使用开放式压力组件从透明母片分离透明制品的方法技术

一种分离透明母片的方法包括：使透明母片的第一表面与包括压力容器壳的开放式压力组件接触，由此形成由透明母片的第一表面和压力容器壳限定的壳室，其中，透明母片包括损伤路径。所述方法还包括：通过延伸穿过压力容器壳的流体移除出口，从壳室移除气体，以减小壳室中的室压力，由此向损伤路径施加应力，以沿着损伤路径分离一部分的透明母片。损伤路径分离一部分的透明母片。损伤路径分离一部分的透明母片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用开放式压力组件从透明母片分离透明制品的方法
[0001]本申请依据35 U.S.C.
§
119要求于2019年7月18日提交的系列号为62/875731的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。
[0002]背景


[0003]本说明书一般涉及用于分离脆性基材，例如玻璃基材、玻璃陶瓷基材的设备和方法。

技术介绍

[0004]材料的激光加工领域涵盖各种应用，这些应用涉及不同类型的材料的切割、钻孔、研磨、焊接、熔化等。在这些工艺中，特别受到关注的工艺是在可用于生产玻璃或其他透明材料以用于各种应用[包括运载工具玻璃(例如，运载工具窗或挡风玻璃)]的工艺中切割或分离透明基材。
[0005]从工艺开发和成本方面看，有许多机会来改进玻璃基材的切割和分离。与目前在市场上实施的方法相比，具有更快、更清洁、更便宜、可重复性更高且更可靠的分离玻璃基材的方法是受到极大关注的。因此，需要用于分离玻璃基材的替代性的改进方法。

