CN104656167B - 一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的光学防伪产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学防伪元件以及使用该光学防伪元件的光学防伪产品，其易识别且难伪造。该光学防伪元件包括：基材，该基材包括相互对立的第一表面和第二表面；形成在所述基材的所述第一表面上的采样合成层；以及形成在所述基材的所述第二表面上的微图像层，该微图像层包括形成在所述基材的所述第二表面上的第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层、以及形成在所述第一表面浮雕结构层上的第一颜色功能层或形成在所述第二表面浮雕结构层上的第二颜色功能层，所述第一表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值小于所述第二表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值，而且所述采样合成层能够对所述微图像层进行采样合成从而形成图像。

Description

一种光学防伪元件及使用该光学防伪元件的光学防伪产品

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、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。

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。

为保证莫尔放大的图案在不同的环境光源条件下都易于识别，微图文阵列和其背景需要有足够的颜色或亮度的对比度，即需对微图文阵列进行着色。由于所需的微图文结构非常精细（约几个微米），一般印刷技术难以达到该精细度。目前文献中有两类着色的方法。一类方法如CN1906547A等专利文献中所公开：在微图文区域形成一定深度的凹陷，利用刮涂工艺将着色材料填充至凹陷中，而微图文区域之外的多余材料被基本刮除。为实现较好的着色，这种方法对微图文的线条宽度和凹陷深度，以及二者匹配关系有较大的限制。另一类办法是利用微纳结构，如专利文献US20030179364公开了利用大深宽比的光学吸收结构实现黑色的微图文着色，专利文献US20100307705A1公开了利用纳米颗粒填充或台阶型的金属纳米结构实现微图文的着色。

以上着色方法在不同方面存在缺陷：CN101379423和US20030179364公开的方法都难以彩色化的着色；US20100307705A1利用的台阶型结构和镀层对所述结构的平面覆盖方式难以在生产中实现。

另外，通常的对镀层进行图案化的方法有以下几种：

印刷脱金属，即通过印刷方式在金属反射层上形成图案化的保护层，然后通过化学溶剂对保护区域以外的金属进行腐蚀。或者在形成金属反射层之前印刷剥离层，并在形成金属反射层后通过某种液体的浸泡使剥离层以上的金属反射层脱落从而形成镂空图案。由于所形成的镂空图案取决于印刷的保护层所形成的图案，因此该图案将受印刷工艺的精细程度的限制，其印刷最小线宽约为100微米，因此该方法无法形成具有约几个微米甚至小于一个微米的精细结构的微图文。

另外一种方法是在表面浮雕结构形成时，即制作原版的过程中在光学防伪元件的金属反射层的镂空区域制作大深宽比的微纳结构，例如正弦光栅结构。在形成金属反射层过程中，由于大深宽比微纳结构的区域具有相对其它区域而言单位表观面积上更大的表面积，因此将在大深宽比微结构区域形成相对薄的金属反射层。对于特定波长的光，薄金属反射层具有更强的透射率。当在金属反射层上涂覆特定的感光胶后，从反射层的背面投射的特定波长的光将透过薄金属反射层区域对正面的感光胶感光从而使得薄金属区域的感光胶变性而容易溶解于特定溶剂，使得感光胶失去对薄金属区域的金属层的保护作用。最后通过特定溶剂对裸露的薄金属层进行腐蚀从而形成镂空图案。该方法的缺陷是，薄金属区域的透光率较低，对感光胶的对比度要求较高，工艺复杂而可靠性低，不利于大生产的实施。此外，对于微图文而言，感光过程中，不可避免地会存在感光作用从薄金属区域向厚金属区域延伸的现象，这一缺陷在微加工过程中是常见的，且在大生产中难以避免，且该延伸的尺度与微图文的精细结构尺度可比，因此微图文的精细结构将无法得到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的具有易识别且难伪造特点的光学防伪元件以及使用该光学防伪元件的光学防伪产品。

