CN106061726B - 颜色匹配的聚合物材料及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了与非聚合物材料颜色匹配的聚合物材料。方法涉及将用于对非聚合物材料进行着色的相同类型的染料掺入聚合物材料内。在一些实施方案中，使用涉及利用溶剂或溶剂的组合来溶解聚合物材料和染料的溶剂浇铸工艺，从而形成染料‑聚合物混合物。在一些实施方案中，该染料‑聚合物混合物被分配到载体上，并且溶剂被去除，从而形成可作为颜色饰面被施加到部件上的染色的聚合物层。在一些实施方案中，该染料‑聚合物混合物被分配到模具中，并且溶剂被去除，从而形成可用作较大结构的一部分或独立结构的染色的聚合物结构。

Description

颜色匹配的聚合物材料及其形成方法

技术领域

本公开整体涉及一种用于对聚合物材料进行着色的方法，并且更具体地涉及匹配非聚合物材料的颜色。该方法可用于形成电子设备的彩色外壳或外壳的彩色部分。

背景技术

很多计算设备具有包括给予设备美观且耐用的外观和感觉的金属表面的外壳和覆盖件。该金属表面通常具有提高金属的耐腐蚀性和耐磨损性的薄钝化层。该薄钝化层通常使用被称为阳极化的电解工艺来形成，其中金属部件充当阳极。在阳极化期间，暴露金属的一部分被转变成有时被称为阳极膜或阳极层的金属氧化物层。该阳极层可被染色，以给予金属表面多种不同颜色中的任意颜色。

计算设备的外壳常常具有非金属部分。例如，触摸板覆盖件和射频天线窗口需要由非金属材料制成，以便分别允许下方的触摸板和射频天线正确工作。这些非金属部分可由非电容性材料和/或射频透明材料诸如塑料或玻璃形成。与在金属外壳内包括非金属部分相关联的一个设计挑战是保持有光泽且连贯一致的具有总体金属外观的外壳。该非金属部分可被染色，以匹配相邻染色的阳极化金属表面的颜色。然而，可能很难在非金属部分与金属部分之间实现正确的颜色匹配。这是因为非金属部分和金属部分的阳极层通常接受不同类型的染料。结果是染色的非金属部分具有与染色的阳极化金属表面略微不同的颜色，这可能有损外壳的一致颜色和连续外观。

发明内容

本文描述了与颜色匹配的聚合物材料及其形成方法有关的多种实施方案。

根据一个实施方案，描述了一种将水溶性染料掺入到水不溶性聚合物材料内的方法。该方法包括通过将聚合物材料和水溶性染料溶解在至少一种溶剂内来形成流体染料-聚合物混合物。该方法还包括将流体染料-聚合物混合物分配到载体的表面上。该方法还包括通过从流体染料-聚合物混合物去除溶剂来形成染色的聚合物层。

根据另一个实施方案，描述了一种形成具有染色的阳极化金属外观的复合层的方法。该方法包括通过在载体结构上固化染料-聚合物混合物来形成染色的聚合物层。该染色的聚合物层是半透明的并且在其中浸有水溶性染料。该水溶性染料向染色的聚合物层赋予与在其中浸有该水溶性染料的阳极层的颜色匹配的颜色。该染色的聚合物层具有第一反射/透射曲线，并且阳极层具有第二反射/透射曲线。该第一反射/透射曲线与第二反射/透射曲线基本上相同。该方法还包括通过在染色的聚合物层的第一表面上施加光学反射涂层来形成复合层。该光学反射层具有多个可见光反射表面，使得光学反射层表现为位于染色的聚合物层下方的金属基底。

根据另一个实施方案，描述了一种染色的聚合物层。该染色的聚合物包括水不溶性固体聚合物材料。该固体聚合物材料可以是不透明的、部分不透明的或者半透明的/透明的。该染色的聚合物还包括掺在固体聚合物材料内的水溶性染料，使得染色的聚合物结构具有与水溶性染料的颜色对应的颜色。

根据另一个实施方案，描述了一种形成颜色与染色的阳极层基本上相同的染色的聚合物层。该方法包括通过将至少一种聚合物和至少一种染料溶解在至少一种溶剂中来形成流体染料-聚合物混合物。该染料与染色的阳极层内的阳极染料是相同类型的染料。该方法还包括将流体染料-聚合物混合物分配到载体结构的表面上。该方法还包括通过从流体染料-聚合物混合物去除溶剂来形成染色的聚合物层。当溶剂被去除时，该流体染料-聚合物混合物固化成染色的聚合物结构。

根据另一个实施方案，描述了一种电子设备的外壳。该外壳包括具有阳极化表面的金属部分。该阳极化表面具有在其中浸有阳极染料的染色的阳极膜。染色的阳极膜的特征在于当由第一光源照明时具有第一光谱反射/透射曲线。该外壳还包括在其中浸有阳极染料的染色的聚合物部分。该染色的聚合物部分的特征在于当由第一光源照明时具有第二光谱反射/透射曲线。第一光谱反射/透射曲线与第二光谱反射/透射曲线基本上相同。

根据另一个实施方案，描述了一种层合叠层。该层合叠层包括由第一材料制成的第一保护覆盖件。该第一保护覆盖件具有至其附着有光学反射层的第一表面。该层合叠层还包括由基本上透明的第二材料制成的第二保护覆盖件。该第二保护覆盖件具有与层合叠层的查看表面对应的第二表面。该层合叠层还包括被设置在第一保护覆盖件和第二保护覆盖件之间的染色的聚合物层。该染色的聚合物层为基本上半透明的并且在其中浸有阳极染料。当从查看表面查看时，穿过染色的聚合物层和第二保护覆盖件能够查看该光学反射层，以给予层合叠层该染色的阳极化金属的外观。

下方将详细描述这些实施方案以及其他实施方案。

附图说明

通过结合附图的以下详细描述将易于理解本公开，其中相同的附图标号指示相同的结构元件，并且其中：

图1示出了包括可使用本文所述的方法着色以匹配染色的阳极化金属部分的非金属部分的膝上型计算机的透视图。

图2示出了包括可使用本文所述的方法着色以匹配染色的阳极化金属部分的非金属部分的移动电话的透视顶视图和透视底视图。

图3示出了具有阳极化金属部分和聚合物部分的部件的横截面视图。

图4A和图4B示出了在标准日光照射条件下照明的对象的光谱反射/透射光谱和用于模拟响应于该对象的光谱刺激的人类视觉的x、y、z观测器的表示。

图4C示出了荧光光源的光谱功率分布曲线。

图4D示出了D65光源的光谱功率分布曲线。

图5A至图5C示出了根据一些实施方案的可在溶剂浇铸工艺中使用的染料-聚合物混合物的形成。

图5D对应于图5A至图5C示出了用于指示染料-聚合物混合物的形成的流程图。

图6A至图6D示出了使用根据一些实施方案的工艺形成的染色的聚合物层的横截面视图。

图6E对应于图6A至图6D示出了用于指示染色的聚合物层的形成的流程图。

图7A至图7D示出了使用根据一些实施方案的工艺形成的阳极化金属外观复合层的横截面视图。

图7E对应于图7A至图7D示出了用于指示阳极化金属外观复合层的形成的流程图。

图8A至图8D示出了使用根据一些实施方案的工艺形成的染色的聚合物结构的横截面视图。

图8E对应于图8A至图8D示出了用于指示染色的聚合物结构的形成的流程图。

图9示出了用于指示根据一些实施方案形成染色的聚合物层和结构的通常性方案的流程图。

图10A至图10D示出了各自包括夹在保护覆盖件之间的染色的聚合物层的层合叠层结构的横截面视图。

图11示出了用于指示形成诸如图10A至图10D中的每一者中所示那样的层合叠层的工艺的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考附图所示的代表性实施方案。应当理解，以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。

以下公开内容涉及对聚合物材料着色，使其与非聚合物材料的颜色匹配。在一个具体实施方案中，聚合物材料被着色成与染色的阳极化金属表面的颜色匹配。在一些应用中，颜色匹配的聚合物材料在部件上邻近染色的阳极化金属被定位，以给予该部件着色一致的外观。颜色匹配的聚合物材料可形成外壳诸如消费电子产品的外壳的外部部分。例如，颜色匹配的聚合物材料可被制造成计算机、便携式电子设备以及电子计算机附件(诸如总部位于Cupertino,California的Apple Inc.所制造的那些)的外壳。

