TW202112575A - 包括為顏色匹配而配置的無電面板的車輛內飾 - Google Patents

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Abstract

提供了配置為在顯示單元不活動時將車輛內飾中的顯示單元隱藏的無電面板的實施例。該無電面板包括具有第一主表面和第二主表面的基板。該第二主表面與該第一主表面相對。該無電面板亦包括設置在透明基板的第二主表面上的中性密度濾光片和設置在中性密度濾光片上的著色劑層。該無電面板限定至少一個顯示區域和至少一個非顯示區域，在該顯示區域中，該無電面板透射至少60%的入射光，在該非顯示區域中，該無電面板透射至多5%的入射光。當顯示單元不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少15。

Description

包括為顏色匹配而配置的無電面板的車輛內飾
本專利申請案主張2019年1月7日提出申請的美國臨時申請第62/789316號的優先權權益，本案依賴該臨時申請的內容，並且以引用方式將上述申請的內容作為整體併入本文。
本揭示案係關於一種用於顯示器的無電面板（deadfront），並且更特定言之係關於具有在顯示區域和非顯示區域之間的實質匹配的區域的無電面板。
先前技術仍然存在缺陷。本發明旨在解決此類缺陷及/或提供對先前技術的改善。
在一些實施例中，一種車輛內飾，包括：至少一個具有第一主表面的顯示單元；以及至少一個實質上與該具有第一主表面的顯示單元重疊的無電面板，該無電面板包括：透明基板，該透明基板具有第一主表面和第二主表面，該第二主表面與該第一主表面相對；中性密度濾光片，該中性密度濾光片設置在該透明玻璃基板的該第二主表面上，以及著色劑層，該著色劑層設置在該中性密度濾光片上；其中該著色劑層限定至少一個顯示區域和至少一個非顯示區域，在該顯示區域中，該無電面板透射至少60%的入射光，在該非顯示區域中，該無電面板透射至多5%的入射光；並且其中當該顯示器不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少5。
大致參照附圖，提供了包括無電面板的車輛內飾的各種實施例。通常，無電面板是在顯示器中使用的一種結構，該結構在顯示器關閉時會阻斷顯示部件、圖示、圖形等的可見性，但在顯示器開啟時可以使得顯示部件很容易被查看。如本文將更詳細地討論的，無電面板包括其上施加有中性密度濾光片的基板。中性密度濾光片以不使顯示器的任何顏色失真並且不使顯示器的亮度大幅度降低的方式透射相對大量的光，例如至少60%、至少70%或至少80%的光。此外，將具有在特定範圍內的反射係數的著色劑層（例如，油墨層）施加到中性密度濾光片，以便有助於產生無電面板效果。
特別地，著色劑層提高了對比敏感度，使得觀察者不能容易地區分無電面板的顯示區域和非顯示區域，否則此將由於中性密度濾光片的高透射率而可能是顯而易見的。亦即，當顯示器關閉時，由於中性密度濾光片的高透射率，顯示器的內部反射率可以使得顯示區域比非顯示區域更容易被觀察者看到。在非顯示區域中提供具有合適反射係數的著色劑層可以大大提高對比靈敏度，使得人眼不能容易地區分顯示區域和非顯示區域。此外，藉由提供具有高透射率的中性密度濾光片，無電面板不會大幅度降低下面的顯示單元的亮度。本文討論的無電面板的實施例是藉由舉例而非限制的方式來提供的。
圖1提供了車輛內飾10的實例，其包括車輛內部系統100、200、300。車輛內部系統100包括具有彎曲表面120的中央控制台基部110，該中央控制台基部包括含顯示單元108的顯示器130（參見圖2）。車輛內部系統200包括具有彎曲表面220的儀表板基部210，該儀表板基部包括顯示器230。儀表板基部210通常包括儀表板215，儀表板215亦可以包括顯示器。車輛內部系統300包括具有彎曲表面320和顯示器330的儀表板方向盤基部310。車輛內部系統可包括基部，該基部是扶手、支柱、靠背、地板、頭枕、門板或車輛內飾的任何包含彎曲表面的部分。
圖2是包括觸摸介面102的電子元件100的局部截面圖。在實施例中，電子元件100被結合到另一結構、裝置或設備中，此種電子元件100例如是車輛中的控制台（例如圖1中的顯示器130），其允許與結構、裝置或設備進行互動。
在圖2所繪出的實施例中，電子元件100包括觸摸介面102、殼體104、實質上與光源（例如，顯示單元108）重疊的無電面板106、以及電路板110。在此種情況下，無電面板106和顯示單元108彼此不直接接觸，但是它們仍然實質上重疊。如本文將更詳細地討論的，無電面板106可以藉由包括觸摸介面102在內的或多層與顯示單元108分開。
殼體104至少部分地圍繞觸摸介面102，並且在所繪出的實施例中，殼體104為無電面板106提供了座表面112。殼體104可能只是在較大的整體結構、裝置或設備中為電子元件100提供一個底座。在任一種配置中，無電面板106都覆蓋觸摸介面102的至少一部分，並且可以被安置在殼體104中以便提供實質平坦的觀察表面114。電路板110向觸摸介面102以及向顯示單元108供電，並處理來自觸摸介面102的輸入以在顯示單元108上產生相應的回應。
觸摸介面102可包括一或多個觸摸感測器，以便偵測諸如由於使用者的手指、手寫筆或其他互動裝置靠近無電面板106或在無電面板106上所引起的一或多個觸摸或電容輸入。觸摸介面102通常可以是被配置為偵測可與使用者輸入相關的電容或其他電參數的變化的任何類型的介面。觸摸介面102可以可操作地連接到電路板110及/或與電路板110通訊。觸摸介面102被配置為接收來自對象的輸入（例如，基於使用者手指的位置資訊或來自輸入裝置的資料）。顯示單元108被配置為顯示電子元件100的一或多個輸出圖像、圖形、圖示及/或視訊。顯示單元108實質上可以是任何類型的顯示機構，諸如發光二極體（LED）顯示器、有機LED（OLED）顯示器、液晶顯示器（LCD）、電漿顯示器等。
在實施例中，基於顯示單元108的構造，顯示單元108具有內部反射率。例如，直接照明式背光LCD顯示單元108可以在光源的前面包含多個層，諸如偏振器、玻璃層、薄膜電晶體、液晶、濾色器等，該等層內部反射來自光源的一些光。在實施例中，顯示單元108的內部反射率不大於5%。在其他實施例中，顯示單元108的內部反射率為0.75%至4%。
如前述，無電面板106提供隱藏任何圖形、圖示、顯示等的裝飾性表面，直到顯示單元108的背光被啟動。此外，在實施例中，無電面板106為觸摸介面102提供保護表面。如將在以下更全面地討論的，將無電面板106構造為允許的使用者的互動經由無電面板106的厚度傳遞，以供藉由觸摸介面102來偵測。
已經描述了電子元件100的整體結構，現在描述無電面板製品106的結構。從圖3中可以看出，無電面板製品106包括基板120、中性密度濾光片122和著色劑層124。在實施例中，基板120是玻璃、玻璃-陶瓷、或塑膠。例如，合適的玻璃基板120可包括矽酸鹽、硼矽酸鹽、鋁矽酸鹽、硼鋁矽酸鹽、鹼金屬鋁矽酸鹽和鹼土金屬鋁矽酸鹽等中的至少一種。此種玻璃可被化學強化或熱強化，以下提供此種玻璃的實施例。適用於無電面板106的示例性玻璃-陶瓷包括Li2 O × Al2 O3 × nSiO2 系統（LAS系統）、MgO × Al2 O3 × nSiO2 系統（MAS系統）和ZnO × Al2 O3 × nSiO2 系統（ZAS系統）等中的至少一種。適用於無電面板106的示例性塑膠基板包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和三乙酸纖維素（TAC）等中的至少一種。在實施例中，基板120的厚度（亦即，第一主表面126與第二主表面128之間的距離）不大於約1 mm、不大於約0.8 mm、或不大於約0.55 mm。
在實施例中，基板120經選擇為透明的。在實施例中，透明基板是如此的基板，其中至少70%的入射在第一主表面126上、波長為從約390 nm至約700 nm的光透射穿過第二主表面128。在透明基板的另一實施例中，至少80%的此種光從第一主表面126透射穿過第二主表面128，而在又一實施例中，至少90%的此種光從第一主表面126透射穿過第二主表面128。
中性密度濾光片122設置在基板120的第一表面126上。如本文中所使用的，「中性密度濾光片」是無電面板的一層，該層實質上相等地降低或改變可見光譜中的所有波長的光的強度，以免改變透射穿過無電面板的光的色調。如前述，選擇中性密度濾光片122為相對於基板120至少60%透明。在其他實施例中，選擇中性密度濾光片122為至少70%透明。在又一實施例中，選擇中性密度濾光片122為至少80%透明。
在實施例中，中性密度濾光片122是膜。例如，在一實施例中，中性密度濾光片是包括一或多層的聚酯諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的膜。在某些實施例中，膜包括著色組分，諸如染料、顏料、金屬化層、陶瓷顆粒、碳顆粒、及/或奈米顆粒（例如，二氧化釩）。在實施例中，將著色組分封裝在各聚酯層之間的層壓粘合劑層中。在實施例中，使用粘合劑層例如丙烯酸粘合劑將膜粘附至基板120。在一實施例中，中性密度濾光片122是包含碳顆粒的聚酯膜，其具有約50 μm的厚度和70%的透明度，諸如Prestige 70（自3M，St.Paul，MN購得）。
