CN109922940B - 具有纹理化外表面的设备盖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设备盖。更具体地，本发明涉及一种制造设备盖的方法，该方法包括：从基本上透明或半透明的聚合物，任选地热塑性聚合物模制盖，以形成具有纹理化外表面和通常更光滑的内表面的盖；以及将具有反射组分的涂层施加到内表面。

Description

具有纹理化外表面的设备盖

技术领域

本发明涉及设备盖(equipment cover，设备罩子)。更具体地，本发明涉及用于诸如电气装置和物联网(IoT)装置的用户装置的盖或壳体。

背景技术

存在各种设备盖，其由不同材料制成。一些设备盖由金属制成，其可以是阳极氧化的，例如阳极氧化铝。其他设备盖可以是塑料。

这些设备盖可以保留其自然颜色(例如，在金属盖的情况下)，或者可以通过印刷或染色来着色。塑料可以通过在加热过程期间向塑料中添加颜料(有时称为母料)，通过将着色剂混合到聚合物基中，或通过用彩色涂层涂覆塑料的外表面来着色。

发明内容

在独立权利要求中阐述了本发明的各方面，并且在从属权利要求中阐述了优选特征。

本文描述了制造设备盖或面板的方法，该方法包括：由基本上透明或半透明的聚合物模制盖，聚合物任选地包括热塑性聚合物，以形成具有纹理化的外表面和通常更光滑的内表面的盖或面板；以及将具有反射组分的涂层施加到内表面。

这种方法可以为一件设备提供一种重量轻、耐用且具有纵深感的盖。此外，该方法可以使这种盖易于制造和/或易于再现。由聚合物模制盖提供了简单的制造方法，其可易于一致地再现，并且提供了可以是重量轻且耐用的盖。

通过提供透明或基本上半透明/透明的聚合物盖并将反射涂层施加到内表面，可以保护涂层，例如可保护涂层免受磨损，使其更耐用并且不易刮擦，即使不施加另外的保护涂层。因此，可以赋予盖反射性而不会将颜料或反射颗粒分散在聚合物内，这消除了制造过程中的复杂性。

尽管一些光将从盖的外部纹理化表面反射，但由于聚合物基本上是半透明/透明的，因此入射在盖上的大部分可见光将穿过聚合物，到达内表面上的涂层上。击中反射(或珠光)组分(或至少特定波长的光)的光然后将被那些组分反射回聚合物盖中，并且大部分该反射光将通过外部纹理化表面传出。因此，可以从盖的外侧观察反射组分(即，当直接在纹理化外表面上观察盖时)，并且将光反射涂层施加到内表面可以使盖具有更轻的外观并且产生深度感觉，因为反射来自盖的外表面下方。稍后将更详细地描述反射组分的性质、其他实例和使用细节。

纹理化外表面的组合改变了其中当入射光进入和离开聚合物盖的纹理化外表面时由于入射光的折射而使光从盖反射的方向。这意味着到达空间中的特定点的光可能源自许多不同的点，并且可能已经从内表面上的许多不同的，间隔开的反射组分反射。这可以导致具有根据从哪个角度观察盖而改变的总表面反射率的盖，并且可以产生深度印象和实体感。

虽然使用了术语盖，但该装置可以是盖、壳体、面板或盖、壳体或面板的一段或一部分。在一些实施方式中，设备或装置具有主(或主要)盖或壳体(通常由两个或更多个单独的部件形成，例如前壳体和后壳体，尽管也设想了侧壳体和其他组合)，并且除了这些主要盖之外，还可以提供本文描述的盖或组件。在一些情况下，盖或面板被设计成固定在主要或主壳体或盖的顶部上，或者在其他情况下，它可被设计成形成主壳体的一部分，例如作为主壳体中的面板。在一个实例中，一件设备的后盖是传统的盖，并且前盖是如上所述形成的前面板或面板。当盖仅形成设备盖的一部分时，它可以包括例如，设备盖或壳体的总表面积的仅仅10％。

涂层的反射组分反射可见电磁光谱中的光。反射组分可以仅反射一种波长或可见光的一系列波长。这些反射组分可以给盖提供“金属”外观。因此，本文使用的术语“反射”可以描述看起来基本上不透明的材料。在一些情况下，反射组分可具有大于5％，大于10％，大于20％或大于30％的反射率。一些反射组分可用作彩色颜料和/或用于加速油漆/漆的固化和/或干燥。

在这种情况下，“纹理化”表面可以例如用于描述纹理深度大于约1μm的表面，例如，在合理的采样长度(例如1cm)中的最高峰和最低谷的高度之差等于或大于约1μm(或者，表面粗糙度，例如R_a，在表面轮廓的平均线的表面上的点的垂直偏差的绝对值的平均/平均值可以大于或等于1μm)。与可见光谱中的光的波长相比，纹理化的外表面通常至少是粗糙的，即表面粗糙度的高度(表面中的峰值高度与谷深度之间的最大差异)具有相同幅度或大于可见光的(～380-700nm)。

盖的内表面“通常”比盖的纹理化外表面更光滑，在这种意义上，当采用合理面积(例如，1cm²、5mm²或1mm²)的样品尺寸时，内表面更光滑，更不粗糙，或者具有比外表面更小的平均粗糙度R_a。

