多色介电涂层及UV喷墨打印制造技术

公开了利用多个介电材料的交错层形成多色介电涂层，所述层具有交替的折射率，以产生所选的波长的反射，因而表现为不同的颜色。在所选的位置处的所选的层的蚀刻改变了蚀刻位置的颜色外观，因而产生了具有多色的涂层。层的厚度被选择成从不同高折射率层的反射的路径长度差是针对涂层所设计的波长的整数倍。喷墨打印机被用于印制设计，并且所述设计利用UV辐射被固化。

Multicolor dielectric coating and UV ink jet printing

【技术实现步骤摘要】
多色介电涂层及UV喷墨打印相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月14日提交的美国临时申请号62/685,215、于2019年1月11日提交的美国临时申请号62/791,568以及于2019年2月20日提交的美国专利申请号16/281,013的优先权，所述申请公开的全部内容通过引用的方式并入本文中。
1.领域本公开总的涉及光学涂层及装饰性涂层领域，比如用于电子装置的覆盖物或外壳的多色介电涂层，以及涉及这样的光学涂层的制造。
技术介绍
2.相关技术镜一般通过在诸如玻璃的透明基材的一侧上施敷金属涂层制成。涂层的一般功能在于反射整个可见光谱内的光(即，白光)。在一些应用中，期望的是，反射光但维持玻璃的透明度。由于金属涂层是不透明的，在这样的情况中，使用一般被称为“介电镜”或“Bragg镜”的介电涂层。涂层通过施敷多层交错的高折射率介质材料和低折射率介质材料形成。来自低折射率层的反射具有恰好半个波长的光程差，但与高折射率向低折射率边界相比，低折射率向高折射率边界处存在180度的相位差偏移，这意味着这些反射也是同相的。在处于正入射的镜的情况中，所述层中的每个具有四分之一波长的厚度。一般，介电镜用于面板玻璃中以取代标准镜且允许更加复杂的镜应用。见例如美国公开2015/0287957。介电镜可用于：在从一个方向查看时提供隐私，而在从另一方向查看时能够透视，从而使图像比如定位在镜之后的TV等能够透过。见例如美国专利9,977,157。由于层的厚度和材料的合适的选定可调整以反射不同波长的辐射，因此还建议的是，使用介电镜作为热障。见例如美国公开2014/0083115。最后，从用户的角度，介电镜也被建议用于遮掩元件。见例如美国专利9,727,178。移动装置比如手机和平板方面的趋势是减小厚度同时呈现整体式壳体。由磨碎的金属制造壳体有时证明是有问题的，因为它可干扰无线发射及接收。而且，金属壳体妨碍装置的无线充电。因此，趋势发展成由针对电磁辐射透明的玻璃制造壳体。然而，尽管玻璃可呈现整体式外观，然而存在提供不透明外观的玻璃以遮掩装置的内部结构的需求。
技术实现思路
本公开的以下
技术实现思路
被包括，以便提供本专利技术的一些方面和特征的基本理解。该
技术实现思路
并非本专利技术的全面概述，且因此不意图具体明确本专利技术的关键或紧要元件或用于解释本专利技术的范围。该章节的唯一目的在于以简化形式呈现本专利技术的一些构思，作为以下所呈现的具体实施方式的前序。所公开的实施例允许玻璃的多色介电涂覆，由此向用户呈现不同颜色并遮掩设备的内部结构。所公开的方面提供用于向玻璃上赋予多色介电涂层的方法及系统，由此为移动装置呈现引人的外观，同时针对电磁辐射透明。所公开的实施例还允许印刷物并入到介电涂层中，由此提供印刷物与颜色涂层的组合效果。在所公开的实施例中，喷墨打印机被用于印刷物。印刷物可用于设计效果，用于保护增强效果，或用于控制来自颜色涂层的光反射。当使用透明或半透明的颜色涂层时，涂层可附在印刷设计上施敷，同时当基材是透明的(玻璃)时，颜色涂层可施敷在与印刷物的表面相反的表面上。在所公开的实施例中，多色介电涂层利用介质材料的交错层形成，具有交替的折射率，以对选定的波长产生反射，由此显现为不同的颜色。选定层的在选定位置处的蚀刻使蚀刻位置的颜色外观变化，从而形成具有多种颜色的涂层。层的厚度选择为使得对于来自不同高折射率层的反射的光程差是涂层设计针对的波长的整数倍。