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包括有色玻璃基部件的电子设备

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


包括有色玻璃基部件的电子设备

本专利申请是名称为“Electronic Devices Including Colored Glass-BasedComponents”的美国临时专利申请第63/235,956号的非临时专利申请并要求该美国临时专利申请的权益,该美国临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

所述实施方案一般性地涉及用于电子设备的部件,这些部件包括有色玻璃基材料。更具体地,本发明实施方案涉及有色玻璃和玻璃陶瓷壳体部件。

背景技术

一些现代的便携式电子设备可包括无线通信系统和/或无线充电系统。通常,此类无线通信和/或充电系统定位在电子设备的壳体内。本文所述的实施方案涉及包括有色玻璃基壳体部件并且与一些传统电子设备壳体相比可具有优点的电子设备壳体。

发明内容

本文所述的实施方案一般性地涉及用于电子设备的部件,这些部件包括有色玻璃基材料。包括有色玻璃基材料的部件可为电子设备的壳体部件,诸如盖构件。在一些实施方案中,部件是有色玻璃部件或有色玻璃陶瓷部件。

在实施方案中,有色玻璃基材料可以是有色玻璃材料或有色玻璃陶瓷材料。在另外的实施方案中,部件可包括有色玻璃材料和有色玻璃陶瓷材料两者。当垂直于前向表面观察时以及当从侧面观察时,可以看到壳体部件的颜色。包括颜色层的涂层也可以耦接到壳体部件的后向表面。在一些情况下,该涂层可被配置为中性颜色,或者为涂层和壳体部件的组件赋予与壳体部件的颜色不同的颜色,如相对于图1B和图2进一步详细解释的。

在实施方案中,包括有色玻璃基材料的壳体部件被配置为向电子设备提供特定光学特性。例如,包括有色玻璃基材料的壳体部件可具有适合用于电子设备的一个或多个内部部件的光学特性。这些光学特性可包括颜色值、透射率值或吸收值中的一者或多者。可以在可见波长范围或红外(IR)波长范围内测量透射率值。

在一些实施方案中,壳体部件包括较薄部分和较厚部分,并且较薄部分的光学特性与较厚部分的光学特性有所不同。有色玻璃基材料和壳体部件可被配置为使得壳体部件的较薄部分和较厚部分之间的光学特性的变化大到足以令人察觉,但又没有大到足以产生不和谐效果。在一些情况下,较薄部分和/或较厚部分的光学特性可被配置为适合用于内部部件诸如传感器。

包括有色玻璃基材料的壳体部件也可被配置为具有适合用于电子设备的内部部件的电和/或磁特性。例如,有色玻璃基材料可被配置为具有适合用于无线通信系统的部件的介电特性。此外,有色玻璃基材料可被配置为具有适合用于无线充电系统的部件的磁特性。例如,有色玻璃基材料可以是基本上非磁性的。

另外,包括有色玻璃基材料的壳体部件可被配置为具有提供抗破损和抗划伤性的机械特性。例如,有色玻璃基材料可以被化学强化以沿壳体部件的一个或多个表面产生压缩应力层。在另外的示例中,有色玻璃陶瓷材料的内部结构可被配置为向壳体部件提供另外的韧性和抗冲击性。

另外,本公开提供了一种包括显示器和壳体的电子设备。该壳体包括:壳体部件;前盖组件,该前盖组件耦接到该壳体部件并且包括定位在该显示器上方的前盖构件;和后盖组件,该后盖组件耦接到该壳体部件并且包括后盖构件和涂层,该后盖构件由包括金属纳米颗粒的玻璃材料形成,这些金属纳米颗粒被配置为向该玻璃赋予颜色,该涂层沿该后盖构件的内表面设置。该后盖构件包括第一部分和第二部分,该第一部分限定第一厚度并且其特征在于第一颜色,该第二部分限定大于第一厚度的第二厚度并且其特征在于不同于第一颜色的第二颜色。

本公开提供了一种包括壳体的电子设备。该壳体包括:壳体部件,该壳体部件限定该电子设备的侧表面;前盖组件,该前盖组件耦接到该壳体部件,限定该电子设备的前表面,并且包括前盖构件;和后盖组件,该后盖组件耦接到该壳体部件,限定该电子设备的后表面,并且包括后盖构件。该后盖构件由在5GHz至40GHz的频带中具有5至6.5的介电常数的有色玻璃材料和沿该后盖构件的内表面设置的光学涂层形成。该后盖构件的至少一部分具有大于75%的可见光平均透射率和至少1.75的色度值。该电子设备还包括定位在该前盖组件下方的显示器和定位在该后盖组件下方的无线通信系统的收发器部件。

本公开还提供了一种电子设备,该电子设备包括显示器、包括相机模块阵列的后向相机阵列和壳体。该壳体包括:壳体部件,该壳体部件限定该电子设备的侧表面;第一盖组件,该第一盖组件限定该电子设备的前表面,该盖组件包括定位在该显示器上方的第一盖构件;和第二盖组件,该第二盖组件限定该电子设备的后表面并且包括第二盖构件,该第二盖构件由有色玻璃形成,该第二盖构件的第一部分具有第一L*值,并且该第二盖构件的第二部分具有小于该第一L*值的第二L*值并且限定通孔阵列,该相机模块阵列中的每个相机模块延伸到该通孔阵列中的相应通孔中。该第二盖组件还包括沿该第二盖构件的内表面设置的涂层。

附图说明

本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解,其中类似的附图标记表示类似的元件。

图1A和图1B示出了示例性电子设备的视图。

图2示出了包括后向感测阵列的电子设备的示例性横截面视图。

图3示出了电子设备的示例性局部横截面视图。

图4示出了电子设备的示例性盖构件组件的局部横截面视图。

图5示意性地示出了适合用于壳体部件的一组有色玻璃成分的介电常数值。

图6示出了电子设备的另一个示例性盖构件组件的横截面视图。

图7示出了电子设备的另一个示例性盖构件组件的横截面视图。

图8示出了结合有色玻璃基部件的范例电子设备的框图。

附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此,存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料特性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特征、属性、或特性的任何偏好或要求。

附加地,应当理解,各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供,以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解,并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求,以排除结合其所述的实施方案。

具体实施方式

现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解,以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选的具体实施。相反,所述实施方案旨在涵盖可被包括在本公开以及由所附权利要求限定的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。

以下公开一般性地涉及用于电子设备的部件,这些部件包括有色玻璃基材料。包括有色玻璃基材料的部件可以说壳体部件,诸如盖构件。本公开还涉及包括这些部件的壳体和包括这些壳体的电子设备。

在一些情况下,电子设备的产品线可具有由一组有色玻璃基材料成分形成的壳体部件。该组中的每个成分可被配置为提供满足一个或多个性能规范同时提供特定颜色的壳体部件。例如,可能需要壳体部件满足一个或多个电特性的技术规范,这确保壳体部件允许可靠的无线发射。此外,可能需要壳体部件满足光透射、强度等的技术规范,如下文更详细地描述的。

在实施方案中,包括有色玻璃基材料的壳体部件被配置为向电子设备提供特定光学特性。该光学特性可包括颜色值、透射率值、吸收值或颜色值中的一者或多者。盖构件的颜色可能以几种方式表征,诸如通过CIEL*a*b*(CIELAB)颜色空间中的坐标、L*C*h颜色空间中的坐标或两者。在一些示例中,壳体部件的颜色的特征在于具有大于或等于0.5、大于或等于0.75、或大于或等于1的量值的a*值。在另外的示例中,壳体部件的颜色的特征在于具有大于或等于1、大于或等于1.5、或大于或等于2的量值的b*值。在另外的示例中,壳体部件的颜色的特征在于具有大于1.75、大于2、或大于2.5的C*值。相对于图4提供颜色空间参数的另外描述,并且该描述一般性地在本文中适用。

可以在可见波长范围或红外(IR)波长范围内测量透射率值。例如,有色玻璃基壳体部件在可见光范围内可具有75%至95%、80%至90%、或80%至95%范围的透射率。作为另外的示例,有色玻璃基壳体部件在IR光范围内可具有70%至95%、或80%至95%范围的透射率。这些透射率值中的每个透射率值可以是平均透射率值。在一些情况下,有色玻璃基壳体部件具有适合用于光学模块的IR透射率值,该光学模块被配置为在IR波长范围内操作。此外,相对于图4提供的透射率参数的另外描述一般性地在本文中适用。

在一些实施方案中,壳体部件包括较薄部分和较厚部分,并且较薄部分的光学特性与较厚部分的光学特性有所不同。有色玻璃基材料和壳体部件可被配置为使得壳体部件的较薄部分和较厚部分之间的光学特性的变化大到足以令人察觉,但又没有大到使得产生不和谐效果。相对于图4提供具有较薄部分和较厚部分的壳体部件的光学特性的变化的另外描述,并且该描述一般性地在本文中适用。较厚部分在本文中也可被称为厚部分,并且较薄部分在本文中也可被称为薄部分。

