阅读说明：本技术 具有高折射镀层的封装防伪透镜膜制备方法 (Preparation method of packaging anti-counterfeiting lens film with high-refraction coating ) 是由 周永南 冯煜 袁顺年 于 2020-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有高折射镀层的封装防伪透镜膜制备方法,包括如下制备步骤：步骤1：在PET等透明基材层的一面用UV成型工艺涂布微透镜阵列结构,形成透镜层；另一面涂布对应的微图文阵列结构,形成图文层；形成微透镜薄膜；步骤2：对透镜层的球镜表面进行镀膜,形成镀层；步骤3：对步骤2的具有镀层的透镜层进行封装,形成具有高折射镀层的封装防伪透镜膜。本发明把高折射率的透明层镀层引入到微透镜结构表面,与封装材料形成较大的折射率差异,来对产品进行减薄；且表面被封装,可配合多种工艺,如IMD/IMR/表面复合等。(The invention relates to a preparation method of a packaging anti-counterfeiting lens film with a high-refraction coating, which comprises the following preparation steps: step 1: coating a micro-lens array structure on one surface of a transparent substrate layer such as PET (polyethylene terephthalate) by using a UV (ultraviolet) forming process to form a lens layer; coating the other surface with a corresponding micro image-text array structure to form an image-text layer; forming a microlens film; step 2: coating a film on the surface of the spherical lens of the lens layer to form a coating; and step 3: and (3) packaging the lens layer with the coating in the step (2) to form a packaged anti-counterfeiting lens film with a high-refraction coating. According to the invention, the transparent layer coating with high refractive index is introduced to the surface of the micro-lens structure, and forms larger refractive index difference with the packaging material, so that the product is thinned; and the surface is encapsulated to accommodate a variety of processes such as IMD/IMR/surface recombination, etc.)

具有高折射镀层的封装防伪透镜膜制备方法

技术领域

本发明涉及一种降低封装防伪透镜膜厚度的产品制备方法。

背景技术

北京印刷学院黄校军硕士在其硕士学位论文中指出：随着经济科学技术的快速发展，市场竞争变得愈演愈烈，以致假冒伪劣产品频频滋生。证卡票券、各种热销商品商标、标识及包装等纷纷被假冒，消费者经常花了大价钱却买来的是伪劣商品，面对消费者的广泛投诉及造假者对自身品牌的仿冒，这不仅是对生产厂家的损失，也是国家的损失；如今的造假者手段更是越来越先进，这对生产厂家和防伪行业来说也是一个严峻的挑战。商品防伪具有魔高一尺，道高一丈的特点，任何一种防伪技术都是随着应用时间的增加，防伪能力逐渐减弱。市场持续需求具有新颖特征的防伪技术，动态、裸眼立体显示防伪技术是具有新颖防伪功能的技术之一。

其中，2010年美国在其新发行的新版100美元纸钞的安全线上采用了微透镜防伪技术，采用微透镜技术，使防伪标记信息“100”和“自由钟”能够相互变换，具有动感效果，大大提升了防伪效果。

随着防伪透镜膜的应用发展，对薄膜的厚度要求越来越严苛；目前常规生产的薄膜，为了防止透镜磨损、污损失效，需要在透镜的表面涂覆封装层进行封装。

传统直显产品，透镜树脂折射率1.5左右，而空气折射率为1，有0.5的差值，所以直显产品一般较薄；而封装产品因为目前市售UV树脂折射率浮动在1.4-1.65之间，最大差值只有0.15；为了扩大差值，如果选用高折射率UV树脂(折射率1.7以上，差值扩大至0.2以上)，树脂的成本较高；或者选用低折射率UV数值(折射率1.3以下，差值亦扩大至0.2以上)，其树脂成本更高；充分考量成本、价格因素，所以单纯用UV树脂做封装的产品厚度往往在直显产品的2-3倍，影响了防伪透镜膜的使用，特别是对柔性要求较高的场合就很难适用，只能缩小单片防伪透镜膜的尺寸，或者应用在刚性平整产品表面。

