CN110996573B - 壳体的加工方法、壳体以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳体的加工方法、壳体以及电子设备。壳体的加工方法包括：在壳体基材上设置膜层，膜层包括组成叠置的至少三层子膜层，相邻的两层子膜层的折射率不同，且低折射率的子膜层与高折射率的子膜层交替层叠设置，位于外侧的子膜层为低折射率子膜层；采用蚀刻装置对壳体基材中位于外侧的子膜层上的目标蚀刻区域进行蚀刻处理，以在外侧的子膜层上形成多个厚度减薄区域。本发明的壳体的加工方法可以解决现有技术中移动终端的保护壳色调单一，影响保护壳的美观度的问题。

Description

壳体的加工方法、壳体以及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种壳体的加工方法、壳体以及电子设备。

背景技术

随着消费类电子产品的日新月异，各品牌之间的电子产品竞争激烈，消费者对于消费类电子产品的要求也越来越高，也更加注重移动终端的外观设计。以移动终端的外置的保护壳为例，要做到明亮的彩色金属质感效果，目前常用的工艺有在保护壳上喷涂金属漆或真空金属镀膜等表面处理工艺，但目前常用的工艺只能呈现单一色调，导致保护壳外观较为单调。

发明内容

本发明实施例提供一种壳体的加工方法、壳体以及电子设备，以解决现有技术中移动终端的保护壳色调单一，影响保护壳的美观度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提出了一种壳体的加工方法，其包括：

在壳体基材上设置膜层，膜层包括组成叠置的至少三层子膜层，相邻的两层子膜层的折射率不同，且低折射率的子膜层与高折射率的子膜层交替层叠设置，位于外侧的子膜层为低折射率子膜层；

采用蚀刻装置对壳体基材中位于外侧的子膜层上的目标蚀刻区域进行蚀刻处理，以在外侧的子膜层上形成多个厚度减薄区域。

第二方面，根据本发明实施例提供一种壳体，壳体由上述的壳体的加工方法制造而成。

第三方面，根据本发明实施例提供一种电子设备，其包括如上述的壳体。

本发明实施例的壳体的加工方法，预先在壳体基材上设置包括层叠设置的至少三层子膜层的膜层。膜层中相邻的两层子膜层的折射率不同并且低折射率的子膜层与高折射率的子膜层交替层叠设置。位于外侧的子膜层设置为低折射率子膜层。然后通过蚀刻装置对外侧的子膜层进行蚀刻处理，以使外侧的子膜层上具有多个厚度减薄区域，从而使得外侧的子膜层的表面呈现凹凸不平的结构。不同波长的可见光可以在外侧的子膜层发生干涉，从而使得通过本发明实施例的壳体的加工方法加工制造的壳体可以呈现出渐变色或其它类型的彩色效果。将该壳体应用于保护壳时，可以使得保护壳具有丰富的色彩，提升保护壳的美观度。

附图说明

下面将通过参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一实施例公开的一种壳体的加工方法流程图；

图2是本发明一实施例公开的一种待蚀刻的结构示意图；

图3是本发明一实施例公开的一种蚀刻子膜层状态示意图；

图4是本发明一实施例公开的一种壳体的结构示意图；

图5是本发明一实施例公开的一种预定颜色图案按照像素化单元划分的示意图；

图6是本发明一实施例公开的一种移动工作台的俯视结构示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

标记说明：

10、壳体；20、壳体基材；30、膜层；31、子膜层；40、蚀刻装置；50、电机；60、传动装置；100、目标刻蚀区域；200、厚度减薄区域；300、预定颜色图案；400、像素化单元；X、第一方向；Y、第二方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图6对本发明实施例进行描述。

参见图1并结合图2和图3所示，本发明实施例提供一种壳体10的加工方法，其包括：

在壳体基材20上设置膜层30，膜层30包括组成叠置的至少三层子膜层31，相邻的两层子膜层31的折射率不同，且低折射率的子膜层31与高折射率的子膜层31交替层叠设置，位于外侧的子膜层31为低折射率子膜层31；

采用蚀刻装置40对壳体基材20中位于外侧的子膜层31上的目标蚀刻区域100进行蚀刻处理，以在外侧的子膜层31上形成多个厚度减薄区域200，以制成壳体10。

本发明实施例的壳体10的加工方法通过在壳体基材20上层叠设置折射率不同的子膜层31，并且对外侧的低折射率的子膜层31进行蚀刻处理以使外侧的子膜层31上形成多个厚度减薄区域200，最终制成壳体10。参见图4所示，由于壳体10的外侧的子膜层31具有厚度减薄区域200，从而外侧的子膜层31的表面呈现凹凸不平的结构，因此可见光可以在外侧的子膜层31出现干涉现象的情况，并且子膜层31上的不同厚度的各个区域可以对应呈现出不同的颜色，可以使得壳体10呈现更加丰富的色彩，可以实现高度复杂的色彩混合效果，有效提高制成的壳体10的色彩丰富度和美观度。

