专利名称：制备具有改进的板稳定性的玻璃板的装置和方法
技术领域：
本发明总体涉及制备玻璃板的装置和方法。具体地，本发明涉及在沿垂直位置形成和加工玻璃板的过程中稳定玻璃板的装置和方法。本发明可用于例如采用下拉法，例如溶融下拉法(Fusion down-draw process)或狭缝下拉法(slot down-draw process),来制备适于IXD玻璃基材的玻璃板。
背景技术：
熔融下拉法是一种用于制备适于用作液晶显示器(LCD)玻璃基材和其它光电设备的薄的精密玻璃板的主导技术，由Corning Incorporated, Corning, New York, U. S. Α.开发。该方法包括将熔融的玻璃流引入至称为隔离管(isopipe)的形成槽内，所述隔离管具有两个侧表面，汇集于称为根部的管线处，使玻璃熔体溢流出称为水口(weir)的隔离管的槽的两个顶部表面，以两条熔融的玻璃带的形式沿隔离管的两个侧表面向下流动，于根部汇合并熔合，形成单条玻璃带，然后将该玻璃带下拉并在所述根部下方冷却，形成具有所需尺寸的玻璃板。在所述根部下方区域，玻璃带基本垂直地向下移动，同时下拉并由粘性状态冷却至粘弹性、并最终冷却至基本为弹性。然后将弹性玻璃带切成单个玻璃板，进行进一步精加工，例如边缘修圆和抛光，然后包装并运输至LCD板制造厂，以用作TFT或滤色器基材。用于制备玻璃板的熔融下拉法的优点之一是，玻璃板的表面质量高，因为其质量区域(quality areas)仅暴露于大气，并且从不暴露于固体材料，例如隔离管表面或形成设备(forming equipment)。该法已成功用于制备宽度大至3000mm且厚度约为0. 6mm的玻璃板。在过去的十年间，用于消费者电子市场的LCD的尺寸伴随所需图像质量一直在稳步增长。这些刺激了对大-宽玻璃基材的需求，并且对玻璃板质量——例如边缘挠曲 (warp)和波度、板挠曲、表面波度和粗糙度、厚度均勻性以及应力——提出了日益严格的要求。此外，消费者已表现出对更轻的电子产品的兴趣，其需要厚度为500 μ m、400 μ m、300 μ m 或甚至更小的更薄的玻璃基材。用熔融下拉法制备大尺寸和/或薄的玻璃板不易进行。经过数年，一些专家例如本发明的发明人已取得了对许多可影响玻璃板的所需特性的工艺参数的见解。例如，据发现，在玻璃基本上为弹性时从玻璃带上分离玻璃板可引起分离线上方玻璃带的不利运动， 其可传播进入粘弹区，甚至粘性区，因此影响那些区域内形成的板的属性。
因此，仍然需要一种装置和方法，用于以可接受的产率和改进的玻璃带稳定性制备具有有利属性的玻璃板。本发明满足所述的和其它的需求。
发明内容
在此公开了本发明的一些方面。应理解，这些方面可能彼此重叠或可能彼此不重叠。因此，一个方面的一部分可能会落入另一个方面的范围内，反之亦然。 每一个方面通过多个实施方案阐明，而所述实施方案又可能包括一个或多个具体的实施方案。应理解，这些实施方案可能彼此重叠或可能彼此不重叠。因此，一个实施方案或其具体实施方案的一部分，可能落入或可能不落入另一个实施方案或其具体实施方案的范围内，反之亦然。因此，本公开的第一个方面涉及一种制备目标玻璃板的方法，包括以下步骤(A)提供母体玻璃带，其包含一个弹性部分，所述弹性部分具有厚度Tl ；宽度Wl ； 第一主表面Si，其具有目标点TP，以速度Vl平行于重力矢量移动；与Sl相对的第二主表面 S2 ；Sl包含第一外周区域rai、第二外周区域PR2和第一中心区域CRl ；S2包含第三外周区域冊3、第四外周区域PR4和第二中心区域CR2，其中PRl与PR3相对，PR2与PR4相对，并且CRl与CR2相对；(B)使以基本等于Vl的速度向下移动的第一边缘限制器(edge restrainer)ERl 在穿过点TP的水平线SL上方的第一限制器位置处与PRl和PR3中的至少一个接触；(C)使以基本等于Vl的速度向下移动的第二边缘限制器ER2在所述水平线SL上方的第二限制器位置处与PR2和PR4中的至少一个接触；(D)使第三边缘限制器ER3在所述水平线SL下方的第三限制器位置处与PRl和 PR3中的至少一个接触；(E)使以基本等于Vl的速度向下移动的第四边缘限制器ER4在所述水平线SL下方的第四限制器位置处与PR2和PR4中的至少一个接触；(F)通过第一边缘限制器将垂直于Vl的第一张力(tensioning force) Fl施加于所述弹性部分，并通过第二边缘限制器将与Fl相反的第二张力F2施加于所述弹性部分；(G)在Sl上第一边缘限制器和第二边缘限制器的位置的下方形成沿线SL的横切划线(transverse score-line)；(H)在所述划线下方对所述弹性部分施加垂直于该弹性部分的断裂力(breaking force)F3,并在所述划线上方沿与F3相反的方向施加支承力F4，F3的方向由Sl指向S2， 从而使所述弹性部分沿所述划线断裂，得到位于所述划线下方的目标玻璃板；和(I)步骤(H)之后使ERl和ER2自所述弹性部分脱离。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述方法还包括在步骤(H)之后但在步骤⑴之前的以下步骤(Hl)(Hl)将Fl和F2连续减小至基本为零。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述方法还包括在步骤(H)之后但在步骤⑴之前的步骤(H2)(H2)使Fl和F2的方向反转。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，边缘限制器ERl和ER2分别接触PRl和/或冊3、PR2和/或PR4的基本平坦的区域。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，玻璃带边缘与接触该玻璃带的ERl和 ER2区域的中心位置之间的距离至多为40cm，在某些实施方案中至多为30cm，在某些实施方案中至多为20cm，在某些其它实施方案中至多为10cm，在某些其它实施方案中至多为 5cm0在本公开的第一个方面的某些实施方案中，划线SL与接触玻璃带的ERl和ER2区域的中心位置之间的距离至多为40cm，在某些实施方案中至多为30cm，在某些其它实施方案中至多为20cm，在某些其它实施方案中至多为10cm，在某些其它实施方案中至多为5cm。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，在步骤⑶、(C)、⑶、(E)和(F)之前， 线SL上方的S2从PRl到PR2呈现一个曲率(curvature)。在某些具体实施方案中，当从 S2 一侧观察时，所述曲率包括圆顶形。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述方法还包括在步骤(F)之前的以下步骤(El)(El)向线SL上方的弹性区施加力F5，使所述曲率在步骤(F)和(G)过程中不反转(reverse)并且在步骤(I)之后保持。在前述实施方案的某些具体实施方案中，步骤(El)在步骤(F)、(G)和(H)过程中进行。在某些具体实施方案中，通过选自以下的方法施加F5 (F5a)保持S2 —侧比Sl —侧具有更高的空气压；(F5b)对S2的CR2的部分吹气流，以将S2推向Sl ；(F5c)用与CR2接触的销(pin)将S2推向Sl ；和(F5d) (F5a), (F5b)和(F5c)中至少两种的结合。在前述实施方案的某些具体实施方案中，施加(rab)，并且气流在CR2中的接触区域在划线上方50cm以内，在某些实施方案中在划线上方40cm以内，在某些其它实施方案中在划线上方30cm以内，在某些其它实施方案中在划线上方20cm以内。在有关前述实施方案的某些具体实施方案中，力F5小于20牛顿，在某些实施方案中小于10牛顿，在某些实施方案中小于5牛顿。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤⑶和(C)基本上同时进行。