具有表面微浮雕结构的金属镀层防伪膜制造技术

本申请涉及适用于钞票、证卡和产品包装等各类高安全或高附加值印刷品的一种光学防伪膜。该防伪膜包括具有第一表面和第二表面的基层。在第一表面上设置有第一微浮雕结构，以至少部分覆盖第一表面。第一微浮雕结构上还设置有第一金属镀层，其中，第一金属镀层至少部分覆盖第一微浮雕结构。其中，第一微浮雕结构的光栅参数与金属镀层的厚度及材质相互匹配，以使得在自然光照条件下，自然光的一部分光被金属镀层吸收，并在自然光的反射谱中形成共振吸收峰，从而使得自然光的再现光呈现特定的颜色或偏振特性。

【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种光学防伪膜，更具体地，涉及一种带有微浮雕结构的金属镀层防伪膜。
技术介绍
为了防止利用扫描和复印等手段进行伪造，钞票、证卡和产品包装等各类高安全或高附加值印刷品中广泛采用了具有金属镀层的光学防伪技术。例如，第88108245号中国专利公开了一种带有开窗脱金属图案安全线的防伪纸，其中不含金属透光部分的面积为10%到 50%。目前，在光学防伪技术中广泛使用的衍射光变图像(比如全息图、动态衍射图等)的光学结构通常为浮雕型的衍射光栅。通过利用衍射光栅的一级衍射光再现图像。为了增加图像的亮度，常常在浮雕光栅表面蒸镀金属反射层。第2136352号英国专利公开了一种·不干胶脱金属全息标识，全息图至少部分区域覆盖金属镀层，而另外的区域则无金属层覆盖，形成了去金属图案。第94105571. X号和第99815263. 3号中国专利分别公开了带有全息开窗安全线的防伪纸及其制作方法。第200710087271. 5号中国专利公开了一种包括多层结构干涉单元与衍射光变图像(全息)相结合的开窗安全线，在观察时，随着俯仰角的变化该安全线会产生颜色变换效果，并且，在一定的观察角度下可以看到衍射光变图像。然而，上述公开的衍射光变图像防伪标识中，金属镀层的作用仅为增强全息图的亮度，而在反射光观察方向上与无光栅区域的普通金属镀层颜色相同，均呈现金属膜层的本色，也没有其它的光学特征的不同。
技术实现思路
根据本申请的一方面，提出了一种防伪膜，包括基层，具有第一表面和第二表面；第一微浮雕结构，设置在所述第一表面上并至少部分覆盖所述第一表面；以及第一金属镀层，至少部分覆盖所述第一微浮雕结构。其中，所述第一微浮雕结构的光栅参数与所述第一金属镀层的厚度及材质相互匹配，以使得在自然光照条件下，所述自然光的一部分光被所述第一金属镀层吸收，并在反射谱中形成共振吸收峰，从而呈现特定的颜色或偏振特性。在一个实施方式中，所述防伪膜可呈现以下至少一种光学特征I)所述防伪膜中具有所述微浮雕结构的金属镀层区域的反射光具有偏振性；2)所述防伪膜中具有所述微浮雕结构的金属镀层区域与无所述微浮雕结构的金属镀层区域呈现出不同的颜色；3)在反射光观察条件下利用偏振镜观察时，随着偏振镜与所述防伪膜之间的相对转动，所述防伪膜中具有所述微浮雕结构的金属镀层区域呈现的颜色发生变化；4)当所述金属镀层厚度小于20nm并且透射观察时，具有所述微浮雕结构的所述金属镀层区域与无微浮雕结构的金属镀层区域呈现出不同的颜色，且所述再现光是偏振光。根据本申请的另一方面，第一表面包括分别设置有不同的微浮雕结构的多个区域，以使得不同的区域在光照下分别呈现不同的光学特征，从而构成图文结构。根据本申请的另一方面，第一表面包括分别设置有不同的金属镀层的多个区域，以使得不同的区域在光照下分别呈现不同的光学特征，从而构成图文结构。根据本申请的另一方面，所述防伪膜还包括模压层，涂布于所述第一表面，并且复制有所述微浮雕结构；保护层，涂布在所述金属镀层上以延长产品的使用寿命；剥离层，涂布于所述第一表面与所述模压层之间，从而在通过烫印、冷转移等工艺将产品转移到承载物上时，所述基层能够剥离掉。根据本申请的另一方面，所述防伪膜还包括至少部分覆盖所述第二表面的第二微浮雕结构，以及至少部分覆盖所述第二微浮雕结构第二金属镀层，从而使得在所述第一表 面和所述第二表面上分别观察到的反射光具有相同或不同的光学特征。根据本申请的另一方面，所述第一微浮雕结构和所述第二微浮雕结构中每一个均包括一维光栅或二维光栅，其中，所述二维光栅的栅格分布为正交结构、蜂窝结构、二维布拉维点阵结构和随机结构其中之一。根据本申请的另一方面，所述基层、所述第一及第二微浮雕结构、所述第一及第二金属镀层、所述模压层、所述剥离层以及所述保护层中的任一层上还设置有印刷图文层、磁性特征层或荧光特征层之一。根据本申请的另一方面，所述防伪膜为产品标识、开窗安全线、贴条、贴膜之一。