TW201619078A - 引導玻璃切割及防止碎裂的熱阻障件 - Google Patents

Abstract

形成玻璃物件的方法包括從抽拉箱朝下游方向抽拉玻璃帶、僅加熱玻璃帶的部分珠粒，以於珠粒形成壓縮應力區，及刻劃玻璃帶，以形成劃痕線，玻璃帶沿劃痕線斷裂。珠粒係在劃痕線上游的位置加熱。製造玻璃物件的設備包括抽拉箱，用於形成具珠粒的玻璃帶、具熱源的加熱設備，用於只在玻璃帶的部分珠粒形成壓縮應力區，及刻劃設備，用於形成劃痕線，玻璃帶沿劃痕線斷裂而形成玻璃物件。熱源同時與玻璃帶一起往下游移動。

Description

引導玻璃切割及防止碎裂的熱阻障件

本申請案根據專利法法規主張西元2014年10月10日申請的美國專利申請案第14/511,633號的優先權權益，本申請案依賴該申請案全文內容且該申請案全文內容以引用方式併入本文中。

本發明大體係關於用於製造玻璃帶的方法和設備，且更特別係關於用於在切割期間引導玻璃切割及防止玻璃帶碎裂的方法和設備。

玻璃帶可由諸如融合抽拉製程、狹槽抽拉製程和其他類似下拉製程等製程形成。融合抽拉製程製造的玻璃帶表面平坦度和平滑度優於其他方法製造的玻璃帶。自融合抽拉製程形成的玻璃帶切下的個別玻璃片可用於各種裝置，包括平面顯示器、觸控感測器、光伏打裝置和其他電子應用。

融合抽拉製程形成的玻璃帶於玻璃帶邊緣具有珠粒。珠粒往往比玻璃帶中心部分厚，故冷卻得比玻璃帶其他部分慢又不均勻，以致在玻璃中產生殘餘應力而造成裂紋。特別地，在抽拉物底部自玻璃帶水平分離玻璃片時，珠粒區內會產生裂紋並朝融合抽拉機垂直傳播至抽拉 之上。裂紋可能引發斷裂及碎裂，因而損失製程時間、甚至產品。碎裂在層疊融合製程尤其普遍，其中雙珠粒特徵結構和複合殘餘應力將加劇應力，導致玻璃片自帶水平分離後即破裂。

因此，本文揭示防止自帶水平分離玻璃片時碎裂的替代方法和設備。

在實施例中，揭示形成玻璃物件的方法。在此方法中，從抽拉箱朝下游方向抽拉玻璃帶，以形成玻璃帶，玻璃帶包含珠粒。僅加熱玻璃帶珠粒的一或更多部分，以於珠粒形成一或更多壓縮應力區。接著，刻劃玻璃帶，以形成劃痕線，玻璃帶沿劃痕線斷裂而形成玻璃物件。珠粒係在劃痕線上游的位置加熱。

在另一實施例中，揭示製造玻璃物件的設備。設備包括抽拉箱，用於朝下游方向抽拉玻璃帶，以形成玻璃帶，玻璃帶包含珠粒。設備亦包括包含熱源的加熱設備，用於只在玻璃帶珠粒的一或更多部分形成一或更多壓縮應力區，及包括刻劃設備，用於形成劃痕線，玻璃帶沿劃痕線斷裂而形成玻璃物件。在實施例中，熱源同時與玻璃帶一起往下游移動。

本發明的附加特徵和優點將詳述於後，熟諳此技術者在參閱或實行所述實施例後，包括以下詳細實施方式說明、申請專利範圍和附圖，在某種程度上將變得更清楚易懂。

應理解以上概要說明和下述詳細說明為描述不同實施例，及擬提供概觀或架構以對主張標的的本質和特性有所瞭解。所含附圖提供對不同實施例的進一步瞭解，故當併入及構成說明書的一部分。圖式描繪所述不同實施例，並連同實施方式說明一起用於解釋主張標的的原理和操作。

