CN107167858A - 安全薄膜及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种安全薄膜，包括微透镜阵列层、微图文层和基材层，微透镜阵列层和微图文层分别设置于基材层的两侧面，微图文层包括背景部和微图文部，背景部设置在基材层上，微图文部设置在背景部上，微图文部设有图文，微图文层内设有色粉，背景部的厚度与微图文部的厚度不同。本发明的安全薄膜能有效增加凸显出微图文，提高了图文对比度，并能降低生产成本和生产周期。本发明还涉及一种安全薄膜的制作方法。

Description

安全薄膜及其制作方法
技术领域
本发明涉及防伪技术领域，特别涉及一种安全薄膜及其制作方法。
背景技术
伪造的钞票、有价证券、证书、证卡、标签、包装等给人民的生产和生活造成极大的损失和危害，甚至威胁国家安全。人们花费大量的时间和精力研究新型的安全技术，校验数据载体的真实性，防止伪造和生产。
其中一种技术是将微透镜阵列与微图形阵列结合实现的莫尔放大技术。莫尔放大涉及一种现象，从具有大致相同周期维度的微透镜阵列观察由相同微图形组成的阵列时可以产生这种现象，即以微图形的放大或者旋转形式出现。莫尔放大现象基本原理在M.C.Hutley，R.Hunt，R.F.StevensandP.Savander，PureAppl.Opt.3(1994)，pp.133～142种有所描述。Drinkwater等在美国专利No.5,712,731中率先提出了将半球形微凸透镜阵列与微图形阵列结合的安全器件。微图形在微凸透镜的后焦面附近，人眼在微透镜凸面侧观察可看到微图形的莫尔放大像，其中微凸透镜口径在50～250微米，微图形阵列通过凹版印刷的方式得到，最小分辨率为5微米。
微图形主要采用微印刷方式制作。在Polyester(Polyester，PET)或其它材料的有机薄膜上涂覆一层紫外固化胶，用带有微图形的凸版在胶表面压印出深度大于1微米的凹槽，同时固化。然后通过刮涂的方式将纳米油墨填入凹槽中，最后刮除剩余的纳米油墨。这种方法的主要问题在于：(一)微印刷方式需要多个流程，增加了批量生产的成本；(二)由于一般微图形的特征尺寸小于2微米，一般的印刷油墨颗粒在几十微米以上，因此需要特制颗粒尺寸在微米量级以下的纳米油墨才能填充进入凹槽内；(三)为了保证填充油墨和背景有一定的对比度，必须有足够多的油墨被填充入凹槽，因此凹槽要有一定的深度，一般大于1微米，大深宽比模版的制造具有一定的工艺难度，同时会带来紫外压印批量复制过程中紫外胶脱模困难的问题。上述的一些问题会导致对比度下降、成品率不高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种安全薄膜，能有效增加凸显出微图文，提高了图文对比度，并能降低生产成本和生产周期。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
一种安全薄膜，包括微透镜阵列层、微图文层和基材层，微透镜阵列层和微图文层分别设置于基材层的两侧面，微图文层包括背景部和微图文部，背景部设置在基材层上，微图文部设置在背景部上，微图文部设有图文，微图文层内设有色粉，背景部的厚度与微图文部的厚度不同。
在本发明的较佳实施例中，上述微图文部上的图文由凹槽构成，微图文部的厚度小于背景部的厚度，背景部的色粉含量大于微图文部的色粉含量。
在本发明的较佳实施例中，上述微图文部上的图文由凸块构成，微图文部的厚度大于背景部的厚度，背景部的色粉含量小于微图文部的色粉含量。
在本发明的较佳实施例中，上述微图文层由色粉和光固化胶混合形成，色粉所占的重量比为1％～20％。
本发明的另一目的在于，提供了一种安全薄膜的制作方法，能有效增加凸显出微图文，提高了图文对比度，并能降低生产成本和生产周期。
一种安全薄膜的制作方法，安全薄膜的制作方法的步骤包括：
提供基材层和微透镜阵列层，并将微透镜阵列层设置于基材层的一表面；
提供色粉和光固化胶，将色粉与光固化胶混合均匀后涂覆在基材层的另一表面；以及
提供图文模版，利用图文模版压印图文形成微图文层，使微图文层形成背景部和微图文部，其中，微图文部具有图文，背景部的厚度与微图文部的厚度不同。
在本发明的较佳实施例中，提供搅拌装置，利用搅拌装置搅拌混合色粉和光固化胶，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～30min；色粉所占的重量比为1％～20％。
在本发明的较佳实施例中，将色粉与光固化胶混合之前还包括：
