TW200846164A - Method for producing decoration and anti-fake patterns on surface of injection-formed product, and product therefrom - Google Patents

Description

200846164 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種於射出成型品表面製造裝飾及防 偽圖案之方法及其產品，特別是以精密電鑄模造成型方式 製出具有微細孔洞構成圖案面之微成型模具，將其固定於 成型之模具内，使得射出成型之成品表面具有微細孔洞構 成之圖案層，外界光線通過圖案層產生繞射現象，使成品 本體呈現一良好之視覺效果。 • 【先前技術】 按，一般裝飾物為了與其他裝飾物有所區別，除設計 造型有所不同外，會在表面印刷圖案或以其他加工方式來 增附一圖案層於裝飾物上，作為裝飾使用以及提供一防護 效果，防止外來破壞力造成產品表面刮傷或毁損。 但一般平面印刷圖案呈現之外觀效果不佳，無法展現 立體觀感給予使用者一新奇之視覺效果，故業者會將一具 有雷射圖案之貼紙貼覆於產品表面，使產品呈現更佳之美 ⑩ 觀表現，並可透過貼紙設計作為一防偽功能使用，及作為 保護產品表面之功用。 以上述貼覆一雷射標籤貼紙於產品表面之方式，雖可 達到給予觀賞者特殊觀感之視覺效果，但其貼覆方式增加 生產成本，時間一久，所貼覆之雷射防偽貼紙容易因膠力 消失，導致貼紙無法黏附而剝離不見，而是使用此類貼紙 作為防偽之標籤，容易被有心人撕下，其防偽及視覺效果 無法達到非常好。 20084616( ’、產電鑄加工方式，於產品表面電鑄〜 鑄圖案層，透過外Κ氺妗衣面是為一電 1先線，而可王現一炫目之視覺觀感， 但加工過程過於繁雜，且電鑄花費時間過長，產品製告 效率太低，無法大量生產降低成本，導致加卫及生 ^ 上揚而有其缺失’且—般射出成型之產品係、為塑料製， 無法以該加工方式來製作。’

另一種1用具雷射效果塑膠圖案物件之製作方式，係 先成形製造一塊表面具有容置槽的塑膠物件，可將一片爺 射紙置入該容置槽内，於容置槽雷射紙上以一注射器將: 透明的波麗材質（P0LY-TRU或P0LY-PVC )注入到液滿呈現 表面張力之微凸狀表面，而將容置槽之中的雷射紙加以覆 蓋，經過2-4小時使其硬化固定後，即為一具有雷射效果 塑膠圖案物件。 但上述習用技術加工步驟複雜，且施工難度較高，需 要較為昂貴的人工來進行操作，使成本相對提高，且施: 的失敗率也咼’具有諸多的麻煩及缺點。 ⑩【發明内容】 爰是，本發明之主要目的，旨在提供一種於射出成型 品表面製造裝飾及防偽圖案之方法及其產品，使成品表面 呈現出各式不同的獨特之視覺觀感。 本發明之次一目的’旨在提供一種於射出成型品表面 製造裝飾及防偽圖案之方法及其產品，其所生產之成品可 一次成型，大大降低生產成本，減少人工作業，有效提升 整體生產流程之速率。 6 200846164 本發明之另一目的’旨在提供一種於射出成型品表面 製造裝飾及防偽圖案之方法及其產品，利用精密鑄造成型 之微成型模具，使射出成型所製成之產品表面形成一層微 細孔洞所建構之圖案層，透過光線穿射產生繞射現象，而 可產生炫目之光影效果，提供成品具有良好的識別性及防 偽性。 為達上述之目的，本發明為一種於射出成型品表面製 造裝飾及防偽圖案之方法及其產品，包括：先製造出一微 • 成型模具，上述微成型模具含有由多數微細孔洞所形成之 圖案面，上述微細孔洞孔徑接近於光波波長，並將該微成 型模具置入一預設工作物成品模具内，於成品模具内注入 高分子材料，冷卻後，脫膜成型出成品本體，使成品本體 表面形成一多數微細孔洞建構之一體式光波繞射圖案層。 