在其他實施例中，中性密度濾光片122是著色劑塗層（例如，油墨塗層）。在實施例中，將中性密度濾光片122印刷到基板120上。在實施例中，使用絲網印刷、噴墨印刷、旋塗和各種光刻技術等將著色劑塗層印刷到基板上。在實施例中，著色劑塗層包含染料及/或顏料。此外，在實施例中，著色劑塗層是具有根據CIE L*a*b*顏色空間為50至90的L*或者至少90、至少95、至少99的L*的CMYK中性黑。在一或多個實施例中，著色劑塗層是透明或白色的。
中性密度濾光片122經選擇以使其為灰色或黑色水平。在實施例中，參照CIE L*a*b*顏色空間，中性密度濾光片經選擇以使得a*＝b*＝0且L*≦50。在其他實施例中，中性密度濾光片經選擇以使得a*＝b*＝0且L*≦60，而在又一實施例中，中性密度濾光片經選擇以使得a*＝b*＝0且L*≦75。
在中性密度濾光片122上設置著色劑層124。如將在以下更全面地討論的，基於著色劑層124的反射係數來選擇著色劑層124。在實施例中，在著色劑層124中使用的著色劑的反射係數介於0.1%和5%之間。在另一實施例中，著色劑反射係數為1%至4%。著色劑層124是不透明層（亦即，可見光的透射率＜5%，或者優選地，透射率為0%），其阻斷了該等區域中無電面板106下方的任何部件的可見性。例如，著色劑層124可以用於阻斷到無電面板106下方的顯示單元108的連接、顯示單元108的邊界、電路等的可見性。因此，在實施例中，著色劑層124用於限定無電面板106的顯示區域132，亦即當顯示單元開啟時希望被觀察者看到的區域，以及無電面板106的非顯示區域134，亦即無論顯示器是關閉還是開啟都不希望被觀察者看到的區域。在實施例中，選擇著色劑層124以使其光學密度至少為3。可以使用絲網印刷、噴墨印刷、旋塗和各種光刻技術等來施加著色劑層124。在實施例中，著色劑層124的厚度為1 μm至20 μm。在實施例中，著色劑層124亦被選擇為灰色或黑色；然而，根據與無電面板106中的任何其他顏色匹配的需要，其他顏色亦是可以的。
著色劑層124設置在中性密度濾光片122上，並且有助於減少由顯示單元108的內部反射率所產生的視覺效果。如此，著色劑層124防止了由無電面板106覆蓋的顯示區域與非顯示區域之間的高對比，以使得當觀看第二主表面128時，觀察者在顯示器關閉時將無法在顯示區域和非顯示區域之間進行區分。
對比靈敏度是一種量化人眼在兩個不同對比度區域之間進行區分的容易程度的方法。本文所使用的對比靈敏度是根據以下公式計算的： CS ≈ RN + RI / |RD – RI |
CS是對比靈敏度，RN 是基板的第二主表面128的反射率，RI 是著色劑的反射率，RD 是顯示單元的內部反射率。在圖3中圖示RN 、RI 和RD 中的每一個的示例性代表。
根據該公式，普通人眼無法感覺到至少20的對比靈敏度。因此，在實施例中，當顯示單元108關閉時，無電面板106在顯示區域132與非顯示區域134之間的對比靈敏度為至少15。但當顯示單元108關閉時，無電面板106在顯示區域132與非顯示區域134之間的對比靈敏度可以是至少約5、至少約10、至少約15、至少約20或甚至高於20；例如，從約5至約50、約10至約20、約5至約20或約15至約25。在其他實施例中，當顯示單元108關閉時，無電面板106在顯示區域132與非顯示區域134之間的對比靈敏度為至少17。在其他實施例中，無電面板106在顯示區域132和非顯示區域134之間的對比靈敏度為至少20。
藉由考慮中性密度濾光片122的透明度、著色劑層124中的著色劑（例如，油墨）的反射係數以及顯示單元108的反射係數，可以實現特定的對比靈敏度。例如，圖4提供了針對具有內部反射率係數為1%的顯示單元，圖示出在顯示區域132和非顯示區域134之間的對比靈敏度作為中性密度濾光片122的透射係數和著色劑層124中的著色劑的反射係數的函數的曲線圖。對比靈敏度的水平以顏色光譜來顯示，其中深藍色表示對比靈敏度為0，黃色表示對比靈敏度為20。可以看出，對於具有從60%至80%的相對較高透射率的中性密度濾光片122，使用具有約1%的反射係數的著色劑，對比靈敏度可達到20。
圖5提供了針對具有透射率為70%的中性密度濾光片122，圖示出對比靈敏度作為顯示單元108的反射係數和著色劑層124中的著色劑的反射係數的函數的曲線圖。與圖4中一樣，黃色區域表示對比靈敏度為20。因此，基於圖5，可根據給定的顯示單元108的反射係數和根據給定的中性密度濾光片122的透射係數來選擇用於著色劑層124的著色劑（例如油墨）。例如，給定顯示單元108的反射係數為3%和中性密度濾光片122的透射係數為70%，則反射係數為3%的著色劑將提供在無電面板106的顯示區域132和非顯示區域134之間所需的顏色匹配。
有利地，以該方式構造的無電面板106不會大幅度降低下面的顯示單元108的亮度。更特別地，藉由使用具有高透射率的中性密度濾光片122，顯示單元108的亮度沒有明顯降低。例如，在實施例中，顯示單元108從第二主表面128觀察時的亮度是在入射到無電面板106的背面上的顯示單元108的亮度的40%以內。在其他實施例中，顯示單元108從第二主表面128觀察時的亮度是在入射到無電面板106的背面上的顯示單元108的亮度的30%以內。在其他實施例中，顯示單元108從第二主表面128觀察時的亮度是在入射到無電面板106的背面上的顯示單元108的亮度的20%以內。
此外，在本文所述的各種實施例中的任一實施例中，無電面板106都試圖使可由包含無電面板106的電子元件100的使用者感知的、對顯示單元108上的底層圖像、圖形、圖示等的任何失真最小化。亦即，觀察者經由無電面板106可見的顏色實質上類似於由電子元件的顯示單元108輸出的顏色。在實施例中，參照CIE L*a*b*顏色空間，L*、a*和b*值各自從顯示單元輸出的那些值與由觀察者感知的那些值之間的差異小於10。在另外的實施例中，對於L*、a*和b*值的各自差異小於5，而在又一其他實施例中，對於L*、a*和b*值的各自差異小於2。使用CIE L*a*b*顏色系統，可以使用ΔE*ab量化兩種顏色之間的差異，可以根據CIE76、CIE94和CIE00以各種方式計算得出ΔE*ab。在實施例中，使用用於ΔE*ab的任一種計算方法，色差均小於20。在另外的實施例中，色差ΔE*ab小於10，而在又一實施例中，色差ΔE*ab小於2。
本文揭示的無電面板106的實施例提供了若干個優點。例如，無電面板106允許從宏觀到微觀區域的統一視覺特性以及可調的光學效能。此外，無電面板106可以覆蓋在任何明亮的顯示器上，而電子元件的功能和屬性（諸如觸摸功能、螢幕解析度和顏色）的變化最小。另外，無電面板106允許建立額外的功能，諸如半透明反射鏡面拋光、額外的切換、低反射的中性色、或關閉顯示器時的金屬色和特殊顏色效果。此外，在某些實施例中，無電面板106可用光學透明粘合劑（OCA）層壓到任何類型的顯示應用，諸如家用電子設備、汽車內飾、醫療、工業裝置控制和顯示器等。此外，在構造無電面板106時採用了標準工業塗層製程，從而易於規模化以進行批量生產。
參照圖6至圖8，圖示並描述了用於玻璃基無電面板的各種尺寸、形狀、曲率、玻璃材料等，以及用於形成彎曲的玻璃基無電面板的各種製程。應理解的是，雖然為了簡化說明，將圖6至圖8描述為簡化的彎曲無電面板結構2000的情況，但是無電面板結構2000可以是本文討論的任何無電面板實施例。
如圖6所示，在一或多個實施例中，無電面板2000包括具有至少第一曲率半徑R1的彎曲的外部玻璃層2010（例如基板120），並且在各種實施例中，彎曲的外部玻璃層2010是具有至少一個額外曲率半徑的複合彎曲玻璃材料片。在各種實施例中，R1在約60 mm至約10000 mm的範圍內。
彎曲的無電面板2000包括沿著彎曲的外部玻璃層2010的內主表面設置的聚合物層2020。彎曲的無電面板2000亦包括金屬層2030。此外，彎曲的無電面板2000亦可以包括諸如表面處理、著色劑層和光學透明粘合劑之類的上述其他層中的任何層。另外，彎曲的無電面板2000可包括諸如高光密度層、光導層、反射器層、顯示模組、顯示堆疊層、光源等的各層，該等層在其他方面可能與本文討論的電子元件相關聯。
如將在以下更詳細地討論的，在各種實施例中，包括玻璃層2010、聚合物層2020、金屬層2030和任何其他可選層在內的彎曲的無電面板2000可以一併冷成型為彎曲形狀，如在圖6中所示。在其他實施例中，玻璃層2010可形成為彎曲形狀，然後在形成彎曲之後再施加層2020和層2030。
參照圖7，圖示在形成為圖6所示的彎曲形狀之前的外部玻璃層2010。一般而言，申請人認為，本文討論的製品和製程利用具有先前未提供的尺寸、形狀、組成、強度等的玻璃提供了高品質的無電面板結構。
如圖7所示，外部玻璃層2010包括第一主表面2050和與第一主表面2050相對的第二主表面2060。邊緣表面或次表面2070連接第一主表面2050和第二主表面2060。外部玻璃層2010的厚度（t）實質上恆定並被定義為第一主表面2050和第二主表面2060之間的距離。在一些實施例中，本文所使用的厚度（t）是指外部玻璃層2010的最大厚度。外部玻璃層2010包括寬度（W），該寬度（W）被定義為與厚度（t）正交的第一主表面或第二主表面之一的第一最大尺寸；並且外部玻璃層2010亦包括長度（L），該長度（L）被定義為與厚度和寬度同時正交的第一主表面或第二主表面之一的第二最大尺寸。在其他實施例中，本文討論的尺寸是平均尺寸。