包括有色玻璃基材料的壳体材料也可被配置为具有适合用于电子设备的内部部件的电和/或磁特性。在一些情况下,有色玻璃基材料可被配置为具有适合用于无线通信系统的部件的介电特性。例如,有色玻璃基材料在射频带(诸如约5GHz至约40GHz的带)中可具有3至7、4至8、4至6.5、5至7、5至6.5、或6至7的介电常数。此外,有色玻璃基材料可被配置为具有适合用于无线充电系统的部件的磁特性。例如,有色玻璃基材料可以是基本上非磁性的。相对于图4提供的有色玻璃基材料的电和磁特性的描述一般性地在本文中适用并且在此不再重复。

另外,包括有色玻璃基材料的壳体部件可被配置为具有提供抗破损和抗划伤性的机械特性。例如,有色玻璃基材料可以被化学强化以沿壳体部件的一个或多个表面产生压缩应力层。在另外的示例中,有色玻璃陶瓷材料的内部结构(例如,晶体的尺寸、量和分布)可被配置为向壳体部件提供另外的韧性和抗冲击性。

在一些情况下,电子设备的壳体部件或其他部件由一组有色玻璃基材料成分中的一种成分形成。该组成分中的每种成分可产生壳体部件的不同颜色。可选择该组成分,使得壳体部件还具有在指定范围内的除颜色之外的光学特性(例如,IR透射率)、电特性(例如,介电常数)或两者。这种光学和/或电特性的均匀性允许不同颜色壳体部件在放置在内部部件(诸如无线通信或充电系统的部件或传感器)上方时具有类似的性能,如相对于图3更详细地解释的。

在一些实施方案中,有色玻璃基材料可以是有色玻璃材料或有色玻璃陶瓷材料。在另外的实施方案中,部件可包括有色玻璃材料和有色玻璃陶瓷材料两者。例如,部件可以由随后晶化形成有色玻璃陶瓷材料的可晶化有色玻璃材料形成。在一些情况下,有色玻璃基材料的颜色源于掺入到玻璃和/或材料的结晶相中的元素。另选地或除此之外,有色玻璃基材料的颜色源于在玻璃和/或材料的结晶相内形成不同的纳米相(例如,金属纳米颗粒)的元素。相对于图4提供的用于向玻璃基材料赋予颜色的合适元素的描述一般性地在本文中适用并且在此不再重复。

包含“着色”元素的玻璃基材料的成分不仅可影响壳体部件的颜色,而且还可影响另一种光学特性和/或电或磁特性。例如,与“基础”玻璃材料相比,在玻璃材料中包含着色元素可修改玻璃的介电常数。因此,在一些情况下,可用于本文所述的壳体部件的有色玻璃基材料成分在期望的颜色与期望的电和/或磁特性之间提供一种平衡。相对于图4提供的颜色与电和/或磁特性之间的平衡的描述一般性地在本文中适用并且在此不再重复。在一些情况下,可建立一组玻璃基材料成分,使得可产生壳体部件的不同颜色,同时提供可接受水平的电、磁和/或另一种光学特性的均匀性。

包含“着色”元素的玻璃基材料的成分还可影响机械特性以及光学特性和电和/或磁特性。例如,在玻璃基材料中包含可延展纳米相(诸如金属纳米颗粒)可增加玻璃基材料的韧性。因此,在一些情况下,可用于本文所述的壳体部件的有色玻璃基材料成分在期望的颜色、其他期望的光学特性、期望的电和/或磁特性以及期望的机械特性之间提供一种平衡。相对于图4提供的电特性与机械特性之间的平衡的描述一般性地在本文中适用并且在此不再重复。

在一些实施方案中,壳体部件是组件的一部分,并且包括有色玻璃基材料的部件的光学特性影响组件的光学特性。在另外的实施方案中,盖组件可包括由有色玻璃基材料形成的盖构件和耦接到壳体部件的后向表面的涂层。涂层可影响透射回穿过盖构件的光的量,并且因此可被称为光学涂层。盖构件和涂层两者的光学特性可影响组件的光学特性。涂层可被配置为中性(或接近中性)颜色,或者可被配置为赋予组件与壳体部件不同的颜色。相对于图2提供的涂层对盖组件的感知颜色的影响的附加描述一般性地在本文中适用。

下文参考图1A至图8讨论这些实施方案和其他实施方案。然而,本领域的技术人员将容易地理解,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的,而不应被理解为是限制性的。

图1A和图1B示出了电子设备或简称为“设备”100的示例。出于本公开的目的,设备100可为便携式电子设备,包括例如移动电话、平板电脑、便携式计算机、膝上型计算机、可穿戴电子设备、便携式音乐播放器、健康监视设备、便携式终端、无线充电设备、设备附件,或其他便携式或移动设备。

如图1A和图1B所示,电子设备100包括壳体105。壳体105包括前盖组件122、后盖组件124和壳体部件110。该设备的内部部件可至少部分地被前盖组件122和后盖组件124以及壳体部件110包封,并且在一些情况下,可定位在由壳体(例如,图2的201)限定的内部腔体内。图1A和图1B的示例不是限制性的,并且在其他示例中,该设备的内部部件可由壳体部件结合单个盖或任何其他合适的构造包封。

壳体105包括具有有色玻璃基材料的一个或多个部件。在一些情况下,这些部件由有色玻璃基材料形成。在实施方案中,包括有色玻璃基材料的部件呈被包括在后盖组件124中的盖构件的形式。包括有色玻璃基材料的部件可定位在电子设备100的一个或多个内部部件上方,诸如射频(RF)天线组件(其可以是定向天线组件)、用于感应耦合无线充电系统的部件等。包括有色玻璃基材料的部件还可在电子设备的一个或多个内部部件(诸如相机组件或传感器组件的光学模块)上方限定开口。

在一些实施方案中,有色玻璃基材料是有色玻璃材料。在另外的实施方案中,有色玻璃基材料是有色玻璃陶瓷材料或有色玻璃材料和有色玻璃陶瓷材料的组合。相对于图4提供有色玻璃基材料成分的附加描述,并且为了简明起见,在此不再重复该描述。

前盖组件122可至少部分地限定电子设备的前表面102。在图1A所示的示例中,前盖组件限定电子设备的基本上整个前表面102。在图1A的示例中,前盖组件122包括盖构件132(在本文也被称为前盖构件)。盖构件132可跨盖组件122(诸如基本上跨盖组件的宽度和长度)侧向延伸。例如,前盖组件122可包括外涂层诸如疏油涂层和/或抗反射涂层。前盖组件122还可限定开口,诸如开口135,该开口可定位在扬声器或另一个内部设备上方。另选地或除此之外,前盖组件122可包括内部涂层,诸如设置前盖组件122的不透明的部分的掩膜层。这些外部和/或内部涂层可设置在盖构件132上。此外,前盖组件可包括安装框架,该安装框架耦接到盖构件132的内表面并且耦接到壳体部件110。

在实施方案中,前盖组件122是基本上透明的或者包括显示器142上方的一个或多个基本上透明的部分和/或被配置为在可见波长范围内操作的光学部件(例如,相机组件144的光学部件)。如本文所提及的,当光透射穿过材料并且散射程度低时,部件或材料是基本上透明的。前盖组件122还可被配置为具有与电子设备的一个或多个部件兼容的电特性和/或磁特性。

通常,盖构件132是基本上透明的或者包括显示器和/或被配置为在可见波长范围内操作的光学部件上方的一个或多个基本上透明的部分。盖构件132还可包括与一个或多个基本上透明的部分结合的一个或多个半透明和/或不透明的部分。例如,盖构件132(或其透明部分)在可见波长范围(例如,可见光谱)内的透射率可为至少85%、90%或95%,并且雾度可小于约5%或1%。此透射率值可以是平均值。

另外,盖构件132或盖构件132的定位在显示器或光学模块上方的部分可被配置为具有足够中性的颜色,使得到光学模块的光学输入和/或由显示器142提供的光学输出不会显著劣化。例如,前盖构件的这些部分可以由90或更大的L*值、具有小于0.5的量值的a*值和具有小于1的量值的b*值描述。在一些实施方案中,如本文所述的有色玻璃可限定盖构件132的其他部分,诸如盖构件的周边部分。

盖构件132还可被配置为具有与电子设备的一个或多个部件兼容的附加光学特性、电特性和/或磁特性。例如,盖构件132还可被配置为提供适合用于光学部件的红外(IR)透射率,该光学部件被配置为从红外光(例如,近IR光)产生图像。在一些情况下,盖构件132可在红外波长范围(例如,770nm至1000nm)内具有至少85%、90%或95%的透射率值。这些透射率值可为红外波长范围内的平均值。作为另外的示例,盖构件132可被配置为提供适合用于无线通信系统的部件(诸如部件181)的电特性。例如,盖构件132可为电介质盖构件,并且可由具有足够低的介电常数和耗散因数以允许RF或IR(例如,近红外)信号发射穿过盖构件的材料形成。

