CN114590054B - 光学防伪元件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种光学防伪元件及其制备方法。该光学防伪元件包括：载体；至少一微腔，微腔通过模压形成于载体的内部；至少一可运动色片，可运动色片设置于微腔的内部，可运动色片能够在微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向；至少一识别件，识别件固定设置于载体的内部。这样，当可运动色片运动时，可以阻挡或显现载体中含有的识别件，形成可运动色片的防伪效果与识别件互动组合的效果，从而提高防伪技术的安全性。

Description

光学防伪元件及其制备方法

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。

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、金融票据等各类高安全或高附加值产品中广泛采用了光学防伪技术，并且取得了非常好的效果。

传统的技术方案是由制版决定的微结构与光变层相结合，通过预先设计的微结构调制光变层取向角度，从而实现颜色改变的光变效果与亮度改变的动感效果的结合。

在光学防伪油墨方面，公开号为CN104903009A的专利公开了磁性干涉颜料为吸收层/隔离层/反射层/磁性层/反射层/隔离层/吸收层的7层法布里-珀罗(Fabry-Perot)结构，典型的构成为Cr/MgF₂/Al/Ni/Al/MgF₂/Cr，通过适当的溶剂溶解脱膜层，剥离移除堆叠层，所得碎片进一步粉碎细化获得光变磁性色片。公开号为EP1710756Al、US2005/0106367和US7047883的专利进一步公开了在印刷过程中，通过预先设计的磁场定向排列磁性色片获得凹或凸的菲涅尔(Fresnel)型反射表面，并通过UV固化的方式将色片固定在所设计的位置，得到设计所需的亮度改变的动感效果。

上述光学防伪元件在制造实现上，无论是通过微结构还是磁场定向，光变层的角度均是预先设定好并在制造完成后被固定的，无法再次通过施加外界作用，如磁场、电场、压力、温度、湿度、气氛等，来改变光变层的取向角度，因此以上防伪技术是不具备互动式的防伪效果的，从而使得防伪技术的安全性较低。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种光学防伪元件及其制备方法，用以解决现有的防伪技术安全性较低的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种光学防伪元件，该光学防伪元件包括：

载体；

至少一微腔，微腔通过模压形成于载体的内部；

至少一可运动色片，可运动色片设置于微腔的内部，可运动色片能够在微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向；

至少一识别件，识别件固定设置于载体的内部。

在本发明的实施方式中，载体包括模压层和封口层，微腔位于模压层内，封口层用于封闭微腔，识别件固定设置于模压层或封口层。

在本发明的实施方式中，识别件具有固定的颜色和/或具有光学可变特征。

在本发明的实施方式中，识别件包括颜料、染料和固定色片中至少一者。

在本发明的实施方式中，可运动色片在微腔内的运动方式为转动和/或平动。

在本发明的实施方式中，微腔为多个微腔，多个微腔的横截面形成多个目标微文字的形状，多个目标微文字形成一目标数字或图案的形状。

在本发明的实施方式中，识别件为光学可变的多个固定色片。

在本发明的实施方式中，可运动色片为光学可变且直径相同的多个圆形可运动色片，可运动色片的直径小于微腔的直径。

在本发明的实施方式中，可运动色片在微腔内的运动方式为转动。

在本发明的实施方式中，微腔为多个微腔，多个微腔的横截面为宽度相同的多个矩形，多个微腔的横截面形成一目标数字或图案的形状。

在本发明的实施方式中，识别件为颜色相同的多个颜料。

在本发明的实施方式中，可运动色片为多个光学可变的可运动色片，多个可运动色片为直径相同的多个圆形色片和/或边长相同的多个正方形色片。

在本发明的实施方式中，多个可运动色片的直径和/或边长小于微腔的长度、宽度和高度。

在本发明的实施方式中，可运动色片在微腔内的运动方式为平动和/或转动。

在本发明的实施方式中，微腔为多个微腔，每个微腔包括连通的第一腔体和第二腔体，第一腔体大于第二腔体。

在本发明的实施方式中，识别件为光学可变的多个固定色片。

在本发明的实施方式中，第一腔体内的可运动色片为具有第一颜色的第一可运动色片，第二腔体内的可运动色片为具有第二颜色的第二可运动色片；

第一可运动色片的尺寸大于第一腔体与第二腔体之间的连通口的尺寸，由此，禁止第一可运动色片从第一腔体移动到第二腔体；

第二可运动色片的尺寸小于连通口的尺寸，由此，允许第二可运动色片从第二腔体移动到第一腔体。

在本发明的实施方式中，可运动色片在微腔内的运动方式为平动。

本发明第二方面提供一种用于制备光学防伪元件的方法，该方法包括：

在载体上模压形成至少一具有开口的微腔；

在微腔的内部设置至少一可运动色片，可运动色片设置于微腔的内部，可运动色片能够在微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向；

