TWI519496B - 修整玻璃片邊緣的方法 - Google Patents

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Description

修整玻璃片邊緣的方法 【相關申請之互相參照】
本申請主張在2011年5月26日所申請的美國專利申請號13/116,736基於專利法之優先權權益，該申請之內容係藉由引用形式而併入本文。
本發明一般係關於用於修整一玻璃片的一邊緣之方法，且更特定地，是關於用於修整一玻璃片的一邊緣、且包含切削該邊緣及接著修整該邊緣之步驟的方法。
已知可生產用於顯示器與其他應用之玻璃片。為了處理無用的邊緣特徵結構，已知例如可切削玻璃片的邊緣，以減少一般與玻璃邊緣相關之缺陷，藉以重整玻璃片的邊緣或增加玻璃片的強度。
下文提出本發明的簡要內容，以提供對於「實施方式」中所說明之某些示例態樣的基本了解。
在一示例態樣中，一種用於修整一玻璃片之一邊緣的方法包含沿著橫向於該玻璃片之該邊緣的一平面將該玻 璃片的該邊緣切削為一預定截面輪廓之步驟。該方法接著包含以至少一環形皮帶修整該邊緣而不改變該預定截面輪廓的形狀之步驟，修整該邊緣係提供玻璃片至少約250MPa的平均邊緣強度。
在另一示例態樣中，一種用於修整一玻璃片之一邊緣的方法係包含沿著橫向於該玻璃片之該邊緣的一平面將該玻璃片的該邊緣切削為一預定截面輪廓之步驟。該方法接著包含對一修整構件與該玻璃片的邊緣中至少其一施用一濕式研磨漿之步驟，該濕式研磨漿係包含一研磨劑。研磨劑係包含從由氧化鋁與氧化鈰所組成之群組中選出之一材料。該方法也包含以該修整構件與該濕式研磨漿來修整該邊緣之步驟。
在又一示例態樣中，一種用於修整一玻璃片之一邊緣的方法包含沿著橫向於該玻璃片之該邊緣的一平面將該玻璃片的該邊緣切削為一預定截面輪廓之步驟，其中該邊緣具有一初始平均邊緣強度ESi。該方法也包含以至少一修整構件修整該邊緣而不實質改變該預定截面輪廓的一形狀之步驟，其中修整該邊緣係提供該玻璃片一修整平均邊緣強度ESf，其中ESf/ESi之比例是在1.6至5.6之範圍內。
下文將參照如附圖式而更完整說明方法，其中本發明 的示例具體實施例係繪示於圖式中。盡為可能，在圖式中係使用了相同的元件符號來表示相同或類似部件。然而，本發明係可體現為許多不同形式，且不應被解釋為限制於本文所提出的具體實施例。
可為用於切削一玻璃片之一邊緣的方法使用各種設備，以增加玻璃片的邊緣之強度。為進一步說明，在下文中將假設及說明一玻璃片，特別是適用於液晶顯示器製造之玻璃片。然而，應注意本發明係可應用以修整其他類型的玻璃片的邊緣。
舉例而言，第1圖是示例示意之一第一切削裝置102，該裝置可用於修整一玻璃片106之一邊緣104的示例方法。第2圖說明了沿著第1圖之線2-2所示之玻璃片106的截面圖。如第2圖所示，玻璃可具有一厚度「T」，厚度「T」包含廣泛範圍的數值。舉例而言，玻璃片106的厚度「T」可小於或等於3mm，例如小於或等於2mm、或1.5mm、或0.7mm。
如圖所示，線2-2沿著橫向於玻璃片106之邊緣104的一平面而延伸，且說明一示例之未修整之邊緣輪廓104a。舉例而言，未修整之邊緣輪廓104a可由一玻璃分離程序所形成，該玻璃分離程序係用以使一玻璃構件(例如玻璃條帶)的一部分自一玻璃構件的另一部分分離。舉例而言，可移除一玻璃條帶的相對邊緣以形成具有如第2圖所示形狀的未修整之邊緣輪廓104a。在另一實例中，可於使一玻璃片自另一玻璃片分離時形成未修整之 邊緣輪廓104a。可使用各種分離技術來使一玻璃構件的一部分自一玻璃構件的另一部分分離。舉例而言，在一實例中，可藉由雷射與流體冷卻組合來產生裂縫。在其他實例中，可利用一劃分程序或其他技術來達成分離。
如第2圖所示，分離程序係可產生平坦邊緣108，該平坦邊緣108係不連續地端接於第一與第二玻璃表面110、112的實質陡峭角部114處。由分離程序所形成的陡峭角部114及/或受破壞區域118係包含於未修整之邊緣輪廓104a的深度116內。由於陡峭角部114及/或受破壞區域118提供應力集中及/或會形成裂縫的位置，因此陡峭角部114及/或受破壞區域118會降低玻璃片106的平均邊緣強度。
因此，用於修整玻璃片之邊緣104的方法可包含切削邊緣104之一處理步驟，以提供預定截面輪廓104b。第4圖說明了沿著第1圖之線4-4所示之玻璃片106的截面圖。如圖所示，線4-4也沿著橫向於玻璃片106的邊緣104之平面延伸，且說明了以第一切削裝置102切削玻璃片106的邊緣104所產生之預定截面輪廓104b的一實例。在一實例中，第一切削裝置102可經設計以移除陡峭角部114。的確，如第4圖所示，係以磨圓之角部120(角部120轉換具有第一與第二玻璃表面110、112之一平坦邊緣122)來取代不連續的角部，因此，如圖所示，預定截面輪廓104b會包含具有所述磨圓之角部120與平坦邊緣122之一實質U形。在其他實例中可提供其他的 預定輪廓。舉例而言，在某些實例中，平坦邊緣122係可磨圓為具有一凸或凹表面。在一實例中，預定邊緣輪廓可具有一實質U形輪廓，該實質U形輪廓具有一平坦邊緣122，該平坦邊緣122包含延伸於磨圓角部120之間之一凸邊緣。預定邊緣輪廓可包含一V形輪廓，然在其他實例中也可提供其他的輪廓形狀。在進一步的實例中，該預定輪廓係包含延伸於第一與第二玻璃表面110、112之間的一C形輪廓。
