CN104575255A - 防伪膜 - Google Patents

Abstract

一种防伪膜，包括图形层、透明基膜和微透镜阵列层，图形层和微透镜阵列层分别设置在透明基膜的相对的两个表面；图形层包括多个子单元图案，子单元图案呈阵列分布，透明基膜和子单元图案接触；微透镜阵列层包括呈阵列分布的多个微透镜，同行的微透镜的数值孔径依次递增或依次递减，同列的微透镜的数值孔径相同；微透镜阵列层的微透镜和图形层的子单元图案一一对应。上述防伪膜，通过对微透镜阵列层的微透镜的数值孔径进行缓慢而递进的变化，微透镜对子单元图案的放大倍率也在逐步变化。从而在不同区域获得不同放大倍率的显示效果，不仅可以有效改善原有技术中单调的显示模式，同时也大大增加了防伪技术门槛，增强防伪效果。

Description

防伪膜

技术领域

本发明涉及防伪材料技术领域，尤其涉及一种防伪膜。

背景技术

近年来，防伪、显示技术发展迅速，主要是以激光全息图为主，但这种技术已经半公开，防伪功能受到挑战。此外还有诸如水印防伪等技术也已经发展了很长时间，基本原理及实现方法也已经基本被大众所了解。迫切需要发展新的防伪技术。

为此人们提出了基于光学原理的放大显示防伪方法。这种方法的原理是：在正常照明条件下，人眼的极限分辨力为1分。在明视距离250mm条件下，人眼的极限分辨力为0.072mm。一般来说，为使眼睛不疲劳，人眼的视角在4分左右，即可以分辨距离为0.3mm左右的两个点。在一般情况下，大小约在4mm×4mm左右的10×10个点刻组成简单图案，其必须采用放大镜或显微镜进行放大才能看清其细微结构。对于小于该尺度的图案必须采用显微镜等辅助工具，从而给观察带来很大不便。因此，采用微透镜对微缩图像进行放大成像的显示防伪方法得到了发展。

然而，传统的采用微透镜对微缩图像进行放大成像的防伪膜，要求被显示图像必须为周期图形，且图像单元要与微透镜单元口径相一致，以达到利用微透镜对微图形进行放大的目的；且在显示薄膜上，不同区域只能获得完全一致的放大、显示效果，显示效果较单纯。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种显示效果独特、防伪门槛更高的防伪膜。

一种防伪膜，包括图形层、透明基膜和微透镜阵列层，所述图形层和所述微透镜阵列层分别设置在所述透明基膜的相对的两个表面；

所述图形层包括呈阵列分布的多个子单元图案；

所述微透镜阵列层包括呈阵列分布的多个微透镜，同行的所述微透镜的数值孔径依次递增或依次递减，同列的所述微透镜的数值孔径相同；

所述微透镜阵列层的所述微透镜和所述图形层的所述子单元图案一一对应。

在其中一个实施例中，所述微透镜阵列层的微透镜阵列为连续面形微透镜阵列或多台阶结构衍射型微透镜阵列。

在其中一个实施例中，同行的所述微透镜的数值孔径依次递增或依次递减的数值介于0.1％-10％之间。

在其中一个实施例中，同行的所述微透镜的数值孔径依次递增0.2％或依次减小0.2％。

在其中一个实施例中，同行的所述微透镜的数值孔径呈等差数列。

在其中一个实施例中，所述图形层的子单元图案的形状为多边形或圆形，所述微透镜和所述透明基膜的接触区域的形状为多边形或圆形。

在其中一个实施例中，所述图形层的所述子单元图案的排列方式为四边形排列、六边形排列或环形排列，所述微透镜阵列层的所述微透镜的排列方式为四边形排列、六边形排列或环形排列。

在其中一个实施例中，所述图形层的所述子单元图案采用打印或印刷的方式形成。

在其中一个实施例中，所述图形层的所述子单元图案采用光子晶体衍射型微纳结构或光栅衍射型微纳结构。

在其中一个实施例中，所述透明基膜的厚度为所述微透镜的焦距的0.5倍-1.5倍。

上述防伪膜通过将透明基膜的相对的两个表面分别设置图形层和微透镜阵列层，图形层的子单元图案呈阵列分布，微透镜阵列层的微透镜呈阵列分布，且微透镜和子单元图案一一对应。底层的图形层的微米级的子单元图案由微透镜阵列层放大形成放大图文。通过对微透镜阵列层的微透镜的数值孔径进行缓慢而递进的变化，微透镜对子单元图案的放大倍率也在逐步变化。从而在不同区域获得不同放大倍率的显示效果，不仅可以有效改善原有技术中单调的显示模式，同时也大大增加了防伪技术门槛，增强防伪效果。

