CN109606002A

CN109606002A - 电子设备的壳体及其制作方法、电子设备

Info

Publication number: CN109606002A
Application number: CN201811463786.5A
Authority: CN
Inventors: 侯体波; 毕四鹏
Original assignee: Oppo Chongqing Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Oppo Chongqing Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-04-12

Abstract

本发明提出了电子设备的壳体及其制作方法、电子设备。该壳体包括层叠设置的透明壳体本体、镀膜层、光子晶体层和油墨层，其中，光子晶体层由聚合物、无机纳米粒子和纳米孔组成。本发明所提出的电子设备的壳体，其表面的光子晶体层也可实现结构色，从各个角度具有不同颜色的幻彩渐变效果，颜色随偏离垂直的角度增大而蓝移，并且该光子晶体层由含有无机纳米粒子的有序多孔聚合物形成，通过调控无机纳米粒子的尺寸和比例，还可改变光子晶体层的颜色种类。

Description

电子设备的壳体及其制作方法、电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备的壳体制作技术领域，具体的，本发明涉及电子设备的壳体及其制作方法、电子设备。

背景技术

2017年开始，手机、平板电脑、智能手表等电子设备开始流行幻彩渐变色，即在外壳上同时存在两种以上的颜色。目前，幻彩色的主要实现方式有喷涂、物理气相沉积(PVD)、浸染，再配合其他工艺完成手机外壳的制作。

其中，喷涂方案实现渐变色，具体是在同一个表面的不同区域喷涂两种或两种以上的油漆，通过控制喷涂颜色的调配和过度，实现从颜色A到颜色B的渐变。这种方案的缺点有色相单一，从不同角度看都是同样的颜色，且工艺繁琐，将两种颜色实现较好的渐变搭配往往需要喷涂三次喷涂而效率低。

浸染实现渐变色，是通过控制样品不同位置在染液中的浸泡时间，浸泡时间长的区域颜色深，浸泡时间短的区域颜色浅，从而实现渐变色。浸染相较喷涂而言可以实现更好的外观效果和更低成本，但是同样存在颜色单一，无法实现各角度观察有不同颜色的效果。

而PVD实现渐变色，是利用电子枪或者物理气相沉积的方法将高低折射率的五氧化二妮等氧化物镀在玻璃或者塑料表面，并通过设计高低折射率氧化物的种类、成分和厚度来实现幻彩渐变色。这种方案实现的颜色虽然是通过膜层对光的反射、干涉和衍射来实现颜色的结构色，但是，缺点也非常明显，即镀层搭配复杂且价格贵。现有的渐变色需要将TiO₂+SiO₂或者Nb₂O₅+SiO₂的6层或更多的搭配，一方面厚度控制不易，另一方面耗费镀膜时间长。并且，基材的强度明显降低，多层镀层的堆积还会在玻璃或者陶瓷表面产生较大的应力，使钢化玻璃表面两边的压应力失衡，从而会降低玻璃的抗跌落性能，一般会降低20～50％左右。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提出一种电子设备的壳体、制作该电子设备的壳体的方法以及应用该壳体的电子设备，至少解决现有技术中存在的上述问题，实现电子设备的壳体各角度幻彩变色的外观效果。

在本发明实施例的第一方面，提出了一种电子设备的壳体。

根据本发明的实施例，所述壳体包括层叠设置的透明壳体本体、镀膜层、光子晶体层和油墨层，其中，所述光子晶体层由聚合物、无机纳米粒子和纳米孔组成。

本发明实施例的电子设备的壳体，其表面的光子晶体层也可实现结构色，从各个角度具有不同颜色的幻彩渐变效果，颜色随偏离垂直的角度增大而蓝移，并且该光子晶体层由含有无机纳米粒子的有序多孔聚合物形成，通过调控无机纳米粒子的尺寸和比例，还可改变光子晶体层的颜色种类。

在本发明的第二方面，提出了一种制作电子设备的壳体的方法。

根据本发明的实施例，所述方法包括：在透明壳体本体的一个表面上形成镀膜层；在所述镀膜层远离所述透明壳体本体的表面形成光子晶体层；在所述光子晶体层远离所述镀膜层的表面形成油墨层。