如上所述，切削邊緣104的示例處理步驟可提供一預定截面輪廓104b，其中係可移除陡峭角部114。此外、或者是，未修整之邊緣輪廓104a的深度106係可移除，因而可減少或消除邊緣104附近的受破壞區域118。舉例而言，深度116係可移除，其中不連續角部(類似於陡峭角部114)則仍存在，而位於深度116內的受破壞區域118則被切除。或者是，如圖所示，邊緣104係經切削以深度116，同時也移除陡峭角部114。因此，可移除受破壞區域118以及高應力集中之區域(一般係與相對陡峭角部相關，例如第2圖中所示的陡峭角部114)。移除之深度116可包含從約3/8mm至約1/2mm，然深度116係可依特定切削程序而為較大或小。
切削玻璃片106的邊緣104之步驟係可以廣泛範圍之切削技術來實施。如第1圖與第3圖所示，在一實例中，切削步驟係可整合所述第一切削裝置102，該第一切削裝置102包含一旋轉研磨工具，然也可根據其他實例而 設置其他切削裝置。第3圖說明沿著第1圖中線3-3所示之玻璃片106的截面圖。如圖所示，線3-3也沿著橫向於玻璃片106之邊緣104的一平面而延伸，且示意說明了示例之旋轉研磨工具，該旋轉研磨工具包含一研磨輪體124與一馬達126。馬達126係配置以驅動一軸128，並藉其沿著一旋轉軸132而以順時針(見箭頭130)或逆時針方向旋轉輪體。同時，雖未繪示，該設備係可進一步包含一轉移裝置，該轉移裝置係配置以提供玻璃片106在方向136中相對於研磨輪體124之相對移動。在一實例中，研磨輪體124係可相對於一靜止玻璃片106而移動。在其他實例中，玻璃片106係可相對於一靜止研磨輪體124而移動。在又一實例中，研磨輪體124與玻璃片106兩者係以相同方向或相反方向移動，以達到研磨輪體124在方向136中相對於玻璃片106之移動。
研磨輪體124(如果有設置的話)可沿著橫向於玻璃片105的邊緣104之平面中包含一預定研磨輪廓134。預定研磨輪廓134係經設計以具有與切削為玻璃片106之邊緣104的預定截面輪廓104b相應的至少一部分。
研磨輪體124係包含廣泛範圍的材料，且係配置以切削玻璃片的邊緣。在一實例中，可使用接合有粒度400之金屬的鑽石輪體，然在其他實例中也可使用其他材料及/或粒度大小。
將玻璃片的邊緣切削為預定截面輪廓104b係可實質提供玻璃片一初始平均邊緣強度ES i 。在不是由雷射劃分 來提供初始邊緣的應用例中，當相較於包含一未修整邊緣輪廓104a(該輪廓並非以雷射劃分技術所產生)之玻璃片的平均邊緣強度時，係可增進初始平均邊緣強度ES i 。舉例而言，將邊緣104切削為預定截面輪廓104b係可提供玻璃片106在約90MPa至約150MPa(以四點H彎曲測試型態所測得)的範圍中之初始平均邊緣強度ES i 。
如第5圖所示，用於修整玻璃片106之邊緣104的方法也可包含以一第二切削裝置140來修整邊緣104之步驟，該第二切削裝置140係包含至少一環形皮帶。第二切削裝置140係配置以修整玻璃片106的邊緣104，而不實質改變預定截面輪廓104b的形狀。的確，第4圖也可實質代表沿著第5圖中線4-4所示之截面。因此，預定截面輪廓104b、104c、104d的截面可具有實質相同形狀，且如圖所示，也可具有實質相同的大小。在其他實例中，雖然形狀並未實質變化，但表面的玻璃少量移除仍會導致微量的尺寸變化。在某些實例中，微量的尺寸變化會產生彼此間幾何相似的形狀。在其他實例中，形狀係相同或實質相同、而不是幾何相似。因此，第5圖中所示之預定截面輪廓104b、104c、104d在大小與形狀上為彼此相同。在其他實例中，在切削期間移除小量玻璃部分，預定截面輪廓104b、104c、104d即具有微量尺寸變化及/或形狀變化。
如第5圖所示，第二切削裝置140可包含一修整構件， 例如至少一環形皮帶，但在其他實例中也可設置往復式墊片、旋轉碟或其他修整構件。舉例而言，第二切削裝置140可包含一第一修整裝置150，該第一修整裝置150包含至少一第一環形皮帶152。第一環形皮帶152(如有設置的話)係可沿著至少兩輥件154、156而驅動，然在其他實例中也可使用三個或更多輥件。
