便携式电子设备和折射涂层制造技术

本实用新型专利技术涉及便携式电子设备和折射涂层。所述便携式电子设备包括外壳部件以及布置在外壳部件上的折射涂层。折射涂层包括基体以及悬浮在基体中并且限定空腔的多孔颜料颗粒，其中空腔与多孔颜料颗粒之间的折射率差值大于基体与多孔颜料颗粒之间的折射率差值。

【技术实现步骤摘要】
便携式电子设备和折射涂层
所描述的实施例一般而言涉及光学折射涂层。更具体地，本文中的实施例涉及通过在悬浮在涂层的载体介质中的颜料颗粒中创造空腔空间来增强由折射涂层折射和/或反射的光量，从而增加折射率差值。
技术介绍
光学折射材料通过散射或者弯曲在其上入射的光波而漫折射光线。观察者的眼睛感知与从表面散射的光量相关的亮度。各种设备或结构(诸如便携式电子设备)可以出于功能和/或审美的目的涂覆光学折射材料。例如，白色表面经常用于给予设备干净的样子和感觉。由白色表面散射的光量越大，白色表面在观察者的眼中看起来越白并且越亮。入射到光学折射材料的部分光线可能由材料反射并且部分光线可能穿透材料。当穿透的光线遇到不同材料之间的交界面(诸如在材料的载体介质与悬浮在介质中的着色颜料或者其他颗粒之间)时，光线的方向改变。这个散射事件折射光线。不同材料的折射率差值或者差异越大，光线改变的方向的角度越大。相比于更小角度，更大的角度导致光线遇到更少的交界面(例如，更少的散射事件)并且在折射返回之前较浅地穿透进入光学折射材料。因此，光学折射材料吸收更少光线并且散射更多光线。
技术实现思路
折射涂层(诸如白色层)被布置在便携式电子设备的外壳部件上。折射涂层包括悬浮在载体介质(诸如聚合物基体)中的颜料颗粒(诸如二氧化钛)。每个颜料颗粒限定由至少部分地烧结的颜料颗粒而形成的空腔或者其他孔。空腔与颜料颗粒之间的折射率差值大于载体介质与颜料颗粒之间的折射率差值。入射光线在颜料颗粒与空腔之间的交界面处折射，相比于包括缺少空腔的颜料颗粒的折射涂层，增加了由折射涂层折射的光线。在各种实施例中，一种便携式电子设备，包括：外壳部件以及布置在外壳部件上的折射涂层。所述折射涂层包括基体和悬浮在所述基体中并且限定空腔的的多孔颜料颗粒。所述空腔与所述多孔颜料颗粒之间的折射率差值大于聚合物基体与所述多孔颜料颗粒之间的折射率差值。在各种实施例中，载体介质或者基体允许入射光线行进穿过空腔至所述多孔颜料颗粒。所述折射层可以折射至少15％的入射光线。在一些示例中，多孔颜料颗粒包括二氧化钛。所述基体可以是聚合物。在各种示例中，所述外壳部件是透明的并且所述层是布置在所述外壳部件的内部表面上的白色墨水。所述外壳部件可以是显示器的覆盖玻璃。在一些实施例中，折射涂层包括载体介质(诸如陶瓷)和悬浮在所述载体介质中的多孔颜料颗粒。入射光线在所述多孔颜料颗粒与所述多孔颜料颗粒限定的空腔之间的交界面处折射。多孔颜料颗粒与空腔之间的折射率差值可以大于一。在各种示例中，折射涂层是墨水或者油漆中的至少一种。多孔颜料颗粒直径可以在200纳米至300纳米之间。多孔颜料颗粒可以是其中悬浮有空气气泡的二氧化钛。根据本申请的一个方面，提供了一种折射涂层，所述折射涂层包括含有颜料颗粒的浆料，所述颜料颗粒通过加热被至少部分地烧结；聚合物基体，所述聚合物基体混合有至少部分地烧结的颜料颗粒以形成所述折射涂层。在一种实施例中，所述颜料颗粒包括二氧化钛。在一种实施例中，所述颜料颗粒还包括由加热所述浆料而烧尽的材料。在一种实施例中，所述材料包括水、碳纤维、溶剂、粘合剂或聚合物微珠中的一种。在一种实施例中，所述聚合物微珠包括聚四氟乙烯。在一种实施例中，所述浆料被加热到800摄氏度到1000摄氏度之间的温度达小于或等于六小时的时间段。在一种实施例中，所述折射涂层被涂覆到便携式电子设备的表面。在各种实施例中，一种用于形成涂层的方法，包括：形成包括二氧化钛颗粒的浆料、加热浆料到部分地烧结二氧化钛颗粒以及在聚合物基体中混合至少部分地烧结的二氧化钛颗粒。在各种示例中，所述方法可以进一步包括将混合的至少部分地烧结的二氧化钛颗粒与聚合物基体涂覆到便携式电子设备的表面。在一些示例中，加热浆料的操作在至少部分地烧结的二氧化钛颗粒中限定空腔。加热浆料的操作可以包括加热所述浆料到800摄氏度至1100摄氏度之间的温度达小于或等于六小时的时间段。在各种示例中，形成浆料的操作进一步包括形成由加热浆料的操作而被烧尽的材料的浆料。材料可以是水、溶剂、碳纤维、粘合剂或聚合物微珠(诸如聚四氟乙烯或者聚乙烯)中的一种。附图说明通过下面结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中相同的附图标记指示相同的结构元件，以及其中：图1描绘了具有折射涂层的便携式电子设备；图2描绘了沿图1中线A-A截取的图1中便携式电子设备的部分横截面视图；图3描绘了图2中所指示部分的示例实施例的细节视图；图4A描绘了压缩的颜料颗粒、粘合剂颗粒和水的基体；图4B描绘了加热图4A中的基体；图4C描绘了颜料颗粒与空腔或者空气气泡的基体，其中空腔或者空气气泡由通过图4B中加热烧尽粘合剂颗粒和水形成；图5A描绘了激光作用颜料颗粒；图5B描绘了由图5A中激光作用形成的多孔颜料颗粒；图6A描绘了由聚合物微珠粘合的颜料颗粒的基体；图6B描绘了加热图6A中的基体；图6C描绘了颜料颗粒与空腔或者空气气泡的基体，其中空腔或者空气气泡由通过图6B中加热烧尽聚合物微珠颗粒形成；图7描绘了图示用于产生折射涂层的第一示例方法的流程图；图8描绘了图示用于产生折射涂层的第二示例方法的流程图；以及图9描绘了图示用于产生折射涂层的第三示例方法的流程图。