CN107945651A - 一种微纳光学3d动态防伪薄膜及制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微纳光学3D动态防伪薄膜及制作方法，包括从上到下依次层叠设置的图像层、中间填充层和微透镜层，所述中间填充层为调节焦距的透明填充层，微透镜层上设置多个均匀分布的微透镜。本发明通过上述原理，能够给顾客呈现立体、动态显示效果，达到很好的吸引顾客的注意，还能够形成复杂度高的图案，提升了防伪标的档次，同时也大大提升防伪标的制作难度。
Description
技术领域
本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种微纳光学3D动态防伪薄膜及制作工艺。
背景技术
早在1700年，欧洲印制出了用在药品和布匹上作为商品识别的第一批标签。所以，现在的标签是用来标志产品目标和分类或内容，像是给目标确定的关键字词，便于查找和定位目标的工具。印刷业所称的标签，大部分是用来标识自己产品的相关说明的印刷品，并且大部分都是以背面自带胶的。但也有一些印刷时不带胶的，也可以称为标签，有胶的标签是通俗称的不干胶标签。仪器校准后的标签问题，这个是由国家统一规定的标签，标签能够明确的说明仪器被校准后的详细情况。现在仿冒伪造是一个全球性的问题，各个商家也各站所长，采用各种不同方式进行防伪处理，让消费者买到真正的正品，但是现有的防伪标无法给顾客呈现立体、动态显示效果，无法很好的吸引顾客的注意。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是时防伪标给顾客呈现立体、动态显示效果，目的在于提供一种微纳光学3D动态防伪薄膜及制作工艺，能够给顾客呈现立体、动态显示效果，达到很好的吸引顾客的注意，还能够形成复杂度高的图案，提升了防伪标的档次，同时也大大提升防伪标的制作难度。
本发明通过下述技术方案实现：
一种微纳光学3D动态防伪薄膜，包括从上到下依次层叠设置的图像层、中间填充层和微透镜层，所述中间填充层为调节焦距的透明填充层，微透镜层上设置多个均匀分布的微透镜。
对于图像层上商标发出的光波，先经过透明填充层调节焦距后，进入微透镜层，通过微透镜层的聚焦、成像、调至和变换后，再呈现在顾客的视野里，在自然环境下，该防伪标即可获得颠覆人眼感官认识的立体、动态显示效果。可以以防伪标签、防伪包装以及防伪安全线等各种形式，广泛应用于各种日常产品及金融、法定证件中。不仅具有直观、有效的防伪性能，同时其奇异而绚丽的光学效果还将吸引顾客的视线，可极大的增强商品档次和附加值，产生巨大的市场价值与社会影响。本方案中的微透镜层轻而薄，设计灵活，非常适合于防伪标领域使用。
优选的，任意相邻两个微透镜之间的间距范围在30μ-1mm之间。用于加强防伪标发出光波的径深，增强动态效果，吸引顾客的视线。
优选的，每个微透镜的孔径大小的范围在10μ-100μ之间。用于加强防伪标发出光波的径深，增强动态效果，吸引顾客的视线。
优选的，所述中间填充层为PVC材料的透明层。PVC材料的透明层，材质轻、防水防潮、阻燃隔热，能增加防伪标的使用寿命。
优选的，所述图像层为透明层。防伪标能更好的利用微透镜层进行光学处理，达到更好的光学效果，呈现在顾客的视野里。
微纳光学3D动态防伪标制作工艺，包括如下步骤：
步骤A)将微透镜阵列表面分割为多个微透镜单元，并对每个微透镜单元进行逐一编号，形成多个微透镜掩膜；
步骤B)根据既定图案，采用激光直写对一个或者是多个微透镜掩膜的表面进行加工得到既定图案的缝隙；
步骤C)每个加工后的微透镜掩膜均放置于一个独立的移动设备内且每个移动设备独立工作，将一个或者多个加工后的微透镜掩膜平行放置在光刻胶表面，在300W-500W的汞灯的作用下，逐一移动一个加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面进行曝光后，再移动下一加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面进行曝光，直到在光刻胶的表面完成防伪标样版的制备，防伪标样版的复杂度为2n，n为加工后的微透镜掩膜的个数；
步骤D)根据光刻胶表面形成的防伪标样版，通过电铸工艺，形成防伪标样版的镍模板；
步骤E)将镍模板作为模压模板，即可在微透镜阵列上批量生产防伪标。
现有的防伪标一次只能单独制作一个防伪标，且防伪标上的图案为简单图案，使得制作的图案形状有限，且容易被不法分子复制，用于非法途径。本方案在一块微透镜阵列上可以同时制作多个相同或不同的微透镜掩膜，然后组合出多种图案，提高加工效率。本方案中每个加工后的微透镜掩膜均位于一个独立的移动设备中，每个移动设备均独立工作，使得微透镜掩膜在光刻胶表面曝光后能够形成复杂度高的图案，提升了防伪标的档次，同时也大大提升防伪标的制作难度。本方案采用300W-500W的汞灯进行照射，曝光效果好。本方案在采用微透镜阵列作为微透镜掩膜，微透镜能够对光波进行聚焦、成像、调至和变换后，再呈现在顾客的视野里，在自然环境下，该防伪标即可获得颠覆人眼感官认识的立体、动态显示效果。不仅具有直观、有效的防伪性能，同时其奇异而绚丽的光学效果还将吸引顾客的视线，可极大的增强商品档次和附加值，产生巨大的市场价值与社会影响。
