CN1181409C - 钟表指示盘及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供表指示盘,其构造得不能看到安装在指示盘下面的太阳能电池和其他部件,它可制成与用通常的金属指示盘同样的设计样式,并可大大增加有上乘质量外观的包含色调(优雅的色调)和款式的设计变化,它具有上乘质量的外观,因而保证了增高的商业价值。钟表指示盘是安装在位于表内的太阳能电池11的上表面上的钟表指示盘B。此钟表指示盘含有能够透光的树脂基质12和由干法电镀在树脂基质的至少一个表面上所形成的金属薄膜镀层13。上述钟表指示盘不仅能够避免从外面透过盘看到太阳能电池,而且具有至少足以使钟表指示盘下面的太阳能电池产生能量的透光率。

Description

钟表指示盘及其制造方法
技术领域
本发明涉及安装在位于表内的太阳能电池的上表面上的钟表指示盘。太阳能电池能够将光能转变为电能来利用。
技术背景
将太阳能电池用作表、桌面电子计算器、便携式收音机等的能源是常用的方法。这种太阳能电池通常由例如无定形的硅制成,并将光能转化成电能。考虑到此功能,太阳能电池必须安装在光射入到的位置,即这样的表面位置:太阳能电池可直接从外面看得到。
太阳能电池通常用在手表指示盘结构中,参看图23和24,其如此构造,使得:在手表组件131的上表面上安装四个平面视图为扇形的太阳能电池132,它们之间有隔离带133。此外,半透明的树脂薄膜层135层压至每个太阳能电池132的部分或全部表面上,聚碳酸酯树脂或丙烯酸酯树脂的透明板134介于它们之间。
然而,在太阳能表的这种指示盘结构中,太阳能电池132通常是褐色或深蓝色,使得可透过透明板看见例如位于透明板下面的太阳能电池。因此,表盘采用太阳能电池的颜色。此外,在相邻的太阳能电池132之间有隔离带133,使隔离带133呈十字交叉线。这样,不仅包含色调的设计受到极大限制,也使外观变差,进而降低了商业价值。
相反地,提出过例如在表内将一个干涉的滤光片置于太阳能电池的上表面,因此避免了直接看到太阳能电池。然而,又遇到了这样的问题:向太阳能电池上提供光能受到阻碍,而且表盘的外观质量也变差。
为了解决这些问题,例如日本专利公报No.5(1993)-38464揭示了含有太阳能电池、着色扩散层和散射层的有色太阳能电池;着色扩散层包含装在太阳能电池上表面上的滤色片,它能够透过有助于太阳能电池产生能量的波长范围的光;散射层装在太阳能电池和滤色片之间,它能够透过部分已透过滤色片的光,并在各个方向上散射掉其余的光。
一个白色的漫射片用作这样的散射层,建议使用白色的漫射片,例如丙烯酸奶白色片、有消光透明漆涂膜的半反射镜、一面经喷砂变粗糙的玻璃、或具有镜面的白色漫射片,该镜面由例如条状或网格图案的铝形成,铝的另一面为塑料。
然而,在这个现有技术中,虽然奶白色丙烯酸片用作散射层,但不能获得一种金属的色调,该金属色调对手表指示盘有利,并能够赋予上乘质量的外观。另外,在手表加工期间,会出现毛剌。因此,很有必要除掉毛剌。这样使工艺变得复杂,也增加了成本。关于有消光透明漆涂膜的半反射镜,半反射镜的处理和涂层也需要复杂的工艺。另外,也有可能发生的是:涂层操作会使膜的厚度不均匀,从而引起透射因素的色散,导致出现斑点。此外,关于一面经喷砂变粗糙的玻璃或具有镜面的白色漫射片(该镜面由例如条状或网格图案的铝形成,铝的另一面为塑料),喷砂和镜面处理都需要复杂的工艺。另外,根据这些处理,会遇到这样的问题:膜的厚度和凹凸程度变得不均匀,导致透射因素的色散和斑点。更进一步,所有上述材料都存在一个问题:其外观质量作为表盘来说是差的。
无论如何,在滤色片和太阳能电池之间插入上述散射层,会不利地使工艺变得复杂,并引起透射因素的色散,导致产生能量的性能的劣化,并出现斑点。此外,还会引起由材料本身性质而导致的外观质量的劣化。
另外,虽然,对于用于通常钟表指示盘结构中的金属指示盘,能够由例如其特别的金属颜色而获得多样化的设计;而且,在这样的情况下,已经提出了具有高质量和高品位外观的各种款式;然而,金属指示盘不能用于太阳能表中,因为使用金属指示盘会截留光,由此使太阳能电池不能产生能量。因而,要实现太阳能表的上乘质量外观尤其金属颜色、和设计上的广泛变化是行不通的。
本发明的说明
本发明是考虑了上述问题后完成的,因此,本发明的一个目的是提供钟表指示盘,不会透过此指示盘看到位于盘下面的十字交叉隔离带和太阳能电池。此外,本发明的指示盘能够提供金属般的颜色,尤其是金属颜色,并能够制出与由通常的金属指示盘所获得的同样的设计样式。
本发明旨在解决现有技术中的上述问题,并达到上述目的。因此,本发明的钟表指示盘是安装在位于表内的太阳能电池的上表面上的钟表指示盘。
钟表指示盘含有能够透光的树脂基质和由干法电镀在树脂基质的至少一个表面上所形成的金属薄膜镀层。
此钟表指示盘不仅能够避免从外面透过此盘看到太阳能电池,而且具有至少足以使钟表指示盘下面的太阳能电池产生能量的透光率。
在此结构中,金属薄膜镀层避免了透过镀层看到位于钟表指示盘下面的太阳能电池和十字交叉线。一些光透过金属薄膜镀层,透光率是如此之大,足以有助于太阳能电池产生能量。因此,太阳能表自身的功能不会受到妨碍。另外,颜色可由金属、尤其是金属薄膜镀层的金属的颜色形成,由此,能够大大增加设计上的变化。
在此结构中,考虑到透光率等,虽然金属薄膜镀层的厚度能够适宜地确定,但较佳的厚度是100-500埃。原因是这样不能透过盘看到位于指示盘下面的太阳能电池和其他部件,而且一些透过的光具有足够大的透光率以有利于太阳能电池产生能量,因而太阳能表自身的功能不受妨碍。另外,即使使用相同的金属薄膜镀层,也能够获得各种不同的金属颜色,在上述范围内改变金属薄膜镀层的厚度,可以改变透光率。
金属薄膜镀层可以由单层金属薄膜组成,或可以是由至少两层金属薄膜组成的多层镀层。使用由至少两层金属薄膜组成的多层镀层,能够产生优雅的金属的色调,这是使用单层金属薄膜所不能产生的。
另外,金属薄膜镀层较佳具有一个部位,此部位由掩蔽或浸蚀被切除。在这样的结构中,能够形成各种图案,由此能够增加设计上的变化。
金属薄膜镀层能够由选自:Au、Ag、Al、Cu、Co、Cr、Fe、In、Ni、Pd、Pt、Rh、Sn和Ti的一种金属构成,或选自上述范围的至少两种金属的合金构成。金属薄膜镀层也可以由上述金属或合金的任何氮化物、氧化物和碳化物的膜组成,或可以由这样膜复合物组成。
更进一步,较佳的是树脂基质具有至少一个表面,此表面至少部分带有凸凹图案。此种结构能够获得与用通常的指示盘所实现的相同的设计样式,而且大大增加有上乘质量外观的包含色调和款式的设计变化,并能够产生优雅的色调。
另一方面,树脂基质能够由透明树脂或着色树脂构成。树脂基质的材料没有特别限制,能够使用例如聚碳酸酯、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。当树脂基质含有着色树脂时,能够增加包含色调的设计变化,例如使用颜色与金属薄膜镀层相同的树脂能够改善质地。
另外,树脂基质可以由称为聚合物合金的不同类型树脂的共混物构成,例如聚合物合金由选自:聚碳酸酯、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的至少两种树脂的混合物组成。
使用上述聚合物合金能够改善树脂基质与金属薄膜镀层的粘合性、树脂基质的表面的可处理性、可模塑性和吸湿性。
较佳的是金属薄膜镀层的上表面由表面保护层覆盖。可以使用例如有色涂层、层次涂层或叠压膜作为表面保护层。表面保护层不仅能够防止金属薄膜镀层氧化等,而且还能够例如实施改变色调,由此增加设计上的变化。
尤其,当位于树脂基质上的金属薄膜镀层含有Ag或Cu时,金属薄膜镀层会变色、生锈等,除非金属薄膜镀层表面上有表面保护层。因而,需要形成表面保护层。
此表面保护层可以是由合成树脂类的涂料或油墨制备的物质,此涂料或油墨可以是丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂或其混合物类的。
此外,表面保护层可以由合成树脂膜例如聚乙烯膜或聚酯膜构成。
进一步,表面保护层膜可以由金属氧化物镀层膜构成。此金属氧化物镀层膜能够由例如金属氧化物如:MgO、TiO2、SiO2、SiO、ZrO2或Al2O3的真空沉积方法形成。形成于树脂基质表面上的金属氧化物镀层膜不仅能够使用上述真空沉积技术,而且能够使用其他的干法电镀技术例如离子电镀或喷镀技术进行实施。
再进一步,表面保护层能够由铬酸盐镀层膜构成,该铬酸盐膜是电镀时使用含铬酸和铬酸盐的溶液处理金属薄膜镀层、形成铬酸盐镀层而获得。树脂基质可以压花,使表面上具有凸出物,构成时间符号等。此外,钟表指示盘的上表面能够由印刷方法标上标记。时间符号或其他标示元件也可粘合到钟表指示盘的上表面上。
另外,较佳的是采用将钟表指示盘安装到表框上的装置,来安装指示盘。此安装装置可以是:例如位于指示盘周边的切口、凸出物、洞、或位于指示盘背面的凸出物。
在上述所有的构造中,钟表指示盘的透光率较佳是10-50%,以免抑制位于钟表指示盘下面的太阳能电池产生能量的能力。
另一方面,根据本发明,提供有钟表指示盘的制造方法,该指示盘安装在位于表内的太阳能电池的上表面上的,该钟表指示盘含有能透光的树脂基质和形成于树脂基质的至少一个表面上的金属薄膜镀层。该制造方法包括如下步骤:
将树脂进行注射模塑,接着,依据需要冲孔,以制备树脂基质,和
由干法电镀在树脂基质的至少一面上形成金属薄膜镀层。
在此方法中,干法电镀可以由任何真空沉积、离子电镀和喷镀方法进行实施。由干法电镀形成的金属薄膜镀层的较佳厚度为100-500埃。原因是这样不会透过指示盘看到位于盘下面的太阳能电池和其他部件,而且一些透过的光具有足够大的透光率使太阳能电池产生能量,因而太阳能电池自身的功能不会受到妨碍。另外,即使使用相同的金属薄膜镀层,也能够得到各种各样的金属颜色,而且在上述范围内改变金属薄膜镀层的厚度,就能够改变透光率。