在一个实施例中，在外侧的子膜层31的整个表面被刻蚀装置40刻蚀，以使整个表面上形成厚度减薄区域200。在另一个实施例中，在外侧的子膜层31中存在未被刻蚀的区域。因此，本实施例中，厚度减薄区域200是相对于未被蚀刻的区域而言。每个厚度减薄区域200的最大厚度值小于未被刻蚀的区域的厚度。可选地，各个厚度减薄区域200的厚度H和未被蚀刻的区域的厚度均等于可见光光波的1/4波长，以保证可见光可以在相对应区域发生干涉现象。可见光包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等主要颜色。可见光发生全反射时，在外侧的子膜层31外侧预定角度观察时呈白色。对于每个厚度减薄区域200，可见光发生干涉现象时，在外侧的子膜层31外侧预定角度观察每个厚度减薄区域200可以对应地呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫中的某一种颜色。

在一个实施例中，参见图2所示，子膜层31的层数可以是图2中的八层。其中，位于外侧的子膜层31以内的第2层至第7层的子膜层31主要用于提高可见光全波段光波的反射率，从而有利于提升对应色彩的明度。可以理解地，子膜层31的层数并不局限于上述的数量，也可以根据产品需求选择形成其它预定数量的子膜层31。

在一个实施例中，至少三层子膜层31的厚度D在远离壳体基材20的方向上递增或递减，可以有效提高可见光全波段的高反射率，从而有利于提高色彩明度。可选地，递增或递减的范围是30纳米至500纳米。可以理解地，各个子膜层31的厚度D也可以设计为相同，或者，各个子膜层31的厚度D也可以设计为不均匀的形式，也能够实现较为完整的可见光全波段光波的高反射率。

在一个实施例中，在壳体基材20上设置膜层30的步骤中还包括：将壳体基材20放入等离子镀膜溅镀机的工作腔内。对工作腔抽真空，以使工作腔的真空度下降到1×10^-4Pa，然后开启镀膜程序。等离子镀膜溅镀机可以通过真空泵或压缩机调节工作腔内的真空度。在一个示例中，等离子镀膜溅镀机包括设置于工作腔内的挂架，可以预先将壳体基材20固定于挂架之后，再行调节工作腔内的真空度。选用第一靶材和第二靶材逐层镀膜形成子膜层31。按照预先设计好的膜层30结构，设定镀膜程序，从而将第一靶材和第二靶材按照预定顺序交替沉积在壳体基材20上以形成各层子膜层31。第一靶材和第二靶材折射率不同，其中一者为高折射率的靶材，另一者为低折射率的靶材。高折射的靶材可以是TiO₂、ZnS、Nb₂O₅、Ta₂O₅或Si₃N₄等材料。低折射率的靶材可以是SiO₂、MgO或MgF等材料。采用等离子镀膜溅镀机进行镀膜，可以有效提高各层子膜层31的厚度精准性、均匀性和一致性。

在一个示例中，等离子镀膜溅镀机可以在壳体基材20上预先采用低折射率的靶材沉积一层低折射率的子膜层31，然后在低折射率的子膜层31的基础上再采用高折射率的靶材沉积一层高折射率的子膜层31，如此交替叠加进行沉积，形成低折射率的子膜层31与高折射率的子膜层31交替分布的膜层30。或者，等离子镀膜溅镀机可以在壳体基材20上预先采用高折射率的靶材沉积一层高折射率的子膜层31，然后在高折射率的子膜层31的基础上再采用低折射率的靶材沉积一层低折射率的子膜层31，如此交替叠加进行沉积，形成高折射率的子膜层31与低折射率的子膜层31交替分布的膜层30。

在一个实施例中，预先使用计算设备将预定颜色图案300转换成预设膜层厚度信息。然后利用蚀刻装置40对外侧的子膜层31进行蚀刻。各个厚度减薄区域200所对应的厚度H等于相应的预设膜层厚度。外侧的子膜层31中，不同的厚度的各个厚度减薄区域200可以对应呈现不同的颜色。通过计算设备将预定颜色图案300精确转换成预设膜层厚度信息，也有利于提高后续蚀刻深度的精准度，从而可以使得完成蚀刻的区域呈现出与预定颜色图案300相一致的颜色。计算设备包括但不限于计算机。在一个示例中，参见图5所示，将预定颜色图案300按照像素化单元400划分。然后将每个像素化单元400内的颜色图案转换成相应的预设膜层厚度信息。对应地，蚀刻之前的外侧的子膜层的目标蚀刻区域100为像素级别的区域。完成蚀刻后的外侧的子膜层31的厚度减薄区域200也为像素级别的区域，从而使得完成蚀刻后的外侧的子膜层31整体所呈现出的色彩过渡更加自然、均匀，有利于提升颜色的柔和度和清晰度。在一个示例中，多个像素化单元400呈行列矩阵式分布。在一个示例中，像素化单元400的边长设定范围是10微米至50微米。边长小于10微米时，超过人眼视觉极限，将无法看到相应区域所对应的颜色。

