TWI736697B - 用於顯示器之冷成形玻璃積層 - Google Patents

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爾亞圖 庫瑪
麥可詹姆士 麥法蘭
亞偉 孫
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美商康寧公司
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Abstract

在某些實施例中，製程包括以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀並附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分或第一堅硬支撐結構。在固定第一部分與附接第一顯示器後，且在維持撓性玻璃基板的第一部分與附接的第一顯示器的第一固定形狀時，冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀並以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。

Description

用於顯示器之冷成形玻璃積層
本揭露內容關於彎曲冷成形的玻璃基板、包括上述玻璃基板的物件與相關製程。
在多種情況下期望有彎曲的玻璃基板。一個上述情況係用於作為彎曲顯示器的蓋玻璃，其可併入家電、建築元件(諸如，壁、窗、組合家具、淋浴門、鏡等等)、運輸工具(諸如，汽車、飛機、海船等等)中。形成上述彎曲玻璃基板的現存方法(例如，熱形成)具有包括光學變形與表面斑紋的缺點。
在某些實施例中，描述包括附接至冷成形玻璃基板的顯示器的物件與製造上述物件的方法。
在某些實施例中，製程包括以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀並附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分或第一堅硬支撐結構。在固定第一部分與附接第一顯示器後，且在維持撓性玻璃基板的第一部分與附接的第一顯示器的第一固定形狀時，冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀並以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：平面第一顯示器、平面第一固定形狀與在附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分後以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：在附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分之前，以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第一固定形狀係平面或非平面的。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第一顯示器具有平面或非平面形狀。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第一固定形狀係藉由冷成形撓性玻璃基板的第一部分而加以形成。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第一顯示器的形狀相同於第一固定形狀。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第一堅硬支撐結構永久地附接至撓性玻璃基板的第一部分。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第二固定形狀係非平面的。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：第二堅硬支撐結構永久地附接至撓性玻璃基板的第二部分。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：利用選自光學黏結或氣隙黏結的方法將第一顯示器附接至撓性玻璃基板或第一堅硬支撐結構。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：製程，包括以第三堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第三部分成第三固定形狀並附接第二顯示器至撓性玻璃基板的第三部分或第三堅硬支撐結構。製程進一步包括冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀並以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀，這在固定第三部分與附接第二顯示器之後且在維持撓性玻璃基板的第三部分與附接的第二顯示器的第三固定形狀時加以執行。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：撓性玻璃基板包括化學強化玻璃。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：製程進一步包括在固定第一部分與附接第一顯示器之前且在撓性玻璃基板係平面時施加塗層至撓性玻璃基板。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：至少一個塗層的一者係裝飾性墨水塗層。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：至少一個塗層的一者係抗反射塗層。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：撓性玻璃基板直接黏結至第一堅硬支撐結構。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：製程進一步包括在黏結之前施加黏著劑至第一堅硬支撐結構與撓性玻璃基板的至少一者。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：利用選自滾筒帶、機械保持器、按壓模製或模具模製的方法將撓性玻璃基板黏結至第一堅硬支撐結構。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：藉由下方製程形成的物件，製程包括以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀並附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分或第一堅硬支撐結構。在固定第一部分與附接第一顯示器後，且在維持撓性玻璃基板的第一部分與附接的第一顯示器的第一固定形狀時，冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀並以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：物件，包括以堅硬支撐結構固定成非平面固定形狀的冷成形撓性玻璃基板，及附接至冷成形撓性玻璃基板的顯示器。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：物件，其中顯示器與冷成形撓性玻璃基板之間沒有殘餘應力。
在某些實施例中，先前段落任一者的實施例可進一步包括：製程，包括冷成形撓性玻璃基板成非平面固定形狀、附接撓性玻璃基板至堅硬支撐結構、及在冷成形與附接撓性玻璃基板至堅硬支撐結構之後附接顯示器至撓性玻璃基板或堅硬支撐結構。
運輸工具製造商正在生產更好地連接、保護與安全地通知現今駕駛與乘客的內裝。隨著產業移向自動駕駛，有生產大格式吸引人顯示器的需求。已經有朝向較大顯示器(包括來自多個OEM的新型號中的觸碰功能)的趨勢。上述趨勢亦出現於家電、建築元件(諸如，壁、窗、組合家具、淋浴門、鏡等等)與其他運輸工具(諸如，飛機、海船等等)。然而，這些顯示器的大部分係由二維塑膠蓋透鏡所構成。
由於汽車內裝產業與相關產業中出現的這些趨勢，有發展製造三維透明表面的低成本技術的需求。特別期望將強化玻璃材料(諸如，化學強化、熱強化與/或機械強化的玻璃材料)用來作為上述表面，特別是使用玻璃基板作為顯示器的彎曲蓋玻璃。
然而，成形彎曲玻璃表面的多個方法包括使玻璃基板接受熱成形製程(這包括加熱玻璃基板至高於玻璃轉變溫度的溫度)。由於涉及高溫，上述製程可為能量密集型，且上述製程對產品添加顯著的成本。再者，熱成形製程可能造成強度劣化或傷害存在於玻璃基板上的任何塗層(諸如，抗反射(AR)塗層或墨水塗層)。再者，熱成形製程可能傳遞不期望的特性至玻璃本身上，諸如變形與斑紋。
