CN101320205B - 一种电子产品外壳的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子产品外壳的制备方法包括在基材表面形成图案层，其中，所述形成图案层的方法包括将负型感光性材料涂覆在基材表面，使用掩膜板在曝光条件下对涂覆在基材表面的负型感光性材料进行曝光，使用显影液在显影条件下对曝光后的负型感光性材料进行显影。本发明提供的方法步骤简单，只需设计具有所需图案的掩膜板即可，因此可以缩短新产品开发周期并降低开发费用，从而降低电子产品外壳的制作成本。
Description
技术领域
本发明是关于一种电子产品外壳的制备方法。
背景技术
随着电子产品的广泛应用和不断发展，电子产品的外观也日益丰富，例如手机外壳上一般都有图案。一般采用模内装饰镶嵌注塑(In MouldDecoration，IMD)方法制作带有图案的外壳，IMD方法通常包括按照所需图案在薄膜(一般为透明片材)上印刷油墨，形成油墨层；将带有油墨层的薄膜成型、冲切为所需形状，然后通过注塑方法、使用硬质塑料在带有油墨层的薄膜上形成素材层，从而制成带有图案的外壳，油墨层位于薄膜层和素材层之间，油墨层即图案透过透明的薄膜层显示出来。采用现有的IMD方法制备电子产品外壳时需要制作模具，新产品开发周期长(一般为2个月左右)，IMD模具属于高精细模具，目前只有少数几个国家如日本、德国能够制作该类型模具，开发费用高(一个新产品所需的开发费用为几万至几十万元)，使得电子产品外壳的成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的电子产品外壳的制备方法使电子产品外壳的成本较高的缺点，提供一种成本较低的电子产品外壳的制备方法。
本发明提供了一种电子产品外壳的制备方法，该方法包括在基材表面形成图案层，其中，所述形成图案层的方法包括将负型感光性材料涂覆在基材表面，使用掩膜板在曝光条件下对涂覆在基材表面的负型感光性材料进行曝光，使用显影液在显影条件下对曝光后的负型感光性材料进行显影。
本发明提供的电子产品外壳的制备方法通过将负型感光性材料涂覆在基材表面，然后曝光、显影而得到图案层，在曝光过程中所使用的掩膜板使涂覆在基材表面的一部分被曝光、其余部分没有被曝光，曝光部分发生光化学反应而进行交联，未曝光部分没有发生光化学反应；在显影过程中，未曝光部分溶于显影液，曝光部分不溶于显影液而留在基材表面形成图案，本发明提供的方法步骤简单，只需设计具有所需图案的掩膜板即可，因此可以缩短新产品开发周期并降低开发费用，从而降低电子产品外壳的制作成本。
附图说明
图1为由本发明提供的电子产品外壳的制备方法制得的电子产品外壳的横截面示意图；
图2为本发明实施例1制得的电子产品外壳的图案层的正视图；
图3为本发明实施例2制得的电子产品外壳的图案层的正视图。
具体实施方式
本发明提供的电子产品外壳的制备方法包括在基材表面形成图案层，其中，所述形成图案层的方法包括将负型感光性材料涂覆在基材表面，使用掩膜板对涂覆在基材表面的负型感光性材料进行曝光，使用显影液在显影条件下对曝光后的负型感光性材料进行显影。
所述基材的材料可以与现有的电子产品外壳的基材相同，例如，可以为聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯甲酯(PMMA)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)中的一种或几种。所述基材可以通过常规的基材制备方法制得，例如，注塑成型法。所述基材的厚度可以为其常规厚度，优选为0.2-3.0毫米，更优选为0.4-1.5毫米。
所述基材在使用之前可以进行清洗和干燥。清洗和干燥的方法可以为常规的方法，优选情况下，清洗的方法包括依次使用浓度为0.05-5重量％的氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液、1-10兆帕的高压水对基材表面进行洗涤；干燥的方法包括使用远红外线在100-180℃下进行加热干燥。按照该优选实施方式，可以更有效地清除掉基材表面的各种尘埃和有机物质以及水分。
所述负型感光性材料含有树脂、交联剂、起始剂、添加剂和溶剂。以负型感光性材料的总重量为基准，树脂的含量可以为5-20重量％，交联剂的含量可以为5-10重量％，起始剂的含量可以为0-1重量％、优选为0.1-0.8重量％，添加剂的含量可以为0-1重量％、优选为0.1-0.8重量％，溶剂的含量可以为70-85重量％。所述树脂可以为聚乙烯乙醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚(其中，烷基可以为碳原子数为1-6的烷基)和聚丙烯酸氯烷基酯(其中，烷基可以为碳原子数为1-6的烷基)中的一种或几种；所述交联剂可以为季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四异丁烯酸酯和二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或几种；所述起始剂可以为二乙氧基乙酰苯酚、苯二甲基缩酮和1-羟基环己烷基苯酮中的一种或几种；所述添加剂可以为聚乙烯亚胺系分散剂和聚氨酯系分散剂中的一种或几种；所述溶剂可以为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚中的一种或几种。所述负型感光性材料可以商购得到，例如日立公司的CR-620。
