[发明专利]边缘强度测试方法和设备

说明书

对脆性材料的片材进行测试的设备和方法包括如下步骤：测量脆性材料片材的一个或多个边缘特征，向脆性材料片材赋予弯曲，以及产生片材与弯曲之间的相对移动从而弯曲横跨过片材。可以在片材中诱发与相对移动和所赋予的弯曲相关的应力，其中，诱发的应力对应于预定强度值，所测得的一个或多个边缘特征可以与强度值相关联。

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年07月31日提交的美国临时申请系列第62/199534号以及2015年03月13日提交的美国临时申请系列第62/132797号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文分别通过引用结合于此。

技术领域

本公开一般地涉及用于玻璃和/或玻璃陶瓷的测试方法和设备。

技术背景

高性能显示器装置(例如，液晶显示器(LCD)和等离子体显示器)常被用于各种电子器件，例如，手机、笔记本电脑、电子平板、电视机和计算机监视器。目前市场上的显示器装置会例如采用一块或多块高精度玻璃片作为电路组件的基材或者作为滤色器，这里仅仅是举例而言。制造此类高质量玻璃基材的领先技术是康宁有限公司(CorningIncorporated)开发的熔合拉制工艺，参见例如美国专利第3,338,696号和第,682,609号所述，其全文通过引用结合入本文；但是本文所述的实施方式可适用于包括狭缝拉制、再拉制以及浮法等在内的任意成形工艺。

对于这些应用中的每一种而言，通常将玻璃片切割到一定尺寸，然后通过研磨和抛光使所得到的玻璃片的尖锐边缘变成倾斜的。切割、边缘机械加工、研磨和其它加工步骤会在玻璃片的表面和边缘处引入瑕疵，例如屑或裂纹。这些瑕疵会起到破裂源头的作用，从而降低片材的强度，特别是如果玻璃发生弯曲使得瑕疵经受拉伸应力的话。非挠性显示器装置经受部分弯曲，从而这些瑕疵的存在可能是所需要考虑的因素。无论是在制造过程中或者是在使用期间，挠性显示器装置由于它们的特殊性质可能在显示器基材中产生明显应力。因此，玻璃中可能存在的瑕疵可能经受足够大的应力，使得玻璃会发生开裂。由于常规显示器制造涉及对玻璃进行切割以形成单个显示器，并且已知的是切割导致沿着切割边缘在玻璃中产生多个瑕疵，因此基于玻璃基材的挠性显示器装置可能具有更高的破裂可能性。

对于减少玻璃片边缘处的瑕疵的尝试包括激光切割、研磨以及抛光等，它们全都是尝试去除或最小化将玻璃片切割成一定尺寸时产生的瑕疵。但是，这些方法中的许多都是无法令满意的，因为该技术无法去除最低至对于预期应力所需的尺寸的瑕疵或者因为该技术难以应用与如此薄的玻璃片(厚度小于约0.4mm)。可以使用玻璃边缘的酸蚀刻，但是这可能对布置在基材上的显示器装置造成降解。因此，仍然持续在玻璃片中形成瑕疵，特别是在片材的边缘处，在工业中存在对此类玻璃片和使用此类玻璃片的面板或层叠结构的边缘强度进行精确测试的需求。

发明内容

将要描述的示例性实施方式涉及通过使得边缘处于应力下来对玻璃边缘的断裂强度进行连续测量的方法，从而远离边缘的应力明显小于在其相应位置处的断裂强度。此外，通过使用示例性实施方式，可以在测量期间使得边缘的两侧都经受基本相同的拉伸应力。此外，示例性实施方式提供了连续的高速特性，其导致加工速度增加至少30倍，进行加工和测试的片材的边缘测试量和尺寸大小增加至少3倍。因此，该统计取样的增加可以确保对于消费者而言更少的遗漏并且可用于在线配置。