彩色濾光片鍍膜製程及其產品的製作方法

2023-06-05 17:25:11 1

專利名稱：彩色濾光片鍍膜製程及其產品的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種彩色濾光片鍍膜制皿其產品，尤指一種利用藥劑蝕刻來形 成彩色濾光片鍍膜的製程，其概應隸屬於濾光片f度膜的應用，運用於光學產品的技 術領域範疇。
背景技術：
隨著二十世紀的真空技術、計算機、控制技術及材料技術的進步，使得多層薄 膜的製作已成為可行的事實，且迸一步成為商業用途；
在現今的濾光片科技領域中，光學薄膜技術已伊然成為控制光束光譜的工具，
其能有效改頓控制光束在濾光片系統中的光i辦性，此外尚有消除鬼影、fe3^平
衡調整及鏡面保護等等功能；
有關光學薄膜的應用，由於技術本身是屬於泛用性的，較難以某一單一產品為 載具來界定，故可從光學組件相關市場來討探，可明顯看出其附加價值及在日常生 活中佔的比重，例如用於抗反射膜的第IJ品主要有照相機及眼鏡，而使用濾光片的 設絲如傳真機、雷射印表機、鐳射唱艦駒棠機等，另外液晶顯示器中所需的 導電透明薄膜以及照明、裝飾用的冷光燈、鐳射鏡片、幹涉濾光鏡、^fe鏡、攝錄 像機、鐳射計測、計算機護目鏡、醫療照明等等。其它如薄膜太陽電池、低損耗 鐳射鏡、拋物面鏡遮板與美國哈伯太空望遠鏡等也都屬於薄膜光學的應用。
然而，不同於微電子電路應用的IC薄膜以化學方式製作的薄膜，光學薄膜大 部分屬於多層設計的結構，其中形成薄膜的,激莫技術可分為液態^I穀去與氣態^I莫 法兩種，前者大多涉及化學變化，後者有些是利用化學作用，有些則是屬於物理作 用，而由於^t才的蒸鍍批次量產的需求，故一般是以氣態劍莫法中的物理蒸鍍方式 為主，其它則根據不同的用途尚有化學蒸鍍、鐳射輔助加熱蒸鍍及電漿聚合沉積等 的方式；
另在基材如玻璃的表面利用產生薄膜的方式，使基材的表面因薄膜而形成圖案 的效果，則將其產生圖案的產品稱的為"GOBO"， 一般製作GOBO常用的方法有
兩種，分別為鐳射鵰亥'J和藥劑蝕刻兩種，其中(一) 鐳射鵰刻主要是藉由二氧化碳(C02)鐳射光G0.6拜)經OT鏡聚 焦後產生高熱將III莫材料熔解氣化，使f，材料吸附且沉積在基材上，並於基材產 生薄膜而形成所需的圖案；
(二) 藥劑蝕刻目前業界最常使用的方法之一，其主要是藉由藥劑(氫氟酸; HF)會烙解鍍膜材料如二氧化鈦(TiCb)及二氧化矽(Si02)等而無法熔解印刷油料 的性質而進行GOBO的製作。
然而， 一般的鄉莫材料如二氧化鈦(H02)的熔點(2000°C )及二氧化矽(Si02) 的熔點(1700°C),都比基材如玻璃的熔點(700°C)來得高，因此當藉由鐳射光使 !鵬材料產生汽化的同時，也會對於玻璃的表面產生損傷，進而使基材上的圖案產 生模糊霧化及透光性不佳的;嫁，應刻處與未雕刻處的邊緣會使薄膜的附著力不 佳，在高溫使用時會使薄膜產生脫落，使製作的GOBO品質下降，這也是鐳射鵰刻 的主要缺點，加上一次僅可針對單片玻璃進行單色的雕刻使製程的效率降低，而若 要形成彩色的圖案片，則需將多片的玻璃進行膠合，然而進行膠合所使用的黏合材 料對於GOBO片的穿透率會有所影響，加上進行多片玻璃膠合，其所需的治具也相 對地加大，且多片玻璃膠合的方式對於圖案的定位會產生偏差，加上藉由膠合所產 生的彩色圖案片在高功率燈光的使用下會有脫落的情形產生，再者鐳射鵰刻的設備 較貴，相較之下其成本最高，因此雖然只要有相關鐳射蝕刻的設備儀器即能製作 GOBO產品，但由於製作成本高且易損傷基材，所以雖能製作出GOBO效果的產 品，但卻無法做出高品質的GOBO;
