CN109982835B - 基于微图案层的图像薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于微图案层的图像薄膜及其制造方法。所述图像薄膜包括：牺牲层；第一微图案层，形成于所述牺牲层上；第二微图案层，形成于所述第一微图案层上；焦距层，形成于所述第二微图案层上；及微图像图案，形成于所述焦距层上，其中，所述第一微图案层包含按一个方向延伸的多个凹部，所述多个凹部的凹陷的曲面与所述牺牲层临近形成，所述第二微图案层包括按一个方向延伸的多个凸部，所述多个凸部的凸出的曲面与所述焦距层临近形成，并且，所述第一微图案层与所述第二微图案层相互垂直。

Description

基于微图案层的图像薄膜
技术领域
本发明涉及基于微图案层的图像薄膜及其制造方法，更具体地涉及一种形成为微米单位的薄薄的厚度的基于微图案层的图像薄膜及其制造方法。
背景技术
研发使用一种通过透明塑料制品的柱面(lenticular)镜片等利用微图案的镜片而放大下部图案而作为立体图像能够被肉眼识别的立体薄膜制造方法。该立体薄膜制造方法适用于用于显示正品的标签或各种安保产业，并按利用高精密微模具的微光学护眼薄膜方式制造。为了形成立体图像，将透明塑料制品柱面镜片的聚集准确叠加至印刷面，由此，通过柱面镜片的作用，而显示为立体画像。
在柱面镜片即塑料镜片底部轮番印刷左眼与右眼的像的情况下，通过左右眼的方向差而获取立体感，并将其称为柱面立体方式。通过该特殊相机(双眼相机)而拍摄存在远近感的拍摄对象而制作成底稿，制版印刷通过300点屏幕的平版进行胶印。
但，通过现有的制造方法，为了通过微镜片而放大下部图案，而作为立体图像，能够通过肉眼识别，其立体薄膜的厚度相当厚，因而，如自动标签机一样，存在在实际产品上无法使用机械性自动附着的装置的问题。
并且，为了解决该问题，研发了依次将柱面镜片层叠至基材层的方式，但在该情况下，因两层的柱面层，焦距变远，而在缩减图像薄膜的整体厚度方面存在限制。
发明的内容
发明要解决的技术问题
本发明是为了解决所述问题而研发，本发明要解决的技术问题为提供一种厚度薄且收益率高，而且，获得鲜明图案的基于微图案层的图像薄膜及其制造方法。
用于解决问题的技术方案
用于解决所述问题的本发明的一个方面的基于微图案层的图像薄膜包括：牺牲层；第一微图案层，形成于所述牺牲层上；第二微图案层，形成于所述第一微图案层上；焦距层，形成于所述第二微图案层上；及微图像图案，形成于所述焦距层上，其中，所述第一微图案层包含按一个方向延伸的多个凹部，所述多个凹部的凹陷的曲面与所述牺牲层临近形成，所述第二微图案层包括按一个方向延伸的多个凸部，所述多个凸部的凸出的曲面与所述焦距层临近形成，并且，所述第一微图案层与所述第二微图案层相互垂直。
所述第一微图案层、第二微图案层及焦距层由紫外线硬化树脂构成。
所述牺牲层由聚碳酸酯(PC：poly-carbonate)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET：Polyethylene terephthalate)中任一种物质构成。
所述焦距层的厚度为5μm以上，120μm以下。
在所述牺牲层与所述第一微图案层之间还包括可分离的离型层。
在将所述第一微图案层的折射率设为n1，将所述第二微图案层的折射率设为n2，将所述焦距层的折射率设为n3时，所述n1、n2及n3满足n1<n2>n3关系，所述n1为1.2以上1.5以下，所述n2为1.51以上1.75以下，所述n3满足1.2以上1.5以下。
所述第一微图案层的所述多个凹部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凹部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下，所述第二微图案层的所述多个凸部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凸部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下。
在将所述第一微图案层的齿距的大小称为P1，所述第二微图案层的齿距的大小称为P2时，所述P1与P2的差的绝对值为1μm以下。
在将所述微图像图案的齿距的大小称为P3时，所述P1与P3的差的绝对值为1μm以下。
所述多个凹部与所述多个凸部之间的距离为10μm以内。
用于解决所述问题的本发明的另一方面的基于微图案层的图像薄膜制造方法包括以下步骤：在牺牲层上形成第一微图案层；在所述第一微图案层上形成第二微图案层；在所述第二微图案层上形成焦距层；及在所述焦距层上形成微图像图案，其中，所述第一微图案层包括按一个方向延伸的多个凹部，所述多个凹部的凹陷的曲面与所述牺牲层临近形成，所述第二微图案层包括按一个方向延伸的多个凸部，所述多个凸部的凸出的曲面与所述焦距层临近形成，所述第一微图案层与所述第二微图案层相互垂直。
形成所述第一微图案层的步骤包括如下步骤：在所述牺牲层上涂覆紫外线硬化树脂；及将形成有微图案的第一模具的图案面设置在所述涂覆的紫外线硬化树脂上，并加压而照射紫外线，从而，将微镜片转印至所述紫外线硬化树脂上面，其中，所述第一模具的图案面构成为连续的多个凸状。
