KR20200130218A

KR20200130218A - 전자 디바이스 내의 유리 구조체에 대한 내부 코팅

Info

Publication number: KR20200130218A
Application number: KR1020200150061A
Authority: KR
Inventors: 매튜 에스. 로저스; 큐 안 에스. 응우옌
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2020-11-18
Also published as: JP2022174103A; US20180362396A1; KR20220010763A; KR102352087B1; EP3418262A1; US20200148588A1; US20220073423A1; US11230493B2; US10556823B2; JP2019032511A; JP2020101807A; CN109369033A; JP6684858B2; CN109369033B; KR20180138182A; US11697615B2; KR102179892B1; CN115073018A

Abstract

전자 디바이스는 하우징 내에 장착된 전기 컴포넌트들 및 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스는 디바이스의 전면 상의 디스플레이를 가질 수 있고, 디바이스의 후면 상의 하우징의 일부를 형성하는 유리 층을 가질 수 있다. 전자 디바이스 내의 유리 층 및 다른 유리 구조체들에는 코팅들이 제공될 수 있다. 유리 층 상의 내부 코팅은 접착 촉진 층, 실리콘, 니오븀 산화물 및 다른 금속 산화물들과 같은 재료들의 박막 층들, 및 코팅의 외관을 조정하는 것을 돕는 금속들과 같은 재료의 다수의 층들을 포함할 수 있다. 금속 층은 환경 보호 층 및 불투명도 강화 층으로서의 역할을 하기 위해 코팅의 상부에 형성될 수 있다. 일부 구성들에서, 코팅은 4개의 층을 포함할 수 있다.

Description

전자 디바이스 내의 유리 구조체에 대한 내부 코팅{INTERIOR COATINGS FOR GLASS STRUCTURES IN ELECTRONIC DEVICES}

본 출원은 2018년 6월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/000,606호 및 2017년 6월 20일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/522,561호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다.

본 출원은 일반적으로 코팅에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전자 디바이스 내의 유리 구조체에 대한 코팅에 관한 것이다.

셀룰러 전화기, 컴퓨터, 시계, 및 다른 디바이스들과 같은 전자 디바이스들은 유리 구조체들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는 픽셀들의 어레이가 투명한 유리 층으로 덮이는 디스플레이를 가질 수 있다. 일부 디바이스들에서, 후방 하우징 벽은 유리 층으로 덮일 수 있다.

주의를 기울이지 않으면, 유리 구조체들은 의도하지 않은 낙하 이벤트 동안과 같이 상승된 응력을 받게 될 때 균열되기 쉬울 수 있다. 전자 디바이스 내의 유리 구조체의 외관은 유리 구조체 상에 박막 코팅을 형성함으로써 향상될 수 있다. 그러나, 내측 유리 표면 상의 박막 코팅들의 존재는 유리 구조체를 파손되기 쉽게 만드는 응력 집중을 생성할 가능성을 갖는다.

전자 디바이스는 하우징 내에 장착된 전기 컴포넌트들 및 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스는 유리 구조체들을 포함할 수 있다. 예로서, 디바이스는 디바이스의 전면 상의 디스플레이를 가질 수 있고, 디바이스의 후면 상의 하우징의 일부를 형성하는 유리 층을 가질 수 있다. 전자 디바이스 내의 유리 층 및 다른 유리 구조체들에는 코팅들이 제공될 수 있다. 유리 층 상의 내부 코팅은 접착 촉진 층, 실리콘, 니오븀 산화물 및 다른 금속 산화물들과 같은 재료들의 박막 층들, 및 코팅의 외관 및 따라서 전자 디바이스의 외관을 조정하는 것을 돕는 금속들과 같은 재료의 다수의 층들을 포함할 수 있다. 금속 층은 환경 보호 층 및 불투명도 강화 층으로서의 역할을 하기 위해 코팅의 상부에 형성될 수 있다.

일부 구성들에서, 코팅은 4개의 재료 층들을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 유리 층의 내측 표면 상의 층을 포함할 수 있다. 이 층은 접착 촉진 층으로서의 역할을 하는 티타늄과 같은 재료로 형성될 수 있다. 유리 층의 내측 표면 상의 티타늄과 같은 높은-율(modulus)의 재료들의 두께는 이 재료들이 유리에 응력을 부여하는 것을 방지하기 위해 비교적 작은 값으로 제한될 수 있다. 코팅 내의 티타늄 층 및/또는 추가의 층들은 코팅 내의 금속 산화물 및 다른 재료들과 같은 취성 재료들로부터의 응력이 유리 층의 강도에 악영향을 미치는 것을 방지하는 버퍼 층으로서의 역할을 할 수 있다. 구리와 같은 연질 금속들은 버퍼 층 내에서 그리고/또는 코팅 내의 다른 곳에서, 색상을 조정하고 응력을 차단하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 티타늄 캡핑 층 또는 다른 캡핑 층은 또한 코팅 내에서, 공기 노출로부터의 코팅에 대한 열화를 방지하고 코팅이 원하는 불투명도를 갖도록 보장하기 위해 사용될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 코팅을 갖는 유리 구조체를 포함할 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 코팅을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 3, 도 4, 및 도 5는 실시예들에 따른 코팅들을 갖는 예시적인 유리 층들이다.

