(57)【要約】  幾つかの実施形態において、ガラス物品を形成する方法は、ガラス基板の第１の部分が輪郭によりガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、輪郭に沿ってガラス基板を穿孔する工程を含む。穿孔後、型を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、およびガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程が行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス物品を形成する方法であって、該方法は、
ガラス基板の第１の部分が輪郭により前記ガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、前記輪郭に沿って前記ガラス基板を穿孔する工程、
穿孔後、
型を用いて前記ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、および
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の部分が分離された後、前記輪郭が前記ガラス物品に開口を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記方法はさらに、分離前に、前記ガラス基板の前記第１の部分を選択的に冷却する工程により、前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分に対して相対的に収縮させる工程を含む、請求項１および２のいずれか１項記載の方法。
【請求項４】
前記ガラス基板は、穿孔中、平坦である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記ガラス基板を熱成形する工程は、前記ガラス基板が自重によって弛む温度まで前記ガラス基板を加熱することにより、前記ガラス基板を前記型へサーマルサギングする工程を含む、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記方法はさらに、
熱成形前に、犠牲ガラス基板上に前記ガラス基板を配置する工程、
前記型を用いて前記ガラス基板および前記犠牲ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程、および
前記ガラス基板を前記犠牲ガラス基板から分離する工程
を含む、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法によって形成された物品。
【請求項８】
湾曲面を含むベース、および
前記湾曲面に配置された請求項７記載の物品
を含む、車両インテリアシステム。
【請求項９】
前記第１の部分が分離された後、前記輪郭が前記ガラス基板に開口を形成し、
前記湾曲面は、前記開口を通してアクセス可能なボタン、ノブおよび通気口のうちいずれか１つを含む、請求項８記載の車両インテリアシステム。
【請求項１０】
前記ベースはさらに、ディスプレイを含み、該ディスプレイは、前記開口を通してまたは前記第２の部分を通して可視である、請求項８および９のいずれか１項記載の車両インテリアシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条のもとに２０１７年４月２５日付にて提出された米国特許仮出願第６２／４８９７０５号の優先権の利益を主張するものであり、この出願の内容は本願の依拠するところであって、引用によりその全体が本明細書に組み込まれるものとする。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、開口を有する湾曲したガラス基板、こうしたガラス基板を含む物品および関連するプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
湾曲したガラス基板は多くの場面で所望されている。こうした場面の１つに、家電機器、建築物要素（例えば壁、窓、モジュラー式家具、シャワードア、鏡等）、車両（例えば自動車、航空機、船舶およびこれらに類似のもの）に組み込み可能な、湾曲したディスプレイ用のカバーガラスとしての使用が挙げられる。こうした湾曲したガラス基板を形成する既存の方法、例えば熱成形は、光学歪および表面マーキングを含む欠点を有する。自動車両では、インテリアコンソールおよびダッシュボードをカバーする薄膜ガラスが求められている。これらの形状を形成するプロセスは、インテリアコンパートメント（すなわち灰皿、コーヒーカップホルダ等）に必要な孔の切削と共に開発されている。円形、正方形または長方形いずれかの孔の抜き取りは、特に低コストでは、きわめて困難である。典型的には、ガラスへの孔の切削には、ダイヤモンドホールソーと３軸から５軸の運動を行う砥石車とが要求される。本開示は、レーザを用いた３Ｄサギングプロセス中または真空および他の熱的アプローチのいずれかにより、孔を切削および解放する高速の方法を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
幾つかの実施形態において、湾曲したガラス基板に開口を有する物品、およびこうした物品を形成する方法を記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
幾つかの実施形態において、ガラス物品を形成する方法は、ガラス基板の第１の部分が輪郭によりガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、輪郭に沿ってガラス基板を穿孔する工程を含む。穿孔後、１つもしくは複数の実施形態による本方法は、型を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、およびガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程を含む。
【０００６】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、第１の部分が分離された後、輪郭がガラス物品に開口を形成する構成を含みうる。
【０００７】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、分離前に、ガラス基板の第１の部分を選択的に冷却する工程により、当該第１の部分をガラス基板の第２の部分に対して相対的に収縮させる工程を含みうる。
【０００８】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、第１の部分を選択的に冷却する工程が第１の部分を冷却装置に接触させる工程を含む構成を含みうる。
【０００９】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、第１の部分を選択的に冷却する工程が第１の部分に冷却空気を配向する工程を含む構成を含みうる。
【００１０】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、分離する工程が、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する間、圧力を印加する工程を含む構成を含みうる。
【００１１】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、圧力を印加する工程が圧力印加装置を用いて達成され、当該圧力印加装置は第１の部分を選択的に冷却する構成を含みうる。
【００１２】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、圧力が引張により印加される構成を含みうる。
【００１３】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、圧力が押圧により印加される構成を含みうる。
【００１４】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程がガラス基板の第１の部分を型から引き出す工程を含む構成を含みうる。
【００１５】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板の第１の部分を型から引き出す工程が吸引装置を用いて達成される構成を含みうる。
【００１６】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程がガラス基板の第１の部分を型の凹部へ引き込む工程を含む構成を含みうる。
【００１７】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、熱成形中にガラス基板の第１の部分がガラス基板の第２の部分から分離される構成を含みうる。
【００１８】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、熱成形後にガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程を含みうる。
【００１９】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板が穿孔中平坦である構成を含みうる。
【００２０】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板を熱成形する工程が、ガラス基板が自重によって弛む温度までガラス基板を加熱することにより、ガラス基板を型へサーマルサギングする工程を含む構成を含みうる。
【００２１】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、熱成形前に犠牲ガラス基板上にガラス基板を配置する工程、型を用いてガラス基板および犠牲ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程、およびガラス基板を犠牲ガラス基板から分離する工程を含みうる。
【００２２】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、２つの隣接するパーフォレーション間の間隔が１μｍから１０μｍである構成を含みうる。
【００２３】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板の第１の部分の形状が円形、オーバル形、長方形および三角形から成るグループから選択される構成を含みうる。
【００２４】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ガラス基板が５０μｍから２ｍｍの厚さを有する構成を含みうる。
【００２５】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、パーフォレーションの深さがガラス基板の厚さの５％から１００％までである構成を含みうる。
【００２６】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、レーザがピコ秒レーザである構成を含みうる。
【００２７】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、物品であって、ガラス基板の第１の部分が輪郭によりガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、輪郭に沿ってガラス基板を穿孔する工程、穿孔後、型を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、およびガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程を含む方法により形成される物品を含みうる。
