CN102725663B

CN102725663B - 电子设备中的外观装饰性双色玻璃

Info

Publication number: CN102725663B
Application number: CN201080062390.5A
Authority: CN
Inventors: E·汉基; R·莫勒; J·阿卡纳; M·皮利欧德; M·赫姆博格; P·拉塞尔-克拉克
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: EP3396424A2; US11885994B2; US20170307795A1; US9678258B2; JP5775529B2; EP3396424A3; US20110177300A1; KR101576330B1; WO2011084699A1; KR20120098890A; EP2513689A1; KR20120105518A; CN102725663A; JP2013515285A

Abstract

本发明涉及电子设备中的外观装饰性双色玻璃。可在电子设备的玻璃视窗上涂覆双色涂层，以增强设备的装饰性和美观。可对与双色涂层结合的玻璃视窗应用不同的处理。例如，除了一层或多层双色材料之外，可对玻璃视窗涂覆一层油墨。材料层可以覆盖玻璃的任何适当部分。例如，材料层可包括孔洞或开口。再例如，材料层可由置于玻璃上的几种不同形状构成。在一些情况下，可以使用软件应用来定义涂层的期望颜色分布图，和得到双色层与其它各层的适当组合，以提供期望的颜色分布图。

Description

电子设备中的外观装饰性双色玻璃

相关申请的交叉引用

本申请要求之前于2009年12月17日提交的、发明名称为“DICHROIC GLASS FOR COSMETIC APPEAL IN ANELECTRONIC DEVICE”的临时专利申请No.61/287,422，以及于2010年3月4日提交的、发明名称为“DICHROIC GLASS FOR COSMETICAPPEAL IN AN ELECTRONIC DEVICE”的临时专利申请No.61/310,416的权益，该临时专利申请的全部通过整体参考被结合于此。

背景技术

应用于具有光学组件的产品的表面处理的装饰性效果极其重要。在诸如电子行业之类的消费产品行业中，视觉美学可能是消费者决定购买一种产品而不是另一种产品的决定因素。因而，以光学表面来说，持续需要新的表面处理，或者表面处理的组合，以便产生具有新的不同的视觉外观或者装饰性效果的产品。

发明内容

提供对电子设备的玻璃组件涂上几层涂层，以向玻璃组件提供双色光学特性的系统和方法。特别地，可以在玻璃组件的不同位置并以不同的数量涂上不同的材料，以提供美观的玻璃组件，比如电子设备的视窗。

为了增强电子设备的美观，理想的是对玻璃组件应用不同的处理，以提供美观的彩色涂层。例如，可以薄膜形式，在设备的玻璃视窗上设置不同的材料，从而形成有色玻璃表面。再例如，可以对玻璃组件涂覆涂层，使得当显示器被关闭时，该组件是高反射的，而当显示器被开启时，该组件变得透明。又例如，可以按照允许徽标或其它水印出现在组件上的方式来涂覆涂层。在一些实施例中，可以使用双色涂层来提供这些基于颜色的美学效果。

可以按不同的厚度和顺序，一层或多层地把任何适当的材料涂覆到组件上，从而提供期望的美学效果。例如，可以选择不同的材料层，以匹配特定的期望颜色分布图、色调、饱和度、颜色渐变或者其它视觉特性。再例如，每一层或者多层的叠层(例如，双色层的叠层，或者物理气相沉积(PVD)层的叠层)的不透明性或其它光学特性可以变化。在一些实施例中，不同类型的多层或材料叠层可以与双色层结合，以提供特定的美学效果。在一种实现中，组件可包括在双色性叠层之下的油墨叠层，以控制光被反射或透过双色层的方式。

可在表面的任何适当部分上设置每层或每个叠层的材料。例如，双色性叠层的每一层包括覆盖组件的一部分的孔洞或不同形状。在一种实现中，可以覆盖组件的区域的50%-75%的范围的一组形状的形式，设置每一层。可以利用不同的方案设置所述层。例如，可以沉积几种不同的形状以形成所述层。再例如，可以使用掩模来除去沉积层的多个部分。

可以利用任何适当的方案，选择用于生成双色性叠层的特殊材料和层结构。在一些实施例中，可以使用软件来确定材料和层结构。例如，可以向软件提供期望的颜色能量曲线(color power curve)，所述颜色能量曲线定义在每种波长下，以特定角度透射和/或反射的光的量。根据确定的颜色能量曲线，软件能够计算一旦应用于玻璃表面，将提供确定的颜色能量曲线的各种材料和各层的最适当组合。在一种实现中，所使用的材料包括TiO₂和SiO₂的组合。