本发明实施例的制作电子设备的壳体的方法，可在透明壳体本体的内表面形成镀膜层、光子晶体层和油墨层，可使制作出的壳体具有金属质感的各个角度幻彩渐变的外观效果，并且，该制作方法简便且成本更低。

在本发明的第三方面，提出了一种电子设备。

根据本发明的实施例，所述电子设备包括上述的壳体。

本发明实施例的电子设备，其壳体具有各角度幻彩渐变的外观效果，可使该电子设备的外观更加时尚，从而满足消费者对电子设备的外光效果的需求，进而提升该电子设备的市场竞争力。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备的壳体所描述的特征和优点，仍适用于该，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的电子设备的壳体的截面结构示意图；

图2是本发明一个实施例的制作电子设备的壳体的方法流程示意图；

图3是本发明一个实施例的制作方法的步骤S200的流程示意图；

图4是本发明一个实施例的电子设备的外观效果图。

附图标记

100 透明壳体本体

200 镀膜层

300 光子晶体层

A 聚合物

B 无机纳米粒子

C 纳米孔

400 油墨层

10 电子设备

11 壳体

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。

在本发明实施例的一个方面，提出了一种电子设备的壳体。

根据本发明的实施例，参考图1，壳体11包括层叠设置的透明壳体本体100、镀膜层200、光子晶体层300和油墨层400，其中，光子晶体层300由聚合物A、无机纳米粒子B和纳米孔C组成。本发明的发明人经过研究发现，现阶段的幻彩变色效果基本是通过多层折射率不同的光学膜层实现的，但是多层结构的光学膜层的制作工艺复杂、成本高且会显著降低壳体的抗跌落强度。所以，发明人采用由聚合物A、无机纳米粒子B和纳米孔C组成的光子晶体层300，不仅能低成本地实现结构色，还可使壳体获得各角度幻彩渐变的外观效果，并且，光子晶体层300可通过喷涂等工艺形成，制作步骤更简便。

根据本发明的实施例，聚合物A可包括聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和聚氨酯中的至少一种，如此，采用上述热收缩率较高的聚合物材料，在喷涂聚合物A和无机纳米粒子B的混合乳液并热固化处理后，聚合物A更容易在冷却过程中会收缩形成纳米孔C。

根据本发明的实施例，无机纳米粒子B可包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和氧化锆中的至少一种，如此，采用上述具有自组装功能的无机纳米粒子B，有助于喷涂固化后冷却形成的纳米孔C更加排列有序，从而可使光子晶体层300的各角度幻彩渐变效果更明显。

根据本发明的实施例，无机纳米粒子B的尺寸可为20～800nm，如此，有助于使形成的纳米孔C的孔径为50～400nm且相邻的纳米孔C的间距为60～700nm，从而使光子晶体层300能吸收白光中的部分可见光(波长与纳米孔孔径相匹配的光波会被吸收)，进而使壳体的外观呈现白光中剩下补偿光的颜色。

在本发明的一些实施例中，纳米孔C的孔径为275～290nm时，波长范围为505～525nm的绿光会被光子晶体层300吸收掉，从而使光子晶体层300呈现橙红色。在本发明的另一些实施例中，纳米孔C的孔径为200～225nm时，波长范围为530～630nm的黄光会被光子晶体层300吸收，从而使光子晶体层300呈现紫色。

根据本发明的实施例，光子晶体层300的厚度可以为1～20微米，如此，可采用多次喷涂的方法形成上述厚度的具有各角度幻彩渐变的光子晶体层300；并且，发明人经过研究还发现，如果光子晶体层300的厚度小于1微米，则各个角度上幻彩渐变的效果不明显，如果光子晶体层300的厚度大于20微米，则多次喷涂固化形成的光子晶体层300的内不均匀性反而变差且涂层的结合性能降低。

根据本发明的实施例，形成透明壳体本体100的具体材料种类不受特别的限制，本领域技术人员可根据电子设备的外观要求和壳体11的力学性能要求进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，形成透明壳体本体100的材料可选自玻璃、陶瓷、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)+聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的复合材料、聚碳酸酯(PC)+聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的复合材料、或聚碳酸酯(PC)+聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的合金材料，如此，可在上述多种无机和有机的透明材料表面制作镀膜层200、光子晶体层300和油墨层400。