【００２８】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、湾曲面を含むベース、および湾曲面に配置された上述の物品を含む車両インテリアシステムを含みうる。
【００２９】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、第１の部分が分離された後、輪郭がガラス基板に開口を形成し、湾曲面が開口を通してアクセス可能なボタン、ノブおよび通気口のうちいずれか１つを含む車両インテリアシステムを含みうる。
【００３０】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ベースがさらにディスプレイを含む車両インテリアシステムを含みうる。
【００３１】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ディスプレイが開口を通して可視である車両インテリアシステムを含みうる。
【００３２】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、ディスプレイが第２の部分を通して可視である車両インテリアシステムを含みうる。
【００３３】
幾つかの実施形態において、先のいずれかの段落の実施形態はさらに、車両が自動車、船舶および航空機のうちいずれか１つである車両インテリアシステムを含みうる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本明細書に組み込まれている添付図は、明細書の一部を形成し、本開示の実施形態を図示している。説明と共に、図も、（１つもしくは複数の）関連分野の技術者に対し、開示する実施形態の形成および使用を可能にし、その動作方式を説明するために用いている。これらの図は説明を意図しており、限定を意図していない。開示はこれらの実施形態の文脈において一般的に記載しているが、開示の観点をこうした特定の実施形態に限定する意図はないことを理解されたい。図面において、同一の要素または類似の機能を有する要素には同様の参照番号を付してある。
【図１Ａ】マザーガラス基板を示す図である。
【図１Ｂ】長方形のレーザパーフォレーションパターンまたはレーザパーフォレーション輪郭を有するマザーガラス基板を示す図である。
【図１Ｃ】湾曲したレーザパーフォレーションパターンまたは湾曲したレーザパーフォレーション輪郭を有するマザーガラス基板を示す図である。
【図２Ａ】開口を有するマザーガラス基板である湾曲したガラス物品を示す図である。
【図２Ｂ】マザーガラス基板からの分離後のガラススラグを示す図である。
【図３】レーザパーフォレーションパターンを有するマザーガラス基板とパーフォレーション寸法（拡大図）とを示す図である。
【図４】ガラス基板の隣接するパーフォレーション間の連鎖したパーフォレーションクラック（強調表示）を示す平面図である。
【図５Ａ】可変の深さのパーフォレーションを有するガラス基板を示す断面図である。
【図５Ｂ】可変の深さのパーフォレーションを有するガラス基板を示す断面図である。
【図５Ｃ】可変の深さのパーフォレーションを有するガラス基板を示す断面図である。
【図６Ａ】可変のピッチ寸法を有する円形のパーフォレーションを示す図である。
【図６Ｂ】可変のピッチ寸法を有する円形のパーフォレーションを示す図である。
【図６Ｃ】可変のピッチ寸法を有する円形のパーフォレーションを示す図である。
【図６Ｄ】長方形の輪郭を形成する非円形のパーフォレーションを示す図である。
【図７Ａ】犠牲ガラス基板を用いたサーマルサギングおよび解放方法を示す図である。
【図７Ｂ】犠牲ガラス基板を用いたサーマルサギングおよび解放方法を示す図である。
【図８Ａ】犠牲ガラス基板を用いないサーマルサギングおよび解放方法を示す図である。
【図８Ｂ】犠牲ガラス基板を用いないサーマルサギングおよび解放方法を示す図である。
【図９】凹型と分離されたガラススラグとを示す断面図である。
【図１０Ａ】凹型を示す平面図である。
【図１０Ｂ】スラグの解放のためのイジェクタピンを備えた凹型の、平面１−１’に沿った断面図である。
【図１１Ａ】スラグの解放を真空により支援する凹型を示す断面図である。
【図１１Ｂ】スラグの解放のためのイジェクタピンを備えた凹型を示す断面図である。
【図１２Ａ】型とスラグに接触する冷却吸引装置とを示す断面図である。
【図１２Ｂ】型と当該型からスラグを引き出す冷却吸引装置とを示す断面図である。
【図１２Ｃ】型とスラグを選択的に冷却する冷却装置とを示す断面図である。
【図１３】開口を有する３Ｄガラス物品のためのレーザ穿孔サーマルサギングプロセスを示すプロセスフローチャートである。
【図１４】１つもしくは複数の実施形態による車両インテリアシステムを備えた車両インテリアを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
コンシューマエレクトロニクス製品の次の潮流には、ソフトウェアおよびハードウェアの革新だけでなく、デザインおよび機能的な魅力を伴う変化も織り込まれている。新たな製品が、内部に３次元（３Ｄ）ガラス部材を組み込んだ幾つかの形態で規則的にアナウンスおよびリリースされている。その幾つかの例には、フレキシブル形状または湾曲形状のいずれかを有する湾曲した液晶ＴＶスクリーン、湾曲したスマートフォンおよびウェアラブルガジェット（スマートウォッチ、腕時計等）が含まれる。これらのタイプの装置の他の設計要素として、従来の平形のガラスカバープレートから種々のスタイルの３次元湾曲面にいたるバックカバーが挙げられる。また、自動車のインテリアも、湾曲したガラス面または３Ｄ付形ガラス面のトレンドを採用している。これらの革新およびトレンドは、耐引掻性および耐衝撃性がつねに必須の、ガラスから成る当該３Ｄ部材の製造プロセスへの新たな課題をもたらしている。
【００３６】
大抵の生産ラインが平形の２次元部材の処理のために設計されていることから、種々の形状を形成する困難さは、著しく増大している。
【００３７】
２Ｄ処理から３Ｄ処理への移行の複雑さを増してしまう他の変更は、材料の視点から生じる。３Ｄ部材では、湾曲、屈曲および折り返しが機械的応力の累積源となり、これが部材の熱成形後、部材処理に大きく影響することがある。
【００３８】
本願は、強化ガラスまたは非強化ガラスに特に関心を持ちつつ、成型３Ｄ薄膜透明脆性基板から種々の形状を切削および分離するプロセスを記載する。本方法により、本明細書において「スラグ」とも称される３Ｄ部材を、プロセス後の仕上げステップを必要とせずに、最終寸法まで切削し、抜き取ることができる。本方法は、強化された（例えば化学イオン交換されたもしくは焼き入れされた）３Ｄ部材または強化されていない３Ｄ部材（生ガラス）に適用可能である。
【００３９】
プロセスは、デブリを無視することができかつ欠陥が最小であって、エッジに対する表面下損傷が小さい制御可能な方式で部材を分離し、これにより部材強度が保持される。
【００４０】
幾つかの実施形態では、プロセスは、種々の形状の３Ｄ薄膜透明脆性基板の正確な切削および分離を提供する。１つもしくは複数の実施形態では、基板はガラス基板を含むことができる。１つもしくは複数の実施形態では、ガラス基板は、選択手段として強化可能なアルカリアルミノケイ酸塩ガラス（例えばＣｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社からＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスなる商標で入手可能なガラス）であってよい。実施形態の方法により、プロセス後の仕上げステップを要することなく、１つもしくは複数の３Ｄ部材または３Ｄ面を有する部材をその最終寸法まで切削し、抜き取ることができる。
【００４１】
幾つかの実施形態では、レーザが利用され、これは、選択されたレーザ波長に対して透過性を有する材料に良好に適する。本方法の実証は、例えば約６９ｍоｌ％のＳｉＯ２、約１０．３ｍоｌ％のＡｌ２Ｏ３、約１５ｍоｌ％のＮａ２Ｏ、約５．４ｍоｌ％のＭｇＯおよび約０．１７ｍоｌ％のＳｎＯ２を含む定格の組成を有するアルカリアルミノケイ酸塩ガラスである、厚さ０．５５ｍｍのガラスシートを用いて行った。
【００４２】
プロセス中、超短パルスレーザが、ガラス基板への垂直欠陥線の形成に使用される。一連の欠陥線は、形状の所望の輪郭を取り、クラック伝播のための最小抵抗路を確定して、当該欠陥線に沿って基板母材からの形状の分離および取外しを生じさせる分断線を形成する。レーザ分離方法は、マザーガラス基板から３Ｄ形状を手動分離、部分分離または完全分離できるように調整可能かつ構成可能である。
【００４３】
第１のステップでは、処理すべき対象物（例えばガラス基板）に、ガラス基板の厚さを貫通する高エネルギ密度を有するよう高アスペクト比の線焦点へ稠密化された超短パルスレーザビームが照射される。高エネルギ密度の当該ボリュームにおいて、材料が非線形の効果により変化する。非線形の効果により、レーザビームからのエネルギをガラス基板へ移行させ、欠陥線の形成を可能とする機構が提供される。こうした高い光強度がなければ非線形の吸収はトリガされないことへの注意が重要である。非線形の効果の強度閾値の下方では、ガラス基板はレーザ放射に対して透過性を有し、その初期状態にとどまる。所望のラインまたはパスでのレーザスキャンにより、狭い分断線（数マイクロメートル幅の複数の垂直欠陥線）が、ガラス基板から分離すべき部材の周または形状を定義する。
【００４４】
幾つかの実施形態では、パルス持続時間は１ピコ秒から１００ピコ秒の範囲、例えば約５ピコ秒超かつ約２０ピコ秒未満の範囲にあってよく、繰返率は約１ｋＨｚから４ＭＨｚの範囲、例えば約１０ｋＨｚから６５０ｋＨｚの範囲にあってよい。上述の繰返率での単一パルスに加えて、２個以上のパルス（例えば３個のパルス、４個のパルス、５個のパルス、１０個のパルス、１５個のパルス、２０個のパルスまたはそれ以上）のバーストとしてパルスを設けてもよく、当該バーストは、約１ナノ秒から約５０ナノ秒の範囲、例えば１０ナノ秒から３０ナノ秒の範囲、例えば約２０ナノ秒の持続時間によって分離され、かつその繰返周波数が約１ｋＨｚから約２００ｋＨｚの範囲にあってよい。パルスレーザビームは、ガラス基板が実質的に当該波長に対して透過性を有するように選択された波長を有することができる。ガラス基板で測定される平均レーザ出力は、基板の厚さ１ｍｍ当たり４０μＪ超であってよく、例えば基板の厚さ１ｍｍ当たり４０μＪから１０００μＪ、または基板の厚さ１ｍｍ当たり１００μＪから６５０μＪであってよい。
【００４５】
レーザビームの焦点線は、０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲の長さ、例えば約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍもしくは約９ｍｍの長さ、または約０．１ｍｍから約１ｍｍの範囲の長さと、約０．１μｍから約５μｍの範囲の平均スポット径とを有しうる。孔または欠陥線のそれぞれは、０．１μｍから１００μｍの直径、例えば０．２５μｍから５μｍの直径を有しうる。
【００４６】
垂直欠陥を含む分断線が発生すると、１）分断線上またはその周囲へ手動でまたは機械的に応力または圧力を加えることで分断線の両側を引き離して、いまだ相互に結合している領域を分断する張力を形成することにより、２）熱源を使用し、分断線の周囲に応力ゾーンを発生させ、垂直欠陥線に張力を印加して、部分的もしくは完全な自己分離を生じさせることにより、３）冷却源を使用し、ガラス基板に熱勾配を導入して引張応力を生じさせることにより、分離を生じさせることができる。当該応力は、マザーガラス基板からの３Ｄ形状の分離を生じさせる。なお、全てのケースにおいて、分離はプロセスパラメータ、例えばレーザスキャン速度、レーザ出力、レンズパラメータ、パルス幅、繰返率等に依存する。
