TWI473769B - 用於玻璃帶低能量分離的方法 - Google Patents

Description

用於玻璃帶低能量分離的方法 【相關申請案之交叉引用】

本申請案根據專利法主張2011年11月28日申請之美國申請案第13/305158號之優先權利，本案依賴於該案之內容及且該案之內容全文以引用之方式併入本文中。

本發明係關於一種用於玻璃帶低能量分離之方法，且詳言之，係關於一種用於分離玻璃帶之方法，其中玻璃帶包含不平行主表面。

用下拉製程(諸如融合下拉製程或狹縫拉製製程)產生之玻璃板通常以自熔融玻璃材料產生自形成主體下降之玻璃帶開始。玻璃帶隨後在帶之玻璃已充分冷卻之位置處且帶已進入彈性狀態下達到之黏度處切割或分離成單獨玻璃板。更簡單而言，分離發生之帶之部分被視為固體。然而，因玻璃帶自形成主體下降，故帶寬度傾向於減小且帶之邊緣部變厚。此等加厚之邊緣部份稱為珠粒。橫跨此等加厚部分分離玻璃帶已被證明是困難的，且導致大量能量釋放，該能 量可朝向玻璃區域向上傳播，在該玻璃區域處，玻璃自黏性材料轉變成彈性固體。此能量釋放可導致殘餘應力之形成及生成玻璃板之可能變形。

玻璃板自由下拉製程形成之玻璃帶之習知分離通常包括加厚珠粒之間的玻璃的機械劃線，隨後由機器人工具促進之彎曲破裂。因歸因於厚度變更及表面不連續性而難以沿分離線產生一致通風口裂縫，故玻璃帶之珠粒部未劃線。該等珠粒部抵抗沿分離線之無裂紋彎曲。較大彎曲必須施加用於完全分離以穿過自劃線中段之裂縫傳播而發生。在分離時刻生成之能量之大量釋放可在破裂後立刻引起板及帶之顯著動作。此動作可轉譯成剩餘應力，若擾動到達帶之黏性-彈性區域，則在帶中施加該剩餘應力，在該黏性-彈性區域中，玻璃形成材料包含自液體至固體之帶轉變。此外，因在珠粒區域中不存在通風口(劃線)以引導分離，故裂縫傳播之軌跡可穿過珠粒改變(例如，變為非線性的)。不幸的是，因珠粒部之可變玻璃厚度及玻璃之不可控制破裂之高幾率，故珠粒之機械劃線通常係不可能的。

因此，在本文中描述利用玻璃切除效應之方法及設備，該玻璃切除效應由奈秒雷射脈衝引起。

在一個實施例中，揭示一種自玻璃帶分離及移除玻璃板之方法，該方法包含以下步驟：在下拉製程中產生玻璃帶，該玻璃帶包含黏性液體部及彈性固體部，玻璃帶之彈性固體部進一步包含中心部及鄰接中心部之邊緣部，該中心 部具有實質上平行之主表面，該邊緣部包含第一主表面及第二主表面，該第一主表面及該第二主表面與中心部之第一主表面及第二主表面一致，邊緣部之第一主表面及第二主表面沿帶之長度縱向地延伸，且其中邊緣部之第一主表面及第二主表面不平行。在第一位置處用自第一雷射器之雷射束照射邊緣部之第一主表面，該雷射束為在邊緣部之第一主表面上形成第一雷射光斑之脈衝雷射束，該脈衝雷射束形成缺陷通道，該缺陷通道穿過玻璃帶之厚度之至少一部分。在垂直於邊緣部之外邊緣之方向上橫移雷射器。在第二位置處重複邊緣部之第一主表面之照射，以使得第二雷射光斑不與第一雷射光斑重疊。然後，沿延伸穿過缺陷通道之線分離玻璃帶以形成玻璃板。

