專利名稱：用來(lái)減小從玻璃帶制得的玻璃片中的應(yīng)力變化的方法和設(shè)備的制作方法
用來(lái)減小從玻璃帶制得的玻璃片中的應(yīng)力變化的方法和設(shè)備
I.發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及玻璃片的制造，所述玻璃片是例如用作液晶顯示器(LCD) 之類的顯示器中的基片的玻璃片。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用來(lái)減小玻璃基 片在例如制造所述顯示器的過(guò)程中切割成部件時(shí)顯示的變形的大小的方 法。
背景技術(shù)：
顯示器被用于多種應(yīng)用中。例如薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)被 用于筆記本電腦、平板臺(tái)式監(jiān)視器、LCD電視機(jī)以及因特網(wǎng)和通信器件， 這里僅舉了幾個(gè)例子。
許多顯示器件，例如TFT-LCD面板和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)面板直接 在平坦的玻璃片(玻璃基片)上制造。為了提高生產(chǎn)速率和降低成本，常規(guī)的 面板制造工藝會(huì)同時(shí)在單塊基片或基片的子片上制得多塊面板。在該工藝 的各時(shí)刻，沿切割線將所述基片分成部件。
這種切割改變了玻璃內(nèi)的應(yīng)力分布，具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)玻璃被真空抽吸在 平坦表面上(vacuumedflat)的時(shí)候，可以觀察到面內(nèi)應(yīng)力分布。更具體來(lái)說(shuō)， 所述切割在切割線處釋放應(yīng)力，使得切割邊緣沒(méi)有拉應(yīng)力。這種應(yīng)力釋放 一般會(huì)造成玻璃子片的真空抽吸在平坦表面上的形狀的變化，這種現(xiàn)象被 顯示器制造商稱為"變形"。盡管形狀變化的量通常很小，但是在用于現(xiàn)代 顯示器的像素結(jié)構(gòu)來(lái)看，由切割造成的變形可能大到足以產(chǎn)生大量有缺陷 的(報(bào)廢的)顯示器。因此，變形問(wèn)題是顯示器制造商的一個(gè)大問(wèn)題，關(guān)于可 允許的由于切割造成的變形的技術(shù)要求可低至2微米或更小。
本發(fā)明涉及控制變形，具體來(lái)說(shuō)，涉及對(duì)從玻璃片切割下來(lái)的子片中 的變形進(jìn)行控制的方法，所述玻璃片是通過(guò)垂直拉制法制造的，例如下拉 法、溢流下拉法(也被稱為熔融法)、上拉法等。發(fā)明概述
根據(jù)第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種使用垂直拉制法制造玻璃片(ll)
的方法，所述方法包括
使用成形組件(41)形成玻璃帶(13),所述玻璃帶(13)具有中心區(qū)(51)和 兩個(gè)邊緣區(qū)(53，55),它們各自具有第一面和第二面；
使用分離組件(20)從玻璃帶(13)上連續(xù)地移取玻璃片(U)，所述分離組 件(20)形成橫跨所述玻璃帶(13)寬度的分離線(47),所述分離組件(20)位于 所述成形組件(41)下方；
用邊緣引導(dǎo)組件(33)引導(dǎo)所述玻璃帶的邊緣區(qū)(53,55)的第一面和第二 面進(jìn)入垂直平面，所述邊緣引導(dǎo)組件(33)位于所述分離組件(20)形成所述分 離線(47)的位置的下方。
在本發(fā)明的某些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(c)減小了至少一部分的玻璃 帶中心區(qū)(51)在水平方向上的移動(dòng)，所述部分在所述成形組件(41)和所述分 離組件(20)之間。根據(jù)這些實(shí)施方式，位于所述部分的玻璃的溫度優(yōu)選在玻 璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍之內(nèi)。盡管不希望被任何特定的工作原理所限制， 但是認(rèn)為在至少一個(gè)位置(例如沿所述玻璃片(ll)的至少一條邊)，從所述玻 璃帶(13)上切割下來(lái)的玻璃片的應(yīng)力水平的變化減小了。
根據(jù)第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用來(lái)將玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53或 55)引導(dǎo)到垂直平面中的組件，所述組件包括
主體(49)，其包括第一垂直軸(59)和第二垂直軸(61);