전자 디바이스들 및 다른 물품들에는 유리로 제조되는 구조체들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 사용자를 위한 이미지들을 표시하기 위한 픽셀들의 어레이를 가질 수 있다. 픽셀 어레이를 손상으로부터 보호하기 위하여, 디스플레이는 디스플레이 커버 층으로서의 역할을 하는 유리 층으로 덮일 수 있다. 전자 디바이스들의 다른 부분들은 또한 유리 구조체들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스의 후면은 유리 층으로 덮일 수 있다. 이러한 유형의 배열에서, 유리는 촉감이 좋은 하우징 표면을 형성한다. 유리 구조체들은 또한 전자 디바이스 내의 광학 창, 버튼, 및/또는 다른 구조체들로서 사용될 수 있다.

유리 구조체의 외관을 변화시키기 위해 유리 구조체 상에 코팅 층을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 예로서, 로고, 장식용 트림, 텍스트의 형상, 또는 다른 형상으로 된 블랭킷 코팅 층 또는 패턴화된 코팅 층이, 전자 디바이스 내의 유리 층의 내부 표면 상에 형성될 수 있다. 코팅은 반사성일 수 있고/있거나, 원하는 색상을 갖는 외관을 나타낼 수 있고/있거나, 내부 디바이스 컴포넌트들을 시야로부터 차단하는 것을 도울 수 있고/있거나, 다른 원하는 광학 속성들을 가질 수 있다. 유리 층의 내부 상의 코팅을 형성함으로써, 스크래치로부터의 코팅에 대한 손상은 감소될 수 있다. 유리 구조체의 외부 표면들 상에 유리 코팅들이 형성되는 구성들이 또한 사용될 수 있다.

유리 구조체들을 포함할 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스가 도 1에 도시된다. 전자 디바이스(10)는, 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 더 작은 디바이스, 예컨대 손목시계 디바이스(예를 들어, 손목 스트랩을 갖는 시계), 펜던트(pendant) 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스(earpiece) 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리에 착용되는 다른 장비에 임베딩된 디바이스, 또는 다른 웨어러블 또는 소형 디바이스, 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 구비한 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차 내에 장착되어 있는 시스템과 같은 임베디드 시스템, 이러한 디바이스들 중 둘 이상의 디바이스들의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다. 도 1의 예시적인 구성에서, 디바이스(10)는 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 태블릿 컴퓨터, 손목 디바이스, 또는 다른 휴대용 컴퓨팅 디바이스와 같은 휴대용 디바이스이다. 원하는 경우, 디바이스(10)를 위한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 도 1의 예는 단지 단지 예시일 뿐이다.

도 1의 예에서, 디바이스(10)는 하우징(12)에 장착된 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 포함한다. 때때로 인클로저 또는 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예컨대, 스테인리강, 알루미늄, 티타늄, 금 등), 다른 적합한 재료들, 또는 이들 재료 중 임의의 둘 이상의 조합으로 형성될 수 있다. 하우징(12)은, 하우징(12)의 일부 또는 전부가 단일 구조체로서 기계가공되거나 성형되는 일체형 구성을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 다수의 구조체(예컨대, 내부 프레임 구조체, 외부 하우징 표면들을 형성하는 하나 이상의 구조체 등)를 사용하여 형성될 수 있다.

디스플레이(14)는, 전도성 용량성 터치 센서 전극(conductive capacitive touch sensor electrode)들의 층 또는 다른 터치 센서 컴포넌트들(예컨대, 저항성 터치 센서 컴포넌트, 음향 터치 센서 컴포넌트, 힘 기반 터치 센서 컴포넌트, 광 기반 터치 센서 컴포넌트 등)을 통합하는 터치 스크린 디스플레이일 수 있거나, 또는 터치 감응형이 아닌 디스플레이일 수 있다. 용량성 터치 스크린 전극들은 인듐 주석 산화물 패드들의 어레이 또는 다른 투명 전도성 구조체들로 형성될 수 있다.

디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들로부터 형성된 픽셀들의 어레이, 전기 영동 픽셀들의 어레이, 플라즈마 픽셀들의 어레이, 유기 발광 다이오드 픽셀들 또는 다른 발광 다이오드들의 어레이, 전기습윤 픽셀들의 어레이, 또는 다른 디스플레이 기술들에 기초한 픽셀들을 포함할 수 있다.

