CN103243301A - 一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，包括：将一PET膜材机械加工成预设的形状和尺寸；在PET膜材的表面实施光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层；将镀膜后的PET膜材置于印刷机网板下，对所述不连续金属质感银薄膜实施丝网印刷，把印刷完毕的PET膜材放入烘烤箱烘烤；把经丝印的PET膜材放入褪镀液中浸泡褪膜；将PET膜材的经镀膜及丝印的一面与一玻璃面板贴合，完成覆膜后进行除泡处理。利用本发明制备的产品金属质感强、耐候性能好，且制备工艺稳定、适合批量化生产，有效解决现有技术的不足。
Description
技术领域
本发明涉及表面装饰技术，尤其涉及一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法。
背景技术
随着近年来移动电子技术行业的飞速发展，电子设备的功能已经不是消费者唯一追求的目标，其外观，比如手机玻璃触摸面板外表也吸引着大众的目光，而往往拥有金属光泽和色彩的手机外壳及电容式触摸屏玻璃触摸面板更能满足人们对美观的要求，因而这些外观工艺的发展成为手机装饰不可取代的一部分。
由于金属或者金属膜层的外壳会屏蔽手机发射的信号，所以手机生产商希望能够得到一种既拥有金属效果又不会影响手机信号的手机外壳。目前国内真空镀膜制备手机外壳不连续膜层的镀膜方法通常为使用铟锡合金做为镀膜原材料，再通过激光雕刻的方法，呈现3D图案效果。另一方面，为了整个手机外观的协调美观统一，触摸屏玻璃面板的丝印边框往往也制备成具有高度金属质感3D效果图案。但是这种3D效果图案往往是附着于PET等薄膜上，若同样采用激光雕刻方法容易取材容易碰伤膜材，因而需要寻找一种工艺稳定、原材料环保易得的三维图案制备方法。
发明内容
为了克服上述所指的现有技术中的不足之处，本发明提供一种膜层附着力好、金属质感强、工艺稳定的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，以解决在触摸屏玻璃面板上的镀覆三维装饰图案的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，包括：
步骤a、将塑料膜材装入模具中，通过实施机械加工形成预设的形状和尺寸；
步骤b、在塑料膜材的表面实施光学真空蒸镀，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层，根据光学薄膜干涉原理以及反射的视角光线的方向不同从而呈现塑料膜材的三维显示效果；
步骤c、将镀膜后的塑料膜材置于印刷机网板下，在所述经光学真空蒸镀形成的膜层上实施油墨丝网印刷以使呈现的三维图案显示效果更清晰，把印刷完毕的塑料膜材放入烘烤箱烘烤；
步骤d、把经丝印的塑料膜材放入褪镀液中浸没并浸泡1～5分钟使膜层褪膜，保持褪镀液恒温60～100℃，浸泡完毕后用清水冲洗；
步骤e、将塑料膜材装入贴膜机，使该塑料膜材的经镀膜及丝印的一面与一玻璃面板贴合，完成覆膜后进行除泡处理。
所述步骤a的机械加工包括冲压切割、激光切割、激光雕刻等；将塑料膜材切割加工成设计的形状和尺寸，包括规则或者不规则的外轮廓、镂空图案设计等。
具体地，所述步骤a在实施光学真空蒸镀之前，设置真空镀膜机的工作参数：监控波长为520～550纳米，镀膜真空度为1～5×10ˉ3帕，基板加热温度为20～30℃，基板旋转频率为20～30转/分钟，电子枪的电压为-6～-10KV，二氧化钛的蒸发速率为1～5埃/秒，二氧化硅的蒸发速率为5～10埃/秒。
所述步骤b中第一层二氧化钛膜层厚度为25.0～30.0纳米，第二层二氧化硅膜层厚度为80.0～90.0纳米，第三层二氧化钛膜层厚度为60.0～70.0纳米。
所述步骤c的烘烤过程中烤箱内的温度设定在150～200℃，烘烤的时间为10～20分钟。
所述步骤d中的褪镀液采用强碱性褪镀液。
所述步骤e把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内，在15～35℃下，进行1～3分钟的除泡处理。
进一步地，本发明的所述塑料膜材为PET薄膜。
与现有技术相比，本发明引入光学真空镀膜技术制备不导电的不连续金属质感膜层，根据光学薄膜干涉原理以及反射的视角光线的方向不同从而呈现三维显示效果，利用取材容易且环保的原材料(TiO2、SiO2)作为镀膜膜料，膜层附着力好、金属质感强、机械强度高、产品耐候性能好、膜层暴露空气中长时间不容易氧化；再在光学膜层上进行丝网印刷，使呈现的三维图案显示效果更清晰；且本发明提供的制备工艺稳定，在镀膜面上丝印油墨不会碰伤镀膜面，适合批量化生产，有效解决现有技术的不足，通过PET膜材和手机玻璃贴合，可应用于电子设备的触摸屏玻璃面板上。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的描述，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。