【００４７】
本開示によるレーザを使用した透過性材料の切削は、穿孔もしくはレーザ穿孔またはレーザ加工とも称されうる。プロセスにより、デブリを無視することができかつ欠陥が最小であって、エッジに対する表面下損傷が小さい制御可能な方式で、ガラス基板または被加工物の強度を保持しつつ部材を分離することが可能となる。被加工物は、本明細書で開示しているレーザ方法にさらされる材料または対象物であり、本明細書においてマザーガラス基板とも称されうる。１つもしくは複数の部材または物品がマザーガラス基板から分離可能である。部材または物品は、例えば、湾曲面を有する電話機用のガラスカバー、または自動車インテリア（自動車内のディスプレイ用またはインストルメントパネル用のカバーを含む）で使用されるガラスを含みうる。
【００４８】
本レーザ方法は、線形強度レジームにおいて選択されたレーザ波長に対して透過性を有するかまたは実質的に透過性である材料に良好に適する。本開示の文脈において、材料または物品がレーザ波長に対して実質的に透過性であるとは、当該レーザ波長での材料の吸収率が材料深さ１ｍｍ当たり約１０％未満であり、または材料深さ１ｍｍ当たり約５％未満であり、または材料深さ１ｍｍ当たり約２％未満であり、または材料深さ１ｍｍ当たり約１％未満である場合をいう。本レーザ方法は、線形出力レジーム（低いレーザ強度（エネルギ密度））におけるレーザ波長に対するガラス基板材料の透過性の利点を有することができる。線形強度レジームにおける透過性により、焦点合わせされたレーザビームによって定義される高強度の領域から離れるにつれ、基板表面に対する損傷および表面下損傷が低減または防止される。
【００４９】
本明細書に使用しているように、表面下損傷とは、本開示によるレーザ処理に供された基板または材料から分離された部材の周面における構造欠陥の最大寸法（例えば長さ、幅および直径）をいう。構造欠陥は周面から延在するので、表面下損傷は、本開示によるレーザ処理の損傷が生じる周面からの最大深さとも考えることができる。分離された部材の周面は、本明細書においては、分離された部材のエッジまたはエッジ面とも称されうる。構造欠陥は、クラックまたはボイドであってよく、基板または材料から分離された部材の破損または故障を助長する機械的弱化部の点を表す。表面下損傷の寸法を最小化することにより、本方法は、分離された部材の構造的完全性および機械的強度を改善する。
【００５０】
後述する方法により、１回のパスにおいて、レーザを使用して、材料を通した完全なもしくは部分的なパーフォレーションが、高度な制御のもとに、きわめて小さな（７５μｍ未満、しばしば５０μｍ未満の）表面下損傷およびデブリ生成で形成される。表面下損傷は、深さ１００μｍ以下、または深さ７５μｍ以下、または深さ６０μｍ以下、または深さ５０μｍ以下のオーダーに制限可能であり、当該切削では僅かなデブリしか生じない。このことは、ガラスの厚さにわたる完全な穿孔に複数回のパスがしばしば必須であって、多量のデブリが融除プロセスから形成され、かつより広範囲の１００μｍ超の表面下損傷とエッジチップとが生じる、材料融除のためのスポットフォーカスレーザの典型的な使用と対照的である。
【００５１】
このように、本方法を用いれば、微視的な、すなわち（直径２μｍ未満かつ１００ｎｍ超、幾つかの実施形態では直径０．５μｍ未満かつ１００ｎｍ超の）細長い欠陥線（ここではパーフォレーション、孔または損傷路とも称する）を、１つもしくは複数の高エネルギパルスまたは１つもしくは複数の高エネルギパルスバーストを使用して、透過性材料に形成することができる。パーフォレーションは、レーザによって変化した基板材料の領域を表す。レーザによって生じる変化は基板材料の構造を破壊し、機械的弱化部を成す。構造破壊は、圧縮、溶解、材料除去、転位および結合分離を含む。パーフォレーションは、基板材料の内部へ延在し、レーザの断面形状と一致した断面形状（一般に円形）を有する。パーフォレーションの平均直径は、０．１μｍから５０μｍまでの範囲、または１μｍから２０μｍまでの範囲、または２μｍから１０μｍまでの範囲、または０．１μｍから５μｍまでの範囲にあってよい。幾つかの実施形態では、パーフォレーションは、基板材料の上部から下部まで延在する孔または開放チャネルとしての「貫通孔」である。幾つかの実施形態では、パーフォレーションは、連続した開放チャネルであってはならず、レーザにより基板材料から固体材料を除去した区間を含みうる。除去した材料は、パーフォレーションによって定義される空間を閉塞または部分的に閉塞する。１つもしくは複数の開放チャネル（非閉塞領域）は、除去した材料の区間の間に分散可能である。開放チャネルの直径は、１０００ｎｍ未満、または５００ｎｍ未満、または４００ｎｍ未満、または３００ｎｍ未満、または１０ｎｍから７５０ｎｍまでの範囲、または１００ｎｍから５００ｎｍまでの範囲であってよい。孔を包囲する材料のうち、破壊されたまたは変化した（例えば圧縮された、溶融されたまたは他の方式で変化した）領域は、好ましくは５０μｍ未満（例えば１０μｍ未満）の直径を有する。
【００５２】
個々のパーフォレーションは、数百キロヘルツの速度（例えば１秒当たり数万個のパーフォレーション）で形成可能である。よって、レーザ源と材料との間の相対運動により、当該パーフォレーションは、所望に応じてサブマイクロメートルから数マイクロメートルまたは数十マイクロメートルまで変化する空間分離で相互に隣接して配置可能である。分断線の方向に沿って隣接する欠陥線間の距離は、例えば０．２５μｍから５０μｍまでの範囲、または０．５０μｍから約２０μｍまでの範囲、または０．５０μｍから約１５μｍまでの範囲、または０．５０μｍから１０μｍまでの範囲、または０．５０μｍから３μｍまでの範囲、または３．０μｍから１０μｍまでの範囲にあってよい。当該空間分離は、切削を可能にするために選定されている。
【００５３】
線形強度レジームにおける基板材料の透過性に加え、レーザ源の選択はさらに、透過性材料に多光子吸収（ＭＰＡ）を誘起する能力に基づいて行われる。ＭＰＡとは、低エネルギ状態（通常は基底状態）から高エネルギ状態（励起状態）へ材料を励起するために、同一のもしくは異なる周波数の複数の光子を同時に吸収することである。励起状態は、励起電子状態またはイオン化状態でありうる。材料の高エネルギ状態と低エネルギ状態との間のエネルギ差は、２つ以上の光子のエネルギの合計に等しい。ＭＰＡは、一般に線形吸収より数オーダー規模だけ弱い非線形プロセスである。ＭＰＡは、その光強度が２乗以上の出力に依存する点で線形吸収とは異なり、このため非線形の光学プロセスとなっている。通常の光強度では、ＭＰＡは無視することができる。光強度（エネルギ密度）が例えばレーザ源（特にパルスレーザ源）の焦点領域におけるごとくきわめて高い場合、ＭＰＡは認識しうるものとなり、光源のエネルギ密度が充分に高い領域の材料に測定可能な効果をもたらす。焦点領域において、エネルギ密度はイオン化を生じさせる充分な高さを有することができる。
【００５４】
原子レベルでは、個々の原子のイオン化は、離散的なエネルギ要求を有する。ガラスに通常使用されている幾つかの元素（例えばＳｉ，Ｎａ，Ｋ）は、比較的低いイオン化エネルギ（５ｅＶ）を有する。ＭＰＡ現象がなければ、５ｅＶでの線形のイオン化の発生には、約２４８ｎｍの波長が要求される。ＭＰＡがある場合、エネルギが５ｅＶだけ離れた状態間でのイオン化または励起は、２４８ｎｍより長い波長で達成可能となる。例えば、５３２ｎｍの波長を有する光子は２．３３ｅＶのエネルギを有するので、５３２ｎｍの波長を有する２つの光子は、例えば２格子吸収（ＴＰＡ）においてエネルギが４．６６ｅＶだけ離れた状態間の遷移を誘起可能である。したがって、レーザビームのエネルギ密度が例えば要求される励起エネルギの１／２を有するレーザ波長の非線形のＴＰＡを誘起可能な充分な高さを有する材料領域では、原子および結合を選択的に励起可能もしくはイオン化可能である。
【００５５】
ＭＰＡは、局所的再構成と、隣接する原子または結合からの、励起された原子または結合の分離とを生じさせることができる。構造変化または分子変化は、材料を機械的に弱化させて機械的応力もしくは熱応力の印加時にクラックもしくは破損をより起こしやすくする構造欠陥（本明細書において上で欠陥線、損傷線またはパーフォレーションと称したもの）を形成する。パーフォレーションの配置を制御することにより、線条に沿ってクラックを生じさせる輪郭または経路を正確に定義でき、ガラス基板の精確なマイクロマシニングを達成することができる。一連のパーフォレーションによって定義される輪郭は分断線と見なすことができ、材料の構造弱化部の領域に相当する。分断線は、材料から部材を分離するための好ましい輪郭を定義し、分離される部材の形状を制御する。一実施形態では、マイクロマシニングは、レーザによって処理されるガラス基板からの部材の分離を含み、ここで、部材は、精確に定義された形状または分断線によって決定される周を有し、当該分断線は、レーザによって誘起されるＭＰＡ効果により形成されるパーフォレーションの閉じた輪郭を定義する。本明細書に使用しているように、閉じた輪郭なる語は、幾つかの位置で自身に交差する経路を有する、レーザ線が形成したパーフォレーション路をいう。内部輪郭とは、得られる形状の全体がガラス基板の外側部分によって包囲される箇所に形成される経路である。
【００５６】
１つもしくは複数の実施形態では、レーザは、超短パルスレーザ（パルス持続時間が１００ピコ秒以下のオーダー）であり、パルスモードまたはバーストモードで動作可能である。パルスモードでは、定格で同一の一連の単一パルスがレーザから放出され、基板へ配向される。パルスモードでは、レーザの繰返率はパルス間の時間間隔によって決定される。バーストモードでは、パルスバーストがレーザから放出され、ここで、各バーストは（等しい振幅または異なる振幅の）２個以上のパルスを含む。バーストモードでは、バースト内の各パルスが（バーストのパルス繰返率を定義する）第１の時間インターバルによって分離され、各バーストが（バースト繰返率を定義する）第２の時間インターバルによって分離され、ここで、第２の時間インターバルは典型的には第１の時間インターバルより格段に長い。本明細書に使用しているように（パルスモードまたはバーストモードのいずれの文脈においても）、時間インターバルとは、１パルスまたは１バーストの対応する部分間（例えば立上りエッジから立上りエッジまで、ピークからピークまで、または立下りエッジから立下りエッジまで）の時間差をいう。パルス繰返率およびバースト繰返率は、レーザの設計によって制御可能であり、典型的には、レーザの動作条件を調整することにより限界内で調整可能である。典型的なパルス繰返率およびバースト繰返率は、キロヘルツ範囲からメガヘルツ範囲にある。
【００５７】
レーザパルス持続時間（パルスモードにおいて、またはバーストモードでの１バースト内のパルスに対して）は１０−１０秒以下、または１０−１１秒以下、または１０−１２秒以下、または１０−１３秒以下であってよい。本明細書に記載した例示の実施形態では、レーザパルス持続時間は１０−１５秒超である。
【００５８】
実施形態のプロセスの１つの特徴として、超短パルスレーザによって形成された欠陥線の高アスペクト比が挙げられる。高アスペクト比により、基板材料の上面から下面まで延在する欠陥線が形成可能となる。また、本方法は、基板材料内の制御された深さまで延在する欠陥線の形成も可能にする。当該欠陥線は単一パルスまたは単一のパルスバーストによって形成可能であり、所望に応じて、付加的なパルスまたはバーストを、影響領域の延長部（例えば深さおよび幅）の増大に使用することもできる。
【００５９】