平面玻璃基板可經「冷成形」以具有彎曲或三維形狀。本文所用之「冷成形」指的是在低於玻璃轉變溫度的溫度下彎曲玻璃基板。在某些實施例中，冷成形發生在低於80℉的溫度下。冷成形玻璃基板具有相對的主表面與彎曲形狀。相對的主表面呈現出冷成形過程中產生的彼此不同的表面應力。應力包括冷成形製程產生的表面壓縮應力或拉伸應力。由於玻璃基板被維持在遠低於玻璃轉變溫度的溫度下，這些應力並未經熱緩和。
在某些實施例中，冷成形玻璃基板形成「可展」表面。可展表面係具有零高斯曲率的表面，即表面可被平坦成平面，而在表面的平面中不具有拉伸或壓縮。可展表面的實例包括圓錐、圓柱、Oloid曲面、相切可展表面與上述之部分。投射至單一彎曲線上的表面係可展表面。另一方面，大部分平滑表面具有非零高斯曲率且為非可展表面，由於無法將球體捲成平面，球體係非可展形狀或表面的實例。
表面的任何位置上可發現與表面呈直角的法線向量；包含法線向量的平面被稱為法向面。法向面與表面的相交處將形成稱為法截面的曲線，且此曲線的曲率係法曲率。法曲率取決於考量哪個法向面而有所變化。一個上述平面將具有上述曲率的最大數值，而另一個將具有最小數值。這些最大與最小數值被稱為主曲率。
幾何上來說，高斯曲率界定成任何表面的曲率的本質量度，僅取決於表面上量測的距離，而與其等體積地實現在任何空間上的方式無關。高斯曲率亦可界定成主曲率Kmax 與Kmin 的乘積。由於可展表面的高斯曲率到處皆為零，可展表面的最大與最小主曲率可寫成方程式(1)： Kmax =H +|H |、Kmin =H –|H | (1) 當H ＞0時，Κmax =2H、κmin =0 (2) 當H=0時，Κmax =0、κmin =0 (3) 當H＜0時，Κmax =0、κmin =2H (4) 其中H係表面的平均曲率。 方程式(2)中的Kmax 與方程式(4)中的Kmin 被稱為表面的非零主曲率。
在某些實施例中，冷成形玻璃基板具有複合可展形狀。複合可展形狀指的是兩個或多個可展形狀的組合，可展形狀諸如圓錐、圓柱、Oloid曲面、平面與相切可展表面。舉例而言，複合可展形狀可為至少一平面與至少一凹面表面的組合、或至少一平面與至少一凸面表面的組合、或至少一凹面與至少一凸面表面的組合。
在某些實施例中，複合可展形狀亦可由平面、錐形、圓柱形與其他可展表面的組合所形成，並包括向內與向外彎曲兩者。在某些實施例中，平面、錐形、圓柱形與其他可展表面的組合亦可使得在自一個可展表面走至另一個可展表面時沒有尖銳邊緣形成。
在某些實施例中，複合可展形狀或複合可展表面可包括一個或多個平面部分、一個或多個錐形部分、一個或多個圓柱形部分與/或一個或多個其他可展表面部分。
在某些實施例中，物件可包括以片狀提供且經強化的玻璃基板(在被成形成本文所述物件的某些實施例之前)。舉例而言，玻璃基板可由熱強化、化學強化與機械強化或上述之組合的任何一者或多者所強化。在某些實施例中，強化玻璃基板具有自其基板表面延伸至壓縮應力深度(或壓縮應力層的深度或DOL)的壓縮應力(CS)層。壓縮深度係壓縮應力轉變成拉伸應力的深度。玻璃基板中呈現拉伸應力的區域通常被稱為中心拉伸或CT層。
本文所用的「熱強化」指的是熱處理玻璃基板以改善基板的強度。在熱強化玻璃基板中，藉由加熱基板至高於玻璃轉變溫度的高溫(即，接近或臨近玻璃軟化點)並接著比玻璃的內部區域更快速地冷卻玻璃表面區域來形成CS層。表面區域與內部區域之間的不同冷卻速率在表面產生殘餘CS層。
影響藉由熱強化製程產生之表面壓縮程度的因素包括產生至少10,000磅每平方英吋(psi)的表面壓縮的空氣淬火溫度、體積與其他變數。在化學強化玻璃基板中，在低於玻璃網路可鬆弛的溫度下的溫度藉由較大離子取代較小離子產生造成應力剖面的橫跨玻璃表面的離子分佈。進入離子的較大尺寸體積產生自表面延伸的CS層與玻璃中心的CT層。可藉由離子交換製程達成化學強化，離子交換製程包括沉浸玻璃基板進入熔融鹽浴持續預定時間週期，以允許玻璃基板的表面處或附近的離子被交換成來自鹽浴的較大離子。在某些實施例中，熔融鹽浴的溫度係約375 ℃至約450 ℃，且預定時間週期係在約四小時至約八小時的範圍中。在一個實例中，玻璃基板中的鈉離子由來自熔融浴(例如，硝酸鉀鹽浴)的鉀離子所取代，然而具有較大原子半徑的其他鹼金屬離子(諸如，銣或銫)可取代玻璃中的較小鹼金屬離子。在另一個實例中，玻璃基板中的鋰離子由來自熔融浴(可包括硝酸鉀、硝酸鈉或上述之組合)的鉀與/或鈉離子取代，然而具有較大原子半徑的其他鹼金屬離子(諸如，銣或銫)可取代玻璃中的較小鹼金屬離子。在某些實施例中，玻璃基板中的較小鹼金屬離子可由Ag+離子所取代。同樣地，其他鹼金屬鹽類(諸如但不限於硫酸鹽、磷酸鹽、鹵化物等等)可用於離子交換製程。可將玻璃基板沉浸在單一浴中或彼此具有相同或不同的組成物與/或溫度的多個連續浴中。在某些實施例中，上述多個浴中的沉浸彼此可持續不同的時間週期。
在機械強化玻璃基板中，藉由玻璃基板的數個部分之間熱膨脹係數的不匹配來產生CS層。
在強化玻璃基板中，DOL由下方關係而關於CT值：(方程式5)
Figure 02_image001
(5) 其中厚度係強化玻璃基板的總厚度，而DOL層的深度(DOL)係壓縮應力的深度。除非另有明示，本文的中心拉伸CT與壓縮應力CS單位為兆帕(MPa)，而厚度與層的深度DOL單位為毫米或微米。 除非另有明示，CS值係表面處量測的數值，而CT值係拉伸應力值(由方程式5所決定)。
在某些實施例中，強化玻璃基板可具有的表面CS係300 MPa或更大，諸如400 MPa或更大、450 MPa或更大、500 MPa或更大、550 MPa或更大、600 MPa或更大、650 MPa或更大、700 MPa或更大、750 MPa或更大或800 MPa或更大。在某些實施例中，表面CS係玻璃基板中的最大CS。強化玻璃基板可具有的DOL係15微米或更大、20微米或更大(諸如，25、30、35、40、45、50微米或更大)與/或最大CT值係10 MPa或更大、20 MPa或更大、30 MPa或更大、40 MPa或更大(諸如，42 MPa、45 MPa或50 MPa或更大)但小於100 MPa(諸如，95、90、85、80、75、70、65、60、55 MPa或更小)。在一個或多個特定實施例中，強化玻璃基板具有下列的一者或多者：大於500 MPa的表面CS、大於15微米的DOL與大於18 MPa的最大CT。
可藉由表面應力計(例如，Orihara Industrial, Co., Ltd. (東京，日本)製造的商業上可取得的FSM-6000儀器)確定CS與DOL。表面應力量測依靠應力光學係數(SOC)的準確量測，應力光學係數(SOC)係關於玻璃的雙折射。SOC轉而由技術中習知的那些方法所量測，習知方法諸如纖維彎曲方法與四點彎曲方法(兩者係描述於名稱為「Standard Test Method for Measurement of Glass tress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-98 (2013)，其內容以參考其整體方式併入本文中)及大塊圓柱(bulk cylinder)方法。
玻璃基板的材料可有所變化。用於形成本文所述物件的玻璃基板可為非晶或結晶。在此方面，詞彙「玻璃」的使用係通用的且試圖包含不只嚴格非晶材料。根據某些實施例的非晶玻璃基板可選自鹼石灰玻璃、鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃、含鹼金屬的硼矽酸鹽玻璃與鹼金屬鋁硼矽酸鹽玻璃。結晶玻璃基板的實例可包括玻璃-陶瓷、藍寶石或尖晶石。玻璃-陶瓷的實例包括Li2 O-Al2 O3 -SiO2 系統(即，LAS-系統)玻璃陶瓷、MgO-Al2 O3 -SiO2 系統(即，MAS-系統)玻璃陶瓷、包括下列的任何一者或多者的結晶相的玻璃陶瓷：莫來石(mullite)、尖晶石、α-石英、β-石英固溶體、透鋰長石(petalite)、二矽酸鋰、β-鋰輝石(β-spodumene)、霞石(nepheline)與礬土。
可利用多種不同製程來提供玻璃基板。舉例而言，示範性玻璃基板形成方法包括漂浮玻璃製程與下拉製程(諸如，融合拉引與狹槽拉引)。藉由漂浮熔融玻璃於熔融金屬(一般為錫)床上來製造特徵為平滑表面與均勻厚度的漂浮玻璃製程製備的玻璃基板。在實例製程中，供給至熔融錫床的表面上的熔融玻璃形成漂浮玻璃帶。隨著玻璃帶沿著錫浴流動，溫度逐漸降低直到玻璃帶固化成可自錫舉起至滾筒上的固體玻璃基板。一旦脫離浴，玻璃基板可進一步冷卻並經退火以降低內部應力。
下拉製程產生具有均勻厚度且擁有相當原始表面的玻璃基板，特別是融合拉引製程所產生的那些玻璃基板。由於玻璃基板的平均撓曲強度由表面瑕疵的數量與尺寸所控制，已經具有最小接觸的原始表面具有較高的初始強度。下拉玻璃基板可被拉成厚度小於約2毫米的片。此外，下拉玻璃基板具有可用於其最終應用而無須昂貴研磨與拋光的非常平坦光滑表面。
融合拉引製程例如使用具有接收熔融玻璃原材料之通道的拉引槽。通道具有沿著通道長度在通道兩側上開口於頂部的堰。當通道填滿熔融材料時，熔融玻璃溢流出堰。由於重量，熔融玻璃以兩個流動玻璃膜向下流動於拉引槽的外側表面。拉引槽的這些外側表面向下與向內延伸以致其連接在拉引槽下方的邊緣。兩個流動玻璃膜連接在此邊緣以融合並形成單一流動玻璃片。融合拉引方法提供的優點為因為兩個流動於通道上玻璃膜融合在一起，得到的單一玻璃片的外側表面沒有一個與設備的任何部分接觸。因此，融合拉引玻璃片的表面性質不受到上述接觸的影響。
