專利名稱：亞波長光柵導模共振防偽商標及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種亞波長光柵導模共振防偽商標及其制作方法，屬于商標防偽技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在我國從計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)入市場經(jīng)濟，并融入全球經(jīng)濟高速發(fā)展時期，商品生產(chǎn)發(fā)展極快，產(chǎn)品琳瑯滿目，新產(chǎn)品也不斷出現(xiàn)，盡管注冊商標制度已建立，但是冒牌商標產(chǎn)品屢禁不止，阻礙和影響了市場經(jīng)濟規(guī)范化發(fā)展，迫切需要打擊冒牌產(chǎn)品，同時也迫切需要發(fā)展防偽商標，以規(guī)范商品經(jīng)濟和商品市場發(fā)展。目前已有激光全息防偽注冊商標、電碼防偽注冊商標和衍射光柵防偽商標等等，這些防偽注冊商標物理原理簡單，制作方便，成本較低，利于廣泛推廣應用，這是它的優(yōu)點，正是這些優(yōu)點，帶來了容易被仿造，防偽效果不好的缺點，使防偽商標起不了真正的防偽作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種亞波長光柵導模共振防偽注冊商標及其制作方法，該方法技術(shù)原理復雜，但生產(chǎn)工藝相對簡單，不易被仿造，防偽效果極好。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種亞波長光柵導模共振防偽注冊商標，由注冊商標基板、普通注冊商標圖形、商標注冊單位名稱和防偽區(qū)域，以及涂在商標基板下面的吸光不干膠層，其特點在于在防偽區(qū)域中有特定方向范圍內(nèi)可視見的具有防偽功能的單色圖形或字、字母，這些圖形或字、字母都是由壓制的單方向長短不一的若干條亞波長光柵。
所述的在注冊商標基板上壓制的一種光柵，其周期為t，t值為0.25-0.55μm，并且基板的材料折射率ng、光柵層的等效折射率ne、入射角θ、光波波長λ、光柵高度h1和基板的底層厚度h2有以下關系h1=λ/(2ne2-sin2θ)]]>h2=λ/(2ng2-sin2θ)]]>基板的材料折射率ng值為1.100-1.800，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.600，入射角θ值為±15°，光波波長λ值為0.405-0.700μm，光柵高度h1值為0.15-0.30μm，基板的底層厚度h2值為0.01-0.20μm。在有TE偏振的白光照射下，亞波長光柵產(chǎn)生了導模共振，可在注冊商標的正前方±15°范圍內(nèi)觀察到很亮的紅色或綠色單色防偽效果極好的防偽字母。
所述的在注冊商標基板上壓制的另一種光柵，其周期為t′，t′值為0.20-0.75μm，在壓制的光柵上表面蓋一層透明的塑料薄膜，并且基板的材料折射率ns、光柵層的等效折射率ne、覆蓋層(8)折射率ng、入射角θ、光波波長λ′、覆蓋層高度h1′、光柵厚度h2′和基板的底層高度h3′有以下關系h1′=λ′/(2ng2-sin2θ)]]>h2′=λ′/(2ne2-sin2θ)]]>h3′=λ′/(2ns2-sin2θ)]]>基板的材料折射率ns值為1.200-2.000，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.800，覆蓋層折射率ng值為1.200-2.000，入射角θ值為±15°，光波波長λ′值為0.25-0.70μm，光柵高度h1′值為0.01-0.200μm，基板的底層厚度h2′值為0.05-0.30μm，覆蓋層高度h3′值為0.1 0-0.40μm。在有TE偏振的白光照射下，亞波長光柵產(chǎn)生了導模共振，可在注冊商標的正前方±15°范圍內(nèi)透過覆蓋層觀察到很亮的紅色或綠色單色防偽效果極好的防偽字母。
