CN214012376U - 弯曲玻璃制品和包括其的车辆内饰系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种弯曲玻璃制品和车辆内饰系统。所述制品包括具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的玻璃片。所述第二主表面限定所述玻璃片的第一曲率。所述制品也包括利用光学透明粘合剂结合至所述玻璃片的第二主表面的显示器。所述显示器具有外周,所述外周具有接近所述第一曲率的显示器边缘。所述制品也包括至少沿着接近所述第一曲率的显示器边缘设置的缓冲件和利用粘合剂结合至所述玻璃片的第二表面的框架。所述框架设置在所述显示器周围且设置在所述缓冲件上方。在所述制品中,所述粘合剂具有第一模量,并且所述缓冲件具有大于所述第一模量的第二模量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月8日提交的美国临时申请序列号第62/912,121 号的优先权的权益,依赖所述申请的内容并通过引用将所述申请的内容作为整体并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及包括玻璃的车辆内饰系统及其成型方法,且更具体地涉及包括具有冷成型或者冷弯曲的罩盖玻璃的弯曲玻璃制品的车辆内饰系统及其成型方法。
背景技术
车辆内饰包括弯曲表面并且可将显示器并入这些弯曲表面中。用于成型这些弯曲表面的材料通常局限于聚合物,所述聚合物未表现出如玻璃一样的耐久性和光学性能。正因如此,弯曲玻璃片是期望的,尤其是在用作显示器用的罩盖时。成型这些弯曲玻璃片的现有方法,比如热成型,具有包括高成本、光学畸变、和表面印记在内的缺点。因此,本申请人已经确认对于能够以成本节约且没有通常与玻璃热成型工艺关联的问题的方式并入弯曲玻璃片的车辆内饰系统的需求。
实用新型内容
根据一个方面,本公开内容的实施方式涉及一种弯曲玻璃制品。所述制品包括具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的玻璃片。所述第二主表面限定所述玻璃片的第一曲率。所述制品还包括利用光学透明粘合剂结合至所述玻璃片的第二主表面的显示器。所述显示器具有外周,所述外周具有接近所述第一曲率的显示器边缘。所述制品还包括至少沿着接近所述第一曲率的显示器边缘设置的缓冲件和利用粘合剂结合至所述玻璃片的第二表面的框架。所述框架在所述显示器周围且在所述缓冲件上方设置。在所述制品中,所述粘合剂具有第一模量,并且所述缓冲件具有大于所述第一模量的第二模量。
根据另一方面,本公开内容的实施方式涉及一种成型弯曲玻璃制品的方法。在所述方法中,提供具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的玻璃片。利用光学透明粘合剂将显示器结合至所述玻璃片的第二主表面。沿着所述显示器的边缘将缓冲件放置在所述玻璃片的第二主表面上。所述缓冲件具有第一模量。使所述玻璃片在低于所述玻璃片的玻璃化转变温度的温度下弯曲以成型曲率。在所述显示器周围将具有第二模量的粘合剂施加至所述玻璃片的第二主表面。通过所述粘合剂将框架结合至所述玻璃片的第二主表面,从而使得,通过固化所述粘合剂,所述框架保持所述玻璃片的曲率。在所述弯曲玻璃制品中,所述缓冲件位于所述显示器的边缘和所述曲率之间,并且所述第一模量大于所述第二模量。
根据又一方面,本公开内容的实施方式涉及一种弯曲玻璃制品。所述制品包括具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的玻璃片。所述第二主表面限定所述玻璃片的第一曲率。所述制品也包括利用光学透明粘合剂结合至所述玻璃片的第二主表面的显示器,并且所述显示器具有外周,所述外周具有接近所述第一曲率的显示器边缘。所述制品进一步包括至少沿着接近所述第一曲率的显示器边缘设置的缓冲件、和利用粘合剂结合至所述玻璃片的第二表面的框架。所述框架设置在所述显示器周围且设置在所述缓冲件上方。所述显示器限定所述玻璃片的显示区域,并且,在所述显示区域中,所述弯曲玻璃制品具有至少90%的暗态均匀性。
另外的特征和优点将在随后的详细描述中进行阐述,并且部分的特征和优点将通过那些描述而对本领域技术人员来说显而易见、或者将通过实践包括随后的详细描述、权利要求以及随附的说明书附图在内的本文中描述的实施方式而被认识到。
应当理解,以上一般描述和以下详细描述都仅仅是示例性的,并且旨在提供用于理解权利要求的本质和特征的概观或框架。包括随附的说明书附图以提供进一步理解,并且随附的说明书附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。说明书附图示出了一个或多个实施方式,并且与说明书一起用于解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
图1是根据示例性实施方式的具有车辆内饰系统的车辆内饰的透视图。
图2A和图2B描绘了根据示例性实施方式的弯曲玻璃制品。
图3描绘了常规弯曲玻璃制品的玻璃片的偏转。
图4描绘了利用相对高模量的粘合剂的弯曲玻璃制品的玻璃片的偏转。
图5描绘了根据示例性实施方式的弯曲玻璃制品的平坦区段和弯曲区段之间的过渡。
图6描绘了根据示例性实施方式的具有缓冲件和从平坦转变到冷成型的玻璃片。
图7描绘了根据示例性实施方式的包括玻璃片的玻璃制品,其中所述玻璃片具有显示器和缓冲件。
图8描绘了根据示例性实施方式的图7的玻璃制品的放大图。
图9描绘了根据示例性实施方式的具有矩形缓冲件的玻璃片的偏转。
图10描绘了根据示例性实施方式的具有楔状缓冲件的偏转。
图11描绘了根据示例性实施方式的制造弯曲玻璃制品的方法的流程图。
图12描绘了根据示例性实施方式的具有示例性尺寸的玻璃片。
具体实施方式
现在将详细参考各种实施方式,其示例在随附的说明书附图中示出。一般而言,车辆内饰系统可包括被设计成透明的各种不同弯曲的表面,比如弯曲显示器表面,并且本公开内容提供了制品以及由玻璃材料成型这些弯曲表面的方法。与通常在车辆内饰中发现的典型弯曲塑料面板相比,由玻璃材料成型弯曲车辆表面提供了大量的优点。例如,与塑料罩盖材料相比,玻璃通常被认为在诸如显示器应用和触摸屏应用之类的许多弯曲罩盖材料应用中提供了增强的功能和用户体验。
因此,如以下将更为详细地讨论的,申请人已经开发出一种用于车辆内饰显示器的弯曲玻璃制品以及相关的制造工艺,所述制造工艺提供了利用冷弯曲玻璃片来成型这种制品的有效且成本节约的方式。
在具体的实施方式中,弯曲玻璃制品减小了由在玻璃制品的显示区域中玻璃片的偏转导致的Mura缺陷。特别是,常规玻璃制品以在结合至玻璃片的显示器的边缘处产生弯矩的方式来形成。由于该弯矩,玻璃片在显示器的边缘处发生偏移,导致Mura(即,屏幕上的不均匀亮度或暗度)。根据本公开内容,通过将具有相对高模量的缓冲件并入粘合剂层中,弯矩从显示器的边缘处移走。如以下将更详细讨论的一样,高模量缓冲件减小了显示区域中的偏转 (deflection),由此实质上减少或者消除与弯矩的位置关联的Mura缺陷。将结合本文中描述和附图中示出的示例性实施方式描述弯曲玻璃制品的各个方面和优点以及其成型方法。
图1示出示例性车辆内饰1000,其包括车辆内饰系统的三个不同实施方式 100、200、300。车辆内饰系统100包括被示出为中央控制台基座110的框架,所述框架具有包括弯曲显示器130的弯曲表面120。车辆内饰系统200包括被示出为控制面板(dashboard)基座210的框架,所述框架具有包括弯曲显示器230 的弯曲表面220。控制面板基座210通常包括仪表板(instrument panel)215,所述仪表板215也包括弯曲显示器。车辆内饰系统300包括被示出为方向盘基座 310的框架,所述框架具有弯曲表面320和弯曲显示器330。在一个或多个实施方式中,车辆内饰系统包括框架,所述框架是扶手、车柱、座椅靠背、地板、头枕、车门面板、或车辆的内饰中包括弯曲表面的任何部分。在其他实施方式中,框架是用于独立式显示器(即,未永久性地连接到车辆一部分的显示器) 的壳体的一部分。在实施方式中,显示器130、230、330可以是(例如,利用光学透明粘合剂(optically clear adhesive))结合至本文中公开的弯曲玻璃制品10 的后表面的发光二极管显示器、有机发光二极管显示器、等离子体显示器、或液晶显示器中的至少一者。
