装饰性膜制品以及电子设备的制作方法

本发明涉及装饰性膜制品以及包括该装饰性膜制品的电子设备。

背景技术：

高端移动设备设计者试图利用具有独特颜色和饰面的背面设计来区分其设备。金属饰面特别是着色的金属饰面可用于赋予豪华的外观。

通常，利用金属溅射方法来获取着色的金属饰面，该方法包括：(1)提供PET膜，(2)在PET膜的一侧上进行彩色印刷，(3)在PET膜的另一侧上进行金属溅射，以及(4)在溅射的沉积金属层上涂覆黑色层。金属溅射可提供不均匀的涂层。与其他颜色相比，这种均匀度的缺乏对于某些颜色可能更为明显。有时，当期望模糊的金属外观时，在金属溅射之前将透镜状图案添加到PET膜。使用这种方法对于某些颜色诸如粉金色可能难以获取良好的颜色均匀性。

图1示出了常规金属溅射型装饰性膜制品100，该金属溅射型装饰性膜制品在PET膜12的一侧上包括着色印刷层10，并且在PET膜12的相对侧上包括具有黑色印刷层16的金属沉积层14。图2A和图2B示出了常规金属溅射型装饰性膜制品。装饰性膜制品200A在PET膜22上具有透镜状图案28，以便为膜制品提供模糊的金属外观。装饰性膜制品200B在彩色着色印刷层20上具有透镜状图案28。

技术实现要素：

鉴于上述情况，我们认识到在本领域中需要具有带有改善均匀性的着色金属外观的膜制品。

简而言之，本发明提供了包括印刷在聚合物多层膜叠堆上的着色层的装饰性膜制品。在一些示例中，本发明的装饰性膜制品在着色层上包括透镜状图案，以赋予装饰性膜以豪华的模糊金属外观。本发明的装饰性膜制品比常规金属溅射PET膜提供更好的颜色均匀性。另外，装饰性膜制品比常规金属溅射PET膜更容易制造并可提供更高的产量。令人惊讶的是，即使在使用颜色诸如粉金色时，装饰性膜制品也具有良好的颜色均匀性。

附图说明

图1为常规装饰性膜制品的示意图。

图2A和图2B为常规装饰性膜制品的示意图。

图3为本发明的装饰性膜制品的示意图。

图4为本发明的装饰性膜制品的示意图。

图5为本发明的装饰性膜制品的示意图。

图6为本发明的装饰性膜制品的示意图。

图7为本发明的装饰性膜制品的示意图。

图8为本发明的装饰性膜制品的示意图。

图9为本发明的装饰性膜制品的示意图。

具体实施方式

本发明的装饰性膜制品在聚合物多层膜叠堆上包括着色层。图3示出了装饰性膜制品300，其中着色层301被印刷在聚合物膜叠堆303上。该聚合物多层膜叠堆具有金属外观并且不需要用于金属外观的金属溅射层。

用于本发明的合适的聚合物多层膜包括具有金属外观的非金属薄膜构造，包括干涉偏振器、反射镜、着色膜等。在一些示例中，聚合物多层膜为具有双折射性质的一个或多个层的共挤出聚合物多层光学膜。

结合本发明使用的多层光学膜通常表现出对入射光的相对低的吸收，以及对于离轴光线以及法向光线的高反射率。无论该膜是用于光的纯反射还是反射偏振，这些属性通常均成立。

本发明的示例性多层光学膜包括具有至少两种材料的交替层的多层叠堆。在各层之间的每个边界处，折射率的差值将导致光线的一部分被反射。通过将多层叠堆在单轴至双轴取向的范围内拉伸，产生对于不同取向的平面偏振入射光具有一系列反射率的膜。因此，多层叠堆可用作反射偏振器或反射镜。

