CN117999168A - 用于光学部件的密封件 - Google Patents

Abstract

一种电子设备可具有光学部件，这些光学部件各自具有第一透明层和第二透明层，诸如第一玻璃层和第二玻璃层。该玻璃层可具有彼此背离的外表面和彼此面对的内表面。在该玻璃层的该内表面之间形成聚合物层。沿着每个光学部件的外围，形成气密密封件以保护该聚合物层的聚合物材料。该密封件可具有附接到该第一玻璃层和该第二玻璃层的防潮层。该防潮层可由弹性体缓冲构件支撑。该防潮层可由金属膜或聚合物层或涂覆有不透潮气的涂层的其它基板形成。该不透潮气的涂层可以由一个或多个薄膜金属层和/或一个或多个薄膜介电层形成。

Description

用于光学部件的密封件

本申请要求于2022年1月27日提交的美国临时专利申请63/303,864号和于2021年9月14日提交的美国临时专利申请63/244,181号的优先权，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，并且更具体地涉及具有光学部件的电子设备。

背景技术

电子设备可以具有光学部件。例如，电子设备可以具有波导和由透明材料形成的其它结构。如果暴露于过量潮气，这些材料可能对化学或潮气引起的降解敏感。另外，这些材料可能含有挥发性物质，这些挥发性物质如果离开系统则会引起降解。

发明内容

一种电子设备可具有支撑一个或多个光学部件的支撑结构。每个光学部件可以具有第一透明层和第二透明层，诸如第一玻璃层和第二玻璃层。玻璃层可具有彼此背离的外表面和彼此面对的内表面。可在玻璃层的内表面之间形成潮气敏感聚合物层(例如，有机聚合物层)。

沿着每个光学部件的外围，可以形成防潮件以保护聚合物层的聚合物材料。防潮件可提供在第一玻璃层和第二玻璃层之间延伸的气密密封件。密封件可包括防潮层，诸如金属箔层或涂覆有防潮涂层(诸如金属或无机介电薄膜涂层)的聚合物层。

附图说明

图1是根据一个实施方案的例示性电子设备的横截面侧视图。

图2为根据实施方案的具有外围密封件的例示性光学部件的前视图。

图3是根据实施方案的用于光学部件的例示性外围密封件的横截面视图。

图4A、图4B、图5、图6、图7和图8是根据实施方案的用于光学部件的另外的例示性外围密封件的视图。

图9是根据实施方案的具有聚合物基板层的例示性外围密封件的横截面侧视图，该聚合物基板层具有防潮涂层。

图10是根据实施方案的具有焊料密封接缝的例示性外围密封件的横截面侧视图。

图11是根据实施方案的具有网带密封接缝的例示性外围密封件的横截面侧视图。

图12是根据实施方案的例示性网带的图。

图13是根据实施方案的例示性网带的横截面侧视图。

图14和图15是根据实施方案的具有电镀防潮涂覆层的例示性外围密封件的横截面侧视图。

图16和图17是根据实施方案的具有多层涂层的例示性外围密封件的横截面侧视图。

具体实施方式

电子设备可具有壳体结构。有时可以被称为支撑结构的壳体结构可以用于支撑和/或包围设备部件，诸如电池、显示器、集成电路、传感器、其它电路系统和光学部件。可在电子设备中使用的光学部件的示例包括透镜和具有嵌入式波导的透镜、具有敏感涂层的光学设备、显示器诸如液晶显示器(例如，其中液晶像素阵列夹在内部玻璃层和外部玻璃层与偏振器之间的显示器)、有机发光二极管显示器(例如，具有夹在玻璃层或其它层之间的有机发光二极管像素的显示器)和/或其它光学元件。设备的壳体结构可以被配置为安装在支架上或框架中，可以被配置为搁置在桌面或其他表面上，或者可以被配置为佩戴在用户的身体部位(例如，手腕、手臂、头部或其他身体部位)上。在操作期间，电子设备可以使用传感器和其他电路系统来收集用户输入和其他数据，并且可以使用显示器和其他输出设备来为用户提供输出。

图1中示出了例示性电子设备的一部分的横截面视图。如图1所示，电子设备10可以具有一个或多个光学部件(有时称为光学元件)，诸如光学部件20。每个光学部件20可以由壳体18支撑。壳体18可以是可佩戴壳体或其他合适的壳体。壳体18可由聚合物、金属、和/或其他合适的材料形成。壳体18可以具有一个或多个部分，该一个或多个部分附接到光学部件20以在用户使用设备10期间支撑光学部件20。

在图1的示例中，光学部件20具有一层聚合物(例如，基于聚氨酯的聚合物或其它聚合物)，诸如聚合物层14。层14可以夹在第一透明基板(层)12和相对的第二透明基板(层)12之间。基板12可以是透明层，每个透明层具有面向外的表面和面向内的表面。基板12的面向外的表面可以背离彼此。基板12的面向内的表面可以彼此面对。在一些实施方案中，像素或其它结构可夹在基板12之间。其中聚合物层(诸如层14)夹在基板12之间的例示性配置有时被描述为示例。

基板12可由玻璃(例如，强化玻璃、陶瓷玻璃、高折射率玻璃及/或其它玻璃层)、透明晶体材料(诸如蓝宝石)、透明陶瓷、透明聚合物及/或其它透明基板材料形成。在本文有时作为示例描述的例示性配置中，基板12是玻璃基板(有时称为玻璃层或玻璃构件)。每个基板12的内表面和外表面可以具有平面区域(例如，位于图1的X-Y平面中的区域)和/或可以具有由弯曲横截面轮廓表征的区域(例如，凸出区域和/或凹入区域)。在例示性配置中，基板12中的一个基板的面向外的表面可以完全或部分地凸出，而基板12中的另一个基板的面向外的表面可以完全或部分地凹入。基板12可以涂覆有一层或多层光学涂层以改变它们的反射光谱、吸收光谱和/或透射光谱。

