具冷弯玻璃基板的车辆内部系统及其形成方法技术方案

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。玻璃化转变温度。玻璃化转变温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具冷弯玻璃基板的车辆内部系统及其形成方法


[0001]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。
[0002]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
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bend)弯曲(curved)玻璃基板及其形成方法。

技术介绍

[0003]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。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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)内弯曲成弯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：