CN207725009U - 一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，包括：尺寸至少为800×800mm的大面积基材，所述基材的材质是塑料、玻璃、金属板材中的一种，所述大面积基材表面有凸起或凹落的微缩加密信息；所述微缩加密信息由坚膜后的光刻胶组成，所述光刻胶是正性光刻胶，或者是负性光刻胶。所述微缩加密信息由阵列在大面积基材上的多个相同的微缩单元版拼接而成，各微缩单元版之间拼缝小于1.5μm。凭肉眼看不见，版面美观，整体性好，全息母版本上的大面积微缩版图案可按照需要任意定制，所述微缩信息的最细线条3≤μm。本全息母版的制作工艺精简、制作时间短，制造成本大降低。

Description

一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版

技术领域

本实用新型涉及一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，属全息防伪产品技术领域。

背景技术

全息产品对母版的表观质量要求很高，不能出现肉眼可见的瑕疵，现有大幅面微缩制版技术方案包括如下流程：

光刻单元版→电铸单元版→小版拼大版（机械拼版或UV拼版）→电铸大版→大面积工作版。其中：光刻单元版是制版含有微缩加密信息的单元微缩版，微缩信息尺寸要求≤250μm，制版面积通常为100×100mm或200×200mm；电铸单元版是将光刻单元版喷银电铸后镀成含有微缩加密信息的镍版单元版；小版拼大版是将小面积镍版单元版（即：微缩版）拼接成大面积版，拼版工艺主要分为机械与UV两种；电铸大版是将拼版后的大面积微缩版送电铸镀版，制成大面积工作版。如中国发明专利“一种用电铸拼版制造全息母版的方法”（200910063601.6）所公开的技术方案即为：先在平整的塑料底板上用双面胶固定多个单元全息图形的镍板，然后用电铸的方法消除单元全息图形的镍板之间拼接的接缝，制成大尺寸的全息母版。

由于现有的制版技术需要先制版单元微缩版，之后再通过拼版工艺制版大面积微缩版，整个工艺流程需要经过单元制版、电铸、拼版三道生产工艺，在图案转移及工艺转换的过程中，不可避免的出现外部环境以及人为因素带来的对产品表观质量影响，为消除该影响就需要重复制版和拼版，因而增加了产品生产的时间成本和材料成本。

另一方面，全息包装讲究包装图案整体性，即整个版面图案连续性无缝，现有机械拼版或UV拼版工艺，均不能实现大面积微缩版之间完全无缝，如采用机械拼版方式，拼缝至少有0.15mm宽，UV拼版工艺虽然可以将拼缝控制到0.05mm以内，但单元图案之间存在明显的分界线，一定程度上影响到版面的整体效果，特别对整版无缝要求高的包装类产品，利用上述二种拼版方式制版大面积版，均无法满足对产品的表观需求。

进一步的，为提升全息包装产品的防伪功能，我们希望能够在现有大面积素面光栅版或光柱版上增加定制微缩信息，从而升级产品，使得通用版包装膜升级为专用版包装膜。然而，现有技术方案只能制版新版，无法实现在原有光栅、光柱版上添加微缩加密信息，不能在不改变产品原有表观情况下加强对产品的品牌保护。

发明内容

本实用新型是针对背景技术所提出问题，设计一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，所述全息母版是一种省却了单元版制版、电铸以及拼版工艺，可直接制作大面积版工艺方案，相比较现有公知的全息母版的本实用新型全息母版的制版时间短，制造成本大大降低。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，其特征在于：所述全息母版是一种尺寸至少为800×800mm的大面积基材，所述基材的材质是塑料、玻璃、金属板材中的一种，所述大面积基材表面有凸起或凹落的微缩加密信息；所述微缩加密信息由坚膜后的光刻胶组成，所述光刻胶是正性光刻胶，或者是负性光刻胶。

如上所述一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，其特征在于：所述微缩加密信息由阵列在大面积基材上的多个相同的微缩单元版拼接而成，各微缩单元版之间拼缝小于1.5μm。其有益效果是：微缩单元版之间拼缝小，凭肉眼看不见，版面美观，整体性好，最大制版幅面可达800×800mm，制造成本降。

如上所述一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，其特征在于：所述全息母版上的大面积微缩单元版的图案是按任意需求定制，所述微缩加密信息的最细线条3≤μm。

制作如上所述全息母版的大面积无缝微缩制版工艺，按如下步骤：

步骤一、图案设计：根据需求设计微缩加密信息以及所述微缩加密信息的排列方式，生成微缩加密图案；所述微缩加密信息的内容包括：文字和/或图；

步骤二、制作掩膜版：以匀胶后的铬版作为基材，利用光刻制版设备所述铬版上曝光步骤一中设计好的微缩加密图案，所述铬版上所匀的胶为正性光刻胶；曝光过程中铬版本上的白色图案部分仍然保留正性光刻胶，仅黑色背影部分曝光；曝光完成后将铬版放入显影液中显影；控制显影时间，直至将曝光区域中的正性光刻胶全部显影掉，暴露出下面的金属铬，然后利用刻蚀液腐蚀掉一层金属铬；刻蚀完成后再利用清洗液清洗掉铬版表面未曝光部分的正性光刻胶，生成光刻所需的掩膜版，所述掩膜版上带有微缩加密图案部分为黑色的金属铬，背景为透明色；