本发明提供一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括：

基材，该基材包括相互对立的第一表面和第二表面；

形成在所述基材的所述第一表面上的采样合成层；以及

形成在所述基材的所述第二表面上的微图像层，该微图像层包括形成在所述基材的所述第二表面上的第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层、以及形成在所述第一表面浮雕结构层上的第一颜色功能层或形成在所述第二表面浮雕结构层上的第二颜色功能层，所述第一表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值小于所述第二表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值，而且所述采样合成层能够对所述微图像层进行采样合成从而形成图像。

本发明还提供一种使用该光学防伪元件的光学防伪产品。

由于根据本发明的光学防伪元件和光学防伪产品中第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的表面积与表观面积之比互不相同，所以能够利用第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层的边界来精确地确定镂空区域，也即在第一和第二表面浮雕结构层形成的同时就精确确定了第一颜色功能层将准确地覆盖第一表面浮雕结构层而不覆盖第二表面浮雕结构层或者第二颜色功能层将精确地覆盖第二表面浮雕结构层而不覆盖第一表面浮雕结构层，从而完成了镂空区域与光学防伪图案的严格对位关系，增强了光学防伪元件及产品的防伪能力，而且根据本发明的光学防伪元件和光学防伪产品能够实现由多样化的微图像层所提供的更加丰富的光学防伪特征，从而产生更强的公众吸引力和更高的抗伪造能力，而且其还可利用本领域通用设备进行批量生产。

附图说明

图1a是根据本发明一个实施方式的光学防伪元件的剖面图；

图1b是根据本发明另一实施方式的光学防伪元件的剖面图；

图2是分别面对图1a的光学防伪元件的上下两面观察时的俯视图和仰视图；

图3为根据本发明另一实施方式的光学防伪元件的剖面图；以及

图4为根据本发明又一实施方式的光学防伪元件的剖面图。

具体实施方式

下面将结合附图来详细说明根据本发明的光学防伪元件及使用该光学防伪元件的光学防伪产品。应当理解，所述附图和详细描述只是对本发明优选实施方式的描述，并非以任何方式来限制本发明的范围。

如图1a和1b所示，根据本发明一种实施方式的光学防伪元件1包括：基材2，该基材2包括相互对立的第一表面31和第二表面32；形成在所述基材2的所述第一表面31上的采样合成层21；以及形成在所述基材2的所述第二表面32上的微图像层22，该微图像层22包括形成在所述基材2的所述第二表面32上的第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222、以及形成在所述第一表面浮雕结构层221上的第一颜色功能层223（请见图1a）或形成在所述第二表面浮雕结构层222上的第二颜色功能层224（请见图1b），所述第一表面浮雕结构层221的表面积与表观面积的比值小于所述第二表面浮雕结构层222的表面积与表观面积的比值，而且所述采样合成层21能够对所述微图像层22进行采样合成从而形成图像。

需要说明的是，虽然图1a和图1b中所示的第一表面浮雕结构层221为平坦结构，但是根据实际防伪需要，第一表面浮雕结构层221可以是表面积与表观面积之比小于第二表面浮雕结构层222的表面积与表观面积之比的任意表面浮雕结构层，而且多个第一表面浮雕结构层221中的亚微米表面浮雕结构可以各自不同，多个第二表面浮雕结构层222的表面积与表观面积的比值也可以各自不同。而且，第一颜色功能层223和第二颜色功能层224的颜色特征可以相同或不同。

优选地，采样合成层21可以为微透镜阵列层或者能够对微图像层22进行成像的其他微采样工具。其中，微透镜阵列层可以是由多个微透镜单元构成的非周期性阵列、随机性阵列、周期性阵列、局部周期性阵列或它们的任意组合，同时微透镜单元可以为折射型微透镜、衍射型微透镜或它们的组合，其中折射型微透镜可以选取球面、抛物面、椭球面微透镜、柱面微透镜、或其它任意几何形状的基于几何光学的微透镜或它们的任意组合，衍射型微透镜可以选取谐衍射微透镜、平面衍射微透镜、菲涅尔波带片。其中，除菲涅尔波带片外，其它微透镜的具体形式可以选择为连续曲面型或阶梯型透镜作为微透镜单元。例如，图1中的微透镜阵列层21可以是由多个矩形排列的球面微透镜单元组成的周期性阵列。

