CN103358460A - 薄膜转印方法与使用薄膜转印方法制作的外观件 - Google Patents

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CN103358460A CN2013100155953A CN201310015595A CN103358460A CN 103358460 A CN103358460 A CN 103358460A CN 2013100155953 A CN2013100155953 A CN 2013100155953A CN 201310015595 A CN201310015595 A CN 201310015595A CN 103358460 A CN103358460 A CN 103358460A
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Abstract

本发明是薄膜转印方法与使用薄膜转印方法制作的外观件。薄膜转印方法包含下列步骤：提供模具;提供具有立体图纹层的薄膜基材于模具的模穴中;注入熔融的胶材于模穴中，使熔融的胶材覆盖薄膜基材的立体图纹层;固化熔融的胶材;分离固化的胶材与薄膜基材的立体图纹层。

Description

薄膜转印方法与使用薄膜转印方法制作的外观件
技术领域
本发明是有关一种薄膜转印方法与使用薄膜转印方法制作的外观件。
背景技术
随着消费性电子产品的日新月异，各厂牌的电子产品竞争激烈，消费者对于笔记型计算机、平板计算机、智能型手机、摄影机或相机的要求已越来越高，除了电子产品的硬件规格(例如处理器、屏幕尺寸与像素、相机画素等)外，消费者也相当重视电子产品的外观设计。
以目前的塑料壳体为例，当壳体的表面具有凹凸结构的花纹时，皮肤接触此表面的触摸感会与触摸光滑平面时不同。此外，凹凸结构的花纹可使光线产生绕射行为，当观看壳体的表面时，会具有多变化的视觉效果。在制作具有凹凸结构的塑料壳体时，通常是在模具上(公模或母模)施以凸出或凹陷的连续、不连续加工，使模具的表面形成局部或是整面的图案(例如咬花)。接着，再进行塑料射出的制程，当液态的塑料接触模具的图案后，便可于固化后形成对应模具表面图案的装饰花纹。然而，具有一种装饰花纹的塑料壳体就需一种具有此装饰花纹的模具，因此造成模具的成本增加。
于模具表面形成凹凸的图案有下列几种方法：以强酸或强碱药水及带花纹的感光片在模具腐蚀出深浅的图案。或者，在模具上以各式的加工刀具钻刻出深浅的图案。在模具以激光加工刀具钻刻出深浅的图案。或者，在模具上植入带有纹路的装饰片，并让此装饰片结合塑料材料而成为塑料壳体的表面。或者，在已经成型的塑料壳体的表面上直接进行雷射、刀具加工、蚀刻、印刷、涂装黏贴装饰物等方式。
因此，已知制作具有凹凸结构的塑料壳体的方式耗能、耗时且浪费人力与模具，且使用强酸或强碱会造成环境污染，并对人员造成身体伤害。
发明内容
本发明的一技术特征为一种薄膜转印方法。
根据本发明一实施方式，一种薄膜转印方法包含下列步骤：提供模具；提供具有立体图纹层的薄膜基材于模具的模穴中；注入熔融的胶材于模穴中；使熔融的胶材覆盖薄膜基材的立体图纹层；固化熔融的胶材；分离固化的胶材与薄膜基材的立体图纹层。
在本发明一实施方式中，上述薄膜转印方法更包含：涂布离型层于薄膜基材的立体图纹层上。烘干离型层。
在本发明一实施方式中，上述离型层用以分离固化的胶材与薄膜基材的立体图纹层。
在本发明一实施方式中，上述薄膜转印方法更包含：提供二滚筒于模具的相对两侧，其中薄膜基材的两端分别连接于二滚筒。卷动二滚筒，使薄膜基材于模具上移动。
在本发明一实施方式中，上述薄膜转印方法更包含：合模模具，使薄膜基材定位于模具的模穴中。
在本发明一实施方式中，上述薄膜转印方法更包含：退模模具，并从模具中取出固化的胶材。
在本发明一实施方式中，上述薄膜基材为片状。
在本发明一实施方式中，上述立体图纹层包含油墨或紫外光固化胶。
在本发明一实施方式中，上述立体图纹层包含消光粉、铝粉或珍珠粉。
在本发明一实施方式中，上述薄膜基材的材质包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在本发明一实施方式中，上述立体图纹层是以凹版印刷、网版印刷、压印或奈米压印形成。
本发明的一技术特征为一种外观件，是使用上述薄膜转印方法制作。
根据本发明一实施方式，一种外观件包含一表面。表面具有凹凸结构，且凹凸结构的图案相同于薄膜基材的立体图纹层。
在本发明一实施方式中，上述凹凸结构为光学绕射结构，用以使照射凹凸结构的一光线绕射。
在本发明一实施方式中，上述凹凸结构为触摸感觉结构，具有不同的粗糙度。
在本发明一实施方式中，上述凹凸结构的高度差介于1至50μm。
