壳体结构、壳体、电子设备及壳体结构的制备方法与流程
未命名
07-12
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1.本技术涉及电子设备壳体结构技术领域,具体的涉及一种壳体结构、壳体、电子设备及壳体结构的制备方法。
背景技术:
2.电子设备可以包括:壳体和设置在壳体内部的光传感器。光传感器(opto-sensor)作为电子设备常用的传感器,可以包括:一个或多个光学部件。其中,光学部件可被配置为发射或监测指定波长范围中的光信号的部件。壳体包括至少一个壳体结构,示例性的,可以结构可以包括:表框、盖板、底板等。
3.电子设备可以对光传感器监测到的光信号进行处理,进而实现一些功能。电子设备利用光传感器监测到的光信号实现一些功能的过程:发光器发出的光信号;光信号透射壳体结构入射至目标对象;经过目标对象吸收、反射、折射后的光信号可以透射壳体结构返回至光接收器。经过目标对象吸收、反射、折射后的光信号与目标对象的性质相关,因此,光接收器可以监测到与目标对象相关的光信号。
4.通常,壳体结构采用的是透明材料。发光器发射的部分光信号可以透射过渡区域到达光接收器。其中,过渡区域可以被定义为发光器在壳体结构上的投影所在的区域与光接收器在壳体结构上的投影所在的区域之间的区域。透射过渡区域的光信号是一种典型的干扰信号。
5.干扰信号的存在,会导致光接收器监测结果的精确度下降。
技术实现要素:
6.本技术公开一种壳体结构、壳体、电子设备及壳体结构的制备方法,壳体结构包括第一区域和第二区域,第二区域包括金属团簇,进而使得第二区域包含的金属团簇使得第二区域具有较小的透射率,第二区域可以阻挡干扰信号。
7.本技术第一方面公开一种壳体结构,包括:第一区域和第二区域;第一区域与第二区域一体成型,第一区域的透过率大于第二区域的透过率;第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
8.本实现方式中,壳体结构可以包括:第一区域和第二区域。第一区域与第二区域为一体成型结构,因此壳体结构具有较好的机械性能。第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。金属团簇作为微晶玻璃的晶核,有助于微晶玻璃的形成,进而使得第二区域可以具有较大的结晶度。结晶度与透过率反向相关,第二区域具有较大的结晶度,相应的第二区域具有较小的透过率。具有较小透过率的第二区域可以在一定程度上阻挡干扰信号的在壳体结构内部传播,进而达到降低干扰信号的目的。
9.结合第一方面的第一种实现方式,金属团簇包括:ag团簇、cu团簇、au团簇中的一种或几种混合。
10.结合第一方面的第二种实现方式,壳体结构采用的原料包括:光敏材料,光敏材料
包括:成核金属;光敏材料在光信号的作用下,使得以化合物形式存在的成核金属转化为原子状态的成核金属,原子状态的成核金属用于形成金属团簇。
11.本实现方式中,光敏材料可以在光信号的照射作用下,使得以其内部化合物形式存在的成核金属转化为原子态的成核金属,原子态的成核金属经过加热可以聚集形成金属团簇。因此,可以采用光信号局部曝光+加热的方式,使得曝光区域中以化合物形式存在的成核金属被还原成原子态从而形成金属团簇,在后续的整体热处理过程中,拥有金属团簇的部分更容易晶化形成具有小透过率的第二区域,从而得到一体化成型的第一区域和第二区域。
12.结合第一方面的第三种实现方式,光敏材料还包括:光敏化合物,光敏化合物在光信号的作用下,释放出电子。
13.本实现方式中,光敏材料还包括:光敏化合物。光敏化合物在光信号的作用下,释放出电子;电子可以使得以化合物形式存在的成核金属被还原成游离状态的金属原子。因此,可以采用局部曝光+加热的方式,得到包含金属团簇的第二区域。
14.结合第一方面的第四种实现方式,光敏材料还包括:阴离子,阴离子与成核金属形成感光性化合物,感光性化合物在光信号的作用下析出原子状态的成核金属。
15.本实现方式中,感光性化合物在光信号的作用下析出原子状态的成核金属。因此,可以采用局部曝光+加热的方式,得到包含金属团簇的第二区域。
16.结合第一方面的第五种实现方式,壳体结构采用的原料包括:卤族元素。
17.本实现方式中,高温环境卤族元素可以提供一个酸性/氧化性气体氛围,进而阻挡原料中的成核金属以原子的形式析出,可以避免在熔制的过程中,形成金属团簇。可以降低未曝光区域内金属团簇的数量/密度,降低未曝光区域的结晶度,未曝光区域形成的第一区域具有较大的透过率,进而保证有效光信号及发射光信号在透射第一区域的过程中损耗较小。
18.结合第一方面的第六种实现方式,第一区域包括:微晶玻璃,和/或,普通玻璃。
19.结合第一方面的第七种实现方式,第二区域贯穿壳体结构。
20.本实现方式中,第二区域贯穿壳体结构,第二区域可以对较多的干扰信号产生阻挡作用。
21.结合第一方面的第八种实现方式,壳体结构的表面包括:平面、曲面、凸起、凹槽。
22.结合第一方面的第九种实现方式,第二区域的凹槽内设置有挡光层,挡光层的透过率小于第二区域的透过率。
23.本实现方式中,第二区域表面的凹槽内设置挡光层。相邻的第一区域之间包括:挡光层和第二区域。由于,挡光层透过率小于第二区域的透过率,因此,挡光层可以阻挡较多的干扰信号,因此,本实现方式公开的壳体结构可以阻挡较多的干扰信号。
24.结合第一方面的第十种实现方式,凸起和凹槽形成菲涅尔纹路。
25.本实现方式中,在壳体结构表面的凸起/凹槽形成的菲涅尔纹路可以起到聚焦的作用,可以通过对菲涅尔纹路的设计,提升有效光信号的信噪比。
26.将菲涅尔纹路设计在壳体结构表面,可以不再使用额外的膜去实现菲涅尔纹路,可以降低壳体结构堆叠尺寸。
27.本实现方式中,壳体结构表面的凸起/凹槽形成的菲涅尔纹路,菲涅尔纹路与第一
区域/第二区域一体成型,这样使得第一区域/第二区域与菲涅尔纹路之间不包括胶合、拼接、熔接等工艺界面。从而使得壳体结构具有更好的一体性,具有更好的机械性能。
28.结合第一方面的第十一种实现方式,壳体结构包括:压应力层和拉应力层;压应力层设置在拉应力层的表面。
29.本实现方式公开的壳体结构压应力层和拉应力层;压应力层设置在拉应力层的表面。即位于外表面的压应力层受到压应力,位于内表面的拉应力层受到拉应力。压应力层的存在可以阻挡/消除壳体结构的表面微纹的产生和延伸,从而达到提升壳体结构机械性能的目的。
30.结合第一方面的第十二种实现方式,第二区域包括多个彼此接触的子区域,相临的子区域具有不同的透射率。
31.本实现方式中,相邻的两个子区域具有不同的透过率,两个子区域之间可以形成折射/反射界面。干扰信号传播至折射/反射界面时会发生折射/反射,进而使得透射第二区域的干扰信号减少。
32.结合第一方面的第十三种实现方式,第二区域的宽度大于或等于设定值。
33.第二区域的宽度越大,第二区域对干扰信号的阻挡作用越大,本实现方式中,第二区域的宽度大于或等于设定值,可以保证第二区域对干扰信号产生较大的阻挡作用。
34.结合第一方面的第十四种实现方式,第一区域不包括金属团簇,或第一区域内金属团簇的密度小于第二区域内金属团簇的密度。
35.本实现方式中,第一区域不包括金属团簇,或第一区域内金属团簇的密度小于第二区域内金属团簇的密度。金属团簇有助于微晶玻璃的形成。因此,可以采用整体热处理的方式,得到具有较小/零结晶度的第一区域和具有较大结晶度的第二区域,第一区域与第二区域之间的翘曲较小。结晶度与透过率反向相关,第一区域具有较小的结晶度,使得第一区域具有较大的透过率,进而保证有效光信号在透射第一区域的过程中损耗较小。第二区域具有较大的结晶度,相应的第二区域具有较小的透过率。具有较小透过率的第二区域可以在一定程度上阻挡干扰信号的在壳体结构内部传播,进而达到降低干扰信号的目的。
36.结合第一方面的第十五种实现方式,如果壳体结构包括多个第二区域,任意两个第二区域的透过率相同,或,任意两个第二区域的透过率不同。