根据本发明的实施例，形成镀膜层200的具体材料种类不受特别的限制，只要该材料的镀膜层200能使非金属材料的透明壳体本体100呈现增亮效果即可，本领域技术人员可根据壳体所需的外观效果进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，形成镀膜层200的材料可选自二氧化钛(TiO₂)、二氧化铌(NbO₂)、三氧化二铌(Nb₂O₃)、二氧化二铌(Nb₂O₂)、五氧化二铌(Nb₂O₅)、二氧化硅(SiO₂)或二氧化锆(ZrO₂)，如此，采用上述的不导电氧化物材料形成的镀膜层200，可使壳体11具有增亮质感。

根据本发明的实施例，镀膜层200的具体厚度不受特别的限制，具体例如10～300nm，等等，本领域技术人员可根据透明壳体本体100的具体材料和壳体11实际所需的外观效果进行相应地调整，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，形成油墨层400的具体材料种类不受特别的限制，只要该材料的油墨层400能使壳体11不会透光即可，本领域技术人员可根据壳体所需的外观效果进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，油墨层400可为黑色或白色，如此，能使呈现橙红色或紫色的光子晶体层300的颜色效果更突出。根据本发明的实施例，油墨层400的具体厚度不受特别的限制，具体例如10～20微米，等等，本领域技术人员可根据壳体11实际所需的颜色效果进行相应地调整，在此不再赘述。

综上所述，根据本发明的实施例，提出了一种电子设备的壳体，其表面的光子晶体层也可实现结构色，从各个角度具有不同颜色的幻彩渐变效果，颜色随偏离垂直的角度增大而蓝移，并且该光子晶体层由含有无机纳米粒子的有序多孔聚合物形成，通过调控无机纳米粒子的尺寸和比例，还可改变光子晶体层的颜色种类。

在本发明实施例的另一个方面，提出了一种制作电子设备的壳体的方法。根据本发明的实施例，参考图2，该制作方法包括：

S100：在透明壳体本体的一个表面上形成镀膜层。

在该步骤中，在透明壳体本体100的一个表面上形成镀膜层200，如此，可使非金属壳体也能具有金属的效果。

根据本发明的实施例，形成镀膜层200的具体方法不受特别的限制，本领域技术人员可根据镀膜层200的具体材料进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，对于不导电的氧化物材料可选择不导电真空电镀，如此形成的镀膜层200具有增亮效果。

S200：在镀膜层远离透明壳体本体的表面形成光子晶体层。

在该步骤中，在步骤S100形成好的镀膜层200远离透明壳体本体100的表面形成光子晶体层300，如此，可使壳体具有各个角度幻彩渐变的外光效果。

根据本发明的实施例，形成光子晶体层300的具体方法不受特别的限制，具体例如喷涂、浸涂、旋涂或淋涂等，本领域技术人员可根据光子晶体层300中各组分的具体种类进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，形成光子晶体层300的方法选择喷涂，且参考图3，步骤S200可进一步包括：

S210：将混合乳液喷涂到镀膜层远离透明壳体本体的表面上。

在该步骤中，由聚合物A和无机纳米粒子B组成的混合乳液，喷涂到镀膜层200远离透明壳体本体100的表面上。

根据本发明的实施例，在混合乳液中聚合物A与无机纳米粒子B的质量比可为10：1～1：1，如此，可有效地调控后续形成的纳米孔C的孔径在50～400nm之间且相邻的纳米孔C的间距为60～700nm，从而使形成的光子晶体层300可吸收部分的可见光。

S220：对喷涂形成的膜层进行热固化处理，以获得光子晶体层。

在该步骤中，将步骤S210喷涂形成的膜层进行热固化处理，如此，膜层中的无机纳米粒子B会自组装形成排列有序的结构，而聚合物A会填充无机纳米粒子B之间的间隙，等热固化结束后的冷却过程中，由于聚合物A的体积收缩从而会形成呈有序排列的纳米孔C，进而可获得有序多孔的光子晶体层300。

