冷成型3D产品和利用真空卡盘的工艺的制作方法

冷成型3d产品和利用真空卡盘的工艺
1.相关申请的交叉引用
2.本技术主张于2019年4月29日提交的美国临时申请序列号62/840237的优先权权益，依赖其内容并通过引用将其内容作为整体并入本文。


背景技术：

3.车辆内饰可包括结合了显示器和/或触摸面板的弯曲表面。用于形成此类弯曲表面的材料通常限于聚合物，而这些聚合物并未表现出玻璃的耐久性和光学性能。因此，弯曲的玻璃基板是理想的，特别是当用作显示器和/或触摸面板的盖板时。诸如热成型之类的现有成型弯曲玻璃基板的方法具有包括高成本和在弯曲或成形期间发生光学变形和/或表面划痕在内的缺点。因此，需要一种车辆内饰系统，其能够以节约成本的方式结合弯曲玻璃基板且没有典型地与玻璃热成型工艺相关的问题的。然而，目前的冷成型方法具有各种缺点，包括粘合剂层在某些情况下会受到剪切应力和拉伸应力两者的影响和/或不容易实现快速制造产量。


技术实现要素：

4.除其他事项以外，本公开内容提供了诸如用于车辆内饰表面的弯曲玻璃基板之类的冷成型3d产品。除此之外，成型这种弯曲玻璃基板的方法和设备提供了改善控制玻璃形状成为目标形状、改善控制粘合线厚度、显著减少加工时间、灵活进行多种设计，并且粘合线厚度与包括层压显示器在内的所有类型的显示器相容。
附图说明
5.附图大体上通过示例的方式、而非通过限制的方式图解本文中讨论的各种实施方式。
6.图1是图解具有根据一个或多个实施方式的车辆内饰系统的车辆内饰的透视图。
7.图2a是图解包括弯曲的玻璃基板和框架的显示器的俯视图。
8.图2b是穿过图2a的显示器的弯曲部分的横截面图。
9.图2c是图2b的横截面图的一部分的放大视图，进一步示出了粘合介质和间隔物。
10.图3是图2a和图2b的显示器的弯曲的中心区域中的玻璃形状横截面厚度与目标曲率的比较图。
11.图4是在翼区域之一中获取的图2a的显示器的截面图。
12.图5示出了包括框架和玻璃基板的显示器在图4的翼区段中的相对平坦度。
13.图6a和图6b示出了根据一个示例性实施方式的真空成型设备。
14.图7图解了真空设备的从所述设备的其余物中移除且在固化过程期间被夹持至显示器的中心成型块。
15.图8图解了框架悬臂与粘合线特征的相互作用以建立机械硬止动装置从而设定粘合剂粘合厚度。紧定螺丝或其他机械装置可被调节以满足特定粘合线目标，并且可被调节
以减少变化。
16.图9示出了显示器的多个部分中的粘合线的均匀性。
17.本说明书和附图中重复使用参考数字意在表示本公开内容相同或类似的特征或元件，即使在图和图中数字增加了100时亦然。应当理解的是，本领域技术人员可以设计出多种其他变型和示例，它们落入本公开内容的原理的范围和精神内。
具体实施方式
18.现将详细参考公开的主题的一些实施方式，其示例被部分地图解在所附的附图中。尽管将结合列举的权利要求描述公开的主题，但要理解的是，示例性的主题并非意在将权利要求局限于公开的主题。
19.冷成型(例如，弯曲)一种产生弯曲玻璃基板的节能的方法，其基于利用施加平面外载荷使玻璃在相对低的温度(例如，＜140℃)下弹性变形从而产生期望的形状。在冷成型工艺期间，平坦的高强度玻璃基板发生三维(3d)变形，并被粘合剂夹层机械地固定至例如安装有显示功能模块的目标预成型的3d框架。
20.本公开内容提供了代表各个关键领域中的改善的真空成型方法、设备、以及得到的显示器。所述方法，举例来说，通过减少的固化时间而极大地改善了制造产量。所述方法进一步促进了改善控制玻璃形状成为目标形状以及改善控制粘合线厚度，这例如导致了改善的生存性和长期可靠性。
21.车辆内饰系统可包括诸如弯曲显示器表面之类的各种不同的被设计为透明的弯曲表面，而本公开内容提供了成型这些包括玻璃基板的弯曲表面的制品和方法。用于车辆内饰系统的显示器通常装配有框架，该框架在显示器开启时允许显示部件易被观察，但可以将显示器的颜色或图案与相邻的汽车内饰部件形成对比。
22.如本文中所用，术语“冷成型”、“冷弯”、或者“冷弯曲”指在低于玻璃软化点的冷成型温度下弯曲玻璃基板。术语“可冷弯”指玻璃基板进行冷弯的能力。
23.图1示出了根据示例性实施方式的包括三个不同的车辆内饰系统100、200、300的车辆内饰10。车辆内饰系统100包括具有弯曲表面120的中控台底座110，所述中控台底座包括示出为弯曲显示器130的显示器。车辆内饰系统200包括具有弯曲表面220的仪表板底座210，所述仪表板底座包括示出为弯曲显示器230的显示器。仪表盘底座210典型地包括仪表面板215，所述仪表面板215也可包括弯曲显示器。车辆内饰系统300包括具有弯曲表面320和示出为弯曲显示器330的显示器的仪表板方向盘底座310。在一个或多个实施方式中，车辆内饰系统可包括底座，所述底座是扶手、车柱、座椅靠背、地板、头枕、车门面板或车辆内饰中包括弯曲表面的任何部分。
24.本文中描述的制品和技术可用于车辆内饰系统100、200、和300的任一者或全部。尽管图1示出了汽车内饰，但车辆内饰系统的各种实施方式可结合至任何类型的车辆中，诸如火车、机动车(例如，汽车、货车、公交车以及诸如此类)、海用船舶(小艇、轮船、潜水艇以及诸如此类)和飞行器(例如，无人机、飞机、喷气式飞机、直升机以及诸如此类)，包括有人驾驶的车辆、半自主车辆和全自主车辆。
25.图2示出了根据一个实施方式的用于车辆内饰系统的显示器400。参照图6a至图8进一步描述用于成型显示器400的方法和设备。应认识到的是，图6a至图8的技术和设备并
