CN112566782A - 具冷弯玻璃基板的车辆内部系统及其形成方法 - Google Patents

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阿图尔·库马尔
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Abstract

公开车辆内部系统及其形成方法的实施例。玻璃基板在模腔内弯曲成弯曲形状，并且将液态聚合物材料输送到模具并与弯曲玻璃基板接触。液态聚合物被凝固以形成与弯曲玻璃基板接合的聚合物框架，并且框架和玻璃基板之间的接合将玻璃基板保持为弯曲形状。在弯曲工艺和框架形成期间玻璃基板的温度维持低于玻璃基板的玻璃化转变温度。

Description

具冷弯玻璃基板的车辆内部系统及其形成方法
技术领域
相关申请案的交互参照：本申请案根据专利法请求2018年7月16日申请的美国临时申请案第62/698,506号的优先权的权利，其全部内容依赖于此并以引用的方式并入本文中。
本公开涉及包括玻璃基板的车辆(vehicle)内部系统及其形成方法，且更具体地涉及冷成形(cold form)或冷弯(cold-bend)弯曲(curved)玻璃基板及其形成方法。
背景技术
车辆内部包括弯曲表面并且可以将显示器、触摸面板及/或其他盖玻璃部件并入这种弯曲表面中。用于形成这种弯曲表面的材料通常限于不呈现玻璃的耐久性和光学性能的聚合物。因此，申请人已经确定需要弯曲玻璃基板，尤其是在用作显示器及/或触摸面板的盖子时。形成这种弯曲玻璃基板的现有方法(例如热成形)存在包括高成本、光学畸变和表面标记的缺点。申请人已经认识到了对车辆内部系统的需求，所述这种车辆内部系统能够以成本较低的方式结合弯曲玻璃基板并且没有通常与玻璃热成形工艺相关的问题，并且还具有通过工业标准安全测试和规定的机械性能。
发明内容
本公开的一个实施例涉及一种形成车辆内部系统的方法。所述方法包括将玻璃基板支撑在模具的模腔内。玻璃基板具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面，并且玻璃基板的第二主表面面向模具内的弯曲支撑表面。所述方法包括向玻璃基板施加力，使玻璃基板弯曲成与弯曲支撑表面的弯曲形状一致，从而形成弯曲玻璃基板。弯曲玻璃基板的第一主表面包括弯曲部分，并且弯曲玻璃基板的第二主表面包括弯曲部分。所述方法包括将液态聚合物材料输送到模腔，使得液态聚合物材料接触玻璃基板的第一主表面。所述方法包括在模腔内凝固液态聚合物材料以形成与弯曲玻璃基板接合的聚合物框架。所述方法包括从模具中移除框架和弯曲玻璃基板，并且框架和弯曲玻璃基板之间的接合将弯曲玻璃基板维持为弯曲形状。在支撑步骤、施加步骤、输送步骤、凝固步骤和移除步骤期间玻璃基板的最高温度小于玻璃基板的玻璃化转变温度。
本公开的另一实施例涉及一种形成车辆内部系统的方法。所述方法包括将玻璃基板支撑在模具的模腔内，并且玻璃基板具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面。所述方法包括将玻璃基板弯曲成模腔内的弯曲形状，使得形成弯曲玻璃基板，同时维持玻璃基板的最高温度低于玻璃基板的玻璃化转变温度。所述方法包括将液态聚合物材料输送到模腔，使得液态聚合物材料接触玻璃基板的第一主表面。所述方法包括在模腔内凝固液态聚合物材料以形成与弯曲玻璃基板接合的聚合物框架，并且框架和弯曲玻璃基板之间的接合将弯曲玻璃基板维持为弯曲形状。
本公开的另一实施例涉及一种车辆内部系统。所述车辆内部系统包括聚合物框架，所述聚合物框架包括弯曲支撑表面。所述车辆内部系统包括直接耦接到框架的弯曲支撑表面的玻璃基板。玻璃基板包括第一主表面、第二主表面、连接第一主表面和第二主表面的次表面以及在0.05mm至2mm范围内的厚度。玻璃基板具有弯曲形状，使得玻璃基板的第一主表面包括弯曲部分，并且弯曲玻璃基板的第二主表面包括弯曲部分。第一主表面的弯曲部分包括大于30mm且小于5m的第一曲率半径。框架的弯曲支撑表面直接接合玻璃基板的第一主表面，并且所述聚合物框架的接合和刚性维持玻璃基板的弯曲形状。
附加的特征和优点将在随后的详细描述中阐述，并且部分地对于本领域技艺人士而言从此描述是显而易见的，或者通过实践本文所述的实施例而认识到，这些实施例包括随后的详细描述、权利要求书以及附图。
应理解，前文的一般性描述和以下的详细描述都仅是示例性的，并且旨在提供理解权利要求书的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供进一步的理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出一或多个实施例，并且与说明书一起用于解释各种实施例的原理和操作。
附图说明
图1是根据示例性实施例的具有车辆内部系统的车辆内部的透视图。
图2是根据示例性实施例的在弯曲和附接到车辆内部系统的弯曲框架之前的玻璃基板的横截面分解图。
图3是根据示例性实施例的在冷弯曲和附接到图2的弯曲框架之后的图2的玻璃基板的剖视图。
图4A至图4F图示根据示例性实施例的用于冷弯玻璃基板和形成弯曲框架的工艺。
图5是根据示例性实施例的图2至图4F的玻璃基板的前透视图。
图6是根据示例性实施例的具有多个凸形和凹形弯曲表面的弯曲玻璃基板的透视图。
具体实施方式
现将详细参考各种实施例，其实例在附图中示出。通常，车辆内部系统可包括设计成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盖，并且本公开提供用于由玻璃材料形成这些弯曲表面的制品和方法。与通常在车辆内部发现的典型弯曲塑料板相比，由玻璃材料形成弯曲车辆表面提供了许多优点。例如，与塑料覆盖材料相比，玻璃通常被认为在许多弯曲覆盖材料应用(例如，显示器应用和触摸屏应用)中提供增强的功能和用户体验。
尽管玻璃提供这些益处，但车辆内部的玻璃表面也应满足乘客安全性和易用性的性能标准。例如，某些规定(例如，ECE R 21和FMVSS201)要求车辆内部通过头型冲击试验(HIT)。HIT涉及使车辆内部部件(例如，显示器)在某些特定条件下受到来自质量的冲击。使用的质量是拟人化的头型。HIT旨在模拟驾驶员或乘客头部对车辆内部部件的冲击。通过试验的标准包括头型的减速力不超过80g(g力)超过3ms的时间，并且头型的减速峰值小于120g。如在HIT的上下文中所使用，“减速”是指当由车辆内部部件停止时头型的减速。除了这些规定要求外，在这些条件下使用玻璃还存在其他问题。例如，可能希望玻璃在受到来自HIT的冲击时保持完整并且不会破裂。在一些情况下，玻璃破裂可能是可接受的，但是破碎的玻璃应该能够减少在真实人头上造成撕裂伤的可能性。在HIT中，可以通过将头型包裹在代表人体皮肤的替代材料(例如织物、皮革或其他材料)中来模拟撕裂潜力。以这种方式，可以基于替代材料中形成的裂缝或孔来估计撕裂潜力。因此，在玻璃破裂的情况下，可能希望通过控制玻璃如何破裂来减少撕裂伤的可能性。
因此，如下将更详细论述，申请人开发了一种玻璃制品和相关的制造工艺，其提供了一种有效且成本较低的方式利用玻璃基板的冷弯件来形成用于车辆内部系统的制品，例如显示器。通常，本文论述的制造方法提供将玻璃制品冷弯成弯曲形状，然后将弯曲聚合物框架直接形成(例如，通过注塑成型、树脂模塑或类似工艺)到弯曲玻璃制品上。在这个工艺中，弯曲聚合物框架的聚合物材料直接接合(例如，直接结合)玻璃制品的一或多个表面，并且所述框架的接合和刚性保持玻璃的弯曲形状。
在特定实施例中，玻璃基板通过施加力(例如，通过真空吸盘、静电吸盘、压力机等)在模具(例如，由弯曲模具表面支撑)内弯曲成弯曲形状。在弯曲形状的同时，将液态聚合物材料提供到模腔并且与弯曲玻璃基板的表面接触。然后将聚合物材料凝固(例如，通过冷却、固化等)以形成弯曲聚合物框架，所述弯曲聚合物框架与玻璃基板的表面直接接合(例如，通过结合)。一旦将完成的制品从模具中取出，聚合物框架的直接接合和刚性保持玻璃基板的弯曲形状。在这个工艺中，避免使用单独的黏合剂材料，从而允许在不需要黏合剂施加步骤的情况下进行这个工艺。此外，申请人认为，利用本文所论述的模塑技术和设备，以传统的热玻璃弯曲工艺无法实现的方式提供包括冷弯盖玻璃结构的制品的高产量和高效制造。
此外，在典型的工艺中，使用热成形工艺形成弯曲玻璃制品。如本文所论述，提供了各种弯曲玻璃制品及其制造工艺，以避免典型的玻璃热成形工艺的缺陷。例如，相对于本文论述的冷弯工艺，热成形工艺是能量密集的并且增加了形成弯曲玻璃部件的成本。此外，热成形工艺通常使得玻璃表面处理(例如，抗反射涂层)的应用明显更加困难。例如，在热成形工艺之前，许多涂层材料不能施加到玻璃材料的平坦件上，因为涂层材料通常不能耐受热成形工艺的高温。此外，在热弯之后将涂层材料涂覆到弯曲玻璃基板的表面上比施加到平坦玻璃基板要困难得多。此外，申请人认为，通过避免热成形所需的额外的高温加热步骤，相比于通过热成形工艺制造的类似形状的玻璃制品，以本文论述的冷成形工艺和系统生产的玻璃制品具有改进的光学性质及/或改进的表面性质。
