CN102416738A - 多层制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种多层制品，包括基板；树脂图案层；和薄膜涂层。所述基板、所述树脂图案层和所述薄膜涂层互相依次层叠。保护膜或第一保护涂层层叠在背离所述树脂图案层的所述薄膜涂层的表面上。第二保护涂层插入所述薄膜涂层与所述保护膜或所述第一保护涂层之间。底层涂层插入所述树脂图案层和所述薄膜涂层之间。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在2010年8月11日递交的韩国专利申请第10-2010-0077332号和2011年8月8日递交的韩国专利申请第10-2011-0078718号的优先权，上述申请的全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。
技术领域
本发明涉及多层制品及其制备方法，更具体地，涉及具有薄膜涂层的多层制品及其制备方法。
背景技术
最近，设计竞争力已成为决定产品竞争力的关键因素。例如，在家用器具(如冰箱、空调和显示器装置)等中，人们努力通过引入不同设计来增强市场竞争力。为了区分家用器具的设计，将装饰性多层制品贴附在家用器具的主体上，以提高家用器具的竞争力。
图1为表示现有技术的多层制品的结构图。
如图1所示，现有技术的多层制品包括基板10、图案层20′和印刷层30。图案层20′形成在基板10的后表面上。印刷层30形成在图案层20′的后表面上。印刷层30典型地使用镜面油墨。然而，此类型的印刷层30在提供艳色和浓色上，特别是艳金属色和感觉上受限制。此外，镜面油墨很昂贵，因此成为多层制品的单价增加的因素。
本发明背景技术中所公开的信息仅用于增加对本发明背景的了解，且不应被认为此信息构成了本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面通过对多层制品提供艳色和浓色压印以提高产品的竞争力。
在本发明一个方面，多层制品包括基板；树脂图案层；和薄膜涂层。所述基板、所述树脂图案层和所述薄膜涂层互相依次层叠。
所述多层制品可进一步包括层叠在背离所述树脂图案层的所述薄膜涂层的表面上的保护膜或第一保护涂层。所述多层制品可进一步包括插入所述薄膜涂层和所述保护膜之间或所述薄膜涂层和所述第一保护涂层之间的第二保护涂层。
优选所述多层制品可进一步包括插入所述树脂图案层和所述薄膜涂层之间的底层涂层。
根据本发明提供的各实施方式，所述多层制品具有能够清楚地展现色彩的艳感和浓色并提供精致的效果。
本发明的方法和装置具有的其它特征和优点，在并入本文的附图和具体实施方式中是明显的，或在附图和具体实施方式中详细说明，它们共同起到解释本发明原理的作用。
附图说明
图1为表示现有技术的多层制品的结构截面图；
图2是表示根据本发明第一示例性实施方式的多层制品的结构截面图；
图3为表示制造图2所示的多层制品的方法实例的图；
图4是表示根据本发明第二示例性实施方式的多层制品的结构截面图；
图5为表示在图4所示的多层制品中可能出现的缺陷的图片；
图6是表示根据本发明第三示例性实施方式的多层制品的结构截面图；
图7是表示根据本发明第四示例性实施方式的多层制品的结构截面图；
图8为表示在图7所示的多层制品中可能出现的缺陷的图片；
图9是表示根据本发明第五示例性实施方式的多层制品的结构截面图；
图10是表示根据本发明第六示例性实施方式的多层制品的结构截面图；
图11是表示贴附在家用器具上的图4所示多层制品的使用截面图；和
图12为图11的正视图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的各种实施方式，其实施例示于附图中并下文中说明。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，应理解的是，此描述并不意味着将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明意在不仅覆盖这些示例性实施方式，还覆盖各种变更、修改、等效方案以及可包含在所附权利要求书中所定义的本发明精神和范围内的其他实施方式。
