形成具有改善的形状稳定性的玻璃片材的制作方法

形成具有改善的形状稳定性的玻璃片材的制作方法
【专利摘要】本发明提供了涉及如下特征的系统、方法、设备和产品：获自曲面玻璃带的显示器玻璃，改善玻璃带的形状稳定性，产生应力减小的玻璃带，以及产生具有改善的形状稳定性和减小的应力的显示器玻璃，它们可包括在熔融拉延机(FDM)中形成轻微弯曲的玻璃带。一个或多个实施方式可包括：具有所需曲率的溢流槽；具有所需倾斜度的溢流槽；可操作性地沿倾斜的带材拉延方向拉延玻璃带的偏置拉延装置；一个或多个气体喷射器或真空装置，其可操作性地向玻璃带的第一侧施加气压从而在第一侧产生压差；和/或一个或多个静电作用力发生器，其可操作性地向玻璃带的第一侧施加静电作用力从而产生横过该玻璃带的电场差。
【专利说明】形成具有改善的形状稳定性的玻璃片材
[0001] 本发明专利申请是国际申请日为2007年11月8日、国际申请号为PCT/ US2007/023392、进入中国国家阶段的申请号为200780044291. 2、发明名称为"形成具有改 善的形状稳定性的玻璃片材"的发明专利申请的分案申请。 【背景技术】 【技术领域】
[0002] 本发明涉及关于通过生产弯曲的显示器玻璃带而具有改善的形状/尺度一致性 的应力减小的显示器玻璃的方法、系统、设备和产品，具体而言，本发明涉及在熔制拉延机 (FDM)中形成的、用于拉延液晶显示器（LCD)玻璃片材的弯曲玻璃带。
[0003] 相关技术描述
[0004] 生产显示器（例如IXD)用平板产品玻璃（flat product glass)涉及许多挑战。 该过程中的一个关键需求是在大产品玻璃板中产生非常一致的产品形状的能力。典型的大 产品玻璃片材的尺寸可达3. 3平方米。
[0005] 康宁公司（Corning Incorporated)已开发出可形成能用于各种诸如平板显示器 的装置中的高质量薄玻璃片材的工艺，该工艺称为熔制工艺（例如下拉（downdraw)工艺）。 由于用该熔制工艺生产的玻璃片材的表面与用其它方法生产的玻璃片材相比具有出色的 平面度和平滑度，该工艺是生产用于平板显示器的玻璃片材的优选技术。大体的熔制工艺 在多篇出版物（例如美国专利号3, 338, 696和3, 682, 609)中有所描述，且为本领域所熟 知·
[0006] 烙制工艺的一个实施方式涉及使用烙融拉延机（fusion draw machine,FDM)形成 玻璃片材，然后在两个轧辊之间拉延玻璃片材，将玻璃片材伸展到所需的厚度。移动式砧机 (traveling anvil machine，ΤΑΜ)用于将玻璃片材切割成提供给客户的较小玻璃片材。
[0007] 多种因素可导致玻璃片材中存在残留产品应力和成形，例如加工温度分布、ΤΑΜ造 成的玻璃带移动以及玻璃切割。每当玻璃片材的残留应力较大或其形状不稳定时，在液晶 显示器制造中会产生许多问题。
[0008] 在烙烙拉延技术中，溢流槽（isopipe)运送大而薄的粘稠玻璃烙体片材。当粘稠 片材冷却时，其具有产生变化的机械应力的倾向，该机械应力可由例如如下的原因所导致： 热梯度、带材（ribbon)厚度变化、残留应力以及牵引驱动系统造成的机械作用力。通常，带 材的宽度的数量级为2米，长度为2-6米不等。带材的厚度为1. 1毫米或更小。
[0009] 在如此薄且大的带材、在带材中存在正常加工应力变化的情况下，压缩应力区域 导致了带材的弯曲。如果压缩应力相对较大，则会引发多模态形状不稳定性。在生产熔制 工艺中的这种情况下，带材的形状会发生变动。如果带材的形状发生明显变动，则会对玻璃 产品的应力和形状产生影响，生产必须中止。在严重的情况下，熔制工艺中的玻璃带会因不 稳定性而破裂。
