[发明专利]制备具有改进的板稳定性的玻璃板的装置和方法

说明书

本申请要求享有2010年8月31日提交的美国临时专利申请No.61/378544和2010年11月9日提交的美国专利申请No.12/942124的优先权。

相关申请的相互参引

本申请要求享有2010年8月31日提交的、名为“APPARATUS AND METHOD FOR MAKING GLASS SHEET WITH IMPROVED SHEET STABILITY”的序列号为61/378544的美国临时专利申请的优先权，本文以该申请为基础，并将其全部内容通过援引的方式纳入本文。

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，例如熔融下拉法(Fusion down-draw process)或狭缝下拉法(slot down-draw process)，来制备适于LCD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.A.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、厚度均匀性以及应力——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500μm、400μm、300μm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T1；宽度W1；第一主表面S1，其具有目标点TP，以速度V1平行于重力矢量移动；与S1相对的第二主表面S2；S1包含第一外周区域PR1、第二外周区域PR2和第一中心区域CR1；S2包含第三外周区域PR3、第四外周区域PR4和第二中心区域CR2，其中PR1与PR3相对，PR2与PR4相对，并且CR1与CR2相对；

(B)使以基本等于V1的速度向下移动的第一边缘限制器(edge restrainer)ER1在穿过点TP的水平线SL上方的第一限制器位置处与PR1和PR3中的至少一个接触；