一種光學防偽單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學防偽單元，包括：基材，位于所述基材上面的微縮圖案陣列層，位于所述微縮圖案陣列層上面的微透鏡陣列層。本發(fā)明涉及的光學防偽單元避免了基材雙面制作造成的操作困難，簡化了生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)效率大大提高，成本大幅度降低，同時解決了基材厚度及材質(zhì)受限的問題，使產(chǎn)品應(yīng)用范圍更廣。本發(fā)明涉及的光學防偽單元通過水性表面涂層提高光學防偽單元的清晰度和透明度，使目視效果更生動，圖文顯示美感更強。
【專利說明】一種光學防偽單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學防偽領(lǐng)域，具體涉及一種光學防偽單元。
【背景技術(shù)】
[0002]用于光學防偽領(lǐng)域的微透鏡陣列防偽技術(shù)因其難以防制、美觀、變化多樣、體積小、重量輕、便于集成化、陣列化等優(yōu)點已成為新的科研發(fā)展方向。CN101563640、CN101443692、CN101120139、CN101346244、US5712731、US0034082、US476556、US4892336、CN1271106、CN1552589等專利文獻中公開了在基材的兩個表面上分別帶有微透鏡陣列和微圖文陣列的防偽元件，其中微圖文陣列位于微透鏡陣列的焦平面附近，通過微透鏡陣列對微圖文陣列的莫爾放大作用顯示具有一定景深或呈現(xiàn)浮或沉的動態(tài)效果的圖案。
[0003] 這種結(jié)構(gòu)的防偽技術(shù)因需要在基材兩個表面依次進行加工，其缺陷如下:
[0004](I)基材兩個表面需分別進行表面處理和涂布，而且防偽元件需要底層保護層，造成工藝流程復(fù)雜，操作困難，制造材料費用高，生產(chǎn)效率低；
[0005](2)基材兩個表面上分別帶有微透鏡陣列和微圖文陣列的防偽元件，要求基材必須是透明的，而且要達到光學級要求，透光率大于99%，造成選材受限，成本升高，且影響產(chǎn)品的應(yīng)用范圍；
[0006](3)基材厚度d與微透鏡的口徑D、高度h、折射率η滿足下列關(guān)系:
D2+4h2
[0007]d=

8h(n?l)
[0008]一般優(yōu)選 h = D/2，n = 1.5，則 d = D，一般優(yōu)選 D = 10-50 微米，則 d = 10-50 微
米，所以基材厚度不宜超過50微米?；脑奖∫笤O(shè)備精度越高，工藝控制難度越大，產(chǎn)品合格率降低，多方面造成成本大幅上升。
[0009]因此，提供一種易于制造，成本低廉，基材不受限制，應(yīng)用范圍廣泛的光學防偽單元就成為該【技術(shù)領(lǐng)域】急需解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的之一是提供一種易于制造，成本低廉，基材不受限制，應(yīng)用范圍廣泛的光學防偽單元。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0012]一種光學防偽單元，包括:基材；位于所述基材上面的微縮圖案陣列層；位于所述微縮圖案陣列層上面的微透鏡陣列層。
[0013]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述微縮圖案陣列層與所述微透鏡陣列層之間設(shè)有第一功能層；所述第一功能層為金屬和/或非金屬及其氧化物。
[0014]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述微透鏡陣列層上面設(shè)有第二功能層；所述第二功能層為水性樹脂體系形成的透明涂層。
[0015]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述微縮圖案陣列層為紫外光固化材料。
[0016]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述紫外光固化材料為丙烯酸酯樹脂體系。
[0017]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述丙烯酸酯樹脂體系選自環(huán)氧丙烯酸酯樹脂體系、聚氨酯丙烯酸酯樹脂體系、聚酯丙烯酸酯樹脂體系或氨基丙烯酸酯樹脂體系中的一種或幾種的任意比例的混合。如臺灣長興化學工業(yè)股份有限公司的621-80、6161-100、美國Sartomer沙多瑪公司的CN966B85、CN962、CN2300、無錫諾克斯化工科技有限公司932-100等樹脂體系。
[0018]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述第一功能層可以是金屬鍍層或金屬氧化物或非金屬氧化物的填充層。
[0019]金屬鍍層可以選用金、銀、銅、鋁、錫、鋅、鉻、鎳等金屬；金屬氧化物或非金屬氧化物的填充層可以選用Al302、Ti02、MgF2、ZnS、Si02等金屬或非金屬氧化物的一種或幾種的任意比例的混合，金屬氧化物或非金屬氧化物的填充層還可以加入有機顏料，有機顏料可以選用偶氮顏料、酞青顏料、雜環(huán)顏料、色淀顏料、染料、熒光增白劑、熒光顏料等。
[0020]—種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述微透鏡陣列層為紫外光固化材料。
[0021]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述紫外光固化材料為丙烯酸酯樹脂體系。
[0022]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述丙烯酸酯樹脂體系選自環(huán)氧丙烯酸酯樹脂體系、聚氨酯丙烯酸酯樹脂體系、聚酯丙烯酸酯樹脂體系或氨基丙烯酸酯樹脂體系中的一種或幾種任意比例的混合。如臺灣長興化學工業(yè)股份有限公司的621-80、6161-100、美國Sartomer沙多瑪公司的CN966B85、CN962、CN2300、無錫諾克斯化工科技有限公司932-100等樹脂體系。
