弯曲玻璃制品的制作方法

文档序号:29918382发布日期:2022-05-06 07:18阅读:229来源:国知局
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弯曲玻璃制品的制作方法
弯曲玻璃制品
1.相关申请的交叉引用
2.本技术主张于2020年4月23日提交的美国临时申请序列号第63/014,401 号的优先权权益,依靠其内容并通过引用将其内容作为整体并入本文。
技术领域
3.本公开涉及玻璃制品及其成型方法,并且更具体地涉及包括玻璃制品的车辆内饰系统,该玻璃制品具有提供低形状偏差和高机械可靠性的载体。


背景技术:

4.车辆内饰包括弯曲表面,并且可以在这些弯曲表面中结合有显示器。用于形成这种弯曲表面的材料通常限于聚合物,所述聚合物不像玻璃那样表现出耐久性和光学性能。因此,弯曲的玻璃基板是被期望的,特别是当用作显示器的罩盖时。现有的形成这种弯曲玻璃基板的方法,例如热成形,具有包括高成本、光学畸变和表面标记的缺点。因此,申请人已经确定了对车辆内饰系统的需求,该车辆内饰系统可以以成本有效的方式并入弯曲的玻璃基板并且没有通常与玻璃热成型工艺相关的问题。


技术实现要素:

5.根据一个方面,本公开的实施例涉及一种弯曲玻璃制品。该弯曲玻璃制品包括玻璃板,该玻璃板具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面。玻璃板被弯曲成弯曲构造,该弯曲构造限定了设置在第一平坦区段和第二平坦区段之间的弯曲区域。弯曲区域具有至少250mm的曲率半径。弯曲玻璃制品还包括载体,该载体粘附到玻璃板的第二主表面,并且被构造成将玻璃板保持在弯曲构造中。载体包括第一纵向条、第二纵向条、第一侧向条和第二侧向条。第一纵向条与第二纵向条间隔开,并且第一纵向条和第二纵向条限定弯曲区域的曲率半径。第一侧向条与第二侧向条间隔开,并且第一侧向条和第二侧向条在第一纵向条与第二纵向条之间延伸。在第一平坦区段和第二平坦区段中玻璃板偏离平面0.3mm或更小。第一纵向条和第二纵向条各自具有2mm或更小的宽度w
long
。此外,第一侧向条和第二侧向条均具有20mm或更小的宽度w
lat
。第一侧向条的宽度w
lat
的至少一部分位于弯曲区域和第一平坦区段中,第二侧向条的宽度w
lat
的至少一部分位于弯曲区域和第二平坦区段中。
6.根据另一方面,本公开的实施例涉及一种弯曲玻璃制品。该弯曲玻璃制品包括玻璃板,该玻璃板具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面。玻璃板被弯曲成弯曲构造,该弯曲构造限定了设置在第一平坦区段和第二平坦区段之间的弯曲区域。弯曲区域具有至少250mm的曲率半径。载体被粘附到玻璃板的第二主表面,并且被构造为将玻璃板保持在弯曲构造。载体包括第一纵向条、第二纵向条、第一侧向条、第二侧向条、第三侧向条和第四侧向条。第一纵向条与第二纵向条间隔开,第一纵向条和第二纵向条限定弯曲区域的曲率半径。第一侧向条、第二侧向条、第三侧向条和第四侧向条在第一纵向条与第二纵向条
之间延伸。在第一平坦区段和第二平坦区段中玻璃板偏离平面0.3mm或更小。纵向条和侧向条的每个的宽度为2mm或更小。此外,第一侧向条设置在第一平坦区段中,第二侧向条和第三侧向条设置在弯曲区域中,并且第四侧向条设置在第二平坦区段中。
7.根据又一方面,本公开的实施例涉及一种制备弯曲玻璃制品的方法,其中玻璃板被弯曲成与载体一致,所述载体具有曲率半径为至少250mm的曲率。弯曲在200℃或更低的温度下进行。玻璃板具有第一主表面和第二主表面。第二主表面与第一主表面相对。载体包括第一纵向条、第二纵向条和至少两个侧向条。至少两个侧向条在第一纵向条和第二纵向条之间延伸。通过弯曲,玻璃板具有设置在第一平坦区段和第二平坦区段之间的弯曲区域。在该方法中,玻璃板被粘附到载体上,以提供在平坦区段具有
±
0.3mm的形状偏差的弯曲玻璃制品。第一纵向条和第二纵向条各自具有2mm或更小的宽度w
long
。此外,至少两个侧向条中的第一侧向条至少部分地位于第一平坦区段中,并且至少两个侧向条中的第二侧向条至少部分地位于第二平坦区段中。
8.其他特征和优点将在下面的详细描述中阐述,并且对于本领域技术人员而言,这些特征和优点通过所述描述是显而易见的,或者通过实践如本文所述的实施例(包括后面的详细描述、权利要求书以及附图)而认识到。
9.应当理解,前面的大体描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的,并且旨在提供概述或纲要以理解权利要求的性质和特征。附图被包括进来以提供进一步的理解,并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
附图说明
10.结合在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本实用新型的几个方面,并且与说明书一起用于解释本实用新型的原理。在附图中:
11.图1是根据示例性实施例的具有车辆内饰系统的车辆内饰的透视图;
12.图2a和图2b分别描绘了根据示例性实施例的v形玻璃制品的侧视图和后视图;
13.图3描绘了根据示例性实施例的具有多个侧向条的载体的实施例;
14.图4a和图4b分别描绘了根据示例性实施例的c形玻璃制品的侧视图和后视图;
15.图5a描绘了用于弯曲玻璃制品的载体的比较例;
16.图5b-5d描绘了根据示例性实施例的用于弯曲玻璃制品的矩形载体;
17.图6a描绘了图5a的载体附接到玻璃板以形成玻璃制品;
18.图6b至图6d描绘了根据示例性实施例图5b-5d的矩形载体附接到玻璃板上以形成玻璃制品;
19.图7提供了表格,该表格比较了具有图6a-6c所示的载体的玻璃制品的形状偏差;
20.图8提供了表格,该表格比较了对于延伸到玻璃板的平坦区段中的不同程度的具有图6a-6c所示的载体的玻璃制品的形状偏差;
21.图9为曲线图,示出了根据示例性实施例的基于在平坦区段和弯曲区域中延伸的侧向条的宽度以不同程度延伸的载体附接件的机械可靠性;
22.图10a和图10b描绘了根据示例性实施例的用于形成载体的示例性方法;
23.图11描绘了根据示例性实施例的具有倒角边缘的载体;和
24.图12描绘了根据示例性实施方式的适于在载体上冷成型以生产玻璃制品的玻璃
板。
具体实施方式
25.现在将详细参考各种实施例,其示例在附图中示出。总体上说,各种实施例涉及具有弯曲玻璃表面的车辆内饰系统。在本文讨论的实施例中,弯曲玻璃表面包括结合到载体的玻璃板,所述载体将玻璃保持在其弯曲形状。此外,载体被构造成安装至车辆内饰系统的框架。如本文将描述的,载体提供最小的非显示区域(在本文中称为“边框”),其在顶部侧和底部侧可小至1mm,而在侧部侧可小至8mm(对于具有0.7mm厚玻璃板、矩形载体、250mm曲率半径的玻璃制品而言),留下大部分玻璃表面可用于观看后置显示器。另外,载体的形状和宽度被构造为提供机械可靠性,以抵抗与典型操作环境相关的冷成型应力和热应力。本文公开了载体的各种实施例以及用于将载体安装到车架的构造。这些实施方式仅是示例性的,而不是限制性的。
26.总体上,车辆内饰系统可包括被设计为透明的各种不同的弯曲表面,例如弯曲显示表面和弯曲非显示玻璃罩盖。与通常在车辆内饰中发现的典型的弯曲塑料面板相比,由玻璃材料形成弯曲的车辆表面具有许多优点。例如,与塑料覆罩盖材料相比,通常认为玻璃在许多曲面覆罩盖材料应用(例如显示应用和触摸屏应用)中提供增强的功能和用户体验。
27.图1示出了包括车辆内饰系统100、200、300的三个不同实施例的示例性车辆内饰1000。车辆内饰系统100包括示出为中央控制台基座110的框架,该框架的弯曲表面120包括光学结合的显示器130。车辆内饰系统200包括示出为仪表板基座210的框架,该框架具有包括光学结合的显示器230的弯曲表面220。仪表板基座210典型地包括仪表板215,仪表板215也可包括光学结合的显示器。车辆内饰系统300包括示出为方向盘基座310的框架,该框架具有弯曲表面320 和光学结合的显示器330。在一个或多个实施例中,车辆内饰系统包括框架,该框架是扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、门板或车辆的内饰任何具有曲面的部分。在其他实施例中,框架是用于独立式显示器(即,未永久地连接至车辆的一部分的显示器)的壳体的一部分。在实施例中,光学结合的显示器130、 230、330是发光二极管(led)显示器、有机led(oled)显示器、液晶显示器(lcd)或等离子显示器中的至少一种。