37.本技术第二方面公开一种壳体结构的制备方法,包括:曝光玻璃板材的部分区域;核化热处理曝光后的玻璃板材,以使得曝光区域的玻璃板材内形成金属团簇,玻璃板材采用的原料包括:光敏材料,光敏材料包括:成核金属;光敏材料在光信号的作用下其内部以化合物形式存在的成核金属转化为原子状态的成核金属,原子状态的成核金属用于形成金属团簇;晶化热处理核化处理后的玻璃板材得到壳体结构。壳体结构包括:第一区域和第二区域,第二区域由曝光区域的玻璃板材晶化后得到;第一区域由非曝光区域的玻璃板材晶化后得到,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
38.本实现方式,采用玻璃板材形成壳体结构,玻璃板材包括:光敏材料。在光信号的作用下,光敏材料内部化合物形式存在的成核金属转化为原子态的成核金属,原子态的成核金属可以聚集形成金属团簇。因此,可以采用光信号局部曝光的方式,使得曝光区域形成金属团簇。在后续的热处理过程中,拥有金属团簇的曝光区域容易晶化形成具有小透过率的第二区域,具有较小透过率的第二区域可以在一定程度上阻挡干扰信号的在壳体结构内
部传播,进而达到降低干扰信号的目的。本实现方式公开的制备方法可以采用整体热处理的方式,得到具有较小/零结晶度的第一区域和具有较大结晶度的第二区域,制备出的玻璃板材的第一区域与第二区域之间的翘曲较小。
39.结合第二方面的第一种实现方式,曝光玻璃板材的部分区域的步骤包括:在玻璃板材的一侧设置掩膜版,掩膜版包括:窗口;光信号透过掩膜版的窗口照射玻璃板材的部分区域。
40.本实现方式中,借助掩膜版实现玻璃板材的局部曝光。其中,最终得到的第二区域的形状/尺寸与掩膜版窗口的形状/尺寸。可以通过采用具有不同形状/尺寸窗口的掩膜版实现第二区域的形状/尺寸的灵活配置。
41.结合第二方面的第二种实现方式,曝光玻璃板材的部分区域的步骤具体为:采用激光照射玻璃板材的部分区域。
42.本实现方式,可以通过控制激光路径控制曝光区域的尺寸和形状,在此过程中无需借助掩膜版的辅助,在一定程度上可以减少壳体结构的成本。
43.结合第二方面的第三种实现方式,曝光过程中采用的光信号的能流密度小于或等于玻璃板材的损伤阈值。
44.本实现方式中,光信号的能流密度小于或等于玻璃板材的损伤阈值,以使得在局部曝光阶段,曝光区域的内部结构不被破坏。
45.结合第二方面的第四种实现方式,热处理曝光后的玻璃板材得到壳体结构的步骤之后,制备方法还包括:化学强化壳体结构,以使得壳体结构的表面生成压应力层,压应力层设置在拉应力层的表面。
46.本实现方式,化学强化前后壳体结构表面形成一个体积差,这个体积差在壳体结构的一定深度范围内形成压应力层,压应力层的存在可以阻挡/消除壳体结构的表面微纹的产生和延伸,从而达到提升壳体结构机械性能的目的。
47.本技术第三方面公开一种壳体,壳体包括至少一个第一方面公开的壳体结构。
48.本技术第四方面公开一种电子设备,包括:发光器、光接收器和第一方面公开的壳体结构;壳体结构包括:第一区域和第二区域;发光器用于发射透射第一区域的光信号,光接收器用于接收透射第一区域的光信号;第二区域位于发光器在第一区域上的投影与光接收器在第一区域上的投影之间。
49.结合第四方面的第一种实现方式,电子设备还包括:盖底层,盖底层设置在壳体结构的内表面,盖底层避让光接收器/发光器在第一区域上的投影设置。
附图说明
50.图1示例性的示出一种可穿戴设备的实物图;
51.图2为可穿戴设备的应用场景图;
52.图3为相关技术公开的壳体结构的应用场景图;
53.图4为一可行性实现方式公开的壳体结构示意图;
54.图5为一可行性实现方式公开的壳体结构示意图;
55.图6为一可行性实现方式公开的壳体结构示意图;
56.图7为一可行性实现方式公开的壳体结构示意图;
57.图8为一可行性实现方式公开的壳体结构示意图;
58.图9为一可行性实现方式公开的壳体结构示意图;
59.图10为一可行性实现方式公开的壳体结构制备方法流程图;
60.图11为一可行性实现方式公开的壳体结构的工艺流程图;
61.图12为一可行性实现方式公开的壳体结构的工艺流程图。
具体实施方式
62.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,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。
63.首先对本技术实施例涉及的概念作以说明:
64.结晶度(crystallinity),可以用r表示,结晶度被定义为指该区域(第一区域/第二区域)中晶体的占比。其中,占比可以包括:质量的占比,体积的占比。
65.示例性的,可以通过以下公式进行计算:
66.r=m晶/(m晶+m非晶)
×
100%。
67.其中,m晶表示该区域中所含的晶体的质量,m非晶表示该区域中所含的非晶体的质量。
68.透过率(transmittance),可以用t表示,透过率被定义为光信号从区域的内表面入射至光信号离开区域外表面的过程中,透射该区域的光信号的辐射能量与投射到该区域上光信号总辐射能之比。
69.光信号在区域内传播过程中的损耗与该区域透过率相关,该区域的透过率越大,光信号在该区域传播过程中的损耗越低。该区域的透过率越小,光信号在该区域传播过程中的损耗越高。
70.金属团簇的密度被定义为单位体积的区域(第一区域,第二区域)包含金属团簇的数量。
71.本技术实施例涉及的电子设备可以包括但不限于:可穿戴设备(例如,电子手环)、笔记本计算设备(例如,笔记本或膝上型电脑)、平板计算设备(例如,平板电脑)、移动电话(例如,手机)、等便携式电子设备。电子设备还可为台式计算机系统、计算机部件、输入设备、设备或实际上任何其他类型的电子产品或设备部件。
72.电子设备可以包括:壳体和设置在壳体内部的电子元器件。壳体可以包括:一个或多个壳体结构,壳体具有用于容纳电子元器件的腔体。示例性的,壳体结构可以包括:盖板、边框、底板。
73.作为一种可行性实现方式,多个壳体结构可以通过粘合、熔接、拼接等方式连接到一起形成壳体。
74.作为一种可行性实现方式,多个壳体结构可以为一体成型结构。
75.其中,电子元器件可以包括:传感器组件、处理器等。传感器组件在本技术实施例中可以简称为传感器。
76.处理器(central processing unit,cpu)是一种数据处理装置,可以对传感器监测到的信号进行处理,以使得电子设备实现相应的功能。其中,电子设备的功能可以包括但
不限于:健康管理、运动测量、社交互动、休闲游戏、影音娱乐等。
77.传感器(transducer/sensor)是一种监测装置,可以感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。被测量的信息可以包括但不限于:光信号、电信号等。
78.传感器可以包括但不限于:接近传感器、光传感器(例如,健康监测传感器)、生物识别传感器(例如,面部或指纹识别传感器)、深度传感器或成像传感器、音频感测设备、触摸传感器、力传感器、加速度计、陀螺仪、磁力仪或类似类型的位置/取向感测设备。
79.光传感器作为电子设备常用的传感器,可以包括:一个或多个光学部件。本技术实施例中,光学部件被配置为发射或监测指定波长范围的光信号。
80.一些光学部件可以包括:一个或多个发光元件。包括发光元件的光学器件在本技术实施例中也可称为发光器。
81.其中,发光元件被定义为可以发射光信号的元件。示例性的,发光元件可以包括但不限于:发光二极管(light-emitting diode,led)、微发光二极管(micro light-emitting diode)、激光器(laser)、次毫米发光二极管灯(mini light-emitting diode)等。其中,光信号可以包括但不限于:可见光(visible light)、红外光(infrared ray)、紫外光(ultraviolet light)等。
