CN108883607B - 结构体、电子设备、装饰膜以及结构体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本技术提供了用于电子设备的结构体、电子设备、装饰膜以及制造用于电子设备的结构体的制造方法。本技术的一个实施方式的用于电子设备的结构体包括装饰膜和壳体部。所述装饰膜包含金属层,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝。所述壳体部包括被装饰区域,装饰膜被粘合到被装饰区域。
Description
技术领域
本技术涉及一种适用于电子设备等的结构体、一种应用该结构体的电子设备、一种装饰膜以及一种壳体部件制造方法。
背景技术
传统上,将具有金属状外观、同时能够使诸如毫米波之类的电磁波透过的构件设计为电子设备等的壳体部件。例如,专利文献1披露了一种用于在汽车的车标上装载汽车雷达的外装部件。例如,将铟气相沉积在树脂膜上并通过嵌入成型(Insert Molding)方法将所述膜贴附到车标的表面层。由此,可以制造具有装饰性金属光泽、并且由于铟的岛形结构而在电磁波频带内不具有吸收区域的外装部件(专利文献1的说明书第0006段等)。
然而,在形成铟的岛形结构的方法中,存在以下问题:在例如气相沉积面积较大的情况下,难以形成整体均匀的膜厚度。此外,还存在以下问题:当形成壳体部件时,由于流入其中的树脂的温度而容易破坏岛形结构(专利文献1的说明书第0007和0008段等)。
为了解决该问题,在专利文献1中,披露了下面的技术。具体地,人工地按规律形成海岛结构,在该海岛结构中以金属区域作为岛,而以该岛周围的非金属区域作为海。然后,通过非金属区域将每个金属区域彼此隔离开,并且合适地控制金属区域的面积、以及与相邻金属区域之间的间隔。由此,可以获得与上述通过气相沉积法沉积有铟的膜相比电磁波透过性毫不逊色的材料(专利文献1的说明书第[0013]段等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公报号2010-251899。
发明内容
技术问题
如上所述,存在对于用于制造具有金属光泽、能够透过无线电波、并且具有高设计性的部件的技术的需求。
由于上述情况,本技术的目的是提供一种具有金属外观并且能够透过无线电波的具有高设计性的结构体、适用该结构体的电子设备、装饰膜以及结构体的制造方法。
解决问题的技术方案
为了达到上述目的,根据本技术的一个实施方式的结构体包括装饰膜和壳体部。所述装饰膜包含金属层,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝。所述壳体部包括被装饰区域,所述装饰膜被粘合到所述被装饰区域。
在该结构体中,金属层中添加有预定元素,使用其中添加浓度相对高的第一区域作为基准形成微细裂缝。由此,可以通过例如具有高反射率的铝等,形成上述金属层。结果,可以实现具有金属外观并且能够透过无线电波的具有高设计性的结构体。
所述预定元素可以是氧或氮。
通过添加氧或氮,可以在保持高反射率的同时,形成微细裂缝,从而可实现具有高设计性的结构体。
所述金属层可以由铝或银形成。
因为使用具有高反射率的铝或银可以实现能够透过无线电波的金属层,所以可以呈现出高设计性。
所述金属层可以具有50nm或更大且300nm或更小的厚度。
由此,可以在保持高反射率的同时,呈现出足够的无线电波透过性。
所述微细裂缝的节距可以在1μm或更大且500μm或者更小的范围内。
由此,可以呈现出足够的无线电波透过性。
所述金属层的可见光区域的表面反射率可以是70%或更大。
由此,可以呈现出由金属光泽带来的极高设计性。
所述装饰膜可以包括层叠在所述金属层上的保护层,所述保护层中的可见光区域的表面反射率可以是65%或更大。
从而,即使在形成保护层的情况下,也可以呈现出极高的设计性。
所述微细裂缝可以被形成为具有网状外观。
例如通过二轴拉伸,可以使用第一区域作为基准容易地形成网状的微细裂缝。例如,可以通过低的拉伸率形成微细裂缝。结果,可以抑制由于拉伸等造成的装饰膜的变形等,从而可以充分地抑制在制造结构体时的缺陷产生。
所述装饰膜可以包括支撑所述金属层的基体部,所述基体部的拉伸断裂强度小于所述金属层的拉伸断裂强度。
通过使用具有比金属层小的拉伸断裂强度的基体部,可以通过低的拉伸率形成微细裂缝。
所述基体部可以是基膜。
从而,可以在具有小的拉伸断裂强度的基膜上形成金属层。
所述基体部可以是形成在基膜上的涂层。
由此,可以实现在使用具有大的拉伸断裂强度的基膜的同时,通过低的拉伸率形成裂缝。
在所述金属层的厚度方向上,所述金属层的越靠近所述金属层的前表面的区域,所述添加浓度可以在整体上越低。
由此,可以提高金属层的前表面上的反射率,并可以呈现出高的设计性。
在所述金属层的厚度方向上,所述金属层的越靠近所述金属层的前表面的相对侧的表面的区域,所述添加浓度可以在整体上越低。
由此,可以提高金属层的前表面的相对侧的表面上的反射率,并可以呈现出高的设计性。
根据本技术的一个实施方式的电子设备包括装饰膜、壳体部以及容纳在壳体部内的电子部件。
根据本技术的一个实施方式的装饰膜包括基膜和金属层。所述金属层形成在所述基膜上,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝。
根据本技术的一个实施方式的结构体制造方法包括通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层。通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝。形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的装饰膜。通过将承载膜粘合到所述装饰膜上,形成转印膜。以及通过模内成型方法、热印方法或真空成型方法形成成型部件,以便从所述转印膜转印所述装饰膜。
