专利名称：：用于玻璃板运输的喷气支架的制作方法
技术领域：
：本发明涉及运输玻璃板的方法和装置，上述玻璃板例如是制造液晶显示器(LCD)中用作为基底的玻璃板。具体来说，本发明涉及与玻璃板主表面不机械接触的玻璃板运输。
背景技术：
：制造液晶显示器用的基底的工艺包括多个步骤，其中，玻璃板需要被支承和传送而不能损坏玻璃板的主表面，尤其是，不能损坏玻璃板的"质量"表面，显示器的许多部件，例如薄膜晶体管和滤色器等将会形成在该表面上。例如，在基底制造工艺中，玻璃板需要被切割成一定大小、边缘磨圆、清洗和包装及运输，或以其它方式提供给显示器制造商。玻璃板不仅需要在执行这些步骤的各个工位之间运输，而且在某些情形中，玻璃板还需要在某一步骤过程中翻转(旋转)。当玻璃板尺寸从1米的长度发展到大于2米而玻璃板的厚度无相应增加时，玻璃板的侧向刚度就会显著地降低。同时，运输速度的要求保持恒定不变或增加。因此，目前所存在的运输液晶显示器的玻璃基底的问题可以这样来描写试图在高速下移动一块大型玻璃板，其机械特性与薄纸特性并无不同，而且不能碰到玻璃板的主表面。本发明通过提供非接触式支架来解决该问题，这些支架对着玻璃板主表面中的至少一个表面喷射一种气体(例如，空气)，喷气图案在运输过程中可稳定该玻璃板并因此减小玻璃板的横向运动，即玻璃板沿正交于运输方向的方向的运动。这样，大而薄的玻璃板就可在高速下安全地运输。
发明内容根据本发明的第一方面，提供一种传送玻璃板(13)的方法，该方法包括(a)提供移动传送器(2)，该传送器构造成接触玻璃板(13)的边缘并以传送速度移动玻璃板(13);(b)提供非接触式支架(3)，该支架构造成对着玻璃板(13)主表面的一部分喷射气体；以及(c)用移动传送器(2)接触玻璃板(13)的边缘，并以传送速度移动玻璃板(13)，同时从非接触式支架(3)对着玻璃板(13)主表面的上述部分喷射气体；其中(i)非接触式支架(3)包括多个孔眼(22)，这些孔眼对着玻璃板(13)主表面的上述部分喷射气体，(ii)从以压力P，运行的气室中将气体提供给孔眼(22)，(iii)多个孔眼(22)具有最中心的孔眼(26)，以及(iv)计算得到的在最中心的孔眼(26)和各个其沿着水平方向最靠近的相邻孔眼(28)之间的中点(27)处的静压力P^满足以下关系式P中卢/P气宰X).05。根据本发明的第二方面，提供一种用于运输玻璃板(13)的非接触式支架(3)，该支架(3)具有前表面(20)，该前表面(20)具有多个孔眼(22)，并面向玻璃板(13)，在使用支架(3)的过程中孔眼(22)朝向玻璃板(13)主表面喷射气体，其中(a)孔眼(22)分布在前表面(20)上以形成在使用支架(3)的过程中水平地定向的至少一排孔眼(210、220、230、240、250);(b)孔眼(22)具有平均水平间距P，其满足如下关系式40《P《75，其中，P单位为毫米；以及(c)孔眼(22)具有平均尺寸D。，其满足如下关系式2.0《D0《3.8，其中，D。单位为毫米。以上本发明各个方面的概述中所用的附图标记仅是为了读者的方便，无意图，不应诠释为限制本发明的范围。更一般来说，应理解到，以上的一般性描述和下面的详细描述只是本发明的示范，旨在对理解本发明的本质和特征提供一概述或纲要。本发明其它附加的特征和优点在下面的详细描述中进行阐述，本
技术领域：
内的技术人员部分地可从描述中容易地明白到，或按照这里所述来实践本发明而得以认识。包括附图是为了提供对本发明的进一步理解，附图包含在说明书中和构成本说明书的一部分。应该理解到，本说明书和附图中所揭示的本发明各种特征可在任何的组合和所有的组合中使用。图1和2是采用一个阵列的非接触式喷气支架的玻璃板传送装置的示意图。图1是前视图，而图2是侧视图。图3是非接触式喷气支架的前面的一部分的示意图。图4和5是用于测试采用非接触式喷气支架传送玻璃板时的各种参数的效应的装置的示意图。图4是前视图，而图5是侧视图。图6是图3所示类型支架对于表2四种情形的正则化静压力对于最中心孔眼的正则化水平孔眼间距离的曲线图。具体实施例方式如上所讨论，提供用于运输玻璃板的非接触式喷气支架。