CN112305654A - 电子设备中的纹理化玻璃层 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电子设备中的纹理化玻璃层。本文公开了一种电子设备，该电子设备可具有围绕内部的外壳，在内部中安装有电子部件。显示器可安装到设备中的外壳结构。外壳可具有后壁。显示器覆盖层和外壳的后壁可由透明玻璃层形成。涂层可形成在透明玻璃层的面向内的表面上。透明玻璃层上的涂层可由具有电介质层的叠堆的薄膜干涉滤光器形成。涂层可包括在薄膜干涉滤光器上的油墨层。透明玻璃层可具有一个或多个纹理化表面，该一个或多个纹理化表面允许高角度的光进入该透明层并以高角度反射离开该涂层，从而调节该涂层的光学特性。

Description

电子设备中的纹理化玻璃层
本专利申请要求2020年4月14日提交的美国专利申请16/848,732以及2019年7月30日提交的美国临时专利申请62/880,597的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及在电子设备中提供色移光学特性的纹理化透明层和相关联的涂层。
背景技术
电子设备诸如蜂窝电话、计算机、手表，和其他设备可包含玻璃结构。例如，电子设备可具有显示器，其中像素阵列被覆盖以透明玻璃层。在一些设备中，后外壳壁可由玻璃层覆盖。装饰层可被施加到玻璃层以帮助改善后外壳壁的外观，或者可被施加到透明玻璃层的覆盖显示器的无效部分。
可期望改善在无效区域中显示器覆盖层的外观或玻璃外壳层的输出外观。
发明内容
电子设备可具有在其中安装显示器的外壳。外壳可由围绕电子设备中的内部区域的外壳结构形成。电子部件可安装在电子设备内部中。
显示器可耦接到电子设备的正面上的外壳结构。外壳结构可包括在电子设备的相对背面上的后壁。
用于显示器的显示器覆盖层可具有面向外壳的内部的表面。后壁也可具有面向外壳的内部的表面。电子设备中的结构诸如显示器覆盖层和后外壳壁可由透明玻璃层形成。涂层可形成在透明玻璃层的面向内的表面上。透明玻璃层可具有与面向内的表面相对的纹理化表面，该纹理化表面允许高视角的光进入玻璃层中并被下面的涂层反射。这样，当用户以不同视角观察时，外壳的光学特性可改变。
透明玻璃层上的涂层可由具有电介质层的叠堆的薄膜干涉滤光器形成。涂层也可包括薄膜干涉滤光器上的油墨层。
附图说明
图1为根据实施方案的例示性电子设备的透视图。
图2为根据实施方案的具有形成外壳壁的透明层的例示性电子设备的横截面侧视图。
图3为根据实施方案的具有反射涂层的平滑玻璃层的横截面侧视图。
图4为根据实施方案的具有反射涂层的纹理化玻璃层的横截面侧视图。
图5为根据实施方案的具有由多个层形成的涂层的纹理化玻璃层的横截面侧视图。
图6为根据实施方案的由多个介电层形成的薄膜干涉滤光器的横截面侧视图。
图7为根据实施方案的例示性涂层在不同视角处的反射率分布曲线图。
图8为根据实施方案的形成带阻滤光器的例示性涂层的反射率分布的曲线图。
图9为根据实施方案的形成带通滤光器的例示性涂层的反射率分布的曲线图。
图10为根据实施方案的跨一组波长形成部分反射滤光器的例示性涂层的反射率分布的曲线图。
图11为根据实施方案的例示性中性油墨涂层的反射率分布的曲线图。
图12为根据实施方案的例示性非中性油墨涂层的反射率分布的曲线图。
图13为根据实施方案的具有多个反射率峰值的例示性非中性油墨涂层的反射率分布的曲线图。
图14为根据实施方案的具有形成带通滤光器的薄膜干涉滤光器和在不同视角处具有吸收率峰值的油墨的纹理化玻璃层上的例示性涂层的反射率分布的曲线图。
图15为例示性薄膜干涉滤光器在不同视角处的反射率分布曲线图，所述例示性薄膜干涉滤光器跨可见光谱具有降低的反射率。
图16为根据实施方案的在不同视角处在纹理化玻璃层上形成带阻滤光器的例示性涂层的反射率分布的曲线图。
图17为根据实施方案的具有薄膜干涉滤光器和具有变化的反射率峰值的油墨层的例示性涂层的反射率分布的曲线图。
图18为根据实施方案的玻璃表面的横截面侧视图，该玻璃表面形成电子设备外壳的一部分并且具有暴露于设备外部的边缘表面。
图19为根据实施方案的具有不同高度的纹理化表面并具有由多个层形成的涂层的纹理化玻璃层的横截面侧视图。
具体实施方式
诸如蜂窝电话的电子设备经常包括玻璃构件，诸如显示器覆盖玻璃层和玻璃外壳构件。这些层传统上涂覆有诸如油墨的材料。油墨可为不透明的以隐藏内部设备部件以免被观察到，但是可能不总是具有期望的外观。可通过将无机层诸如物理气相沉积(PVD)无机层沉积在玻璃层上，变更电子设备中的玻璃层的外观。另选地或除此之外，可将包括薄膜干涉滤光器和油墨层的涂层施加到玻璃层。在这些涂层中，薄膜干涉滤光器层可被布置为产生非中性颜色或者产生中性颜色。薄膜干涉滤光器层可涂覆有油墨，诸如中性着色油墨或带有非中性颜色的油墨。可选的缓冲层材料可包括在涂层中。在一些配置中，薄膜干涉层可由聚合物膜支撑且使用粘合剂层附接到透明玻璃层。
然而，在确保沉积的层产生期望的光学效果(例如，在各种视角处的期望的透射、不透明度和反射值)方面出现了挑战。在一些实施方案中，可能期望在透明层上形成在不同视角处偏移颜色的涂层。为了确保涂层在大视角处是能够观察的，透明层的表面可为纹理化的。这样，光可透射穿过透明层并且在大视角处反射离开涂层，这可导致反射光的色移。