第一修整裝置150可位於各種位置中以實施修整程序。在一實例中，第一修整裝置150可具有各種自由度。舉例而言，第一修整裝置150可沿著x軸、y軸、及/或z軸而平移。此外或替代地，第一修整裝置150可沿著x軸、y軸及/或z軸旋轉。因此，第一修整裝置150可配置為未受限取向，以對玻璃片106的邊緣104實施修整技術。在一實例中，第一修整裝置150可包含由紐約州安大略OptiPro Systems公司所販售之超均勻修整機器(UltraForm Finishing machine)。
第5圖說明了第一修整裝置150之僅一取向，其中第一修整裝置150的一軸158係置放為相對於玻璃片106的邊緣104呈一角度「A 1 」。如圖所示，角度「A 1 」係以概為45°來進行說明，但在其他實例中也可設置為其他角度。舉例而言，如圖所示，角度「A 1 」係設置為依循第一修整裝置150之運行方向160的一銳角。如第一修整裝置150的替代軸162所示，角度「A 2 」可包含引導運行方向160之一銳角。在其他實例中，角度「A 1 」或「A 2 」係包含概為90°之角度。因此，可知第一修整裝置150 係可相對於z軸而於各種取向中樞轉，其中z軸係以橫向於玻璃片106的邊緣104之方向延伸。
此外，第6圖說明了沿著第5圖中線6-6所示之玻璃片106的代表截面圖。如圖所示，線6-6也沿著橫向於玻璃片106之邊緣104的一平面(亦即沿著所述z軸)而延伸，且示意說明了該第一修整裝置150對於所述x軸的僅一示例樞轉位置。的確，如圖所示，第一修整裝置150的軸158可沿著玻璃片106的一中央平面107而延伸。在其他實例中，第一修整裝置150也可沿x軸樞轉各種替代角度。舉例而言，如替代軸164所說明者，第一修整裝置150可樞轉一銳角「B 1 」，然在其他實例中，第一修整裝置150也可相對於z軸而樞轉一鈍角「B 2 」，如第6圖所示之另一替代軸166所示者。
返參第5圖，環形皮帶152係可於順時針方向(如第5圖所示)中運行，然在其他實例中也可實施逆時針方向之旋轉。皮帶也可以廣泛範圍的旋轉速度來旋轉，端視特定應用而定，特別是皮帶特性、正進行的步驟、及/或其他特徵。舉例而言，皮帶可以約50rpm至約60rpm的速率旋轉，然在其他實例中，也可設置其他的旋轉速度。這些旋轉速度可轉換為皮帶相對於玻璃邊緣104的速度，該速度係介於約50 cm/sec至約1220 cm/sec之間，端視環形皮帶的周邊長度而定。此外，第一修整裝置150可沿著運行方向160、相對於玻璃邊緣104而以介於約25 mm/min至約800 mm/min的速度運行。
環形皮帶152可由廣泛種類範圍的材料形成，例如聚氨酯皮帶或其他皮帶材料。此外，皮帶可具有、及/或包含廣泛範圍的研磨材料，以適當修整邊緣104或進行邊緣104的中間修整。在一實例中，研磨材料可接合至皮帶，然在其他實例中，研磨劑或研磨漿係可獨立於皮帶而提供。舉例而言，第7圖說明了第6圖的視點7處所示之示意放大圖，該圖說明任何皮帶可包含一嵌埋鑽石之皮帶，該嵌埋鑽石之皮帶係包含各種尺寸的鑽石顆粒168。在一實例中，鑽石顆粒168可包含介於約1微米至約8微米之平均值或中間值大小，例如介於約2微米至約5微米，例如介於約2微米至約4微米，例如約為3微米；然在其他實例中也可使用其他大小的鑽石顆粒。更甚者，也可根據本發明之態樣而使用其他顆粒種類。
更進一步，第8圖說明了類似於第7圖之視圖，其中除了顆粒狀研磨劑(例如鑽石顆粒)以外、或替代地，任何皮帶可包含切削為皮帶表面之一微重複表面170。這類微重複表面會提供具有均勻深度的次表面破壞，且可能可以較高的強度等級來更緊密控制邊緣破壞強度。第9圖說明了具有方形錐體形式之微重複表面170的一示例放大截面圖，但在其他實例中也可提供三角錐體或其他三維表面。第10圖說明了微重複表面180的另一實例，該微重複表面180係包含一切截錐體。切截錐體之設計可進行切削而無錐體尖端不一致或早期破裂。
如第6圖所示，環形皮帶152可包含一溝槽172，該 溝槽172係配置以容置該玻璃片106的邊緣104。如圖所示，溝槽(如果有的話)係可與玻璃片106的邊緣104的預定截面輪廓104b幾何相似。第6圖中的溝槽172包含一實質U形形狀，然在其他實例中則可設置其他形狀。舉例而言，第11圖與第12圖說明了與環形皮帶152類似、具有其他溝槽形狀的皮帶252、352。第11圖說明具有溝槽272的皮帶，該溝槽272包含一實質V形形狀，而第12圖說明了具有另一實質U形形狀的溝槽372，該另一實質U形形狀具有一下方實質C形形狀部分。
溝槽172、272、372(如果有的話)可配置以接合整個預定截面邊緣輪廓104b，如第6圖所示，但在其他實例中也可將溝槽設計為僅僅接合於輪廓的某一部分或多個部分。舉例而言，V形溝槽272可配置以接合一幾何上類似於V形之邊緣輪廓的整個邊緣輪廓。在替代實例中，V形溝槽272可切削一切截之V形邊緣輪廓的邊緣。在這些實例中，V形邊緣輪廓的倒角邊緣係同時由V形溝槽272予以修整。
