CN110757920B - 层压玻璃制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及层压玻璃制品及其制备方法。一种层压玻璃制品至少包含第一层、直接接触第一层的第二层以及第一层和第二层之间的光学性质差异。所述光学性质差异包含下述的至少一种:(a)在200nm‑2500nm的波长范围中，第一层和第二层的透射率分布之间的透射率分布差异；或(b)光偏振差异,由此相对于200nm‑2500nm波长范围中的电磁辐射，第二层是光偏振的；或(c)第一层和第二层折射率之间的折射率差异是至少0.005,其中一层包含基础玻璃组合物，另一层包含基础玻璃组合物和掺杂剂，该掺杂剂的量足以导致折射率差异。

Description

层压玻璃制品及其制备方法
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2014/064742，国际申请日为2014年11月10日，进入中国国家阶段的申请号为201480062317.6，发明名称为“层压玻璃制品及其制备方法”的发明专利申请的分案申请。
本申请根据35U.S.C.§119要求2013年11月13日提交的美国临时申请系列第61/903,611号的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过参考将其完整地结合于此。
背景
本发明涉及层压玻璃制品及其制备方法。在具体实施方式中,本发明涉及层压玻璃制品，所述层压玻璃制品具有纯净主表面和在不同层中的不同光学性质，以及涉及用于制造所述层压玻璃制品的熔合下拉方法。本文所述的方法可用于例如制备用于各种显示器应用的层压玻璃板。
概述
在一种实施方式中,层压玻璃制品至少包含第一层、直接接触第一层的第二层以及第一层和第二层之间的光学性质差异。所述光学性质差异包含下述的至少一种:(a)在200nm-2500nm的波长范围中，第一层和第二层的透射率分布之间的透射率分布差异；或(b)光偏振差异,由此相对于200nm-2500nm波长范围中的电磁辐射，第二层是光偏振的；或(c)第一层和第二层折射率之间的折射率差异是至少0.005,其中一层包含基础玻璃组合物，另一层包含基础玻璃组合物和掺杂剂，该掺杂剂的量足以导致折射率差异。
在另一种实施方式中,光学装置包含层压玻璃制品。将多个半导体装置是设置在层压玻璃制品的至少一个主要外部表面上。
在另一种实施方式中,用于制备层压玻璃制品的方法包括下拉方法。
在另一种实施方式中,溢流分配器设备包含分配器部分和从所述分配器部分延伸的形成部分。分配器部分包含凹槽，所述凹槽通过分隔壁分成第一凹槽部分和第二凹槽部分。第一凹槽部分和第二凹槽部分中的每一个包含顶部边缘，所述顶部边缘分别邻近分配器部分的第一侧壁以及与所述第一侧壁相对的分配器部分的第二侧壁。形成部分包含邻近分配器部分的所述第一侧壁的第一侧壁以及与所述形成部分的所述第一侧壁相对且邻近所述分配器部分的所述第二侧壁的第二侧壁。所述形成部分的第一侧壁和第二侧壁在拉制线处彼此汇聚。
在以下的详细描述中提出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图简要说明
图1是层压玻璃制品的一示例性实施方式的横截面视图，所述玻璃制品包含基材层和光波导层/光漫射器层。
图2是层压玻璃制品的一示例性实施方式的透视图，所述玻璃制品包含基材层和线性偏振器层。
图3A是层压玻璃制品的一示例性实施方式的透视图，所述玻璃制品构造成光学滤波器。
图3B图形化显示透过如图3A所示层压玻璃制品第一层的光的透射率随波长的变化。
图3C图形化显示透过如图3A所示层压玻璃制品第二层的光的透射率随波长的变化。
图3D图形化显示透过如图3A所示层压玻璃制品光的透射率随波长的变化。
图4A是可用来制造层压玻璃制品的溢流分配器的一示例性实施方式的纵向横截面视图。