[0010] 在液晶显示器（LCD)玻璃片材的下拉和所得的熔体中，制造者可以高流动密度和 大的带材尺寸获得具有最小残留应力和变形的LCD玻璃片材稳定生产是极其重要的。为了 降低LCD平板生产的成本，平板制造商需要越来越大的玻璃片材，例如Gen 7、Gen 8或以 上。当片材的尺寸增大时，为保持产品形状和应力性能的熔制工艺控制变得更为苛刻。 [0011] 在形成LCD玻璃带的过程中，如果具有同一方向上的弓形，对于保持加工稳定性 是有利的。对IXD用户而言，玻璃片材具有一致的形状和应力模式也是有利的。满足这些 用户需求中的一些，根据现有技术设计的带材形成工艺中，如图1所示，将平板垂直悬挂在 主要由重力和驱动棍来稳定的中性位置（neutral position)。然而，该机构对伴有偶发的 诸如切除系统或加工温度的生产变化的带材弯曲和运动不稳定性很敏感。在这些情况下， 需要停止产品制造，直到重获形状稳定性。因此，在FDM中控制弓形方向和带材的形状与现 有技术相比将是有益的。
[0012] 当产品玻璃尺寸增大时，更难以控制残留应力和变形。然而，人们需要更大尺寸的 玻璃产品，因此需要开发出可实现残留应力和变形都在可接受范围内的更大尺寸产品玻璃 的新产品和方法。
[0013] 发明概述
[0014] 根据本发明的一个或多个实施方式，提供了涉及形成显示器玻璃的曲面玻璃带 的系统、方法、设备和产品，它们用于改善玻璃带的形状稳定性、产生应力降低的玻璃带和 产生更具形状/尺度稳定的显示器玻璃，这些系统、方法、设备和产品可包括在熔融拉延机 (FDM)中形成略微弯曲的玻璃带。
[0015] 根据本发明的一个或多个实施方式，提供了改进玻璃带中的玻璃带形状稳定性的 方法，所述玻璃带由被熔融玻璃溢流的溢流槽拉延而成，所述方法包括在玻璃带中引发曲 率，从而形成曲面玻璃带；然后使得曲面玻璃带硬化（setting)。
[0016] 根据本发明的一个或多个实施方式，提供了改善玻璃带中的形状稳定性的设备， 所述玻璃带由被熔融玻璃溢流的溢流槽拉延而成，所述设备包括曲率引发部件，该部件可 进行操作而在玻璃带中引发曲率。
[0017] 根据本发明的一个或多个实施方式，提供了在玻璃带中产生改善的玻璃带形状稳 定性的系统，该系统可包括：具有可操作以生产玻璃带的溢流槽的熔制拉延机；和可操作 以在玻璃带中引发曲率的曲率引发元件。
[0018] 根据本发明的一个或多个实施方式，提供了在显示器玻璃中产生改善的形状稳定 性的方法，该方法可包括：由熔融玻璃溢流的溢流槽拉延玻璃带；在玻璃带中引发曲率，从 而制得曲面玻璃带；硬化该曲面玻璃带；由该曲面玻璃带制备显示器玻璃片材。
[0019] 根据本发明的一个或多个实施方式，本发明的产品可包括具有改善的形状稳定性 的显示器玻璃；其中，所述显示器玻璃由曲面玻璃带形成，且所述曲面玻璃带是通过在由溢 流槽拉延而来的玻璃带中引发曲率并硬化所述曲面玻璃带形成的。
[0020] 在本发明的各种实施方式中，在玻璃带中引发曲率的方式可包括：使用具有所需 曲率的溢流槽；使用具有所需倾斜的溢流槽；沿着倾斜的带材拉延方向拉延玻璃带；向玻 璃带的第一侧施加气压从而在第一侧上产生压差；和/或向玻璃带的第一侧施加静电作用 力从而产生横过（across)该玻璃带的电场差（electric field differential)。
[0021] 在本发明的各种其它实施方式中，曲率引发部件可包括：具有所需曲率的溢流槽； 具有所需倾斜度的溢流槽；可操作性地在倾斜的带材拉延方向上拉延玻璃带的偏置拉延装 置；一个或多个气体喷射器或真空装置，其可操作性地向玻璃带的第一侧施加气压从而在 第一侧产生压差；和/或一个或多个静电力发生器，其可操作性地向玻璃带的第一侧施加 静电力从而产生横过该玻璃带的电场差。
[0022] 在本发明的其它各种实施方式中，溢流槽的底部（root)可包括所需曲率；所需倾 斜度可包括与垂直方向成5-20度的夹角；溢流槽的底部可包括所需的倾斜度；倾斜的带材 拉延方向可包括与垂直方向成5-20度的夹角；压差可为2-15牛/平方米；一个或多个气体 喷射器或真空装置可施加气压；气体喷射器或真空装置包括3X3或5X5的气体喷射器或 真空装置阵列；一个或多个静电力发生器可施加静电力；玻璃带中的曲率的曲率半径可为 5-50米，从而产生5-10毫米的弯曲。