在本发明上述实施方式中，由于具有立体图纹层的薄膜基材位于模具的模穴中，因此当注入熔融的胶材于模穴中时，熔融的胶材会覆盖薄膜基材的立体图纹层。如此一来，当熔融的胶材固化后，只要把固化的胶材与薄膜基材的立体图纹层分离，固化的胶材朝向立体图纹层的表面便可具有凹凸结构。上述固化的胶材可以为一外观件，且凹凸结构的图案大致相同于薄膜基材的立体图纹层。
薄膜转印方法是利用具有立体图纹层的薄膜基材来形成外观件的凹凸结构，当外观件的凹凸结构需更换成不同的装饰花纹时，只需更换其它型式的薄膜基材便可，模具仍可继续使用，因此可节省更换模具的成本。薄膜转印方法不需于模具的表面形成凹凸结构，节能、省时且节省人力，可避免强酸或强碱造成的环境污染及对人员的伤害。
附图说明
第1图绘示根据本发明一实施方式的薄膜转印方法所使用的模具尚未合膜时的剖面图。
第2图绘示第1图的模具合膜时的剖面图。
第3A图绘示第2图的薄膜基材的局部放大图。
第3B图绘示第3A图的薄膜基材的另一实施方式。
第4图绘示第2图的模具注入熔融胶材时的剖面图。
第5A图绘示第3A图的薄膜基材被熔融胶材覆盖时的剖面图。
第5B图绘示第3B图的薄膜基材被熔融胶材覆盖时的剖面图。
第6图绘示第4图的模具退模时的剖面图。
第7图绘示根据本发明一实施方式的薄膜转印方法的流程图。
第8图绘示根据本发明一实施方式的外观件的立体图。
第9图绘示第8图的外观件沿线段9-9的剖面图。
第10图绘示根据本发明一实施方式的薄膜转印方法所使用的模具尚未合膜时的剖面图。
主要组件符号说明
100：外观件                110：模具
112：公模                  114：母模
116：注料通道              118：模穴
120：薄膜基材              122：油墨
124：油墨                  126：离型层
128：立体图纹层            132：滚筒
134：滚筒                  140：胶材
142：表面                  144：凹凸结构
9-9：线段                  H：高度差
S1：步骤                   S2：步骤
S3：步骤                   S4：步骤
S5：步骤
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些已知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示之。
第1图绘示根据本发明一实施方式的薄膜转印方法所使用的模具110尚未合膜时的剖面图。如图所示，模具110包含公模112与母模114，且公模112可升降地位于母模114上方。二滚筒132、134分别于模具110的相对两侧，薄膜基材120的两端分别连接于二滚筒132、134。当二滚筒132、134往同方向转动时，薄膜基材120可于模具110的母模114上移动。举例来说，当二滚筒132、134顺时针转动时，薄膜基材120会往方向D1移动。当二滚筒132、134逆时针转动时，薄膜基材120会往方向D2移动。待调整好薄膜基材120的位置后，便可合模模具110，使公模112往方向D3移动并抵靠于母模114上，如第2图所示。在以下叙述中，“合模”意指把公模112抵靠于母模114上，“退模”意指把公模112与母模114分开一距离。
第2图绘示第1图的模具110合膜时的剖面图。第3A图绘示第2图的薄膜基材120的局部放大图。同时参阅第2图与第3A图，当模具110的公模112与母模114合膜时，公模112与母模114之间具有模穴118。模具110夹置模穴118外的薄膜基材120，使薄膜基材120可定位于模穴118中。此外，公模112设有注料通道116，可供熔融的胶材(例如塑料)注入模穴118中。
在本实施方式中，薄膜基材120的材质可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate；PET)。薄膜基材120具有立体图纹层128与离型层126。其中，立体图纹层128包含油墨122、124，且油墨122、124可包含消光粉、铝粉或珍珠粉，此外，油墨122、124可为两层不同的油墨，以一起在薄膜基材120上形成亮度、粗糙度、深度等表面特性多变化的立体图纹层128。立体图纹层128可使用凹版印刷或网版印刷来形成，且立体图纹层128的表面特性(例如亮度、粗糙度)可通过调整消光粉、铝粉或珍珠粉的比例或粒径而定。以凹版印刷为例，可先在凹版印刷的滚筒上先形成多个凹槽，且凹槽可具有不同的深度或宽度。接着可于凹槽的表面进行亮度与粗糙度的加工调整，例如搭配不同特性的油墨，并对PET薄膜进行凹版印刷及烘干制程，便可得到薄膜基材120。
