具有抛光玻璃的模制层的窗

本申请要求于2022年6月21日提交的美国专利申请17/845,824号以及于2021年8月12日提交的美国临时专利申请63/232,569号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本文整体涉及使光穿过的结构，并且更具体地涉及窗。

背景技术

窗用于建筑物和车辆中。窗可由玻璃或其他透明材料形成。

发明内容

一种车辆或其他系统可具有窗。这些窗可通过将抛光浮法玻璃的模制薄板层压在一起而形成。光调制器和/或其他电可调节层可结合到这些窗中。例如，电可调节层可嵌入在抛光玻璃的一对模制层之间的聚合物中。

浮法玻璃的薄板可在一侧上抛光，留下相反侧未抛光。抛光后，这些抛光薄板可被放置在模制工具中。该模制工具可将所抛光的薄板模制成期望形状，诸如以弯曲表面为表征的形状。抛光玻璃的这些模制层的这些弯曲表面可包括具有复合曲率的表面。层压装备可使用聚合物将玻璃的第一模制层和第二模制层层压在一起，其中它们的抛光侧背离彼此。

附图说明

图1是根据一个实施方案的具有窗的例示性系统的图示。

图2是根据一个实施方案的在制造期间的浮法玻璃的例示性薄板的横截面侧视图。

图3是根据一个实施方案的在抛光之前的浮法玻璃的例示性薄板的横截面侧视图。

图4是根据一个实施方案的抛光浮法玻璃的例示性薄板的横截面侧视图。

图5是根据一个实施方案的根据多个层的例示性玻璃制造装备的顶视图。

图6是根据一个实施方案的可用于模制抛光玻璃层的例示性玻璃模制工具的横截面侧视图。

图7是根据一个实施方案的具有层压的模制抛光浮法玻璃薄板的例示性窗的侧视图。

具体实施方式

一种系统可具有一个或多个窗。窗可具有一个或多个模制玻璃层。玻璃层可由抛光浮法玻璃的薄板形成。抛光浮法玻璃可被模制以形成期望的窗形状。

使用窗的系统可以是建筑物、车辆或其他合适的系统。其中系统是车辆的例示性构型有时可能在本文中作为示例描述。这仅为例示性的。窗结构可形成在任何合适的系统中。

图1中示出了包括窗的例示性系统的横截面侧视图。系统10可以是车辆、建筑物或其他类型的系统。在例示性构型中，系统10是车辆。如图1中的系统10的例示性侧视图所示，系统10可具有支撑结构诸如主体12。主体12可以是车身，该车身可包括车门、行李箱结构、发动机罩、侧车身板、车顶、窗柱和/或其他车身结构。主体12可被构造成围绕并且封闭内部区域，诸如内部区域20。系统10可包括安装有车轮诸如车轮24的底盘，可包括推进和转向系统，并且可包括被构造成支持自主驾驶的车辆自动化系统(例如，具有被构造成基于传感器数据来操作推进和转向系统的传感器和控制电路的车辆自动化系统)。这允许系统10被半自主地驾驶和/或允许系统10在没有人类操作者的情况下被自主地驾驶。

一个或多个窗诸如窗14可安装在主体12中的开口内。窗14可例如安装在主体12的前部上(例如，以在车辆的前部上形成前窗)、主体12的后部上(例如，以在车辆的后部处形成后窗)、主体12的顶部(车顶)上(例如，以形成天窗)和/或主体12的侧面上(例如，以形成侧窗)。窗14可包括固定在适当位置的窗并且/或者可包括可手动地和/或自动地向上或向下滚动的窗。例如，可使用窗定位器(例如，响应于用户输入或其他输入而打开和关闭窗14的窗马达)来控制一个或多个窗14。每个窗14的面积可以是至少0.1m

系统10可包括部件18。部件18可包括在主体12的内部中的座椅、传感器、控制电路、输入输出设备和/或其他车辆部件。系统10中的控制电路可包括一个或多个处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路等)和存储装置(例如，易失性和/或非易失性存储器)。系统10中的输入输出设备可包括显示器、传感器、按钮、发光二极管和其他发光设备、触觉设备、扬声器以及/或者用于提供输出和/或收集环境测量结果和/或用户输入的其他设备。传感器可包括环境光传感器、触摸传感器、力传感器、接近传感器、光学传感器、电容传感器、电阻传感器、超声传感器、麦克风、三维和/或二维图像传感器、射频传感器和/或其他传感器。输出设备可用于向用户提供触觉输出、音频输出、视觉输出(例如，所显示内容、光等)和/或其他合适的输出。