在一或多個實施例中，外部玻璃層2010的厚度（t）的範圍是從0.05 mm至2 mm的範圍內。在各種實施例中，外部玻璃層2010的厚度（t）是約1.5 mm或更小。例如，厚度的範圍可以是從約0.1 mm至約1.5 mm，從約0.15 mm至約1.5 mm，從約0.2 mm至約1.5 mm，從約0.25 mm至約1.5 mm，從約0.3 mm至約1.5 mm，從約0.35 mm至約1.5 mm，從約0.4 mm至約1.5 mm，從約0.45 mm至約1.5 mm，從約0.5 mm至約1.5 mm，從約0.55 mm至約1.5 mm，從約0.6 mm至約1.5 mm，從約0.65 mm至約1.5 mm，從約0.7 mm至約1.5 mm，從約0.1 mm至約1.4 mm，從約0.1 mm至約1.3 mm，從約0.1 mm至約1.2 mm，從約0.1 mm至約1.1 mm，從約0.1 mm至約1.05 mm，從約0.1 mm至約1 mm，從約0.1 mm至約0.95 mm，從約0.1 mm至約0.9 mm，從約0.1 mm至約0.85 mm，從約0.1 mm至約0.8 mm，從約0.1 mm至約0.75 mm，從約0.1 mm至約0.7 mm，從約0.1 mm至約0.65 mm，從約0.1 mm至約0.6 mm，從約0.1 mm至約0.55 mm，從約0.1 mm至約0.5 mm，從約0.1 mm至約0.4 mm，或從約0.3 mm至約0.7 mm。
在一或多個實施例中，外部玻璃層2010的寬度（W）的範圍是從約5 cm至約250 cm，從約10 cm至約250 cm，從約15 cm至約250 cm，從約20 cm至約250 cm，從約25 cm至約250 cm，從約30 cm至約250 cm，從約35 cm至約250 cm，從約40 cm至約250 cm，從約45 cm至約250 cm，從約50 cm至約250 cm，從約55 cm至約250 cm，從約60 cm至約250 cm，從約65 cm至約250 cm，從約70 cm至約250 cm，從約75 cm至約250 cm，從約80 cm至約250 cm，從約85 cm至約250 cm，從約90 cm至約250 cm，從約95 cm至約250 cm，從約100 cm至約250 cm，從約110 cm至約250 cm，從約120 cm至約250 cm，從約130 cm至約250 cm，從約140 cm至約250 cm，從約150 cm至約250 cm，從約5 cm至約240 cm，從約5 cm至約230 cm，從約5 cm至約220 cm，從約5 cm至約210 cm，從約5 cm至約200 cm，從約5 cm至約190 cm，從約5 cm至約180 cm，從約5 cm至約170 cm，從約5 cm至約160 cm，從約5 cm至約150 cm，從約5 cm至約140 cm，從約5 cm至約130 cm，從約5 cm至約120 cm，從約5 cm至約110 cm，從約5 cm至約100 cm，從約5 cm至約90 cm，從約5 cm至約80 cm，或從約5 cm至約75 cm.
在一或多個實施例中，外部玻璃層2010的長度（L）的範圍是從約5 cm至約250 cm，從約10 cm至約250 cm，從約15 cm至約250 cm，從約20 cm至約250 cm，從約25 cm至約250 cm，從約30 cm至約250 cm，從約35 cm至約250 cm，從約40 cm至約250 cm，從約45 cm至約250 cm，從約50 cm至約250 cm，從約55 cm至約250 cm，從約60 cm至約250 cm，從約65 cm至約250 cm，從約70 cm至約250 cm，從約75 cm至約250 cm，從約80 cm至約250 cm，從約85 cm至約250 cm，從約90 cm至約250 cm，從約95 cm至約250 cm，從約100 cm至約250 cm，從約110 cm至約250 cm，從約120 cm至約250 cm，從約130 cm至約250 cm，從約140 cm至約250 cm，從約150 cm至約250 cm，從約5 cm至約240 cm，從約5 cm至約230 cm，從約5 cm至約220 cm，從約5 cm至約210 cm，從約5 cm至約200 cm，從約5 cm至約190 cm，從約5 cm至約180 cm，從約5 cm至約170 cm，從約5 cm至約160 cm，從約5 cm至約150 cm，從約5 cm至約140 cm，從約5 cm至約130 cm，從約5 cm至約120 cm，從約5 cm至約110 cm，從約5 cm至約100 cm，從約5 cm至約90 cm，從約5 cm至約80 cm，或從約5 cm至約75 cm。
如圖6所示，將外部玻璃層2010成形為具有至少一個曲率半徑（以R1所示）的彎曲形狀。在各種實施例中，外部玻璃層2010可經由包括冷成型和熱成型在內的任何合適的製程而成形為彎曲形狀。
在特定實施例中，藉由冷成型製程將外部玻璃層2010單獨地或在附著層2020和層2030之後成形為圖6所示的彎曲形狀。如本文所用，術語「冷彎」、「進行冷彎」、「冷成型」或「進行冷成型」是指在低於玻璃的軟化點的冷成型溫度下將玻璃無電面板進行彎曲（如本文所述）。冷成型玻璃層的特徵是在第一主表面2050和第二主表面2060之間的不對稱表面壓縮。在一些實施例中，在冷成型製程之前或進行冷成型時，在第一主表面2050和第二主表面2060中各自的壓縮應力實質上相等。
在其中外部玻璃層2010未經強化的一些此類實施例中，第一主表面2050和第二主表面2060在冷成型之前沒有表現出可感知的壓縮應力。在其中外部玻璃層2010已被強化的一些此類實施例中（如本文所述），第一主表面2050和第二主表面2060在冷成型之前即表現出相對於彼此實質上相等的壓縮應力。在一或多個實施例中，冷成型後第二主表面2060上的壓縮應力（例如，彎曲後的凹面）增加（亦即，第二主表面2060上的壓縮應力在冷成型後比在冷成型前更大）。
不受理論約束，冷成型製程增加了被成形的玻璃製品的壓縮應力，以補償在彎曲及/或成形操作期間施加的拉伸應力。在一或多個實施例中，冷成型製程使第二主表面2060經受壓縮應力，而第一主表面2050（例如，彎曲後的凸面）經受拉伸應力。表面2050在彎曲之後經受的拉伸應力導致表面壓縮應力的淨減少，使得強化玻璃片的表面2050在彎曲之後的壓縮應力小於玻璃片為平直時的表面2050的壓縮應力。
此外，當將強化玻璃片用於外部玻璃層2010時，第一主表面和第二主表面（2050、2060）已經處於壓縮應力下，因此第一主表面2050在進行彎曲期間能夠經受更大的拉伸應力而沒有斷裂風險。這使得強化的外部玻璃層2010的實施例符合更緊密彎曲的表面（例如，成形為具有較小的R1值）。
在各種實施例中，外部玻璃層2010的厚度被定制為使得外部玻璃層2010更為柔韌以達到期望的曲率半徑。此外，較薄的外部玻璃層2010可更容易變形，此可潛在地補償由支撐件或框架的形狀所產生的形狀失配和間隙（如下該）。在一或多個實施例中，薄且強化的外部玻璃層2010特別是在冷成型期間表現出更大的柔韌性。本文討論的玻璃製品的更大的柔韌性可允許在不加熱的情況下進行一致的彎曲成形。
在各個實施例中，外部玻璃層2010（以及因此無電面板2000）可具有包括主半徑和交叉曲率（cross curvature）的複曲線。複雜彎曲的冷成型外部玻璃層2010在兩個獨立方向上可具有不同的曲率半徑。根據一或多個實施例，複雜彎曲的冷成型外部玻璃層2010的特徵可因此是具有「橫向曲率」，在該橫向曲率下，冷成型的外部玻璃層2010沿著與給定尺寸平行的軸（亦即，第一軸）而彎曲且亦沿著與相同的尺寸垂直的軸（亦即，第二軸）彎曲。在將有效最小半徑與有效交叉曲率及/或彎曲深度結合時，冷成型外部玻璃層2010的曲率可能甚至更為複雜。
參照圖8，圖示根據一示例性實施例的顯示組件2100。在所示的實施例中，顯示組件2100包括（直接或間接地）支撐光源（示為顯示模組2120）和無電面板結構2000兩者的框架2110。如圖8中所示，無電面板結構2000和顯示模組2120被耦接到框架2110，並且顯示模組2120被定位為允許使用者經由無電面板結構2000觀察由顯示模組2120所產生的光、圖像等。在各種實施例中，框架2110可由諸如塑膠（PC/ABS等等）、金屬（Al合金、Mg合金、Fe合金等）之類的各種材料來形成。可利用諸如鑄造、機械加工、衝壓、注射成型等的各種製程來形成框架2110的彎曲形狀。雖然圖8圖示顯示模組形式的光源，但應理解的是，顯示組件2100可包括經由本文中所論述的任何無電面板實施例的、本文討論的用於產生圖形、圖示、圖像、顯示等的任何光源。此外，雖然框架2110被示為與顯示組件相關聯的框架，但框架2110亦可以是與車輛內部系統相關聯的任何支撐或框架結構。
在各種實施例中，本文所述的系統和方法允許形成無電面板結構2000以符合框架2110可能有的各式各樣的彎曲形狀。如圖8中所示，框架2110具有有著彎曲形狀的支撐表面2130，而將無電面板結構2000成形為匹配支撐表面2130的彎曲形狀。如應理解的是，可將無電面板結構2000成形為各式各樣的形狀以符合顯示組件2100的所需的框架形狀，此轉而又可成形為契合車輛內部系統的一部分的形狀，如本文所論述的。
