CN108367960B - 玻璃网分离装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种分离玻璃网的方法包括以下步骤：通过在拉伸方向上向玻璃网施加平面内张力，将玻璃网置于张力中；以及通过在玻璃网中赋予曲率，在玻璃网的第一主表面上产生张力增加的区域。所述方法还包括：通过在张力增加的区域中向第一主表面的一部分施加缺陷，沿着与曲率轴平行且横向于拉伸方向的分离路径分离玻璃网。

Description

玻璃网分离装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119要求于2015年12月1日提交的系列号为62/261553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，并且通过引用的方式全文纳入本文。

背景技术

分离连续玻璃带以形成各种产品是已知的，所述各种产品包括用于液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示器面板(PDP)等的玻璃片。玻璃片普遍通过如下方法来制造：使熔融玻璃流入成形主体，由此可以通过各种带成形工艺形成连续玻璃带，包括狭缝拉制、浮法、下拉法、熔合下拉法或者上拉法。然后可以分离玻璃带以提供适合进一步加工成所需显示应用的玻璃片。

发明内容

下文给出了本公开的简化归纳，以便提供对具体实施方式所描述的一些示例性实施方式的基本理解。

本公开一般涉及分离玻璃网，更具体地，涉及通过向玻璃网施加缺陷而沿着分离路径分离玻璃网。

根据一些实施方式，一种分离玻璃网的方法可包括以下步骤：通过在拉伸方向上向玻璃网施加平面内张力，将玻璃网置于张力中；以及通过在玻璃网中赋予曲率，在玻璃网的第一主表面上产生张力增加的区域。所述方法还可包括：通过在张力增加的区域中向第一主表面的一部分施加缺陷，沿着与曲率轴平行且横向于拉伸方向的分离路径分离玻璃网。

在一个实施方式中，玻璃网可包括在约50μm至约500μm范围内的厚度。

在另一个实施方式中，玻璃网可响应于施加缺陷而沿着分离路径分离。

在另一个实施方式中，所述分离可包括：在向玻璃网施加平面内张力的同时，以及在玻璃网中赋予曲率的同时，在张力增加的区域中向第一主表面的部分施加缺陷。

在另一个实施方式中，所述分离可包括：在与玻璃网的外边缘相距大于零且小于或等于约25mm的距离内，在张力增加的区域中向第一主表面的部分施加缺陷。

在另一个实施方式中，所述缺陷可包括深度，该深度是从第一主表面出发的玻璃网厚度的约25％至100％。

在另一个实施方式中，所述分离可包括：在不使玻璃网与固体物体接触的情况下，在张力增加的区域中向第一主表面的部分施加缺陷。

在另一个实施方式中，所述分离可包括利用激光施加缺陷。

在另一个实施方式中，产生张力增加的区域可包括：在不使玻璃网与固体物体接触的情况下，在玻璃网中赋予曲率。

在另一个实施方式中，产生张力增加的区域可包括：利用空气垫赋予曲率。

在另一个实施方式中，所述方法还可包括以下步骤：在施加平面内张力的同时，赋予曲率的同时，以及施加缺陷的同时，在与拉伸方向一致的行进方向上连续传送玻璃网。

在另一个实施方式中，张力增加的区域可包括由所赋予的曲率引起的拉伸弯曲应力和由所施加的平面内张力引起的平面内拉伸应力。

在另一个实施方式中，在张力增加的区域内的曲率顶点处，第一主表面可包括与曲率轴平行的最大拉伸应力轴。

在另一个实施方式中，最大拉伸应力轴可包括在约15MPa至约30MPa范围内的拉伸应力。

在另一个实施方式中，与曲率顶点相对，玻璃网的第二主表面可包括与曲率轴平行的应力的第二轴，其中，沿着最大拉伸应力轴的拉伸应力可大于沿着应力的第二轴的拉伸应力。

在另一个实施方式中，与曲率顶点相对，玻璃网的第二主表面可包括与曲率轴平行的压缩应力轴。

在另一个实施方式中，最大拉伸应力轴可与分离路径重合。

在另一个实施方式中，所述分离可包括：在最大拉伸应力轴上的位置处，向第一主表面的部分施加缺陷。

在另一个实施方式中，产生张力增加的区域可包括：在玻璃网的整个宽度上赋予曲率，并且最大拉伸应力轴可沿着整个宽度延伸。

在另一个实施方式中，最大拉伸应力轴可包括在玻璃网的整个宽度上的均匀应力。

在另一个实施方式中，加工玻璃网的方法可包括：利用选自以下组的工艺由一定量的熔融材料形成玻璃网：熔合下拉工艺、狭缝拉制工艺、浮法工艺、下拉工艺和上拉工艺。所述方法还可包括以下步骤：根据上述实施方式中的任意实施方式分离玻璃网。

应当理解的是，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都描述了本公开的实施方式，且都旨在提供用于理解所描述和所要求保护的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对实施方式的进一步的理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各个实施方式，并与说明书一起用来解释本公开的原理和操作。

附图说明

当参照附图阅读时，可以更好地理解本公开的这些特征、方面和优点以及其他特征、方面和优点：

图1示意性地图示了根据本文公开的实施方式的示例性玻璃制造设备；

图2示意性地图示了沿着图1的线2-2的示例性玻璃制造设备的顶视图；

图3示意性地图示了沿着图1的线3-3的示例性玻璃制造设备的顶视图；

图4示意性地图示了沿着图3的线4-4的示例性玻璃制造设备的截面图；

图5示意性地图示了沿着图3的线5-5的一个示例性玻璃制造设备的实施方式的侧视图；

图6示意性地图示了沿着图3的线5-5的另一个示例性玻璃制造设备的实施方式的侧视图；

图7示意性地图示了沿着图3的线5-5的另一个示例性玻璃制造设备的实施方式的侧视图。

具体实施方式

下面将参考附图更完整地描述设备和方法，附图中显示了示例性实施方式。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。