在本文中，术语“涂层”包括通过溅射由涂层材料制成的靶制备的沉积层，或通过印刷液体涂层材料制成的印刷层，但不包括通过插入它们之间的粘合剂而粘附于基板的膜。术语“粘合”包括使用压敏粘合剂的粘合。
图2是表示根据本发明第一示例性实施方式的多层制品的结构截面图。
如图2所示，本实施方式的多层制品包括基板10、树脂图案层20和薄膜涂层40。典型地，树脂图案层在背离此基板的表面上具有图案，且透过基板可看见此图案。典型地，在基板前面的观察者可看见树脂图案层的图案。
基板10可为非金属基板，如玻璃或聚合物膜。该玻璃可为钢化玻璃。
树脂图案层20形成在基板10的后表面上。树脂图案层20具有凹凸图案。此处，此凹凸图案可包括各种图案，如线性线条、非线性线条、头发卷、细线、刻线、交叉晕线、纹理、压纹、棱柱、槽、透镜、柱体、圆锥、多角锥和孔。如图3所示，凹凸图案可典型地通过压印等各种方式形成。根据实施方式，凹凸图案可仅形成在基板的部分区域。例如，在手机显示窗口中，树脂图案层和薄膜涂层仅形成在基板的外周区域以提供装饰效果，且基板的中心区域起到简单的透明视窗的作用，通过此透明视窗可观看显示屏。
图3为表示制造图2所示的多层制品的方法实例的图。
如图3所示，紫外线(UV)固化树脂布置在基板10和模具M之间，且随后通过使用UV辐射来使此树脂固化。此处，优选基板10由可透过UV辐射的材料制成。如果基板10由不能透过UV辐射的材料制成，模具M应由可透过UV辐射的材料制成。
如上所述，除了通过在UV固化树脂上压印图案以形成树脂图案层20外，树脂图案层20还可以其它各种方式形成。例如，树脂图案层20可通过在涂布于基板10上的热固化树脂上压印图案来形成。此外，树脂图案层可通过蚀刻基板或在基板上印刷彩色树脂材料等形成。
树脂图案层20可具有三维(3D)图案。例如，树脂图案层20可具有凹部分深度和凸部分高度不均匀的凹凸图案。为此，树脂图案层20可通过使用具有3D图案的逆像的模具的压印方法形成。此外，树脂图案层20可通过多层涂布，特别是通过设置各个层的2D图案使它们彼此不同来形成，从而树脂图案层20具有3D图案。而且，树脂图案层20可通过蚀刻基板10，特别是通过设置各个位置的蚀刻深度使它们彼此不同来形成，从而树脂图案层20具有3D图案。也就是说，树脂图案层20可为基板10的蚀刻部分。
树脂图案层可包含着色剂，如颜料。
薄膜涂层40可形成在树脂图案层20的后表面上。典型地，在本发明的多层制品中，薄膜涂层的颜色暴露在外侧，因此提供彩色压印并感受多层制品。
薄膜涂层40可以一层或多层的形式形成，该层选自但不限于金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、热致变色材料、光致变色材料和电致变色材料中的至少一种。在本文中，金属包括金属合金。热致变色材料、光致变色材料和电致变色材料在它们受热、光和电时具有改变颜色的特性。
例如，树脂图案层20的后表面可涂有单层金属、多层金属、单层氧化物或多层氧化物。
此外，树脂图案层20的后表面可涂有多层金属和氧化物。作为薄膜涂层40的实例，可一次或多次形成NbOx涂层/掺杂铝的氧化锌(AZO)涂层/Ag涂层/AZO涂层/NbOx涂层，如1至4次。
此外，VO2可用作热致变色材料。薄膜涂层可通过一次或多次重复VO2薄膜和TiO2膜形成。
例如，不锈钢(如SUS 316L)、Cu、Al、Ni、Ti、Nb、Si、Cr等可用作金属，此金属的氧化物、TiO2、SiO2、Ta2O5可用作氧化物。此金属的氮化物可用作氮化物。此金属的氮氧化物可用作氮氧化物。
优选薄膜涂层40具有30nm至10μm的整体厚度。更优选地，薄膜涂层的整体厚度为10nm至500nm。
优选薄膜涂层40通过溅射形成。此外，薄膜涂层40可通过电子束蒸发或电阻加热形成。优选溅射，因为薄膜涂层的颜色可根据作为大气注入的各种气体(如氧气或氮气)的量来调节。
以下表1提供了各种溅射条件。