溝槽172、272、372(如果有的話)可以非常多種方式來形成。舉例而言，參閱第13圖，輥件係包含一足夠剛硬的芯部182，該芯部182具有之一輪廓184係包含沿著輥件153的旋轉軸186旋轉之溝槽172的形狀。因此，芯部182可具有一外圓柱表面，該外圓柱表面係對稱地配置在旋轉軸186周圍。在這些實例中，環形皮帶 152係與輥件154周圍的皮帶輪廓184的形狀相符。如第13圖所示，輥件也可包含外部高起凸緣188，凸緣188係設計為避免環形皮帶152側向偏離輥件154。
在其他實例中，輥件的芯部係足夠撓性以於輥件154將環形皮帶152壓抵玻璃片106的預定截面輪廓104b時允許芯部的至少部分形變。舉例而言，第13圖中所述輥件154係包含一芯部182，該芯部係具足夠順應性以允許芯部182之至少部分轉換為第13圖所述形狀。在一實例中，芯部包含一輕微輪廓，該輪廓係設計以於皮帶運行於輥件154上時產生一輕微溝槽。在這類實例中，在修整期間，輥件154可被壓抵預定截面輪廓104b(輥件154與截面輪廓104b間則有環形皮帶152)，以使芯部達到第13圖所示的輪廓184。
將可得知，輥件154的芯部182係依特定型態而具有各種硬度。舉例而言，芯部182的硬度可介於約0至約60的範圍內，然在其他實例中也可使用具有其他硬度之輥件。在其他實例中，硬度可介於約10至約50，例如介於約20至約40，例如約30。
在更進一步的實例中，皮帶係至少部分形成有溝槽。舉例而言，如第14圖所示，皮帶452係設計為具有形成於皮帶中之一溝槽472。在這類實例中，輥件454係包含一芯部482，該芯部482具有一圓形圓柱形狀、或是不一定要與皮帶452的溝槽472對應的其他形狀。在這類實例中，輥件的芯部482係實質為剛性，其中皮帶452 係提供撓性而使溝槽472可容置玻璃片106的預定截面輪廓104b。
第15圖說明說明一第二切削裝置540的替代實例，該第二切削裝置540可包含類似於、或等同於上述第一修整裝置150之一第一修整裝置550的另一實例。如第5圖所示，第一修整裝置150可設計為在單次通行中切削邊緣104的整個預定截面輪廓104b。相反的，如第15圖所示，第一修整裝置550可設計為僅於單次通行中切削一部分的預定截面輪廓。在這類實例中，需提供多次通行以切削整個邊緣輪廓。
如第16圖所示，在一實例中，輥件454具有如第14圖所示之型態，其中皮帶具有一實質圓柱區段553而無溝槽，但在其他實例中，也可設置一輕微溝槽。舉例而言，若輥件454具有如第14圖之型態，則皮帶係設計為可形變以與邊緣輪廓的一區段相符。在其他實例中，輥件係類似於輥件154，其中在一非壓縮狀態下的初始芯部輪廓為沿輥件軸具有實質相同圓柱半徑之實質圓形圓柱體。在壓縮之後，具有上述充足硬度之輥件芯部係與切削之輪廓的對應部分的形狀相符。
轉而返參第5圖，第二切削裝置140也可包含一非必須之第二修整裝置190，該裝置可類似於、或等同於第一修整裝置150。此外、或替代地，第二修整裝置190(如果有的話)係包含一噴嘴192，該噴嘴192係配置以傳送一濕式漿體194以施用一研磨劑196，該研磨劑 196係包含各種研磨類型。因此，皮帶可包含、或可不包含直接接合至皮帶之研磨材料。反而是，可使用含有懸浮在漿體中之研磨劑196的一液體漿體，其中環形皮帶198與濕式漿體194係一起作用以修整玻璃片106的邊緣104。在一實例中，研磨劑196可包含氧化鈰，然在其他實例中係提供氧化鋁或其他研磨劑種類。
第二修整裝置190(如果有的話)係與第一修整裝置150固定在一起以沿著運行方向160一起移動。在其他實例中，可使用第一修整裝置，然後接著在一獨立程序中使用第二修整裝置，其中第一與第二修整裝置150、190並不需要耦接在一起。
第二切削裝置140可明顯增進玻璃片106的平均邊緣強度。平均邊緣強度的明顯增進係可於第二切削裝置140僅包含第一修整裝置150的應用中、或是在第二切削裝置140包含第一與第二修整裝置150、190兩者之應用中達成。在一實例中，在以第一切削裝置102切削預定輪廓之後再以第二切削裝置140修整邊緣104係可提供玻璃片106至少約250MPa之一修整平均邊緣強度ES f ，例如約300MPa至約450MPa，然而在其他實例中，也可達到其他的平均邊緣強度。
轉參第15圖，第二切削裝置540也可包含一非必要之第二修整裝置590，該第二修整裝置590係類似於、或等同於第一修整裝置550。此外、或替代地，第二修整裝置590(如果有的話)也可包含一噴嘴592，該噴嘴係 配置以傳送一濕式漿體594以施用包含各種研磨劑類型之一研磨劑596。因此，皮帶可包含、或不包含直接接合至皮帶的研磨材料。反而是，可使用含有懸浮在漿體中之研磨劑596的一液體漿體，其中環形皮帶598與濕式漿體594係一起作用以修整玻璃片106的邊緣104。在一實例中，研磨劑596可包含氧化鈰，然在其他實例中係提供氧化鋁或其他研磨劑種類。
