專(zhuān)利名稱(chēng)：裝飾性生色裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種生色裝置及其制造方法，詳言之，系關(guān)于一種裝飾性生色裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的裝飾性鍍膜，其既有的制作方式可區(qū)分為干式濺鍍以及濕式染色制程方式。干式濺鍍?nèi)缥锢頌R鍍(PVD)裝飾性鍍膜為既有現(xiàn)有技術(shù)，常見(jiàn)組成中，氧化鈦所制作的裝飾鍍膜，其顏色變化雖然多樣但鍍制時(shí)間往往較費(fèi)時(shí)，且具有較高的制作成本，對(duì)于商品化制作將會(huì)受到局限。濕式制程如陽(yáng)極處理，是以添加染料進(jìn)行外觀(guān)裝飾制作。特性上，濕制程染色具有較濺鍍制作的低價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但在顏色表現(xiàn)上就沒(méi)有濺鍍制作的具有干涉性色彩多樣變化， 相對(duì)上，濕式制程較強(qiáng)調(diào)單一性色彩呈現(xiàn)與制作。在現(xiàn)有技術(shù)中，氮化鋁鈦(TiAlN)是應(yīng)用在工具鍍?nèi)玢@頭或活塞等載體上，鍍膜本身具有耐磨耗與高硬度性能展現(xiàn)，然而現(xiàn)有的氮化鋁鈦鍍膜的顏色較為單調(diào)，僅有半光澤鉻黃(Dark Semi-Gloss Chrome)與酒紅(Red Tint)色彩。因此，有必要提供一創(chuàng)新且富有進(jìn)步性的裝飾性生色裝置及其制造方法，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種裝飾性生色裝置，包括一基材及一色層。該基材具有一表面。該色層設(shè)置于該基材的該表面，其材質(zhì)為鈦或/及鋁的氮化物，該色層的厚度系小于1微米
(μ m) 。本發(fā)明另提供一種裝飾性生色裝置的制造方法，包括以下步驟(a)提供一基材， 該基材具有一表面；及(b)形成一色層于該基材的該表面，該色層的材質(zhì)為鈦或/及鋁的氮化物，該色層的厚度系小于1微米(μπι)。本發(fā)明的裝飾性生色裝置的制造方法系形成一色層于具平坦或具圖紋結(jié)構(gòu)的基材表面，以直接達(dá)到具裝飾色彩變化的功效。藉由調(diào)整該色層的組成及制程參數(shù)，形成具干涉性的色層，以達(dá)到光干涉的顏色變化。藉此，本發(fā)明的裝飾性生色裝置的制造方法可制造出能呈現(xiàn)多種不同顏色的裝飾性生色裝置，且可同時(shí)符合耐磨耗及耐刮痕的表面硬度要求。


圖1顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第一實(shí)施例示意圖；圖2顯示本發(fā)明具有復(fù)數(shù)個(gè)子色層的色層的裝飾性生色裝置示意圖；圖3顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第二實(shí)施例示意圖；圖4顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第二實(shí)施例中具有表面圖紋結(jié)構(gòu)的基材示意圖5顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第三實(shí)施例示意圖； 圖6顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的制造方法的流程圖；及圖7顯示本發(fā)明在不同制程條件下形成的色層的色彩變化示意圖, 主要元件符號(hào)說(shuō)明1本發(fā)明第一實(shí)施例的裝飾性生色裝置
2本發(fā)明第二實(shí)施例的裝飾性生色裝置
3本發(fā)明具有復(fù)數(shù)個(gè)子色層的色層的裝飾性生色裝置
11基材
12色層
13外層
14覆層
22色層
32色層
111基材的表面
112圖紋結(jié)構(gòu)
121子色層
321、322、323 子色層
具體實(shí)施例方式圖1顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第一實(shí)施例示意圖。該裝飾性生色裝置1包括一基材11、一色層12及一外層13。該基材11具有一表面111。該色層12設(shè)置于該基材 11的該表面111，該色層12的材質(zhì)為鈦或/及鋁的氮化物，該色層12的厚度系小于1微米 (ym)。該色層12的材質(zhì)可為氮化鈦(TiN)、氮化鋁(AlN)或氮化鋁鈦(TiAlN)。在本實(shí)施例中，該色層12的材質(zhì)為氮化鋁鈦(TiAlN)，該色層12的硬度為2H至9H(鉛筆筆芯硬度等級(jí))。該色層12的厚度小于工具鍍的鍍膜厚度(1 μ m以上)，且該色層12的硬度小于工具鍍的鍍膜硬度。在本實(shí)施例中，該基材11的該表面111系為一單純的平整表面，該色層12系為單層，在其他實(shí)施例中，該色層12可包括復(fù)數(shù)個(gè)子色層121 (總厚度小于1微米)，如圖2所示，其中該等子色層121較佳系具有不同的顏色。該外層13至少覆蓋該色層12，用以附加其他功能于該色層12。較佳地，該外層13為耐磨耗、抗菌或抗油脂的應(yīng)用性薄膜。圖3顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第二實(shí)施例示意圖；圖4顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第二實(shí)施例中具有表面圖紋結(jié)構(gòu)的基材示意圖。