專(zhuān)利名稱(chēng)：包括微型圖案的印模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括微型圖案的印模，更具體地，本發(fā)明涉及如下一種印模該印模使 得在通過(guò)印模在注塑成型產(chǎn)品上形成圖案的情況下，能夠利用該圖案使注塑成型產(chǎn)品的表 面發(fā)出一定顏色或者在其上形成字符或預(yù)定形狀。
背景技術(shù)：
在家用電器的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，盡管過(guò)去的趨勢(shì)是家用電器的開(kāi)發(fā)集中于產(chǎn)品的功能 或用戶(hù)的便利性，但從該趨勢(shì)更進(jìn)一步地發(fā)展，當(dāng)前出現(xiàn)了如下趨勢(shì)即，考慮用戶(hù)的美學(xué) 感受，從而將消費(fèi)者的感受謹(jǐn)記在心。為此，盡管現(xiàn)有技術(shù)的家用電器具有不帶圖案的非彩色(例如白色)外表，但近年 來(lái)，不僅使家用電器向用戶(hù)提供生活便利，而且通過(guò)形成家用電器的外表上的彩色裝飾來(lái) 使家用電器變成室內(nèi)設(shè)計(jì)的一部分，并通過(guò)利用飾物使外表變得更華麗。特別地，在諸如冰箱和空調(diào)等的、形成有大而空的前方空間的家用電器的情況下， 通過(guò)在前部放置裝飾面板，能夠增強(qiáng)美感。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題同時(shí)，在如此進(jìn)行的家用電器的裝飾中，需要的一個(gè)步驟是將彩色面板直接放置 在家用電器上并將飾物放置在該彩色面板中，如果在這樣的部分處需要字符，則需要在這 樣的部分中刻上字符的步驟。由于增加這種步驟既費(fèi)時(shí)又增大成本，所以需要一種能使這種成本最小的技術(shù)。技術(shù)方案為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種印模，該印模使得能夠在產(chǎn)品 表面上容易地生成一定顏色或者容易地形成字符或形狀。為了實(shí)現(xiàn)這些目的及其他優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此體現(xiàn)和廣泛描述 的，一種印模包括印模本體；多個(gè)微型圖案，所述多個(gè)微型圖案形成在印模本體的表面 上，以與產(chǎn)品的表面接觸，用于使該產(chǎn)品的表面具有一定顏色或一定形狀；以及位于所述微 型圖案之間的空間。所述微型圖案的寬度或所述微型圖案之間的間距為0. 2μπι 20μπι，這使得能夠
從產(chǎn)品的表面發(fā)出一定顏色。所述微型圖案的寬度或所述微型圖案之間的間距為20μπι ΙΟΟΟμπι，這使得能 夠在注塑成型的所述產(chǎn)品的表面上形成一定形狀。所述微型圖案包括直線(xiàn)形狀。所述微型圖案包括在印模處圍繞中心點(diǎn)的形狀，從而該形狀根據(jù)入射在所述微型 圖案上的光的方向而改變顏色或形狀。所述微型圖案具有圓形形狀。
所述微型圖案具有六邊形形狀。所述微型圖案具有方形形狀。所述印模包括如下微型圖案微型圖案的寬度和間距在所述微型圖案的若干個(gè)部 分之間不同，以使從所述部分發(fā)出的顏色隨著入射在所述微型圖案上的光的位置而改變。有益效果本發(fā)明具有以下有益效果如果產(chǎn)品上需要有一定顏色或形狀，則通過(guò)將印模上的微型圖案轉(zhuǎn)印到該產(chǎn)品， 能在產(chǎn)品上不形成所需形狀或在產(chǎn)品上不涂繪顏色的情況下容易地形成一定顏色或形狀。通過(guò)使顏色隨著視角而改變，能夠增強(qiáng)該產(chǎn)品的美感。