针对上述问题，有必要改进防伪透镜膜的封装结构，从而缩减整体膜厚，进一步满足市场应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高折射镀层的封装防伪透镜膜制备方法，以期在保证立体动态防伪显示效果的基础上，有效降低整个产品的厚度。

为达到上述目的，本发明提供了具有高折射镀层的封装防伪透镜膜制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

步骤1：在PET等透明基材层的一面用UV成型工艺涂布微透镜阵列结构，形成透镜层；另一面涂布对应的微图文阵列结构，形成图文层；形成微透镜薄膜；

步骤2：对透镜层的球镜表面进行镀膜，形成镀层；

步骤3：对步骤2的具有镀层的透镜层进行封装，形成具有高折射镀层的封装防伪透镜膜。

作为本发明的进一步改进，所述镀层为高折射率无机或金属镀层，镀层膜材料为硫化锌或氧化铟锡。

进一步的，所述镀层厚度大于二分之一个光波长。

再进一步的，所述封装层与所述具有镀层的防伪透镜膜材料的折射率差异大于0.2。

作为本发明的进一步改进，上述步骤3的封装前，先对步骤2形成的材料待封装表面，进行电晕或等离子处理，再进行步骤3的封装涂布。

进一步的，上述步骤3的封装材料为UV树脂。

作为本发明的进一步改进，上述步骤3的封装，采用含溶剂的湿式涂布。

进一步的，上述步骤3的封装材料为溶剂型亚克力胶，或溶剂型橡胶。

再进一步的，上述步骤3封装后形成的干膜高于所述透镜层球镜顶面厚度为2-100微米。

本发明把高折射率的透明层镀层引入到微透镜结构表面，与封装材料形成较大的折射率差异，使得焦平面成像位置沿产品厚度方向变薄，从而对产品进行减薄。

本发明所形成的具有高折射镀层的封装防伪透镜膜产品可以做到产品薄，且表面被封装，可配合多种工艺，如IMD/IMR/表面复合等。

附图说明

图1为本发明的具有高折射镀层的封装防伪透镜膜使用状态示意图；

图2为本发明的具有高折射镀层的封装防伪透镜膜的结构放大示意图；

附图标记：图文层11、基材层12、透镜层13、镀层14、封装层15。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

本发明的具有高折射镀层的封装防伪透镜膜使用时，如图1所示，由人眼在具有高折射镀层的封装防伪透镜膜1的正面进行观察，可看到放大的图文。

具有高折射镀层的封装防伪透镜膜1的具体结构如图2所示，从下至上分别为图文层11、基材层12、透镜层13、及封装层15；其中，在所述透镜层13的球镜表面设有镀层14。

其中，所述图文层11、基材层12、透镜层13共同组成直显防伪透镜膜。

所述镀层14为高折射率无机或金属镀层，镀层膜材料为硫化锌(ZnS)或氧化铟锡等。

所述封装层15为UV树脂或胶，最终满足产品厚度所需的折射率差异。

所述封装层15，与所述具有镀层14的防伪透镜膜材料的折射率差异大于0.2。

实际制作过程中，所述镀层14采用ZnS时，ZnS镀膜的折射率可见光区域为2.3，而通常透镜层13的UV树脂折射率为1.3-1.7，两者折射率真实差异0.6-1；考虑到ZnS镀膜材料的纯度，其折射率一般也能达到1.9以上，故折射率差异起码大于0.2，远好于常规的封装折射率差异。

本发明的具有高折射镀层的封装防伪透镜膜制备时，主要包括以下步骤：

步骤1：在PET等透明基材层12的一面用UV成型工艺涂布微透镜阵列结构，形成透镜层13；另一面涂布对应的微图文阵列结构，形成图文层11；形成微透镜薄膜。

步骤2：对透镜层13的球镜表面进行镀膜，形成镀层14；

所述镀膜工艺，可以采用真空气相沉积/真空蒸镀工艺来形成硫化锌(ZnS)的镀层14：

真空蒸镀，简称蒸镀，是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。蒸镀是使用较早、用途较广泛的气相沉积技术，具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。

