[发明专利]一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的产品

说明书

技术领域

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产品。

背景技术

由于颜色光变光学防伪元件具有独特的视觉效果和易识别性，所以被广泛应用于钞票、信用卡、护照和有价证券等高安全产品以及其它高附加值产品中。目前的颜色光变防伪技术主要有光变镀层技术、液晶光变技术、零级光变和共挤膜等。

光变镀层技术广泛用于钞票等高防伪有价证券的公众防伪，其通过采用光变镀层技术，在不同的观察角度下能够呈现不同的颜色，而且其便于描述、易于公众识别且无法利用照相机、扫描仪、打印机等电子设备模仿或复制，具有很高的防伪能力。

液晶光变技术是一种具有随角度变色的光变技术。利用胆甾型液晶材料随角度变色和独特的偏振性质来开发具有大众可识别特征结合隐藏信息特征的防伪标记是目前光学防伪技术的发展方向之一。九十年代初期，Reveo公司第一个申请了将液晶材料作为变色和偏振颜料使用的专利US5599412。Rolic公司通过胆甾型液晶结合定向成像技术（LPP/LCP）制作了此类防伪元件，使得该防伪元件具有在随角度变化呈现不同颜色的同时还具备偏振隐藏图像特征。

零级光变（零级光变衍射图像）是采用周期在200-400nm之间的光栅结构，其上填埋高折射率材料形成的。由于微结构周期小于可见光波长，为亚波长光栅，因此只能再现零级光。零级光变图像在自身平面内转动时再现图像的主颜色明显改变，并且颜色变化是特定的、可描述的，而且再现光为偏振光。

共挤膜是一种基于Bragg干涉的光学防伪元件，该防伪元件采用折射率不同的多层膜间的Bragg干涉作用形成随角度变化的颜色变化特征。

以上皆为颜色光变防伪技术的代表，但是它们的特点都是采用具有衍射或干涉功能的微结构对入射光进行选择性吸收，从而控制特定角度出射光的波长以产生颜色光变特征。

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。在这种结构的防伪元件中，微透镜阵列和微图文阵列分别位于各自的平面内，因此在制作过程中，首先需要对微图文阵列和微透镜阵列分别进行原版制备，然后在生产中在薄膜基材的两侧上分别对微图文阵列和微透镜阵列进行批量复制。当采用这种结构的防伪元件实现颜色光变特征时，需要设置微图文阵列的排列方式为不同颜色穿插的条状栅格，其缺陷在于：（1）该结构要求微透镜阵列、微图文阵列均为周期性排列，在制作原版时其周期误差在亚微米级，因此制作难度高；（2）在生产过程中，需要在基材的两个表面上依次分别进行加工，因此工艺流程复杂；（3）在生产过程中，需要解决微透镜阵列和微图文阵列的对位问题，因此工艺可控性低；（4）整个防伪元件的厚度至少为所采用的微透镜阵列的焦距，使得该元件应用于高安全防伪产品特别是开窗安全线的难度被提高而适用性相应地降低。

CN101563640公开了一种反射结构，在该反射结构中，将微透镜阵列和微图文阵列重叠制作在防伪元件的基材上，即微透镜阵列和微图文阵列位于基材的同一侧上，基材的另一侧上则镀有反射层，其中微图文阵列通过反射层所形成的虚像的位置位于微透镜阵列的焦平面附近，从而使微透镜阵列借助基材另一侧上的反射层对微图文阵列进行成像。该防伪元件结构在生产时首先需要在基材上加工微图文阵列层，在此基础上再加工微透镜阵列层，其本质也属于微透镜阵列和微图文阵列分别位于各自的平面内。因此当采用这种结构的光学防伪元件实现颜色光变特征时，在制作该光学防伪元件时仍然具有上文中提到的四点缺陷中的前三点缺陷，并且，由于微图文阵列与微透镜阵列相互重叠、相互干扰，从而影响所采样颜色光变特征的质量，更进一步地降低了该光学防伪元件的防伪效果和实用价值。

发明内容

本发明针对现有光学防伪元件中存在的上述缺陷，提供一种能够克服上述缺陷的光学防伪元件及使用该光学防伪元件的产品。