光学防伪元件、光学防伪元件的制备方法及光学防伪产品与流程

文档序号:20619163发布日期:2020-05-06 20:35阅读:179来源:国知局
光学防伪元件、光学防伪元件的制备方法及光学防伪产品与流程

本发明涉及防伪领域,具体地涉及一种光学防伪元件、光学防伪元件的制备方法及光学防伪产品。



背景技术:

光学防伪技术作为一种易识别难伪造的防伪技术广泛应用于钞票、证卡、护照等高端防伪制品中。随着世界范围内新技术新特征的不断涌现,大众对此类高端防伪产品的防伪水平需求不断提高,光学防伪技术正不断向多防伪特征集成与多角度可观察的视觉防伪方式延伸。

通过将表面浮雕微纳米结构可形成例如全息衍射、光学动感、摩尔放大等典型的光学特征,在表面浮雕结构的表面蒸镀金属反射层或金属及金属化合物的复合镀层,可一方面作为反射层增加图像亮度,另一方面也可作为防伪特征的集成元素,形成彩色镀层、干涉光变镀层等。对上述金属反射层或复合镀层进行局部图案化镂空,可增加光学防伪元件的图文信息,并与表面浮雕结构组成的光学特征图文信息共同形成反射与透射角度下的双重图文特征,增加光学防伪元件的防伪识别性和防伪造性能。



技术实现要素:

本发明实施例的目的是提供一种光学防伪元件、光学防伪元件的制备方法及光学防伪产品,其可实现光学防伪元件的多角度识别。

为了实现上述目的,本发明的一个方面提供一种光学防伪元件,该光学防伪元件包括:透明基材;第一表面浮雕结构层,位于所述基材表面的至少部分区域上;第一镀层,形成在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上;第二表面浮雕结构层,形成在所述第一镀层的表面,且覆盖所述基材的至少部分区域;第二镀层,形成在所述第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上,且该第二镀层与所述第一镀层存在重叠区域。

本发明的另一方面提供一种光学防伪元件,该光学防伪元件包括:透明基材;第一表面浮雕结构层,位于所述基材一侧表面的至少部分区域上;第一镀层,形成在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上;第二表面浮雕结构层,形成在所述基材与所述一侧相对的另一侧表面的至少部分区域上;第二镀层,形成在所述第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上,且该第二镀层与所述第一镀层存在重叠区域。

本发明的又一方面提供一种光学防伪元件的制备方法,该制备方法包括:在基材表面的至少部分区域上形成第一表面浮雕结构层;在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层;在所述第一镀层的表面形成第二表面浮雕结构层,其中所述第二表面浮雕结构层覆盖所述基材的至少部分区域;以及在所述第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第二镀层,其中,所述第二镀层与所述第一镀层存在重叠区域。

本发明的再一方面提供一种光学防伪元件的制备方法,该制备方法包括:在基材一侧表面的至少部分区域上形成第一表面浮雕结构层;在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层;在基材的与所述一侧相对的另一侧表面的至少部分区域上形成第二表面浮雕结构层;以及在所述第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第二镀层;其中,所述第二镀层与所述第一镀层存在重叠区域。

可选地,所述第一镀层和所述第二镀层中的至少一者为干涉光变镀层。

可选地,所述干涉光变镀层包括反射层、介电层和吸收层。

可选地,所述第一镀层为单层金属反射镀层或高折射率介电镀层,所述第二镀层为所述干涉光变镀层。

可选地,该光学防伪元件还包括:第一涂层,形成在所述第一镀层的表面或所述第一表面浮雕结构层的表面,其中,所述第一涂层为不透明、半透明或透明,所述第一涂层包括以下中的至少一者:彩色聚合物涂层、液晶光变涂层及ovi光变油墨。

可选地,该制备方法还包括:在所述第一镀层的表面或所述第一表面浮雕结构层的表面形成第一涂层,其中,所述第一涂层为不透明、半透明或透明,所述第一涂层包括以下中的至少一者:彩色聚合物涂层、液晶光变涂层及ovi光变油墨。

可选地,所述第一表面浮雕结构层和所述第二表面浮雕结构层中的至少一者包括至少两种表面浮雕起伏结构,至少两种表面浮雕起伏结构中一种表面浮雕起伏结构的深宽比大于除该一种表面浮雕起伏结构外的至少一种表面浮雕起伏结构的深宽比,且镀层形成在所述至少一种表面浮雕起伏结构上。

可选地,包括所述至少两种表面浮雕起伏结构的表面浮雕结构层的结构截面为以下任一者或其组合:余弦结构、锯齿形结构、方波形结构、柱面结构、球面结构、以及棱锥结构。

可选地,所述至少两种表面浮雕起伏结构包括第一表面浮雕起伏结构和第二表面浮雕起伏结构,所述第一表面浮雕起伏结构的深宽比小于所述第二表面浮雕起伏结构的深宽比,其中所述第一表面浮雕起伏结构为全息衍射结构或动感闪耀光栅,所述第二表面浮雕起伏结构为预设镂空结构。