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤(D)和(E)基本上同时进行。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，Sl包括中线CLl，并且在步骤(F)、(G) 和(H)中，ERl和ER2相对于CLl基本对称地放置。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，Sl包含中线CLl，并且在步骤(F)、(G) 和(H)中，ER3和ER4相对于CLl基本对称地放置。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤(F)先于步骤(G)。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，在步骤(G)过程中一个突缘(nosing) 在划线附近与S2接触。在前述实施方案的某些具体实施方案中，在步骤(G)过程中，所述突缘是从PR3延伸至PR4并接触S2且覆盖了划线的平坦(flat)的突缘条(nosing bar)。在相关前述实施方案的某些具体实施方案中，在步骤(H)过程中使所述突缘与S2保持接触。在相关前述实施方案的某些具体实施方案中，在步骤(I)过程中或之后使所述突缘与S2脱离。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤⑶和(C)先于步骤⑶和(E)， 并且步骤(G)先于步骤(F)。在前述实施方案的某些具体实施方案中，在步骤(G)过程中突缘在划线附近与S2 接触。在前述实施方案的某些具体实施方案中，其中在步骤(G)过程中，突缘沿划线与 S2和/或Sl接触，并且调节所述突缘以与S2和/或Sl的曲率一致，且基本上不使S2的曲
率变形。在前述实施方案的某些具体实施方案中，在步骤(G)之后，在步骤(H)过程中， 突缘保持与S2和/或Sl接触，并且对突缘进行调节以保持接触区域基本为平坦面(flat plane)0在前述实施方案的某些具体实施方案中，在步骤(H)之后，在步骤(I)过程中或之后，调节所述突缘，以使S2的曲率恢复至步骤(G)之前的曲率，然后使突缘脱离Sl和/或 S2。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，ERl和ER2选自吸盘、夹具和辊。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，在步骤(F)、(G)和(H)过程中，ER1、 ER2、ER3和ER4与S2接触并且不与Sl接触。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，将ER1、ER2和所述突缘固定于能够进行往复垂直运动的平台上。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述母体玻璃带还包含一个粘弹区 (visco-elastic zone)，其以速度VI’移动，该区在划线上方10米以内、在某些实施方案中在5米以内、在其它实施方案中在3米以内、在其它实施方案中在2米以内、在其它实施方案中在1米以内、在其它实施方案中在0. 5米以内，其中VI’平行于VI。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述母体玻璃带还包含一个粘性区 (viscous zone)，该区在划线上方12米以内，在某些实施方案中在10米以内，在某些实施方案中在8米以内，在某些实施方案中在5米以内，在某些实施方案中在3米以内，在某些实施方案中在2米以内，在某些实施方案中在1米以内。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述弹性区的比例W1/T1至少为 1000，在某些实施方案中至少为2000，在某些其它实施方案中至少为3000，在某些其它实施方案中至少为5000。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，所述弹性区中CRl中玻璃带的Tl至多为1. 0mm、在某些实施方案中至多为0. 8mm、在某些实施方案中至多为0. 7mm、在某些其它实施方案中至多为0. 6mm、在某些实施方案中至多为0. 4mm、在某些其它实施方案中至多为 0. 3mmο在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤(G)包括(Ga)通过用机械划轮(mechanical scoring wheel)对Sl划线而形成所述划线。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤(G)包括
(Gb)通过使Sl暴露于激光束而形成所述划线。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，在步骤(I)之后重复步骤(B)、(C)、 (D)、(E)、(F)、(G)和(H)，从而制备第二个目标玻璃板。在本公开的第一个方面的某些实施方案中，步骤(A)包括(Al)提供玻璃熔体；(A2)由所述玻璃熔体通过下拉法形成连续的玻璃带；和(A3)冷却所述连续的玻璃带以形成母体玻璃带。在前述实施方案的某些实施方案中，在步骤(A2)中，所述下拉法选自熔融下拉法、狭缝下拉法和再拉法(re-draw process)。本公开的第二个方面涉及一种由连续移动的具有一个弹性部分的母体玻璃带制备目标弹性玻璃板的装置，所述母体玻璃带包含第一主表面Si，相对于Sl的第二主表面 S2，Sl包含第一外周区域rai、第二外周区域PR2和第一中心区域CR1，S2包含与PRl相对的第三外周区域冊3、与PR2相对的第四外周区域PR4和与CRl相对的第二中心区域CR2， 所述装置包括(I)至少一对可旋转的边缘辊，该辊具有相对于地面基本静止的轴，能够啮合 (engage)PRUPR3.PR2和PR4以为母体玻璃带的弹性部分提供平行于重力矢量的基本恒定的向下的速度Vl ；(II) 一个划线装置，能够在表面Sl上提供基本水平的划线；(III) 一个突缘，适于(a)与S2接触并啮合以稳定母体玻璃带；(b)以基本等于 Vl的速度移动；和(C)在母体玻璃带由S2指向Sl的弯曲过程中提供垂直于Sl的支承力 F4 ；(IV)第一边缘限制器ERl，适于(a)在划线上方与PRl和PR3中的至少一个接触； (b)以基本上等于Vl的速度移动；和(C)为所述弹性部分提供垂直于速度Vl的张力Fl ；(V)第二边缘限制器ER2，适于(a)在划线上方与PR2和PR4中的至少一个接触； (b)以基本等于Vl的速度移动；和(C)为所述弹性部分提供与Fl方向相反的垂直于速度 Vl的张力F2 ；(VI)第三边缘限制器ER3，适于(a)在划线下方与PRl和PR3中的至少一个接触； (b)以基本等于Vl的速度移动；和(c)为所述弹性部分提供与F4方向相反的垂直于Sl的弯曲力F3的至少一部分；和(VII)第四边缘限制器ER4，适于(a)在划线下方与PR2和PR4中的至少一个接触；(b)以基本等于Vl的速度移动；和(C)提供弯曲力F3的至少一部分。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ERU ER2和所述突缘都安装在适于以基本等于Vl的速度移动的一个共同的平台上。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，所述装置还包括 (VIII) 一个气体喷嘴，适于向CR2吹气流以向所述母体玻璃带提供方向由S2指向 Sl的力F5。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ERl、ER2、ER3和ER4选自吸盘和夹具。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ERl和ER2适于接触Sl和S2中的同一个且仅一个表面。