一个方面涉及用于在移动装置壳体上形成多色介电涂层的方法，所述方法包括如下步骤：交替沉积具有高折射率和低折射率的透明介质涂覆层，介质涂覆层的厚度和数目选定为使得反射选定波长的光，由此显现为第一颜色；以及在介质涂覆层的至少一个中蚀刻设计形状，以由此促使介质涂覆层在设计形状内反射不同波长的光，以便显现为不同的颜色。蚀刻可在沉积介质涂覆层的中间执行、或在介质涂覆层中的全部沉积之后执行。蚀刻可通过如下执行：使壳体保持在掩模前静止、使壳体在掩模前连续传输以由此形成条纹设计形状，或使壳体在掩模前步进以由此形成重复的设计形状。蚀刻可通过如下执行：将掩模置于抽吸栅的一侧，且将壳体置于抽吸栅的相反侧，使得掩模处于等离子体与抽吸栅之间。根据一个方面，各层沉积成第一颜色的波长的四分之一的厚度。然后，沉积层被蚀刻以形成具有第二颜色的四分之一波长的厚度的期望的设计。因此，所有的层首先沉积成具有对应于第一颜色的波长的四分之一的第一厚度，但各层被部分地蚀刻以在设计或图案的位置处使各层的厚度减小到第二厚度，其中第二厚度对应于第二颜色的四分之一波长。在总体方面中，提供用于在基材上形成彩色涂层的加工系统，所述系统包括：沉积加工部段，所述沉积加工部段具有包括第一室和第二室的成对的蒸气传输沉积室，第一室构造成沉积第一折射率介电涂层，第二室构造成沉积第二折射率介电涂层，所述第二折射率介电涂层具有比第一折射率介质材料低的折射率；蚀刻部段，所述蚀刻部段构造成执行由沉积加工部段形成的层中的至少一个的蚀刻；以及缓冲部段，所述缓冲部段构造成允许在沉积加工部段与蚀刻部段之间的不同的传输速度。系统可还包括泊放工位，所述泊放工位构造成允许基材载体泊放在真空环境中。所公开的实施例包括用于形成彩色涂层的方法，所述方法包括：提供透明的基材；通过多次交替地形成具有第一折射率的第一折射率层和具有第二折射率的第二折射率层，而形成附在基材上的多个透明的层，层的厚度及数目构造成形成对显现为第一颜色的光的反射；将基材传输至蚀刻室，并且通过掩模蚀刻所述透明的层中的至少一个，蚀刻的深度构造成形成对显现为与第一颜色不同的第二颜色的光的反射。第一折射率层和第二折射率层中的每个的厚度可设置成第一颜色或第二颜色的波长的四分之一。替代地，第一折射率层和第二折射率层形成为具有对应于第一颜色的四分之一波长的厚度，并且第一折射率层和第二折射率层蚀刻成具有对应于第二颜色的四分之一波长的厚度。在另外的方面中，可UV固化喷墨打印机与溅射系统的组合被并入，允许制作涂层的多种方法。在一个方面中，制作带有混合涂层的基材。诸如文本、标识或其它图形的细节被喷墨打印到基材上，且然后引入到真空涂覆系统中以便施敷毯式溅射膜。PVD膜可用于透明基材上图形之后的毯颜色/覆盖色，或者在图形处于不透明的或透明的基材的暴露侧上的情况中，PVD涂层是增强喷墨打印的持久性的保护性封装。根据另一方面，应力释放涂层在基材表面被引入到真空表面之前被喷墨打印到基材表面上，以附在所述应力再现涂层上施敷PVD涂层。根据另外的方面，可移除的掩模在基材进入PVD系统之前被喷墨打印到基材上。在溅射涂覆之后，掩模与涂层一起在创建没有涂层的区域的掩模区域中被移除，。根据仍另外的方面，涂层首先利用PVD形成。然后，疏油喷墨涂层被施敷到暴露的涂覆表面。根据另一方面，透明的低折射率微米(5-25um)尺寸的点被喷墨打印到基材上。基材然后被引入到真空系统中并利用高折射率的溅射涂层涂覆。所得涂层散射光，创建具有1-20％朦胧散射的粗面。相似地，其它形状比如锥形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动装置封壳，包括：/n后面板，其由对电磁辐射透明的介电材料制成；/n附着在所述后面板上设置的多个介电层，所述多个介电层由具有第一折射率的介电层和具有第二折射率的介电层的交错的系列组成，其中所述第二折射率高于所述第一折射率；/n由UV可固化墨水制成的印制的设计；/n其中，所述多个介电层中的每个在整个光学波长范围内是个别透明的。/n

