具有紋理外觀的透明結構的制作方法
本實用新型屬于真空薄膜加工領域，具體地涉及一種具有紋理外觀的透明結構。
背景技術：
可攜式電子裝置已經廣泛地為現代人所使用，例如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等；而依據每個人對于裝置外觀的喜好不同，廠商往往需要針對可攜式電子裝置的外觀加以設計，來吸引消費者購買。舉例來說，在廠商制造可攜式電子裝置的過程中，能夠藉由裝置面板或后蓋板的外觀顏色或紋理圖案的改變或組合，提供多樣化的選擇，并且能豐富使用者的視覺感受。
當前現有技術主要是使用一些傳統的方式將需要呈現的紋理圖案或字體，例如通過印刷、打印、雕刻等方式在固體材料表面直接處理，形成預期的紋理效果。但做出的紋理效果會嚴重影響材料的透光效果。導致此工藝無法直接在具有視窗或顯示區域的產品表面直接使用。
例如，中國專利文獻CN 204695276公開了一種具有紋理外觀的透明結構，貼附于物件。具有紋理外觀的透明結構包括透明基材及光學成像UV 膠層。透明基材包括表面；光學成像UV 膠層被涂覆于表面，且光學成像UV 膠層經由成像制程形成紋理圖樣。其中透明基材藉由光學成像UV 膠層貼附于物件，使得物件呈現具有紋理圖樣的外觀。為了避免干擾使用者觀看螢幕畫面，具有紋理外觀的透明結構在觸控螢幕模組的位置即對應光學成像UV 膠層的非成像區，而在觸控螢幕模組外的其他邊框位置則對應光學成像UV 膠層的成像區。從正面觀看具有紋理外觀的透明結構時，透過透明基材即會看見即設為光學成像UV 膠層的非成像區呈現相同的紋理圖樣，而在觸控螢幕模組或按鍵等位置則無紋理圖樣的呈現。因此，此結構無法直接在具有視窗或顯示區域的產品表面直接使用。
技術實現要素：
針對上述存在的技術問題，本實用新型目的是：提供一種具有紋理外觀的透明結構，可以在具有視窗或顯示區域的產品表面直接使用，處理的透明基材表面紋理透光度可調，當紋理可見光平均透光度做到90%以上時，紋理效果幾乎不影響基材的透光顯示效果，因此在亮屏狀態時紋理涂層不影響顯示效果，熄屏狀態時，紋理涂層的透光度相對顯示屏的透光高，涂層表面的反射率也會比顯示屏的反射率更低。因此，在同一表面光線反射強度的對比下紋理效果會清晰可見。
本實用新型的技術方案是：
一種具有紋理外觀的透明結構，其特征在于，包括：
一透明基材，以及
一鍍膜層，涂覆于透明基材表面，所述鍍膜層具有圖樣外觀；
所述鍍膜層包括互相交替堆疊的相對高折射率材料層和相對低折射率材料層，或者互相交替堆疊的相對高折射率材料層、相對低折射率材料層以及金屬材料層。
優選的，所述鍍膜層的圖樣外觀設置在視窗區或顯示區。
優選的，所述鍍膜層的可見光平均反射率小于或大于透明基材的反射率，或者使鍍膜層在可見光的某一波段范圍的反射率小于或大于透明基材的反射率。
優選的，所述相對高折射率材料為折射率n≥1.51的材料包括下述中的任一種：TiO2、Ti3O5、ZrO2、Nb2O5、Al2O3、SiO；
所述相對低折射率材料為折射率≤1.5的材料包括下述中的任一種：SiO2、MgF2、Na3AlF6；
所述金屬材料包括下述中的任一種：Al、Ag、Au、Cr、Ni、CrNi、Sn、In、SnIn、Ti。
本實用新型是基于現有的固體材料表面光學減反射增透膜和高反射膜技術，通過光線在不同波段所呈現的顏色不同所設計的涂層工藝，當涂層的厚度達到可見光某一波長的四分之一光學厚度時，涂層所呈現的顏色就是該波長的光線顏色。通過涂層工藝優化，調整涂層可見光的平均反射率，使涂層平均反射率小于或大于基材的反射率，使紋理清晰可見。
