除去玻璃片周围部分的方法和设备技术

开发了用于从玻璃片中除去周围部分如厚边区域的方法，该方法包括使用推动机构如推杆在周围部分中推动玻璃片的步骤，还开发了相应的设备。使用推动机构的结果是，明显缩短了吸盘啮合完成时间(如果使用吸盘的话)。开发了不使用吸盘的产率提高的方法。对于具有高宽厚比的玻璃片加工而言，工艺稳定性提高并且工艺窗口扩大是特别有利的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】除去玻璃片周围部分的方法和设备相关申请交叉参考本申请根据35U.S.C.§120要求2011年11月30日提交的美国申请序列第13/307503号的优先权，其全部内容通过参考结合于此。专利
本专利技术涉及修整玻璃片周边的方法和设备。具体来说，本专利技术涉及除去玻璃片周围部分的方法和设备。本专利技术适合用于例如除去因下拉工艺而在玻璃片中形成的厚边区域，以便用作显示器的玻璃基板。技术背景玻璃薄片已用于许多光学、电子或光电装置中，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、太阳能电池，作为半导体装置基板、滤色器基板、盖片等。厚度为几微米至几毫米的玻璃薄片可通过许多方法制造，例如浮法、熔合下拉法(美国纽约州康宁市的康宁公司(CorningIncorporated，Corning，NewYork，U.S.A.)首先提出的方法)、狭缝下拉法等。在玻璃薄片的许多应用中，非常希望玻璃片具有以下特性：(i)纯净的表面质量，基本没有擦痕、颗粒和其他缺陷；(ii)高的厚度均匀性；(iii)低的表面粗糙度和波纹度。为了达到这个目的，在制造玻璃片的成形工艺中，通常避免使刚形成的玻璃片主表面的中心区域与固体表面直接接触，而是仅使玻璃片的周围区域与固体表面如边缘辊、牵拉辊、边缘引导辊等直接接触。因此，从成形装置直接得到的刚形成的玻璃片的两个面的周围部分，例如在熔合下拉或狭缝下拉工艺的拉制底部区域的周围部分(有时候被称为“厚边”)，倾向于具有低于主表面中心区域的表面质量。而且，取决于所用的具体成形装置，与中心区域相比，周围部分倾向于具有不同的厚度和明显更高的厚度变化。之前已采用或提出各种玻璃片厚边去除技术，这些技术具有不同的产率、产率一致性和工艺设备成本。显示器市场已表现出对高宽厚比(flexibility)玻璃片的持续增加的需求，即具有大的片宽度和/或长度和/或非常小的厚度的玻璃片。本专利技术的专利技术人已经发现，对于具有高宽厚比的玻璃片，厚边去除是一项重大挑战，并且是玻璃片制造工艺中的总产率瓶颈。因此，对于具有明显更高宽厚比的玻璃片而言，用于宽厚比较低的玻璃片的可接受的厚边去除工艺并不适合。因此，确实需要适合用于具有高宽厚比和/或低宽厚比的玻璃片的可靠的玻璃片厚边去除工艺。本专利技术满足了这种和其他需求。专利技术概述本文揭示了本专利技术的几个方面。应理解，这些方面可互相重叠，或者可不互相重叠。因此，某方面的一部分可能落入另一方面的范围之内，反之亦然。通过一些实施方式来说明每个方面，因此可包括一种或多种具体的实施方式。应理解，这些实施方式可互相重叠，或者可不互相重叠。因此，某实施方式的一部分或其具体实施方式可能落入另一种实施方式或其具体实施方式的范围之内，反之亦然。因此，本专利技术第一方面是从玻璃片中除去第一周围部分的方法，该方法包括以下步骤：(I)提供玻璃片，其包括第一主表面、与该第一主表面相对的第二主表面、具有中心厚度Th(C)和平均中心温度T(C)的中心区域、上边缘表面、下边缘表面、第一侧边缘表面和第二侧边缘表面(每个边缘表面都与第一主表面和第二主表面相连)、位于第一边缘表面附近的具有平均厚度Th(B)(其中Th(B)＞1.1Th(C))的第一周围部分；在一些实施方式中Th(B)＞1.5Th(C)；在另一些实施方式中Th(C)＞1.8Th(C)；在另一些实施方式中Th(B)＞2.0Th(C)；(II)通过在上边缘表面附近将第一和第二主表面固定到悬挂装置上，将玻璃片设置在预定位置；(III)步骤(II)之后，将第一侧边缘附近的第一和第二主表面限制在与从上边缘表面至下边缘表面的第一边缘表面末端相距距离D1的位置处；(IV)步骤(II)之后，使用第一机械限制器至少将第一侧边缘表面附近的第二主表面限制在与第一边缘表面末端相距距离D3处，其中D3＜D1；(V)加热玻璃片的第一周围部分的至少一部分，使得处于与第一边缘表面末端相距距离D3位置处的第一周围部分的平均温度达到温度T(B)，其中T(B)-T(C)≥40℃；(VI)步骤(V)之后，在第一主表面上形成从上边缘表面附近延伸到下表面表面附近的与第一边缘表面末端相距距离D2的划线，其中D3＜D2＜D1；(VII)使第二主表面与突起条(nosingstrip)接触，该突起条与划线相对；以及(VIII)步骤(V)和(VI)之后，通过第一机械限制器沿着远离第一主表面的方向移动第二主表面，使得玻璃片中位于第一侧边缘附近的第一周围部分抵靠突起条弯曲，并沿着划线从玻璃片的中心区域分离。