光学部件20可以用作使光(例如，沿着图1的Z轴行进的光)通过的透镜。透镜可以形成传输来自显示器的图像光的波导(例如，图像光可以沿着位于图1的示例中的X-Y平面中的方向在波导内传输)。在光学部件20的制造期间，聚合物层14可以被处理以形成用于显示器或诸如光学结构16等其它光学结构的结构。

聚合物层14可对水敏感。为了防止聚合物层14和结构16由于暴露于环境中的潮气而降解，层14可以被气密密封。特别地，光学部件20的外围可以设置有气密密封件。气密密封件可以防止环境污染物进入层14，并且可以防止挥发性化合物和/或潮气从层14逸出到部件20周围的外部区域，从而有助于防止层14的降解。

图2是例示性光学部件20的前视图，示出了密封件22如何沿着元件20的外围延伸，从而防止潮气在元件20的边缘上的任何位置进入。图2的元件20具有椭圆形覆盖区，但通常可具有任何合适的形状(例如，矩形轮廓、圆形轮廓、泪滴形轮廓、具有直外围边缘和弯曲的外围边缘的组合的轮廓和/或其它合适的形状)。有时可被称为防潮密封件或潮气密封件的密封件22可由不透潮气的一个或多个阻挡层和/或提供结构支撑、粘附、接缝密封等的其它结构形成。

作为示例，考虑图3的光学部件20的横截面侧视图。如图3所示，光学部件20可以具有第一基板和第二基板12。聚合物层14可以形成在基板12之间。当不受保护时，潮气可在部件20的外围边缘E处进入聚合物层14。为了气密地密封部件20并由此保护层14免受潮气进入，密封件22可以沿着边缘E形成并且可以围绕部件20的整个外围延伸，如图2所示。

在图3的示例中，密封件22包括支撑防潮层24(有时称为气密阻挡层、环境阻挡层或阻挡层)的弹性体缓冲构件，诸如缓冲件28。图3的示例中的阻挡层24包括由阻挡层24A形成的第一部分和由阻挡层24B形成的第二部分。层24A和24B在结合部26处接合(例如，使用焊料、激光焊接部或其他焊接部、粘合剂、和/或将层24A和24B的配合表面结合在一起的其他结合机构)。通过以这种方式将层24A和24B附接在一起，层24A和24B形成用于接缝22的一体的防潮层(层24)。

为了密封边缘E，通过将层24的第一边缘附接到基板12中的第一基板(如层24A和第一基板12的外表面之间的结合部30所示)并且通过将层24的相对的第二边缘附接到基板12中的第二基板(如层24B和第二基板12的外表面之间的结合部30所示)，将层24结合到边缘E上。结合部30可由粘合剂、焊料或用于在层24与基板12的玻璃或其它材料之间形成气密密封接头的其它材料形成。例如，结合部30可以使用表现出低水蒸气透过率的粘合剂(诸如聚异丁烯、环氧树脂、丙烯酸芯带、银基胶、氟硅酮)或其他粘合剂形成，可以由基于铟锡合金或其他金属的金属焊料形成，和/或可以通过直接结合形成，在直接结合中，层24的金属箔或其他材料被直接焊接到基板12的玻璃或其他材料上。如果需要，层24可以由焊料箔形成，允许在箔表面之间直接形成焊料结合部(例如，焊接的箔-箔接头和焊接的箔-玻璃结合部)。在一些配置中，在基板12的表面上形成金属层(例如，沿着部件20的外围延伸的金属条)以帮助允许形成焊料结合部(例如，以增强焊料对基板12的粘附)。

基板12的厚度T1和T3可以相等，或者T1和T2的值可以彼此不同。厚度T1和T3可以具有50微米至1000微米或100微米至400微米的值，或者可以使用其他合适的基板厚度形成元件20的基板12(例如，T1和/或T3可以是至少50微米、至少200微米、至少250微米、小于1000微米、小于700微米、小于350微米等)。聚合物层14的厚度T2可以是400微米至800微米、至少200微米、至少300微米、至少450微米、小于1200微米、小于750微米、小于600微米等。

层24可由以下材料形成，诸如金属箔(例如，由铝、不锈钢、铜、镍和/或其它金属形成的箔)、低水蒸气透过率塑料(诸如聚三氟氯乙烯(PCTFE))、或涂覆有阻挡膜以降低其水透过率的高水蒸气透过率塑料、或不透潮气的其它材料。层24的厚度可以是5微米-45微米、至少5微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米、至少40微米、小于100微米、小于75微米、小于60微米、小于30微米、或其他合适的厚度。层24优选足够薄以弯曲成密封件22期望的形状，同时足够厚以表现出期望的强度，同时用作防潮件。较薄的箔倾向于对热运动提供较小的阻力。较厚的箔倾向于提供更好的处理和防潮特性。层24优选地具有允许层24(例如，在热和/或压力下)形成期望形状的厚度和组成。作为示例，层24可具有小于100微米或小于50微米的厚度，使得可将期望的三维形状压印和/或以其它方式模制(压制)到层24中。

