电子设备壳体及其制作方法和电子设备与流程

文档序号:18232935发布日期:2019-07-24 08:27阅读:158来源:国知局
电子设备壳体及其制作方法和电子设备与流程

本申请涉及电子设备技术领域,具体的,涉及电子设备壳体及其制作方法和电子设备。



背景技术:

目前,电子设备壳体的外观面上通常需要设置一些标识信息或装饰图案,但目前设置装饰图案或者标识信息时,容易在其周围出现阴影,使得装饰图案和标识信息外观效果不佳,影响用户体验。

因而,目前的电子设备壳体相关技术仍有待改进。

申请内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本申请是基于发明人的以下发现和认识而发现的:

相关技术中,在电子设备壳体上形成图文层后,在实际使用过程中图文层的四周存在外观阴影,使得用户观看图文层时存在模糊不清、边界不清晰等问题,影响用户体验。发明人发现该问题后,进行了深入研究,发现出现外观阴影主要是因为壳体本体1具有一定透过率,图文层2在光源3照射下产生倒影4,倒影4经过壳体本体底面12反射,重新回到壳体本体表面11出现阴影5,具体原理图参照图1。基于该发现,发明人提出可以改变图文层四周的反射条件,从而破坏阴影形成的光学条件,即从形成阴影的原理上消除阴影效果。

有鉴于此,本申请的目的在于提出一种图文层不存在阴影、外观效果较佳的电子设备壳体及其制作方法和电子设备。

在本申请的一个方面,本申请提供了一种电子设备壳体。根据本申请的实施例,该电子设备壳体包括:壳体本体,所述壳体本体具有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面上具有相邻设置的第一区域和第二区域,所述第二区域位于所述第一区域的四周,且所述第二区域的表面粗糙度大于所述第一区域的表面粗糙度;及图文层,所述图文层设置在所述第一表面上,且所述图文层在所述第一表面上的正投影与所述第一区域重叠。该电子设备壳体中,通过使得第二区域的表面粗糙度大于第一区域的表面粗糙度,当外界光线照射到第一表面时,与第一区域相比,照射到第二区域的光线更多的发生漫反射,从而使得照射到第二区域的光线成像能力大大减弱,从而可以有效消除阴影效果,用户观看到的图文层清楚、边界清晰,明显提高了电子设备壳体的外观效果。

在本申请的第二方面,本申请提供了一种制备电子设备壳体的方法。根据本申请的实施例,该方法包括:在壳体本体的第一表面上形成图文层,其中,所述第一表面上具有相邻设置的第一区域和第二区域,所述图文层在所述第一表面上的正投影与所述第一区域重叠,所述第二区域位于所述第一区域的四周;对所述第二区域进行粗化处理。通过该方法,可以方便快速的制备得到外观效果较佳的电子设备壳体,步骤简单、操作方便,易于工业化生产,且当外界光线照射至制备获得的电子设备壳体的第一表面时,与第一区域相比,照射到第二区域的光线更多的发生漫反射,从而使得照射到第二区域的光线成像能力显著减弱,从而可以有效消除阴影效果,用户观看到的图文层清楚、边界清晰,提高了电子设备壳体的外观效果

在本申请的第三方面,本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例,该电子设备包括壳体,所述壳体中限定有容纳空间;及显示屏,所述显示屏设置在所述容纳空间中,且所述显示屏的出光面朝向远离所述壳体的一侧;其中,所述壳体包括:壳体本体,所述壳体本体具有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面上具有相邻设置的第一区域和第二区域,且朝向远离所述容纳空间的方向设置,所述第二区域位于所述第一区域的四周,且所述第二区域的表面粗糙度大于所述第一区域的表面粗糙度;及图文层,所述图文层设置在所述第一表面上,所述图文层在所述第一表面上的正投影与所述第一区域重叠。该电子设备中的壳体,可以有效消除图文层的阴影效果,用户观看到的图文层清楚、边界清晰,明显提高了电子设备的外观效果。