狹槽拉引製程不同於融合拉引方法。在狹槽拉引製程中，熔融原材料玻璃被提供至拉引槽。拉引槽的底部具有開口狹槽，開口狹槽具有延伸狹槽長度的噴嘴。熔融玻璃流過狹槽/噴嘴並向下拉引成連續片並進入退火區域。
現將描述用於玻璃基板中的示範性組合物。一個實例玻璃組合物包括SiO2 、B2 O3 與Na2 O，其中(SiO2 + B2O3 ) ≥ 66莫耳%，且Na2 O ≥ 9莫耳%。在某些實施例中，適當的玻璃組合物進一步包括K2 O、MgO與CaO的至少一者。在某些實施例中，玻璃組合物可包括61-75莫耳% SiO2 ；7-15莫耳% Al2 O3 ；0-12莫耳% B2 O3 ；9-21莫耳% Na2 O；0-4莫耳% K2 O；0-7莫耳% MgO；與0-3莫耳% CaO。
進一步實例玻璃組合物包括：60-70莫耳% SiO2 ；6-14莫耳% Al2 O3 ；0-15莫耳% B2 O3 ；0-15莫耳% Li2 O；0-20莫耳% Na2 O；0-10莫耳% K2 O；0-8莫耳% MgO；0-10莫耳% CaO；0-5莫耳% ZrO2 ；0-1莫耳% SnO2 ；0-1莫耳% CeO2 ；低於50 ppm As2 O3 ；與低於50 ppm Sb2 O3 ；其中12莫耳%≦(Li2 O + Na2 O + K2 O)≦20莫耳%且0莫耳%≦(MgO + CaO)≦10莫耳%。
又進一步實例玻璃組合物包括：63.5-66.5莫耳% SiO2 ；8-12莫耳% Al2 O3 ；0-3莫耳% B2 O3 ；0-5莫耳% Li2 O；8-18莫耳% Na2 O；0-5莫耳% K2 O；1-7莫耳% MgO；0-2.5莫耳% CaO；0-3莫耳% ZrO2 ；0.05-0.25莫耳% SnO2 ；0.05-0.5莫耳% CeO2 ；低於50 ppm As2 O3 ；與低於50 ppm Sb2 O3 ；其中14莫耳%≦(Li2 O + Na2 O + K2 O)≦18莫耳%且2莫耳%≦(MgO + CaO)≦7莫耳%。
在某些實施例中，鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物包括氧化鋁、至少一種鹼金屬，且在某些實施例中大於50莫耳% SiO2 ，在某些實施例中至少58莫耳% SiO2 ，且在某些實施例中至少60莫耳% SiO2 ，其中比例((Al2 O3 + B2 O3 )/Σ改性劑)＞1，其中比例中的成分表示為莫耳%且改性劑係鹼金屬氧化物。在某些實施例中，此玻璃組合物包括：58-72莫耳% SiO2 ；9-17莫耳% Al2 O3 ；2-12莫耳% B2 O3 ；8-16莫耳% Na2 O；與0-4莫耳% K2 O，其中比例 ((Al2 O3 + B2 O3 )/ Σ改性劑)＞1。
在某些實施例中，玻璃基板可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物，包括：64-68莫耳% SiO2 ；12-16莫耳% Na2 O；8-12莫耳% Al2 O3 ；0-3莫耳% B2 O3 ；2-5莫耳% K2 O；4-6莫耳% MgO；與0-5莫耳% CaO，其中：66莫耳%≦SiO2 + B2 O3 + CaO≦69莫耳%；Na2 O + K2 O + B2 O3 + MgO + CaO + SrO ＞ 10莫耳%；5莫耳%≦MgO + CaO + SrO≦8莫耳%；(Na2 O + B2 O3 )−Al2 O3 ≦2莫耳%；2莫耳%≦Na2 O−Al2 O3 ≦6莫耳%；且4莫耳% ≦(Na2 O + K2 O)−Al2 O3 ≦10莫耳%。
在某些實施例中，玻璃基板可包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃組合物，包括：2莫耳%或更多的Al2 O3 與/或ZrO2 或4莫耳%或更多的Al2 O3 與/或ZrO2 。
在某些實施例中，用於玻璃基板的組合物可成批帶有0-2莫耳%的選自下列群組的至少一個澄清劑，群組包括Na2 SO4 、NaCl、NaF、NaBr、K2 SO4 、KCl、KF、KBr與SnO2 。 物件可為單一玻璃片或積層。根據某些實施例，積層指的是相對的玻璃基板(例如，本文所述的玻璃基板)。在某些實施例中，玻璃基板可由夾層所分隔，舉例而言，夾層為聚(乙烯醇縮丁醛)(PVB)、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、離子體與熱塑性聚氨酯(TPU)。形成積層部分的玻璃基板可經上述的強化(化學、熱與/或機械)。因此，根據某些實施例的積層包括由夾層黏結在一起的至少兩個玻璃基板，其中第一玻璃基板界定第一層而第二玻璃基板界定第二層。第二層可面對顯示器的使用者(即，運輸工具的內裝、家電的使用者面板或建築元件的使用者面對面)，而第一層可面對相反方向。在運輸工具應用(例如，汽車玻璃窗)中，第一層暴露於運輸工具或汽車內部而第二層面對汽車的外側環境。在某些實施例中，當用於汽車玻璃窗時，使用者介面可來自積層的內部、外部或來自內部與外部兩者。在運輸工具應用(例如，汽車內裝)中，第二層係未暴露的且放置於下方支撐件(諸如，顯示器、儀表盤、中央控制台、儀表板、座椅靠背、座椅正面、地板、門板、支柱、扶手等等)上，而第一層係暴露於運輸工具或汽車內部並因此暴露於使用者。在建築應用中，第二層係暴露於建築物、房間或家具內部而第一層面對建築物、房間或家具的外側環境。
雖然本文描述多個特定玻璃，但在某些實施例中，可使用任何可冷成形的玻璃。
本文揭露的物件的某些實施例用於汽車內部，因為上述物件提供相容於彎曲顯示器的非平面蓋。為了相容於非平面顯示器，蓋應緊密地匹配非平面顯示器的形狀以確保最佳的配合並提供高品質觀看。亦期望提供高光學品質與具成本效益的蓋。熱成形蓋至準確形狀面臨達成期望形狀的挑戰。此外，當使用玻璃時，使加熱蓋至其軟化點的負面效應(諸如，變形與斑紋)最小化亦具有挑戰。冷成形的概念解決這些問題並允許使用玻璃，但在提供足夠支撐以維持冷成形形狀與提供堅硬性上產生新的挑戰。冷成形撓性玻璃基板至指定形狀的能力提供高品質且具成本效應方案的機會。
再者，本文所述的物件亦相容於經常期望的塗層與表面處理。上述塗層的實例包括抗反射(AR)、防眩(AG)與裝飾與/或功能性塗層。上述表面處理的實例包括AG表面、提供觸覺回饋的觸覺表面等等。AR與AG塗層與AG表面可在多種挑戰性環境照明條件中改善顯示器能見度。一般而言利用氣相沉積或濺射塗層技術來施加高品質多層AR塗層製程。這些技術通常受限於平坦表面上的沉積(由於製程的本性)。提供這些塗層於非平面三維表面具有挑戰性並進一步添加製程的成本。可對多種成形/彎曲表面施加裝飾墨水塗層，然而施加這些塗層至平坦表面的製程較簡單、能更好地建立且更具成本效益。再者，表面處理(通常由蝕刻處理所形成)亦通常施加至平坦表面。
在某些實施例中，描述附接顯示器至預期被冷成形成特定形狀的一片玻璃的多個製程。提供冷成形彎曲玻璃物件的能力在排除熱成形/彎曲製程中提供顯著優點。排除熱成形製程具有成本與品質改善兩者。在其排除製程步驟這點上可顯而易見成本改善；由於不加熱玻璃至軟化點來成形玻璃而改善了品質。加熱玻璃至高溫可能在光學與尺寸上兩方面破壞原始玻璃表面。預期有高百分比用於汽車內部的玻璃係顯示器應用；顯示器對玻璃變形與平坦性非常敏感因而偏好冷成形製程。成功實施的一個步驟將為附接或層積顯示器至蓋玻璃的製程。
在本文所述的某些實施例中，描述「模具」的使用。本文所用的模具包括用於給予期望形狀至玻璃基板並用於附接非平面堅硬支撐結構至玻璃基板的結構。模具本身並非完成物件的部分，而是可重複地用來產生多個完成物件。在一個或多個實施例中，詞彙「模具」指的是用於給予期望形狀於目標上的工具。在上述實施例中，「模具」具有至少兩個部分(第一部分與第二部分)，至少兩個部分可被按壓在一起以給予期望形狀於配置在第一部分與第二部分之間的撓性目標。一旦非平面堅硬支撐結構黏結至冷成形玻璃基板，可移除模具而非平面堅硬支撐結構維持冷成形玻璃基板的期望形狀。可多次重新使用模具以可再生地與準確地產生多個物件之相同形狀，物件包括黏結至冷成形玻璃基板的非平面堅硬支撐結構。
在某些實施例中，射出模製製程係用來將本文所述的平玻璃基板轉變成冷成形與彎曲物件，冷成形與彎曲物件係藉由射出模製支撐結構於玻璃基板的主表面上而產生，藉此提供優異支撐結構以固持玻璃基板於指定形狀並具有可撓性以匹配彎曲顯示器。
在某些實施例中，射出模製係用來形成黏結至冷成形玻璃基板的表面的非平面堅硬支撐結構。可應用任何適當的射出模製製程與材料。舉例而言，模具可被用來冷成形玻璃基板並將其固持在定位，同時利用模具中的通道射出模製非平面堅硬支撐結構並將其附接至冷成形玻璃基板。舉例而言，聚氯乙烯(PVC)與熱塑性聚氨酯(TPU)係用來射出模製非平面堅硬支撐結構的兩種常見材料。反應射出模製(RIM)可用於某些實施例中。用於RIM中的常見材料包括聚氨酯聚脲、聚異三聚氰酸脂、聚酯、多酚、聚環氧化物與耐綸6。不同材料可具有不同的操作參數。不同的材料的機器、操作參數(諸如，壓力、流速、溫度)與模具設計可為不同的。典型射出模製溫度範圍係300ºF至450ºF，而典型製程壓力範圍可為200psi至高於1000psi。然則，可應用任何適當的製程參數。