安裝在支承件(63、 67)上的垂直間隔的第一組輪(35)，所述支承件可圍 繞所述第一垂直軸(59)從輪不會(huì)與玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53或55)接觸的第一 位置旋轉(zhuǎn)到所述輪(35)可以接合并引導(dǎo)玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53或55)的第二 位置，所述輪各自具有玻璃接合表面(71);
安裝在支承件(65、 69)上的垂直間隔的第二組輪(35)，所述支承件可圍 繞所述第二垂直軸(61)從輪(35)不會(huì)與所述玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53或55)接 觸的第一位置旋轉(zhuǎn)到輪(35)可接合并引導(dǎo)玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53或55)的第 二位置，所述輪(35)各自具有玻璃接合面(71);其中所述第一垂直軸和第二垂直軸(59,61)相互間隔，這樣當(dāng)所述第一 組輪和第二組輪(35)處于其第二位置的時(shí)候，所述第一組輪(35)的玻璃接合 面(71)與第二組輪(35)的玻璃接合面(71)之間的間距足夠小(例如小于或等 于20毫米)，以將位于所述玻璃接合面(71)之間的玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53或 55)保持在基本垂直平面內(nèi)。
為了便于表示，在玻璃片的制造方面，描述和要求保護(hù)本發(fā)明。應(yīng)當(dāng) 理解在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，詞語(yǔ)"玻璃"不但包括玻璃，而且包括玻璃-陶瓷材料。
另外，術(shù)語(yǔ)"玻璃的溫度"表示玻璃帶中線處的表面溫度。該溫度可通過(guò) 本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，例如使用高溫計(jì)和/或接觸熱電偶。
在以上本發(fā)明各方面的概述中使用的編號(hào)僅為了便于讀者的理解，不 打算，也不應(yīng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。更一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)理解 以上的一般描述和以下的詳述都僅僅是對(duì)本發(fā)明示例性的描述，用來(lái)為理 解本發(fā)明的特性和性質(zhì)提供綜述或框架。
在以下詳述中列出了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò) 該描述容易看出其部分特征和優(yōu)點(diǎn)，或通過(guò)按本文所述實(shí)施本發(fā)明來(lái)認(rèn)識(shí) 到。附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，并結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的 一部分。附圖不是按比例的。應(yīng)當(dāng)理解本說(shuō)明書(shū)和附圖中揭示的本發(fā)明的 各種特征可以任意組合和全部組合使用。
附圖簡(jiǎn)述
圖l是顯示通過(guò)拉制法形成的玻璃帶的示意圖，用來(lái)從所述玻璃帶上切 割各玻璃片。所述玻璃帶的邊緣區(qū)相對(duì)于玻璃帶中線的定位以及中心區(qū)示 于圖中。
圖2A, 2B和2C顯示了從移動(dòng)的玻璃帶上分離玻璃片。 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的處于打開(kāi)位置的引導(dǎo)器件。圖3A是器件的
前視圖，圖3B是頂視圖。
圖4顯示了處于閉合位置的圖3的引導(dǎo)器件3。圖4A是前視圖，圖4B是
頂視圖。圖5顯示了圖3和圖4中作為玻璃片形成生產(chǎn)線的一部分安裝的引導(dǎo)器件。
圖6A顯示了靜止的邊緣引導(dǎo)組件，圖6B顯示了與分離組件一起移動(dòng)的 邊緣引導(dǎo)組件。
圖7顯示了說(shuō)明通過(guò)約束玻璃帶在分離線下方水平運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到的應(yīng) 力水平易變性減小的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，圖7A顯示了沒(méi)有約束的情況下 的應(yīng)力水平，圖7B顯示了在約束的情況下得到的應(yīng)力水平。 在附圖中使用的編號(hào)對(duì)應(yīng)含義如下 11玻璃片 13移動(dòng)的玻璃帶 15玻璃帶移取子組件 17構(gòu)架
