光学防伪元件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光学防伪领域，公开了一种光学防伪元件及其制备方法，该方法包括：在基材的同一表面上形成具有第一区域和第二区域的起伏结构层，其中所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积；在所述起伏结构层上形成镀层；在所述镀层上形成保护层，且所述保护层在所述第一区域中的最小厚度大于所述保护层在所述第二区域中的最小厚度；以及将所述光学防伪元件置于能与所述镀层反应的氛围中，直到所述第二区域中的镀层被完全或者部分腐蚀但所述第一区域中的镀层得以保留为止。本发明专利技术工艺简单，生产高效，成本低廉，且能够实现镀层的精准镂空并提高防伪效果。

Optical false proof element and preparation method thereof

The present invention relates to an optical anti-counterfeiting field, discloses an optical anti-counterfeiting element and a preparation method thereof. The method comprises: forming a rugged structure layer has a first region and a second region on the same surface of the substrate, wherein the surface relief structure in the first region than the volume is less than that of the surface relief structure in the second areas the ratio of the volume; the coating is formed on the surface structure layer; forming a protective layer on the coating, and the minimum thickness of protective layer on the first region is higher than that of the protective layer in the second region of the minimum thickness; and the atmosphere of the optical anti-counterfeiting element in a can the reaction with the coating in the second area until the coating was completely or partially corrosion but the first region in the coating is retained so far. The invention has the advantages of simple process, high production efficiency and low cost, and can realize the accurate hollowing out of the coating and improve the anti-counterfeiting effect.

