CN110312592A - 用于对玻璃片的边缘进行精整的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于对玻璃片的边缘进行精整的方法，其包括用研磨轮研磨玻璃片的边缘。所述玻璃片包括第一主表面，与第一主表面基本上平行的第二主表面，以及连接第一主表面和第二主表面的边缘。该研磨产生了中心边缘部分和两个斜切边缘部分，该两个斜切边缘部分使中心边缘部分分别与第一主表面和第二主表面连接。所述方法还包括：用至少一个杯式轮抛光中心边缘部分，所述至少一个杯式轮围绕与玻璃片的第一主表面和第二主表面基本上平行的第一轴旋转以对中心边缘部分进行抛光，其中，杯式轮的磨料层包含氧化铁(Fe2O3)、碳化硅(SiC)和二氧化铈(CeO2)中的至少一种。

Description

用于对玻璃片的边缘进行精整的方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年1月24日提交的系列号为62/449,806的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文，如同在下文完整阐述。
背景技术
本公开涉及玻璃片的精整，更具体地，涉及用于对玻璃片的边缘进行精整(即，研磨、抛光等)的方法和设备。
液晶显示器(LCD)广泛用作消费电子器件(例如电视、手机、手持式装置等)的显示装置，以获得紧凑性及高显示分辨率方面的出色性能的优点。在LCD中，背光模块用作照明方案。也就是说，LCD由放置在显示面板背部或侧部处的光源照亮。
在背光模块中，导光板(LGP)用于将一维光源分布并定向成二维的均匀光，同时其需要极有限的空间。高品质LGP的要求是高透光率，并且尤其是几乎没有色偏。LGP可由塑料或玻璃制成。在这两种常见的材料中，由于玻璃的特性(例如刚性和较低的热膨胀性)，因此其是有利的。
然而，对于用作特定的侧光式LCD的LGP的玻璃片，在传统的边缘精整程序(即，边缘的研磨和抛光)之后玻璃片边缘的粗糙度水平以及边缘的垂直度仍有待优化。玻璃片的这些未经优化的边缘性质影响玻璃片的透光率。当这些边缘性质未经优化的玻璃片用作侧光式LCD面板的LGP时，LCD面板的观看者在某些条件下可观察到不规则和/或不均匀的图案(例如点、线、条纹或无规区域)。LCD面板的这一照度或亮度不均匀的现象被称为Mura缺陷。
为了减少或消除由制造的LCD面板所导致的Mura缺陷，需要用于进一步改进玻璃片的研磨和抛光过程的方法和设备，以提供得到改进的玻璃片边缘的粗糙度和垂直度。
发明内容
一般地，本公开包括用于对玻璃片的边缘进行精整的边缘精整设备和相关方法。所述边缘精整设备包括研磨轮和至少一个抛光轮，例如杯式轮，所述抛光轮的旋转轴与加工中的玻璃片的主表面基本平行。在杯式轮的外缘上设置有杯式轮的磨料表面(或磨料层)。当与在研磨轮的外周上包含磨料表面的研磨轮相比时，这种类型的轮在整个磨料表面上展现出更均匀的磨损率。本文公开的抛光杯式轮的组成也被特别构造用于改进抛光效率。另外，所公开的设备和方法可以有助于实现减少停机时间和成本。在玻璃片的制造期间，通常，在边缘精整程序之后进行边缘属性的检查过程。利用一个或多个杯式轮来抛光可有助于保证所制造的玻璃片具有稳定的边缘品质，并且可以省去检查过程或者仅对样品进行检查。
因此，公开了一种对玻璃片的边缘进行精整的方法，所述方法包括：用研磨轮研磨玻璃片的边缘，所述玻璃片包括第一主表面、与第一主表面基本上平行的第二主表面、以及连接第一主表面和第二主表面的边缘，所述研磨产生了中心边缘部分和两个斜切边缘部分，该两个斜切边缘部分使中心边缘部分分别与第一主表面和第二主表面连接。所述方法还包括：用第一杯式轮抛光中心边缘部分，所述第一杯式轮围绕与玻璃片的第一主表面和第二主表面基本上平行的第一轴旋转以对中心边缘部分进行抛光，其中，第一杯式轮的磨料层包含Fe2O3、SiC和CeO2中的至少一种。所述磨料层可以包含约5体积％至约15体积％的Fe2O3。所述磨料层可以包含约15体积％至约27体积％的SiC或CeO2。所述磨料层还可以包括金刚石颗粒，其包含约2微米至约4微米的粒度。