【技术特征摘要】
20180614 US 62/685,215;20190111 US 62/791,568;20191.一种移动装置封壳，包括：
后面板，其由对电磁辐射透明的介电材料制成；
附着在所述后面板上设置的多个介电层，所述多个介电层由具有第一折射率的介电层和具有第二折射率的介电层的交错的系列组成，其中所述第二折射率高于所述第一折射率；
由UV可固化墨水制成的印制的设计；
其中，所述多个介电层中的每个在整个光学波长范围内是个别透明的。


2.根据权利要求1所述的移动装置封壳，其特征在于，所述后面板的第一部分具有所述多个介电层中的n个数量的介电层，所述n个数量的介电层被设计成反射第一波长的光，并且，所述后面板的第二部分具有所述多个介电层中的m个数量的介电层，所述m个数量的介电层被设计成反射第二波长的光。


3.根据权利要求1所述的移动装置封壳，其特征在于，所述后面板的第一部分具有所述多个介电层，所述多个介电层具有与第一颜色的波长的四分之一对应的第一厚度，并且，所述后面板的第二部分具有所述多个介电层，所述多个介电层具有与第二颜色的四分之一波长对应的第二厚度。


4.根据权利要求1所述的移动装置封壳，其特征在于，所述印制的设计被直接打印在所述基材上，并且所述多个介电层附着在所述印制的设计上设置。


5.根据权利要求1所述的移动装置封壳，还包括附着在所述印制的设计上的保护涂层。


6.根据权利要求1所述的移动装置封壳，其特征在于，所述保护涂层包括透明钻石形碳(DLC)涂层。


7.根据权利要求1所述的移动装置封壳，其特征在于，所述印制的设计包括多个微米尺寸的斑点。


8.根据权利要求7所述的移动装置封壳，其特征在于，所述微米尺寸的斑点由具有这样的折射率的透明材料制成，所述折射率不同于所述第一折射率或所述第二折射率。


9.根据权利要求1所述的移动装置封壳，其特征在于，所述印制的设计包括被直接施加到所述基材上的应力释放涂层，并且所述多个介电层附着在所述应力释放涂层上设置。


10.一种用于制造用于移动装置的后面板的方法，包括：
获得板，所述板由对电磁辐射透明的介电材料制成；
将所述板放置在打印机上并且操作所述打印机以将印制的设计打印到所述板上；
将所述板放置在真空系统内，所述真空系统具有至少两个溅射系统以及至少一个蚀刻系统，并且操作所述系统以：
附着在所述板上沉积多个n个数量的介电层，所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·布卢克，A·卡拉姆谢蒂，
申请(专利权)人：因特瓦克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US