[0023] 在阅读了详细技术描述，并与现有的玻璃质量控制工艺联系起来，可最佳地理解 本发明的优点。虽然如此，所述优点可包括该工艺和系统进行规模放大（scalability)，用 以生产大产品玻璃。
[0024] 在本发明中，规定用曲面带来控制在玻璃带成形工艺中的弓形方向。在如此 的方法中，在工艺中形成部分圆柱形的轻微弯曲的带材。该曲面带具有可展曲面形状 (developable shape)。所规定的可展曲面形状几乎不会导致残留产品应力。与规定的平 面带材相比，所述曲面带材具有三个主要的优点。
[0025] 所述优点包括将弓形控制在所选的方向上。当优选平面带材时，带材中的热机械 应力可导致带材的扭曲或不稳定，例如在两个方向中的任一方向上弯曲和形成弓形。当规 定了曲率，热机械学应力难以改变弓形的方向。
[0026] 曲面带材将带材的形状规定为其最稳定形式--简单弓形。采用现有的平面熔 融拉延工艺，尤其采用较宽的带材和变化的加工温度，可造成多模态（复杂的）带材形状。 经验表明：在使用简单稳定弓形的带材形状的工艺中，产品形状更一致，且产品应力水平更 低。在所规定的带材形状占结构对齐（structural alignment)主导地位的情况下，当带材 中存在弓形或曲率时，难以形成多模态带材形状。通常而言，对显示器玻璃用户来说，具有 一致片材弓形方向和应力模式是有利的。曲面带材比平面带材更具刚性，从而提高了带材 的回弹性。
[0027] 玻璃片材的形状在显示板制造者的制造工艺中具有重要的作用。例如，玻璃形状 对其悬挂在水平架上时所表现出的垂度量而言非常重要。例如，该垂度对采用自动机械的 预期制造的间隙要求而言也是很关键的。通常显示板制造者需要关于该片材垂度的技术规 格以改善他们的工艺。在片材拉延工艺中，通过调控带材的形状来控制片材的垂度。本发 明的曲面拉延工艺使得更符合规定的片材形状得以实现，该工艺将对显示板制造中一致的 片材垂度具有显著的益处。
[0028] 将本发明的说明书与附图相结合的情况下，其它方面、特征、优点等对于本领域普 通技术人员而言是很明显的。
[0029] 附图简述
[0030] 为了阐明本发明的各种方面，相同数字指示相同元件，图中可以简化形式显示。然 而应理解，本发明不限于或不限制到确切显示的设置和仪器，而仅受限于或限制到出版的 权利要求书。附图可不按比例绘制，附图的样子彼此间可不成比例。
[0031] 图1所示为采用熔融拉延机生产平板溢流槽玻璃拉延物的示范性玻璃制造系统 的框图。
[0032] 图2A所示为平面溢流槽玻璃拉延物的俯视等距框图（isometric block diagram)〇
[0033] 图2Β为沿图2Α中的线2Β-2Β的横截面视图。
[0034] 图3Α所示为根据本发明的一个或多个实施方式的示范性曲面溢流槽玻璃拉延物 的俯视等距框图。
[0035] 图3Β为沿图3Α中的线3Β-3Β的横截面视图。
[0036] 图4Α所示为根据本发明的一个或多个实施方式的示范性曲面溢流槽玻璃拉延物 的等距框图。
[0037] 图4Β为图4Α倾斜拉延的侧视图。
[0038] 图5Α所示为根据本发明的一个或多个实施方式的另一示范性曲面溢流槽玻璃拉 延的俯视等距框图，该拉延采用了具有气体喷射器或真空装置的熔融拉延机。
[0039] 图5Β为图5Α玻璃拉延的侧视图。
[0040] 图6Α所示为根据本发明的一个或多个实施方式的其它示范性曲面溢流槽玻璃拉 延的俯视等距框图，该拉延采用了具有静电力发生器的熔融拉延机。
[0041] 图6Β为图6Α玻璃拉延的侧视图。
[0042] 图7为根据本发明的一个或多个实施方式产生曲面玻璃可采用的工艺步骤的流 程图。
[0043] 图8所不为根据本发明的一个或多个实施方式与曲面玻璃的产生相关的系统的 框图。
[0044] 发明详述
