将材料层施加于非平面玻璃片的方法

摘要

将材料层施加于具有非平面形状的玻璃片的方法。所述方法各自包括提供具有初始的非平面形状的玻璃片的步骤，该玻璃片包括在第一玻璃片表面和第二玻璃片表面之间限定的厚度。所述方法还包括至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤。所述方法还包括在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于第一玻璃片表面的步骤。所述方法还包括释放玻璃片以松弛形成后非平面形状的步骤。

权利要求

1.一种将材料层施加于具有非平面形状的玻璃片的方法，该方法包括以下步骤：(I)提供具有初始非平面形状的玻璃片，该玻璃片包括在第一玻璃片表面和第二玻璃片表面之间限定的厚度，并提供具有成形表面和密封件的真空板，该密封件围绕真空板的成形表面并限定真空袋；

(II)在真空袋之内形成真空并抵靠真空板的成形表面对玻璃片进行真空成形，以至少部分地使玻璃片变平形成施加形状；

(III)在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于第一玻璃片表面；并且然后(IV)释放玻璃片以松弛形成后非平面形状；

其中步骤(II)使玻璃变平的程度使得足以通过丝网印刷、压印或喷墨打印中的至少一种方式进行步骤(III)，在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于第一玻璃片表面。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(II)使玻璃片变平，使得施加形状是平面的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括向玻璃片施加流体压力的步骤，从而：(a)使玻璃片在步骤(III)过程中保持施加形状；和/或

(b)在步骤(II)过程中至少部分地使玻璃片变平形成施加形状。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(II)包括操作多个流体端口以向玻璃片施加流体压力，从而至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤；并且还包括独立地操作多个流体端口，以选择性地向玻璃片施加不同的对应压力，从而在步骤(II)过程中至少部分地使玻璃片变平的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(II)包括使玻璃片与机械辅助器机械啮合以助于至少部分地使玻璃片变平形成施加形状。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括移动机械辅助器，使之与玻璃片脱离啮合，从而通过流体压力使玻璃片在步骤(III)过程中保持施加形状的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空板的成形表面是平面的，使得步骤(II)包括抵靠成形表面对玻璃片进行真空成形形成平面的施加形状。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃片提供有包括至少一个开口的不连续的内部表面；并且其特征在于，所述方法还包括在步骤(III)和(III)过程中密封至少一个开口的步骤。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(IV)提供的后非平面形状基本与初始的非平面形状相同。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)提供的玻璃片是具有初始非平面形状的经离子交换强化的玻璃片。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(IV)包括向玻璃片施加阻抗性压力，以减慢该玻璃片松弛形成后非平面形状的速率。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括计算玻璃片的临界松弛速度、并通过向玻璃片施加阻抗性压力来控制玻璃片在步骤(IV)过程中的松弛速率从而不使玻璃片达到临界松弛速度的步骤。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括计算玻璃片的临界变平速度、并控制玻璃片在步骤(II)过程中的至少部分变平过程从而不使玻璃片达到临界变平速度的步骤。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括计算临界施加形状、并使玻璃片在步骤(II)过程中部分变平形成施加形状从而不至于达到临界施加形状的步骤。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提供印刷装置的步骤，其中步骤(III)使用该印刷装置将材料层施加于玻璃片的第一表面。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)提供的第一和第二玻璃片表面中的一个表面是凹形表面，该第一和第二玻璃片表面中的另一个表面是凸形表面。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃片提供有包括至少一个开口的不连续的内部表面。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述开口完全封闭在玻璃片的外部周边之内。

说明书

将材料层施加于非平面玻璃片的方法

[0001] 优先权声明

[0002] 本申请根据35U.S.C.§120要求2012年5月31日提交的美国申请序列第13/485347号的优先权，以其内容为基础并通过参考全文结合于此。发明领域

[0003] 本发明一般涉及施加材料层的方法，更具体涉及将材料层施加于非平面玻璃片的方法。技术背景

[0004] 已知可使用三维(“3D”)打印装置在三维玻璃片上打印三维特征。但是，这些3D打印装置会增加加工玻璃片的时间和成本，并可能由于3D打印装置的固有限制而无法产生高品质打印。

[0005] 发明概述

[0006] 在一个示例性的方面中，提供了用于将材料层施加于具有非平面形状的玻璃片的方法。所述方法包括步骤(I)，提供具有初始的非平面形状的玻璃片，该玻璃片包括在第一玻璃片表面和第二玻璃片表面之间限定的厚度。所述方法还包括步骤(II)，至少部分地使玻璃片变平形成施加形状(application shape)。所述方法还包括步骤(III)，在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于第一玻璃片表面。所述方法还包括步骤(IV)，释放玻璃片以松弛形成后非平面形状(post non-planar shape)。

[0007] 根据该方面的一个实施例，步骤(II)使玻璃片基本变平，使得施加形状基本是平面形状。

[0008] 根据该方面的另一个实施例，步骤(II)使玻璃变平到足够的程度，使得在玻璃片处于施加形状时能够通过丝网印刷或喷墨打印中的任意一种方式来进行步骤(III)，将材料层施加于第一片表面。

[0009] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括向玻璃片施加流体压力，从而在步骤(III)的过程中使玻璃片保持施加形状的步骤。

[0010] 在该方面的另一个实施例中，步骤(II)包括向玻璃片施加流体压力，从而至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤。

[0011] 在该方面的另一个实施例中，步骤(II)包括操作多个流体端口向玻璃片施加流体压力，从而至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤。

[0012] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括独立地操作多个流体端口以选择性地向玻璃片施加不同的对应压力，从而在步骤(II)过程中至少部分地使玻璃片变平的步骤。

