專利名稱：微縮圖文的印刷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷技術(shù)，特別是一種微縮圖文的印刷方法。
背景技術(shù)：
縮微印刷是指將特定的圖像和文字以縮微的方式印刷到材料表面，縮微的圖文只有通過(guò)放大鏡或顯微鏡才能將其清晰再現(xiàn)?？s微的特點(diǎn)是能以“字”代“線”，一條細(xì)細(xì)的線段，仔細(xì)看卻是由文字構(gòu)成的，因此文字的高度要縮小到0. 2mm以內(nèi)，如此，縮微印刷對(duì)印刷技術(shù)就有極高的要求。當(dāng)前流行的印刷技術(shù)，主要有柔印、膠印以及凹印等，這些傳統(tǒng)的印刷技術(shù)雖然在宏觀圖案印刷中大顯身手，但對(duì)于微縮圖文的印刷卻無(wú)能為力。目前比較先進(jìn)的美國(guó) Dimatix公司生產(chǎn)的DMPjSOO系列多功能精密數(shù)字材料沉積系統(tǒng)也只能實(shí)現(xiàn)小至50um的形體尺寸和線寬，而且它的印刷成本同樣也是很高。對(duì)于更加精細(xì)的縮微圖文印刷，如高度在數(shù)十微米，最細(xì)線縫在數(shù)微米范圍的微縮圖文，以上所提到的印刷技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微縮圖文的印刷方法，以滿足有關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的需要。本發(fā)明提供的微縮圖文的印刷方法，包括如下步驟將具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板覆蓋在印刷材料表面，以此作為印刷版，通過(guò)噴墨或刮涂等印刷方式，即可獲得具有微縮圖文的印刷材料；所述的具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板制備方法，包括如下步驟(1)在導(dǎo)電基板上涂敷聚合物材料，獲得具有聚合物涂層的導(dǎo)電基板；所述導(dǎo)電基板包括金屬板或者是至少一面具有導(dǎo)電涂層的絕緣板；所述金屬板如鐵板、銅板、鋁板、鎳板或不銹鋼板等；所述絕緣板如PC板、玻璃板或硅片等，所述導(dǎo)電涂層的材料選自金、銀、鈦等，可采用常規(guī)的方法，在絕緣板上進(jìn)行涂層，如浸涂、噴涂、電鍍、濺射、真空蒸鍍或金屬沉淀等， 本發(fā)明不再贅述；所述聚合物材料選自光刻膠、干膜、紫外固化膠、環(huán)氧樹(shù)脂或聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)等，聚合物材料層的厚度要根據(jù)所加工的微圖文結(jié)構(gòu)尺寸和印刷要求來(lái)決定，優(yōu)選的為 20um IOOum ；所述光刻膠可采用市售產(chǎn)品，如Microchem公司SU_8系列產(chǎn)品；所述干膜可采用市售產(chǎn)品，如杜邦公司的FX900系列產(chǎn)品；(2)采用微加工技術(shù)在聚合物涂層上形成微圖文結(jié)構(gòu)，獲得具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板；所述孤島微圖文結(jié)構(gòu)，指的是在聚合物層形成的微圖文結(jié)構(gòu)，孤立的突起在導(dǎo)電基板上，而沒(méi)有微圖文結(jié)構(gòu)的地方的導(dǎo)電基板裸露在外；
所述微加工技術(shù)為常規(guī)的微納米加工技術(shù)，如光學(xué)曝光、激光直寫(xiě)、電子束掃描、 反應(yīng)離子刻蝕、微納米壓印方法等，各技術(shù)的具體工藝過(guò)程本發(fā)明不再贅述。不同的微加工方法有不同的技術(shù)工藝和材料，只要能滿足要求均可以使用。優(yōu)選的采用光學(xué)曝光技術(shù)中掩模光刻的方法。(3)將步驟(2)獲得的具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板，置于電解液中，導(dǎo)電基板為陰極，鎳為陽(yáng)極，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳層，所述鎳層的高度小于聚合物材料層的厚度，可為聚合物材料層厚度的50% 95%，電鑄結(jié)束后，將鎳層與導(dǎo)電基板相剝離，并清洗掉聚合物材料，獲得具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板；所述微電鑄鎳方法的工藝條件如下電解液的組成如下氨基磺酸鎳390g/升；硼酸40g/ 升；氯化鎳4g/升；十二烷基硫酸鈉0. OOlg/升。電鑄條件如下=PH值4. 0-5. 1 ；溫度:38°C _50°C ；本發(fā)明的方法，將微加工制版技術(shù)與傳統(tǒng)印刷技術(shù)相結(jié)合，可以用于小于50微米尺寸微縮圖文的印刷，有效解決了微圖文印刷的技術(shù)難題。具有十分廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為印刷技術(shù)的流程圖。