在一些實施例中，分離步驟包含以下步驟：用不同於第一雷射器之第二雷射器沿第一路徑加熱玻璃帶之中心部。由第一雷射器產生之損傷作為第二雷射器之起始缺陷。

方法可進一步包含以下步驟：用冷卻流(例如，氣體、液體或氣體及液體之組合)冷卻經加熱第二路徑以形成延伸橫跨中心部之至少一部分之裂縫。

分離步驟可包含以下步驟：彎曲玻璃帶以形成張應力，該張應力橫跨與裂縫相交之第一主表面。

在某些實施例中，自脈衝雷射束之光之波長在自約355 nm至約532 nm之範圍中。脈衝雷射束之重複率可在自約10 kHz至約200 kHz之範圍中。脈衝雷射束可具有脈衝持續時間，該脈衝持續時間等於或小於約25 ns。第一雷射器 可為(例如)Nd：YAG雷射器或Nd：YVO4雷射器。第二雷射器可為CO₂ 雷射器。在一些實施例中，玻璃帶持續地移動。舉例而言，玻璃帶可在下拉製程(諸如融合下拉製程)中形成。

將在隨後具體實施方式中闡述本發明之額外特徵及優點，且對於熟習此項技藝者而言，額外特徵及優點將部分地自該描述顯而易見或藉由實踐如在本文中所述之本發明(包括隨後具體實施方式、申請專利範圍以及附隨圖式)而瞭解。

應瞭解，前述一般描述與以下詳細描述兩者均呈現本發明之實施例，且意在提供用於理解所請求之本發明之性質及特徵之概述或框架。包括附隨圖式以提供對本發明之進一步理解，且附隨圖式構成本說明書之一部分。該等圖式圖示本發明之各種實施例，且與描述一起用以解釋本發明之原則及操作。

10‧‧‧融合玻璃製造系統

12‧‧‧熔融爐

14‧‧‧精煉容器

16‧‧‧攪拌容器

18‧‧‧接收容器

20‧‧‧降液管

22‧‧‧入口

24‧‧‧形成主體

26‧‧‧玻璃帶

28‧‧‧熔化器至精煉容器連接管

30‧‧‧精煉容器至攪拌容器連接管

32‧‧‧攪拌容器至接收容器連接管

36‧‧‧批料

38‧‧‧箭頭

40‧‧‧熔融玻璃

42‧‧‧開口通道

44‧‧‧收斂形成表面

46‧‧‧根部

48‧‧‧牽拉滾筒

50‧‧‧移動砧機

52‧‧‧背板條

54‧‧‧劃線裝置

56‧‧‧劃線構件

62‧‧‧第一主表面

70‧‧‧第二主表面

72‧‧‧劃線

74‧‧‧珠粒部

76‧‧‧機器人

78‧‧‧吸盤

80‧‧‧框架

82‧‧‧雷射器

84‧‧‧冷卻裝置

86‧‧‧冷卻流體

88‧‧‧雷射束

100‧‧‧雷射系統

102‧‧‧雷射束

104‧‧‧雷射源

105‧‧‧束擴展器

106‧‧‧透鏡系統

108‧‧‧縱向軸

110‧‧‧虛線

116‧‧‧缺陷通道

118‧‧‧束光斑

D‧‧‧範圍

S‧‧‧速度向量

V‧‧‧速度向量

第1圖為用於形成玻璃帶之例示性融合拉製系統之示意圖；第2圖為例示性融合拉製機(FDM)之示意圖，該例示性融合拉製機可與第1圖之融合拉製系統聯合使用；第3圖為移動砧機(TAM)之側視圖，該移動砧機包含第2圖之FDM之一部分；第4圖為玻璃帶及用於在玻璃帶中形成劃線之雷射系統之自該玻璃帶之一端所視之局部橫截面圖； 第5圖為機械劃線系統之局部橫截面圖，該機械劃線系統與用於在玻璃帶之珠粒部中產生缺陷通道之雷射系統組合使用；第6圖為雷射劃線系統之局部橫截面圖，該雷射劃線系統與用於在玻璃帶之珠粒部中產生缺陷通道之雷射系統組合使用；第7圖為圖示玻璃帶之珠粒部及由第6圖之雷射系統形成之缺陷通道之特寫之橫截面圖。

在以下具體實施方式中，為解釋之目的而且不加以限制，闡述揭示具體細節之例示性實施例以提供對本發明之透徹理解。然而，對已受益於本揭示案之本領域之一般技藝者將顯而易見地是本發明可藉以與本文中所揭示之具體細節相背離之其它實施例來實踐。此外，可省略眾所熟知之裝置、方法及材料之描述以免模糊本發明之描述。最後，在任何可適用之情形下，相同元件符號代表相同元件。

