CN103128976B - 壳体及其制造方法、包括该壳体的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳体及其制造方法。该制造壳体的方法包括：通过模压工艺利用可固化树脂在第一膜层的表面上形成凸起图案；以及通过注塑成型工艺在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上形成第二壳体层。本发明的制造方法能以减小的成本制造出具有减薄的厚度的壳体，且该壳体仍保持有美观的图案。

Description

壳体及其制造方法、包括该壳体的装置

技术领域

本发明涉及一种壳体、制造该壳体的方法、以及包括该壳体的装置，更具体而言，涉及一种具有减薄的厚度的壳体、制造该壳体的方法、以及包括该壳体的装置。

背景技术

轻薄和美观一直是电子产品设计的两大重要因素。就轻薄而言，以手机为例，智能手机的厚度已经薄至8.49毫米，而普通手机更是达到了5.9毫米的最薄记录。在这种形式下，除了手机内部的电子器件的集成度提高之外，手机壳体的薄化也变得重要。另外，壳体也是手机设计美观的一个重要因素。例如在手机正面壳体以及背面的电池盖壳体上，可以形成各种图案，增加美感以吸引消费者。

这里和下面以手机为例说明了壳体，但是应理解，本发明提及的壳体包括但不限于手机的壳体，还可以是任何其他器件的壳体，例如电子器件诸如平板显示器、平板计算机等的壳体。

图1示出常规的手机壳体。如图1所示，壳体包括第一层1和第二层2，第一层1和第二层2之间的界面上形成有图案P，且第二层2的与第一层1相反的表面上可以一体形成有用于安装电子器件诸如印刷电路板的结构特征3。第一层1是透明的，第二层2是不透明的，图案P可以是凹入图案或者凸起图案。这样，用户可以观察到壳体上的图案P，而触摸时壳体表面是光滑的。

常规的壳体通过两次注塑成型工艺形成。具体而言，可以分别通过两次注塑成型工艺形成第一层1和第二层2，然后将第一层1和第二层2粘合在一起；或者先通过注塑成型工艺来形成第一层1和第二层2之一，然后在所述之一上利用注塑成型工艺形成另一层。由于采用了两次注塑成型工艺，常规壳体的厚度通常在1.8毫米以上，对装置总厚度影响较大。而且，因为耗费了大量壳体材料，并需要至少两个注塑成型模具，因而常规壳体的制造成本较高。

因此，需要一种新颖的壳体及其制造方法，其能克服上述缺陷中的一个或更多，或者能具有一个或更多其他优点或特征。

应理解，以上描述仅用于理解本发明的背景，因而可能包括不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种壳体，其具有减薄的厚度。

本发明的另一方面在于提供一种壳体，其具有降低的制造成本。

本发明的又一方面在于提供一种制造所述壳体的方法。

根据本发明一示范性实施例，一种制造壳体的方法可包括：通过模压工艺利用可固化树脂在第一膜层的表面上形成凸起图案；以及通过注塑成型工艺在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上形成第二壳体层。

在一示范性实施例中，所述模压工艺可包括：提供一模板，所述模板的一表面上形成有凹入图案；将可固化树脂滴注到所述凹入图案中；将所述第一膜层压在所述模板的所述表面上，从而在所述第一膜层的所述表面上形成可固化树脂的凸起图案；以及固化所述可固化树脂。

在一示范性实施例中，所述模压工艺可包括：将所述第一膜层设置在一基板的平坦表面上；在所述第一膜层的表面上形成可固化树脂层；用具有凹入图案的模板压印所述可固化树脂层，从而在所述第一膜层的所述表面上形成所述可固化树脂的凸起图案；以及固化所述可固化树脂。

在一示范性实施例中，所述制造壳体的方法还可包括：在所述模压工艺之后且在所述注塑成型工艺之前，在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上形成颜色层。

在一示范性实施例中，所述制造壳体的方法还可包括：在所述颜色层上形成保护层；以及在所述保护层上形成粘接层。

在一示范性实施例中，所述制造壳体的方法还可包括：在所述注塑成型工艺之前，对具有所述凸起图案的所述第一膜层进行热成型工艺从而使其具有三维立体形状；以及裁切所述第一膜层的边缘从而形成所述壳体所需的形状。

在一示范性实施例中，所述第一膜层可具有0.05mm至0.6mm之间的厚度，优选0.1mm至0.4mm之间的厚度。

在一示范性实施例中，所述可固化树脂可以是紫外线固化树脂和热固化树脂中的一种；所述第一膜层可由PET、PC、PMMA和ABS之一形成；所述第一膜层和所述凸起图案可以是透明的，且所述第二壳体层的与所述第一膜层相反的表面上可具有用于固定壳体或器件安装的结构特征。