附图说明

结合附图，考虑下面的详细说明，本发明的上述和其它特征，其本质和各种优点将变得更明显，其中：

图1是按照本发明的一些实施例的例证电子设备的示意图；

图2是是按照本发明的一些实施例，在电子设备中使用的例证玻璃表面的示意图；

图3是按照本发明的一些实施例，产生具有装饰性涂层的电子设备玻璃表面的例证处理的流程图；

图4是按照本发明的一些实施例，在玻璃组件上提供装饰性双色面饰的例证处理的流程图；

图5A-F是按照本发明的一些实施例的例证玻璃和涂层的截面图；

图6A-C是按照本发明的一些实施例，在例证性玻璃涂层中使用的材料的截面图；

图7A-7F是按照本发明的一些实施例的例证性涂层的示意顶视图；

图8是按照本发明的一些实施例，其上设置几层涂层从而形成徽标的例证性表面的示意顶视图；

图9A是按照本发明的一些实施例，施加于表面从而掩蔽所述表面的例证性屏蔽物（shield）的截面图；

图9B是按照本发明的一些实施例，除去掩模的图9A的表面的截面图；

图10A和10B是按照本发明的一些实施例，利用光刻工艺在其上施加掩模的设备组件的截面图；

图12是按照本发明的一些实施例，在组件表面的边界涂覆涂层的例证性夹具（fixture）的示意图；

图13是按照本发明的一些实施例，可从不同的入射角看到不同的颜色能量曲线的例证性玻璃表面的示意图；

图14是按照本发明的一些实施例，涂覆装饰性光学涂层的例证性设备的示意图；和

图15是按照本发明的一些实施例，形成具有装饰性双色处理的玻璃元件的例证性处理的流程图。

具体实施方式

下面的详细说明涉及物品表面的不同处理，更具体地说，涉及针对具有光学特性的电子设备组件的装饰性处理。例如，所述组件可包括诸如在电子设备中使用的盖板视窗和装饰性玻璃之类的玻璃元件。所述处理可包括在表面上沉积材料的涂覆或其它工艺，把材料嵌入设备组件内(例如，把特定的材料嵌入玻璃视窗中)，从设备组件除去材料(例如，抛光视窗)的工艺，或者光学组件的其它处理。虽然以下的讨论的各个部分将在玻璃视窗的情况下说明各种处理，不过可以理解各种处理可以适用于电子设备的任何透明或半透明表面，比如玻璃或塑料视窗。例如，处理可以适用于具有能够被应用各种处理的两个相对的并且共面的表面的玻璃板。

在一些实施例中，可以组合一种或多种处理，从而提供特定的预期装饰性效果。例如，可以对光学组件(例如，盖板视窗)涂覆一层或多层涂层。可以选择所述一层或多层涂层的特性，以产生能够增强产品的吸引力的美学上独特并且令人满意的面饰（finish）。特别地，每个涂层的特性能够结合(例如，涂层可层叠，以致叠层之间的相互作用可提供特定的效果)，从而提供美学上令人满意的效果。例如，可以涂覆一个或多个透明、半透明和不透明涂层，从而产生期望的装饰性效果。又例如，涂层至少之一可以是双色涂层。在一种实现中，盖板视窗可包括在油墨叠层之上的至少一个双色叠层。

双色性材料使可见光分离成不同颜色的不同光束(即，透射光和反射光)。特别地，可以对盖板视窗应用双色面饰（dichroic finish），以致在用户看来盖板视窗看来颜色鲜艳(例如，闪光效果、鲜艳的颜色和/或光亮或者发光的外观)。

下面参考图1-15，说明本发明的实施例。不过，本领域的技术人员易于理解这里关于图1-15给出的详细说明只是说明性的，因为本发明可扩展到这些有限的实施例之外。图1是按照本发明的一些实施例的电子设备的示意图。电子设备100可包括壳体110和视窗120，以致视窗120被牢牢固定到壳体110上。壳体110可由任何适当的材料，例如包括塑料、金属或复合材料构成。视窗120可用任何适当的透明或半透明材料，例如包括玻璃或塑料构成。可以利用任何适当的方案，例如包括与部分或者全部视窗(例如，只与视窗的周边)接触的支承板，把视窗120耦接到壳体110。在一些情况下，可改为或者另外把玻璃元件耦接到壳体110(例如，壳体的平板)，以提供装饰性表面。虽然下面的讨论将在玻璃视窗的情况下说明不同的实施例，不过可以理解代替玻璃、或者除了玻璃之外，可以使用其它透明或半透明材料。

视窗120至少可被置于电子设备100的显示电路之上。在一些实施例中，视窗120可延伸到显示电路的边缘之外。在设备100的例子中，视窗120可覆盖显示区122和掩蔽区124。掩蔽区可包括耦接到视窗，以隐藏从而看不到设备的组件(例如，连接到显示电路的导线、电路和其它组件)的暗色掩模或者其它元件。可按照任何适当的方式，例如包括在掩蔽区124中的视窗的内表面上放置一层不透明材料来形成所述掩模。

为了增强视窗120的美学外观，可以利用任何适当的工艺，对视窗施加一种或多种光学处理，以提供增强产品的吸引力的美观面饰。例如，可对视窗的一个或多个表面(例如，对视窗的内表面或者视窗的外表面)涂覆一个或多个涂层。所述涂层可具有任何适当的特性。例如，涂层可具有变化的厚度、不透明性、颜色、反射率或者其它光学特性。又例如，可把一种或多种材料嵌入视窗材料内，以提供不同的光学效果(例如，在玻璃中加入不同的材料，以改变不透明性)。再例如，可以对视窗的外表面应用一种或多种工艺，以改变表面的光滑性(例如，蚀刻或粗化视窗表面，以产生不同的光散射效果)。

可以组合一种或多种的表面处理，从而提供特定的装饰性效果。例如，视窗可以包括与使视窗的外表面改性的工艺结合的一个或多个涂层。在一种实现中，表面处理可包括与一个或一摞不透明或反射层(例如，油墨)结合的至少一个双色性涂层。例如，双色性叠层可以与暗色不透明层结合，以吸收通过双色层的光的透射部分，并只让光的反射部分可见。再例如，双色层可以与明亮的不透明层结合，以致用户能够看见透射光和反射光。可根据期望的悦目的深色调(例如，范围从直视时的粉红色到成一定角度时更显橙色的色调)，选择不透明层的特定颜色和不透明性，和双色层的结构。

图2是按照本发明的一些实施例，在电子设备中使用的例证性视窗的示意图。在一些实施例中，视窗200通常可对应于视窗120(图1)。视窗200可包括从在视窗200下面的显示电路的位置(例如，根据视窗200的光将通过的各个部分)限定的几个区域。在图2的例子中，视窗200可包括显示内容的显示区210，位于显示区210上方的上部掩蔽区220，位于显示区210下方的下部掩蔽区222，和沿着显示区210的边缘设置的侧面掩蔽区224。

可以利用任何适当的方案，在视窗200的一个或多个区域的表面上涂覆双色性涂层。在一些情况下，通过对表面涂覆几个不同金属(例如，金或银)或者金属氧化物(例如，钛、铬、铝、锆或镁)的薄层，可提供双色性涂层。例如，可通过在视窗的表面上沉积多个SiO₂和TiO₂的薄层(例如，10～70层，20～60层，30～50层或者20层)，从而形成双层性叠层，能够涂覆双色性涂层。可以利用任何适当的方案，例如包括物理气相沉积(PVD)工艺，来涂覆所述薄层。

