專利名稱：工件表面的光致變色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工件表面的光致變色方法，特別是指以光線照射于工件的表面，利用光線破壞色層的分子，而使工件的表面產(chǎn)生不同顏色的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今攜帶式電子產(chǎn)品非常普及，例如手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、計(jì)算機(jī)等。消費(fèi)者愈來愈注重其外觀，因此各種電子產(chǎn)品的殼體通常具有光亮的表面，特別是金屬表面，通常加以多種手續(xù)，使其具有吸引人的平滑表面及光澤。為了在殼體的表面上色，目前已知的技術(shù)有利用陽極處理在金屬表面形成氧化膜而產(chǎn)生顏色的方法。此種方式僅限于單一顏色，不易產(chǎn)生漸層色或是多色的變化。經(jīng)陽極處理產(chǎn)生的氧化膜會(huì)因厚度不同而產(chǎn)生不同顏色，厚度決定于電解液濃度、電壓及電流強(qiáng)度、及電解時(shí)間等許多因素，若要形成不同厚度的氧化膜或是改變?nèi)旧椒ㄓ谕粴んw上以產(chǎn)生不同顏色，實(shí)際上非常困難。目前為了將同一鋁型工件加工成兩種顏色，在素材工件上利用貼膜式進(jìn)行兩次噴漆的方法，在第一次噴漆并經(jīng)固化后，必須采用貼膜遮蓋一部分，噴涂另一部分，然后撕膜，以便獲得兩種顏色。然而，上述過程繁瑣費(fèi)時(shí)，貼膜容易影響噴漆的質(zhì)量，此外噴漆也會(huì)影響工件表面的金屬質(zhì)感。因此如何在殼體的表面產(chǎn)生不同顏色或漸層色，并且具有金屬光澤、及金屬觸感，是本發(fā)明想要解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種工件表面的光致變色方法，在工件的表面產(chǎn)生不同顏色或漸層色，并且具有金屬光澤、及金屬觸感。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的其中一種方案，提供一種工件表面的光致變色方法，包括下列的步驟:(a)提供一工件；(b)形成一色層于該工件的表面；(C)置放具有該色層的該工件于一平臺(tái)上；(d)提供一光源，設(shè)于該工件的上方 '及(e)由該光源提供光線，照射于該工件的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間，使該色層產(chǎn)生顏色的變化。本發(fā)明至少具有以下有益效果，本發(fā)明以光線照射在工件(殼體)的表面以產(chǎn)生不同顏色或漸層色，可以于金屬殼體維持其金屬光澤、及金屬觸感，不會(huì)破壞其表面的光滑。


圖1為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第五實(shí)施方式的示意圖。圖6為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第六實(shí)施方式的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下:光源10、10a、10b、IOcU IOe罩體12工件20色層200顏色 201、202遮蔽件30、30a、30b遮蔽層30e鏤空部305固定件32軌道34遮蔽處301、302遮罩 304平臺(tái)40支撐架50、50’夾持件 512底板52鉸鏈裝置54旋轉(zhuǎn)臺(tái) 60距離D1、D具體實(shí)施例方式為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成既定目的所采取的技術(shù)、方法及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明、附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得以深入且具體的了解，然而附圖與附件僅提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。第一實(shí)施方式:請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第一實(shí)施方式包括至少下列主要的步驟:步驟(a)、提供一工件20 ；步驟(b)、形成一色層200于該工件20的表面，該色層200可以是單純一底色或包括至少一顏色；

