一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱的制作方法
一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱的制作方法
【专利摘要】本发明是有关于一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱。该立体印刷的方法，包含:在一具有凹凸表面之片材上，利用紫外线或电子束可硬化的油墨进行印刷，使印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍，以产生视觉上具有立体景深的效果的装饰板。当具有凹凸表面的片材为透明透镜材质时，则可以结合反射片材或背光源，形成高对比的装饰板或灯箱。
【专利说明】一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种立体印刷的方法，可用于各种材质上的印刷，并随着材料表面的凹凸变化，产生视觉上具有立体景深的效果，该技术可用于各种物体上的立体印刷，从片材到各式家俱或商品的表面装饰之用。当立体印刷在透明的透镜片材上时，更可结合光源而成为灯箱。
【背景技术】
[0002]立体成像技术可划分为两大类:(a)以双眼直接可以观察到立体效果；(b)必须戴辅助工具(例如:戴特殊眼镜)才能观察到立体效果。其中，第一类的立体成像技术有:视差遮障立体法(Parallax Barrier)又称黑线立体法(Black Line Stereo)、立体全像术(Holography)、立体叠纹法(Hologravure)、光栅式立体显示法(Lenticular 3D Display)、堆叠立体法(Integral Method)等技术。
[0003]光栅式立体显不法是利用半球形透镜(Microlens)或半圆柱状透镜(lenticularlens)矩阵，放置于2D图案之前，随着视角的改变，每一个透镜中呈现的图案有些许的不同，随着视角移动，来自不同透镜的影像会使观赏者产生立体感觉。
[0004]立体叠纹的视觉效果，有别于一般光栅板立体印刷技术，以叠纹数学公式计算出叠纹立体深度，以控制前景相对于背景的深度。
[0005]目前立体叠纹印刷可以分为光栅式立体叠纹与微透镜式立体叠纹(圆点光栅)。立体叠纹也有一项缺点是，有些人看到时眼睛会感觉不舒服(因其视觉距焦不同，比较前面)，观看距离拉远一点就比较好。
[0006]立体叠纹在印刷上有许多的限制与挑战，目前常看到的叠纹以单色调为主，若要印制彩色叠纹会有套印不准的问题，往往会造成整批印刷品产生严重色差，一般叠纹最好以专色(特别色)加四色一起印刷最为理想。
[0007]由此可见，上述现有的立体印刷方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于，克服现有的立体印刷方法存在的缺陷，而提供一种新的立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱，所要解决的技术问题是使其利用可以快速硬化的油墨，印刷在一具有凹凸的表面上，使印刷后的表面维持原来凹凸的形貌，从而使观赏者的左眼(L)与右眼(R)因聚焦位置不同而产生图纹有景深的视觉立体效果，类似立体叠纹的效果，但无立体叠纹在印刷上的限制，无彩色叠纹所有的套印不准的问题，并可以数字印刷达到小量多样的效果，非常适于实用。
[0009]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种立体印刷的方法，其包括以下步骤:在一具有凹凸表面的物体上，利用快干的紫外线或电子束可硬化的油墨，以具有紫外线光或电子束的印刷机台进行印刷，油墨干燥速度需远大于油墨流动速度，使印刷后的表面维持物体表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍。
[0010]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0011]前述的立体印刷的方法，其中进一步在印刷前先上一层含光起始剂的快干的表面改质层，使油墨可以在25秒内硬化固定；印刷后可加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
[0012]前述的立体印刷的方法，其中该具凹凸表面的物体为单面或双面含有透镜结构的透明片材，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
[0013]本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有立体印刷的装饰板，其由一具有凹凸表面的片材，利用紫外线可硬化的油墨进行印刷而成，印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，然后可在印刷层表面加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
[0014]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0015]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该具有凹凸表面的片材为透明玻璃、塑胶材料或透明金属薄膜。
[0016]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该透明且具有凹凸表面的片材，在单面或双面含有透镜结构，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组
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[0017]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该具有凹凸表面的片材的一个表面具有感压胶及离型膜。
[0018]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该具有凹凸表面的片材的透镜结构，具有印刷解析度为透镜密度的5至20倍的关系。
[0019]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该装饰板进一步结合一反射片材，以增加图案明暗对比。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有立体印刷的灯箱，其包含如上述的具有立体印刷的装饰板及一背光源，该光源为直下式或侧向的发光二极管或有机发光二极管。
[0020]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱至少具有下列优点及有益效果:
[0021]一、本发明采用紫外线可硬化的油墨，使印刷后的表面维持原来凹凸的形貌。
[0022]二、当需要时，本发明在印刷前使用快干的表面改质剂，使改质剂干燥后的表面维持原来凹凸的形貌。
[0023]三、本发明可直接在凹凸透镜表面进行印刷，从而制得具有立体的视觉效果的印刷装饰板。
[0024]四、本发明无彩色叠纹会有套印不准的问题。
[0025]五、本发明的凹凸印刷产品的立体效果，虽然比不上光栅式(半圆柱状镜)立体显示法的效果，但本发明产品较无视角的限制，且可久视不会晕眩；而且，利用双面具有微结构的复合透镜片材，本发明可制作兼具两者优点的立体印刷产品。
[0026]六、本发明使用具有高导光特性的透镜片材，除了当作印刷的凹凸基材，更是一个好的导光板，因此结合直下式与侧光源，可得到单面与双面立体显示的灯箱。