在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ERl和ER2适于接触Sl和S2 二者。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ERl、ER2、ER3和ER4适于仅接触S2。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，母体玻璃带包括Sl上的中线CL1，并且ERl和ER2相对于CLl基本对称地放置。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，母体玻璃带包括Sl上的中线CL1，并且ER3和ER4相对于CLl基本对称地放置。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ERl和ER2适于以同步的方式接触母体玻璃带。在本公开的第二个方面的某些实施方案中，ER1、ER2、ER3和ER4适于以同步的方式接触母体玻璃带。本公开的一个或多个实施方案和/或方面具有一个或多个以下优点。[，本发明可通过控制和减小由对板进行划线、弯曲和分离引起的向上的板运动，为任何向下的玻璃板形成法提供显著的加工稳定性，包括熔融下拉法、狭缝下拉法、加热-再拉法 (heating-and-redraw)、车L制后下拉法(rol 1 ing-followed-by-drawing)等。第二，通过减小可向上传播至母体玻璃带的粘弹区甚至粘性区的下游板运动，本发明可形成具有一致属性(例如应力、应力分布、厚度和厚度变化等)的玻璃板。笛1，对以大的板宽或低的板厚或者以二者为特征的高柔性玻璃板而言，由于板运动和弯曲不稳定并且甚至弓形弹射 (bow-popping)，使该玻璃板制备方法成功商业化的瓶颈之一是BOD处的屈服点(yield)。 本发明可以是制备这种薄且/或宽的产品的推动者(enabler)。量息，本发明可易于实施， 因为边缘限制器可以以较低成本改装进现有的生产线中或安装于新生产线上。本发明的其它特征和优点将在以下的详细说明中阐述，并且在某种程度上，对本领域技术人员而言可从描述中容易地理解、或者通过按照书写的说明书及其权利要求书以及附图的描述来实践本发明而认识到。应理解前述一般说明和以下详细说明仅仅是本发明的示例性说明，并且意在提供一个概况或框架以理解本发明所要求保护的性质和特征。附图包括在内以提供对本发明的进一步理解，而且被纳入并构成本说明书的一部分。
在附图中图1是展示根据本发明方法的一个实施方案进行操作的装置从表面Sl 一侧观察时的平面图的示意图。图2是展示图1所示同一装置从表面S2 —侧观察时的平面图的示意图。图3是展示图1所示同一装置的侧视图的示意图。图4是展示根据本发明方法的一个实施方案进行操作的玻璃带的横截面的示意图，其中采用了相适应(conformable)的突缘。图5是展示根据本发明方法的一个实施方案进程操作的玻璃带的横截面的示意图，其中采用了平坦的突缘。图6是展示划线对板曲率的影响的图表。
图7是展示在使用和不使用本发明边缘限制器的情况下在划线过程中和之后的一段时间内划线对板曲率的影响的图表。
具体实施例方式除非另外指出，否则说明书和权利要求书所用的所有数值，例如表达成分的重量百分比和摩尔百分比、尺寸和某些物理性质的数值，在所有情况下都应理解为通过术语 “约”进行了修饰。还应理解，说明书和权利要求书中所用的精确数值构成本发明的其它实施方案。已努力确保实施例中公开的数值的精确性。然而，任何测量的数值，固有地可能包含由基于各自的测量技术的标准偏差所致的一定的误差。如本文所用，在描述和请求保护本发明中，不定冠词“一”或“一个”的使用表示“至少一个”，并且不应限于“只有一个”，另有明确指出的除外。因此，例如，提及“一个吸盘”时包括含有一个、两个或更多个这种吸盘的情形，除非文中另有清楚指明。在制备玻璃板的常规下拉法中，首先，在熔融下拉法的情况下在隔离管的根部，在狭缝下拉法的情况下在狭缝处，并且在再拉法的情况下通过再加热，形成粘性玻璃带。然后在冷却下来的同时将粘性玻璃带下拉成更薄的带。随着温度下降，玻璃带由粘性变成粘弹性，最后变成基本上是弹性的。为便于描述本申请，在形成并加工粘性玻璃带的形成装置的下方的粘性、粘弹性和弹性区统称为拉制底部(bottom of draw, BOD)。常规地，在BOD区域中，玻璃带通常用辊(例如边缘辊)引导和牵拉，直到其被板分离装置分离成单个玻璃板。这些辊的旋转轴相对于形成装置或地面趋向于保持静止，这在某种程度上，提供了使玻璃带连续向下移动的力，使得能对玻璃板进行连续成形加工。在常规BOD建立中，板分离装置可包括以下部件(1)机械手(robot tooling)，其通过例如吸盘与移动的玻璃带啮合、固定该玻璃带并随之移动；和(2)移动砧机(Travelling Anvil Machine, ΤΑΜ)，包括一个垂直移动滑架(carriage)，与板速同步。在TAM上，可用水平机械划线装置接触并靠着突缘条块来形成横穿板(除沿口区域(bead region)外)的直的划线(划缝(flaw))以便于板分离。由于存在扩大的边缘(通常称为沿口)，突缘条通常稍窄于整个板宽。同样，由于沿口的存在，划线通常稍短于整个板宽。一旦划线形成，机械手就将板抵着突缘弯曲，从而使板沿着划线自玻璃带上分离。突缘条在划线和分离过程中向前移动并在分离之后撤回。机械手将分离的玻璃板运送至板运送装置，例如板条箱或传运带。在稳定的制造方法中，重复该过程以生产出多块玻璃板，其进一步经过抛光，然后用于最终应用，例如IXD用玻璃基材。2009年7月22日提交的名为“METHODS AND APPARATUS FOR INITIATING SCORING”的共同转让共同未决的序列号为12/507M8的美国专利申请、 W008/140677和W008/140678公开了用于在BOD处分离玻璃板的装置，所述专利的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。在BOD处的划线、弯曲和分离过程可能将不期望的能量转移进划线上方的玻璃带中，赋予其运动和形状的变化，该变化可由弹性区向上传播至粘弹区，甚至到达粘性区。在一个示例性的方法中，可有利的是在划线、弯曲和分离之前使弹性玻璃带保持一个沿着宽度的小而稳定的曲率，使玻璃带沿拉制方向具有较高的硬度。划线、弯曲和分离所赋予的特别不期望的形状变化是玻璃带的曲率方向的反转。由对玻璃带的重复划线、弯曲和分离引起的粘弹区的扰动，如果不控制，可能导致不期望的板厚和厚度变化、板应力和应力变化、挠曲(warp)、曲率和其它关键的产品属性。将扰动降低至可接受的水平的调节过程可能持续较长时间之后才能以可接受的产率可靠地制备出优质的玻璃板。本发明的发明人已发现，弹性玻璃带的柔性(在此定义为W1/T1的比例，其中Wl 是以mm计的宽度，Tl是以mm计的厚度)大大地影响下拉法的加工稳定性。玻璃带柔性越大，则玻璃带越可能由于BOD划线、弯曲和分离而加工不稳定。例如，宽度大于3000mm的玻璃带比宽度低于2500mm的玻璃带更可能在BOD处经受曲率逆转，假设二者的厚度均为 700 μ m。因此，在具有相同程度的扭曲、应力、应力变化和厚度变化要求的情况下，制备宽度大于3000mm的玻璃板比制备宽度为2500mm的厚度相同的玻璃板困难得多。相同的道理， 制备宽度为2000mm、厚度为400 μ m的玻璃板比制备具有相同宽度但是厚度大得多——为 700 μ m——的玻璃板困难得多。就大尺寸或较薄厚度的高柔性玻璃板而言，在分离过程中对玻璃带的稳定作用的显著改进，将是大大有利的。