邊緣涂覆一批玻璃制品的方法
【專利說明】邊緣涂覆一批玻璃制品的方法
[0001 ]本申請根據(jù)35U.S.C.§119要求2013年08月29日提交的美國臨時(shí)申請系列第61/ 871367號的優(yōu)先權(quán)，本文W該申請的內(nèi)容為基礎(chǔ)并通過參考將其完整地結(jié)合于此。
[0002]
[0003] ^域設(shè)及強(qiáng)化已經(jīng)歷弱化過程例如分離和加工的玻璃基材的方法。具體來說， 本領(lǐng)域設(shè)及通過下述步驟來強(qiáng)化玻璃基材邊緣的方法:減少玻璃邊緣中的瑕疵，并將保護(hù) 性涂層施加到玻璃邊緣。
[0004] 戦
[0005] 用于生產(chǎn)玻璃制品的一種方法設(shè)及形成玻璃片，對玻璃片進(jìn)行離子交換過程，將 玻璃片分離成多個(gè)玻璃制品，和加工每一個(gè)玻璃制品的邊緣。加工用來降低玻璃邊緣的粗 糖度，并將玻璃邊緣成形為所需的輪廓，例如倒角輪廓或圓化輪廓。分離和加工過程通常給 玻璃邊緣帶來各種形狀、尺寸和大小的瑕疵，例如裂紋和碎屑。運(yùn)些瑕疵降低玻璃邊緣的強(qiáng) 度，并可導(dǎo)致在精磨的玻璃制品中產(chǎn)生裂紋。此外，之前在玻璃片內(nèi)部的玻璃邊緣部分將大 部分不含來自離子交換過程的保護(hù)性殘留壓縮應(yīng)力，運(yùn)使得精磨的玻璃制品比母玻璃片更 弱。
[0006] 用于強(qiáng)化玻璃制品邊緣的一種方法設(shè)及用酸蝕刻邊緣。蝕刻可具有減少玻璃邊緣 中瑕疵的數(shù)目和尺寸的效果。強(qiáng)化玻璃制品邊緣的另一種方法設(shè)及將保護(hù)性涂層或材料施 加到邊緣。
[0007] 懸
[000引 所述的主題設(shè)及保護(hù)玻璃制品邊緣的方法。如在背景中所述，分離和加工過 程在玻璃邊緣中誘導(dǎo)瑕疵。運(yùn)些瑕疵可通過玻璃邊緣的酸蝕刻來減少和/或純化。然而，瑕 疵將仍然存在于玻璃邊緣中?？墒褂猛繉觼砀采w邊緣上的瑕疵。在邊緣涂覆過程之后，將防 止直接沖擊邊緣中的瑕疵，運(yùn)具有超出蝕刻玻璃邊緣所獲得的改善，進(jìn)一步改善玻璃制品 邊緣強(qiáng)度的效果。本文所述的主題具體設(shè)及涂覆玻璃邊緣的方法，其適用于大量制備玻璃 制品。
[0009] 在本發(fā)明的一示例性實(shí)施方式中，邊緣涂覆一批玻璃制品的方法包括在玻璃片表 面上印刷掩模。掩模中的至少一個(gè)是限定分離路徑網(wǎng)絡(luò)的圖案化掩模。沿著分離路徑，將具 有印刷的掩模的玻璃片分離成多個(gè)玻璃制品，其中每一個(gè)玻璃制品在其表面上攜帶印刷掩 模的一部分。對于至少一批玻璃制品，然后對批次中每一個(gè)玻璃制品的邊緣進(jìn)行精磨，從而 降低邊緣粗糖度且有可能對邊緣成形。所述方法包括蝕刻每一個(gè)玻璃制品的精磨邊緣，從 而降低精磨邊緣中瑕疵的尺寸和/或純化所述瑕疵。同時(shí)將可固化的涂層施加到蝕刻的邊 緣，然后預(yù)固化邊緣上的可固化的涂層。在預(yù)固化之后，將表面掩模從玻璃制品除去。然后， 對預(yù)固化的可固化的涂層進(jìn)行后固化。
[0010] 本文所述的涂覆玻璃邊緣的方法的益處之一包括改善經(jīng)涂覆的玻璃制品的邊緣 強(qiáng)度。在一些實(shí)施方式中，相比于不含邊緣涂層的玻璃制品，可將邊緣強(qiáng)度改善80M化到 SOOMPa。其他益處是由在玻璃制品上使用表面掩模帶來的。例如，表面掩模允許增加精磨和 蝕刻加工速度，運(yùn)最終導(dǎo)致增加的通量。表面掩模還防止涂層材料直接溢流到玻璃表面上。 表面掩模還使得能在不使用分配器沿直線跟隨玻璃邊緣的情況下，涂覆玻璃邊緣。運(yùn)使得 能涂覆具有各種形狀和尺寸的玻璃制品的邊緣。