非局限于显示器400，而是可用于包括图1中那些显示器的任何显示器。如在图2和图2a两者中所示，显示器400包括玻璃基板402和框架404。如仅在图2中所示，框架404包括第一开口406a和第二开口406b，这二者被配置为容纳进一步的显示器部件或模块(未示出)。框架404包括弯曲的中心部408(也示出在图2a的横截面中)、第一翼部410a、和第二翼部410b。类似地，玻璃基板402可包括弯曲的中心部412(也示出在图2a的横截面中)、第一翼部414a、和第二翼部414b。
26.如图2中所示，第一翼部410a可连接至中心部408的第一侧且可限定第一开口406a，所述第一开口406a被配置为将所述显示模块中的一个接纳在其中。类似地，第二翼部410b可连接至中心部408的相对的第二侧且可限定第二开口406b，所述第二开口406b被配置为将所述多个显示模块中的第二个接纳在其中。
27.玻璃基板402可由用于本文中描述的冷成型玻璃基板中的合适的玻璃组合物构成，包括钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼铝硅酸盐玻璃、含碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、以及含碱硼铝硅酸盐玻璃。
28.玻璃基板402可利用本领域中已知的任何合适的方法进行强化，包括：通过将从表面延伸至压缩深度(doc)的压缩应力(cs)包括进玻璃基板中来进行强化；通过利用制品的部分之间热膨胀系数的失配以产生压缩应力区域和表现出拉伸应力的中心区域来进行强化；通过将玻璃加热至高于玻璃转化点的温度然后迅速淬火来进行热强化；以及通过离子交换来进行化学强化，其中例如在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更大离子替换或交换。
29.如本文中所用，术语“玻璃基板”以其最广泛的含义使用，以包括全部或部分由玻璃制成的任何物体。玻璃基板包括玻璃和非玻璃材料的层压体、玻璃和晶体材料的层压体、以及玻璃陶瓷(包括无定形相和结晶相)。玻璃基板可以是透明或不透明的。冷成型玻璃基板可包括提供特定颜色的着色剂。
30.玻璃基板402可定位在框架404上，并且可包括弯曲的中心部412，所述弯曲的中心部412与框架404的弯曲的中心部408相接并大体上适形于框架404的弯曲的中心部408。玻璃基板402的第一翼部414a可与框架404的第一翼部410a相接并大体上适形于框架404的第一翼部410a。玻璃基板的402的第二翼部414b可与框架404的第二翼部410b相接并大体上适形于框架404的第二翼部410b。翼部414a、414b中的玻璃基板402可覆盖第一开口406a和第二开口406b。图2b示出了玻璃基板402和框架404之间的界面。其沿着玻璃基板402的第一主表面416和框架404的第一主表面418发生。
31.框架404具有限定第一开口406a的内部表面和限定第二开口406b的第二内部边缘。第一内部表面提供用于将多个显示模块中的第一显示模块定位在第一开口406a内的机械对准，而第二内部表面提供用于将多个显示模块中的第二显示模块定位在第二开口406b内的机械对准。
32.图2c进一步示出了图2b的横截面的放大图，示出了在第一主表面416和418处将玻璃基板502附接到框架404的粘合介质420。根据一个实施方式，这种粘合介质420可包括结构粘合剂。该结构粘合剂可包括聚氨酯(例如，可购自saint paul,mn的dp604ns；以及来自于wilmington,de的betamate 73100/002、73100/005、73100/010、
betaseal x2500、和betalink k2)、聚硅氧烷和硅烷改性聚合物(例如，可购自的teroson rb ix，也被称为terostat ms 9399和teroson ms 647)、以及环氧树脂(例如，可购自saint paul,mn的scotch
‑
weld
tm
环氧树脂粘合剂dp125和dp604)。
33.其他的粘合剂包括但不限于选自以下种类中的一种或多种的粘合剂：(a)增韧环氧树脂(例如，masterbond ep21tdcht
‑
lo、3m scotch weld epoxy dp460 off
‑
white)；(b)柔性环氧树脂(例如，masterbond ep21tdc
‑
2lo、3m scotch weld epoxy 2216)；(c)丙烯酸树脂和/或增韧丙烯酸树脂(例如，具有lord加速剂19或19gb w/lord ap 134底漆的lord粘合剂403、406、或410丙烯酸树脂粘合剂；lord粘合剂850或852/lord加速剂25gb、loctite hf8000、loctite aa4800)；(d)氨基甲酸酯(urethanes)(例如，3m scotch weld urethane dp640 brown、sikaforce 7570l03、sikaforce 7550l15、sikaflex 552、和聚氨酯(pur)热熔粘合剂，所述聚氨酯(pur)热熔粘合剂诸如technomelt pur 9622
‑
02uvna、loctite hhd 3542、loctite hhd 3580、3m hotmelt adhesives 3764和3748)；和(e)聚硅酮(dow corning 995、dow corning 3
‑