图1中示出了可具有一个或多个纹理化玻璃结构的类型的例示性电子设备。电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器，或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备)、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或佩戴在用户的头部上的其他设备，或其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如带有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、实施这些设备中的两个或更多个的功能的设备、附件(例如，耳塞、遥控器、无线触控板等)，或其他电子设备。在图1的例示性配置中，设备10是便携式设备，诸如蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑，或其他便携式计算设备。如果需要，其他配置可用于设备10。图1的示例仅为例示性的。
在图1的示例中，设备10包括显示器，诸如安装在外壳12中的显示器14。有时可称为壳体或箱体的外壳12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、钛、金等)、其他合适的材料，或者这些材料中任意两者或更多者的组合形成。外壳12可以利用一体式配置形成，在一体式配置中，外壳12的一部分或全部被机加工或模制成单个结构，或者可以利用多个结构(例如，内部框架结构、形成外部外壳表面的一个或多个结构等)形成。
显示器14可为并入导电电容性触摸传感器电极层或其他触摸传感器部件(例如，电阻性触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)的触摸屏显示器或者可为非触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或者其他透明导电结构的阵列形成。
显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的像素阵列、电泳像素阵列、等离子体像素阵列、有机发光二极管像素阵列或其他发光二极管、电润湿像素阵列、或者基于其他显示器技术的像素。
显示器14可包括一个或多个玻璃层。例如，显示器14的最外层(有时可称为显示器覆盖层)可由硬透明材料诸如玻璃形成，以帮助保护显示器14免受损坏。设备10的其他部分诸如外壳12的部分和/或其他结构也可由玻璃形成。例如，外壳12中的壁诸如后外壳壁可由玻璃形成。
图2中示出了设备10的横截面侧视图。如图2所示，设备10可具有内部24，电子部件22容置在该内部中。电子部件22可包括集成电路、传感器和其他电路。例如，电子部件22可形成无线通信电路、无线充电电路、处理电路和/或显示电路。一般来讲，可在设备10中形成任何期望的电路。部件22可安装在一个或多个印刷电路(诸如印刷电路20)上。
如图2所示，设备10可具有相对的正面和背面。显示器14可形成在设备10的正面上，并且可由前外壳壁12FW覆盖。外壳12可具有在设备10的相对的背面上的后外壳壁12RW。外壳12的部分也可形成设备10的侧壁12SW。例如，外壳12的这些侧壁部分可由材料诸如金属形成，可由玻璃基底层形成，可由与后外壳壁12RW相同的层形成，并且/或者可由与前外壳壁12FW相同的层形成。
显示器14可包括形成外壳12的前壁12FW的显示器覆盖层(例如，玻璃层)并且可包括显示模块18(例如，形成为用户在设备10的正面上呈现图像的像素阵列的显示层)。显示模块18可以是液晶显示结构、有机发光二极管显示结构或其他合适的显示器。在操作期间，模块18可呈现通过前外壳壁12FW能够观察的图像。设备10的外壳的后部可由玻璃结构形成(例如，后外壳壁12RW可由玻璃层形成)。后外壳壁12RW的厚度可为0.2mm至5mm、至少0.05mm、至少0.1mm、至少0.2mm、至少0.5mm、至少0.75mm、小于1mm、小于2mm或其他合适的厚度。如果需要，可将金属板或其他加强结构层合到后外壳壁12RW的内表面和/或侧壁12SW上以增强强度。
前外壳壁12FW中的无效边界区域和设备10中的其他玻璃结构的部分(诸如，后外壳壁12RW和/或侧壁12SW的一些或全部)可覆盖有涂层和其他结构。在一些布置中，涂层可主要用于阻挡光(例如，以从视图隐藏内部设备结构)。例如，涂层可形成在后外壳壁12RW的内表面上，以隐藏内部部件而不被用户看到。在其他布置中，图案化涂层可用于形成文本、徽标、装饰和/或其他可见图案。未图案化并且涂覆所有后外壳壁12RW和/或侧壁12SW的涂层也可用于防止内部结构被看到并且/或者为设备10提供期望的外观。图案化涂层可产生可见的元素并且还可阻止内部结构被看到。
设备10中的玻璃结构的涂层可以是黑色或其他中性颜色，或者可以具有非黑色(非中性)颜色(例如，蓝色、红色、黄色、金色、玫瑰金色、红紫色、粉红色等)。在一些配置中，用于设备10中的玻璃结构的涂层中的一些或全部可以是光亮的(例如，表现出具有至少50％、小于80％、至少95％、小于99.99％的反射率或其他合适反射率的镜面反射表面)。
如果需要，涂层可在具有纹理化区域的一个或多个层上形成。具体地讲，形成后外壳壁12RW、侧壁12SW和/或前壁12FW的玻璃可具有面向外部26的表面，该表面是完全纹理化的、部分纹理化的或未纹理化的。如果需要，这些层可具有涂覆有油墨、物理气相沉积(PVD)层和/或薄膜干涉滤光器涂层的内表面。玻璃层上的这些涂层和纹理可被调整为在低视角(例如，正面视角)处看起来是中性的(例如，表现出中性颜色)，并且在高视角(例如，掠射角)处看起来是非中性的(例如，表现出非中性颜色)。这样，玻璃外壳表面和下面的涂层上的纹理的组合可用于在电子设备外壳上提供色移特性。