第1圖圖示用於形成玻璃板之融合玻璃製造系統10之例示性實施例，該融合玻璃製造系統10包含熔融爐12、精煉容器14、攪拌容器16、接收容器18、降液管20、入口22及形成主體24，薄型持續移動玻璃帶26自該形成主體24下降。玻璃製造系統10進一步包含用於輸送熔融玻璃形成材料之各種其它容器或管道，該等容器或管道包括熔化器至精煉容器連接管28、精煉容器至攪拌容器連接管30及攪拌容器至接收容器連接管32。儘管熔融爐及形成主體通常由陶瓷材 料(諸如，就熔融爐12而言，由包含氧化鋁或氧化鋯之陶瓷磚)形成，但各種容器及在容器之間的管路常常包含鉑或鉑之合金。儘管以下描述係關於例示性融合下拉製程，諸如第1圖中所圖示之製程，但本發明同樣適用於下拉玻璃製造製程之其它變更(諸如單面溢出製程或狹縫拉製製程)，該等製程為熟習此項技藝者所熟知且在本文中不詳細描述。

根據第1圖之例示性融合製程，如由箭頭38所表示，熔融爐12具備批料36，該批料36由爐熔化以產生玻璃形成材料(下文中稱為熔融玻璃40)。熔融玻璃40穿過熔融爐至精煉容器連接管28自熔融爐12輸送至精煉容器14。熔融玻璃在精煉容器14中加熱至超過熔融爐溫度之溫度，因此，含於熔融玻璃40內之多價氧化物精煉材料釋放氧氣，氧氣上升穿過熔融玻璃且逃逸穿過精煉容器14內之熔融玻璃之自由表面。氧氣之此高溫釋放幫助移除藉由熔融批料產生之熔融玻璃內之小氣泡。

熔融玻璃40隨後自精煉容器14流動穿過精煉容器至攪拌容器連接管30進入攪拌容器16內，在該攪拌容器16中，旋轉攪拌器混合及均勻化熔融玻璃以確保熔融玻璃之均勻一致性。自攪拌容器16之均勻化熔融玻璃隨後流動穿過攪拌容器至接收容器連接管32且聚集在接收容器18中，然後穿過降液管20及入口22導引至形成主體24。形成主體24將熔融玻璃形成成玻璃帶。

形成主體24包含定位於形成主體之上表面之開口通道42及一對相對收斂形成表面44(第2圖中最佳所視)， 該等相對收斂形成表面44收斂於形成主體之底部或根部46處。提供至形成主體之熔融玻璃流入開口通道42中且溢出該開口通道之壁，從而分離成兩個單獨熔融玻璃流，該熔融玻璃流溢出收斂形成表面44。當分離之熔融玻璃流到達根部46時，該等熔融玻璃流重組或融合以形成單一玻璃帶，該單一玻璃帶自形成主體之根部下降。牽拉滾筒48沿帶之邊緣接觸黏性玻璃帶且以具有方向及速度兩者之速度向量V幫助在向下路徑中拉製帶。附加從動及/或非從動滾筒亦可接觸帶之邊緣以幫助引導帶且幫助針對天然產生表面張力效應保持帶之寬度，否則該等天然產生表面張力效應起作用以減小帶寬度。

一旦下降帶已冷卻穿過玻璃轉變溫度範圍且該下降帶之一部分已自黏性液體轉換為彈性固體，則可自帶之彈性固體部產生玻璃板。玻璃板自持續移動玻璃帶之產生通常涉及首先在玻璃帶26之彈性固體部中劃線玻璃帶且施加橫跨劃線之張應力以產生裂縫，然後驅動彼裂縫穿過帶之厚度。劃線可由任何習知方法形成。舉例而言，劃線可藉由將帶與劃線輪、劃線器或對帶之表面造成損傷之任意其它合適研磨構件接觸來產生。藉由以張力橫跨劃線在放置玻璃帶之劃線側之方向上彎曲玻璃帶來施加隨後之張應力。張力又驅動形成在劃線處之裂縫穿過玻璃帶26之厚度，從而自玻璃帶分離玻璃板。