디스플레이(14)는 하나 이상의 유리 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 때때로 디스플레이 커버 층으로서 지칭될 수 있는 디스플레이(14)의 최외곽 층은, 디스플레이(14)를 손상으로부터 보호하는 것을 돕기 위해 유리와 같은 경질의 투명 재료로 형성될 수 있다. 하우징(12)의 부분들과 같은 디바이스(10)의 다른 부분들 및/또는 다른 구조체들은 또한 유리로 형성될 수 있다. 예를 들어, 후방 하우징 벽과 같은 하우징(12)의 벽들은 유리로 형성될 수 있다.

도 2는 도 1의 디바이스(10)와 같은, 유리 구조체들을 포함하는 예시적인 디바이스의 측단면도이다. 도 2의 디바이스(10)에 대한 예시적인 구성에서, 디바이스(10)의 하우징(12)은 디바이스(10)에 대한 측벽들을 정의하는 부분들을 갖는다. 하우징(12)의 이러한 측벽 부분들은 (예로서) 금속과 같은 재료로 형성될 수 있다. 디스플레이(14)는 디스플레이 커버 층(16)(예를 들어, 유리 층) 및 디스플레이 모듈(18)(예를 들어, 디바이스(10)의 전면 상에서 사용자에게 이미지들을 나타내는 픽셀들의 어레이를 형성하는 디스플레이 층들)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(18)은 액정 디스플레이 구조체, 유기 발광 다이오드 디스플레이 구조체, 또는 다른 적합한 디스플레이일 수 있다. 동작 동안, 모듈(18)은 디스플레이 커버 층(16)을 통해 볼 수 있는 이미지들을 나타낼 수 있다. 디바이스(10)에 대한 하우징의 후방은 유리 층(24)과 같은 유리 구조체로 형성될 수 있다. 컴포넌트들(22)(예를 들어, 집적 회로, 센서 등과 같은 전기 컴포넌트들)과 같은, 디바이스(10) 내의 내부 컴포넌트들은 인쇄 회로(20)와 같은 하나 이상의 기판 상에 장착될 수 있다.

컴포넌트들(22)과 같은 내부 컴포넌트들을 시야로부터 가리기 위해, 층(16) 내의 비활성 경계 영역들 및 디바이스(10) 내의 다른 유리 구조체들의 부분들, 예컨대 유리 층(24)의 일부 또는 전부는 코팅들로 덮일 수 있다. 일부 배열들에서, 코팅은 주로 광을 차단하는 데(예를 들어, 내부 디바이스 구조체들을 시야로부터 가리는 데) 사용될 수 있다. 다른 배열들에서, 패턴화된 코팅은 텍스트, 로고, 트림, 및/또는 다른 장식용 패턴들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 디바이스(10) 내의 유리 구조체들에 대한 코팅들은 흑색일 수 있거나, 또는 흑색이 아닌 색상들(예를 들어, 청색, 적색, 황색, 금색, 로즈 골드, 붉은 보라색, 분홍색 등)을 가질 수 있다. 원하는 경우, 디바이스(10) 내의 유리 구조체들에 대한 코팅들은 빛나는 것일 수 있다. 디바이스(10) 내의 유리 층(24) 및/또는 다른 유리 구조체들 상의 코팅들은 금속, 반도체, 및/또는 유전체로 형성될 수 있다. 코팅들에 대한 재료들은 중합체 층과 같은 유기 재료들, 및/또는 산화물 층, 질화물 층, 및/또는 다른 무기 유전체 재료와 같은 무기 재료들을 포함할 수 있다.

주의를 기울이지 않으면, 층(24)과 같은 유리 구조체 상의 코팅 층의 존재는 유리 구조체가 손상에 취약하게 만들 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10) 내의 유리 구조체가 낙하 이벤트 또는 유리 구조체 상에 응력을 생성하는 다른 이벤트 동안 큰 양의 응력에 노출될 때 손상될 가능성은, 취성 코팅 층의 존재에 의해 증가될 수 있다. 균열이 취성 코팅 층 내에 형성될 수 있고, 이러한 균열은 코팅 층과 유리 사이의 계면에서 응력 집중을 생성할 수 있으며, 이는 낙하 이벤트 동안 유리 내로 전파될 수 있다.

층(24)과 같은 디바이스(10) 내의 유리 구조체가 디바이스(10)의 사용 동안 겪게 되는 응력을 견디도록 만족스럽게 큰 강도를 갖도록 보장하기 위하여, 층(24) 상의 코팅들은 코팅-유도 응력(coating-induced stress)을 감소시키는 구성들을 사용하여 형성될 수 있다.