附图说明

图1相关技术中产生阴影的原理示意图。

图2a是本申请一个实施例的电子设备壳体的平面结构示意图。

图2b是图2a中A-A线的剖面结构示意图。

图3是本申请一个实施例的电子设备壳体的剖面结构示意图。

图4是本申请一个实施例的制备电子设备壳体的方法的流程示意图。

图5是本申请另一个实施例的制备电子设备壳体的方法的流程示意图。

图6是本申请另一个实施例的制备电子设备壳体的方法的流程示意图。

图7是本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。

图8是本申请实施例1得到的壳体的图文层的照片。

图9是本申请对比例1得到的壳体的图文层的照片。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

在本申请的一个方面,本申请提供了一种电子设备壳体。根据本申请的实施例,参照图2a和图2b,该电子设备壳体100包括:壳体本体10,所述壳体本体10具有相对的第一表面11和第二表面12,所述第一表面11上具有相邻设置的第一区域112和第二区域114,所述第二区域114位于所述第一区域112的四周,且所述第二区域114的表面粗糙度大于所述第一区域112的表面粗糙度;及图文层20,所述图文层20设置在所述第一表面11上,且所述图文层20在所述第一表面11上的正投影与所述第一区域112重叠。该电子设备壳体中,通过使得第二区域的表面粗糙度大于第一区域的表面粗糙度,当外界光线照射到第一表面时,与第一区域相比,照射到第二区域的光线更多的发生漫反射,从而使得照射到第二区域的光线成像能力大大减弱,从而可以有效消除阴影效果,用户观看到的图文层清楚、边界清晰,明显提高了电子设备壳体的外观效果。

在本申请的描述中,需要理解的是,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一个或者更多个该特征。另外,本申请中采用的描述方式“第二区域位于所述第一区域的四周”是指第一区域任意边缘位置处远离第一区域的一侧,如果第一区域的边缘线是一条首尾相连的线,则四周是指其边缘线远离第一区域的一侧,如果第一区域的边缘线不能构成一条首尾相连的线,以图2a所示的圆环形的第一区域为例,则第一区域的四周是指圆环形的外边缘线线远离第一区域的一侧,和圆环形的内边缘线远离第一区域的一侧。本领域技术人员可以理解,图2a仅是示例性说明本申请的电子设备壳体的结构和形状,不能理解为对本申请的限制,其他可替换的结构和形状也在本申请的保护范围之内。

可以理解,如果壳体本体的透过率很大,反射形成阴影的光线较少,成像能力较弱,此时阴影效果相对不是很明显;如果壳体本体的透过率很小,光线从第一表面照射进入壳体本体的光线也很少,进一步经壳体本体的第二表面反射回来用于形成阴影的光线则更少,此时阴影效果也相对不是很明显;而如果壳体本体的透过率不是特别大也不是特别小的情况,则有一定的光线能够形成阴影,对外观的效果影响则比较明显,因此,具体的,壳体本体的透过率可以为2%~50%,具体可以为2%~20%,例如2%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%等。由此,改善阴影的效果更佳。

可以理解,上述壳体本体的材质可以为陶瓷。具体的,陶瓷通常具有一定的透过率,外界光线照射到陶瓷壳体本体上会发生透射和反射,由此图文层极易产生阴影问题,而通过设置表面粗度更大的第二区域,可以使得外界光线照射到第二区域后发生漫反射,从而破坏阴影的形成条件,有效消除阴影效果。

可以理解,第一区域和第二区域的表面粗糙度可以根据实际使用要求进行调整。具体的,第一区域可以为镜面,具体的,第一区域的表面粗糙度Ra可以小于0.03微米(如0.03微米、0.025微米、0.02微米、0.015微米、0.012微米、0.01微米、0.006微米等),由此,图文层的外观效果较好,用户体验较佳;而第二区域可以为哑光表面,具体的,第二区域的表面粗糙度Ra可以为0.03~0.1微米(如0.03微米、0.04微米、0.05微米、0.06微米、0.07微米、0.08微米、0.09微米、0.1微米等),由此,外界光线在第二区域发生漫反射,无法成像,从而可以有效消除边缘阴影,且具有光哑变换的效果,视觉冲击力较强,外观效果更佳。

可以理解,图文层的具体形状、尺寸、材质、颜色等等没有特别限制要求,具体的,图文层可以是用于装饰外观的装饰图案层,具体形状可以根据需要灵活选择,具体如几何图形、装饰线条、人物图案、动物图案、卡通图案、风景图案、植物图案等等,也可以是标识信息层(如生产厂商标识、型号标识等),其尺寸、材质和颜色可以根据电子设备壳体的尺寸、材质和想要实现的外观效果进行选择,在此不再一一赘述。

