邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的制作方法
【專利說明】邊緣處理玻璃工件的切割邊緣
[0001]相關申請交叉參考
[0002]本申請根據35U.S.C.§ 119，要求2012年8月31日提交的美國臨時申請系列號61/695，482的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。
[0003]背景
[0004]領域
[0005]本發明總體涉及玻璃板，更具體地，涉及化學強化，回火，火焰拋光，或退火玻璃工件的切割邊緣的設備和方法。
【背景技術】
[0006]玻璃的化學強化是一種表面精磨過程。在超過300°C的溫度下，將玻璃浸沒在含鉀鹽例如硝酸鉀的浴中。將未強化的玻璃表面暴露于鉀離子，導致玻璃表面中的鈉離子被來自鹽溶液的鉀離子所置換。
[0007]置換鈉離子的鉀離子比它們置換的鈉離子更大。幾何上更大的鉀離子的插入導致鉀離子楔入較小的鈉離子迀移到硝酸鉀溶液時留下的空隙。這種離子置換導致玻璃表面處于壓縮狀態，而芯體互補地處于拉伸狀態。化學強化的玻璃表面處的壓縮導致玻璃破碎和斷裂的發生率較低，因為對玻璃表面上較小的刮擦不易于通過該玻璃層傳播。
【發明內容】
[0008]除了其它原因以外，化學強化的玻璃板因為優異的機械性能應用于各種應用。本發明的發明人認識到，當切割化學強化的玻璃的工件時，沿著玻璃板切割邊緣的優異的機械性能減弱，因為暴露了玻璃的中央張力。發明人還認識到，在化學強化的玻璃板上存在電路和其它溫度敏感的組件可使得難以修復沿著玻璃板切割邊緣的優異的機械性能。此外，發明人認識到，玻璃板上存在電路和其它溫度敏感的組件使得難以施加涉及加熱的其它玻璃處理，例如沿著板的切割邊緣的回火，火焰拋光，和退火。因此，需要一種方法，其修復化學強化的玻璃的原始強度性質或允許其它邊緣處理過程卻不損壞設置在玻璃板上的組件。
[0009]具體來說，玻璃基片邊緣上具有印刷的電子器件時，其后加工通常限于低溫(< 2000C )過程例如酸蝕刻、研磨和拋光，和其它化學和機械技術。這是因為電子器件包括溫度敏感的介電層。在大多數產品中，無需較高溫度的加工，因為低溫后加工技術取得所需的結果，因此這不是個問題。但是，在一些情況下，能將這些工件暴露于較高溫度加工是有益的。例如，在進行所以的大片印刷和切割成較小尺寸之后，制造商可能想火焰拋光、退火、離子交換或以其它方式熱處理精磨產品的邊緣，卻不損壞在玻璃基片上包括的電子器件。對于制造商而言，希望將所需的電子器件印刷在大的玻璃板表面上，然后將大的玻璃板切割成最終需要的尺寸，因為這樣的步驟允許使用用于印刷電子器件的現有設備，且允許同時施涂用于多個單元的電路圖。本文所述的設備和方法允許將玻璃工件的本體保持就玻璃表面上的印刷的電子器件而言可接受的的溫度，同時允許將邊緣加熱到高溫用于離子交換，火焰拋光，退火，回火，或以其它方式熱處理精磨產品的邊緣。
[0010]在玻璃工件的加熱邊緣和冷卻的玻璃工件本體之間形成溫度梯度。從玻璃的邊緣到溫度降低至低于損壞電子器件層處的距離，稱為“回燒(burnback)”。這通常約為0.5_2毫米，較短的距離是更理想的，但更難以實現。較短的距離是理想的，因為它允許將電子器件置于更靠近玻璃板的邊緣，且對于如全集成觸摸屏的應用，最大化屏幕的活性表面區域是所需的。
[0011]本發明的介紹了用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備和方法。
[0012]根據本發明的【具體實施方式】，提供了用于化學強化的玻璃板切割邊緣的設備，其包括離子交換源、熱源和冷卻系統。化學強化的玻璃工件具有活性區域和空閑邊緣部分。設置熱源來將熱量導向離子交換源并將化學強化的玻璃工件的空閑邊緣部分的溫度升高到3500C -600°C。冷卻系統將化學強化的玻璃工件的活性區域的溫度保持低于250°C。冷卻系統包括散熱組件，其熱結合到化學強化的玻璃工件的活性區域。此外，將化學強化的玻璃工件的空閑邊緣部分暴露超出散熱組件的范圍。
[0013]根據本發明的【具體實施方式】，提供了用于化學強化的玻璃板切割邊緣的設備，其包括離子交換源、熱源和冷卻系統。化學強化的玻璃工件具有活性區域和空閑邊緣部分。設置熱源來將熱量導向離子交換源并將化學強化的玻璃工件的空閑邊緣部分的溫度升高到3500C -600°C。冷卻系統將化學強化的玻璃工件的活性區域的溫度保持低于250°C。冷卻系統包括散熱組件，其熱結合到化學強化的玻璃的活性區域。此外，將化學強化的玻璃的空閑邊緣部分暴露超出散熱組件的范圍。散熱組件包括間隔體，墊圈，和夾持元件。將玻璃工件和具有附著到其的墊圈的間隔體的重復串列(repeating series)在夾持元件之間壓制在一起，從而在墊圈和化學強化的玻璃工件之間形成流體密封的密封件。墊圈設置在間隔體的第一側面以及間隔體的第二側面上。墊圈具體地包括在各間隔體的第一側面以及間隔體的第二側面上的主體墊圈和邊緣墊圈。主體墊圈和邊緣墊圈設置在間隔體的第一側面以及間隔體的第二側面上，且在間隔體的第一側面以及間隔體的第二側面上的主體墊圈和邊緣墊圈之間形成具有進口端和出口端的流體流動通道。冷卻系統還包括傳熱流體。化學強化的玻璃和散熱組件熱浸沒于傳熱流體中。此外，離子交換源是一種漿料，其包括至少一種鹽和至少一種粘合劑，能在化學強化的玻璃的空閑邊緣部分鋪展并被加熱到大于至少一種鹽的熔點卻不流出切割邊緣。
[0014]根據本發明的【具體實施方式】，提供用于邊緣處理至少一個玻璃工件的切割邊緣的設備，其包括熱源和冷卻系統。設備構造成退火、回火、火焰拋光或化學強化至少一個玻璃工件的切割邊緣。至少一個玻璃工件具有活性區域和空閑邊緣部分。此外，設置熱源來將熱量導向玻璃工件的空閑邊緣部分并將玻璃工件的空閑邊緣部分的溫度升高到3500C -6000C ο冷卻系統具有散熱組件，其熱結合到活性區域并將活性區域的溫度保持低于250°C。暴露的空閑邊緣部分超出散熱組件的范圍。
[0015]根據本發明的【具體實施方式】，提供用于處理至少一個玻璃工件的切割邊緣的方法。所述方法包括提供至少一個玻璃工件，其包括活性區域和空閑邊緣部分。所述方法還包括提供用于邊緣處理至少一個玻璃工件的切割邊緣的設備。設備包括熱源和冷卻系統。設置熱源來將熱量導向玻璃工件的空閑邊緣部分并將玻璃工件的空閑邊緣部分的溫度升高到350°C -600°C。冷卻系統具有散熱組件，其熱結合到活性區域并將活性區域的溫度保持低于250°C。此外，暴露的空閑邊緣部分超出散熱組件的范圍。所述方法還包括退火、回火、火焰拋光或化學強化至少一個玻璃工件的切割邊緣。
[0016]在以下詳細描述中給出了本發明的其他特征和優點，其中部分特征和優點對本領域的技術人員而言，根據所作描述就容易看出，或者通過實施包括以下詳細描述、權利要求書以及附圖在內的本文所述的本發明而被認識。附圖簡要說明
[0017]當結合以下附圖閱讀下面對本發明的【具體實施方式】的詳細描述時，可對其形成最好的理解，附圖中相同的結構用相同的附圖標記表示，其中:
[0018]圖1示意性地顯示根據本發明的一種實施方式的用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備；
[0019]圖2是根據本發明的一種實施方式的用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備的局部切割端部視圖；
[0020]圖3是根據本發明的一種實施方式的用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備的切割前視圖；
[0021]圖4是根據本發明的一種實施方式的用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備的切割前視圖；
[0022]圖5是根據本發明的一種實施方式的用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備的局部切割端部視圖；和
[0023]圖6示意性地顯示根據本發明的一種實施方式的用于邊緣處理玻璃工件的切割邊緣的設備。<