提供溶剂和搅拌装置，利用搅拌装置搅拌混合色粉和溶剂形成混合溶液，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～30min；色粉所占的重量比为1％～50％。
在本发明的较佳实施例中，提取混合溶液，利用搅拌装置搅拌混合光固化胶和混合溶液，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～60min；混合溶液所占的重量比为1％～30％。
在本发明的较佳实施例中，利用图文模版压印图文形成微图文层的步骤还包括：
利用正版的图文模版进行图文压印，使微图文部的图文由凹槽构成，并使微图文部的厚度小于背景部的厚度，其中，背景部的色粉含量大于微图文部的色粉含量。
在本发明的较佳实施例中，利用图文模版压印图文形成微图文层的步骤还包括：
利用反版的图文模版进行图文压印，使微图文部的图文由凸块构成，并使微图文部的厚度大于背景部的厚度，其中，背景部的色粉含量小于微图文部的色粉含量。
本发明的安全薄膜的微透镜阵列层和微图文层分别设置于基材层的两侧面，微图文层包括背景部和微图文部，背景部设置在基材层上，微图文部设置在背景部上，微图文部设有图文，微图文层内设有色粉，背景部的厚度与微图文部的厚度不同。本发明的安全薄膜利用莫尔放大原理实现微图文的动态三维立体放大效果，为了凸显微图文视觉效果，通过增加色粉使背景部与微图文部之间存在颜色差异，能有效增加凸显出微图文，提高了图文对比度。而且，由于无需刮涂或涂布油墨填入凹槽的工序，降低了生产成本和生产周期。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
附图说明
图1是本发明第一实施例的安全薄膜的正视示意图。
图2是图1的安全薄膜的仰视示意图。
图3是本发明第二实施例的安全薄膜的正视示意图。
图4是图3的安全薄膜的仰视示意图。
图5是本发明的安全薄膜的制作方法的流程示意图。
图6是添加色粉的量与图文对比度的坐标示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的安全薄膜及安全薄膜的制作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:
有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1是本发明第一实施例的安全薄膜的正视示意图。图2是图1的安全薄膜的仰视示意图。如图1和图2所示，在本实施例中,安全薄膜10包括微透镜阵列层12、微图文层13和基材层14，微透镜阵列层12和微图文层13分别设置于基材层14的两侧面。
微透镜阵列层12由多个微透镜122组成，微透镜122的形状为半球形或椭球形，各微透镜122呈阵列排布地设置于基材层14的表面。
微图文层13与微透镜阵列层12相对设置，即微图文层13设置于基材层14的另一表面，微透镜阵列层12可将微图文层13上的结构或图文放大至肉眼可直接分辨，并实现多种复杂的宏观视觉效果。在本实施例中，微图文层13包括背景部132和微图文部134，背景部132设置在基材层14上，微图文部134设置在背景部132上，微图文部134设有图文；微图文层13内设有色粉，色粉均匀分布在微图文层13内，使微图文层13表现出色粉的颜色，背景部132的厚度与微图文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量与微图文部134的色粉含量不同。由于背景部132的厚度与微图文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量与微图文部134的色粉含量不同，造成背景部132与微图文部134之间存在颜色差异，凸显出微图文。
如图1和图2所示，微图文部134上的图文由凹槽构成，微图文部134的厚度T1小于背景部132的厚度T2，且背景部132的色粉含量大于微图文部134的色粉含量，此时微图文部134的图文呈现几乎透明的颜色，背景部132呈色粉的颜色(例如红色)。在本实施例中，微图文层13由色粉和光固化胶混合形成，其中色粉所占的重量比为1％～20％。
图3是本发明第二实施例的安全薄膜的正视示意图。图4是图3的安全薄膜的仰视示意图。如图3和图4所示，在本实施例中,安全薄膜10’包括微透镜阵列层12、微图文层13’和基材层14，微透镜阵列层12和微图文层13’分别设置于基材层14的两侧面。
微透镜阵列层12由多个微透镜122组成，微透镜122的形状为半球形或椭球形，各微透镜122呈阵列排布地设置于基材层14的表面。
