钢化玻璃的切割方法和切割台的制作方法
【专利摘要】一种将一块钢化玻璃分为多块钢化玻璃单元的钢化玻璃的切割方法和切割台。所述切割方法对通过在原始玻璃板的表面形成压应力而被强化的钢化玻璃进行切割。所述切割方法包括：通过凹状地弯曲钢化玻璃的将被切割的切割部来降低切割部内部的中心张力的步骤；以及通过在切割部中形成中间裂纹来切割钢化玻璃的步骤。
【专利说明】钢化玻璃的切割方法和切割台
[0001]本申请要求于2012年8月8日提交的第10-2012-0086823号韩国专利申请的优先权，出于各种目的通过引用将上述申请的全部内容包含于此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种钢化玻璃的切割方法和切割台，更具体地讲，涉及一种将一块钢化玻璃分为多块钢化玻璃单元的钢化玻璃的切割方法和切割台。
【背景技术】
[0003]在涉及诸如监视器、照相机、磁带录像机(VTR)、移动电话等的图像和光学设备、诸如车辆的运输设备、各类餐具、建筑设施等的多种技术和工业领域中，玻璃制品是必不可少的组成部分。因此，制造和使用了满足各工业领域要求的具有多种物理性质的玻璃制品。
[0004]特别是，由于智能手机的迅速普及，主要在移动显示器中对触摸屏板的使用快速增加。由于考虑到其功能，这些触摸屏板要求高透光率和高机械耐性，因此盖玻璃或盖窗口由钢化玻璃制成。
[0005]钢化玻璃通过物理钢化法或化学钢化法制造，物理钢化法也被称为气冷式钢化，主要应用于车辆的安全玻璃。化学钢化法能够有效地应用于具有复杂形状或厚度在大约2mm以下的薄片玻璃。化学钢化法是这样一种技术:通过在预定的条件下，将存在于玻璃内部具有小离子半径的碱金属离子(一般为钠离子)与具有大离子半径的碱金属离子(一般为钾离子)进行交换来改善玻璃的强度和硬度。
`[0006]图1是示意性地示出化学钢化玻璃的横截面的概念视图。
[0007]如图1所示，在化学钢化玻璃的表面上形成有压应力层，并且由于反作用力而在玻璃的内部形成有张应力层或中心张力层。通过表面的高压应力增加弯曲强度和机械强度。
[0008]由于其特性和缺乏对其机械加工的技术，难以机械切割钢化玻璃或在钢化后机械加工其轮廓。因此，通过在对玻璃板钢化之前切割和机械加工原始玻璃(raw glass)板的方法制造钢化玻璃。但是，由于因大量的手工工序造成诸如人员费用的生产成本高且半成品的破损率高，所以这种方法具有生产率低的缺点。而且，由于移动显示器的尺寸不断增加，使得良率的重要性不断增加。将这种在对其进行切割和机械加工后钢化一块玻璃的方法应用于大规模生产工序中变得更加困难。
[0009]因此，正在积极地进行对在将玻璃钢化后切割和机械加工原始玻璃板的技术的开发。
[0010]然而，对于具有约20 μ m以上的层深度(DOL)以及600MPa以上的表面压应力的化学钢化玻璃，使用机械轮来切割该玻璃一般而言是不可能的。
[0011]图2是示出从通过刀轮划线进行切割的可从康宁公司(Corning Inc.)获得的金刚玻璃(gorilla glass)的截面拍摄的图片。图2中的(a)部分是从截面拍摄的图片，图2中的(b)部分是从平坦表面拍摄的图片。如在图2中的(a)部分所示，能够明白:当对表面具有600MPa以上的高压应力的钢化玻璃进行刀轮划线时，中间裂纹不均匀地形成。另外，如在图2中的(b)部分所示，能够明白:当对钢化玻璃进行刀轮划线时，在钢化玻璃的具有20 μ m以上的DOL的表面上出现了大量碎屑。