在载体的内部设置至少一识别件；

使用薄膜封闭微腔的开口。

通过上述技术方案，光学防伪元件设置载体、至少一微腔、至少一识别件和至少一可运动色片，将可运动色片设置在微腔的内部，使得可运动色片能够在微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向，当可运动色片运动时，可以阻挡或显现载体中含有的识别件，形成可运动色片的防伪效果与识别件互动组合的效果，从而提高防伪技术的安全性。

本发明实施方式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方式的进一步理解，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方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。为了更好的突出本发明实施方式的有益效果，图示中微腔和色片的尺寸、数量、形状并不一定遵照实施方式中所描述的真实的尺寸、数量和形状。在附图中：

图1是本发明一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图；

图2(a)是本发明一实施方式提供的一种光学防伪元件的俯视图的结构示意图；图2(b)是本发明一实施方式提供的一种微文字的结构示意图；图2(c)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图；

图3(a)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件的俯视图的结构示意图；图3(b)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图；

图4(a)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件的一俯视图的结构示意图，图4(b)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件的另一俯视图的结构示意图；

图5是本发明实施方式提供的一种制备光学防伪元件的方法的流程示意图。

附图标记说明

1 载体 11 模压层

12 封口层 2 微腔

21 第一腔体 22 第二腔体

3 可运动色片 31 第一可运动色片

32 第二可运动色片 4 识别件

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施方式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方式，并不用于限制本发明实施方式。

需要说明，若本发明实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1，图1本发明一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图。如图1所示，该光学防伪元件可以包括：

载体1；

至少一微腔2，微腔2通过模压形成于载体1的内部；

至少一可运动色片3，可运动色片3设置于微腔2的内部，可运动色片3能够在微腔2内运动并通过外部磁场可逆地定向；

至少一识别件4，识别件4固定设置于载体1的内部。

在本发明的实施方式中，光学防伪元件包括载体1、至少一微腔2、至少一可运动色片3和至少一识别件4。其中，微腔2可以通过模压的方式制作。模压方式包括热模压及紫外线(Ultraviolet，UV)模压，优选UV模压制造微腔2。UV模压机采用自动化操作，不仅能够满足压印厚度的需求，达到压图案纹路清晰透亮以及图案定位精度和还原性高的效果，而且整个模压过程避免了热模压的高温。通过UV模压方式可以高效、稳定、批量化地生产具有开口的微腔2。

载体1内设置有至少一微腔2，微腔2内设置有至少一可运动色片3。该可运动色片是光学可变且可磁性定向的色片，可运动色片3在微腔2内能够运动并且能够通过外部磁场可逆地定向。优选地，可运动色片3在任意方向上的最大长度小于微腔2在任意方向上的最大长度，可运动色片3由外加磁场作用在微腔内可逆运动。根据微腔2形状，填充的可运动色片3的形状与尺寸可以相同，形状和/或尺寸也可以不同。例如在高度30μm，直径200μm的圆柱形微腔2内可以填充2μm-150μm之间任意尺寸的一种或多种圆形色片；只要色片在任意方向上的最大长度小于200μm，也可以填充不同形状如三角形、正方形等的色片。

进一步地，可运动色片3为多层结构且包含至少一个磁性层和至少一个非磁性层。对于磁性层，考虑磁性金属氧化物和磁性金属。磁性金属如铁、钴、镍、轧等或者磁性氧化物如氧化铁、氧化铬、铬铁氧化物等，上述磁性金属也包含添加稀土元素的合金。对于非磁性层尤其考虑化合物如二氧化硅、氟化镁、二氧化钛、氧化锌等，或者非磁性金属如铝、铬、铜或者合金。但也可以考虑有机材料及有机硅材料用作非磁性层材料。上述有机材料及有机硅材料还可以含有颜料以形成特定的颜色。在本发明的实施方式中，可运动色片3可以是带有介质和金属叠层结构或为带有磁性氧化层的纯介质多层结构。可运动色片3的介质和金属的叠层可以包含法布里-珀罗机构或金属/介质/金属结构或介质/金属/介质结构。可运动色片3表面可以具有表面浮雕结构，例如全息衍射结构、亚微米尺度结构等。可运动色片3的结构可以使得色片具有光学可变的特征。