在一个实施例中，将壳体基材20放置于等离子蚀刻装置内，利用等离子蚀刻装置产生的等离子流对目标蚀刻区域100进行蚀刻以得到相应的厚度减薄区域200。等离子蚀刻装置可以通过控制气流、电极设计、导流设计以及磁透镜系统的设计而形成精确且稳定的蚀刻用等离子流。通过控制等离子蚀刻装置，可以精准控制等离子流的速度和能量，从而可以有利于精准控制等离子流在壳体基材20上的刻蚀深度，以此实现精密刻蚀，保证厚度减薄区域200的厚度等于预设膜层厚度。在一个示例中，参见图6所示，将壳体基材20沿第一方向或与第一方向相垂直的第二方向平移，等离子蚀刻装置在低折射率的子膜层31表面蚀刻以逐个形成厚度减薄区域200或一次形成多个厚度减薄区域200中的至少两个厚度减薄区域200。壳体基材20沿第一方向X或第二方向Y以像素化单元400为单位精确位移，从而有利于提高刻蚀精准度，以在外侧的子膜层31表面形成精细且规整的图案化结构。在一个示例中，将设置有子膜层31的壳体基材20放置于载物台。然后通过电机50和传动装置60来控制壳体基材20沿第一方向X或第二方向Y移动，以实现壳体基材20的精准位移。电机50可以是步进电机或伺服电机。

在一个实施例中，壳体基材20的材料可以是玻璃、塑料、金属或塑胶等。壳体基材20可以是透明结构，也可以是不透明结构。

本发明实施例还提供一种壳体10，该壳体10由上述实施例的壳体10的加工方法制造而成。由于壳体10具有凹凸不平的表面，可以使得可见光发生干涉或全反射，因此壳体10具有色彩丰富的外观和更好的视觉美观度。

本发明实施例还提供一种电子设备，其包括如上述实施例的壳体10。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种壳体的加工方法，其特征在于，包括：

在壳体基材上设置膜层，所述膜层包括组成叠置的至少三层子膜层，相邻的两层所述子膜层的折射率不同，且低折射率的所述子膜层与高折射率的所述子膜层交替层叠设置，位于外侧的所述子膜层为低折射率的所述子膜层；

采用蚀刻装置对所述壳体基材中位于外侧的所述子膜层上的目标蚀刻区域进行蚀刻处理，以在外侧的所述子膜层上形成多个厚度减薄区域；

所述蚀刻装置为等离子蚀刻装置，所述目标蚀刻区域为像素级别的区域；

预先使用计算设备将预定颜色图案转换成预设膜层厚度信息，然后利用所述蚀刻装置对外侧的所述子膜层进行蚀刻，各个所述厚度减薄区域所对应的厚度等于相应的所述预设膜层厚度。

2.根据权利要求1所述的壳体的加工方法，其特征在于，至少三层所述子膜层的厚度在远离所述壳体基材的方向上递增或递减。

3.根据权利要求1所述的壳体的加工方法，其特征在于，在壳体基材上设置膜层的步骤中还包括：

将所述壳体基材放入等离子镀膜溅镀机的工作腔内；

对所述工作腔抽真空，以使所述工作腔的真空度下降到1×10^-4Pa；

选用第一靶材和第二靶材逐层镀膜形成所述子膜层。

4.根据权利要求1所述的壳体的加工方法，其特征在于，将所述预定颜色图案按照像素化单元划分，然后将每个所述像素化单元内的颜色图案转换成相应的所述预设膜层厚度信息。

5.根据权利要求4所述的壳体的加工方法，其特征在于，所述像素化单元的边长设定范围是10微米至50微米。

6.根据权利要求1所述的壳体的加工方法，其特征在于，将所述壳体基材放置于等离子蚀刻装置内，利用所述等离子蚀刻装置产生的等离子流对所述目标蚀刻区域进行蚀刻以得到相应的所述厚度减薄区域。

7.根据权利要求6所述的壳体的加工方法，其特征在于，将所述壳体基材沿第一方向或与所述第一方向相垂直的第二方向平移，所述等离子蚀刻装置在低折射率的所述子膜层表面蚀刻以逐个形成所述厚度减薄区域或一次形成多个所述厚度减薄区域中的至少两个所述厚度减薄区域。

8.一种壳体，其特征在于，所述壳体由权利要求1至7中任一项所述的壳体的加工方法制造而成。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的壳体。

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