在一或多個實施例中，無電面板結構2000（特別地是外部玻璃層2010）成形為具有約60 mm或更大的第一曲率半徑R1。例如，R1的範圍可以是從約60 mm至約10000 mm，從約70 mm至約0000 mm，從約80 mm至約10000 mm，從約90 mm至約10000 mm，從約100 mm至約10000 mm，從約120 mm至約10000 mm，從約140 mm至約10000 mm，從約150 mm至約10000 mm，從約160 mm至約10000 mm，從約180 mm至約10000 mm，從約200 mm至約10000 mm，從約220 mm至約10000 mm，從約240 mm至約10000 mm，從約250 mm至約10000 mm，從約260 mm至約10000 mm，從約270 mm至約10000 mm，從約280 mm至約10000 mm，從約290 mm至約10000 mm，從約300 mm至約10000 mm，從約350 mm至約10000 mm，從約400 mm至約10000 mm，從約450 mm至約10000 mm，從約500 mm至約10000 mm，從約550 mm至約10000 mm，從約600 mm至約10000 mm，從約650 mm至約10000 mm，從約700 mm至約10000 mm，從約750 mm至約10000 mm，從約800 mm至約10000 mm，從約900 mm至約10000 mm，從約950 mm至約10000 mm，從約1000 mm至約10000 mm，從約1250 mm至約10000 mm，從約60 mm至約9000 mm，從約60 mm至約8000 mm，從約60 mm至約7000 mm，從約60 mm至約6000 mm，從約60 mm至約5500 mm，從約60 mm至約5000 mm，從約60 mm至約4500 mm，從約60 mm至約4000 mm，從約60 mm至約3500 mm，從約60 mm至約3000 mm，從約60 mm至約2500 mm，從約60 mm至約2000 mm，從約60 mm至約1500 mm，從約60 mm至約1000 mm，從約60 mm至約950 mm，從約60 mm至約900 mm，從約60 mm至約850 mm，從約60 mm至約800 mm，從約60 mm至約750 mm，從約60 mm至約700 mm，從約60 mm至約650 mm，從約60 mm至約600 mm，從約60 mm至約550 mm，從約60 mm至約500 mm，從約60 mm至約450 mm，從約60 mm至約400 mm，從約60 mm至約350 mm，從約60 mm至約300 mm，從約60 mm至約250 mm，從約100 mm至約1000 mm，或從約200 mm至約1000 mm。
在一或多個實施例中，支撐表面2130具有約60  mm或更大的第二曲率半徑R2。例如，支撐表面2130的R2的範圍可以是從約60 mm至約10000 mm，從約70 mm至約10000 mm，從約80 mm至約10000 mm，從約90 mm至約10000 mm，從約100 mm至約10000 mm，從約120 mm至約10000 mm，從約140 mm至約10000 mm，從約150 mm至約10000 mm，從約160 mm至約10000 mm，從約180 mm至約10000 mm，從約200 mm至約10000 mm，從約220 mm至約10000 mm，從約240 mm至約10000 mm，從約250 mm至約10000 mm，從約260 mm至約10000 mm，從約270 mm至約10000 mm，從約280 mm至約10000 mm，從約290 mm至約10000 mm，從約300 mm至約10000 mm，從約350 mm至約10000 mm，從約400 mm至約10000 mm，從約450 mm至約10000 mm，從約500 mm至約10000 mm，從約550 mm至約10000 mm，從約600 mm至約10000 mm，從約650 mm至約10000 mm，從約700 mm至約10000 mm，從約750 mm至約10000 mm，從約800 mm至約10000 mm，從約900 mm至約10000 mm，從約950 mm至約10000 mm，從約1000 mm至約10000 mm，從約1250 mm至約10000 mm，從約60 mm至約9000 mm，從約60 mm至約8000 mm，從約60 mm至約7000 mm，從約60 mm至約6000 mm，從約60 mm至約5500 mm，從約60 mm至約5000 mm，從約60 mm至約4500 mm，從約60 mm至約4000 mm，從約60 mm至約3500 mm，從約60 mm至約3000 mm，從約60 mm至約2500 mm，從約60 mm至約2000 mm，從約60 mm至約1500 mm，從約60 mm至約1000 mm，從約60 mm至約950 mm，從約60 mm至約900 mm，從約60 mm至約850 mm，從約60 mm至約800 mm，從約60 mm至約750 mm，從約60 mm至約700 mm，從約60 mm至約650 mm，從約60 mm至約600 mm，從約60 mm至約550 mm，從約60 mm至約500 mm，從約60 mm至約450 mm，從約60 mm至約400 mm，從約60 mm至約350 mm，從約60 mm至約300 mm，從約60 mm至約250 mm，從約100 mm至約1000 mm，或從約200 mm至約1000 mm。
在一或多個實施例中，將無電面板結構2000冷成型為表現出第一曲率半徑R1，R1是在框架2110的支撐表面2130的第二曲率半徑的10%以內（例如約10%或更小、約9%或更小、約8%或更小、約7%或更小、約6%或更小、或約5%或更小）。例如，框架2110的支撐表面2130表現出1000 mm的曲率半徑，將無電面板結構2000冷成型為具有在從約900 mm至約1100 mm範圍內的曲率半徑。
在一或多個實施例中，玻璃層2010的第一主表面2050及/或第二主表面2060包括表面處理或功能塗層。表面處理可覆蓋第一主表面2050及/或第二主表面2060的至少一部分。示例性表面處理包括減少眩光塗層、防眩塗層、耐刮擦塗層、抗反射塗層、半透明反射鏡塗層、或易於清潔的塗層中的至少一種。
參照圖9，圖示用於形成包括冷成型的無電面板結構（諸如無電面板結構2000）在內的顯示組件的方法2200。在步驟2210中，將無電面板堆疊或結構（諸如無電面板結構2000）支撐及/或放置在彎曲的支撐件上。通常，彎曲的支撐件可以是顯示器的框架（諸如框架2110），該框架限定了車輛顯示器的周邊和彎曲形狀。通常，彎曲框架包括彎曲的支撐表面，並且無電面板結構2000的主表面2050和2060之一被放置成與彎曲的支撐表面接觸。
在步驟2220中，在將無電面板結構用支撐件進行支撐的同時向無電面板結構施加力，從而使無電面板結構彎曲成與支撐件的彎曲形狀一致。以這種方式，如圖6所示，從大致平坦的無電面板結構形成彎曲的無電面板結構2000。在此種佈置中，將平坦的無電面板結構進行彎曲可在面對支撐件的主表面上形成彎曲形狀，同時亦導致在與框架相對的主表面上形成相應的（但互補的）彎曲。申請人認為，藉由在彎曲的框架上直接地彎曲無電面板結構，不需要單獨的彎曲模或模具（通常在其他玻璃彎曲製程中是需要的）。此外，申請人認為，藉由將無電面板直接地成形為彎曲框架，可在低複雜度的製造製程中實現範圍廣泛的彎曲半徑。
在一些實施例中，在步驟2220中施加的力可以是經由真空固定裝置施加的氣壓。在一些其他實施例中，藉由對圍繞框架和無電面板結構的氣密外殼施加真空來形成氣壓差。在特定的實施例中，氣密外殼是柔性聚合物殼，諸如塑膠包或袋。在其他實施例中，藉由利用諸如高壓釜之類的超壓裝置在無電面板結構和框架周圍產生增加的氣壓來形成氣壓差。申請人亦發現，氣壓提供了一致且高度均勻的彎曲力（與基於接觸的彎曲方法相比），此進一步導致了強勁的製造製程。在各種實施例中，氣壓差介於0.5大氣壓和1.5大氣壓（atm）之間，特別地介於0.7 atm與1.1 atm之間，並且更特別地介於0.8 atm與1 atm之間。
在步驟2230中，在彎曲期間將無電面板結構的溫度保持在低於外部玻璃層的材料的玻璃化轉變溫度。如此，方法2200是冷成型或冷彎曲製程。在特別的實施例中，將無電面板結構的溫度保持在低於500攝氏度、400攝氏度、300攝氏度、200攝氏度或100攝氏度。在一特別的實施例中，在彎曲期間將無電面板結構保持在室溫或低於室溫。在一特別的實施例中，在彎曲期間沒有像將玻璃熱成型為彎曲形狀時那樣地將無電面板結構經由加熱元件、熔爐、烤箱等進行主動加熱。
如前述，除了提供諸如消除昂貴的及/或緩慢的加熱步驟之類的處理優點之外，據信本文討論的冷成型製程產生了具有各種效能的彎曲的無電面板結構，據信該等效能優於經由熱成型製程達成的那些效能。例如，申請人認為，對於至少某些玻璃材料，在熱成型製程中的加熱降低了彎曲的玻璃片的光學效能，並因此，利用本文討論的冷彎製程/系統形成的基於彎曲的玻璃的無電面板既提供了彎曲的玻璃形狀，又提供了改進的光學品質，而這被認為是熱彎製程無法達到的。
