CN111139431A - 电子设备的中框及其制作方法、电子设备 - Google Patents

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CN111139431A CN202010021871.7A CN202010021871A CN111139431A CN 111139431 A CN111139431 A CN 111139431A CN 202010021871 A CN202010021871 A CN 202010021871A CN 111139431 A CN111139431 A CN 111139431A
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Abstract

本申请提出了电子设备的中框及其制作方法、电子设备。该中框包括：中框本体，形成中框本体的材料包括铝合金；打底层，设置在中框本体的表面上；光学膜层，设置在打底层远离中框本体的表面上；保护层，设置在光学膜层远离中框本体的表面上，且形成保护层的材料包括类金刚石碳。本申请所提出的中框，通过在铝合金中框本体上增设光学膜层，可使中框表面具有不同角度下观察颜色会变化的炫彩效果，并且，光学膜层与中框本体之间通过打底层增加结合力，且在光学膜层的外表面施加类金刚石的保护层，从而使中框的抗摔落性能和耐磨性能都更好。

Description

电子设备的中框及其制作方法、电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备的壳体技术领域，具体的，本申请涉及电子设备的中框及其制作方法、电子设备。
背景技术
铝合金材料，具有密度低、强度高和散热性能好等优势，并且数控加工(CNC)性能好、阳极氧化着色效果好以及回收再利用等诸多特点，而被广泛地应用于终端手机的制造中。不过，随着手机结构设计的发展，金属中框+双面玻璃造型受到越来越多的消费者喜爱，只是铝合金在使用中，没有不锈钢材料的高亮度和镜面时尚感，而无法与背面的玻璃形成较好的搭配效果。
发明内容
本申请实施例的一个目的在于提出一种电子设备的中框、制作该中框的方法以及应用该中框的电子设备，至少解决现有技术中存在的上述问题，实现不同观察角度下颜色变化的炫彩效果的同时，可使电子设备的中框的抗摔落性能和耐磨性能都更好。
在本申请实施例的第一方面，提出了一种电子设备的中框。
根据本申请的实施例，所述中框包括：中框本体，形成所述中框本体的材料包括铝合金；打底层，所述打底层设置在所述中框本体的表面上；光学膜层，所述光学膜层设置在所述打底层远离所述中框本体的表面上；保护层，所述保护层设置在所述光学膜层远离所述中框本体的表面上，且形成所述保护层的材料包括类金刚石碳。
本申请实施例的电子设备的中框，通过在铝合金中框本体上增设光学膜层，可使中框表面具有不同角度下观察颜色会变化的炫彩效果，并且，光学膜层与中框本体之间通过打底层增加结合力，且在光学膜层的外表面施加类金刚石的保护层，从而使中框的抗摔落性能和耐磨性能都更好。
在本申请的第二方面，提出了一种制作电子设备的中框的方法。
根据本申请的实施例，所述方法包括：在中框本体的表面上，磁控溅射形成打底层，其中，形成所述中框本体的材料包括铝合金；在所述打底层远离所述中框本体的表面上，磁控溅射形成光学膜层；在所述光学膜层远离所述中框本体的表面上，磁控溅射形成保护层，且形成所述保护层的材料包括类金刚石碳。
采用本申请实施例的制作方法，在铝合金中框本体上依次形成打底层、光学膜层和保护层，可制作出具有炫彩变化的电子设备的中框，并且，打底层可增加中框本体与光学膜层之间的结合力，而保护层可使中框的表面耐磨性更好。
在本申请的第三方面，提出了一种电子设备。
根据本申请的实施例，所述电子设备包括：中框，所述中框包括层叠设置的中框本体、打底层、光学膜层和保护层，且形成所述保护层的材料包括类金刚石碳；第一盖板，所述第一盖板设置在所述中框的第一表面；第二盖板，所述第二盖板设置在所述金属中框的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对设置；显示装置，所述显示装置设置在所述第一盖板与所述第二盖板之间。
本申请实施例的电子设备，其中框具有炫彩效果与玻璃盖板可形成较好的搭配效果，并且，中框的抗摔落性能和耐磨性能都更好，从而使电子设备的外观效果和耐磨性能都更好。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备的中框所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备，在此不再赘述。
本申请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，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/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是本申请一个实施例的电子设备的中框的截面结构示意图；
