[发明专利]使用研磨表面在薄玻璃基材中机械形成裂纹引发缺陷

说明书

提供了一种用于在玻璃基材中形成引发缺陷以促进将所述玻璃基材分离成多块基材的方法。所述方法包括提供所述玻璃基材并使所述玻璃基材的宽阔表面与研磨表面接触，从而在所述玻璃基材的宽阔表面中形成引发缺陷场。所述引发缺陷场具有在最外部的引发缺陷之间为至少约三毫米的宽度。用激光源加热至少一个引发缺陷。用冷却流体冷却所述至少一个引发缺陷，以从所述至少一个起始缺陷处引发裂纹，所述裂纹贯穿所述玻璃基材的厚度并且沿着所述玻璃基材扩展以将所述玻璃基材分离成多块基材。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119，要求2014年11月7日提交的美国临时申请系列第62/076,539号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本说明书一般涉及薄玻璃基材的激光分离，更具体而言，涉及使用激光分离技术，机械形成用于分离薄玻璃基材的裂纹引发缺陷的方法。

背景技术

玻璃基材，例如用于平板显示器和其他电子装置中的玻璃基材，通常由大玻璃基材经分割成多块并入单个装置中的较小的玻璃基材形成。可以使用各种分离技术，包括激光切割技术，将大玻璃基材分成多块较小的玻璃基材。为了通过激光切割来分离玻璃基材，首先可以使用单点划线器在玻璃基材中形成引发缺陷或裂孔裂纹(vent crack)。为了形成引发缺陷，使划线器与玻璃基材接触，然后向划线器施加与玻璃基材表面垂直的力，从而将划线器按入玻璃基材的表面。施加在划线轮上的力产生了部分贯穿玻璃基材厚度的引发缺陷。其后，加热引发缺陷并迅速冷却以扩展从引发缺陷出来的贯穿裂孔而分离玻璃基材。

虽然划线器可以用于形成引发缺陷，但是这样的单点引发缺陷可能要求引发缺陷和激光之间准确对准，以在引发缺陷处局部加热。这可能要求在机器横向或侧向位置上准确控制玻璃基材以避免未对准引发缺陷。使用各种传送系统(例如空气轴承)可能进一步造成在引发缺陷形成位置与激光源之间的玻璃基材的侧向移动控制复杂化。

因此，需要替换性的方法和设备用于在薄玻璃基材中造成裂纹引发缺陷，以促进通过激光分离将薄玻璃基材分离成多块单独的玻璃基材。

发明内容

本文描述的实施方式涉及用于在薄玻璃基材表面中形成裂纹引发缺陷而不刺穿所述薄玻璃基材或在所述薄玻璃基材中引起不可控的裂纹扩展，并由此促进所述薄玻璃基材分离成多块单独基材的方法。可使包含金刚石的衬垫或海绵在移动的玻璃基材前缘上进行接触以在表面上获得一系列的瑕疵，接着该瑕疵可通过切割应用中的热源而扩展，该切割应用要求玻璃基材和/或热源移动或平移。这样的方法和设备可以为进行侧向移动且支撑在空气传送装置上的网(web)。

根据第一个方面，提供了一种用于在玻璃基材中形成引发缺陷以促进将所述玻璃基材分离成多块基材的方法。所述方法包括提供玻璃基材并使所述玻璃基材的宽阔表面与研磨表面接触，从而在所述玻璃基材的宽阔表面中形成引发缺陷场。所述引发缺陷场具有在最外部的引发缺陷之间为至少约三毫米的宽度。用激光源加热至少一个引发缺陷。用冷却流体(例如空气喷射)冷却所述至少一个引发缺陷，以从所述至少一个引发缺陷处引发裂纹，所述裂纹贯穿所述玻璃基材的厚度并且沿着所述玻璃基材扩展以将所述玻璃基材分离成多块基材。

根据第二个方面，提供了第一个方面的方法，其中，接触所述玻璃基材的宽阔表面的步骤包括使所述玻璃基材的宽阔表面与包含研磨表面的研磨衬垫接触。

根据第三个方面，提供了第一或第二个方面的方法，其中所述研磨表面的宽度为至少约三毫米。

根据第四个方面，提供了第1-3个方面中任一个方面的方法，其中，所述研磨表面包括金刚石研磨颗粒。

根据第五个方面，提供了第四个方面的方法，其中，所述金刚石研磨颗粒的直径在约10μm至约250μm之间。