为了阐明在未采用本发明的稳定装置和方法的常规下拉玻璃形成方法——其中玻璃带由固定辊限制，辊的轴不随着玻璃带向下移动——中由于划线过程引起的对玻璃带粘弹区的可能的扰动，进行了数学模拟，并将结果示于图6中。在该图中，水平轴为从玻璃带的中心，沿着直的划线SL，由一个外周区域延伸至相对的外周区域的距离，垂直轴为从玻璃带表面延伸至突缘条的距离。突缘条标示为605。601表示的在划线之前弯曲的玻璃带的位置，并且603表示刚划线之后不久的弯曲的玻璃带。因此，通常，玻璃带在划线之前呈现出相对于垂直面的弓形曲率。在划线的过程中，如果使用平且硬的突缘605，将向下按压该曲率以与突缘表面一致，从而迫使玻璃带的弓形发生扭曲。诱导玻璃带扭曲的能量可能引起玻璃带的振动，或者引起可向上传播进入粘弹区的形状变化，导致板属性(例如厚度变化、应力、挠曲和波度等)的永久变化。模拟和试验还显示，在前述段落中提及的常规下拉形成法中，划线之后的弯曲-分离步骤可诱发甚至更加明显的玻璃带形状变化和可传播进入粘弹区的振动。这种板变化经常可包括称为弓形弹射的玻璃带方向的反转。弓形弹射特别不利于玻璃带形成过程的稳定性和产品属性。本公开涉及特别适于下拉玻璃板形成过程的玻璃带稳定装置和方法。所述下拉玻璃板形成过程可包括，但不限于熔融下拉、狭缝下拉、再拉下拉、轧制后下拉等。在多个方面和实施方案中，本发明实现了以下一项或多项(i)减少对玻璃带的能量输入；(ii)抑制玻璃带运动；和(iii)在划线过程中、弯曲过程中、分离过程中以及分离之后，增加玻璃带的曲率。接下来，对本发明的多个方面将通过参考附图来进一步描述。应注意，附图仅为了阐明具体的实施方案和方面，不应以任何方式解释为限制本发明。附图中相同的附图标记 (reference sign)具有相同或相似的含义。在本发明中，边缘限制器用于在划线步骤以及弯曲和分离步骤中的至少一个步骤之前限制玻璃带的两个边缘，如图1、2和3所示。如前文所述，在常规形成过程中，静态边缘辊用于限制玻璃带的边缘以稳定玻璃带位置。然而，由于辊的固定轴，划线与辊之间的距离在划线、弯曲和分离步骤过程中增加。随着静态辊与划线之间的距离增大，该二者之间的区域和该区域内玻璃带的柔性也增大。该大的增长的面积相对容易发生上述扭曲。本发明，通过采用与设定的能够活化玻璃带张力的划线以基本相同的向下速度移动的边缘限制器，可使所述划线与边缘限制器之间的玻璃带的柔性明显减小，并使之保持高水平的刚度， 从而显著地减少可向上传播进入粘弹区的板形状明显变形的可能性。如上所述，待根据本发明加工的母体玻璃带可通过熔融下拉法用隔离管制备，如 W003/014032、W005/081888等中所公开，其相关的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。 或者，母体玻璃带也可通过狭缝下拉法制备，其中熔融的玻璃流流经容器的狭缝，形成粘性玻璃带，对其进行冷却并向下拉，从而形成硬性和弹性玻璃板。然而，还可考虑的是，母体玻璃带也可通过在熔炉中将预先形成的玻璃板预热至粘性和/或粘弹性状态，然后下拉至较小的厚度并冷却至弹性状态而形成。还可考虑的是，母体玻璃带也可通过轧制法形成，例如轧制熔融的玻璃坯或较厚的玻璃板，然后下拉、薄化并冷却。因此，在本发明的特别有利的实施方案中，母体玻璃带包含粘性区VZ、粘弹区VEZ和弹性区EZ。然而，还应注意，在某些实施方案中，母体玻璃带可仅包含粘弹区VEZ和弹性区EZ，而不包含粘性区VZ，例如在再拉下拉法中，并且在其它实施方案中，连续的母体玻璃带可仅包含弹性区EZ，而不包含粘弹区 VEZ或粘性区，例如在精确垂直玻璃板切割法(precision vertical glass sheet cutting process)中。母体玻璃带的弹性部分以平行于重力矢量的速度Vl向下移动。当弹性部分可以除了 Vl之外还以垂直于重力矢量的非零分速度V2的速度移动时，在多个实施方案中有利的是，弹性部分的总速度矢量等于VI，因此所述弹性部分基本上只向下移动。在这些实施方案中，重力与其中V2 Φ 0的那些力相比，对整体玻璃带形状和形状变化的影响较小。母体玻璃带的弹性部分具有两个主表面Sl和S2，分别各自具有两个外周区域PRl 和冊2、PR3和PR4、一个中心区域CRl和CR2。在某些实施方案中，例如在制备IXD玻璃基材用玻璃板的方法中，非常有利的是，玻璃带的Sl和S2中的至少一个的中心区域是原始状态的(pristine)并且除非绝对必要，否则不与固体物体直接接触。这种要保护的区域通常称为“质量区域(quality area)”。另一方面，接近边缘的外周区域是要应用稳定和引导装置(例如本发明的辊和边缘限制器)的地方。在某些实施方案中，例如，玻璃带在熔融下拉法或狭缝下拉法的BOD区域处形成的实施方案中，相对的外周区域，例如PRl和PR3、PR2和 PR4，可一起限定一个具有增大的厚度的边缘，称为“沿口”。极为有利的是，使边缘限制器位于可建立稳定接触的外周区域的区域内。因此，如果边缘限制器是吸盘，则极为有利的是， 该边缘限制器接触玻璃表面的地方基本上是平坦的。接触玻璃表面的边缘限制器ERl和 ER2的中心与外周区域最外部边缘之间的距离有利地在50cm以内，在某些实施方案中为在 40cm以内，在某些其它实施方案中在30cm以内，在某些其它实施方案中在20cm以内，而又在其它实施方案中在IOcm以内。边缘限制器离外周区域最靠外的边缘越近，边缘限制器越不可能与质量区域接触，因此越可能形成更大区域的可用玻璃。玻璃带上的划线可根据玻璃制备方法的需要选择在玻璃带上的任何位置处。决定划线的位置、因此也决定玻璃板自连续形成的玻璃带上分离的位置的因素包括，但不限于 (i)待销售和/或使用的最终玻璃板的尺寸；(ii)形成设备的尺寸；(iii)分离之前是否已在玻璃带中检测到缺陷；和(iv)可带有划线组件ERl和ER2的移动砧机的尺寸和范围；等。 因此，主表面Sl中的目标点TP可由本领域技术人员根据产品和方法进行选择。划线与接触玻璃带的边缘限制器ERl和ER2的位置中心的距离可在，例如，50cm以内，在某些实施方案中在40cm以内，在某些实施方案中在30cm以内，在某些实施方案中在20cm以内，在某些实施方案中在IOcm以内，在某些其它实施方案中在5cm以内。边缘限制器ERl和ER2离划线越近，越可能在划线、弯曲和分离过程中实现限制作用。在步骤⑶和(C)中，使ERl和ER2与相应的外周区域啮合。为了不扰乱或改变玻璃带的运动，有利的是，当ERl和ER2各自与玻璃带啮合时，它们以与目标点TP基本相同的向下的速度Vl移动。步骤(B)和(C)可在不同时间进行，只要在初始接触时，ERl和ER2 不对玻璃带施加张力、压缩力或扭转力即可。然而，有利的是，ERl和ER2的运动是同步的， 即步骤(B)和(C)基本上同时进行，以使玻璃带受限制并且两侧以基本同步的方式啮合。有利的是当最初进行步骤(B)和(C)时，即，当最初使ERl和ER2与玻璃板接触并啮合时，ERl 和ER2不施加横向力，即垂直于重力矢量的力，以便使玻璃带不产生张力、压缩力和/或扭转力。ERl和ER2在PRl和PR2中的位置可有利地相对于Sl的中线CLl对称，因为所述对称可在施加Fl和F2时形成更稳定的玻璃带，和对其它玻璃带稳定设备(例如上方固定辊对(roller pairs))产生更小的应力。在步骤⑶和(E)中，使ER3和ER4与相应的外周区域啮合。边缘限制器ER3和 ER4，在低于TP——预定的划线SL——和边缘限制器ERl和ER2的位置的位置处，与玻璃带接触并啮合。为了不扰动或改变玻璃带的运动，有利的是ER3和ER4在其各自与玻璃带啮合时以与目标点TP基本相同的向下的速度Vl移动。步骤⑶和(E)可在不同的时间进行， 只要初始接触时，ER3和ER4不对玻璃带施加张力、压缩力和扭转力即可。然而，有利的是 ER3和ER4的运动是同步的，S卩，步骤(E)和(E)基本上同时进行，以使玻璃带受到限制并以基本同步的方式在两侧啮合。