專利名稱：形成反光圖案的方法及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成供人觀賞的圖案的方法及其制品，特別是涉及一種于金屬表面形成反光圖案的方法及其制品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行于金屬表面利用極細致的紋路形成具有干涉效果的反光圖案的方式，主要是以如鉆石刀等硬度較高的刀具進行機械雕刻，由于是以刀具進行金屬表面加工，因此其能應(yīng)用的金屬材料較為廣泛，且適合于物體表面形成紋路后，再實施如電鍍鈦或陽極處理等可增加其反光效果或耐久的表面處理；但當其所形成的紋路寬度限定在數(shù)百微米(μm)的數(shù)量級時，如圖1及圖2所示，便僅能以斜面形成彼此相互平行的直線，或同心的圓弧，而無法形成較為復(fù)雜的圖案，甚至無法以線段的方式呈現(xiàn)，因此當應(yīng)用于制造能產(chǎn)生光學(xué)干涉效果的圖案時，由斜面僅能在特定角度形成一定的視覺效果，而由同心圓弧所形成的圖案，則僅能產(chǎn)生部分旋光的效果，難以增加其變化態(tài)樣與應(yīng)用范圍。
另外，現(xiàn)有廣泛應(yīng)用于如信用卡等防偽的光學(xué)干涉圖案，如彩虹全息圖等的制作方式，則是以印刷轉(zhuǎn)印的方式進行，一般是先將一具有欲呈現(xiàn)的光學(xué)訊息的圖案成像于一底片上，如彩虹全息圖的底片，隨后以激光將該底片的圖案以曝光顯影的方式定義于一光阻層(photoresist)上，再以電鍍法電鍍一鎳層于該光阻層上，從而形成一具有上述圖案的沖模。最后，將該沖膜壓印至一透明膠片上，以將該圖案翻印至該透明膠片，并于該透明膠片受壓印側(cè)鍍上一鋁層，再將其貼附于一表面上，利用該鋁層反射光線而呈現(xiàn)出該圖案的訊息。
上述形成具有光學(xué)干涉效果的圖案的方式，不僅制作過程繁瑣復(fù)雜，其中金屬膜層電鍍的過程，不僅使得所能選用的材料受限，其更存在速度慢及成本高的缺點。此外，由于無法直接將該圖案形成于一如金屬的物體表面上，而必須利用粘貼的方式間接地將該圖案“轉(zhuǎn)貼”至一表面上，使得其不僅必須考慮是否能融入最終產(chǎn)品的視覺外觀外，由于其所使用的粘劑與粘貼技術(shù)，相當?shù)叵拗屏似涫褂脡巯藜笆褂铆h(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在于提供一種于金屬表面以蝕刻方式形成反光圖案的方法及其制品。
本發(fā)明的另一目的是在于提供一種于金屬表面形成產(chǎn)生光學(xué)干涉效果的圖案的方法及其制品。
本發(fā)明的又一目的是在于提供一種速度快、成本低，且能直接于一金屬表面形成反光圖案的方法及其制品。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種形成反光圖案的方法，其特征在于該方法包含下列步驟(a)以光刻方式于一金屬本體的表面上定義一包含數(shù)線條的圖案，使該各線條部分顯露該表面；及(b)以濕蝕刻方式移除部分位于各該線條處的金屬本體，使對應(yīng)于各該線條處形成斷面呈弧形的具反光效果的凹紋，利用該各凹紋的反光效果呈現(xiàn)該圖案的訊息。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(a)是形成寬度在15微米至200微米范圍內(nèi)的各該線條。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(b)是形成深度不大于其寬度的二分之一的該各凹紋。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(b)是形成深度不小于其寬度的十五分之一的該各凹紋。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(a)是形成彼此間距在30微米至250微米范圍內(nèi)的該各線條。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(a)包含下列步驟
(a-1)制備一具有該圖案的光罩；(a-2)涂布一光阻層于該金屬本體的表面上；及(a-3)轉(zhuǎn)移該光罩的該圖案至該光阻層上。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(b)包含下列步驟(b-1)利用該光阻層為蝕刻障蔽以一蝕刻液蝕刻該金屬本體的表面；及(b-2)清除該光阻層，以完全顯露包含該各凹紋的該表面。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該方法還包含于步驟(b)之后的下列步驟(c)沉積一金屬薄膜至該表面。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(c)是以電鍍方式沉積該金屬薄膜至該表面。