第二修整裝置590(如果有的話)係與第一修整裝置550固定在一起以沿著運行方向160一起移動。在其他實例中，可使用第一修整裝置，然後接著在一獨立程序中使用第二修整裝置，其中第一與第二修整裝置550、590並不需要耦接在一起。
第二切削裝置540可明顯增進玻璃片106的平均邊緣強度。平均邊緣強度的明顯增進係可於第二切削裝置540僅包含第一修整裝置550的應用中、或是在第二切削裝置540包含第一與第二修整裝置550、590兩者之應用中達成。在一實例中，在以第一切削裝置102切削預定輪廓之後再以第二切削裝置540修整邊緣104係可提供玻璃片106至少約250MPa之一修整平均邊緣強度ES f ，例如約300MPa至約450MPa，然而在其他實例中，也可達到其他的平均邊緣強度。
現將開始參照第22圖中所示之流程圖600來說明用於修整玻璃片106之邊緣104的方法。程序係起始於602，舉例而言，由製備與固定玻璃片106以相對於第一切削 裝置102而運行之步驟604開始。該方法可接著包含以一第一切削裝置102切削玻璃片106的邊緣104之步驟606，該第一切削裝置102可包含所述之旋轉研磨工具。在切削期間，第一切削裝置102可相對於玻璃片106而移動，以達到第1圖所述之預定截面輪廓104b。一旦完成，玻璃片106的深度116即可與對應的受破壞區域118一起移除。一旦移除，即可移除受破壞區域與陡峭角部，以達成所需的預定截面輪廓104b。如第4圖所示，舉例而言，預定截面輪廓104b可實質為U形，但在其他實例中係可達成C形、V形或其他預定截面輪廓。在步驟606中完成切削技術之後，預定截面輪廓104b即可提供玻璃片106一初始平均邊緣強度ES i ，該初始平均邊緣強度ES i 係介於約90MPa至約150MPa之範圍內，但在其他實例中也可有其他平均強度範圍。
該方法可進一步包含在步驟608中以一修整構件修整邊緣之步驟。在一實例中，修整構件可包含如第5圖中所述之第一修整裝置150及/或第二修整裝置190。舉例而言，步驟608可包含切削整個預定截面輪廓104b，該預定截面輪廓104b係容置在與第一與第二修整裝置150、190相應的至少一環形皮帶152、198的對應溝槽內。
在其他實例中，步驟608可包含在一或多次通行中切削該預定截面輪廓104b的一部分，例如以第一與第二修整裝置550、590的至少一環形皮帶592、598。參照第 16圖至第19圖，以第一修整裝置550進行修整的方式將被說明，且應了解可以一類似方式來實施以第二修整裝置590進行修整。此外，切削的次序係漸進地繪示於第16圖至第19圖中，且應了解在其他實例中可以不同次序來執行這些步驟。參閱第16圖，第一修整裝置550可取向為使得第一修整裝置550的軸558係設置為相對於玻璃片106的中央平面107而呈一角度。如第17圖所示，第一修整裝置550接著係以沿著軸558的方向551平移，以將皮帶壓抵一第一磨圓角部120a。由於輥件454及/或環形皮帶552的相符性，皮帶的外部係可與預定截面輪廓104b的第一磨圓角部120a周圍相符。當第一修整裝置550相對於玻璃片106而於運行方向160(如第15圖所示)中移動時，即可藉此對磨圓角部120a實施修整程序。
其次，如第15圖所示，第一修整裝置550可重新取向為使得該軸558與玻璃片106的中央平面107對齊。第一修整裝置550接著係沿著軸558而於方向555中平移，以將皮帶壓抵平坦邊緣122。由於輥件454及/或環形皮帶552的相符性，皮帶的外部係可符合於平坦邊緣122上方。當第一修整裝置550相對於玻璃片106而以運行方向160移動(如第15圖所示)時，即可藉此對平坦邊緣122實施修整程序。
更甚者，如第19圖所示，第一修整裝置550可重新取向為使得該軸558與玻璃片106的中央平面107間呈一 角度。第一修整裝置550接著係沿著軸558而於方向557中平移，以將皮帶壓抵一第二磨圓角部120b。由於輥件454及/或環形皮帶552的相符性，皮帶的外部係可符合於第二磨圓角部120b周圍。當第一修整裝置550相對於玻璃片106而以運行方向160移動(如第15圖所示)時，即可藉此對磨圓角部120b實施修整程序。