하나의 예시적인 배열에서, 유리 층(24) 상의 코팅 내의 재료의 층들 중 일부 또는 전부는 유리 층(24)의 것과 매칭되는 탄성 영률을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 유리 층(24)은 예로서, 70 GPa의 탄성률(영률)을 가질 수 있다. 코팅-유도 응력은 70 GPa의 20% 이내, 10% 이내, 5% 이내, 또는 다른 적합한 양의 영률을 갖는 재료로 유리 층(24) 상의 코팅을 형성함으로써 감소될 수 있다. 예로서, 유리 층(24) 상의 반사 코팅은 알루미늄 층(69 내지 70 GPa의 영률)으로 형성될 수 있다. 유리 층(24)의 것에 가까운 율 값들을 갖는 재료들의 다른 예들은 주석 및 구리를 포함한다.

미스매칭된 탄성률 값들을 갖는 층들(예를 들어, 200 GPa의 탄성률을 갖는 재료)은, 이 층들의 두께가 적합하게 낮은 값을 갖지 않는 한, 층(24) 상에서 바람직하지 않은 응력을 생성하는 경향이 있을 것이다. 예로서, 티타늄 층(이는 높은 율을 가짐)이 층(24) 상의 코팅으로서 사용되는 경우, 티타늄 층은 5 내지 10 nm, 20 nm 미만, 50 nm 미만, 적어도 1 nm, 또는 과도한 응력이 유리 층(24)에 부여되지 않도록 보장하기에 적합하게 낮은 다른 값의 두께로 형성될 수 있다. 유리 층의 표면 상에 직접 형성되는 100 nm 이상의 티타늄 층들은 원하는 것보다 더 많은 응력을 유리 층에 부여할 수 있다.

다른 예시적인 구성들에서, 금속 산화물과 같은 잠재적 취성 재료들은, 금속과 같은 연성 재료의 버퍼 층이 취성 재료와 유리 층(24) 사이에 형성되는 경우, 유리 층(24) 상의 코팅에서 사용될 수 있다. 예로서, 박막 간섭 효과를 생성하고 이에 의해 코팅이 유리 층(24)을 통해 관찰될 때 원하는 외관(예를 들어, 원하는 색상)을 생성하는 것을 돕기 위해 니오븀 산화물 층이 코팅에 사용되는 경우, 구리와 같은 더 연질인 재료가, 니오븀 층에 의해 유리 층(24)에 부여되는 응력의 양을 감소시키는 것을 돕기 위해, 니오븀 산화물 층과 유리 층(24) 사이에 개재될 수 있다. 구리 또는 다른 연질 금속들(Al, Sn 등)과 같은 연질 재료들이 또한 유리 층(24)을 보호하는 것을 돕기 위해 코팅 내의 취성 코팅 재료들(예를 들어, 취성 무기 층들)과 유리(24) 사이에 개재될 수 있다. 일부 구성들에서, 티타늄과 같은 금속들의 얇은 층들은 니오븀 산화물 층들과 같은 취성 층들에 대한 버퍼 층들로서 사용될 수 있다.

이들과 같은 응력 완화 기술들을 사용하면, 코팅들이 유리 층(24)의 내부 표면 상에 그리고/또는 디바이스(10) 내의 다른 유리 구조체들 상에 형성되면서, 디바이스(10)가 낙하되거나 다른 식으로 높은 응력 이벤트를 겪게 될 때 손상의 위험을 과도하게 증가시키지 않을 수 있게 된다.

금속 산화물과 같은 취성 무기 재료를 포함하는, 유리 층(24)에 대한 예시적인 코팅 구성이 도 3에 도시된다. 도 3의 예에 도시된 바와 같이, 코팅(30)은 유리 층(24)의 내측 표면 상에 형성될 수 있다. 유리 층(24)(예를 들어, 도 2의 유리 층(24)과 같은 하우징 벽 구조체)은 Z 차원에서 800 마이크로미터, 적어도 300 마이크로미터, 적어도 500 마이크로미터, 적어도 600 마이크로미터, 2000 마이크로미터 미만, 1200 마이크로미터 미만, 1000 마이크로미터 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께를 가질 수 있다. 층(30)은 적어도 10 nm, 적어도 50 nm, 적어도 250 nm, 500 nm 미만, 100 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께를 가질 수 있다.