有时可被称为缓冲构件、支撑构件、防潮层支撑件或支撑结构的缓冲件28可由弹性体材料或其它柔顺材料形成。这允许缓冲件28膨胀和收缩以适应在元件20的厚度中温度引起的变化(例如，缓冲件28的顺应性质有助于避免由于元件20的每一层的热膨胀系数与缓冲件28的热膨胀系数之间的可能失配而引起的应力)。

用于缓冲件28的合适材料的示例包括硅酮、聚异丁烯、聚偏二氟乙烯、氯丁橡胶和丁腈橡胶。这些材料可表现出期望的特性，诸如能够匹配层14中温度引起的膨胀(例如，如果层14的热膨胀系数大于200ppm/℃，则缓冲件28可表现出100ppm/℃-300ppm/℃的近似匹配的热膨胀系数)、低弹性模量(例如，小于10MPa)、与层14的化学相容性、对层14中的液体组分的低溶解度、低水蒸气透过率、对部件20的边缘的令人满意的粘附性、在施加的应力下的最小永久变形(例如，在-40℃至85℃的温度范围内或其它合适的温度范围内)、在设备10的预期操作范围之外的玻璃化转变温度(例如，在一个例示性配置中小于-40℃或>85℃的玻璃化转变温度)以及黑色外观或其它光学不透明外观(例如，小于0.5％反射率)，以帮助抑制杂散光。缓冲件28可具有如图3的示例中所示的C形轮廓或任何其它合适的横截面形状。

密封件22的层24A和24B可以具有相同的形状和大小(例如，使得层24关于结合部26对称)，或者层24A和24B可以具有不同的形状和/或大小(例如，使得层24的形状是不对称的)。层24A和24B的在结合部26处接合的部分可以向上或向下弯曲以帮助减小密封件22的侧向大小。

缓冲件28的侧向尺寸(宽度W)可以是至少400微米、至少800微米、至少1600微米、小于4000微米、小于2000微米、小于1100微米、小于550微米、小于350微米或其他合适的宽度。缓冲件28提供给层24的支撑可以帮助防止在设备10的组装和使用期间对层24的损坏。如果需要，可以省略缓冲件28(例如，使得在层24的内表面和元件20的边缘E之间存在气隙)。这可以使结构的组装容易。

壳体18的支撑元件20的部分可以安装在层24的边缘部分上(参见例如图3的壳体18A)和/或可以在元件20的不与层24重叠的部分处支撑元件20(参见例如图3的壳体18B)。

使用图3中所示类型的气密密封布置或其它气密密封布置，层14可被气密密封(例如，可阻止包括诸如防晒剂和汗液的潮湿物质和/或其它环境污染物的潮气从层14周围的外部区域进入层14中和/或可阻止可移动化合物(例如，潮气和/或小分子和/或其它可移动物质)从层14内逸出到层14周围的外部区域)。这有助于保持层14的完整性并防止层14的性能降低。例如，层14的气密密封可以帮助保持层14中的结构。

光学性能还可通过配置气密密封件以在操作温度范围内保持元件20的形状(例如，通过确保在温度波动期间边缘不会变得相对于元件20的中心过度压缩或膨胀)来保持。例如，考虑以下情况，其中元件20具有平面层12和14或具有以中心厚度(例如，在元件20的中心测量的第一厚度CT1)和边缘厚度(例如，邻近元件20的外围测量的第二厚度CT2)表征的其它层12和14。通过配置元件20的气密密封件使得CT1在给定温度范围内的变化与CT2在相同给定温度范围内的变化不会相差太大，可以保持元件20的光学性能。

对于例示性配置，缓冲件28由低模量(例如，小于10MPa)弹性体聚合物形成，诸如展现100ppm/℃-300ppm/℃的热膨胀系数的硅酮，层12是玻璃层，并且层14是具有约600微米的厚度和约4cm-6cm的侧向尺寸的聚合物，并且层24是在聚合物基板(例如，40微米厚的聚丙烯膜)上具有金属层(例如，10微米的铝)的单部分或多部分阻挡膜。利用该例示性配置，密封件22有助于确保在0℃-45℃的温度范围内CT1的变化与CT2的变化相差小于0.5％并且优选地小于0.1％。

图3所示的密封件22的配置是例示性的。如果需要，可以使用其它配置(例如，当温度从0℃变化到45℃时，在CT1和CT2之间表现出小于0.5％或小于0.1％的厚度变化的其它配置)。如图4A所示，层24可以由从基板12中的第一基板延伸到基板12中的第二基板的单层形成。这种类型的布置可以允许层24呈现如图4A中所示的C形轮廓。为了帮助减少当接缝22围绕元件20的外围的弯曲部分弯曲时用于形成层24的金属箔或其他材料的屈曲，并且为了便于层24围绕元件20的整个外围的附接，图4A的层24可以由沿着元件20的外围位于不同的相应位置处的多个不相交的段形成。这些段的端部可以彼此重叠并且彼此结合以帮助确保气密密封，如图4B中由构成外围密封件22的层24的重叠箔段所示，该图是部件22和密封件22的例示性部分的前视图。

如图5所示，缓冲件28可以具有非C形轮廓，诸如P形轮廓。图5还示出了层24如何不仅仅需要结合到基板12的外表面。在图5的示例中，层24的第一边缘利用第一结合部30附接到基板12中的第一基板的外表面40，并且层24的相对的第二边缘利用第二结合部30附接到基板12中的第二基板的外围边缘表面42。通常，层24(无论是由跨越第一基板和第二基板的单件形成，还是由使用如图3中所示的结合部26接合的第一件和第二件形成)可以附接到每个基板12的内表面、外表面和/或边缘表面。