玻璃片普遍通过以下步骤制造：使熔融玻璃流入成形主体，由此可以通过各种带成形工艺形成玻璃带，包括浮法、狭缝拉制、下拉、熔合下拉、上拉或任意其他成形工艺。随后可以将来自这些工艺中的任意工艺的玻璃带分开以提供适于进一步加工成所需应用(例如显示应用)的玻璃片。例如，玻璃片可用于广泛的显示应用，包括液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示器面板(PDP)等。可能需要将玻璃片从一个位置运输到另一个位置。可以使用常规支承框架运输玻璃片，所述常规支承框架被设计成用于将玻璃片堆叠体固定在适当位置。另外，可在每个玻璃片之间放置夹层材料，以有助于防止接触并因此保护玻璃片的原始表面。

应当理解，本文所述的所有具体的实施方式都旨在是示例性的，因此是非限制性的。由此，本公开涉及用于分离玻璃网的方法和设备。在一些实施方式中，待分离的玻璃网可包括由玻璃制造设备形成的玻璃带。在一些实施方式中，玻璃带可作为由玻璃制造设备形成时的形式提供；可由先前形成的玻璃带的卷轴提供，该玻璃带可从卷轴中解绕；或者可作为独立的玻璃带提供。在其他实施方式中，玻璃网可包括由玻璃制造设备形成的玻璃片。在一些实施方式中，玻璃片可作为独立的玻璃片、从玻璃带中分离出的玻璃片、从另一个玻璃片中分离出的玻璃片、从玻璃片卷轴中解绕的玻璃片、或来自玻璃片堆叠体的玻璃片提供。

在一些实施方式中，玻璃网的分离部分可包括可以被弃去或以其他方式处理的边缘部分(例如，玻璃网边缘部分、包括增厚的边缘凸缘的边缘部分等)。在另外的实施方式中，玻璃网的分离部分可以包括一个或多个另外的玻璃网，其中的任意或一些玻璃网可包括一个或多个玻璃带。在一个实施方式中，可将由玻璃制造设备形成的玻璃带分离成具有所需长度的玻璃带。在另一个实施方式中，可将由玻璃制造设备形成的玻璃带卷绕成玻璃带卷轴，并且玻璃带可进行分离以提供具有所需量的玻璃带的卷轴。在另一个实施方式中，玻璃带可从玻璃带卷轴中解绕并进行分离，以获得所需长度的独立的玻璃带。在另一个实施方式中，可分离独立的玻璃带以提供具有所需长度的另一个独立的玻璃带。

在其他实施方式中，从玻璃网中分离出的所述一个或多个另外的玻璃网可包括玻璃片。在一些实施方式中，可从由玻璃制造设备形成的玻璃带中分离出玻璃片，可从从玻璃带卷轴中解绕的玻璃带中分离出玻璃片，或者可从独立的玻璃带中分离出玻璃片。在其他实施方式中，可从另一个玻璃片中分离出玻璃片(所述另一个玻璃片可以为例如，先前已经从玻璃带中分离出的玻璃片，先前已经从另一个玻璃片中分离出的玻璃片，和/或先前已经通过玻璃制造设备形成的玻璃片)。

现在将通过从玻璃带中分离出玻璃片的示例性实施方式来描述用于分离玻璃网的方法和设备，同时应理解，相似或相同的技术还可以适用于分离任意的玻璃网，例如上文论述的示例性玻璃网。图1示意性地图示了用于加工玻璃网(包括玻璃带101)的玻璃加工设备100。玻璃带101可由玻璃带101的各种不同来源105提供。图1图示了玻璃带101的两个示例性来源105，但是在另外的实施方式中可以提供其他来源105。例如，如图1所示，玻璃带101的来源105可包括下拉玻璃成形设备107。如图示意性所示，下拉玻璃成形设备107可包括在槽111底部处的成形楔109。在操作时，熔融玻璃113可从槽111溢流并沿着成形楔109的相对侧115、117向下流动。随后，当熔融玻璃113的该两个片材被拉制离开成形楔109的根部119时，它们熔合在一起。由此，可在向下方向120上熔合下拉玻璃带101以行进离开成形楔109的根部119，并直接进入位于下拉玻璃成形设备107下游的区123中。虽然本文的描述涉及形成玻璃的熔合下拉法，但应注意的是，用于玻璃带101的其他成形方法和来源105在本文所附权利要求书的范围内，例如但不限于用于成形的狭缝拉制法、浮法、下拉法、或上拉法。

如图1进一步图示的，玻璃带101的另一个示例性来源105可包括盘卷卷轴106，包括绕卷到芯108上的玻璃带101。在先前利用下拉玻璃成形设备107或任意其他玻璃成形设备拉制成玻璃带101后，可以将玻璃带101绕卷到芯108上而形成盘卷卷轴106。在操作时，玻璃带101可以从玻璃带101的盘卷卷轴106中解绕，并在向下方向120上进入区123中。接着，玻璃带101可在行进方向125上经过以用于玻璃带101的后续加工。在一些实施方式中，后续加工可以任选地包括：利用边缘分离设备200使玻璃带101的边缘部分201、203与中心部分205分离；将电子部件(例如电子显示部件)添加到玻璃带的主表面；层压玻璃带；机械加工玻璃带的边缘或其他加工技术。在另外的实施方式中，后续加工可以包括利用分离设备300加工以分离玻璃网，如下文更加完整论述的。