获得的特定光学效果可由沉积的层数、在每层中沉积的材料的类型、和材料上的每一层的位置或图案确定或限定。特别地，材料和层厚的每种组合可以与当光从表面反射通过双层性涂层时的特定颜色或效果相关联。在一些实施例中，可改为或者另外对各个双色层应用材料和各层，以提供其它光学效果。为了在涂层内限定特定的形状或徽标，可以对涂层的不同层使用一个或多个掩模。

在一些实施例中，双层性叠层可以与不透明叠层或不透明层(例如，油墨叠层或油墨层)结合，以控制被双色性叠层反射和透过双色性叠层的光呈现给用户的方式。例如，双色性叠层可以与暗色油墨叠层(例如，黑色油墨掩模)结合，以吸收通过双色性叠层的光的透射部分，并只让光的反射部分可见。再例如，双色性叠层可以与明亮的油墨叠层(例如，白色油墨掩模)结合，以致用户可看见透射光和反射光。又例如，双色性叠层可以与彩色油墨叠层结合，以致透射光和反射光的特定部分会被吸收，而其它部分仍能被用户看见。在一些情况下，可以根据一种或多种期望的结果颜色能量曲线(下面说明)，选择油墨叠层的特定颜色和双色性叠层的结构。彩色的不透明叠层和双色性叠层可具有相似或不同的颜色，以致用户所看得见的结果颜色具有增强的光学效果(例如，颜色混合)。特别地，可以选择油墨和双色性叠层，以提供鲜艳并且悦目的色调(例如，范围从直视时的粉红色到成一定角度时更显橙色的色调)。

可以选择涂覆于玻璃的涂层，以提供任何适当的装饰性外观。在一些实施例中，可以选择涂层，以致当从第一角度(例如，直视)观察时，在用户看来玻璃呈现第一颜色，而当从第二角度(例如，从侧面)观察时，在用户看来玻璃呈现第二颜色。在一些实施例中，可以选择涂层，以致玻璃的不透明性根据用户观察玻璃的角度而变化。在一些实施例中，可以选择涂层，以致玻璃的反射率根据观察角度或者根据背光的有无而变化(例如，当屏幕被关闭时，玻璃是高反射的，而当屏幕开启时，玻璃是透明或高度半透明的)。另一方面，可以选择涂层，以致玻璃与壳体或屏框颜色融合或者匹配(例如，匹配反射性屏框的高反射性玻璃，或者匹配有色铝壳体的有色玻璃)。不过，可以选择涂层，以致当设备屏幕开启并且用户在操作设备时，它们看起来好像消失似的(例如，当从显示器发出的光通过玻璃的背面和涂层时，涂层效果被消除或者降低)。在一些实施例中，可以提供其它镜面反射或光散射面饰。

在一些实施例中，可以对设备的内部组件能够通过其接收光或者透过光的玻璃的各个部分涂覆涂层。例如，可以在相机视窗上涂覆涂层。可以选择涂层，以便对于从预定角度或一角度范围通过相机视窗的所有光，遮掩相机视窗，但是允许所有其它光不被遮掩地通过相机视窗(例如，与待捕捉的图像对应的光)。在一些实施例中，涂层可以已知方式调节光，以致可以利用软件消除涂层和通过视窗接收的光的影响。类似地，可以根据视窗上的涂层的特性，自动调节从显示元件通过视窗的光，以致当显示器通过视窗提供图像时，显示器呈现预期的颜色和大小(例如，无失真)。

代替或者除了结合根据到达视窗的外部光、提供光学效果的光学处理之外，可以设计与电子设备显示器的背光交互作用的光学处理。另一方面，光学处理可以考虑背光发出的光在设备壳体内的设备组件之间反射的方式。特别地，可以根据光源的起点，按照不同的顺序布置不透明性变化的涂层叠层(例如，更远离光源地布置更加不透明的各层)。

在一些实施例中，光可能从在视窗200的周边附近的边缘230漏出。这会导致光散射，从而不利地影响期望的视窗的美学外观。为了防止漏光、噪声或者其它不利影响，可以用按照与其它材料层、叠层或掩模类似的方式沉积的油墨层或掩模来处理边缘230。

图3是按照本发明的一些实施例，形成具有装饰性涂层的电子设备玻璃表面的例证处理的流程图。处理300开始于步骤302。在步骤304，提供将用作电子设备的外表面的一个或多个玻璃板。玻璃板可被裁切或者调整大小，以便装配在设备中，或者可以改为是将在稍后裁切或精加工，以便装配在设备中的原料板（stock sheet）。玻璃板可以具有任何适当的形状，例如包括扁平或平面形状或者弯曲形状(例如，供具有弯曲壳体或屏框的设备之用的弯曲截面)。在步骤306，可以为双色性叠层的一层选择涂层材料。选择的特定材料可包括金属、金属氧化物、或者任何其它适当的材料，可以根据期望的玻璃的最终外观来选择。例如，可以选择材料，以致玻璃具有特定的反射性能，或者以致玻璃呈现特定的颜色。在一些实施例中，可以选择几种材料，并结合在双色性叠层的单层中。在一些情况下，可以在一层中使用一种或多种另外的材料，以代替或者除了双色性叠层以外，提供其它类型的光学涂层(例如，不是双色性叠层的一部分的各层)。在步骤308，可以为所述层选择掩模。掩模可以包括任何适当的形状，例如与其中将装配所述玻璃的电子设备相关的徽标或水印。在一些情况下，可以不选择掩模。可以选择特定层材料以及掩模，以产生任何期望的装饰性效果，例如包括不同水平的不透明性、调整的着色、或者任何其它效果。在一些实施例中，可以选择材料和掩模，以获得特定的颜色或绚丽性、饱和度、色调、或者其它光学特性或装饰特性。