形成所述第二微图案层的步骤包括如下步骤：在所述第一微图案层上涂覆紫外线硬化树脂；及将形成有微图案的第二模具的图案面设置在所述涂覆的紫外线硬化树脂上，并加压而照射紫外线，从而，将微图案转印至所述紫外线硬化树脂上面，其中，所述第二模具的图案面构成为连续的多个凹状。
所述牺牲层由PC(poly-carbonate)及PET(Polyethylene terephthalate)中任一种物质构成。
所述焦距层的厚度为5μm以上120μm以下。
所述方法在形成所述第一微图案层的步骤之前，还包括在所述牺牲层上形成离型层的步骤。
在将所述第一微图案层的折射率设为n1，将所述第二微图案层的折射率设为n2，将所述焦距层的折射率设为n3时，所述n1、n2及n3满足n1<n2>n3，所述n1满足1.2以上1.5以下，所述n2满足1.51以上1.75以下，所述n3满足1.2以上1.5以下。
所述第一微图案层的所述多个凹部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凹部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下，所述第二微图案层的所述多个凸部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凸部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下。
在将所述第一微图案层的齿距的大小称为P1，所述第二微图案层的齿距的大小称为P2时，所述P1与P2的差的绝对值为1μm以下。
在将所述微图像图案的齿距的大小称为P3时，所述P1与P3的差的绝对值为1μm以下。
所述多个凹部与所述多个凸部之间的距离为10μm以内。
发明的效果
本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜及其制造方法具有如下效果，通过在构成第一微图案层与第二微图案层的多层结构的光学薄膜缩小焦距，而划时代地缩小图像薄膜的厚度。
附图说明
图1为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的构成图；
图2为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜制造方法的顺序图；
图3为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的构成图；
图4为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的模拟第一结果图；
图5为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的模拟第二结果图；
图6为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的模拟第三结果图。
具体实施方式
本发明的目的及效果，以及实现其的技术结构参照附图和下面具体说明的实施例而变得明了。在说明本发明时，在判断公知功能或结构的具体说明为不必要地且混淆本发明的要旨的情况下，省略其具体说明。并且，下文说明的用语为基于本发明中的结构、作用及功能等而定义的用语，其随着用户、运用者的意图或惯例等而不同。
但本发明并非限定于下面公开的实施例，能够通过相互不同的各种形式实现。仅本实施例使本发明完善，用于使本发明所属技术领域普通技术人员完全了解发明的范围而提供，本发明仍根据记载于权利要求书中的权利要求项的范围定义。因此，其定义以本说明书整体的内容为基础进行。
在整个说明书中，在称某一部分“包括”某构成要素时，其未存在特别排它性记载的，并不排除其它构成要素，也包括其它构成要素。
下面，参照附图而对本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜进行具体说明。
图1为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的构成图。
如所述图1显示所示，本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜包括：牺牲层100；离型层110，可分离地形成于所述牺牲层100上；第一微图案层120，形成于所述牺牲层上；第二微图案层130，形成于所述第一微图案层上；及焦距层140，形成于所述第二微图案层上；微图像图案150，形成于所述焦距层140上。此时，观察所述牺牲层100的方向为视线的方向。
所述离型层110为用于执行将所述牺牲层100从所述图像薄膜去除的功能，因而有选择地包含。
所述第一微图案层120包含多个凹部121，所述多个凹部121的凹陷的曲面与所述牺牲层100临近形成，所述第二微图案层130包含多个凸部131，所述多个凸部131的凸出的曲面与所述焦距层临近形成。
所述第一微图案层120的多个凹部121的图案与所述第二微图案层130的多个凸部131执行微镜片功能。