支架对着玻璃板主表面的一部分喷射气体(例如，空气)。气体较佳地是空气，但如果要求的话也可使用其它气体。玻璃板较佳地适于在平板显示器(诸如，LCD显示器)制造中用作基底。目前，提供给平板显示器制造商的最大基底是"Gen10"基底，其具有约3000mmX约3000mmX0.7mm的尺寸。这里所揭示的非接触式支架可用作于这些基底，以及用于将来可能开发的更大的基底和过去已经开发的较小的基底。图1和2示出使用非接触式喷气支架3来传送玻璃板13的装置10的代表性实施例。如图中所示，支承件31承载一个阵列的支架3。所述支承件又被平台49所承载，平台49可包括用来将装置运输到制造厂内不同地方的脚轮7。4用于任何特殊应用中的非接触式支架数量以及个别支架的长度将取决于所要传送的玻璃板的尺寸，例如，在GenIO基底的情形中，一较佳的实施例使用具有大约10个支架的阵列，每个支架具有1.5米长度。当然，按照需要可使用更多更少的支架，以及更长或更短的支架。例如，如果以与地形方向相对的竖向定向来运输一玻璃板，则可使用更多的支架。一般来说，支架具有的垂向高度最好在50-150毫米范围内，当使用一个阵列的支架时，支架之间的垂向间距较佳地在200-400毫米之间。支架的水平延伸可通过串连多个支架段来实现，每段的长度在200-600毫米范围内。非接触式喷气支架可只用于玻璃板的一侧上(见图2中的实线)，或可设置在玻璃板的两侧上(见图2中的实线和虚线)，根据要在玻璃板上执行的操作而定。例如，支架可在基底制造工艺的切割成一定尺寸、玻璃板转动、玻璃板运输、玻璃板磨削和玻璃板干燥等步骤的过程中用于玻璃板的支承和传送。支架的上述和其它应用的实例可见美国专利申请公报No.US2007/0271756。如果喷气支架部署在玻璃板的两侧上，则支承件31可如图1和2所示地将支架保持成垂向定向，或支承件31可将支架保持成偏离垂向一角度，例如，偏离垂向在5-15°的范围内的角度，如果喷气支架仅用在玻璃板的一侧上，例如偏离垂向成10。的角度。(如本文中所使用，词语"大致的垂向定向"意指偏离垂向在O。禾P15。之间的定向。)对于玻璃板两侧上的支架，垂向定向通常是首选的；对于仅在玻璃板一侧上的支架，偏离垂向为10°的定向通常是首选的。如图1和2所示，平台49包括传送器2，例如，V形或U形皮带，以便配合玻璃板13的底边缘。传送器例如通过一电动机(未示出)来驱动，电动机以对于玻璃板要求的传送速度运转。传送速度取决于特殊的应用。较佳地，传送速度等于或大于15米/分。例如，传送速度可在15至60米/分的范围内，例如，在40-60米/分的范围内，但也可速度减慢，例如，减至7米/分，以及如果需要的话，可使用更高的速度。图3示出代表性的喷气支架3的中心段的前表面(面向玻璃板的表面)20。如该图中所示，前表面包括多个孔眼22，在此情形中，这些孔眼22布置成五排210、220、230、240、250，每排具有相同数量孔眼，相邻排的孔眼水平向偏移。还有，在此图中，诸孔眼具有统一的尺寸(即，统一的直径D。)。业已发现该布置结构在实践中工作很成功，但如果需要的话，也可采用多种该布置的变体。作为代表性的实例，喷气支架可包括多于或少于五排孔眼，不同排可具有不同数量的孔眼，相邻排内的孔眼可垂向对齐，孔眼大小和某些或全部的孔眼之间的水平距离(间距)可具有不同值。还有，孔眼不需要一定是圆形，在此情形中，孔眼尺寸不是孔眼的直径，而是其最大横截面的尺寸。在使用过程中，支架3的孔眼连接到一压力气体源。例如，可使用一泵来将加压气体馈送到一气室，后者将气体分配到各个孔眼。气室可与支架面做成一体，例如，孔眼可以是用作为一气室的中空盒子的一个表面上的？L。或者，气室可以与支架分开，气体可通过例如柔性管子的管子提供，这些管子连接到支架背表面上的孔眼的入口端。在此后一方法中，管子长度应选择为避免大的压降。本
技术领域：