根据本发明另一示范性实施例，一种壳体可包括：第一膜层；凸起图案，形成在所述第一膜层的表面上；以及第二壳体层，形成在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上，其中所述第一膜层上的所述凸起图案通过模压工艺形成。

在一示范性实施例中，所述第一膜层可具有0.05mm至0.6mm之间的厚度，优选地，0.1mm至0.4mm之间的厚度。

在一示范性实施例中，所述壳体还可包括：颜色层，形成在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上且在所述第二壳体层下面。

在一示范性实施例中，所述壳体还可包括：保护层，形成在所述颜色层上；以及粘接层，形成在所述颜色层与所述第二壳体层之间。

在一示范性实施例中，所述第一膜层的侧表面可以被所述第二壳体层包覆。

在一示范性实施例中，所述可固化树脂可以是紫外线固化树脂和热固化树脂中的一种；所述第一膜层可以由PET、PC、PMMA和ABS之一形成；所述第一膜层和所述凸起图案可以是透明的；且所述第二壳体层的与所述第一膜层相反的表面上可具有用于固定壳体或安装器件的结构特征。

根据本发明又一示范性实施例，一种装置包括根据前面所述的方法制造的壳体。

附图说明

通过参照附图详细描述其示范性实施例，本发明的以上和其他特征和优点将变得更加明显，附图中：

图1是示意性剖视图，示出常规的壳体；

图2是示意性剖视图，示出根据本发明一实施例的壳体；

图3、4、5、6、7、8和9是示意性剖视图，示出根据本发明一实施例的制造壳体的方法的各个中间阶段；

图10是放大视图，示出图9所示的壳体的端部；以及

图11是示意性剖视图，示出根据本发明另一实施例的制造壳体的方法的一中间阶段。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的示范性实施例。附图仅是示意图，且不是按比例绘制的。

图2是示意性剖视图，示出根据本发明一实施例的壳体；图3、4、5、6、7、8和9是示意性剖视图，示出根据本发明一实施例的制造壳体的方法的各个中间阶段。

如图2所示，壳体包括第一薄膜层13、形成在第一薄膜层13的表面上的凸起图案15、覆盖第一薄膜层13的表面和凸起图案15的颜色层16、以及形成在颜色层16上的第二层17。

第一薄膜层13可以是透明薄膜。例如，第一薄膜层13可以是由PET、PC、PMMA或ABS形成的透明薄膜。第一薄膜层13可以具有0.05mm至0.6mm范围的厚度，优选地，具有0.1mm至0.4mm范围的厚度。通过后面的描述将理解，第一薄膜层13的厚度不限于此，例如，第一薄膜层13亦可具有比0.6mm更大的厚度。

凸起图案15可形成在第一薄膜层13的表面上。凸起图案15可由可固化树脂形成，例如由紫外线(UV)固化树脂和热固化树脂中的一种形成。凸起图案15可以具有例如0.1-0.3mm的高度，例如为0.15mm高，且凸起图案15可具有各种剖面形状和平面形状。凸起图案15也可以是透明的。

可选地，颜色层16可以形成在具有凸起图案15的第一薄膜层13上。颜色层16可以提供壳体所需的颜色。在一实施例中，颜色层16可以被省略。

第二层17可形成在颜色层16上。第二层17上可具有一体形成的结构特征18，结构特征18可用于壳体的固定或者用于在壳体上安装电子器件。例如，结构特征18可以是卡扣、实心圆柱、或带孔的圆柱等。第二层17可以是不透明的。

虽然未示出，但是在颜色层16和第二层17之间还可以形成额外的层。例如，在颜色层16上可以形成有保护层以保护颜色层16在后续工艺中不受损坏。再例如，在保护层上可形成有粘接层以促进与第二层17的粘合。应理解，额外层的示例不限于此。

下面参照图3、4、5、6、7、8和9描述根据本发明一实施例的制造壳体的方法。

如图3所示，提供模板10。模板10的表面上可形成有凹入图案11。凹入图案11可具有各种剖面形状和平面形状，而不限于图3所示的形状。凹入图案11可具有例如0.1-0.3mm的深度，例如为0.15mm深。模板10例如可由不锈钢制成。

接下来，如图4所示，可以将可固化树脂12滴注到模板10的凹入图案11中。可固化树脂12至少填满凹入图案11。可固化树脂12例如可以是UV固化树脂或热固化树脂，但不限于此。可固化树脂12可以是透明的。