100‧‧‧玻璃製造設備

104‧‧‧玻璃帶

104a、104b‧‧‧邊緣

110‧‧‧熔化容器

112‧‧‧箭頭

115‧‧‧澄清容器

120‧‧‧混合容器

122、127‧‧‧連接管

125‧‧‧輸送容器

126‧‧‧熔融玻璃

130‧‧‧沉降管

132‧‧‧入口

135‧‧‧成形容器

136‧‧‧開口

137‧‧‧凹槽

138a、138b‧‧‧側

139‧‧‧根部

140‧‧‧拉輥組件

141‧‧‧FDM

142‧‧‧抽拉箱

150‧‧‧加熱設備

180‧‧‧TAM

310‧‧‧劃痕線

320、320a-b‧‧‧壓縮應力區

330、330a-b‧‧‧裂紋

401‧‧‧中心線

402、408‧‧‧珠粒(部)

402a、408a‧‧‧珠粒邊緣

410‧‧‧中心區

第1圖圖示根據所述實施例的玻璃帶；第2圖圖示根據所述實施例的下拉玻璃形成設備；第3A圖至第3D圖圖示根據所述實施例，具壓縮應力區的玻璃帶；第4圖圖示根據所述實施例的玻璃帶冷卻輪廓；及第5圖圖示根據所述實施例的熱通量輪廓。

現將詳述各種用於製造玻璃物件的方法和設備實施例，實施例範例乃圖示如附圖。盡可能以相同的元件符號表示各圖中相同或相仿的零件。第2圖圖示朝抽拉方向抽拉玻璃帶以製造玻璃帶的設備實施例。設備通常包含抽拉箱、刻劃設備和加熱設備。抽拉箱包含底部開口，以由此抽拉玻璃帶。加熱設備設在抽拉箱底部開口下游。在實施例中，加熱設備裝設於刻劃設備。加熱設備僅加熱玻璃帶的部分珠粒，藉以在玻璃帶珠粒中形成壓縮應力 區。壓縮應力區具有足以防止裂紋傳播至抽拉之上及往回到FDM的壓縮應力。在實施例中，壓縮應力區設置成實質平行劃痕線，在其他實施例中，壓縮應力區設置成與劃痕線呈斜對角。各種用於製造玻璃物件的方法和設備實施例將特別參照附圖進一步詳述於後。

圖式包括座標軸，以提供所述各種玻璃帶製造設備的部件和方法參考座標系。在此所用「側向」或「橫越抽拉」方向係定義為圖示座標軸的正x或負x方向。「下游」或「抽拉」方向係定義為圖示座標軸的負y方向。「上游」方向係定義為圖示座標軸的正y方向。

第1圖圖示部分示例性玻璃帶104。玻璃帶104在側向方向上由朝抽拉方向延伸的第一邊緣104a與朝抽拉方向延伸的第二邊緣104b定義。玻璃帶104亦包括朝抽拉方向延伸的中心線401。玻璃帶104進一步包括第一珠粒部402、中心區410(亦稱作「品質」區)和第二珠粒部408。當玻璃帶104從成形體降下時，帶104的邊緣部分將變厚而形成珠粒408、402。橫越珠粒408、402分離玻璃帶104已證實很困難，且將釋放大量能量，以致形成裂紋朝帶104內上游及/或下游方向傳播，進而損壞玻璃帶及/或自玻璃帶分離的玻璃片。在極端情況下，自玻璃帶傳播的裂紋將造成玻璃帶在擬定分離線上不當分離，因而中斷玻璃帶製造製程。

仍舊參照第1圖，第一珠粒部402朝抽拉方向延伸，及由玻璃帶104的第一邊緣104a和第一珠粒邊緣 402a側向定義，珠粒邊緣402a側向位於第一邊緣104a與中心線401之間。第二珠粒部408朝抽拉方向延伸，及由玻璃帶104的第二邊緣104b和第二珠粒邊緣408a側向定義，珠粒邊緣408a側向位於第二邊緣104b與中心線401之間。雖然第1圖的第一珠粒部402、第一珠粒邊緣402a、第二珠粒部408和第二珠粒邊緣408a係繪示在特定側向位置，但應理解在其他實施例中，第一珠粒部402、第一珠粒邊緣402a、第二珠粒部408和第二珠粒邊緣408a可不同於第1圖。

現參照第2圖，第2圖圖示示例性玻璃製造設備100的實施例，用於製造第1圖玻璃帶。首先，雖然所述示例性玻璃製造設備100係以融合抽拉製程形成玻璃帶，但應理解所述方法和設備可配合其他下拉製程使用，包括、但不限於狹槽抽拉製程等。