在所述图1中，为了便于说明，所述第一微图案层120与所述第二微图案层130未显示构成既定角度，并交叉，但所述第一微图案层120与所述第二微图案层130按图案的纵向而相互以88度以上92度以内的角度而相互交叉形成。
优选地，所述第一微图案层120与所述第二微图案层130纵向相互垂直配置。
此时，所述第一微图案层120的多个凹部121与所述第二微图案层130的多个凸部131相互临近配置，而构成蛋状，所述多个凹部121与所述多个凸部131相互接触，或优选地，距离为10um以内。
所述第一微图案层120、所述第二微图案层130及所述焦距层140由紫外线硬化树脂构成，所述牺牲层由PC(poly-carbonate)或PET(PET(Polyethylene terephthalate)构成。
所述焦距层的厚度形成为5μm以上120μm以下的厚度。
所述第一微图案层120、第二微图案层130、所述焦距层140具有既定的折射率，使得能够用肉眼识别形成于所述焦距层140上的微图像图案150。
此时，将所述第一微图案层120的折射率定义为n1，将所述第二微图案层130的折射率定义为n2，将所述焦距层140的折射率定义为n3时，所述n1、n2及n3满足n1<n2>n3，优选地，所述n1满足1.2以上1.5以下，所述n2满足1.51以上1.75以下，所述n3满足1.2以上1.5以下。
并且，所述第一微图案层120的所述多个凹部120的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凹部120的顶峰的高度为3μm以上30μm以下，所述第二微图案层130的所述多个凸部131的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凸部131的顶峰的高度制造为3μm以上30μm以下。此时，齿距是指对于凹部120或凸部131，所述凹部120的相邻的两个顶峰或所述凸部131的相邻两个顶峰的距离。
并且，优选地，在将所述第一微图案层120的齿距的大小定义为P1，将所述第二微图案130的齿距的大小定义为P2时，所述P1与P2的差的绝对值为1μm以下。
并且，优选地，在将所述微图像图案151的齿距的大小定义为P3时，所述P1与P3的差的绝对值为1μm以下。
本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜通过上述说明的微图案层的图案的排列、折射率、微图案层的厚度、齿距的大小及顶峰的高度而形成多层结构的光学系统，由此，图像薄膜的厚度被缩小，微图像图案150的像被准确凝聚。
图2为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜制造方法的顺序图。
参照所述图2，在说明本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜制造方法时，首先在牺牲层100上形成第一微图案层120(S100)。
本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜制造方法为依次在牺牲层100上形成多层，而形成图像薄膜的方法，选择在牺牲层100的上方依次形成层的方式。
在更具体说明形成所述第一微图案层120步骤的情况下，在所述牺牲层100上涂覆紫外线硬化树脂，将形成有微图案的第一模具的图案面设置在所述涂覆的紫外线硬化树脂上，并加压，照射紫外线，从而，将微图案转印至所述紫外线硬化树脂上面。此时，因所述第一模具的图案面构成为连续多个凸状，所述第一微图案层120的图案包括多个凹部121。
并且，在所述第一微图案层120上形成第二微图案层130(S200)。
同样地，所述第二微图案层130在所述第一微图案层120上涂覆紫外线硬化树脂，将形成有微图案的第二模具的图案面设置在所述涂覆的紫外线硬化树脂上，并加压，照射紫外线，从而，将微图案转印至所述紫外线硬化树脂上面。此时，所述第二模具的图案面构成为连续多个凹状，所述第二微图案层130的图案包括多个凸部131。
此时，所述第一微图案层120与所述第二微图案层130按纵向，所述第一微图案层120与所述第二微图案层130相互按88度以上92度以内的角度相互交叉形成。
优选地，优选地，所述第一微图案层120与所述第二微图案层130相互垂直配置。
并且，在所述第二微图案层130上形成焦距层140(S300)，在所述焦距层140上形成微图像图案150(S400)。
此时，所述300步骤与所述400步骤同时进行，形成焦距层140并同时形成微图像图案150，从而，极大提高制造效率。
另外，对于本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜制造方法，在所述牺牲层100上也能够形成离型层120。
图3为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的构成图。
所述图3(a)为用于与本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜对比的现有的图像薄膜的构成图，(b)为本发明的实施例的基于微图案层的图像的构成图。
