CN105189022B - 用于柔性玻璃连续激光切割的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于切割柔性玻璃带的方法，该方法包括引导柔性玻璃带至包括激光器的柔性玻璃切割设备。该柔性玻璃带包括在柔性玻璃带的第一边缘和第二边缘间延伸的第一宽面和第二宽面。从激光器引导激光束至柔性玻璃带的区域上。使用该激光束通过柔性玻璃带形成裂纹。使用激光束和柔性玻璃带内的局部机械变形沿柔性玻璃带扩展该裂纹。

Description

用于柔性玻璃连续激光切割的设备和方法

本申请根据35U.S.C.§119要求2013年1月30日提交的美国临时申请系列号第61/758379的优先权权益，且基于其内容并通过引用将其内容整体结合于此。

技术领域

本发明涉及用于柔性玻璃连续激光切割的设备和方法。

背景技术

玻璃片已被用于显示装置的制造，例如液晶显示(LCD)电视、计算机显示器和手持装置。例如，在现代LCD电视机内，一块具有原始表面质量的薄玻璃片被用作薄膜晶体管(TFT)和其他电子装置的基底，另一块用作滤色镜的基底。进来，薄玻璃片也开始用作手持装置和电视机的屏幕的覆盖片。

薄玻璃片可以用熔融下拉工艺、浮法工艺、或者其他成型工艺从熔融玻璃制得。由于这些成型工艺在工业规模上是通常连续的，如此形成的立即退出成型设施的玻璃带在被运至各装置制造厂之前通常需要被切割成多个连续的段和/或离散的玻璃片。在玻璃成型生产线生产的被切割玻璃片通常具有可以在同一表面同时适应多个装置的制造的尺寸。在一定的时间点，这样的大玻璃片需要被切割成最终装置的较小尺寸。

发明内容

本构思涉及使用柔性玻璃带的机械变形以有助于经玻璃带扩展裂缝的柔性玻璃带的激光切割。该机械变形可以是浮动的局部凹陷或凹窝的形式，局部凹陷或凹窝是通过将加压气体引导至柔性玻璃带的一个或多个表面以施加用于切断柔性玻璃带的拉应力分布来形成。机械变形除由激光束引起的任意变形外，可以是其本身，并且可以有助于稳定裂纹扩展。

利用激光，例如CO2激光，切割移动的玻璃带或幅材，一般涉及三个步骤：

1.借助例如在激光束前面的浸金刚石轮或划针在玻璃表面上产生小初始缺陷；

2.沿着期望的切割方向借助激光束加热玻璃表面；以及

3.局部地冷却激光加热的表面来引起该表面上的拉力以从初始缺陷扩展裂纹或局部孔隙。

冷却步骤一般用集中在已被激光加热的玻璃表面的水或空气/水混合物来完成。通过实验，本发明者发现若不用水射流或空气/水混合来冷却表面，而在玻璃被激光加热后仅用压缩空气流向下压玻璃，则可获得更可控的全深切割(“全体切割”)裂纹扩展。充足的空气压力在玻璃表面产生圆形凹陷或凹窝，这引起玻璃的张紧和裂纹的扩展。

凹陷借助施加使玻璃表面处于张紧状态的稳定的空气压力，使玻璃预先倾向于沿激光束的过程破裂，提高了玻璃的激光切割工艺的精度和一致性。水或空气/水喷雾从该工艺的免除，通过减少边缘波度显著地提高了边缘质量，当应用了过量的冷却液，超过了支持裂纹扩展所需最小量时，这是典型的。此外，空气流主要产生通过玻璃厚度的对称和单轴应力场，这促进垂直于玻璃表面方向的裂纹扩展，使边缘平面变化和扭梳纹最小化。它借助亦使裂纹扩展速度的变化最小化，提供超越了“传统”激光切割方法的优势，其中，借助将裂纹尖端从源于切割区域以外(尤其是其下游)的不同源头(珠边清除器，边缘贴合，气垫玻璃幅材料支承的不一致性，输入幅材形状，等等)的玻璃振动隔离开来使裂纹扩展速度的变化最小化，于是，实现工艺的整体鲁棒性和改善的边缘质量。当进行薄的、移动的幅材的连续激光切割时，这尤为重要。