本发明的多层光学膜表现出布鲁斯特角(对于在层界面中的任一个层界面处入射的光的反射率变为零的角度)。在一些示例中，多层聚合物膜在层界面处表现出相对小的布鲁斯特角。在其他示例中，多层聚合物膜表现出非常大或不存在的布鲁斯特角。根据本发明的多层光学膜允许反射镜和偏振器的构造。在一些示例中，对于p偏振光的反射率随着入射角缓慢减小，其与入射角无关，或者随着入射角远离法线而增加。因此，可实现在宽带宽内以及在宽角度范围内对s偏振光和p偏振光均具有高反射率的多层叠堆。

每个膜层中的折射率彼此之间以及与膜叠堆中的其他层的折射率的关系确定多层叠堆在任何入射角处从任何方位角方向的反射行为。美国专利申请No.08/402,041中描述的原理和设计考虑可被应用于创建对于各种环境和应用具有期望的光学效应的多层叠堆。多层叠堆中的层的折射率可被调控和定制，以产生期望的光学属性。

多层叠堆可包括数十、数百或数千个层，并且每个层可由许多不同材料中的任一种材料制成。确定对特定叠堆的材料的选择的特性取决于叠堆的期望光学性能。该叠堆可包含与叠堆中的层一样多的材料。为了易于制造，优选的光学薄膜叠堆仅包含少数不同的材料。

材料或具有不同物理属性的化学上相同的材料之间的边界可为突变的或渐变的。除了具有解析解法的一些简单情况之外，对具有连续变化的指数的后一类分层介质的分析通常被视为具有突变边界但是相邻层之间的属性仅有小变化的更大数量的更薄的均匀层。

在一些示例中，多层叠堆由低/高折射率对的膜层组成，其中每个低/高折射率对的层具有其被设计为进行反射的带的中心波长的1/2的组合光学厚度。

在其中需要反射膜(例如，反射镜)的那些应用中，每种偏振和入射平面的光的期望平均透射率一般取决于反射膜的预期用途。产生多层反射镜膜的一种方法为双轴拉伸包含双折射材料的多层叠堆作为低/高折射率对的高折射率层。对于高效反射膜，在可见光谱(400nm-700nm)内沿每个拉伸方向法向入射的平均透射率期望地小于10％(反射率大于90％)，优选地小于5％(反射率大于95％)，更优选地小于2％(反射率大于98％)，并且甚至更优选地小于1％(反射率大于99％)。从400nm至700nm在距法线60度处的平均透射率期望地小于20％(反射率大于80％)，优选地小于 10％(反射率大于90％)，更优选地小于5％(反射率大于95％)，并且甚至更优选地小于2％(反射率大于98％)，并且甚至更优选地小于1％(反射率大于99％)。

此外，对于某些应用，不对称反射膜可能为期望的。在这种情况下，在例如可见光谱(400nm-700nm)、或超过可见光谱并且进入近红外(例如， 400nm-850nm)的带宽内，沿一个拉伸方向的平均透射率可期望地小于例如 50％，而沿另一个拉伸方向的平均透射率可期望地小于例如20％。

可用反射镜膜包括可得自3M公司(3M Company)的3M^TM增强型镜面反射器(ESR)。

多层光学膜可被设计成起反射偏振器的作用。产生多层反射偏振器的一种方法为单轴拉伸包含双折射材料的多层叠堆作为低/高折射率对的高折射率层。所得的反射偏振器对于光具有高反射率，其偏振面平行于用于宽范围的入射角的一条轴线(在拉伸方向上)，同时对于光具有低反射率和高透射率，其偏振面平行于用于宽范围的入射角的另一条轴线(在非拉伸方向上)。通过控制每个膜的三个折射率nx、ny和nz，可获取期望的偏振器行为。

对于许多应用，理想的反射偏振器在所有入射角下沿一条轴线(所谓的消光轴)具有高反射率，并且沿另一条轴线(所谓的透射轴)具有零反射率。对于偏振器的透射轴，通常期望在所关注的带宽内并且还在所关注的角度范围内使沿透射轴的方向偏振的光的透射最大化。