然后，参照图5，可以将第一薄膜层13置于滴注有可固化树脂12的模板10上，且用刚性板14将第一薄膜层13压在模具10上。刚性板14可以倾斜地从第一薄膜层13的一侧压向另一侧，从而可以挤出多余的可固化树脂12。这样，可固化树脂12可以仅保留在凹入图案11中。

参考图6，模具10可以被去除，且被压印的可固化树脂12被固化，从而在第一薄膜层13的表面上形成与凹入图案11相应的凸起图案15。可固化树脂12的固化可以通过施加紫外线或者热来进行。在一实施例中，所述固化可以在去除模具10之前进行，以将可固化树脂12转化为部分固化状态，然后去除模具10，并继续进行固化以将可固化树脂12转化为完全固化状态。在该在另一实施例中，所述固化可以在去除模具10之后进行，并将可固化树脂12转化为完全固化状态。这样，就得到了图6所示的结构。

如前所述，在本发明一实施例中，通过压印在第一薄膜层13的表面上形成凸起图案。因为采用了压印工艺而不是常规的注塑成型工艺，所以第一薄膜层13可以具有减薄的厚度。当采用常规的注塑成型工艺时，图1所示的第一层1的厚度通常大于0.6mm。当低至0.6mm时，注塑成型工艺具有很低的良率。0.1-0.4mm更是注塑成型工艺不可能达到的厚度。而在本发明一实施例中，由于采用了压印工艺，所以第一薄膜层13可以具有0.6mm以下的厚度，例如0.05-0.6mm范围的厚度。当第一薄膜层13的厚度降低到0.05mm或以下时，压印工艺的良率较低。在发明人的实验中，能采用0.1-0.4mm厚度范围例如0.125mm厚度的第一薄膜层13以很高的良率完成压印工艺。当然可以理解的是，第一薄膜层13亦可具有0.6mm以上的厚度。

在本发明一实施例中，由于采用了压印工艺，而压印工艺的模板的制造成本比注塑成型工艺的模具的制造成本低得多，因此能显著降低制造成本。而且，由于第一薄膜层13具有减薄的厚度，因此还可降低材料成本。

接下来，继续参照图7，可以在形成有凸起图案15的第一薄膜层13上形成例如颜色层16。颜色层16可以赋予壳体所需的颜色。在一实施例中，颜色层16亦可被省略，因此壳体将表现后面的层例如第二层17的颜色。

虽然未示出，但是在颜色层16上还可以形成额外的层。例如，可以在颜色层16上形成保护层以保护颜色层16在后续工艺期间不受损坏，形成反射层以提高壳体的反光亮度，以及形成粘接层以促进与后续的第二层17之间的粘合性等。

在一些应用中，壳体可能具有平坦形状；而在另一些应用中，壳体可能具有三维立体形状。当需要三维立体形状时，可以对壳体进行成形工艺以产生所需的三维立体形状。例如，如图8所示，可以对所得结构进行热成形工艺以形成大体U形结构，从而可以用作例如手机的电池盖。

虽然未示出，但是在一些实施例中，还可以包括一剪裁工艺，剪切壳体的边缘以形成所需形状。

然后，如图9所示，可以将具有三维立体形状(或者在一些实施例中，未采用热成形工艺而仍为大致平面二维形状)的所得结构置于注塑成型模具中并进行注塑成型工艺，从而在颜色层16上形成第二层17。如前所述，由于采用了注塑成型工艺，所以第二层17可以具有比第一层13更大的厚度，从而提供壳体所需的刚性。第二层17可以由例如ABS、PC等形成。在该注塑成型工艺中，可以在第二层17的表面上一体地形成用于固定壳体或者安装其他电子器件的结构特征18。例如，结构特征18可以是卡扣、实心圆柱或带孔的圆柱等。

如上所述，在根据本发明一实施例的制造壳体的方法中，由于采用了一次压印工艺代替注塑成型工艺，所以所形成的壳体具有减薄的总厚度，例如可以达到1.2mm或更低，从而提高了在薄化趋势中的竞争力。此外，本发明的方法降低了壳体的制造成本，同时赋予了壳体靓丽的外观效果。

在本发明一实施例中，在图9所示的注塑成型工艺中，可以使所形成的第二层17覆盖住第一薄膜层13的侧面。具体地，如图10所示，第二层17不仅形成在第一薄膜层13的表面上，而且还延伸得覆盖住第一薄膜层13(还有颜色层16和其他额外层，如果有的话)的侧面。这样，可以防止用户打开壳体时，指甲将第一薄膜层13从第二层17的表面剥离，从而保证了第一薄膜层13与第二层17之间的紧密接触。