在操作期间，系统10中的控制电路可收集来自传感器(例如，环境传感器)和/或其他输入输出设备的信息，可收集用户输入诸如提供给麦克风的语音命令，可收集供应给触摸传感器的触摸命令，可收集供应给一个或多个按钮的按钮输入等。系统10中的控制电路可在驾驶系统10时以及在控制系统10的窗和其他部件时使用该输入。

窗14可由一个或多个玻璃层形成。例如，可使用聚合物将两个或更多个玻璃层层压在一起。玻璃层可经受化学或热回火(例如，以在玻璃层的表面上形成压缩应力)。窗14的玻璃层有时可称为结构玻璃层，这是由于此类层能够为窗14提供结构支撑。在一些构型中，具有用于提供窗内照明的光提取特征的波导层、光调制层(例如，表现出电可调节透光量的层)、可调节雾度层、可调节反射率层和/或其他电可调节窗层可结合到窗14中(例如，此类层可层压在外玻璃层和内玻璃层和/或其他透明窗层之间)。

窗14可具有一个或多个平面部分和/或一个或多个弯曲部分。作为示例，窗14的一个或多个部分可以弯曲的横截面轮廓为表征，并且可具有凸的和/或凹的外部表面(以及对应的凹的和/或凸的内部表面)。窗14的弯曲部分可包括弯曲表面，这些弯曲表面可变平成平面而不畸变，这些弯曲表面有时称为可延展表面。窗14的弯曲部分还可包括具有复合曲率的弯曲表面，这些复合曲率的弯曲表面不能在不畸变的情况下变平成平面，并且有时称为不可延展表面或双弯曲表面。

用于窗14的玻璃薄板可通过对浮法玻璃进行抛光并且随后模制和层压所抛光的浮法玻璃来形成。图2是在制造期间的浮法玻璃的例示性层的横截面侧视图。如图2所示，在浮法玻璃制造装备中，玻璃层26浮在熔融锡28的表面上。这使上玻璃表面30暴露于空气，因此表面诸如玻璃层26的表面30有时可称为空气表面(AS)。层26的相反下表面32暴露于熔融锡28。锡暴露表面诸如表面32有时可称为锡表面(TS)。

在制造期间，浮在层38上的熔融玻璃冷却并形成浮法玻璃的固体薄板，如图3的玻璃层26所示。在这种状态下，层26具有在形成期间暴露于空气的一个表面(空气表面AS)和在形成期间暴露于锡的另一个表面(TS)。薄板的空气表面和锡表面以厚度变化(例如，由于数十或数百nm或其他合适量的厚度变化引起的波纹)为表征。来自这些厚度变化的波纹(有时可称为浮线)可导致不期望的光学畸变。

为了帮助减少玻璃层26和窗14中不期望的光学畸变，可对玻璃层26进行抛光以去除浮线中的至少一些浮线。如图4所示，例如，在玻璃层26处于平面状态时，可在一侧(例如，空气侧AS)上对玻璃层26进行抛光(例如，在浮法玻璃工具的输出端处或在模制工具的输入端处)。抛光工艺完全地去除(或至少显著地减少)层26的所抛光的侧上的厚度变化。抛光优选地在模制之前、在层26仍然可以大型薄板处理时(例如，在层26被切割成窗大小部段以供模制之前)并且在层26已经被模制以形成可能造成抛光挑战的弯曲表面之前进行。

图5是用于形成窗14的抛光玻璃层的例示性装备的顶视图。初始地，在浮法玻璃制造装备36中，熔融玻璃层浮在熔融锡层上。当玻璃层26冷却时，层26通过辊38进给到装备36的输出端。模制工具40用于将玻璃层26模制成用于窗的期望形状。在浮法玻璃制造装备36的输出端处和/或在模制工具40的输入端处，在模制玻璃层26之前，使用抛光装备42来对玻璃层26(例如，层26的表面30，如结合图4所述)进行抛光。