此外，許多玻璃塗層材料（例如，防眩塗層、抗反射塗層等）是經由沉積製程（諸如濺射製程）施加的，該等製程通常不適合塗覆到彎曲表面上。此外，許多塗層材料，諸如聚合物層，亦不能承受與熱彎製程相關聯的高溫。因此，在本文討論的特定實施例中，在冷彎之前將層2020施加到外部玻璃層2010。因此，申請人認為，與典型的熱成型製程相比，本文討論的製程和系統允許在已經將一或多個塗層材料施加到玻璃上之後再彎曲玻璃。
在步驟2240中，將彎曲的無電面板結構附接或固定至彎曲的支撐件。在各種實施例中，可經由粘合劑材料來實現在彎曲的無電面板結構和彎曲的支撐件之間的附接。這種粘合劑可包括用於將無電面板結構相對於顯示組件（例如，顯示器的框架）粘合在適當位置的任何合適的光學透明粘合劑。在一個實例中，粘合劑可以包括從3M公司購得的商品名為8215的光學透明粘合劑。粘合劑的厚度的範圍可以是介於約200 μm至約500 μm。
可以以各種方式施加粘合劑材料。在一實施例中，使用塗佈槍來塗佈粘合劑，並使用輥或下拉模頭來使粘合劑均勻。在各種實施例中，本文討論的粘合劑是結構粘合劑。在特定的實施例中，結構粘合劑可包括選自以下類別中的一或多個的粘合劑：（a）增韌的環氧樹脂（Masterbond EP21TDCHT-LO，3M Scotch Weld環氧樹脂DP460灰白色）；（b）柔性環氧樹脂（Masterbond EP21TDC-2LO，3M Scotch Weld環氧樹脂2216 B/A灰色）；（c）丙烯酸（LORD粘合劑410/加速劑19 w/LORD AP 134底漆，LORD粘合劑852/LORD加速劑25GB，Loctite HF8000，Loctite AA4800）；（d）聚氨酯橡膠（3M Scotch Weld聚氨酯橡膠DP640棕色）；和(e)矽膠（Dow Corning 995）。在某些情況下，可以使用片狀形式的結構膠（諸如B級環氧粘合劑）。此外，可以使用諸如3M VHB帶之類的壓敏結構粘合劑。在這種實施例中，利用壓敏粘合劑允許在不需要固化步驟的情況下將彎曲的無電面板結構粘合到框架。
參照圖10，圖示並描述了用於利用彎曲的無電面板結構形成顯示器的方法2300。在一些實施例中，在步驟2310中，將無電面板結構的玻璃層（例如，外部玻璃層2010）形成為彎曲形狀。在步驟2310中的成形可以是冷成型或熱成型。在步驟2320中，在成形之後將無電面板聚合物層2020、金屬層2030和任何其他可選層施加到玻璃層。接下來在步驟2330中，將彎曲的無電面板結構附接到框架，諸如顯示組件2100的框架2110，或可與車輛內部系統相關聯的其他框架。
玻璃材料
本文討論的無電面板結構的各種玻璃層，諸如外部玻璃層2010，可以由任何合適的玻璃組合物形成，該玻璃組合物包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃和含鹼硼鋁矽酸鹽玻璃。
除非另有說明，否則本文揭示的玻璃組合物以基於氧化物分析的莫耳百分比（mol％）來描述。
在一或多個實施例中，玻璃組合物可包括的SiO2 的含量範圍可以是從約66 mol%至約80 mol%，從約67 mol%至約80 mol%，從約68 mol%至約80 mol%，從約69 mol%至約80 mol%，從約70 mol%至約80 mol%，從約72 mol%至約80 mol%，從約65 mol%至約78 mol%，從約65 mol%至約76 mol%，從約65 mol%至約75 mol%，從約65 mol%至約74 mol%，從約65 mol%至約72 mol%，或從約65 mol%至約70 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的Al2 O3 含量大於約4 mol%，或大於約5 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的Al2 O3 的含量範圍是從大於約7 mol%至約15 mol%，從大於約7 mol%至約14 mol%，從 約7 mol%至約13 mol%，從約4 mol%至約12 mol%，從約7 mol%至約11 mol%，從約8 mol%至約15 mol%，從約9 mol%至約15 mol%，從約10 mol%至約15 mol%，從約11 mol%至約15 mol%，或從約12 mol%至約15 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。在一或多個實施例中，Al2 O3 的上限可以是約14 mol%，14.2 mol%，14.4 mol%，14.6 mol%，或14.8 mol%。
在一或多個實施例中，本文的玻璃層被描述為鋁矽酸鹽玻璃製品或包括鋁矽酸鹽玻璃組合物。在這種實施例中，由此形成的玻璃組合物或製品包括SiO2 和Al2 O3 ，而不是鈉鈣矽酸鹽玻璃。就這一點而言，由此形成的玻璃組合物或製品包括的Al2 O3 的量為約2 mol%或更多，2.25 mol%或更多，2.5 mol%或更多，約2.75 mol%或更多，約3 mol%或更多。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括B2 O3 (例如約0.01 mol%或更多)。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的B2 O3 的量的範圍為從約0 mol%至約5 mol%，從約0 mol%至約4 mol%，從約0 mol%至約3 mol%，從約0 mol%至約2 mol%，從約0 mol%至約1 mol%，從約0 mol%至約0.5 mol%，從約0.1 mol%至約5 mol%，從約0.1 mol%至約4 mol%，從約0.1 mol%至約3 mol%，從約0.1 mol%至約2 mol%，從約0.1 mol%至約1 mol%，從約0.1 mol%至約0.5 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。在一或多個實施例中，玻璃組合物實質上不含B2 O3 。
如本文中所使用的，相對於組分的成分，短語「實質上不含」是指在初始配料期間沒有主動或有意添加該成分到組分中，但該成分可以以小於約0.001 mol%的量作為雜質而存在。
在一或多個實施例中，玻璃組合物可選地包括P2 O5 (例如約0.01 mol%或更多)。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括非零量的P2 O5 ，高達且包括2 mol%，1.5 mol%，1 mol%，或0.5 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物實質上不含P2 O5 。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的R2 O的總量（其為諸如Li2 O、Na2 O、K2 O、Rb2 O和Cs2 O之類的鹼金屬氧化物的總量）可以是大於或等於約8 mol%,大於或等於約10 mol%，或大於或等於約12 mol%。在一些實施例中，玻璃組合物可包括的R2 O的總量的範圍是從約8 mol%至約20 mol%，從約8 mol%至約18 mol%，從約8 mol%至約16 mol%，從約8 mol%至約14 mol%，從約8 mol%至約12 mol%，從約9 mol%至約20 mol%，從約10 mol%至約20 mol%，從約11 mol%至約20 mol%，從約12 mol%至約20 mol%，從約13 mol%至約20 mol%，從約10 mol%至約14 mol%，或從 11 mol%至約13 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。在一或多個實施例中，玻璃組合物可實質上不含Rb2 O、Cs2 O、或Rb2 O和Cs2 O二者。在一或多個實施例中，R2 O可僅包括一定總量的Li2 O、Na2 O和K2 O。在一或多個實施例中，玻璃組合物可包括選自Li2 O、Na2 O和K2 O的至少一種鹼金屬氧化物，其中鹼金屬氧化物的存在量為約8 mol% 或更多。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的Na2 O的量大於或等於約8 mol%，大於或等於約10 mol%，或大於或等於約12 mol%。在一或多個實施例中，組分包括的Na2 O的範圍從約8 mol%至約20 mol%，從約8 mol%至約18 mol%，從約8 mol%至約16 mol%，從約8 mol%至約14 mol%，從約8 mol%至約12 mol%，從約9 mol%至約20 mol%，從約10 mol%至約20 mol%，從約11 mol%至約20 mol%，從約12 mol%至約20 mol%，從約13 mol%至約20 mol%，從約10 mol%至約14 mol%，或從 11 mol%至約16 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括小於約4 mol% K2 O，小於約3 mol% K2 O，或小於約1 mol% K2 O。在一些情況下，玻璃組合物包括的K2 O的量的範圍可以是從約0 mol%至約4 mol%，從約0 mol%至約3.5 mol%，從約0 mol%至約3 mol%，從約0 mol%至約2.5 mol%，從約0 mol%至約2 mol%，從約0 mol%至約1.5 mol%，從約0 mol%至約1 mol%，從約0 mol%至約0.5 mol%，從約0 mol%至約0.2 mol%，從約0 mol%至約0.1 mol%，從約0.5 mol%至約4 mol%，從約0.5 mol%至約3.5 mol%，從約0.5 mol%至約3 mol%，從約0.5 mol%至約2.5 mol%，從約0.5 mol%至約2 mol%，從約0.5 mol%至約1.5 mol%，或從約0.5 mol%至約1 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。在一或多個實施例中，玻璃組合物可實質上不含K2 O。
