专利摘要

本实用新型涉及一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，属于微结构防伪技术领域，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底，一侧设有结构色微缩图案层，另一侧设有微透镜阵列层；所述结构色微缩图案层上设有变形的周期性微纳米圆柱状结构。本实用新型的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜可实现同时具有动态变化效果，又具有随角异色功能的新型防伪效果，不仅具有重要的科研价值，而且具有很大的应用价值。

权利要求

1.一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：包括聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底，一侧设有结构色微缩图案层，另一侧设有微透镜阵列层；所述结构色微缩图案层上设有变形的周期性微纳米圆柱状结构。

2.根据权利要求1所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述变形指的是圆柱边缘发生变形。

3.根据权利要求2所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述圆柱边缘发生变形指的是圆柱的边缘形成一定曲率半径，所述曲率半径为50-150nm。

4.根据权利要求3所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述周期性微纳米圆柱状结构的周期为200-800nm，周期性微纳米圆柱状结构中圆柱的直径为200-500nm，圆柱高度为150-500nm。

5.根据权利要求4所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述微透镜阵列层中微透镜的孔径大小为30-80μm；焦距为80-100μm。

6.根据权利要求5所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述微透镜阵列层中微透镜的孔径大小为56μm，所述微透镜阵列层中微透镜的焦距为90.15μm。

7.根据权利要求6所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底的厚度为70-100μm。

8.根据权利要求7所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底的厚度为90μm。

9.根据权利要求8所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述结构色微缩图案薄膜中的结构色微缩图案的单元大小为20-30μm，间距为10-30μm。

10.根据权利要求9所述的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：所述结构色微缩图案层中的结构色微缩图案的单元大小为26μm，间距为20μm。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结构色防伪薄膜，具体涉及一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，属于微结构防伪技术领域。

背景技术

近年来，基于微透镜阵列的动态3D成像技术的应用已经延伸至印刷包装领域，并成为印刷包装行业研发的热点，对于动态立体防伪图像的研究具有重要科学及实践意义，但目前面临技术成熟度不高、图案变化单一以及难以实现快速制备等问题。

针对上述问题，中国发明专利CN109285439A提出了一种采用两级凹凸结构设计，且采用不同的涂层对凹凸结构进行对比突出，结合微透镜阵列，有效提高图文防伪薄膜的安全性能的方法，部分解决了目前微图文结构印刷效果差，图文效果不好的问题。

中国发明专利CN110415602A提供一种双色动态防伪膜及其制备方法，防伪膜能够同时呈现出两种颜色，同时在视觉上会有动态的视觉效果，不同角度观察会呈现不同的图像，防伪效果好，不易被模仿。

中国发明专利CN109979310A提出一种基于动态防伪薄膜的图文保护结构，在动态防伪薄膜的基础上复合了一层图文层，可以保护图文层不被磨损，同时将动态图形和图文层图形复合在一起显示，既满足了传统商标显示的直观，又丰富了防伪标签的显示效果。

上述技术针对微图文本身对比度的问题采取了有色印刷的方法，具体来说就是，微沟槽填充法，其将微图文区域做成沟槽结构，然后向沟槽中填充有色油墨。但是，这些制备方法对于油墨填充和印刷工艺的要求都很高，实际的操作中控制难度也很大，并且变化效果比较单一。

因此，研究一种同时具有动态变化效果，又具有丰富光学变色效果的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，不仅具有重要的科研价值，而且具有很大的应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种同时具有动态变化效果，又具有丰富光学变色效果的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其特征在于：包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底，一侧设有结构色微缩图案层，另一侧设有微透镜阵列层；所述结构色微缩图案层上设有变形的周期性微纳米圆柱状结构。

