防伪元件、产品和用于制造防伪元件的方法

技术领域

本发明涉及防伪技术领域，特别涉及一种防伪元件、产品和用于制造防伪元件的方法。

背景技术

防伪技术是指为了达到防伪目的而采取的便于使用者辨别真伪措施，防伪技术在一定范围内能准确鉴别真伪，并不易被仿制和复制的技术，简单的说就是防止仿造和仿冒的技术。为了防止利用扫描和复印等手段产生的伪造，钞票、金融票据等数据载体(如有价文件或证明文件)和其它贵重物品(如名牌物品)通常配置有安全元件或防伪元件，以验证数据载体的真实性，同时防止其被未经许可地复制。目前钞票或证件上的防伪元件的鉴别度和可靠性较差。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明实施例提供了一种防伪元件、产品和用于制造防伪元件的方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种防伪元件，包括：

半透明基材；

图像层，位于基材表面或位于基材内，图像层包含针对可见光的透明区域和不透明区域，不透明区域的反射性质与基材的反射性质相同或相似，图像层在反射观察时是不可见的且在透射观察时是可见的。

在本发明实施例中，半透明基材的透光率的范围为25％-75％。

在本发明实施例中，透明区域的透光率高于75％，

在本发明实施例中，不透明区域的透光率低于10％。

在本发明实施例中，基材包括塑料。

在本发明实施例中，基材包括纸张。

在本发明实施例中，纸张中含有棉纤维。

在本发明实施例中，纸张的透光率的范围为30％-60％。

在本发明实施例中，纸张的厚度范围为75-150微米。

在本发明实施例中，纸张具有因纸张厚度不同而形成的水印。

在本发明实施例中，图像层包括：

结构层；以及

位于所述结构层表面的反射层，所述反射层覆盖所述结构层的一部分以形成所述不透明区域。

在本发明实施例中，结构层中位于不透明区域的表面设置有浮雕微结构，反射层同形形成于浮雕微结构上。

在本发明实施例中，浮雕微结构包括衍射光栅结构。

在本发明实施例中，浮雕微结构包括不同倾斜角度的表面，以使得反射层形成不同倾斜角度的反射镜面。

在本发明实施例中，反射层包括颜色图层，以使得不透明区域在反射观察时与基材的颜色一致。

在本发明实施例中，反射层包括金属铝镀层。

在本发明实施例中，结构层包括热塑性聚酯PET塑料。

在本发明实施例中，图像层呈现为一维码或者二维码。

在本发明实施例中，基材包括光可变防伪元件，光可变防伪元件包括颜色变化特征、动感特征、立体感特征和点光源下可识别特征中的至少一者。

在本发明实施例中，基材包括因油墨堆积厚度不同而形成的凹印图案。

在本发明实施例中，防伪元件还包括：将基材与图像层结合的透明胶层。

在本发明实施例中，基材包括层叠的透明结构层和半透明涂层。

在本发明实施例中，图像层的制作包括数字印刷工艺或者打印工艺。

在本发明实施例中，图像层的制作包括激光烧蚀工艺。

本发明第二方面提供一种防伪产品，防伪产品包括上述的防伪元件。

在本发明实施例中，防伪产品包括钞票或证件。

在本发明实施例中，证件包括银行卡、现金卡、授权卡、身份证和护照中的至少一者。

本发明第三方面提供一种用于制造防伪元件的方法，包括：

提供第一基材；

提供微结构压印版，微结构压印版具有浮雕微结构；

使用微结构压印版在第一基材的表面压印出浮雕微结构，由此表面包括具有浮雕微结构的第一区域和没有浮雕微结构的第二区域；

在表面上形成反射层；

去除第二区域上的反射层；

在反射层上形成结构层；

提供第二基材，并将第二基材与结构层结合。

在本技术方案中，由于图像层包括较高透光率的透明区域和较低透光率的不透明区域，且图像层在透射观察时是可见的，这样防伪元件在透射观察时可呈现出高对比度的图像；另外，由于不透明区域的反射性质与基材的反射性质相同或相似，使得图像层在反射观察时可被很好地隐藏；这样使得防伪元件的鉴别度和可靠性较好。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，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例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明实施例的防伪元件的结构示意图；