所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該方法還包含于步驟(b)之后的下列步驟(d)對該金屬本體的表面進行陽極處理。
本發(fā)明還提供一種以如上所述的形成反光圖案的方法所制造的一種具有反光圖案的制品，其特征在于該制品包含一金屬本體及形成于該金屬本體一表面的圖案，該圖案包含數(shù)個斷面呈弧形的具反光效果的凹紋。
本發(fā)明還提供一種具有反光圖案的制品，包含一金屬本體及一圖案，其特征在于該金屬本體具有一表面；該圖案包含數(shù)形成于該表面且斷面呈弧形的具反光效果的凹紋，通過該各凹紋的反光效果以呈現(xiàn)該圖案的訊息。
所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋是以濕蝕刻方式形成。
所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的寬度在15微米至200微米的范圍內(nèi)。
所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的間隔距離在30微米至250微米的范圍內(nèi)。
所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的深度不大于其寬度的二分之一。
所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的深度不小于其寬度的十五分之一。
所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該具有反光圖案的制品還包含一設(shè)置于該表面及該各凹紋處的金屬薄膜。
綜上所述，無論是以光學(xué)干涉原理所設(shè)計的圖案，或是運用薄膜干涉原理所設(shè)計具有如彩虹全息圖般變色效果的圖案，均能以本發(fā)明該等凹紋的寬度與間距，或者各該凹紋底部及邊緣平面區(qū)域的變化加以制作完成，而相對于一般以印刷方式形成干涉及彩虹全息圖的方法，不僅成本較低，制造程序上更為簡單，且更能運用于各式金屬材料上，大幅增加其可能態(tài)樣與應(yīng)用領(lǐng)域，此外，本發(fā)明更能輕易地利用光學(xué)蝕刻的方式形成以線段方式呈線的復(fù)雜圖案，使得本發(fā)明形成反光圖案的方法及其制品能直接地于金屬本體的表面快速大量批造復(fù)雜且具有光學(xué)干涉效果的圖案，并利用呈弧形斷面的凹紋強化及深化光學(xué)效果，同時更能采用其他各種表面處理為后制造程序，以增加使用壽命與適用環(huán)境，充分達到本發(fā)明的目的。

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明圖1是現(xiàn)有一般以機械雕刻于金屬表面形成圖案的一顯微照片；圖2是沿圖1中的線II-II的一剖面示意圖；圖3是本發(fā)明的較佳實施例的一流程圖；圖4是該較佳實施例的一剖面示意圖，說明具有一圖案的一光罩與涂布有一光阻層的一金屬本體；圖5是該較佳實施例的一剖面示意圖，說明定義該圖案于該光阻層圖6是該較佳實施例的一剖面示意圖，說明移除該金屬本體的部份以形成數(shù)凹紋；
圖7是該較佳實施例的一剖面示意圖，說明清除該光阻層；圖8是該較佳實施例的一剖面示意圖，說明鍍設(shè)一金屬薄膜于該金屬本體上；圖9是該較佳實施例的一顯微照片；圖10是圖9的部分放大的一顯微照片；圖11是圖10的部分再放大的一顯微照片；及圖12是沿圖11中的線XII-XII的一剖面示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明形成反光圖案的方法及其制品的較佳實施例是將一反光效果的圖案形成于一如行動電話等攜帶型電子裝置的金屬殼體上，其中該金屬殼體的材料為鋁合金，如圖3所示，本發(fā)明形成反光圖案20的方法包含下列步驟步驟100，如圖4所示，制備一具有一上述圖案20的光罩3，該圖案20包含數(shù)線條21。
步驟102，涂布一光阻層4于一金屬本體5的表面51上，其中，該金屬本體5的表面51預(yù)先進行如酸洗等的表面清潔處理，而該光阻層4在本實施例中則是采用能以刮刀及離心等方式涂布5微米厚的濕式光阻劑所形成。
步驟104，如圖5所示，轉(zhuǎn)移該光罩3的該圖案20至該光阻層4上，以形成該等部分顯露該金屬本體5的表面51的線條41，在此便是以一般所謂的曝光顯影方式將該圖案20轉(zhuǎn)移至該光阻層4上。
上述步驟100至104便是一般以光刻方式定義該圖案20于該金屬本體5的表面51的方式，在本實施例中，各該部分顯露該表面51的線條41寬度為100微米，而該等線條41彼此間距為50微米，然并非以此為限，其中，寬度在15微米至200微米的范圍內(nèi)，而彼此間距在30微米至250微米范圍內(nèi)的該等線條41屬本發(fā)明的較佳范圍。