在一些情况下,盖构件132可由玻璃材料、玻璃陶瓷材料或它们的组合形成。在附加的情况下,盖构件132可由一个或多个层形成,诸如玻璃层、玻璃陶瓷层、陶瓷层或聚合物层。在一些实施方案中,盖构件132具有小于3mm、小于或等于2mm、小于或等于1mm、约250微米至约1mm、或约500微米至约1mm的厚度。

后盖组件124可至少部分地限定电子设备的后表面104。在图1B所示的示例中,后盖组件124限定电子设备的基本上整个后表面104。后盖组件124包括盖构件134。在一些情况下,后盖组件124还包括至少一个(光学)透明窗口构件。后盖组件124还可包括一个或多个涂层。例如,后盖组件124可包括外部涂层,诸如抗污(例如,疏油)涂层。另选地或除此之外,后盖组件124可包括提供装饰效果的一个或多个内部涂层,诸如颜色层、多层干涉叠层或金属层。相对于图2提供内部涂层的附加描述。这些外部和/或内部涂层可设置在盖构件134上。此外,后盖组件124可包括安装框架,该安装框架耦接到盖构件134的内表面并且耦接到壳体部件110。在图1B的示例中,后盖组件124定位在可为无线充电部件的设备部件182,和可为无线通信部件的设备部件183上方。

在一些情况下,后盖组件124的特征可在于颜色,诸如除中性颜色之外的颜色。后颜色组件的颜色的特征可在于CIEL*a*b*(CIELAB)颜色空间中的坐标。另选地或除此之外,后盖组件的颜色的特征可在于L*C*h颜色空间中的坐标。在实施方案中,后盖组件124的感知颜色至少部分地归因于后盖构件134的对应部分的颜色。在另外的实施方案中,后盖组件124的感知颜色归因于后盖构件134的对应部分的颜色和内部涂层的光学特性。

后盖组件124还可包括一个或多个基本上透明的部分(例如,在被配置为在可见波长范围内操作的光学部件177上方)。后盖组件124还可包括与一个或多个基本上透明的部分结合的一个或多个半透明和/或不透明的部分。例如,后盖组件124可包括设备部件上方的半透明和/或不透明的部分,该设备部件被配置为在除可见波长或频率范围(例如,红外(IR)波长范围或射频(RF)范围)之外的范围内操作。类似地,后盖组件124可包括感应耦合无线充电系统的设备部件182上方的半透明的或不透明的部分。

在本文所述的实施方案中,后盖组件124的不同部分具有不同的光学特性,诸如不同的光透射率和/或颜色值。后盖组件的光透射率和/或颜色值的差异可归因于盖构件134的不同部分的光透射率和/或颜色值的差异。例如,盖构件134的具有不同厚度、曲率等的部分可产生后盖组件124的感知颜色的差异。视角的变化也可产生后盖组件124的感知颜色的差异。图2、图4和图6至图7中示出了具有较薄部分和较厚部分的盖构件的示例,而图4、图6和图7中示出了具有曲率变化的盖构件的示例。

在图1B的示例中,后盖组件124限定较薄部分125和较厚部分127。如图1B所示,盖组件124的较厚部分127相对于盖组件124的较薄部分125突起或偏置。较厚部分127可限定凸起表面128(也被称为顶表面或平台)和侧表面129,而较薄部分125可限定表面126。在实施方案中,盖构件134还限定位于较薄部分125的位置处的较薄部分和位于较厚部分127的位置处的较厚部分。具有较薄部分和较厚部分的盖构件的示例在图2和图4中示出,并且相对于这些图提供的尺寸和光学特性、电特性和/或磁特性的描述一般性地在本文中适用。

如先前所论述,后盖组件124包括盖构件134(本文中也被称为后盖构件)。在实施方案中,盖构件134由有色玻璃基材料形成。盖构件434的成分和光学特性的描述适用于盖构件134的光学特性,并且为了简明起见,在此不再重复。

在一些情况下,盖构件134可限定对应的较厚部分和较薄部分,其中较厚部分与较薄部分一体形成。盖构件434的尺寸的描述适用于盖构件134,并且在此不再重复。在附加的情况下,较薄部分125可由盖构件134提供,而较厚部分127可至少部分地由耦接到较薄部分的附加的盖构件提供。

较厚部分127可容纳感测阵列170的一个或多个部件。例如,感测阵列170可包括多个相机组件。相机组件中的每个相机组件可包括光学部件,诸如光学部件177或光学部件178。光学部件177可至少部分地定位在较厚部分127中的开口内,如针对图2中的光学部件277所示。光学部件177可为相机模块,而光学部件178可为照明模块。

此外,感测阵列170可包括一个或多个传感器组件,诸如传感器组件179。在一些实施方案中,传感器组件179可包括一个或多个光学模块。例如,传感器组件可包括发射器模块、接收器模块或两者。在一些情况下,传感器组件179可测量到目标的距离,诸如激光雷达传感器组件,该激光雷达传感器组件被配置为用光照明物体然后检测反射光以确定或估计电子设备与物体(例如,飞行时间(TOF)传感器)之间的距离。在一些示例中,传感器组件179可定位在盖构件134下方(并且盖构件134可充当传感器组件179的窗口)。在这些示例中,盖构件134的光学特性可适合用于传感器组件的一个或多个光学部件。例如,一个或多个光学部件可在一个或多个指定波长范围内操作,并且盖构件134可被配置为在这些波长范围内具有合适的透射率/透光率。在其他示例中,盖构件134可限定传感器组件上方的开口,并且附加的盖构件可被放置在开口中或开口上方(并且充当传感器组件的窗口)。

较厚部分127还可包括除光学部件之外的传感器组件180。例如,传感器组件180可为麦克风,其可以至少部分地定位在较厚部分127中的开口内或下方。在其中较厚部分127用于保护一个或多个传感器模块或部件的具体实施中,较厚部分127和/或较厚部分127的突起区域可被称为传感器特征部、相机特征部、感测阵列、相机面板和/或相机凸块。

前盖组件122和后盖组件124中的每一者耦接到壳体部件110。壳体部件110可至少部分地限定电子设备100的侧表面106,并且在本文中还可被称为外壳。如图1A和图1B所示,与前盖组件和后盖组件结合使用的壳体部件也可被称为带。壳体部件110可包括一个或多个构件。在图1A和图1B的示例中,壳体部件包括由金属材料形成的多个构件(例如,一个或多个金属段)。具体地,壳体部件110由被电介质段(114a、114b、114c和114d)分开的一系列金属段(112a、112b、112c和112d)形成,该电介质段在相邻金属段之间提供某种程度的电隔离(例如,通过防止通过电介质段的电传导)。例如,聚合物段(114b)可设置在一对相邻金属段(112a,112c)之间。金属段中的一者或多者可耦接到电子设备100的内部电路并且可用作用于发送和接收无线通信的天线。在另选的实施方案中,壳体部件110可包括由玻璃材料形成的一个或多个构件、由陶瓷材料形成的一个或多个构件、由玻璃陶瓷材料形成的一个或多个构件、这些的组合或这些与由金属材料形成的一个或多个构件的组合。图1A和图1B的实施方案不受限制,并且在其他示例中,壳体部件110可具有不同数量的构件或可具有单一构造(例如,一体式)。在另外的示例中,前盖组件和后盖组件可至少部分地限定电子设备的侧表面。如本文所提及的,由特定材料诸如金属材料形成的壳体部件或构件还可包含沿一个或多个表面的不同材料的相对薄的涂层,诸如阳极化层、物理气相沉积涂层、油漆涂层、底漆涂层(其可包括偶联剂)等。

壳体部件110可限定一个或多个开口或端口。在图1A和图1B的示例中,壳体部件110的金属段112c限定开口116和117。开口116可允许来自设备部件诸如麦克风或扬声器的(音频)输入或输出。开口117可包含电端口或连接件。此外,电子设备100可包括一个或多个输入设备。在图1A和图1B的示例中,输入设备152和154具有按钮的形式并且可延伸穿过壳体部件110中的附加的开口。在一些情况下,电子设备100还包括支撑板和/或用于支撑内部电子电路或电子部件的其他内部结构部件。

在一些情况下,壳体部件110可包括定位在金属构件(例如,112a)内的一个或多个构件115。在一些情况下,构件115可为设备部件185设置窗口,可限定波导的一部分,和/或允许光束形成或光束导向功能。例如,构件115可限定用于发射和接收无线信号的天线窗口。构件115可被配置为以先前相对于设备部件181、183和185所论述的频率中的一者或多者来发射无线信号。例如,构件115可被配置为在约25GHz和约39GHz之间的频带下发射无线信号。