本文中描述的弯曲玻璃制品的实施方式尤其可用于车辆内饰系统100、 200、和300每一者中。特别是,本文中讨论的弯曲玻璃制品可用作用于本文中讨论的弯曲显示器中任一者的弯曲罩盖玻璃,包括用于车辆内饰系统100、200、和/或300的弯曲盖板玻璃中。在实施方式中,玻璃材料可基于其重量、美学外观等来选择,并且可设置有具有图案(例如,拉丝金属外观、木纹外观、皮革外观、有色外观等)的涂层(例如,油墨或颜料涂层),以使玻璃部件与相邻的非玻璃部件在视觉上相匹配。在具体的实施方式中,这种油墨或颜料涂层可具有提供空接面(deadfront)功能的透明度水平。
图2A描绘了弯曲玻璃制品10,诸如用于根据示例性实施方式的弯曲显示器130、230、330的罩盖玻璃。应当理解的是,尽管图2A是就成型弯曲显示器130、230、330来描述的,但图2A的弯曲玻璃制品10可用于任何适当的弯曲玻璃应用中,包括任何图1的车辆内饰系统的任何弯曲玻璃部件或车辆内饰 1000的其他弯曲玻璃表面。这些弯曲玻璃部件可以是显示区域或非显示区域,例如,平坦显示区域和弯曲非显示区域、弯曲显示器、以及弯曲显示区域和弯曲非显示区域。
图2A描绘了根据示例性实施方式的弯曲玻璃制品10的截面图。如图2A 中所示,弯曲玻璃制品10包括通过粘合剂层16结合至框架14的弯曲玻璃片 12。玻璃片12具有第一主表面18和与第一主表面18相对的第二主表面20。第一主表面18和第二主表面20之间的距离限定了其间的厚度T1。进一步地,第一主表面18和第二主表面20通过围绕玻璃片12的外周延伸的次表面22而连接。
玻璃片12具有弯曲形状,使得第一主表面18和第二主表面20各自包括至少一个具有曲率半径R1的弯曲区段。在实施方式中,R1在30mm和5m之间。进一步地,在实施方式中,玻璃片12具有在从0.05mm至2mm的范围内的厚度T1(例如,在表面18、20之间测量出的平均厚度)。在具体的实施方式中, T1小于或等于1.5mm,并且在更具体的实施方式中,T1是0.3mm至1.3mm。申请人已经发现,利用冷成型,这些薄玻璃片可冷成型为各种弯曲形状(包括本文中讨论的相对紧密的曲率半径)而没有破裂,并同时提供了用于各种车辆内饰应用的高质量罩盖层。除此之外,这些薄玻璃片12可更轻易地变形,这可潜在地补偿形状失配和可能存在的相对于框架14的间隙。
在各种实施方式中,玻璃片12的第一主表面18和/或第二主表面20包括一个或多个表面处理或层。表面处理可覆盖第一主表面18和/或第二主表面20 的至少一部分。示例性表面处理包括防眩光表面/涂层、抗反射表面/涂层、和易清洁表面涂层/处理。在一个或多个实施方式中,第一主表面18和/或第二主表面20的至少一部分可包括防眩光表面、抗反射表面、和易清洁涂层/处理中的任一者、任两者、或全部三者。例如,第一主表面18可包括防眩光表面,并且第二主表面20可包括抗反射表面。在另一个示例中,第一主表面18包括抗反射表面,并且第二主表面20包括防眩光表面。在又一个示例中,第一主表面18包括易清洁涂层,并且第二主表面20包括防眩光表面和抗反射表面中的任一者或两者。在一个或多个实施方式中,防眩光表面包括蚀刻的表面。在一个或多个实施方式中,抗反射表面包括多层涂层。
在实施方式中,玻璃片12也可在第一主表面18和/或第二主表面20上包括颜料设计。所述颜料设计可包括由颜料(例如,油墨、油漆等)形成的任何美学设计,并且可包括,例如,木纹设计、拉丝金属设计、图形设计、肖像、或徽标。颜料设计可印刷到玻璃片上。
一般而言,通过在玻璃片12位于具有弯曲表面的卡盘上的同时将弯曲力施加至玻璃片12,使玻璃片12冷成型或冷弯曲至期望的弯曲形状。有利地,在玻璃片12中产生曲率之前将表面处理施加至平坦玻璃片12是更容易的,并且冷成型允许处理后的玻璃片12发生弯曲而没有破坏表面处理(跟与热成型关联的高温破坏表面处理的趋势相比,所述热成型需要在更加复杂的工艺中将表面处理施加至弯曲的制品)。在实施方式中,冷成型工艺在低于玻璃片12的玻璃化转变温度的温度下执行。特别是,冷成型工艺可在室温(例如,约20℃)或稍微升高的温度下执行,例如,在200℃或更低、150℃或更低、100℃或更低、或者在50℃或更低下执行。
如图2A中所示,粘合剂层16设置在玻璃片12的第二主表面20上。粘合剂层16包括第一粘合剂24和第二粘合剂26。第一粘合剂24将框架14结合至玻璃片12,而第二粘合剂26将一个或多个显示器28结合至玻璃片12的第二主表面20。图2B描绘了玻璃制品10的后视图,示出了结合至玻璃片12的第二主表面20的两个显示器28,其中框架14围绕显示器28。特别是,框架14 包括配置成容纳显示器28的孔30。在一个实施方式中,第一粘合剂24是结构粘合剂,而第二粘合剂26是光学透明粘合剂。
在实施方式中,第一粘合剂24在例如室温下约1小时的过程中固化之后提供长期强度。在实施方式中。用于第一粘合剂24的示例性粘合剂包括增韧环氧树脂、柔性环氧树脂、亚克力、聚硅氧烷、氨基甲酸酯、聚氨酯、或硅烷改性聚合物中的至少一者。在具体的实施方式中,第一粘合剂24包括一种或多种增韧环氧树脂,诸如EP21TDCHT-LO(可购自Hackensack,NJ)、 3MTM Scotch-WeldTM Epoxy DP460 Off-White(可购自3M,St.Paul,MN)。在其他实施方式中,第一粘合剂24包括一种或多种柔性环氧树脂,诸如Masterbond EP21TDC-2LO(可购自Hackensack,NJ)、3MTM Scotch-WeldTMEpoxy 2216B/A Gray(可购自3M,St.Paul,MN)、和3MTM Scotch-WeldTM Epoxy DP125。在又其他实施方式中,第一粘合剂24尤其包括一种或多种亚克力,诸如Adhesive410/Accelerator 19w/AP 134primer, AdhesiveAccelerator 25GB(二者均可购自LORD Corporation,Cary, NC)、DELO PUR SJ9356(可购自DELO Industrial Adhesives,Windach, Germany)、AA4800、HF8000、MS 9399、和MS 647-2C(这后四者可购自Henkel AG&Co.KGaA,Düsseldorf, Germany)。在还其他实施方式中,第一粘合剂24包括一种或多种氨基甲酸酯,诸如3MTM Scotch-WeldTM Urethane DP640 Brown和3MTM Scotch-WeldTMUrethane DP604,并且在又进一步的实施方式中,第一粘合剂24包括一种或多种聚硅氧烷,诸如Dow995(可购自Dow Corning Corporation,Midland, MI)。第二粘合剂26可以是任何各种适当的环氧树脂、氨基甲酸酯、聚硅氧烷、或亚克力。
在描绘的实施方式中,在玻璃片12的第二主表面20上设置有两个显示器 28。进一步地,在描绘的实施方式中,玻璃制品是V形形状,具有设置在弯曲区域34的任一边上的两个平坦区段32。在其他实施方式中,除了其他可能的配置之外,玻璃制品10尤其可以是,例如,C形形状(在弯曲玻璃制品10的端部之间连续弯的弯曲区域34)、J形形状(一个平坦区段32和一个弯曲区域 34)、或者S形形状(具有相对曲率的两个弯曲区域34)。每一个显示器28可以是任何各种适当的显示器类型,诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管 (LED)、有机LED(OLED)、或等离子体显示器。进一步地,每一个显示器28可以是平坦显示器或弯曲显示器。因此,显示器28可设置在玻璃制品10 的任何平坦区段32或弯曲区域34中。在图2A的实施方式中,两个显示器28 各自设置在V形形状玻璃制品10的平坦区段32中。