[0027]七、本发明使用具有高导光特性的透镜片材，其中透镜结构有效反射环境光源，从而达到高明暗对比的功效。
[0028]八、本发明使用具有高导光特性的透镜片材，其中透镜结构有效聚集留百区(H)的背光源，从而达到高明暗对比的功效。
[0029]九、本发明的灯箱具有高对比的图纹表现。
[0030]综上所述，本发明是有关于一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱。该立体印刷的方法，包含:在一具有凹凸表面之片材上，利用紫外线或电子束可硬化的油墨进行印刷，使印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍，以产生视觉上具有立体景深的效果的装饰板。当具有凹凸表面的片材为透明透镜材质时，则可以结合反射片材或背光源，形成高对比的装饰板或灯箱。本发明在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0031]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是绘示立体印刷的制造流程示意图。
`[0033]图2是绘示立体印刷装饰板的立体视觉原理的示意图。
[0034]图3是绘示立体印刷装饰板贴在待装饰物上的示意图。
[0035]图4a是绘示立体印刷装饰板结合反射片材的立体视觉原理的示意图。
[0036]图4b是绘示立体印刷装饰板结合直下式光源的立体视觉原理的示意图。
[0037]图5a至图5e是绘示各式用于立体印刷的透镜片材的截面示意图。
[0038]图6a至图6d是绘示各式使用透镜片材制作的立体印刷装饰板的截面示意图。
[0039]图7是绘示直下式光源的单面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0040]图8是绘示侧式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0041]图9是绘示另一侧式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0042]图10是绘示直下式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0043]1:凹凸表面物体2:表面改质层
[0044]3:印刷层4:油墨保护层
[0045]5:感压胶6:待装饰基材
[0046]7:半球形透镜片材8:反射片材
[0047]9:菱镜片材10:平行复合透镜片材
[0048]11:垂直复合透镜片材 12:半球形与半圆柱复合透镜片材
[0049]13:直下式光源14:边框
[0050]15:发光二极管A:表面改质剂喷嘴
[0051]B:快速干燥器C:油墨喷嘴[0052]D:紫外线光源E:保护漆喷嘴
[0053]F:干燥器G:图纹区
[0054]H:留白区L:左眼
[0055]R:右眼
【具体实施方式】
[0056]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱其【具体实施方式】、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
[0057]有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过【具体实施方式】的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0058]如图1所示，是绘示立体印刷的制造流程示意图。在凹凸表面物体I表面，视需要经表面改质剂喷嘴A喷洒覆盖上一层快速干燥的表面改质层2，以改善印刷油墨的附着性，经过快速干燥器烘干，快速干燥器一般为高温烤箱或红外线加热器B，使表面改质层2快速干燥，且不能填平透镜面上的凹凸形貌。然后藉由油墨喷嘴C喷洒快速硬化的油墨，形成高解析度数字印刷层3，一般选用紫外线或电子束可硬化的油墨，油墨经过紫外线光源D或电子束随凹凸表面物体I表面形貌而快速硬化固定不再流动，形成具有凹凸形貌的印刷层3 ；然后在经由保护漆喷嘴E在印刷层外，披覆一层油墨保护层4，经过一般干燥器F硬化，达到避免图案被刮伤的效果。若无油墨硬化速度不够快或附着不易的问题，可以省略表面改质层2。
[0059]所谓UV硬化墨水，是利用UV光(紫外线)照射，产生聚合反应使之硬化、固定。无挥发性有机化合物(V0C)，非常环保，墨水是瞬间硬化并固定，目前的喷墨机无法印刷的塑胶(PET、PVC)等非吸收性素材，也能直接印刷。构成墨水液状的单体(低分子)经由UV光照射转换结合为高分子。聚合物(高分子)树脂膜于素材表面形成印刷影像，因此可在非吸收性素材上直接印刷。
[0060]如图2所示，是绘示立体印刷装饰板的立体视觉原理的示意图。在具有图案的图纹区G，观赏者的左眼L与右眼R因聚焦位置不同而产生图纹的景深效果。随着观赏者移动位置，更让左右眼的视觉焦距也随之变化，而产生生动活泼的视觉效果。
[0061]如图3所示，是绘示立体印刷装饰板贴在待装饰物上的示意图。其中的立体印刷装饰板中的透镜片材的非印刷面具有感压胶5及离型膜。去除该离型膜后，该立体印刷装饰板可以贴覆于待装饰基材6上，该待装饰基材6可以为塑胶、金属、陶瓷、玻璃或木材等。
[0062]若待装饰基材6为透明材料时，感压胶5可以将印刷面，贴于透明待装饰基材的背面(非观察者侧)，由背面装饰基材，使观察者保有对待装饰基材6的视觉与触觉效果，并且由背面透出图纹装饰。该透明待装饰基材6可以为玻璃、透明塑胶与透明金属膜等。
[0063]因此，本发明提 供一种具有立体印刷的装饰板，其由一具凹凸表面的片材，利用紫外线可硬化的油墨进行印刷而成，印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，然后可在印刷层表面加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。[0064]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该具有凹凸表面的片材为透明玻璃或塑胶材料。
[0065]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该透明且具有凹凸表面的片材，在单面或双面含有透镜结构，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
[0066]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中一个表面具有感压胶及离型膜。
[0067]本发明使用高解析度的数字印刷，每I英寸上大于800点，且凹凸表面物体I的凹凸尺寸也很小，若以半球形透镜片材7为例，半球形透镜密度为每平方英寸I万至20万个透镜之间，因此，凹凸印刷足以产生所需的视觉立体感，但不会明显影响图纹的解析度，因此产生本发明的一种立体印刷装饰板。
[0068]半球形透镜密度愈高，解析度下降较少，但立体效果较差。以工业级数字喷墨印刷机，解析度每I英寸1000点(相当于每平方英寸I百万点)为例，半球形透镜密度最好为每平方英寸5万至20万个透镜之间；换句话说，印刷解析度与透镜密度的关系最好介于5:1至20:1之间为佳。选择半球形透镜片材7的规格，须根据要表现的立体感与解析度决定。
[0069]因此上述的立体印刷装饰板，较佳的，其中该具有凹凸表面的片材的透镜结构，具有印刷解析度为透镜密度的5至20倍的关系。
