CN211654161U - 动态可调的显示系统及车辆显示系统 - Google Patents
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Abstract
动态可调的显示系统用于响应于环境光来调整柔性显示器的位置。所述显示系统包括能够沿一个或多个弯曲轴可逆地弯曲的柔性显示器。所述显示系统进一步包括在其上安装有柔性显示器的可调支撑件,所述可调支撑件能够选择性地使柔性显示器弯曲。所述显示系统包括用于检测环境光的光探测器。所述光探测器可围绕所述柔性显示器的周边定位。与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元可以使得所述可调支撑件响应于在所述多个光探测器处检测到的环境光而使所述柔性显示器弯曲。
Description
相关申请的交叉引用
本申请依据35U.S.C.§119要求于2018年11月29日提交的美国临时申请序列号为62/772,871的优先权的权益,依赖其内容并通过引用将其内容作为整体结合在此。
技术领域
本文所描述的实施方式大体涉及用于调整显示器的系统和方法。具体地,本文所描述的实施方式涉及响应于环境照明条件而动态可调的显示系统。
背景技术
电子显示器通常用于各种应用中,包括电视、计算机、电子平板电脑、手机、车辆显示器、自动柜员机、杂货店或饭店的自助结帐站、酒店或机场的登记站,以及许多其他应用。取决于环境照明条件,这些电子显示器上显示的媒体(诸如文本、照片和/或视频)可能会变得难以看清。例如,车辆驾驶员在光线明亮的区域行驶时,难以看清车辆显示器。如果环境光线太亮,则车辆乘客也可能难以观看电子显示器。无法观看车辆显示器或其他电子显示器可能令人沮丧和不便,并且用户可能没有补救措施。
因此,在本领域中需要一种显示系统,其能够响应于环境照明条件而无需用户干预地动态调整,以改善电子显示器上的媒体的可视性。
实用新型内容
在第一方面中,描述了一种动态可调显示系统,所述动态可调显示系统包括:能够沿一个或多个弯曲轴可逆地弯曲的柔性显示器;在其上安装有柔性显示器的可调支撑件,其中所述可调支撑件被配置为选择性地使柔性显示器弯曲;围绕柔性显示器的周边定位的用于检测环境光的多个光探测器;以及与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元,其中,所述控制单元使得所述可调支撑件响应于在所述多个光探测器处检测到的环境光而使所述柔性显示器弯曲。
在第二方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括柔性显示器,所述柔性显示器包括冷弯玻璃基板。在一些实施方式中,所述柔性显示器可进一步包括附接至冷弯玻璃基板的表面的显示模块。在一些实施方式中,所述显示模块可包括第二玻璃基板和背光单元,其中所述第二玻璃基板被设置成邻近于所述冷弯玻璃基板并且位于背光单元和冷弯玻璃基板之间。在一些实施方式中,显示模块可包括有机发光二极管显示器。
在第三方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括柔性显示器,所述柔性显示器具有位于所述柔性显示器的周边上并沿着所述柔性显示器的周边延伸的边界,其中多个光探测器位于所述边界上。
在第四方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括控制单元,所述控制单元被配置为基于在多个光探测器处检测到的环境光来确定弯曲方向和弯曲程度。
在第五方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括能够弯曲成凹形配置或凸形配置的柔性显示器。
在第六方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括可调支撑件,所述可调支撑件包括被配置为选择性地使柔性显示器弯曲的一个或多个机械致动器。
在第七方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括控制单元,所述控制单元被配置为使得所述可调支撑件使所述柔性显示器弯曲,以便减小由多个光探测器的至少一个检测到的环境光的强度。
在第八方面中,根据前述段落的方面的动态可调显示系统可包括被配置为检测用户的位置的一个或多个位置传感器,并且所述控制单元进一步使得所述可调支撑件基于用户的位置来调整柔性显示器。在一些实施方式中,控制单元被配置为调整柔性显示器,以使所述柔性显示器朝向由一个或多个位置传感器所确定的用户的位置定向。
在第九方面中,描述了一种用于动态调整柔性显示器的方法,所述方法包括:在多个光探测器的每一个处检测环境光的强度,其中所述多个光探测器围绕柔性显示器的周边定位;和基于在所述多个光探测器处检测到的环境光的强度使所述柔性显示器弯曲,以减小由所述多个光探测器的至少一个检测到的环境光的强度。
在第十方面中,根据前述段落的方面的方法可包括:基于在所述多个光探测器的每一个处检测到的环境光的强度来确定使所述柔性显示器弯曲的弯曲方向。
在第十一方面中,根据前述两个段落的任一方面的方法可包括:基于在所述多个光探测器处检测到的环境光的强度来确定使所述柔性显示器弯曲的弯曲程度。
在第十二方面中,根据前述三个段落的任一方面的方法可包括:基于在所述多个光探测器处检测到的环境光的强度来使所述柔性显示器倾斜,以便减小由所述多个光探测器的至少一个检测到的环境光的强度。
在第十三方面中,根据前述四个段落的任一方面的方法可包括:基于由一个或多个位置传感器所确定的用户的位置来使所述柔性显示器弯曲。
在第十四方面中,描述了一种用于基于环境照明条件来动态调整柔性显示器的车辆显示系统,所述车辆显示系统包括:车辆基座;设置在所述车辆基座上的可调支撑件;安装在所述可调支撑件上的柔性显示器,使得所述柔性显示器的后表面与所述可调支撑件接触,并且所述柔性显示器的前表面允许用户观看柔性显示器上的图像;围绕柔性显示器的周边定位的用于检测环境光的多个光探测器;以及与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元,其中所述控制单元接收来自所述多个光探测器的环境光信息,并使得所述可调支撑件响应于环境光信息而使柔性显示器弯曲。
在第十五方面中,根据前述段落的方面的车辆显示系统可包括车辆基座,所述车辆基座是中控台、仪表板、或方向盘中的任何一个。
在第十六方面中,根据前述两个段落的任一方面的车辆显示系统可包括柔性显示器,所述柔性显示器包括附接至冷弯玻璃基板的表面的显示模块。
附图说明
图1是根据一些实施方式的包括弯曲玻璃基板和弯曲显示模块的柔性显示器的侧视图。
图2是根据一些实施方式的柔性显示器的玻璃基板的侧视图。
图3是根据一些实施方式的柔性显示器的玻璃基板的前透视图。
图4是根据一些实施方式的显示模块的详细视图。
图5是根据一些实施方式的显示模块的详细视图。
图6是根据一些实施方式的显示器的详细视图。
图7是根据一些实施方式的用于形成显示器的方法的工艺流程图。
图8是图7中描述的方法的图示。
图9是根据一些实施方式的显示系统的部件的示意性框图。
图10是根据一些实施方式的柔性显示器的透视图。
图11示出了根据一些实施方式的显示系统的操作。
图12A是根据一些实施方式的包括两个显示模块的柔性显示器的俯视图。
图12B是根据一些实施方式的具有显示模块并且安装在支撑表面上的柔性显示器的俯视图。
图13是根据一些实施方式的具有车辆显示系统的车辆内部的透视图。
图14是可以在其中实现各实施方式的示例性控制单元的示意性框图。
具体实施方式
现在将参照如附图所示的实施方式详细地描述本实用新型。提及“一个实施方式”、“一实施方式”、“示例性实施方式”等表示所描述的实施方式可包括特定的特征、结构或特性,但是每个实施方式可不必包括该特定的特征、结构或特性。此外,这些短语不一定指代相同的实施方式。此外,当结合实施方式来描述特定的特征、结构或特性时,无论是否明确描述,可以认为结合其他实施方式影响该特征、结构或特性是本领域技术人员公知的。
电子显示器通常在户外或在其他强光区域使用。来自诸如太阳、路灯之类的光源的强光会使得难以观看显示在电子显示器上的媒体。明亮的环境光可能会使显示器褪色和/或产生眩光。结果,用户可能无法观看显示在电子显示器上的媒体,或者可能仅能够部分地观看该媒体。为了适当地观看电子显示器,用户可能必须手动调整显示器的位置或者可能不得不移动到其他位置。手动调整显示器的位置对于用户而言可能是不方便且麻烦的。
在某些情况下,用户可能无法重新定位显示器或移动显示器以改善其上媒体的可视性。例如,在车辆显示器的情形中,显示器可能被固定在车辆上的适当位置而无法调整。结果,在环境照明条件改变之前,用户可能根本无法看到电子显示器。当驾驶车辆时,这可能尤其成问题,因为车辆中的电子显示器可以提供诸如导航信息、交通信息和车辆系统信息之类的重要信息。对于用户来说,无法与显示器有效交互并查看重要信息可能会令人沮丧和不便。
本文的实施方式涉及响应于环境照明条件而动态可调的显示系统。显示系统包括能够以可逆方式动态弯曲的柔性显示器。在一些实施方式中,柔性显示器可包括玻璃基板。在一些实施方式中,柔性显示器包括冷弯玻璃基板。于2018 年7月5日公布的美国专利申请公开2018/018870(通过引用作为整体结合在此) 公开了根据一些实施方式的冷弯玻璃基板、根据一些实施方式的包括冷弯玻璃基板的柔性显示器、及其形成方法。
冷弯玻璃
图1示出了根据一些实施方式的包括玻璃基板124和显示模块126的柔性显示器120。玻璃基板124可设置在显示模块126的面向用户的顶表面上。在这样的实施方式中,玻璃基板124可以是覆盖玻璃基板。如本文所使用的,术语“顶表面”或“最顶层表面”、和“底表面”或“最底部表面”是指层、部件、或制品在其正常和预期用途中将被定向的顶表面和底表面,其中顶表面是面向用户的表面。例如,当被结合到具有电子显示器的消费电子产品中时,制品、层、或部件的“顶表面”是指当通过该制品、部件、或层观看电子显示器时,该制品、部件、或层将被定向的顶表面。
如本文所使用的,术语“玻璃基板”以其最广泛的意义使用,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板、玻璃和晶体材料的层压板、以及玻璃陶瓷(包括非晶相和结晶相)。玻璃基板可以是透明或不透明的。在一个或多个实施方式中,玻璃基板可包括提供特定颜色的着色剂。
如本文所使用的,术语“冷弯”是指在低于玻璃的软化点的冷弯温度下使玻璃基板弯曲(如本文所描述的)。术语“可冷弯的”是指玻璃基板冷弯曲的能力。冷弯玻璃基板的特征是在第一主表面123和第二主表面125之间的不对称表面压缩应力。次表面127连接第一主表面123和第二主表面125,如图1中所示。在一些实施方式中,第二主表面125可以是玻璃基板124的面向用户的顶表面。在一些实施方式中,第一主表面123可以是玻璃基板124的底表面。
在一个或多个实施方式中,在冷弯工序或被冷弯之前,玻璃基板124的第一主表面123和第二主表面125中的相应压缩应力基本相等。在玻璃基板124 未被强化的一个或多个实施方式中,在冷弯之前,第一主表面123和第二主表面125没有表现出明显的压缩应力。在其中玻璃基板124被强化的一个或多个实施方式中(如本文所描述的),在冷弯之前,第一主表面123和第二主表面 125相对于彼此表现出基本相等的压缩应力。在一个或多个实施方式中,在冷弯之后(例如,如图1和图6中所示),弯曲后具有凹形的表面(例如,图1和图6中的第一主表面123)上的压缩应力增加。换句话说,凹面(例如,第一主表面123)上的压缩应力在冷弯之后比在冷弯之前大。不受理论的束缚,冷弯工序增加了被成形的玻璃基板的压缩应力,以补偿在弯曲和/或成形操作期间施加的拉伸应力。在一个或多个实施方式中,冷弯工序使凹面(第一主表面123)经受压缩应力,而冷弯后形成凸形的表面(即图1和图6中的第二主表面125)经受拉伸应力。冷弯后的凸面(即,第二主表面125)所经受的拉伸应力导致表面压缩应力的净减少,使得冷弯后强化玻璃基板的凸面(即,第二主表面125)的压缩应力小于当玻璃基板平坦时同一表面(即,第二主表面125)上的压缩应力。
当使用强化玻璃基板时,在冷弯之前,第一主表面123和第二主表面125 包括彼此基本相等的压缩应力,因此第一主表面123在冷弯过程中可以经受更大的拉伸应力,而无断裂危险。这允许强化玻璃基板符合更紧密的曲面或形状。
在一个或多个实施方式中,调整玻璃基板124的厚度以允许玻璃基板124 更具柔性以实现期望的曲率半径。此外,较薄的玻璃基板124可以更容易变形,这可以潜在地补偿形状不匹配和由显示模块126的形状(弯曲时)可能产生的间隙。在一个或多个实施方式中,薄且强化的玻璃基板124表现出更大的柔性,尤其是在冷弯期间。本文所讨论的玻璃基板的更大的柔性既可以允许经由本文所讨论的基于空气压力的弯曲过程产生足够程度的弯曲,也可以允许在不加热的情况下形成一致的弯曲。在一个或多个实施方式中,玻璃基板124和显示模块126的至少一部分具有基本相似的曲率半径,以在第一主表面123与显示模块126之间提供基本均匀的距离(其可以填充有粘合剂)。
在一个或多个实施方式中,冷弯玻璃基板124(以及可选地弯曲显示模块 126)可具有包括主半径和交叉曲率的复合曲线。根据一个或多个实施方式的复杂弯曲的冷弯玻璃基板124(以及可选地弯曲显示模块)可以在两个独立方向上具有不同的曲率半径。根据一个或多个实施方式,复杂弯曲的冷弯玻璃基板124 (以及可选地弯曲显示模块)因此可被表征为具有“交叉曲率”,其中冷弯玻璃基板(以及可选地弯曲显示模块)沿平行于给定尺寸的轴(即,第一轴)弯曲并且还沿垂直于相同尺寸的轴(即,第二轴)弯曲。当将显著的最小半径与显著的交叉曲率和/或弯曲深度结合在一起时,冷弯玻璃基板(以及可选地弯曲显示模块)的曲率可能甚至更加复杂。