第2圖所示玻璃製造設備100包括熔化容器110、澄清容器115、混合容器120、輸送容器125、融合抽拉機(FDM)141、行進砧板機(TAM)180和至少一加熱設備150。熔化容器110流體耦接至澄清容器115。澄清容器115由連接管122流體耦接至混合容器120。混合容器120進而由連接管127流體耦接至輸送容器125。輸送容器125經由降流管130流體耦接至FDM 141。FDM 141包含抽拉箱142、入口132、流體耦接至入口132的成形容器135和拉輥組件140。成形容器135包括流體耦接至入口132的開口136和流體耦接至 開口136的凹槽137。凹槽137包含二側邊138a、138b。拉輥組件140設在FDM 141的抽拉箱142底部附近。

TAM 180設在抽拉物底部開口下游，及側向或橫越抽拉物刻劃玻璃帶104而自玻璃帶104分離玻璃片。用於刻劃玻璃帶104的機構並無限制，在實施例中，機構包括雷射或刻劃輪。不論用於自玻璃帶104切割玻璃片的機構為何，都將於玻璃帶104形成劃痕線，以助於自玻璃帶104分離玻璃片。為製作精確筆直的劃痕線，當側向刻劃玻璃帶104時，TAM 180可同時與玻璃帶104一起往下游移動。TAM下方的習知機器人設備(未圖示)用吸杯托住片、使片彎折及沿劃痕線折斷片。TAM 180為循環操作，循環始於將彎折及分離玻璃的位置上游的第一位置。刻劃機構沿著劃痕線從玻璃帶104的第一邊緣104a往第二邊緣104b側向移動，同時玻璃帶104和TAM 180按相同速率繼續往下游行進。一旦完成刻劃製程，TAM 180接著便抵達衝程終了的第二位置。玻璃沿劃痕線彎折，設置附近且在劃痕線下游的機器人裝備自玻璃帶104分離個別玻璃片。TAM 180往上游移動而返回衝程開始的第一位置。在實施例中，刻劃時間和TAM 180往下游移動的時間為小於或等於約7秒，例如小於或等於約6秒、或甚至小於或等於約5秒。

刻劃玻璃帶104將引起大量能量釋放，以致於珠粒408、402形成裂紋，裂紋朝FDM 141往上游傳播， 使得玻璃帶全然意外分離，此稱作碎裂。然於珠粒408、402形成壓縮應力區可阻止破裂及/或用於引導裂紋朝不影響玻璃帶104的品質區410的方向，例如引導裂紋朝玻璃帶104的邊緣104a、104b，而非上游方向或側向朝玻璃帶104的品質區。在所述實施例中，壓縮應力區的形成係藉由在待於珠粒408、402形成壓縮應力區的部分與珠粒周圍部分間產生溫差。此溫差將造成壓縮應力區的玻璃膨脹，珠粒408、402圍繞壓縮應力區的部分則冷卻及收縮。該等玻璃部分的膨脹與收縮差異將導致壓縮應力區形成。故在實施例中，使部分珠粒408、402接觸熱源，以於珠粒408、402形成壓縮應力區，熱源可由加熱設備150產生。

加熱設備150設在抽拉箱142的底部開口下游。在實施例中，加熱設備包含熱源，用以輻照玻璃帶104的至少一部分的一或更多珠粒408、402。為提供在珠粒408、402中產生壓縮應力所需加熱，以免裂紋傳播至FDM 141，一或更多珠粒408、402的一部分乃接觸熱源一段預定時間。故在實施例中，熱源與玻璃帶104一起往下游行進，以提供充分加熱來形成壓縮應力區。在實施例中，加熱設備150包含固定熱源，加熱設備150同時與玻璃帶104一起往下游移動。在其他實施例中，加熱設備150固定不動，熱源可移動，例如提供移動式雷射或裝設於固定加熱設備150的紅外線熱源。

在實施例中，加熱設備150附接至TAM 180。在此實施例中，熱源固定不動，整個加熱設備150與TAM 180上的玻璃帶104一起往下游移動。在其他實施例中，包含固定熱源的加熱設備150獨立於TAM 180並裝設在移動式平台上，像TAM 180一樣，移動式平台同時與玻璃帶104一起往下游移動。在又一些其他實施例中，加熱設備150固定不動且包括移動式熱源，例如雷射或紅外線燈，熱源可程式化以按速度移動，使熱源施予玻璃帶的熱同時與玻璃帶104一起往下游移動。