在一些实施方式中，所述方法还包括：传送研磨轮和玻璃片中的至少一种，以使得研磨轮与玻璃片之间的相对速度在约2米/分钟至约6米/分钟的范围内。在一些实施方式中，所述方法可以包括：传送第一杯式轮和玻璃片中的至少一种，以使得第一杯式轮与玻璃片之间的相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。所述传送在沿着玻璃片边缘的长度方向上进行。
经过抛光的中心边缘部分的平均粗糙度Ra等于或小于约0.05微米，并且经过抛光的中心边缘部分的表面相对于第一主表面或第二主表面的垂直度的偏差在0.1度以内。通过经过抛光的中心边缘部分例如在约500mm的距离内，在约380nm至约750nm的波长范围内的透光率等于或大于约98％。
所述方法还可以包括：在研磨了玻璃片的边缘之后，但是在用第一杯式轮抛光之前，用第二杯式轮在中心边缘部分上进行中间抛光步骤，其中，第二杯式轮围绕与第一主表面和第二主表面基本平行的第二轴旋转，并且第二杯式轮的磨粒大于第一杯式轮的磨粒。所述方法可以包括：传送第二杯式轮和玻璃片中的至少一种，以使得第二杯式轮与玻璃片之间的相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。在一些实施方式中，第二杯式轮可包括沿着第二杯式轮的磨料表面的内周分布的多个狭缝。
在另一个实施方式中，描述了一种用于对玻璃片的边缘进行精整的设备，所述设备包括：用于研磨玻璃片边缘的研磨轮，所述玻璃片包括第一主表面、与第一主表面基本上平行的第二主表面以及连接第一主表面和第二主表面的边缘，所述研磨轮还包括具有某种轮廓的周向凹槽，所述轮廓被构造用于形成基本上垂直于第一主表面和第二主表面的中心边缘部分以及将中心边缘部分连接到第一主表面和第二主表面的两个斜切边缘部分。所述设备还包括用于对中心边缘部分进行抛光的第一杯式轮，所述第一杯式轮可围绕与第一主表面和第二主表面基本上平行的第一轴旋转，第一杯式轮包含磨料层，其包含Fe2O3、SiC和CeO2中的至少一种。
在一些实施方式中，所述磨料层可包含约5体积％至约15体积％的Fe2O3。在一些实施方式中，所述磨料层可包含约15体积％至约27体积％的SiC或CeO2。第一杯式轮包含等于或大于约5000目(5000#)的磨粒。
在一些实施方式中，所述设备还可以包括第二杯式轮，其被构造用于对中心边缘部分进行抛光，所述第二杯式轮可围绕与第一主表面和第二主表面基本上平行的第二轴支承和旋转，其中，第一杯式轮的磨粒小于第二杯式轮的磨粒。第二杯式轮可以包括沿着第二杯式轮的磨料表面的内周分布的多个狭缝。
所述设备还可以包括至少一个传送器，其与第一杯式轮和玻璃片中的任意一者连接，并且其被构造用于在沿着玻璃片边缘的长度方向上传送第一杯式轮和玻璃片中的至少一者，相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。
在另一个实施方式中，描述了一种玻璃片，其包括通过上文所述的设备精整的边缘，其中，中心边缘部分的表面粗糙度小于约0.05微米。
在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的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具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各个实施方式的原理和操作。需要强调，按照行业的标准行规，各个特征未按比例绘制。事实上，为了论述清楚，各个特征的尺寸可以被任意放大或者缩小。
附图说明
图1是根据本公开的一些实施方式所述的用于对玻璃片的边缘进行精整的示例性过程的流程图；
图2A是示例性玻璃片的顶视图；
图2B是图2A的玻璃片的侧视图；
图2C是图2A的玻璃片的透视图；
图3A是根据本公开的一些实施方式所述的用于对玻璃片进行精整的示例性研磨轮的侧视图；