此外藥劑蝕刻由於採用腐蝕的方式，其功率無法如同一般鍍膜的條件，必需採 用較低的輸出功率，而低功率的輸出則容易造成所形成的薄膜的緻密性不足，會產 生熱票鵬的i嫁，加上所《頓的藥齊咖氫氟酸對於基材如玻璃也會產生侵蝕，因此 當蝕刻的溫度、濃度及時間等參數控制不好時對於玻璃基材會產生霧化的現象，使 未鵬的區職光性不佳，雖然藥劑蝕刻所需的成賴低，但受限於薄膜的品質， 當薄膜的緻密性較低時，藥劑雖較容易在濾光片上蝕刻出圖案，但在濾光片的使用 上則會有熱IW多的現象，而當薄膜的緻密性較佳時，氫氟,解l^莫材料的困難度 會提高，雖所蝕刻的濾光片在使用上沒有熱票鵬的5嫁，但因不易蝕刻所以容易使 基材受損，進而使薄膜在高溫^ffl時，會有膜層脫落的現象，因此藥劑蝕刻最大的 困難在於如何控制氫氟酸只熔解鍍膜材料而不侵蝕到玻璃，再者氫氟酸屬強酸易對 人體及環境造成傷害，另外若要形成彩色的圖案片，也需將多片的玻璃進行膠合，而使用的黏合材料對於GOBO片的穿透率會有所影響，加上進行多片玻璃膠合，其 所需的治具也相對地加大，且多片玻璃膠合的方式對於圖案的定位也會產生偏差， 而藉由膠合所產生的彩色圖案片在高功率燈光的使用下也有脫落的情形產生。

發明內容
因此，本發明人有鑑於i^兩種鍍膜技術的缺失與不足，對於GOBO片的制 造及品質的維持上有所困難，因此無法符合一般業界的需求，特經過不斷的研究與 試驗，終於發展出一種能改進現有缺失的本發明。
本發明的主要目的是在於提供一種彩色濾光片鄉難暇，其可直接在單一濾光 片上呈現多種顏色的圖案，並且所製作的GOBO片除了穿透性及膜層緻密性提高 外，且不會有熱飄移的情形及膠合的問題，使GOBO片的品質能有效控管進而提升 產品的品質，可達到提高濾光片鍍膜(GOBO片)的使用性及功能性的目的。
為達到上述目的，本發明提供一種彩色濾光片鍍膜製程，其包括
(一) S^凊洗將在St才上的雜質清除，使基材在清洗後具有乾淨的表面， 以禾IJ於基材在下一流程的進行；
(二) 審販印刷將經由清洗過的St才，藉由製版印刷的定位方式將所需的圖
案反白印刷在基材上，而其印刷的方式是將印刷油料覆蓋於所需的圖案上，其覆蓋
的方式是藉由噴墨的方式將油料以濃密、漸層分布的方式覆蓋於基材上；
(三) 鄉莫將經製版印刷後的基木賴夂置於鄉莫機中，並經由鍍膜方式在基材
上鍍上所需顏色的膜層；以及
(四) 印刷油料清洗在經由 後的基材上進行印刷油料的清洗，將,後
的基林浸泡於一設有軟化劑的浸泡槽中加熱浸泡使印刷油料加速軟化，並於軟化印 刷刷油料後，將IIMS^放置於一油料清洗機上，藉由往復移動鍍膜基材的方式， 使,剷莫基材與一刷體相接觸將覆蓋於基材上的油料刷除，使覆蓋在印刷油料下的圖
案經清洗後能產生GOBO的效果，而經由上述的製程即可得單一顏色的GOBO片。 經由戰的製程即可得單一顏色的GOBO片，而重複第(二)、(三)及(四)
的流程可在單一基材上得到彩色的GOBO效果。
而經由上述的流程所製作出的GOBO片，具有下列的優點
一、可提高生產量高功率的離子輔助蒸鍍所形成的薄膜緻密性佳，不會有熱
