TWI776600B - 具色散現象的炫彩結構及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種具色散現象的炫彩結構，包括基材、介質層以及濺鍍層。其中，介質層與基材、濺鍍層相疊設，且包括紫外線塗料以及紫外線促進劑。濺鍍層產生紫外線頻譜，且包括相疊設的金屬層以及反應性鍍膜。紫外線促進劑與紫外線頻譜進行第一響應與第二響應，第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生固化反應，第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應。本發明更包括一種炫彩結構的製作方法。

Description

具色散現象的炫彩結構及其製作方法

本發明係有關一種炫彩結構及其製作方法，尤指一種具色散現象的炫彩結構及其製作方法。

普遍地來說，現有技術如電鍍、沉積等製程的提升，對於加工物件的表面處理也有各種不同的技術能夠應用。例如透過鍍膜的各種製程參數調整，以改變其外觀顏色等，此亦與傳統方式之採用化學塗佈方式或噴塗上漆等技術有區別。例如一般手機的外觀，為達到使手機符合輕量化之特殊目的，故手機殼體的部分通常採用強化處理後的塑材，但又為了使其保有金屬光澤等外觀或顏色的視覺效果，故亦有透過鍍上含有金屬成份的鍍膜為之。

然而，殼體外若為了前述金屬光澤的視覺效果，而選擇鍍上含有金屬成分或甚至是稀土金屬的鍍膜時，在調整所述視覺效果的過程中，通常會使用多種或多層金屬之複合金屬才得以調整所述視覺效果，會使得整體之生產成本難以降低。且容易在複合金屬與基板的加工過程中，產生極大的內應力，進而影響整體之耐用度。

為此，如何設計出一種具色散現象的炫彩結構及其製作方法，特別是解決現有技術之整體之生產成本以及內應力難以降低的技術問題，乃為本案發明人所研究的重要課題。

本發明之目的在於提供一種具色散現象的炫彩結構，可以解決現有技術之整體之生產成本以及內應力難以降低的技術問題，達到降低生產成本以及耐用度之目的。

為了達到前述目的，本發明所提出的具色散現象的炫彩結構包括：基材、介質層以及濺鍍層。其中，介質層與基材相疊設，且包括紫外線塗料以及紫外線促進劑。紫外線促進劑用以與紫外線頻譜進行響應，且使紫外線塗料的至少部分發生固化反應。濺鍍層與介質層相疊設，且產生紫外線頻譜，濺鍍層包括相疊設的金屬層以及反應性鍍膜的至少一者。其中，所述響應包括依序進行的第一響應與第二響應，第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生固化反應，以及第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應。

進一步而言，所述之具色散現象的炫彩結構中，基材包括金屬、合金、玻璃以及塑膠的至少一者；紫外線塗料的相對分子質量介於10000至100000之間，且紫外線塗料表徵特性的硬度相應於鉛筆硬度的2B至6B之間。

進一步而言，所述之具色散現象的炫彩結構中，紫外線塗料以及紫外線促進劑通過噴塗、網印或三維列印施作，且通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層輸出之可見光的頻譜波段。

進一步而言，所述之具色散現象的炫彩結構中，金屬層以及反應性鍍膜通過連續式真空濺鍍而彼此相疊設。

進一步而言，所述之具色散現象的炫彩結構更包括底塗層，底塗層疊設於基材以及介質層之間。

進一步而言，所述之具色散現象的炫彩結構更包括面塗層，面塗層配置於濺鍍層上，且面塗層的表面包括抗指紋、抗耀光、抗菌、疏水性、光學偏極化以及廣視角之至少一者的表面處理。

進一步而言，所述之具色散現象的炫彩結構中，面塗層通過噴塗、網印或三維列印施作而成。

本發明之另一目的在於提供一種炫彩結構的製作方法，可以解決現有技術之整體之生產成本以及內應力難以降低的技術問題，達到降低生產成本以及耐用度之目的。

為了達到前述另一目的，本發明所提出的炫彩結構的製作方法應用於包括基材、介質層以及濺鍍層的炫彩結構，所述炫彩結構的製作方法包括下列步驟：將包括紫外線塗料以及一紫外線促進劑的介質層與基材相疊設，其中，紫外線促進劑用以與紫外線頻譜進行響應，且使紫外線塗料的至少部分發生固化反應； 通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層輸出之可見光的頻譜波段；以及將包括相疊設的金屬層以及反應性鍍膜的至少一者的濺鍍層與介質層相疊設，且濺鍍層產生紫外線頻譜；其中，所述響應包括依序進行的第一響應與第二響應，第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生固化反應，以及第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應。

