首页> 中国专利> 用于通过形成分支孔结构来形成白色阳极化膜的方法

用于通过形成分支孔结构来形成白色阳极化膜的方法

摘要

本文所述的实施例涉及阳极化过程以及阳极化膜。可使用所述的方法来在衬底上形成不透明且白色的阳极化膜。在一些实施例中,该方法涉及形成具有分支孔结构的阳极化膜。该分支孔结构为入射可见光提供光散射介质,从而向阳极化膜赋予不透明且白色的外观。在一些实施例中,该方法涉及在阳极化膜的孔内注入金属络合物离子。一旦处于孔内,金属络合物离子便经历化学变化,从而形成金属氧化物颗粒。该金属氧化物颗粒为入射可见光提供光散射介质,从而向阳极化膜赋予不透明且白色的外观。在一些实施例中,组合了用于形成不规则孔或分支孔的方法和用于在孔内注入金属络合物离子的方法的各个方面。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-11-14

    授权

    授权

  • 2016-05-11

    实质审查的生效 IPC(主分类):C25D11/02 申请日:20140827

    实质审查的生效

  • 2016-04-13

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明所述的实施例涉及阳极化膜和用于形成阳极化膜的方法。更具 体地,描述了用于提供具有不透明且白色的外观的阳极化膜的方法。

背景技术

阳极化是一种使得在金属表面上自然形成的保护性氧化物变厚并变坚 韧的电化学工艺。阳极化工艺涉及将金属表面的一部分转换成阳极膜。因 此,阳极膜变成金属表面的整体部分。由于其硬度的原因,阳极膜可针对 底层金属来提供耐腐蚀性和表面硬度。此外,阳极膜可增强金属表面的外 表外观。阳极膜具有可被染料注入的多孔微结构。染料可添加从阳极膜的 顶表面观察到的特定颜色。例如,可在阳极膜的孔内注入有机染料以向阳 极膜添加多种颜色中的任一种颜色。可通过调谐染色工艺来选择颜色。例 如,可以控制染料的类型和数量以向阳极膜提供特定颜色和暗度。

然而,用于对阳极膜进行着色的常规方法不能实现具有清爽且饱满外 观白色的阳极膜。相反,常规技术使得膜看起来是偏离白色、柔和灰色、 奶白或稍微透明的白色。在一些应用中,这些接近白色的阳极膜可能看起 来颜色单调并在外观上不吸引人。

发明内容

本文描述了涉及阳极膜或阳极化膜以及用于在衬底上形成阳极膜的方 法的各种实施例。实施例描述了用于生产在视觉上不透明且颜色为白色的 保护性阳极膜的方法。

根据一个实施例,描述了一种用于在金属部件上形成保护膜的方法。 该方法涉及将金属部件的第一部分转换成阻隔层。该阻隔层具有与金属部 件的顶表面对应的顶表面并基本上不具有孔。该方法还涉及在阻隔层的至 少顶部部分内形成若干个分支结构。该分支结构在阻隔层内被布置成分支 图案。该分支结构提供光散射介质,该光散射介质对入射在顶表面上的几 乎所有可见波长的光进行漫反射并向阻隔层赋予白色外观。该方法还涉及 将金属部件的位于阻隔层下方的第二部分转换成多孔阳极层。该多孔阳极 层为阻隔层提供结构化支撑。

根据另一个实施例,描述了一种金属部件。金属部件包括被设置在金 属部件的底层金属表面上方的保护膜。该保护膜包括阻隔层,该阻隔层具 有与金属部件的顶表面对应的顶表面。该阻隔层具有被设置在其中的若干 个分支结构。该分支结构在阻隔层内被布置成分支图案,其中每个分支结 构具有细长形状。该分支结构提供光散射介质,该光散射介质对入射在顶 表面上的几乎所有可见波长的光进行漫反射并向阻隔层赋予白色外观。该 金属部件还包括被设置在阻隔层下方并且具有若干孔的多孔阳极层。该多 孔阳极层为阻隔层提供结构化支撑。每个孔基本上垂直于顶表面并且基本 上平行于其他孔中的每个孔。

