本发明涉及一种可无线充电的设备，所述设备具有金属外观覆层。
背景技术：
在这里，移动电话或者还有平板电脑已经被称作这种设备的示例。目前可能或者也已经流行的是，给移动电话装备感应式接收器，使得所述移动电话例如可以按照qi标准以无线方式被充电。如果没有这种接收器被集成在移动电话中，那么可以使用加装适配器，所述加装适配器可以被连接到移动电话的电连接端子。
于是，装备有这种感应式接收器的设备或其蓄电池可以利用相应的感应式充电设备被充电，所述感应式充电设备可以替代用于经由电连接端子来充电的常见充电设备。因此达到一定的舒适性，因为移动电话为了充电必须从现在起被放置到连接到电网的感应式充电设备的充电盘(ladeschale)上。
现在是这样，设计尤其在移动电话和平板电脑的范围内起到中心作用，并且有时触发购买决定。特别是在优质品牌的情况下就此而论更愿意动用金属外观。
这里塑料表面的金属覆层是已知技术，但是所述已知技术具有很大缺点：金属覆层在平面中是导电的，并且因此不能感应充电以及于是不能无线充电。尤其，从中也许可以看出以下原因：为什么在一些主要生产优质品牌的移动电话和/或平板电脑制造商的情况下不提供以下设备，所述设备可能可以按照qi标准被充电。
因此，如下呈现出所述问题：一方面要求金属光亮的塑料表面，然而另一方面其不可以屏蔽处于其下的充电设备。在问题阐述中得出特别的挑战：金属表面不仅特点在于其光亮度而且还在于其色调(cie-lab值)。
技术实现要素：
因此本发明的任务在于消除或者至少减弱上面所描述的问题。
按照本发明通过以下方式解决所述任务，在装备有感应式充电装置的设备的装饰面上涂覆薄的、优选地在10nm和100nm之间厚的半导体层。对此硅是特别适当的。所述覆层例如可以借助物理气相沉积(pvd)进行。厚的并且因此优选的层可以借助于磁控管喷雾法(magnetronsputtering(磁控管溅射))来获得。
现在详细地根据示例较准确地阐述本发明。
按照本发明的第一实施方式，35nm厚(也即处于10nm至100nm的厚度范围内)的硅层作为半导体层被施加到塑料壳体的表面上，所述塑料壳体保护电子部件免受环境损害。为了使可能的表面结构平整，底漆(uv丙烯酸漆)首先被施加到表面上。在借助磁控管喷雾施加si层之后，在本示例中施加覆盖层(uv丙烯酸漆)用于附加地保护薄的硅层。这引起蓝色直至黄色的金属闪光的表面。由于硅的较小电导率，感应式充电设备不以电方式或电容方式被屏蔽。
为了实现其他颜色，例如可以将覆盖层半透明地染色。
按照本发明的第二实施方式，半导体层被实施为层系统。这例如可以被构造为具有半导体(例如si)和电介质(例如sio2)的交替层系统。在此，si层的总厚度应当再次处于10nm和100nm之间的范围内。为了获得在电磁辐射的光谱的可见区域内的期望的传播和反射特征，用于光学薄膜的高效的优化程序目前可供专业人员使用。因此，当前放弃关于此方面的更深入的实施方案。
按照本发明的第三实施方式，对于覆层，锗被用作半导体材料。所述覆层也可以被实施为具有10nm至100nm厚度的单个的薄的单层，或者被实施为具有一种或多种电介质、诸如sio2的交替层系统。尤其是，ge也可以与si组合，以便达到期望效果。
当前利用底漆来描述所述三个实施方式。被布置在pvd层和衬底之间的这种漆层可以被称为底覆层(basecoat)。根据表面质量而定，必要时可以放弃所述底覆层。
根据上面所阐述的发明，现在例如能够制造移动电话和/或平板电脑，所述移动电话和/或平板电脑具有金属外观，并且其例如可以借助于集成在设备中的感应式接收器以无线方式被充电。本发明同样涉及上面提到的加装适配器，所述加装适配器现在同样可以无困难地被赋予金属外观。
按照本发明的思想的应用领域首要在于可电气和无线充电的终端设备、尤其如移动电话、mp3播放器、录音电话机、外部存储介质等等，以及其外围设备、尤其如附属的充电站、加装适配器、加固设备等等。然而，具体的本发明的应用不仅延伸到私人领域中的消费品，而且应当被考虑用于在医药技术中或汽车领域中的应用。