在某些實施例中，直接黏結製程係用來冷成形並黏結先前的平玻璃基板至非平面堅硬支撐結構。舉例而言，模具可被用來按壓玻璃基板於冷成形形狀同時按壓玻璃抵靠平面堅硬支撐結構。可應用任何適當類型的黏結(例如，黏著劑)以附接玻璃基板至非平面堅硬支撐結構。
射出模製或直接黏結任一者可在玻璃基板的主表面的大部分上提供支撐以支撐並維持冷成形形狀，同時最小化給予玻璃基板上的應力。
在某些實施例中，所述的方法與得到的物件呈現高品質並允許整合光學與其他特徵。
預期本文所述的物件呈現與彎曲顯示器的優異適配與高光學品質。撓性玻璃基板可具有能夠適應彎曲顯示器的撓性特徵。冷成形維持平玻璃基板在熱成形製程中原本會降低的高品質。此概念亦允許優異的應力管理，藉由在大面積上提供支撐而最小化冷成形應力。
在某些實施例中，物件可輕易地整合高品質塗層與表面處理於彎曲基板表面上，其中上述塗層通常受限於平坦部分。可在冷成形之前施加塗層與/或表面處理至玻璃基板，而冷成形經塗覆與/或處理的玻璃基板轉而避免熱成形相關的問題(即，來自操控與/或高處理溫度對塗層與/或表面處理的傷害)。
在某些實施例中，物件可具有一個或多個塗層。塗層可為任何適當的塗層，包括裝飾性墨水塗層、抗反射塗層或上述之組合。舉例而言，存在超過一個塗層的實例中，裝飾性墨水塗層與抗反射塗層或任何其他塗層可重疊於撓性玻璃基板的相同側的不同部分或在撓性玻璃基板的不同側上。
在某些實施例中，在施加黏著劑層於堅硬支撐結構上後，滾筒(較佳係軟材料，例如Teflon)、滾筒帶、銷或上述之組合係用來推動撓性玻璃基板以符合堅硬支撐結構的形狀。可藉由多個滾筒與/或銷或任何適當手段來施加與維持力量。舉例而言，壓力腔室或歧管可氣動式、液壓式、機械式或透過電磁閥的電子式施加與維持恆定壓力於所有的滾筒或所有的銷上。可相似地使用撓性模具。
在某些實施例中，滾筒、滾筒帶、銷的陣列或撓性模具可與撓性玻璃基板一樣寬。在另一個情況中，其亦可窄至10 mm。在後者情況下，亦可沿著兩者邊緣與/或沿著中心線施加撓性模具。在大部分情況中，滾筒、滾筒帶或銷自蓋玻璃物品的一側開始並朝向另一側移動，同時對齊於可展表面的生成線。此方法可避免冷成形製程中的玻璃屈曲與複合彎曲，並因此可排除不想要的玻璃屈曲與複合彎曲導致玻璃破損的風險，並可讓冷彎曲到達較小的半徑。
在某些實施例中，本文所用的「生成線」指的是界定已經施加力量以按壓撓性玻璃基板抵靠黏著劑層的基板區域與尚未施加上述力量的基板區域之間邊界的線。生成線對齊於3D形狀的零主曲率方向。在黏結撓性玻璃基板至支撐結構的製程過程中，生成線移動橫跨撓性玻璃基板以依序按壓撓性玻璃基板的不同部分抵靠支撐結構。一旦生成線已經通過撓性玻璃基板的特定部分，維持力量直到固持撓性玻璃基板抵靠支撐結構的黏著劑固化為止。
可藉由在區域的間隔部分或週期部分施加力量而在區域中維持力量。舉例而言，一旦滾筒帶通過區域或已經致動間隔銷，間隔滾筒或銷維持力量。滾筒之間的間隙並不使力量的維持失效，因為間隔滾筒固持撓性玻璃基板抵靠支撐結構相當良好，以致撓性玻璃基板與支撐結構並不顯著地相對於彼此移動。若各個銷或滾筒施加相同力量，即便生成線已經通過的區域部分接觸滾筒或銷而其他部分在滾筒/銷之間，依然將維持的力量視為「均勻的」。
關於冷成形3D形狀的額外揭露內容可見於MacFarland等人名稱為「Cold formed glass applique」的PCT/US2015/039871 (WO2016/007815)案；該案之揭露內容藉由參照其整體的方式併入。
在某些實施例中，提供冷成形蓋玻璃物件，包括具有複合3D形狀的物件以及製造這些蓋玻璃物件的成形製程。這些冷成形3D蓋玻璃物件中的玻璃層較佳係強化玻璃，包括熱回火、化學強化與/或玻璃積層。在某些實施例中，更佳地，此玻璃層係Corning Gorilla 玻璃。
薄Corning Gorilla玻璃具有多個作為儀表板與其他顯示器的蓋玻璃的引人注目性質，例如較高的抗刮性、較佳的光學效能與較佳的耐衝擊性。Corning Gorilla玻璃的優異表面應力結構、強度與厚度允許使用冷成形來製造3D形狀，如PCT/US2015/039871 (WO2016/007815)中所述，藉由參照其整體的方式將該案併入。
在某些實施例中，可使用冷成形製程來製造上方提及的3D蓋玻璃物件。舉例而言，在施加黏著劑層於堅硬支撐結構上後，滾筒或銷(較佳係軟材料，例如Teflon)係用來推動撓性玻璃基板以符合堅硬支撐結構的形狀。在滾筒後，使具有多個堅硬銷(亦較佳地由Teflon所塗覆以避免刮傷玻璃的問題)的撓性模靠近以固持冷成形玻璃於定位。
在某些實施例中，撓性模具可與頂部撓性玻璃基板一樣寬。在另一個情況中，其亦可窄至10mm。在後一情況中，亦可沿著兩者邊緣與/或沿著中心線施加撓性模具。在大部分情況中，滾筒自蓋玻璃物品的一側開始並朝向另一側移動，同時對齊於可展表面的生成線。此方法可避免冷成形製程中的玻璃屈曲與複合彎曲，並因此可排除不想要的玻璃屈曲與複合彎曲導致玻璃破損的風險，並可讓冷彎曲到達較小的半徑。
在某些實施例中，顯示器可藉由光學黏結、氣隙黏結或任何適當手段附接至撓性玻璃基板。
本文提及的光學黏結係利用光學透明黏著劑附接玻璃基板至顯示器的方法。在顯示器與玻璃基板之間的整個表面上施加透明黏著劑。此黏結方法自觀看或顯示器區域移除所有空氣與氣泡。顯示器與玻璃基板之間空氣與氣泡的移除排除表面-至-空氣反射，藉此增強對比與視角，這在日光條件下特別顯著。光學黏結製程的大部分常用光學黏著劑係矽酮、環氧樹脂(epoxy)與聚氨酯。
本文提及的氣隙黏結係利用黏著劑附接玻璃基板至顯示器的替代方法。與光學黏結不同，在顯示器與玻璃基板之間圍繞顯示器的周邊或顯示器的非活性區域施加黏著劑。在黏著劑不重疊顯示器的觀看區域處，黏著劑可為透明或不透明的。此方法造成顯示器與玻璃基板之間的某些「氣隙」。氣隙黏結係觸控螢幕與面板所用的最有效與與常見的黏結方法。
本文所述的某些實施例具有下列多個優點的至少一者：
i.製造製程的彈性：
a.顯示器可被附接至玻璃基板或堅硬支撐結構。
b.可在堅硬支撐結構被附接至玻璃基板之前或之後任一者將顯示器附接至玻璃基板。
ii.改善的層積品質-支撐結構係首先在基板的其他部分的冷成形過程中避免顯示器與玻璃基板之間任何相對移動(改善層積品質)的永久性堅硬固定裝置。
iii.支撐結構材料的選擇-支撐結構可由包括金屬、陶瓷、合金、強化塑膠與橡膠的任何材料所製成。
iv.用以避免分層的應力隔絕-由支撐結構維持的固定形狀隔離進一步處理所引發的任何應力，藉此排除自基板的顯示器分層。
v.在冷成形之前玻璃基板的塗層或表面處理的容易性。
vi.提出的製程改善層積品質、提高產率並降低成本同時提供設計靈活性。
圖式不一定按照比例繪製。多個圖式的不同部分可具有相對於其他部分未按比例繪製的某些部分以更好地說明概念。
第1A圖描繪具有第一堅硬支撐結構120的撓性玻璃基板110的俯視圖100。撓性玻璃基板110的第一 部分130係固定第一堅硬支撐結構120的撓性玻璃基板110的區域的部分。撓性玻璃基板110的第一部分130具有第一固定形狀135。第一部分130的邊界與第一堅硬支撐結構120的外邊界重合。僅為了描述目的而顯示並誇大第一堅硬支撐結構120的外邊界與第一部分130的邊界之間的間隙。第一固定形狀135並未描繪於圖中且其可具有平面或非平面形狀。
以圍繞第一堅硬支撐結構120的虛線區域描繪第一部分130於第1A圖中。撓性玻璃基板110的第二部分132界定成撓性玻璃基板110未由第一堅硬支撐結構所固定的區域。
在某些實施例中，可藉由直接黏結、模具模製、按壓模製或利用任何適當手段以第一堅硬支撐結構120固定撓性玻璃基板110的第一部分130。
在某些實施例中，第一堅硬支撐結構120可由選自下列所構成之群組的材料所製成：金屬、合金、陶瓷、塑膠、橡膠、強化塑膠與玻璃或上述之組合。
在某些實施例中，撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135可為選自下列所構成之群組的形狀：圓形、正方形、矩形、多角形、三角形與橢圓形或上述之組合。
第1B圖描繪具有第一堅硬支撐結構120的撓性玻璃基板110的橫剖面圖150，對應於第1A圖中所示的平面1-1'。
第2圖至第8圖描繪附接第一顯示器140至撓性玻璃基板110的第一部分130或至第一堅硬支撐結構120的多種組合的俯視圖與相應橫剖面。可能組合的某些組合包括(但不限於)附接至平面玻璃基板的平面顯示器、附接至非平面玻璃基板的平面顯示器、附接至堅硬支撐結構的平面顯示器、附接至平面基板的非平面顯示器、附接至非平面基板的非平面顯示器、附接至堅硬支撐結構的非平面顯示器。
在某些實施例中，進一步組合可包括多種黏結方法，諸如附接顯示器至玻璃基板或堅硬支撐結構的光學黏結、或氣隙黏結或任何適當手段。
第2A圖描繪直接附接至撓性玻璃基板110(亦具有平面形狀)的第一部分130的第一顯示器140(具有平面形狀)的俯視圖200。在某些實施例中，可透過光學黏結將第一顯示器140附接至撓性玻璃基板110的第一部分130。
第2B圖描繪直接附接至撓性玻璃基板110的第一部分130的第一顯示器140(具有平面形狀)的橫剖面圖250，對應於第2A圖中所示的平面2-2′。