參照第1圖及第2圖，在實施例中，加熱設備150包含設置以施加熱至劃痕線上游側珠粒408、402的第一熱源和設置以施加熱至劃痕線下游側珠粒408、402的第二熱源。在其他實施例中，加熱設備150包含熱源，熱源設置以施加熱至劃痕線上游側珠粒408、402。在一些實施例中，熱源設置成實質平行劃痕線，或者熱源可設置成與劃痕線呈斜對角。在實施例中，熱源配置使熱不施加越過珠粒408、402的邊緣408a、402a及到玻璃帶104的中心部410內。應理解其他熱源構造可包括在內。第3B圖至第3D圖圖示利用上述熱源於珠粒408形成示例性壓縮應力區。

在實施例中，加熱設備150包括紅外線熱源。然應理解在其他實施例中，加熱設備150可包括除了紅外線熱源以外的熱源。在加熱設備150包括紅外線熱源的實施例中，紅外線熱源可配置以發射波長範圍大於或等於約 2.5微米至小於或等於約6.5微米的輻射。在其他實施例中，紅外線熱源配置以發射波長範圍大於或等於約2.5微米至小於或等於約4.0微米、或波長範圍大於或等於約2.5微米至小於或等於約3.0微米的輻射。在使用紅外線熱源的實施例中，熱可集中在珠粒408、402的特定部分，並利用一或更多凹面鏡，同時與玻璃帶104一起往下游移動，凹面鏡可固定或移動以反射及引導紅外線輻射至玻璃帶104的預定位置。

在替代實施例中，加熱設備150包括雷射做為熱源。在加熱設備150包括雷射熱源的實施例中，雷射熱源可為二氧化碳(CO₂)雷射、一氧化碳(CO)雷射或紫外光(UV)雷射。在使用CO₂雷射的實施例中，CO₂雷射配置以發射波長範圍大於或等於約9.0微米至小於或等於約11.0微米的輻射，例如波長範圍大於或等於約9.4微米至小於或等於約10.6微米。在使用CO雷射的實施例中，CO雷射配置以發射波長範圍大於或等於約2.0微米至小於或等於約8.5微米的輻射，例如波長範圍大於或等於約2.6微米至小於或等於約8.3微米。在使用UV雷射的實施例中，UV雷射配置以發射波長範圍大於或等於約260奈米至小於或等於約380奈米的輻射，例如波長範圍大於或等於約262奈米至小於或等於約375奈米。在實施例中，雷射配置以發射功率範圍大於或等於約20瓦(W)至小於或等於約100W的輻射，例如大於或等於約30W至小於或等於約90W。在一些實施例中，雷射 配置以發射約50W的輻射。在使用雷射的實施例中，雷射可為掃描雷射，掃描雷射經程式化以按和玻璃帶104一樣的速度朝下游移動。

參照第2圖，在玻璃製造設備100操作期間，玻璃批料依箭頭112指示引入熔化容器110。批料在熔化容器110內熔化形成熔融玻璃126。熔融玻璃126從熔化容器110流向澄清容器115。澄清容器115於高溫處理區接收熔融玻璃126，並移除熔融玻璃126的氣泡。在澄清容器115處理後，熔融玻璃126經由連接管122流至混合容器120，在此混合熔融玻璃126。在混合容器120混合後，熔融玻璃126經由連接管127流入輸送容器125。

輸送容器125經由降流管130供應熔融玻璃126至FDM 141的入口132，由此供應熔融玻璃126至成形容器135。熔融玻璃126由成形容器135的開口136接收及流入凹槽137。進入凹槽137後，熔融玻璃126將溢流且於根部139融合在一起前沿凹槽137的兩側138a、138b往下流動。根部139係兩側138a、138b會合處，及在拉輥組件140下拉形成玻璃帶104前，熔融玻璃126的二溢流壁重新接合(例如再融合)處。

由拉輥組件140下拉形成後，玻璃帶104離開抽拉箱142的底部開口。離開抽拉箱142後，玻璃帶104開始冷卻，如上所述，玻璃帶104的厚珠粒區408、402冷卻相關的複合殘餘應力將造成玻璃帶104沿珠粒408、402破裂。以TAM 180刻劃玻璃帶104時，玻璃 帶104尤其容易出現裂紋傳播。裂紋可能往上游傳播至FDM 141而導致碎裂。或者或此外，裂紋可能往下游傳播遠離FDM 141。在任一情況下，產生裂紋將造成製程時間損失，甚至損失產品。不侷限於任何特定理論，咸信於珠粒408、402引入局部壓縮應力，例如利用上述局部加熱，至少可防止形成裂紋在劃痕線上游側朝上游方向傳播，且可用於引導裂紋傳播遠離玻璃帶104的中心410。