技术实现思路

[0006]根据第1个实施方式，一种分离透明母片的方法包括：使透明母片的第一表面与包括压力容器壳的开放式压力组件接触，由此形成由透明母片的第一表面和压力容器壳限定的壳室，其中，透明母片包括损伤路径。所述方法还包括：通过延伸穿过压力容器壳的流体移除出口，从壳室移除气体，以减小壳室中的室压力，由此向损伤路径施加应力以沿着损伤路径分离一部分的透明母片。
[0007]第2个实施方式包括第1个实施方式的方法，其中，损伤路径是闭合的损伤路径。
[0008]第3个实施方式包括第1个实施方式的方法，其中，损伤路径从透明母片边缘上的第一位置延伸到透明母片边缘上的第二位置。
[0009]第4个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，减小壳室中的室压力使透明母片弯曲，由此向损伤路径施加应力。
[0010]第5个实施方式包括第4个实施方式的方法，其中，施加于损伤路径的应力包括多轴应力。
[0011]第6个实施方式包括第4或第5个实施方式的方法，其中，在第一表面以及与第一表面相对的第二表面处向损伤路径施加应力。
[0012]第7个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，当从壳室移除气体时，室压力达到0.1
″
Hg至1
″
Hg的最小压力。
[0013]第8个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，压力容器壳包括外表面、内表面和端表面，并且流体移除出口从外表面延伸到内表面。
[0014]第9个实施方式包括第8个实施方式的方法，其中，开放式压力组件还包括连接到压力容器壳的端表面的周界密封部。
[0015]第10个实施方式包括第9个实施方式的方法，其中，周界密封部包括聚合物材料、泡沫材料或其组合。
[0016]第11个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，当透明母片的第一表面与开放式压力组件接触时，损伤路径包围了压力容器壳。
[0017]第12个实施方式包括第11个实施方式的方法，其还包括：通过流体移除出口从壳室移除气体，以保持壳室中的室压力低于壳室外的压力，使得从透明母片分离的透明制品与开放式压力组件接合，并且使用开放式压力组件将透明制品运离透明母片的裁切部分(trim portion)。
[0018]第13个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，开放式压力组件还包括与压力容器壳可移除式接合的膜裙(membrane skirt)。
[0019]第14个实施方式包括第13个实施方式的方法，其中，一部分压力容器壳延伸超过透明母片的边缘，从而形成开口，并且膜裙与压力容器壳接合并且接触透明母片的第一表面以覆盖所述开口。
[0020]第15个实施方式包括第13个实施方式的方法，其中，膜裙包括外边缘和内部孔，所述内部孔包括孔周界。
[0021]第16个实施方式包括第15个实施方式的方法，其中，当透明母片的第一表面与开放式压力组件接触时，损伤路径包围膜裙的内部孔的孔周界。
[0022]第17个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，开放式压力组件还包括与流体移除出口流体连接的压力源。
[0023]第18个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，压力容器壳还包括压力释放开口，其可在打开位置与闭合位置之间致动。
[0024]第19个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其中，开放式压力组件还包括操纵臂，其具有连接到压力容器壳的第一端和连接到台架的第二端。
[0025]第20个实施方式包括前述任一实施方式的方法，其还包括在透明母片的第一表面与开放式压力组件接触之前，在透明母片中形成损伤路径。
[0026]第21个实施方式包括第20个实施方式的方法，其中，损伤路径是在透明母片中具有多个缺陷的轮廓。进一步地，形成轮廓包括：将沿着光束路径取向并且由光束源输出的脉冲激光束引导到透明母片中，以使得被引导到透明母片中的一部分脉冲激光束是脉冲激光束焦线并且在透明母片内产生诱导吸收，所述诱导吸收在透明母片内产生缺陷；以及使透明母片与脉冲激光束中的至少一者相对于彼此沿着轮廓线平移，由此在透明母片内沿着轮廓线通过激光形成缺陷。
[0027]第22个实施方式包括第21个实施方式的方法，其中，在照射透明母片之前，脉冲激光束先穿过非球面光学元件。
[0028]第23个实施方式包括第21或第22个实施方式的方法，其中，脉冲激光束焦线包括波长λ，光斑尺寸w
o
和瑞利范围Z
R
，所述瑞利范围Z
R
大于其中，F
D
是无量纲的发散因子，其包含大于或等于10的值。
[0029]第24个实施方式包括第23个实施方式的方法，其中，无量纲的发散度因子F
D
包括10至2000的数值。
[0030]第25个实施方式包括第21至24个实施方式中的任一实施方式的方法，其中，相邻缺陷之间的间距小于或等于50μm。
[0031]第26个实施方式包括第21至25个实施方式中的任一实施方式的方法，其中，脉冲激光束具有波长λ，并且其中，由于线性吸收和散射导致的透明母片在光束传输方向上的组合损耗小于20％/mm。