在步骤310，选择的材料可被涂覆到玻璃板上。例如，可以利用PVD工艺，把选择的涂层材料涂覆到玻璃板上，以致沉积层很薄(例如，在20～50nm的范围内)。另一方面，可以使用任何其它的薄膜工艺。置于掩模上的材料的各个部分可不粘合到玻璃，而是改为当从玻璃除去掩模时被除去。在步骤312，所述处理可确定所有期望的各层材料是否都被涂覆到玻璃上。例如，所述处理可以确定是否涂覆了期望的双色性叠层的所有各层。再例如，所述处理可确定与其它叠层(例如，油墨叠层)相关的各层是否已被涂覆到玻璃上。如果所述处理确定双色性叠层或另一叠层需要另外的各层，那么处理300可返回步骤306，选择另一个涂层材料。如果在步骤312，所述处理改为确定已涂覆了期望的所有各层材料，那么处理300可进入步骤314，从而结束。

图4是按照本发明的一些实施例，在玻璃组件上提供装饰性双色面饰的例证处理的流程图。处理400开始于步骤402。在步骤404，可定义供电子设备之用的玻璃组件。例如，可以定义玻璃视窗或者装饰板。在步骤406，可在玻璃组件上沉积双色层。在一些情况下，可在例如具有孔洞或者作为一组不同形状提供的不连续层中沉积双色层。在步骤408，可在玻璃组件上，例如在玻璃的与双色层相同的一侧，或者在玻璃的另一侧，涂覆不透明油墨层。处理400随后在步骤410结束。

可以对电子设备玻璃应用涂层和掩模的任何适当组合，以提供特定的光学效果。特别地，玻璃可包括不用于双色效果，而是改为用于其它装饰目的的多层薄膜材料。这样的材料可例如包括提供玻璃的背景颜色的材料(例如，油墨)、定义玻璃的透明性或不透明性的材料、或者定义涂层颜色的色调或饱和度的材料。

可以在玻璃的任何适当表面上，按照任何适当的顺序涂覆特定的涂层和掩模。图5A-F是按照本发明的一些实施例的例证性玻璃和涂层的截面图。视窗500可包括具有顶面503和底面504的玻璃502。可对底面504涂覆材料叠层506，以提供期望的装饰性面饰。材料叠层506可由一层或多层的一种或多种材料形成，例如包括几层具有不同光学特性的不同材料。例如，材料叠层506可包括一系列的油墨层和/或一系列的双色层。视窗510可包括具有顶面513和底面514的玻璃512。可对顶面513涂覆材料叠层516，以提供期望的装饰性面饰，并且可包括材料叠层506的一些或者全部特征。

视窗520可包括具有顶面523和底面524的玻璃522。可对底面524涂覆材料叠层526，以提供期望的装饰性面饰，并且可包括材料叠层506的一些或者全部特征。材料叠层526可包括当涂覆材料叠层526时，由置于玻璃522的表面上的掩模导致的一个或多个间隙或孔洞527。在一些实施例中，材料叠层526可改为或者另外被涂覆到顶层523上。视窗530可包括具有顶面533和底面534的玻璃532。可对底面534涂覆材料叠层536，以提供期望的装饰性面饰，并对顶面533涂覆材料叠层538。材料叠层536和538可包括材料叠层506的一些或者全部特征。材料叠层536和538可由相同或不同的材料，或者相同或不同类型的多种材料构成，并且可以具有相同或不同的厚度。在一些实施例中，材料叠层536和538都可包括各个材料层和孔洞(例如，如视窗520中所示，由于应用掩模形成的孔洞)的不同组合，以提供期望的装饰性外观。

视窗540可包括具有顶面543和底面544的玻璃542。材料叠层546和547可被涂覆到底面544，以提供期望的装饰性面饰，并且可包括材料叠层506的一些或者全部特征。在一些情况下，材料叠层546和547可以仅仅被置于视窗540的一部分表面之上。按照这种方式，材料叠层546和547可在玻璃视窗表面的平面中，被布置成彼此相邻(例如，以致相同玻璃视窗的不同部分具有不同的双色性叠层)。在一些实施例中，材料叠层546和547可以改为或者另外被涂覆到顶面543。每个材料叠层546和547的特定材料或厚度可不同，以提供规定的装饰效果(例如，在视窗540中可见的徽标或形状)。

视窗550可包括具有顶面553和底面554的玻璃552。可以对底面554涂覆材料叠层556，以提供期望的装饰性面饰，并且可包括材料叠层506的一些或者全部特征。视窗550另外可包括第二玻璃558，第二玻璃558耦接到材料叠层556，以致材料叠层556在玻璃元件552和558之间。在一些实施例中，第二玻璃558可改为或者另外包括任何其它透明或半透明材料，比如塑料。在一些实施例中，视窗550可包括玻璃和材料层的其它组合，例如包括在图5A-F中描述的视窗截面的任何适当组合。

图6A-C是按照本发明的一些实施例，在例证性玻璃涂层中使用的材料的截面图。视窗600可包括被涂覆了涂层叠层604和606的玻璃602。叠层604可包括PVD叠层，以及叠层606可包括涂覆到玻璃602的底侧的双色性叠层，不过叠层可按照任何特定的顺序被涂覆到玻璃602的任意一侧。用于形成PVD叠层604和双色性叠层606的特定材料，以及形成叠层的各层的大小和数目可以根据任何适当的期望装饰效果来选择。

视窗610可包括按照任何特定顺序，被涂覆涂层叠层614和616的玻璃612。特别地，双色性叠层不一定是涂覆于视窗的第一层或最后一层。叠层614可包括双色性叠层，并且叠层616可包括涂覆于玻璃612的底侧的油墨叠层，不过所述叠层可以被涂覆于玻璃612的任意一侧。用于形成双色性叠层614和油墨叠层616的特定材料可以根据任何适当的期望装饰效果来选择。可以使用任何适当类型的有色油墨来形成油墨叠层616，例如包括不同油墨的组合。可以利用例如丝网印刷、移印、刷涂、胶片反转(backing)、它们的组合、或者任何其它适当的方案来沉积油墨。