优选地，根据本发明的光学防伪元件中的周期性或局部周期性采样合成层21和微图像层22的图像周期可以为10μm至200μm，优选为15μm至50μm；采样合成层（例如微透镜阵列层）21的焦距可以为10μm至200μm，优选为15μm至40μm；采样合成层（例如微透镜阵列层）21的加工深度优选小于15μm，更优选为0.5μm至10μm。另外，基材2的厚度与采样合成层21的焦距之差优选为小于3μm，更优选地所述差值为小于1μm。

优选地，所述第一表面浮雕结构层221和所述第二表面浮雕结构层222可以为连续曲面型结构、矩形结构、锯齿型棱镜结构和/或它们的拼接或组合的周期性、局部周期性、非周期性、随机性排列和分布。例如，第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222可以为正弦型一维或二维排列的亚波长光栅，该亚波长光栅的结构尺寸可以为0.1至0.5μm，优选为0.2至0.4μm，该亚波长光栅的槽深可以为0.05至1μm，优选为0.1至0.5μm。再例如，第一表面浮雕结构层221和第二亚微米表面浮雕结构222可选择为一维或二维矩形全息光栅，该全息光栅结构尺寸可以为0.5至5μm，优选为0.6至2μm，该全息光栅的槽深可以为0.05至5μm，优选为0.1至1μm。优选地，所述第一表面浮雕结构层222可以选择为平坦表面结构。

优选地，采样合成层21及第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222可以通过光学曝光、电子束曝光等微纳加工方式获得，还可以结合热熔回流等工艺来实现，通过紫外浇铸、模压、纳米压印等加工方式进行批量复制。

优选地，图1a中的第一颜色功能层223和图1b中的第二颜色功能层224均可以为单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构、液晶光变层、共挤光变膜、油墨、颜料、染料和光变油墨（Opticalvariable ink，可由Sicpa公司提供）中的至少一者。其中，所述干涉型多层膜结构可以为以下三类干涉型多层镀层中的任意一种或其任意组合：由吸收层（例如，可以为半透明金属层）、低折射率介质层和反射层依次堆叠形成的干涉型多层膜结构（下文中简单描述为“吸收层/低折射率介质层/反射层”结构），其中该吸收层与相应的第一表面浮雕结构层221或第二表面浮雕结构层222相接触；由高折射率介质层、低折射率介质层和高折射率介质层依次堆叠形成的干涉型多层膜结构；以及由吸收层（例如，可以为半透明金属层）、高折射率介质层和反射层依次堆叠形成的干涉型多层膜结构（下文中简单描述为“吸收层/高折射率介质层/反射层”结构），其中，该吸收层与相应的第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222相接触。在根据本发明的实施方式中，对于折射率大于等于1.7的高折射率介质层，其材料可以是ZnS、TiN、TiO₂、TiO、Ti₂O₃、Ti₃O₅、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂、Bi₂O₃、Cr₂O₃、Fe₂O₃、HfO₂、ZnO等，折射率小于1.7的低折射率介质可以是MgF₂、SiO₂等；金属镀层或反射层的材料可以是Al、Cu、Ni、Cr、Ag、Fe、Sn、Au、Pt等金属或其混合物和合金；半透明金属层（或吸收层）的材料可以是Al、Cr、Ni、Cu、Co、Ti、V、W、Sn、Si、Ge等金属或其混合物和合金。另外，在本发明的实施方式中，高折射率可以指1.7-3范围内的折射率，低折射率可以指小于1.7的折射率。