19玻璃片接合部件
20分離組件
21劃線子組件
23砧
25劃線器
27劃線器傳送裝置
29傳送裝置
31連接器組件
33邊緣引導(dǎo)組件
35邊緣引導(dǎo)器件的輪
37顯示靜止的邊緣引導(dǎo)組件的示意性直線
39顯示移動(dòng)的邊緣引導(dǎo)組件的示意性直線
41制造玻璃帶13的成形組件
43小玻璃片傳送系統(tǒng)
45小玻璃片夾具
47分離線
49邊緣引導(dǎo)器件的主體51玻璃帶的中心區(qū)
53玻璃帶的邊緣區(qū)
55玻璃帶的邊緣區(qū)
57玻璃帶的中線
59第一垂直軸
61第二垂直軸
63第一支承臂
65第二支承臂
67第一支承橫桿
69第二支承橫桿
71輪35的玻璃接合面
73表示分離組件20的至少一部分的移動(dòng)的箭頭 75表示玻璃片13的移動(dòng)的箭頭
V.發(fā)明詳述及其優(yōu)選實(shí)施方式


圖1顯示了代表性的玻璃帶B，其包括中心區(qū)51(玻璃帶的優(yōu)質(zhì)部分 (quality portion))和兩個(gè)邊緣區(qū)53,55(玻璃帶的非優(yōu)質(zhì)部分或"外緣(bead)"部 分)，這些區(qū)域通常將包括由于這些區(qū)與一個(gè)或多個(gè)邊緣輥或牽拉輥接觸而 產(chǎn)生的壓紋圖案。圖中還顯示了玻璃帶的中線57和分離線47，在分離線處 將各玻璃片ll從所述玻璃帶上取下。
圖2A, 2B和2C顯示了合適的分離組件20，其可根據(jù)本發(fā)明用來(lái)從玻璃 帶13上移取各玻璃片11。該組件是共同轉(zhuǎn)讓給Andrewlavage, Jr.的美國(guó)專利 第6,616,025號(hào)中公開(kāi)的那種，該專利的內(nèi)容通過(guò)專利參考文獻(xiàn)結(jié)合于此。如 果需要的話，具有不同結(jié)構(gòu)和功能的其它設(shè)備當(dāng)然也可用于實(shí)施本發(fā)明。
在各附圖2A, 2B和2C中，編號(hào)41表示用來(lái)制造玻璃帶13的成形組件， 例如用來(lái)制造LCD玻璃的溢流下拉式成形組件。因?yàn)檫@種成形組件是本領(lǐng) 域已知的，所以略去其細(xì)節(jié)，以免混淆本發(fā)明的描述。當(dāng)然，其它種類的 玻璃成形設(shè)備(例如狹縫拉制組件)可與本發(fā)明結(jié)合應(yīng)用。正如溢流系統(tǒng)的情 況一樣，這種設(shè)備是玻璃制造領(lǐng)域的普通技術(shù)人員們已知的。圖2A、2B和2C中的編號(hào)43表示玻璃片傳送系統(tǒng)，其包括玻璃片夾具45， 用來(lái)將分離的玻璃片移動(dòng)到制造工藝的以后階段，例如移動(dòng)到磨邊工位、檢 査工位等。另外，因?yàn)榇祟愒O(shè)備是本領(lǐng)域已知的，因此略去其細(xì)節(jié)，以免混 淆對(duì)本發(fā)明的描述。當(dāng)然也可使用不同于所示設(shè)備的設(shè)備來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
圖2A顯示了玻璃帶13的前緣已經(jīng)通過(guò)了劃線子組件21并正在進(jìn)入玻璃 片移取子組件15的區(qū)域內(nèi)的時(shí)候的整體系統(tǒng)。劃線子組件21可包括砧23，劃 線器25,和劃線器傳送裝置27。所述劃線組件是常規(guī)的，可以為移動(dòng)劃線器 /移動(dòng)砧類，但是如果需要，也可使用其它種類的刻線系統(tǒng)，例如基于激光 的系統(tǒng)。
玻璃片移取子組件15可包括構(gòu)架17，其帶有玻璃片接合部件19，例如 設(shè)置在矩形的四個(gè)角上的四個(gè)小玻璃片接合部件(pane engaging member), 它們的尺寸小于玻璃片ll的寬度和長(zhǎng)度。例如所述小玻璃片接合部件19可 為軟的真空吸盤(pán)，但是如果需要的話，也可使用其它用來(lái)與玻璃片接合的設(shè) 備，例如夾具。根據(jù)需要，可以使用多于或少于四個(gè)小玻璃片接合部件。
玻璃片移取子組件15可包括傳送裝置29，其通過(guò)連接器組件31與構(gòu)架 17相連。所述傳送裝置29可以是用來(lái)為所述構(gòu)架和連接器組件提供直線和 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人和/或固定的自動(dòng)機(jī)械。較佳的是， 一旦在分離線47 處，玻璃片從玻璃帶分離出來(lái)，連接器組件31允許構(gòu)架17和附著的玻璃片 相對(duì)于傳送裝置發(fā)生受控的"下落"。