与湿法电镀等方法相比,使用上述干法电镀的方法(物理方法)能够容易地实施绝缘体树脂的镀覆,尤其是仅镀覆树脂的一面。它也能够这样进行成膜:监控膜的厚度,使能够实现精确地控制膜厚和高重现性地实现工业化生产。
使用内表面具有凸凹图案的金属模具来实施注射模塑是较佳的,这样可使树脂基质的至少一面至少部分地带有凸凹图案。此金属模具能够由常规的电成形法(称为“电铸法”)制造。由此种方法制造的图案是例如电铸的径向图案或电铸的流沙图案。这种工艺能够制成与用通常的钟指示盘所获得的同样的设计样式,并可大大增加有上乘质量外观的包含色调和款式的设计变化,能够产生优雅的色调。
另外,为了增加金属薄膜镀层与基本构成的树脂基质之间的粘合性,为了提高外观质量和金属薄膜镀层的耐候可靠性,较佳的是在形成金属薄膜镀层的步骤以前,清洁树脂基质的表面。
此清洁的实施较佳是使用例如中性清洁剂洗去树脂基质表面的油污,或由称为离子轰击清除方法去除粒子和灰尘,其中湿气和残留气体分子例如CO2、CO和H2由惰性气体离子的冲击,从树脂基质表面上除去。
上述清洁由加热树脂基质、除去湿气和残留气体分子的方法进行实施也是较佳的。此加热过程较佳在减压下进行,更佳是在真空下进行。
进一步,上述形成金属薄膜镀层的步骤较佳包括掩蔽和浸蚀,实施掩蔽和浸蚀是形成有局部切除部分的金属薄膜镀层。具体地说,可以使用这样的方法:其中金属薄膜镀层是由透光率所允许的多层而形成,多层镀层带有例如光致抗蚀剂的掩蔽物,上层金属部分由浸蚀脱除。另外,可以使用这样的方法:与上述方法相反,首先实施掩蔽,接着生成金属薄膜镀层,之后最上层的金属薄膜镀层与掩蔽材料一起被脱除。
这样,组合各种颜色,即组合最上层、下面的金属薄膜层的金属颜色和树脂基质的颜色(如果树脂基质着色),就能够增加设计上的变化。
较佳的工艺包含这样的步骤:用表面保护层覆盖金属薄膜镀层的上表面。例如有色涂层、层次涂层或叠压膜能够用作表面保护层。用表面保护层覆盖不仅可防止金属薄膜镀层的氧化等,而且可以实施例如改变色调,由此增加设计上的变化。
当树脂基质上的金属薄膜镀层尤其由Ag或Cu构成时,金属薄膜镀层会变色、生锈等,除非在金属薄膜镀层上覆有表面保护层。因此,需要形成表面保护层。
此表面保护层可以由合成树脂类的涂料或油墨制备,此涂料或油墨可以是丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂或其混合物类的。
此外,表面保护层可以由合成树脂膜例如聚乙烯膜或聚酯膜构成。
进一步,表面保护层可以由金属氧化物镀层膜构成。此金属氧化物镀层膜能够由例如金属氧化物如:MgO、TiO2、SiO2、SiO、ZrO2或Al2O3的真空沉积方法形成。形成于树脂基质表面上的金属氧化物镀层膜不仅能够使用上述真空沉积技术,而且能够使用其他的干法电镀技术例如离子电镀或喷镀技术进行实施。
再进一步,表面保护层能够由铬酸盐镀层膜构成,该铬酸盐膜是电镀时使用含铬酸的溶液处理金属薄膜镀层、形成铬酸盐镀层而获得。
该工艺可以含有这样的步骤:在形成金属薄膜镀层的步骤之前,将树脂基质压花,使表面上具有构成时间符号等的凸出物。
此外,较佳的工艺包含这样的精加工步骤:钟表指示盘的上表面由印刷的方法标上标记,或由粘合方法粘上标示元件例如时间符号。
另外,在注射模塑中,较佳的是凭借整体模塑、采用将钟表指示盘安装到表框上的装置,来安装钟表指示盘。此安装装置可以是:例如位于指示盘周边的切口、凸出物、洞、或位于指示盘背面的凸出物。
附图的简要说明
图1是装有本发明第一实施方式的钟表指示盘的手表的剖面图。
图2是装有本发明第一实施方式的钟表指示盘的太阳能钟表指示盘结构的剖面图。
图3是图2中I部分的放大图。
图4是本发明的第二实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图5是本发明的第三实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图6是本发明的第四实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图7是本发明的第五实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图8是本发明的第六实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图9是本发明的第七实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图10是本发明的第八实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图11是本发明的第九实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图12(A)-(C)是解释使金属薄膜镀层带有切除部分的方法的剖面图。
图13(A)-(C)是解释使金属薄膜镀层带有切除部分的另一种方法的剖面图。
图14是本发明的第十实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图15是本发明的第十一实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图16是本发明的第十二实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图17是本发明的第十三实施方式的钟表指示盘的剖面图。
图18是显示波长与吸收性之间关系的图。
图19是本发明的第一实施方式的钟表指示盘的平面图。
图20是解释本发明的第一实施方式的钟表指示盘被放置成固定状态的剖面图。
图21是本发明第一实施方式的钟表指示盘的固定部分的另一种形式的平面图。
图22是本发明第一实施方式的钟表指示盘的固定部分的又一种形式的平面图。
图23是装有太阳能表的通常指示盘构造的手表的平面图。
图24是太阳能表的通常指示盘构造的剖面图。
本发明的最佳实施方式
下面将参考附图说明本发明的实施方式。
实施方式1
图1是装有本发明第一实施方式的钟表指示盘的手表的剖面图。图2是装有本发明第一实施方式的钟表指示盘的太阳能钟表指示盘结构的剖面图。图3是图2中I部分的放大图。
参看图1,组件4用合成树脂的支撑框架3固定,合成树脂安装于外筒体2的内部。太阳能表A的指示盘结构装在组件4的前面。装在组件4上的双轴结构的针轴5通过在太阳能表A的指示盘结构内打出的中央孔A1来安装。针轴5的外轴5a和内轴5b分别装有时针和分针。另外,后盖9通过防水密封件8紧固到外筒体2的底面,挡风玻璃10通过防水环(特氟隆树脂)紧固到外筒体2的前侧面,由此组成手表1。
如图2所示,太阳能表A的指示盘结构基本由紧固在组件4前侧面的太阳能电池11和位于太阳能电池11(与下面实施方式中的相同)前侧面上的表B的指示盘组成。
如图2和3所示,钟表指示盘B由树脂基质(盘底部材料)12和金属薄膜层13构成,树脂基质12由可透光的树脂制成,金属薄膜层13位于树脂基质12的前侧面(入射光面)12a上。金属薄膜层13的表面上带有预选定的印刷体/时间符号30,该符号30通过印刷、粘合标示元件、嵌缝或其它安装(在下面所有的实施方案中,虽然没有特别提到印刷体/时间符号30,它无一例外是位于最上层)的方法标上。如图23所示的现有技术,太阳能电池11的平面图是扇形,四个太阳能电池11的排布是:在它们之间放置隔离带。
树脂基质12的前侧面(入射光面)12a至少局部带有图案12C,图案12C是大约几十个纳米-几百个微米的微小凸凹。这样能够制成与用通常的指示盘所获得的同样的设计样式,能够形成有上乘质量外观的图案。上述图案12C是例如径向图案、流沙图案、天然贝壳图案、特殊抛光的表面或全息图案。
通过制造注射模塑的金属模具,能够实施上述图案的形成,金属模具具有凸凹图案,例如电铸径向图案或电铸流沙图案,这样的图案是由常规的电铸成形(称为电铸)方法形成于其内表面上,模具将此凸凹图案由注射模塑转印至树脂基质上。当然,图案的形成也可以由常规的方法例如机械方法使表面粗糙或锻造来实施。
构成树脂基质12的树脂没有特别限制,例如可以使用:聚碳酸酯、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。树脂基质12可以通过实施注射模塑、和仿形冲压出给定的与手表一致的尺寸而制成。树脂基质12的厚度较佳是300-500微米。
另外,树脂基质12可以由称为聚合物合金的不同类型树脂共混物制成,例如由至少两种选自:聚碳酸酯、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的树脂混合物组成的聚合物合金。
共混的树脂比率可以视可模塑性、金属电镀等的表面可处理性、吸湿性等而进行合适的变化,并没有特别的限制。例如当聚碳酸酯树脂用作树脂的主要成分,ABS树脂用作次要成分,ABS树脂的比率是例如20%(重量),以树脂主要成分的重量计。因为这样可以发挥ABS树脂的表面可处理性和可模塑性的特点。然而,此比率能够进行合适的变化。例如由Mitsubishi Rayon有限公司生产的“Diaalloy”(商标)可以用作聚合物合金。同样使用这种树脂时,树脂基质可以通过实施注射模塑和仿形冲压出给定的与手表一致的尺寸而制成。树脂基质的厚度较佳是300-500微米。
使用上述聚合物合金能够增加树脂基质与金属薄膜层13的粘合性、树脂基质的表面可处理性、可模塑性、吸湿性等。
镜面抛光(镜面精加工)例如对太阳能电池11表面上的树脂基质12的表面12b实施抛光是较佳的。原因是阻止穿过树脂基质12并朝向太阳能电池的入射光在树脂基质12与太阳能电池的界面上进行不规则反射,由此会引起漫射,降低太阳能电池产生能量的能力。