圖1和2圖示了截面圖，示出用于制造根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的印模的方法的步 驟；圖3示出了各具有間距相同的微型圖案的印模；圖4示出了各具有彼此不同的間距的微型圖案的印模；圖5至8示出通過(guò)利用具有微型圖案的印模和注塑成型來(lái)轉(zhuǎn)印微型圖案的方法的 步驟；并且圖9(a)至9(c)示出了各具有轉(zhuǎn)印到其上的微型圖案的產(chǎn)品照片。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的特定實(shí)施例，在附圖中示出了這些實(shí)施例的示例。將參考圖1來(lái)描述用于制造根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的印模的方法。參考圖1(a)，在平面基板2上涂覆敏化液3，以形成期望的圖案。然后，如圖1(b) 所示，將形成有所需圖案的掩模4放置在平面基板2上，并且使該掩模的上側(cè)暴光，以在平 面基板2的上側(cè)在該平面基板2上形成與印在掩模4上的圖案相反的圖案6。優(yōu)選的是，圖案6是具有納米尺寸或微型尺寸的圖案。參考圖2 (a)，為了進(jìn)行制造該印模所需的電鑄，在基板2和圖案6上涂覆具有固定 厚度的金屬種子層7，如圖2 (b)所示，通過(guò)在涂覆有金屬種子層7的微型圖案上進(jìn)行電鑄以 覆蓋該微型圖案和金屬種子層7，來(lái)形成鎳Ni或銅Cu的結(jié)構(gòu)9，并且，如圖2 (c)所示，如果 將該結(jié)構(gòu)9從所述基板上取下，則能制成具有期望圖案的印模9。在該情況下，印模9包括印模本體9a，該印模本體9a構(gòu)成印模9的本體；微型圖 案％，該微型圖案9b在印模本體9a的表面上，用于轉(zhuǎn)印所述圖案6 ；以及位于所述微型圖 案之間的空間9c。然而，該印?？删哂懈鞣N微型圖案，以改變產(chǎn)品表面上的由于所述印模與產(chǎn)品表 面接觸而形成的圖案，以便根據(jù)產(chǎn)品的視角而產(chǎn)生顏色變化。該微型圖案可以是如圖3 (a)所示的直線(xiàn)圖案，或者是分別如圖3(b)、3 (c)或3(d) 所示的六邊形圖案、圓形圖案或方形圖案。上述各種微型圖案被布置用于將轉(zhuǎn)印有微型圖案的產(chǎn)品安裝至需要裝飾的部分， 以產(chǎn)生如下全息圖效果當(dāng)用戶(hù)從產(chǎn)品外部觀(guān)看所述部分時(shí)，顏色隨著視角而變化。
光具有粒子及波的特性，表現(xiàn)出干涉現(xiàn)象，這是波的特性。干涉是這樣一種現(xiàn)象 波的振幅在波的相位相同時(shí)增大(相長(zhǎng)干涉)，且波的振幅在波的相位相反時(shí)減小(相消干 涉)。如果白色光與引起干涉的介質(zhì)相遇，則特定的波段引起相長(zhǎng)干涉，而其他波段引起相 消干涉，從而顯示顏色。如果通過(guò)空氣傳播的光遇到其他介質(zhì)，即遇到微型圖案的結(jié)構(gòu)，則光的一部分被 反射，而光的其他部分穿過(guò)微型圖案。在該情況下，穿過(guò)微型圖案的光遇到下一微型圖案， 導(dǎo)致光的一部分被反射，而該光的其他部分又穿過(guò)圖案。這樣的步驟重復(fù)許多次。在該情況下，在每一步驟中，如果反射光的相位與入射光的相位相同，則發(fā)生相長(zhǎng) 干涉，而如果反射光的相位與入射光的相位相反，則發(fā)生相消干涉。同時(shí)，顏色有時(shí)會(huì)根據(jù)該微型圖案的結(jié)構(gòu)而改變或消失。如果調(diào)節(jié)該印模上的微 型圖案的間隔，以使形成在產(chǎn)品上的間隔更大或更小，則改變光的路徑，從而引起相長(zhǎng)干 涉，即，也改變了反射光的波長(zhǎng)。根據(jù)光入射在微型圖案上的角度，反射光的顏色也改變。通過(guò)考慮該微型圖案、入射在該微型圖案上的光的特性以及用戶(hù)眼睛的方向(即 光的入射方向)，并通過(guò)調(diào)節(jié)這些微型圖案的間距和這些微型圖案的寬度，能夠從外部感知 到顏色，并且該顏色隨著眼睛的方向而改變。在該情況下，優(yōu)選的是，考慮從外部入射至該微型圖案的光的波長(zhǎng)、尤其是可見(jiàn)光 的波長(zhǎng)，把能夠顯示顏色時(shí)的所述微型圖案的寬度L和這些微型圖案之間的間距S設(shè)定為 0. 2 μ m 20 μ m。在該情況下，為了使從不同部分發(fā)出的光的顏色改變，可在整個(gè)印模上部 分地改變微型圖案的寬度和間距。同時(shí)，除了如上所述地從轉(zhuǎn)印有微型圖案的產(chǎn)品表面發(fā)出一定顏色之外，通過(guò)使 微型圖案的寬度和間距大于該微型圖案發(fā)出顏色時(shí)的的微型圖案寬度和間距，能夠在產(chǎn)品 上形成一定形狀，例如字符。