抛光装备42可具有对玻璃层26的表面进行抛光的随机轨道抛光垫44的阵列。利用垫44的抛光操作可使用氧化铈抛光化合物或其他合适的抛光化合物来进行。抛光可进行到层26的刨床抛光表面表现出期望量的平坦度(例如，与部分的或完全的浮线去除相关联的平坦度，从而导致当层26被组装到完成的窗中时不可明显觉察到的浮线畸变)。通过在层26平坦时(例如，在工具40中的模制操作之前)对层26进行抛光，可避免可能使得在模制之后难以或不可能对层26进行抛光的处理挑战。

图6是用于模制抛光玻璃层以形成模制窗层的例示性模制工具的横截面侧视图。初始地，生产抛光玻璃的薄板(例如，通过装备36生产平面抛光玻璃层诸如期望厚度的浮法玻璃层，并且通过装备42对其进行抛光)。在一个例示性构型中，层26的空气侧(AS)被抛光。层26的相反锡侧(TS)可具有表面缺陷，这些缺陷使得锡侧更适合于向内面向层压窗中的聚合物夹层。

将由装备36和42生产的抛光玻璃薄板插入模制工具诸如图6的模制工具40中。模制工具40包括用于加热并由此软化抛光玻璃层26的玻璃的加热器(例如，通过将玻璃加热到700℃或其他合适的温度)。工具40还包括一个或多个模具，诸如模具46。图6的示例中的模具46具有带有复合曲率的表面(凹表面48)。一般来讲，模具46可具有一个或多个复合曲率表面、可延展表面和/或平面表面。在玻璃层26由于加热而变软时，工具40抵靠表面48模制玻璃层26。例如，工具40可在玻璃层26和模具46之间施加真空，该真空将层26向下拉抵靠表面48。如果需要，在模制期间，层26的空气侧可背离表面48(以帮助避免形成模具表面缺陷)，并且层26的锡侧可面向表面48。

层压窗具有相同形状和大小的多个玻璃层26。这些玻璃层被构造成使得相邻玻璃表面具有匹配的曲率。为了生产具有带有相应凸表面和凹表面的面向内的锡表面的配合模制玻璃层，模制工具诸如图6的工具40可设置有具有凹表面和凸表面48两者的模具46。

具有弯曲模具表面的模制工具的使用是例示性的。如果需要，玻璃层26可使用其他类型的模制装备来模制。例如，模制工具40可以是在层26通过重力被模制成期望形状的同时保持到层26的外周部分上的环形工具。层26可使用这种类型的模制布置、使用由加热的模具模施加的压力、使用玻璃滑塌模具、以及/或者使用用于在通过施加的热量软化时使玻璃变形为期望形状的其他合适的装备来提供复合曲率。一般来讲，任何合适类型的模制工具可用于在层压之前将层26形成为期望形状。

窗14的层使用层压装备(例如，真空层压装备)来附接到彼此。图7示出了通过将两块模制抛光玻璃薄板层压在一起而形成的例示性窗14的横截面侧视图。如图7的示例所示，窗14可具有第一玻璃层诸如层26-1(例如，内结构玻璃层)和第二玻璃层诸如层26-2(例如，外结构玻璃层)。如果需要，窗14中可包括附加玻璃层。由抛光玻璃的一对模制层形成的两层窗设计的使用作为示例呈现。

聚合物的层诸如聚合物层50可用于将层26-1和26-2附接在一起。在相邻玻璃层之间使用的聚合物可以是聚乙烯醇缩丁醛或其他合适的聚合物，并且可具有至少0.3mm、至少0.6mm、小于0.9mm、小于1.1mm的厚度和/或其他合适的厚度。层50的折射率可与层26-1和26-2的折射率匹配，以帮助减少光反射。

