專利名稱：減少由玻璃帶生產(chǎn)的玻璃片中的應(yīng)力變化的方法和設(shè)備的制作方法
減少由玻璃帶生產(chǎn)的玻璃片中的應(yīng)力變化的方法和設(shè)備本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2007/014865，國(guó)際申請(qǐng)日為2007年6月27日的PCT國(guó)際專利申請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)階段后的國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?00780024346. 3，發(fā)明名稱為“減少由玻璃帶生產(chǎn)的玻璃片中的應(yīng)力變化的方法和設(shè)備”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及玻璃片，諸如在顯示設(shè)備(諸如液晶顯示器(LCD))中用作基片的玻璃片的生產(chǎn)。更具體地，本發(fā)明涉及用于減少比如在這類顯示器的生產(chǎn)過(guò)程中玻璃基片被切割成小份時(shí)顯示出的變形的量的方法。
I I.背景技術(shù) 顯示設(shè)備被用于各種應(yīng)用。比如，薄膜液晶顯示器(TFT-IXD)用于筆記本電腦、平板桌面監(jiān)視器、IXD電視和互聯(lián)網(wǎng)與通信設(shè)備，上面僅僅是幾個(gè)例子。許多顯示設(shè)備，諸如TFT-IXD面板和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)面板都是直接由平坦玻璃片(玻璃基片)制成。為了增加生產(chǎn)率和減少成本，一般的顯示屏生產(chǎn)工藝在單片基片或基片的子片上同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)面板。在這種工藝的各個(gè)點(diǎn)，基片沿著切割線被分成幾份。這種切割使玻璃內(nèi)的應(yīng)力分布發(fā)生變化，具體地，玻璃通過(guò)真空抽氣變得平坦的時(shí)候，其中的應(yīng)力呈平面分布。更具體地，切割解除切割線處的應(yīng)力，從而使得切割邊緣處沒有牽引力。這種應(yīng)力解除通常導(dǎo)致玻璃子片通過(guò)真空抽氣變得平坦的形狀發(fā)生變化，這種現(xiàn)象被顯示器生產(chǎn)商稱為“變形”。盡管形狀變化的量通常十分小，但鑒于現(xiàn)代顯示器中使用的像素結(jié)構(gòu)，由切割產(chǎn)生的變形已經(jīng)足夠大以致可以產(chǎn)生大量有缺陷的(不合格的)顯示器。因此，變形問題受到顯示器生產(chǎn)商的極大關(guān)注。關(guān)于切割產(chǎn)生的可允許變形的標(biāo)準(zhǔn)可以低至2微米或更小。本發(fā)明涉及控制變形，具體地，涉及用于控制由玻璃片切割的子片的變形的方法，所述玻璃片是通過(guò)垂直拉制法，諸如下拉法、溢流下拉法(也被稱為熔融法)、上拉法或類似方法生產(chǎn)的。
I II.

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種使用垂直拉制法生產(chǎn)玻璃片(11)的方法，所述方法包含以下步驟(a)使用成形裝置(41)使玻璃帶(13)成形，所述玻璃帶(13)具有中心區(qū)(51)和兩個(gè)邊緣區(qū)(53)、(55)，每個(gè)邊緣區(qū)都具有第一側(cè)和第二側(cè)；(b)使用分離裝置(20)從玻璃帶(13)連續(xù)移去玻璃片(11)，這形成了橫跨玻璃帶(13)寬度的分離線(47)，所述分離裝置(20)位于所述成形裝置(41)的下方；和(C)引導(dǎo)玻璃帶的邊緣區(qū)(53)、(55)的第一側(cè)和第二側(cè)進(jìn)入具有邊緣引導(dǎo)裝置