上述的干涉型多层膜结构能够形成法布里-泊罗谐振腔，其对入射的白光具有选择作用，使得出射光线只包含某些波段，从而形成特定的颜色；当入射角度变化时，与之相对的光程发生变化，干涉波段也发生变化，从而导致呈现给观测者的颜色也随之变化，从而形成光变效果。

当第一颜色功能层223、第二颜色功能层224为单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构中的至少一者时，其可以通过物理和/或化学沉积的方法形成，例如包括但不限于热蒸发、磁控溅射、MOCVD、分子束外延等手段。

图2示例性地示出了图1a所示的光学防伪元件中由第一表面浮雕结构层221、第二表面浮雕结构层222和第一颜色功能层223所构成的微图像层22为矩形排列的字母“B”时的周期性阵列。优选地，微图像层22可以是依据微透镜阵列层21及所需实现的效果而定义的由多个微图像单元构成的非周期性阵列、随机性阵列、周期性阵列、局部周期性阵列或它们的任意组合，从而保证所述微透镜阵列层21作为采样合成层21能够对处于其对立面的微图像层22进行采样合成从而形成图像。所形成的图像特征可以为下沉、上浮、动感、缩放、旋转、多通道转换、连续景深变化图形、三维图形、连续多帧动画等之一或多个效果的组合特征。

优选地，在图1a和图1b所示的光学防伪元件1的基础上，根据本发明的光学防伪元件1还可以包括形成在所述微图像层22的整个表面上的第三颜色功能层，该第三颜色功能层的颜色特征不同于所述第一颜色功能层223和所述第二颜色功能层224的颜色特征（也即，在根据本发明的光学防伪元件包括第一颜色功能层223的情况下，第三颜色功能层的颜色特征与第一颜色功能层223的颜色特征不同，在根据本发明的光学防伪元件包括第二颜色功能层224的情况下，第三颜色功能层的颜色特征与第二颜色功能层224的颜色特征不同），从而形成多种颜色特征混合的采样合成图像，以丰富根据本发明的光学防伪元件的颜色特征、增加其公众吸引力和抗伪造能力。而且，所述第三颜色功能层可以为单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构、液晶光变层、共挤光变膜、油墨、颜料、染料、光变油墨中的至少一者，其中液晶光变层例如可采用胆甾型液晶材料实现以从而可将采样合成图像附加随观察角度变化产生的绿变蓝、红变绿等光变颜色的特征。另外，液晶光变层、油墨、颜料、染料、光变油墨等可以通过涂布、印刷等方式批量生产，共挤光变膜可以以复合工艺的方式复合在微图像层22的表面，也可直接将共挤光变膜用作基材2。以图3为例，其示出了在图1a所示的光学防伪元件1的基础上，又在所述微图像层22的整个表面上形成了第三颜色功能层23，其中该第三颜色功能层23的颜色特征不同于所述第一颜色功能层223的颜色特征。

更优选地，在根据本发明的光学防伪元件1包括上述的第三颜色功能层的情况下，该光学防伪元件1还可以包括形成在所述微图像层22与所述第三颜色功能层之间的半透明材料层（未示出），该半透明材料层可以用于抵消第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222对采样合成图像的观察效果的影响。该半透明材料层与所述第一表面浮雕结构层221和所述第二表面浮雕结构层222的折射率之差不大于0.3，优选小于0.1。另外，当第一颜色功能层223、第二颜色功能层224和第三颜色功能层为单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构等镀层结构时，第三颜色功能层与微图像层22之间可以不需要使用上述的半透明材料层，从而能够使得第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222与第三颜色功能层相互配合来形成不同于第三颜色功能层本身所提供的颜色特征的颜色特征，该颜色特征在专利CN201080061926及US2010307705中有详细描述，当然，在该种结构中也可以使用上述的半透明材料层，从而使第三颜色功能层的颜色特征不受第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222的影响。