第3A圖描繪透過氣隙黏結附接至撓性玻璃基板110(亦具有平面形狀)的第一部分130的第一顯示器140(具有平面形狀)的俯視圖300。可圍繞顯示器的周邊施加光學黏著劑310以致在第一顯示器140與撓性玻璃基板110之間產生密封。氣隙黏結方法造成界定成顯示器與玻璃基板之間的非活性區域的氣隙320。
在某些實施例中，氣隙320的區域可取決於附接顯示器至基板或至堅硬支撐結構的方法而有所變化。相較於附接至撓性玻璃基板110的情況，顯示器140附接至第一堅硬支撐結構120的情況下氣隙320的區域可較大。
第3B圖描繪附接至撓性玻璃基板110的第一部分130的第一顯示器140(具有平面形狀)的橫剖面圖350，對應於第3A圖中所示的平面3-3′。
第4A圖描繪利用黏著劑310附接至第一堅硬支撐結構120的第一顯示器140的俯視圖400。在某些實施例中，第一顯示器140具有與撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135相同的平面形狀。
第4B圖描繪利用光學黏著劑310附接至第一堅硬支撐結構120的第一顯示器140的橫剖面圖450，對應於第4A圖中所示的平面4-4′。
第5圖描繪透過利用光學黏著劑310的氣隙黏結附接至撓性玻璃基板110的第一顯示器140的橫剖面圖500。在某些實施例中，第一顯示器140具有平面形狀而撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135係非平面的。
第6圖描繪透過氣隙黏結、光學黏結或藉由任何適當手段附接至第一堅硬支撐結構120的第一顯示器140的橫剖面圖600。在某些實施例中，第一顯示器140具有平面形狀而撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135係非平面的。
第7圖描繪透過光學黏結、直接黏結或藉由任何適當手段直接附接至撓性玻璃基板110的第一顯示器140的橫剖面圖700。在某些實施例中，第一顯示器140具有非平面形狀而撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135係非平面的。
第8圖描繪透過氣隙黏結、光學黏結、直接黏結或藉由任何適當手段附接至第一堅硬支撐結構120的第一顯示器140的橫剖面圖800。在某些實施例中，第一顯示器140具有非平面形狀而撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135係非平面的。
在某些實施例中，在以第一堅硬支撐結構120固定撓性玻璃基板110的第一部分130成固定的第一形狀135後，將第一顯示器140附接至撓性玻璃基板110的第一部分130。
第9A圖描繪在以堅硬支撐結構固定基板的第一部分成固定的第一形狀之後附接顯示器至撓性玻璃基板110的第一部分130的製程流程圖。以下方順序執行步驟： 步驟910：以第一堅硬支撐結構120固定撓性玻璃基板110的第一部分130成第一固定形狀135； 步驟920：附接第一顯示器140至撓性玻璃基板110的第一部分130或至第一堅硬支撐結構120； 步驟930：在固定第一部分130與附接第一顯示器140後，且在維持撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135與附接的第一顯示器140時，冷成形撓性玻璃基板110的第二部分132至第二固定形狀137； 步驟940：以第二堅硬支撐結構125固定撓性玻璃基板110的第二部分132成第二固定形狀137。
在某些實施例中，其中第一顯示器140係平面的且第一固定形狀135係平面的，在以第一堅硬支撐結構120固定撓性玻璃基板110的第一部分130成固定的第一形狀135之前將顯示器140附接至撓性玻璃基板110的第一部分130。
第9B圖描繪在以堅硬支撐結構固定基板的第一部分成固定的第一形狀之前附接顯示器至撓性玻璃基板110的第一部分130的製程流程圖。以下方順序執行步驟： 步驟920：附接第一顯示器140至撓性玻璃基板110的第一部分130或至第一堅硬支撐結構120； 步驟910：以第一堅硬支撐結構120固定撓性玻璃基板110的第一部分130成第一固定形狀135； 步驟930：在固定第一部分130與附接第一顯示器140後，且在維持撓性玻璃基板110的第一部分130的第一固定形狀135與附接的第一顯示器140時，冷成形撓性玻璃基板110的第二部分132至第二固定形狀137； 步驟940：以第二堅硬支撐結構125固定撓性玻璃基板110的第二部分132成第二固定形狀137。
第10A圖描繪附接至撓性玻璃基板110的第一部分130的顯示器140的俯視圖1000，而撓性玻璃基板110的第二部分132冷成形成非平面形狀並藉由第二堅硬支撐結構125固定至第二固定形狀137。撓性玻璃基板110的第二部分132的非平面性由於視角而無法描繪於第10A圖中。在此實施例中，平面顯示器附接至平面撓性玻璃基板的平面第一部分，但應當瞭解與理解亦可能有多種基板與顯示器形狀的其他組合。
第10B圖描繪附接至撓性玻璃基板110的第一部分130的顯示器140沿著第10A圖中所示的5-5′的橫剖面圖1050，而撓性玻璃基板110的第二部分132冷成形成非平面形狀並藉由第二堅硬支撐結構125固定至第二固定形狀137。
在某些實施例中，如同先前所討論，可在多個組合中將第一顯示器140附接至撓性玻璃基板110的第一部分130或至第一堅硬支撐結構，同時撓性玻璃基板的第二部分132被冷成形成非平面形狀。
在某些實施例中，利用光學黏著劑310將平面顯示器140附接至撓性玻璃基板110的非平面第一部分130，同時撓性玻璃基板的第二部分132被冷成形成非平面形狀。
在某些實施例中，藉由適當手段將平面顯示器140附接至第一堅硬結構120，同時撓性玻璃基板的第二部分132被冷成形成非平面形狀。
在某些實施例中，利用光學黏著劑310將非平面顯示器140附接至撓性玻璃基板110的非平面第一部分130，同時撓性玻璃基板的第二部分132被冷成形成非平面形狀。
在某些實施例中，藉由適當手段將非平面顯示器140附接至第一堅硬結構120，同時撓性玻璃基板的第二部分132被冷成形成非平面形狀。
提出的附接顯示器至撓性玻璃基板的第一部分的製程變化與設計選擇使得製造製程非常彈性且維持優異品質。
在某些實施例中，一個或多個第一顯示器140可附接至撓性玻璃基板110的一個或多個第一部分130，以致顯示器140彼此之間不直接接觸。第11圖描繪附接至撓性玻璃基板110的兩個第一部分130的兩個第一顯示器140的橫剖面圖1100，兩個第一部分130由撓性玻璃基板110的第二部分132所分隔。在某些實施例中，第一部分130可具有平面形狀或可具有非平面形狀，或者第一部分130的一者可具有平面形狀而另一者可具有非平面形狀。第二部分132可冷成形成非平面的第二固定形狀137，未描繪於第11圖中。第一顯示器140可在上述多個組合的任一者中附接至撓性玻璃基板110或至第一堅硬支撐結構120任一者。
在某些實施例中，一個或多個第一顯示器140可附接至撓性玻璃基板110的第一部分130，以致顯示器140由第一堅硬支撐結構120的部分所分隔。第12圖描繪附接至撓性玻璃基板110的第一部分130且由第一堅硬支撐結構120的部分所分隔的兩個第一顯示器140的橫剖面圖1200。
在某些實施例中，製程可進一步包括以第三堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第三部分成第三固定形狀；附接第二顯示器至撓性玻璃基板的第三部分或至第三堅硬支撐結構；其中在固定第三部分並附接第二顯示器之後，在維持撓性玻璃基板的第三部分的第三固定形狀與附接的第二顯示器時，冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀並以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。
第13A圖描繪附接至撓性玻璃基板110的第一部分130的兩個顯示器140的俯視圖1300，使得顯示器140彼此並不直接接觸且由第二堅硬支撐結構125所分隔。藉由第二堅硬支撐結構125冷成形且固定撓性玻璃基板110的第二部分132成第二固定形狀137。固定的第二形狀137係非平面的。
冷成形之後的第二部分132的非平面性由於俯視角度而不見於第13A圖中，但清楚地見於第13B圖中，第13B圖係第13A圖對應於6-6′平面的橫剖面圖1350。
第14圖描繪利用依序啟動的銷1410冷成形撓性玻璃基板110的第二部分132的製程1400。銷塊1420可具有鑽孔或加工穿過銷塊的高度的一部分的腔1430，使得銷1410可由塗覆有黏著劑(未示於圖中)的第二堅硬支撐結構125的部分的輪廓來確定向上與向下移動，且抵靠黏著劑按壓撓性玻璃基板110。可利用夾緊機構來調整銷1410穿出銷塊1420的長度。在某些實施例中，夾具1482與1484藉由自致動器接收輸入信號而運作，舉例而言，夾具1482與1484顯示於鎖定配置1490且夾具1482與1484顯示於未鎖定配置1480。
