TWI680948B - 彎曲玻璃片的設備及方法，以及電子裝置外殼 - Google Patents

Abstract

一種彎曲玻璃片之方法包括以下步驟：將玻璃片放置在支架上以及將整個玻璃片加熱至第一黏度。在一段時間內沿將形成預定彎曲的玻璃片之選定區域施加及平移高溫帶，以在選定區域中形成預定彎曲。高溫帶分部地將選定區域加熱至低於第一黏度的第二黏度。致動力係施加至玻璃片以根據選定區域中高溫帶之位置在選定區域中遞增地形成預定彎曲。

Description

彎曲玻璃片的設備及方法，以及電子裝置外殼

相關申請案之交互參照 本申請案根據專利法主張2012年6月8日申請的美國臨時申請案第61/657,291號的優先權權益，本案依賴於該申請案之內容並該申請案之內容以引用全文的方式併入本文中。

本發明係關於形成三維（3D）玻璃製品的方法及設備。本發明係關於不使用模具彎曲玻璃的方法及設備。本發明係關於用於電子裝置之玻璃罩。

簡單及複雜之3D玻璃製品可藉由使玻璃片與具有所需3D剖面之模具表面緊貼而形成。在玻璃處於相對低黏度時完成該緊貼，該黏度通常為10⁸ 至10¹⁰ 泊。在此低黏度下，玻璃與模具表面之任意接觸可導致玻璃上模具表面缺陷之印記。此外，玻璃可視模具材料而黏在模具表面，此舉將使玻璃表面降級。對於重視玻璃美感及強度之應用（諸如用於電子裝置之玻璃罩），將需要讓模具表面無缺陷且用不會在高溫下黏在玻璃上的材料製造該模具表面，以避免上文所述之問題。此類模具的成本高且會隨著製品尺寸之增加而增加。並且，由於玻璃緊貼至模具表面，每一新玻璃製品形狀將需要新模具設計，即便新形狀僅為原型。用於每一新形狀之新模具將增加每個製品的生產成本及原型設計成本並且妨礙製造商對新形狀要求做出快速回應的能力。

美國臨時申請案第61/546687號（「Thermo-mechanical reforming method and system and mechanical reforming tool」）描述形成3D玻璃製品的方法，該方法不包含模具之使用。該方法包含將玻璃片放置在平整支架上以及將玻璃片加熱至與相對高的黏度對應的第一溫度，在該第一溫度下玻璃不會永久變形。隨後玻璃片係局部加熱至與相對低黏度對應的第二溫度，在該第二溫度下玻璃可能永久變形。在受到局部加熱影響的區域中，溫度將從第一溫度升高至第二溫度。在未受到局部加熱的區域中，溫度將會在某種程度上恆定在第一溫度或接近於第一溫度。

向玻璃片施加致動力。當受影響區域處於第二溫度或相對低黏度下時，致動力將在受影響區域中產生彎曲。彎曲將不會產生在處於相對高黏度下的未受影響區域中。受影響區域中之變形水平藉由致動力之線性幅度控制，且受影響區域中之曲率半徑藉由致動力之角幅度控制。然而，此兩種控制不允許輕易微調受影響區域中之彎曲剖面，該微調事實上依賴於由致動力引起之彎曲動量與局部玻璃黏度之間的局部平衡。使用此方法，可實現之彎曲剖面在某種程度上受限於「自然剖面」，該等自然剖面由兩個直線區域及該兩個直線區域之間幾乎恆定的曲率半徑組成。可視玻璃之曲線長度而在數學上表達為變化的曲率半徑的更加複雜的設計可使更加有趣以及有用之成形的玻璃製品成為可能。

在本發明之一個態樣中，彎曲玻璃片之方法包括以下步驟：將玻璃片放置在支架上以及將整個玻璃片加熱至第一黏度。該方法包括以下步驟：在一段時間內沿將形成預定彎曲的玻璃片之選定區域施加及平移高溫帶，以在選定區域中形成預定彎曲。高溫帶分部地將選定區域加熱至低於第一黏度的第二黏度。該方法包括以下步驟：向玻璃片施加致動力以根據選定區域中高溫帶之位置在選定區域中遞增地形成預定彎曲。

在一個實施例中，第一黏度在從6 x 10⁹ 泊至10¹² 泊的範圍內。

在一個實施例中，第二黏度低於或等於10⁹ 泊。

在一個實施例中，在平移高溫帶的方向上的選定區域之尺寸大於在平移高溫帶的方向上的該高溫帶之尺寸的兩倍。

在一個實施例中，將玻璃片放置在支架上包含以下步驟：允許選定區域懸於支架上方以使得支架不會干擾在選定區域中形成預定彎曲。

在一個實施例中，該方法進一步包括以下步驟：控制玻璃片所在環境之溫度，以將未被高溫帶加熱的玻璃片之部分維持在第二黏度以上。

在一個實施例中，該方法進一步包括以下步驟：選擇與預定彎曲對應的彎曲剖面、將彎曲剖面分割為至少三個剖面節段，以及施加高溫帶及致動力以在選定區域之相應部分中形成剖面節段中之每一者。