如所述图3显示所示，对于现有的图像薄膜，第一微图案层120的凸出的图案的凸出的曲线与第二微图案层130的凹陷的图案的凹陷的曲线为以相互接近的方向形成的结构，而本发明对于实施例的基于微图案层的图像薄膜的情况，第一微图案层120的凹部121的凹陷的曲线与第一微图案层130的凸部131的凸出的曲线为以相互远离的方向形成的结构。
此时，对于现有的图像薄膜与本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜，图案的结构不同，折射率相同，如下所示，通过模拟而确认了本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的性能。
图4为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的模拟第一结果图。
利用能够模拟光学现象的光学软件而确认了结果，以用于确认本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的性能。
在所述图4中，在所述图3(a)结构与所述图3(b)的结构中，以定点(第二微图案层的图案的沟或顶峰)为基准，而确认了各个距离的光的焦点。
分为4步骤，确认了在20、40、60及70mm的距离下，视觉显示各个光束分布的结果，本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的光束分布更为优秀，与现有图像薄膜相比，焦距缩短。
图5为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的模拟第二结果图。
所述图5为确认在距离60mm的光束分布图，(a)为现有的图像薄膜的模拟结果，(b)为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的模拟结果。
如所述图5显示所示，本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与现有的图像薄膜相比，像被较小地凝聚，而焦距缩短。
图6为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与对比例的模拟第三结果图。
所述图6为确认距离70mm的光束分布图，(a)为现有的图像薄膜的模拟结果，(b)为本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜的模拟结果。
如所述图6显示所示，本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜与现有的图像薄膜相比，像被较小地凝聚，而焦距缩短。
由此，通过本发明的实施例的基于微图案层的图像薄膜，与当前相比，缩短焦距，缩小焦距层的厚度，因而，最终与当前的相比，划时代地缩小图像薄膜整体厚度。
综上，对本发明的实施例进行了具体说明，但相应技术领域的普通技术人员在不脱离权利要求范围内，通过附加构成要素、变更、删除或增加等而对本发明进行各种修正及变更，其应当理解为也包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
包括：
牺牲层；
第一微图案层，形成于所述牺牲层上；
第二微图案层，直接形成于所述第一微图案层上；
焦距层，形成于所述第二微图案层上；及
微图像图案，形成于所述焦距层上，
所述第一微图案层包含按一个方向延伸的多个凹部，所述多个凹部的凹陷的曲面与所述牺牲层临近形成，
所述第二微图案层在其下部包含通过所述第一微图案层的多个凹陷的曲面形成的多个凸部，
所述多个凸部的凸出的曲面在所述第一微图案层上形成，其由紫外线硬化树脂转印至所述第一微图案层来形成，
所述多个凸部的凸出的曲面与所述焦距层临近形成，且
所述第一微图案层与所述第二微图案层相互垂直。
2.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
所述第一微图案层、第二微图案层及焦距层由紫外线硬化树脂构成。
3.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
所述牺牲层由PC(poly-carbonate)及PET(Polyethylene terephthalate)中任一种物质构成。
4.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
所述焦距层的厚度为5μm以上，120μm以下。
5.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
在所述牺牲层与所述第一微图案层之间还包括可分离的离型层。
6.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
在将所述第一微图案层的折射率设为n1，将所述第二微图案层的折射率设为n2，将所述焦距层的折射率设为n3时，所述n1、n2及n3满足n1<n2>n3关系，
所述n1为1.2以上1.5以下，
所述n2为1.51以上1.75以下，
所述n3满足1.2以上1.5以下。
7.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