无论是何种来源105或生产方法，在一些实施方式中，玻璃带101的厚度可小于或等于约0.5毫米、小于或等于约500微米，例如小于或等于约300微米，例如小于或等于约200微米，或者例如小于或等于约100微米，但是在另外的实施方式中，可以使用其他厚度。在其他实施方式中，所述厚度可以为约100微米至约0.5毫米、约300微米至约0.4毫米、或约0.3毫米至约500微米，以及其间的所有子范围。在一些实施方式中，玻璃带101的厚度可以为约50微米至约500微米，例如约50微米至约300微米，例如约50微米至约200微米，例如约50微米至约100微米，以及其间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，玻璃带101可包括在约50微米至500微米范围内的厚度(例如在第一主表面102与第二主表面103之间的厚度104)，但是在另外的实施方式中可以提供其他厚度。

在一些实施方式中，玻璃带101的宽度可大于或等于约20mm，例如大于或等于约50mm，例如大于或等于约100mm，例如大于或等于约500mm，例如大于或等于约1000mm，例如大于或等于约2000mm，例如大于或等于约3000mm，例如大于或等于约4000mm，但是在另外的实施方式中可提供小于或大于上述宽度的其他宽度。

在一些实施方式中，玻璃带101的宽度可以为约20mm至约4000mm，例如约50mm至约4000mm，例如约100mm至约4000mm，例如约500mm至约4000mm，例如约1000mm至约4000mm，例如约2000mm至约4000mm，例如约3000mm至约4000mm，例如约20mm至约3000mm，例如约50mm至约3000mm，例如约100mm至约3000mm，例如约500mm至约3000mm，例如约1000mm至约3000mm，例如约2000mm至约3000mm，例如约2000mm至约2500mm，以及其间的所有范围和子范围。

玻璃带101可包含各种组成，包括但不限于钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、含碱金属的玻璃或不含碱金属的玻璃。在一些实施方式中，玻璃带101可包含以下热膨胀系数：≤15ppm/℃、≤10ppm/℃或≤5ppm/℃，例如约5ppm/℃至约15ppm/℃，例如约5ppm/℃至约10ppm/℃，以及其间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，玻璃带101在其沿着行进方向125经过时，其可包含以下速度：≥50mm/s、≥100mm/s或≥500mm/s，例如，约50mm/s至约500mm/s，例如约100mm/s至约500mm/s，以及其间的所有范围和子范围。

如图2的视图所示，玻璃带101可包括一对相对的边缘部分201、203以及横跨在该相对的边缘部分201、203之间的中心部分205。玻璃带101的边缘部分201、203可以具有对应的边缘凸缘207、209，其具有凸缘厚度204，所述凸缘厚度204可大于玻璃带101的中心部分205的厚度104。在一些实施方式中，盘卷卷轴106中的玻璃带101可以包括或者可以不包括边缘凸缘207、209。在其他实施方式中，可能希望在不移除边缘凸缘207、209的情况下加工玻璃带101。在其他实施方式中，可能希望先从玻璃带101中移除边缘凸缘207、209，再进行加工玻璃带101的后续加工。因此，如图1示意性图示的，边缘分离设备200可以任选地用于从玻璃带101中移除边缘凸缘207、209或其他边缘缺陷。边缘分离设备200还可以用于从玻璃带101中分离边缘部分201、203，以进一步加工中心部分205和/或边缘部分201、203。例如，在一些实施方式中，取决于工艺参数，边缘部分201、203可以用于其他应用。虽然本文的描述可能推断出边缘分离设备200可以以水平方式分离玻璃带101的边缘部分201、203，但是权利要求书不应限于此，因为设想了也可以以垂直方式[即，“在附图上”(on the draw)]从玻璃带101中分离出边缘部分201、203。

玻璃加工设备100的另外的实施方式可包括横向引导件220、221、222、223，以协助将玻璃带101定向在横向位置中(例如横向方向126)，其与玻璃带101的行进方向125横交。在一个实施方式中，如图2示意性所示，横向引导件220、221、222、223各自可包括辊，所述辊被构造成接合相对的边缘部分201、203的对应边缘部分。由对应的横向引导件220、221、222、223向边缘部分201、203施加的对应的力可以使玻璃带101沿着横向方向126在横向取向中位移和对齐，所述横向方向126与玻璃带101的行进方向125横交。边缘分离设备200可利用激光刻划工艺或其他切割、断开或分离工艺从玻璃带101中分离出边缘部分201、203，以生产包括宽度的中心部分205(所述宽度例如在第一外边缘211与第二外边缘213之间的整个宽度210)。

如本文将更完整论述的，还可提供分离设备300以用于切断玻璃带101，例如玻璃带101的中心部分205(例如，在已经移除了边缘部分201、203的实施方式中)。如图3所图示的，分离设备300可包括弯曲支承元件340，其在玻璃带101中赋予曲率175。分离设备300还可包括缺陷工具330，其向玻璃带101施加缺陷305。分离设备300可被构造成从玻璃带101中分离或切断玻璃片190，以将玻璃带101或玻璃片190切到所需长度，以移除来自玻璃带101的来源105的玻璃带101的不想要或不期望的区段，和/或以有助于在包括所需长度的玻璃带101的第一盘卷卷轴106(所述所需长度的玻璃带101被绕卷到盘卷卷轴106的芯108上)与准备接收玻璃带101的新的芯108之间切换，从而将玻璃带101盘卷到新的芯108上以形成另一个盘卷卷轴106。在玻璃带101在行进方向125上从玻璃带101的来源105出发经过的同时，可以最小程度地破坏(如果具有)来实现利用分离设备300分离玻璃带，例如如上所述。