图2示意性示出了根据本发明实施例的另一种防伪元件的结构示意图；

图3示意性示出了根据本发明实施例的另一种防伪元件的结构示意图；

图4示意性示出了根据本发明实施例的用于制造防伪元件的方法的流程图；

图5示意性示出了根据本发明实施例的另一种用于制造防伪元件的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例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例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明，若本申请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，若本申请实施方式中有涉及“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，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1示意性示出了根据本发明实施例的防伪元件的结构示意图。如图1所示，在本发明一实施例中，提供了一种防伪元件，包括：

半透明基材100；

图像层200，位于基材100表面或位于基材100内，图像层200包含针对可见光的透明区域201和不透明区域202，不透明区域202的反射性质与基材100的反射性质相同或相似，图像层200在反射观察时是不可见的且在透射观察时是可见的。

在可见光波段，不透明区域202的反射性质与基材100的反射性质相同或相似。图像层200在反射观察时是不可见的且在透射观察时是可见的，举例来说，当图像层200放置于普通桌面时，此时观察图像层200为反射观察，这种情况下图像层200是不可见的，图像层200在反射观察时可被很好地隐藏于基材100中。当举起图像层200，将图像层200放置于眼睛和光源之间，光源透过图像层200，此时观察图像层200为透射观察，这种情况下图像层200是可见的。图像层200也不能够被照相或扫描等数码手段所复制，这样提升了防伪元件的鉴别度和可靠性。

在本技术方案中，由于图像层200包括较高透光率的透明区域201和较低透光率的不透明区域202，且图像层200在透射观察时是可见的，这样防伪元件在透射观察时可呈现出高对比度的图像；另外，由于不透明区域202的反射性质与基材100的反射性质相同或相似，使得图像层200在反射观察时是不可见的，可被很好地隐藏于基材100中；这样使得防伪元件的鉴别度和可靠性较好。

在一实施例中，半透明基材100的透光率的范围为25％-75％。

在一实施例中，透明区域201的透光率高于75％，不透明区域202的透光率低于10％。

在一实施例中，基材100包括棉纤维纸张，棉纤维纸张的透光率的范围为30％-60％、厚度的范围为75-150微米。

在一实施例中，棉纤维纸张具有因纸张厚度不同而形成的水印。

在本发明实施例中，图像层包括：

结构层；以及

位于所述结构层表面的反射层，所述反射层覆盖所述结构层的一部分以形成所述不透明区域202。

图像层200的结构层可以为一层透明的PET(热塑性聚酯，Polyethyleneterephthalate)塑料或者一层透明的聚合物涂层。反射层位于结构层的表面，反射层覆盖结构层的一部分以形成不透明区域202，未覆盖的透明的结构层形成透明区域201。

在一实施例中，结构层中位于不透明区域202的表面设置有浮雕微结构，反射层同形形成于浮雕微结构上。

反射层同形形成于浮雕微结构上可以理解为，反射层与浮雕微结构的结构是相同或者相似的，反射层形成于浮雕微结构的表面。

在一实施例中，浮雕微结构包括衍射光栅结构。

在一实施例中，浮雕微结构包括不同倾斜角度的表面，以使得反射层形成不同倾斜角度的反射镜面。

在一实施例中，反射层包括颜色图层，以使得不透明区域在反射观察时与基材100的颜色一致。

在一实施例中，反射层包括金属铝镀层。

在一实施例中，结构层包括热塑性聚酯PET塑料。

在一实施例中，图像层200呈现为一维码或者二维码。

图像层200呈现为一种信息编码，该信息编码可以是一维码或二维码。一维码的码制可以为EAN码(European Article Number)、39码、交叉二五码(Interleaved Two ofFive)、UPC码(通用产品代码，Universal Product Code)、128码(EAN-128码)、93码、ISBN码或Codabar等。二维码的码制可以为PDF417(Portable Data File)、QR Code(快速响应码，Quick Response Code)、Code49、Code16K、Code One、Data Matrix或Maxi Code等。优选地，图像层200呈现为QR Code。二维编码中的QR Code可被广泛地使用。这些编码可以使用手持式读码设备、工业流水线读码设备或智能手机等移动终端进行识别，并可以实现将所识别的编码数据传输至数据库完成录入和对比。

