CN102650040A - 用于外部部件的表面涂覆方法和表面涂覆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于外部部件的表面涂覆方法和表面涂覆装置。所述表面涂覆方法包括：在沉积室内放置一个或多个将要被表面涂覆的能够转动和旋转的外部部件预制品；在安装在由外部部件预制品的转动轨迹围成的区域内的蒸发装置上放置一个或多个包含涂覆成分的块；通过在转动和旋转外部部件预制品的同时蒸发所述块，将涂层沉积到每个外部部件预制品的表面上。所述表面涂覆方法和表面涂覆装置在进行涂覆步骤时执行将要被涂覆的对象的旋转和转动，从而能够将蒸发的涂覆成分均匀地扩散到整个沉积室内，并且能够在每个将要被涂覆的对象的整个表面上形成均匀的涂层。

Description

用于外部部件的表面涂覆方法和表面涂覆装置

技术领域

本发明总体上涉及一种用于便携式终端、家用电器等的外部部件，更具体地讲，涉及一种用于外部部件的表面涂覆方法和表面涂覆装置，所述外部部件包括形成便携式终端、家用电器等的经常被用户触摸或操作的外部部件的金属材料、塑料材料或玻璃材料的成型产品。

背景技术

通常，由于塑料注射成型产品可易于成型，所以它们被广泛地用作与日常生活密切相关的产品(例如，家居用品、家用电器和便携式终端)的外部部件。根据相关产品的使用来漆涂或涂覆包括这样的注射成型产品的外部部件。具体来讲，随着诸如便携式媒体再现器、数字日记、平板个人电脑和移动通信终端的便携式终端的使用被普及，人们已致力于改善和优化这些产品的外观。

例如，可以通过使用用于漆涂外部部件的涂料来提供光泽，从而在注射成型产品的外部部件上提供金属质感。具体来讲，随着移动通信终端的使用的普及以及因通信技术的发展而将各种功能集成到这样的移动通信终端中，有时便携式终端被用作用于表现终端用户的个性的配件。此外，由于在改善和优化光泽或质感方面存在局限，所以已经出现了在其外部部件上设置有钢化玻璃的便携式终端产品，并经常通过窗玻璃来保护其显示装置。

随着金属质感和高光泽涂层的普及，如果便携式终端等的外部部件被指纹污渍或异物污染，则导致指纹污渍或异物更容易被看见。此外，随着均设置有触摸屏的智能手机、车载导航装置和平板PC的使用的普及，因反复使用而导致的用户的指纹污渍、污染和划痕，导致设置有触摸屏功能的显示装置的窗玻璃会降低用户的享受。

此外，由于已经出现了设置有显示装置和网络功能的厨房电器(例如，电冰箱)，所以触摸屏的应用范围得到扩展。因此，人们致力于避免对显示装置的窗玻璃的污渍、污染和损坏。

为了防止这种对外部部件的污染和损坏，可实施防指纹涂层或超斥水涂层。防指纹涂层或超斥水涂层在抑制异物粘附的同时使得粘附的异物容易被去除。通常以这样的方式来实现对这样的外部部件的涂覆，即，通过在沉积室内使用电子束蒸发涂覆液体，从而液体能够沉积到这样的外部部件的表面。

然而，这种传统的防指纹涂覆方法或超斥水涂覆方法的局限性在于，难以在三维形状的产品的整个表面上进行涂覆。换言之，由于使用这种传统涂覆方法来实施防指纹涂覆或超斥水涂覆，所以难以在侧面等形成具有均匀厚度的涂层。

此外，存在的局限性在于，即使通过单个涂覆工艺来涂覆多个外部部件预制品的表面，也不能在预制品中均匀地实施涂覆。换言之，由于蒸发的涂覆材料在沉积室内不能均匀地扩散，所以导致在最终产品中的涂覆质量方面存在差异。

发明内容

因此，本发明致力于解决在现有技术中出现的上述问题。本发明的一方面提供了一种用于外部部件的表面涂覆方法和表面涂覆装置，所述表面涂覆方法和表面涂覆装置能够在各种三维形状的注射成型产品或玻璃的外部部件上进行防指纹或超斥水涂覆。

此外，本发明的另一方面提供了一种用于外部部件的表面涂覆方法和表面涂覆装置，所述表面涂覆方法和表面涂覆装置提供了在同一个沉积室内同时涂覆的外部部件的表面的均匀涂覆质量。