视窗620可包括按照任何特定顺序被涂覆涂层叠层624、626和628的玻璃622。叠层624可包括PVD层，叠层626可包括油墨层，以及叠层628可包括涂覆于玻璃622的底侧的PVD层，不过所述各层可涂覆于玻璃622的任意一侧。用于形成叠层624、626和628的特定材料可以根据任何适当的标准，例如期望的光学效果来选择。在一些实施例中，在图6A-C中描述的各层的任意组合可用于形成美观的视窗。

在一些实施例中，可以选择涂层，以在玻璃内具有特定的颜色渐变或颜色变化。例如，玻璃可包括根据在视窗上的位置，具有不同浓艳或不透明度的一种或多种颜色(例如，在中央更鲜艳的颜色，和在边缘更柔和的颜色)。在一些实施例中，可改为或者另外地涂覆涂层，以致视窗包括由于双色效果而可见的徽标或图案。这可允许制造商对特定产品压制水印，或者在市场中区别产品。再例如，可以在设备组件上涂覆涂层，以隐藏印刷在设备上的文本(例如，政府机构要求的文本)。这种方案可使文本可从某些方向看到，从而遵守政府规定，同时从其它方向隐藏所述文本，从而改善设备的美观性。

在一些实施例中，可以只对玻璃视窗的特定部分涂覆涂层叠层。例如，可以作为连续层、作为具有开口或孔洞的层、或者作为几个不连续元件，涂覆一个或多个涂层叠层。图7A-7F是按照本发明的一些实施例的例证涂层的示意顶视图。表面700,710,720,730,740和750的区域702,712,722,732,742和752可被涂以光学涂层(例如，双层涂层)，以致整个区域提供期望的光学效果(例如，在要设置显示器的区域中没有任何开口)。

区域702可包括在整个区域上连续成层的涂层704。涂层704可包括任何适当类型的涂层，例如包括双色层或油墨层。在一些实施例中，涂层704可包括几个重叠层(例如，在一个油墨层上的一个或多个双色层)。不过，在一些情况下，用连续的双色层反射和透射的光的强度可能过强或者过亮。为了降低光的强度，同时仍然提供双色效果，油墨层和/或双色层可以是不连续的。

在区域712的例子中，涂层714可包括其中不提供任何涂层的一个或多个开口或孔洞716。孔洞716可具有任何适当的大小或者在区域712内的分布。例如，孔洞716可包括一个或多个正方形、矩形、圆形、椭圆形、多边形或任意形状。孔洞可按照规则的、周期性的、对称的或者可重复的图案分布，或者另一方面，可按照任意图案分布。孔洞可具有任何适当的大小，例如包括10微米的最小尺寸(例如，在30-100微米的范围中)。例如，孔洞可具有50微米的直径或特征长度。在一些实施例中，可以利用用于形成孔洞的掩蔽工艺限制孔洞大小。另一方面，可以利用烧蚀工艺限制孔洞大小。在一些实施例中，涂层714可以只包括单一孔洞类型或形状(例如，只有正方形或矩形孔洞)。孔洞可以覆盖区域712的任何适当部分，例如包括区域712的5%-95%的范围中的部分。在一些实施例中，几层涂层可包括重叠或不重叠的不同孔洞(例如，油墨层和双色层都包括孔洞)。

在区域722的例子中，涂层724可由沉积在所述区域上的几种不同形状构成。在区域722的例子中，涂层724可包括具有相同或不同大小的几种正方形或矩形形状。例如，涂层724的形状可具有20微米-100微米(例如30微米或50微米)范围内的尺寸(例如，直径或特征长度)。再例如，所述形状的尺寸可以更小或更大(例如，根据所使用的制造工艺的约束条件)。所述形状可以利用任何适当的方式，例如包括规则的、周期性的、对称的或者可重复的图案，或者另一方面，可按照在其周边附近具有不规则线条的任何图案(例如，以避免用户的眼睛察觉图案)，分布在区域722中。所述形状可以覆盖区域722的任何适当部分，例如区域712的5%-95%的范围中的部分(例如，50%-75%范围中的量)。事实上，所述涂层可以作为半色调涂覆于所述区域。在一些实施例中，几层涂层可包括重叠或不重叠的不同形状(例如，油墨层和双色层都包括各种形状)。

在区域732和742的例子中，涂层734和744可包括上面说明的涂层724的一些或全部特征。不过，与涂层724相反，涂层732的形状可包括圆形或椭圆形，而涂层744的形状可包括任意形状。在一些实施例中，涂层可包括涂层724、734和744中的两个或更多个的形状的组合(例如，具有矩形和任意形状的涂层)。特别地，利用不同的形状和不重复的形状(例如，任意形状)，可通过限制用户看到涂层中的形状或图案的能力来增强光学效果。

在区域752的例子中，涂层754可由几条线条构成。所述线条可以是并行的、垂直的、或者彼此成任意角度。在一些实施例中，线条可以是弯曲的或者成角度的，以致单一线条包括沿不同方向排列的几个线段。线条可以具有任何适当的粗细，例如小于10微米的粗细(例如，不同于某些形状)。为了确保当利用掩模涂覆时，线条仍然附着于区域752，可以选择线条长度，以致每个线条的表面积至少超过最小表面积(例如，与直径20微米的形状相当的表面积)。在一些实施例中，一条或多条线条可以与一个或多个形状结合，以形成双色涂层或油墨涂层。

在一些实施例中，表面上的孔洞、形状或线条的分布或大小可随密度而变化(例如，逐渐消失)。例如，涂层的密度可从表面的一个区域中的第一数量变化到该表面的另一个区域中的第二数量(例如，在区域的顶部的50%的形状密度，以及在区域的底部的75%的形状密度)。涂层的密度可在任何适当的数量之间变化，包括在5%-95%范围中的数量。在一些实施例中，密度可根据曲线或分布而变化。例如，密度可以随对应于徽标或文本的图案而变化。