优选地，所述周期性微纳米圆柱状结构的周期为200-800nm。

优选地，所述周期性微纳米圆柱状结构中圆柱的直径为200-500nm。

优选地，所述圆柱高度为150-500nm。

优选地，所述变形指的是圆柱边缘发生变形。

优选地，所述圆柱边缘发生变形指的是圆柱的边缘形成一定曲率半径。

优选地，所述曲率半径为50-150nm。

优选地，所述微透镜阵列层中微透镜的孔径大小为30-80μm。

优选地，所述微透镜阵列层中微透镜的孔径大小为56μm。

优选地，所述微透镜阵列层中微透镜的焦距为80-100μm。

优选地，所述微透镜阵列层中微透镜的焦距为90.15μm。

优选地，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底的厚度为70-100μm。

优选地，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底的厚度为90μm。

优选地，所述结构色微缩图案层中的结构色微缩图案的单元大小为20-30μm，间距为10-30μm。

优选地，所述结构色微缩图案层中的结构色微缩图案的单元大小为26μm，间距为20μm。

本实用新型的另一目的在于提供一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜的制备方法；利用图案化的结构色薄膜和微透镜阵列的复合，形成同时具有动态变化效果，又具有随角异色功能的新型防伪薄膜，此方法简单、高效，在包装防伪领域有较好的应用前景。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)硅片衬底分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声振荡，并用氮气吹干后，置于紫外臭氧清洗机中做表面亲水处理；选取胶体晶体微球，胶体晶体微球的粒径为2-100μm，胶体晶体微球分散于去离子水中，形成胶体晶体微球分散液，其质量浓度为0.2-15％；采用气液界面组装法制备胶体晶体微球阵列，并将其转移到清洗好的硅片衬底上，得到二维胶体晶体膜；

(2)以步骤(1)中所述二维胶体晶体膜作为模板，将弹性体聚二甲基硅氧烷(PDMS)和固化剂以一定质量比混合，搅拌均匀后，得到聚二甲基硅氧烷(PDMS)前体聚合物，随后，将制备的聚二甲基硅氧烷(PDMS)前体聚合物浇铸在二维胶体晶体膜上，静置后，放入真空干燥箱中，加热处理，使聚二甲基硅氧烷(PDMS)固化并形成软膜，移除二维胶体晶体膜，得到聚二甲基硅氧烷(PDMS)凹型阵列模板；

(3)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上旋涂一定厚度的光刻胶，得到光敏膜；将步骤(2)中制备的聚二甲基硅氧烷(PDMS)凹型阵列模板压印到光敏膜上，然后，用紫外(UV)光照射，曝光一定时间后，使得光敏膜得以固化，再将聚二甲基硅氧烷(PDMS)凹型阵列模板从其上剥离，得到微透镜阵列；

(4)在(3)中所得微透镜阵列中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上另一面旋涂一定厚度的光刻胶，采用紫外纳米压印方法制备周期性微纳米圆柱状结构；

(5)用纳秒级激光脉冲，作用在周期性微纳米圆柱结构上，使周期性微纳米圆柱状结构局部加热并熔化变形，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色发生改变，从而达到预设效果。

在实现不同颜色调控的过程中，通过精确控制激光能量的方法来实现颜色调控；周期性微纳米圆柱状结构具有一定初始颜色，调整激光能量为特定值时，以一定速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色发生改变，从而达到预设效果。

优选地，步骤(1)中，所述胶体晶体微球为聚苯乙烯、二氧化硅、二氧化钛或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

优选地，步骤(1)中，所述胶体晶体微球的粒径为2-100μm。

优选地，步骤(2)中，所述弹性体聚二甲基硅氧烷(PDMS)和固化剂质量比为15:1-5:1，优选10:1。

优选地，步骤(2)中，所述真空干燥箱的加热温度为60℃-95℃。

优选地，步骤(2)中，所述加热处理的时间为20min-40min。

优选地，步骤(3)中所述光刻胶为紫外纳米压印光刻胶，厚度为5-50μm。

优选地，步骤(3)中，所述UV光源光照强度为500-1500mW/m2

优选地，步骤(3)中，所述UV光曝光时间为5-50s。

优选地，步骤(3)中，所述微透镜阵列中的微透镜的孔径大小范围为10-100μm。

优选地，步骤(3)中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底的厚度为20-200μm。

优选地，步骤(3)中，所述微透镜阵列的焦距为20-210μm。

优选地，步骤(4)中，所述光刻胶为紫外光固化胶(UV胶)，厚度为100-500nm。

优选地，步骤(4)中，所述紫外纳米压印方法中，施加压力为2-10bar，紫外光光照强度为500-1500mW/m2，光照时间为10-50秒。

优选地，步骤(4)中，所述周期性微纳米圆柱状结构的周期为200-800nm，圆柱直径为200-500nm，圆柱高度为150-500nm。

优选地，步骤(5)中，通过精确调控激光能量、作用时间等多种参数来调控反射光的峰值波长、半高宽及峰值强度等影响光子晶体带隙的重要参数，从而实现图案化的颜色呈现。

优选地，步骤(5)中，所述纳秒级激光脉冲所用脉冲激光器的波长为266nm-589nm范围，脉宽为3-30ns，激光能量为0-1000nJ，激光能量控制精度为1nJ。