도 3의 예에서, 층(30)은 4개의 층을 포함한다. 원하는 경우, 적어도 2개의 층, 적어도 3개의 층, 적어도 4개의 층, 적어도 5개의 층, 또는 더 적은 6개의 층을 포함하는 층(30)에 대한 구성들이 사용될 수 있다. 층(30)은 물리 증착 기술 또는 다른 적합한 제조 기술들에 의해 퇴적될 수 있다. 원하는 경우, 섀도우 마스킹, 포토리소그래피, 및/또는 다른 패턴화 기술들이 선택적으로 유리 층(24) 상의 코팅들을 형성하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 이 패턴화 기술들은 도 3의 층(30)을 패턴화하는 데 사용될 수 있다).

층들(30)을 구성하는 재료들 및 재료들의 두께들은 유리 층(24) 상의 응력을 감소시키면서, 디바이스(10)의 사용자에 의해 층(24)을 통해 층(30)이 보여질 때 원하는 외관을 나타내는 유리 층(24)의 내부 표면 상의 코팅을 생성하도록 구성될 수 있다. 일부 상황들에서, 층(30)은 로즈 골드 외관 또는 붉은 보라색(블러시(blush)) 외관을 나타내도록 구성될 수 있다. 층(30)을 구성하는 층들의 두께들 및 재료들을 조정함으로써 다른 색상들이 생성될 수 있다. 디바이스(10)의 후방 하우징 벽에 대한 로즈 골드 또는 붉은 보라색 외관을 생성하기 위한 코팅 층(30)의 사용은 단지 예시일 뿐이다.

도 3의 예시적인 구성에서, 층(32)은 티타늄과 같은 금속의 층이다. 층(32)은 5 내지 7 nm, 적어도 2 nm, 적어도 3 nm, 15 nm 미만, 10 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께를 가질 수 있다. 층(32)은 코팅(30)에 대한 접착 촉진 층으로서의 역할을 할 수 있다. 층(32)에 대한 티타늄은 코팅 층(30)에 대한 안정된 베이스 층을 형성하기 위해 (예로서) 스퍼터링에 의해 퇴적될 수 있다. 도 3의 층(32)의 두께는 층(32)을 완전히 불투명하게 만들기에 충분히 크지 않아서, 층(30) 내의 추가의 층들이 층(30)의 외관을 조정하도록 구성될 수 있다.

층(34)이 층(32) 상에 퇴적될 수 있다. 도 3의 예시적인 구성에서, 층(34)은 층(30)의 외관(예를 들어, 층(30)의 색상)을 조정하는 데 사용되는 무기 유전체 층이다. 층(34)은, 예를 들어, 니오븀 산화물과 같은 금속 산화물일 수 있다. 층(34)의 두께는 3 내지 6 nm, 적어도 1 nm, 적어도 2 nm, 적어도 3 nm, 20 nm 미만, 7 nm 미만, 또는 다른 적합한 두께일 수 있다. 층(34)이 니오븀 산화물과 같은 재료로 형성될 때, 층(34)은 비교적 취성일 것이다. 층(24)에 바람직하지 않은 응력을 부과하는 것을 피하기에 충분히 얇은 티타늄 층(32)은 층(34)으로부터의 층(24)에 대한 응력을 감소시키는 것을 돕는 연성 버퍼 층으로서의 역할을 한다. 코팅(30) 내의 버퍼 층이 상대적으로 더 높은 탄성률(예를 들어, 75 GPa 초과 또는 100 GPa 초과)을 갖는 티타늄 또는 다른 금속과 같은 재료로 형성되는 이러한 유형의 구성들에서, 취성 재료의 두께(Tb)(예를 들어, 층(34)의 두께)에 대한 버퍼 층 재료의 두께(Ta)(예를 들어, 도 3의 층(32)의 두께)의 비율은 1.5 초과인 것이 바람직할 수 있다. 이러한 Tb에 대한 Ta의 최소 배율이 관찰될 때, 코팅 층(30)은 유리 층(24)을 과도하게 약화시키지 않을 것이다.

도 3의 코팅 층(30)의 층(36)은, 층(30)에 원하는 색상을 부여하는 것을 돕고 층(38)과 같은 후속적으로 퇴적된 층들로부터의 응력을 차단할 수 있는 구리와 같은 금속으로 형성될 수 있다. 층(36)의 두께는 24 내지 35 nm, 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 70 nm 미만, 40 nm 미만, 또는 다른 적합한 두께일 수 있다.

층(38)은 층(36) 상에 형성될 수 있다. 층(38)은 티타늄과 같은 재료로 형성될 수 있고, 50 nm, 적어도 10 nm, 적어도 20 nm, 적어도 30 nm, 적어도 40 nm, 100 nm 미만, 75 nm 미만, 또는 60 nm 미만의 두께를 가질 수 있다. 코팅(30)의 최내측 표면(도 2의 디바이스(10)의 컴포넌트들(22)과 같은 내부 컴포넌트들에 대면하는 코팅(30)의 표면)은 디바이스(10)의 내부 내의 공기에 노출될 수 있다. 노출된 구리는 공기와 반응할 수 있고, 따라서 크게 안정적이지 않다. 층(36)의 상부에 층(38)을 형성함으로써, 코팅(30)은 환경적 열화로부터 보호된다. 층(30)의 불투명도 및 따라서 층(24) 및 층(30)을 통한 내부 디바이스 컴포넌트들의 외부 관찰을 방지하는 층(30)의 능력은 또한, 층(38.T)의 존재에 의해 향상될 수 있다.