[0070]当本发明的立体印刷装饰板为透明透镜片材时，若结合反射片材8与光源时，则可进一步达到增加明暗对比的效果。如图4a所示，是绘示立体印刷装饰板结合反射片材的立体视觉原理的示意图。在具有图案的图纹区G，观赏者的左眼L与右眼R因聚焦位置不同而产生图纹的景深效果；然而，在不具有图纹的留白区H，半球形透镜片材7的透镜结构，可以反射外部的环境光，即使透过透镜的环境光，也会藉由反射片材8的反射，光线穿透至观察者方向，如此留白区H的亮度增加，而使得整体图纹的对比(Contrast Ratio)提升。因此将立体印刷装饰板，结合反射片材8，即可得到具有立体视觉效果的立体印刷装饰板。
[0071]当本发明的立体印刷装饰板为透明透镜片材时，若结合光源，光源可以为测光源或直下式光源13时，则可进一步达到增加明暗对比的效果。如图4b所示，是绘示立体印刷装饰板结合直下式光源的立体视觉原理的示意图。以直下式光源13为例，在具有图案的图纹区G，观赏者的左眼L与右眼R因聚焦位置不同而产生图纹的景深效果；然而，在不具有图纹的留白区H，半球形透镜片材7的透镜结构具有使背面或侧面光线聚集并穿透至观察者方向，如此留白区H的亮度增加，而使得整体图纹的对比(Contrast Ratio)提升。因此将立体印刷装饰板，结合背光源或侧光源，即可得到具有立体视觉效果的高对比灯箱。
[0072]为了达到兼具凹凸的图纹区G立体图案及留白区H聚集光线的效果，适合的凹凸的透镜片材很多，如图5a至图5e所示，图5a至图5e是绘示各式用于立体印刷的透镜片材的截面示意图。其中包括单面透镜片材，例如:半球形透镜片材7、菱镜片材9、半圆柱状或金字塔透镜片材等；另有两面皆有微结构的复合透镜片材，其是选自菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构的组合，例如:菱镜与半圆柱结合的平行复合透镜片材10与垂直复合透镜片材11，半球形与半圆柱复合透镜片材12。其中菱镜与金字塔透镜结构提供良好的聚光效果、半球形透镜提供良好的均光效果，半圆柱状透镜提供进一步的立体视觉效果。
[0073]利用各种形状的透镜，结合背面反射片材8反射留百区H的环境光源，或背光源，增加留白区H的亮度及图纹的整体对比；反射片材8的材质可为金属板或具有高折射率表面涂层的表面，如此，可以设计出不同美学效果的高对比立体印刷装饰板或灯箱。
[0074]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该透镜片材的一面具有菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构。
[0075]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该透镜片材的两面皆有微结构的复合透镜片材，其是选自菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构的组合。
[0076]图5a至图5e的各式透镜片材，经过表面改质层2、印刷层3与油墨保护层4的处理后，即可得到相对应的立体印刷装饰板，如图6a至图6d所示，图6a至图6d是绘示各式使用透镜片材制作的立体印刷装饰板的截面示意图。由于半圆柱状透镜可以进一步增加立体感的呈现，因此针对双面皆有微结构的复合透镜片材，将半圆柱状透镜放至于观察者方向，数字印刷则在另一面。
[0077]上述的各式透镜片材，可以为压克力(acrylic)、聚碳酸酯(polycarbonate)或其他聚酯类(polyester)材料，其中以压克力材料的光穿透性与导光效果最佳。将压克力以射出成形(injection molding)的方式成形,可制得单面或双面的透镜片材。
[0078]因此，上述的立体印刷装饰板，进一步结合一反射片材8，可以增加图案明暗对比。
[0079]本发明提供的一种立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板及一背光源，该光源为直下式或侧向的发光二极管或有机发光二极管。
[0080]如图7所示，利用一平行复合透镜片材10，经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6c)与直下式光源13结合，即可形成单面发光的具有立体印刷装饰板(如图6c)的灯箱。该直下式光源13可以选自有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, 0LED)的面光源或发光二极管(Light Emitting Diode, LED)点光源的组合,并视需要可加上扩散片板。
[0081]如图8所示，是绘示侧式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。以半球形与半圆柱复合透镜片材12为例，可利用边框14将已经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6d)与侧光源的发光二极管15结合，形成一个薄型的双面立体印刷的透明灯箱，若边框14为软性材料，结合可挠式OLED光源，则整体为可弯曲的灯箱。
[0082]若在印刷面外加一层反射片材，使光线只能由另一侧出光，则形成一单面呈现的灯箱。光源可以为有机或无机发光二极管。
[0083]因此，本发明提供的一种立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板一片、一反射片、一组光源及边框；其中该光源为有机或无机发光二极管，放置于立体印刷装饰板的下方或四周；藉由边框将光源与立体印刷装饰板组合而成。
[0084]本发明提供的另一种立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板一片、一组光源及边框；其中该透镜片材的两面皆有微结构的复合透镜片材，其是选自菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构的组合；其中该光源为有机或无机发光二极管，放置于立体印刷装饰板的下方或四周；藉由边框将光源与立体印刷装饰板组合而成。
[0085]如图9所示，以半球形透镜片材7为例，利用两片已经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6a)，中间以反射片材8隔开，在两片立体印刷装饰板(如图6a)的侧边分别安置一组侧光源的发光二极管15，以边框14组装定位，形成一个薄型的双面立体印刷灯箱。由于反射片材隔开两组立体印刷装饰板，分别以各自光源发光互不干扰，因此两个立体印刷装饰板可以不同图纹内容呈现。[0086]因此，本发明提供的一种双面立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板两片、至少一片反射片材、两组光源及边框；其中该反射片材置于两片立体印刷装饰板之间；光源为有机或无机发光二极管，放置于两片立体印刷装饰板的四周；藉由边框将光源与立体印刷装饰板组合而成；其中两片立体印刷装饰板的印刷内容可以不相同。
[0087]如图10所示，是绘示直下式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。以菱镜片材9为例，利用两片已经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6b)，中间以有机发光二极管的直下式光源13隔开，以边框14组装定位，形成一个薄型的双面立体印刷灯箱。若有机发光二极管的直下式光源13采用全部透明电极的透明的平面光源，则可形成双面立体印刷的透明灯箱。若直下式光源13光源非透明，则两片立体印刷装饰板的印刷内容可以不相同，其中一面在光源反侧，因无光穿透出来，因此仅呈现立体印刷装饰板的效果，而另一侧则呈现灯箱的效果。
