裝飾性微球制品的制作方法
【專利說明】裝飾性微球制品
【背景技術(shù)】
[0001] 裝飾性保護(hù)表面具有許多消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用。家用電器、汽車內(nèi)飾和油漆、消費(fèi)電子 設(shè)備諸如膝上型電腦和手持式裝置，均為示例，其中消費(fèi)者期望提供有對(duì)刮痕、磨損和磨蝕 的相當(dāng)保護(hù)同時(shí)在材料的整個(gè)使用壽命中保持優(yōu)異的美觀性的材料。低光澤度啞光表面由 于其裝飾和美觀吸引力而特別受許多消費(fèi)者的關(guān)注。
[0002] 在電子工業(yè)所用的許多封裝件材料中，陽極化鋁由于其重量輕、耐久性和令人愉 悅的美觀性而廣泛用于電子設(shè)備諸如膝上型電腦和移動(dòng)電話中。期望可模仿陽極化鋁的外 觀的材料諸如聚合物材料作為金屬封裝件的替代品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本公開提供了可用作裝飾性微球制品的多層疊堆。裝飾性微球制品可以是陽極化 鋁和其它啞光金屬表面的耐用且美觀的替代品。裝飾性微球制品是耐用的并且可具有任何 期望顏色(例如白色、金色、銀色、紅色、或其它顏色）的明亮漫射外觀，同時(shí)能夠使用卷繞法 制造。裝飾性微球制品還能夠提供可在不同觀察角下改變的新型光學(xué)效果，包括例如隨著 觀察角改變顏色、隨著觀察角改變圖像或圖標(biāo)的銳度或清晰度等等，這些可允許消費(fèi)者區(qū) 分它們的產(chǎn)品。
[0004] 在一個(gè)方面，本公開提供了一種多層疊堆，該多層疊堆包括:用于散射光的光散射 層，該光散射層設(shè)置在多層疊堆的觀察側(cè)上并被適配成面向觀察者；用于將信息顯示給從 觀察側(cè)觀察多層疊堆的觀察者的信息層，該信息層設(shè)置在多層疊堆的背對(duì)觀察側(cè)的背側(cè)上 并被適配成背向觀察者；以及反射至少80%具有第一偏振態(tài)的垂直入射光的多層膜，該多 層膜設(shè)置在光散射層和信息層之間，觀察者沿垂直于多層疊堆的第一方向比沿與第一方向 成銳角的第二方向從觀察側(cè)觀察多層疊堆更不易觀察到信息。在另一方面，本公開提供了 一種包括多層疊堆的電子設(shè)備。
[0005] 在另一方面，本公開提供了一種多層疊堆，該多層疊堆包括:具有小于5%的總光 學(xué)透射率的光學(xué)不透明層;設(shè)置在光學(xué)不透明層上的包括標(biāo)記的信息層;多層膜，該多層膜 設(shè)置在信息層上并且通過光學(xué)干涉反射至少80%具有第一偏振態(tài)的垂直入射光和至少 80 %具有正交于第一偏振態(tài)的第二偏振態(tài)的垂直入射光；以及光散射層，該光散射層設(shè)置 在多層膜上，使得當(dāng)從光散射側(cè)觀察多層疊堆并且與除了不具有光散射層之外具有相同構(gòu) 造的多層疊堆相比時(shí)，標(biāo)記沿垂直于多層疊堆的第一方向基本上是可同等地辨別的并且沿 與第一方向成銳角的第二方向基本上是可更容易辨別的。在另一方面，本公開提供了一種 包括多層疊堆的電子設(shè)備。
[0006] 在另一方面，本公開提供了一種多層疊堆，該多層疊堆包括:用于散射光的光散射 層，該光散射層設(shè)置在多層疊堆的觀察側(cè)上并被適配成面向觀察者；用于將信息顯示給從 觀察側(cè)觀察多層疊堆的觀察者的信息層，該信息層設(shè)置在多層疊堆的背對(duì)觀察側(cè)的背側(cè)上 并被適配成背向觀察者，信息包括標(biāo)記；以及反射至少80%具有第一偏振態(tài)的垂直入射光 的多層膜，該多層膜設(shè)置在光散射層和信息層之間，觀察者沿垂直于多層疊堆的第一方向 和沿與第一方向成銳角的第二方向從觀察側(cè)觀察多層疊堆可同等地觀察到信息，銳角至少 為40度。在另一方面，本公開提供了一種包括多層疊堆的電子設(shè)備。