可选地,在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层和/或在所述第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成所述第二镀层包括:在所述第一表面浮雕结构层上蒸镀第一镀层;在所述第一镀层上不增加涂层或涂布干涂重小于第一预设值的脱铝保护层,其中该第一预设值与所述第一表面浮雕结构层中预设镀层镂空区域的表面浮雕起伏结构的深宽比相关;在所述第二表面浮雕结构层上蒸镀所述第二镀层;以及通过以下至少一者对所述光学防伪元件进行镂空:碱洗镂空、水洗镂空、以及酸洗镂空,其中所述第一镀层为单层金属反射镀层,所述第二镀层为干涉光变镀层。

可选地,在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层和/或在所述第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成所述第二镀层包括:在表面浮雕结构层的不需要形成镀层的区域上定位套印油墨或涂层;在所述表面浮雕结构层上蒸镀镀层;以及将所述光学防伪元件置于溶液中以清洗所述油墨或涂层,使得仅在所述表面浮雕结构层中预设需要镀层的区域保留该镀层,其中所述表面浮雕结构层包括所述第一表面浮雕结构层和/或所述第二表面浮雕结构层。

可选地,在所述第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成所述第一镀层和/或在所述第二表面浮雕结构层的表面的至少部分区域上形成所述第二镀层包括:在表面浮雕结构层表面完成蒸镀镀层;在所述表面浮雕结构层的表面的需要保留所述镀层的区域上定位套印镀层保护油墨或涂层;以及将所述光学防伪元件置于酸性或碱性溶液中以清洗所述镀层保护油墨或涂层使得所述镀层保留在所述表面浮雕结构层的表面上预设需要保留镀层的区域;其中所述表面浮雕结构层包括所述第一表面浮雕结构层和/或所述第二表面浮雕结构层。

本发明的再一方面提供一种光学防伪产品,该光学防伪产品包括上述的光学防伪元件。

通过上述技术方案,在两表面浮雕结构层的表面分别形成第一镀层与第二镀层并且第一镀层与第二镀层存在重叠区域,使得在从正背两面观察光学防伪元件可以观察到不同的图文特征。当第一镀层面向观察者时,第二镀层的局部被遮盖,反之亦然。如此,实现了光学防伪元件的多角度识别,使得光学防伪元件可呈现多重视觉外观,提高了光学防伪元件的防伪造性能。

本发明实施例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发明实施例的进一步理解,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发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:

图1是本发明一实施例提供的光学防伪元件的结构示意图;

图2是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的结构示意图;

图3是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的横截面结构示意图;

图4是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的横截面结构示意图;

图5是图3所示的光学防伪元件的俯视效果图;

图6是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的制备方法的流程图;

图7是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的制备方法的流程图;以及

图8是制作图3所示的光学防伪元件的过程示意图。

附图标记说明

1基材2第一表面浮雕结构层

3第一镀层4第二表面浮雕结构层

5第二镀层6单层金属反射镀层

7干涉光变镀层8保护层

9热熔胶层10金属反射铝层

11脱铝保护层12第一特征

13第二特征

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例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发明实施例,并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例的一个方面在于提供一种用于防护有价物品或者有价证券的光学防伪元件,可通过多种颜色镀层、多种表面浮雕微纳米结构与局部精准或定位镂空的方式实现多角度可识别,进一步提高该光学防伪元件的防伪造性能,以及提供一种形成该光学防伪元件的制备方法。在本发明实施例中,为应对高端防伪产品对多角度识别光学防伪元件的需求,在优化视觉效果的同时增加防伪性能,将多种表面浮雕微纳米结构、单一与干涉光变型金属镀层,以及镂空与精准镂空特征集成,形成新的光学防伪元件及特征。

另外,本发明实施例提供的光学防伪元件可以用于有价证券或有价物品防伪的光学防伪元件。例如,该有价证券或有价物品可以是包括商品标识、有价证券、钞票、信用卡、身份证或护照等。

此外,发明实施例提供的光学防伪元件亦可作为防伪安全线、防伪宽条、防伪贴膜、防伪贴标等高端防伪产品应用于人民币等相关高端安全产品防伪,特别适用于透明视窗或其他可多角度观察的产品形式。

图1是本发明一实施例提供的光学防伪元件的结构示意图。如图1所示,该光学防伪元件包括基材1、第一表面浮雕结构层2、第一镀层3、第二表面浮雕结构层4和第二镀层5。其中,基材1是透明的基材,第一表面浮雕结构层2位于基材1的至少部分区域,第一镀层3形成在第一表面浮雕结构层2的至少部分区域上,第二表面浮雕结构层4形成在第一镀层3的表面且覆盖基材1的至少部分区域,第二镀层5形成在第二表面浮雕结构层4的至少部分区域上,第二镀层5与第一镀层3存在重叠区域。另外,在第一镀层3的表面上形成第二表面浮雕结构层4,并不仅限于在第一镀层3上形成第二表面浮雕结构层4,也就是,第二表面浮雕结构层4可以仅覆盖第一镀层3的至少部分区域,也可以覆盖比第一镀层3更大的区域。此外,在本发明实施例中,镀层与表面浮雕结构层的设置方式与位置可根据视觉效果需要确定,例如,相比于基材1,第一表面浮雕结构层2和第二表面浮雕结构层除可被设置在同侧外,还可被设置在异侧,以呈现不同的视觉效果。另外,在本发明实施例中,第二表面浮雕结构层4和第一表面浮雕结构层2可以是完全重叠,也就是所覆盖的基材1的区域完全相同。