0500聚硅酮组合粘合剂、dow corning 7091、sikasil
‑
gp)。在一些情况下，可以利用可作为片材或膜提供的结构粘合剂(例如，但不限于，3m结构粘合剂膜af126
‑
2、af 163
‑
2m、sbt 9263、和9214、masterbond flm36
‑
lo)。此外，可以利用诸如3m vhb胶带之类的压敏粘合剂。在这些实施方式中，利用压敏粘合剂允许将弯曲的玻璃基板粘合至框架而至少无需固化步骤。
34.如图2c中所示，粘合介质可包括刚性、半刚性、或者柔顺(compliant)间隔物422，所述间隔物具有不同于结构粘合剂或者其他粘合介质420的材料、和/或不同的厚度t。在其他实施方式中，间隔物422可以具有与结构粘合剂或其他粘合介质420相同的材料，但可如所示出那样具有不同的厚度t。间隔物422，例如，可用于临界应力区域中，以防止玻璃在结构粘合剂完全固化之前压缩。间隔物422例如可以是与结构粘合剂分离的特征。间隔物422可以是vhb胶带、泡沫胶带、预固化的粘合剂点、刚性聚合物、柔顺聚合物、或者全部或部分固化的结构粘合剂(在粘合介质420的剩余物之前全部或部分固化)中的任一者或其组合。可将间隔物422施加至玻璃和/或框架。在显示器的利用间隔物422的区域中，框架404可具有诸如沟槽、脊峰等的机械特征424以例如改善间隔物422的对准或性能。间隔物422可以是牺牲性的或者永久性的。牺牲性的间隔物422可在随后被结构粘合剂替换。
35.根据图2c的实施方式(以及如在图3和/或图9的图表中所示的)，粘合介质420可具有在玻璃和框架之间的厚度，所述厚度在期望厚度的 /
‑
200μm或10％中较小者之间变化。这是用于成型显示器400的方法和设备的直接结果，将参照图6a至图8进一步讨论所述方法和设备，因为随后会进一步讨论。粘合介质420的示例性厚度可以是3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.01mm、或更小，并且可以各种方式施加。在一个实施方式中，使用敷抹枪和混合喷嘴或预混合的注射器或自动粘合剂分配器来施加粘合剂，并使用以下的任何一种(例如辊子、刷子、刮刀、或下拉条)来均匀地涂抹。
36.粘合介质420也可具有任何合适的长度和/或宽度。例如，宽度和/或长度之一可以是约25mm或更小。长度和/或宽度在从约1mm至约15mm、从约5mm至约20mm、从约10mm至约15mm、从约1mm至约10mm、从约5mm至约10mm、从约5mm至约15mm、从约10mm至约20mm、或者从约1mm至约5mm的范围内。
37.粘合介质420可具有任何合适的厚度，所述厚度是从粘合介质420接触玻璃基板
402的表面至框架404测量得到的。除其他事项之外，可剪裁粘合介质420的厚度以确保框架404和冷成型的玻璃基板402之间的层压。例如，粘合介质可具有约5mm或更小的厚度。粘合介质420可具有在从约200μm至约500μm、从约225μm至约500μm、从约250μm至约500μm、从约275μm至约500μm、从约300μm至约500μm、从约325μm至约500μm、从约350μm至约500μm、从约375μm至约500μm、从约400μm至约500μm、从约200μm至约475μm、从约200μm至约450μm、从约200μm至约425μm、从约200μm至约400μm、从约200μm至约375μm、从约200μm至约350μm、从约200μm至约325μm、从约200μm至约300μm、或者从约200μm至约275μm的范围内的厚度。
38.可剪裁玻璃基板402的厚度以允许玻璃基板更具柔性以实现期望的曲率半径。而且，更薄的玻璃基板402可更容易变形，这可潜在地补偿由显示器400(当弯曲时)的形状可能产生的形状失配和间隙。玻璃基板402和框架404的至少一部分可具有实质上相似的曲率半径，以在第一主表面416和第一主表面418之间提供实质上均匀的距离，所述距离可由粘合介质420和/或间隔物422填充。
39.现在返回图2b，框架404的弯曲的中心部408的曲率半径和/或玻璃基板402的弯曲的中心部412的曲率半径可以是，例如，约20mm或更大、40mm或更大、50mm或更大、60mm或更大、100mm或更大、250mm或更大、或者500mm或更大。例如，第一曲率半径可在从约20mm至约2000mm、从约30mm至约2000mm、从约40mm至约1500mm、从约50mm至约1500mm、从约60mm至约1500mm、从约70mm至约2000mm、从约80mm至约1500mm、从约90mm至约2000mm、从约100mm至约2000mm、从约120mm至约2000mm、从约140mm至约2000mm、从约150mm至约2000mm、从约160mm至约2000mm、从约180mm至约2000mm、从约200mm至约2000mm、从约220mm至约2000mm、从约240mm至约2000mm、从约250mm至约2000mm、从约260mm至约2000mm、从约270mm至约2000mm、从约280mm至约2000mm、从约290mm至约2000mm、从约300mm至约2000mm、从约350mm至约2000mm、从约400mm至约2000mm、从约450mm至约2000mm、从约500mm至约2000mm、从约550mm至约2000mm、从约600mm至约2000mm、从约650mm至约2000mm、从约700mm至约2000mm、从约750mm至