图3B是通过图3A的研磨轮加工后的图2A的玻璃片的侧(边缘)视图；
图3C是图3B的玻璃片的部分放大图；
图4A是根据本公开的一些实施方式所述的一种边缘精整设备的杯式轮的截面图；
图4B示意性地例示了对玻璃片进行加工的图4A的杯式轮；和
图5是根据本公开的另一些实施方式所述的边缘精整设备的替代性杯式轮的透视图。
具体实施方式
下面将详细说明各种实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
本说明书将特别针对形成本公开的设备的部分或者与本公开的设备更直接配合的实施方式。应理解，未具体示出或描述的实施方式可以采取各种形式。说明书中提及的“一个实施方式”或“一种实施方式”是指连同实施方式描述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中。因此，在本说明书中各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在一种实施方式中”不一定全部都涉及同一个实施方式。而且，在一个或多个实施方式中可以任何合适的方式组合具体的特征、结构或性质。
如本文所使用的，磨粒大小用磨粒大小后面跟着的词语“目”或者替代性地“#”来表示。因此，磨粒大小为5000目也可以用5000#表示。
以下描述提供了关于通过本公开的设备和/或方法来加工(更具体地，边缘精整)的玻璃片的一般描述。
在形成玻璃片之后，例如通过刻划或切割玻璃带或另外的玻璃片来形成，玻璃片的边缘表面可能需要进一步加工以获得所需的边缘精整。因此，图1示意性地例示了用于加工玻璃片的边缘的方法100。根据图1，在第一步102中，使用研磨轮来研磨玻璃片的边缘。在一个或多个后续的步骤中，通过一个或多个抛光轮来进行抛光。例如，在任选的粗抛光步骤104中，可以用第一粗抛光轮来抛光玻璃片的经过研磨的边缘。或者，在一些实施方式中，可以从研磨直接进行到细抛光步骤106来进行抛光而无需粗抛光步骤104。可以使用杯式轮进行粗抛光和细抛光，如下文有更详细的描述。
图1A-1C是如本文所述的玻璃片200的示意图。玻璃片200包括第一主表面202，与第一主表面202基本上平行的第二主表面204，以及连接第一主表面202和第二主表面204的边缘表面(或简称为“边缘”)206和208。第一主表面202和第二主表面204之间的距离也被称为边缘表面206和208的高度，其限定玻璃片200的高度T。在制造过程期间，玻璃片200可以在传送方向210上传送。虽然图1A-1C中显示边缘表面206和208为平面表面，但应注意，在另外的实施方式中，边缘表面206和208可以包含其他形状。例如，在一些实施方式中，边缘表面206和/或边缘表面208可以包含斜切表面或圆化表面，例如由于之前的研磨和/或抛光操作得到的斜切表面或圆化表面。
在本公开的各个实施方式中，玻璃片200的厚度可以在以下范围内：约100μm至约3mm、约300μm至约3mm、约400μm至约2mm、约0.5mm至约1mm或约0.5mm至约0.7mm，包括其间的所有范围和子范围而不偏离本公开的范围。
玻璃片200可以被定位成第一主表面202和第二主表面204与水平面平行。然而，应理解，这种取向不是本公开的任意实施方式的要求，并且所述主题的范围不限于此。因此，玻璃片200可以以其他平面取向，例如垂直平面，或者介于水平与垂直之间的任意其他平面。
在图2A-2C中，玻璃片200可以通过任何的传送器(未示出)在传送方向210上传送。根据前述应理解，可以以不同的取向放置玻璃片200，并且可以基于不同工艺的需要改变传送方向210。还应理解，在另外的实施方式中，玻璃片200可以固定在某个位置。另外，虽然本文所述的实施方式涉及的玻璃片具有矩形形状，但是应理解，玻璃片可以许多不同形状来加工。
本公开的实施方式包括用于对玻璃片的一个或多个边缘进行加工的边缘精整设备，所述边缘精整设备包括用于对玻璃片200的边缘进行研磨的研磨轮300。图3A示意性地例示了一种示例性研磨轮300和一部分玻璃片200。