보호 금속 층(38)(예를 들어, 티타늄)은 높은 율을 가져서, 구리 층(36)과 같은 연질의 하부 층의 존재는 층(38)에 의해 층(24)에 부여되는 임의의 응력을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 코팅 층(30)의 색상을 조정하기 위하여, 층들(32, 34, 36, 38)에 사용되는 재료들의 상대적 두께들 및 유형들은 (예를 들어, 박막 간섭 효과 및/또는 이들 층과 연관된 벌크 스펙트럼 효과를 조정하기 위하여) 조정될 수 있다. 일부 구성들에서, 추가의 층들 및/또는 더 적은 층들이 코팅 층(30)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 도 3의 배열은 예시적이다.

원하는 경우, 연질 금속들(예를 들어, 구리, 주석, 은 등)이 니오븀 산화물 층과 같은 취성 층과 유리(24) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 코팅 층(30) 내에서, 층(34)은 구리 층(예를 들어, 적어도 5 nm 두께, 50 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께의 구리 층)일 수 있고, 층(36)은 니오븀 산화물 층(예를 들어, 적어도 5 nm 두께, 10 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께의 층)일 수 있다. 이러한 유형의 배열에서, 층(30)의 저부에 있는 티타늄 및 구리 층들은, 위에 놓이는 두께(Tb)의 니오븀 산화물 층으로부터의 응력을 차단하는, 전체 두께(collective thickness)(Ta)의 버퍼 층으로서의 역할을 한다. 코팅 층(30) 내의 버퍼 층이 연질 금속들을 포함하는 이들과 같은 상황들에서, Tb에 대한 Ta의 비율은 일반적으로 응력을 효과적으로 차단하기 위해 적어도 1.0이어야 한다.

유리 층(24)에 대한 다른 예시적인 코팅 구성이 도 4에 도시된다. 이 예에서, 코팅 층(코팅)(40)은 층들(42, 44, 46, 48)과 같은 층들을 갖는다. 사용자에 의해 유리 층(24)을 통해 보여질 때 층(40)에 대한 원하는 외관을 달성하기 위해 층(40)에는 재료의 적어도 2개의 층, 적어도 3개의 층, 적어도 4개의 층, 적어도 5개의 층, 6개보다 적은 층, 또는 층(40)의 다른 적합한 수의 층들이 있을 수 있다. 하나의 예시적인 구성으로, 층(40)의 층들은, 층(40)이 유리 층(24)을 통해 보여질 때 디바이스(10)에 어두운 회색 외관을 부여하도록 구성된다. 원하는 경우, 다른 색상들이 층(40)에 의해 생성될 수 있다(예를 들어, 흑색, 푸르스름한 흑색, 은색 등).

층(42)은 층(40)에 대한 접착 촉진 층으로서의 역할을 하는 티타늄 층과 같은 금속 층일 수 있다. 층(42)의 두께는 15 내지 20 nm, 적어도 5 nm, 적어도 10 nm, 20 nm 미만, 30 nm 미만, 25 nm 미만, 또는 다른 적합한 두께일 수 있다.

층들(44, 46)은 무기 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 층(44)은 실리콘과 같은 재료 또는 니오븀 산화물 또는 다른 무기 유전체 재료(예를 들어, 금속 산화물 등)와 같은 재료로 형성될 수 있다. 층(46)은, 층들(44, 46) 및 코팅 층(40)의 다른 박막 층들이 (예를 들어, 박막 간섭 효과 및 다른 광학 효과를 통해) 디바이스(10)에 대한 원하는 색상을 생성할 수 있게 하는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 층(44)이 실리콘 층인 경우 층(46)은 니오븀 산화물 층일 수 있고, 층(44)이 니오븀 산화물 층인 경우 층(46)은 실리콘 층일 수 있다. 층(44)의 두께는 5 내지 8 nm, 적어도 2 nm, 적어도 4 nm, 20 nm 미만, 10 nm 미만, 또는 다른 적합한 두께일 수 있다. 층(46)의 두께는 7 내지 8 nm, 적어도 3 nm, 적어도 5 nm, 20 nm 미만, 10 nm 미만, 또는 다른 적합한 두께일 수 있다.

