專利名稱：采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法。
背景技術(shù)：
縮微文字作為一種特殊工藝品已有較長歷史，早期由人工刻制縮微文字作為藝術(shù)品，近年來又用現(xiàn)代印刷技術(shù)制作縮微文字，并且將其作為一種防偽措施已經(jīng)應(yīng)用于人民幣、證件、商品等的防偽標(biāo)識中。如新版第五套人民幣首次將縮微漢字作為防偽措施應(yīng)用于人民幣，在其各種面值鈔票的背面下方都印有一行縮微漢字“人民幣人民幣人民幣......”，這些漢字的字高尺寸大約為400微米左右。由于漢字的特殊結(jié)構(gòu)和繁多的筆劃，使得即使采用最先進(jìn)的印刷技術(shù)，也難以使?jié)h字的尺寸縮得很小。已有技術(shù)所能達(dá)到的最小的縮微漢字的字高尺寸在200微米左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決的問題是克服現(xiàn)有漢字縮微技術(shù)的局限，提供一種制作方法獨(dú)特新穎，使制作的縮微漢字尺寸大為縮小，并且制作精度很高的采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法，其特點(diǎn)在于采用微光刻技術(shù)中制作光刻掩模的設(shè)備和工藝來制作縮微漢字，首先用計算機(jī)輸入文字，再用光刻掩模制版設(shè)備將漢字圖案經(jīng)曝光工藝轉(zhuǎn)移到勻膠鉻版上，再經(jīng)顯影、腐蝕、去膠等工藝在鉻版上形成縮微漢字圖案，其主要步驟如下(1)計算機(jī)輸入漢字用計算機(jī)輸入要制作縮微文字的漢字，并排列成所要求的行列圖案或其他圖案，再將整個文字圖案整體縮小，使單個漢字尺寸縮小到所要求的尺寸。
(2)計算機(jī)文件拷入制版設(shè)備將計算機(jī)繪制的縮微漢字圖案文件拷入激光直寫系統(tǒng)或電子束曝光機(jī)等高精度光刻掩模制版設(shè)備的控制計算機(jī)中。
(3)曝光用光刻掩模制版設(shè)備，在其計算機(jī)控制下，按照輸入的縮微漢字圖案對勻膠鉻版或光刻膠版上的光刻膠膜層進(jìn)行曝光。此步驟將計算機(jī)繪制的縮微漢字圖案轉(zhuǎn)移到勻膠鉻版或光刻膠版上的光刻膠膜層上；(4)顯影將曝光完成后的勻膠鉻版或光刻膠版放入顯影液中進(jìn)行顯影。顯影后曝光處的光刻膠被顯影液溶解，露出下面的鉻膜層；未曝光處的光刻膠仍然存在。此步驟在勻膠鉻版或光刻膠版的光刻膠膜層上形成了縮微漢字圖案；(5)腐蝕將顯影后的勻膠鉻版放入鉻腐蝕液中，腐蝕掉已曝光處經(jīng)顯影后露出來的鉻膜層，而未曝光處由于光刻膠仍然存在，保護(hù)下面的鉻膜層不被腐蝕。此步驟在勻膠鉻版的鉻膜層上形成了縮微漢字圖案。
(6)去膠將腐蝕鉻后的勻膠鉻版放入去膠液中，去除上面殘留的所有光刻膠，再清洗干凈，得到載有所制作的縮微漢字圖案的鉻版(鉻版是含有基片和鉻膜層的版)。
此外，本發(fā)明通過以上步驟(1)、(2)、(3)、(4)得到光刻膠膜層上的縮微漢字圖案后，采用已有技術(shù)中的電鑄金屬模板、模壓復(fù)制等技術(shù)即可將縮微漢字復(fù)制到塑料膜片上，得到縮微漢字圖案的批量復(fù)制作品。
上述的勻膠鉻版由下層的透明基片、中間層的鉻膜層和上面層的光刻膠膜層構(gòu)成。用以批量復(fù)制的光刻膠圖形的制作，由于不需要勻膠鉻版中的鉻膜層，本發(fā)明可以采用勻膠鉻版而只用它的光刻膠膜層，也可以采用在透明基片上只涂有光刻膠膜層的光刻膠版。光刻膠版由透明基片和光刻膠膜層構(gòu)成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明突破了已有技術(shù)制作縮微漢字的極限，使制作的漢字字高尺寸可以小到16微米以下，在1平方毫米的面積內(nèi)可以排列數(shù)千個以上的漢字，并且在顯微鏡下觀察，制作的縮微漢字筆劃非常清晰，精度高。


圖1為本發(fā)明的主要工藝流程圖；圖2為本發(fā)明所用的勻膠鉻版的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所用的光刻膠版的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明制作縮微漢字的過程是首先用計算機(jī)輸入文字，再用光刻掩模制版設(shè)備將漢字圖案經(jīng)曝光工藝轉(zhuǎn)移到勻膠鉻版或光刻膠版上，再經(jīng)顯影、腐蝕、去膠等工藝在鉻版上形成縮微漢字圖案。
如圖2所示，勻膠鉻版由下層的透明基片1、中間層的鉻膜層2和上面層的光刻膠膜層3構(gòu)成。
如圖3所示，光刻膠版由下層的透明基片1’和上面層的光刻膠膜層2’構(gòu)成。
本發(fā)明的一個實施例是將正式發(fā)表的毛澤東詩詞72首(錄自中央文獻(xiàn)出版社《毛澤東詩詞全編鑒賞》2003年12月第1版)共六千多個漢字用激光直寫制版設(shè)備縮微制作在1平方毫米面積的鉻版上。
