CN109856907A - 一种激光防伪用掩膜版及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光防伪用掩膜版的制作方法，通过提供透明基板；在所述透明基板表面设置氮氧化铬层；在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊；对涂覆光刻胶后的透明基板进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。本发明通过使前烘处理中的温度逐渐上升，使光刻胶内部的热量有时间扩散到光刻胶外部，确保了烘烤中光刻胶各层溶剂挥发均匀，避免了现有技术中温度直接升至前烘温度导致光刻胶最外层最先干燥成壳，阻碍光刻胶内部溶剂挥发的问题。本发明还提供了一种具有上述有益效果的激光防伪用掩膜版。

Description

一种激光防伪用掩膜版及其制作方法

技术领域

本发明涉及激光防伪领域，特别是涉及一种激光防伪用掩膜版及其制作方法。

背景技术

随着科学技术的发展，激光防伪技术也在不停进步，激光防伪又称镭射防伪或者激光全息防伪技术，是继激光器于二十世纪六十年代问世之后迅速发展起来的一种立体照相技术，其中的“全息”意为“全部信息”，即相比普通的只记录物体的明暗变化的的照相技术，激光全息照相还能记录物体的空间变化。正是因为它能保存非常丰富的图像信息，难以被仿造，因此被选为制作防伪标志的常用技术。

激光防伪技术一般分为两种：普通版激光防伪技术和光刻版激光防伪技术，其中普通版激光防伪表面看上去是平面，没有折射效果，图像为静态，仅仅是从不同角度上看文字和图案会呈现不同颜色。光刻版激光防伪表面有强烈的折射效果，从不同角度看上去文字和图案呈现不同的颜色，且呈现动态、立体效果。在防伪码制作过程中，需要经过十几乃至几十次的光刻，每次光刻都需要一块光刻掩膜版，每块光刻掩膜版的质量都会影响光刻的质量，因此，光刻掩膜版质量的优劣直接影响光刻图形的质量。

现有的掩膜版制作主要为在玻璃上镀一层铬膜，在涂一层光刻胶。其中铬膜的组成为在玻璃上先堆叠一层纯铬膜，然后再堆叠一层氮氧化铬膜，后续在铬膜层上涂一层厚度在3000-8000埃米的光刻胶层。但该方法在上述掩膜版上涂的光刻胶层太薄，不利于后续模压制作防伪标签。光刻胶层太薄难以制作出激光防伪的浮雕效果、3D动态效果等外观效应，其防伪也比较简单，难以制作复杂精细的标识。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光防伪用掩膜版及其制作方法，以解决现有技术中光刻胶层较薄，难以制作复杂精细的标识的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种激光防伪用掩膜版的制作方法，包括：

提供透明基板；

在所述透明基板表面设置氮氧化铬层；

在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊；

对涂覆光刻胶后的透明基板进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述前烘处理的温度的范围为100摄氏度至120摄氏度，包括端点值。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述前烘处理的持续时间的范围为2小时至3小时，包括端点值。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述前烘处理的升温速度的范围为每分钟升高2摄氏度至每分钟升高3摄氏度。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶之前，还包括：

对所述光刻胶在恒温恒湿的环境下进行滚胶和静置处理。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述静置处理的时间的范围为10小时至15小时，包括端点值；

所述恒温的温度的范围为18摄氏度至25摄氏度，包括端点值；

所述恒湿的湿度的范围为30rH％至50rH％，包括端点值。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶的方式为旋转涂胶。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述在所述透明基板表面设置氮氧化铬层的方式为磁控溅射。