在所示的实施方式中,玻璃基板124具有基本恒定的厚度(t),并且被定义为第一主表面123和第二主表面125之间的距离。本文所使用的厚度(t)是指玻璃基板124的最大厚度。在图2和图3所示的实施方式中,玻璃基板124 包括:宽度(W),其被定义为与厚度(t)正交的第一主表面或第二主表面之一的第一最大尺寸;以及长度(L),其被定义为与厚度和宽度均正交的第一主表面或第二主表面之一的第二最大尺寸。在其他实施方式中,本文讨论的尺寸可以是平均尺寸。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124的厚度(t)为约1.5mm(毫米) 或更小。例如,厚度可以在约0.01mm至约1.5mm、0.02mm至约1.5mm、0.03 mm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、约0.15mm至约1.5mm、约0.2mm至约1.5mm、约0.25 mm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0.01mm至约1.4mm、约0.01mm至约1.3mm、约0.01mm至约 1.2mm、约0.01mm至约1.1mm、约0.01mm至约1.05mm、约0.01mm至约 1mm、约0.01mm至约0.95mm、约0.01mm至约0.9mm、约0.01mm至约0.85 mm、约0.01mm至约0.8mm、约0.01mm至约0.75mm、约0.01mm至约0.7mm、约0.01mm至约0.65mm、约0.01mm至约0.6mm、约0.01mm至约0.55mm、约0.01mm至约0.5mm、约0.01mm至约0.4mm、约0.01mm至约0.3mm、约0.01mm至约0.2mm、约0.01mm至约0.1mm、约0.04mm至约0.07mm、约0.1mm至约1.4mm、约0.1mm至约1.3mm、约0.1mm至约1.2mm、约0.1 mm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的范围内。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124的宽度(W)在约5cm(厘米) 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至约250cm、约85cm至约250cm、约90cm至约250cm、约95cm至约250cm、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5 cm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5 cm至约110cm、约5cm至约100cm、约5cm至约90cm、约5cm至约80cm、或约5cm至约75cm的范围内。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板的长度(L)在约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至约250cm、约85cm至约250cm、约90cm至约250cm、约95cm 至约250cm、100cm至约250cm、约110cm至约250cm、约120cm至约250 cm、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5 cm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5 cm至约75cm的范围内。
强化玻璃基板
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124可被强化。在一个或多个实施方式中,玻璃基板124可被强化以包括从表面延伸至压缩深度(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,应力从压缩应力转变为拉伸应力。压缩应力和拉伸应力在本文中作为绝对值提供。
在一个或多个实施方式中,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玻璃基板124,以产生压缩应力区域和表现出拉伸应力的中心区域。在一些实施方式中,可以通过将玻璃加热到高于玻璃转变点的温度然后快速淬火来对玻璃基板124进行热强化。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124可以通过离子交换来化学强化。在离子交换过程中,玻璃基板表面或附近的离子会被具有相同价态或氧化态的较大离子替换(或交换)。在玻璃基板124包括碱金属铝硅酸盐玻璃的那些实施方式中,制品的表面层中的离子和较大的离子是一价碱金属阳离子,诸如Li+、 Na+、K+、Rb+、和Cs+。或者,表面层中的一价阳离子可以用除碱金属阳离子以外的一价阳离子替换,例如Ag+等。在这样的实施方式中,交换到玻璃基板中的单价离子(或阳离子)产生应力。
离子交换过程通常是通过将玻璃基板124浸入熔融盐浴(或者两种或更多种熔融盐浴)中进行的,该熔融盐浴包含要与玻璃基板中的较小离子交换的较大离子。应当注意的是,也可以使用盐水浴。另外,浴的组成可包括一种以上的较大离子(例如,Na+和K+)或单个较大离子。本领域技术人员将理解的是,离子交换过程的参数包括但不限于:浴组成和温度、浸入时间、玻璃基板在一个或多个盐浴中的浸入次数、多个盐浴的使用、诸如退火、洗涤之类的附加步骤,这些参数通常由玻璃基板的组成(包括制品的结构和存在的任何结晶相)、以及强化得到的玻璃的所需DOC和CS确定。示例性的熔融盐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及其组合。熔融盐浴的温度通常在约380℃至约500℃的范围内,而浸入时间则在约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,也可以使用与上述不同的温度和浸入时间。
在一个或多个实施方式中,可将玻璃基板浸入温度为约370℃至约480℃的 100%NaNO3、100%KNO3、或NaNO3和KNO3的组合的熔融盐浴中。在一些实施方式中,可将玻璃基板浸入包含约1%至约99%的KNO3和约1%至约99%的 NaNO3的熔融混合盐浴中。在一个或多个实施方式中,在将玻璃基板浸入第一浴之后,可将其浸入第二浴中。第一浴和第二浴可具有彼此不同的组成和/或温度。在第一浴和第二浴中的浸入时间可以不同。例如,在第一浴中的浸入时间可比在第二浴中的浸入时间更长。
在一个或多个实施方式中,可将玻璃基板浸入温度低于约420℃(例如,约 400℃或约380℃)的包含NaNO3和KNO3(例如49%/51%、50%/50%、51%/49%) 的熔融混合盐浴中少于约5小时、或甚至约4小时或更少。
可以调整离子交换条件,以提供“尖峰”或增加所得玻璃基板的表面或其附近应力分布的斜率。尖峰会导致更大的表面CS值。由于本文所描述的玻璃基板中使用的玻璃组合物的独特性质,该尖峰可以通过单浴或多浴来实现,其中所述浴具有单一成分或混合成分。
在一个或多个实施方式中,在一个以上的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(并在玻璃基板内的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相对深度,并产生应力分布的不同特征。
CS是使用本领域已知的那些方法测量的,诸如通过使用市售仪器(如由 OriharaIndustrial Co.,Ltd.(日本)制造的FSM-6000(FSM)的表面应力计来测量。表面应力测量依赖于与玻璃的双折射有关的应力光学系数(SOC)的精确测量。依次通过本领域已知的方法(诸如光纤和四点弯曲法)测量SOC,这两种方法均在ASTM标准C770-98(2013年),标题为“Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient(测量玻璃应力光学系数的标准测试方法)”中进行了描述,通过引用将其内容作为整体结合在此,以及采用体圆柱法。如本文所使用的,CS可以是“最大压缩应力”,其是在压缩应力层内测得的最高压缩应力值。在一些实施方式中,最大压缩应力位于玻璃基板的表面处。在其他实施方式中,最大压缩应力可以出现在表面以下一定深度处,从而使压缩剖面具有“埋峰”的外观。
DOC可以通过FSM、ASTM标准C1422/C1422M—15(标题为“Standard Specificationfor Chemically Strengthened Flat Glass(化学强化平板玻璃的标准规范)”)或者通过散射光偏光镜(SCALP)(诸如可从位于爱沙尼亚塔林的 Glasstress Ltd.购得的SCALP-04散射光偏光镜)进行测量,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,根据哪种离子被交换到玻璃基板中,可以使用FSM或SCALP。在通过将钾离子交换到玻璃基板中而在玻璃基板中产生应力的情况下,使用FSM来测量DOC。在通过将钠离子交换到玻璃基板中而产生应力的情况下,使用SCALP来测量DOC。在通过交换钾离子和钠离子二者到玻璃中而在玻璃基板中产生应力的情况下,通过SCALP来测量DOC,因为据信钠的交换深度表示DOC,而钾离子的交换深度表示压缩应力大小的变化(但不是从压缩应力到拉伸应力的变化);通过FSM来测量这种玻璃基板中钾离子的交换深度。中心张力或CT是最大拉伸应力并由SCALP测量。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板可被强化以表现出描述为玻璃基板的厚度(t)的一部分的DOC(如本文所描述的)。例如,在一个或多个实施方式中,DOC可以大于等于约0.05t、大于等于约0.1t、大于等于约0.11t、大于等于约0.12t、大于等于约0.13t、大于等于约0.14t、大于等于约0.15t、大于等于约 0.16t、大于等于约0.17t、大于等于约0.18t、大于等于约0.19t、大于等于约0.2t、大于等于约0.21t。在一些实施方式中,DOC可在约0.08t至约0.25t、约0.09t 至约0.25t、约0.10t至约0.25t、约0.11t至约0.25t、约0.12t至约0.25t、约0.13t 至约0.25t、约0.14t至约0.25t、约0.15t至约0.25t、约0.08t至约0.24t、约0.08t 至约0.23t、约0.08t至约0.22t、约0.08t至约0.21t、约0.08t至约0.2t、约0.08t 至约0.19t、约0.08t至约0.18t、约0.08t至约0.17t、约0.08t至约0.16t、约0.08t 至约0.15t的范围内。在一些情况下,DOC可为约20μm或更小。在一个或多个实施方式中,DOC可为约20μm或更大、30μm或更大、或40μm或更大(例如,约20μm至约300μm、约25μm至约300μm、约30μm至约300μm、约 35μm至约300μm、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300 μm、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20μm至约290μm、约20μm 至约280μm、约20μm至约260μm、约20μm至约250μm、约20μm至约240 μm、约20μm至约230μm、约20μm至约220μm、约20μm至约210μm、约 20μm至约200μm、约20μm至约180μm、约20μm至约160μm、约20μm 至约150μm、约20μm至约140μm、约20μm至约130μm、约20μm至约120 μm、约20μm至约110μm、约20μm至约100μm、约20μm至约60μm、约 20μm至约50μm、或者约20μm至约40μm)。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃基板的CS(可在玻璃基板的表面或一定深度处发现)可为约200MPa(兆帕)或更大、300MPa或更大、400MPa或更大、约500MPa或更大、约600MPa或更大、约700MPa或更大、约800MPa 或更大、约900MPa或更大、约930MPa或更大、约1000MPa或更大、或者约 1050MPa或更大。在一个或多个实施方式中,强化玻璃基板的CS(可在玻璃基板的表面或一定深度处发现)可为约200MPa至约1050MPa、约250MPa至约1050MPa、约300MPa至约1050MPa、约350MPa至约1050MPa、约400MPa 至约1050MPa、约450MPa至约1050MPa、约500MPa至约1050MPa、约550 MPa至约1050MPa、约600MPa至约1050MPa、约200MPa至约1000MPa、约200MPa至约950MPa、约200MPa至约900MPa、约200MPa至约850MPa、约200MPa至约800MPa、约200MPa至约750MPa、约200MPa至约700MPa、约200MPa至约650MPa、约200MPa至约600MPa、约200MPa至约550MPa、或者约200MPa至约500MPa。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃基板的最大拉伸应力或中心张力(CT) 可为约20MPa或更大、约30MPa或更大、约40MPa或更大、约45MPa或更大、约50MPa或更大、约60MPa或更大、约70MPa或更大、约75MPa或更大、约80MPa或更大、或者约85MPa或更大。在一些实施方式中,最大拉伸应力或中心张力(CT)可在约40MPa至约100MPa、约50MPa至约100MPa、约60MPa至约100MPa、约70MPa至约100MPa、约80MPa至约100MPa、约40MPa至约90MPa、约40MPa至约80MPa、约40MPa至约70MPa、或者约40MPa至约60MPa的范围内。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板包括约900MPa或更大(例如,约1000 MPa)的CS、约20μm至约40μm的DOC、和约20MPa或更大的CT。
