专利名称：具有色彩的壳体及其表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种具有色彩的壳体及其表面处理方法，尤其涉及一种可具有特定色 彩与金属质感的壳体及其加工方法。
背景技术：
随着科技的迅速演进，手机、掌上计算机(PDA，Personal Digital Assistant)、个 人计算机与笔记型计算机等各式电子装置发展迅速，其功能亦愈来愈丰富。为了使电子装 置的外壳具有丰富色彩，传统上可利用彩色塑料形成彩色塑料外壳，或藉由喷漆方式在电 子装置的壳体表面形成色料层。惟，塑料外壳与喷漆外壳不能呈现良好的金属质感。另一 方面，由于金属镀膜本身技术较为复杂而不易精密操控，因此习知技术始终只能于壳体表 面形成少数几种传统金属色彩，未能于丰富色彩质感方面有所突破。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有特定色彩的具有色彩的壳体及其表面处理方法， 以解决习知问题。一种具有色彩的壳体包含基材、色彩层与结合层。基材的至少一表面包含至少一 平滑区域，而色彩层覆盖基材的平滑区域，其中色彩层包含钛金属，且色彩层于平滑区域中 呈现的色度区域于国际照明委员会(Commission Internationale de 1，eclairag, CIE) LAB表色系统的L*坐标介于18. 14至19. 14，a*坐标介于13. 39至14. 39，而b*坐标介 于-32. 46至-31. 46。结合层设置于基材与色彩层之间，以接合基材与色彩层。一种具有色彩的壳体的表面处理方法包括以下步骤提供一基材；形成一结合 层，覆盖基材的至少一表面；以及利用一物理气相沉绩工艺形成一色彩层，覆盖结合层表 面，其中色彩层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于18. 14至19. 14，a*坐 标介于13. 39至14. 39，而b*坐标介于-32. 46至-31. 46。与现有技术相比，所述具有色彩的壳体藉由其色彩层提供特定色彩的金属质感。
图1是本发明较佳实施例的具有色彩的壳体的结构示意图。图2是图1的具有色彩的壳体的部份结构剖面示意图。图3是本发明较佳实施例的色彩层于CIE LAB表色系统L*坐标的范围的示意图。图4是本发明较佳实施例的色彩层于CIE LAB表色系统a*坐标与b*坐标的范围 的示意图。图5是本发明较佳实施例对具有色彩的壳体进行表面处理的流程示意图。
具体实施例方式下面将结合附图，以较佳实施例并配合图式详细描述如下。
请参阅图1及图2，本发明具有色彩的壳体的较佳实施例例如可为一手机的外壳， 其包括一基材1、一结合层2、一色彩层3及选择性的覆盖层4。其中结合层2设于基材1的 至少一表面，色彩层3设置于结合层2的表面，而覆盖层4可设置于色彩层3的表面。基材1可包含不锈钢等金属材料或是玻璃等陶瓷材料，基材1可具有至少一待镀 膜处理的表面，而待镀膜处理的表面可以包含具有不同表面结构的区域，例如包含至少一 平滑区域、至少一较细致的第一雾化区域、至少一较粗糙的第二雾化区域、或具有复数个拉 丝状微结构的区域，或前述区域的组合。结合层2设置于基材1与色彩层3之间，以接合基 材1与色彩层3。结合层2的材料可包含氮化钛(CrN)或其它可提供附着效果的材料。色 彩层3可包含一层或复数层金属材料，例如钛铝合金。覆盖层4可包含任何适当的绝缘材 料，以提供保护效果。由于本发明具有色彩的壳体具有前述基材1、结合层2及色彩层3，所 形成的具有色彩的壳体的维氏硬度(Vickers hardness)可大于等于300HV。请参阅图3与图4，当基材1的待镀膜表面包含平滑区域时，本发明所提供的色彩 层3于平滑区域中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标可介于18. 14至19. 14， a*坐标可介于13. 39至14. 39，而b*坐标可介于-32. 46至-31. 46。当基材1的待镀膜表面包含较细致的第一雾化区域时，本发明所提供的色彩层3 于第一雾化区域中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于26. 23至28. 23，a* 坐标介于6. 33至7. 33，而b*坐标介于-15. 41至-14. 41。当基材1的待镀膜表面包含较粗糙的第二雾化区域时，本发明所提供的色彩层3 于第二雾化区域中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于19. 20至21. 20，a* 坐标介于11. 60至12. 60，而b*坐标介于-27. 39至-26. 39。当基材1的待镀膜表面包含具有复数个拉丝状微结构的区域时，本发明所提供的 色彩层3于拉丝状微结构区域中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于24. 20 至26. 20, a*坐标介于6. 06至7. 06,而b*坐标介于-16. 09至-15. 09。请参阅图5，并一并参阅图1与图2，本发明具有色彩的壳体的表面处理方法包括 以下步骤首先，形成一手机外壳的基材1，基材1是由不锈钢等金属材料或是玻璃等陶瓷 材料制成。形成基材1后可进一步对基材1进行表面处理，以满足外壳的外观色质需要，或 可进一步调整基材1的平整度使后续形成于其表面上的结合层2具有高附着性。其次，于基材1表面上的预定位置形成一结合层2，例如结合层2的材料较佳包含 氮化钛。