[0045] 本发明提供了通过在熔融拉延机（FDM)中形成轻微弯曲的玻璃带来实现带材形 状稳定性、残留应力减小和弓形方向控制。曲面带材可具有圆柱形可展曲面形状。在具有 该曲率的情况下，因冷却和拉延过程温度变化造成的压缩性热-机械应力可得到释放。本 发明的曲率使得热-机械应力难以改变弓形的方向。因此，可将弓形控制在所选的方向上。 当压缩应力施加到曲面带材时，曲面带材还通过改变带材的曲率释放了压缩应力。在使用 规定的带材形状占主导地位的情况下，曲面带材抑制了高频模式的发生，使得高频模式不 易发生。此外，曲面带材比平面带材具有更高的硬度。曲面带材比平面带材更硬，FDM中的 带材运动减少。
[0046] 可采用各种实施方式中的任何一种来产生曲面玻璃带。用于产生曲面带材的本 发明的四种示范性方法可包括：（i)使用曲面溢流槽，（ii)使用倾斜FDM或倾斜带材拉延， (iii)使用气压板，以及（iv)使用静电力或磁力，或它们的组合。此外，本发明可与其它创 新技术（例如温度控制）联合使用来生产具有低残留应力、高流量密度和大带材尺寸的玻 璃片材。
[0047] 参考图1，其中显示了示例性玻璃制造系统100的示意图，该系统采用了熔制工艺 制备玻璃片材105,该工艺采用平面溢流槽玻璃拉延。该玻璃制造系统100包括：熔融容器 (vessel) 110,澄清化容器115,混合容器120 (例如搅拌室120)，递送容器125 (例如，碗状 容器125)，熔融拉延机（FDM) 140a和移动式砧机（ΤΑΜ) 150。将玻璃批料如箭头112所示地 导入熔融容器110,并熔融以形成熔融玻璃126。澄清化容器115(如，澄清化管115)具有 接收来自从熔融容器110的熔融玻璃126的高温加工区（在该点未示出），在该容器中从熔 融玻璃126中去除气泡。澄清化容器115与混合容器120 (例如，搅拌室120)通过澄清化 容器至搅拌室的连接管122连接。混合容器120与递送容器125通过搅拌室至碗状容器连 接管127连接。递送容器125通过下导管130将熔融玻璃126递送到FDM 140a，FDM140a 包括：进料口 132,成形容器135(例如，溢流槽135)和引出辊组件140。
[0048] 如图所示，熔融玻璃126从下导管130流入通向成形容器135 (例如，溢流槽135) 的进料口 132。成形槽135包括：接受熔融玻璃126的开口 136,接受到的熔融玻璃流入料 槽137,然后溢流，沿两个侧面138a和138b (138b在138a后方，不可见）流下，然后在称为 底部139处熔合在一起。两个侧面138a和138b在底部139处汇合，且熔融玻璃126的两 个溢流壁在此重新结合（例如重新熔合），然后通过牵引辊组件140向下拉延，形成玻璃板 材105。然后，ΤΑΜ 150将拉延玻璃片材105切割成独立的玻璃片材155。
[0049] 参考图2Α和2Β，框图显示了平面溢流槽玻璃拉延200。平面溢流槽玻璃拉延200 是系统100的示范性玻璃拉延，其中的底部139是平的，从而成形容器135为平面溢流槽 135。因此，熔融玻璃126和玻璃片材105也都是平的。
[0050] 举例而言，产品玻璃可包括康宁公司玻璃组合物Ν0. 1737 (CORNING INCORPORATED GLASS COMPOSITION NO. 1737)或康宁公司玻璃组合物 NO. EAGLE2°°°?(C0RNING INCORPORATED GLASS COMPOSITION NO. EAGLE2°°°?)。这些玻璃材料具有多种用途，具体为例 如用于液晶显示器的生产。
[0051] 参考图3A和3B，框图显示了根据本发明的一个或多个实施方式的示范性曲面溢 流槽玻璃拉延300。可通过例如曲面溢流槽的曲面溢流槽底部339来产生曲面溢流槽玻璃 拉延300。当溢流槽为弯曲时，曲面溢流槽产生玻璃熔体的曲面均一粘性片材326。一旦冷 却过玻璃化转变温度，粘性玻璃片材的曲面形状冻结为仍然垂直悬挂但对形状变化和水平 振动更具抗性的曲面玻璃带305。然后，可将玻璃带305切割为独立的切割玻璃片355,可 将这些玻璃片再切分为单独的显示器玻璃片材360。该形状是可展曲面形状，且在将产品片 材平整化时不会导致额外的应力。