圖2為孤島式微結(jié)構(gòu)示意圖。圖3具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板示意圖。圖4為掩模版結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的方法，包括如下步驟將所獲得的具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10覆蓋在印刷材料7表面，以此作為印刷版，將印刷材料8通過(guò)噴墨或刮涂等方式印刷至材料7表面，即可獲得具有微縮圖文6的印刷材料7。所述的具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10的制備方法，包括如下步驟(1)在導(dǎo)電基板1上涂敷聚合物材料，獲得具有聚合物涂層2的導(dǎo)電基板1 ；(2)采用微加工技術(shù)在聚合物涂層2上形成微圖文結(jié)構(gòu)3，獲得具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)2的導(dǎo)電基板1，所述的微圖文結(jié)構(gòu)3見(jiàn)圖2，其中，微圖文，如圖中的“TC”，孤立的突起在導(dǎo)電基板1上，而沒(méi)有微圖文結(jié)構(gòu)的地方的導(dǎo)電基板1裸露在外；(3)將步驟(2)獲得的具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)3的導(dǎo)電基板，置于電解液中，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳層4，電鑄結(jié)束后，將鎳層4與導(dǎo)電基板相剝離，并清洗掉聚合物材料，獲得具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10 ；所述的具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10見(jiàn)圖3。實(shí)施例1
(1)基板采用硅片，先對(duì)硅片進(jìn)行清洗，并在180°C的烘箱內(nèi)烘4個(gè)小時(shí)以去除表面水分子，通過(guò)濺射機(jī)在硅片表面形成一層厚度在2um的金屬鈦薄膜，在金屬鈦薄膜表面涂覆40um厚度的光刻膠，烘干，獲得具有光刻膠涂層的導(dǎo)電基板，所述光刻膠為美國(guó) MicroChem Corp.生產(chǎn)的 SU-8 系列。(2)采用掩模光刻的方法，在光刻膠涂層上形成微圖文結(jié)構(gòu)所用掩模版如圖4所示，為石英鉻版，掩模版的制備方法，可參考王維軍等“亞半微米鉻掩模版制作技術(shù)研究”文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的方法，其中，微縮文字TC為天臣的拼音縮寫(xiě)，文字高度為38微米線，文字線寬度為 8微米。微縮微字部分為黑色，代表不透光，其余地方為白色，代表透光。曝光機(jī)光功率為20mj/cm2，曝光時(shí)間30秒。( 對(duì)曝光后的SU_8光刻膠進(jìn)行后烘處理，在65°C保溫25分鐘，迅速升至95°C保溫10分鐘。( 利用配套顯影液對(duì)膠版顯影8 分鐘，得到如圖2所示的微文字陣列結(jié)構(gòu)，沒(méi)有微文字結(jié)構(gòu)地方的導(dǎo)電層裸露出來(lái)，為孤島式結(jié)構(gòu)；(3)將步驟(2)獲得的具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板，置于電解液中，導(dǎo)電基板為陰極，鎳為陽(yáng)極，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳層，所述鎳層的高度小于光刻膠層的厚度，為光刻膠層的厚度的90%，電鑄結(jié)束后，將鎳層與導(dǎo)電基板1相剝離，并清洗掉光刻膠，獲得具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10 ；所述微電鑄鎳方法的工藝條件如下電解液的組成如下氨基磺酸鎳390g/升；硼酸40g/ 升；氯化鎳4g/升；十二烷基硫酸鈉0. OOlg/升。電鑄條件如下pH值4. 0 ；溫度38°C ；(4)將具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10覆蓋在印刷材料7表面，以此作為印刷版， 通過(guò)噴墨印刷方式即可獲得具有微縮圖文的印刷材料。其中，具有鏤空縮微圖文的鎳板的厚度為36微米，最細(xì)線縫為8微米。實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相同的方法，其中，步驟(3)中，將步驟(2)獲得的具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板，置于電解液中，導(dǎo)電基板為陰極，鎳為陽(yáng)極，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳柱，所述鎳柱的高度小于光刻膠層的厚度，為光刻膠層的厚度的 50%。電鑄條件如下pH值5. 1 ；溫度50°C。將具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)5的鎳板10覆蓋在印刷材料7表面，以此作為印刷版，通過(guò)刮涂印刷方式，即可獲得具有微縮圖文的印刷材料。其中，具有鏤空縮微圖文的鎳板的厚度為20微米，最細(xì)線縫為8微米。