進一步而言，所述之炫彩結構的製作方法中，紫外線塗料以及紫外線促進劑通過噴塗、網印或三維列印施作；該外線塗料的相對分子質量介於10000至100000之間，且紫外線塗料表徵特性的硬度相應於鉛筆硬度的2B至6B之間；金屬層以及反應性鍍膜是通過連續式真空濺鍍而彼此相疊設。

進一步而言，所述之炫彩結構的製作方法更包括下列步驟：於基材以及介質層之間疊設底塗層；以及於濺鍍層上配置面塗層，且面塗層的表面包括抗指紋、抗耀光、抗菌、疏水性、光學偏極化以及廣視角之至少一者的表面處理。

在使用本發明所述具色散現象的炫彩結構及其製作方法時，首先，將介質層與基材相疊設，由於所述介質層包括紫外線塗料以及用以與紫外線頻譜進行響應的紫外線促進劑，故可通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層輸出之可見光的頻譜波段。繼而，依序進行第一響應與第二響應，第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發 生固化反應，第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應。進一步而言，可以通過控制紫外線頻譜的輸出功率或時間來分別控制所述第一響應與第二響應，用以使紫外線塗料之體積或面積產生不同程度的固化效果以及應力變化，致使改變自介質層輸出之可見光的頻譜波段。由於本發明所採用的結構與其對應方式是至少二階段的固化反應，藉此可降低整體結構對於基材之應力，提升耐用度。並且，由於不需要使用複合金屬或甚至稀土金屬來達到調整介質層輸出之可見光的頻譜波段，故相較於現有技術能夠大幅降低生產成本。

為此，本發明所述具色散現象的炫彩結構及其製作方法，可以解決現有技術之整體之生產成本以及內應力難以降低的技術問題，達到降低生產成本以及耐用度之目的。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

1、2:靶材

3:真空腔體

10:基材

20:介質層

30:濺鍍層

40:底塗層

50:面塗層

100:基板

200:第一沉積層

300:第二沉積層

S1~S6:步驟

S21、S22:步驟

圖1為本發明具色散現象的炫彩結構之第一實施例的結構示意圖；圖2為本發明所使用之連續式真空濺鍍的操作流程示意圖；圖3為本發明具色散現象的炫彩結構之第二實施例的結構示意圖； 圖4、5為本發明炫彩結構之第一實施例的製作方法之流程圖；以及圖6為本發明炫彩結構之第二實施例的製作方法之流程圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參閱圖1所示，為本發明具色散現象的炫彩結構之第一實施例的結構示意圖。在本發明之所述第一實施例中，所提出的具色散現象的炫彩結構包括：基材10、介質層20以及濺鍍層30。其中，所述介質層20與基材10相疊設，且包括均勻混合的紫外線塗料(圖中未示)以及紫外線促進劑(圖中未示)。其中，紫外線塗料的相對分子質量介於10000至100000之間，且紫外線塗料表徵特性的硬度相應於鉛筆硬度的2B至6B之間。所述紫外線促進劑用以與紫外線(ultraviolet,UV)頻譜進行響應，且使紫外線塗料的至少部分發生固化反應。

在本發明之所述第一實施例中，所述響應包括依序進行的第一響應與第二響應。其中，第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生固化反應，以及第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應。亦即，本發明所述之第一實施例採用的是二階段的固化反應，藉此可降低整體結構對於基材10之應力，提升耐用度。所述第一響應可以由獨立的紫外線裝置(圖中未示，例如紫外線燈)提供紫外線頻譜給紫外線促進劑，進而使紫外線塗料發生固化反應。所述第二響應可以在連續式真空濺鍍(in-line sputter)之真空腔體中由獨立的紫外線產生器 或濺鍍層提供紫外線頻譜給紫外線促進劑，進而使紫外線塗料發生固化反應。對於固化反應完成(即完成第一響應與第二響應)之後的紫外線塗料，其內部所生成的為結構可以對外界入射的自然光產生色散，而顯示出具有近似於金屬光澤的視覺效果。

且進一步而言，用以進行所述響應之紫外線頻譜可包括UVA、UVB、UVC以及UVV頻段，且所述基材10可包括：金屬、合金、玻璃以及塑膠或其他高分子膜片的至少一者。在本發明之所述第一實施例中，紫外線塗料以及紫外線促進劑通過噴塗、網印或三維(3 dimensions,3D)列印施作，且通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層輸出之可見光的頻譜波段，藉此達到調整具金屬光澤等外觀或顏色的視覺效果。