跨过可见光谱(对于300nm的带宽，400nm-700nm)在透射轴中偏振器在法向入射处的平均透射率可为至少50％，优选地为至少70％，更优选地为至少85％，并且甚至更优选地为至少90％。从400nm至700nm偏振器在距法线60度处的平均透射率(对于p偏振光沿透射轴测量)可为至少 50％，至少70％，更多为至少80％，或至少90％。

对于多层反射偏振器跨过可见光谱(对于300nm带宽，400nm- 700nm)沿消光轴的方向偏振的光在法向入射处的平均透射率可小于 50％，小于30％，小于15％，和/或小于5％。对于偏振器从400nm-700nm 沿消光轴的方向偏振的光在距法线60度处的平均透射率(对于p偏振光沿透射轴测量)可小于50％，小于30％，小于15％，或小于5％。

可用的反射偏振器包括3M^TM高级偏振膜(APF)和3M^TM双倍增亮膜 (DBEF)，这两者均可得自3M公司(3M Company)。

将着色层印刷在聚合物多层膜上。该着色层可为任何颜色和任何类型的可用材料。可利用任何可用的印刷方法。在一些示例中，通过涂覆(例如辊涂)紫外光(UV)可固化着色树脂并且然后UV固化经涂覆的着色层来印刷着色层。在一些示例中，使用热转移印刷，其中使着色带状物经受热处理，以将颜色转印到聚合物多层膜上。该着色层可为任何可用的厚度。在一些示例中，该层厚度为约5μm至约15μm，或约10μm至约15μm。

彩色印刷的聚合物多层膜将具有着色的金属外观。该金属外观来自聚合物多层膜叠堆。因此，不需要金属层。

如果期望模糊的着色金属外观，则在装饰性膜制品中可包括漫射片诸如微结构化膜。该微结构化膜可包括例如棱镜、微透镜、透镜状图案或任何可用的微结构。在一些示例中，该微结构特征具有方向性，诸如线性棱镜或透镜状图案。该微结构特征可具有图案或者为随机化阵列。该微结构化膜通常包含光学透明的聚合物材料。可使用各种工艺来获取微结构化膜的期望的表面特性。可能的工艺包括挤出压延、微复制、压印、注射成型、膜压延等。

在一些示例中，该微结构特征可仅被添加到一些区域或从一些区域中省去，以提供设计特征或标志。

本领域的技术人员将知道可用的棱镜膜。合适的棱镜膜的示例包括可得自MNTech公司(MNTech)的UTE34W、UTE34G、UTE34RW，可得自 3M公司(3M Company)的3M^TM亮度增强膜(BEF)，以及可得自SKC高科技与营销公司(SKC Hi-Tech&Marketing Co)的HF系列棱镜膜。

本领域的技术人员将知道可用的微透镜片。该微透镜片可被随机图案化或规则图案化。该微透镜可为半球形或锥形形状的。可用微透镜片的示例包括可得自MNTech公司(MNTech)的UTE23、UTE246和UTE24F，以及可得自SKC高科技与营销公司(SKC Hi-Tech&Marketing Co)的ML系列微透镜片。

本领域的技术人员将知道可用的透镜状图案和膜。透镜状膜可具有凸形表面特征(例如，范围从裁切的圆形到沿膜延伸的裁切的椭圆形的横截面形状)。在一些示例中，间距可为约1μm至约1mm，或约10μm至约 100μm。

当聚合物多层膜叠堆为反射镜膜时，该微结构化膜通常被包括在着色层上。图4示出了装饰性膜制品400，其中着色层401被印刷在反射镜膜 403a的一侧上，并且被示为透镜状膜的微结构化膜405位于着色层401的相对侧上。

当聚合物多层膜叠堆为反射偏振器或其他半透明多层膜时，可如上所述包括微结构化膜，或者可将该微结构化膜包括在反射偏振器的与着色层相对的一侧上。在一些示例中，在相对侧上包括微结构化膜可为优选的，以在着色层被层压到玻璃或其他基材时使润湿度最小化。图5示出了装饰性膜制品500，其中着色层501被印刷在反射偏振器503b的一侧上，并且被示为透镜状膜的微结构化膜505位于反射偏振器503b的相对侧上。

