[发明专利]玻璃带弯曲度的控制

说明书

要求在先提出的美国申请的利益

本申请要求2009年6月17日提出的申请号为12/486,236的美国申请的利益。该文件和本文提及的公开案、专利、以及专利文件全部公开的内容，引入作为参考。

技术领域

本公开涉及由下拉法生产的玻璃带，例如溢流下拉熔制法。更具体的，本公开涉及控制这种带的平面外弯曲度的方法和装置。这种控制可以包括稳定已有的弯曲度或者产生新的弯曲度。

背景技术

众所周知，溢流下拉熔制法(overflow fusion downdraw process)是一种主要的玻璃制造法，这种玻璃用于在显示设备的制造中制作基底。同样众所周知，显示设备被用于各种应用。例如，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)尤其用于笔记本电脑，平板台式监视器，LCD电视，以及各种通讯设备。

许多显示设备，例如TFT-LCD面板以及有机发光二极管(OLED)面板，是直接在平坦的玻璃片(玻璃基底)上制造的。为了增加生产率以及降低成本，典型的面板制作法在单一基底上同时制作多个面板。

为了利用规模经济，显示器制造商需要尽量大的基底以致在单独的基底上能够制造更多的显示器和/或更大的显示器。在玻璃制造工业中更大基底的制造已被证实是有挑战性的，特别是考虑到基底厚度的因素，基底厚度典型为少于1毫米，例如过去为0.7毫米，现在在某些情况低至0.3毫米。

特别地，挑战已变成在拉丝塔中控制玻璃带状态的问题。可以想象的，随着带变得更宽以及更薄，由于当向下移动两层或更多层的距离时被冷却，玻璃带容易受复杂的动作和形状的影响。由于显示设备中使用的基底的严格标准，带的质量部(quality portion)必须维持纯净，从而限制潜在区域通过带的外部边缘(压条部)和带接触。

出于这些考虑的结果，控制带的形状的问题已经成为重要的工程挑战。这个问题可以系统地阐述为控制移动材料的形状而不接触材料中央：(i)这种材料具有机械特性，正如薄纸的特性，(ii)这种材料在宽度方向2米或更多米连续地被制造，以及(iii)这种材料容易受到复杂的温度和压力分配的影响，复杂的温度和压力分配动态地影响材料的机械特性。本公开陈述这个问题并且提供在不接触带的质量部的情况下形成和/或稳定在垂直玻璃带中平面外的弯曲度的方法。

发明内容

根据本公开的内容，控制由下拉法生产的垂直玻璃带(13)的弯曲度的方法包括：

(a)将带(13)穿过充满气体的垂直壳体(23)，其中：

(i)所述壳体(23)包括定义内部体积(29)范围的壁(17)，

(ii)所述内部体积(29)的底部(31)是敞开的，从而使底部的压力等于周围的大气压，以及

(iii)所述带(13)充当隔膜，将所述壳体的内部体积(29)划分成第一子体积(25)和第二子体积(27)；

(b)在沿着所述壳体(23)长度方向的整个垂直区域，通过使(i)所述带(13)的所述第一子体积(25)侧的气体平均密度和(ii)所述带(13)的所述第二子体积(27)侧的气体平均密度不同，所述带(13)的所述第一子体积(25)侧的平均密度小于所述带(13)的所述第二子体积(27)侧的平均密度，从而沿着壳体长度的至少一部分在所述第一子体积(25)和所述第二子体积(27)之间产生正的压力差；以及

(c)约束(21)带(13)的边缘从而在整个至少所述垂直区域内阻止边缘的移动进入第二子体积(27)。

上述公开的内容中使用的参考数字仅为了读者的方便，不是用来并且不应该用来解释为对本发明范围的限制。一般来说，可以理解，前述简要的说明和下述具体的说明两者仅仅是本发明的示范，是用来提供理解本发明本质以及特征的概述或框架。

本发明另外的特征和优点将在接下来的具体说明中陈述，并且部分地是本领域技术人员从所述说明中显而易见的或者通过如本发明所述实施本发明而意识到。附图被包括来为本发明提供进一步的理解，并且并入构成说明书的一部分。可以理解，在本说明书和附图中揭露的本发明的各种特征能够以任何组合使用。

附图的简要说明

图1为根据一个实施例的熔制玻璃制作装置的示意性的截面图。

图2示出了在带的一侧压力导致的弯曲度的分析中使用的分析几何图以及变量的定义。

图3为在烟囱效应的分析中使用的几何图的示意性截面图。

图4为由带的阶温度差(虚曲线)产生的密度差区域的计算压力曲线(实曲线)图。阶温度差位于壳体(拉丝塔)的底部。

图5为重复图4中的计算压力曲线(实曲线)以及还示出由阶温度差产生的气体密度差的图。