在一实施例中，基材100包括光可变防伪元件和因油墨堆积厚度不同而形成的凹印图案，光可变防伪元件包括颜色变化特征、动感特征、立体感特征和点光源下可识别特征中的至少一者。

在一实施例中，防伪元件还包括将基材100与图像层200结合的透明胶层。

在一实施例中，基材100包括层叠的透明结构层和半透明涂层。

基材100可以为纸张，比如，基材100为白色棉纤维纸张。不透明区域202可以为漫反射结构，且表面带有金属铝镀层。通过选择漫反射结构的周期和深度，可以使不透明区域202产生与纸张相似的白色的漫反射效果。将图像层200嵌入至白色纸张中间，由于不透明区域202具有和纸张相似的反射特性，在反射观察时图像层202被很好的隐藏，是不可见的。基材100也可以为塑料。

当基材100为纸张时，图像层200可以通过粘贴的方式贴于纸张表面。图像层200也可以通过烫印的方式烫印在纸张表面，然后可以将图像层200的PET塑料剥离去除。还可以在纸张抄造过程中将图像层200嵌入在纸张中间。当基材100为纸张时，纸张还可以带有通过纸纤维厚度不同而形成的水印区。纸张还可以带有凹印图案或光可变防伪元件。凹印图案可以位于图像层200的透明区域201和/或不透明区域202的表面。光可变防伪元件可以位于图像层200的透明区域201和/或不透明区域202的表面。

图像层200的制作可以包括以下方式：先提供10-14微米厚的透明塑料，优选地，透明塑料的厚度为12微米。在透明塑料上利用UV压印等方式复制形成漫反射微结构，然后在漫反射微结构的表面蒸镀金属铝层，铝层的厚度范围为1.5-2.5OD，然后可以利用激光烧蚀的方式去除部分区域(即透明区域201)的铝层。去除铝还可以采用碱液腐蚀的方式，在铝层表面印刷保护胶层，经过碱液时，被保护的区域(即不透明区域202)的铝层被保留，而无保护层的区域(即透明区域201)被去除。保护胶层的印刷可采用固定版的印刷工艺，也可采用数码印刷工艺。在去除铝层的过程中，还可以在透明区域201提前制作高深宽比的结构，在该结构上制作的铝层厚度较其他区域薄，在碱液中优先被腐蚀去除。

下面以第一个具体实施例来对本发明提供的防伪元件进行具体说明。

请参见图1，图像层200设置于基材100内部，基材100为棉质的纸张。基材100的厚度范围为45-55微米，优选地，可以为50微米。基材100在可见光波段的透光率为60％-70％，优选地，可以为65％。图像层200包括透明的结构层以及位于结构层表面的反射层，反射层覆盖结构层的一部分以形成不透明区域202，未覆盖的透明的结构层形成透明区域201。如图1所示，不透明区域202位于防伪元件的A区域，透明区域201位于防伪元件的B区域。可选地，结构层为厚度10-20微米的PET塑料。结构层的透光率范围为85％-95％，优选地，可以为90％。

图像层200还包括微结构，反射层位于微结构的表面，反射层和微结构均位于防伪元件的A区域。微结构可以将入射光散射至多个角度，可以参照粗糙反射体的Lambert(兰伯特)反射光强度的余弦分布定律，即反射光强度与夹角的余弦成正比，这里夹角指的是反射光与入射光的夹角。微结构可采用多个微小的具有不同倾斜角度的反射镜面，反射镜面的角度分布可以根据上述的Lambert反射光强度的余弦分布定律得出。微结构还可采用衍射光栅结构，光栅的周期决定衍射光的角度，周期分布可以根据上述的Lambert反射光强度的余弦分布定律得出。