在該情況下，優(yōu)選的是，微型圖案被形成為使得該微型圖案能反射全部波長(zhǎng)的可 見(jiàn)光，以在入射光的全部波長(zhǎng)疊加的狀態(tài)下將入射光反射到外部，從而使形成有微型圖案 的部分看起來(lái)似乎具有白色系列的顏色。為此，優(yōu)選的是，將微型圖案的寬度L和間距S設(shè)定為20 μ m 2000 μ m。同時(shí)，圖4示出了各具有彼此不同的間距Sl和S2的微型圖案的印模，以使入射到 印模上的光根據(jù)入射位置而不同，從而改變從各個(gè)部分發(fā)出的顏色。將描述一種通過(guò)利用具有微型圖案的印模來(lái)制造產(chǎn)品的方法。盡管在該方法中存 在熱印和注塑成型，但以下的描述將基于能實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品的快速生產(chǎn)的注塑成型。參考圖5，具有印模的注塑成型機(jī)1包括第一模具單元10、第二模具單元20，并且 該第一模具單元10具有用于引入熔融樹(shù)脂的空腔11，所述印模具有本發(fā)明的微型圖案。優(yōu)選的是，第一模具單元10具有諸如第一加熱器13的加熱單元，所述加熱單元 安裝在該第一模具單元10中，用于防止樹(shù)脂在注塑成型時(shí)固化；以及冷水流動(dòng)通道12，所 述冷水流動(dòng)通道12內(nèi)置于該第一模具單元10中，用于冷卻水的流動(dòng)。第二模具單元20內(nèi)安裝有第二加熱器22，用于加熱第二模具20，并且冷卻模具30 位于第二加熱器22后方，用于冷卻第二模具20。冷卻模具30以可移動(dòng)方式布置在獨(dú)立地安裝于第二模具20中的接收器25處，并 且接收器25具有引導(dǎo)構(gòu)件40，用于引導(dǎo)冷卻模具30的移動(dòng)。
冷卻模具30和第二模具20分別具有布置到其上的電磁體35和永磁體59。如果 電磁體35和永磁體59如此布置且向電磁體35施加電流，則在電磁體35與永磁體59之間 產(chǎn)生吸力或斥力。如果產(chǎn)生吸力，則使冷卻模具30與第二模具20接觸，從而冷卻該第二模 具20。冷卻模具30中形成有冷卻水流動(dòng)通道33，用于冷卻水的流動(dòng)。如果第二模具單 元20需要冷卻，則將冷卻水引入到冷卻水流動(dòng)通道33中，以使第二模具單元20和稍后就 將描述的印模9冷卻，從而使填充在第一模具單元10和第二模具單元20中的樹(shù)脂固化，由 此形成了成型產(chǎn)品。在第一模具單元10的一側(cè)存在有第一模具支撐塊58，并且，還存在有與第一模具 支撐塊58間隔開(kāi)一段距離的、用于支撐第二模具單元20的第二模具支撐塊60。在第二模具30的后方，存在有從第二模具支撐塊60突出的模具移動(dòng)單元38，用于 使第二模具20向第一模具單元10移動(dòng)或移離該第一模具單元10。在第一模具支撐塊58的一側(cè)存在有用于使熔融樹(shù)脂向第一模具單元10移動(dòng)的樹(shù) 脂供應(yīng)單元80，且在樹(shù)脂供應(yīng)單元80上方存在有用于接納熔融樹(shù)脂的料斗70。在該情況下，優(yōu)選的是，存在有設(shè)置成從樹(shù)脂供應(yīng)單元80、第一模具支撐塊58和 第一模具單元10中穿過(guò)的樹(shù)脂流動(dòng)通道82，以通過(guò)布置在樹(shù)脂流動(dòng)通道82中的用于使熔 融樹(shù)脂快速轉(zhuǎn)移的螺桿83而將來(lái)自料斗70的出口的熔融樹(shù)脂引導(dǎo)到第一模具單元10。在第一模具支撐塊58、第二模具支撐塊60和樹(shù)脂供應(yīng)單元80下方，存在有用于支 撐它們的基塊84。同時(shí)，在第二模具單元20的一側(cè)存在有印模9，該印模9上設(shè)置有微型圖案％，且 在第二模具單元20 —側(cè)的表面處存在有設(shè)置在該第二模具單元20上的印模附接部20a，用 于將該印模附接至第二模具單元20。盡管為了清楚示出微型圖案9b而在附圖中示出了印模上的微型圖案9b的放大 圖，但微型圖案9b肉眼不可見(jiàn)。優(yōu)選的是，印模附接部20a具有諸如保持器(未示出)或夾具(未示出)的夾緊 裝置，用于在印模9和熔融樹(shù)脂在注塑成型過(guò)程中彼此接觸時(shí)緊固該印模，以便位置不發(fā)