根据附加实施例,描述了一种金属衬底。该金属衬底包括在底层金属 表面上方一体形成的阳极膜。阳极膜包括阻隔层,该阻隔层具有与金属衬 底的顶表面对应的顶表面。该阻隔层包括氧化物基质内的不规则取向的分 支结构的组件。该分支结构的组件对入射在顶表面上的几乎所有可见波长 的光进行漫反射并向阻隔层赋予白色外观。该阳极膜还包括被设置在阻隔 层和底层金属表面之间的结构化阳极层。结构化阳极层具有足以为阻隔层 提供结构化支撑的厚度。

附图说明

参考以下描述以及附图可更好地理解所述实施例。此外,参考以下描 述和附图可更好地理解所述实施例的优点。

图1A和图1B分别示出了使用传统阳极化技术形成的阳极化膜的一部 分的透视图和横截面视图。

图2A-图2E示出了经历阳极化工艺以用于为阳极化膜提供分支孔的金 属衬底的横截面视图。

图3示出了用于指示用于为阳极化膜提供分支孔的阳极化工艺的流程 图。

图4A-图4E示出了经历阳极化工艺以为阳极化膜提供注入金属氧化物 颗粒的金属衬底的横截面视图。

图5示出了描述用于为阳极化膜提供所注入的金属络合物的阳极化工 艺的流程图。

图6A和图6B示出了经历阳极化工艺以用于为阳极化膜提供具有所注 入的金属氧化物颗粒的分支孔结构的金属衬底的横截面视图。

图7示出了用于指示用于为阳极化膜提供分支孔以及注入金属络合物 的阳极化工艺的流程图。

具体实施方式

以下公开描述了阳极膜和用于形成阳极膜的方法的各种实施例。在以 下描述和附图中阐述了特定细节,以提供对本技术的各种实施例的彻底理 解。此外,在其他适当结构和环境中,可组合本技术的各种特征、结构和/ 或特性。在其他情况下,在以下公开中未详细示出或描述熟知的结构、材 料、操作和/或系统,以避免不必要地模糊该技术的各种实施例的描述。然 而,本领域的普通技术人员将认识到,可无需本文阐述的多个细节中的一 个或多个细节,或利用其他结构、方法、部件等来实践本技术。

本专利申请论述了外观为白色的阳极膜和用于形成这种阳极膜的方 法。通常,白色是对几乎所有可见波长的光进行漫反射的物体颜色。本文 所述的方法提供了阳极膜内的内表面,该内表面可对通过阳极膜外表面的 基本上所有波长的可见光进行漫反射,从而向阳极膜赋予白色外观。该阳 极膜可充当保护层,因为其可为底层衬底提供耐腐蚀性和表面硬度。白色 阳极膜很适合向消费产品的可见部分提供保护性美观的表面。例如,本文 所述的方法可用于提供电子设备的金属外壳和壳体的保护性的和美观的外 部。

用于形成白色阳极膜的一种技术涉及一种光学方法,其中修改膜的多 孔微结构以提供光散射介质。该技术涉及在阳极模内形成分支孔或不规则 布置的孔。该分支孔系统可散射或漫射来自衬底的顶表面的入射可见光, 从而为阳极膜赋予从衬底的顶表面观看时的白色外观。

另一技术涉及化学方法,其中在阳极膜的孔内注入金属络合物。该金 属络合物在电解溶液中提供,该金属络合物是金属氧化物的离子形式。在 向电解溶液施加电压时,可将金属络合物汲取到阳极膜的孔中。一旦处于 孔中,金属络合物便可经历化学反应以形成金属氧化物。在一些实施例 中,金属氧化物的颜色为白色,由此向阳极膜赋予白色外观,这种外观可 从衬底的顶表面观察到。

如本文所用,术语阳极膜、阳极化膜、阳极层、阳极化层、氧化物膜 和氧化物层可互换地使用,并且指任何适当的氧化物膜。阳极膜被形成在 金属衬底的金属表面上。金属衬底可包括若干个适当的金属中的任一适当 的金属。在一些实施例中,金属衬底包括纯铝或铝合金。在一些实施例 中,适当的铝合金包括1000、2000、5000、6000和7000系列铝合金。

