专利名称：加饰部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及发送接收电磁波的电子设备的框体等中使用的加饰部件。
背景技术：
在以往的这种加饰部件中，通过对绝缘材料以导电材料的粒子不相互接触的方式 进行蒸镀来得到了金属光泽(例如，专利文献1)。专利文献1 日本特开2003-298326号公报
发明内容
在发送接收电磁波的装置中，为了在不屏蔽电磁波的情况下充分地确保天线的性 能，金属部件的应用受到了限制。另一方面，为了提高装置的设计性，寻求呈现金属光泽的 加饰部件。在上述专利文献1中，通过对绝缘材料以导电材料的粒子不相互接触的方式进 行不连续蒸镀，由此在装饰部中得到了金属光泽。但是，在以往的加饰部件中，在绝缘部的 整个面上形成有导电材料以使装饰部呈现金属色，但由于在导电材料的内部中流过电流， 所以存在照射到装饰部的电磁波产生损耗，无法得到充分的天线特性的问题。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种在不屏蔽电磁波的情 况下呈现金属光泽的加饰部件。在本发明的加饰部件中，在部材的表面形成有半导体层或者半金属层，该半导体 层或者半金属层的膜厚是5nm以上，膜厚400nm SOOnm时的平均透射率是65%以下并且 平均反射率是20%以上。根据本发明的加饰部件，与如以往那样使用了导电材料的情况相比，不会遮断电 磁波的透射，作为便携电话等电子设备的框体，可以在确保金属光泽的基础上容易地确保 规定的天线特性，并且与以往的不连续蒸镀相比，在实用上几乎不存在半导体膜或者半金 属膜的膜厚的限制，所以制造容易且制造成本降低。
1 基材；2 半导体层或者半金属层；3 基底层；4 保护层；5 中间层；40 装饰 部；41 绝缘部；42 导电材料。实施方式实施方式1.图1是示出本发明的实施方式1的加饰部件的剖面图，是构成便携电话框体的图 样的部件。在基材1的表面形成有半导体层或者半金属层2。构成基材1的材料例如是聚碳酸酯树脂(PC树脂)、丙烯腈_ 丁二烯-苯乙烯树脂 (ABS树脂)、PC树脂与ABS树脂的聚合物合金(PC+ABS树脂)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA树 脂)、以及聚酰胺树脂(PA树脂)等树脂、或者掺合了玻璃纤维等填充剂而得到的树脂等绝 缘体。另外，作为半导体层或者半金属层2，作为代表可以举出锗Ge、硅Si、阿尔法-锡 α-Sn、硒Se、以及碲Te，只要是呈现金属光泽的材料，就没有特别限制，但作为不会对电磁 波造成影响的范围，如果半导体或者半金属的电导率是103S/m以下则是更优选的。在此，半金属是指，虽然呈现金属性传导，但与通常的金属相比电气电阻更大的元 素。在长周期型周期表中，连接硼B与砹At的斜线是金属与非金属的边界线，表示在该边 界线附近的元素、即硼B、碳C、硅Si、磷P、锗Ge、砷As、硒Se、锡Sn、碲Te、铋Bi、钋Po、以及 砹At)中，去除半导体(Ge、Si、α-Sn、Se、Te)而得到的元素。例如可以通过真空蒸镀来形成半导体层或者半金属层2。举出形成方法的一个例 子。在真空蒸镀装置的规定位置设置基材1，作为蒸镀材料，将粒状的Ge设置在用钨形成的 丝上。对真空蒸镀装置进行真空排气，在达到了规定的真空度的状态下，对钨丝进行通电， 使Ge —下子蒸发，并使其堆积到基材1上而形成半导体层或者半金属层2。这样的薄膜形 成方法是所谓的被称为闪蒸蒸镀(flash deposition)的方法，可以抑制针对基材的热影 响，适合于向树脂基材形成薄膜。另外，在真空蒸镀中，还有通过电子束使材料熔融的方法， 但一般情况下由于蒸发材料的辐射热较大，所以在使用不喜欢热影响的基材的情况下需要 较大的真空槽。