步驟(c)、置放具有該色層200的該工件20于一平臺(tái)40上,本實(shí)施例為水平地置放該工件20 ；步驟(d)、提供一光源10，設(shè)于該工件20的上方；該光源10可以為紫外線、激光或紅外線；
步驟(e)、提供至少一遮蔽件，位于該光源10與該工件20之間；及步驟(f)、由該光源10提供光線，通過該至少一遮蔽件30照射于該工件20的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間。上述工件20可以為金屬材質(zhì)，并可作為電子產(chǎn)品的殼體。在提供工件的步驟(a)中，可以進(jìn)一步包括清洗該工件20的步驟,例如脫脂(degreasing),亦即清除工件表面的油脂或臟污；脫脂后，可進(jìn)一步進(jìn)行堿洗(alkaline etching)，為了清除工件表面的天然氧化，并使工件露出純凈的金屬基體，利于陽極膜的生成并獲得較高質(zhì)量的膜層。后續(xù)還可以化學(xué)拋光(chemical polishing)、化學(xué)蝕刻或稱梨地(chemical etching)、酸洗(surfaceadjust)?；瘜W(xué)拋光是以化學(xué)方式提高表面平整度，增加金屬基體表面光澤，可得較光亮的表面；梨地是為了增加表面粗糙度以達(dá)到霧面或近似于噴砂的效果；酸洗是為了去除前處理后工件表面所殘留的硅灰，并去除前制程殘留的化學(xué)劑，最主要可增加工件表面的潔凈度以利于陽極氧化制程。在上述形成色層的步驟(b)中，以該工件20作為電子裝置的殼體，并且殼體以鋁質(zhì)為例說明，其表面的色層200優(yōu)選可以利用陽極氧化染色技術(shù)，包括了(bl)陽極處理、(b2)染色、以及(b3)封孔處理。上述陽極處理，首先是將鋁質(zhì)的該工件浸入電解液作為陽極。前述電解液可以是酸系電解液。舉例而言，電解液可以是硫酸溶液。陽極處理后，于工件20的表面氧化形成陽極氧化膜，陽極氧化膜是由大量垂直于金屬表面的六邊形晶胞組成，每個(gè)晶胞中心有一個(gè)膜孔，并具有極強(qiáng)的吸附力。陽極處理后，進(jìn)行水洗以清潔工件20的表面。染色是將氧化過的鋁質(zhì)的工件浸入染料溶液中，染料分子通過擴(kuò)散作用進(jìn)入氧化膜的膜孔中，同時(shí)與氧化膜形成難以分離的共價(jià)鍵和離子鍵。封孔處理，例如蒸氣封孔、熱水封孔、中溫封孔，為了將染料固定在膜孔中，同時(shí)增加氧化膜的耐蝕、耐磨等性能。封孔后，工件20進(jìn)一步可以進(jìn)行除灰(desmut)，以清除工件表面的殘留封孔液，以及去除表面雜質(zhì)；吹風(fēng)(air)，將多余水分吹干，避免在烘干后工件表面留下水痕；烘干(dry)，以使工件表面保持干燥。在步驟(d)中，也可以視需要，提供光源10在該工件20的側(cè)邊，以照射工件20的側(cè)邊。在步驟(e)中，該遮蔽件30可以是具有不同遮蔽程度的遮蔽處，進(jìn)而遮蔽不同程度的光線抵達(dá)工件20，例如較疏松的遮蔽處301或者較緊密的遮蔽處302，在實(shí)際應(yīng)用上，遮蔽件可以為一網(wǎng)版、濾光片或者玻璃片。若于網(wǎng)版上可通過形成不同疏密的網(wǎng)目而形成不同疏密程度的遮蔽處?；蛘?，在濾光片或玻璃片的表面鍍上不同疏密的金屬薄膜，而形成不同疏密程度的遮蔽處。上述遮蔽件優(yōu)選是以可耐熱的材料制成，以承受步驟(f)所產(chǎn)生的熱。本發(fā)明通過光線的照射，使工件20的色層200產(chǎn)生顏色的變化。其利用的原理在于，當(dāng)以特定波長的光線通過該遮蔽件30照射于該工件20的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間，累積至一定的光能量時(shí)，光線會(huì)破壞色層200的分子，使顏色變淡。光線可以是紫外線、紅外線或激光，例如近程(near, 300 400nm)、中程(middle, 280 315nm)或遠(yuǎn)程(far, 100 280nm)紫外線，其中紫外線波長愈短，能量強(qiáng)度愈強(qiáng)，需要的時(shí)間就愈短。紫外線光源通常為燈管或發(fā)光二極管(uv LED)，燈管適合于大面積照射用途，發(fā)光二極管適合于小面積局部照射用途；激光光源通常是照射范圍較小，適合局部照射用途。再通過具有不同疏密的遮蔽處的遮蔽件30，造成不同遮蔽的程度，因而可以在工件20的表面上形成漸層的效果，如較淡的顏色201及較深的顏色202。本實(shí)施例中，上述累積的光能量只需要達(dá)到肉眼可觀察到的褪色即可，舉例說明，以波長365nm，能量為125mW/cnT2的紫外線光源，以鋁作為基材的工件，距離28公分(cm)，分別照射5、10、15、20分鐘，即可使陽極處理后的色層產(chǎn)生足夠目視的顏色的變化。