在两表面浮雕结构层的表面分别形成第一镀层与第二镀层并且第一镀层与第二镀层存在重叠区域,使得在从正背两面观察光学防伪元件可以观察到不同的图文特征。当第一镀层面向观察者时,第二镀层的局部被遮盖,反之亦然。如此,实现了光学防伪元件的多角度识别,使得光学防伪元件可呈现多重视觉外观,提高了光学防伪元件的防伪造性能。另外,若两表面浮雕结构层存在至少局部不同,则可以增加光学防伪元件被观察时所呈现的特征,进一步增加光学防伪元件的防伪识别性,提高光学防伪元件的防伪造性能。此外,若第一镀层和/或第二镀层为局部镀层,则在透射观察光学防伪元件时,观察到第一镀层和/或第二镀层的形状结构,增加了光学防伪元件的图文信息;第一镀层和第二镀层在为局部镀层的情况下,存在重叠区域,则可使得在进行透射观察时,在光学防伪元件的正背两面进行透射观察,观察到不同的结构形状,进一步增加光学防伪元件的防伪识别性,提高了光学防伪元件的防伪造性能。

图2是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的结构示意图。图2所示的光学防伪元件与图1所示的光学防伪元件的不同之处在于,第一表面浮雕结构层2位于基材1一侧的至少部分区域上,第一镀层3形成在第一表面浮雕结构层2的至少部分区域上,第二表面浮雕结构层4形成在基材1另一侧的至少部分区域上,第二镀层5形成在第二表面浮雕结构层4的至少部分区域上。

可选地,在本发明实施例中,第一镀层和第二镀层中的至少一者为干涉光变镀层。该干涉光变镀层可使得光学防伪元件被观察时呈现出颜色变化的光学特征。如此,当对光学防伪元件进行正背两面进行反射观察时,正背两面呈现出不同的颜色特征且至少其一为特殊的光变颜色,进一步增加了光学防伪元件的防伪识别性,提高了光学防伪元件的防伪造性能。可选地,在本发明实施例中,干涉光变镀层包括反射层、介电层和吸收层。其中反射层或者吸收层与表面浮雕结构层相邻。反射层包括铝、银、铜等金属或其合金,介电层包括氟化镁、氧化硅、硫化锌、氮化钛等金属氟化物、金属氧化物、金属硫化物、以及金属氮化物,吸收层包括铬、镍等金属或其合金。

可选地,在本发明实施例中,第一镀层和/或第二镀层为单层金属反射镀层或高折射率介电层镀层。其中,单层金属反射镀层可以包括铝、银、铜等金属或其合金;高折射率介电层镀层可以包括折射率大于1.7的介电层材料,例如,该介电层材料可以包括氟化镁、氧化硅、硫化锌、氮化钛等金属氟化物、金属氧化物、金属硫化物、以及金属氮化物等。此外,第一镀层和/或第二镀层可以为局部镀层。

可选地,在本发明实施例中,第一镀层为单层金属反射镀层或高折射率介电层镀层,第二镀层为干涉光变镀层。其中,单层金属反射镀层可以包括铝、银、铜等金属或其合金;高折射率介电层镀层可以包括折射率大于1.7的介电层材料,例如,该介电层材料可以包括氟化镁、氧化硅、硫化锌、氮化钛等金属氟化物、金属氧化物、金属硫化物、以及金属氮化物等。此外,第一镀层和/或第二镀层可以为局部镀层。

可选地,在本发明实施例中,光学防伪元件还包括:第一涂层,形成在第一镀层的表面或第一表面浮雕结构层的表面;和/或第二涂层,形成在第二镀层的表面或第二表面浮雕结构层的表面,其中,第一涂层和/或第二涂层为不透明、半透明或透明,第一涂层和/或第二涂层包括以下中的至少一者:彩色聚合物涂层、液晶光变涂层及ovi光变油墨。

可选地,在本发明实施例中,所述第一表面浮雕结构层和所述第二表面浮雕结构层中的至少一者包括至少两种表面浮雕起伏结构,至少两种表面浮雕起伏结构中一种表面浮雕起伏结构的深宽比大于除该一种表面浮雕起伏结构外的至少一种表面浮雕起伏结构的深宽比,且镀层形成在所述至少一种表面浮雕起伏结构上。例如,在第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层中,第一表面浮雕结构层包括至少两种表面浮雕起伏结构,其中一表面浮雕起伏结构的深宽比最大,第一镀层形成在除该深宽比最大的表面浮雕起伏结构外的至少一种表面浮雕起伏结构上。同样地,对于第二表面浮雕结构层而言,也可存在与该举例中的第一表面浮雕结构层同样的情况,第二镀层形成在第二表面浮雕结构层中的除深宽比最大的表面浮雕起伏结构外的至少一种表面浮雕起伏结构上。镀层形成在除深宽比最大的起伏结构外的其他起伏结构上,形成局部镀层,在制备光学防伪元件的工艺中,深宽比不同的起伏结构利于实现局部镀层的精准镂空。局部镀层的形状可以根据实际需要展示的图案进行设计,当对光学防伪元件进行透射观察时,可以观察到局部镀层的形状,如此,可增加光学防伪元件的图文信息,进一步增加光学防伪元件的防伪识别性,进一步提高光学防伪元件的防伪造性能。此外,两表面浮雕结构层表面分别形成的两局部镀层的颜色和形状差异,进一步增加了光学防伪元件在被多角度观察时的图文特征,增加光学防伪元件的防伪识别性,提高光学防伪元件的防伪造性能。

