全息图像银面移植用活化液和全息图像银面移植方法

技术领域

本发明是关于一种全息图像银面移植用活化液和全息图像银面移植方法，更具体地是关于一种光致抗蚀剂全息图像银面移植用活化液和使用该活化液的全息图像银面移植方法。

背景技术

全息摄影技术具有三维立体效果好、色彩斑斓绚丽以及动态周视等别具一格的特色，因此自问世以来引起了广泛关注。随着全息技术的飞速发展，模压全息技术也应运而生，它是一种集光学、电子机械、表面化学、工艺美术及浮雕印刷等多学科于一体的综合性现代高新技术。模压全息产品具有功能独特、价格低廉、可自动化大批量生产、应用领域十分广泛的优点，主要用于防伪及其包装方面。

模压全息技术的最重要工序之一是制作模压模板，而制作模压模板的关键环节是全息母板的银面移植。即将通过激光照相记录在母板上的全息浮雕图像用银膜“移植”到金属板上，为制作适合模压机模压的模压模板做准备。目前，全息图像银面移植方法的步骤主要包括对全息母板进行敏化处理、活化处理和浸银或喷银处理。

例如，在“全息母板喷银工艺研究”(陈万金，Material Protection，Apr.2001，Vol.34 No.4，42)中提出的银面移植方法包括以下操作：

(1)将安装好已记录了全息图像的光致抗蚀剂板的喷银挂具放在喷银槽中，并反复喷淋去离子水以清洗表面，然后用单嘴喷枪喷覆1号溶液，最后再用去离子水彻底清洗，其中1号溶液含有10克十二烷基硫酸钠和1升水；

(2)用单嘴喷枪喷覆2号溶液，连续喷覆约3-5分钟后用去离子水冲洗，然后用5％的HCl清洗，最后再用去离子水清洗，其中2号溶液含有45克葡萄糖、5.6克SnCl₂、3毫升36％的HCl、2克SnCl₄和150克水；

(3)使用一个喷嘴与3号溶液相连、另一个喷嘴与4号溶液相连的双嘴喷枪同时喷覆3号溶液和4号溶液，在喷覆过程中全息图像会逐渐呈现出来，最后用去离子水清洗图像表面，其中3号溶液起到活化液的作用，含有5克葡萄糖、3.5毫升甲醛、0.5克NaOH、0.5克Pb(CH₃COO)₂和125毫升水，4号溶液含有5.4重量AgNO₃、12.2％NH₄OH、0.5重量％NaOH、0.003重量％Cu(NO₃)₂和余量的水。

在上述银面移植方法的第(3)步操作中喷覆的3号溶液即活化液含有甲醛和醋酸铅，甲醛会对操作者的健康和环境带来危害，而且在银面移植过程中醋酸铅容易在全息母板表面生成棕黑色残渣，不易清理，从而使制得的全息模压模板的质量较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的全息图像银面移植方法对操作者的健康和环境带来危害、制得的全息模压模板的质量差的缺点，提供一种不会对操作者的健康和环境带来危害、可以制得高质量的全息模压模板的全息图像银面移植用活化液。

本发明的另外一个目的是提供使用上述活化液的全息图像银面移植方法。

本发明提供了一种全息图像银面移植用活化液，该活化液含有水和葡萄糖，其中，该活化液还含有高锰酸和/或高锰酸盐，以活化液的总重量为基准，葡萄糖的含量为0.01-15重量％，高锰酸和/或高锰酸盐的含量为0.01-15重量％。

本发明提供了一种全息图像银面移植方法，该方法包括将敏化液施用到全息母板的表面，对全息母板进行敏化；将活化液施用到全息母板的表面，对全息母板进行活化；并且将含有银盐的溶液施用到全息母板的表面，其中，所述活化液为本发明提供的全息图像银面移植用活化液。

与现有的含有甲醛和醋酸铅的活化液相比，本发明提供的全息图像银面移植用活化液不含甲醛和醋酸铅，因此不会对操作者的健康和环境带来危害，而且避免生成棕黑色残渣，从而制得高质量的全息模压模板。因此使用本发明提供的活化液的全息图像的银面移植方法不会对操作者的健康和环境带来危害，而且可以提高全息模压模板的质量。