因玻璃帶為持續移動玻璃帶，該持續移動玻璃帶具有黏性部、黏性彈性部及彈性部，故在拉製製程期間必須謹慎以防止(諸如在切割製程期間)誘入帶內之擾動向上傳 播至黏性彈性區域，在該黏性彈性區域中，此等擾動可作為厚度缺陷變得凝固在帶中。在帶持續向下移動且黏性部自黏性液體轉換為彈性固體時，黏性部持續更新且彈性部持續移除，以使得黏性部、黏性彈性部及彈性部描述帶上界定之空間區域，該等界定之空間區域可依據自形成主體之距離(通常為在形成主體包含融合製程時自形成主體之根部之距離)、溫度或黏度而描繪。黏性彈性區域中之玻璃帶之運動(例如，振動)亦可導致應力凝固在玻璃帶中，在該黏性彈性區域中，玻璃自黏性材料轉變成彈性固體。此應力可隨後表現為在最終玻璃板中之翹曲，該最終玻璃板為最終自玻璃帶切割。換言之，玻璃板可不平坦的，相反地展示曲折或產生玻璃板之平面外偏移之其它變形。舉例而言，玻璃板可展示橫跨玻璃板之寬度或長度之波痕。

不幸地，用於自持續移動玻璃帶產生玻璃板之多數拉製製程產生沿玻璃帶之厚度縱向地延伸之加厚邊緣部。此等加厚邊緣部或珠粒使難以橫跨玻璃帶之全部寬度劃線玻璃帶。因此，通常橫跨珠粒之間的玻璃帶之內部「品質區域」而產生劃線，以使得劃線終止自帶之極外邊緣之某一有限距離。玻璃帶之品質區域為實質上平坦的、具有實質上原始表面之帶之彼內部。品質區域為玻璃帶之彼區域，該玻璃帶之彼區域將最終售予終端使用者且形成裝置之一部分(諸如分佈在平板電腦、行動電話、膝上型電腦、電視及包含顯示器面板之其它裝置中之顯示器面板)。

劃線之終止點與玻璃帶之邊緣之間的距離取決 於玻璃帶之寬度及帶之珠粒部之寬度。為傳播裂縫且自玻璃帶分離玻璃板，藉由針對收口或背板裝置彎曲玻璃帶而橫跨劃線產生張應力，該收口或背板裝置接觸與經劃線表面相對之玻璃帶之表面上之玻璃帶。然而，因玻璃帶之珠粒部未劃線，故裂縫必須不僅傳播穿過品質區域中之帶之厚度，且亦必須進一步橫向地橫跨帶之未劃線珠粒部傳播。此需要(例如，若珠粒部不存在且劃線延伸橫跨帶之全部寬度，則藉由產生多於否則將必需之彎曲)附加能量輸入至帶中。當帶破裂時，彼過量能量可影響如先前所述之黏性彈性區域中之玻璃帶。此外，由於缺乏自劃線之引導，珠粒區中之分離線可自劃線之延伸偏離，以使得可發生自所欲之分離線之裂縫偏離。

因此，第2圖圖示形成主體24及自該形成主體24下降之玻璃帶26。展示移動砧機(TAM)50。TAM 50以與玻璃帶之速度向量V相同或實質上相同之速度向量S自最頂部位置至最底部位置移動一範圍或行程。簡言之，TAM 50與往復運動中之玻璃帶自TAM行程之最上部或頂部處之原位置向下移動至TAM行程之底部處之最低位置。最低位置實質上與點一致，在該點處，玻璃板自帶移除，在完成此動作後，TAM返回原位置。在機械劃線操作中，在第3圖之幫助下最佳所示，TAM 50包含背板條及劃線裝置。

第3圖為玻璃帶26之邊視圖，該第3圖描繪TAM 50、背板條52及劃線裝置54。劃線裝置54包含劃線構件56，諸如劃線輪、劃線器或磨料。在TAM 50與玻璃帶26下降時， 背板條52接觸玻璃帶26之第一主表面62。劃線裝置54隨後在朝向玻璃帶26之方向上延伸，以使得劃線構件56開始與玻璃帶26之第二表面70接觸。隨後，側向地橫移劃線裝置54橫跨(垂直於向量V之)玻璃帶，從而形成橫跨玻璃帶26之總寬度之至少一部分之劃線72。當劃線72已完成時，劃線裝置54及/或劃線構件56自玻璃帶釋放，且劃線裝置及/或劃線構件56在遠離玻璃帶26之方向上收縮。應注意，劃線72較佳地形成在玻璃帶之品質區域中。換言之，橫跨珠粒區域之間的帶之寬度由元件符號74(見第2圖)表示。