[0088]为了达到实施例试验效果的比较性，因此采用相同的油墨、印刷机台、表面改质剂与油墨保护材料。然而等功能的材料也可使用，不能以此限制本发明的范围。
[0089]印刷机台是以三菱钻石十色机，橡皮布为Reeves Brother Isotec和BaldwinImpact橡皮布清洗系统。墨棍为钻石牌Blue Max和UV-Oxy墨棍清洁液。使用Ink-Systems公司的DG931洗车水，用在更换为混合UV印刷时用。水槽液为每加仑混合3单位的2451U (Printer，s Service公司),以及2单位的无碱酒精替代液。UV光源采用Radiants450 watts/sq.1n单位能量的UV光。各一组安装在第七单位、第十单位后，以及三组安装在上光座后，比一般紫外线印刷技术所用的紫外线能量要高出至少30%为佳。
[0090]印刷油墨主要Dynagraf 公司 Hybrid UV-1nk Systems (混合 UV 墨)。
[0091]当印刷在表面有许多高低差极大的尖角凸起物表面时，只依赖提高光源的能量无法达到防止油墨在硬化前流动的情形，则有赖于表面改质剂以增加硬化速度。由于采用的油墨一般为环氧压克力(epoxy acrylic)材料，因此可在改质剂为一层极薄的光起始剂(photoinitiator),可增加后续油墨的硬化速度,更进一步改善印刷后物体的表面凹凸形貌。光起始剂的用量约在印刷后干重的0.1-3%即可，使颜色与图纹可以在25秒内硬化固定。
[0092]实施例一
[0093]利用一面具有半球形透镜的压克力板材，120厘米长80厘米宽，其半球形透镜密度为每平方英寸10万个透镜。在其上涂覆表面改质层2，其为增加油墨的吸附性与吸附速度，然后再以紫外线曝光的工业级数字喷墨印刷机，印上精密图案的印刷层3，图案精密度每I英寸1000点(相当于每平方英寸I百万点)，然后，进一步在图案上方加上一层透明树脂的硬涂层当作油墨保护层4，其为压克力树脂或环氧树脂，如此形成立体印刷的装饰板。此例的印刷解析度为透镜密度的10倍，所得的装饰板具有极佳的立体印刷效果及图纹解析度。
[0094]在立体印刷装饰板的两侧放置20颗光磊公司的36瓦LED，在以铝挤形的边框、搭接片与螺丝，将立体印刷装饰板、L E D及反射片材组装成单面发光立体印刷灯箱。
[0095]实施例二
[0096]利用一面具半球形透镜的压克力板材，120厘米长80厘米宽，其半球形透镜密度为每平方英寸4万个透镜。在其上涂覆表面改质层2，如实施例一的印刷精度与印刷工艺，印上精密图案的印刷层3，图案精密度每I英寸1000点(相当于每平方英寸I百万点)，然后，进一步在图案上方加上一层透明树脂的硬涂层当作油墨保护层4，其为压克力树脂或环氧树脂，如此形成立体印刷的装饰板。此例的印刷解析度为透镜密度的25倍，所得的装饰板具有极佳的立体印刷效果但图纹解析度明显下降。
[0097]实施例三
[0098]利用一面具半球形透镜的压克力板材，120厘米长80厘米宽，其半球形透镜密度为每平方英寸10万个透镜。在其上涂覆表面改质层2，如实施例一的印刷精度与印刷工艺，印上精密图案的印刷层3，图案精密度每I英寸500点(相当于每平方英寸25万点)，然后，进一步在图案上方加上一层透明树脂的硬涂层当作油墨保护层4，其为压克力树脂或环氧树脂，如此形成立体印刷的装饰板。此例的印刷解析度为透镜密度的2.5倍，所得的装饰板不具有立体印刷效果。
[0099]实施例四
[0100]利用一面具半球形透镜的压克力板材，其半球形透镜密度为每平方英寸12万个透镜。在其非结构面以感压胶贴上一半圆柱状透镜，其厚度规格一般为0.2-0.6mm，此实施例采用厚度0.4mm的材料,间距为每英寸150线束的柱状透镜透明片材,如此形成半球形与半圆柱复合透镜片材8。在半球形透镜面，在其上涂覆表面改质层2，然后再进行数字喷墨印上印刷层3，然后，进一步在图案上方加上油墨保护层4，如此形成立体印刷的装饰板。[0101 ] 在立体印刷装饰板的两侧放置20颗光磊公司的36瓦LED，再以橡胶的边框与密封胶，将立体印刷装饰板、L E D组装成双面发光的立体印刷的柔软透明灯箱。
[0102]实施例五
[0103]利用美国3M公司的Vikuiti film菱镜片材。在其非结构面以感压胶贴上一半圆柱状透镜，其规格为厚度0.6mm,间距为每英寸200线束的柱状透镜透明片材，如此形成菱镜与半圆柱垂直复合透镜片材11。在菱镜透镜面，涂覆表面改质层2，然后再进行数字喷墨印上印刷层3，然后，进一步在图案上方加上油墨保护层4，如此形成立体印刷的装饰板。
[0104]选用9厘米x9厘米的欧司朗(OSRAM)公司的ORBEOS有机发光二极管为直下式光源13，发光效率每瓦14流明(Lm)，辉度2800nits，色温2800K以下，演色性指数(ColorRendering Index, CRI )约86。在两片上述的垂直复合透镜片材11所印制的立体印刷装饰板之间，放置此直下式光源13。再以橡胶的边框与密封胶，将两片立体印刷装饰板、有机发光二极管组装成双面呈像的立体印刷的灯箱。
[0105]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种立体印刷的方法，其特征在于其包括以下步骤:在一具有凹凸表面的物体上，利用快干的紫外线或电子束可硬化的油墨，以具有紫外线光或电子束的印刷机台进行印刷，油墨干燥速度需远大于油墨流动速度，使印刷后的表面维持物体表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍。
2.根据权利要求1所述的立体印刷的方法，其特征在于其中进一步在印刷前先上一层含光起始剂的快干的表面改质层，使油墨可以在25秒内硬化固定；印刷后可加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
3.根据权利要求1所述的立体印刷的方法，其特征在于其中该具凹凸表面的物体为单面或双面含有透镜结构的透明片材，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
4.一种具有立体印刷的装饰板，其特征在于其由一具有凹凸表面的片材，利用紫外线可硬化的油墨进行印刷而成，印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，然后可在印刷层表面加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
5.根据权利要求4所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该具有凹凸表面的片材为透明玻璃、塑胶材料或透明金属薄膜。
6.根据权利要求5所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该透明且具有凹凸表面的片材，在单面或双面含有透镜结构，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
7.根据权利要求4所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该具有凹凸表面的片材的一个表面具有感压胶及离型膜。
8.根据权利要求6所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该具有凹凸表面的片材的透镜结构，具有印刷解析度为透镜密度的5至20倍的关系。
9.根据权利要求5所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该装饰板进一步结合一反射片材，以增加图案明暗对比。