在某些實施例中，銷塊1420容納連接於入口連接器1450的壓力歧管1470，以透過腔1430施加與維持恆定壓力於銷1410上。可藉由致動器機構控制銷14100在垂直方向中的移動。
在某些實施例中，銷1410可具有選自圓柱形、三角形與矩形所構成之群組的橫剖面。銷1410可由選自下列所構成之群組的材料所製成：金屬、陶瓷、塑膠、複合材料、橡膠與上述之組合。
致動器機構可選自包括液壓式、氣動式、電動式與機械式輸入信號或上述之組合的群組。在某些實施例中，個別銷、一縱行銷、一列銷、一陣列銷或上述之任何組合可經致動以施加或不施加力量於撓性玻璃基板110。
在某些實施例中，一縱行銷1410可依序致動以致藉由致動一個或多個銷來施加初始力量；藉由最近致動的銷的位置來界定生成線；及藉由在通過生成線後不相對於撓性基板110移動的經致動的銷來維持力量的施加直到黏著劑固化為止。
在某些實施例中，銷1410可個別地致動以致僅推動撓性玻璃基板110的第二部分132抵靠第二堅硬支撐結構125。
在某些實施例中，銷塊1420中的所有銷1410可同時致動且夾具1482與1484處於未鎖定配置1480，以致藉由所有經致動的銷施加初始力量；由縱行的前緣銷1410的位置來界定生成線；移動生成線橫跨基板以冷成形撓性玻璃基板110成為第二堅硬支撐結構125的形狀，同時維持已經通過生成線的撓性基板110的區域上力量的施加直到黏著劑固化為止。
在某些實施例中，施加於第二堅硬支撐結構125上的黏著劑較佳係高強度結構性黏著劑。示範性高強度結構性黏著劑包括Loctite高純度M-121 HP Epoxy、3M Scotch Weld DP 420 Epoxy、Loctite H4800 Acrylics、3M Auto Glass Windshield Urethane與CRL Dow Corning 995 Silicone。
在某些實施例中，腔1430連接至壓力歧管1470。可藉由任何適當手段1460(諸如，通過入口連接器1450的壓縮空氣或油)來產生壓力歧管1470中的壓力。
在某些實施例中，當被推動而抵靠第二支撐結構125時，滾筒、滾筒帶、銷、附接至銷的末端的滾筒或上述之任何組合可用來施加與維持壓力於撓性玻璃基板110上。
第15A圖顯示按壓模製1500的示範性製程。製程包括推動按壓模具1510抵靠撓性玻璃基板110，顯示器140與第一堅硬支撐結構120附接至撓性玻璃基板110。黏結過程中，當按壓模具1510向下推動於撓性玻璃基板110抵靠黏著劑(未圖示)與下方第二堅硬支撐結構125時，可在撓性玻璃基板110中產生拉伸應力、壓縮應力或上述之組合。此應力可造成某些百分比的物件的破損而降低良率。再者，撓性玻璃基板110抵靠未固化黏著劑滑動有可能影響黏著劑層的厚度均勻性與共形性。本文所述的某些實施例(例如，化學強化或熱強化的冷成形)藉由提供足夠的玻璃強度以克服在製程過程中在撓性玻璃基板110中產生的應力來改善按壓模製製程(特別是具有可展與/或複合可展形狀的物件)，藉此提高相對於按壓模製與相似製程的良率。箭號指示模具與撓性玻璃基板110的移動方向，顯示器140與第一堅硬支撐結構120附接至撓性玻璃基板110。
第15B圖顯示按壓模製製程的製程步驟1550，其中一旦撓性玻璃基板110的第二部分132被按壓成第二堅硬支撐結構125的形狀而形成期望成品後收回按壓模具。箭號指示一旦完成製程後按壓模具離開成品的移動方向。
第16圖顯示可在某些實施例中製造的具有螢幕的部分1600(汽車內部顯示器的部件，包括但不限於儀表組、控制台顯示器或中控台顯示器)的實例。冷成形撓性玻璃基板110黏結至第二堅硬支撐結構125。冷成形玻璃基板110包括未直接接觸第二非平面堅硬支撐結構125的開口區域1650。開口區域1650可具有第一堅硬支撐結構120維持的非平面形狀。可將螢幕或顯示器140積層至開口區域1650。堅硬支撐結構125可經設計以附接至汽車的其他部分。
在某些實施例中，在以堅硬支撐結構125固定撓性玻璃基板110成固定形狀並冷成形固定的撓性玻璃基板110成固定形狀之後將顯示器140附接至撓性玻璃基板110。冷成形撓性玻璃基板110可具有一個或多個具有平面形狀的部分與一個或多個具有非平面形狀的部分。冷成形撓性玻璃基板110可具有(但非限於)複合可展形狀、可展形狀或上述之組合。
第17A圖描繪具有堅硬支撐結構125的撓性玻璃基板110的俯視圖1700。第17B圖描繪沿著第17A圖中所示的7-7′的橫剖面圖1720。沿著7-7′平面，堅硬支撐結構125具有一個或多個開口1710，在完成冷成形之後可透過一個或多個開口1710將顯示器附接至冷成形撓性玻璃基板110。
第17C圖描繪具有堅硬支撐結構125與顯示器140附接至冷成形玻璃基板的冷成形撓性玻璃基板110的俯視圖1740。第17D圖描繪沿著第17C圖中所示的8-8′平面的橫剖面圖1760。
在某些實施例中，撓性玻璃基板110的冷成形可在附接至堅硬支撐結構125之前，舉例而言，利用射出模製、按壓模製或任何適當手段。
在某些實施例中，可在附接至堅硬支撐結構125的同時執行撓性玻璃基板110的冷成形，舉例而言，利用滾筒帶、銷或任何適當手段。
第18圖顯示在冷成形撓性玻璃基板110與黏結至堅硬支撐結構125之後附接顯示器140至撓性玻璃基板110的製程流程圖。以下方順序執行步驟： 步驟1810：冷成形撓性玻璃基板110並固定至堅硬支撐結構125。 步驟1820：透過開口1710附接顯示器140至撓性玻璃基板110或至堅硬支撐結構。
此揭露內容的態樣(1)關於製程，包括以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀；附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分或至第一堅硬支撐結構；在固定第一部分與附接第一顯示器之後，在維持撓性玻璃基板的第一部分的第一固定形狀與附接的第一顯示器時，冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀；及以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。
此揭露內容的態樣(2)關於態樣(1)的製程，其中第一顯示器係平面的；第一固定形狀係平面的；及在附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分之後以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀。
此揭露內容的態樣(3)關於態樣(1)的製程，其中在附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分之前以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀。
此揭露內容的態樣(4)關於態樣(1)或態樣(2)的製程，其中第一固定形狀係平面的。
此揭露內容的態樣(5)關於態樣(1)或態樣(3)的製程，其中第一固定形狀係非平面的。
此揭露內容的態樣(6)關於態樣(1)或態樣(3)的製程，其中第一顯示器係非平面的。
此揭露內容的態樣(7)關於態樣(1)至態樣(6)任一者的製程，其中藉由冷成形撓性玻璃基板的第一部分來形成第一固定形狀。
此揭露內容的態樣(8)關於態樣(1)至態樣(7)任一者的製程，其中第一顯示器的形狀相同於第一固定形狀。
此揭露內容的態樣(9)關於態樣(1)至態樣(8)任一者的製程，其中第一堅硬支撐結構係永久地附接至撓性玻璃基板的第一部分。
此揭露內容的態樣(10)關於態樣(1)至態樣(9)任一者的製程，其中第二固定形狀係非平面的。
此揭露內容的態樣(11)關於態樣(1)至態樣(10)任一者的製程，其中第二堅硬支撐結構係永久地附接至撓性玻璃基板的第二部分。
此揭露內容的態樣(12)關於態樣(1)至態樣(11)任一者的製程，其中利用選自光學黏結或氣隙黏結的方法將第一顯示器附接至撓性玻璃基板或至第一堅硬支撐結構。
此揭露內容的態樣(13)關於態樣(1)至態樣(12)任一者的製程，進一步包括：以第三堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第三部分成第三固定形狀；附接第二顯示器至撓性玻璃基板的第三部分或至第三堅硬支撐結構；其中：冷成形該撓性玻璃基板之該第二部分成該第二固定形狀；在固定第三部分與附接第二顯示器之後，在維持撓性玻璃基板的第三部分的第三固定形狀與附接的第二顯示器時，執行以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。
此揭露內容的態樣(14)關於態樣(1)至態樣(13)任一者的製程，其中撓性玻璃基板包括化學強化玻璃。
此揭露內容的態樣(15)關於態樣(1)至態樣(14)任一者的製程，進一步包括在固定第一部分與附接第一顯示器之前施加至少一個塗層至撓性玻璃基板，且同時撓性玻璃基板係平面的。
此揭露內容的態樣(16)關於態樣(15)的製程，其中至少一個塗層的一者係裝飾性墨水塗層。
此揭露內容的態樣(17)關於態樣(15)或態樣(16)的製程，其中至少一個塗層的一者係抗反射塗層。.