在微结构的表面蒸镀反射层来产生足够多的反射光，镀层包含金属铝(Al)层。铝层的厚度范围为1.8-2.2OD，优选地，可以为2.0OD。金属铝层的透光率范围为0.5％-3％，优选地，可以为1％。微结构产生的反射光与棉质纸的视觉效果基本一致。从而在防伪元件的A区域，图像层200不影响纸张的反射特性，图像层200在反射观察时是不可见的，可被很好地隐藏于基材100中，反射观察时，B区域呈现为基材100的颜色。反射层存在于防伪元件的A区域，而不存在于防伪元件的B区域。可以通过激光烧蚀等方式来去除B区域的铝，并涂布透明胶层将位于B区域的微结构填平。

对防伪元件进行透射观察时，A区域不透光，呈现为黑色，B区域具有基材100的透光率，防伪元件的A区域和B区域形成的对比呈现为图案。棉质纸的基材100通常呈现为白色，在实际应用中，纸张的颜色与白色存在一定偏差，根据该偏差，可以在反射层中增加颜色涂层，以使得不透明区域202在反射观察时与基材100的颜色一致。由于透明区域201是透明的，对防伪元件反射观察时，B区域呈现为基材100的颜色。

下面以第二个具体实施例来对本发明提供的防伪元件进行具体说明。

图2示意性示出了根据本发明实施例的另一种防伪元件的结构示意图，请参见图2，图像层200位于基材100表面，在基材100和图像层200之间设置有透明胶层300，透明胶层300的厚度范围为1-5微米，用于将基材100和图像层200结合。

在图2中，基材100为棉质纸。基材100的厚度范围为90-100微米，优选地，可以为90微米。图像层200中的结构层为厚度3-7微米的透明聚合物涂层。透明聚合物涂层的透光率范围为85％-95％，优选地，可以为90％。反射层和微结构均位于图2中203位置，图像层200中的反射层和微结构均位于防伪元件的A区域。

下面以第三个具体实施例来对本发明提供的防伪元件进行具体说明。

图3示意性示出了根据本发明实施例的另一种防伪元件的结构示意图，请参见图3，基材100包括层叠的透明结构层101和半透明涂层102，透明结构层101可以为透明的BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜，Biaxially oriented polypropylene film)塑料。透明结构层101的厚度范围为90-110微米，优选地，可以为100微米。半透明涂层102可以为白色涂层。半透明涂层102在可见光波段的透光率范围为45％-55％，优选地，可以为50％。图像层200位于基材100表面，在基材100和图像层200之间设置有透明胶层300，透明胶层300的厚度范围为1-5微米，用于将基材100和图像层200结合。图像层200中的结构层为厚度3-7微米的透明聚合物涂层。透明聚合物涂层的透光率范围为85％-95％，优选地，可以为90％。

对防伪元件进行透射观察时，A区域不透光，呈现为黑色，B区域具有半透明涂层102(即白色涂层)的透光率，防伪元件的A区域和B区域形成的对比呈现为图案。半透明涂层102(即白色涂层)通常呈现为白色，在实际应用中，半透明涂层102的颜色与白色存在一定偏差，根据该偏差，可以在反射层中增加颜色涂层，以使得不透明区域202在反射观察时与基材100的颜色一致。由于透明区域201、透明结构层101和透明胶层300是透明的，对防伪元件反射观察时，B区域呈现为半透明涂层102(即白色涂层)的颜色。

本发明实施例提供了一种防伪产品，包括上述的防伪元件。

在一实施例中，防伪产品包括钞票或证件。

在一实施例中，证件包括银行卡、现金卡、授权卡、身份证和护照中的至少一者。

钞票可以为纸质钞票或者聚合物钞票。银行卡可以包括信用卡。防伪元件还可以用于其他高附加值的物品。

当防伪元件用于钞票时，印刷的钞票具有多种有效的公众防伪特征，其中包括通过纸纤维厚度的不同形成的水印效果，通过油墨堆积厚度不同形成的凹印效果。钞票还可以包括光可变防伪特征，例如颜色变化特征、动感特征、立体感特征和点光源下可识别特征等。防伪元件的鉴别度和可靠性较好。