如上所述，涂覆于表面的涂层可被用于在设备表面形成徽标、水印或文本。在一些实施例中，不同的多层双色性涂层、油墨涂层或者这两者可以结合形成徽标的特征。特别地，涂层的每一层的不同形状可以组合，以便提供作为徽标的一部分的不同颜色的光反射或光透射。图8是按照本发明的一些实施例，为形成徽标而在其上提供几个涂层的例证表面的顶视图。表面800可包括其上可涂覆涂层的区域802。在一些实施例中，可以一系列的半色调或形状的形式来涂覆涂层。特别地，区域802可包括具有第一组特性的形状804(例如，第一双色层)，和具有第二组特性的形状806(例如，油墨层或第二双色层)。每个形状能够以不同的方式影响光，例如包括通过改变每种形状反射或透射光的颜色的方式。各个形状可在区域808中相交，以致被区域808反射或透射的光不同于被形状804和806之一反射或透射的光。通过结合一系列的形状804和806(和任何适当数目的各层中的其它形状的油墨涂层或双色涂层)，能够定义多色徽标。

可以利用任何适当的方案把涂层仅仅局限于表面的一些部分(例如，仅仅作为各种形状，或者作为具有孔洞的一层)。在一些实施例中，可以利用烧蚀工艺(例如，激光烧蚀)除去涂层的各个不需要部分。在一些实施例中，可改为或者另外在表面上布置掩模，以及可有选择地在掩模上涂覆涂层(例如，利用PVD工艺)，以在涂层中限定各种形状或孔洞。在传统的掩蔽技术中，在表面上施加屏蔽物(例如，金属固定物)或者塑料膜，然后在表面和屏蔽物上涂覆涂层。不过，就油墨涂层和双色涂层来说，每个材料层会较厚(例如，在10nm的范围内)，以致掩模的厚度会妨碍涂层到达掩模的边缘。

图9A是按照本发明的一些实施例，应用于表面以掩蔽表面的例证性屏蔽物的截面图。组件900可包括其上将涂覆涂层的表面902。为了限制涂层的区域，可以应用掩模904来覆盖表面902的一部分。可以利用任何适当的工艺，例如包括气相沉积，在掩模904和表面902上沉积涂层906。涂层906可具有任何适当的厚度，例如包括明显小于掩模904的厚度(例如，小10-1000倍)的厚度。

现在参见图9B，图9B表示按照本发明的一些实施例，在所述掩模被除去之后的图9A的表面的截面图，表面902可包括未被沉积在掩模904上的那部分涂层906。不过，由于掩模904的厚度，掩模会形成盲区，从而导致在与掩模相邻的区域910中，部分沉积或根本不沉积涂层906。这会导致涂层906具有粗糙或者尖锐的边缘，而不是作为利用掩模904的结果，具有可预期的笔直边缘。

于是，需要使用厚度与涂层的厚度相当的掩模。在一些实施例中，可以利用光刻工艺或者丝网印刷工艺来形成掩模。例如，可通过丝网在显示器上沉积液体(例如，有机液体)。在一种实现中，液体可包括用于在光刻工艺中在表面上沉积颜料的载液。由于液体可不包括较大的颜料分子，因此可以使用较小从而更精确的丝网来形成掩模。一旦涂覆了掩模，就可在掩模上沉积涂层。稍后可通过溶解液体掩模来除去掩模。利用液体掩模还具有其它优点。特别地，液体掩模可具有弯液面，所述弯液面使掩模沿着掩模的边缘逐渐变小，从而为涂层提供很薄的边界(例如，掩模高度可不大于50微米)。此外，由于液体直接附着于表面，因此不需要在掩模和组件之间的粘合剂或其它元件，从而进一步增大掩模的高度。

图10A和10B是按照本发明的一些实施例，利用光刻工艺在其上涂覆掩模的设备组件的截面图。掩模1002可被涂覆到组件1000上，以隐藏组件的多个部分。一旦涂覆了掩模1002，就可利用例如气相沉积工艺，在掩模1002和组件1000上涂覆涂层1010。为了只在组件1000的未被掩蔽的部分上提供涂层1010，可以除去掩模1002，从而留下延伸到掩模1002的边缘的涂层1010。在一些实施例中，掩模1002可由水溶性油墨构成，以致水溶液能够溶解掩模并除去多余的涂层。

图11是按照本发明的一些实施例，应用光刻掩模的例证处理的流程图。处理1100开始于步骤1102。在步骤1104，可以涂覆液态掩模。例如，可以利用丝网和光刻工艺之一来涂覆液态掩模。在步骤1106，可对组件的掩模涂覆涂层。例如，可以利用PVD工艺在组件上沉积薄层材料。在步骤1108，可以除去掩模。例如，可以利用冲洗工艺(例如，利用超声波浴)溶解掩模。处理1100随后在步骤1110结束。

代替或者除了光刻和丝网印刷之外，可以使用其它工艺来形成掩模。在一些实施例中，可以使用激光固化工艺。例如，可以在组件表面涂覆油墨或另一种掩蔽材料。利用激光器或其它设备，可在待掩蔽的表面的各个区域中(例如，在形状的周边附近，或者在表面的视窗中)固化油墨。随后可以从电子设备的表面除去未固化的油墨。当把双色材料涂覆到表面上时，稍后可通过溶解油墨，除去沉积在油墨层上的双色材料的各个部分。在一些情况下，这种方案比光刻法或丝网印刷更动态，因为激光器能够被快速重新编程以固化表面的不同区域，而光刻工艺或丝网印刷工艺需要设计和制造新的丝网。

