光学防伪元件及其制备方法和防伪产品与流程

本发明涉及光学防伪设备，具体而言，涉及一种光学防伪元件及其制备方法和防伪产品。

背景技术：

1、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。

2、cn1271106、cn1552589、《properties of moire magnifiers》(opticalengineering 37(11)3007-3014)(《莫尔放大镜的特性》(光学工程37(11)3007-3014))、《微透镜列阵显示技术研究》(微纳电子技术2003年第6期)等文献或专利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微光学元件，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。

3、然而，特别是在钞票等高防伪产品的实际应用中，需要这类微光学元件的整体厚度足够薄，例如小于50μm。这就要求在正反两面分别承载微透镜阵列和微图文阵列的透明层或间隔层，在满足聚焦条件的同时，必须足够薄，例如小于40μm。为此，在现有技术中均采用在该间隔层两面依次加工微透镜阵列和微图文阵列的方式，但由于间隔层过于薄，热变形等因素会使间隔层在整个加工过程中不可避免的产生宏观或微观的拉伸错位与旋转错位，这使得此类微光学元件的批量生产难度过高，成品率低，成本较高，成品质量较差，阻挡了此类微光学元件在钞票等高防伪产品及高端商业防伪领域的广泛应用。

4、一些现有技术中也有宣称将透明层或间隔层去除而使微透镜阵列和微图文阵列直接接触的做法，这种做法使得在任何角度上观察微透镜阵列对微图文阵列的采样都是相同的，将使光学防伪元件不具备防伪能力。基于现有技术的情况，需要在透明层或间隔层足够薄的前提下，开发易于批量推广应用的微光学防伪元件，保证产品具备较强的易识别难伪造性能。

5、也就是说，现有技术中光学防伪元件存在成品率低的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种光学防伪元件及其制备方法和防伪产品，以解决现有技术中光学防伪元件存在成品率低的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光学防伪元件，包括：基材；微图像层，微图像层设置在基材的一侧；透明层，透明层设置在微图像层远离基材一侧；采样合成层，采样合成层设置在透明层远离微图像层的一侧，其中，至少一个方向上基材的变形量小于透明层的变形量。

3、进一步地，基材厚度大于20微米。

4、进一步地，透明层厚度大于5微米且小于30微米。

5、进一步地，基材的厚度大于透明层的厚度。

6、进一步地，光学防伪元件还包括剥离层，剥离层设置在基材层与微图像层之间。

7、进一步地，光学防伪元件还包括粘合层，粘合层设置在透明层和微图像层之间；和/或粘合层设置在透明层和采样合成层之间。

8、进一步地，采样合成层为微透镜阵列层。

9、进一步地，微透镜阵列层为球面微透镜阵列层或柱面微透镜阵列层。

10、进一步地，采样合成层的微透镜和微图像层的微图像的排列周期大于10微米且小于200微米。

11、进一步地，采样合成层的微透镜和微图像层的微图像的排列周期大于15微米且小于50微米。

12、进一步地，采样合成层的加工深度小于15微米；和/或透明层的厚度与采样合成层的焦距之差小于3微米。

13、进一步地，采样合成层的加工深度大于0.5微米且小于10微米；和/或透明层的厚度与采样合成层的焦距之差小于1微米。

14、进一步地，光学防伪元件还包括镀层，镀层设置在采样合成层上。

15、进一步地，镀层为单层镀层，单层镀层包括金属反射层、半导体材料层、介质层中的至少一种。

16、进一步地，镀层为多层镀层，多层镀层形成法布里-泊罗谐振腔。

17、进一步地，多层镀层包括吸收层、介质层和反射层中的至少两种；或多层镀层由多层介质层组成。

18、进一步地，镀层具有镂空图案。

19、进一步地，微图像层由具有镂空结构的单层层结构或多层层结构形成。

20、进一步地，微图像层由光学微结构及覆盖在光学微结构上的单层层结构或多层层结构形成。

21、进一步地，微图像层由微印刷结构形成。

22、进一步地，微图像层具有凹陷或空穴，凹陷或空穴中填充有油墨、金属、颜料、染料中的至少一种。

23、根据本发明的另一方面，提供了一种光学防伪元件，包括：基材；定形层，定形层设置在基材的一侧；采样合成层，采样合成层设置在定形层远离基材的一侧；透明层，透明层设置在采样合成层远离定形层的一侧；微图像层，微图像层设置在透明层远离采样合成层的一侧；其中，至少一个方向上基材的变形量小于透明层的变形量。