研磨轮300包括位于研磨轮周界的周向凹槽302，所述周向凹槽302包括磨料表面。周向凹槽302的轮廓可以被构造用于将玻璃片的边缘成形成任何所需的边缘轮廓。例如，在一些实施方式中，周向凹槽302可包括两个过渡区段304和306以及中间区段308，所述过渡区段被构造用于在玻璃片200的边缘(例如边缘206)上产生斜切表面。
在研磨期间，研磨轮300以预定的转速围绕中心旋转轴310旋转。转速可以是至少3,600转/分钟(rpm)以有效地研磨玻璃片200的边缘表面(例如边缘表面206)，例如，转速在约3,600rpm至约6,000rpm的范围内。研磨轮300可以由连接到发动机的心轴得到支承和旋转。可以采取顺时针或逆时针旋转方向中的任意一种。
可以对研磨轮300进行定位，以使旋转轴310与玻璃片200的第一主表面202和第二主表面204的法线基本上平行。并且，研磨轮300和玻璃片200可以相对于彼此对准，以使沿着与第一主表面202和第二主表面204平行的方向的中平面等分边缘206延伸穿过研磨轮300的中间区段308的中点。
在一些实施方式中，在研磨期间，玻璃片200可以通过合适的传送器(未示出)在沿着边缘表面206的长度方向上(即，如在图3A中的从页面向外)，在传送方向210上传送，并且边缘精整设备的研磨轮300可以固定在玻璃片200的传送路径附近的位置处。在其他实施方式中，研磨轮300可以通过另一个传送器(未示出)而沿着玻璃片200的边缘(例如边缘表面206)的长度移动，同时玻璃片200处于固定位置中。在另外的实施方式中，玻璃片200和研磨轮300可以在相反的方向上沿着边缘表面206的长度移动。研磨轮300与玻璃片200之间的相对速度可以在约2米/分钟至约6米/分钟的范围内。
玻璃片200的边缘表面206由研磨轮300研磨，周向凹槽302的不同区段304、306和308可以将边缘表面206成形成基本上垂直于第一主表面202和第二主表面204的中心边缘部分212以及两个斜切边缘部分214和216，如图3B示意性例示的(未按比例示出)。
所述两个斜切边缘部分214和216将中心边缘部分212分别与第一主表面202和第二主表面204连接。通过斜切玻璃片200的边缘，可避免玻璃片的断裂或碎裂，例如在随后的搬运玻璃片200期间(例如当将玻璃片200传递到随后的加工步骤或位点)，在封装或运输玻璃片200期间。
如图3B所示，经过斜切的边缘部分214(216)包括斜切高度，其表示为“C”。优选地，经过斜切的边缘部分214和216的斜切高度C是相等的，但是在另外的实施方式中，各个斜切高度可以不相等。应理解，斜切高度C应尽可能地小，因为对玻璃片200的整体光学品质起作用的是中心边缘部分212而不是经过斜切的边缘部分314和316，特别是当玻璃片200用作背光单元中的侧发光式导光板时尤其如此。更具体地，已经发现，当中心边缘部分212包含玻璃片200的大部分厚度时，更好地实现了玻璃片200的边缘的透光率的测量。在玻璃片200的厚度T是约2.0mm的一些实施方式中，由研磨过程获得的斜切高度C小于0.2mm。在玻璃片200的厚度T是约0.7mm的其他实施方式中，由研磨过程获得的斜切高度C在约0.02mm至约0.08mm的范围内。
在通过研磨轮300研磨后，所得到的中心边缘部分212可以基本上垂直于玻璃片200的第一主表面202和第二主表面204，然而，中心边缘部分212可能仍表现出与垂直有小的偏差。图3C是研磨后的中心边缘部分212的部分放大图。为了比较，示出了垂直于第一主表面202和第二主表面204的线312。中心边缘部分212的表面与线312形成角θ。在本公开的实施方式中，在用研磨轮300研磨边缘表面206之后，角θ可以在约-2度至约+2度的范围内。
同时，在通过研磨轮300研磨后，中心边缘部分212的表面的粗糙度可以大于研磨之前的边缘表面206的粗糙度。如本文所述，粗糙度作为表面的算术平均粗糙度(下文称为“Ra”)来测量。在本公开的实施方式中，在研磨后但在抛光前，中心边缘部分212的Ra值可以是约0.5μm。经过研磨的边缘表面的粗糙度影响透光率，并且在研磨后，测得的通过中心边缘部分212的透光率仅是约2％。因此，当玻璃片200仅经受研磨时，其可能不适于作为背光单元中的导光板，尤其是不适合用于旨在从其边缘发光的导光板。