28.本文所述的玻璃制品的实施例可用于车辆内饰系统100、200和300中的每一个。此外,本文所述的玻璃制品可用作用于本文讨论的任何显示器实施例的弯曲罩盖玻璃,包括用于车辆内饰系统100、200和/或300。此外,在各个实施例中,车辆内饰系统100、200和300的各种非显示器部件可以由本文讨论的玻璃制品形成。在一些这样的实施例中,本文讨论的玻璃制品可以用作仪表板、中控台、门面板等的非显示器罩盖表面。在这样的实施例中,可以基于玻璃材料的重量、美学外观等来选择玻璃材料。并且可以设置有具有图案(例如,拉丝金属外观、木纹外观、皮革外观、彩色外观等)的涂层(例如,油墨或颜料涂层)以在视觉上使得玻璃部件与相邻的非玻璃部件匹配。在特定的实施方案中,这种油墨或颜料涂层可以具有提供用于无电板(deadfront)的或颜色匹配功能的透明度。
29.在实施例中,弯曲表面120、220、320大体上为如图2a和2b所示的v形,或者如图4a-4b所示的c形,然而其他形状也是可能的。首先参考图2a,示出了v形的制品10的实施例的侧视图。v形玻璃制品10包括玻璃板12。玻璃板 12具有第一主表面14和第二主表面16。在车辆中,第一主表面14面向车辆的乘员,第二主表面16是v形玻璃制品10的后表面,显示器(例
如,led显示器、oled显示器、lcd显示器或等离子显示器)可以例如使用光学透明的粘合剂而安装到其上。第二主表面16与第一主表面14相对,并且第一主表面14 和第二主表面16限定玻璃板12的厚度t。第一主表面14和第二主表面16通过次表面18接合。
30.从图2a中可以看出,玻璃板12具有设置在第一平坦区段22a和第二平坦区段22b之间的弯曲区域20。在实施例中,弯曲区域20的曲率半径r从250mm 到小于基本上平坦或平面的半径(例如10m)。此外,如图2a所示,弯曲区域 20限定凹弯曲,但是在其他实施例中,弯曲区域20替代地是凸弯曲。对于图 2a的v形制品10,粘合剂24施加到弯曲区域20中的第二主表面16上。粘合剂24将载体26附接到玻璃板12。如图2a所示,载体26在整个弯曲区域20 上延伸并且至少部分地延伸到平坦区段22a、22b中。延伸到平坦区段22a、22b 中的载体26的部分在标记为“平坦区域”的虚线之间示出。如将在下面更全面地讨论的,申请人已经确定了载体的尺寸和厚度,该尺寸和厚度被设计成使得载体26延伸到平坦区段22a、22b中的距离最小化,同时将玻璃板12的形状偏差保持在
±
0.3mm以内。
31.在实施例中,粘合剂24包括压敏粘合剂。适合用于粘合剂24的示例性压敏粘合剂包括3m
tm vhb
tm
(可从明尼苏达州圣保罗市3m公司获得)或 (可从德国诺德施泰德市tesa se公司获得)。在实施例中,粘合剂24包括液体粘合剂。示例性的液体粘合剂包括增韧的环氧树脂、柔性的环氧树脂、丙烯酸类、硅酮、氨基甲酸酯、聚氨酯和硅烷改性的聚合物。在特定的实施方案中,液体粘合剂包括一种或多种增韧环氧树脂,如ep21tdcht-lo(可从新泽西州哈肯萨克市公司获得)、3m
tm scotch-weld
tm
环氧树脂dp460 off-white(可从明尼苏达州圣保罗市3m公司获得)。在其他实施方案中,液体粘合剂包括一种或多种柔性环氧树脂,如masterbond ep21tdc-2lo(可从新泽西州哈肯萨克市公司获得)、3m
tm scotch-weld
tm epoxy 2216 b/a gray(可从明尼苏达州圣保罗市3m公司获得)和3m
tm scotch-weld
tm epoxydp125。在其他实施例中,液体粘合剂包括一种或多种丙烯酸,如具粘合剂410/促进剂ap 134底漆、粘合剂促进剂 25gb(两者均可从北卡罗来纳州加利市lord公司获得),delo pur sj9356 (可从德国windach市delo industrial adhesives公司获得);aa4800、hf8000、ms 9399和ms 647-2c(后四种可从德国杜塞尔多夫市henkel ag&co.kgaa获得)。在其他实施例中,液体粘合剂包括一种或多种氨基甲酸酯,如3m
tm scotch-weld
tm urethane dp640 brown和3m
tm scotch-weld
tm urethane dp604,而在其他实施例中,液体粘合剂包括一种或多种硅酮,如dow995(可从密歇根州米德兰市dowcorning corporation获得)。
32.此外,在实施方式中,可以施加底漆以制备玻璃板12和载体26的表面以具有更好的粘附性。另外或代替施加底漆,在实施例中,可以使载体26粗糙化,以在粘合剂24和载体26之间提供更好的粘附力。此外,在实施例中,除了用于金属和玻璃表面的底漆之外或代替金属和玻璃表面的底漆,可以使用油墨底漆。油墨底漆有助于在粘合剂24和油墨覆盖的表面之间提供更好的粘合性(例如,上面提到的用于无面涂漆的颜料设计)。底漆的例子是3m
tm scotch-weld
tm
金属底漆3901(可从明尼苏达州圣保罗市3m公司获得);其他可商购的底漆也适用于本公开,并且可以基于结合中涉及的表面和用于产生结合的粘合剂来选择。
33.经由粘合剂24和冷成形工艺(如下所述),载体26将玻璃板12保持为弯曲形状。载
体26还构造成附接到车辆内饰系统的框架,如图1的车辆内饰系统100、200、300。如图2a所示,载体26的高度h对应于载体26的垂直于玻璃板12的尺寸。在实施例中,高度h为从5mm至20mm,更具体地为从8mm 至12mm,具体来说是约10mm。
34.在实施例中,一个或多个显示器25安装到玻璃板12的第二主表面16。如上所述,显示器25可以是例如led、oled、lcd或等离子显示器。此外,在实施例中,显示器25具有触摸功能。在实施例中,显示器25使用光学透明的粘合剂27粘附到玻璃板12的第二主表面16。
35.图2b示出了v形玻璃制品10的后表面,即第二主表面16。在实施例中,载体26限定封闭或基本封闭的形状。例如,如图2b中示出的,载体26限定了封闭的四边形形状,其具有第一纵向条28、第二纵向条30、第一侧向条32和第二侧向条34。在本文中使用的“纵向”是指玻璃板12的最长侧以及与最长侧相对的那侧。在实施例中,玻璃板12沿着其纵向侧被冷弯。因此,对于图2b 示出的相对侧具有相同长度的矩形玻璃板12,纵向条28、30是靠近并且基本平行于玻璃板12的两个最长侧延伸的条。在本文中使用的“侧向”是指载体26 的在纵向条28、30之间延伸的条32、34。另外,在实施例中,侧向条32、34 垂直于冷弯玻璃板12的曲率延伸。在实施例中,侧向条32、24连接纵向条28、 30以限定封闭形状,并且在其他实施例中,侧向条32、34不连接纵向条28、 30但仍然限定基本封闭形状。本文中使用的“基本封闭形状”是指侧向条32、 34与纵向条28、30(在一端或两端)相隔不超过10mm,特别是不超过5mm。回到图2b所示的实施例,条28、30、32、34为载体26限定矩形形状,其中第一纵向条28基本平行于第二纵向条30并且在空间上与第二纵向条30分开布置,而第一侧向条32基本平行于第二侧向条34并且在空间上与第二侧向条34分开布置。
36.尽管在图2a和图2b中描绘的实施例包括了限定四边形周边的玻璃板12,但是玻璃板12的形状不限于此。在其他实施例中,玻璃板12可以具有包括弯曲侧、笔直侧、或者弯曲侧和笔直侧两者的周边。在任何这样的实施例中,载体26限定了跨越玻璃制品10的弯曲区域20并进入平坦区段22a、22b中的封闭或基本封闭的形状。
37.如将在下面更全面地讨论的,申请人已经发现,以封闭或基本封闭的形状提供的四个条是保持曲率半径低至250mm的玻璃板的弯曲区域20的形状偏差在
±
0.3mm内的最低必要。如相对于其他实施例所示和所讨论的,可以提供附加的纵向条或侧向条,以为玻璃板12提供进一步的支撑并进一步减小形状偏差。
