通过下拉法制造玻璃板的设备制造技术

提供了用来对下拉玻璃制造法（例如熔合下拉法）中形成的玻璃带（１５）中的应力以及该玻璃带的形状进行控制的方法和设备。在某些实施方式中，在第一组牵拉辊（６０）下方、第二组牵拉辊（７０）上方的位置，将应力控制区（５０）结合入拉制工艺中。所述应力控制区（５０）在玻璃带（１５）上具有与拉制方向横切方向的空间温度分辨率，该空间温度分辨率小于或等于１５０毫米。所述应力控制区（５０）可以位于玻璃的凝固区（３１）中，例如位于该区的下部三分之一处。通过这种方式，可以对应力进行控制，同时无需对玻璃带（１５）施加大量的能量，从而减少了玻璃带（１５）出现与拉制方向横交方向上的翘曲、例如幕帘翘曲的机会。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

通过下拉法制造玻璃板的设备本申请要求2009年5月18日提交的美国专利临时申请第61/179097号的优先权。领域本技术涉及玻璃板、例如在显示器装置(如液晶显示器(LCD))中用作基板的 玻璃板的制造。更具体来说，本技术涉及在下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中，对用 来制造所述玻璃板的玻璃带中的应力以及玻璃带的形状进行控制，并且对由所述玻璃带制 造的玻璃板中的应力和玻璃板的形状进行控制的方法和设备。背景显示器装置被用于许多的用途。例如，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)被用于 笔记本电脑、平板台式监视器、IXD电视机、以及互联网和通讯装置等。许多显示器装置，例如TFT-IXD面板和有机发光二极管(OLED)面板是直接在平坦 的玻璃板(玻璃基板)上制造的。为了加快生产速率并降低成本，通常面板制造工艺会在 单个基板或者基板的子片上同时制造多个面板。在该工艺的不同时间点，沿切割线将所述 基板分割成一些小部分。这种切割操作会改变玻璃中的应力分布，具体来说，当利用抽真空使得玻璃平坦 的时候，会观察到面内应力分布。更具体来说，所述切割操作会在切割线处释放应力，使得 切割边缘不再受到牵拉。这种应力释放通常会导致玻璃子片通过抽真空而变平坦的形状发 生变化，产生显示器制造者称为“扭曲”的现象。尽管形状变化的程度通常是非常小的，但 是就现代显示器中所用的像素结构而言，这种由切割造成的扭曲会大到足以产生大量有缺 陷的(不合格的)显示器。因此，显示器制造者非常关心扭曲的问题，关于由切割导致的 可以允许的扭曲的标准是非常严格的。除了产生扭曲以外，当将玻璃板切割成子片的时候，应力(包括作为扭曲的根源 的冻结在玻璃中的残余应力以及随着玻璃温度平衡而耗散的暂时应力)也会对用来制造 玻璃板的玻璃带的形状造成影响。而玻璃带的形状又会对玻璃板分离之类的工艺造成影 响。具体来说，玻璃带的形状同时会影响玻璃带的划线以及随后从玻璃带上分离独立的玻 璃板，还会影响划线过程中玻璃带的移动。鉴于以上问题，人们已经进行了很多的努力，致力于在下拉玻璃制造法中，对用于 制造玻璃板的玻璃带中的应力以及玻璃带的形状进行控制。本技术提供了用来减少对 玻璃带以及由玻璃带制造的成品玻璃板中不希望有的应力和形状的负面影响的方法和设备。
技术实现思路
根据第一个方面，揭示了一种通过下拉法制造玻璃带(15)、用来制造玻璃板(13) 的设备，所述设备包括(a)第一组牵拉辊(60)，其在所述设备使用过程中接触所述玻璃带(15)；(b)第二组牵拉辊(70)，其在所述设备使用过程中接触玻璃带(15)，所述第二组3牵拉辊(70)设置在所述第一组牵拉辊(60)下方；(c)应力控制区(50)，在所述设备使用过程中，所述玻璃带(15)从该应力控制区 通过，所述应力控制区(50)位于第一组牵拉辊和第二组牵拉辊(60，70)之间，在玻璃带 (15)上具有与牵拉方向横交方向的空间温度分辨率，该空间温度分辨率小于或等于150毫 米。根据第二个方面，揭示了一种设备，其包括加热元件(51)，所述加热元件分两排设 置，在两排之间具有狭缝(55)，该狭缝用来接收玻璃带(15)，所述设备在玻璃带(15)上具 有与牵拉方向横交方向的空间温度分辨率，该空间温度分辨率小于或等于150毫米。根据第三个方面，揭示了一种用来制造玻璃板的方法，所述方法包括(A)使用拉制法制造玻璃带(15)，(B)从所述玻璃带(15)切割玻璃板(13)；所述玻璃带(15)通过应力控制区(50)，所述区在玻璃带(15)上具有与牵拉方向 横交方向的空间温度分辨率，该空间温度分辨率小于或等于150毫米。