於一可行實施例中，先由精密電鑄模造成型之方式製 造出一薄板狀微成型模具，該薄板狀微成型模具具有所需 之圖案面，將該薄板狀微成型模具固定於成品模具内，上 述成品模具包含一公模上板及公模下板，於成品模具内注 入高分子材料，冷卻後，脫膜成型出成品本體，使成品本 體表面形成一多數微細孔洞建構之一體式光波繞射圖案 層。 +於另一可行實施例中，於精密電鑄模造成型之方式電 鑄過程中，於電鑄沉積電鑄層時，加長電鑄時間，使得微 成型杈具由薄板狀成為塊狀，再進行線放電加工、銑床加 工、鑽孔、組立加工程序，將上述塊狀微成型模具鑲入模 200846164 仁内，使其成為模具的一部份，注入高分子材料，冷卻脫 膜成型出成品本體，該成品本體表面具有一由多數微細孔 洞建構之一體式光波繞射圖案層。 上述微成型模具之製造方式，係由精密電鑄模造成形 方式製成，其包含下列步驟： (A)微影製程 a·準備一基板，清洗其表面，去除基板表面雜質； b. 於上述基板表面塗上一層增加光阻與表面附著力 • 之化合物； c. 將光組劑佈設於基板上； d. 再將基板軟烤處理； e·以雷射光或X光透過光罩，將佈設於基板上之光阻 顯影曝光； L移除不要的及殘留的光阻劑； g·進行硬烤處理，經由上述程序形成所需之圖案面。 φ (B)電氣沉積 a.於上述基板與光阻間以蒸鍍、濺鍍或銀鏡反應的方 式鋪上一金屬起始層; b·由金屬起始層以電鑄的方式開始沉積電鑄層； c.於電鑄層表面研磨修整； d·將基板及光阻剝離，脫膜成為一微細結構之微成型 模具。 一般而言，任何可以電鑄的金屬或合金皆可作為電鑄 200846164 層的材質，應用上一般標準電鑄材料是鎳，因鎳具有高張 力強度、良好的機械性質及抗腐蝕的特性。 其中，上述基板可為塑膠、金屬或玻璃材質。 利用本發明之方法所生成之產品，其包含： 一成品本體；以及 於該成品本體表面具有由多數接近光波波長之微細 孔洞建構之一體式光波繞射圖案層。 其中，上述孔洞之孔徑與光波波長相近，其設定為小 • 於1微米。 【實施方式】 茲為能更進一步對本發明之構造、使用及其特徵有更 深一層，明確、詳實的認識與暸解，爰舉出較佳之實施例， 配合圖式詳細說明如下： 首先請參閱第1及2圖所示，本發明係為一種於射出 成型品表面製造裝飾及防偽圖案之方法及其產品，係先製 血 造出一所需之微成型模具，上述微成型模具含有由多數微 細孔洞开少成之圖案面，上述微細孔洞孔徑接近於光波波 長，再將該微成型模具置入一成品模具固定，與成品模具 合模後，將高分子材料注入成品模具之模穴内，冷卻成型 後，脫膜產生一體式成品，成品表面具有多數微細孔洞形 成之光波繞射圖案層。 於可行實施例中，上述微成型模具之製造方法係由 LIGA 製程（Lithography Electroforming Micro Molding， 200846164 精密電鑄模造成形）製成，其包含下列步驟： a·預先準備一基板，將基板表面清洗，去除基板表面 雜質； b.於基板表面塗上一層增加光阻與表面附著力的化 合物； c·將光組劑佈設於基板上，光組劑分為正光組及負光 組，端視實際需求應用； d·再將基板軟烤處理； e·以雷射光或X先透過光罩，將佈設於基板上之光組 曝光； f·曝光後烘烤； g·接著顯影並蝕刻掉不要的及殘留的光阻劑； h·並進行硬烤處理，經由上述微影製程形成所需之圖 案面。 其中，上述圖案面係由多數微細孔洞構成，其孔洞孔 ⑩ 徑尺寸大小與光波波長相近。 接者進行電氣沉積，於上述基板與光阻間以蒸鍍 (evaporation)、濺鍍（Sputtering)或銀鏡反應的方式 鋪上-金屬起始層’利用結構侧壁具非導電特性，再由底 部的金屬起始層以電鑄的方式開始沉積電鱗層，完成後， 於電鑄層表面研磨修整，將基板及光阻甸離，脫膜〜 微細結構含有由多數孔洞所形成之圖案面之微成型模具〜 一般而言，任何可以電鑄的金屬或合金皆可作=_ 200846164‘ 層的材質，應用上一般標準電鑄材料是鎳，因鎳具有高張 力強度、良好的機械性質及抗腐餘的特性。 