另外,在本发明实施例中,第一表面浮雕结构层与第二表面浮雕结构层分别包括的该至少两种表面浮雕起伏结构可以相同,也可以不同,或者至少局部不同,对此不做限制。其中,若第一表面浮雕结构层与第二表面浮雕结构层分别包括的至少两种表面浮雕起伏结构至少局部不同,在从正背两面观察光学防伪元件时呈现不同的光学外观,从而增加了光学防伪元件的防伪识别性,进一步提高了光学防伪元件的防伪造性能。

可选地,在本发明实施例中,包括至少两种表面浮雕起伏结构的表面浮雕结构层的结构截面为以下任一者或其组合:余弦结构、锯齿形结构、方波形结构、柱面结构、球面结构、以及棱锥结构等。

可选地,在本发明实施例中,该至少两种表面浮雕起伏结构包括第一表面浮雕起伏结构和第二表面浮雕起伏结构,第一表面浮雕起伏结构的深宽比小于第二表面浮雕起伏结构的深宽比,其中第一表面浮雕起伏结构为全息衍射结构或动感闪耀光栅等有效光学结构,第二表面浮雕起伏结构为预设镂空结构。其中,对于该预设镂空结构不进行限制,只要满足第一表面浮雕起伏结构的深宽比小于第二表面浮雕起伏结构的深宽比即可。例如,第一表面浮雕结构层包括全息衍射结构和第一预设镂空结构,其中,全息衍射结构的深宽比小于该第一预设镂空结构;第二表面浮雕结构层包括动感闪耀光栅和第二预设镂空结构,其中动感闪耀光栅的深宽比小于该第二预设镂空结构,其中第一表面浮雕结构层中的第一预设镂空结构与第二表面浮雕结构层中的第二预设镂空结构可以是相同的镂空结构,也可以是不同的镂空结构。再例如,在第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层中,第一起伏结构均为全息衍射结构或动感闪耀光栅,第二起伏结构为深宽比大于第一预设值的镂空结构。

可选地,本发明实施例提供了一种光学防伪元件,该光学防伪元件至少包括两个表面浮雕结构层和局部镀层,其中每一表面浮雕结构层上均形成有局部镀层。此外,两表面浮雕结构层上分别形成的局部镀层中的至少一者为干涉光变镀层。局部镀层通过真空镀膜及其后的局部镀层镂空工艺实现,且其中至少局部通过有效光学结构与镂空精确对位的精准镂空方式实现。其中,精准镂空是一种由光学结构可控,通过光学结构复制、真空镀膜与镂空工艺后形成的特殊的镀层镂空方式。精准镂空具有可视光学微结构特征与镂空特征高精度定位,镂空图案高精细度的特点。其中,该精准镂空方式形成的局部镂空镀层可以为单层金属反射镀层或多层干涉光变镀层。

此外,在两表面浮雕结构层中,可包括多种表面浮雕微纳米光学结构,例如,包括全息衍射结构、动感闪耀光栅等。并且,在两表面浮雕结构层中,至少其一包括两种或两种以上不同形貌尺寸的表面浮雕起伏结构。例如,两表面浮雕结构层中的一表面浮雕结构层中包含有全息衍射结构与高深宽比镂空结构;或两表面浮雕结构层中的另一表面浮雕结构层中包含有动感闪耀光栅与高深宽比镂空结构;或上述两表面浮雕结构层同时存在,即,两表面浮雕结构层中均包含有全息衍射结构与高深宽比镂空结构或者均包含有动感闪耀光栅与高深宽比镂空结构。可选地,该高深宽比镂空结构的深宽比大于全息衍射结构的深宽比或者大于动感闪耀光栅的深宽比,如此,可以实现精准镂空。另外,两表面浮雕结构层中的表面浮雕起伏结构至少局部不同,使得在不同角度观察光学防伪元件时,呈现多重视觉外观,从而提高光学防伪元件的防伪造性能。

另外,基材、两表面浮雕结构层与局部镀层的设置方式与位置可根据视觉效果需要确定。可选地,两表面浮雕结构层位于基材的同侧或两侧,两表面浮雕结构层表面设置有局部镀层,其中至少其一为干涉光变镀层。此外,基材可以包括透明聚合物薄膜。

此外,本发明实施例提供的光学防伪元件可以防伪安全线、防伪视窗宽条、防伪转移宽条或防伪贴标的方式设置于有价物品或有价证券上,特别是以防伪视窗宽条或防伪贴标的方式设置于具有透明或半透明视窗的纸钞或塑料钞上,用于视窗部位正背两面反射与透射多角度的多重识别。

可选地,在本发明实施例中,光学防伪元件还可包括剥离层,其设置于基材与表面浮雕结构层间,使光学防伪元件适用于转移型光学防伪产品。

可选地,在本发明实施例中,光学防伪元件还可包括第一保护层和第二保护层,其中第一保护层形成在第一镀层上,第二保护层形成在第二镀层上。此外,保护层的形状可以与镀层的形状位置一致或者形成满版涂层。可选地,保护层可包括透明聚合物涂层、彩色涂层(该彩色涂层可以为不透明、半透明或透明)、液晶光变涂层、ovi光变油墨等涂层中的一种或几种。