在一些实施方案中，颜色匹配的聚合物材料被成型为可用于覆盖部件的可见部分的薄层。在一个具体实施方案中，薄聚合物层模拟染色的阳极氧化物层的颜色。该薄聚合物层可以是不透明的或者部分不透明的。可利用与用于对阳极氧化物层进行染色相同的染料来对聚合物材料进行染色，由此生成与阳极氧化物层匹配的基本上相同的颜色。光学反射层可被施加到颜色匹配的聚合物层的背部，从而形成复合层。光学反射层模拟下方金属的外观，使得复合层具有着色的阳极化金属表面的外观。复合层可被施加到部件的与该部件的染色的阳极化金属部分相邻的外部部分，从而给予该部件一致着色的阳极化金属外观。在一种应用中，该复合层用于形成电子设备的触摸板的外部部分。在另一种应用中，该颜色匹配的复合层用于形成电子设备的射频(RF)窗口的外部部分。在一些实施方案中，保护覆盖件诸如塑料或玻璃层附着到颜色匹配的聚合物层的顶表面。

除了薄膜应用之外，颜色匹配的聚合物材料可被成形为可用于形成比薄膜或层更大结构的大体积聚合物结构。该大体积聚合物结构可被成形为合适的形状。例如，颜色匹配的聚合物材料可被成形，以形成外壳的区部或者基本上形成整个外壳。该成形可使用模制、加工、整饰或者其他合适的技术来实现。该大体积聚合物结构可以是不透明的或者部分不透明的。

以下参考图1至图9讨论这些实施方案以及其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

图1示出了包括基部部分102和盖104的膝上型计算机100的透视图。基部部分102具有包括由顶壳110包围的触控板108的顶表面106。触控板108包括对用户手指敏感的触觉传感器。该传感器将用户手指的运动和位置解释成被显示在屏幕112上的指针的相对位置。在一些情况下，触控板108使用电容性感测来工作，这要求触控板108的顶表面由非导电材料或非电容性材料诸如玻璃和/或塑料制成。触控板108的顶表面可以是平滑抛光的，或者其可被纹理化以具有蚀刻的外观和感觉。在一些情况下，顶壳110由阳极化金属诸如阳极化铝或阳极化铝合金制成。在一些情况下，阳极化金属被染色，从而给予顶壳110特定颜色。因此，顶表面106可具有与染色的阳极化金属顶壳110对应的染色的阳极化金属表面部分和与触控板108对应的非金属表面部分。本文所述的方法可用于向触控板108提供与周围的染色的阳极化金属顶壳110的颜色匹配的颜色，同时仍然具有为了触控板正确地工作而必需的非电容性表面。在一些实施方案中，方法涉及向触控板108提供与染色的阳极化金属顶壳110匹配的着色的具有总体金属外观的表面。

在一些实施方案中，颜色匹配的非金属部分是电子设备的显示屏或射频(RF)透明窗口的部件。图2示出了移动电话200的透视顶视图和透视底视图。移动电话200包括被设计为容纳内部电子元件的外壳202。外壳202包括可具有染色的阳极化金属表面诸如染色的阳极化铝或染色的阳极化铝合金的背面部分204和侧面部分206。移动电话包括显示移动电话200的输出诸如图形图像和文本的显示器208。显示器208可以是采集来自用户的触摸输入的触摸屏显示器。显示器208由通常不显示图像或文本的框架部分210包围。由透明材料诸如玻璃或塑料制成的透明覆盖件212覆盖显示器208和框架部分210两者。透明覆盖件212可具有抛光的顶表面5，如图2所示，或者其可具有纹理化的外观和感觉。本文所述的方法可用于向框架部分210提供与染色的阳极化金属背面部分204和染色的阳极化金属侧面部分206中的一者或两者的颜色匹配的颜色。在一些实施方案中，方法涉及向框架部分210提供与染色的阳极化金属背面部分204和/或染色的阳极化金属侧面部分206匹配的着色的具有总体金属外观的表面。

移动电话200包括被定位在壳体202内的RF天线214。天线214向移动设备200发射RF信号以及从移动设备接收RF信号。为了允许传输RF信号，覆盖天线214的RF窗口216由RF透明材料制成。典型的RF窗口216材料是非导电材料，诸如玻璃、塑料或陶瓷。本文所述的方法可用于向RF窗口216提供与染色的阳极化金属背面部分204和染色的阳极化金属侧面部分206中的一者或两者的颜色匹配的颜色。在一些实施方案中，方法涉及向RF窗口216提供与染色的阳极化金属背面部分204和/或染色的阳极化金属侧面部分206匹配的着色的具有金属外观的表面。

需注意，图1和图2是作为本文所述技术的示例性具体实施而提供的。本文所提供的技术可用于提供任何适当结构和设备中的非金属颜色匹配部分。例如，本文所述的方法可用于形成具有到相关联的计算设备的蓝牙连接的独立触控板的颜色匹配的部分。颜色匹配的部分将是非电容性的，从而允许触控板工作，如上文参考图1所述，并且将允许向和从相关联的计算设备的蓝牙无线进行传输。此外，本文所述的方法可用于形成需要低热容的结构的非金属颜色匹配部分。例如，该非金属颜色匹配部分可以是低热容的碳纤维或玻璃纤维部件的一部分。

通常来讲，将金属部件诸如铝和铝合金部件的暴露表面暴露于阳极化工艺，从而在其上形成有时被称为阳极层或阳极膜的薄金属氧化物涂层。阳极层提高了暴露的金属表面的耐腐蚀性和耐磨损性。因此，上文所述的设备100和200的阳极化金属表面具有薄金属氧化物涂层。为了进行图示，图3示出了部件300的近距离横截面视图。部件300包括与阳极化金属部分304相邻的聚合物部分302。聚合物部分302是非电容性的并且是RF透明的，因此可用于覆盖触控板、RF天线和部件300的其他操作组件。阳极化金属部分304包括金属基底306和形成在其上的氧化物层308。氧化物层308可使用阳极化工艺形成，其中金属基底302暴露于电解工艺，该电解工艺将金属基底302的暴露部分转化为对应的金属氧化物。例如，铝和铝合金基底可被阳极化以形成氧化铝涂层。能够阳极化的金属基底的示例包括铝、钛、镁、铌、锆、铪、钽、及其合金。

氧化物层308具有允许将染料插入到氧化物层308的孔内的多孔微结构。这些染料可向氧化物层308赋予颜色，并且给予阳极化金属部分304对应的颜色。另选地或除此之外，金属颗粒可使用电解沉积而沉积在氧化物层308的孔内，以提供从淡金色到黑色的一系列颜色。由于氧化物层308非常薄，通常为约5微米至20微米，因此氧化物层308通常是透明的、部分透明的或半透明的，由此显示出下方的金属基底306并给予阳极化金属部分304着色的金属外观。需注意，如本文所述，透明材料是指允许基本上所有可见光通过的材料，使得穿过该材料能够完全看到下方的基底或材料。如本文所述，部分透明的材料或半透明材料是指允许一些可见光通过的材料，使得穿过该材料能够部分看到下方的基底或材料。

聚合物部分302可被染色，以匹配染色的氧化物层308的颜色。然而，通常使用不同类型的染料来对氧化物层308和聚合物部分302进行着色。这是因为阳极氧化物层和聚合物材料的化学性质不同。例如，使用传统技术，水不溶性的聚合物材料通常不接受水溶性染料。用于将水溶性染料掺入聚合物部分302中的传统技术会导致水溶性染料被浇铸或挤压聚合物材料时的温度驱走。因此，传统的颜色匹配技术涉及利用与用于对染色的氧化物层308进行着色的染料不同类型但与染色的氧化物层308的颜色近乎匹配的染料来对聚合物部分302进行着色。例如，水溶性染料可用于对氧化物层308进行染色，并且颜色与所述水溶性染料类似的有机染料可用于对聚合物部分302进行着色。遗憾的是，不同类型的染料可能具有不同的光谱反射/透射曲线，这可使得在利用不同光源照明时，聚合物部分302表现为与染色的氧化物层308不同的颜色。