10.一种具有立体印刷的灯箱，其特征在于其包含如权利要求5所述的具有立体印刷的装饰板及一背光源，该光源为直下式或侧向的发光二极管或有机发光二极管。
【文档编号】B41M3/06GK103722920SQ201210384691
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】黄瑜贞 申请人:黄瑜贞
【专利摘要】本发明是有关于一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱。该立体印刷的方法，包含:在一具有凹凸表面之片材上，利用紫外线或电子束可硬化的油墨进行印刷，使印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍，以产生视觉上具有立体景深的效果的装饰板。当具有凹凸表面的片材为透明透镜材质时，则可以结合反射片材或背光源，形成高对比的装饰板或灯箱。
【专利说明】一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种立体印刷的方法，可用于各种材质上的印刷，并随着材料表面的凹凸变化，产生视觉上具有立体景深的效果，该技术可用于各种物体上的立体印刷，从片材到各式家俱或商品的表面装饰之用。当立体印刷在透明的透镜片材上时，更可结合光源而成为灯箱。
【背景技术】
[0002]立体成像技术可划分为两大类:(a)以双眼直接可以观察到立体效果；(b)必须戴辅助工具(例如:戴特殊眼镜)才能观察到立体效果。其中，第一类的立体成像技术有:视差遮障立体法(Parallax Barrier)又称黑线立体法(Black Line Stereo)、立体全像术(Holography)、立体叠纹法(Hologravure)、光栅式立体显示法(Lenticular 3D Display)、堆叠立体法(Integral Method)等技术。
[0003]光栅式立体显不法是利用半球形透镜(Microlens)或半圆柱状透镜(lenticularlens)矩阵，放置于2D图案之前，随着视角的改变，每一个透镜中呈现的图案有些许的不同，随着视角移动，来自不同透镜的影像会使观赏者产生立体感觉。
[0004]立体叠纹的视觉效果，有别于一般光栅板立体印刷技术，以叠纹数学公式计算出叠纹立体深度，以控制前景相对于背景的深度。
[0005]目前立体叠纹印刷可以分为光栅式立体叠纹与微透镜式立体叠纹(圆点光栅)。立体叠纹也有一项缺点是，有些人看到时眼睛会感觉不舒服(因其视觉距焦不同，比较前面)，观看距离拉远一点就比较好。
[0006]立体叠纹在印刷上有许多的限制与挑战，目前常看到的叠纹以单色调为主，若要印制彩色叠纹会有套印不准的问题，往往会造成整批印刷品产生严重色差，一般叠纹最好以专色(特别色)加四色一起印刷最为理想。
[0007]由此可见，上述现有的立体印刷方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于，克服现有的立体印刷方法存在的缺陷，而提供一种新的立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱，所要解决的技术问题是使其利用可以快速硬化的油墨，印刷在一具有凹凸的表面上，使印刷后的表面维持原来凹凸的形貌，从而使观赏者的左眼(L)与右眼(R)因聚焦位置不同而产生图纹有景深的视觉立体效果，类似立体叠纹的效果，但无立体叠纹在印刷上的限制，无彩色叠纹所有的套印不准的问题，并可以数字印刷达到小量多样的效果，非常适于实用。
[0009]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种立体印刷的方法，其包括以下步骤:在一具有凹凸表面的物体上，利用快干的紫外线或电子束可硬化的油墨，以具有紫外线光或电子束的印刷机台进行印刷，油墨干燥速度需远大于油墨流动速度，使印刷后的表面维持物体表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍。
[0010]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0011]前述的立体印刷的方法，其中进一步在印刷前先上一层含光起始剂的快干的表面改质层，使油墨可以在25秒内硬化固定；印刷后可加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
[0012]前述的立体印刷的方法，其中该具凹凸表面的物体为单面或双面含有透镜结构的透明片材，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
[0013]本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有立体印刷的装饰板，其由一具有凹凸表面的片材，利用紫外线可硬化的油墨进行印刷而成，印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，然后可在印刷层表面加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
[0014]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0015]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该具有凹凸表面的片材为透明玻璃、塑胶材料或透明金属薄膜。
[0016]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该透明且具有凹凸表面的片材，在单面或双面含有透镜结构，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组
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[0017]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该具有凹凸表面的片材的一个表面具有感压胶及离型膜。
[0018]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该具有凹凸表面的片材的透镜结构，具有印刷解析度为透镜密度的5至20倍的关系。
[0019]前述的具有立体印刷的装饰板，其中该装饰板进一步结合一反射片材，以增加图案明暗对比。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有立体印刷的灯箱，其包含如上述的具有立体印刷的装饰板及一背光源，该光源为直下式或侧向的发光二极管或有机发光二极管。
[0020]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱至少具有下列优点及有益效果:
[0021]一、本发明采用紫外线可硬化的油墨，使印刷后的表面维持原来凹凸的形貌。
[0022]二、当需要时，本发明在印刷前使用快干的表面改质剂，使改质剂干燥后的表面维持原来凹凸的形貌。
[0023]三、本发明可直接在凹凸透镜表面进行印刷，从而制得具有立体的视觉效果的印刷装饰板。
[0024]四、本发明无彩色叠纹会有套印不准的问题。
[0025]五、本发明的凹凸印刷产品的立体效果，虽然比不上光栅式(半圆柱状镜)立体显示法的效果，但本发明产品较无视角的限制，且可久视不会晕眩；而且，利用双面具有微结构的复合透镜片材，本发明可制作兼具两者优点的立体印刷产品。