由于单独的研磨可能不足以提供玻璃片200的最佳边缘，因此本文所述的用于加工玻璃片的边缘精整设备可以进一步包括一个或多个抛光轮，例如一个或多个杯式轮，其用于在由研磨轮300研磨后，对经过研磨的边缘进行抛光。因此，方法100可以包括任选的中间抛光步骤1004和细抛光步骤106。
图3A是适合与本公开的边缘精整设备一起使用的一种示例性杯式轮400的截面图。图3A的截面图沿着杯式轮400的中心旋转轴402的方向来截取，杯式轮400围绕该中心旋转轴402旋转。
杯式轮400包括基底部分404以及集成到基底部分404的环部分406。基底部分404可以是包含圆形形状的板，环部分406可以围绕基底部分404的外周界集成到基底部分404。
环部分406包含大致环形的磨料层408，其与旋转轴402同心并且设置在与基底部分404相背的环部分406的表面上方。磨料层408包含用于抛光的磨粒，并且还可以包括用于增强抛光效果的其他材料。磨料层408的表面基本上是平坦的。
在本公开的一些实施方式中，磨料层408的厚度(高度)可以在约2mm至约7mm的范围内，例如约5mm，然而，层204的厚度不限于此，并且其可以是其他厚度。
在图4A中，环部分406例示为中空圆柱。应理解，杯式轮400的环部分406的其他形状是可能的，并且不脱离本公开的范围。例如，环部分406的外直径可以从一端扩散或收敛到另一端。
在杯式轮400的环部分406包含中空圆柱的实施方式中，环部分406的宽度W(以及环形磨料层408的宽度)例如可以在约10mm至约20mm的范围内，例如在约12mm至约15mm的范围内，但是对于环部分406的宽度W也考虑了其他数值。然而，环部分406的宽度W(即，环部分的壁的宽度)优选大于待抛光的玻璃片200的厚度T，如下文将有所论述。另外，环部分406的宽度W应足够地大以使环部分406有效且稳定地安装在基底部分404上。图3B是与玻璃片200接合的图3A的杯式轮400的透视图。
在抛光期间，杯式轮400以约3,600rpm至约6,000rpm的转速围绕旋转轴402旋转。旋转可以以顺时针或逆时针旋转来进行。杯式轮400可以通过连接到发动机的心轴得到支承和旋转。
杯式轮400可以被定位成使旋转轴402与玻璃片200的第一主表面204和第二主表面206平行，以使磨料层408接触玻璃片200的中心边缘部分212。
在一些实施方式中，在抛光期间，玻璃片200可以通过传送器(未示出)，沿着中心边缘部分212的长度(即，如图4B中的从页面向外)在传送方向210上传送，并且杯式轮400固定在玻璃片200的传送路径旁边的位置处。在其他实施方式中，边缘精整设备的杯式轮400可以通过另一个传送器(未示出)而沿着玻璃片200的边缘表面(例如中心边缘部分212)的长度移动，同时玻璃片200处于固定位置中。在另外的实施方式中，玻璃片200和杯式轮400可以沿着中心边缘部分212的长度在相反的方向上以相对速度移动。在一些实施方式中，边缘精整设备的杯式轮400与玻璃片200之间的相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。
在轮的周界上具有磨料表面，并且所述轮围绕基本上垂直于玻璃片的主表面的轴旋转的这种类型的轮，例如图3A例示的研磨轮300，其比磨料表面的剩余部分磨损更快的磨料表面的比例可以较小，这是因为在研磨时，沿着玻璃片的边缘的每个点可以仅接触研磨轮的对应周界。另一方向，杯式轮(例如杯式轮400)可以展现出其研磨表面具有更慢的磨损速率，这是因为在抛光期间被工件(例如玻璃片200)接触的磨料表面的区域包含较大比例的研磨表面。另外，由于杯式轮的旋转轴与玻璃片200基本上平行，因此杯式轮的磨损总体均匀地分布在磨料层208的表面上，因而可以延长杯式轮的寿命。