[0032]第27个实施方式包括第21至26个实施方式中的任一实施方式的方法，其中，所述光束源是产生脉冲串的脉冲光束源，所述脉冲串具有2个子脉冲/脉冲串至30个子脉冲/脉冲串，并且脉冲串能量为100μJ/脉冲串至600μJ/脉冲串。
[0033]第28个实施方式包括第21至27个实施方式中的任一实施方式的方法，其中，损伤路径通过刻划或激光烧蚀形成。
[0034]第29个实施方式包括第20个实施方式的方法，其中，形成刻划线包括：使透明母片的第一表面或第二表面与机械刻划装置接合，以及使透明母片和机械刻划装置中的至少一者相对于彼此平移，由此刻划透明母片的第一表面或第二表面并形成损伤路径。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分离透明母片的方法，所述方法包括：使透明母片的第一表面与包括压力容器壳的开放式压力组件接触，由此形成由透明母片的第一表面和压力容器壳限定的壳室，其中，透明母片包括损伤路径；以及通过延伸穿过压力容器壳的流体移除出口，从壳室移除气体，以减小壳室中的室压力，由此向损伤路径施加应力以沿着损伤路径分离一部分的透明母片。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述损伤路径是闭合的损伤路径。3.如权利要求1所述的方法，其中，损伤路径从透明母片边缘上的第一位置延伸到透明母片边缘上的第二位置。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其中，减小壳室中的室压力使透明母片弯曲，由此向损伤路径施加应力。5.如权利要求4所述的方法，其中，施加于损伤路径的应力包括多轴应力。6.如权利要求4或权利要求5所述的方法，其中，在第一表面以及与第一表面相对的第二表面处向损伤路径施加应力。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其中，当从壳室移除气体时，室压力达到0.1”Hg至1”Hg的最小压力。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的方法，其中：压力容器壳包括外表面、内表面和端表面；并且流体移除出口从外表面延伸到内表面。9.如权利要求8所述的方法，其中，开放式压力组件还包括连接到压力容器壳的端表面的周界密封部。10.如权利要求9所述的方法，其中，周界密封部包括聚合物材料、泡沫材料或其组合。11.如权利要求1
‑
10中任一项所述的方法，其中，当透明母片的第一表面与开放式压力组件接触时，损伤路径包围压力容器壳。12.如权利要求11所述的方法，其还包括：通过流体移除出口从壳室移除气体，以保持壳室中的室压力低于壳室外的压力，使得从透明母片分离的透明制品与开放式压力组件接合；以及使用开放式压力组件将透明制品运离透明母片的裁切部分。13.如权利要求1
‑
12中任一项所述的方法，其中，开放式压力组件还包括与压力容器壳可移除式接合的膜裙。14.如权利要求13所述的方法，其中：一部分压力容器壳延伸超过透明母片的边缘，从而形成开口；并且膜裙与压力容器壳接合并且接触透明母片的第一表面以覆盖所述开口。15.如权利要求13所述的方法，其中，膜裙包括外边缘和内部孔，所述内部孔包括孔周界。16.如权利要求15所述的方法，其中，当透明母片的第一表面与开放式压力组件接触时，损伤路径包围膜裙的内部孔的孔周界。17.如权利要求1
‑
16中任一项所述的方法，其中，开放式压力组件还包括与流体移除出口流体连接的压力源。18.如权利要求1
‑
17中任一项所述的方法，其中，压力容器壳还包括压力释放开口，其
能够在打开位置与闭合位置之间致动。19.如权利要求1
‑
18中任一项所述的方法，其中，开放式压力组件还包括操纵臂，其包括连接到压力容器壳的第一端和连接到台架的第二端。20.如权利要求1
‑
19中任一项所述的方法，其还包括：在透明母片的第一表面与开放式压力组件接触之前，在透明母片中形成损伤路径。21.如权利要求20所述的方法，其中，损伤路径是在透明母片中的包括多个缺陷的轮廓，并且形成轮廓包括：将沿着光束路径取向并且由光束源输出的脉冲激光束引导到透明母片中，以使得被引导到透明母片中的一部分脉冲激光束包含脉冲激光束焦线并且在透明母片内产生诱导吸收，所述诱导吸收在透明母片内产生缺陷；以及使透明母片与脉冲激光束中的至少一者相对于彼此沿着轮廓线平移，由此在透明母片内沿着轮廓线通过激光形成缺陷。22.如权利要求21所述的方法，其中，在照射透明母片之前，脉冲激光束先穿过非球面光学元件。23.如权利要求21或权利要求22所述的方法，其中，脉冲激光束焦线包括：波长λ；光斑尺寸w
o
；和瑞利范围Z
R
，所述瑞利范围Z
R
大于其中F
D
是无量纲的发散度因子，其包括10或更大的数值。24.如权利要求23所述的方法，其中，所述无量纲的发散度因子F
D
包含10至2000的数值。25.如权利要求21
‑
24中任一项所述的方法，其中，相邻缺陷之间的间距小于或等于50μm。26.如权利要求21
‑
25任一项所述的方法，其中，脉冲激光束具有波长λ，并且其中，由于线性吸收和散射导致的透明母片在光束传输方向上的组合损耗小于20％/mm。27.如权利要求21
‑
26中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：