飄移現象產生，且鍍膜時不會對膜層有所損傷，所以膜層不會脫落的現象。二漸層效果以往業界所《頓的GOBO片，僅可呈現單一顏色，而本發明
可在單一圖案片上藉由漸層噴墨的方式，於鄉莫^#上呈 -色漸層的效果，使舞 檯燈光的應用上更能呈現生命力及活力，且在單一基材上鍍以多種顏色，是製程穩 定度的表現。
三、 改善品質因將多種顏色鍍於單一的基材(如玻璃)上，與一麟由膠合
的GOBO片相比其成本可降低，且GOBO片在高功率的燈光下使用不會有脫落的 現象。
四、 M^、傷害本發明的製造流程，可M^以往製造方式所產生的環境汙染及
作業人員的作業過程傷害。
五、 產業利用性本發明所生產的GOBO彩色圖案片不單只應用在舞檯燈光
技術上，在濾光片工業組件上也有應用空間像投影機組件，掃瞄器組件等，有助於 降低成本並提升合成產率，提升業界產量的可行性，具有極大的產業利用價值。


圖1是本發明單色濾光片的平面圖。
圖2是本發明的單色濾光片的製作流程圖。
圖3是本發明的單色濾光片沿2 - 2線的側視剖面圖。
圖4是本發明彩色濾光片的平面圖。
圖5是本發明的彩色濾光片樣品的製作流程圖。
圖6是本發明的彩色濾光片沿4 - 4線的側視剖面圖。
圖7是印刷三原色的顏色疊加示意圖。
主要組件符號說明
(10)單色圖案片
a 1 )基材
(12)鍍膜層
(1 3)圖案
(20)彩色圖案片
(2 1 )基材
(22) 印刷油料
(23) 鍍膜層(24) 鍘莫層
(25) 鍍膜層
具體實施例方式
本發明中使用的名詞"GOBO"意指一種成型於玻璃等基材上的圖案產品，本 發明是關於一種彩色濾光片彩色濾光片鍍膜製程及其產品。
而光學薄膜應用於彩色濾光片方面，主要的技術是藉由顏色疊加的性質，如圖
7所示使印刷的三原色(CMY)中的青綠色(Cyan)、品紅色(Magenta)及黃色(Yellow) 的疊加方式以產生其它不同的顏色，例如-
(1) 黃色(Yellow)與品紅色(Magenta)的疊加會產生紅色(Red) (Y+M
二R);
(2) 青綠色(Cyan)與黃色(Yellow)的疊合可產生綠色(Green) (C+Y= G);以及
(3) 青綠色(Cyan)與品紅色(Magenta)的疊合可產生藍色(Blue) (C+M
=B);
其中紅色(Red)、 f絶(Green) Green及藍色(Blue)即為光的三原色(RGB), 因此本發明是基於顏色疊加的特性進行應用，本發明是關於一種彩色濾光片鍍膜制 程以及經由該製程所產生的成品，為旨巨詳細了解本創作的技術特徵及實用功效，並 可依照說明書的內容來實施，茲進一步以附圖(如圖1至圖6)所示的較佳實施例， 詳細說明如後
該彩色濾光片鍍膜製程主要包含
(一) 基林凊洗主要是欲將在基材上的雜質清除，而本發明主要是藉由超音 波震蕩的方式對^t才進行清洗，使吸附在基材上的雜質經由超音波的震蕩，使雜質 能脫離基材的表面，基材在清洗後具有乾淨的表面，以利於基材在下一流程的進行， 其中本發明所使用的超音波清洗儀器可為兆同企業股份有限公司所生產的 HC-7206F型的超音波洗淨器；
(二) 製版印刷將經由超音波清洗過的基材，藉由製版印刷的方式將所需的 圖案反白印刷在基材上，而其印刷的方式是將印刷油料覆蓋於所需的圖案上，其覆 蓋的方式是藉由噴墨的方式將油料以濃密漸層分布的方式覆蓋於基材上，並對基材 以4點定位的方式迸行印刷，故可有效地且準確地在所需的圖案上進行印刷油料的印刷與覆蓋，其中印刷所使用的油料可為油墨；
