CN115377579A - 壳体、壳体的制作方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种壳体、壳体的制作方法及电子设备，其中，壳体用于电子设备，电子设备包括若干个器件，壳体包括壳主体以及标示物，壳主体具有用于安装若干个器件的内侧表面和与内侧表面相对的外侧表面，标示物设于壳主体的外侧表面，且标示物构造为响应于器件的温度而发生颜色变化。该壳体能够解决电子设备因温度过高而宕机，给用户使用带来不便的问题。

Description

壳体、壳体的制作方法及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种壳体、壳体的制作方法及电子设备。

背景技术

各类电子设备在日常生活中使用广泛，为生活提供了便利。但在使用时，电子设备的温度会随着运行过程的进行而升高，当温度过高时，电子设备容易宕机，从而给用户使用带来不便。

发明内容

基于此，有必要针对电子设备因温度过高而宕机，给用户使用带来不便的问题，提供一种壳体、壳体的制作方法及电子设备。

根据本申请的一个方面，提供一种壳体，用于电子设备，所述电子设备包括若干个器件，所述壳体包括：壳主体，所述壳主体具有用于安装若干个所述器件的内侧表面和与所述内侧表面相对的外侧表面；以及标示物，所述标示物设于所述壳主体的外侧表面，且所述标示物构造为响应于所述器件的温度变化而发生颜色变化。

在一些实施例中，所述标示物包括光子晶体。

在一些实施例中，所述光子晶体包括多个间隔排布的柱状微结构；所述壳主体构造为响应于所述器件的温度升高而发生膨胀形变，以改变相邻两个所述柱状微结构之间的间距。

在一些实施例中，多个所述柱状微结构阵列排布，且在所述壳主体未发生膨胀形变的状态，任意相邻两个所述柱状微结构之间的间距为380nm±15nm。

在一些实施例中，所述柱状微结构呈圆柱状设置，且所述柱状微结构的直径为200nm±10nm；和/或

所述柱状微结构的高度为90nm～150nm。

在一些实施例中，若干个所述器件包括电池；所述标示物位于所述壳主体上与所述电池相对应的区域。

根据本申请的另一个方面，提供一种壳体的制作方法，所述壳体用于电子设备，所述电子设备包括若干个器件，所述壳体包括壳主体，所述方法包括以下步骤：

在壳主体的外侧表面设置标示物，所述标示物构造为响应于所述器件的温度而发生颜色变化。

在一些实施例中，所述方法包括：在所述壳主体的外侧表面设置多个柱状微结构；其中，多个所述柱状微结构间隔排布形成所述标示物。

在一些实施例中，所述在所述壳主体的外侧表面设置多个柱状微结构包括：在所述壳主体的外侧表面镀上标示层；在所述标示层上刻蚀图案，形成多个柱状微结构。

根据本申请的另一个方面，提供一种电子设备，包括若干个器件如前述的壳体。

本申请实施例提供的壳体，通过在壳主体的外侧表面设置标示物，利用标示物响应于安装于壳主体上的器件的温度变化而发生颜色变化，从而能够直观、快速地了解到器件的温度变化，以在器件温度升高后及时采取相应的保护措施，避免器件温度超过安全范围而导致设备宕机。

附图说明

图1示出了本申请一实施例中壳体的结构示意图；

图2示出了本申请一实施例中壳体的标示物的结构示意图；

图3示出了图2中标示物的俯视图；

图4示出了图3中标示物在另一状态下的俯视图；

图5示出了本申请一实施例中壳体的制作方法的流程框图；

图6示出了本申请一实施例中标示物的成型过程示意图。

附图标号说明：

10： 壳体 13： 标示层

11： 壳主体 14： 光刻胶层

12： 标示物 15： 掩膜板

121： 柱状微结构

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

随着时代发展，目前日常用品趋于电子化、智慧化，形成生活的物联网络。但电子化、智慧化的产品需要电力才能运行，在通过电力使产品运行时，若用电功率过大，则会导致产品温度过高，增加产品宕机的风险。

为解决上述问题，本申请提供一种壳体，通过在壳体的外表面设置能够根据温度变化发生颜色变化的标示物，以便更加直观、快速地了解到温度的变化。基于此，该壳体应用于电子产品时，能够通过壳体外表面的标示物及时了解电子产品的温度变化，从而及时采取相应的保护措施，例如，暂时停止对电子产品的使用，使之自然降温，或者，借助其他手段加速电子产品降温，待温度降至安全范围后再继续使用。

