CN105120019A - 壳体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壳体及其制备方法，属于壳体领域。所述壳体适用于电子设备，所述壳体包括：透明基板和覆盖在所述透明基板上的微纳米结构层，所述微纳米结构层设于所述透明基板靠近所述电子设备中的电子元件的一侧，所述微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。壳体包括透明基板和覆盖在透明基板上的微纳米结构层，其中微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案，该微纳米图案由微纳米级沟槽和凸台组成可以呈现立体、变幻图案，且微纳米级尺寸的微结构保证了图案精度较高，同时由于该微纳米图案处于壳体的内侧，既不影响用户使用，又能避免图案掉色或膜层脱落等失效风险。

Description

壳体及其制备方法

技术领域

本发明涉及壳体领域，特别涉及一种壳体及其制备方法。

背景技术

智能手机通常包括壳体和电子元件两大部分，其中壳体是整个手机的支承骨架，同时对电子元件进行定位及固定。随着智能手机的普及和发展，对于壳体的要求除了耐磨性好、硬度高等性能要求外，还要求壳体的外观美观。

目前，智能手机的壳体正面几乎都被一块矩形屏幕完全覆盖，为实现壳体外观美观的需求，智能手机厂商开始转向对壳体后部(即手机后盖)进行设计。当前的手机后盖通常是在透明材料上进行油墨丝印以呈现出不同的外观效果，如CD纹、皮纹/布纹、以及各种具有现代感的几何纹理。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在透明材料通过油墨丝印制成的壳体上纹理多为简单的平面效果，不能呈现出立体化效果。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种壳体及其制备方法。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种壳体，所述壳体适用于电子设备，所述壳体包括：

透明基板和覆盖在所述透明基板上的微纳米结构层，所述微纳米结构层设于所述透明基板靠近所述电子设备中的电子元件的一侧，所述微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的具有所述微纳米图案的微纳米层；

或者，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的透明薄膜基体以及覆盖在所述透明薄膜基体上的具有所述微纳米图案的微纳米层。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述透明薄膜基体通过光学透明胶粘在所述透明基板上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述透明基板为玻璃基板、PC基板、PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述透明基板的厚度为0.2-0.6mm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述壳体还包括覆盖在所述微纳米结构层上的真空镀膜层。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述真空镀膜层为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，所述真空镀膜层为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述壳体还包括覆盖在所述真空镀膜层上的油墨层。

第二方面，本发明实施例还提供了一种壳体制备方法，所述壳体适用于电子设备，所述方法包括：

提供一透明基板；

在所述透明基板上覆盖一微纳米结构层，所述微纳米结构层设于所述透明基板靠近所述电子设备中的电子元件的一侧，所述微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的具有所述微纳米图案的微纳米层；

或者，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的透明薄膜基体以及覆盖在所述透明薄膜基体上的具有所述微纳米图案的微纳米层。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述在所述透明基板上覆盖一微纳米结构层，包括：

提供一透明薄膜基体；

在所述透明薄膜基体上涂布UV胶；

通过UV压印的方式在所述UV胶上形成所述微纳米图案，得到所述微纳米层；

将所述透明薄膜基体粘在所述透明基板上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述将所述透明薄膜基体粘在所述透明基板上，包括：

采用光学透明胶将所述透明薄膜基体粘在所述透明基板上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述在所述透明基板上覆盖一微纳米结构层，包括：

在所述透明基板上涂布UV胶；

通过UV压印的方式在所述UV胶上形成所述微纳米图案，得到所述微纳米层。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括：制备用于UV压印的压印模板。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述制备用于UV压印的压印模板，包括：

提供一基板；

采用光刻工艺在所述基板上形成一个图案与所述微纳米图案相同图形的光刻胶图案；

采用银镜反应和电镀工艺在所述光刻胶图案表面形成金属板；

从所述基板上分离所述金属板，得到所述压印模板。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述透明基板为玻璃基板、PC基板、PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述透明基板的厚度为0.2-0.6mm。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括：

在所述微纳米结构层上覆盖一层真空镀膜层。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述真空镀膜层为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，所述真空镀膜层为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括：

在所述真空镀膜层上覆盖一层油墨层。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

壳体包括透明基板和覆盖在透明基板上的微纳米结构层，其中微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案，该微纳米图案由微纳米级沟槽和凸台组成可以呈现立体、变幻图案，且微纳米级尺寸的微结构保证了图案精度较高，同时由于该微纳米图案处于壳体的内侧，既不影响用户使用，又能避免图案掉色或膜层脱落等失效风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种壳体的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种壳体的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种壳体制备方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种壳体制备方法的流程图；