其中，與上述第一實(shí)施例的裝飾性生色裝置1相同的元件系以相同的元件符號(hào)表示。配合參考圖3及圖4，與上述第一實(shí)施例的裝飾性生色裝置1 (圖1)不同之處在于，在本實(shí)施例中該裝飾性生色裝置2的基材11 的表面111另包括一圖紋結(jié)構(gòu)112，(例如以電磁脈沖、蝕刻或雷雕等成型形成的葉片圖紋結(jié)構(gòu))，該裝飾性生色裝置2的色層22系至少覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112的一部份，以本實(shí)施例而言，該裝飾性生色裝置2的色層22系完全覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112，且一覆層14形成于該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111。較佳地，該圖紋結(jié)構(gòu)112的尺度系小于50微米。并且，該覆層14較佳系與該色層22具有不同顏色表現(xiàn)，以使該裝飾性生色裝置2展現(xiàn)出不同的顏色變化?？衫斫獾氖?，在具有復(fù)數(shù)個(gè)子色層的色層中，該等子色層中的部分子色層可更覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111。參考圖5，其顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的第三實(shí)施例示意圖。與上述第二實(shí)施例的裝飾性生色裝置2(圖幻不同之處在于，在本實(shí)施例中，該裝飾性生色裝置3不包括覆層，且該裝飾性生色裝置3的色層32具有3層子色層321、322、323，其中與上述第二實(shí)施例的裝飾性生色裝置2相同的元件系以相同的元件符號(hào)表示。在具有復(fù)數(shù)個(gè)子色層321、322、323的該色層32中，該等子色層321、322、323中的子色層323覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)外的該基材11的該表面111?？衫斫獾氖牵嗫蔀樵摰茸由珜?321、322、323中的二子色層322、323更覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)外的該基材11的該表面111。該外層13覆蓋該色層32的子色層323，該外層13可為一耐磨耗膜層，以保護(hù)該色層32。該等子色層321、322、323較佳系具有不同的顏色，且不同顏色的子色層321、322、323堆迭后的顯色不同，因此亦可突顯出該圖紋結(jié)構(gòu)112處的顏色光影變化。圖6顯示本發(fā)明裝飾性生色裝置的制造方法的流程圖。配合參考圖1及圖6，參考步驟S61，首先提供一基材11，該基材11具有一表面111。參考步驟S62，形成一色層12于該基材11的該表面111，該色層12的材質(zhì)為鈦或 /及鋁的氮化物，該色層12的厚度系小于1微米(μ m)?？衫斫獾氖?，在步驟S62中可形成復(fù)數(shù)個(gè)不同顏色的子色層121于該基材11的該表面111，以形成該色層12(配合參考圖2、。藉由該等子色層121的配合，在不同角度下， 該裝飾性生色裝置1具有不同的光干涉的顏色變化。要說(shuō)明的是，該基材11的該表面111可另包括一圖紋結(jié)構(gòu)112，在步驟S62中，該色層12系至少覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112(參考圖3至圖5)。舉例而言，該裝飾性生色裝置2的色層22覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112，且一覆層14形成于該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面 111(參考圖幻；或者，該裝飾性生色裝置3的色層32覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112，該色層32的子色層321、322覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112，且該色層32的子色層323更覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111(參考圖5)。再配合參考圖1及圖6，在本實(shí)施例中，在步驟S62的后另包括一步驟S63 形成一外層13至少覆蓋該色層12，以附加功能于該色層12。該外層13可為耐磨耗、抗菌或抗油脂的應(yīng)用性薄膜。配合參考圖3、圖4及圖6，在該基材11的表面111具有圖紋結(jié)構(gòu)112的實(shí)施例中，在步驟S63中系形成該外層13以覆蓋該色層22及該覆層14，以保護(hù)該色層22及該覆層14。配合參考圖5及圖6，在該基材11的表面111具有圖紋結(jié)構(gòu)112的另一實(shí)施例中， 在步驟S63中系形成該外層13以覆蓋該色層32的子色層323，以附加功能于該色層32。圖7顯示本發(fā)明在不同制程條件下形成的色層的色彩變化示意圖。配合參考圖1 及圖7，以制造本發(fā)明第一實(shí)施例的裝飾性生色裝置1為例說(shuō)明，在本實(shí)施例中，該色層12 系以濺鍍方法形成，其系使用二個(gè)鈦靶材及二個(gè)鋁靶材(但靶材的配置方式不以此為限)， 并通入氬氣與氮?dú)?，濺鍍形成該色層12。其中，濺鍍的工作壓力為5. 0毫托(mTorr)，濺鍍工作距離為7. 