附图说明

图1为一实施方式的防伪膜的结构示意图。

图2为用于制备数值孔径渐变的微透镜阵列采用的移动掩模图案。

图3为采用图1所示的防伪膜对图形层的子单元图案进行放大后，得到的图形示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一实施方式的防伪膜100，包括图形层10、透明基膜20和微透镜阵列层30。图形层10和微透镜阵列层30分别设置在透明基膜20的相对的两个表面。图形层10包括多个子单元图案12，子单元图案12呈阵列分布。透明基膜20和子单元图案12接触。微透镜阵列层30包括呈阵列分布的多个微透镜32。同行的微透镜32的数值孔径依次递增或依次递减，同列的微透镜32的数值孔径相同。微透镜阵列层20的微透镜32和图形层10的子单元图案12一一对应。

子单元图案12的尺寸范围可以为5μm-30μm。图形层10的子单元图案12可以采用打印或印刷的方式形成。子单元图案12也可以采用光子晶体衍射型微纳结构或光栅衍射型微纳结构。

图形层10的不同位置的子单元图案12可以具有相同或不同的形状。具体的，图形层10的子单元图案12的形状可以为多边形或圆形。具体的，多边形可以为三角形、四边形、六边形或多于六条边的多边形。在图2所示的实施方式中，所有子单元图案12均为圆形“笑脸”图案。图形层10的子单元图案12的排列方式可以为四边形排列、六边形排列、环形排列及按照需要的各种其它方式排列。

透明基膜20的厚度可以为20μm～135μm。透明基膜20的厚度d可以为微透镜的焦距F的0.5倍-1.5倍，即：F/2≤d≤1.5F。

透明基膜20的材质可以为热塑性树脂材料或者玻璃。热塑性树脂材料可以为聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly(ethyleneterephthalate)，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚乙烯(Poly(ethylene)，PE)或聚丙烯(Polypropylene，PP)。

微透镜阵列层30的微透镜阵列可以为连续面形微透镜阵列或多台阶结构衍射型微透镜阵列。连续面形微透镜阵列为由平滑表面的微透镜构成的微透镜阵列。多台阶结构衍射型微透镜阵列为由台阶型表面的微透镜构成的微透镜阵列。微透镜阵列层30可以采用图2所示的移动掩模图案进行制备。掩模中的透光区从左往右逐步减小，图中黑色区域为不透光区域。

微透镜阵列层30的多个微透镜32呈阵列分布。同行的微透镜32的数值孔径依次递增或依次递减的数值介于0.1％-10％之间。同列的微透镜32的数值孔径相同。也就是说，同行的微透镜32的数值孔径可以是依次递增，也可以是依次递减。当同行的微透镜32的数值孔径依次递增时，后一个微透镜32的数值孔径比前一个微透镜32的数值孔径可以大0.1％-10％。当同行的微透镜32的数值孔径依次递减时，后一个微透镜32的数值孔径比前一个微透镜32的数值孔径可以小0.1％-10％。在图1所示的实施方式中，同行的微透镜32的从左往右，矢高逐步增加，其数值孔径也逐步增加。请参考图3，由于微透镜阵列层30的微透镜32的数值孔径和放大倍率从左往右逐步增大，因此图形层10的子单元图案“笑脸”也被从左往右逐步放大。

在一个实施例中，同行的微透镜32的数值孔径可以呈等差数列。此时，图形层10的子单元图案12在微透镜阵列层30的放大效果下，子单元图案12的放大效果更具有规律性，视觉效果更为美观。具体的，同行的微透镜32的数值孔径可以依次递增0.2％或依次减小0.2％。