在一個實施例中，該方法進一步包括以下步驟：基於最小剖面節段之長度選擇高溫帶的尺寸。

在一個實施例中，施加致動力包括以下步驟：沿曲線路徑平移與選定區域接觸的致動器臂。

在一個實施例中，致動器臂在一段時間內旋轉0°與90°之間的角度，預定彎曲於該段時間內形成。

在一個實施例中，致動器臂在一段時間內旋轉90°或更大的角度，預定彎曲於該段時間內形成。

在一個實施例中，高溫帶之平移在一段時間內以預定間隔進行。

在一個實施例中，高溫帶之平移在一段時間內持續進行。

在本發明之另一態樣中，彎曲玻璃片之設備包括玻璃片支架以及加熱器，該加熱器用於在玻璃片處於玻璃片支架上時將局部高溫施加至玻璃片。該設備包括第一機構，該第一機構耦接至加熱器，用於沿線性路徑平移加熱器以便在玻璃片處於玻璃片支架上時局部地加熱玻璃片之選定區域。該設備包括致動器臂，該致動器臂用於在玻璃片處於玻璃片支架上時將致動力施加至玻璃片。該設備包括第二機構，該第二機構耦接至致動器臂，用於沿曲線路徑平移致動器臂以便在玻璃片處於玻璃片支架上時在玻璃片中形成預定彎曲。

在一個實施例中，第一機構包括致動器臂對，該致動器臂對與線性路徑平行佈置並且耦接至局部加熱器及用於沿線性路徑平移該致動器臂對的致動器。

在一個實施例中，該設備進一步包括用於補償由於熱膨脹而造成之加熱器之位置滑移的構件。

在一個實施例中，第一機構係耦接至第一底座支架，玻璃片支架耦接至第二底座支架，且補償構件包括第一底座支架與第二底座支架之間的剛性連桿。

在一個實施例中，剛性連桿係由剛性桿提供，該剛性桿與該致動器臂對平行佈置且具有與該致動器臂對之熱膨脹特徵匹配的熱膨脹特徵。

在一個實施例中，該設備進一步包括用於補償由於熱膨脹而造成之致動臂之位置滑移的構件。

在一個實施例中，第二機構包括耦接至致動器臂的滑輪機構以及用於驅動滑輪機構的致動器。

在一個實施例中，滑輪機構耦接至第一底座支架，玻璃片耦接至第二底座支架，且補償構件包含第一底座支架與第二底座支架之間的剛性連桿。

在一個實施例中，剛性連桿由滑輪系統之纜繩或皮帶提供。

在本發明之又一態樣中，電子裝置外殼包括玻璃主體，該玻璃主體具有前罩以及側面彎曲，該等側面彎曲在前罩和側面彎曲之間無實體接縫之情況下依賴於前罩之相對末端的從前罩之相對末端下垂。側面彎曲係彎曲的並且具有大於90°之彎曲角度。前罩係平整的。玻璃主體界定用於電子裝置之殼體。

在一個實施例中，玻璃主體進一步包括至少一個背面擋板，該至少一個背面擋板在側面彎曲與背面擋板之間無實體接縫之情況下與該等側面彎曲中之至少一者鄰接，背面擋板與前罩成相對關係。

在一個實施例中，前罩與背面擋板平行，且背面擋板係平整的。

在一個實施例中，側面彎曲之彎曲半徑係不同的，以使得前罩向背面擋板傾斜。

在一個實施例中，側面彎曲具有接近180°的彎曲角度。

在一個實施例中，玻璃主體為完整套筒形式。

在一個實施例中，玻璃主體為具有背面窗口之部分套筒形式。

在一個實施例中，前罩具有在電子裝置佈置在玻璃主體中時用於與電子裝置之顯示裝置交互的通光孔徑。

應瞭解，前述一般描述及隨後詳細描述兩者為本發明之示例，且意在提供用於理解如所主張之本發明之本質及特徵的概述或框架。包括隨附圖式以提供對本發明之進一步理解，且隨附圖式倂入此說明書並構成此說明書的一部分。諸圖圖示本發明之各種實施例，且與描述一起用於解釋本發明的原理及操作。

在以下詳細描述中，可陳述眾多具體細節以便提供對本發明之實施例的透徹理解。然而，熟習此項技術者將明白何時可在不具有一些或全部此等具體細節的情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，可不對熟知之特徵或製程進行詳細描述以避免不必要地模糊本發明。此外，相似或相同的元件符號可用於識別共同或相似的元件。

在本發明之一個態樣中，用玻璃片製造3D玻璃製品之製程具有兩個主要階段。在第一階段中，將整個玻璃片加熱至溫度T₀ ± δ₀ ，其中δ₀ 為誤差容限，例如，低於T₀ 的11%。在溫度T₀ ± δ₀ 下，玻璃具有相對高的黏度，例如，在6 x 10⁹ 泊至10¹² 泊之間。在溫度T₀ ± δ₀ 下，可避免玻璃片之變形或玻璃片中之光學缺陷。溫度T₀ ± δ₀ 可接近於玻璃之退火點。在一個實施例中，溫度T₀ ± δ₀ 在退火點之10℃之內。

在第二階段中，將有效尺寸比玻璃片之彎曲區域的尺寸小得多的局部高溫施加至彎曲區域並且沿彎曲區域平移，從而分部加熱彎曲區域。局部高溫分部地將彎曲區域加熱至溫度T₁ ± δ₁ ＞ T₀ ± δ₀ ，其中δ₁ 為誤差容限，例如，低於T₁ 的11%。第一階段中之溫度T₀ ± δ₀ 經選擇以使得在分部地將彎曲區域加熱至溫度T₁ ± δ₁ 時玻璃片不會由於膨脹失配而破裂。在溫度T₁ ± δ₁ 下，玻璃具有相對低的黏度，例如，≤ 10⁹ 泊或在自10⁸ 泊至10⁹ 泊的範圍內。在溫度T₁ ± δ₁ 下，玻璃之黏度足夠低以使得玻璃可永久變形。溫度T₁ ± δ₁ 可在玻璃之退火點與軟化點之間。在一個實施例中，溫度T₁ ± δ₁ 低於軟化點至少20℃。