[0011]應(yīng)理解，前面的一般性描述和W下的詳細(xì)描述給出了本發(fā)明的實(shí)施方式，用來提 供理解要求保護(hù)的本發(fā)明主題的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。所含附圖用于進(jìn)一步理解 本發(fā)明，附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖W圖示形式說明了本發(fā)明 的各種實(shí)施方式，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理和操作。
[00。] 附圖簡述
[0013] W下是結(jié)合附圖進(jìn)行的【附圖說明】。為了清楚和簡明起見，附圖不一定按比例繪制， 附圖的某些特征和某些視圖可能按比例放大顯示或示意性顯示。
[0014] 圖1顯示用于涂覆一批玻璃邊緣的加工流程圖。
[0015] 圖2顯示印刷在玻璃片表面上的圖案化掩模。
[0016] 圖3顯示在玻璃片表面上印刷掩模的方法。
[0017]圖4A是玻璃片的俯視圖，該玻璃片具有圖案化掩模和劃割線。
[0018] 圖4B顯示從圖4A的玻璃片分離的玻璃制品。
[0019] 圖5顯示浸潰-旋轉(zhuǎn)(dip-and-spin)涂覆方法。
[0020] 圖6A是用于容納多個(gè)玻璃制品的厘子(cassette)的側(cè)視圖。
[0021] 圖她是圖6A中部分她的放大圖。
[0022] 圖6C是圖6A的厘子中包括的板的俯視圖。
[0023] 圖7顯示另一浸潰-旋轉(zhuǎn)涂覆系統(tǒng)。
[0024] 圖8A顯示圖7所示浸潰-旋轉(zhuǎn)涂覆系統(tǒng)的厘子中包含的板的俯視圖。
[00巧]圖8B顯不圖8A的板的仰視圖。
[0026] 圖9顯示噴涂系統(tǒng)。
[0027] 圖10是用浸潰-旋轉(zhuǎn)涂覆方法形成的邊緣涂層的SEM圖像。
[0028] 圖11是用噴涂方法形成的邊緣涂層的SEM圖像。
[0029] 圖12顯示通過邊緣涂層使邊緣強(qiáng)度改善。
[0030] 具體描述
[0031] 在W下詳細(xì)描述中，為了提供對本發(fā)明實(shí)施方式的透徹理解，陳述了許多具體的 細(xì)節(jié)。但是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可W在沒有運(yùn)些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì) 節(jié)或全部細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其它情況中，為了不使本發(fā)明難理解，沒有詳細(xì)描述眾所周 知的特征或工藝。此外，類似或相同的附圖編號可用于標(biāo)識共有或類似的零件。