在该制造方法中,通过形成添加有预定元素的金属层、并对所述金属层进行拉伸,来形成微细裂缝。由此,例如具有高反射率的铝等可以用作金属层。结果,可以制造具有金属外观并且能够透过无线电波的具有高设计性的的结构体。此外,通过添加预定元素,可以通过低的拉伸率形成微细裂缝。结果可以抑制由于拉伸造成的基膜变形等,并且充分抑制在制造结构体时的缺陷产生。
在根据本技术的另一个实施方式的结构体制造方法中,形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的转印膜。通过模内成型方法、热印方法或真空成型方法形成成型部件,以便转印从所述基膜剥离的所述金属层。
在根据本技术的另一个实施方式的结构体制造方法中,通过嵌入成型方法,与所述装饰膜一体地形成成型部件。
所述形成金属层的步骤可以包括在供应包含所述预定元素的气体的同时实施气相沉积。
由此,可以容易地形成添加有预定元素的金属层。
所述形成微细裂缝的步骤可以包括按照每个轴向方向上的2%或更小的拉伸率对所述基膜进行二轴拉伸。
从而,因为添加了预定元素,所以可以通过低的拉伸率形成微细裂缝。
所述形成金属层的步骤可以包括对从卷出辊沿着旋转滚筒的圆周表面朝向卷绕辊运送的所述基膜实施真空气相沉积。
从而,通过辊到辊的方法,可以以低的成本简单地大规模制造装饰膜。
本发明的有益效果
如上所述,根据本技术,可以实现具有金属外观并且能够透过无线电波的具有高设计性的结构体。应该注意的是,这里所述的效果并不一定是限定性的,可以获得本说明书中描述的任何效果。
附图说明
图1是示出了根据一实施方式的作为电子设备的移动终端的构造示例的示意图。
图2是示出了图1中示出的金属装饰部的构造示例的示意性横截面视图。
图3是包含通过使用显微镜将金属层的表面状态放大而拍摄的照片的表格。
图4是示出了使用SEM/EDX分析金属层的结果的图表。
图5是示出了真空气相沉积设备的构造示例的示意图。
图6是示出了二轴拉伸设备的构造示例的示意图。
图7是用于说明模内成型方法的示意图。
图8是用于说明嵌入成型方法的示意图。
图9是示出了包含基膜和金属层的转印膜的构造示例的示意图。
图10是示出了根据另一实施方式的光泽膜的构造示例的横截面视图。
图11是示出了作为基体部形成的涂层的厚度与微细裂缝的节距之间的关系的图示。
图12是示出了将装饰膜的前后侧颠倒过来并粘合的情形的示意图。
具体实施方式
下文中将参照附图描述本技术的实施方式。
【电子设备的构造】
图1是示出了根据本技术的一实施方式的作为电子设备的移动终端的构造示例的示意图。图1A是示出了移动终端100的正面侧的正视图,图1B是示出了移动终端100的背面侧的透视图。
移动终端100包括壳体部101、以及容纳在壳体部101内的电子部件(未示出)。如图1A中所示,在作为壳体部101的前面侧的前面部102上,设置通话部103、触摸面板104和面对摄像头105。通话部103被设置用于与电话对方通话,并且包括扬声器部106和音频输入部107。扬声器部106输出电话对方的声音,并将用户的声音经由音频输入部107传送到电话对方侧。
在触摸面板104上,显示各种图像和GUI(图形用户界面)。用户能够经由触摸面板104看到静态图像或动态图像。此外,用户经由触摸面板104输入各种触摸操作。面对摄像头105用于对用户的面部等进行拍照。各个设备的具体构造并不受限。
如图1B中所示,在作为壳体部101的背面侧的背面部108上,设置有装饰成为金属外观的金属装饰部10。金属装饰部10具有金属外观,并且能够使无线电波透过。
在背面部108的预定区域中设置被装饰区域11,随后将对此详细描述。通过将装饰膜12粘合到所述被装饰区域11中,构成金属装饰部10。从而,被装饰区域11成为形成金属装饰部10的区域。通过包括被装饰区域11的壳体部101、以及粘合到被装饰区域11的装饰膜12,根据本技术的结构体构成为壳体部件。应该注意的是,根据本技术的结构体可以用作壳体部件的一部分。
在图1B中示出的示例中,在背面部108的大致中央处,部分地形成金属装饰部10。形成金属装饰部10的位置并不受限,可以根据需要适宜设定。例如,金属装饰部10可以形成在整个背面部108上。由此,可以使整个背面部108在外观上一律是金属状外观。
通过使金属装饰部10周围的其他部分的外观与金属装饰部10大致相同,也可以使整个背面部108在外观上一律是金属状外观。此外,还可以通过将除了金属装饰部10之外的其他部分形成具有诸如木纹之类的其他外观来提高设计性。可以根据需要适宜设定金属装饰部10的位置和大小、其他部分的外观等以便呈现用户所期望的设计性。
在本实施方式中,作为容纳在壳体部101内的电子部件,可以容纳能够经由无线电波与外部的读写器等通信的天线部15(见图2)。天线部15包括例如基板(未示出)、形成在基板上的天线线圈16(见图2)、电连接到天线线圈16的信号处理电路部(未示出)等。天线部15的具体构造并不受限。应该注意的是,作为容纳在壳体部101内的电子部件,也可以容纳诸如IC芯片和电容器之类的各种电子部件。
图2是示出了金属装饰部10的构造示例的示意性横截面视图。如上所述,金属装饰部10包括在与天线部15等的位置对应的区域中设定的被装饰区域11、以及粘合到被装饰区域11的装饰膜12。
装饰膜12包括粘合层18、基膜19、金属层20和密封树脂21。粘合层18是用于将装饰膜12粘合到被装饰区域11的层。通过将粘合材料涂布到基膜19的与上面形成有金属层20的表面相对侧的表面上,来形成粘合层18。粘合材料的种类、涂布方法等并不受限。
密封树脂21是由透明材料形成的,且用作用于保护基膜19和金属层20的保护层(硬涂层)。密封树脂21通过涂布例如UV固化树脂、热塑性树脂、双组份固化树脂(two-component curable resin)等形成。通过形成密封树脂21,可实现例如平滑、防污、防剥落、防刮擦等。应该注意的是,还可以涂布丙烯酸树脂等作为保护层。
基膜19是由具有拉伸性的材料形成的,一般使用树脂膜。作为基膜19的材料,可使用例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PP(聚丙烯)等。还可以使用其他材料。
