专利名称：采用微光刻技术制作缩微汉字的方法
技术领域：
本发明涉及一种采用微光刻技术制作缩微汉字的方法。
背景技术：
缩微文字作为一种特殊工艺品已有较长历史，早期由人工刻制缩微文字作为艺术品，近年来又用现代印刷技术制作缩微文字，并且将其作为一种防伪措施已经应用于人民币、证件、商品等的防伪标识中。如新版第五套人民币首次将缩微汉字作为防伪措施应用于人民币，在其各种面值钞票的背面下方都印有一行缩微汉字“人民币人民币人民币......”，这些汉字的字高尺寸大约为400微米左右。由于汉字的特殊结构和繁多的笔划，使得即使采用最先进的印刷技术，也难以使汉字的尺寸缩得很小。已有技术所能达到的最小的缩微汉字的字高尺寸在200微米左右。
发明内容
本发明的技术解决的问题是克服现有汉字缩微技术的局限，提供一种制作方法独特新颖，使制作的缩微汉字尺寸大为缩小，并且制作精度很高的采用微光刻技术制作缩微汉字的方法。
本发明的技术解决方案是采用微光刻技术制作缩微汉字的方法，其特点在于采用微光刻技术中制作光刻掩模的设备和工艺来制作缩微汉字，首先用计算机输入文字，再用光刻掩模制版设备将汉字图案经曝光工艺转移到匀胶铬版上，再经显影、腐蚀、去胶等工艺在铬版上形成缩微汉字图案，其主要步骤如下(1)计算机输入汉字用计算机输入要制作缩微文字的汉字，并排列成所要求的行列图案或其他图案，再将整个文字图案整体缩小，使单个汉字尺寸缩小到所要求的尺寸。
(2)计算机文件拷入制版设备将计算机绘制的缩微汉字图案文件拷入激光直写系统或电子束曝光机等高精度光刻掩模制版设备的控制计算机中。
(3)曝光用光刻掩模制版设备，在其计算机控制下，按照输入的缩微汉字图案对匀胶铬版或光刻胶版上的光刻胶膜层进行曝光。此步骤将计算机绘制的缩微汉字图案转移到匀胶铬版或光刻胶版上的光刻胶膜层上；(4)显影将曝光完成后的匀胶铬版或光刻胶版放入显影液中进行显影。显影后曝光处的光刻胶被显影液溶解，露出下面的铬膜层；未曝光处的光刻胶仍然存在。此步骤在匀胶铬版或光刻胶版的光刻胶膜层上形成了缩微汉字图案；(5)腐蚀将显影后的匀胶铬版放入铬腐蚀液中，腐蚀掉已曝光处经显影后露出来的铬膜层，而未曝光处由于光刻胶仍然存在，保护下面的铬膜层不被腐蚀。此步骤在匀胶铬版的铬膜层上形成了缩微汉字图案。
(6)去胶将腐蚀铬后的匀胶铬版放入去胶液中，去除上面残留的所有光刻胶，再清洗干净，得到载有所制作的缩微汉字图案的铬版(铬版是含有基片和铬膜层的版)。
此外，本发明通过以上步骤(1)、(2)、(3)、(4)得到光刻胶膜层上的缩微汉字图案后，采用已有技术中的电铸金属模板、模压复制等技术即可将缩微汉字复制到塑料膜片上，得到缩微汉字图案的批量复制作品。
上述的匀胶铬版由下层的透明基片、中间层的铬膜层和上面层的光刻胶膜层构成。用以批量复制的光刻胶图形的制作，由于不需要匀胶铬版中的铬膜层，本发明可以采用匀胶铬版而只用它的光刻胶膜层，也可以采用在透明基片上只涂有光刻胶膜层的光刻胶版。光刻胶版由透明基片和光刻胶膜层构成。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明突破了已有技术制作缩微汉字的极限，使制作的汉字字高尺寸可以小到16微米以下，在1平方毫米的面积内可以排列数千个以上的汉字，并且在显微镜下观察，制作的缩微汉字笔划非常清晰，精度高。
图1为本发明的主要工艺流程图；图2为本发明所用的匀胶铬版的结构示意图；图3为本发明所用的光刻胶版的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明制作缩微汉字的过程是首先用计算机输入文字，再用光刻掩模制版设备将汉字图案经曝光工艺转移到匀胶铬版或光刻胶版上，再经显影、腐蚀、去胶等工艺在铬版上形成缩微汉字图案。
如图2所示，匀胶铬版由下层的透明基片1、中间层的铬膜层2和上面层的光刻胶膜层3构成。