(33)的垂直平面內(nèi)，所述邊緣引導(dǎo)裝置(33)位于分離裝置(20)的上方。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，步驟(C)減少至少一部分玻璃帶中心區(qū)(51)沿水平方向的運(yùn)動(dòng)，所述部分位于成形裝置(41)和分離裝置(20)之間。根據(jù)這些實(shí)施方式，所述部分的玻璃的溫度可以在該玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)。盡管不希望受任何特定操作理論的約束，但是我們相信，通過(guò)這種方式，由切割玻璃帶(13)制得的玻璃片(11)的應(yīng)力水平變化至少在一個(gè)位置被減小，比如沿玻璃片(11)的至少一個(gè)邊減小。根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種引導(dǎo)玻璃帶(13)的邊緣區(qū)(53)或(55)進(jìn)入一個(gè)垂直平面的裝置，所述裝置包括(a) 一條導(dǎo)軌(49)；(b)安裝在支承件出3)、(67)上的第一組垂直間隔的輪子(35)，每一個(gè)所述輪子都具有玻璃接合表面(71);和(c)安裝在支承件￠5)、(69)上的第二組垂直間隔的輪子(35)，每一個(gè)所述輪子都具有玻璃接合表面(71);其中，支承件￠3) “65)可滑動(dòng)地安裝在導(dǎo)軌(49)上以便輪子
(35)可以被移動(dòng)至與玻璃帶(13)接觸的位置或被移離該接觸位置。為了方便陳述，我們將根據(jù)玻璃片的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明并要求予以保護(hù)。應(yīng)該理解，在說(shuō)明書和權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“玻璃”意在包括玻璃和玻璃陶瓷材料。同樣地，短語(yǔ)“玻璃的溫度”指玻璃帶中心線處的表面溫度。這種溫度可以用多種本領(lǐng)域已知的技術(shù)來(lái)測(cè)量，諸如高溫計(jì)和/或接觸式熱電偶溫度計(jì)。用于以上本發(fā)明各方面的簡(jiǎn)述中的引用號(hào)僅僅是為讀者方便而設(shè)，無(wú)意也不應(yīng)該被解釋成對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。更一般地，應(yīng)該理解，以上的綜述和隨后的詳細(xì)描述展現(xiàn)的僅僅是本發(fā)明的示例，并意在為理解本發(fā)明的本質(zhì)和特征而提供一種概觀或框架。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體描述中敘述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地從這些描述中明白或通過(guò)實(shí)施本文描述的發(fā)明認(rèn)識(shí)到其中的一部分。附圖被包括在內(nèi)以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖被包括在本說(shuō)明中并構(gòu)成本說(shuō)明的一部分。這些附圖不是按比例繪制的。也應(yīng)該理解，可以使用本說(shuō)明和附圖中公開的本發(fā)明的各種特征的任意組合或所有組合。
IV.


圖I是由拉制法形成的玻璃帶的例子的示意圖，該玻璃帶將被切割成單獨(dú)的玻璃片。該圖說(shuō)明了玻璃帶的邊緣區(qū)相對(duì)于其中心線和中心區(qū)的位置。圖2A、2B和2C說(shuō)明從運(yùn)動(dòng)的玻璃帶分離得到玻璃片。圖3A、3B和3C是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的引導(dǎo)設(shè)備的俯視圖。圖3A顯示打開狀態(tài)下的引導(dǎo)設(shè)備，圖3B顯示關(guān)閉狀態(tài)下的引導(dǎo)設(shè)備。圖4A和4B顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的引導(dǎo)設(shè)備的正視圖。圖4A顯示打開狀態(tài)下的引導(dǎo)設(shè)備，圖4B顯示關(guān)閉狀態(tài)下的引導(dǎo)設(shè)備。圖5顯示作為玻璃片成形生產(chǎn)線的部件安裝的圖3A、3B、4A和4B的引導(dǎo)設(shè)備。V.發(fā)明詳述及其優(yōu)選實(shí)施方式圖I顯示一種代表性的包含中心區(qū)(51)(玻璃帶的優(yōu)質(zhì)部分)和兩個(gè)邊緣區(qū)
(53)、(55)(玻璃帶的非優(yōu)質(zhì)或“片緣(bead)”部分)的玻璃帶(13)，作為這些區(qū)與拉伸輥的一邊或多邊接觸的結(jié)構(gòu)，其通常含有滾花圖案。該圖還顯示了玻璃帶的中心線(57)和分離線(47)，在分離線處單獨(dú)的玻璃片(11)離開玻璃帶。