生變化。由例如鎳的金屬形成的印模9通常具有明顯比在注塑成型中使用的熔融樹(shù)脂低 的表面溫度。因此，由于如果使具有相對(duì)低溫度的印模9和具有高溫度的熔融樹(shù)脂接觸，則存 在有如下問(wèn)題樹(shù)脂會(huì)在微型圖案％使樹(shù)脂完全形成圖案之前固化，所以需要將印模9維 持在比樹(shù)脂聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是聚合物變得有活性并開(kāi)始移動(dòng)的溫度。聚合物樹(shù)脂在低于玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下處于固態(tài)，而如果聚合物樹(shù)脂處于高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，則聚 合物樹(shù)脂變得像橡膠那樣具有彈性，如果溫度變得更高，則聚合物樹(shù)脂最終變成液體。因此，需要使樹(shù)脂的液體狀態(tài)維持一個(gè)預(yù)定時(shí)段，用于在使液體狀態(tài)的樹(shù)脂與印 模9接觸時(shí)在注塑成型產(chǎn)品上形成與印模上的微型圖案完全相同的圖案。因此，需要在該 時(shí)段內(nèi)使印模的表面溫度處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。同時(shí)，該注塑成型機(jī)的基塊84處設(shè)置有溫度控制單元85。
由于安裝至第二模具單元20的冷卻模具30及第二加熱器22的主要目的是快速 加熱和快速冷卻該印模9，所以溫度控制單元85主要用于對(duì)印模9的表面進(jìn)行快速的溫度 控制。將描述通過(guò)根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的印模9進(jìn)行的注塑成型，該印模9形成 有微型圖案％。參考圖6，將具有微型圖案9b的印模9緊固至第二模具單元20的印模附接部20a。 然后，在向操作按鈕提供使印模9和第一模具單元10、第二模具單元20的表面溫度高于預(yù) 定溫度的指令時(shí)，電流流向第一加熱器13與第二加熱器22，以通過(guò)熱阻將第一模具單元 10、第二模具單元20連同印模9 一起加熱至高于預(yù)定溫度。通常，從加熱器開(kāi)始工作算起，印模9達(dá)到所述預(yù)定溫度(例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度) 所需的時(shí)間為大約1分鐘。在該情況下，由于電流流向電磁體35從而在永磁體59與電磁體之間產(chǎn)生斥力，所 以第二模具20與冷卻模具30維持間隔開(kāi)的狀態(tài)。參考圖6，在第二模具單元20與冷卻模具30如此維持間隔開(kāi)的狀態(tài)、并且第一模 具單元10、第二模具單元20和印模9維持被加熱狀態(tài)的同時(shí)，如果第二模具單元20向第 一模具單元10移動(dòng)直到第二模具單元20與第一模具單元10緊密接觸，則在第一模具單元 10與印模9之間形成產(chǎn)品形狀的封閉空腔11。參考圖7，在第二模具單元20與第一模具單元10緊密接觸以形成封閉空腔11的 狀態(tài)下，借助于在樹(shù)脂流動(dòng)通道82中運(yùn)動(dòng)的螺桿83將熔融樹(shù)脂R引入到空腔11中，以填 充該空腔11并填充在印模9上的微型圖案9b之間，從而按照原狀轉(zhuǎn)印該微型圖案％。然后，如果關(guān)斷第一加熱器13和第二加熱器22，并在電磁體35與永磁體59之間 產(chǎn)生斥力，則使冷卻模具30與第二模具20接觸，與此同時(shí)，如果將冷卻水引入到冷卻模具 30中的冷卻水流動(dòng)通道33和第一模具10中的冷卻水流動(dòng)通道12，則第一模具單元10、第 二模具單元20和印模9被冷卻，從而使填充在空腔11中的樹(shù)脂固化。然后，參考圖8，使第二模具單元20移離第一模具單元10，以從空腔11中獲得將 印模9上的微型圖案9b轉(zhuǎn)印至其上的注塑成型產(chǎn)品F。如上所述，通過(guò)改變印模9上的微型圖案的間距和寬度，能夠改變來(lái)自注塑成型 產(chǎn)品F的表面的顏色。