在一些实施方式中,如题为“Glasses and glass ceramics including metaloxide concentration gradient(包括金属氧化物浓度梯度的玻璃和玻璃陶瓷)”的美国专利第9,593,042号中所描述的,强化玻璃基板沿其深度或厚度呈现抛物线状形状的应力分布,通过引用将其作为整体结合在此。“应力分布”是指从第一主表面至第二主表面的应力变化。可以以距第一主表面或第二主表面的给定的厚度或深度处的微米为单位的MPa来描述应力分布。在一个或多个特定实施方式中,应力分布基本上不存在平坦应力(即,压缩或拉伸)部分或表现出基本上恒定的应力(即,压缩或拉伸)的部分。在一些实施方式中,玻璃基板的表现出拉伸应力的区域具有基本上不存在平坦应力或基本上不存在恒定应力的应力分布。在一个或多个实施方式中,厚度范围在约0t至约0.2·t和大于0.8·t(或约 0·t至约0.3·t和大于0.7·t)内的应力分布的所有点均包含小于约-0.1MPa/微米或大于约0.1MPa/微米的切线。在一些实施方式中,切线可以小于约-0.2MPa/微米或大于约0.2MPa/微米。在一些更具体的实施方式中,切线可以小于约-0.3MPa/ 微米或大于约0.3MPa/微米。在甚至更具体的实施方式中,切线可以小于约-0.5 MPa/微米或大于约0.5MPa/微米。换句话说,如本文所描述的,沿这些厚度范围(即,0·t至约2·t和大于0.8t,或约0t至约0.3·t和0.7·t或更大)的一个或多个实施方式的应力分布排除具有切线的点。相反,表现出误差函数或准线性形状的应力分布具有沿这些厚度范围的点(即0·t至约2·t和大于0.8·t,或约0·t 至约0.3·t和0.7·t或更大),其切线为约-0.1MPa/微米至约0.1MPa/微米、约-0.2 MPa/微米至约0.2MPa/微米、约-0.3MPa/微米至约0.3MPa/微米、或约-0.5MPa/ 微米至约0.5MPa/微米(表示沿这些厚度范围的平坦或零斜率应力分布)。本公开内容的一个或多个实施方式的应力分布不表现出沿这些厚度范围具有平坦或零斜率应力分布的应力分布。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃基板在约0.1·t至0.3·t和约0.7·t至0.9·t 的厚度范围内表现出包括最大切线和最小切线的应力分布。在一些情况下,最大切线和最小切线之差为约3.5MPa/微米或更低、约3MPa/微米或更低、约2.5 MPa/微米或更低、或者约2MPa/微米或更低。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃基板的应力分布可以基本上没有沿深度方向或沿着玻璃基板的厚度t的至少一部分延伸的任何线性段。换句话说,应力分布沿着厚度t基本上连续地增加或减小。在一些实施方式中,应力分布基本上没有任何在深度或厚度方向上长度为约10微米或更大、约50微米或更大、或约100微米或更大、或约200微米或更大的线性线段。如本文所使用的,术语“线性”是指沿着线性段小于约5MPa/微米、或小于约2MPa/微米量级的斜率。在一些实施方式中,在强化玻璃基板内的距离第一主表面或第二主表面之一或两者约5微米或更大(例如10微米或更大、或15微米或更大)的深度处存在应力分布的一个或多个部分,其在深度方向上基本上没有任何线性段。例如,沿着距离第一表面约0微米至小于约5微米的深度或厚度,应力分布可包括线性段,但是从距离第一表面约5微米或更大的深度开始,应力分布可基本上没有线性段。
在一些实施方式中,应力分布可在约0t至约0.1t的深度处包括线性段,并且在约0.1t至约0.4t的深度处可以基本上没有线性段。在一些实施方式中,应力分布在约0t至约0.1t的厚度范围内可具有在约20MPa/微米至约200MPa/微米范围内的斜率。如本文将描述的,这些实施方式可以使用单个离子交换过程来形成,其中浴包括两种或更多种碱金属盐或者是混合碱盐浴,或者可以使用多次(例如,2次或更多次)离子交换过程来形成。
在一个或多个实施方式中,可以根据沿着CT区域或玻璃基板中表现出拉伸应力的区域的应力分布的形状来描述强化玻璃基板。例如,在一些实施方式中,沿着CT区域(应力处于张力)的应力分布可以通过方程式来近似。在一些实施方式中,沿着CT区域的应力分布可以通过方程式(1)来近似:
应力(x)=MaxCT–(((MaxCT·(n+1))/0.5n)·|(x/t)-0.5|n)(1)
在方程式(1)中,应力(x)是位置x处的应力值。这里的压力是正(张力)。MaxCT是作为正值的最大中心张力,以MPa为单位。x值是沿厚度(t) 的以微米为单位的位置,范围为0至t;x=0是一个表面(即第一主表面或第二主表面),x=0.5t是玻璃基板的中心,应力(x)=MaxCT,且x=t是相对表面(即,第一主表面或第二主表面)。方程式(1)中使用的MaxCT可以在约50MPa至约350MPa(例如60MPa至约300MPa,或约70MPa至约270MPa)的范围内,并且n是1.5至5(例如2至4、2至3、或1.8至2.2)的拟合参数,其中 n=2可提供抛物线应力分布,偏离n=2的指数提供具有近抛物线应力分布的应力分布。
在一个或多个实施方式中,由于沿厚度的一部分变化的一种或多种金属氧化物的非零浓度而产生抛物线状的应力分布。浓度的变化在本文中可以称为梯度。在一些实施方式中,金属氧化物的浓度沿3约0·t至约0.3·t的厚度范围为非零且变化。在一些实施方式中,金属氧化物的浓度为非零,并且沿着约0·t至约0.35·t、约0·t至约0.4·t、约0·t至约0.45、约0·t至约0.48·t的厚度范围变化。金属氧化物可被描述为在强化玻璃基板中产生应力。浓度的变化可以沿上述厚度范围为连续的。浓度的变化可包括沿着约100微米的厚度段的约0.2mol%的金属氧化物浓度的变化。可以通过本领域中已知的方法(包括微探针)来测量该变化。浓度非零且沿着厚度的一部分变化的金属氧化物可被描述为在强化玻璃基板中产生应力。
浓度的变化可以沿上述厚度范围为连续的。在一些实施方式中,浓度的变化可以沿着约10微米至约30微米范围内的厚度段连续。在一些实施方式中,金属氧化物的浓度从第一表面至第一表面与第二表面之间的点减小,并且从该点至第二表面增加。
金属氧化物的浓度可包括多于一种的金属氧化物(例如,Na2O和K2O的组合)。在一些实施方式中,在使用两种金属氧化物并且离子的半径彼此不同的情况下,在较浅深度处,具有较大半径的离子的浓度大于具有较小半径的离子的浓度,而在较深深度处,具有较小半径的离子的浓度大于具有较大半径的离子的浓度。例如,在离子交换过程中使用单个含Na和K的浴的情况下,在较浅深度处,强化玻璃基板中K+离子的浓度大于Na+离子的浓度,而在较深深度处, Na+离子的浓度大于K+离子的浓度。这部分是由于离子的大小所致。在这种强化玻璃基板中,由于在表面处或表面附近的大量较大离子,所以表面处或表面附近的区域具有较大的CS。可以通过在表面处或表面附近具有更陡的斜率的应力分布(即,在表面处的应力分布的尖峰)来表现出较大的CS。
一种或多种金属氧化物的浓度梯度或变化是通过化学强化玻璃基板而产生的,例如,通过本文先前所描述的离子交换工艺,其中玻璃基板中的多个第一金属离子与多个第二金属离子交换。第一离子可以是锂、钠、钾和铷的离子。第二金属离子可以是钠、钾、铷和铯之一的离子,前提是第二碱金属离子的离子半径大于第一碱金属离子的离子半径。第二金属离子作为其氧化物(例如, Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O或其组合)存在于玻璃基板中。
在一个或多个实施方式中,金属氧化物浓度梯度延伸通过强化玻璃基板的厚度t的相当大一部分或整个厚度t,包括CT区域。在一个或多个实施方式中,在CT区域中金属氧化物的浓度为约0.5mol%或更大。在一些实施方式中,金属氧化物的浓度可以沿着强化玻璃基板的整个厚度为约0.5mol%或更大(例如,约1mol%或更大),并且在第一主表面和/或第二主表面处最大,并且基本上恒定地减小至第一主表面与第二主表面之间的点。在该点处,金属氧化物的浓度沿整个厚度t最小。然而,该点处的浓度也不为零。换句话说,该特定金属氧化物的非零浓度沿着厚度t的相当大一部分(如本文所描述的)或整个厚度t延伸。在一些实施方式中,特定金属氧化物中的最低浓度在CT区域中。强化玻璃基板中的特定金属氧化物的总浓度可以在约1mol%至约20mol%的范围内。
在一个或多个实施方式中,强化玻璃基板包括第一金属氧化物浓度和第二金属氧化物浓度,使得第一金属氧化物浓度沿着约0t至约0.5t的厚度范围在约 0mol%至约15mol%的范围内,第二金属氧化物浓度在从约0微米至约25微米 (或从约0微米至约12微米)的第二厚度范围内为约0mol%至约10mol%。强化玻璃基板可包括可选的第三金属氧化物浓度。第一金属氧化物可包括Na2O,而第二金属氧化物可包括K2O。
金属氧化物的浓度可以根据玻璃基板中的金属氧化物在被修饰为包括该金属氧化物的浓度梯度之前的基准量来确定。
玻璃组合物
适用于玻璃基板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、含碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、和含碱硼铝硅酸盐玻璃。
除非另有说明,否则本文公开的玻璃组合物以基于氧化物进行分析的摩尔百分比(摩尔%)来描述。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的SiO2的量可在约66mol%至约80mol%、约67mol%至约80mol%、约68mol%至约80mol%、约69mol%至约80mol%、约70mol%至约80mol%、约72mol%至约80mol%、约65mol%至约78mol%、约65mol%至约76mol%、约65mol%至约75mol%、约65mol%至约74mol%、约65mol%至约72mol%、或约65mol%至约70mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的Al2O3的量为大于约4 mol%、或大于约5mol%。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的Al2O3在大于约7mol%至约15mol%、大于约7mol%至约14mol%、约7mol%至约 13mol%、约4mol%至约12mol%、约7mol%至约11mol%、约8mol%至约15 mol%、9mol%至约15mol%、约9mol%至约15mol%、约10mol%至约15mol%、约11mol%至约15mol%、或约12mol%至约15mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,Al2O3的上限可为约14mol%、14.2mol%、14.4mol%、14.6mol%、或14.8mol%。
在一个或多个实施方式中,玻璃制品被描述为铝硅酸盐玻璃制品或包括铝硅酸盐玻璃组合物。在这样的实施方式中,玻璃组合物或由其形成的制品包括 SiO2和Al2O3,而不是钠钙硅酸盐玻璃。就此而言,玻璃组合物或由其形成的制品所包括的Al2O3的量为约2摩尔%或更大、2.25摩尔%或更大、2.5摩尔%或更大、约2.75摩尔%或更大、或约3摩尔%或更大。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包含B2O3(例如、约0.01mol%或更大)。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的B2O3的量在约0mol%至约5mol%、约0mol%至约4mol%、约0mol%至约3mol%、约0mol%至约2 mol%、约0mol%至约1mol%、约0mol%至约0.5mol%、约0.1mol%至约5 mol%、约0.1mol%至约4mol%、约0.1mol%至约3mol%、约0.1mol%至约2 mol%、约0.1mol%至约1mol%、约0.1mol%至约0.5mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物基本上不含B2O3。