蒸镀的物理过程包括：沉积材料蒸发或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸发源向基片表面输送→气态粒子附着在基片表面形核、长大成固体薄膜→薄膜原子重构或产生化学键合。

将基片放入真空室内，以电阻、电子束、激光等方法加热膜料，使膜料蒸发或升华，气化为具有一定能量(0.1～0.3eV)的粒子(原子、分子或原子团)。气态粒子以基本无碰撞的直线运动飞速传送至基片，到达基片表面的粒子一部分被反射，另一部分吸附在基片上并发生表面扩散，沉积原子之间产生二维碰撞，形成簇团，有的可能在表面短时停留后又蒸发。粒子簇团不断地与扩散粒子相碰撞，或吸附单粒子，或放出单粒子。此过程反复进行，当聚集的粒子数超过某一临界值时就变为稳定的核，再继续吸附扩散粒子而逐步长大，最终通过相邻稳定核的接触、合并，形成连续薄膜。

所述镀膜工艺，也可采用磁控溅射方式将氧化铟锡镀至透镜层13的微透镜结构表面，形成氧化铟锡的镀层14：

磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶(如氧化铟锡)，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。

所述镀层14厚度大于二分之一个光波长；

所述镀层14的厚度为微米级，厚度较薄，一般为0.1微米～5微米，0.1微米为100纳米；本发明中因为成像原因，要求镀层足够薄而不影响光学透过率，所以厚度大于10纳米。

本发明的重点即把高折射率的透明层镀层引入到微透镜结构表面，与封装材料形成较大的折射率差异，来对产品进行减薄。

步骤3：对步骤2的具有镀层14的透镜层13的防伪透镜膜进行封装，形成具有高折射镀层的封装防伪透镜膜。

透镜层13通过UV树脂成型，高折射率的镀层14布置在所述透镜层13的球镜表面；在其表面涂布材料，形成封装层15，对球镜进行封装。

因为所述透镜层13的球镜表面做了高折射率镀层14后表面钝化，不容易和封装材料形成好的亲和力；故需要先对步骤2形成的材料待封装表面，进行电晕或等离子处理，提高亲和力，再进行涂布；或采用含溶剂的的湿式涂布，通过溶剂化反应提高表面活性。

上述各层材料具体要求：

1、图文层11，材质：UV树脂，厚度：>2微米；

2、基材层12；材质：光学级PET，厚度：6-300微米；

3、透镜层13；材质：UV树脂，厚度：5-200微米；

4、镀层14；材质：硫化锌(ZnS)或氧化铟锡等，厚度：大于二分之一光波长；

所述镀层14视产品具体要求而定；镀层14易影响光学透过率和雾度，所以需根据具体的产品设计要求来确定；

5、封装层15；材质：UV树脂或溶剂型亚克力胶/橡胶，厚度：2-100微米(高于所述透镜层13的球镜顶面厚度)；

6、薄膜产品总厚度：20-300微米。

防伪透镜膜结构实施例与对比例

上述封装层15的厚度为突出透镜镀层面的高度，未计算透镜填充部分高度。

其中，所述封装层与镀层折射率差异数值，取决于镀层14的硫化锌的纯度；但即使提高纯度后，获得了较好的折射率差异数值，其成本也较选用高折射率的UV树脂作为封装层要低很多。

防伪透镜膜功能对比

	实施例1	对比例1	实施例2	对比例2	对比例3
						显示效果	好	好	好	好	好
总膜厚度，μm	24	26	38	47	130
						滴水后动态效果	保留	消失	保留	消失	保留

结论：采用本发明的方法制备的具有高折射镀层的封装防伪透镜膜，通过对透镜的球镜进行镀膜，降低折射率，使球镜与封装材料形成较大的折射率差异，可以有效的降低产品厚度，并且保持滴水后动态效果不消失，可配合后期多种工艺加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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同物界定。