[发明专利]用于刻划薄玻璃的方法和设备

说明书

根据35USC§119，本申请要求于2011年2月23日提交的美国临时申请No.61/445,730的优先权，该美国临时申请的内容受到信赖，并通过引用整体纳入本文。

技术领域

本公开内容涉及薄玻璃——即，厚度等于或小于500微米的玻璃——的机械刻划。如下文全面讨论的，在机械刻划期间，薄玻璃的表现不同于厚玻璃，从而会出现在厚玻璃刻划中不会遇到的问题。重复且可靠地刻划薄玻璃的需要愈发重要，因为薄玻璃越来越广泛地与移动(例如，手持)电子设备联合使用。

定义

用在本文中和权利要求中，短语“玻璃片(glass sheet(s))”包括玻璃带(glass ribbons)和个体玻璃片(在本领域也被称为“玻璃嵌板(glass panes)”，或简称为“嵌板(panes)”)。这些短语也包括由(i)玻璃或(ii)玻璃陶瓷(glass-ceramics)组成的带和个体玻璃片。

背景技术

玻璃刻划是片状玻璃制造中的基本处理之一。它被用来在玻璃表面上形成局部而非完全地延伸穿过该玻璃的厚度的“开口”。一旦形成，该开口就用作分离线(separation line)，用于通过在该开口处对该玻璃施加弯矩或其他机械力，来把该玻璃受控地分成两块。

机械刻划被用在玻璃制造过程中的多个点。例如，它被用来从移动玻璃带初始分离个体玻璃片。它也被用来把个体玻璃片修整成期望尺寸，以及把大玻璃片分割成较小的子块。

图1示出了一个自动化机械刻划系统的基础部件。在这一图中，100是玻璃片(例如，移动玻璃带)，20是刻划组件，其具有刻划头21，且30是压板(platen)组件，其包括压板31。在刻划期间，该刻划头(例如，刻划轮或刻划点)沿着预定路径移动经过该玻璃片的主表面(在本文中被称为“前表面”)，以形成期望的开口。为了在这一处理期间支撑该玻璃，该压板(即，现有技术中的顺应压板(compliant platen))与该玻璃片的对立表面(在本文中被称为“后表面”)接触。这样的压板(也已知为“突缘(nosings)”)可以在共同转让的美国专利申请公布文本US2008/0276646和US2009/250497A1中找到。

过去，使用顺应压板来在机械刻划期间支撑玻璃片的后表面，已经成功地应用于厚度大于500微米的玻璃片，例如厚度为700微米的玻璃片——如在液晶显示器的制造中用作基板。然而，如下面详述的，根据本公开内容，已经发现用于厚玻璃的顺应压板并不能成功地应用于薄玻璃，即厚度小于或等于500微米的玻璃。尤其，已经发现薄玻璃片和顺应压板(即，具有顺应的玻璃接合表面的压板)的组合会导致不可靠的刻划。根据一个方面，本公开内容致力于解决这一问题。

除了与顺应压板有关的问题，也已经发现，当重复地对薄玻璃进行机械刻划时，例如从玻璃带分离个体玻璃片——而非产生期望的开口——时，该处理导致玻璃以非受控的方式在刻划头的位置破裂。而且，破裂片的百分比会随着该处理继续进行而增加，即，该处理进入“死亡螺旋(death spiral)”。

根据另一个方面，本公开内容致力于解决这一在薄玻璃片机械刻划期间的非受控破裂问题。它既识别了该问题的源头，又提供了对该问题有效的、可以容易地在例如已有的机械刻划处理的情境下实施的解决方案。

发明内容

根据第一方面，公开了一种用于在一个或多个玻璃片(10)上形成开口(13)的方法，每个玻璃片都具有前主表面(11)、后主表面(12)和厚度δ，所述方法包括重复地：

(I)使刻划头(21)和压板(31)分别与所述前主表面(11)和所述后主表面(12)接触；

(II)使所述刻划头(21)沿着预定路径移动经过所述前主表面(11)，以形成所述开口(13)，所述压板(31)在所述开口(13)的形成期间用作所述刻划头(21)的砧座；以及

(III)分别从所述前主表面(11)和所述后主表面(12)撤回所述刻划头(21)和所述压板(31)；

其中：

(a)所述厚度δ小于或等于500微米(例如，小于或等于350微米)，且

(b)对于步骤(I)至(III)的每次重复，所述压板(31)在步骤(III)之后和步骤(I)之前被清洁以去除玻璃屑，所述玻璃屑如果留在所述压板(31)上则会导致所述刻划头(21)穿透所述厚度δ。

根据第二方面，提供了根据第一方面所述的方法，其中所述厚度δ小于或等于350微米。

根据第三方面，提供了根据第一方面或第二方面所述的方法，其中所述一个或多个玻璃片包括：