機器人76包含複數個吸盤78，該複數個吸盤78安裝在框架80上且與真空源(未圖示)流體連通。在TAM 50沿向量S下降時，機器人76藉由移動框架80與玻璃帶26嚙合，以使得吸盤78接觸且固持至玻璃帶。當劃線72完成時，機器人76移動框架80，以使得在誘發橫跨劃線72之張應力之玻璃帶中產生彎曲。換言之，包括劃線(第二主表面70)之玻璃帶之表面放置於橫跨劃線之應力中，同時相對表面(第一主表面62)放置於壓縮中。張應力又驅動裂縫自劃線72穿過玻璃帶之厚度，從而完全自帶分離玻璃板。在劃線期間，劃線位置處之玻璃帶可具有在自約350℃至約500℃之範圍中之溫度。取決於獲得溫度處之位置，此溫度可變化。舉例而言，帶之中心品質部內之溫度可具有比帶之較厚的、珠粒狀邊緣(350℃至約500℃)更低之溫度(例如，350℃至400℃)。

在分離玻璃板後，為準備另一循環，TAM 50自玻璃帶(背板條52在遠離玻璃帶之方向上收縮)釋放並移動 至TAM原位置。

在替代實施例中，如第4圖中所示，劃線裝置54之劃線構件56可由雷射器82代替且視情況地可用冷卻裝置84代替，該冷卻裝置84使玻璃帶26與冷卻流體86(諸如冷卻氣體、液體或冷卻氣體與液體之組合(霧))接觸。雷射器用雷射束88加熱橫跨所欲劃線路徑之玻璃帶，該雷射束88加熱雷射束沖射之玻璃帶之狹窄區域。然後，用冷卻流體冷卻經加熱路徑，從而在產生劃線之玻璃帶中產生大張力。

或者，在一些實施例中，在不需要冷卻流體以接觸玻璃帶之情況下，完全主體切割可藉由雷射束88直接誘發。完全主體切割意味著在不需要產生初始劃線的情況下產生玻璃帶中之分離。舉例而言，具有最大600瓦特功率之密封管CO₂ 雷射器及具有最大1500瓦特功率之快速軸流CO₂ 雷射器已用於完全主體玻璃分離。雷射完全分離製程之橫移速度取決於玻璃類型及厚度，且一般而言，可藉由增加第二雷射束之長度及功率自50 mm/sec之橫移速度至高達1000 mm/sec之橫移速度定標製程。然而，即使使用完全主體劃線方法，歸因於橫跨珠粒部之厚度中之變更，橫跨玻璃帶之珠粒部自玻璃帶分離玻璃板係棘手。

因藉由上述方法在玻璃帶之珠粒部中產生之劃線不存在，故由機器人76產生之彎曲必須足夠大以將充足能量誘入玻璃帶中，以引起在品質區域中形成之裂縫傳播穿過珠粒部74。當此能量在玻璃板自玻璃帶分離時釋放時，誘發擾動，該擾動可在玻璃帶中向上行進進入玻璃帶之黏性彈性 區域中。因此，揭示用於降低自連續玻璃帶分離玻璃板所需之能量之量的方法及設備。