38.除了条28、30、32、34的数量之外,在载体26的设计中也要考虑条的厚度和位置,特别是为了确保操作中的部件的可靠性。具体来说,基于玻璃板12 的弹性,冷弯玻璃制品10将在粘合剂24上施加应力,这将使玻璃板12要弹回到平面构造。另外,玻璃板12和载体26的不同热膨胀引起粘合剂24上的应力,使得当暴露于温度极限时,载体26倾向于比玻璃板12膨胀或收缩更多,从而使粘合剂24受力。因此,为了在玻璃板12和载体26之间提供可靠的结合,载体26需要在特定区域具有结合到玻璃板12的足够表面积。
39.为此,如上所述,载体26至少部分地延伸到玻璃板12的平坦区段22a、22b 中,使得纵向条28、30跨越弯曲区域20延伸并进入平坦区段22a、22b中。在实施例中,纵向条28、30延伸到每个平坦区段22a、22b中10mm或更小。在其他实施例中,纵向条28、30延伸到平坦区段22a、22b中8mm或更小,并且在其他实施例中,纵向条28、30延伸到平坦区段22a、22b中5mm或更小,特别是约4mm。另外,在实施例中,纵向条28、30的宽度w
long
为2mm或更小,特别是1mm或更小,以提供大的显示面积。
40.在实施例中,侧向条32、34定位在纵向条28、30的端部。在实施例中,侧向条32、34的宽度w
lat
从纵向条28、30的边缘延伸跨越平坦区段22a或22b 与弯曲区域20之间的边界。在实施例中,侧向条32、34延伸到弯曲区域20中 10mm或更小。在实施例中,侧向条32、34延伸到弯曲区域20中8mm或更小。并且在其他实施例中,侧向条32、34延伸到弯曲区域20中5mm或更小,特别是约4mm。因此,在实施例中,侧向条32、34的宽度w
lat
为20mm或更小、 16mm或更小、10mm或更小,特别是约8mm。
41.在其他实施例中,可以设置多个侧向条32、34,其中每个条32、34的宽度 w
lat
为2mm或更小,特别是1mm或更小。在图3中描绘了这样的实施例。如可以看到的,纵向条28、30的每个端部包括在每个端部处的侧向条32a、34a 和另一个侧向条32b、34b,该另一个侧向条32b,34b基本上平行于侧向条32a、 32b并与侧向条32a、32b在空间上分开布置并位于弯曲区域20和平坦区段22a、 22b之间的边界附近。
42.图4a描绘了c形玻璃制品40的实施例。c形玻璃制品40还包括玻璃板12。与图2a和图2b的v形玻璃制品10一样,图4a的c形玻璃制品40的玻璃板12具有第一主表面14和第二主表面16,所述第一主表面14和第二主表面 16限定了厚度t并与次表面18接合。c形玻璃制品40还具有弯曲区域20和平坦区段22a、22b。与v形玻璃制品10相比,c形玻璃制品40具有大得多的弯曲区域20和小得多的平坦区段22a、22b。从图4a中可以看出,载体26通过粘合剂24附接到第二主表面16。因为弯曲区域20比先前讨论的实施例中的大得多,所以载体26的纵向条28、30基本上沿着每个纵向侧的整个延伸,如图4b 所示。
43.已经描述了玻璃制品10、40的结构,对玻璃制品10、40的各种构造进行了实验研究并且通过模拟进行了研究。图5a-5d描绘了用于v形玻璃制品10 的载体26的各种构造。图5a描绘了仅具有两个纵向条的载体的实施例。图5b 描绘了根据本公开的具有矩形形状的载体26的实施例,该矩形形状具有两个纵向条28、30和两个侧向条32、34。图5c描绘了根据本公开的载体26的实施例,该实施例基本上类似于图5b中的载体,区别只是图5c中的载体26具有设置在第一纵向条28和第二纵向条30之间的约一半处的第三纵向条36。图5d描绘了根据本公开的载体26的实施例,该实施例基本上类似于图5c的载体26,区别只是图5d的载体包括设置在第一侧向条32和第二侧向条34之间的约一半处的第三侧向条38。第三侧向条38与第三纵向条36相交并且基本垂直于第三纵向条36。
44.图6a描绘了图5a的载体附着在玻璃板的第二主表面上。图6b至图6d分别描绘了图5b-5d的载体26结合到玻璃板12的第二主表面16。如在图6a的比较例和根据图6b-6d的本公开实施例可以看到的,第二主表面16包括显示区域41和遮罩区域42。通过显示区域41可以看到安装在玻璃板12的第二主表面 16上的显示器,并且遮罩区域42覆盖显示器的边缘,该边缘可能包括布线、电路板或显示器使用的安装特征。总体上,载体26被设计成允许最大程度地使用显示区域41,同时仍防止大的形状偏差并提供机械可靠性。
45.在这方面,图7描绘了将图6a的比较例与图6b和6c中示出的本公开的实施例的形状偏差进行比较的表。在图7中,考虑具有0.7mm厚度的玻璃板的玻璃制品,其中载体具有1mm的均匀厚度和10mm的高度。图7的表包括数值模型得到的形状偏差以及实验确定的形状偏差。从表中可以看出,数值模型与实验确定的结果非常吻合。首先参照仅包括两个纵向条的比较例,这些条延伸到玻璃板的平坦区段中40mm,并且形成约320mm的曲率半径。从表中可以看出,比较例在紧邻弯曲区域的平坦区段中的玻璃板的中心表现出明显的形状偏差。
具体来说,玻璃板表现出碗状的偏差,其中碗的最深处的深度为0.45mm 或更大。
46.当考虑根据本公开的示例时,根据模型或根据实验数据,形状偏差从不大于0.3mm,特别是在平坦区段22a、22b中。对于矩形实施例(图6b),图7 的表考虑了纵向条28、30,其延伸到平坦区段22a、22b中18mm,并且曲率半径为约260mm。该模型实质上显示出没有形状偏差,并且实验数据仅显示出仅有达到0.3mm的小区域偏差。对于具有第三纵向条的矩形实施例(图6c),图7的表考虑了纵向条28、30、36,其延伸到平坦区段22a、22b中18mm并且曲率半径为约250mm。在这个例子中,模型和实验数据都表现出没有形状偏差。因此,图7的表表明了载体26的矩形形状可以防止在玻璃板12中,特别是在平坦区段22a、22b中形成大于0.3mm的形状偏差。
47.为了确认载体的形状对形状偏差的作用,还使用数值模型研究了载体延伸到平坦区段的程度。图8描绘的表考虑了对于图6a的比较例和图6b和6c的示例性实施例,载体延伸到平坦区段中的程度不同。再次,数值建模考虑了厚度为0.7mm的玻璃板。可以看出,比较例被认为是延伸到扁平部分中1mm、 20mm和40mm。可以看出,随着比较例的纵向条进一步延伸到平坦区段中,形状偏差更大。为了量化保持形状偏差在
±
0.3mm以内的玻璃板的量,使用“合格面积(in-spec area)”的度量,其是指具有0.3mm或更小形状偏差的玻璃板的表面积百分比。对于40mm的延伸,比较例显示出仅80%的合格面积,而对于 20mm的延伸,则仅显示82%的合格面积。比较例的最大合格面积为92%,延伸到平坦区段的长度为1mm。尽管减少到平坦区域的延伸会增加合格面积有些反直觉,但是如由根据本公开的载体26的实施例所提供的,纵向条没有延伸进入平坦区段或未延伸跨越整个弯曲区域的玻璃制品仍不会达到100%的合格面积。
48.图8的表示出了具有如图5b和5c所示的载体26的玻璃制品10的建模数据。对于图5b的矩形载体26,考虑了进入平坦区段中1mm、10mm和20mm 的延伸。从图8中可以看出,对于这些示例中的每一个,合格面积为100%。对于图5c的矩形载体26,考虑了进入平坦区段中10mm和20mm的延伸。再一次,对于图8中示出的这两个示例,合格面积为100%。因此,考虑到图7和8,申请人发现载体26的形状是形状偏差的决定因素。不希望受理论的束缚,申请人认为,比较例的形状偏差更大,是因为载体仅在玻璃板的宽度范围上提供了处于四点弯曲的四个点,而所公开的载体26的附加侧向条32、34在玻璃板12 的整个宽度范围上提供了四点弯曲。
49.如上所述,载体26不仅应为玻璃板12提供最小的形状偏差,而且,载体 26与玻璃板12之间的结合应在机械上是可靠的,尤其是抵抗由温度变化引起的应力。为了在不牺牲显示面积的情况下提供机械可靠性,申请人研究了侧向条 32、34的宽度。图9描绘了玻璃制品10的平坦区段22a、22b中的侧向条32、 34的宽度(x轴)相对于中心区域20中的侧向条32、34的宽度(y轴)的图表,其中玻璃制品具有0.7mm厚的玻璃板12,该玻璃板12以250mm的曲率半径弯曲并经受与95℃的温度相关的热应力。例如,在图表中,点(4mm,2.5mm) 将对应于侧向条32、34具有6.5mm的宽度,从平坦区段22a、22b和弯曲区域 20之间的边界延伸4mm进入平坦区段22a、22b。这样的侧向条32、34也将延伸2.5mm进入弯曲区域20中。在图9中,考虑了侧向条32、34延伸到平坦区段22a、22b和/或弯曲区域20中的多个点。