所述负型感光性材料可以通过常规的涂布方法涂覆到基材表面，例如，刮涂法、旋转涂布法或棍涂法。负型感光性材料的涂覆厚度可以为0.5-40微米，优选为2-20微米。
将负型感光性材料涂覆在基材表面之后，还可以进行干燥，以除去负型感光性材料中的溶剂。优选在70-100℃下烘干。
所述掩膜板可以为常规的用于光刻技术的掩膜板，优选为铬版掩膜板或菲林掩膜板。所述铬版掩膜板和菲林掩膜板可以采用常规方法制得，例如，所述菲林掩膜板的制作方法包括根据待形成的图案制作出网点菲林图，然后利用所述网点菲林图制作菲林掩膜板。根据待形成的图案制作出网点菲林图的方法包括将待形成的图案用图形处理软件绘制出来。利用所述网点菲林图制作菲林的方法包括使用菲林输出设备，例如菲林输出器、激光打印机，将所述网点菲林图输出到菲林掩膜板上。
掩膜板上的图案与最终形成的电子产品外壳图案层的图案相对应。优选情况下，掩膜板上的图案由多个线条组成。所述线条的宽度可以为10-200微米，优选为25-100微米。
按照本发明的一个优选实施方式，所述多个线条分为多组，每组包括多个相互平行的线条，相互平行的两个相邻线条之间的距离可以为10-500微米，优选为20-400微米。
按照本发明的另一个优选实施方式，所述多个线条为多个同心圆环，相邻两个同心圆环之间的距离可以为10-500微米，优选为20-400微米。
在曝光过程中，将掩膜板放置在涂覆有负型感光性材料的基材上，然后将光线垂直照射在掩膜板上，由于掩膜板的图案部分(例如，线条)遮挡住垂直照射到该图案部分的光线，因此，光线透过掩膜板的非图案部分(例如，线条之间的间隙)照射在负型感光性材料上，被光线照射的负型感光性材料发生光化学反应而交联，交联后的负型感光性材料在显影过程中不溶于显影液而是留在基材表面形成图案。因此，掩膜板上的图案与电子产品外壳图案层的图案互补。
曝光条件包括曝光的光积量为20-200毫焦/平方厘米，优选为40-150毫焦/平方厘米；曝光的光线的波长可以为380-780纳米。
所述显影液可以为各种能够溶解未曝光的负型感光性材料并且不溶解曝光的负型感光性材料的显影液，例如，碱性水溶液，优选为氢氧化钾水溶液和/或碳酸钠水溶液。氢氧化钾水溶液和碳酸钠水溶液的浓度可以各自为0.005-0.1重量％，优选为0.01-0.5重量％。
显影条件可以为常规的显影条件，优选情况下，所述显影条件包括显影温度为15-35℃，优选为20-30℃；显影时间为10-150秒，优选为20-100秒；显影压力为0.01-0.3兆帕，优选为0.03-0.2兆帕。在上述优选的曝光条件和显影条件下，形成的图案层的图案线条具有15-75度的斜度。如图1所示，角度θ表示该斜度。当电子产品外壳的图案层图案由具有一定高度和斜度的线条组成时，外界光线入射到该图案层上时，图案层的斜面反射入射的光线，人在某一个方向上透过反射光观看该图案层时，在不同特定线条方向上的反射光的强度也不同，从而在图案层上形成一定程度上的亮度分布，因而观察到明暗不同的图案，当观察方向改变时，观察到的图案也随着发生变化，从而产生特殊的视觉效果。
如图1所示，由本发明制备方法制得的电子产品外壳包括基材2和图案层3，图案层3位于基材2的表面上。图案层3优选位于基材2的一个表面上。
为了防止基材和图案层磨损，如图1所示，还可以在基材2的没有图案层的表面和图案层3上形成保护膜1。保护膜1可以为透明材料，可以商购得到，例如日东公司的SPV-P系列；保护膜的厚度可以为0.05-0.4微米，优选为0.06-0.1微米。保护膜可以通过使用附膜机而附着在外壳表面。
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电子产品外壳的制备方法。
采用刮涂和旋转涂布法将负型感光性材料均匀地涂覆在聚碳酸酯基材的表面，涂覆厚度为6微米，然后在80℃下烘干。负型感光性材料为日立公司的CR-620。
然后将菲林掩膜板放在上述涂覆有负型感光性材料的聚碳酸酯基材上，使用日光光源进行曝光，光积量为60毫焦/平方厘米。菲林掩膜板上的图案为同心圆环，相邻两个同心圆环之间的距离为50微米，圆环的宽度为50微米。
曝光后，在0.2重量％的氢氧化钾溶液中显影，显影条件包括显影温度为25℃、显影压力为0.1兆帕、显影时间为45秒。显影后在聚碳酸酯基材上形成图案层，形成的图案层厚度为6微米，如图2所示，图案为同心圆环，相邻两个同心圆环之间的距离为50微米，圆环的宽度为50微米，圆环的斜度为30度。
在聚碳酸酯基材没有图案层的表面和图案层上覆膜。
该实施例制得的电子产品外壳图案层的图案为等间距的同心圆环，且具有角度为30度的斜面，因此，在光线照射下可以观察到镭射纹效果，即随着观察方向的变换，反射光线也不断变化。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的电子产品外壳的制备方法。
采用刮涂和旋转涂布法将负型感光性材料均匀地涂覆在聚甲基丙烯甲酯基材的表面，涂覆厚度为3微米，然后在90℃下烘干。负型感光性材料为日立公司的CR-620。