在一些实施方式中，抛光杯式轮可以包括带狭缝的杯式轮，例如图5所示的杯式轮500。在一些实施方式中，除了杯式轮500形成有多个狭缝502之外，带狭缝的杯式轮500可以与杯式轮400相同，所述多个狭缝502基本上在磨料层508的整个外表面上径向且均匀地分布。在一些实施方式中，狭缝502在磨料层508的内周界上均匀分布。在一些实施方式中，磨料层508可以包含约20个狭缝至约30个狭缝。在一些实施方式中，狭缝宽度可以是约3mm至约4mm。狭缝可以相对于杯式轮500的直径成例如约40°至约50°的角来布置。
狭缝502可以有效地消散抛光期间产生的热。狭缝502还可使带狭缝的杯式轮500具有比图3A、3B例示的杯式轮200更高的磨耗效率，这是因为在抛光期间，狭缝可以有助于移除更多的玻璃片材料。
虽然图4的狭缝502例示为均匀的条纹形状，但是可以采用狭缝502的其他形状和布置。
在本公开的实施方式中，磨料层408、508的组成可以包含增强抛光的材料。表1列出了根据一些实施方式所述的杯式轮400、500的磨料层408、508的示例性成分。
表1
在本公开的一些实施方式中，杯式轮400、500的磨料层408、508可包含二氧化铈(CeO2)、碳化硅(SiC)和/或氧化铁(Fe2O3)作为抛光剂来改进抛光效率。在一些实施方式中，所述磨料层408、508可包含约5体积％至15体积％的Fe2O3。在一些实施方式中，磨料层408、508可包含约15体积％至约27体积％的CeO2和SiC中的至少一种。
磨料层408、508还可以包含例如约20体积％至50体积％，例如约20体积％至约50体积％的铜(Cu)以促进散热。例如，在一些实施方式中，被指定用于细抛光(即，细抛光步骤106)的杯式轮可以包含约40体积％至约50体积％的Cu，而被指定用于粗研磨(即，粗抛光步骤104)的杯式轮可以包含约20％至约40％的Cu。
在一些实施方式中，杯式轮400、500可以包含金刚石颗粒，其中，平均粒度可以在约2微米至约8微米的范围内，例如在约2微米至约6微米的范围内，例如在约2微米至约4微米的范围内，例如在约6微米至约8微米的范围内。金刚石颗粒的量可以在约0.5体积％至约1.5体积％的范围内。通常，细抛光杯式轮包含平均粒度在约2微米至约4微米范围内的金刚石颗粒，而粗抛光杯式轮包含平均粒度在约6微米至约8微米范围内的金刚石颗粒，但是在另外的实施方式中可以利用其他平均粒度。
在一些实施方式中，杯式轮400、500可以是树脂结合轮，并且磨料层408、508可以包含约20体积％至约40体积％的树脂结合剂。与磨料材料混合的树脂用作结合材料以将磨料材料一起保持在磨料层中的适当位置。也可以设想适于保持上述磨料材料的其他结合材料。通常，细抛光杯式轮包含约30体积％至约40体积％的环氧树脂，而粗抛光杯式轮包含约30体积％至约30体积％的环氧树脂，但是在另外的实施方式中，可以使用不同体积的环氧树脂。
如前所述，在一些实施方式中，边缘加工方法100包括使用如前所述的研磨轮300进行的研磨步骤102，随后进行抛光。例如，边缘加工方法100可以包括研磨步骤102以及用细抛光轮(例如杯式轮400)进行的细抛光步骤。在研磨步骤102期间，用研磨轮300的周向凹槽302研磨玻璃片200的边缘表面206。研磨轮300围绕与第一主表面202和第二主表面204的法线基本上平行的旋转轴310旋转。该研磨产生了中心边缘部分212和两个斜切边缘部分214和216，该两个斜切边缘部分214和216使中心边缘部分212与第一主表面202和第二主表面204连接。中心边缘部分212基本上垂直于第一主表面202和第二主表面204二者。
为了提供垂直度和光滑度改进的中心边缘部分212，在一些实施方式中，可以在研磨步骤之后立即使用杯式轮400进行细抛光步骤来产生经过抛光的中心边缘部分212。杯式轮400围绕与玻璃片200的第一主表面202和第二主表面204二者基本上平行的轴旋转。
