CN110712451A - 光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品，属于光学防伪领域。该光学防伪元件包括：透明的基材；第一镀层，覆盖所述基材的部分区域；以及第二镀层，覆盖所述基材的部分区域，所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接；其中，所述第一镀层和所述第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，所述光学防伪元件被透射观察时呈现所述基材的未被所述第一镀层或者所述第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。藉此，实现了光学防伪元件在被从两侧观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色或者两侧均呈现光学变色效果及被透射观察时呈现镂空透明效果。

Description

光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品

技术领域

本发明涉及光学防伪领域，具体地涉及一种光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品。

背景技术

为了防止利用扫描和复印等手段产生的伪造，钞票、有价证券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。光学防伪技术一般通过薄膜状的安全线、标签或者宽条等防伪元件作为载体，实现防伪目的的。

多层干涉光变技术由于其易识别、难伪造的特点在高端防伪领域得到了广泛的应用。多层干涉光变技术一般采用气相沉积的方法形成具有法伯罗干涉特征的多层镀层，垂直于镀层观察和倾斜观察具有明显不同的颜色。对该多层镀层进行局部去除，从而透光观察时形成特定镂空图案，则能进一步提高光学防伪元件的视觉效果和抗伪造能力。例如，第五套2015年版100元人民币安全线即采用了干涉光变和局部镂空两种技术，垂直于安全线观察呈现洋红色，倾斜观察呈现绿色，透光观察则可见镂空的人民币符号以及数字 100。

近年来，为提高防伪效果，有些国家的钞票上则采用了具有视窗效果的防伪技术。一般而言，具有视窗效果的防伪元件正反两侧反射观察以及透射观察都呈现出某些防伪效果。例如，新版加拿大、澳大利亚、新西兰塑料钞的视窗防伪宽条采用了单一镀层和镂空技术，因而正反观察具有相同的反射全息效果，透视观察具有局部镂空效果。新版5英镑也采用了单一镀层和镂空技术的视窗防伪宽条，同时在镀层的一侧增加了金色油墨，因而正反观察具有相同图像但不同颜色的反射全息效果，透视观察具有局部镂空效果。

但是，目前尚未见到正反两侧具备不同的反射效果且其中一侧具备光变效果或者正反两侧均具备光变效果及被透射观察时呈现镂空透明效果的产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学防伪元件及其制备方法和光学防伪产品，其可实现使得光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果或者两侧均呈现光学变色效果及被透射观察时呈现镂空透明效果。

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：透明的基材；第一镀层，覆盖所述基材的部分区域；以及第二镀层，覆盖所述基材的部分区域，所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接；其中，所述第一镀层和所述第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，所述光学防伪元件被透射观察时呈现所述基材的未被所述第一镀层或者所述第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。

可选地，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的两侧。

可选地，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的同侧，所述第一镀层与所述第二镀层之间有涂层。

可选地，该光学防伪元件还包括：第一起伏结构层，与所述第一镀层邻接，所述第一镀层形成在所述第一起伏结构层上；和/或第二起伏结构层，与所述第二镀层邻接，所述第二镀层形成在所述第二起伏结构层上。

可选地，所述第一镀层为干涉光变镀层，所述第二镀层为单层金属镀层。

可选地，所述第一镀层和所述第二镀层为干涉光变镀层。

此外，本发明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的光学防伪元件。

另外，本发明的另一方面还提供一种光学防伪元件的制备方法，该制备方法包括：形成第一镀层使得所述第一镀层覆盖透明的基材的部分区域；以及形成第二镀层使得所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域，所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接；其中，所述第一镀层和所述第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，所述光学防伪元件被透射观察时呈现所述基材的未被所述第一镀层或者所述第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。

可选地，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的两侧。

可选地，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的同侧，所述第一镀层与所述第二镀层之间有涂层。

可选地，形成第一镀层使得所述第一镀层覆盖透明的基材的部分区域以及形成第二镀层使得所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域且所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接包括：在所述基材的一侧形成所述第一镀层，使得所述第一镀层覆盖基材的至少部分区域；在所述基材的与所述一侧相对的另一侧或者涂层上形成所述第二镀层，使得所述第二镀层覆盖所述基材的至少部分区域，其中所述涂层形成在所述第一镀层上；以及采用激光将所述第一镀层和所述第二镀层的局部烧蚀，以使得所述第一镀层覆盖所述基材的部分区域及所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域且所述第一镀层和所述第二镀层完全重叠。