[0052] 溢流槽或溢流槽底部339的详细曲率半径值取决于工艺温度分布，机械约束和带 材尺寸。为了控制弓形方向，5-50米的曲率半径可以产生足以确定弓形方向的效果。该轻 微弯曲的溢流槽在FDM 140a中形成部分圆柱形的玻璃带。在这种曲率半径范围中，尺寸为 1-4米的玻璃片材的弓形范围为5-100毫米。由于曲率半径非常大，粘稠片材305的均匀性 或动力学分布均不会受到显著影响。
[0053] 可通过改进现有溢流槽135或生产新的设计来获得曲面粘稠片材305。例如，可相 应地弯曲已有的溢流槽135,相应地弯曲已有溢流槽135的底部139,或可将曲率调节器连 接在现有底部139上用作曲面溢流槽底部339。或者，可设计新的溢流槽，其整体具有所需 的曲率，或仅曲面底部339处具有所需的曲率。
[0054] 参考图4A和4B，框图显示了根据本发明的一个或多个实施方式的示例性倾斜的 曲面溢流槽玻璃拉延400。根据本发明的一个或多个实施方式，倾斜的曲面溢流槽玻璃拉延 400可包括倾斜溢流槽435,其可为平面的或弯曲的，例如具有曲面底部439和/或用于在 FDM440中形成曲面玻璃带405的倾斜玻璃拉延方向465。
[0055] 采用倾斜玻璃拉延方向465, FDM 440可为垂直，也可为倾斜。在带材拉延方向465 和重力方向之间存在极小的角度470的情况下，重力使得带材405在边缘弯曲，尤其当拉延 主要是在带材405的中央受到支撑的时候。如下所讨论，该不对称条件还可抑制可能发生 的水平振动。
[0056] 可通过例如（参考图1)将牵引辊组件140或ΤΑΜ 150由溢流槽135向前或向后 偏置角度470来获得倾斜玻璃拉延方向465。更通常地，可将FDM 440的偏置拉延装置475 用于实现倾斜玻璃拉延方向465,该偏置拉延装置475可偏置更多或更少以加大或减小角 度470,从而调节倾斜对带材405的影响。
[0057] 采用倾斜溢流槽435时，底部439可为平面或曲面。如果采用了曲面底部439,曲 率可存在于圆化和/或有斜削（用点划线表示）的底部边缘439be，在底部139中保持底部 平面的平整（如底部139的情况），从而使得玻璃熔体426可在底部439中央辊送落下的基 本同时在倾斜底部边缘的远圆化角辊送落下，从而使得不存在其它因素时垂直落下的带材 405可重组成拉延300中的带材305。
[0058] 在该情况下，带材拉延方向465的倾斜470在玻璃熔体426沿底部439的侧面138a 和138b流下的时候存在，其后的拉延400可为垂直（不倾斜）或在小于角470的条件进行， 从而利用了底部439的曲率。如果在该结构中，在等于或大于倾斜470的角度下进行拉延 400,曲面底部439中的圆化或有斜面的边缘439be可产生非常小的效果，从而导致与上文 情况不同的情况，所述上文的情况中，倾斜470存在于带材拉延方向465,而使用无曲率的 底部439。
[0059] 不论使用倾斜溢流槽435或倾斜带材拉延方向465,带材405因重力而发生弯曲。 由于带材405既薄又宽，极小的倾斜角470导致为释放应力的目的而产生的充分曲率。基 于平面外（out-of-plane)变形与重力之间的关系，如图所示，恰当的倾斜角470与垂直方 向之间的角度可为5-20度，这取决于拉延的环境（玻璃组成、温度、熔融拉延机的速度、宽 度、高度等）。
[0060] 除了产生曲面带材之外，倾斜带材拉延400可有利地抑制可能发生的带材运动。 当带材拉延方向465为重力方向（即垂直方向），带材405在其稳定位置中性温度，但不具 有水平稳定化因素。很小的外部干扰可导致带材405在该垂直位置周围水平振动。当带材 405是倾斜的，干扰必须足够强才能克服带材405的重力垂直矢量，以及带材拉延方向465 的力的水平矢量，从而造成带材405的运动。倾斜带材拉延400引入了减轻可能的带材移 动的抑制效果。