圖2A、2B和2C顯示了合適的分離裝置(20)，根據(jù)本發(fā)明，它能用于從玻璃帶(13)上除下單獨(dú)的玻璃片(11)。該裝置的類型為共同受讓人Andrewlavage Jr.的美國(guó)專利第6，616，025號(hào)中公開的類型，該專利的內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。如果需要，具有不同構(gòu)造和功能的其它儀器當(dāng)然也能被用于實(shí)施本發(fā)明。圖2A、2B和2C中，引用號(hào)(41)都代表生產(chǎn)玻璃帶(13)的成形裝置，比如用于生產(chǎn)LCD玻璃的溢流下拉法型成形裝置。因?yàn)檫@類成形裝置是本領(lǐng)域所已知的，所以它的細(xì)節(jié)被省略以便不打斷本發(fā)明的說(shuō)明。其它類型的玻璃成形裝置(比如槽口下拉型裝置)當(dāng)然可以與本發(fā)明聯(lián)合使用。如溢流系統(tǒng)一樣，這種裝置也是玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的。圖2A、2B和2C中的編號(hào)(43)代表包括片夾(45)的片材運(yùn)輸系統(tǒng),該系統(tǒng)用于將分離的片材運(yùn)送至生產(chǎn)工藝的下一站，比如邊飾站、檢查站等。同樣地，因?yàn)檫@類裝置是本領(lǐng)域已知的，所以它的細(xì)節(jié)被省略以便不打斷本發(fā)明的說(shuō)明。當(dāng)然，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以使用本文沒有例舉的裝置。 圖2A顯示了玻璃帶(13)的前部邊緣已經(jīng)通過(guò)刻痕亞裝置(21)并正在進(jìn)入片材去除亞裝置(15)區(qū)域時(shí)的整體系統(tǒng)。刻痕亞裝置(21)可以包含鐵砧(23)、劃線針(25)和劃線針運(yùn)輸裝置(27)。通常，刻痕裝置可以為移動(dòng)劃線針型或移動(dòng)鐵砧型，但是，如果需要，也可以使用其它類型的刻痕系統(tǒng)，比如基于激光的系統(tǒng)。片材去除亞裝置(15)可以包括攜帶片接合構(gòu)件(19)的框(17)，所述片接合構(gòu)件
(17)比如配置在尺寸小于片(11)的長(zhǎng)和寬的矩形的四個(gè)角上的四個(gè)面板接合構(gòu)件。該面板接合構(gòu)件(19)可以是比如軟真空吸盤，但是，如果需要，可以使用其它能接合玻璃片的裝置，比如夾具。按需要，可以使用多于或少于四個(gè)面板接合構(gòu)件。片材去除亞裝置(15)可以包含通過(guò)連接器裝置(31)與框(17)連接的運(yùn)輸裝置
(29)。運(yùn)輸裝置(29)可以是提供框和連接器裝置的線性和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工業(yè)機(jī)械臂和/或固定自動(dòng)裝置。較優(yōu)地，一旦玻璃片在分離線(47)上離開玻璃帶后，連接器裝置(31)立即控制框(17)和附著的玻璃片相對(duì)運(yùn)輸裝置“下降”。圖2B顯示了通過(guò)劃線針(25)在玻璃帶上形成分離線(47)。該圖也顯示，面板接合構(gòu)件(19)與玻璃片接合。該接合操作可以在板被刻痕之前或之后發(fā)生?？梢酝ㄟ^(guò)使用相對(duì)玻璃片堅(jiān)硬的面板接合構(gòu)件定位球結(jié)合不會(huì)造成不適當(dāng)?shù)钠囊苿?dòng)的足夠軟的結(jié)合構(gòu)件，比如軟真空吸盤來(lái)實(shí)現(xiàn)接合。如果在刻痕后進(jìn)行接合，那么接合不應(yīng)該在刻痕線的周圍產(chǎn)生彎曲力矩，因?yàn)檫@會(huì)造成面板(pane)過(guò)早地離開玻璃片。即，完成接合的同時(shí)需要保持玻璃的平面性。通過(guò)控制最上方的面板接合構(gòu)件和刻痕線之間的距離可以實(shí)現(xiàn)減小接合過(guò)程中的彎曲力矩。無(wú)論片材去除亞裝置(15)是在刻痕操作之前或之后與面板接合，該亞裝置都需要在使面板離開玻璃帶的彎曲力矩被施加之前附著于面板上。只要維持玻璃的平面性，玻璃帶(13)才能在即使刻痕之后也能保持大多數(shù)的重量。只有當(dāng)通過(guò)施加彎曲力矩使分離線打開并沿著板推進(jìn)時(shí)，板才會(huì)失去其強(qiáng)度，該彎曲力矩在玻璃中產(chǎn)生張力/壓力梯度。圖2C說(shuō)明彎曲力矩的施加。如該圖中所示，優(yōu)選彎曲力矩被施加在片的第一側(cè)(非刻痕側(cè))附近，以鐵砧(23)作為發(fā)生旋轉(zhuǎn)的止點(diǎn)。在其優(yōu)選的實(shí)施方式中，連接器裝置
