一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的光学防伪产品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学防伪领域，尤其涉及一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的光学防伪产品。
【背景技术】
[0002]为了防止利用扫描和复印等手段产生的伪造，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光学防伪技术，并且取得了非常好的效果。
[0003]CN101563640、CN101443692、CN101120139、CN101346244、US5712731、US0034082、US4765656、US4892336、CN1271106、CN1552589等专利文献中公开了同一类在基材的两个表面上分别带有微透镜阵列和微图文阵列的防伪元件，其中，微图文阵列位于微透镜阵列的焦平面附近，通过微透镜阵列对微图文阵列的莫尔放大作用来再现具有一定景深或呈现动态效果的图案。
[0004]为保证莫尔放大的图案在不同的环境光源条件下都易于识别，微图文阵列和其背景需要有足够的颜色或亮度的对比度，即需对微图文阵列进行着色。由于所需的微图文结构非常精细(约几个微米)，一般印刷技术难以达到该精细度。目前文献中有两类着色的方法。一类方法如CN1906547A等专利文献中所公开:在微图文区域形成一定深度的凹陷，利用刮涂工艺将着色材料填充至凹陷中，而微图文区域之外的多余材料被基本刮除。为实现较好的着色，这种方法对微图文的线条宽度和凹陷深度，以及二者匹配关系有较大的限制。另一类办法是利用微纳结构，如专利文献US20030179364公开了利用大深宽比的光学吸收结构实现黑色的微图文着色，专利文献US20100307705A1公开了利用纳米颗粒填充或台阶型的金属纳米结构实现微图文的着色。
[0005]以上着色方法在不同方面存在缺陷:CN101379423和US20030179364公开的方法都难以彩色化的着色；US20100307705A1利用的台阶型结构和镀层对所述结构的平面覆盖方式难以在生产中实现。
[0006]另外，通常的对镀层进行图案化的方法有以下几种:
[0007]印刷脱金属，即通过印刷方式在金属反射层上形成图案化的保护层，然后通过化学溶剂对保护区域以外的金属进行腐蚀。或者在形成金属反射层之前印刷剥离层，并在形成金属反射层后通过某种液体的浸泡使剥离层以上的金属反射层脱落从而形成镂空图案。由于所形成的镂空图案取决于印刷的保护层所形成的图案，因此该图案将受印刷工艺的精细程度的限制，其印刷最小线宽约为100微米，因此该方法无法形成具有约几个微米甚至小于一个微米的精细结构的微图文。
[0008]另外一种方法是在表面浮雕结构形成时，即制作原版的过程中在光学防伪元件的金属反射层的镂空区域制作大深宽比的微纳结构，例如正弦光栅结构。在形成金属反射层过程中，由于大深宽比微纳结构的区域具有相对其它区域而言单位表观面积上更大的表面积，因此将在大深宽比微结构区域形成相对薄的金属反射层。对于特定波长的光，薄金属反射层具有更强的透射率。当在金属反射层上涂覆特定的感光胶后，从反射层的背面投射的特定波长的光将透过薄金属反射层区域对正面的感光胶感光从而使得薄金属区域的感光胶变性而容易溶解于特定溶剂，使得感光胶失去对薄金属区域的金属层的保护作用。最后通过特定溶剂对裸露的薄金属层进行腐蚀从而形成镂空图案。该方法的缺陷是，薄金属区域的透光率较低，对感光胶的对比度要求较高，工艺复杂而可靠性低，不利于大生产的实施。此外，对于微图文而言，感光过程中，不可避免地会存在感光作用从薄金属区域向厚金属区域延伸的现象，这一缺陷在微加工过程中是常见的，且在大生产中难以避免，且该延伸的尺度与微图文的精细结构尺度可比，因此微图文的精细结构将无法得到保证。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种新型的具有易识别且难伪造特点的光学防伪元件以及使用该光学防伪元件的光学防伪产品。
[0010]本发明提供一种光学防伪兀件，该光学防伪兀件包括:
[0011]基材，该基材包括相互对立的第一表面和第二表面；
[0012]形成在所述基材的所述第一表面上的采样合成层；以及
[0013]形成在所述基材的所述第二表面上的微图像层，该微图像层包括形成在所述基材的所述第二表面上的第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层、以及形成在所述第一表面浮雕结构层上的第一颜色功能层或形成在所述第二表面浮雕结构层上的第二颜色功能层，所述第一表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值小于所述第二表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值，而且所述采样合成层能够对所述微图像层进行采样合成从而形成图像。
[0014]本发明还提供一种使用该光学防伪元件的光学防伪产品。
[0015]由于根据本发明的光学防伪元件和光学防伪产品中第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的表面积与表观面积之比互不相同，所以能够利用第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的边界来精确地确定镂空区域，也即在第一和第二表面浮雕结构层形成的同时就精确确定了第一颜色功能层将准确地覆盖第一表面浮雕结构层而不覆盖第二表面浮雕结构层或者第二颜色功能层将精确地覆盖第二表面浮雕结构层而不覆盖第一表面浮雕结构层，从而完成了镂空区域与光学防伪图案的严格对位关系，增强了光学防伪元件及产品的防伪能力，而且根据本发明的光学防伪元件和光学防伪产品能够实现由多样化的微图像层所提供的更加丰富的光学防伪特征，从而产生更强的公众吸引力和更高的抗伪造能力，而且其还可利用本领域通用设备进行批量生产。
【附图说明】
[0016]图1a是根据本发明一个实施方式的光学防伪元件的剖面图；
[0017]图1b是根据本发明另一实施方式的光学防伪元件的剖面图；
[0018]图2是分别面对图1a的光学防伪元件的上下两面观察时的俯视图和仰视图；
[0019]图3为根据本发明另一实施方式的光学防伪元件的剖面图；以及
[0020]图4为根据本发明又一实施方式的光学防伪元件的剖面图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图来详细说明根据本发明的光学防伪元件及使用该光学防伪元件的光学防伪产品。应当理解，所述附图和详细描述只是对本发明优选实施方式的描述，并非以任何方式来限制本发明的范围。
[0022]如图1a和Ib所示，根据本发明一种实施方式的光学防伪元件I包括:基材2，该基材2包括相互对立的第一表面31和第二表面32 ;形成在所述基材2的所述第一表面31上的采样合成层21 ；以及形成在所述基材2的所述第二表面32上的微图像层22，该微图像层22包括形成在所述基材2的所述第二表面32上的第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222、以及形成在所述第一表面浮雕结构层221上的第一颜色功能层223 (请见图1a)或形成在所述第二表面浮雕结构层222上的第二颜色功能层224 (请见图lb)，所述第一表面浮雕结构层221的表面积与表观面积的比值小于所述第二表面浮雕结构层222的表面积与表观面积的比值，而且所述采样合成层21能够对所述微图像层22进行采样合成从而形成图像。
[0023]需要说明的是，虽然图1a和图1b中所示的第一表面浮雕结构层221为平坦结构，但是根据实际防伪