可选地,在本发明实施例中,光学防伪元件还包括热熔胶层,该热熔胶层位于光学防伪元件的最外侧,与光学防伪元件的需要与其他产品进行接触的一侧上,热熔胶层用于将光学防伪元件与该其他产品进行贴合,例如,于将光学防伪元件与防伪纸张、薄膜等贴合。

可选地,在本发明实施例中,基材可以具有较高的光学透射率的基材薄膜,适应于整体防伪元件的厚度与机械加工强度,表面平整易于进行涂布、印刷加工。具体地,在本发明实施例所采用的基材薄膜材料可以是满足上述条件的所有薄膜材料,例如聚乙烯、双向拉伸聚丙烯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、三乙基纤维素、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等中的一种或几种的共混物或共聚物。可选地,基材薄膜的厚度为6-30微米,优选为8-20微米。

可选地,在本发明实施例中,光学防伪元件可以以安全线、视窗贴条、转移宽条或贴标等防伪产品的形式设置于有价证券或者有价物品上,提高防伪造性能。本发明实施例所提供的光学防伪元件,在以安全线的形式被设置于有价证券或者有价物品时,光学防伪元件的宽度为2毫米至10毫米,优选地,宽度为3毫米至8毫米;光学防伪元件的厚度为10微米至50微米,优选地,厚度为25微米至40微米。在以视窗贴条的形式被设置于有价证券或者有价物品上时,光学防伪元件的宽度为8毫米至30毫米,优选地,宽度为10毫米至20毫米;光学防伪元件的厚度为10微米至50微米,优选地,厚度为20微米至40微米。在以转移宽条或者贴标的形式被设置于有价证券或者有价产品上时,光学防伪元件的宽度为5毫米至30毫米,优选地,宽度为8毫米至20毫米;光学防伪元件的厚度为10微米至50微米,优选厚度为20微米至40微米。

图3是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的横截面结构示意图。如图3所示,在该实施例中,第一表面浮雕结构层2和第二表面浮雕结构层4分别位于基材1的两侧。可选地,基材1是聚合物薄膜。其中,第一表面浮雕结构层2位于基材1的下方,第一表面浮雕结构层2包含全息衍射结构与第一高深宽比镂空结构,在全息衍射结构表面形成局部的单层金属反射镀层4,例如形成镀铝层等。其中,该第一高深宽比镂空结构的深宽比大于全息衍射结构的深宽比。该局部的单层金属反射镀层4与第一表面浮雕结构层2相邻,并准确对应于全息衍射结构区域a1,区域a1为图像区域,而镂空结构区域b1实现金属镀层的精准镂空。第二表面浮雕结构层4位于基材1的上方,该第二表面浮雕结构层4包含动感闪耀光栅与第二高深宽比镂空结构,并在动感闪耀光栅表面形成局部的干涉光变镀层7。其中,该第二高深宽比镂空结构的深宽比大于动感闪耀光栅的深宽比。该干涉光变镀层7的结构可以是依次为反射层、介电层和吸收层的多层结构,例如,该干涉光变镀层7包括铝、二氧化硅和铬。该局部的干涉光变镀层7与第二表面浮雕结构层4相邻,并准确对应于动感闪耀光栅区域a2,而镂空结构区域b2完成局部精准镂空,无镀层结构。另外,根据光学防伪元件的产品应用需要,在该光学防伪元件的最下方和最上方可增加功能涂层,例如,保护层8或热熔胶层9。其中,该功能涂层可为单一涂层结构或多涂层结构。该功能涂层分别与表面浮雕结构层及局部的单层金属反射镀层或者干涉光变镀层相邻,形成完整的产品结构。如图3所示,在第一表面浮雕结构层中的区域b1与单层金属反射镀层6的表面形成保护层8,在第二表面浮雕结构层中的区域b2与干涉光变镀层7的表面形成热熔胶层9。

图4为本发明另一实施例提供的光学防伪元件的横截面结构示意图。如图4所示,第一表面浮雕结构层2和第二表面浮雕结构层3位于基材1的同侧,其中基材1是聚合物薄膜。第一表面浮雕结构层2位于基材1的上方,该第一表面浮雕结构层2包含全息衍射结构与第一高深宽比镂空结构,其中该第一高深宽比镂空结构的深宽比大于全息衍射结构的深宽比。在全息衍射结构的表面形成局部的单层金属反射镀层6,并准确对应于全息衍射结构区域a1形成精准镂空。第二表面浮雕结构层4位于第一表面浮雕结构层2与局部的单层金属反射镀层6上方,该第二表面浮雕结构层4包含动感闪耀光栅与第二高深宽比镂空结构,其中,该第二高深宽比镂空结构的深宽比大于动感闪耀光栅的深宽比。在动感闪耀光栅表面形成局部的干涉光变镀层7。该干涉光变镀层7的结构可以是依次为反射层、介电层和吸收层的多层结构,例如,该干涉光变镀层7包括铝、二氧化硅和铬。该局部的干涉光变镀层7与第二表面浮雕结构4相邻,并准确对应于动感闪耀光栅区域a2,而镂空结构区域b2为局部精准镂空。可选地,在第一表面浮雕结构层2与基材1间设置可烫印剥离的剥离涂层,并将上述两表面浮雕结构层设置于基材和剥离涂层下方,如此,实现了光学防伪元件在烫印宽条与烫印贴标中的应用方式。该剥离涂层可以用于转移型光学防伪产品中。