(31)立即從連續(xù)運(yùn)動(dòng)的玻璃帶(13)的前部邊緣移去分離的玻璃片的后部邊緣。通過(guò)這種方法可以最大程度地減少邊緣的損壞。實(shí)際上，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)玻璃帶(13)離開成形裝置(41)并朝著分離裝置(20)移動(dòng)時(shí)，玻璃具有一種卷曲和不維持垂直移動(dòng)的趨勢(shì)。因?yàn)椴ＡУ拈L(zhǎng)度增加，其重量變得足夠大以致將玻璃拉回垂直平面。這種運(yùn)動(dòng)在片材去除亞裝置的底部的水平上的級(jí)別可以是50毫米或更多，它會(huì)造成玻璃帶的形狀沿其長(zhǎng)度具有暫時(shí)的變化。具體地，這種運(yùn)動(dòng)能造成玻璃帶正在經(jīng)過(guò)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍(GTTR)的部分產(chǎn)生形狀變化。我們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)械臂繞鐵站彎曲玻璃片(11)時(shí)，玻璃片(11)與玻璃帶(13)分離，玻璃帶有一種移動(dòng)的趨勢(shì)，這種移動(dòng)沿著玻璃帶(13)以位移波的形式向上運(yùn)動(dòng)。這種波最終到達(dá)玻璃帶正在經(jīng)過(guò)玻璃的GTTR的部分，造成在GTTR中玻璃帶形狀的變化。在熔融法或其它類型玻璃生產(chǎn)工藝中，當(dāng)玻璃帶冷卻時(shí)，制成玻璃帶的玻璃不僅在物理尺寸上而且在分子水平上都經(jīng)歷復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變化。通過(guò)在玻璃帶從成形裝置移動(dòng)至分離裝置時(shí)仔細(xì)控制其冷卻，可以實(shí)現(xiàn)由位于比如熔融法中使用的溢流槽(isopipe)的底部的柔軟的、約50毫米厚的液體形式轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬的、約半毫米厚度的玻璃片。 玻璃經(jīng)過(guò)其GTTR時(shí)是冷卻過(guò)程的關(guān)鍵部分。具體地，因?yàn)椴Ａг贕TTR以及GTTR以上和以下范圍內(nèi)的表現(xiàn)，GTTR對(duì)扭曲起到關(guān)鍵的作用。在GTTR以上的更高溫度下，玻璃的性能基本上如同液體它對(duì)所施加的應(yīng)力的響應(yīng)是應(yīng)變率，基本上檢測(cè)不到任何彈性響應(yīng)。在GTTR以下的更低溫度下，玻璃的性能如同固體它對(duì)所施加的應(yīng)力的響應(yīng)是有限應(yīng)變，基本上檢測(cè)不到任何粘性響應(yīng)。當(dāng)玻璃從一個(gè)高的溫度冷卻并經(jīng)過(guò)GTTR時(shí)，它不會(huì)表現(xiàn)出從類似液體至類似固體的突然轉(zhuǎn)變的行為。而是，玻璃的粘度逐漸增加并經(jīng)過(guò)同時(shí)可觀察到粘性響應(yīng)和彈性響應(yīng)的粘彈性體制，最終玻璃的性質(zhì)類似固體。當(dāng)玻璃經(jīng)歷該過(guò)程時(shí)，它可以為恒定的形狀，該形狀會(huì)影響玻璃中應(yīng)力的量，并因此在玻璃于比如LCD顯示器的生產(chǎn)中被切割成子片時(shí)影響表現(xiàn)出的變形的量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)玻璃帶長(zhǎng)度增加時(shí)由玻璃帶重量的增加，或由玻璃片與玻璃帶分離造成的位移波引起的形狀變化會(huì)造成GTTR中玻璃帶形狀變化的“凝固”，并因此造成從玻璃帶上切割下來(lái)的玻璃片的應(yīng)力水平的變化。