在第二階段中，當局部高溫分部地加熱彎曲區域時，具有可調節幅度的致動力施加至彎曲區域。致動力在處於溫度T₁ ± δ₁ 下之彎曲區域的各自部分中產生彎曲。由於在將局部高溫施加至彎曲區域並且沿彎曲區域平移的整個期間內施加致動力，因此致動力將在不同時刻於彎曲區域的不同部分中產生彎曲。彎曲區域中的該等部分為連續的或實體上模糊的，以使得在該等部分中產生的彎曲組合以形成彎曲區域中的預定彎曲。換言之，在各自部分中形成的各自彎曲為將在彎曲區域中形成的預定彎曲的節段。

製程遞增地形成彎曲剖面。可經由局部高溫之尺寸對製程的決定進行微調以允許形成具有高精確度的具有任意複雜度的花鍵剖面。製程可用於製造具有平整區域以及帶弧線之彎曲區域的3D玻璃製品，該等平整區域具備高光學品質及平面度。將藉由在彎曲區域中形成弧線的同時將平整區域保持在相對高的黏度下部分地實現平整區域中之高光學品質。在相對高的黏度下，可避免平整區域中玻璃之變形或平整區域中表面缺陷的引入。

製程不需要使用緊貼模具，從而能夠降低每個3D玻璃製品的製造成本並且降低從一個3D玻璃製品設計改變為另一3D玻璃製品設計所用的時間。如下文將說明的，製程具有極高水平之靈活性，從而能夠快速對原型的要求作出回應。製程對大小基板尺寸均非常有效。製程能夠形成大小彎曲。可形成大於90°的大彎曲。亦可形成大於180°的大彎曲。藉由改變局部高溫之尺寸及彎曲配方可輕易實現所需水平之精確度以及循環時間。

可參考諸圖對製程進行進一步描述。第1圖圖示可使用製程重新形成為3D玻璃製品的玻璃片100。玻璃片100已劃分為兩個連續區域，即平整區域102以及彎曲區域104。很可能將玻璃片100劃分為兩個以上之連續區域。舉例而言，若要在玻璃片中形成兩個彎曲，則玻璃片可具有三個連續區域，即一個平整區域以及兩個彎曲區域。上文所述之劃分並非實體的。亦即，圖示在區域102與區域104之間的直線108並非表示玻璃片100中的實體邊界或標記。平整區域102以及彎曲區域104為平整的。如此命名彎曲區域104的原因在於在將玻璃片100重新形成為3D玻璃製品之後，彎曲區域104將為彎曲的或包括彎曲。在3D玻璃製品中，平整區域102將保持平整。

針對彎曲配方，決定將在彎曲區域104中形成的彎曲剖面。隨後將彎曲剖面劃分為N個連續剖面節段，其中N為大於2之整數。當在彎曲區域104中形成時，N將視彎曲剖面之複雜性以及所需之彎曲精確度而定。每一剖面節段具有局部的曲率半徑以及長度。剖面節段可具有相等或不等之長度。一般而言，N越大，彎曲之精確度可能越高。在製程之第二階段期間，分段的彎曲剖面將映射至彎曲區域。

第2圖圖示彎曲剖面200的實例，不應認為該實例為可形成於彎曲區域104中之彎曲剖面的僅有類型。例如，彎曲剖面200劃分為三個剖面節段202、204、206，如由標記208指示。可基於彎曲剖面的此分段來擬定彎曲配方。彎曲配方將基本上包括關於將施加至彎曲區域以在彎曲區域中形成彎曲剖面的每一節段的致動力以及局部高溫的資訊。

在第3圖中，玻璃片100佈置在支架302的平整表面300上。玻璃片100之佈置使得玻璃片100之平整區域102靜置在平整表面300上且彎曲區域104懸在支架302上方。較佳地，支架302為成形的，或者彎曲區域104之懸空足夠，以使得支架302將不會影響彎曲區域104中玻璃片100之彎曲。支架302及玻璃片100佈置在爐303中。位於爐303頂部之總體加熱器304與玻璃片100為相對關係，並且總體加熱器304具有可將熱量傳遞至整個玻璃片100的尺寸。在總體加熱器304中可包括任意適當的加熱元件。舉例而言，加熱元件可為電阻式加熱元件，或紅外線加熱元件，或感應式加熱元件，或氣體燃燒器。如上文所述，在製程的第一階段中，總體加熱器304將經操作以將整個玻璃片100加熱至溫度T₀ ± δ₀ 。將連同玻璃片100一起加熱支架302。總體加熱器304可經操作以在製程之第一階段及第二階段期間將爐303之溫度維持在溫度T₀ ± δ₀ 下。

局部加熱器306佈置為與彎曲區域104成相對關係以將局部高溫傳遞至彎曲區域104。局部高溫係圖示為彎曲區域104中之高溫帶308。在製程之第二階段期間，相對於玻璃片100平移局部加熱器306，如箭頭310所指示。隨著平移局部加熱器306，高溫帶308沿彎曲區域104移動。通常，高溫帶308將限制在彎曲區域104且將不會進入平整區域102。將在足以於彎曲區域104中形成所需彎曲剖面的時間段內沿彎曲區域104平移局部加熱器306。在第二階段期間，在任何給定時刻未受高溫帶308加熱之玻璃片100的任意部分將試圖與爐303中的溫度達到熱平衡，該溫度將控制為溫度T₀ ± δ₀ 。對於根本不會經高溫帶308加熱的平整區域102，在整個第二階段期間，平整區域102之溫度將保持在T₀ ± δ₀ 下或接近於溫度T₀ ± δ₀ 。