在本发明的实施方式中，载体1的内部还设置有识别件4，识别件4固定设置于载体1内，微腔2以外的区域。微腔2内可运动色片3发生运动时，可以使得至少部分识别件4显现或隐藏。识别件4可以是固定的颜色和/或具有光学可变特征。识别件4可以包括颜料、染料和/或具有光学可变特征的色片。颜料与染料均能够形成固定的颜色。优选地，选择颜料以避免老化及褪色的问题。

在本发明的实施方式中，“光学可变”或“光学可变性”可以理解为由观察者观察该光学防伪元件或含有该光学防伪元件的物体所察觉到的光学性质的改变。这种可变的光学特性尤其理解为人最基本感知的颜色特性，即色调、亮度和饱和度。本发明实施方式的光学防伪元件对观察者的视觉作用还可以通过值来描述，如色彩度、色度(颜色强弱)，颜色深度、光彩度和灰度，此外，本发明实施方式的光学防伪元件可以通过其他光学特征表征，如通过其反射能力。“光学可变”主要是指可运动色片3或识别件4的反射能力或者光泽的改变，因为可运动色片3和识别件4基本不具有倾斜或照明光源角度改变所产生的颜色变化的光变效果。可运动色片3和识别件4可以是设计为薄片状。优选地，可运动色片3在任意方向上的最大长度在2μm-120μm之间，可运动色片3的最大长度与厚度之比大于4，可运动色片3在任意方向上的最大长度在5μm-50μm之间，可运动色片3最大长度与厚度之比大于10。

微腔2由于含有微米尺度的色片且腔体高度小于100μm，因此称为微腔2。优选地，微腔2高度小于35μm，更优选地，微腔2的高度小于25μm。对于微腔的形状及尺寸，可以是完全一致的形状与尺寸，也可以形状和/或尺寸不同。对于多个微腔，微腔的排布可以是规则的，也可以是随机化的。

通过上述技术方案，光学防伪元件设置载体、至少一微腔、至少一识别件和至少一可运动色片，将可运动色片设置在微腔的内部，使得可运动色片能够在微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向，当可运动色片运动时，可以阻挡或显现载体中含有的识别件，形成可运动色片的防伪效果与识别件互动组合的效果，从而提高防伪技术的安全性。

在本发明的实施方式中，载体可以包括模压层11和封口层12，微腔2位于模压层11内，封口层12用于封闭微腔2，识别件4固定设置于模压层11或封口层12。

具体地，设置可运动色片3的开口微腔2需要封闭以形成光学防伪元件。载体1可以包括模压层11和封口层12。在本发明的实施方式中，可以由两种方式形成对微腔2的封闭。一种是通过成熟的复合设备将涂有粘接层的膜与微腔2进行复合，在这种方式下适用于之前所述的全部可运动色片3的设置路径。另一种是对于保留填充液体的色片填充路径，通过涂覆密度小于填充液体的封口材料实现对微腔2的封闭。封口材料可以选自有机材料、无机材料、有机/无机杂化材料或者有机与无机材料的混合材料中的一种或多种。优选反应型材料，例如可由紫外线、电子束、可见光、红外线等固化的体系以及常温固化、热固化体系。可在封闭结构的基础上再涂覆一层封闭材料以获得更好的封闭性能。载体1的模压层11和封口层12中均可以含有识别件4(如颜料、染料或色片)。观察者的观察方向决定了识别件4的添加位置。如果从封口层12向模压层11方向观察，识别件4应添加在模压层11中，如果从模压层11向封口层12观察，识别信息应该添加在封口层12中。即在观察过程中，微腔2内的可运动色片3的位置能够决定至少部分识别件4的显现或隐藏。