为了进行图示，图4A示出了在标准日光照射条件(D65光源)下照明的第一对象的光谱反射/透射曲线400。图4B示出了用于指示用于模拟人类视觉对第一对象的光谱刺激的响应的x、y和z观测器值的归一化响应曲线图。如果第二对象的观测器值与第一对象的观测器值匹配，则第二对象将具有与第一对象匹配的所感知到的颜色。然而，对象可能当在一种光源下查看时表现为颜色匹配，而当在另一光源下查看时表现为并不匹配。这是因为不同光源具有不同的光谱功率分布。这在图4C和图4D中进行展示。图4C示出了荧光光源的光谱功率分布曲线402，而图4D示出了D65光源的光谱功率分布曲线404。如由x、y、z观测器所解释的，所感知的对象颜色是对象的反射/透射和照在对象上的光源的光谱功率分布的产物。因此，两个对象的所感知颜色的一致匹配涉及匹配这两个对象，使其在暴露于不同光源时具有基本上相同的反射/透射曲线。由于传统上用于对聚合物材料进行着色的染料常常在化学上不同于在阳极层中使用的染料，因此可能很难在不同照明源下实现颜色匹配。特别地，甚至已发现，来源于相同着色剂的水溶性染料和非水溶性染料可能具有不同的反射/透射曲线。

为了匹配染色的阳极层的颜色，本文所述的方法涉及将用于对阳极层着色的相同染料掺入到聚合物材料中。这样，即使在不同光照条件下，聚合物材料也将基本上匹配阳极层的颜色。在一些实施方案中，使用溶剂浇铸工艺。在溶剂浇铸工艺中使用的溶剂能够溶解阳极层染料和聚合物材料两者。一旦阳极层染料和聚合物充分混合，便可去除溶剂，从而留下具有掺入到聚合物材料内的阳极层染料的聚合物材料。

图5A至图5C示出了根据一些实施方案的溶剂浇铸工艺。在图5A中，通过将聚合物溶解到溶剂中来形成第一混合物500。该聚合物可按照其物理特性进行选择，诸如硬度、刚度、柔韧性、弹性和/或透光性。可使用任何合适的聚合物和合适的溶剂。在一些实施方案中，使用聚合物的组合。在一些实施方案中，溶剂是按照其将所选择的聚合物溶解到溶液中的能力以及其将所选择的染料溶解到溶液中的能力进行选择。在一些实施方案中，优选的是，聚合物基本上完全溶解在溶剂内，使得没有沉淀物或颗粒从溶液中析出。如果使用水溶性染料，则溶剂系统应当能够溶解水溶性染料和聚合物两者。在一些实施方案中，使用溶剂的组合。在一些情况下，将固体形式的聚合物碎成小块，以便有助于溶解工艺。在一些实施方案中，将聚合物碎成粉末形式。如果适当的话，混合物500可被加热和/或搅拌(例如使用搅拌器、搅拌棒、搅拌桨叶、轧制、球研磨)，以有助于聚合物块的溶解。如果搅拌的话，混合物500可搅拌任意适当的时间段，直到混合物500适当地一致。在特定实施方案中，混合物500被搅拌若干个小时。

合适的聚合物材料可包括基本上任何能够溶剂浇铸的成膜聚合物，包括聚碳酸酯(PC)、聚乙烯丁缩醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚氨酯(PU)、聚脲、多环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)、丙烯酸酯共聚物、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺、前述物质的共聚物、以及它们的混合物。合适的溶剂可包括二甲基乙酰胺(DMAc)、水、甲苯、苯、二甲苯、均三甲苯、乙苯、二甲基亚砜(DMSO)、二乙基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-环己基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二乙二醇二甲醚、邻二氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯酚、甲酚、二甲苯酚、苯邻二酚、丁内酯、六甲基磷酸酰胺、丙酮、丁酮、丁酮、甲基异丁基酮、环戊酮、乙酰丙酮、四氢呋喃、1,4-二氧六环、以及它们的混合物。在一个具体实施方案中，混合物500包括溶解在DMAc和甲苯的溶剂组合中的PVB。一种或多种聚合物材料与一种或多种溶剂的比率可根据因素诸如一种或多种聚合物在一种或多种溶剂中的溶解度以及混合物500的期望粘度而变化。

在图5B中，通过将染料溶解在溶剂内来形成第二混合物502。如上所述，染料与用于对非聚合物材料诸如阳极层进行着色的染料可以是相同类型的。在一些实施方案中，染料是水溶性染料。该溶剂可以是以上在图5A中用于溶解聚合物的相同溶剂，或者所述溶剂是不同溶剂。在一些实施方案中，使用溶剂的组合。在一些情况下，溶剂被加热和/或搅拌，以有助于染料的溶解。在一些实施方案中，混合物502被搅拌若干个小时。在一些实施方案中，优选的是，染料基本上完全被溶解在溶剂中，从而没有沉淀物或颗粒从溶液中析出。可使用任何适当类型的染料。在一些实施方案中，使用与聚合物发生非化学反应的染料。在一些实施方案中，该染料将在后续的加热和溶剂去除工艺中不会改变颜色。如上所述，在一些情况下，使用与用于对阳极膜进行染色的水溶性染料对应的水溶性染料。如果染料是水溶性染料，则溶剂应当极性强到足以溶解水溶性染料，也能够溶解聚合物材料。在一些实施方案中，水溶性染料源于非水溶性的着色剂。在特定实施方案中，合适的染料包括黑色402、橙色301、古铜色、黑色411、红色染料102、或它们的组合。如果一种或多种溶剂染料是水溶性的，则合适的溶剂可包括水(例如去离子水)和/或其他极性溶剂。一种或多种溶剂染料与一种或多种溶剂溶剂的比率可根据因素诸如一种或多种溶剂染料在一种或多种溶剂溶剂中的溶解度以及混合物502的期望粘度而变化。需注意，本文所述的方法可用于在任何合适的聚合物材料中组合通常为水溶性的阳极化染料。此外，本文所述的方法可用于在水不溶性聚合物材料中组合任何合适的水溶性染料。

在图5C，第一混合物500和第二混合物502组合形成染料-聚合物混合物504，其包括被溶解在一种或多种溶剂溶剂内的一种或多种溶剂聚合物和一种或多种溶剂染料。如上所述，第一混合物500和第二混合物502可包括相同或不同的溶剂。在一些实施方案中，优选的是，染料-聚合物混合物504不包括在混合工艺期间从溶液中析出的沉淀物或颗粒。如果合适，染料-聚合物混合物504可被加热和/或搅拌，以有助于正确地混合和正确的稠度。在一些实施方案中，一定稠度的染料-聚合物混合物504的流动足以使得混合物504可在后续分配和/或成形操作期间流到载体支持结构或模具上。需注意，在一些实施方案中，染料直接溶解到上述第一混合物500中，而不是溶解到单独的第二混合物502中。即，染料可直接添加且掺入到混合物500中形成染料-聚合物混合物504。在其他实施方案中，首先通过将一种或多种染料溶解到一种或多种溶剂中形成混合物502，然后将聚合物材料溶解到混合物502中形成染料-聚合物混合物504。染料-聚合物混合物504现在可用于形成薄的染色的聚合物层或者更大的染色的聚合物结构，将在下文中对其进行详细描述。

图5D对应于上述图5A至图5C示出了用于指示染料-聚合物混合物的形成的流程图510。在512处，将一种或多种聚合物溶解在一种或多种溶剂中形成第一混合物。在一些实施方案中，一种或多种聚合物基本上完全溶剂化，并且第一混合物基本上不含沉淀物。一种或多种聚合物可以是当处于固体形式时具有期望的物理特性的任何合适的聚合物，该期望的物理特性诸如预先确定量的硬度、刚度、耐用性、柔韧性、弹性和/或透光性。

在514处，将一种或多种染料溶解在一种或多种溶剂中形成第二混合物。需注意，在另选的实施方案中，一种或多种染料直接被混合在第一混合物内。在其他实施方案中，首先制备一种或多种溶剂内的染料的第二混合物，并将一种或多种聚合物直接添加在第二混合物内。在516处，第一混合物和第二混合物混合在一起形成染料-聚合物混合物。染料-聚合物混合物可进一步搅拌和/或加热，以完全混合一种或多种染料和一种或多种聚合物。染料-聚合物混合物可以是充分流体的形式，以在后续的浇铸工艺中使用。一旦形成了染料-聚合物混合物，染料-聚合物混合物便可被用于形成可作为颜色饰面施加到部件的染色的聚合物材料薄层，或者染料-聚合物混合物可用于形成可充当独立的支持结构或充当较大结构的一部分的染色的聚合物结构。染料-聚合物混合物用于形成薄的染色的聚合物层的实施方案在下文中参考图6A至图6E以及图7A至图7E来进行描述。染料-聚合物混合物用于形成较大的染色的聚合物结构的实施方案在下文中参考图8A至图8E来进行描述。