圖2B顯示了通過(guò)劃線器25在玻璃帶13中形成分離線47。如此圖所示, 小玻璃片接合部件19與玻璃片相接合。此種接合可以在玻璃片劃線之前或 之后發(fā)生。所述接合可通過(guò)以下方式完成使用小玻璃片接合部件對(duì)于玻 璃片硬性設(shè)置，并結(jié)合使用足夠軟的接合部件，例如軟真空吸盤(pán)，該軟的 接合部件不會(huì)造成玻璃片發(fā)生不適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)。
如果所述接合在劃線之后進(jìn)行，所述接合不應(yīng)產(chǎn)生圍繞劃線的彎曲力 矩，否則將會(huì)造成小玻璃片過(guò)早地從所述玻璃片上分離。也就是說(shuō)，所述接 合需要在保持玻璃的平面的同時(shí)完成。通過(guò)控制最上的小玻璃片接合部件 與劃線之間的距離，可以在接合的過(guò)程中獲得減小的彎曲力矩。
無(wú)論玻璃片移取子組件15是在劃線之前接合或是在劃線之后與小玻璃片接合，該子組件都需要在施加彎曲力矩將小玻璃片從玻璃帶上分離之前 附于小玻璃片上。只要保持玻璃的平面，即使在劃線后，玻璃帶13也可支承 相當(dāng)大的重量。只有在以下情況下，玻璃片才會(huì)失去其強(qiáng)度通過(guò)施加彎 曲力矩，在玻璃中產(chǎn)生張力/壓力梯度，打開(kāi)分離線，并驅(qū)使其貫穿玻璃片。 圖2C顯示了施加彎曲力矩的情況。如此圖中顯示，優(yōu)選使用砧23作為 制動(dòng)件，圍繞該砧23進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，圍繞玻璃片的第一面(未劃線的面)施加彎曲 力矩。在此優(yōu)選的實(shí)施方式中，連接器組件31立刻使得分離下來(lái)的玻璃片的 后緣移動(dòng)離開(kāi)連續(xù)移動(dòng)的帶材13的前緣。通過(guò)這種方式，可將邊緣破壞的 程度減至最小。
實(shí)際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)玻璃帶13移動(dòng)離開(kāi)成形組件41并朝向分離組件20 移動(dòng)的時(shí)候，玻璃傾向于發(fā)生巻曲，不會(huì)保持垂直移動(dòng)。隨著玻璃帶長(zhǎng)度增 長(zhǎng)，其重量變得足以將玻璃拉回垂直平面。在玻璃片移取子組件底部的高度 上，這種移動(dòng)可約等于或大于50毫米，造成玻璃帶的形狀沿其長(zhǎng)度發(fā)生暫時(shí) 的變化。具體來(lái)說(shuō)，這種移動(dòng)會(huì)造成通過(guò)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍(GTTR) 的這部分的玻璃帶的形狀發(fā)生變化。
在熔融法或其它種類的玻璃制造法當(dāng)中，隨著玻璃帶的冷卻，構(gòu)成玻 璃帶的玻璃經(jīng)歷復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變化，不僅物理尺度變化，而且在分子水平上 也發(fā)生變化。從例如在用于熔融法中的成形設(shè)備(isopipe)根部的約50毫米厚 的柔軟液態(tài)形式變化到約0.5毫米厚的硬玻璃片是通過(guò)在玻璃帶從成形組件 移動(dòng)到分離組件的時(shí)候，精心控制所述玻璃帶的冷卻而完成的。
冷卻過(guò)程的關(guān)鍵部分在玻璃通過(guò)其GTTR的時(shí)候發(fā)生。具體來(lái)說(shuō)，G丁TR 在變形中起關(guān)鍵性作用，這是因?yàn)椴Ａг贕TTR之內(nèi)的性質(zhì)以及在GTTR之 上和之下的性質(zhì)造成的。在所述GTTR以上的較高的溫度下，玻璃的性質(zhì)基 本上類似液體其對(duì)施加的應(yīng)力的響應(yīng)是應(yīng)變速率，基本無(wú)法檢測(cè)到任何 塑性響應(yīng)。在GTTR以下的較低溫度下，玻璃的性質(zhì)類似固體其對(duì)應(yīng)力的 響應(yīng)是有限應(yīng)變，基本無(wú)法檢測(cè)到任何粘性響應(yīng)。