根据第一方面，一种用于切割柔性玻璃带的方法包括：

将柔性玻璃带引导至包括激光器的柔性玻璃切割设备，柔性玻璃带包括第一宽面和第二宽面，第一宽面和第二宽面在柔性玻璃带的第一边缘和第二边缘间延伸；

引导发自激光器的激光束到柔性玻璃带的区域上；

使用激光束形成通过柔性玻璃带的裂纹；以及

使用激光束和柔性玻璃带内的局部机械变形沿柔性玻璃带扩展裂纹。

根据第二方面，提供方面1的方法，该方法进一步地包括在柔性玻璃带内在第一和第二边缘间形成初始缺陷。

根据第三方面，提供方面2的方法，其中局部机械变形在柔性玻璃带内于初始缺陷处形成。

根据第四方面，提供方面1-3任意一个的方法，其中局部凹陷借助引导加压气体至柔性玻璃带上而形成。

根据第五方面，提供了方面4的方法，该方法进一步地包括在柔性玻璃带上成形初始缺陷之后增大加压气体的压力。

根据第六方面，提供方面5的方法，其中加压气体是空气。

根据第七方面，提供方面1-6任意一个的方法，其中局部凹陷至少部分地形成于激光束导入的区域。

根据第八方面，提供方面1-7任意一个的方法，其中初始缺陷是形成在柔性玻璃带内的连续刻划线。

根据第九方面，提供方面1-8任意一个的方法，其中局部凹陷有大约0.1mm到大约1mm的深度。

根据第十方面，提供方面1-9任意一个的方法，其中局部凹陷有大约3mm到大约25mm的宽度。

根据第十一方面，一种用于切割柔性玻璃带的玻璃切割设备包括：

缺陷引发装置，其被布置和构造成在柔性玻璃带内形成初始缺陷。

光传送设备，其被布置和构造成引导辐射束至柔性玻璃带上以加热柔性玻璃带上包括了使用缺陷引发装置形成的初始缺陷的区域；以及

加压气体传送装置，其被布置和构造成使用加压气体在柔性玻璃带内于使用缺陷引发装置形成的初始缺陷处形成局部机械变形。

根据第十二方面，提供方面11的设备，其中加压气体是空气。

根据第十三方面，提供方面11或方面12任意一个的设备，其中加压气体传送装置被布置成至少部分地在辐射束被导入的区域形成局部凹陷。

根据第十四方面，提供方面11-13中的任何一个方面设备，其中，辐射束为激光束。

根据第十五方面，提供方面11-14任意一个的设备，其中缺陷引发装置在柔性玻璃带内形成连续刻划线。

根据第十六方面，提供方面11-15任意一个的设备，其中加压气体传送装置包括提供不同气体流量的喷嘴。

根据第十七方面，一种玻璃加工设备包括：

传送通路，沿此传送通路柔性玻璃带可以经玻璃加工设备被传送；以及

玻璃切割设备，其用于切割可以沿着传送通路被传送的柔性玻璃带，玻璃切割设备包括：

缺陷引发装置，其被布置和构造成在沿传送通路被传送的柔性玻璃带内形成初始缺陷；

光传送设备，其被布置和构造成引导辐射束至沿传送通路被传送的柔性玻璃带上以加热柔性玻璃带包括使用缺陷引发装置形成的初始缺陷的区域；以及

加压气体传送装置，其被布置和构造成使用加压空气在沿传送通路被传送的柔性玻璃带内于初始缺陷处形成局部机械变形。

根据第十八方面，提供方面17的设备，其中加压气体是空气。

根据第十九方面，提供方面17或方面18的设备，其中加压气体传送装置至少部分地在辐射束被导入的区域形成局部凹陷。

根据第二十方面，提供如方面17-19中的任何一个方面设备，其中，辐射束为激光束。

根据第二十一方面，提供了方面17-20任意一个的设备，其中缺陷引发装置在柔性玻璃带内形成连续刻划线。

根据第二十二方面，提供方面17-21任意一个的设备，其中加压气体传送装置包括提供不同气体流量的喷嘴。

根据第二十三方面，提供方面1-22任意一个的设备，其中使用缺陷引发装置在柔性玻璃带内形成一个或多个离散刻划线。

以下将详细阐述其它特征和优点，且本领域的技术人员部分从说明书中将容易地明白或根据通过文字说明和附图中示例时间本发明而部分认识到这些特征和优点。应当理解，以上的总体说明和以下的详细说明都只是本发明的示例，意在提供对要求保护的本发明的本质和特征的总体或构架的理解。