根据本发明的一方面，提供了一种用于外部部件的表面涂覆方法，所述表面涂覆方法包括：在沉积室内放置一个或多个将要被表面涂覆的外部部件预制品，所述外部部件预制品能够转动和旋转；在安装在由外部部件预制品的转动轨迹围成的区域内的蒸发装置上放置一个或多个包含涂覆成分的块；通过在转动和旋转外部部件预制品的同时蒸发所述块，将涂层沉积到每个外部部件预制品的表面。

如上所述，用于外部部件的表面涂覆方法能够通过用于外部部件的表面涂覆装置来实现，所述表面涂覆装置包括：安装夹具，在安装夹具上布置有将要被涂覆的一个或多个对象，且所述安装夹具被安装为能够转动和旋转；蒸发装置，安装在由安装夹具的转动轨迹围成的区域内，其中，一个或多个块布置在蒸发装置上，所述一个或多个块中的每个块包含涂覆成分。

如上所述，本发明的表面涂覆方法和表面涂覆装置在进行涂覆步骤的同时提供将要被涂覆的对象的旋转和转动，从而能够将蒸发的涂覆成分均匀地扩散在整个沉积室，并且能够在每个将要被涂覆的对象的整个表面上形成均匀的涂层。此外，存在的优点是，由于在单个沉积室内重复多个将要被涂覆的对象的旋转和转动，所以能够对在同一个工艺中进行处理的各个对象上形成的涂层提供对象均匀的质量。此外，在进行防指纹涂覆和超斥水涂覆之前，在沉积室内形成硅颗粒层，使得涂覆能够平稳地进行，且涂覆工艺能够易于执行。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和优点将是更加清楚的，在附图中：

图1是描述根据本发明实施例的用于表面涂覆外部部件的方法的示意图；

图2示出了用于执行图1中示出的方法的用于表面涂覆外部部件的表面涂覆装置；

图3是示出图2中示出的表面涂覆装置的安装夹具(mounting jig)的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，尽管在不同的附图中示出了相同的元件，但是将用相同的标号表示相同的元件(建议译成：相同的元件虽然示出在不同的附图中但仍将由相同的标号来表示)。此外，在本发明的下面描述中，当这里包括的对公知的功能和构造的详细描述并不一定会妨碍对本发明的主题的理解时，将省略这些对公知的功能和构造的详细描述。

如图1中所示，根据本发明实施例的用于表面涂覆外部部件的表面涂覆方法10包括：在步骤11(在下文中，该步骤将被称为“第一放置步骤”)，在沉积室21内放置一个或多个将被涂覆的对象29c(见图3)；在步骤13(在下文中，该步骤将被称为“第二放置步骤”)，在沉积室21内放置硅靶和一个或多个块(tablet)；在步骤15(在下文中，该步骤将被称为“层形成步骤”)，溅射硅靶以在每个对象29c的表面上形成硅颗粒层；在步骤17(在下文中，该步骤将被称为“涂覆步骤”)，在每个对象29c的表面上形成涂层。这里，将被涂覆的对象是指外部部件预制品。

在涂覆步骤17形成的涂层由防指纹成分和/或超斥水成分形成，涂覆硅颗粒层以提高涂层的成分相对于对象29c的沉积力(deposition force)。因此，如果涂层的成分能够充分地沉积到对象29c，则在执行本发明的表面涂覆方法10的过程中并不是必须要求形成硅颗粒层。换言之，根据涂层成分相对于对象29c的沉积力来优选地选择第一放置步骤和层形成步骤。

例如可对将要形成便携式终端、家用电器等的外部部件的注射成型产品、丙烯酸产品和玻璃使用根据上述表面涂覆方法10涂覆对象的装置。图2示意性示出了制造为能够执行本发明的表面涂覆方法10的表面涂覆装置20，图3是示出图2中示出的表面涂覆装置20的安装夹具29的透视图。

如图2和图3所示，表面涂覆装置20包括安装在沉积室21内的安装夹具29和蒸发装置25，如果需要的话，表面涂覆装置20还可包括用于形成硅颗粒层的溅射装置27和气体引入装置28。这时，一个或多个将要被涂覆的对象29c被布置在安装夹具29上，其中，对象29c是便携式终端等的外部部件的组件，所述组件可形成显示装置的壳或窗玻璃。