具體地，因?yàn)檫@種形狀的變化(或同等地，部分玻璃帶離開垂直平面的運(yùn)動(dòng))是發(fā)生在片材成形過(guò)程中，所以這導(dǎo)致玻璃片的上部和下部的形狀不同，并因此產(chǎn)生不同的應(yīng)力值和不同的應(yīng)力值變化。然后，當(dāng)玻璃帶被切割成子片時(shí)，各邊的應(yīng)力值的差異影響片材的變形值。當(dāng)生產(chǎn)諸如IXD顯示器之類的產(chǎn)品中采用的玻璃片的長(zhǎng)度增加時(shí)(比如，長(zhǎng)度大于約950_)，在成形裝置下方玻璃帶離開平面的運(yùn)動(dòng)的幾率也增加。更薄的玻璃片也顯示出片運(yùn)動(dòng)的增加，比如，厚度小于0. 7mm的玻璃片，諸如厚度為0. 5mm的玻璃片顯示更多的離開平面運(yùn)動(dòng)。通常，更大的形狀變化繼而會(huì)使從玻璃帶上切割下來(lái)的玻璃片的應(yīng)力水平和應(yīng)力變化性水平增加。因此，為了有效地減少玻璃中的應(yīng)力變化，需要控制形狀的變化性。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在片分離過(guò)程中GTTR中的玻璃帶的形狀變化至少較大部分地取決于玻璃帶在GTTR和分離線之間的運(yùn)動(dòng)，即在基本低于GTTR的位置處。這種運(yùn)動(dòng)沿玻璃帶向上方傳遞并在GTTR內(nèi)被鎖定在玻璃中。為了減少玻璃帶在GTTR內(nèi)的運(yùn)動(dòng)量，本發(fā)明在分離線的以上對(duì)玻璃帶的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行機(jī)械限制，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述機(jī)械顯著裝置在盡可能靠近分離線的位置，沒有干擾刻痕亞裝置(21)的邊緣引導(dǎo)器件(33)。正是在該區(qū)域中，玻璃帶離開垂直平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)最大。這種限制在整個(gè)增長(zhǎng)和單獨(dú)片的分離過(guò)程中幫助玻璃帶保持在基本垂直的平面內(nèi)或其它選擇的方向。這種限制作用減少玻璃片從玻璃帶上被切割和移去之前的水平運(yùn)動(dòng)，這繼而減少玻璃帶在分離裝置的更上部位置處的水平運(yùn)動(dòng)，包括玻璃帶在GTTR中的水平運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這種方法得到應(yīng)力變化性水平降低的玻璃片。具體地，樣品之間的應(yīng)力更加一致并且上部邊緣的應(yīng)力與下部邊緣的應(yīng)力更相似。邊緣引導(dǎo)器件(33)可以位于成形裝置(41)以下、刻痕線(47)以上的任何位置。邊緣引導(dǎo)器件(33)較優(yōu)地位于刻痕線(47)以上并靠近刻痕線(47)，因?yàn)槠淇梢栽谄渌鼨C(jī)械裝置的物理限制之內(nèi)，所述其它機(jī)械裝置包括劃線針(25)和劃線針運(yùn)輸裝置(27)。比如，在分離線以上玻璃帶的水平運(yùn)動(dòng)被約束時(shí)生產(chǎn)的50塊連續(xù)玻璃片與相同條件下沒有這種限制裝置時(shí)生產(chǎn)的50塊連續(xù)玻璃片相比，至少在一個(gè)部位具有更小的應(yīng) 力值標(biāo)準(zhǔn)偏差。我們觀察到，應(yīng)力值標(biāo)準(zhǔn)偏差減小約40%。如本領(lǐng)域已知的，使用雙光折射技術(shù)可以測(cè)量玻璃片的一個(gè)或多個(gè)位置的應(yīng)力水平。通常在玻璃片通過(guò)抽真空抵靠在平坦表面上的情況下進(jìn)行這種測(cè)量。測(cè)量實(shí)施的位置可以分布于整個(gè)玻璃片的二維表面或僅僅處于限制數(shù)量的位置，比如沿玻璃片的一個(gè)或多個(gè)邊緣和/或玻璃片上預(yù)定的參考位置，比如靠近玻璃片將被分割成子片的線的位置。為了不降低玻璃質(zhì)量，本發(fā)明的限制裝置施加在沿邊緣區(qū)，即玻璃帶的非優(yōu)質(zhì)區(qū)。即，限制裝置設(shè)計(jì)成在不接觸優(yōu)質(zhì)區(qū)的情況下使玻璃帶穩(wěn)定。同樣地，在其優(yōu)選的實(shí)施方式中，用于對(duì)玻璃帶實(shí)施限制的裝置具有可以容易地整合在已經(jīng)存在的分離裝置的上方的結(jié)構(gòu)。