优选地，上述各个结构中的微图像层22还可以包括能够在无需所述采样合成层21进行采样合成的情况下就能够被直接观察的宏观图像（未示出），从而形成可直接观察而非采样合成的图像。

优选地，根据本发明的光学防伪元件1还可以包括形成于所述基材2中、所述基材2的所述第一表面31上和第二表面32上、所述第一表面浮雕结构层221中、所述第二表面浮雕结构层222中、所述采样合成层21中、所述微图像层22的表面上的至少一者中的衍射光变特征、干涉光变特征、微纳结构特征、印刷特征、部分金属化特征以及用于机读的磁、光、电、放射性特征中的一种或多种特征。例如，可以在本发明的光学防伪元件1中添加荧光材料（未示出），从而使其带有荧光特征。该荧光材料可以通过例如印刷方式形成荧光图案。例如，将作为颜色功能层的液晶光变材料替换为荧光材料，将实现荧光图案能够满足采样合成的条件，从而形成采样合成荧光图案。

下面示例性地给出制备图1a和图1b所示的光学防伪元件1的方法。应当理解，所述方法仅仅是对本发明所述光学防伪元件的实施方式的特定描述，并非以任何方式来限制本发明的范围。其中，以第一表面浮雕结构层221为平坦结构、第二表面浮雕结构层222为正弦型一维亚波长光栅结构、采样合成层21为矩形排列的球面微透镜阵列为例，而且第二表面浮雕结构层222的周期为245nm、深度为150nm，采样合成层21的周期为23微米、深度为10微米。

以制备图1a所示的光学防伪元件为例。首先，在形成了第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222的所述光学防伪元件1的第二表面32上直接沉积厚度为60nm（以平坦区域221上的厚度为参考）的Al层，然后在Al层上沉积厚度为50nm（以平坦区域221上的厚度为参考）的Si，然后将整个结构置于NaOH溶液中（温度40℃，浓度5%）浸泡18秒，则第二表面浮雕结构层222上形成的Si层和Al层相继完全消失，第一表面浮雕结构层221上形成的Al层仍然存在，从而形成了所需的能够满足采样合成层21的采样合成条件的镂空图案。在该优选方案的实施过程中，由于第二表面浮雕结构层222的单位表观面积上的表面积远大于第一表面浮雕结构层221的表面积，这也是由第二表面浮雕结构层222具有较高的结构深宽比决定的，从而保证了在相同沉积条件下同形覆盖地沉积第一颜色功能层223时第二表面浮雕结构层222上的第一颜色功能层223的厚度更薄，从而当NaOH溶液将第二表面浮雕结构层222上的Si层完全溶解时，形成在第一表面浮雕结构层221上的Si层仍未完全溶解，在下一阶段，当NaOH溶液将第二表面浮雕结构层222上的Al层完全溶解时，第一表面浮雕结构层221上的Si层仍然存在并对其所覆盖的Al层起到保护其免受NaOH溶液腐蚀的作用。这样就精确地形成了所需的镂空区域，从而形成微图像层22。

在形成图1a所示的图案化的第一颜色功能层223的方法的另一优选方案中，可在形成了第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222的光学防伪元件1的第二表面32上直接沉积厚度为60nm（以平坦区域221上的厚度为参考）的Al层后，将整个结构置于NaOH溶液中（温度40℃，浓度5%）浸泡3秒，第二表面浮雕结构层222上的Al层完全消失，而形成在第一表面浮雕结构层221上的Al层仍然至少部分保留，从而精确地形成了所需的能够满足采样合成层21的采样合成条件的镂空图案，增加了根据本发明的光学防伪元件的防伪能力。此操作过程的特点是操作步骤较少，但相对前一方法来说其镂空质量对其在NaOH溶液中的反应时间十分敏感，例如将浸泡时间增加到4秒，则形成在第一表面浮雕结构层221上的Al层也几乎消失，反之将浸泡时间减少到2秒，则形成在第二表面浮雕结构层222上的Al层可能仍然存在，使得无法完成第一颜色功能层223的镂空，因此该方法的工艺实施可控性相对较差。