实际生产中可以采用物理气相沉积工艺溅镀的方法于基材1的表面上形成结合层 2，以基材1为基材，利用一钛靶材溅镀，采用射频(RF)能量源激发氩气电浆以27至33标 况毫升每分(standard cubic centimeter per minute, sccm)的流量冲击革巴材，使革巴材表 面的材质喷溅出来，沉积至基材1表面。接着，于结合层2表面形成一色彩层3。色彩层3的材料较佳包含钛铝合金。实 际生产中亦可以采用物理气相沉积工艺溅镀的方法形成色彩层3。于本发明的较佳实施例 中，形成色彩层3的物理气相沉积工艺轰击钛靶材的功率介于2. 7至3. 3千瓦，物理气相沉 积工艺轰击铝靶材的功率介于27至33千瓦，物理气相沉积工艺的偏压介于180至220伏 特，物理气相沉积工艺的工艺温度介于摄氏180至220度，物理气相沉积工艺的工艺时间介 于54至66分，物理气相沉积工艺的工艺压力介于3. 6至4. 5毫托耳，基材于物理气相沉积 工艺中的公转转速介于1. 8至2. 2转速每分(revolution per minute, rpm)，基材于物理气相沉积工艺中的自转转速介于7. 2至8. Srpm0针对工艺气体流量部份，物理气相沉积工 艺包括提供氩气与氧气，且氩气的流量介于54至66SCCm，氧气的流量介于162至198SCCm。根据上述流程步骤，本发明可于基材1与结合层2上形成所需的特定色彩与金属 质感。如前所述，当基材1的待镀膜表面分别为平滑表面、较细致的雾化表面、较粗糙的雾 化表面，以及具有复数个拉丝状微结构的表面时，前述流程步骤所形成的色彩层3的色度 坐标(L*，a*，b*)分别为(18. 14 19. 14，13. 39 14. 39，-32. 46 -31. 46)、(26. 23 28. 23， 6. 33 7. 33，-15. 41 -14. 41)、(19. 20 21· 20，11. 60 12· 60，-27. 39 -26. 39)，以及 (24. 20 26· 20,6. 06 7. 06，-16. 09 -15. 09)，此为习知具有色彩的壳体所无法提供的色彩 范围。其后，可选择性于色彩层3的表面形成一覆盖层4。覆盖层4可包含任何适当的绝 缘材料，以提供保护效果。可以理解，本发明具有色彩的壳体的较佳实施例同样适用于笔记型计算机、掌上 计算机等其它种类的电子装置，或是任何需具有特定色彩与金属质感的装置。使用装配有 本发明具有色彩的壳体的较佳实施例的手机时，覆盖于结合层表面的色彩层可提供特定色 彩的金属质感，以满足外壳的外观色质需要，从而形成具有丰富色彩与良好金属质感的装置。应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本 发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护 的范围之内。
权利要求
1.一种具有色彩的壳体，其包括一基材，一色彩层，以及一结合层，所述基材的表面包 含至少一平滑区域，所述色彩层覆盖所述基材的所述平滑区域，所述色彩层包含钛金属，所 述结合层设置于所述基材与所述色彩层之间，以接合所述基材与所述色彩层，其特征在于 所述色彩层于所述平滑区域中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于18. 14 至19. 14，a*坐标介于13. 39至14. 39，而b*坐标介于-32. 46至-31. 46。
2.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材包含金属材料或陶瓷 材料。
3.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层包含氮化钛。
4.如权利要求3所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层是于一物理气相沉 积工艺中利用一钛靶材所形成。
5.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层包含钛铝合金。
6.如权利要求5所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层是于一物理气相沉 积工艺中利用一钛靶材与一铝靶材所形成。
7.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述具有色彩的壳体的维氏硬 度(Vickers hardness)大于等于 300HV。
8.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材的所述表面更包含一 第一雾化区域，所述色彩层覆盖所述第一雾化区域，且所述色彩层于所述第一雾化区域中 呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于26. 23至28. 23，a*坐标介于6. 33至 7. 33，而 b* 坐标介于-15. 41 至-14. 41。
9.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材的所述表面更包含一 第二雾化区域，所述色彩层覆盖所述第二雾化区域，且所述色彩层于所述第二雾化区域中 呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于19. 20至21. 20，a*坐标介于11. 60至 12. 60，而 b* 坐标介于-27. 39 至-26. 39。