水印是一种保护纸张的有效手段，在反射观察时水印几乎不可见，也不可被数码设备复制，但在透光观察时通过明暗对比呈现图案，可很好地用于公众来观察鉴别。通过镂空工艺来选择性地去除光学防伪产品上的蒸镀镀层，形成部分透光的区域和图文特征。还可以在纸张的正反面定位印刷字图案，这样在透光观察时，纸张两面的字图案组合形成一个图案。

防伪元件用于防伪产品时，具有高对比度的水印和信息编码等特征，使得防伪产品的防伪效果良好，公众易于甄别，但不易仿造，防伪产品的鉴别度和可靠性较好。

图4示意性示出了根据本发明实施例的用于制造防伪元件的方法的流程图。如图4所示，在本发明一实施例中，提供了一种用于制造防伪元件的方法，包括以下步骤：

步骤401，提供第一基材；

步骤402，提供微结构压印版，微结构压印版具有浮雕微结构；

步骤403，使用微结构压印版在第一基材的表面压印出浮雕微结构，由此表面包括具有浮雕微结构的第一区域和没有浮雕微结构的第二区域；

步骤404在表面上形成反射层；

步骤405，去除第二区域上的反射层；

步骤406，在反射层上形成结构层；

步骤407，提供第二基材，并将第二基材与结构层结合。

在该实施例中，图像层200包括结构层和反射层，基材100包括第一基材和第二基材，图像层200位于第一基材和第二基材之间，也就是，图像层200位于基材内。

下面以一个具体实施例来对另一种用于制造防伪元件的方法进行具体说明。图5示意性示出了根据本发明实施例的另一种用于制造防伪元件的方法的流程图。如图5所示，在本发明一实施例中，提供了另一种用于制造防伪元件的方法，包括以下步骤：

步骤501，提供塑料结构层。提供12-30微米厚的塑料作为图像层200的结构层，塑料可以为透明的PET塑料。

步骤502，提供微结构压印版。微结构压印版的制作可采用电子束或激光直写等多种方式，微结构压印版上的表面浮雕微结构的周期在1-20微米，深度范围为0.1-2微米。可以通过电铸等金属化流程形成圆筒状的压印版。

步骤503，在塑料结构层上压印微结构。通过卷绕UV压印等工艺将微结构复制在塑料上。

步骤504，蒸镀反射层。反射层中有金属反射层，金属层可利用热蒸发的方式制作，厚度范围为15-50纳米，金属层对于可见光的透过率小于10％，在反射层中也可增加用于和基材100进行颜色匹配的有色涂层。

步骤505，去除部分区域(即透明区域201)的金属反射层。可采用CO2或紫外激光烧蚀的方式，利用激光打码机形成编码图案，也可以采用印刷保护并碱洗镂空的方式。其中印刷可以采用传统印刷机或数字印刷机。

步骤506，提供基材100。基材100可以为厚度范围在50-150微米的纸张，或者为包括有色涂层的塑料基材，有色涂层可以为白色，基材100的透光率范围在25-75％之间。

步骤507，将图像层200与基材100结合。基材100包括相对的两个表面，图像层200可以粘贴于基材100的任意一面，或者烫印在基材100的任意一面。图像层200也可以在基材100的制作过程中嵌入至基材100中。

在本技术方案中，由于图像层200包括较高透光率的透明区域201和较低透光率的不透明区域202，且图像层200在透射观察时是可见的，这样防伪元件在透射观察时可呈现出高对比度的图像；另外，由于不透明区域202的反射性质与基材100的反射性质相同或相似，使得图像层200在反射观察时可被很好地隐藏；这样使得防伪元件的鉴别度和可靠性较好。

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例而已，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。