金属层20被形成为用于使被装饰区域11具有金属外观。金属层20是通过真空气相沉积法形成在基膜19上的层,并且形成了大量微细的裂缝(下文中称作微细裂缝)22。
通过这些微细裂缝22,在金属层20上形成多个不连续表面,表面电阻值大致为绝缘状态。从而,当无线电波遇到壳体部101时,可以充分抑制涡电流的产生。结果,可以充分抑制由于涡电流损失导致的电磁波能量的减小,实现高的无线电波透过率。
金属层20的膜厚度设定在例如50nm或更大且300nm或更小的范围内。如果膜厚度太小,由于光会透过,导致可见光区域的反射率降低;而如果膜厚度太大,由于表面形状会变粗糙,导致反射率降低。此外,膜厚度越小,在高温高湿试验后(例如75℃90%的RH 48H后)的反射率降低量越大。应该注意的是,RH表示相对湿度。
通过考虑到这些点而将膜厚度设定在上述范围内,可以实现保持高反射率的无线电波透过表面。特别是,通过将膜厚度设定在50nm或更大且150nm或更小的范围内,可充分保持高的反射率,并且呈现高的无线电波透过率。当然,本技术并不局限于这些范围,金属层20的膜厚度可以根据需要适宜设定以便呈现出所需的特性。此外,例如最佳数值范围可以再次设定在50nm或更大且300nm或更小的范围内。
在本实施方式中,当形成装饰膜12时,首先形成由基膜19和金属层20构成的光泽膜23。此后,在光泽膜23上形成粘合层18和密封树脂21。应该注意的是,形成各个层的顺序并不局限于此。此外,根据壳体部101的成型条件等,粘合层18和密封树脂21可以省略。在这种情况下,光泽膜23作为根据本技术的装饰膜,被粘合到被装饰区域11。
图3是包含通过使用显微镜将光泽膜23的金属层20的表面状态放大而拍摄的照片的表格。在图3中示出了五张照片M1到M5,其中根据本实施方式的光泽膜23的表面是照片M3。其他照片随后会进行说明。应该注意的是,可以为能够提供关于照片M1到M5的彩色照片而作出准备。
在本实施方式中,在基膜19上,形成添加有作为预定元素的氧的铝层,以作为金属层20(下文中有可能使用相同的参考数字,称作铝层)。然后,在拉伸率2%(相对于原始尺寸的拉伸量)和基板加热温度130℃的条件下,对基膜19进行二轴拉伸,由此形成微细裂缝22。
正如照片M3中所示,在金属层20中,沿着二轴方向将微细裂缝22形成网状。具体地,微细裂缝22形成为沿着彼此大致正交的两个方向彼此交叉。各个方向上的微细裂缝22的节距(裂缝间隔)设定在例如1μm或更大且500μm或更小的范围内。
例如,如果节距太小,由金属层20的表面反射的光发生散乱,或者具有光透过性的空隙(间隙)的面积相对增加,由此导致反射率降低。另一方面,如果节距太大,则会降低无线电波透过性。通过将节距设定在1μm或更大且500μm或更小的范围内,可以在保持高反射率的同时,实现无线电波透过性。例如,可以充分透过WiFi或蓝牙(注册商标)的2.45GHz的电磁波(波长大约12.2cm)。
当然,微细裂缝22的节距并不局限于所述范围,微细裂缝22的节距可以根据需要适宜设定以便呈现出所需的特性。例如,通过将节距设定在50μm或更大且200μm或更小的范围内,可以充分呈现高反射率和高无线电波透过性。此外,最佳数值范围可以再次设定在例如1μm或更大且500μm或更小的范围内。
如图3的表格中示出的,当通过四探针电阻器评估照片M3的金属层20的表面电阻时,显示出绝缘性。此外,使用分光光度计(由Hitachi(日立)公司制造的U-4100)测量可见光区域(400nm到700nm)的表面反射率获得的结果是81.3%。换言之,可以实现成为具有高反射率的金属光泽表面、且具有充分的无线电波透过性的金属层20。
图4是示出了使用SEM/EDX(扫描型电子显微镜/能量分散型X射线光谱法)分析金属层20的结果的图表。图4A是通过SEM获取的表面图像。图4B示出了在图4A中示出的点P1和P2点处的构成元素的组成比率。
如图4B中所示,在微细裂缝交叉的部分的点P1处,添加的氧的比率相对较高。术语“相对”的意思是与没有微细裂缝22的部分的点P2相比。应该注意的是,“其他”的组成比率主要是基膜19中包含的构成元素的组成比率。也可以考虑到在基膜19中包含氧,但是其比率在点P1和P2处相等。因此,在金属层20中,点P1具有更高的氧比率。
如上所述,本发明的发明人已经发现,对于通过下面要描述的根据本技术的方法制造的光泽膜23而言,在金属层20中包含氧的添加浓度相对高的区域(第一区域)和氧的添加浓度相对低的区域(第二区域)。换言之,本发明的发明人已经发现,产生了局部氧密度较高的区域。在图4示出的示例中,包含点P1的区域是第一区域,包含点P2的区域是第二区域。此外,本发明的发明人还发现,使用第一区域作为基准,形成微细裂缝22。还可以考虑到,当氧添加浓度变高时,拉伸断裂强度(tensile breakage intensity)会降低。
应该注意的是,微细裂缝22是以第一区域中的某个点作为起点而形成的,并且该裂缝沿着二轴方向延伸下去。当然,该延伸下去的裂缝可能会彼此交叉。换言之,不是所有的微细裂缝22的交叉点都会被包含在第一区域中。然而,至少一部分交叉点(有可能是一个交叉点)被包含在氧添加浓度高的第一区域中。
使用第一区域作为基准形成微细裂缝22包括以下事实:例如如上所述的微细裂缝22的交叉点的至少一部分被包含在第一区域中。当然,本技术并不局限于此,使用第一区域作为基准形成微细裂缝22还可包括其中第一区域的任意点成为形成微细裂缝22的起点的其他情形。例如,第一区域内的微细裂缝22的裂缝宽度比第二区域内的裂缝的宽度相对较大,等等。
应该注意的是,抽取其他点作为通过根据本技术的方法制造的光泽膜23所特有的结构或特性,是困难的,并且被认为是不实际的。此外,对于通过根据本技术的方法制造的光泽膜23而言,关于上述的特征点是否被完全地、始终地产生,依据制造条件等不产生这些特征点的可能性也是无法否认的。
