(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材の上面を被覆して形成されるセラミック基底層と、前記セラミック基底層の上面を被覆して形成される透明セラミック層と、を備えるハウジングにおいて、
前記セラミック基底層と前記透明セラミック層との間には、模様層がさらに設けられ、前記模様層は、セラミックからなり、且つ前記セラミック基底層の中に埋め込まれることを特徴とするハウジング。
【請求項２】
前記基材の材質は、ステンレス鋼或いはチタン合金であることを特徴とする請求項１に記載のハウジング。
【請求項３】
前記セラミック基底層は、酸化物セラミックからなり、且つ含有量が６０％〜７０％の酸化シリコン、１５％〜２０％の酸化アルミニウム、５％〜１０％の色素原料、５％〜６％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムからなり、前記色素原料は、酸化チタン、酸化鉄、四酸化三鉄及び酸化コバルトのうちの何れか１種であることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジング。
【請求項４】
前記模様層は、酸化物セラミックからなり、且つ含有量が６０％〜７０％の酸化シリコン、１５％〜２０％の酸化アルミニウム、５％〜１０％の色素原料、５％〜６％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムからなり、前記色素原料は、酸化チタン、酸化鉄、四酸化三鉄及び酸化コバルトのうちの何れか１種であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項５】
前記透明セラミック層は、酸化物セラミックからなり、且つ含有量が７５％〜８５％の酸化シリコン、５％〜１２％の酸化アルミニウム、５％〜８％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項６】
金属材質の基材を準備するステップと、静電気塗装及び高温焼結技術によって、前記基材の表面にセラミック基底層を形成するステップと、金属酸化物製の模様を有する薄膜を、前記セラミック基底層の表面に均一に貼り付けた後、高温焼結して、前記セラミック基底層の表面にセラミックからなる模様層を形成するステップと、静電気塗装法及び高温焼結技術を利用して、前記セラミック基底層及び模様層の表面に透明セラミック層を形成するステップと、を備えることを特徴とするハウジングの製造方法。
【請求項７】
前記セラミック基底層を形成する前に、前記基材の表面を粗くして、前記基材の表面粗さを１．３μｍ〜２．０μｍにさせるステップをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のハウジングの製造方法。
【請求項８】
前記セラミック基底層を形成するステップにおいて、静電気塗装に用いる塗装原料は、６０％〜７０％の酸化シリコン、１５％〜２０％の酸化アルミニウム、５％〜１０％の色素原料、５％〜６％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムを含有し、前記高温焼結は、８００℃〜８０５℃の温度下で、３分〜５分加熱することを特徴とする請求項６または７に記載のハウジングの製造方法。
【請求項９】
前記模様層を形成するステップにおいて、焼結技術は、７８０℃〜７８５℃の温度下で、３分〜５分加熱した後、自然に温度が下がるまで冷却することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載のハウジングの製造方法。
【請求項１０】
前記透明セラミック層を形成するステップにおいて、静電気塗装に用いる塗装原料は、７５％〜８５％の酸化シリコン、５％〜１２％の酸化アルミニウム、５％〜８％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムを含有し、前記高温焼結は、７３０℃〜７５０℃の温度下で、５分〜８分加熱することを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載のハウジングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング及びその製造方法に関し、特に電子装置に用いられるハウジング及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子装置の外観が優れている場合、人々がその電子装置に興味を示すため、現在、主にレーザー彫刻、化学エッチングなどの方法によって、電子装置の金属製ハウジングの表面に模様を形成することが行われている。