在另外的实施方式中，边缘加工方法100还可以包括在研磨步骤102之后但在细抛光步骤106之前的中间抛光步骤104，例如用杯式轮500进行抛光。因此，在步骤104期间，第二杯式轮可以用于对经过研磨的中心边缘部分212进行粗抛光，以产生更加光滑的经过精整的中心边缘部分。在步骤104期间使用的粗抛光杯式轮包含的磨粒比步骤106期间使用的细抛光杯式轮的更大。在任选的粗抛光步骤104和细抛光步骤106期间，粗抛光杯式轮和细抛光杯式轮均围绕与玻璃片200的第一主表面202和第二主表面204基本平行的旋转轴旋转。
细抛光轮(例如杯式轮400)至少在其磨粒大小上与粗抛光轮(例如杯式轮500)不相同。换言之，在边缘精整设备包括两个(或者甚至是更多个)用于对玻璃片边缘进行抛光的杯式轮的实施方式中，所述两个杯式轮可以具有不同的磨粒大小。
磨料轮的磨粒大小通常以“目”为单位来测量，其意为用于筛出磨粒的筛网的每平方英寸的孔数目。在本公开的实施方式中，边缘精整设备的研磨轮(例如研磨轮300)可以是800目或1200目，并且粗抛光过程或细抛光过程期间使用的杯式轮是例如2000目、3000目、5000目、6000目和9000目。通常，细抛光杯式轮包含的磨粒大于或等于约5000目，例如在约5000目至约9000目的范围内，例如在约5000目至约8000目的范围内，例如在约5000目至约7000目的范围内，或者在约5000目至约6000目的范围内。
另外，杯式轮500倾向于产生更加积极的抛光，从而比不带狭缝的抛光轮移除更多的材料，因此，在中间抛光步骤104期间，带狭缝的杯式轮500是更可取的。
可以理解的是，根据需要，步骤102、104和106各自可以重复多次。
还可以理解的是，在一些实施方式中，可以同时操作多个研磨和/或抛光轮。例如，在一些实施方式中，边缘精整设备中可以具有两个研磨轮，每个研磨轮同时研磨玻璃片的相对边缘。
实施例
下表2-6公开了本公开的不同实施方式中的示例性构造。还公开了通过本公开的设备和/或方法来精整的边缘的测得的平均粗糙度Ra和透光率。使用基恩士(Keyance)VK-850 3D激光扫描共聚焦显微镜获得全部的粗糙度数值。
在这些参数中，“轮的类型”一栏中的数值是指所使用的轮以及其磨粒的大小(单位为目)，其中“G”表示轮的类型，“C”表示杯式轮，如杯式轮400，并且“S”表示带狭缝的杯式轮，如杯式轮500。参数“传送速度”是指玻璃片与边缘精整设备之间的相对速度。参数“移除量”是指由边缘精整设备的相应的研磨轮和/或抛光轮所移除的玻璃片的量。
表2
表3
表4
表5
根据本公开中所述的实施例，在通过研磨轮300研磨后，边缘表面(例如图3B中的中心边缘部分212)的算术平均粗糙度(Ra)为约0.5μm。在通过边缘精整设备加工后(例如在利用细抛光步骤106和任选的中间抛光步骤104抛光后)，经过精整的边缘表面(例如中心边缘部分212)包含等于或小于约0.05μm的Ra值。
并且，经过精整的边缘表面可以基本上垂直于玻璃片的主表面而仅具有0.1度的偏差。也就是说，在通过边缘精整设备加工后，图3C中指示的针对中心边缘部分212的角θ的值在-0.1度至0.1度的范围内。由于粗糙度水平得到改进，通过边缘精整设备及其方法得到精整的边缘的透光率可以达到98％及更高。
对于通过采用本公开中论述的实施方式获得的边缘，其得到改进的透光率进而可减少显示面板的照度变化(称为Mura缺陷)的发生。
对本领域的技术人员显而易见的是，可以在不偏离所述主题的精神或范围的情况下进行各种修改和变动。

Claims (21)

1.一种用于对玻璃片的边缘进行精整的方法，所述方法包括：
用研磨轮研磨玻璃片的边缘，所述玻璃片包括第一主表面、与第一主表面基本上平行的第二主表面、以及连接第一主表面和第二主表面的边缘，所述研磨产生了中心边缘部分和两个斜切边缘部分，该两个斜切边缘部分使中心边缘部分分别与第一主表面和第二主表面连接；以及