局部加熱器306可為電阻式加熱器、紅外線加熱器、感應式加熱器、氣體燃燒器或可向彎曲區域104提供充足熱量的任何類型之加熱器。集中元件可用於將局部加熱器306之輸出集中為所需尺寸的高溫帶308。美國臨時申請案第61/546687號揭示了作為集中元件之實例的橢圓鏡以及遮罩。

局部加熱器之解析度係由將在彎曲區域104中形成之最小剖面節段決定。此舉可藉由圖式進一步說明。第4圖圖示具有尺寸L及W的玻璃片100以及具有尺寸L₁ 及W的彎曲區域104，其中L₁ ＜ L。由局部加熱器系統產生的高溫帶308具有尺寸L₂ 及W。高溫帶308係圖示為矩形，然高溫帶308可具有其他形狀。通常，高溫帶308及彎曲區域104將具有一個共同尺寸，諸如尺寸W。然而，L₂ ≪ L₁ 。若第2圖之彎曲剖面200將形成於彎曲區域104中，則高溫帶308之尺寸L₂ 應經選擇為第2圖之剖面節段202、剖面節段204、剖面節段206的最小實體長度。

彎曲區域104之尺寸L₁ 可被看作彎曲區域104在局部加熱器平移或高溫帶308移動的方向310上的尺寸。高溫帶308之尺寸L₂ 可被看作高溫帶308在方向310上的尺寸。如前文所述，L₂ ≪ L₁ 。舉例而言，L₁ /L₂ ＞ 2，其中L₂ 藉由將形成於彎曲區域104中之彎曲剖面的所需精確度決定。通常，L₂ 越小，便可將彎曲剖面微調得更好。

如上文所述，在第3圖中，無論高溫帶308定位在彎曲區域104之任何部分，高溫帶308都將試圖將彼部分加熱至溫度T₁ ± δ₁ 。在溫度T₁ ± δ₁ 下，玻璃將處於可永久變形之黏度下。因此，為了在彎曲區域104中形成彎曲剖面之彎曲區域104之變形將根據高溫帶308之位置逐段發生或遞增發生。局部加熱器306可經平移以使得高溫帶308位於彎曲區域104之一個部分處經歷一段時間，隨後位於彎曲區域104之另一部分處經歷另一段時間，以此類推。或者，局部加熱器306可經平移以使得高溫帶308沿彎曲區域104連續移動。在此情況下，彎曲區域104之加熱將沿彎曲區域104與高溫帶308之運動一致地以滾動方式發生。無論週期性地（亦即，以由配方決定的預定間隔）還是連續地平移局部加熱器306，均將根據彎曲區域104中高溫帶308的位置在彎曲區域104中遞增地形成彎曲剖面，亦即逐漸形成彎曲剖面。

致動臂312係用於施加彎曲力至彎曲區域104。如箭頭314所示，將致動臂312移動預定角度，該預定角度視將形成之彎曲角度而定，且該預定角度足以形成該彎曲角度。舉例而言，對於180°之彎曲，視致動臂312之厚度而定，可使致動臂312移動165°與180°之間的角度。當被有角度地移動時，致動臂312沿曲線路徑行進，該曲線路徑可為彎曲的路徑。當沿曲線路徑平移致動臂312時，致動臂與彎曲區域104接觸且在接觸點處推擠彎曲區域104。致動臂312在彎曲區域104之邊界處或在彎曲區域104之邊界附近與彎曲區域104接觸。通常，為了避免在彎曲區域104中形成缺陷，在彎曲區域中形成彎曲剖面的整個過程中，致動310臂不在高溫帶308所在或將處在的位置與彎曲區域104接觸。在一段給定時間期間致動臂312沿曲線路徑平移之距離為致動幅度。可針對每一剖面節段設置致動力的致動幅度及接觸角度。彎曲配方將包括用於此等參數之值的集合以及針對每一集合的高溫帶308的所需位置及持續時間。

第5A圖至第5D圖圖示使用上文所述之原則彎曲玻璃片的順序。在第5A圖中，由局部加熱器501產生之高溫帶500位於彎曲區域506的第一彎曲部分502處。致動力504施加至彎曲區域506。當第一彎曲部分502處於可變形的低黏度下時，致動力504將在第一彎曲部分502中產生初步彎曲。

在第5B圖中，已在第一彎曲部分502中產生了初步彎曲。同時，已將高溫帶500平移至第二彎曲部分508。當第二彎曲部分508處於可變形的低黏度下時，致動力504將在第二彎曲部分508中產生初步彎曲。同時，由於高溫帶500不再處於第一彎曲部分502，第一彎曲部分502之溫度將開始下降至爐中的溫度。

在第5C圖中，已在第二彎曲部分508中產生初步彎曲。同時，已將高溫帶500平移至第三彎曲部分510。當第三彎曲部分510處於可變形的黏度下時，致動力504將在第三彎曲部分510中產生初步彎曲。同時，由於高溫帶500不再處於第二彎曲部分508，第二彎曲部分508之溫度將開始下降至爐的溫度。