盖可以用作多件用户设备和器具/装置的外盖或表面，例如传感器、恒温器、开关、壁式电源插座、插头、所有这些都可以是或可以不是“智能”互连设备、通信集线器、信号增强器和其他物联网(IoT)组件，用户可以在他们的房屋(家庭或工作)中安装这些组件并且用户可以与其交互。

盖可以是透光的，因为可见光可以透过盖的至少一部分或特定层(例如，透过透明/半透明聚合物)，但不一定意味着设备盖将透射100％的入射在其上的所有光，或者甚至任何光可以完全穿过盖(例如，虽然光可以穿过盖的一些层，但是其他层可以是不透明的并且阻挡光，使得没有光可以从盖的一侧穿过到另一侧)。

优选地，反射组分占涂层的按体积计大于或等于5％和/或小于或等于25％，优选地大于或等于10％和/或小于或等于20％，更优选为约15％。在一些情况下，反射组分可占涂层的按质量计约15％。已经发现，具有反射组分的涂层中的这种反射组分的浓度，与具有纹理化外表面的聚碳酸酯盖结合，为盖提供了合适的反射率。例如，当与厚度为2-2.5mm的聚碳酸酯结合时，提供占直接施加到内表面的涂层的按体积计10％或更少的反射组分不能获得所需的反射特性并产生暗淡/无明暗结果，同时增加反射颗粒的浓度到按体积计为20％或更多，除了削弱涂层的层压强度之外几乎没有影响，并且在某些情况下，层开始分层。在其中反射组分以基本上透明/半透明制剂悬挂的实施方式中，使得放置在盖的内表面后面的颜色显示到外表面，这种反射组分的浓度允许这种颜色被赋予盖，同时仍然创造一个闪亮的反光表面。

优选地，设备盖具有大于20％和/或小于90％，优选大于30％和/或小于80％，更优选约50％的反射率。设备盖的反射率由聚合物的反射率和透射率、涂层内的反射组分的反射率、涂层其余部分的反射率以及外表面的纹理或粗糙度决定。

如本文所述，反射率也可以读作反射比。本文的测量通常是指沿着表面法线的可见光谱(大约380nm-700nm)中的电磁辐射(光)的反射率。本文中对反射率或反射比的每个参考也可以或可替代地量化并且以透射比或透射率表示。

优选地，模制以形成盖的聚合物具有大于75％和/或小于98％，优选大于85％和/或小于95％，更优选在约87％至91％的透射率。可以确定该透射率或透射比，例如，通过ASTM D1003方法。聚合物的透射比可以是在其进行模制之前测量的聚合物的透射比。例如，其可以是在模制成盖的形状之前聚合物粒料的透射比。在一些情况下，诸如模制的处理可以改变聚合物的透射率。表面纹理也可以改变透射率。

聚合物可具有不大于20％，和/或至少2％，更优选约10％的反射率。反射涂层可具有至少10％和/或不大于40％，优选为约30％的反射率。涂层的反射率可以通过反射组分的尺寸、形状、表面粗糙度、空间取向和浓度来确定。

如本文所述，透射率或透射比可以指可见光谱(大致380nm-700nm)中的电磁辐射(光)的百分比，当其沿着法线入射到表面时可以穿过材料。

在一些实施方式中，具有反射组分的涂层包含分散在基本上透明或半透明的涂层内的反射组分。通过提供具有反射组分的透明的涂层，可以提供具有一致可再现的反射量的盖，但是允许赋予盖的整体颜色的灵活性。例如，制造方法可包括将另外的层施加到具有反射组分的内表面涂层上，通过其颜色选择另外的层，该颜色通过聚合物层和内表面涂层从外部纹理化表面的外侧可见。

在一个实例中，在将具有反射组分的涂层施加到内表面之后，将另外的涂层施加到内表面，其中另外的涂层是基本上不透明的，即将该另外或第二涂层施加在具有反射组分的第一涂层的顶部上，使得具有反射组分的第一涂层夹在聚合物盖的内表面和第二不透明涂层之间。可以选择该另外的不透明涂层的颜色，以便赋予盖特定的颜色。因此，这是向盖添加颜色的有效方式，其步骤可以与添加反射组分的步骤分开。

在优选的实施方式中，由基本上透明或半透明的聚合物模制盖包括在模具工具中模制盖，并且该方法还包括：使模具工具的表面纹理化，该表面对应于盖的纹理化外表面。在从基本上透明/半透明的聚合物模制盖的步骤之前，将对模具工具或模具模头的表面进行纹理化。提供具有纹理化表面的模具意味着可以简单地通过模制盖而不是在单独的步骤中提供盖的外表面的纹理化或表面粗糙度。然而，在其他实施方式中，聚合物盖的外表面的表面纹理可以在将盖模制成适合于设备的形状之后添加。因此，外表面的表面纹理可以通过使聚合物纹理化来实现，例如通过电火花腐蚀(spark erosion，火花蚀刻)或化学腐蚀。

优选地，使模具工具的表面纹理化包括通过化学蚀刻来蚀刻表面。这种化学蚀刻可以产生不规则或不均匀的表面粗糙度，其被赋予在模制的聚合物上。表面粗糙度可影响盖的反射率，例如，更不规则的表面粗糙度可以更随机地并且在更多方向上散射反射光。或者，模具可以通过电火花腐蚀来纹理化，这也可能产生不规则或不均匀的表面粗糙度。