所述濺鍍層30與介質層20相疊設，且產生用以與紫外線促進劑進行響應的紫外線頻譜。濺鍍層30包括相疊設的金屬層(圖中未示)以及反應性鍍膜(圖中未示)的至少一者。其中，金屬層以及反應性鍍膜可通過連續式真空濺鍍而彼此相疊設。

請參閱圖2所示，為本發明所使用之連續式真空濺鍍的操作流程示意圖。所述連續式真空濺鍍，可以是在穩定的真空環境中通入高壓負電使惰性氣體產生解離形成電漿，再通過施加於靶材之磁場的作用，使得被離子化為電漿態的惰性氣體之正離子對靶材表面進行轟擊，繼而，使靶材之表層原子被撞擊濺射出來，並沉積在被鍍物上形成均勻的連續薄膜。如圖2所示，靶材1、靶材2以及基板100均配置於單一個真空腔體3中。首先基板100先沉積靶材1之物質為第一沉積層200，再移動基板100至靶材2之對應位置以沉積靶材2之物質為第二沉積層300。 由於所述基板100由對應靶材1之位置移動到對應靶材2之位置的過程中，均未離開所述真空腔體3，故可確保第一沉積層200以及第二沉積層300之間具有良好的電性接觸以及較少的晶格缺陷。

請參閱圖3所示，為本發明具色散現象的炫彩結構之第二實施例的結構示意圖。本發明所述之第二實施例與前述第一實施例大致相同，惟所述之具色散現象的炫彩結構更包括：底塗層40以及面塗層50。其中，所述底塗層40疊設於基材10以及介質層20之間，用以使結構凸顯特定顏色，或作為具特定用途之層(例如：黏著劑)，以連結所述基材10。所述面塗層50配置於濺鍍層30上，用以保護所述濺鍍層30，且面塗層50的表面可包括抗指紋、抗耀光(anti-flare)、抗菌、疏水性(hydrophobicity)、光學偏極化(polarization,POL)以及廣視角之至少一者的表面處理。

請參閱圖4、5所示，為本發明炫彩結構之第一實施例的製作方法之流程圖。其餘相關元件的編號可參照前述說明以及圖示，在此不再贅述。在本發明之所述第一實施例中，所述炫彩結構的製作方法包括： 將包括紫外線塗料以及紫外線促進劑的介質層20與基材10相疊設(步驟S1)。其中，紫外線促進劑用以與紫外線頻譜進行響應，且使紫外線塗料的至少部分發生固化反應。

繼而，通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層20輸出之可見光的頻譜波段(步驟S2)。

最後，將包括相疊設的金屬層以及反應性鍍膜的至少一者的濺鍍層30與介質層20相疊設，以使濺鍍層30產生紫外線頻譜(步驟S3)。

如圖5所示的，在步驟S2中，所述響應包括依序進行的第一響應與第二響應。所述第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生固化反應(步驟S21)，以及所述第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應(步驟S22)，藉此可降低整體結構對於基材10之應力，提升耐用度。

請參閱圖6所示，為本發明炫彩結構之第二實施例的製作方法之流程圖。本發明所述之第二實施例與前述第一實施例大致相同，惟於基材10以及介質層20之間疊設底塗層40，故所述炫彩結構的製作方法包括下列步驟：將底塗層40與基材10相疊設(步驟S4)；且將介質層20與底塗層40相疊設(步驟S5)；繼而，通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層20輸出之可見光的頻譜波段(步驟S2)；且將包括相疊設的金屬層以及反應性鍍膜的至少一者的濺鍍層30與介質層20相疊設，以使濺鍍層30產生紫外線頻譜(步驟S3)；以及最後，於濺鍍層30上配置面塗層50，且面塗層50的表面包括抗指紋、抗耀光、抗菌、疏水性、光學偏極化(POL)以及廣視角之至少一者的表面處理(步驟S6)。

在使用本發明所述具色散現象的炫彩結構及其製作方法時，首先，將介質層20直接地與基材10相疊設，或使介質層20通過底塗層40而間接地與基材10相疊設。由於所述介質層20包括紫外線塗料以及用以與紫外線頻譜進行響應的紫外線促進劑，故可通過控制紫外線塗料的固化反應，以改變自介質層20輸出之可見光的頻譜波段。繼而，依序進行第一響應與第二響應，第一響應使紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生固化反應，第二響應使紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生固化反應。進一步而言，可以通過控制紫外線頻譜的輸出功率或時間來分別控制所述第一響應與第二響應，用以使紫外線塗料之體積或面積產生不同程度的固化效果以及應力變化，致使改變自介質層20輸出之可見光的頻譜波段。由於本發明所採用的結構與其對應方式是至少二階段的固化反應，藉此可降低整體結構對於基材10之應力，提升耐用度。並且，由於不需要使用複合金屬或甚至稀土金屬來達到調整介質層20輸出之可見光的頻譜波段，故相較於現有技術能夠大幅降低生產成本。