步骤三、刮胶：在一块选定的大面积基材上利用自动刮胶机刮正性光刻胶，通过调整注胶量、注胶速度、刮刀高度以及刮刀运动速度来控制刮胶的厚度，设定刮胶厚度为2~3μm；刮胶完成后对所述大面积基材版面进行预烘；

步骤四、大面积光刻：在刮正性光刻胶并预烘后的大面积基材上，利用步进式投影曝光设备进行投影式光刻，光刻过程中按步骤一设计的微缩加密图案间距确定曝光的走步距离，光刻完成后所述大面积基材上微缩加密图案部分不曝光，背景部分曝光，得到大面积工作版；

步骤五、光刻后处理：按步骤四光刻完成后的大面积工作版放入显影机中进行微缩加密图案的显影；显影完成后曝光的微缩加密图案背景部分的光刻胶会全部显影掉，再对显影后的大面积工作版进行烘干坚膜，坚膜完成后即生成大面积无缝微缩全息母版，所述全息母版中的微缩加密信息凸起于大面积基材表面。

所述步骤二中铬版上匀的胶或者是负性光刻胶，当采用负性光刻胶时，所述匀胶铬版上显影后曝光区域保留所述负性光刻胶，不曝光区域上面的负性光刻胶被显影掉；此后所述步骤三中，在大面积基材上利用自动刮胶机也是刮负性光刻胶，之后在步骤五中所述大面积工作版上显影后曝光区域保留负性光刻胶，不曝光区域上面的负性光刻胶被显影掉；当使用负性光刻胶生成大面积无缝微缩全息母版时，所述全息母版中的微缩加密信息凹落于大面积基材表面。本步骤中采用的显影液是浓度为6~10‰氢氧化钠溶液、刻蚀液是浓度为15~20%的硝酸铈铵溶液、清洗液是浓度为8~12%的氢氧化钠溶液。

所述步骤三中，所述大面积基材的材质是：塑料、玻璃、金属板材中的一种，且大面积基材的厚度均匀、表面平整，在温度为200℃及以下环境中不变形。设定刮胶完成后对大面积基材版面进行预烘的温度为70~110℃，时间为10~30分钟。

所述步骤五中采用的显影液是浓度为6~10‰的氢氧化钠溶液，对显影后的大面积工作版进行烘干坚膜的温度为120~160℃，时间为10~30分钟。

本实用新型的有益效果是：

（1）所述全息母版可直接由电铸翻版成大面积工作版，用于宽幅模压设备使用，精简工艺，免去了小版拼大版过程中的拼版工艺，最大有效工作幅面可达800×800mm。

（2）本实用新型所述全息母版在制作过程中，省却单元版制版、电铸以及拼版工艺，利用步进式投影光刻的方式在大面积基材上制版大幅面微缩版，步进单元版之间无拼缝（拼缝小于1.5μm，肉眼不可见），版面的整体性好，制造成本低。

（3）所述全息母版本上的大面积微缩版图案可按照需要任意定制，微缩信息凸于图案表面，最细线条达3微米。

附图说明

图1是现有制作大面积工作版工艺路线图；

图2是本实用新型“一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版”在实施过程中设计的图案，以“真品”为微缩字样，根据需求设计微缩加密文字以及排列方式，文字为白色，文字背景为黑色；

图3是本实用新型在实施过程中，生成光刻所需掩膜版上的图案示意图；

图4是本实用新型在实施过程中，制版光刻所需掩膜版的的工艺路线图；

图5是本实用新型在实施过程中，大面积光刻制版全套工艺路线图。

附图中的标记说明：

图4中：1—正性光刻胶，2—氮化铬—氮氧化铬薄膜，3—玻璃衬底；

图5中：1—正性光刻胶，3—玻璃衬底，4—掩膜版。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

本实用新型一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，所述全息母版是一种省却了单元版制版、电铸以及拼版工艺，可直接制作大面积版工艺方案，相比较现有公知的全息母版，本实用新型全息母版的制版时间短，制造成本大大降低。

所述全息母版是一种尺寸至少为800×800mm的大面积基材，所述基材的材质是塑料、玻璃、金属板材中的一种，所述大面积基材表面有凸起或凹落的微缩加密信息；所述微缩加密信息由坚膜后的光刻胶组成，所述光刻胶是正性光刻胶，或者是负性光刻胶。所述全息母版本上的大面积微缩单元版上的图案可按设计者或使用者的需求任意定制，所述微缩信息的最细线条3≤μm。

所述全息母版上的微缩加密信息由阵列在大面积基材上的多个相同的微缩单元版拼接而成，各微缩单元版之间拼缝小于1.5μm。各微缩单元版的幅面大小按使用者需求设计，微缩单元版可布满在整个800×800mm的幅面上。由于各微缩单元版之间拼缝小，凭肉眼看不见，所以版本面美观，整体性好，最大制版幅面可达800×800mm，制造成本低。