在一些情况下，即使模具本身被纹理化，也可以在模制工艺完成之后的表面上进行蚀刻，例如以改善纹理均匀性。

在模制聚合物盖的步骤包括在模具工具中模制盖时，该方法可以进一步包括(在模制聚合物盖之前)抛光对应于聚合物盖的内表面的模具工具的表面以实现通常更光滑的轮廓或内表面。通过提供光滑或抛光的内表面，涂层可以更均匀地涂覆，并且可以更容易确保涂覆表面的每个点，同时保持涂层的厚度薄。在一个替代实施方式中，该方法可以包括抛光模制盖的内表面，以提供内表面的通常更光滑的轮廓。

在一些实施方式中，该方法还可包括在聚合物盖中形成开口，用于暴露接口元件(interface element，界面元件)或组件。例如，该接口元件可以是用户接口元件(userinterface element，用户界面元件)，例如按钮、灯、发光二极管(LED)、显示器、触摸屏或扬声器。或者，这可以是环境接口元件或组件，例如用于感测热、光、声音(例如，麦克风)或湿度的传感器。在一些实施方式中，这可以是通信或功率元件，例如用于电力的销或销插座，用于电源或数据电缆的插座(例如，USB端口)。

将涂层施加到内表面可以包括不将涂层施加到内表面的区域，特别是内表面的选定区域或多个区域，其中内涂层是不必要的或不期望的。其中它是不必要的一个实例是稍后将被移除以允许通过盖进行访问的部分，例如，插入电子设备接口。其中它是不期望的实例是允许用户接口元件可见。例如，在一件设备具有应该通过盖可见的用户接口元件的情况下，可以排除涂层，但是不需要与用户或另一件设备(例如，灯、LED或显示器)物理地交互。还可以选择性地涂覆涂层，使得仅盖的期望部分是反射性的。该方法可以包括省略仅涂覆不透明涂层，或者也不将具有反射组分的透明/半透明的涂层施加到盖的内表面的特定区域，以允许接口组件可见，或者在稍后将材料移除的情况下，或者在仅省略不透明涂层的情况下，可能期望具有反射表面，但在某些局部区域不需要在其后面的不透明表面。在一些实施方式中，盖的外表面可以不在用户接口元件的位置中纹理化以改善可见性，或者在材料移除的位置以提高过程的效率。

优选地，方法还包括：在将具有反射组分的涂层施加到内表面之前或在施加不透明涂层之前，将掩模或掩模元件施加到具有反射元件的涂层的内表面或表面上，对应于其中不需要涂层的区域，例如，为了允许用户接口元件可见，用于材料去除，或者在盖的某些部分中需要反射率而不是不透明度。一旦涂覆了一个或多个涂层，就可以去除一个或多个掩模元件。

优选地，纹理化外表面具有大于1μm和/或小于100μm，优选大于10μm和/或小于50μm，优选大于20μm和/或小于40μm，更优选约30μm的纹理深度。纹理深度是最高峰到最低谷的度量，例如，可以测量采样长度中的最高峰和最低谷之间的平均距离。采用采样长度为1cm，最高峰和最低谷之间的平均距离可以大致大于1μm和/或小于100μm，优选大于10μm和/或小于50μm，优选大于20μm和/或小于40μm，更优选为约30μm。在其他情况下，从平均线R_a测量粗糙度分量不规则的平均高度可能更方便，其可以大约大于1μm和/或小于100μm，优选大于10μm和/或小于50μm，优选大于20μm和/或小于40μm，更优选为大约30μm。

优选地，盖被模制成使得外表面和内表面之间的聚合物盖的厚度为至少1mm和/或不大于5mm，优选地为至少1.5mm和/或不大于3mm，更优选地为约2mm至2.5mm。该厚度通常可以在至少相当大的比例上是一致的，例如，盖的至少40％，至少60％或至少90％。已经发现，该盖厚度为用户装置或器具提供了足够坚固以供一般使用的盖，同时保持相对轻质。该厚度的聚合物层足以保护设备的内部工作组件，例如加工、传感和功率组件，同时还保护具有施加到内表面的反射组件的涂层。

在优选的实施方式中，具有反射组分的涂层的厚度大于1微米，或微米(micrometre)，μm，并且小于50微米，优选大于5微米和/或小于30微米，优选地涂层可以小于或等于15微米。更优选地，涂层具有约8至10微米的反射组分。例如，涂层具有可以是至少8微米且不大于10微米的反射组分。可以测量涂层为8微米、9微米或10微米至最接近的微米。这样的涂层厚度可以使适当浓度的反射颗粒施加到盖的内表面上以实现光反射性能，并且有助于确保尽管在盖的更光滑的内表面上具有任何(尽管很小的)表面粗糙度，涂层完全覆盖内表面。

优选地，具有反射组分的涂层和另外涂层的合并厚度等于或大于1微米且小于或等于50微米，优选地大于或等于5微米或10微米，和/或优选地小于或等于30微米。在优选的实施方式中，涂层的合并厚度为约20微米。

在特定实施方式中，施加具有反射组分的涂层包括：将具有反射组分的油墨印刷到内表面上，优选地其中印刷是丝网印刷。这可以是涂覆内表面以确保均匀涂覆的有效方法，并且可以一致地再现以这种方式制成的盖。