在一些实施例中，可以在涂覆材料的各层或各个叠层之间涂覆和去除掩模。例如，可以利用油墨，首先在某些区域中涂覆油墨层。随后可以例如利用烧蚀工艺(例如，激光烧蚀工艺)，调整或修改油墨层的边界。一旦修正了边界，就可利用新的掩模，在初始层上布置另外的各层(例如，各层双色材料)。这种方案能够确保使另外的各层(例如，双色层)完全对准油墨层。

在一些实施例中，可以一直到组件的边缘，或者组件的某个区域的边缘涂覆一个或多个涂层或者一层或多层。例如，可以一直到组件的内部视窗涂覆一个或多个涂层。再例如，可以到组件的最外边缘涂覆一个或多个涂层。在一些情况下，可以在组件上涂覆一个或多个涂层，稍后可切割所述组件，以限定组件的外边界，其中所述外边界将在被切割的组件的区域之内。不过，一些组件可被处理(例如，化学处理)，以硬化或强化该组件(例如，以硬化玻璃)。切割组件能够释放硬化该组件的应力，从而消除硬化处理。于是，必须提供使涂层能够被涂覆到组件表面的边缘或边界的夹具。例如，图12表示按照本发明的一些实施例，对组件表面的边界涂覆涂层的例证夹具。夹具1200可包括基座1202和从基座1202伸出并用来固定组件1210的指状物1204和1206。指状物1204和1206可以利用任何适当的方案，例如包括机械夹紧、粘合剂、胶带、压配合或者它们的组合来固定玻璃的边缘。

基座1202以及指状物1204和1206可具有任何适当的高度，例如包括比组件1210的高度小的高度。再例如，基座1202以及指状物1204和1206可被布置成以致它们与组件1210的表面齐平，或者在组件1210的表面之下。这能够防止夹具形成盲区，所述盲区防碍涂层到达组件的边界(例如，与充当掩模的传统屏蔽物的问题类似)。在一些实施例中，夹具可包括一个或多个。

可以利用任何适当的方案来选择用于产生双色性叠层的材料和层结构。在一些实施例中，可以利用模拟软件来预测光将如何反射和透过定义的特定双色性叠层。另一方面，可以选择特定的结果视觉效果。例如，用户可定义特定的颜色能量曲线或分布图，所述颜色能量曲线或分布图定义由双色性叠层透射或反射的光的期望颜色分布图。在一些实施例中，用户能够定义用于以不同角度查看叠层的一个或多个颜色能量曲线(例如，以致根据用户相对于玻璃视窗的角度，对用户来说，玻璃视窗显现不同的颜色)。

图13是按照本发明的一些实施例，可从不同入射角看到不同的颜色能量曲线的例证性视窗的示意图。系统1300可包括其上沉积不同双色层的叠层1304的玻璃1302。当光从不同角度到达叠层1304时，所得到的透射或反射光可具有特定的颜色能量分布图。例如，以角度1312到达叠层1304的光1310可以与颜色能量分布图1322关联，而以角度1316到达叠层1304的光1314可以与颜色能量分布图1342关联。颜色能量分布图1322可包括沿着轴1320的曲线，其中轴1320可包括定义光的强度的轴和定义光的波长的轴。颜色能量分布图1322可用一个或多个特征测量结果（例如包括用定义峰值的波长范围的偏移量1330和1332和定义峰值的高度和尾部的高度的波高1334和1336）来表征。类似地，颜色能量分布图1342可用一个或多个特征测量结果（例如包括用定义峰值的波长范围的偏移量1352和定义峰值的高度和尾部的高度的波高1354和1356）来表征。

用户可把曲线1322和1342连同对应的角度1312和1316分别提供给适当的软件。所述曲线可对应于任何适当的透射或反射光，例如包括从特定角度透射或反射的光(例如，提供与在给定角度下透射和反射的光对应的曲线)。软件可模拟涉及不同类型的材料、不同层厚、不同层数或者不同的层形状或大小的许多不同双色性叠层结构。在所述模拟之后，软件可向用户提供一种或多种最佳的双色性叠层结构，以便制造和测试。例如，软件可以建议具有20-130层的SiO₂和TiO₂的双色性叠层。可以构成和检查利用最佳的双色性叠层结构涂覆以各层的一个或多个玻璃视窗。根据玻璃视窗的外观，能够调整曲线(例如，曲线1322和1342)(例如，升高曲线的末端，以让更多的光通过)，重复该过程，以使玻璃视窗外观完美。

图14是按照本发明的一些实施例，涂覆装饰性光学涂层的例证设备的示意图。电子设备1400可包括壳体组件1402和视窗1410。可利用一个或多个涂层处理视窗1410，从而形成与壳体组件1402的装饰性面饰一致的光学效果。特别地，如图14中所示，装饰性效果1420可在视窗1410内扩展，并扩展到壳体组件1402中。另外，装饰性效果可包括强化特定的装饰性效果的一个或多个区域1422。区域1422可包括任何适当的光学特性或装饰性效果。例如，区域1422可具有任何适当的透射率或反射率，以提供特定的装饰性效果。特别地，可以定义每个区域1422，以致在区域1422中透过的光和反射的光具有能够结合形成期望的装饰性效果的特定分布图(例如，所述区域与特定的反射和透射颜色能量分布图相关联)。在一些实施例中，每个区域1422可根据例如用于查看视窗1410的光源，来产生不同的装饰性效果。

图15是按照本发明的一些实施例，形成具有装饰性双色处理的玻璃元件的例证处理的流程图。处理1500开始于步骤1502。在步骤1504，可以提供玻璃元件。例如，可以提供电子设备的视窗。在步骤1506，可以定义利用双色性叠层反射的光的期望颜色分布图。可以关于相对于双色性叠层，发源于特定方位的光定义颜色分布图。在步骤1508，可以确定涂覆于玻璃元件的表面以形成双色性叠层的不同材料的多个薄层的分布。例如，可以选择所述分布，以致双色性叠层反射的光对应于期望的颜色分布图。在步骤1510，可以在玻璃元件的表面上沉积确定的薄层的分布。在一些情况下，所述分布可包括几个孔洞。处理1500随后在步骤1512结束。