5公分(cm)，鋁靶材使用功率為1. 5千瓦(KW)，鈦靶材使用功率為900W 1KW， 氬氮比為3 6. 2，濺鍍時(shí)間為13 25分鐘。實(shí)際結(jié)果顯示，濺鍍時(shí)間大于25分鐘后，所形成該色層12的顏色會(huì)再度重復(fù)濺鍍時(shí)間13 25分鐘的色系，因此實(shí)務(wù)上較佳僅需進(jìn)行濺鍍制程至多25分鐘即可。當(dāng)濺鍍制程中的氬氮比約為3，濺鍍時(shí)間約為13分鐘時(shí)，系可形成金黃色的該色層12。(A點(diǎn))當(dāng)濺鍍制程中的氬氮比約為5. 7，濺鍍時(shí)間約為15分鐘時(shí)，系可形成墨綠色的該色層12。(B點(diǎn))當(dāng)濺鍍制程中的氬氮比約為6，濺鍍時(shí)間約為19分鐘時(shí)，系可形成桃紅色的該色層12。(C點(diǎn))當(dāng)濺鍍制程中的氬氮比約為6. 2，濺鍍時(shí)間約為25鐘時(shí)，系可形成藍(lán)紫色的該色層12。(D點(diǎn))可理解的是，可選擇形成單層的該色層12 (如圖1所示)或多層的該色層12 (如圖2所示)，且該基材11的表面111可另包括一圖紋結(jié)構(gòu)112 (如圖3至圖5所示)。關(guān)于具有復(fù)數(shù)個(gè)子色層121的該色層12 (圖2)，該等子色層121較佳系具有不同的顏色，如此， 藉由該等子色層121的配合堆迭出設(shè)定的該裝飾性生色裝置1的成色，在不同角度下，該裝飾性生色裝置1具有不同的光干涉的顏色變化，具有更多變的顏色表現(xiàn)。配合參考圖3及圖4在該基材11的表面111具有圖紋結(jié)構(gòu)112下，形成該色層22 的方法說(shuō)明如下。形成一遮蔽材覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111 ；濺鍍形成該色層 22 (可為單層或多層)覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112;及移除該遮蔽材。可理解的是，在移除該遮蔽材之后，可另形成一覆層14于該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111，接著再濺鍍形成該色層22。該覆層14可以濕式陽(yáng)極處理方法或?yàn)R鍍方法形成。其中，濕式陽(yáng)極處理方法較佳應(yīng)用于不具圖紋結(jié)構(gòu)的表面，濺鍍方法較佳應(yīng)用于具有圖紋結(jié)構(gòu)的表面。該覆層14的材質(zhì)及顏色可依據(jù)不同的需求而選擇。配合參考圖4及圖5，在該基材11的表面111具有圖紋結(jié)構(gòu)112下，形成該色層 32的方法說(shuō)明如下。形成一遮蔽材覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111 ；濺鍍形成至少一層第一子色層(圖5中的子色層321、322)覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112 ；移除該遮蔽材；及濺鍍形成至少一第二子色層(圖5中的子色層32 覆蓋該至少第一子色層(321、32幻及該基材 11的該表面111。在上述方法中，系利用高分子材料作為該遮蔽材，以網(wǎng)印方式進(jìn)行該基材11的該表面111的覆蓋。該遮蔽材自覆蓋至移除的過(guò)程簡(jiǎn)要說(shuō)明如下a.選取適當(dāng)遮蔽材如blue-74160東洋油墨，與溶劑以配比1 0. 25 0. 4稀釋調(diào)勻后，進(jìn)行網(wǎng)印覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112外的該基材11的該表面111。b.油墨干燥(例如陰干)后，以85°C 105°C進(jìn)行烘烤或以紫外光照射方式將油墨固化成型。c.形成該色層22、32(可為單層或多層)覆蓋該圖紋結(jié)構(gòu)112。d.以溶劑，如丙酮或酒精，移除該油墨。
7
本發(fā)明的裝飾性生色裝置的制造方法系形成一色層于具平坦或具圖紋結(jié)構(gòu)的基材表面，以直接達(dá)到具裝飾色彩變化的功效。藉由調(diào)整形成該色層的組成及制程參數(shù)(例如透過(guò)濺鍍制程中的氬氮比、濺鍍時(shí)間等制程條件形成不同顏色的色層)，形成具干涉性的色層，以達(dá)到光干涉的顏色變化。藉此，本發(fā)明的裝飾性生色裝置的制造方法可制造出能呈現(xiàn)多種不同顏色的裝飾性生色裝置，且可同時(shí)符合耐磨耗及耐刮痕的表面硬度要求。上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，并非限制本發(fā)明。因此習(xí)于此技術(shù)的人士對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如本發(fā)明權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1.一種裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的裝飾性生色裝置包括一基材，具有一表面；及一色層，設(shè)置于該基材的所述的表面，其材質(zhì)為鈦或/及鋁的氮化物，所述的色層的厚度系小于1微米。
2.如權(quán)利要求1所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的色層的材質(zhì)為氮化鈦、氮化鋁或氮化鋁鈦。