在一个实例中，反射组分包括金属组分。具有金属组分的涂层可以是金属涂料。替代品是漆和油墨。

优选地，热塑性聚合物是聚碳酸酯。聚碳酸酯可为设备提供坚固、坚韧的盖，因为它们耐用且具有高抗冲击性。它们还可以容易地模制和热成型并且具有良好的透光性能。可能合适的替代聚合物包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、对苯二甲酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚内酰胺、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯三元共聚物、聚环氧丙烷、尼龙和丙烯酸。

在一些实施方式中，反射组分包含云母粉、薄片或碎片，优选为珠光云母粉。在一些实施方式中，反射组分的直径为至少1微米。反射组分的直径可小于40微米。在优选的实施方式中，反射组分的直径可为至少5微米和/或小于15微米，或者直径为至少8微米和/或小于12微米。更优选地，反射组分的直径为约10微米。例如，云母粉末可以是直径为约10微米的云母颗粒。或者，金属、金属合金、石墨玻璃珠，聚合物珠或其组合可用于反射组分，并且可以是各种形式，例如薄片、碎片、粉末或其组合。如上所述，可以通过将它们混合到漆，油漆，油墨或树脂中来施加组分合适的金属或金属合金包括铝、铜、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、BiOCl、SiO、Ti₂O和TiO₂。

本文还描述了设备盖，任选地为透光设备盖，包括：基本上透明或半透明的聚合物盖，任选地包括热塑性聚合物盖，具有纹理化外表面和通常更光滑的内表面；以及在内表面上设置有反射组分的涂层。

优选地，盖具有用于将盖固定到一件设备、用户装置、器具等上的安装部件(feature，特征)或组件。例如，安装部件可以是夹持组件；例如夹子。或者，它可以是槽和突起(protrusion，突出物)的布置，其允许盖子滑动到装置上的相应槽和突起上，或者突起或重叠边缘，这允许盖夹在装置上。在其他实施方式中，安装部件可以包括一个或多个孔用于接收用于将盖固定到一件设备上的螺钉或螺栓，在这种情况下，设备可具有用于接收螺钉或螺栓的相应孔。在一些实施方式中，盖可以从设备或装置移除，因此其可以容易地改变或更换，而在其他实施方式中，盖设置成永久地固定到装置，例如，它可以粘在装置上或用粘合剂固定。

优选地，安装部件是可弹性变形的夹子，更优选地，可弹性变形的夹子由聚合物，任选的热塑性聚合物模制而成，并且任选地模制成与盖的其余部分相同的聚合物块的一部分。可弹性变形的夹子可以在模制盖的过程中形成，使得盖和夹子由相同的聚合物块形成。这可能会创造更强大且更稳健的盖。它还可以减少制造过程中的步骤数。夹子可以是杠杆型夹具。在其他实施方案中，夹子可以是固定的(不可变形的)夹子。当盖被设计成可由用户移除时，夹子可能是有用的。

优选地，至少一个安装部件是用于配合到盖被设计成与其固定的装置或设备中的相应凹槽或棘爪中的突起(即，突片)。在一些实施方式中，突起设计成配合到设备或装置的主盖上的凹槽(recess，凹部)中。优选地，突起由聚合物模制，任选地为热塑性聚合物。同样，它可以模制成与盖的其余部分相同的聚合物块的一部分。这可以允许用户移除盖。突片通常对应于设备的配合部件上的凹槽/棘爪。

夹子或凹槽和棘爪的任何组合可以用在同一个盖中。

在其他优选实施方式中，安装部件是胶带。将胶带施加到盖的内表面上，然后将盖粘到设备上。当盖不是设计成由用户移除时，这尤其有用。

任选地，聚合物包含紫外(UV)稳定剂，其可以保护盖免受由于紫外光的长期降解。特别地，当在阳光存在下保存或使用设备时，这可以帮助确保涂层(反射涂层和/或不透明涂层)的外观和颜色得以保持。

在一些实施方式中，设备盖还包括增加的光透射率的区域，以允许观察设备接口元件(equipment interface element，设备界面元件)。这可以允许通过盖，即从外表面之外观察设备或装置中的透光元件或组件。这样的接口元件可以包括用户接口元件，例如，灯、发光二极管(LED)、显示器、按钮、触摸屏，并且增加的光透射率的区域可以允许通过盖观察这些。替代地或另外地，接口元件可以是用于检测诸如热、光和声音的环境参数的传感器，或者可以是用于连接到其他设备件的物理接口组件，例如用于电源或数据电缆的插座，例如，用于将设备或装置直接插入(墙壁)电源插座的USB端口或引脚。可以通过聚合物盖中的孔或间隙来提供增加的光透射率或透射比的区域，其可以在模制过程中提供，或者之后切割。或者，可以通过不涂覆旨在放置在特定组件/元件上方的内表面的一部分来产生更透光的区域，使得盖在该位置保持透明/半透明。替代地或另外地，旨在放置在用户接口元件上的聚合物盖的特定区域可以不被纹理化。可以通过在涂覆过程期间在盖的内表面上使用掩模来形成增加的光透射率的区域以形成孔/形状，其中涂层不直接施加到盖的内表面以允许一个或多个接口元件的透射或可见度。

本文还描述了一种装置，其包括：处理器；通讯接口；电源或用于连接电源的接口；和如上所述的设备盖。设备盖可以完全或部分地覆盖装置的工作组件，例如处理器和电源，从而保护这些免受磨损。该设备可以是用户装置或设备，例如恒温器、传感器、开关、通信集线器、电源插座或插头。该装置也可以是“智能”装置，并且包括通信接口可以是有线或无线接口，或者可以是显示器或其他用户接口元件。