82.一些光学部件可以包括:一个或多个光接收元件。包括光接收元件的光学器件在本技术实施例中也可称为光接收器。
83.其中,光接收元件可被配置为监测指定波长范围内的光信号。示例性的,光接收元件可以包括但不限于:光电二极管(photoelectric diode,pd)、电荷耦合器件(charge-coupled device,ccd)等。
84.电子设备的处理器可以处理光传感器监测到的光信号,进而实现一些功能。
85.电子设备利用光传感器监测到的光信号实现一些功能的过程:发光器发出的光信号;光信号透射壳体结构入射至目标对象;入射至目标对象的光信号可以经过目标对象吸收、反射、折射后的透射壳体结构返回至光接收器。
86.经过目标对象吸收、反射、折射后的光信号与目标对象的性质相关,因此,光接收器可以监测到与目标对象相关的光信号。
87.光电容积描记(photo plethysmo graphy,ppg)是电子设备常用的检测技术。电子设备可以基于ppg,利用光传感器监测到与体征数据相关的光信号,进而实现健康管理功能。其中,体征数据可以包括但不限于:心率、血压等。
88.下面结合具体的附图对健康管理功能的实现过程作以说明。
89.请参阅图1和图2,图1示例性的示出一种可穿戴设备的实物图,图2为可穿戴设备的应用场景图。
90.可穿戴设备可以包括:壳体10和设置在壳体内部的光传感器20。在一些可行性实现方式中,可穿戴设备还可以包括:腕带30。腕带30连接于壳体10,用于将可穿戴设备套设于目标对象(例如手腕)上。
91.在一些可行性实现方式中,腕带30可以为一条,也可以为两条。当腕带为一条时,腕带的相对两端分别连接壳体10的相对两端,以使腕带30与壳体10围合成穿戴槽,以套设于目标对象上。当腕带为两条时,两条腕带30分别连接于壳体10的相对两端,两条腕带远离
壳体的端部扣合,以使腕带与边框围合成穿戴槽,以套设于目标对象上。
92.壳体10可以包括:两个壳体结构,分别为玻璃底板101和边框102。
93.边框102设置在玻璃底板101周围。玻璃底板101与边框102形成用于容纳光传感器20的腔体。
94.光传感器20可以包括:至少一个用于发射光信号的发光器201和至少一个用于接收光信号的光接收器202。
95.请参阅图2,穿戴时,可穿戴设备的玻璃底板101的外表面位于临近人体40的一侧,发光器201发射的光信号a(1)透过玻璃底板101(1)达到人体40。光信号经过人体血液和组织401反射后,得到反射光信号a(2)。反射光信号a(2)可以透射玻璃底板101(2)返回光接收器202。光接收器202可以根据反射光信号强度的不同,描记出血管容积在心动周期内的变化,从得到的脉搏波形,进而根据脉搏波形计算出心率。
96.通常,光接收器202监测到的光信号可以包括:有效信号和干扰信号。
97.其中,有效信号被定义为经过目标对象吸收、反射、折射后得到的光信号,有效信号与目标对象的性质相关。具体应用到图2的应用场景中,其中,有效信号指的是经人体血液和组织401反射后的反射光信号a(2)。
98.其中,干扰信号可以包括:未经过目标对象体吸收、反射、折射后得到的光信号。干扰信号与目标对象的性质不相关。具体应用到图2的应用场景中,其中,无效信号包括:经表皮402反射后的反射光信号a(3)和在玻璃底板101(3)内部传播的光信号a(4)。
99.通常,壳体结构为透明材质。发光器发射的部分光信号可以透射过渡区域到达光接收器。
100.其中,过渡区域可以被定义为发光器壳体结构上的投影所在的区域与光接收器在壳体结构上的投影所在的区域之间的区域。本技术实施例中,发光器在壳体结构上的投影所在的区域也可以称之为发光器在壳体结构对应的区域。光接收器在壳体结构上的投影所在的区域也可以称之为光接收器在壳体结构对应的区域。
101.透射过渡区域的光信号是一种典型的干扰信号。干扰信号的存在,会导致光接收器监测结果的精确度下降。
102.为了提升光接收器202监测结果的准确性,相关技术对电子设备的壳体结构做了进一步的改进。具体的,可以参阅图3。图3为相关技术公开的电子设备的应用场景图。
103.图3中壳体结构10由多片玻璃板材31拼接而成。玻璃板材31设置在发光器201的发射光路/光接收器202的接收光路对应的位置。相邻的玻璃板材31之间设置有不透光材料32,即不透光材料32位于过渡区域。
104.图3公开的相关技术中,不透光材料32可以对干扰信号产生一定的阻挡作用。但是,图3公开的壳体结构10需要多片玻璃板材31拼接而成。拼接的处理方式增加了壳体结构10的加工难度。拼接处理方式,需要控制玻璃板材31相互之间的加工公差,相比于一体成型的壳体结构而言,图3公开的相关技术中的壳体结构10可能存在制造成本较高问题,同时,壳体结构10的拼接处可能包括可靠性的风险。
105.相关技术还公开一种一体成型的壳体结构的制备工艺。
106.具体的:对不等厚玻璃进行离子交换改变部分厚度的玻璃成分,然后对玻璃进行减薄处理,得到相同厚度但是局部成分有差异的玻璃,最终利用玻璃成分差异会导致析晶
倾向不同,在合适温度下热处理后,部分区域析晶,部分区域不析晶,形成透明与不透明区的复合壳体结构。
107.上述相关技术可以利用不透明区域阻挡干扰信号。但是,上述相关技术制备过程中需要预先形成不等厚的玻璃板材,后续还要对玻璃板材减薄处理,制备工艺相对复杂。另外,该相关技术,需要经历离子交换处理,离子交换处理的过程耗费的时间较长。
108.具体的:通过对玻璃板材局部加热或者整体加热局部热屏蔽的方式,使得加热区域51的玻璃板材的析晶速度大于非加热区域玻璃板材的析晶速度。
109.晶化后的加热区域的透过率大于晶化后的非加热区域的透过率。
110.上述相关技术需要采用局部加热的方式,使得加热区域与非加热区域具有较不同的透过率。加热区域生成的第二区域具有较小的透过率,进而使得第二区域可以对干扰信号产生一定的阻挡作用。但是局部加热的处理方式,会使得壳体结构受热不均匀而产生翘曲变形等问题。
111.综上,相关技术公开的壳体结构的性能存在一些缺陷。
112.为了弥补相关技术存在的缺陷,本技术实施例公开一种壳体结构。请参阅图4-图9,壳体结构可以包括:第一区域1和第二区域2。第一区域1与第二区域2为一体成型结构,因此壳体结构具有较好的机械性能。第二区域2包括:微晶玻璃和金属团簇。金属团簇作为微晶玻璃的晶核,金属团簇有助于微晶玻璃的形成,进而使得第二区域2可以具有较大的结晶度。结晶度与透过率反向相关,第二区域2具有较大的结晶度,相应的第二区域2具有较小的透过率。具有较小透过率的第二区域2可以在一定程度上阻挡干扰信号的在壳体结构内部传播,进而达到降低干扰信号的目的。
113.下面对壳体结构作进一步的描述。
114.首先,对壳体结构采用的原料作以说明。本技术实施例中,除特殊说明外,原料指的是壳体结构采用的原料。
115.本技术实施例中,壳体结构的原料可以包括:玻璃基材。
116.本技术实施例不对玻璃基材的组分作具体限定。
117.示例性的,玻璃基材可以包括但不限于:硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、铝磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、铝酸盐玻璃中的至少一种。
118.示例性的,玻璃基材可以包括但不限于:na-al-si玻璃体系,li-al-si玻璃体系、na-zn-al-si玻璃体系等。
119.示例性的,玻璃基材可以包括:二氧化硅(sio2)三氧化二铝(al2o3)氧化锌(zno)、氧化锂(li2o)、氧化钠(na2o)、氧化钾(k2o)、氧化锆(zro2)、氧化铋(sb2o3)。
120.本技术实施例仅是示例性的介绍几种玻璃基材的组分,上述组分并构成具体的限定。
121.本技术实施例中,原料还可以包括:光敏材料。其中,光敏材料包括:成核金属。
122.本技术实施例中,光敏材料被定义为在光信号的作用下,光敏材料内部以化合物形式存在的成核金属转化为原子态的金属。原子态的金属在本技术实施例中也可以称之为金属原子。