图2是本申请另一个实施例的电子设备的中框的截面结构示意图；
图3是本申请一个实施例的制作电子设备的中框的方法流程示意图；
图4是本申请一个实施例的电子设备的外观示意图。
附图标记
100 中框本体
200 打底层
300 光学膜层
310 第一子膜层
320 第二子膜层
400 保护层
500 防指纹膜
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本申请，而不应视为对本申请的限制。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。
在本申请实施例的一个方面，提出了一种电子设备的中框。
根据本申请的实施例，参考图1，中框10包括中框本体100、打底层200、光学膜层300和保护层400；其中，形成中框本体100的材料包括铝合金；打底层200设置在中框本体100的表面上；光学膜层300设置在打底层200远离中框本体100的表面上；保护层400设置在光学膜层300远离中框本体100的表面上，且形成保护层400的材料包括类金刚石碳。如此，通过在铝合金中框上设置光学膜层300，可使中框在不同的观察角度呈现不同颜色的炫彩效果；但是，光学膜层300本身并不耐磨且与铝合金的结合力较差，所以，发明人在光学膜层300与中框本体100之间增设打底层200以增加中框的抗摔落性能，并在光学膜层300的外表面设置保护层400以增加中框的耐磨性能。
在本申请的一些实施例中，形成打底层200的材料可以包括铬(Cr)，如此，在铝合金等的中框本体100上先溅镀形成铬的打底层200，再溅镀形成光学膜层300，可以增强中框本体100与光学膜层300之间的结合力，从而使电子设备的中框的抗摔落性能更好。在一些具体示例中，打底层200的厚度可以为2～4微米，如此，只需在在铝合金等的中框本体100上形成较薄的打底层200即可，无需过多增加中框的厚度。
根据本申请的实施例，形成光学膜层300的材料可以包括氧化铝、氧化钛和氧化硅中的至少一种。在本申请的一些实施例中，参考图2，光学膜层300可以包括交替设置的多个第一子膜层310和多个第二子膜层320，且第一子膜层310的折射率高于第二子膜层320的折射率，并且，第一子膜层和第二子膜层的总层数可以为10～30层。如此，可以呈现例如垂直90°时为蓝色而倾斜60°后为紫色的炫彩效果，从而使中框与玻璃盖板搭配形成镜面效果。在一些具体示例中，光学膜层300的厚度可以小于1微米，如此，不会显著增加中框的厚度。
根据本申请的实施例，形成保护层400的类金刚石碳(DLC，是DIAMOND-LIKECARBON的缩写)材料，是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似同时又具有石墨原子组成结构的物质，作为一种非晶态薄膜，由于具有高硬度、高弹性模量、低摩擦因数、高耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，所以非常适合作为保护层400的材料。在一些具体示例中，保护层400的厚度可以为0.1～1.0微米，如此，在显著提升中框的表面耐磨性的同时，也不会显著增加中框的整体厚度。
根据本申请的实施例，打底层200、光学膜层300和保护层400都可以是通过磁控溅射(PVD)形成的，如此，PVD利用物理过程将靶材料的原子或分子转移到基材表面上，从而在中框的表面形成厚度均匀的各层结构，且可使中框的表面亮度更高而近似玻璃的镜面效果。
此外，本申请是通过PVD工艺在铝合金表面溅镀各个装饰层，并通过增设打底层200和保护层400使中框通过表面振动研磨测试、耐磨性测试、盐雾测试和装饰性判断。其中，PVD工艺与水镀工艺相比对环境更加友好且污染更小；表面振动研磨测试，是将测试件放进振动耐磨试验机(Rosler公司制造)内进行2小时振动耐磨测试，如果涂层磨损、脱落直径最大不超过1mm即为通过；耐磨性测试，是通过振动研磨2小时；盐雾测试的测试，选择5％的NaCl溶液且pH值为6.5～7.2，试验槽的温度为35℃±1℃，时间为48小时，实验后用清水清洗并在50-60℃烘干，如果膜层无腐蚀、起泡、褪色等异常即为通过；装饰性判断，即人眼观察中框的表面效果，本申请的中框实现了仿玻璃装饰的效果。
根据本申请的实施例，中框10还可以进一步包括防指纹层(AF)500，且防指纹层500设置在保护层400远离中框本体100的一侧，如此，可使中框10的表面防指纹效果更好，从而使中框10的表面效果更佳。
综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种电子设备的中框，通过在铝合金中框本体上增设光学膜层，可使中框表面具有不同角度下观察颜色会变化的炫彩效果，并且，光学膜层与中框本体之间通过打底层增加结合力，且在光学膜层的外表面施加类金刚石的保护层，从而使中框的抗摔落性能和耐磨性能都更好。
在本申请实施例的另一个方面，提出了一种制作电子设备的中框的方法。根据本申请的实施例，参考图3，方法包括：
