[发明专利]从移动的脆性材料带状物上分离脆性材料板的方法和设备

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及从移动的脆性材料带状物上分离脆性材料板，且在一个实例中涉 及从移动的玻璃带上分离玻璃板，同时减少导入上游带状物的扰动。

相关技术的描述

现已发现特种玻璃具有广泛的应用，包括用于制造显示器的基板。例如，液 晶显示器(LCD)越来越普及用于计算器、手表、视频游戏、音频和视频设备、便 携式计算机和汽车仪表板中显示信息。LCD改善的质量和尺寸使其成为电视机和 桌面计算机显示器中传统使用的阴极射线管(CRT)的更有吸引力的替代品。另外， 等离子体显示器(PD)、场致发射显示器(FED)和有机光发射聚合物显示器(OLED) 之类的其它平板显示器(FPD)现已开发成LCD的替代品。薄膜晶体管液晶显示 器(TFT-LCD)用于笔记本电脑、平板桌面监视器、LCD电视以及互联网和通讯 设备，上面列举的经济是一些例子。把电子元件结合在显示器中所用的玻璃板(玻 璃基板)上是越来越有用。TFT-LCD板和OLED板之类的一些显示器直接制造在 平玻璃板上。例如，晶体管按图案阵列进行排列，并由周边电路驱动，以提供(接 通)所需电压使液晶材料分子按所需的方式取向。

平面内应力(和由此产生的应变)可以改变晶体管和像素的阵列。这会导致 显示板的扭曲。因此，在LCD和其它玻璃显示器用途中，提供扭曲公差在允许范 围内的玻璃是极其有益的。

平板显示器制造商发现，对更大显示尺寸和规模经济的需求正使制造方法朝 更大尺寸的玻璃片方向发展。现已产生第III代(550mm×650mm)、第III.5代 (600mm×720mm)和第IV代(1000mm×1000mm)及更大尺寸的工业标准。随着 玻璃片的所需尺寸增加，生产和处理的困难也增加。

制造用作基板的玻璃是极其复杂的。美国专利3,338,696(Dockerty)和美国专利 3,682,609(Dockerty)中记载的下拉片材和熔融法是能提供玻璃不需要研磨和抛光之 类高成本后成形修整操作的少数几种方法之一。上述的专利以引用的方式插入本申 请。

然而，熔融法需要从连续移动的玻璃带上分离和取出玻璃板。传统上，通过 在该玻璃带上形成分离线来进行玻璃板的分离。然后在划痕线以下把真空吸盘阵列 连接到玻璃上，并把划痕线以下的带状物部分旋转小于15°，使玻璃在划痕线处发 生断裂，从而形成所需的玻璃板。这种断裂产生移动带状物上新形成的前缘和玻璃 板上新形成的后缘。

然而，对带状物施加这么大的弯曲力矩会对该带状物提供足够的势能，特别 是从该带状物上突然折断玻璃板时。在上游带状物中导入这种能量(和机械扰动) 会在后续玻璃板中产生不合需要的性能。

因此，需要提供从连续移动的脆性材料带状物上分离脆性材料板同时减少沿 该带状物向上游传递的扰动的方法。也需要增加对用于从该带状物上分离玻璃板的 裂缝扩展的控制。

发明概述

本发明系统提供可重复和均匀地从连续移动的脆性材料带状物上分离脆性材 料板同时减少向上游带状物传递扰动的方法。

在选定的实例中，本系统提供从连续移动的玻璃带上分离玻璃板(pane)的方 法。为了说明的目的，如下的讨论以玻璃制造为例进行说明。然而应当理解，所附 权利要求书中定义和说明的发明并不局限于此，除非这些权利要求把脆性材料限定 为玻璃。

在熔融玻璃形成法中，玻璃带(ribbon)从液态转变为下游的固态。在玻璃的粘 弹区域内把扰动引入玻璃会在形成的固态玻璃中产生不需要的不均匀性或应力。传 统上，从玻璃带上分离玻璃板会以振动、波动或扭曲形式把显著能量引入该玻璃带 的固体部分。这种扭曲会向上传递到该玻璃带的粘弹性区域。这种扭曲会以不可控 制的方法导入非均匀性和非线性，并可能降低所形成玻璃板的质量。

在本系统中，在从该玻璃带中分离玻璃板之前对划痕线上游的玻璃带进行限 制。对该玻璃带的限制可以通过在划痕线的上游接触该带状物的第一表面和第二表 面加以实现，这种接触可以是对置的、重叠的或偏置的。这种限制可以在玻璃带中 形成划痕线之前、基本上同时或之后进行。选择对该玻璃带进行限制是为了有利于 从该玻璃带上分离玻璃板，并最大程度地减少把扰动或弯曲力矩引入上游带状物 中。