如上所述,设置在框架14和玻璃片12之间的是缓冲件36。如图2A中可见,缓冲件36在粘合剂层16内。缓冲件36是比第一粘合剂24或第二粘合剂 26相对更加硬挺(即,具有更高的杨氏模量)的材料的区域。缓冲件36定位成接近显示器28且接近平坦区段32和弯曲区域34之间的过渡。在图2A的实施方式中,针对每一个显示器28以及平坦区段32和弯曲区域34之间的两个过渡设有两个缓冲件36。
在常规玻璃制品中,弯曲区域和平坦区段之间的过渡产生延伸至玻璃制品的显示区域中的弯矩,这在平坦区段中产生了偏转(deflection)。以这种方式,玻璃片在显示器的一端处被拉离显示器,在观察显示器时潜在地产生了畸变。图3描绘了常规J形形状玻璃制品的平坦区段中的偏转。如图3中可见,最大偏转是约0.41mm。一种解决偏转的方式是使用具有更高模量的粘合剂来将玻璃片结合至框架。因此,如图4中所示,提供了一种玻璃制品,其中粘合剂是 2.0MPa(与图2中具有0.5MPa模量的粘合剂相反)。图3演示了利用具有更高模量的粘合剂将偏转减小至0.26mm。然而,存在着阻止简单地增加粘合剂的模量来进一步减小偏转的限制。例如,粘合剂必须具有低于2.0MPa的模量以便容许玻璃片的热膨胀和框架的热膨胀的差。因此,根据本公开内容,设置有一个或多个缓冲件36以将弯矩移动远离显示区域,实质上减小或消除平坦区段32中的偏转。
如上所述,缓冲件36是相对硬挺的材料,因为,作为弯曲玻璃片12所需的压力和软质材料所允许的高应力的结果,反之利用相对软质的材料将难以在缓冲件36处施加期望的力矩。在实施方式中,缓冲件36由包括热塑性塑料、弹性体、陶瓷、或金属中的至少一者在内的任何各种材料制成。例如,缓冲件 36可以是弹性体材料的带或者具有比第一粘合剂24更高模量的粘合剂的区域。进一步地,在实施方式中,缓冲件36可与框架14是一体的。在实施方式中,缓冲件36与框架14一起模制、与框架14一起铸造、在框架14上成型、沉积在框架14上、或连接至框架14。以金属框架14为例,金属框架14可以以缓冲件36在框架14的表面上成型的方式进行压制或冲压。
一般而言,选择缓冲件36的材料以具有第一粘合剂24的模量的至少两倍的模量。因此,例如,缓冲件36具有至少4.0MPa的模量。进一步地,在实施方式中,缓冲件36具有不大于500MPa的模量以便避免玻璃片12在弯曲期间断裂。在实施方式中,缓冲件36具有在从10MPa至400MPa、更特别是从20 MPa至200MPa的范围内的模量。在实施方式中,缓冲件36是沿着期望施加弯矩的直线延伸的矩形带。如图2A中所示,缓冲件36设置成邻接于显示器28的外周边缘。进一步地,在实施方式中,缓冲件36具有与粘合剂层16的其余部分的厚度实质上相等的厚度,例如,0.5mm至4.0mm(通常约2.0mm)。然而,在缓冲件36与框架14是一体的实施方式中,缓冲件36优选具有稍小于粘合剂层16厚度的厚度,从而可将一些粘合剂(即,第一粘合剂24)施加至缓冲件36以将缓冲件36与玻璃片12连接。进一步地,缓冲件36具有至少与粘合剂16厚度相等的宽度。在实施方式中,缓冲件36的宽度是粘合剂层16 的厚度的1倍至5倍,例如,实施方式中的从1.0mm至20.0mm。在其他实施方式中,缓冲件36是楔状,一条纵向边具有比另一条纵向边更大的高度。
图5示意性地描绘了弯曲区域34和平坦区段32之间的过渡38,如在图2A 中示出的玻璃制品10的实施方式中可能发现的一样。根据本公开内容,缓冲件 36位于沿接近过渡38的显示器28的边缘,以便施加接近过渡38的弯矩。所谓“接近”是指缓冲件36沿着最接近过渡38的显示器的边缘放置。有利地,更加硬挺的缓冲件36仅需设置在局部区域中,而粘合剂层的其他区域可仍然为相对软质、低模量的材料(例如,以容许玻璃片12和框架14之间的热膨胀的差)。
图6示意性地描绘了作为弯曲的结果由楔状缓冲件36产生的弯矩。在描绘的实施方式中,缓冲件36具有5mm的宽度b、2mm的高度h、1.16°的楔角α、和150mm的长度L。制成缓冲件36的材料是杨氏模量为20MPa的弹性体。弯矩M可按照以下公式来计算:
对于矩形缓冲件36,仍然通过该公式描述力矩M,但楔角α将会是负值,因为矩形缓冲件36将从弯曲之前的平坦变成弯曲之后的楔状。利用以上公式,图6中示出的楔状缓冲件36的弯矩M被发现为1268Nmm。在实施方式中,缓冲件36产生了至少1000Nmm的弯矩。在其他实施方式中,缓冲件36产生了至少1100Nmm的弯矩,且在又其他实施方式中,缓冲件36产生了至少1200 Nmm的弯矩。每单位长度的弯矩(Nm/m)由公式E*T13/12R1给出,其中模量E是玻璃片12的模量。对于厚度T1为2mm且半径R1为100mm的玻璃片 12,弯矩是467Nm/m。在实施方式中,每单位长度的弯矩是至少450Nm/m、至少600Nm/m、或至少750Nm/m。如图6中可见,在弯曲玻璃片12时,缓冲件36初始具有更大高度的边被压缩成低于初始具有更小高度的边的高度。
图7描绘了与显示器28一起的玻璃片12和楔状缓冲件36。如图7中可见,缓冲件36被布置成接近显示器28的外周边缘40。特别是,缓冲件36具有更大高度的边被布置成接近外周边缘40。图8示出了缓冲件36和显示器28的近视图。取决于如何组装玻璃制品10,在显示器28的外周边缘40和缓冲件36 之间可存在小间隙42。优选地,间隙42被最小化成不大于5mm。
图9和图10描绘了利用所描述的缓冲件36的玻璃制品10的偏转的图示。特别是,图9考虑了缓冲件36(即,α=0°),而图10考虑了楔角α=0.5°的楔状缓冲件36。在图9和图10两者的情况下,粘合剂层16的第一粘合剂24 具有2.0MPa的模量。进一步地,在图9和图10两者的情况下,缓冲件36具有20MPa的模量、5.0mm的宽度、和2.0mm的高度。如图9中可见,仅通过利用更高模量的粘合剂,最大偏转从0.26mm减小至0.12mm。图10演示了利用楔状缓冲件36最大偏转甚至进一步减小至0.07mm。偏转可通过利用用于缓冲件的具有大于20MPa的模量的材料或者通过增加楔角(例如,设置缓冲件 36的边之间的高度差更大的楔状缓冲件36)而进一步减小。在实施方式中,在显示区域中玻璃片12与平面的偏转不大于0.20mm、更特别是不大于0.15mm、且特别是0.10mm。有利地,在冷弯曲期间缓冲件36的压缩产生了缓冲件36的实质上矩形的横截面,从而粘合剂层16在玻璃片的第二主表面20上并非是不均匀的。
图11提供了制备本文中描述的玻璃制品10的实施方式的方法50的流程图。在第一步骤51中,利用第二粘合剂26(即,光学透明粘合剂)将一个或多个显示器28结合至玻璃片12的第二主表面20。在第二步骤52中,将缓冲件结合至邻接于显示器28的外周边缘40的玻璃片12的第二主表面20以及平坦区段32和弯曲区域34之间的过渡38。然而,在其他实施方式中,缓冲件36 可反而附接至框架14(如果缓冲件36与框架14不是一体的)。之后,在第三步骤53中,例如,利用真空成型技术,将玻璃片12在卡盘上冷成型。在第四步骤54中,将第一粘合剂24施加至第二主表面20。然而,在其他实施方式中,可反而将第一粘合剂24施加至框架14。在实施方式中,第一粘合剂24是液体结构粘合剂。在第五步骤55中,框架14被压制到粘合剂层16上方的玻璃片 12上。框架14是其中形成有用于显示器28的孔30的刚性材料(诸如金属、塑料、陶瓷、玻璃、或玻璃陶瓷)。因此,随着将框架14压制到玻璃片12上,框架14将被设置成围绕显示器28。进一步地,将框架14压制到玻璃片12上的行为导致未固化的第一粘合剂24蔓延,产生实质上均匀厚的粘合剂层16。在第六步骤56中,将框架14夹在玻璃片12上方的位置中,并且在第七步骤 57中,使第一粘合剂24在玻璃片12仍然被真空吸在卡盘上的同时至少部分地固化。在实施方式中,第一粘合剂24当在卡盘上时完全固化,而在其他实施方式中,第一粘合剂24当玻璃制品10在卡盘上时仅部分固化。例如,在达到特定固化强度时,在框架14仍然被夹在玻璃片12上的同时,可将玻璃制品10 从卡盘移除,从而第二粘合剂可完全固化脱离加工线。在达到完全固化强度时,移除夹具,完成了玻璃制品10。