現參閱第5圖，展示用於自雷射源104將雷射束102引導及聚焦於玻璃帶26上之雷射系統100。雷射系統100在具有大焦深(DOF)之焦點區中產生具有小光斑尺寸之束。小束光斑尺寸提供足夠能量密度以經由切除引發玻璃損傷。另一方面，大DOF獲得對玻璃珠粒狀區內之玻璃厚度中之變更更為寬容之製程。雷射源應具有例如具有低M² 之高束品質。較佳地，M² 等於或小於1.2，且更佳地，至少1.05。雷射系統100可進一步包含具有聚焦透鏡之透鏡系統106，該聚焦透鏡聚焦雷射束102。較佳地，雷射系統100可包含在聚焦透鏡前之可選束擴展器105，因此束光斑尺寸可在聚焦透鏡前改變。因此，有效DOF可控制及擴展至自至少50微米至1000微米之範圍中。雷射源104具有輸出功率，該輸出功率足以引起第一主表面62(「背」表面)上之玻璃之切除，然後傳播在以小通道之形式之玻璃基板之主體內之裂縫，該小通道由連鎖裂隙組成。舉例而言，具有至少5 kW之峰值功率之14瓦特至34瓦特的平均輸出功率已證實係充足的。雷射源104應通常能在脈衝輸出模式中操作，以使得由雷射源104產生之束102包含離散雷射脈衝。雷射系統100可併入TAM 50中，以使得雷射系統100與TAM 50沿向量S行進。

較佳地，雷射源104脈衝小於雷射器之上升時間，以導致在約355 nm與532 nm之間的範圍內之波長處具有等於或小於約18瓦特之能量之短脈衝時間(例如，小於25 奈秒，例如以半高全寬(full width half maximum；FWHM)量測之15奈秒至22奈秒)。同樣地，雷射源可包含(例如)二極體泵送q切換固態Nd：YAG雷射器或Nd：YVO4雷射器。532 nm波長係較佳地，因該波長允許在玻璃之「背」表面上有效地開始裂縫，且更重要的是，在不移動光學系統之焦點之情況下，在朝向雷射源104之方向上驅使裂縫穿過玻璃厚度越過自初始點至少0.5 mm至1.5 mm之顯著距離。依據玻璃之相互作用，532 nm波長通常較(例如)1064 nm波長更有效，且532 nm波長較具有355 nm波長之束穿過玻璃厚度產生更大之損傷。脈衝重複率較佳地在自約10 kHz至約200 kHz之範圍中，例如在自40 kHz至100 kHz之範圍中。

由雷射源104發射之雷射束102穿過聚焦雷射束之透鏡系統106導向玻璃帶26，以使得聚焦區之中心位於自第一主表面62等於光學系統之DOF之約一半的距離處。光學組件之焦點首先相對於珠粒之最薄區段建立，然後束以不考慮珠粒厚度之變更、玻璃帶26之背表面保持大約在光學系統之焦深內之方式朝珠粒之較厚區橫移。較佳地，由雷射束102引起之缺陷從帶上之點開始，在該點處，自兩個相對的、實質上平坦表面之轉變轉變成兩個明顯不平行表面(帶之珠粒部)。若珠粒之厚度變更超過DOF，則束可在第一主表面62與第二主表面70之間的玻璃帶內部內聚焦。取決於聚焦光學器件，束腰直徑可在自4微米至18微米之範圍中。較佳地，雷射束102之縱向軸108實質上(在+/-3度內)垂直於帶之通用平面(由虛線110表示)。舉例而言，雷射束102之縱向 軸108應在+-5度內垂直於帶之通用平面。亦即，雷射束應實質上垂直於帶之中心品質區域之表面，該表面平行於帶之通用平面。較佳地，雷射束102在自珠粒之最薄部處之第一主表面62不超過DOF之一半之點處聚焦，切除製程在該點處開始。取決於聚焦光學器件，束腰直徑可在自約4 μm至約18 μm之範圍中。換言之，較佳雷射束102在第一主表面62處聚焦。然而，在一些實施例中，雷射束可相對於雷射束之方向在第一主表面62後聚焦。舉例而言，雷射束102可在玻璃帶外部但接近第一主表面62之「空間」中聚焦。再更一般化地，雷射束102應聚焦，以使得，針對雷射束之任意側向(橫向)位置，雷射束之焦點較佳地在自第一主表面62 +/- DOF/2內(例如25微米至500微米，通常90微米至200微米)，亦即，在第7圖中所示之範圍D內。

