用于分离玻璃片的方法和设备技术

描述了用于分离玻璃片的方法和设备。一种设备和一种方法利用具有缓冲物的裂口条，其在裂口线附近在玻璃片上施加力以在裂口线处将玻璃片断裂成两片。玻璃片的边缘具有优异的垂直度而无需随后的研磨和/或抛光，因而该玻璃片可用作显示器中的导光板。

Method and equipment for separating glass sheets

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离玻璃片的方法和设备相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求于2017年1月27日提交的系列号为62/451,374的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并通过引用的方式将其全文纳入本文。
技术介绍
薄玻璃片已经用于许多光学、电子或光电装置，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、太阳能电池、作为半导体装置基材、滤色器基材、电子装置(如手机和平板电脑)的盖板片等。厚度为几微米至几毫米的薄玻璃片可以通过多种方法来制造，例如浮法、熔合下拉法(美国纽约州康宁市的康宁股份有限公司开创的方法)、狭缝下拉法等。在薄玻璃片的具体实例中，导光板(LGP)用于侧光式LCD显示器的背光以将光均匀地分布在显示器面板上，从而提供清晰、明亮的图像。用于这些装置的侧光式背光单元包括LGP，其通常由高透射性塑料材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。更薄显示器的趋势受到与使用聚合物导光板(LGP)相关的挑战的限制。虽然这样的塑料材料具有优异的性质(例如光透射性)，但是这些材料具有相对较差的机械性质，例如刚度、热膨胀系数(CTE)和吸湿性。特别地，聚合物LGP缺少超薄显示器所要求的尺寸稳定性。当聚合物LGP经受热和湿气时，LGP可翘曲并膨胀，这使光力学性能受损。聚合物LGP的不稳定性要求设计者增加更宽的边框和更厚的背光以及空气间隙来补偿这一变动。虽然已经提出了将玻璃片作为LGP的替代方案来用于显示器，但是玻璃片需具有适当的属性以在透射、散射和光耦合方面获得足够的光学性能。用于导光板的玻璃片需满足诸如垂直度、平直度和平坦度之类的边缘规格。玻璃片通过机械刻划以形成“裂口(vent)”而被切割成适当尺寸来制造LGP，所述“裂口”是部分延伸到玻璃表面中的凹陷线。所述裂口起到分离线的作用，以通过在裂口线处向玻璃施加机械力而使玻璃片的裂纹受控扩展而变成两个离散的件。目前，对角线长达178cm的玻璃LGP可用于厚度为0.5mm至2.5mm的显示器。玻璃片边缘的垂直度是一种在断裂后可以沿着玻璃片长度变化的属性，变化高达+/-8度，这意味着从长度的一端到长度的另一端，玻璃片的边缘相对于玻璃片的主表面的角不是90度，而是玻璃片的边缘与玻璃片的主表面之间的角可在82度至98度之间变化。垂直度可通过边缘研磨和抛光过程得到改进，然而，这些过程需要额外的劳动力、时间和加工设备。因此，期望提供可分离出边缘垂直度得到改进的薄玻璃片的设备和方法。
技术实现思路
本公开的第一个方面涉及一种构造用于分离玻璃片的设备，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面和第二主表面之间限定了0.5mm至2.5mm的厚度，并且在第二主表面上具有沿着玻璃片的长度延伸的裂口线，所述设备包括：支架，其被构造成当将玻璃片放置在所述支架上时，其沿着玻璃片的长度在第一主表面上支承玻璃片；裂口条，其包含第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间限定了裂口条长度，并且所述裂口条包含沿着裂口条长度延伸的接触表面，裂口条接触表面被构造用于当沿着裂口线将玻璃片分离成两片时，其在裂口线的第一侧上的与裂口线间隔的玻璃片的第二主表面上施加力，并且是沿着裂口线的长度来施加力，以使得沿着裂口线将玻璃片分离成两片，所述裂口条包括沿着裂口条长度的裂口条缓冲物，其与裂口条接触表面相邻；以及长夹条，其包含夹条长度和夹条缓冲物，所述夹条缓冲物被构造用于在与裂口线的第一侧相对的裂口线的第二侧上接触玻璃片，从而在裂口条接触表面接触玻璃片时施加抵消力。本公开的第二个方面涉及一种被构造用于分离玻璃片的设备，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面与第二主表面之间限定了厚度，所述厚度在0.5mm至2.5mm的范围内，并且所述玻璃片具有在第二主表面上沿着玻璃片的长度延伸的裂口线，所述设备包括：支架，其被构造用于在第一主表面上支承玻璃片；裂口条，其具有第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间限定了裂口条长度，并且所述裂口条位于支架的第一侧上，并且被构造用于在玻璃片的第二主表面上施加力，所述裂口条具有刚度，从而在裂口条将力施加在玻璃片的第二主表面上以将玻璃片分离成两片时，裂口条弯曲；以及夹条，其位于支架的第二侧上并且被构造用于在玻璃片的第二主表面上施加力，所述裂口条具有裂口条缓冲物，并且所述夹条包含夹条缓冲物。本公开的另一个方面涉及一种断裂玻璃片的方法，所述方法包括：将玻璃片放置在支架上，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面在它们之间限定了厚度，其在0.5mm至2.5mm的范围内，并且所述玻璃片在第二主表面上具有沿着玻璃片长度延伸的裂口线；利用裂口条接触表面在支架的第一侧上的玻璃片的第二主表面上施加力，以在裂口线处将玻璃片分离成两片，所述裂口条接触表面具有第一端和第二端，在所述第一端与第二端之间限定了裂口条长度；以及利用位于支架的第二侧上的夹条接触表面在玻璃片的第二主表面上施加力，其中，所述裂口条接触表面包括裂口条缓冲材料，其具有厚度和硬度，以在将裂口条压向第二主表面而将玻璃片分离成两片时，所述缓冲材料压缩某距离，从而相比于裂口条上不存在缓冲材料时的沿着裂口线的应力变化，减小了沿着裂口线的应力变化。本公开的另一个方面涉及一种断裂玻璃片的方法，所述方法包括：将玻璃片放置在支架上，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面在它们之间限定了厚度，其在0.5mm至2.5mm的范围内，并且所述玻璃片在第二主表面上具有沿着玻璃片长度延伸的裂口线；利用位于支架的第一侧上的裂口条接触表面在玻璃片的第二主表面上施加力，以将玻璃片分离成两片，所述裂口条具有第一端和第二端，在所述第一端与第二端之间限定了裂口条长度；以及利用位于支架的第二侧上的夹条接触表面在玻璃片的第二主表面上施加力，使得当裂口条被压向第二主表面以将玻璃片分离成两片时，所述裂口条弯曲，以使得在裂口条的第一端附近施加在玻璃片的第二主表面上的力与在裂口条的第二端附近施加在玻璃片的第二主表面上的力不相同，从而使第一端与第二端之间的力发生变化，所述方法还包括：利用缓冲材料来缓冲裂口条接触表面，所述缓冲材料具有厚度和硬度，以使缓冲材料压缩某距离，从而相比于在裂口条接触表面上不使用缓冲材料的方法，第一端与第二端之间的力的变化有所减小。附图说明附图被纳入本说明书并构成本说明书的一部分，其说明了下述的数个方面。图1是根据一个实施方式所述的用于分离玻璃片的设备的透视图；图2A是图1所示的设备的侧视图；图2B是示出了不具有缓冲物的裂口条的图1和2A的设备的端视图；图3是根据一个实施方式所述的用于分离玻璃片的设备的透视侧视图；图4是图3所示的设备的一部分的透视图；图5是根据一个实施方式可以使用的裂口条的透视图；图6是经受来自裂口条和夹条的力，并且在裂口条或夹条上没有缓冲物的玻璃片的应力分布示意图；图7是经受来自裂口条和夹条的力，并且在裂口条或夹条上没有缓冲物的玻璃片的应力分布示意图；图8是根据一个或多个实施方式，示出了代表各种建模场景的沿着裂口线的应力的数据的图；图9是根据一个或多个实施方式，示出了代表各种场景的裂口条弯曲的数据的图；图10例示了一种导光板的示例性实施方式；以及图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被构造用于分离玻璃片的设备，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面和第二主表面之间限定了厚度，所述厚度在0.5mm至2.5mm的范围内，并且在第二主表面上具有沿着玻璃片的长度延伸的裂口线，所述设备包括：支架，其被构造成当将玻璃片放置在所述支架上时，其沿着玻璃片的长度在第一主表面上支承玻璃片；裂口条，其包含第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间限定了裂口条长度，并且所述裂口条包含沿着裂口条长度延伸的接触表面，裂口条接触表面被构造用于当沿着裂口线将玻璃片分离成两片时，其在裂口线的第一侧上的与裂口线间隔的玻璃片的第二主表面上施加力，并且是沿着裂口线的长度来施加力，以使得沿着裂口线将玻璃片分离成两片，所述裂口条包括沿着裂口条长度的裂口条缓冲物，其与裂口条接触表面相邻；以及长夹条，其包含夹条长度和夹条缓冲物，所述夹条缓冲物被构造用于在与裂口线的第一侧相对的裂口线的第二侧上接触玻璃片，从而在裂口条接触表面接触玻璃片时施加抵消力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.27 US 62/451,3741.一种被构造用于分离玻璃片的设备，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面和第二主表面之间限定了厚度，所述厚度在0.5mm至2.5mm的范围内，并且在第二主表面上具有沿着玻璃片的长度延伸的裂口线，所述设备包括：支架，其被构造成当将玻璃片放置在所述支架上时，其沿着玻璃片的长度在第一主表面上支承玻璃片；裂口条，其包含第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间限定了裂口条长度，并且所述裂口条包含沿着裂口条长度延伸的接触表面，裂口条接触表面被构造用于当沿着裂口线将玻璃片分离成两片时，其在裂口线的第一侧上的与裂口线间隔的玻璃片的第二主表面上施加力，并且是沿着裂口线的长度来施加力，以使得沿着裂口线将玻璃片分离成两片，所述裂口条包括沿着裂口条长度的裂口条缓冲物，其与裂口条接触表面相邻；以及长夹条，其包含夹条长度和夹条缓冲物，所述夹条缓冲物被构造用于在与裂口线的第一侧相对的裂口线的第二侧上接触玻璃片，从而在裂口条接触表面接触玻璃片时施加抵消力。2.如权利要求1所述的设备，其中，裂口条具有刚度，该刚度足以在沿着裂口线将玻璃片分离成两片时，使裂口条的弯曲最小化以及使沿着玻璃片的裂口线的长度的应力变化最小化。3.如权利要求1所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物各自具有厚度和肖氏A硬度值，相比于使用不具有缓冲物的裂口条和不具有夹条缓冲物的夹条来将玻璃片分离成两片期间沿着裂口线的应力变化，所述厚度和肖氏A硬度值使得在将玻璃片分离成两片期间沿着裂口线的应力变化减小。4.如权利要求1所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物各自的肖氏A硬度值在10至65的范围内。5.如权利要求4所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物各自的厚度在1mm至10mm的范围内。6.如权利要求5所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物各自的厚度在5mm至10mm的范围内。7.如权利要求6所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物各自的肖氏A硬度在20至35的范围内。8.如权利要求1所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物具有硬度值，使得裂口条缓冲物位移的距离等于或大于玻璃片在裂口线的相对各端之间的位移。9.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备被构造用于断裂玻璃片，使得垂直边缘沿着边缘的整个长度的垂直度变化小于2度绝对值。10.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备被构造用于断裂玻璃片，使得垂直边缘沿着边缘的整个长度的垂直度变化小于0.5度绝对值。11.一种被构造用于分离玻璃片的设备，所述玻璃片具有第一主表面和第二主表面，在所述第一主表面和第二主表面之间限定了厚度，所述厚度在0.5mm至2.5mm的范围内，并且在第二主表面上具有沿着玻璃片的长度延伸的裂口线，所述设备包括：支架，其被构造用于在第一主表面上支承玻璃片；裂口条，其具有第一端和第二端，在所述第一端和第二端之间限定了裂口条长度，并且所述裂口条位于支架的第一侧上，并且被构造用于在玻璃片的第二主表面上施加力，以将玻璃片分离成两片；以及夹条，其位于支架的第二侧上并且被构造用于在玻璃片的第二主表面上施加力，所述裂口条具有裂口条缓冲物，并且所述夹条包含夹条缓冲物。12.如权利要求11所述的设备，其中，裂口条缓冲物和夹条缓冲物各自的肖氏A硬度在10至65的范围内。13.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·P·奇托森，G·N·库德瓦，E·L·米勒，C·J·温德，
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