另外，在上述闪蒸蒸镀时，如果使用离子枪或天线式轰击装置，用氩(Ar)离子或 氧(O2)离子等对基材1的表面进行照射，则半导体层或者半金属层2的膜粘合性提高，是 优选的。在此，天线式轰击装置是指，在蒸镀室中设置圆形线圈，将其作为电极在室整体内 生成等离子体的装置。图2是示出将基材设为玻璃的情况下的Ge的透射率特性的图，横轴是波长(nm)， 纵轴是透射率(T% )，特性曲线11 17分别示出针对Ge膜厚lnm、3nm、5nm、10nm、20nm、 40nm、以及IOOnm的透射率特性。从图2可知，随着膜厚的增加，Ge的透射率降低。如果膜厚比5nm厚，则波长 400nm 800nm的可视光域中的平均透射率为65%以下。根据发明人的调查，从Ge膜厚 5nm左右起开始呈现弱的金属光泽，在IOOnm时呈现清楚的金属光泽。因此，作为呈现金属 光泽的加饰，在400nm SOOnm的可视域中的平均透射率是65 %以下时得以实现，优选为 5%左右以下。图3是示出将基材设为玻璃的情况下的Ge的反射率特性的图，横轴是波长(nm)， 纵轴是透射率(T% )，特性曲线21 29分别表示针对Ge膜厚lnm、3nm、5nm、10nm、lOOOnm、400nm、100nm、20nm、以及40nm的反射率特性。针对IOOOnm与400nm的特性曲线25、26大
致重合。如上所述，根据发明人的调查，从Ge膜厚5nm左右起开始呈现弱的金属光泽，在 IOOnm时呈现清楚的金属光泽。因此，作为呈现金属光泽的加饰，在400nm 800nm的可视 域中的平均反射率是20%以上时得以实现，优选为40%左右以上。图4是示出将基材设为玻璃的情况下的Si的透射率特性的图，横轴是波长(nm)， 纵轴是透射率(T% )，特性曲线31 38分别表示针对Si膜厚lnm、3nm、5nm、10nm、20nm、 40nm、lOOnm、以及400nm的透射率特性。从图4可知，Si与Ge不同，在40nm以上的膜厚时产生干涉的影响，根据波长带， 随着膜厚的增加而透射率增加。其意味着具有如下特征对加饰而言，颜色控制不稳定，但 根据所观察的角度而颜色有可能变化。如果通过这些半导体层或者半金属层2来进行加饰，则产生如下所述的优点。艮口， 以往，通过在部件表面形成铝Al、锡Sn那样的金属材料来进行了部件的加饰。其理由在于， 在金属膜的情况下具有如下特性，即如上述Ge的说明，随着膜厚的增加，透射率降低，呈现 金属光泽，所以加饰时的膜厚控制变得容易。但是，在将这些加饰部件用作便携电话的框体的情况下产生如下所述的问题。即， 由于近年来的便携电话的框体重视设计性，所以多数情况下在框体的内部配置用于在便携 电话与基站之间发送接收电波的天线，形成了金属膜的加饰部件的使用受到限制，框体外 观的设计面受到制约。最近，为了消除该问题，开发出了如上所述岛状地形成这些金属膜的 所谓不连续蒸镀技术，并得到了实用化。图5是示出以往的天线装置中的装饰部的剖面图，40表示装饰部，41表示绝缘部， 42表示导电材料的粒子。在以往的天线装置中的装饰部40中，导电材料42形成为粒子状 且不相互接触，所以一部分电波会透射导电材料42、绝缘部41。但是，在绝缘部41的整个面形成有导电材料42以使装饰部40呈现金属色，在导 电材料42的内部中流过电流，所以存在照射到装饰部40的电磁波产生损耗，无法得到充分 的天线特性这样的问题。另外，一般情况下，在 几10人以下左右的非常薄的膜中蒸镀物质 成为不连续，通常在超过100人那样的膜厚时这些岛会接触，所以天线特性被损耗。因此，一般情况下，在上述不连续蒸镀中存在厚度的限制。如果在膜厚上存在限 制，则难以在如便携电话的框体那样的矩形部材、具有曲面的部材的整个面均勻地形成膜， 导致成品率降低。