在图5所示的实施例中，所述压印可以通过将第一薄膜层13压向模板10来进行。在本发明另一实施例中，可以通过将模板压向第一薄膜层来进行压印工艺。具体而言，如图11所示，第一薄膜层13′可以设置在例如平坦的台面20上，且可固化树脂12′涂覆在第一薄膜层13′的表面上。然后，将模具10′压向可固化树脂12′。根据该实施例的制造壳体的方法的其他步骤可以与参照图3-4和6-9描述的步骤相同。

如上所述，根据本发明一实施例的壳体能以减小的成本制造，而且具有减薄的厚度。由于在颜色层中形成了图案，所以视觉上能看到美观的图案，而触摸时仍给人以光滑的感觉。而且，透明树脂图案15起到了类似放大镜的效果，所以视觉上图案被放大和加深，而实际上壳体具有很薄的厚度。这样，在减薄壳体厚度的同时，保证了壳体图案的立体感，使壳体更加美观。

虽然未示出，但是本发明一实施例还提供一种装置，其包括根据前面所述的方法制造的壳体。该装置包括但不限于手机、平板显示器、平板计算机、数字多媒体播放器、个人数字助理、电纸书等等。

虽然上面参照示范性实施例特定显示和说明了本发明，但是本领域技术人员可以理解，可以进行形式和细节上的各种改变而不偏离所附权利要求及其等价物定义的本发明的思想和范围。

Claims (17)

1.一种制造壳体的方法，包括：

通过一次模压工艺在第一膜层的表面上、利用表面形成有凹入图案的模板、将可固化树脂形成凸起图案；以及

通过注塑成型工艺在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上形成第二壳体层，其中所述第二壳体层具有平坦形状。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述模压工艺包括：

将可固化树脂滴注到所述模板的所述凹入图案中；

将所述第一膜层压在所述模板的所述表面上，从而在所述第一膜层的所述表面上形成可固化树脂的凸起图案；以及

固化所述可固化树脂。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述模压工艺包括：

将所述第一膜层设置在一基板的平坦表面上；

在所述第一膜层的表面上形成可固化树脂层；

用具有凹入图案的模板压印所述可固化树脂层，从而在所述第一膜层的所述表面上形成所述可固化树脂的凸起图案；以及

固化所述可固化树脂。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述模压工艺之后且在所述注塑成型工艺之前，在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上形成颜色层。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

在所述颜色层上形成保护层；以及

在所述保护层上形成粘接层。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述注塑成型工艺之前，对具有所述凸起图案的所述第一膜层进行热成型工艺从而使其具有三维立体形状；以及

裁切所述第一膜层的边缘从而形成所述壳体所需的形状。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一膜层具有0.05mm至0.6mm之间的厚度。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述第一膜层具有0.1mm至0.4mm之间的厚度。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述可固化树脂是紫外线固化树脂和热固化树脂中的一种，

其中所述第一膜层由PET、PC、PMMA和ABS之一形成，

其中所述第一膜层和所述凸起图案是透明的，且

其中所述第二壳体层的与所述第一膜层相反的表面上具有用于固定壳体或安装器件的结构特征。

10.一种壳体，包括：

第一膜层；

凸起图案，形成在所述第一膜层的表面上；以及

第二壳体层，形成在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上，其中所述第二壳体层具有平坦形状，

其中所述凸起图案是在所述第一膜层上通过一次模压工艺、利用表面形成有凹入图案的模板、由可固化树脂形成的。

11.如权利要求10所述的壳体，其中所述第一膜层具有0.05mm至0.6mm之间的厚度。

12.如权利要求11所述的壳体，其中所述第一膜层具有0.1mm至0.4mm之间的厚度。

13.如权利要求10所述的壳体，还包括：

颜色层，形成在所述第一膜层的所述表面和所述凸起图案上且在所述第二壳体层下面。

14.如权利要求13所述的壳体，还包括：

保护层，形成在所述颜色层上；以及

粘接层，形成在所述颜色层与所述第二壳体层之间。

15.如权利要求10所述的壳体，其中所述第一膜层的侧面被所述第二壳体层包覆。

16.如权利要求10所述的壳体，其中所述可固化树脂是紫外线固化树脂和热固化树脂中的一种，

其中所述第一膜层由PET、PC、PMMA和ABS之一形成，

其中所述第一膜层和所述凸起图案是透明的，且

其中所述第二壳体层的背向所述第一膜层的表面上具有用于固定壳体或安装器件的结构特征。

17.一种装置，包括权利要求1所述的方法制造的壳体。