可选地，在所述激光防伪用掩膜版的制作方法中，所述磁控溅射过程中所述透明基板的温度的范围为250摄氏度至350摄氏度，包括端点值；

所述磁控溅射的溅射功率的范围为2千瓦至4千瓦，包括端点值；

所述磁控溅射在通气之前的真空度为2*10^-3帕以下。

本发明还提供了一种激光防伪用掩膜版，所述激光防伪用掩膜版为通过上述任一种所述的激光防伪用掩膜版的制作方法得到的激光防伪用掩膜版。

本发明所提供的激光防伪用掩膜版的制作方法，通过提供透明基板；在所述透明基板表面设置氮氧化铬层；在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊；对涂覆光刻胶后的透明基板进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。本发明通过使前烘处理中的温度逐渐上升，使光刻胶内部的热量有时间扩散到光刻胶外部，达到光刻胶内外温度均衡，确保了烘烤中光刻胶各层溶剂挥发均匀，各层溶剂挥发速度一致，保持整个光刻胶层的软硬状态一致的效果，避免了现有技术中温度直接升至前烘温度导致光刻胶最外层最先干燥成壳，阻碍光刻胶内部溶剂挥发的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的激光防伪用掩膜版的制作方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明提供的激光防伪用掩膜版的制作方法的另一种具体实施方式的流程示意图；

图3为本发明提供的激光防伪用掩膜版的制作方法的又一种具体实施方式的流程示意图；

图4为本发明提供的激光防伪用掩膜版的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

光刻掩膜版制作图形后，进行1：1或扩大或缩放等比例图形复制。掩膜版是光刻复制图形的基准和蓝本，掩膜版上的任何缺陷都会对最终图形精度产生严重的影响，所以掩膜版必须保持“完美”。

以往的激光防伪方法或专利着重介绍激光防伪的工艺流程，主要介绍防伪图案的设计或后续模压工艺等，光刻掩膜版的介绍反而比较简单。只是简单介绍玻璃基底上涂胶或先镀膜再涂胶。适合激光防伪用光刻掩膜版需要何种特性并未涉及，激光防伪用掩膜版具有哪些特点也没有说明。

现有的掩膜版制作主要为在玻璃上镀一层铬膜，在涂一层光刻胶。其中铬膜的组成为在玻璃上先堆叠一层纯铬膜，然后再堆叠一层氮氧化铬膜。后续在铬膜层上涂一层厚度在3000-8000埃米的光刻胶层。该方法制作的掩膜版背面反射率一般大于40％。

在后续曝光显影刻蚀工艺中，胶层被部分曝光，曝光的区域被显影，膜层被刻蚀，最后在进行去胶，得到图形。此时，只剩被刻蚀的铬膜层存在，铬膜层呈现不同的图形，后续在用其做母版进行图形转移。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种激光防伪用掩膜版的制作方法，其具体实施方式一的流程示意图如图1所示，包括：

步骤S101：提供透明基板01。

上述基板可为透明玻璃基板或者透明树脂基板。

在进行进一步操作之前，可先对上述透明基板01的表面进行清洗，去除油污、指印、沾污等缺陷，以增加玻璃基板与后续外延层的粘附力。

步骤S102：在所述透明基板01表面设置氮氧化铬层02。

上述氮氧化铬层02的厚度的范围为50埃米至300埃米，包括端点值，如50.0埃米、158.2埃米或300.0埃米中任一个。

相比直接在玻璃表面涂胶，增加一层铬膜层的主要作用为增加粘附力，使玻璃基底、铬膜层、胶膜层结合更加牢固。显著增加掩膜版的使用次数，显著减少胶层的脱落情况。清洗后玻璃表面的接触角一般小于等于4度，远小于镀膜、IPA清洗后的接触角，故设置上述氮氧化铬后粘附力增强明显，使用寿命大大延长。(接触角越大，与后续涂胶的胶层之间的粘附力越好。)

步骤S103：在所述氮氧化铬层02表面涂覆光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊。

进一步地，制得上述氮氧化铬层02后，可用异丙醇(IPA)对上述氮氧化铬层02进行清洗，使铬膜层表面的接触角增大至10-20度，使胶层与铬层结合牢固，不易脱落，增加掩膜版的使用次数。