该装置可具有等于或大于10mm×10mm×10mm和/或小于200mm×200mm×200mm的尺寸。在一些实施方式中，优选该装置具有至少一个窄尺寸，例如，它不厚于10-20mm和/或不宽于5-20mm。这对于诸如传感器的装置可能是特别有利的。

该装置可以设置成壁挂式，例如用螺钉、钉子、粘合剂固定在墙上，或插入壁挂式电源插座。例如，可以使用胶带将装置固定到墙壁上，特别是如果它小且重量轻。例如，传感器和按钮通常使用胶带进行安装。其他装置或设备可以拧到墙壁上(例如，墙壁插座/灯开关)，或者甚至放置在墙壁的空腔中，使得盖的前部是可见的。

优选地，该装置还包括可通过盖接近或可看到的接口元件或组件。例如，这可以是用户接口元件，例如灯、LED、显示器、按钮、触摸屏。接口元件可以是通信或电源接口，例如插头或插座，或者它可以是传感器，例如温度、热量或光传感器。盖中可能存在间隙以允许组件可接近或可见，或者盖可以在元件上更薄。有时，盖可能在接口元件处具有增加的光透射率的区域，例如，它可以不涂覆涂层和/或可以不在接口元件的位置处纹理化。

一个实施方式可以提供具有层压结构的材料，如本文所述，该层压结构可以形成为设备盖或壳体或面板，例如用于电子组件。

本文还描述了设备盖或透光设备盖，包括：基本上透明或半透明的聚合物盖，任选地为热塑性聚合物盖，具有纹理化外表面和通常更光滑的内表面，其中纹理化外表面的纹理深度在25μm至35μm之间，其中在外表面和内表面之间的聚合物的厚度通常大于或等于1.5mm且小于或等于3mm，并且其中盖被布置用于附接到尺寸等于或大于10mm×10mm×10mm且小于或等于200mm×200mm×200mm的装置；在内表面上提供基本上透明或半透明的涂层，其中透明或半透明的涂层包括构成涂层的按体积计至少12％且不超过18％的反射组分；并且基本上不透明的涂层设置在基本上透明或半透明的涂层上，其中基本上透明或半透明的涂层和基本上不透明的涂层的组合厚度为至少15μm且不大于25μm。

在该实施方式中，用于模制的聚合物可具有至少85％且不大于95％的透射率。

这种设备盖可以是稳健的，耐磨的，适当的反射，提供厚度外观、重量轻、易于制造，并且易于一致地再现。

外表面和内表面之间的聚合物的厚度可以在整个盖子上或者仅在模制的透光盖的大部分上大于或等于1.5mm并且小于或等于3mm，例如，至少40％、60％或90％。

反射组分可以分散或悬浮在第一透明/半透明的涂层中，其可以直接施加到聚合物的内表面上。

附图说明

现在仅通过实例的方式并参考附图描述实施方式。

图1示出了制造透光设备盖的示例性方法；

图2示出了透光设备盖的实例；

图3示出了具有透光设备盖和接口组件的装置的实例；

图4A从顶视图示出了具有透光设备盖的示例性装置；

图4B从侧视图示出了图4A的示例性装置；

图4C从前视图示出了图4A的示例性装置；

图4D示出了图4A的示例性装置的透视图；

图5A从顶视图示出了具有透光设备盖的另一示例性装置；

图5B从侧视图示出了图5A的示例性装置；

图5C从前视图示出了图5A的示例性装置；和

图5D示出了图5A的示例性装置的透视图。

具体实施方式

参照图1，现在将描述制备或制造设备盖的方法100，本文也称为透光(light-transmitting)设备盖。本实施方式中描述的盖是使用热塑性聚合物制造的，但是其他盖可使用本申请其他地方详述的其他聚合物制造。

在步骤102，提供用于盖的模具工具(mould tool，模具)。模具工具具有腔，该腔允许熔融热塑性塑料模制成基本上期望的透光设备盖的形状。盖将被模制成这样的形状，即该形状适合于覆盖一件设备的至少一部分，例如，它可以是传感器、恒温器、通信集线器、壁式插座、插头等的前板。在设备具有必须可在盖外部接触的物理接口元件(例如，麦克风或被动红外线、PIR、传感器、插销等)的情况下，模具工具可以考虑到这一点，使得工具中模制的热塑性聚合物具有相应的孔。

在步骤104，模塑模头(moulding die)或模具工具的第一表面被纹理化。如果模具工具由金属制成，则在使用时可以在其与热塑性塑料之间设置热稳定层，以避免热塑性塑料的快速冷却，这可能导致热塑性塑料中的不均匀残余应力、空隙、粗糙表面和多孔性。如果使用热稳定层，当没有热稳定层就位时，这将与模具工具相同的方式进行纹理化。可以调节注射模制工艺的参数，例如压力、时间、温度、塑料粘度和浇口尺寸，以在热塑性塑料凝固后实现期望的热塑性塑料的透射性能。