在图6的示例中，缓冲件28具有矩形形状，该矩形形状具有与基板12相邻的一对直角拐角和支撑层24的对应弯曲部分的一对圆角拐角。缓冲件28的这种类型的形状可以帮助减小缓冲件28的宽度。

在图7的例示性布置中，基板12具有不同大小(例如，不同侧向尺寸)。这使得基板12中的一个基板相对于另一个基板侧向突出，从而形成凸缘44。缓冲件28可以具有覆盖基板中的一个基板的外围边缘和层14的外围边缘的一个表面以及搁置在凸缘44上的另一个表面。层42可利用结合部30结合到基板12中的第一基板的外表面40和基板12中的第二基板(例如，突出基板)的外围边缘42上。密封件22的这种类型的布置(其中层24利用基板面结合部和基板边缘结合部两者结合)可以帮助确保一个玻璃基板面不接触密封件22(例如，以提供用于附接壳体18的空间)。

图8示出了层24如何结合到基板12的内表面46上。间隙48可以是空气填充的间隙或者可以用缓冲材料填充以形成缓冲件，诸如图3的缓冲件28。在图8所示类型的布置中，基板12的两个外基板表面都不接触层24，为壳体18的附接提供了额外的区域。

层24可由一种或多种材料(有机材料、无机材料、形成金属箔的元素金属和/或金属合金、薄膜金属涂层或其它金属层、低水蒸气透过性聚合物、有机/无机混合材料和/或其它材料)形成。如图9所示，例如，层24可以是具有基板层，诸如基板层24”(例如，聚合物层)的防潮层，该基板层被不透潮气层，诸如防潮涂层24’覆盖。防潮涂层24’可由不透潮气的一种或多种材料形成。例如，涂层24’可以是薄膜金属层，诸如铝、镍、铬或其他金属的薄膜层，或者可以是由无机材料(诸如氮化硅或其他氮化物、氧化铝或其他氧化物等)形成的介电薄膜层。涂层24’可以由单个薄膜涂覆层形成或者可以由多个薄膜涂覆层(例如，不同材料的层)的堆叠形成。

通常，层24可以完全由金属形成(例如，层24可以是金属箔)，可以包括一个或多个聚合物层(例如，用于为层24提供强度)和/或可以包括一个或多个金属薄膜层和/或介电薄膜层(例如，用于为层24提供防潮涂层)。如果需要，层24可包括足够的不透明材料(例如，不透明聚合物、金属等)以使层24不透明，使得层24除了用作防潮密封件之外还可用作光密封件。

如果需要，平面接缝密封布置可用于将密封件22的结构气密地密封到部件20。作为示例，考虑图10的布置。如图10所示，缓冲件28可以形成在部件20的外围边缘上(例如，使用聚合物热成型)。然后可以在缓冲件28上形成粘合层，诸如聚合物层50。防潮件诸如金属层52(例如，金属箔)可附接到粘合层的露出的外表面，使得层50和层52用作防潮层。金属还可以形成为沿着部件20的外围延伸的薄条(参见例如基板12的外表面上的金属层56)。这些条状金属层可以提供可以通过焊接将焊料附接到其上的表面。在例示性布置中，每个条是由提供粘附性、机械完整性和抗氧化性的溅射金属层形成的焊盘。密封件22中的箔层或其它金属层52用作密封件22的防潮层。为了将层52气密地密封到部件20，接缝密封层54(例如，沿着部件20的外围边缘延伸的焊料、其它金属或其它密封材料的条)可以用于桥接箔52的金属与条56的金属之间的界面，从而将金属层52结合到基板12(例如，密封形成在金属层52和层56的金属条之间的接缝)。在例示性配置中，每个接缝密封层54由焊料条形成，该焊料条通过基于激光的低温焊球喷射工艺沉积，随后使用覆盖有聚四氟乙烯或其它不粘涂层材料的热辊压平。如果需要，可使用其它接缝密封技术将图10的密封件结构附接到元件20的外围。

在图11、图12和图13的示例中，使用网带布置形成密封件22。如图11所示，使用基于网带的密封条58在部件20的外围边缘的相对侧上形成网带密封件。条58中的每个条沿着部件20的外围延伸并且将基板12中的一个基板的外表面附接到对应的露出的密封件表面(例如，由金属层52形成的防潮层的相邻露出表面)。

如图11所示，每个条58可以包括载体基板，诸如带载体58A(例如，聚合物带基板层)，可以包括防潮层、诸如防潮层58B(例如，金属薄膜层，诸如铜和镍或其它金属的薄膜层)、以及粘合层58C。粘合层58C可具有嵌入的网以防止侧向潮气进入。网可以分别与层52和56的金属形成焊料结合部。

图12示出了层58C的俯视图。如图12所示，层58C可包括粘合剂60(例如，聚合物粘合剂)和网62。网62可由不透潮气的股线的网格或形成开口的二维阵列以接收粘合剂60的其它结构形成。作为示例，每个股线可由涂覆有一个或多个金属层的线材或聚合物芯形成。

图13为沿着图12的线64截取并沿方向66观察的图12的网62的股线的横截面侧视图。在该例示性配置中，网62具有由涂覆有第一涂覆层62B和第二涂覆层62C的芯62A(例如，由聚合物、玻璃和/或金属形成的芯材料)形成的材料股线。涂覆层62B可以是例如通过无电镀沉积的镍壳或其它金属壳。涂覆层62C可以是例如通过电镀沉积的低温焊料涂层。涂层62C可以被熔化以形成焊料接头(例如，网62与层58B的金属之间的焊料结合部68以及网62与层56的金属之间的焊料结合部70)。以这种方式，条58可以结合到层56的金属和层52的金属，从而将密封件22气密地附接(结合)到部件20的边缘。