图4a是图4提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图4b是图4提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图4c是图4提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图4d是图4提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图4e是图4提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图4A是本发明实施例提供的一种压印模板制备过程中的结构示意图；

图4B是本发明实施例提供的一种压印模板制备过程中的结构示意图；

图4C是本发明实施例提供的一种压印模板制备过程中的结构示意图；

图4D是本发明实施例提供的一种压印模板制备过程中的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种壳体制备方法的流程图；

图5a是图5提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图5b是图5提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图5c是图5提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图5d是图5提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图5e是图5提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图；

图5f是图5提供的壳体制备方法在壳体制备过程中的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种壳体的结构示意图，壳体适用于电子设备，参见图1，该壳体包括：

透明基板100和覆盖在透明基板100上的微纳米结构层101，微纳米结构层101设于透明基板100靠近电子设备中的电子元件的一侧，微纳米结构层101包括微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。

在本发明实施例中，壳体包括透明基板和覆盖在透明基板上的微纳米结构层，其中微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案，该微纳米图案由微纳米级沟槽和凸台组成可以呈现立体、变幻图案，且微纳米级尺寸的微结构保证了图案精度较高，同时由于该微纳米图案处于壳体的内侧，既不影响用户使用，又能避免图案掉色或膜层脱落等失效风险。

其中，微纳米图案中凸台与凹槽的形状、深度和宽度可以根据实际图案需要确定。相同形状不同深度和/或宽度的凸台与凹槽，可以对可见光造成不同的反射/透射效果，从而实现各种丰富的外观效果，如浮雕、景深、结构色、砂晶等宝石类外观效果。例如，微纳米图案为一幅浮雕画时，不同区域的凸台与凹槽是有差异的，凹槽可以有点状的凹槽、条状或锯齿状的凹槽，凸台可以有线状、或者多边形状的凸台，而且不同形状凸台的高度、宽度会有差异，不同形状凹槽的深度、宽度也会有差异。

在本发明实施例中，微纳米结构层101可以采用两种方式实现：

第一种，如图1所示，微纳米结构层101包括覆盖在透明基板100上的具有微纳米图案的微纳米层1011；

第二种，如图2提供的另一种壳体的结构示意图所示，其与图1所提供的壳体相比，仅微纳米结构层101的结构不同，在图2提供的壳体中，微纳米结构层101包括覆盖在透明基板100上的透明薄膜基体1010以及覆盖在透明薄膜基体1010上的具有微纳米图案的微纳米层1011。

其中，透明薄膜基体101通过OCA(OpticallyClearAdhesive，光学透明胶)粘在透明基板100上。

在本发明实施例中，透明基板100具有一定耐磨性，具体可以为玻璃基板、聚碳酸酯PC基板、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

在本发明实施例中，透明基板100的厚度可以为0.2-0.6mm。

再次参见图1或图2，该壳体还包括真空镀膜层102和油墨层103。

具体地，壳体还包括覆盖在微纳米结构层101上的真空镀膜层102。

其中，真空镀膜层102为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，真空镀膜层102为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

具体地，壳体还包括覆盖在真空镀膜层102上的油墨层103。

图3是本发明实施例一种壳体制备方法的流程图，该方法用于制备图1或图2所示的壳体，参见图3，方法包括：

步骤301：提供一透明基板。

步骤302：在透明基板上覆盖一微纳米结构层，微纳米结构层设于透明基板靠近电子设备中的电子元件的一侧，微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。

在本发明实施例中，壳体包括透明基板和覆盖在透明基板上的微纳米结构层，其中微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案，该微纳米图案由微纳米级沟槽和凸台组成可以呈现立体、变幻图案，且微纳米级尺寸的微结构保证了图案精度较高，同时由于该微纳米图案处于壳体的内侧，既不影响用户使用，又能避免图案掉色或膜层脱落等失效风险。

图4是本发明实施例另一种壳体制备方法的流程图，该方法用于制备图1所示的壳体，参见图4，方法包括：

步骤401：提供一透明基板。

其中，透明基板具有一定耐磨性，具体可以为玻璃基板、PC基板、PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