3.如權(quán)利要求1所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的色層的硬度為2H至9H。
4.如權(quán)利要求1所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的色層包括復(fù)數(shù)個(gè)子色層。
5.如權(quán)利要求1所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的基材的所述的表面另包括一圖紋結(jié)構(gòu)，所述的色層至少覆蓋所述的圖紋結(jié)構(gòu)的一部份。
6.如權(quán)利要求5所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的裝飾性生色裝置另包括一覆層，形成于所述的圖紋結(jié)構(gòu)外的所述的基材的所述的表面。
7.如權(quán)利要求5所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的色層包括復(fù)數(shù)個(gè)子色層， 所述的子色層中的部分子色層更覆蓋所述的圖紋結(jié)構(gòu)外的所述的基材的所述的表面。
8.如權(quán)利要求1所述的裝飾性生色裝置，其特征在于，所述的裝飾性生色裝置另包括一外層，至少覆蓋所述的色層。
9.一種裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，所述的裝飾性生色裝置制造方法包括以下步驟(a)提供一基材，所述的基材具有一表面；及(b)形成一色層于所述的基材的所述的表面，所述的色層的材質(zhì)為鈦或/及鋁的氮化物，所述的色層的厚度系小于1微米。
10.如權(quán)利要求9所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，在步驟(b)中系形成復(fù)數(shù)個(gè)不同顏色的子色層于所述的基材的所述的表面，以形成所述的色層。
11.如權(quán)利要求9所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述的基材的所述的表面另包括一圖紋結(jié)構(gòu)，在步驟(b)中系形成所述的色層以至少覆蓋所述的圖紋結(jié)構(gòu)的一部份。
12.如權(quán)利要求11所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，在步驟(b)中另包括形成一覆層于所述的圖紋結(jié)構(gòu)外的所述的基材的所述的表面的步驟。
13.如權(quán)利要求11所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，在步驟(b)中形成所述的色層包括依序形成復(fù)數(shù)個(gè)子色層，所述的子色層中的部分子色層更覆蓋所述的圖紋結(jié)構(gòu)外的所述的基材的所述的表面。
14.如權(quán)利要求9所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，在步驟(b)中系使用二個(gè)鈦靶材及二個(gè)鋁靶材并通入氬氣與氮?dú)?，濺鍍形成所述的色層，鋁靶材使用功率為1. 5 千瓦，鈦靶材使用功率為900瓦 1千瓦，氬氮比為3 6. 2，濺鍍時(shí)間為13 25分鐘。
15.如權(quán)利要求14所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，濺鍍的工作壓力為 5. 0毫托，濺鍍工作距離為7. 5公分，氬氮比為3，濺鍍時(shí)間為13分鐘，以形成金黃色的所述的色層。
16.如權(quán)利要求14所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，濺鍍的工作壓力為 5. 0毫托，濺鍍工作距離為7. 5公分，氬氮比為5. 7，濺鍍時(shí)間為15分鐘，以形成墨綠色的所述的色層。
17.如權(quán)利要求14所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，濺鍍的工作壓力為 5. 0毫托，濺鍍工作距離為7. 5公分，氬氮比為6，濺鍍時(shí)間為19分鐘，以形成桃紅色的所述的色層。
18.如權(quán)利要求14所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，濺鍍的工作壓力為 5. 0毫托，濺鍍工作距離為7. 5公分，氬氮比為6. 2，濺鍍時(shí)間為25鐘，以形成藍(lán)紫色的所述的色層。
19.如權(quán)利要求9所述的裝飾性生色裝置制造方法，其特征在于，在步驟(b)之后另包括一步驟(c)形成一外層至少覆蓋所述的色層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種裝飾性生色裝置及其制造方法，該裝飾性生色裝置包括一基材及一色層。該基材具有一表面。該色層設(shè)置于該基材的該表面，其材質(zhì)為鈦或/及鋁的氮化物，該色層的厚度系小于1微米(μm)。藉此，達(dá)到具裝飾色彩變化的功效，并藉由調(diào)整該色層的組成及配置，形成具干涉性的色層，以達(dá)到光干涉的顏色變化，且可同時(shí)符合耐磨耗及耐刮痕的表面硬度要求。
文檔編號(hào)C23C14/06GK102560353SQ201110128989
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者莊道良 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心