在一些示例中，黑色层可被包括在装饰性膜制品中以防止漏光，特别是当利用半透明聚合物多层膜叠堆时。图6示出了装饰性膜制品600，其中黑色层607被提供在微结构化膜605上。

该装饰性膜制品可被层压到玻璃或另一种基材，以用于设备背面设计。在一些示例中，该装饰性膜制品用于移动电话背面设计。可利用光学透明粘合剂(OCA)，以用于粘附到基材。在一些示例中，利用具有诸如约 1.4–1.5的高折射率的OCA可能为有用的。合适的高折射率OCA的示例为可得自3M公司(3M Company)的3M^TM对比增强膜CE05FXX(8146-X)系列 OCA。当装饰性膜制品中包括微结构化膜时，优选地存在OCA和微结构化膜之间的折射率差。

图7–图9示出背面设计的完整膜叠堆。图7示出了包括反射镜膜703a 的装饰性膜制品700。利用OCA层711来将着色层701层压到玻璃基材 709。图8示出了装饰性膜制品800，除了包括微结构化膜805之外，该装饰性膜制品800与装饰性膜制品700相同。图9示出了包括反射偏振器 903b和微结构化膜905的装饰性膜制品900。利用OCA层911来将着色层 901层压到玻璃基材909。

实施例：

本发明的目的和优点通过以下实施例进一步说明，但是在这些实施例中列举的特定材料及其量，以及其他条件和细节不应被解释为不适当地限制本发明。

实施例1

将十张厚度为65μm的3M^TMESR的A4尺寸片材辊涂有粉金色着色涂层(厚度约5μm–10μm)并且被UV固化。利用3M^TMCEF05(8146)来将着色的经涂覆的片材辊压成0.7mm厚的钢化玻璃，以提供类似于在图7中所示的完整膜叠堆。经过目视检测，发现完整的膜叠堆具有颜色均匀性良好的粉金色金属外观。

实施例2

将十张厚度为65μm的3M^TMESR的A4尺寸片材辊涂有粉金色着色涂层(厚度约5μm–10μm)并且被UV固化。将具有大致70μm间距的透镜状图案添加到经固化的着色涂层的顶部上。透镜状图案通过涂覆丙烯酸树脂，使用复制工具进行图案化，并且然后进行UV固化而制成。然后利用 3M^TMCEF05(8146)来将着色的经涂覆片材辊压成0.7mm厚的钢化玻璃，以提供类似于在图8中所示的完整膜叠堆。经过目视检测，发现完整的膜叠堆具有颜色均匀性良好的模糊的粉金色金属外观。

实施例3

将十张厚度为90μm的3M^TMDBEF-Qv2的A4尺寸片材辊涂有粉金色着色涂层(厚度约5μm–10μm)并且被UV固化。将具有约70μm间距的透镜状图案在与经固化的着色涂层相对的一侧上被添加到DBEF。透镜状图案通过涂覆丙烯酸树脂，使用复制工具进行图案化，并且然后进行UV固化而制成。然后利用3M^TMCEF05(8146)来将着色的经涂覆片材辊压成0.7mm 厚的钢化玻璃，以提供类似于在图9中所示的完整膜叠堆。经过目视检测，发现完整的膜叠堆具有颜色均匀性良好的模糊的粉金色金属外观。

本文引用的出版物的完整公开内容全文以引用方式并入本文，如同它们各自被单独并入一样。在不脱离本发明的范围和实质的情况下，对本发明的各种修改和改变对于本领域技术人员来说将变得显而易见。应当理解，本发明并非旨在被本文阐述的说明性实施方案和实施例不适当地限制，并且此类实施例和实施方案仅通过示例的方式给出，而本发明的范围旨在仅由本文如下所述的权利要求限制。