金属薄膜层13较佳由干法电镀形成于树脂基质12上。在干法电镀中,能够使用真空沉积、离子电镀和喷镀技术的任何方法。与湿法电镀等方法相比,使用上述为物理方法的干法电镀,能够容易地实施绝缘体树脂镀覆、尤其是仅镀覆树脂的一面。此外,它能够这样进行成膜:监控膜的厚度使能够实现精确地控制膜厚和高重现性地实现工业化生产。
虽然金属薄膜镀层13的厚度能够视透光率等适宜地确定,较佳的厚度是100-500埃。原因是这样不能透过指示盘看到位于盘下面的太阳能电池11和其他部件,而且一些由此透过的光具有足够大的透光率,以有利于太阳能电池产生能量,因而太阳能表自身的功能不受妨碍。即:当金属薄膜层13的厚度小于100埃,能够透过指示盘看到太阳能电池和其他部件。另一方面,当厚度大于500埃,透光率太低,难以使太阳能电池产生能量。在上述范围内改变金属薄膜层的厚度,即使使用相同的金属薄膜镀层,也能够获得各种不同的金属颜色,而且可以改变透光率。例如使用金色,增加金属薄膜层的厚度时,颜色会从微红的金色变化至金黄色。
由下面表1和2可见,不管金属为何种类型,金属薄膜层13的厚度和透光率以指数关系增加或降低。即,镀膜越薄,透光率越大;镀膜越厚,透光率越小。另外,即使厚度相同,每种金属的透光率也各自不同。例如虽然表1和2显示金(Au)和银(Ag)的透光率彼此相差不大,实际上,从显示波长与吸光系数关系的图18中可见,在350-500纳米,银的吸光系数低于金的吸光系数,350-500纳米位于能有效地使太阳能电池产生能量的波长范围内。即银的透光率大于金透光率,这使得银的大面积反射得以补偿。
                                表1
         透光率/真空沉积金镀层的厚度和太阳能电池的可见性/外观
  透光率(%)   厚度(埃)     流沙图案     径向图案   总评价
  60   90     ×     ×   电池可见,不能用
  55   110     ×     ×   电池可见,不能用
  50   135     ×-△     ×   能用
  45   160     △     ×-△   能用
  40   185     △     △   适于使用
  35   215     △-○     △   适于使用
  30   255     ○     △-○   适于使用
  25   295          ○   最适于使用
  20   345             最适于使用
  15   410             最适于使用
  10   505             可用,透光率下限
  5   670             透光不足,不能用
注释:
×:可见下面的太阳能电池的十字交叉线,不能使用。
△:看不见十字交叉线,可用于大多数图案;不能用于特定的图案,因为改变角度可看见电池。
○:太阳能电池不明显,可用于所有图案。
:看不见太阳能电池;显示出金属自身的色调。
                                表2
       透光率/真空沉积银镀层的厚度和太阳能电池的可见性/外观
  透光率(%)   厚度(埃)     流沙图案     径向图案   总评价
  60   75     ×     ×   电池可见,不能用
  55   95     ×     ×   电池可见,不能用
  50   115     ×-△     ×   能用
  45   135     △     △   适于使用
  40   160     △     △   适于使用
  35   190     △-○     △   适于使用
  30   225     ○     △-○   适于使用
  25   265          ○   最适于使用
  20   310             最适于使用
  15   370             最适于使用
  10   455             可用,透光率下限
  5   600             透光不足,不能用
注释:
×:可见下面的太阳能电池的十字交叉线,不能使用。
△:看不见十字交叉线,可用于大多数图案;不能用于特定的图案,因为改变角度可看见电池。
○:太阳能电池不明显,可用于所有图案。
:看不见太阳能电池;显示出金属自身的色调。
金属薄膜镀层13能够由选自:Au、Ag、Al、Cu、Co、Cr、Fe、In、Ni、Pd、Pt、Rh、Sn和Ti的一种金属构成,或选自上述范围的至少两种金属的合金构成。例如Au-Ag、Au-Cu、Au-Ni、Ag-Pd、Au-Al、Cu-Al、Au-Cr、Au-Co、Au-In或Pd-Ni可以用作二元合金,Au-Cu-Pd、Au-Ag-Cu或Au-In-Co可以用作三元合金。使用这样的二元合金和三元合金能够产生各种不同的金属颜色,这是任何单个金属所不能显示的,由此可增加设计上的变化。例如Au-Ag合金显示出金黄色,Au-Cu合金显示出金红色。
尤其地,当树脂基质12上的金属薄膜层13由Ag或Cu构成时,金属薄膜层13会变色、生锈等,除非金属薄膜层表面上有表面保护层。因而,需要形成表面保护层。
此表面保护层可以由合成树脂类的涂料或油墨制备,此涂料或油墨可以是丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂或其混合物类的。由上述涂料或油墨形成的表面保护层能够由例如丝网印刷、墨滚印刷或涂敷制成。从金属薄膜层13的表面保护性能和透光率等考虑,较佳厚度是5-15微米,尤其是10微米。
此外,表面保护层可以由合成树脂膜例如聚乙烯膜或聚酯膜构成。
金属薄膜层13上表面上的合成树脂膜层的形成,能够通过粘合剂(如丙烯酸树脂粘合剂)的方法,将合成树脂膜层附加到金属薄膜层的上表面,或通过熔融挤出,将树脂(如聚乙烯或聚酯)挤到金属薄膜层13上表面,由此可形成叠层来完成。从金属薄膜层13的表面保护性能和透光率等考虑,合成树脂膜层的较佳厚度是10-200微米,尤其是30-60微米。
进一步,表面保护层可以由金属氧化物镀层膜构成。此金属氧化物镀层膜能够由例如金属氧化物:MgO、TiO2、SiO2、SiO、ZrO2或Al2O3的真空沉积方法形成。在真空沉积工艺中,真空沉积设备的腔内的压力较佳为1×10-6-5×10-5毫米汞柱(1.33×10-4-6.65×10-3帕)。从透光率、保护膜的保护性能、机械强度等考虑,金属氧化物镀层膜的较佳厚度是500-10000埃,尤其是1000-5000埃。即,当厚度小于500埃时,保护膜的保护性能不好。另一方面,当厚度大于10,000埃时,涂层膜变脆,机械强度差。
树脂基质12表面上的金属氧化物镀层膜的形成不仅能够使用上述真空沉积技术,而且能够使用其他的干法电镀技术例如离子电镀或喷镀技术进行实施。
再进一步,表面保护层能够由铬酸盐镀层膜构成,该铬酸盐膜是电镀时使用含铬酸和铬酸盐的溶液处理金属薄膜层、形成铬酸盐镀层而获得。例如当金属薄膜层由铝构成时,含铬氧化物的铬酸盐镀层在其上形成,以获得优异的耐腐蚀性和粘合性。铬酸盐处理法也可以在由铜、银等构成的金属薄膜层上进行,由此获得改进的耐腐蚀性,与在铝的金属薄膜层上的效果一样。
上述铬酸盐处理法可通过在常温下浸入1-3%的溶液内10-60秒来进行,由此形成铬酸盐涂层。该溶液是向铬酸盐例如K2Cr2O7或Na2Cr2O7、和铬酸例如Cr2O3中加入硫酸或硝酸而获得。
这样构成的钟表指示盘的较佳透光率是10-50%。当有利于太阳能电池产生能量的透光率位于此范围时,太阳能电池产生能量不会受到妨碍,因而表可持续工作,不会停止。
透光率通常决定于太阳能电池所产生能量的多少,该能量由透过太阳能电池表盘的光量产生。即,以距设备内的光源给定距离而放置的太阳能电池(这样构成是为了阻止外部光的渗入),受到光的照射,将光能转化成电能,由此获得电流,指定为A0。将太阳能电池的表盘安装在上述太阳能电池上,进行同样的测试,由此获得电流,指定为A1。透光率表示为A1对A0的百分率(下面的实施方式中同样)。
如图19所示,较佳的是采用将钟表指示盘B安装和固定到表框上的装置,来安装钟表指示盘B。即大体上矩形的凸出12A-12D形成于钟表指示盘B周边的对称位置。这些凸出12A-12D安装入支撑框架3上部上的凹口3A,如图20所示,目的是得到所需的固定。在此例子中,钟表指示盘B的上表面和支撑框架3的上表面近似位于同一平面。在此实施方式中,12A-12D中的一凸起12A的前缘带有定位的凹槽12E,将凹槽12E装配到支撑框架3的一个凹口3A内带有的定位的凸出部分3B中,这样就完成了定位。
代替上述凸出12A-12D,将钟表指示盘B固定至表框中可以由这样的结构来完成:参考图21,在钟表指示盘B的周边的对称位置形成大体上半圆形的凹口12’A-12’D,将这些凹口12’A-12’D装配到支撑框架3上相应关系位置处的凸出部分(未表示),来获得所需的固定。此外,将钟表指示盘B固定至表框中可以由这样的结构来完成:参考图22,在钟表指示盘B的周边附近的对称位置形成实质为圆形的孔12”A-12”D,将这些孔12”A-12”D装配到组件4的前侧面上相应关系位置处的凸出部分(未表示),来获得所需的固定。更进一步,虽然未表示,将钟表指示盘B固定至表框中可以这样完成:由整体模塑在钟表指示盘B的背面形成小的圆柱状的凸出,将这些凸出装配到组件4的前侧面上相应关系位置处的凹口部分(未表示),来获得所需的固定。在此实施方式中,虽然从凸出、凹口和孔中只选择一种使用,但至少可以选择两种并使用。还有,虽然四个凸出、凹口或孔排布在对称位置,本发明中它们的数目可以至少为2。在此例子中,凸出、凹口或孔可以排布在对称位置处。
这些安装的部件与下面实施方式中使用的相似。
下面将对制造本实施方式1的钟表指示盘B的实际工艺进行说明。