优选地，步骤(5)中，所述纳秒级激光脉冲作用在周期性微纳米圆柱状结构上的时间为0-100ms，激光光斑直径为10-100μm。

优选地，步骤(5)中，周期性微纳米圆柱状结构具有一定初始颜色，调整激光能量为0-1000nJ时，以1-200mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色发生改变，从而达到预设效果。

优选地，步骤(5)中，所述激光扫描速度为1-200mm/min。

优选地，步骤(5)中，所述结构色图案单元大小为5-50μm，间距为10-50μm。

优选地，所述变形指的是圆柱边缘发生变形。

优选地，所述圆柱边缘发生变形指的是圆柱的边缘形成一定曲率半径。

优选地，所述曲率半径为50-150nm。

有益效果：

本实用新型提供的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，利用图案化的结构色薄膜和微透镜阵列的复合，形成具有动态变化效果的同时，又具有随角异色功能的新型防伪薄膜；和现有技术相比，本实用新型具有适合大面积批量快速制备，成本低廉，绿色环保，适用范围广等诸多优点，不仅具有重要的科研价值，而且具有很大的应用价值。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步详细说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜的剖面结构示意图。

图2是本实用新型实施例1中微透镜阵列层的制备流程图。

图3是本实用新型实施例1中结构色防伪薄膜的制备流程图。

图4是本实用新型实施例1中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜制备的步骤(4)中形成的结构色防伪薄膜的结构示意及效果图。

图5是本实用新型实施例3中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜制备的步骤(4)中形成的结构色防伪薄膜的结构示意及效果图。

主要附图标记：

1微透镜阵列层 2PET衬底

3结构色微缩图案层 4硅片

5胶体微球 6去离子水

7聚二甲基硅氧烷(PDMS) 8光刻胶

9周期性微纳米圆柱状结构 10激光束

11激光12第一结构色图案

13第二结构色图案

具体实施方式

除非特别说明，本实用新型具体实施方式中用的原料均为市场上可购的通用原料，所用的设备和方法均为本领域现有的通用设备和方法。

本实用新型的基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜的制备方法，利用图案化的结构色薄膜和微透镜阵列的复合，采用气液界面组装法制备胶体晶体微球阵列，利用PDMS复制凹型阵列模板，再通过纳米压印的方法制备微透镜阵列，同时，利用激光后处理周期性微结构表面的方法实现图案化的颜色呈现。

本实用新型可在实现既有动态变化效果的同时，又具有随角异色功能的防伪效果。

实施例1

一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其制备包括如下步骤：

(1)硅片分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声振荡10分钟，并用氮气吹干后，置于紫外臭氧清洗机中做表面亲水处理；胶体微球为粒径为90μm的聚苯乙烯微球，分散于去离子水中，形成胶体晶体微球分散液，其质量浓度为1％；采用气液界面组装法制备胶体晶体微球阵列，并将其转移到清洗好的硅片衬底上，得到二维胶体晶体膜；

(2)以步骤(1)中所得二维胶体晶体膜作为模板，将弹性体PDMS和固化剂以10：1的质量比混合，搅拌均匀后，得到PDMS前体聚合物，随后，将制备的PDMS前体聚合物小心地浇铸在二维胶体晶体膜上，静置后，放入真空干燥箱中，于80℃下加热处理30min，使PDMS固化并形成软膜，移除二维胶体晶体膜，得到PDMS凹型阵列模板；

(3)在PET衬底上旋涂15μm厚的光刻胶，将步骤(2)中制备的PDMS凹型阵列模板压印到光刻胶上，得到光敏膜；然后，用强度为800mW/m2的UV光照射，曝光15s时间后，使得光敏膜得以固化，再将PDMS凹型阵列模板从其上剥离，得到所需的微透镜阵列；所得微透镜孔径大小为56μm，PET衬底的厚度为90μm，微透镜阵列的焦距为90.15μm；