安装夹具29沿一个方向延伸并关于沿其纵轴方向布置的旋转轴旋转，并且沿预定的路径或轨迹转动。可以在沉积室21内仅安装一个安装夹具29。然而，也可以以均匀的间隔安装两个或更多个布置在转动方向上的安装夹具29。优选地，对象29c沿安装夹具29上的纵向方向布置在安装夹具29的一侧上。

尽管本实施例示例性说明了对象29c仅以一列布置在安装夹具29的一侧上，但是能够以两列布置围绕安装夹具29的对象，其中，列的数量可根据安装夹具29的尺寸来适当确定。

同时，旋转凸起29b设置在安装夹具29的主体29a的至少一端上，以提供用于将安装夹具29安装在沉积室21内的装置。旋转凸起29b可旋转地结合到在沉积室21内转动的框架。因此，如果框架23转动，则安装夹具29能够在沉积室21内转动，并在框架23上旋转。

设置蒸发装置25以使一个或多个块蒸发，一个或多个块中的每个块包含涂覆材料，其中，蒸发装置25安装在由安装夹具29的转动轨迹围成的区域内。涂覆材料可包含防指纹成分和/或斥水成分。蒸发装置25可包括多个加热器(未示出)，例如钨灯丝，其中，每个加热器设置有块。

如果在预设条件下将功率提供到加热器，则块被加热且蒸发，从而在沉积室内提供蒸发的涂覆成分。加热器因此和块优选地以相等的间隔布置在对象29c和安装夹具29的转动方向上。此外，尽管未在附图中示出，但是可以以相等的间隔沿安装夹具29的纵向方向布置多个块。可在考虑沉积室21的尺寸和对象29c的数量的情况下设定所述间隔和块的数量。

通过在沉积室21内以相等的间隔布置块，可以使蒸发的涂覆成分均匀地分布在整个沉积室21内。此外，通过将对象29c布置在能够在沉积室21内旋转和转动的安装夹具29上，可以获得对在相同的条件下涂覆的对象29c的均匀涂覆。此外，由于对象29c在均匀分布有蒸发的涂覆成分的沉积室21内布置在旋转和转动的安装夹具29上，所以即使每个对象29c具有三维形状而非平坦形状，对象29c的整个表面也能够形成有均匀的涂层。

同时，随着安装夹具29的旋转，对象29c与安装夹具29一起旋转，并且关于安装夹具29的旋转轴旋转。然而，应当注意的是，当描述本发明的具体实施例时，对象29c根据安装夹具29的旋转的转动可以描述为对象29c与安装夹具29一起转动。

溅射装置27是用于溅射硅靶以在将要被涂覆的对象的表面上形成硅颗粒层的装置，从而涂覆成分能够平稳地沉积在所述表面上。硅靶可由从纯硅(Si)、氧化硅(SiO)和二氧化硅(SiO₂)中选择的任意一种成分形成。气体引入装置28将反应气体提供到沉积室21中，其中，反应气体优选为氧气。如果硅靶由二氧化硅形成，则并不是必须要求将反应气体引入到沉积室21中。通过溅射装置27散布在沉积室21内的硅成分与通过气体引入装置28提供的反应气体反应，从而生成沉积在对象29c的表面上的氧化硅或二氧化硅颗粒，由此形成硅颗粒层。由于在每个对象29c的表面上形成硅颗粒层，所以防指纹成分和/或斥水成分被平稳地沉积到表面。

参照图1至图3，表面涂覆方法包括第一放置步骤11，第一放置步骤11是将对象29c布置在安装夹具29上的步骤，其中，对象29c以单列或者两列或更多列布置在安装夹具29上。

第二放置步骤13是将硅靶和均包含涂覆成分的一个或多个块布置在沉积室21内的步骤，其中，硅靶布置在溅射装置27上，块分别布置在蒸发装置25的加热器上。尽管图2仅示出了一个溅射装置27，但是也可以设置两个或更多个溅射装置，以同时溅射两个或更多个硅靶，同时也设置两个或更多个块。硅靶可由上述的纯硅、氧化硅或二氧化硅形成。

在层形成步骤15中，使用气体引入装置28将反应气体提供到沉积室的内部，同时溅射布置在沉积室21内的硅靶。在溅射工艺中，硅颗粒散布在沉积室21内并与反应气体反应，从而制得氧化硅或二氧化硅颗粒。制得的氧化硅或二氧化硅颗粒沉积到对象29c的表面，从而形成硅颗粒层。