[0013] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括向第一玻璃片表面施加正向压力以推动玻璃片，从而至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤。

[0014] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括向第二玻璃片表面施加反向压力以牵拉玻璃片，从而至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤。

[0015] 在该方面的另一个实施例中，步骤(II)包括使玻璃片与机械辅助器(mechanical assist)机械啮合，从而至少部分地帮助至少部分地使玻璃片变平形成施加形状。

[0016] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括移动机械辅助器，使之与玻璃片脱离啮合，从而通过流体压力使玻璃片在步骤(III)过程中保持施加形状的步骤。

[0017] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括提供具有成形表面的真空板的步骤，其中步骤(II)包括抵靠真空板的成形表面使玻璃片真空成形，从而至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤。

[0018] 在该方面的另一个实施例中，真空板的成形表面是基本平面的，因此步骤(II)包括抵靠成形表面使玻璃片真空成形，形成基本平面的施加形状。

[0019] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括提供具有密封件的真空板的步骤，该密封件围绕真空板的成形表面并限定真空袋(pocket)，其中步骤(II)包括在真空袋内对玻璃片进行真空成形。

[0020] 在该方面的一个实施例中，为玻璃片提供不连续的内部表面，该内部表面包括至少一个在真空袋内对玻璃片进行成形时密封的开口。

[0021] 在该方面的另一个实施例中，在真空袋内对玻璃片进行成形时用内部密封件将开口密封。

[0022] 在该方面的另一个实施例中，步骤(IV)提供后非平面形状，该形状基本与初始非平面形状相同。

[0023] 在该方面的另一个实施例中，步骤(I)提供的玻璃片是初始非平面形状的经离子交换强化的玻璃片。

[0024] 在该方面的另一个实施例中，步骤(IV)包括减慢使玻璃片松弛形成后非平面形状的速率。

[0025] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括施加阻抗性压力(resistance pressure)以减慢玻璃片在步骤(IV)过程中松弛形成后非平面形状的步骤。

[0026] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括计算玻璃片的临界松弛速度的步骤，其中步骤(IV)使玻璃片松弛的速率减慢，使得玻璃片不会达到临界松弛速度。

[0027] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括计算玻璃片的临界变平速度的步骤，其中步骤(II)对至少部分地使玻璃片变平的过程进行控制，使得玻璃片不会达到临界变平速度。

[0028] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括计算临界施加形状的步骤，其中步骤(II)至少部分地使玻璃片变平形成施加形状，该施加形状未达到临界施加形状。

[0029] 在该方面的另一个实施例中，所述方法还包括提供印刷装置的步骤，其中步骤(III)通过印刷装置将材料层施加于玻璃片的第一表面。

[0030] 在该方面的另一个实施例中，提供印刷装置，当玻璃片处于初始非平面形状时，该印刷装置并未设置成将材料层施加于该玻璃片的第一表面。

[0031] 在该方面的另一个实施例中，步骤(I)提供第一和第二玻璃片表面中的一个表面作为凹形表面，第一和第二玻璃片表面中的另一个表面作为凸形表面。

[0032] 在该方面的另一个实施例中，玻璃片提供有包括至少一个开口的不连续的内部表面。

[0033] 在该方面的另一个实施例中，开口完全封闭在玻璃片的外部周边之内。

[0034] 附图简要描述

[0035] 通过参考附图阅读本发明的详细说明，能更好地理解本发明的这些和其他特性、方面和优点，附图中：

[0036] 图1是在至少部分地使玻璃片变平形成施加形状的步骤之前提供具有初始非平面形状的玻璃片的一种示例性方法步骤的示意图；

[0037] 图2是沿着图1的线2-2放置在支承框架上的非平面玻璃片的底部视图；

[0038] 图3示出非平面玻璃变平形成基本平面的施加形状；

[0039] 图4是沿着图3的线4-4沿着支承框架延伸的变平的玻璃片的底部视图；

[0040] 图5示出在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于玻璃片的第一玻璃片表面的步骤；

[0041] 图6示出释放玻璃片以松弛形成后非平面形状的示例性步骤的启动；

[0042] 图7进一步示出释放玻璃片以松弛形成后非平面形状的步骤；

[0043] 图8示出经释放并处于松弛的后非平面形状的玻璃片；

[0044] 图9示出从真空板移出图8的非平面玻璃片的示例性步骤；

[0045] 图10是类似于图3的另一示意图，但图10的玻璃片只是部分变平形成施加形状；

[0046] 图11是类似于图5的视图，其中使用2维层施加装置将材料层施加于玻璃片，该玻璃片具有的施加形状只是部分地变平；

[0047] 图12是类似于图10的另一示意图，其中使用弯曲的真空板和弯曲的支承框架使玻璃片部分地变平形成施加形状；

[0048] 图13是类似于图11的视图，其中使用2维层施加装置将材料层施加于部分变平的玻璃片，该玻璃片由弯曲的真空板支承；

[0049] 图14示出使用挠性空气轴承以助于使玻璃片抵靠弯曲的真空板而部分地变平；

[0050] 图15是在使玻璃片至少部分地变平形成施加形状的步骤之前提供具有初始非平面形状的玻璃片的另一示例性方法步骤的另一示意图；

[0051] 图16示出使图15的非平面玻璃片变平形成基本平面的施加形状；

[0052] 图17示出在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于该玻璃片的第二玻璃片表面的步骤；