上述顏色的變化，在具更大能量的光源，或更短的波長，或更短的距離，都可以再縮短變色的時(shí)間。本發(fā)明的褪色條件，以波長254nm實(shí)驗(yàn)，當(dāng)累積光能量達(dá)到96000毫焦耳(mj)時(shí)即可產(chǎn)生變色的效果。當(dāng)配合具有不同遮蔽程度(例如漸層)的遮蔽件30時(shí)，工件的表面即可形成漸層的效果。此外，本實(shí)施例中，進(jìn)一步還可以包括一不透光的遮罩304，以該遮罩304局部覆蓋于該工件20的表面。遮罩304本身可以具有圖案，如圖1中所示的“A”，可應(yīng)用于電子產(chǎn)品的商標(biāo)圖案。在光線照射完成后，移除該遮罩304。上述遮罩304可以是不透光的物體，例如膠帶、可剝膠、或遮蔽模型件以置放于工件20上?？蓜兡z的特點(diǎn)在于成本低廉，操作簡單，無殘留痕跡。一種方式是，以可剝膠(Peelable Mask)經(jīng)由印刷的方式形成遮罩304于工件20上，并且可印刷成一圖形(pattern)?？蓜兡z常應(yīng)用于印刷電路板要保護(hù)的部分，是一種呈液狀的保護(hù)性油墨。印刷可剝膠后，可進(jìn)行烘干的步驟，以使可剝膠形成膜狀。遮蔽模型件可以是以耐光線照射的材料制成，以重復(fù)使用，例如是一金屬制成的標(biāo)志(logo)。上述遮罩304可以單獨(dú)使用，被遮罩304遮住的地方，未經(jīng)光線破壞，呈現(xiàn)色層200的原色，并依遮罩304的形狀而形成圖案，例如圖式中的A，而未被遮住的地方即可以使工件20產(chǎn)生另外較淡的顏色。上述遮罩304也可以配合遮蔽件30 —起使用，而同時(shí)具有全面漸層色效果及產(chǎn)生圖案的局部效果。第二實(shí)施方式:請(qǐng)參考圖2，其為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。此實(shí)施例與前述的差異在于，進(jìn)一步提供一對(duì)位于該工件20側(cè)邊的遮蔽件30a、30b，以及一對(duì)側(cè)邊的光源10a、10b位于該對(duì)遮蔽件30a、30b的外側(cè)，以此即可使工件20的側(cè)邊也形成漸層色的效果。此處所指的遮蔽件，如同上面所述的，可以是網(wǎng)版(網(wǎng)板)、濾光片或者玻璃片。為了固定側(cè)邊的遮蔽件30a、30b及頂部的遮蔽件30，本實(shí)施例可進(jìn)一步提供一框架型的固定件32，使遮蔽件30、30a、30b可拆卸式地固定于該固定件32上。相較于圖1，本實(shí)施例在工件20的表面產(chǎn)生全面范圍的漸層變色的效果。第三實(shí)施方式:請(qǐng)參考圖3，其為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本第三實(shí)施例包括的步驟如下:(a)提供一工件 20 ；(b)形成一色層于該工件20的表面；(c)置放具有該色層的該工件20于一支撐架50上；此實(shí)施例中為斜放該工件20，該支撐架50形成一傾斜面而允許工件20呈斜放狀態(tài)，支撐架50可以呈三角形或L形，而形成可供置放工件20的傾斜面。(d)提供一光源10，設(shè)于該工件20的上方；(e)由該光源10提供光線，照射于該工件20的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間。本實(shí)施例與前述實(shí)施例的差異在于，不需遮蔽件，而使工件20呈斜向擺設(shè)，直接照射于該工件20的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間。然而由于傾斜擺放工件20，工件20的表面與光源10具有不同的距離，如附圖的較短的第一距離D1、及較長的第二距離D2。通過不同距離，照射于工件20上的光線的強(qiáng)度即產(chǎn)生強(qiáng)弱的區(qū)別，在較短的第一距離Dl處接受較強(qiáng)的光線能量而產(chǎn)生淡色201的效果，而在較長的第二距離D2處接受較弱的光線能量而產(chǎn)生深色202的效果。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于更節(jié)省成本，不需要遮蔽件即可使工件20的不同位置接受不同的光線能量，而使工件20的表面得以產(chǎn)生漸層色的效果。當(dāng)然本實(shí)施例也可以進(jìn)一步包括提供一遮罩(未圖示)，并且以該遮罩局部覆蓋于該工件的該表面。若工件20的側(cè)邊也需要變色，也可以于工件20的側(cè)邊提供光源。