有利的是，当首先进行步骤(D)和(E)时，即，首先使ER3和 ER4与玻璃带接触并啮合时，ER3和ER4不施加横向力，即，垂直于重力矢量的力，以使玻璃带不受张力、压缩力和/或扭转力。步骤(B)、(C)、(D)和(E)可以任何顺序进行，只要ERl、ER2、ER3和ER4的初始接触和啮合不导致不想要的板运动或不导致对所述板施加不想要的力即可。然而，有利的是步骤(B)和(C)基本上同时并且以同步的方式进行，如上所述，并且步骤(D)和(E)基本上同时并且以同步的方式进行，如上所述。在另一个所需实施方案中，步骤(B)和(C)先于步骤⑶和(E)而进行。在又一个所需实施方案中，步骤(B)、(C)、⑶和(E)基本上同时并以同步的方式进行。在步骤(F)中，在ERl和ER2在步骤⑶和(C)中的初始接触和啮合之后，对预期划线SL上方的玻璃带施加张力Fl和F2。Fl和F2的施加有利地以同步的方式进行，即由施加之初到减小并且最终消除，力Fl和F2的大小基本相等，但方向相反。有利的是，Fl和 F2基本平行于主表面Si，以使它们的施加不对玻璃带产生扭矩。此外，作为张力，它们的方向是由中心区域指向外周区域，从而在玻璃带内部形成张力。张力Fl和F2的作用在于实现以下几种效果(a)在划线、弯曲和分离过程中稳定玻璃带；(b)沿着玻璃带的宽度Wl改变玻璃带的曲率，使其符合将在下文更详细地描述的突缘条的要求；和(c)防止或减少由划线、弯曲和分离引起的玻璃带的运动向上方传播太远。在步骤(G)中，划线在ER1、ER2下方、但在ER3和ER4上方的玻璃带上形成。这种划线可通过使用本领域技术人员已知的机械的、热的和/或光的方式产生。有利地，所述划
线SL基本垂直于重力矢量。在步骤(H)中，将目标玻璃板沿着步骤(G)中形成的划线通过弯曲和分离而从玻璃带上分离出来。弯曲通过在所述划线SL上方或沿着划线SL的可由突缘条施加的支承力F4以及在划线SL下方的可由ER3和/或ER4施加的断裂力F3而实现。这两个相反的力 F3和F4沿所述划线对玻璃带产生弯曲力矩——其在数量上足够大并且由本领域技术人员确定——导致目标玻璃板从玻璃带上断裂并分离出来。如上文所概括提及的，边缘限制器ER1、ER2、ER3和ER4以与玻璃带的弹性部分基本相同的垂直速度移动。在边缘限制器上方，玻璃带在边缘位置处还可用弹性区EZ和/或粘弹区VZ中的一系列固定辊对(fixed roller pairs)FRU FR2、FR3和FR4固定和引导。 实践中固定辊对可为牵引辊、边缘辊或短辊(stub roll)，其可用发动机(主动的)或惰轮 (idle)(被动的)、或者这二种类型的结合来驱动。这些辊的轴可基本平行于重力矢量，或者具有相对重力矢量的角度。由此固定辊对保持玻璃带在适当位置，在一定程度上使其稳定，并对玻璃带的弹性部分提供所需的速度。非常有利的是，固定辊的表面在运行过程中不会相对玻璃表面滑动。因此，有利的是，位于弹性区域的辊的表面速度与玻璃带的弹性部分的总速度基本相同。在某些所需的熔融下拉法和狭缝下拉法中——其中玻璃带以基本平行于重力矢量的速度移动，有利的是，固定辊的结合向玻璃带提供向下的速度VI。在那些实施方案中，固定辊对和边缘限制器的结合一起稳定了形成设备下方的玻璃带。在本发明方法的某些实施方案中，有利的是在步骤(H)之后、但在步骤⑴之前， 进行步骤(Hl)(Hl)将Fl和F2连续减小至基本为零。通过进行步骤(Hl)，划线上方的玻璃带将在玻璃板刚从该玻璃带上弯曲并分离出来后不久仍保持基本上受ERl和ER2的限制。据信，Fl和/或F2突然减小至基本为零，例如，由ERl和ER2产生的张力在短时间内完全消除，可使能量由于所述张力的不可控释放而储存在玻璃带中，这可导致产生不期望的玻璃带运动，该运动可向上传播至粘弹区VEZ，甚至粘性区VZ。Fl和F2缓慢且可控的减小，由此ERl和ER2从划线上方的玻璃带上缓慢且可控的分离出，使得由于划线、弯曲和分离过程中被迫的形状变化而储存在玻璃带中的能量缓慢的释放和吸收。有利的是在任何时间之后，当Fl和F2施加于玻璃带时，Fl和F2的大小基本相同，且其方向基本彼此相反。在某些实施方案中，在步骤(H)之后、但在步骤(I)之前，任选地在上述步骤(Hl) 之后，进行步骤(H2)(H2)使Fl和F2的方向反转。据信，在弯曲和分离之后，且在Fl和F2都减小至基本为零之后，通过使Fl和F2 的方向反转，即，通过使ERl和ER2施加的力由张力变成压缩力，可有利于保持玻璃带曲率 (弓形)的方向。本领域技术人员可确定在步骤0 )中压缩力Fl和F2的适当量，使玻璃带不会明显被压得沿着该玻璃带的宽度(Wl)弯曲至明显大于其在不施加横向力时(即，Fl =F2 = 0的情况)原始曲率的程度。类似于步骤(Hl)，在步骤0 )之后，通常有利的是， 在步骤(I)之前，将力Fl和F2逐渐减小至零，从而可使玻璃带不会由于Fl和F2的减小和消除而产生不想要的运动。如上所述，本发明通过利用边缘限制器ERl和ER2而能够使玻璃带在划线、弯曲和分离过程中稳定。在ER1、ER2、ER3、ER4和/或突缘的啮合之前，划线以上的玻璃带可基本为平坦的。在某些有利的实施方案中，在边缘限制器啮合至玻璃带之前玻璃带显示出自PRl 至PR2的曲率。所述自然曲率可由，例如有意的形成设置、形成后的冷却和由于通过驱动机制(例如边缘牵引辊、短辊等)施用的张力和/或压缩力而产生的机械给予而造成。这种自PRl至PR2的曲率，当从表面S2的侧面观察时，可具有带有凸出的中心区域CR2的形状， 称作“碗形”，或具有带有凹进的中心区域CRl的形状，称作“圆顶形”。如上所述，在从玻璃带上划线、弯曲和分离目标玻璃板的过程中，如果玻璃带在 ER1、ER2、ER3、ER4和/或突缘啮合之前显示出如上所述的自PRl至PR2的曲率，则非常不不期望玻璃带的曲率发生方向反转。所述曲率反转有时称作“弓形弹射”，其可造成显著量的板运动，所述板运动可向上传至粘弹区VEZ和/或粘性区VZ，而这又可改变玻璃带的属性如应力和应力分布、厚度变化等。为了进一步稳定玻璃带，在本发明的某些实施方案中，还希望在步骤(F)之前进行步骤(El)(El)将力F5施加至线SL上方的弹性区，使得曲率在步骤(F)和(G)过程中不反转并在步骤(I)之后保持。因此，为此目的，力F5的方向期望能加强曲率。因此，当从Sl表面观察时，如果曲率自PRl至PR2显示出降低(沉陷)，则期望F5自Sl指向S2，反之亦然。在某些实施方案中，步骤(El)可在步骤(F)、(G)和(H)过程中进行，即在玻璃带的拉伸、划线、弯曲和分离过程中进行。力F5可根据以下方法之一而施加，例如(F5a)保持S2 —侧的空气压力高于Sl —侧；(F5b)向S2的CR2部分吹气流以将S2推向Sl ；(F5c)通过用与CR2接触的销将S2推向Sl ；和(F5d) (F5a)、(F5b)和(F5c)中至少两种的结合。如果选择方法(F5b)来实现力F5，在某些实施方案中，气流在CR2中的接触区域可在划线上方50cm以内，在某些实施方案中在划线上方40cm以内，在某些其它实施方案中在划线上方30cm以内，在某些其它实施方案中在划线上方20cm以内。通常，施加F5的原始区域(primary area)与划线之间的短距离使得可使用小量的F5来达到保持形状的效果。 因此，在这些实施方案中，力F5可小于20牛顿，在某些实施方案中小于10牛顿，在某些实施方案中小于5牛顿。在本发明方法的某些实施方案中，步骤(G)先于步骤(F)，S卩，在划线步骤过程中边缘限制器ERl和ER2不对玻璃带的外周区域施加张力。当玻璃带具有相对较小的宽度例如小于2000mm的宽度，当玻璃带总体显示出相对高的硬度，或当玻璃带在步骤(B)、(C)、 (D)和(E)之前基本平坦并且不显示出自一侧至另一侧的曲率时，可有利地采用这样的实施方案。然而，在某些实施方案中，非常有利的是，步骤(F)在步骤(G)之前进行，使得玻璃带在划线步骤过程中通过划线上方的张力Fl和F2而稳定。应注意，虽然在不有意施加张力Fl和F2的情况下，边缘限制器ERl和ER2提供一些边缘限制作用，但是Fl和F2的施用可具有进一步加强玻璃带的功能，并且具有使玻璃带符合可平坦的突缘条NB的功能。在步骤(G)过程中，突缘条NB可用于支承表面S2上划线SL附近的区域使得机械划轮可沿划线SL压挤表面Si，对表面Sl划线，从而形成自PRl延伸至PR2的连续划痕SL。 如上所述，在某些实施方案中期望的是，SL基本上水平且垂直于重力矢量，但是在其它实施方案中具有相对于重力矢量的非零角度的倾斜划线也是可接受的。突缘条NB支承玻璃带并在机械轮下压在表面Sl时防止玻璃带移动。突缘条材料、形状、位置和操作，以及划轮位置、材料和操作的详细描述可见于，例如W008/140677和W008/140678。
