TWI534012B - 薄膜轉印方法 - Google Patents

Description

薄膜轉印方法

本發明是有關於一種轉印方法，且特別是有關於一種薄膜轉印方法。

隨著科技的發展與進步，消費者在選購筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、攝影機或相機等消費性電子產品時，除了對這些消費性電子產品的規格與性能有所要求外，亦相當重視這些消費性電子產品的外觀設計。

以消費性電子產品的殼體為例，各製造商通常是在殼體表面設置裝飾紋路，以藉由其獨特的紋路質感來吸引消費者的目光。具體而言，在製作具有裝飾紋路的殼體時，通常是在模具(公模或母模)施以連續或非連續的加工處理，使得模具的表面形成局部或全面性的圖案化結構。接著，進行模內射出製程，當塑料接觸模具表面的圖案化結構時，便可於固化後成型的射出工件(亦即殼體)的表面形成對應前述圖案化結構的裝飾紋路。然而，塑料是與模具表面的圖案化結構直接接觸，因此在重覆進行上述製 程後會縮短圖案化結構的使用壽命。另外，射出工件中形成有裝飾紋路的表面是與模具直接接觸，因此自模具內取出射出工件時，可能造成其裝飾紋路的磨損。

另一方面，在現有技術中，通常是以蝕刻的方式於模具表面形成圖案化結構，其中在蝕刻模具表面時需利用藥劑例如強酸或強鹼藥水來製作出前述圖案化結構。然而，前述的製作方式並不環保，使用過後的藥劑倘若處置不當則會對環境造成污染。並且單一模具僅能製造出具有特定裝飾紋路的射出工件，因此必須開發出不同模具以因應具有不同裝飾紋路的射出工件的外觀設計，使得製造成本居高不下。

本發明提供一種薄膜轉印方法，可避免形成在射出工件表面的立體圖案受到磨損。

本發明的薄膜轉印方法，其包括以下步驟。設置第一薄膜於母模的模穴上，其中第一薄膜具有第一載體層及重疊在第一載體層上的立體圖案層。疊置第二薄膜於第一薄膜上，其中第二薄膜具有第二載體層及重疊在第二載體層上的硬塗保護層。結合公模與母模。注入塑料於模穴以形成射出工件，其中硬塗保護層結合至射出工件的表面，而立體圖案層經由第二薄膜在硬塗保護層轉印出立體圖案。分離公模與母模，以從模穴取出射出工件。

在本發明的一實施例中，上述的薄膜轉印方法更包括在 分離公模與母模以後，分離第二載體層與硬塗保護層。

在本發明的一實施例中，上述的第二薄膜還具有一黏著層與一離型層(release layer)，該硬塗保護層透過該黏著層貼合於該射出工件，而該離型層夾置於該第二載體層與該硬塗保護層之間。

在本發明的一實施例中，在分離第二載體層與硬塗保護層時，更包括利用離型層分離第二載體層與硬塗保護層。

在本發明的一實施例中，在設置第一薄膜於膜穴上時，第一薄膜覆蓋膜穴與環繞膜穴的一環狀溝槽以及個別連通至該環狀溝槽的多個抽氣通道。

在本發明的一實施例中，上述的薄膜轉印方法更包括在疊置第二薄膜於第一薄膜上之後，且在結合公模與母模之前，利用壓膜框將第一薄膜與第二薄膜壓合於母模，使得第一薄膜與第二薄膜定位於模穴上。經由這些抽氣通道自環狀溝槽及第一薄膜的連通於環狀溝槽的至少一穿孔抽氣，使得第一薄膜服貼於母模，而第二薄膜服貼於第一薄膜。

在本發明的一實施例中，當第一薄膜的此至少一穿孔定位於環狀溝槽上時，此至少一穿孔對準對應的抽氣通道。

基於上述，本發明的薄膜轉印方法是將具有立體圖案層的第一薄膜服貼於母模的模穴，而具有硬塗保護層的第二薄膜服貼於第一薄膜，因此當塑料注入膜穴以形成射出工件時，硬塗保護層會結合至射出工件的表面，使得立體圖案層的結構與紋路可 經由第二薄膜轉印至硬塗保護層。如此一來，在射出工件成型後，因硬塗保護層貼附於射出工件的表面，從而可避免射出工件的表面刮傷。另一方面，形成於硬塗保護層的立體圖紋可帶給使用者特殊的觸感。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧第一薄膜

