[发明专利]加热-急冷划线工艺急冷区

说明书

本申请根据35USC 119(e)要求2009年7月22日提交的美国临时申请系列第61/227/515号的优先权。

背景技术

本发明一般涉及用来将一片玻璃分成几部分的加热-急冷划线。更具体地，本发明涉及在加热-急冷划线中用来产生急冷区的方法和设备。

背景技术

加热-急冷划线是一种受控破裂方法，该方法从起始缺陷出发，沿一片玻璃划一条中间裂纹。加热-急冷划线可用来从连续形成的玻璃带上分割玻璃板，或者可用来将包含球珠的边缘(bead-containing edge)与玻璃带的其余部分分离。此外，加热-急冷划线可用来将玻璃板分成几部分。在任何情况下，加热-急冷划线都是一种热冲击法，包括例如使用特定规格的激光束对玻璃进行受控加热，然后利用急冷区进行快速急冷。许多文献都讨论了激光划线，但对急冷区本身的讨论很少。急冷区通常包括冷却液的密集流(solid stream)，所述冷却液的密集流跟踪激光束的路径，并冲击在玻璃上，产生必要的热应力。这种设计要求激光束与冲击液射流严格保持对齐，丝毫不能出错。此外，在分配的冷却介质有机会向下流到玻璃的优质区并对其造成危害之前，需要将冷却介质全部蒸发掉。可是在实践中，所用的冷却液明显多于理论需要，因此可用的气化热没有全部得到有效利用。这就导致不利的结果，即需要控制多余的冷却液。

发明内容

本发明涉及形成急冷区的方法和设备，在加热-急冷划线操作中将冷却介质分布在受热区中。将冷却介质分布在受热区中可放松严格对齐的要求，可更有效地利用冷却介质，从而减少冷却介质在加热-急冷划线过程中的实际用量，并且/或者可使急冷区形成一定形状。

放松严格对齐的要求使工艺窗口更宽。通过在受热区分配冷却介质，玻璃上受到急冷区冲击的区域增大。有了更大的冲击区，就能将冷却介质送到受热区的合适部分，产生所需的热冲击，从而使初始缺陷扩展，即便在冷却介质喷嘴未与加热点严格对齐的情况下也可以实现。也就是说，冷却介质喷嘴与受热点之间可容许更大的偏差。

减少冷却介质的实际用量又使控制多余的水流走的必要性降低或没必要，从而保护玻璃的优质区。由于冷却介质的利用更加有效，冷却介质的实际用量可减少。也就是说，通过在受热区分布冷却介质，分布到一点的冷却介质更有可能在更多的冷却介质也来到该点之前就更完全地蒸发掉。蒸发更完全在更大程度上利用了冷却介质的气化热，因而可以在冷却介质用量减少的情况下达到必要的热冲击。

可将冷却介质分布在加热区，这样急冷区就能形成所需的形状。急冷区形成一定形状后，就可根据需要对受热区的不同部分进行不同程度的冷却。因此，急冷区的形状可与加热点的热分布图相匹配，从而更有效地利用冷却介质产生所需的热冲击。通过更有效地利用冷却介质，冷却介质的用量可以进一步减少，从而进一步降低或免除控制多余冷却介质的必要性。

一方面，可在加热-急冷划线操作中，通过使冷却介质被导向的目标位置发生振荡，将冷却介质分布在受热区。可通过一系列液滴或者液流的形式将冷却介质导向目标位置。在整篇说明书中，所用的术语“振荡”及其变化形式意在广泛包括任何往复型运动，包括但不限于例如抖动、波动、颤动、摇动、移动、晃动、摆动、荡动、震动和振动。此外，振荡单独或与其它运动一起可以(但非必须)导致目标位置遵循正弦轨迹；实际上，它可导致目标位置遵循方波轨迹、锯齿波轨迹、其它任何合适的波或图案形状的轨迹，或者其轨迹根本没有具体的图案形式。

另一方面，可在加热-急冷划线操作中，通过按预定的重复图案将液滴间歇送至受热区，将冷却介质分布在受热区。液滴图案可通过一个或一排喷嘴提供的一股或多股冷却介质流形成，其中所述一股或多股液流是中断的。可例如使阻断元件从一股或多股连续液流前面通过，从而使所述一股或多股液流发生物理中断；或者，可例如将冷却介质间歇地送至所述一个或一排喷嘴，从而产生一股或多股中断的液流。

本发明的实施方式的各个方面包括：

第1方面。一种给玻璃划线的方法，它包括：

沿着给玻璃划线所沿的路线加热玻璃，其中所述路线在第一方向上延伸；以及

沿着所述路线急冷受热的玻璃，其中所述急冷包括：

喷射冷却介质，使之冲击所述受热的玻璃上的目标位置，其中所述目标位置在所述第一方向上相对于所述受热的玻璃运动，并且在所述目标位置在所述第一方向上运动的同时，所述目标位置以预定的频率和振幅振荡。

第2方面。第1方面所述的方法，其中所述喷射冷却介质以冲击目标位置的操作包括喷射液体，从而形成冲击所述目标位置的液滴。