線焦点の生成は、ガウシアンレーザビームをアキシコンレンズへ送波し、このケースにおいてガウス‐ベッセルビームとして知られるビームプロフィルを形成することで、実行可能である。この種のビームは、ガウシアンビームより格段に緩慢に回折する（例えば、ガウシアンビームで数十マイクロメートル以下となるのとは異なり、数百マイクロメートルまたは数ミリメートルの範囲にわたって１マイクロメートルスポットサイズを維持可能である）。このため、焦点深度または材料との強い相互作用の長さを、ガウシアンビームのみを用いる場合に比べて格段に大きくすることができる。他の形態のビームまたは緩慢な回折のもしくは非回折のビーム、例えばエアリービームも使用可能である。
【００６０】
幾つかのケースにおいて、発生した分断線は基板材料からの部材の自発的な分離に充分でなく、副次的なステップが必要となることがある。所望に応じて、例えば、第２のレーザを使用し、分離のための熱応力を形成することができる。化学的強化された０．５５ｍｍ厚さのアルカリアルミノケイ酸塩ガラス基板のケースでは、分離は、例えば機械的な力を印加することにより、または熱応力を発生させ、分断線に沿って基板材料から部材を強制的に分離させる熱源（例えば赤外レーザ、例えばＣＯ２レーザ）を使用することにより、欠陥線の形成後に達成可能である。別の選択手段として、分離の開始のために赤外レーザを使用し、その後、分離を手動で終了することも挙げられる。選択手段としての赤外レーザによる分離は、１０．６マイクロメートルでの放出を行う焦点合わせされた連続波（ｃｗ）レーザにより、デューティ比の制御による出力調整によって達成可能である。焦点変化（すなわち焦点合わせされたスポットサイズ以内の範囲でのデフォーカス）を用いて、スポットサイズの変化により、生じる熱応力を変化させることができる。デフォーカスされるレーザビームは、回折が制限された、レーザ波長の寸法のオーダーの最小のスポットサイズより大きなレーザスポットサイズを形成するレーザビームを含む。例えば、デフォーカスでのスポットサイズ（１／ｅ２直径）は２ｍｍから２０ｍｍ、または２ｍｍから１２ｍｍ、または約７ｍｍ、または約２ｍｍであり、かつ／または例えばＣＯ２レーザでは約２０ｍｍが使用可能であり、回折が制限されたスポットサイズは、所与の１０．６マイクロメートルの放出波長より格段に小さい。
【００６１】
欠陥線を形成する幾つかの方法が存在する。焦点線または線焦点を形成する光学的方法は、ドーナツ状に整形されたレーザビームと、球面レンズ、アキシコンレンズ、回折素子もしくは高強度の線形領域を形成するための他の方法とを用いて、種々の形態を取ることができる。レーザ（ピコ秒、フェムト秒等）のタイプおよび波長（赤外、緑色、紫外等）も、充分な光強度によって焦点領域での基板材料の破壊が発生し、これにより非線形の光学効果（例えば非線形の吸収、多光子吸収）によって基板材料の破壊が生じるかぎり、可変である。
【００６２】
本願では、超短パルスレーザが、一貫した制御可能かつ反復可能な方式での、高アスペクト比の垂直欠陥線の形成に使用される。垂直欠陥線の形成を可能にする光学設定の詳細は、以下の説明と２０１４年１月１４日付にて提出された米国出願第１４／１５４５２５号とにあり、この出願の内容の全体が引用により本願に完全に記載されているかのごとく組み込まれるものとする。ここでのコンセプトの中心は、超短（ピコ秒またはフェムト秒の持続時間を有する）ベッセルビームを用いて高アスペクト比の傾斜のないマイクロチャネル領域を形成するため、光学レンズアセンブリにおいてアキシコンレンズ素子を使用することである。言い換えれば、アキシコンが、レーザビームを、基板材料の、円筒形状かつ高アスペクト比の（長さが長く直径が小さい）高強度領域へ収束させる。収束レーザビームによって発生する高い強度により、レーザの電磁場と基板材料との非線形の相互作用が生じ、レーザエネルギが基板へ移行して欠陥形成がもたらされ、当該欠陥が分断線を成す。ただし、ガラス基板のレーザエネルギ強度が高くない領域（例えば基板表面、中央の収束線を包囲する基板ボリューム）では、基板はレーザに対して透過性を有し、レーザから基板へのエネルギの移行のための機構は存在しない。結果として、レーザ強度が非線形の閾値を下回る場合、ガラス基板には何も起こらない。
【００６３】
幾つかの実施形態では、物品はシートとして用意されたガラス基板を含むことができる。ガラスは、本明細書に記載した物品の幾つかの実施形態となるように付形された後に強化可能である。例えば、ガラス基板は、熱強化、化学的強化および機械的強化もしくはこれらの組み合わせのうち任意の１つもしくは複数により、強化可能である。幾つかの実施形態では、強化ガラス基板は、その基板表面から圧縮応力深さ（または圧縮応力層もしくはＤＯＬの深さ）まで延在する圧縮応力（ＣＳ）層を有する。圧縮深さとは、圧縮応力が引張応力に切り替わる深さである。ガラス基板の引張応力を示す領域は、しばしば中央張力層またはＣＴ層と称される。
【００６４】
任意の適切な材料をガラス基板に使用することができる。本明細書に記載した物品の形成に使用されるガラス基板は、非晶質であってもよいし、結晶質であってもよい。この点に関して、「ガラス」なる語の使用は一般的なものであり、厳密に非晶質の材料以外のものも包含することを意図している。幾つかの実施形態による非晶質のガラス基板は、ソーダ石灰ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸塩ガラスおよびアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスから選択可能である。結晶質のガラス基板の例には、ガラスセラミック、サファイアまたはスピネルが含まれうる。ガラスセラミックの例には、Ｌｉ２Ｏ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系（すなわちＬＡＳ系）ガラスセラミック、ＭｇＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系（すなわちＭＡＳ系）ガラスセラミック、ムライト、スピネル、α石英、β石英固体溶液、葉長石、二ケイ化リチウム、βリチア輝石、かすみ石およびアルミナのうち任意の１つもしくは複数の結晶相を含むガラスセラミックが含まれる。
【００６５】
本明細書でいうサーマルサギングとは、ガラス基板が変形可能となり自重によって型に接触するまで弛み、型の形状を取るようになる温度まで、当該ガラス基板を、制御のもとで加熱するプロセスである。当該温度は組成、寸法、形状、微細構造、プロセス前処理およびプロセス後処理等に依存して変化しうる。
【００６６】
サーマルサギングプロセス中に制御された速度でガラス基板を加熱するための温度勾配プロフィルは、マザーガラス基板からの３Ｄ形状の分離の容易性とタイミングとに影響しうる。ガラス基板の加熱速度により、生じる内部熱応力が決定され、当該熱応力も欠陥線のパーフォレーションクラックを伝播させ、これを隣接する欠陥線からのパーフォレーションクラックに接続する。接続されたパーフォレーションクラックはクラック伝播のための最小抵抗路を生じさせ、輪郭によって画定されたガラス基板の領域の破断または分離を可能にする。
【００６７】
本明細書でいう熱成形とは、湾曲した３Ｄガラス物品を形成するための、ガラス基板の型でのサーマルサギングおよび冷却を含む方法である。ガラス基板の冷却速度は、制御のもとでの冷却機構、例えば熱電対、サーモスタットもしくは他の制御装置を用いて、注意深く制御可能である。
【００６８】
本明細書に記載した幾つかの実施形態は、以下に列挙する多数の利点のうち少なくとも１つを含む。すなわち、
ｉ．プロセススループット−内部の薄膜ガラス部材のレーザ穿孔およびサギング分離のプロセスは、従来のコア穿孔および研削プロセスに比べてきわめて高速である。レーザ穿孔プロセスは２０秒で行われ、対して従来の仕上げには５分かかる。
ｉｉ．最終寸法での３Ｄ成形部材の完全分離および抜き取り−提案している方法によれば、成型ガラス部材の任意の（個々のもしくは複数の）形状の完全な切削および抜き取りが可能となる。
ｉｉｉ．表面下損傷の低減−従来のコア穿孔は、レーザ切削プロセスにおけるよりも大きな応力およびより深い（２Ｘ）表面下クラックを生じさせ、ここから不合格品が生じる。レーザと材料との間の超短パルスの相互作用に起因して、熱的相互作用は僅かであり、ひいては、表面および表面下領域に望ましくない応力およびマイクロクラックをもたらしうる熱影響領域も最小限しか生じない。さらに、例えば、レーザビームを３Ｄガラス形状に収束させる光学系により、典型的には基板表面の直径が２マイクロメートルから５マイクロメートルである欠陥線が形成される。
ｉｖ．製品品質−提案している方法により、同じ面一の表面を有する高品質の個別の部材が生産される。
ｖ．プロセスの清浄度−上述した本方法は、清浄かつ制御された方式で３Ｄガラス形状を分離または切削することができる。従来の融除プロセスまたはサーマルレーザプロセスの使用は、これらがガラス基板もしくは他の基板の複数の小片へのマイクロクラック化および断片化を生じさせる熱影響領域を引き起こしやすいため、きわめて困難である。レーザパルスの特性と、開示している方法の材料との間で生じる相互作用とにより、こうした問題の全てを回避することができる。なぜなら、これらの問題はきわめて短い時間スケールで生じ、またレーザ放射に対する基板材料の透過性によって生じる熱効果が最小化されるからである。欠陥線が対象物に形成されるので、切削ステップ中のデブリおよび粒子状物質の存在は実質的に消去される。形成された欠陥線から何らかの粒子が生じる場合、当該部材が分離されるまで充分に封じ込めが行われる。本明細書に記載したレーザを基礎とした方法により切削および分離される表面の粒子は、例えば約３マイクロメートル未満の平均直径を有しうる。
ｖｉ．設計のフレキシビリティ−本レーザ処理方法により、ガラスおよび他の基板から以下の多くの形態および形状を切削もしくは分離することができる。本明細書に記載した本方法を用いて、狭い半径（例えば２ｍｍ未満または５ｍｍ未満）が切削可能であり、湾曲したエッジが得られる。また、欠陥線が任意のクラック伝播の位置を強く制御するので、当該方法により、切削の空間配置に対する大きな制御手段が提供され、数百マイクロメートルの小さな構造および特徴の切削および分離が可能となる。当該プロセスにより、積層ガラスパネルに垂直欠陥線を形成することもできる。本明細書で使用しているレーザ波長（１０６４ｎｍ）での３Ｄガラス形状のケースでは、材料がレーザ波長に対して実質的に透過性を有することが要求される。
ｖｉｉ．プロセスステップの省略−最終寸法および最終形状の部材（例えば到来するガラスパネルから任意に付形されたガラスプレート）を作製するプロセスは、パネルの切削、寸法に応じた切削、仕上げおよびエッジ整形、目標厚さまでの部材の薄膜化、研磨および幾つかのケースにおける化学的強化まで包含する、複数のステップを含む。当該ステップのうち任意のものの省略により、製造コストがプロセス時間および資産費用の点で改善される。本方法は、例えばデブリおよびエッジ欠陥の生成を低減することにより、ステップ数が低減可能となり、洗浄および乾燥のステーションの必要性を潜在的に省略することができる。さらに、ステップ数は、例えばサンプルを直接に最終寸法、最終形状および最終厚さまで切削することにより低減可能であり、仕上げ線の必要性を省略することができる。
【００６９】
湾曲した３Ｄガラス物品の形成に関連する付加的な開示は、Ｍａｒｊａｎｏｖｉｃ他による“Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ３Ｄ Ｓｈａｐｅｄ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｂｒｉｔｔｌｅ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ”の名称の米国特許出願公開第２０１５／０１６６３９４号明細書に見ることができ、この出願の開示は引用によりその全体が本願に組み込まれるものとする。
【００７０】
図は必ずしも縮尺通りに描かれていない。図示の概念を明瞭化するため、各図の種々の部分は、他の部材に対して縮尺通りに描かれていない部材を有しうる。