圖3和圖4說(shuō)明在可以用于本發(fā)明的邊緣引導(dǎo)裝置的代表性裝置，圖5說(shuō)明該裝置與代表性的成形裝置(41)、刻痕亞裝置(21)和片材去除亞裝置(15)的整合。如從這些圖中可看到的，該裝置提供垂直平面引導(dǎo)輪，該引導(dǎo)輪可以位于玻璃帶(13)的非優(yōu)質(zhì)邊緣區(qū)(53)和(55)的前、后(第一、第二)表面上。更具體地，圖3A和3B是邊緣引導(dǎo)裝置的俯視圖，圖4A和4B是主視圖。圖3A和4A顯示該裝置開放的非引導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，而圖3B和4B顯示其邊緣引導(dǎo)式結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換可以使用常規(guī)動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如人工螺釘調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。如這些圖中所示，該裝置可以包含一個(gè)與臂￠3)和￠5)可滑動(dòng)地連接的主體或?qū)к?49)。臂(63)和(65)繼而與攜帶多個(gè)輪子(35)的導(dǎo)軌(67)和(69)相連，輪子(35)的玻璃接合表面(71)在基本垂直的平面中一個(gè)接一個(gè)沿縱向?qū)R。雖然圖4-5中顯示了兩對(duì)輪子，但是在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以按需要使用更多對(duì)輪子。這些輪子可以具有任意合適的直徑。比如，輪子的直徑可以為約I至10英寸、或約2至約6英寸、或約3至約4英寸。輪子可以如此安裝在在每一個(gè)支承導(dǎo)軌(67)和(69)上，當(dāng)輪子是新的之時(shí)，它們盡可能相互靠近但不互相接觸。當(dāng)輪子隨著使用而磨損時(shí)，它們之間的間隔增大。較優(yōu)地，新的相鄰輪子的間隙可以約是I英寸或更小，但是，它們可以分隔得更開。任意兩個(gè)相鄰的輪子(35)不應(yīng)該相隔太遠(yuǎn)以致于另一個(gè)輪子(35)可以被安裝在它們之間，并具有上述最小間隙。這些輪子的寬可以是任意合適的寬度。如，輪子的寬度可以為約1/4至約4英寸、或約1/2至約3英寸、或約3/4至約2英寸。因?yàn)榧m邊裝置位于分離裝置(21)的上方，所以工藝中該點(diǎn)處的玻璃溫度較高。這需要在構(gòu)建該裝置中使用任意現(xiàn)在已知的或尚未被發(fā)現(xiàn)的合適的耐熱材料。輪子(35)不需要被驅(qū)動(dòng)以避免過(guò)多熱量積累，而是通過(guò)與玻璃帶的邊緣區(qū)表面接觸，能夠簡(jiǎn)單地被允許進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。但是，如果需要，可以使用驅(qū)動(dòng)輪。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)軌￠7)和￠9)通過(guò)球形接頭之類的配件被可旋轉(zhuǎn)地安裝在臂(63)和(65)上。這為邊緣引導(dǎo)裝置的輪子提供至少三種維度的運(yùn)動(dòng)并允許邊緣引導(dǎo)裝置在不同于純垂直的方向上保持玻璃帶(13)的邊緣并對(duì)玻璃帶(13)施加水平張力。實(shí)際上，我們使用了圖3和圖4中顯示種類的兩個(gè)引導(dǎo)器件，一個(gè)引導(dǎo)邊緣區(qū)
(53)，另一個(gè)引導(dǎo)邊緣區(qū)(55)(見圖I)。每一個(gè)引導(dǎo)器件在水平平面中被調(diào)節(jié)以便當(dāng)它延伸至分離線時(shí)與玻璃的垂直平面相符合。較優(yōu)地，這兩種器件都設(shè)計(jì)成能單獨(dú)調(diào)節(jié)。通過(guò)這種方法，當(dāng)玻璃帶的兩個(gè)邊緣不在同一個(gè)垂直平面中時(shí)，這些器件可以被用于玻璃帶。