另外，虽然还考虑使用激光或曝光技术对金属膜形成图案来实现不连续 的方法，但由于成本上升，所以应用范围被限制。本发明的加饰部件是以解决这样的问题为目的而开发出的。S卩，由于代替以往的 导电材料而使用半导体膜或者半金属膜，所以加饰部件不会遮断电磁波的透射，而作为便 携电话的框体，可以在确保金属光泽的基础上容易地确保规定的天线特性。另外，与以往的 不连续蒸镀相比，在实用上几乎不存在半导体膜或者半金属膜的膜厚的限制，所以具有制 造容易且制造成本降低这样的优点。金属膜、半导体膜与电磁波的透射、屏蔽的关系可以大致如下那样理解。S卩，在便 携电话中使用的电磁波被称为厘米波、极超短波，如果用波长范围说明，则是大致Imm Im 左右。在金属膜的情况下，如果照射了这些电磁波，则自由电子形成势垒(分极作用)，防止进入到膜中。因此，电磁波被金属膜反射。另一方面，在半导体膜的情况下，由于不具有金 属膜那样的自由电子，所以不会产生在金属膜中产生的分极作用。在半导体中，例如，Si具 有约1. IeV(相当于波长1127nm的电磁波所具有的能量)的带隙，Ge具有约0. 7eV(相当 于波长1850nm的电磁波所具有的能量)的带隙，不会吸收比与带隙相当的波长长的波长的 电磁波，所以即使在表面形成了这些半导体，在便携电话中使用的电磁波也可以透射框体。图7是对在为了使电磁波充分地透射而所需的半导体或者半金属中所要求的电 导率进行研究而得到的结果。根据图6所示的一维计算模型，计算出了来自左方的平面 波垂直地入射到半导体层或者半金属层(介电常数ει·、电导率ο)的情况下的透射损耗 T(dB)。其中，将半导体层或者半金属层的厚度设为lOOnm。另外，虽然针对介电常数er是 1、16、50的情况所求出，但几乎不会对透射损耗T(dB)造成影响。可知如果将使电磁波充 分地透射并且满足作为便携电话的功能的透射损耗T(dB)的阈值设为-0. IdB以下，则在半 导体或者半金属中所要求的电导率是103S/m以下。在本实施方式中说明的Ge或者Si的 电导率分别是 2. lS/m(at 300K)、3· 16Χ l(T4S/m(at300K)，都远低于 103S/m。另外，在上述实施方式中作为构成基材1的材料而举出了树脂的一个例子，但基 材1不限于上述举出的树脂，即使是其他热可塑性树脂或者热硬化性树脂、进而玻璃或陶 瓷等其他绝缘体，也没有特别的问题，当然起到同样的效果。另外，作为半导体层或者半金属层2的成膜方法，对使用了真空蒸镀法的方法进 行了说明，但作为半导体层或者半金属层2的制法，不限于此，只要是不对部件表面造成热 损伤的方法，则可以是任意方法，当然还可以使用溅射法、离子镀法、旋转涂覆法等物理性 方法、或者CVD法、电镀法等化学性方法。进而，在上述实施方式中说明了半导体层或者半金属层2是单层的情况，但只要 是不遮断电磁波的范围，则也可以不层叠半导体层或者半金属层，例如，可以举出做成Si 与Ge的多层结构的情况、或者对Si与Ge同时进行蒸镀的情况等。进而，在上述实施方式中，示出了对便携电话的框体的应用例，但本发明的加饰部 件的应用不限于上述例子，例如当然可以应用于照相机、便携用音乐播放机、便携用游戏 机、便携用的通信机、收音机、电视机、笔记本型个人电脑、笔记本型打字机、摄像机、电子笔 记本、各种红外线式或者无线式遥控器、台式电子计算机、以及汽车用电子控制设备等发送 接收各种电磁波的电子设备。以Ge、Si为代表的半导体不仅具有透射电磁波的特性，而且具有透射近红外 远 红外光的特性，所以作为例如利用红外线传感器的设备的框体，当然也起到同样的效果。