【００７１】
図１Ａは、マザーガラス基板１１０の平面図を示している。マザーガラス基板は、強化されていてもよいし、強化されていなくてもよく、非晶質であってもよいし、結晶質であってもよく、入射するレーザ波長範囲もしくは可視波長範囲において光学的に透過性を有してもよいし、実質的に透過性であってもよい。
【００７２】
幾つかの実施形態では、マザーガラス基板１１０は、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、７５０μｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、またはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲の厚さを有しうる。他の厚さも使用可能である。例えば、ガラス基板１１０は、約５０μｍから約２ｍｍまでの範囲の厚さ、約５０μｍから約４ｍｍまでの厚さ、約５０μｍから約６ｍｍまでの厚さを有しうる。
【００７３】
幾つかの実施形態では、マザーガラス基板１１０は、長方形、円形、三角形もしくはその組み合わせの形状を有しうる。
【００７４】
幾つかの実施形態では、マザーガラス基板１１０は、穿孔中、プレーナである。
【００７５】
図１Ｂ，図１Ｃは、パーフォレーションパターンまたは輪郭１２０を有するマザーガラス基板１１０を示している。幾つかの実施形態では、輪郭１２０は、マザーガラス基板１１０から分離される３Ｄ部材の所望の形状を有する。輪郭１２０は、（図１Ｂに示した）長方形状、（図１Ｃに示した）湾曲形状、円形状またはこれらの組み合わせの任意の形状を有しうる。
【００７６】
本明細書に使用しているように、穿孔とは、ガラス基板に配向されたレーザビームにより、少なくとも１つの垂直欠陥線またはパーフォレーション１３０をガラス基板の厚さに形成することをいう。
【００７７】
幾つかの実施形態では、パーフォレーションパターンは、レーザビームによって形成される輪郭１２０とも称され、ここで、パーフォレーション路は幾つかの位置で自身に交差する。一連の垂直欠陥線またはパーフォレーション１３０は、所望の形状を輪郭取りしかつクラック伝播の最小抵抗路を確定する輪郭１２０を発生させ、当該最小抵抗路に沿ってマザーガラス基板からの形状の分離および取外しが生じる。
【００７８】
図２Ａ、図２Ｂは、（「スラグ」とも称される）ガラス基板の第１の部分２２０をガラス基板の第２の部分２１０から分離することで作製された、開口を有する最終の湾曲した３Ｄガラス物品の３Ｄビュー２００を示している。輪郭１２０のパーフォレーションパターンは、ガラス基板の第１の部分２２０の形状および境界を定義している。
【００７９】
幾つかの実施形態では、本明細書でいう「開口」とは、ガラス基板の第２の部分２１０の全ての側辺によって画定された、マザーガラス材料が欠如した領域として定義される。
【００８０】
幾つかの実施形態では、輪郭１２０は、第１の部分２２０が分離された後、ガラス基板の第２の部分２１０に開口２３０を形成する。
【００８１】
図３は、輪郭１２０を有するガラス基板の上面図３００と、一連の垂直欠陥線またはパーフォレーション１３０の拡大図とを示している。図示および説明を容易にするため、パーフォレーション１３０は円形の断面を有するものとして示されている。図３に示した各寸法は、
ｉ．パーフォレーション寸法（Ｌ）−輪郭１２０の方向に沿ったパーフォレーションの寸法である。円形のパーフォレーションが一列に配置されている場合、当該パーフォレーション寸法の定義は、パーフォレーション１３０の直径に相当する。分離距離（ｄ）−輪郭１２０の方向に沿って、２つの隣接するパーフォレーション１３０の周上の近接の２点間に存在する固体のガラス材料の長さである；
ｉｉ．ピッチ（Ｐ）−輪郭１２０の方向に沿った、２つの隣接するパーフォレーション１３０の中心点間の距離である。輪郭の方向に沿った全てのパーフォレーションが円形であって等しい直径を有する幾つかの実施形態では、ピッチは分離距離（ｄ）とパーフォレーション寸法（Ｌ）との合計としても定義可能である；
を含む。
【００８２】
図４は、一連のパーフォレーション１３０と、レーザビームによって誘起された、各パーフォレーション位置でのラジアル方向のパーフォレーションクラック４１０との平面図４００を示している。基板１１０のパーフォレーションクラック４１０はマイクロクラックと見なすことができ、典型的には、パーフォレーションの周上の任意の所与の点を起点とする。パーフォレーションクラック４１０は、ガラス基板１１０を機械的に弱化させて、機械的応力または熱応力のもとでクラックもしくは破損をより起こしやすくする構造欠陥と見なすことができる。
【００８３】
ガラス基板での、種々の長さおよび深さを有するマイクロクラックまたはパーフォレーションクラック４１０の網状構造は、レーザエネルギ、持続時間、スキャン速度、強度等に基づいて形成可能である。ラジアル方向のパーフォレーションクラック４１０は、隣接する２つのパーフォレーション１３０間で連鎖して、図４に連鎖４２０で示したような、クラック伝播の連続した最小抵抗路を発生させうる。輪郭１２０に沿った連鎖４２０は、ガラス基板の第２の部分２１０から分離されるガラス基板の第１の部分２２０の形状および境界を定義する。ラジアル方向のパーフォレーションクラック４１０は、プレーナであってもまたは非プレーナであってもよい。プレーナのラジアル方向のパーフォレーションクラックはガラス基板の所与の平面に沿って延在し、非プレーナのラジアル方向のパーフォレーションクラックはガラス基板の厚さを通る複数の平面に沿って延在する。
【００８４】
ラジアル方向のパーフォレーションクラック損傷の量は、サーマルサギングプロセス中のガラス基板の第１の部分２２０の分離のタイミングに影響しうる。ラジアル方向のパーフォレーションクラックが深くなると、サーマルサギングプロセスより前に分離が起こる。きわめて小さいラジアル方向のパーフォレーションクラックは全く分離を起こさない。ラジアル方向のパーフォレーションクラック損傷を最適化する鍵は、サーマルサギングプロセスの適切な時点でラジアル方向のクラックを延在させることである。
【００８５】
図５Ａから図５Ｃは、可変の深さＤのパーフォレーション１３０を有する基板１１０の断面図５００を示している。パーフォレーション１３０は、ガラス基板１１０の内部へ延在し、レーザビームの断面形状（一般に円形）に一致する断面形状を有する。幾つかの実施形態では、パーフォレーション１３０は、図５Ｃに示したように、ガラス基板１１０の上部から下部へ延在する孔もしくは開放チャネルとしての「貫通孔」である。幾つかの実施形態では、パーフォレーションは連続した開放チャネルであってはならず、図５Ａ、図５Ｂに示したように、レーザビームによって可変の深さまでガラス基板材料から固体材料を除去した区間を含みうる。
【００８６】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の内部への欠陥線またはパーフォレーション１３０の深さ（Ｄ）は、ガラス基板の全厚さの０．１％、ガラス基板の全厚さの５％、ガラス基板の全厚さの１０％、ガラス基板の全厚さの２０％、ガラス基板の全厚さの４０％、ガラス基板の全厚さの６０％、ガラス基板の全厚さの８０％、ガラス基板の全厚さの１００％またはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲である。
【００８７】
図６Ａから図６Ｃは、例としての長方形の輪郭１２０に沿った（例としての）円形のパーフォレーションのピッチ（Ｐ）の幾つかの異なる組み合わせを示している。ガラス基板の第１の部分を輪郭１２０に沿って分離する容易性とタイミングとを、当該パーフォレーションのピッチ（Ｐ）によって決定することができる。
【００８８】
幾つかの実施形態では、パーフォレーション１３０のピッチ（Ｐ）は、図６Ａに示したように、最適化された距離６３２であってよい。
【００８９】
幾つかの実施形態では、パーフォレーション１３０のピッチ（Ｐ）は、図６Ｂに６３４で示したように、より大きくてもよい。大きなピッチ６３４は、クラックの伝播および接続およびこれによる連鎖４２０の形成の不能化によって分離を遅延させ、または分離を全く生じさせないことがある。
【００９０】
幾つかの実施形態では、パーフォレーション１３０のピッチ（Ｐ）は、図６Ｃに６３６で示したように、より小さくてもよい。小さなピッチ６３６は、サーマルサギングプロセス前に分離を生じさせることがある。なぜなら、隣接する２つのパーフォレーションからのパーフォレーションクラックは容易に連鎖して連続した構造欠陥路を形成し、当該構造欠陥路に沿って分離が生じうるからである。
【００９１】
幾つかの実施形態では、パーフォレーション１３０のピッチ（Ｐ）または非円形のパーフォレーション１３２は、０．２５μｍ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、７μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、１００μｍまたはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲である。
【００９２】
幾つかの実施形態では、輪郭の方向に沿った、分離距離（ｄ）またはパーフォレーション１３０もしくは非円形のパーフォレーション１３２の周上の近接の２点間の間隔は、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、７μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、３０μｍ、５０μｍまたはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲である。
【００９３】
幾つかの実施形態では、分離距離（ｄ）は、１μｍから３μｍ、３μｍから４μｍ、４μｍから６μｍ、６μｍから８μｍ、８μｍから１０μｍ、１０μｍから１５μｍの範囲にある。
【００９４】
幾つかの実施形態では、パーフォレーション寸法（Ｌ）またはパーフォレーション１３０の平均直径は、０．１μｍ、０．２μｍ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、１００μｍまたはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲である。
【００９５】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分の形状は、円形、オーバル形、長方形、三角形またはこれらの任意の組み合わせである。
【００９６】
幾つかの実施形態では、パーフォレーションは、図６Ｄに示したように、非円形の断面１３２とピッチ６３８とを有する。非円形の断面は、オーバル形、長楕円形、楕円形、三角形、長方形またはこれらの任意の組み合わせであってよい。
【００９７】
幾つかの実施形態では、輪郭１２０は、ガラス基板の第１の部分２２０の所望の３Ｄ形状を得るため、断面、ピッチ、分離距離およびパーフォレーション寸法またはこれらの組み合わせを変化させた一連のパーフォレーションによって形成可能である。
【００９８】
図７Ａは、非プレーナの型７５０上に配置された、レーザ穿孔されたガラス基板７１０および犠牲ガラス基板７２０のアセンブリの断面図を示している。マザーガラス基板に輪郭１２０を形成するレーザ穿孔の断面図も示されている。
【００９９】
幾つかの実施形態では、ガラス基板７１０は、犠牲ガラス基板７２０上に配置されている。犠牲ガラス基板７２０は、好ましくは、サーマルサギングプロセスステップ中または冷却プロセスステップ中、熱膨張係数に起因する応力を最小化するかまたは除去するため、ガラス基板７１０と同じ寸法を有し、同じ材料から成る。
【０１００】