微图文层13’与微透镜阵列层12相对设置，即微图文层13’设置于基材层14的另一表面，微透镜阵列层12可将微图文层13’上的结构或图文放大至肉眼可直接分辨，并实现多种复杂的宏观视觉效果。在本实施例中，微图文层13’包括背景部132和微图文部134，背景部132设置在基材层14上，微图文部134设置在背景部132上，微图文部134设有图文；微图文层13’内设有色粉，色粉均匀分布在微图文层13’内，使微图文层13’表现出色粉的颜色，背景部132的厚度与微图文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量与微图文部134的色粉含量不同。由于背景部132的厚度与微图文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量与微图文部134的色粉含量不同，造成背景部132与微图文部134之间存在颜色差异，凸显出微图文。
如图3和图4所示，微图文部134上的图文由凸块构成，微图文部134的厚度T3大于背景部132的厚度T4，且背景部132的色粉含量小于微图文部134的色粉含量，此时微图文部134的图文呈现色粉的颜色(例如红色)，背景部132呈几乎透明的颜色。在本实施例中，微图文层13’由色粉和光固化胶混合形成，其中色粉所占的重量比为1％～20％。
图5是本发明的安全薄膜的制作方法的流程示意图。请参照图1至图5，本发明的安全薄膜的制作方法的步骤包括：
步骤S1，提供基材层14和微透镜阵列层12，并将微透镜阵列层12设置于基材层14的表面。
步骤S2，提供色粉和光固化胶，将色粉与光固化胶混合均匀后涂覆在基材层14的另一表面。值得一提的是，将色粉与光固化胶混合的方式有两种，第一种为直接取一定量的色粉与光固化胶混合均匀，其过程包括如下步骤：
提供搅拌装置，利用搅拌装置搅拌混合色粉和光固化胶，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～30min；色粉所占的重量比为1％～20％。
第二种为先将色粉溶于一种溶剂中，然后再将溶有色粉的溶剂与光固化胶混合，其过程包括如下步骤：
提供溶剂和搅拌装置，利用搅拌装置搅拌混合色粉和溶剂形成混合溶液，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～30min；色粉所占的重量比为1％～50％。在本实施例中，溶剂例如为丙酮、丁酮、酒精中的一种，但并不以此为限。
提取一定量的混合溶液，利用搅拌装置搅拌混合光固化胶和混合溶液，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～60min；混合溶液所占的重量比为1％～30％。
步骤S3，提供图文模版，利用图文模版压印图文形成微图文层13、13’，在微图文层13、13’上形成背景部132和微图文部134，其中，微图文部134具有图文，背景部132的厚度与微图文部134的厚度不同。值得一提的是，根据图文模版的不同，可分别压印出凹槽图文或凸块图文；例如利用正版的图文模板可压印出凹槽图文；利用反版的图文模板可压印出凸块图文。
利用正版图文模板压印图文的过程包括如下步骤：
利用正版的图文模版进行图文压印，使微图文部134的图文由凹槽构成，并使微图文部134的厚度T1小于背景部132的厚度T2，其中，背景部132的色粉含量大于微图文部134的色粉含量，此时微图文部134的图文呈现几乎透明的颜色，背景部132呈色粉的颜色(例如红色)；如图1和图2所示。
利用反版图文模板压印图文的过程包括如下步骤：
利用反版的图文模版进行图文压印，使微图文部134的图文由凸块构成，并使微图文部134的厚度T3大于背景部132的厚度T4，其中，背景部132的色粉含量小于微图文部134的色粉含量，此时微图文部134的图文呈现色粉的颜色(例如红色)，背景部132呈几乎透明的颜色；如图3和图4所示。
图6是添加色粉的量与图文对比度的坐标示意图。如图6所示，横坐标为色粉比例％(重量比％)；纵坐标为图文的对比度。在本实施例中，当色粉的重量比为1％时，微图文层13、13’的背景部132和微图文部134颜色较浅，图文模糊但可辨认出图文内容；当色粉的重量比为50％时，微图文层13、13’的背景部132和微图文部134颜色较深，图文模糊但可辨认出图文内容；当色粉的重量比为25％时，微图文层13、13’的背景部132和微图文部134颜色适中，背景部132与微图文部134的颜色差异明显，即图文对比度明显。