50.从所描绘的实施例(0.7mm厚的玻璃板,矩形载体)中可以看出,申请人已经确定了侧向条32、34的最小宽度,以为以250mm曲率半径弯曲的玻璃板提供机械可靠性。特别地,宽
度w
lat
为8mm,4mm在平坦区段22a、22b中, 4mm在弯曲区域20中。具有带有这样宽度w
lat
的侧向条32、34的载体26的玻璃制品10能够承受与冷成型和温度波动(包括安全系数)相关的典型应力。图9的在“机械可靠”区域中的方框区域提供了可靠性与最大化显示区域之间的良好折衷。
51.侧向条32、24的最小宽度w
lat
将根据其他因素而变化。例如,对于相同的曲率半径,相对较厚的玻璃板12比相对较薄的玻璃板12需要更大的最小宽度 w
lat
,而对于相同的曲率半径和玻璃厚度,如果载体26中包括诸如第三纵向条 36或第三侧向条38这样的附加加强特征,则认为更小的最小宽度w
lat
是必要的。另外,对于较大的曲率半径,宽度w
lat
可以较小(例如,其他条件相同时,对于曲率半径为400mm而不是250mm的玻璃制品10来说宽度w
lat
可以更小)。
52.图10a和10b描绘了用于形成矩形载体26的示例性实施例。在矩形载体的实施例中,载体26由单条材料形成,弯曲成矩形构造,并被焊接。可以在有或没有重叠部44的情况下进行焊接。图10a描绘了载体26的实施例,该载体26 形成有在焊缝的位置处形成的重叠部44。图10b描绘了成型为没有重叠的载体 26的实施例。在图10b的实施例中,条的端部是互补并且互锁的。端部互锁,并形成多个焊接点46以连接端部。在载体26由条形成的实施例中,条可以例如被激光切割、模制或机加工。在实施例中,可以通过在形成矩形之后将条点焊到载体上来将另外的纵向或侧向条连接到矩形载体26上。在其他实施例中,载体26可以由用于形成载体26的压铸条制成。在这样的实施例中,可以在压铸期间形成另外的纵向或侧向条,或者在压铸之后将其焊接到矩形载体上。
53.图11描绘了载体26的另一种变型,其可以降低粘合剂24中的应力。该变型包括至少对载体26的纵向条28、30进行倒角。尽管在其他实施例中,所有条28、30,32、34可以被倒角。在所示的实施例中,载体26的纵向条28、30 具有悬垂边缘48,悬垂边缘48被形成或机加工以提供成角度的表面50。该表面的角度α从20
°
至60
°
,更具体地从30
°
至45
°
,具体地是约34
°
(例如33
°
至 35
°
)。此外,倒角面向载体26的内部,即,每个纵向条28、30的成角度的表面50彼此面对。
54.此外,在实施例中,v形玻璃制品10和c形玻璃制品40的载体26均由具有与玻璃板12的cte匹配的cte的材料制成。匹配的cte减小了热应力。由于玻璃板12和载体26之间的热膨胀差异而在胶粘剂24中产生了热膨胀。通常,玻璃板12的cte约为8(10-6
)/℃。因此,在实施例中,选择载体26以使其cte 在约8(10-6
)/℃与约40(10-6
)/℃之间,更具体地在约8(10-6
)/℃与约22(10-6
)/℃之间,甚至更具体是在约8(10-6
)/℃和约15(10-6
)/℃之间,最具体是在约8(10-6
)/℃和约15(10-6
)/℃之间。在实施例中,当粘接剂被选择为所具有的接合强度大于组合的剪切应力和弯曲应力时,载体26可以由具有8(10-6
)/℃和40(10-6
)/℃之间的 cte的任何材料制成。因此,可以使用多种金属材料,包括钢(尤其是不锈钢、镀锌钢和其他耐腐蚀钢)、铁镍合金、铝及其合金以及镁及其合金。此外,载体材料可以是塑料或复合材料,例如纤维强化的塑料复合材料,其具有例如嵌入环氧树脂(例如环氧树脂、聚碳酸酯、丙烯酸、聚酯、聚醚酮酮(pekk),聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(pc/abs)、聚丙烯和/或酚醛树脂)中的纤维(例如玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维和/或石墨纤维)。这样,可以从多种材料中选择载体材料和粘合剂,从而允许设计和经济上的灵活性。
55.如上面简要提到的,玻璃板12通过冷成型方法连接到载体26。所谓冷成形是指在
玻璃的软化温度以下的温度下将弯曲区域20导入玻璃板12。更具体地说,冷成型是在低于200℃、低于100℃或甚至在室温下进行的。在冷成型期间,向玻璃板12施加压力以使玻璃板12与载体26的形状保持一致。可以以各种不同的方式施加压力,例如真空压力、机械压力机、辊,在实施例中,在玻璃片 12上保持压力,直到粘合剂24固化(至少足以防止玻璃片12从载体26脱粘)。此后,玻璃板12被结合到载体26,并且玻璃制品10、40可以作为车辆内饰系统的一部分被运输和/或安装。
56.在以下段落中,提供了玻璃板12的各种几何特性以及玻璃板的组成。参考图12,玻璃板12具有基本上恒定的厚度t1,其被定义为第一主表面14和第二主表面16之间的距离。在各种实施例中,t1可以指的是玻璃板的平均厚度或最大厚度。另外,玻璃板12包括:宽度w1,其定义为与厚度t1正交的第一主表面14或第二主表面16中的一个的第一最大尺寸;长度l1,其定义为第一主表面14或第二主表面16中的一个的第二最大尺寸。第二主表面14、16垂直于厚度和宽度。在其他实施例中,w1和l1可以分别是玻璃板12的平均宽度和平均长度,并且在其他实施例中,w1和l1可以分别是玻璃板12的最大宽度和最大长度(例如,对于宽度或长度可变的玻璃板14)。
57.在各种实施例中,厚度t1为2mm或更小并且具体地为0.3mm至1.1mm。例如,厚度t1可以在从约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0.3mm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的范围内。在其他实施例中,t1落入该段落中阐述的确切数值范围中的任何一个内。
58.在各种实施例中,宽度w1在从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60 cm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、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5 cm至约160cm cm、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的范围内。在其他实施例中、w1落在该段落中阐述的确切数值范围中的任何一个内。
59.在各种实施例中,长度l1在从约5cm至约1500cm、从约50cm至约1500 cm、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1500cm、从约350cm 至约1500cm、从约400cm至约1500cm、从约450cm至约
1500cm、从约500 cm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700cm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1500 cm、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1250cm至约1500cm、从约1300 cm至约1500cm、从约1350cm至约1500cm、从约1400cm至约1500cm、或从约1450cm至约1500cm的范围内。在其他实施例中,l1落入该段落中阐述的确切数值范围中的任何一个内。