器件的玻璃接合表面可以在水平平面中獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，以便這些表面與玻璃的距離可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施方式中，輪子可以被移動(dòng)至緊密靠近玻璃帶，大約到達(dá)玻璃帶的1/8”以內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，玻璃接合表面(71)依靠在玻璃帶(13)上，或可以調(diào)節(jié)該接合表面以便在玻璃帶(13)上施加壓力。在一個(gè)方法中，玻璃帶的一個(gè)側(cè)面上的一組輪子被調(diào)節(jié)至所需的位置，該位置緊靠玻璃帶或接觸玻璃帶。然后，另一側(cè)的一組輪子被調(diào)節(jié)至緊靠玻璃帶或與玻璃帶接觸的位置，以便玻璃帶一側(cè)的輪子的玻璃接合表面與玻璃帶另一側(cè)的輪子的玻璃接合表面相對(duì)，如圖4B和圖5中所示。應(yīng)該注意，不僅玻璃帶通常表現(xiàn)出卷曲，以致玻璃帶的底部不是直接位于玻璃帶上部的下方，而且，玻璃帶可以在其寬度呈現(xiàn)出許多形狀。當(dāng)玻璃帶的橫截面不是直線時(shí)，通常情況都是如此，邊緣區(qū)(53)和(55)從俯視方向觀察可能不處于相同的直線上，并且可能相互不平行。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輪子(35)旋轉(zhuǎn)并對(duì)齊，使得輪子(35)的面(71)基本上與玻璃帶的邊緣區(qū)(53)和(55)平行時(shí)，得到上佳的結(jié)果。比如，可以在如上所述將輪子(35)移動(dòng)至緊靠玻璃帶或與玻璃帶接觸之前實(shí)施該對(duì)齊操作。引導(dǎo)器件可以被定位，使得該邊緣引導(dǎo)器件的輪子(35)對(duì)玻璃帶施加水平張力或拉伸。通過(guò)使軌道(67)和(69)在玻璃帶平面中繞位于中心(位于軌道中心)的球形接頭旋轉(zhuǎn)，使得邊緣引導(dǎo)裝置的上部輪子比邊緣引導(dǎo)裝置的底部輪子更靠近玻璃帶(13)的中心(57)，可以達(dá)到上述效果。雖然我們已經(jīng)描述了舉例說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明作各種修改。如，本發(fā)明可以用于生產(chǎn)用于顯示器的任何類型的玻璃的生產(chǎn)中，或者本發(fā)明可用于使用薄玻璃片的其它應(yīng)用中。作為代表性的實(shí)施例，玻璃可以是康寧(Corning)公司的編碼1737玻璃、或編碼鷹牌(Eagle)XG玻璃、或由其它生產(chǎn)商生產(chǎn)的用于顯示器應(yīng)用的玻璃。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將很清楚本文公開內(nèi)容的各種不脫離本發(fā)明范圍和精神的其它變形體或修改體。所附權(quán)利要求書意在包括本文所述的具體實(shí)施方式
以及這種變形體、修改體和 等同物。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)垂直拉制法制造玻璃片的方法，該方法包括 a)使用成形裝置使玻璃帶成形，所述玻璃帶具有中心區(qū)和兩個(gè)邊緣區(qū)，每個(gè)邊緣區(qū)都具有第一側(cè)和第二側(cè)； b)使用分離裝置從玻璃帶連續(xù)移去玻璃片；和 c)用邊緣引導(dǎo)裝置引導(dǎo)玻璃帶的邊緣區(qū)的第一側(cè)和第二側(cè)，所述邊緣弓I導(dǎo)裝置位于成形裝置的下方和分離裝置的上方，所述分離裝置位于玻璃帶的玻璃通過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍的下方； 其中 (i)除邊緣引導(dǎo)裝置以外，一個(gè)或多個(gè)牽引輪與玻璃帶的邊緣接觸，和 (ii)50塊被連續(xù)移除的連續(xù)玻璃片與相同條件下沒有邊緣引導(dǎo)裝置時(shí)生產(chǎn)的50塊連續(xù)玻璃片相比，前者至少在一個(gè)位置處具有更小的應(yīng)力值標(biāo)準(zhǔn)偏差。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述邊緣引導(dǎo)裝置減少玻璃帶的水平運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述邊緣引導(dǎo)裝置減少玻璃帶的一個(gè)區(qū)域中的玻璃帶的水平運(yùn)動(dòng)，所述區(qū)域位于邊緣引導(dǎo)裝置和成形裝置之間并且該區(qū)域的溫度處于玻璃帶的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述邊緣引導(dǎo)裝置包括至少第一對(duì)、第二對(duì)、第三對(duì)和第四對(duì)相對(duì)的輪子，其中，第一對(duì)和第二對(duì)引導(dǎo)玻璃帶的一個(gè)邊緣區(qū)，第三對(duì)和