當(dāng)玻璃從高溫冷卻并通過(guò)GTTR的時(shí)候，其不會(huì)表現(xiàn)出從類似液體性 質(zhì)向類似固體性質(zhì)的突變。而是，玻璃的粘度逐漸增大，經(jīng)歷粘彈性區(qū)，在 此區(qū)內(nèi)可看到粘性響應(yīng)和彈性響應(yīng)，最終其性能就象固體一樣。當(dāng)玻璃經(jīng)歷該過(guò)程的時(shí)候，其可具有永久的形狀，該形狀會(huì)影響玻璃中應(yīng)力的大小，從而會(huì)影響在玻璃被切割成子片(例如制造LCD顯示器)的時(shí)候變形的大小。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于玻璃帶長(zhǎng)度增長(zhǎng)導(dǎo)致其增重而造成的玻璃帶形狀變化會(huì)引起玻璃帶的形狀變化在GTTR內(nèi)被"凍結(jié)在其中"，從而造 成從玻璃帶上切割的玻璃片內(nèi)的應(yīng)力水平的變化。具體來(lái)說(shuō)，因?yàn)檫@種形狀 變化(或者等同于玻璃帶的一些部分移動(dòng)到垂直平面以外)在玻璃片成形周 期中發(fā)生，結(jié)果形成上部和下部具有不同形狀，因此具有不同的應(yīng)力值以及 這些應(yīng)力值的變化也會(huì)不同的玻璃片。在將玻璃片切割成子片的時(shí)候，這 些邊之間應(yīng)力值的偏差會(huì)影響玻璃片的變形值。由于用于制造該產(chǎn)品(例如LCD顯示器)的玻璃片的長(zhǎng)度己經(jīng)增加(例如 增加到大于965毫米)，所以成形組件下方玻璃帶發(fā)生面外移動(dòng)的機(jī)會(huì)也增 大了。較薄的玻璃片還表現(xiàn)出增加的玻璃片運(yùn)動(dòng)，例如厚度小于0.7毫米的 玻璃片，如厚度為0.5毫米的玻璃片表現(xiàn)出更多的面外運(yùn)動(dòng)。較大的形狀變 化通常又會(huì)增大從所述玻璃帶切割的玻璃片的應(yīng)力水平以及應(yīng)力易變性的 水平。因此，為了有效減小玻璃中應(yīng)力的易變性，需要控制形狀的易變性。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在玻璃片分離周期中，在GTTR內(nèi)玻璃帶形狀的 易變性(至少很大程度上)取決于分離線下方(即基本位于GTTR下方的位置) 玻璃帶的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)沿著玻璃帶向上傳遞，在GTTR內(nèi)被鎖在玻璃之內(nèi)。為了減小玻璃帶在GTTR內(nèi)運(yùn)動(dòng)的量，本發(fā)明對(duì)玻璃帶在分離線下方 的運(yùn)動(dòng)提供了機(jī)械約束。這種約束有助于在各玻璃片增長(zhǎng)和分離的整個(gè)過(guò) 程中，將玻璃帶保持在垂直平面內(nèi)。這種約束作用減小了玻璃片被切割和 從玻璃帶上移取下來(lái)之前的水平移動(dòng)，從而減小了分離組件上方玻璃帶的 水平移動(dòng)，包括玻璃帶在GTTR中的水平移動(dòng)。通過(guò)這種方式，得到具有減 小的應(yīng)力易變性水平的玻璃片。具體來(lái)說(shuō)，樣品之間相比，應(yīng)力更為一致， 頂邊內(nèi)的應(yīng)力與底邊內(nèi)的應(yīng)力更為類似。例如，通過(guò)在約束玻璃帶在分離線下方的水平運(yùn)動(dòng)的情況下制得的一 組50個(gè)順次的玻璃片與在相同條件下、但是不采用這種約束而制得的一組 50個(gè)順次的玻璃片相比，前者至少在一個(gè)位置的應(yīng)力值的標(biāo)準(zhǔn)偏差較低。 例如所述應(yīng)力易變性的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以由30psi減小到10psi。在本領(lǐng)域人們已知，可以使用雙折射技術(shù)在玻璃片的一個(gè)或多個(gè)位置 測(cè)量應(yīng)力水平。這種測(cè)量通常在玻璃片被真空抽吸在一個(gè)平坦表面上的情 況下進(jìn)行?？梢栽诓Ａ麄€(gè)兩維表面上分布的位置進(jìn)行測(cè)量，或者也可 僅在有限數(shù)量的位置進(jìn)行測(cè)量，例如沿玻璃片的一條或多條邊和/或在玻璃 片上預(yù)定的參考位置，例如在玻璃片將要分成子片的線附近的位置進(jìn)行測(cè)為了不影響玻璃的質(zhì)量，本發(fā)明的約束是沿著玻璃帶的邊緣區(qū)施加 的。也即是說(shuō)，所述約束用來(lái)在不與玻璃帶的優(yōu)質(zhì)區(qū)域接觸的情況下使玻 璃帶穩(wěn)定。另外，在其優(yōu)選的實(shí)施方式中，用來(lái)對(duì)所述玻璃帶施加約束的設(shè) 備具有一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以很容易地與已有的分離組件結(jié)合，而只需對(duì)所述組件進(jìn)行極少的改變，或甚至根本不改變組件。圖3和4顯示了能夠用于本發(fā)明的邊緣引導(dǎo)組件的代表性設(shè)備，圖5顯 示了該設(shè)備與代表性的成形組件41,劃線子組件21以及玻璃片移取子組件 15的結(jié)合。