其中，透明基板的厚度可以为0.2-0.6mm。

步骤402：在透明基板上涂布UV胶(无影胶)。如图4a所示，在透明基板100上涂布一层UV胶101A。

步骤403：通过UV压印的方式在UV胶上形成微纳米图案，得到微纳米层。如图4b-4d所示，采用压印模板200对UV胶101A进行压印，得到微纳米层1011。

具体地，将压印模板固定至压印设备的滚轴上；然后将压印模板压在UV胶上以形成微纳米图案。

其中，微纳米图案中凸台与凹槽的形状、深度和宽度可以根据实际图案需要确定。相同形状不同深度和/或宽度的凸台以及凹槽，可以对可见光造成不同的反射/透射效果，从而实现各种丰富的外观效果，如浮雕、景深、结构色、砂晶等宝石类外观效果。例如，微纳米图案为一幅浮雕画时，不同区域的凸台与凹槽是有差异的，凹槽可以有点状的凹槽、条状或锯齿状的凹槽，凸台可以有线状、或者多边形状的凸台，而且不同形状凸台的高度、宽度会有差异，不同形状凹槽的深度、宽度也会有差异。。

进一步地，该方法还包括：制备用于UV压印的压印模板。

具体地，制备用于UV压印的压印模板，包括：

步骤一：提供一基板。其中，该基板可以采用透明基板相同的材料。

步骤二：采用光刻工艺在基板上形成一个图案与微纳米图案相同图形的光刻胶图案。具体地，光刻工艺主要包括：在基板上涂布光刻胶，然后通过曝光、显影和清洗等步骤获得光刻胶图案。其中，光刻胶厚度根据微纳米图案中槽的深度确定，槽的深度一般在200nm-500nm，考虑到后续压印过程深度损失，光槽深度可以设置在200nm-1000nm，则光刻胶厚度在500nm-1300nm。如图4A所示，在基板201上涂布光刻胶202；刻蚀光刻胶202得到图4B所示的光刻胶图案203。

其中，微纳米图案需要结合光学仿真计算，将需要的外观效果转化为可加工的微纳结构设计图，这里不做赘述。

步骤三：采用银镜反应和电镀工艺在光刻胶图案表面形成金属板。具体地，先采用银镜反应在形成有光刻胶图案的基板上覆盖一层银薄膜，银薄膜非常薄(例如数个纳米厚)，因为基板和光刻胶都是不导电的，无法在表面直接进行电镀，通过银镜反应在基板上化学镀沉积银薄膜作为导电层，为后续电镀工艺做准备。然后在银薄膜的表面电镀一层Ni金属板，金属板的厚度为75um～100um。

如图4C所示，在形成有光刻胶图案203的基板201上制作金属板，即压印模板200。

步骤四：从基板上分离金属板，得到压印模板。具体地，从银薄膜和基板之间的界面进行分离，该界面结合力本身不好，再采用反应离子刻蚀去除残余光刻胶，即得到高精度的压印模板。

如图4D所示，将压印模板200和形成有光刻胶图案203的基板201分开。

步骤404：在微纳米结构层上覆盖一层真空镀膜层。参见图4e，在形成有微纳米结构层1011的透明基板100上形成一层真空镀膜层102。

其中，真空镀膜层为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，真空镀膜层为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

其中，合金层可以是镍铬合金层、镍钒合金层、铝硅合金层或钛铝合金层等。

进一步地，真空镀膜层采用PVD工艺实现，真空镀膜层厚度范围在10nm～50nm。

步骤405：在真空镀膜层上覆盖一层油墨层。再次参见图1，在真空镀膜层102上形成一层油墨103。

图5是本发明实施例另一种壳体制备方法的流程图，该方法用于制备图2所示的壳体，参见图5，方法包括：

步骤501：提供一透明基板。

其中，透明基板具有一定耐磨性，具体可以为玻璃基板、PC基板、PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

其中，透明基板的厚度可以为0.2-0.6mm。

步骤502：提供一透明薄膜基体。

其中，薄膜基体可以为PET薄膜。

步骤503：在透明薄膜基体上涂布UV胶。

如图5a所示，在透明薄膜基体1010上涂布UV胶101A。

步骤504：通过UV压印的方式在UV胶上形成微纳米图案，得到微纳米层。如图5b-5d所示，采用压印模板200对UV胶101A进行压印，得到微纳米层1011。

具体地，将压印模板固定至压印设备的滚轴上；然后采用Rolltoroll工艺将压印模板上的微纳米图案转移至透明基板。相比于步骤403，由于本实施例中压印是在透明薄膜基体上进行的，其刚性相比于透明基板小，可以进行批量化的加工，从而实现特定外观效果的批量加工。

进一步地，该方法还包括：制备用于UV压印的压印模板。

具体地，这里制备压印模板的方法与前文所提供的压印模板制备方法相同，这里不再赘述。

步骤505：在微纳米结构层上覆盖一层真空镀膜层。参见图5e，在形成有微纳米结构层1011的透明薄膜基体1010上形成一层真空镀膜层102。

其中，真空镀膜层为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，真空镀膜层为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

