安全薄膜及其制作方法與流程

本發明涉及防偽技術領域，特別涉及一種安全薄膜及其制作方法。

背景技術：

偽造的鈔票、有價證券、證書、證卡、標簽、包裝等給人民的生產和生活造成極大的損失和危害，甚至威脅國家安全。人們花費大量的時間和精力研究新型的安全技術，校驗數據載體的真實性，防止偽造和生產。

其中一種技術是將微透鏡陣列與微圖形陣列結合實現的莫爾放大技術。莫爾放大涉及一種現象，從具有大致相同周期維度的微透鏡陣列觀察由相同微圖形組成的陣列時可以產生這種現象，即以微圖形的放大或者旋轉形式出現。莫爾放大現象基本原理在m.c.hutley，r.hunt，r.f.stevensandp.savander，pureappl.opt.3(1994)，pp.133～142種有所描述。drinkwater等在美國專利no.5,712,731中率先提出了將半球形微凸透鏡陣列與微圖形陣列結合的安全器件。微圖形在微凸透鏡的后焦面附近，人眼在微透鏡凸面側觀察可看到微圖形的莫爾放大像，其中微凸透鏡口徑在50～250微米，微圖形陣列通過凹版印刷的方式得到，最小分辨率為5微米。

微圖形主要采用微印刷方式制作。在polyester(polyester，pet)或其它材料的有機薄膜上涂覆一層紫外固化膠，用帶有微圖形的凸版在膠表面壓印出深度大于1微米的凹槽，同時固化。然后通過刮涂的方式將納米油墨填入凹槽中，最后刮除剩余的納米油墨。這種方法的主要問題在于：(一)微印刷方式需要多個流程，增加了批量生產的成本；(二)由于一般微圖形的特征尺寸小于2微米，一般的印刷油墨顆粒在幾十微米以上，因此需要特制顆粒尺寸在微米量級以下的納米油墨才能填充進入凹槽內；(三)為了保證填充油墨和背景有一定的對比度，必須有足夠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，大深寬比模版的制造具有一定的工藝難度，同時會帶來紫外壓印批量復制過程中紫外膠脫模困難的問題。上述的一些問題會導致對比度下降、成品率不高等缺點。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供了一種安全薄膜，能有效增加凸顯出微圖文，提高了圖文對比度，并能降低生產成本和生產周期。

本發明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。

一種安全薄膜，包括微透鏡陣列層、微圖文層和基材層，微透鏡陣列層和微圖文層分別設置于基材層的兩側面，微圖文層包括背景部和微圖文部，背景部設置在基材層上，微圖文部設置在背景部上，微圖文部設有圖文，微圖文層內設有色粉，背景部的厚度與微圖文部的厚度不同。

在本發明的較佳實施例中，上述微圖文部上的圖文由凹槽構成，微圖文部的厚度小于背景部的厚度，背景部的色粉含量大于微圖文部的色粉含量。

在本發明的較佳實施例中，上述微圖文部上的圖文由凸塊構成，微圖文部的厚度大于背景部的厚度，背景部的色粉含量小于微圖文部的色粉含量。

在本發明的較佳實施例中，上述微圖文層由色粉和光固化膠混合形成，色粉所占的重量比為1％～20％。

本發明的另一目的在于，提供了一種安全薄膜的制作方法，能有效增加凸顯出微圖文，提高了圖文對比度，并能降低生產成本和生產周期。

一種安全薄膜的制作方法，安全薄膜的制作方法的步驟包括：

提供基材層和微透鏡陣列層，并將微透鏡陣列層設置于基材層的一表面；

提供色粉和光固化膠，將色粉與光固化膠混合均勻后涂覆在基材層的另一表面；以及

提供圖文模版，利用圖文模版壓印圖文形成微圖文層，使微圖文層形成背景部和微圖文部，其中，微圖文部具有圖文，背景部的厚度與微圖文部的厚度不同。

在本發明的較佳實施例中，提供攪拌裝置，利用攪拌裝置攪拌混合色粉和光固化膠，攪拌速度為100～2000r/min；攪拌時間為5～30min；色粉所占的重量比為1％～20％。

在本發明的較佳實施例中，將色粉與光固化膠混合之前還包括：

提供溶劑和攪拌裝置，利用攪拌裝置攪拌混合色粉和溶劑形成混合溶液，攪拌速度為100～2000r/min；攪拌時間為5～30min；色粉所占的重量比為1％～50％。

在本發明的較佳實施例中，提取混合溶液，利用攪拌裝置攪拌混合光固化膠和混合溶液，攪拌速度為100～2000r/min；攪拌時間為5～60min；混合溶液所占的重量比為1％～30％。