图1A和图1B分别示出了使用传统阳极化技术形成的阳极化膜的一部 分的透视图和横截面视图。图1A和图1B示出了具有被设置在金属衬底 104上方的阳极膜102的部件100。通常,通过将金属衬底的顶部部分转换 成氧化物来在金属衬底上生长阳极膜。因此,阳极膜变成金属表面的一体 部分。如图所示,阳极膜102具有若干个孔106,该若干个孔是相对于衬底 104的表面基本上垂直形成的细长开口。孔106均匀地形成在整个阳极膜 102内并彼此平行,并且相对于顶表面108和金属衬底104是垂直的。每个 孔106具有阳极膜102的顶表面108处的开放末端和接近金属衬底104的 闭合末端。阳极膜102通常具有半透明的特性。也就是说,入射在顶表面 108上的大部分可见光可穿透阳极膜102并反射离开金属衬底104。结果, 具有阳极膜102的金属部件将通常具有稍微柔和的金属外观。

形成分支孔结构

一种用于在衬底上提供白色阳极膜的方法涉及在阳极膜内形成分支孔 结构。图2A-图2E示出了经历阳极化工艺以用于为阳极膜提供分支孔的金 属部件200的表面的横截面视图。在图2A处,将衬底202的顶部部分转换 成阻隔层206。如此,阻隔层206的顶表面对应于部件200的顶表面204。 因为基本上不具有孔诸如部件100的孔106,所以阻隔层206通常是薄的、 较致密的均匀厚度的阻隔氧化物,该阻隔氧化物为非多孔层。在一些实施 例中,形成阻隔层206可能涉及在包含中性溶液到弱碱性溶液的电解质浴 中对部件200进行阳极化。在一个实施例中,使用包含单乙醇胺和硫酸的 弱碱性浴。在一些实施例中,阻隔层206在顶表面204处具有锯齿状部分 208。与典型的多孔阳极膜的孔相比,锯齿状部分208的形状通常宽而浅。 阻隔层206通常生长到小于约1微米的厚度。

在图2B处,在阻隔层206内形成分支结构210。在一些实施例中,锯 齿状部分208可促进形成分支结构210。类似于阳极化工艺,可通过使用弱 酸浴将部件200暴露于电解工艺来在阻隔层206内形成分支结构210。在一 些实施例中,在形成分支结构210期间施加恒定电压。表1提供了适于在 阻隔层206内形成分支结构210的电解工艺条件范围。

表1

参数 值范围 浴温度 16℃-24℃ 电压(DC) 5V-30V 电流密度 0.2-3.0A/dm2持续时间 ≤60分钟

由于阻隔层206通常不导电且致密,因此在阻隔层206内形成分支结 构210的电解工艺与使用典型的阳极化工艺形成孔相比通常很慢。因为电 解工艺很慢,所以该工艺期间的电流密度值通常很低。代替长平行孔诸如 图1A和图1B的孔106,分支结构210在与慢分支结构210形成相称的分 支图案中生长。分支结构210通常彼此不平行,并且与典型的阳极孔相比 长度通常更短。如图所示,相对于表面204以不规则且不平行的取向来布 置分支结构210。因此,从顶表面204进入的光可散射或从分支结构210的 壁漫反射离开。为了进行例示,光线240可从顶表面204进入,并以第一 角度反射离开分支结构210的一部分。光线242可进入顶表面204,并以与 第一角度不同的第二角度反射离开分支结构208的不同部分。通过这种方 式,阻隔层206内的分支结构21的组件可充当光散射介质,该光散射介质 用于漫射从顶表面204进入的入射可见光,从而为阻隔层206和部件200 赋予不透明且白色的外观。阻隔层206的不透明量将取决于从分支结构210 的壁反射离开的光量,而不是取决于透过阻隔层206的光量。