從這些附圖可以看出，該設(shè)備提供引導(dǎo)輪的垂直平面，該引導(dǎo)輪 可在玻璃帶的非優(yōu)質(zhì)邊緣區(qū)置于玻璃帶的前表面和背面(第一和第二面)上。更具體來(lái)說(shuō)，圖3A和4A是邊緣引導(dǎo)設(shè)備的前視圖，圖3B和4B是頂視 圖。圖3顯示了處于打開(kāi)位置的非引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，圖4顯示了該設(shè)備處于邊 緣引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變可通過(guò)常規(guī)的動(dòng)力完成，例如使用電動(dòng)馬 達(dá)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)(優(yōu)選)。盡管圖中未顯示，但是所述設(shè)備優(yōu)選還具有以下的結(jié) 構(gòu)其中僅有一組輪35(例如將會(huì)影響從玻璃帶上移取各玻璃片的那組輪) 不與玻璃帶13接合。如這些附圖所示，所述設(shè)備可包括主體49，其具有第一垂直軸57和第 二垂直軸61(例如安裝在主體上的一對(duì)軸)，臂63和65可旋轉(zhuǎn)地連接在所述軸 上。臂63和65又與橫桿67和69相連，所述橫桿上具有多個(gè)輪35，這些輪35 的玻璃接合面71從下到上在垂直平面內(nèi)對(duì)齊。盡管圖3-5中顯示了三個(gè)輪， 但是在實(shí)施本發(fā)明的時(shí)候，根據(jù)需要，可以使用更多的或更少的輪。所用 的輪的垂直長(zhǎng)度和數(shù)量一般是制造的各玻璃片的長(zhǎng)度的函數(shù)，玻璃片越長(zhǎng)， 使用的輪的垂直長(zhǎng)度越長(zhǎng)，且數(shù)量越多。因?yàn)樗鲞吘壱龑?dǎo)組件位于分離組件的下方，在工藝過(guò)程中此處的玻璃的溫度較冷。由此使得能夠在構(gòu)建組件的時(shí)候使用多種材料。例如，主體49,臂63和65,橫桿67和69以及輪35可以全部由鋁之類的常規(guī)金屬材料制 成。當(dāng)然需要的時(shí)候也可使用其它的材料。另外，輪35不需要驅(qū)動(dòng)，以免累 積過(guò)多的熱量，而是可以簡(jiǎn)單地允許輪35通過(guò)與玻璃帶的邊緣區(qū)的表面接 觸而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。但是如果需要的話，可以使用驅(qū)動(dòng)輪。本發(fā)明的邊緣 引導(dǎo)組件可以不使用輪，而使用其它的器件來(lái)控制分離線下方玻璃帶的水 平運(yùn)動(dòng)，例如使用置于玻璃帶邊緣區(qū)第一面和第二面上的低摩擦墊。實(shí)際上，使用圖3和圖4所示種類的兩個(gè)引導(dǎo)器件，其中一個(gè)引導(dǎo)邊緣 區(qū)53，另一個(gè)引導(dǎo)邊緣區(qū)55(見(jiàn)圖1)。各引導(dǎo)器件在水平面內(nèi)調(diào)節(jié)，使得與 玻璃在分離線下方延伸的垂直平面相匹配。較佳的是，所述兩個(gè)器件設(shè)計(jì) 成可獨(dú)立調(diào)節(jié)。通過(guò)這種方式，所述器件可以與玻璃帶一起使用，而所述 玻璃帶的兩個(gè)邊緣不在相同的垂直平面內(nèi)。較佳的是，所述器件的玻璃接合面可以獨(dú)立地在水平面內(nèi)移動(dòng)，使得 這些接合面與玻璃的距離可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。通常所述玻璃接合面與玻璃帶之 間的距離約小于10毫米，因此與玻璃帶的第一面接合的玻璃接合面和與第 二面接合的玻璃接合面之間的距離約小于20毫米。如上文討論，所述玻璃帶 的第一面可以是玻璃的未劃線的面，而第二面可以是劃線的面，在第一面的 方向?qū)⒉Ａ瑥牟Ａ弦迫∠聛?lái)。當(dāng)然，在用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的時(shí)候，根據(jù)諸如玻璃帶平坦度以及從玻璃 帶切下的玻璃片內(nèi)測(cè)得的應(yīng)力水平，玻璃接合面之間可以有更小的或更大 的距離。為了提供足夠的撓性，所述引導(dǎo)器件優(yōu)選提供器件的玻璃接合面和 玻璃帶表面之間的間距為0-20毫米。實(shí)際上，玻璃帶第一面上的這組輪脫離玻璃帶表面，這樣可通過(guò)例如 圍繞劃線彎曲而將各玻璃片從所述玻璃帶移取下來(lái)。在各玻璃片被接合并 移取下來(lái)的時(shí)候，所述第二面上的那組輪可以保持接合狀態(tài)，以將玻璃帶 保持在平面內(nèi)?；蛘?，在玻璃片分離過(guò)程中，第二面上的這組輪也可從玻璃 片上脫離?？