一种光学防伪元件和产品制造技术

本发明专利技术涉及光学技术领域，公开了一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括基材、微结构形成层和着色层，所述基材位于所述着色层之上；所述微结构形成层位于所述基材之上；所述微结构形成层包括光栅组区域和微结构区域，所述微结构区域与所述光栅组区域相邻；所述光栅组区域具有闪耀光栅，所述闪耀光栅上附着反射层；所述微结构区域具有表面不附着反射层的微结构；其中，所述微结构的高宽比大于所述闪耀光栅的高宽比。本发明专利技术能够使得光学防伪元件中颜色的突变性明显提高，提高了颜色变化效果，提升了防伪性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光学防伪元件和产品
本专利技术涉及光学
，具体地，涉及一种光学防伪元件和产品。
技术介绍
人眼对于颜色具有极其敏感的感知与分辨能力，因而在光学防伪领域，利用颜色变化形成独特的视觉效果是一种常用的光学防伪形式。当观察者变化观察角度时，例如倾斜光学防伪元件，或者改变光源的照明方向，或者改变观察者的观察方向，该光学防伪元件的颜色发生变化，形成有别于最初颜色的其他颜色。这种颜色变化辨识简单，无需对观察者进行过多的教育，观察者即可在极短的时间内，例如几秒的时间内，发现两种颜色之间的明显区别。实现上述颜色变化的方法包括多种方式。一种方式为利用平面微结构形成微米-纳米级别的光栅，利用光栅对入射光的衍射作用将特定波长的光选在特定角度，观察者在不同角度可以观察到不同的颜色。另一种方式为在与平面的垂直方向具有不同折射率或反射性质的膜层材料叠加，利用干涉原理对入射光中的特定波段进行加强，其他波段进行削弱，形成明亮鲜艳的颜色。当观察角度发生变化时，光线在干涉性光学元件中的光程发生变化，导致特征波长发生变化，形成不同于之前颜色的第二种颜色。现有技术中的衍射方式和干涉方式，不能做到颜色的突变，给人眼带来的视觉冲击力需要提高。
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和产品，用于解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括基材、微结构形成层和着色层，所述基材位于所述着色层之上；所述微结构形成层位于所述基材之上；所述微结构形成层包括光栅组区域和微结构区域，所述微结构区域与所述光栅组区域相邻；所述光栅组区域具有闪耀光栅，所述闪耀光栅上附着反射层；所述微结构区域具有表面不附着反射层的微结构；其中，所述微结构的高宽比大于所述闪耀光栅的高宽比。可选的，同一所述光栅组区域内各个闪耀光栅的倾斜角度和倾斜方向相同。可选的，同一所述光栅组区域内各个闪耀光栅的倾斜角度和/或倾斜方向不同。可选的，所述光栅组区域呈周期性分布。可选的，所述光栅组区域在预定方向上随机分布。可选的，不同所述光栅组区域中的闪耀光栅的倾斜角度和/或倾斜方向不同。可选的，所述闪耀光栅的范围在10μm至100μm。可选的，所述微结构形成层中所述光栅组区域间的部位具有倾斜角度和/或倾斜方向随机分布的闪耀光栅，所述闪耀光栅上附着反射层。可选的，所述反射层包括金属层、金属化合物层和法布里-珀罗干涉器中至少一种。可选的，所述光学防伪元件包括保护层；所述保护层位于所述微结构形成层之上。可选的，所述保护层的折射率与所述微结构形成层的折射率相同或相近似。可选的，所述着色层的颜色与附着于所述闪耀光栅的反射层的颜色相异。可选的，所述着色层的颜色与附着于所述闪耀光栅的反射层的颜色相同。根据本专利技术的另一方面，提供了一种光学防伪产品，包括如上任一所述的光学防伪元件。通过上述技术方案，光学防伪元件包括基材、微结构形成层和着色层，所述基材位于所述着色层之上；所述微结构形成层位于所述基材之上；所述微结构形成层包括光栅组区域和微结构区域，所述微结构区域与所述光栅组区域相邻；所述光栅组区域具有闪耀光栅，所述闪耀光栅上附着反射层；所述微结构区域具有表面不附着反射层的微结构；其中，所述微结构的高宽比大于所述闪耀光栅的高宽比；使得光学防伪元件中颜色的突变性明显提高，提高了颜色变化效果，提升了防伪性能。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是根据本专利技术实施例的光学防伪元件的截面图；图2是如图1所示的光学防伪元件的观察方式的示意图；图3是根据本专利技术另一实施例的光学防伪元件的截面图；图4是根据本专利技术实施例的光学防伪元件的色度坐标示意图；图5是根据本专利技术另一实施例的光学防伪元件的色度坐标示意图；图6是根据本专利技术一实施例的光学防伪元件的截面图；图7是根据本专利技术一实施例的光学防伪元件的截面图；图8是根据本专利技术一实施例的光学防伪元件的俯视图；以及图9是根据本专利技术另一实施例的光学防伪元件的俯视图。