[0026]六、本发明使用具有高导光特性的透镜片材，除了当作印刷的凹凸基材，更是一个好的导光板，因此结合直下式与侧光源，可得到单面与双面立体显示的灯箱。
[0027]七、本发明使用具有高导光特性的透镜片材，其中透镜结构有效反射环境光源，从而达到高明暗对比的功效。
[0028]八、本发明使用具有高导光特性的透镜片材，其中透镜结构有效聚集留百区(H)的背光源，从而达到高明暗对比的功效。
[0029]九、本发明的灯箱具有高对比的图纹表现。
[0030]综上所述，本发明是有关于一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱。该立体印刷的方法，包含:在一具有凹凸表面之片材上，利用紫外线或电子束可硬化的油墨进行印刷，使印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍，以产生视觉上具有立体景深的效果的装饰板。当具有凹凸表面的片材为透明透镜材质时，则可以结合反射片材或背光源，形成高对比的装饰板或灯箱。本发明在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0031]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是绘示立体印刷的制造流程示意图。
`[0033]图2是绘示立体印刷装饰板的立体视觉原理的示意图。
[0034]图3是绘示立体印刷装饰板贴在待装饰物上的示意图。
[0035]图4a是绘示立体印刷装饰板结合反射片材的立体视觉原理的示意图。
[0036]图4b是绘示立体印刷装饰板结合直下式光源的立体视觉原理的示意图。
[0037]图5a至图5e是绘示各式用于立体印刷的透镜片材的截面示意图。
[0038]图6a至图6d是绘示各式使用透镜片材制作的立体印刷装饰板的截面示意图。
[0039]图7是绘示直下式光源的单面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0040]图8是绘示侧式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0041]图9是绘示另一侧式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0042]图10是绘示直下式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。
[0043]1:凹凸表面物体2:表面改质层
[0044]3:印刷层4:油墨保护层
[0045]5:感压胶6:待装饰基材
[0046]7:半球形透镜片材8:反射片材
[0047]9:菱镜片材10:平行复合透镜片材
[0048]11:垂直复合透镜片材 12:半球形与半圆柱复合透镜片材
[0049]13:直下式光源14:边框
[0050]15:发光二极管A:表面改质剂喷嘴
[0051]B:快速干燥器C:油墨喷嘴[0052]D:紫外线光源E:保护漆喷嘴
[0053]F:干燥器G:图纹区
[0054]H:留白区L:左眼
[0055]R:右眼
【具体实施方式】
[0056]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种立体印刷的方法及其所制的装饰板与灯箱其【具体实施方式】、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
[0057]有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过【具体实施方式】的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0058]如图1所示，是绘示立体印刷的制造流程示意图。在凹凸表面物体I表面，视需要经表面改质剂喷嘴A喷洒覆盖上一层快速干燥的表面改质层2，以改善印刷油墨的附着性，经过快速干燥器烘干，快速干燥器一般为高温烤箱或红外线加热器B，使表面改质层2快速干燥，且不能填平透镜面上的凹凸形貌。然后藉由油墨喷嘴C喷洒快速硬化的油墨，形成高解析度数字印刷层3，一般选用紫外线或电子束可硬化的油墨，油墨经过紫外线光源D或电子束随凹凸表面物体I表面形貌而快速硬化固定不再流动，形成具有凹凸形貌的印刷层3 ；然后在经由保护漆喷嘴E在印刷层外，披覆一层油墨保护层4，经过一般干燥器F硬化，达到避免图案被刮伤的效果。若无油墨硬化速度不够快或附着不易的问题，可以省略表面改质层2。
[0059]所谓UV硬化墨水，是利用UV光(紫外线)照射，产生聚合反应使之硬化、固定。无挥发性有机化合物(V0C)，非常环保，墨水是瞬间硬化并固定，目前的喷墨机无法印刷的塑胶(PET、PVC)等非吸收性素材，也能直接印刷。构成墨水液状的单体(低分子)经由UV光照射转换结合为高分子。聚合物(高分子)树脂膜于素材表面形成印刷影像，因此可在非吸收性素材上直接印刷。
[0060]如图2所示，是绘示立体印刷装饰板的立体视觉原理的示意图。在具有图案的图纹区G，观赏者的左眼L与右眼R因聚焦位置不同而产生图纹的景深效果。随着观赏者移动位置，更让左右眼的视觉焦距也随之变化，而产生生动活泼的视觉效果。
[0061]如图3所示，是绘示立体印刷装饰板贴在待装饰物上的示意图。其中的立体印刷装饰板中的透镜片材的非印刷面具有感压胶5及离型膜。去除该离型膜后，该立体印刷装饰板可以贴覆于待装饰基材6上，该待装饰基材6可以为塑胶、金属、陶瓷、玻璃或木材等。
[0062]若待装饰基材6为透明材料时，感压胶5可以将印刷面，贴于透明待装饰基材的背面(非观察者侧)，由背面装饰基材，使观察者保有对待装饰基材6的视觉与触觉效果，并且由背面透出图纹装饰。该透明待装饰基材6可以为玻璃、透明塑胶与透明金属膜等。
[0063]因此，本发明提 供一种具有立体印刷的装饰板，其由一具凹凸表面的片材，利用紫外线可硬化的油墨进行印刷而成，印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，然后可在印刷层表面加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。[0064]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该具有凹凸表面的片材为透明玻璃或塑胶材料。
[0065]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该透明且具有凹凸表面的片材，在单面或双面含有透镜结构，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
[0066]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中一个表面具有感压胶及离型膜。
[0067]本发明使用高解析度的数字印刷，每I英寸上大于800点，且凹凸表面物体I的凹凸尺寸也很小，若以半球形透镜片材7为例，半球形透镜密度为每平方英寸I万至20万个透镜之间，因此，凹凸印刷足以产生所需的视觉立体感，但不会明显影响图纹的解析度，因此产生本发明的一种立体印刷装饰板。
[0068]半球形透镜密度愈高，解析度下降较少，但立体效果较差。以工业级数字喷墨印刷机，解析度每I英寸1000点(相当于每平方英寸I百万点)为例，半球形透镜密度最好为每平方英寸5万至20万个透镜之间；换句话说，印刷解析度与透镜密度的关系最好介于5:1至20:1之间为佳。选择半球形透镜片材7的规格，须根据要表现的立体感与解析度决定。