约2000mm、从约800mm至约2000mm、从约900mm至约2000mm、从约950mm至约2000mm、从约1000mm至约2000mm、从约1250mm至约2000mm、从约20mm至约1400mm、从约20mm至约1300mm、从约20mm至约1200mm、从约20mm至约1100mm、从约20mm至约1000mm、从约20mm至约950mm、从约20mm至约900mm、从约20mm至约850mm、从约20mm至约800mm、从约20mm至约750mm、从约20mm至约700mm、从约20mm至约650mm、从约20mm至约600mm、从约20mm至约550mm、从约20mm至约500mm、从约20mm至约450mm、从约20mm至约400mm、从约20mm至约350mm、从约20mm至约300mm、从约20mm至约250mm、从约20mm至约200mm、从约20mm至约150mm、从约20mm至约100mm、从约20mm至约50mm、从约60mm至约1400mm、从约60mm至约1300mm、从约60mm至约1200mm、从约60mm至约1100mm、从约60mm至约1000mm、从约60mm至约950mm、从约60mm至约900mm、从约60mm至约850mm、从约60mm至约800mm、从约60mm至约750mm、从约60mm至约700mm、从约60mm至约650mm、从约60mm至约600mm、从约60mm至约550mm、从约60mm至约500mm、从约60mm至约450mm、从约60mm至约400mm、从约60mm至约350mm、从约60mm至约300mm、或者从约60mm至约250mm的范围内。在一个或多个实施方式中，厚度小于约0.4mm的玻璃基板可表现出小于约100mm、或者小于约60mm的曲率半径。根据一个实施方式，框架的弯曲的中心部和玻璃基板的弯曲的中心部各自具有20mm但小于500mm的曲率半径。
40.如图3中所示，玻璃基板402的弯曲的中心部412的曲率半径可在框架404的弯曲的中心部408的曲率半径的100μm范围内。这是用于成型显示器400的方法和设备的直接结果，将参照图6a至图8进一步讨论所述方法和设备，因为随后会进一步讨论。简言之，对于玻璃成型零件来说，两个关键参数是玻璃形状和粘合厚度。由于玻璃和框架厚度相对一致，因而通常整体零件厚度是粘合线的替代。图3表示显示器400的弯曲区域的横截面。(蓝色)实线是横截面，该线的厚度表示粘合介质420的变化。(红色)虚线是目标形状。在图6a至图8的真空卡盘上制造的零件在100μm范围内紧密适形于目标。这应当与零件偏离形状目标超过1mm的常规方法/设备形成对比。
41.框架404可具有任何合适的厚度。例如，金属基板厚度可在从约0.5mm至约20mm(例如，从约2mm至约20mm、从约3mm至约20mm、从约4mm至约20mm、从约5mm至约20mm、从约6mm至约20mm、从约7mm至约20mm、从约8mm至约20mm、从约9mm至约20mm、从约10mm至约20mm、从约12mm至约20mm、从约14mm至约20mm、从约1mm至约18mm、从约1mm至约16mm、从约1mm至约15mm、从约1mm至约14mm、从约1mm至约12mm、从约1mm至约10mm、从约1mm至约8mm、从约1mm至约6mm、从约1mm至约5mm、从约1mm至约4mm、从约1mm至约3mm、从约1mm至约2mm)的范围、以及其间的所有范围和子范围内。
42.图4是在第一翼区域410a、414a中的图2a的横截面，如图4中所示，玻璃基板402具有厚度(t)，所述厚度(t)是实质上恒定的且被定义为第一主表面416和第二主表面416a之间的距离。本文中所使用的厚度(t)是指玻璃基板的最大厚度。如图4中所示，玻璃基板包括宽度(w)和长度(因图4的横截面的性质而未示出)，所述宽度(w)被定义为第一或第二主表面416、416a、和418之一的与厚度(t)正交的第一最大尺寸，所述长度被定义为第一或第二表面416、416a、418之一的与厚度和宽度二者均正交的第二最大尺寸。本文中讨论的尺寸可以是平均尺寸。粘合介质未特别示出在图4中。
43.玻璃基板402可具有任何合适的厚度。例如，可具有约1.5mm或更小的厚度(t)。例如，厚度可在从约0.01mm至约1.5mm、0.02mm至约1.5mm、0.03mm至约1.5mm、0.04mm至约1.5mm、0.05mm至约1.5mm、0.06mm至约1.5mm、0.07mm至约1.5mm、0.08mm至约1.5mm、0.09mm至约1.5mm、0.1mm至约1.5mm、从约0.15mm至约1.5mm、从约0.2mm至约1.5mm、从约0.25mm至约1.5mm、从约0.3mm至约1.5mm、从约0.35mm至约1.5mm、从约0.4mm至约1.5mm、从约0.45mm至约1.5mm、从约0.5mm至约1.5mm、从约0.55mm至约1.5mm、从约0.6mm至约1.5mm、从约0.65mm至约1.5mm、从约0.7mm至约1.5mm、从约0.01mm至约1.4mm、从约0.01mm至约1.3mm、从约0.01mm至约1.2mm、从约0.01mm至约1.1mm、从约0.01mm至约1.05mm、从约0.01mm至约1mm、从约0.01mm至约0.95mm、从约0.01mm至约0.9mm、从约0.01mm至约0.85mm、从约0.01mm至约0.8mm、从约0.01mm至约0.75mm、从约0.01mm至约0.7mm、从约0.01mm至约0.65mm、从约0.01mm至约0.6mm、从约0.01mm至约0.55mm、从约0.01mm至约0.5mm、从约0.01mm至约0.4mm、从约0.01mm至约0.3mm、从约0.01mm至约0.2mm、从约0.01mm至约0.1mm、从约0.04mm至约0.07mm、从约0.1mm至约1.4mm、从约0.1mm至约1.3mm、从约0.1mm至约1.2mm、从约0.1mm至约1.1mm、从约0.1mm至约1.05mm、从约0.1mm至约1mm、从约0.1mm至约0.95mm、从约0.1mm至约0.9mm、从约0.1mm至约0.85mm、从约0.1mm至约0.8mm、从约0.1mm至约0.75mm、从约0.1mm至约0.7mm、从约0.1mm至约0.65mm、从约0.1mm至约0.6mm、从约0.1mm至约0.55mm、从约0.1mm至约0.5mm、从约0.1mm至约0.4mm、或者从约0.3mm至约0.7mm的范围内。
44.玻璃基板402也可具有在从约5cm至约250cm、从约30cm至约90cm、从约10cm至约250cm、从约15cm至约250cm、从约20cm至约250cm、从约25cm至约250cm、从约30cm至约250cm、从约35cm至约250cm、从约40cm至约250cm、从约45cm至约250cm、从约50cm至约250cm、从约55cm至约250cm、从约60cm至约250cm、从约65cm至约250cm、从约70cm至约250cm、从约75cm至约250cm、从约80cm至约250cm、从约85cm至约250cm、从约90cm至约250cm、从约95cm至约250cm、从约100cm至约250cm、从约110cm至约250cm、从约120cm至约250cm、从约130cm至约250cm、从约140cm至约250cm、从约150cm至约250cm、从约5cm至约240cm、从约5cm至约230cm、从约5cm至约220cm、从约5cm至约210cm、从约5cm至约200cm、从约5cm至约190cm、从约5cm至约180cm、从约5cm至约170cm、从约5cm至约160cm、从约5cm至约150cm、从约5cm至约140cm、从约5cm至约130cm、从约5cm至约120cm、从约5cm至约110cm、从约5cm至约110cm、从约5cm至约100cm、从约5cm至约90cm、从约5cm至约80cm、或者从约5cm至约75cm的范围内的宽度(w)和/或长度(未具体示出)。
45.图5图解了第一翼区域410a、414a中玻璃基板402和框架404的示例性的平坦度。沿第一主表面416、418界面的这种平坦度对于改善显示器的可视性以及减少可能导致过早失效的机械应力来说特别重要。第一主表面416相对于第一主表面418的这种改善的平坦度是用于成型显示器400的方法和设备的直接结果，将参照图6a至图8进一步讨论所述方法和设备，因为随后会进一步讨论。
46.如图5中所示，图解了显示区域中，诸如沿第一翼部410a、414a并且特别是在第一开口406a处，的显示器400的平坦度。图5示出了通过偏转测量法(deflectometry)收集到的图像，其中局部曲率以屈光度为单位，其中非零的屈光度值表示曲率。增加的屈光度表示更大的局部曲率。如图5中所示，夹持至少2小时导致了最平坦的显示区域，从而改善了光学性能。因此，如图5中所示，玻璃的第一翼部、框架的第一翼部、玻璃的第二翼部、和框架的第二翼部中的一者或多者各自具有至少一个表面，变化幅度为 /
‑
0.250、 /
‑
0.150、 /
‑
0.100单位屈光度的曲率。目标局部曲率可在0(实质上平坦)和2单位屈光度之间。
47.图6a和图6b示出了成型设备500，其包括用于如前所述的用于冷成型玻璃基板402的真空成型设备(也被称为真空卡盘)。显示器400的其他部件示出在图6b中，包括框架404。图6a示出了经由冷成型工艺来成型显示器400的成型设备500。
48.如在图6b中所最佳示出，成型设备500可任选地包括主体502、多个成型件504a、504b和504c(也被称为镶嵌件、区域、或衬垫)、薄涂层506、第一框架固定装置508、和第二框架固定装置组件510。第二框架固定装置组件510可包括手柄512和杆件514。
49.主体502可在其中形成或将容纳多个独立的分离的气室(plenums)516a、516b和516c，这些气室分别与多个成型件504a、504b和504c连通。可替代地，主体502可具有与多个成型件504a、504b和504c连通的单个气室。这些气室可用于将独立受控的压力差施加至多个成型件504a、504b和504c。施加至中心或翼的压力差可相对于彼此不同。例如，翼上的压力差可能无需特别设计，而在中心可能需要特别设计的更大的压力差。主体502可被配置为接纳多个成型件504a、504b和504c，所述多个成型件可被配置为可从主体502移除。
50.多个成型件504a、504b和504c可各自具有被设计为与玻璃基板402的相应主表面相接的主表面505a、505b和505c。多个成型件504a、504b和504c可包括可移除的中心件504a，所述中心件504a能在成型步骤和夹持步骤之间实现看上去更少的夹持(零件不是必