后外壳壁12RW和/或设备10中的其他玻璃结构上的涂层可由金属、半导体和/或电介质形成。用于涂层的电介质材料可包括有机材料诸如聚合物层，和/或无机材料诸如氧化物层、氮化物层和/或其他无机电介质材料。在期望具有光亮表面的布置中，具有高反射率的金属涂层或具有电介质层的薄膜干涉滤光片(例如，具有交替的较高和较低折射率值的电介层的叠层)可被配置为用作镜面涂层(反射涂层)。如果需要，油墨涂层也可结合到玻璃结构上。
图3为具有抛光前表面32和在相对的后表面上的涂层34的例示性透明层30(诸如玻璃层)的横截面侧视图。例如，透明层30可形成图2的后外壳壁12RW、侧壁12SW或前外壳壁12FW中的一者或多者。一般来讲，涂层34可为任何期望的涂层，并且可包括油墨层、膜层、介电层、薄膜干涉滤光器层或其他期望的层中的一者或多者。
如图3所示，用户36可从设备10的外部26观察玻璃层30。用户36可看到已从光源38发射、由抛光表面32折射、由涂层34在角度46处反射并且由抛光表面32折射到用户36的眼睛的光42。例如，角度46可从法向轴40测量，并且可小于5°、小于10°、小于15°或可小于20°。光42的折射可归因于外部26处的空气和玻璃层30处的空气之间的折射率的差异。空气可具有大约1.0的折射率，层30可具有大约1.5或1.6的折射率。然而，层30可由不同的材料形成，因此可具有不同的折射率。一般来讲，当光进入和离开层30时，空气和层30之间的折射率的任何差异都可导致折射。
在一些情况下，可能期望用户在较大角度(例如，当从垂直于表面32的轴线测量时的较大角度)处观察玻璃层30。例如，用户36’可看到已从光源38’发射、由抛光表面32折射、由涂层34在角度48处反射并且由抛光表面32反射到用户36’的眼睛的光44。如图3所示，例如，角度48可大于角度46，并且可小于40°、小于43°或小于45°。因为用户36’在此类大角度处观察层30，所以用户36’将接收在掠射角(例如，当从垂直于表面32的轴线测量时的非常大的角度)处进入层30的光。例如，掠射角可大于50°、大于55°、大于60°、大于70°、大于80°或小于90°。
一般来讲，角度48可为由于抛光表面32将光44折射到层30中而可观察到用户观察的光的最大角度。最大角度可为例如大约43°。然而，在一些实施方案中，可能期望允许光在较大角度处反射离开涂层34并且对于用户36是可见的。图4中示出了允许光在较大角度处反射离开涂层34的布置方式。
如图4所示，透明层30(其可为例如玻璃层)可设置有纹理化外表面，诸如纹理化表面54。用户36可以掠射角(诸如上文结合图3所述的掠射角)观察玻璃层36。然而，由于纹理化表面，由光源38发射的光44可被纹理化表面54散射，其由散射光50示出。散射光中的一些将作为折射光51进入层30，该折射光将在角度52处反射离开涂层34。角度52可大于图3的角度48。例如，角度52可大于45°、大于50°或大于60°。然后，由涂层34反射的光可被纹理化层54散射并由用户36观察。这样，在层30上具有纹理化表面可允许由涂层34在较大角度处反射的光被用户36观察到。
图5中示出了具有纹理化表面54的层30上的例示性涂层34。纹理化表面54可由半球形或半圆柱形凸块、随机分布的凹陷和突起(例如，通过工艺诸如喷砂形成的凹陷和突起)限定，或者可由任何其他期望的纹理限定。纹理化表面54可具有高度为100nm至1微米(例如，至少100nm、至少500nm、小于5微米、小于1微米)的突起表面结构。表面54可具有100nm至2微米或其他合适值的提供期望外观(例如，粗糙外观)的RMS表面粗糙度。这可与抛光表面或其他平滑表面(可具有高度小于5nm的突起表面特征部)、具有高度小于50nm的特征部的表面等相比。平滑表面可具有小于纹理化表面的RMS表面粗糙度的RMS表面粗糙度(例如，小于25nm或其他合适值的并且提供期望外观诸如平滑的并潜在反射外观的RMS表面粗糙度)。
一般来讲，层30可为玻璃、蓝宝石、陶瓷或任何其他期望的材料。一般来讲，层30可为具有任何期望的雾度值的透明层。例如，层30可表现出至少5％的雾度、至少10％的雾度、至少20％的雾度、至少30％的雾度、或小于60％的雾度。
层30可涂覆有涂层34，该涂层可包括可选的缓冲层56、介电层58、可选的油墨层60以及可选的附加层64。可选的缓冲层56可为聚合物，诸如环氧树脂、聚酯等。在一些实施方案中，缓冲层56可由具有嵌入颗粒诸如二氧化硅球体的聚合物粘结剂形成，该嵌入颗粒控制缓冲层56的折射率并且在层56和层30之间提供改善的粘附性。然而，这仅是例示性的。一般来讲，缓冲层可由任何期望的材料形成，以减小由下面的层施加到层30的应力。
缓冲层56可具有任何期望的厚度，诸如1微米至3微米、至少0.5微米、至少1微米、小于4微米或其他合适的厚度。在一些实施方案中，可形成可选的缓冲层56以在施加下面的层58时为层30提供保护。
薄膜干涉滤光器58可形成在可选的缓冲层56上，或者在不存在缓冲层56的情况下，直接形成在玻璃层30上(例如，通过PVD操作)。在一些情况下，薄膜干涉滤光器58可形成在聚合物层上并附接到玻璃层30。薄膜干涉滤光器58可包括交替的高折射率和低折射率的薄膜介电层。这样，当光从层30进入薄膜干涉滤光器58时，滤光器58可产生干涉效应。