图4B是可用来制造层压玻璃制品的溢流分配器的另一示例性实施方式的纵向横截面视图。
图5是溢流分配器的一示例性实施方式的3-D视图。
图6A是溢流分配器的凹槽的一示例性实施方式的3-D视图。
图6B是图6A所示凹槽的俯视图。
图7是两玻璃流的熔合区域的一示例性实施方式的局部放大视图，其先生两流的速度向量。
图8是两玻璃流的熔合区域的另一示例性实施方式的局部放大视图，其先生两流的速度向量。
具体描述
下面详细参考示例性实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。附图中的组件不必按比例绘制，相反通常重点是阐明示例性实施方式的原理。
图1显示层压玻璃制品或玻璃复合材料100的一示例性实施方式，其构造成基材(例如,有源矩阵液晶显示器(AMLCD)基材)和光波导层/光漫射器。层压玻璃制品100包含基材层(A-层)102和光波导层/光漫射器层(B-层)104。这样，层压玻璃制品100可呈现双重功能(例如,由基材层102提供的第一功能和由光波导层/光漫射器层104提供的第二功能)。基材层102具有折射率n1,光波导层/光漫射器层具有折射率n2,其可不同于折射率n1。在一些实施方式中,折射率n1与折射率n2相差至少约0.005,至少约0.01,至少约0.02,至少约0.05,至少约0.1,至少约0.2,至少约0.3,或至少约0.4。在一些实施方式中,折射率n1大于折射率n2。在其它实施方式中,折射率n1小于折射率n2。
可通过光源106，将光引入光波导层/光漫射器层104。在一些实施方式中,光源106设置在层压玻璃制品100的边缘处。这样,光源106向光波导层/光漫射器层104提供边缘发光。将镜面化(mirrorized)表面108设置在光波导层/光漫射器层104的边缘(例如,与光源106相对)。可通过镜面化表面将光反射进入光波导层/光漫射器层104。在一些实施方式中,两光源设置在层压玻璃制品的两边缘处(例如,相对的边缘)。在其它实施方式中,可将任意数目的光源设置在任意数目的层压玻璃制品边缘处。使用多个光源可提供更均匀的发光。在一些实施方式中,光的入射角以及n1和n2之间的不匹配满足如菲涅耳定律(Fresnel’sLaw)所定义的全内反射(TIR)原理。
通过提供条件来满足TIR,可在层压玻璃制品100的基本上全部表面上递送均匀光漫射作用。在一些实施方式中,通过微观波纹或内部构建的布拉格(Bragg)光栅来提供这种均匀光漫射。例如,在一些这种实施方式中，B-层包含漫射特征件例如微观波纹或布拉格光栅。这种光栅可通过例如精确UV玻璃硬化或使用激光雕刻技术(例如，使用单一光子、两光子或多光子吸收过程)来形成。在一些实施方式中,通过提供分布在B-层中的散射中心来获得均匀光漫射。例如,在一些这种实施方式中，散射中心是包含物(例如,玻璃颗粒)，所述包含物的折射率不同于波导层折射率(例如,折射率不同于波导层的本体玻璃组合物),空气气泡,或散射特征件(例如,通过激光雕刻来形成)。在一些实施方式中,B-层(例如,波导层)包含包含物，所述包含物的尺寸小于在B-层中引导的光的波长。这种包含物可有助于有效地将光漫射出B-层。例如，包含物的尺寸可为约3纳米-约1微米。
图2显示层压玻璃制品200的一示例性实施方式，其构造成基材(例如,AMLCD基材)和线性偏振器。层压玻璃制品200包含基材层(A-层)202和线性偏振器层(B-层)204。线性偏振器层204可使用任何合适的方法来形成，包括例如如美国专利号4,486,213所述的将玻璃板拉制成线性偏振器，该文的全部内容通过引用纳入本文。当通过偏振器层204时，非偏振的光206被偏振，从而通过层压玻璃制品200传输偏振光208。在一些实施方式中,基材层202是非光偏振层。
