一种混合光变装置的制作方法及装置与流程

本发明涉及光学防伪和印刷包装技术领域，特别涉及一种混合光变装置的制作方法及装置。

背景技术：

目前国内外在光学防伪和印刷包装领域普遍基于点阵光刻系统和激光直写系统设计制作防伪器件，基于现有技术中光刻系统结构和功能的限制，这导致了大多数厂家的光学防伪技术相似，产品同质化现象严重，例如，几乎所有的光学防伪技术都是单一的折射型、反射型或衍射型的光学防伪器件，此种单一的折射型、反射型或衍射型的光学防伪器件其防伪效果相对较低。很大程度降低了防伪技术的制作门槛，甚至失去防伪功效。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种混合光变装置的制作方法及装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一方面，本发明提供一种混合光变装置的制作方法，其中：包括，

提供一器件本体；

于所述器件本体表面一次曝光蚀刻形成预定深度的第一光栅结构、第一条纹结构；其中，所述第一光栅结构与所述第一条纹结构相邻设置。

优选地，上述的一种混合光变装置的制作方法，其中：还包括，

于所述第一光栅结构、所述第一条纹结构表型涂覆一层保护层。

另一方面，本发明再提供一种混合光变装置，其中：包括，

器件本体；

光学结构，设置于所述器件本体表面，其中，所述光学结构包括至少两个第一光栅结构、与所述第一光栅结构相邻设置的至少两个所述第一条纹结构。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：还包括，

保护层，设置于所述光学结构的表面。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：所述第一光栅结构为微纳米光栅结构。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：所述第一条纹结构为运动条纹结构。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：所述第一条纹结构为折射型或反射型运动条纹结构。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：所述第一光栅结构的宽度不大于2μm。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：所述第一光栅结构与所述第

一条纹结构之间的宽度比值范围为1:1～10：1。

优选地，上述的一种混合光变装置，其中：所述第一光栅结构和/或所述第一条纹结构均形成一间隔条纹，所述间隔条纹数量范围为10～200线/mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，集成了具有衍射光变特征的微纳米光栅器件和具有白光运动特征的折射型或反射型光学器件，从而产生的一种新型防伪器件,由于这两种光学器件本身就具有很高的防伪等级，同时却运用了不同的光学原理。因此，两种光学器件集成后形成的新型光学器件不但兼具了两者的光学特征，也进一步提升了防伪等级。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种混合光变装置中的一种观察状态图；

图2为本发明实施例提供的一种混合光变装置中的一种观察状态图；

图3为本发明提供的一种混合光变装置结构示意图；

图4为本发明提供的一种混合光变装置结构示意图；

图5为本发明提供的一种混合光变装置结构示意图。

图中：1、颜色1；2、白光运动图案；3、颜色2；4、微纳米光栅结构；5、运动条纹结构；6、保护层；7、pc或pet薄膜。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一方面，本发明提供一种混合光变装置的制作方法，其中：包括，

提供一器件本体；

于所述器件本体表面一次曝光蚀刻形成预定深度的第一光栅结构、第一条纹结构；其中，所述第一光栅结构与所述第一条纹结构相邻设置。所述预定深度不大于5μm。

当第一光栅结构、第一条纹结构的深度不大于5μm的状态下，可应用于uv转移和模压工艺，降低后序的生产难度。在实际应用中，于一次曝光蚀刻完成后通过电铸和uv固化工艺将所述第一光栅结构、第一条纹结构转移到pet或pc薄膜上以利于后续使用。这有利于避免多次加工而产生的噪音，并简化了制作步骤，缩短制作周期。更重要的是，消除了分步制作造成的光栅结构损失，衍射效率减低的问题。

需要说明的是，现有的点阵光刻系统和激光系统在光路结构和功能方面存在限制，无法同时制作出第一光栅结构(微纳米光栅结构)和第一条纹结构(折射型或反射型运动条纹结构)。

作为进一步优选实施方案，上述的一种混合光变装置的制作方法，其中：还包括，

于所述第一光栅结构、所述第一条纹结构表型涂覆一层保护层。所述保护层旨在保护所述第一光栅结构、第一条纹结构不被破坏或污染，同时还可以提高图像亮度。

如图1-5所示，一种混合光变装置，包括器件本体；光学结构，设置于所述器件本体表面，其中，所述光学结构包括至少两个第一光栅结构、与所述第一光栅结构相邻设置的至少两个所述第一条纹结构，两种光学结构通过光刻系统一次性曝光蚀刻形成，这有利于避免多次加工而产生的噪音，并简化了制作步骤，缩短制作周期；更重要的是，消除了分步制作造成的光栅结构损失，衍射效率减低的问题，由于这两种光学器件本身就具有很高的防伪等级，同时却运用了不同的光学原理。因此，两种光学器件集成后形成的新型光学器件不但兼具了两者的光学特征，也进一步提升了防伪等级。

进一步的，还包括保护层6，设置于所述光学结构的表面，保护层6可以保护器件结构不被破坏，并提高图像亮度。

进一步的，第一光栅结构为微纳米光栅结构4，微纳米光栅结构4能够产生衍射光变效果。

进一步的，第一条纹结构为折射型或反射型运动条纹结构，能产生白光运动效果，并且白光运动效果有多种运动形式，包括缩放效果，光柱效果和浮雕效果等，具体取决于设计要求。

进一步的，第一光栅结构的宽度不大于2μm，第一光栅结构区别于普通的光栅结构，其周期结构更小，且截面形状更接近于矩形而非普通光栅的正弦型。

进一步的，第一光栅结构与所述第一条纹结构之间的宽度比值范围为1:1～10：1，第一光栅结构和/或所述第一条纹结构均形成一间隔条纹，间隔条纹数量范围为10～200线/mm，在上述条件下第一光栅结构与第一条纹结构能够达到均衡水平，即两种光学结构产生的视觉效果均能观察到，且两者互不干扰。

需要说明的是，本发明为一种混合光变装置，该器件上的微纳米光栅结构4和运动条纹结构5通过光刻系统一次性曝光蚀刻在其上面，两种结构按照图像的设计规律交错排列，根据不同的视觉效果，通过改变条纹排列的周期和角度以达到改变光线角度的目的。例如在旋转所述光变装置过程中形成如图1所示的状态图，例如在旋转所述光变装置时形成如图2所示的状态图，该器件集成了具有衍射光变特征的微纳米光栅器件和具有白光运动特征的折射型或反射型光学结构，第一光栅结构与第一条纹结构完成蚀刻后通过电铸和uv固化等工艺设置在pc薄膜7上，混合光变装置的视觉效果来源于微纳米光栅结构4和运动条纹结构5，其中微纳米光栅结构4能够产生上述所说的衍射光变效果，而运动条纹结构5则能产生白光运动效果，两种光学效果可在同一角度观察，但互不干扰，以特定角度观察所述器件，可见其表面呈某一特定颜色1，左右来回摆动所述器件，可见有白光运动图案2，白光运动图案2有多种运动形式，包括缩放效果，光柱效果和浮雕效果等，具体取决于设计要求，能够满足不同的使用要求，将其旋转时，则其表面颜色转变为另一特定颜色3。同时，为了保护器件结构不被破坏并提高图像亮度，在其表面涂一层保护层6，同时，为确保产生明显的视觉效果，是为了在提高微纳米光栅的衍射效率以达到衍射光变的目的，同时不能增加噪声，衍射效率必须达到20％以上，合理的显影时间控制在15秒～40秒之间。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。