可以理解,图文层可以为单层结构也可以为多层结构,且形成图文层的具体材料可以根据需要进行选择,具体的,可以采用银色膜系形成图文层,该银色膜系包括层叠设置的二氧化锆层和铬层,其中,二氧化锆层的厚度可以为10~15纳米(具体如10纳米、11纳米、12纳米、13纳米、14纳米、15纳米等),铬层的厚度可以为20~60纳米(具体如20纳米、25纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米、50纳米、55纳米、60纳米等);也可以采用金色膜系形成图文层,该金色膜系包括层叠设置的第一二氧化硅层、二氧化钛层和第二二氧化硅层,其中,第一二氧化硅层的厚度可以为15纳米,二氧化钛层的厚度可以为20纳米,第二二氧化硅层的厚度可以为18纳米。

可以理解,第二区域的具体形状和尺寸可以根据第一区域的形状和尺寸进行选择,只要第二区域可以覆盖第一区域上的图文层形成阴影的区域即可,具体的尺寸可以根据壳体本体的折射率等光学参数进行确定,例如第二区域可以仅为第一区域四周预定宽度的范围,该预定宽度可以为用于形成阴影的光线恰好可以照射到的超出第一区域的理论宽度,也可以比上述理论宽度稍宽,还可以是第一表面上除了第一区域之外的其他全部区域。

可以理解,参照图3,该电子设备壳体还可以包括防指纹层30,该防指纹层30设置在所述第一表面11上,且覆盖所述图文层20。由此,可以增加电子设备壳体的爽滑感,改善用户手感的同时,避免指纹脏污。

可以理解,上述防指纹层可以为本领域常规的防指纹层,例如可以为全氟聚醚防指纹层等,其厚度可以为10~30纳米(具体如10纳米、15纳米、20纳米、25纳米、30纳米等),具体制备工艺可根据常规技术进行,在此不再一一赘述。

在本申请的第二方面,本申请提供了一种制备电子设备壳体的方法。根据本申请的实施例,参照图4,该方法包括:

(1)在壳体本体的第一表面上形成图文层,其中,所述第一表面上具有相邻设置的第一区域和第二区域,所述图文层在所述第一表面上的正投影与所述第一区域重叠,所述第二区域位于所述第一区域的四周。

可以理解,参照图5,形成图文层的步骤可以为:在所述第一表面上形成遮蔽层40,所述遮蔽层40未覆盖所述第一区域112和所述第二区域114;在所述第一区域112和所述第二区域114上形成镀膜层50;去除所述第二区域114上的所述镀膜层,所述第一区域112上的所述镀膜层构成图文层20;去除所述遮蔽层40。

可以理解,在形成遮蔽层之前,可以对壳体本体进行清洁处理,具体的,可以将壳体本体依次进行超声清洗和烘干处理。由此,可以有效去除壳体本体的表面污渍,提高壳体本体表面清洁程度,进而提高遮蔽层的附着力。

可以理解,遮蔽层可以为油墨层,具体可以为水性油墨层。一些具体实施例中,可以在除第一区域和第二区域之外的第一表面上丝印形成水性油墨层作为遮蔽层,油墨层的厚度可以为5~20微米或8~15微米(具体如5微米、8微米、10微米、12微米、15微米、18微米、20微米等),丝印后在100~150摄氏度(具体如100摄氏度、110摄氏度、120摄氏度、130摄氏度、140摄氏度、150摄氏度等)条件下进行烘烤20~40分钟(具体如20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟等)。在上述厚度范围内,既能够保证较好的遮蔽效果,且利于提高加工步骤的经济性,如果厚度过薄,遮蔽效果相对较差,如果厚度过厚,则加工过程中会浪费切割能量,导致能耗和成本较高。

可以理解,镀膜层可以通过真空镀膜方法(真空镀膜一般是指在真空设备中通过高温蒸发化合物使得化合物附着于基底材料上,实现分子级别的物质堆叠,或者通过高能粒子冲击单质靶材,使得靶材逸出单质原子,在基底材料附近与目标气体相遇生成化合物,通过控制气体含量控制生成物的方法)形成,具体的,可以将形成遮蔽层的壳体本体放入真空镀膜设备中,根据需要设计膜系进行镀膜,例如可以选择不同的材质多次镀膜,得到多个材质不同的膜层层叠设置的镀膜层,具体的操作步骤和镀膜参数均可以按照常规技术进行,在此不再一一详细说明。