第20圖與第21圖說明了修整裝置550、590沿著y軸之替代取向。舉例而言，第20圖為沿著第15圖之線20-20所示之第一修整裝置550的截面圖。如圖所示，環形皮帶552可以實質平行於玻璃片106的邊緣104之方向570運行；在此一型態中，輥件454的旋轉軸572可實質垂直於玻璃片106的邊緣104。第21圖說明了一替代取向，其中環形皮帶552的方向570係取向為相對於玻璃片106的邊緣104而呈一傾斜角度。在第20圖中之環形皮帶552與邊緣104之間的接觸面積574係小於第21圖中之環形皮帶552與邊緣104之間的接觸面積576，因此，相較於第20圖中所示之平行取向，在第21圖所示取向中之切削程序係可實施得更快。然而，在一平行取向(例如第20圖)中進行切削所達成的平均邊緣強度係大於在一傾斜角度(例如第21圖)下所進行者。因此，在需要較高平均邊緣強度的應用中係可提供平行取向，而在需減少處理時間而同時提供足夠強的邊緣的應用中係選擇一傾斜取向。
在實施第一修整步驟608之後，即完成修整程序，如 終止程序610所示。或者是，可實施一第二修整步驟612。舉例而言，可利用第一修整裝置150、550中其一來執行第二修整步驟，該第一修整裝置150、550係具有相同、或不同的研磨皮帶特徵。在其他實例中，係以第二修整裝置190、590來執行第二修整步驟，該第二修整裝置190、590係可以類似於第一修整裝置的方式而沿著運行方向160平移。在完成第一修整步驟608及/或第二修整步驟612之後，預定截面輪廓104c、104d係可提供玻璃片106一修整之平均邊緣強度ES f ，該修整之平均邊緣強度ES f 係介於至少約250MPa之範圍內，例如約300MPa至約450MPa，然在其他實例中，也可達成其他平均邊緣強度。
在實施第二修整步驟612之後，即完成程序，如終止程序610所示。或者是，在完成終止程序610之前，可於步驟614期間實施一或多種其他修整技術。在一實例中，一最終修整程序614係可包含一磁流變修整(Magnetorheological Finishing,MRF)技術，該技術係提供介於約250MPa至900MPa或更高的範圍內之修整之平均邊緣強度，在其他實例中係可提供其他強度。
用於修整玻璃片106之邊緣的其他特定示例方法可包含將玻璃片106的邊緣104切削為預定截面輪廓104b(沿著橫向於玻璃片106的邊緣104之平面所示者)。舉例而言，第一修整裝置102(如具有研磨輪體124之所述裝置)係可用以產生預定截面輪廓104b。接著，對一修整 構件與該玻璃片的邊緣104中至少其一施用一濕式漿體，該濕式漿體包含一研磨劑。舉例而言，研磨劑可包含氧化鋁及/或氧化鈰。此外，修整構件可包含一環形皮帶、旋轉碟、往復式墊片或其他修整構件。該方法可接著包含以修整構件與濕式漿體來修整邊緣104。
在另一實例中，該方法可包含利用沿著橫向於玻璃片106之邊緣104(具有一初始平均邊緣強度ES i )的一平面將玻璃片106的邊緣切削為預定截面輪廓104b之步驟來修整玻璃片105的邊緣104之步驟。此一程序可利用例如具有研磨輪體124之第一切削裝置102來實施。接著該方法可包含以至少一修整構件修整邊緣104，而不實質改變預定截面輪廓的形狀。此修整可以如上述之一第一或第二修整裝置來實施，然在其他實例中也可提供有其他技術。一旦完成程序，玻璃片106的邊緣104可包含一修整之平均邊緣強度ES f ，其中ES f /ES i 的比例係介於從約1.6至約5.6的範圍內。舉例而言，初始平均邊緣強度ES i 可介於約90MPa至約150MPa的範圍內，且該修整之平均邊緣強度ES f 可為至少約250MPa的範圍，例如約300MPa至約450MPa。
現將以下述實驗來說明非限制性實例。實驗是利用各種皮帶型態來進行，這些皮帶型態以接合有粒度400之金屬的鑽石加工技術來製備一預定截面輪廓104b。整個切削截面輪廓104b係接著以下列三種方式(條件)進行修整，並且達到如下表所列之相應平均邊緣強度：
程序A使用一3微米鑽石皮帶，該皮帶係被壓抵該預定截面輪廓104b達1mm。亦即，一旦輥件接觸預定截面輪廓104b的表面，輥件係指示標刻1mm至邊緣中以壓縮輥件。皮帶係以500rpm運轉並以200mm/min前進。
程序B係使用一0.5微米鑽石皮帶，該皮帶係壓抵預定截面輪廓104b達1mm。皮帶係以500rpm運轉且以400mm/min前進。
程序C使用一聚氨酯皮帶GR-25，在該皮帶上具有二氧化鈰(CeO2)漿體。該皮帶係壓抵預定截面輪廓104b達1mm。皮帶係以150rpm運轉且以100mm/min前進。
如圖所示，條件2係實質上發生的比條件1更久，但僅對玻璃片增加一相對小量的平均邊緣強度。另一方面，相較於在條件1中提供了244MPa之平均強度，條件3則使平均邊緣強度顯著增加至414MPa。
也對以接合有粒度400之金屬的鑽石加工技術所先提供的預定截面輪廓104b進行其他測試，接著以下列六種 方式(#)來切削整個切削之截面輪廓104b，並達到如表所列出的對應平均邊緣強度：
步驟A使用一3微米鑽石皮帶，步驟B使用一接合有二氧化鈰之皮帶，而步驟C係於皮帶上使用二氧化鈰漿體。取向是定位為平行於或垂直於玻璃片的邊緣。可注意到，以步驟A結合步驟C係可達到至少300MPa的明顯平均邊緣強度。