因此，至少由于这些原因，申请人认为玻璃制品和用于制造本文所论述的玻璃制品的工艺提供了先前用车辆系统的非玻璃制品或先前开发的玻璃制品不能实现的益处和性质的各种组合。
图1图示包括车辆内部系统100、200、300的三个不同实施例的示例性车辆内部10。车辆内部系统100包括示为中央控制台基座110的框架，具有包括弯曲显示器130的弯曲表面120。车辆内部系统200包括示为仪表板基座210的框架，具有包括弯曲显示器230的弯曲表面220。仪表板基座210通常包括仪表盘215，所述仪表盘215还可包括弯曲显示器。车辆内部系统300包括示为方向盘基座310的框架，具有弯曲表面320和弯曲显示器330。在一或多个实施例中，车辆内部系统包括框架，所述框架是扶手、支柱、座椅背板、地板、头枕、车门或包括弯曲表面的车辆内部的任何部分。在其他实施例中，框架是用于独立式显示器的外壳的一部分(亦即，不永久地连接到车辆的一部分的显示器)。
本文所述的弯曲玻璃制品的实施例可用于车辆内部系统100、200和300中的每一者。此外，本文所论述的弯曲玻璃制品可用作本文所论述的任何弯曲显示器实施例的弯曲盖玻璃，包括用于车辆内部系统100、200及/或300。此外，在各种实施例中，车辆内部系统100、200和300的各种非显示部件可以由本文所论述的玻璃制品形成。在一些这样的实施例中，本文所论述的玻璃制品可以用作仪表板、中控台、车门等的非显示覆盖表面。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，并且可以提供具有图案(例如，拉丝金属外观、木纹外观、皮革外观、着色外观等)的涂层(例如，油墨或颜料涂层)以在视觉上匹配玻璃部件与相邻的非玻璃部件。在具体的实施例中，这种油墨或颜料涂层可具有提供空接面功能的透明度水平。
如图2至图4F所示，根据示例性实施例图示弯曲玻璃制品，例如用于弯曲显示器130的盖玻璃的形成。应理解，尽管图2至图4F描述形成弯曲显示器130，但图2至图4F的弯曲玻璃制品可用于任何合适的弯曲玻璃应用，包括图1的任何车辆内部系统的任何弯曲玻璃部件。
参见图2和图3，示为中央控制台基座110的框架包括示为弯曲表面120的弯曲表面。显示器130包括示为盖板132的玻璃制品。盖板132包括玻璃基板134。玻璃基板134包括第一主表面136和与第一主表面136相对的第二主表面138。次表面140连接第一主表面136和第二主表面138，并且在具体的实施例中，次表面140限定玻璃基板134的外周长。示为熔融结合142的接合结构位于玻璃基板134的第一主表面136和控制台基座110之间，并且如下将更详细论述，结合142由形成基座110的聚合物材料的凝固形成，从而形成玻璃基板134和中央控制台基座110的弯曲表面120之间的结合。在一些这样的实施例中，由于在弯曲之后将基座110直接模制到玻璃基板134期间形成熔融结合142，因此不使用结构黏合剂将玻璃基板134结合到基座110。
通常，盖板132通过施加弯曲力144冷成形或冷弯曲成所需的弯曲形状。如图3所示，在冷弯之后，盖板132具有弯曲形状，使得第一主表面136和第二主表面138均包括具有曲率半径的至少一个弯曲部分。在所示的具体实施例中，基座110的弯曲表面120是凸形弯曲表面。在这样的实施例中，盖板132被弯曲，使得第一主表面136限定大致符合弯曲表面120的凸形弯曲形状的凹形形状，并且第二主表面138限定大致匹配或镜像弯曲表面120的凸形弯曲形状的凸形形状。在这样的实施例中，表面136和138都限定了第一曲率半径R1，所述第一曲率半径R1大致与基座110的弯曲表面120的曲率半径匹配。在特定实施例中，基座110的结合142和刚性(在凝固之后)在移除弯曲力144之后保持玻璃基板134的弯曲形状。
大体上，基于相关的车辆内部框架的形状来选择R1，并且通常R1在30mm和5m之间。另外，玻璃基板134具有图2所示的厚度T1(例如，在表面136和138之间量测的平均厚度)，所述厚度T1在0.05mm至2mm的范围内。在具体的实施例中，T1小于或等于1.5mm，并且在更具体的实施例中，T1为0.3mm至0.7mm。申请人已经发现，这种薄玻璃基板可以冷成形为各种弯曲形状(包括本文所论述的相对高的曲率半径)，利用冷成形而不破损，同时为各种车辆内部应用提供高质量的覆盖层。另外，这样的薄玻璃基板134可以更容易地变形，这可能潜在地补偿可能相对于弯曲表面120及/或中央控制台基座110存在的形状不匹配和间隙。
在各种实施例中，玻璃基板的第一主表面136及/或第二主表面138包括一或多个表面处理，如表面处理146所示。表面处理146可以覆盖第一主表面136及/或第二主表面138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/涂层和颜料设计。在一或多个实施例中，第一主表面136及/或第二主表面138的至少一部分可包括防眩光表面、抗反射表面和颜料设计中的任何一者、任何两者或全部三者。例如，第一主表面136可包括防眩光表面，并且第二主表面138可包括抗反射表面。在另一实例中，第一主表面136包括抗反射表面，并且第二主表面138包括防眩光表面。在又一实例中，主表面138包括防眩光表面和抗反射表面中的一者或两者，并且第二主表面136包括颜料设计。如下将更详细论述，在至少一些实施例中，基座110的材料接触及/或结合到限定表面136的玻璃基板134的层。
颜料设计可包括由颜料(例如，油墨、涂料等)形成的任何美学设计，并且可以包括木纹设计、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基板上。在一或多个实施例中，防眩光表面包括蚀刻表面。在一或多个实施例中，抗反射表面包括多层涂层。
参见图4A至图4F，图示冷成形玻璃制品例如用于显示器130的盖板132以及相关的弯曲框架的方法。如本文所使用，术语“冷弯(cold-bend)”、“冷成形(cold-form)”是指在低于玻璃基板134的玻璃材料的玻璃化转变温度的冷成形温度下弯曲玻璃基板。
如图4A所示，模具400包括第一模具主体402和第二模具主体404。模腔406分别限定在模具主体402和404的相对表面408和410之间。可以在图4A中看到，表面408和410具有互补的弯曲形状，用于形成本文所论述的框架和玻璃基板的所需弯曲形状。
如图4B和图4C所示，玻璃基板134放置在模腔406内以被支撑，使得第一主表面136面向模具表面410并且第二主表面138面向模具表面408。如图4C所示，当玻璃基板134被支撑在模具400内时，力144被施加到玻璃基板134，使得玻璃基板134弯曲成与弯曲模具表面408基本一致(例如，R1在弯曲模具表面408的半径的10％内)。应理解，尽管图4图示在施加力144期间由模具表面408直接支撑的玻璃基板134，但在其他实施例中，玻璃基板134可以通过单独的支撑结构支撑，所述支撑结构包括位于模腔406内的弯曲支撑结构。
如图4C所示，施加力144使玻璃基板134采用弯曲形状，例如图4C所示及/或在本文的各种实施例中描述的形状。在施加力144期间和在图4A至图4F所示的整个工艺中，玻璃基板134的最高温度小于玻璃基板134的玻璃材料的玻璃化转变温度。在特定实施例中，在弯曲期间玻璃基板不通过加热组件、熔炉、烤炉等主动加热，与将热成形玻璃应用于弯曲形状的情况一样。在各种实施例中，在图4A至图4F所示的工艺期间，且特别是在施加弯曲力期间，玻璃基板134的温度维持在400℃、300℃、200℃或甚至100℃以下。特别地，申请人认为这种方法允许形成弯曲的玻璃基板，同时保留位于玻璃基板上的各种涂层，这些涂层在通常与玻璃弯曲工艺相关的高温下可能被损坏或破坏。
可以通过各种合适的机构施加力144，以将玻璃基板134形成为图4C所示的弯曲形状。在具体的实施例中，通过在模腔406内的玻璃基板134上施加气压差来产生力144。在一些实施例中，通过真空吸盘形成气压差。在其他实施例中，力144可以通过其他合适的机构产生，例如机械压力机、真空吸盘、静电吸盘等。
参见图4B和图4C，在所示的具体实施例中，模具400被配置来对玻璃基板134施加真空或抽吸，以在模腔406内将基板134弯曲成弯曲形状。在一个这样的实施例中，模具主体402包括流体地耦接到示意性示为414的真空或抽吸系统的多个通道412。以这种方式，形成横跨基板134的气压差，使基板134弯曲成与模具主体402的表面408一致。在一些这样的实施例中，玻璃基板134阻挡通道412，使得液态聚合物不被吸入通道412中。