内表面具有凸凹图案例如电铸成形的流沙图案的注射模塑金属模具,由电铸成形方法制造。树脂例如聚碳酸酯的注射模塑使用此注射模塑的金属模具来实施,由此制成树脂基质12,它的一个表面上被转印上约几十纳米-几百微米尺寸的12C凸凹图案。根据采用的设计,实施仿形冲压,得到树脂基质12。
之后,为了增加金属薄膜层13与构成树脂基质12的底部之间的粘合性,为了提高外观质量和金属薄膜层的耐候可靠性,对树脂基质12的表面进行清洁。
此清洁的实施是例如使用中性清洁剂洗去树脂基质表面的油污,或除掉那里的粒子或灰尘。
根据需要,可以使用已知的离子轰击清除方法,其中湿气和残留气体分子例如CO2、CO和H2由惰性气体离子冲击从树脂基质表面上除去。离子轰击能够这样实施:例如将树脂基质12作为阴极、配上一个合适的反电极,装入一个室内,将该室抽真空至10-3-10-1毫米汞柱的真空度,施加几百-几千伏的电压,并通入空气或Ar气。
为了达到同样的目的,加热树脂基质除去湿气和残留气体分子也是较佳的。此加热过程宜在减压下进行,更佳是在真空下进行。较佳的是加热在接近聚碳酸酯的耐热上限即130℃的温度下进行,虽然加热条件依赖于树脂基质的树脂类型,但特别是要在10-3-10-5毫米汞柱的真空、80-100℃下进行。
之后,为了在树脂基质12的表面12a上形成金属薄膜层13,树脂基质12放置于真空沉积设备内,实施干法电镀的真空沉积。在真空沉积中,真空沉积设备的腔内压力较佳为1×10-6-5×10-5毫米汞柱(1.33×10-4-6.65×10-3帕)。考虑到设计上所需的金属颜色和太阳能电池产生能量所需的透光率,金属薄膜层13的厚度能够在100-500埃范围内任意设定。在树脂基质12的表面上形成金属薄膜层13,不仅能够使用上述真空沉积技术,也能使用其他的干法电镀技术例如离子电镀或喷镀技术来实施。
在此实施方式中,使用具有凸凹图案例如其内表面上具有电铸流沙图案的注射模塑的金属模具,来实施树脂的注射模塑。通过这样的注射模塑,12c的凸凹图案转印至树脂基质12的表面上。然而,由于增加工艺步骤的数量会引起成本的增加,并使金属薄膜层的质量不稳定,所以尽管不太实用,但可以使用下面的机械或物理处理,来代替注射模塑时使树脂基质12的表面带有12c图案。即,实施机械处理是容易可行的,例如在金属薄膜层13很薄时,将金属或树脂刷涂到由真空沉积得到的金属薄膜层13的表面上形成图案。对金属薄膜层13的表面实施物理处理也是容易可行的,例如称为“液体研磨”,其中研磨粉末例如氧化铝分散在液体中,液体被气压吹喷,使金属表面形成有凸凹,并实施控制光泽,来获得质地的改变。
在下面实施方式中使用的制造钟表指示盘的工序基本与上述相同。具体地说,例如,钟表指示盘的制造实施如下。
由电铸成形方法制造在其内表面上具有电铸流沙图案的注射模塑的金属模具。使用此注射模塑的金属模具实施聚碳酸酯的注射模塑,制成树脂基质,电铸流沙图案转印到了树脂基质的表面。清洁该树脂基质的表面(由表面去油污清洁、使用中性清洁剂清洁或根据需要,由离子轰击清洁(离子轰击方法))(下面实施方式中同样)。形成的树脂基质在5×10-6毫米汞柱的压力下进行加热,实施金的真空沉积。这样,获得5种钟表指示盘,各自的透光率(厚度)为50%(135埃)、35%(215埃)、25%(295埃)、15%(410埃)和10%(500埃)。
5种表的指示盘装入太阳能表中,其色调等如下。
对于透光率和厚度分别为50%和135埃的钟表指示盘来说,其色调是微红的,看不到太阳能电池的十字交叉线,太阳能电池色调可见性位于可实用范围内。对于透光率和厚度分别为35%和215埃的钟表指示盘来说,其色调是稍有一些微红的,太阳能电池的色调不明显,并可用于几乎所有的图案。对于透光率和厚度分别为25%和295埃的钟表指示盘来说,其色调是稍有一些微红,完全看不到太阳能电池,外观是最优的,对于激发太阳能电池的能量来说它是最适宜的。对于透光率和厚度分别为15%和410埃的钟表指示盘来说,其色调完全是金色的,完全看不到太阳能电池,外观是最优的,对于激发太阳能电池的能量来说它是最适宜的。对于透光率和厚度分别为10%和500埃的钟表指示盘来说,其色调完全是金色的,完全看不到太阳能电池,适于激发太阳能电池的能量。
实施方式2
图4是本发明第二实施方式中的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:树脂基质12中使用称为聚合物合金的不同类型的树脂共混物。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
在树脂基质12中,能够使用称为聚合物合金的不同类型的树脂共混物,例如由至少两种选自:聚碳酸酯、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的树脂的混合物所组成的聚合物合金。
树脂的共混比率可以视可模塑性、金属电镀等的表面可处理性、吸湿性等而进行合适的变化,并没有特别的限制。例如当聚碳酸酯树脂用作树脂的主要成分,ABS树脂用作次要成分,ABS树脂的比率是例如20%(重量),以树脂中主要成分的重量计。因为这样可以发挥ABS树脂的表面可处理性和可模塑性的特点。然而,此比率能够进行合适的变化。例如由Mitsubishi Rayon有限公司生产的“Diaalloy”(商标)可以用作聚合物合金。
使用这种树脂时,树脂基质可以由实施注射模塑和仿形冲压出给定的与手表一致的尺寸而制成。树脂基质的厚度较佳是300-500微米。
使用上述聚合物合金能够增加树脂基质与金属薄膜镀层13的粘合性、树脂基质的表面可处理性、可模塑性、吸湿性等。
具体地,例如此实施方式的钟表指示盘的制造实施如下。
聚碳酸酯树脂与ABS树脂以1∶1(重量)比率共混并造粒,得到的粒料以与实施方式1中相同的方式进行注射模塑,制成聚合物合金树脂基质12,它带有电铸成形的流沙图案,此种树脂基质12的透光率是70%。此后,清洁树脂基质的表面,实施与实施方式1中相同的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚250埃的真空沉积Au镀层(当在透明树脂基质的表面上实施真空沉积时,透光率为21.5%)。这样形成了金属薄膜层13,由此,获得钟表指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,色调是微红色,可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是20%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式3
图5是本发明第三实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:向树脂基质12中加入着色剂例如颜料或染料进行着色。这样,关于与实施方式1和2相同的特征,在下面省略其说明。
例如,金属薄膜层13由银构成时,通过向树脂基质内加入白色颜料例如氧化钛来增强银色调的白度。这样就可以使金属颜色的色调变得多样化。
含有颜料或染料的树脂基质12可以这样制备:将染料或颜料混入透明树脂例如丙烯酸酯树脂或聚碳酸酯树脂、将混合物造粒、对粒料实施注射模塑制成给定尺寸例如厚300-500微米。虽然染料或颜料的混合比率能够依据色调和透光率来任意设定,但使用太多的染料或颜料会不利地降低透光率,因此,染料或颜料的较佳使用量是0.001-1.0%(重量),更佳0.005-0.5%(重量),再更佳是0.01-0.1%(重量),以透明树脂的重量计。关于使用的染料或颜料的种类,能够从所需的色调中选出合适的一种。例如可以适宜地选择氧化钛、氧化锌等用作白色色调颜料成分,铁丹(氧化铁)用作红色色调的成分,含有氧化铬的颜料或染料用作绿色色调的成分,此外还有蓝、红、桔黄、黄色、绿色、紫色、浅褐色和灰色无机或有机颜料或染料。
因此,色调的变化的增加不仅能够通过选择包含在树脂基质12内的颜料或染料的类型、而且能够通过选择金属薄膜层13的金属的类型、并对它们进行不同的组合来实现。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
氧化钛白色颜料以0.05%(重量)(以聚碳酸酯树脂计)的量混入聚碳酸酯透明树脂内,并造粒。获得的粒料以与实施方式1相同的方式由注射模塑制成聚碳酸酯树脂基质12,它带有电铸成形的流沙图案。此树脂基质12的透光率是70%。此后,清洁树脂基质的表面,实施与实施方式1中相同的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚250埃的真空沉积银镀层(当在透明树脂基质的表面上实施真空沉积时,透光率为27.5%)。这样形成了金属薄膜层13,由此,获得钟表指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,色调是银白色,它比特有的银色白,可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是20%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式4
图6是本发明第四实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:金属薄膜层13的上表面带有另一种金属的金属薄膜层14,由此构成了金属薄膜层多重叠层。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