用第一杯式轮抛光中心边缘部分，所述第一杯式轮围绕与玻璃片的第一主表面和第二主表面基本上平行的第一轴旋转以对中心边缘部分进行抛光，其中，第一杯式轮的磨料层包含Fe2O3、SiC和CeO2中的至少一种。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述磨料层包含约5体积％至约15体积％的Fe2O3。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述磨料层包含约15体积％至约27体积％的SiC或CeO2。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述磨料层还包括金刚石颗粒，其包含约2微米至约4微米的粒度。
5.如权利要求1所述的方法，其还包括：传送研磨轮和玻璃片中的至少一种，以使得研磨轮与玻璃片之间的相对速度在约2米/分钟至约6米/分钟的范围内。
6.如权利要求1所述的方法，其还包括：传送第一杯式轮和玻璃片中的至少一种，以使得第一杯式轮与玻璃片之间的相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中，所述传送在沿着玻璃片边缘的长度的方向上进行。
8.如权利要求1所述的方法，其中，经过抛光的中心边缘部分的平均粗糙度Ra等于或小于约0.05微米。
9.如权利要求1所述的方法，其中，经过抛光的中心边缘部分的表面相对于第一主表面或第二主表面的垂直度偏差在0.1度以内。
10.如权利要求1所述的方法，其中，经过抛光的中心边缘部分在约380nm至约750nm的波长范围内的透光率等于或大于约98％。
11.如权利要求1所述的方法，其还包括：在研磨了玻璃片的边缘之后，用第二杯式轮在中心边缘部分上进行中间抛光，其中，第二杯式轮围绕与第一主表面和第二主表面基本平行的第二轴旋转，并且第二杯式轮的磨粒大于第一杯式轮的磨粒。
12.如权利要求11所述的方法，其还包括：传送第二杯式轮和玻璃片中的至少一种，以使得第二杯式轮与玻璃片之间的相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。
13.如权利要求11所述的方法，其中，第二杯式轮包括沿着第二杯式轮的磨料表面的内周分布的多个狭缝。
14.一种用于对玻璃片的边缘进行精整的设备，所述设备包括：
用于研磨玻璃片边缘的研磨轮，所述玻璃片包括第一主表面、与第一主表面基本上平行的第二主表面以及连接第一主表面和第二主表面的边缘，所述研磨轮还包括具有轮廓的周向凹槽，所述轮廓被构造用于形成基本上垂直于第一主表面和第二主表面的中心边缘部分以及将中心边缘部分连接到第一主表面和第二主表面的两个斜切边缘部分；和
用于对中心边缘部分进行抛光的杯式轮，所述杯式轮能够围绕与第一主表面和第二主表面基本上平行的第一轴旋转，杯式轮包含磨料层，其包含Fe2O3、SiC和CeO2中的至少一种。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述磨料层包含约5体积％至约15体积％的Fe2O3。
16.如权利要求14所述的设备，其中，所述磨料层包含约15体积％至约27体积％的SiC或CeO2。
17.如权利要求14所述的设备，其还包括第二杯式轮，其被构造用于对中心边缘部分进行抛光，所述第二杯式轮能够围绕与第一主表面和第二主表面基本上平行的第二轴支承和旋转，其中，第一杯式轮的磨粒小于第二杯式轮的磨粒。
18.如权利要求17所述的设备，其中，第二杯式轮包括沿着第二杯式轮的磨料表面的内周分布的多个狭缝。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，第一杯式轮包含5000目的磨粒。
20.如权利要求14所述的设备，其还包括至少一个传送器，其与第一杯式轮和玻璃片中的任意一者连接，并且其被构造用于在沿着玻璃片边缘的长度方向上传送第一杯式轮和玻璃片中的至少一者，相对速度在约4米/分钟至约10米/分钟的范围内。
21.一种玻璃片，其包括通过权利要求14-20中任一项所述的设备精整的边缘，其中，中心边缘部分的表面粗糙度小于约0.05微米。
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