其中，上述基板可為塑膠、金屬或玻璃材質。 請參閱第3A及4圖示，於圖示實施例中，係將薄板 狀微成型模具20置入成品模具内，該成品模具設計為三明 治狀，其分為公模上板10及公模下板11，將薄板狀微成 型模具20固定於公模上板10及公模下板11中，以公模上 板10挾持薄板狀微成型模具20處為成品鏤空處，再將高 • 分子材料注入模具内，脫膜成型出一成品本體30，該成品 本體30表面形成一多數微細孔洞311建構之一體式圖案層 3卜 請再參閱第3A圖，本實施例之製造方式係採用薄板 狀微成型模具20，因採用薄板狀微成型模具20，電鑄過程 時間花費較少，縮短整體產品製造時間，加快生產效率， 不需長時間的電鑄程序，以便提高製模及生產的速度。 經由上述方法所製成之成品本體30表面具有一由多 _ 數微細孔洞311建構形成之圖案層31，於可行實施例中， 上述圖案層31之孔洞311孔徑設定為小於1微米，使得自 然光光波通過幾何尺寸大小與光波波長相近的小孔徑、狹 缝或物體的細微結構時，產生光線偏離直線傳播的現象， 形成繞射效應。 請再參閱第5及6圖，當光線通過產品表面多數微細 孔洞311時，產生光線偏離直線傳播的現象，形成繞射效 應，由於繞射效應不僅會將繞射物體之陰影消除其清晰的 11 200846164 輪廓外’並且可在邊緣附近產生一連串明暗相間的條紋， 換言之’所有的幾何陰影與幾何照明的光強均受繞射效應 的影響’而產生重新分佈的狀態，使得多數孔洞311經由 光線照射’而於孔洞311週圍產生一連串明暗相間的條 紋，其構成一光暈效果，呈現出特殊感官效果。 .當單色的光線照到成品本體30圖案層31之後，表面 無數個小凹凸孔洞311就會變成發生繞射的反射障礙物， 產生許多不同方向的光線，而當不同方向的光線重疊在一 • 起時，使用者便會觀察到因這些光線重疊發生干涉的七彩 色光’表現出獨特之視覺觀感。 請參閱第3A、3B圖所示，以薄板狀微成型模具2〇來 製造產品之製造方式，無法應用於不規則的模具，僅可限 制於單純的平面產品。本發明另一更理想實施例中，係於 微成型模具製造過程中，於電鑄沉積電鑄層時加長電鑄時 間，使得微成型模具由薄板狀成為塊狀，再進行線放電加 工、銑床加工、鑽孔、組立等加工程序，將上述塊狀微成 型模具200鑲入模仁40内，使其成為模具的一部份，進行 後續射出成型之工序，製造出成品本體300，該成品本體 3〇〇表面具有一由多數凹凸面建構之一體式光波繞射圖案 面。藉此’可將上述塊狀微成型模具2〇〇應用在不規則的 成品模具中，使運甩範圍更廣泛。 本發明之方式係由LIGA製程製造出微成型模具，再 結合傳統射出成型方式，製出一成品本體3〇,其表面具有 一體式多數凹凸孔洞311構成之圖案層31，而該微成型模 12 200846164 具亦可以光化學蝕刻或其他方式製成。 本發明係應用微成型模具置入於傳統射出成型模具 或成為射出成型模具之一部份，使各式產品一體成形，其 成形表面含有多數微細孔洞311構成之一體式光波繞射圖 案層31 ’該圖案層31可依製造需求，設計為公司商標、 標號或標語，使產品呈現更加鮮明，有助於商品之推廣行 銷。 藉由精密電鑄模造成形技術結合傳統射出成型方 • 式，製成一具有一體式表面光波繞射圖案層31之成品本體 30,透過自然光於圖案層31上產生繞設現象，產品表面呈 現多樣性及獨特性，並可作為防偽之功用，與傳統射出成 型之產品具有非常大的差異，克服傳統產品之單調性，而 產生一獨特之產品’其所產生之成品係可一次成型，大大 降低生產成本，減少人工作業，有效提升整體生產流程之 速率。 本發明運用微成型模具結合一般射出成型之生產製 程’確屬前所未有，其所產出之成品具有可大量生產 低製造成本之優點，且其於一般塑料產品表面製造出來的 結構深度、精度、表面粗糙度、乃至深寬比，皆可達到過 去射出成型加工所無法達到的境界。