在分支结构210通过阻隔层206的厚度被完全形成时,电流密度达到 所谓的恢复电流值。在这个点处,电流密度升高并且电解工艺继续将金属 衬底202转换成多孔阳极氧化物。图2C示出了位于阻隔层206下方的被转 换成多孔阳极层212的金属衬底202的一部分。一旦达到电流恢复值,孔 214便开始形成,并继续形成并转换金属衬底202的一部分,直到达到期望 的厚度。在一些实施例中,达到电流恢复值所花的时间介于约10分钟到25 分钟之间。在一些实施例中,在达到电流恢复值之后,使用恒定电流密度 阳极化工艺。在多孔阳极层212继续构建时,可提高电压以保持恒定电流 密度。通常将多孔阳极层212生长到比阻隔层206更大的厚度,并可向阻 隔层206提供结构化支撑。在一些实施例中,将多孔阳极层212生长到介 于约5微米和30微米之间的厚度。

孔214实际上继续或从分支结构210分支出来。即,酸性电解溶液可 行进通过分支结构210的底部,在此处孔214开始形成。如图所示,孔214 形成为基本上彼此平行的取向,并相对于顶表面204为基本上垂直的,这 很像标准阳极化工艺。孔214具有从分支结构210延续的顶端,以及与底 层金属衬底202的表面相邻的底端。在形成多孔阳极层212之后,衬底202 具有包括分支结构210的系统的保护层216,从而向部件200赋予不透明且 白色的品质并支撑多孔阳极层212。

在一些实施例中,还可向多孔阳极层212赋予不透明且白色的品质。 图2D示出了处理多孔阳极层212以具有不透明且白色外观之后的部件 200。可以通过将部件200暴露于具有电压较弱的酸性浴的电解工艺来实现 不透明且白色外观。在一些实施例中,电解浴溶液包含磷酸。表2提供了 适于形成球根形状的底部部分218的阳极化工艺条件范围。

表2

参数 值范围 浴温度 12℃-30℃ 电压((DC) 2V-25V 持续时间 0.5分钟-16分钟

如图所示,修改了孔214的底部部分218的形状以具有球根形状。球 根形状的底部部分218的平均宽度比孔214的剩余部分220的平均宽度更 宽。球根形状的底部部分218具有相对于孔214的剩余部分220向外延伸 的倒圆侧壁。光线244可从顶表面204进入并以第一角度反射离开球根形 状的底部部分218的一部分。光线246可进入顶表面204并以与第一角度 不同的第二角度反射离开球根形状的底部部分218的不同部分。通过这种 方式,在多孔阳极层212内的球根形状的底部部分218的组件可充当光散 射介质,该光散射介质用于漫射从顶表面204进入的入射可见光并且向多 孔阳极层212和部件200添加不透明且白色的外观。多孔阳极层212的不 透明量可取决于从球根形状的底部部分218反射离开的光量,而不是取决 于透过多孔阳极层212的光量。

在一些实施例中,可向多孔阳极层212施加附加处理。图2E示出了多 孔阳极层212已经历附加处理之后的部件200。如图所示,使孔214的壁 232粗糙化以具有凸起形状或不规则形状。在一些实施例中,用于制造不规 则孔壁232的工艺还可涉及加宽孔214。可通过将部件200暴露于弱碱性溶 液来完成不规则孔壁232的形成。在一些实施例中,溶液包括金属盐。表3 提供了适于使孔壁232粗糙化的典型溶液条件范围。

表3

参数 值范围 浴温度 30℃-100℃ pH 1-3 持续时间 2秒钟-2分钟

不规则形状的孔壁232的部分相对于孔214的剩余部分220向外延 伸,从而形成入射光可散射离开的表面。光线248可从顶表面204进入并 以第一角度反射离开不规则形状的孔壁232。光线250可进入顶表面204并 以与第一角度不同的第二角度反射离开不规则形状的孔壁232的不同部 分。通过这种方式,多孔阳极层212内的不规则形状的孔壁232的组件可 充当光散射介质,该光散射介质用于漫射从顶表面204进入的入射可见 光,由此增加多孔阳极层212和部件200的不透明且白色的外观。