构件115可包括盖构件136。盖构件136可由介电材料形成。在一些情况下,盖构件136可由玻璃陶瓷材料形成,可包括一个或多个玻璃陶瓷部分,或者可由玻璃陶瓷层与玻璃层、陶瓷层或聚合物层中的一者或多者组合而形成。在附加的情况下,盖构件136可由玻璃材料、陶瓷材料、聚合物材料或它们的组合形成。盖构件136可为基本上透明的、半透明的、不透明的或包括透明的、半透明的和/或不透明的部分。此外,构件115还可包括沿着盖构件136的内部和/或外部的一个或多个涂层。这些涂层可类似于针对盖构件132和134所述的那些涂层。

在另外的实施方案中,电子设备可包括由单件材料形成的一体式盖构件(而不是耦接到壳体部件110的单独的盖构件122和124)。这种一体式盖构件也可被称为单片盖构件,并且可包括有色玻璃基材料。

电子设备100包括:显示器142;前盖组件122定位在显示器142上方。如先前所论述,前盖组件122可为基本上透明的,或者包括显示器上方的一个或多个基本上透明的部分和/或被配置为在可见波长范围内操作的光学部件。壳体105可至少部分地围绕显示器142并且可包封显示器142。显示器142可产生图形输出,该图形输出通过前盖组件的基本上透明的部分发射。在一些情况下,显示器142为触敏显示器。显示器142可为液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、LED背光LCD显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器等。在一些实施方案中,显示器142可附接到(或可邻接)前盖组件122。

电子设备100还包括多个感测阵列。如本文所提及的,感测阵列可包括一个或多个相机组件(例如,相机阵列)、一个或多个传感器组件(例如,传感器阵列)、照明组件或这些的组合。前感测阵列118包括前向相机组件144和前向传感器组件146。该前感测阵列还可包括另一个传感器组件145,该另一个传感器组件在一些情况下可为环境光传感器。后感测阵列170包括后向相机组件阵列和至少一个传感器组件,如下文更详细所述。照明组件通常包括光源诸如泛光源或其他发射器,其能够实现如面部识别和数字摄影的各种感测模式。例如,一个或多个发射器可发射从面部的各个部分反射的光束阵列。该反射光束可用于创建面部的点图或深度图并用于认证用户。

该感测组件可包括一个或多个光学模块。光学模块可包括光电探测器和/或图像传感器、相关联的电子器件、一个或多个光学透镜、光学盖、圆筒或护罩以及相关联的光学元件。例如,该光学模块可为相机模块、照明模块或传感器模块。该感测组件可限定任何数量的光学模块,诸如一个、两个、三个、四个、五个或六个光学模块。

如图1A和图1B所示,电子设备100包括多个相机组件。例如,电子设备100可包括前向相机组件144和后向相机阵列。每个相机组件可包括相机模块(例如,图1B所示的光学模块177)。相机组件阵列(在本文中也被称为相机阵列)通常包括多个相机模块和一个或多个照明模块。当该相机阵列包括多个相机模块时,该相机模块中的每个相机模块可具有不同的视场或其他光学特性。例如,相机模块可被配置为从可见光或红外光产生图像。多个相机模块也可被称为一组相机模块,并且在一些情况下可形成相机模块阵列。在一些情况下,相机模块包括光学传感器阵列和/或光学部件诸如透镜、滤波器或窗口。在附加的情况下,相机模块包括光学传感器阵列、光学部件和围绕该光学传感器阵列和光学部件的相机模块外壳。相机模块还可包括聚焦组件。例如,聚焦组件可包括用于移动相机模块的透镜的致动器。在一些情况下,光学传感器阵列可为互补金属氧化物半导体(CMOS)阵列等。

电子设备100还包括一个或多个传感器组件。如图1A所示,电子设备100包括一个或多个前向传感器组件146。设备100还包括如相对于图1B更详细描述的一个或多个后向传感器组件。传感器组件在本文中也可简称为传感器。传感器(组件)的示例包括但不限于接近传感器、光传感器(例如,环境光传感器)、生物识别传感器(例如,面部或指纹识别传感器或健康监测传感器)、深度传感器或成像传感器。传感器的其他示例包括麦克风或类似类型的音频感测设备、射频识别芯片、触摸传感器、力传感器、加速度计、陀螺仪、磁力仪(诸如霍尔效应传感器或其他磁传感器)或类似类型的位置/取向感测设备。当该传感器为光学传感器时,该传感器可在特定波长范围诸如可见光波长范围、红外光波长范围或紫外光波长范围内操作。在一些情况下,光学传感器为反射传感器。电子设备还可包括基于来自传感器的信号计算值的处理单元(也称为处理器)。

在一些情况下,一个或多个传感器可与一个或多个相机组件分组。例如,该一个或多个传感器可为深度测量传感器(例如,飞行时间传感器)、环境光传感器、人脸识别传感器,红外传感器、紫外光传感器、健康监测传感器、生物识别传感器(例如,指纹传感器)等。这些传感器可设置在相机阵列的一个或多个光学模块附近,如图1B所示。相对于图8提供的传感器组件、相机组件和处理器的附加描述一般性地在本文中适用。

此外,电子设备100可包括可为无线通信系统的一部分的一个或多个设备部件,诸如设备部件181、183和185。例如,无线通信系统可为RF或IR通信系统。在一些情况下,设备部件181、183和185为可包括一个或多个天线组件的天线发射模块,在本文中也简称为天线。RF通信系统可以在“低频带”(例如,小于1GHz,诸如约400MHz至小于1GHz、约600MHz至约900MHz、或600MHz至700MHz)、“中频带”(例如,约1GHz至约6GHz,诸如约1GHz至约2.6GHz、约2GHz至约2.6GHz、约2.5GHz至约3.5GHz、或约3.5GHz至约6GHz)或“高频带”频率范围(例如,约24GHz至约40GHz、约57GHz至约64GHz、或约64GHz至约71GHz)或约1GHz至约10GHz的频率范围中的一个或多个频率范围下操作。如先前所论述,RF通信系统的部件可包括被配置为辐射射频(RF)信号的RF天线。该射频天线可被配置为在一个或多个期望的RF频率范围或RF频带下操作。

在一些情况下,电子设备100可包括一组或多组天线,该一组或多组天线包括被配置为经由5G无线协议(包括毫米波和/或6GHz通信信号)进行通信的元件。5G通信可使用各种不同的通信协议来实现。例如,5G通信可使用利用低于6GHz的频带(也被称为亚6GHz频谱)的通信协议。又如,5G通信可使用利用高于24GHz的频带(也被称为毫米波频谱)的通信协议。此外,任何给定5G具体实施的特定频带可与其他具体实施不同。例如,不同的无线通信提供商可使用毫米波频谱中的不同频带(例如,一个提供商可使用约28GHz的频率来实现5G通信网络,而另一个提供商可使用约39GHz的频率来实现)。该天线组可被配置为允许经由实现5G通信的频带中的一个或多个频带进行通信。

在一些情况下,电子设备100包括一个或多个定向天线(或高增益天线)。因此,定向天线的天线增益可沿着特定方向最高。定向天线可包括收发器元件阵列,该收发器元件阵列用于形成天线的辐射图案(或波瓣)的形状和取向,该天线可为毫米波天线。如相对于图3进一步解释的,电子设备100可包括具有不同主发射方向的多个定向天线。

图2示出了包括后向感测阵列的电子设备的示例性横截面视图。电子设备200包括壳体205,该壳体包括前盖组件222和后盖组件224。后盖组件224可包括有色玻璃基材料或由有色玻璃基材料形成。前盖组件222可包括盖构件232、显示器264和触摸传感器262。电子设备还包括限定电子设备的侧表面的壳体部件210。壳体部件可包括构件212。图2可以是沿图1B的A-A的示例性横截面视图,并且前盖组件222和后盖组件224及其相应元件可以如先前相对于图1A和图1B所述。

电子设备200包括位于电子设备200的后部的感测阵列270。感测阵列270(其也可被描述为后向感测阵列)包括后向光学模块277和278。在图2的示例中,后向光学模块277和278是后向相机阵列275的一部分,如下文更详细地描述的。相机阵列275的至少一些元件定位在电子设备的内部腔体201内。电子设备200还可包括无线通信和/或充电系统的部件,如图1B和图3所示。

后盖组件224包括盖构件234。在图2的示例中,后盖构件234不在光学模块277和278上方延伸。相反,盖构件234限定通孔267和268,并且光学模块277和278至少部分地延伸到这些通孔中。窗口287和288在光学模块277和278上方(并且在通孔267和268上方)延伸。窗口287和288可由透明玻璃陶瓷、透明陶瓷诸如蓝宝石或玻璃形成。后盖构件234可在无线通信和/或充电系统的部件上方延伸,如图1B和图3所示。