층(48)은 환경 보호 및 원하는 불투명도를 층(40)에 제공하기 위해, 층(46) 상에 형성될 수 있다. 층(48)은, 예를 들어, 50 nm, 적어도 10 nm, 적어도 30 nm, 적어도 40 nm, 75 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께를 갖는 티타늄 층일 수 있다.

도 4에 도시된 유형의 구성에서, 층(42)은 층들(44, 46)과 같은 취성 층들로부터의 과도한 응력을 차단하는 것을 돕는 금속 버퍼 층으로서의 역할을 할 수 있다. 층(42)이 층들(44, 46)로부터의 응력을 충분히 완화하도록 보장하는 것을 돕기 위해, 코팅(40) 내의 취성 재료의 전체 두께(Tb)(예를 들어, 층들(44, 46)의 전체 두께)에 대한 티타늄 층(42)의 두께(Ta)의 비율은 1.5 초과일 수 있다.

일부 구성들에서, 층(24) 상의 코팅은 유색 잉크와 같은 유기 재료들을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 코팅(50)은 층들(52, 54, 56)과 같은 하나 이상의 다른 층의 상부의 잉크 층(58)을 포함할 수 있다. 층(58)은 티타늄 층 또는 다른 환경 캡핑 층으로 코팅될 수 있거나, 노출된 채로 남을 수 있다.

도 5의 층(52)은 티타늄과 같은 금속으로 형성된 접착 촉진 층일 수 있다(예를 들어, 적어도 5 nm의 두께, 10 nm 미만의 두께, 20 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께의 티타늄 층). 층(54)은 구리 층 또는 다른 연질 금속 층(예를 들어, 적어도 5 nm의 두께, 50 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께의 층)일 수 있고, 층(56)은 니오븀 산화물 층, 다른 금속 산화물 층, 또는 색상을 조정하기 위해 박막 간섭 효과를 생성하는 것을 돕기 위한 다른 재료의 층(예를 들어, 적어도 5 nm, 10 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께를 갖는 층)일 수 있다. 원하는 경우, 층(56)은 구리 층 또는 다른 연질 금속 층(예를 들어, 적어도 5 nm의 두께, 50 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께의 층)일 수 있고, 층(54)은 니오븀 산화물 층, 다른 금속 산화물 층, 또는 색상을 조정하기 위해 박막 간섭 효과를 생성하는 것을 돕기 위한 다른 재료의 층(예를 들어, 적어도 5 nm, 10 nm 미만의 두께, 또는 다른 적합한 두께를 갖는 층)일 수 있다. 층(58)은 층(50)의 외관을 조정하는 것을 돕기 위한 원하는 색상들의 염료 및/또는 안료를 포함하는 중합체 결합제로 형성될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 대향하는 전면 및 후면을 갖는 전자 디바이스가 제공되는데, 이는 전면 상의 디스플레이, 후면 상의 유리 층을 갖는 하우징, 및 유리 층 상의 코팅을 포함하고, 코팅은 유리 층의 내부 표면 상의 제1 층, 제2 층, 및 제1 층과 제2 층 사이에 개재되고 제1 및 제2 층들 중 적어도 하나와 상이한 재료로 형성되는 제3 층을 포한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 금속 접착 촉진 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 층은 공기에 대한 노출로부터 코팅을 환경적으로 보호하도록 구성된다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 금속 산화물을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 금속 산화물은 니오븀 산화물을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 실리콘을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제1 층과 제2 층 사이에 개재된 제4 층을 포함하며, 제4 층은 금속 산화물을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제4 층은 니오븀 산화물을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 금속을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 주석, 구리, 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 금속을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 층은 티타늄을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 티타늄을 포함한다.

다른 실시예를 따르면, 제1 및 제2 층들은 공통 재료로 형성된다.

다른 실시예를 따르면, 공통 재료는 티타늄이고 제1 층은 20 nm 미만의 두께를 갖는다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 제1 두께를 갖고, 제2 층은 제2 두께를 갖고, 제3 층은 제3 두께를 가지며, 제2 층은 금속 산화물 층을 포함하고, 제2 두께에 대한 제1 및 제3 두께들의 합의 비율은 적어도 1이다.

다른 실시예를 따르면, 제1 및 제3 층들은 상이한 금속들로 형성된다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 티타늄 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 구리 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 층은 니오븀 산화물 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 제1 두께를 갖고, 제2 층은 제2 두께를 갖고, 제3 층은 제3 두께를 갖고, 제2 및 제3 두께들의 합에 대한 제1 두께의 비율은 적어도 1.5이다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 금속 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 층은 금속 산화물 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 금속 층이 아닌 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 실리콘 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 티타늄 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 금속 산화물 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 층은 금속 층이 아닌 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 층은 실리콘 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제3 층은 니오븀 산화물 층을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 티타늄을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 전자 디바이스가 제공되는데, 이는 적어도 하나의 유리 층을 포함하는 하우징 벽, 및 유리 층 상의 코팅을 포함하며, 코팅은 유리 층 상의 제1 층, 제1 층 상의 제2 층, 제2 층 상의 제3 층, 및 제3 층 상의 제4 층을 포함하고, 제2 및 제3 층들은 제1 및 제4 층들과 상이한 재료들로 형성된다.