[0032] 圖1顯示用于使用保護(hù)性材料涂覆一批玻璃制品的邊緣的示例性加工流程圖。一 批玻璃制品應(yīng)理解為指一組玻璃制品。通常，一批玻璃制品包含多于兩個(gè)玻璃制品。通常， 一批玻璃制品具有5-20個(gè)玻璃制品。該方法起始于10,在玻璃片表面上印刷掩模Γ表面掩 ?；?）。在表面掩模化10之后，在12將具有表面掩模的玻璃片分離成多個(gè)玻璃制品Γ片分 離"）。在片分離12之后，在14對玻璃制品的邊緣進(jìn)行精磨（"邊緣精磨"）。精磨設(shè)及加工過 程，其設(shè)計(jì)來從玻璃邊緣除去粗糖的材料，并將玻璃邊緣成形為所需的邊緣輪廓，通常是選 定來改善玻璃制品邊緣強(qiáng)度的邊緣輪廓。在邊緣精磨14之后，在16使用酸蝕刻來減小瑕疵 的尺寸，并純化玻璃邊緣中瑕疵的尖端（"邊緣蝕刻"）。在蝕刻蝕刻16之后，在18同時(shí)將可固 化的涂層施加到一批玻璃制品的邊緣（"邊緣涂覆"）。術(shù)語玻璃制品的"邊緣"應(yīng)理解為指玻 璃制品的外周邊緣。在邊緣涂覆18之后，在20對可固化的涂層進(jìn)行預(yù)固化Γ預(yù)固化"）。在預(yù) 固化20之后，在22從玻璃制品表面除去掩模Γ表面去掩模化"）。在表面去掩?；?2之后，在 24對玻璃制品邊緣上的預(yù)固化的涂層進(jìn)行后固化Γ后固化"）。
[0033] 表面掩?；粓D2顯示印刷在玻璃片34表面30，32上的掩模26，28。在一種實(shí)施方 式中，玻璃片34是通過離子交換強(qiáng)化的玻璃片。在一種實(shí)施方式中，離子交換深度是至少29 μπι。提供掩模26,28,從而在邊緣精磨（圖1的14)和邊緣蝕刻（圖1的16)過程中保護(hù)玻璃表 面。為此，掩模26,28必須耐受在邊緣蝕刻（圖1的16)過程中所用的酸，W及必須在邊緣精磨 (圖1的14)過程中耐剝離。優(yōu)選地，在邊緣涂覆（圖1的18)過程中，掩模26,28也不與施加到 玻璃邊緣的可固化的涂層反應(yīng)。除了保護(hù)玻璃表面W外，掩模26,28還進(jìn)行圖案化來限定分 離玻璃片34的路徑，例如分別在42，44所示。通常，每一個(gè)掩模26，28的厚度是30微米-50微 米。掩模26,28的厚度也可在30微米W下和在50微米W上。此外，掩模26,28的厚度不必相 同。
[0034] 在一示例性實(shí)施方式中，通過絲網(wǎng)印刷來在玻璃表面30,32上印刷表面掩模26， 28。絲網(wǎng)印刷可用來在大表面上印刷設(shè)計(jì)，并具有良好的精確性和較低的成本。如圖3所示， 將玻璃片34安裝在絲網(wǎng)36下方，其攜帶待在玻璃片34表面上印刷的掩模圖案。通過掩蔽絲 網(wǎng)36的選定區(qū)域的孔同時(shí)使絲網(wǎng)36的剩余區(qū)域的孔開放，來在絲網(wǎng)36上形成掩模圖案。在 絲網(wǎng)36上沉積油墨（或溶液類型掩模材料）38,并通過絲網(wǎng)36的開放孔擠壓到玻璃表面30 上。機(jī)器或操作者越過絲網(wǎng)36牽拉刮墨刀40, W通過絲網(wǎng)36擠壓油墨38。刮墨刀40將使絲網(wǎng) 36折曲成緊密靠近玻璃表面30,并通過毛細(xì)管作用將油墨38擠到玻璃表面上，其中折曲的 絲網(wǎng)36和玻璃表面30之間的間隔將決定玻璃表面30上的油墨厚度。使沉積在玻璃表面30上 的油墨固化，W完成玻璃表面30上掩模26(圖2中）的絲網(wǎng)印刷。對玻璃表面32重復(fù)絲網(wǎng)印刷 過程，得到在玻璃表面32上的掩模28(圖2中）。
[0035] 用于印刷圖2中掩模26,28的油墨38的性質(zhì)決定掩模的特征。如上所述，油墨需要 耐酸。油墨不必耐受所有的酸。然而，油墨應(yīng)