包括附图以提供本发明的原理的进一步理解，附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。这些附图示出一个或多个实施例，且与说明书一起借助示例来解释本发明的原理和操作。应理解的是，可以以任何组合和所有的组合来使用在说明书和附图中披露的本发明的各种特征。

附图说明

图1是加工柔性玻璃带的设备的实施例的局部图；

图2是图1的沿线2-2的剖面图，其示出具有向上延伸凸形支承面的切割支撑组件的实施例；

图3示出加工柔性玻璃带的设备的实施例的示意图；

图4是包括喷嘴的切割设备和加压空气在柔性玻璃带内形成局部凹陷的实施例的侧向示意图；

图5是具有局部凹陷的柔性玻璃带的俯视示意图；

图6是喷嘴实施例的仰视图；

图7是玻璃切割工艺的实施例的俯视示意图；

图8是玻璃切割工艺的另一实施例的俯视示意图；

图9是玻璃切割工艺的另一实施例的俯视示意图；

图10是玻璃切割工艺的另一实施例的俯视示意图；以及

图11是玻璃切割工艺的另一实施例的俯视示意图；

具体实施方式

本文所述的各实施例一般涉及柔性玻璃带的加工，具体地说，涉及切割柔性玻璃带，例如，切割成多个柔性玻璃带和/或切割成离散的的柔性玻璃片。用于本文的术语“带”可以指任何长度的柔性玻璃诸如例如从轧辊工艺或成型工艺连续进给的片或幅材。使用激光束辅以高压气体束来实现柔性玻璃带的分离，其中高压气体束用于在接近激光束的柔性玻璃带内形成浮动的局部机械变形，例如，凹陷或凹窝。局部机械变形在柔性玻璃带内产生张力场，该张力场可以用于经过柔性玻璃带厚度垂直于柔性玻璃带各宽面而扩展裂纹。

参考图1，示出柔性玻璃带10正在经过玻璃加工设备12被传送，图1示出其仅一部分。柔性玻璃带10可以以连续方式从玻璃带源14经玻璃加工设备12被传送。柔性玻璃带10包括一对相对的沿柔性玻璃带10的长度延伸的第一边缘16和第二边缘18，和跨于第一边缘16和第二边缘18之间的中心部20。在一些实施例中，第一和第二边缘16和18上面可以覆盖有用于防止和屏蔽第一和第二边缘16和18接触的胶带25。柔性玻璃带10经设备12移动时，胶带25可以被施加于第一和第二边缘16和18中的一个或全部。在其他实施例中，可以没有胶带25被使用以覆盖第一和第二边缘16和18。第一宽面22跨于第一和第二边缘16和18之间，相对的第二宽面24亦跨于第一和第二边缘16和18之间，从而形成中心部20的部分。

在图3示出的柔性玻璃带10使用熔融下拉工艺而形成的实施例中，第一和第二边缘16和18可以包括珠边26和28，其厚度T₁大于中心部20内的厚度T₂。中心部20可以是“超薄”的，具有大约0.3mm或更小的厚度T₂，包括但不限于，例如，大约0.01-0.05mm，大约0.05-0.1mm，大约0.1-0.15mm和大约0.15-0.3mm，0.3，0.29，0.28，0.27，0.26，0.25，0.24，0.23，0.22，0.21，0.2，0.19，0.18，0.17，0.16，0.15，0.14，0.13，0.12，0.11，0.1，0.09，0.08，0.07，0.06，或0.05mm，但是具有其他厚度的挠性玻璃带10可以在其他实例中形成。

使用传送系统30经设备12传送柔性带10。可提供侧向导轨32和34以定向柔性玻璃带10在与柔性玻璃带10的加工或行进方向36相关的正确的侧面位置。例如，如示意性地示出，侧向导轨32和34可以包括与第一和第二边缘16和18配合的辊子38。使用侧向导轨32和34对第一和第二边缘16和18施加相对的力40和42，其中侧向导轨32和34有助于在行进方向36以期望的侧向定向移动和对齐柔性玻璃带10。