制作上述亞波長光柵導模共振防偽商標的方法，其特征還在于防偽區(qū)域中帶光柵的字母制作方法和步驟是，第一步用常規(guī)超微細光刻和刻蝕方法及工藝，在鋼或銅、石英材料上制作出與設計尺寸相同的模子；第二步再用滾壓或壓制方法與工藝，再在基板上的防偽區(qū)域中制作出由光柵組成的字母；第三步在壓制的光柵表面上覆蓋一層透明的塑料薄膜。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點使用該亞波長光柵導模共振防偽商標時，盡管其生產(chǎn)工藝相對簡單，制作方便，成本也較低，但由于它的設計技術(shù)原理復雜，并與多個因素相關，一旦制作參數(shù)被確定，就不易被仿造，因此是一種利于廣泛應用防偽效果極好的防偽注冊商標。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中具有防偽功能局部區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖；圖3為圖2防偽功能區(qū)域中一局部細節(jié)I字AA剖面一種結(jié)構(gòu)放大圖；圖4為圖3剖面結(jié)構(gòu)原理的一種實施例防偽區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖；圖5為圖2防偽功能區(qū)域中一局部細節(jié)I字AA剖面另一種結(jié)構(gòu)放大圖；圖6為圖5剖面結(jié)構(gòu)原理的另一種實施例防偽區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明亞波長光柵導模共振防偽商標由半透明可視見的注冊商標基板1、普通注冊商標圖形2、商標注冊單位名稱3和具有防偽功能區(qū)域4組成，注冊商標基板1是一半透明的塑料薄膜，厚度為0.02-0.5mm，大小5×5-30×30mm，其形狀為矩形或方形、圓形、橢圓形、菱形或多邊形；普通注冊商標圖形2是由注冊商標單位所設計的商標圖形，用印制的方法將圖形印刷到薄膜上，是任何方向和情況都是可視見的；商標注冊單位名稱3是商標注冊單位的全稱或簡稱，與商標圖形2一樣，用印制的方法將名稱印刷到薄膜上，是任何方向和情況都是可視見的；除可視見的注冊商標圖形2和商標注冊單位名稱3以外，還作有只有特定范圍方向可視見單色圖形或字、字母的防偽區(qū)域4，在該區(qū)域中的圖形或字和字母5具有防偽功能。
如圖2所示，為圖1中具有防偽功能局部區(qū)域4結(jié)構(gòu)放大圖，圖中是對字母I 5進行了結(jié)構(gòu)放大，由圖2可見I字是由壓制的單方向長短不一若干條亞波長光柵6構(gòu)成，光柵條數(shù)和長短由字母或圖形尺寸決定，光柵條數(shù)等于字母或圖形尺寸除以光柵周期t。
如圖3所示，為圖2防偽功能區(qū)域中一局部細節(jié)I字AA剖面一種結(jié)構(gòu)放大圖，在可視的注冊商標基板1下涂有一層吸光不干膠7，可用于和產(chǎn)品或產(chǎn)品外包裝粘貼；在注冊商標基板1的防偽功能區(qū)域4上壓制的光柵，其周期為t，并且基板1的材料折射率ng、光柵層的等效折射率ne、入射角θ、光波波長λ、光柵高度h1和基板1的底層厚度h2有以下關系h1=λ/(2ne2-sin2θ)]]>h2=λ/(2ng2-sin2θ)]]>基板1在TE光照射下，可在注冊商標的正前方±15°范圍內(nèi)觀察到很亮的紅色或綠色或其它單色防偽字母，這是由于射入TE偏振的白光，經(jīng)亞波長光柵產(chǎn)生了導模共振，其中有一窄波段的光能沒有透過基板1的底層或被吸收，光能無損耗全部反射出來，因而可看到很亮的紅色或綠色或其它單色防偽字母。
如圖4所示，是本發(fā)明應用圖3剖面結(jié)構(gòu)原理的一種實施例防偽區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖，在可視的注冊商標基板1下涂有一層吸光不干膠7，可用于和產(chǎn)品或產(chǎn)品外包裝粘貼；在注冊商標基板1的偽功能區(qū)域4上壓制了光柵，由光柵組成的字母CASIOE 5是中科院光電所英文的第一個字母，其光柵周期為t，t值為0.25-0.55μm，該防偽功能區(qū)域帶光柵的字母制作方法和步驟是第一步用常規(guī)超微細光刻和刻蝕方法及工藝，在鋼或銅、石英材料上制作出與設計尺寸相同的模子；第二步再用滾壓或壓制方法與工藝，在基板1上制作出防偽功能區(qū)域4上由光柵組成的字母。并且基板1的材料折射率ng、光柵層的等效折射率ne、入射角θ、光波波長λ、光柵高度h1和基板1的底層厚度h2有以下關系h1=λ/(2ne2-sin2θ)]]>
h2=λ/(2ng2-sin2θ)]]>基板1的材料折射率ng值為1.100-1.800，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.600，入射角θ值為±15°，光波波長λ值為0.405-0.700μm，光柵高度h1值為0.15-0.30μm，基板1的底層厚度h2值為0.01-0.20μm。