在本发明实施例中,在光学防伪元件中设置有第一表面浮雕结构层与第二表面浮雕结构层,在两浮雕结构层的表面分别设置有局部的单层金属反射镀层和干涉光变镀层,则该光学防伪元件可具有多角度多重外观防伪特征。例如,光学防伪元件采用图3所示的多层结构,基材1的上方第二表面浮雕结构层4设置有局部精准镂空的干涉光变镀层7,而基材1的下方第一表面浮雕结构层2设置有局部精准镂空的单层金属反射镀层6,采用双面定位套准实现两表面浮雕结构层的同步复制,保证两局部镀层的定位精度,可实现如图5所示的正背两面反射外观特征。图5是图3所示的光学防伪元件的俯视效果图。其中,从光学防伪元件的上方俯视观察可见如图5a所示的光变动感全息镂空集成特征(集成了第一特征12和第二特征13,其中,第一特征12为动感衍射光栅呈现的特征,第二特征13为全息衍射结构呈现的特征),而从光学防伪元件的下方观察可见如图5b所示的单一全息镂空特征,而透视观察则可见图5b所示的外观轮廓特征。

本发明实施例的另一方面提供一种光学防伪元件的制备方法。图6是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的制备方法的流程图。如图6所示,该方法包括以下步骤。

在步骤s60中,在基材的至少部分区域上形成第一表面浮雕结构层。在步骤s61中,在第一表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第一镀层。在步骤s62中,在第一镀层的表面形成第二表面浮雕结构层,其中第二表面浮雕结构层覆盖基材的至少部分区域。在步骤s63中,在第二表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第二镀层。其中,第二镀层与第一镀层存在重叠区域。

在两表面浮雕结构层的表面分别形成第一镀层与第二镀层并且第一镀层与第二镀层存在重叠区域,使得在从正背两面观察光学防伪元件可以观察到不同的图文特征。当第一镀层面向观察者时,第二镀层的局部被遮盖,反之亦然。如此,实现了光学防伪元件的多角度识别,使得光学防伪元件可呈现多重视觉外观,提高了光学防伪元件的防伪造性能。

图7是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的制备方法的流程图。如图7所示,该制备方法包括以下步骤。在步骤s70中,在基材两侧的至少部分区域上同步形成第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层,也就是,在基材一侧表面的至少部分区域上形成第一表面浮雕结构层,在基材的与一侧相对的另一侧表面的至少部分区域上形成第二表面浮雕结构层。在步骤s71中,在第一表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第一镀层。在步骤s72中,在第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第二镀层。其中,第二镀层与第一镀层存在重叠区域。需要说明的是,第一镀层和第二镀层形成顺序不是固定的,可以先在第一表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第一镀层,然后在第二表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第二镀层,也可以是先在第二表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第二镀层,然后在第一表面浮雕结构层的至少部分区域上形成第一镀层,对此,不用于限制本发明。可选地,在本发明实施例中,第一镀层与第二镀层可分别完成真空镀层后,同步实现镂空。

可选地,在本发明实施例中,第一镀层和第二镀层中的至少一者为干涉光变镀层。

可选地,在本发明实施例中,干涉光变镀层包括反射层、介电层和吸收层。

可选地,在本发明实施例中,第一镀层为单层金属反射镀层或高折射率介电镀层,第二镀层为所述干涉光变镀层。

可选地,在本发明实施例中,该制备方法还包括:在第一镀层的表面或第一表面浮雕结构层的表面形成第一涂层;和/或在第二镀层的表面或第二表面浮雕结构层的表面形成第二涂层,其中,第一涂层和/或第二涂层为不透明、半透明或透明,第一涂层和/或第二涂层包括以下中的至少一者:彩色聚合物涂层、液晶光变涂层及ovi光变油墨。

可选地,在本发明实施例中,第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层中的至少一者包括至少两种表面浮雕起伏结构,至少两种表面浮雕起伏结构中一种表面浮雕起伏结构的深宽比大于除该一种表面浮雕起伏结构外的至少一种表面浮雕起伏结构的深宽比,且镀层形成在所述至少一种表面浮雕起伏结构上。

可选地,在本发明实施例中,包括至少两种表面浮雕起伏结构的表面浮雕结构层的结构截面为以下任一者或其组合:余弦结构、锯齿形结构、方波形结构、柱面结构、球面结构、以及棱锥结构。

可选地,在本发明实施例中,至少两种表面浮雕起伏结构包括第一表面浮雕起伏结构和第二表面浮雕起伏结构,第一表面浮雕起伏结构的深宽比小于第二表面浮雕起伏结构的深宽比,其中第一表面浮雕起伏结构为全息衍射结构或动感闪耀光栅等有效光学结构,第二表面浮雕起伏结构为预设镂空结构。