在该实例中，通过化学蚀刻或电火花腐蚀实现模具工具的纹理化，这产生不均匀和不规则的纹理。模具工具的第一表面对应于可以在模具工具中形成的盖的外表面。

在步骤106，抛光模具工具的第二表面(对应于透光盖的内表面)以产生光滑的轮廓。抛光可以是，例如，蒸汽抛光、机械抛光或磨光(使用例如，带有切削化合物的纺丝棉轮)。

在步骤110，盖由透明或半透明的热塑性聚合物模制而成。在该实例中，盖由透明聚碳酸酯注射模制。所用的热塑性聚合物是粒料的形式，将其加热并注入模制工具中。热塑性塑料的外表面在模制过程中通过模制工具的纹理化第一表面进行纹理化，即热塑性聚合物盖的外表面是粗糙的并且具有不均匀或不规则的轮廓。换句话说，它不是光滑的。盖将被模制成这样的形状，该形状适合于覆盖一件设备的至少一部分，例如，它可以是传感器、恒温器、通信集线器、壁式插座、插头等的前板。因此，模制的热塑性聚合物的纹理化外表面通过模具工具的相应纹理化第一表面实现。盖的内表面(通常是与外表面相对的表面)通过模制工具的相应抛光的第二表面获得其通常更光滑的轮廓。因此，内表面比纹理化外表面相对更平滑。注射模制是一种成熟的制造工艺，然而在形成组件时所需的特定温度、压力、凝固时间等取决于诸如所用特定材料的条件。

在步骤120中，将一个或多个掩模元件施加到热塑性聚合物盖的内表面上。一个或多个掩模元件位于其中要从盖移除材料的位置(例如，为诸如按钮的用户接口制作物理访问点)，或在直接位于设备或装置中可见的用户接口元件上方的盖的位置，其不需要通过盖进行物理访问(并且在某些情况下可能需要盖提供的保护)。这些可以是例如，光传感器或LED。施加掩模使得当施加后面的涂覆步骤时，不涂覆热塑性聚合物的这些区域。因此，在第一种情况下，在移除了否则将被涂覆的部分时节省涂覆材料，并且在第二种情况下，当盖安装在设备上时，用户接口元件保持可见。

在步骤130中，将反射涂层施加到通常更光滑的内表面上。在这种情况下，将反射涂层丝网印刷到内表面上。尽管可以使用油漆、油墨或其他合适的涂覆物质，但如上所述，在本实施方式中，反射涂层是透明漆，其中反射组分分散在其中。反射组分是珠光云母粉，其按体积计占反射涂层的15％。该层为盖提供光泽/反射率。施加反射涂层至8至10微米的厚度。

在步骤140中，将基本上不透明的涂层施加到内表面上，即在步骤130中施加的反射涂层的顶部上。在该实例中，不透明涂层是油墨。将油墨丝网印刷到内表面上。在步骤140中施加的不透明涂层油墨是有色的，并且由于在步骤130中施加的反射涂层的透明/半透明，该颜色显示到盖的外表面。

在步骤140，移除在步骤120中施加的掩模元件。这可以是物理过程或化学过程。

尽管已经参考图1通过具体实例描述了设备盖的制造，但是可以使用替代材料和工艺，并且可以省略一些步骤。下面讨论一些替代方案。

例如，在一些实施方式中，使用另一种合适的聚合物代替聚碳酸酯，例如聚酯、聚丙烯、聚乙烯或丙烯酸类(acrylic，丙烯酸类树脂)。

作为化学蚀刻的替代，在步骤104，可以使用电火花腐蚀来对模具工具的表面进行纹理化。

在设备具有必须可在盖的外部接触的物理接口元件的情况下，聚合物层中的孔或孔洞可替代地在盖已经模制之后、在涂覆过程之前或之后被切除。

可替代地，在步骤110中，可以使用其他的模制形式，例如吹塑，或者可以通过挤出形成盖。

在步骤130，反射组分可以由金属、合金、复合材料、聚合物、玻璃或其他反射材料形成，并且可以是各种形式，例如薄片、粉末或碎片，如上所述。

步骤130和140中的丝网印刷可以用其他应用方法代替，例如，喷涂印刷。

在某些情况下，代替在上述步骤130和140中施加单独的涂层，仅施加一个涂层。在这种情况下，在步骤130中施加的反射涂层可以具有分散在基本上不透明的涂层内的反射组分，然后省略步骤140。

代替使用模制的热塑性聚合物，也可以使用热固性树脂。

图2示出了设备盖200的截面视图。盖200由透明的热塑性聚合物层210形成。在这种情况下，热塑性聚合物层210由厚度为2mm的聚碳酸酯形成，其已经注射模制。已经发现，1.5mm和3.0mm之间的厚度为设备盖提供了所需的特性。特别地，已发现2.0mm和2.5mm之间(并且包括)的厚度足够厚以稳健并且保护设备的工作部件免受损坏，同时仍然提供最佳反射率和对盖表面的深度感，而不是显著增加设备的重量或体积。

热塑性聚合物层210的外表面220在注射模制过程中被纹理化。该实例中的纹理深度为30微米。这意味着样本长度中的最高峰和最低谷之间的平均总高度差为30微米。

产生热塑性聚合物层210的内表面230是因为所使用的模制工具的相应区域具有抛光表面，这导致盖200具有光滑的内表面230。光滑的内表面230覆盖有包含反射元素的第一涂层240。在该实例中，涂层240是包含按体积计15％的云母粉末的油墨，所述云母粉末悬浮在已经丝网印刷到光滑的内表面230上的透明漆中。