在一或多個實施例中，玻璃組合物實質上不含Li2 O。
在一或多個實施例中，組分中的Na2 O的量可大於Li2 O的量。在一些情況下，Na2 O的量可大於Li2 O和K2 O的組合量。在一或多個替代實施例中，組分中Li2 O的量可大於Na2 O的量、或Na2 O和K2 O的組合量。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的RO的總量（其為諸如CaO、MgO、BaO、ZnO和SrO之類的鹼土金屬氧化物的總量）的範圍可以是從約0 mol%至約2 mol%。在一些實施例中，玻璃組合物包括非零量的RO，至高達約2 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的RO的量為從約0 mol%至約1.8 mol%，從約0 mol%至約1.6 mol%，從約0 mol%至約1.5 mol%，從約0 mol%至約1.4 mol%，從約0 mol%至約1.2 mol%，從約0 mol%至約1 mol%，從約0 mol%至約0.8 mol%，從約0 mol%至約0.5 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的CaO的量小於約1 mol%，小於約0.8 mol%，或小於約0.5 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物實質上不含CaO。在一些實施例中，玻璃組合物包括的CaO的量從約0 mol%至約7 mol%，從約0 mol%至約6 mol%，從約0 mol%至約5 mol%，從約0 mol%至約4 mol%，從約0.1 mol%至約7 mol%，從約0.1 mol%至約6 mol%，從約0.1 mol%至約5 mol%，從約0.1 mol%至約4 mol%，從約1 mol%至約7 mol%，從約2 mol%至約6 mol%，或從約3 mol%至約6 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的ZrO2的量等於或小於約0.2 mol%，小於約0.18 mol%，小於約0.16 mol%，小於約0.15 mol%，小於約0.14 mol%，小於約0.12 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的ZrO2的範圍從約0.01 mol%至約0.2 mol%，從約0.01 mol%至約0.18 mol%，從約0.01 mol%至約0.16 mol%，從約0.01 mol%至約0.15 mol%，從約0.01 mol%至約0.14 mol%，從約0.01 mol%至約0.12 mol%，或從約0.01 mol%至約0.10 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的SnO2的量等於或小於約0.2 mol%，小於約0.18 mol%，小於約0.16 mol%，小於約0.15 mol%，小於約0.14 mol%，小於約0.12 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的SnO2的範圍從約0.01 mol%至約0.2 mol%，從約0.01 mol%至約0.18 mol%，從約0.01 mol%至約0.16 mol%，從約0.01 mol%至約0.15 mol%，從約0.01 mol%至約0.14 mol%，從約0.01 mol%至約0.12 mol%，或從約0.01 mol%至約0.10 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
在一或多個實施例中，玻璃組合物可包括賦予玻璃製品顏色或色彩的氧化物。在一些實施例中，玻璃組合物包括在玻璃製品暴露於紫外線輻射時防止玻璃製品變色的氧化物。這種氧化物的實例包括但不限於以下元素的氧化物：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W和Mo。
在一或多個實施例中，玻璃組合物包括表示為Fe2 O3 的Fe，其中Fe以至多（且包括）約1 mol%的量存在。在一些實施例中，玻璃組合物實質上不含Fe。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的Fe2 O3 的量等於或小於約0.2 mol%，小於約0.18 mol%，小於約0.16 mol%，小於約0.15 mol%，小於約0.14 mol%，小於約0.12 mol%。在一或多個實施例中，玻璃組合物包括的Fe2 O3 的範圍從約0.01 mol%至約0.2 mol%，從約0.01 mol%至約0.18 mol%，從約0.01 mol%至約0.16 mol%，從約0.01 mol%至約0.15 mol%，從約0.01 mol%至約0.14 mol%，從約0.01 mol%至約0.12 mol%，或從約0.01 mol%至約0.10 mol%，及其間的所有範圍和子範圍。
當玻璃組合物包括TiO2 時，TiO2 的存在量可以為約5 mol%或更少，約2.5 mol%或更少，約2 mol%或更少，或者約1 mol%或更少。在一或多個實施例中，玻璃組合物可實質上不含TiO2 。
示例性的玻璃組合物包括的SiO2 的量的範圍從約65 mol%至約75 mol%，Al2 O3 的量的範圍從約8 mol%至約14 mol%，Na2 O的量的範圍從約12 mol%至約17 mol%，K2 O的量的範圍約0 mol%至約0.2 mol%，以及MgO的量的範圍從約1. 5 mol%至約6 mol%。可選地，包括的SnO2 的量可以在本文中另行披露。
強化玻璃效能
在一或多個實施例中，本文討論的任何無電面板實施例中的外部玻璃層2010或其他玻璃層可以由強化玻璃片或製品來形成。在一或多個實施例中，用於形成本文討論的無電面板結構的層的玻璃製品可以進行強化以包括從表面延伸到壓縮深度（DOC）的壓縮應力。壓縮應力區域被表現為拉伸應力的中心部分所平衡。在DOC處，應力從正（壓縮）應力過渡到負（拉伸）應力。
在一或多個實施例中，可藉由利用玻璃的各部分之間的熱膨脹係數的失配來產生壓縮應力區域和表現為拉伸應力的中心區域，來機械地強化用於形成本文所述的無電面板結構的層的玻璃製品。在一些實施例中，可藉由將玻璃加熱至高於玻璃化轉變點的溫度然後快速淬火來對玻璃製品進行熱強化。
在一或多個實施例中，可藉由離子交換來化學強化用於形成本文討論的無電面板結構的層的玻璃製品。在離子交換製程中，在玻璃製品的表面處或附近的離子會被具有相同化合價或氧化態的較大離子替換（或交換）。在玻璃製品包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的那些實施例中，製品的表面層中的離子和較大的離子是一價鹼金屬陽離子，諸如Li+、Na+、K+、Rb+和Cs+。或者，可以用鹼金屬陽離子以外的一價陽離子（諸如Ag+或類似陽離子）替換表面層中的一價陽離子。在此種實施例中，被交換到玻璃製品中的一價離子（或陽離子）產生應力。
通常藉由將玻璃製品浸入在包含有要與玻璃製品中的較小離子進行交換的較大離子的熔鹽浴（或兩個以上熔鹽浴）中來進行離子交換製程。應注意的是，亦可以使用含水鹽浴。另外，浴的組分可包括多於一種的較大離子（例如Na+和K+）或單種的較大離子。本領域技藝人士將理解的是，用於離子交換製程的參數包括但不限於浴的組分和溫度、浸入時間、玻璃製品在一或多個鹽浴中的浸入次數、多種鹽浴的使用、諸如退火、洗滌等的額外步驟，該等參數通常是藉由無電面板結構（包括製品的結構和存在的任何結晶相）的玻璃層的組分以及由於強化而造成的無電面板結構的玻璃層的所需DOC和CS來決定的。
示例性的熔浴組分可包括較大的鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽和氯化物。 典型的硝酸鹽包括KNO3 、NaNO3 、LiNO3 、NaSO4 及其組合。熔鹽浴的溫度通常是在從約380ºC高至約450ºC的範圍內，而取決於玻璃的厚度、浴溫和玻璃（或一價離子）的擴散率，浸入時間是在從約15分鐘高至約100小時的範圍內。然而，亦可使用與上述的溫度和浸入時間不同的溫度和浸入時間。