须从夹具移除)，如图7中进一步图解的那样。如本文中进一步讨论的，可移除的中心件504a可包括具有曲率中心的主表面505a。翼部504b和504c可分别具有主表面505b和505c，这两者可是实质上平坦的，用于如之前讨论的那样成型显示器400的翼区域。也可改变设备500的几何特性，以便通过只移除中心件504a而不是必须移除多个部件来改变其曲率。多个成型件504a、504b和504c可包括诸如孔或通道518(图6a中最佳示出)的表面特征，所述表面特征被配置为向显示器400提供改善的压力差(下拉力)，并且特别是沿玻璃基板402的主表面向玻璃基板402提供。通道518可例如仅在多个成型件504a、504b和504c的表面上，并且可不刺入气室。如将参照图8进一步讨论的那样，框架固定装置508、510，以及特别是第二框架固定装置组件510和主体502可具有机械止动件，所述机械止动件提供可调的粘合线控制特征。第二框架固定装置组件510的杆件514和夹具可被配置为经由框架404将均匀的压力向下施加至显示器400上而无需很大压力。具有附接至框架固定装置510的手柄512的框架固定装置510增加了刚性并提供了操作的便利性。
51.如之前讨论的，由成型设备500提供的优点包括成形至目标形状100μm范围(与＞1mm截然相反)内的玻璃基板402、对粘合线的改善控制(例如， /
‑
200μm，与＞1mm截然相反)、减少的加工时间(例如，15min对比2 小时)、适应多种设计和粘合线厚度的能力(例如，只移除中心件504a并更换具有不同几何特性的不同中心件)、以及与包括层压显示器的多种类型显示器更大的相容性。
52.图6b和图7示出了中心件504a是可移除的。图7也图解了显示器400在从成型设备500的其余部件移除之后可保持被夹持至中心件504a(参照图6b)。如图7中所示，中心件504a也可被配置为当被如此移除时保持连接至低压源p(诸如真空)。这能够实现成型步骤和夹持步骤之间看上去更少的夹持(零件并非必须从夹具移除)。
53.现在仅返回图6b，薄涂层506可包括被配置为提供玻璃402的良好密封、保护但仅轻微柔顺以实现良好形状的聚合物涂层，诸如特氟龙(teflon)胶带。根据一个示例，涂层506可以是具有最小柔顺性的粘合剂背衬的聚合物膜。这种选择可以保护玻璃不被金属卡盘损坏，同时充分密封真空，并具有最小的柔顺性。使用粘合剂膜易于施加和更换。
54.根据一个高级示例，例如，使用成型设备500的冷成型工艺可需要：将一块平板玻璃对准成型设备，施加真空或其他低压力差以将玻璃保持为期望的形状，将诸如结构粘合剂之类的粘合介质以特定的图案施加至框架或玻璃表面，将三维形状的框架对准并压到成型设备上的玻璃上，施加力以将粘合剂压缩至一致的厚度(粘合线厚度)并通过例如夹持的手段将框架保持在玻璃上。
55.根据一个实施方式，公开了一种成型显示器400的方法，其用于将一个或多个显示模块安装在车辆内饰系统中。所述方法可包括将玻璃基板402定位在成型设备500上。成型设备500可具有多个成型件504a、504b、504c，每个成型件具有被配置为与玻璃基板402相接的主表面505a、505b、505c。多个成型件中的至少一个(在此是504a)的主表面505a具有曲率半径。所述方法可包括利用成型设备500施加空气压差以使玻璃基板402沿玻璃基板402的主表面变形并要形成与成型设备500(具体位置多个成型件504a、504b、504c)的每个主表面505a、505b、505c的形状相对应的形状。玻璃基板402的主表面的一部分变形以具有与多个成型件504a中的至少一个的主表面505a的曲率半径相对应的曲率半径。所述方法可包括将结构粘合剂(或如本文讨论的其他粘合介质)施加至框架404和玻璃基板402中的一者或多
者，并利用定位在框架404和玻璃基板上402之间的所述结构粘合剂将框架404定位在玻璃基板上402上。所述方法可包括将期望的力施加至框架404以将所述粘合剂压缩至期望的厚度。所述方法可包括在维持玻璃基板402被夹持至多个成型件中的至少一个(在此504a，如图7中所示)的同时，将玻璃基板402从所述成型设备的多个成型件中的一个或多个(在此504b和504c)移除。所述方法可包括在所述玻璃基板被夹持至如图7中所示的所述多个成型件中的至少一个的情况下，维持施加所述期望的力以将所述粘合剂压缩至所述期望的厚度达到期望的持续时间。所述方法可进一步包括在成型件504a被移除的情况下维持施加压力差，同时维持玻璃基板402被夹持至多个成型件(在此504a)中的至少一个。所述方法可包括用成型设备施加空气压差，包括对于多个成型件504a、504b、504c中的一个或多个施加不同量的空气压差。
56.常规工艺需要玻璃和框架在粘合剂固化的同时全程被夹持在真空卡盘上。在粘合剂固化/实现充分的强度之前释放夹具造成玻璃改变形状甚至在高应力区域中与框架剥离。在粘合剂固化的同时移动部件(玻璃&框架)也是不期望的。
57.本发明的一个方面在于它允许显示器400在粘合剂达到全部固化之前从真空卡盘移除，因为如图7的实施方式中图解的那样可持续地维持(经由杆件514)夹持和/或压力差p。如图7中所示，夹持能力是横跨玻璃基板402应力最高的弯曲部分(例如，曲线转变为实质上平坦的平坦区域，本文中被称为平尖区域)的杆件/螺纹杆的组合(使用之前在图6a和图6b中示出的杆件514中的两个)。也可利用中心件504a和包括图7的杆件514的其他部件来包括机械止动装置(类似于以下参照图8进一步讨论的那些)以防止杆件夹具的过紧。通过这种构造，显示器400可在真空卡盘上成型并在全部粘合剂固化之前移除。对于工艺中的每一个额外的显示零件均可能需要额外的中心件504a，但这提供了更加迅速的产量和可替换的设计曲率作为益处。