内的技术人员熟知的各种各样市场销售的设备都可用来提供加压气体。或者，需要的话，可构造定制的设备。在使用过程中，必须从支架中发射足够的气体来形成支承玻璃板的气垫，使玻璃板不接触到支架的前表面。在静态状态下，由气垫产生的力仅需要平衡玻璃板上的重力。在动态状态下，玻璃板和支架之间的相互作用更加复杂。一开始，在离散部位处(即，孔眼的部位处)从支架喷射气体。这在支架前面产生一压力分布图，其包括多个"帐篷支柱"状的峰，每个孔眼处一个峰。当玻璃移过这些"帐篷支柱"时，玻璃板趋于变形(回想一下，如上所讨论的，可把玻璃板想作为具有与薄纸特性并无不同的机械特性)。这将振动引入到玻璃板内，振动可致使玻璃板接触到气体支架的表面。此外，移动的玻璃板连同玻璃板一起拖曳气体，这可形成一负压。该负压趋于朝向支架面拉住玻璃板，这加剧了振动问题。此外，玻璃板本身可能不平，例如，玻璃板可呈现出拱形、波形、翘曲或其它不平的表面特征，因此，提供了玻璃板和支架之间可能接触的另一根源。使用图4和5中示意地示出类型的设备，可实施各种实验来确定喷气支架孔眼的分布和大小是否可用来克服该玻璃板和喷气支架之间的接触问题。在该图中，附图标记13是玻璃板，附图标记2是用于玻璃板的传送器，附图标记3是喷气支架，附图标记14是力传感器，附图标记15是位置传感器，附图标记18是传感器支承件，附图标记17是引向传感器的引线，以及附图标记16是记录传感器输出的设备。在这些实验中，对具有不同孔眼之间距离(间距)和不同孔眼大小的支架进行了测试，以求得到它们对于不同的气室压力和不同的传送速度，在被传送经过支架的玻璃板所呈现的振动水平上的效应。基于这些实验，已经确定出(a)沿水平方向即玻璃板运动方向的孔眼之间的间距在顺利传送玻璃板中是一主要的变量，(b)垂向方向上的间距没有水平间距重要，(c)—般来说，一旦水平间距选定，则垂向间距可以在水平间距的约0.5至1.0倍的范围内，(d)当玻璃板传送速度增加时，水平间距需要减小，(e)气室的压力越高，导致"帐篷支柱"越高，这导致振动水平越高，(f)孔眼大小在顺利传送玻璃板中也是一主要的变量，(g)如表1所示，对于给定的水平间距和传送速度，随着孔眼尺寸的增加，玻璃的浮动(即，玻璃板和支架面之间的距离)增加然后减小，(h)如表1所示，对于给定的水平间距和传送速度，峰_到_峰的最大振动随着孔眼尺寸基本上单调地增加。使用厚度为0.7毫米的LCD玻璃基底来获得表1的数据。喷气支架的面是500毫米长和150毫米高，并具有五排气体孔眼，它们偏移如图3所示。水平间距是50毫米，垂直间距是30毫米。气体是空气，气室压力是300帕斯卡，传送速度是60米/分。还建立计算模型来确定支架参数变化时支架产生的压力分布。使用由ANSYSInc.(宾夕法尼亚州，莰诺思博格(Canonsburg，PA))以FLUENT商标出售的商用流体动力学程序来进行计算。当然，包括非商用的程序的其它程序也可用来进行计算。表2示出一组建模的代表性的支架参数。对于表2的参数，图6绘出了计算得到正则化静压力(即，计算的静压力除以计算中所用的气室的压力)对于一水平线上的正则化的水平孔眼间距离(即，孔眼的距离除以孔眼之间的间距)，该水平线穿过支架最中心孔眼(即，图6中的零点处的孔眼)和其最靠近的相邻孔眼(S卩，在-1.0和+1.0处的孔眼)。如图所示，该图中的曲线C1、C2、C3和C4分别对应于表2的情形1、2、3和4，对于四种情形它们明显各不相同，因此为选择支架的参数提供了有效的方法。尤其是，通过比较图6的曲线与使用图4和5所示类型设备获得的振动数据，已经确定一用来确定特定的一组支架参数是否将产生可接受的振动水平的重要的参数就是孔眼间的静压力分布。尽管不希望被任何特定的操作理论所限制，但可以相信，为了减小振动水平，个别孔眼产生的压力需要与由相邻孔眼产生的压力交迭。在实践中，通过计算支架最中心孔眼和每个其沿水平方向最靠近的相邻孔眼之间的中点处的静压力P+^可极方便地量化出该交迭。如果静压力至少为气室压力的5%，S卩，如果在每个中点P巾^/P，室^0.05，则玻璃板的振动水平将是令人满意的，而如果静压力小于5%，则振动水平将是过度的。在图6中，中点对应于-0.5和+0.5位置，从该图中可见，情形1禾P2(曲线Cl禾口C2)具有小于0.05的P+^/P，j值，因此，显示出高的振动水平，而情形3和4(曲线C3和C4)具有等于或大于0.05的值，因此产生可接受的振动水平，情形3优于情形4。