在包含反射元素的涂层240的顶部是不透明涂层250，其已经丝网印刷到第一反射涂层240上。

在该实例中，含有反射元素的涂层240和不透明涂层250的总厚度为20微米。

图3示出了包括透光设备盖400的装置405的截面。设备盖400由透明/半透明聚合物盖410形成，具有纹理化外表面420和更光滑的内表面430。内表面430涂覆有包含反射组分的基本上透明/半透明的涂层440，该涂层440进而涂覆有不透明涂层450。装置405包含电源480和处理器490。装置405还具有用户接口元件460和物理接口组件470。

直接在用户接口组件460前面的聚合物盖的部分未涂覆有包含反射组分的透明/半透明的涂层440，或者未涂覆有不透明涂层450，使得通过盖400可看到用户接口组件460。纹理化外表面420还在用户接口组件460上方具有无纹理或光滑的部分425，以改善用户接口组件460的可见性。在该实例中，用户接口元件460是LED，因此通过盖可以看到LED。

聚合物盖410在物理接口组件470的位置具有孔415，使得物理接口组件470可通过盖400进入。聚合物盖410可以是包含孔415的模具，或者可以在模制盖410之后在聚合物盖410中冲孔或切割孔415。在该实例中，物理接口组件470是用于插入电力销的插座。由于在物理接口组件470上方的热塑性聚合物410中的间隙415，可以将电力销插入插座中。

图4A从顶视图示出了具有透光设备盖45的示例性装置40。如上所述，装置40具有传统的主壳体48A、48B，并且仅装置40的前部由透光盖45形成。主壳体由前部48A和后部48B形成。在这种情况下，装置是接触传感器。

图4B从侧面示出了图4A的示例性装置40。

图4C从正视图示出了装置40，且图4D示出了装置40的透视图。

图5A从顶视图示出了具有透光设备盖55的示例性装置50。装置50具有传统的主壳体，其包括前部58A和后部58B。只有装置50的最前面板覆盖有上述类型的透光盖55。在该实例中，装置50是运动传感器。

图5B从侧视图示出了图5A的装置50。图5C从前视图示出了图5A的装置50。装置50的接触感测元件53位于装置50的前部，如从图5C可以看出。透光盖55具有孔，用于允许运动感测元件53进入局部环境。装置50还在正面上具有LED 54。LED 54位于透光盖55的表面下方，然而透光盖55具有增加的透光率的一部分，从而可以看到LED 54。在这个实例中，直接覆盖LED 54的透光盖55的区域没有涂覆含有反射组分的涂层，或没有涂覆不透明涂层。

图5D示出了图5A的示例性装置的透视图。

预期对该特定实例的修改。例如，在一个实施方式中，用户接口组件上方的外表面的部分实际上可以是纹理化的。

如本文所述的任何系统特征也可以作为方法特征提供，反之亦然。如本文所用，装置加功能特征可以在它们的相应结构方面交替表达。

本发明的一个方面的任何特征可以任何适当的组合应用于本发明的其他方面。特别地，方法方面可以应用于系统方面，反之亦然。此外，一个方面中的任何、一些和/或所有特征可以任何适当的组合应用于任何其他方面中的任何、一些和/或所有特征。

还应当理解，可以独立地实现和/或提供和/或使用在本发明的任何方面中描述和定义的各种特征的特定组合。

以上实施方式和实例应被理解为说明性实例。设想了其他实施方式、方面或实例。应当理解，关于任何一个实施方式、方面或实例描述的任何特征可以单独使用，或者与所描述的其他特征组合，并且还可与任何其他实施方式、方面或实例的一个或多个特征，或任何其他实施方式、方面或实例的任何组合来组合使用。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，也可以采用上面未描述的等同物和修改，其在所附权利要求中限定。

Claims (55)

1.一种制造设备盖的方法，所述方法包括：

由基本上透明或半透明的聚合物模制盖，以形成具有纹理化的外表面和通常更光滑的内表面的盖；

将具有反射组分的涂层施加到所述内表面，其中，所述具有反射组分的涂层包括分散在基本上透明或半透明的涂层内的反射组分，并且其中，所述反射组分包括以下中的至少一种：

金属组分；和

云母粉末、薄片或碎片；以及

在将所述具有反射组分的涂层施加到所述内表面之后，将另外的涂层施加到所述内表面，其中，所述另外的涂层是基本上不透明的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反射组分占所述涂层的按体积计至少10％，和/或其中，所述反射组分占所述涂层的按体积计不超过20％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚合物包含热塑性聚合物。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述聚合物具有至少85％和/或不超过95％的透射率。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由基本上透明或半透明的聚合物模制盖包括：在模具工具中模制所述盖，并且其中，所述方法还包括：

使对应于所述盖的所述纹理化的外表面的所述模具工具的表面纹理化。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，使所述模具工具的表面纹理化包括：通过化学蚀刻或电火花腐蚀来蚀刻所述表面。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括：

抛光对应于聚合物盖的内表面的所述模具工具的表面，以提供所述内表面的通常更光滑的轮廓。

8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

在聚合物盖中形成开口，用于暴露接口元件。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将涂层施加到所述内表面包括：不将所述涂层施加到所述内表面的用于允许用户接口元件可见的区域。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：