在TE光照射下，可在注冊商標的正前方±15°范圍內(nèi)觀察到很亮的其中一種紅色單色防偽字母，這是由于射入TE偏振的白光，經(jīng)亞波長光柵產(chǎn)生了導模共振，其中有一窄波段的紅光沒有透過基板1的底層或被吸收，紅光無損耗全部反射出來，因而可看到很亮的紅色單色防偽字母。
如圖5所示，為圖2防偽功能區(qū)域中一局部細節(jié)I字AA剖面另一種結(jié)構(gòu)放大圖，在防偽功能區(qū)域4的上表面蓋一層透明的塑料薄膜8，在可視的注冊商標基板1下涂有一層吸光不干膠7，可用于和產(chǎn)品或產(chǎn)品外包裝粘貼。在注冊商標基板1的防偽功能區(qū)域4上壓制的光柵，其周期為t′，并且基板1的材料折射率ns、光柵層的等效折射率ne、覆蓋層8折射率ng、入射角θ、光柵高度h1′、光波波長λ′、基板1的底層厚度h2′和覆蓋層高度h3′有以下關系h1′=λ′/(2ne2-sin2θ)]]>h2′=λ′/(2ns2-sin2θ)]]>h3′=λ′/(2ng2-sin2θ)]]>基板1在TE光照射下，可在注冊商標的正前方±15°范圍內(nèi)觀察到很亮的紅色或綠色或其它單色防偽字母，這是由于射入TE偏振的白光，經(jīng)亞波長光柵產(chǎn)生了導模共振，其中有一窄波段的光能沒有透過基板1的底層或被吸收，光能無損耗全部通過覆蓋層8反射出來，因而可看到很亮的紅色或綠色或其它單色防偽字母。
如圖6所示，是本發(fā)明應用圖5剖面結(jié)構(gòu)原理的另一種實施例防偽區(qū)域結(jié)構(gòu)放大圖，在可視的注冊商標基板1下涂有一層吸光不干膠7，可用于和產(chǎn)品或產(chǎn)品外包裝粘貼；在注冊商標基板1的防偽功能區(qū)域4上壓制了光柵，由光柵組成的字母CASIOE 5是中科院光電所英文的第一個字母，其光柵周期為t′，t′值為0.20-0.75μm，在防偽功能區(qū)域4的上表面還蓋一層透明的塑料薄膜8。該防偽功能區(qū)域帶光柵的字母制作方法和步驟是第一步用常規(guī)超微細光刻和刻蝕方法及工藝，在鋼或銅、石英材料上制作出與設計尺寸相同的模子；第二步再用滾壓或壓制方法與工藝，在基板1上制作出防偽功能區(qū)域4上由光柵組成的字母；第三步在壓制的光柵表面上在覆蓋一層透明的塑料薄膜8。并且基板1的材料折射率ns、光柵層的等效折射率ne、覆蓋層8折射率ng、入射角θ、光柵高度h1′、光波波長λ′、基板1的底層厚度h2′和覆蓋層高度h3′有以下關系h1′=λ′/(2ne2-sin2θ)]]>h2′=λ′/(2ns2-sin2θ)]]>h3′=λ′/(2ng2-sin2θ)]]>基板1的材料折射率ns值為1.200-2.000，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.800，覆蓋層折射率ng值為1.200-2.000，入射角θ值為±15°，光波波長λ′值為0.25-0.70μm，光柵高度h1′值為0.01-0.200μm，基板1的底層厚度h2′值為0.05-0.30μm，覆蓋層高度h3′值為0.10-0.40μm。在TE光照射下，可在注冊商標的正前方±15°范圍內(nèi)觀察到很亮的其中一種紅色單色防偽字母，這是由于射入TE偏振的白光，經(jīng)亞波長光柵產(chǎn)生了導模共振，其中有一窄波段的紅光沒有透過基板1的底層或被吸收，紅光無損耗全部通過覆蓋層8反射出來，因而可看到很亮的紅色單色防偽字母。
權(quán)利要求
1.一種亞波長光柵導模共振防偽商標，由注冊商標基板(1)、普通注冊商標圖形(2)、商標注冊單位名稱(3)和防偽區(qū)域(4)，以及涂在商標基板(1)下面的吸光不干膠層(7)組成，其特征在于防偽區(qū)域(4)中有特定方向范圍內(nèi)可視見的具有防偽功能的單色圖形或字、字母，這些圖形或字、字母都是由壓制的單方向長短不一的若干條亞波長光柵(6)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞波長光柵導模共振防偽商標，其特征還在于所述的在注冊商標基板(1)上壓制的一種光柵(6)周期為0.25-0.55μm，并且基板(1)的材料折射率ng、光柵層的等效折射率ne、入射角θ、光波波長λ、光柵高度h1和基板(1)的底層厚度h2有以下關系h1=λ/(2ne2-sin2(θ))]]>h2=λ/(2ng2-sin2θ)]]>其中基板(1)的材料折射率ng值為1.100-1.800，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.600，入射角θ值為±15°，光波波長λ值為0.405-0.700μm，光柵高度h1值為0.15-0.30μm，基板(1)的底層厚