專利名稱：光學(xué)防偽元件及包含該光學(xué)防偽元件的光學(xué)防偽產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種光學(xué)防偽元件以及包含該光學(xué)防偽元件的光學(xué)防偽產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在鈔票、銀行卡、證件等高安全產(chǎn)品以及高附加值產(chǎn)品中，普遍采用了光可變防偽技術(shù)。例如，歐元采用了全息寬條和全息標(biāo)識(shí)，人民幣中應(yīng)用了全息防偽安全線。中國(guó)專利200410062644. X公開了一種帶有衍射光變圖像的雙面結(jié)構(gòu)的開窗安全線，該安全線在基層的兩側(cè)分別形成一個(gè)光學(xué)防偽信息層和一個(gè)磁性防偽信息層，在窗口處可以觀察到衍射光變圖像。中國(guó)專利申請(qǐng)200710087271. 5公開了一種包括多層結(jié)構(gòu)干涉單元與衍射光變圖像相結(jié)合的開窗安全線，觀察時(shí)，隨著俯仰角的變化產(chǎn)生顏色變換效果，并且在一定的觀察角度下可以看到衍射光變圖像。中國(guó)專利申請(qǐng)200810126806. X公開了一種帶有光柵結(jié)構(gòu)的安全線，在光照條件下，所述安全線的至少部分區(qū)域呈現(xiàn)一種顏色，在同樣的照明條件，將所述安全線在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度(優(yōu)選地為9(T )后，所述區(qū)域呈現(xiàn)另一種顏色，并且再現(xiàn)光是線偏振的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種光學(xué)防偽元件，其包括基層以及形成于所述基層上的光柵層。所述光柵層包括具有二維光柵結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域，其中，在光照條件下，所述光學(xué)防偽元件在自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一區(qū)域呈現(xiàn)第一顏色變化；以及在所述光照條件下，在所述光學(xué)防偽元件與一偏振光學(xué)器件之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，當(dāng)通過所述偏振光學(xué)器件觀察所述第一區(qū)域時(shí)，所述第一區(qū)域呈現(xiàn)不同于所述第一顏色變化的第二顏色變化。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述二維光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期為0. liim-2.0iim，槽深為0. 02 ii m-O. 8 ii m，折射率為1. 2-2. 6，厚度為0. 02 y m-l y m。優(yōu)選地，所述二維光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期為0. 2 ii m-l. 0 ii m，槽深為0. 05 ii m-O. 4 y m，折射率為1. 2-2. 6，厚度為0. 05 ii m_0. 5 ii m。 在另一實(shí)施方案中，所述光柵層可進(jìn)一步包括第二區(qū)域和/或第三區(qū)域，所述第二區(qū)域具有全息光柵結(jié)構(gòu)，所述第三區(qū)域具有以下光柵結(jié)構(gòu)，該光柵結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成當(dāng)所述光學(xué)元件在自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述第三區(qū)域呈現(xiàn)明顯的顏色變化而借助于偏振光學(xué)器件觀察時(shí)所述第三區(qū)域僅呈現(xiàn)亮度變化。 在再一實(shí)施方案中，所述光學(xué)防偽元件可進(jìn)一步包括用于吸收透射光的吸收層，
所述吸收層形成為覆蓋所述光柵層或所述基層的至少一部分，并且所述吸收層上形成有能
夠被分辨的符號(hào)、熒光圖案和用于機(jī)讀的磁性介質(zhì)層至少之一。 本申請(qǐng)的另一方面提供了一種包含上述光學(xué)防偽元件的光學(xué)防偽產(chǎn)品。 根據(jù)本申請(qǐng)，在光照條件下，當(dāng)光學(xué)防偽元件在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不借助偏
振光學(xué)器件觀察的情況下，光柵層中具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域的顏色變化不明顯；而當(dāng)光學(xué)防偽元件與偏振光學(xué)器件之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，借助于偏振光學(xué)器件觀察光柵層中具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域，該區(qū)域具有明顯的顏色變化，因此本申請(qǐng)的光學(xué)防偽元件具有突出的防偽特征，公眾容易辨認(rèn)。


圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的第一實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件的截面示意圖； 圖2a和圖2b分別示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的二維光柵結(jié)構(gòu)的平面示意圖和剖面示
意圖； 圖3是根據(jù)本申請(qǐng)的第二實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件的截面示意 圖4是根據(jù)本申請(qǐng)的第三實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的第一實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件的截面示意圖。如圖1所示，光學(xué)防偽元件100包括基層1以及在基層1上形成的光柵層2。光柵層2包括具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域。圖2a和圖2b分別示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的二維光柵結(jié)構(gòu)的平面示意圖和剖面示意圖。 基層l可由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)等薄膜材料制成。 在基層1的一個(gè)表面上，可通過模壓工藝形成浮雕光柵，再通過真空鍍膜或者涂布的方式在所述浮雕光柵上完整地或部分地覆蓋一層或多層透明介質(zhì)，從而形成至少部分區(qū)域具有二維光柵結(jié)構(gòu)的光柵層2。所述透明介質(zhì)具有與基層l不同的折射率。所述透明介質(zhì)例如為氟化鎂(MgF》、二氧化鈦(T叫)、二氧化硅(S叫)、硫化鋅(ZnS)、氟化f丐(CaF2)等以及各種樹脂材料。 通過對(duì)二維光柵結(jié)構(gòu)的光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，對(duì)二維光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期、方
向、槽深、折射率和厚度以及基層的折射率等參數(shù)進(jìn)行控制，從而使得在一定入射角度的光照條件下，在反射光方向上觀察時(shí)，光學(xué)防偽元件100在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光柵層2
中具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域呈現(xiàn)第一顏色變化；而在同樣的光照條件下，在光學(xué)防偽元件100與一偏振光學(xué)器件之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，例如，偏振光學(xué)器件在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)但光學(xué)防偽元件100保持靜止，或者偏振光學(xué)器件保持靜止而光學(xué)防偽元件100在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，借助于該偏振光學(xué)器件觀察光柵層2中具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域時(shí)，該區(qū)域呈現(xiàn)第二顏色變化，所述第二顏色變化不同于所述第一顏色變化。優(yōu)選地，所述偏振光學(xué)器件為偏振鏡，所述光照條件為自然光照明。例如，在自然光照條件下，當(dāng)光學(xué)防偽元件100在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)45度時(shí)，在不借助偏振光學(xué)器件觀察的情況下，光柵層2中具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域由黃色變?yōu)榈S色；在同樣的光照條件下，當(dāng)光學(xué)防偽元件100保持靜止而偏振光學(xué)器件轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，借助于偏振光學(xué)器件觀察具有二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域，該區(qū)域由綠色變?yōu)榧t色。 所述二維光柵結(jié)構(gòu)在x方向和y方向上的光柵周期為0. liim-2. Oiim，優(yōu)選為0. 2iim-l. Oiim ;槽深為0. 02 ii m-O. 8 ii m，優(yōu)選為0. 05 ii m-O. 4 ii m ; 二維光柵結(jié)構(gòu)的介質(zhì)折射率為1.2-2.6，由所選擇的材料確定。光柵層2的厚度為0.02iim-liim，優(yōu)選為0. 05 li m_0. 5 li m。 圖2a和2b中以矩形截面為例示出了本申請(qǐng)的二維光柵結(jié)構(gòu)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述二維光柵結(jié)構(gòu)的截面還可以是鋸齒形、正弦形等。 圖3是根據(jù)本申請(qǐng)的第二實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件的截面示意圖。如圖3所示，