在形成硅颗粒层的工艺中，期望能够旋转和转动安装夹具29。通常，由于在沉积室21内产生的二氧化硅颗粒被均匀地分布在沉积室21的整个内部中，所以能够将二氧化硅颗粒扩散到沉积室21的整个内部并能够在对象29c上形成均匀的硅颗粒层。同时，如上所述，如果块的涂覆成分能够充分地沉积到对象29c，则能够省略将硅靶放置在沉积室21内的步骤和形成硅颗粒层的步骤。此外，即使执行用于形成硅颗粒层的溅射工艺，如果硅靶由二氧化硅形成，则也并非必须引入反应气体。

涂覆步骤17是加热和蒸发块以将一种或多种涂覆成分沉积到对象29c的步骤。蒸发的涂覆成分被沉积在对象29c上，从而形成涂层。如上所示，能够将多个块布置在沉积室21内，其中，优选地，所述块沿布置对象29c的方向并以相等的间隔沿安装夹具29的转动方向布置在安装夹具29上。

通过上述工艺形成的涂层包含防指纹成分或超斥水成分，从而能够防止便携式终端等的表面被外来物质或指纹污渍污染，并且即使所述表面被异物或指纹污渍污染，这样的异物或指纹污渍也能够被容易地去除。

本发明的涂覆方法10和涂覆装置20不仅可用于涂覆便携式终端的具有触摸屏功能的显示装置的壳体、玻璃或丙烯酸窗，而且可用于涂覆诸如电冰箱或空调的家用电器的外壳的表面或者诸如笔记本电脑或车载导航装置的信息装置的壳体或显示窗的表面，从而能够提高外部部件的质量。

尽管已经参照本发明的某些实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以以各种形式和细节在其中进行改变。

Claims (12)

1.一种用于外部部件的表面涂覆方法，所述表面涂覆方法包括：

在沉积室内放置一个或多个将要被表面涂覆的外部部件预制品，所述外部部件预制品能够转动和旋转；

在安装于由外部部件预制品的转动轨迹围成的区域内的蒸发装置上放置一个或多个包含涂覆成分的块；

通过在转动和旋转外部部件预制品的同时蒸发所述块，将涂层沉积到每个外部部件预制品的表面上。

2.如权利要求1所述的表面涂覆方法，其中，涂覆成分包括防指纹成分和/或超斥水成分。

3.如权利要求1或2所述的表面涂覆方法，所述表面涂覆方法还包括：

将硅靶布置于安装在沉积室内的溅射装置上；

在沉积涂层之前，在使用硅靶执行溅射的同时将反应气体引入到沉积室内，

其中，硅颗粒层形成在每个外部部件预制品的表面上。

4.如权利要求1所述的表面涂覆方法，其中，通过安装在蒸发装置上的加热器来加热和蒸发所述块。

5.如权利要求1所述的表面涂覆方法，其中，当放置所述块时，将所述块以均匀的间隔沿布置外部部件预制品的方向布置。

6.如权利要求1所述的表面涂覆方法，其中，当放置所述块时，将所述块以均匀的间隔沿外部部件预制品的转动方向布置。

7.一种用于外部部件的表面涂覆装置，所述表面涂覆装置包括：

安装夹具，在安装夹具上布置有将被涂覆的一个或多个对象，且所述安装夹具被安装为能够转动和旋转；

蒸发装置，安装在由安装夹具的转动轨迹围成的区域内，

其中，一个或多个块布置在蒸发装置上，所述一个或多个块中的每个块包含涂覆成分。

8.如权利要求7所述的表面涂覆装置，其中，所述安装夹具沿一个方向延伸并关于沿安装夹具的延伸方向布置的旋转轴旋转。

9.如权利要求8所述的表面涂覆装置，其中，所述对象沿安装夹具的延伸方向安装，所述块以均匀的间隔沿布置对象的方向布置。

10.如权利要求7所述的表面涂覆装置，其中，以均匀的间隔沿安装夹具的转动方向布置多个安装夹具。

11.如权利要求10所述的表面涂覆装置，其中，所述块以均匀的间隔沿安装夹具的转动方向布置。

12.如权利要求7所述的表面涂覆装置，所述表面涂覆装置还包括溅射装置和气体引入装置，所述溅射装置用于将硅颗粒溅射到沉积室中，所述气体引入装置用于将反应气体引入到沉积室中。

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