如本文所使用的,相对于组合物的组分,短语“基本上不含”是指该组分不是在初始配料期间主动或有意添加到组合物中的,而是可能以小于约0.001 mol%的量作为杂质存在。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物任选地包含P2O5(例如,约0.01mol%或更大)。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括非零量的P2O5直至并包括2mol%、1.5mol%、1mol%、或0.5mol%。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物基本上不含P2O5。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括的R2O的总量(其为诸如Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、和Cs2O之类的碱金属氧化物的总量)大于等于约8 mol%、大于等于约10mol%、或者大于等于约12mol%。在一些实施方式中,玻璃组合物所包括的R2O总量在约8mol%至约20mol%、约8mol%至约18 mol%、约8mol%至约16mol%、约8mol%至约14mol%、约8mol%至约12 mol%、约9mol%至约20mol%、约10mol%至约20mol%、约11mol%至约20 mol%、约12mol%至约20mol%、约13mol%至约20mol%、约10mol%至约 14mol%、或者11mol%至约13mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可基本上不含Rb2O、Cs2O、或 Rb2O和Cs2O两者。在一个或多个实施方式中,R2O可仅包括Li2O、Na2O、和 K2O的总量。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括选自Li2O、Na2O、和K2O中的至少一种碱金属氧化物,其中所述碱金属氧化物以大于约8mol%或更大的量存在。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的Na2O的量大于等于约8 mol%、大于等于约10mol%、或者大于等于约12mol%。在一个或多个实施方式中,组合物所包括的Na2O在8mol%至约20mol%、约8mol%至约18mol%、约8mol%至约16mol%、约8mol%至约14mol%、约8mol%至约12mol%、约 9mol%至约20mol%、约10mol%至约20mol%、约11mol%至约20mol%、约 12mol%至约20mol%、约13mol%至约20mol%、约10mol%至约14mol%、或者11mol%至约16mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的K2O小于约4mol%、小于约3mol%、或者小于约1mol%。在一些情况下,玻璃组合物所包括的K2O的量可在约0mol%至约4mol%、约0mol%至约3.5mol%、约0mol%至约3mol%、约0mol%至约2.5mol%、约0mol%至约2mol%、约0mol%至约1.5mol%、约 0mol%至约1mol%、约0mol%至约0.5mol%、约0mol%至约0.2mol%、约0 mol%至约0.1mol%、约0.5mol%至约4mol%、约0.5mol%至约3.5mol%、约 0.5mol%至约3mol%、约0.5mol%至约2.5mol%、约0.5mol%至约2mol%、约0.5mol%至约1.5mol%、或者约0.5mol%至约1mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可基本上不含 K2O。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的Li2O的量大于等于约0.5 mol%、大于等于约1mol%、或者大于等于约1.5mol%。在一个或多个实施方式中,组合物所包括的Li2O在约0.5mol%至约12mol%、约1mol%至约12mol%、约1.5mol%至约12mol%、约2mol%至约12mol%、约2.5mol%至约12mol%、约3mol%至约12mol%、约4mol%至约12mol%、约5mol%至约12mol%、约 6mol%至约12mol%、约0.5mol%至约11mol%、约0.5mol%至约10mol%、约0.5mol%至约9mol%、约0.5mol%至约8mol%、约0.5mol%至约7mol%、约0.5mol%至约6mol%、约3mol%至约8mol%、约4mol%至约8mol%、约5 mol%至约8mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物基本上不含Li2O。
在一个或多个实施方式中,组合物中Na2O的量可以大于Li2O的量。在一些情况下,Na2O的量可以大于Li2O和K2O的组合量。在一个或多个替代实施方式中,组合物中Li2O的量可以大于Na2O的量或Na2O和K2O的组合量。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括的RO的总量(其为诸如CaO、 MgO、BaO、ZnO、和SrO之类的碱土金属氧化物的总量)范围为约0mol%至约2mol%。在一些实施方式中,玻璃组合物包括非零量直至约2mol%的RO。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的RO的量为约0mol%至约1.8 mol%、约0mol%至约1.6mol%、约0mol%至约1.5mol%、约0mol%至约1.4 mol%、约0mol%至约1.2mol%、约0mol%至约1mol%、约0mol%至约0.8 mol%、约0mol%至约0.5mol%,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的CaO的量小于约1mol%、小于约0.8mol%、或者小于约0.5mol%。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物基本上不含CaO。
在一些实施方式中,玻璃组合物所包括的MgO的量为约0mol%至约7 mol%、约0mol%至约6mol%、约0mol%至约5mol%、约0mol%至约4mol%、约0.1mol%至约7mol%、约0.1mol%至约6mol%、约0.1mol%至约5mol%、约0.1mol%至约4mol%、约1mol%至约7mol%、约2mol%至约6mol%、或者约3mol%至约6mol%,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的ZrO2的量等于或小于约0.2mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14 mol%、小于约0.12mol%。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的ZrO2在约0.01mol%至约0.2mol%、约0.01mol%至约0.18mol%、约0.01mol%至约 0.16mol%、约0.01mol%至约0.15mol%、约0.01mol%至约0.14mol%、约0.01 mol%至约0.12mol%、或者约0.01mol%至约0.10mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的SnO2的量等于或小于约0.2mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14 mol%、或者小于约0.12mol%。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的SnO2在约0.01mol%至约0.2mol%、约0.01mol%至约0.18mol%、约0.01mol%至约0.16mol%、约0.01mol%至约0.15mol%、约0.01mol%至约0.14mol%、约0.01mol%至约0.12mol%、或者约0.01mol%至约0.10mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可包括赋予玻璃制品颜色或色调的氧化物。在一些实施方式中,玻璃组合物包括在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。这样的氧化物的示例包括但不限于以下各者的氧化物:Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W和Mo。
在一个或多个实施方式中,玻璃组合物包括表示为Fe2O3的Fe,其中Fe以达到(并包括)约1mol%的量存在。在一些实施方式中,玻璃组合物基本上不含Fe。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的Fe2O3的量等于或小于约0.2mol%、小于约0.18mol%、小于约0.16mol%、小于约0.15mol%、小于约0.14mol%、小于约0.12mol%。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物所包括的Fe2O3在约0.01mol%至约0.2mol%、约0.01mol%至约0.18mol%、约0.01 mol%至约0.16mol%、约0.01mol%至约0.15mol%、约0.01mol%至约0.14 mol%、约0.01mol%至约0.12mol%、或者约0.01mol%至约0.10mol%的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
当玻璃组合物包括TiO2时,TiO2存在的量可为约5mol%或以下、约2.5 mol%或以下、约2mol%或以下、或者约1mol%或以下。在一个或多个实施方式中,玻璃组合物可基本上不含TiO2。
示例性的玻璃组合物包括:SiO2,其量在约65mol%至约75mol%的范围内; Al2O3,其量在约8mol%至约14mol%的范围内;Na2O,其量在约12mol%至约 17mol%的范围内;K2O,其量在约0mol%至约0.2mol%的范围内;和MgO,其量在约1.5mol%至约6mol%的范围内。任选地,可以包括本文另外披露的量的SnO2。
显示器
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124具有与显示模块126的至少一部分的曲率(第二曲率半径)匹配的曲率(第一曲率半径),如图1所示。在一个或多个实施方式中,显示模块126的至少一部分弯曲以接近或匹配玻璃基板 124的曲率。在一个或多个实施方式中,显示模块126包括第二玻璃基板130,背光单元128和其他部件,它们中的任何一个都可以是柔性的或可以永久地呈现曲率。背光单元128可包括例如液晶显示器(LCD)或死前端显示器(deadfront display)。在一些实施方式中,整个显示模块被弯曲到第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,玻璃基板124被冷弯至与显示模块126的至少一部分的曲率接近或匹配的曲率。在一个或多个实施方式中,显示模块126的至少一部分被冷弯至与冷弯玻璃基板124的曲率接近或匹配的曲率。
在一个或多个实施方式中,当玻璃基板124的第一曲率半径在其整个区域内变化时,本文所称的第一曲率半径是玻璃基板的最小曲率半径。类似地,在一个或多个实施方式中,当显示模块126的第二曲率半径在其整个区域内变化时,本文所称的第二曲率半径是显示模块的最小曲率半径。在一个或多个实施方式中,第一曲率半径可以是与显示模块(如本文所描述的)或触摸面板相邻的最小曲率半径。在一个或多个实施方式中,第一曲率半径的位置与第二曲率半径的位置相同或接近。换句话说,弯曲玻璃基板的第一曲率半径是在第二玻璃基板或基座曲面上测量第二曲率半径的相同位置或接近相同位置处测量的 (就宽度和长度而言)。在一个或多个实施方式中,相对于第一和第二曲率半径使用的术语“接近”是指在彼此相距10cm、5cm或2cm的距离内的位置处测量第一曲率半径和第二曲率半径。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124的第一曲率半径为约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,第一曲率半径可在约20mm至约1500mm、约30mm至约1500mm、约40mm至约1500mm、约50mm至约1500mm、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850mm至约1500mm、约900mm至约1500mm、约950mm至约1500mm、约1000mm至约1500mm、约1250mm至约1500mm、约20mm至约1400mm、约20mm至约1300mm、约20mm至约1200mm、约20mm至约1100mm、约20mm至约1000mm、约20mm至约950mm、约20mm至约900mm、约20mm至约850mm、约20 mm至约800mm、约20mm至约750mm、约20mm至约700mm、约20mm 至约650mm、约20mm至约600mm、约20mm至约550mm、约20mm至约 500mm、约20mm至约450mm、约20mm至约400mm、约20mm至约350mm、约20mm至约300mm、约20mm至约250mm、约20mm至约200mm、约20 mm至约150mm、约20mm至约100mm、约20mm至约50mm、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60 mm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、或者约60mm 至约250mm的范围内。在一个或多个实施方式中,具有小于约0.4mm的厚度的玻璃基板124可表现出小于约100mm、或小于约60mm的曲率半径。