在图2的示例中,盖组件224包括较厚部分227和较薄部分225,并且感测阵列270通常位于较厚部分227附近。较厚部分227至少部分地由盖构件234的较厚部分237限定,并且较薄部分225至少部分地由盖构件234的较薄部分235限定。较厚部分227还限定相对于较薄部分225突起的特征部257。特征部257在本文中也通常被称为突起区域、突起特征部、平台区域或特征部或凸块。

盖组件224的较薄部分225限定外表面226(在本文中也被称为基表面)。盖组件224的较厚部分227限定外表面228(在本文中也被称为凸起表面或顶表面)。例如,外表面228可基本上限定平台。此类外部表面在本文中也可被称为(凸起的)平台表面。特征部257相对于外表面部分226突起。

在图2的示例中,通孔267和268延伸穿过盖组件224的较厚部分227。为了便于说明,放大了通孔267和268的尺寸。这些孔的开口位于外表面228中。该通孔可被称为一组通孔,并且在一些情况下可限定通孔阵列。类似地,开口可被称为一组开口,并且在一些情况下可限定开口阵列。模块诸如相机模块、传感器模块或照明模块可定位在该组开口的每个开口下方或之内。此外,模块中的至少一些可延伸到该组通孔中的相应通孔中。一个或多个模块的一端可突起高于外表面228。

图2的横截面视图示出了相机阵列275的两个光学模块(277,278)。相机阵列275还包括支撑结构271。支撑结构271可被配置为将相机阵列275的各种元件保持在适当的位置。例如,光学模块277和278中的一者可安装到支撑结构271。在图2的示例中,支撑结构271包括具有非平面轮廓的托架272。托架272的形状不限于图2的示例,并且在其他示例中可具有平坦元件的形式。托架272可耦接到盖组件224的内表面。在图2的示例中,支撑结构271也包括框架273,该框架至少部分地嵌套在托架272内并且支撑可安装在印刷电路板上的电路组件274。然而,该示例不是限制性的,并且在附加的实施方案中,可省略框架273。支撑结构271以及相机阵列275与盖组件224的内表面242之间的耦合可被配置为限制盖构件234在突起特征部附近的弯曲。在一些情况下,相机阵列275的光学模块中的至少一个光学模块被配置为在可见波长范围内操作。

如先前相对于图1A和图1B所述,光学模块可包括相机模块、照明模块、光学传感器等。通常,相机阵列275包括至少一个相机模块并且可包括两个、三个、四个或五个相机模块。相机模块电连接到电路组件274。如图2所示,单独的窗口287和窗口288设置在通孔267和通孔268上方,并且保持部件286将窗口287和窗口288保持在适当位置。例如,保持部件286可以是围绕光学模块的端部的环,诸如金属环。另选地,光学模块可包括作为其光学部件的一部分的窗口,其中窗口被定位在其外壳内。窗口可保护下面部件(例如,相机、透镜、其他传感器),并且可限定盖组件224的外表面244的一部分。

在实施方案中,盖构件234包括有色玻璃基材料。在一些情况下,盖构件234由有色玻璃基材料形成。如先前所论述,后盖构件234的光学特性通常影响后盖组件224的光学特性。相对于盖构件434提供的关于有色玻璃基材料的描述和有色玻璃基材料的光学特性一般性地在本文中适用并且在此不再重复。

在实施方案中,盖构件234的较厚部分237的光学特性与较薄部分235的光学特性有所不同。例如,在较薄部分235中的可见范围内平均透射率可以比在较厚部分237中更大。另外,较厚部分237的颜色可以不同于较薄部分235的颜色,如相对于图4所述。相对于盖构件434提供的盖构件的不同部分之间的颜色变化的描述一般性地在本文中适用并且在此不再重复。

如图2所示,内部涂层260沿盖构件234的内表面设置。在一些实施方案中,如先前相对于图1B所述,外部涂层(诸如抗污涂层)可以沿盖构件234的外表面设置。涂层260的光学特性可影响后盖组件的光学特性。例如,涂层可影响透射回穿过盖构件到观察者的光的量,并且因此可被称为光学涂层。在一些实施方案中,涂层260被配置为至少部分地反射透射穿过后盖构件并且入射到涂层上的可见光。换句话说,涂层260是至少部分反射的。可见光从涂层反射将反射光发送回穿过盖构件。离开盖构件(和盖组件)的反射光产生盖组件的感知颜色。

对于其光学特性,涂层不需要像镜子一样影响盖组件的光学特性。作为一个示例,部分反射涂层可以仅仅是白色或浅色的。另外,涂层260可吸附透射穿过后盖构件234并且入射到涂层上的至少一些波长的光,并且因此可影响反射回穿过后盖构件234的光谱或光。在一些情况下,从涂层反射的光的光谱类似于入射到涂层上的光的光谱(例如,对于具有接近零的a*和b*的中性涂层)。在另外的情况下,涂层选择性地吸收一些入射光,使得后盖组件224的颜色可不同于后盖构件234(没有涂层)的颜色。例如,后盖组件224的感知颜色可以在色度和/或色调方面不同于后盖构件234的颜色。

涂层260可包括颜色层、多层干涉叠层或两者。当涂层包括颜色层和多层干涉叠层两者时,在存在多层干涉叠层的区域中后盖组件224的感知颜色可以不同于不含多层干涉叠层的区域。颜色层可以是聚合物基的并且包括着色剂(例如,颜料或染料)。如本文所用,彩色层可具有不同的色调或者可接近中性颜色(其中a*和b*接近零,例如白色)。涂层260可包括多个聚合物基层,其中至少一个层是颜色层。涂层260可包括光学致密层,其可放置在颜色层或多层干涉叠层后面。在一些情况下,涂层整体可为光学致密的。

当涂层260包括多层干涉叠层时,该多层干涉叠层可用于限定装饰徽标或其他符号。多层干涉叠层可包括多个介电层,该多个层被配置为产生光学干涉。多层干涉叠层在本文中也可被称为光学干涉叠层或光学干涉涂层(或涂层元件)。在一些实施方案中,该多层干涉叠层可包括包含第一无机介电材料的第一层和包含第二无机介电材料的第二层。例如,涂层可包含金属氧化物、金属氮化物和/或金属氮氧化物。合适的金属氧化物包括,但不限于氧化硅(例如,SiO

盖构件234可定位在电子设备200的一个或多个内部部件上方,并且还可被配置为允许电磁信号发射到内部部件和/或从内部部件发射电磁信号。例如,盖构件234的有色玻璃基材料可被配置为RF透射的,并且可具有适合用于射频天线或无线充电系统的介电常数。在一些情况下,盖构件234的材料或材料组合可以在射频带中具有值为3至7、4至8、4至6.5、5至7、5至6.5、或6至7的介电常数(也被称为相对介电常数)。在一些情况下,这些值为最大值,而在其他情况下,这些值是在所关注的频率范围内测量的。例如,所关注的频率范围可为约5GHz至约40GHz或约25GHz至约39GHz。这些值可在室温下测量。又如,盖构件234的有色玻璃基材料可具有足够低的磁导率,使得其不干扰由感应耦合无线充电系统生成的磁场的发射。在一些情况下,盖构件234可为基本上非磁性的。

图3示出了电子设备的示例性局部横截面视图。如图3所示,电子设备300包括定位在内部腔体301内的内部设备部件381、382和383。例如,设备部件381和383可为无线通信系统的一部分,并且设备部件382可为无线充电系统的一部分。在一些情况下,电子设备300可包括件作为无线通信系统的一部分(在该横截面中未示出)的另外的设备部件,其可类似于图1A的部件185。另外的设备部件399用虚线示意性地表示,并且可包括相对于图8所述的部件中的一个或多个部件。图3可为沿图1B的B-B的局部横截面视图的示例。

电子设备300的壳体305包括具有盖构件332的盖组件322。盖构件332在内部设备部件381上方延伸并且可以是前盖构件。电子设备还包括显示器364,该显示器可包括触摸感测层。壳体305还包括具有盖构件334的盖组件324。盖构件334在内部设备部件382和383上方延伸并且可以是后盖构件。内部涂层360耦接到盖构件334的内表面。盖组件322和盖组件324耦接到壳体部件310的构件312b。涂层360在成分和光学特性上可以与涂层260类似,并且为了简明起见,在此不再重复该描述。

设备部件383可为无线通信系统的一部分,并且在一些情况下可为定向天线(组件)。以举例的方式,设备部件383可具有基本上垂直于电子设备的后表面的主发射方向。因此,盖构件334可被配置为提供适合用于无线通信系统的部件的电特性。例如,盖构件334可为电介质盖构件,并且可由具有足够低的介电常数和耗散因数以允许RF或IR(例如,近红外)信号发射穿过盖构件的材料形成。盖构件334可具有与盖构件234和盖构件434类似的介电特性,并且为了简明起见,在此不再重复该描述。设备部件381以及设备部件383可类似于设备部件181、183和185,并且可在类似的频率范围下操作。例如,设备部件381和383可与5G无线协议(包括毫米波和/或6GHz通信信号)兼容。在一些情况下,设备部件381和383可被配置为在约25GHz和39GHz之间的频带下发射无线信号。