图3A显示构造成光学滤波器的层压玻璃制品300的一示例性实施方式。层压玻璃制品300包含第一层(A-层)302和第二层(B-层)304。在一些实施方式中,第一层302允许在限定波长范围之内的光通过，同时阻挡在限定的波长范围以外的光通过。例如,图3B显示穿过第一层302的光的透射率随波长的变化。如图3B所示,第一层302允许在从紫外(UV)范围的上端延伸到红外(IR)范围的第一限定的波长范围之内的光通过，同时阻挡在第一限定的波长范围以上或以下的光通过。这样,第一层302构造成带通滤波器层。第二层304阻挡在限定波长范围之内的光通过，同时允许在限定的波长范围以外的光通过。例如,图3C显示穿过第二层304的光的透射率随波长的变化。如图3C所示,第二层304阻挡在从可见光范围中部延伸到近红外(NIR)范围下端的第二限定的波长范围之内的光通过，同时允许在第二限定的波长范围以上和以下的光通过。这样,第二层304构造成陷波滤波器层。图3D显示穿过层压玻璃制品300的光透射率随波长的变化，其是穿过第一层302和第二层304中的每一个的光透射率的卷积。
在其它实施方式中,第一层和第二层中的每一个可单独地构造成陷波滤波器或带通滤波器，或可允许光通过通常无需考虑波长。可选择第一层和第二层中的每一个的透射率分布，从而制备具有所需的透射率分布的层压玻璃制品。
在一些实施方式中,层压玻璃制品包含具有不同透射率分布的层。例如,在一些实施方式中,层压玻璃制品包含第一层(A-层)和第二层(B-层)，在约200nm-约2500nm的波长范围中具有不同的透射率分布。在一些实施方式中,层压玻璃制品包含最外面的层(例如,第一层,第二层,或另一层)，其相对于在约200nm-约2500nm范围中某些电磁辐射是光偏振的。
在一些实施方式中,光学装置包含层压玻璃制品。将多个半导体装置设置在层压玻璃制品的至少一个主要外部表面上。在一些这种实施方式中，多个半导体装置的至少一部分通过使用一步骤来形成：在该步骤中，使层压玻璃制品经受高于400℃,高于450℃,高于500℃,高于550℃,或高于600℃的温度。在这些或其它这种实施方式中,两相邻层(例如,A-层和B-层)之间的界面是不均匀的，从而传播穿过一层的光在界面处沿多个方向反射。附加的或可选的，在一些实施方式中,功能层(例如,B-层)是外部层，其具有设置在其外部表面上的反射层。这样,外部功能层的外部表面包含反射表面。可将发光源结合到层压玻璃制品的至少一个功能层的边缘,从而允许光传播穿过功能层。当在功能层外部表面和其所暴露的外部介质(例如空气)之间的界面处反射时，在功能层中传播的光的至少一部分可发生全内反射。在一些实施方式中,光学装置是LCD显示器,柔性显示器,弯曲的显示器,光伏装置,光学滤波器(例如,安全性玻璃透镜),或任意其它合适的光学装置。在一些实施方式中,在光学装置的操作过程中，光学装置经受至少300℃,至少400℃,至少500℃,至少600℃,或至少700℃的升高的温度。
图4A和4B显示溢流分配器400或熔合槽(pipe)的两种不同示例性实施方式的纵向横截面视图,其可用来制造如本文所述的层压玻璃制品或玻璃复合材料。溢流分配器400包含凹槽，通过分隔壁406将该凹槽分成第一凹槽部分402和第二凹槽部分404。将处于粘性状态的熔融的玻璃组合物A引入第一凹槽部分402。将处于粘性状态的熔融的玻璃组合物B引入第二凹槽部分404。玻璃组合物流过第一和第二凹槽部分402和404各自的顶部边缘408和410或边沿,向下流过溢流分配器的相反的侧壁，并流动到溢流分配器400形成元件的汇聚侧壁412和414上。汇聚侧壁412和414中的一个或两个相对于垂直平面倾斜角度β，从而形成元件例如具有楔形横截面。汇聚侧壁412和414在拉制线416处相交。流动的玻璃组合物A和B靠近拉制线416相遇，并彼此熔合来形成层压玻璃带。使用如本文所述的溢流分配器来形成层压玻璃带的方法是下拉法或熔合拉制法。熔合的A-层和B-层彼此直接相邻和/或直接接触。这样,复合材料不含设置在A-层和B-层之间的任何结合材料(例如,胶粘剂,涂料,玻璃料,或添加或构造成使层彼此粘合的任何其它材料)。