图1示出了本申请一实施例中壳体的结构示意图。

参阅图1，本申请一实施例提供了的壳体10，用于电子设备，电子设备包括若干个器件，壳体10包括壳主体11以及标示物12，壳主体11具有用于安装若干个器件的内侧表面和与内侧表面相对的外侧表面，标示物12设于壳主体11的外侧表面，且标示物12构造为响应于器件的温度变化而发生颜色变化。

其中，电子设备包括手机、平板、掌上电脑、ipod等。若干个器件具体可以是一个或者多个器件，例如，当电子设备为手机时，手机包括电池、电路板、摄像头、阵列基板等器件，这些器件工作时会伴随着发热，从而导致手机整体温度升高。

壳主体11通常与盖板配合形成用于容纳电子设备的各个器件的容纳空间，因此，壳主体11通常包括底板和环绕于底板周围的侧板，底板与侧板围设成凹槽的形状，且底板与侧板可一体成型。壳主体11的材质包括金属、塑料。

标示物12在壳主体11的外侧表面的分布范围可根据实际需求进行设计，基于此，标示物12除了能通过颜色变化达到温度指示的效果外，还能够在壳主体11的外侧表面作为其他功能的标识物。例如，将标示物12与电子设备的商标等标识物结合，使之同时具备温度指示和商标标识双重功能。

本申请实施例提供的壳体10，通过在壳主体11的外侧表面设置标示物12，利用标示物12响应于安装于壳主体11上的器件的温度变化而发生颜色变化，从而能够直观、快速地了解到器件的温度变化，以在器件温度升高后及时采取相应的保护措施，避免器件温度超过安全范围而导致设备宕机。

在一些实施例中，标示物12包括光子晶体。光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。光子晶体即光子禁带材料，从材料结构上看，光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体。与半导体晶格对电子波函数的调制相类似，光子带隙材料能够调制具有相应波长的电磁波，当电磁波在光子带隙材料中传播时，由于存在布拉格散射而受到调制，电磁波能量形成能带结构。能带与能带之间出现带隙，即光子带隙。所具能量处在光子带隙内的光子，不能进入该晶体。简单地说，光子晶体具有波长选择的功能，可以有选择地使某个波段的光通过而阻止其它波长的光通过其中。

基于此，当安装于壳主体11上的器件在用电过程中温度升高而导致壳主体11发生膨胀变形时，排布于壳主体11的外侧表面的光子晶体的人工微结构的排布发生变化，即带隙发生改变，使之反射出的颜色发生变化，从而根据其颜色变化判断壳体10的温度变化，进而判断电子设备是否发热过度。并且，由于标示物12的颜色变化是通过壳主体11的形变使光子晶体的带隙改变而实现的，即该标示物12的颜色变化是基于结构色原理，而非化学变色原理，因此，该标示物12不易褪色。另外，也由于采用的是结构色原理，使得该标示物12还能进一步应用于压力感应，当壳体10受到压力而发生变形时，标示物12的颜色会发生变化，从而能够实现压力识别，及时了解壳体10的受压状态，避免电子设备受到的压力过大而损坏。

图2示出了本申请一实施例中壳体的标示物的结构示意图。图3示出了图2中标示物的俯视图。图4示出了图3中标示物在另一状态下的俯视图。

参阅图1、图2、图3和图4，在一些实施例中，光子晶体包括多个间隔排布的柱状微结构121；壳主体11构造为响应于器件的温度升高而发生膨胀形变，以改变相邻两个柱状微结构121之间的间距。基于此，柱状微结构121与空气构成不同折射率的两种介质，当壳主体11因器件的温度升高而发生膨胀形变时，设置于壳主体11上的多个柱状微结构121之间的间距发生变化，使得光子晶体的带隙发生改变，从而使标示物12反射出的颜色发生变化。

可选地，多个柱状微结构121阵列排布，且当壳主体11处于未发生膨胀形变的状态时，任意相邻两个柱状微结构121之间的间距为380nm±15nm。基于此，柱状微结构121组合成的光子晶体能够在壳主体11发生形变时改变带隙而反射出不同的颜色。

进一步地，多个阵列排布的柱状微结构121形成一个微结构组，多个微结构组组合形成所需的图案，如此，能够根据实际需求在壳主体11的外侧表面形成不同的图案，以在实现温度指示的同时满足额外压力识别、商标标识等需求。

可选地，柱状微结构121呈圆柱状设置，且柱状微结构121的直径为200nm±10nm。可以理解的是，柱状微结构121的直径越小，工艺难度越大，基于此，本申请实施例中设置柱状为结构的直径为200nm±10nm，实现在保障光子晶体性能的同时，降低工艺难度。