[0053] 图18示出释放图17的玻璃片并从真空板移出；

[0054] 图19是在使玻璃片至少部分地变平形成施加形状的步骤之前提供具有初始非平面形状的玻璃片的另一示例性方法步骤的示意图；

[0055] 图20是成形为基本与玻璃片的初始非平面形状匹配的挠性真空板的示意图；

[0056] 图21示出使图20的玻璃片变平并将材料层施加于该玻璃片的方法；

[0057] 图22示出在施加了材料层之后使玻璃片回到后非平面形状的步骤；

[0058] 图23示出撤回挠性真空板以释放玻璃片以及定位支承物使玻璃片升离挠性真空板的步骤；和

[0059] 图24是说明按照本发明各方面的示例性步骤的流程图。

[0060] 发明详述

[0061] 以下参考附图更全面地描述本发明，附图中显示了本发明的示例性实施方式。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。但是，本发明可通过许多不同的形式体现，不应理解为受限于本文所列的实施方式。提供这些示例性实施方式是为了使本说明书变得全面和完整，能使本领域技术人员完全了解本发明的范围。

[0062] 本说明书的方法提供用于将材料层施加于具有非平面形状的玻璃片。材料层可包含液体、糊剂或其他粘性材料、浆液、油墨、油漆、可印刷材料、导电性材料或其他设计用于施加于玻璃片作为材料层的材料。材料层可为玻璃片提供各种功能性和/或装饰性属性。例如，材料层可为玻璃片提供加热元件和/或至少部分电路。在另一些实施例中，材料层可为玻璃片提供荧光或光致发光层，用于功能性和/或装饰性特征。在另一些实施例中，材料层可为玻璃片提供彩色的(如黑色的)边界、渐变的(faded)点状图案、多边形图案(如六边形图案)等。在一些上述和另外的实施例中，材料层可为玻璃片提供装饰性和/或功能性标记。

[0063] 通过本发明方法提供的玻璃片可包含多种材料例如钠钙玻璃或经强化的玻璃片例如经离子交换强化的玻璃片。在一个实施例中，本发明的各方面可用于IOX玻璃，不过在另一些实施例中也可使用其他玻璃材料。而且，根据本发明的各方面提供的玻璃片是作为非平面玻璃片加工的。因此，可以在玻璃片形成非平面形状的结构之后进行材料层的施加。

[0064] 玻璃片可具有多种初始非平面形状。例如，图1显示非平面玻璃片101的一个示例性实施例，其具有单一曲率半径“R1”，不过在另一些实施例中可提供双轴曲率半径或其他非平面形状。为了便于讨论，相对于非平面玻璃片101的总体维度而言，所示曲率半径“R1”较小，但应理解，在另一些实施例中可采用更大(或甚至更小)的曲率半径。例如，在一个实施例中，进行本发明方法时可采用大于或等于500毫米的曲率半径“R1”，例如约为1-8米，例如约为2-4米。例如，进行本发明方法时可采用大于或等于约500毫米的曲率半径“R1”，例如约为1-2米，例如约为2-4米，例如约为4-8米。而且，在另一些实施例中，本发明方法可使用曲率半径“R1”小于500毫米的玻璃片。

[0065] 根据本发明各方面，玻璃片还可具有各种尺寸。例如，如图1中所示，非平面玻璃片101可包括在第一玻璃片表面103和第二玻璃片表面105之间限定的厚度“T”。厚度“T”可小于或等于3毫米，例如约为3毫米至0.1毫米，例如约为2毫米至1毫米。例如，厚度“T”可约为3毫米至2毫米，例如约为2毫米至1毫米，例如约为1毫米至0.1毫米。而且，在另一些实施例中，厚度“T”可大于3毫米。而且，玻璃片可提供有各种总体长度和宽度。例如，如图2中所示，非平面玻璃片101可包括大于100毫米的长度“L”和/或宽度“W”，例如约为100-1500毫米，例如约为500-1000毫米。例如，长度“L”和/或宽度“W”可约为100-500毫米，例如约为500-1000毫米，例如约为1000-1500毫米。而且，在另一些实施例中长度“L”和/或宽度“W”可小于100毫米。

[0066] 本发明方法特别适合于将材料层施加于经预成形后包括如以上讨论的非平面(即3维“3D”)形状的玻璃片。通过本发明方法能对形成有非平面“3D”形状的玻璃片采用2维(“2D”)层施加技术，而原本需要3维(“3D”)层施加技术才能施加材料层。因此，本发明方法能降低印刷成本、提高印刷质量、减少印刷时间和/或提供采用2D层施加程序通常能享有的其他益处。因此，通过本发明各方面的方式，能采用2D层施加程序将2D层施加于3维(“3D”)成形的非平面玻璃片。而且，可以在将玻璃片初始成形为非平面形状(即3D形状)之后进行材料层的施加。因此，可以在将玻璃片成形为所需的非平面形状之后施加可能在成形玻璃片所用的成形温度下发生降解的材料层。而且，可通过在将温度敏感性玻璃片成形为所需的非平面形状之后施加材料层来保持该温度敏感性玻璃片的性质(例如经离子交换的强度性质)。因此，可以在形成非平面形状之后施加材料层，以避免将玻璃片再次加热到原本可能破坏温度敏感性玻璃片的温度。

[0067] 本文所述的本发明各种方法可以从为玻璃片101提供初始非平面形状的步骤开始(如图1中所示)。如所示，非平面玻璃片101包括在第一玻璃片表面103和第二玻璃片表面105之间限定的厚度“T”。虽然显示了具有曲率半径“R1”的单一曲度，但是在另一些实施例中可提供复杂曲度。而且，所示的曲率半径“R1”沿着整个宽度“W”是基本恒定的。例如，如图
2中所示，玻璃片101的宽度“W”在相对的第一和第二边缘201、203之间限定，其中曲率半径“R1”沿着从第一边缘201至第二边缘203的宽度是基本相同的。在这些实施例中，如所示，可将玻璃片101视为圆柱筒片段(circular cylindrical segment)。第一和第二玻璃片表面中的至少一个表面可包括凹形表面，第一和第二片表面中的另一个表面作为凸形表面。例如，如图1中所示，第一玻璃片表面103包括凹形玻璃片表面，而第二玻璃片表面105包括凸形玻璃片表面，具有在第一玻璃片表面103和第二玻璃片表面105之间限定的厚度“T”。在另一些实施例中，第一玻璃片表面103可包括凸形玻璃片表面，而第二玻璃片表面105可包括凹形玻璃片表面。因此，可进行本发明方法，根据具体应用将材料层施加于玻璃片101的凹形或凸形表面。