自2008起，无线能量传输普遍以术语“qi标准”被统一。无线的充电装置的工作原理可以在原则上以两种方式进行。一方面通过无辐射的能量传输并且另一方面通过辐射传输进行。能量传输的第一可能性利用由磁感应引起的两个线圈的耦合，其中一个线圈安装在“发送设备”中，另一个线圈安装在“接收设备”中。所述传输可能性仅适用于在发送器和接收器之间的短距离，并且可以也通过术语“磁共振耦合”、“磁动态耦合”被描述。所述能量传输按照qi标准在110至205khz的频率范围内进行，并且相应地在“长波范围”内被分级。其他传输方式利用电磁波的传输或者也利用激光辐射的传输，并且以专门的“接收装置”为前提，所述接收装置能够将辐射转换为电能。
对于塑料表面的外观的设计而言，现今已知一整个系列的不同方法。在此，对于专业人员常见的是，尤其能够通过电镀、或者也可以通过pvd方法来在塑料上生成金属表面。因此放弃对这种方法的进一步讨论。
同样对于专业人员已知的是，金属的单层层系统或多层层系统不可以在专门的应用中被使用，因为金属层和/或含金属的层的金属特征不能够实现与外部电磁场源(诸如充电站的感应线圈)的电磁相互作用，或仅能够实现与外部电磁场源(诸如充电站的感应线圈)的减弱的电磁相互作用。
为了解决上面提及的疑难问题、也即主要是塑料组件的表面精制来获得金属外观的表面，那么必须避免表面电导率的不利特性，其中发明者不能够以简单的方式动用已知技术。
然而，令发明者意外地证实：在一种变型方案中可以考虑针对在卫浴组件和汽车组件上的金属表面外观的设计来使用广泛已知的方法，用于解决上面提到的任务设置。为了实现按照本发明的思想，已经使用了在wo2014170004中充分描述的方法原理。
因此，上面说明的缺点、尤其是电导率的缺点的避免可以在很大程度上被绕过，其中已经使用了电绝缘或半导体材料、也即基本上非金属的材料用于pvd层。此外已经意外地确定，按照本发明的金属外观覆层基本上不妨碍在大约110至205khz的频率范围(如所述范围被使用用于qi标准)内的感应耦合、也即电磁相互作用。如上面在三个基本实施例中所提及的，除了半导体材料硅和锗以外，一种或多种半导体的组合而或者具有一种或多种电介质(诸如二氧化硅)的一种或多种半导体的组合也可以被使用用于优化视觉外观。
在另一实施方式中，金属外观覆层可以被构造为多层的层结构，所述层结构包括两个或更多的金属外观的、交替沉积的层，其中所述层中的至少一个由一种或多种半导体材料组成，并且处于其上的或处于其下的层由一种或多种电介质组成。
现在，通过适当的材料选择和材料组合以及与构件几何形状适配的过程参数使一种有效方法可供应用者使用，所述方法除了其环境友好性以外特别能够实现在短时间内涂覆大量件数。在涂覆塑料衬底时要注意的是，覆层温度低于大概85℃，这使得这种方法特别适合于温度敏感的塑料。
附图说明
具体实施方式
本发明已经在塑料部件上被试验，并且以出乎意料的方式显示出在任意的颜色空间内、例如在cie-lab空间内设定颜色值的可能性。这尤其可以通过选择半导体或电介质以及其多层构造形式的组合、以及尤其其层厚度来设定。在图1中根据两个按照发明的层构造的相应的总层厚度示例性地示出用于两个按照本发明的层构造的颜色值l、a和b。在此情况下，参数κ是被使用用于沉积的覆层电流和覆层时间的乘积，因此这仅间接地反映层厚度。然而，这不对按照本发明的层的颜色测量值的定性的变化过程产生效果。以比较的方式，相对于参考物分别示出借助pvd方法在塑料表面上所沉积的硅层，其没有顶涂层(pvd)或者具有可选的顶涂层(pvd+tc)。参考物由电镀施加的铬金属层(金属特性)组成，其颜色值在pvd层的所观察的层厚度上表明为恒定的。可很好看出的是，硅层的按照本发明的应用能够实现铬金属层的视觉外观的非常准确的近似。虽然在这一点上应提及在衬底材料和光学活性的pvd层之间的可uv固化的漆层的可选的使用，然而因为其对赋色不产生任何影响，所以不进一步对其进行探讨。相比之下显而易见的是，优选地由可uv硬化的漆混合物组成的覆盖层(称作顶涂层(topcoat＝tc))的施加可以有利地关于期望的光泽度的优化产生影响。所述顶涂层可以可替代地由双组分聚氨酯(pu)漆层组成，所述漆层提供以下优点：所述漆层能够半透明地被染色。这种顶涂层的应用再次提高在赋色中的多样性。