本发明中的镀膜是以环保镀膜材料(TiO2、SiO2)做为原材料，并且引入光学真空镀膜技术，以手机电容式触摸屏为例，根据其玻璃面板材料的具体特性，设计并优化光学真空镀膜技术的各项参数，经验证可有效解决现有技术的不足，实现本发明目的，以下通过多个实施例来详细说明制备过程，按照薄膜透射光波长来划分，分为520、535、550纳米三个透射光波长的薄膜来说明。
实施例一：
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，所述方法的步骤包括：
步骤a、对PET膜材实施机械加工形成预设的形状和尺寸
步骤b、光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜
在PET膜材的表面实施光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层，其中，光学真空蒸镀的参数如下:
光学真空镀膜机型号：联合真空2050型镀膜机
膜系结构：PET膜材/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛/空气
镀膜工艺的制备：
参考波长（520纳米）
第一层（二氧化钛）膜厚 25.0纳米
第二层（二氧化硅）膜厚 80.0纳米
第三层（二氧化钛）膜厚 60.0纳米
镀膜真空度 （1.0×10ˉ3帕）
玻璃基板加热温度 （20℃）
玻璃基板旋转频率 （20转/分钟）
电子枪的电压 （ -6KV）
蒸发速率 二氧化钛 (1埃/秒)
蒸发速率 二氧化硅 (5埃/秒)
步骤c、丝网印刷
先在丝网印刷网板上添加黑色油墨，把镀膜后的PET膜材放到印刷机的网板正下方的固定底座上，在步骤b形成的所述不连续金属质感银薄膜表面上实施油墨丝网印刷，按下印刷机的自动印刷开始开关，进行自动印刷，把印刷完毕的镀膜玻璃产品放进烘烤箱烘烤，烘烤过程中烤箱内的温度设定在150度恒温，烘烤的时间为20分钟。
步骤d、膜层褪膜
膜层褪镀的目的是把暴露的膜层褪掉，而保留印刷有油墨的膜层，工艺过程：先把褪镀液倒入保温箱，并加热该褪镀液，温度控制在60℃恒温，再把经丝印的PET膜材插上架放入褪镀液中并浸没，浸泡5分钟后取出，然后放入干净的清水中冲洗干净。
步骤e、PET膜材与玻璃面板贴合
把一玻璃面板放入贴膜机的治具里，再将PET膜材装入贴膜机，使该PET膜材的经镀膜及丝印的一面与玻璃面板相对，开始覆膜，所述贴膜机具有相把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内进行除泡处理，时间控制在1分钟，温度控制在35℃。
实施例二：
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，所述方法的步骤包括：
步骤a、对PET膜材实施机械加工形成预设的形状和尺寸
步骤b、光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜
在PET膜材的表面实施光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层，其中，光学真空蒸镀的参数如下:
光学真空镀膜机型号：（联合真空2050型镀膜机）
膜系结构：玻璃基板/PET膜材/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛/空气
镀膜工艺的制备：
参考波长（520纳米）
第一层（二氧化钛）膜厚 27.8纳米
第二层（二氧化硅）膜厚 81.6纳米
第三层（二氧化钛）膜厚 61.4纳米
镀膜真空度 （3.0×10ˉ3帕）
玻璃基板加热温度 （25℃）
玻璃基板旋转频率 （25转/分钟）
电子枪的电压 （ -8KV）
蒸发速率 二氧化钛 (4埃/秒)
蒸发速率 二氧化硅 (8埃/秒)
步骤c、丝网印刷
先对丝网印刷网板上添加黑色油墨，把镀膜后的PET膜材放到印刷机的网板正下方的固定底座上，在步骤b形成的所述不连续金属质感银薄膜表面上实施油墨丝网印刷，按下印刷机的自动印刷开始开关，进行自动印刷，把印刷完毕的镀膜玻璃产品放进烘烤箱烘烤，烘烤过程中烤箱内的温度设定在180度恒温，烘烤的时间为15分钟。
步骤d、膜层褪膜
膜层褪镀的目的是把暴露的膜层褪掉，而保留印刷有油墨的膜层，工艺过程：先把褪镀液倒入保温箱，并加热该褪镀液，温度控制在80℃恒温，再把经丝印的PET膜材插上架放入褪镀液中并浸没，浸泡2分钟后取出，然后放入干净的清水中冲洗干净。
步骤e、PET膜材与玻璃面板贴合
把一玻璃面板放入贴膜机的治具里，再将PET膜材装入贴膜机，使该PET膜材的经镀膜及丝印的一面与玻璃面板相对，开始覆膜，所述贴膜机具有相把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内进行除泡处理，时间控制在1.5分钟，温度控制在25℃。