表1
| 基板加热温度 | 100℃(10分钟) |
| 工艺压力 | 2.0至3.0mtorr |
| Ar | 100sccm |
| 载体速率 | 33/65/130cm/分钟 |
| 膜厚度 | 30/60/120nm |
图4是表示根据本发明第二示例性实施方式的多层制品的结构截面图。
如图4所示，本实施方式的多层制品包括在薄膜涂层40的后表面上的保护膜60。保护膜60不但通过防止薄膜涂层40上的刮痕来确保物理耐久性，而且使薄膜涂层40能保持化学稳定性。如图11和12所示，多层制品典型地使用聚氨酯粘合剂贴附在家用器具上。因此，保护膜60可通过阻止聚氨酯粘合剂和薄膜涂层40间的化学反应而起到改进耐化学品性的作用。
保护膜60可为透明的或具有非彩色或彩色。例如，如果存在不合乎需要的可能性，即在一些实施方式中保护膜后表面上的粘合剂颜色会通过多层制品的前表面暴露，可提供具有白色的保护膜60以使粘合剂的颜色不通过前表面暴露。
图6是表示根据本发明第三示例性实施方式的多层制品的结构截面图。
此实施方式的多层制品具有第一保护涂层70以代替图4所示的保护膜60。第一保护涂层可使用选自但不限于Si3N4、SiC、NbOx、TiN、Ti和DLC的一种材料通过如化学气相沉积(CVD)或溅射形成。
图7是表示根据本发明第四示例性实施方式的多层制品的结构截面图。
如图7所示，此实施方式的多层制品也可包括位于薄膜涂层40和保护膜60之间的第二保护涂层50。
类似地，第二保护涂层50可插入根据图6所示实施方式的薄膜涂层和第一保护涂层70之间。
对图4所示的多层制品进行的耐热性测试(65℃，90％的相对湿度，72小时)和耐湿性测试(90％的相对湿度，48小时)表明，将发生如图5所示的彩虹形状的缺陷。发现，缺陷因湿气渗入UV树脂的树脂图案层所导致的折射率差异而发生。因此，如图7所示，为了防止缺陷，形成第二保护涂层50，如NbOx的第二保护涂层。
图9是表示根据本发明第五示例性实施方式的多层制品的结构截面图。
如图9所示，多层制品包括基板10、树脂图案层20、底层涂层90、薄膜涂层40和保护膜60。根据另一实施方式，可省略保护膜60。此外，图9所示的多层制品可具有第一保护涂层以代替保护膜，以及第二保护涂层。
底层涂层90可包括选自但不限于Ti、Nb、Si、TiOx、NbOx和SiOx中的至少一种。
优选底层涂层的厚度为5nm至500n。
优选通过溅射沉积的层作为底层涂层，但不优选印刷层。这是因为在后一方法中，难以将底层涂层涂布至预定厚度。
对图7所示的多层制品进行的耐热性测试和耐潮湿性测试表明可抑制彩虹形状的缺陷，但如图8所示，多层制品中会出现局部颜色差异的缺陷。发现，因为薄膜涂层，特别是在注入氧气的条件下经受溅射的薄膜涂层40导致与由UV树脂制成的树脂图案层20的化学反应而出现颜色差异。还发现，树脂图案层20在薄膜涂层40形成前的污染加重此缺陷。如图9所示，本发明通过形成底层涂层90而能够限制此缺陷。
图10是表示根据本发明第六示例性实施方式的多层制品的结构截面图。
如图10所示，此实施方式的多层制品包括在其前面的抗污染涂层80。抗污染涂层80可包括选自但不限于MgF2(为含氟化合物)、聚四氟乙烯(PTFE)(为含氟化合物)、类金钢石碳(DLC)和TiO2中的至少一种。此外，抗污染涂层80的效果可通过对其掺杂少量掺杂剂来增强。抗污染涂层可起到亲水材料、光催化剂等的作用，以防止多层制品被污染。
在另一个实施方式中，保护膜60可省略。图10所示的多层制品可具有第一保护涂层以代替保护膜，且可进一步具有第二保护涂层。
图11是表示贴附在家用器具上的图4所示多层制品的使用截面图，图12为图11的正视图。
图11和12示出了本发明的多层制品贴附在冰箱100上的实施方式。在此实施方式中，至少需要基板和树脂图案层不是不透明的，以使使用者可看见树脂图案层20的图案。
虽然本发明的多层制品典型地贴附在如家用器具的外表面，但多层制品不限于此。例如，多层制品可贴附在室内墙的表面上以形成内部设计的一部分。此外，虽然已将贴附在家用器具的本发明的多层制品作为主要实施方式描述，但本发明当然不限于此。例如，本发明的多层制品可应用于诸如手机、家庭用品、家具、建筑物窗户、车辆等的其它各种领域。