58.如图8中所示，主体502和第二框架固定装置组件510可形成机械止动装置540。机械止动装置540可包括主体502的位置可调特征542(诸如，螺丝、紧定螺丝等)和向下夹持框架404的第二框架固定装置组件510的一部分544。因此，机械止动装置540的结果是，粘合线(粘合介质)的期望厚度在 /
‑
200μm之间变化。更具体而言，第二框架固定装置组件510可包括与各自对应的紧定螺丝548(位置可调特征542)相互作用的悬臂或翼546(部分544)，以建立机械止动装置540来设定粘合剂粘合厚度。紧定螺丝544可进行调整以满足特定的粘合线目标，并且可进行调整以减少粘合线的变化。可在成型设备500的每一侧设有多个紧定螺丝。
59.图9示出了粘合介质可具有在玻璃和框架之间的厚度，所述厚度可在期望厚度的 /
‑
200μm或者10％中较小者之间变化。这是包括如参照图7和图8所讨论的机械止动装置的用于成型显示器400的成型设备500的直接结果。
60.本文所设想的其它方法或产品特征包括利用基于导电或辐射的方法对粘合剂的特定区域进行局部加热/固化。特定区域包括诸如平尖和中心区域之类的压缩应力和拉伸应力最大化的那些。局部加热可用于“钉住”特定区域。应用的示例包括使用预热的弯曲中心镶嵌件、筒形加热器、红外辐射。例如，设想的特定区域包括玻璃基板将压缩应力施加至粘合介质或将拉伸应力施加至粘合介质的那些。
61.本公开内容的方面(1)关于一种用于将多个显示模块安置在车辆内饰系统内的设
备，包括：框架，所述框架具有弯曲中心部分、第一翼部、和第二翼部，所述第一翼部连接至所述中心部的第一侧且限定第一开口，所述第一开口被配置为将所述多个显示模块中的一个显示模块接纳在其中，所述第二翼部连接至所述中心部的相对的第二侧且限定第二开口，并且所述第二开口被配置为将所述多个显示模块中的第二个显示模块接纳在其中；玻璃基板，所述玻璃基板定位在所述框架上且包括弯曲中心部、第一翼部、和第二翼部，所述弯曲中心部与所述框架的弯曲中心部相接，所述第一翼部与所述框架的第一翼部相接且覆盖所述第一开口，并且所述第二翼部与所述框架的第二翼部相接且覆盖所述第二开口；和粘合介质，所述粘合介质将所述玻璃附接至所述框架，其中所述粘合介质具有在所述玻璃和所述框架之间的厚度，所述厚度在期望厚度的 /
‑
200μm或者10％中的较小者之间变化。
62.本公开内容的方面(2)关于方面(1)的设备，其中所述玻璃的第一翼部、所述框架的第一翼部、所述玻璃的第二翼部、和所述框架的第二翼部中的一者或多者各自具有至少一个表面，所述至少一个表面是实质上平坦的且具有变化幅度为 /
‑
0.250单位的屈光度、 /
‑
0.150屈光度、和 /
‑
0.100屈光度之一的曲率。
63.本公开内容的方面(3)关于方面(1)或方面(2)的设备，其中所述玻璃基板的弯曲中心部的曲率半径在所述框架的弯曲中心部的曲率半径的100μm范围内。
64.本公开内容的方面(4)关于方面(1)至(3)中任一项的设备，其中所述框架的弯曲中心部和所述玻璃基板的弯曲中心部中的一者或多者各自具有20mm但小于500mm的曲率半径。
65.本公开内容的方面(5)关于方面(1)至(4)中任一项的设备，其中所述框架具有限定所述第一开口的内部表面和限定所述第二开口的第二内部边缘，并且其中所述第一内部表面提供用于将所述多个显示模块中的第一个显示模块定位在所述第一开口内的机械对准，且所述第二内部表面提供用于将所述多个显示模块中的第二个显示模块定位在所述第二开口内的机械对准。
66.本公开内容的方面(6)关于方面(1)至(5)中任一项的设备，其中所述粘合介质包括结构粘合剂。
67.本公开内容的方面(7)关于方面(1)至(6)中任一项的设备，进一步包括定位在所述框架和所述玻璃基板之间且与所述粘合介质相邻定位的间隔物。
68.本公开内容的方面(8)关于方面(7)的设备，其中所述间隔物包括vhb胶带、泡沫胶带、刚性聚合物、柔顺聚合物、或者全部或部分固化的结构粘合剂中的一者或多者。
69.本公开内容的方面(9)关于方面(1)或方面(8)的设备，其中所述框架可具有一个或多个被配置为改善所述间隔物的对准或性能的特征。
70.本公开内容的方面(10)关于一种用于将多个显示模块安置在车辆内饰内的设备，包括：框架，所述框架具有弯曲中心部且被配置为将所述多个显示模块中的至少一个显示模块安置在其中；玻璃基板，所述玻璃基板附接至并定位在所述框架上且包括与所述框架的弯曲中心部相接的弯曲中心部，其中所述玻璃基板的弯曲中心部的曲率半径在所述框架的弯曲中心部的曲率半径的100μm范围内。
71.本公开内容的方面(11)关于方面(10)的设备，其中所述框架进一步包括：第一翼部，所述第一翼部连接至所述中心部的第一侧且限定第一开口，所述第一开口被配置为将所述多个显示模块中的一个显示模块接纳在其中；和第二翼部，所述第二翼部连接至所述
中心部的相对的第二侧且限定第二开口，并且所述第二开口被配置为将所述多个显示模块中的另一个显示模块接纳在其中。
72.本公开内容的方面(12)关于方面(11)的设备，其中所述玻璃基板进一步包括：第一翼部，所述第一翼部与所述框架的第一翼部相接且覆盖所述第一开口；和第二翼部，所述第二翼部与所述框架的第二翼部相接且覆盖所述第二开口。
73.本公开内容的方面(13)关于方面(12)的设备，其中所述玻璃的第一翼部、所述框架的第一翼部、所述玻璃的第二翼部、和所述框架的第二翼部中的一者或多者各自具有至少一个表面，所述至少一个表面是实质上平坦的且具有变化幅度为 /