[0068] 虽然未显示，但在另一些实施例中，第一边缘201处的曲率半径可大于或小于第二边缘203处的曲率半径，其中该半径沿着第一边缘201和第二边缘203之间的宽度而变化。在这样的实施例中，可将玻璃片101视为平截头圆锥筒片段(frustoconical cyklindrical segment)。在另一些实施例中，玻璃片101可包括球形片段，不过在另一些实施例中也可提供其他形状。

[0069] 本发明的示例性实施方式还包括使玻璃片101至少部分地变平形成施加形状的步骤。在一个实施例中，使玻璃片101基本变平，因此该玻璃片101的施加形状是基本平面的。使玻璃片101完全变平形成基本平面的施加形状有益于各种2D层施加技术的广泛应用。

[0070] 图1-4只显示一种示意结构，该结构可用于使非平面玻璃片101基本变平，因此该玻璃片101的施加形状是基本平面的。例如，如图1和2中所示，可将玻璃片101放置在支承框架109上。如图2中所示，支承框架109可包括外部支承周边205，其设计成具有限定了支承框架开口207的内部边缘。因此，可以在边缘203、201处支承玻璃片101，同时不与玻璃片101的其余中心部分209发生啮合。因此，在一些实施方式中，只有第一玻璃片表面103的边缘部分发生啮合，而玻璃片101的其余中心部分209保持原始表面，供随后施加材料层。虽然没有在这种具体实施方式中显示，但是可以备选地采用各种其他技术例如空气轴承等对基本上整个第一玻璃片表面103提供无接触的支承。

[0071] 本发明的许多实施例可包括基本上为刚性的真空板，或在一些实施例中基本上为挠性的。例如，真空板可包括基本上平面或基本上弯曲的刚性真空板。在另一些实施例中，真空板可以是基本上挠性的，因此设计成在使玻璃片101至少部分地变平形成施加形状的步骤过程中改变形状。

[0072] 如同本发明的许多实施例，图1示出基本刚性和基本平面的真空板111。如图1中所示，真空板111可包括多个流体端口113以便于进行使非平面玻璃片101变平形成施加形状的步骤以及/或者以便于至少在以下更详细讨论的施加材料层的后续步骤过程中保持施加形状。如图1中所示，一些实施例可以使多个流体端口113以一行流体端口113的方式取向。而且，如图2中所示，可以使多个流体端口113排列成多行，以产生流体端口113的阵列如矩阵，以便于对形状进行压力操控和/或保持玻璃片101所需的至少部分变平的形状。

[0073] 在一些实施例中，可通过流体控制设备115来控制流体端口113。例如，图1中以图示方式显示的各流体端口113a-k可设置成通过对应的流体导管119a-k与流体控制设备115的多支管117流体连通。多支管117可包括阀，这些阀设计成选择性地将各流体端口113a-k设置成与正压源121和/或负压源123连通，从而使得各流体端口113a-k用作负压区和/或正压区。而且，多支管117可选择性地调节各流体端口113a-k处的压力，从而对压力的量级(正或负)进行控制。而且，流体控制设备115还可包括控制器125，其可与多支管117连通，从而在各流体端口113a-k处施加预选的压力。

[0074] 参考图2，例如可如上文所讨论对各流体端口113进行独立控制。在另一些实施例中，真空板111可包括压力区，这些压力区各自以选择性的压力操作。例如，各压力区可包括任意数量的流体端口113，因此可通过流体控制设备115进行压力区的控制(例如各压力区可包括多个流体端口113)。

[0075] 如图1中进一步所示，真空板111可任选地提供有密封件127，为了清楚起见，在图1的中心部分中显示该密封件是断开的。在图2中清楚看出，任选的密封件127可围绕真空板111的成形表面211并限定真空袋213，如以下更详细讨论的，该真空袋可设计成贴合变平的玻璃片101的外周边缘。

[0076] 非平面玻璃片可围绕由非平面玻璃片的外部边缘129、131、201、203限定的整个外部周边215不间断地延伸。或者，如图2和4中所示，非平面玻璃片可具有不连续的内部表面，该内部表面包括一个或多个在玻璃片101的内部区域之内限定的开口217。例如，如所示，如果提供开口217的话，它可以是在外部周边215之内整体封闭的。若整体封闭在外部周边之内，则开口的任意部分都不会向着外部周边215的任意部分开放，如图2和4中所示。虽然未显示，但开口也可向着外部周边开放。在这些实施例中，开口可与外部周边之一相交，例如与外部边缘129、131、201、203中的一个外部边缘相交。如所示，在一个实施例中，如果提供开口217的话，它可包括拉长的开口，不过在另一些实施例中，开口可包括其他形状，例如圆形、椭圆形、矩形(例如正方形)、三角形或者其他曲线和/或多边形或其他形状。而且，所示拉长的开口217以平行于玻璃片101长度“L”且垂直于其宽度“W”的方向延伸，不过在另一些实施例中，拉长的开口或其他开口结构可以各种备选的位置进行取向。例如，虽然未显示，但拉长的开口217可以进行取向从而以平行于宽度“W”且垂直于长度“L”的方向延伸，或者可以进行相对于玻璃片长度和宽度的其他取向。