因此，大量的金属颜色效应可以相对简单地被实现。除了使人想起银色的金属颜色以外，其他金属色调诸如金色或铜色也是可能的。优选在，按照本发明的思想的范畴内应用金属银色的颜色用于上面提到的pvd层针对电子组件的塑料壳体的使用。因此在cie-lab空间中考虑20＜l＜98、-10＜a＜10以及-10＜b＜10的优选的应用空间，40＜l＜90、-5＜a＜5以及-5＜b＜5被看作特别优选。然而这不应该被理解为对于本发明的限制。
已经示出，当金属外观层的按照本发明的总层厚度处5至200nm的范围内、优选地10至100nm的范围内时，能够实现在110至205khz的频率范围内的、在电子组件和外部的电子组件之间的电磁相互作用，其中所述金属外观层要么包括由一种或多种半导体或由一种或多种电介质所组成的单层，要么也包括由两个或更多金属外观的、交错沉积的层所组成的多层层结构，其中所述层中的至少一个由一种或多种半导体材料组成并且在其上或其下的层由一种或多种电介质组成。
此外，特别薄的层还能够实现其他优点，所述优点迎合在电子组件的壳体上的应用。例如，通过较小层厚度能够从构件内部从背后照亮金属外观的表面。这例如可以在移动无线电设备和其充电站的情况下被使用用于，通过不同颜色的发光效果来显示设备的充电状态。此外还有以下可能性：通过例如对pvd层有针对性地激光侵蚀，可以相对简单地制造专门的字体、商标等等，其通过其背后照亮可以附加地被设计得更吸引人。与纯粹的、但是例如对此较厚的金属层相比，此外相比较而言小的层厚度积极地对所涂覆的塑料表面的柔性产生影响。此外，电子设备经常遭受其使用者的直接皮肤接触，这此外要求覆层的一定的抗腐蚀性以及无毒性，并且在当前的本发明中能有利地实现。
因此，用于解决上面所描述的疑难问题的按照本发明的方案相对于现有技术具有以下明显优点：
-产生电子设备的金属外观的表面，所述电子设备可按照qi标准被使用
-对于批量生产而言相对简单地实现涂漆方法、uv硬化方法以及pvd方法，用于产生具有金属外观的表面
-避免金属外观的表面与其下方的电子组件的电干扰和/或磁干扰
-金属外观的颜色设计中的灵活性
-相对简单地实现对期望的光泽度的设定
-pvd方法与例如电镀相比提高的环境友好性
-低的工艺温度实现对许多常见塑料种类的表面精制
-高抗腐蚀性
-通过使用薄的非导电层能够实现柔性的结构
-引入标志、字体等等的可能性
-覆层的以点和/或面的方式的可背后照亮性的可能性。
因此总体上描述一种电子设备，其包括至少一个电子组件，所述电子组件可以被用作可电气和无线充电的终端设备或者用作这种终端设备的发送设备，其中所述电子设备具有塑料表面，所述塑料表面能够实现在110至205khz的频率范围内的、在电子组件和外部电子组件之间的电磁相互作用，其特点在于，所述塑料表面包含具有金属外观覆层，其中所述覆层包括至少一个金属外观层，所述金属外观层包括至少一种半导体材料或至少一种电介质。
此外介绍一种用于制造具有金属外观层的电子设备的方法，其中所述方法包括以下步骤：
-提供电子设备的塑料表面
-通过借助于pvd方法沉积金属外观层来产生金属色觉，其中所述金属外观层包括至少一种半导体材料或电介质。
在一种优选的实施方式中，用于制造具有金属外观层的电子设备的方法此外包括以下步骤：
-提供电子设备的塑料表面
-将可uv硬化的漆作为层施加到塑料表面上，并且在如上面所描述地将金属外观层沉积之前尤其借助于uv辐射使可uv硬化的漆层硬化，
和/或
-将可uv硬化的漆作为顶涂层施加到金属外观层上
-尤其借助于uv辐射来使顶涂层硬化。