123.金属原子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体。稳定的微观或亚微观聚集体在本技术实施例中可以称之为金属团簇。示例性的,金属团簇可以包
括:cu团簇、ag团簇、au团簇等。
124.本技术实施例中,成核金属被定义为具有较好的还原性能,容易从化合物析出,形成游离原子的金属。示例性的,成核金属可以包括但不限于:金属铜(cu)、金属银(ag)、金属金(au)。
125.本技术实施例中,原料还包括:光敏材料。光敏材料可以在光信号的照射作用下,其内部化合物形式存在的成核金属转化为原子态的成核金属,原子态的成核金属可以聚集形成金属团簇。因此,可以采用局部曝光的方式,使得曝光区域中以化合物形式存在的成核金属被还原成原子态的成核金属从而形成金属团簇。在后续的整体热处理过程中,拥有金属团簇的部分更容易晶化形成具有小透过率的第二区域,从而得具有不同透过率,且一体化成型的第一区域和第二区域。本实现方式公开的壳体结构在生成的过程中可以采用整体热处理的方式,第一区域与第二区域之间的翘曲较小。
126.作为一种可行性实现方式,光敏材料可以包括:光敏化合物。
127.其中,光敏化合物被定义为在光信号的作用下,可以吸收光信号,释放出电子(e-)。e-可以与化合物形式存在的成核金属结合,使得以化合物形式存在的成核金属被还原成游离状态的金属原子。
128.示例性的,光敏化合物可以包括但不限于:氧化铈(ceo2),三氧化二铈(ce2o3)等。
129.作为一种可行性实现方式,光敏材料可以包括:阴离子,阴离子可以与成核金属形成感光性化合物。
130.其中,感光性化合物被定义为在光信号的作用下可以析出金属原子的化合物。
131.示例性的,感光性化合物可以为但不限于:溴化银(agbr)、氯化银(agcl)、碘化银(agbr)。
132.值得注意的是,本技术实施例仅是示例性的介绍几种感光性化合物,上述感光性化合物并不构成具体的限定。
133.下面以感光性化合物包括agbr为例对ag团簇的生成作以说明。
134.agbr在光信号的作用下可以生成银原子(ag)和溴蒸汽(br2)。br2以气体的形式存,以气体的形式存的br2容易逃离,留下ag。ag可以通过物理或化学结合力组成ag团簇。
135.值得注意的是,本技术实施例仅是示例性的介绍几种光敏材料,上述光敏材料并不构成具体限定,凡是可以在光信号的作用下可以析出成核金属原子的材料均可以作为光敏材料,应用在本技术实施例中。
136.在原料到壳体结构的过程中,原料需要先后经历:熔制、局部曝光、晶化/热处理等工艺,在后续制备方法中会对熔制、局部曝光、晶化/热处理等工艺作进一步的说明。
137.为了方便描述,未形成壳体结构之前的结构称之为玻璃板材/原料。将玻璃板材/原料划分为曝光区域和未曝光区域。未曝光区域最终可以转化为壳体结构的第一区域,曝光区域最终可以转化为壳体结构的第二区域。
138.作为一种可行性实现方式,未曝光区域中的成核金属均以化合物的形式存在,即未曝光区域内不包括金属团簇。
139.在未曝光区域中的成核金属均以化合物的形式存在的实现方式中。如果原料中不包括:化合物成核剂(指氧化物、氟化物等,下同)。晶化热处理的过程中,未曝光区域可能不晶化。未曝光区域依然以普通玻璃的形式存在,即第一区域包括:普通玻璃。曝光区域可以
金属团簇作为晶核晶化生成第二区域,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
140.在未曝光区域中的成核金属均以化合物的形式存在的实现方式中,如果原料中包括:化合物成核剂。晶化热处理的过程中,未曝光区域可以晶化形成第一区域,此时,第一区域包括:微晶玻璃。曝光区域可以晶化生成第二区域,其中,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
141.作为一种可行性实现方式,未曝光区域中的成核金属受到一些不可避免的因素的作用,导致未曝光区域中的部分成核金属析出成核金属原子,使得未曝光区域内包括金属团簇。
142.未曝光区域内包括金属团簇的实现方式中。晶化热处理的过程中,未曝光区域可以以金属团簇作为晶核晶化形成第一区域。第一区域可以包括:微晶玻璃和金属团簇。曝光区域可以晶化生成第二区域,其中,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
143.在未曝光区域内包括金属团簇的实现方式中,光信号有助于金属团簇的形成,因此,曝光区域内的金属团簇的密度大于未曝光区域金属团簇的密度。结晶度与金属团簇的密度正向相关,因此,曝光区域的结晶度大于未曝光区域的结晶度。由曝光区域形成的第二区域的透过率小于由未曝光区域形成的第一区域的透过率。具有较小透过率的第二区域可以在一定程度上阻挡干扰光信号的传播。第一区域具有较大的透过率,进而保证有效光信号及发射光信号在透射第一区域的过程中损耗较小。
144.作为一种可行性实现方式,原料中可以包括:卤族元素。壳体结构形成过程需要经历熔制的过程。
145.本技术实施例中,熔制在高温的环境下进行,高温环境下原料转化为熔融的状态,进而达到原料均匀混合的目的。
146.本实现方式中,原料中可以包括:卤族元素。高温环境下卤族元素可以提供一个酸性/氧化性气体氛围,进而阻挡原料中的成核金属以原子的形式析出,进而避免在熔制的过程中,形成金属团簇。可以降低未曝光区域内金属团簇的数量/密度,降低未曝光区域的结晶度,使得未曝光区域形成的第一区域具有较大的透过率,进而保证有效光信号及发射光信号在透射第一区域的过程中损耗较小。
147.至此完成对壳体结构原料的描述。
148.下面对壳体结构的结构进行描述。本技术实施例不对壳体结构的形状作具体限定。示例性的,请参阅图4,作为一种可行性实现方式,壳体结构可以具有平面结构。请参阅图5,作为一种可行性实现方式,壳体结构可以具有曲面结构。
149.值得注意的是,图4和图5仅是示例性的介绍两种壳体结构的结构,上述结构并不构成具体的限定,在实际应用的过程中,壳体结构的结构可以是但不限于上述两种方式。
150.请继续参阅图4和图5,壳体结构可以包括:第一区域1和第二区域2。第一区域1和第二区域2一体成型,这样使得第一区域1与第二区域2之间不包括胶合、拼接、熔接等工艺界面。从而使得壳体结构具有更好的一体性、机械性能。
151.本技术实施例中,第一区域1贯穿壳体结构,以使得发射光信号/有效光信号在壳体结构两侧传播的过程中可以仅透射第一区域1,发射光信号/有效光信号的损耗较小。
152.本技术实施例不对第一区域1的形状作具体限定。
153.示例性的,请参阅图4和图5,第一区域1的形状可以为:柱状。
154.示例性的,请参阅图6,第一区域1的形状可以为:阶梯状。
155.示例性的,请参阅图7,第一区域1的形状可以为:球状。
156.值得注意的是,图4、图5、图6及图7仅是示例性的介绍几种第一区域的形状,上述第一区域的形状并不构成具体的限定,在实际应用的过程中,可以根据实际的需求设计第一区域的形状,本技术实施例不做过多的限定。
157.本技术实施例不对第一区域的数量作具体限定。示例性的,第一区域的数量可以但不限于为:1个、2个、3个、4个、5个等。
158.如前,在一些可行性实现方式中,第一区域1可以包括:普通玻璃。在一些可行性实现方式中,第一区域1也可以包括:微晶玻璃。
159.在第一区域包括微晶玻璃的实现方式中,第一区域可以包括:金属团簇。
160.在第一区域包括:金属团簇的实现方式中,第一区域内金属团簇的密度小于第二区域内金属团簇的密度。第一区域的结晶度小于第二区域的结晶度。第一区域具有较大的透过率,发射光信号/有效光信号透射第一区域的过程中的损耗较小。
161.本技术实施例壳体结构还包括至少一个第二区域。第二区域具有较小的透过率用于阻挡干扰信号在壳体结构内部传播。