在一些实施方式中,在拉制过程之前、之中和/或之后，玻璃复合材料中的一层基本上不接触任何引导机械装置或拉制机械装置(例如,辊)。附加的或可选的，在拉制过程中，一层的玻璃只部分地覆盖相邻层的表面，使得相邻层的表面的一部分不被该一层覆盖。在一些实施方式中,溢流分配器的几何形貌取决于不同玻璃组合物的性质和/或所需的A-层厚度和B-层厚度的厚度比例hA/hB。例如,在一些这种实施方式中，第一凹槽部分402的体积VA和第二凹槽部分的体积404VB的比例取决于所需的厚度比例hA/hB。
图4A显示一示例性实施方式，其中角度β2＝0,因此为玻璃流B提供最大的流动速度vB。在一些实施方式中,为了促进玻璃流AvA和玻璃流BvB的的流动速度的相等,角度β1是负的，如图4B所示。在一些实施方式中,角度β1是约-25°到约25°。在一些实施方式中,角度β2是约-25°到约25°。
图5显示溢流分配器500的一示例性实施方式的3-D视图。总体上如上针对溢流分配器400所述来构造溢流分配器500,其具有如下所述的额外的特征和/或差异。除了如上所述的槽横截面几何形貌以外，其它变量包含例如在水平平面与各凹槽部分502和504的边沿508和510之间的倾斜角αA和αB。在一些实施方式中,因为预期的μA和μB和最大粘度之间的差异，倾斜角αA和αB不相同。在一些实施方式中,凹槽部分502和504的底部表面是倾斜的,例如根据预测性模型以促进在拉制线516,或“根部”处的流动速度的相等。在一些实施方式中,一个或两个凹槽部分的边沿轮廓通过非线性函数来表示，例如从而在槽的根部为玻璃流A和B提供最均匀的流动前沿。在各种实施方式中，可选定溢流分配器的几何形貌来形成层压玻璃板，其中相邻的层具有相同厚度。选定几何形貌来对应所需的层压玻璃板的层厚度可使得在不绕着旋转轴线旋转溢流分配器的情况下或者在不倾斜溢流分配器的情况下，来形成玻璃板。
图6A-6B分别显示溢流分配器600的凹槽的一示例性实施方式的3-D视图和俯视图。总体上如上针对溢流分配器400所述来构造溢流分配器600,其具有如下所述的额外的特征和/或差异。分隔和/或成形凹槽部分602和604来提供所需的凹槽部分602的体积VA和凹槽部分604的体积VB之间的关系。在一些实施方式中,槽边沿608和610的斜率基本上相等(即,α1＝α2),且调节在凹槽里面的分隔壁606的几何形貌，以提供所需的关系。在一些这种实施方式中，α1＝α2,且调节例如另一角度γ(例如,溢流分配器600的轴线和分隔壁606之间的角度)，以沿着槽的基本上全部边沿促进均匀玻璃流速度(UA顶部和UB顶部)。因为玻璃玻璃流A和B的不同(例如,由密度和/或粘度差异造成的)，两种情况(即,(a)(α1≠α2,γ＝0)和(b)(α1＝α2,γ≠0))都可为有用的。
本发明提出使用垂直熔合拉制工艺来拉制和熔合层压玻璃制品或玻璃复合材料，其理由可变的熔合槽几何形貌(例如,如图4A-6B所示),双重玻璃递送系统,和双重凹槽腔体。在一些实施方式中,且与已知的垂直熔合拉制过程相反，本文所述的工艺包含流动A与流动B在下述方面的不对称性：例如不同流量、流动密度(厚度),和/或平均流动粘度。在一些实施方式中,优选地在熔合槽根部形成非常兼容的玻璃流A和B条件(例如,速度,粘度,和/或温度)，同时熔合这两层。例如,在一些这种实施方式中，优选地在槽根部处，玻璃流A的流动速度vA与玻璃流B流动速度vB的比例接近1，从而促进层压玻璃制品或玻璃复合材料的均匀性和尺寸稳定性。换句话说,如果vA/vB＝1±ε,其中ε是工艺诱导的流动速率变化性误差，优选地将ε降低到最小。附加的或可选的，玻璃流A和B中的每一个包含基础玻璃组合物,和玻璃流之一包含添加到基础玻璃组合物的掺杂剂，以改变由该玻璃流形成的层的光学性质。例如,在一些实施方式中,玻璃制品的一层是波导层，其构造成引导光。波导层可通过下述来形成：通过添加一种或多种升高折射率的掺杂剂例如,Ge、P、Al、Ti或K，来增加该层的折射率。