可以理解,可以通过对镀膜层进行图案化处理,得到具有目标形状和尺寸的图文层。具体的,可以通过干法刻蚀、湿法刻蚀和激光镭雕中的至少一种对镀膜层进行图案化,即通过上述方法去除第二区域上的镀膜层,具体的操作步骤和参数均可根据常规工艺进行,在此不做特别的限制要求。具体的,可以采用激光镭雕的方式去除第二区域上的镀膜层,该方式精细度更好,得到的图文层更加精细、外观效果更好。进一步的,可以采用皮秒激光(脉宽为皮秒的激光)进行激光镭雕,因为皮秒激光具有皮秒级超短脉宽、重复频率可调、脉冲能量高等特点,对脆性材料损伤较小,无崩口裂纹,能够获得精度更高、边缘更加清晰的图文层。可以理解,激光镭雕的深度可以为5~10微米(具体如5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米等),由此,可以得到清晰、外观效果较佳的图文层,如果激光镭雕的深度太深浪费切割能量,降低生产效率,如果激光镭雕的深度太浅镀膜膜层可能会有残留,影响外观效果。

可以理解,可以采用剥离、刻蚀、清洗等方式去除遮蔽层,具体的,遮蔽层为水溶性油墨层时,可以通过超声清洗的方法去除遮蔽层。由此,操作简单、方便、快捷,且成本较低。

(2)对所述第二区域进行粗化处理。

可以理解,该步骤中可以通过喷砂、湿法刻蚀和激光镭雕中的至少一种进行的。具体的,喷砂的方法可以将砂置于喷砂设备中,调节合适的喷砂压力,使得第二区域的表面具有合适的表面粗糙度(例如表面粗糙度Ra在0.03~0.1微米内,具体如0.03微米、0.04微米、0.05微米、0.06微米、0.07微米、0.08微米、0.09微米、0.1微米等),其中,砂的材质包括但不限于SiO2材质,SiC材质,Al2O3材质等,砂的目数范围可以4000目~8000目(具体如4000目、5000目、6000目、7000目、8000目等),喷砂压力可以约0.1MPa~5MPa(具体如0.1MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa等);湿法刻蚀可以采用含有HF的酸性溶液对第二区域进行腐蚀,其中,酸性溶液中HF的浓度可以0.5%wt~20%wt(具体如0.5%wt、1%wt、2%wt、3%wt、4%wt、5%wt、6%wt、7%wt、8%wt、9%wt、10%wt、11%wt、12%wt、13%wt、14%wt、15%wt、16%wt、17%wt、18%wt、19%wt、20%wt等),酸性溶液与课题本体的接触时间可以0.5h~5h(具体如0.5h、1h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h、3.5h、4.0h、4.5h、5.0h等)。

可以理解,当采用激光镭雕去除第二区域上的镀膜层时,由于激光镭雕的性质,可以通过一步激光镭雕同时去除第二区域上的镀膜层和对第二区域进行粗化处理,即进行一次激光镭雕,在去除了第二区域上的镀膜层的同时,第二区域经过激光镭雕的表面具有合适的粗糙度,不再需外额外的粗化处理步骤。由此,可以减少操作步骤,易于实施和降低成本。

可以理解,参照图6,该方法还包括在第一表面11上形成防指纹层30。具体的,防指纹层可以通过真空镀膜的方式形成,具体的操作步骤和参数可以通过常规方法进行,在此不再过多赘述。可以理解,在形成防指纹层之前,可以先形成过渡层,用于增加防指纹层和壳体本体的结合强度,以及增强防指纹层的耐磨性等。具体的,可以采用二氧化硅形成过渡层,厚度可以为10~30纳米(具体如10纳米、15纳米、20纳米、25纳米、30纳米等),然后在过渡层上形成防指纹层,厚度可以为10~30纳米(具体如10纳米、15纳米、20纳米、25纳米、30纳米等),防指纹层的材质可以为常规防指纹层材质,如全氟聚醚等,在此不再一一赘述。