162.请继续参阅图4、图5、图6作为一种可行性实现方式,第二区域2可以贯穿壳体结构,以使得第二区域可以对较多的干扰信号产生阻挡作用。
163.在第二区域贯穿壳体结构的实现方式中,第二区域2设置在相邻的第一区域1之间,第二区域具有较小的透过率,第二区域可以阻挡光信号在不同的第一区域之间串光,进而达到阻挡干扰信号的目的。
164.在第二区域2贯穿壳体结构的实现方式中,本技术实施例不对第二区域的形状1作具体限定。
165.示例性的,请参阅图4和图5,作为一种可行性实现方式,第二区域的形状可以为柱状。
166.示例性的,请参阅图6,作为一种可行性实现方式,第二区域的形状可以为阶梯状。
167.请继续参阅图7,作为一种可行性实现方式,第二区域2可以设置在第一区域1的内部即第二区域2不贯穿壳体结构/第二区域2被第一区域1包裹。
168.在第二区域设置在第一区域内部的实现方式中,本技术实施例不对第二区域的形状作具体限定。
169.示例性的,请参阅图7,作为一种可行性实现方式,第二区域的形状可以为球状。由于,第一区域1与第二区域2具有不同的透过率,干扰信号传播至第二区域与第一区域具有较大的接触界面时会发生折射,进而达到阻挡干扰信号传播的作用。第二区域与第一区域接触的界面越大,对干扰信号的阻挡作用越大。球状的第二区域与第一区域具有较大的接触界面,包含球状的第二区域的壳体结构可以对干扰信号产生较大的阻挡作用。
170.值得注意的是,图4、图5、图6及图7仅是示例性的介绍几种第二区域的形状,上述第二区域的形状并不构成具体的限定,在实际应用的过程中,可以根据需求设计第二区域的形状,在此申请人不做过多的限定。
171.本技术实施例不对第二区域的数量作具体限定。示例性的,第二区域的数量可以但不限于为1个、2个、3个、4个、5个等。
172.作为一种可行性实现方式,在壳体结构包括多个第二区域的实现方式中,任意两个第二区域的可以具有相同的透过率。
173.作为一种可行性实现方式,在壳体结构包括多个第二区域的实现方式中,任意两个第二区域的可以具有不同的透过率。
174.请参阅图8,作为一种可行性实现方式,壳体结构包括:压应力层6和拉应力层7;压应力层6设置在拉应力层7的表面。
175.本实现方式公开的壳体结构压应力层和拉应力层;压应力层设置在拉应力层的表面。即位于外表面的压应力层受到压应力,位于内表面的拉应力层受到拉应力。压应力层的存在可以阻挡/消除壳体结构的表面微纹的产生和延伸,从而达到提升壳体结构机械性能的目的。
176.请参阅图9,为了进一步改善壳体结构对干扰信号的阻挡作用,作为一种可行性实现方式,第二区域2可以包括:至少两个彼此接触的子区域21,相邻的两个子区域21具有不同的透过率。
177.本实现方式中,相邻的两个子区域21具有不同的透过率,两个子区域21之间可以形成折射/反射界面22。干扰信号传播至折射/反射界面22时会发生折射/反射,透射第二区域的干扰信号减少,到达阻挡干扰信号的目的。
178.本技术实施例不对每个第二区域包含子区域21的数量作具体限定。示例性的,每个第二区域包含子区域的数量可以但不限于:1个、2个、3个、4个、5个等。
179.本技术实施例不对子区域21的形状作具体限定。示例性的,子区域的形状可以但不限于为柱状、阶梯状、球状等。
180.第二区域的宽度越大,第二区域对干扰信号的阻挡作用越大,为了保证壳体结构对干扰信号产生较大的阻挡作用,作为一种可行性实现方式,第二区域的宽度大于或等于设定值。
181.本技术实施例不对设定值的数值作具体限定。示例性的设定值可以为1um、2um等。
182.请继续参阅图4,作为一种可行性实现方式,可以在壳体结构的表面形成凸起3,和/或,凹槽4。
183.本技术实施例不对凸起或凹槽的形状及尺寸作具体限定,可以根据需求设定凸起或凹槽的形状及尺寸。
184.作为一种可行性实现方式,凸起3/凹槽4可以覆盖壳体结构的全部表面。作为一种可行性实现方式,凸起3/凹槽4可以覆盖壳体结构的部分表面。
185.示例性的,作为一种可行性实现方式,凸起3/凹槽4可以仅覆盖在第一区域的表面。
186.示例性的,作为一种可行性实现方式,凸起3/凹槽4可以仅覆盖在第二区域的表面。
187.示例性的,作为一种可行性实现方式,凸起3/凹槽4可以覆盖在第一区域和第二区域的表面。
188.请继续参阅图4,为了阻挡更多的干扰信号,在第二区域贯穿壳体结构的实现方式中,可以在第二区域表面的凹槽内设置挡光层5。
189.本技术实施例中,挡光层5被定义为透过率小于第二区域的透过率的材料层,可以
是但不限于:挡光油墨、聚乙烯(polyvinyl chloride)等材料层。
190.本实现方式中,第二区域表面的凹槽内设置挡光层5。相邻的第一区域之间包括:挡光层5和第二区域2。由于,挡光层5透过率小于第二区域的透过率,因此,挡光层5可以阻挡较多的干扰信号,因此,本实现方式公开的壳体结构可以阻挡较多的干扰信号。
191.在壳体结构表面形成凸起/凹槽的实现方式中,作为为一种可行性实现方式,凸起和凹槽形成菲涅尔纹路。
192.本技术实施例中,菲涅尔(fresnel)纹路被定义为表面由一系列锯齿型凹槽组成,中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同,但每个凹坑都可以将光信号集中一处,形成中心焦点。
193.本实现方式中,在壳体结构表面的凸起/凹槽形成的菲涅尔纹路可以起到聚焦的作用,可以通过对菲涅尔纹路的设计使得菲涅尔纹路上形成的中心焦点落在光学探测器上,进而提升有效光信号的信噪比。
194.将菲涅尔纹路设计在壳体结构表面,可以不再使用额外的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate,pet)膜去实现菲涅尔纹路,可以降低壳体结构堆叠尺寸。
195.本实现方式中,壳体结构表面的凸起/凹槽形成的菲涅尔纹路,菲涅尔纹路与第一区域/第二区域一体成型,这样使得第一区域/第二区域与菲涅尔纹路之间不包括:胶合、拼接、熔接等工艺界面,从而使得壳体结构具有更好的一体性,具有更好的机械性能。
196.本技术实施例还公开一种壳体结构的制备方法,请参阅图10,制备方法可以包括:
197.s101:曝光玻璃板材的部分区域。
198.本技术实施例中,玻璃板材采用的原料包括:光敏材料,光敏材料包括:成核金属;光敏材料在光信号的作用下其内部以化合物形式存在的成核金属转化为原子状态的成核金属,原子状态的成核金属用于形成金属团簇。
199.作为一种可行性实现方式,可以熔制原料得到玻璃板材。可以采用本领域惯用熔制方式,本技术实施例不做具体的限定。
200.示例性的,可以对原料依次进行连熔、下拉、铸制、模制、切割等处理。最后得到需要的尺寸玻璃板材。
201.局部曝光玻璃板材的实现方式有多种。
202.作为一种可行性实现方式,可以采用光信号照射的方式,实现玻璃板材的局部曝光。
203.采用光信号照射的方式,实现玻璃板材的局部曝光的过程可以为:在玻璃板材的一侧设置掩膜版(mask reticle)。掩膜版具有透光的窗口;光信号透过掩膜版的窗口照射玻璃板材的部分区域,即实现玻璃板材的局部曝光。
204.本实现方式中,借助掩膜版实现玻璃板材的局部曝光。其中,最终得到的第二区域的形状/尺寸与掩膜版窗口的形状/尺寸。可以通过采用具有不同形状/尺寸窗口的掩膜版实现第二区域的形状/尺寸的灵活配置。
205.作为一种可行性实现方式,可以采用激光照射玻璃板材的部分区域。具体实现过程:可以通过控制激光路径控制曝光区域的尺寸和形状,在此过程中无需借助掩膜版的辅助,在一定程度上可以减少壳体结构的成本。
206.本技术实施例仅是示例性的介绍两种玻璃板材的局部曝光的实现方式,上述实现方式并不构成具体的限定。
207.本技术实施例不对局部曝光阶段采用的光信号的波段作具体限定。示例性的,光信号的波段可以:390nm-780nm、大于780nm、小于390nm等。
208.本技术实施例不对光信号的强度作具体限定,可以根据需求选择光信号的强度。