实施例三：
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，所述方法的步骤包括：
步骤a、对PET膜材实施机械加工形成预设的形状和尺寸
步骤b、光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜
在PET膜材的表面实施光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层，其中，光学真空蒸镀的参数如下:
光学真空镀膜机型号：（联合真空2050型镀膜机）
膜系结构：玻璃基板/PET膜材/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛/空气
镀膜工艺的制备：
参考波长（535纳米）
第一层（二氧化钛）膜厚 28.7纳米
第二层（二氧化硅）膜厚 84.0纳米
第三层（二氧化钛）膜厚 63.5纳米
镀膜真空度 （3.0×10ˉ3帕）
玻璃基板加热温度 （25℃）
玻璃基板旋转频率 （25转/分钟）
电子枪的电压 （ -8KV）
蒸发速率 二氧化钛 (4埃/秒)
蒸发速率 二氧化硅 (8埃/秒)
步骤c、丝网印刷
先对丝网印刷网板上添加黑色油墨，把镀膜后的PET膜材放到印刷机的网板正下方的固定底座上，在步骤b形成的所述不连续金属质感银薄膜表面上实施油墨丝网印刷，按下印刷机的自动印刷开始开关，进行自动印刷，把印刷完毕的镀膜玻璃产品放进烘烤箱烘烤，烘烤过程中烤箱内的温度设定在180度恒温，烘烤的时间为15分钟。
步骤d、膜层褪膜
膜层褪镀的目的是把暴露的膜层褪掉，而保留印刷有油墨的膜层，工艺过程：先把褪镀液倒入保温箱，并加热该褪镀液，温度控制在80℃恒温，再把经丝印的PET膜材插上架放入褪镀液中并浸没，浸泡2分钟后取出，然后放入干净的清水中冲洗干净。
步骤e、PET膜材与玻璃面板贴合
把一玻璃面板放入贴膜机的治具里，再将PET膜材装入贴膜机，使该PET膜材的经镀膜及丝印的一面与玻璃面板相对，开始覆膜，所述贴膜机具有相把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内进行除泡处理，时间控制在1.5分钟，温度控制在25℃。
实施例四：
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，所述方法的步骤包括：
步骤a、对PET膜材实施机械加工形成预设的形状和尺寸；
步骤b、光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜
在PET膜材的表面实施光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层，其中，光学真空蒸镀的参数如下:
光学真空镀膜机型号：（联合真空2050型镀膜机）
膜系结构：玻璃基板/PET膜材/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛/空气
镀膜工艺的制备：
参考波长（550纳米）
第一层（二氧化钛）膜厚 29.6纳米
第二层（二氧化硅）膜厚 86.4纳米
第三层（二氧化钛）膜厚 65.6纳米
镀膜真空度 （3.0×10ˉ3帕）
玻璃基板加热温度 （25℃）
玻璃基板旋转频率 （25转/分钟）
电子枪的电压 （ -8KV）
蒸发速率 二氧化钛 (4埃/秒)
蒸发速率 二氧化硅 (8埃/秒)
步骤c、丝网印刷
先对丝网印刷网板上添加黑色油墨，把镀膜后的PET膜材放到印刷机的网板正下方的固定底座上，在步骤b形成的所述不连续金属质感银薄膜表面上实施油墨丝网印刷，按下印刷机的自动印刷开始开关，进行自动印刷，把印刷完毕的镀膜玻璃产品放进烘烤箱烘烤，烘烤过程中烤箱内的温度设定在180度恒温，烘烤的时间为15分钟。
步骤d、膜层褪膜
膜层褪镀的目的是把暴露的膜层褪掉，而保留印刷有油墨的膜层，工艺过程：先把褪镀液倒入保温箱，并加热该褪镀液，温度控制在80℃恒温，再把经丝印的PET膜材插上架放入褪镀液中并浸没，浸泡2分钟后取出，然后放入干净的清水中冲洗干净。
步骤e、PET膜材与玻璃面板贴合
把一玻璃面板放入贴膜机的治具里，再将PET膜材装入贴膜机，使该PET膜材的经镀膜及丝印的一面与玻璃面板相对，开始覆膜，所述贴膜机具有相把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内进行除泡处理，时间控制在1.5分钟，温度控制在25℃。
实施例五：
一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，所述方法的步骤包括：
步骤a、对PET膜材实施机械加工形成预设的形状和尺寸
步骤b、光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜
在PET膜材的表面实施光学真空蒸镀制备不连续金属质感薄膜，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层，其中，光学真空蒸镀的参数如下:
光学真空镀膜机型号：（联合真空2050型镀膜机）
膜系结构：玻璃基板/PET膜材/二氧化钛/二氧化硅/二氧化钛/空气
镀膜工艺的制备：
参考波长（550纳米）
第一层（二氧化钛）膜厚 30.0纳米
第二层（二氧化硅）膜厚 90.0纳米
第三层（二氧化钛）膜厚 70.0纳米
镀膜真空度 （5.0×10ˉ3帕）
玻璃基板加热温度 （30℃）
玻璃基板旋转频率 （30转/分钟）
电子枪的电压 （ -10KV）
蒸发速率 二氧化钛 (5埃/秒)
蒸发速率 二氧化硅 (10埃/秒)
步骤c、丝网印刷
先对丝网印刷网板上添加黑色油墨，把镀膜后的PET膜材放到印刷机的网板正下方的固定底座上，在步骤b形成的所述不连续金属质感银薄膜表面上实施油墨丝网印刷，按下印刷机的自动印刷开始开关，进行自动印刷，把印刷完毕的镀膜玻璃产品放进烘烤箱烘烤，烘烤过程中烤箱内的温度设定在200度恒温，烘烤的时间为10分钟。
步骤d、膜层褪膜
膜层褪镀的目的是把暴露的膜层褪掉，而保留印刷有油墨的膜层，工艺过程：先把褪镀液倒入保温箱，并加热该褪镀液，温度控制在100℃恒温，再把经丝印的PET膜材插上架放入褪镀液中并浸没，浸泡1分钟后取出，然后放入干净的清水中冲洗干净。
步骤e、PET膜材与玻璃面板贴合
把一玻璃面板放入贴膜机的治具里，再将PET膜材装入贴膜机，使该PET膜材的经镀膜及丝印的一面与玻璃面板相对，开始覆膜，所述贴膜机具有相把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内进行除泡处理，时间控制在3分钟，温度控制在15℃。
以上内容是结合具体的优选方式对本发明所作的进一步详细说明，不应认定本发明的具体实施只局限于以上说明。对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，均应视为由本发明所提交的权利要求确定的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，包括：
步骤a、将一塑料膜材机械加工成预设的形状和尺寸；
步骤b、在塑料膜材的表面实施光学真空蒸镀，依次镀第一层二氧化钛膜层、第二层二氧化硅膜层和第三层二氧化钛膜层；
步骤c、将镀膜后的塑料膜材置于印刷机网板下，在所述经光学真空蒸镀形成的膜层上实施油墨丝网印刷，把印刷完毕的塑料膜材放入烘烤箱烘烤；
步骤d、把经丝印的塑料膜材放入褪镀液中浸没并浸泡1～5分钟使膜层褪膜，保持褪镀液恒温60～100℃，浸泡完毕后用清水冲洗；
步骤e、将塑料膜材的经镀膜及丝印的一面与一玻璃面板贴合，完成覆膜后进行除泡处理。
2.根据权利要求1所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于：所述步骤a的机械加工包括冲压切割、激光切割。
3.根据权利要求1所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于，在实施光学真空蒸镀之前，设置真空镀膜机的工作参数：监控波长为520～550纳米，镀膜真空度为1～5×10ˉ3帕，基板加热温度为20～30℃，基板旋转频率为20～30转/分钟，电子枪的电压为-6～-10KV，二氧化钛的蒸发速率为1～5埃/秒，二氧化硅的蒸发速率为5～10埃/秒。
4.根据权利要求3所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于：所述步骤b中第一层二氧化钛膜层厚度为25.0～30.0纳米，第二层二氧化硅膜层厚度为80.0～90.0纳米，第三层二氧化钛膜层厚度为60.0～70.0纳米。
5.根据权利要求3所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于：所述步骤c的烘烤过程中烤箱内的温度设定在150～200℃，烘烤的时间为10～20分钟。
6.根据权利要求5所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于：所述步骤d中的褪镀液采用强碱性褪镀液。
7.根据权利要求6所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于：所述步骤e把完成覆膜的玻璃面板放入除泡机内，在15～35℃下，进行1～3分钟的除泡处理。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的通过真空镀膜实现三维图案显示的方法，其特征在于：所述塑料膜材为PET薄膜。
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