图5是示出了真空气相沉积设备的构造示例的示意图。真空气相沉积设备500包括布置在真空腔室(未示出)内的膜运送机构501、分隔壁502、坩埚503、加热源(未示出)、以及氧气导入机构520。
膜运送机构501包括卷出辊505、旋转滚筒506和卷绕辊507。基膜19从卷出辊505沿着旋转滚筒506的圆周表面朝向卷绕辊507运送。
坩埚503布置在与旋转滚筒506相对的位置上。在坩埚503中,容纳作为构成金属层20的金属材料的铝90。旋转滚筒506的与坩埚503相对的区域是成膜区域510。分隔壁502限制以朝向除了成膜区域510之外的区域的角度行进的铝90的微颗粒91。氧气导入机构520布置在成膜区域510的上游侧(卷出辊505侧)。作为氧气导入机构520,可使用任意设备。
在旋转滚筒506受到充分冷却的状态下运送基膜19。通过氧气导入机构520向基膜19吹送氧气。由氧气导入机构520供应的氧气对应于包含预定元素的气体。依据氧气的供应,通过诸如加热器、激光和电子枪之类的加热源(未示出),对坩埚503内的铝90进行加热。由此,从坩埚503产生包含微颗粒91的蒸汽。
蒸汽中包含的铝90的微颗粒91被沉积到行进到成膜区域510中的基膜19上,由此在基膜19上形成添加氧的铝层。因为在本实施方式中可以通过辊到辊的方式进行连续的真空气相沉积,所以可以显著降低成本和提高生成率。当然,本技术还可适用于其中使用分批式真空气相沉积设备的情形。
此外,由于氧气导入机构(氧气供应装置)520布置在上游侧,所以在成膜区域510的上游侧形成在基膜19上的金属层20中的氧添加量较大。另一方面,在下游侧形成的金属层20中的氧添加量较小。因此,在金属层20的厚度方向上,越靠近表面的区域中的氧添加浓度在整体上越低。结果,可以提高金属层20的表面上的可见光区域的反射率,从而能够实现具有高设计性的金属光泽。
应该注意的是,即使在金属层20的厚度方向上氧添加浓度在整体上存在差异的情况下,对于在金属层20内形成具有高添加浓度的第一区域和具有低添加浓度的第二区域来讲,也是没有影响的。可使用第一区域作为基准合适地形成微细裂缝22。
图6是示出了二轴拉伸设备的构造示例的示意图。二轴拉伸设备550包括基底构件551、布置在基底构件551上且具有彼此基本相同的构造的四个拉伸机构552。这四个拉伸机构552是在彼此正交的两个轴(x轴和y轴)的每个轴上分别布置两个机构,以使得这两个机构在每个轴上彼此面对。下文中将参照朝着与y轴方向的箭头相反的方向拉伸光泽膜23′的拉伸机构552a进行描述。
拉伸机构552a包括固定块553、活动块554和多个夹紧件(Clip)555。固定块553被固定到基底构件551。在拉伸方向(y方向)上延伸的拉伸螺钉556贯穿固定块553。
活动块554可移动地设置在基底构件551上。活动块554连接到贯穿固定块553的拉伸螺钉556。因此,通过操作拉伸螺钉556,活动块554可以在y方向上移动。
多个夹紧件555沿着与拉伸方向正交的方向(x方向)排列。在x方向上延伸的滑动轴557贯穿多个夹紧件555中的每个夹紧件555。每个夹紧件555在x方向上的位置可以沿着滑动轴557变化。多个夹紧件555中的每个夹紧件555、与活动块554是通过连接杆558和连接销559彼此连接的。
可以通过拉伸螺钉556的操作量,来控制拉伸率。需要注意的是,双轴拉伸装置550的结构不受限制。在根据本实施方式的双轴拉伸装置550中,虽然是利用全切片(full-cutsheet)对膜执行双轴拉伸的,但是也可以通过辊连续地执行双轴拉伸。例如,通过施加由辊之间的行进方向引起的张力、以及由设置在辊之间的与行进同步移动的夹紧件555引起的与行进方向垂直的张力,可以执行连续的双轴拉伸。
真空气相沉积后的光泽膜23′被布置在基底构件551上,拉伸机构552的多个夹紧件555被附装到四条边的每条边上。在通过温控加热灯(未示出)或温控热风加热光泽膜23′的状态下,通过操作四个拉伸螺钉556来执行双轴拉伸。在本实施方式中,是在每个轴方向上的拉伸率为2%并且基板加热温度为130℃的条件下,对基膜19进行二轴拉伸的。由此,如图3中所示,沿着与拉伸方向正交的方向(二轴方向),形成网状微细裂缝22。
如果拉伸率太低,将不会形成合适的微细裂缝,从而金属层20会导电。在这种情况下,由于涡电流等的影响,不会呈现出足够的无线电波透过率。另一方面,如果拉伸率太大,则拉伸后的基膜19受到的损坏很大。结果,当将装饰膜12粘合到被装饰区域11时,由于夹带空气、起皱等,成品率会恶化。此外,由于基膜19或者金属层20本身的变形,会降低金属装饰部10的设计性。这种问题在从基膜19上剥离金属层20、并且转印金属层20的情况下也会发生。
在根据本实施方式的光泽膜23中,可以在每个轴方向上以2%或更低的低拉伸率,合适地形成微细裂缝。由此,可以充分防止对基膜19造成损坏,并且可以提高成品率。此外,可以保持粘合有装饰膜12的金属装饰部10的高设计性。当然,拉伸率可以根据需要进行适宜设定,可以设定2%或更高的拉伸率,只要不发生上述缺陷即可。
图3中示出的表格示出了作为金属层20的形成条件而采用不同氧气导入量(流速:sccm)的情况下的照片。如照片M1中显示的,在氧气的流速是0sccm的情况下,在2%的拉伸率下几乎不形成微细裂缝22,在表面上形成了具有导电性的金属层20(表面电阻值:大约2Ω/□)。另一方面,因为没有添加氧,所以拉伸工艺之前和之后的反射率分别达到91.0%和84.4%的高值。
如在照片M2中显示的,在氧气的流速是5sccm的情况下,在2%的拉伸率下通过二轴拉伸形成微细裂缝22,但是没有成为足以形成非连续表面的裂缝。因此,该表面显示出具有导电性。拉伸工艺之前和之后的反射率分别是89.6%和73.8%。
如在照片M3中显示的,在氧气的流速是10sccm的情况下,在2%的拉伸率下通过二轴拉伸合适地形成了微细裂缝22,表面处于绝缘状态。此外,拉伸工艺之前和之后的反射率分别是86.6%和81.3%。这样,可以呈现出高的反射率和足够的无线电波透过性。应该注意的是,当形成微细裂缝22时,光从微细裂缝22的间隙透过,因此反射率降低了大约5%。