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(V)中，T(B)-T(C)≥50℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥60℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥70℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥80℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥90℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥100℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥110℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥120℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥130℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥140℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥150℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≤200℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≤190℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≤180℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≤170℃，在一些实施方式中T(B)-T(C)≥160℃。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(I)中，玻璃片的中心厚度Th(C)最多为400微米，在一些实施方式中最多为300微米，在另一些实施方式中最多为200微米，在另一些实施方式中最多为100微米。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(I)中，玻璃片的高度至少为1000厘米，在一些实施方式中至少为1200厘米，在另一些实施方式中至少为1500厘米，在另一些实施方式中至少为1800厘米，在另一些实施方式中至少为2000厘米，在另一些实施方式中至少为2500厘米，在另一些实施方式中至少为3000厘米。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(I)中，玻璃片的宽度至少为1000厘米，在一些实施方式中至少为1200厘米，在另一些实施方式中至少为1500厘米，在另一些实施方式中至少为1800厘米，在另一些实施方式中至少为2000厘米，在另一些实施方式中至少为2500厘米，在另一些实施方式中至少为3000厘米。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(I)中，当所提供的玻璃片在室温下具有基本均匀的温度并且没有受到外力时，该玻璃片的第一周围部分沿着从上边缘表面到下边缘表面的方向翘曲。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(I)中，所提供的玻璃片的第一周围部分包括第一区段和第二区段，第一区段具有至少位于第二主表面侧的隆起表面，第二区段与第一区段相邻，第二区段具有位于第二主表面侧的平滑表面。在根据本专利技术第一方面的方法的一些实施方式中，在步骤(IV)中，第一机械限制器包括多个吸盘和一个垂直推杆，所述吸盘适合与第二主表面以距离D3接触并啮合，所述推杆适合接触第一主表面并将其推向吸盘，而且步骤(IV)包括：(IV-1)将第一主表面推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从玻璃片中除去第一周围部分的方法，该方法包括以下步骤：(I)提供玻璃片，其包括第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面、具有中心厚度Th(C)和平均中心温度T(C)的中心区域、上边缘表面、下边缘表面、第一侧边缘表面和第二侧边缘表面以及位于第一边缘表面附近的具有平均厚度Th(B)的第一周围部分，其中每个边缘表面都与第一主表面和第二主表面相连，Th(B)＞1.1Th(C)；(II)通过在上边缘表面附近将第一和第二主表面固定到悬挂装置上，将玻璃片设置在预定位置；(III)步骤(II)之后，将第一和第二主表面限制在第一侧边缘附近与从上边缘表面到下边缘表面的第一边缘表面末端相距距离D1的位置；(IV)步骤(II)之后，使用第一机械限制器至少将第二主表面限制在第一侧边缘表面附近与第一边缘表面末端相距距离D3的位置，其中D3＜D1；(V)对玻璃片第一周围部分的至少一部分进行加热，使得第一周围部分中与第一边缘表面末端相距距离D3的位置的平均温度达到温度T(B)，其中T(B)‑T(C)≥40℃；(VI)步骤(V)之后，在第一主表面上形成从上边缘表面附近延伸到下边缘表面附近并与第一边缘表面末端相距距离D2的划线，其中D3＜D2＜D1；(VII)使第二主表面与突起条接触，该突起条与划线相对；以及(VIII)在步骤(V)和(VI)之后，通过第一机械限制器使第二主表面朝向远离第一主表面的方向移动，使得玻璃片中位于第一侧边缘附近的第一周围部分朝向突起条弯曲，并沿着划线与玻璃片的中心区域分离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.30 US 13/307,5031.