[0007] 在另一方面，本公開提供了一種多層疊堆，該多層疊堆包括:用于散射光的光散射 層，該光散射層設(shè)置在多層疊堆的觀察側(cè)上并被適配成面向觀察者;具有小于5 %的總光學(xué) 透射率的光學(xué)不透明層，該光學(xué)不透明層設(shè)置在多層疊堆的背對(duì)觀察側(cè)的背側(cè)上并被適配 成背向觀察者；用于將信息顯示給從觀察側(cè)觀察多層疊堆的觀察者的信息層，該信息層設(shè) 置光散射層和光學(xué)不透明層之間；以及反射至少80%具有第一偏振態(tài)的垂直入射光的多層 膜，該多層膜設(shè)置在光散射層和信息層之間，觀察者沿垂直于多層疊堆的第一方向和沿與 第一方向成銳角的第二方向從觀察側(cè)觀察多層疊堆可同等地觀察到信息。在另一方面，本 公開提供了一種包括多層疊堆的電子設(shè)備。
[0008] 在另一方面，本公開提供了一種多層疊堆，該多層疊堆包括:具有小于5%的總光 學(xué)透射率的光學(xué)不透明層;設(shè)置在光學(xué)不透明層上的具有標(biāo)記的信息層；以及多層膜，該多 層膜設(shè)置在信息層上并且通過光學(xué)干涉反射兩種相互正交的偏振態(tài)中的每一個(gè)的至少 80%。在另一方面，本公開提供了一種包括多層疊堆的電子設(shè)備。
[0009] 在另一方面，本公開提供了一種多層疊堆，該多層疊堆包括:具有小于5%的總光 學(xué)透射率的光學(xué)不透明層;設(shè)置在光學(xué)不透明層上的包括標(biāo)記的信息層；以及多層膜，該多 層膜設(shè)置在信息層上并且通過光學(xué)干涉反射電磁波譜的可見范圍的第一區(qū)域中的兩種相 互正交的偏振態(tài)中的每一個(gè)的至少80 %并且通過光學(xué)干涉透射電磁波譜的可見范圍的其 余區(qū)域中的兩種相互正交的偏振態(tài)中的每一個(gè)的至少80%。在另一方面，本公開提供了一 種包括多層疊堆的電子設(shè)備。
[0010] 上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在描述本公開所公開的每個(gè)公開的實(shí)施例或每種實(shí)施方式。 以下附圖和【具體實(shí)施方式】更具體地說明示例性實(shí)施例。
【附圖說明】
[0011]整個(gè)說明書參考附圖，在附圖中，類似的附圖標(biāo)號(hào)表示類似的元件，并且其中：
[0012] 圖1示出了裝飾性微球制品的示意性截面圖；
[0013] 圖2示出了裝飾性微球制品的示意性截面圖；
[0014] 圖3示出了裝飾性微球制品的示意性截面圖；
[0015] 圖4示出了裝飾性微球制品的示意性截面圖；
[0016] 圖5示出了裝飾性微球制品的示意圖；
[0017]圖6示出了裝飾性微球制品的示意圖；
[0018] 圖7示出了裝飾性微球制品的對(duì)比度相對(duì)于角度的曲線圖；
[0019] 圖8示出了裝飾性微球制品的對(duì)比度相對(duì)于角度的曲線圖；
[0020] 圖9A示出了裝飾性微球制品的對(duì)比度相對(duì)于角度的曲線圖；并且 [0021 ]圖9B示出了裝飾性微球制品的對(duì)比度相對(duì)于角度的曲線圖。