可选地，柱状微结构121的高度为90nm～150nm，如此，柱状微结构121的设置对壳主体11的外侧表面的平整度的影响较小，从而保障用户的使用体验。

可以理解的是，上述相邻两个柱状微结构121之间的间距、柱状微结构121的直径以及柱状微结构121的高度的参数设计，可全部同时满足或者选择其中部分满足。

在一些实施例中，标示物12的材质包括具有双折射特性的高分子共聚物，例如，聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯。标示物12的成型可采用黄光、显影、蚀刻的微影制程，也可采用激光直写、光学3D列印及光干涉蚀刻等工艺。

在一些实施例中，若干个器件包括电池；标示物12位于壳主体11上与电池相对应的区域。可以理解的是，电池工作过程中的温度变化往往比较大，将标示物12对应电池所在的区域设置，能够更灵敏地反映出电池的温度变化，从而及时对温度变化幅度较大的电池进行保护。

本申请实施例提供的壳体，利用在壳主体上贴附或者镀上光子晶体，当壳主体受温度影响而发生形变时，位于壳主体上的光子晶体的柱状微结构之间的间距会随之发生改变，即光子晶体的带隙发生改变，使得光子晶体反射出来的颜色发生改变，基于此，利用该壳体可实现视觉化监控温度变化，也可用作可变色的商标，且由于显色原理为结构色原理，因此，能够长时间使用而不易褪色。

基于同样的发明目的，本申请还提供一种壳体的制作方法，壳体10用于电子设备，电子设备包括若干个器件，壳体10包括壳主体11，壳体10的制作方法包括以下步骤：在壳主体11的外侧表面设置标示物12，标示物12构造为响应于器件的温度而发生颜色变化。

本申请实施例提供的壳体的制作方法，通过在壳主体11的外侧表面设置标示物12，利用标示物12响应于安装于壳主体11上的器件的温度变化而发生颜色变化，从而能够直观、快速地了解到器件的温度变化，以在器件温度升高后及时采取相应的保护措施，避免器件温度超过安全范围而导致设备宕机。

可选地，标示物12包括光子晶体，基于光子晶体能够有选择地使某个波段的光通过而阻止其它波长的光通过其中的特性，再结合壳主体11会因器件用电工作而发热膨胀的特性，利用壳主体11的膨胀形变改变光子晶体的带隙，使标示物12反射出的颜色发生变化，从而根据其颜色变化判断壳体10的温度变化，进而判断电子设备是否发热过度。并且，由于标示物12的颜色变化是通过壳主体11的形变使光子晶体的带隙改变而实现的，即该标示物12的颜色变化是基于结构色原理，而非化学变色原理，因此，该标示物12不易褪色。另外，也由于采用的是结构色原理，使得该标示物12还能进一步应用于压力感应，当壳体10受到压力而发生变形时，标示物12的颜色会发生变化，从而能够实现压力识别，及时了解壳体10的受压状态，避免电子设备受到的压力过大而损坏。

在一些实施例中，壳体的制作方法包括：在壳主体11的外侧表面设置多个柱状微结构121；其中，多个柱状微结构121间隔排布形成标示物12。柱状微结构121与空气构成不同折射率的两种介质，当壳主体11因器件的温度升高而发生膨胀形变时，设置于壳主体11上的多个柱状微结构121之间的间距发生变化，使得光子晶体的带隙发生改变，从而使标示物12反射出的颜色发生变化。

可选地，多个柱状微结构121阵列排布，且当壳主体11处于未发生膨胀形变的状态时，任意相邻两个柱状微结构121之间的间距为380nm±15nm，使得柱状微结构121组合成的光子晶体能够在壳主体11发生形变时改变带隙而反射出不同的颜色。其中，多个阵列排布的柱状微结构121可组合形成一个微结构组，如此，能够根据实际需求在壳主体11的外侧表面形成不同的图案，以在实现温度指示的同时满足额外压力识别、商标标识等需求。

可选地，柱状微结构121呈圆柱状设置，且柱状微结构121的直径为200nm±10nm。可以理解的是，柱状微结构121的直径越小，工艺难度越大，基于此，本申请实施例中设置柱状为结构的直径为200nm±10nm，实现在保障光子晶体性能的同时，降低工艺难度。