因此，在某些实施方案中，突缘条NB包含自PR3延伸至PR4并接触S2的且基本平坦的材料块。因此当从Sl沿垂直于Sl的方向观察时，划线SL可落入突缘条NB区域中或略在突缘条NB区域的上方或下方。因为玻璃带隔开了突缘条NB和划线SL，所以认为在所有三种情况中突缘条区域均在划线SL附近。据信，如果突缘条NB区域覆盖划线SL，则由于所提供的直接支承会使玻璃带更加稳定。在某些实施方案中，在步骤(H)过程中，当玻璃带弯曲和分离时，突缘条保持与该玻璃带的表面S2直接接触。在这些实施方案中，突缘条NB提供至少部分的支承力F4，其与 F3结合，产生玻璃带弯曲和分离所要求的弯曲力矩。在步骤(H)结束时玻璃板自玻璃带分离后，使边缘限制器ERl和ER2在步骤⑴ 中自玻璃带脱离。当突缘条NB在步骤(H)中接触S2时，期望该突缘条NB在步骤(I)过程中或之后自S2脱离。如上所述和图5中所示，在某些实施方案中，接触表面S2的突缘条NB可为平坦的。在这些实施方案中，预期在对表面Sl划线的步骤(G)之前，进行步骤(F)，使得玻璃带通过张力Fl和F2平坦化以与平坦的突缘条一致。在某些其它实施方案中，非常有利的是使用图4中所示的这样的弯曲突缘条NB，其可调节以与S2和/或Sl的曲率一致，而基本上不改变S2的曲率。所述相适应的突缘可设计为仅接触S2，或接触Sl和S2两者。所述相适应的突缘的详细内容，包括材料选择、结构和操作，提供在W008/140677和W008/140678中， 该两篇的全部内容均通过援引的方式纳入本文。在利用相适应的突缘的所述实施方案中， 非常有利的是，步骤(F)不在步骤(G)之前进行，使得不施加张力Fl和F2来改变玻璃带的表面曲率。在这些实施方案中，步骤(F)有利地在步骤(G)之后、但在步骤(H)之前进行， 使得在弯曲和分离过程中，玻璃带通过边缘限制器ERl和ER2进一步稳定和拉伸。此外，在某些实施方案中有利的是，在步骤(H)中调节突缘曲率使得突缘基本平坦以便于玻璃带的弯曲和分离。另外，在这些实施方案中，有利的是在步骤(H)之后、但在步骤(I)之前调节突缘曲率以与步骤(G)进行之前的S2的曲率一致，使得当ERl和ER2自玻璃带脱离时，玻璃带的曲率可恢复至当未通过边缘限制器施加外部拉伸或压缩且无突缘条存在时它的自然形状。本发明的边缘限制器可以采用多种形式。例如，ERl和ER2各自可为吸盘、夹具和辊对。直接接触表面Sl和/或S2的材料，吸盘或夹具或辊对中的任一种，可有利地由高温聚合物材料制成，例如硅橡胶、聚四氟乙烯等。边缘限制器建立与Sl和/或S2的外周区域的紧密接触，可以以基本等于Vl的速度向下移动，并且可将张力和/或压缩力以所需的量经表面接触施加于玻璃带。玻璃板处理领域的技术人员可设计并选择合适的材料、尺寸、结构，和根据所处理玻璃带的尺寸、速度、厚度、温度和其它参数而驱动吸盘、夹具和边缘辊装置。在某些实施方案中，边缘限制器ERl和ER2在步骤(F)、(G)和(H)过程中仅接触 Sl而不接触S2。在某些实施方案中，边缘限制器ERl和ER2在步骤(F)、(G)和(H)过程中仅接触S2而不接触Si。在其它实施方案中，边缘限制器ERl和ER2在步骤(F)、(G)和(H) 过程中接触Sl和S2两者。在某些实施方案中，边缘限制器ER3和ER4在步骤(F)、(G)和 (H)过程中仅接触Sl而不接触S2。在其它实施方案中，边缘限制器ER3和ER4在步骤(F)、 (G)和(H)过程中仅接触S2而不接触Si。在其它实施方案中，边缘限制器ER3和ER4在步骤(F)、(G)和(H)过程中接触Sl和S2两者。当夹具用作边缘限制器时，其通常接触Sl和 S2两者以提供所需的限制、拉伸和压缩功能。当吸盘用作边缘限制器时，可选择与Sl和S2 的一侧或两侧接触。自以上描述中清楚的是，虽然在图1、2和3中在玻璃带的每个外周区域PRl和冊2 中仅示出了一个边缘限制器ERl和ER2，但是可使用多个边缘限制器ERl和ER2来同时或相继地接触玻璃带表面Sl和/或S2。例如，在每个外周区域PRl或PR2中，2个、3个或甚至更多个边缘限制器ERl和ER2可用于共同提供边缘限制、引导和拉伸功能。接触PRl的多
个边缘限制器ERl可称作ERl (1)、ERl (2)........ERl (η)，并且接触PR2的多个边缘限制
器 ER2 可称作 ER2 (1)、ER2 (2).......、ER2 (η)等。ERl (1)、ER1 (2).......、ER1 (η)的位置
可形成水平线或垂直线、三角形、方形、圆形等。类似地，ER2(1)、ER2(2)........ER2 (η)的
位置可形成水平线或垂直线、三角形、方形、圆形等。但是，在某些实施方案中期望的是，由
ERl(l),ERl (2),......、ERl(n)的位置所形成的图形和由 ER2 (1)、ER2 (2).......、ER2(n)
的位置所形成的图形相对于Sl的中线CLl是对称的。此外，ERl (1)、ER1 (2)........ERl (η)
和ER2 (1)、ER2 (2)........ER2 (η)的操作有利地同步进行并相对于中线CLl而对称。使
用一个共同的平台例如移动砧机时，所述同步和对称可相对容易实现。类似地，自以上描述中清楚的是，虽然在图1、2和3中在玻璃带的每个外周区域PRl和PR2中仅示出了一个边缘限制器ER3和ER4，但是可使用多个边缘限制器ER3和 ER4来同时或相继地接触玻璃带表面Sl和/或S2。例如，在每个外周区域PRl或PR2中， 2个、3个或甚至更多个边缘限制器ER3和ER4可用于共同提供边缘限制、引导和拉伸功
能。接触PRl的多个边缘限制器ER3和ER4可称作ER3 (1)、ER3⑵........ER3 (η)，并
且接触PR2的多个边缘限制器ER4可称作ER4(1)、ER4(2)........ER4(n)等。ER3⑴、
ER3(2)........ER3(n)的位置可形成水平线或垂直线、三角形、方形、圆形等。类似地，
ER4(1)、ER4(2)........ER4(n)的位置可形成水平线或垂直线、三角形、方形、圆形等。但
是，在某些实施方案中期望的是，由ER3 (1)、ER3 (2).......ER3 (η)的位置所形成的图形和
由ER4(1)、ER4(2)........ER4(n)的位置所形成的图形相对于Sl的中线CLl是对称的。
此外，ER3(1)、ER3(2)、......、ER3(n)和 ER4 (1)、ER4 O).......、ER4(n)的操作有利地同