(三) 鄉莫在基材上fll莫的方法很多， 一般可分為液態劍莫法及氣態 法 兩種，其中氣態成膜法主要可分為化學蒸鍍與物理蒸鍍等方式，其中為配合批次量 的生產，所以一般常利用物理蒸鍍的方式進行鍍膜，其中物理蒸鍍的方式有熱蒸發 蒸鍍法、電漿 法及離子束濺鍍法三大類，本發明以能更進一步改善膜質的離子 助鍍的鍍膜方式進行^M，.此種鍍膜方式競由離子使鄉莫材料的原子(分子)沉 積在基材表面時能提高膜層的緻密性，使基材上所形劍莫的品質提高，首先將經制 版印刷後的基材放置於鍍膜機中，並經由離子助鍍的方式在基材上鍍上所需顏色的
膜層，其膜層的厚度在0.2^).3拜之間，而圖案因覆蓋在印刷油料下，所以在鄉莫 的過程中不會有鍍膜的情形；以及
(四) 印刷油料清洗:此方法主要是應用特殊油料和基材之間假性附著的特性，
將經由鵬後的st才，行印刷油料的清洗，使覆蓋在印刷油料下的圖案經清洗後
能產生GOBO的效果，其先將鵬後的^t浸泡於一設有軟化齊啲浸泡槽中加熱浸 泡使印刷油料加速軟化，並於軟化印刷刷油料後，將鍍膜基材放置於一油料清洗機 上，藉由往復移動鍍膜基材的方式，使l，基材與一刷體相接觸將覆蓋於基材上的 油料刷除。
經由上述的(一)、(二)、(三)及(四)的流程後可在基材上形成單一的顏色 的GOBO片。
若將上述(二)、(三)及(四)的流程重複製作，即可在單一的基材上製作出 彩色的GOBO效果。
下列實施例用於示範說明本發明。這些實施例不以任何方式意欲限制本發明的 範圍，只用以指示如何實施本發明的製程與方法。
實施例(一)單色圖案片l 0製作(如圖1至圖3所示)
第一步將基材1 1以超音波方式清洗乾淨。
第二步將所需要的圖案l 3以漸層反白的方式噴墨印刷在基材1 1上。 第三步以離子助鍍的鍍膜方式在基材1 1上鍍上所需顏色1 2 [如青綠色
(Cyan)]。
第四步浸泡並清洗印刷在基材l l上的印刷油料。 實施例(二)彩色圖案片2 0的製作(如圖4至圖6所示) 第一步將基材2 1以超音波方式清洗乾淨；第二步將印刷油料2 2以濃密逐漸稀疏的漸層噴墨方式覆蓋於基材2 1欲形
成黃色(Yellow)及紅色(Red)等顏色的位置上；
第三步以離子助鍍的方式鍍上所需顏色2 3[如品紅色(Magenta)]。
第四步將f剷莫基材2 l上的印刷油料2 2進行浸泡及清洗；
第五步將基材2 1上形成品紅色(Magenta)顏色的位置上，局部以漸層噴
墨的印刷方式將油料2 2印刷覆蓋於基材2 l上；
第六步以離子助鍍的方式鍍上所需顏色2 4(如黃色(Yellow));
第七步對鵬基材2 1的印刷油料進行浸泡清洗，即可於lgM基材2 1得到
由品紅色(Magenta)經紅色(Red)鍍膜層2 5而逐漸漸層至黃色(Yellow)效果
的圖案。
經由上述的流禾M^製造出的單色GOBO片晶或彩色GOBO片，其f剷莫的強度 穩定不會有熱IH^現象產生且穿透率高，且因在單一基材上得到彩色漸層效果的圖 案，可避免需藉由多片玻璃膠合方式所造成的膠合與遇熱脫落的問題與缺失，且本 發明的製造方式能大幅降低對環境的汙染及作業人員的傷害，另本發明的產品不單 只應用在舞檯燈光技術上，在濾光片工業組件上也有應用空間像投影機組件，掃瞄 器組件等，有助於降低成本並提升合成產率，提升業界產量的可行性，具有極大的 產業利用價值。