幾つかの実施形態では、ガラス基板７１０は、犠牲ガラス基板７２０上に配置される前にレーザ穿孔可能である。犠牲ガラス基板７２０およびレーザ穿孔されたガラス基板７１０は、型に配置される前に集成可能である。代替的に、穿孔されたガラス基板７１０は、犠牲ガラス基板７２０を型７５０に配置した後に、当該犠牲ガラス基板７２０上に配置することもできる。
【０１０１】
幾つかの実施形態では、ガラス基板７１０は、犠牲ガラス基板７２０上に配置された後、型７５０に配置される前に、レーザ穿孔可能である。レーザ穿孔のプロセスパラメータは、所望のパーフォレーション深さＤがマザーガラス基板７１０において得られるまでの間、犠牲ガラス基板７２０がレーザビームによる損傷または融除を受けないようにパーフォレーション深さＤを制御すべく、調整可能である。
【０１０２】
幾つかの実施形態では、犠牲ガラス基板７２０とガラス基板７１０とのアセンブリは、ガラス基板および犠牲ガラス基板におけるガラス材料の粘度が、１０７Ｐ、１０８Ｐ、１０９Ｐ、１０１０Ｐ、１０１１Ｐ、１０１２Ｐ、１０１３Ｐまたはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲となる温度まで加熱される。他の粘度も使用可能である。
【０１０３】
幾つかの実施形態では、ガラス基板および犠牲ガラス基板におけるガラス材料の粘度は、１０８Ｐから１０１２Ｐの範囲にある。
【０１０４】
図７Ｂは、レーザ穿孔されたガラス基板７１０と犠牲ガラス基板７２０とのアセンブリのサーマルサギングと、ガラス基板７１０からの分離後の、ガラス基板の第１の部分２２０と同様の、型７５０からのスラグ７３０の引き出しとを示している。
【０１０５】
犠牲ガラス基板の使用は複数の利点を有し、その幾つかを次に列挙する。すなわち、
ｉ．ガラス基板の第１の部分の早期の脱落を防止する；
ｉｉ．マザーガラス基板の選択的なキンクを回避する支持構造として機能する；
ｉｉｉ．交換または再準備が高価となりうる型の長寿命化を促進する；
ｉｖ．生成されるデブリから型の表面を保護する；
ｖ．型の元の表面を保ち、最終製品における構造欠陥および表面欠陥を回避する。
【０１０６】
図８Ａは、犠牲ガラス基板なしで型７５０に直接配置されたガラス基板７１０の断面図８００を示している。図８Ｂは、型７５０へのガラス基板７１０のサーマルサギングと、ガラス基板７１０からの分離後の、型７５０からのスラグ７３０の引き出しとを示している。
【０１０７】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分２２０は、熱成形中、ガラス基板の第２の部分２１０から分離される。隣接するパーフォレーション１３０間の分離距離（ｄ）が、ガラス基板の第２の部分２１０からのガラス基板の第１の部分２２０の分離に影響しうる。分離距離（ｄ）がきわめて小さく、典型的には３μｍ未満である場合、分離はサーマルサギング前に起こることもある。反対に、分離距離（ｄ）がきわめて大きく、典型的には６μｍ超である場合、分離にきわめて長い時間がかかるかまたは分離が全く起こらないことがある。分離距離（ｄ）の最適範囲は、分離がサーマルサギングプロセスの開始時に生じうる、典型的には４μｍから６μｍの範囲である。
【０１０８】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分２２０は、圧力の印加によって、ガラス基板の第２の部分２１０から分離される。圧力の印加は、圧力印加装置により達成される。ガラス基板の第２の部分２１０からのガラス基板の第１の部分２２０の分離のために印加される圧力は、正圧であってもよいし、負圧であってもよい。幾つかの実施形態では、ガラス基板の第２の部分２１０からのガラス基板の第１の部分２２０の分離のための圧力は、押圧または引張によって印加可能である。
【０１０９】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分２２０をガラス基板の第２の部分２１０から分離する工程は、図８Ｂに示したスラグ７３０の型７５０からの引き出しと同様に、ガラス基板の第１の部分２２０を引き出す工程を含む。
【０１１０】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分２２０と同様に、スラグ７３０を型から引き出す工程は、吸引装置を用いて達成可能である。吸引装置は、真空を利用して吸引を形成する装置であってよい。真空は、機械的な機構、バッテリ駆動される機構、電気的な機構またはこれらの任意の組み合わせによって生成可能である。幾つかの実施形態では、吸引装置は、ガラス基板の第１の部分に接触する一方の端部に、吸引カップまたは先端部を有する。真空のもとで、スラグ７３０は吸引または負圧により吸引装置の先端部とガラス基板の第１の部分との間に保持される。
【０１１１】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程は、図９のビュー９００に示したように、ガラス基板の第１の部分を単凹型９５０の凹部９４０へ引き込む工程を含む。点線で囲んだ領域は、図示の明瞭性のために拡大図として表したものである。型９５０は、凹部９４０の形成のために切削された部分を有することができ、これにより、ガラス基板７１０からの分離後、スラグ７３０がガラス基板の第１の部分と同様に凹部９４０へ引き込まれる。
【０１１２】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分は、型から押し出されることにより、ガラス基板の第２の部分から分離される。
【０１１３】
図１０Ａは、長方形状に配置された複数の凹部１０４０を有する複凹型１０５０の一例の平面図１０００を示している。型１０５０の、１−１’平面に沿った断面図が、図１０Ｂに示されている。
【０１１４】
図１０Ｂは、ガラス基板７１０の第２の部分からスラグ７３０を分離する「型からの押し出し」アプローチを示している。型は、単一の凹部を有するように、例えば単凹型９５０として、または複数の凹部を有するように、例えば複凹型１０５０として、最終製品の設計に基づいて設計可能である。ガラス基板の開口２３０の位置に対応する位置に凹部を有する複凹型１０５０は、最終の３Ｄ湾曲ガラス物品の形成に使用可能である。
【０１１５】
幾つかの実施形態では、型１０５０の凹部１０４０は、穿孔、ＣＮＣマシニング、レーザ穿孔、穴あけまたは他の適切な技術を含む種々の方法によって形成可能なキャビティと見なすことができる。
【０１１６】
幾つかの実施形態では、ガラス基板７１０からの分離のために、圧力印加チャンバ１０６０および（１つもしくは複数の）イジェクタピン１０７０を含む圧力印加装置１０８０を用いて、スラグ７３０を型１０５０から押し出すことができる。
【０１１７】
幾つかの実施形態では、（１つもしくは複数の）イジェクタピン１０７０は、伸縮可能である。（１つもしくは複数の）イジェクタピン１０７０は、サーマルサギングプロセス中または熱成形プロセス中に収縮可能である。（１つもしくは複数の）イジェクタピン１０７０は、ガラス基板７１０の第１の部分が第２の部分から分離された後にスラグ７３０を型１０５０から押し出すために、型の厚さを通してガラス基板へ向かって伸長可能である。
【０１１８】
幾つかの実施形態では、圧力印加装置１０８０の動作機構は、液圧式、空気圧式、電気式、機械式またはこれらの組み合わせであってよい。幾つかの実施形態では、圧力印加装置１０８０は、携行可能なスタンドアローンユニットまたはハンドヘルドユニットであり、バッテリ駆動または電気駆動される。
【０１１９】
幾つかの実施形態では、（１つもしくは複数の）イジェクタピン１０７０は、円形断面、長方形断面、三角形断面またはこれらの組み合わせを有してよい。
【０１２０】
幾つかの実施形態では、（１つもしくは複数の）イジェクタピン１０７０は、金属、セラミック、ポリマー、ガラスまたはこれらの組み合わせのグループから選択される材料から形成可能である。
【０１２１】
図１１Ａは、ガラス基板７１０からスラグ７３０を分離する「型への引き込み」アプローチを示している。真空チャンバ１１６０を通して圧力が印加可能である。真空のもとで、スラグ７３０は、冷却プロセス中に冷却型１１５０の凹部１１４０へ引き込まれることにより、ガラス基板７１０から分離可能である。真空は、冷却プロセス中、スラグ７３０のみに印加可能であり、これによりスラグ７３０をガラス基板７１０の残部より高速に冷却させることができる。異なる冷却速度により、スラグ７３０は寸法を収縮させ、変形して凹部形状を取り、これによりラジアル方向のパーフォレーションクラックが延長して、隣接するパーフォレーションのパーフォレーションクラック間に連鎖が形成される。連鎖したパーフォレーションクラックは、ガラス基板７１０の構造弱化部を表す連続した連鎖４２０を形成することができ、当該構造弱化部により、連鎖したパーフォレーションクラック路に沿って分離を生じさせることができる。
【０１２２】
幾つかの実施形態では、ガラス基板での隣接するパーフォレーションのパーフォレーションクラック４１０間の連鎖４２０は、サーマルサギング前に形成可能である。ただし、サーマルサギング前に形成される連鎖がガラス基板の第１の部分２２０に生じなければ、分離はサーマルサギング中に生じることになるので、スラグ７３０と同様に、ガラス基板の第１の部分２２０はガラス基板の第２の部分２１０から清浄に滑り出させることができる。例えば、連鎖は、サーマルサギング前の分離を抑制する幾分かの粗面性を有してもよい。
【０１２３】
幾つかの実施形態では、真空チャンバ１１６０は、機械式、電気式、ポンプ駆動式またはバッテリ駆動式のハンドヘルド真空装置であってよい。スラグ７３０が分離されて冷却型１１５０の凹部１１４０へ引き込まれると、当該スラグ７３０は型から引き出し可能となる。
【０１２４】
図１１Ｂは、ガラス基板の第１の部分２２０をガラス基板の第２の部分２１０から分離する「型への押し込み」アプローチを示している。圧力印加チャンバ１０６０およびイジェクタピン１０７０は、凹部１４０へのスラグ７３０の押し込みにも使用可能である。
【０１２５】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分は、ガラス基板の第２の部分からの分離前に、寸法の点で収縮するように選択的に冷却される。ガラス基板の第１の部分と第２の部分との間の熱勾配により、ガラス基板に引張応力が生じ、クラック伝播が増幅される。
【０１２６】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分の選択的な冷却の速度は、分離のタイミング、分離の容易性および最終製品における構造欠陥に影響を与えうる。スラグ７３０の選択的な冷却の速度は、１分当たり２０℃、１分当たり４０℃、１分当たり１００℃、１分当たり２００℃、またはこれらのうち任意の２つの値を端点として有する任意の範囲、またはこれらのうち１つの値を下端点として有し上限を有さない任意の開放範囲であってよい。他の速度も使用可能である。
【０１２７】
図１２Ａから図１２Ｃは、ガラス基板７１０からスラグ７３０を分離する「型からの引き出し」アプローチを示している。図１２Ａは、スラグ７３０に接触した冷却および圧力印加装置１２６０を示している。幾つかの実施形態では、冷却装置と圧力印加装置とは別個の装置であり、ガラス基板７１０からのスラグ７３０の分離と別個に、またはこれと共に、使用可能である。
【０１２８】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第１の部分の選択的な冷却は、当該第１の部分を冷却装置に接触させることにより達成される。圧力印加装置は、ガラス基板の第１の部分を冷却する冷却装置としても使用可能である。冷却および圧力印加装置１２６０は、水冷式もしくは空冷式の真空装置であってよい。
【０１２９】
幾つかの実施形態では、冷却および圧力印加装置１２６０の、スラグ７３０に接触する先端部の寸法は、スラグ７３０の寸法より小さい。