10.如权利要求1所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材的所述表面更包含复 数个拉丝状微结构，所述色彩层覆盖所述拉丝状微结构，且所述色彩层于所述拉丝状微结 构上呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于24. 20至26. 20，a*坐标介于6. 06 至7. 06，而b*坐标介于-16. 09至-15. 09。
11.一种具有色彩的壳体，其包括一基材，一色彩层，以及一结合层，所述基材的表面包 含至少一第一雾化区域，所述色彩层覆盖所述基材的所述第一雾化区域，所述色彩层包含 钛金属，所述结合层设置于所述基材与所述色彩层之间，以接合所述基材与所述色彩层，其 特征在于所述色彩层于所述第一雾化区域中呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐 标介于26. 23至28. 23，a*坐标介于6. 33至7. 33，而b*坐标介于-15. 41至-14. 41。
12.如权利要求11所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材包含金属材料或陶 瓷材料。
13.如权利要求11所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层包含氮化钛。
14.如权利要求13所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层是于一物理气相 沉积工艺中利用一钛靶材所形成。
15.如权利要求11所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层包含钛铝合金。
16.如权利要求15所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层是于一物理气相沉积工艺中利用一钛靶材与一铝靶材所形成。
17.如权利要求11所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述具有色彩的壳体的维氏 硬度大于等于300HV。
18.如权利要求11所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材的所述表面更包含 一第二雾化区域，所述色彩层覆盖所述第二雾化区域，且所述色彩层于所述第二雾化区域 中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于19. 20至21. 20，a*坐标介于11. 60 至12. 60，而b*坐标介于-27. 39至-26. 39。
19.如权利要求11所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材的所述表面更包含 复数个拉丝状微结构，所述色彩层覆盖所述拉丝状微结构，且所述色彩层于所述拉丝状微 结构上呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于24. 20至26. 20，a*坐标介于 6. 06 至 7. 06，而 b* 坐标介于-16. 09 至-15. 09。
20.一种具有色彩的壳体，其包括一基材，一色彩层，以及一结合层，所述基材的表面包 含至少一第二雾化区域，所述色彩层覆盖所述基材的所述第二雾化区域，所述色彩层包含 钛金属，所述结合层设置于所述基材与所述色彩层之间，以接合所述基材与所述色彩层，其 特征在于所述色彩层于所述第二雾化区域中呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐 标介于19. 20至21. 20，a*坐标介于11. 60至12. 60，而b*坐标介于-27. 39至-26. 39。
21.如权利要求20所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材包含金属材料或陶 瓷材料。
22.如权利要求20所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层包含氮化钛。
23.如权利要求22所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层是于一物理气相 沉积工艺中利用一钛靶材所形成。
24.如权利要求20所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层包含钛铝合金。
25.如权利要求M所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层是于一物理气相 沉积工艺中利用一钛靶材与一铝靶材所形成。
26.如权利要求20所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述具有色彩的壳体的维氏 硬度大于等于300HV。
27.如权利要求20所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材的所述表面更包含 复数个拉丝状微结构，所述色彩层覆盖所述拉丝状微结构，且所述色彩层于所述拉丝状微 结构上呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于24. 20至26. 20，a*坐标介于 6. 06 至 7. 06，而 b* 坐标介于-16. 09 至-15. 09。