例如,金的薄膜,当它如100-150埃那么薄时,呈微红的金色,并不呈现特有的金色。然而,能够克服使用只由金构成薄金属薄膜层而不能呈现出特有的金色的问题。方法是:即,通过例如真空沉积在树脂基质12上的前侧面上首先形成银金属薄膜层13、之后通过例如真空沉积在银金属薄膜层13的上表面上形成金的金属薄膜层14、由此构成叠层,这样不仅能够赋予钟表指示盘B以特有的金色,而且能够防止透光率的降低。这样形成的结果是:下层的银金属薄膜层13的银白色就与上层的金的金属薄膜层14的微红的金色复合起来。
虽然在此实施方式中两种金属薄膜层13、14彼此叠加起来,形成至少三层金属薄膜层的多层叠层是容易可行的。考虑到透光率,金属薄膜层的总厚度须为100-500埃。
实施方式1中的金属薄膜层13、14能够由选自:Au、Ag、Al、Cu、Co、Cr、Fe、In、Ni、Pd、Pt、Rh、Sn和Ti的一种金属构成,或选自上述范围的至少两种金属的合金构成。例如Au-Ag、Au-Cu、Au-Ni、Ag-Pd、Au-Al、Cu-Al、Au-Cr、Au-Co、Au-In或Pd-Ni可以用作二元合金,Au-Cu-Pd、Au-Ag-Cu或Au-In-Co可以用作三元合金。因此,将这些金属的各种组合的每种形成一个多层的叠层,能够制成具有各种不同金属颜色的钟表指示盘,这是使用单个的金属薄膜层所不能实现的,因此可大大增加设计上的变化。
在此实施方式中,与实施方式3一样,加入着色剂例如颜料或染料,对树脂基质12进行着色是容易可行的。由此可以增加色调的变化。
具体地说,例如此实施方式的表显示盘的制造按如下方式实施。
带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质12,以与实施方式1相同的方式制成。清洁树脂基质的表面,实施与实施方式1中相同的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚115埃的真空沉积银镀层(透光率为50%)。这样得到了金属薄膜层13。然后,由真空沉积在金属薄膜层13的上表面上沉积90埃厚的金镀层(透光率为60%),由此得到金属薄膜层14。这样获得了表的指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,颜色呈现出特有的金色,可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是30%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式5
图7是本发明第五实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:金属薄膜层13的上表面带有涂层膜15,它也用作表面保护层。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
在此结构中,涂层膜15可以这样制成:将半透明树脂(有色油墨)例如丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂或环氧树脂,用丝网印刷、墨滚印刷施涂到金属薄膜层13的表面上,或用有色涂料涂敷金属薄膜层13的表面。此外,采用例如喷镀方法将有色涂料吹至金属薄膜层13的表面,能够实施层次(明暗)涂敷。此涂层膜15能够覆盖金属薄膜层13的全部或部分表面。此涂层膜15还有效防止金属薄膜层13由于例如氧化而造成的劣化。根据需要,可以实施抛光例如精研抛光或磨轮抛光,使表面保护层变得光滑和有光泽,提高指示盘的外观质量。
尤其是当树脂基质上的金属薄膜镀层由Ag或Cu构成时,金属薄膜镀层会变色、生锈等,除非在金属薄膜层的表面上覆有表面保护层。因此,需要形成表面保护层。
在此结构中,金属薄膜层13的金属颜色与涂层膜15的颜色复合起来,能够使钟表指示盘的设计多样化。
当然,使用透明树脂(透明油墨)例如丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂或环氧树脂能够实现表面保护。
在此实施方式中,与实施方式3一样,加入着色剂例如颜料或染料,对树脂基质12进行着色是容易可行的。由此可以增加色调的变化类。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质,以与实施方式1相同的方式制成。清洁树脂基质的表面,实施与实施方式1中相同的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚400埃的真空沉积金镀层(透光率为16%)。这样形成金属薄膜层13。然后,用蓝色涂料涂敷金属薄膜层13的上表面,使涂层厚10微米。这样获得了表的指示盘(当在透明树脂基质表面上实施涂敷时,透光率为63%)。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,显示出稍有一些微绿的金色、而不是特有的金色,可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是10%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式6
图8是本发明第六实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之外在于:金属薄膜层13的上表面带有薄膜层16,它也用作表面保护层。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
在此结构中,薄膜层16没有特别的限制,例如可以使用聚乙烯膜或聚酯膜。从金属薄膜层13的表面保护性能考虑,膜的较佳厚度是10-200微米,尤其是30-60微米。金属薄膜层13上表面上的薄膜层16的形成能够这样实施:用粘合剂(象丙烯酸酯树脂粘合剂)的方法或熔融挤出树脂(如聚乙烯或聚酯)至金属薄膜层13上表面,由此形成叠层,这样将薄膜层16附加到金属薄膜层13上表面上。此外薄膜自身能够带有上述颜料或染料,由此增加钟表指示盘色调的变化。
薄膜层用作表面保护层,尤其当树脂基质上带有的金属薄膜层由Ag或Cu构成时,金属薄膜镀层会变色、生锈等,除非在金属薄膜层表面上覆有表面保护层。因此,较佳的是形成由此薄膜层16组成的表面保护层。
薄膜层16能够覆盖金属薄膜层13的全部或部分表面。
在此结构中,薄膜层16能够防止金属薄膜层13由于例如氧化而造成的劣化。当薄膜层16自身带有颜料或染料,金属薄膜层13的金属颜色与薄膜层16的涂料或颜料的颜色复合起来,能够使钟表指示盘的设计多样化。
在此实施方式中,与实施方式3一样,加入着色剂例如颜料或染料,对树脂基质12进行着色是容易可行的。由此可以增加色调的变化。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质,以与实施方式1相同的方式制成。清洁树脂基质的表面,实施与实施方式1中相同的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚200埃的真空沉积金镀层(透光率为37.5%)。这样形成金属薄膜层13。然后,将含有0.002%(重量)(以聚乙烯树脂的重量计)氧化钛白色颜料的聚乙烯树脂熔融挤出至金属薄膜层13上表面,由此形成叠层,叠加膜厚50微米(透光率60%)。这样获得了钟表指示盘。将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,显示出稍微乳白的金色、而不是特有的金色,可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是22.5%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式7
图9是本发明第七实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:金属薄膜层13的上表面带有金属氧化物涂层膜16’,它也用作表面保护层。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
尤其地当树脂基质12上带有的金属薄膜层13由Ag或Cu构成时,金属薄膜镀层会变色、生锈等,除非在金属薄膜层上覆有表面保护层。因此,需要形成表面保护层。
为了达到上述目的,表面保护层可以由金属氧化物镀层膜构成。此金属氧化物镀层膜较佳由例如金属氧化物如:MgO、TiO2、SiO2、SiO、ZrO2或Al2O3的真空沉积方法形成。
在真空沉积工艺中,真空沉积设备的腔内的压力较佳为1×10-6-5×10-5毫米汞柱(1.33×10-4-6.65×10-3帕)。从透光率、保护膜的保护性能、机械强度等考虑,金属氧化物镀层膜的较佳厚度是500-10000埃,尤其是1000-5000埃。即,当厚度小于500埃时,保护膜的保护性能不好。另一方面,当厚度大于10,000埃时,镀层膜变脆,机械强度差。
树脂基质12表面上的金属氧化物镀层膜16’的形成不仅能够使用上述真空沉积技术,而且能够使用其他的干法电镀技术例如离子电镀或喷镀技术进行实施。
具体地说,例如,此实施方式的钟表指示盘的制造实施如下。
与实施方式1的方式相同,由电铸成形方法制造其内表面上具有电铸流沙图案的注射模塑的金属模具。使用此注射模塑的金属模具实施聚碳酸酯的注射模塑,制成树脂基质,电铸流沙图案转印到了树脂基质的表面。清洁树脂的表面(由表面去油污进行清洁、使用中性清洁剂清洁或根据需要,由离子轰击清洁(离子轰击方法))。形成的树脂基质在真空沉积设备的腔内于5×10-6毫米汞柱的压力下进行加热,实施银的真空沉积,使树脂基质带有厚250埃的真空沉积银镀层(当在透明树脂基质表面上实施真空沉积时,显示的透光率为27.5%)。这样形成了金属薄膜层13。