沖射表面70之雷射束102在玻璃帶主體內形成延長缺陷通道116，該玻璃帶主體在朝向第二主表面70之方向上自接近或處於玻璃帶26之第一主表面62之區域延伸。缺陷通道116包含中心核區及一連串互連裂縫。此「通道」在初始點處之典型直徑與束腰直徑可比較，但歸因於側向裂縫該典型直徑可能較大。舉例而言，通道之全部側向範圍可大於等於15微米，同時在此特例中計算之束腰直徑為約6微米至9微米。在初始陷口出現後「通道」之第一部分具有幾乎恆定的尺寸。第二部分變成錐形的，且裂縫消失，但較大直徑之熱影響帶仍是顯而易見的。在一些情況下，延長缺陷可自接近或處於第一主表面62延伸至遠至第二主表面70。換 言之，在一些情況下，延長缺陷可延伸穿過玻璃基板之整個厚度。應注意，如先前所揭示之通道為玻璃中之一連串互連裂隙，可與在鑽孔製程期間出現之開口通道區別。在鑽孔製程期間，在獲得開口通道之處，束腰移動穿過玻璃之厚度，從而形成具有由束腰直徑界定及控制之恆定孔直徑的實際通道或隧道。根據本文中所述之實施例，雷射束之焦點較佳地在通道116形成期間未變化。通道朝向雷射源之傳播由相對長且均勻之焦點區內之能量支援。然而，取決於在雷射束沖射之點處之玻璃厚度，焦點之位置可相對於第一主表面62調節。

較佳地，雷射束102最初在接近珠粒部之最薄部且玻璃帶之第一主表面62及第二主表面70彼此平行處入射。然後，雷射束102在朝向玻璃帶之外邊緣之方向上橫移橫跨珠粒部74，以使得在珠粒部74內產生複數個缺陷通道116。較佳地，缺陷通道116未重疊，相反形成一連串橫跨每一珠粒部之離散(分離)缺陷通道，該連串缺陷通道落在延伸橫跨珠粒部之至少一部分之線上。

一旦在玻璃帶之每一珠粒部中產生足夠數目之缺陷通道，則對玻璃帶執行先前所述之劃線製程。缺陷通道之數目應足以在不破壞珠粒的情況下在規則劃線前削弱珠粒。因珠粒內之氣隙防止通道之傳播穿過珠粒之「頂部」一半，故珠粒之完整性保留。換言之，如第5圖中所示，在缺陷通道116處劃線裝置54(且更確切地說劃線構件56)與第二主表面70上之玻璃帶26嚙合以產生橫跨玻璃帶之品質區 域之劃線72。

或者，如第6圖中所示，雷射源82產生沖射玻璃帶26之第二主表面70之雷射束88。第二雷射器源82可例如為CO₂ 雷射器。較佳地，雷射束88在玻璃帶之邊緣外部開始且首先橫移橫跨珠粒部；沖射缺陷通道；及在朝向玻璃帶之相對邊緣之方向上行進；橫移橫跨玻璃帶26之第二表面70(亦即，在玻璃帶之品質區內)，從而沿劃線加熱玻璃帶。較佳地，由雷射束88形成在第二表面70上之束光斑118為延長束光斑。在由雷射束88形成劃線時可使用冷卻噴流以沿劃線72冷卻玻璃帶。

不考慮是否使用機械劃線裝置或雷射器來在玻璃帶之品質區域中產生劃線，較佳地，劃線跟隨線，該線形成在一或更多個珠粒部74中形成之複數個缺陷通道之路徑。

當由雷射束102產生之缺陷通道116完成時，且在由雷射束88(或劃線構件56)執行之劃線操作完成後，藉由(例如通過機器人76)彎曲玻璃帶而橫跨由雷射束88產生之劃線產生張應力。彎曲誘發之張應力延伸由劃線形成之裂紋，從而延伸裂縫穿過玻璃帶之厚度且橫跨玻璃帶之寬度兩者，以使得裂縫與由雷射束102形成之缺陷通道相交。在珠粒區域中產生之缺陷通道削弱珠粒部且減少完全自玻璃帶分離玻璃板所必須之能量的量。

因注意，用於在玻璃帶之珠粒部中產生缺陷通道之方法不受限於具有不平行主表面之玻璃，但亦可用於具有平行主表面之玻璃(諸如，單獨玻璃板或不包含珠粒部之玻 璃帶)上。此外，如上所提及，本文中所述之方法不侷限於包含持續移動玻璃帶之製程，但可用於玻璃帶或玻璃板未移動之製程中。