[0077] 若提供开口217，如图2和4中所示，真空板111还可任选地提供有内部密封件219，例如所示的环形密封件，但在另一些实施例中可提供实心堵头(solid plug)或其他密封结构。若提供内部密封件219，则其有助于限定真空袋213而不会使流体通过开口217泄漏，否则会破坏在真空袋213之内实现的真空。而且，虽然所示的密封件与真空板相关联，但在另一些实施例中，可将密封材料施加于玻璃片本身。例如，可利用临时堵头填充或以其他方式临时性地覆盖开口以助于限定真空袋，而不使流体通过开口泄漏。

[0078] 如图1和2中所示，成形表面211可以是基本平面的，从而便于使玻璃片101基本变平形成平面的玻璃片101。在一个实施例中，支承框架109和真空板111可彼此相对移动，从而至少在机械上帮助玻璃片101变平形成基本平面的施加形状。在一个实施例中，支承框架109可向着真空板111移动，从而帮助玻璃片101变平。在另一些实施例中，真空板111可向着支承框架109移动，从而使玻璃片101变平。而且，在一些实施例中，真空板111和支承框架
109可以与玻璃片101机械接触，从而对玻璃片进行机械压制，使玻璃片101变平形成基本平面的施加形状。一旦玻璃片101达到施加形状，就可启动流体端口113，用作吸入端口以助于使玻璃片101保持施加形状。

[0079] 在另一些实施例中，至少部分地使玻璃片101变平的步骤可包括向玻璃片101施加流体压力，从而至少部分地使玻璃片101变平形成施加形状。例如，可以向第二片玻璃表面105施加负压以牵拉玻璃片101，从而至少部分地使玻璃片101变平形成施加形状。而且，在一些实施例中，通过多个流体端口113向玻璃片101施加流体压力，从而至少部分地使玻璃片101变平形成施加形状。而且，如以下更详细讨论的，所述方法可包括独立地操作多个流体端口113的步骤，从而选择性地向玻璃片101施加不同的对应压力，至少部分地使玻璃片
101变平。

[0080] 例如，如图1中所示，控制器125可命令多支管117使流体端口113与负压源123连通。因此，流体端口113中的一些或全部端口可用作真空端口来向第二玻璃片表面105施加负压以牵拉玻璃片101，从而至少部分地使玻璃片101变平形成如图4中所示的基本平面的施加形状。

[0081] 参考图1，在一个实施例中，刚开始控制器125可独立地启动中心流体端口113中的一个或多个端口，从而开始抵靠基本平面的成形表面211使中心部分变平。为了讨论的目的，例如，可首先启动中心端口113e-g或者将其设置在比其余流体端口更高的真空力下。接下来，一旦中心部分开始变平，就可启动流体端口中的外部端口对113d、113h或者将其设置在比其余流体端口更高的真空力下，以继续玻璃片101的受控变平。然后可按顺序启动其余端口对以完成变平。对变平过程进行控制能防止玻璃片101太快地变平，从而导致玻璃片因为以其他方式产生的动态应力而破裂或出现其他故障。在一个实施例中，所述方法可包括计算玻璃片101的临界变平速度的步骤，在该临界变平速度下，玻璃片会产生不可接受的动态应力水平。可通过用具有已知临界变平速度的玻璃片数据库进行实体建模和/或比较玻璃片的测得特性来进行这种计算，从而预测所加工的玻璃片101的临界变平速度。一旦获得临界变平速度，控制器125就可选择性且独立地控制施加于各压力区的真空或甚至各流体端口113，从而控制使玻璃片变平的过程，使得玻璃片101不会达到临界变平速度。

[0082] 如以上讨论的，至少部分地使玻璃片101变平的方法步骤可包括使玻璃片101与机械辅助器(例如支承框架109和/或真空板111)机械啮合从而至少部分地有助于使玻璃片101至少部分地变平形成施加形状。在另一些实施例中，可将支承框架109和真空板111夹持在一起，从而仅通过机械啮合的方式进行至少部分变平的步骤。

[0083] 如以上进一步讨论的，使玻璃片101至少部分地变平的步骤可包括抵靠真空板111的成形表面211对玻璃片101进行真空成形的步骤，从而至少部分地使玻璃片101变平形成施加形状。而且，若成形表面为平面，例如所示的平面成形表面211，则真空成形会迫使玻璃片101抵靠基本平面的成形表面211形成基本平面的施加形状。

[0084] 如以上讨论的，可仅通过向第二玻璃片表面105施加负压以牵拉玻璃片101的方式进行至少部分变平的步骤，从而使玻璃片至少部分地变平形成施加形状。在另一些实施例中，真空板111和支承框架109之间的相对移动可有助于玻璃片沿着向第二玻璃片表面105施加的负压方向变平。

[0085] 可通过密封件127帮助玻璃片101抵靠成形表面211进行真空成形以及/或者玻璃片101抵靠成形表面211保持施加形状。事实上，随着玻璃片在真空袋213之内进行真空成形，图4中所示的第一和第二相对边缘201、203以及第三和第四相对边缘401、403可贴合在密封件127的周边之内以助于保持吸力密封。同样，为了加强实现密封的能力或更快地实现密封，在抵靠成形表面或平面表面对玻璃片进行真空成形的过程中，可任选地在玻璃片顶上设置顺应性的材料片。一旦玻璃片真空成形就位，就可除去提供的顺应性片，再将材料层施加于第一玻璃片表面。