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述玻璃帶的一側(cè)上的輪子被移動(dòng)至緊鄰玻璃帶，然后所述在玻璃帶的另一側(cè)上的輪子被移動(dòng)至緊鄰玻璃帶。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每一個(gè)輪子的玻璃接合表面被移動(dòng)至與玻璃帶接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，玻璃帶的邊緣區(qū)從俯視方向觀察不處于相同的直線上和/或相互不平行，且每個(gè)輪子的玻璃接合表面被轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使得每個(gè)輪子的玻璃接合表面與該輪子所引導(dǎo)的玻璃帶的邊緣區(qū)平行。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于，每個(gè)輪子的玻璃接合表面被轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使得對(duì)玻璃帶施加水平張力。
9.一種通過(guò)垂直拉制法制造玻璃片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 a.成形裝置； b.分離裝置；和 c.位于成形裝置和分離裝置之間的邊緣弓I導(dǎo)裝置，其中所述邊緣弓I導(dǎo)裝置包括至少第一對(duì)、第二對(duì)、第三對(duì)和第四對(duì)相對(duì)的輪子，第一對(duì)和第二對(duì)引導(dǎo)玻璃帶的一個(gè)邊緣區(qū)，第三對(duì)和第四對(duì)引導(dǎo)玻璃帶的另一個(gè)邊緣區(qū)，每一個(gè)輪子的玻璃接合表面被移動(dòng)至與玻璃帶接觸，每一個(gè)輪子的玻璃接合表面被轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使得玻璃帶的側(cè)面被迫成為基本上平的輪廓。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，50塊被連續(xù)移去的玻璃片與相同條件但是沒有邊緣裝置時(shí)生產(chǎn)的50塊連續(xù)移去的玻璃片相比，前者至少在一個(gè)位置處具有更小的應(yīng)力值標(biāo)準(zhǔn)偏差。
11.一種通過(guò)垂直拉制法制造玻璃片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括a.成形裝置； b.分離裝置；和c.位于成形裝置和分離裝置之間的邊緣弓I導(dǎo)裝置，其中所述邊緣弓I導(dǎo)裝置包括至少第一對(duì)、第二對(duì)、第三對(duì)和第四對(duì)相對(duì)的輪子，第一對(duì)和第二對(duì)引導(dǎo)玻璃帶的一個(gè)邊緣區(qū)，第三對(duì)和第四對(duì)引導(dǎo)玻璃帶的另一個(gè)邊緣區(qū)，所述邊緣引導(dǎo)裝置被調(diào)整以使玻璃帶的一側(cè)上的輪子被移動(dòng)至緊鄰玻璃帶，然后使在玻璃帶的另一側(cè)上的輪子移動(dòng)至緊鄰玻璃帶。
全文摘要
在玻璃垂直拉制法中，一個(gè)位于玻璃成形裝置(41)和玻璃片分離裝置(20)之間的邊緣引導(dǎo)裝置(33)使從玻璃帶上除去的玻璃片的水平運(yùn)動(dòng)減少，并造成由所述方法制造的玻璃片的上部邊緣和底部邊緣之間的應(yīng)力水平差異減小。該邊緣引導(dǎo)裝置也能使垂直拉制法制造的連續(xù)玻璃片之間的應(yīng)力水平的變化減小。
文檔編號(hào)C03B15/02GK102765868SQ20121021138
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
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