步驟106，如圖6所示，利用該光阻層4為蝕刻障蔽以濕蝕刻方式移除部分位于各該線條41處的金屬本體5，使對應(yīng)于各該線條41處形成斷面呈弧形的凹紋511，在本實施例中，該等凹紋511的深度為5微米，但并不以此為限，該等凹紋511深度可以在其寬度的二分之一至十五分之一的范圍內(nèi)，均屬本發(fā)明的較佳范圍。
步驟108，清除該光阻層4，如圖7所示，以完全顯露包含該等凹紋511的該表面51。
步驟110，如圖8所示，沉積一金屬薄膜6至該表面51，并由該等凹紋511的反光效果呈現(xiàn)該圖案20的訊息。
由于在本實施例中該金屬本體5的材料為鋁合金，因此在上述步驟106中是以比重為1.40的氯化鐵為蝕刻液蝕刻該金屬本體5的表面51，雖然蝕刻液的選用與所欲蝕刻的金屬材料有關(guān)，但由于種類繁多，且均為熟悉該技術(shù)者所知悉，故在此不多加贅述。但必須說明的是，控制該等弧形凹紋511的深度的方式，是以蝕刻液種類與蝕刻時間相互配合完成的，在本實施例中，該是以2公尺產(chǎn)線的水平蝕刻機臺(圖未示)進行蝕刻，其中蝕刻液所含的游離酸在于2.5M(莫耳/公升)至3M，溫度控制在50℃左右，而其配合蝕刻鋁合金的產(chǎn)線輸送速度為每分鐘7公尺，當然，不同材料所對應(yīng)的同樣蝕刻液或不同蝕刻液所須知時間不同，例如銅系及其合金是采用比重1.42的氯化鐵以每分鐘4公尺的輸送速度進行蝕刻，而不銹鋼系則采用比重1.43的氯化鐵以每分鐘3公尺的輸送速度進行蝕刻。
另外，上述步驟110并非本發(fā)明的必要步驟，其目的在于增加該表面51的反光效果，以加強該圖案20的視覺感受，因此也能對該金屬本體5的表面51進行陽極處理以增加其抗腐蝕的能力，或鍍設(shè)其他不同種類的材料，也達到相對應(yīng)的特定效果，由于對該金屬表面進行表面處理的方式眾多，且濕蝕刻完成后的后制造程序并非本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容，故在此不多加贅述，而必須強調(diào)的是，由于本發(fā)明能以蝕刻方式進行直接于該表面51形成該等凹紋511，因此一般適用于金屬表面的處理制造程序均能輕易地于上述步驟完成后直接加以實施。
如圖9至圖12所示，經(jīng)由上述步驟所完成具有反光圖案20的制品，便包含上述具有該表面的金屬本體5、上述包含數(shù)形成于該表面51且斷面呈弧形的凹紋511的圖案20，以及一設(shè)置于該表面51及該等凹紋511處的金屬薄膜6。由該等凹紋511的反光效果以呈現(xiàn)該圖案20的訊息。
當由任一角度觀看具有該圖案20的該金屬本體5的表面51時，由于該等凹紋511斷面呈弧形，因此能將極大范圍(趨近半無限域)的角度內(nèi)的入射光線反射進入觀者眼睛7，使得該圖案20得以利用反射位于該表面51相對的任一位置光源來呈現(xiàn)該圖案20的訊息，相較于一般僅能在特定的視角通過特定角度的入射光線呈現(xiàn)，而無法在任意角度獲得相同效果的機械雕刻制造方法及其制品，本發(fā)明運用精密光刻技術(shù)及快速低成本的濕蝕刻制造程序，于該金屬本體5的表面51直接形成斷面呈弧形的該等凹紋511，并利用該等凹紋所具有的光學(xué)反射效果，達到以光線變化呈現(xiàn)該圖案所具有的訊息。
同時，由于光刻技術(shù)及濕蝕刻的細致與高精度的特性，使得本發(fā)明形成該圖案20的該等凹紋511寬度與間距為百微米等級，寬度為十微米等級，因此無論是以光學(xué)干涉原理所設(shè)計的圖案，或是運用薄膜干涉原理所設(shè)計具有如彩虹全息圖般變色效果的圖案，均能以本發(fā)明該等凹紋511的寬度與間距，或者各該凹紋511底部及邊緣平面區(qū)域的變化加以制作完成，而相對于一般以印刷方式形成干涉及彩虹全息圖的方法，不僅成本較低，制造程序上更為簡單，且更能運用于各式金屬材料上，大幅增加其可能態(tài)樣與應(yīng)用領(lǐng)域。
此外，本發(fā)明更能輕易地利用光學(xué)蝕刻的方式形成以線段方式呈線的復(fù)雜圖案20，使得本發(fā)明形成反光圖案的方法及其制品能直接地于金屬本體5的表面51快速大量批造復(fù)雜且具有光學(xué)干涉效果的圖案，并利用呈弧形斷面的凹紋511強化及深化光學(xué)效果，同時更能采用其他各種表面處理為后制造程序，以增加使用壽限與適用環(huán)境，充分達到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種形成反光圖案的方法，其特征在于該方法包含下列步驟(a)以光刻方式于一金屬本體的表面上定義一包含數(shù)線條的圖案，使該各線條部分顯露該表面；及(b)以濕蝕刻方式移除部分位于各該線條處的金屬本體，使對應(yīng)于各該線條處形成斷面呈弧形具反光效果的凹紋，利用該各凹紋的反光效果呈現(xiàn)該圖案的訊息。
2.如權(quán)利要求1所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(a)是形成寬度在15微米至200微米范圍內(nèi)的各該線條。