通过设置用于结合显示器28的平坦区段32,Mura缺陷可实质上减小或从玻璃制品10中消除。对于具有5000对比率的显示器,常规玻璃制品中的玻璃偏转可将暗态均匀性从100%减小至73%。通过使用相对高模量的缓冲件36,平坦区段32中的玻璃片12的偏转可减小至提供至少90%暗态均匀性、至少95%暗态均匀性、或甚至高达100%暗态均匀性的意义。如本文中所用,暗态均匀性(%)通过公式1/(1+CR*LL)*100来确定,其中CR是对比率,LL是最亮点相对于背景的亮度比。在测量中,最亮点通过亮点的平均强度来确定。
尽管示例和附图描绘了具有包括平坦区段32和弯曲区域34的配置的玻璃制品10,但连续弯曲玻璃制品10(诸如C形形状或S形形状玻璃制品)也可受益于包括缓冲件36以在期望位置产生弯矩。具有连续弯曲玻璃片12的玻璃制品通常具有远高于具有平坦区段32的玻璃制品10的曲率半径,这降低了在玻璃片中产生弯曲所需的力矩并降低了对于将玻璃片12结合至框架14的第一粘合剂24的需求。尽管如此,即使连续弯曲玻璃制品10也可通过使用所公开的缓冲件36而受益于在显示区域外部转移弯矩。
在各种实施方式中,玻璃片12由强化玻璃片(例如,热强化玻璃材料、化学强化玻璃材料等)形成。在这些实施方式中,当玻璃片12由强化玻璃材料形成时,第一主表面18和第二主表面20处于压缩应力下,并因此第二主表面20 在弯曲成凸形期间可经历更大的拉伸应力而没有破裂风险。这使得强化玻璃片 12更紧密地适形弯曲表面。
一旦玻璃片12已被弯曲至弯曲形状,冷成型玻璃制品12的特征是第一主表面18和第二主表面20之间的非对称表面压缩。在这些实施方式中,在冷成型工序或冷成型之前,玻璃片12的第一主表面18和第二主表面20中各自的压缩应力实质上相等。在冷成型之后,凹形第一主表面18上的压缩应力增加,使得第一主表面18上的压缩应力在冷成型之后大于在冷成型之前。相比之下,凸形第二主表面20在弯曲期间经历拉伸应力,导致第二主表面20上的表面压缩应力的净减少,使得弯曲之后的第二主表面20中的压缩应力小于在玻璃片平坦时第二主表面20中的压缩应力。
如上所述,除了提供诸如消除昂贵和/或缓慢的加热步骤之类的加工优点之外,据信本文中讨论的冷成型工艺产生了特别是用于车辆内饰或显示器罩盖玻璃应用的具有优异于热成型玻璃制品的各种性质的弯曲玻璃制品。例如,申请人确信,对于至少一些玻璃材料,在热成型工艺期间的加热降低了弯曲玻璃片的光学性质,并因此,本文中讨论的利用冷弯曲工艺/系统成型的弯曲玻璃制品提供弯曲玻璃形状与据信热弯曲工艺无法实现的改善的光学质量两者。
进一步地,通过诸如通常不适于涂层弯曲玻璃制品的溅射工艺之类的沉积工艺来施加许多玻璃表面处理(例如,防眩光涂层、抗反射涂层、易清洁涂层等)。除此之外,许多表面处理(例如,防眩光涂层、抗反射涂层、易清洁涂层等)也无法在与热弯曲工艺关联的高温下幸存。因此,在本文中讨论的特别实施方式中,在冷弯曲之前将一个或多个表面处理施加至玻璃片12的第一主表面18和/或第二主表面20,并如本文中讨论的一样将包括表面处理的玻璃片12 弯曲至弯曲形状。因此,申请人确信,与通常的热成型工艺相反,本文中讨论的工艺和系统允许在已将一个或多个涂层材料施加至玻璃之后弯曲玻璃。
在各种实施方式中,冷成型玻璃片12可具有包括主半径和横向曲率(crosscurvature)的复合曲面。复杂弯曲的冷成型玻璃片12可在两个独立的方向上具有不同的曲率半径。根据一个或多个实施方式,复杂弯曲的冷成型玻璃片12 的特征可因此在于具有“横向曲率”,其中冷成型玻璃片12沿着平行于给定维度的轴(即,第一轴)弯曲,并且也沿着垂直于相同维度的轴(即,第二轴) 弯曲。当显著最小半径与显著横向曲率、和/或弯曲深度结合时,冷成型玻璃片和弯曲显示器的曲率可甚至更加复杂。在各种实施方式中,玻璃片12可具有多于两个具有相同或不同弯曲形状的弯曲区域。在一些实施方式中,玻璃片12 可具有一个或多个区域,该区域具有曲率半径可变的弯曲形状。
参照图12,示出并描述了玻璃片12的额外结构细节。如上所述,玻璃片12具有实质上恒定且被定义为第一主表面18和第二主表面20之间的距离的厚度T1。在各种实施方式中,T1可以指玻璃片的平均厚度或最大厚度。除此之外,玻璃片12包括宽度W1和长度L1,所述宽度W1被定义为第一主表面18 或第二主表面20之一的与厚度T1正交的第一最大尺寸,所述长度L1被定义为第一主表面18或第二主表面20之一与厚度和宽度两者均正交的第二最大尺寸。在其他实施方式中,W1和L1可分别是玻璃片12的平均宽度和平均长度。
在各种实施方式中,厚度T1为2mm或更少,并且具体地为0.3mm至1.5 mm。例如,厚度T1可在以下范围内:从约0.1mm至约1.5mm、从约0.15mm 至约1.5mm、从约0.2mm至约1.5mm、从约0.25mm至约1.5mm、从约0.3 mm至约1.5mm、从约0.35mm至约1.5mm、从约0.4mm至约1.5mm、从约 0.45mm至约1.5mm、从约0.5mm至约1.5mm、从约0.55mm至约1.5mm、从约0.6mm至约1.5mm、从约0.65mm至约1.5mm、从约0.7mm至约1.5mm、从约0.1mm至约1.4mm、从约0.1mm至约1.3mm、从约0.1mm至约1.2mm、从约0.1mm至约1.1mm、从约0.1mm至约1.05mm、从约0.1mm至约1mm、从约0.1mm至约0.95mm、从约0.1mm至约0.9mm、从约0.1mm至约0.85mm、从约0.1mm至约0.8mm、从约0.1mm至约0.75mm、从约0.1mm至约0.7mm、从约0.1mm至约0.65mm、从约0.1mm至约0.6mm、从约0.1mm至约0.55mm、从约0.1mm至约0.5mm、从约0.1mm至约0.4mm、或从约0.3mm至约0.7mm。在其他实施方式中,T1落在本段中阐述的精确数值范围中的任一者内。
在各种实施方式中,宽度W1在以下数值范围内:从5cm至250cm、从约10cm至约250cm、从约15cm至约250cm、从约20cm至约250cm、从约25cm至约250cm、从约30cm至约250cm、从约35cm至约250cm、从约40cm至约250cm、从约45cm至约250cm、从约50cm至约250cm、从约55cm至约250cm、从约60cm至约250cm、从约65cm至约250cm、从约70cm至约250cm、从约75cm至约250cm、从约80cm至约250cm、从约85cm至约250cm、从约90cm至约250cm、从约95cm至约250cm、从约100cm至约250cm、从约110cm至约250cm、从约120cm至约250cm、从约130cm至约250cm、从约140cm至约250cm、从约150cm至约250cm、从约5cm至约240cm、从约5cm至约230cm、从约5cm至约220cm、从约 5cm至约210cm、从约5cm至约200cm、从约5cm至约190cm、从约5cm 至约180cm、从约5cm至约170cm、从约5cm至约160cm、从约5cm至约 150cm、从约5cm至约140cm、从约5cm至约130cm、从约5cm至约120cm、从约5cm至约110cm、从约5cm至约110cm、从约5cm至约100cm、从约 5cm至约90cm、从约5cm至约80cm、或从约5cm至约75cm。在其他实施方式中,W1落在本段中阐述的精确数值范围中的任一者内。
在各种实施方式中,长度L1在以下范围内:从约5cm至约1500cm、从约50cm至约1500cm、从约100cm至约1500cm、从约150cm至约1500cm、从约200cm至约1500cm、从约250cm至约1500cm、从约300cm至约1500 cm、从约350cm至约1500cm、从约400cm至约1500cm、从约450cm至约 1500cm、从约500cm至约1500cm、从约550cm至约1500cm、从约600cm 至约1500cm、从约650cm至约1500cm、从约650cm至约1500cm、从约700 cm至约1500cm、从约750cm至约1500cm、从约800cm至约1500cm、从约850cm至约1500cm、从约900cm至约1500cm、从约950cm至约1500cm、从约1000cm至约1500cm、从约1050cm至约1500cm、从约1100cm至约1500cm、从约1150cm至约1500cm、从约1200cm至约1500cm、从约1250 cm至约1500cm、从约1300cm至约1500cm、从约1350cm至约1500cm、从约1400cm至约1500cm、或从约1450cm至约1500cm。在其他实施方式中, L1落在本段中阐述的精确数值范围中的任一者内。