图3示出了用于指示根据所述的实施例的用于在衬底上形成具有分支 孔系统的阳极化膜的阳极化工艺的流程图300。在流程图300的阳极化工艺 之前,可使用例如抛光工艺或纹理化工艺来对衬底的表面进行抛光。在一 些实施例中,衬底经历一个或多个预阳极化工艺以清洁表面。在302处, 将衬底的第一部分转换成阻隔层。在一些实施例中,阻隔层具有顶表面, 该顶表面具有锯齿状部分,与阳极孔相比该锯齿状部分宽而浅。这些锯齿 状部分可促进形成分支结构。在304处,在阻隔层内形成分支结构。与典 型的阳极化工艺相比,可通过将衬底在低电压或电流密度下暴露于酸性电 解浴来形成分支结构。分支结构的形状细长,并在与阳极化工艺期间施加 的更低电压或电流密度相称的分支图案中生长。分支结构的分支或不规则 的布置可漫射入射可见光,从而为阻隔层赋予不透明且白色的外观。在306 处,将衬底的位于阻隔层下方的第二部分转换成多孔阳极层。多孔阳极层 可向阻隔层添加结构化支撑。可通过继续用于形成分支结构的阳极化工艺 直到电流达到恢复电流值,然后继续阳极化工艺直到达到目标阳极层厚度 来形成多孔阳极层。在工艺302、304和306之后,所得的阳极膜可具有不 透明且白色的外观,该阳极膜可充分厚以为底层衬底提供保护。

在308处,任选地修改孔的底部的形状,以具有球根形状。多孔阳极 层内的孔底部的球根形状可充当第二光散射介质,该第二光散射介质用于 向衬底添加不透明且白色的品质。在310处,任选地加宽孔并任选地使孔 壁粗糙化。粗糙化的不规则形状壁可增加从多孔阳极层散射的光量,并添 加衬底的白色和不透明度。

注入金属络合物

用于在衬底上提供白色阳极膜的另一种方法涉及在阳极膜的孔内注入 金属络合物。颜色为白色的标准染料通常不能配合在阳极膜的孔内。例 如,一些白色染料包含二氧化钛(TiO2)颗粒。二氧化钛通常形成具有2微米 到3微米范围的直径的颗粒。然而,典型的氧化铝膜的孔通常具有10纳米 到20纳米范围的直径。本文所述的方法涉及将金属络合物注入到阳极膜的 孔中,其中它们经历化学反应,以便一旦在孔内存留便形成金属氧化物颗 粒。通过这种方式,可在阳极孔内形成本来不能配合在阳极孔内的金属氧 化物颗粒。

图4A-图4E示出了经历阳极化工艺以用于使用所注入的金属络合物来 提供阳极膜的金属衬底表面的横截面视图。在图4A处,将包括顶表面404 的一部分转换成多孔阳极层412。如此,多孔阳极层412的顶表面对应于部 件400的顶表面404。多孔阳极层412具有孔414,该孔形状细长并且基本 上彼此平行并相对于顶表面404为基本上垂直的。孔414具有顶表面404 处的顶端和与底层金属402的表面相邻的底端。可使用用于形成多孔阳极 层212的任何适当的阳极化条件。多孔阳极层412通常在外观上是半透明 的。如此,可通过多孔阳极层412部分看到底层金属402的表面,在从顶 表面404观看时,赋予部件400柔和的金属色彩和外观。在一些实施例 中,将阳极层412生长到介于约5微米和30微米之间的厚度。

在图4B处,任选地加宽阳极层412的孔414以达到比加宽之前的孔 414的平均直径更宽的平均直径430。可加宽孔414,以适应后续过程中的 金属络合物的注入。加宽孔414的量可取决于特定的应用要求。通常,更 宽的孔414允许金属络合物在更大空间中注入。在一个实施例中,可通过 将部件400暴露于具有带有相对较弱电压的酸性浴的电解工艺来实现孔414 的加宽。在一些实施例中,溶液包含金属盐。在一些情况下,加宽工艺还 使孔414的壁粗糙化和/或修改孔414的底部部分。