可选地，形成第一镀层使得所述第一镀层覆盖透明的基材的部分区域以及形成第二镀层使得所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域且所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接包括：在所述基材的一侧形成所述第一镀层；在所述基材的与所述一侧相对的另一侧形成所述第二镀层；分别在所述第一镀层的局部区域及所述第二镀层的与所述局部区域位置相同的局部区域上形成保护层；以及将所述基材、所述第一镀层、所述第二镀层及所述保护层形成的结构放置在腐蚀性环境中，直到所述第一镀层的未被所述保护层覆盖的区域和所述第二镀层的未被所述保护层覆盖的区域被腐蚀，以使得所述第一镀层覆盖所述一侧的部分区域及所述第二镀层覆盖所述另一侧的部分区域且所述第一镀层和所述第二镀层完全重叠。

可选地，该制备方法还包括：形成第一起伏结构层，其中所述第一起伏结构层与所述第一镀层邻接，所述第一镀层形成在所述第一起伏结构层上；和/或形成第二起伏结构层，其中所述第二起伏结构层与所述第二镀层邻接，所述第二镀层形成在所述第二起伏结构层上。

可选地，所述第一镀层为干涉光变镀层，所述第二镀层为单层金属镀层。

可选地，所述第一镀层和所述第二镀层为干涉光变镀层。

通过上述技术方案，当第一镀层和第二镀层中的一者呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果；当第一镀层和第二镀层均呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时两侧均呈现光学变色效果；第一镀层和第二镀层覆盖基材的部分区域，其中，第一镀层和第二镀层完全重叠，光学防伪元件在被透射观察时呈现基材的未被第一镀层或第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像，即呈现镂空透明效果，如此，实现了光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果或者两侧均呈现光学变色效果及被透射观察时呈现镂空透明效果，多角度防伪，提高了光学防伪元件的防伪能力。此外，第一镀层和第二镀层相对于基材的位置是完全相同的，第一镀层和第二镀层的反射效果是相互独立、互不干扰的，如此，进一步提高了光学防伪元件的视觉效果和防伪能力。。

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结构示意图；

图5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6a至图6d是本发明另一实施例提供的在制备图3对应的光学防伪元件过程中光学防伪元件的结构示意图；以及

图7a至图7e是本发明另一实施例提供的在制备图4对应的光学防伪元件过程中光学防伪元件的结构示意图。

附图标记说明

1 基材 2 起伏结构层

3 第一镀层 4 第二镀层

5、6 功能涂层 7、8 镂空保护层

31 反射层 32 介电层

33 吸收层 9 涂层

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提供一种光学防伪元件。该光学防伪元件包括透明的基材、第一镀层和第二镀层。其中，第一镀层覆盖基材的部分区域，第二镀层覆盖基材的部分区域，第一镀层与第二镀层完全重叠且不相邻接，第一镀层和第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，光学防伪元件被透射观察时呈现基材的未被第一镀层或者第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。

当第一镀层和第二镀层中的一者呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果；当第一镀层和第二镀层均呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时两侧均呈现光学变色效果；第一镀层和第二镀层覆盖基材的部分区域，其中，第一镀层和第二镀层完全重叠，光学防伪元件在被透射观察时呈现基材的未被第一镀层或第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像，即呈现镂空透明效果，如此，实现了光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果或者两侧均呈现光学变色效果及被透射观察时呈现镂空透明效果，多角度防伪，提高了光学防伪元件的防伪能力。此外，第一镀层和第二镀层相对于基材的位置是完全相同的，第一镀层和第二镀层的反射效果是相互独立、互不干扰的，如此，进一步提高了光学防伪元件的视觉效果和防伪能力。

可选地，在本发明实施例中，第一镀层和第二镀层可以位于基材的两侧，也可以位于基材的同侧。其中，当第一镀层和第二镀层位于基材的同侧时，第一镀层和第二镀层之间有涂层。

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、第一镀层3和第二镀层4。其中，基材1是透明的，第一镀层3和第二镀层4位于基材的两侧，第一镀层3覆盖基材1的一侧的部分区域，第二镀层4覆盖基材1的与一侧相对的另一侧的部分区域，第一镀层3与第二镀层4完全重叠，即第一镀层3在基材的一侧覆盖的区域与第二镀层4在基材的另一侧所覆盖的区域完全相同，第一镀层3和第二镀层4在基材上的位置是完全相同的。第一镀层3和第二镀层4中的至少一者呈现光学变色效果。第一镀层3和第二镀层4位于基材1的两侧，不相邻接，如此保证了第一镀层3和第二镀层呈现的光学效果的独立性。基材的部分区域未被第一镀层或者第二镀层覆盖，光学防伪元件在被透射观察时呈现基材 1的未被第一镀层3或者第二镀层4覆盖的区域的边界所形成的图像，如图 2所示，呈现区域b(区域b未被镀层覆盖)的边界形成的图像，即具有镂空透明效果。例如，透射观察呈现的图像可以是数字或者字母。

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。与图1所示的光学防伪元件的不同之处在于，在图2所示的光学防伪元件，第一镀层 3和第二镀层4位于基材1的同侧，第一镀层3和第二镀层4间隔涂层9，涂层9使得第一镀层3和第二镀层不相邻接，从而使得第一镀层3和第二镀层4的光学效果相互独立、互不干扰。