在各种实施方式中,玻璃片12的一个或多个曲率半径(例如,图2中示出的R1)为约30mm或更大。例如,R1可在以下范围内:从约30mm至约5000 mm、从约50mm至约5000mm、从约70mm至约5000mm、从约90mm至约5000mm、从约110mm至约5000mm、从约150mm至约5000mm、从约 200mm至约5000mm、从约250mm至约5000mm、从约300mm至约5000mm、从约350mm至约5000mm、从约400mm至约5000mm、从约450mm至约 5000mm、从约500mm至约5000mm、从约550mm至约5000mm、从约600 mm至约5000mm、从约650mm至约5000mm、从约700mm至约5000mm、从约750mm至约5000mm、从约800mm至约5000mm、从约850mm至约 5000mm、从约900mm至约5000mm、从约950mm至约5000mm、从约1000 mm至约5000mm、从约1500mm至约5000mm、从约2000mm至约5000mm、从约2500mm至约5000mm、从约3000mm至约5000mm、从约3500mm至约5000mm、从约4000mm至约5000mm、从约4500mm至约5000mm、从约30mm至约4500mm、从约30mm至约4000mm、从约30mm至约3500mm、从约30mm至约3000mm、从约30mm至约2500mm、从约30mm至约2000 mm、从约30mm至约1500mm、从约30mm至约1000mm、从约30mm至约950mm、从约30mm至约900mm、从约30mm至约850mm、从约30mm 至约800mm、从约30mm至约750mm、从约30mm至约700mm、从约30mm 至约650mm、从约30mm至约600mm、从约30mm至约550mm、从约30mm 至约500mm、从约30mm至约450mm、或从约30mm至约400mm。在其他实施方式中,R1落在本段中阐述的精确数值范围中的任一者内。
车辆内饰系统的各种实施方式可并入诸如火车、汽车(例如,小汽车、货车、公交车等)、海用船舶(小艇、轮船、潜水艇等)和飞行器(例如,无人机、飞机、喷气式飞机、直升机等)之类的车辆中。
强化玻璃性质
如上所述,玻璃片12可被强化。在一个或多个实施方式中,玻璃片12可被强化以包括从表面延伸到压缩深度(DOC)的压缩应力。压缩应力区域由表现出拉伸应力的中心部分来平衡。在DOC处,应力从正(压缩)应力跨越到负(拉伸)应力。
在各种实施方式中,可通过利用制品的各部分之间的热膨胀系数的失配对玻璃片12进行机械强化,以产生压缩应力区域和表现出拉伸应力的中心区域。在一些实施方式中,可通过将玻璃加热至高于玻璃化转变点的温度并且然后快速淬火对玻璃片进行热强化。
在各种实施方式中,可通过离子交换对玻璃片12进行化学强化。在离子交换过程中,位于玻璃片表面处或其附近的离子被具有相同价态或氧化态的较大离子替换、或与其交换。在其中玻璃片包括碱硅铝酸盐玻璃的那些实施方式中,制品的表面层中的离子和较大离子是一价碱金属阳离子,诸如Li+、Na+、K+、 Rb+、和Cs+。或者,表面层中的一价阳离子可被除碱金属阳离子之外的一价阳离子替换,诸如Ag+或类似物。在这些实施方式中,交换至玻璃片中的一价离子(或阳离子)产生应力。
离子交换工艺通常是通过将玻璃片浸入含有要与玻璃片中的较小离子交换的较大离子的熔融盐浴(或两个或多个熔融盐浴)中来进行。应当指出的是,也可以使用盐水浴。除此之外,浴的组合物可包括多于一种类型的较大离子(例如,Na+和K+)或单种较大离子。本领域技术人员将理解,离子交换工艺的参数(包括但不限于浴组合物和温度、浸泡时间、玻璃片在盐浴(或浴)中的浸入次数、多个盐浴的使用、诸如退火、洗涤之类的另外步骤等)通常由玻璃片的组合物(包括制品的结构和存在的任何结晶相)以及由强化产生的玻璃片的期望DOC和CS来确定。示例性熔融浴组合物可包括较大碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐、和氯化物。典型的硝酸盐包括KNO3、NaNO3、LiNO3、NaSO4及其组合。熔融盐浴的温度通常在从约380℃至最高达约450℃的范围内,而浸入时间在从约15分钟至最高达约100小时的范围内,这取决于玻璃片的厚度、浴温、和玻璃(或单价离子)扩散率。然而,也可以使用与上文所描述的那些不同的温度和浸入时间。
在一个或多个实施方式中,玻璃片可浸入温度为从约370℃至约480℃的 100%NaNO3、100%KNO3或NaNO3和KNO3的组合的熔融盐浴中。在一些实施方式中,玻璃片可浸入包括从约5%至约90%KNO3和从约10%至约95% NaNO3的熔融混合盐浴中。在一个或多个实施方式中,玻璃片可在浸入第一浴中之后浸入第二浴中。第一浴和第二浴可具有彼此不同的组成和/或温度。在第一浴和第二浴中的浸泡时间可变化。例如,在第一浴中的浸入可长于在第二浴中的浸入。
在一个或多个实施方式中,玻璃片可浸入温度低于约420℃(例如,约400℃或约380℃)的包括NaNO3和KNO3(例如,49%/51%、50%/50%、51%/49%) 的熔融混合盐浴中达少于约5小时、或甚至约4小时或更少。
可调制离子交换条件以提供“峰值”或增加所得玻璃片的表面处或其附近的应力分布的斜率。峰值可产生更大的表面CS值。由于本文所描述的玻璃片中使用的玻璃组合物的独特性质,因此此峰值可通过具有单一组成或混合组成的单个浴或多个浴来实现。
在一个或多个实施方式中,在多于一种单价离子被交换到玻璃片中的情况下,不同的单价离子可交换到玻璃片内的不同深度(并在玻璃片内不同深度处产生不同大小的应力)。所得的应力产生离子的相对深度可得以确定,并导致应力分布的不同特性。
使用本领域中已知的那些手段,诸如通过诸如由Orihara Industrial Co.,Ltd.(Japan)制造的FSM-6000之类的可商购获得的仪器的表面应力计(FSM)来测量CS。表面应力测量依赖于与玻璃的双折射相关的应力光学系数(SOC)的精确测量。SOC继而通过本领域已知的那些方法来测量,诸如纤维弯折和四点弯折方法(这两者在名称为“Standard TestMethod for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient”的ASTM标准C770-98(2013)中有所描述,其内容通过引用作为并入本文中)、以及集装罐方法(bulk cylindermethod)来测量。如本文所用,CS可以是作为在压缩应力层内测量的最高压缩应力值的“最大压缩应力”。在一些实施方式中,所述最大压缩应力位于玻璃片的表面处。在其他实施方式中,最大压缩应力可能出现在表面以下的深度处,从而使压缩分布呈现“埋峰”。
DOC可通过FSM或通过散射光偏光镜(SCALP)(诸如可购自位于Tallinn Estonia的Glasstress Ltd.的SCALP-04散射光偏光镜)来测量,这取决于强化方法和条件。当通过离子交换处理对玻璃片进行化学强化时,取决于何种离子被交换到玻璃片中,可使用FSM或SCALP。在通过将钾离子交换到玻璃片中来产生玻璃片中的应力的情况下,使用FSM来测量DOC。在通过将钠离子交换到玻璃片中来产生应力的情况下,使用SCALP来测量DOC。在通过将钾离子和钠离子两者交换到玻璃片中来产生玻璃片中的应力的情况下,通过SCALP 来测量DOC,因为据信钠的交换深度指示DOC,并且钾离子的交换深度指示压缩应力的大小变化(但不是从压缩应力到拉伸应力的变化);这些玻璃片中钾离子的交换深度通过FSM来测量。中心张力或CT是最大拉伸应力,并且通过SCALP来测量。