在图14和图15中示出了使用具有涂覆有阻挡层的嵌入网的粘合剂的替代方案。

在图14的例示性密封布置中，细长焊料条(诸如焊珠72)用于在金属层52和金属层56之间形成焊料结合部和气密密封件。在这种类型的布置中，层50可以是由缓冲件28支撑的粘合带层。层50可以具有覆盖有第二层(例如，负载催化剂的层，诸如负载钯的层)的第一层(粘合层50A)，以促进随后形成的金属层52的无电镀生长。在使用粘合层50A将层50附接到层56之后(同时使层56的部分露出)，层52可以通过无电镀在层50B上生长。焊料72然后可以用于沿着层52和56之间的界面形成焊料密封件。这形成用于密封件22的气密密封件。

在图15的例示性密封布置中，使用无电镀形成密封件。层50可以是均质的复合粘合带，该复合粘合带的露出表面适于用作无电镀的催化剂。层50可由具有本体催化剂掺杂剂(诸如钯催化剂)的聚合物形成。可以通过将层50的粘合剂附接到基板12的外表面、然后将金属层52无电镀到层50的露出表面上来形成图15的密封件22。在无电镀操作期间，层52的部分52’接触基板12的外表面，并且在部分52’和基板12(和/或基板12上的外围金属条)之间形成的结合部将层52气密地密封到元件20。

如果需要，可使用多层涂层形成密封件22。例如，考虑图16和图17的例示性密封件。

如图16所示，密封件22可具有第一(最内)层80、第二(中间)层82和第三(最外)层84。这些层可以围绕部件20的整个外围边缘形成，并且可以覆盖缓冲件28。如果需要，密封件22可具有附加层(例如，在层84上的一个或多个涂层)。其中密封件22具有三层的图16的布置是例示性的。

最内层80可以是为随后的气密密封层准备部件20的边缘的聚合物层。可以使用低注射压力包覆成型(LIPO)沉积技术、针分配技术、三维分配技术、或其他合适的沉积技术来沉积层80。形成层80的聚合物材料可以是环氧树脂、丙烯酸树脂、复合材料，诸如具有嵌入颗粒的聚合物(例如，具有嵌入二氧化硅颗粒或其它填料颗粒的环氧树脂、具有嵌入二氧化硅颗粒或其它填料颗粒的丙烯酸树脂等)。层80的厚度可以是0.05微米至1mm、0.1微米至500微米、至少0.1微米、至少1微米、至少10微米、小于2000微米、小于1000微米、小于500微米、小于200微米或其他合适的厚度。层80的热膨胀系数可为小于100ppm或其它合适的值。层80的弹性模量可以是10MPa-2000MPa、至少1MPa、至少10MPa、至少100MPa、小于10,000MPa、小于3000MPa、小于1000MPa、小于300MPa、小于50MPa或其他合适的值。层80可表现出至少5％的临界应变。

形成防潮层的中间层82可包含有助于增强密封件22的气密密封特性的材料的一个或多个子层。每个子层可以是金属氧化物层、陶瓷层、聚合物层或其它合适的气密密封层。在例示性单层配置中，层82包含通过等离子体增强的原子层沉积而沉积的金属氧化物或陶瓷的单层。在例示性双层配置中，层82中的两个子层中的第一子层可以是通过等离子体增强的原子层沉积而沉积的金属氧化物或陶瓷层，并且层82中的两个子层中的第二子层可以是通过等离子体增强的原子层沉积而沉积的另一金属氧化物或陶瓷层(例如，与双层中的第一子层不同的材料)。在涉及多于两个子层的例示性配置中，可以使用两对或更多对子层的堆叠来形成层82。每对子层可具有由金属氧化物、陶瓷或聚合物形成的第一子层，并且可具有由金属氧化物或陶瓷形成的第二子层。这些材料可通过等离子体增强的原子层沉积来沉积(作为示例)。可用于形成层82的金属氧化物和陶瓷材料(无机材料)的示例包括氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化硅、氮化硅和氮化铝。(例如，当形成子层对的堆叠时)可以沉积的多层无机和/或有机杂化膜的示例包括基于子层对的膜，诸如氧化铝/氧化钛对、氧化铝/氧化硅对、氧化铝/新型铝基有机无机复合薄膜(alucone)对、氧化铝/聚合物对等。层82的厚度通常小于层80的厚度并且小于层84的厚度。作为示例，层82的厚度可以是0.05nm至1微米、0.1nm至500nm、至少0.1nm、至少1nm、至少10nm、小于2000nm、小于1000nm、小于500nm、小于200nm或其他合适的厚度。

可任选地为密封件22的最外层的外层84可以是使用三维分散沉积技术或其它合适的沉积技术分配的聚合物保护层。层84可由聚合物形成，诸如硅酮、丙烯酸酯或可帮助保护密封件22中的下面层(诸如层80和82)的其它聚合物。层84的厚度可以是0.05微米至1mm、0.1微米至500微米、至少0.1微米、至少1微米、至少10微米、小于2000微米、小于1000微米、小于500微米、小于200微米或其他合适的厚度。层84的热膨胀系数可为小于500ppm或其它合适的值。层84的弹性模量可以是0.1MPa-100MPa、至少0.01MPa、至少0.1MPa、至少1MPa、小于1000MPa、小于300MPa、小于100MPa、小于30MPa、小于5MPa或其他合适的值。在例示性配置中，层84的弹性模量小于层80的弹性模量(例如，层80可以是刚性聚合物，而层84可以由弹性体聚合物形成)。层80可表现出至少100％的临界应变。