事實上，在實施本發明的已述模式方面，而根據本發明所作的不同修正及變化 對於熟習該項技術者而言，均顯然不會偏離本發明的範圍與精神，也被涵蓋於下列 申請專利範圍之內，雖然本發明已敘述特定的較佳具體事實，必須了解的是本發明 不應被不當地限制於該等特定具體事實上，而本文中所弓l述的文獻均以參考資料的 方式併入本案。
權利要求
1.一種彩色濾光片鍍膜製程，其特徵在於，包含(一)基材清洗將在基材上的雜質清除，使基材在清洗後具有乾淨的表面，以利於基材在下一流程的進行；(二)製版印刷將經由清洗過的基材，藉由製版印刷的定位方式將所需的圖案反白印刷在基材上，而其印刷的方式是將印刷油料覆蓋於所需的圖案上，其覆蓋的方式是藉由噴墨的方式將油料以濃密漸層分布的方式覆蓋於基材上；(三)鍍膜將經製版印刷後的基材放置於鍍膜機中，並經由鍍膜方式在基材上鍍上所需顏色的膜層；以及(四)印刷油料清洗在經由鍍膜後的基材上進行印刷油料的清洗，將鍍膜後的基材浸泡於一設有軟化劑的浸泡槽中加熱浸泡使印刷油料加速軟化，並於軟化印刷刷油料後，將鍍膜基材放置於一油料清洗機上，藉由往復移動鍍膜基材的方式，使鍍膜基材與一刷體相接觸將覆蓋於基材上的油料刷除，使覆蓋在印刷油料下的圖案經清洗後能產生GOBO的效果，而經由上述的製程即可得單一顏色的GOBO片。
2. 如權禾腰求1所述的彩色濾光片鵬製程，其特徵在於，清洗基材主要競由超音波震蕩的方式對基材進行清洗，使吸附在基材上的雜質經由超音波的震蕩 脫離基材表面。
3. 如權禾頓求2所述的彩色濾光片鍍膜製程，其特徵在於，印刷油料為油墨。
4. 如權利要求3所述的彩色濾光片鍍膜製程，其特徵在於，製版印刷對基材是以 4點定位的方式進行印刷。
5. 如權利要求4所述的彩色濾光片鄉莫帝暇，其特徵在於，鍍膜方式是藉由離子 助鍍的方式鍍膜。
6. 如權利要求1所述的彩色濾光片鵬製程，其特徵在於，重複第(二)、(三) 及(四)的流程可在單一基材上得到彩色漸層效果的GOBO圖案片。
7. 如權利要求6所述的彩色濾光片鍍S莫製程，其特徵在於，清洗基材主要是藉由超音波震蕩的方式對基材進行清洗，使吸附在基材上的雜質經由超音波的震蕩 脫離s^表面。
8. 如權利要求7所述的彩色濾光片鍍膜帝暇，其特徵在於，印刷油料為油墨，且 審販印刷對基材是以4點定位的方式進行印刷。
9 . 一種依權利要求l一8中任一項的製程所製造出來的彩色濾光片鍍膜產品。 1 0.如權利要求9戶欣的彩色濾光片!鵬產品，其特徵在於，基材為一玻璃片材。
全文摘要
本發明關於一種彩色濾光片鍍膜製程及其產品，其主要是將清洗的基材，經由製版印刷方式將所需的圖案反白印刷，其覆蓋的方式是藉由噴墨的方式將油料以濃密漸層分布的方式覆蓋於基材上，並將製版印刷後的基材放置於鍍膜機中進行鍍膜，待完成鍍膜後將基材上的印刷油料浸泡及清洗後即可得到單一顏色的圖案片，並藉由重複製版印刷、鍍膜及印刷油料浸泡及清洗的流程即可在單一基材上得到彩色漸層效果的圖案。
文檔編號G02B5/22GK101303418SQ20071010560
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月10日 優先權日2007年5月10日
發明者楊進忠, 王蔡誠, 蕭安廷, 蔡友立 申請人:寶鎮光電科技股份有限公司;欣泉光印股份有限公司