11‧‧‧第一載體層

12‧‧‧立體圖案層

13‧‧‧穿孔

20‧‧‧第二薄膜

21‧‧‧第二載體層

22‧‧‧硬塗保護層

23‧‧‧黏著層

24‧‧‧離型層

30‧‧‧塑料

40‧‧‧射出工件

110‧‧‧母模

111‧‧‧模穴

112‧‧‧環狀溝槽

113‧‧‧抽氣通道

120‧‧‧公模

121‧‧‧注料通道

130‧‧‧壓膜框

圖1A至圖1F是本發明一實施例的轉印方法的流程示意圖。

圖2是圖1A的母模的俯視示意圖。

圖3是圖1C的俯視示意圖。

圖1A至圖1F是本發明一實施例的轉印方法的流程示意圖。圖2是圖1A的母模的俯視示意圖。圖3是圖1C的俯視示意圖。請先參考圖1A，設置第一薄膜10於母模110的模穴111上，其中第一薄膜10具有第一載體層11及重疊在第一載體層11上的立體圖案層12。在本實施例中，第一載體層11的材質例如是聚對苯二甲酸乙醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)，而立體圖案層12可以是透過凹版印刷製程(gravure printing process)、絲網印刷製程(screen printing process)、膠版印刷製程(flexographic printing process)、平版印刷(offset printing)、反面印刷製程(reverse printing process)或噴墨印刷製程(ink jet printing process)等印刷製程形成於第一載體層11上的油墨層，或者是利用熱固化膠體或光固化膠體以壓印或奈米壓印(Nanoimprint Lithography,NIL)等方式來形成。相較於習知技術而言，本發明的轉印方法可視設計需求，即時將第一薄膜10更替具有不同態樣的立體圖案層的其他薄膜，而模具仍可繼續沿用，因此可減少製造成本。並且在無需利用藥劑例如強酸或強鹼藥水蝕刻模具以形成立體圖案結構的情況下，亦可防止環境污染。

另一方面，母模110具有環繞模穴111的環狀溝槽112以及個別連通至環狀溝槽112的抽氣通道113，如圖2所示。在設置第一薄膜10於膜穴111上時，第一薄膜10是以第一載體層11覆蓋膜穴111、環狀溝槽112以及這些抽氣通道113，此時的第一載體層11未與模穴111接觸。

接著，請參考圖1B，疊置第二薄膜20於第一薄膜10上，其中第二薄膜20具有第二載體層21及重疊在第二載體層21上的硬塗保護層22，而第二載體層21位於第一薄膜10與硬塗保護層22之間。具體而言，第二薄膜20還具有黏著層23與離型層24，離型層24夾置於第二載體層21與硬塗保護層22之間。第二載體層21的材質例如是聚對苯二甲酸乙醇酯，而離型層24例如是低黏性的膠層或塗漆，以使得第二載體層21與硬塗保護層22可貼合於離型層24的相對兩側。其中，硬塗保護層22例如是在第二 載體層21上形成離型層24以後，將光固化樹脂或熱固化樹脂塗佈於離型層24上，並且依樹脂的類型個別經由光固化或熱固化等處理程序所製作而成的。

請參考圖1C與圖3，在疊置第二薄膜20於第一薄膜10上之後，且在結合公模120與母模110之前，可利用壓膜框130將第一薄膜10與第二薄膜20壓合於母模110，使得第一薄膜10與第二薄膜20定位於模穴111上。此時，壓膜框130環繞環狀溝槽112與模穴111，並且在將第一薄膜10與第二薄膜20預定位於模穴111上之後，可經由這些抽氣通道113自環狀溝槽112及第一薄膜10的連通於環狀溝槽112的至少一穿孔13抽氣，使得第一薄膜10服貼於母模110，而第二薄膜20服貼於第一薄膜10。。在本實施例中，穿孔13的數量是以四個做說明，但本發明不限於此，其數量可視實際製程需求而調整。

另一方面，當第一薄膜10的這些穿孔13定位於環狀溝槽112上時，這些穿孔13對準對應的抽氣通道113，以加速抽氣的速率。然而，在其他的實施例中，穿孔13不一定需要對準抽氣通道113，亦可以是部份的穿孔對準抽氣通道113而其他部分則否，或者是所有的穿孔10皆不對準抽氣通道113，也就是說，只要是在穿孔13連通於環狀溝槽112的情況下，仍可以透過抽氣通道113自環狀溝槽112及穿孔13抽氣，使得第一薄膜10服貼於母模110，而第二薄膜20服貼於第一薄膜10。

接者，請參考圖1D，結合公模120與母模111，此時公 模120容置於壓膜框130內。由於第一薄膜10緊密地服貼於母模110且第二薄膜20緊密地服貼於第一薄膜10，並且第一薄膜10與第二薄膜20被壓合於壓膜框130與母模110之間，因此第一薄膜10與第二薄膜20不易發生移位的狀況。在合模之後，公模120抵靠母模110，並與第二薄膜20保持微小的間距，此間距的大小可視預定成型物的厚度加以調整。

而在完成上述步驟後，請參考圖1E，公模120設有注料通道121，從注料通道121注入塑料30於模穴以形成射出工件40。具體而言，塑料30例如是熔融的塑膠原料，注入模穴111後的塑料30覆蓋於第二薄膜20上，而第二薄膜層20轉印有立體圖案層12的結構與紋路。因此，當塑料30固化形成射出工件40後，硬塗保護層22會結合至射出工件40的表面，而立體圖案層12可經由第二薄膜20在硬塗保護層22轉印出立體圖案。