(4)在步骤(3)中制备的微透镜阵列中PET衬底上另一面旋涂500nm厚的光刻胶，采用紫外纳米压印方法制备周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构，紫外纳米压印方法的施加压力为5bar、紫外光光照强度为600mW/m2、光照时间为30s；

(5)利用脉冲宽度为5ns、波长为266nm、激光能量为350nJ、光斑直径为20μm的纳秒级激光脉冲，作用在此周期性结构上，使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，激光能量控制精度为1nJ，扫描速度为30mm/min；

在实现不同颜色调控的过程中，通过精确控制激光能量的方法来实现颜色调控；以周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构为衬底，初始颜色为蓝色，调整激光能量为350nJ时，以30mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为75nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为绿色，从而达到预设效果；结构色图案单元大小为26μm，间距为20μm；通过精确调控激光能量、作用时间等多种参数来调控反射光的峰值波长、半高宽及峰值强度等影响光子晶体带隙的重要参数，从而实现图案化的颜色呈现。

如图1所示，是本实用新型实施例1中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜中剖面结构示意图，其中，1为微透镜阵列层，微透镜的孔径大小为56μm，焦距为90.15μm，2为PET衬底，厚度为90μm，3为结构色微缩图案层，图案单元大小为26μm，间距为20μm；

如图2所示，是本实用新型实施例1中微透镜阵列层的制备流程图，其中，4为硅片，5为胶体微球，6为去离子水，7为聚二甲基硅氧烷(PDMS)，8为光刻胶；首先，将硅片4分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声振荡10分钟，并用氮气吹干后置于紫外臭氧清洗机中做表面亲水处理，选取粒径为90μm、浓度为1％的聚苯乙烯微球分散液，采用气液界面组装法，制备胶体晶体微球阵列5，并将其转移到清洗好的硅片衬底4上，得到二维胶体晶体膜；以上述二维胶体晶体膜作为模板，将弹性体PDMS和固化剂以10：1的质量比混合，搅拌均匀后，得到PDMS前体聚合物7，随后，将制备的PDMS前体聚合物7小心地浇铸在二维胶体晶体膜上，静置后，放入真空干燥箱中，于80℃下加热处理30min，使PDMS固化并形成软膜，移除二维胶体晶体膜，得到PDMS凹型阵列模板；在PET衬底上旋涂15μm厚的光刻胶8，将制备的PDMS凹型阵列模板压印到光刻胶上，得到光敏膜；然后，用强度为800mW/m2的UV光照射，曝光15s时间后，使得光敏膜得以固化，再将PDMS凹型阵列模板从其上剥离，得到微透镜阵列层；所得微透镜孔径大小为56μm，PET衬底厚度为90μm，微透镜阵列焦距为90.15μm；

如图3所示，是本实用新型实施例1中结构色防伪薄膜的制备流程图，其中，9为周期性微纳米圆柱状结构，周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm，10为激光束，脉冲宽度为5ns、波长为266nm、光斑直径为20μm；通过控制激光能量和作用时间，在具有背景颜色的周期性结构上直写出不同颜色的结构色图案；

如图4所示，是本实用新型实施例1中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜的制备的步骤(4)中形成的结构色防伪薄膜的结构示意及效果图，其中11为激光，12为第一结构色图案(经过微透镜阵列放大后的1种结构色图案)；在实现特定颜色调控的过程中，按照预先定制的第一结构色图案12，通过精确控制激光能量的方法来实现颜色调控；以周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构为衬底，初始颜色为蓝色，以脉冲宽度为5ns、波长为266nm、光斑直径为20μm的纳秒级激光脉冲，作用在此周期性结构上，调整激光能量为350nJ时(激光能量控制精度为1nJ)，以30mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为75nm，从而引起颜色变化，此时，在背景颜色上直写出图案颜色为绿色，从而达到预设效果。本实施例1中的结构色图案单元大小为26μm，间距为20μm；该样品在垂直于微透镜所在平面方向观察，可发现放大的结构色图案，同时，以一定角度(如与法线方向成30度角)观察情况下，结构色图案颜色发生变化，即垂直于样品表面观察时，第一结构色图案12处为绿色，与法线方向呈30度角观察时，第一结构色图案12处为蓝色。