在一个或多个实施方式中,玻璃片可被强化以表现出被描述为玻璃片的厚度T1的一部分的DOC(如本文所述)。例如,在一个或多个实施方式中,DOC 可等于或大于约0.05T1、等于或大于约0.1T1、等于或大于约0.11T1、等于或大于约0.12T1、等于或大于约0.13T1、等于或大于约0.14T1、等于或大于约 0.15T1、等于或大于约0.16T1、等于或大于约0.17T1、等于或大于约0.18T1、等于或大于约0.19T1、等于或大于约0.2T1、等于或大于约0.21T1。在一些实施方式中,DOC可在以下范围内:从约0.08T1至约0.25T1、从约0.09T1至约 0.25T1、从约0.18T1至约0.25T1、从约0.11T1至约0.25T1、从约0.12T1至约 0.25T1、从约0.13T1至约0.25T1、从约0.14T1至约0.25T1、从约0.15T1至约0.25T1、从约0.08T1至约0.24T1、从约0.08T1至约0.23T1、从约0.08T1至约 0.22T1、从约0.08T1至约0.21T1、从约0.08T1至约0.2T1、从约0.08T1至约 0.19T1、从约0.08T1至约0.18T1、从约0.08T1至约0.17T1、从约0.08T1至约 0.16T1、或从约0.08T1至约0.15T1。在一些情况下,DOC可为约20μm或更少。在一个或多个实施方式中,DOC可为约40μm或更大(例如,从约40μm 至约300μm、从约50μm至约300μm、从约60μm至约300μm、从约70μm 至约300μm、从约80μm至约300μm、从约90μm至约300μm、从约100μm 至约300μm、从约110μm至约300μm、从约120μm至约300μm、从约140 μm至约300μm、从约150μm至约300μm、从约40μm至约290μm、从约 40μm至约280μm、从约40μm至约260μm、从约40μm至约250μm、从约 40μm至约240μm、从约40μm至约230μm、从约40μm至约220μm、从约40μm至约210μm、从约40μm至约200μm、从约40μm至约180μm、从约 40μm至约160μm、从约40μm至约150μm、从约40μm至约140μm、从约 40μm至约130μm、从约40μm至约120μm、从约40μm至约110μm、或从约40μm至约100μm)。在其他实施方式中,DOC落在本段中阐述的精确数值范围中的任一者内。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃片可具有约200MPa或更大、300MPa 或更大、400Mpa或更大、约500MPa或更大、约600MPa或更大、约700MPa 或更大、约800MPa或更大、约900MPa或更大、约930MPa或更大、约1000 MPa或更大、或约1050MPa或更大的CS(其可见于表面处或玻璃片内的深度处)。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃片可具有约20MPa或更大、约30Mpa 或更大、约40MPa或更大、约45MPa或更大、约50MPa或更大、约60MPa 或更大、约70MPa或更大、约75MPa或更大、约80MPa或更大、或约85MPa 或更大的最大拉伸应力或中心张力(CT)。在一些实施方式中,最大拉伸应力或中心张力(CT)可在从约40MPa至约100MPa的范围内。在其他实施方式中,CS落在本段中阐述的精确数值范围内。
玻璃组合物
用于玻璃片12中的适当的玻璃组合物包括钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼铝硅酸盐玻璃、含碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、以及含碱硼铝硅酸盐玻璃。
除非另外指明,否则本文中公开的玻璃组合物以如基于氧化物分析的摩尔百分比(mol%)进行描述。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括在以下范围内的量的SiO2:从约66mol%至约80mol%、从约67mol%至约80mol%、从约68mol%至约80mol%、从约69mol%至约80mol%、从约70mol%至约80mol%、从约72mol%至约80mol%、从约65mol%至约78mol%、从约65mol%至约76mol%、从约 65mol%至约75mol%、从约65mol%至约74mol%、从约65mol%至约72mol%、或从约65mol%至约70mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括大于约4mol%、或大于约5 mol%的量的Al2O3。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括在大于以下范围的Al2O3:从约7mol%至约15mol%、从约7mol%至约14mol%、从约7mol%至约13mol%、从约4mol%至约12mol%、从约7mol%至约11mol%、从约8 mol%至约15mol%、从约9mol%至约15mol%、从约10mol%至约15mol%、从约11mol%至约15mol%、或从约12mol%至约15mol%、以及其间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,Al2O3的上限可为约14mol%、14.2 mol%、14.4mol%、14.6mol%、或14.8mol%。
在一个或多个实施方式中,玻璃制品被描述为铝硅酸盐玻璃制品或包括铝硅酸盐玻璃组合物。在这些实施方式中,由其形成的玻璃组合物或制品包括SiO2和Al2O3,且并非是钠钙硅酸盐玻璃。就此而言,由其形成的玻璃组合物或制品包括约2mol%或更大、2.25mol%或更大、2.5mol%或更大、about 2.75mol%或更大、约3mol%或更大的量的Al2O3。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括B2O3(例如,约0.01mol%或更大)。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的量的B2O3:从约0mol%至约5mol%、从约0mol%至约4mol%、从约0mol%至约3mol%、从约0mol%至约2mol%、从约0mol%至约1mol%、从约0mol%至约0.5mol%、从约0.1mol%至约5mol%、从约0.1mol%至约4mol%、从约0.1mol%至约3 mol%、从约0.1mol%至约2mol%、从约0.1mol%至约1mol%、从约0.1mol%至约0.5mol%、以及其间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物实质上不含B2O3。