所述涂胶方式为旋转涂胶。

步骤S104：对涂覆光刻胶后的透明基板01进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层03的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。

上述前烘处理的温度的范围为100摄氏度至120摄氏度，包括端点值，如100.0摄氏度、110.0摄氏度或120.0摄氏度中任一个。

上述前烘处理的持续时间的范围为2小时至3小时，包括端点值，如2.0小时、2.5小时或3.0小时中任一个。

上述前烘处理的升温速度的范围为每分钟升高2摄氏度至每分钟升高3摄氏度，包括端点值，如每分钟升高2.0摄氏度、2.5摄氏度或3.0摄氏度中任一个。

本发明所提供的激光防伪用掩膜版的制作方法，通过提供透明基板01；在所述透明基板01表面设置氮氧化铬层02；在所述氮氧化铬层02表面涂覆光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊；对涂覆光刻胶后的透明基板01进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层03的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。本发明通过使前烘处理中的温度逐渐上升，使光刻胶内部的热量有时间扩散到光刻胶外部，达到光刻胶内外温度均衡，确保了烘烤中光刻胶各层溶剂挥发均匀，各层溶剂挥发速度一致，保持整个光刻胶层03的软硬状态一致的效果，避免了现有技术中温度直接升至前烘温度导致光刻胶最外层最先干燥成壳，阻碍光刻胶内部溶剂挥发的问题。

在具体实施方式一的基础上，进一步对光刻胶做前置处理，得到具体实施方式二，其流程示意图如图2所示，包括：

步骤S201：提供透明基板01。

步骤S202：在所述透明基板01表面设置氮氧化铬层02。

步骤S203：对光刻胶在恒温恒湿的环境下进行滚胶和静置处理。

上述静置处理的时间的范围为10小时至15小时，包括端点值，如10.0小时、12.5小时或15.0小时中任一个。

上述恒温的温度的范围为18摄氏度至25摄氏度，包括端点值，如18.0摄氏度、20.3摄氏度或25.0摄氏度中任一个。

上述恒湿的湿度的范围为30rH％至50rH％，包括端点值，如30.0rH％、40.0rH％或50.0rH％中任一个。

上述滚胶的时间在24小时以上。

步骤S204：在所述氮氧化铬层02表面涂覆所述光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊。

步骤S205：对涂覆光刻胶后的透明基板01进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层03的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，在上述光刻胶涂胶之前对上述刻胶进行了进一步处理，其他步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

上述光刻胶在生产出来后会经过长时间的静置，光刻胶的各成分在不同区域会出现差异，该差异会影响涂胶后的厚度、曝光显影能力，造成曝光显影不均匀的情况，因此，为了尽可能保证光刻胶各处的成分的均匀性，本具体实施方式在光刻胶涂覆前先对其进行了滚胶和静置处理，确保光刻胶不会出现浑浊的情况使后续涂胶的胶厚均匀性好，图形稳定，工艺简单，且大大提升了产品最终的良品率。

在上述具体实施方式的基础上，进一步限定上述氮氧化铬层02的设置方法，得到具体实施方式三，其流程示意图如图3所示，包括：

步骤S301：提供透明基板01。

步骤S302：在所述透明基板01表面通过测控溅射设置氮氧化铬层02。

在上述磁控溅射的过程中，通入的气体为氮气和二氧化碳，其比例的范围为20:1至10:1，通气前的真空度为2*10^-3帕以下。

上述磁控溅射过程中所述透明基板01的温度的范围为250摄氏度至350摄氏度，包括端点值，如250.0摄氏度、300.0摄氏度或350.0摄氏度中任一个。

上述磁控溅射的溅射功率的范围为2千瓦至4千瓦，包括端点值，如2.0千瓦、2.5千瓦或4.0千瓦中任一个。

步骤S303：对光刻胶在恒温恒湿的环境下进行滚胶和静置处理。

步骤S304：在所述氮氧化铬层02表面涂覆所述光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊。

步骤S305：对涂覆光刻胶后的透明基板01进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层03的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，进一步限定上述氮氧化铬层02的设置方法，其他步骤均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