然后将菲林掩膜板放在上述涂覆有负型感光性材料的聚碳酸酯基材上，使用日光光源进行曝光，光积量为120毫焦/平方厘米。菲林掩膜板上的图案为10组线条，10组线条组成半径分别为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20毫米的同心圆；每组线条分别由多个平行线条组成，相邻的两个平行线条之间的距离均为25微米，线条宽度均为25微米；10组线条的角度分别为20、-20、-60、-100、-140、-180、-220、-260、-300、-340度(以水平方向为0度，顺时针为负)。
曝光后，在0.4重量％的碳酸钠溶液中显影，显影条件包括显影温度为30℃、显影压力为0.15兆帕、显影时间为90秒。显影后在聚甲基丙烯甲酯基材上形成图案层，形成的图案层厚度为6微米，如图3所示，图案为10组线条，10组线条组成半径分别为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20毫米的同心圆；每组线条分别由多个平行线条组成，相邻的两个平行线条之间的距离均为25微米，线条宽度均为25微米；10组线条的角度分别为20、-20、-60、-100、-140、-180、-220、-260、-300、-340度(以水平方向为0度，顺时针为负)。
在聚碳酸酯基材没有图案层的表面和图案层上覆膜。
该实施例制得的电子产品外壳在光线照射下，随着观察方向的变换，可以观察到不同大小的圆。
Claims (11)
1.一种电子产品外壳的制备方法，该方法包括在基材表面形成图案层，其中，所述形成图案层的方法包括将负型感光性材料涂覆在基材表面，使用掩膜板在曝光条件下对涂覆在基材表面的负型感光性材料进行曝光，使用显影液在显影条件下对曝光后的负型感光性材料进行显影；所述曝光条件包括曝光的光积量为20-200毫焦/平方厘米，曝光的光线的波长为380-780纳米；所述显影条件包括显影温度为20-30℃，显影时间为20-100秒，显影压力为0.03-0.2兆帕。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负型感光性材料的涂覆厚度为0.5-40微米。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负型感光性材料含有树脂、交联剂、起始剂、添加剂和溶剂，以负型感光性材料的总重量为基准，树脂的含量为5-20重量％，交联剂的含量为5-10重量％，起始剂的含量为0-1重量％，添加剂的含量为0-1重量％，溶剂的含量为70-85重量％；所述树脂为聚乙烯乙醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚和聚丙烯酸氯烷基酯中的一种或几种，所述交联剂为季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四异丁烯酸酯和二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或几种，所述起始剂为二乙氧基乙酰苯酚、苯二甲基缩酮和1-羟基环己烷基苯酮中的一种或几种，所述添加剂为聚乙烯亚胺系分散剂和聚氨酯系分散剂中的一种或几种，所述溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇二乙醚中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掩膜板为铬版掩膜板或菲林掩膜板，掩膜板上的图案由多个线条组成，所述线条的宽度为10-200微米。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个线条分为多组，每组包括多个相互平行的线条，相互平行的两个相邻线条之间的距离为10-500微米。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个线条为多个同心圆环，相邻两个同心圆环之间的距离为10-500微米。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述显影液为氢氧化钾水溶液和/或碳酸钠水溶液，氢氧化钾水溶液和碳酸钠水溶液的浓度各自为0.005-0.1重量％；所述显影条件包括显影温度为15-35℃、显影时间为10-150秒、显影压力为0.01-0.3兆帕。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在基材表面形成图案层后，该方法还包括在基材的没有图案层的表面和图案层上形成保护膜，保护膜的厚度为0.05-0.4微米。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法在将负型感光性材料涂覆在基材表面之前，还包括对基材进行清洗和干燥。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，清洗的方法包括依次使用浓度为0.05-5重量％的氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液、以及1-10兆帕的高压水对基材表面进行洗涤；干燥的方法包括使用远红外线在100-180℃下进行加热干燥。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法在对涂覆在基材表面的负型感光性材料进行曝光之前，还包括将涂覆在基材表面的负型感光性材料在70-100℃下烘干。
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