在第5D圖中，已在第三彎曲部分510中產生初步彎曲。第一彎曲部分502之溫度現在處於爐的溫度。隨著冷卻至相對高的黏度，第一彎曲部分502現在可永久保持第一彎曲部分502的初步彎曲。第二彎曲部分508之溫度依然在下降。此時，已關閉局部加熱器，此舉將允許第三彎曲部分510之溫度亦開始下降至爐的溫度。最終，第二彎曲部分508及第三彎曲部分510將冷卻至足夠永久保持第二彎曲部分508及第三彎曲部分510的初步彎曲的程度。當第二彎曲部分508及第三彎曲部分510冷卻至爐的溫度時，先前的致動力可成為靜態的保持力。彎曲部分502、彎曲部分508、彎曲部分510中形成的初步彎曲為連續的且一同組成彎曲區域506中之所需彎曲剖面。

第6A圖圖示根據本發明之另一態樣用於彎曲玻璃片的設備600。設備600包括與線性軸604平行佈置的致動器臂602a、致動器臂602b。加熱器606佈置在致動器臂602a與致動器臂602b之間。加熱器606附接至致動器臂602a、致動器臂602b的成形末端。較佳地，附接並非為永久的，以使得可按需求更換加熱器606。致動器臂602a、致動器臂602b的驅動末端附接至擋板608，該擋板608耦接至安裝在底座640上之線性致動器609。線性致動器609由馬達610驅動。馬達610可為伺服馬達或可精確控制輸出的其他馬達，例如步進馬達。輥612a、輥612b耦接至致動器臂602a、致動器臂602b的底部以允許致動器臂602a、致動器臂602b回應於馬達610之輸出相對自由地移動。輥612a、輥612b經約束以在與線性軸604平行的方向上移動。因此，藉由操作馬達610及線性致動器609以沿線性軸604移動致動器臂602a、致動器臂602b來沿線性軸604平移加熱器606。輥612a、輥612b經佈置以在平移加熱器606期間在底座614上滾動。

玻璃支架618附接至安裝在底座614上的框架616。玻璃支架618與致動器臂602a、致動器臂602b平行且與加熱器606成相對關係。可把待彎曲的玻璃片620放置在玻璃支架618上以使得玻璃片620的彎曲區域622懸在玻璃支架618的上方（參見第6B圖）。當致動器臂602a、致動器臂602b移動時，加熱器606在彎曲區域622的下方平移。以此方式，由加熱器606施加至彎曲區域622的高溫帶將沿彎曲區域622平移（參見第6B圖）。

設備600包括致動器臂628，該致動器臂628用於隨著在彎曲區域622下方平移加熱器606而將致動力施加至玻璃片620。設備600包括滑輪機構629，該滑輪機構629沿曲線路徑移動致動器臂628以便形成具有預定角度的彎曲。使用滑輪機構629，可形成大於180°的彎曲角度。可使用其他類型的機構來致動致動器臂628。舉例而言，可使用杠桿或齒條與齒輪機構。若使用杠桿，則彎曲角度將通常受限於小於180°。使用齒條與齒輪機構，彎曲角度可大於180°，但齒條或加熱器的熱膨脹將使實現所需彎曲精確度變得困難。當設備600在使用中時，設備600的一部分將通常位於爐內部，該爐通常在600℃至700℃下運行，而設備600的剩餘部分將位於爐外部。在此設置中，齒條的至少一部分將位於爐內部。因此，齒條將在爐內部隨溫度變化而膨脹。此膨脹將包括致動器臂628中的意外運動。同時，致動器臂628之熱膨脹將趨向於旋轉齒輪。滑輪機構629消除可導致彎曲誤差的熱膨脹以使得在執行彎曲配方時致動器臂628可經精確定位而與彎曲區域622相抵。

滑輪機構629包括輪子626a、輪子626b，以允許該等輪子626a、輪子626b旋轉之方式將該等輪子626a、輪子626b安裝在輪子支架624a、輪子支架624b上。輪子支架624a、輪子支架624b安裝在底座614上且與玻璃支架618平行佈置並且佈置在玻璃支架618的任一側。致動器臂628分別藉由連桿630a、連桿630b耦接至輪子626a、輪子626b。輪子626a、輪子626b對面分別為輪座638a、輪座638b上的輪子632a、輪子632b。輪子632a、輪子632b可在輪座638a、輪座638b上旋轉，輪座638a、輪座638b安裝在底座640上。線纜634a纏繞輪子632a至少一圈且隨後纏繞在輪子626a上。同樣，線纜634b纏繞輪子632b至少一圈且隨後纏繞在輪子626b上。齒輪箱646的輸出軸642a、輸出軸642b耦接至輪子632a、輪子632b。齒輪箱646耦接至馬達648的輸出軸644。馬達648可為伺服馬達或可精確控制輸出的任何其他馬達，例如，步進馬達。齒輪箱646用於將馬達648的輸出分配至輪子632a、輪子632b。線纜634a、線纜634b將輪子632a、輪子632b的運動分別傳遞至輪子626a、輪子626b。線纜634a、線纜634b由在高溫（例如，高達700℃的溫度）下將穩定之材料製造而成。線纜材料之適當實例為INCONEL。可使用金屬條帶來代替線纜。金屬條帶將亦由在高溫（例如，高達700℃的溫度）下將穩定之材料製造而成。彈簧650a、彈簧650b用於分別維持線纜634a、線纜634b上的張力。彈簧650a、彈簧650b分別藉由在遠離輪子626a、輪子626b的方向上偏置輪子632a、輪子632b而起作用。