在其他实施方式中，如图1示意性图示，分离设备300可分离玻璃带101以产生多个单独的玻璃片190，所述多个单独的玻璃片190可在堆叠体191中堆叠在一起，任选地，在相邻的玻璃片190之间具有夹层纸192，以允许对堆叠体191或多个单独的玻璃片190中的一个或多个玻璃片进行后续的包装、装运、运输或储存。另外或者替换性地，分离设备300可分离玻璃带101以生产多个卷绕的玻璃片194，每个卷绕的玻璃片194可连续地卷绕到第一盘卷卷轴193上。多个卷绕的玻璃片194可包括背衬195，其可用作夹层以保护在第一盘卷卷轴193上的卷绕的玻璃片194的相邻各层。背衬195还可用作连接从玻璃带101中切割出的各连续的卷绕玻璃片194的网，以通过将卷绕的玻璃片194和对应的背衬195一起卷绕到第一盘卷卷轴193上，而允许将卷绕的玻璃片194连续绕卷到第一盘卷卷轴193上。可在分离玻璃带101之前，分离玻璃带101的同时，或分离玻璃带101之后，向玻璃带101施加背衬195。在分离玻璃带101之前向玻璃带101施加背衬195的情况中，可在不损坏位于相邻的卷绕的玻璃片194之间的背衬195的情况下(例如，不撕裂、破坏或切割)，分离玻璃带101。因此，可将包括背衬195的玻璃带101分离成多个单独的玻璃片194，所述多个单独的玻璃片194仍然固定于背衬195，以方便地卷绕成玻璃片的盘卷卷轴193而用于储存和/或运输。在其他实施方式中，随着从玻璃带101中分离出玻璃片194，可与分离工艺同时或在分离工艺之后将玻璃片194固定于背衬195。在另一个实施方式中，分离设备300可分离玻璃带101以生产分离的卷绕玻璃带197的第二盘卷卷轴196，其包括已经从玻璃带101中分离出的所需长度的分离的卷绕玻璃带197。分离的卷绕玻璃带197可包括夹层198、垫片或在分离的卷绕玻璃带197的相邻各层之间的其他保护性屏障。

参考图3和图4，一种分离玻璃带101的方法可包括以下步骤：通过在拉伸方向151(参见图3)上向玻璃带101施加平面内张力150(参见图4)，将玻璃带101置于张力中。可以任意方式向玻璃带101施加平面内张力150，包括但不限于，当玻璃带101的至少一个区段处于比玻璃带101的另一个区段更高的高度时，由于作用在玻璃带101上的重力而基于玻璃带101的重量所产生的平面内张力150。在一些实施方式中，玻璃加工设备100的部件可向玻璃带101施加平面内张力150。在一个实施方式中，玻璃带101的来源105可通过在与行进方向125相对的方向上施加对抗玻璃带101行进的力，来向玻璃带101施加平面内张力150。与行进方向125相对的方向上的力可抵消或抵抗玻璃带101的运动，因而在玻璃带101中产生平面内张力150。其他设备和方法，包括但不限于布置在玻璃加工设备100的任何位置处(例如，在分离设备300的上游和下游中的至少一者的位置处)的惰辊、驱动辊和夹辊可以用于向玻璃带101施加平面内张力150。例如，平面内张力150可以由于在分离设备300下游的位置处牵拉玻璃带来协助在行进方向125上驱动玻璃带而出现。在一些实施方式中，抵抗玻璃带的这种牵拉(例如摩擦、上游破裂、工艺速度限制等)可因此导致形成平面内张力150。

应理解，玻璃带101中的平面内张力150(例如，平面内张力150的至少一个分量)可以遵循玻璃带101的路径或曲率175，并且不需要限于玻璃带101和平面内张力150是共面的情况。事实上，平面内张力150可以被认为是向玻璃带101施加或在玻璃带101中引起的拉伸力，其相对于玻璃带101的横向截面，产生相等且相反的各力，所述相等且相反的各力均垂直于所述截面的平面。由此，可在玻璃带101的具有平面内张力的部分的每个点处确定拉伸方向151，并且可认为在所述点处，相等且相反的各力均与垂直于玻璃带主表面的截面平面垂直。另外，相对于处理平面内张力下的玻璃带的弯曲部分，还可在处于拉伸中的玻璃带101的弯曲部分的每个点处确定拉伸方向151，并且可认为在玻璃带的弯曲部分的所述点处，相等且相反的各力均与曲率相切。

如图5-7中的每个附图所图示的，当玻璃带101是平面时(例如，如图5所图示的，其中，在玻璃带101上未赋予曲率175)，当在玻璃带101上赋予曲率175时(例如，相对较小的显著曲率175，如图6所图示的)，以及当在玻璃带101上赋予曲率175时(例如，相对较大的显著曲率175，如图7所示)，平面内张力150可以作用在玻璃带101上。在每个实施方式中，以及在本文既未图示又未明确公开的实施方式中，平面内张力150可以拉伸方向151作用在玻璃带101上，以在玻璃带101中产生对应的平面内拉伸应力。

所述方法还可包括以下步骤：通过在玻璃带101中赋予曲率175，在玻璃带101的第一主表面102上产生张力增加的区域315。张力增加的区域315可包括一个或多个平面内拉伸力以及由上述平面内张力150产生的对应的一个或多个平面内拉伸应力。此外，张力增加的区域315还可包括一个或多个弯曲拉伸力以及由所赋予的曲率175产生的对应的一个或多个弯曲拉伸应力。因此，张力增加的区域315可被定义为在玻璃带101的第一主表面102上的位置，在该位置中，由所赋予的曲率175产生的弯曲拉伸应力结合所施加的平面内张力150产生的平面内拉伸应力在玻璃带101的第一主表面102上的张力增加的区域315中产生了净拉伸应力，该净拉伸应力包括比由所赋予的曲率175产生的单独的弯曲拉伸应力和所施加的平面内张力150产生的单独的平面内拉伸应力中的任一个应力更大的量值。