具体实施方式

本发明提供的全息图像银面移植用活化液含有水和葡萄糖，其中，该活化液还含有高锰酸和/或高锰酸盐，以活化液的总重量为基准，葡萄糖的含量为0.01-15重量％，高锰酸和/或高锰酸盐的含量为0.01-15重量％。

根据本发明提供的活化液，其中，以活化液的总重量为基准，葡萄糖的含量优选为0.01-12重量％，更优选为0.05-10重量％；高锰酸和/或高锰酸盐的含量优选为0.01-12重量％，更优选为0.05-10重量％。活化液的余量为水。

所述高锰酸盐可以使用现有的各种水溶性高锰酸盐，优选为高锰酸的碱金属盐和碱土金属盐中的一种或几种，更优选为高锰酸钠和/或高锰酸钾。

本发明提供的活化液可以采用常规的制备活化液的方法进行制备，例如，按照上述含量将葡萄糖和高锰酸和/或高锰酸盐溶入到水中即可。

本发明提供的活化液不含常规活化液所含有的甲醛和醋酸铅，因此在使用过程中不会对使用者和环境造成危害，而且不会出现棕黑色残渣，有利于提高全息模压模板的质量。

本发明提供的全息图像银面移植方法包括将敏化液施用到全息母板的表面，对全息母板进行敏化；将活化液施用到全息母板的表面，对全息母板进行活化；并且将含有银盐的溶液施用到全息母板的表面，其中，所述活化液为本发明提供的全息图像银面移植用活化液。

由于本发明只涉及对所述活化液的改进，因此对全息图像银面移植方法的其它方面没有特别的限定。

按照本发明提供的全息图像银面移植方法，其中，对所述全息母板的种类没有特别的限定，可以为现有的各种全息母板，例如，所述全息母板可以为记录了全息图像的光致抗蚀剂板。所述光致抗蚀剂板已为本领域技术人员所公知。一般情况下，全息母板通过下列几个步骤制备：在板材上涂上光致抗蚀剂；涂有光致抗蚀剂的板材在光罩下曝光；用显影液将曝光后的板材显影，在板材上形成设定图像，制得记录了全息图像的光致抗蚀剂板即全息母板。在进行银面移植的过程中，可以将所述全息母板安装在喷银挂具上，然后放到喷银槽中。

本发明提供的全息图像银面移植方法在对全息母板进行敏化之前，还可以用表面活性剂溶液对全息母板的表面进行清洗。所述表面活性剂溶液可以为常规的表面活性剂溶液，例如含有表面活性剂和水，以表面活性剂溶液的总重量为基准，表面活性剂的含量为0.01-15重量％，优选为1-12重量％；水的含量为85-99.9重量％，优选为88-99重量％。所述表面活性剂溶液可以采用常规的制备表面活性剂溶液的方法进行制备，例如，按照上述含量将表面活性剂溶入到水中即可。

本发明对所述表面活性剂的种类没有特别的限定，可以使用现有的各种用于清洗全息母板的表面活性剂，优选为不破坏全息母板的表面活性剂，如可以选自皂角素、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯醚和聚乙二醇中的一种或几种。更优选地，先用皂角素溶液清洗全息母板，然后用十二烷基硫酸钠溶液清洗。

表面活性剂溶液的用量可以为常规的用量，只要将全息母板的表面清洗干净即可。对清洗的方式没有特别的限定，但是，优选情况下，使用单嘴喷枪喷淋表面活性剂溶液。喷淋表面活性剂之后，可以用去离子水清洗全息母板的表面。

所述敏化液可以为常规的用于银面移植方法的敏化液，例如含有葡萄糖、SnCl₂、HCl、SnCl₄和水，以敏化液的总重量为基准，葡萄糖的含量为0.5-65重量％，优选为1-60重量％；SnCl₂的含量为0.01-20重量％，优选为0.1-16重量％；SnCl₄的含量为0.01-20重量％，优选为0.1-16重量％；HCl的含量为0.01-20重量％，优选为0.1-16重量％；余量为水。

所述敏化液可以采用常规的制备敏化液的方法进行制备，例如，按照上述含量将葡萄糖、SnCl₂、HCl、SnCl₄溶入到水中即可。优选情况下，先将葡萄糖溶入到一部分水中，然后将SnCl₂和SnCl₄溶入到36％的HCl中，最后将二者混合并加入剩余部分的水，即可制得敏化液。