第四實(shí)施方式:請(qǐng)參考圖4，其為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第四實(shí)施方式的示意圖。本實(shí)施例相較于上述實(shí)施例，提供一可調(diào)整角度的支撐架50’，其包括一附加電路板51及一樞接于附加電路板51的底板52，在附加電路板51形成可置放工件20的傾斜面。本實(shí)施例以一鉸鏈裝置54連接于附加電路板51及底板52，使附加電路板51與底板52之間的夾角Θ可以調(diào)整，附加電路板51與底板52之間必要時(shí)可以設(shè)置一支撐件。本實(shí)施例另一特點(diǎn)在于，進(jìn)一步包括一位于支撐架50’的下方的旋轉(zhuǎn)臺(tái)60，旋轉(zhuǎn)臺(tái)60可相對(duì)于平臺(tái)40旋轉(zhuǎn)，以使工件20得以旋轉(zhuǎn)。配合旋轉(zhuǎn)臺(tái)60，本實(shí)施例的附加電路板51還可以進(jìn)一步設(shè)有一對(duì)夾持件512，以夾持于工件20的兩側(cè)，以避免工件20在旋轉(zhuǎn)中搖動(dòng)。第五實(shí)施方式:請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第五實(shí)施方式的示意圖。此實(shí)施例顯示本發(fā)明可固定工件20而移動(dòng)光源IOd的作法，利用移動(dòng)光源IOd也可在工件20的表面形成不同的照射程度而產(chǎn)生顏色改變的效果。光源IOd可以外加一罩體12以限制光線的照射范圍。特別說明的是，圖中光源IOd與工件20的距離僅為示意說明，實(shí)際上可以是更貼近工件20。此實(shí)施例中，可進(jìn)一步設(shè)置一對(duì)軌道34，使光源IOd沿著軌道34移動(dòng)。當(dāng)然可以設(shè)置動(dòng)力機(jī)構(gòu)以供移動(dòng)光源10d，例如馬達(dá)等，也可以利用計(jì)算機(jī)控制其移動(dòng)的情形。例如光源IOd的移動(dòng)速度V可以在一些地方較慢地移動(dòng)以加長照射的時(shí)間，使光致變色的程度較大；光源IOd也可移動(dòng)較快速以減少照射的時(shí)間，而減少光致變色的程度。本發(fā)明亦可針對(duì)光源進(jìn)行調(diào)整控制以改變其輸出的能量，例如可以調(diào)整光源的電流、光的頻率、脈沖寬度、照射時(shí)間等，以調(diào)整光線的輸出能量，以控制變色的程度。第六實(shí)施方式:請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明的工件表面的光致變色方法的第六實(shí)施方式的示意圖。此實(shí)施例提供一設(shè)在工件20的表面或上方可全面地遮蔽工件20的遮蔽層30e，遮蔽層30e設(shè)有局部鏤空部305，如圖中的文字“ic”。遮蔽層30e可以是一可遮光的板體，如金屬板或其他板體等，而可供重復(fù)使用；也可以是如上述的可剝膠。本實(shí)施例利用一局部性的光源10e，例如可以是激光、紅外線或紫外線發(fā)光二極管，僅照射鏤空部305。此實(shí)施例說明本發(fā)明在某些應(yīng)用的條件下可應(yīng)用局部的光源，而不需要全面性的照射。該光源10e、遮蔽層30e與工件20三者之間的距離視需要的條件而可以調(diào)整。因此，通過本發(fā)明工件表面的光致變色方法，具有至少下述的特點(diǎn)及功能。本發(fā)明以光線照射在工件(殼體)的表面以產(chǎn)生不同顏色或漸層色，可以于金屬殼體維持其金屬光澤、及金屬觸感，不會(huì)破壞其表面的光滑。本發(fā)明的制造時(shí)間短，適合大量生產(chǎn)。然而，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選可行實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，均同理皆包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法包括下列的步驟: (a)提供一工件； (b)形成一色層于該工件的表面； (C)置放具有該色層的該工件于一平臺(tái)上； (d)提供一光源，設(shè)于該工件的上方'及 (e)由該光源提供光線，照射于該工件的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間，使該色層產(chǎn)生顏色的變化。