如在照片M4中显示的,在氧气的流速是25sccm的情况下,通过微细裂缝22使表面处于绝缘状态。拉伸工艺之前和之后的反射率分别是78.1%和72.5%。类似地,在氧气的流速是50sccm的情况下,表面也变成绝缘状态,拉伸工艺之前和之后的反射率分别是73.7%和68.5%。
通过以这种方式增大氧气的流速和提高氧添加浓度(增加添加量),可以在2%的拉伸率下通过二轴拉伸合适地形成微细裂缝22。另一方面,当增大氧气的流速时,铝的比率会降低,因而降低反射率。例如,根据需要将氧气的供应量设定在从金属层20的表面变成绝缘状态的量、直到拉伸工艺之后的反射率小于70%的量的范围内。当然,在反射率可以小于70%的情况下、或者在想要抑制反射率的情况下,可以供应更多的氧气。可以根据需要将氧气供应量适宜设定在直到金属层20被氧气变成氧化膜的范围内。
应该注意的是,在图3中示出的示例中,在氧气的流速是5sccm的情况下,拉伸工艺之后的反射率变为比倾向值低的值。这是因为考虑到,能够通过低拉伸产生裂缝的第一区域未被充分地形成,并且在拉伸断裂强度没有被抑制的区域中强制产生了裂缝。具体地,这是考虑到不完全的微细裂缝损害了表面平整度,并且由于漫反射等降低了分光光度计的测量值。同样,由这一点可以看出,将氧气供应量设定在合适范围内是重要的。
当形成诸如粘着树脂和硬涂层之类的保护层时,表面反射率降低大约5%。即使考虑到这一点,通过使用根据本技术的装饰膜12,仍可以在形成保护层的状态下,将表面反射率增加到65%或更高的高值。
图7是用于说明模内成型(In-mold molding)方法的示意图。模内成型是通过图7中示出的包括腔模601和芯模602的成型设备600执行的。如图7A中所示,在腔模601中形成与壳体部101的形状对应的凹部603。转印膜30设置成覆盖该凹部603。转印膜30是通过将图2中示出的装饰膜12粘合至承载膜31而形成的。通过例如辊到辊方式从成型设备600的外部提供转印膜30。
如图7B中所示,将腔模601和芯模602夹紧,并且经由形成在芯模602中的内浇口部(Gate Part)606将成型树脂35注入凹部603中。在腔模601中,形成供应成型树脂35的直浇道部(Sprue Part)608和连接到直浇道部的横浇道部(Runner Part)609。当将腔模601和芯模602夹紧时,横浇道部609和内浇口部606彼此连接。由此,将供应到直浇道部608的成型树脂35注入凹部603中。需要注意的是,用于注入成型树脂35的结构不受限制。
作为成型树脂35,使用例如诸如ABS(丙烯腈·丁二烯·苯乙烯)树脂之类的通用树脂、诸如PC(聚碳酸酯)树脂、ABS和PC混合树脂之类的工程塑料等。并不局限于此,可以合适地选择成型树脂的材料和颜色(透明度)以便获得所期望的壳体部(壳体部件)。
将在高温下处于熔化状态的成型树脂35注入凹部603中。成型树脂35被注入以对凹部603的内表面施压。此时,通过成型树脂35对布置在凹部603上的转印膜30施压,以使其变形。通过成型树脂35的热量,使得形成在转印膜30上的粘合层18熔化,并将装饰膜12粘合至成型树脂35的表面。
在注入成型树脂35之后,将腔模601和芯模602冷却,并将夹具松开。上面转印了装饰膜12的成型树脂35被附着到芯模602。通过取出该成型树脂35,制造出在预定区域中形成有金属装饰部10的壳体部101。需要注意的是,当将夹具松开时,承载膜31剥离。
通过使用模内成型方法,可以容易地使装饰膜12的位置吻合,并且简单地形成金属装饰部10。此外,壳体部101的形状的设计自由度较高,可以制造出具有各种形状的壳体部101。
需要注意的是,在壳体部101的内侧容纳的天线单元15可以在壳体部101成型时通过模内成型方法附装。替代性地,也可以在壳体部101成型之后,将天线单元15贴附到壳体部101的内侧。此外,在一些情况下,也可将天线单元15内置于壳体内部。
图8是用于说明嵌入成型(Insert molding)方法的示意图。在嵌入成型中,作为嵌入膜,如图8A,在成型设备650的腔模651内设置装饰膜12。然后如图8B中所示,将腔模651和芯模652夹紧,经由内浇口部656将成型树脂35注入腔模651中。由此,壳体部101与装饰膜12一体成型。通过使用嵌入成型方法,还可以简单地形成金属装饰部10。此外,可以制造出具有各种形状的壳体部101。需要注意的是,执行模内成型和嵌入成型的成型设备的结构并不受限制。
图9是包括基膜和金属层的转印膜的结构示例的示意图。如图9A,转印膜430包括基膜419、剥离层481、硬涂层482、金属层420、粘着树脂421和粘合层418。剥离层481和硬涂层482按所述顺序形成在基膜419上。
因此,金属层420是在其中形成有剥离层481和硬涂层482的基膜419上形成的。然后,通过拉伸基膜419,在金属层420中形成微细裂纹422。
如图9B中所示,当通过模内成型方法形成壳体部101时,将基膜419和剥离层481剥离,将包含金属层420的装饰膜412粘合至被装饰区域411。如上所述,基膜419可以用作承载膜。需要注意的是,其中形成有剥离层481的基膜419也可以视为根据本技术的基膜。
也可以通过使用图7和9中示出的转印膜30和430,利用热印(hot stamping)方法来形成壳体部101,在该壳体部101中包含金属层20的装饰膜12被转印到被装饰区域11上。此外,装饰膜12可以通过诸如贴附之类的任意方法粘合到壳体部101。另外,还可以使用真空成型、压空成型等。
如上所述,在作为根据本实施方式的结构体的壳体部101(壳体部件)中,在金属层20中添加氧,并且使用具有相对高的添加浓度的第一区域作为基准来形成微细裂缝22。由此,例如可以利用具有高反射率的铝等来构成金属层20。结果,可以实现具有金属外观的、并且能够透过无线电波的具有高设计性的壳体部101。
也可以使用银(Ag)来代替铝。即使在这种情况下,通过添加氧,仍可以以2%或更小的拉伸率来合适地形成微细裂缝22,从而能够实现具有70%或更高反射率的金属层20。