参见图2~5，制作如上所述全息母版的大面积无缝微缩制版工艺，按如下步骤：

1.1、图案设计：根据需求设计微缩加密信息以及所述微缩加密信息的排列方式，生成微缩加密图案，如图2所示，微缩加密信息设计为仅带有四个斜置的“真品”字样的正方形。

1.2、制作掩膜版：以匀胶后铬版作为基材，利用光刻制版设备所述铬版上曝光1.1中设计好的微缩加密图案，所述铬版上所匀的胶为正性光刻胶；曝光过程中铬版上的白色图案部分仍然保留正性光刻胶，仅黑色背影部分曝光；曝光完成后将铬版放入显影液中显影，显影液是浓度为6~10‰氢氧化钠溶液；控制显影时间，直至将曝光区域中的正性光刻胶全部显影掉，暴露出下面的金属铬，然后利用刻蚀液腐蚀掉一层金属铬，所述刻蚀液是浓度为15~20%的硝酸铈铵溶液；刻蚀完成后再利用清洗液清洗掉铬版表面未曝光部分的正性光刻胶，清洗液是浓度为8~12%的氢氧化钠溶液，由此生成光刻所需的掩膜版，所述掩膜版上带有微缩加密图案部分为黑色的金属铬，背景为透明色。

1.3、刮胶：在一块800×800mm的大面积基材上利用自动刮胶机刮正性光刻胶，所述大面积基材的材质选择为平板钢化玻璃，所述玻璃的厚度均匀、表面平整，在温度为200℃以下环境中不变形。通过调整注胶量、注胶速度、刮刀高度以及刮刀运动速度来控制刮胶的厚度，设定刮胶厚度为2μm；刮胶完成后对版面进行预烘，设定预烘的温度为90±3℃，时间为20分钟。

1.4、大面积光刻：在刮胶并预烘后的大面积基材上，利用步进式投影曝光设备进行投影式光刻，按1.1中设计的图案间距确定曝光的走步距离，且图案部分不曝光，背景部分曝光，得到大面积工作版。

1.5、光刻后处理：按1.4光刻完成后的大面积工作版放入显影机中进行微缩加密图案的显影，显影液是浓度为6~10‰的氢氧化钠溶液；显影完成后曝光的微缩加密图案背景部分的光刻胶会全部显影掉，再对显影后的大面积工作版进行烘干坚膜，设定烘干坚膜时的温度为140±5℃，时间为20分钟。坚膜完成后即生成大面积无缝微缩全息母版，所述全息母版中的微缩加密信息凸起于大面积基材（亦即钢化玻璃）的表面。

本实用新型与现有公知的全息母版相比较，其差别在于：

（1）现有全息母版的制作方案中需要先制版单元微缩版后再通过拼版工艺制版大面积微缩版，本实用新型是利用单元掩膜版以步进式曝光的方式直接光刻出最大幅面为800×800mm的大面积版，精简工艺的同时降低制造成本。

（2）现有通过拼版工艺制作大面积微缩版无法做到完全无缝，本实用新型的各单元微缩版之间版缝在1.5μm以内，即肉眼是完全不可见。

本实用新型一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，是采用直接制版方式制作的大面积微缩版，精简工艺，节约成本：由于现有技术中需通过单元版拼版的方式生成大面积工作版，涉及单元制版、电铸、拼版三项工艺的配合，时间周期长，生产成本高。而本实用新型全息母版是先利用光刻设备光刻单元图案并制成大面积光刻所用掩膜版，再利用步进式大面积投影曝光设备对单元图案逐个进行曝光，曝光后处理完成后即生成大面积微缩工作版。由于制版过程中将工作集中在制版成套工艺即可完成，精简工艺，同时排除了单元版在工序转换过程中的结构损耗和成本损耗，同时降低了图案被污染与破坏的风险，很好地节约了时间成本和材料成本。各单元微缩版之间版缝在1.5μm以内，仅凭肉眼只能看到整体无缝。

以上是本实用新型的实施例，不得理解为对本实用新型的保护范围的限制，本技术领域的技术人员应当理解，对本实用新型的修改或等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的保护范围。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (3)

1.一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，其特征在于：所述全息母版是一种尺寸至少为800×800mm的大面积基材，所述基材的材质是塑料、玻璃、金属板材中的一种，所述大面积基材表面有凸起或凹落的微缩加密信息；所述微缩加密信息由坚膜后的光刻胶组成，所述光刻胶是正性光刻胶，或者是负性光刻胶。

2.如权利要求1所述一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，其特征在于：所述微缩加密信息由阵列在大面积基材上的多个相同的微缩单元版拼接而成，各微缩单元版之间拼缝小于1.5μm。

3.如权利要求1所述一种大面积无缝微缩制版工艺制作的全息母版，其特征在于：所述全息母版上的大面积微缩单元版的图案是按任意需求定制，所述微缩加密信息的最细线条3≤μm。