為此，本發明所述具色散現象的炫彩結構及其製作方法，可以解決現有技術之整體之生產成本以及內應力難以降低的技術問題，達到降低生產成本以及耐用度之目的。

以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

10:基材

20:介質層

30:濺鍍層

Claims (10)

1. 一種具色散現象的炫彩結構，包括：一基材；一介質層，與該基材相疊設，且包括一紫外線塗料以及一紫外線促進劑，其中，該紫外線促進劑用以與一紫外線頻譜進行一響應，且使該紫外線塗料的至少部分發生一固化反應；以及一濺鍍層，與該介質層相疊設，且產生該紫外線頻譜，該濺鍍層包括相疊設的一金屬層以及一反應性鍍膜的至少一者；其中，該響應包括依序進行的一第一響應與一第二響應，該第一響應使該紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生該固化反應，以及該第二響應使該紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生該固化反應；其中，該第一響應以及該第二響應係連續進行且均於一真空腔體，該第一響應位於該真空腔體的一第一位置，該第二響應位於該真空腔體的一第二位置，該炫彩結構於該第一位置進行該第一響應之後，在未離開該真空腔體的情況下移動到該第二位置，且接續進行該第二響應。
2. 如請求項1所述之具色散現象的炫彩結構，其中，該基材包括金屬、合金、玻璃以及塑膠的至少一者；該紫外線塗料的相對分子質量介於10000至100000之間，且該紫外線塗料表徵特性的硬度相應於鉛筆硬度的2B至6B之間。
3. 如請求項1所述之具色散現象的炫彩結構，其中，該紫外線塗料以及該紫外線促進劑通過噴塗、網印或三維列印施作，且通過 控制該紫外線塗料的該固化反應，以改變自該介質層輸出之可見光的頻譜波段。
4. 如請求項1所述之具色散現象的炫彩結構，其中，該金屬層以及該反應性鍍膜通過連續式真空濺鍍而彼此相疊設。
5. 如請求項1所述之具色散現象的炫彩結構，更包括：一底塗層，疊設於該基材以及該介質層之間。
6. 如請求項1所述之具色散現象的炫彩結構，更包括：一面塗層，配置於該濺鍍層上，且該面塗層的表面包括抗指紋、抗耀光、抗菌、疏水性、光學偏極化以及廣視角之至少一者的表面處理。
7. 如請求項6所述之具色散現象的炫彩結構，其中，該面塗層通過噴塗、網印或三維列印施作而成。
8. 一種炫彩結構的製作方法，應用於包括一基材、一介質層以及一濺鍍層的一炫彩結構，該炫彩結構的製作方法包括：將包括一紫外線塗料以及一紫外線促進劑的該介質層與該基材相疊設，其中，該紫外線促進劑用以與一紫外線頻譜進行一響應，且使該紫外線塗料的至少部分發生一固化反應；通過控制該紫外線塗料的該固化反應，以改變自該介質層輸出之可見光的頻譜波段；以及將包括相疊設的一金屬層以及一反應性鍍膜的至少一者的該濺鍍層與該介質層相疊設，且該濺鍍層產生該紫外線頻譜； 其中，該響應包括依序進行的一第一響應與一第二響應，該第一響應使該紫外線塗料之體積或面積的至多70%發生該固化反應，以及該第二響應使該紫外線塗料之體積或面積的至少30%發生該固化反應；其中，該第一響應以及該第二響應係連續進行且均於一真空腔體，該第一響應位於該真空腔體的一第一位置，該第二響應位於該真空腔體的一第二位置，該炫彩結構於該第一位置進行該第一響應之後，在未離開該真空腔體的情況下移動到該第二位置，且接續進行該第二響應。
9. 如請求項8所述之炫彩結構的製作方法，其中，該紫外線塗料以及該紫外線促進劑通過噴塗、網印或三維列印施作；該紫外線塗料的相對分子質量介於10000至100000之間，且該紫外線塗料表徵特性的硬度相應於鉛筆硬度的2B至6B之間；該金屬層以及該反應性鍍膜是通過連續式真空濺鍍而彼此相疊設。
10. 如請求項8所述之炫彩結構的製作方法，更包括下列步驟：於該基材以及該介質層之間疊設一底塗層；以及於該濺鍍層上配置一面塗層，且該面塗層的表面包括抗指紋、抗耀光、抗菌、疏水性、光學偏極化以及廣視角之至少一者的表面處理。

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