[0023]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述水性樹脂體系選自水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系的一種。
[0024]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述水溶型或水分散型樹脂體系選自水性醇酸樹脂體系、水性聚酯樹脂體系、水性丙烯酸樹脂體系、水性聚氨酯樹脂體系、水性環(huán)氧樹脂體系、水性氨基樹脂體系或水性光固化樹脂體系中的一種或幾種任意比例的混合。如美國Allnex 湛新工業(yè)公司的 IRR390、IRR400、IRR422、EBlU IRR210、德國拜耳公司的 LS2280、LS2282、德國巴斯夫股份公司的LR9005、LR8949、PE55WN、PE22WN等樹脂體系。
[0025]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系的粒徑小于50nm。
[0026]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系的粒徑小于20nm。
[0027]—種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系的粒徑小于5nm。
[0028]一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述基材為透明或半透明或不透明的基材，軟質(zhì)或硬質(zhì)的基材，無色或有色的高分子材料基材或紙張。
[0029]本發(fā)明中的微縮圖案陣列可采用全息模壓、壓印、激光刻蝕、微納或部分金屬化等技術(shù)制得。
[0030]本發(fā)明中的微透鏡陣列由以下任一種方法制得:灰度掩模技術(shù)、激光直寫技術(shù)、離子交換技術(shù)法、光敏玻璃熱成型法、光刻膠熱熔法、溶膠-凝膠法、光電反應(yīng)刻蝕與沉積法、硬?；蜍浤河〖夹g(shù)、微噴打印法或化學氣象沉積法。微透鏡陣列可以由多個微透鏡單元構(gòu)成的周期性陣列和/或非周期性陣列和/或隨機性陣列和/或局部周期性陣列。微透鏡可以為折射型和/或衍射型微透鏡。
[0031]適合本發(fā)明的基材不特別限定，可以是透明或半透明或不透明，軟質(zhì)或硬質(zhì)，無色或有色的高分子材料或紙張。高分子材料可包括:聚酯薄膜，如聚對苯二甲酸乙二酯，聚苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸亞乙酯薄膜，聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，玻璃紙，二乙酰基纖維素薄膜，三乙酰基纖維素薄膜，丁酸乙酰纖維素薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚偏氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜，聚苯乙烯膜，聚碳酸酯薄膜，聚甲基戊烯薄膜，聚砜薄膜，聚酰亞胺薄膜，氟樹脂薄膜，聚酰胺薄膜和丙烯酸樹脂薄膜。紙張可包括拷貝紙、打字紙、有光紙、書寫紙、雙膠紙、新聞紙、無碳紙、銅版紙、啞粉紙、灰底白版紙、白卡紙、特種紙等。
[0032]對基材厚度沒有特別的限制，通常所述厚度在15-500微米之間，優(yōu)選在30-200微米的范圍內(nèi)；當需要時，可以通過氧化的處理，對基材表面進行處理，以便增強與表面上各層的粘著。通過氧化進行表面處理的方法包括:電暈放電處理，利用鉻酸的處理(濕法)，利用火焰的處理，利用加熱空氣的處理，或在臭氧存在下利用紫外線的照射處理。
[0033]本發(fā)明的另一目的是提供一種上述光學防偽單元的應(yīng)用。
[0034]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案達到的:
[0035]所述的光學防偽單元的應(yīng)用，將其應(yīng)用于物品的安全裝置。
[0036]其中，所述物品包括:有價證券及票據(jù)、證件、證明文件、標簽、農(nóng)產(chǎn)品、食品和藥品、煙酒飲料、化妝品、服裝鞋帽、家居紡織品、設(shè)備機械、電子設(shè)備、汽車零部件、出版物、珠寶及收藏品、藝術(shù)品及禮品或辦公用品等。
[0037]有益效果:
[0038]本發(fā)明涉及的光學防偽單元易于制造，成本低廉，基材不受限制，應(yīng)用范圍廣泛。
[0039]本發(fā)明涉及的光學防偽單元是在基材的一個表面進行施工制作，因而具有如下優(yōu)點:(1)避免了基材兩個表面分別進行化學處理所造成的工藝復(fù)雜、施工困難等弊病，簡化了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率；(2)不需要底層保護層，簡化了生產(chǎn)工藝和流程，節(jié)省制造材料，提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本和材料成本；(3)對基材材質(zhì)沒有特殊要求,避免了基材兩個表面制作方式對基材的特定要求，如必須是透明的，必須達到光學級要求，透光率大于99%等。本發(fā)明的制作方式選材更方便，透明或半透明或不透明，軟質(zhì)或硬質(zhì)，無色或有色的基材均可使用，應(yīng)用范圍更廣，制作成本可大幅度降低；(4)根據(jù)公式d =(D2+4h2) /8h (η-1)計算，基材兩個表面制作要求片基厚度不宜超過50微米，基材越薄，工藝要求越高，施工過程中張力控制難度越大，成品率越低，成本上升。本發(fā)明的制作方式對基材厚度可以不限定，避免了上述問題。(5)本發(fā)明的光學防偽單元通過第二功能層的使用，提高光學防偽單元的清晰度和透明度，使產(chǎn)品目視效果更生動，圖文顯示美感更強。