下面示例性地给出图1a中所示的第一颜色功能层223为“吸收层/低折射率介质层/反射层”结构时的图案化镂空以形成微图像层22的方法。选择“5nm纳米Al/250纳米SiO₂/50纳米Al”结构作为第一颜色功能层223。首先，在形成了第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222的光学防伪元件1的第二平面32上依次沉积5nm厚的Al和450nm厚的SiO₂。然后将整个结构置于NaOH溶液中（温度45℃，浓度10%）浸泡，直至第二表面浮雕结构层222上的5nm厚的Al和250nm厚的SiO₂恰好完全消失，而形成在第一表面浮雕结构层221上的5nm厚的Al和部分SiO₂仍然存在。在下一阶段在薄Al/SiO₂表面上继续沉积60纳米的Al层，然后利用上文的对单层金属Al层进行由微图像层22所需的图案化镂空方法完成对所述60纳米Al层的镂空，从而形成了所需的能够满足采样合成层21的采样合成条件的由第一镀层223形成的镂空图案。

另外，图1b所示的光学防伪元件1的制备方法可以如下示例性所示：首先在形成了第一表面浮雕结构层221和第二表面浮雕结构层222的光学防伪元件1的第二表面32上直接沉积厚度为60nm（以平坦区域221上的厚度为参考）的Al层后，将整个结构置于NaOH溶液中（温度40℃，浓度5%）浸泡3秒，第二表面浮雕结构层222上的Al层完全消失，第一表面浮雕结构层221上的Al层仍然至少部分保留，然后再在微图像层22上沉积镀层（单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构中的至少一者），或涂布/印刷液晶光变层、油墨、颜料、OVI和/或染料等，之后将所述光学防伪元件1浸入NaOH溶液（温度45℃，浓度5%，另需要针对NaOH选择不与之反应或反应速度可忽略的镀层）中，直至第一表面浮雕结构层221上的Al层完全反应消失为止（这是因为Al层能够与NaOH溶液反应，而所选择的镀层、液晶光变层、油墨、颜料、OVI和/或染料等则不能与NaOH反应），此时第一表面浮雕结构层221上的Al层和所选择的镀层、液晶光变层、油墨、颜料、OVI和/或染料等将同时脱离光学防伪元件1，从而形成所选择的镀层、液晶光变层、油墨、颜料、OVI和/或染料的图案化。这就形成了图1b所示的光学防伪元件，也即形成了所选择的镀层、液晶光变层、油墨、颜料、OVI和/或染料的图案化，且该图案仍满足能够被采样合成层21采样合成，从而增强了该光学防伪元件1的防伪能力。

另外，图4示例性地示出了第一表面浮雕结构层221为非平坦结构的表面浮雕结构层的示例。而且，优选地，第一表面浮雕结构层221单位表观面积上的表面积与第二表面浮雕结构层222相比的比值为小于3:4，更优选地，该比值为小于1:2，再优选地，该比值为小于1:3。

此外，所述基材2可以是至少局部透明的，也可以是有色的介质层。在一种优选方案中，所述基材2可以是一层单一的透明介质薄膜，例如PET膜、PVC膜等，当然也可以是表面带有功能涂层（比如压印层）的透明介质薄膜，还可以是经过复合而成的多层膜。

根据本发明的光学防伪元件特别适合制作成开窗安全线。所述安全线的厚度不大于50μm。带有所述开窗安全线的防伪纸用于钞票、护照、有价证券等各类高安全产品的防伪。

根据本发明的光学防伪元件也可用作标签、标识、宽条、透明窗口、覆膜等，可以通过各种粘结机理粘附在各种物品上。例如转移到钞票、信用卡等高安全产品和高附加值产品上。

本发明另一方面提供了带有所述光学防伪元件的产品，所述产品包括但不限于钞票、信用卡、护照、有价证券等各类高安全产品及高附加值产品，以及各类包装纸、包装盒等。

以上仅示例性地描述了本发明的某些优选实施方案。但是本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明构思和精神的前提下，可以对本发明做出各种等同变换或修改，而如此得到的技术方案也应属于本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括：