可选地，在本发明实施例中，基材的厚度可以是大于6um。此外，基材具有支撑整个光学防伪元件的作用。有时，基材还兼具保护作用。基材一般选自耐物化性能良好且机械强度高的薄膜材料。作为该薄膜基材，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜及聚丙烯(PP)薄膜等塑料薄膜，优选PET材料。另外，基材上可以含有粘结增强层，以增强基材与其他镀层或者涂层的粘结。

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是干涉光变镀层。具体地，可以是第一镀层和第二镀层均是干涉光变镀层；也可以是两个镀层中的一个镀层是干涉光变镀层，另一是单层金属镀层。干涉光变镀层可以包括依次层叠的反射层、介电层和吸收层。其中，反射层可以包括铝、银、铜、锡、铬、镍、钛或它们的合金，介电层可以包括MgF₂、SiO₂、ZnS、TiN、TiO₂、TiO、Ti₂O₃、Ti₃O₅、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂、Bi₂O₃、Cr₂O₃、 Fe₂O₃、HfO₂或ZnO构成，吸收层可以包括铬、镍、铝、银、铜、锡、钛或它们的合金。

可选地，在本发明实施例中，第一镀层是干涉光变镀层，第二镀层是单层金属镀层。其中，单层金属镀层可以是铝、银、铜、锡、铬、镍、钛或它们的合金。铝成本低廉且亮度高，单层金属镀层优选为铝。

可选地，在本发明实施例中，第一镀层和第二镀层是干涉光变镀层。

可选地，在本发明实施例中，该光学防伪元件还包括：第一起伏结构层，与第一镀层邻接，第一镀层形成在第一起伏结构层上；和/或第二起伏结构层，与第二镀层邻接，第二镀层形成在第二起伏结构层上。其中，第一起伏结构层和/或第二起伏结构层可以分别覆盖基材的全部区域或者部分区域。例如，当第一镀层和第二镀层位于基材的两侧时，以图1为例，第一起伏结构层可以形成在基材1与第一镀层3之间，第一镀层3形成在第一起伏结构层上；和/或，第二起伏结构层形成在基材1与第二镀层4之间，第二镀层4形成在第二起伏结构层上。此外，当第一镀层和第二镀层位于基材的同侧时，以图 2为例，第一起伏结构层形成在基材1和第一镀层3之间，第一镀层3形成在第一起伏结构层上；和/或，第二起伏结构层形成在涂层9与第二镀层4 之间，第二镀层4形成在第二起伏结构层上。起伏结构层的微结构承载着特定的光学信息(例如，起伏结构层是全息光学结构层，呈现全息图像)，如此，使得光学防伪元件在被观察时呈现图像信息，如此，进一步提高了光学防伪元件的防伪能力。可选地，起伏结构层中的起伏结构的深度可以是位于 20nm～3000nm的范围内、宽度可以是位于100nm～9000nm的范围内。从微结构的形貌来说，起伏结构层的起伏结构的横截面可以是正弦光栅结构、或者闪耀光栅结构、或者矩形光栅结构、或者上述结构的任意组合。具体地，起伏结构的横截面的形貌可以根据具体的防伪设计要素来选择。可选地，起伏结构层表现的光学效果可以是全息、结构色、光学黑等。

图3是本发明另一实施例提供的光学防伪元件的结构示意图。如图3所示，在该实施例中，光学防伪元件包括基材1、起伏结构层2、第一镀层3、第二镀层4。其中，第一镀层3和第二镀层4位于基材1的两侧。第一镀层 3和第二镀层4至少其中之一是具有干涉光变特征的干涉光变镀层。例如，在实施例中，第一镀层3是干涉光变镀层，第二镀层4是单层金属镀层。另外，第一镀层3和第二镀层4可以直接设置在基材1上，也可以设置在具有特定光学特征的起伏结构层上。例如，该实施例中，第一镀层3直接设置在基材1上，第二镀层4设置在起伏结构层2上。第一镀层3在基材1上是局部设置，第二镀层4在起伏结构层2上是局部设置，第一镀层3和第二镀层 4分别在基材1的两侧，第一镀层3和第二镀层4不相邻接，并且第一镀层 3和第二镀层4相对于基材1的位置是相同的，如图3所示，第一镀层3和第二镀层均位于区域a的范围内，区域b内未覆盖有镀层。此外，为增加其他功能，如防伪元件的耐性以及与被附着物体的结合，光学防伪元件还可以包括保护层或者热熔胶层等其他功能涂层5和功能涂层6。功能涂层5和功能涂层6可以是同种材料，也可以是不同种材料。其中保护层可以增加光学防伪元件的耐性，热熔胶层可以增强光学防伪元件与被附着物体的结合。功能涂层5和功能涂层6是在第一镀层3和第二镀层4分别形成在基材1上后，形成在基材1的两侧。在该实施例中，光学防伪元件在被从有第一镀层3的一侧观察时呈现光学变色效果；光学防伪元件在被从覆盖有第二镀层4的一侧观察时，呈现起伏结构层2的光学结构呈现的光学效果(例如全息)；光学防伪元件被透视观察时呈现第一镀层3或者第二镀层4未覆盖到的局部区域b的边界所形成的图像，即具有镂空透明效果。另外，由于第一镀层3和第二镀层相对于基材1的平面的位置是相同的并且第一镀层3和第二镀层4 彼此不邻接，因而，从第一镀层3侧观察看不到第二镀层4的呈现的效果，从第二镀层4侧观察也看不到第一镀层3的效果，第一镀层3和第二镀层4 所呈现的光学效果彼此相互独立。此外，在该实施例中，第一镀层3和第二镀层4可以位于基材1的同侧，例如，第一镀层3和起伏结构层2之间有涂层，涂层形成在第一镀层3上，起伏结构层2形成在涂层上，第二镀层4形成在起伏结构层2上。另外，在这种情况下，光学防伪元件还可以包括功能涂层5或功能涂层6，功能涂层5或功能涂层6与第二镀层4邻接，覆盖在基材1上。