首先將毛澤東詩詞的六千多個漢字輸入到計算機(jī)中，排列成79行80列，包括標(biāo)點(diǎn)、空格及題款共6320字，再將所有文字縮小在尺寸標(biāo)注為1平方毫米×1平方毫米的矩形面積內(nèi)，然后將此文字圖案文件拷入激光直寫制版設(shè)備的控制計算機(jī)中，用激光直寫制版設(shè)備將所設(shè)計的文字圖案曝光在一塊勻膠鉻版上，再經(jīng)顯影、腐蝕、去膠等工藝，在鉻版上形成總面積為1平方毫米的毛澤東詩詞縮微文字圖案。在顯微鏡下觀察，制作的文字筆劃非常清晰，單個漢字的字高尺寸僅有不到12微米，縮微漢字密度達(dá)到6320字/平方毫米。與已有縮微文字相比，這是迄今所見到的尺寸最小字?jǐn)?shù)最多密度最大的縮微漢字。
本實施例制作的縮微漢字圖案的復(fù)制將經(jīng)過制版設(shè)備曝光及顯影工藝后，在光刻膠膜層上形成的毛澤東詩詞縮微圖案，利用已有技術(shù)電鑄金屬模板和模壓復(fù)制等工藝，復(fù)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寫制版設(shè)備更高的電子束曝光機(jī)來制作縮微漢字，將使縮微漢字的尺寸進(jìn)一步縮小，密度進(jìn)一步增大。
本發(fā)明可用于制作縮微文字和縮微圖案的工藝品，也可用于制作縮微文字和縮微圖案的防偽標(biāo)識。利用本發(fā)明漢字縮微方法可以使單位面積內(nèi)制作的漢字信息含量很高，難以復(fù)制和偽造。如在防偽標(biāo)識中的一個不起眼的小點(diǎn)內(nèi)，可以包含數(shù)十個、數(shù)百個甚至數(shù)千個漢字的信息，這些信息可以是公司簡介、特殊文字等任意內(nèi)容。這種漢字縮微方法具有廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法，其特征在于主要包括以下制作步驟(1)用計算機(jī)輸入要縮微的漢字，排列好各個漢字的位置，并縮小到所需的尺寸；(2)將計算機(jī)繪制的縮微漢字圖案文件拷入激光直寫系統(tǒng)或電子束曝光機(jī)等高精度光刻掩模制版設(shè)備的控制計算機(jī)中；(3)用光刻掩模制版設(shè)備，在計算機(jī)控制下，按照輸入的縮微漢字圖案對勻膠鉻版或光刻膠版上的光刻膠膜層進(jìn)行曝光；(4)將曝光完成的勻膠鉻版或光刻膠版放入顯影液中進(jìn)行顯影，在光刻膠膜層上形成縮微漢字圖案；(5)將顯影后的勻膠鉻版或光刻膠版放入鉻腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，在鉻膜層上形成縮微漢字圖案；(6)將腐蝕后的勻膠鉻版或光刻膠版放入去膠液中，去除上面殘留的所有光刻膠，再清洗干凈，得到載有所制作的縮微漢字圖案的鉻版。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法，其特征在于通過以上步驟(1)、(2)、(3)、(4)得到光刻膠膜層上的縮微漢字圖案后，繼續(xù)采用已有技術(shù)中的電鑄金屬模板、模壓復(fù)制等技術(shù)即可將縮微漢字復(fù)制到塑料膜片上，得到縮微漢字圖案的批量復(fù)制作品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法，其特征在于所述的勻膠鉻版由下層的透明基片、中間層的鉻膜層和上面層的光刻膠膜層構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法，其特征在于所述的光刻膠版由透明基片和光刻膠膜層構(gòu)成。
全文摘要
采用微光刻技術(shù)制作縮微漢字的方法，利用微光刻技術(shù)中的光刻掩模制作工藝，首先通過計算機(jī)輸入漢字，再用光刻掩模制版設(shè)備將縮微漢字圖案曝光到勻膠鉻版上，然后經(jīng)過顯影、腐蝕、去膠等工藝，在鉻版上形成縮微漢字圖案。此技術(shù)突破了現(xiàn)有漢字縮微技術(shù)的極限，使制作的縮微漢字的字高尺寸可以小到16微米以下，在1平方毫米的面積內(nèi)可以容納數(shù)千個以上的漢字，還可以用已有模壓技術(shù)復(fù)制所制作的縮微漢字，本發(fā)明可用于制作縮微文字和縮微圖案的工藝品及防偽標(biāo)識等，具有獨(dú)特新穎，使制作的縮微漢字尺寸大為縮小，并且制作精度很高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G03F7/20GK1687846SQ20051001168
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月9日
發(fā)明者侯德勝, 趙澤宇, 劉強(qiáng) 申請人:中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所