其中，合金层可以是镍铬合金层、镍钒合金层、铝硅合金层或钛铝合金层等。

进一步地，真空镀膜层采用PVD工艺实现，真空镀膜层厚度范围在10nm～50nm。

步骤506：将透明薄膜基体粘在透明基板上。

其中，步骤506可以包括：

采用OCA光学胶将透明薄膜基体粘在透明基板上，OCA光学胶厚度可以为25um。粘合时，通过定位符、定位孔设计，以及外加工装等增加定位精度。如图5f所示，采用OCA光学胶104将步骤505得到的透明薄膜基体1010与透明基板100粘合。

在本发明实施例中，先在微纳米结构层上覆盖一层真空镀膜层，然后再进行透明薄膜基体与透明基板的贴合，在贴合过程中，真空镀膜层可以对微纳米结构层起到保护作用。

当然，在本发明实施例中，还可以先执行步骤506，再执行步骤505。

步骤507：在真空镀膜层上覆盖一层油墨层。再次参见图2，在真空镀膜层102上形成一层油墨103。

具体地，在真空镀膜层上印刷遮光油墨并烘干固化，得到油墨层。油墨层可以起到遮光和保护的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种壳体，所述壳体适用于电子设备，其特征在于，所述壳体包括：

透明基板和覆盖在所述透明基板上的微纳米结构层，所述微纳米结构层设于所述透明基板靠近所述电子设备中的电子元件的一侧，所述微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的具有所述微纳米图案的微纳米层；

或者，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的透明薄膜基体以及覆盖在所述透明薄膜基体上的具有所述微纳米图案的微纳米层。

3.根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，所述透明薄膜基体通过光学透明胶粘在所述透明基板上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的壳体，其特征在于，所述透明基板为玻璃基板、聚碳酸酯PC基板、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

5.根据权利要求1-3任一项所述的壳体，其特征在于，所述透明基板的厚度为0.2-0.6mm。

6.根据权利要求1-3任一项所述的壳体，其特征在于，所述壳体还包括覆盖在所述微纳米结构层上的真空镀膜层。

7.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述真空镀膜层为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，所述真空镀膜层为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

8.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述壳体还包括覆盖在所述真空镀膜层上的油墨层。

9.一种壳体制备方法，所述壳体适用于电子设备，其特征在于，所述方法包括：

提供一透明基板；

在所述透明基板上覆盖一微纳米结构层，所述微纳米结构层设于所述透明基板靠近所述电子设备中的电子元件的一侧，所述微纳米结构层为微纳米级沟槽和凸台组成的微纳米图案。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的具有所述微纳米图案的微纳米层；

或者，所述微纳米结构层包括覆盖在所述透明基板上的透明薄膜基体以及覆盖在所述透明薄膜基体上的具有所述微纳米图案的微纳米层。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在所述透明基板上覆盖一微纳米结构层，包括：

提供一透明薄膜基体；

在所述透明薄膜基体上涂布UV胶；

通过UV压印的方式在所述UV胶上形成所述微纳米图案，得到所述微纳米层；

将所述透明薄膜基体粘在所述透明基板上。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将所述透明薄膜基体粘在所述透明基板上，包括：

采用光学透明胶将所述透明薄膜基体粘在所述透明基板上。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在所述透明基板上覆盖一微纳米结构层，包括：

在所述透明基板上涂布UV胶；

通过UV压印的方式在所述UV胶上形成所述微纳米图案，得到所述微纳米层。

14.根据权利要求11或13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：制备用于UV压印的压印模板。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述制备用于UV压印的压印模板，包括：

提供一基板；

采用光刻工艺在所述基板上形成一个图案与所述微纳米图案相同图形的光刻胶图案；

采用银镜反应和电镀工艺在所述光刻胶图案表面形成金属板；

从所述基板上分离所述金属板，得到所述压印模板。

16.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其特征在于，所述透明基板为玻璃基板、PC基板、PMMA基板、或者PC与PMMA复合材料基板。

17.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其特征在于，所述透明基板的厚度为0.2-0.6mm。

18.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述微纳米结构层上覆盖一层真空镀膜层。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述真空镀膜层为下列金属中的一种形成的金属层或者下列金属中的至少两种形成的合金层：Al、Au、Ag、Zn或Ti；

或者，所述真空镀膜层为氧化硅陶瓷膜、氧化锌陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜、硫化锌陶瓷膜、氮化物陶瓷膜、或碳化物陶瓷膜。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述真空镀膜层上覆盖一层油墨层。