在一个或多个实施方式中,显示模块126的第二曲率半径为约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,第二曲率半径可在约20mm至约1500mm、约30mm至约1500mm、约40mm至约1500mm、约50mm至约1500mm、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850mm至约1500mm、约900mm至约1500mm、约950mm至约1500mm、约1000mm至约1500mm、约1250mm至约1500mm、约20mm至约1400mm、约20mm至约1300mm、约20mm至约1200mm、约20mm至约1100mm、约20mm至约1000mm、约20mm至约950mm、约20mm至约900mm、约20mm至约850mm、约20 mm至约800mm、约20mm至约750mm、约20mm至约700mm、约20mm 至约650mm、约20mm至约600mm、约20mm至约550mm、约20mm至约 500mm、约20mm至约450mm、约20mm至约400mm、约20mm至约350mm、约20mm至约300mm、约20mm至约250mm、约20mm至约200mm、约20 mm至约150mm、约20mm至约100mm、约20mm至约50mm、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60 mm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、或者约60mm 至约250mm的范围内。在一个或多个实施方式中,具有小于约0.4mm的厚度的玻璃基板可表现出小于约100mm、或小于约60mm的曲率半径。
在一个或多个实施方式中,玻璃基板被冷弯以表现出在显示模块126的第二曲率半径的10%以内(例如,约10%或以下、约9%或以下、约8%或以下、约7%或以下、约6%或以下、或约5%或以下)的第一曲率半径。例如,如果显示模块126的曲率半径为1000mm,则玻璃基板被冷弯以具有在约900mm至约 1100mm范围内的曲率半径。
在一个或多个实施方式中,显示模块126包括第二玻璃基板130和背光单元128,如图4所示。如图5和图6中所示,第二玻璃基板130设置在玻璃基板 124的第一主表面123附近。因此,第二玻璃基板130设置在背光单元128与第一主表面123之间。在所示的实施方式中,背光单元128可选地弯曲以表现出显示模块126的第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,背光单元128可以是柔性的,以弯曲至第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板 130可以弯曲至第二曲率半径。在一个或多个具体实施方式中,第二玻璃基板130可被冷弯以显示第二曲率半径。在这样的实施方式中,在与玻璃基板124相邻的第二玻璃基板130的表面上测量第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,可以在层压之前或层压期间使第二玻璃基板130冷弯。背光单元128可以经由粘合剂(如本文所描述的)或通过本领域已知的机械装置(例如,螺钉、夹具、夹子和类似物)附接至弯曲的玻璃基板、第二玻璃基板和/或框架(如本文所描述的)。
在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板130的厚度可大于玻璃基板124 的厚度。在一个或多个实施方式中,该厚度大于1mm、或为约1.5mm或更大。在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板130的厚度可与玻璃基板124的厚度基本相同。在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板130的厚度在约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0.1 mm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、或者约0.3mm至约0.7mm的范围内。
第二玻璃基板130可具有与玻璃基板124相同的玻璃组合物或可与用于玻璃基板124的玻璃组合物不同。在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板130 可具有无碱的玻璃组合物。适用于第二玻璃基板130的玻璃组合物可包括钠钙玻璃、无碱铝硅酸盐玻璃、无碱硼硅酸盐玻璃、无碱硼铝硅酸盐玻璃、含碱铝硅酸盐玻璃、含碱硼硅酸盐玻璃、和含碱硼铝硅酸盐玻璃。在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板130可被强化(如本文针对玻璃基板124所披露的)。在一些实施方式中,第二玻璃基板130未被强化或者仅通过机械和/或热强化来强化(即,未通过化学强化来强化)。在一些实施方式中,第二玻璃基板130 可被退火。
在一个或多个实施方式中,显示模块126可包括有机发光二极管(OLED) 显示器。在这样的实施方式中,玻璃基板124的第一曲率半径可以在OLED显示器的第二曲率半径或其上组装有玻璃基板124的曲面(诸如基座)的第二曲率半径的10%以内。
在一个或多个实施方式中,显示模块126包括框架134。在所示的实施方式中,框架134位于背光单元128与第二玻璃基板130之间。框架可包括从显示模块126向外延伸的凸缘136,相对于框架形成“L”形。在一个或多个实施方式中,框架134至少部分地围绕背光单元128。在如图5所示的一个或多个实施方式中,框架至少部分地围绕第二玻璃基板130。在显示模块包括OLED显示器的一个或多个实施方式中,OLED结构位于框架与玻璃基板之间。
在一个或多个实施方式中,在OLED显示器的情况下,框架134与玻璃基板124、第二玻璃基板130或显示模块的另一部件相关联或组装。在一个或多个实施方式中,框架可以至少部分地围绕玻璃基板124的次表面,或者玻璃基板的次表面可以不被框架围绕。换句话说,在OLED显示器的情况下,框架可包括第二凸缘136,第二凸缘136延伸以部分地围绕第二玻璃基板124、玻璃基板 124的次表面、和/或显示模块的另一部件。
在一个或多个实施方式中,柔性显示器120包括位于玻璃基板124与显示模块126之间的粘合剂或粘合剂层132。粘合剂可以是光学透明的。在一些实施方式中,粘合剂132设置在玻璃基板124和/或显示模块126的一部分上。例如,如图3所示,玻璃基板124可包括与次表面相邻的、限定内部部分129的周边 131,并且粘合剂可以设置在周边131的至少一部分上。可以调整粘合剂的厚度以确保显示模块126(尤其是第二玻璃基板)与玻璃基板124之间的层压。例如,粘合剂132可具有约1mm或更小的厚度。在一些实施方式中,粘合剂132的厚度在约200μm至约500μm、约225μm至约500μm、约250μm至约500μm、约275μm至约500μm、约300μm至约500μm、约325μm至约500μm、约350 μm至约500μm、约375μm至约500μm、约400μm至约500μm、约200μm 至约475μm、约200μm至约450μm、约200μm至约425μm、约200μm至约 400μm、约200μm至约375μm、约200μm至约350μm、约200μm至约325μm、约200μm至约300μm、或者约225μm至约275μm。
表面处理
在一个或多个实施方式中,玻璃基板124的第一主表面123和/或第二主表面125包括表面处理。该表面处理可以覆盖第一主表面123和第二主表面125 的至少一部分。示例性表面处理包括易清洁表面、防眩光表面、抗反射表面、触觉表面、和装饰表面。在一个或多个实施方式中,第一主表面123和/或第二主表面125的至少一部分可包括防眩光表面、抗反射表面、触觉表面和装饰表面的任何一者、任何两者或全部三者。例如,第一主表面123可包括防眩光表面,第二主表面125可包括抗反射表面。在另一个示例中,第一主表面123包括抗反射表面,第二主表面125包括防眩光表面。在又一个示例中,第一主表面123包括防眩光表面和抗反射表面之一或两者,第二主表面125包括装饰表面。
可以使用蚀刻工艺来形成抗反射表面,并且该抗反射表面可以表现出20%或以下(例如,约15%或以下,或约10%或以下)的透射雾度,并且影像清晰度(DOI)为约80或以下。如本文所使用的,术语“透射雾度”和“雾度”是指根据ASTM规程D1003在约±2.5°的角锥外部散射的透射光的百分比。对于光学光滑的表面,透射雾度通常接近零。如本文所使用的,术语“影像清晰度”由ASTM规程D5767(ASTM 5767)的方法A定义,标题为“Standard TestMethods for Instrumental Measurements of Distinctness-of-Image Gloss ofCoating Surfaces (涂层表面的图像光泽清晰度的仪器测量的标准测试方法)”,通过引用将其内容作为整体结合在此。根据ASTM 5767的方法A,在防眩光表面上以镜面视角和稍微偏离镜面视角的角度进行基板反射率测量。从这些测量中获得的值被合并以提供DOI值。具体地,DOI是根据以下方程式计算的:
其中Ros是远离镜面反射方向的相对反射强度平均值,介于0.2°和0.4°之间, Rs是镜面反射方向上的相对反射强度平均值(在+0.05°和-0.05°之间,以镜面反射方向为中心)。如果输入光源与样品表面法线的角度为+20°(如在整个本公开内容中),并且与样品垂直的表面取为0°,则镜面反射光Rs的测量结果为平均值在大约-19.95°至-20.05°的范围内,并且Ros作为平均反射强度在大约-20.2°至-20.4°(或从-19.6°至-19.8°、或这两个范围的平均值)的范围内。如本文所使用的,DOI值应直接解释为指定如本文所定义的Ros/Rs的目标比率。在一些实施方式中,防眩光表面具有反射的散射轮廓,使得>95%的反射光功率包含在+/- 10°的圆锥体中,其中该圆锥体对于任何输入角度都围绕镜面反射方向居中。
所得的防眩光表面可包括具有多个凹入特征的纹理化表面,该凹入特征具有从表面面向外的开口。开口可具有约30微米或以下的平均截面尺寸。在一个或多个实施方式中,防眩光表面表现出低闪光(就低像素功率偏差基准或PPDr 而言),诸如PPDr为约6%或以下。如本文所使用的,术语“基准的像素功率偏差”和“PPDr”是指用于显示闪光的定量测量。除非另有说明,否则PPDr 的测量是使用一种显示布置进行测量的,该显示布置包括边缘照明液晶显示屏 (扭曲向列液晶显示器),其自然子像素间距为60μm x 180μm,且子像素开口窗口尺寸为约44μm×约142μm。液晶显示屏的前表面具有光泽的抗反射型线性偏振膜。为了确定显示系统或构成显示系统的一部分的防眩光表面的PPDr,将屏幕放置在“眼睛模拟器”相机的焦点区域中,该屏幕近似于人类观察者的眼睛参数。这样,相机系统包括插入光路中的光圈(或“瞳孔”),以调整光的收集角度,并因此近似人眼瞳孔的孔径。在本文所描述的PPDr测量中,虹膜隔膜的夹角为18毫弧度。
抗反射表面可以由多层涂层堆叠形成,该多层涂层堆叠由高折射率材料和低折射率材料的交替层形成。这样的涂层叠层可包括6层或更多层。在一个或多个实施方式中,抗反射表面可在约400nm至约800nm范围内的光波长范围内表现出约2%或以下(例如,约1.5%或以下、约1%或以下、约0.75%或以下、约0.5%或以下、或约0.25%或以下)的单侧平均光反射率。平均反射率是在大于约0度至小于约10度的入射照明角下测量的。
装饰表面可包括由颜料(例如,墨水、油漆等)形成的任何美学设计,并且可包括木纹设计、拉丝金属设计、图形设计、肖像或徽标。在一个或多个实施方式中,装饰表面展现出死前端效果,其中当显示器关闭时,装饰表面对观看者掩盖或遮盖了下面的显示器,但是当显示器开启时允许观看显示器。装饰表面可被印刷到玻璃基板上。在一个或多个实施方式中,防眩光表面包括蚀刻表面。在一个或多个实施方式中,抗反射表面包括多层涂层。在一个或多个实施方式中,易清洁表面包括赋予抗指纹特性的疏油涂层。在一个或多个实施方式中,触觉表面包括凸起或凹陷的表面,该凸起或凹陷的表面由在表面上沉积聚合物或玻璃材料形成,以在触摸时向用户提供触觉反馈。
在一个或多个实施方式中,表面处理(即,易清洁表面、防眩光表面、抗反射表面、触觉表面和/或装饰表面)至少设置在周边的至少一部分上,内部部分基本上没有表面处理。
在一个或多个实施方式中,显示模块包括触摸功能,并且这种功能可通过玻璃基板来访问。在一个或多个实施方式中,显示模块所显示的图像或内容通过玻璃基板是可见的。
使玻璃冷弯的方法
本公开内容的另一方面涉及用于使玻璃基板(诸如基板124)冷弯和/或形成显示器的各种方法和系统。在各个实施方式中,本文讨论的方法和系统利用气压差来致使玻璃基板的弯曲。如上所述,这些系统和方法在不使用热弯曲/热成型工艺中典型的高温(例如,高于玻璃软化点的温度)的情况下使玻璃基板弯曲。
参照图7和8,示出了根据示例性实施方式的形成显示器的方法700。在一个或多个实施方式中,该方法包括步骤710:将玻璃基板(诸如基板124)冷弯至第一曲率半径(如本文所描述的),并将显示模块126层压至主表面中的第一主表面(参见图1和图2),同时在玻璃基板中保持第一曲率半径以形成显示器。在一个或多个实施方式中,显示模块具有第二曲率半径(如本文所描述的),该第二曲率半径在第一曲率半径的10%以内。如图8所示,在一个或多个实施方式中,使玻璃基板冷弯包括对玻璃基板的第一、第二主表面施加真空以产生第一曲率半径714。因此,在图8所示的实施方式中,施加真空包括在将真空施加至第二主表面之前,将玻璃基板放置在真空夹具712上。在一个或多个实施方式中,为了保持第一曲率半径,在向玻璃基板施加真空以将玻璃基板冷弯至第一曲率半径的同时,执行玻璃基板以及随后与显示模块的组装(步骤720、 730)。换句话说,通过施加真空使玻璃基板124暂时冷弯,并且随后与显示模块126的层压将玻璃基板永久冷弯并形成显示器。在这样的实施方式中,显示模块提供永久冷弯玻璃基板所需的刚性。可以使用其他机制来临时冷弯玻璃基板。例如,可以将玻璃基板临时固定至具有期望曲率的模具上,以将玻璃基板冷弯。可以通过压敏粘合剂或其他机制将玻璃基板临时固定。