如进一步所示，侧向导轨32和34可以与第一和第二边缘16和18在胶带25上配合，而不与柔性玻璃带10的中心部20配合。这样，可以保持柔性玻璃带10的中心部20的相对的第一和第二宽面22和24的原始或质量表面，而避免在侧向导轨32和34与中心部20的第一和第二宽面22和24的任一个配合的情况下可能出现的不期望的刻划、刮擦或其他表面污染。此外，柔性玻璃带围绕横向于柔性玻璃带10行进方向36的轴线46弯曲的同时，侧向导轨32和34可以配合柔性玻璃带10。在整个弯曲中弯曲柔性玻璃带10可以增加玻璃带10的刚度。这样，侧向导轨32和34可以配合处于弯曲和基本平坦状态的玻璃带10。当柔性玻璃带10处于弯曲情况的同时侧向对齐时，侧向导轨32和34施加的力40和42不太可能弯折或以其他方式干扰玻璃带轮廓的稳定。

设备12可以进一步地包括轴线46下游的切割区域50。在一个示例中，设备12可以包括切割支承构件52，切割支承构件52被构造成在切割区域50弯曲柔性玻璃带10以提供具有弯曲定向的弯曲目标段54。在切割区域50内弯曲所述目标段54可以在切割过程中帮助稳定柔性玻璃带10。这一稳定可以在切割柔性玻璃带10的过程中帮助抑制弯折或者干扰柔性玻璃带轮廓。在其他实施例中，切割支承构件52可以不弯曲柔性玻璃带10，而是提供和支持处于基本平坦定向状态的柔性玻璃带10。

切割支承构件52可以包括非接触切割构件52，非接触切割构件52被设计成不触及柔性玻璃带10的第一和第二宽面22和24而支承柔性玻璃带10。例如，参考图2，非接触切割支承构件52可以包括一个或多个弧形空气杆，弧形空气杆被构造成提供空气垫以留间隔于柔性玻璃带10和切割构件52之间，以防止柔性玻璃带的中心部20接触切割支承构件52。所述间隔也可以在切割操作中便于凹窝或局部凹陷的形成，这将在下文进行更详地描述。

参考图2，切割支承构件52可以设有多个通道58，通道58被构造成提供正压力端口64，这样空气流62可以穿过正压力端口64被推向弯曲目标段54以对弯曲目标段54的非接触支承产生空气垫66。可选地，多个通道58可以包括负压力端口68，这样空气流78可以从弯曲目标段54被吸走以产生抽吸，以部分地抵消来自由正压力端口64产生的空气垫66的力。正与负压力端口的组合可以在整个切割过程中帮助稳定弯曲目标锻54。的确，正压力端口64可以帮助保持柔性玻璃带10的中心部20和切割支承构件52间的期望的空气垫66高度。同时，负压力端口68可以帮助向切割支承构件52拉柔性玻璃带10，以防止柔性玻璃带10起伏或防止当弯曲目标段54在行进方向36经过切割支承构件52行进时弯曲目标段54的部分从其他部分漂移。

在切割区域50提供弯曲目标段54也可以在整个切割区域50增加柔性玻璃带10的刚度。这样，如图1所示，当柔性玻璃带10经过切割区域50内的切割支承构件52时，可选的侧向导轨70、72可以配合弯曲情况下的柔性玻璃带10。当柔性玻璃带10经过切割支承构件52的同时侧向对齐时，侧向导轨70和72施加的力74和76不太可能弯折或以其他方式干扰玻璃带轮廓的稳定。因此可以提供可选的侧向导轨70和72以沿横向于柔性玻璃带10行进方向36的轴线46的方向以适当的侧向定向精细地调节弯曲目标段54。

如上所述，在切割区域50内提供处于弯曲定向的弯曲目标段54可以在切割过程中帮助稳定柔性玻璃带10。所述稳定可以在分离第一和第二边缘16和18中的至少一个的过程中帮助防止弯折或干扰玻璃带轮廓。此外，弯曲目标段54的弯曲定向可以增加弯曲目标段54的刚度以允许弯曲目标段54的侧向定向的可选的精细调节。这样，在分离第一和第二边缘16和18中的至少一个的过程中，可以不接触中心部20的第一和第二宽面22和24而使柔性玻璃带10有效地稳定和适当地侧向定向。