所添加的元素不局限于氧,例如也可以添加氮(N)。例如,可以设置氮气导入机构来代替图5中示出的氧气导入机构520,可以吹送氮气作为导入气体。例如,通过根据需要将供应量适宜设定在从拉伸工艺之后的金属膜的表面变成绝缘状态的添加量、直到金属层被氮化为止的量的范围内。应该注意的是也可以添加其他元素。
在将具有In或Sn的岛状构造的薄膜用作透过无线电波的金属膜的情况下,反射率成为大约50%到60%的低值。这是由于材料的光学常数导致的,像根据本实施方式的光泽膜23那样实现70%或更高的反射率是非常困难的。此外,因为In是稀有金属,所以材料成本高。
此外,在通过执行使用非电镀的后热处理(after-baking)在由镍、铜等构成的金属膜中形成裂缝的情形中,实现70%或更高的反射率也是很困难的。另外,虽然可以使硅和金属进行合金化来增大表面电阻以产生无线电波透过性,但是在这种情形中也难以实现70%或更高的反射率。
此外,在本实施方式中,因为金属材料的膜是通过真空气相沉积形成的,所以可以使用诸如Al和Ti之类的难以通过诸如非电镀之类的湿式镀法在树脂上成膜的材料。因此,可用金属材料的选择范围是非常广的,可以使用具有高反射率的金属材料。此外,因为微细裂缝22是通过二轴拉伸形成的,所以可以在真空气相沉积中形成具有高粘着性的金属层20。结果,在模内成型或嵌入成型期间,金属层20不会脱落,且可以合适地形成壳体部101。此外,还可以提高金属装饰部10本身的耐久性。
此外,在本实施方式中,可以利用单层金属膜实现光泽膜23。从而,因为可以通过气相沉积源的简单构造使用简单的气相沉积工艺,所以可以控制设备成本等。应该注意的是,添加有氧或氮的金属层的形成方法并不局限于向膜运送机构501吹送气体的情形。例如也可以使坩埚内的金属材料中包含氧等。
本技术适用于在内部容纳有内部天线等的基本所有的电子设备。这种电子设备的示例包括诸如移动电话、智能手机、个人计算机、游戏机、数码相机、音频设备、TV、投影仪、汽车导航系统、GPS终端、数字摄像机和可穿戴信息设备(眼镜型、腕带型)之类的电子设备,诸如遥控器、鼠标和触摸笔之类的通过无线通信等操作这些电子设备的操作设备,以及诸如车载雷达和车载天线之类的设置在车辆中的电子设备,等等。此外,本技术还适用于连接到互联网等的IoT设备。
此外,本技术并不局限于电子设备等的壳体部件,也可适用于车辆和建筑物。具体地,包括具有根据本技术的装饰部、以及用于粘合所述装饰部的被装饰区域的构件的结构体,可以用作车辆或建筑物的一部分或全部。由此,可以实现包括具有金属外观且能够透过无线电波的壁面等的车辆或建筑物,并可以呈现出极高设计性。应该注意的是,所述车辆包括诸如汽车、公共汽车和火车之类的任意车辆。建筑物包括诸如独立房屋、集体住宅、工厂和桥梁之类的任意建筑物。
<其他实施方式>
本技术并不局限于上述实施方式,可以实现各种其他实施方式。
图10是示出了根据另一实施方式的光泽膜的构造示例的横截面视图。在该光泽膜223A、223B中,提供拉伸断裂强度小于金属层220的基体部250A、250B,作为支撑金属层220的构件。由此,可以降低形成微细裂缝222所需的拉伸率。例如,可以通过小于使金属层220本身断裂所需的拉伸率的拉伸率,形成微细裂缝222。这是因为考虑到如图10A和10B中所示,在具有小的拉伸断裂强度的基体部250A和B的表面断裂之后,金属层220断裂。
如图10A中所示,作为基体部250A,可以使用具有小的拉伸断裂强度的基膜。例如,二轴拉伸PET具有大约200到大约250MPa的拉伸断裂强度,其通常高于铝层的拉伸断裂强度。
另一方面,无拉伸PET、PC、PMMA和PP的拉伸断裂强度如下。
无拉伸PET:大约70MPa
PC:大约69到72MPa
PMMA:大约80MPa
PP:大约30到大约72MPa
因此,通过将这些材料构成的基膜用作基体部250A,可以以低的拉伸率合适地形成微细裂缝222。
如图10B中所示,可以在基膜219上形成涂层作为基体部250B。例如,通过涂布丙烯酸树脂等来形成硬涂层,从而该硬涂层可以被简单地形成作为基体部250B。
通过在具有大的拉伸断裂强度的基膜219与金属层220之间形成具有小的拉伸断裂强度的涂层,可以实现在保持光泽膜223B的高耐久性的同时,以低拉伸率形成微细裂缝222。此外,在根据制造工艺等需要使用PET的情况下,这也是有效的。应该注意的是,起到图10A和10B中示出的基体部250A和250B的功能的基膜和硬涂层的表面断裂是极小的,大约是微细裂缝222的宽度的程度。因此,这不会造成空气夹带等、设计性降低等。
图11是示出了作为基体部250B形成的涂层的厚度、与金属层220中形成的微细裂缝222的节距(裂缝间隔)之间的关系的图示。图11示出了在形成丙烯酸层作为所述涂层的情形中的关系。
如图11中所示,在丙烯酸层的厚度是1μm或更小的情况下,微细裂缝222的节距是50μm到100μm。另一方面,当丙烯酸层的厚度设定在1μm到5μm的范围内时,微细裂缝222的节距是100μm到200μm。这样,发现丙烯酸层的厚度变得越大,微细裂缝222的节距就变得越大。因此,通过根据需要适宜控制丙烯酸层的厚度,可以调节微细裂缝222的节距。例如,通过将丙烯酸层的厚度设定在0.1μm或更大且10μm或更小的范围内,可以将微细裂缝222的厚度调节在所需范围内。当然,所述厚度并不局限于该范围,最佳的数值范围例如可以再次设定在0.1μm或更大且10μm或更小的范围内。
如图2中所示,在本实施方式中,基膜19和壳体部101经由粘合层18粘合。本技术并不局限于此,如图12中所示,密封树脂21侧可以粘合到壳体部101。在这种情况下,可以使用透明的基膜19,密封树脂21可以是不透明的。换言之,任意颜色的树脂都可以用作密封树脂21。由此,可以提高设计性。此外,还可以将基膜19用作保护层。
此外,在采用图12中示出的构造的情况下,可以将光泽膜23形成为在金属层20的厚度方向上,金属层20的越靠近金属层20的前表面的相对侧的表面的区域,氧添加浓度在整体上越低。金属层20的前表面对应于气相沉积终止表面,而金属层20的前表面的相对侧的表面对应于气相沉积起始表面。在本实施方式中,可以经由透明的基膜19在视觉上识别的表面对应于金属层20的前表面的相对侧的表面。