基材，该基材包括相互对立的第一表面和第二表面；

形成在所述基材的所述第一表面上的采样合成层；以及

形成在所述基材的所述第二表面上的微图像层，该微图像层包括形成在所述基材的所述第二表面上的第一表面浮雕结构层和第二表面浮雕结构层、以及形成在所述第一表面浮雕结构层上的第一颜色功能层或形成在所述第二表面浮雕结构层上的第二颜色功能层，所述第一表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值小于所述第二表面浮雕结构层的表面积与表观面积的比值，而且所述采样合成层能够对所述微图像层进行采样合成从而形成图像。

2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述采样合成层为微透镜阵列层。

3.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述采样合成层和所述微图像层的图像周期为10μm至200μm。

4.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述采样合成层和所述微图像层的图像周期为15μm至50μm。

5.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述采样合成层的焦距为10μm至200μm。

6.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述采样合成层的焦距为15μm至40μm。

7.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述采样合成层的加工深度小于15μm。

8.根据权利要求7所述的光学防伪元件，其中，所述加工深度为0.5μm至10μm。

9.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述基材的厚度与所述采样合成层的焦距之差小于3μm。

10.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述基材的厚度与所述采样合成层的焦距之差小于1μm。

11.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述第一表面浮雕结构层和所述第二表面浮雕结构层为连续曲面型结构、矩形结构、锯齿型棱镜结构和/或它们的拼接或组合。

12.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述第一颜色功能层与所述第一表面浮雕结构层同形覆盖，所述第二颜色功能层与所述第二表面浮雕结构层同形覆盖。

13.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其中，所述第一颜色功能层和所述第二颜色功能层均为单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构、液晶光变层、共挤光变膜、油墨、颜料、染料中的至少一者。

14.根据权利要求1至13中任一项权利要求所述的光学防伪元件，该光学防伪元件还包括形成在所述微图像层的整个表面上的第三颜色功能层，该第三颜色功能层的颜色特征不同于所述第一颜色功能层和所述第二颜色功能层的颜色特征。

15.根据权利要求14所述的光学防伪元件，其中，所述第三颜色功能层为单层金属镀层、多层金属镀层、单层介质层、多层介质层、干涉型多层膜结构、液晶光变层、共挤光变膜、油墨、颜料、染料中的至少一者。

16.根据权利要求14所述的光学防伪元件，该光学防伪元件还包括形成在所述微图像层与所述第三颜色功能层之间的半透明材料层。

17.根据权利要求16所述的光学防伪元件，其中，所述半透明材料层与所述第一表面浮雕结构层和所述第二表面浮雕结构层的折射率之差不大于0.3。

18.根据权利要求17所述的光学防伪元件，其中，所述折射率之差小于0.1。

19.根据权利要求1至13和15至18中任一项权利要求所述的光学防伪元件，其中，所述微图像层还包括能够在无需所述采样合成层进行采样合成的情况下就能够被直接观察的宏观图像。

20.根据权利要求1所述的光学防伪元件，该光学防伪元件还包括形成于所述基材中、所述基材的所述第一表面上、所述基材的所述第二表面上、所述第一表面浮雕结构层中、所述第二表面浮雕结构层中、所述采样合成层中、所述微图像层的表面上的至少一者中的衍射光变特征、干涉光变特征、微纳结构特征、印刷特征、部分金属化特征以及用于机读的磁、光、电、放射性特征中的一种或多种特征。

21.一种采用根据权利要求1-20中任一项权利要求所述的光学防伪元件的光学防伪产品。