[0069]因此上述的立体印刷装饰板，较佳的，其中该具有凹凸表面的片材的透镜结构，具有印刷解析度为透镜密度的5至20倍的关系。
[0070]当本发明的立体印刷装饰板为透明透镜片材时，若结合反射片材8与光源时，则可进一步达到增加明暗对比的效果。如图4a所示，是绘示立体印刷装饰板结合反射片材的立体视觉原理的示意图。在具有图案的图纹区G，观赏者的左眼L与右眼R因聚焦位置不同而产生图纹的景深效果；然而，在不具有图纹的留白区H，半球形透镜片材7的透镜结构，可以反射外部的环境光，即使透过透镜的环境光，也会藉由反射片材8的反射，光线穿透至观察者方向，如此留白区H的亮度增加，而使得整体图纹的对比(Contrast Ratio)提升。因此将立体印刷装饰板，结合反射片材8，即可得到具有立体视觉效果的立体印刷装饰板。
[0071]当本发明的立体印刷装饰板为透明透镜片材时，若结合光源，光源可以为测光源或直下式光源13时，则可进一步达到增加明暗对比的效果。如图4b所示，是绘示立体印刷装饰板结合直下式光源的立体视觉原理的示意图。以直下式光源13为例，在具有图案的图纹区G，观赏者的左眼L与右眼R因聚焦位置不同而产生图纹的景深效果；然而，在不具有图纹的留白区H，半球形透镜片材7的透镜结构具有使背面或侧面光线聚集并穿透至观察者方向，如此留白区H的亮度增加，而使得整体图纹的对比(Contrast Ratio)提升。因此将立体印刷装饰板，结合背光源或侧光源，即可得到具有立体视觉效果的高对比灯箱。
[0072]为了达到兼具凹凸的图纹区G立体图案及留白区H聚集光线的效果，适合的凹凸的透镜片材很多，如图5a至图5e所示，图5a至图5e是绘示各式用于立体印刷的透镜片材的截面示意图。其中包括单面透镜片材，例如:半球形透镜片材7、菱镜片材9、半圆柱状或金字塔透镜片材等；另有两面皆有微结构的复合透镜片材，其是选自菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构的组合，例如:菱镜与半圆柱结合的平行复合透镜片材10与垂直复合透镜片材11，半球形与半圆柱复合透镜片材12。其中菱镜与金字塔透镜结构提供良好的聚光效果、半球形透镜提供良好的均光效果，半圆柱状透镜提供进一步的立体视觉效果。
[0073]利用各种形状的透镜，结合背面反射片材8反射留百区H的环境光源，或背光源，增加留白区H的亮度及图纹的整体对比；反射片材8的材质可为金属板或具有高折射率表面涂层的表面，如此，可以设计出不同美学效果的高对比立体印刷装饰板或灯箱。
[0074]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该透镜片材的一面具有菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构。
[0075]较佳的，上述的立体印刷装饰板，其中该透镜片材的两面皆有微结构的复合透镜片材，其是选自菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构的组合。
[0076]图5a至图5e的各式透镜片材，经过表面改质层2、印刷层3与油墨保护层4的处理后，即可得到相对应的立体印刷装饰板，如图6a至图6d所示，图6a至图6d是绘示各式使用透镜片材制作的立体印刷装饰板的截面示意图。由于半圆柱状透镜可以进一步增加立体感的呈现，因此针对双面皆有微结构的复合透镜片材，将半圆柱状透镜放至于观察者方向，数字印刷则在另一面。
[0077]上述的各式透镜片材，可以为压克力(acrylic)、聚碳酸酯(polycarbonate)或其他聚酯类(polyester)材料，其中以压克力材料的光穿透性与导光效果最佳。将压克力以射出成形(injection molding)的方式成形,可制得单面或双面的透镜片材。
[0078]因此，上述的立体印刷装饰板，进一步结合一反射片材8，可以增加图案明暗对比。
[0079]本发明提供的一种立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板及一背光源，该光源为直下式或侧向的发光二极管或有机发光二极管。
[0080]如图7所示，利用一平行复合透镜片材10，经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6c)与直下式光源13结合，即可形成单面发光的具有立体印刷装饰板(如图6c)的灯箱。该直下式光源13可以选自有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, 0LED)的面光源或发光二极管(Light Emitting Diode, LED)点光源的组合,并视需要可加上扩散片板。
[0081]如图8所示，是绘示侧式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。以半球形与半圆柱复合透镜片材12为例，可利用边框14将已经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6d)与侧光源的发光二极管15结合，形成一个薄型的双面立体印刷的透明灯箱，若边框14为软性材料，结合可挠式OLED光源，则整体为可弯曲的灯箱。
[0082]若在印刷面外加一层反射片材，使光线只能由另一侧出光，则形成一单面呈现的灯箱。光源可以为有机或无机发光二极管。
[0083]因此，本发明提供的一种立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板一片、一反射片、一组光源及边框；其中该光源为有机或无机发光二极管，放置于立体印刷装饰板的下方或四周；藉由边框将光源与立体印刷装饰板组合而成。
[0084]本发明提供的另一种立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板一片、一组光源及边框；其中该透镜片材的两面皆有微结构的复合透镜片材，其是选自菱镜、半球形、半圆柱状或金字塔透镜结构的组合；其中该光源为有机或无机发光二极管，放置于立体印刷装饰板的下方或四周；藉由边框将光源与立体印刷装饰板组合而成。
[0085]如图9所示，以半球形透镜片材7为例，利用两片已经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6a)，中间以反射片材8隔开，在两片立体印刷装饰板(如图6a)的侧边分别安置一组侧光源的发光二极管15，以边框14组装定位，形成一个薄型的双面立体印刷灯箱。由于反射片材隔开两组立体印刷装饰板，分别以各自光源发光互不干扰，因此两个立体印刷装饰板可以不同图纹内容呈现。[0086]因此，本发明提供的一种双面立体印刷灯箱，包含上述的立体印刷装饰板两片、至少一片反射片材、两组光源及边框；其中该反射片材置于两片立体印刷装饰板之间；光源为有机或无机发光二极管，放置于两片立体印刷装饰板的四周；藉由边框将光源与立体印刷装饰板组合而成；其中两片立体印刷装饰板的印刷内容可以不相同。
[0087]如图10所示，是绘示直下式光源的双面立体印刷灯箱的截面示意图。以菱镜片材9为例，利用两片已经完成印刷及保护层的立体印刷装饰板(如图6b)，中间以有机发光二极管的直下式光源13隔开，以边框14组装定位，形成一个薄型的双面立体印刷灯箱。若有机发光二极管的直下式光源13采用全部透明电极的透明的平面光源，则可形成双面立体印刷的透明灯箱。若直下式光源13光源非透明，则两片立体印刷装饰板的印刷内容可以不相同，其中一面在光源反侧，因无光穿透出来，因此仅呈现立体印刷装饰板的效果，而另一侧则呈现灯箱的效果。
[0088]为了达到实施例试验效果的比较性，因此采用相同的油墨、印刷机台、表面改质剂与油墨保护材料。然而等功能的材料也可使用，不能以此限制本发明的范围。