在将玻璃基板冷弯之后,一个或多个实施方式的方法包括:在将显示模块层压至第一主表面之前,将粘合剂层压至玻璃基板124的第一主表面,使得粘合剂设置在第一主表面与显示模块之间。在一个或多个实施方式中,层压粘合剂可包括施加粘合剂层,然后使用辊或其他机构施加法向力。示例性的实例包括用于将玻璃基板结合至显示模块126的第二玻璃基板的任何合适的光学透明粘合剂。在一个示例中,粘合剂可包括可从3MCorporation购得的商品名为8215 的光学透明粘合剂。粘合剂可以在本文其他方面描述的范围内(例如,约200μm 至约500μm)。
在一个或多个实施方式中,层压显示模块的步骤730包括:将第二玻璃基板层压至玻璃基板(图8中的步骤732),然后将背光单元附接至第二玻璃基板上(图8中的步骤734)。在一个或多个实施方式中,该方法包括在将第二玻璃基板层压至玻璃基板期间,将第二玻璃基板冷弯。在一个或多个实施方式中,第二玻璃基板在层压之前呈弯曲状。例如,第二玻璃基板可以在层压之前暂时弯曲或冷弯以显示第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,使背光单元弯曲以显示第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,背光单元是柔性的,并且在层压期间弯曲至第二曲率半径。在一个或多个实施方式中,背光单元可在层压之前呈弯曲状。例如,背光单元可以在层压之前暂时弯曲以显示第二曲率半径。在另一个示例中,背光单元可被永久地弯曲以显示第二曲率半径。
在一个或多个实施方式中,步骤734包括将框架附接至背光单元和第二玻璃基板之一。在一个或多个实施方式中,该方法包括步骤740:从玻璃基板124 的第二主表面去除真空。例如,从第二主表面去除真空可包括从真空夹具移除显示器。
如上所述,除了提供诸如消除昂贵和/或缓慢的加热步骤之类的处理优点之外,据信本文所讨论的冷弯工艺可产生具有优于热成型的玻璃基板的多种性能的弯曲玻璃基板,特别是用于显示器盖板玻璃的应用。例如,对于至少一些玻璃材料,在热成型工艺期间的加热降低了弯曲玻璃基板的光学性能,并且可能增加光学畸变。因此,利用本文讨论的冷弯工艺/系统所形成的弯曲玻璃基板提供了弯曲的玻璃形状以及改善的光学质量,这是热弯工艺无法实现的。
此外,许多玻璃涂层材料(例如,抗反射涂层)是通过沉积工艺施加的,诸如通常不适用于涂覆弯曲玻璃制品的溅射工艺。此外,许多涂层材料也无法承受与热弯工艺相关的高温。因此,在本文讨论的特定实施方式中,在冷弯之前(当玻璃基板是平坦的时),将一种或多种涂层材料施加至玻璃基板的主表面和/或第二主表面,并且将涂覆的玻璃基板弯曲成曲线形状,如本文所讨论的。因此,与典型的热成型工艺相比,本文讨论的工艺和系统允许在将一种或多种涂层材料施加至玻璃之后使玻璃弯曲。
动态可调显示系统
本文的实施方式涉及动态可调显示系统。一些实施方式涉及基于环境照明条件而自动地调整柔性显示器以改善或优化柔性显示器的可视性的动态可调显示系统。
显示系统100可以安装在支撑表面或支撑结构(诸如墙壁、桌子或台面) 上,以用作自动柜员机显示器、签到/签出显示器、或用于在商店或饭店下订单的显示器,等等。显示系统100也可以结合到诸如讲台等的独立式装置中。显示系统100还可以结合到诸如飞机、轮船或汽车等的各种交通工具的任何一种中。
现在参照图9,示出了根据一些实施方式的显示系统900的部件的图。显示系统900可包括:能够沿一个或多个弯曲轴弯曲的柔性显示器920;用于检测环境光的多个光探测器940;与光探测器940通信的控制单元950;以及被配置为调整柔性显示器920的可调支撑件960。控制单元950可以使得可调支撑件960 基于在每个光探测器940处检测到的环境光诸如通过使柔性显示器920弯曲来调整柔性显示器920,以减少由至少一个光探测器940检测到的环境光的量或强度,以便改善或优化在柔性显示器920上的媒体的可视性。柔性显示器920可包括如本文所讨论的基板(例如,基板124)和显示模块(例如,显示模块126)。此外,显示器920可包括与本文所讨论的玻璃基板124和/或显示模块126相关联的部件,例如,背光单元、第二玻璃基板等。
根据一些实施方式的动态可调显示系统900的柔性显示器920由图10示出。柔性显示器920能够以可逆的方式弯曲。如本文中所使用的术语“弯曲”是指通过使显示器围绕在显示器的表面(例如,基板124的第一主表面123和/或第二主表面125)上延伸或平行于该表面延伸的轴弯曲来改变柔性显示器自身的形状/配置,而无需另外改变显示器的位置。在一些实施方式中,柔性显示器920 可以最初具有平面配置,并且可以弯曲成凹形配置、凸形配置或其组合。在一些实施方式中,柔性显示器920可以最初具有凹形配置、凸形配置或其组合,并且可以弯曲成平坦或平面配置。柔性显示器920可具有原始曲率或弯曲成任何曲率,如本文所讨论的。
由于柔性显示器920可以可逆地弯曲,所以柔性显示器120一旦弯曲,可以返回其原始配置。或者,柔性显示器120一旦弯曲,可以弯曲成不同的配置。例如,柔性显示器920可以最初具有平坦或平面配置,并且可以弯曲以具有凹形配置,然后可以进一步弯曲以具有凸形配置,然后返回到平面配置。
在一些实施方式中,柔性显示器920包括冷弯玻璃基板,如本文中所详细讨论的。与通过常规热成型工艺形成的常规玻璃制品相比,冷弯玻璃基板具有许多优点,除其他优点外,包括以下优点:可逆弯曲而不疲劳的能力、降低制造成本、以及改善光学和表面性能。
在图10的实施方式中,示出了处于第一位置的柔性显示器920,在第一位置中,柔性显示器920基本上是平面的。柔性显示器920被进一步示为围绕在柔性显示器920的表面上延伸或平行于该表面延伸的横向轴X弯曲到假设的第二位置,在第二位置中,柔性显示器920具有大致凹形的配置。整个柔性显示器920可以围绕弯曲轴弯曲,或者仅其一部分可以围绕弯曲轴弯曲,使得柔性显示器的第一部分被弯曲,而第二部分保持未弯曲(例如,基本平坦或平面的)。此外,柔性显示器920可以沿着弯曲轴弯曲至期望的程度,并且可以根据需要围绕弯曲轴弯曲更大或更小的程度。柔性显示器920可以围绕替代的弯曲轴弯曲,诸如纵向轴Z。然而,弯曲轴不必是横向轴或纵向轴,并且可以是在柔性显示器920的表面上延伸或平行于该表面延伸的对角轴。
在一些实施方式中,柔性显示器920能够围绕一个或多个弯曲轴弯曲。在一些实施方式中,柔性显示器920可以同时沿多个弯曲轴弯曲。例如,柔性显示器920的第一部分可以沿第一弯曲方向弯曲,并且柔性显示器920的第二部分可以沿第二弯曲方向弯曲。
显示系统900进一步包括可调支撑件960,其被配置为选择性地调整柔性显示器920。柔性显示器920安装在可调支撑件960上,使得可调支撑件960能够调整柔性显示器920的配置和位置。在一些实施方式中,可调支撑件960可通过使柔性显示器920弯曲来调整柔性显示器920。例如,如图11中所示,可调支撑件960可以连接至柔性显示器920的后表面964,并且柔性显示器920的面向用户的前表面用于显示要被用户观看的媒体。可调支撑件960可包括一个或多个机械致动器966,用于选择性地使柔性显示器920弯曲。在具有两个或更多个机械致动器966的实施方式中,机械致动器966可以连接至柔性显示器920 的各个部分,使得每个机械致动器966可以在柔性显示器920的不同部分上施加力。以这种方式,可以致动一个或多个致动器966,以便以特定方式使柔性显示器920弯曲,例如通过使柔性显示器920沿着一个或多个弯曲轴弯曲。此外,致动器966能够使柔性显示器920弯曲到不同的程度,使得柔性显示器920的弯曲程度可以逐步地进行调整。
在一些实施方式中,机械致动器966可以是一个或多个腿,其一部分固定至柔性显示器920,并且具有可绕着铰链移动的第二部分,其中腿可绕着铰链机械地旋转,因此通过诸如电动机等驱动机构使显示器弯曲。在具有多条腿的实施方式中,柔性显示器920可以沿着多个弯曲轴弯曲。在一些实施方式中,机械致动器966可包括链条,该链条在形成于后表面964中的密封轨道中固定至柔性显示器920的后表面964的一部分(例如,顶部)。在这样的实施方式中,通过在链条上推动/拉动,柔性显示器920将在链条施加的推力或拉力的方向上卷曲。在具有多个链条的实施方式中,柔性显示器920可以沿着多个弯曲轴弯曲。在一些实施方式中,柔性显示器920可以借助于一个或多个压电致动器弯曲。
在一些实施方式中,可调支撑件960被进一步配置为使柔性显示器920倾斜。术语“倾斜”是指柔性显示器920的位置变化,诸如在不使柔性显示器920 弯曲的情况下通过使柔性显示器920围绕固定点旋转或枢转。可调支撑件960 可通过一个或多个机械致动器966倾斜。可调支撑件960使柔性显示器920弯曲以及使柔性显示器920枢转的能力提供了柔性显示器920的其他可能的配置和位置,用于改善或优化柔性显示器920的可视性。
在一些实施方式中,可调支撑件960也能够由用户手动调整,使得用户可以以期望的方式选择性地定位和弯曲柔性显示器920。显示系统900可包括一个或多个致动器930,诸如按钮、控件或控制杆,以允许用户使用致动器930来手动调整柔性显示器920。这为用户在确定柔性显示器920的最佳观看位置方面提供了更多的控制,并允许用户在需要时覆盖由显示系统900确定的柔性显示器 920的定位。
显示系统900进一步包括用于管理显示系统900的操作的控制单元950。本文描述的实施方式不限于特定类型的控制单元950。图14示出了示例性计算机系统1450,其中实施方式或其部分可以被实现为计算机可读代码。例如,可以使用硬件、软件、固件、上面存储有指令的有形计算机可读介质或其组合在计算机系统1450中实现收集环境光信息、确定弯曲方向和/或弯曲程度以及致动机械致动器,并且可以在一个或多个计算机系统或其他处理系统中实现。本文讨论的控制单元950可以是具有用于实现本文所讨论的处理的计算机系统的全部或一些部件的计算机系统。图14示出了根据一些实施方式的控制单元950的示例性配置。
控制单元950可以与可调支撑件960有线或无线连接。控制单元950可以被编程为在发生特定事件时以特定方式自动弯曲柔性显示器920。例如,当显示系统是车辆显示系统时(如图13所示),控制单元950可以在启动车辆点火时将柔性显示器920从存储配置弯曲到操作配置,并且可以在将车辆停放在停车场或关闭点火开关时自动将柔性显示器920从操作配置弯曲到存储配置。控制单元950可以与一个或多个用于确定是否满足这些条件的传感器(诸如用于确定车辆的点火开关是打开还是关闭的传感器)通信。在一些实施方式中,柔性显示器920在不使用时处于存储配置中,并且可以在使用时自动弯曲到操作配置,诸如当显示系统900检测到附近存在用户时,或者当用户操作控件或致动器时。
在一些实施方式中,控制单元950可进一步基于输入使可调支撑件960弯曲柔性显示器920。控制单元950可通过与控制单元950通信的一个或多个传感器(例如,光探测器或位置传感器)来接收输入。
在一些实施方式中,显示系统900包括多个光探测器940,如图9-10中所示的。在这样的实施方式中,控制单元950可以基于光探测器940接收到的输入(诸如关于在多个光探测器940的每一个处检测到的环境光的量、强度或方向的信息)而使可调支撑件960弯曲柔性显示器920。光探测器940可以是光电二极管传感器或光学传感器,诸如照相机。在一些实施方式中,光探测器940 可以嵌入在柔性显示器920内。在一些实施方式中,柔性显示器920本身可以用作一个或多个光探测器940。例如,有机发光二极管(OLED)显示器可被配置为在OLED堆叠负偏压时感测光,以形成光电二极管。此外,液晶显示器(LCD) 可被修改为包括能够感测光的薄膜晶体管(TFT)。显示器920的多个像素可以用作光探测器940。在这样的实施方式中,像素可以在显示器920上显示的图像或视频的寻址帧之间的时间内检测环境光。在各种实施方式的任一者中,光探测器940可以与控制单元950有线或无线通信。
在一些实施方式中,光探测器940围绕柔性显示器920的周边922定位。以这种方式,光探测器940被定位以便确定柔性显示器920的各个部分处的环境光的量和方向。光探测器940可以围绕柔性显示器920的整个周边922或仅周边922的一部分定位。通过将光探测器940围绕柔性显示器920的整个周边 922定位,可以使用在柔性显示器920的各个部分处的环境光来确定环境光的方向,并且进一步确定柔性显示器920的哪些部分接收最高量或强度的环境光。多个光探测器940可以沿着柔性显示器920的周边922规则地定位。例如,光探测器940可以彼此等距地间隔开。光探测器940可以替代地或另外地以图案布置。例如,一个光探测器940可以位于正方形或矩形的柔性显示器920的每个角处,和/或柔性显示器920的每个边缘可具有在其上中心定位的一个光探测器940。
在一些实施方式中,光探测器940被固定至柔性显示器920。以这种方式,光探测器940的位置随着柔性显示器920的弯曲而改变,使得光探测器940可以基于柔性显示器920的位置和配置来检测光。在一些实施方式中,光探测器 940可以设置在沿柔性显示器920的周边922延伸的边界970上。以这种方式,光探测器940经由边界970被固定至柔性显示器920。边界970可以由柔性材料或可弯曲的材料构成,使得边界970能够随着柔性显示器920的弯曲而弯曲。当光探测器940通过边界970附接至柔性显示器920时,光探测器940的位置随着柔性显示器920的弯曲而改变。
显示系统900被配置为响应于环境照明条件而动态地调整柔性显示器920。在一些实施方式中,多个光探测器940的每一个检测柔性显示器920上的不同位置处的环境光的强度和/或方向。控制单元950从光探测器940接收与环境光的强度和/或方向有关的信息,并基于来自光探测器940的信息向可调支撑件960 发出信号以使柔性显示器920弯曲。
在一些实施方式中,控制单元950确定哪个光探测器或哪些光探测器940 正在接收最高强度的环境光。基于该信息,控制单元950确定弯曲方向,以使柔性显示器920背离接收最高光强度的光探测器弯曲。控制单元950可以响应于环境光将柔性显示器920弯曲到预定程度。或者,控制单元950可进一步确定指示柔性显示器920在弯曲方向上弯曲多远的弯曲程度。弯曲程度可以与检测到的环境光的强度成比例,从而使得柔性显示器920随着检测到的环境光的强度增加而弯曲成更大程度。例如,在环境光具有相对较低强度的情况下,可能仅需要小程度的弯曲以使柔性显示器920可由用户观看。在环境光具有较高强度的情况下,可能需要较大程度的弯曲以使柔性显示器920可由用户观看。