[0061] 参考图5A和5B，框图显示了根据本发明的一个或多个实施方式的另一示例性曲 面溢流槽玻璃拉延500,其使用了具有气体喷射器565和/或真空装置565a的熔融拉延机 540。由气体喷射器565和/或真空装置565a施加气压570可产生曲面带材505。可将气 体喷射器565或真空装置565a阵列安装在现有或新设计的FDM 540中。气体喷射器565 和/或真空装置在带材504的两侧（对应于两个侧面138a和138b)产生压差。该压差导 致了带材的曲率。可根据拉延的条件（玻璃组成、温度、速度、宽度等），在实践中调节喷射 器565和/或真空装置的数目和强度。此外，可用气体喷射器565和/或真空装置来影响 带材的温度。
[0062] 气体喷射器565和/或真空装置565a阵列设置为在冲击点575作用于带材505 的一侧，例如后侧138b，带材505前侧的后面，玻璃硬化区到硬化区下方约50英寸的范围 内。这对应于在900-300°C的温度范围中的带材505。带材505两侧的压差还可通过为带 材505提供偏转的水平非接触性支撑以抑制带材运动，这与拉延400中通过拉延倾斜带来 的抑制作用是相似的。
[0063] 由于玻璃带材505既大且薄的事实，仅用小的压差可使带材505产生足够的曲率， 以控制弓形方向。对于LCD玻璃带材505, 2-15牛/平方米的压差产生了具有大于5mm的 平面外变形的曲面带材。可通过改变气体喷射器565和/或真空装置565a的位置、改变气 流压强570和气体温度，来调节通过气体压差产生的带材曲率，以获得优化的带材形状。如 此一来，气体压差的使用成为带材形状的有效控制方法。
[0064] 为了避免带材505中的过高的局部形状扭曲，施加的气压507不应集中在一个狭 窄的冲击区575。如果气体喷射器565和/或真空装置565a集中在一个具体的部位上，气 体喷射器或真空产生器本身可产生不利的和不可展的平面外的变形。可调节具有基本均匀 分布的气体喷射器或真空装置阵列以产生部分圆柱形的曲率。对于实践应用，气体喷射器 565或真空装置565a阵列可排列为3X3?5X5,例如图5中的3X4阵列，以在带材505 上产生充分均一分布的气压570。然而，应理解气体喷射器和/或真空装置可在带材505上 产生变化的压力分布。例如，带材前方和后方侧面或表面的压差在带材的中央可大于带材 边缘附近。喷射器565或真空装置565a的数目不限于该范围。在拉延500中，气体喷射器 565或真空装置565a可连续起作用。为了弥补气体喷射器565或真空装置565a可稍许改 变带材505的逐渐冷却这一事实，系统100可（例如）提高绕组功率或调节气体温度。从 喷射器发出气体的温度优选与玻璃温度相匹配，从而避免在带材中产生热梯度和应力。 [0065] 参考图6A和6B，框图显示了根据本发明的一个或多个实施方式的另一示范性曲 面溢流槽玻璃拉延600,其米用了具有静电作用力发生器665的烙融拉延机640。由于静电 场差异，静电力发生器665可施加静电力670以拉动或推动带材605以形成曲面形状。由 于在静电作用力670的施加点675中可能的温度变化，在带材605上会产生一些表面电荷。 在所导致的若干帕的压力能改变带材形状的情况下，诱导所需曲率所需要的电场670的数 量级为l〇 6V/m。虽然拉延500 (气压570)和拉延600 (电场670)间施加力的手段不同，就 拉延500和拉延600在工艺参数的调节以得到带材505和605中的不同曲率这一方面而言， 它们是类似的。
[0066] 参考图7,流程图显示了根据本发明的一个或多个实施方式可用于实现在玻璃带 中产生改善的形状稳定性和/或产生减小应力的玻璃带的加工操作。示例性的组合工艺可 包括以下操作中的一些或全部。在图3、图4、图5和图6的实施方式大体不相互排斥的情 况下，可将两个或多个所述实施方式的操作组合起来形成更为完善（虽然可能更昂贵）的 工艺700。