一般来讲，可使用任何期望的方法来形成薄膜干涉滤光器58。例如，可使用物理气相沉积(PVD)来施加薄膜干涉滤光器58的一个或多个层。可能期望包括缓冲层56以在使用PVD技术施加薄膜干涉滤光器58时减小施加到玻璃层30的应力。
可选层60可被施加到薄膜干涉滤光器58的下表面。层60可包括任何合适的涂层材料。利用一个例示性配置，层60可包括一个或多个油墨层。层60中的该一个或多个油墨层可由包含着色剂(诸如染料和/或颜料)的聚合物形成。着色剂可具有中性颜色诸如白色、灰色或黑色，可具有非中性颜色诸如红色、蓝色、绿色、黄色、金色，或者可具有另一合适的颜色。
附加可选层64可包括支撑层、附加薄膜干涉层或任何其他期望的涂层。例如，可选层64可包括金属支撑层、介电支撑层和/或金属氧化物支撑层。
图5的薄膜干涉滤光器层可由各个层形成。如图6所示，薄膜干涉滤光器58可由单独的薄膜介电层62形成。层62可具有0.01微米至1微米、至少0.05微米、至少0.1微米、至少0.15微米、小于1.5微米、小于1微米等的厚度。层62可为无机介电层(例如，氧化物(诸如氧化硅、氧化铌、氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化镁等)、氮化物(诸如氮化硅、氮氧化物)和/或其他无机介电材料)。如果需要，有机电介质层(例如，透光聚合物层)和/或其他材料(薄金属膜、半导体层等)也可包括在薄膜叠堆中。一般来讲，薄膜叠堆58可由具有任何期望的单个厚度的任何期望的数量的层62形成。这样，可调整薄膜叠堆58以具有期望的光学特性。
在图6的示例中，由层62形成的薄膜叠堆形成薄膜干涉滤光器58。滤光器58可由介电材料形成，介电材料诸如用物理气相沉积技术沉积的无机介电层，并且因而有时可称为物理气相沉积层、物理气相沉积涂层或物理气相沉积叠堆。如果需要，可使用用于形成滤光器58的其他技术。
滤光器58可被配置为表现出高反射率(例如，滤光器58可被配置为形成反射相对大量的光的介电镜)，可被配置为表现出低反射率，可被配置为形成着色(有色调的)层(例如，通过反射一种或多种选择的颜色的光，诸如当配置滤光器58用作带通滤光器、带阻滤光器、低通滤光器或高通滤光器时)，并且/或者可被配置为形成挡光层(例如，通过表现出高不透明度)。层62还可被配置为在角度A的多个不同值(例如，相对于与入射光的入射角相关联的滤光器58的表面法线n的角度A)处调节滤光器58的光学特性(透射、反射、吸收)。例如，滤光器58可被配置为相对于图4的法向轴线40在不同角度52处调节层30和涂层34的光学特性。
层62可包括无机材料，诸如氧化物。例如，层62可包括一个或多个氧化硅层和一个或多个氧化铌层。可使用溅射持续地沉积氧化铌，并且氧化铌可允许滤光器58表现出良好的颜色控制。可使用其他氧化物(例如，一个或多个氧化钽层62可与滤光器58中的一个或多个氧化硅层交错，一个或多个氧化钛层62可与一个或多个氧化硅层交错等)。在一些布置中，较高和较低折射率材料在形成滤光器58的层的叠堆中交替。例如，滤光器58可包括交替的氧化铌层和氧化硅层，可包括交替的氧化钛层和氧化硅层，或者可包括交替的氧化钽层和氧化硅层。
图7为包含滤光器58在0°视角(例如，沿图3和图4的法向轴40的角度)处、抛光玻璃层在最大反射角度(例如，图3的角度48)处以及纹理化玻璃层在最大反射角度(例如，图4的角度52)处的相应例示性反射率分布曲线64、66和68的曲线图。
通过调节层62的属性(例如，折射率、厚度等)，可(在角度A的一个或多个值处)调整滤光器58的光学特征。也可通过调节滤光器58中的层62的数量来调节滤光器58的光学特性。用一个例示性配置，通过限制层62中的每个层的厚度(例如，为小于1.5微米、小于1微米、小于0.5微米、小于0.4微米等)以及通过限制滤光器58中的层62的数量(例如，为2至6个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、少于20个、少于14个、少于10个、少于7个等)，滤光器58的总体厚度被维持在相对低的值(例如，80nm至300nm、小于3微米、小于2微米、小于1微米、至少0.1微米)。一般来讲，滤光器58不需要限于这些配置，并且可包含任何合适类型的层58，并且/或者可包括任何合适厚度、折射率等的层58。
如曲线64所示，滤光器58可被调整成使得涂层34在波长范围内具有峰值反射率。例如，峰值相对率可为至少60％、至少70％、至少80％或小于99％。例如，该波长范围可涵盖可见波长(例如，400nm至700nm)的整个光谱，可涵盖可见波长的一部分，可包括红外波长(例如，700nm至900nm)，并且/或者可包括紫外波长(例如，300nm至400nm)。
曲线64可对应于通过层30在0°角度(例如，沿垂直于层30的轴线)处观察到的光的波长(例如，已进入层30、已被涂层34反射并且已被折射出层30的光)。在较高视角处，可反射不同波长的光。如曲线66所示，在视角诸如图3的角度48处，反射光的波长可朝较低波长偏移。曲线66可对应于在具有抛光外表面的玻璃层(诸如图3中的具有抛光表面32的玻璃层30)的最大反射角度处观察到的光。在一些实施方案中，可能期望具有穿过层30的反射波长的更大最大偏移。例如，可能期望电子设备的后表面在低视角处看起来是中性的(例如，反射中性颜色)并且在高视角处看起来是非中性的(例如，反射非中性颜色)。