图6A至图6E示出了可用作彩色饰面的染色的聚合物层的形成的横截面视图。在图6A中，染料-聚合物混合物504作为薄层602被分配到载体604上。载体604可以是适用于支持层602的任何结构，并且可由任何合适的材料制成。在一些实施方案中，载体604由允许在后续溶剂去除工艺之后易于去除层602的材料制成。即，不粘着到层602的材料。在一个具体实施方案中，载体604由聚合物材料诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。在其他实施方案中，载体604由热量保持材料诸如金属制成。在一些实施方案中，载体604具有平坦的顶表面或者基本上平面的形状。在其他实施方案中，载体604具有三维形状，以向所得到的染色的聚合物层提供三维形状诸如弯曲形状。在一个具体实施方案中，层602作为大约为阳极层的厚度的非常薄的层被施加到载体604上。在一些实施方案中，染料-聚合物混合物504被旋涂到载体604上，以便形成非常薄的均匀层602。

在图6B处，从层602去除溶剂，从而在载体604上留下固化的染色的聚合物层606。溶剂去除工艺可用于从层602去除基本上所有溶剂。溶剂去除可通过由任何合适的方法辅助的蒸发来进行，诸如通过加热、暴露于真空条件、或者以上两者。在一些情况下，加热涉及固化层602。即，加热还可在溶剂去除工艺期间增强染色的聚合物层606。如果使用加热工艺，则层602应被加热到足以去除溶剂、但没有高到破坏或显著地劣化染色的聚合物层606或不利地影响所包含的染料的质量/颜色的温度。在一个实施方案中，层602和载体604被置于烘箱中以去除溶剂并固化层602。在一些实施方案中，载体604由可保持热量的材料诸如金属制成，使得热能被施加到载体604，并且继而施加到层602以辅助溶剂的蒸发。溶剂去除的速率将取决于多个因素，诸如溶剂的类型和量。通常，层604越薄，溶剂便去除得越快。对于更厚的应用，溶剂去除和/或固化工艺可能耗时更长，以便从层506靠近载体508的部分充分地去除溶剂。

在图6C处，从载体604去除染色的聚合物层606。染色的聚合物层606在其中捕获染料，该染料给予染色的聚合物层606与染料的颜色对应的颜色。染色的聚合物层606的最终厚度可根据应用而变化。染色的聚合物层606可具有任何合适的硬度、刚度、柔韧性、和弹性特性。染色的聚合物层606的薄层可在卷绕法中使用，其中染色的聚合物层606被卷到基质上作为装饰颜色饰面。在一些实施方案中，染色的聚合物层606对于可见光可以是透明的、部分透明的或半透明的。如果染色的聚合物层606是透明的、部分透明的或半透明的，则可将不透明层或背衬层(未示出)诸如白色涂层施加到染色的聚合物层606的表面608，以使染色的聚合物层606表现为更不透明的。在其他实施方案中，可将不透明材料诸如二氧化钛添加到染色的聚合物层606，以使染色的聚合物层606部分地或完全地不透明，而不使用背衬层。在其他实施方案中，染色的聚合物层606本身是不透明的。

图6D示出了施加到部件610的表面上的染色的聚合物层606。当从顶表面612查看时，染色的聚合物层606向部件610赋予颜色。向部件606赋予的颜色对应于掺入染色的聚合物层606内的染料的颜色。在一些实施方案中，染色的聚合物层606被切割或以其他方式成形，以适配在部件610的表面部分上。在一些情况下，染色的聚合物层606可用于覆盖部件610的表面上的接缝或缺陷。染色的聚合物层606可使用任何合适的方法附连到部件610，包括使用粘合剂(未示出)。在一些实施方案中，保护覆盖件诸如塑料或玻璃层附着到染色的聚合物层606的顶表面612。部件610可以是任何合适的部件，包括消费电子产品的外壳。例如，染色的聚合物层606可被施加到上文参考图1所述的膝上型计算机100的触控板108、上文参考图2所述的移动电话200的框架部分210或RF窗口216。由于染色的聚合物层606是非电容性的并且是RF透明的，因此染色的聚合物层606将不会妨碍下方的触控板组件和RF天线。即使在暴露于不同类型的光诸如荧光灯和自然日光时，染色的聚合物层606也可向触控板108、框架部分210或RF窗口216提供与周围染色的阳极化金属部分的颜色匹配的颜色。相邻的染色的阳极化金属部分和染色的聚合物层606也可经受到随时间推移的相同速率的UV褪色。

图6E对应于图6A至图6D示出了用于指示染色的聚合物层的形成的流程图620。在622处，形成染料-聚合物混合物，如上文参考图5A至图5E所述的。在624处，染料-聚合物混合物作为薄层被分配到载体结构上。载体结构可以是基本上平坦的，以便形成染色的聚合物的基本上平坦的层。染料-聚合物混合物可使用任何合适的技术被施加到所期望的厚度。在626处，使用溶剂去除工艺来去除染料-聚合物混合物内的溶剂，从而形成染色的聚合物层。在一些实施方案中，溶剂去除工艺涉及加热和/或暴露于真空条件。在一些实施方案中，溶剂去除工艺涉及固化染料-聚合物混合物，从而进一步使染色的聚合物层固化。在628处，染色的聚合物层被施加到部件的表面。染色的聚合物层可充当颜色饰面来向部件的暴露表面赋予颜色。染色的聚合物层可被施加到与部件的染色的阳极化金属部分相邻的部件的表面。可将掺入染色的阳极化金属部分内相同的染料掺入染色的聚合物层内，由此即使在暴露于不同类型的光源时也给予部件一致的颜色。

返回图6B，在一些实施方案中，染色的聚合物层606可用于形成模拟染色的阳极化金属基底的外观的复合层。图7A至图7D示出了显示阳极化金属外观复合层的形成的横截面视图。在图7A处，光学反射层702被施加到染色的聚合物层606的第一表面上。染色的聚合物层606的厚度可大约为阳极层的厚度。在一些实施方案中，染色的聚合物层606的厚度在大约2微米至大约150微米的范围内。在一个实施方案中，染色的聚合物层606的厚度在大约15至大约30微米的范围内。在一个实施方案中，染色的聚合物层606的厚度在大约10米至大约24的范围内。在一个实施方案中，染色的聚合物层606的厚度在大约26米至大约100的范围内。如上所述，染色的聚合物层606可具有任何合适的硬度、刚度、柔韧性、和弹性特性。在染色的聚合物层606在卷绕法中使用的实施方案中，染色的聚合物层606可相对柔韧以耐受处理期间的弯曲力以及轧制工艺的操纵而不发生破裂或断裂。对于染色的聚合物层510用作支持结构(诸如外壳的部分)的更厚的应用，染色的聚合物层510可相对较硬以阻碍变形。

染色的聚合物层606可部分透明，使得穿过其能够查看反射层702。光学反射层702可由任何合适的光学反射材料制成。在一些实施方案中，反射层702由基本上非电容性、非热容性、和/或RF透明的材料制成。在一些实施方案中，光学反射层702是部分光学透明的/半透明的。在其他实施方案中，光学反射层702是基本上光学不透明的。在一些实施方案中，光学反射层702包括其中分散有金属薄片或云母片的油墨或颜料。金属薄片或云母片提供穿过染色的聚合物层606可查看的多个可见光反射表面，从而模拟染色的阳极化金属基底的外观。此外，金属薄片或云母片可为光学反射层702生成纹理化的外观，由此模拟染色的且纹理化的阳极化金属基底的外观。在一些实施方案中，使用包封的金属薄片油墨，其中金属薄片被包封在非导电材料诸如二氧化硅内。包封的金属薄片不能形成大体积容性材料或者阻挡RF的材料，并且因此不生成电容性阻隔件或者阻挡RF的阻隔件。

在一些实施方案中，光学反射层702包括使用物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和/或非导电真空金属喷镀(NCVM)方法施加的金属或非金属涂层。合适的金属材料可包括高反射性金属，诸如锡或铝。金属材料可非常薄地被施加，使得光学反射层702不生成大体积电容性材料或阻挡RF的材料。合适的非金属材料可包括金属氧化物，诸如氧化铝或二氧化钛。在一些实施方案中，金属材料和非金属材料的组合被沉积到染色的聚合物层606的表面上。

需注意，载体604可包括具有任何合适的光滑度或纹理的表面703。在一些实施方案中，表面703为基本上平坦的或平面的，从而给予染色的聚合物层606在上文参考图6A至图6D所述的溶剂浇铸工艺期间形成的对应的平坦的或平面的表面。在其他实施方案中，载体604的表面703被纹理化，从而在溶剂浇铸工艺期间在染色的聚合物层606上形成对应的纹理化表面。在这些实施方案中，载体604可被去除，并且光学反射层702可被沉积在染色的聚合物层606的纹理化表面上。光学反射层702可(例如经由PVD或NCVM)共形地施加到纹理化表面，由此当穿过染色的聚合物层606查看时模拟下方的纹理化金属表面。