較佳在一個珠粒或具有不同量值之兩個珠粒上產生裂紋，以使得裂縫起始將自一個端一致的且傳播橫跨整個板寬度以避免分離誘發之破裂(未跟隨劃線之破裂)且達到良好邊緣品質。舉例而言，在一種情況下，在一個珠粒部處產生裂紋，在玻璃帶經彎曲以分離玻璃板時，裂縫在珠粒部處起始，且隨後傳播穿過劃線及其它珠粒。在第二種情況下，在兩個珠粒部產生裂紋，裂紋具有類似量值(例如裂縫深度)。在玻璃帶彎曲時，裂縫自兩個珠粒部起始且朝向帶之中心傳播。最後，在第三種情況下，在兩個珠粒部處產生裂紋，但該等裂紋具有顯著不同量值。當帶彎曲時，裂縫自具有最大量值之裂紋的珠粒部起始，且隨後沿劃線傳播至相對珠粒部。較小量值裂紋仍降低能量以分離在相對珠粒部處之玻璃帶。此等情況中之每一情況為用於自玻璃帶分離玻璃板之可接受方法。

熟習此項技藝者將瞭解，在不偏離本發明之精神及範疇的情況下，可對本發明進行各種修改及變更。因此，意欲本發明覆蓋本發明之修改及變更，其限制條件為該等修改及變更在隨附申請專利範圍及其均等物之範疇內。

26‧‧‧玻璃帶

62‧‧‧第一主表面

70‧‧‧第二主表面

74‧‧‧珠粒部

82‧‧‧雷射器

84‧‧‧冷卻裝置

86‧‧‧冷卻流體

88‧‧‧雷射束

118‧‧‧束光斑

Claims (10)

1. 一種自一玻璃帶分離及移除一玻璃板之方法，該方法包含以下步驟：在一下拉製程中產生一玻璃帶，該玻璃帶包含一黏性液體部及一彈性固體部，該玻璃帶之該彈性固體部進一步包含一中心部及鄰接該中心部之任一側的兩個邊緣部，該中心部包含實質上平行之一第一主表面及一第二主表面，每個邊緣部包含一第一主表面及一第二主表面，該第一主表面及該第二主表面與該中心部之該第一主表面及該第二主表面一致，該等邊緣部之該第一主表面及該第二主表面沿該帶之一長度縱向地延伸，且其中每個邊緣部之該第一主表面及該第二主表面不平行；在一第一位置處用自一第一雷射器之一雷射束照射該兩個邊緣部的一邊緣部之該第一主表面，該雷射束為在該邊緣部之該第一主表面上形成一第一雷射光斑之一脈衝雷射束，該脈衝雷射束形成一缺陷通道，該缺陷通道穿過該邊緣部之鄰近區域中的該玻璃帶之厚度之至少一部分；在垂直於該邊緣部之一外邊緣之一方向上橫移該雷射器，並重複該第一雷射器之照射以沿著垂直於該外邊緣的一線在該邊緣部中形成複數個離散的缺陷通道；劃線該玻璃帶之該中心部，其中由劃線步驟所形成的一劃線(score line)對準垂直於該外邊緣的該線；以及沿該劃線分離該玻璃帶。
2. 如請求項1所述之方法，其中該劃線步驟包含以下步驟：使用一第二雷射器形成該劃線以及該第二雷射器為一CO₂ 雷射器。
3. 如請求項2所述之方法，其中劃線步驟包含以下步驟：用一劃線構件與該中心部接觸。
4. 如請求項1所述之方法，其中該分離步驟包含以下步驟：彎曲該玻璃帶以形成一張應力，該張應力橫跨與該劃線相交之該中心部的該第一主表面。
5. 如請求項1所述之方法，其中自該脈衝雷射束之光之一波長在自約355nm至約532nm之一範圍中。
6. 如請求項1所述之方法，其中該脈衝雷射束之一重複率在自約10kHz至約200kHz之一範圍中。
7. 如請求項1所述之方法，其中該脈衝雷射束之一脈衝持續時間等於或小於約25ns。
8. 如請求項1所述之方法，其中該第一雷射器為一Nd：YAG雷射器或Nd：YVO₄ 雷射器。
9. 如請求項1所述之方法，其中該玻璃帶持續地移動。
10. 如請求項1所述之方法，其中該下拉製程為一融合下拉製程。