曲线68可对应于在具有纹理化外表面的玻璃层(诸如图4和图5的具有纹理化表面54的玻璃层30)的最大反射率角度处观察到的光。如曲线68所示，与涂覆的抛光玻璃层所允许的最大偏移相比，通过涂覆的纹理化玻璃层反射的光在较高视角处可朝向较低的波长偏移更多。这样，涂层34可在0°视角处看起来是中性的，并且可通过纹理化玻璃层在掠射视角处看起来是非中性的。在图7的示例中，例如，涂层34可在同轴看起来是中性的并且在偏轴看起来是蓝色的。然而，这仅是例示性的。可调节表面54的纹理以改变滤光器58处的最大反射角度，并且可调节滤光器58的组成(以及涂层34中的其他层，如果需要)以改变由涂层在不同视角处反射的光的光学特性，从而调节其呈现给用户的外观。
在一些布置中，可能期望滤光器58被配置为在0°视角处表现出颜色色调(而不是在同轴视角处为中性)。例如，可能期望滤光器58反射使得涂覆的纹理化玻璃层看起来是粉红色的红光，或者反射在反射中向滤光器58提供金色外观的光。
滤光器58的外观颜色(例如，反射离开滤光器58的光)可通过CIELAB颜色空间(在本文中也称为LAB颜色空间)中的颜色来表征。用一个例示性配置，薄膜干涉滤光器58用作部分反射镜(例如，10％至20％反射率的反射镜，或至少5％、至少15％、至少20％、小于85％、小于60％、小于50％、小于35％、或其他合适的值的反射率的反射镜)并且在同轴视角(例如，小于45°、小于42°或小于43°的视角)处在反射中表现出中性颜色，并且在偏轴视角(例如，小于45°、小于42°或小于43°的视角)处表现出非中性颜色。在该配置中，例如，反射的光的颜色可通过LAB颜色坐标a*和b*(本文中也称为色彩坐标a和b)来表征。颜色坐标a和b的平方和的平方根(例如，颜色坐标a和b的和方根)在同轴视角处可小于3、小于2或小于1，并且在偏轴视角处可大于3、大于2或大于1。这样，反射光可在同轴看起来是中性的(例如，反射中性颜色)并且在偏轴看起来是非中性的(例如，反射非中性颜色)。此外，亮度(LAB颜色空间中的L坐标)可在0°和75°之间的视角处变化小于5％、小于15％、小于25％或大于10％。
虽然在图7中被示出为反射波长范围(例如，可见光波长范围、红外光波长范围和/或其他期望的波长范围)，但是滤光器58可具有任何期望的反射率分布。
如图8所示，涂层34和/或滤光器58可具有对应于曲线70的反射率分布(或反射率分布的一部分)。在一个实施方案中，曲线70可表示滤光器58为带阻滤光器(例如，反射处于期望波长范围的光)。例如，带阻滤光器58可表现出被限定为小于500nm或小于400nm的至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少25nm、至少50nm、至少100nm的全宽度半最大带宽、10％至90％带宽或任何其他期望的带宽的带宽72。一般来讲，带阻滤光器58可被配置为具有任何期望的带宽72。如上文结合图7所述，带70可覆盖(例如，在其中表现出高反射率)可见波长的整个光谱，可覆盖可见波长的一部分，可覆盖一些或全部红外波长，并且/或者可覆盖一些或全部紫外波长。另外，虽然带阻滤光器58已被示出为具有单个反射率峰值(例如，带)，但如果需要，带阻滤光器58可包括多于一个反射率峰值。
如图9所示，涂层34和/或滤光器58可具有对应于曲线74的反射率分布(或反射率分布的一部分)。在一个实施方案中，曲线74可表示滤光器58为带通滤光器(例如，通过/透射处于期望波长范围的光)。例如，带通滤光器58可表现出被限定为小于500nm或小于400nm的至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少25nm、至少50nm、至少100nm的全宽度半最大带宽、10％至90％带宽或任何其他期望的带宽的带宽76。一般来讲，带通滤光器58可被配置为具有任何期望的带宽。带74可覆盖(例如，在其中表现出低反射率/高透射率)可见波长的整个光谱，可覆盖可见波长的一部分，可覆盖一些或全部红外波长，并且/或者可覆盖一些或全部红外波长。另外，虽然带通滤光器58已被示出为具有单个透射率峰值(例如，带)，但如果需要，带通滤光器58可包括多于一个透射率峰值。
虽然滤光器58的反射率分布已被示出为在图8和图9中反射率急剧变化的带通滤光器和带阻滤光器，但这仅仅是例示性的。如图10所示，滤光器58可表现出曲线78所示的反射率分布。如图所示，滤光器58可具有类似于带阻滤光器的峰值反射率分布，但可具有比图8所示更逐渐的过渡。例如，滤光器58的反射率可具有被限定为小于500nm或小于400nm的至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少25nm、至少50nm、至少100nm的全宽度半最大宽度、10％至90％带宽或任何其他期望的带宽的带宽80，并且可覆盖可见波长的整个光谱，可覆盖可见波长的一部分，可覆盖一些或全部红外波长，并且/或者可覆盖一些或全部红外波长。
虽然图10的反射率分布被示出为具有单个反射率峰值，但这仅仅是例示性的。一般来讲，反射率分布在任何期望的波长处可具有两个或更多个、三个或更多个、或少于5个峰值。此外，如果需要，滤光器58还可具有透射选择的波长的更逐渐变化的反射率分布(例如，类似于图9的带阻滤光器，但具有更逐渐变化的反射率)，并且可具有反射率峰值和透射率峰值两者。
在涂层34设置有油墨层60的实施方案中，也可调节油墨层60的反射率以改变通过透明层(诸如图3至图5的层30)向观察者36反射的颜色。一般来讲，油墨60可具有任何期望的反射率分布。