如图3所示，光刻胶版由下层的透明基片1’和上面层的光刻胶膜层2’构成。
本发明的一个实施例是将正式发表的毛泽东诗词72首(录自中央文献出版社《毛泽东诗词全编鉴赏》2003年12月第1版)共六千多个汉字用激光直写制版设备缩微制作在1平方毫米面积的铬版上。
首先将毛泽东诗词的六千多个汉字输入到计算机中，排列成79行80列，包括标点、空格及题款共6320字，再将所有文字缩小在尺寸标注为1平方毫米×1平方毫米的矩形面积内，然后将此文字图案文件拷入激光直写制版设备的控制计算机中，用激光直写制版设备将所设计的文字图案曝光在一块匀胶铬版上，再经显影、腐蚀、去胶等工艺，在铬版上形成总面积为1平方毫米的毛泽东诗词缩微文字图案。在显微镜下观察，制作的文字笔划非常清晰，单个汉字的字高尺寸仅有不到12微米，缩微汉字密度达到6320字/平方毫米。与已有缩微文字相比，这是迄今所见到的尺寸最小字数最多密度最大的缩微汉字。
本实施例制作的缩微汉字图案的复制将经过制版设备曝光及显影工艺后，在光刻胶膜层上形成的毛泽东诗词缩微图案，利用已有技术电铸金属模板和模压复制等工艺，复制到塑料薄膜上，形成批量制作。
如果采用制作精度比激光直写制版设备更高的电子束曝光机来制作缩微汉字，将使缩微汉字的尺寸进一步缩小，密度进一步增大。
本发明可用于制作缩微文字和缩微图案的工艺品，也可用于制作缩微文字和缩微图案的防伪标识。利用本发明汉字缩微方法可以使单位面积内制作的汉字信息含量很高，难以复制和伪造。如在防伪标识中的一个不起眼的小点内，可以包含数十个、数百个甚至数千个汉字的信息，这些信息可以是公司简介、特殊文字等任意内容。这种汉字缩微方法具有广泛的应用前景。
权利要求
1.采用微光刻技术制作缩微汉字的方法，其特征在于主要包括以下制作步骤(1)用计算机输入要缩微的汉字，排列好各个汉字的位置，并缩小到所需的尺寸；(2)将计算机绘制的缩微汉字图案文件拷入激光直写系统或电子束曝光机等高精度光刻掩模制版设备的控制计算机中；(3)用光刻掩模制版设备，在计算机控制下，按照输入的缩微汉字图案对匀胶铬版或光刻胶版上的光刻胶膜层进行曝光；(4)将曝光完成的匀胶铬版或光刻胶版放入显影液中进行显影，在光刻胶膜层上形成缩微汉字图案；(5)将显影后的匀胶铬版或光刻胶版放入铬腐蚀液中进行腐蚀，在铬膜层上形成缩微汉字图案；(6)将腐蚀后的匀胶铬版或光刻胶版放入去胶液中，去除上面残留的所有光刻胶，再清洗干净，得到载有所制作的缩微汉字图案的铬版。
2.根据权利要求1所述的采用微光刻技术制作缩微汉字的方法，其特征在于通过以上步骤(1)、(2)、(3)、(4)得到光刻胶膜层上的缩微汉字图案后，继续采用已有技术中的电铸金属模板、模压复制等技术即可将缩微汉字复制到塑料膜片上，得到缩微汉字图案的批量复制作品。
3.根据权利要求1所述的采用微光刻技术制作缩微汉字的方法，其特征在于所述的匀胶铬版由下层的透明基片、中间层的铬膜层和上面层的光刻胶膜层构成。
4.根据权利要求2所述的采用微光刻技术制作缩微汉字的方法，其特征在于所述的光刻胶版由透明基片和光刻胶膜层构成。
全文摘要
采用微光刻技术制作缩微汉字的方法，利用微光刻技术中的光刻掩模制作工艺，首先通过计算机输入汉字，再用光刻掩模制版设备将缩微汉字图案曝光到匀胶铬版上，然后经过显影、腐蚀、去胶等工艺，在铬版上形成缩微汉字图案。此技术突破了现有汉字缩微技术的极限，使制作的缩微汉字的字高尺寸可以小到16微米以下，在1平方毫米的面积内可以容纳数千个以上的汉字，还可以用已有模压技术复制所制作的缩微汉字，本发明可用于制作缩微文字和缩微图案的工艺品及防伪标识等，具有独特新颖，使制作的缩微汉字尺寸大为缩小，并且制作精度很高的优点。
文档编号G03F7/20GK1687846SQ20051001168
公开日2005年10月26日 申请日期2005年5月9日 优先权日2005年5月9日
发明者侯德胜, 赵泽宇, 刘强 申请人:中国科学院光电技术研究所