此外，在本发明实施例中，光学防伪元件还可能包括位于镀层上的镂空保护层。如图4所示，光学防伪元件包括镂空保护层7和镂空保护层8。该镂空保护层形成在第一镀层和第二镀层上，镂空保护层用于在形成在光学防伪元件的过程中，保护第一镀层和第二镀层。镂空保护层7和镂空保护层8 的作用将在下面具体阐述。此外，在光学防伪原价包括镂空保护层的情况下，功能涂层覆盖在保护层上以覆盖在基材上。如图4所示，功能涂层5和功能涂层6分别覆盖在镂空保护层7和镂空保护层8上以覆盖在基材1的两侧。

可选地，在本发明实施例中，光学防伪元件可以制造成为标签、宽条、或安全线等。

此外，本发明实施例的另一方面还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，光学防伪产品可以包括钞票、有价证券、护照、税票等。

另外，在本发明实施例的另一方面还提供一种光学防伪元件的制备方法。图5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5 所示，该制备方法包括以下步骤。

在步骤S50中，形成第一镀层使得第一镀层覆盖透明的基材的部分区域。在步骤S51中，形成第二镀层使得第二镀层覆盖基材的部分区域，第一镀层与第二镀层完全重叠且不相邻接。

其中，第一镀层和第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，光学防伪元件被透射观察时呈现基材的未被第一镀层或者第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。

当第一镀层和第二镀层中的一者呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果；当第一镀层和第二镀层均呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时两侧均呈现光学变色效果；第一镀层和第二镀层覆盖基材的部分区域，其中，第一镀层和第二镀层完全重叠，光学防伪元件在被透射观察时呈现基材的未被第一镀层或第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像，即呈现镂空透明效果，如此，实现了光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果或者两侧均呈现光学变色效果及被透射观察时呈现镂空透明效果，多角度防伪，提高了光学防伪元件的防伪能力。此外，第一镀层和第二镀层相对于基材的位置是完全相同的，第一镀层和第二镀层的反射效果是相互独立、互不干扰的，如此，进一步提高了光学防伪元件的视觉效果和防伪能力。

可选地，在本发明实施例中，第一镀层和第二镀层可以位于基材的两侧，也可以位于基材的同侧。其中，当第一镀层和第二镀层位于基材的同侧时，第一镀层和第二镀层之间有涂层。例如，如图1所示，第一镀层和第二镀层位于基材的两侧；如图2所示，第一镀层和第二镀层位于基材的同侧，第一镀层和第二镀层之间间隔涂层。

可选地，在本发明实施例中，形成第一镀层使得第一镀层覆盖透明的基材的部分区域以及形成第二镀层使得第二镀层覆盖基材的部分区域且第一镀层与第二镀层完全重叠且不相邻接包括：在基材的一侧形成第一镀层，使得第一镀层覆盖基材的至少部分区域；在基材的与一侧相对的另一侧或者涂层上形成第二镀层，使得第二镀层覆盖基材的至少部分区域，其中涂层形成在第一镀层上；以及采用激光将第一镀层和第二镀层的局部烧蚀，以使得第一镀层覆盖基材的部分区域及第二镀层覆盖基材的部分区域且第一镀层和第二镀层完全重叠。在该实施例中，采用激光烧蚀的方法可以制备第一镀层和第二镀层位于基材的同侧的光学防伪元件，也可以制备第一镀层和第二镀层位于基材的两侧的光学防伪元件。当第一镀层和第二镀层位于基材的同侧时，具体地，制备光学防伪元件可以包括以下内容：在基材的至少部分区域上形成第一镀层，在第一镀层上形成涂层，在涂层上形成第二镀层，采用激光将第一镀层和第二镀层的局部烧蚀，以使得第一镀层覆盖基材的部分区域及第二镀层覆盖基材的部分区域且第一镀层和第二镀层完全重叠。