光學(xué)防偽元件200包括基層1、在基層1上形成的模壓成像層3、以及在模壓成像層3上形
成的光柵層2。模壓成像層3在基層1上涂布形成，以改善模壓后形成的浮雕光柵的質(zhì)量。
由于基層1和光柵層2已參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行了描述，因而在此不再贅述。 根據(jù)本申請(qǐng)的第一和第二實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件例如可適用于制成永久膜產(chǎn)
品，該永久膜產(chǎn)品適合于制成開窗安全線、防偽標(biāo)示、防偽覆膜材料等。 圖4是根據(jù)本申請(qǐng)的第三實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件的截面示意圖。如圖4所示，
光學(xué)防偽元件300包括基層1、在基層1上形成的剝離層4、在剝離層4上形成的模壓成像
層3、在模壓成像層3上形成的光柵層2。剝離層4的作用是，在通過轉(zhuǎn)印工藝(例如燙印工
藝)將包含本申請(qǐng)的光學(xué)防偽元件的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到承載物上后，能夠?qū)⒒鶎?順利地剝離下
來?？蛇x地，光學(xué)防偽元件300可以包括位于剝離層4和模壓成像層3之間的保護(hù)層(圖
中未示出)。由于基層1、模壓成像層3和光柵層2已參照?qǐng)D1至圖3進(jìn)行了描述，因而在
此不再贅述。 根據(jù)本申請(qǐng)的第三實(shí)施方案的光學(xué)防偽元件例如可通過將燙印膠涂布于光柵層2上而制成燙印膜產(chǎn)品。 可選地，在以上參照?qǐng)Dl至4描述的本申請(qǐng)的各實(shí)施方案中，光學(xué)防偽元件還可包括用于吸收透射光的吸收層(圖中未示出)。根據(jù)具體的應(yīng)用，所述吸收層可形成為至少覆蓋光柵層2的一部分或者至少覆蓋基層1的一部分。所述吸收層可以通過涂布、印刷、鍍膜等方式形成。優(yōu)選地，所述吸收層上形成有可分辨的文字、標(biāo)志等圖案。所述吸收層的材料可為各種油墨、樹脂、金屬材料等，并且可根據(jù)需要選擇不同的顏色。 可選地，為了延長(zhǎng)光學(xué)防偽元件的使用壽命，可以在光柵層2的表面通過涂布或復(fù)合一層薄膜材料而形成保護(hù)層(圖中未示出)。該保護(hù)層的折射率與光柵層2的折射率不同。與所述二維光柵結(jié)構(gòu)的上表面相接觸的保護(hù)層的介質(zhì)以及與所述二維光柵結(jié)構(gòu)的下表面相接觸的基層的介質(zhì)會(huì)對(duì)光學(xué)防偽元件的顏色變化產(chǎn)生影響，可以引起光學(xué)防偽元件亮度變化和顏色偏移。因此，為了準(zhǔn)確地再現(xiàn)設(shè)計(jì)顏色變化效果并具有高的亮度，在設(shè)計(jì)時(shí)可將保護(hù)層、基層和二維光柵結(jié)構(gòu)一起考慮，綜合設(shè)計(jì)。 可選地，本申請(qǐng)的光學(xué)防偽元件的光柵層除了包含具有如圖2a和2b所示的二維光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域之外，還可以包含具有其他功能的光柵結(jié)構(gòu)的區(qū)域，使不同的區(qū)域具有不同的光學(xué)結(jié)構(gòu)，從而呈現(xiàn)不同的光變特征，實(shí)現(xiàn)多種光學(xué)防偽技術(shù)的結(jié)合。例如，光柵層2可包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，其中所述第一區(qū)域具有如圖2a和2b所示的二維光柵結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)如上所述的光變效果；所述第二區(qū)域具有全息光柵結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)全息圖像；所述第三區(qū)域的光柵結(jié)構(gòu)可呈現(xiàn)以下光變效果光學(xué)防偽元件在其自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該區(qū)域具有明顯的顏色變化，而借助于偏振鏡觀察時(shí)該區(qū)域只有亮度變化。 此外，本申請(qǐng)的光學(xué)防偽元件還可以具有磁性、熒光等特征。這些特征可以存在于以上所述的多個(gè)功能層中，也可以存在于單獨(dú)的層中。 另外，在將本申請(qǐng)的光學(xué)防偽元件附著在承載物上時(shí)，可以在光學(xué)防偽元件的基層的下表面和/或光柵層的上表面上涂布粘結(jié)膠，以使光學(xué)防偽元件能夠牢固地附著在承載物上。 