在7B处，通过去除载体604来形成复合层700。需注意，在另选的实施方案中，在施加光学反射层702之前去除载体层604。当从表面703查看时，复合层700具有着色的阳极化金属表面的外观。复合层700可作为染色的阳极化金属外观的饰面被施加到部件上。例如，复合层700可结合到与阳极化金属部分相邻的部件中，诸如上文参考图6D中染色的聚合物层606所述的。复合层700可使用例如粘合剂被附着到部件。如果光学反射层702包括非电容性且RF透明的材料，则复合层700可形成电容性触控板和/或RF窗口的外部表面。复合层700可具有颜色阳极化金属的外观，以匹配周围的阳极化金属部分，但将不会妨碍触控板或RF天线起作用。如果光学反射层702包括金属材料，则复合层700可形成RF窗口的外部表面，而不会妨碍向和/或从下方的RF天线进行RF传输。由于可将用于对氧化物层进行染色的相同的染料掺入到染色的聚合物层606中，因此即使在用不同类型的光源照明时，染色的聚合物层606也将与染色的氧化物层颜色匹配。相邻的染色的阳极化金属部分和染色的聚合物层606也可经受到随时间推移的相同速率的UV褪色。

在染色的聚合物层606耐用性不足以用于特定应用的一些实施方案中，保护覆盖件可被施加到复合材料700。例如，染色的聚合物606的耐用性或者抗磨损性或抗擦刮性可能不足以使其位于消费部件的外部表面处，诸如电子设备的外壳处。图7C示出了使用粘合剂706附着到染色的聚合物层606的表面703的可选的保护覆盖件704。需注意在一些实施方案中，染色的聚合物层606由在没有使用单独粘合剂706的情况下充分附着到保护覆盖件704的聚合物材料制成。例如，由某些聚乙烯丁缩醛(PVB)材料制成的染色的聚合物层606可在施加热和/或压力时粘着到保护覆盖件704，而无需使用单独的粘合剂。

保护覆盖件704对于可见光可以为基本上透明或半透明的，以便允许能够查看复合层700。保护覆盖件704可具有任何合适的厚度。在一些实施方案中，保护覆盖件704具有小于约5毫米或更小的厚度。在一些实施方案中，保护覆盖件704具有约1毫米的厚度。在一些实施方案中，与染色的聚合物层606组合的保护覆盖件704可具有染色的阳极层的外观。这样，在一些实施方案中，保护覆盖件704帮助模拟阳极化金属基底的外观。在一些实施方案中，保护覆盖件704由非导电材料诸如玻璃或塑料制成。在一些实施方案中，保护覆盖件704具有例如使用喷砂或化学蚀刻工艺形成的纹理化表面708。在其他实施方案中，保护覆盖件704的表面708是没有纹理的并且平滑的。粘合剂706可以是光学透明粘合剂，使得穿过粘合剂706能够查看复合层700。

在图7D处，保护覆盖件704和复合层700被施加到部件710的表面上。复合层700可使用任何合适的方法(包括使用粘合剂(未示出))附连到部件710。部件710可以是任何合适的部件，包括消费电子产品的外壳。例如，保护覆盖件704和复合层700可施加到上文参考图1所述的膝上型计算机100的触控板108、上文参考图2所述的移动电话200的框架部分210或RF窗口216。由于保护覆盖件704和复合层700可被设计为是非电容性的并且是RF透明的，因此保护覆盖件704和复合层700将不会妨碍下方的触控板组件和RF天线。即使在暴露于不同类型的光诸如荧光灯和自然日光时，复合层700也可向触控板108、框架部分210或RF窗口216提供与周围染色的阳极化金属部分的颜色匹配的颜色。相邻的染色的阳极化金属部分和复合层700也可受到随时间推移的相同速率的UV褪色。

图7E对应于图7A至图7D示出了用于指示阳极化金属外观复合层的形成的流程图720。在722处，形成染色的聚合物层，如上文参考图6A至图6B所述的。染色的聚合物层模拟氧化物层的外观。因此，染色的聚合物层优选地非常薄，在一些情况下大约为氧化物层的厚度。如果染色的聚合物层非常薄，则可能有利的是在载体上在后续处理中形成染色的聚合物位置留下染色的聚合物层。染色的聚合物层具有与掺入其中的染料对应的颜色，并且可以是部分透明的。在724处，光学反射层被施加在染色的聚合物层的第一表面上，从而形成阳极化金属外观复合层。光学反射层模拟穿过染色的聚合物层能够查看的金属基底的外观。因此，复合结构具有染色的阳极化金属基底的外观。光学反射层可由任何合适的光学反射材料制成。在一些实施方案中，光学反射层由基本上非电容性、非热容性、和/或RF透明的材料制成。合适的材料包括包含云母片或金属薄片、包封的金属薄片、或反射金属薄涂层的油墨或颜料。在一些实施方案中，光学反射层被施加到第一表面上至预先确定的厚度。可使用任何合适的施加技术，包括刷涂、旋涂、喷涂、PVD、CVD和NCVM技术中的一者或多者。

在726处，保护覆盖件可选地被施加到染色的聚合物层的第二表面。保护覆盖件可在下方的染色的聚合物层耐用性不足以抵抗损坏的情况下保护染色的聚合物层免受损坏。保护覆盖件可基本上透明，使得穿过其能够查看下方的阳极化外观复合层。在一些实施方案中，保护覆盖件是非电容性和/或RF透明的材料，诸如玻璃、塑料、玻璃纤维、陶瓷或它们的组合。保护覆盖件可具有平滑表面或纹理化(例如喷砂)表面。保护覆盖件可具有任何合适的厚度。需注意，上述步骤724和步骤726的顺序可按任意顺序来执行。例如，可在将反射层施加到染色的聚合物层的第一表面之前将保护覆盖件附着到染色的聚合物层的第二表面。

在728处，阳极化金属外观复合层被施加到部件的表面。阳极化金属外观复合层可充当颜色饰面来向部件的暴露表面赋予对应的颜色。如果保护覆盖件附着到阳极化金属外观的复化层，则阳极化金属外观复合层和保护覆盖件两者被施加到部件的表面上。阳极化金属外观复合层可被施加到与部件的染色的阳极化金属部分相邻的部件的表面。可将掺入染色的阳极化金属部分中的相同的染料掺入阳极化金属外观复合层中，由此即使在暴露于不同类型的光源时也给予部件不间断的一致的染色的阳极化金属的外观。

返回到图5C，在一些实施方案中，染料-聚合物混合物504用于形成相对大的染色的聚合物结构。可使用例如向染色的聚合物结构提供预先确定的三维形状的模具来形成较大的结构。图8A至图8D示出了使用模具来形成染色的聚合物结构的横截面视图。图8A示出了沉积在模具802的腔体804内的染料-聚合物混合物504。腔体804具有限定所得到的染色的聚合物结构的形状的三维形状。例如，腔体804可具有与RF窗口、触控板或外壳其他部分的形状对应的形状。在一个具体实施方案中，腔体804具有与RF窗口(诸如上文参考图2所述的移动电话200的RF窗口216)对应的形状。模具802可由任何合适的材料制成，诸如聚合物材料或金属材料。在一些实施方案中，模具802由PET制成。在其他实施方案中，模具802由热量保持材料制成，从而在后续的溶剂去除工艺期间，热量可被施加到模具802并传递到染料-聚合物混合物504。

在图8B处，从染料-聚合物混合物504去除溶剂来形成染色的聚合物结构806。溶剂可通过由任何合适的方法辅助的蒸发来去除，诸如通过加热、暴露于真空条件、或者以上两者。在一些情况下，加热涉及固化染色的聚合物结构806。即，加热还可在溶剂去除工艺期间增强染色的聚合物结构806。如果使用加热工艺，则染色的聚合物结构806应被加热到足以去除溶剂但没有高到破坏或显著地劣化染色的聚合物结构806或不利地影响所包含的染料的质量/颜色的温度。在一个实施方案中，染色的聚合物结构806和模具802被置于烘箱中以去除溶剂并固化结构806。在一些实施方案中，溶剂去除涉及在模具802内部分去除和固化染色的聚合物结构806，然后从模具802中去除结构806并去除剩余的溶剂。如果从模具802中去除结构806可允许更快地去除溶剂和/或固化结构806，则可进行此操作。