在一些实施方式中,光探测器940检测环境光的方向。控制单元950可以使用方向信息来使可调支撑件960弯曲柔性显示器920。控制单元950可以确定弯曲方向,以使柔性显示器920背离在光探测器940处检测到的环境光的方向弯曲。控制单元950可以基于环境照明条件将柔性显示器920弯曲到预定程度或者可以确定弯曲程度并将柔性显示器920弯曲到一定程度。
在本文描述的各个实施方式中,控制单元950可以使柔性显示器920弯曲,以便减少由多个光探测器940的至少一个检测到的环境光的量或强度。在一些实施方式中,控制单元950可以设置环境光的阈值强度,在该阈值强度以下,对于用户观看柔性显示器920而言,不需要对柔性显示器920进行调整。当环境光强度增加到阈值强度以上时,显示系统900可以开始自动调整柔性显示器 920,以便减小由多个光探测器940的至少一个检测到的环境光的强度。在一些实施方式中,为了改善柔性显示器920的可视性,可以调整柔性显示器920,直到环境光的强度等于或低于阈值强度为止。或者,可以调整柔性显示器920,直到环境光的强度减小预定量。这在可能无法调整柔性显示器920以将环境光的强度减小到阈值强度以下的高环境照明条件下可能是优选的。在一些实施方式中,可以基于最初检测到的环境光的量或强度以预定方式简单地调整柔性显示器920。例如,响应于光探测器940检测到高于阈值强度的环境光,显示系统 900可自动地使柔性显示器920在背离检测到高强度环境光的光探测器940的弯曲方向上弯曲,并将柔性显示器920弯曲至预定程度。
在一些实施方式中,控制单元950被配置为在柔性显示器920上显示诸如文本、图像、视频或其组合之类的媒体。响应于由一个或多个光探测器940检测到的环境光,控制单元950可以将柔性显示器920上的媒体重新定位,以便改善或优化媒体的可视性。因此,控制单元950可以将媒体移动到柔性显示器 920的一部分,使其远离显示器920的接收到由一个或多个光探测器940检测到的最高量或强度的环境光的一部分。例如,在显示器920的第一部分处检测到高量的环境光时,控制单元950可以将显示器920上显示的媒体移动到显示器920的检测到较低量或强度的环境光的第二部分。除了使柔性显示器920弯曲之外或作为使柔性显示器920弯曲的替代,控制单元950可以将柔性显示器920 上的媒体重新定位。
在一些实施方式中,显示系统900进一步包括一个或多个位置传感器980。位置传感器980可以是光学传感器。位置传感器980被配置为检测用户的位置。位置传感器980可以检测用户的身体的位置,或者用户的特定身体部位或部分 (诸如用户的头部或眼睛)的位置。一个或多个位置传感器980可以可操作地连接至控制单元950,使得控制单元950使可调支撑件960基于由位置传感器 980确定的用户的位置来调整柔性显示器920。
控制单元950可基于来自光探测器940以及位置传感器980的信息来调整柔性显示器920。因此,控制单元950可基于位置传感器980确定用户的位置。控制单元950可以调整柔性显示器920,以使柔性显示器920朝向由位置传感器 980确定的用户的位置。在柔性显示器920能够倾斜的实施方式中,控制单元 950可以使柔性显示器920朝向用户的位置倾斜。此外,当光探测器940检测柔性显示器920处的环境光时,控制单元950可以调整柔性显示器920,以便减少用户位置处的眩光,或者以其他方式优化柔性显示器920在用户位置处的可视性。确定用户的位置可以有助于防止显示器被调整以便减少眩光或以使柔性显示器远离用户定向的方式优化柔性显示器的观看。
例如,在其中显示系统900被结合在诸如汽车之类的车辆中的实施方式中,位置传感器980可以确定用户位于车辆的驾驶员座椅中。当在多个光探测器940 处检测到环境光时,控制单元950可以使可调支撑件调整柔性显示器920,以便从用户在车辆驾驶员座椅中的位置优化柔性显示器920的可视性。在不使用位置传感器980的情况下,控制单元950可能会在一些情况下确定通过将柔性显示器920朝向车辆的乘客座椅定向以最大程度地减小环境光的强度,这对于坐在车辆驾驶员座椅上的用户来说是不希望的。
此外,由于控制单元950可以从光探测器940接收与环境光的方向有关的信息,所以控制单元950可以调整柔性显示器920,使得柔性显示器920不将环境光朝向由位置传感器980确定的用户的位置反射。这可有助于减少或消除显示器920上由于环境光被导向用户而产生的眩光。控制单元950可以使显示器 920弯曲或倾斜,使得反射光被引导背离用户的位置。
在根据一些实施方式的显示系统900的示例性操作中,如图11所示,用户 1150被定位成观看显示系统900的柔性显示器920。诸如太阳之类的光源1100 用作环境光源。围绕显示器920的周边定位的多个光探测器940检测每个光探测器940位置处的环境光。控制单元950确定环境光强度是否高于阈值强度,使得需要调整显示器920。响应于高于阈值强度的环境光,显示系统900的控制单元950可以确定使柔性显示器920弯曲的弯曲方向,以减少在一个或多个光探测器940处检测到的环境光。控制单元950可以进一步确定弯曲程度,即,柔性显示器920将沿弯曲方向弯曲的程度。控制单元950可使得可调支撑件960 弯曲和/或倾斜柔性显示器920,以减少由至少一个光探测器940检测到的环境光。在具有位置传感器980的实施方式中,控制单元950可以从由位置传感器 980确定的用户位置的角度来优化柔性显示器920的可视性。因此,控制单元 950可用于使柔性显示器920倾斜和/或弯曲,以在显示器920朝向用户的位置时减小环境光的强度。
尽管在一些实施方式中,柔性显示器包括玻璃基板和显示模块,但是在其他实施方式中,如图12A中所示,柔性显示器1220可包括玻璃基板1224和两个或更多个显示模块1226。在图12A中,柔性显示器1220包括玻璃基板1224,玻璃基板1224被定位成覆盖两个或更多个显示模块1226。玻璃基板1224可具有诸如正方形、矩形、圆形、L形、V形或J形等各种形状中的任意一种。在一些实施方式中,显示模块1226可以以并排方式布置,使得显示模块1226线性地布置在单个行或列中。单个玻璃基板1224被定位成使得玻璃基板1224的主表面与每个显示模块1226的表面接触。每个显示模块1226可以独立地定位,并且可以相对于其他显示模块1226枢转或倾斜。例如,在具有线性布置的两个显示模块1226的实施方式中,一个或两个显示模块1226可以是倾斜的,使得显示模块1226形成L形或V形,以便调整显示模块1226的观看位置。当显示模块1226倾斜时,覆盖显示模块1226的玻璃基板1224在显示模块1226保持其配置(即,不使显示模块弯曲)的同时以相应的方式弯曲。在一些实施方式中,显示模块1226可以是柔性的并且能够与玻璃基板1224一起弯曲。玻璃基板1224可以围绕位于显示模块1226之间的中心部分1227处的玻璃基板1224 的表面或平行于该表面延伸的弯曲轴而弯曲,使得覆盖显示模块1226的玻璃基板1224的各部分不弯曲。在这样的实施方式中,显示模块1226可以借助于如本文所描述的可调支撑件和控制单元而倾斜。
在一些实施方式中,如图12B中所示,柔性显示器的一部分被固定至支撑结构。在图12B中,柔性显示器1220包括玻璃基板1224和显示模块1226。玻璃基板1224的第一部分1224a被定位成覆盖显示模块1226,使得玻璃基板1224 的主表面接触与显示模块1226的表面接触。玻璃基板1224的第二部分1224b 被固定至支撑结构1250。支撑结构1250可以是希望将柔性显示器安装到其上的各种结构中的任何一种,包括车辆的一部分(诸如中控台、方向盘或仪表板)、建筑结构(例如墙壁、地板、天花板或台面)、或独立式结构(诸如讲台、桌子、房屋),或类似结构。玻璃基板的第二部分1224b可以通过诸如使用机械紧固件、粘合剂或环氧树脂、或托架、以及其他紧固方法之类的各种方式中的任意一种固定至支撑结构1250。玻璃基板的中心部分1227可以弯曲,以允许柔性显示器1220相对于支撑结构1250不同地定位。以这种方式,柔性显示器1220 可以在存储配置与操作配置之间移动,在存储配置中,柔性显示器1220在支撑结构1250的旁边或在一些实施方式中在支撑结构1250内撤回,在操作配置中,柔性显示器1220从支撑结构1250延伸出以使其更易于观看。柔性显示器1220 可以借助于如本文所描述的可调支撑件和控制单元在存储配置和操作配置之间移动。
在一些实施方式中,显示系统被用作车辆显示系统1300,例如如图13中所示。车辆显示系统1300可以被结合到诸如火车、汽车(例如,轿车、卡车、公共汽车等)、船舶(例如,小船、轮船、潜艇等)和航空器(例如,无人机、飞机、喷气式飞机、直升机等)之类的车辆中,包括人工驾驶的车辆、半自动车辆和全自动车辆。车辆显示系统1300包括车辆基座1305,例如车辆的中控台、仪表板或方向盘。在其他实施方式中,车辆基座1305可包括各种其他车辆部分,诸如扶手、立柱、椅背、地板、头枕、门板或车辆内部的任何部分。
车辆显示系统1300可以与车辆的电子和/或电力系统集成在一起,或者车辆显示系统1300可以与之分离。柔性显示器1320可以被制造为车辆的一部分或者可以被改装。本文所描述的类型的柔性显示器1320安装在可调支撑件上,可调支撑件安装在车辆基座1305上。柔性显示器1320的后表面可以与可调支撑件接触,使得柔性显示器1320的面向用户的前表面面向车辆内部,使得车辆乘客可以看到柔性显示器1320上的图像。柔性显示器1320可被定位成形成车辆基座1305的一部分,并且可以遵循其形状和轮廓。当车辆在使用中时,柔性显示器1320可以从车辆基座1305延伸,使得柔性显示器1320移动到操作位置,在该操作位置,柔性显示器1320更容易被用户(诸如驾驶员)观看,并且不再遵循车辆基座1305的形状和轮廓。
如图13中所示,车辆显示系统1300被结合到作为中控台的车辆基座1305 中。柔性显示器1320可以具有如本文所描述的任何配置,并且可包括玻璃基板 (诸如冷弯玻璃基板)和显示模块,所述显示模块可包括背光单元和第二玻璃基板。光探测器1340位于柔性显示器1320的周边,例如,位于柔性显示器1320 的边界1330上或在边界1330中。此外,一个或多个位置传感器1380可以集成到显示系统1300中。位置传感器1380也可以围绕柔性显示器1320的周边定位,例如位于光探测器1340所在的边界1330上或在边界1330中。光探测器1340 和位置传感器1380可操作地连接至控制单元(例如,控制单元950)。位置传感器1380可以确定用户是否在车辆中,并进一步确定用户在车辆内的位置。
当用户是车辆的驾驶员座椅中的驾驶员时,位置传感器1380可以检测驾驶员的存在和位置,并且从驾驶员的位置优化对柔性显示器1320的观看。在检测到具有足够强度的环境光时,柔性显示器1320可以倾斜和/或弯曲以减小在一个或多个光探测器1340处检测到的环境光的强度,并且可以倾斜或弯曲以避免将光朝向用户引导,以便减少或消除眩光。以这种方式,显示系统1300有助于响应于环境照明条件并且无需用户干预地改善或优化显示器1320的可视性。
图14示出了示例性计算机系统1450,其中实施方式或其部分可以被实现为计算机可读代码。例如,环境光数据(即,来自光探测器的数据)、位置传感器数据的收集、和/或弯曲和/或倾斜方向的确定可以在使用硬件、软件、固件、上面存储有指令的有形计算机可读介质或其组合的计算机系统1450中实现,并且可以在一个或多个计算机系统或其他处理系统中实现。本文讨论的控制单元可以是具有用于实现本文讨论的处理的计算机系统1450的全部或一些部件的计算机系统。
如果使用可编程逻辑,则此类逻辑可以在市售处理平台或专用装置上执行。本领域的普通技术人员可以理解,可以用各种控制单元配置来实践所公开的主题的实施方式,包括多核处理器系统、小型计算机和大型计算机、与分布式功能链接或成簇的计算机、以及实际上可嵌入任何装置的普及型或微型计算机。
例如,至少一个处理器装置和存储器可用于实现上述实施方式。处理器装置可以是单个处理器、多个处理器或其组合。处理器装置可具有一个或多个处理器“核心”。
可以根据该示例性计算机系统来实现各种实施方式。在阅读了该描述之后,对于相关领域的技术人员而言,如何使用其他计算机系统或体系结构来实现一个或多个实施方式将变得显而易见。尽管可以将操作描述为顺序过程,但实际上某些操作可以并行、同时和/或在分布式环境中执行,并在本地或远程存储程序代码以供单处理器或多处理器机器访问。另外,在一些实施方式中,可以在不背离所公开主题的精神的情况下重新布置操作顺序。
处理器装置1451可以是专用或通用处理器装置。如相关领域的技术人员将理解的,处理器装置1451还可以是多核/多处理器系统中的单个处理器,该系统单独操作,或者在集群或服务器场中操作的计算装置的集群中。处理器装置1451 连接至通信基础设施1457,例如总线、消息队列、网络、或多核消息传递方案。
计算机系统1450还包括主存储器1452,例如随机存取存储器(RAM),并且还可包括辅助存储器1454。辅助存储器1454例如可包括硬盘驱动器1455 或可移动存储驱动器1456。可移动存储驱动器1456可包括软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、闪速存储器或类似者。可移动存储驱动器1456以众所周知的方式读取和/或写入可移动存储单元1459。可移动存储单元1459可包括由可移动存储驱动器1456读取和写入的软盘、磁带、光盘、通用串行总线(USB) 驱动器等。如相关领域技术人员将理解的,可移动存储单元1459包括其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可用存储介质。