在一或多個實施例中，可將用於形成無電面板結構的層的玻璃製品浸入在具有從約370℃至約480℃的溫度的、由100% NaNO3 、100% KNO3 、或NaNO3 和KNO3 的組合組成的熔鹽浴中。在一些實施例中，可將無電面板結構的玻璃層浸入在包括從約5%至約90% KNO3 和從約10%至約95%NaNO3 的熔融混合鹽浴中。在一或多個實施例中，在將玻璃製品浸入第一浴之後，可將其浸入第二浴中。第一浴和第二浴可具有彼此不同的組分及/或溫度。在第一浴和第二浴中的浸入時間可以變化。例如，在第一浴中的浸入可以比在第二浴中的浸入更長。
在一或多個實施例中，可將用於形成無電面板結構的層的玻璃製品浸入在具有小於約420℃的溫度（例如約400℃或約380℃）的、包括NaNO3 和KNO3 （例如49%/51%、50%/50%、51%/49%）的熔融混合鹽浴中少於約5小時、或甚至約4小時或更短。
可定制離子交換條件以提供「尖峰」或增加在無電面板結構的所造成的玻璃層的表面處或附近的應力分佈的斜率。尖峰可導致更大的表面CS值。由於在本文所述的無電面板結構的玻璃層中使用的玻璃組合物的獨特性質，可藉由單一浴或多種浴來實現該峰值，其中該浴具有單一組分或混合組分。
在一或多個實施例中，其中多於一種的一價離子被交換到用於形成無電面板結構的層的玻璃製品中，可將不同的一價離子交換到玻璃層內的不同深度（並在玻璃製品內於不同深度處產生不同幅度的應力）。可以決定由此得到的產生應力的離子的相對深度，並導致不同的應力分佈特徵。
CS是使用本領域已知的那些方法來測量的，例如使用諸如由Orihara Industrial Co.，Ltd.（Japan）製造的FSM-6000之類的市售儀器藉由/經由/穿過表面應力計（FSM）來測量。表面應力測量依賴精確地測量應力光學係數（SOC），該應力光學係數與玻璃的雙折射率相關。SOC轉而是藉由本領域已知的方法來測量的，諸如纖維和四點彎曲法，這兩種方法均在標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-98（2013）中進行了描述，該文件的內容以引用方式整體併入到本文中，以及體圓柱法（bulk cylinder method）。如本文中所使用的，CS可以是「最大壓縮應力」，其為在壓縮應力層內測量到的最高壓縮應力值。在一些實施例中，最大壓縮應力位於玻璃製品的表面處。在其他實施例中，最大壓縮應力可發生在表面下方的深度處，從而使壓縮分佈呈現「埋峰」的外觀。
取決於強化的方法及條件，可藉由FSM或藉由散射光偏光鏡（SCALP）（諸如可從位於愛沙尼亞的塔林市的Glasstress有限公司購得的SCALP-04散射光偏光鏡）來測量DOC。當玻璃製品是藉由離子交換處理來進行化學強化時，取決於哪種離子被交換到玻璃製品中，可使用FSM或SCALP。若玻璃製品中的應力是藉由將鉀離子交換到玻璃製品中來產生的，則使用FSM來測量DOC。若應力是藉由將鈉離子交換到玻璃製品中來產生的，則使用SCALP來測量DOC。若玻璃製品中的應力是藉由將鉀離子及鈉離子兩者交換到玻璃中來產生的，則藉由SCALP來測量DOC，因為據信鈉的交換深度指示DOC而鉀離子的交換深度指示壓縮應力幅度上的改變（但不是從壓縮到拉伸的應力上的改變）；此種玻璃製品中的鉀離子的交換深度是藉由FSM來測量的。中心張力或CT是最大拉伸應力且是藉由SCALP來測量的。
在一或多個實施例中，可將用於形成無電面板結構的層的玻璃製品強化以表現出被描述為玻璃製品的厚度t的一小部分（如本文所述）的DOC。例如，在一或多個實施例中，DOC可以是等於或大於約0.05t，等於或大於約0.1t，等於或大於約0.11t，等於或大於約0.12t，等於或大於約0.13t，等於或大於約0.14t，等於或大於約0.15t，等於或大於約0.16t，等於或大於約0.17t，等於或大於約0.18t，等於或大於約0.19t，等於或大於約0.2t，等於或大於約0.21t。在一些實施例中，DOC的範圍可以是從約0.08t至約0.25t，從約0.09t至約0.25t，從約0.18t至約0.25t，從約0.11t至約0.25t，從約0.12t至約0.25t，從約0.13t至約0.25t，從約0.14t至約0.25t，從約0.15t至約0.25t，從約0.08t至約0.24t，從約0.08t至約0.23t，從約0.08t至約0.22t，從約0.08t至約0.21t，從約0.08t至約0.2t，從約0.08t至約0.19t，從約0.08t至約0.18t，從約0.08t至約0.17t，從約0.08t至約0.16t，或從約0.08t至約0.15t。在一些情況下，DOC可以是約20 µm或更小。在一或多個實施例中，DOC可以是約40 µm或更大，(例如，從約40 µm至約300 µm，從約50 µm至約300 µm，從約60 µm至約300 µm，從約70 µm至約300 µm，從約80 µm至約300 µm，從約90 µm至約300 µm，從約100 µm至約300 µm，從約110 µm至約300 µm，從約120 µm至約300 µm，從約140 µm至約300 µm，從約150 µm至約300 µm，從約40 µm至約290 µm，從約40 µm至約280 µm，從約40 µm至約260 µm，從約40 µm至約250 µm，從約40 µm至約240 µm，從約40 µm至約230 µm，從約40 µm至約220 µm，從約40 µm至約210 µm，從約40 µm至約200 µm，從約40 µm至約180 µm，從約40 µm至約160 µm，從約40 µm至約150 µm，從約40 µm至約140 µm，從約40 µm至約130 µm，從約40 µm至約120 µm，從約40 µm至約110 µm，或從約40 µm至約100 µm。
在一或多個實施例中，用於形成無電面板結構的層的玻璃製品的CS（其可在玻璃製品的表面或深度處發現）可以是約200MPa或更大，300 MPa或更大，400 MPa或更大，約500 MPa或更大，約600 MPa或更大，約700 MPa或更大，約800 MPa或更大，約900 MPa或更大，約930 MPa或更大，約1000 MPa或更大，或約1050 MPa或更大。
在一或多個實施例中，用於形成無電面板結構的層的玻璃製品的最大拉伸應力或中心張力（CT）可以是約20 MPa或更大，約30 MPa或更大，約40 MPa或更大，約45 MPa或更大，約50 MPa或更大，約60 MPa或更大，約70 MPa或更大，約75 MPa或更大，約80 MPa或更大，或約85 MPa或更大。在一些實施例中，最大拉伸應力或中心張力（CT）的範圍可以從約40 MPa至約100 MPa。
態樣（1）涉及一種車輛內飾，包括：至少一個具有第一主表面的顯示單元；和至少一個實質上與該具有第一主表面的顯示單元重疊的無電面板，該無電面板包括：透明基板，具有第一主表面和第二主表面，該第二主表面與該第一主表面相對；中性密度濾光片，設置在該透明基板的該第二主表面上；和著色劑層，設置在該中性密度濾光片上；其中該著色劑層限定至少一個顯示區域和至少一個非顯示區域，在該顯示區域中，該無電面板透射至少60%的入射光，在該非顯示區域中，該無電面板透射至多5%的入射光；並且其中當該顯示單元不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少5。
態樣（2）涉及態樣（1）所述的車輛內飾，其中當該顯示單元不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少10。
態樣（3）涉及態樣（1）所述的車輛內飾，其中當該顯示單元不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少20。
態樣（4）涉及態樣（1）所述的車輛內飾，其中該基板透射至少70%的可見光譜中的入射光。
態樣（5）涉及態樣（1）至（4）中任一項所述的車輛內飾，其中該基板是塑膠，該塑膠是聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或三乙酸纖維素中的至少一種。
態樣（6）涉及態樣（1）至（4）中任一項所述的車輛內飾，其中該基板是玻璃或玻璃-陶瓷材料。
態樣（7）涉及態樣（1）至（4）中任一項所述的車輛內飾，其中該基板包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃或含鹼硼鋁矽酸鹽玻璃中的至少一種。
態樣（8）涉及態樣（1）至（7）中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片透射多達80%的可見光譜中的光。
態樣（9）涉及態樣（1）至（8）中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片透射至少60%的可見光譜中的光。
態樣（10）涉及態樣（1）至（9）中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片包括膜。