附图说明图I为根据本申请的一个实施方式的防伪膜的截面示意图；图2为根据本申请的一个实施方式的光谱反射率曲线示意图；图3为根据本申请的一个实施方式的具有不同微浮雕结构的防伪膜的截面示意图；图4为根据本申请的一个实施方式的具有不同金属镀层的防伪膜的截面示意图；图5为根据本申请的一个实施方式的具有模压层的防伪膜的截面示意图；图6为根据本申请的一个实施方式的具有保护层的防伪膜的截面示意图；图7为根据本申请的一个实施方式的具有剥离层的防伪膜的截面示意图；图8为根据本申请的一个实施方式的具有附加特征层的防伪膜的截面示意图；图9为根据本申请的一个实施方式的具有双面结构的防伪膜的截面示意图。具体实施例方式下面参照附图描述本申请的实施方式。图I示出了根据本申请一个实施方式的防伪膜I的截面示意图。防伪膜I包括具有第一表面3和第二表面4的基层2。在第一表面3上设置有第一微浮雕结构5,以至少部分覆盖第一表面3。如图所示，第一微浮雕结构5上设置有第一金属镀层6，其中，第一金属镀层6至少部分覆盖第一微浮雕结构5。当光线照在覆盖微浮雕结构的金属镀层的表面上时，如果满足一定的条件就可激发出表面等离子体波，使得某些波长的光被金属镀层强烈吸收，在反射谱中形成共振吸收峰，因而呈现特定的颜色及偏振特性。具体地，在该实施方式中，可通过对防伪膜I的光学结构进行适当设计，例如，对第一微浮雕结构5的包括槽深、周期、槽形、深宽比(槽深与周期的比值)、占宽比(光栅峰宽与周期的比值)在内的光栅参数以及第一金属镀层6的材质、厚度等参数进行控制，来使第一微浮雕结构5的参数与第一金属镀层6的参数相匹配以满足表面等离子条件，从而使得在一定入射角度的光照条件下，优选地在自然光照明条件下，防伪膜I中具有第一微浮雕结构5的第一金属镀层6具有不同于无微浮雕结构的金属镀层的光学特征。具体地，上述光学特征例如可包括以下一种或其组合I)防伪膜I中具有第一微浮雕结构5的金属镀层区域的反射光具有偏振性； 2)再现光在防伪膜中I具有第一微浮雕结构5的金属镀层区域与无微浮雕结构的金属镀层区域呈现出不同的颜色；3)在反射光观察条件下利用偏振镜观察时，随着偏振镜相对于防伪膜I的转动，再现光在防伪膜I中具有第一微浮雕结构5的金属镀层区域呈现的颜色发生变化；4)当第一金属镀层6厚度小于20nm并且透射观察时，再现光在具有微浮雕结构的金属镀层区域与无微浮雕结构的金属镀层区域呈现出不同的颜色，且再现光是偏振光。出于清楚和示例的目的，下面以第一微浮雕结构5分别为一维光栅和二维光栅为例来描述防伪膜I。假设第一微浮雕结构5为一维光栅，当光束以入射角Θ R照射到金属光栅表面时，将产生一系列的衍射光波，而不同级次的衍射光波的衍射角不相同。如果衍射光栅条纹的取向垂直于入射面，则衍射光波波矢在平行于界面方向(即X方向上)的分量满足Κ+πιΚ⑴式中，m为表示衍射级次的整数，kx是入射光波波矢在X方向上的分量，K = 231/A为光栅的波矢，Λ为光栅的周期，灸·是m级衍射光波矢在X方向上的分量。真空波矢大小为Iitl的光在金属-介质表面激发的表面等离子体波的波矢为ksp =k0\-￡a￡metal—(2)V + εmetal式中，1 = 2 31/λ^ λ ^为入射光真空中的波长，Snietal本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防伪膜，包括：基层，具有第一表面和第二表面；第一微浮雕结构，设置在所述第一表面上并至少部分覆盖所述第一表面；以及第一金属镀层，至少部分覆盖所述第一微浮雕结构；其中，所述第一微浮雕结构的光栅参数与所述第一金属镀层的厚度及材质相互匹配，以使得在自然光照条件下，所述自然光的一部分光被所述第一金属镀层吸收，并在所述自然光的反射谱中形成共振吸收峰，从而使得所述自然光的再现光呈现特定的颜色或偏振特性。

【技术特征摘要】
1.一种防伪膜，包括 基层，具有第一表面和第二表面； 第一微浮雕结构，设置在所述第一表面上并至少部分覆盖所述第一表面；以及 第一金属镀层，至少部分覆盖所述第一微浮雕结构； 其中，所述第一微浮雕结构的光栅参数与所述第一金属镀层的厚度及材质相互匹配，以使得在自然光照条件下，所述自然光的一部分光被所述第一金属镀层吸收，并在所述自然光的反射谱中形成共振吸收峰，从而使得所述自然光的再现光呈现特定的颜色或偏振特性。2.根据权利要求I所述的防伪膜，其中，所述光栅参数包括槽深与光栅周期之比、和光栅周期。3.根据权利要求I所述的防伪膜，其中，所述槽深与光栅周期之比为O.3-2，以及所述光栅周期为80nm-1000nm。4.根据权利要求I所述的防伪膜，所述槽深与光栅周期之比为O.4-1，以及所述光栅周期为 150nm-400nm。5.根据权利要求I所述的防伪膜，所述金属镀层部分地覆盖第一表面，从而形成镂空图案。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓利，朱军，张宝利，李欣毅，孙凯，张巍巍，
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：