当设备部件382为感应耦合无线充电系统的一部分时,盖构件334可被配置为具有足够低的磁导率,使得其不干扰由感应耦合无线充电系统生成的磁场的发射。例如,感应耦合无线充电系统的部件可包括无线接收器部件,诸如无线接收器线圈或无线充电系统的其他特征部。

设备部件381也可为无线通信系统的一部分,并且在一些情况下可为定向天线(组件)。以举例的方式,设备部件381可具有基本上垂直于电子设备的前表面的主发射方向。因此,盖构件332可被配置为提供适合用于无线通信系统的部件的电特性,并且可具有类似于相对于盖构件334所述的电特性,并且可具有类似于先前相对于图1A的盖构件132所述的成分。

图4示出了电子设备的示例性盖构件组件424的局部横截面视图。盖构件组件424包括盖构件434和沿盖构件434的后表面的涂层460。涂层460在成分和光学特性上可以与涂层260类似,并且为了简明起见,在此不再重复该描述。

在图4的示例中,盖构件434的部分436比部分438更厚。在一些情况下,壳体部件的较厚部分将具有与壳体部件的较薄部分相比不同的光学特性、电特性和/或磁特性,如下文更详细地描述的。如图4所示,部分436具有厚度T

在一些实施方案中,盖构件434的较薄部分438定位在无线通信系统的部件上方。因此,盖构件434的较薄部分438可被配置为允许向和/或从无线通信系统的部件发射电磁信号。另选地或除此之外,盖构件434的较薄部分438可定位在无线充电系统上方。又如,盖构件434的较薄部分438可具有足够低的磁导率,使得其不干扰由感应耦合无线充电系统生成的磁场的发射。

盖构件434的部分436的组合厚度可大于部分438的厚度,并且可比部分438的厚度厚至少10%、25%或50%并且多至约100%、约200%或约250%。例如,部分436的厚度与部分438的厚度之间的百分比差范围为50%至200%,其中百分比差计算为较厚部分和较薄部分之间的厚度差除以较薄部分的厚度。在一些情况下,盖构件的较厚部分436的厚度大于约1mm且小于或等于约2mm或约2.5mm。较薄部分438的厚度可大于约0.3mm且小于约0.75mm或大于约0.5mm且小于约1mm。表面区域456与表面区域458之间的突起或偏移的量可以是约0.5mm至约1.5mm或约0.75mm至约2mm。特征部437的尺寸可至少部分地取决于较厚部分436下方的相机组件或其他设备部件的尺寸。在一些实施方案中,较厚部分436的侧向尺寸(例如,宽度)可为约5mm至约30mm、约10mm至约20mm、或约15mm至约30mm。

盖构件434的从外表面454延伸到内表面452的部分438可限定外表面454的区域458。区域458在本文中也可被称为表面区域458、外表面区域458或第一或基表面区域。盖构件434的同样从外表面454延伸到内表面452的部分436可限定外表面454的区域456。区域456在本文中也可被称为表面区域456、外表面区域456或第二或凸起表面区域。表面区域459接合表面区域456和表面区域458。

较厚部分436可被描述为限定相对于表面区域458突起的特征部437。特征部437限定表面区域456。在图4的示例中,表面区域456限定特征437的基本上平台形的顶部,并且通孔467和468延伸穿过较厚部分436和突起特征部437。电子设备的光学模块至少部分地延伸到这些通孔中,如先前相对于图2所述。

在一些情况下,盖构件434的至少一些部分可具有光滑纹理,诸如抛光纹理。例如,抛光纹理可具有约1nm至约125nm、约1nm至约100nm、约1nm至约75nm、约1nm至约50nm、约1nm至约25nm、或约1nm至约10nm的均方根高度。在另外的情况下,盖构件434的至少一些部分可具有比抛光纹理更粗糙的纹理。例如,此纹理可被配置为修改光学特性、触觉特性和/或纹理化表面的可清洁性。作为特定示例,纹理的差异可被配置为提供盖构件434的不同部分(诸如较厚部分436的抛光表面和较薄部分438的更粗糙表面)之间的光学对比。例如,被配置为具有比抛光表面更粗糙的纹理的表面的均方根高度可为约0.1微米至约2微米、约0.1微米至约1.5微米、约0.1微米至约1.25微米。约0.1微米至约1.0微米、约0.25微米至约2微米、约0.25微米至约1.5微米、约0.25微米至约1.25微米、约0.25微米至约1.0微米。

盖构件434的特征可在于其在指定范围(诸如可见光光谱(约380nm至700nm)或诸如约380nm至800nm的范围)内的透射率。在一些情况下,盖构件的至少一部分的可见光平均透射率为至少75%、至少80%、75%至95%、80%至90%、或80%至95%。在另外的情况下,盖构件的至少一部分在IR光范围内的透射率为至少70%、至少75%、至少80%、70%至95%、或80%至95%。IR光范围可以是近红外范围,诸如770nm至1000nm,或在这个范围内的一个或多个子范围,诸如900nm至1000nm或920nm至960nm。盖构件434的特征还在于其颜色。当壳体部件由有色玻璃基材料形成时,当垂直于前向表面观察时,壳体部件可能看起来具有颜色。当以另一个角度或从侧面观察时,壳体部件也可能看起来具有颜色。

盖构件434的颜色可能以几种方式表征。例如,部件的颜色的特征可在于CIEL*a*b*(CIELAB)颜色空间中的坐标。在CIEL*a*b*(CIELAB)颜色空间中,L*表示亮度,a*表示红色/品红色和绿色之间的位置,并且b*表示黄色和蓝色之间的位置。另选地或除此之外,后盖组件的颜色的特征可在于L*C*h*颜色空间中的坐标,其中C*表示色度,并且h

在一些示例中,壳体部件诸如盖构件434的颜色的特征在于具有大于或等于0.25、大于或等于0.5、大于或等于0.75、或大于或等于1的量值的a*值。在另外的示例中,壳体部件的颜色的特征在于具有大于或等于1、大于或等于1.5、或大于或等于2的量值的b*值。在另外的示例中,壳体部件诸如盖构件434的颜色可具有至少80、至少85或至少90的L*值。另外,壳体部件的颜色的特征可在于具有大于1.75、大于2或大于2.5的C*值。

如先前所论述,在一些实施方案中,壳体部件的不同部分可具有不同的颜色。对于具有较厚部分和较薄部分的壳体部件,其示例在图4中示出,较厚部分可具有与较薄部分不同的颜色,这至少部分地归因于在较厚部分中与光相互作用的玻璃基材料的厚度较大。例如,进入盖构件434并从涂层460反射的垂直光线在较厚部分436中将具有比在较薄部分438中更大的路径长度(例如,对于从涂层的顶表面反射的光线进行反射的两倍T形,路径分别为两倍T

颜色差异的特征可在于一个或多个单独参数的差异,诸如ΔL

部件诸如盖构件434上两个位置处的颜色差异也可能以另外的方式表征。例如,L*a*b*颜色空间中的颜色差的特征可在于如等式1中指定的单个值

等式1:

等式2:

在一些情况下,有色玻璃基材料的颜色源于掺入到玻璃相和/或材料的结晶相中的元素。着色元素可被配置为当可见光透射穿过材料时产生期望的颜色(例如,着色元素可以呈合适的氧化态并以合适的量存在)。用于玻璃基材料的着色(也被称为染色)的合适元素包括但不限于稀土元素和过渡金属元素。过渡金属元素包括但不限于钛、铬、钒、锰、铁、钴、镍、铜、银、金等。稀土金属或过渡金属元素可作为玻璃网络修饰体、玻璃网络形成体或它们的组合掺入到玻璃相中。稀土金属或过渡金属元素可掺入到玻璃陶瓷的结晶相中。

另选地或除此之外,有色玻璃基材料的颜色源于在材料的玻璃和/或结晶相内形成不同的纳米相的一种或多种元素。着色元素可被配置为当可见光透射穿过材料时产生期望的颜色(例如,纳米相可具有合适的成分和尺寸并以合适的量存在)。例如,当纳米相呈纳米颗粒的形式时,纳米颗粒的尺寸、形状和浓度中的一者或多者可影响盖构件或由有色玻璃基材料形成的其他部分的颜色。用于在玻璃基材料内形成不同纳米相的合适元素包括但不限于过渡金属诸如钛、铬、钒、锰、铁、钴、镍、铜、银、金等,或稀土氧化物诸如镧系元素(例如,铈、镨、钕)。当元素是金属时,纳米相可呈现金属纳米颗粒的形式。在一些另外的情况下,这些元素中的一个或多个元素可与氧、氮或两者组合形成化合物,诸如金属氧化物或金属氮化物。如本文所提及的,纳米相或纳米颗粒可具有小于1微米,诸如10nm至小于1微米、15nm至200nm、15nm至100nm、50nm至150nm、或100nm至200nm的尺寸。