如本文所用,关于组合物的组分的短语“实质上不含”意指该组分在初始配料期间没有被主动或有意添加到组合物中,但是可以小于约0.001mol%的量的杂质存在。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物任选地包括P2O5(例如,约0.01 mol%或更大)。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括最高达且包括2 mol%、1.5mol%、1mol%、或0.5mol%的非零量的P2O5。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物实质上不含P2O5。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括大于或等于约8mol%、大于或等于约10mol%、或大于或等于约12mol%的R2O的总量(其为诸如Li2O、 Na2O、K2O、Rb2O、和Cs2O之类的碱金属氧化物的总量)。在一些实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的R2O的总量:从约8mol%至约20mol%、从约8mol%至约18mol%、从约8mol%至约16mol%、从约8mol%至约14 mol%、从约8mol%至约12mol%、从约9mol%至约20mol%、从约10mol%至约20mol%、从约11mol%至约20mol%、从约12mol%至约20mol%、从约13mol%至约20mol%、从约10mol%至约14mol%、或从11mol%至约13mol%、以及其间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可实质上不含Rb2O、Cs2O、或Rb2O和Cs2O两者。在一个或多个实施方式中,R2O 可仅包括Li2O、Na2O、和K2O的总量。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括选自Li2O、Na2O、和K2O中的至少一种碱金属氧化物,其中所述碱金属氧化物以大于约8mol%或更大的量存在。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括大于或等于约8mol%、大于或等于约10mol%、或大于或等于约12mol%的量的Na2O。在一个或多个实施方式中,组合物包括在以下范围内的Na2O:从约8mol%至约20mol%、从约8 mol%至约18mol%、从约8mol%至约16mol%、从约8mol%至约14mol%、从约8mol%至约12mol%、从约9mol%至约20mol%、从约10mol%至约20 mol%、从约11mol%至约20mol%、从约12mol%至约20mol%、从约13mol%至约20mol%、从约10mol%至约14mol%、或从11mol%至约16mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括小于约4mol%的K2O、小于约 3mol%的K2O、或小于约1mol%的K2O。在一些情况下,玻璃组合物可包括在以下范围内的量的K2O:从约0mol%至约4mol%、从约0mol%至约3.5 mol%、从约0mol%至约3mol%、从约0mol%至约2.5mol%、从约0mol%至约2mol%、从约0mol%至约1.5mol%、从约0mol%至约1mol%、从约0mol%至约0.5mol%、从约0mol%至约0.2mol%、从约0mol%至约0.1mol%、从约 0.5mol%至约4mol%、从约0.5mol%至约3.5mol%、从约0.5mol%至约3mol%、从约0.5mol%至约2.5mol%、从约0.5mol%至约2mol%、从约0.5mol%至约 1.5mol%、或从约0.5mol%至约1mol%、以及其间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可实质上不含K2O。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物实质上不含Li2O。
在一个或多个实施方式中,组合物中Na2O的量可大于Li2O的量。在一些情况下,Na2O的量可大于Li2O和K2O的组合量。在一个或多个可选实施方式中,组合物中Li2O的量可大于Na2O的量或Na2O和K2O的组合量。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括在从约0mol%至约2mol%范围内的RO的总量(其为诸如CaO、MgO、BaO、ZnO、和SrO之类的碱土金属氧化物的总量)。在一些实施方式中,玻璃组合物包括最高达约2mol%的非零量的RO。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的量的RO:从约0mol%至约1.8mol%、从约0mol%至约1.6mol%、从约0mol%至约1.5mol%、从约0mol%至约1.4mol%、从约0mol%至约1.2mol%、从约0mol%至约1mol%、从约0mol%至约0.8mol%、从约0mol%至约0.5mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括小于约1mol%、小于约0.8 mol%、或小于约0.5mol%的量的CaO。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物实质上不含CaO。
在一些实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的量的MgO:从约0 mol%至约7mol%、从约0mol%至约6mol%、从约0mol%至约5mol%、从约 0mol%至约4mol%、从约0.1mol%至约7mol%、从约0.1mol%至约6mol%、从约0.1mol%至约5mol%、从约0.1mol%至约4mol%、从约1mol%至约7 mol%、从约2mol%至约6mol%、或从约3mol%至约6mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括等于或小于约0.2mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14mol%、小于约0.12mol%的量的ZrO2。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的ZrO2:从约0.01mol%至约0.2mol%、从约0.01mol%至约0.18 mol%、从约0.01mol%至约0.16mol%、从约0.01mol%至约0.15mol%、从约 0.01mol%至约0.14mol%、从约0.01mol%至约0.12mol%、或从约0.01mol%至约0.10mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括等于或小于约0.2mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14mol%、小于约0.12mol%的量的SnO2。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的SnO2:从约0.01mol%至约0.2mol%、从约0.01mol%至约0.18 mol%、从约0.01mol%至约0.16mol%、从约0.01mol%至约0.15mol%、从约 0.01mol%至约0.14mol%、从约0.01mol%至约0.12mol%、或从约0.01mol%至约0.10mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括赋予玻璃制品颜色或色调的氧化物。在一些实施方式中,玻璃组合物包括防止玻璃制品在玻璃制品暴露于紫外线辐射时脱色的氧化物。这些氧化物的实例包括但不限于以下项的氧化物: Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W、以及Mo。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括表示为Fe2O3的Fe,其中Fe 以最高达(且包括)约1mol%的量存在。在一些实施方式中,玻璃组合物实质上不含Fe。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括等于或小于约0.2mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14mol%、小于约0.12mol%的量的Fe2O3。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括在以下范围内的Fe2O3:从约0.01mol%至约0.2mol%、从约0.01mol%至约0.18 mol%、从约0.01mol%至约0.16mol%、从约0.01mol%至约0.15mol%、从约 0.01mol%至约0.14mol%、从约0.01mol%至约0.12mol%、或从约0.01mol%至约0.10mol%、以及其间的所有范围和子范围。