在本發明的較佳實施例中，利用圖文模版壓印圖文形成微圖文層的步驟還包括：

利用正版的圖文模版進行圖文壓印，使微圖文部的圖文由凹槽構成，并使微圖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圖文部的色粉含量。

在本發明的較佳實施例中，利用圖文模版壓印圖文形成微圖文層的步驟還包括：

利用反版的圖文模版進行圖文壓印，使微圖文部的圖文由凸塊構成，并使微圖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圖文部的色粉含量。

本發明的安全薄膜的微透鏡陣列層和微圖文層分別設置于基材層的兩側面，微圖文層包括背景部和微圖文部，背景部設置在基材層上，微圖文部設置在背景部上，微圖文部設有圖文，微圖文層內設有色粉，背景部的厚度與微圖文部的厚度不同。本發明的安全薄膜利用莫爾放大原理實現微圖文的動態三維立體放大效果，為了凸顯微圖文視覺效果，通過增加色粉使背景部與微圖文部之間存在顏色差異，能有效增加凸顯出微圖文，提高了圖文對比度。而且，由于無需刮涂或涂布油墨填入凹槽的工序，降低了生產成本和生產周期。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的安全薄膜的正視示意圖。

圖2是圖1的安全薄膜的仰視示意圖。

圖3是本發明第二實施例的安全薄膜的正視示意圖。

圖4是圖3的安全薄膜的仰視示意圖。

圖5是本發明的安全薄膜的制作方法的流程示意圖。

圖6是添加色粉的量與圖文對比度的坐標示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的安全薄膜及安全薄膜的制作方法的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如下:

有關本發明的前述及其它技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式的說明，當可對本發明為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。

圖1是本發明第一實施例的安全薄膜的正視示意圖。圖2是圖1的安全薄膜的仰視示意圖。如圖1和圖2所示，在本實施例中,安全薄膜10包括微透鏡陣列層12、微圖文層13和基材層14，微透鏡陣列層12和微圖文層13分別設置于基材層14的兩側面。

微透鏡陣列層12由多個微透鏡122組成，微透鏡122的形狀為半球形或橢球形，各微透鏡122呈陣列排布地設置于基材層14的表面。

微圖文層13與微透鏡陣列層12相對設置，即微圖文層13設置于基材層14的另一表面，微透鏡陣列層12可將微圖文層13上的結構或圖文放大至肉眼可直接分辨，并實現多種復雜的宏觀視覺效果。在本實施例中，微圖文層13包括背景部132和微圖文部134，背景部132設置在基材層14上，微圖文部134設置在背景部132上，微圖文部134設有圖文；微圖文層13內設有色粉，色粉均勻分布在微圖文層13內，使微圖文層13表現出色粉的顏色，背景部132的厚度與微圖文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量與微圖文部134的色粉含量不同。由于背景部132的厚度與微圖文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量與微圖文部134的色粉含量不同，造成背景部132與微圖文部134之間存在顏色差異，凸顯出微圖文。

如圖1和圖2所示，微圖文部134上的圖文由凹槽構成，微圖文部134的厚度t1小于背景部132的厚度t2，且背景部132的色粉含量大于微圖文部134的色粉含量，此時微圖文部134的圖文呈現幾乎透明的顏色，背景部132呈色粉的顏色(例如紅色)。在本實施例中，微圖文層13由色粉和光固化膠混合形成，其中色粉所占的重量比為1％～20％。

圖3是本發明第二實施例的安全薄膜的正視示意圖。圖4是圖3的安全薄膜的仰視示意圖。如圖3和圖4所示，在本實施例中,安全薄膜10’包括微透鏡陣列層12、微圖文層13’和基材層14，微透鏡陣列層12和微圖文層13’分別設置于基材層14的兩側面。

微透鏡陣列層12由多個微透鏡122組成，微透鏡122的形狀為半球形或橢球形，各微透鏡122呈陣列排布地設置于基材層14的表面。

微圖文層13’與微透鏡陣列層12相對設置，即微圖文層13’設置于基材層14的另一表面，微透鏡陣列層12可將微圖文層13’上的結構或圖文放大至肉眼可直接分辨，并實現多種復雜的宏觀視覺效果。在本實施例中，微圖文層13’包括背景部132和微圖文部134，背景部132設置在基材層14上，微圖文部134設置在背景部132上，微圖文部134設有圖文；微圖文層13’內設有色粉，色粉均勻分布在微圖文層13’內，使微圖文層13’表現出色粉的顏色，背景部132的厚度與微圖文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量與微圖文部134的色粉含量不同。由于背景部132的厚度與微圖文部134的厚度不同，即背景部132的色粉含量與微圖文部134的色粉含量不同，造成背景部132與微圖文部134之間存在顏色差異，凸顯出微圖文。