通过使得越靠近基膜19侧的表面的区域的氧添加浓度在整体上越低,可以提高该表面上的可见光区域的反射率,可以实现具有高设计性的金属光泽。应该注意的是,在图5中示出的真空气相沉积设备500中,通过在成膜区域510的下游侧(卷绕辊507侧)布置氧气导入机构520,可以容易地使得越靠近基膜19侧的表面的区域的氧添加浓度在整体上越低。
用于形成裂缝22的拉伸并不局限于二轴拉伸。可以执行单轴拉伸或3轴或者更多轴的拉伸。此外,可以通过辊到辊方式,对卷绕到图5中示出的卷绕辊507上的基膜19进一步执行二轴拉伸。此外,在进一步执行真空气相沉积之后,可以在由卷绕辊507卷起之前执行二轴拉伸。
上述的根据本技术的特征部分之中的至少两个特征部分可以结合。换言之,在各个实施方式中描述的各个特征部分并不会因各个实施方式而区分开,而是可以任意结合。此外,上述的各种效果仅是示例性的,不应该局限于此,还可以发挥其他效果。
应该注意的是,本技术还可以采用如下构造。
(1)一种结构体,包括:
装饰膜,所述装饰膜包含金属层,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝;以及
壳体部,所述壳体部包括被装饰区域,所述装饰膜被粘合到所述被装饰区域。
(2)根据(1)所述的结构体,其中
所述预定元素是氧或氮。
(3)根据(1)或(2)所述的结构体,其中
所述金属层是由铝或银形成的。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的结构体,其中
所述金属层具有50nm或更大且300nm或更小的厚度。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的结构体,其中
所述微细裂缝的节距在1μm或更大且500μm或更小的范围内。
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的结构体,其中
所述金属层的可见光区域的表面反射率是70%或更大。
(7)根据(1)到(6)中任一项所述的结构体,其中
所述装饰膜包括层叠在所述金属层上的保护层,所述保护层中的可见光区域的表面反射率是65%或更大。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的结构体,其中
所述微细裂缝被形成为具有网状外观。
(9)根据(8)所述的结构体,其中
在第一区域中包括微细裂缝的至少一个交叉点。
(10)根据(1)到(9)中任一项所述的结构体,其中
所述装饰膜包括支撑所述金属层的基体部,所述基体部的拉伸断裂强度小于所述金属层的拉伸断裂强度。
(11)根据(10)所述的结构体,其中
所述基体部是基膜。
(12)根据(10)所述的结构体,其中
所述基体部是形成在基膜上的涂层。
(13)根据(1)到(12)中任一项所述的结构体,其中
在所述金属层的厚度方向上,所述金属层的越靠近所述金属层的前表面的区域,所述添加浓度在整体上越低。
(14)根据(1)到(12)中任一项所述的结构体,其中
在所述金属层的厚度方向上,所述金属层的越靠近所述金属层的前表面的相对侧的表面的区域,所述添加浓度在整体上越低。
(15)一种电子设备,包括:
装饰膜,所述装饰膜包含金属层,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝;以及
壳体部,所述壳体部包括被装饰区域,所述装饰膜被粘合到所述被装饰区域;以及
容纳在壳体部内的电子部件。
(16)一种装饰膜,包括:
基膜;以及
金属层,所述金属层形成在所述基膜上,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝。
(17)一种结构体制造方法,包括:
通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层;
通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝;
形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的装饰膜;
通过将承载膜粘合到所述装饰膜上,形成转印膜;以及
通过模内成型方法、热印方法或真空成型方法形成成型部件,以便从所述转印膜转印所述装饰膜。
(18)一种结构体制造方法,包括:
通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层;
通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝;
形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的转印膜;以及
通过模内成型方法、热印方法或真空成型方法形成成型部件,以便转印从所述基膜剥离的所述金属层。
(19)一种结构体制造方法,包括:
通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层;
通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝;
形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的装饰膜;以及
通过嵌入成型方法,与所述装饰膜一体地形成成型部件。
(20)根据(17)到(19)中任一项所述的结构体制造方法,其中
所述形成金属层的步骤包括在供应包含所述预定元素的气体的同时实施气相沉积。
(21)根据(17)到(20)中任一项所述的结构体制造方法,其中
所述形成微细裂缝的步骤包括按照每个轴向方向上的2%或更小的拉伸率对所述基膜进行二轴拉伸。
(22)根据(17)到(21)中任一项所述的结构体制造方法,其中