一种用于从玻璃片中除去第一周围部分的方法，该方法包括以下步骤：(I)提供玻璃片，其包括第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面、具有中心厚度Th(C)和平均中心温度T(C)的中心区域、上边缘表面、下边缘表面、第一侧边缘表面和第二侧边缘表面以及位于第一边缘表面附近的具有平均厚度Th(B)的第一周围部分，其中每个边缘表面都与第一主表面和第二主表面相连，Th(B)＞1.1Th(C)；(II)通过在上边缘表面附近将第一和第二主表面固定到悬挂装置上，将玻璃片设置在预定位置；(III)步骤(II)之后，将第一和第二主表面限制在第一侧边缘附近与从上边缘表面到下边缘表面的第一边缘表面末端相距距离D1的位置；(IV)步骤(II)之后，使用第一机械限制器至少将第二主表面限制在第一侧边缘表面附近与第一边缘表面末端相距距离D3的位置，其中D3＜D1；(V)对玻璃片第一周围部分的至少一部分进行加热，使得第一周围部分中与第一边缘表面末端相距距离D3的位置的平均温度达到温度T(B)，其中T(B)-T(C)≥40℃；(VI)步骤(V)之后，在第一主表面上形成从上边缘表面附近延伸到下边缘表面附近并与第一边缘表面末端相距距离D2的划线，其中D3＜D2＜D1；(VII)使第二主表面与突起条接触，该突起条与划线相对；以及(VIII)在步骤(V)和(VI)之后，通过第一机械限制器使第二主表面朝向远离第一主表面的方向移动，使得玻璃片中位于第一侧边缘附近的第一周围部分朝向突起条弯曲，并沿着划线与玻璃片的中心区域分离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，玻璃片的中心厚度Th(C)为最多400微米。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，对于刚提供的玻璃片，当该玻璃片在室温下具有均匀的温度并且没有受到外力时，该玻璃片的第一周围部分会沿着从上边缘表面到下边缘表面的方向发生翘曲。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，对于刚提供的玻璃片，该玻璃片的第一周围部分包括第一区段和位于该第一区段附近的第二区段，所述第一区段至少在第二主表面侧具有隆起表面，所述第二区段在第二主表面侧具有平滑表面。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(IV)中，第一机械限制器包括第一对夹具，该夹具适合于以距离D3与第一主表面和第二主表面接触并啮合，并且步骤(IV)包括：(IV-1)使第一对夹具与第一和第二主表面啮合。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(III)中，通过与第一边缘表面末端相距距离D1的第二对夹具，来固定位于第一侧边缘附近的第一和第二主表面。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二对夹具从上边缘表面延伸到下边缘表面。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(VII)位于步骤(VI)之前，并且在步骤(VI)中，使用机械划线轮抵靠第一主表面进行按压并形成划线。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，5厘米≤D1≤50厘米。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，4厘米≤D2≤40厘米。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，0.5厘米≤D3≤20厘米。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(V)中，第一对夹具从上边缘表面延伸到下边缘表面。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(V)包括：(V-1)测量第一周围部分的应力曲线；(V-2)确定第一周围部分中具有最高的平均残余应力的区域；(V-3)从加热器提供加热辐射；并且(V-4)将加热辐射的最高加热能引导到第一周围部分中具有最高的平均残余应力的区域中。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(VI)中，突起条的硬度不低于玻璃片的硬度。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在步骤(VI)中，将突起条安装在具有足够刚性的支撑物上，使得在步骤(IV)过程中，当划线轮抵靠突起条按压玻璃片的第一主表面时...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·D·卡瓦拉奥三世，K·M·希尔，H·J·里迪，L·王，郑哲明，周乃越，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US