【技术实现步骤摘要】
光学防伪元件及其制备方法
本专利技术涉及光学防伪领域，具体地，涉及一种光学防伪元件及其制备方法。
技术介绍
在各种光学防伪技术中，为了增加图像的亮度，光学防伪元件一般采用金属镀层或高折射率的无机或有机镀层、甚至多层干涉膜颜色光变镀层。对镀层进行镂空从而形成图案化能够大幅提高光学防伪元件的视觉效果和抗伪造能力。对镀层进行镂空的传统技术一般有两种，即水洗和碱洗。水洗工艺是在需要镂空的位置先涂布水洗油墨，然后蒸镀镀层，再经过润湿、水洗，使得水洗胶层溶于水中，水洗胶层上覆盖的镀层也随之剥离，从而达到镂空的目的。碱洗工艺利用碱液对镀层(一般为铝层)的化学腐蚀作用达到镂空的目的，即先蒸镀反射层，然后在不需要镂空的位置涂布保护层，然后浸入碱液以腐蚀掉未被保护层覆盖的镀层，从而形成镂空图文。针对铝层，也有公司采用酸代替碱与铝反应进行镂空。在这两种去镀层技术中，涂布水洗胶层或保护层均需与膜上的微结构图像进行套印对准。现有设备的套印误差一般都在0.1mm以上，且难以稳定控制，因此得到连续化的、准确定位的镂空图像具有很高的难度，并致使成品率低。专利申请CN102460236A提出了另外一种去反射镀层解决方案。首先，提供含有平坦的或深宽比小的凹凸结构的第一区域和含有深宽比更大的凹凸结构的第二区域。接着，在该起伏结构层上，以均匀的表面密度形成金属反射层。然后，在金属反射层上蒸镀不同于金属反射层材料的掩膜层，掩膜层一般由无机化合物构成，典型的例如为MgF2。掩膜层的厚度需满足以下条件：在第一区域覆盖有完整连续的掩膜层，而第二区域的掩膜层在凹部或凸部之间有开口。接着，将掩模层暴露于可与金属反射层材料反应的气体或液体中。这样，与第二区域对应的金属反射层和掩膜层均被除去，而与第一区域对应的金属反射层得以完整保留。但是，掩膜层往往致密性不好，因此第一区域的部分金属反射层还是会在最后的去金属反射层工艺中遭到损坏，而且会影响产品的耐流通性。蒸镀掩膜层需要专用的蒸镀设备，因此成本也较高。因此，非常有必要开发一种工艺简单、生产高效、成本低廉的精准镂空解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光学防伪元件及其制备方法，其工艺简单，生产高效，成本低廉，且能够实现镀层的精准镂空并提高防伪效果。为了实现上述目的，本专利技术提供一种光学防伪元件的制备方法，该方法包括：在基材的同一表面上形成具有第一区域和第二区域的起伏结构层，其中所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积；在所述起伏结构层上形成镀层；在所述镀层上形成保护层，且所述保护层在所述第一区域中的最小厚度大于所述保护层在所述第二区域中的最小厚度；以及将所述光学防伪元件置于能与所述镀层反应的氛围中，直到所述第二区域中的镀层被完全或者部分腐蚀但所述第一区域中的镀层得以保留为止。本专利技术还提供一种光学防伪元件，该光学防伪元件至少包括：基材；位于所述基材的同一表面上的具有第一区域和第二区域的起伏结构层，其中所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积；仅位于所述第一区域中的起伏结构层上的镀层；以及位于所述镀层上的保护层。通过上述技术方案，由于第一区域中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积，因此根据本专利技术的方法制备的光学防伪元件能够实现镀层的精准镂空，而且其工艺简单，生产高效，成本低廉，并提高了根据本专利技术的光学防伪元件的防伪效果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是一种示例性光学防伪元件的俯视图；图2是沿着图1中的X-X线看到的一种可能的剖面图；以及图3-8是根据本专利技术的光学防伪元件的制备方法的流程剖面图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。为了能够对根据本专利技术的光学防伪元件及其制备方法进行更形象的描述，本申请中以形成图1和图2所示的示例性光学防伪元件为例对本专利技术进行示例性描述。其中图1是一种示例性光学防伪元件的俯视图，图2是沿着图1中的X-X线看到的一种示例性剖面图。图1中的文字部分为具有镀层的显示区域，其与图2中的起伏结构层2中的第一区域a相对应。一般而言，为了防伪的需要，该显示区域往往采用特殊光学技术制备的具有特殊效果(例如，全息、结构色效果)的图像。图1中的背景部分为去镀层的镂空区域，其与图2中的起伏结构层2中的第二区域b相对应。此外，图1及图2所示的光学防伪元件包括基材1(例如，薄膜基材)、起伏结构层2、位于起伏结构层2的第一区域a中的镀层3和保护层4、以及位于起伏结构层2的第一区域a和第二区域b中的可能的其他功能涂层5。而且，图2中所示的第一区域a和第二区域b中的光栅结构的数目仅是示意性的，一般情况下，光栅的数目往往很大。另外，本专利技术中提及的起伏结构表面的比体积是指在将起伏结构层2置于水平状态的情况下，恰好完全覆盖起伏结构表面的液体体积与起伏结构表面在水平面上的投影面积的比值，以图3和图4所示的剖面图为例，第一区域a中的比体积等于Va/s，第二区域b中的比体积等于Vb/s。按照此定义，平坦结构可以看做是比体积为零的起伏结构。本专利技术提供一种制备光学防伪元件的方法，下面结合图3至图8对该制备方法进行详细描述，该制备方法可以包括步骤S1至S4。步骤S1、在基材1的同一表面上形成具有第一区域a和第二区域b的起伏结构层2，其中所述第一区域a中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域b中的起伏结构表面的比体积。如图3和图4的示例性剖面图所示。基材1可以是至少局部透明的，也可以是有色的介质层，还可以是表面带有功能涂层(比如附着力增强层)的透明介质薄膜，还可以是经过复合而成的多层膜。基材1一般由耐物化性能良好且机械强度高的薄膜材料形成，例如，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜及聚丙烯(PP)薄膜等塑料薄膜形成基材1，而且基材1优选由PET材料形成。若光学防伪元件最终通过烫印的方式应用于有价物品上，则可以在基材1上预先形成剥离层，以方便后续工艺中基材1与起伏结构层2的分离。另外，形成基材1的材料优选是柔性的。形成起伏结构层2的材料优选具有这样的性质，即在一定的温度和压力下能够变形，以形成所需的起伏结构。形成起伏结构层2的材料可以选自热塑性材料，也可以选自辐射固化材料。起伏结构层2是具有第一区域a和第二区域b的起伏结构层，其中位于第一区域a中的起伏结构表面的比体积(Va/s)小于位于第二区域b中的起伏结构表面的比体积(Vb/s)，请见附图3和附图4所示。这样，在在后续步骤中在镀层上形成保护层后，保护层在第二区域b中的起伏结构上的最小厚度(一般位于起伏结构的最顶部)会比保护层在第一区域a中的起伏结构上的最小厚度小，因而第二区域b中的保护层对镀层的保护作用要差。也即，第一区域a和第二区域b中的起伏结构表面比体积的差别是本专利技术的核心思想。由于采用根据本专利技术的方法制备光学防伪元件时，会最终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学防伪元件的制备方法，该方法包括：在基材的同一表面上形成具有第一区域和第二区域的起伏结构层，其中所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积；在所述起伏结构层上形成镀层；在所述镀层上形成保护层，且所述保护层在所述第一区域中的最小厚度大于所述保护层在所述第二区域中的最小厚度；以及将所述光学防伪元件置于能与所述镀层反应的氛围中，直到所述第二区域中的镀层被完全或者部分腐蚀但所述第一区域中的镀层得以保留为止。

【技术特征摘要】
1.一种光学防伪元件的制备方法，该方法包括：在基材的同一表面上形成具有第一区域和第二区域的起伏结构层，其中所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积；在所述起伏结构层上形成镀层；在所述镀层上形成保护层，且所述保护层在所述第一区域中的最小厚度大于所述保护层在所述第二区域中的最小厚度；以及将所述光学防伪元件置于能与所述镀层反应的氛围中，直到所述第二区域中的镀层被完全或者部分腐蚀但所述第一区域中的镀层得以保留为止。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于0.2μm3/μm2。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一区域中的起伏结构表面的比体积小于0.1μm3/μm2。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区域中同时含有深宽比大于0.3和小于0.3的起伏结构。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二区域中的起伏结构表面的比体积大于0.2μm3/μm2。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二区域中的起伏结构表面的比体积大于0.5μm3/μm2。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二区域中的起伏结构的周期大于1μm、小于20μm。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二区域中的起伏结构的深度大于0.3μm、小于10μm。9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中，所述第一区域中的起伏结构和所述第二区域中的起伏结构的截面为余弦结构、锯齿形结构、柱面结构、球面结构、棱锥结构、方波型结构或它们的组合。10.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中，所述保护层的比体积大于所述第一区域中的起伏结构表面的比体积而小于所述第二区域中的起伏结构表面的比体积。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春华，吴远启，李欣毅，朱军，张巍巍，张昊宇，
申请(专利权)人：中钞特种防伪科技有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11