60.在各种实施例中,玻璃板12的一个或多个曲率半径(例如,图2a和4a 中所示的r)为约20mm或更大。例如,r可以在约20mm至约10,000mm、从约30mm至约10,000mm、从约40mm至约10,000mm、从约50mm至约10,000 mm、从约60mm至约10,000mm、从约70mm至约10,000mm、从约80mm 至约10,000mm、从约90mm至约10,000mm、从约100mm至约10,000mm、从约120mm至约10,000mm、从约140mm至约10,000mm、从约150mm至约10,000mm、从约160mm至约10,000mm、从约180mm至约10,000mm、从约200mm至约10,000mm、从约220mm至约10,000mm、从约240mm至约10,000mm、从约250mm至约10,000mm、从约260mm至约10,000mm、从约270mm至约10,000mm、从约280mm至约10,000mm、从约290mm至约10,000mm、从约300mm至约10,000mm、从约350mm至约10,000mm、从约400mm至约10,000mm、从约450mm至约10,000mm、从约500mm至约10,000mm、从约550mm至约10,000mm、从约600mm至约10,000mm、从约650mm至约10,000mm、从约700mm至约10,000mm、从约750mm至约10,000mm、从约800mm至约10,000mm、从约900mm至约10,000mm、从约950mm至约10,000mm、从约1000mm至约10,000mm、从约1250mm 至约10,000mm、从约20mm至约1400mm、从约20mm至约1300mm、从约 20mm至约1200mm、从约20mm至约1100mm、从约20mm至约1000mm、从约20mm至约950mm、从约20mm至约900mm、从约20mm至约850mm、从约20mm至约800mm、从约20mm至约750mm、从约20mm至约700mm、从约20mm至约650mm、从约20mm至约600mm、从约20mm至约550mm、从约20mm至约500mm、从约20mm至约450mm、从约20mm至约400mm、从约20mm至约350mm、从约20mm至约300mm、或从约20mm至约250mm 的范围内。在其他实施例中、r1落在该段落中阐述的确切数值范围中的任何一个内。
61.车辆内饰系统的各种实施例可以结合到诸如火车、汽车(例如、汽车、卡车、公共汽车等)、海上航行器(船、轮船、潜艇等)和飞机(例如、无人机、飞机、喷气式飞机、直升机等)。
62.强化玻璃性能
63.如上所述,可以对玻璃板12进行强化。在一个或多个实施例中,玻璃板12 可以被强化以包括从表面延伸到压缩深度(doc)的压应力。压应力区域由表现出拉应力的中央部分平衡。在doc处,应力从正(压缩)应力变化到负(拉伸)应力。
64.在各种实施例中,可以通过利用制品的各部分之间的热膨胀系数的不匹配来机械地强化玻璃板12,以产生压应力区域和表现出拉应力的中央区域。在一些实施方式中,可以通过将玻璃加热至高于玻璃化转变点的温度然后快速淬火来对玻璃板进行热强化。
65.在各种实施例中,玻璃板12可以通过离子交换来化学强化。在离子交换过程中,玻璃板表面或附近的离子会被具有相同价态或氧化态的较大离子替换(或交换)。在玻璃板包括碱金属铝硅酸盐玻璃的那些实施方案中,制品表面层中的离子和较大的离子是一价碱金属阳离子,例如li
+
、na
+
、k
+
、rb
+
和cs
+
。可选择地,表面层中的一价阳离子可以用碱金属阳离子以外的一价阳离子代替,例如ag
+
等。在这样的实施例中,交换到玻璃板中的一价离子(或
阳离子)产生应力。
66.离子交换过程通常是通过将玻璃板浸入包含较大离子的熔融盐浴(或两个或多个熔融盐浴)中进行的,该较大离子与玻璃板上的较小离子进行交换。应该注意的是,也可以使用盐水溶液。另外,浴的组成可以包括不止一种类型的较大离子(例如,na
+
和k
+
)或单个较大离子。本领域技术人员将认识到,离子交换过程的参数(包括但不限于浴组成和温度、浸入时间、玻璃板在一个或多个盐浴中的浸入次数),多个盐浴的使用,以及例如退火,洗涤等附加步骤,通常由玻璃板的组成(包括制品的结构和存在的任何结晶相)以及从强化而得到的玻璃的所需doc和cs决定。示例性的熔池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约380℃至约450℃的范围内,而浸入时间则在约15分钟至约100小时的范围内,具体取决于玻璃板的厚度、浴温和玻璃 (或单价离子)的扩散率。但是,也可以使用与上述不同的温度和浸入时间。
67.在一个或多个实施例中,可将玻璃板浸入温度为从约370℃至约480℃的100 %nano3、100%kno3、或nano3和kno3的组合的熔融盐浴中。在一些实施方案中,可将玻璃板浸入包含约5%至约90%的kno3和约10%至约95%的 nano3的熔融混合盐浴中。在一个或多个实施例中,玻璃板可在浸入第一浴之后浸入第二浴中。第一浴和第二浴可以具有彼此不同的组成和/或温度。在第一浴和第二浴中的浸入时间可以变化。例如,在第一浴中的浸入可以比在第二浴中的浸入更长。
68.在一个或多个实施例中,可将玻璃板浸入温度低于约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,少于约5小时、或甚至约4小时或更短。
69.可以调整离子交换条件以提供“尖峰”或增加应力分布在所得玻璃板表面或附近的斜率。尖峰可能会导致更大的表面cs值。由于本文所述玻璃板中使用的玻璃组合物的独特性能,该峰值可以通过单个浴或多个浴来实现,其中一个或多个浴具有单一组成或混合组成。
70.在一个或多个实施例中,在不止一个单价离子交换到玻璃板中的情况下,不同的单价离子可交换到玻璃板内的不同深度(并在玻璃板内的不同深度处产生不同大小的应力)。可以确定所产生的应力产生离子的相对深度,并引起应力分布的不同特征。
71.cs是使用本领域已知的那些方法测量的,如通过使用市售仪器的表面应力计(fsm)来进行,所述市售仪器如由orihara industrial co.,ltd.(日本)制造的fsm-6000。表面应力测量依赖于与玻璃的双折射有关的应力光学系数(soc) 的精确测量。依次通过本领域已知的方法(如光纤法和四点弯曲法)测量soc,这两种方法均在astm标准c770-98(2013)中进行了说明,标题为“standardtest method for measurement of glass stress-optical coefficient(用于测量玻璃应力的标准测试方法-光学系数)”,其内容通过引用整体结合到本文中,还通过体圆柱法测量soc。如本文所使用的,cs可以是“最大压应力”,其是在压应力层内测得的最高压应力值。在一些实施例中,最大压应力位于玻璃板的表面。在其他实施例中,最大压应力可以出现在表面以下的深度处,从而使压缩轮廓具有“埋峰”的外观。
72.doc可以通过fsm或散射光偏光镜(scalp)(如可从位于爱沙尼亚塔林市的
glasstress ltd.得到的scalp-04散射光偏光镜)进行测量,这取决于强化方法和条件。当通过离子交换处理对玻璃板进行化学强化时,取决于哪个离子被交换到玻璃板中,可以使用fsm或scalp。在玻璃板中通过将钾离子交换而产生应力的情况下,fsm用于测量doc。在通过交换钠离子进入玻璃板而产生应力的情况下,scalp用于测量doc。如果通过交换钾离子和钠离子进入玻璃而产生玻璃板中的应力,则可以通过scalp测量doc,因为据信钠的交换深度表示doc,而钾离子的交换深度表示压应力大小的变化(但不包括应力从压应力到拉应力的变化);通过fsm测量这种玻璃板中钾离子的交换深度。中心张力或ct是最大拉伸应力,由scalp测量。