[0012]为了解决以上问题，提出了一种使用具有约20 μ m的DOL (具有这种DOL可进行刀轮划线)同时具有600MPa以上的表面应力的钢化玻璃的方法。然而，这种钢化玻璃还有着以下问题:当该玻璃的厚度在0.7t以下时，由于在刀轮划线过程中出现开裂(crack-out)的情况，所以无法控制划线的方向，即使当厚度为l.0t以上时的玻璃能够被进行刀轮划线时，也会有该问题。
[0013]另外，为了解决该问题，可以采用使用激光切割钢化玻璃的技术。然而，这种基于激光的切割技术的缺点在于，工序的条件非常复杂且设备非常昂贵。因此，这种技术并不适于要求低成本且高良率的制造工艺。
[0014]在本发明的【背景技术】的部分中公开的信息仅仅是为了更好地理解本发明的【背景技术】，并且不应当被视为承认或以任何形式启示该信息构成了本领域技术人员已知的现有技术。
【发明内容】
[0015]根据本发明的各方面提供了一种可以对钢化玻璃进行切割而不会发生开裂的用于钢化玻璃的切割方法和切割台。
[0016]在本发明的一个方面，提供了一种通过在原始玻璃板的表面形成压应力而被强化的钢化玻璃的切割方法。该方法包括下述步骤:通过以凹入的方式弯曲钢化玻璃使得钢化玻璃的将被切割的切割部变 为槽状，来降低切割部内部的中心张力；以及通过在所述切割部中形成中间裂纹来切割钢化玻璃。
[0017]根据本发明的示例性实施例，降低中心张力的步骤可以使切割部的将要形成中间裂纹的部分的中心张力降低至20MPa或更小。
[0018]中间裂纹可以从钢化玻璃的表面形成到钢化玻璃厚度的20%以下的深度。
[0019]钢化玻璃的层深度(DOL)可以为25 μ m以下。
[0020]钢化玻璃的表面压应力可以为600MPa以上。
[0021]可以通过刀轮划线来形成所述中间裂纹。
[0022]切割钢化玻璃的步骤可以包括:通过在形成中间裂纹后使中间裂纹扩展来使钢化玻璃断开。
[0023]通过化学钢化所述原始玻璃来制造钢化玻璃。
[0024]在本发明的另一方面，提供了一种在其上面放置将被切割的钢化玻璃的钢化玻璃的切割台。所述台包括:凹形支撑表面，在其上放置钢化玻璃；真空孔，形成在支撑表面中，所述真空孔允许放置在支撑表面上的钢化玻璃通过真空而被固定。
[0025]根据本发明的实施例，能够在没有开裂或碎屑的情况下通过在切割部内容形成中心张力来切割一块钢化玻璃。
[0026]另外，能够以简单的方式低成本地切割一块钢化玻璃，从而提高了成本竞争力。
[0027]本发明的方法和设备具有其他的特征和优点，这些特征和优点将通过包含于此的附图和下面的“【具体实施方式】”而明白或者在附图中和下面的“【具体实施方式】”进行更详细的阐述，附图与“【具体实施方式】” 一起用来解释本发明的特定原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是示意性地示出化学钢化玻璃的横截面的概念视图；
[0029]图2是示出从通过刀轮划线进行切割的可从康宁公司获得的金刚玻璃的截面拍摄的图片；
[0030]图3是示出根据本发明实施例的用于钢化玻璃的切割方法的示意性流程图；
[0031]图4是示出在700MPa的压应力(CS)和20MPa的中心张力(CT)下层深度(DOL)根据玻璃的厚度而改变的图；
[0032]图5是示出通过计算当玻璃弯曲时产生的压应力所得到的数值分析结果；
[0033]图6是示出从通过根据本发明的实施例的切割方法切割的一块钢化玻璃的截面拍摄的图片；
[0034]图7是示意性地示出根据本发明又一实施例的钢化玻璃的切割台的概念视图；
[0035]图8是示意性地示出根据本发明又一实施例的切割台的截面的截面图。
【具体实施方式】