如图16和17所示，缓冲件28可以插置在层80和层14的外围边缘之间。如果需要，可省略缓冲件28。

如果需要，密封件22的层可以具有如图17所示的锥形轮廓。密封件(诸如图16的密封件22和图17的密封件22)可表现出低潮气蒸气透过率(例如，约10^-4g/m²/天或更小的水蒸汽透过率)，可表现出令人满意的对密封件破损和泄漏的抵抗性，可表现出有助于使密封件22对部件20的边缘处的形状和轮廓的变化不敏感的均匀保形层沉积特征，可表现出令人满意的低边界大下和重量，可表现出低应力并且没有气隙，以及可帮助避免过于复杂的制造技术，同时表现出期望的外观。

根据一个实施方案，提供了一种光学部件，该光学部件包括：第一玻璃层和第二玻璃层；聚合物层，该聚合物层位于该第一玻璃层与该第二玻璃层之间；和密封件，该密封件由阻挡层形成，该阻挡层气密地密封该聚合物层的外围边缘，该阻挡层包括金属层，并且该阻挡层附接到该第一玻璃层和该第二玻璃层。

根据另一实施方案，该光学部件包括，该阻挡层附接到该第一玻璃层的第一表面并且附接到该第二玻璃层的第二表面，该密封件包括被配置成支撑该阻挡层的弹性体缓冲件，并且该金属层具有第一部分和第二部分，该第一部分具有结合到该第一表面的第一边缘和第二边缘，第二部分具有结合到该第二表面的第三边缘和结合到该第二边缘的第四边缘。

根据另一个实施方案，该金属层附接到该第一玻璃层的第一表面，并且附接到该第二玻璃层的第二表面。

根据另一个实施方案，该密封件包括将该金属层结合到该第一表面和该第二表面的粘合剂。

根据另一个实施方案，该密封件包括将该金属层结合到该第一表面和该第二表面的焊料。

根据另一个实施方案，该金属层使用焊接部焊接到该第一表面和该第二表面。

根据另一个实施方案，该阻挡层具有覆盖有该金属层的聚合物基板。

根据另一个实施方案，该密封件包括粘合剂。

根据另一个实施方案，该粘合剂将该金属层结合到该第一玻璃层和该第二玻璃层。

根据另一个实施方案，该阻挡层包括聚合物层，并且该金属层包括位于该聚合物层上的镀覆金属层。

根据另一个实施方案，该阻挡层包括涂覆有该金属层的聚合物层，该密封件包括：第一金属条，该第一金属条位于该第一玻璃层的第一表面上；第一焊料，该第一焊料将该金属层的第一边缘密封到该第一金属条；第二金属条，该第二金属条位于该第二玻璃层的第二表面上；和第二焊料，该第二焊料将该金属层的第二边缘密封到第二金属条。

根据另一个实施方案，该第一玻璃层和该第二玻璃层各自具有外表面和相对的内表面，并且该第一玻璃层的该内表面和该第二玻璃层的该内表面彼此面对。

根据另一个实施方案，该阻挡层结合到该第一玻璃层的该外表面和该第二玻璃层的该外表面。

根据另一个实施方案，该阻挡层具有结合到该第一玻璃层的该外表面的第一边缘，并具有结合到该第二玻璃层的外围边缘表面的第二边缘，并且该外围边缘表面在该第二玻璃层的该内表面和该第二玻璃层的该外表面之间延伸。

根据另一个实施方案，该阻挡层具有相对的第一表面和第二表面，该第一表面的第一区域结合到该第一玻璃层的该内表面，并且该第一表面的第二区域结合到该第二玻璃层的该内表面。

根据另一个实施方案，该金属层使用该第一密封条和该第二密封条附接到该第一玻璃层和该第二玻璃层，该密封条各自包括基板层、嵌入粘合剂层中的网、以及位于该基板层和该粘合剂层之间的金属层。

根据另一个实施方案，该光学部件包括位于该第一玻璃层和该第二玻璃层上的金属条，该第一密封条和该第二密封条的金属网包括与该金属条形成焊料结合部的焊料涂层。

根据一个实施方案，提供了一种光学部件，该光学部件包括：第一玻璃层和第二玻璃层；第一聚合物层，该第一聚合物层位于该第一玻璃层与该第二玻璃层之间；和密封件，该密封件沿着该第一聚合物层的外围边缘形成，该密封件包括阻挡层，该阻挡层具有涂覆有阻挡涂层的第二聚合物层，该阻挡层具有附接到该第一玻璃层的第一边缘和附接到该第二玻璃层的第二边缘。

根据另一个实施方案，该阻挡涂层包括选自由以下组成的组的防潮涂层：金属薄膜层和无机介电薄膜层。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：支撑结构；光学部件，该光学部件由该支撑结构支撑，该光学部件具有第一玻璃层和第二玻璃层，并且具有位于该第一玻璃层和该第二玻璃层之间的聚合物层；和气密密封件，该气密密封件沿着该光学部件的外围边缘形成，该气密密封件包括附接到该第一玻璃层的第一金属层部分和附接到该第二玻璃层的第二金属层部分，并且在该第一金属层部分和该第二金属层部分之间形成结合部。