[0089]印刷机台是以三菱钻石十色机，橡皮布为Reeves Brother Isotec和BaldwinImpact橡皮布清洗系统。墨棍为钻石牌Blue Max和UV-Oxy墨棍清洁液。使用Ink-Systems公司的DG931洗车水，用在更换为混合UV印刷时用。水槽液为每加仑混合3单位的2451U (Printer，s Service公司),以及2单位的无碱酒精替代液。UV光源采用Radiants450 watts/sq.1n单位能量的UV光。各一组安装在第七单位、第十单位后，以及三组安装在上光座后，比一般紫外线印刷技术所用的紫外线能量要高出至少30%为佳。
[0090]印刷油墨主要Dynagraf 公司 Hybrid UV-1nk Systems (混合 UV 墨)。
[0091]当印刷在表面有许多高低差极大的尖角凸起物表面时，只依赖提高光源的能量无法达到防止油墨在硬化前流动的情形，则有赖于表面改质剂以增加硬化速度。由于采用的油墨一般为环氧压克力(epoxy acrylic)材料，因此可在改质剂为一层极薄的光起始剂(photoinitiator),可增加后续油墨的硬化速度,更进一步改善印刷后物体的表面凹凸形貌。光起始剂的用量约在印刷后干重的0.1-3%即可，使颜色与图纹可以在25秒内硬化固定。
[0092]实施例一
[0093]利用一面具有半球形透镜的压克力板材，120厘米长80厘米宽，其半球形透镜密度为每平方英寸10万个透镜。在其上涂覆表面改质层2，其为增加油墨的吸附性与吸附速度，然后再以紫外线曝光的工业级数字喷墨印刷机，印上精密图案的印刷层3，图案精密度每I英寸1000点(相当于每平方英寸I百万点)，然后，进一步在图案上方加上一层透明树脂的硬涂层当作油墨保护层4，其为压克力树脂或环氧树脂，如此形成立体印刷的装饰板。此例的印刷解析度为透镜密度的10倍，所得的装饰板具有极佳的立体印刷效果及图纹解析度。
[0094]在立体印刷装饰板的两侧放置20颗光磊公司的36瓦LED，在以铝挤形的边框、搭接片与螺丝，将立体印刷装饰板、L E D及反射片材组装成单面发光立体印刷灯箱。
[0095]实施例二
[0096]利用一面具半球形透镜的压克力板材，120厘米长80厘米宽，其半球形透镜密度为每平方英寸4万个透镜。在其上涂覆表面改质层2，如实施例一的印刷精度与印刷工艺，印上精密图案的印刷层3，图案精密度每I英寸1000点(相当于每平方英寸I百万点)，然后，进一步在图案上方加上一层透明树脂的硬涂层当作油墨保护层4，其为压克力树脂或环氧树脂，如此形成立体印刷的装饰板。此例的印刷解析度为透镜密度的25倍，所得的装饰板具有极佳的立体印刷效果但图纹解析度明显下降。
[0097]实施例三
[0098]利用一面具半球形透镜的压克力板材，120厘米长80厘米宽，其半球形透镜密度为每平方英寸10万个透镜。在其上涂覆表面改质层2，如实施例一的印刷精度与印刷工艺，印上精密图案的印刷层3，图案精密度每I英寸500点(相当于每平方英寸25万点)，然后，进一步在图案上方加上一层透明树脂的硬涂层当作油墨保护层4，其为压克力树脂或环氧树脂，如此形成立体印刷的装饰板。此例的印刷解析度为透镜密度的2.5倍，所得的装饰板不具有立体印刷效果。
[0099]实施例四
[0100]利用一面具半球形透镜的压克力板材，其半球形透镜密度为每平方英寸12万个透镜。在其非结构面以感压胶贴上一半圆柱状透镜，其厚度规格一般为0.2-0.6mm，此实施例采用厚度0.4mm的材料,间距为每英寸150线束的柱状透镜透明片材,如此形成半球形与半圆柱复合透镜片材8。在半球形透镜面，在其上涂覆表面改质层2，然后再进行数字喷墨印上印刷层3，然后，进一步在图案上方加上油墨保护层4，如此形成立体印刷的装饰板。[0101 ] 在立体印刷装饰板的两侧放置20颗光磊公司的36瓦LED，再以橡胶的边框与密封胶，将立体印刷装饰板、L E D组装成双面发光的立体印刷的柔软透明灯箱。
[0102]实施例五
[0103]利用美国3M公司的Vikuiti film菱镜片材。在其非结构面以感压胶贴上一半圆柱状透镜，其规格为厚度0.6mm,间距为每英寸200线束的柱状透镜透明片材，如此形成菱镜与半圆柱垂直复合透镜片材11。在菱镜透镜面，涂覆表面改质层2，然后再进行数字喷墨印上印刷层3，然后，进一步在图案上方加上油墨保护层4，如此形成立体印刷的装饰板。
[0104]选用9厘米x9厘米的欧司朗(OSRAM)公司的ORBEOS有机发光二极管为直下式光源13，发光效率每瓦14流明(Lm)，辉度2800nits，色温2800K以下，演色性指数(ColorRendering Index, CRI )约86。在两片上述的垂直复合透镜片材11所印制的立体印刷装饰板之间，放置此直下式光源13。再以橡胶的边框与密封胶，将两片立体印刷装饰板、有机发光二极管组装成双面呈像的立体印刷的灯箱。
[0105]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种立体印刷的方法，其特征在于其包括以下步骤:在一具有凹凸表面的物体上，利用快干的紫外线或电子束可硬化的油墨，以具有紫外线光或电子束的印刷机台进行印刷，油墨干燥速度需远大于油墨流动速度，使印刷后的表面维持物体表面的凹凸形貌，其中印刷解析度与凹凸密度的关系为5至20倍。
2.根据权利要求1所述的立体印刷的方法，其特征在于其中进一步在印刷前先上一层含光起始剂的快干的表面改质层，使油墨可以在25秒内硬化固定；印刷后可加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
3.根据权利要求1所述的立体印刷的方法，其特征在于其中该具凹凸表面的物体为单面或双面含有透镜结构的透明片材，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
4.一种具有立体印刷的装饰板，其特征在于其由一具有凹凸表面的片材，利用紫外线可硬化的油墨进行印刷而成，印刷后的表面维持片材表面的凹凸形貌，然后可在印刷层表面加一油墨保护层，以免油墨刮伤或受损。
5.根据权利要求4所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该具有凹凸表面的片材为透明玻璃、塑胶材料或透明金属薄膜。
6.根据权利要求5所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该透明且具有凹凸表面的片材，在单面或双面含有透镜结构，该透镜结构是选自菱镜、半球形、半圆柱状、金字塔透镜结构或以上的组合。
7.根据权利要求4所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该具有凹凸表面的片材的一个表面具有感压胶及离型膜。
8.根据权利要求6所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该具有凹凸表面的片材的透镜结构，具有印刷解析度为透镜密度的5至20倍的关系。
9.根据权利要求5所述的具有立体印刷的装饰板，其特征在于其中该装饰板进一步结合一反射片材，以增加图案明暗对比。
10.一种具有立体印刷的灯箱，其特征在于其包含如权利要求5所述的具有立体印刷的装饰板及一背光源，该光源为直下式或侧向的发光二极管或有机发光二极管。
【文档编号】B41M3/06GK103722920SQ201210384691
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】黄瑜贞 申请人:黄瑜贞
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