可选地，在本发明实施例中，形成第一镀层使得第一镀层覆盖透明的基材的部分区域以及形成第二镀层使得第二镀层覆盖基材的部分区域且第一镀层与第二镀层完全重叠且不相邻接包括：在基材的一侧形成第一镀层；在基材的与一侧相对的另一侧形成第二镀层；分别在第一镀层的局部区域及第二镀层的与局部区域位置相同的局部区域上形成保护层；以及将基材、第一镀层、第二镀层及保护层形成的结构放置在腐蚀性环境中，直到第一镀层的未被保护层覆盖的区域和第二镀层的未被保护层覆盖的区域被腐蚀，以使得第一镀层覆盖一侧的部分区域及第二镀层覆盖另一侧的部分区域且第一镀层和第二镀层完全重叠。其中，在该实施例中所述的保护层即是本发明实施例中所述的镂空保护层。

可选地，在本发明实施例中，该制备方法还包括：形成第一起伏结构层，其中第一起伏结构层与第一镀层邻接，第一镀层形成在第一起伏结构层上；和/或形成第二起伏结构层，其中第二起伏结构层与第二镀层邻接，第二镀层形成在所述第二起伏结构层上。其中，第一起伏结构层和/或第二起伏结构层可以分别覆盖基材的全部区域或者部分区域。此外，在本发明实施例中，第一镀层和第二镀层可以位于基材的两侧，也可以位于基材的同侧。例如，当第一镀层和第二镀层位于基材的两侧时，以图1为例，第一起伏结构层可以形成在基材1与第一镀层3之间，第一镀层3形成在第一起伏结构层上；和 /或，第二起伏结构层形成在基材1与第二镀层4之间，第二镀层4形成在第二起伏结构层上。此外，当第一镀层和第二镀层位于基材的同侧时，以图2 为例，第一起伏结构层形成在基材1和第一镀层3之间，第一镀层3形成在第一起伏结构层上；和/或，第二起伏结构层形成在涂层9与第二镀层4之间，第二镀层4形成在第二起伏结构层上。起伏结构层的微结构承载着特定的光学信息(例如，起伏结构层是全息光学结构层，呈现全息图像)，如此，使得光学防伪元件在被观察时呈现图像信息，如此，进一步提高了光学防伪元件的防伪能力。可选地，起伏结构层中的起伏结构的深度可以是位于20nm～ 3000nm的范围内、宽度可以是位于100nm～9000nm的范围内。从微结构的形貌来说，起伏结构层的起伏结构的横截面可以是正弦光栅结构、或者闪耀光栅结构、或者矩形光栅结构、或者上述结构的任意组合。具体地，起伏结构的横截面的形貌可以根据具体的防伪设计要素来选择。可选地，起伏结构层表现的光学效果可以是全息、结构色、光学黑等。

可选地，在本发明实施例中，基材的厚度可以是大于6um。此外，基材具有支撑整个光学防伪元件的作用。有时，基材还兼具保护作用。基材一般选自耐物化性能良好且机械强度高的薄膜材料。作为该薄膜基材，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜及聚丙烯(PP)薄膜等塑料薄膜，优选PET材料。另外，基材上可以含有粘结增强层，以增强基材与其他镀层或者涂层的粘结。

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是干涉光变镀层。具体地，可以是第一镀层和第二镀层均是干涉光变镀层；也可以是两个镀层中的一个镀层是干涉光变镀层，另一是单层金属镀层。干涉光变镀层可以包括依次层叠的反射层、介电层和吸收层。其中，反射层可以包括铝、银、铜、锡、铬、镍、钛或它们的合金，介电层可以包括MgF₂、SiO₂、 ZnS、TiN、TiO₂、TiO、Ti₂O₃、Ti₃O₅、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂、Bi₂O₃、Cr₂O₃、 Fe₂O₃、HfO₂或ZnO构成，吸收层可以包括铬、镍、铝、银、铜、锡、钛或它们的合金。

可选地，在本发明实施例中，第一镀层是干涉光变镀层，第二镀层是单层金属镀层。其中，单层金属镀层可以包括铝、银、铜、锡、铬、镍、钛或它们的合金。铝成本低廉且亮度高，单层金属镀层优选为铝。

可选地，在本发明实施例中，第一镀层和第二镀层是干涉光变镀层。

下面结合图6a至图6d论述图3所示的光学防伪元件的制备方法。其中，该制备方法包括以下内容。

在步骤S61中，分别在基材1上形成第一镀层3和第二镀层4，并且第一镀层3和第二镀层4不相邻接(第一镀层3和第二镀层4位于基材1的两侧)，以及第一镀层3或/和第二镀层4具有光学变色效果。