[0022]這些附圖未必按比例繪制。附圖中使用的相似標(biāo)號(hào)指示相似的部件。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，在給定附圖中使用標(biāo)號(hào)指示部件并非意圖限制另一附圖中用相同標(biāo)號(hào)標(biāo)記的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本公開描述了可用作裝飾性微球制品的多層疊堆。裝飾性微球制品可以是陽極化 鋁和其它啞光金屬表面的耐用且美觀的替代品。裝飾性微球制品是耐用的并且可具有任何 期望顏色(例如白色、金色、銀色、紅色、或其它顏色）的明亮漫射外觀，同時(shí)能夠使用卷繞法 制造。裝飾性微球制品還可提供可在不同觀察角下改變的新型光學(xué)效果，包括例如隨著觀 察角改變顏色、隨著觀察角改變圖像或圖標(biāo)的銳度或清晰度等等，這些可允許消費(fèi)者區(qū)分 它們的產(chǎn)品。
[0024] 在一些情況下，可觀察到新型色移效應(yīng)，尤其是在使用透明粘結(jié)劑將部分暴露的 微球(即小珠)堆疊到多層光學(xué)膜(M0F)諸如增強(qiáng)型鏡面反射器(ESR)膜上時(shí)。例如，M0F膜的 背側(cè)涂布有黑色著色層在垂直入射角下產(chǎn)生淡淡的淺藍(lán)色色調(diào)，當(dāng)透過小珠側(cè)以較高入射 角觀察樣本時(shí)，該淺藍(lán)色色調(diào)變成濃濃的藍(lán)色。M0F膜頂部上的部分暴露的微球有助于產(chǎn)生 非常清晰的圖像(其可能是隱藏的圖像），這可有利地用于印刷公司標(biāo)志或如消費(fèi)者要求的 其它標(biāo)記。還可以在M0F膜后面涂布或噴涂除黑色之外的顏色以實(shí)現(xiàn)類似效果?？梢砸?guī)則或 不規(guī)則的圖案涂布顏色。
[0025] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，已使用光散射元件諸如實(shí)心玻璃微球(也稱為小珠)賦予裝 飾性膜表面保護(hù)和美觀性。將玻璃微球至少部分地嵌入堆疊在膜諸如多層光學(xué)膜的頂部上 的透明聚合物層中可產(chǎn)生低光澤度的漫反射膜。裝飾性膜具有在一定程度上類似于陽極化 鋁的明亮的白色漫射外觀并且更易制造。通過改變光學(xué)疊堆，可觀察到不同的顏色和色移 效應(yīng)。玻璃珠還可賦予裝飾性膜耐磨性和平滑觸感?？墒褂弥辽俨糠值厍度刖郯滨セ|(zhì)中 的玻璃、陶瓷、聚合物或玻璃、陶瓷、或聚合物小珠的混合組合來制備裝飾性膜，該聚氨酯基 質(zhì)粘結(jié)在載體或基底膜諸如多層光學(xué)膜的一個(gè)表面上。
[0026] 根據(jù)本公開制備的制品可以是高度漫反射的并且具有低光澤度，這使得它們具有 用作裝飾性膜的吸引力。小珠表面可由于該表面上存在微球的單層而具有優(yōu)異的平滑觸感 和耐磨性，這使得它們具有作為表面保護(hù)膜的價(jià)值。
[0027] 在以下說明中參考附圖，附圖形成說明的一部分，并且其中通過舉例說明的方式 示出。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開的范圍或精神的情況下，設(shè)想并可進(jìn)行其它實(shí)施例。因此， 以下的【具體實(shí)施方式】不應(yīng)被視為具有限制意義。
[0028] 除非另外指明，否則本發(fā)明中使用的所有的科學(xué)和技術(shù)術(shù)語具有在本領(lǐng)域中所普 遍使用的含義。本文給出的定義旨在有利于理解本文頻繁使用的一些術(shù)語，并無限制本發(fā) 明范圍之意。
[0029] 除非另外指明，否則說明書和權(quán)利要求書中所使用的所有表達(dá)特征尺寸、量和物 理特性的數(shù)值在所有情況下均應(yīng)理解成由術(shù)語"約"修飾。因此，除非有相反的說明，否則在 上述說明書和所附權(quán)利要求書中示出的數(shù)值參數(shù)可根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員使用本文公開 的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的期望特性而變化。