態樣（11）涉及態樣（10）所述的車輛內飾，其中該膜包括一層或多層的聚酯層，以及至少一層的包括染料、顏料、金屬化層、陶瓷顆粒、碳顆粒或奈米顆粒中的至少一種。
態樣（12）涉及態樣（1）至（11）中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片包括著色劑塗層，該著色劑塗層是CMYK中性黑。
態樣（13）涉及態樣（1）至（11）中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片包括著色劑塗層，該著色劑塗層是白色或透明的。
態樣（14）涉及態樣（12）所述的車輛內飾，其中根據CIE L*a*b*顏色空間，該著色劑塗層的L*為50至90。
態樣（15）涉及態樣（12）所述的車輛內飾，其中根據CIE L*a*b*顏色空間，該著色劑塗層的L*為約100。
態樣（16）涉及態樣（1）至（15）中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片是純色。
態樣（17）涉及態樣（1）至（16）中任一項所述的車輛內飾，其中該著色劑層的著色劑反射係數為0.1%至5%。
態樣（18）涉及態樣（1）至（17）中任一項所述的車輛內飾，進一步包括設置在該基板的第一主表面上的表面處理。
態樣（19）涉及態樣（18）所述的車輛內飾，其中該表面處理是蝕刻、防眩塗層、防反射塗層或耐久防反射塗層中的至少一種。
態樣（20）涉及態樣（1）至（19）中任一項所述的車輛內飾，其中該基板的厚度為1 mm或更小。
態樣（21）涉及態樣（1）至（20）中任一項所述的車輛內飾，其中該顯示單元包括發光二極體（LED）顯示器、有機LED（OLED）顯示器、液晶顯示器（LCD）或電漿顯示器中的至少一種。
除非另有明確說明，否則絕不意圖將本文闡述的任何方法解釋為要求其步驟以特定的順序來執行。因此，在方法請求項沒有實際列舉其步驟要遵循的順序的情況下，或者在申請專利範圍或說明書中沒有以其他方式特定說明步驟應限於特定的順序的情況下，絕不意圖可推斷出特定的順序。此外，如本文中所使用的，冠詞「一」旨在包括一個或多於一個的部件或元件，而不旨在解釋為僅意味著一個。
對於本領域技藝人士將顯而易見的是，在不背離所揭示實施例的精神或範疇的情況下，可以進行各種修改和變型。由於本領域技藝人士可想到結合實施例的精神和本質的所揭示的實施例的修改、組合、子組合和變化，因此所揭示的實施例應被解釋為包括所附請求項及其均等物的範圍內的所有內容。
10:車輛內飾 100:電子元件 102:觸摸介面 104:殼體 106:無電面板製品 108:顯示單元 110:電路板 112:座表面 114:觀察表面 120:基板 122:中性密度濾光片 124:著色劑層 126:第一主表面 128:第二主表面 130:顯示器 132:顯示區域 134:非顯示區域 200:車輛內部系統 210:儀表板基部 215:儀表板 220:彎曲表面 230:顯示器 300:車輛內部系統 310:儀表板方向盤基部 320:彎曲表面 330:顯示器 2000:無電面板結構 2010:外部玻璃層 2020:聚合物層 2030:2030 2050:第一主表面 2060:第二主表面 2070:次表面 2100:顯示組件 2110:框架 2120:顯示模組 2130:支撐表面 2200:方法 2210:步驟 2220:步驟 2230:步驟 2240:步驟 2300:方法 2310:步驟 2320:步驟 2330:步驟 RI :著色劑的反射率 RN :基板的第二主表面的反射率 RD :顯示單元的內部反射率 R1 :第一曲率半徑 t:厚度 L:長度 W:寬度
圖1是圖示根據一或多個實施方式的具有車輛內部系統的車輛內飾的透視圖。
圖2圖示了根據一實施方式的電子元件的局部截面圖。
圖3圖示了根據一實施方式的無電面板的各層的截面圖。
圖4是針對根據一實施方式的具有1%反射係數的顯示器，基於著色劑（例如，油墨）反射係數和膜透射係數的對比靈敏度的曲線圖。
圖5是針對根據一實施方式的具有0.7透射係數的膜，基於著色劑（例如，油墨）反射係數和顯示反射係數的對比靈敏度的曲線圖。
圖6是根據一實施方式的與顯示器一起使用的彎曲的無電面板的側視圖。
圖7是根據一實施方式的用於圖3的無電面板的玻璃基板在彎曲形成之前的前透視圖。
圖8圖示根據一實施方式的成形為與彎曲的顯示框架一致的彎曲的玻璃無電面板。
圖9圖示根據一實施方式的用於將玻璃無電面板冷成型為彎曲形狀的製程。
圖10圖示根據一實施方式的利用彎曲的玻璃層來形成彎曲的玻璃無電面板的製程。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (21)

  1. 一種車輛內飾，包括： 至少一個具有第一主表面的顯示單元；以及 至少一個實質上與該具有第一主表面的顯示單元重疊的無電面板，該無電面板包括： 透明基板，該透明基板具有第一主表面和第二主表面，該第二主表面與該第一主表面相對； 中性密度濾光片，該中性密度濾光片設置在該透明玻璃基板的該第二主表面上，以及 著色劑層，該著色劑層設置在該中性密度濾光片上； 其中該著色劑層限定至少一個顯示區域和至少一個非顯示區域，在該顯示區域中，該無電面板透射至少60%的入射光，在該非顯示區域中，該無電面板透射至多5%的入射光；並且 其中當該顯示器不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少5。
  2. 如請求項1所述的車輛內飾，其中當該顯示單元不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少10。
  3. 如請求項1所述的車輛內飾，其中當該顯示單元不活動時，該至少一個顯示區域中的每一個與該至少一個非顯示區域中的每一個之間的對比靈敏度為至少20。
  4. 如請求項1所述的車輛內飾，其中該基板透射至少70%的可見光譜中的入射光。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該基板是塑膠，該塑膠是聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或三乙酸纖維素中的至少一者。
  6. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該基板是玻璃或玻璃-陶瓷材料。
  7. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該基板包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃或含鹼硼鋁矽酸鹽玻璃中的至少一種。
  8. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片透射高達80%的可見光譜中的光。
  9. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片透射至少60%的可見光譜中的光。
  10. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片包括一膜。
  11. 如請求項10所述的車輛內飾，其中該膜包括一或多個聚酯層，以及至少一層的包括一染料、一顏料、一金屬化層、陶瓷顆粒、碳顆粒或奈米顆粒中的至少一種。
  12. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該著色劑塗層是一CMYK中性黑。
  13. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該著色劑塗層是白色或透明的。
  14. 如請求項12所述的車輛內飾，其中根據CIE L*a*b*顏色空間，該著色劑塗層的一L*為50至90。
  15. 如請求項12所述的車輛內飾，其中根據CIE L*a*b*顏色空間，該著色劑塗層的一L*為約100。
  16. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該中性密度濾光片是純色。
  17. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該著色劑層的著色劑反射係數為0.1%至5%。
  18. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，進一步包括設置在該基板的該第一主表面上的表面處理。
  19. 如請求項18所述的車輛內飾，其中該表面處理是蝕刻、防眩塗層、防反射塗層或耐久防反射塗層中的至少一種。
  20. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該基板的厚度為1 mm或更小。
  21. 如請求項1至4中任一項所述的車輛內飾，其中該顯示單元包括發光二極體（LED）顯示器、有機LED（OLED）顯示器、液晶顯示器（LCD）或電漿顯示器中的至少一種。
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