度h2值為0.01-0.20μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞波長光柵導模共振防偽商標，其特征還在于所述的在注冊商標基板(1)上壓制的另一種光柵(6)周期值為0.20-0.75μm，在壓制的光柵(6)上表面還覆蓋一層透明的塑料薄膜(8)，并且基板(1)的材料折射率ns、光柵層的等效折射率ne、覆蓋層(8)折射率ng、入射角θ、光波波長λ′、光柵高度h1′、基板(1)的底層厚度h2′和覆蓋層高度h3′有以下關系h1′=λ′/(2ne2-sin2θ)]]>h2′=λ′(2/ns2-sin2θ)]]>h3′=λ′/(2ng2-sin2θ)]]>基板(1)的材料折射率ns值為1.200-2.000，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.800，覆蓋層折射率ng值為1.200-2.000，入射角θ值為±15°，光波波長λ′值為0.25-0.70μm，光柵高度h1′值為0.01-0.200μm，基板(1)的底層厚度h2′值為0.05-0.30μm，覆蓋層高度h3′值為0.10-0.40μm。
4.一種制作亞波長光柵導模共振防偽商標的方法，其特征在于包括下列步驟(1)用常規(guī)超微細光刻和刻蝕方法及工藝，在鋼或銅、石英材料上制作出與設計尺寸相同的模子；(2)再用滾壓或壓制方法與工藝，在基板(1)上的防偽區(qū)域(4)中制作出由光柵組成的字母。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作亞波長光柵導模共振防偽商標的方法，其特征還在于包括下列步驟在步驟(2)后在壓制的光柵表面上覆蓋一層透明的塑料薄膜(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作亞波長光柵導模共振防偽商標的方法，其特征在于所述的光柵周期值為0.25-0.55μm，并且基板(1)的材料折射率ng、光柵層的等效折射率ne、入射角θ、光波波長λ、光柵高度h1和基板(1)的底層厚度h2有以下關系h1=λ/(2ne2-sin2θ)]]>h2=λ/(2ng2-sin2θ)]]>其中基板(1)的材料折射率ng值為1.100-1.800，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.600，入射角θ值為±15°，光波波長λ值為0.405-0.700μm，光柵高度h1值為0.15-0.30μm，基板(1)的底層厚度h2值為0.01-0.20μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作亞波長光柵導模共振防偽商標的方法，其特征在于所述的光柵其周期值為0.20-0.75μm，在壓制的光柵(6)上表面還覆蓋一層透明的塑料薄膜(8)，并且基板(1)的材料折射率ns、光柵層的等效折射率ne、覆蓋層(8)折射率ng、入射角θ、光波波長λ′、光柵高度h1′、基板(1)的底層厚度h2′和覆蓋層高度h3′有以下關系h1′=λ′/(2ne2-sin2θ)]]>h2′=λ′/(2ns2-sin2θ)]]>h3′=λ′/(2ng2-sin2θ)]]>基板(1)的材料折射率ns值為1.200-2.000，光柵層的等效折射率ne值為1.200-1.800，覆蓋層折射率ng值為1.200-2.000，入射角θ值為±15°，光波波長λ′值為0.25-0.70μm，光柵高度h1′值為0.01-0.200μm，基板(1)的底層厚度h2′值為0.05-0.30μm，覆蓋層高度h3′值為0.10-0.40μm。
全文摘要
亞波長光柵導模共振防偽注冊商標及其制作方法，由商標基板(1)、普通商標圖形(2)、商標注冊單位名稱(3)和防偽區(qū)域(4)，以及涂在商標基板(1)下面的吸光不干膠層(7)組成，其特征在于防偽區(qū)域(4)中有特定方向范圍內(nèi)可視見的具有防偽功能的圖形或字、字母，這些圖形或字、字母都是由壓制的單方向長短不一的若干條亞波長光柵(6)構(gòu)成。在商標正前方能觀察到全亮的一種單色防偽圖形或字、字母，這是由于亞波長光柵(6)產(chǎn)生了導模共振，由于導模共振與商標基板(1)材料折射率n、光柵周期t和光柵高度h等多個因素有關，因而不易被仿造冒牌，防偽效果極好。
文檔編號G09F3/02GK1629903SQ200310121489
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者秦濤, 陳旭南, 石建平, 陳獻忠 申請人:中國科學院光電技術(shù)研究所