本发明的具体示例性实施方式的上述描述是为了示例和说明目的。这些描述并未意在穷举，或限制本发明为所公开的确切形式，明显，在上述教导下可以进行多种修改和变更。选择并描述这些示例性实施方式是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够制造并利用本发明的各种示例性实施方式，以及它们的各种变更和修改。本发明的范围将由所附的权利要求书和其等效方案限定。
Claims (25)
1.一种多层制品，包括：
基板；
树脂图案层；和
薄膜涂层，
其中所述基板、所述树脂图案层和所述薄膜涂层互相依次层叠。
2.如权利要求1的多层制品，进一步包括插入所述树脂图案层和所述薄膜涂层之间的底层涂层。
3.如权利要求2的多层制品，其中，所述底层涂层包括选自由Ti、Nb、Si、TiOx、NbOx和SiOx组成的组中的至少一种。
4.如权利要求2的多层制品，其中，所述底层涂层具有5nm至500nm的厚度。
5.如权利要求1的多层制品，其中，所述薄膜涂层包括选自由金属、氧化物、氮化物、氮氧化物、热致变色材料、光致变色材料和电致变色材料组成的组中至少一种材料的单层或多层。
6.如权利要求5的多层制品，其中，所述金属为选自由不锈钢、Cu、Al、Ni、Ti、Nb、Si、Cr组成的组中的一种，其中所述氧化物为选自所述金属的氧化物、TiO2、SiO2和Ta2O5中的一种，其中所述氮化物为所述金属的氮化物，其中所述氮氧化物为所述金属的氮氧化物，且其中所述热致变色材料为VO2。
7.如权利要求1的多层制品，其中，所述薄膜涂层包括重复一次或多次的NbOx薄膜、AZO薄膜、Ag薄膜、AZO薄膜和NbOx薄膜。
8.如权利要求1的多层制品，其中，所述薄膜涂层包括重复一次或多次的VO2薄膜和TiO2薄膜。
9.如权利要求1的多层制品，其中，所述薄膜涂层具有3nm至10μm的厚度。
10.如权利要求9的多层制品，其中，所述薄膜涂层具有10nm至500nm的厚度。
11.如权利要求1的多层制品，其中，所述树脂图案层包括其中形成有凹凸图案的紫外线固化树脂或热固化树脂。
12.如权利要求1的多层制品，其中，所述树脂图案层包括所述基板的蚀刻部分。
13.如权利要求1的多层制品，其中，所述树脂图案层包括印刷在所述基板上的彩色树脂材料。
14.如权利要求1的多层制品，其中，所述树脂图案层包括着色剂。
15.如权利要求1的多层制品，其中，所述树脂图案层具有三维图案。
16.如权利要求1的多层制品，进一步包括粘附在背离所述树脂图案层的所述薄膜涂层的表面上的保护膜，或层叠在背离所述树脂图案层的所述薄膜涂层的表面上的第一保护涂层。
17.如权利要求16的多层制品，其中，所述第一保护涂层为印刷层。
18.如权利要求16的多层制品，其中，所述第一保护涂层包括选自由Si3N4、SiC、NbOx、TiN、Ti和DLC组成的组中的至少一种。
19.如权利要求16的多层制品，进一步包括插入所述薄膜涂层与所述保护膜之间或所述薄膜涂层与所述第一保护涂层之间的第二保护涂层。
20.如权利要求19的多层制品，其中，所述第二保护涂层包括选自由Ti、TiO2、Si、SiO2、Ta2O5、Nb和NbOx组成的组中的至少一种。
21.如权利要求1的多层制品，进一步包括层叠在背离所述树脂图案层的所述基板的表面上的抗污染涂层。
22.如权利要求21的多层制品，其中，所述抗污染涂层包括选自由MgF2、聚四氟乙烯、类金钢石碳和TiO2组成的组中的至少一种。
23.如权利要求1的多层制品，其中，通过所述基板能看见所述树脂图案层。
24.如权利要求1的多层制品，其中，所述树脂图案层在背离所述基板的表面上具有图案。
25.一种制备权利要求1所述的多层制品的方法，所述方法包括通过溅射、电子束蒸发或电阻加热形成所述薄膜涂层。
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