在对本技术的各方面的概述中使用的标记数字只是为能方便读者，并未用来 限制本技术的范围，也不应被理解为对本技术范围的限制。一般而言，应理解前面 的一般性描述和以下的详细描述都只是对本技术的示例，用来提供理解本技术的 性质和特性的总体评述或框架。在以下的详细描述中提出了本技术的附加特征和优点，对于本领域的技术人 员而言，由所述内容或通过按照本文所述实施本技术而了解，其中的部分特性和优点 将是显而易见的。包括的附图提供了对本技术的进一步的理解，附图被结合在本说明 书中并构成说明书的一部分。应理解，在本说明书和附图中揭示的本技术的各种特征 可以以任意和所有的组合使用。附图说明图1是根据示例性实施方式的熔合玻璃制造设备的前视示意图。图2是根据示例性实施方式的熔合玻璃制造设备的侧视示意图。玻璃带(图中未 显示)沿牵拉辊之间的牵拉中线向下运动。图3是应力控制区的加热元件的一个实施方式的前视示意图。图4是应力控制区的加热元件和相连的设备的一种实施方式的透视示意图。图5是在应力控制区中使用四个主动式加热元件，在玻璃板中测得的应力的曲线 图。图6是在应力控制区中使用九个主动式加热元件，在玻璃板中测得的应力的曲线 图。图1-3并不是按照比例绘制的，并不表示所示部件的相对尺寸。附图中使用的附 图标记对应于以下部件13玻璃板(玻璃基板)15玻璃带27边缘辊31玻璃凝固区35刻划线37溢流槽(isopipe)，即用于下拉熔合法的成形结构39溢流槽中用来接收熔融玻璃的腔41溢流槽根部45观察窗50应力控制区51应力控制区的加热元件52应力控制区的加热元件的电导线53用于加热元件的支承框54连接螺栓55用于玻璃带的狭缝60第一组牵拉辊70第二组牵拉辊80,90另外的牵拉辊组优选实施方式以下是关于熔合下拉法(也被称为熔合法、溢流下拉法、或者溢流法)的讨论，应 当理解本文所述和所要求权利的方法和设备也可用于其他的下拉法，例如狭缝拉制法。熔 合设备是本领域已知的，本技术省略了其详细描述，以免混淆示例性实施方式的描述。如图1所示，常规的熔合法使用成形结构(溢流槽)37，其在腔39内接受熔融玻璃 (未显示)。所述溢流槽包括根部41，来自溢流槽的两个会聚侧面的熔融玻璃在所述根部结 合在一起，形成玻璃带15。玻璃带离开根部之后，其首先穿过边缘辊27，然后穿过第一组牵 拉辊60。当玻璃带在牵拉过程中向下移动的时候，玻璃通过凝固区，图1中显示为31。本 领域已知，在高于凝固区的温度下，玻璃基本上表现为粘性液体。在低于凝固区的温度下， 玻璃基本上表现为类似弹性固体。当玻璃在凝固区中由高温冷却的时候，其不会显示由粘 性向弹性性质的急剧变化。相反，玻璃的粘度逐渐增大，经过同时表现出显著的粘性和弹性 性质的粘弹性区域，最终性质表现为弹性固体。玻璃从高温向低温冷却会导致粘度增大，会造成应力弛豫。假设玻璃材料初始温 度为Ttl，以稳定速率CR冷却。则温度-时间函数可以用下式表示T (t) = T0-CR · t在t = 0时刻，对玻璃施加很小的瞬时剪切应变Y。需要特定的剪切应力σ以保 持所述应变。一般来说，应力会随时间减小，除非温度Ttl非常低。对于大于0的时刻，剪切 驰豫模量可以定义如下权利要求1.一种通过下拉法制造玻璃带、用来制造玻璃板的设备，该设备包括(a)第一组牵拉辊，其在所述设备使用过程中接触所述玻璃带；(b)第二组牵拉辊，其在所述设备使用过程中接触玻璃带，所述第二组牵拉辊设置在所 述第一组牵拉辊下方；(c)应力控制区，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过下拉法制造玻璃带、用来制造玻璃板的设备，该设备包括：（ａ）第一组牵拉辊，其在所述设备使用过程中接触所述玻璃带；（ｂ）第二组牵拉辊，其在所述设备使用过程中接触玻璃带，所述第二组牵拉辊设置在所述第一组牵拉辊下方；（ｃ）应力控制区，在所述设备使用过程中，所述玻璃带从该应力控制区通过，所述应力控制区的特征是（ｉ）包括多个加热元件；（ｉｉ）位于第一组牵拉辊和第二组牵拉辊之间；（ｉｉｉ）在玻璃带上具有与牵拉方向横交方向的空间温度分辨率，该空间温度分辨率小于或等于１５０毫米。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R德利亚，SR马卡姆，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]