2.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，其中形成該色層的步驟包括: (bl)陽極處理，將該工件浸入電解液作為陽極以形成陽極氧化膜； (b2)染色，將氧化過的該工件浸入染料溶液中，使染料進(jìn)入上述氧化膜的膜孔中；以及 (b3)封孔處理，將上述染料固定在上述膜孔中。
3.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，該光源為紫外線、激光或紅外線。
4.如權(quán)利要求1所述的工件`表面的光致變色方法，其特征在于，步驟(c)為平坦地置放具有該色層的該工件于一平臺(tái)上，使該工件的表面與該光源之間具有相同的距離，并且還提供一遮蔽件，該遮蔽件形成不同遮蔽程度的遮蔽處。
5.如權(quán)利要求4所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，該遮蔽件為網(wǎng)版、濾光片或玻璃片。
6.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括提供一不透光的遮罩，并且以該遮罩局部覆蓋于該工件的該表面，在該光源照射完成后移除該遮罩。
7.如權(quán)利要求6所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，該遮罩為膠帶、可剝膠、或遮蔽模型件。
8.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，步驟(c)為傾斜地置放具有該色層的該工件，使該工件的表面與光源之間產(chǎn)生不同的距離。
9.如權(quán)利要求8所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括提供一置于該平臺(tái)上的支撐架，該支撐架具有一傾斜面以供斜放該工件。
10.如權(quán)利要求9所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，該支撐架包括一附加電路板及一樞接于該附加電路板的底板，其中該傾斜面形成于該附加電路板上，并且使該附加電路板與該底板之間的夾角能調(diào)整。
11.如權(quán)利要求9所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括提供一旋轉(zhuǎn)臺(tái)，以承載該支撐架并旋轉(zhuǎn)該工件。
12.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括提供一對(duì)位于該工件側(cè)邊的遮蔽件，以及一對(duì)位于該對(duì)遮蔽件的外側(cè)的光源。
13.如權(quán)利要求12所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括提供一框架型的固定件，使所述遮蔽件可拆卸式地固定于該固定件。
14.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括固定該工件而移動(dòng)該光源，使該光源在該工件的表面形成不同的照射程度。
15.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括提供一能全面地遮蔽該工件的遮蔽層，該遮蔽層設(shè)有一局部鏤空部，該光源照射該鏤空部。
16.如權(quán)利要求1所述的工件表面的光致變色方法，其特征在于，所述光致變色方法還包括調(diào)整光源的電 流、光的頻率、脈沖寬度及照射時(shí)間，以調(diào)整光線的輸出能量，控制變色的程度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工件表面的光致變色方法，其包括提供一工件；工件表面已形成一色層于該工件的表面；平放或斜向置放具有該色層的該工件于一平臺(tái)上；提供一光源，設(shè)于該工件的上方；以及，由該光源提供光線照射于該工件的該表面達(dá)到一預(yù)定的時(shí)間，使該色層產(chǎn)生顏色的變化。其中在平放工件的情形中，可以進(jìn)一步提供至少一遮蔽件，位于該光源與該工件之間。本發(fā)明以光線照射在工件(殼體)的表面以產(chǎn)生不同顏色或漸層色，可以于金屬殼體維持其金屬光澤、及金屬觸感，不會(huì)破壞其表面的光滑。
文檔編號(hào)B44C5/04GK103112308SQ20111037486
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者李宗哲, 黃東浩, 李士瑋 申請(qǐng)人:可成科技股份有限公司