步骤C)中每个加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面的速度范围在15μm/s-20μm/s之间。装载微透镜掩膜的移动设备的速度设置在该范围，能够增加曝光时间，使得在光刻胶上形成的防伪标样版图案更加的清晰。
在步骤D)的电铸工艺中采用旋转电极产生强对流的搅拌方式。在电铸工艺中填充的孔洞都是盲孔，在镀液的浸润和填充的过程中会析出氢气，若不及时排出，会使得镍模板上各个部分的内应力出现差异，影响整体结构的一致性，本方案采用旋转电极产生强对流的搅拌方式，快速的排除产生的氢气，保证镍模板整体结构的一致性。
在步骤D)的电铸工艺的铸液体系中采用磺酸盐。现有的电铸工艺无法得到致密金属结构的镍模板，得到的镍模板都是疏松多孔的，采用该种镍模板在后期批量生产防伪标的过程中，容易断裂，使用寿命短，而本方案在电铸工艺的铸液体系中采用磺酸盐，降低了电解过程中的阻力，使得制作出来的镍模板金属结构致密，在后期使用过程中不易断裂，使用寿命长。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明微对于图像层上商标发出的光波，先经过透明填充层调节焦距后，进入微透镜层，通过微透镜层的聚焦、成像、调至和变换后，再呈现在顾客的视野里，在自然环境下，该防伪标即可获得颠覆人眼感官认识的立体、动态显示效果；不仅具有直观、有效的防伪性能，同时其奇异而绚丽的光学效果还将吸引顾客的视线，可极大的增强商品档次和附加值，产生巨大的市场价值与社会影响。
2、本发明任意相邻两个微透镜之间的间距范围在30μm-1mm之间，每个微透镜的孔径大小的范围在10μm-100μm之间，用于加强防伪标发出光波的径深，增强动态效果，吸引顾客的视线。
3、本发明在一块微透镜阵列上可以同时制作多个相同或不同的微透镜掩膜，然后组合出多种图案，提高加工效率。本方案中每个加工后的微透镜掩膜均位于一个独立的移动设备中，每个移动设备均独立工作，使得微透镜掩膜在光刻胶表面曝光后能够形成复杂度高的图案，提升了防伪标的档次，同时也大大提升防伪标的制作难度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1、微透镜层；2、中间填充层；3、图像层；4、微透镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1:
如图1所示，本发明一种微纳光学3D动态防伪薄膜，包括从上到下依次层叠设置的图像层、中间填充层和微透镜层，所述中间填充层为调节焦距的透明填充层，微透镜层上设置多个均匀分布的微透镜。
对于图像层上商标发出的光波，先经过透明填充层调节焦距后，进入微透镜层，通过微透镜层的聚焦、成像、调至和变换后，再呈现在顾客的视野里，在自然环境下，该防伪标即可获得颠覆人眼感官认识的立体、动态显示效果。可以以防伪标签、防伪包装以及防伪安全线等各种形式，广泛应用于各种日常产品及金融、法定证件中。不仅具有直观、有效的防伪性能，同时其奇异而绚丽的光学效果还将吸引顾客的视线，可极大的增强商品档次和附加值，产生巨大的市场价值与社会影响。本方案中的微透镜层轻而薄，设计灵活，非常适合于防伪标领域使用。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上优选如下：任意相邻两个微透镜之间的间距范围在30μm-1mm之间。用于加强防伪标发出光波的径深，增强动态效果，吸引顾客的视线。
每个微透镜的孔径大小的范围在10μm-100μm之间。用于加强防伪标发出光波的径深，增强动态效果，吸引顾客的视线。
所述中间填充层为PVC材料的透明层。PVC材料的透明层，材质轻、防水防潮、阻燃隔热，能增加防伪标的使用寿命。
所述图像层为透明层。防伪标能更好的利用微透镜层进行光学处理，达到更好的光学效果，呈现在顾客的视野里。
实施例3：
一种微纳光学3D动态防伪薄膜制作工艺，包括如下步骤：
步骤A)将微透镜阵列表面分割为多个微透镜单元，并对每个微透镜单元进行逐一编号，形成多个微透镜掩膜；
步骤B)根据既定图案，采用激光直写对一个或者是多个微透镜掩膜的表面进行加工得到既定图案的缝隙；
步骤C)每个加工后的微透镜掩膜均放置于一个独立的移动设备内且每个移动设备独立工作，将一个或者多个加工后的微透镜掩膜平行放置在光刻胶表面，在300W-500W的汞灯的作用下，逐一移动一个加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面进行曝光后，再移动下一加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面进行曝光，直到在光刻胶的表面完成防伪标样版的制备，防伪标样版的复杂度为2n，n为加工后的微透镜掩膜的个数；两个加工后的微透镜掩膜之间间隔的时间差的范围在1min-1h之间。
步骤D)根据光刻胶表面形成的防伪标样版，通过电铸工艺，形成防伪标样版的镍模板；
步骤E)将镍模板作为模压模板，即可在微透镜阵列上批量生产防伪标。