微透镜32的微透镜32的数值孔径的范围可以为20μm-80μm，矢高h的范围可以为6μm-30μm，焦距F的范围可以为30μm-100μm。

微透镜32和透明基膜20的接触区域的形状可以为多边形或圆形。具体的，多边形可以为三角形、四边形、六边形或多于六条边的多边形。具体在图1所示的防伪膜100中，所有微透镜32和透明基膜20的接触区域的形状均为圆形。微透镜阵列层30的微透镜32的排列方式可以为四边形排列、六边形排列、环形排列及按照需要的各种其它方式排列。当然，相对应的子单元图案12与微透镜32具有相匹配的形状和尺寸。

图1所示的防伪膜100可以采用如下方法制备：首先，采用传统制版、光刻技术制备图形层10，图形层10为周期为50微米的子单元图案“笑脸”的阵列化图文。其次，制作周期为50微米但数值孔径逐步变化的微透镜阵列层30。在该步骤中，通过对微透镜32的矢高进行调制，进而实现对微透镜32的数值孔径以及放大倍率的调制。微透镜阵列层30可以采用掩模移动法进行制备。图2为设计完成的微透镜成形掩模图案。由于微透镜掩模版从左到右，透光区域逐步减小，因此采用该掩模进行水平移动曝光，经过显影后，即可获得需要的微透镜阵列30。接着，将制备得到的微透镜阵列层30和图形层10层叠在适当厚度的透明基膜20的两面上，微透镜阵列层30的微透镜32和图形层10的子单元图案12一一对应，即可得到图1所示的防伪膜100，获得图3所示的显示效果。

上述防伪膜100通过将透明基膜20的相对的两个表面分别设置图形层10和微透镜阵列层30，图形层10的子单元图案12呈阵列分布，微透镜阵列层30的微透镜32呈阵列分布，且微透镜32和子单元图案12一一对应。底层的图形层10的微米级的子单元图案12由微透镜阵列层30放大形成放大图文。通过对微透镜阵列层30的微透镜32的数值孔径进行缓慢而递进的变化，微透镜32对子单元图案12的放大倍率也在逐步变化。通过对微透镜32的数值孔径进行调控，在显示平面内，可在不同区域获得不同放大倍率的显示效果，不仅可以有效改善原有技术中单调的显示模式，同时也大大增加了防伪技术门槛，增强防伪效果。

上述防伪膜100可以利用微透镜阵列30对微米级图形进行全新的动态显示，具有以下优点：

(1)微透镜阵列层30与图形层10的组合方式多样，可产生多样化的显示效果。

(2)通过调控微透镜阵列层30与图形层10的结构参数及组合方式，可获得预期的不同放大倍率的显示效果。

(3)在不同的视角下，利用微透镜阵列层30对图形层10的不同区域进行信息读取，当视角发生变化时即可获得动态显示的光学效果。

(4)容易实现，成本低，易于产业化，可广泛应用于商标、显示、防伪等领域。

(5)美观、实用、携带方便，可制作成薄片式结构，具有良好市场前景。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防伪膜，其特征在于，包括图形层、透明基膜和微透镜阵列层，所述图形层和所述微透镜阵列层分别设置在所述透明基膜的相对的两个表面；

所述图形层包括呈阵列分布的多个子单元图案；

所述微透镜阵列层包括呈阵列分布的多个微透镜，同行的所述微透镜的数值孔径依次递增或依次递减，同列的所述微透镜的数值孔径相同；

所述微透镜阵列层的所述微透镜和所述图形层的所述子单元图案一一对应。

2.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，所述微透镜阵列层的微透镜阵列为连续面形微透镜阵列或多台阶结构衍射型微透镜阵列。

3.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，同行的所述微透镜的数值孔径依次递增或依次递减的数值介于0.1％-10％之间。

4.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，同行的所述微透镜的数值孔径依次递增0.2％或依次减小0.2％。

5.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，同行的所述微透镜的数值孔径呈等差数列。

6.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，所述图形层的子单元图案的形状为多边形或圆形，所述微透镜和所述透明基膜的接触区域的形状为多边形或圆形。

7.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，所述图形层的所述子单元图案的排列方式为四边形排列、六边形排列或环形排列，所述微透镜阵列层的所述微透镜的排列方式为四边形排列、六边形排列或环形排列。

8.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，所述图形层的所述子单元图案采用打印或印刷的方式形成。

9.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，所述图形层的所述子单元图案采用光子晶体衍射型微纳结构或光栅衍射型微纳结构。

10.如权利要求1所述的防伪膜，其特征在于，所述透明基膜的厚度为所述微透镜的焦距的0.5倍-1.5倍。