209.通常,光信号的强度可以用能流密度(energy flow density)定量表征,能流密度被定义为单位空间范围内的光信号产生的能量或功率。
210.作为一种可行性实现方式,光信号的能流密度小于或等于玻璃板材的损伤阈值(damage threshold),以使得在局部曝光阶段,曝光区域的内部结构不被破坏。
211.本技术实施例不对曝光时间作具体限定,可以根据需求选择合适的曝光时间。在一定范围内,曝光区域内的金属原子的数量与曝光时间正向相关,曝光区域内的金属原子的数量与最终生成第二区域的透过率反向相关,为了使得第二区域具有较小的透过率,可以采用延长曝光时间的实现方式。
212.本技术实施例不对曝光区域的形状及尺寸作具体限定,在借助掩膜版实现局部曝光的实现方式中,可以通过调整掩膜版窗口的形状/尺寸,来调整曝光区域的形状/尺寸。
213.在采用激光实现局部曝光的实现方式中,可以通过调整激光路径,来调整曝光区域的形状/尺寸。
214.作为一种可行性实现方式,可以通过选择合适激光(时间、强度、激光的光光斑尺寸,光信号的波段),可以实现图案化的曝光区域。
215.其中,光敏材料可以参阅上述关于光敏材料的描述,此处不再赘述。
216.s102:核化热处理曝光后的玻璃板材,以使得曝光区域的玻璃板材内形成金属团簇。
217.本技术实施例中,核化热处理的阶段包括金属团簇生长的阶段。核化热处理的阶段可以简称为核化阶段。
218.本技术实施例不对核化热处理温度作具体限定。示例性的,核化热处理的温度可以为:480℃、490℃、500℃、510℃、520℃、530℃。
219.本技术实施例不对核化热处理保温时间作具体限定。示例性的,核化热处理的保温时间可以为:0.5h、1h、1.5h、3h、4h、8h。
220.作为一种可行性实现方式,核化热处理的过程中,未曝光区域可以不形成:金属团簇。
221.作为一种可行性实现方式,核化热处理的过程中,未曝光区域可以形成:金属团簇。
222.未曝光区域形成金属团簇的实现方式中,由于光信号有助于金属团簇的形成,曝光区域内的金属原子的密度大于未曝光区域内金属原子的密度。
223.下面以光敏材料包括:ceo2、ce2o3、ag2o为例对金属团簇的形成过程作以说明:
224.ceo2和ce2o3中的金属铈化合价为+4价和+3价,+4价的金属铈可以表示为ce
4+
。+3价的金属铈可以表示为ce
3+
。ce
3+
可以对紫外光产生较强的吸收,ce
3+
吸收紫外光后会释放出e-。e-可以被吸附在ce
4+
附近。
225.核化热处理的过程,ag2o中的金属银(ag
+
)可以发生扩散,并和ce
4+
附近的e-结合,
使得ag
+
转化为原子状态的金属银(ag)。
226.进一步升高温度时ag原子会继续不断地吸附ag
+
和e-,ag可以通过物理或化学结合力组成相对稳定的ag团簇。
227.s103:晶化热处理核化处理后的玻璃板材得到壳体结构。
228.本技术实施例中,壳体结构包括:第一区域和第二区域,第二区域由曝光区域的玻璃板材晶化后得到;第一区域由非曝光区域的玻璃板材晶化后得到,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
229.本技术实施例中,晶化热处理的阶段为微晶玻璃生长的阶段。本技术实施例中,晶化热处理的阶段可以简称为晶化阶段。
230.在核化阶段后未曝光区域中的成核金属均以化合物的形式存在的实现方式中,如果原料中不包括:化合物成核剂。未曝光区域依然以普通玻璃的形式存在,即第一区域包括:普通玻璃。曝光区域可以金属团簇作为晶核晶化生成第二区域,其中,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
231.在核化阶段后未曝光区域中的成核金属均以化合物的形式存在的实现方式中,如果原料中包含成核剂,在晶化阶段,未曝光区域可以化合物成核剂作为晶核晶化形成第一区域,第一区域包括:微晶玻璃。曝光区域可以晶化生成第二区域,其中,第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
232.在核化阶段后未曝光区域内包括金属团簇的实现方式中。晶化阶段,未曝光区域可以晶化形成第一区域,第一区域包括:微晶玻璃和金属团簇。曝光区域可以晶化生成第二区域,其中第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。
233.光信号有助于金属团簇的形成,所以曝光区域内的金属团簇的密度大于未曝光区域金属团簇的密度。结晶度与金属团簇的密度正向相关,因此,曝光区域的结晶度大于未曝光区域的结晶度。由曝光区域形成的第二区域的透过率小于由未曝光区域形成的第一区域的透过率。
234.本技术实施例不对晶化阶段的处理温度作具体限定。示例性的,晶化阶段的热处理温度可以为:580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃。
235.本技术实施例不对晶化阶段的保温时间作具体限定。示例性的,晶化阶段保温时间可以为:0.5h、1h、1.5h、3h、4h、8h。
236.本实现方式,采用玻璃板材形成壳体结构,玻璃板材包括:光敏材料。在光信号的作用下,光敏材料内部化合物形式存在的成核金属转化为原子态的成核金属,原子态的成核金属可以聚集形成金属团簇。因此,可以采用光信号局部曝光的方式,使得曝光区域形成金属团簇。在后续的整体热处理过程中,拥有金属团簇的曝光区域容易晶化形成具有小透过率的第二区域,具有较小透过率的第二区域可以在一定程度上阻挡干扰信号的在壳体结构内部传播,进而达到降低干扰信号的目的。本实现方式公开的制备方法可以采用整体热处理的方式,得到具有较小/零结晶度的第一区域和具有较大结晶度的第二区域,制备出的玻璃板材的第一区域与第二区域之间的翘曲较小。
237.作为一种可行性实现方式,制备方法还包括:
238.s104:化学强化壳体结构,以使得壳体结构包括:压应力层和压应力层。
239.其中,压应力层设置在拉应力层的表面。
240.可以采用本领域惯用的化学强化方式使得壳体结构包括:压应力层和压应力层。作为一种可行性实现方式,可以采用离子交换的方式实现壳体结构的化学强化。
241.示例性的,可以将壳体结构放置在硝酸钾盐熔融液或盐溶液/硝酸钠与硝酸钠混合熔融液或盐溶液中,离子交换。壳体结构表面钠离子(na+)可以与硝酸钾中的钾离子(k+)进行离子交互。使得壳体结构表面的na+被具有较大离子半径的k+所取代,进而实现化学强化。
242.化学强化前后壳体结构表面形成一个体积差,这个体积差在壳体结构的一定深度范围内形成压应力层,压应力层的存在可以阻挡/消除壳体结构的表面微纹的产生和延伸,从而达到提升壳体结构机械性能的目的。
243.本技术实施例不对离子交互过程的热处理温度作具体限定。示例性的,离子交互过程的热处理温度可以为:350℃、400℃。
244.本技术实施例不对离子交互过程的热处理时间作具体限定,子交互过程的热处理时间为:0.5h、1h、1.5h、3h、4h、8h。
245.作为一种可行性实现方式,可以通过多次曝光和热处理配合的方式形成包括多个子区域的第二区域,相邻的两个子区域具有不同的透过率,以使得两个子区域之间可以形成折射/反射界面。干扰信号传播至折射/反射界面时会发生折射/反射,进而使得透射第二区域的干扰信号减少。
246.作为一种可行性实现方式,可以在壳体结构的表面形成凸起/凹槽。
247.本技术实施例不对形成凸起/凹槽的实现方式作具体限定。示例性的,作为一种可行性实现方式,可以采用干法刻蚀的方式在壳体结构的表面形成凸起/凹槽。作为一种可行性实现方式,可以采用湿法刻蚀的方式在壳体结构的表面形成凸起/凹槽。其中,湿法刻蚀采用的刻蚀液可以包括但不限于:氢氟酸(hf)。
248.下面结合具体的实例对本技术实施例公开的制备作以说明。
249.实施例1:
250.(1)熔制:请参阅图11中的(一)量取原料(质量分数wt):sio2(77.18%)、al2o3(5%)、zno(1.5%)、li2co3(9%)、na2co3(2.5%)、k2co3(4%)、zro2(0.5%)、sb2o3(0.2%)、ag2o(0.1%)、ceo2(0.02%)。熔制原料,其中,熔制可以包括:连熔、下拉、铸制、模制、切割的处理方式,得到合适尺寸玻璃板材111。
251.(2)请参阅图11中的(二),将掩模板b设置在玻璃板材111的一侧。
252.(3)局部曝光:利用290nm-330nm波段的紫外光a结合掩模板b局部曝光玻璃板材111。请参阅图11中的(三),玻璃板材形成:曝光区域111(1)和未曝光区域111(2)。曝光区域111(1)内析出金属原子(图中未示出)。
253.(4)核化:将(3)得到的玻璃板材加热至500℃左右,保温,随后退火。曝光区域111(1)内的金属原子结合成金属团簇。
254.(5)晶化:将(4)得到的玻璃板材加热至675℃左右,保温,随后随炉冷却;曝光区域111(1)以金属团簇作为晶核晶化,未曝光区域111(2)未发生变化,得到壳体结构的结构可以参阅图11中的(四),壳体结构可以包括:第一区域1和第二区域2。
255.(6)将壳体结构进行抛光处理。
256.(7)将壳体结构在硝酸钾盐熔融液或盐溶液中450℃进行化学强化。化学强化后的
壳体结构的结构可以参阅图11中的(五)。化学强化后的壳体结构包括:压应力层6和拉应力层7。
257.(8)将化学强化后的壳体结构进行镀膜等加工。
258.实施例2:
259.(1)熔制:请参阅图12中的(一)量取原料组成(wt):sio2(76%)、al2o3(5%)、zno(1.7%)、li2co3(9%)、na2co3(3.5%)、k2co3(4%)、zro2(0.5%)、sb2o3(0.2%)、ag2o(0.08%)、ceo2(0.02%)。对原料进行熔制,得到玻璃板材121。
260.(2)局部曝光:请参阅图12中的(二)利用激光d照射光玻璃板材121局部,玻璃板材形成:曝光区域121(1)和未曝光区域121(2)。曝光区域121(1)内析出金属原子(图中未示出)。
261.(3)核化:将(2)得到的玻璃板材加热至500℃左右,保温,随后退火。曝光区域121(1)内的金属原子结合成金属团簇。
262.(4)晶化:将(3)得到的玻璃板材加热至675℃左右,保温,随后随炉冷却;曝光区域121(1)以金属团簇作为晶核晶化,未曝光区域121(2)未发生变化,得到壳体结构。壳体结构的结构可以参阅图12中的(三),壳体结构可以包括:第一区域1和第二区域2。
263.(5)将壳体结构抛光处理。
264.(6)将壳体结构在90%硝酸钾盐-10%硝酸钠盐熔融液中360℃进行化学强化,得到化学强化后的壳体结构。化学强化后的壳体结构的结构可以参阅图12中的(四)。化学强化后的壳体结构包括:压应力层6和拉应力层7。
265.实施例3:
266.(1)熔制:请参阅图12中的(一)量取原料组成(wt):sio2(70%)、al2o3(10.5%)、zno(1%)、li2co3(9%)、na2co3(3.5%)、naf(1%)、k2co3(2%)、zro2(1%)、agcl(1%)、ceo2(1%)。熔制原料,得到玻璃板材121。
267.(2)局部曝光:请参阅图12中的(二)利用激光d照射光玻璃板材121局部,玻璃板材形成:曝光区域121(1)和未曝光区域121(2)。曝光区域121(1)内析出金属原子(图中未示出)。
268.(3)核化:将(2)得到的玻璃板材加热至500℃左右,保温,随后退火。曝光区域121(1)内的金属原子结合成金属团簇。
269.(4)晶化:将(3)得到的玻璃板材加热至675℃左右,保温,随后随炉冷却;曝光区域121(1)以金属团簇作为晶核晶化,未曝光区域121(2)未发生变化,得到壳体结构。壳体结构的结构可以参阅图12中的(三),壳体结构可以包括:第一区域1和第二区域2。
270.(5)将壳体结构在80%硝酸钾盐-20%硝酸钠盐熔融液中350℃进行化学强化,得到化学强化壳体结构的结构可以参阅图12中的(四)。化学强化后的壳体结构包括:压应力层和拉应力层。
271.(6)将(5)得到的壳体结构进行镀膜等加工。
272.本技术实施例的壳体结构可以通过本技术下列实施例的方法进行制备,此外,还可以通过其它方法进行制备,本技术实施例的制备方法仅仅是本技术壳体结构的一种或多种制备方法,不应理解为对本技术实施例公开的壳体结构的限定。
273.本技术实施例还公开一种壳体,壳体包括:至少一个本技术实施例公开的壳体结
构。
274.作为一种可行性实现方式,多个壳体结构为分体结构,多个壳体结构之间可以通过粘合、熔接、拼接等方式连接到一起。
275.作为一种可行性实现方式,多个壳体结构可以为一体结构。
276.作为一种可行性实现方式,壳体还可以包括:盖底层,盖底层设置于壳体结构的表面。
277.本技术实施例中,盖底层可以由具有反光作用、吸光作用中的至少一个的油墨,经光固化或热固化后得到。例如盖底层由黑色油墨或者白色油墨经光固化或热固化后得到。
278.在盖底层设置于壳体结构的实现方式中,如果第二区域贯穿壳体结构,盖底层避让壳体结构的第一区域设置。
279.本实施例与上述实施例相同特征部分的详细描述请参见上述实施例,在此不再赘述。
280.本技术实施例还公开一种电子设备,电子设备可以包括:本技术实施例公开的壳体结构、发光器以及光接收器。发光器设于壳体结构的一侧,靠近第一区域设置,发光器在壳体结构上的投影与第一区域重合,发光器用于向第一区域发射光信号。光接收器与发光器设置于壳体结构的同一侧且靠近第一区域设置,光接收器在壳体结构上的投影与第一区域重合,光接收器用于接收透射第一区域且被反射入第一区域的光信号(有效光信号)。
281.应该理解,本技术实施例中的发光器在壳体结构上的投影与第一区域重合可以理解为发光器发射的光信号可以入射于第一区域,并至少部分穿过第一区域。同理,本技术实施例中光接收器在壳体结构上的投影与第一区域重合可以理解为光接收器可以接收发光器出射的,且被反射进入第一区域的光信号。
282.在第二区域位于第一区域内部的实现方式中,第二区域位于发光器在第一区域投影与光接收器在第一区域投影之间。
283.在第二区域贯穿壳体结构的实现方式中,第二区域位于相邻的第一区域之间。
284.在壳体结构内表面包括菲涅尔纹路的实现方式中,作为一种可行性实现方式,可以通过菲涅尔纹路实现聚焦的效果,使得发光器的发出光信号的光角更小,让发光器的发出光信号更加聚焦,让更多的光信号可以到达目标对象。
285.作为一种可行性实现方式,可以通过菲涅尔纹路实现聚焦的效果,缩小有效信号的光角,让光接收器可以接收更多的有效信号。
286.作为一种可行性实现方式,电子设备还可以包括:盖底层,盖底层设置于壳体结构的表面。
287.在盖底层设置于壳体结构的实现方式中,如果第二区域贯穿壳体结构,盖底层避让壳体结构的第一区域设置。
288.本实施例与上述实施例相同特征部分的详细描述请参见上述实施例,在此不再赘述。
289.下面结合具体的数据对本技术实施例公开的电子设备作进一步的说明:
290.表1为一可行性实施例公开的电子设备产生的数据。
291.表1
[0292][0293][0294]
ppg信号包含直流dc成分和交流ac成分,dc量反映的是非搏动组织特征,如上皮组织、骨骼、静脉血和不发生搏动的动脉血,ac量由搏动的动脉血液产生。特定波长下ppg信号交直流之比,也称为对应波长的灌注率(perfusion index,pi)。
[0295]
(1)从表1中的漏光数据可以看出,与对比例相比实施例4、实施例5和实施例6中的漏光(ir、r、g)现象得到的缓解。
[0296]
(2)通过对实施例4和实施例5的漏光数据(ir、r、g)比对,可以看出,增加第二区域的宽度降低漏光,增加第二区域的宽度可以改善对干扰信号的阻挡效果。
[0297]
