薄膜面板是產(chǎn)品設計中應用非常廣泛的一種工藝。通常以薄膜膜片絲印背膠制成,用于產(chǎn)品的顯示、控制及美化,極大的降低了產(chǎn)品的按鍵、視窗的成本,且具有的美觀性和密封性等。該工藝廣泛應用于儀器、設備、電子、家電、機械等領域。
薄膜面板的設計主要在于三個大的方面:基材、背膠、印刷工藝,下文分別來講解。
1. 基材
基材就是薄膜面板的材質(zhì),常用基材有PVC、PC、PET三種,此外PMMA也常用于制作面板(亞克力是板材,不屬于薄膜)。
PVC就是聚氯乙烯,價格低廉,不耐高溫(50℃),是以前應用廣泛的面板材質(zhì),現(xiàn)在逐漸被PC和PET取代,除價格外,其它性能均不如PC和PET(對膠的粘合性比PET,實際意義不大)。PC和PET是現(xiàn)在應用較多薄膜面板基材,有透明和磨砂效果。重點講一下兩者之間的差別:
① PC,這一點可以作為很好的噱頭,做嬰幼兒產(chǎn)品、保健產(chǎn)品、美容產(chǎn)品等可以嘗試;
② PET表面硬度比PC強,防刮花效果要好一些;
③ PET的鼓包按鍵性能比PC好,操作頻繁的情況下應選用PET;
④ PET的尺寸穩(wěn)定性比PC好;
另外補充一些,PET基材有鏡面銀\磨砂銀等多種效果的基材,可用于印刷包裝標貼。PET薄膜有絲級的厚度,PC薄膜沒有那么薄的,所以包裝瓶貼常用超薄的PET薄膜。
2. 背膠
膠的知識專業(yè)性太強,這里只是簡單的講一下。
薄膜面板常用的是3M9080A雙面膠,這是一種無紡布基材雙面膠,可長期耐90℃高溫。背膠良莠不齊,耐久性、耐溫性、防水性能等差別很大,薄膜面板的工藝要求中應該標明膠號。
關(guān)于3M膠,常見的3M雙面膠主要是無基材雙面膠、無紡布(棉紙)基材雙面膠、透明PET基材雙面膠、泡棉基材雙面膠等,每一類下面又有很多細分,還有特殊的絕緣膠、導電膠等。
泡棉基材雙面膠的粘貼性更好一些,還有防震、遮光等效果,若選用泡棉基材雙面膠,應注意其厚度的選擇。背膠范圍需要注意在視窗、通孔等處留出一定尺寸的收縮量,避免溢膠,收縮量也不要太大,會影響粘貼性能及平整度,通常是單邊0.5mm。
薄膜面板通常采用絲網(wǎng)印刷,也就我們常說的絲印。絲網(wǎng)印刷是指用絲網(wǎng)作為版基,制成帶有圖文的絲網(wǎng)印版。利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔可透過油墨,非圖文部分網(wǎng)孔不能透過油墨的基本原理進行印刷。絲印的特性決定了其難以做顏色漸變,包裹單色的透明漸變(可通過控制目數(shù)變化勉強做)及不用顏色之間的漸變,所以設計過程中要特別注意,不要做漸變效果。
絲印中有兩個環(huán)節(jié)為重要也是容易出問題的——制作網(wǎng)版和油墨調(diào)色。制版過程設計師一般接觸不到,這一步就是講設計的絲印圖案按照顏色分解制成不同的網(wǎng)版,一個圖案需要的網(wǎng)版數(shù)量就是它所用的顏色數(shù)量,所以設計的時候一定要克制自己哦。網(wǎng)版的參數(shù)是目數(shù),即單位面積內(nèi)網(wǎng)孔的數(shù)量,常用的目數(shù)是300目,這個參數(shù)會根據(jù)油墨及圖案面積進行調(diào)整。
調(diào)色是絲印關(guān)鍵的環(huán)節(jié),我們設計的圖案中的顏色,經(jīng)常沒有直接對應色值的油墨,這就需要使用基礎油墨混合調(diào)色。因為電腦、手機等屏幕顯示的問題以及表面質(zhì)感的要求,調(diào)色需要中間物來做參考,有效的是樣件,直接讓廠家按照樣件的顏色、亮度等來調(diào)節(jié)油墨,這是理想的方式,其次在沒有樣件的情況下,需要潘通色卡來做顏色的中間物,廠家按照潘通色卡的顏色來調(diào)油墨的顏色。
油墨不止有顏色這個標準,不同品牌的油墨本身的性能也天差地別,比如滲透性、附著力等,大多數(shù)印刷瑕疵問題都是可以通過換油墨來解決的。