在图8C处，从模具808中去除染色的聚合物结构806。此时，染色的聚合物结构可例如使用加工、抛光或其他合适的成形技术被进一步成形为所期望的最终形状。染色的聚合物结构806可以是独立部件，或者其可结合到更大部件中。如上所述，用于形成混合物结构806的一种或多种聚合物可根据其结构特性诸如其硬度、刚度、柔韧性、和弹性特性进行选择。因此，在结构806用作支持结构的实施方案中，可选择相对硬或刚性的一种或多聚合物，以便抵抗变形。

在图8D处，染色的聚合物结构806被结合到与阳极化金属部分810相邻的部件808中。阳极化金属部分810包括金属基底814上的染色的氧化物层812。染色的氧化物层812在其中掺有与掺入染色的聚合物层816中的染料相同类型的染料。在一个具体实施方案中，部件808是电子设备的外壳。例如，部件808可对应于移动电话的外壳，诸如图2所示的移动电话200的外壳202。染色的聚合物结构806可对应于RF窗口214中的一个RF窗口，并且阳极化金属部分可对应于阳极化金属背面部分204或侧面部分206中的一者。由于染色的聚合物结构806包括与掺入染色的氧化物层812中相同类型的染料，因此染色的聚合物结构806将与染色的氧化物层812颜色匹配，即使在暴露于不同类型的光，诸如荧光灯和自然日光时也是如此。相邻的染色的阳极化金属部分812和染色的聚合物层806也可经受到随时间推移的相同速率的UV褪色。在一些实施方案中，基本上透明的保护覆盖件诸如塑料或玻璃层附着到染色的聚合物结构806的顶表面。

图8E对应于图8A至图8D示出了用于指示染色的聚合物结构的形成的流程图820。在822处，形成染料-聚合物混合物，如上文参考图5A至图5E所述的。在824处，染料-聚合物混合物被分配到模具中。模具可具有与染色的聚合物结构的最终或接近最终的形状对应的三维形状。染料-聚合物混合物可使用任何合适的技术被沉积到模具中，包括浇注、注模或加压注模。在826处，使用溶剂去除工艺来去除染料-聚合物混合物内的溶剂，从而形成染色的聚合物结构。在一些实施方案中，溶剂去除工艺涉及加热染料-聚合物混合物和/或将染料-聚合物混合物暴露于真空条件。在一些实施方案中，溶剂去除工艺涉及固化染料-聚合物混合物，从而进一步固化染色的聚合物结构。在一些实施方案中，在完全去除溶剂之前，从模具中去除染色的聚合物结构。在基本上所有溶剂被去除并且染色的聚合物结构充分硬化之后，使用可选的成形工艺来进一步对染色的聚合物结构进行成形。该成形工艺可包括加工和/或抛光工艺。在一些实施方案中，保护覆盖件诸如透明玻璃或塑料附着到染色的聚合物结构。

在826处，染色的聚合物结构可选地被结合到部件中。在另选的实施方案中，染色的聚合物结构是独立部件。染色的聚合物结构可邻近部件的染色的阳极化金属部分被定位。可将掺入染色的阳极化金属部分内的相同的染料掺入染色的聚合物结构中，由此即使在暴露于不同类型的光源时也给予部件一致的颜色。如果使用保护覆盖件，则保护覆盖件和染色的聚合物结构可被结合到部件中，使得保护覆盖件对应于部件的外部表面。

图9示出了用于指示使用所述实施方案形成染色的聚合物层和结构的通常性方案的流程图900。在902处，通过将一种或多种聚合物和一种或多种染料溶解在一种或多种溶剂中形成染料-聚合物混合物。染料可以是在非聚合物材料中使用的相同类型的染料，诸如在阳极膜中使用的水溶性染料。在一些实施方案中，形成染料-聚合物混合物涉及形成两个单独的混合物：形成在一种或多种溶剂内包含一种或多种聚合物的第一混合物、以及形成在一种或多种溶剂内包含一种或多种染料的第二混合物。然后将第一混合物和第二混合物组合以形成染料-聚合物混合物。

如果要形成染色的聚合物的薄层或膜，则在904处，将染料-聚合物混合物分配到载体上。在906处，从染料-聚合物混合物去除所述一种或多种溶剂，从而形成染色的聚合物层。在908处，染色的聚合物层于是可被施加到部件的表面上。染色的聚合物层可充当颜色饰面来向部件赋予颜色。在一些实施方案中，该复合层被施加到部件的与阳极化金属部分相邻的部分上。染色的聚合物层的颜色可匹配非聚合物材料的颜色。由于可使用相同类型的染料，因此使用不同类型的照明源，染色的聚合物层可具有与非聚合物材料基本上相同的反射/透射曲线。

如果希望得到阳极化金属外观层，则在910处，光学反射层被施加到染色的聚合物层的第一表面上，从而形成阳极化金属外观复合层。染色的聚合物层模拟染色的阳极膜的外观，而光学反射层模拟下方金属基底的外观。在912处，复合层被施加到部件的表面上。在一些实施方案中，该复合层被施加到部件的与染色的阳极化金属部分相邻的部分上。复合层的染色的聚合物层的颜色可匹配染色的阳极化金属部分的颜色。由于能使用相同类型的染料，因此使用不同类型的照明源，染色的聚合物层可具有与阳极化金属部分的染色的阳极膜基本上相同的反射/透射曲线。此外，复合层的反射层提供下方基底的外观。

如果希望得到较大的染色的聚合物结构，则在914处，染料-聚合物混合物被分配到模具中。模具可具有将给予染色的聚合物结构对应形状的三维形状。在916处，从染料-聚合物混合物去除一种或多种溶剂，从而形成染色的聚合物结构。在溶剂被充分去除之后，可从模具中去除染色的聚合物结构。染色的聚合物结构可充当独立部件，或者在918处，染色的聚合物结构可被结合到部件中。在一些实施方案中，染色的聚合物结构邻近非聚合物材料诸如染色的阳极化金属部分被定位。染色的聚合物结构的颜色可匹配非聚合物材料的颜色。由于能使用相同类型的染料，因此使用不同类型的照明源，染色的聚合物结构可具有与非聚合物材料基本上相同的反射/透射曲线。

根据一些实施方案，染色的聚合物层位于保护覆盖件之间，以便保护染色的聚合物层使其不暴露于诸如水分或其他污染物这样的元素。图10A至图10D示出了多个层合叠层实施方案，其中染色的聚合物层被布置在保护覆盖件之间。图10A示出了包括位于第一保护覆盖件1006与第二保护覆盖件1008之间的染色的聚合物层1002的层合叠层1000。这样，染色的聚合物层1002可被称为“夹在”第一保护覆盖件1006与第二保护覆盖件1008之间。第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008可保护染色的聚合物层1002的两个相对侧面使其不暴露于诸如空气、水、油、灰尘和/或其他污染物这样的元素。层合叠层1000的夹置构型的另一优点是保护染色的聚合物层1002使其免受可能导致染色的聚合物层1002剥落或层离的外部力。

染色的聚合物层1002可使用上述方法中的任何方法来形成，并且可被设计为具有与非聚合物材料诸如染色的阳极化金属的颜色匹配的颜色。在一些实施方案中，染色的聚合物层1002是光学半透明的。染色的聚合物层1002可由还充当粘合剂的材料制成，使得染色的聚合物层1002粘着到第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008。例如，染色的聚合物层1002可由在施加热和/或压力时附着到第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008的PVB材料制成。在一些情况下，将染色的聚合物层1002保持为尽可能薄以及为染色的聚合物层1002选择具有高剪切模量的材料提供对第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008的良好耦接。

在一些实施方案中，染色的聚合物层1002由乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)材料制成。这是因为在一些应用中，EVA已显示出具有比PVB材料更高的防潮性能，并且由此可比PVB材料更好地工作。在一些实施方案中，染色的聚合物层1002包括多层聚合物材料。例如，染色的聚合物层1002可包括多层PVB和EVA。在一个具体实施方案中，染色的聚合物层1002包括夹在两个EVA材料层之间的PVB材料层。即，这两个EVA层中的每一个EVA层分别与第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008接触，其中PVB材料层位于这两个EVA层之间。这个夹置构型可提供EVA的改善的防潮属性，同时提供PVB的光学透明或半透明的质量。在另一实施方案中，染色的聚合物层1002包括夹在两个EVA材料层之间的PET材料层。