S100：在中框本体的表面上，磁控溅射形成打底层。
在该步骤中，在中框本体100的表面上，磁控溅射形成打底层200，其中，形成中框本体100的材料可以包括铝合金等。本申请的发明人在研究过程中发现，在铝合金等材料的中框本体表面上制作光学膜层300，可使中框具有时尚的炫彩效果，不过，光学膜层300与铝合金之间的结合力较差，所以，发明人在光学膜层300与中框本体100之间增设打底层200以增加中框的抗摔落性能。
在本申请的一些实施例中，形成打底层200的磁控溅射靶材可以为铬(Cr)、偏电压可以为-100～-300V、电流可以为20～50A、真空度可以为0.1～0.3Pa且沉积时间可以为3～7小时，如此，可以通过PVD方法形成厚度在2～4微米的打底层200，从而可使中框的抗摔落性能更好。
具体的，步骤S100可以详细包括：先对中框本体进行清洗，将铝合金产品放置于清洗槽内，槽液内放置中性或者酸性清洗液并启动超声波，清洗时间3～6分钟，清洗完毕后使用去离子水冲洗、浸泡，时间2～5min，在90～100℃温度下烘干处理5～10min，确保表面无不洁和水渍；再真空炉体预热，在80-100℃温度下加热10～20分钟，使铝合金中框样品表面杂质气体释放，并通过抽真空排出，避免在镀膜过程中释放而影响镀膜层的纯度，影响膜层结合力及耐磨性；然后抽真空，抽真空30～40分钟至炉内真空度达到2～5*10-3Pa范围内，且真空度越高则镀膜层的纯度越高，对膜层的结合强度效果越明显；继续辉光清洗，通入氩气，开启脉冲偏压电源并设定为200V～500V电压，以使真空炉内部产生辉光放电，辉光清洗基底膜片，清洗时间为20～60min；离子束对靶材表面清洁，辉光清洗结束后，通入少量氩气，开启金属靶材，关闭靶材屏蔽罩，对靶材表面进行去污处理，去除靶材表面金属氧化物薄层，减小对膜层的污染；离子束对样品表面清洗，关闭磁控靶材，开启弧靶电源，关闭屏蔽罩，开启吸极电源，高强度等离子体清洗基片膜片及活化表面化学键作用；清洗时间为5～10分钟；最后制作打底层，待真空炉达到高真空状态后，再次通入氩气使炉腔内的真空度达到0.1～0.3Pa，而后依次开启偏压电源、弧靶电源，偏压电源设定在-100V～-300V电压，弧靶电源设定为20～50A电流且靶材为Cr，在铝合金产品离子轰击3～7h，在铝合金中框上沉积Cr，其中，可以通过调整偏压电源和弧靶电源而调整Cr层的结合力与厚度。
S200：在打底层远离中框本体的表面上，磁控溅射形成光学膜层。
在该步骤中，在打底层200远离中框本体100的表面上，磁控溅射形成光学膜层300，如此，PVD工艺形成的光学膜层300可使中框的表面效果近似玻璃。在本申请的一些实施例中，步骤S200可以包括：依次在打底层200远离中框本体100的表面上，交替磁控溅射形成多个第一子膜层310和多个第二子膜层320，且第一子膜层310的折射率高于第二子膜层320的折射率，如此，可使中框10具有不同角度观察颜色变化的炫彩效果。
具体的，步骤S200可以详细包括：镀前处理，因更换了光学膜靶材而需调整机台，依次去油洗液、有机溶剂、超声波去离子水清洗，清洗结束后、人工擦拭然后迅速干燥吹干，装炉；真空炉体预热、抽真空、辉光清洗、离子束对靶材表面清洁、离子束对样品表面清洗和制作光学膜层的具体步骤可以参考步骤S100，区别在于，靶材为氧化铝、氧化钛或氧化硅，并且，膜层次数控制在10～30层，光学膜层的整体厚度低于1微米。
S300：光学膜层远离中框本体的表面上，磁控溅射形成保护层。
在该步骤中，光学膜层300远离中框本体100的表面上，继续磁控溅射形成保护层400，且形成保护层400的材料包括类金刚石碳(DLC)。
在本申请的一些实施例中，步骤S300可以包括：形成保护层400的磁控溅射靶材可以为碳或石墨、偏电压可以为-300～-1000V、电流可以为1～15A、真空度可以为0.05～0.1Pa且沉积时间可以为30～100分钟，如此，可以通过PVD方法形成厚度在0.1～1微米的保护层400，从而可使中框的耐磨性能更好。
具体的，步骤S300可以详细包括：镀前处理，因更换了光学膜靶材而需调整机台，依次去油洗液、有机溶剂、超声波去离子水清洗，清洗结束后、人工擦拭然后迅速干燥吹干，装炉；真空炉体预热、抽真空、辉光清洗、离子束对靶材表面清洁、离子束对样品表面清洗和制作光学膜层的具体步骤可以参考步骤S100，区别在于，靶材为碳或石墨，且偏电压可以为-300～-1000V、电流可以为1～15A、真空度可以为0.05～0.1Pa且沉积时间可以为30～100分钟。
在一些具体示例中，在步骤S300之后，还可以进一步通过磁控溅射方式，在保护层300远离中框本体100的表面继续形成防指纹层500，如此，可以提升中框的指纹清洁效果以及表面爽滑度。
综上所述，根据本申请的实施例，提出了一种制作方法，在铝合金中框本体上依次形成打底层、光学膜层和保护层，可制作出具有炫彩变化的电子设备的中框，并且，打底层可增加中框本体与光学膜层之间的结合力，而保护层可使中框的表面耐磨性更好。
在本申请实施例的另一个方面，提出了一种电子设备。