使用图6所示类型的曲线和使用图4和5所示类型的设备获得的振动数据，还可确定，产生可接受水平的计算的孔眼间压力和足够低的玻璃板振动水平的支架的特点是，孔眼具有的平均水平间距在40-75毫米范围之内，而平均尺寸在2.0-3.8毫米范围之内，在每一种情形中，平均是对支架的所有孔眼求的平均值。更佳地，平均水平间距在40-60毫米范围之内，最佳地在45-55毫米范围内(例如，近似为50毫米)。更佳地，平均孔眼尺寸在2.8-3.8毫米范围之内，最佳地在3.2-3.8毫米范围之内(例如，近似为3.5毫米)。对于这些范围中的每一个，范围的端点值也包括在该范围之内。已经发现，以上平均水平间距和平均孔眼尺寸参数的范围可提供玻璃板的有效的运输，在玻璃板和支架前面之间的间距有受控制的变化量。尤其是，当采用模量为73Gpa和尺寸为2米长、2米高、0.7毫米厚的玻璃板，以偏离垂向为10°的玻璃板传送角和40-60米/分范围之内的传送速度，对单侧的非接触式喷气的支架进行测试时，且这些支架(a)满足P中点/P气室^0.05的标准，(b)具有范围在2.0至3.8毫米的平均孔眼尺寸，以及(c)具有范围在40至75毫米的平均水平间距，则在支架前表面上的所有点处的玻璃板和支架前表面之间的时间平均的间距值是在750-1250微米范围之内，在支架前表面上的所有点处时间平均的峰-到-峰的变化不大于500微米。如此有限的相对于平均间距的变化意味着，在玻璃板运输过程中，玻璃板任何部分接触式支架的可能性可以被忽略。本
技术领域：
内的技术人员从以上的揭示中将会明白到各种不脱离本发明范围和精神的修改。以下的权利要求书旨在涵盖这里所阐述的特殊的实施例以及这些实施例的修改、变化和等价物。例如，本发明可体现在以下诸方面第一方面，一种传送玻璃板的方法包括(a)提供移动传送器，该传送器构造成接触玻璃板的边缘并以传送速度移动玻璃板；(b)提供非接触式支架，该支架构造成对着玻璃板主表面的一部分喷射气体；以及(c)用移动传送器接触玻璃板的边缘，并以传送速度移动玻璃板，同时从非接触式支架对着玻璃板主表面的上述部分喷射气体；其中体，(i)非接触式支架包括多个孔眼，这些孔眼对着玻璃板主表面的上述部分喷射气(ii)从以压力P，s运行的气室中将气体提供给孔眼，(iii)多个孔眼具有最中心的孔眼，以及(iv)计算得到的在最中心的孔眼和各个其沿着水平方向最靠近的相邻孔眼之间的中点处的静压力P+J超足以下关系式P中点/P气室>0.05,第二方面，方面一l第三方面，方面一l第四方面，方面一l第五方面，方面一l第六方面，方面一l第七方面，方面一l第八方面，方面一l第九方面，方面一在O.5至l.O之间。第十方面，方面一的方法，其中P气室等于300帕斯卡。的方法，其中孔眼的平均水平间距在40-75毫米的范围之内。的方法，其中孔眼的平均水平间距在40-60毫米的范围之内。的方法，其中孔眼的平均水平间距在45-55毫米的范围之内。的方法，其中孔眼的平均尺寸在2.0-3.8毫米的范围之内。的方法，其中孔眼的平均尺寸在2.8-3.8毫米的范围之内。的方法，其中孔眼的平均尺寸在3.2-3.8毫米的范围之内。的方法，其中孔眼的平均垂向间距对孔眼的平均水平间距之比-的方法，其中该方法具有的另一特征在于，当传送模量为73Gpa且尺寸为2米长、2米高、0.7毫米厚的玻璃板时，对于(i)等于40米/分的传送速度，(ii)气体撞击到玻璃板的一侧，以及(iii)偏离垂向为10°的玻璃板角度，则在支架前表面上的所有点处玻璃板和支架前表面之间的时间平均的间距值是在750-1250微米范围之内，且在支架前表面上的所有点处时间平均的峰_到_峰变化不大于500微米。第十一方面，方面十的方法，其中，传送速度等于60米/分。第十二方面，用于玻璃板运输的非接触式支架包括具有多个孔眼的前表面，该前表面面向玻璃板，且在支架使用期间诸孔眼朝向玻璃板的主表面喷射气体，其中(a)孔眼分布在前表面上，以形成在使用支架过程中水平地定向的至少一排孔眼；(b)孔眼具有平均水平间距P，其满足如下关系式40《P《75，其中，P单位为毫米；以及(c)孔眼具有平均尺寸D。，其满足如下关系式2.0《D。