离型层126可用来分离固化的胶材(例如塑料)与薄膜基材120的立体图纹层128。当具立体图纹层128的薄膜基材120完成后，可涂布离型层126于薄膜基材120的立体图纹层128上，并烘干离型层126。
第3B图绘示第3A图的薄膜基材120的另一实施方式。与第3A图的实施方式不同的地方在于：立体图纹层128包含紫外光固化胶，立体图纹层128可使用压印或奈米压印(Nanoimprint Lithography；NIL)来形成，以压印为例，可先于PET薄膜涂布紫外光固化胶，并进行烘干制程，在紫外光固化胶尚未固化的状态下进行压印。其中压印是指在一模具上利用各种加工方式(例如奈米雷射、刀具加工、蚀刻、印刷、涂装粘贴)形成微细的多样化图纹。也就是说，当使用此外光固化胶时，则改以压印或奈米压印的方式控制图纹的线宽或深度，而非如印刷的方式调整消光粉、铝粉或珍珠粉的比例或粒径来改变层油墨表面的亮度、粗糙度。
此外，透过改变压印图纹的线宽或深度可让紫外光固化胶表面形成如光栅的结构以让最后作出的外观件表面产生光学绕射效果。
在第3A图中，立体图纹层128所包含的两层或多层油墨122、124可一起构成多变化的表面特性，例如:透过调整消光粉、铝粉或珍珠粉的比例或粒径来改变层油墨122、124表面的亮度与粗糙度。然而，第3B图中的立体图纹层128则是改以紫外光固化胶取代第3A图的油墨122、124，当立体图纹层128使用紫外光固化胶时则主要是以压印或奈米压印的方式形成立体图纹，但实际上紫外光固化胶上仍可进一步以油墨印刷方式，添加消光粉、铝粉或珍珠粉等材料以得到更具变化的图纹表面。
第4图绘示第2图的模具110注入熔融胶材140时的剖面图。第5A图绘示第3A图的薄膜基材120被熔融胶材140覆盖时的剖面图。同时参阅第4图与第5A图，熔融的胶材140通过注料通道116注入模穴118中，使熔融的胶材140覆盖薄膜基材120的立体图纹层128。如此一来，当熔融的胶材140固化后，固化的胶材140朝向立体图纹层128的表面便可形成凹凸结构，此时公模112便可以方向D4脱离母模114。
第5B图绘示第3B图的薄膜基材120被熔融胶材140覆盖时的剖面图。与第5A图相较，仅为薄膜基材120的立体图纹层128的结构与材料不同，不再重复赘述。
第6图绘示第4图的模具110退模时的剖面图。当胶材140固化后，可将模具110退模，并从模具110中取出固化的胶材140。同时参阅第5A图、第5B图，由于离型层126位于立体图纹层128与胶材140之间，因此固化的胶材140可轻易从薄膜基材120的立体图纹层128分离，而不会黏附油墨122、124或紫外光固化胶。待固化的胶材140取出后，薄膜基材120可进行下一次的转印，或者控制二滚筒132、134往同方向转动时，使用尚未转印过的薄膜基材120，依照使用者需求而定。
简而言之，具有立体图纹层128的薄膜基材120位于模具110的模穴118中，因此当注入熔融的胶材140于模穴118中时，熔融的胶材140会覆盖薄膜基材120的立体图纹层128。如此一来，当熔融的胶材140固化后，只要把固化的胶材140与薄膜基材120的立体图纹层128分离，固化的胶材140朝向立体图纹层128的表面便可具有凹凸结构。上述固化的胶材140可以为一外观件，且凹凸结构的图案大致相同于薄膜基材120的立体图纹层128。
第7图绘示根据本发明一实施方式的薄膜转印方法的流程图。首先在步骤S1中，提供模具。接着在步骤S2中，提供具有立体图纹层的薄膜基材于模具的模穴中。之后在步骤S3中，注入熔融的胶材于模穴中，使熔融的胶材覆盖薄膜基材的立体图纹层。接着在步骤S4中，固化熔融的胶材。最后在步骤S5中，分离固化的胶材与薄膜基材的立体图纹层。
此外，薄膜转印方法还可包含涂布离型层于薄膜基材的立体图纹层上，并烘干离型层。
第8图绘示根据本发明一实施方式的外观件100的立体图。外观件100是使用上述薄膜转印方法制作。外观件100包含表面142，且表面142具有凹凸结构144。凹凸结构144的图案相同于薄膜基材120(见第5A图、第5B图)的立体图纹层128。
当外观件100由第5A图的薄膜基材120制作时，凹凸结构144可以为触摸感觉结构，具有不同的粗糙度。当凹凸结构144的粗糙度较小时，手触摸时会感到光滑，且在光线照射下会形成较亮的表面。当凹凸结构144的粗糙度较大时，手触摸时会感到粗糙，且在光线照射下会形成较暗的表面。如此一来，外观件100的表面142的质感得以提升。
此外，当外观件100由第5B图的薄膜基材120制作时，凹凸结构144可以为光学绕射结构，可使照射凹凸结构144的光线产生绕射的效果。当观看外观件100的表面142时，凹凸结构144会产生多变化的光影色彩的视觉效果，使外观件100的表面142的质感得以提升。