3.如權(quán)利要求2所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(b)是形成深度不大于其寬度的二分之一的該各凹紋。
4.如權(quán)利要求2所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(b)是形成深度不小于其寬度的十五分之一的該各凹紋。
5.如權(quán)利要求1所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(a)是形成彼此間距在30微米至250微米范圍內(nèi)的該各線條。
6.如權(quán)利要求1所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(a)包含下列步驟(a-1)制備一具有該圖案的光罩；(a-2)涂布一光阻層于該金屬本體的表面上；及(a-3)轉(zhuǎn)移該光罩的該圖案至該光阻層上。
7.如權(quán)利要求6所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(b)包含下列步驟(b-1)利用該光阻層為蝕刻障蔽以一蝕刻液蝕刻該金屬本體的表面；及(b-2)清除該光阻層，以完全顯露包含該各凹紋的該表面。
8.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求7所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該方法還包含于步驟(b)之后的下列步驟(c)沉積一金屬薄膜至該表面。
9.如權(quán)利要求8所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該步驟(c)是以電鍍方式沉積該金屬薄膜至該表面。
10.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求7所述的形成反光圖案的方法，其特征在于該方法還包含于步驟(b)之后的下列步驟(d)對該金屬本體的表而進行陽極處理。
11.如權(quán)利要求1所述的形成反光圖案的方法所制造的一種具有反光圖案的制品，其特征在于該制品包含一金屬本體及形成于該金屬本體一表面的圖案，該圖案包含數(shù)個斷面呈弧形的具反光效果的凹紋。
12.一種具有反光圖案的制品，包含一金屬本體及一圖案，其特征在于該金屬本體具有一表面；該圖案包含數(shù)個形成于該表面且斷面呈弧形的具反光效果的凹紋。
13.如權(quán)利要求12所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋是以濕蝕刻方式形成。
14.如權(quán)利要求12所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的寬度在15微米至200微米的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求12所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的間隔距離在30微米至250微米的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求12所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的深度不大于其寬度的二分之一。
17.如權(quán)利要求12所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該各凹紋的深度不小于其寬度的十五分之一。
18.如權(quán)利要求12所述的具有反光圖案的制品，其特征在于該具有反光圖案的制品還包含一設(shè)置于該表面及該各凹紋處的金屬薄膜。
全文摘要
一種形成反光圖案的方法及其制品，該方法包含下列步驟(a)以光刻方式于一金屬本體的表面上定義一包含數(shù)線條的圖案，使該各線條部分顯露該表面；(b)以濕蝕刻方式移除部分位于各該線條處的金屬本體，使對應(yīng)于各該線條處形成斷面呈弧形的凹紋，利用該各凹紋的反光效果呈現(xiàn)該圖案的訊息。而依上述方法所制造的制品，則包含一具有一表面的金屬本體，以及該包含數(shù)形成于該表面且斷面呈弧形的凹紋的圖案，由該各凹紋的反光效果呈現(xiàn)該圖案的訊息。本發(fā)明可用于加工如信用卡等防偽的光學(xué)干涉圖案，具有速度快、成本低、能直接于一金屬表面形成反光圖案的優(yōu)點。
文檔編號G03F1/00GK1667512SQ20041002821
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者林葉煌 申請人:宏橋科技股份有限公司