[实用新型]一种蜂窝状微凸光栅

说明书

技术领域

本实用新型涉及防伪技术领域，特指一种蜂窝状微凸光栅及其制作方法。

背景技术

由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅（grating）。现有光栅按特殊透镜形式分为平面透镜光栅、柱面透镜光栅和球面透镜光栅等，它们按各自特定规则排列制成的光栅材料称为狭缝光栅、柱镜光栅和球面光栅(或圆点光栅)。其中，狭缝光栅由于光栅种类单一，且需要额外光源辅助才能产生效果等原因，不适合大批量用于立体印刷；而柱镜光栅效果丰富，不需要额外光源即可产生效果，且适于大批量印刷制作。所以，目前，立体图案制作一般采用柱镜光栅，但柱镜光栅的观看方向极其严格，只有一个垂直方向，应对人们阅读随意性有着不可克服的缺陷。而球面光栅(圆点光栅)，可以全方位观察立体影像，也是可见光下自然全息立体展示的技术核心，是今后光栅技术发展的方向。

圆点光栅即微凸镜光栅，是通过微凸镜阵列结构制作点阵的立体图案，可以在360度范围产生图像的立体感；当观看者上下左右移动时，会看到画面内景物上侧、下侧、左侧、右侧原先被挡住的部分，图案呈现360度立体效果；圆点光栅表面不是条纹构成，而是由紧密排列的“凸起点”小微凸镜构成，每一个凸镜都是一个微型凸透放大镜，聚焦在点阵光栅的下表面。利用微凸镜光栅立体阵列图案立体成像的原理，被广泛应用于防伪领域，如发达国家应用到货币防伪上（如新版100元美金）；韩币及泰铢等货币采用了微凸光栅做为安全线防伪；惠普公司应用在商标防伪上。

然而，微凸光栅透镜若直径为0.03mm以下，图案设计的线宽则要求在2微米（2μm），而目前国际国内印刷行业，最高印刷精度只能达到0.05mm（50μm），无法进行直接任何方式的常规印刷，因此，使应用于防伪的微凸镜生产和底图印刷，成为国际和国内的设计生产制造中，普通常规印刷方式的瓶颈与印刷难题；故，目前国内的普通圆点光栅的点直径均在0.3mm，印刷精度在0.06mm以上（即dpi分辨率4800以下），生产制造加工精度很低，所以，这类大直径（0.3mm)微凸光栅不能作为防伪产品。

加之，微凸镜光栅的圆与圆之间切线不能消除，即圆形凸镜3之间阵列模具不能靠拢，存在不能通过微凸镜转换底图为立体的盲区4，这些盲区4是没有微凸镜光栅立体效果的部分，以至于产品质量存在瑕疵，如图3-4所示。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种蜂窝状微凸光栅及其制作方法，该蜂窝状微凸光栅使微凸3D立体成像达到无死角盲点的效果，提高了透光率，使后期立体成像清晰度大大提升；且其耐高温（模内注塑），防刮伤，可广泛应用于大量的工业产品的imd塑料制品模内注塑，其制作方法通用性很强，生产节能显著，精度得到大幅度提升，时效快；可多样化的进行生产。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种蜂窝状微凸光栅，包括一基材，所述基材表面设有若干正六边形的微凸镜，各该微凸镜连续排列连接，构成蜂窝状结构的阵列层，该阵列层表面设有光固化层。

所述各微凸镜的顶面分别为一凸起面，各凸起面均成球形曲面。

所述各微凸镜之间相邻的边和角紧密贴合，各微凸镜的直径小于或等于20μm。

所述光固化层为一采用UV光固化胶均匀涂布于阵列层表面上后形成的结构层。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的蜂窝状微凸光栅，根据物理光学45°/60°阵列微凸立体显像原理（由N单位个微凸阵列作用于对应的数码坐标图形，进行点阵微凸放大形成360°立体全景图像）为研发依据，采用蜂窝状微凸，达到了微凸3D立体成像无死角盲点的效果，微凸光栅的材料透光率95%以上，从而，使后期立体成像清晰度大大提升；

表面涂布有UV光固化层，使材料的表面硬度达到了2H以上硬度，耐高温（模内注塑），防刮伤，而基材（PC、PET、PTU、PVC等与光栅配合使用的基材）物理性能不会改变，韧性、拉伸性能等依然等保持良好状态，可广泛应用于大量的工业产品的imd塑料制品模内注塑，如制作防伪光学元件。

2、本实用新型的制作方法，设计文件为54000dpi高分辨率的光刻cad文件，然后制造出纳米级的光绘菲林或铬版（光罩），进行感光蚀刻电铸模具，通用性很强，可以在任意材料上生产出高分辨率的微凸光栅（1200目以上）以及直纹光栅（200lpi以上） ，生产节能显著，光栅材料采用光刻模具进行涂布线生产，耗电能源消耗只有拉板机制造光栅材料能耗30%不到；淘汰了落后的机床机械加工的低精度和昂贵加工成本，精度高，时效快；