请参考上文中的现有技术，现有技术制作的掩膜版具有背面反射率高的缺点，一般背面反射率大于40％。背面反射率高在后续的曝光过程中会影响光的反射及干涉效果，靠近玻璃的膜层会造成刻蚀过渡的现象，造成图案及线条出现紊乱。其形成的母版会影响激光防伪标签的外观及防伪效果。

而本具体实施例上述磁控溅射在上述真空度、温度、溅射功率三个条件的控制下，经过反复实验确认，制得的上述氮氧化铬层02粘附力优于常规方法制备的铬膜层，且正面反射率可控制在10％至15％之间(包括端点值)；背面反射率可控制在5％至15％之间，远低于正常掩膜版40％的水平。其背面造成光的反射及干涉效果很弱，对图形影响很小，能获得高保真率的图形。

下面附上一组氮氧化铬层02粘附力的测试数据，测试方法为3M胶带撕扯，然后在金相显微镜下观察针孔(脱落的小孔)情况，如下表所示，脱落面积越小，粘附力越好。

撕扯次数与针孔数记录表

撕扯次数	针孔数	针孔群，单个针孔数量超过5个
			0	0	0
200	0	0
			400	0	0
600	0	0
			800	5	0
1000	15	1
			1200	22	2
1400	37	3
			1600	45	5

一般铬膜层撕扯至400次以下将发生针孔脱落情况。该方法撕扯至600次仍然为零，得证该方法制作的粘附力较好。

本发明还提供了一种激光防伪用掩膜版，其结构示意图如图4所示，所述激光防伪用掩膜版为通过上述任一项方法所述的激光防伪用掩膜版的制作方法得到的激光防伪用掩膜版，其制作方法请参考上述方法，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的激光防伪用掩膜版及其制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，包括：

提供透明基板；

在所述透明基板表面设置氮氧化铬层；

在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶，所述光刻胶的粘度大于等于50厘泊；

对涂覆光刻胶后的透明基板进行前烘处理，所述前烘处理为烘烤温度持续上升的前烘处理，以得到光刻胶层的厚度为100000埃米至300000埃米，包括端点值的激光防伪用掩膜版。

2.如权利要求1所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述前烘处理的温度的范围为100摄氏度至120摄氏度，包括端点值。

3.如权利要求2所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述前烘处理的持续时间的范围为2小时至3小时，包括端点值。

4.如权利要求3所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述前烘处理的升温速度的范围为每分钟升高2摄氏度至每分钟升高3摄氏度，包括端点值。

5.如权利要求1所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶之前，还包括：

对所述光刻胶在恒温恒湿的环境下进行滚胶和静置处理。

6.如权利要求5所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述静置处理的时间的范围为10小时至15小时，包括端点值；

所述恒温的温度的范围为18摄氏度至25摄氏度，包括端点值；

所述恒湿的湿度的范围为30rH％至50rH％，包括端点值。

7.如权利要求1所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述在所述氮氧化铬层表面涂覆光刻胶的方式为旋转涂胶。

8.如权利要求1所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述在所述透明基板表面设置氮氧化铬层的方式为磁控溅射。

9.如权利要求8所述的激光防伪用掩膜版的制作方法，其特征在于，所述磁控溅射过程中所述透明基板的温度的范围为250摄氏度至350摄氏度，包括端点值；

所述磁控溅射的溅射功率的范围为2千瓦至4千瓦，包括端点值；

所述磁控溅射在通气之前的真空度为2*10^-3帕以下。

10.一种激光防伪用掩膜版，其特征在于，所述激光防伪用掩膜版为通过权利要求1至9任一项所述的激光防伪用掩膜版的制作方法得到的激光防伪用掩膜版。