如图11所示，油墨60可表现出反射率分布82，其可对应于中性反射率分布。具体地讲，油墨60可跨可见波长反射恒定(或几乎恒定)量的光，并且可呈现黑色、灰色、白色或其他中性颜色。
如图12所示，油墨60可表现出反射率分布84，其可对应于反射期望的颜色(例如，对应于波长λM的颜色)的油墨。例如，如果λM为大约540nm，则油墨可为绿色油墨。然而，一般来讲，λM可为任何期望的波长。如图12所示，反射率分布84可覆盖波长范围，并且可具有被限定为例如小于500nm或小于400nm的至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少25nm、至少50nm、至少100nm的全宽度半最大宽度、10％至90％带宽或任何其他期望的带宽的宽度86。
尽管油墨60的反射率分布84已在图12中示出为具有单个反射率峰值，但这仅仅是例示性的。如图13所示，例如，油墨60可表现出反射率分布88并且具有多个反射率峰值(例如，反射多个波长的光)。反射率分布88的每个峰值(以及反射率峰值之间的区域中的每个透射率峰值)可由上文结合图12所述的宽度限定。
一般来讲，如果需要，可选择反射率分布84的峰值反射率和宽度86以调整油墨60的光学特性，从而调节涂层34的光学特性。例如，当油墨层60由白色材料或其他明亮着色的材料形成时，油墨层60可帮助将已经透射穿过透明层30的光向外朝向观察者36反射。当油墨层60是黑色时，透射穿过层30的光可被吸收，使得从滤光器58朝向观察者36反射的光的颜色占主导地位。灰色油墨反射已经透射穿过层30中的一些而不是全部。在油墨60具有非中性颜色(例如，红色、绿色、蓝色、黄色、金色等)的配置中，涂层34的颜色将为相应地有色调的。这样，可选择薄膜干涉滤光器58和油墨层60以提供穿过层30的光的期望着色。然而，这些示例仅为例示性的。一般来讲，任何期望的油墨60可与任何期望的滤光器58组合使用以产生期望的光学效应。
图14中示出了使用滤光器58和油墨60的组合以产生期望的光学效果的示例。如图14所示，滤光器58可以是当同轴(例如，在0°视角或其他同轴角度处)观察时具有反射率分布88的带通滤光器。当同轴观察时，反射率分布88的通带可以与油墨60的反射率分布90的峰值对准。因此，当同轴观察时，总体涂层34(例如，滤光器58和油墨60)可反射中性颜色并且看起来是中性的。
当偏轴观察时(例如，以掠射角诸如80°或如图3和图4的其他期望的角度)，油墨60的反射率分布可以偏移，如反射率分布92所示。当通带偏移到较低波长时，其可能不再与油墨90的峰值反射率对准，从而允许与通带对准的波长穿过滤光器58，并且向涂层34的观察者反射非中性互补颜色。例如，反射率分布92可在高视角处偏移到蓝色波长，从而允许蓝色光穿过滤光器58，并且因此涂层34对于观察者可看起来为红色。然而，这些颜色仅为例示性的。一般来讲，反射率分布92的任何通带可允许任何期望的光穿过滤光器58。
另选地，当同轴观察时，滤光器58可具有对应于曲线94的反射率分布。曲线94可具有不与油墨60在同轴视角处的反射率峰值对准的通带。例如，通带可与红色波长对准，从而允许红色光穿过滤光器58，并且因此涂层34对于观察者可看起来为蓝色。然而，当在高角度处观察时，通带可偏移到曲线88并且与油墨60的反射率峰值对准，因此涂层34对于观察者可看起来是中性的。另选地，通带可在高视角处偏移到曲线92，并且因此涂层34对于用户可看起来为红色。在一个实施方案中，滤光器58可被配置为从当同轴观察时的反射率分布94偏移到当在适度角度处观察时的反射率分布88，以及到当在较高角度处观察时的反射率分布92。这样，涂层34可被设计成在同轴时看起来为蓝色，在适度角度处为中性，并且在偏轴时看起来为红色。然而，这些示例中提及的颜色仅仅是例示性的。一般来讲，反射率分布90、92和94可与任何期望的波长对准，并且油墨60可在任何期望的波长处具有吸收率峰值，以提供具有期望的色移特性的涂层34。
虽然图14示出了具有与滤光器58的通带对准的吸收率峰值的油墨60，但这仅仅是例示性的。在一些实施方案中，可提供滤光器，所述滤光器在高角度处观察时降低所有波长处的反射率。
如图15所示，滤光器58在同轴观察时可具有吸收率分布96，其在偏轴观察时可偏移至吸收率分布98。吸收率分布96在一定程度上反射跨可见光谱(例如，400nm至700nm)的光，而吸收率分布98在所有可见波长处反射较少的光。这样，当在高角度处观察时，设置在滤光器58后面的任何油墨60可更可见，从而导致与油墨60相关联的颜色在较高角度处变得更能够察觉。因此，油墨60可使用任何颜色在高角度处将该颜色呈现给用户。
在一些实施方案中，可能期望将滤光器58形成为带阻滤光器。如图16所示，当同轴观察时，滤光器58可表现出反射率分布100。反射率分布100可在期望的波长(例如，大于λx的波长)处具有阻带。在一些实施方案中，反射率分布100的阻带可在红外范围内(例如，在700nm至900nm的范围内)。在这种情况下，滤光器58在同轴观察时可不反射光，因此看起来是中性的。然而，当偏轴观察时，滤光器58可表现出可反射可见光谱中的光的反射率分布102。例如，反射率分布102可具有红色波长的阻带，从而对观察者呈现红色。然而，这仅是例示性的。一般来讲，带阻滤光器可在任何期望的波长处使用以提供任何期望的色移。
虽然图16的实施方案未示出油墨60的吸收率分布，但当滤光器58在红外波长处具有阻带时，涂层34可设置有或不设置有油墨。例如，在一些实施方案中，当滤光器58反射附加颜色时，油墨60可用于在涂层34上以同轴视角赋予颜色，并且在偏轴视角呈现不同的颜色。