可选地,在本发明实施例中,在第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层和/或在第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第二镀层,并形成精准镂空,采用精准镂空工艺实现镀层镂空,具体包括:在第一表面浮雕结构层上蒸镀第一镀层;在第一镀层上不增加涂层或涂布干涂重小于第一预设值的脱铝保护层,其中第一预设值与第一表面浮雕结构层中预设镀层镂空区域的表面浮雕起伏结构的深宽比相关;在第二表面浮雕结构层上蒸镀所述第二镀层;以及通过以下至少一者对光学防伪元件进行镂空:碱洗镂空、水洗镂空、以及酸洗镂空,形成有效光学微结构与镂空区域无误差精确对准的精准镂空局部镀层,其中第一镀层为单层金属反射镀层,第二镀层为干涉光变镀层。其中,该预设镀层镂空区域为不需要形成镀层的区域,例如,第一表面浮雕结构层中包括至少两种表面浮雕起伏结构,在该至少两种表面浮雕起伏结构中,一表面浮雕起伏结构的深宽比大于除该表面浮雕起伏结构外的其他至少一种表面浮雕起伏结构的深宽比,该不需要形成镀层的区域为该深宽比最大的表面浮雕起伏结构所在的区域,该预设镀层镂空区域的表面浮雕起伏结构的深宽比即为该深宽比最大的表面浮雕起伏结构的深宽比。

可选地,在本发明实施例中,在第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层和/或在第二表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第二镀层,并完成镀前印刷镂空,采用一种定位印刷方式实现印刷镂空,具体包括:在表面浮雕结构层的不需要形成镀层的区域上定位套印油墨或涂层;在表面浮雕结构层上蒸镀镀层;以及将光学防伪元件置于溶液中以清洗油墨或涂层,使得仅在表面浮雕结构层预设需要镀层的区域保留该镀层,其中表面浮雕结构层包括第一表面浮雕结构层和/或第二表面浮雕结构层,该预设需要镀层的区域为表面浮雕结构层中的除不需要形成镀层的区域以外的区域。

可选地,在本发明实施例中,在第一表面浮雕结构层表面的至少部分区域上形成第一镀层和/或在第二表面浮雕结构层的表面的至少部分区域上形成第二镀层,并以另一方式完成定位印刷镂空,包括:在表面浮雕结构层表面完成蒸镀镀层;在表面浮雕结构层的表面的需要保留镀层的区域上定位套印镀层保护油墨或涂层;以及将光学防伪元件置于酸性或碱性溶液中以清洗镀层保护油墨或涂层使得镀层保留在表面浮雕结构层的表面上预设需要保留镀层的区域;其中表面浮雕结构层包括第一表面浮雕结构层和/或第二表面浮雕结构层。

本发明实施例提供的光学防伪元件的制备方法的具体工作原理及益处与本发明实施例提供的光学防伪元件的具体工作原理及益处相似,这里将不再赘述。

可选地,在本发明实施例中,第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层可以通过uv紫外压印方式完成。uv紫外压印涂层组成包括光引发剂、活性单体和成膜树脂等组分。在涂布uv涂层的同时,完成表面浮雕结构层,包括上述涉及的所包括的全息衍射结构、动感闪耀光栅和高深宽比镂空结构等。其中表面浮雕结构层的结构截面可为余弦结构、锯齿形结构、方波型结构、柱面结构、球面结构、棱锥结构等或此处所述结构的组合。为实现单层金属反射镀层或干涉光变镀层的精准镂空,两表面浮雕结构层中的至少其一包括至少两种具有较大深高比差别的光学结构。例如图3的第一表面浮雕结构层2中包含较平缓的全息衍射结构(区域a1)与第一高深宽比镂空结构(区域b1),两光学结构具有较大的深宽比差或者比体积差,可实现光学结构选择性的镀层镂空。

此外,以第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层位于基材的两侧结构为例,两表面浮雕结构层中的有效光学结构区域,例如图3中的区域a1和a2,可设计并实现双面同步定位套准,定位精度为0.05-2毫米,优选为0.1-0.5毫米。因此,通过精准镂空技术,可形成特定的正背两面多角度多重视觉特征,下文将进一步说明。

在本发明实施例提供的光学防伪元件中,在第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的表面都设置有局部的金属或金属化合物镀层,优选地,两表面浮雕结构层表面分别设置的两镀层中至少有一个镀层为干涉光变镀层。例如图3所示,两表面浮雕结构层表面分别设置有单层金属反射镀层6和干涉光变镀层7。第一表面浮雕结构层2表面设置有包括铝、银、铜等金属或其合金的单层金属反射镀层6,而在第二表面浮雕结构层4表面设置有包含反射层、介电层和吸收层的干涉光变镀层7。其中,反射层包括铝、银、铜等金属或其合金,介电层包括氟化镁、氧化硅、硫化锌、氮化钛等金属氟化物、金属氧化物、金属硫化物、及金属氮化物等,吸收层包括铬、镍等金属或其合金。

在本发明实施例提供的光学防伪元件中,两表面浮雕结构层表面的局部镀层通过镂空工艺实现。镂空工艺可包括镀层表面定位印刷保护胶镂空工艺,镀前印刷镂空工艺与光学结构选择性精准镂空工艺。可选地,在两表面浮雕结构层分别形成的两局部镀层中的至少其一采用精准镂空工艺。例如图3所示,两表面浮雕结构层的两局部镀层都通过精准镂空工艺实现光学结构选择性镂空。第一表面浮雕结构层2中的区域a1设计选择较为平缓的全息衍射结构,而区域b1为具有较大深宽比的类全息结构,由于比体积(深宽比)的显著差异,可通过201510954137.5所述技术方式,对区域a1形成选择性的镀层保护层,从而实现对区域b1的准确定位镂空。其中,保护层8可包括透明聚合物涂层、彩色涂层(该彩色涂层可以是不透明、半透明或透明)、液晶光变涂层、ovi光变油墨等涂层中的一种或几种。与第一表面浮雕结构层2的局部镀层的精准镂空类似,第二表面浮雕结构层4中的区域a2对应的干涉光变镀层7进行选择性保留,而区域b2以201310598261.3所述方式完成干涉光变镀层7的完全镂空,区域b2无任何镀层残留,为透明区域。