上面说明的实施例是出于举例说明的目的给出的，而不是对本发明的限制。应当理解一个实施例的一个或多个特征可以与另一个实施例的一个或多个特征结合，以提供不脱离本发明的精神和范围的系统和/或方法。本发明仅仅由所附的权利要求限定。

Claims

1.一种在玻璃组件上提供装饰性双色面饰的方法，包括：

提供在电子设备中使用的玻璃组件，所述玻璃组件包括第一区域和第二区域，在所述第一区域上显示来自所述电子设备的显示电路的内容，以及所述第二区域临近所述第一区域且在所述第二区域上不显示内容；

在玻璃组件的第一表面上沉积至少一个不连续的双色层，其中所述至少一个不连续的双色层被沉积在所述第一区域和所述第二区域上；和

在玻璃组件的第二表面上涂覆不透明的油墨层，以提供美观的面饰并阻挡来自所述电子设备的显示电路的内容，其中所述不透明的油墨层被涂覆在所述第二区域上。

2.按照权利要求1所述的方法，其中：

所述至少一个双色层包括多个开口。

3.按照权利要求1所述的方法，其中：

所述至少一个双色层包括多种形状。

4.按照权利要求3所述的方法，其中所述多种形状包括下述至少之一：

线条；

正方形；

长方形；

圆形；

椭圆形；和

其它任意形状。

5.按照权利要求1所述的方法，其中：

所述至少一个双色层覆盖所述玻璃组件的50％-75％的范围。

6.按照权利要求1所述的方法，其中所述涂覆还包括：

至少部分地在与所述第一表面的所沉积的至少一个双色层对应的区域上覆盖所述第二表面的不透明的油墨层。

7.按照权利要求1所述的方法，其中所述涂覆还包括：

至少部分地在与所述第一表面的所述至少一个双色层对应的区域上覆盖所述第二表面的不透明的油墨层；和

至少部分地在所述不透明的油墨层上沉积另外的双色层。

8.按照权利要求1所述的方法，其中所述沉积还包括：

至少部分地在所涂覆的不透明的油墨层上覆盖至少一个另外的双色层。

9.一种在电子设备中使用的玻璃视窗，包括：

包含第一平坦表面和第二平坦表面的玻璃板，所述第一平坦表面与所述第二平坦表面相对；

涂覆于所述第一平坦表面和第二平坦表面之一的第一区域的至少一个油墨层；和

出于装饰性目的涂覆于所述第一平坦和第二平坦表面之一的第二区域的多个部分重叠的不连续薄层，所述薄层包括金属、金属氧化物和二氧化硅中的至少之一，其中来自所述电子设备的显示电路的内容被涂覆于所述玻璃视窗的第一区域的所述至少一个油墨层阻挡，以及来自所述电子设备的显示电路的内容被显示在所述玻璃视窗的所述第二区域的至少一部上。

10.按照权利要求9所述的玻璃视窗，其中：

每个薄层具有20nm-50nm的范围的厚度。

11.按照权利要求9所述的玻璃视窗，其中：

涂覆于第二区域的薄层的数目为10-70层的范围。

12.按照权利要求9所述的玻璃视窗，其中：

至少一部分的第一区域和第二区域重叠。

13.按照权利要求12所述的玻璃视窗，其中：

所述第二区域遍布用来覆盖有源显示器的玻璃视窗的一部分；和

所述至少一个油墨层不遍布覆盖所述有源显示器的所述玻璃视窗的一部分。

14.按照权利要求9所述的玻璃视窗，其中：

所述至少一个油墨层覆盖第一区域的50％-75％的范围；和

所述多个薄层中的每一个覆盖第二区域的50％-75％的范围。

15.一种电子设备，包括按照权利要求9-14中任意一项所述的玻璃视窗。

16.一种用于形成具有装饰性双色处理的玻璃元件的方法，包括：

定义被双色性叠层反射的光的期望颜色分布图，所述光相对于双色性叠层起源于特定方位；

确定涂覆于玻璃元件的表面从而在所述玻璃元件的至少一部分上形成双色性叠层的不同材料的薄层的分布，其中通过电子设备的显示电路，将在所述玻璃元件的所述至少一部分上提供内容，其中被双色性叠层反射的光对应于所述期望颜色分布图；

确定涂覆于所述玻璃元件的一部分上的玻璃元件的表面的油墨层的分布，其中通过电子设备的显示电路，不在所述玻璃元件的所述一部分上提供内容；和

在玻璃元件的表面上沉积确定的薄层的分布和油墨层的分布，其中所述薄层的分布包含多个孔洞。

17.按照权利要求16所述的方法，其中：

所述油墨层包括玻璃元件的表面上的暗色的不透明油墨掩模，其中所述油墨掩模吸收双色性叠层透射的光。

18.按照权利要求17所述的方法，其中：

在玻璃元件的表面和双色性叠层之间布置所述暗色的不透明油墨掩模。

19.按照权利要求16所述的方法，还包括：

定义双色性叠层透射的光的期望颜色分布图；

确定形成双色性叠层的不同材料的薄层的分布；和

确定用于明亮的不透明油墨掩模的材料，其中被双色性叠层透射并被明亮的不透明掩模吸收的光对应于透射光的期望颜色分布图，以及被双色性叠层反射的光对应于反射光的期望颜色分布图。

20.按照权利要求16所述的方法，还包括：

定义被双色性叠层反射的光的多个颜色分布图，所述多个颜色分布图中的每一个与光相对于双色性叠层起源于的多个方位之一相关联；和

确定涂覆于玻璃元件的表面从而形成双色性叠层的不同材料的薄层的分布，其中起源于所述多个特定方位中的每个方位的光按照与和该特定方位相关的颜色分布图对应的方式，被双色性叠层反射。

21.按照权利要求16所述的方法，还包括：

在玻璃组件的一部分表面上涂覆掩模；

在涂覆的掩模上沉积薄层的分布；和

除去涂覆的掩模以形成多个孔洞。