因此，张力增加的区域315包括拉伸应力的至少两个可加分量(例如，由所施加的平面内张力150产生的拉伸应力和由所赋予的曲率175所产生的弯曲拉伸应力)，其一起作用以将第一主表面102上的张力增加的区域315置于张力中或保持该区域315在张力中。应理解的是，虽然张力增加的区域315在本文中可以关于第一主表面102来描述；但是在其他实施方式中，至少部分地基于所赋予的曲率175导致的对应的凸形或凹形轮廓，其造成对应的第一主表面102或第二主表面103是处于张力中还是压缩中，张力增加的区域315可在第一主表面102或第二主表面103的任一表面上产生。

另外，可以任意方式赋予曲率175，包括但不限于利用弯曲支承元件340赋予曲率175。在一些实施方式中(未图示)，弯曲支承元件340可包括辊或其他机械装置或固体物体，其接触(例如机械接触)玻璃带101以在玻璃带101中赋予曲率175。在另一个实施方式中，可在使玻璃带101不与固体物体接触的情况下，在玻璃带101中赋予曲率175。在一个实施方式中，可利用空气垫345赋予曲率175(参见图4)。弯曲支承元件340可包括非接触式的弯曲支承元件340，其在不触碰玻璃带101的中心部分205的第一主表面102或第二主表面103的任一主表面的情况下，支承玻璃带101。在一些实施方式中，弯曲支承元件340可包括一个或多个弯曲的空气棒，其提供空气垫345以在与弯曲支承元件340间隔开的附近处支承玻璃带101而不接触(例如机械接触)弯曲支承元件340。

进一步参考图4，弯曲支承元件340可配备有多个通道，所述多个通道提供正压端口，使得可迫使空气流朝向玻璃带101通过正压端口，从而形成用于非接触式支承玻璃带101的空气垫345。任选地，所述多个通道可包括负压端口，使得可从玻璃带101抽走空气流，以形成吸力来部分抵消来自正压端口形成的空气垫345的力。正压端口和负压端口的组合可有助于在整个分离过程中稳定玻璃带101。事实上，正压端口可有助于利用空气垫345在弯曲支承元件340与玻璃带101之间保持所需的间距。同时，负压端口可有助于将玻璃带101的中心部分205拉向弯曲支承元件340，以在玻璃带101在行进方向125上经过弯曲支承元件340时，防止玻璃带101波动和/或防止玻璃带101的部分飘走。利用对应的空气垫345来提供支承可有助于在不接触玻璃带101的原始主表面102、103的情况下，对玻璃带101进行定位以用于分离。由此，可避免对玻璃带101的原始主表面102、103的刮擦或其他损坏。另外，弯曲支承元件340可包括具有弯曲或波状形状的空气棒，以将对应的弯曲或波状形状(例如曲率175)赋予到玻璃带101中。

相对于玻璃带101来控制或调整弯曲支承元件340的位置(例如高度)可相应地控制或调整曲率175的量(例如高度或半径)。如图5-7中的每幅附图所图示的，可对弯曲支承元件340定位以不将曲率赋予在玻璃带101上(例如，如图5所图示的，其中玻璃带101是平面的)。还可对弯曲支承元件340定位以在玻璃带101上赋予相对较小的显著曲率175(例如图6所图示的)以及相对较大的显著曲率175(例如图7所图示的)。在每个实施方式中，以及在本文既未图示又未明确公开的实施方式中，弯曲支承元件340可在玻璃带101上赋予任意量的曲率175，以在玻璃带101中产生对应的弯曲应力。

应理解的是，玻璃带101的曲率175可基于以下中的至少一种：弯曲支承元件340的尺寸(例如直径或半径)；玻璃带101相对于玻璃带101的其他区段的高度(例如曲率175的顶点320的高度)，重力作用于所述其他区段上而影响玻璃带101的曲率175；玻璃带101的厚度(例如厚度104)；玻璃带101的刚度；在玻璃带101中的所施加的平面内张力150；以及其他因素、变量和特性。因此，如图6所图示的，玻璃带101的曲率175可以不采用与弯曲支承元件340相同的外形或轮廓，使得关于曲率175的轴176所限定的曲率175的半径可以沿着曲率175在不同位置处变化。然而，如图7所图示的，玻璃带101的曲率175可以采用与弯曲支承元件340相同的外形或轮廓，使得关于曲率175的轴176所限定的曲率175的半径相对于曲率175在不同位置处可以是均匀的。

所述方法还可包括沿着分离路径350分离玻璃带101，所述分离路径350平行于曲率175的轴176并且与拉伸方向151横交。参考图3，在一些实施方式中，分离路径350可以在玻璃带101的宽度210的方向上。在一些实施方式中，沿着分离路径350的分离可以通过在张力增加的区域315中向第一主表面102的部分301、303施加缺陷305来实现。分离路径350可被定义为通过玻璃带101或对应平面取向的轴，所述对应平面沿着玻璃带的厚度延伸并且在玻璃带101的外边缘211、213之间与通过玻璃带101取向的轴相交。在一些实施方式中，分离路径350可被定义为与第一主表面102和第二主表面103都以直角相交的平面。如图3所图示的，可向第一主表面102的部分301施加缺陷305，所述第一主表面102的部分301可毗邻玻璃带101的外边缘213；然而，在其他实施方式中，可向第一主表面102的部分303施加缺陷305，所述第一主表面102的部分303可毗邻玻璃带101的外边缘211。在一些实施方式中，缺陷305可以为点缺陷、线缺陷、磨痕、刻痕、切口、划痕、凹槽、凹口、划线、或者在张力增加的区域315中向第一主表面102的部分301、303施加的任意其他期望的或有意的瑕疵或缺陷。