다른 실시예에 따르면, 제1 층은 금속 층을 포함하고, 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 금속 산화물이다.

다른 실시예를 따르면, 제2 및 제3 층들은 상이한 재료들로 형성된다.

다른 실시예에 따르면, 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 금속을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 실리콘을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 장치가 제공되는데, 이는 적어도 하나의 유리 구조체, 및 유리 구조체 상의 코팅을 포함하며, 코팅은 유리 층 상의 제1 층 - 제1 층은 금속 층임 -, 제1 층 상의 제2 층, 제2 층 상의 제3 층, 및 제3 층 상의 제4 층을 포함하고, 제2 및 제3 층들은 제1 및 제4 층들과 상이한 재료들로 형성되고, 제4 층은 금속 층이며, 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 금속 산화물 층이다.

상기 내용은 단지 예시일 뿐이며, 기술된 실시예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims

전자 디바이스로서,
유리 부분을 갖는 하우징; 및
상기 유리 부분 상의 코팅을 포함하며, 상기 코팅은 상기 유리 부분 상의 금속 접착 촉진 층, 제2 층, 및 상기 금속 접착 촉진 층과 상기 제2 층 사이에 개재되고 상기 금속 접착 촉진 층 또는 상기 제2 층 중 적어도 하나와 상이한 재료로 형성되는 제3 층을 포함하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제2 층은 공기에 대한 노출로부터 상기 코팅을 환경적으로 보호하도록 구성되는, 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 제3 층은 금속 산화물을 포함하는, 전자 디바이스.
제3항에 있어서, 상기 금속 산화물은 니오븀 산화물을 포함하는, 전자 디바이스.
제4항에 있어서, 상기 제3 층은 실리콘을 포함하는, 전자 디바이스.
제5항에 있어서, 상기 전자 디바이스는,
상기 금속 접착 촉진 층과 상기 제2 층 사이에 개재된 제4 층을 추가로 포함하며, 상기 제4 층은 금속 산화물을 포함하는, 전자 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 제4 층은 니오븀 산화물을 포함하는, 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 제3 층은 금속을 포함하는, 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 제3 층은 주석, 구리, 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 금속을 포함하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제2 층은 티타늄을 포함하는, 전자 디바이스.
제10항에 있어서, 상기 금속 접착 촉진 층은 티타늄을 포함하는, 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 금속 접착 촉진 층 및 상기 제2 층은 공통 재료로 형성되는, 전자 디바이스.
제12항에 있어서, 상기 공통 재료는 티타늄이며, 상기 금속 접착 촉진 층은 20 nm 미만의 두께를 갖는, 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
유리를 포함하는 하우징; 및
상기 유리 하우징 상의 코팅을 포함하며, 상기 코팅은,
상기 유리 하우징 상의 제1 층;
상기 제1 층 상의 제2 층;
상기 제2 층 상의 제3 층; 및
상기 제3 층 상의 제4 층을 포함하고, 상기 제2 및 제3 층들은 상기 제1 및 제4 층들과 상이한 재료로 형성되는, 전자 디바이스.
제14항에 있어서, 상기 제1 층은 금속 층을 포함하고, 상기 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 금속 산화물인, 전자 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 제2 및 제3 층들은 상이한 재료로 형성되는, 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 금속을 포함하는, 전자 디바이스.
제17항에 있어서, 상기 제2 및 제3 층들 중 적어도 하나는 실리콘을 포함하는, 전자 디바이스.
제18항에 있어서, 상기 제4 층은 티타늄을 포함하는, 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,
유리를 포함하는 하우징; 및
상기 유리 하우징 상의 코팅을 포함하며, 상기 코팅은,
상기 유리 하우징의 내측 표면 상의 제1 층, 제2 층, 및 상기 제1 및 제2 층들 사이에 개재되고 상기 제1 및 및 제2 층들 중 적어도 하나와 상이한 재료로 형성되는 제3 층을 포함하고, 상기 제1 층은 제1 두께를 갖고, 상기 제2 층은 제2 두께를 갖고, 상기 제3 층은 제3 두께를 갖고, 상기 제2 층은 금속 산화물 층을 포함하고, 상기 제2 두께에 대한 상기 제1 및 제3 두께들의 합의 비율은 적어도 1인, 전자 디바이스.