設備600具有熱側（亦即支撐玻璃片620的該側），以及冷側（亦即支撐馬達610、馬達648的該側）。當設備600在使用中時，設備600的熱側將佈置在熱環境中，諸如爐中。當設備600在使用中時，冷側將佈置在冷環境中，諸如室內。因此在使用時，設備600將跨立於熱環境以及冷環境。致動器臂602a、致動器臂602b在設備600之熱側與冷側之間延伸。當設備600在使用中時，致動器臂602a、致動器臂602b將經歷熱膨脹，該熱膨脹將隨熱環境波動。此熱膨脹將導致加熱器606滑移。此滑移與根據彎曲配方移動加熱器606不同。此滑移係並非彎曲配方所述的寄生運動。若不補償此滑移，則加熱器606可能偏離加熱器606相對於玻璃片620的所需位置，從而導致形成的彎曲剖面出現誤差。

為了補償加熱器606的滑移，在設備600的熱側與冷側之間形成剛性連桿。此剛性連桿經受與致動器臂602a、致動器臂602b相同的熱條件以使得剛性連桿以與致動器臂602a、致動器臂602b膨脹相同的方式膨脹，進而使玻璃支架618同時隨加熱器606滑移。由於玻璃片620安裝在玻璃支架618上，致動器臂602a、致動器臂602b之熱膨脹將使玻璃片620與加熱器606之間不存在淨相對運動。剛性連桿由剛性桿或補償臂646提供，剛性連桿或補償臂646的末端與底座614、底座640連接或耦接。補償器臂646佈置為與致動器臂602a、致動器臂602b平行。同時，補償臂646的熱膨脹性與致動器臂602a、致動器臂602b的熱膨脹性相同。此舉可藉由用相同材料製造致動器臂602a、致動器臂602b以及補償臂646以及製造明顯等價的橫截面（亦即，用於熱洩漏運動學失配折射）而輕易實現。材料需能夠抵擋住爐的高溫，例如600℃至700℃之溫度。通常，材料將為耐火金屬合金。

由於與玻璃支架618耦接的底座614在滑移，因此玻璃支架618亦滑移。致動器臂628耦接至輪子626a、輪子626b，輪子626a、輪子626b亦耦接至有滑移傾向的底座614。就此而言，致動器臂628將以與玻璃支架618相同的方式滑移。為了在出現熱膨脹的情況下維持致動器臂628與玻璃片620之間的所需關係，亦將需要補償輪子626a、輪子626b的滑移。此補償由滑輪機構629完成。線纜634a、線纜634b（若要代替線纜或使用金屬條帶）分別在成對的滑輪輪子626a、626b以及滑輪輪子632a、632b之間起到剛性（或繃緊）連接的作用。如上文所述，滑輪輪子632a、滑輪輪子632b依次耦接至底座620。因此，由線纜634a、線纜634b（若要代替線纜或使用金屬條帶）提供的剛性（或繃緊）連接最終處於底座614與底座620之間或處於設備600的熱側與冷側之間。

第7A圖圖示根據本發明之另一態樣的玻璃外殼700。可使用上文描述之製程以及設備製造玻璃外殼700。玻璃外殼700可用作電子裝置內部結構的殼體並保護電子裝置的內部結構。玻璃外殼700具有前罩702及背面擋板704、背面擋板706。前罩702與背面擋板704、背面擋板706成相對關係並且前罩702藉由側面彎曲708、側面彎曲710接合至背面擋板704、背面擋板706。玻璃外殼700由單個玻璃片製造。因此，在前罩與側面彎曲之間以及在側面彎曲與鄰接的背面擋板之間無實體接縫或接口。

在第7A圖圖示的實施例中，前罩702及背面擋板704、背面擋板706為平整的。在其他實施例中，背面擋板可具有某一曲率，然前罩702將通常為平整的。在此實施例中，前罩702與背面擋板704、背面擋板706平行。在其他實施例中，前罩702可不與背面擋板704、背面擋板706平行。在此實施例中，背面擋板704、背面擋板706不接觸，在玻璃外殼700的背面留下窗口712。在一個實施例中，側面彎曲708、側面彎曲710為彎曲的並且分別具有彎曲角度α₁ 、彎曲角度α₂ ，彎曲角度α₁ 、彎曲角度α₂ 中之每一者大於90°。較佳地，側面彎曲708、側面彎曲710具有近似180°或更大的彎曲角度。彎曲剖面可為對稱或非對稱的並且可具有簡單曲率或複曲率。在第7B圖至第7E圖中的760、762、764以及766處圖示了彎曲剖面的各種實例。

前罩702、背面擋板704、背面擋板706以及側面彎曲708、側面彎曲710界定隔室714，可將電子裝置佈置在隔室714內部。側面彎曲708、側面彎曲710的半徑決定隔室714之高度。側面彎曲708、側面彎曲710的半徑可為相同的或不同的，此意味著側面彎曲708、側面彎曲710之間的隔室714之高度可為一致的或不一致的。玻璃外殼700的尺寸將視目標應用而定。對於電子板應用或電子平板應用而言，彎曲半徑可變化，舉例而言，自2 mm至7 mm，較佳地自3 mm至5 mm。此將表明隔室714之可能的高度。玻璃外殼700的總體厚度範圍可為自6 mm至8 mm。玻璃外殼700的壁以及彎曲由薄壁玻璃組成。薄壁玻璃的厚度範圍可為自0.7 mm至1 mm。然而，此等數字僅為實例且不限制玻璃外殼700的結構。