[0067] 在工艺700的操作710中，熔融玻璃可从FDM的溢流槽溢流，并沿溢流槽底部的侧 面下拉。
[0068] 在操作720中，来自隔离壁底部侧面的熔融玻璃层可在底部的底面合并而形成玻 璃带。
[0069] 在操作730中，可在玻璃带中引发所需曲率，例如在冷却到玻璃化转变点和固化 之前、玻璃带处于熔融玻璃状态的时候引发所需曲率。操作730可包括操作731，733, 735， 737和739中的一个或多个。
[0070] 在操作731中，可通过使用具有所需曲率的溢流槽（例如在溢流槽底部）在玻璃 带材中引发所需曲率。
[0071] 在操作733中，可通过使用具有所需倾斜度的溢流槽（例如在溢流槽底部，可能包 括圆化的底部边缘）在玻璃带材中引发所需曲率。
[0072] 在操作735中，可通过沿倾斜带材拉延方向拉延玻璃带，在玻璃带材中引发所需 曲率。
[0073] 在操作737中，可通过将气压施加到带材的一侧（例如通过气体喷射器）来产生 造成带材弯曲的压差，在玻璃带材中引发所需曲率。
[0074] 在操作739中，可通过将静电作用力施加到带材的一侧（例如通过静电作用力发 生器）来产生造成带材弯曲的电场差，在玻璃带材中引发所需曲率。
[0075] 在操作740中，可将曲面玻璃带向下拉延到更远，造成或使其冷却和硬化，从而形 成硬化玻璃（set glass)的曲面带材。
[0076] 在操作750中，可将硬化玻璃的曲面带材切割成曲面玻璃片材。
[0077] 在操作760中，可加工曲面玻璃片材，并将调整尺寸以产生用于显示器（例如液晶 显不器）的显不器玻璃片材。
[0078] 参考图8,框图显示了根据本发明的一个或多个实施方式的涉及在生产玻璃带 805的过程中，改善玻璃中产生的形状稳定性的系统800。系统800是用于改进玻璃带805 中产生的形状稳定性的系统。系统800可包括熔融拉延机840和至少一个曲率引发部件 865。FDM 840包括用于拉延熔融玻璃（玻璃熔体826)的溢流槽835。玻璃熔体826从溢 流槽835溢流，向下拉延到曲率引发部件865,在该元件中，在玻璃带材805中引发弯曲。曲 面玻璃带805硬化以后，可将曲面玻璃带805切割成玻璃片材855。玻璃片材855可用于形 成具有改善形状稳定性和减小的应力的显示器玻璃的片材。可在系统800之外进行曲面玻 璃带805的切割。
[0079] 可将曲率诱导元件865与图3、图4、图5、图6和图7中讨论的实施方式和/或方 法的一个或多个方面结合起来。例如，曲率引发部件865可包括曲面溢流槽底部339,倾斜 溢流槽底部439,偏置拉延装置475, 一个或多个气体喷射器565,和/或一个或多个静电发 生器665。曲率引发部件865的选择或可能的组合很大程度上取决于给定系统和所选材料 的制造参数。当条件改变时，其中相当重要的一部份因素是重新装备的相关成本，本领域普 通技术人员可调整曲率诱导元件的选择和效果以获得所需的结果。
[0080] 虽然本文中的发明是参考具体的实施方式描述的，应理解这些实施方式仅是说明 本发明的原理和应用。因此，应理解可对示例性的实施方式做出多种更改且可设计出其它 排列而不脱离本发明所附权利要求书中所限定的精神和范围。
【权利要求】
1. 一种改进玻璃带的形状稳定性的方法，所述玻璃带是从熔融玻璃溢流的溢流槽拉延 获得的，所述方法包括： 在下拉过程中在基本垂直于玻璃带的平面内引发基本横过整个玻璃带的曲率，从而产 生弯曲的玻璃带；和 使所述弯曲的玻璃带冷却过所述玻璃带的玻璃化转变温度，从而在所述弯曲的玻璃带 中硬化所述弯曲的曲率。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在玻璃带中引发弯曲的曲率的步骤包括使 溢流槽倾斜。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述溢流槽的倾斜包括与垂直方向成5-20 度的角度。