由此，玻璃带101可响应于缺陷305而沿着分离路径350自发分离。换言之，缺陷305可引发裂纹，由于区域315中的拉伸应力，该裂纹接着在远离缺陷305的方向上沿着分离路径350从缺陷305出发自动扩展，并且沿着分离路径350分离玻璃带101(例如，造成玻璃带101断裂或失效)。裂纹断裂的主要模式可以为打开模式(opening mode)(例如，模式I)，当材料不可用于抵抗在平行于材料主表面的方向上所施加的规定拉伸应力，并且这种材料沿着垂直于材料主表面的断裂平面打开(例如断裂)而沿着断裂平面形成通过材料厚度的裂纹或裂纹扩展时，发生打开模式。在张力增加的区域315中的施加的平面内张力150和产生的拉伸应力可一起(例如，组合)作为打开力作用在分离路径350处，当施加引发裂纹的缺陷305后，该打开力即使得裂纹沿着分离路径350扩展通过玻璃带101。在一些实施方式中，由于赋予的曲率175而在张力增加的区域315中产生的拉伸应力对维持直的平面内断裂是有益的。

裂纹可以立即且迅速地扩展，以可以从玻璃带101中瞬间(例如，近乎瞬间)分离出玻璃片190，即，在可忽略的时间段内扩展。玻璃带101的分离可由于裂纹的自然扩展而发生，从而在单独的玻璃片190以及玻璃带101上的分离路径350处产生对应的分离边缘和分离表面，所述玻璃带101可以是部分、基本上、或完全直的或平面的，部分、基本上、或完全原始的及不含瑕疵或其他缺陷的，以及部分、基本上、或完全不含碎屑或玻璃颗粒的，如现有技术已知的，当向玻璃带101施加机械切割或刻划线以有助于沿着刻划线机械切断或以其他形式切断玻璃带101时，所述碎屑或玻璃颗粒原本可能污染分离工艺。

另外，应理解的是，本公开的缺陷305区别于现有技术的刻划线，所述现有技术的刻划线延伸超过大于玻璃带101的一半宽度210或者甚至是整个宽度210，以在玻璃带101中限定或形成玻璃带101沿着其分离的物理路径(例如刻划线)。在现有技术的一些实例中，通常在玻璃带101的整个品质(例如原始)表面上施加刻划线。不同于通常的现有技术中的刻划线，本公开的实施方式提供了的缺陷305足够小，以不需要该缺陷305延伸跨过玻璃带101的整个品质(例如原始)表面。事实上，一些实施方式可以提供足够小的缺陷，以使其仅在玻璃带的非品质边缘区域中延伸(例如，在距玻璃带的外边缘25mm以内延伸)。事实上，当与玻璃带的整个宽度比较时，本公开的缺陷305包括相对较小的缺陷。本公开缺陷的一些实施方式可包括线缺陷、磨痕、刻痕、切口、划痕、凹槽、凹口、划线、或者任意其他期望的或有意的瑕疵或缺陷，其最大尺寸为大于0mm且小于25mm，例如大于0mm且小于20mm，例如大于0mm且小于10mm，例如大于0mm且小于5mm，例如大于0mm且小于1mm。在一些实施方式中，所述缺陷包括点缺陷，其尺寸为大于0mm且小于1mm，例如大于0mm且小于0.5mm，例如大于0mm且小于0.3mm。因此，就一些实施方式而言，本公开的方法应被理解为在不向玻璃带101施加刻划线的情况下，响应缺陷305的施加而沿着分离路径350分离玻璃带101。

可在与玻璃带101的外边缘211、213相距距离307以内，在张力增加的区域315中向第一主表面102的部分301、303施加缺陷305。基于实验结果和理论分析，已经确定，与外边缘211、213相距大于零且小于或等于约25mm的距离307使玻璃带101沿着分离路径350彻底分离，这使得形成了沿着分离路径350的部分、基本上或完全直的(例如平面的)断开边缘。在已经移除了边缘凸缘207、209的一些实施方式中，如果将缺陷305直接施加于玻璃带101的外边缘211、213(例如，在等于零的距离307处)，玻璃带101可能经历不受控或不期望的破裂、裂开或碎裂，这至少部分是基于与玻璃带101的中心部分205中的玻璃带101的强度增加相比，外边缘211、213的强度有所减少。相反，在一些实施方式中，如果在大于25mm的距离307处将缺陷305施加于玻璃带101的中心部分205，则缺陷305可能在玻璃带101的原始表面上形成瑕疵，该瑕疵随后可能使玻璃片190不可用于特定的显示应用。另外，如果在大于25mm的距离307处将缺陷305施加于玻璃带101的中心部分205，由于缺陷305而扩展的裂纹可能不可用于扩展玻璃带101的外边缘211、213，并且玻璃带101可能不会沿着分离路径350完全分离。在一些实施方式中，施加了缺陷305的部分301、303可以用于后续的玻璃片190的运输或搬运，或者所述部分301、303可以充分地在玻璃带101的中心部分205的外部，以使得所述部分301、303不会妨碍可以使用玻璃片190的产品应用，例如显示应用。因此，在一些实施方式中，可以非接触的方式分离玻璃带101而不使玻璃带101的中心部分205的原始表面(例如，由终端用户或终端工艺限定的玻璃带101的品质区域内的表面)与固体物体触碰或接触。

在另一个实施方式中，参考图4，缺陷305可包括从第一主表面102出发的深度306。基于实验结果和理论分析，确定的是，缺陷的深度306在玻璃带101的厚度104的约25％至100％范围内，例如约25％至约75％，可提供有益效果。另外，基于实验结果和理论分析，确定的是，在一些实施方式中，深度306小于玻璃带101厚度104的约25％的缺陷305不足以引发裂纹扩展，在这种情况中，玻璃带101不分离或以延迟方式或其他不可接受的方式分离。在其他实施方式中，基于实验结果和理论分析，确定的是，深度306大于玻璃带101厚度104的约75％的缺陷305提供了过量且不可用的能量或应力，导致在施加缺陷305处形成不期望的瑕疵(例如小裂纹、碎屑等)，该不期望的瑕疵导致形成了沿着分离路径350的瑕疵边缘。在另外的实例中，基于实验结果，在一些情况中，深度306是玻璃带101厚度104的100％的缺陷305提供了期望的结果。