柔性玻璃带10的弯曲目标段54的增加的稳定和刚度可以借助弯曲所述目标段54以包括沿轴线46方向的向上凸出表面和/或向上凹进表面来实现。例如，如图2所示，弯曲目标段54包括具有面向上凸出表面80的弯曲定向。本发明的示例可以涉及用切割支承构件52的面向上凸出支承面82支承弯曲目标段54，例如所示的空气杆。提供具有面向上突出支承表面82的切割支承构件52同样可以在切割区域50弯曲柔性玻璃带10以实现所示的弯曲定向。

设备12可以进一步地包括柔性玻璃切割设备100，柔性玻璃切割设备100被构造成切断柔性玻璃带10的部分101和103彼此。在如图3所示的一个示例中，玻璃切割设备100可以包括光传送设备102，用来照射并因此加热(例如从面向上的表面)弯曲目标段54的部分。在一个示例中，光传送设备102可以包括切割装置，例如所示的激光器10，但是其他辐射源可以在又一些示例中被提供。光传送设备102可以进一步地包括圆形偏光器106、光束扩束器108和光束整形器110。

光传送设备102可以进一步地包括用于改向发自辐射源(例如激光器104)的辐射束(例如，激光束112)的光学元件，例如镜114、116和118。辐射源可以包括所示激光器104，所示激光器104被构造成发射激光束，该激光束具有适合在光束入射至柔性玻璃带10的局部加热柔性玻璃带的波长和功率。在一个实施例中，激光器104可以包括CO₂激光器，但是其他激光类型可以被用于又一些示例中。

激光器104可以被构造成首先发射具有基本为圆形的横截面的激光束112。光传送设备102可操作以改变激光束112，以致光束112在入射至玻璃带10时有显著的细长形状。如图1所示，该细长形状可以产生细长辐射区域120，细长辐射区域120可以包括所示的椭圆形覆盖区，但是其他构造可以在又一些示例中被提供。椭圆形覆盖区可以在弯曲目标段的面向上凸出表面上被定位。

椭圆形覆盖区的边界可以被确定为光束强度已减至其峰值的1/e²之处。激光束112经过圆形偏光器106，之后通过光束扩束器108被扩束。被扩束的激光束112之后通过光束整形器110以形成在弯曲目标段54表面产生椭圆形覆盖区的光束。光束整形器110可以例如包括一个或多个柱面透镜。但是，应该理解，可使用任何可以整形发自激光器104的光束以在弯曲目标段54上产生椭圆形覆盖区的光学元件。

椭圆形覆盖区可以包括基本长于短轴的长轴。例如在一些实施例中，长轴至少比短轴长十倍。但是，细长辐射区的长度和宽度取决于期望的分离速度，期望的初始裂纹尺寸，玻璃带的厚度，激光功率，等等，辐射区的长度和宽度可以根据需要而变化。

在图1和3进一示出，示例性玻璃切割设备100也可以包括缺陷引发装置122。缺陷引发装置122可以在第一和第二宽面22和24中的一个或全部上、在位于或接近期望的切割线的起始处引发或形成缺陷。在一些实施例中，连续初始缺陷124(例如，穿过柔性玻璃基底的全部或仅部分长度或宽度的刻划线)可以形成，或者一个或多个有限长度的离散初始缺陷可以形成，仅一个或多个部分，例如，与柔性玻璃基底10的边缘间隔开来的边缘(例如，前边缘)和/或局部被刻划或刻痕。在一些情况下，会期望连续初始缺陷124，这是由于扩展缺陷所需的拉应力相比仅用离散缺陷可以较低。在一些实施例中，初始缺陷可以仅是连续的，直至柔性玻璃的分离开始。各种方法和工具可被用于形成初始缺陷。例如，刻划轮，接触销，或其他具有由例如SiC、金刚石等制成的硬接触头的机械装置，可被用于形成缺陷，例如在柔性玻璃带10的任一或全部第一和第二宽面22和24上的刻划线。由于柔性玻璃带10的总厚度可以最大为300μm，在一些情况下，通过柔性玻璃基底10的至少部分厚度的连续初始缺陷在刻划工艺中可以相对容易地且便捷地形成。在一些实施例中，初始缺陷可以借助激光，例如通过烧蚀、熔化、或热冲击而产生。