24、进一步地，基材厚度大于20微米。

25、进一步地，透明层厚度大于5微米且小于30微米。

26、进一步地，基材的厚度大于透明层的厚度。

27、进一步地，光学防伪元件还包括剥离层，剥离层设置在基材和定形层之间；和/或剥离层设置在定形层和采样合成层之间。

28、进一步地，光学防伪元件还包括粘合层，粘合层设置在透明层和微图像层之间；和/或粘合层设置在透明层和采样合成层之间。

29、进一步地，采样合成层为微透镜阵列层。

30、进一步地，微透镜阵列层为球面微透镜阵列层或柱面微透镜阵列层。

31、进一步地，采样合成层的微透镜和微图像层的微图像的排列周期大于10微米且小于200微米。

32、进一步地，采样合成层的微透镜和微图像层的微图像的排列周期大于15微米且小于50微米。

33、进一步地，采样合成层的加工深度小于15微米；和/或透明层的厚度与采样合成层的焦距之差小于3微米。

34、进一步地，采样合成层的加工深度大于0.5微米且小于10微米；和/或透明层的厚度与采样合成层的焦距之差小于1微米。

35、进一步地，光学防伪元件还包括镀层，镀层设置在定形层与采样合成层之间。

36、进一步地，镀层为单层镀层，单层镀层包括金属反射层、半导体材料层、介质层中的至少一种。

37、进一步地，镀层为多层镀层，多层镀层形成法布里-泊罗谐振腔。

38、进一步地，镀层为多层镀层，多层镀层包括吸收层、介质层和反射层中的至少两种；或者多层镀层由多层介质层组成。

39、进一步地，镀层具有镂空图案。

40、进一步地，微图像层由具有镂空结构的单层层结构或多层层结构形成。

41、进一步地，微图像层由光学微结构及覆盖在光学微结构上的单层层结构或多层层结构形成。

42、进一步地，微图像层由微印刷结构形成。

43、进一步地，微图像层具有凹陷或空穴，凹陷或空穴中填充有油墨、金属、颜料、染料中的至少一种。

44、进一步地，定形层与采样合成层的折射率之差大于0.06。

45、进一步地，定形层与采样合成层的折射率之差大于0.20。

46、根据本发明的另一方面，提供了一种防伪产品，该防伪产品包括上述的光学防伪元件。

47、根据本发明的另一方面，提供了一种光学防伪元件的制备方法，光学防伪元件的制备方法制备上述的光学防伪元件，光学防伪元件的制备方法包括：步骤s10：获取基材；步骤s20：在基材上形成微图像层；步骤s30：在微图像层上形成合成层；其中，合成层包括透明层和采样合成层，透明层位于微图像层与采样合成层之间，基材的变形量小于透明层的变形量。

48、进一步地，在步骤s10中，获取厚度大于20微米的基材。

49、进一步地，在步骤s10与步骤s20之间还包括：在基材上形成剥离层。

50、进一步地，在步骤s20与步骤s30之间还包括：在微图像层上形成粘合层。

51、进一步地，在步骤s30中，透明层和采样合成层同时加工成型。

52、进一步地，步骤s30包括：在微图像层上形成厚度在5微米至30微米范围内的透明层；在透明层上形成采样合成层，其中，透明层的厚度小于基材的厚度。

53、进一步地，在步骤s30中还包括：在透明层上形成粘合层。

54、进一步地，在步骤s30之后还包括：在采样合成层上形成镀层。

55、根据本发明的另一方面，提供了一种光学防伪元件的制备方法，光学防伪元件的制备方法制备上述的光学防伪元件，光学防伪元件的制备方法包括：步骤s100：获取基材；步骤s200：在基材上形成定形层；步骤s300：在定形层上形成采样层；其中，采样层包括透明层、采样合成层和微图像层，基材的变形量小于透明层的变形量。

56、进一步地，在步骤s100中，获取厚度大于20微米的基材。

57、进一步地，在步骤s100与步骤s200之间还包括：在基材上形成剥离层。

58、进一步地，在步骤s200与步骤s300之间还包括：在定形层上形成剥离层。

59、进一步地，在步骤s200与步骤s300之间还包括：在定形层上形成镀层。

60、进一步地，在步骤s300中，透明层、采样合成层和微图像层同时加工成型。

61、进一步地，在步骤s300中，在定形层上同时形成采样合成层和厚度在5微米至30微米范围内的透明层；在透明层上形成微图像层。

62、进一步地，在步骤s300中，在定形层上形成采样合成层；在采样合成层上同时形成透明层和微图像层。

63、进一步地，在步骤s300中包括，在定形层上形成采样合成层；在采样合成层上形成厚度在5微米至30微米范围内的透明层；在透明层上形成微图像层，其中，透明层的厚度小于基材的厚度。

64、进一步地，在步骤s300中还包括：在采样合成层上形成粘合层。

65、进一步地，在步骤s300中还包括：在透明层上形成粘合层。

66、应用本发明的技术方案，光学防伪元件包括基材、微图像层、透明层、采样合成层。微图像层设置在基材的一侧；透明层设置在微图像层远离基材一侧，采样合成层设置在透明层远离微图像层的一侧，其中，至少一个方向上，基材的变形量小于透明层的变形量。

67、通过将基材的变形量设置成小于透明层的变形量，保证后续加工过程中，光学防伪元件具有足够的抗形变能力，保证了基材的稳定性，同时保证了光学防伪元件的成品率。也就是说，利用基材变形量小的特点，将基材作为刚性骨架，控制整个加工过程的稳定不变形。微图像层上具有多个微图像，采样合成层能够对微图像层进行采样合成从而形成一个或多个宏观合成图像，以形成一种防伪特征。