所述形成金属层的步骤包括对从卷出辊沿着旋转滚筒的圆周表面朝向卷绕辊运送的所述基膜实施真空气相沉积。
参考标记列表
P1 氧添加浓度高的点
P2 氧添加浓度低的点
10 金属装饰部
11、411 被装饰区域
12、412 装饰膜
15 天线部
19、219、419 基膜
20、220、420 金属层(铝层)
22、222、422 微细裂缝
23、223A、223B 光泽膜
30、430 转印膜
31 承载膜
90 铝
100 移动终端
101 壳体部
250A、250B 基体部
482 硬涂层
500 真空气相沉积设备
501 膜运送机构
510 成膜区域
520 氧气导入机构
550 二轴拉伸设备
600、650 成型设备
Claims (21)
1.一种用于电子设备的结构体,包括:
装饰膜,所述装饰膜包含金属层,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝,使得所述金属层的表面电阻值为绝缘状态;以及
壳体部,所述壳体部包括被装饰区域,所述装饰膜被粘合到所述被装饰区域。
2.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述预定元素是氧或氮。
3.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述金属层是由铝或银形成的。
4.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述金属层具有50 nm或更大且300 nm或更小的厚度。
5.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述微细裂缝的节距在1μm或更大且500μm或更小的范围内。
6.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述金属层的可见光区域的表面反射率是70%或更大。
7.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述装饰膜包括层叠在所述金属层上的保护层,所述保护层中的可见光区域的表面反射率是65%或更大。
8.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述微细裂缝被形成为具有网状外观。
9.根据权利要求1所述的结构体,其中
所述装饰膜包括支撑所述金属层的基体部,所述基体部的拉伸断裂强度小于所述金属层的拉伸断裂强度。
10.根据权利要求9所述的结构体,其中
所述基体部是基膜。
11.根据权利要求9所述的结构体,其中
所述基体部是形成在基膜上的涂层。
12.根据权利要求1所述的结构体,其中
在所述金属层的厚度方向上,所述金属层的越靠近所述金属层的前表面的区域,所述添加浓度在整体上越低。
13.根据权利要求1所述的结构体,其中
在所述金属层的厚度方向上,所述金属层的越靠近所述金属层的前表面的相对侧的表面的区域,所述添加浓度在整体上越低。
14.一种电子设备,包括:
装饰膜,所述装饰膜包含金属层,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝,使得所述金属层的表面电阻值为绝缘状态;以及
壳体部,所述壳体部包括被装饰区域,所述装饰膜被粘合到所述被装饰区域;以及
容纳在壳体部内的电子部件。
15.一种装饰膜,包括:
基膜;以及
金属层,所述金属层形成在所述基膜上,所述金属层包括其中预定元素的添加浓度相对高的第一区域、其中所述添加浓度与所述第一区域的添加浓度相比相对低的第二区域、以及使用所述第一区域作为基准形成的微细裂缝,使得所述金属层的表面电阻值为绝缘状态。
16.一种制造如权利要求1所述的用于电子设备的结构体的制造方法,包括:
通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层;
通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝;
形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的装饰膜;
通过将承载膜粘合到所述装饰膜上,形成转印膜;以及
通过模内成型方法、热印方法或真空成型方法形成成型部件,以便从所述转印膜转印所述装饰膜。
17.一种制造如权利要求1所述的用于电子设备结构体的制造方法,包括:
通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层;
通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝;
形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的转印膜;以及
通过模内成型方法、热印方法或真空成型方法形成成型部件,以便转印从所述基膜剥离的所述金属层。
18.一种制造如权利要求1所述的用于电子设备的结构体的制造方法,包括:
通过气相沉积,在基膜上形成添加有预定元素的金属层;
通过拉伸所述基膜,在所述金属层上形成微细裂缝;
形成包含形成有所述微细裂缝的金属层的装饰膜;以及
通过嵌入成型方法,与所述装饰膜一体地形成成型部件。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的制造方法,其中
所述形成金属层的步骤包括在供应包含所述预定元素的气体的同时实施气相沉积。
20.根据权利要求16-18中任一项所述的制造方法,其中
所述形成微细裂缝的步骤包括按照每个轴向方向上的2%或更小的拉伸率对所述基膜进行二轴拉伸。
21.根据权利要求16-18中任一项所述的制造方法,其中
所述形成金属层的步骤包括对从卷出辊沿着旋转滚筒的圆周表面朝向卷绕辊运送的所述基膜实施真空气相沉积。
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