实施例2

一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其制备包括如下步骤：

(1)硅片分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声振荡10分钟，并用氮气吹干后，置于紫外臭氧清洗机中做表面亲水处理；胶体微球为粒径为90μm的聚苯乙烯微球，分散于去离子水中，形成胶体晶体微球分散液，其质量浓度为1％；采用气液界面组装法制备胶体晶体微球阵列，并将其转移到清洗好的硅片衬底上，得到二维胶体晶体膜；

(2)以步骤(1)中所得二维胶体晶体膜作为模板，将弹性体PDMS和固化剂以10：1的质量比混合，搅拌均匀后，得到PDMS前体聚合物，随后，将制备的PDMS前体聚合物小心地浇铸在二维胶体晶体膜上，静置后，放入真空干燥箱中，于80℃下加热处理30min，使PDMS固化并形成软膜，移除二维胶体晶体膜，得到PDMS凹型阵列模板；

(3)在PET衬底上旋涂15μm厚的光刻胶，将步骤(2)中制备的PDMS凹型阵列模板压印到光刻胶上，得到光敏膜；然后，用强度为800mW/m2的UV光照射，曝光15s时间后，使得光敏膜得以固化，再将PDMS凹型阵列模板从其上剥离，得到所需的微透镜阵列层；所得微透镜孔径大小为56μm，PET衬底的厚度为90μm，微透镜阵列的焦距为90.15μm；

(4)在步骤(3)中制备的微透镜阵列中PET衬底上另一面旋涂500nm厚的光刻胶，采用紫外纳米压印方法制备周期为300nm、圆柱直径为150nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构，紫外纳米压印方法的施加压力为3bar、紫外光光照强度为500mW/m2、光照时间为20s；

(5)利用脉冲宽度为2ns、波长为355nm、激光能量为200nJ、光斑直径为15μm的纳秒级激光脉冲，作用在此周期性结构上，使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为80nm，激光能量控制精度为1nJ，扫描速度为20mm/min；

在实现不同颜色调控的过程中，通过精确控制激光能量的方法来实现颜色调控；以周期为300nm、圆柱直径为150nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构为衬底，初始颜色为紫色，调整激光能量为200nJ时，以20mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为80nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为黄色，从而达到预设效果；结构色图案单元大小为25μm，间距为25μm；通过精确调控激光能量、作用时间等多种参数来调控反射光的峰值波长、半高宽及峰值强度等影响光子晶体带隙的重要参数，从而实现图案化的颜色呈现。

本实用新型实施例2中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜中微透镜阵列的孔径大小为56μm，焦距为90.15μm，PET衬底的厚度为90μm，结构色微缩图案层中的图案单元大小为25μm，间距为25μm；

本实用新型实施例2中，在实现特定颜色调控的过程中，通过精确控制激光能量的方法来实现颜色调控；以周期为300nm、圆柱直径为150nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构为衬底，初始颜色为紫色，以脉冲宽度为2ns、波长为355nm、光斑直径为15μm的纳秒级激光脉冲，作用在此周期性结构上，调整激光能量为200nJ时(激光能量控制精度为1nJ)，以20mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为80nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为黄色，从而达到预设效果。本实施例2中的结构色图案单元大小为25μm，间距为25μm；该样品在垂直于微透镜所在平面方向观察可发现放大的结构色图案，同时，以一定角度(如与法线方向成30度角)观察情况下，结构色图案颜色发生变化，即垂直于样品表面观察时，结构色图案处为黄色，与法线方向呈30度角观察时，结构色图案处为绿色。

实施例3

一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜，其制备包括如下步骤：

(1)硅片分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声振荡10分钟，并用氮气吹干后，置于紫外臭氧清洗机中做表面亲水处理；胶体微球为粒径为70μm的聚苯乙烯微球，分散于去离子水中，形成胶体晶体微球分散液，其质量浓度为0.6％；采用气液界面组装法制备胶体晶体微球阵列，并将其转移到清洗好的硅片衬底上，得到二维胶体晶体膜；