所述第一微图案层的所述多个凹部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凹部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下，
所述第二微图案层的所述多个凸部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凸部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下。
8.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
在将所述第一微图案层的齿距的大小成为P1，将所述第二微图案层的齿距的大小称为P2时，所述P1与P2的差的绝对值为1μm以下。
9.根据权利要求8所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
在将所述微图像图案的齿距的大小称为P3时，所述P1与P3的差的绝对值为1μm以下。
10.根据权利要求1所述的基于微图案层的图像薄膜，其特征在于，
所述多个凹部与所述多个凸部之间的距离为10μm以内。
11.一种基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
包括以下步骤：
在牺牲层上形成第一微图案层；
在所述第一微图案层上直接形成第二微图案层；
在所述第二微图案层上形成焦距层；及
在所述焦距层上形成微图像图案，
所述第一微图案层包括按一个方向延伸的多个凹部，所述多个凹部的凹陷的曲面与所述牺牲层临近形成，
所述第二微图案层在其下部包括通过所述第一微图案层的多个凹陷的曲面形成的多个凸部，
所述多个凸部的凸出的曲面在所述第一微图案层上形成，其由紫外线硬化树脂转印至所述第一微图案层来形成，
所述多个凸部的凸出的曲面与所述焦距层临近形成，
所述第一微图案层与所述第二微图案层相互垂直。
12.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
形成所述第一微图案层的步骤包括如下步骤：
在所述牺牲层上涂覆紫外线硬化树脂；及
将形成有微图案的第一模具的图案面设置在所述涂覆的紫外线硬化树脂上，并加压，照射紫外线，从而，将微镜片转印至所述紫外线硬化树脂上面，
所述第一模具的图案面构成为连续的多个凸状。
13.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
形成所述第二微图案层的步骤包括如下步骤：
在所述第一微图案层上涂覆紫外线硬化树脂；及
将形成有微图案的第二模具的图案面设置在所述涂覆的紫外线硬化树脂上，并加压，照射紫外线，从而，将微图案转印至所述紫外线硬化树脂上面，
所述第二模具的图案面构成为连续的多个凹状。
14.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
所述牺牲层由PC(poly-carbonate)及PET(Polyethylene terephthalate)中任一种物质构成。
15.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
所述焦距层的厚度为5μm以上120μm以下。
16.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
所述制造方法在形成所述第一微图案层的步骤之前，还包括在所述牺牲层上形成离型层的步骤。
17.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
在将所述第一微图案层的折射率设为n1，将所述第二微图案层的折射率设为n2，将所述焦距层的折射率设为n3时，所述n1、n2及n3满足n1<n2>n3，
所述n1满足1.2以上1.5以下，
所述n2满足1.51以上1.75以下，
所述n3满足1.2以上1.5以下。
18.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
所述第一微图案层的所述多个凹部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凹部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下，
所述第二微图案层的所述多个凸部的齿距的大小为5μm以上60μm以下，所述多个凸部的顶峰的高度为3μm以上30μm以下。
19.根据权利要求11所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
在将所述第一微图案层的齿距的大小称为P1，将所述第二微图案层的齿距的大小称为P2时，所述P1与P2的差的绝对值为1μm以下。
20.根据权利要求19所述的基于微图案层的图像薄膜制造方法，其特征在于，
在将所述微图像图案的齿距的大小称为P3时，所述P1与P3的差的绝对值为1μm以下。
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