參照第3A圖，第3A圖圖示根據習知方法，以TAM 180刻劃玻璃帶104而形成劃痕線310。裂紋330a、330b形成於玻璃帶104的珠粒408，並從劃痕線310往上游(如裂紋330b所示)朝向FDM 141或往下游(如裂紋330a所示)遠離FDM 141傳播。裂紋不易控制，且裂紋傳播最終會朝玻璃帶104的中心410移行，以致損壞玻璃帶或自玻璃帶分離的玻璃片。

現參照第3B圖，為解決裂紋問題，加熱設備(未圖示)在劃痕線310上游位置用熱源輻照玻璃帶104的珠粒408的表面。熱源同時與玻璃帶一起往下游移動，藉以輻照玻璃帶104的珠粒408的相同部分，計足以形成壓縮應力區320的時間。隨後可形成裂紋330，裂紋330往劃痕線310上游傳播，但遭壓縮應力區320阻止傳播至FDM 141。

參照第3C圖，在另一實施例中，加熱設備(未圖示)包含設置以在劃痕線310上游輻照部分珠粒408的第一熱源。加熱設備進一步包含第二熱源，第二熱源設置 以在劃痕線310下游輻照部分珠粒408。第一和第二熱源同時與玻璃帶104一起往下游移動，藉以輻照玻璃帶104的珠粒408的相同部分，計足以於珠粒408形成壓縮應力區320a、320b的時間。第一熱源用於形成壓縮應力區320b，壓縮應力區320b位於劃痕線310上游。可形成第一裂紋330b，裂紋330b往劃痕線310上游傳播，但遭壓縮應力區320b阻止往上游傳播至FDM 141。第二熱源用於形成壓縮應力區320a，壓縮應力區320a位於劃痕線310下游。可形成第二裂紋330a，裂紋330a往劃痕線310下游傳播，但受壓縮應力區320a制止往下游行進太遠。

參照第3D圖，在又一實施例中，加熱設備(未圖示)包含設置成與劃痕線310呈斜對角來輻照部分珠粒408的熱源。熱源同時與玻璃帶一起往下游移動，藉以輻照珠粒408的相同部分，計足以形成壓縮應力區320的時間，壓縮應力區與劃痕線310呈斜對角。斜對角壓縮應力區320傾斜偏離帶中心，如此壓縮應力區320最接近帶中心的部分亦最接近劃痕線310，最接近玻璃帶邊緣104b的壓縮應力區部分則離劃痕線310最遠。可形成裂紋330，裂紋330往劃痕線310上游傳播，但裂紋330受到斜對角壓縮應力區320的傾斜本質阻礙或重新引導朝玻璃帶104的邊緣104b，從而防止裂紋330往上游傳播至FDM 141。

在實施例中，壓縮應力區僅形成於玻璃帶的部分珠粒408、402，且不形成於玻璃帶中心410或全體珠粒408、402。在玻璃帶中心(或品質區)410形成上述壓縮應力區將不當招致玻璃片品質區410不一致，因而阻礙待由玻璃帶形成的玻璃物件性能。反之，於珠粒408、402形成上述壓縮應力區將不會對待由玻璃帶104形成的玻璃物件性能造成負面影響，因為珠粒408、402通常不包括在可用玻璃物件部分內。此外，防止裂紋傳播未必要於全體珠粒形成壓縮應力區。故在實施例中，壓縮應力區320僅形成於玻璃帶的部分珠粒408、402。

熱源在壓縮應力區320形成的壓縮應力足以阻礙或重新引導裂紋傳播。在實施例中，壓縮應力區320的壓縮應力為大於或等於約8兆帕(MPa)，例如大於或等於約10MPa。在實施例中，壓縮應力區320的壓縮應力為小於或等於約20MPa，例如小於或等於約16MPa。若熱源引入的壓縮應力小於8MPa，則壓縮應力區320不足以防止裂紋330往抽拉上方傳播至FDM。然若熱源引入的壓縮應力大於20MPa，則壓縮應力區會妨礙進一步處理玻璃帶，以致損失生產時間。