與現有技術相比，本實用新型的優點是：
1、本實用新型的圖層工藝可以直接在視窗或顯示區表面鍍膜，使其呈現圖樣或文字。使用本實用新型處理的透明基材表面紋理透光度可調，光線穿透率從0%~99.99%均可，當紋理可見光平均透光度做到90%以上時，紋理效果可以幾乎完全不影響基材的透光顯示效果。既可以達到外觀美化的效果，又不影響顯示效果。
2、本實用新型可以廣泛應用于透明材料表面的圖案紋理處理如數碼電子產品，汽車擋風玻璃，建筑幕墻玻璃以及其它特殊材料處理行業等。
附圖說明
下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：
圖1為本實用新型實施例一種具有紋理外觀的透明結構；
圖2為本實用新型實施例另一種具有紋理外觀的透明結構；
圖3為本實用新型具有紋理外觀的透明結構的流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
如圖1所示，具有紋理外觀的透明結構能貼附于物件上，此物件可以是數碼電子產品顯示屏、汽車擋風玻璃、建筑幕墻玻璃等等透明基材上，例如玻璃、藍寶石、PET、PC、PMMA等。
本實用新型的具有紋理外觀的透明結構包括：透明基材10和鍍膜層20，鍍膜層20通過鍍膜工藝涂覆于透明基材10表面，該鍍膜層20具有圖樣外觀。該鍍膜層的圖樣外觀可以直接設置在視窗區或顯示區。圖樣外觀可以文字、圖案、花紋等等。
鍍膜層20可以由相對高折射率材料層21和相對低折射率材料層22互相交替堆疊構成，也可以是由相對高折射率材料層21、相對低折射率材料層22以及金屬材料層23互相交替堆疊構成，如圖2所示。當然圖1和圖2僅僅給出了2和3層的交互堆疊，也可以4、5、6層等多層間進行交互堆疊。這樣，鍍膜層的厚度也隨之改變。
通過調整相對高折射率材料層21、相對低折射率材料層22以及金屬材料層23堆疊厚度可以改變鍍膜層的反射率，從而改變鍍膜層的透光率。
常見透明材料的可見光平均透光度為89%~92%。當此結構作用于家電或電子產品顯示屏外表面時，只要將鍍膜層的可見光平均透光度，處理到小于或大于透明材料自身透光度，或者使鍍膜層在可見光的某一波段范圍的反射率小于或大于透明基材的反射率，即可出現明顯的紋理效果，并且鍍膜層透光度與處理前的材料自身透光度相差越大圖樣效果越明顯。且當鍍膜層可見光的平均反射率小于透明基材的可見光平均反射率時，圖樣紋理不影響透明基材的顯示效果。
當此技術應用與顯示屏表面時，鍍膜層的可見光反射率若小于顯示屏基材的可見光反射率時，紋理的可見效果只有在顯示屏未點亮或顯示屏亮度較低時才會清晰可見，且鍍層紋理的可見光反射率與顯示屏基材的可見光反射率相差越大，鍍層紋理效果越明顯。鍍膜層的反射率若大于顯示屏基材的反射率時，紋理的可見效果無論是在顯示屏點亮還是熄滅時，鍍層紋理都會清晰可見，且鍍層紋理的可見光反射率與顯示屏基材的可見光反射率相差越大，鍍層紋理效果越明顯。
本實用新型制作具有紋理外觀的透明結構的工藝方法為，在透明基材10表面固定遮蔽治具，遮蔽治具使用絲網印刷可剝膠、金屬或塑膠治具直接貼合或固定等方式在透明基材表面形成遮蔽區與鏤空區。再將帶有治具遮蔽的透明基材放入到真空鍍膜設備內鍍膜或者是化學鍍膜藥液中浸泡。鍍膜后，去除透明基材表面的治具，透明基材表面有治具遮擋部分涂層無法附著到透明基材表面，治具鏤空的部分鍍膜涂層會附著在其表面。當遮蔽治具去除后，透明基材表面有鍍膜涂層的部分和沒有鍍膜涂層的部分會形成對比從而產生圖樣外觀效果。圖樣外觀效果取決于鏤空區的外觀形狀。具體包括以下步驟：