[0030] 除非內(nèi)容明確指定，否則本說明書和所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式"一個(gè)"、"一 種"和"所述"涵蓋了具有多個(gè)指代對(duì)象的實(shí)施例。除非本文內(nèi)容以其它方式明確指出，否則 本說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"或"一般以包括"和/或"的意義使用。
[0031] 若在本文中使用空間相關(guān)的術(shù)語，包括但不限于"下部"、"上部"、"下面"、"下方"、 "上方"、和"在頂部"，則用于方便描述一個(gè)或多個(gè)元件相對(duì)于另一個(gè)元件的空間關(guān)系。所述 空間相對(duì)術(shù)語包括除圖中所示和本文所述的具體定向之外，設(shè)備在使用中或操作中的不同 定向。例如，如果將圖中的物體翻轉(zhuǎn)或倒轉(zhuǎn)，則先前描述為在其它元件"之下"或"下面"的部 分將為在那些其它元件"之上"。
[0032] 如本文所用，例如當(dāng)元件、組件或?qū)用枋鰹榕c另一元件、組件或?qū)有纬?一致界 面"，或在另一元件、組件或?qū)?上"、"連接到"、"親合到"或"接觸"另一元件、組件或?qū)樱湟?為直接在...上，直接連接到，直接耦合到或直接接觸，或例如居間的元件、組件或?qū)涌赡茉?特定元件、組件或?qū)由?，或連接到、耦合到或接觸特定元件、組件或?qū)?。例如?dāng)元件、組件或 層被稱為"直接在另一元件上"、"直接連接到另一元件"、"直接與另一元件耦合"或"直接與 另一元件接觸"時(shí)，則沒有居間的元件、組件或?qū)印?br>[0033] 如本文所用，"具有"、"包括"、"包含"、"含有"等等均以其開放性意義使用，并且一 般是指"包括但不限于"。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語"由...組成"和"基本上由...組成"包含在術(shù)語"包 括等等之中。
[0034] 如本文所用，術(shù)語"可見光透射性材料"意指通常可被人眼感知的光可通過其被傳 輸?shù)牟考虿牧?。在一些情況下，該部件或材料還可表現(xiàn)出極低的光的吸收、散射、或色散， 但這可能不是必須的。在一些情況下，該部件或材料可使得吸收、散射或色散得以調(diào)節(jié)以提 供期望的光學(xué)效果，這些光學(xué)效果在部件或材料內(nèi)可見、或者在從部件發(fā)射的光圖案中可 見。在一些情況下，該部件或材料還可包含任選的著色劑、熒光劑、波長(zhǎng)降頻轉(zhuǎn)換元件等等， 這并不影響短語"可見光透射性"的使用。
[0035] 圖1示出根據(jù)本公開的一個(gè)方面的裝飾性微球制品100的示意性截面圖。裝飾性微 球制品100為多層疊堆，該多層疊堆包括設(shè)置在支撐層120的觀察表面126上的光散射層 110。任選的信息層130設(shè)置在支撐層120的背對(duì)觀察表面126的背側(cè)表面125上。任選的背襯 層140鄰近任選的信息層130、背對(duì)支撐層120設(shè)置。