在将具有反射组分的涂层施加到所述内表面之前，将掩模施加到所述内表面，对应于所述内表面的未施加涂层以允许用户接口元件可见的区域。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述纹理化的外表面具有至少20μm和/或不超过40μm的纹理深度。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述盖模制成使得所述外表面和所述内表面之间的所述聚合物的厚度通常为至少1.5mm和/或不超过3mm。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述具有反射组分的涂层的厚度大于5微米和/或小于20微米。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述纹理化的外表面具有不规则的表面粗糙度。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述具有反射组分的涂层和所述另外的涂层的合并厚度为至少10μm且小于30μm。

16.根据权利要求1或2所述的方法，其中，施加具有反射组分的涂层包括：

将具有反射组分的油墨印刷到所述内表面上。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚合物包括聚碳酸酯。

18.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述反射组分包括云母粉末。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反射组分占所述涂层的按体积计约15％。

20.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚合物具有在87％和91％之间的透射率。

21.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述纹理化的外表面具有约30μm的纹理深度。

22.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述盖模制成使得所述外表面和所述内表面之间的所述聚合物的厚度为2mm至2.5mm。

23.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述具有反射组分的涂层的厚度为8至10微米。

24.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述具有反射组分的涂层和所述另外的涂层的合并厚度为约20μm。

25.根据权利要求16所述的方法，其中，所述印刷是丝网印刷。

26.一种设备盖，包括：

具有纹理化的外表面和通常更光滑的内表面的基本上透明或半透明的聚合物盖；

设置在所述内表面上的包含反射组分的涂层，其中，所述包含反射组分的涂层包括分散在基本上透明或半透明的涂层内的反射组分，并且其中，所述反射组分包括以下中的至少一种：

金属组分；和

云母粉末、薄片或碎片；以及

在所述包含反射组分的涂层上的另外的涂层，其中，所述另外的涂层是基本上不透明的。

27.根据权利要求26所述的设备盖，还包括：

一个或多个安装部件，用于将所述盖固定到一件设备上。

28.根据权利要求27所述的设备盖，其中，至少一个安装部件是可弹性变形的夹子。

29.根据权利要求27或28所述的设备盖，其中，至少一个安装部件是用于装配到装置中的相应凹槽中的突起。

30.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述聚合物包括紫外UV稳定剂。

31.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，还包括：

针对一个或多个设备接口元件的光透射率增加的区域。

32.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述反射组分占所述包含反射组分的涂层的按体积计至少10％，和/或其中，所述反射组分占所述包含反射组分的涂层的按体积计不超过20％。

33.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述聚合物具有至少85％和/或不超过95％的透射率。

34.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述纹理化的外表面具有至少20μm和/或不超过40μm的纹理深度。

35.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，将所述盖模制成使得所述外表面和所述内表面之间的所述聚合物的厚度通常为至少1.5mm和/或不超过3mm。

36.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，具有反射组分的所述涂层的厚度大于1微米且小于50微米。

37.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，具有反射组分的所述涂层和所述另外的涂层的合并厚度为至少10μm且小于30μm。

38.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述聚合物包括聚碳酸酯。

39.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述反射组分包括云母粉末。

40.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述聚合物包括热塑性聚合物。

41.根据权利要求28所述的设备盖，其中，所述可弹性变形的夹子由聚合物模制。

42.根据权利要求29所述的设备盖，其中，所述突起由聚合物模制。

43.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述反射组分占所述包含反射组分的涂层的按体积计约15％。

44.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述聚合物具有在87％和91％之间的透射率。

45.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，所述纹理化的外表面具有约30μm的纹理深度。

46.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，将所述盖模制成使得所述外表面和所述内表面之间的所述聚合物的厚度为2mm至2.5mm。

47.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，具有反射组分的所述涂层的厚度大于5微米且小于30微米。

48.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，具有反射组分的所述涂层的厚度为约15微米。

49.根据权利要求26至28中任一项所述的设备盖，其中，具有反射组分的所述涂层和所述另外的涂层的合并厚度为约20μm。

50.一种包括根据权利要求26至49中任一项所述的设备盖的装置，包括：

处理器；和

电源或用于连接电源的接口。

51.根据权利要求50所述的装置，其中，所述装置具有等于或大于10mm×10mm×10mm和/或小于200mm×200mm×200mm的尺寸。

52.根据权利要求50或51所述的装置，其中，所述装置布置成安装在墙壁上。

53.根据权利要求50或51所述的装置，还包括：

通过所述盖能看到的接口元件。

54.一种设备盖，包括：

具有纹理化的外表面和通常更光滑的内表面的基本上透明或半透明的聚合物盖，

其中，所述纹理化的外表面的纹理深度在25μm和35μm之间，

其中，所述外表面和所述内表面之间的所述聚合物的厚度通常大于或等于1.5mm且小于或等于3mm，并且

其中，所述盖布置成用于附接具有等于或大于10mm×10mm×10mm且小于或等于200mm×200mm×200mm的尺寸的装置，

设置在所述内表面上的基本上透明或半透明的涂层，

其中，所述透明或半透明的涂层包括构成所述涂层的按体积计至少12％且不超过18％的反射组分，其中，所述反射组分包括以下中的至少一种：金属组分；和云母粉末、薄片或碎片；以及

设置在所述基本上透明或半透明的涂层上的基本上不透明的涂层，

其中，所述基本上透明或半透明的涂层和所述基本上不透明的涂层的合并厚度为至少15μm且不超过25μm。

55.根据权利要求54所述的设备盖，其中，所述聚合物包括热塑性聚合物。

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