根据本发明的实施例，热固化处理的温度可为60～140摄氏度且时间可为10～100分钟，如此，采用上述温度和时间下可使无机纳米粒子B在热固化处理中充分地自组装排列成有序结构，从而可使光子晶体层300中冷却收缩形成的纳米孔C的排列更有序。

在本发明的一些实施例中，步骤S200可包括多个步骤S210和步骤S220，如此，通过多次喷涂获得厚度在1～20微米的各角度幻彩渐变效果均匀的光子晶体层300。

S300：在光子晶体层远离镀膜层的表面形成油墨层。

在该步骤中，继续在步骤S200形成的光子晶体层300远离镀膜层200的表面形成油墨层400，如此，可使壳体从外表面的方向观察到光子晶体层300的颜色变化更明显，且不会漏出壳体内部的结构。

根据本发明的实施例，形成油墨层400的具体方法不受特别的限制，具体例如喷涂等，本领域技术人员可根据油墨层400的具体材料进行相应地选择，在此不再赘述。

在本发明的另一些实施例中，可在步骤S400之后，进一步对壳体11进行热弯、数控加工(CNC)、硬化等表面处理工序，如此，可使壳体11具有设计好的形状和所需的表面硬度。

综上所述，根据本发明的实施例，提出了一种制作电子设备的壳体的方法，可在透明壳体本体的内表面形成镀膜层、光子晶体层和油墨层，可使制作出的壳体具有金属质感的各个角度幻彩渐变的外观效果，并且，该制作方法简便且成本更低。

在本发明实施例的另一个方面，提出了一种电子设备。根据本发明的实施例，参考图4，电子设备10包括上述的壳体11。

根据本发明的实施例，该电子设备的具体类型不受特别的限制，具体例如手机、平板电脑、智能手表等，本领域技术人员可根据该电子设备的具体用途进行相应地选择，在此不再赘述。需要说明的是，该电子设备除了包括上述的壳体以外，还包括其他必要的部件和结构，以手机为例，具体例如显示装置、处理器、存储器、电池、电路板、摄像头，等等，本领域技术人员可根据该电子设备的具体种类进行相应地设计和补充，在此不再赘述。

综上所述，根据本发明的实施例，提出了一种电子设备，其壳体具有各角度幻彩渐变的外观效果，可使该电子设备的外观更加时尚，从而满足消费者对电子设备的外光效果的需求，进而提升该电子设备的市场竞争力。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备的壳体所描述的特征和优点，仍适用于该，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种电子设备的壳体，其特征在于，包括层叠设置的透明壳体本体、镀膜层、光子晶体层和油墨层，其中，所述光子晶体层由聚合物、无机纳米粒子和纳米孔组成。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述聚合物包括聚丙烯酸酯、聚苯乙烯和聚氨酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述无机纳米粒子包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和氧化锆中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述无机纳米粒子的尺寸为20～800nm。

5.根据权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述纳米孔的孔径为50～400nm，且相邻的两个所述纳米孔的间距为60～700nm。

6.根据权利要求5所述的壳体，其特征在于，所述纳米孔的孔径为275～290nm，所述光子晶体层呈现橙红色。

7.根据权利要求5所述的壳体，其特征在于，所述纳米孔的孔径为200～225nm，所述光子晶体层呈现紫色。

8.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述光子晶体层的厚度为1～20微米。

9.一种制作电子设备的壳体的方法，其特征在于，包括：

在透明壳体本体的一个表面上形成镀膜层；

在所述镀膜层远离所述透明壳体本体的表面形成光子晶体层；

在所述光子晶体层远离所述镀膜层的表面形成油墨层。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述镀膜层的方法包括不导电真空电镀。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成光子晶体层的步骤包括：

将由聚合物和无机纳米粒子组成的混合乳液，喷涂到所述镀膜层远离所述透明壳体本体的表面上；

对所述喷涂形成的膜层进行热固化处理，以获得所述光子晶体层。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述混合乳液中所述聚合物与所述无机纳米粒子的质量比为10：1～1：1。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热固化处理的温度为60～140摄氏度、时间为10～100分钟。

14.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1～8中任一项所述的壳体。