在图4C处,利用金属络合物424来注入孔414,该金属络合物是含金 属的化合物。在一些实施例中,金属络合物424是离子形式的金属氧化物 化合物。在有或没有孔加宽工艺的情况下,金属络合物424的平均直径小 于典型氧化铝膜的平均孔尺寸。因此,金属络合物424可容易配合在阳极 层412的孔414内。此外,在金属络合物424是阴离子形式的实施例中, 在向电解工艺中的溶液施加电压时,金属络合物424朝衬底402电极被吸 引,并被驱动到孔414的底部中。在一些实施例中,添加金属络合物424, 直到孔414基本上被金属络合物424填充,如图4C中所示。在一个实施例 中,金属络合物424包含氧化钛阴离子。可通过在含水电解质溶液中提供 硫酸氧钛(TiOSO4)和草酸(C2H2O4)来形成氧化钛阴离子。在溶液中,硫酸氧 钛形成氧化钛(IV)络合物([TiO(C2O4)2]2-)。在一个实施例中,通过在含水电 解溶液中提供Ti(OH)2[OCH(CH3)COOH]2+C3H8O来形成氧化钛(IV)阴离 子。表4提供了适于利用氧化钛金属络合物来注入孔414的典型电解工艺 条件范围。

表4

参数 值范围 浴温度 10℃-80℃ pH 1-7 持续时间 30秒钟-60分钟 电压 ≥2V

在图4D处,一旦在孔414内部,金属氧化物络合物424便可能经历 化学反应以形成金属氧化物化合物434。例如,氧化钛络合物 ([TiO(C2O4)2]2-)可能在孔414内经历以下反应。

[TiO(C2O4)2]2-+2OH-→TiO2·H2O+2C2O42-

因此,一旦在孔414内部,便可将氧化钛(IV)络合物转换成氧化钛化 合物。一旦在孔414内部,金属氧化物化合物的颗粒434便通常具有大于 金属络合物424的尺寸并由此被夹带在孔414内。在一些实施例中,金属 氧化物颗粒434根据孔414来与形状和尺寸保持一致。在本文所述的实施 例中,金属氧化物颗粒434的颜色通常是白色,因为它们基本上对所有可 见波长的光进行漫反射。例如,光线444可从顶表面404进入并以第一角 度反射离开金属氧化物颗粒434的一部分。光线446可进入顶表面404并 以与第一角度不同的第二角度反射离开金属氧化物颗粒434的不同部分。 通过这种方式,多孔阳极层412内的金属氧化物颗粒434可充当光散射介 质,该光散射介质用于散射从顶表面404进入的入射可见光,从而为多孔 阳极层412和部件400赋予不透明且白色的外观。可通过调节孔414内注 入并被转换成金属氧化物颗粒434的金属络合物424的量来控制多孔阳极 层412的白度。通常,孔414内的金属氧化物颗粒434越多,多孔阳极层 412和部件400将使白色显得越饱和。

在图4E处,任选地使用密封工艺来密封孔414。密封使孔414闭合, 使得孔414可辅助保持金属氧化物颗粒434。密封工艺可使多孔阳极层412 的孔壁膨胀并闭合孔414的顶端。可使用任何适当的密封工艺。在一个实 施例中,密封工艺包括使部件400暴露于包含具有乙酸镍的热水的溶液。 在一些实施例中,密封工艺迫使一些金属氧化物颗粒434从孔414的顶部 部分发生位移。如图所示,在图4D中,在密封工艺期间已使孔414的顶部 部分处的金属氧化物颗粒434的部分发生位移。在一些实施例中,金属氧 化物颗粒434驻留在孔414的底部部分内。因此,即使在密封工艺之后, 金属氧化物颗粒434的部分仍然保留在孔内。