【０１３０】
幾つかの実施形態では、型からのスラグ７３０の引き出しを支援するため、圧力印加チャンバ１０６０（図示なし）が、冷却および圧力印加装置１２６０の先端部とは反対側の端部に取り付け可能である。
【０１３１】
図１２Ｂは、冷却および圧力印加装置１２６０での吸引により、型１２５０から引き出されて保持された分離スラグ７３０を示している。幾つかの実施形態では、冷却および圧力印加装置１２６０により、型１２５０の凹部へスラグ７３０を押し込んでもよい（図示なし）。
【０１３２】
幾つかの実施形態では、スラグ７３０の分離前に、型のうちガラス基板の第１の部分を支持する領域が選択的に冷却される。型１２５０は、型の厚さを通した冷却剤の循環により、選択的に冷却可能である（図１２Ａから図１２Ｃでは図示なし）。循環される冷却剤は、液体、ガスまたは溶剤、熱交換液体またはこれらの任意の組み合わせであってよい。
【０１３３】
幾つかの実施形態では、冷却空気流１２８０を、冷却装置１２７０を通して、ガラス基板の第１の部分へ配向することができる。冷却装置１２７０は、スラグ７３０を選択的に冷却するため、スラグ７３０と同様に、ガラス基板の第１の部分に近接して保持可能である。ガラス基板７１０の第１の部分と第２の部分との間の熱勾配は、引張応力を生じさせ、これによりパーフォレーションクラック４１０を延長させ、輪郭に沿ってクラックを接続する連鎖４２０を形成して、ガラス基板７１０からのスラグ７３０の完全な分離を生じさせる。
【０１３４】
幾つかの実施形態では、ガラス基板７１０からの完全な分離が達成された後、ガラス基板の第１の部分を型１２５０から押し出しもしくは引き出しまたは型１２５０へ押し込みもしくは引き込むために、圧力印加装置または圧力印加チャンバを冷却装置１２７０に取り付けることができる。
【０１３５】
図１３は、開口を有する３Ｄガラス物品のためのレーザ穿孔およびサーマルサギングのプロセスの例としてのプロセスフローチャートを示している。以下のステップが実行される。すなわち
ステップ１３１０：レーザを用いて、輪郭１２０に沿ってガラス基板１１０を穿孔する；
ステップ１３２０：穿孔後、型７５０を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する；
ステップ１３３０：輪郭１２０に沿って、ガラス基板の第１の部分２２０をガラス基板の第２の部分２１０から分離する。
【０１３６】
幾つかの実施形態では、輪郭１２０に沿ってガラス基板１１０を穿孔する工程により、ガラス基板の第１の部分２２０がガラス基板の第２の部分２１０から分離または輪郭取りされる。
【０１３７】
幾つかの実施形態では、輪郭１２０に沿ってガラス基板の第２の部分２１０からガラス基板の第１の部分２２０を分離する工程は、型７５０を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程の前、当該工程中または当該工程後に生じうる。図１３は、ガラス基板の第２の部分からの第１の部分の分離が、ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形した後に行われる例としてのプロセスフローチャートを示している。
【０１３８】
幾つかの実施形態では、ガラス基板の第２の部分２１０に対して相対的なガラス基板の第１の部分２２０の選択的な冷却は必要なく、行われない。例えば、熱成形後のガラス基板の冷却によって生じる温度変化が、ガラス基板の第２の部分２１０に対して相対的なガラス基板の第１の部分２２０の分離を生じさせるのに適切でありうる。
【０１３９】
図１４は、１つもしくは複数の実施形態による車両インテリアシステムを備えた車両インテリアの斜視図を示している。
【０１４０】
図１４は、車両インテリアシステム１４２０，１４４０，１４６０の３つの異なる実施形態を含む例としての車両インテリア１４００を示している。車両インテリアシステム１４２０は、湾曲したディスプレイ１４２６を含む湾曲面１４２４を有する中央コンソールベース１４２２を含む。車両インテリアシステム１４４０は、湾曲したディスプレイ１４４６を含む湾曲面１４４４を有するダッシュボードベース１４４２を含む。ダッシュボードベース１４４２は、典型的には、湾曲したディスプレイを含みうるインストルメントパネル１４４８も含む。車両インテリアシステム１４６０は、湾曲面１４６４と湾曲したディスプレイ１４６６とを有するダッシュボードステアリングホイールベース１４６２を含む。１つもしくは複数の実施形態において、車両インテリアシステムは、アームレスト、ピラー、シートバック、フロアボード、ヘッドレスト、ドアパネル、または湾曲面を有する車両インテリアの任意の部分を含むことができる。
【０１４１】
本明細書に記載した湾曲したディスプレイの実施形態は、車両インテリアシステム１４２０，１４４０，１４６０のそれぞれにおいて交換して使用可能である。
【０１４２】
本開示の態様（１）は、ガラス物品を形成する方法に関しており、本方法は、ガラス基板の第１の部分が輪郭によりガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、輪郭に沿ってガラス基板を穿孔する工程、穿孔後、型を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、およびガラス基板の第１の部分をガラス基板の前記第２の部分から分離する工程を含む。
【０１４３】
本開示の態様（２）は態様（１）の方法に関しており、第１の部分が分離された後、輪郭がガラス物品に開口を形成する。
【０１４４】
本開示の態様（３）は態様（１）または態様（２）の方法に関しており、さらに、分離前に、ガラス基板の第１の部分を選択的に冷却する工程により、当該第１の部分をガラス基板の第２の部分に対して相対的に収縮させる工程を含む。
【０１４５】
本開示の態様（４）は態様（３）の方法に関しており、第１の部分を選択的に冷却する工程は、第１の部分を冷却装置に接触させる工程を含む。
【０１４６】
本開示の態様（５）は態様（３）または態様（４）の方法に関しており、第１の部分を選択的に冷却する工程は、第１の部分に冷却空気を配向する工程を含む。
【０１４７】
本開示の態様（６）は態様（１）または態様（２）の方法に関しており、分離する工程は、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する間、圧力を印加する工程を含む。
【０１４８】
本開示の態様（７）は態様（６）の方法に関しており、圧力を印加する工程は、圧力印加装置を用いて達成され、当該圧力印加装置は第１の部分を選択的に冷却する。
【０１４９】
本開示の態様（８）は態様（６）または態様（７）の方法に関しており、圧力は、引張により印加される。
【０１５０】
本開示の態様（９）は態様（６）または態様（７）の方法に関しており、圧力は、押圧により印加される。
【０１５１】
本開示の態様（１０）は態様（１）または態様（２）の方法に関しており、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程は、ガラス基板の第１の部分を型から引き出す工程を含む。
【０１５２】
本開示の態様（１１）は態様（１０）の方法に関しており、ガラス基板の第１の部分を型から引き出す工程は、吸引装置を用いて達成される。
【０１５３】
本開示の態様（１２）は態様（１）または態様（２）の方法に関しており、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程は、ガラス基板の第１の部分を型の凹部へ引き込む工程を含む。
【０１５４】
本開示の態様（１３）は態様（１）から態様（５）までのいずれか１つの方法に関しており、熱成形中にガラス基板の第１の部分がガラス基板の第２の部分から分離される。
【０１５５】
本開示の態様（１４）は態様（１）から態様（１３）までのいずれか１つの方法に関しており、さらに、熱成形後にガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程を含む。
【０１５６】
本開示の態様（１５）は態様（１）から態様（１４）までのいずれか１つの方法に関しており、ガラス基板は、穿孔中、平坦である。
【０１５７】
本開示の態様（１６）は態様（１）から態様（１５）までのいずれか１つの方法に関しており、ガラス基板を熱成形する工程は、ガラス基板が自重によって弛む温度までガラス基板を加熱することにより、ガラス基板を型へサーマルサギングする工程を含む。
【０１５８】
本開示の態様（１７）は態様（１）から態様（１６）までのいずれか１つの方法に関しており、さらに、熱成形前に犠牲ガラス基板上にガラス基板を配置する工程、型を用いてガラス基板および犠牲ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、ガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程、およびガラス基板を犠牲ガラス基板から分離する工程を含む。
【０１５９】
本開示の態様（１８）は態様（１）から態様（１７）までのいずれか１つの方法に関しており、２つの隣接するパーフォレーション間の間隔は１μｍから１０μｍである。
【０１６０】
本開示の態様（１９）は態様（１）から態様（１８）までのいずれか１つの方法に関しており、ガラス基板の第１の部分の形状は、円形、オーバル形、長方形および三角形から成るグループから選択される。
【０１６１】
本開示の態様（２０）は態様（１）から態様（１９）までのいずれか１つの方法に関しており、ガラス基板は、５０μｍから２ｍｍの厚さを有する。
【０１６２】
本開示の態様（２１）は態様（１）から態様（２０）までのいずれか１つの方法に関しており、パーフォレーションの深さは、ガラス基板の厚さの５％から１００％である。
【０１６３】
本開示の態様（２２）は態様（１）から態様（２１）までのいずれか１つの方法に関しており、レーザは、ピコ秒レーザである。
【０１６４】
本開示の態様（２３）は物品に関しており、本物品は、ガラス基板の第１の部分が輪郭によりガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、輪郭に沿ってガラス基板を穿孔する工程、穿孔後、型を用いてガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、およびガラス基板の第１の部分をガラス基板の第２の部分から分離する工程を含む方法により形成される。
【０１６５】
本開示の態様（２４）は、湾曲面を含むベース、および湾曲面に配置された請求項２３の物品を含む車両インテリアシステムに関する。
【０１６６】
本開示の態様（２５）は態様（２４）の車両インテリアシステムに関しており、第１の部分が分離された後、輪郭がガラス基板に開口を形成し、湾曲面は、開口を通してアクセス可能なボタン、ノブおよび通気口のうちいずれか１つを含む。
【０１６７】
本開示の態様（２６）は態様（２４）または態様（２５）の車両インテリアシステムに関しており、ベースはさらに、ディスプレイを含む。
【０１６８】
本開示の態様（２７）は態様（２６）の車両インテリアシステムに関しており、ディスプレイは、開口を通して可視である。
【０１６９】
本開示の態様（２８）は態様（２６）の車両インテリアシステムに関しており、ディスプレイは、第２の部分を通して可視である。
【０１７０】
本開示の態様（２９）は態様（２４）から態様（２８）までのいずれか１つの車両インテリアシステムに関しており、車両は、自動車、船舶および航空機のうちいずれか１つである。
【０１７１】