除了基礎的油墨調(diào)色外,油墨還可以起到很多別的作用,比如燈光按鍵部位,可以用勻光油墨來散光,以使得燈光柔和、可視角度更廣等。勻光油墨的原理很簡單,就是在透光油墨里加入勻光粉使得光穿過時散射,核心的兩個指標是透光率跟勻光性,這是兩個矛盾的指標,一般勻光做的越好則透光率越低,燈光越暗。目前市面上的勻光油墨水很深,不少廠家沒有做勻光粉的技術(shù)研發(fā),直接使用了普通的樹脂粉末作為勻光粉添加到了油墨里,雖然勻光效果有了,但透光率很低,當然,如果對于亮度要求不高的時候,使用這種也湊合,畢竟價格差距很大。
薄膜面板接觸開關(guān)是一種由導電膠制成的印刷柔性聚碳酸酯或聚酯薄膜上的接觸電路。薄膜開關(guān)是一種平面、多層組合密封結(jié)構(gòu),是集按鍵開關(guān)、面板功能標志、閱讀顯示透明窗、指示燈窗孔和電路于一體的電子整機控制系統(tǒng)的集合體。
1.薄膜面板耐久性:薄膜開關(guān)的使用壽命一般可達一百萬次以上。之所以使用壽命如此之長,是因為開關(guān)的動作只是靠彈性膜在垂直方向的彈跳來實現(xiàn)的;彈性膜雖然已經(jīng)蠕變百萬次,但蠕變范圍只有0.1~0.3mm(即開合行程),材料選擇的合理性遠未達到膜的屈服極限,所以膜材料可以承受百萬次以上的壽命而不變形;另一方面,開關(guān)的觸點是垂直觸點,磨損很??;絲網(wǎng)印刷的觸點可以形成足夠的厚度,在銀漿觸點上印刷一層導電碳,達到高耐磨性和自潤滑的目的。因此,薄膜開關(guān)的使用壽命比機械接觸開關(guān)長幾倍。
2.薄膜面板密封性能好:由于薄膜開關(guān)是整體密封結(jié)構(gòu),開關(guān)的觸點不會被有害氣體侵蝕,不易氧化;帶防水防塵特點,更適合各種惡劣環(huán)境。
3.豐富的色彩和美麗的外觀:薄膜開關(guān)可以根據(jù)用戶的設計理念在色彩圖案的設計中體現(xiàn)個性化,在裝飾效果中體現(xiàn)材料、裝飾和工藝的綜合美。
4.薄膜面板體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)可靠,設計上可排列組合成薄膜鍵盤,安裝密度高。此外,它是由多層薄膜組成的密封片結(jié)構(gòu)。所有開關(guān)之間的連接線和引出線由屏幕印刷一次完成,總厚度為1 ~ 3毫米,從而減小尺寸,降低質(zhì)量,提高可靠性。
5.降低機電產(chǎn)品配套成本。傳統(tǒng)的機械開關(guān)在安裝時需要焊接,尤其是固定支架;薄膜開關(guān)的安裝是膠粘式的,去掉膠帶就可以牢固的粘在整機表面,其引線出口插入整機后電路的插座中,可以瞬間接通電路。
薄膜面板開關(guān)在日常生活的多個領域也是所處可見,這是社會以及科技發(fā)展的必然的產(chǎn)物,那么其生產(chǎn)流程是什么呢?1、開料。將原材料從更大面積、體積的原材料上分割出來。
2、出菲林。出菲林可以說是整個薄膜面板制造中比較重要的一個環(huán)節(jié)了。菲林的正確與否可以直接影響到絲印的品質(zhì)和效率。相應的工作人員知道統(tǒng)籌考慮絲印機的大小、網(wǎng)版的大小和目數(shù),顏色種類、線條粗細、產(chǎn)品的數(shù)量等。
3、制版。通過在絲印網(wǎng)版上涂覆感光漿,再利用菲林在曬版機上完成的制版工作也薄膜面板制造流程中另一個比較種重要的步驟,絲印版的品質(zhì)也影響絲印的品質(zhì)和成品的品質(zhì)。
4、絲印。絲印可以說是薄膜面板制造的核心工藝。
5、出模具。出模具就是利用雕刻機、雕銑機或激光切割機等工具來制作模具,模具的品質(zhì)在一定程度上影響著成品產(chǎn)品的品質(zhì)。
6、裁切。利用專用工具和設備如模切機對薄膜面板所使用的面膠、鍵片膠背膠以及絲印片材的形狀進行裁切,裁切可以說是組裝的基礎。
7、組裝。機械化程度比較低的一個工藝流程。目前很難開機械實現(xiàn)并且一般都是依賴人力來解決,將面板、面膠、上下線路、鍵片膠以及背膠組裝成一個整體。
薄膜面板在制作完成之后還有一個比較重要的步驟,那就是質(zhì)檢。只有通過質(zhì)檢的產(chǎn)品才是一個合格的產(chǎn)品,才能夠進行售賣等。以上便是薄膜面板的生產(chǎn)的工藝流程了,可以看出其工作并不復雜,但是每個環(huán)節(jié)可以說都是比較重要的。