(2)以(1)中所述二维胶体晶体膜作为模板，将弹性体PDMS和固化剂以10：1的质量比混合，搅拌均匀后，得到PDMS前体聚合物，随后将制备的PDMS前体聚合物小心地浇铸在二维胶体晶体膜上，静置后，放入真空干燥箱中，于80℃下加热处理30min，使PDMS固化并形成软膜，移除二维胶体晶体膜，得到PDMS凹型阵列模板；

(3)在PET衬底上旋涂10μm厚的光刻胶，将步骤(2)中制备的PDMS凹型阵列模板压印到光刻胶上，得到光敏膜；然后，用800mW/m2的UV光照射，曝光10s时间后，使得光敏膜得以固化，再将PDMS凹型阵列模板从其上剥离，得到所需的微透镜阵列层；所得微透镜孔径大小为40μm，PET衬底厚度为80μm，微透镜阵列焦距为80.15μm；

(4)在步骤(3)中所得微透镜阵列的PET衬底上另一面旋涂500nm厚的光刻胶，采用紫外纳米压印方法制备周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构；紫外纳米压印方法的施加压力为5bar、紫外光光照强度为600mW/m2、光照时间为30s；

(5)利用脉冲宽度为5ns、波长为532nm、光斑直径为20μm的激光脉冲作用在此周期性结构上，使周期性微纳米圆柱状结构被局部加热并熔化变形；

在实现不同颜色调控的过程中，按照预先定制的第一结构色图案12，通过精确控制激光能量的方法来实现特定颜色调控；以周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构为衬底，初始颜色为蓝色，以脉冲宽度为5ns、波长为532nm、光斑直径为20μm的纳秒级激光脉冲，作用在此周期性结构上，调整激光能量为350nJ时(激光能量控制精度为1nJ)，以30mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为75nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为绿色；在此基础上，按照预先定制的第二结构色图案13，另选其他位置，控制激光能量输出为580nJ，以30mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为60nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为橙色，从而达到预设效果；结构色图案单元大小为两种，其中一种为20μm，间距为20μm，另一种为30μm，间距为20μm。从不同角度观察这两种结构色单元颜色效果也不同，即垂直于样品表面观察时，第一结构色图案12处为绿色，第二结构色图案13处为橙色，与法线方向呈30度角观察时，第一结构色图案12处为蓝色，第二结构色图案13处为绿色。

本实用新型实施例3中，微透镜阵列层中的微透镜的孔径大小为40μm，焦距为80.15μm，PET衬底的厚度为80μm，结构色微缩图案的图案单元大小为两种，其中一种为20μm，间距为20μm，另一种为30μm，间距为20μm。

如图5所示，是本实用新型实施例3中基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜制备的步骤(4)中形成的结构色防伪薄膜的结构示意及效果图；在实现彩色图案化的过程中，按照预先定制的图案，在不同区域利用激光直写方式使纳米微柱发生形变，能量不同导致纳米微柱形变程度不同，从而显出不同颜色效果的结构色图案；以周期为400nm、圆柱直径为200nm、圆柱高度为150nm的周期性微纳米圆柱状结构为衬底，初始颜色为蓝色，调整激光能量为350nJ时，以30mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为75nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为绿色；在此基础上，按照预先定制的图案13，另选其他位置，控制激光能量输出为580nJ，以30mm/min速度扫描，同时使圆柱状结构被局部加热并熔化变形，使其边缘具有一定曲率半径，形变后边缘处曲率半径为60nm，从而引起颜色变化，此时在背景颜色上直写出图案颜色为橙色，从而达到预设效果；结构色图案单元大小为两种，其中一种为20μm，间距为20μm，另一种为30μm，间距为20μm。观察这两种该结构色单元颜色效果不同。该样品在垂直于微透镜所在平面方向观察可发现放大的结构色图案，同时，以一定角度(如与法线方向成30度角)观察情况下，结构色图案颜色发生变化，即垂直于样品表面观察时，第一结构色图案12处为绿色，第二结构色图案13处为橙色，与法线方向呈30度角观察时，第一结构色图案12处为蓝色，第一结构色图案13处为绿色。

由以上实施例可知，本实用新型可实现同时具有动态变化效果，又具有随角异色功能的新型防伪效果，不仅具有重要的科研价值，而且具有很大的应用价值。

以上所述具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，但并不限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种基于微透镜阵列的结构色防伪薄膜专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。