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，溢流槽的底部是倾斜的。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在玻璃带中引发弯曲的曲率的步骤包括沿 倾斜带材拉延方向拉延所述玻璃带。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述倾斜带材拉延方向包括与垂直方向成 5-20度的角度。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在玻璃带中引发弯曲的曲率的步骤包括在 所述玻璃带的第一侧施加气压，从而产生所述玻璃带第一侧的气压和所述玻璃带第二侧的 气压之间的压差。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压差为2-15牛/平方米。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，用一个或多个气体喷射器施加所述气压。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述气体喷射器包括3 X 3?5 X 5的气体 喷射器阵列。
11. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，将正压施加到所述玻璃带的第一侧，将负 压施加到所述玻璃带的第二侧。
12. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述玻璃带中的弯曲的曲率具有5-50米 的曲率半径，从而在玻璃带中产生5-100毫米的弓形。
13. -种改进玻璃带的形状稳定性的方法，所述玻璃带是从熔融玻璃溢流的溢流槽拉 延获得的，所述方法包括： 用弯曲的溢流槽形成玻璃带，所述溢流槽在基本垂直于玻璃带且横过所述玻璃带的平 面内具有曲率，从而在下拉过程中在基本垂直于玻璃带的平面内引发横过所述玻璃带的曲 率，从而产生弯曲的玻璃带；和 使所述弯曲的玻璃带冷却过所述玻璃带的玻璃化转变温度，从而在所述弯曲的玻璃带 中硬化所述弯曲的曲率。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，溢流槽的底部形成有曲率。
15. -种改进玻璃带的形状稳定性的方法，所述玻璃带是从熔融玻璃溢流的溢流槽拉 延获得的，所述方法包括： 在玻璃带的第一侧施加静电作用力，从而产生横过所述玻璃带的电场差，并在下拉过 程中在基本垂直于玻璃带的平面内引发横过所述玻璃带的曲率，从而产生弯曲的玻璃带； 和 使所述弯曲的玻璃带冷却过所述玻璃带的玻璃化转变温度，从而在所述弯曲的玻璃带 中硬化所述曲率。
16. 如权利要求15所述的方法，其特征在于，用一个或多个静电作用力发生器施加静 电力。
17. -种用来在显示器玻璃中产生改善的形状稳定性的方法，所述方法包括： 从熔融玻璃溢流的溢流槽下拉玻璃带； 在下拉过程中在基本垂直于玻璃带的平面内引发基本横过整个所述玻璃带的曲率，从 而产生弯曲的玻璃带；和 使所述弯曲的玻璃带冷却过所述玻璃带的玻璃化转变温度，从而在所述弯曲的玻璃带 中硬化所述曲率；以及 由所述弯曲的玻璃带制造显示器玻璃片材； 其中在玻璃带中引发曲率包括以下的一种或多种方式：采用在基本垂直于玻璃带的平 面内具有所需曲率的弯曲的溢流槽；采用倾斜的溢流槽；沿倾斜带材拉延方向拉延所述玻 璃带；以及对所述玻璃带的第一侧施加静电作用力，从而产生横过所述玻璃带的电场差。
【文档编号】C03B17/06GK104193147SQ201410403569
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2007年11月8日 优先权日:2006年11月30日
【发明者】S·R·伯德特, 贺隆庭, L·K·克林史密斯, L·王 申请人:康宁股份有限公司