[0036]现在将详细参照根据本发明的钢化玻璃的切割方法和切割台，在附图中示出并在下文描述了本发明的实施例，使得本发明所涉及的【技术领域】的普通技术人员可以容易地实施本发明。
[0037]在整个文件中，应该参考附图，其中在不同的附图中使用相同的参考标号和符号来表示相同的或相似的组件。在本发明的以下描述中，当包含于此的已知的功能和组件的详细描述可能会使得本发明的主题不清楚时，将省略这些详细描述。
[0038]图3是示出根据本发明实施例的用于钢化玻璃的切割方法的示意性流程图。
[0039]参照图3，根据本发明实施例的用于钢化玻璃的切割方法可以包括:中心张力降低步骤SlOO和切割步骤S200。
[0040]为了将一块钢化的原始玻璃分为具有预期尺寸的多块玻璃单元，首先在S100，使存在于钢化玻璃的切割部内部的中心张力降低。
[0041]钢化玻璃是一种通过形成原始玻璃板的表面的压应力而获得的玻璃，这样其具有高的弯曲强度和高的机械强度。尽管通过化学钢化法、热回火法、或类似方法制造钢化玻璃，但是可以通过各种其他方法制造，只要这些方法能够引起玻璃表面的压应力。
[0042]优选地，钢化玻璃的层深度(DOL)在25 μ m以下。
[0043]另外优选地，钢化玻璃的表面压应力在600MPa以上。
[0044]当钢化玻璃的表面具有高的压应力时，由于对表面的压应力的作用力使得钢化玻璃的内部具有高的中心张力。这种高的中心张力诱发了在切割钢化玻璃的工序中的开裂。具体地讲，在通过意图切割钢化玻璃的刀轮划线在钢化玻璃中形成中间裂纹的工序中，当中间裂纹到达具有高中心张力的部位时，裂纹传播的速度迅速增加且超过划线的速度。因此，在裂纹生长中发生开裂而与划线方向无关。根据经验观察到，在中心张力为大约20MPa以上时发生开裂。
[0045]表1列出了玻璃的厚度、D0L、最大压应力(CS)的大小以及根据DOL计算出的中心张力(CT)的平均值。
[0046]表1
[0047]
【权利要求】
1.一种通过在原始玻璃板的表面引起压应力而被强化的钢化玻璃的切割方法，所述切割方法包括: 通过凹状地弯曲钢化玻璃使得钢化玻璃的将被切割的切割部变为槽状，使所述钢化玻璃的切割部内部的中心张力降低； 通过在所述切割部中形成中间裂纹来切割钢化玻璃。
2.根据权利要求1所述的切割方法，其中，使中心张力降低的步骤包括:使切割部的将要形成中间裂纹的部分的中心张力降低至20MPa以下。
3.根据权利要求1所述的切割方法，其中，中间裂纹被形成为从钢化玻璃的表面到钢化玻璃的厚度的20%以下的深度。
4.根据权利要求1所述的切割方法，其中，钢化玻璃的层深度为25μπι以下。
5.根据权利要求1所述的切割方法，其中，钢化玻璃的表面压应力为600MPa以上。
6.根据权利要求1所述的切割方法，其中，通过刀轮划线形成所述中间裂纹。
7.根据权利要求1所述的切割方法，其中，切割钢化玻璃的步骤包括:在形成中间裂纹后通过使中间裂纹扩展来使钢化玻璃断开。
8.根据权利要求1所述的切割方法，其中，通过化学强化所述原始玻璃板来制造钢化玻璃。
9.根据权利要求1所述的切割方法，其中，钢化玻璃的厚度范围为0.5mm至0.7mm。
10.一种钢化玻璃的切割台，将要被切割的钢化玻璃放置在所述切割台上，所述切割台包括: 凹形支撑表面，钢化玻璃放置在凹形支撑表面上； 真空孔，形成在凹形支撑表面中，真空孔使放置在支撑表面上的钢化玻璃通过真空而被固定。
【文档编号】C03B33/02GK103570232SQ201310341799
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2012年8月8日
【发明者】李在彰 申请人:三星康宁精密素材株式会社