在玻璃组合物包括TiO2的情况下,TiO2可以约5mol%或更少、约2.5mol%或更少、约2mol%或更少或约1mol%或更少的量存在。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可实质上不含TiO2。
示例性玻璃组合物包括在从约65mol%至约75mol%范围内的量的SiO2、在从约8mol%至约14mol%范围内的量的Al2O3、在从约12mol%至约17mol%范围内的量的Na2O、在从约0mol%至约0.2mol%范围内的量的K2O、在从约 1.5mol%至约6mol%范围内的量的MgO。任选地,可以以本文另外公开的量包括SnO2。应当理解,虽然前述玻璃组合物段落表达近似范围,但在其他实施方式中,玻璃片12可由落在上文所讨论的精确数值范围中的任一者内的任何玻璃组合物制成。
除非另外明确说明,否则不以任何方式意图将本文中阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定顺序执行。因此,在方法权利要求没有实际记载其步骤要遵循的顺序的情况下,或者在权利要求书或说明书中没有另外具体说明步骤应限于特定顺序的情况下,不以任何方式意味着可以推断出特定顺序。除此之外,如本文中所用,冠词“一”旨在包括一个或多于一个部件或元件,而不旨在被解释为仅意味着一个。
对于本领域技术人员将显而易见的是,在不背离所公开的实施方式的精神或范围的情况下,可以进行各种修改和变形。由于结合实施方式的精神和实质的所公开的实施方式的修改、组合、子组合、和变形对于本领域技术人员而言是可能的,因此所公开的实施方式应被解释为包括随附权利要求及其等同物的范围内的所有内容。
Claims (24)
1.一种弯曲玻璃制品,其特征在于,所述弯曲玻璃制品包括:
玻璃片,所述玻璃片具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面,其中所述第二主表面限定所述玻璃片的第一曲率;
显示器,所述显示器利用光学透明粘合剂结合至所述玻璃片的第二主表面,所述显示器具有外周,所述外周具有接近所述第一曲率的显示器边缘;
缓冲件,所述缓冲件设置在所述显示器边缘和所述第一曲率之间;和
框架,所述框架利用粘合剂结合至所述玻璃片的第二表面,所述框架设置在所述显示器周围且设置在所述缓冲件上方;
其中所述粘合剂具有第一模量,并且所述缓冲件具有第二模量,所述第二模量大于所述第一模量。
2.根据权利要求1所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件包括矩形横截面。
3.根据权利要求1所述的弯曲玻璃制品,其中,在所述框架结合至所述第二表面之前,所述缓冲件具有第一边和第二边,所述第一边具有接近所述显示器的第一厚度,所述第二边具有接近所述第一曲率的第二厚度,所述第一厚度大于所述第二厚度,并且其中,在所述框架结合至所述第二表面之后,所述缓冲件的第一边的第一厚度不大于所述缓冲件的第二边的第二厚度。
4.根据权利要求1所述的弯曲玻璃制品,其中所述第二模量为至少2.0MPa。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件的横截面具有在从0.5mm至4.0mm的范围内的厚度。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件的横截面具有从1.0mm至20.0mm的宽度。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述粘合剂是第一粘合剂,并且其中所述缓冲件是第二粘合剂。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件包括模量为至少20MPa的弹性体。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中,在所述显示器结合至所述第二表面的区域中,所述玻璃片与平面的最大偏转为0.20mm。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述玻璃片包括钠钙硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、或碱铝硅酸盐玻璃中的至少一者。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述玻璃片包括所述第一主表面和所述第二主表面之间的厚度,所述厚度为至多2mm。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,进一步包括结合至所述玻璃片的第二主表面的第二显示器,其中所述显示器和所述第二显示器位于所述第一曲率的相对侧上。
13.根据权利要求12所述的弯曲玻璃制品,其中所述第二显示器包括第二外周,所述第二外周具有接近所述第一曲率的第二显示器边缘,并且其中所述制品进一步包括设置在所述第二显示器边缘和所述第一曲率之间的第二缓冲件。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述第一曲率是凹形的或者凸形的。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述第一曲率具有至少100mm的弯曲半径。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述显示器包括发光二极管显示器、有机发光二极管显示器、等离子体显示器、或液晶显示器中的至少一者。
17.一种车辆内饰系统,其特征在于,所述车辆内饰系统包括根据权利要求1至4中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述车辆内饰系统是中央控制台、仪表板、或控制面板中的至少一者。
18.一种弯曲玻璃制品,其特征在于,所述弯曲玻璃制品包括:
玻璃片,所述玻璃片具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面,其中所述第二主表面限定所述玻璃片的第一曲率;
显示器,所述显示器利用光学透明粘合剂结合至所述玻璃片的第二主表面,所述显示器具有外周,所述外周具有接近所述第一曲率的显示器边缘;
缓冲件,所述缓冲件至少沿着接近所述第一曲率的显示器边缘设置;和
框架,所述框架利用粘合剂结合至所述玻璃片的第二表面,所述框架设置在所述显示器周围且设置在所述缓冲件上方;
其中所述显示器限定所述玻璃片的显示区域,并且其中,在所述显示区域中,所述弯曲玻璃制品具有至少90%的暗态均匀性。
19.根据权利要求18所述的弯曲玻璃制品,其中所述显示器具有至少5000的对比率。
20.根据权利要求18所述的弯曲玻璃制品,其中所述显示器在平坦区段中结合至所述玻璃片的第二主表面,并且其中,在所述显示区域中,所述玻璃片具有小于0.20mm的偏转。
21.根据权利要求18所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件在所述显示区域的外部产生至少450Nm/m的弯矩。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件是楔形形状的。
23.根据权利要求18至21中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述缓冲件具有至少20MPa的模量。
24.根据权利要求18至21中任一项所述的弯曲玻璃制品,其中所述粘合剂具有不大于2.0MPa的模量。
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