如圖3和圖4所示，微圖文部134上的圖文由凸塊構成，微圖文部134的厚度t3大于背景部132的厚度t4，且背景部132的色粉含量小于微圖文部134的色粉含量，此時微圖文部134的圖文呈現色粉的顏色(例如紅色)，背景部132呈幾乎透明的顏色。在本實施例中，微圖文層13’由色粉和光固化膠混合形成，其中色粉所占的重量比為1％～20％。

圖5是本發明的安全薄膜的制作方法的流程示意圖。請參照圖1至圖5，本發明的安全薄膜的制作方法的步驟包括：

步驟s1，提供基材層14和微透鏡陣列層12，并將微透鏡陣列層12設置于基材層14的表面。

步驟s2，提供色粉和光固化膠，將色粉與光固化膠混合均勻后涂覆在基材層14的另一表面。值得一提的是，將色粉與光固化膠混合的方式有兩種，第一種為直接取一定量的色粉與光固化膠混合均勻，其過程包括如下步驟：

提供攪拌裝置，利用攪拌裝置攪拌混合色粉和光固化膠，攪拌速度為100～2000r/min；攪拌時間為5～30min；色粉所占的重量比為1％～20％。

第二種為先將色粉溶于一種溶劑中，然后再將溶有色粉的溶劑與光固化膠混合，其過程包括如下步驟：

提供溶劑和攪拌裝置，利用攪拌裝置攪拌混合色粉和溶劑形成混合溶液，攪拌速度為100～2000r/min；攪拌時間為5～30min；色粉所占的重量比為1％～50％。在本實施例中，溶劑例如為丙酮、丁酮、酒精中的一種，但并不以此為限。

提取一定量的混合溶液，利用攪拌裝置攪拌混合光固化膠和混合溶液，攪拌速度為100～2000r/min；攪拌時間為5～60min；混合溶液所占的重量比為1％～30％。

步驟s3，提供圖文模版，利用圖文模版壓印圖文形成微圖文層13、13’，在微圖文層13、13’上形成背景部132和微圖文部134，其中，微圖文部134具有圖文，背景部132的厚度與微圖文部134的厚度不同。值得一提的是，根據圖文模版的不同，可分別壓印出凹槽圖文或凸塊圖文；例如利用正版的圖文模板可壓印出凹槽圖文；利用反版的圖文模板可壓印出凸塊圖文。

利用正版圖文模板壓印圖文的過程包括如下步驟：

利用正版的圖文模版進行圖文壓印，使微圖文部134的圖文由凹槽構成，并使微圖文部134的厚度t1小于背景部132的厚度t2，其中，背景部132的色粉含量大于微圖文部134的色粉含量，此時微圖文部134的圖文呈現幾乎透明的顏色，背景部132呈色粉的顏色(例如紅色)；如圖1和圖2所示。

利用反版圖文模板壓印圖文的過程包括如下步驟：

利用反版的圖文模版進行圖文壓印，使微圖文部134的圖文由凸塊構成，并使微圖文部134的厚度t3大于背景部132的厚度t4，其中，背景部132的色粉含量小于微圖文部134的色粉含量，此時微圖文部134的圖文呈現色粉的顏色(例如紅色)，背景部132呈幾乎透明的顏色；如圖3和圖4所示。

圖6是添加色粉的量與圖文對比度的坐標示意圖。如圖6所示，橫坐標為色粉比例％(重量比％)；縱坐標為圖文的對比度。在本實施例中，當色粉的重量比為1％時，微圖文層13、13’的背景部132和微圖文部134顏色較淺，圖文模糊但可辨認出圖文內容；當色粉的重量比為50％時，微圖文層13、13’的背景部132和微圖文部134顏色較深，圖文模糊但可辨認出圖文內容；當色粉的重量比為25％時，微圖文層13、13’的背景部132和微圖文部134顏色適中，背景部132與微圖文部134的顏色差異明顯，即圖文對比度明顯。

本發明的安全薄膜10、10’的微透鏡陣列層12和微圖文層13、13’分別設置于基材層14的兩側面，微圖文層13、13’包括背景部132和微圖文部134，背景部132設置在基材層14上，微圖文部134設置在背景部132上，微圖文部134設有圖文，微圖文層13、13’內設有色粉，背景部132的厚度與微圖文部134的厚度不同。本發明的安全薄膜10、10’利用莫爾放大原理實現微圖文的動態三維立體放大效果，為了凸顯微圖文視覺效果，通過增加色粉使背景部132與微圖文部134之間存在顏色差異，能有效增加凸顯出微圖文，提高了圖文對比度。而且，由于無需刮涂或涂布油墨填入凹槽的工序，降低了生產成本和生產周期。

此外，不用制作大深度比圖文模版，減小了凹槽壓印圖文模的板制作工藝難度，提高生產效率和成品率。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。