如上所述，壓縮應力區320係藉由施加熱源(例如紅外線輻射或雷射光束)至玻璃帶104的表面而形成。熱源可在珠粒的壓縮應力區與珠粒周圍部分間產生溫差。此溫差將造成珠粒的壓縮應力區的玻璃膨脹，珠粒周圍部分則冷卻及收縮。膨脹及收縮引起的不同力將於玻璃 帶珠粒形成壓縮應力區。故在實施例中，由熱源加熱時，珠粒的壓縮應力區與珠粒周圍部分間的溫差為高於或等於約50℃至低於或等於約200℃，例如高於或等於約75℃至低於或等於約175℃。在其他實施例中，由熱源加熱時，珠粒的壓縮應力區與珠粒周圍部分間的溫差為高於或等於約100℃至低於或等於約150℃，例如高於或等於約110℃至低於或等於約125℃。第4圖圖示根據一實施例的玻璃帶溫度輪廓。圖中x軸代表往抽拉下方的距離，單位為公尺，y軸代表溫度，單位為℃。第4圖所示實施例於抽拉下方0.5公尺(m)至1.0m的位置提供兩個熱源。在第4圖所示實施例中，當玻璃帶往抽拉下方移動時，除提供熱源的區域以外，玻璃帶呈指數冷卻。由熱源加熱時，第4圖所示熱源在珠粒的壓縮應力區與珠粒周圍部分間提供約100℃的溫差。在第4圖所示實施例中，使用功率約50W的單模CO₂雷射，加熱玻璃帶。

由熱源加熱時，珠粒的壓縮應力區與珠粒周圍部分間的溫差與待抽拉玻璃組成的熱膨脹係數(CTE)成反比關係。例如，玻璃組成的CTE越大，達成預定壓縮應力所需溫差越小。故在實施例中，可利用以下方程式計算珠粒的壓縮應力區與珠粒周圍部分間所需溫差，其中△T係溫差，α係CTE，E係彈性模數，σ係停止裂紋傳播或改變裂紋傳播方向的預定壓縮應力層級。

在實施例中，玻璃物件的溫度低於玻璃組成的應變點(即玻璃黏度為10^14.5泊時的溫度)。因此，計 算達成壓縮應力區的預定壓縮應力所需溫差時，需考量出自抽拉的玻璃帶溫度，使壓縮應力區不會被加熱達玻璃組成的應變點以上。

為在合理時間內產生預定溫差，熱源需有足夠的熱通量。珠粒能接觸熱源的時間越長，熱源所需熱通量越少。製造壓縮應力區所需熱通量視待加熱玻璃組成而異。在實施例中，施加至玻璃帶表面的尖峰熱通量為大於或等於約10千瓦/平方公尺(kW/m²)至小於或等於約30kW/m²，例如大於或等於約12.5kW/m²至小於或等於約25kW/m²。若熱通量小於10kW/m²，則將難以在製程時間內、在裂紋傳播前，於玻璃中形成壓縮應力區，例如TAM刻劃玻璃帶所費時間。若熱通量大於約30kW/m²，則熱源將使玻璃熔化，如此不僅無法製造預定壓縮應力區，還會妨礙玻璃帶處理。故在實施例中，熱通量經控制以提供加熱，以在不熔化玻璃的情況下，形成壓縮應力區。

熱通量可由下列方程式計算，其中ρ係密度，h係厚度，Cp係比熱，t係熱源在玻璃表面的停留時間/持續時間，△T係預定溫差。

第5圖圖示根據一實施例，用於形成壓縮應力區的熱通量曲線。在第5圖中，x軸代表橫越抽拉物的距離，單位為公尺，y軸代表通量，單位為W/m²，z軸代表 往抽拉下方的距離，單位為公尺。如第5圖所示，在此實施例中，用於製造壓縮應力區的熱通量最大值為約25kW/m²，且集中在非常精確的珠粒部分。

接觸熱源的時間取決於製程限制，例如刻劃製程的持續時間。如上所述，不需要特定時間，且可依珠粒接觸熱源的時間修改熱通量。在實施例中，珠粒接觸熱源的時間為小於或等於約10秒，例如小於或等於約9秒。在其他實施例中，珠粒接觸熱源的時間為小於或等於約8秒，例如小於或等於約7秒。在實施例中，珠粒接觸熱源的時間為大於或等於約3秒，例如大於或等於約4秒。在其他實施例中，珠粒接觸熱源的時間為大於或等於約5秒，例如大於或等於約6秒。