敏化液的用量可以为常规的用量，只要敏化液布满全息母板的整个表面即可。对敏化的条件以及施用敏化液的方式都没有特别的限定。例如，敏化的时间优选为2-8分钟，更优选为3-5分钟；敏化的温度优选为10-45℃，更优选为15℃-40℃。优选情况下，通过使用单嘴喷枪喷淋敏化液，将敏化液施用到全息母板的表面。喷淋敏化液之后，可以用去离子水清洗全息母板的表面，然后用5重量％的盐酸清洗，最后用去离子水清洗。

按照本发明提供的全息图像银面移植方法，优选将活化液和含有银盐的溶液同时施用到全息母板的表面。施用的方式优选为，使用双嘴喷枪将活化液和含有银盐的溶液同时喷覆在全息母板的表面，其中双嘴喷枪的一个喷嘴与活化液相连，另一个喷嘴与含有银盐的溶液相连。对施用活化液和含有银盐的溶液时的温度没有特别的限定，例如，施用时的温度优选为10-45℃，更优选为15℃-40℃。对活化液和含有银盐的溶液的施用量也没有特别的限定，只要出现完整的全息图像即可。施用活化液和含有银盐的溶液之后，可以用去离子水清洗全息母板的表面。

所述活化液在之前已经得到详细描述，在此不再赘述。

所述含有银盐的溶液的组成已为本领域技术人员所公知，例如，所述含有银盐的溶液含有水溶性银盐、碱性物质和水，以溶液的总重量为基准，水溶性银盐的含量为0.01-20重量％，优选为0.1-18重量％；碱性物质的含量为0.03-30重量％，优选为0.1-26重量％。所述溶液的余量为水。

所述含有银盐的溶液可以采用常规的制备方法进行制备，例如，按照上述含量将水溶性银盐和碱性物质溶入到水中即可。优选情况下，按照上述含量先将水溶性银盐溶于水中，再加入碱性物质。

所述水溶性银盐优选为AgNO₃。所述碱性物质优选为NH₄OH、NaOH和Cu(OH)₂，以溶液的总重量为基准，NH₄OH的含量为0.01-10重量％，NaOH的含量为0.01-10重量％，Cu(OH)₂的含量为0.01-10重量％。在这种情况下，含有银盐的溶液的制备方法为，按照上述含量将AgNO₃溶于水中，加入NH₄OH，当溶液由棕色变澄清时，加入NaOH，若溶液再次变棕色，再加入NH₄OH，最后加入Cu(NO₃)₂。

下面通过实施例来更详细地描述本发明。

实施例1

该实施例用于说明本发明提供的活化液和使用该活化液的全息图像银面移植方法。

将安装好已记录了全息图像的光致抗蚀剂板的喷银挂具放到喷银槽中，首先用单嘴喷枪喷淋0.5重量％的皂角素1分钟，再喷淋去离子水以清洗表面，然后用单嘴喷枪喷淋1重量％的十二烷基硫酸钠溶液，最后再用去离子水清洗表面。

在25℃，用单嘴喷枪喷覆敏化液(40重量％的葡萄糖、4.2重量％的SnCl₂、2重量％的SnCl₄、0.2重量％的HCl和53.6重量％的水)。喷覆4分钟后用去离子水冲洗，然后用5重量％的盐酸清洗，最后再用去离子水清洗。

在25℃，用一个喷嘴与活化液(5重量％的葡萄糖、0.5重量％的高碘酸钾和94.5重量％的水)相连、另一个喷嘴与含有银盐的溶液(5.5重量％的AgNO₃、0.5重量％的NH₄OH、0.5重量％的NaOH、0.02重量％的Cu(OH)₂和93.48重量％的水)相连的双嘴喷枪，在光致抗蚀剂板上同时喷覆活化液和含有银盐的溶液，当逐渐出现清晰完整的全息图像，结束喷覆，最后再用去离子水清洗全息图像表面。

实施例2

该实施例用于说明本发明提供的活化液和使用该活化液的全息图像银面移植方法。

按照与实施例1相同的方法进行全息图像银面移植，不同的是所使用的活化液含有1重量％的葡萄糖、2重量％的高碘酸钾、4重量％的高锰酸和93重量％的水。

实施例3

该实施例用于说明本发明提供的活化液和使用该活化液的全息图像银面移植方法。

按照与实施例1相同的方法进行全息图像银面移植，不同的是所使用的活化液含有8重量％的葡萄糖、2重量％的高碘酸钠和90重量％的水。