[0086] 如之前提到的，支承框架109可设计成与玻璃片机械啮合以便在机械上帮助玻璃片的变平。在另一些实施例中，可以用空气轴承或其他无接触结构替换支承框架109，向第一玻璃片表面103施加正压以推动玻璃片101，从而使玻璃片101至少部分地变平形成施加形状。在这些实施例中，可以仅向第一玻璃片表面103施加正压例如空气射流，或者可以在向第二玻璃片表面105施加负压的同时向第一玻璃片表面103施加正压，以便玻璃片101至少部分地变平。

[0087] 图5还示出移动机械辅助器(例如支承框架109)，使之与玻璃片101脱离啮合的示例性方法，在如以下讨论的施加材料层的后续步骤过程中，流体压力(例如来自流体端口113的真空压力)使得玻璃片101保持施加形状。

[0088] 图5示出在玻璃片101处于施加形状时将材料层501施加于第一玻璃片表面103的实施例。在开始时，将真空板111和支承框架109互相移开直到足够间距为止。在图5中以虚线显示真空板111和玻璃片101，在真空板和支承框架之间有足够的间距供玻璃片101进行再取向。然后使真空板111以及相对于真空板的成形表面211进行了真空成形的玻璃片101一起沿着旋转方向503旋转，直到第一玻璃片表面103如图5中所示面向上为止。然后可将材料层501施加于第一玻璃片表面103。图5示出2-D层施加设备505的示意图，该设备可包括喷嘴机构507，该喷嘴机构设置成能在该喷嘴机构随着控制器511的引导沿着方向513上的变平长度“L1”移动的同时通过该喷嘴机构507施加材料509(例如液体、糊剂或其他粘性材料、浆液、油墨、油漆、导电性材料或其他材料)。在一个实施例中，喷嘴机构507能通过诸如喷涂、涂刷、打印等多种技术印刷材料层。在一个实施例中，层施加设备505能通过丝网印刷或喷墨打印中的至少一种技术在玻璃片101处于施加形状时将材料层施加于第一玻璃片表面103。因此，示例性方法可包括通过打印装置、喷涂装置或其他材料施加装置将材料层提供给玻璃片101的第一表面。

[0089] 示例性2-D层施加设备505的结构可能无法有效地用于在3-D表面上进行印刷。3-D表面被视为在玻璃片101的全部印刷路径中的最高点至最低点的偏差大于6毫米的任意表面(例如，沿着图5中所示的变平长度“L1”)。在一个实施例中，没有将用于施加材料层的印刷装置设计成在玻璃片101处于初始的非平面形状时向玻璃片101的第一表面施加材料层。例如，图1中所示的非平面玻璃片101可能是弯曲的，使得非平面玻璃片101的中心部分与外部边缘129、131之间的最大垂直距离大于6毫米。在这样的一种结构中，没有将2-D层施加设备505设计成在非平面玻璃片的第一玻璃片表面103上进行有效印刷。但是，一旦变平，如图
5中进一步所示，例如由于玻璃片101已经如图5中所示基本上完全变平形成平面形状，在玻璃层的最高点和最低点之间的差别就是可以忽略的。因此，由于沿着施加长度“L1”的极端部分之间的最大距离小于6毫米，就可使用2-D层施加设备505将材料层501有效施加于玻璃片101的第一玻璃片表面103。因此，可以使用2-D层施加设备505来进行层施加技术，而原本该设备无法有效地在图1所示的非平面结构中施加材料层。

[0090] 在一个实施例中，可向玻璃片101施加流体压力，从而使玻璃片101在如图5中所示的施加材料层的步骤过程中保持施加形状。例如，控制器125可向多支管117发送命令保持流体端口113与负压源123连通，从而继续抵靠基本平面的成形表面211对玻璃片101进行真空成形，同时使用2-D层施加设备505将材料层501施加于玻璃片101的第一玻璃片表面103。

[0091] 一旦施加材料层的步骤完成，就开始图6所示的释放玻璃片以松弛形成后非平面形状的示例性步骤。图6只示出可用于施加阻抗性压力以缓慢松弛玻璃片101形成后非平面形状的一种方法。虽然可使用机械接触阻抗性压力(例如通过支承框架109的方式)，但也可使用无接触设备例如空气轴承来帮助保持第一玻璃片表面103在施加材料层之后的原始表面。因此，可使用无接触设备例如所示的空气压力板601以便于释放玻璃片，以松弛玻璃片形成后非平面形状。

[0092] 在一个实施例中，空气轴承板可包括多个与真空板111的流体端口113类似或相同的流体端口603。而且，如以上关于流体端口113所讨论的，可将流体端口603a-k中的一些或全部端口设置成通过流体导管605a-k与多支管607流体连通。与多支管117类似，多支管607可选择性地设置流体端口603a-k与正压源121或负压源123连通。控制器125可类似地以与流体端口113a-k类似或相同的方式选择性地控制流体端口603a-k。

[0093] 流体端口603a-k和/或机械接触技术(例如使用支承框架109)可单独使用，或者可与流体端口113a-k组合使用，从而控制玻璃片的释放。对释放过程进行控制能防止玻璃片101太快地松弛，从而可能导致玻璃片因为松弛太快所可能产生的动态应力而破裂或出现其他故障。在一个实施例中，所述方法可包括计算玻璃片101的临界松弛速度的步骤，在该临界松弛速度下玻璃片可能产生不可接受的动态应力水平。这种计算可通过使用具有已知临界松弛速度的玻璃片数据库进行实体建模和/或比较测得的玻璃片特性来进行，从而对所加工的玻璃片101的临界松弛速度进行预测。一旦获得临界松弛速度，控制器125可选择性且独立地控制向各压力区或甚至各流体端口113、603施加的真空或正压，从而控制玻璃片的释放过程，使得玻璃片101不会达到临界变平速度。