在本发明的实施方式中，识别件4可以具有固定的颜色和/或具有光学可变特征。

具体地，识别件4可以是固定的颜色和/或具有光学可变特征。识别件4可以包括颜料、染料和/或具有光学可变特征的色片。颜料与染料均能够形成固定的颜色。优选地，选择颜料以避免老化及褪色的问题。若识别件4具有固定的颜色，则观察者可以通过可运动色片3的运动观察到颜色的亮度不同。若识别件4是具有光学可变特征，则在不同观察角度下，会呈现出不同的颜色。颜色包括色调、亮度和饱和度。“光学可变”或“光学可变性”可以理解为由观察者观察该光学防伪元件或含有该光学防伪元件的物体所察觉到的光学性质的改变。这种可变的光学特性尤其理解为人最基本感知的颜色特性，即色调、亮度和饱和度。本发明实施方式的光学防伪元件对观察者的视觉作用还可以通过值来描述，如色彩度、色度(颜色强弱)，颜色深度、光彩度和灰度，此外，本发明实施方式的光学防伪元件可以通过其他光学特征表征，如通过其反射能力。因为识别件4基本不具有倾斜或照明光源角度改变所产生的颜色变化的光变效果，“光学可变”主要是指识别件4的反射能力或者光泽的改变。识别件4可以在不同观察角度下呈现出不同的色调、亮度和/或饱和度，这样使得观察者能够方便快捷地识别出防伪特征。

在本发明的实施方式中，识别件4包括颜料、染料和固定色片中至少一者。

具体地，识别件4可以是颜料、染料和固定色片中至少一者。在本领域内，通常将添加颜料、染料和色片的涂层材料体系称作为“墨”，如光变墨，红墨等。因此，可以理解的是，在本发明的实施方式中，采用“墨”进行模压或封口。例如，采用光变墨进行UV模压，载体1内光变颜料构成识别件4，采用含有红色颜料的红墨作为封口材料，封口层12内的红色颜料构成识别件4。模压材料和封口材料选自有机材料、无机材料、有机/无机杂化材料或者有机与无机材料的混合材料中的一种或多种。优选反应型材料，例如可由紫外线、电子束、可见光、红外线等固化的体系以及常温固化、热固化体系。更优选的，采用紫外光固化体系。可在封闭结构的基础上再涂覆一层封闭材料以获得更好的封闭性能。可以理解的是，在不含有识别件4的区域应该是透明的。这样可以形成至少部分透明的载体1，从而实现对微腔2内的可运动色片3和载体1中的识别件4的观察。例如采用红墨(含有红颜料)进行UV模压，并用透明可见光固化材料封口，微腔2内是磁性光变可运动色片3；这样，可以透过透明的封口层12观察到磁性光变可运动色片3和红色颜料，红色颜料为识别件4。又例如采用透明有机材料热模压，并用紫外光固化的蓝墨封口，微腔2是磁性光变可运动色片3；这样，可以透过透明的模压层11观察到磁性光变可运动色片3和蓝色颜料，蓝色颜料为识别信息。

在本发明的实施方式中，可运动色片3在微腔2内的运动方式为转动和/或平动。

具体地，微腔2内的可运动色片3的运动方式包括但不限于转动、平动或两者的组合。在磁场作用下可运动色片3在微腔内的运动存在多种组合方式，包括但不限于：任意微腔2内至少一部分可运动色片3转动、至少一部分可运动色片3平动或至少一部分可运动色片3同时转动与平动。例如，在微腔2的高度比可运动色片3的宽度小的情况下，可运动色片3不能在微腔2内转动，只能平动。又例如，在微腔2的长度限制了可运动色片3平动的情况下，可运动色片3只能在微腔2内转动，不能平动。再例如，在微腔2的长宽高都比可运动色片3大时，可运动色片3既能在微腔2内转动，又能在微腔2内平动。可运动色片3在微腔2内的运动使得观察者能够在可运动色片3不同的运动状态下观察到不同的光学特征，使得观察者方便快捷地识别出防伪特征。

为了更好地描述本发明的技术，下面通过几个具体的实施方式来说明本发明的方案。

参见图1和图2，图1是本发明一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图，图2(a)是本发明一实施方式提供的一种光学防伪元件的俯视图的结构示意图；图2(b)是本发明一实施方式提供的一种微文字的结构示意图。微腔2为多个微腔2，多个微腔2的横截面形成多个目标微文字的形状，多个目标微文字形成一目标数字或图案的形状；其中，识别件4为光学可变的多个固定色片；可运动色片3为光学可变且直径相同的多个圆形可运动色片3，可运动色片3的直径小于微腔2的直径；可运动色片3在微腔2内的运动方式为转动。