图5示出了用于指示根据所述的实施例的用于形成具有所注入的金属 氧化物颗粒的阳极化膜的阳极化工艺的流程图500。在流程图500的阳极化 工艺之前,可使用例如抛光工艺或纹理化工艺来对衬底的表面进行抛光。 在一些实施例中,衬底经历一个或多个预阳极化工艺以清洁表面。在502 处,在衬底中形成多孔阳极膜。该多孔阳极膜具有彼此平行取向而形成的 细长孔。此时,多孔阳极膜通常具有半透明外观。在504处,任选地加宽 孔以适应后续过程506中更多的金属络合物。在506处,利用金属络合物 来注入孔。可使用电解工艺来朝衬底电极驱动阴离子金属络合物并进入孔 底部中。一旦在孔内,金属络合物便可经历化学反应,以形成金属氧化物 颗粒并向多孔阳极膜和衬底赋予不透明且白色的外观。在一个实施例中, 金属氧化物颗粒包括具有白色外观的氧化钛。在508处,任选地使用密封 工艺来密封多孔阳极膜的孔。密封工艺在阳极化工艺和白化工艺之后将金 属氧化物颗粒保持在孔内。

在一些实施例中,可组合上述形成分支孔结构的方法和注入金属络合 物的方法的各方面。图6A示出了在衬底602上方形成具有阻隔层606和多 孔阳极层612的部件600。该阻隔层606具有分支结构610与多孔阳极层 612内的孔614是连续的。如图所示,在分支结构610和孔614内注入金属 络合物628,这类似于图4C的金属络合物。在图6B处,已以化学方式改 变金属络合物628以形成金属氧化物颗粒630,这类似于图4D的金属氧化 物颗粒。金属氧化物颗粒630通常根据分支结构610和孔614来保持形状 和尺寸。金属氧化物颗粒630的颜色通常是白色,因为它们可对基本上所 有波长的可见光进行漫反射。例如,光线644可从顶表面604进入并以第 一角度反射离开金属氧化物颗粒630的一部分。光线646可进入顶表面604 并以与第一角度不同的第二角度反射离开金属氧化物颗粒630的不同部 分。通过这种方式,阻隔层606和多孔阳极层612内的金属氧化物颗粒630 可充当光散射介质,该光散射介质用于漫射从顶表面604进入的入射可见 光,从而为阻隔层606和多孔阳极层612和部件400赋予不透明且白色的 外观。

流程图700示出了用于形成具有分支孔和所注入的金属络合物的阳极 化工艺,如图6中所示。在流程图700的阳极化工艺之前,可使用例如抛 光工艺或纹理化工艺来对衬底的表面进行抛光。在一些实施例中,衬底经 历一个或多个预阳极化工艺以清洁表面。在702处,在衬底上方的保护性 阳极层内形成分支结构和孔。在704处,利用金属络合物来注入分支结构 和孔。在706处,一旦在孔内,金属络合物便可经历化学反应,以形成可 漫射入射可见光的金属氧化物颗粒,由此向多孔阳极膜和衬底赋予不透明 且白色的外观。在706处,任选地使用密封工艺来密封多孔阳极膜的分支 结构和孔。

需注意,在完成流程图300、500和700的任一个过程之后,可进一步 利用一种或多种适当的后期阳极化工艺来处理衬底。在一些实施例中,进 一步使用染料或电化学着色工艺来对多孔阳极膜进行着色。在一些实施例 中,使用机械方法诸如抛光或研磨来对多孔阳极膜的表面进行抛光。

在一些实施例中,可在上文所述的一种或多种白化工艺之前掩蔽部件 的部分,使得部件的掩蔽部分不被暴露于白化工艺。例如,可使用光致抗 蚀剂材料来掩蔽部件的部分。通过这种方式,部件的部分可具有白色阳极 膜,并且其他部分可具有标准半透明阳极膜。

在上述描述中,为了进行解释,所使用的特定命名提供对所述实施例 的彻底理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,实践所 述实施例不需要这些具体细节。因此,对特定实施例的上述描述是出于例 示和描述的目的而呈现的。这些描述不旨在被认为是穷举性的或将所述的 实施例限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而 易见的是,根据上述教导内容,许多修改和变型是可能的。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号