基材1必须具有透明特征，以保证最后的产品未设置镀层的区域具有镂空特征。基材1具有支撑整个防伪元件的作用。有时，基材1还兼具保护作用。基材1一般选自耐物化性能良好且机械强度高的薄膜材料。作为该薄膜基材，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)薄膜及聚丙烯(PP)薄膜等塑料薄膜，优选PET材料。基材1上可以含有粘结增强层，以增强基材1与其他镀层或者涂层的粘结。

此外，形成第一镀层3和第二镀层4的顺序可以是任意的。比如，先形成起伏结构层2，然后形成第二镀层3，然后形成第一镀层4；也可以先形成起伏结构层2，然后形成第一镀层3，然后形成第二镀层4；还可以，先形成第一镀层3，然后形成起伏结构层2，然后形成第二镀层4。在本实施例中，先形成起伏结构层2，然后形成两个镀层。如图6a和图6b所示，先在基材 1上形成起伏结构层2，然后形成第一镀层3和第二镀层4。其中，形成第一镀层3和第二镀层4的顺序可以是任意的。

起伏结构层2的微结构(起伏结构)承载着特定的光学信息。起伏结构层2的深度可以位于20nm～3000nm的范围内、宽度可以位于100nm～ 9000nm的范围内。从微结构的形貌(即微结构的横截面)来说，可以是正弦光栅结构、或者闪耀光栅结构、或者矩形光栅结构、或者上述结构的组合。具体地，微结构的形貌可以根据具体的防伪设计要素来选择。其中，起伏结构层表现的光学效果可以是全息、结构色、光学黑等。

起伏结构层2可以由热塑性树脂通过模压工艺形成，即预先涂布在基材 1上的热塑性树脂在经过高温的金属模版时，受热软化变形，形成特定的起伏结构，后冷却成型。起伏结构层2也可以采用辐射固化浇铸工艺形成，即通过将辐射固化树脂涂布在基材1上，一边将原版推压在其上，一边照射紫外线或电子束等放射线，使上述材料固化，然后取下原版的方法来形成。

此外，为便于后续激光烧蚀镀层形成的粉尘去除，一般第一镀层3和第二镀层4分置在光学防伪元件的两侧，即第一镀层3和第二镀层4分置在基材1的两侧，如图6b所示。基材1的厚度可以是大于6um，因此两个镀层的间隔也一般大于6um。第一镀层3和第二镀层4可以均是干涉光变镀层；也可以其中之一是单层金属镀层，另外一个镀层为干涉光变镀层。在第一镀层3和第二镀层均是干涉光变镀层时，表现为光学防伪元件的双面均可以呈现干涉光变特征(即本发明实施例中所述的光学变色效果)。当第一镀层3 和第二镀层4的其中之一是单层金属镀层，另外一个镀层为干涉光变镀层时变现为光学防伪元件的一侧呈现干涉光变特征，一侧呈现普通单层金属反射特征，例如，在具有起伏结构层的情况下呈现起伏结构层所携带的光学特征，例如呈现全息。在图3所示的光学防伪元件中，第一镀层3是干涉光变镀层，第二镀层4是单层金属镀层。干涉光变镀层形成光学变色效果，即在不同的角度观察或者不同角度的光源照射下，光学防伪元件呈现不同的颜色或者颜色背景。干涉光变镀层可以包括依次层叠的反射层31、介电层32和吸收层 33，且反射层31可以包括铝、银、铜、锡、铬、镍、钛或它们的合金，介电层32可以包括MgF₂、SiO₂、ZnS、TiN、TiO₂、TiO、Ti₂O₃、Ti₃O₅、Ta₂O₅、 Nb₂O₅、CeO₂、Bi₂O₃、Cr₂O₃、Fe₂O₃、HfO₂或ZnO构成，吸收层33可以包括铬、镍、铝、银、铜、锡、钛或它们的合金。单层金属镀层可以是铝、银、铜、锡、铬、镍、钛或者它们的合金。铝成本低廉，且亮度高，因此单层金属镀层可以优选为铝。在形成单层金属镀层时，可以采用蒸镀的方式，其中单层金属镀层蒸镀的量以光学密度为标准，光学密度可以是大于1.0且小于5，优选地，大于1.5且小于3.5。这样的光学密度综合了材料成本和反射率。此外，第一镀层3和第二镀层4分别位于光学防伪元件的两侧，从两侧观察光学防伪元件时，第一镀层3和第二镀层4呈现的特征相互不同，相互独立。