しかし、上記の方法によって得た模様は、視覚効果に乏しく、独特な質感を出すことができず、消費者の興味を引くことは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、セラミックの質感を有する模様を形成し、且つ良好な化学的安定性、耐磨耗性を有するハウジング及び該ハウジングの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係るハウジングは、基材と、前記基材の上面を被覆して形成されるセラミック基底層と、前記セラミック基底層の上面を被覆して形成される透明セラミック層と、を備える。前記セラミック基底層と前記透明セラミック層との間には、模様層がさらに設けられ、前記模様層は、セラミックからなり、且つ前記セラミック基底層の中に埋め込まれる。
【０００６】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るハウジングの製造方法は、金属材質の基材を準備するステップと、静電気塗装及び高温焼結技術によって、前記基材の表面にセラミック基底層を形成するステップと、金属酸化物製の模様を有する薄膜を前記セラミック基底層の表面に均一に貼り付けた後、高温焼結して、前記セラミック基底層の表面に模様層を形成するステップと、静電気塗装法及び高温焼結技術を利用して、前記セラミック基底層及び模様層の表面に、透明セラミック層を形成するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、ハウジングの金属材質の基材の上面に、セラミック基底層、模様層及び透明セラミック層を順に形成することによって、前記ハウジングの表面にセラミックの質感を有する模様を形成して、その外観を美しくすることができる。また、前記基材の上面に被覆されている各膜層は、良好な化学的安定性及び耐磨耗性を有するため、前記ハウジングの使用寿命も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るハウジングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示したように、本発明の実施形態に係るハウジング１０は、基材１１と、前記基材１１の上面に順に形成されたセラミック基底層１３及び透明セラミック層１５と、を備える。前記セラミック基底層１３と前記透明セラミック層１５との間には、模様層１７がさらに設けられており、該模様層１７は、前記セラミック基底層１３の中に埋め込まれている。前記ハウジング１０は、携帯電話などの電子装置用のハウジングであり、前記基材１１の材質は、ステンレス鋼或いはチタン合金である。
【００１０】
前記セラミック基底層１３は、酸化物セラミックにより構成され、含有量が６０％〜７０％の酸化シリコン、１５％〜２０％の酸化アルミニウム、５％〜１０％の色素原料、５％〜６％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムからなり、各成分の合計が１００％となっている。前記色素原料は金属酸化物であり、具体的には、酸化チタン、酸化鉄、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）或いは酸化コバルトであることができ、これら金属酸化物は、前記セラミック基底層１３に白色、黒色、赤色或いは青色を与える。本実施形態において、前記セラミック基底層１３の色素原料は酸化チタンであり、前記セラミック基底層１３は白色である。また、前記セラミック基底層１３の厚さは、０．１５ｍｍ〜０．１８ｍｍである。
【００１１】
前記透明セラミック層１５は、酸化物セラミックにより構成され、含有量が７５％〜８５％の酸化シリコン、５％〜１２％の酸化アルミニウム、５％〜８％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムからなり、各成分の合計が１００％となっている。また、前記透明セラミック層１５の厚さは、０．０８ｍｍ〜０．１ｍｍである。
【００１２】
前記模様層１７も酸化物セラミックにより構成され、その構成成分は、前記セラミック基底層１３の構成とほぼ同じであるが、色素原料が、前記セラミック基底層１３の色素原料と異なる。つまり、前記セラミック基底層１３と前記模様層１７との色は異なる。本実施形態において、前記模様層１７は、酸化コバルトを色素原料とし、且つ青色である。
【００１３】
本発明の実施形態に係るハウジング１０は、以下のステップを備える。
【００１４】
