[发明专利]有受保护边缘的玻璃板、边缘保护器及用保护器之玻璃板的制法

说明书

本申请要求2009年2月27日提交的美国专利申请第12/394191号的优先权。

技术领域

本发明一般地涉及玻璃板成形后操作。更具体地，本发明涉及用于防护玻璃板边缘的方法和设备。本发明特别涉及改善玻璃板切割而成的边缘的强度并取代传统的高成本边缘精加工(finishing)工艺和设备。本发明可以例如用于改善LCD玻璃基材的玻璃边缘品质。

背景技术

各种应用要求高质量大尺寸的玻璃板。这种例子包括液晶显示器(LCD)、其它类型的平板显示器(例如等离子体显示器、场致发射显示器、有机发光聚合物显示器)、以及光伏板。熔融拉制法是少数几种能够无需高成本的成形后表面精处理如精研(lapping)和抛光即可产生玻璃板的工艺之一。熔融拉制法在美国专利US3682609(下称“609专利”)和3338696(下称“696专利”)中有描述。熔融拉制法通常涉及将熔融玻璃送入槽中并使熔融玻璃以受控方式从槽的边上溢流而下。从槽的边上分流而下的熔融玻璃分流在槽的根部汇聚成单个熔融玻璃流，拉制成连续的玻璃板。连续的玻璃板在熔融拉制机的底部分割成不连续的片。该工艺的一个关键优势在于玻璃板的表面不接触槽或其它成形设备的侧边，因此是原始(pristine)的(参见696专利的第一栏第45-50行)。该工艺的另一个好处在于所拉制的玻璃板厚度均匀(参见609专利)。

成形后操作包括将玻璃板切割成所需的形状和尺寸。切割通常是通过机械刻划。切割而成的方形玻璃板边缘容易碎裂，且冲击强度低。由于玻璃的性质使然，玻璃板边缘处的小裂纹可以从玻璃板上扩展开来，使玻璃板丧失用途。避免损坏切割的玻璃板的传统方式是通过研磨和/或抛光对切割而成的玻璃板边缘进行精加工。除了费用高之外，该方式往往产生微米级的玻璃颗粒，这些颗粒会污损玻璃板的质量表面。要求质量表面要有高洁净度并且无刮痕。在精加工工艺结束后需要进行大量的清洗和干燥来清洁和洗掉所产生的颗粒。在某些情况下，一些颗粒可能不可逆地粘附在洁净的玻璃表面上，使得玻璃板在许多应用中丧失用途。

激光刻划可以得到优于机械刻划的切割边缘。然而切割而成的方形的边缘，即使是通过激光刻划产生的，通常也不具备在下游玻璃运送和加工步骤中避免损坏玻璃板所必须的冲击强度。关键问题是在无需后续精加工过程如研磨、抛光及洗涤的情况下提供高强度边缘。专利申请US2005/0090189(布朗等)描述了一种可拆卸研磨罩(shroud)，其可用于保护玻璃板的表面在对玻璃板的切割边缘进行研磨处理过程中不受产生的颗粒的影响。完成研磨过程后，研磨罩即从玻璃板上拆除，并且在对玻璃板边缘进行抛光时不使用该研磨罩。边缘精加工过程成本高，而且即使采用研磨罩技术，也难以对玻璃板进行精加工而不把颗粒沉积在玻璃表面上。

发明内容

这里揭示本发明的若干方面。应当理解，这些方面可以彼此重叠，也可以不重叠。如此，一个方面的某个部分可以落入另一个方面的范围，反之亦然。除非在上下文中有相反指示，有差异的各个方面应当视作在范围上彼此重叠。

每个方面用诸多实施方式来说明，而实施方式进而可以包括一个或多个具体实施方式。应当理解，这些实施方式可以彼此重叠，也可以不重叠。如此，一个实施方式或其具体实施方式的某个部分可以落入或不落入另一个实施方式或其具体实施方式的范围，反之亦然。除非在上下文中有相反指示，有差异的各个实施方式应当视作在范围上彼此重叠。

本发明的第一方面涉及玻璃板组合件。玻璃板组合件包括有边缘表面的玻璃板。玻璃板组合件还包括成形纤维，其第一表面接合于该玻璃板的边缘表面，而其凸起的第二表面不与该边缘表面接合，以承受负载。

在第一方面的第一实施方式中，该第一表面和该边缘表面基本是平的。

在第一方面的第二实施方式中，该成形纤维的宽度与该边缘表面的宽度之比在0.8到1.2的范围内。

在第一方面的第三实施方式中，成形纤维由玻璃材料制成。

在第一方面的第四实施方式中，玻璃板的边缘表面在与成形纤维接合时具有第一冲击强度IS1；玻璃板组合件具有第二冲击强度IS2；且IS1最多是IS2的一半。

在第一方面的第五实施方式中，边缘表面是切割而成的，未经进一步研磨和抛光。

在第一方面的第六实施方式中，若经圆化和研磨处理，则边缘表面具有第一静态接触强度SC1；玻璃板组合件具有第二静态接触强度SC2；且SC2≥SC1。在特定具体实施方式中，边缘表面是切割而成的，未经进一步研磨和抛光。

在第一方面的第七实施方式中，成形纤维和玻璃板在0-300℃的温度范围内其热膨胀系数大致相同。