此后,在相同的真空沉积设备内于相同的条件下实施SiO2的真空沉积,使金属薄膜层13上表面带有厚1500埃的SiO2的真空沉积镀层,由此获得金属薄膜层16’。这样获得了钟表指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,色调是银白色的,比特有的银色白,可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是30%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式8
图10是本发明第八实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,例如金属薄膜层17形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:金属薄膜层17由黑色调的金属氮化物薄膜组成。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
构成金属薄膜层17的金属氮化物能够由:Au、Ag、Al、Cu、Co、Cr、Fe、Ni、Pd、Rh、Ti或Ti合金制成。在树脂基质12表面上形成金属薄膜层17能够使用离子电镀技术实施,离子电镀技术是干法电镀技术的一种。关于离子电镀的条件,可以将内腔抽真空至5×10-5-5×10-1毫米汞柱,施加几百-几千伏的电压,通入含氧和二氧化碳的氮气和Ar气的混合气,来实施离子电镀。
在此结构中,金属薄膜层17的黑色调能够实现如珍贵宝石般的上乘质量的外观,而且能够使钟表指示盘的设计多样化。
在此实施方式中,与实施方式3一样,加入着色剂例如颜料或染料,对树脂基质12进行着色是容易可行的。由此可以增加色调的变化。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
带有电铸成形的径向图案的聚碳酸酯树脂基质,以与实施方式1相同的方式制成。清洁树脂基质的表面,清洁过的树脂基质紧固在底座上。将含3%(体积)氧气和2%(体积)二氧化碳的氮气和氩气的混合气体通入腔内,通过调节排出气体和进入气体的量,保持腔内压力为5×10-3毫米汞柱。
采用10千伏的加速电压和0.3安培的电流的电子束轰击金属钛,使钛被加热到1600℃,并气化。之后,50伏直流电压和10安培的离子流经过金属钛气体源正电极与底座负电极之间,进行5分钟,使厚度约为450埃的氮化钛薄膜形成于树脂基质上。
将这样得到的钟表指示盘装入太阳能表内,显示出如珍贵宝石般的黑色调和光泽,可看到径向图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是10%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式9
图11是本发明第九实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式4中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,金属薄膜层13的上表面上带有其他金属的金属薄膜层14,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式4中的不同,而不同之处在于:金属薄膜层14具有被部分切除的部分18。这样,关于与实施方式4相同的特征,在下面省略其说明。
例如金的薄膜,当它如100-150埃那样薄时,不显示特有的金色,而是微红的金色。然而,能够克服使用只由金构成的薄金属薄膜层而不能呈现出特有的金色的问题。方法是:即,通过例如真空沉积在树脂基质12上的前侧面上首先形成银金属薄膜层13、之后通过例如真空沉积在银金属薄膜层13的上表面上形成金的金属薄膜层14、由此构成叠层,这样不仅能够赋予钟表指示盘B以特有的金色,而且能够防止透光率的降低。这样形成的结果是:下层的银金属薄膜层13的银白色与上层的金金属薄膜层14的微红的金色复合起来。
在金属薄膜层14的切除部分18上,图案呈现下层的银金属薄膜层13的浅银白色,这样能够增加设计上的变化。
金属薄膜层14上的切除部分能够由下述方法形成。参看图12(A),首先,由干法电镀例如真空沉积在树脂基质12的前侧面12a的表面上形成金属薄膜层13。接着使用光致抗蚀剂或掩蔽油墨,将可除去的掩蔽材料19施用到金属薄膜层13上表面相应于切除部分18的部位上。现在参看图12(B),由例如真空沉积在其整个表面上形成金属薄膜层14。之后,参看图12(C),由例如溶解掩蔽物19的方法,将金属薄膜层14上相应于脱除部分18的部位与掩蔽物19一起除掉(卸掉)。由此,获得具有图11的结构的钟表指示盘。
金属薄膜层14上的切除部分也能够由下述方法形成。参看图13(A),首先,由干法电镀例如真空沉积在树脂基质12的前侧面12a的表面上形成金属薄膜层13。接着,参看图13(B),由例如真空沉积在其整个表面上形成金属薄膜层14。之后,参看图13(C),使用光致抗蚀剂将掩蔽物19’施用到金属薄膜层14上表面的非切除部位,金属薄膜层14上相应于切除部分18的部位被浸蚀掉,位于非切除部位上的掩蔽物19’被除掉,由此获得结构如图11的钟表指示盘。
虽然在此实施方式中两种金属薄膜层13、14彼此叠加起来,形成至少三层金属薄膜层的多层叠层是容易可行的。考虑到透光率,金属薄膜层的总厚度须为100-500埃。
将这些金属的每种不同组合形成一个多层叠层,能够制成种种不同金属颜色的钟表指示盘,而使用单个金属的薄膜层是不能获得这些颜色的。此外金属薄膜层的切除部分能够形成图案,该图案由金属薄膜层的最上层、中层和下层的不同金属色调构成,这样可以大大增加设计上的变化。
在此实施方式中,与实施方式3一样,加入着色剂例如颜料或染料,对树脂基质12进行着色是容易可行的。由此可以增加色调的变化。
具体地说,例如,此实施方式的钟表指示盘的制造实施如下。
带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质12,以与实施方式1相同的方式制成。清洁树脂基质的表面,以与实施方式1相同方式实施铬的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚150埃的真空沉积铬镀层(透光率为40%)。这样形成金属薄膜层13。然后,使用可溶解于一种溶剂的光致抗蚀剂,将可除去的掩蔽材料19施用到金属薄膜层13上表面的相应于切除部分18的部位上。接着,实施金的真空沉积在其整个表面上形成厚150埃的真空沉积金镀层(当在透明树脂基质表面上实施真空沉积时,显示的透光率为47%)。由此,获得金属薄膜层14。使用专用的有机溶剂例如二甲苯、甲苯或丙酮,将作为掩蔽材料的可溶性抗蚀剂溶解掉,从而将金属薄膜层14上相应于切除部分18的部位连同掩蔽物19一起除掉。由此,获得钟表指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内。在金属薄膜层14上的切除部分18可看到由铬构成的下层金属薄膜层13的灰色金属图案,在其他部位显示出特有的金色。借助于优雅的色调和流沙图案,可以实现有特色的设计,赋予太阳能表整个上乘质量的外观。不能透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是23%(包括切除部分的整个表面的透光率)(单层铬的面积:20%),满足激发太阳能电池产生能量的需要。
此外,带有电铸成形的径向图案的聚碳酸酯树脂基质12,以与实施方式1相同的方式制成。清洁树脂基质的表面,以与实施方式1相同方式,实施铝的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚100埃的真空沉积铝镀层(透光率为50%)。这样形成金属薄膜层13。之后,实施铜的真空沉积,使整个表面具有厚130埃的真空沉积铜镀层(当在透明树脂基质表面上实施真空沉积时,显示的透光率为50%)。由此,形成金属薄膜层14。然后,使用聚乙烯醇/重铬酸铵类的光致抗蚀剂,将掩蔽物19’施用到金属薄膜层14上表面的非切除部位,使用40°波美(加热到40-60℃)的氯化铁水溶液,将金属薄膜层14上相应于切除部分18的部位浸蚀掉,使用有机溶剂例如丙酮将掩蔽物19’除掉。之后,同样地,实施金的真空沉积,使金属薄膜层14上表面具有厚150埃的真空沉积金镀层(透光率为47%)。由此,又形成金属薄膜层,采用这样的方式:使得由掩蔽(在切除部位18上可看见铝的地方也实施掩蔽)方法在金属薄膜层14上表面具有被部分切除的部分。这样,获得表显示盘。
将这样得到的钟表指示盘装入太阳能表内。当最上层的金的金属薄膜层、中层的铜的金属薄膜层14和最下层的铝的金属薄膜层13叠起来,显示出特有的金色调。当切除最上层的金的金属薄膜层,显示出略带紫色的粉红色。当切除中层的金属薄膜层14和最上层的金的金属薄膜层,会看到下层铝的金属银色的图案。借助于优雅的色调和径向图案,可以实现有特色的设计,赋予太阳能表整个上乘质量的外观。不会透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是17.5%(包括切除部分的整个表面的透光率)(三层部分的面积:80%,两层部分的面积:10%,单层部分的面积:10%),满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式10
图14是本发明第十实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式3中的基本相同,例如金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a表面上带有微小的凸凹图案12c,向树脂基质12中加入着色剂例如颜料或染料进行着色。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式3中的不同之处在于:金属薄膜层13具有被部分切除的部位20。这样,关于与实施方式3相同的特征,在下面省略其说明。