梢园惭b引導(dǎo)器件，使得其在玻璃片移取周期中垂直移動(dòng)，或者保持 靜止。圖6A和6B顯示了這兩種可能性。在這些附圖中，箭頭73表示分離組件20的至少一部分的移動(dòng)，箭頭75表示玻璃片13的移動(dòng)。圖6A中的直線37 示意地顯示邊緣引導(dǎo)組件相對(duì)于成形設(shè)備41是靜止的情況，而圖6B中的直 線39示意地顯示邊緣引導(dǎo)組件與分離組件的至少一部分一起移動(dòng)的情況。 例如，所述邊緣引導(dǎo)組件可以固定在分離組件的劃線子組件的部分上，可以 在玻璃片形成和移取周期中隨該部件一起垂直移動(dòng)。通過(guò)以下實(shí)施例將更全面地描述本發(fā)明，但是不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例在分離線下方的垂直位置，通過(guò)用人工方式沿通過(guò)熔融法制得的厚0.5 毫米的玻璃帶的邊緣約束該玻璃帶，防止其在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。對(duì)有這種 約束和無(wú)這種約束的情況下制得的連續(xù)樣品進(jìn)行了應(yīng)力測(cè)量。具體來(lái)說(shuō)， 沿玻璃片的四條邊進(jìn)行了應(yīng)力測(cè)量。在對(duì)應(yīng)于與用來(lái)制造玻璃帶的成形設(shè)備(isopipe)的玻璃進(jìn)口最接近的 玻璃帶的那側(cè)的邊上觀察到了最高的應(yīng)力水平變化。在圖7A中顯示了對(duì)于 未約束的情況下這些應(yīng)力的水平。圖7B顯示了當(dāng)如上文所述進(jìn)行約束的情 況下相同的邊得到的結(jié)果。很明顯，應(yīng)力水平的變化顯著減小。在其它三 條邊也觀察到了應(yīng)力變化減小，但是因?yàn)樵谖醇s束條件下的應(yīng)力水平較低, 所以通過(guò)約束水平移動(dòng)造成的減小是較少的。盡管已經(jīng)描述和圖示了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是應(yīng)當(dāng)理解可以在 不偏離本發(fā)明精祌和范圍的前提下進(jìn)行改進(jìn)。例如，盡管以上實(shí)施例使用厚度為0.5毫米的玻璃，但是本發(fā)明還可使 用具有各種其它厚度的玻璃，例如厚度約為0.1-2.0毫米的玻璃。更一般地， 本發(fā)明可用來(lái)制造任意種類的用于顯示器或薄玻璃片是有利的其它應(yīng)用的 玻璃。作為代表性的例子，所述玻璃可以是康寧股份有限公司(Corning Incorporated)的Code 1737或Code Eagle 2000玻璃，或者是由其它制造商制 造的用于顯示器用途的玻璃。顯然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以通過(guò)本文的內(nèi)容，在不偏離本發(fā)明范 圍和精神的前提下進(jìn)行各種其它的改變和改進(jìn)。所附權(quán)利要求書(shū)包括本文 所述的具體實(shí)施方式
以及這些改變、改進(jìn)和等價(jià)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種使用垂直拉制法制造玻璃片的方法，所述方法包括(a)使用成形組件形成玻璃帶，所述玻璃帶具有中心區(qū)和兩個(gè)邊緣區(qū)，它們各自具有第一面和第二面；(b)使用分離組件從所述玻璃帶上連續(xù)地移取玻璃片，所述分離組件形成橫跨玻璃帶寬度的分離線，所述分離組件位于所述成形組件的下方；(c)用邊緣引導(dǎo)組件引導(dǎo)各玻璃帶的邊緣區(qū)的第一面和第二面進(jìn)入垂直平面，所述邊緣引導(dǎo)組件設(shè)置在所述分離組件形成所述分離線的位置的下方。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟(c)減小了至少一部分的 玻璃帶中心區(qū)在水平方向的運(yùn)動(dòng)，所述部分位于所述成形組件和所述分離 組件之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，位于所述部分的玻璃的溫度 在玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，使用步驟(c)制得的一組50 個(gè)順次的玻璃片與相同的條件下、但是不采用步驟(c)制得的一組50個(gè)順次 的玻璃片相比，前者至少在一個(gè)位置具有較低的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)偏差。