[0040]下面通過附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步闡述，但并不意味著對本發(fā)明保護范圍的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。[0042]圖1a是本發(fā)明實施例1的實物照片。
[0043]圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0044]圖2a是本發(fā)明實施例2的實物照片。
[0045]圖3是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0046]圖3a是本發(fā)明實施例3的實物照片。
[0047]圖4是本發(fā)明實施例4~9的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0048]圖4a~4f是本發(fā)明實施例4~9的實物照片。
[0049]圖5是對比例I的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0050]圖5a是對比例I的實物照片。
[0051]圖6是對比例2的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0052]圖6a是對比例2的實物照片。 【具體實施方式】
[0053]實施例1
[0054]如圖1所示,是本實施例1所制備產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。包括基材I,是厚度為50微米的透明聚酯薄膜，該透明聚酯薄膜表面進行化學處理、位于所述基材I上面的微縮圖案陣列層2、位于所述微縮圖案陣列層上面的微透鏡陣列層3。
[0055]圖1所示的微縮圖案陣列層2使用紫外光固化材料，本實施例使用的是美國Sartomer沙多瑪公司的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯CN966J75NS樹脂體系，紫外光固化樹脂液基本配方(按重量):
[0056]表1
【權(quán)利要求】
1.一種光學防偽單兀，包括:基材；位于所述基材上面的微縮圖案陣列層；位于所述微縮圖案陣列層上面的微透鏡陣列層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學防偽單元，其特征在于:所述微縮圖案陣列層與所述微透鏡陣列層之間設(shè)有第一功能層；所述第一功能層為金屬和/或非金屬及其氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學防偽單元，其特征在于:所述微透鏡陣列層上面設(shè)有第二功能層；所述第二功能層為水性樹脂體系形成的透明涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學防偽單元，其特征在于:所述微縮圖案陣列層為紫外光固化材料；所述紫外光固化材料為丙烯酸酯樹脂體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學防偽單元，其特征在于:所述丙烯酸酯樹脂體系選自環(huán)氧丙烯酸酯樹脂體系、聚氨酯丙烯酸酯樹脂體系、聚酯丙烯酸酯樹脂體系或氨基丙烯酸酯樹脂體系中的一種或幾種任意比例的混合； 所述微透鏡陣列層為紫外光固化材料；所述紫外光固化材料為丙烯酸酯樹脂體系；所述丙烯酸酯樹脂體系選自環(huán)氧丙烯酸酯樹脂體系、聚氨酯丙烯酸酯樹脂體系、聚酯丙烯酸酯樹脂體系或氨基丙烯酸酯樹脂體系中的一種或幾種任意比例的混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學防偽單元，其特征在于:所述水性樹脂體系選自水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系的一種； 所述水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系的粒徑小于50nm，或者小于20nm，或者小于5nm;所述水溶型樹脂體系或水分散型樹脂體系選自水性醇酸樹脂體系、水性聚酯樹脂體系、水性丙烯酸樹脂體系、水性聚氨酯樹脂體系、水性環(huán)氧樹脂體系、水性氨基樹脂體系或水性光固化樹脂體系中的一種或幾種任意比例的混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的光學防偽單元，其特征在于:所述基材為透明、半透明或不透明的基材，軟質(zhì)或硬質(zhì)基材，無色或有色的高分子材料或紙張。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的光學防偽單元，其特征在于:所述微縮圖案陣列層的厚度為3-10微米；所述第一功能層的厚度為25納米-3微米；所述微透鏡陣列層的厚度為10-50微米；所述第二功能層的厚度為2-3微米。
9.權(quán)利要求1-6中任一項所述的光學防偽單元的應(yīng)用，將其應(yīng)用于物品的安全裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學防偽單元的應(yīng)用，其特征在于:所述物品包括:有價證券及票據(jù)、證件、證明文件、標簽、農(nóng)產(chǎn)品、食品和藥品、煙酒飲料、化妝品、服裝鞋帽、家居紡織品、設(shè)備機械、電子設(shè)備、汽車零部件、出版物、珠寶及收藏品、藝術(shù)品及禮品或辦公用品。
【文檔編號】B42D25/351GK103978803SQ201410231808
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】武文輝, 史力國 申請人:上海茂璞實業(yè)發(fā)展有限公司