[0036] 光散射層110包括分散在粘結(jié)劑112中的多個(gè)散射元件114。在一些情況下，散射元 件114可被定位于粘結(jié)劑112的表面處，并且向裝飾性微球制品100賦予另外的耐磨性，如圖 1所示。在一些情況下，也如圖1所示，多個(gè)散射元件114可接觸支撐層并且還在粘結(jié)劑112的 表面之上延伸，但這可能不是必要的，如任何其它地方所述。散射元件114可以是有效直徑 在約1微米至約400微米之間、或在約2微米至約200微米之間、或在約2微米和約100微米或 更少之間的顆粒。在一些情況下，散射元件114可包括:有機(jī)顆粒，包括聚合物，諸如丙烯酸 酯、甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等等;無機(jī)顆粒，包括玻璃諸如硼硅酸鹽玻璃和陶 瓷;混合顆粒，包括聚合物、玻璃、和/或陶瓷的混合物;或有機(jī)顆粒、無機(jī)顆?；蚧旌项w粒的 組合?？蓪⑸⑸湓?14均勻或不均勻地分布在觀察表面126上，并且可存在沒有散射元件 114的區(qū)域。
[0037] 粘結(jié)劑112可以是可與散射元件114混合且與其良好附著、并且還良好地附著到支 撐層120的觀察表面126的任何合適的粘結(jié)劑。合適的粘結(jié)劑包括例如聚氨酯、聚丙烯酸酯、 聚碳酸酯、乙烯樹脂、苯乙烯等等。粘結(jié)劑112和散射元件114的折射率優(yōu)選為不同的以實(shí)現(xiàn) 期望的光學(xué)效果；在一些情況下，例如，粘結(jié)劑和散射元件的折射率之間的差值至少為 0.05、或優(yōu)選為約0.1至約0.8、或更優(yōu)選為約0.1至約0.2。
[0038] 可選擇支撐層120(或基底層）以提供期望的光學(xué)效果。在一個(gè)具體實(shí)施例中，支撐 層120可以是反射性的，諸如多層光學(xué)膜，該多層光學(xué)膜包括:聚合物多層光學(xué)膜，諸如增強(qiáng) 型鏡面反射(ESR)膜或反射偏振膜(DBEF)，兩者均購(gòu)自3M公司（3M Company);無機(jī)多層光學(xué) 膜，諸如二向色反射器;或金屬化膜，諸如鋁或銀涂布的聚酯膜。在一個(gè)具體實(shí)施例中，支撐 層120可以替代地是著色或染色的膜，諸如二向色濾光片、染色的聚合物膜、或染色的反射 膜。
[0039] 任選的信息層130在該層的不同局部區(qū)域之間包括成分或結(jié)構(gòu)的變化，這些變化 能夠在視覺上檢測(cè)或通過光學(xué)傳感器檢測(cè)。在一些情況下，任選的信息層130包括變化，該 變化可為:顏色變化，諸如從第一顏色到第二顏色的臺(tái)階式或梯度改變;色密度變化，諸如 從柔和的顏色到鮮艷的顏色的臺(tái)階式或梯度改變;對(duì)比度變化，諸如從白色到灰色或黑色 的臺(tái)階式或梯度改變;紋理變化，諸如表面特征的臺(tái)階式或梯度改變;熒光或磷光變化，諸 如紫外熒光化合物的濃度的臺(tái)階式或梯度改變;等等。在一個(gè)具體實(shí)施例中，變化可以是靜 態(tài)圖像，諸如圖標(biāo)、標(biāo)記、記號(hào)、圖片、或符號(hào)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，變化可以是來自設(shè)備諸 如顯示器(例如電子紙）的動(dòng)態(tài)變化，或者它可以是通過單獨(dú)的設(shè)備(例如，圖像投影儀)投 影到任選的信息層上的圖像。在一個(gè)具體實(shí)施例中，任選的信息層130可以像記號(hào)一樣簡(jiǎn) 單，該記號(hào)例如通過印刷、壓印、雕刻、或使用記號(hào)筆或其它如本領(lǐng)域中已知的技術(shù)寫在支 撐層120的背側(cè)125上制成。在一個(gè)具體實(shí)施例中，任選的信息層130可以是具有光漫射特性 變化的光漫射層。
[0040] 任選的背襯層140可被包括，例如，以保護(hù)任選的信息層130和/或支撐層120免受 環(huán)境影響，或者向提供于任選的信息層130中的變化提供另外的對(duì)比度，例如光阻擋層，以 防止光從背側(cè)進(jìn)入修飾性微球制品100。在一些情況下，任選的背襯層140可以是施加至支 撐層120或含信息層130的著色的、不透明的、半透明或透明的壓敏條帶。