附加的或可选的,波导层可通过下述来形成：通过添加一种或多种降低折射率的掺杂剂例如F或B，来降低相邻层的折射率。在一些实施方式中,玻璃制品中的一层是偏振玻璃层，其构造成偏振光。偏振层可通过添加一种或多种掺杂剂例如Ag、Cu或Au颗粒来形成。在一些实施方式中,可通过添加一种或多种掺杂剂例如过渡金属，来改变玻璃层的玻璃透射率性质。在各种实施方式中,掺杂剂可在不显著改变玻璃流粘度的情况下改变光学性质，从而玻璃流A和B具有相同或基本上相同粘度,这可有助于熔合玻璃流以形成层压玻璃制品。在一些实施方式中,第一层或第二层中的一层包含基础玻璃组合物，且第一层或第二层中的另一层包含基础玻璃组合物和掺杂剂，所述掺杂剂的量足以导致光学性质差异。
在一些实施方式中,两玻璃流A和B在靠近称作根部的槽区域合并在一起。在一些这种实施方式中，在两玻璃流合并在一起时，各玻璃流具有不同速度，从而可在两玻璃流之间形成剪切层。玻璃流接近根部区域时的各玻璃流的速度可通过各玻璃流的粘度来测定。各玻璃流的速度取决于例如各玻璃流的冷却曲线和玻璃组合物(例如,粘度系数)；各玻璃流的流量；各玻璃流的密度；和各玻璃流与重力向量之间的角度。
在各玻璃流表面处的速度Us可使用下式关系来表示，所述关系基于在倾斜平面上的流动的Navier-Stokes公式求解:
Figure BDA0002261101600000091
其中ρ是玻璃流的密度,μ是在给定位置处穿越厚度的平均粘度,β是玻璃流和重力向量之间的角度，h是玻璃流厚度。可通过下式表达，将厚度h与各玻璃流中的流量q相联系：
Figure BDA0002261101600000092
因为形成剪切层,玻璃流的相互作用导致在各玻璃流中形成均匀速度模式。只要剪切层不使最终速度分布中形成拐点，流动是稳定的，且发生均匀熔合。
已实施有限元模拟来获得检测不同流量比例(最高达1:10)的速度场,并使用具有不同密度和粘度系数的不同玻璃组合物。还改变各玻璃流的热通量，以在各合并的玻璃流中获得不同温度。在所有这些情况下，都已经获得汇聚的解决方案。
图7显示两玻璃流的熔合区域的一个示例，其显示两玻璃流的速度向量，这获自有限元模拟，其中两玻璃流具有不同密度(比例是ρ1/ρ2＝1.14),流量(比例q1/q2＝5),和粘度(比例μ1/μ2＝0.67)。在该模拟中，使两玻璃流熔合附近的温度恒定(T1＝T2)。图8显示两玻璃流的熔合区域的另一示例，其显示两玻璃流的速度向量，这获自类似于如上针对图7所述的有限元模拟,但在各玻璃流中具有不同的温度(和粘度)(即,T1≠T2和μ1≠μ2)。在图7和8中,对各玻璃流的速度向量作图，以显示剪切效应，和后续地演变成均匀速度流动。该结构域中最大值和最小值之间的粘度比例是约30,最大粘度接近1毫泊。
在一些实施方式中,本文所述的层压玻璃制品可构造成层压玻璃板，其是基本上平面的(即,平坦的)或非平面的(即,弯曲的)和基本上刚性的或柔性的。本文所述的层压玻璃制品可用于各种显示器技术和特种环境玻璃应用。为此，层压玻璃制品可用作呈现多种功能的玻璃基材。例如,玻璃基材可呈现一种或多种主要功能,例如高透射率、过滤不想要的辐射、纯净的表面、非常均匀的厚度、高度平坦度、非常低的残留应力、化学中性或尺寸稳定性,以及一种或多种辅助功能例如2-D线性/圆形偏振或光波导/均匀分散(例如,由TIR原理造成)。因此,层压玻璃制品包含在第一层和第二层之间的光学性质差异。例如,光学性质差异包含下述的至少一种:(a)第一层的折射率n1和第二层的折射率n2之间的折射率差异是至少0.005；或(b)在200nm-2500nm的波长范围中，第一层的透射率分布和第二层的透射率分布之间的透射率分布差异；或(c)光偏振差异,由此第二层相对于200nm-2500nm波长范围的电磁辐射是光偏振。这种辅助功能可为光学功能，其优选地用于显示器技术的基材。
在包含这种辅助光学功能的实施方式中,玻璃基材(例如,两层层压玻璃制品或玻璃复合材料)包含主要基材层(A-层)以及可提供所需的辅助光学功能的辅助功能层(B-层)。熔合两层来保持严格的几何形貌和机械性质，例如厚度均匀性，低水平的层间剪切应力，和高度的平坦度。在一些实施方式中,就厚度而言B-层是非常均匀的,这可有助于在整个层压玻璃制品中保持有竞争力的光学功能(例如通过提供与A-层的连续或不含空气间隙的粘附)。
在一些实施方式中,层压玻璃制品每一层的厚度是至少10微米,至少25微米,至少50微米,至少100微米,至少200微米,至少300微米,至少400微米,至少500微米,至少600微米,至少700微米,至少800微米,至少900微米,至少1000微米,至少1100微米,至少1200微米,至少1300微米,至少1400微米,或至少1500微米。附加的或可选的,在一些实施方式中,层压玻璃制品每一层的厚度是至多1600微米,至多1400微米,至多1300微米,至多1200微米,至多1100微米,至多1000微米,至多900微米,至多800微米,至多700微米,或至多600微米。在一些实施方式中,A-层的厚度是50-700微米,100-700微米,150-700微米,200-700微米,或250-700微米。附加的或可选的,在一些实施方式中,B-层具有约10-150微米的均匀厚度,其可用于用作2-D光波导层。
在一些实施方式中,层压玻璃制品的厚度比例(即,A-层厚度hA和B-层厚度hB的比例)是约70≥hA/hB≥0.3,约70≥hA/hB≥0.6,约70≥hA/hB≥1,约70≥hA/hB≥1.3,约28≥hA/hB≥1.6,或约24≥hA/hB≥2。在一些这种实施方式中，层压玻璃制品包含AMLCD基材。在一些实施方式中,hA/hB≥1,hA/hB≥1.1,hA/hB≥1.2,hA/hB≥1.4,hA/hB≥1.5,hA/hB≥1.6,hA/hB≥1.8,hA/hB≥2,hA/hB≥2.2,或hA/hB≥2.5。
在一些实施方式中,层压玻璃制品的厚度比例(即,A-层厚度hA和B-层厚度hB的比例)是至少约0.3,至少约0.6,至少约1,至少约1.1,至少约1.2,至少约1.3,至少约1.4,至少约1.5,至少约1.6,至少约1.8,至少约2,至少约2.2,至少约2.5,至少约5,至少约10,至少约20,至少约30,至少约40,至少约50,或至少约60。附加的或可选的,层压玻璃制品的厚度比例是至多约70,至多约60,至多约50,至多约40,至多约30,至多约28,至多约25,或至多约24。在一些实施方式中,层压玻璃制品包含AMLCD基材。
在一些实施方式中,层压玻璃制品具有3个尺寸:长度(L),宽度(W)和厚度(T)。长度是最大的尺寸,厚度是最小的尺寸。在一些这种实施方式中，T≥50微米,T≥100微米,T≥200微米,T≥300微米,T≥400微米,或T≥500微米。附加的或可选的,T≤1000微米,T≤900微米,T≤800微米,T≤700微米,T≤600微米,或T≤500微米。附加的或可选的,L/T≥300,L/T≥500,L/T≥800,L/T≥1000,L/T≥1500,L/T≥1800,或L/T≥2000。
在一些实施方式中,一种方法包含将处于粘性(即，流体)状态的两玻璃层熔合在一起来形成层压玻璃制品。使用这种方法形成的层压玻璃制品不同于已知的层压件组合物,已知的层压件组合物通常通过下述来制备：层压(即将聚合物层或其它光学膜机械地粘结和/或热粘结到玻璃基材上),或将液体光学膜(例如,聚合物)溅射到基材上。例如,这种已知层压件组合物趋于缺乏高温光刻工艺所需的机械整体性和热整体性。本文所述的方法可用来克服已知复合材料的热不稳定性和机械不稳定性。
在其中层压玻璃制品中的两层足以提供辅助光学功能的一些实施方式中,层压玻璃制品包含两层基材,这与具有大于或等于3层的基材相反。在一些这种实施方式中，层压玻璃制品或玻璃复合材料包含显示器基材(例如,AMLCD基材)，其同时提供多种光学和机械功能。机械上，这种显示器基材可在全部区域上保持精确地单独的层厚度规格，并呈现高水平的机械整体性。在一些实施方式中,层压玻璃制品可用于高温薄膜晶体管(TFT)光刻,例如用于制造AMLCD面板的工艺中。在一些实施方式中,本文所述的层压玻璃制品的新的光学功能使得能生产智能基材来形成增强显示的功能，例如对比度增强、低能耗和/或通过在液晶显示器(LCD)TV/显示屏组装工艺中广泛实施的技术来回收背光。
在已知AMLCD基材中,通过各种聚合物基滤波器，在已知的LCD面板以外，执行多种光学增强功能(例如,均匀光漫射和回收偏振光)。AMLCD基材可如本文所述进行“智能化”，以在基材自身的体积之内提供一种或多种辅助光学功能，而不是在LCD显示屏/TV装置里面形成和插入独立的滤波器。在一些实施方式中,为了智能化LCD基材和提供辅助光学功能,可制造精确的玻璃复合材料来满足所需的就尺寸稳定性、纯净表面和非常均匀厚度分布而言的原始LCD基材的性质。例如,在一些实施方式中,辅助光学功能包含精确拉制的玻璃的折射率不匹配的辅助层。在一些这种实施方式中，主要基材层的折射率和辅助功能层的折射率相差至少约0.005,至少约0.01,至少约0.02,至少约0.05,至少约0.1,至少约0.2,至少约0.3,或至少约0.4。在一些实施方式中,辅助层具有约10-150微米的均匀厚度。这个厚度范围可在没有损失的情况下实现光波导能力，例如通过TIR原理。
在一些实施方式中,一种新的制造方法包含熔合层压玻璃制品或精确玻璃复合材料，其可用作具有一种或多种辅助光学功能的AMLCD基材。本文所述的方法通过凹槽A和B的不对称几何形貌解决了两玻璃流(例如,A和B)在根部水平处熔合的问题，从而在槽的边沿获得均匀流动分布，这不同于包括两个单独的熔合槽系统来构建3层(例如,B-A-B)玻璃层压件的工艺。单个凹槽通过独立的玻璃进料系统来进行进料。在一些实施方式中,用于所述方法的设备包含不对称槽横截面，以补偿两玻璃组合物的不同粘度,例如从而促进玻璃流A和B在槽根部处的相同。FEA/CFD模拟的分析表明两不均匀的玻璃流可递送汇聚溶液且均匀地熔合，即在根部水平的宽范围的可变厚度之内，在根部水平具有基本上相似或相同的玻璃流速度。
在一些实施方式中,层压玻璃制品提供主要基材功能和辅助光学功能。为此，薄层(例如B-层)是光学连续的(即，基本上不含裂纹或不连续处)。在一些这种实施方式中，B-层处于较小的压缩之下。
在一些实施方式中,本文所述的方法不同于已知的垂直熔合拉制法，且使得能制造具有内置多种光学功能的一族精确玻璃复合材料基材。
本文所述的层压玻璃制品的应用领域包含例如:(i)具有双重光学功能的AMLCD玻璃基材(例如,作为TFT层的玻璃基材和作为光漫射器,后者通过线性/圆形偏振功能替代)；(ii)具有双重光学功能的安全性玻璃(例如,作为具有高度透射率的玻璃基材，和作为带通滤波器来截断/减少在电磁光谱中不想要的区域中的辐射,例如UV(150-350nm),短IR/中IR(0.75-10微米),或任何其它电磁带)；(iii)具有双重功能的环境玻璃，例如建筑玻璃,汽车玻璃和其它应用(例如,作为具有高透射率的玻璃基材，且作为截断UV辐射和/或IR辐射的带通滤波器)。
在一些实施例中,相对于建造成面板的独立的玻璃基材和独立的光漫射器滤波器(例如,如通过薄的挤出聚合物在已知的产品中所提供)，例如在AMLCD基材中的双重光学功能提供显著形式的因素优势。本文所述的2-层精确玻璃层压件制品作为本文所述的2-组件垂直熔合拉制法的产品，其形成作为显示器基材的新的区别特征，延伸进入未来的柔性显示器，其中TFT基材与显示增强滤波器功能的机械整体性将是甚至更优选的。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下对本发明进行各种修改和变动。因此，本发明仅受限于所附权利要求以及它们的等同体。

Claims (17)

1.一种用于制造层压玻璃制品的溢流分配器设备，其包含：
分配器部分，所述分配器部分包含通过分隔壁分成第一凹槽部分和第二凹槽部分的凹槽，第一凹槽部分和第二凹槽部分中的每一个包含顶部边缘，所述顶部边缘分别邻近分配器部分的第一侧壁以及与所述第一侧壁相对的分配器部分的第二侧壁；和
从所述分配器部分延伸的形成部分，所述形成部分包含邻近所述分配器部分的所述第一侧壁的第一侧壁以及与所述形成部分的所述第一侧壁相对且邻近所述分配器部分的所述第二侧壁的第二侧壁，所述形成部分的第一侧壁和第二侧壁在拉制线处彼此汇聚；
其中第一凹槽部分的体积和第二凹槽部分的体积不相同，
其中，所述层压玻璃制品至少包含第一层、直接接触第一层的第二层以及第一层和第二层之间的光学性质差异，其中所述光学性质差异包括：光偏振差异，从而第二层相对于200 nm-2500 nm波长范围的电磁辐射是光偏振的，而第一层相对于200 nm-2500 nm波长范围的电磁辐射是非光偏振的，
其中，第一凹槽部分的顶部边缘和第二凹槽部分的顶部边缘分别以α1和α2的角度相对于水平面倾斜，
其中，当α1和α2相同时，所述分隔壁以γ角度相对于所述分配器部分的轴线以非零角度倾斜，且
其中，当α1和α2不相同时，所述分隔壁相对于所述分配器部分的轴线不倾斜。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述形成部分的第一侧壁和所述形成部分的第二侧壁分别以β1和β2的角度相对于包含拉制线的垂直平面倾斜，角度β1是-25º到25º,和角度β2是-25º到25º。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中，使用所述溢流分配器形成的玻璃板第一层厚度和邻近第一层的所述玻璃板第二层厚度的比例取决于第一凹槽部分体积和第二凹槽部分体积的比例。
4.如权利要求1所述的设备，其中，所述层压玻璃制品中每一层的厚度是至少10微米。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述层压玻璃制品中每一层的厚度是至多1600微米。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一层的厚度是50微米-700微米。
7.如权利要求1所述的设备，其中，所述第二层厚度是10微米-150微米。
8.如权利要求1所述的设备，其中，第一层的厚度和第二层的厚度比例是0.3-70。
9.如权利要求1所述的设备，其中，第一层或第二层中的一层包含基础玻璃组合物，且第一层或第二层中的另一层包含基础玻璃组合物和掺杂剂，所述掺杂剂的量足以导致光学性质差异。
10.如权利要求1所述的设备，其中，第一层包含厚度T(1)，第二层包含厚度T(2)，且T(1)/T(2) ≥ 1。
11.如权利要求1所述的设备，所述层压玻璃制品还包括3个尺寸：长度(L)、宽度(W)和厚度(T)，长度是最大的尺寸，厚度是最小的尺寸，其中L/T ≥ 300和T ≥ 50微米。
12.如权利要求1所述的设备，其中，第一层和第二层的界面是不均匀的，从而传播通过一层的光在界面处沿多个方向进行反射。
13.如权利要求1所述的设备，其中，第一层或第二层中的至少一层包含布拉格光栅。
14.如权利要求1所述的设备，其中，所述层压玻璃制品中每一层的厚度是至少25微米。
15.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一层的厚度是250微米-700微米。
16.如权利要求1所述的设备，其中，第一层的厚度和第二层的厚度比例是1.6-28。
17.如权利要求1所述的设备，所述层压玻璃制品还包括3个尺寸：长度(L)、宽度(W)和厚度(T)，长度是最大的尺寸，厚度是最小的尺寸，其中L/T ≥ 300和T ≥500微米。
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