在一些实施方案中,玻璃基材料包括多个纳米相。例如,玻璃基材料可包括在成分上不同的两个或更多个纳米相,诸如由第一金属形成的第一组纳米颗粒和由不同于第一金属的第二金属形成的第二组纳米颗粒。作为另外的示例,玻璃基材料可包括一般具有相同成分但在尺寸、形状或浓度中的一个或多个方面不同的第一纳米相和第二纳米相。作为具体示例,由相同金属形成但具有不同形状的两组不同的纳米颗粒可以在由玻璃基材料形成的制品中产生不同的颜色。这两组不同的纳米颗粒可位于由玻璃基材料形成的制品的不同区域中、在制品的重叠区域中或在制品的同一区域中。在一些情况下,第一组纳米颗粒可具有大体球形形状,并且第二组纳米颗粒可具有不同的形状,诸如细长形状。

在实施方案中,纳米颗粒在玻璃基材料内的分布基本上均匀。例如,在由玻璃基材料形成的制品的整个厚度中,纳米颗粒的浓度可类似。这种浓度分布可至少部分地通过使用热处理工艺来获得,该热处理工艺加热由玻璃基材料形成的整个制品持续足够的时间,以允许基本上均匀地形成纳米颗粒。

有色玻璃基材料的成分不仅可影响壳体部件的颜色,而且还可影响另一种光学特性和/或电或磁特性和/或机械特性。在一些情况下,可以将包含一种或多种“着色”元素的玻璃基材料的特性与在成分上类似但不包含着色元素的“基础”玻璃基材料的特性进行比较。例如,与“基础”玻璃基材料相比,包含一种或多种着色元素(例如,被包含在玻璃相中和/或在玻璃相内形成金属纳米颗粒的过渡金属元素)可修改玻璃基材料的介电常数。在一些情况下,有色玻璃基材料的介电常数高于“基础”玻璃基材料的介电常数,使得向基础成分添加更多的着色元素可能不当地增大介电常数。可用于本文所述的壳体部件的玻璃基材料成分可在期望的颜色(例如,色度)和/或其他光学特性和期望的电和/或磁特性之间提供一种平衡。在一些情况下,在射频带(例如,约5GHz至约40GHz或25GHz至39GHz)中,介电常数具有3至7、4至8、4至6.5、5至7、5至6.5、或6至7的值。在这些情况下,C*色度值可具有大于1.75、大于2或大于2.5的值。

在实施方案中,与“基础”玻璃基材料相比,纳米相可提高有色玻璃基材料的韧性。在一些情况下,增大粒度和/或减小颗粒之间的间隔可获得增强的韧性。然而,当纳米相包含金属颗粒时,增大纳米颗粒的浓度也可增大介电常数。因此,可用于本文所述的壳体部件的玻璃基材料成分可在期望的颜色(例如,色度)和/或其他光学特性、期望的电和/或磁特性以及期望的机械特性之间提供一种平衡。

有色玻璃材料可以是硅酸盐玻璃,诸如铝硅酸盐玻璃或硼铝硅酸盐玻璃。如本文所用,硅铝酸盐玻璃包括元素铝、硅和氧,但还可包括其他元素。类似地,硼铝硅酸盐玻璃包括元素硼、铝、硅和氧,但还可包括其他元素。例如,铝硅酸盐玻璃或硼铝硅酸盐玻璃还可包含磷和/或碱土金属。作为另外的示例,硅铝酸盐玻璃或硼铝硅酸盐玻璃还可包含一价离子或二价离子,这些一价离子或二价离子补偿由于铝离子替换硅离子而引起的电荷。合适的一价离子包括但不限于碱金属离子,诸如Li

在另外的实施方案中,有色玻璃基材料可以是有色玻璃陶瓷材料或有色玻璃材料和有色玻璃陶瓷材料的组合。如本文所提及的,玻璃陶瓷材料包括通过(前体)玻璃材料的结晶形成的一个或多个结晶相(例如,晶体)。这些结晶相可有助于该玻璃陶瓷材料的有利机械特性。玻璃陶瓷还可包括无定形(玻璃)相,并且晶体可分散在玻璃相中。在一些示例中,结晶相的量按重量计大于该玻璃陶瓷材料的10%、20%至90%、30%至90%、40%至90%、50%至90%、60%至90%、70%至90%、20%至40%、20%至60%、20%至80%、30%至60%或30%至80%。在一些情况下,这些值可对应于玻璃陶瓷部件中结晶相的平均量或局部量。残余玻璃相可形成材料的剩余部分。

以举例的方式,玻璃陶瓷材料可以是碱性硅酸盐、碱土硅酸盐、铝硅酸盐、硼铝硅酸盐、钙钛矿型玻璃陶瓷、硅磷酸盐、铁硅酸盐、氟硅酸盐、磷酸盐或来自另一种玻璃陶瓷组合物体系的玻璃陶瓷材料。在一些实施方案中,玻璃陶瓷材料包括硅铝酸盐玻璃陶瓷或硼铝硅酸盐玻璃陶瓷。硅铝酸盐玻璃可形成若干类型的结晶相,包括β石英固溶体晶体、热液石英固溶体晶体(β锂辉石固溶体晶体)、透锂长石晶体,二硅酸锂晶体和各种其他硅酸盐。其他硅酸盐包括但不限于包括铝和任选的其他元素(诸如锂、钠、钾等)的硅酸盐。此类硅酸盐的示例包括正长石锂、正硅酸锂、(Li、Al、Na)正硅酸锂(例如α或β辛酸锂)和偏硅酸锂。

除了玻璃陶瓷材料的主要元素(例如,用于硅铝酸盐的铝、硅和氧)之外,玻璃陶瓷材料还可以包括其他元素。例如,该玻璃陶瓷材料(和前体玻璃)可以包括来自该玻璃陶瓷材料的成核剂的元素,诸如金属氧化物(Ti、Zr)或其他合适的氧化物材料。铝硅酸盐和硼硅铝酸盐玻璃陶瓷还可包括类似于针对铝硅酸盐和硼硅铝酸盐玻璃所述的那些元素(例如,一价或二价离子)。合适的一价离子包括但不限于碱金属离子,诸如Li

在一些情况下,有色玻璃基材料通过离子交换而被化学强化。例如,可离子交换的玻璃或玻璃陶瓷材料可包括一价或二价离子,诸如碱金属离子(例如,Li

在一些情况下,电子设备的壳体部件或其他部件由一组有色玻璃基材料成分中的一种成分形成。该组成分中的每种成分可产生壳体部件的不同颜色。可选择该组成分,使得壳体部件具有在指定范围内的另一种光学特性(例如,IR透射率)、电特性(例如,介电常数)或两者。光学和/或电特性的均匀性允许不同颜色壳体部件在放置在内部部件(诸如无线通信或充电系统的部件或IR传感器)上方时具有类似的性能。

图5示意性地示出了适合用于如本文所述的壳体部件的一组有色玻璃成分的介电常数值。该组玻璃成分的每种玻璃成分产生具有不同颜色的壳体部件和落入由水平虚线指示的范围内的介电常数。介电常数的均匀性不同颜色壳体部件在放置在内部部件诸如无线通信系统的部件(例如,射频(RF)天线组件)上方时具有类似的性能。相对于图1A、图1B和图3提供的无线通信系统部件的描述一般性地在本文中适用并且在此不再重复。

在图5的示例中,已经调整了该组玻璃成分中的每种玻璃成分(1至4)以产生不同的颜色和在5至7范围内的介电常数。如先前所论述,这些介电常数值可适用于约5GHz至约40GHz的频率范围。在一些情况下,在该频率范围内,介电常数值可能存在一些变化。在图5的示例中,实心数据点指示该频率范围中间的中值介电常数,并且从数据点延伸的条指示该频率范围内的最大和最小介电常数值。图5中所示的范围是示例性的而不是限制性的,并且在另外的示例中,介电常数可以在3至7、4至8、4至6.5、5至6.5、或6至7的范围内,如相对于图2和图4更详细地讨论的。

图6示出了电子设备的另一个示例性盖构件组件的横截面视图,该组件厚度变化。盖构件组件604包括盖构件620和沿盖构件634的后表面的涂层660。涂层660在成分和光学特性上可以与涂层260类似,并且为了简明起见,在此不再重复该描述。

在图6的示例中,盖构件620的周边部分694的至少一部分比中心部分692更薄。如图6所示,周边部分694具有最小厚度T

在图6的示例中,中心部分692和周边部分694是连续的。中心部分692包括中心外表面622a和中心内表面624a。在图6的示例中,中心外表面622a和中心内表面624a在盖的中心部分中大体是平面的。周边部分694包括周边外表面622b、侧表面626和周边内表面624b。周边外表面622b包括曲线,其大体朝着电子设备的内部弯曲。换句话说,由周边外表面622b限定的曲线是凸形的。