光学反射层1004被定位在第一保护覆盖件1006的相对侧面上并且可提供金属外观，使得当从第二保护覆盖件1008的暴露表面1010查看时，层合叠层1000具有染色的阳极化金属的外观。光学反射层1004可使用任何合适的方法粘结到第一保护覆盖件1006，包括印刷工艺、PVD、CVD和/或NCVM。如上述实施方案中那样，层合叠层1000可被施加到部件的表面，以给予部件染色的阳极化金属的外观。在一些实施方案中，第二保护覆盖件1008的表面1010具有纹理化表面，诸如喷砂或化学蚀刻的表面纹理。在其他实施方案中，表面1010是平滑的或抛光的(未示出)。光学反射层1004可为基本上不透明的或者可为部分透明的。

第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008中的一者或两者可由光学透明或半透明材料制成。例如，第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008中的一者或两者可由玻璃或光学透明/半透明塑料制成。在一些情况下，第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1006由基本上相同的材料制成。这样，第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1006将具有基本上相同的热膨胀系数。在其他情况下，第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008可由不同材料制成，以实现不同的功能特性。例如，第一保护覆盖件1006可由因为其机械特性诸如刚度和/或硬度而选择的第一材料制成，而第二保护覆盖件1008可由因为其透明性而选择的第二材料制成。在一些情况下，第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008由不同材料制成，但具有类似的热膨胀系数。第一保护覆盖件1006应当足够透明，使得穿过其能够查看光学反射层1004。在一个实施方案中，第二保护覆盖件1008由光学透明的玻璃或塑料制成，并且第一保护覆盖件1006由碳纤维、陶瓷、玻璃、蓝宝石和塑料中的一者或多者制成。

第一保护覆盖件1006的厚度1012和第二保护覆盖件1008的厚度1014可各自为任何合适的厚度，并且可取决于具体应用要求。例如在一些应用中，第二保护覆盖件1008对应于受到冲击、磨损、腐蚀和/或刮擦的暴露表面1010。在这些情况下，第二保护覆盖件1008的厚度1012可被选择为厚到足以充分地保护染色的聚合物层1002免受此类冲击、磨损、腐蚀和/或刮擦。另一方面，厚度1012可被选择为尽可能薄且尽可能接近阳极化金属层的厚度，以便模拟阳极化金属表面的外观。在为具体应用设计层合叠层1000时应当权衡这些因素。

第二保护覆盖件1008的厚度1014可被选择成使得第二保护覆盖件充分地阻挡污染物诸如水分、灰尘和/或油使其不会到达染色的聚合物层1002。例如，染色的聚合物层1002可能在暴露于水分时容易失去粘合性能，在这样的情况下，第二保护覆盖件被配置成充分地阻挡水分使其不会到达染色的聚合物层1002。在一些实施方案中，第一保护覆盖件1006的厚度1012与第二保护覆盖件1008的厚度1014基本上相同。在厚度1012与厚度1014不同的一些情况下，与具有与厚度1014相同的厚度1012相比，层合叠层1000可具有更大的总体刚度。在一些实施方案中，厚度1012和厚度1014各自小于约1毫米。在一个实施方案中，厚度1012和厚度1014的总厚度为约1毫米，其中厚度1014大于厚度1012。在另一实施方案中，厚度1012和厚度1014的总厚度为约1毫米，其中厚度1012大于厚度1014。在一些情况下，由于染色的聚合物层1002通常由比第一保护覆盖件1006和第二保护覆盖件1008更柔韧的材料制成，因此层合叠层1000在破裂时可与安全玻璃类似地工作。即，如果第一保护覆盖件1006和/或第二保护覆盖件1008破裂，则破裂块可被染色的聚合物层1002保持在适当位置，从而防止破裂块散撒。

图10B示出了具有与层合叠层1000类似的层状布置但包括中间粘合剂层的层合叠层1020。与层合叠层1000类似，层合叠层1020包括夹在第一保护覆盖件1026与第二保护覆盖件1028之间的染色的聚合物层1022。光学反射层1024被定位在第一保护覆盖件1026的相对侧面上，并且可提供金属外观，使得当从第二保护覆盖件1028的暴露表面1030查看时，层合叠层1020具有染色的阳极化金属的外观。第二保护覆盖件1028的表面1030可被纹理化或被平滑化/抛光(未示出)。如上所述，在染色的聚合物层1022粘附性不是特别强的一些实施方案中，可使用单独的粘合剂来将染色的聚合物层1022粘结到第一保护覆盖件1026和第二保护覆盖件1028。例如，一些聚碳酸酯材料可能粘附性较低，并且需要单独的粘合剂来与第一保护覆盖件1026和第二保护覆盖件1028充分粘结。因此，图10B示出了将染色的聚合物层1022粘结到保护覆盖件1026的第一粘合剂1032和将染色的聚合物层1022粘结到保护覆盖件1028的第二粘合剂1034。在一些实施方案中，第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的一者或两者为基本上透明的。

在一个具体实施方案中，第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的一者或两者包括光学透明液体粘合剂或者薄膜型粘合剂中的一者或两者。光学透明液体粘合剂可具有允许施加可适应第一保护覆盖件1066和/或第二保护覆盖件1068中存在的小波度量的非常薄的层合物而不产生气泡的优点。在一些实施方案中，第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的一者或两者包括压敏粘合剂(PSA)，诸如光学透明的PSA。使用PSA或非热固型的光学透明液体粘合剂的一个优点在于可不需要热粘结工艺，由此简化用于形成层合叠层1020的工艺。此外，不需要热粘结工艺便可防止染料颜色由于热处理而导致的任何潜在劣化。PSA材料具有可为层合叠层1020提供良好减震性能的非常低的模量的优点。另一方面，热固型的光学透明液体粘合剂可具有非常高的模量，这可更好地匹配第一保护覆盖件1066和/或第二保护覆盖件1068的模量并为某些应用诸如结构玻璃面板提供所期望的功能特性。在为具体应用选择第一粘合剂1032和第二粘合剂1034时应当考虑这些以及其他因素。

根据一个具体实施方案，染色的聚合物层1022包括PVB材料，并且第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的每一者包括PSA。在另一个实施方案中，染色的聚合物层1022包括PET材料，并且第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的每一者包括PSA。根据另一个具体实施方案，染色的聚合物层1022包括PVB材料，并且第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的每一者包括光学透明液体粘合剂。在另一实施方案中，染色的聚合物层1022包括PET材料，并且第一粘合剂1032和第二粘合剂1034中的每一者包括光学透明液体粘合剂。

图10C示出了包括均位于第一保护覆盖件1046与第二保护覆盖件1048之间的染色的聚合物层1042和光学反射层1044的层合叠层1040。这样，保护染色的聚合物层1042和光学反射层1044两者免受可能剥落染色的聚合物层1042或光学反射层1044的外部力。基于具体应用的要求，染色的聚合物层1042、光学反射层1044、第一保护覆盖件1046和第二保护覆盖件1048可各自使用上述方法中的任何方法形成，并且可具有任何合适的厚度并由任何合适的材料制成。第二保护覆盖件1048的表面1050可被纹理化，如图所示，或者可以是平滑的或抛光的(未示出)。染色的聚合物层1042可包括任何合适的材料，包括PET、PVB、PVA及其任意合适的组合，类似于上文参考图10A所述的。

光学反射层1044被定位在染色的聚合物层1042后面，并且在从表面1050查看时可给予层合叠层1040染色的阳极化金属的外观。层合叠层1040可具有与上文所述层合叠层1000和1020不同的外观，因为光学反射层1044直接位于染色的聚合物层1042后面。光学反射层1004可为基本上不透明的或者可为部分透明的。由于相对于查看表面1050，第一保护覆盖件1046位于光学反射层1044后面，因此光学反射层1044可在视觉上遮蔽第一保护覆盖件1046，这具体取决于光学反射层1044的光学不透明程度。因此，如果光学反射层基本上完全不透明，则第一保护层1046的透明性和/或颜色便不重要，并且为第一保护层1046选择的材料可仅基于其他功能特性诸如刚度或硬度来进行选择。如果光学反射层1044是部分透明的，则第一保护覆盖件1046也可根据其光学反射性或颜色来进行选择。例如，第一保护覆盖件1046可由增强下方金属的模拟外观的高反射性的或亮的颜色(例如白色)形成。