在一些实施方式中，可在向玻璃带101施加平面内张力150的同时，以及在玻璃带101中赋予曲率175的同时，在张力增加的区域315中向第一主表面102的部分301、303施加缺陷305。在其他实施方式中，所述方法还可包括以下步骤：在施加平面内张力150的同时，赋予曲率175的同时，以及施加缺陷305的同时，在与拉伸方向151一致的行进方向125上连续传送玻璃带101。因此，本公开的分离玻璃带101的方法可分离连续移动的玻璃带101。在其他实施方式中，本公开的分离玻璃带101的方法还可用于非连续或静态(例如离线)工艺中，以分离独立的、静态的玻璃带或独立的、静态的玻璃片。

利用缺陷工具330施加缺陷305的一个实施方式可包括使用划线器(例如尖头、刀、尖端、旋转盘等)或其他固体物体或机械装置来机械接触玻璃带101的第一主表面102以形成缺陷305。缺陷305可作为在玻璃带101上的引发侧或引发位置处(在该处玻璃带101待分离)的受控表面缺陷来施加。在另一个实施方式中，可在不使玻璃带101与固体物体接触的情况下，在张力增加的区域315中向第一主表面102的部分301、303施加缺陷305。在一个实施方式中，可使用缺陷工具330施加缺陷305，所述缺陷工具330包括激光器，例如紫外激光器，其产生激光束335，所述激光束335被构造成冲击玻璃带101的第一主表面102并施加缺陷305。

参考图4和图5-7，所述附图图示了玻璃带101和分离设备300的各个实施方式。如所注意到的，张力增加的区域315可包括由所赋予的曲率175引起的拉伸弯曲应力和由所施加的平面内张力150引起的平面内拉伸应力。在一个实施方式中，在张力增加的区域315内的曲率175的顶点320处，第一主表面102可包括与曲率175的轴176平行的最大拉伸应力的第一轴316。在另一个实施方式中，最大拉伸应力的第一轴316可包括在约15MPa至约30MPa范围内的拉伸应力。约15MPa至约30MPa的范围可包括由施加的平面内张力150引起的拉伸应力和由赋予的曲率175引起的弯曲拉伸应力的任意组合(例如加和)。基于实验结果和理论分析，确定的是，在一些实施方式中，沿着最大拉伸应力的第一轴316的小于15MPa的应力不足以使裂纹打开或扩展。在其他实施方式中，基于实验结果和理论分析，确定的是，沿着最大拉伸应力的第一轴316的大于30MPa的应力导致了玻璃带101沿着分离路径350不受控地扩展，并且沿着分离路径350以及在分离路径350附近，产生了玻璃带101的辐式断裂或不受控的断裂。在另一个实施方式中，最大拉伸应力的第一轴316可与分离路径350重合。在一个实施方式中，可在最大拉伸应力的第一轴316上的位置处，向第一主表面102的部分301、303施加缺陷305。在另一个实施方式中，可在玻璃带101的整个宽度210上赋予曲率175，并且最大拉伸应力的第一轴316可沿着整个宽度210延伸。在另一个实施方式中，最大拉伸应力的第一轴316可包括在玻璃带101的整个宽度210上的部分均匀、基本上均匀或完全均匀的应力。

在另一个实施方式中，与曲率175的顶点320相对，玻璃带101的第二主表面103可包括与曲率175的轴176平行的应力的第二轴317，其中，沿着最大拉伸应力的第一轴316的拉伸应力大于沿着应力的第二轴317的拉伸应力。在第一主表面102上沿着第一轴316的拉伸应力可包括各个应力的组合(例如加和)，所述各个应力包括由平面内张力150产生的拉伸应力和由赋予的曲率175的凸形轮廓产生的拉伸弯曲应力。在第二主表面103上沿着第二轴317的拉伸应力可包括各个应力的组合(例如加和)，所述各个应力包括由平面内张力150产生的拉伸应力和由赋予的曲率175的凹形轮廓产生的压缩弯曲应力。因此，在沿着第二轴317的压缩弯曲应力(其来自赋予的曲率175的凹形轮廓)的量值小于沿着第二轴317的拉伸应力(其由平面内张力150产生)的量值的情况中，在第二主表面103上沿着第二轴317的净应力可以为拉伸应力。

在另一个实施方式中，与曲率175的顶点320相对，玻璃带101的第二主表面103可包括沿着第二轴317的压缩应力，所述第二轴317与曲率175的轴176平行。如所注意到的，在第一主表面102上沿着第一轴316的拉伸应力可包括各个应力的组合(例如加和)，所述各个应力包括由平面内张力150产生的拉伸应力和由赋予的曲率175的凸形轮廓产生的拉伸弯曲应力。在第二主表面103上沿着第二轴317的拉伸应力可包括各个应力的组合(例如加和)，所述各个应力包括由平面内张力150产生的拉伸应力和由赋予的曲率175的凹形轮廓产生的压缩弯曲应力。因此，在沿着第二轴317的压缩弯曲应力(其来自赋予的曲率175的凹形轮廓)的量值大于沿着第二轴317的拉伸应力(其由平面内张力150产生)的量值的情况中，在第二主表面103上沿着第二轴317的净应力可以为压缩应力。

