[发明专利]用于从玻璃薄板条制造各区段的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35 U.S.C.§119要求2015年1月29日提交的美国临时申请系列号62/109234的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

背景

本公开涉及用于从玻璃薄板条制造各区段的方法和设备。

超薄玻璃薄板条的连续加工是一个相对较新的领域，且出现了许多制造挑战。常规的工艺包括提供玻璃薄板条，随后将该玻璃薄板条切割成大小合适的宽度和长度。用于生产玻璃薄板条的工艺的一个例子是下拉法，其可导致玻璃薄板条的特征在于第一侧向珠粒化边缘(以及沿玻璃薄板条的一个边缘的相关侧向区域)、第二侧向珠粒化边缘(以及沿玻璃薄板条的相反边缘的相关侧向区域)和设置在第一和第二侧向珠粒化边缘之间的中心区域。下拉法可导致第一和第二珠粒化边缘(以及相关区域)具有与玻璃薄板条中心区域显著不同的厚度、机械特征和/或光学特征。由于通常考虑更希望得到中心区域的上述特征，制造工艺通常包括除去第一和第二珠粒化边缘(以及相关区域)，而留下中心区域用以生产最终产品。

用于分离第一和第二珠粒化边缘(以及相关区域)、加工这些部分以进行重新熔化、以及/或者将中心区域切割成适合最终产品的长度的常规方法距离最优还相去甚远，特别是当涉及超薄玻璃薄板条时。因此，本领域中需要用于加工玻璃薄板条的新方法和设备。

发明概述

本公开涉及将超薄玻璃薄板条分离成(具有特定宽度和长度的)各个区间或区段，并且对从玻璃薄板条的更希望的中心部分或区域分离出的诸如任何厚缘(以及相关区域)这样的玻璃薄板条废板的处理进行管理。事实上，交付客户的最终板件经常必须展现出十分精细的边缘，其具有最少的颗粒、边缘缺陷和/或边角缺陷。可采用切割技术在将玻璃薄板条的中心部分切割成多个区段之前或之后将第一和第二珠粒化边缘(以及区域)从玻璃薄板条除去。

玻璃薄板条的上述加工不应对上游或下游工艺产生影响，这绝非易事，尤其是当加工超薄玻璃薄板条时。具有挑战性的是同时实现多种所需特征，包括：(i)加工过程中的高玻璃利用率、(ii)连续运输处理的高效使用(即，排除多次通过)以及(iii)能够形成各种区段长度。事实上，尽管满足上述特征会导致制造成本的降低，但实践中，实现这些特征所需的技术无法在常规系统中获得。

按照本文的一种或更多种实施方式，已开发了新方法和设备，其中，可在连续运输处理中将玻璃薄板条沿宽度截面(cross-width)分离成具有所需长度的各区间或区段，并且实现废玻璃(例如珠粒化边缘)的收集。超薄玻璃薄板条因其高模量、切口敏感度和脆性特征而需要在发生沿宽度截面分离的区域附近具有十分恒定且对称的应力和应变场，以展现出合适的边缘特征(即，具有最小的强度降低瑕疵)。因此，为了将玻璃薄板条分割成多个区间，连续的运输和支承系统必须在分离区域内提供恒定且对称的应力场和应变场。按照本文的一种或更多种实施方式，小心且独立地控制运输和分离机制，以在分离处实现恒定且对称的应力和应变场，这导致具有最少量颗粒的十分精细的边缘，使边缘和/或边角缺陷降到最低。

本文的一种或更多种实施方式的优势和益处包括以下中的任一项：

(i)玻璃薄板条在输送和切割过程中的震动得以减轻，得益于独特的划刻工艺的特征，可使用更小的弯曲应力将玻璃薄板条分割成各区段，这减轻了震动和总体上的加工困扰；

(ii)系统困扰减轻和改善的可靠性可通过过程隔离技术来实现，可使用上游和下游辊实现上述划刻瑕疵的蔓延(裂纹蔓延)的隔离和高度控制，以及使震动与上游处理隔离；

(iii)可允许玻璃薄板条的厚度具有高可变性，例如，可使用一种处理设定从350μm(微米或百万分之一米，为了简明而在下文中以μm表示)-100μm的玻璃薄板条划刻并且弯曲/分离出区段；以及

(iv)工艺调整允许调整多个工艺参数，例如划刻路径的调整、划刻头压力的调整、以及划刻频率的调整，得到具有高品质且颗粒、边缘和/或边角缺陷最少化的十分精细的边缘。