如上所述，本发明的加饰部件构成为在部材的表面形成膜厚是5nm以上，且波长 400nm 800nm的可视光域中的平均透射率是65 %以下并且平均反射率是20 %以上的半导 体层或者半金属层，所以与如以往那样使用了导电材料的情况相比，不会遮断电磁波的透 射，作为便携电话等电子设备的框体，可以在确保金属光泽的情况下容易地确保规定的天 线特性，并且与以往的不连续蒸镀相比，实用上几乎不存在半导体膜或者半金属膜的膜厚 的限制，所以具有制造容易且制造成本降低这样的优点。实施方式2.图8是示出本发明的实施方式2的加饰部件的剖面图，在基材1的表面上设置了 基底层3，并在其上设置了半导体层或者半金属层2。在半导体层或者半金属层2上还设置保护层4来保护了半导体层或者半金属层2。设置基底层3是为了提高基材1与半导体层 或者半金属层2的粘合性。其他结构与实施方式1中示出的情况相同。尤其在基材1是树脂的情况下，基底层3的效果较大，通常被称为内涂层，可以使 用各种树脂材料。保护层4被称为外涂层或者硬涂层，使用具有比较高的硬度的透射性的 材料。通过采用本发明的结构，除了实施方式1中示出的效果以外，实现了半导体层或 者半金属层2的粘合性提高的加饰部件。实施方式3.图9是示出本发明的实施方式3的加饰部件的剖面图，除了在实施方式2中示出 的结构以外，在半导体层或者半金属层2与保护层4之间设置了中间层5。其他结构与实施 方式1中示出的情况相同。中间层5被称为中间涂层，其目的在于提高半导体层或者半金 属层2与保护层4的粘合性，并且通过添加颜料来使外观变化。对中间层5可以使用透射 性的各种树脂。通过采用本发明的结构，除了实施方式2中示出的效果以外，实现了保护层4的粘 合性提高，并且有利于设计性的加饰部件。
权利要求
一种加饰部件，其特征在于，在部材的表面形成了半导体层或者半金属层，该半导体层或者半金属层的膜厚是5nm以上，该半导体层或者半金属层在波长400nm～800nm的可视光域中的平均透射率是65％以下并且平均反射率是20％以上。
2.根据权利要求1所述的加饰部件，其特征在于，所述半导体层或者半金属层的平均 透射率是5 %以下并且平均反射率是40 %以上。
3.根据权利要求1或2所述的加饰部件，其特征在于，所述半导体层或者半金属层具有 103S/m以下的电导率。
4.根据权利要求1 3中的任意一项所述的加饰部件，其特征在于，所述半导体层或者 半金属层由从锗Ge、硅Si、阿尔法-锡α-Sn、硒Se、碲Te的群中选择的一个物质构成。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的加饰部件，其特征在于，在所述半导体层或 者半金属层上面，设置了由具有高硬度的透射性材料构成的保护层。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的加饰部件，其特征在于，在所述半导体层或 者半金属层与所述保护层之间，设置了由透射性树脂构成的中间层。
7.一种电子设备的框体，其特征在于，使用了权利要求1 6中的任意一项所述的加饰 部件。
全文摘要
在以往的加饰部件中，在绝缘部的整个面形成了导电材料以使装饰部呈现金属色，但由于在导电材料的内部中流过电流，所以存在照射到装饰部的电磁波产生损耗，无法得到充分的天线特性这样的问题。在部材表面形成膜厚是5nm以上，且400nm～800nm时的平均透射率是65％以下并且平均反射率是20％以上的半导体层或者半金属层，所以可以实现在不遮断电磁波的情况下呈现充分的金属光泽的加饰部件。
文档编号H01Q1/24GK101952478SQ20088012534
公开日2011年1月19日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者今泉贤, 出云正雄, 大西宽, 小川瑞树 申请人:三菱电机株式会社