（１）、ステンレス鋼或いはチタン合金である前記基材１１を用意して、該基材１１を予備処理する。前記予備処理は、シュウ酸溶液或いは水酸化ナトリウム溶液を使用して、前記基材１１から油を取り除く。
【００１５】
（２）、前記基材１１をサンドブラストして、その表面を粗くすることによって、該基材１１の表面に形成しようとする膜と該基材１１との接着力を高める。このサンドブラスト工程を経た前記基材１１の表面粗さＲａは、１．３μｍ〜２．０μｍに達する。
【００１６】
（３）、静電気塗装法及び高温焼結技術を用いて、前記基材１１の表面に、前記セラミック基底層１３を形成する。詳細に述べると、静電気塗装機（図示せず）を使用して、６０％〜７０％の酸化シリコン、１５％〜２０％の酸化アルミニウム、５％〜１０％の色素原料、５％〜６％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムを塗装原料として、前記基材１１に対して塗装する。塗装した後、該基材１１を高温焼結して、その表面に被覆された塗装原料を溶融した後、冷却固化して前記セラミック基底層１３を形成する。得た前記セラミック基底層１３の厚さは、０．１５ｍｍ〜０．１８ｍｍである。
【００１７】
本ステップ（３）に係る高温焼結の工程は、具体的には、前記基材１１を加熱炉（図示せず）の中に入れて、８００℃〜８０５℃の温度下で、３分〜５分加熱する。その後、加熱炉の加熱を停止して、自然に温度が下がった後、製品を取り出す。温度が下がる過程において、液体窒素を封入して、温度が下がるのをコントロールするか、又は、緩やかに温度が下がるのを待っても良い。
【００１８】
（４）、前記セラミック基底層１３の表面に、前記模様層１７を形成する。先ず、前記セラミック基底層１３の表面を、拭き取ってきれいにした後、金属酸化物製の模様を有する薄膜を、前記セラミック基底層１３の表面に均一に貼り付ける。次に、製品を高温焼結して、前記模様を有する薄膜を溶融し、且つ軟化した前記セラミック基底層１３内に埋め込んで、前記模様層１７を形成する。該高温焼結工程は、具体的には、前記基材１１を加熱炉（図示せず）の中に入れて、７８０℃〜７８５℃の温度下で、３分〜５分加熱する。その後、加熱炉の加熱を停止し、自然に温度が下がった後、製品を取り出す。
【００１９】
（５）、静電気塗装法及び高温焼結技術を利用して、前記基材１１の表面に前記透明セラミック層１５を形成する。詳細に述べると、静電気塗装機（図示せず）を使用して、７５％〜８５％の酸化シリコン、５％〜１２％の酸化アルミニウム、５％〜８％の酸化カリウム、４％〜６％の酸化ナトリウム、０．４％〜０．６％の酸化マグネシウム、０．２％〜０．４％の酸化鉄及び０．２％〜０．４％の酸化カルシウムを含有する塗装原料を前記基材１１の上面にコーティングする。塗装した後、該基材１１を高温焼結して、その表面に被覆された塗装原料を溶融した後、冷却固化して、前記透明セラミック層１５を形成する。得た前記透明セラミック層１５の厚さは、０．０８ｍｍ〜０．１ｍｍである。
【００２０】
本ステップ（５）における高温焼結工程は、具体的には、前記基材１１を加熱炉の中に入れて、７３０℃〜７５０℃の温度下で、５分〜８分加熱する。その後、加熱炉の加熱を停止して、自然に温度が下がった後、製品を取り出す。前記温度を下げる過程において、液体窒素を封入して、温度の下降をコントロールするか、又は、緩やかに温度が下がるのを待っても良い。
【００２１】
（６）、上記の各ステップを経た製品に対して後処理する。具体的には、サンドプラスト技術によって、前記ハウジング１０の前記セラミック基底層１３が形成されていない表面の酸化層を取り除く。該酸化層は、前記基材１１の熱処理過程において酸化されて形成したものである。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、前記ハウジング１０の金属材質の前記基材１１の上面に、前記セラミック基底層１３、前記模様層１７及び前記透明セラミック層１５を順に形成することによって、前記ハウジング１０の表面に、セラミックの質感を有する模様を形成して、前記ハウジング１０の外観を美しくすることができる。また、前記基材１１の上面に被覆されている各膜層は、良好な化学的安定性及び耐磨耗性を有するため、前記ハウジング１０の使用寿命も高めることができる。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１０              ハウジング
１１              基材
１３              セラミック基底層
１５              透明セラミック層
１７              模様層
【図１】
0005521017.tif 000002