73.在一个或多个实施例中,玻璃板可以被强化以表现出doc,其被描述为玻璃板12的厚度t1的一部分(如本文所述)。例如,在一个或多个实施例中, doc可以等于或大于约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。在一些实施例中,doc可以在从约0.08t1至约0.25t1、从约0.09t1至约0.25t1、从约0.10t1 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的范围内。在某些情况下、doc可能约为20μm或更小。在一个或多个实施例中、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140μm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的范围内。在其他实施例中、doc落入该段落中阐述的确切数值范围中的任何一个内。
74.在一个或多个实施例中,强化玻璃板可具有约200mpa或更高、300mpa或更高、400mpa或更高、约500mpa或更高、约600mpa或更高、约700mpa或更高、约800mpa或更高、约900mpa或更高、约930mpa或更高、约1000mpa 或更高、或约1050mpa或更高的cs(可在玻璃板的表面或深度处发现)。
75.在一或多个实施例中,强化玻璃板可具有约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、约85mpa或更大的最大拉应力或中心张力(ct)。在一些实施例中,最大拉应力或中心张力(ct) 可以在约40mpa至约100mpa的范围内。在其他实施例中,cs落在该段落中阐述的精确数值范围内。
76.玻璃组合物
77.用于玻璃板12的合适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、含碱硼硅酸盐玻璃和含碱硼铝硅酸盐玻璃。
78.除非另有说明,否则本文公开的玻璃组合物以基于氧化物分析的mole百分比(mol%)描述。
79.在一个或多个实施例中、玻璃组合物可包含的sio2的量在从约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%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。
80.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含大于约4mol%或大于约5mol %的al2o3。在一个或多个实施方案中、玻璃组合物包含的al2o3的量在从大于约7mol%至约15mol%、从大于约7mol%至约14mol%、从约7mol%至约 13mol%、约7mol%至约12mol%、从约7mol%至约11mol%、从约8mol %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%的范围内以及它们之间的所有范围和子范围内。在一个或多个实施方案中、al2o3的上限可以为约14 mol%、14.2mol%、14.4mol%、14.6mol%或14.8mol%。
81.在一个或多个实施例中,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。在这样的实施方案中,玻璃组合物或由其形成的制品包括sio2和al2o3,而不是钠钙硅酸盐玻璃。就这一点而言,玻璃组合物或由其形成的制品包含的al2o3的量为约2mol%或更多、2.25mol%或更多、2.5mol%或更多、约2.75mol%或更多、约3mol%或更多。
82.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含b2o3(例如,约0.01mol%或更大)。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的b2o3的量在从约0mol %至约5mol%、从约0mol%至约4mol%、从约0mol%至约3mol%、从约0 mol%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%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物基本上不含b2o3。
83.如本文所用,相对于组合物的组分,短语“基本上不含”是指在初始配料过程中该组分没有主动或有意地添加到组合物中,但是可以以小于约0.001mol %的量的杂质存在。
84.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物任选地包含p2o5(例如,约0.01mol %或更大)。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含非零量的p2o5,最高达并包括2mol%、1.5mol%、1mol%或0.5mol%。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物基本上不含p2o5。
85.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物可包含大于或等于约8mol%、大于或等于约10mol%、或大于或等于约12mol%的总量的r2o(其为碱金属氧化物的总量,例如li2o、na2o、k2o、rb2o和cs2o)。在一些实施方案中,玻璃组合物包含的r2o的量在从约8mol%至约20mol%、从约8mol%至约18mol %、从约8mol%至约16mol%、从约8mol%至约14mol%、从约8mol%至约 12mol%、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%、或从约11mol%至约13mol%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。在一个
或多个实施方案中,玻璃组合物可基本上不含rb2o、cs2o、或rb2o和cs2o两者。在一个或多个实施例中,r2o可仅包括 li2o、na2o和k2o的总量。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物可包含至少一种选自li2o、na2o和k2o的碱金属氧化物,其中碱金属氧化物存在的量大于约8mol%或更高。
86.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的na2o的量大于或等于约8mol %、大于或等于约10mol%、或大于或等于约12mol%。在一个或多个实施方案中,组合物包含的na2o的量在从约8mol%至约20mol%、从约8mol%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20mol%、从约11mol%至约20mol%、从约12mol%至约20mol%、从约13mol%至约20 mol%、从约10mol%至约14mol%、或从11mol%至约16mol%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。
87.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含小于约4mol%的k2o,小于约 3mol%的k2o、或小于约1mol%的k2o。在一些情况下,玻璃组合物可包含的 k2o的量在从约0mol%至约4mol%、从约0mol%至约3.5mol%、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%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物可基本上不含k2o。
88.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物基本上不含li2o。
89.在一个或多个实施方案中,组合物中na2o的量可以大于li2o的量。在某些情况下,na2o的量可以大于li2o和k2o的组合量。在一个或多个替代实施方案中,组合物中li2o的量可以大于na2o的量或na2o和k2o的组合量。