图10D示出了具有与层合叠层1040类似的层状布置但包括中间粘合剂层的层合叠层1060。与层合叠层1040类似，层合叠层1060包括夹在第一保护覆盖件1066与第二保护覆盖件1068之间的染色的聚合物层1062和光学反射层1064。第二保护覆盖件1028的表面1030可选地可被纹理化，或可被平滑化/抛光(未示出)。如上所述，在一些情况下，染色的聚合物层1062由在不使用粘合剂的情况下不充分地粘结到基底的材料制成。在这些情况下，第一粘合剂1072可用于将光学反射层粘结到第一保护覆盖件1066，并且第二粘合剂1074可用于将染色的聚合物层1062粘结到第二保护覆盖件1068。光学反射层1064可例如使用印刷工艺被施加到染色的聚合物层1062上。在其他情况下，光学反射层1064使用另一粘合剂(未示出)被施加到染色的聚合物层1062上。在一些实施方案中，粘合剂1072和/或1074为基本上透明的。在一个具体实施方案中，粘合剂1072和/或1074包括光学透明液体粘合剂或者薄膜型粘合剂中的一者或两者。染色的聚合物层1062可包括任何合适的材料，包括PET、PVB、PVA及其任意合适的组合，类似于上文参考图10B所述的。此外，第一粘合剂1072和第二粘合剂1074中的一者或多者可包括任何合适的粘合剂材料，如上文参考图10B所述的。

图11示出了用于指示用于形成层合叠层(诸如上文参考图10A至图10D所述的层合叠层1000、1020、1040和1060)的工艺的流程图1100。在1102处，将染色的聚合物层的第一表面粘结到第二保护覆盖件。第二保护覆盖件具有与染色的聚合物层所粘结到的表面相对的外表面，该外表面对应于层合叠层的查看表面。在一些实施方案中，染色的聚合物层由粘附性强到足以直接与第二保护覆盖件粘结的聚合物制成。在其他实施方案中，使用单独的粘合剂诸如光学透明粘合剂来提供足够的粘结。

在1104处，光学反射层被施加到第一保护覆盖件或染色的聚合物层的第二表面。光学反射层可使用任何合适的工艺被施加，并且可取决于光学反射层是被施加到第一保护覆盖件还是染色的聚合物层，这是因为它们是由不同材料制成的。如果光学反射层被施加到第一保护层上，则合适的工艺可包括印刷、PVD、CVD和/或NCVM工艺或者使用单独的粘合剂。如果光学反射层被施加到染色的聚合物层，则合适的工艺可包括印刷工艺或者使用单独的粘合剂。

在1106处，通过将第一保护覆盖件或光学反射层粘结到染色的聚合物层的第二表面来形成层合叠层。如果染色的聚合物层是粘合剂类型的聚合物(例如PVB和/或EVA)，则染色的聚合物层可与第一保护覆盖件或光学反射层直接粘结。在一些实施方案中，单独的粘合剂可用于与染色的聚合物层粘结。

在1108处，层合叠层可选地被成形为预先确定的形状。例如，层合叠层可被切割成具有与电子设备的触控板或RF窗口一致的形状。在1110处，层合叠层被施加到部件的表面上，该部件诸如上文参考图1和图2所述的电子设备。该层合叠层可充当颜色饰面来向部件的暴露表面赋予颜色。层合叠层可被施加到与部件的染色的阳极化金属部分相邻的部件的表面。可将掺入染色的阳极化金属部分中相同的染料掺入层合叠层的染色聚合物层中，由此即使在暴露于不同类型的光源时也给予部件一致的颜色。

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方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，实践所述实施方案不需要这些具体细节。因此，出于说明和描述的目的呈现了对本文所述的具体实施方案的上述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案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。

Claims (20)

1.一种形成具有染色的阳极化金属外观的复合层的方法，所述方法包括：

通过在载体结构上固化染料-聚合物混合物来形成染色的聚合物层，所述染色的聚合物层是半透明的，所述染色的聚合物层在其中浸有水溶性染料，所述水溶性染料向所述染色的聚合物层赋予与在其中浸有所述水溶性染料的阳极层的颜色匹配的颜色，所述染色的聚合物层具有第一光谱反射或透射曲线并且所述阳极层具有第二光谱反射或透射曲线，其中所述第一光谱反射或透射曲线与所述第二光谱反射或透射曲线相同；以及

通过在所述染色的聚合物层的第一表面上施加光学反射层来形成复合层，所述光学反射层具有多个可见光反射表面，使得所述光学反射层表现为所述染色的聚合物层下方的金属基底。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反射或透射曲线与所述染色的聚合物层对应并且所述第二反射或透射曲线与由第一光源照明的所述阳极层对应。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述复合层为非电容性的。

4.一种染色的聚合物层，包含：

水不溶性固体聚合物材料；和

掺入所述固体聚合物材料内的水溶性染料，使得染色的聚合物层具有与所述水溶性染料的颜色对应的颜色，其中所述水溶性染料与掺入染色的阳极层内的染料是相同类型的，其中所述染色的聚合物层被定位在与染色的阳极层相邻的部件上，所述染色的阳极层包含与所述水溶性染料相同类型的染料。

5.根据权利要求4所述的染色的聚合物层，其中所述染色的聚合物层具有在26微米至100微米范围内的厚度。

6.根据权利要求4所述的染色的聚合物层，其中在相同类型的照明源下，所述染色的聚合物层与所述染色的阳极层具有相同的光谱反射或透射曲线。

7.一种层合叠层，包括：

包含第一材料的第一保护覆盖件，所述第一保护覆盖件具有至其附着有光学反射层的第一表面；

包含透明的第二材料的第二保护覆盖件，所述第二保护覆盖件具有与所述层合叠层的查看表面对应的第二表面；和

被设置在所述第一保护覆盖件和所述第二保护覆盖件之间的染色的聚合物层，所述染色的聚合物层为半透明的并且在其中浸有阳极染料，其中当从所述查看表面查看时，穿过所述染色的聚合物层和所述第二保护覆盖件能够查看所述光学反射层，从而给予所述层合叠层染色的阳极化金属的外观。

8.根据权利要求7所述的层合叠层，其中所述光学反射层被设置在所述第一保护覆盖件和所述染色的聚合物层之间。

9.根据权利要求7所述的层合叠层，其中第一粘合剂将所述光学反射层粘结到所述第一保护覆盖件，并且第二粘合剂将所述染色的聚合物层粘结到所述第二保护覆盖件。

10.根据权利要求7所述的层合叠层，其中所述染色的聚合物层包括以下各项中的一者或多者：聚碳酸酯、聚乙烯缩丁醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚脲、聚氨酯、多环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸酯共聚物、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、和它们的共聚物。

11.根据权利要求7所述的层合叠层，其中所述第一材料与所述第二材料相同。

12.根据权利要求11所述的层合叠层，其中所述第一材料和所述第二材料包含玻璃和塑料中的至少一者。

13.根据权利要求7所述的层合叠层，其中所述第一材料与所述第二材料不同。

14.根据权利要求13所述的层合叠层，其中所述第二材料包含碳纤维、陶瓷、玻璃、蓝宝石和塑料中的一者或多者。

15.一种用于电子设备的外壳，所述外壳包括层合叠层，所述层合叠层包括：

包含第一材料的第一保护覆盖件，所述第一保护覆盖件具有至其附着有光学反射层的第一表面；

包含透明的第二材料的第二保护覆盖件，所述第二保护覆盖件具有与所述层合叠层的查看表面对应的第二表面；和

被设置在所述第一保护覆盖件和所述第二保护覆盖件之间的染色的聚合物层，所述染色的聚合物层为半透明的并且在其中浸有阳极染料，其中当从所述查看表面查看时，穿过所述染色的聚合物层和所述第二保护覆盖件能够查看所述光学反射层，从而给予所述层合叠层染色的阳极化金属的外观。

16.根据权利要求15所述的外壳，其中所述层合叠层结合到部件中，其中所述第二保护覆盖件的所述第二表面对应于所述部件的外表面。

17.根据权利要求16所述的外壳，其中所述部件包括与所述层合叠层相邻的染色的阳极化金属部分，所述染色的阳极化金属部分包括在其中浸有的所述阳极染料，使得所述层合叠层与所述染色的阳极化金属部分颜色匹配。

18.根据权利要求15所述的外壳，其中所述层合叠层是所述电子设备的触控板、射频天线窗口和显示屏中的一者或多者的部件。

19.一种包括触控板的电子设备，所述触控板包括：

层合叠层，所述层合叠层包括：

聚合物层，和

光学反射层，所述光学反射层邻近所述聚合物层被定位使得穿过所述聚合物层能够查看所述光学反射层，当穿过所述聚合物层进行查看时，所述光学反射层模拟金属基底的外观，其中所述光学反射层为非电容性的。

20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述触控板包括与所述触控板相邻的金属部分，所述金属部分包括利用阳极染料染色的阳极层，其中所述聚合物层在其中浸有所述阳极染料。