步进行且相对于中线CLl而对称。使用一个共同的平台例如移动砧机时，所述同步和对称可相对容易实现。在某些实施方案中，为了使边缘限制器ERl和ER2的操作同步，可将它们安装至从玻璃带的一个外周区域延伸至另一个外周区域的、能够使玻璃带在操作过程中以基本等于 Vl的速度移动的单一平台上。在某些实施方案中，所述平台能够有利地往复垂直运动使得可在多个限制、划线、弯曲和分离操作中重复步骤(B)-(I)。此外，在某些实施方案中，还期望边缘限制器ER1、ER2、突缘条和划线组件全部安装至能够往复垂直运动而允许重复操作的单一平台上。所述平台有时称作移动砧机(TAM)，因为其在划线、弯曲和分离步骤过程中提供砧台的功能。TAM的详细描述提供于，例如美国专利No. 6，616，025和W008/133800中， 其内容通过援弓I的方式全部纳入本文。有利地，边缘限制器ER3和ER4是在垂直下拉法的BOD区域处理玻璃板的机械手的一部分。ER3和ER4可结合地或单独地提供所要求的断裂力F3，该力使玻璃带沿着划线弯曲并断裂。在步骤(H)结束时和在步骤(I)中，ER3和ER4可将分离的玻璃板运送至下游的位置或装置，例如板条箱、传送带、运输平台等。机械手的描述提供于，例如美国专利 No. 6，616，025中，其内容通过援引的方式全部纳入本文。如上所述，本发明的方法特别有利于这样的玻璃制备方法(例如熔融下拉法、狭缝下拉法或再拉法)，其中母体玻璃带，除了待划线、弯曲和分离的弹性区以外，还包含直接连接弹性区且可受该弹性区中运动的不利影响的粘弹区。所述粘弹区可以以基本等于Vl 或由于该区域中可能的薄化而略低于Vl的垂直速度VI’移动。在某些实施方案中，所述粘弹区是在划线上方10米以内，在某些实施方案中在5米以内，在其它实施方案中在3米以内，在其它实施方案中在2米以内，在其它实施方案中在1米以内，在其它实施方案中在0. 5 米以内。如上所述，本发明方法特别有利于这样的玻璃制备方法(例如熔融下拉法、狭缝下拉法或再拉法)，其中母体玻璃带，除了待划线、弯曲和脱离的弹性区以外，还包含直接与该弹性区连接并在该弹性区上方的粘弹区，以及直接与该粘弹区连接并在该粘弹区上方且可受弹性区中的运动的不利影响的粘性区。在某些实施方案中，所述粘性区是在划线上方 12米以内，在某些实施方案中在10米以内，在某些实施方案中在8米以内，在某些实施方案中在5米以内，在其它实施方案中在3米以内。如上所述，本发明的方法特别有利于制备这样的玻璃板的过程，所述玻璃板具有高柔性(低硬度)——由比例W1/T1定义一的母体带。特别地，本发明方法特别有利于制备W1/T1比例至少为1000的玻璃板，在某些实施方案中至少为2000，在某些其它实施方案中至少为3000，在某些其它实施方案中至少为5000，在某些其它实施方案中至少为6000， 在某些其它实施方案中至少为7000，在某些其它实施方案中至少为8000，在某些其它实施方案中至少为9000，在某些其它实施方案中至少为10000。边缘限制器ERl和ER2，简单如其所示，使制备方法和产品属性一致性——尤其是高W1/T1比例的玻璃板的厚度变化、应力和应力分布——具有明显改进的稳定性。特别地，本发明方法特别有利于制备厚度Tl至多为1.0mm的玻璃板，在某些实施方案中至多为0. 8mm，在某些实施方案中至多为0. 7mm，在某些其它实施方案中至多为 0. 6mm，在某些实施方案中至多为0. 4mm，在某些其它实施方案中至多为0. 3mm。在步骤(G)中，表面Sl上的划线可使用W008/133800中详述的机械划轮通过机械划线而形成，该专利的内容在此通过援引的方式全部纳入本文。或者，激光划线——描述于例如 W008/140818、W009/045319、W009/067164 和 W009/091510，其内容在此通过援引的方式全部纳入本文——也可用于进行划线。激光划线和边缘限制器的使用相结合将尤其有利于制备低硬度的玻璃板，例如上述具有大的宽度和/或低厚度的那些玻璃板。如上所述，在连续的玻璃制备方法中，在步骤(A)中提供的母体玻璃带通常是连续的，并且该玻璃带需要重复划线并分离以制备多个玻璃板产品。在所述连续的玻璃板制备方法例如采用熔融下拉玻璃形成技术中，步骤(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)和(I)可重复进行，尤其当使用具有往复垂直运动能力的TAM时，使得可连续制备多个玻璃板，其具有一致的质量和明显的方法稳定性。可对机械手进行编程以重复地使边缘限制器ER3、ER4 与玻璃带表面啮合而弯曲玻璃带、将分离的玻璃板运输至下游装置，使玻璃板自边缘限制器ER3和ER4脱离，然后返回至预定位置以啮合在下一个循环中待脱离的玻璃带。因此，步骤(A)的实例可包括以下步骤
(Al)提供一种玻璃熔体；(A2)由所述玻璃熔体通过熔融下拉法或狭缝下拉法形成连续的玻璃带；和(A3)冷却所述连续的玻璃带以形成母体玻璃带。所述熔融下拉法详述于，例如W003/014032、W005/081888中，其内容在此通过援引的方式全部纳入本文。本发明的第二个方面是一种由连续移动的母体玻璃带制备目标弹性玻璃板的装置，所述母体玻璃带包含弹性部分，所述弹性部分具有第一主表面Si、与Sl相对的第二主表面S2 ；Sl包含第一外周区域rai、第二外周区域PR2和第一中心区域CRl ；S2包含与PRl 相对的第三外周区域冊3、与PR2相对的第四外周区域PR4和与CRl相对的第二中心区域 CR2，所述装置包括(I)至少一对可旋转的边缘辊，所述辊具有相对地面基本静止的轴，能够啮合 PRU PR3, PR2和PR4以对母体玻璃带提供平行于重力矢量的基本恒定的向下的速度Vl ；(II)划线设备，能够在表面Sl上提供基本水平的划线；(III)突缘，适于(a)接触并啮合S2以稳定母体玻璃带；(b)以基本等于Vl的速度移动；和(c)在母体玻璃带由S2指向Sl的弯曲过程中提供垂直于Sl的支承力F4 ；(IV)第一边缘限制器ERl，适于(a)在划线上方与I3Rl和PR3中的至少一个接触； (b)以基本等于Vl的速度移动；和(C)对所述弹性部分提供垂直于速度Vl的张力Fl ；(V)第二边缘限制器ER2，适于(a)在划线上方与PR2和PR4中的至少一个接触； (b)以基本等于Vl的速度移动；和(C)对所述弹性部分提供与Fl方向相反的垂直于速度 Vl的张力F2 ；(VI)第三边缘限制器ER3，适于(a)在划线下方与PRl和PR3中的至少一个接触； (b)以基本等于Vl的速度移动；和(c)对所述弹性部分提供与F4方向相反的垂直于Sl的弯曲力F3的至少一部分；和(VII)第四边缘限制器ER4，适于(a)在划线下方与PR2和PR4中的至少一个接触；(b)以基本等于Vl的速度移动；和(C)提供弯曲力F3的至少一部分。本发明装置的多个元件已在上文描述。例如，在某些特别有利的实施方案中，ER1、 ER2和突缘均安装在适于以基本等于Vl的速度移动的单一平台(例如移动砧机)上。同样，在某些特别有利的实施方案中，ER3和ER4安装在机械手上，如上所述。在本发明装置的某些实施方案中，所述装置还包含(VIII) —个气体喷嘴，适于向CR2吹气流以对所述母体玻璃带提供方向由Sl指向 S2的力F5。由所述喷嘴提供的气体的温度和流速可根据具体的板制备方法的需要基于因素 (例如板宽、板厚、板材料组成、板表面曲率等)而确定。在本发明装置的某些实施方案中，ER1、ER2、ER3和ER4为吸盘或夹具。在某些实施方案中，ER1、ER2、ER3和ER4包含传动器(actuator)、阀门和其它控制机构，所述机构可按照需要用于调节吸盘和/或夹具的位置、所施真空度、夹紧力、张力、压缩力、啮合、脱离等。在某些实施方案中，推荐边缘限制器ERl和ER2自划线测量为70mm至150mm。实验室试验数据表明可使用更宽的范围，例如50mm-200mm。设备的空间限制可为另一个决定因素。在某些实施方案中，为节省空间，吸盘ERl和ER2与机械手吸盘ER3和ER4水平对齐。它们需要能够随机械手调节板移步。吸盘的排列可为垂直的、水平的或三角形的，在限制器单元的每一侧上具有2至3个吸盘以传递足够的承载能力(无滑脱和长的吸盘寿命)。吸盘可自Sl和/或S2的任意侧啮合玻璃带。在某些实施方案中，非常期望ER3和ER4至少啮合Si，如在步骤(H)过程中一样，当玻璃带弯曲和分离时，所述玻璃带将推压而不是牵拉 ER3和ER4，使得方法更加稳定。张力Fl和F2在某些实施方案中可从0至50磅(0至222 牛顿)变化，这取决于例如板尺寸、板厚度等因素。在某些有利的实施方案中，边缘限制器 ERl和ER2如现有机械手一样具有所有的位置排列能力。