90.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物可包含约0mol%至约2mol%的ro (其为碱土金属氧化物的总量,例如cao、mgo、bao、zno和sro)。在一些实施方案中,玻璃组合物包含至多约2mol%的非零量的ro。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的ro的量在从约0mol%至约1.8mol%、从约0 mol%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%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。
91.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的cao的量小于约1mol%、小于约0.8mol%、或小于约0.5mol%。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物基本上不含cao。
92.在一些实施方案中,玻璃组合物包含的mgo的量在从约0mol%至约7mol %、从约0mol%至约6mol%、从约0mol%至约5mol%、从约0mol%至约4 mol%、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7mol%、从约 2mol%至约6mol%、或从约3mol%至约6mol%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。
93.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的zro2的量为等于或小于约0.2 mol%、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%。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的zro2的量为从约0.01mol%至约0.2mol%、从约0.01mol%至约0.18mol%、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 %的范围以及它们之间的所有范围和子范围。
94.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的sno2的量等于或小于约0.2 mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14 mol%、小于约0.12mol%。在一个或多个实施方案中、玻璃组合物包含sno2的量在从约0.01mol%至约0.2mol%、从约0.01mol%至约0.18mol%、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 %的范围以及它们之间的所有范围和子范围。
95.在一个或多个实施例中,玻璃组合物可包含赋予玻璃制品颜色或色彩的氧化物。在一些实施方案中,玻璃组合物包含防止玻璃制品暴露于紫外线辐射时变色的氧化物。此类氧化物的实例包括但不限于以下的氧化物:ti、v、cr、 mn、fe、co、ni、cu、ce、w和mo。
96.在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含表示为fe2o3的fe,其中fe以至多(且包括)约1mol%的量存在。在一些实施方案中,玻璃组合物基本上不含fe。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的fe2o3的量等于或小于约 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%。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物包含的 fe2o3的量在从约0.01mol%至约0.2mol%、从约0.01mol%至约0.18mol%、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0.10 mol%的范围以及它们之间的所有范围和子范围内。
97.当玻璃组合物包含tio2时,tio2的存在量可以为约5mol%或更少、约2.5 mol%或更少、约2mol%或更少、或约1mol%或更少。在一个或多个实施方案中,玻璃组合物可基本上不含tio2。
98.一种示例性的玻璃组合物包括含量为约65mol%至约75mol%的sio2、含量为约8mol%至约14mol%的al2o3、含量为约12mol%至约17mol%的na2o、含量为约0mol%至约0.2mol%的k2o,含量为约1.5mol%至约6mol%的mgo。可选地,可以包括本文另外公开的量的sno2。应当理解,尽管前面的玻璃组成段落表示近似范围,但是在其他实施例中,玻璃片12可以由落入上述任意一个精确数值范围内的任何玻璃组成制成。
99.本公开的方面(1)涉及一种弯曲玻璃制品,其包括:玻璃板,包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面,所述玻璃板被弯曲成弯曲构造,所述弯曲构造限定了设置在第一平坦区段和第二平坦区段之间的弯曲区域,所述弯曲区域包括至少250mm的曲率半径;载体,粘附到玻璃板的第二主表面并被构造为将玻璃板保持在弯曲构造,该载体包括第一纵向条、第二纵向条、第一侧向条和第二侧向条,其中第一纵向条与第二纵向条间隔开,其中第一纵向条和第二纵向条限定弯曲区域的曲率半径,其中第一侧向条与第二侧向条间隔开,并且其中第一侧向条和第二侧向条在第一纵向条与第二纵向条之间延伸,其中在第一平坦区段和第二平坦区段中玻璃板偏离平面0.3mm或更小;其中第一纵向条和第二纵向条分别具有为2mm或更小的宽度w
long
;并且其中第一侧向条和第二侧向条分别具有20mm或更小的宽度w
lat
,其中第一侧向条的宽度w
lat
的至少一部分位于弯曲区域和第一平坦
区段中,并且其中第二侧向条的宽度w
lat
的至少一部分位于弯曲区域和第二平坦区段中。
100.本公开的方面(2)涉及方面(1)的弯曲玻璃制品,其中第一侧向条和第二侧向条的宽度w
lat
的不超过10mm分别位于第一平坦区段或第二平坦区段中。
101.本公开的方面(3)涉及方面(1)或方面(2)的弯曲玻璃制品,其中所述载体还包括设置在所述第一纵向条和所述第二纵向条之间的第三纵向条。
102.本公开的方面(4)涉及方面(3)的弯曲玻璃制品,其中所述载体还包括设置在所述第一侧向条和所述第二侧向条之间的第三侧向条,并且其中所述第三侧向条与所述第三纵向条相交。
103.本公开的方面(5)涉及方面(1)至(4)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述载体延伸到第一平坦区段和第二平坦区段中5mm或更小。
104.本公开的方面(6)涉及方面(1)至(5)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述载体包括垂直于所述玻璃板延伸的高度,并且其中所述高度为20mm或更小。
105.本公开的方面(7)涉及方面(1)至(6)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述第一纵向条和所述第二纵向条分别包括倒角边缘,并且其中所述倒角边缘包括从20
°
到60
°
的角度α。
106.本公开的方面(8)涉及方面(1)至(7)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述第一侧向条和所述第二侧向条分别连接至所述第一纵向条和所述第二纵向条,以限定封闭形状。
107.本公开的方面(9)涉及方面(1)至(8)中任一项的弯曲玻璃制品,其中第一侧向条和第二侧向条不延伸在第一纵向条和第二纵向条之间的整个距离,以限定基本封闭形状。
108.本公开的方面(10)涉及方面(1)至(9)中任一项的弯曲玻璃制品,其中玻璃板在弯曲构造中包括v形或c形截面。
109.本公开的方面(11)涉及方面(1)至(10)中任一项的弯曲玻璃制品,其中第一纵向条和第二纵向条的宽度w
long
为约1mm。