根据一个实施方案，提供了具有外围和中心的光学部件，该光学部件包括：第一玻璃层和第二玻璃层；聚合物层，该聚合物层位于该第一玻璃层与该第二玻璃层之间；和气密密封件，该气密密封件沿着该聚合物层的外围边缘形成，该密封件包括阻挡层，该阻挡层具有涂覆有阻挡涂层的聚合物膜，该阻挡层具有附接到该第一玻璃层的第一边缘和附接到该第二玻璃层的第二边缘，在该外围处存在与穿过该第一玻璃层和该第二玻璃层以及该聚合物层的距离相关联的边缘厚度，在该中心存在与穿过该第一玻璃层和该第二玻璃层以及该聚合物层的距离相关联的中心厚度，该气密密封件被配置成使得在0℃至45℃的温度范围内，该边缘厚度呈现第一厚度变化，该中心厚度呈现第二厚度变化，并且该第一厚度变化和该第二厚度变化之间的差小于0.05％。

根据一个实施方案，提供了一种光学部件，该光学部件包括：第一透明层和第二透明层；聚合物层，该聚合物层位于该第一透明层与该第二透明层之间；和密封件，该密封件气密地密封该聚合物层的外围边缘，该密封件包括第一层、第二层和第三层，该第二层位于该第一层与该第三层之间，该第一层包括聚合物，该第二层包括阻挡层并且包括至少一种无机材料，并且该第三层包括聚合物。

根据另一个实施方案，该第一层包括聚合物层，该聚合物层选自由以下组成的组：环氧树脂层、具有嵌入颗粒的环氧树脂层、丙烯酸层和具有嵌入颗粒的丙烯酸层。

根据另一个实施方案，该第一层具有小于100ppm的热膨胀系数。

根据另一个实施方案，该第一层具有10MPa-2000MPa的弹性模量。

根据另一个实施方案，该第一层包括聚合物层，该聚合物层选自由以下组成的组：硅酮和丙烯酸酯。

根据另一个实施方案，该第一层具有第一弹性模量，并且该第三层具有小于第一弹性模量的第二弹性模量。

根据另一个实施方案，该第三层具有小于500ppm的热膨胀系数。

根据另一个实施方案，该第三层具有0.1MPa-100MPa的弹性模量。

根据另一个实施方案，该第二层是金属氧化物或陶瓷层。

根据另一个实施方案，该第二层包括第一子层和第二子层，并且该第一子层和该第二子层各自包括选自由以下组成的组的材料：金属氧化物和陶瓷。

根据另一个实施方案，该第二层包括多个子层对的堆叠，每个子层对具有第一子层和第二子层。

根据另一个实施方案，该第一子层中的每个第一子层包括金属氧化物或陶瓷。

根据另一个实施方案，该第二子层中的每个第二子层包括选自由以下组成的组的材料：金属氧化物、陶瓷和聚合物。

根据另一个实施方案，该第二层比该第一层和该第三层薄。

根据另一个实施方案，该第一层、该第二层和该第三层具有锥形轮廓。

根据另一个实施方案，该光学部件包括位于该聚合物层的该外围边缘和该第一层之间的缓冲件。

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 (37)

1.一种光学部件，所述光学部件包括：

第一玻璃层和第二玻璃层；

聚合物层，所述聚合物层位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间；和

密封件，所述密封件由阻挡层形成，所述阻挡层气密地密封所述聚合物层的外围边缘，其中所述阻挡层包括金属层，并且其中所述阻挡层附接到所述第一玻璃层和所述第二玻璃层。

2.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述阻挡层附接到所述第一玻璃层的第一表面并附接到所述第二玻璃层的第二表面，其中所述密封件包括被配置成支撑所述阻挡层的弹性体缓冲件，并且其中所述金属层具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有结合到所述第一表面的第一边缘和第二边缘，所述第二部分具有结合到所述第二表面的第三边缘和结合到所述第二边缘的第四边缘。

3.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述金属层附接到所述第一玻璃层的第一表面，并且附接到所述第二玻璃层的第二表面。

4.根据权利要求3所述的光学部件，其中所述密封件包括将所述金属层结合到所述第一表面和所述第二表面的粘合剂。

5.根据权利要求3所述的光学部件，其中所述密封件包括将所述金属层结合到所述第一表面和所述第二表面的焊料。

6.根据权利要求3所述的光学部件，其中所述金属层使用焊接部焊接到所述第一表面和所述第二表面。

7.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述阻挡层具有覆盖有所述金属层的聚合物基板。

8.根据权利要求7所述的光学部件，其中所述密封件包括粘合剂。

9.根据权利要求8所述的光学部件，其中所述粘合剂将所述金属层结合到所述第一玻璃层和所述第二玻璃层。

10.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述阻挡层包括聚合物层，并且其中所述金属层包括位于所述聚合物层上的镀覆金属层。

11.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述阻挡层包括涂覆有所述金属层的聚合物层，其中所述密封件包括：

第一金属条，所述第一金属条位于所述第一玻璃层的第一表面上；

第一焊料，所述第一焊料将所述金属层的第一边缘密封到所述第一金属条；

第二金属条，所述第二金属条位于所述第二玻璃层的第二表面上；和

第二焊料，所述第二焊料将所述金属层的第二边缘密封到所述第二金属条。

12.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述第一玻璃层和所述第二玻璃层各自具有外表面和相对的内表面，并且其中所述第一玻璃层的所述内表面和所述第二玻璃层的所述内表面彼此面对。