較佳地，玻璃外殼700由高強度耐劃傷玻璃製造。一般而言，可藉由用離子交換化學地強化原始玻璃來滿足強度及耐劃傷要求。此將要求玻璃具有可進行離子交換的組合物，諸如含可以較大鹼金屬離子或鹼土金屬離子交換之較小的鹼金屬離子或鹼土金屬離子的組合物。通常，可經受離子交換製程的玻璃為鹼性鋁矽酸鹽玻璃或鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃。可離子交換之玻璃的具體實例揭示於以下專利案中：美國專利第7,666,511號（Ellison等人；2008年11月20日）、美國專利第4,483,700號（Forker等人；1984年11月20日），及美國專利第5,674,790號（Araujo；1997年10月7日）；美國專利申請案第12/277,573號（Dejneka等人；2008年11月25日）、美國專利申請案第12/392,577號（Gomez等人；2009年2月25日）、美國專利申請案第12/856,840號（Dejneka等人；2010年8月10日）、美國專利申請案第12/858,490號（Barefoot等人；2010年8月18日）、及美國專利申請案第13/305,271號（Bookbinder等人；2010年11月28日）；以及美國臨時專利申請案第61/503,734號（Dejneka等人；2011年7月1日）。離子交換可發生在使用上文所述之製程形成玻璃外殼700之後。

玻璃外殼700的變體係可能的。在玻璃外殼700中，側面彎曲708、側面彎曲710沿前罩702的較短側放置。在第7F圖中之玻璃外殼700a中，側面彎曲708a、側面彎曲710a沿前罩702a的較長側放置。

第7G圖圖示玻璃外殼700b，其中前罩702b向背面擋板704b、706b傾斜。此係因為側面彎曲708b、側面彎曲710b具有不同的半徑。

在第7H圖中，玻璃外殼700c僅具有前罩702以及鄰接的側面彎曲708c、側面彎曲710c。在玻璃外殼700c中不存在背面擋板。

第7I圖圖示具有頂罩702d、背面擋板704d、背面擋板706d、側面彎曲708d以及側面彎曲708d、側面彎曲710d的玻璃外殼700d，其中如711處所示，背面擋板704d、背面擋板706d接觸或幾乎接觸。玻璃外殼700d並非與第7A圖中之玻璃外殼700的情況一樣具有背面窗口。玻璃外殼700d形成完整套筒，而具有背面窗口或不具有背面擋板的其他玻璃外殼為部分套筒，亦即部分套筒將不完全包圍電子裝置。

在第7J圖中，玻璃外殼700e具有頂罩702e、背面擋板706e以及側面彎曲708e、側面彎曲710e。側面彎曲710e將背面擋板706e接合至頂罩702e。側面彎曲708e接合至頂罩702e。如713處所示，背面擋板706e延伸穿過玻璃外殼，與側面彎曲708e接觸或幾乎接觸。玻璃外殼700e亦形成完整套筒。

第8A圖圖示電子裝置800，該電子裝置800包括佈置在玻璃外殼700之隔室714中的底架801。電子裝置組件（諸如電池（通常位於810處）、主板（通常位於812處）、顯示裝置814以及連接器）安裝至底架801。顯示裝置814位於玻璃外殼700之前罩702的下方，且使用者可經由前罩702與顯示裝置814交互。前罩702將通常具有用於與顯示裝置814交互的通光孔徑703。玻璃外殼700之表面的其餘部分可為透明的、半透明的或不透明的。如有需要，亦可在前罩702上形成裝飾物，例如，沿通光孔徑703之外圍形成。舉例而言，可在前罩702上形成裝飾物，該等裝飾物對應於顯示裝置814上的觸敏區域且用作對使用者之視覺提示。

與玻璃外殼700插接的側面插頭804用於在將底架801***隔室714中之後密封隔室714的外露側。側面插頭804可攜帶與電子裝置800交互的一或多個按鈕816、817以及一或多個連接器818。可使用任何適當的手段（諸如卡扣連接器）將側面插頭804固定至玻璃外殼700，或可將側面插頭804固定至底架801。側面插頭804將防止底架801掉落出隔室714並且亦將保護玻璃外殼700的邊緣。背面插頭或板806可安裝在玻璃外殼700背面的窗口中以便完全密封隔室714。亦可使用任何適當的手段（諸如卡扣連接器）將背面插頭806固定至玻璃外殼700，或可將背面插頭806固定至底架801。或者，底架801的背面表面可提供安裝在玻璃外殼700背面的窗口中的背面插頭。若使用替代性完整套筒式玻璃外殼中的一者，則將不需要背面插頭。插頭804、插頭806可由軟材料製造，若電子裝置800意外以側面或背面著地，則該材料可吸收震動。軟材料亦可為自動夾緊的，以降低電子裝置800自光滑表面滑落的可能性。第8B圖圖示裝配形式下的電子裝置800。

儘管已關於有限數目之實施例對本發明進行了描述，但自此揭示案獲益之熟習此項技術者將領會到，在不背離本文中所揭示之本發明的範疇的情況下，可設計其他實施例。因此，本發明之範疇應僅由所附申請專利範圍限制。