在本发明的实施方式中，光学防伪元件包含多个由圆形试管状的微腔2形成的微文字，例如“LMN”，多个微文字“LMN”形成目标数字“10”的团。载体1的模压层11含有识别件4，例如，绿色变蓝色的具有光学可变特征的色片，优选地，粒径为30～50μm。由微腔2形成的微文字“LMN”；“LMN”的微腔内填充另一种金色变绿色的圆形磁性光变可运动色片3，优选地，圆片直径为5μm，微腔直径为6微米，最大高度为8微米。

数字“10”可以观察到与光变油墨OVI相同的随角度绿变蓝的光变效果，同时可以观察到可运动色片3形成的LMN的文字效果。与传统的依赖于观察角度产生颜色改变(光变效果)及亮光区域移动效果(动感效果)的磁性光变油墨OVMI不同，通过外加磁场控制可运动色片3的旋转，在固定的观察角度下也能产生金色至绿色颜色转变的光变效果和通过控制取向色片反射所形成的亮光区域移动的动感效果；而保持外加磁场不变，改变观察角度，仍能获得与OVMI一样的依赖于观察角度产生的光变及动感效果。外加磁场，例如通过手机扬声器的磁体，能够交互控制LMN的光变颜色和动感效果，并和腔体绿变蓝的光变效果组合，形成复杂的组合防伪效果。特别是，当磁场使形成LMN的可运动色片3完全垂直取向，形成类似防窥膜的百叶窗结构：垂直于可运动色片3时能观察到腔体的光变效果，文字LMN消失；倾斜观察时，微腔2的光变效果受到遮挡，当几乎垂直于可运动色片3观察时，微腔2的光变效果完全遮挡，暗色的文字LMN清楚显现。进一步，通过磁场控制可形成图2(b)的效果，文字L中只有部分色片发生垂直取向，这样垂直观察时，文字L产生部分消失，部分显现的效果。此外，磁体的位置和移动速度均能动态控制上述光学效果，形成互动的、高度个性化的组合防伪效果，增加防伪技术的安全性。

参见图2(c)，图2(c)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图。

在本发明另一实施方式中，载体1的封口层12含有识别件4，与识别件4设置在模压层11的实施方式不同之处在于，观察者需要从模压层11一侧，而不是从封口层12的一层对防伪效果进行观察。其他的交互性防伪效果与上述实施方式相同，在此不多赘述。

参见图3(a)和图3(b)，图3(a)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件的俯视图的结构示意图；图3(b)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件剖面图的结构示意图。微腔2为多个微腔2，多个微腔2的横截面为宽度相同的多个矩形，多个微腔2的横截面形成一目标数字或图案的形状；识别件4为颜色相同的多个颜料；可运动色片3为多个光学可变的可运动色片3，多个可运动色片3为直径相同的多个圆形色片和/或边长相同的多个正方形色片；多个可运动色片3的直径和/或边长小于微腔的长度、宽度和高度；可运动色片3在微腔2内的运动方式为平动和/或转动。

在本发明的实施方式中，光学防伪元件包含多微腔2形成目标数字“10”的图案以及由多个微腔2形成的贯穿数字“10”的流道，流道内有圆形和正方形两种磁性光变色片。载体1的模压层11内含粒径2～6μm洋红色金属颜料(铝片，两侧有洋红色的颜色层)形成的识别件4，即目标数字“10”具有洋红色的固定颜色效果。优选地，圆片直径为25μm，方片的边长为25μm；微腔2直径为28μm，最大高度为32μm。

目标数字“10”可以观察到洋红色的固定颜色效果，同时可以可运动色片3形成的洋红色变绿色的光变颜色。通过例如通过手机扬声器的磁体能够交互控制可运动色片随角度产生的洋红色至绿色的光变效果及取向色片反射所形成的亮光区域的移动效果。通过磁场控制，在特定观察角度下，可运动色片3产生与识别件4的洋红色一致，颜色反差消失；在其它观察角度下，可运动色片3与识别件4的洋红色形成反差。在本实施方式中，微腔2采用了流道的设计，色片不仅能够旋转还能在流道中平动。这样，除了产生可运动色片3旋转的全部组合防伪效果，还能够产生可运动色片3平动形成的显现、隐藏效果。如当磁体放置于流道的一端，可运动色片3会向流道的一端富集，这样目标数字10的一部分形成可运动色片3的光变效果及动感效果，而10的另一部分显现出识别件4的洋红色颜料的固定颜色。