13.根据权利要求12所述的光学部件，其中所述阻挡层结合到所述第一玻璃层的所述外表面和所述第二玻璃层的所述外表面。

14.根据权利要求12所述的光学部件，其中阻挡层具有结合到所述第一玻璃层的所述外表面的第一边缘，并且具有结合到所述第二玻璃层的外围边缘表面的第二边缘，并且其中所述外围边缘表面在所述第二玻璃层的所述内表面和所述第二玻璃层的所述外表面之间延伸。

15.根据权利要求12所述的光学部件，其中所述阻挡层具有相对的第一表面和第二表面，其中所述第一表面的第一区域结合到所述第一玻璃层的所述内表面，并且其中所述第一表面的第二区域结合到所述第二玻璃层的所述内表面。

16.根据权利要求1所述的光学部件，其中所述金属层使用第一密封条和第二密封条附接到所述第一玻璃层和所述第二玻璃层，其中所述密封条各自包括基板层、嵌入粘合剂层中的网、以及位于所述基板层和所述粘合剂层之间的金属层。

17.根据权利要求16所述的光学部件，所述光学部件还包括位于所述第一玻璃层和所述第二玻璃层上的金属条，其中所述第一密封条和所述第二密封条的金属网包括焊料涂层，所述焊料涂层与所述金属条形成焊料结合部。

18.一种光学部件，所述光学部件包括：

第一玻璃层和第二玻璃层；

第一聚合物层，所述第一聚合物层位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间；和

密封件，所述密封件沿着所述第一聚合物层的外围边缘形成，其中所述密封件包括阻挡层，所述阻挡层具有涂覆有阻挡涂层的第二聚合物层，其中所述阻挡层具有附接到所述第一玻璃层的第一边缘和附接到所述第二玻璃层的第二边缘。

19.根据权利要求18所述的光学涂层，其中所述阻挡涂层包括选自由以下组成的组的防潮涂层：金属薄膜层和无机介电薄膜层。

20.一种电子设备，所述电子设备包括：

支撑结构；

光学部件，所述光学部件由所述支撑结构支撑，其中所述光学部件具有第一玻璃层和第二玻璃层，并且具有位于所述第一玻璃层和所述第二玻璃层之间的聚合物层；和

气密密封件，所述气密密封件沿着所述光学部件的外围边缘形成，其中所述气密密封件包括附接到所述第一玻璃层的第一金属层部分和附接到所述第二玻璃层的第二金属层部分，并且其中在所述第一金属层部分和所述第二金属层部分之间形成结合部。

21.一种具有外围和中心的光学部件，所述光学部件包括：

第一玻璃层和第二玻璃层；

聚合物层，所述聚合物层位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间；和

气密密封件，所述气密密封件沿着所述聚合物层的外围边缘形成，其中所述密封件包括阻挡层，所述阻挡层具有涂覆有阻挡涂层的聚合物膜，其中所述阻挡层具有附接到所述第一玻璃层的第一边缘和附接到所述第二玻璃层的第二边缘，其中在所述外围处存在与穿过所述第一玻璃层和所述第二玻璃层以及所述聚合物层的距离相关联的边缘厚度，其中在所述中心存在与穿过所述第一玻璃层和所述第二玻璃层以及所述聚合物层的距离相关联的中心厚度，并且其中所述气密密封件被配置成使得在0℃至45℃的温度范围内，所述边缘厚度呈现第一厚度变化，所述中心厚度呈现第二厚度变化，并且所述第一厚度变化和所述第二厚度变化之间的差小于0.05％。

22.一种光学部件，所述光学部件包括：

第一透明层和第二透明层；

聚合物层，所述聚合物层位于所述第一透明层与所述第二透明层之间；和

密封件，所述密封件气密地密封所述聚合物层的外围边缘，其中所述密封件包括第一层、第二层和第三层，其中所述第二层位于所述第一层与所述第三层之间，其中所述第一层包括聚合物，其中所述第二层包括阻挡层并且包括至少一种无机材料，并且其中所述第三层包括聚合物。

23.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第一层包括聚合物层，所述聚合物层选自由以下组成的组：环氧树脂层、具有嵌入颗粒的环氧树脂层、丙烯酸层和具有嵌入颗粒的丙烯酸层。

24.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第一层具有小于100ppm的热膨胀系数。

25.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第一层具有10MPa-2000MPa的弹性模量。

26.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第一层包括聚合物层，所述聚合物层选自由以下组成的组：硅酮和丙烯酸酯。

27.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第一层具有第一弹性模量，并且其中所述第三层具有小于所述第一弹性模量的第二弹性模量。

28.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第三层具有小于500ppm的热膨胀系数。

29.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第三层具有0.1MPa-100MPa的弹性模量。

30.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第二层是金属氧化物或陶瓷层。

31.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第二层包括第一子层和第二子层，并且其中所述第一子层和所述第二子层各自包括选自由以下组成的组的材料：金属氧化物和陶瓷。

32.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第二层包括多个子层对的堆叠，每个子层对具有第一子层和第二子层。

33.根据权利要求32所述的光学部件，其中所述第一子层中的每个第一子层包括金属氧化物或陶瓷。

34.根据权利要求33所述的光学部件，其中所述第二子层中的每个第二子层包括选自由以下组成的组的材料：金属氧化物、陶瓷和聚合物。

35.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第二层比所述第一层和所述第三层薄。

36.根据权利要求22所述的光学部件，其中所述第一层、所述第二层和所述第三层具有锥形轮廓。

37.根据权利要求22所述的光学部件，所述光学部件还包括位于所述聚合物层的所述外围边缘和所述第一层之间的缓冲件。