此揭露內容的態樣(18)關於態樣(1)至態樣(17)任一者的製程，其中撓性玻璃基板係直接黏結至第一堅硬支撐結構。
此揭露內容的態樣(19)關於態樣(1)至態樣(18)任一者的製程，進一步包括在黏結之前施加黏著劑至第一堅硬支撐結構與撓性玻璃基板的至少一者。
此揭露內容的態樣(20)關於態樣(1)至態樣(19)任一者的製程，其中利用選自滾筒帶、機械保持器、按壓模製或模具模製的方法將撓性玻璃基板黏結至第一堅硬支撐結構。
此揭露內容的態樣(21)關於由包括下列的製程所形成的物件：以第一堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第一部分成第一固定形狀；附接第一顯示器至撓性玻璃基板的第一部分或至第一堅硬支撐結構；在固定第一部分與附接第一顯示器之後，在維持撓性玻璃基板的第一部分的第一固定形狀與附接的第一顯示器時，冷成形撓性玻璃基板的第二部分至第二固定形狀；及以第二堅硬支撐結構固定撓性玻璃基板的第二部分成第二固定形狀。
此揭露內容的態樣(22)關於物件，包括：以堅硬支撐結構固定成非平面固定形狀的冷成形撓性玻璃基板；附接至冷成形撓性玻璃基板的顯示器，其中顯示器與冷成形撓性玻璃基板之間沒有殘餘應力。
此揭露內容的態樣(23)關於製程，包括：冷成形撓性玻璃基板成非平面固定形狀；附接撓性玻璃基板至堅硬支撐結構；及在冷成形與附接撓性玻璃基板至堅硬支撐結構之後，附接顯示器至撓性玻璃基板或至堅硬支撐結構。
參照如附圖中所描繪的本揭露內容的實施例而於本文中詳細地描述本揭露內容的實施例，在附圖中使用相似的元件符號來表示相同或功能上相似的元件。提及「一個實施例」、「實施例」、「某些實施例」、「在某些實施例中」等等指的是所述的實施例可包括特定特徵、結構或特性，但每個實施例可不一定包括特定特徵、結構或特性。再者，上述片語不一定指向相同實施例。進一步，當連結實施例描述特定特徵、結構或特性時，便提出了將上述特徵、結構或特性連結於其他實施例(不論是否明確描述)為具有通常技術者的知識。
除非在特定情況下另有指示，否則當本文記載包括上與下數值的數值範圍時，此範圍試圖包括範圍的末端與範圍中的所有整數與分數。並不意圖將申請專利範圍的範圍限制在界定範圍時所記載的特定數值。進一步，當數量、濃度或其他數值或參數帶有範圍、一個或多個較佳範圍或較佳上數值與較佳下數值的列表時，將可理解這明確地揭露由任何範圍上限或較佳數值與任何範圍下限或較佳數值的任何組合所形成的所有範圍，不論是否分別地揭露上述組合。最後，當使用詞彙「約」來描述數值或範圍的末端時，揭露內容應理解成包括提及的特定數值或末端。不論數值或範圍的末端是否記載「約」，數值或範圍的末端意圖包括兩種實施例：一種為「約」所修飾的而一種未由「約」所修飾的。
本文所用的詞彙「約」意指數量、尺寸、配方、參數與其他數目與特性非為且不須為準確的，反而可如期望般為大概與/或較大或較小，這反應了公差、轉換因子、捨入、量測誤差等等與熟悉技術人士習知的其他因素。
本文所用的「包括」係開放端連接詞。連接詞「包括」後方的元件列表係非排除性列表，以致亦可存在列表中明確地記載的那些元件以外的元件。
本文所用的詞彙「或」係包容性；更明確地，片語「A或B」意指「A、B或A與B兩者」。本文藉由諸如「A或B任一者」與「A或B的一者」的詞彙來標示排除性「或」。
用於描述元件或部件的不定冠詞「一」意指存在這些元件或部件的一者或至少一者。雖然這冠詞通常用來表示修飾的名詞係單數名詞，但除非在特定實例中另有標示，本文所用的冠詞「一」亦包括複數。同樣地，再一次，除非在特定實例中另有標示，否則本文所用的定冠詞「該」亦表示修飾的名詞可為單數或複數。
將詞彙「其中」用作開放端連接詞以引導結構的連續特徵的記載。
實施例係本揭露內容的描述而非限制。領域中通常遇到的多種條件與參數的其他適當修飾與改變以及熟悉技術人士可理解的那些修飾與改變係處於揭露內容的精神與範圍中。
雖然本文已經描述多個實施例，但僅藉由示例而非限制呈現這些實施例。應當理解打算將基於本文呈現的教示與指導的改變與修飾視為在所揭露實施例的等效體的含義與範圍中。因此具有通常技術者將可理解可在不悖離本揭露內容的精神與範圍的情況下對本文揭露的實施例進行形式與細節上的多種改變。如具有通常技術者可理解般，本文呈現的實施例的元件並非必然互不相交，反而可交換而滿足多種需求。
將可理解本文所用的用語與術語係用來描述而非限制。本揭露內容的寬度與範圍不應受限於上述示範性實施例的任一者，而應僅依照下方的申請專利範圍及其等效範圍而界定。
100、200、300、400、1000、1300、1700、1740‧‧‧俯視圖110‧‧‧撓性玻璃基板120‧‧‧第一堅硬支撐結構125‧‧‧第二堅硬支撐結構130‧‧‧第一部分132‧‧‧第二部分140‧‧‧第一顯示器150、250、350、450、500、600、700、800、1050、1100、1350、1720、1760‧‧‧橫剖面圖310‧‧‧光學黏著劑320‧‧‧氣隙910、920、930、940、1810、1820‧‧‧步驟1410‧‧‧銷1420‧‧‧銷塊1430‧‧‧腔1450‧‧‧入口連接器1470‧‧‧壓力歧管1480‧‧‧未鎖定配置1482、1484‧‧‧夾具1490‧‧‧鎖定配置1500‧‧‧按壓模製1510‧‧‧按壓模具1550‧‧‧製程步驟1650‧‧‧開口區域1710‧‧‧開口
併入本文中的附圖形成說明書的部分並描繪本揭露內容的實施例。搭配描述內容，圖式進一步用來解釋揭露實施例的原理並讓相關領域中的技術人員可製造與使用揭露實施例。這些圖式試圖作為描述性而非限制性。雖然揭露內容大體描述於這些實施例的上下文中，但應當理解這並非試圖將揭露內容的範圍限制在這些特定實施例。在圖式中，相似元件符號表示相同或功能上相似的元件。
第1A圖描繪具有支撐結構的玻璃基板的俯視圖。
第1B圖描繪具有支撐結構的玻璃基板沿著第1A圖中所示的1-1′的橫剖面圖。
第2A圖描繪直接附接至玻璃基板的顯示器的俯視圖。
第2B圖描繪直接附接至玻璃基板的顯示器沿著第2A圖中所示的2-2′的橫剖面圖。
第3A圖描繪附接至玻璃基板的顯示器的俯視圖。
第3B圖描繪附接至玻璃基板的顯示器沿著第3A圖中所示的3-3′的橫剖面圖。
第4A圖描繪附接至支撐結構的顯示器的俯視圖。
第4B圖描繪附接至支撐結構的顯示器沿著第4A圖中所示的4-4′的橫剖面圖。
第5圖描繪附接至非平面玻璃基板的平面顯示器的橫剖面圖。
第6圖描繪覆蓋附接至支撐結構的平面顯示器的非平面玻璃基板的橫剖面圖。
第7圖描繪直接附接至非平面玻璃基板的非平面顯示器的橫剖面圖。
第8圖描繪覆蓋附接至支撐結構的非平面顯示器的非平面玻璃基板的橫剖面圖。
第9A圖與第9B圖顯示附接顯示器至冷成形玻璃基板的製程流程圖。
第10A圖描繪直接附接至玻璃基板的顯示器與具有第二堅硬支撐結構的基板的冷成形部分的俯視圖。
第10B圖描繪直接附接至玻璃基板的顯示器與具有第二堅硬支撐結構的基板的冷成形非平面部分沿著第10A圖中所示的5-5′的橫剖面圖。
第11圖描繪直接附接至玻璃基板的兩個顯示器的橫剖面圖。
第12圖描繪直接附接至玻璃基板的兩個相鄰顯示器的橫剖面圖。
第13A圖描繪直接附接至玻璃基板的平面第一部分的兩個顯示器與由堅硬支撐結構支撐的基板的冷成形非平面部分的俯視圖。