玻璃切割设备100进一步地包括加压气体传送装置126。图4示出气体传送装置126较细节图，其包括流体地连接于喷嘴130的压缩机或其他压缩气体源128。喷嘴130可以设置在相对于缺陷引发装置122与激光器104的下游位置，因此形成初始缺陷124且柔性玻璃带10在到达喷嘴130之前被加热。

如上所示，非接触切割支承构件52可以利用空气垫66不经触及柔性玻璃带10第一和第二宽面22和24而支承玻璃带10。在一些实施例中，柔性玻璃带10的第二宽面24可以保持距非接触切割支承构件52至少大约0.3mm的高度G，例如在大约0.3mm到大约1.5mm的范围，例如在大约0.7mm到大约1.1mm的范围。在喷嘴130以下保持高度G允许在柔性玻璃带10中形成凹窝或局部凹陷132。

亦参考图5，初始缺陷124在到达激光束112之前形成为在玻璃带纵轴线方向且在柔性玻璃带10的第一宽面22上延伸的连续刻划线。如可见的那样，激光束112在形状上可以是稍微细长的，其在玻璃带的纵向上具有长轴，在横贯玻璃带的宽度方向上具有短轴。激光束112用于局部地将柔性玻璃基底10从初始温度加热到较高温度。柔性玻璃基底的初始温度可以取决于柔性玻璃带10所经受的具体工艺。例如，在柔性玻璃带于熔融下拉工艺或槽下拉工艺的拉伸区域的底部形成，或者柔性玻璃带通过浮法工艺在浴槽后面形成的情况下，柔性玻璃带10的初始温度可以相对地高，例如大约400℃左右。在用激光束112加热前，可能期望柔性玻璃基底10较低的初始温度，例如不高于大约300℃，例如不高于大约200℃，例如不高于大约100℃，例如不高于大约50℃，例如不高于大约30℃，例如在大约15℃和大约30℃之间。在一些实施例中，柔性玻璃带10可以在初始缺陷124处被局部地从初始温度开始加热至少大约100℃，例如至少大约200℃，例如至少大约300℃，例如至少大约400℃。

喷嘴130(图4)将加压气体(例如，空气)引导至柔性玻璃带10的第一面22，这可以提供表面冷却和局部凹陷132的形成，表面冷却和局部凹陷132的形成都可以用于将拉应力引入柔性玻璃带10，其中当柔性玻璃带10相对喷嘴130移动、当初始缺陷124经过喷嘴130时，拉应力可以存在于初始缺陷124处。喷嘴130可以为发散流式喷嘴，其中至少部分加压气体向外背离喷嘴130的中心轴线C(见箭头140和142)。简要参照图6，喷嘴130可以包括环形空气流通道114和穿过其中延伸的实心芯部146。这样的布置可以提供图4描绘的发散的空气流模式和图5的圆形局部凹陷132。使用加压气体的气流150以在柔性玻璃带10内于初始缺陷124处形成局部凹陷132，这可以产生柔性玻璃带10内对下游操作振动不太敏感的稳定的、定向性的切割。加压气体的气流150借助冷却和借助使柔性玻璃带10的第一和第二宽面22和24膨胀来产生拉应力。这些表面拉应力便于裂纹扩展，甚至对于相对低热胀的玻璃也是。尽管不希望受理论的限制，甚至在柔性玻璃带的表面具有凹状的一侧(如图4所示的顶侧)，以及在柔性玻璃带的表面具有凸状的一侧，凹陷导致了柔性玻璃带上的膜应力。

在切割过程中，喷嘴130内的压力可以被保持大约20psi和大约80psi之间的压力，例如大约40psi和大约65psi之间。喷嘴130可以保持在高度H上，这取决于压力和局部凹陷132的期望深度。局部凹陷132的深度D可以被喷嘴130中的压力控制，喷嘴130中的压力被来自非接触切割支承构件52的空气流反方向地平衡。局部凹陷132保持固定、浮动或当柔性玻璃带10经过喷嘴130时沿柔性玻璃带的长度行进。在一些实施例中，局部凹陷132的深度D可以在大约0.1mm至大约1mm之间。局部凹陷132的深度D可以借助变化和控制喷嘴130内的压力、局部凹陷132的宽度或直径(例如，在大约3mm和大约25mm之间)和非接触切割支承构件52内的压力来控制。如可见的那样，局部凹陷132可以横穿至少部分激光束112。在其他实施例中，局部凹陷132或至少部分局部凹陷132可以位于激光束的下游。在一些实施例中，当切割工艺由初始缺陷124的初始形成引发时，喷嘴130内的压力可以被设在0psi以使柔性玻璃带10上初始点处横向开裂的可能最小化。初始缺陷124产生之后，使用激光束112的加热即开始，可以增加喷嘴130内部的压力以产生局部凹陷132。