具体实施方式现在将详细参考附图中图示出的代表性实施例。应当理解的是，下面的描述不是旨在将实施例限制到一个优选实施例。相反，旨在涵盖能够被包含在由所附权利要求书所限定的所述实施例的精神和范围内的替代、修改和等同。下面的描述包括体现本公开的各种要素的示例系统、方法和装置。然而，应当理解的是，所述公开可以通过除本文所述之外的各种形式实践。下面的公开涉及布置在便携式电子设备表面上的折射材料(诸如涂层)。折射材料包括悬浮在载体介质中的颗粒；每个颗粒在其内部限定一个或多个空腔或孔。空腔/孔与颗粒之间的折射率差值大于载体介质与颗粒之间的折射率差值。入射光线在空腔与颗粒之间的交界面处折射而不是(或者是附加地在)载体介质与颗粒之间的交界面处折射。因此，折射材料比如果涂层中使用没有空腔的颗粒折射更多光线。因此，折射材料可以在观察者眼中看起来更亮。在折射材料是白色的实施例中，折射材料也可以看起来更白。在各种实施例中，颗粒可以是光散射、着色颜料颗粒。这样的颗粒可以是二氧化钛(TiO2)。TiO2颗粒直径可以大约是200纳米至300纳米之间。可以由至少部分地烧结、激光作用和/或执行去掉部分TiO2颗粒的其它工艺来限定空腔。空腔可以被空气或者其他气体填充或者是真空的。空腔可以延伸穿过TiO2颗粒的外部和/或可以完全布置在TiO2颗粒内。在一些示例中，TiO2颗粒可以是具有在球体的空心内部表现为空气、气体或真空囊(pocket)形式的空腔的空心球体。然而，应当理解的是这是一个示例。在各种实施例中，TiO2颗粒可以是多种形状的。在一些例子中，可以使用多种形状。例如，可以形成包括TiO2颗粒和其他材料，诸如，粘合剂、碳纤维、水、微珠(其可以由氟聚合物或者其他聚合物形成，其他聚合物诸如是聚四氟乙烯或聚乙烯)等等的浆料。浆料可以加热到至少部分地烧结TiO2颗粒并且烧尽一种或多种其他材料以限定空腔(形成具有空气气泡的TiO2基体)。至少部分地烧结的TiO2颗粒可以与载体介质混合。在一些实施例中，载体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备包括：外壳部件；以及布置在外壳部件上的折射涂层，所述折射涂层包括：基体；以及悬浮在所述基体中并且限定空腔的多孔颜料颗粒；其中所述空腔与所述多孔颜料颗粒之间的折射率差值大于所述基体与所述多孔颜料颗粒之间的折射率差值。

【技术特征摘要】
2015.09.08 US 62/215,6251.一种便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备包括：外壳部件；以及布置在外壳部件上的折射涂层，所述折射涂层包括：基体；以及悬浮在所述基体中并且限定空腔的多孔颜料颗粒；其中所述空腔与所述多孔颜料颗粒之间的折射率差值大于所述基体与所述多孔颜料颗粒之间的折射率差值。2.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述基体允许入射光线行进穿过所述空腔至所述多孔颜料颗粒。3.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述多孔颜料颗粒包括二氧化钛。4.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述折射涂层折射至少15％的入射光线。5.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述基体包括聚合物。6.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于：所述外壳部件是透明的；以及所述折射涂层是布置在所述外壳部件的内部表面上的白色墨水。7.如权利要求6所述的便携式电子设备，其特征在于，所述外壳部件包括显示器的覆盖玻璃。8.一种折射涂层，其特征在于，所述折射涂层包括：载体介质；以及悬浮在所述载体介质中并且限定空腔的多孔颜料颗粒；其中入射光线在所述多孔颜料颗粒与所述空腔之间的交界面处折射。9.如权利要求8所述的折射涂层，其特征在于，所述载...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·威尔森，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：新型
国别省市：美国,US