[0094] 因此，图6的流体端口603a-k可设置在正压下，使得流体609例如空气能吹向材料层501和/或玻璃片101的第一玻璃片表面103，从而防止玻璃片101太快地回到其后非平面形状。例如，可缓慢地释放流体端口113的真空压力，同时空气压力板601的流体端口603的正压会防止玻璃片101太快地释放。在一个实施例中，来自真空板111和空气压力板601的相对的流体端口可协调工作以助于提供外部边缘401、403的初始受控释放，从而使外部边缘开始如图7中所示从成形表面211升起。可继续释放直到玻璃片101达到后非平面形状为止。在一个实施例中，如图8中所示，后非平面形状可以是基本与图1中所示的初始的非平面形状相同的形状。但是，在另一些实施例中，后非平面形状可不同于图1中所示的在施加材料层501的步骤之前的初始的非平面形状。例如，对于玻璃片101的曲率半径而言，后非平面形状的曲率半径可大于前非平面形状(pre-nonplanar shape)的曲率半径。这种情况可能是由于玻璃片变形和/或来自材料层501的压缩阻力加至第一玻璃片表面103而产生的。另一方面，若玻璃片并非永久变形且来自材料层的阻力较低，则后非平面形状可与玻璃片101在施加材料层之前的初始非平面形状相同或基本相同。

[0095] 如图8中所示，相对的外部边缘129、131升离真空板111，形成可与例如支承物901、902或夹持装置903、905啮合的玻璃片的边缘部分。一旦啮合，就可方便地将玻璃片101升离真空板用于随后的加工。

[0096] 图1-9中所示的示例性方法包括使玻璃片101完全变平形成基本平面的结构。这种应用在某些加工考虑因素下可能是有益的。但是，使玻璃片完全变平也可能导致玻璃片出现应力故障。这时可以使玻璃片部分地变平而不至于达到临界施加形状。在这些实施例中，仍能使用2-D层施加装置在部分变平的位置中有效地施加材料层。

[0097] 在一个实施例中，所述方法可包括计算玻璃片101的临界施加形状的步骤，玻璃片在临界施加形状下可能因为过度成形(overshaping)而产生不可接受的应力水平。这种计算可通过使用具有已知临界施加形状的玻璃片的数据库进行实体建模和/或比较测得的玻璃片特性来进行，从而有助于预测所加工的玻璃片101的临界施加形状。

[0098] 若只进行部分变平，例如参考图1和2，则所述方法可从提供上述玻璃片开始。接下来，所述方法可类似于图3和4进行，但玻璃片只是部分地变平形成如图10中所示的小于临界施加形状的施加形状。如图10中所示，一旦实现施加形状，玻璃片就可包括比半径“R1”增大的半径“R2”。因此，本发明的方法可以只使玻璃片部分变平以进行施加材料层的步骤。接下来，如以上参考图5所讨论的，可移开支承框架109或其他机械装置或空气轴承，其中通过流体控制设备和流体端口113的动作来保持施加形状。同样如图11中所示，真空板111可再取向，使得第一玻璃片表面103向上取向，用于通过施加设备505施加材料层501。在所示实施例中，注意到第二玻璃片表面105在施加取向中的最大偏差“D”。在图11中所示的实施例中，最大偏差“D”是施加形状中的外部边缘129、131与第一玻璃片表面103的中心部分之间的高度差别。因此可以使非平面玻璃片101的半径“R1”部分变平形成半径“R2”，如图11中所示，导致最大偏差“D”减小至小于6毫米。因此，图11显示，可使用2-D层施加装置505以类似于如以上参考图5讨论的施加层的方式来有效地施加材料层501。

[0099] 图12和13示出使玻璃片101部分变平形成类似于图10和11的施加形状的另一个实施例，但其中使用了明显弯曲的刚性真空板111和明显弯曲的支承框架109。所述方法可以从提供与图1和2类似的非平面玻璃片开始，但其中使用了明显弯曲的真空板111和明显弯曲的支承框架109。接下来，所述方法可类似于图3和4进行，但是玻璃板只部分变平形成如图12中所示的小于临界施加形状的施加形状。如图12中所示，可抵靠弯曲的成形表面211并在由密封件127限定的真空袋213内对玻璃片进行真空成形。一旦实现施加形状，玻璃片还可包括比半径“R1”增大的半径“R2”。因此，本发明方法可以如图10和12中所示只使玻璃片部分变平以进行施加材料层的步骤。接下来，如以上参考图5和11所讨论的，可移开支承框架109或其他机械装置或空气轴承，其中通过相对于真空板111的弯曲成形表面211对玻璃片进行真空成形的动作来保持施加形状。同样如图11中所示，弯曲的真空板111可再取向，使得第一玻璃片表面103向上取向，用于通过施加设备505施加材料层。在所示的实施例中，注意到施加取向中的第一玻璃片表面103的最大偏差“D”。同样如图11中所示，最大偏差“D”是施加形状中外部边缘129、131与第一玻璃片表面103的中心部分之间的高度差别。因此可以使非平面玻璃片101的半径“R1”部分变平形成半径“R2”，导致图11中所示的最大偏差“D”减小至小于6毫米。因此，图13显示，可使用2-D层施加装置505以类似于以上参考图5讨论的施加层的方式来有效地施加材料层501。