图17中示出了具有滤光器58和油墨60的涂层34的反射率分布的示例，该滤光器具有多个反射率峰值(例如，阻带)，并且该油墨具有多个反射率峰值。
如图17所示，当同轴观察时，滤光器58可具有反射率分布，该反射率分布具有峰值(例如，阻带)104、106和108的。如图17所示，这些峰值中的每个峰值可对应于不同的反射率值，或者这些峰值中的至少一些峰值可具有相同的反射率值。尽管峰值104具有比峰值106更大的反射率，峰值106继而具有比峰值108更大的反射率，但这仅仅是例示性的。一般来讲，滤光器58的反射率分布可具有对应于任何期望的反射率值的任何数量的反射率峰值。
当同轴观察时，油墨60也可具有多个反射率峰值。如图17所示，油墨60可具有阻带110、114和118。一些阻带(诸如阻带110和118)可与滤光器58的反射率分布中的峰值(诸如峰值104和108)对准。油墨60的其他反射率峰(诸如峰114)可与具有较高透射率的滤光器吸收率分布的部分(例如，通带)对准。因此，滤光器阻带(诸如阻带106)可与油墨分布的高度透射部分(诸如部分112)对准。另选地或除此之外，透射油墨部分诸如部分106可与滤光器的通带重叠。然而，图17所示的示例仅仅是例示性的。一般来讲，对应于滤光器58的阻带和通带可以任何期望的方式与油墨60的反射率峰值和/或透射率峰值对准，以提供涂层34的期望的光学特性。
如图2和图3所示，具有涂层34的层30可形成外壳12的一部分。具体地讲，如图18所示，层30可具有形成外壳12的外部部分的顶部部分(例如，层30的外表面，其可为纹理化的，面向外部26)。另外，层30可具有相对的内表面，涂层34可施加到该内表面。在外表面和内表面之间，层30可具有暴露于设备10的外部26的边缘表面120。具体地讲，可能期望使边缘表面不被覆盖并且对用户是能够观察的。在一些情况下，可调整涂层30(例如，纹理化表面54)和涂层34的纹理，使得高角度光通过边缘表面120离开涂层30，并且因此可在该边缘表面处产生发光效果。
尽管未示出，但层30的外表面(例如，纹理化表面54)可涂覆有任何期望的层。例如，这些层可以是保护层、疏油层和/或防反射层。
在一些实施方案中，层30的部分可具有不同厚度。如图19所示，例如，层30可具有厚度为H1的第一部分和厚度为大于厚度H1的H2的第二部分。因此，层30可具有外表面122、124和126以及边缘表面120。在一个实施方案中，表面124和126(例如，平坦的外表面)可为纹理化的，而表面122(例如，锥形外表面)可为抛光的。当在高角度处观察时，这些表面与涂层34组合可导致边缘表面120和表面122处的发光效果。然而，该布置仅仅是例示性的。一般来讲，层130可具有完全纹理化、部分纹理化、未纹理化或抛光的任何数量的表面，以提供期望的光学效果。
根据一个实施方案，提供了具有相对的正面和背面以及内部的电子设备，所述电子设备包括所述正面上的显示器，在所述背面上形成外壳壁的透明层，所述透明层具有面向所述内部的内表面以及相对的具有表面纹理的外表面，以及所述内表面上的包括薄膜干涉滤光器的涂层，所述涂层在同轴视角处是中性的并且在偏轴视角处是非中性的。
根据另一个实施方案，所述薄膜干涉滤光器是所述透明层的所述内表面上的涂层。
根据另一个实施方案，涂层还包括在所述透明层的所述内表面上的缓冲层，并且所述薄膜干涉滤光器在所述缓冲层上。
根据另一个实施方案，所述薄膜干涉滤光器在聚合物膜上形成并且附接到所述透明层。
根据另一个实施方案，所述表面纹理由选自由以下项组成的组的突起部形成：半球形凸块和半圆柱形凸块。
根据另一个实施方案，所述表面纹理包括在所述透明层的所述外表面上随机分布的突起部和凹陷部。
根据另一个实施方案，所述同轴中性涂层在LAB颜色空间中表现出第一a颜色坐标和b颜色坐标，并且所述a坐标和b坐标的和方根在0°视角处的量值小于2。
根据另一个实施方案，所述偏轴非中性涂层在LAB颜色空间中表现出第二a颜色坐标和b颜色坐标，并且所述a颜色坐标和b颜色坐标的和方根在80°视角处的量值大于3。
根据另一个实施方案，所述薄膜干涉滤光器从400nm至700nm具有至少80％的反射率。
根据另一个实施方案，所述薄膜干涉滤光器在LAB颜色空间中具有L亮度坐标，当在0°和75°之间的视角处观察时，所述L亮度坐标变化小于25％。
根据一个实施方案，提供了电子设备外壳结构，所述电子设备外壳结构包括玻璃层、在所述玻璃层的表面上的薄膜干涉滤光器以及在所述薄膜干涉滤光器上的油墨层，所述薄膜干涉滤光器和所述油墨层在小于45°的视角处反射中性颜色，并且在大于45°的视角处反射非中性颜色。
根据另一实施方案，所述薄膜干涉滤光器是带阻滤光器。
根据另一个实施方案，所述油墨在小于45°视角处表现出与所述带阻滤光器的阻带对准的反射率峰值。
根据另一实施方案，所述薄膜干涉滤光器是带通滤光器。
根据另一个实施方案，所述油墨在小于45°视角处表现出与所述带通滤光器的通带对准的反射率峰值。
根据另一个实施方案，所述薄膜干涉滤光器在小于45°视角处跨可见波长表现出反射率，并且在大于45°视角处跨可见波长表现出较低反射率。
根据一个实施方案，提供了具有内部和外部的电子设备，所述电子设备包括外壳和涂层，所述外壳具有后玻璃层，所述后玻璃层具有面向所述外部的纹理化表面以及面向所述内部的内表面，所述涂层在所述内表面上，所述涂层包括薄膜干涉滤光器，并且当同轴观察时，所述涂层是中性的，当偏轴观察时，所述涂层是非中性的。