110.本公开的方面(12)涉及方面(1)至(11)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述玻璃板包括钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼铝硅酸盐玻璃、含碱金属的铝硅酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃、和含碱金属的硼铝硅酸盐玻璃中的至少一种。
111.本公开的方面(13)涉及方面(1)至(12)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述玻璃板的厚度为从0.4mm至2.0mm。
112.本公开的方面(14)涉及方面(1)至(13)中任一项的弯曲玻璃制品,其中第一主表面或第二主表面中的至少一个包括表面处理。
113.本公开的方面(15)涉及方面(14)的弯曲玻璃制品,其中所述表面处理是颜料设计、防眩涂层、防反射涂层、和易清洁涂层中的至少一种。
114.本公开的方面(16)涉及方面(1)至(15)中任一项的弯曲玻璃制品,还包括安装在玻璃板的第二主表面上的至少一个显示器。
115.本公开的方面(17)涉及方面(16)的弯曲玻璃制品,其中所述至少一个显示器包括发光二极管显示器、有机发光二极管显示器、液晶显示器、或等离子显示器中的至少一个。
116.本公开的方面(18)涉及一种弯曲玻璃制品,其包括:玻璃板,包括第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面,该玻璃板被弯曲成弯曲构造,该弯曲构造限定了设置在第一平坦区段和第二平坦区段之间的弯曲区域,该弯曲区域包括至少250mm的曲率半径;载
体,粘附到玻璃板的第二主表面并被构造为将玻璃板保持在弯曲构造,该载体包括第一纵向条、第二纵向条、第一侧向条、第二侧向条、第三侧向条和第四侧向条,其中第一纵向条与第二纵向条间隔开,其中第一纵向条和第二纵向条限定弯曲区域的曲率半径,并且其中第一侧向条、第二侧向条、第三侧向条和第四侧向条在第一纵向条和第二纵向条之间延伸;其中玻璃板在第一平坦区段和第二平坦区段中偏离平面0.3mm或更小;其中纵向条和侧向条的每个的宽度为2mm或更小;其中第一侧向条设置在第一平坦区段中,第二侧向条和第三侧向条设置在弯曲区域中,而第四侧向条设置在第二平坦区段中。
117.本公开的方面(19)涉及方面(18)的弯曲玻璃制品,其中载体延伸到第一平坦区段和第二平坦区段中10mm或更小。
118.本公开的方面(20)涉及方面(18)或方面(19)的弯曲玻璃制品,其中载体包括垂直于玻璃板延伸的高度,其中该高度为20mm或更小。
119.本公开的方面(21)涉及方面(18)至(20)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述第一纵向条和所述第二纵向条各自包括倒角边缘,并且其中所述倒角边缘包括从20
°
到60
°
的角度θ。
120.本公开的方面(22)涉及方面(18)至(21)中任一项的弯曲玻璃制品,其中第一侧向条、第二侧向条、第三侧向条和第四侧向条中的至少两个连接到第一纵向条和第二纵向条,以限定封闭形状。
121.本公开的方面(23)涉及方面(18)至(21)中任一项的弯曲玻璃制品,其中第一侧向条、第二侧向条、第三侧向条或第四侧向条都不延伸第一纵向条和第二纵向条之间的整个距离,以限定基本封闭形状。
122.本公开的方面(24)涉及方面(18)至(23)中任一项的弯曲玻璃制品,其中玻璃板在弯曲构造中包括v形或c形横截面。
123.本公开的方面(25)涉及方面(18)至(24)中任一项的弯曲玻璃制品,其中侧向条和纵向条的每个的宽度为约1mm。
124.本公开的方面(26)涉及方面(18)至(25)中任一项的弯曲玻璃制品,其中所述玻璃板包括钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼铝硅酸盐玻璃、含碱金属的铝硅酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃、和含碱金属的硼铝硅酸盐玻璃中的至少一种。
125.本公开的方面(27)涉及方面(18)至(26)中任一项的弯曲玻璃制品,其中玻璃板具有在第一主表面和第二主表面之间的从0.4mm至2.0mm的厚度。
126.本公开的方面(28)涉及方面(18)至(27)中任一项的弯曲玻璃制品,其中第一主表面或第二主表面中的至少一个包括表面处理。
127.本公开的方面(29)涉及方面(28)的弯曲玻璃制品,其中所述表面处理是颜料设计、防眩处理、防反射涂层、和易清洁涂层中的至少一种。
128.本公开的方面(30)涉及方面(18)至(29)中任一项的弯曲玻璃制品,还包括安装在玻璃板的第二主表面上的至少一个显示器。
129.本公开的方面(31)涉及方面(30)的弯曲玻璃制品,其中所述至少一个显示器包括发光二极管显示器、有机发光二极管显示器、液晶显示器、或等离子显示器中的至少一个。
130.本公开的方面(32)涉及一种制备弯曲玻璃制品的方法,包括:将玻璃板弯曲成与载体相符,所述载体包括曲率半径为至少250mm的曲率,其中所述弯曲是在200℃或更低的
温度进行的,其中玻璃板包含第一主表面和第二主表面,第二主表面与第一主表面相对,其中载体包含第一纵向条、第二纵向条和至少两个侧向条,其中所述至少两个侧向条在第一纵向条和第二纵向条之间延伸,并且其中通过弯曲,玻璃板包括设置在第一平坦区段和第二平坦区段之间的弯曲区域;以及将玻璃板粘附到载体上,以提供在平坦区段中具有
±
0.3mm的形状偏差的弯曲玻璃制品;其中第一纵向条和第二纵向条各自的宽度w
long
为2mm 或更小;其中所述至少两个侧向条中的第一侧向条至少部分位于第一平坦区段中,并且所述至少两个侧向条中的第二侧向条至少部分位于第二平坦区段中。
131.本公开的方面(33)涉及方面(32)的方法,其中第一侧向条和第二侧向条中的每个包括20mm或更小的宽度w
lat

132.本公开的方面(34)涉及方面(33)的方法,其中第一侧向条和第二侧向条的宽度w
lat
的至少10mm或更少分别位于第一平坦区段和第二平坦区段中。
133.本公开的方面(35)涉及方面(32)至(34)中任一项的方法,其中所述载体还包括设置在所述第一纵向条和所述第二纵向条之间的第三纵向条。
134.本公开的方面(36)涉及方面(35)的方法,其中至少两个侧向条包括布置在第一侧向条和第二侧向条之间的第三侧向条,并且其中第三侧向条与第三侧向条相交。
135.本公开的方面(37)涉及方面(32)的方法,其中所述至少两个侧向条包括第三侧向条和第四侧向条,其中所述第一侧向条设置在所述第一平坦区段中,所述第二侧向条和第三侧向条设置在弯曲区域中,并且第四侧向条设置在第二平坦区段中。
136.本公开的方面(38)涉及方面(32)至(37)中任一项的方法,其中所述载体延伸到第一平坦区段和第二平坦区段中10mm或更小。
137.本公开的方面(39)涉及方面(32)至(38)中任一项的方法,其中载体包括垂直于玻璃板延伸的高度,该高度为20mm或更小。
138.本公开的方面(40)涉及方面(32)至(39)中任一项的方法,其中第一纵向条和第二纵向条均包括倒角边缘,并且其中倒角边缘包括从20
°
至60
°
的角度。
139.本公开的方面(41)涉及方面(32)至(40)中任一项的方法,其中至少两个侧向条中的至少两个连接到第一纵向条并且连接到第二纵向条以限定封闭形状。
140.本公开的方面(42)涉及方面(32)至(40)中任一项的方法,其中至少两个侧向条中的任何一个都不延伸第一纵向条和第二纵向条之间的整个距离,以限定基本封闭形状。
141.本公开的方面(43)涉及方面(32)至(42)中任一项的方法,其中玻璃板包括在弯曲构型中的v形或c形截面。
142.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。
143.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。
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