图7示出了电子设备的另一个示例性盖构件组件的横截面视图,该组件厚度变化。盖构件组件704包括盖构件700和沿盖构件700的后表面的涂层760。涂层760在成分和光学特性上可以与涂层260类似,并且为了简明起见,在此不再重复该描述。

在图7的示例中,盖构件700的周边部分725的至少一部分比中心部分720更厚。当盖构件700由有色玻璃基材料形成时,周边部分725可具有与中心部分720不同的一种或多种光学特性,诸如颜色。在一些情况下,前表面周边部分725中的曲率也可影响这些区域中的颜色。

周边部分725的外表面包括大体平坦的第一周边外表面702b和弯曲的第二周边外表面702c。如图所示,周边部分725的厚度变化,但周边部分的至少一些区段的厚度大于中心部分720的厚度T

周边部分中的厚度的一个量度是沿周边内表面704c的垂线从周边内表面704c到第一周边外表面702b的距离,在图7中标记为T

由第二周边外表面702c限定的曲线可跨越周边区域厚度的相当大部分。例如,由曲线跨越的水平距离可以是距离X

如图所示,周边部分725台阶式向下(例如,厚度的过渡)到中心部分720,其中厚度的过渡沿玻璃制品的内表面。制品的内表面包括中心部分中的中心内表面704a、周边部分中的周边内表面704c、以及在中心部分与周边部分之间的厚度过渡处的过渡内表面704b。中心外表面702a大体与中心内表面704a相对。

图8示出了结合包括有色玻璃基材料的部件的范例电子设备的框图。图8中描绘的示意图可对应于如上述图1A至图7中所描绘的设备的部件。然而,图8还可更一般性地表示如本文所述具有包括有色玻璃基材料的部件的其他类型的电子设备。

在实施方案中,电子设备800可包括传感器820以提供关于电子设备的配置和/或取向的信息,以便控制显示器的输出。例如,当显示器808的可视区域的全部或部分被阻挡或大体上遮掩时,显示器808的一部分可被关闭、禁用或置于低能量状态。又如,显示器808可被适于响应于设备800的旋转使图形输出的显示基于设备800的取向变化(例如,90度或180度)而旋转。

电子设备800还包括与计算机可读存储器802可操作地连接的处理器806。处理器806可经由电子总线或电桥操作地连接到存储器802部件。处理器806可被实现为一个或多个计算机处理器或微控制器,该一个或多个计算机处理器或微控制器被配置为响应于计算机可读指令来执行操作。处理器806可包括设备800的中心处理单元(CPU)。附加地和/或另选地,处理器806可包括位于设备800内的其他电子电路,该电子电路包括专用集成芯片(ASIC)和其他微控制器设备。处理器806可被配置为执行上述示例中描述的功能。

存储器802可包括多种类型的非暂态计算机可读存储介质,包括例如读取存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程存储器(例如,EPROM和EEPROM)或闪存存储器。存储器802被配置为存储计算机可读指令、传感器值和其他持久性软件元素。

电子设备800可包括控制电路810。控制电路810可在单个控制单元中实现,并且不必被实现为不同的电路元件。如本文所用,“控制单元”将与“控制电路”同义使用。控制电路810可接收来自处理器806或来自电子设备800的其他元件的信号。

如图8所示,电子设备800包括电池814,该电池被配置为向电子设备800的部件提供电力。电池814可包括链接在一起以提供内部电力供应的一个或多个电力存储单元。电池814操作地耦接到被配置为针对电子设备800内的各个部件或部件组提供适当的电压电平和功率电平的电源管理电路。电池814可经由电力管理电路被配置为从外部电源诸如交流电源插座接收电力。电池814可存储所接收的电力,使得电子设备800可在没有连接到外部电源的情况下运行延长的时间段,该时间段可在从若干个小时到若干天的范围内。

在一些实施方案中,电子设备800包括一个或多个输入设备818。输入设备818为被配置为接收来自用户或环境的输入的设备。例如,输入设备818可包括例如下压按钮、触摸激活按钮、电容式触摸传感器、触摸屏(例如,触敏显示器或力敏显示器)、电容式触摸按钮、拨号盘、冠部等。在一些实施方案中,输入设备818可提供专用或主要功能,包括例如电源按钮、音量按钮、home按钮、滚轮和相机按钮。

设备800也可包括一个或多个传感器或传感器模块820,诸如力传感器、电容传感器、加速度计、气压计、陀螺仪、接近传感器、光传感器等。在一些情况下,设备800包括传感器阵列(也被称为感测阵列),该传感器阵列包括多个传感器820。例如,与盖构件的突起特征部相关联的传感器阵列可包括环境光传感器、激光雷达传感器和麦克风。如先前相对于图1B所讨论的,一个或多个相机模块也可与该突起特征部相关联。传感器820可以可操作地耦接到处理电路。在一些实施方案中,传感器820可检测电子设备的变形和/或配置的变化并且可操作地耦接到基于传感器信号控制显示器的处理电路。在一些具体实施中,来自传感器820的输出用于将显示输出重新配置为与设备的取向或折叠/展开构型或状态对应。用于该目的的示例性传感器820包括加速度计、陀螺仪、磁力仪和其他类似类型的定位/取向感测设备。此外,传感器820可包括麦克风、声学传感器、光传感器(包括环境光、红外(IR)光、紫外(UV)光、光学面部识别传感器、深度测量传感器(例如,飞行时间传感器)、健康监测传感器(例如,心电图(erg)传感器、心率传感器、光体积描记图(ppg)传感器、脉搏血氧计、生物识别传感器(例如,指纹传感器)或其他类型的感测设备。

在一些实施方案中,电子设备800包括一个或多个输出设备804,该一个或多个输出设备被配置为向用户提供输出。输出设备804可包括显示器808,该显示器呈现由处理器806生成的视觉信息。输出设备804还可包括一个或多个扬声器以提供音频输出。输出设备804还可包括被配置为沿设备800的外表面产生触觉或触知输出的一个或多个触觉设备。

显示器808可包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、LED背光LCD显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源层有机发光二极管(AMOLED)显示器、有机电致发光(EL)显示器、电泳油墨显示器等。如果显示器808为液晶显示器或电泳油墨显示器,则显示器808还可包括可受控以提供可变显示器亮度水平的背光部件。如果显示器808为有机发光二极管或有机电致发光型显示器,则可通过修改被提供至显示元件的电信号来控制显示器808的亮度。此外,关于电子设备的配置和/或取向的信息可用于控制显示器的输出,如相对于输入设备818所述。在一些情况下,显示器与触摸传感器和/或力传感器集成在一起,以便检测沿设备800的外表面所施加的触摸和/或力。

电子设备800还可包括被配置为发射和/或接收来自外部或单独设备的信号或电通信的通信端口812。通信端口812可被配置为经由电缆、适配器或其他类型的电连接器耦接到外部设备。在一些实施方案中,通信端口812可用于将电子设备800耦接到主机计算机。

电子设备800还可包括至少一个附件816,诸如相机、用于相机的闪光灯或其他此类设备。相机可为可连接到电子设备800的其他部分(诸如,控制电路810)的相机阵列或感测阵列的一部分。

如本文所用,术语“约”、“大约”、“基本上”、“类似”等用于解释相对小的变化,诸如+/-10%、+/-5%、+/-2%、或+/-1%的变化。此外,可使用关于范围端点的术语“约”表示端点值的+/-10%、+/-5%、+/-2%、或+/-1%的变化。此外,公开其中至少一个端点被描述为“约”特定值的范围包括公开其中端点等于特定值的范围。

如本文所用,在用术语“和”或“或”分开项目中任何项目的一系列项目之后的短语“中的一者或多者”或“中的至少一者”是将列表作为整体进行修饰,而不是修饰列表中的每个成员。短语“中的一者或多者”或“中的至少一者”不要求选择所列出的每个项目中的至少一个;相反,该短语允许包括项目中任何项目中的最少一者和/或项目的任何组合中的最少一者和/或项目中每个项目中的最少一者的含义。举例来说,短语“A、B和C中的一者或多者”或“A、B或C中的一者或多者”各自是指仅A、仅B或仅C;A、B和C的任意组合;和/或A、B和C中的每一者中的一者或多者。类似地,可以理解,针对本文提供的结合列表或分离列表而呈现的元素的顺序不应被解释为将本公开仅限于所提供的顺序。

以下论述适用于本文所述的电子设备,其范围在于这些设备可用于获取个人可识别信息数据。众所周知,使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地,应管理和处理个人可识别信息数据,以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化,并应当向用户明确说明授权使用的性质。

为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节,以便实践所述实施方案。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。

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