如果使用塑料材料来制备ERl和 ER2，则ERl和ER2可与较热的上游组件进行隔热。在某些实施方案中，ERl和ER2置于关节式臂上，使得在某些情形下例如当上游发生破坏性的板断裂时，ERl和ER2可远离下落的玻璃碎片路径。图7示出基于动态过程模拟通过使用本发明的一个实施方案的边缘限制器对玻璃带运动减少和玻璃带曲率强化的影响。在该图中，水平轴为时间，以秒计，垂直轴示出划线附近的玻璃表面和具有固定位置的传感器之间的距离，700代表平坦突缘条，范围701代表划线时间段，范围703代表划线后划轮不再接触玻璃表面时的时间段，实线曲线705代表当玻璃带不使用本发明边缘限制器限制时的实施方案，虚线曲线707代表当玻璃带使用本发明边缘限制器限制时的实施方案。在使用本发明边缘限制器的实施方案中，玻璃带运动明显减少并且弓形强化(更少倾向于弓形弹射)。对本领域技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的范围和主旨的情况下，可对本发明做出多种修改方案和变化方案。因此，本发明意欲覆盖本发明的所有这些修改方案和变化方案，只要它们落入所附权利要求及其等同方案的范围内。
权利要求
1.一种制备目标玻璃板的方法，包括以下步骤(A)提供一个母体玻璃带，其包含一个弹性部分，所述弹性部分具有厚度Tl；宽度Wl ； 第一主表面Si，其具有目标点TP，以速度Vl平行于重力矢量移动；与Sl相对的第二主表面 S2 ；Sl包含第一外周区域rai、第二外周区域PR2和第一中心区域CRl ；S2包含第三外周区域冊3、第四外周区域PR4和第二中心区域CR2 ；其中PRl与PR3相对，PR2与PR4相对，并且CRl与CR2相对；(B)使以基本等于Vl的向下的速度移动的第一边缘限制器ERl在穿过点TP的水平线 SL上方的第一限制器位置处与PRl和PR3中的至少一个接触；(C)使以基本等于Vl的向下的速度移动的第二边缘限制器ER2在水平线SL上方的第二限制器位置处与PR2和PR4中的至少一个接触；(D)使第三边缘限制器ER3在线SL下方的第三限制器位置处与PRl和PR3中的至少一个接触；(E)使以基本等于Vl的向下的速度移动的第四边缘限制器ER4在线SL下方的第四限制器位置处与PR2和PR4中的至少一个接触；(F)通过第一边缘限制器对所述弹性部分施加垂直于Vl的第一张力Fl，并通过第二边缘限制器对所述弹性部分施加与Fl相反的第二张力F2 ；(G)在Sl上第一边缘限制器和第二边缘限制器的位置的下方沿线SL形成横切划线；(H)在所述划线下方对所述弹性部分施加垂直于该弹性部分的断裂力F3，并在划线上方沿与F3相反的方向施加支承力F4，F3的方向由Sl指向S2，从而使所述弹性部分沿所述划线断裂，得到位于所述划线下方的目标玻璃板；和(I)步骤(H)之后使ERl和ER2自所述弹性部分脱离。
2.权利要求1的方法，还包括在步骤(H)之后、但在步骤(I)之前的步骤(Hl)(Hl)将Fl和F2连续减小至基本为零。
3.权利要求1或权利要求2的方法，其中在步骤⑶、(C)、⑶、(E)和(F)之前，所述划线SL上方的S2呈现由PRl至PR2的曲率。
4.权利要求1或权利要求2的方法，其中步骤(F)先于步骤(G)。
5.权利要求4的方法，其中在步骤(G)过程中一个突缘在所述划线附近与S2接触。
6.权利要求5的方法，其中在步骤(H)过程中，所述突缘与S2保持接触。
7.权利要求1或2的方法，其中在步骤(G)过程中一个突缘在所述划线附近与S2接触。
8.权利要求7的方法，其中在步骤(G)过程中，所述突缘在所述划线附近与S2接触，并且调节所述突缘以与S2的曲率一致，且基本上不使S2的曲率变形。
9.权利要求8的方法，其中在步骤(G)之后，在步骤(H)过程中，所述突缘与S2保持接触，并调节所述突缘以保持所接触面基本为平坦面。
10.权利要求9的方法，其中在步骤(H)之后，在步骤(I)过程中或之后，调节所述突缘以使S2的曲率恢复至步骤(G)之前的曲率，然后使所述突缘自S2脱离。
11.权利要求1或2的方法，其中在步骤(G)过程中，所述突缘在所述划线附近与S2接触，并且将ER1、ER2和所述突缘固定于能够进行往复垂直运动的平台上。
12.权利要求1或2的方法，其中所述母体玻璃带还包含一个粘弹区，其以速度V2移动，该区在划线上方10米以内、在一些实施方案中在5米以内，其中V2平行于Vl。
13.权利要求12的方法，其中所述母体玻璃带还包含一个粘性区，其在所述粘弹区上方5米以内。
14.权利要求1或2的方法，其中所述弹性区的比例W1/T1至少为1000。
15.权利要求1或2的方法，其中所述弹性区的Tl最多为1.0mm。
16.权利要求1或2的方法，其中步骤(A)包括(Al)提供一种玻璃熔体；(A2)由所述玻璃熔体通过熔融下拉法或狭缝下拉法形成连续的玻璃带；和(A3)冷却所述连续的玻璃带以形成母体玻璃带。
17.—种由连续移动的母体玻璃带制备目标弹性玻璃板的装置，所述母体玻璃带包含一个弹性部分，所述弹性部分具有第一主表面Si、与Sl相对的第二主表面S2 ；Sl包含第一外周区域冊1、第二外周区域PR2和第一中心区域CRl ；S2包含与PRl相对的第三外周区域冊3、与PR2相对的第四外周区域PR4和与CRl相对的第二中心区域CR2，所述装置包括(I)至少一对可旋转的边缘辊，所述辊具有相对地面基本静止的轴，能够啮合rai、 PR3、PR2和PR4以对母体玻璃带提供平行于重力矢量的向下的速度Vl ；(II)一个划线设备，能够在表面Sl上提供基本水平的划线；(III)一个突缘，适于(a)接触并啮合S2以稳定母体玻璃带；(b)以基本等于Vl的速度移动；和(c)在母体玻璃带由S2指向Sl的弯曲过程中提供垂直于Sl的支承力F4 ；(IV)第一边缘限制器ERl，适于(a)在划线上方与PRl和PR3中的至少一个接触；(b) 以基本等于Vl的速度移动；和(c)对所述弹性部分提供垂直于速度Vl的张力Fl ；(V)第二边缘限制器ER2，适于(a)在划线上方与PR2和PR4中的至少一个接触；(b) 以基本等于Vl的速度移动；和(c)对所述弹性部分提供与Fl方向相反的垂直于速度Vl的张力F2 ；(VI)第三边缘限制器ER3，适于(a)在划线下方与PRl和PR3中的至少一个接触；(b) 以基本等于Vl的速度移动；和(c)对所述弹性部分提供与F4方向相反的垂直于Sl的弯曲力F3的至少一部分；和(VII)第四边缘限制器ER4，适于(a)在划线下方与PR2和PR4中的至少一个接触；(b) 以基本等于Vl的速度移动；和(c)提供弯曲力F3的至少一部分。
18.权利要求17的装置，其中ER1、ER2和所述突缘都安装在适于以基本等于Vl的速度移动的一个共同的平台上。
19.权利要求17或18的装置，还包括(VIII)一个气体喷嘴，适于向CR2吹气流以对所述母体玻璃带提供方向由Sl指向S2 的力F5。
20.权利要求17或18的装置，其中ER1、ER2、ER3和ER4为吸盘或夹具。
全文摘要
由玻璃带制备玻璃板的装置和方法，包括以垂直状态划线、弯曲和分离，并具有改进的玻璃带稳定性，所述稳定性由位于划线上方的边缘限制器提供，所述边缘限制器也以与弹性玻璃带基本相同的垂直速度移动。所述玻璃带两侧上的边缘限制器用于限制该玻璃带在划线、弯曲和分离过程中的运动和扰动，这有利地通过按需要拉伸该玻璃带而进行。本发明可减少由于划线、弯曲和分离所致的上游粘弹区和/或粘性区中的的玻璃带的扰动，由此增强形成方法的稳定性和产品属性，例如厚度变化、应力和应力变化等。本发明可特别有利于采用熔融下拉法、狭缝下拉法、再拉下拉法和其它下拉法制备具有大的宽度和/或低的厚度的玻璃板。
文档编号C03B17/06GK102432158SQ20111025630
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者G·N·库达瓦, L·王, N·周, W·徐 申请人:康宁股份有限公司