参见图4(a)和图4(b)，图4(a)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件的一俯视图的结构示意图，图4(b)是本发明另一实施方式提供的一种光学防伪元件的另一俯视图的结构示意图。微腔2为多个微腔2，每个微腔2包括连通的第一腔体21和第二腔体22，第一腔体21大于第二腔体22；识别件4为光学可变的多个固定色片；第一腔体21内的可运动色片3为具有第一颜色的第一可运动色片31，第二腔体22内的可运动色片为具有第二颜色的第二可运动色片32；

第一可运动色片31的尺寸大于第一腔体21与第二腔体22之间的连通口的尺寸，由此，禁止第一可运动色片31从第一腔体21移动到第二腔体22；

第二可运动色片32的尺寸小于连通口的尺寸，由此，允许第二可运动色片32从第二腔体22移动到第一腔体21；

可运动色片3在微腔2内的运动方式为平动。

在本发明的实施方式中，微腔2可以包括多个微腔2，每个微腔2都由连通的第一腔体21和第二腔体22组成，第一腔体21大于第二腔体22。优选地，第一腔体21为长10mm，高10μm，宽10μm长方体腔体，第二腔体22为长10mm，高20μm，宽20μm的长方体腔体。在第一腔体21内设置有等比例的直径为18μm圆形的洋红色的可运动色片3；在第二腔体22内设置有等比例的边长为8μm的圆形的绿色的可运动色片3。绿色的可运动色片3可以分布于第一腔体21和第二腔体22中，而洋红色的可运动色片3由于尺寸限制只能分布在第二腔体22中。同时，在载体1的模压层11设置有绿色变蓝色的磁性光变色片，即识别件4。

当通过外部磁场，如手机扬声器中的磁体租用时，可运动色片3会发生旋转与移动，可运动色片3反射形成的亮光区域随着磁场移动。当磁体在微腔2的第二腔体22的一侧时，仅有绿色的圆形可运动色片3能移动到第二腔体22，第一腔体21将留下尺寸较大的洋红色圆形可运动色片3。这样，第一腔体21能观察到洋红色，第二腔体22能观察到绿色。当磁体在第一腔体21的一侧时，可运动色片3均移动到第一腔体21，形成洋红色和绿色的混色，同时第二腔体22中的识别件4显现。

如图5所示，图5为本发明实施方式提供的一种用于制备光学防伪元件的方法，如图5所示，该方法包括以下步骤：

S501：在载体1上模压形成至少一具有开口的微腔2。

S502：在微腔2的内部设置至少一可运动色片3。可运动色片3设置于微腔2的内部，可运动色片3能够在微腔2内运动并通过外部磁场可逆地定向。

S503：在载体1的内部设置至少一识别件4；

S504：使用薄膜封闭微腔2的开口。

在本发明的实施方式中，微腔2可以通过模压的方式制作。模压方式包括热模压及UV模压，优选UV模压制造微腔2。UV模压机采用自动化操作，不仅能够满足压印厚度的需求，达到压图案纹路清晰透亮以及图案定位精度和还原性高的效果，而且整个模压过程避免了热模压的高温。通过UV模压方式可以高效、稳定、批量化地生产具有开口的微腔2。

载体1内设置有至少一微腔2，微腔2内设置有至少一可运动色片3。该色片是光学可变且可磁性定向的色片，可运动色片3在微腔2内能够运动并且能够通过外部磁场可逆地定向。优选地，可运动色片3在任意方向上的最大长度小于微腔2在任意方向上的最大长度，可运动色片3由外加磁场作用在微腔内可逆运动。根据微腔2形状，设置的可运动色片3形状与尺寸可以相同，形状和/或尺寸也可以不同。例如在高度30μm，直径200μm的圆柱形微腔2内可以设置2μm-150μm之间任意尺寸的一种或多种圆形色片；只要色片在任意方向上的最大长度小于200μm，也可以设置不同形状如三角形、正方形等的色片。