根据本申请的实施例，参考图4，电子设备1包括中框10、第一盖板20、第二盖板30和显示装置40；其中，中框10包括层叠设置的中框本体、打底层、光学膜层和保护层，且形成保护层的材料包括类金刚石碳；第一盖板20设置在中框10的第一表面；第二盖板30设置在金属中框10的第二表面，且第二表面30与第一表面20相对设置；而显示装置40设置在第一盖板20与第二盖板30之间。
根据本申请的实施例，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中框、盖板和显示装置以外，还包括其他必要的部件和结构，以手机为例，具体例如处理器、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，根据本申请的实施例，提出了一种电子设备，其中框具有炫彩效果与玻璃盖板可形成较好的搭配效果，并且，中框的抗摔落性能和耐磨性能都更好，从而使电子设备的外观效果和耐磨性能都更好。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备的中框所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备，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申请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申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种电子设备的中框，其特征在于，包括：
中框本体，形成所述中框本体的材料包括铝合金；
打底层，所述打底层设置在所述中框本体的表面上；
光学膜层，所述光学膜层设置在所述打底层远离所述中框本体的表面上；
保护层，所述保护层设置在所述光学膜层远离所述中框本体的表面上，且形成所述保护层的材料包括类金刚石碳。
2.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，形成所述打底层的材料包括铬。
3.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，所述打底层的厚度为2～4微米。
4.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，所述光学膜层包括交替设置的多个第一子膜层和多个第二子膜层，且所述第一子膜层的折射率高于所述第二子膜层的折射率，并且，所述第一子膜层和所述第二子膜层的总层数为10～30层。
5.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，所述光学膜层的厚度小于1微米。
6.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，所述保护层的厚度为0.1～1.0微米。
7.根据权利要求1所述的中框，其特征在于，所述打底层、所述光学膜层和所述保护层是通过磁控溅射形成的。
8.一种制作电子设备的中框的方法，其特征在于，包括：
在中框本体的表面上，磁控溅射形成打底层，其中，形成所述中框本体的材料包括铝合金；
在所述打底层远离所述中框本体的表面上，磁控溅射形成光学膜层；
在所述光学膜层远离所述中框本体的表面上，磁控溅射形成保护层，且形成所述保护层的材料包括类金刚石碳。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述打底层的磁控溅射靶材为铬、偏电压为-100～-300V、电流为20～50A、真空度为0.1～0.3Pa且沉积时间为3～7小时。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成光学膜层的步骤包括：
依次在所述打底层远离所述中框本体的表面上，交替磁控溅射形成多个第一子膜层和多个第二子膜层，且所述第一子膜层的折射率高于所述第二子膜层的折射率。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述保护层的磁控溅射靶材为碳或石墨、偏电压为-300～-1000V、电流为1～15A、真空度为0.05～0.1Pa且沉积时间为30～100分钟。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
中框，所述中框包括层叠设置的中框本体、打底层、光学膜层和保护层，且形成所述保护层的材料包括类金刚石碳；
第一盖板，所述第一盖板设置在所述中框的第一表面；
第二盖板，所述第二盖板设置在所述金属中框的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对设置；
显示装置，所述显示装置设置在所述第一盖板与所述第二盖板之间。
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