100‧‧‧玻璃片102‧‧‧平整區域104‧‧‧彎曲區域108‧‧‧直線200‧‧‧彎曲剖面202、204、206‧‧‧剖面節段208‧‧‧標記300‧‧‧平整表面302‧‧‧支架303‧‧‧爐304‧‧‧總體加熱器306‧‧‧局部加熱器308‧‧‧高溫帶310、314‧‧‧箭頭312‧‧‧致動臂500‧‧‧高溫帶501‧‧‧局部加熱器502‧‧‧第一彎曲部分504‧‧‧致動力506‧‧‧彎曲區域508‧‧‧第二彎曲部分510‧‧‧第三彎曲部分600‧‧‧設備602a、602b‧‧‧致動器臂604‧‧‧線性軸606‧‧‧加熱器608‧‧‧擋板609‧‧‧線性致動器610‧‧‧馬達612a、612b‧‧‧輥614‧‧‧底座616‧‧‧框架618‧‧‧玻璃支架620‧‧‧玻璃片622‧‧‧彎曲區域624a、624b‧‧‧輪子支架626a、626b‧‧‧輪子628‧‧‧致動器臂629‧‧‧滑輪機構630a、630b‧‧‧連桿632a、632b‧‧‧輪子634a、634b‧‧‧線纜638a、638b‧‧‧輪座640‧‧‧底座642a、642b、644‧‧‧輸出軸646‧‧‧齒輪箱648‧‧‧馬達650a、650b‧‧‧彈簧700、700a、700b、700c、700d、700e‧‧‧玻璃外殼702、702a、702b‧‧‧前罩702d、702e‧‧‧頂罩703‧‧‧通光孔徑704‧‧‧背面擋板704b、704d、706、706b、706d、706e‧‧‧背面擋板708、708a、708b、708c、708d、708e‧‧‧側面彎曲710、710a、710b、710c、710d、710e‧‧‧側面彎曲711、713、760、762、764、766、810、812‧‧‧位置712‧‧‧窗口714‧‧‧隔室800‧‧‧電子裝置801‧‧‧底架804‧‧‧側面插頭806‧‧‧背面插頭814‧‧‧顯示裝置816、817‧‧‧按鈕818‧‧‧連接器W、L、L₁、L₂‧‧‧尺寸α₁、α₂‧‧‧角度

以下為隨附圖式中諸圖之描述。不必按比例繪製諸圖，且為了清晰性及簡明性，可按比例或在示意圖中誇示諸圖之某些特徵及某些視圖。

第1圖圖示玻璃片。

第2圖圖示彎曲剖面。

第3圖圖示用於彎曲玻璃片之設置。

第4圖圖示高溫帶相對於玻璃片之彎曲區域的尺寸。

第5A圖至第5D圖圖示形成成形玻璃製品的順序。

第6A圖至第6B圖圖示用於彎曲玻璃片之設備。

第7A圖圖示玻璃外殼。

第7B圖至第7E圖圖示側面彎曲剖面。

第7F圖圖示具有沿長側之側面彎曲的玻璃外殼。

第7G圖圖示具有傾斜前罩的玻璃外殼。

第7H圖圖示無背面擋板的玻璃外殼。

第7I圖圖示無背面窗口的玻璃外殼。

第7J圖圖示具有一個背面擋板的玻璃外殼。

第8A圖圖示移除了側面插頭的電子裝置。

第8B圖圖示裝配形式下的電子裝置。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

700a‧‧‧玻璃外殼

702a‧‧‧前罩

708a‧‧‧側面彎曲

710a‧‧‧側面彎曲

Claims (12)

1. 一種電子裝置外殼，該電子裝置外殼包含：一玻璃主體，該玻璃主體具有一前罩以及側面彎曲，該等側面彎曲在該前罩和側面彎曲之間無實體接縫之情況下與該前罩之相對末端鄰接，該等側面彎曲係彎曲的且具有總和為360度的不一樣大小的彎曲角度，該前罩為平整的，該玻璃主體界定用於一電子裝置的一殼體，其中該玻璃主體進一步包含至少一個背面擋板，該至少一個背面擋板在該側面彎曲與背面擋板之間無一實體接縫之情況下與該等側面彎曲中之至少一者鄰接，該背面擋板係與該前罩成相對關係。
2. 如請求項1所述之電子裝置外殼，其中該等側面彎曲具有接近180°的彎曲角度。
3. 如請求項1所述之電子裝置外殼，其中該玻璃主體為一完整套筒形式。
4. 如請求項1所述之電子裝置外殼，其中該玻璃主體為具有一背面窗口之一部分套筒形式。
5. 如請求項1所述之電子裝置外殼，其中該前罩具有在當該電子裝置佈置在該玻璃主體中時，用於與該電子裝置之一顯示裝置交互的一通光孔徑。
6. 如請求項4所述之電子裝置外殼，其中一背面插頭安裝(fitted)在該背面窗口中以便完全密封該背面窗口。
7. 如請求項6所述之電子裝置外殼，其中該背面插頭使用卡扣連接器固定至該電子裝置外殼。
8. 一種電子裝置，該電子裝置包含：一電子裝置外殼，該電子裝置外殼包括一玻璃主體及至少一個背面擋板，該玻璃主體具有一前罩以及側面彎曲，該等側面彎曲在該前罩和側面彎曲之間無實體接縫之情況下與該前罩之相對末端鄰接，該等側面彎曲係彎曲的且具有總和為360度的不一樣大小的彎曲角度，該前罩為平整的，該至少一個背面擋板與該等側面彎曲中之至少一者鄰接，該玻璃主體界定該電子裝置的殼體；及一底架，該底架安裝於該隔室中，使得該底架的至少一端橫向延伸於該至少一個背面擋板上。
9. 如請求項8所述之電子裝置，其中該至少一個背面擋板包括兩個相對的背面擋板，每個背面擋板自相對的側面彎曲向內延伸。
10. 如請求項9所述之電子裝置，進一步包括一窗口，該窗口在該等相對的背面擋板之間。
11. 如請求項10所述之電子裝置，進一步包括一背面插頭，該背面插頭安裝在該等相對的背面擋板之間之該窗口中。
12. 如請求項11所述之電子裝置，其中該等相對的背面擋板是與該前罩平行。

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