计算机系统1450(可选地)包括显示接口1453(其可包括诸如键盘之类的输入和输出装置),该显示接口1453转发来自通信基础设施1457(或来自未示出的帧缓冲器)的图形、文本和其他数据,以在显示器1420上显示。
在替代实施方式中,辅助存储器1454可包括用于允许将计算机程序或其他指令加载到计算机系统1450中的其他类似装置。这种装置例如可包括可移动存储单元1460和接口1458。这种装置可包括程序盒带和盒带接口(诸如在视频游戏装置中发现的接口)、可移动存储芯片(诸如EPROM或PROM)和相关的插槽、以及允许软件数据从可移动存储单元1460传输到计算机系统1450的其他可移动存储单元1460和接口1458。
计算机系统1450还可包括通信接口1461。通信接口1461允许软件和数据在计算机系统1450与外部装置之间传送。通信接口1461可包括调制解调器、网络接口(诸如以太网卡)、通信端口、PCMCIA插槽和卡等。经由通信接口 1461传输的软件和数据可以是信号的形式,其可以是电子、电磁、光或能够被通信接口1461接收的其他信号。这些信号可以经由通信路径1462被提供给通信接口1461。通信路径1462承载信号,并且可以使用电线或电缆、光纤、电话线、移动电话链路、RF链路或其他通信信道来实现。
如本文中所使用的,术语“计算机程序介质”和“计算机可用介质”通常用于指代诸如可移动存储单元1459、可移动存储单元1460、和安装在硬盘驱动器1455中的硬盘之类的介质。计算机程序介质和计算机可用介质还可以指代存储器,诸如主存储器1452和辅助存储器1454,其可以是存储器半导体(例如 DRAM等)。
计算机程序(也称为计算机控制逻辑)存储在主存储器1452和/或辅助存储器1454中。计算机程序也可以通过通信接口1461接收。此类计算机程序在被执行时使计算机系统1450能够实现如本文所讨论的实施方式。特别地,计算机程序在被执行时使处理器装置1451能够实现本文所讨论的实施方式的处理。在使用软件来实现各实施方式的情况下,可以使用可移动存储驱动器1456、接口 1458和硬盘驱动器1455或通信接口1461将软件存储在计算机程序产品中并加载到计算机系统1450中。
本实用新型的实施方式还可以涉及包括存储在任何计算机可用介质上的软件的计算机程序产品。当这样的软件在一个或多个数据处理装置中被执行时,使得数据处理装置按本文所描述的进行操作。实施方式可以采用任何计算机可用介质或可读介质。计算机可用介质的示例包括但不限于主存储装置(例如,任何类型的RAM)、辅助存储装置(例如,硬盘驱动器、软盘、CD ROMS、ZIP磁盘、磁带、磁存储装置、光存储装置、MEMS、纳米技术存储装置等)。
方面(1)涉及一种动态可调显示系统,包括:能够沿一个或多个弯曲轴可逆地弯曲的柔性显示器;在其上安装有柔性显示器的可调支撑件,其中所述可调支撑件被配置为选择性地使柔性显示器弯曲;围绕柔性显示器的周边定位的用于检测环境光的多个光探测器;以及与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元,其中所述控制单元使得所述可调支撑件响应于在所述多个光探测器处检测到的环境光而使所述柔性显示器弯曲。
方面(2)涉及方面(1)所述的显示系统,其中所述柔性显示器包括冷弯玻璃基板。
方面(3)涉及方面(2)所述的显示系统,其中所述柔性显示器进一步包括附接至所述冷弯玻璃基板的表面的显示模块。
方面(4)涉及方面(3)所述的显示系统,其中所述显示模块包括第二玻璃基板和背光单元,其中所述第二玻璃基板被设置成邻近于所述冷弯玻璃基板并且位于背光单元和冷弯玻璃基板之间。
方面(5)涉及方面(3)或(4)所述的显示系统,其中所述显示模块包括有机发光二极管显示器。
方面(6)涉及方面(1)至(5)中任一项所述的显示系统,其中所述柔性显示器包括位于所述柔性显示器的周边上并沿着所述柔性显示器的周边延伸的边界,并且其中所述多个光探测器位于所述边界上。
方面(7)涉及方面(1)至(6)中任一项所述的显示系统,其中所述控制单元被配置为基于在所述多个光探测器处检测到的环境光来确定弯曲方向和弯曲程度。
方面(8)涉及方面(1)至(7)中任一项所述的显示系统,其中所述柔性显示器能够弯曲成凹形配置或凸形配置。
方面(9)涉及方面(1)至(8)中任一项所述的显示系统,其中所述可调支撑件包括被配置为选择性地使柔性显示器弯曲的一个或多个机械致动器。
方面(10)涉及方面(1)至(9)中任一项所述的显示系统,其中所述控制单元被配置为使得所述可调支撑件使所述柔性显示器弯曲,以便减小由所述多个光探测器的至少一个检测到的环境光的强度。
方面(11)涉及方面(1)至(10)中任一项所述的显示系统,进一步包括被配置为检测用户的位置的一个或多个位置传感器,其中所述控制单元进一步使得所述可调支撑件基于用户的位置来调整柔性显示器。
方面(12)涉及方面(1)至(11)中任一项所述的显示系统,其中所述控制单元被配置为调整柔性显示器,以使所述柔性显示器朝向由一个或多个位置传感器所确定的用户的位置定向。
方面(13)涉及一种用于动态调整柔性显示器的方法,所述方法包括:在多个光探测器的每一个处检测环境光的强度,其中所述多个光探测器围绕柔性显示器的周边定位;和基于在所述多个光探测器处检测到的环境光的强度使所述柔性显示器弯曲,以便减小由所述多个光探测器的至少一个检测到的环境光的强度。
方面(14)涉及方面(13)所述的方法,进一步包括:基于在所述多个光探测器的每一个处检测到的环境光的强度来确定使所述柔性显示器弯曲的弯曲方向。
方面(15)涉及方面(13)或方面(14)所述的方法,进一步包括:基于在所述多个光探测器处检测到的环境光的强度来确定使所述柔性显示器弯曲的弯曲程度。
方面(16)涉及方面(13)至(15)中任一项所述的方法,进一步包括:基于在所述多个光探测器处检测到的环境光的强度来使所述柔性显示器倾斜,以便减小由所述多个光探测器的至少一个检测到的环境光的强度。
方面(17)涉及方面(13)至(16)中任一项所述的方法,进一步包括:基于由一个或多个位置传感器所确定的用户的位置来使所述柔性显示器弯曲。
方面(18)涉及一种用于基于环境照明条件来动态调整柔性显示器的车辆显示系统,所述车辆显示系统包括:车辆基座;设置在所述车辆基座上的可调支撑件;安装在所述可调支撑件上的柔性显示器,使得所述柔性显示器的后表面与所述可调支撑件接触,并且所述柔性显示器的前表面允许用户观看柔性显示器上的图像;围绕柔性显示器的周边定位的用于检测环境光的多个光探测器;以及与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元,其中所述控制单元接收来自所述多个光探测器的环境光信息,并使得所述可调支撑件响应于环境光信息而使柔性显示器弯曲。
方面(19)涉及方面(18)所述的车辆显示系统,其中所述车辆基座包括中控台、仪表板、或方向盘。
方面(20)涉及方面(18)或方面(19)所述的车辆显示系统,其中所述柔性显示器包括附接至冷弯玻璃基板的表面的显示模块。
除非另有明确说明,否则不以任何方式意图将本文阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定顺序执行。因此,在方法权利要求没有实际列举其步骤要遵循的顺序的情况下,或者在权利要求书或说明书中没有以其他方式具体说明步骤应限于特定的顺序的情况下,绝不意味着可以推断出特定顺序。此外,如本文中所使用的,冠词“一”旨在包括一个或一个以上部件或元件,而不旨在解释为仅意味着一个。
对于本领域技术人员将显而易见的是,在不背离所披露的实施方式的精神或范围的情况下,可以进行各种修改和变化。由于结合实施方式的精神和实质的所披露的实施方式的修改、组合、子组合和变化对于本领域技术人员而言是可能的,因此所披露的实施方式应被解释为包括所附权利要求及其等同物的范围内的所有内容。
本文使用的术语“或”是包含性的;更具体地说,短语“A或B”表示“A、 B、或A和B两者”。本文通过诸如“A或B任一者”和“A或B之一”之类的术语来标示排除性“或”。
用于描述元件或部件的不定冠词“一”意指存在这些元件或部件的一者或至少一者。虽然这些冠词通常用来表示修饰的名词是单数名词,但除非在特定实例中另有标示,本文所用的冠词“一”亦包括复数。同样地,再一次,除非在特定实例中另有标示,否则本文所用的定冠词“所述”亦表示修饰的名词可为单数或复数。
如权利要求中所使用的,“包括”是开放式过渡短语。过渡短语“包括”之后的元素的列表是非排他性列表,使得除了列表中具体列举的那些元素之外,还可以存在其他元素。如权利要求中所使用的,“基本上由……组成”或“基本上由……构成”将材料的组成限制为指定的材料以及那些不会实质性地影响材料的基本特性和新颖特性的材料。如权利要求中所使用的,“由……组成”或“全部由……组成”将材料的组成限制为指定的材料,并且排除了未指定的任何材料。
术语“其中”用作开放式过渡短语,用于介绍结构的一系列特征。
在这里列举包括上限值和下限值的数值范围时,除非在特定情况下另有说明,否则该范围旨在包括其端点以及该范围内的所有整数和分数。当定义范围时,并不意在将权利要求的范围限制为所列举的具体值。此外,当将量、浓度或其他值或参数给定为范围、一个或多个优选范围或优选上限值和优选下限值的列表时,应理解为具体公开了由任何范围上限或优选值和任何范围下限或优选值的任何对形成的所有范围,不管这些对是否单独公开。最后,当术语“约”用于描述范围的值或端点时,本公开内容应理解为包括所提及的特定值或端点。范围的数值或端点是否记载“约”,范围的数值或端点旨在包括两种实施方式:一种由“约”修饰,而一种未由“约”修饰。
如本文所使用的,术语“约”是指数量、尺寸、范围、配方、参数以及其他数量和特性非为且不须为准确的,而是可根据需要为近似的和/或较大或较小,这反应了公差、转换因子、四舍五入、测量误差等、以及本领域技术人员已知的其他因子。
如本文所使用的术语“基本上”及其变型旨在注意所描述的特征等于或近似等于值或描述。例如,“基本上平坦的”表面旨在表示平坦的或近似平坦的表面。此外,“基本上”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施方式中,“基本上”可以表示彼此在约10%范围内的值,诸如彼此在约5%范围内或彼此在约2%范围内。
上面已经借助于示出特定功能及其关系的实现的功能构建块描述了本实施方式。为了便于描述,在这里已经任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当执行指定的功能及其关系,就可以定义其他边界。
应当理解,本文使用的措辞或术语是出于描述的目的而非限制。本公开内容的广度和范围不应受到任何上述示例性实施方式的限制,而应根据所附权利要求及其等同物来限定。
Claims (15)
1.一种动态可调的显示系统,包括:
能够沿一个或多个弯曲轴可逆地弯曲的柔性显示器;
其特征在于,所述显示系统还包括:
在其上安装有所述柔性显示器的可调支撑件,其中所述可调支撑件被配置为选择性地使所述柔性显示器弯曲;
围绕所述柔性显示器的周边定位的用于检测环境光的多个光探测器;以及
与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元,其中所述控制单元使得所述可调支撑件响应于在所述多个光探测器处检测到的环境光而使所述柔性显示器弯曲。
2.如权利要求1所述的显示系统,其中所述柔性显示器包括冷弯玻璃基板。
3.如权利要求2所述的显示系统,其中所述柔性显示器进一步包括附接至所述冷弯玻璃基板的表面的显示模块。
4.如权利要求3所述的显示系统,其中所述显示模块包括第二玻璃基板和背光单元,其中所述第二玻璃基板设置成邻近于所述冷弯玻璃基板并且位于所述背光单元和所述冷弯玻璃基板之间。
5.如权利要求3所述的显示系统,其中所述显示模块包括有机发光二极管显示器。
6.如权利要求1-5中任一项所述的显示系统,其中所述柔性显示器包括位于所述柔性显示器的周边上并沿着所述柔性显示器的周边延伸的边界,并且其中所述多个光探测器位于所述边界上。
7.如权利要求1-5中任一项所述的显示系统,其中所述控制单元被配置为基于在所述多个光探测器处检测到的环境光来确定弯曲方向和弯曲程度。
8.如权利要求1-5中任一项所述的显示系统,其中所述柔性显示器能够弯曲成凹形配置或凸形配置。
9.如权利要求1-5中任一项所述的显示系统,其中所述可调支撑件包括被配置为选择性地使所述柔性显示器弯曲的一个或多个机械致动器。
10.如权利要求1-5中任一项所述的显示系统,其中所述控制单元被配置为使得所述可调支撑件使所述柔性显示器弯曲,以便减小由所述多个光探测器中的至少一个光探测器检测到的环境光的强度。
11.如权利要求1-5中任一项所述的显示系统,进一步包括被配置为检测用户的位置的一个或多个位置传感器,其中所述控制单元进一步使得所述可调支撑件基于用户的位置来调整所述柔性显示器。
12.如权利要求11所述的显示系统,其中所述控制单元被配置为调整所述柔性显示器,以使所述柔性显示器朝向由所述一个或多个位置传感器所确定的用户的位置定向。
13.一种用于基于环境照明条件来动态调整柔性显示器的车辆显示系统,所述车辆显示系统包括:
车辆基座;
其特征在于,所述显示系统还包括:
设置在所述车辆基座上的可调支撑件;
安装在所述可调支撑件上的柔性显示器,使得所述柔性显示器的后表面与所述可调支撑件接触,并且所述柔性显示器的前表面允许用户观看所述柔性显示器上的图像;
围绕所述柔性显示器的周边定位的用于检测环境光的多个光探测器;以及
与所述可调支撑件和所述多个光探测器通信的控制单元,其中所述控制单元接收来自所述多个光探测器的环境光信息并使得所述可调支撑件响应于所述环境光信息而使所述柔性显示器弯曲。
14.如权利要求13所述的车辆显示系统,其中所述车辆基座包括中控台、仪表板、或方向盘。
15.如权利要求13或14所述的车辆显示系统,其中所述柔性显示器包括附接至冷弯玻璃基板的表面的显示模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |