边缘处理玻璃工件的切割边缘的制作方法
【专利说明】边缘处理玻璃工件的切割边缘
[0001]相关申请交叉参考
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119，要求2012年8月31日提交的美国临时申请系列号61/695，482的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
[0003]背景
[0004]领域
[0005]本发明总体涉及玻璃板，更具体地，涉及化学强化，回火，火焰抛光，或退火玻璃工件的切割边缘的设备和方法。
【背景技术】
[0006]玻璃的化学强化是一种表面精磨过程。在超过300°C的温度下，将玻璃浸没在含钾盐例如硝酸钾的浴中。将未强化的玻璃表面暴露于钾离子，导致玻璃表面中的钠离子被来自盐溶液的钾离子所置换。
[0007]置换钠离子的钾离子比它们置换的钠离子更大。几何上更大的钾离子的插入导致钾离子楔入较小的钠离子迀移到硝酸钾溶液时留下的空隙。这种离子置换导致玻璃表面处于压缩状态，而芯体互补地处于拉伸状态。化学强化的玻璃表面处的压缩导致玻璃破碎和断裂的发生率较低，因为对玻璃表面上较小的刮擦不易于通过该玻璃层传播。
【发明内容】
[0008]除了其它原因以外，化学强化的玻璃板因为优异的机械性能应用于各种应用。本发明的发明人认识到，当切割化学强化的玻璃的工件时，沿着玻璃板切割边缘的优异的机械性能减弱，因为暴露了玻璃的中央张力。发明人还认识到，在化学强化的玻璃板上存在电路和其它温度敏感的组件可使得难以修复沿着玻璃板切割边缘的优异的机械性能。此外，发明人认识到，玻璃板上存在电路和其它温度敏感的组件使得难以施加涉及加热的其它玻璃处理，例如沿着板的切割边缘的回火，火焰抛光，和退火。因此，需要一种方法，其修复化学强化的玻璃的原始强度性质或允许其它边缘处理过程却不损坏设置在玻璃板上的组件。
[0009]具体来说，玻璃基片边缘上具有印刷的电子器件时，其后加工通常限于低温(< 2000C )过程例如酸蚀刻、研磨和抛光，和其它化学和机械技术。这是因为电子器件包括温度敏感的介电层。在大多数产品中，无需较高温度的加工，因为低温后加工技术取得所需的结果，因此这不是个问题。但是，在一些情况下，能将这些工件暴露于较高温度加工是有益的。例如，在进行所以的大片印刷和切割成较小尺寸之后，制造商可能想火焰抛光、退火、离子交换或以其它方式热处理精磨产品的边缘，却不损坏在玻璃基片上包括的电子器件。对于制造商而言，希望将所需的电子器件印刷在大的玻璃板表面上，然后将大的玻璃板切割成最终需要的尺寸，因为这样的步骤允许使用用于印刷电子器件的现有设备，且允许同时施涂用于多个单元的电路图。本文所述的设备和方法允许将玻璃工件的本体保持就玻璃表面上的印刷的电子器件而言可接受的的温度，同时允许将边缘加热到高温用于离子交换，火焰抛光，退火，回火，或以其它方式热处理精磨产品的边缘。
[0010]在玻璃工件的加热边缘和冷却的玻璃工件本体之间形成温度梯度。从玻璃的边缘到温度降低至低于损坏电子器件层处的距离，称为“回烧(burnback)”。这通常约为0.5_2毫米，较短的距离是更理想的，但更难以实现。较短的距离是理想的，因为它允许将电子器件置于更靠近玻璃板的边缘，且对于如全集成触摸屏的应用，最大化屏幕的活性表面区域是所需的。
[0011]本发明的介绍了用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备和方法。
[0012]根据本发明的【具体实施方式】，提供了用于化学强化的玻璃板切割边缘的设备，其包括离子交换源、热源和冷却系统。化学强化的玻璃工件具有活性区域和空闲边缘部分。设置热源来将热量导向离子交换源并将化学强化的玻璃工件的空闲边缘部分的温度升高到3500C -600°C。冷却系统将化学强化的玻璃工件的活性区域的温度保持低于250°C。冷却系统包括散热组件，其热结合到化学强化的玻璃工件的活性区域。此外，将化学强化的玻璃工件的空闲边缘部分暴露超出散热组件的范围。