进一步地，色片3为多层结构且包含至少一个磁性层和至少一个非磁性层。对于磁性层，考虑磁性金属氧化物和磁性金属。磁性金属如铁、钴、镍、轧等或者磁性氧化物如氧化铁、氧化铬、铬铁氧化物等，上述磁性金属也包含添加稀土元素的合金。对于非磁性层尤其考虑化合物如二氧化硅、氟化镁、二氧化钛、氧化锌等，或者非磁性金属如铝、铬、铜或者合金。但也可以考虑有机材料及有机硅材料用作非磁性层材料。上述有机材料及有机硅材料还可以含有颜料以形成特定的颜色。

进一步地，载体1内还设置有至少一识别件4，识别件4固定设置于微腔2的外部，可以设置在载体1的模压层11或封口层12。微腔2内可运动色片3发生运动时，可以使得至少部分识别件4显现或隐藏。识别件4可以是固定的颜色和/或具有光学可变特征。识别件4可以包括颜料、染料和/或具有光学可变特征的色片。颜料与染料均能够形成固定的颜色。优选地，选择颜料以避免老化及褪色的问题。

在本发明的实施方式中，“光学可变”或“光学可变性”可以理解为由观察者观察该光学防伪元件或含有该光学防伪元件的物体所察觉到的光学性质的改变。这种可变的光学特性尤其理解为人最基本感知的颜色特性，即色调、亮度和饱和度。本发明实施方式的光学防伪元件对观察者的视觉作用还可以通过值来描述，如色彩度、色度(颜色强弱)，颜色深度、光彩度和灰度，此外，本发明实施方式的光学防伪元件可以通过其他光学特征表征，如通过其反射能力。“光学可变”主要是指可运动色片3或识别件4的反射能力或者光泽的改变，因为可运动色片3和识别件4基本不具有倾斜或照明光源角度改变所产生的颜色变化的光变效果。

将色片3设置在微腔2结构内部有两种路径。一种是将分散在溶液中的色片3填充于微腔2的内部，然后通过干燥的方式将溶液挥发，这样在封闭微腔2后，微腔2中的色片3的运动空间是由空气构成。另一种是将分散在溶液中的色片3填充于微腔2的内部，保留溶液，这样在封闭微腔2后，色片3的运动空间由液体或部分液体、部分空气构成。将色片3设置在微腔2内部，使得色片3能够在微腔2内运动并通过外部磁场可逆地定向。这样，可以通过磁场可逆地调控色片的位置及排列，从而获得可以调制的光学防伪效果。这样，即使不改变观察角度，也能通过控制磁体的位置和移动速度实时获得不同的光学防伪效果，提高防伪的效率。

在本发明的实施方式中，载体可以包括模压层11和封口层12，微腔2位于模压层11内，封口层12用于封闭微腔2，识别件4固定设置于模压层11或封口层12。

具体地，设置可运动色片3的开口微腔2需要封闭以形成光学防伪元件。载体1可以包括模压层11和封口层12。在本发明的实施方式中，可以由两种方式形成对微腔2的封闭。一种是通过成熟的复合设备将涂有粘接层的膜与微腔2进行复合，在这种方式下适用于之前所述的全部可运动色片3的设置路径。另一种是对于保留填充液体的色片填充路径，通过涂覆密度小于填充液体的封口材料实现对微腔2的封闭。封口材料可以选自有机材料、无机材料、有机/无机杂化材料或者有机与无机材料的混合材料中的一种或多种。优选反应型材料，例如可由紫外线、电子束、可见光、红外线等固化的体系以及常温固化、热固化体系。可在封闭结构的基础上再涂覆一层封闭材料以获得更好的封闭性能。载体1的模压层11和封口层12中均可以含有识别件4(如颜料、染料或色片)。观察者的观察方向决定了识别件4的添加位置。如果从封口层12向模压层11方向观察，识别件4应添加在模压层11中，如果从模压层11向封口层12观察，识别信息应该添加在封口层12中。即在观察过程中，微腔2内的可运动色片3的位置能够决定至少部分识别件4的显现或隐藏。

进一步地，对光学防伪元件还可以加工一层或多层光学防伪产品所需要的功能涂层，形成烫印转移型宽条、安全线或防伪产品。该功能涂层包括用于提供光学防伪元件保护的保护层，用于提供与目标基材粘接的粘合层，及用于烫印转移的烫印层和剥离层。