参见图4D和图4E，在施加力144之前、期间及/或之后，模具400在玻璃基板134周围封闭，而玻璃基板134保持弯曲形状。在模具400封闭的情况下，将液态聚合物材料输送到模腔406，使得液态聚合物材料与玻璃基板134的至少第一主表面136接触。接着，如图4E所示，液态聚合物材料在模腔内凝固，以形成与弯曲玻璃基板接合的框架，例如控制台基座110。在一些实施例中，液态聚合物材料在与玻璃基板134接触时的凝固形成玻璃基板134的表面136和基座110之间的结合，例如图3中所示的熔融结合142。在这样的实施例中，可以在基座110的聚合物材料和限定第一主表面136的玻璃基板134的材料之间直接形成结合，第一主表面136可以是玻璃材料本身或位于玻璃基板134上的涂层或材料。应理解，与利用黏合剂将聚合物框架结合到覆盖玻璃部件的组件相比，熔融结合142的聚合物材料与形成基座110的其余部分的材料相同，并且熔融结合142由单个连续的聚合物材料件与基座110的其余部分形成。
在一些实施例中，液态聚合物材料可以是热塑性材料，其通过冷却凝固以形成基座110。在这样的实施例中，模具主体402及/或模具主体404可包括冷却系统，例如用于将冷却液体或气体输送通过模具主体402及/或404的通道，以促进液态聚合物材料的快速凝固以形成基座110。在这样的实施例中，模具冷却系统还有助于将玻璃基板的温度维持在低于本文所论述的最高温度。在其他实施例中，液态聚合物材料可以是通过交联固化(例如通过UV固化)的聚合物材料。液态聚合物材料可以是用于形成基座110的各种合适的聚合物材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯-ABS、热塑性弹性体等。
在凝固之后，通过使模具主体402和404彼此远离而打开模具400。如图4F所示，示为部件416的玻璃和框架部件与模具400分离，并从模具400移除。在从模具400移除之后，将部件416组装到期望的装置、显示器、车辆内部系统等中。
在打开模具400之后，不再向玻璃基板134施加力144以维持弯曲形状，但基座110的凝固聚合物材料和玻璃之间的接合及/或基座110的材料的刚性将玻璃基板134维持或保持为弯曲形状，如图4F所示。在一些实施例中，基座110和玻璃基板134之间的接合可包括机械保持特征，例如撷取套环，代替上述熔融结合142或者还包括上述熔融结合142。在这样的实施例中，机械结构直接模制在模具400内的玻璃基板134周围而不使用黏合剂。
模具主体402和404可以由各种合适的材料形成。在各种实施例中，模具主体402及/或404可由塑料材料(例如，PC-ABS、PVC、Delrin等)或金属(例如，铝合金、铁合金等)形成。在各种实施例中，模具主体402的表面408包括涂层材料，所述涂层材料在基座110的弯曲和模制期间限制或防止玻璃基板134上的划痕。类似地，在各种实施例中，模具主体404的表面410包括在模制期间限制或防止基座110上的划痕的涂层材料。
在各种实施例中，玻璃基板134由强化玻璃板(例如，热强化玻璃材料、化学强化玻璃板等)形成。在这样的实施例中，当玻璃基板134由强化玻璃材料形成时，第一主表面136和第二主表面138处于压缩应力下，且因此主表面138在弯曲成凸形状期间可以经受更大的拉伸应力而没有破裂的风险。这允许强化玻璃基板134符合弯曲更严重的表面。
冷成形玻璃基板的特征是一旦玻璃基板弯曲成弯曲形状，在第一主表面136和第二主表面138之间压缩的不对称表面。在这样的实施例中，在冷成形工艺之前或被冷成形之前，玻璃基板134的第一主表面136和第二主表面138中的相应压缩应力基本相等。在冷成形之后，凹形主表面136上的压缩应力增加，使得在冷成形之后主表面136上的压缩应力比在冷成形之前更大。相反，凸形主表面138在弯曲期间经受拉伸应力，导致表面138上的表面压缩应力的净减小，使得在弯曲后表面138中的压缩应力小于玻璃板为平坦时的表面138中的压缩应力。
如前述，除了提供处理优点，例如消除昂贵及/或缓慢的加热步骤之外，认为本文所论述的冷成形工艺产生具有优于热成形玻璃制品的各种性质的弯曲玻璃制品，特别是用于车辆内部或显示器盖玻璃应用。例如，申请人认为，对于至少一些玻璃材料，在热成形工艺期间的加热降低了弯曲玻璃板的光学性质，且因此，利用本文所论述的冷弯工艺/系统形成的弯曲玻璃基板提供了弯曲的玻璃形状以及用热弯工艺无法实现的改进的光学质量。
此外，许多玻璃表面处理(例如，防眩光涂层、抗反射涂层等)是通过沉积工艺而应用，所述沉积工艺例如通常不适合涂覆弯曲玻璃制品的溅射工艺。此外，许多表面处理(例如，防眩光涂层、抗反射涂层、装饰涂层等)也不能经受与热弯工艺相关的高温。因此，在本文论述的特定实施例中，在冷弯之前将一或多个表面处理应用到玻璃基板134的主表面136及/或主表面138，并且包括表面处理的玻璃基板134弯曲成弯曲形状，如本文所论述。因此，申请人认为，与典型的热成形工艺相比，本文所论述的工艺和系统允许在将一或多种涂层材料施加到玻璃上之后弯曲玻璃。
应注意，在图3中，示出的玻璃基板134具有单曲率，使得主表面138具有单个凸曲率半径，并且主表面136具有单个凹曲率半径。然而，本文所论述的方法允许玻璃基板134弯曲成更复杂的形状。例如，如图4F所示，玻璃基板134弯曲成使得主表面136具有凸形和凹形弯曲部分的形状，并且主表面138具有凸形和凹形弯曲部分，从而在横截面中观察时形成S形玻璃基板。
在各种实施例中，冷成形玻璃基板134可具有包括主半径和横向曲率的复合曲线。复杂弯曲的冷成形玻璃基板134可以在两个独立方向上具有不同的曲率半径。根据一或多个实施例，复杂弯曲的冷成形玻璃基板134因此可以被表征为具有“横向曲率”，其中冷成形玻璃基板134沿着平行于给定尺寸的轴(亦即，第一轴)弯曲，并且还沿着垂直于相同尺寸的轴(亦即，第二轴)弯曲。当显著的最小半径与显著的横向曲率及/或弯曲深度组合时，冷成形玻璃基板和弯曲显示器的曲率甚至可以更复杂。在各种实施例中，玻璃基板134可具有相同或不同弯曲形状的超过两个弯曲区域。在一些实施例中，玻璃基板134可具有一或多个区域，所述区域具有可变曲率半径的弯曲形状。
参见图5，图示并描述了玻璃基板134的附加结构细节。如前述，玻璃基板134具有基本恒定的并被定义为第一主表面136和第二主表面138之间的距离的厚度T1。在各种实施例中，T1可以指玻璃基板的平均厚度或最大厚度。另外，玻璃基板134包括宽度W1和长度L1，宽度W1定义为与厚度T1正交的第一或第二主表面之一的第一最大尺寸，长度L1定义为与厚度和宽度正交的第一或第二表面之一的第二最大尺寸。在其他实施例中，W1和L1可以分别是玻璃基板134的平均宽度和平均长度。
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的范围可为约0.1mm至约1.5mm、约0.15mm至约1.5mm、约0.2mm至约1.5mm、约0.25mm至约1.5mm、约0.3mm至约1.5mm、约0.35mm至约1.5mm、约0.4mm至约1.5mm、约0.45mm至约1.5mm、约0.5mm至约1.5mm、约0.55mm至约1.5mm、约0.6mm至约1.5mm、约0.65mm至约1.5mm、约0.7mm至约1.5mm、约0.1mm至约1.4mm、约0.1mm至约1.3mm、约0.1mm至约1.2mm、约0.1mm至约1.1mm、约0.1mm至约1.05mm、约0.1mm至约1mm、约0.1mm至约0.95mm、约0.1mm至约0.9mm、约0.1mm至约0.85mm、约0.1mm至约0.8mm、约0.1mm至约0.75mm、约0.1mm至约0.7mm、约0.1mm至约0.65mm、约0.1mm至约0.6mm、约0.1mm至约0.55mm、约0.1mm至约0.5mm、约0.1mm至约0.4mm或约0.3mm至约0.7mm。在其他实施例中，T1落入本段中阐述的精确数值范围中的任何一者内。
在各种实施例中，宽度W1的范围为5cm至250cm、约10cm至约250cm、约15cm至约250cm、约20cm至约250cm、约25cm至约250cm、约30cm至约250cm、约35cm至约250cm、约40cm至约250cm、约45cm至约250cm、约50cm至约250cm、约55cm至约250cm、约60cm至约250cm、约65cm至约250cm、约70cm至约250cm、约75cm至约250cm、约80cm约250cm、约85cm至约250cm、约90cm至约250cm、约95cm至约250cm、约100cm至约250cm、约110cm至约250cm、约120cm至约250cm、约130cm至约250cm、约140cm至约250cm、约150cm至约250cm、约5cm至约240cm、约5cm至约230cm、约5cm至约220cm、约5cm至约210cm、约5cm至约200cm、约5cm至约190cm、约5cm至约180cm、约5cm至约170cm、约5cm至约160cm、约5cm至约150cm、约5cm至约140cm、约5cm至约130cm、约5cm至约120cm、约5cm至约110cm、约5cm至约110cm、约5cm至约100cm、约5cm至约90cm、约5cm至约80cm、或约5cm至约75cm。在其他实施例中，W1落入本段中阐述的精确数值范围中的任何一者内。
在各种实施例中，长度L1的范围为约5cm至约250cm、约10cm至约250cm、约15cm至约250cm、约20cm至约250cm、约25cm至约250cm、约30cm至约250cm、约35cm至约250cm、约40cm至约250cm、约45cm至约250cm、约50cm至约250cm、约55cm至约250cm、约60cm至约250cm、约65cm至约250cm、约70cm至约250cm、约75cm至约250cm、约80cm约250cm、约85cm至约250cm、约90cm至约250cm、约95cm至约250cm、约100cm至约250cm、约110cm至约250cm、约120cm至约250cm、约130cm至约250cm、约140cm至约250cm、约150cm至约250cm、约5cm至约240cm、约5cm至约230cm、约5cm至约220cm、约5cm至约210cm、约5cm至约200cm、约5cm至约190cm、约5cm至约180cm、约5cm至约170cm、约5cm至约160cm、约5cm至约150cm、约5cm至约140cm、约5cm至约130cm、约5cm至约120cm、约5cm至约110cm、约5cm至约100cm、约5cm至约90cm、约5cm至约80cm、或约5cm至约75cm。在其他实施例中，L1落入本段中阐述的精确数值范围中的任何一者内。
在各种实施例中，玻璃基板134的一或多个曲率半径(例如，图3中所示的R1)为约60mm或更大。例如，R1的范围可为约60mm至约1500mm、约70mm至约1500mm、约80mm至约1500mm、约90mm至约1500mm、约100mm至约1500mm、约120mm至约1500mm、约140mm至约1500mm、约150mm至约1500mm、约160mm至约1500mm、约180mm至约1500mm、约200mm至约1500mm、约220mm至约1500mm、约240mm至约1500mm、约250mm至约1500mm、约260mm至约1500mm、约270mm至约1500mm、约280mm至约1500mm、约290mm至约1500mm、约300mm至约1500mm、约350mm至约1500mm、约400mm至约1500mm、约450mm至约1500mm、约500mm至约1500mm、约550mm至约1500mm、约600mm至约1500mm、约650mm至约1500mm、约700mm至约1500mm、约750mm至约1500mm、约800mm至约1500mm、约900mm至约1500mm、约950mm至约1500mm、约1000mm至约1500mm、约1250mm至约1500mm、约60mm至约1400mm、约60mm至约1300mm、约60mm至约1200mm、约60mm至约1100mm、约60mm至约1000mm、约60mm至约950mm、约60mm至约900mm、约60mm至约850mm、约60mm至约800mm、约60mm至约750mm、约60mm至约700mm、约60mm至约650mm、约60mm至约600mm、约60mm至约550mm、约60mm至约500mm、约60mm至约450mm、约60mm至约400mm、约60mm至约350mm、约60mm至约300mm或约60mm至约250mm。在其他实施例中，R1落入本段中阐述的精确数值范围中的任何一者内。
如图6所示，玻璃基板134可包括旨在展示显示器的一或多个区域148(例如，电子显示器)。另外，根据一些实施例，玻璃基板可以在玻璃基板的多个区域152和154中弯曲并且在多个方向上弯曲(亦即，玻璃基板可以针对平行或不平行的不同轴弯曲)，如图6所示。因此，可能的实施例的形状和形式不限于本文示出的实例。玻璃基板134可以成形为具有包括多个不同形状的复杂表面，包括一或多个平坦部分、一或多个圆锥形部分、一或多个圆柱形部分、一或多个球形部分等。
车辆内部系统的各种实施例可以结合到车辆中，诸如火车、机动车(例如，汽车、卡车、公共汽车等)，海上航行器(小船、轮船、潜艇等)和飞行器(例如，无人机、飞机、喷气式飞机、直升机等)。
强化玻璃性质
如前述，可以强化玻璃基板134。在一或多个实施例中，玻璃基板134可以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。
在各种实施例中，玻璃基板134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，以产生压缩应力区域和表现出拉伸应力的中心区域。在一些实施例中，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热强化玻璃基板。
在各种实施例中，玻璃基板134可通过离子交换进行化学强化。在离子交换工艺中，玻璃基板表面处或附近的离子被具有相同价态或氧化态的较大离子代替或交换。在玻璃基板包括含碱铝硅酸盐玻璃的实施例中，制品表面层中的离子和较大离子是单价碱金属阳离子，例如Li+、Na+、K+、Rb+以及Cs+。或者，表面层中的单价阳离子可以用除碱金属阳离子之外的单价阳离子代替，例如Ag+等。在这样的实施例中，交换到玻璃基板中的单价离子(或阳离子)产生应力。
离子交换工艺通常通过将玻璃基板浸入含有较大离子的熔盐浴(或两个或更多个熔盐浴)中来进行，所述较大离子与玻璃基板中的较小离子交换。应注意，也可以使用含水盐浴。另外，浴的组成可包括一种以上类型的较大离子(例如，Na+和K+)或单一较大离子。本领域技艺人士将理解，用于离子交换工艺的参数包括但不限于浴组合物和温度、浸渍时间、玻璃基板在盐浴中的浸渍次数、使用多个盐浴，附加步骤如退火、洗涤等大体由玻璃基板的组成(包括制品的结构和存在的任何结晶相)和由强化产生的玻璃基板的所需DOC和CS确定。示例性熔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。熔盐浴的温度通常在约380℃至约450℃的范围内，而浸渍时间在约15分钟至约100小时的范围内，这取决于玻璃基板的厚度、浴温和玻璃(或单价离子)扩散率。然而，也可以使用与上述温度和浸渍时间不同的温度和浸渍时间。
在一或多个实施例中，可将玻璃基板浸入温度为约370℃至约480℃的100％的NaNO3、100％的KNO3，或NaNO3和KNO3的组合的熔盐浴中。在一些实施例中，可将玻璃基板浸入熔融混合盐浴中，所述熔融混合盐浴包括约5％至约90％的KNO3和约10％至约95％的NaNO3。在一或多个实施例中，在浸入第一浴中之后，可将玻璃基板浸入第二浴中。第一浴和第二浴可具有彼此不同的组成及/或温度。第一浴和第二浴中的浸渍时间可以变化。例如，浸入第一浴中可能比浸入第二浴中更长。
在一或多个实施例中，可将玻璃基板浸入温度低于约420℃(例如，约400℃或约380℃)的熔融混合盐浴中少于约5小时，或甚至约4小时或更少，所述混合盐浴包括NaNO3和KNO3(例如，49％/51％、50％/50％、51％/49％)。
可以调整离子交换条件以提供“尖峰”或提高所得玻璃基板表面处或附近的应力分布的斜率。尖峰可能导致更大的表面CS值。由于本文所述的玻璃基板中使用的玻璃组合物的独特性质，这种尖峰可以通过单浴或多浴来实现，其中浴具有单一组合物或混合组合物。
在一或多个实施例中，在将一种以上单价离子交换到玻璃基板中的情况下，不同的单价离子可以交换到玻璃基板内的不同深度(并且在玻璃基板内在不同深度处产生不同大小的应力)。可以确定产生应力的离子的所得相对深度并且引起应力分布的不同特性。
使用本领域已知的方法量测CS，例如通过使用市售仪器如日本折原制作所制造的FSM-6000的表面应力计(FSM)。表面应力量测依赖于应力光学系数(SOC)的精确量测，SOC与玻璃的双折射有关。SOC又通过本领域已知的方法量测，例如纤维和四点弯曲方法，所述方法都在ASTM标准C770-98(2013)中描述，标题为“玻璃应力-光学系数量测的标准测试方法”，其全部内容以引用的方式并入本文中，以及使用体积圆柱法。如本文所用，CS可以是“最大压缩应力”，其是在压缩应力层内量测的最高压缩应力值。在一些实施例中，最大压缩应力位于玻璃基板的表面。在其他实施例中，最大压缩应力可以发生在表面下方的深度处，使得压缩轮廓呈现“埋藏峰”的外观。
DOC可以通过FSM或散射光偏光镜(SCALP)(例如可从位于爱沙尼亚塔林的Glasstress有限公司获得的SCALP-04散射光偏光镜)量测，这取决于强化方法和条件。当通过离子交换处理对玻璃基板进行化学强化时，可以使用FSM或SCALP，这取决于将哪种离子交换到玻璃基板中。在通过将钾离子交换到玻璃基板中而产生玻璃基板中的应力的情况下，使用FSM来量测DOC。在通过将钠离子交换到玻璃基板中产生应力的情况下，SCALP用于量测DOC。在通过将钾离子和钠离子交换到玻璃中产生玻璃基板中的应力的情况下，通过SCALP量测DOC，因为认为钠的交换深度表示DOC，并且钾离子的交换深度表示压缩应力大小的改变(但不是从压缩到拉伸的应力变化)；通过FSM量测这种玻璃基板中钾离子的交换深度。中心张力或CT是最大拉伸应力并且由SCALP量测。
在一或多个实施例中，玻璃基板可以被强化以展示出DOC，所述DOC被描述为玻璃基板的厚度T1的一部分(如本文所述)。例如，在一或多个实施例中，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的范围可为约0.08T1至约0.25T1、约0.09T1至约0.25T1、约0.18T1至约0.25T1、约0.11T1至约0.25T1、约0.12T1至约0.25T1、约0.13T1至约0.25T1、约0.14T1至约0.25T1、约0.15T1至约0.25T1、约0.08T1至约0.24T1、约0.08T1至约0.23T1、约0.08T1至约0.22T1、约0.08T1至约0.21T1、约0.08T1至约0.2T1、约0.08T1至约0.19T1、约0.08T1至约0.18T1、约0.08T1约0.17T1、约0.08T1至约0.16T1或约0.08T1至约0.15T1。在一些情况下，DOC可以为约20μm或更小。在一或多个实施例中，DOC可为约40μm或更大(例如，约40μm至约300μm、约50μm至约300μm、约60μm至约300μm、约70μm至约300μm、约80μm至约300μm、约90μm至约300μm、约100μm至约300μm、约110μm至约300μm、约120μm至约300μm、约140μm至约300μm、约150μm至约300μm、约40μm至约290μm、约40μm至约280μm、约40μm至约260μm、约40μm至约250μm、约40μm至约240μm、约40μm至约230μm、约40μm至约220μm、约40μm至约210μm、约40μm至约200μm、约40μm至约180μm、约40μm至约160μm、约40μm至约150μm、约40μm至约140μm、约40μm至约130μm、约40μm至约120μm、约40μm至约110μm或约40μm至约100μm。在其他实施例中，DOC落入本段中阐述的精确数值范围中的任何一者内。
在一或多个实施例中，强化玻璃基板可具有约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(其可在玻璃基板内的表面或深度处发现)。
在一或多个实施例中，强化玻璃基板可具有约20MPa或更高、约30MPa或更高、约40MPa或更高、约45MPa或更高、约50MPa或更高、约60MPa或更高、约70MPa或更高、约75MPa或更高、约80MPa或更高，或约85MPa或更高的最大拉伸应力或中心张力(CT)。在一些实施例中，最大拉伸应力或中心张力(CT)可以在约40MPa至约100MPa的范围内。在其他实施例中，CS落入本段中阐述的精确数值范围内。
玻璃组合物
用于玻璃基板134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、含碱的铝硅酸盐玻璃、含碱的硼硅酸盐玻璃和含碱的硼铝硅酸盐玻璃。
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摩尔百分比(摩尔％)描述。
在一或多个实施例中，玻璃组合物可包括SiO2，其含量为约66摩尔％至约80摩尔％、约67摩尔％至约80摩尔％、约68摩尔％至约80摩尔％、约69摩尔％至约80摩尔％、约70摩尔％至约80摩尔％、约72摩尔％至约80摩尔％、约65摩尔％至约78摩尔％、约65摩尔％至约76摩尔％、约65摩尔％至约75摩尔％、约65摩尔％至约74摩尔％、约65摩尔％至约72摩尔％，或约65摩尔％至约70摩尔％的范围，以及它们之间的所有范围和子范围。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括Al2O3，其含量大于约4摩尔％或大于约5摩尔％。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括Al2O3，其范围为大于约7摩尔％至约15摩尔％、大于约7摩尔％至约14摩尔％、约7摩尔％至约13摩尔％、约4摩尔％至约12摩尔％、约7摩尔％至约11摩尔％、约8摩尔％至约15摩尔％、约9摩尔％至约15摩尔％、约10摩尔％至约15摩尔％、约11摩尔％至约15摩尔％，或约12摩尔％至约15摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。在一或多个实施例中，Al2O3的上限可为约14摩尔％、14.2摩尔％、14.4摩尔％、14.6摩尔％或14.8摩尔％。
在一或多个实施例中，将玻璃制品描述为铝硅酸盐玻璃制品或包括铝硅酸盐玻璃组合物。在这样的实施例中，由铝硅酸盐形成的玻璃组合物或制品包括SiO2和Al2O3，并且不是钠钙硅酸盐玻璃。在这方面，由铝硅酸盐形成的玻璃组合物或制品包括Al2O3，其含量为约2摩尔％或更多、2.25摩尔％或更多、2.5摩尔％或更多、约2.75摩尔％或更多、约3摩尔％或更多。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括B2O3(例如，约0.01摩尔％或更多)。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括B2O3，其含量为约0摩尔％至约5摩尔％、约0摩尔％至约4摩尔％、约0摩尔％至约3摩尔％、约0摩尔％至约2摩尔％、约0摩尔％至约1摩尔％、约0摩尔％至约0.5摩尔％、约0.1摩尔％至约5摩尔％、约0.1摩尔％至4摩尔％、约0.1摩尔％至约3摩尔％、约0.1摩尔％至约2摩尔％、约0.1摩尔％至约1摩尔％、约0.1摩尔％至约0.5摩尔％的范围，以及它们之间的所有范围和子范围。在一或多个实施例中，玻璃组合物基本上不含B2O3。
如本文所用，关于组合物的组分的短语“基本上不含”是指在初始配料期间不将组分主动或有意添加到组合物中，但可以作为以小于约0.001摩尔％含量的杂质存在。
在一或多个实施例中，玻璃组合物可选地包括P2O5(例如，约0.01摩尔％或更多)。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括非零含量的P2O5，高达并包括2摩尔％、1.5摩尔％、1摩尔％或0.5摩尔％。在一或多个实施例中，玻璃组合物基本上不含P2O5。
在一或多个实施例中，玻璃组合物可包括R2O(其为碱金属氧化物的总量，例如Li2O、Na2O、K2O、Rb2O以及CS2O)，其总量大于或等于约8摩尔％、大于或等于约10摩尔％，或大于或等于约12摩尔％。在一些实施例中，玻璃组合物包括R2O，其总量范围为约8摩尔％至约20摩尔％、约8摩尔％至约18摩尔％、约8摩尔％至约16摩尔％、约8摩尔％至约14摩尔％、约8摩尔％至约12摩尔％、约9摩尔％至约20摩尔％、约10摩尔％至约20摩尔％、约11摩尔％至约20摩尔％、约12摩尔％至约20摩尔％、约13摩尔％至约20摩尔％、约10摩尔％至约14摩尔％，或11摩尔％至约13摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。在一或多个实施例中，玻璃组合物可基本上不含Rb2O、CS2O或Rb2O和CS2O两者。在一或多个实施例中，R2O可仅包括Li2O、Na2O以及K2O的总量。在一或多个实施例中，玻璃组合物可包括选自Li2O、Na2O以及K2O的至少一种碱金属氧化物，其中碱金属氧化物的存在量大于约8摩尔％或更多。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括Na2O，其含量大于或等于约8摩尔％、大于或等于约10摩尔％，或大于或等于约12摩尔％。在一或多个实施例中，组合物包括Na2O，其范围为约8摩尔％至约20摩尔％、约8摩尔％至约18摩尔％、约8摩尔％至约16摩尔％、约8摩尔％至约14摩尔％、约8摩尔％至约12摩尔％、约9摩尔％至约20摩尔％、约10摩尔％至约20摩尔％、约11摩尔％至约20摩尔％、约12摩尔％至约20摩尔％、约13摩尔％至约20摩尔％、约10摩尔％至约14摩尔％，或11摩尔％至约16摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括小于约4摩尔％的K2O、小于约3摩尔％的K2O，或小于约1摩尔％的K2O。在一些情况下，玻璃组合物可包括K2O，其含量范围为约0摩尔％至约4摩尔％、约0摩尔％至约3.5摩尔％、约0摩尔％至约3摩尔％、约0摩尔％至约2.5摩尔％，约0摩尔％至约2摩尔％、约0摩尔％至约1.5摩尔％、约0摩尔％至约1摩尔％、约0摩尔％至约0.5摩尔％、约0摩尔％至约0.2摩尔％、约0摩尔％至约0.1摩尔％、约0.5摩尔％至约4摩尔％、约0.5摩尔％至约3.5摩尔％、约0.5摩尔％至约3摩尔％、约0.5摩尔％至约2.5摩尔％、约0.5摩尔％至约2摩尔％、约0.5摩尔％至约1.5摩尔％，或约0.5摩尔％至约1摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。在一或多个实施例中，玻璃组合物可以基本上不含K2O。