如实施方式9,使用光致抗蚀剂或掩蔽油墨,用掩蔽方法能够使金属薄膜层13带有切除部位20。
在此实施方式中,不仅能够在金属薄膜层13的切除部位20处,在局部充分利用各种色调或树脂基质12的透明度形成图案,而且在非切除部位,能够通过选择树脂基质12所含有的颜料或染料的类型、如实施方式1中那样选择金属薄膜层13的金属类型并形成各种组合,来增加金属色调的变化。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
氧化钛白色颜料以0.05%(重量)(以聚碳酸酯树脂计)的量混入聚碳酸酯透明树脂内,并造粒。获得的粒料以与实施方式1相同的方式,由注射模塑制成聚碳酸酯树脂基质12,它带有电铸成形的流沙图案。此树脂基质12的透光率是70%。此后,清洁树脂基质的表面,实施与实施方式1中相同的真空沉积,使树脂基质的前侧面具有厚200埃的真空沉积金镀层(当在透明树脂基质的表面上实施真空沉积时,透光率为37.5%)。这样形成了金属薄膜层13。接着,印刷由环氧树脂构成的掩蔽油墨,将掩蔽物施用到金属薄膜层13上表面的非切除部位,不是切除部位20。使用王水,将金属薄膜层13相应于切除部位的部分浸蚀掉。使用含MEK(甲基乙基酮)的剥离试剂,并加入强酸例如甲酸,脱除掩蔽物。这样获得了钟表指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,在金属薄膜层13的部位,显示特有的金色。金属薄膜层13的切除部位20(切除部位面积:10%)是白色的,并被赋予透明的视觉。在整体上可看到流沙图案。太阳能表的整个外观都是上乘质量的。不会透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率是30%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式11
图15是本发明第十一实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B中,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a表面上带有金属薄膜层13,它具有部分被切除的部位21。另外,树脂基质12的背面12b(太阳能电池面)在相应于脱除部分的部位带有金属薄膜层22。此金属薄膜层22带有相应于上层金属薄膜层13的切除部分23。在此实施方式中,与上述实施方式1-8不同的是:树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上没有微小的凸凹图案12c,树脂基质12的背面12b(太阳能电池面)表面上具有微小的凸凹图案12d。金属薄膜层13和22、树脂基质12和图案12d的特点与实施方式1相同,因此,下面省略其说明。
如实施方式9一样,由掩蔽方法能够使金属薄膜层13带有被切除部位21、使金属薄膜层22带有被切除部位23。在实施掩蔽的工艺中,使用光致抗蚀剂或掩蔽油墨进行印刷。
在此结构中,在金属薄膜层13的被切除部位21,透明的树脂基质12被部分赋予下层金属薄膜层22的金属颜色,使图案12d显示三维的纵深感。另一方面,在金属薄膜层13的部位上,它的金属颜色被图案12d加深。由此,增加设计上的变化。
在此实施方式中,如实施方式3一样,向树脂基质12中加入着色剂例如颜料或染料进行着色是容易可行的,由此增加色调的变化。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
将聚碳酸酯树脂以与实施方式1相同的方式,注射模塑形成带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质12。接着清洁树脂基质的表面,用作前侧面的不带有图案12d的树脂基质表面经受金的真空沉积,其中如实施方式8进行掩蔽,使表面带有厚295埃的金镀层(透光率为:25%)。这样就形成带有被切除部位21的金属薄膜层13。之后,用作背面(太阳能电池面)的树脂基质12图案面12d的表面,经受银的真空沉积,其中同样地进行掩蔽,使表面带有厚265埃的银镀层(透光率为:25%)。这样就形成带有相应于上层金属薄膜层13的被切除部位21的金属薄膜层22。这样,就得到了表的指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,在金属薄膜层13的部位,显示特有的金色。金属颜色被流沙图案加深。另一方面,在金属薄膜层13的被切除部位21处,透明的树脂基质12被部分赋予下层金属薄膜层22的银白色,使图案12d显示三维的纵深感。由此,可实现有特色的设计,赋予太阳能表上乘质量的的整个外观。不会透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率约为25%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
在所有上述实施方式9-11中,由掩蔽后进行化学浸蚀,或者掩蔽后在表面上形成金属薄膜层、之后用有机溶剂溶解掉掩蔽物同时除掉(卸掉)金属薄膜镀层的方法,实施被切除部位的切除。不必说,两种方法在此实施方式中对切除部位的切除都是有效的。
实施方式12
图16是本发明第十二实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B中,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a表面上带有微小的凸凹图案12c,在其前侧面上带有涂层膜15。此外,树脂基质12的背面12b(太阳能电池面)带有金属薄膜层24。这样,金属薄膜层24与实施方式1中的相同,下面省略其说明。
在此结构中,涂层膜15可以这样制成:将透明树脂(包括半透明树脂)例如丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂或环氧树脂,由涂敷或丝网印刷施用到图案12c的表面上。此涂层膜15能够覆盖图案12c的全部或部分表面。根据需要,可以实施抛光例如精研抛光或磨轮抛光,使涂层膜15的表面变得光滑和有光泽,提高指示盘的外观质量。
当然,如实施方式4那样,树脂基质12的背面能够带有金属薄膜层的多层叠层,能够如实施方式5实施涂敷和层次涂敷,能够如实施方式9和10那样,用掩蔽方法使得部分带有金属薄膜层的切除部位。
此结构能够充分利用具有透明度的树脂基质12的图案12c。此外,金属薄膜层24和图案12c相距树脂基质12的厚度那样大的间距,使得象所谓的厚涂层抛光一样,此图案能够使透明树脂基质12具有三维的纵深感,由此可使钟表指示盘的设计多样化。
具体地说,例如此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质以与实施方式1相同的方式制成。接着清洁树脂基质的表面,树脂基质的背面(不带有图案的面)经受与实施方式1相同的真空沉积,使表面带有厚410埃的金镀层。这样就形成金属薄膜层24。之后,树脂基质图案面的表面涂敷上由丙烯酸酯树脂构成的透明涂料。这样,就得到了表的指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,显示特有的金色。流沙图案有三维纵深感,象所谓的厚涂层的抛光一样,由此赋予太阳能表上乘质量的的整个外观。不会透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率约为15%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
实施方式13
图17是本发明第十三实施方式的钟表指示盘的剖面图。
此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的基本相同,金属薄膜层13形成于树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上,树脂基质12的前侧面(光入射面)12a的表面上带有微小的凸凹图案12c。然而,此实施方式中的钟表指示盘B与实施方式1中的不同之处在于:构成例如时间符号的表面凸出25由压花制成。这样,关于与实施方式1相同的特征,在下面省略其说明。
在此结构中,树脂基质12上的表面凸出25能够使用一对压花模具来制成。
使用例如有色油墨、有色涂料或发光涂料可以在表面凸出25的上表面上实施处理26。表面凸出25也可以使用由与金属薄膜层13不同的金属构成的金属薄膜层形成。此结构由表面凸出25的方式,使树脂基质12自身能够形成时间符号等,这样能够简化工艺,降低成本。此外,通过将有色油墨、有色涂料、发光涂料或金属薄膜层施用到表面凸出25的上表面上,能够扩展时间符号自身的设计。这样,使得钟表指示盘的设计能够多样化。
具体地说,例如,此实施方式的钟表指示盘的制造按如下方式实施。
带有电铸成形的流沙图案的聚碳酸酯树脂基质以与实施方式1相同的方式制成。接着,使用一对压花模具将树脂基质12进行压花,由此形成表面凸出25。然后,清洁树脂基质的表面,清洁过的表面经受与实施方式1相同的真空沉积,使表面带有厚135埃的银镀层。这样就形成金属薄膜层13。在真空沉积之前,使用掩蔽油墨,将表面凸出25的上表面进行掩蔽。真空沉积之后,从树脂基质12的表面凸出25的上表面上除掉掩蔽油墨,并施用钷的自动发光涂料或例如硫化锌的储光涂料。这样就获得了表的指示盘。
将得到的钟表指示盘装入太阳能表内,显示特有的银色,表面凸出在夜晚发光,由此能够看清时间符号。不会透过指示盘看见褐色或深蓝色太阳能电池和隔离带十字交叉线。钟表指示盘的透光率约为45%,满足激发太阳能电池产生能量的需要。