第13B圖描繪直接附接至玻璃基板的平面第一部分的兩個顯示器與由堅硬支撐結構支撐的基板的冷成形非平面部分沿著第13A圖中所示的6-6′的橫剖面圖。
第14圖描繪冷成形製程，其中銷係選擇性起動以按壓玻璃基板抵靠黏著劑層與支撐結構。
第15A圖描繪示範性按壓模製製程，其中模具按壓玻璃基板抵靠堅硬支撐結構。
第15B圖描繪按壓模製的冷成形物件。在按壓模製後，收回按壓-模具。
第16圖描繪汽車內部顯示器，包括黏結至非平面堅硬支撐結構的冷成形玻璃基板。
第17A圖與第17B圖分別描繪固定至玻璃基板的堅硬支撐結構的俯視圖與橫剖面圖。
第17C圖與第17D圖分別描繪在堅硬支撐結構係固定時附接至玻璃基板的顯示器的俯視圖與橫剖面圖。
第18圖顯示製程流程圖，其中在固定堅硬支撐結構與冷成形玻璃基板後附接顯示器。
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110‧‧‧撓性玻璃基板
120‧‧‧第一堅硬支撐結構
130‧‧‧第一部分
132‧‧‧第二部分
140‧‧‧第一顯示器
310‧‧‧光學黏著劑
800‧‧‧橫剖面圖

Claims (25)

  1. 一種形成一冷成形玻璃物件的製程，該製程包括：以一第一堅硬支撐結構固定一撓性玻璃基板的一第一部分成一第一固定形狀；附接一第一顯示器至該撓性玻璃基板的該第一部分或至該第一堅硬支撐結構；在固定該第一部分與附接該第一顯示器之後，且在維持該撓性玻璃基板的該第一部分的該第一固定形狀與該附接的第一顯示器時：冷成形該撓性玻璃基板的一第二部分至一第二固定形狀；及以一第二堅硬支撐結構固定該撓性玻璃基板的該第二部分成該第二固定形狀。
  2. 如請求項1所述之製程，其中：該第一顯示器係平面的；該第一固定形狀係平面的；及在附接該第一顯示器至該撓性玻璃基板的該第一部分之後，以該第一堅硬支撐結構固定該撓性玻璃基板的該第一部分成該第一固定形狀。
  3. 如請求項1所述之製程，其中在附接該第一顯示器至該撓性玻璃基板的該第一部分之前，以該第 一堅硬支撐結構固定該撓性玻璃基板的該第一部分成該第一固定形狀。
  4. 如請求項2所述之製程，其中該第一固定形狀係平面的。
  5. 如請求項3所述之製程，其中該第一固定形狀係非平面的。
  6. 如請求項1所述之製程，其中該第一顯示器係非平面的。
  7. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該第一固定形狀係藉由冷成形該撓性玻璃基板的該第一部分而加以形成。
  8. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該第一顯示器的形狀相同於該第一固定形狀。
  9. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該第一堅硬支撐結構係永久地附接至該撓性玻璃基板的該第一部分。
  10. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該第二固定形狀係非平面的。
  11. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該第二堅硬支撐結構係永久地附接至該撓性玻璃基板的該第二部分。
  12. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中 該第一顯示器係利用一選自光學黏結或氣隙黏結的方法附接至該撓性玻璃基板或至該第一堅硬支撐結構。
  13. 如請求項1-6任何一項所述之製程，進一步包括：以一第三堅硬支撐結構固定該撓性玻璃基板的一第三部分成一第三固定形狀；附接一第二顯示器至該撓性玻璃基板的該第三部分或至該第三堅硬支撐結構；其中：冷成形該撓性玻璃基板的該第二部分至該第二固定形狀；及在固定該第三部分與附接該第二顯示器之後，且在維持該撓性玻璃基板的該第三部分的該第三固定形狀與該附接的第二顯示器時，執行以該第二堅硬支撐結構固定該撓性玻璃基板的該第二部分成該第二固定形狀。
  14. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該撓性玻璃基板包括一化學強化玻璃。
  15. 如請求項1-6任何一項所述之製程，進一步包括在固定該第一部分與附接該第一顯示器之前，且在該撓性玻璃基板係平面的同時施加至少一個塗層至該撓性玻璃基板。
  16. 如請求項15所述之製程，其中該至少一個塗層的一者係一裝飾性墨水塗層。
  17. 如請求項15所述之製程，其中該至少一個塗層的一者係一抗反射塗層。
  18. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該撓性玻璃基板係直接地黏結至該第一堅硬支撐結構。
  19. 如請求項1-6任何一項所述之製程，進一步包括在黏結之前施加一黏著劑至該第一堅硬支撐結構與該撓性玻璃基板的至少一者。
  20. 如請求項1-6任何一項所述之製程，其中該撓性玻璃基板係利用一選自滾筒帶、機械保持器、按壓模製或模具模製的方法黏結至該第一堅硬支撐結構。
  21. 如請求項1所述之製程，其中該第一固定形狀係一非平面形狀，且其中在該撓性玻璃基板的該第一部分被固定成該非平面形狀之前將該第一顯示器附接至該撓性玻璃基板的該第一部分。
  22. 一種由一製程所形成的冷成形玻璃物件，該製程包括：以一第一堅硬支撐結構固定一撓性玻璃基板的一第一部分成一第一固定形狀； 附接一第一顯示器至該撓性玻璃基板的該第一部分或至該第一堅硬支撐結構；在固定該第一部分與附接該第一顯示器之後，且在維持該撓性玻璃基板的該第一部分的該第一固定形狀與該附接的第一顯示器時：冷成形該撓性玻璃基板的一第二部分至一第二固定形狀；及以一第二堅硬支撐結構固定該撓性玻璃基板的該第二部分成該第二固定形狀。
  23. 如請求項22所述之冷成形玻璃物件，其中該第一固定形狀係一非平面形狀，且其中在該撓性玻璃基板的該第一部分被固定成該非平面形狀之前將該第一顯示器附接至該撓性玻璃基板的該第一部分。
  24. 一種冷成形玻璃物件，包括：一冷成形撓性玻璃基板，以一堅硬支撐結構固定成一非平面固定形狀，該冷成形撓性玻璃基板包括：一第一部分，具有一第一固定形狀，其中該堅硬支撐結構固定在該第一部分，且其中該第一部分的一邊界與該堅硬支撐結構的一外邊界重合，及一第二部分，未由該堅硬支撐結構所固定；及一顯示器，直接附接至該冷成形撓性玻璃基板，其中該顯示器在該堅硬支撐結構的一內部周邊邊緣圍繞 的一開口中直接附接至該撓性玻璃基板的該第一部分。
  25. 一種形成一冷成形玻璃物件的製程，該製程包括：附接一顯示器至一撓性玻璃基板的一部分；在附接該顯示器至該撓性玻璃基板的該部分後，冷成形該撓性玻璃基板的該部分成一非平面形狀；及附接該撓性玻璃基板至一堅硬支撐結構，以固定該撓性玻璃基板的該部分成該非平面形狀，其中該撓性玻璃基板的該部分包括與該堅硬支撐結構的一外邊界重合的一邊界，且其中該顯示器在該堅硬支撐結構的一內部周邊邊緣圍繞的一開口中直接附接至該撓性玻璃基板的該部分。
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