附图标记说明1光学防伪元件2微结构形成层3基材4着色层5保护层21、23光栅组区域22、24微结构区域25光栅组区域间的部位211、231闪耀光栅212、232反射层221微结构31第一表面32第二表面41第一着色层区域42第二着色层区域61第一图案区域62第二图案区域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。图1是根据本专利技术实施例的光学防伪元件的截面图；如图所示，该光学防伪元件1包括基材3、微结构形成层2和着色层4。基材3位于着色层4之上；微结构形成层2位于基材3之上；微结构形成层2包括光栅组区域21和微结构区域22，微结构区域22与光栅组区域21相邻。光栅组区域21具有闪耀光栅211，闪耀光栅211上附着反射层212；微结构区域22具有表面不附着反射层的微结构221；其中，微结构221的高宽比大于闪耀光栅211的高宽比。微结构221的高宽比为微结构221高度与宽度的比值；闪耀光栅211的高宽比为闪耀光栅211的高度与宽度的比值。其中，同一光栅组区域21内各个闪耀光栅211的倾斜角度和倾斜方向可相同。如图2所示，闪耀光栅211的倾斜角度为α，且倾斜方向相同。或者，同一所述光栅组区域21内各个闪耀光栅211的倾斜角度和/或倾斜方向可不同。例如，闪耀光栅211的排列具有周期性，周期排列的闪耀光栅可以提供反射镀层以外的另一种新的颜色，提高颜色的选择度和颜色变化的范围。闪耀光栅211的排列也可不具有周期性，闪耀光栅在确定的设计方向上具有一定的随机摆动，该种随机性能够将原有周期性消除，使颜色具有更高的饱和度。其中，所述光栅组区域21可呈周期性分布，或者光栅组区域21可在预定方向上随机分布。其中，反射层212包括金属层、金属化合物层和法布里-珀罗干涉器中至少一种。对于金属层而言，可以是具有颜色的金属，例如铜以及铜合金、金等，来形成具有颜色的金属反射层。也可以是无特殊颜色的金属，例如铝、银等，来形成无色金属反射层。对于上述金属化合物层而言，可以是具有颜色的金属化合物，例如TiN、CrN、Fe2O3等材料。对于上述法布里-珀罗干涉器而言，可以是“反射层/介质层/半反半透层”结构的法布里-珀罗干涉器，例如“铝/二氧化硅/铬”、“铝/氟化镁/铝”等结构的法布里-珀罗干涉器。其中，微结构区域22的面积小于光学防伪元件1中与微结构区域22相邻的光栅组区域21和微结构区域22的总面积的70％，优选为20％。如图1所示，光学防伪元件1包含基材3，在基材3的第一表面31具有微结构形成层2，微结构形成层2具有至少两个不同区域，光栅组区域21和微结构区域22。在图1中，微结构区域22夹在两个光栅组区域21之间。其中光栅组区域21具有闪耀光栅211以及其上的反射层212。光栅组区域21与微结构区域22相邻。如图1所示，微结构221高宽比大于闪耀光栅211的高宽比。并且，微结构区域22中微结构221的表面无反射层，裸露在外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学防伪元件，其特征在于，该光学防伪元件包括基材、微结构形成层和着色层，所述基材位于所述着色层之上；所述微结构形成层位于所述基材之上；所述微结构形成层包括光栅组区域和微结构区域，所述微结构区域与所述光栅组区域相邻；所述光栅组区域具有闪耀光栅，所述闪耀光栅上附着反射层；所述微结构区域具有表面不附着反射层的微结构；其中，所述微结构的高宽比大于所述闪耀光栅的高宽比。

【技术特征摘要】
1.一种光学防伪元件，其特征在于，该光学防伪元件包括基材、微结构形成层和着色层，所述基材位于所述着色层之上；所述微结构形成层位于所述基材之上；所述微结构形成层包括光栅组区域和微结构区域，所述微结构区域与所述光栅组区域相邻；所述光栅组区域具有闪耀光栅，所述闪耀光栅上附着反射层；所述微结构区域具有表面不附着反射层的微结构；其中，所述微结构的高宽比大于所述闪耀光栅的高宽比。2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，同一所述光栅组区域内各个闪耀光栅的倾斜角度和倾斜方向相同。3.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，同一所述光栅组区域内各个闪耀光栅的倾斜角度和/或倾斜方向不同。4.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述光栅组区域呈周期性分布。5.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述光栅组区域在预定方向上随机分布。6.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，不同光栅组区域中的闪耀光栅的倾斜角度和/或倾斜方向不同。7.根据权利要求1所述的光学防伪元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张巍巍，张宝利，叶中东，胡春华，
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