[0013]根据本发明的【具体实施方式】，提供了用于化学强化的玻璃板切割边缘的设备，其包括离子交换源、热源和冷却系统。化学强化的玻璃工件具有活性区域和空闲边缘部分。设置热源来将热量导向离子交换源并将化学强化的玻璃工件的空闲边缘部分的温度升高到3500C -600°C。冷却系统将化学强化的玻璃工件的活性区域的温度保持低于250°C。冷却系统包括散热组件，其热结合到化学强化的玻璃的活性区域。此外，将化学强化的玻璃的空闲边缘部分暴露超出散热组件的范围。散热组件包括间隔体，垫圈，和夹持元件。将玻璃工件和具有附着到其的垫圈的间隔体的重复串列(repeating series)在夹持元件之间压制在一起，从而在垫圈和化学强化的玻璃工件之间形成流体密封的密封件。垫圈设置在间隔体的第一侧面以及间隔体的第二侧面上。垫圈具体地包括在各间隔体的第一侧面以及间隔体的第二侧面上的主体垫圈和边缘垫圈。主体垫圈和边缘垫圈设置在间隔体的第一侧面以及间隔体的第二侧面上，且在间隔体的第一侧面以及间隔体的第二侧面上的主体垫圈和边缘垫圈之间形成具有进口端和出口端的流体流动通道。冷却系统还包括传热流体。化学强化的玻璃和散热组件热浸没于传热流体中。此外，离子交换源是一种浆料，其包括至少一种盐和至少一种粘合剂，能在化学强化的玻璃的空闲边缘部分铺展并被加热到大于至少一种盐的熔点却不流出切割边缘。
[0014]根据本发明的【具体实施方式】，提供用于边缘处理至少一个玻璃工件的切割边缘的设备，其包括热源和冷却系统。设备构造成退火、回火、火焰抛光或化学强化至少一个玻璃工件的切割边缘。至少一个玻璃工件具有活性区域和空闲边缘部分。此外，设置热源来将热量导向玻璃工件的空闲边缘部分并将玻璃工件的空闲边缘部分的温度升高到3500C -6000C ο冷却系统具有散热组件，其热结合到活性区域并将活性区域的温度保持低于250°C。暴露的空闲边缘部分超出散热组件的范围。
[0015]根据本发明的【具体实施方式】，提供用于处理至少一个玻璃工件的切割边缘的方法。所述方法包括提供至少一个玻璃工件，其包括活性区域和空闲边缘部分。所述方法还包括提供用于边缘处理至少一个玻璃工件的切割边缘的设备。设备包括热源和冷却系统。设置热源来将热量导向玻璃工件的空闲边缘部分并将玻璃工件的空闲边缘部分的温度升高到350°C -600°C。冷却系统具有散热组件，其热结合到活性区域并将活性区域的温度保持低于250°C。此外，暴露的空闲边缘部分超出散热组件的范围。所述方法还包括退火、回火、火焰抛光或化学强化至少一个玻璃工件的切割边缘。
[0016]在以下详细描述中给出了本发明的其他特征和优点，其中部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明而被认识。附图简要说明
[0017]当结合以下附图阅读下面对本发明的【具体实施方式】的详细描述时，可对其形成最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中:
[0018]图1示意性地显示根据本发明的一种实施方式的用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备；
[0019]图2是根据本发明的一种实施方式的用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备的局部切割端部视图；
[0020]图3是根据本发明的一种实施方式的用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备的切割前视图；
[0021]图4是根据本发明的一种实施方式的用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备的切割前视图；
[0022]图5是根据本发明的一种实施方式的用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备的局部切割端部视图；和
[0023]图6示意性地显示根据本发明的一种实施方式的用于边缘处理玻璃工件的切割边缘的设备。<