图7-11示出用于切割柔性玻璃带10的不同切割工艺。首先参考图7，示出边缘154和156移除工艺，其中玻璃切割设备100包括用于产生初始缺陷124的缺陷引发装置122，激光束112和局部凹陷132被用于从柔性玻璃带10的中心区域166切断柔性玻璃带10包括珠边154和156的边缘区域164和168参考图8，示出对称的玻璃切割工艺，其中玻璃切割设备100包括用来产生初始缺陷124的缺陷引发装置122，激光束112和局部凹陷132被用于将柔性玻璃带10切成多个柔性玻璃幅材165、167和169。图9示出玻璃切割工艺，其中玻璃切割设备100包括用来产生初始缺陷124的缺陷引发装置122，激光束112和局部凹陷132被用于将柔性玻璃带10切成两个等宽或不等宽的柔性玻璃幅材170和172。参考图10，示出另一个玻璃切割工艺，其中多台缺陷引发装置122用来产生初始缺陷124，激光束112和局部凹陷132同时被用于将柔性玻璃带10切成多个(多于两个)等宽或不等宽的柔性玻璃幅材174、176、178和180。参考图11，示出玻璃切割工艺，其中玻璃切割设备100包括用于产生初始缺陷124的缺陷引发设备122，激光束112和局部凹陷132被用于将离散的柔性玻璃段182从柔性玻璃带10上切下来。

上述玻璃切割设备和方法提供基于激光的玻璃切割方法，其利用柔性玻璃带的机械变形和激光束的影响以在柔性玻璃上产生应力集中，该应力集中扩展在柔性玻璃上产生的初始缺陷以产生裂纹，该裂纹之后沿着期望的切割线扩展以分离柔性玻璃各部分。裂纹的扩展可以由激光加热以及随后由空气压力产生的张紧提供，其中空气压力产生在柔性玻璃基底内的稳定的圆形张紧区域。这样的布置可以提供裂纹的以恒速的一致连续的扩展，而没有柔性玻璃带边缘的平面变化和没有阻滞痕迹，以及提供经过垂直于柔性玻璃带宽面的玻璃厚度的裂纹的扩展(矩形边缘形状)。为了防止裂纹扩展区域受源自切割区域之外的外部因素影响，也为了减轻柔性玻璃带内的内应力的负面影响，可以提供隔振。上面所述工艺可以为不同玻璃厚度提供可调性。该切割工艺可以避免在激光加热后用水或空气－水喷雾来淬火，这对减少的边缘波度、最小化扭梳纹、经过柔性玻璃带较长长度和经过较长时间的一致的边缘轮廓(矩形)来说提供了改善的边缘质量。避免水或空气－水喷雾冷却的能力也导致洁净的玻璃表面。本方法对不同的具有一个、二个或多个光束的切割构造可以是实用的，对离散的玻璃部分切割也可以是实用的。

在前面的详细描述中，为了解释说明而非限制的目的，将阐述披露特定细节的示例实施例以便完整地理解本发明的各种原理。但是，本领域的普通技术人员在借鉴了本文所揭示的内容之后，对他们来说显而易见的是，可以不偏离本文所揭示具体细节的其它实施例来实践本发明。此外，省略对已知装置、方法和材料的描述以使本发明各种原理的描述清楚。最后，尽可能用相同的附图标记来标示相同的构件。

例如，尽管凹陷在以上被描述为局部的机械变形，也可以是凸起的区域(例如，呈从表面22向外和向上延伸的穹形，方向在附图示出)。另外，尽管喷嘴和激光束被描述为在同一玻璃表面上作用，它们也可以作用在玻璃的相对的表面，这可以实现同样的应力诱导效应。再者，尽管局部机械变形被示为圆形，更一般地，可以是椭圆形。其他装置(除了气体压力和喷嘴)可以被用于在柔性玻璃上形成局部变形。例如，可以使用辊子，或者其他接触柔性玻璃的装置。