可选地，柱状微结构121的高度为90nm～150nm，如此，柱状微结构121的设置对壳主体11的外侧表面的平整度的影响较小，从而保障用户的使用体验。

图5示出了本申请一实施例中壳体的制作方法的流程框图。

参阅图5，在一些实施例中，在壳主体11的外侧表面设置多个柱状微结构121包括：

步骤S1、在壳主体11的外侧表面镀上标示层13；

步骤S2、在标示层13上刻蚀图案，形成多个柱状微结构121。

其中，在壳主体11的外侧表面镀上标示层13的过程具体可采用蒸镀工艺实现。标示层13的材质具体可以是具有双折射特性的高分子共聚物，例如，聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯。在壳主体11的外侧表面镀上标示层13后，利用黄光、显影、蚀刻的微影制程，即可在壳主体11的外侧表面形成多个柱状微结构121。

图6示出了本申请一实施例中标示物的成型过程示意图。

参阅图6，具体地，先在壳主体11的外侧表面沉积标示层13；然后在标示层13背向壳主体11的一侧涂覆光刻胶层14，接着借助掩膜板15对光刻胶层14进行曝光处理，其中，掩膜板15上的图案与所需要的柱状微结构121的排布图案相同；再对曝光后的光刻胶层14进行显影处理，使光刻胶层14形成多个间隔排布的柱状物；最后借助光刻胶层14形成的柱状物的遮挡，对标示层13进行刻蚀，得到所需的多个柱状微结构121。

另外，在其他实施例中，也可采用激光直写、光学3D列印及光干涉蚀刻等工艺在壳主体11的外侧表面形成多个柱状微结构121。

在其他实施例中，标示物12还可设置为贴片的形式，该贴片能够根据需求灵活地贴附在壳主体11上。例如，在一具体实施例中，标示物12包括胶粘层和设于胶粘层上的光子晶体，通过胶粘层实现标示物12与壳主体11之间的贴附固定。进一步地，在标示物12贴附在可主体上之前，胶粘层背向标示物12的一侧可设置离型膜，以对胶粘层进行防尘保护。

基于同样的发明目的，本申请还提供一种电子设备。

在一些实施例中，电子设备包括若干个器件以及上述实施例中的壳体。基于此，在器件用电工作的过程中，随着器件温度升高，壳主体的温度也相应地升高，使得壳主体发生膨胀形变，从而使壳主体上的标示物的颜色发生变化，以便直观、快速地了解到器件的温度变化，从而及时采取相应的保护措施，避免器件温度超过安全范围而导致电子设备宕机。

可选地，若干个器件包括电池、电路板、摄像头、阵列基板，标示物位于壳主体上与电池相对应的区域。可以理解的是，电池工作过程中的温度变化往往比较大，将标示物对应电池所在的区域设置，能够更灵敏地反映出电池的温度变化，从而及时对温度变化幅度较大的电池进行保护。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种壳体，用于电子设备，所述电子设备包括若干个器件，其特征在于，所述壳体包括：

壳主体，所述壳主体具有用于安装若干个所述器件的内侧表面和与所述内侧表面相对的外侧表面；以及

标示物，所述标示物设于所述壳主体的外侧表面，且所述标示物构造为响应于所述器件的温度变化而发生颜色变化。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述标示物包括光子晶体。

3.根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，所述光子晶体包括多个间隔排布的柱状微结构；

所述壳主体构造为响应于所述器件的温度升高而发生膨胀形变，以改变相邻两个所述柱状微结构之间的间距。

4.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，多个所述柱状微结构阵列排布，且在所述壳主体未发生膨胀形变的状态，任意相邻两个所述柱状微结构之间的间距为380nm±15nm。

5.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，所述柱状微结构呈圆柱状设置，且所述柱状微结构的直径为200nm±10nm；和/或

所述柱状微结构的高度为90nm～150nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的壳体，其特征在于，若干个所述器件包括电池；

所述标示物位于所述壳主体上与所述电池相对应的区域。

7.一种壳体的制作方法，所述壳体用于电子设备，所述电子设备包括若干个器件，所述壳体包括壳主体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在壳主体的外侧表面设置标示物，所述标示物构造为响应于所述器件的温度而发生颜色变化。

8.根据权利要求7所述的壳体的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述壳主体的外侧表面设置多个柱状微结构；其中，多个所述柱状微结构间隔排布形成所述标示物。

9.根据权利要求8所述的壳体的制作方法，其特征在于，所述在所述壳主体的外侧表面设置多个柱状微结构包括：

在所述壳主体的外侧表面镀上标示层；

在所述标示层上刻蚀图案，形成多个柱状微结构。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

若干个器件；以及

如权利要求1-6任一项所述的壳体。

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