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分離組件包括產(chǎn)生分離 線的劃線子組件，以及玻璃片移取子組件，該玻璃片移取子組件與玻璃帶 接合，并在所述分離線處從所述玻璃帶上分離玻璃片。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在通過(guò)玻璃片移取子組件從 玻璃帶上分離玻璃片之前，所述邊緣引導(dǎo)組件停止對(duì)邊緣區(qū)第一面的引導(dǎo)。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述分離組件包括至少一個(gè) 子組件，該子組件在從玻璃帶上分離順次的玻璃片的操作之間的一部分時(shí) 間內(nèi)，以與玻璃帶相同的速率垂直移動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在從玻璃帶上分離順次的玻 璃片的操作之間的一部分時(shí)間內(nèi)，所述邊緣引導(dǎo)組件以與玻璃帶相同的速 率垂直移動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述邊緣引導(dǎo)組件固定在所述分離組件的至少一個(gè)垂直移動(dòng)子組件上。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在從玻璃帶上分離順次 的玻璃片的操作之間的時(shí)間內(nèi)，所述邊緣引導(dǎo)組件不會(huì)垂直移動(dòng)。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述邊緣引導(dǎo)組件包括 第一組輪、第二組輪、第三組輪和第四組輪，所述第一組輪引導(dǎo)一個(gè)邊緣區(qū) 的第一面，第二組輪引導(dǎo)所述一個(gè)邊緣區(qū)的第二面，第三組輪引導(dǎo)另一邊 緣區(qū)的第一面，第四組輪引導(dǎo)所述另一邊緣區(qū)的第二面。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述幾組輪通過(guò)圍繞垂 直軸旋轉(zhuǎn)而與玻璃帶建立引導(dǎo)關(guān)系。
13. —種用來(lái)將玻璃帶的邊緣區(qū)引導(dǎo)到垂直平面中的組件，該組件包括(a) 主體，該主體包括第一垂直軸和第二垂直軸；(b) 安裝在支承件上的垂直間隔的第一組輪，所述支承件可以圍繞所述 第一垂直軸從所述輪不會(huì)與玻璃帶的邊緣區(qū)接觸的第一位置旋轉(zhuǎn)到所述輪 可以與所述玻璃帶的邊緣區(qū)接合并引導(dǎo)該玻璃帶的邊緣區(qū)的第二位置，所 述輪各自具有玻璃接合面；(c) 安裝在支承件上的垂直間隔的第二組輪，所述支承件可以圍繞所述 第二垂直軸從所述輪不會(huì)與玻璃帶的邊緣區(qū)接觸的第一位置旋轉(zhuǎn)到所述輪 可以與所述玻璃帶的邊緣區(qū)接合并引導(dǎo)該玻璃帶的邊緣區(qū)的第二位置，所 述輪各自具有玻璃接合面；所述第一和第二垂直軸相互間隔，這樣當(dāng)所述第一組輪和第二組輪位 于其第二位置的時(shí)候，所述第一組輪的玻璃接合面與第二組輪的玻璃接合 面之間的間距足夠小，以將位于所述玻璃接合面之間的玻璃帶的邊緣區(qū)基 本保持在一個(gè)垂直平面內(nèi)。
14. 如權(quán)利要求13所述的組件，其特征在于，當(dāng)所述第一組輪和第二 組輪處于其第二位置的時(shí)候，所述第一組輪的玻璃接合面與第二組輪的玻 璃接合面之間的間距小于或等于20毫米。
全文摘要
提供了用來(lái)減少?gòu)囊苿?dòng)的玻璃帶(13)上切割下來(lái)的玻璃片(11)內(nèi)的應(yīng)力水平的易變性的設(shè)備和方法。所述易變性的減小是通過(guò)以下方式完成的在分離組件(20)在玻璃帶(13)中形成分離線(47)的位置下方的至少一個(gè)位置，約束玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53，55)防止其在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。可以使用幾組垂直排列的輪(35)，這些輪與玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53，55)接合，用來(lái)在不影響玻璃帶(13)的中央優(yōu)質(zhì)區(qū)域(51)的前提下提供水平約束。
文檔編號(hào)C03B21/00GK101300197SQ200680040480
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
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