[0100] 如以上实施例中讨论的，图14示出至少部分地使玻璃片变平的另一个实施例，其中将第二玻璃片表面105设置成抵靠弯曲的真空板111。在这个实施例中，可使用挠性空气轴承1401例如挠性膜以便于玻璃片的部分变平。在这些实施例中，可使用多个启动器1403在挠性空气轴承朝向玻璃片101的第一玻璃片表面103移动时选择性地控制挠性空气轴承的形状。挠性空气轴承包括多个类似于参考图6的实施方式所讨论的流体端口603的流体端口1405。因此，可通过流体控制设备115以与图6中讨论的流体端口603类似或相同的方式对流体端口603进行控制。在该实施例中，如图14中所示，在以类似于图12中所示的使玻璃片部分变平的方式抵靠弯曲真空板111的弯曲成形表面211使玻璃片101部分变平的步骤过程中，启动器1403可导致挠性空气轴承1401改变形状。但是，类似于图6，挠性空气轴承1401可提供无接触辅助使玻璃片变平形成施加形状，同时保持第一玻璃片表面103处于原始条件中。

[0101] 如同本发明的任何实施方式，可将材料层施加于玻璃片的任一侧面(例如凹形或凸形侧面)。图1-14示出将材料层施加于玻璃片的凹形侧面的示例性方法。图15-18只示出将材料层施加于非平面玻璃片的凸形侧面的一个实施例。例如，如图15中所示，非平面玻璃片101可提供与图1所示相同的取向，但对非平面玻璃片101进行设置，使得第一玻璃片表面103面向位于非平面玻璃片101下方的真空板111。接下来，如图16中所示，使玻璃片101变平，如以上参考图3和4所讨论，在真空袋内对玻璃片进行真空成形。然后可使用2-D层施加设备505以类似于以上参考图5所讨论的方法将材料层501施加于第一玻璃片表面103。

[0102] 一旦施加了材料层501，就可使用支承框架109(或空气轴承)帮助控制玻璃片的释放，以助于防止玻璃片太快地松弛。最后可使用提升装置1801从真空板111中移出玻璃片101。

[0103] 图19-23示出使用挠性真空板在没有支承框架(或另外的空气轴承)的情况下使非平面玻璃片101变平的另一种方法。这种方法与本文的许多方法一样可用于或改进后用于印刷非平面玻璃片的任一表面(例如凹形或凸形表面)。例如，如图19中所示，可以对玻璃片101进行设置，使得包括凸形表面的第二玻璃片表面105与挠性真空板1901啮合。挠性真空板1901可包括多个流体端口113，可通过流体控制设备115以类似于以上参考图1讨论的方式对这些端口进行操作。挠性真空板1901可包括多个启动器1903，这些启动器设计成选择性地改变挠性真空板1901的形状。

[0104] 如图20中所示，然后可通过启动器1903对挠性真空板1901进行成形，使该真空板具有与非平面玻璃片101的形状匹配的形状，因此能将玻璃片接收在由密封件127限定的真空袋213之内。接下来，流体端口113能在真空袋之内对玻璃片101进行真空成形。

[0105] 如图21中所示，然后启动器1903可至少部分地使玻璃片变平(例如如图21中所示完全变平)，使得层施加设备505能将材料层501施加于玻璃片101的第一玻璃片表面103。

[0106] 施加了材料层501之后，如图22中所示，然后启动器1903可使玻璃片101以受控方式再成形为初始的非平面形状，从而降低与玻璃片101的非受控释放相关的应力。然后，如图23中所示，流体控制设备115可从流体端口113消除真空力，然后启动器1903可导致挠性真空板1901从非平面玻璃片101撤回。

[0107] 同样如图23中所示，例如通过支承物901、902或夹持装置903、905使玻璃片101的相对的外部边缘升离挠性真空板1901。一旦啮合，就可方便地使玻璃片101升离挠性真空板，用于随后的加工。

[0108] 图24示出根据本发明一些方面的方法的示例性流程图。所述方法可从位置2401开始，然后如箭头2402所示，可任选地在步骤2403计算各过程限制。例如，可通过实体建模来确定容许的最大变平程度，从而确定是否能在不破坏玻璃片101的情况下使玻璃片完全变平形成平面取向。步骤2403还可确定玻璃片的最大变平程度和/或松弛速度，从而确定该过程是否需要对玻璃片的至少部分变平和/或松弛进行控制，以避免破坏玻璃片101。

[0109] 或者，若已知玻璃片101的设计限制，则该过程可如箭头2404所示绕开对各过程限制进行计算的步骤2403。然后所述方法可继续进行方法步骤2405，该步骤为玻璃片101提供初始的非平面形状，该形状包括在第一玻璃片表面和第二玻璃片表面之间限定的厚度。然后所述方法可继续进行步骤2407，该步骤使玻璃片至少部分地变平形成施加形状。在一个实施例中，玻璃片完全变平，因此该玻璃片包括基本平面的玻璃片。在另一些实施例中，玻璃片部分变平。所述至少部分变平的步骤可包括仅向第一侧面、仅向第二侧面或同时向两个侧面施加力(机械或无接触地)。

[0110] 然后所述方法可继续进行步骤2409，该步骤在玻璃片处于施加形状时将材料层施加于第一玻璃片表面。第一玻璃片表面可包括玻璃片的任一侧面。例如，第一玻璃片表面可包括根据本发明任意方面的凹形表面或凸形表面。因此，本发明的方法可将材料层施加于玻璃片的任一侧面(例如凸形或凹形侧面)。

[0111] 然后所述方法可继续进行步骤2411，该步骤释放玻璃片101，从而使玻璃片松弛形成后非平面形状。在一个实施例中，后非平面形状可与初始的非平面形状基本相同，不过在另一些实施例中后非平面形状也可以是不同的。

[0112] 一旦释放，支承装置和/或夹持装置就可与玻璃片的提升部分啮合，从而如步骤2413所示完成所述过程。

[0113] 对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不偏离本发明精神和范围的情况下对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明覆盖落在所附权利要求及其等同项的范围之内的对本发明进行的各种修改和变化。