另外,在本发明实施例中,第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的表面分别形成的局部镀层可通过镀前印刷镂空方式完成。下面以图3所示的光学防伪元件,在第二表面浮雕结构层4的表面形成干涉光变镀层7为例进行说明。在uv压印复制第二表面浮雕结构层4后,在表面浮雕结构层4的表面区域b2定位套印可用溶液(水、碱性水溶液、酸性水溶液或其他溶剂类溶液)清洗的油墨或涂层,并随后完成干涉光变镀层7的有序蒸镀,用溶液清洗后完成局部镀层(区域b2)的准确镂空,且无任何镀层残留。

另外,在本发明实施例中,第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的表面分别形成的局部镀层亦可通过定位印刷镂空方式完成。下面以图3所示的光学防伪元件,在第一表面浮雕结构层2的表面形成单层金属反射镀层6为例进行说明。在uv压印复制第一表面浮雕结构层2后,在其表面蒸镀单层金属反射镀层,例如铝层;其后在表面浮雕结构层2的表面区域a1定位套印镀层保护油墨或涂层,用溶液(水、碱性水溶液、酸性水溶液或其他溶剂类溶液)清洗后完成局部镀层(区域a2)的准确镂空,保留区域a1表面浮雕结构层表面的金属镀层。

在本发明实施例中,在完成局部镂空的两表面浮雕结构层与局部镀层的表面可根据产品需要,设置有保护层、热熔胶层、及其他油墨或防伪油墨等,以及在基材与表面浮雕结构层间增加剥离层,以实现在钞纸、塑料和复合基材等基材上的应用。

下面以制备图3所示的光学防伪元件为例进行说明。如图8所示,图8是制作图3所示的光学防伪元件的过程示意图。首先,在基材1上同步或分步完成两表面浮雕结构层的复制压印,可采用uv压印方式,以确保各光学结构的完整复制(如图8a)。随后,在第一表面浮雕结构层2表面完成单层镀层的蒸镀,例如利用真空蒸镀设备在第一表面浮雕结构层2全部或至少局部表面上增加金属反射铝层10(例如,在该实施例中,单层金属反射镀层为金属反射铝层),并涂布干涂重较低的脱铝保护层11,并主要在区域a1范围内对金属反射铝层10形成保护(图8b)。在第二表面浮雕结构层4表面完成干涉光变镀层7的蒸镀(图8c),例如该干涉光变镀层可以是al/sio2/cr等多层干涉光变镀层。调整两表面浮雕结构层表面的镀层厚度等工艺参数及镂空工艺参数,同时实现两镀层的选择性精准镂空。其中,镂空工艺可采取碱洗镂空、水洗镂空及酸洗镂空等中的其一或其组合,以完成光学结构选择性镂空为目的。根据产品应用的需要,在光学防伪元件的上下表面增加保护层与热熔胶层,以及在基材与表面浮雕结构层间增加剥离层。例如,光学防伪元件以光学防伪视窗覆膜宽条的形式应用于塑料钞、具有透明视窗的纸钞等基材,即可在该光学防伪元件的上表面增加具有耐高温高压的保护层,并与第二表面浮雕结构层4及局部的干涉光变镀层7相邻;而在光学防伪元件的下表面增加保护层与烫印胶层,用于镀层的保护与塑料钞等基材表面的烫印应用。

此外,本发明实施例的另一方面提供一种光学防伪产品,该光学防伪产品包括上述实施例中所述的光学防伪元件。

可选地,光学防伪产品包括商品标识、有价证券、钞票、信用卡、身份证或护照等。

可选地,光学防伪元件可以防伪安全线、防伪视窗宽条、防伪转移宽条或防伪贴标的方式设置于该有价物品上,特别是以防伪视窗宽条或防伪贴标的方式设置于具有透明或半透明视窗的纸钞或塑料钞上,用于视窗部位正背两面反射与透射多角度的多重识别。

综上所述,在两表面浮雕结构层的表面分别形成第一镀层与第二镀层并且第一镀层与第二镀层存在重叠区域,使得在从正背两面观察光学防伪元件可以观察到不同的图文特征。当第一镀层面向观察者时,第二镀层的局部被遮盖,反之亦然。如此,实现了光学防伪元件的多角度识别,使得光学防伪元件可呈现多重视觉外观,提高了光学防伪元件的防伪造性能。若两表面浮雕结构局层存在局部不同,则可进一步使得光学防伪元件呈现不同的视觉外观,增加光学防伪元件的防伪识别性。局部镀层结构,进一步增加了光学防伪元件的图文特征,提高了光学防伪元件的防伪造性能。干涉光变镀层使得光学防伪元件在被观察时呈现出特殊的颜色变化的特征,进一步提高了光学防伪元件的防伪造性能。在表面浮雕结构层中,存在深宽比不同的起伏结构,利于精准镂空的形成。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

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