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0.250单位的屈光度的曲率。
74.本公开内容的方面(14)关于方面(10)至(13)中任一项的设备，其中所述玻璃通过粘合介质附接至所述框架，并且其中所述粘合介质具有在所述玻璃和所述框架之间的厚度，所述厚度在期望厚度的 /
‑
200μm之间变化。
75.本公开内容的方面(15)关于一种用于将一个或多个显示模块安置在车辆内饰系统中的成型显示器的方法，所述方法包括：将玻璃基板定位在成型设备上，其中所述成型设备具有多个成型件，每个所述成型件具有被配置为与所述玻璃基板相接的主表面，其中所述多个成型件中的至少一个的主表面具有曲率半径；利用所述成型设备施加空气压差，以使所述玻璃基板沿其主表面变形并要形成与所述成型设备的各个主表面的形状相对应的形状，其中所述玻璃基板的主表面的一部分变形，以具有与所述多个成型件中的至少一个的主表面的曲率半径相对应的曲率半径；将结构粘合剂施加至框架和所述玻璃基板中的一者或多者；利用定位在所述框架和所述玻璃基板之间的所述结构粘合剂将所述框架定位在所述玻璃基板上；将期望的力施加至所述框架以将所述粘合剂压缩至期望的厚度；将所述玻璃基板从所述成型设备的多个成型件中的一个或多个移除，同时在维持所述玻璃基板被夹持至所述多个成型件中的至少一个；以及在所述玻璃基板被夹持至所述多个成型件中的至少一个的情况下以及在所述玻璃基板从所述成型设备的多个成型件中的一个或多个移除的情况下，维持施加所述期望的力以将所述粘合剂压缩至所述期望的厚度达到期望的持续时间。
76.本公开内容的方面(16)关于方面(15)的方法，其中所述多个成型件包括中心成型件，所述中心成型件包括具有主表面的所述多个成型件中的至少一个，所述主表面具有曲率半径。
77.本公开内容的方面(17)关于方面(16)的方法，其中所述多个成型件进一步包括第一翼片和第二翼片，所述第一翼片的主表面实质上平坦，所述第二翼片的主表面实质上平坦。
78.本公开内容的方面(18)关于方面(15)至(17)中任一项的方法，其中通过机械止动装置来控制将所述期望的力施加至所述框架以将所述粘合剂压缩至所述期望的厚度。
79.本公开内容的方面(19)关于方面(18)的方法，其中所述机械止动装置包括所述成型设备的位置可调的特征和向下夹持所述框架的固定装置的一部分。
80.本公开内容的方面(20)关于方面(18)至(19)中任一项的方法，其中所述期望的厚度在 /
‑
200μm之间变化是所述机械止动装置的结果。
81.本公开内容的方面(21)关于方面(15)至(20)中任一项的方法，其中所述玻璃基板
的曲率半径在所述多个成型件中的至少一个的主表面的曲率半径的100μm范围内。
82.本公开内容的方面(22)关于方面(15)至(20)中任一项的方法，其中利用所述成型设备施加所述空气压差包括向所述多个成型件中的一个或多个施加不同量的所述空气压差。
83.本公开内容的方面(23)关于方面(15)至(22)中任一项的方法，其中所述成型设备的主表面限定多个通道，所述多个通道与所述玻璃基板连通以允许施加所述空气压差。
84.本公开内容的方面(24)关于方面(15)至(23)中任一项的方法，进一步包括在选定的区域中加速固化所述结构粘合剂。
85.本公开内容的方面(25)关于方面(15)至(24)中任一项的方法，进一步包括在所述玻璃基板被夹持至所述多个成型件中的至少一个的情况下以及在将所述玻璃基板从所述成型设备的多个成型件中的一个或多个移除的情况下维持施加所述空气压差。
86.以范围格式表示的值应当以弹性的方式进行解读，从而不仅包括明确记载为范围极限的数字值，还包括在该范围内包括的所有单个数值或子范围，如同明确记载每一个数值和子范围一样。例如，“约0.1％至约5％”或者“约0.1％至5％”的范围应当解读为不仅包括约0.1％至约0.5％，还包括该指定范围内的单个数值(例如，1％、2％、3％、以及4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。表述“约x至y”具有与“约x至约y”相同的含义，除非另外指明。同样地，表述“约x、y、或约z”具有与“约x、约y、或约z”相同的含义，除非另外指明。
87.在本文件中，术语“一(a)”、“一(an)”、或者“所述”用于包括一个或多于一个，除非上下文另有清楚指示。术语“或者”用于至无排他性的“或者”，除非另外指明。除此之外，要理解的是，本文中采用的措辞或术语，以及未另外定义的，是仅为描述而非限制的目的。任何章节标题的使用均意在帮助阅读本文件，且不应解读为限制性的；与某一章节标题相关的信息可以在该具体章节内或在该具体章节之外出现。此外，本文件中参考的所有出版物、专利和专利文件均通过引用以其整体并入本文，就像通过引用而单独并入一样。如果本文件与通过引用这样并入的文件之间的用法不一致，则并入的参考文献中的用法应被视为对本文件的补充；对于不可调和的不一致之处，以本文件中的用法为准。
88.如本文中所用的术语“约”可允许在数值或范围，例如，在指定值或范围的指定极限的5％以内、或者1％以内的可变度。
89.如本文中所用的术语“实质上”指以至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％、或者至少约99.999％或更大的多数或者绝大多数。
90.本公开内容提供了以下实施方式，其编号并非解读为指定重要性水平。