本開示の実施形態を、添付の図面に示したその実施形態を参照してここに詳細に説明したが、図面中、同様の参照番号は同一の要素または機能の点で類似の要素を表すのに用いている。「１つの実施形態」「一実施形態」「幾つかの実施形態」「所定の実施形態では」等の指示は、記載した実施形態が特定の特徴、構造または特性を含んでよく、ただし全ての実施形態が特定の特徴、構造または特性を必須に含まなくてよいことを表している。さらに、特定の特徴、構造または特性を一実施形態に関連して記載している場合、明示的に記載したか否かにかかわらず、当該分野の技術者の知識において、こうした特徴、構造または特性を他の実施形態に関連させうることが提示されている。
【０１７２】
本明細書において数値範囲に言及している場合、特別の条件における別様の言明がないかぎり、上方の値および下方の値が含まれ、当該範囲がその端点および範囲内の全ての整数および分数を含むことを意図している。１つの範囲を定義している場合、特許請求の範囲の観点を言及した特定の値に限定することは意図していない。さらに、数量、濃度または他の値もしくはパラメータが１つの範囲、１つもしくは複数の好ましい範囲または好ましい上方の値もしくは好ましい下方の値のリストとして与えられている場合、これは、任意の範囲上方限界もしくは好ましい値および任意の範囲下方限界もしくは好ましい値の任意の対から成る全ての範囲を、こうした対を個別に開示したかどうかにかかわらず、特に開示したものと理解されたい。さらに、１つの範囲の値もしくは端点の記載に「約」なる語が使用される場合、当該開示は、言及された特定の値もしくは端点を含むものと理解されたい。１つの範囲の数値もしくは端点に「約」なる語を言及したか否かにかかわらず、１つの範囲の当該数値もしくは当該端点は「約」の付された実施形態と「約」の付されない実施形態との２つの実施形態を含むことを意図している。
【０１７３】
本明細書に使用しているように、「約」なる語は、数量、寸法、配合、パラメータおよび他の量および特性が厳密でなくまた厳密である必要がなく、ただしトレランス、変換係数、丸め、測定誤差およびこれらに類似のもの、ならびに当該分野の技術者に既知の他の要素を反映して、所望に応じ、近似であってよくかつ／またはより大きくもしくはより小さくてよいことを意味する。
【０１７４】
本明細書に使用しているように、「含む」とは開放型かつ遷移性の表現である。当該遷移性の表現「含む」に続く要素のリストは非排他的なリストであり、したがってリスト内に特に言及した要素に追加される要素も存在してよい。
【０１７５】
本明細書で使用している「または」なる語は包含性を有する。より具体的には、「ＡまたはＢ」は「Ａ、Ｂ、またはＡおよびＢの双方」を意味する。排他的な「または」は、ここでは例えば「ＡまたはＢのいずれか」「ＡまたはＢの一方」等の語によって指定している。
【０１７６】
１つの要素または部品の記載に対する不定冠詞「１つの」「或る」は、当該要素または当該部品が１つもしくは少なくとも１つ存在することを意味する。こうした冠詞は、従来、被修飾名詞が単数名詞であることを表すために使用されているが、本明細書に使用しているように、冠詞「１つの」「或る」は、特別の条件における別様の言明がないかぎり、複数も含む。同様に、定冠詞「前記」は、本明細書に使用しているように、特別の条件における別様の言明がないかぎり、被修飾名詞が単数または複数であってよいことを表す。
【０１７７】
「ここで」なる語は、構造の一連の特性の言及を導入するための開放型かつ遷移性の表現として使用される。
【０１７８】
各例は、本開示の説明であって限定のためのものでない。当該分野において通常遭遇し、当該分野の技術者にとって明らかな種々の条件およびパラメータの他の適切な修正形態および適用形態も、本開示の思想および観点に該当する。
【０１７９】
種々の実施形態を本明細書に記載したが、これらは例として提示したのみであり、限定ではない。適用形態および修正形態が、本明細書で提示した教説および案内に基づき、開示した実施形態の等価物の意味および範囲に該当することを意図しているのは明らかである。したがって、当該分野の技術者には、本開示の思想および観点から逸脱することなく、本明細書に開示した実施形態に対して形態および詳細における種々の変更がなされうることも明らかであろう。ここに提示した実施形態の要素は必ずしも相互に排他的でなく、当該分野の技術者に理解されうる種々の要求が満足されるように交換可能である。
【０１８０】
本明細書で使用している表現または用語は説明のためのものであって限定でないことを理解されたい。本開示の広がりおよび観点は、上述した例としての実施形態のいずれによっても限定されるべきでなく、以下の特許請求の範囲およびその等価物によってのみ定義される。
【０１８１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１８２】
実施形態１  
ガラス物品を形成する方法であって、該方法は、
ガラス基板の第１の部分が輪郭により前記ガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、前記輪郭に沿って前記ガラス基板を穿孔する工程、
穿孔後、
型を用いて前記ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、および
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程
を含む、方法。
【０１８３】
実施形態２  
前記第１の部分が分離された後、前記輪郭が前記ガラス物品に開口を形成する、実施形態１記載の方法。
【０１８４】
実施形態３  
前記方法はさらに、分離前に、前記ガラス基板の前記第１の部分を選択的に冷却する工程により、該第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分に対して相対的に収縮させる工程を含む、実施形態１および２のいずれか１項記載の方法。
【０１８５】
実施形態４  
前記第１の部分を選択的に冷却する工程は、前記第１の部分を冷却装置に接触させる工程を含む、実施形態３記載の方法。
【０１８６】
実施形態５  
前記第１の部分を選択的に冷却する工程は、前記第１の部分に冷却空気を配向する工程を含む、実施形態３および４のいずれか１項記載の方法。
【０１８７】
実施形態６  
前記分離する工程は、前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する間、圧力を印加する工程を含む、実施形態１および２のいずれか１項記載の方法。
【０１８８】
実施形態７  
前記圧力を印加する工程は、圧力印加装置を用いて達成され、該圧力印加装置は、前記第１の部分を選択的に冷却する、実施形態６記載の方法。
【０１８９】
実施形態８  
前記圧力は、引張により印加される、実施形態６および７のいずれか１項記載の方法。
【０１９０】
実施形態９  
前記圧力は、押圧により印加される、実施形態６および７のいずれか１項記載の方法。
【０１９１】
実施形態１０  
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程は、前記ガラス基板の前記第１の部分を前記型から引き出す工程を含む、実施形態１および２のいずれか１項記載の方法。
【０１９２】
実施形態１１  
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記型から引き出す工程は、吸引装置を用いて達成される、実施形態１０記載の方法。
【０１９３】
実施形態１２  
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程は、前記ガラス基板の前記第１の部分を前記型の凹部へ引き込む工程を含む、実施形態１および２のいずれか１項記載の方法。
【０１９４】
実施形態１３  
熱成形中に、前記ガラス基板の前記第１の部分が前記ガラス基板の前記第２の部分から分離される、実施形態１から５までのいずれか１項記載の方法。
【０１９５】
実施形態１４  
前記方法はさらに、熱成形後に前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程を含む、実施形態１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【０１９６】
実施形態１５  
前記ガラス基板は、穿孔中、平坦である、実施形態１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【０１９７】
実施形態１６  
前記ガラス基板を熱成形する工程は、前記ガラス基板が自重によって弛む温度まで前記ガラス基板を加熱することにより、前記ガラス基板を前記型へサーマルサギングする工程を含む、実施形態１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【０１９８】
実施形態１７  
前記方法はさらに、
熱成形前に、犠牲ガラス基板上に前記ガラス基板を配置する工程、
前記型を用いて前記ガラス基板および前記犠牲ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程、および
前記ガラス基板を前記犠牲ガラス基板から分離する工程
を含む、実施形態１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【０１９９】
実施形態１８  
２つの隣接する前記パーフォレーション間の間隔は１μｍから１０μｍである、実施形態１から１７までのいずれか１項記載の方法。
【０２００】
実施形態１９  
前記ガラス基板の前記第１の部分の形状は、円形、オーバル形、長方形および三角形から成るグループから選択される、実施形態１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【０２０１】
実施形態２０  
前記ガラス基板は、５０μｍから２ｍｍの厚さを有する、実施形態１から１９までのいずれか１項記載の方法。
【０２０２】
実施形態２１  
前記パーフォレーションの深さは、前記ガラス基板の厚さの５％から１００％である、実施形態１から２０までのいずれか１項記載の方法。
【０２０３】
実施形態２２  
前記レーザは、ピコ秒レーザである、実施形態１から２１までのいずれか１項記載の方法。
【０２０４】
実施形態２３  
物品であって、
ガラス基板の第１の部分が輪郭により前記ガラス基板の第２の部分から分離されるよう、複数のパーフォレーションを形成するレーザを用いて、前記輪郭に沿って前記ガラス基板を穿孔する工程、
穿孔後、
型を用いて前記ガラス基板を非プレーナ形状へ熱成形する工程、および
前記ガラス基板の前記第１の部分を前記ガラス基板の前記第２の部分から分離する工程
を含む方法により形成される、物品。
【０２０５】
実施形態２４  
湾曲面を含むベース、および
前記湾曲面に配置された請求項２３記載の物品
を含む、車両インテリアシステム。
【０２０６】
実施形態２５  
前記第１の部分が分離された後、前記輪郭が前記ガラス基板に開口を形成し、
前記湾曲面は、前記開口を通してアクセス可能なボタン、ノブおよび通気口のうちいずれか１つを含む、実施形態２４記載の車両インテリアシステム。
【０２０７】
実施形態２６  
前記ベースはさらに、ディスプレイを含む、実施形態２４および２５のいずれか１項記載の車両インテリアシステム。
【０２０８】
実施形態２７  
前記ディスプレイは、前記開口を通して可視である、実施形態２６記載の車両インテリアシステム。
【０２０９】
実施形態２８  
前記ディスプレイは、前記第２の部分を通して可視である、実施形態２６記載の車両インテリアシステム。
【０２１０】
実施形態２９  
前記車両は、自動車、船舶および航空機のうちいずれか１つである、実施形態２４から２８までのいずれか１項記載の車両インテリアシステム。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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