通过该方法,可以方便快速的制备得到外观效果较佳的电子设备壳体,步骤简单、操作方便,易于工业化生产,且当外界光线照射至制备获得的电子设备壳体的第一表面时,与第一区域相比,照射到第二区域的光线更多的发生漫反射,从而使得照射到第二区域的光线成像能力显著减弱,从而可以有效消除阴影效果,用户观看到的图文层清楚、边界清晰,提高了电子设备壳体的外观效果。可以理解,该方法可以用于制备前面所述的电子设备壳体。可以理解,该方法可以有效用于制备前面所述的电子设备壳体。

在本申请的第三方面,本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例,参照图7,该电子设备包括壳体100,所述壳体100中具有容纳空间;显示屏200,所述显示屏200设置在所述容纳空间中,且所述显示屏200的出光面(即用户观看到显示画面的表面)朝向远离所述壳体100的一侧,其中,参照图2a和图2b,所述壳体100包括:壳体本体10,所述壳体本体10具有相对的第一表面11和第二表面12,所述第一表面11上具有相邻设置的第一区域112和第二区域114,所述第二区域114位于所述第一区域112的四周,且朝向远离所述容纳空间的方向设置,所述第二区域114的表面粗糙度大于所述第一区域112的表面粗糙度;及图文层20,所述图文层20设置在所述第一表面11上,所述图文层20在所述第一表面11上的正投影与所述第一区域112重叠。该电子设备中的壳体,可以有效消除图文层的阴影效果,用户观看到的图文层清楚、边界清晰,明显提高了电子设备的外观效果。可以理解,该电子设备中的壳体可以为前面所述的电子设备壳体。

其中,需要说明的是,图7是以手机为例对电子设备的结构进行示例性说明,并不能理解为对本申请的限制,可以理解,该电子设备的具体种类没有特别限制,例如包括但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏机、可穿戴设备等等。且本领域技术人员还可以理解,处理前面所述的壳体和显示屏之外,该电子设备还可以包括常规电子设备所必备的结构和部件,例如以手机为例,其还可以包括CPU、触控屏、前盖板、摄像模组、指纹模组、电池、电声模组等等常规手机所具备的结构和部件,在此不再一一赘述。

下面详细描述本申请的实施例。

实施例1

具体制备步骤:

1、先对陶瓷壳本体超声清洗,烘干,以去除表面污渍,提高陶瓷表面清洁程度从而提升水溶性油墨附着力;

2、在陶瓷壳本体的第一表面上丝印厚度为8~15微米的水溶性油墨层,并将得到的油墨层在100~150℃条件下进行烘烤保温20~40min;

3、将设置有油墨层的陶瓷壳本体置于真空镀膜设备中,在第一区域和第二区域上形成金色镀膜层(具体包括层叠设置的SiO2(15nm)+TiO2(20nm)+SiO2(18nm)三层结构),然后将形成有镀膜层的陶瓷壳本体放入水中超声清洗,去除水溶性油墨层;

4、利用皮秒激光镭雕去除第二区域上的镀膜层,未被去除的第一区域上的镀膜层构成图文层,镭雕深度为5~10微米,通过控制激光镭雕的参数可以使得激光镭雕后暴露的第二区域的表面粗糙度Ra可以为0.03~0.1μm,不需要额外的粗化处理,即一步激光镭雕在去除不需要的镀膜层的同时,可以使得第一区域为镜面,而第二区域为哑光表面;

5、对陶瓷壳本体的第一表面上真空镀厚度为10~30nm的二氧化硅层作为打底层,然后在打底层的表面上真空镀厚度为10~30nm的抗指纹层(即AF膜),以增加壳体爽滑程度和抗指纹脏污性能,得到的壳体的图文层的照片见图8。

对比例1

具体制备方法同实施例,区别在于形成镀膜层的步骤中,遮蔽层覆盖第二区域,不覆盖第一区域,真空镀膜后仅在第一区域上形成镀膜层,以构成图文层,不需要进行激光镭雕的步骤。得到的壳体的图文层的照片见图9。

通过图8和图9的对比可见,本申请通过改变图文层周围的表面粗糙度,明显降低了周围区域(即第二区域)的镜面反射,增加了漫反射,从而有效消除了图文层的边缘阴影,使得用户观看时图文层清楚、边界清晰,且具有光哑变换的效果,具有更强的视觉冲击力,从而具有更好的观感体验。

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。

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