层26-1和26-2的锡表面TS可面向内朝向层50，而层26-1和26-2的相反空气表面AS可面向外。这种类型的布置可帮助改善窗14的窗性能，因为层26-1和26-2的未抛光锡侧更可能具有可能形成可见伪影的表面缺陷和浮线。当浮线和其他表面特征向内朝向层50时，层50的折射率匹配属性帮助防止来自锡侧TS的这些特征的反射，并由此在视觉上隐藏这些特征。层26-1和26-2的抛光空气侧AS向外面向空气，使得这些抛光表面上不存在浮线和/或其他特征可帮助避免对光学性能的任何不利影响。

如果需要，电可调节层(例如，层52中的一个或多个电可调节层)可结合到窗14中(例如，通过将一个或多个此类层层压在相应玻璃层之间以将层52嵌入聚合物50中，如图7所示)。层诸如层52可包括可调节透光层诸如宾主型液晶层(有时称为光调制器层)、表现出可调节雾度量的层(例如，基于聚合物分散液晶结构的层)、表现出可调节色偏量的层(例如，宾主型层)、表现出可调节反射率量的层诸如胆甾型液晶层、表现出可调节偏振量的层和/或其他电可调节层。

根据一个实施方案，提供了一种车辆，该车辆包括车身和位于该车身中的窗，该车身和该窗将内部车辆区域与外部区域隔开，并且该窗具有抛光玻璃的第一模制层和抛光玻璃的第二模制层。

根据另一个实施方案，该抛光玻璃的第一模制层具有抛光空气表面和未抛光锡暴露表面，该抛光玻璃的第二模制层具有抛光空气表面和未抛光锡暴露表面，并且该窗还包括将该抛光玻璃的第一模制层和该抛光玻璃的第二模制层的这些锡暴露表面附接在一起的聚合物的层。

根据另一个实施方案，该第一模制层和该第二模制层具有带有复合曲率的表面。

根据另一个实施方案，该窗包括联接在该抛光玻璃的第一模制层和该抛光玻璃的第二模制层之间的聚合物层。

根据另一个实施方案，该窗还包括位于该聚合物层中的电可调节层。

根据另一个实施方案，该抛光玻璃的第一模制层具有抛光表面和未抛光表面。

根据另一个实施方案，该窗还包括位于该抛光玻璃的第一模制层和该抛光玻璃的第二模制层之间的聚合物的层，并且该聚合物的层附接到该未抛光表面。

根据另一个实施方案，该抛光玻璃的第一模制层和该抛光玻璃的第二模制层由浮法玻璃的抛光薄板形成。

根据另一个实施方案，该窗具有带有复合曲率的区域。

根据另一个实施方案，该车辆包括电可调节层，该电可调节层位于该抛光玻璃的第一模制层和该抛光玻璃的第二模制层之间。

根据一个实施方案，提供了一种窗，该窗包括：抛光玻璃的第一模制层，该抛光玻璃的第一模制层具有带有曲率的表面，该抛光玻璃的第一模制层通过模制平面抛光浮法玻璃的第一薄板而形成；和抛光玻璃的第二模制层，该抛光玻璃的第二模制层具有带有曲率的表面，其中该抛光玻璃的第二模制层通过模制平面抛光浮法玻璃的第二薄板而形成。

根据另一个实施方案，该窗包括聚合物，该聚合物位于该第一模制层和该第二模制层之间。

根据另一个实施方案，该第一模制层和该第二模制层各自具有抛光表面和未抛光表面。

根据另一个实施方案，该抛光表面从该聚合物面向外，并且该未抛光表面由该聚合物接触。

根据另一个实施方案，该第一模制层和该第二模制层的这些表面具有复合曲率。

根据另一个实施方案，该窗包括电可调节层。

根据一个实施方案，提供了一种被构造成将车辆内部区域与外部区域隔开的车窗，该车窗包括：具有复合曲率的抛光浮法玻璃的外模制层；和具有复合曲率的抛光浮法玻璃的内模制层。

根据另一个实施方案，该车窗包括聚合物，该聚合物位于该抛光浮法玻璃的外模制层和该抛光浮法玻璃的内模制层之间。

根据另一个实施方案，该外模制层具有抛光表面和未抛光表面，该内模制层具有抛光表面和未抛光表面，并且这些未抛光表面面向彼此并且接触该聚合物。

根据另一个实施方案，该车窗包括电可调节光调制器层，该电可调节光调制器层位于该外模制层和该内模制层之间。

前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。