在一或多个实施例中，玻璃组合物基本上不含Li2O。
在一或多个实施例中，组合物中Na2O的含量可大于Li2O的含量。在一些情况下，Na2O的含量可大于Li2O和K2O的总量。在一或多个替代实施例中，组合物中Li2O的含量可以大于Na2O的含量或Na2O和K2O的总量。
在一或多个实施例中，玻璃组合物可包括总量范围为约0摩尔％至约2摩尔％的RO(其为碱土金属氧化物的总量，例如CaO、MgO、BaO、ZnO和SrO)。在一些实施例中，玻璃组合物包括至多约2摩尔％的非零含量的RO。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括RO，其含量为约0摩尔％至约1.8摩尔％、约0摩尔％至约1.6摩尔％、约0摩尔％至约1.5摩尔％、约0摩尔％至约1.4摩尔％、约0摩尔％至约1.2摩尔％、约0摩尔％至约1摩尔％、约0摩尔％至约0.8摩尔％、约0摩尔％至约0.5摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括CaO，其含量小于约1摩尔％、小于约0.8摩尔％或小于约0.5摩尔％。在一或多个实施例中，玻璃组合物基本上不含CaO。
在一些实施例中，玻璃组合物包括MgO，其含量为约0摩尔％至约7摩尔％、约0摩尔％至约6摩尔％、约0摩尔％至约5摩尔％、约0摩尔％至约4摩尔％、约0.1摩尔％至约7摩尔％、约0.1摩尔％至约6摩尔％、约0.1摩尔％至约5摩尔％、约0.1摩尔％至约4摩尔％、约1摩尔％至约7摩尔％、约2摩尔％至约6摩尔％，或约3摩尔％至约6摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括ZrO2，其含量等于或小于约0.2摩尔％、小于约0.18摩尔％、小于约0.16摩尔％、小于约0.15摩尔％、小于约0.14摩尔％、小于约0.12摩尔％。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括ZrO2，其范围为约0.01摩尔％至约0.2摩尔％、约0.01摩尔％至约0.18摩尔％、约0.01摩尔％至约0.16摩尔％、约0.01摩尔％至约0.15摩尔％、约0.01摩尔％至约0.14摩尔％、约0.01摩尔％至约0.12摩尔％，或约0.01摩尔％至约0.10摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括SnO2，其含量等于或小于约0.2摩尔％、小于约0.18摩尔％、小于约0.16摩尔％、小于约0.15摩尔％、小于约0.14摩尔％、小于约0.12摩尔％。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括SnO2，其范围为约0.01摩尔％至约0.2摩尔％、约0.01摩尔％至约0.18摩尔％、约0.01摩尔％至约0.16摩尔％、约0.01摩尔％至约0.15摩尔％、约0.01摩尔％至约0.14摩尔％、约0.01摩尔％至约0.12摩尔％，或约0.01摩尔％至约0.10摩尔％，以及它们之间的所有范围和子范围。
在一或多个实施例中，玻璃组合物可包括赋予玻璃制品颜色或色调的氧化物。在一些实施例中，玻璃组合物包括当玻璃制品暴露于紫外线辐射时防止玻璃制品变色的氧化物。这些氧化物的实例包括但不限于下列的氧化物：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W以及Mo。
在一或多个实施例中，玻璃组合物包括表示为Fe2O3的Fe，其中Fe的存在量高达(并且包括)约1摩尔％。在一些实施例中，玻璃组合物基本上不含Fe。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括Fe2O3，其含量等于或小于约0.2摩尔％、小于约0.18摩尔％、小于约0.16摩尔％、小于约0.15摩尔％、小于约0.14摩尔％、小于约0.12摩尔％。在一或多个实施例中，玻璃组合物包括Fe2O3，其范围为约0.01摩尔％至约0.2摩尔％、约0.01摩尔％至约0.18摩尔％、约0.01摩尔％至约0.16摩尔％、约0.01摩尔％至约0.15摩尔％、约0.01摩尔％至约0.14摩尔％、约0.01摩尔％至约0.12摩尔％，或约0.01摩尔％至约0.10摩尔％，以及它们之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5摩尔％或更少、约2.5摩尔％或更少、约2摩尔％或更少，或约1摩尔％或更少的量存在。在一或多个实施例中，玻璃组合物可以基本上不含TiO2。
示例性玻璃组合物包括含量范围为约65摩尔％至约75摩尔％的SiO2、含量范围为约8摩尔％至约14摩尔％的Al2O3、含量范围为约12摩尔％至约17摩尔％的Na2O、含量范围为约0摩尔％至约0.2摩尔％的K2O以及含量范围为约1.5摩尔％至约6摩尔％的MgO。可选地，SnO2可以以本文另外公开的量包括在内。应当理解，尽管前述玻璃组合物段落表示近似范围，但在其他实施例中，玻璃基板134可以由落入上述任何一个精确数值范围的任何玻璃组合物制成。
本公开的方面(1)涉及一种形成车辆内部系统的方法，所述方法包括：将玻璃基板支撑在模具的模腔内，其中玻璃基板具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面，其中玻璃基板的第二主表面面向模具内的弯曲支撑表面；向玻璃基板施加力，使玻璃基板弯曲成与弯曲支撑表面的弯曲形状一致，从而形成弯曲玻璃基板，其中弯曲玻璃基板的第一主表面包括弯曲部分，并且弯曲玻璃基板的第二主表面包括弯曲部分；将液态聚合物材料输送到模腔，使得液态聚合物材料接触玻璃基板的第一主表面；在模腔内凝固液态聚合物材料以形成与弯曲玻璃基板接合的聚合物框架；及从模具中移除框架和弯曲玻璃基板，其中框架和弯曲玻璃基板之间的接合将弯曲玻璃基板维持为弯曲形状；其中在支撑步骤、施加步骤、输送步骤、凝固步骤和移除步骤期间玻璃基板的最高温度小于玻璃基板的玻璃化转变温度。
本公开的方面(2)涉及方面(1)的方法，其中模具包括第一模具主体和第二模具主体，其中模腔限定在第一和第二模具主体的相对表面之间，其中所述移除步骤包括从第二模具主体打开所述第一模具主体，其中玻璃基板的最高温度低于400℃。
本公开的方面(3)涉及方面(2)的方法，其中弯曲支撑表面是第一和第二模具主体的相对表面中的一者，在输送步骤之前，所述方法还包括封闭玻璃基板周围的第一模具主体和第二模具主体。
本公开的方面(4)涉及方面(1)至(3)中任一方面的方法，其中框架和弯曲玻璃基板之间的将弯曲玻璃基板维持为弯曲形状的接合是在凝固步骤期间在聚合物材料和玻璃基板之间形成的结合。
本公开的方面(5)涉及方面(1)至(4)中任一方面的方法，其中所述力施加步骤包括在通过弯曲支撑表面将玻璃基板支撑在模腔内时施加气压差。
本公开的方面(6)涉及方面(1)至(5)中任一方面的方法，其中弯曲支撑表面是凸形弯曲表面，第一主表面的弯曲部分是凸形弯曲部分，并且第二主表面的弯曲部分是凹形弯曲部分。
本公开的方面(7)涉及方面(6)的方法，其中第一主表面包括第二弯曲部分，并且第二主表面包括第二弯曲部分，其中第一主表面的第二弯曲部分是凹形弯曲部分，并且第二主表面的第二弯曲部分是凸形弯曲部分。
本公开的方面(8)涉及方面(1)至(7)中任一方面的方法，其中玻璃基板经化学强化或热强化的至少一个。
本公开的方面(9)涉及方面(8)的方法，其中玻璃基板的第一主表面处于压缩应力CS1下，并且第二主表面处于压缩应力CS2下，其中CS1不同于CS2。
本公开的方面(10)涉及方面(1)至(9)中任一方面的方法，其中在第一和第二主表面之间量测的玻璃基板的最大厚度小于或等于2mm。
本公开的方面(11)涉及方面(1)至(10)中任一方面的方法，其中在第一和第二主表面之间量测的玻璃基板的最大厚度为0.3mm至1.1mm。
本公开的方面(12)涉及方面(1)至(11)中任一方面的方法，其中玻璃基板的第一主表面具有宽度和长度，其中宽度为5cm至250cm，并且长度为5cm至250cm。
本公开的方面(13)涉及方面(1)至(12)中任一方面的方法，其中框架包括中央控制台、仪表板、仪表盘、扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、车门、方向盘以及独立显示器的外壳的一部分中的任何一种。
本公开的方面(14)涉及方面(1)至(13)中任一方面的方法，其中车辆是机动车、海上航行器和飞行器中的任何一种。
本公开的方面(15)涉及一种形成车辆内部系统的方法，所述方法包括：将玻璃基板支撑在模具的模腔内，其中玻璃基板具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面；将玻璃基板弯曲成模腔内的弯曲形状，使得形成弯曲玻璃基板，同时维持玻璃基板的最高温度低于玻璃基板的玻璃化转变温度；将液态聚合物材料输送到模腔，使得液态聚合物材料接触玻璃基板的第一主表面；及在模腔内凝固液态聚合物材料以形成与弯曲玻璃基板接合的聚合物框架，其中框架和弯曲玻璃基板之间的接合将弯曲玻璃基板维持为弯曲形状。
本公开的方面(16)涉及方面(15)的方法，其中模具包括第一模具主体和第二模具主体，其中模腔限定在第一和第二模具主体的相对表面之间，其中玻璃基板的最高温度低于400℃。
本公开的方面(17)涉及方面(16)的方法，其中玻璃基板弯曲成与第一和第二模具主体的相对表面中的一者一致，在输送步骤之前，所述方法还包括封闭玻璃基板周围的第一模具主体和第二模具主体。
本公开的方面(18)涉及方面(15)至(17)中任一方面的方法，其中框架和弯曲玻璃基板之间的将弯曲玻璃基板维持为弯曲形状的接合是在凝固步骤期间在聚合物材料和玻璃基板之间形成的结合。
本公开的方面(19)涉及方面(15)至(18)中任一方面的方法，其中弯曲步骤包括在玻璃基板位于模腔内时施加气压差，从而引起玻璃基板的弯曲。
本公开的方面(20)涉及方面(15)至(19)中任一方面的方法，其中玻璃基板经化学强化或热强化的至少一者。
本公开的方面(21)涉及方面(20)的方法，其中玻璃基板的第一主表面处于压缩应力CS1下，并且第二主表面处于压缩应力CS2下，其中CS1不同于CS2。
本公开的方面(22)涉及方面(15)至(21)中任一方面的方法，其中在第一和第二主表面之间量测的玻璃基板的最大厚度小于或等于2mm。
本公开的方面(23)涉及方面(15)至(22)中任一方面的方法，其中在第一和第二主表面之间量测的玻璃基板的最大厚度为0.3mm至1.1mm。
本公开的方面(24)涉及方面(15)至(23)中任一方面的方法，其中玻璃基板的第一主表面具有宽度和长度，其中宽度为5cm至250cm，并且长度为5cm至250cm。
本公开的方面(25)涉及方面(15)至(24)中任一方面的方法，其中框架包括中央控制台、仪表板、仪表盘、扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、车门、方向盘以及独立显示器的外壳的一部分中的任何一种。
本公开的方面(26)涉及方面(15)至(25)中任一方面的方法，其中车辆是机动车、海上航行器和飞行器中的任何一种。
本公开的方面(27)涉及一种车辆内部系统，所述车辆内部系统包括：聚合物框架，所述聚合物框架包括弯曲支撑表面；及直接耦接到框架的弯曲支撑表面的玻璃基板，所述玻璃基板包括：第一主表面；第二主表面；连接第一主表面和第二主表面的次表面；以及在0.05mm至2mm范围内的厚度；其中玻璃基板具有弯曲形状，使得玻璃基板的第一主表面包括弯曲部分，并且玻璃基板的第二主表面包括弯曲部分；其中第一主表面的弯曲部分包括大于30mm且小于5m的第一曲率半径；以及其中框架的弯曲支撑表面直接接合玻璃基板的第一主表面，其中聚合物框架的接合和刚性维持玻璃基板的弯曲形状。
本公开的方面(28)涉及方面(27)的车辆内部系统，其中玻璃表面的第一主表面与框架的弯曲支撑表面之间的直接接合是在聚合物材料和玻璃基板之间形成的结合。
本公开的方面(29)涉及方面(27)或方面(28)的车辆内部系统，其中弯曲支撑表面是凸形弯曲表面，第一主表面的弯曲部分是凸形弯曲部分，并且第二主表面的弯曲部分是凹形弯曲部分。
本公开的方面(30)涉及方面(29)的车辆内部系统，其中第一主表面包括第二弯曲部分，并且第二主表面包括第二弯曲部分，其中第一主表面的第二弯曲部分是凹形弯曲部分，并且第二主表面的第二弯曲部分是凸形弯曲部分。
本公开的方面(31)涉及方面(27)至(30)中任一方面的车辆内部系统，其中玻璃基板经化学强化或热强化的至少一个，并且玻璃基板冷成形为第一曲率半径。
本公开的方面(32)涉及方面(31)的车辆内部系统，其中玻璃基板的第一主表面处于压缩应力CS1下，并且第二主表面处于压缩应力CS2下，其中CS1不同于CS2。
本公开的方面(33)涉及方面(27)至(32)中任一方面的车辆内部系统，其中玻璃基板包括在第一主表面和第二主表面中的一者或两者上的表面处理。
本公开的方面(34)涉及方面(27)至(33)中任一方面的车辆内部系统，其中在第一和第二主表面之间量测的玻璃基板的最大厚度小于或等于2mm。
本公开的方面(35)涉及方面(27)至(34)中任一方面的车辆内部系统，其中在第一和第二主表面之间量测的玻璃基板的最大厚度为0.3mm至1.1mm。
本公开的方面(36)涉及方面(27)至(35)中任一方面的车辆内部系统，其中玻璃基板的第一主表面具有宽度和长度，其中宽度为5cm至250cm，并且长度为5cm至250cm。
本公开的方面(37)涉及方面(27)至(36)中任一方面的车辆内部系统，其中框架包括中央控制台、仪表板、扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、车门、方向盘以及独立显示器的外壳的一部分中的任何一种。
本公开的方面(38)涉及方面(27)至(37)中任一方面的车辆内部系统，其中车辆是机动车、海上航行器和飞行器中的任何一种。
除非另有明确说明，否则决不意图将本文阐述的任何方法解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，若方法权利要求实际上没有记载其步骤所遵循的顺序，或者在权利要求书或描述中没有特别说明步骤将限于特定的顺序，则决不意图推断任何特定顺序。另外，如本文所用，冠词“一”旨在包括一个或多于一个部件或组件，并且不旨在被解释为仅意味着一个。
对于本领域技艺人士显而易见的是，在不脱离所公开实施例的精神或范围的情况下，可以进行各种修改和变化。由于本领域技艺人士可以想到结合实施例的精神和实质的所公开实施例的修改、组合、子组合和变型，所公开的实施例应该被解释为包括所附权利要求书及其均等物的范围内的所有内容。

Claims (38)

1.一种形成车辆内部系统的方法，包含：
将玻璃基板支撑在模具的模腔内，其中所述玻璃基板具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，其中所述玻璃基板的所述第二主表面面向所述模具内的弯曲支撑表面；以及
向所述玻璃基板施加力，使所述玻璃基板弯曲成与所述弯曲支撑表面的弯曲形状一致，从而形成弯曲玻璃基板，其中所述弯曲玻璃基板的所述第一主表面包括弯曲部分，并且所述弯曲玻璃基板的所述第二主表面包括弯曲部分；以及
将液态聚合物材料输送到所述模腔，使得所述液态聚合物材料接触所述玻璃基板的所述第一主表面；
在所述模腔内凝固所述液态聚合物材料以形成与所述弯曲玻璃基板接合的聚合物框架；以及
从所述模具中移除所述框架和所述弯曲玻璃基板，其中所述框架和所述弯曲玻璃基板之间的所述接合将所述弯曲玻璃基板维持为所述弯曲形状；
其中在所述支撑步骤、所述施加步骤、所述输送步骤、所述凝固步骤和所述移除步骤期间所述玻璃基板的最高温度小于所述玻璃基板的玻璃化转变温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述模具包括第一模具主体和第二模具主体，其中所述模腔限定在所述第一和第二模具主体的相对表面之间，其中所述移除步骤包括从所述第二模具主体打开所述第一模具主体，其中所述玻璃基板的所述最高温度低于400摄氏度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述弯曲支撑表面是所述第一和第二模具主体的所述相对表面中的一者，在所述输送步骤之前，所述方法还包括封闭所述玻璃基板周围的所述第一模具主体和所述第二模具主体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述框架和所述弯曲玻璃基板之间的将所述弯曲玻璃基板维持为所述弯曲形状的所述接合是在所述凝固步骤期间在所述聚合物材料和所述玻璃基板之间形成的结合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述施加力的步骤包括在通过所述弯曲支撑表面将所述玻璃基板支撑在所述模腔内时施加气压差。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述弯曲支撑表面是凸形弯曲表面，所述第一主表面的所述弯曲部分是凸形弯曲部分，并且所述第二主表面的所述弯曲部分是凹形弯曲部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一主表面包括第二弯曲部分，并且所述第二主表面包括第二弯曲部分，其中所述第一主表面的所述第二弯曲部分是凹形弯曲部分，并且所述第二主表面的所述第二弯曲部分是凸形弯曲部分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述玻璃基板经化学强化或热强化的至少一个。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述玻璃基板的所述第一主表面处于压缩应力CS1下，并且所述第二主表面处于压缩应力CS2下，其中CS1不同于CS2。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中在所述第一和第二主表面之间量测的所述玻璃基板的最大厚度小于或等于2mm。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述玻璃基板的在所述第一主表面与所述第二主表面之间测量的最大厚度在0.3mm至1.1mm之间。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述玻璃基板的所述第一主表面具有宽度和长度，其中所述宽度为5cm至250cm，并且所述长度为5cm至250cm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述框架包括下列的任何一者：中央控制台、仪表板、仪表盘、扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、车门、方向盘以及独立显示器的外壳的一部分。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述车辆是机动车、海上航行器和飞行器中的任何一种。
15.一种形成车辆内部系统的方法，包含：
将玻璃基板支撑在模具的模腔内，其中所述玻璃基板具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；
将所述玻璃基板弯曲成所述模腔内的弯曲形状，使得形成弯曲玻璃基板，同时维持所述玻璃基板的最高温度低于所述玻璃基板的玻璃化转变温度；
将液态聚合物材料输送到所述模腔，使得所述液态聚合物材料接触所述玻璃基板的所述第一主表面；以及
在所述模腔内凝固所述液态聚合物材料以形成与所述弯曲玻璃基板接合的聚合物框架，其中所述框架和所述弯曲玻璃基板之间的所述接合将所述弯曲玻璃基板维持为所述弯曲形状。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述模具包括第一模具主体和第二模具主体，其中所述模腔限定在所述第一和第二模具主体的相对表面之间，其中所述玻璃基板的所述最高温度低于400摄氏度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述玻璃基板弯曲成与所述第一和第二模具主体的所述相对表面中的一者一致，在所述输送步骤之前，所述方法还包括封闭所述玻璃基板周围的所述第一模具主体和所述第二模具主体。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中所述框架和所述弯曲玻璃基板之间的将所述弯曲玻璃基板维持为所述弯曲形状的所述接合是在所述凝固步骤期间在所述聚合物材料和所述玻璃基板之间形成的结合。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中所述弯曲步骤包括在所述玻璃基板位于所述模腔内时施加气压差，从而引起所述玻璃基板的弯曲。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中所述玻璃基板经化学强化和热强化的至少一者。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述玻璃基板的所述第一主表面处于压缩应力CS1下，并且所述第二主表面处于压缩应力CS2下，其中CS1不同于CS2。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其中在所述第一和第二主表面之间量测的所述玻璃基板的最大厚度小于或等于2mm。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中所述玻璃基板在所述第一主表面与第二主表面之间测量的最大厚度是0.3mm至1.1mm。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的方法，其中所述玻璃基板的所述第一主表面具有宽度和长度，其中所述宽度为5cm至250cm，并且所述长度为5cm至250cm。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的方法，其中所述框架包括下列的任何一者：中央控制台、仪表板、仪表盘、扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、车门、方向盘以及独立显示器的外壳的一部分。
26.根据权利要求15至25中任一项所述的方法，其中所述车辆是机动车、海上航行器和飞行器中的任何一种。
27.一种车辆内部系统，所述系统包括：
聚合物框架，所述聚合物框架包括弯曲支撑表面；
玻璃基板，所述玻璃基板直接耦接到所述框架的所述弯曲支撑表面，所述玻璃基板包括：
第一主表面；
第二主表面；
次表面，所述次表面连接所述第一主表面和所述第二主表面；及
在0.05mm至2mm的范围内的厚度；
其中所述玻璃基板具有弯曲形状，使得所述玻璃基板的所述第一主表面包括弯曲部分，并且所述玻璃基板的所述第二主表面包括弯曲部分；
其中所述第一主表面的所述弯曲部分包括大于30mm且小于5m的第一曲率半径；并且
其中所述框架的所述弯曲支撑表面直接接合所述玻璃基板的所述第一主表面，其中所述聚合物框架的所述接合和刚性维持所述玻璃基板的所述弯曲形状。
28.根据权利要求27所述的车辆内部系统，其中所述玻璃表面的所述第主表面与所述框架的所述弯曲支撑表面之间的所述直接接合是在所述聚合物材料和所述玻璃基板之间形成的结合。
29.根据权利要求27或28所述的车辆内部系统，其中所述弯曲支撑表面是凸形弯曲表面，所述第一主表面的所述弯曲部分是凸形弯曲部分，并且所述第二主表面的所述弯曲部分是凹形弯曲部分。
30.根据权利要求29所述的车辆内部系统，其中所述第一主表面包括第二弯曲部分，并且所述第二主表面包括第二弯曲部分，其中所述第一主表面的所述第二弯曲部分是凹形弯曲部分，并且所述第二主表面的所述第二弯曲部分是凸形弯曲部分。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的车辆内部系统，其中所述玻璃基板为经化学强化及热强化中的至少一者，并且所述玻璃基板冷成形为所述第一曲率半径。
32.根据权利要求31所述的车辆内部系统，其中所述玻璃基板的所述第主表面处于压缩应力CS1下，并且所述第二主表面处于压缩应力CS2下，其中CS1不同于CS2。
33.根据权利要求27至32中任一项所述的车辆内部系统，其中所述玻璃基板包括在所述第一主表面和所述第二主表面中的一者或两者上的表面处理。
34.根据权利要求27至33中任一项所述的车辆内部系统，其中在所述第一和第二主表面之间量测的所述玻璃基板的最大厚度小于或等于2mm。
35.根据权利要求27至34中任一项所述的车辆内部系统，其中所述玻璃基板在所述第一主表面与第二主表面之间测量的最大厚度是0.3mm至1.1mm。
36.根据权利要求27至35中任一项所述的车辆内部系统，其中所述玻璃基板的所述第一主表面具有宽度和长度，其中所述宽度为5cm至250cm，并且所述长度为5cm至250cm。
37.根据权利要求27至36中任一项所述的车辆内部系统，其中所述框架包括下列的任何一者：中央控制台、仪表板、扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、车门、方向盘以及独立显示器的外壳的部分。
38.根据权利要求27至37中任一项所述的车辆内部系统，其中所述车辆是机动车、海上航行器和飞行器中的任何一种。
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