以上參照附圖對(duì)本申請(qǐng)的示例性的實(shí)施方案進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實(shí)施方案僅僅是為了說明的目的而所舉的示例，而不是用來進(jìn)行限制。凡在本申請(qǐng)的教導(dǎo)和權(quán)利要求保護(hù)范圍下所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光學(xué)防偽元件，包括基層；以及光柵層，形成于所述基層上并且包括具有二維光柵結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域，其中，在光照條件下，所述光學(xué)防偽元件在自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一區(qū)域呈現(xiàn)第一顏色變化，以及在所述光照條件下，在所述光學(xué)防偽元件與一偏振光學(xué)器件之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，當(dāng)通過所述偏振光學(xué)器件觀察所述第一區(qū)域時(shí)，所述第一區(qū)域呈現(xiàn)不同于所述第一顏色變化的第二顏色變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)防偽元件，其中，所述二維光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期為 0. 1 ii m_2. 0 ii m，槽深為0. 02 ii m_0. 8 ii m，折射率為1. 2_2. 6，厚度為0. 02 ii m_l ii m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)防偽元件，其中，所述二維光柵結(jié)構(gòu)的光柵周期為 0. 2 ii m-1. 0 ii m，槽深為0. 05 ii m-0. 4 ii m，折射率為1. 2-2. 6，厚度為0. 05 ii m-0. 5 ii m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，其中，所述光柵層進(jìn)一步包括 第二區(qū)域，所述第二區(qū)域具有全息光柵結(jié)構(gòu)；和/或第三區(qū)域，所述第三區(qū)域具有以下光柵結(jié)構(gòu)，該光柵結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成當(dāng)所述光學(xué)元件在 自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述第三區(qū)域呈現(xiàn)明顯的顏色變化而借助于偏振光學(xué)器件觀察時(shí)所述 第三區(qū)域僅呈現(xiàn)亮度變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，進(jìn)一步包括用于吸收透射光的吸 收層，所述吸收層形成為覆蓋所述光柵層或所述基層的至少一部分，并且所述吸收層上形 成有能夠被分辨的符號(hào)、熒光圖案和用于機(jī)讀的磁性介質(zhì)層至少之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件，進(jìn)一步包括用于吸收透射光的吸收 層，所述吸收層形成為覆蓋所述光柵層或所述基層的至少一部分，并且所述吸收層上形成 有能夠被分辨的符號(hào)、熒光圖案和用于機(jī)讀的磁性介質(zhì)層至少之一。
7. —種光學(xué)防偽產(chǎn)品，包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)防偽元件。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光學(xué)防偽元件以及包含該光學(xué)防偽元件的光學(xué)防偽產(chǎn)品。所述光學(xué)防偽元件包括基層以及形成于所述基層上的光柵層。所述光柵層包括具有二維光柵結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域，其中，在光照條件下，所述光學(xué)防偽元件在自身平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一區(qū)域呈現(xiàn)第一顏色變化；以及在所述光照條件下，在所述光學(xué)防偽元件與一偏振光學(xué)器件之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，當(dāng)通過所述偏振光學(xué)器件觀察所述第一區(qū)域時(shí)，所述第一區(qū)域呈現(xiàn)不同于所述第一顏色變化的第二顏色變化。
文檔編號(hào)B42D15/10GK101699323SQ200910209648
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者張靜方, 王曉利 申請(qǐng)人:中鈔特種防偽科技有限公司;中國(guó)印鈔造幣總公司