根据另一个实施方案，所述薄膜干涉滤光器是带阻滤光器，所述带阻滤光器具有当同轴观察时处于红外波长的阻带。
根据另一个实施方案，当偏轴观察时，所述阻带处于可见波长。
根据另一个实施方案，所述纹理化表面是第一纹理化表面并且与所述后玻璃层的所述内表面相距第一距离，并且所述后玻璃层包括第二纹理化表面和锥形表面，所述第二纹理化表面与所述内表面相距不同于所述第一距离的第二距离，所述锥形表面在所述第一纹理化表面和所述第二纹理化表面之间。
前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种具有相对的正面和背面以及内部的电子设备，所述电子设备包括：
显示器，所述显示器在所述正面上；
透明层，所述透明层在所述背面上形成外壳壁，其中所述透明层具有面向所述内部的内表面以及相对的具有表面纹理的外表面；以及
所述内表面上的涂层，所述涂层包括薄膜干涉滤光器，其中所述涂层在同轴视角处是中性的并且在偏轴视角处是非中性的。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器是所述透明层的所述内表面上的涂层。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述涂层还包括在所述透明层的所述内表面上的缓冲层，并且其中所述薄膜干涉滤光器在所述缓冲层上。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器在聚合物膜上形成并且附接到所述透明层。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述表面纹理由选自由以下项组成的组的突起部形成：半球形凸块和半圆柱形凸块。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述表面纹理包括在所述透明层的所述外表面上随机分布的突起部和凹陷部。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述同轴中性涂层在LAB颜色空间中表现出第一a颜色坐标和b颜色坐标，并且其中所述a坐标和b坐标的和方根在0°视角处的量值小于2。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述偏轴非中性涂层在LAB颜色空间中表现出第二a颜色坐标和b颜色坐标，并且其中所述a颜色坐标和b颜色坐标的和方根在80°视角处的量值大于3。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器从400nm至700nm具有至少80％的反射率。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器在LAB颜色空间中具有L亮度坐标，当在0°和75°之间的视角处观察时，所述L亮度坐标变化小于25％。
11.一种电子设备外壳结构，包括：
玻璃层；
薄膜干涉滤光器，所述薄膜干涉滤光器在所述玻璃层的表面上；和
油墨层，所述油墨层在所述薄膜干涉滤光器上，其中所述薄膜干涉滤光器和所述油墨层在小于45°视角处反射中性颜色，并且在大于45°视角处反射非中性颜色。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器是带阻滤光器。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述油墨在小于45°视角处表现出与所述带阻滤光器的阻带对准的反射率峰值。
14.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器是带通滤光器。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述油墨在小于45°视角处表现出与所述带通滤光器的通带对准的反射率峰值。
16.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器在小于45°视角处跨可见波长表现出反射率，并且在大于45°视角处跨可见波长表现出较低反射率。
17.一种具有内部和外部的电子设备，所述电子设备包括：
外壳，所述外壳具有后玻璃层，所述后玻璃层具有面向所述外部的纹理化表面以及面向所述内部的内表面；以及
所述内表面上的涂层，其中所述涂层包括薄膜干涉滤光器，并且其中当同轴观察时，所述涂层是中性的，当偏轴观察时，所述涂层是非中性的。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述薄膜干涉滤光器是带阻滤光器，所述带阻滤光器具有当同轴观察时处于红外波长的阻带。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其中当偏轴观察时，所述阻带处于可见波长。
20.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述纹理化表面是第一纹理化表面并且与所述后玻璃层的所述内表面相距第一距离，并且其中所述后玻璃层包括第二纹理化表面和锥形表面，所述第二纹理化表面与所述内表面相距不同于所述第一距离的第二距离，所述锥形表面在所述第一纹理化表面和所述第二纹理化表面之间。
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