通过上述技术方案，光学防伪元件设置载体、至少一微腔、至少一识别件和至少一可运动色片，将可运动色片设置在微腔的内部，使得可运动色片能够在微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向，当可运动色片运动时，可以阻挡或显现载体中含有的识别件，形成可运动色片的防伪效果与识别件互动组合的效果，从而提高防伪技术的安全性。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施方式而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种光学防伪元件，其特征在于，所述光学防伪元件包括：

载体，包括模压层和封口层，所述封口层用于封闭微腔；

至少一微腔，位于模压层内，所述微腔通过模压形成于所述载体的内部；

至少一可运动色片，所述可运动色片设置于所述微腔的内部，所述可运动色片能够在所述微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向，其中，所述可运动色片在所述微腔内的运动方式为转动和/或平动；

至少一识别件，固定设置于所述模压层或所述封口层，所述识别件固定设置于所述载体的内部；

其中，所述微腔为多个微腔，所述多个微腔的横截面形成多个目标微文字的形状，所述多个目标微文字形成一目标数字或图案的形状；或

所述微腔为多个微腔，所述多个微腔的横截面为宽度相同的多个矩形，所述多个微腔的横截面形成一目标数字或图案的形状；

在所述微腔的高度比所述可运动色片的宽度小的情况下，所述可运动色片不能在所述微腔内转动，只能平动，或者在所述微腔的长度限制了所述可运动色片平动的情况下，所述可运动色片只能在所述微腔内转动，不能平动，或者在所述微腔的长宽高都比所述可运动色片大时，所述可运动色片既能在所述微腔内转动，又能在所述微腔内平动。

2.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述识别件具有固定的颜色和/或具有光学可变特征。

3.根据权利要求2所述的光学防伪元件，其特征在于，所述识别件包括颜料、染料和固定色片中至少一者。

4.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述识别件为光学可变的多个固定色片。

5.根据权利要求4所述的光学防伪元件，其特征在于，所述可运动色片为光学可变且直径相同的多个圆形可运动色片，所述可运动色片的直径小于所述微腔的直径。

6.根据权利要求5所述的光学防伪元件，其特征在于，所述可运动色片在所述微腔内的运动方式为转动。

7.根据权利要求6所述的光学防伪元件，其特征在于，所述识别件为颜色相同的多个颜料。

8.根据权利要求7所述的光学防伪元件，其特征在于，所述可运动色片为多个光学可变的可运动色片，所述多个可运动色片为直径相同的多个圆形色片和/或边长相同的多个正方形色片。

9.根据权利要求8所述的光学防伪元件，其特征在于，所述多个可运动色片的直径和/或边长小于所述微腔的长度、宽度和高度。

10.根据权利要求9所述的光学防伪元件，其特征在于，所述可运动色片在所述微腔内的运动方式为平动和/或转动。

11.根据权利要求1所述的光学防伪元件，其特征在于，所述微腔为多个微腔，每个微腔包括连通的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体大于所述第二腔体。

12.根据权利要求11所述的光学防伪元件，其特征在于，所述识别件为光学可变的多个固定色片。

13.根据权利要求12所述的光学防伪元件，其特征在于，所述第一腔体内的可运动色片为具有第一颜色的第一可运动色片，所述第二腔体内的可运动色片为具有第二颜色的第二可运动色片；

所述第一可运动色片的尺寸大于所述第一腔体与所述第二腔体之间的连通口的尺寸，由此，禁止所述第一可运动色片从所述第一腔体移动到所述第二腔体；

所述第二可运动色片的尺寸小于所述连通口的尺寸，由此，允许所述第二可运动色片从所述第二腔体移动到所述第一腔体。

14.根据权利要求13所述的光学防伪元件，其特征在于，所述可运动色片在所述微腔内的运动方式为平动。

15.一种用于制备根据权利要求1所述的光学防伪元件的方法，其特征在于，所述方法包括：

在载体上模压形成至少一具有开口的微腔，所述微腔通过模压形成于所述载体的内部；

在所述微腔的内部设置至少一可运动色片，所述可运动色片设置于所述微腔的内部，所述可运动色片能够在所述微腔内运动并通过外部磁场可逆地定向，其中，所述可运动色片在所述微腔内的运动方式为转动和/或平动；

在所述载体的内部设置至少一识别件；

使用薄膜封闭所述微腔的开口。