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請:利 範圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆 仍應含括於本發明申請專利範圍内。 13 200846164 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之製造流程示意圖； 第2圖係第1圖微影製程之流程示意圖； 第3A圖係本發明應用微成型模具於射出成型模具之 製造不意圖， 第3B圖係本發明另一應用微成型模具於射出成型模 具之製造示意圖； 第4圖係本發明之成品本體側視剖面示意圖； p 第5圖係第4圖外界光線射入微細孔洞產生繞射現象 之光線行走示意圖； 第6圖係孔洞之繞射現象示意圖。 【主要元件符號說明】 10 ··公模上板 11 ··公模下板 20 ··薄板狀微成型模具 200 · ·塊狀微成型模具 參 3 0 ··成品本體 300 ··成品本體 31 · ·圖案層 311 · ·孔洞 40 · •模仁 14

Claims (1)

1. 200846164 十、申請專利範圍： 1. 一種於射出成型品表面製造裝置及防偽圖案之方法，包 括：先製造出一微成型模具，上述微成型模具含有由多 數微細孔洞所形成之圖案面，上述微細孔洞孔徑接近於 光波波長，並將該微成型模具置入一預設工作物成品模 具内，於成品模具内注入高分子材料，冷卻後，脫膜成 型出成品本體，使成品本體表面形成一多數微細孔洞建 構之一體式光波繞射圖案層。 ⑩ 2·如申請專利範圍第1項所述之於射出成型品表面製造裝 飾及防偽圖案之方法，其中，上述微成型模具由精密電 鑄模造成形方式製成，其包含下列步驟： (A)微影製程 a. 準備一基板，清洗其表面，去除基板表面雜質； b. 於上述基板表面塗上一層增加光阻與表面附著力 之化合物； φ c.將光組劑佈設於基板上； d. 再將基板軟烤處理； e. 以雷射光或X光透過光罩，將佈設於基板上之光阻 顯影曝光； f. 移除不要的及殘留的光阻劑； g. 進行硬烤處理，經由上述程序形成所需之圖案面； (B )電氣沉積 a.於上述基板與光阻間以蒸鍍、濺鍍或銀鏡反應的方 15 200846164 式鋪上一金屬起始層； lx由金屬起始層以電鑄的方式開始沉積電鑄層； C.於電鑄層表面研磨修整； d.將基板及光阻剝離，脫膜成為一微細結構之微成型 模具。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之於射出成型品表面製造裝 置及防偽圖案之方法，其中，上述微成型模具為一薄板 狀。 —4.如申請專利範圍策1項所述之於射出成型品表面製造裝 置及防偽圖案之方法，其中，上述微成型模具為一塊狀。 5·如申請專利範圍第4項所述之於射出成型品表面製造裝 置及防偽圖案之方法，其中，該塊狀微成模具形成方 式，係於電鑄沉積電鑄層時，加長電鑄時間，使得微成 型模具成為塊狀，再進行線放電加工、銑床加工、鑽孔、 組立加工程序，將上述微成型模具鑲入工作物成品模具 φ 内，成為模具的一部份。 6.如申請專利範圍第1項所述之於射出成型品表面製造裝 飾及防偽圖案之方法，其中，該微成模具圖案面孔洞孔 控設定小於1微米。 7 · —種利用於射出成型品表面製造裝置及防偽圖案之方法 製成之產品，其包含： 一體成形之成品本體；以及 於該成品本體表面具有由多數接近光波波長之微細 16 200846164 孔洞建構之一體式光波繞射圖案層。 8.如申請專利範圍第7項所述之利用於射出成型品表面製 造裝飾及防偽圖案之方法製成之產品，其中，上述孔洞 之孔徑小於1微米。

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