在步骤S62中，用激光将第一镀层3和第二镀层4同时局部烧蚀。

用激光将第一镀层3和第二镀层4同时将设定的镂空区域b局部烧蚀，如图6c所示。激光可以从第一镀层3一侧烧蚀，也可以从第二镀层4一侧烧蚀。除镀层以外的其他材料层一般都是高分子结构，因而对红外光吸收较弱。因此，为避免激光将这些材料层破坏，可以选用红外激光，例如，可以选用二氧化碳激光。激光的功率密度根据镀层的种类以及厚度确定。比如，本实施例中，干涉光变镀层一般较厚，需要较大的功率进行烧蚀，如大于 10W/mm²。由于烧蚀的面积与烧蚀的时间成正比。因此，相比较而言，采用激光烧蚀的技术较适合制作小面积图像的镂空，例如，以数字或者字母呈现的图像。由于激光烧蚀的图形采用软件任意改变，因此可以对光学防伪元件进行定制化烧蚀操作，即不同的光学防伪元件具有唯一的镂空识别码。

烧蚀镀层完毕，还可以形成其他功能涂层5和功能涂层6，如图6d所示。其中，功能涂层在镀层外侧，且覆盖光学防伪元件的两侧。功能涂层5和功能涂层6可以是同种材料，也可以是不同种材料。该功能涂层可以具有保护作用，保护镀层不被外界环境腐蚀，和/或还可以具有与其他基材粘合的作用，例如粘合纸张。

需要强调，制备如图3所示的光学防伪元件，则第一镀层3和第二镀层 4至少其中之一为干涉光变镀层。然而采用上述激光镂空的方法(如图6a 至图6d对应的步骤)，则不限于镀层的种类，即第一镀层和第二镀层可以均为单层金属镀层，也可以均为干涉光变镀层，也可以其中之一是单层金属镀层、其中之一是多层干涉光变镀层。

除上述采用激光烧蚀形成镂空效果外，可以引入形成保护胶工序，形成如图4所示的光学防伪元件。其中，制备图4所示的光学防伪元件的制备方法可以包括以下内容。

在步骤S71中，分别形成第一镀层3和第二镀层4，并且第一镀层3和第二镀层4不相邻接(第一镀层3和第二镀层4位于基材1的两侧)，以及第一镀层3或/和第二镀层4具有光学变色效果。

形成第一镀层3和第二镀层4的具体制作过程以及注意的问题与上述激光烧蚀方法中形成第一镀层和第二镀层的步骤S61中所述的内容是相同的，如图7a和图7b所示。这里将不再赘述。

在步骤S72中，分别在第一镀层3和第二镀层4的相对于基材1的相同位置形成保护层。

形成第一镀层3和第二镀层4后，在要保留图像的区域(即区域a)的第一镀层3上形成镂空保护层7，在同一区域a的第二镀层4上形成镂空保护层8，如图7c所示。镂空保护层7和镂空保护层8可以是同一种材料，也可以是不同种材料。镂空保护层的厚度可以是大于100nm，小于2um。该镂空保护层的功能是在接下来的蚀刻工序中保证被覆盖的镀层不被腐蚀环境腐蚀。为保证镀层的反射效果不被损害，镂空保护层可以是透明的。镂空保护层可以是高分子材料，如聚氨酯、丙烯酸、聚酯材料或者他们的混合物。此外，镂空保护层的形成可以采用印刷工艺。

在步骤S73中，在腐蚀性环境中将未被保护层覆盖的第一镀层和第二镀层全部或部分腐蚀。

形成镂空保护层7和镂空保护层8后，进行去镀层工序，即将基材、第一镀层、第二镀层和保护层形成的制品浸入能够与镀层反应的溶液中，一段时间后，区域b对应的镀层被溶液腐蚀，而区域a的镀层因保护层的保护得以保留，如图7d所示。去第一镀层和去第二镀层可以在同一工序中完成，也可以在两个不同的工序中完成，优选同一工序中完成。如第一镀层3和第二镀层4中均含有铝，则去镀层的腐蚀环境，可以选择酸液或者碱液。

去镀层完毕，还可以形成其他功能涂层5和功能涂层6，如图7e所示。其中，功能涂层在保护层外侧，且覆盖光学防伪元件的两侧。该功能涂层可以具有保护作用，保护镀层不被外界环境腐蚀，和/或还可以具有与其他基材粘合的作用，例如粘合纸张。例如，功能涂层可以是上述实施例中所述的保护层或者热熔胶层。

需要强调，制备如图4所示的光学防伪元件，则第一镀层3和第二镀层 4至少其中之一为干涉光变镀层。然而采用上述基于保护胶镂空的方法(如图7a至图7b所对应的步骤)，则不限于镀层的种类，即第一镀层和第二镀层可以均为单层金属镀层，也可以均为多层干涉光变镀层，也可以其中之一是单层金属镀层、其中之一是多层干涉光变镀层。