實施例1：
如圖3所示，制作具有平均透光率為90.1~99.99%的鍍膜層的工藝方法包括：
1.將清潔干凈的玻璃基材A使用絲網印刷的方式在玻璃表面印刷一層水性液體可剝膠，然后干燥。
2.玻璃表面印刷的可剝膠干燥后形成材料B。將材料B 置于真空鍍膜設備內抽真空準備鍍膜，有印可剝膠的一面為鍍膜面。
3.待到鍍膜設備真空度達到鍍膜條件時（一般鍍膜真空度在5.0e-2 Torr或6.5 Pa以上，也就是說鍍膜設備內的壓力值越小越好），先使用離子源充入工作氣體，工作氣體為惰性氣體。對材料B表面進行離子清洗，（清洗時間在30秒以上即可，但在120秒~200秒之間最佳）。
4.離子清洗完成后，依據事先設計好的光學膜層工藝在材料B印刷可剝膠面進行鍍膜。使用相對高折射率材料與相對低折射率材料相互交替疊加鍍膜，例如，
a.TiO2-SiO2；
b.SiO2-TiO2-SiO2；
c.TiO2-SiO2-TiO2-SiO2……；
d.SiO2-TiO2-SiO2-TiO2-SiO2……等。
其中SiO2代表低折射率材料，TiO2代表高折射率材料。
通過計算每一層的相對高折射率的材料或者相對低折射率材料的厚度來達到需要的透光率，例如可以使用光學膜系設計軟件TFCalc或者Macleod，將膜系設計優化目標設定成為可見光平均透光度高于基材的透光度即可，以玻璃基材可見光平均透光度為90%為例，設計膜系結構時，將可見光平均透光度優化目標設計到90.1%~99.99%，即可實現透明紋路效果。然后將設計的出來的膜系結構導入到鍍膜設備控制系統內執行即可，得到鍍膜后的材料C。
5.鍍膜完成后鍍膜設備充入大氣，取出鍍膜后的材料C，使用水洗或擦拭的動作去除掉材料C表面的可剝膠，因可剝膠是水性的，在接觸液體水后會溶解，因此附著在可剝膠表面的鍍膜層也會一同脫落，而附著在玻璃表面的鍍膜層則不會受到任何影響，因此花紋呈現形成材料D。
實施例2：
如圖3所示，制作具有平均透光率為90.1~99.99%的鍍膜層的工藝方法包括：
1.將清潔干凈的玻璃基材，使用金屬或塑膠治具固定在玻璃基材表面形成材料B。
2.將材料B 置于真空鍍膜設備內抽真空準備鍍膜，固定治具的一面為鍍膜面。
3.待到鍍膜設備真空度達到鍍膜條件時（一般鍍膜真空度在5.0e-2 Torr或6.5 Pa以上，也就是說鍍膜設備內的壓力值越小越好），先使用離子源充入工作氣體，工作氣體為惰性氣體，對材料B表面進行離子清洗，（清洗時間在30秒以上即可，但在120秒~200秒之間最佳）。
4.離子清洗完成后，依據事先設計好的光學膜層工藝在材料B印刷可剝膠面進行鍍膜。使用相對高折射率材料與相對低折射率材料相互交替疊加鍍膜，例如，
a.TiO2-SiO2；
b.SiO2-TiO2-SiO2；
c.TiO2-SiO2-TiO2-SiO2……；
d.SiO2-TiO2-SiO2-TiO2-SiO2……等。
其中SiO2代表低折射率材料，TiO2代表高折射率材料。