(3)第二区域的宽度减低,导致漏光增加,灌注率降低,可以在一定程度上降低功耗的恶化。因此可以根据需求选取合适的第二区域的宽度。
[0298]
(4)实施例4和实施例5采用相同结构的壳体结构,区别指出在于,第二区域的透过率存在差异。通过对实施例4和实施例5漏光数据(ir、r、g)比对,可以发现,透过率对于红外的漏光现象影响较大。
[0299]
(5)通过对实施例4、实施例5、实施例6的漏光数据(ir、r、g)和pi比对,可以看出:pi与透过率相关。第二区域的透过率越小,电子设备的pi值越好(绝对值越大)。
[0300]
在本技术中提及“实施例”、“实施方式”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。此外,还应该理解的是,本技术各实施例所描述的特征、结构或特性,在相互之间不包括矛盾的情况下,可以任意组合,形成又一未脱离本技术技术方案的精神和范围的实施例。
[0301]
最后应说明的是,以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本技术进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本技术技术方案的精神和范围。
技术特征:
1.一种壳体结构,其特征在于,包括:第一区域和第二区域;所述第一区域与所述第二区域一体成型,所述第一区域的透过率大于所述第二区域的透过率;所述第二区域包括:微晶玻璃和和金属团簇。2.根据权利要求1所述的壳体结构,其特征在于,所述第一区域不包括所述金属团簇,或所述第一区域内金属团簇的密度小于所述第二区域内金属团簇的密度。3.根据权利要求1或2所述的壳体结构,其特征在于,所述金属团簇包括:ag团簇、cu团簇、au团簇中的一种或几种混合。4.根据权利要求1-3任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述壳体结构采用的原料包括:光敏材料,所述光敏材料包括:成核金属;所述光敏材料在光信号的作用下其内部以化合物形式存在的成核金属转化为原子状态的成核金属,所述原子状态的成核金属用于形成所述金属团簇。5.根据权利要求4所述的壳体结构,其特征在于,所述光敏材料还包括:光敏化合物;所述光敏化合物包括在光信号的作用下释放出电子的化合物。6.根据权利要求5所述的壳体结构,其特征在于,所述光敏材料还包括:阴离子,所述阴离子与所述成核金属形成感光性化合物,所述感光性化合物包括在光信号的作用下析出原子状态的成核金属的化合物。7.根据权利要求1-6任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述壳体结构采用的原料包括:卤族元素。8.根据权利要求1-7任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述第一区域包括:所述微晶玻璃、普通玻璃。9.根据权利要求1-8任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述第二区域贯穿所述壳体结构。10.根据权利要求1-9任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述壳体结构的表面包括:平面、曲面、凸起、凹槽。11.根据权利要求10所述的壳体结构,其特征在于,所述第二区域表面的凹槽内设置有挡光层,所述挡光层的透过率小于所述第二区域的透过率。12.根据权利要求11所述的壳体结构,其特征在于,所述凸起和所述凹槽形成菲涅尔纹路。13.根据权利要求1-12任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述壳体结构包括:压应力层和拉应力层;所述压应力层设置在所述拉应力层的表面。14.根据权利要求1-13任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述第二区域包括多个彼此接触的子区域,相临的所述子区域具有不同的透射率。15.根据权利要求1-14任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述第二区域的宽度大于或等于设定值。16.根据权利要求1-15任一项所述的壳体结构,其特征在于,所述壳体结构包括:n个第二区域,所述n大于或等于2,任意两个所述第二区域的透过率相同,或,任意两个所述第二区域的透过率不同。
17.一种壳体结构的制备方法,其特征在于,包括:曝光玻璃板材的部分区域,所述玻璃板材采用的原料包括:光敏材料,所述光敏材料包括:成核金属;所述光敏材料在光信号的作用下其内部以化合物形式存在的成核金属转化为原子状态的成核金属,所述原子状态的成核金属用于形成所述金属团簇;核化热处理曝光后的所述玻璃板材,以使得曝光区域的所述玻璃板材内形成所述金属团簇;晶化热处理核化处理后的所述玻璃板材得到壳体结构,所述壳体结构包括:第一区域和第二区域,所述第二区域由曝光区域的所述玻璃板材晶化后得到;所述第一区域由非曝光区域的所述玻璃板材晶化后得到,所述第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。18.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述曝光玻璃板材的部分区域的步骤包括:在所述玻璃板材的一侧设置掩膜版,所述掩膜版包括:窗口;光信号透过所述掩膜版的窗口照射玻璃板材的部分区域。19.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述曝光玻璃板材的部分区域的步骤具体为:采用激光照射玻璃板材的部分区域。20.根据权利要求17-19任一项所述的制备方法,其特征在于,所述曝光过程中采用的光信号的能流密度小于或等于所述玻璃板材的损伤阈值。21.根据权利要求17-20任一项所述的制备方法,其特征在于,所述热处理曝光后的所述玻璃板材得到壳体结构的步骤之后,所述制备方法还包括:化学强化所述壳体结构,以使得所述壳体结构的表面生成压应力层,所述压应力层设置在所述拉应力层的表面。22.一种壳体,其特征在于,包括至少一个权利要求1-16任一项所述的壳体结构。23.一种电子设备,其特征在于,包括:发光器、光接收器和如权利要求1-16任一项所述的壳体结构;所述壳体结构包括:第一区域和第二区域;所述发光器用于发射透射所述第一区域的光信号,所述光接收器用于接收透射所述第一区域的光信号;所述第二区域位于所述光接收器在所述第一区域上的投影与所述发光器在所述第一区域上的投影之间。24.根据权利要求23所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:盖底层;所述盖底层设置在所述壳体结构的内表面,所述盖底层避让所述光接收器/所述发光器在所述第一区域上的投影设置。
技术总结
本申请公开一种壳体结构、壳体、电子设备及壳体结构的制备方法。壳体结构可以包括:第一区域和第二区域。第一区域与第二区域为一体成型结构,因此壳体结构具有较好的机械性能。第二区域包括:微晶玻璃和金属团簇。金属团簇作为微晶玻璃的晶核,有助于微晶玻璃的形成,进而使得第二区域可以具有较大的结晶度。结晶度与透过率反向相关,第二区域具有较大的结晶度,相应的第二区域具有较小的透过率。具有较小透过率的第二区域可以在一定程度上阻挡干扰信号的传播,进而达到降低干扰信号的目的。进而达到降低干扰信号的目的。进而达到降低干扰信号的目的。
技术研发人员:王慧娟 李航飞 朱泰山 魏小淞 郭宇 丁煜韦
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2023.02.22
技术公布日:2023/7/11
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