在本发明实施例中所提供的激光烧蚀的方法和基于保护胶镂空的方法均具有实施简便、成本低廉、可操作性强的特点，因而具有良好的应用前景。

可选地，在本发明实施例中，光学防伪元件可以制造成为标签、宽条、或安全线等。应用本发明实施例中所述的光学防伪元件的光学防伪产品可以包括钞票、有价证券、护照、税票等。

综上所述，当第一镀层和第二镀层中的一者呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果；当第一镀层和第二镀层均呈现光学变色效果时，光学防伪元件在被从两侧进行观察时两侧均呈现光学变色效果；第一镀层和第二镀层覆盖基材的部分区域，其中，第一镀层和第二镀层完全重叠，光学防伪元件在被透射观察时呈现基材的未被第一镀层或第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像，即呈现镂空透明效果，如此，实现了光学防伪元件在被从两侧进行观察时呈现不同的反射效果且其中一侧呈现光学变色效果或者两侧均呈现光学变色效果及被透射观察时呈现镂空透明效果，多角度防伪，提高了光学防伪元件的防伪能力。此外，第一镀层和第二镀层相对于基材的位置是完全相同的，第一镀层和第二镀层的反射效果是相互独立、互不干扰的，如此，进一步提高了光学防伪元件的视觉效果和防伪能力。

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。

Claims (15)

1.一种光学防伪元件，其特征在于，该光学防伪元件包括：

透明的基材；

第一镀层，覆盖所述基材的部分区域；以及

第二镀层，覆盖所述基材的部分区域，所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接；

其中，所述第一镀层和所述第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，所述光学防伪元件被透射观察时呈现所述基材的未被所述第一镀层或者所述第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。

2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的两侧。

3.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的同侧，所述第一镀层与所述第二镀层之间有涂层。

4.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，该光学防伪元件还包括：

第一起伏结构层，与所述第一镀层邻接，所述第一镀层形成在所述第一起伏结构层上；和/或

第二起伏结构层，与所述第二镀层邻接，所述第二镀层形成在所述第二起伏结构层上。

5.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述第一镀层为干涉光变镀层，所述第二镀层为单层金属镀层。

6.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述第一镀层和所述第二镀层为干涉光变镀层。

7.一种光学防伪产品，其特征在于，该光学防伪产品包括权利要求1-6中任一项所述的光学防伪元件。

8.一种光学防伪元件的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

形成第一镀层使得所述第一镀层覆盖透明的基材的部分区域；以及

形成第二镀层使得所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域，所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接；

其中，所述第一镀层和所述第二镀层中的至少一者呈现光学变色效果，所述光学防伪元件被透射观察时呈现所述基材的未被所述第一镀层或者所述第二镀层覆盖的区域的边界形成的图像。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的两侧。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一镀层和所述第二镀层分别位于所述基材的同侧，所述第一镀层与所述第二镀层之间有涂层。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，形成第一镀层使得所述第一镀层覆盖透明的基材的部分区域以及形成第二镀层使得所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域且所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接包括：

在所述基材的一侧形成所述第一镀层，使得所述第一镀层覆盖基材的至少部分区域；

在所述基材的与所述一侧相对的另一侧或者涂层上形成所述第二镀层，使得所述第二镀层覆盖所述基材的至少部分区域，其中所述涂层形成在所述第一镀层上；以及

采用激光将所述第一镀层和所述第二镀层的局部烧蚀，以使得所述第一镀层覆盖所述基材的部分区域及所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域且所述第一镀层和所述第二镀层完全重叠。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，形成第一镀层使得所述第一镀层覆盖透明的基材的部分区域以及形成第二镀层使得所述第二镀层覆盖所述基材的部分区域且所述第一镀层与所述第二镀层完全重叠且不相邻接包括：

在所述基材的一侧形成所述第一镀层；

在所述基材的与所述一侧相对的另一侧形成所述第二镀层；

分别在所述第一镀层的局部区域及所述第二镀层的与所述局部区域位置相同的局部区域上形成保护层；以及

将所述基材、所述第一镀层、所述第二镀层及所述保护层形成的结构放置在腐蚀性环境中，直到所述第一镀层的未被所述保护层覆盖的区域和所述第二镀层的未被所述保护层覆盖的区域被腐蚀，以使得所述第一镀层覆盖所述一侧的部分区域及所述第二镀层覆盖所述另一侧的部分区域且所述第一镀层和所述第二镀层完全重叠。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，该制备方法还包括：

形成第一起伏结构层，其中所述第一起伏结构层与所述第一镀层邻接，所述第一镀层形成在所述第一起伏结构层上；和/或

形成第二起伏结构层，其中所述第二起伏结构层与所述第二镀层邻接，所述第二镀层形成在所述第二起伏结构层上。

14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一镀层为干涉光变镀层，所述第二镀层为单层金属镀层。

15.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一镀层和所述第二镀层为干涉光变镀层。

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