珠粒408、402的壓縮應力區尺寸並無特別限制，且可視使用熱源類型和玻璃帶104的珠粒408、402的尺寸而定。在實施例中，壓縮應力區乃夠寬橫越抽拉物及至少延伸和玻璃帶珠粒一樣長。以珠粒408為例，若玻璃帶珠粒408從玻璃帶104的最近邊緣104b延伸橫越抽拉物300毫米(mm)，則壓縮應力區320b亦從玻璃帶104的最近邊緣104b延伸橫越抽拉物300mm。在實施例中，壓縮應力區從玻璃帶最近邊緣延伸橫越抽拉物小於或等於約300mm，例如從玻璃帶最近邊緣橫越抽拉物小於或等於約250mm。在其他實施例中，壓縮應力區從玻璃帶最近邊緣延伸橫越抽拉物小於或等於約200mm，例如從玻璃帶最近邊緣橫越抽拉物小於或等於約150 mm。壓縮應力區往抽拉下方的高度與使用熱源的尺寸成比例關係。例如，如第5圖所示，壓縮應力區的高度和用於形成壓縮應力區的雷射尺寸一樣薄。在實施例中，壓縮應力區的高度為小於約50mm，例如小於約25mm。在實施例中，應力區的深度為大於或等於約1.0吋至小於或等於約2.0吋，例如約1.5吋。

在實施例中，如第3B圖至第3D圖所示，壓縮應力區320可形成在劃痕線310上游及選擇性在下游。若壓縮應力區320形成太接近劃痕線，則壓縮應力區會影響玻璃帶刻劃。然若壓縮應力區320形成離劃痕線太遠，則將無法適當防止裂紋傳播。故在實施例中，壓縮應力區形成在劃痕線上游或下游大於約25mm的位置，例如在劃痕線上游或下游大於約50mm的位置。在實施例中，壓縮應力區形成在劃痕線上游或下游小於約75mm的位置，例如在劃痕線上游或下游小於約60mm的位置。

應理解雖然以上係描述將壓縮應力區熱引入玻璃帶珠粒，但壓縮應力區可由任何能於玻璃物件中形成精確壓縮應力區的製程形成。

注意在此係以「實質」和「約」等用語表示任何定量比較、數值、測量或其他表示法引起的固有不確定程度。該等用語亦用於表示定量表述偏離指定參考值、又不致改變所述標的之基本功能的程度。

在第一態樣中，形成玻璃物件的方法包含：從抽拉箱朝下游方向抽拉玻璃帶，以形成玻璃帶，玻璃帶包 含珠粒；僅加熱玻璃帶珠粒的一或更多部分，以於珠粒形成一或更多壓縮應力區；及刻劃玻璃帶，以形成劃痕線，玻璃帶沿劃痕線斷裂而形成玻璃物件，其中珠粒係在劃痕線上游的位置加熱。