《3.8，其中，D。单位为毫米。第十三方面，方面十二的支架，其中40《P《60。第十四方面，方面十二的支架，其中45《P《55。第十五方面，方面十二的支架，其中2.8《D。《3.8。第十六方面，方面十二的支架，其中3.2《D。《3.8。第十七方面，方面一的方法或方面十二的支架，其中45《P《55，以及3.2《Dn《3.8。8，方面一的方法或方面十二的支架，其中(i)孔眼分布在前表面上以形成在使用支架过程中水平地定向的至少两排孔眼，以及(ii)孔眼的平均垂向间距对孔眼的平均水平间距之比在0.5至1.0之间。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求一种传送玻璃板(13)的方法，该方法包括(a)提供移动传送器(2)，所述传送器构造成接触所述玻璃板(13)的边缘并以传送速度移动所述玻璃板(13)；(b)提供非接触式支架(3)，所述支架构造成对着所述玻璃板(13)主表面的一部分喷射气体；以及(c)用所述移动传送器(2)接触所述玻璃板(13)的边缘，并以传送速度移动所述玻璃板(13)，同时从所述非接触式支架(3)对着所述玻璃板(13)主表面的所述部分喷射气体；其中(i)所述非接触式支架(3)包括多个孔眼(22)，所述孔眼对着所述玻璃板(13)主表面的所述部分喷射气体，(ii)从以压力P气室运行的气室中将气体提供给所述孔眼(22)，(iii)所述多个孔眼(22)具有最中心的孔眼(26)，以及(iv)计算得到的在所述最中心的孔眼(26)和各个其沿着水平方向最靠近的相邻孔眼(28)之间的中点(27)处的静压力P中点满足以下关系式P中点/P气室≥0.05。2.如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述孔眼(22)的平均水平间距(P)在40-75毫米的范围之内。3.如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述孔眼(22)的平均尺寸(D。)在2.0-3.8毫米的范围之内。4.如权利要求1至3中任何一项所述的方法，其特征在于，(i)所述孔眼(22)分布在所述非接触式支架(3)的前表面(20)上以形成在使用所述支架(3)的过程中水平地定向的至少两排孔眼(210、220、230、240、250)，以及(ii)所述孔眼(22)的平均垂向间距对所述孔眼的平均水平间距(P)之比在O.5至1.0之间。5.—种用于运输玻璃板(13)的非接触式支架(3)，所述支架(3)具有前表面(20)，所述前表面(20)具有多个孔眼(22)，并面向所述玻璃板(13)，在使用所述支架(3)的过程中所述孔眼(22)朝向所述玻璃板(13)的主表面喷射气体，其中(a)所述孔眼(22)分布在所述前表面(20)上以形成在使用所述支架(3)的过程中水平地定向的至少一排孔眼(210、220、230、240、250);(b)所述孔眼(22)具有平均水平间距P，其满足如下关系式40《P《75，其中，P单位为毫米；以及(c)所述孔眼(22)具有平均尺寸D。，其满足如下关系式2.0《D。《3.8，其中，D。单位为毫米。全文摘要提供用来以高的传送速度传送诸如LCD基底的柔性玻璃板(13)的非接触式喷气支架(3)，上述高的传送速度例如为40米/分的速度以上，例如60米/分的速度。从以压力P气室运行的气室中将气体提供给支架(22)的孔眼，支架具有计算得到的在支架最中心的孔眼(26)和各个其沿着水平方向最靠近的相邻孔眼(28)之间的中点(27)处的静压力P中点，其满足以下关系式P中点/P气室≥0.05。支架(3)可将以60米/分移动的LCD基底(13)和支架(3)的表面(20)之间间距的时间平均的峰-到-峰的变化减小到小于500微米，因此，减小了基底(13)碰到支架(3)和被支架(3)损坏的机会。文档编号B65G49/06GK101734483SQ20091022457公开日2010年6月16日申请日期2009年11月11日优先权日2008年11月25日发明者罗伟炜,高藤·纳兰德拉·库德瓦申请人:康宁股份有限公司