本發明之方法可作為磁流變修整(MRF)的一種可能較不昂貴的替代方式，同時提供夠高的平均邊緣強度。在其他實例中，本發明之方法步驟係可結合MRF而使用，以減少循環時間。因此，本發明之修整技術可提供比使用傳統旋轉研磨工具者更高出許多的平均邊緣強度，並可比傳統加工方式更快速產生較高強度邊緣。此 外，修整技術可提供一中間範圍的平均邊緣強度(介於傳統研磨方式與MRF技術一般所達到的平均邊緣強度之間)，同時以較少處理時間來達到充足的平均邊緣強度。此外，可藉由使皮帶取向為與玻璃片的邊緣間呈一角度而增加處理時間。
該領域技術人士將顯然得知可對本發明進行諸多修飾及變化，而不背離本發明之精神與範疇。因此，本發明係意欲涵蓋落於如附申請專利範圍與其等效例之範疇中的這些修飾例與變化例。
102‧‧‧切削裝置
104‧‧‧邊緣
104a‧‧‧輪廓
104b‧‧‧輪廓
104c‧‧‧輪廓
104d‧‧‧輪廓
106‧‧‧玻璃片
107‧‧‧中央平面
108‧‧‧邊緣
110‧‧‧玻璃表面
112‧‧‧玻璃表面
114‧‧‧角部
116‧‧‧深度
118‧‧‧受破壞區域
120‧‧‧角部
120a‧‧‧角部
120b‧‧‧角部
122‧‧‧邊緣
124‧‧‧研磨輪體
126‧‧‧馬達
128‧‧‧軸
130‧‧‧箭頭
132‧‧‧旋轉軸
134‧‧‧輪廓
136‧‧‧方向
140‧‧‧切削裝置
150‧‧‧修整裝置
152‧‧‧環形皮帶
154‧‧‧輥件
156‧‧‧輥件
158‧‧‧軸
160‧‧‧運行方向
162‧‧‧替代軸
164‧‧‧替代軸
166‧‧‧替代軸
168‧‧‧鑽石顆粒
170‧‧‧表面
172‧‧‧溝槽
180‧‧‧表面
182‧‧‧芯部
184‧‧‧輪廓
186‧‧‧旋轉軸
188‧‧‧凸緣
190‧‧‧修整裝置
192‧‧‧噴嘴
194‧‧‧濕式漿體
196‧‧‧研磨劑
198‧‧‧環形皮帶
252‧‧‧皮帶
272‧‧‧溝槽
352‧‧‧皮帶
372‧‧‧溝槽
373‧‧‧溝槽
452‧‧‧皮帶
454‧‧‧輥件
472‧‧‧溝槽
482‧‧‧芯部
540‧‧‧修整裝置
550‧‧‧修整裝置
551‧‧‧方向
552‧‧‧環形皮帶
553‧‧‧區段
555‧‧‧方向
558‧‧‧軸
560‧‧‧修整裝置
570‧‧‧方向
572‧‧‧旋轉軸
574‧‧‧接觸面積
576‧‧‧接觸面積
590‧‧‧修整裝置
592‧‧‧噴嘴
594‧‧‧濕式漿體
596‧‧‧研磨劑
598‧‧‧環形皮帶
600-614‧‧‧步驟
當參照如附圖式來研讀上述實施方式說明時，即可更了解本發明的上述與其他特徵、態樣及優勢，其中：第1圖說明一示例之示意第一切削裝置；第2圖說明了沿著第1圖之線2-2所示的一截面圖；第3圖說明了沿著第1圖之線3-3所示的玻璃片與一第一切削裝置的截面圖；第4圖說明了沿著第1圖之線4-4所示的玻璃片之截面圖；第5圖說明了一示例第二切削裝置；第6圖說明了沿著第5圖之線6-6所示之玻璃片的代表截面圖，也說明了具有一U形溝槽的環形皮帶；第7圖說明了在第6圖的視點7處之一示意放大圖；第8圖說明了類似於第7圖、具有一不同表面特性之 一示意放大圖；第9圖說明了具有方形錐體形式之一示例微重複表面的放大截面圖；第10圖說明了具有切截錐體形式之另一示例微重複表面；第11圖說明了具有一V形溝槽之另一環形皮帶；第12圖說明了另一種環形皮帶，該環形皮帶具有具一C形溝槽部分的另一種U形溝槽；第13圖說明了一種示例輥件；第14圖說明了另一示例輥件；第15圖說明了另一示例之第二切削裝置；第16圖說明了第15圖之第二切削裝置在接近該玻璃片之邊緣的預定截面輪廓之一磨圓角部的情形；第17圖說明了第15圖之第二切削裝置在修整該玻璃片之邊緣的預定截面輪廓之一磨圓角部的情形；第18圖說明了沿著第15圖之線18-18所示的一截面圖，該圖說明該第二切削裝置在修整該玻璃片之邊緣的預定截面輪廓之一平坦邊緣的情形；第19圖說明了第15圖之第二切削裝置在修整該玻璃片之邊緣的預定截面輪廓之另一磨圓角部的情形；第20圖說明了沿著第15圖之線20-20所示的截面圖，該圖說明了該環形皮帶係運行於與該玻璃片之邊緣實質平行的一方向中；第21圖說明了類似於第20圖之一視圖，但該圖說明 了該環形皮帶係運行於實質傾斜於該玻璃片之邊緣的一方向中；以及第22圖說明了一流程圖，該圖繪示了用於修整玻璃片的邊緣之示例方法。
104‧‧‧邊緣
104a‧‧‧輪廓
104b‧‧‧輪廓
104c‧‧‧輪廓
104d‧‧‧輪廓
106‧‧‧玻璃片
110‧‧‧玻璃表面
140‧‧‧切削裝置
150‧‧‧修整裝置
152‧‧‧環形皮帶
154‧‧‧輥件
156‧‧‧輥件
158‧‧‧軸
160‧‧‧運行方向
162‧‧‧替代軸
190‧‧‧修整裝置
192‧‧‧噴嘴
194‧‧‧濕式漿體
196‧‧‧研磨劑