第二態樣包含第一態樣的方法，其中加熱包含實質平行劃痕線來加熱玻璃帶。

第三態樣包含第一態樣的方法，其中加熱包含與劃痕線呈斜對角來加熱玻璃帶。

第四態樣包含第一態樣的方法，及進一步包含在劃痕線下游位置加熱部分珠粒。

第五態樣包含第四態樣的方法，其中在劃痕線下游位置加熱部分珠粒係實質平行劃痕線加熱。

第六態樣包含第一態樣的方法，其中一或更多壓縮應力區從玻璃帶最近邊緣延伸橫越抽拉物的寬度小於約300mm。

第七態樣包含第一態樣的方法，其中一或更多壓縮應力區往上游延伸的高度小於或等於約50mm。

第八態樣包含第一態樣的方法，其中珠粒係在劃痕線上游大於或等於約50mm的位置加熱。

第九態樣包含第一態樣的方法，其中加熱包含加熱珠粒的一或更多部分，使得一或更多壓縮應力區與珠粒周圍部分間的溫差為高於或等於約50℃至低於或等於約200℃。

第十態樣包含第一態樣的方法，其中加熱包含只使珠粒的一或更多部分接觸熱源，熱源的尖峰熱通量為小於或等於約25kW/m²。

第十一態樣包含第一態樣的方法，其中加熱包含加熱珠粒的一或更多部分達一溫度，該溫度低於形成玻璃帶的玻璃組成的應變點。

第十二態樣包含第一態樣的方法，其中壓縮應力區的壓縮應力為大於或等於約16MPa。

在第十三態樣中，製造玻璃物件的設備包含：抽拉箱，用於朝下游方向抽拉玻璃帶，以形成玻璃帶，玻璃帶包含珠粒；加熱設備，包含熱源，用於只在玻璃帶珠粒的一或更多部分形成一或更多壓縮應力區；及刻劃設備，用於形成劃痕線，玻璃帶沿劃痕線斷裂而形成玻璃物件，其中熱源同時與玻璃帶一起往下游移動。

第十四態樣包含第十三態樣的設備，其中熱源固定不動，加熱設備同時與玻璃帶一起往下游移動。

第十五態樣包含第十四態樣的設備，其中刻劃設備係行進砧板機，加熱設備裝設於行進砧板機。

第十六態樣包含第十三態樣的設備，其中加熱設備固定不動，熱源同時與玻璃帶一起往下游移動。

第十七態樣包含第十三態樣的設備，其中熱源係雷射基熱源。

第十八態樣包含第十七態樣的設備，其中雷射基熱源選自由CO₂雷射、CO雷射和UV雷射所組成的群組。

第十九態樣包含第十三態樣的設備，其中熱源係紅外線基熱源。

第二十態樣包含第十九態樣的設備，其中紅外線基熱源用波長範圍大於或等於約2.5微米的光輻照玻璃帶。

在不脫離主張標的的精神和範圍內，當可對所述實施例作各種更動與潤飾。因此倘若該等更動與潤飾落在後附申請專利範圍的保護範圍與均等物內，則本說明書擬涵蓋所述各種實施例的更動與潤飾。

104‧‧‧玻璃帶

104a、104b‧‧‧邊緣

141‧‧‧FDM

401‧‧‧中心線

402、408‧‧‧珠粒(部)

402a、408a‧‧‧珠粒邊緣

410‧‧‧中心區

Claims (10)

1. 一種形成一玻璃物件的方法，該方法包含下列步驟：從一抽拉箱朝一下游方向抽拉一玻璃帶，以形成該玻璃帶，該玻璃帶包含一珠粒；僅加熱該玻璃帶的該珠粒的一或更多部分，以於該珠粒形成一或更多壓縮應力區；及刻劃該玻璃帶，以形成一劃痕線，該玻璃帶沿該劃痕線斷裂而形成該玻璃物件，其中該珠粒係在該劃痕線上游的一位置加熱。
2. 如請求項1所述之方法，其中該一或更多壓縮應力區從該玻璃帶的一最近邊緣延伸橫越該抽拉物的一寬度小於300mm。
3. 如請求項1所述之方法，其中該一或更多壓縮應力區往上游延伸的一高度小於或等於50mm。
4. 如請求項1所述之方法，其中該珠粒係在該劃痕線上游大於或等於50mm的一位置加熱。
5. 如請求項1所述之方法，其中該加熱步驟包含加熱該珠粒的該一或更多部分，使得該一或更多壓縮應力區與該珠粒周圍部分間的一溫差為高於或等於50℃至低於或等於200℃。
6. 如請求項1所述之方法，其中該加熱步驟包 含加熱該珠粒的該一或更多部分達一溫度，該溫度低於形成該玻璃帶的一玻璃組成的一應變點。
7. 一種製造一玻璃物件的設備，該設備包含：一抽拉箱，用於朝一下游方向抽拉一玻璃帶，以形成該玻璃帶，該玻璃帶包含一珠粒；一加熱設備，包含一熱源，用於只在該玻璃帶的該珠粒的一或更多部分形成一或更多壓縮應力區；及一刻劃設備，用於形成一劃痕線，該玻璃帶沿該劃痕線斷裂而形成該玻璃物件，其中該熱源同時與該玻璃帶一起往下游移動。
8. 如請求項7所述之設備，其中該熱源固定不動，該加熱設備同時與該玻璃帶一起往下游移動。
9. 如請求項8所述之設備，其中：該刻劃設備係一行進砧板機；及該加熱設備裝設於該行進砧板機。
10. 如請求項7所述之設備，其中該加熱設備固定不動，該熱源同時與該玻璃帶一起往下游移動。