通過計算每一層的相對高折射率的材料或者相對低折射率材料的厚度來達到需要的透光率，例如可以使用光學膜系設計軟件TFCalc或者Macleod，將膜系設計優化目標設定成為可見光平均透光度高于基材的透光度即可，以玻璃基材可見光平均透光度為90%為例，設計膜系結構時，將可見光平均透光度優化目標設計到90.1%~99.99%，即可實現透明紋路效果。然后將設計的出來的膜系結構導入到鍍膜設備控制系統內執行即可，得到鍍膜后的材料C。
5.鍍膜完成后鍍膜設備充入大氣，取出鍍膜后的材料C，去掉材料C表面的遮蔽治具形成材料D。材料表面有治具遮蔽的部分鍍膜是直接附著在治具上的，因此當治具去掉后鍍膜層也會隨之去掉，治具鏤空的部分鍍膜層是直接附著在玻璃基材表面的。因此當治具去掉后玻璃表面的圖樣外觀就會呈現。
實施例3：
如圖3所示，制作具有平均透光率為0~90%的鍍膜層的工藝方法包括：
1.將清潔干凈的玻璃基材A，使用絲網印刷的方式在玻璃表面印刷一層水性液體可剝膠2，然后干燥。
2.玻璃表面印刷的可剝膠干燥后形成材料B。將材料B 置于真空鍍膜設備內抽真空準備鍍膜，有印可剝膠的一面為鍍膜面。
3.待到鍍膜設備真空度達到鍍膜條件時（一般鍍膜真空度在5.0e-2 Torr或6.5 Pa以上，也就是說鍍膜設備內的壓力值越小越好），先使用離子源充入工作氣體，工作氣體為惰性氣體。對材料B表面進行離子清洗，（清洗時間在30秒以上即可，但在120秒~200秒之間最佳）。
4.離子清洗完成后，依據事先設計好的光學膜層工藝在材料B印刷可剝膠面進行鍍膜。使用相對高折射率的鍍膜材料與相對低折射率的鍍膜材料以及金屬鍍膜材料相互交替疊加鍍膜，包括但不限于以下膜層結構：
a.Al-TiO2；
b.Al-SiO2；
c.SiO2-Al；
d.TiO2-Al；
e.Al-TiO2-SiO2；
f.Al-SiO2-TiO2；
g.SiO2-Al-SiO2；
h.TiO2-Al-SiO2；
i.TiO2-SiO2-Al；
j.SiO2-TiO2-AL
……
其中SiO2代表低折射率材料，TiO2代表高折射率材料，Al代表金屬材料。使用光學膜系設計軟件TFCalc或者Macleod，將膜系設計優化目標設定成為工藝所需要達到的要求。其中，金屬材料的主要作用是調節鍍膜層的整體透光度，金屬材料的單層鍍膜層越厚整體鍍膜層的透光度就越低，反之透光度就越高。一般透光度可從0%~90%范圍進行調節。
5.鍍膜完成后鍍膜設備充入大氣，取出鍍膜后的材料C，使用水洗或擦拭的動作去除掉材料C表面的可剝膠，因可剝膠是水性的，在接觸液體水后會溶解，因此附著在可剝膠表面的鍍膜層也會一同脫落，而附著在玻璃表面的鍍膜層則不會受到任何影響，因此花紋呈現形成材料D。
說明：在對半成品C進行鍍膜時，鍍膜是整面覆蓋的，但是由于半成品C遮蔽治具的部分沒有被鍍膜覆蓋，覆蓋的只是遮蔽治具，當遮蔽治具去掉后，有鍍膜的部分和沒有鍍膜的部分會形成對比，從而襯托出鍍膜的紋路效果。鍍膜的可見光反射率與玻璃基材自身的可見光反射率相差越大，鍍膜層圖樣外觀在基材上的效果就越明顯。
使用本實用新型處理的透明基材表面紋理透光度可調，光線穿透率從0%~99.99%均可，當紋理可見光平均透光度做到90%以上時，紋理效果可以幾乎完全不影響基材的透光顯示效果。既可以達到外觀美化的效果，又不影響顯示效果。
應當理解的是，本實用新型的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
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