[0041] 圖2示出根據(jù)本公開的一個(gè)方面的裝飾性微球制品200的示意性截面圖。圖2中所 示出的元件210-240各自對(duì)應(yīng)于圖1中所示出的先前已描述的類似編號(hào)的元件110-140。例 如，圖2中所示的載體220對(duì)應(yīng)于圖1中所示的載體120,等等。在圖2中，光散射層210為包括 多個(gè)散射元件214的表面漫射層，這些散射元件214設(shè)置在粘結(jié)劑212的背對(duì)載體220的觀察 表面226的表面附近并且延伸超過該表面。
[0042] 圖3示出根據(jù)本公開的一個(gè)方面的裝飾性微球制品300的示意性截面圖。圖3中所 示出的元件310-340各自對(duì)應(yīng)于圖1中所示出的先前已描述的類似編號(hào)的元件110-140。例 如，圖3中所示的載體320對(duì)應(yīng)于圖1中所示的載體120,等等。在圖3中，光散射層310為包括 多個(gè)散射元件314的體漫射層，這些散射元件314設(shè)置在整個(gè)光散射層310的粘結(jié)劑312上， 而散射元件314未延伸超過粘結(jié)劑312的表面。
[0043]圖4示出根據(jù)本公開的一個(gè)方面的裝飾性微球制品400的示意性截面圖。圖4中所 示出的元件410-440各自對(duì)應(yīng)于圖1中所示出的先前已描述的類似編號(hào)的元件110-140。例 如，圖4中所示的載體420對(duì)應(yīng)于圖1中所示的載體120,等等。在圖4中，光散射層410為表面 和體漫射層，該漫射層包括設(shè)置在粘結(jié)劑412的背對(duì)載體420的觀察表面426的表面附近且 延伸超過該表面的多個(gè)散射元件414,并且還包括設(shè)置在整個(gè)光散射層410的粘結(jié)劑412上 的散射兀件414。
[0044]圖5示出根據(jù)本公開的一個(gè)方面的裝飾性微球制品的示意圖。圖5中所示出的元件 510-530各自對(duì)應(yīng)于圖1中所示出的先前已描述的類似編號(hào)的元件110-130。例如，圖5中所 示的載體520對(duì)應(yīng)于圖1中所示的載體120,等等。在圖5中，信息層530包括暗對(duì)比區(qū)域531和 亮對(duì)比區(qū)域532的變化。信息層530可例如為如任何其它地方所述的圖標(biāo)、標(biāo)記、條形碼等 等。從銳角9:觀察信息層的觀察者可看到暗對(duì)比區(qū)域531和亮對(duì)比區(qū)域532的變化，如圖像 T中所示，但是當(dāng)將角度增加至垂直于信息層530時(shí)，暗對(duì)比區(qū)域531和亮對(duì)比區(qū)域532的 變化變得更加漫射，如圖像"II"中所示，并且難以辨別圖像"II"的變化。以類似的方式，從 銳角θ 2觀察信息層的觀察者可看到暗對(duì)比區(qū)域531和亮對(duì)比區(qū)域532的變化，如圖像"III" 中所示，但是當(dāng)角增加至垂直于信息層530時(shí)，暗對(duì)比區(qū)域531和亮對(duì)比區(qū)域532的變化再次 變得更加漫射。在一些情況下，當(dāng)觀察角從與表面成銳角朝向垂直于表面增加時(shí)，在圖像中 可看到的改變連續(xù)變化。在一些情況下，改變可以是更突然的，并且甚至可發(fā)生圖像的臺(tái)階 式改變。
[0045] 圖6示出根據(jù)本公開的一個(gè)方面的裝飾性微球制品的示意圖。圖6中所示出的元件 610-630各自對(duì)應(yīng)于圖1中所示出的先