在上述实施方式中，平面内张力150可有助于在向玻璃带101的第一主表面102施加缺陷305后，玻璃带即自发分离。事实上，平面内张力150将降低由赋予的曲率175的凹形轮廓产生的沿着第二轴317的压缩弯曲应力，并且在一些实施方式中，甚至可以沿第二轴317产生张力。由此，可沿着分离路径降低或者甚至消除第二主表面103的过量压缩应力，因而增强由缺陷产生的裂纹自发形成通过第一主表面102和第二主表面103的整体裂纹的能力，从而促进玻璃带101的自发分离。此外，可以在最大应力的第一轴316上提供缺陷305，其中，由于整体裂纹将沿着沿分离路径延伸的最大应力轴迅速扩展，因此，玻璃带将沿着第一轴316自发分离。

如上所述，在各个实施方式中，提供了用于分离玻璃带101以生产玻璃片190的方法和设备。玻璃片(例如，用于液晶显示器“LCD”、电泳显示器“EPD”、有机发光二极管显示器“OLED”、等离子体显示器面板“PDP”的玻璃片)的制造商常对玻璃片进行热处理和/或化学强化以改进或改良玻璃片性质。如可以理解的，根据各个实施方式的玻璃片可以包括一个或多个边缘。提供的玻璃片可以具有四个边缘，并且一般为正方形、矩形、梯形、平行四边形或其他形状。具有各种尺寸(包括不同长度、高度和厚度)的玻璃片也预期包括在本公开的范围之内。

应理解，各个公开的实施方式可以涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。还应理解，虽然以涉及一个特定实施方式的形式进行描述，但是特定特征、元素或步骤可以各个未例示的组合或排列方式中的替换性实施方式互换或组合。

还应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，而不应局限为“仅一个(一种)”，除非有明确相反的说明。同样地，“多个(多种)”旨在表示“不止一个(一种)”。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时，实施方式包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成了另一个方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相组合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。

本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，如果方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序，或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，则都不旨在暗示该任意特定顺序。

虽然使用过渡语“包含”可以公开特定实施方式的各个特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由……构成”或“基本上由……构成”描述在内的替换性实施方式。因此，包括A+B+C的设备的暗示替换性实施方式包括设备由A+B+C组成的实施方式以及设备基本上由A+B+C组成的实施方式。

对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以对本公开进行各种修改和变动而不会偏离所述权利要求书的精神和范围。因此，本公开旨在涵盖本文的实施方式的修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (20)

1.一种分离玻璃网的方法，所述方法包括以下步骤：

通过在拉伸方向上向玻璃网施加平面内张力，将玻璃网置于张力中；

通过在玻璃网中赋予曲率，在玻璃网的第一主表面上产生张力增加的区域；以及

通过在张力增加的区域中向第一主表面的一部分施加缺陷，沿着与曲率轴平行且横向于拉伸方向的分离路径分离玻璃网，

其中，所述缺陷不延伸跨过玻璃网的品质表面。

2.如权利要求1所述的方法，其中，玻璃网包括在50μm至500μm范围内的厚度。

3.如权利要求1所述的方法，其中，玻璃网响应于施加缺陷而沿着分离路径分离。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述分离包括：在向玻璃网施加平面内张力的同时，以及在玻璃网中赋予曲率的同时，在张力增加的区域中向第一主表面的部分施加缺陷。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在与玻璃网的外边缘相距大于零且小于或等于25mm的距离内，在张力增加的区域中向第一主表面的部分施加缺陷。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述缺陷包括深度，所述深度是从第一主表面出发的玻璃网厚度的25％至100％。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述分离包括：在不使玻璃网与固体物体接触的情况下，在张力增加的区域中向第一主表面的部分施加缺陷。

8.如权利要求1所述的方法，其中，产生张力增加的区域包括：在不使玻璃网与固体物体接触的情况下，在玻璃网中赋予曲率。

9.如权利要求8所述的方法，其中，产生张力增加的区域包括：利用空气垫赋予曲率。

10.如权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：在施加平面内张力的同时，赋予曲率的同时，以及施加缺陷的同时，在与拉伸方向一致的行进方向上连续传送玻璃网。

11.如权利要求1所述的方法，其中，张力增加的区域包括由所赋予的曲率引起的拉伸弯曲应力和由所施加的平面内张力引起的平面内拉伸应力。

12.如权利要求1所述的方法，其中，在张力增加的区域内的曲率顶点处，第一主表面包括与曲率轴平行的最大拉伸应力轴。

13.如权利要求12所述的方法，其中，最大拉伸应力轴包括在15MPa至30MPa范围内的拉伸应力。

14.如权利要求12所述的方法，其中，与曲率顶点相对，玻璃网的第二主表面包括与曲率轴平行的应力的第二轴，其中，沿着最大拉伸应力轴的拉伸应力大于沿着应力的第二轴的拉伸应力。

15.如权利要求12所述的方法，其中，与曲率顶点相对，玻璃网的第二主表面包括与曲率轴平行的压缩应力轴。

16.如权利要求12所述的方法，其中，最大拉伸应力轴与分离路径重合。

17.如权利要求12所述的方法，其中，所述分离包括：在最大拉伸应力轴上的位置处，向第一主表面的部分施加缺陷。

18.如权利要求12所述的方法，其中，产生张力增加的区域包括：在玻璃网的整个宽度上赋予曲率，并且其中，使最大拉伸应力轴沿着整个宽度延伸。

19.如权利要求18所述的方法，其中，最大拉伸应力轴包括在玻璃网的整个宽度上的均匀应力。

20.一种加工玻璃网的方法，所述方法包括如权利要求1所述的分离玻璃网的方法，所述方法包括以下步骤：

利用选自以下组的工艺由一些熔融材料形成玻璃网：熔合下拉工艺、狭缝拉制工艺、浮法工艺、下拉工艺和上拉工艺；以及

根据权利要求1所述的方法分离玻璃网。

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