上述实施方式1-13只是使用中的例子,本发明决不受它们的限制。当然能够进行各种改变,例如树脂基质12的背面能够带有图案12d,而不是在树脂基质12的前侧面带有图案12c。另外,虽然本发明的钟表指示盘已经被描述为用于太阳能电池驱动的太阳能表内,显然,它能够用于普通表内。
本发明的效果
根据本发明,钟表指示盘含有能透光的树脂基质和由干法电镀在树脂基质的至少一个表面上所形成的金属薄膜镀层。此钟表指示盘不仅能够避免从外面透过钟表指示盘看到太阳能电池,而且具有至少足以使钟表指示盘下面的太阳能电池产生能量的透光率。
因此,借助于金属薄膜镀层,不会透过镀层看到位于指示盘下面的太阳能电池、十字交叉线和其他部件。一些光透过金属薄膜镀层,透光率如此之大,足以有利于引发太阳能电池产生能量。因此,太阳能表自身的功能不受妨碍。另外,颜色可由金属颜色、尤其是金属薄膜镀层的金属的颜色形成,由此,能够大大增加设计上的变化。
另外,即使使用相同的金属薄膜镀层,也能够获得各种金属颜色,改变金属薄膜镀层的厚度,能够改变透光率。
树脂基质的至少一个表面,至少部分带有凸凹的图案,例如流沙图案或径向图案,这样能够获得与用通常指示盘所实现的相同的设计样式。结果,大大增加了有上乘质量外观的包含色调和款式的设计上的变化,并能够产生优雅的色调。
总而言之,本发明的钟表指示盘具有下列特点。不会透过指示盘看到位于盘下面的太阳能电池、隔离带十字交叉线和其他部件。指示盘能够由金属所特有的金属颜色着色,能够获得与用通常的金属指示盘所实现的相同的设计样式。这样,大大增加了有上乘质量外观的包括色调(优雅的色调)和款式的设计上的变化,并能够赋予指示盘优异的外观质量和有所增高的商业价值。
根据本发明,在制备钟表指示盘的工艺中,使用由真空沉积、离子电镀或喷镀所进行的干法电镀,它与物理方法。与湿法电镀等方法相比,这样能够容易地实施绝缘体树脂的镀覆,尤其是仅镀覆树脂的一面。它也能够这样进行成膜:监控膜的厚度,使能够实现精确地控制膜厚的和高重现性地实现工业化生产。
在树脂基质中,能够使用称为聚合物合金的不同类型树脂的共混物,例如,由选自:聚碳酸酯树脂、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中的至少两种树脂混合物而组成的聚合物合金。使用上述聚合物合金,能够增强树脂基质与金属薄膜层的粘合性、树脂基质的表面的可处理性、可模塑性和吸湿性等。
此外,根据本发明,在制备钟表指示盘的工艺中,使用内表面形成有凸凹图案的注射模塑的金属模具来实施注射模塑,这样可使模塑成的树脂基质的至少一面至少部分地具有凸凹图案。在此金属模具上,由常规的电铸成形法,能够实施与用通常的指示盘所实现的相同的设计样式,例如电铸成形的径向图案或流沙图案。这样能够大大增加有上乘质量外观的包含色调和款式的设计上的变化,并能够产生优雅的色调。另外,图案能够在注射模塑时形成,这样能够实现连续的工业化生产,由此能够降低成本。
在本发明的钟表指示盘的所有形式中,一些光透过指示盘,显示盘透光率为10-50%,有利于使太阳能电池产生能量。这样太阳能表自身的功能不会受到妨碍,太阳能表可持续运行,不会停止。

Claims (37)

1.安装在位于钟表内的太阳能电池的上表面上的钟表指示盘,所述钟表指示盘包含能够透光的树脂基质和由干法电镀在树脂基质的至少一个表面上所形成的金属薄膜镀层,
所述金属薄膜镀层的厚度为100-500埃,,但金属薄膜镀层厚度小于135埃时金属不为Au,金属薄膜镀层厚度小于115时金属不为Ag,
所述钟表指示盘不仅能够避免从外面透过指示盘看到太阳能电池,而且具有至少足以使钟表指示盘下面的太阳能电池产生能量的透光率。
2.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述金属薄膜镀层由单层金属薄膜组成。
3.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述金属薄膜镀层是由至少两层金属薄膜组成的多层镀层。
4.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述金属薄膜镀层具有部分被切除的部位。
5.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述金属薄膜镀层由选自:Au、Ag、Al、Cu、Co、Cr、Fe、In、Ni、Pd、Pt、Rh、Sn和Ti中的一种金属构成,或由选自上述范围的至少两种金属的合金构成。
6.如权利要求5所述的钟表指示盘,其中所述金属薄膜镀层由所述金属或合金的任何氮化物、氧化物和碳化物的膜组成,或由这些膜的复合物组成。
7.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述树脂基质具有至少一个表面至少部分带有凸凹图案。
8.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述树脂基质由透明树脂或着色树脂制成。
9.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述树脂基质由聚碳酸酯树脂、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制成。
10.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述树脂基质由聚合物合金制成,该聚合物合金由选自:聚碳酸酯树脂、丙烯酸酯树脂、聚缩醛树脂、ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中的至少两种树脂的混合物组成。
11.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述树脂基质的表面带有由压花形成的凸出部分。
12.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述金属薄膜镀层的上表面覆盖有表面保护层。
13.如权利要求12所述的钟表指示盘,其中所述表面保护层是由合成树脂类的涂料或油墨制备的物质。
14.如权利要求13所述的钟表指示盘,其中所述涂料或油墨是丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂或其混合物类的。
15.如权利要求12所述的钟表指示盘,其中所述表面保护层由合成树脂膜构成。
16.如权利要求12所述的钟表指示盘,其中所述表面保护层由金属氧化物镀层膜构成。
17.如权利要求12所述的钟表指示盘,其中所述表面保护层由铬酸盐镀层膜构成。
18.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中所述钟表指示盘的透光率是10-50%。
19.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中在钟表指示盘的上表面上用印刷方法形成标记。
20.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中时间符号或其他标示元件粘合在钟表指示盘的上表面上。
21.如权利要求1所述的钟表指示盘,其中具有与钟表指示盘一起的将钟表指示盘安装到表框架上的装置。
22.安装在位于钟表内的太阳能电池上表面上的钟表指示盘的制造工艺,所述钟表指示盘包含能够透光的树脂基质和形成于树脂基质的至少一个表面上的金属薄膜镀层,
其工艺包括如下步骤:
实施树脂的注射模塑,制备树脂基质;和
由干法电镀在树脂基质的至少一个表面上形成金属薄膜镀层,
所述的金属薄膜镀层厚度为100-500埃,但金属薄膜镀层厚度小于135埃时金属不为Au,金属薄膜镀层厚度小于115时金属不为Ag。
23.如权利要求22所述的工艺,其中所述干法电镀是真空沉积、离子电镀或喷镀。
24.如权利要求22或23所述的工艺,其中所述注射模塑使用内表面上带有凸凹图案的金属模具来实施,这样使得树脂基质的至少一面至少部分地带有凸凹图案。
25.如权利要求22或23所述的工艺,其中在形成金属薄膜镀层的步骤之前,清洁树脂基质表面。
26.如权利要求25所述的工艺,其中所述清洁由离子轰击方法实施。
27.如权利要求25所述的工艺,其中所述清洁由加热方法实施。
28.如权利要求22或23所述的工艺,其中形成金属薄膜镀层的步骤包括掩蔽和浸蚀,实施掩蔽和浸蚀以形成带有局部被切除的部位的金属薄膜层。
29.如权利要求22或23所述的工艺,其中在形成金属薄膜镀层的步骤之前,将树脂基质进行压花,以使其表面带有凸出的部位。
30.如权利要求22或23所述的工艺,其中所述步骤还包括在金属薄膜镀层的上表面上形成表面保护层。
31.如权利要求30所述的工艺,其中所述表面保护层由合成树脂类的涂料或油墨形成。
32.如权利要求31所述的工艺,其中所述涂料或油墨由丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂或其混合物制备。
33.如权利要求30所述的工艺,其中所述表面保护层由合成树脂膜形成。
34.如权利要求30所述的工艺,其中所述表面保护层由金属氧化物镀层膜形成。
35.如权利要求30所述的工艺,其中所述表面保护层由铬酸盐镀层膜形成。
36.如权利要求22或23所述的工艺,其中所述步骤还包含由印刷将标记或时间符号或其他标示元件附加到钟表指示盘的上表面上,由此精加工钟表指示盘。
37.如权利要求22或23所述的工艺,其中在注射模塑中,凭借整体模塑采用将钟表指示盘安装到表框架上的装置,来安装钟表指示盘。
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