同时参阅第5A图与第5B图，本案立体图纹层128的材料会搭配特定的图纹制作方式以让外观件100具有不同效果的表面。当立体图纹层128为第5A图的油墨122、124时，立体图纹层128以印刷的方式来形成，使外观件100的表面具有亮雾变化与触感不同的效果。当立体图纹层128为第5B图的紫外光固化胶时，立体图纹层128以压印的方式来形成，使外观件100的表面具有光学绕射的效果。
薄膜转印方法系利用具有立体图纹层128的薄膜基材120来形成外观件100的凹凸结构144。当外观件100的凹凸结构144需更换成不同的装饰花纹时，只需更换其它型式的薄膜基材120便可(即具不同立体图纹层128的薄膜基材120)，模具110仍可继续使用，因此可节省更换模具110的成本。
第9图绘示第8图的外观件100沿线段9-9的剖面图。在本实施方式中，凹凸结构144的高度差H可以介于1至50μm。
第10图绘示根据本发明一实施方式的薄膜转印方法所使用的模具110尚未合膜时的剖面图。模具110包含公模112与母模114，且公模112可升降地位于母模114上方。与第1图的实施方式不同的地方在于：薄膜基材120为片状，且直接放置于模具110的母模114上，而不连接如第1图的滚筒132、134。待调整好薄膜基材120的位置后，便可合模模具110，使公模112往方向D3移动并抵靠于母模114上。其余的制作过程与第2图至第6图雷同，因此不再重复赘述。
本发明上述实施方式与先前技术相较，薄膜转印方法是利用具有立体图纹层的薄膜基材来形成外观件的凹凸结构，当外观件的凹凸结构需更换成不同的装饰花纹时，只需更换其它型式的薄膜基材便可，模具仍可继续使用，因此可节省更换模具的成本。薄膜转印方法不需于模具的表面形成凹凸结构，节能、省时且节省人力，可避免强酸或强碱造成的环境污染及对人员的伤害。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求中所界定的内容为准。

Claims (15)

1.一种薄膜转印方法，其特征在于，包含下列步骤：
(a)提供一模具；
(b)提供具有一立体图纹层的一薄膜基材于该模具的一模穴中；
(c)注入熔融的一胶材于该模穴中，使熔融的该胶材覆盖该薄膜基材的该立体图纹层；
(d)固化熔融的该胶材；以及
(e)分离固化的该胶材与该薄膜基材的该立体图纹层。
2.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，更包含：
涂布一离型层于该薄膜基材的该立体图纹层上；以及
烘干该离型层。
3.如权利要求2所述的薄膜转印方法，其特征在于，该离型层用以分离固化的该胶材与该薄膜基材的该立体图纹层。
4.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，更包含：
提供二滚筒于该模具的相对两侧，其中该薄膜基材的两端分别连接于该二滚筒；以及
卷动该二滚筒，使该薄膜基材于该模具上移动。
5.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，更包含：
合模该模具，使该薄膜基材定位于该模具的该模穴中。
6.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，更包含：
退模该模具，并从该模具中取出固化的该胶材。
7.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，该薄膜基材为片状。
8.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，该立体图纹层包含油墨或紫外光固化胶。
9.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，该立体图纹层包含消光粉、铝粉或珍珠粉。
10.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，该薄膜基材的材质包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
11.如权利要求1所述的薄膜转印方法，其特征在于，该立体图纹层是以凹版印刷、网版印刷、压印或奈米压印形成。
12.一种外观件，是使用权利要求1的薄膜转印方法制作，其特征在于，包含：
一表面，具有一凹凸结构，且该凹凸结构的图案相同于该薄膜基材的该立体图纹层。
13.如权利要求12所述的外观件，其特征在于，该凹凸结构为光学绕射结构，用以使照射该凹凸结构的一光线绕射。
14.如权利要求12所述的外观件，其特征在于，该凹凸结构为触摸感觉结构，具有不同的粗糙度。
15.如权利要求12所述的外观件，其特征在于，该凹凸结构的高度差介于1至50μm。
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