最後，請參考圖1F，在射出工件40成型後，分離壓膜框130、公模120與母模110，以從模穴111取出射出工件40。在分離壓膜框130、公模120與母模110以後，可利用黏性低的離型層24來分離第二載體層21與硬塗保護層22。由於硬塗保護層22透過黏著層23貼合於射出工件40的表面，從而可避免射出工件40的表面刮傷以維持其整體外觀的完整性，並且形成於硬塗保護層22的立體圖案可帶給使用者特殊的觸感。在完成上述製作流程後，接者將殘留有些許離型層24的第二載體層21移離第一薄膜10，此時第一薄膜10可繼續沿用，亦可視實際設計需求而更替為 具有不同態樣的立體圖案層的其他薄膜，在將具有上述疊層的第二薄膜20疊置於第一薄膜10或具有不同態樣的立體圖案層的其他薄膜上，並反覆進行上述的製作流程後，即可轉印各式結構與紋路的立體圖案於硬塗保護層22，並將硬塗保護層22貼附於射出工件的表面。

綜上所述，本發明的薄膜轉印方法是將具有立體圖案層的第一薄膜服貼於母模的模穴，而具有硬塗保護層的第二薄膜服貼於第一薄膜，因此當塑料注入膜穴以形成射出工件時，硬塗保護層會結合至射出工件的表面，使得立體圖案層的結構與紋路可經由第二薄膜轉印至硬塗保護層。如此一來，因成型後的射出工件的表面貼附有硬塗保護層，從而可避免射出工件的表面刮傷，並且形成於硬塗保護層的立體圖紋可帶給使用者特殊的觸感。

另一方面，當欲轉印至硬塗保護層的立體圖案的設計有所變動時，僅需更替為具有其他態樣的立體圖案層的第一薄膜即可，而模具仍可繼續沿用，如此有助於降低製造成本。並且在無需利用藥劑例如強酸或強鹼藥水蝕刻模具以形成立體圖案結構的情況下，亦可避免造成環境的污染。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧第一薄膜

11‧‧‧第一載體層

12‧‧‧立體圖案層

13‧‧‧穿孔

20‧‧‧第二薄膜

21‧‧‧第二載體層

22‧‧‧硬塗保護層

23‧‧‧黏著層

24‧‧‧離型層

40‧‧‧射出工件

110‧‧‧母模

112‧‧‧環狀溝槽

113‧‧‧抽氣通道

120‧‧‧公模

121‧‧‧注料通道

130‧‧‧壓膜框

Claims (7)

1. 一種薄膜轉印方法，包括：設置一第一薄膜於一母模的一模穴上，其中該第一薄膜具有一第一載體層及重疊在該第一載體層上的一立體圖案層；疊置一第二薄膜於該第一薄膜上，其中該第二薄膜具有一第二載體層及重疊在該第二載體層上的一硬塗保護層；結合一公模與該母模；注入一塑料於該模穴以形成一射出工件，其中該硬塗保護層結合至該射出工件的表面，而該立體圖案層經由該第二薄膜在該硬塗保護層轉印出立體圖案；以及分離該公模與該母模，並使該立體圖案層與該第一載體層相連接，以從該模穴取出該射出工件，其中該射出工件的表面結合有具有立體圖案的該硬塗保護層。
2. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜轉印方法，更包括：在分離該公模與該母模以後，分離該第二載體層與該硬塗保護層。
3. 如申請專利範圍第2項所述的薄膜轉印方法，其中該第二薄膜還具有一黏著層與一離型層，該硬塗保護層透過該黏著層貼合於該射出工件，而該離型層夾置於該第二載體層與該硬塗保護層之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的薄膜轉印方法，其中在分離該第二載體層與該硬塗保護層時，更包括： 利用該離型層分離該第二載體層與該硬塗保護層。
5. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜轉印方法，其中在設置該第一薄膜於該膜穴上時，該第一薄膜覆蓋該膜穴與該母模的環繞該膜穴的一環狀溝槽以及個別連通至該環狀溝槽的多個抽氣通道。
6. 如申請專利範圍第5項所述的薄膜轉印方法，更包括：在疊置該第二薄膜於該第一薄膜上之後，且在結合該公模與該母模之前，利用一壓膜框將該第一薄膜與該第二薄膜壓合於該母模，使得該第一薄膜與該第二薄膜定位於該模穴上；以及經由該些抽氣通道自該環狀溝槽及該第一薄膜的連通於該環狀溝槽的至少一穿孔抽氣，使得該第一薄膜服貼於該母模，而該第二薄膜服貼於該第一薄膜。
7. 如申請專利範圍第6項所述的薄膜轉印方法，其中當該第一薄膜的該至少一穿孔定位於該環狀溝槽上時，該至少一穿孔對準對應的該抽氣通道。