28.一种具有色彩的壳体，其包括一基材，一色彩层，以及一结合层，所述基材的表面 包含复数个拉丝状微结构，所述色彩层覆盖所述基材的所述复数个拉丝状微结构，所述色 彩层包含钛金属，所述结合层设置于所述基材与所述色彩层之间，以接合所述基材与所述 色彩层，其特征在于所述色彩层于所述拉丝状微结构上呈现的色度区域于CIE LAB表色 系统的L*坐标介于24. 20至26. 20，a*坐标介于6. 06至7. 06，而b*坐标介于-16. 09 至-15. 09。
29.如权利要求观所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述基材包含金属材料或陶 瓷材料。
30.如权利要求观所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层包含氮化钛。
31.如权利要求30所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述结合层是于一物理气相 沉积工艺中利用一钛靶材所形成。
32.如权利要求观所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层包含钛铝合金。
33.如权利要求32所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述色彩层是于一物理气相 沉积工艺中利用一钛靶材与一铝靶材所形成。
34.如权利要求观所述的具有色彩的壳体，其特征在于所述具有色彩的壳体的维氏 硬度大于等于300HV。
35.一种具有色彩的壳体的表面处理方法，包含提供一基材；形成一结合层，覆盖所述基材的至少一表面；以及利用一物理气相沉积工艺形成一色彩层，覆盖所述结合层表面，其特征在于所述色彩 层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于18. 14至19. 14，a*坐标介于13. 39 至14. 39，而b*坐标介于-32. 46至-31. 46。
36.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述基材包含金属材料与陶瓷 材料。
37.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于形成所述结合层的步骤包含一 物理气相沉积工艺。
38.如权利要求37所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺包含利 用一钛靶材进行溅镀，而所述结合层包含氮化钛。
39.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺包含利 用一钛靶材与一铝靶材进行溅镀，而所述色彩层包含钛铝合金。
40.如权利要求39所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺轰击所 述钛靶材的功率介于2. 7至3. 3千瓦。
41.如权利要求39所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺轰击所 述铝靶材的功率介于27至33千瓦。
42.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺的偏压 介于180至220伏特。
43.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺的工艺 温度介于摄氏180至220度。
44.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺的工艺 时间介于讨至66分。
45.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺的工艺 压力介于3. 6至4. 5毫托耳。
46.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺包括 提供氩气，且氩气的流量介于讨至66标况毫升每分(standard cubiccentimeter per minute,sccm)。
47.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述物理气相沉积工艺包括提 供氧气，且氧气的流量介于162至198SCCm。
48.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述基材于所述物理气相沉积工艺中的公转转速介于1. 8至2. 2转速每分(revolution per minute, rpm)。
49.如权利要求35所述的表面处理方法，其特征在于所述基材于所述物理气相沉积 工艺中的公转转速介于7. 2至8. 8rpm。
全文摘要
一种具有色彩的壳体及其表面处理方法，包含基材、色彩层与结合层。基材的至少一表面包含至少一平滑区域，而色彩层覆盖基材的平滑区域。色彩层包含钛金属，其中色彩层于平滑区域中呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标介于18.14至19.14，a*坐标介于13.39至14.39，而b*坐标介于-32.46至-31.46。结合层设置于基材与色彩层之间，以接合基材与色彩层。
文档编号C23C14/16GK102137561SQ201010300788
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者凌维成, 吴佳颖, 廖名扬, 张庆州, 洪新钦, 王仲培, 简士哲, 蔡泰生, 陈杰良, 魏朝沧, 黄建豪 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司