范围在本文中可表达为从“约”一个特定值和/或到“约”另一特定值。当表示这样一个范围的时候，另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一特定值。类似地，当使用前缀“约”表示数值为近似值时，应理解，具体的数值形成另一个实施例。还应理解，每个范围的端值无论是与另一个端值联系起来还是独立于另一个端值，都是有意义的。

在此仅参照所示附图而使用方向术语(例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部)，且这些方向术语并不倾向于指代绝对方向。

除非另有表述，绝不意味着本文所述的任何方法诠释为要求其步骤按特定顺序进行。因而，在方法权利要求并未对应由方法的工序所遵循的次序进行确切陈述的情形下，或者在权利要求或说明书中并未另外特定描述这些工序应局限于特定次序的情形下，则在任何情形下决没有推断一定次序的意图。这保持用于解释的任何可能非明确基础，包括：相对于工序布置或操作流的逻辑事项；从语法组织或标号中得到的明显意义；说明书中描述实施例的数量或类型。

如本文中所用，单数形式的“一”、“一个”、以及“该”也包括复数指代物，除非上下文明确地另作规定。因此，例如，对“部件”的引用包括具有两个或更多个这样的部件的方面，除非上下文明确地另作规定。

应该强调本发明的上述各实施例、尤其任何“较佳”实施例仅是实现的可能示例，仅为清楚理解本发明的各原理而阐述。可对本发明的上述各实施例作出许多变体和修改，而不完全背离本发明的精神和各原理。所有这些变型和修改都会包括在这里所述并要求的本发明范围内。

Claims (14)

1.一种用于切割柔性玻璃带的方法，所述方法包括：

引导所述柔性玻璃带至包括激光器的柔性玻璃切割设备，所述柔性玻璃带包括在所述柔性玻璃带的第一边缘和第二边缘间延伸的第一宽面和第二宽面；

引导激光束从所述激光器至所述柔性玻璃带的区域上；

使用所述激光束形成通过所述柔性玻璃带的裂纹；以及

使用所述激光束和所述柔性玻璃带内的局部机械变形沿所述柔性玻璃带扩展所述裂纹，其中借助引导加压气体至所述柔性玻璃带上来形成所述局部机械变形。

2.如权利要求1所述的方法，进一步地包括在所述柔性玻璃带内于所述第一和第二边缘间形成初始缺陷。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述局部机械变形在所述柔性玻璃带内于所述初始缺陷处形成。

4.如权利要求2所述的方法，进一步地包括在所述柔性玻璃带内形成所述初始缺陷之后增加所述加压气体的压力。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加压气体为空气。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述激光束被导入的区域，所述局部机械变形至少部分地形成。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部机械变形是具有大约0.1mm至大约1mm深度的凹陷。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部机械变形是具有大约3mm至大约25mm宽度的凹陷。

9.一种用于切割柔性玻璃带的玻璃切割设备，所述玻璃切割设备包括：

缺陷引发装置，所述缺陷引发装置被布置和构造成在柔性玻璃带中形成初始缺陷；

光传送设备，所述光传送设备被布置和构造成引导辐射束至柔性玻璃带上来加热柔性玻璃带上包括使用所述缺陷引发装置形成的初始缺陷的区域；以及

加压气体传送装置，所述加压气体传送装置被布置和构造成使用加压气体在柔性玻璃带内于使用所述缺陷引发装置产生的初始缺陷处形成局部机械变形。

10.如权利要求9所述的玻璃切割设备，其特征在于，所述加压气体是空气。

11.如权利要求9所述的玻璃切割设备，其特征在于，所述加压气体传送装置被布置成至少部分地在辐射束被导入的区域形成局部凹陷。

12.如权利要求9所述的玻璃切割设备，其特征在于，所述辐射束是激光束。

13.如权利要求9所述的玻璃切割设备，其特征在于，所述加压气体传送装置包括提供发散气体流的喷嘴。

14.如权利要求9所述的玻璃切割设备，进一步地包括：

输送通路，沿着所述输送通路柔性玻璃带可以经所述玻璃切割设备被传送。