權(quán)利要求
1.微縮圖文的印刷方法，其特征在于，包括如下步驟將具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板覆蓋在印刷材料表面，通過(guò)噴墨或刮涂等印刷方式，即可獲得具有微縮圖文的印刷材料；所述的具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板制備方法，包括如下步驟(1)在導(dǎo)電基板上涂敷聚合物材料，獲得具有聚合物涂層的導(dǎo)電基板；(2)采用微加工技術(shù)在聚合物涂層上形成微圖文結(jié)構(gòu)，獲得具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板；(3)將步驟(2)獲得的具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板，置于電解液中，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳層，所述鎳層的高度小于光刻膠層的厚度，電鑄結(jié)束后，將鎳層與導(dǎo)電基板相剝離，清洗掉聚合物材料，獲得具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電基板為金屬板或者是至少一面具有導(dǎo)電涂層的絕緣板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述金屬板為鐵板、銅板、鋁板、鎳板或不銹鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述絕緣板為PC板、玻璃板或硅片，所述導(dǎo)電涂層的材料選自金、銀、銅、鋁或鈦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物材料選自光刻膠、干膜、紫外固化膠、環(huán)氧樹(shù)脂或聚甲基丙烯酸甲酯，聚合物材料層的厚度為20um lOOum。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟( 采用光學(xué)掩模光刻的方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，將步驟( 獲得的具有孤島微圖文結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板，置于電解液中，導(dǎo)電基板為陰極，鎳為陽(yáng)極，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳層，所述鎳層的高度為聚合物材料層厚度的50% 95%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述微電鑄鎳方法的工藝條件如下電解液的組成如下氨基磺酸鎳390g/升，硼酸40g/升，氯化鎳4g/升，十二烷基硫酸鈉0. OOlg/ 升，電鑄條件如下:pH值4. 0-5. 1 ；溫度:38°C -500C0
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微縮圖文的印刷方法，包括如下步驟將具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板覆蓋在印刷材料表面，通過(guò)噴墨或刮涂等印刷方式，獲得具有微縮圖文的印刷材料；具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板制備方法如下步驟(1)在導(dǎo)電基板上涂敷聚合物材料，(2)采用微加工技術(shù)在聚合物涂層上形成微圖文結(jié)構(gòu)，(3)將步驟(2)獲得的導(dǎo)電基板，進(jìn)行微電鑄鎳，在孤島微圖文結(jié)構(gòu)的空隙中，形成鎳層，鎳層的高度小于光刻膠層的厚度，將鎳層與導(dǎo)電基板剝離，清洗掉聚合物材料，獲得具有鏤空微圖文結(jié)構(gòu)的鎳板。本發(fā)明將微加工制版技術(shù)與傳統(tǒng)印刷技術(shù)相結(jié)合，可以用于小于50微米尺寸微縮圖文的印刷，有效解決了微圖文印刷的技術(shù)難題。具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B41M3/00GK102229292SQ2011100742
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者莊孝磊, 徐良衡, 盛志棟, 高蕓 申請(qǐng)人:上海復(fù)旦天臣新技術(shù)有限公司