同時(shí)，除了注塑成型以外，可通過(guò)所謂的熱印來(lái)獲得該產(chǎn)品，在熱印中，被加熱的 印模與樹(shù)脂產(chǎn)品接觸，以將印模上的微型圖案轉(zhuǎn)印至樹(shù)脂產(chǎn)品的表面。圖9 (a)至9 (c)示出了各具有轉(zhuǎn)印至其上的微型圖案以發(fā)出一定顏色或形成一定 形狀的產(chǎn)品照片。圖9(a)示出了通過(guò)利用具有微型圖案的印模來(lái)使其發(fā)出一定顏色的裝飾面板， 其中通過(guò)使用該印模來(lái)使花瓣形輪廓部分發(fā)出所述顏色。如所描述的，用A表示的部分具有0. 2 μ m 20 μ m間距的微型圖案，其發(fā)出一定顏色。圖9(b)示出了一裝飾面板，它具有發(fā)出一定顏色的部分和顯示字符的部分，其 中，發(fā)出一定顏色的A部分具有0. 2 μ m 20 μ m間距的微型圖案，而顯示字符的B部分具 有20 μ m 2000 μ m間距的微型圖案。
圖9(c)示出了具有以白色顯示的字符和圖形的面板，其中，該字符和圖形部分由 具有間距為20 μ m 2000 μ m的微型圖案的印模形成。
權(quán)利要求
1.一種印模，包括印模本體；多個(gè)微型圖案，所述多個(gè)微型圖案形成在所述印模本體的表面上，以與產(chǎn)品的表面接 觸，用于使所述產(chǎn)品的表面具有一定顏色或一定形狀；以及位于所述微型圖案之間的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印模，其中，所述微型圖案的寬度或所述微型圖案之間的間 距為0. 2 μ m 20 μ m,這使得能夠從所述產(chǎn)品的表面發(fā)出一定顏色。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印模，其中，所述微型圖案的寬度或所述微型圖案之間的間 距為20μπ ΙΟΟΟμπ ，這使得能夠在注塑成型的所述產(chǎn)品的表面上形成一定形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的印模，其中，所述微型圖案包括直線(xiàn)形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的印模，其中，所述微型圖案包括在所述印模處 圍繞中心點(diǎn)的形狀，從而所述形狀根據(jù)入射在所述微型圖案上的光的方向而改變顏色或形 狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的印模，其中，所述微型圖案具有圓形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的印模，其中，所述微型圖案具有六邊形形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的印模，其中，所述微型圖案具有方形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印模，其中，所述印模包括如下微型圖案，所述微型圖案的寬 度和間距在所述微型圖案的若干個(gè)部分之間不同，以使從所述部分發(fā)出的顏色隨著入射在 所述微型圖案上的光的位置而改變。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有微型圖案(9b)的印模(9)，更具體地，本發(fā)明涉及如下一種印模(9)該印模(9)使得在通過(guò)印模(9)在注塑成型產(chǎn)品上形成圖案的情況下，能夠利用該圖案使注塑成型產(chǎn)品的表面發(fā)出一定顏色或者在其上形成字符或預(yù)定形狀。所述印模(9)包括印模本體；多個(gè)微型圖案(9b)，所述多個(gè)微型圖案(9b)形成在印模本體的表面上，以與產(chǎn)品的表面接觸，用于使該產(chǎn)品的表面具有一定顏色或一定形狀；以及位于所述微型圖案之間的空間。
文檔編號(hào)B29C33/42GK102066070SQ200980122125
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者鄭錫在, 金榮培 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社