198‧‧‧環形皮帶

Claims (21)

  1. 一種用於修整一玻璃片之一邊緣的方法，該方法包含步驟：(I)沿著橫向於該玻璃片之該邊緣的一平面將該玻璃片的該邊緣以一研磨工具切削為一預定截面輪廓；以及接著(II)以至少一環形皮帶修整該邊緣，而不實質改變該經切削的玻璃片的該預定截面輪廓之一形狀，其中修整該邊緣係提供玻璃片至少為約250MPa之一平均邊緣強度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃片的該平均邊緣強度係至少約300MPa。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該玻璃片的該平均邊緣強度在約300MPa至約450MPa之一範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(I)之後的該邊緣的該截面輪廓之形狀係與在步驟(II)之後的該邊緣之該截面輪廓之形狀幾何相似。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(II)中，該環形皮帶的一部分係在實質平行於該玻璃片的該邊緣之一方向中運行。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在步驟(II)中，該環形皮帶的一部分係在與該玻璃片的該邊緣間 呈一傾斜角度之一方向中運行。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在步驟(II)中，該至少一環形皮帶係包含在一第一修整步驟中使用之一第一皮帶、以及在該第一修整步驟之後的一第二修整步驟中使用之一第二皮帶。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在步驟(II)中係使用一濕式研磨漿來施用一研磨劑，用以以該環形皮帶修整該邊緣。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該濕式研磨漿的該研磨劑包含選自由氧化鋁與氧化鈰所組成之群組的一種材料。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(II)中，一研磨劑係結合至該環形皮帶。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該研磨劑係包含鑽石顆粒。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(II)中，係使用一輥件將該環形皮帶壓抵該邊緣。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該輥件是可撓的，用以順應該邊緣。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該環形皮帶包含一溝槽，該溝槽係配置以容置該玻璃片的該邊緣。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該溝槽係與該玻璃片的該邊緣之該預定截面輪廓的形狀幾何 相似。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(I)中，該研磨工具為可旋轉的，用來達成該預定截面輪廓。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(I)中所產生的該預定截面輪廓包含一實質U形輪廓。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在步驟(I)中切削該邊緣係提供該玻璃片在約90MPa至約150MPa之一範圍內之一平均邊緣強度。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃片具有小於或等於3mm之一厚度。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在步驟(II)之後，進一步以一磁流變修整技術來修整該邊緣。
  21. 一種用於修整一玻璃片的一邊緣之方法，該方法包含步驟：(I)沿著橫向於該玻璃片之該邊緣的一平面將該玻璃片的該邊緣以一研磨工具切削為一預定截面輪廓，該邊緣具有一初始平均邊緣強度ESi；以及然後(II)以至少一修整構件修整該邊緣，而不實質改變該經切削的玻璃片的該預定截面輪廓的一形狀，其中修整該邊緣係提供該玻璃片一修整平均邊緣強度ESf，其中ESf/ESi之比例是在約1.6至約5.6之範圍內。
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