本发明的安全薄膜10、10’的微透镜阵列层12和微图文层13、13’分别设置于基材层14的两侧面，微图文层13、13’包括背景部132和微图文部134，背景部132设置在基材层14上，微图文部134设置在背景部132上，微图文部134设有图文，微图文层13、13’内设有色粉，背景部132的厚度与微图文部134的厚度不同。本发明的安全薄膜10、10’利用莫尔放大原理实现微图文的动态三维立体放大效果，为了凸显微图文视觉效果，通过增加色粉使背景部132与微图文部134之间存在颜色差异，能有效增加凸显出微图文，提高了图文对比度。而且，由于无需刮涂或涂布油墨填入凹槽的工序，降低了生产成本和生产周期。
此外，不用制作大深度比图文模版，减小了凹槽压印图文模的板制作工艺难度，提高生产效率和成品率。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明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的保护范围。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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种安全薄膜，其特征在于，包括微透镜阵列层(12)、微图文层(13、13’)和基材层(14)，该微透镜阵列层(12)和该微图文层(13、13’)分别设置于该基材层(14)的两侧面，该微图文层(13、13’)包括背景部(132)和微图文部(134)，该背景部(132)设置在该基材层(14)上，该微图文部(134)设置在该背景部(132)上，该微图文部(134)设有图文，该微图文层(13、13’)内设有色粉，该背景部(132)的厚度与该微图文部(134)的厚度不同。
2.如权利要求1所述的安全薄膜，其特征在于，该微图文部(134)上的图文由凹槽构成，该微图文部(134)的厚度小于该背景部(132)的厚度，该背景部(132)的色粉含量大于该微图文部(134)的色粉含量。
3.如权利要求1所述的安全薄膜，其特征在于，该微图文部(134)上的图文由凸块构成，该微图文部(134)的厚度大于该背景部(132)的厚度，该背景部(132)的色粉含量小于该微图文部(134)的色粉含量。
4.如权利要求1所述的安全薄膜，其特征在于，该微图文层(13、13’)由色粉和光固化胶混合形成，该色粉所占的重量比为1％～20％。
5.一种安全薄膜的制作方法，其特征在于，该安全薄膜的制作方法的步骤包括：
提供基材层(14)和微透镜阵列层(12)，并将该微透镜阵列层(12)设置于该基材层(14)的一表面；
提供色粉和光固化胶，将色粉与光固化胶混合均匀后涂覆在该基材层(14)的另一表面；以及
提供图文模版，利用该图文模版压印图文形成微图文层(13、13’)，在该微图文层(13、13’)上形成背景部(132)和微图文部(134)，其中，该微图文部(134)具有图文，该背景部(132)的厚度与该微图文部(134)的厚度不同。
6.如权利要求5所述的安全薄膜的制作方法，其特征在于，提供搅拌装置，利用该搅拌装置搅拌混合色粉和光固化胶，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～30min；该色粉所占的重量比为1％～20％。
7.如权利要求5所述的安全薄膜的制作方法，其特征在于，将色粉与光固化胶混合之前还包括：
提供溶剂和搅拌装置，利用该搅拌装置搅拌混合色粉和溶剂形成混合溶液，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～30min；该色粉所占的重量比为1％～50％。
8.如权利要求7所述的安全薄膜的制作方法，其特征在于，提取混合溶液，利用该搅拌装置搅拌混合光固化胶和混合溶液，搅拌速度为100～2000r/min；搅拌时间为5～60min；该混合溶液所占的重量比为1％～30％。
9.如权利要求5所述的安全薄膜的制作方法，其特征在于，利用该图文模版压印图文形成微图文层(13)的步骤还包括：
利用正版的图文模版进行图文压印，使该微图文部(134)的图文由凹槽构成，并使该微图文部(134)的厚度小于该背景部(132)的厚度，其中，该背景部(132)的色粉含量大于该微图文部(134)的色粉含量。
10.如权利要求5所述的安全薄膜的制作方法，其特征在于，利用该图文模版压印图文形成微图文层(13’)的步骤还包括：
利用反版的图文模版进行图文压印，使该微图文部(134)的图文由凸块构成，并使该微图文部(134)的厚度大于该背景部(132)的厚度，其中，该背景部(132)的色粉含量小于该微图文部(134)的色粉含量。
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