RO125876A2 - Procedeu pentru generarea micro şi nano-structurilor - Google Patents

Abstract

Prezenta invenţie se referă la un procedeu pentru generarea micro- şi nanostructurilor destinate realizării unor elemente de siguranţă pentru documente de valoare, pentru marcarea unor produse în scopul combaterii fenomenului de contrafacere şi altele asemenea. Procedeul conform invenţiei constă din generarea, pe un mediu de înregistrare optic, a unor pixeli care alcătuiesc o imagine, pixeli cu micro şi nanostructuri caracteristice, realizată printr-o serie de paşi succesivi, în fiecare pas efectuându-se expunerea simultană la radiaţii ultraviolete a unui grup de pixeli cu structură identică, numărul de paşi asigurând expunerea tuturor pixelilor care alcătuiesc imaginea, procedeul fiind aplicat prin folosirea unui dispozitiv de expunere la radiaţii UV cu dispozitiv digital cu micro-oglinzi (DMD) care iluminează selectiv pixelii, selectaţi de un program de calculator, şi una sau mai multe măşti optice, aflate în contact cu suprafaţa mediului de înregistrare, fiecare mască având un desen specific şi fiind aşezată într-o poziţie determinată, pentru a imprima o micro- sau nanostructură specifică pixelilor respectivi.

Description

PROCEDEU PENTRU GENERAREA MICRO- ȘI NANO-STRUCTURILOR

Invenția se referă la un procedeu pentru generarea micro- și nano-structurilor, inclusiv a elementelor optic variabile, pe un mediu de înregistrare optic, cum este fotorezistul și emulsia fotografică.

Domeniul tehnic la care se referă invenția este realizarea elementelor de siguranță pentru documente de valoare, a etichetelor pentru marcarea produselor originale a căror contrafacere se dorește a fi preîntâmpinată și altele.

Este cunoscută folosirea micro- și nano-structurilor imprimate în relief pentru reproducerea unor imagini, caractere alfanumerice cu dimensiuni obișnuite sau microscopice, holograme ce permit reconstituirea unor imagini sub acțiunea radiației laser ș.a. De asemenea, cu ajutorul micro- și nano-structurilor se pot realiza elemente optic variabile, la care prin fenomenul de difracție a luminii se schimbă culoarea suprafeței atunci când aceasta este înclinată sau rotită, ori se pot crea irizații sau efecte de relief. Datorită tehnologiei sofisticate folosite, copierea sau falsificarea acestor microreliefuri este dificilă, de unde rezultă aplicațiile în realizarea de elemente de siguranță.

Conform procedeelor cunoscute (de exemplu US Pat. 4874213, EP 1691220 Al), realizarea prin mijloace optice a micro- și nano-structurilor în relief presupune mai multe etape. Mai întâi se face expunerea unui mediu de înregistrare (de exemplu fotorezist) la radiații ultraviolete sau la lumină, de exemplu cu ajutorul unui dispozitiv digital cu microoglinzi (Digital Micromirror Device - DMD) care expune imaginea pixel cu pixel, iar prin interferență în momentul expunerii se crează o micro- sau nano-structură specifică pe suprafața fiecărui pixel (franje de interferență). Ca rezultat al expunerii se formează o imagine latentă a reliefului care urmează a fi obținut. După o prelucrare adecvată (developare, corodare), pe mediul de înregistrare se crează un microrelief corespunzător intensității radiației care a acționat. în etapele ulterioare se face copierea microreliefului pe un strat metalic dur, numit matriță, care servește apoi la imprimarea în serie pe materiale deformabile sub acțiunea presiunii și căldurii.

Principalul dezavantaj al soluției prezentate anterior constă în viteza redusă cu care se face expunerea mediului de înregistrare, efectuată pixel cu pixel, timpul total de lucru putând ajunge la zeci de ore în cazul imaginilor cu milioane de pixeli.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în mărirea vitezei de execuție a expunerii.

<^-2009-00137-1 2 -02- 2009

Procedeul pentru generarea micro- și nano-structurilor conform invenției rezolvă problema tehnică menționată, prin faptul că se efectuează expuneri simultane ale unor grupuri de pixeli, selectați de un dispozitiv digital cu microoglinzi, pixeli cărora li se transferă microsau nano-structura unei măști de contact.

Invenția va fi prezentată în continuare, în legătură și cu figurile 1 (a) la (Ic), care prezintă o serie de reprezentări schematice în perspectivă ale expunerii unui mediu de înregistrare optică ca exemplu de aplicare a procedeului din invenție.

Procedeul pentru generarea de micro- și nano-structuri din invenție constă în expunerea simultană a tuturor pixelilor dintr-o imagine care au structură identică. în acest scop se folosește combinația dintre un DMD și una sau mai multe măști de contact.

Un calculator care comandă DMD-ul stabilește pixelii care se expun în fiecare etapă, printr-o mască anume și cu o anumită orientare, pixeli care vor copia micro- sau nano-structura măștii de contact.

în etape succesive se expun astfel toți pixelii imaginii, în grupuri de pixeli care trebuie să aibă micro- sau nano-structuri identice. Efectele optice obținute depind atât de orientarea măștii, cât și de caracterisicile geometrice ale modelului măștii. De aceea la fiecare expunere se rotește masca pentru a schimba orientarea structurilor sau se folosește altă mască.

O secvență de lucru a procedeului pentru generarea de micro- și nano-structuri, inclusiv elemente optic variabile, prin expunere succesivă a grupurilor de pixeli prin măști de contact, este descrisă în cele ce urmează. Ea este ilustrată cu titlu de exemplu în Fig. 1 (a) la 1 (c).

Un cap optic 1 ce conține un DMD, la o primă expunere (fig. la) iluminează cu radiații ultraviolete zonele unde se vor crea pixelii identici 2 (marcați cu negru în desen) pe mediul de înregistrare optică 3. Datorită măștii 4 aplicate prin contact apropiat pe stratul fotosensibil, pe fiecare pixel 2 se transferă micro- sau nano-structura măștii 4, care în exemplul nostru constă într-o rețea de linii paralele de tipul ilustrat în detaliul 5.

La o altă expunere a materialului fotosensibil (fig. 1b), se poate folosi aceiași mască 4 dar într-o poziție rotită; se expun de această dată pixelii 6 (marcați cu negru în desen), ilustrați în detaliul 7. La o altă expunere (fig. Ic) masca 4 se poate înlocuit cu o alta, în exemplul nostru având alt pas al rețelei și altă grosime a liniilor; sunt expuși pixelii 8 a căror structură este ilustrată în detaliul 9.

După epuizarea tuturor pixelilor imaginii, succesiv în grupuri de pixeli cu structură identică, expunerea mediului de înregistrare este completă.

După developarea materialului fotosensibil și îndepărtarea zonelor expuse sau neexpuse, pe suprafața acestuia se crează pixelii cu micro- sau nanorelieful transferat de pe măști.

Claims (1)

1. ^“2 009-00137-1 2 -02- 2009

   PROCEDEU PENTRU GENERAREA MICRO- ȘI NANO-STRUCTURILOR

   Revendicări:

   1. Procedeu pentru generarea de micro- și nano-structuri, inclusiv elemente optic variabile, pe un mediu de înregistrare optic, procedeu caracterizat prin aceea că se efectuează expuneri simultane ale unor grupuri de pixeli, selectați de un dispozitiv digital cu microoglinzi, pixeli cărora li se conferă micro- sau nano-structuri specifice prin intermediul unor măști de contact.