现有的防伪标一次只能单独制作一个防伪标，且防伪标上的图案为简单图案，使得制作的图案形状有限，且容易被不法分子复制，用于非法途径。本方案在一块微透镜阵列上可以同时制作多个相同或不同的微透镜掩膜，然后组合出多种图案，提高加工效率。本方案中每个加工后的微透镜掩膜均位于一个独立的移动设备中，每个移动设备均独立工作，使得微透镜掩膜在光刻胶表面曝光后能够形成复杂度高的图案，提升了防伪标的档次，同时也大大提升防伪标的制作难度。本方案采用300W-500W的汞灯进行照射，曝光效果好。本方案在采用微透镜阵列作为微透镜掩膜，微透镜能够对光波进行聚焦、成像、调至和变换后，再呈现在顾客的视野里，在自然环境下，该防伪标即可获得颠覆人眼感官认识的立体、动态显示效果。不仅具有直观、有效的防伪性能，同时其奇异而绚丽的光学效果还将吸引顾客的视线，可极大的增强商品档次和附加值，产生巨大的市场价值与社会影响。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上优选如下：步骤C)中每个加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面的速度范围在15μm/s-20μm/s之间。装载微透镜掩膜的移动设备的速度设置在该范围，能够增加曝光时间，使得在光刻胶上形成的防伪标样版图案更加的清晰。
在步骤D)的电铸工艺中采用旋转电极产生强对流的搅拌方式。在电铸工艺中填充的孔洞都是盲孔，在镀液的浸润和填充的过程中会析出氢气，若不及时排出，会使得镍模板上各个部分的内应力出现差异，影响整体结构的一致性，本方案采用旋转电极产生强对流的搅拌方式，快速的排除产生的氢气，保证镍模板整体结构的一致性。
在步骤D)的电铸工艺的铸液体系中采用磺酸盐。现有的电铸工艺无法得到致密金属结构的镍模板，得到的镍模板都是疏松多孔的，采用该种镍模板在后期批量生产防伪标的过程中，容易断裂，使用寿命短，而本方案在电铸工艺的铸液体系中采用磺酸盐，降低了电解过程中的阻力，使得制作出来的镍模板金属结构致密，在后期使用过程中不易断裂，使用寿命长。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种微纳光学3D动态防伪薄膜，其特征在于，包括从上到下依次层叠设置的图像层(3)、中间填充层(2)和微透镜层(1)，所述中间填充层(2)为调节焦距的透明填充层，微透镜层(1)上设置多个均匀分布的微透镜(4)。
2.根据权利要求1所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜，其特征在于，任意相邻两个微透镜(4)之间的间距范围在30μm-1mm之间。
3.根据权利要求1所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜，其特征在于，每个微透镜(4)的孔径大小的范围在10μm-100μm之间。
4.根据权利要求1所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜，其特征在于，所述中间填充层(2)为PVC材料的透明层。
5.根据权利要求1所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜，其特征在于，所述图像层(3)为透明层。
6.一种微纳光学3D动态防伪薄膜制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A)将微透镜阵列表面分割为多个微透镜单元，并对每个微透镜单元进行逐一编号，形成多个微透镜掩膜；
步骤B)根据既定图案，采用激光直写对一个或者是多个微透镜掩膜的表面进行加工得到既定图案的缝隙；
步骤C)每个加工后的微透镜掩膜均放置于一个独立的移动设备内且每个移动设备独立工作，将一个或者多个加工后的微透镜掩膜平行放置在光刻胶表面，在300W-500W的汞灯的作用下，逐一移动一个加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面进行曝光后，再移动下一加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面进行曝光，直到在光刻胶的表面完成防伪标样版的制备，防伪标样版的复杂度为2n，n为加工后的微透镜掩膜的个数；
步骤D)根据光刻胶表面形成的防伪标样版，通过电铸工艺，形成防伪标样版的镍模板；
步骤E)将镍模板作为模压模板，即可在微透镜阵列上批量生产防伪标。
7.根据权利要求6所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜制作工艺，其特征在于，步骤C)中每个加工后的微透镜掩膜通过光刻胶表面的速度范围在15μm/s-20μm/s之间。
8.根据权利要求6所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜制作工艺，其特征在于，在步骤D)的电铸工艺中采用旋转电极产生强对流的搅拌方式。
9.根据权利要求6或8所述的一种微纳光学3D动态防伪薄膜制作工艺，其特征在于，在步骤D)的电铸工艺的铸液体系中采用磺酸盐。
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