[发明专利]用于熔融下拉玻璃形成的双升降式边缘辊系统

说明书

本案公开用于熔融下拉玻璃形成处理中的双升降式边缘辊系统的各种改良。

交叉引用

本申请案依专利法请求于2019年1月25日提出申请的美国临时专利申请案第62/796880号之优先权权益，本申请案之参考整体上结合以上美国专利申请案之公开。

技术领域

本公开案涉及用于形成玻璃板的方法和系统，且更具体地涉及用于通过使用边缘辊拉制玻璃板以最小化板宽度衰减量来形成玻璃板的方法和系统。

背景技术

玻璃显示板用于各种应用中，从手持式移动装置到平板计算机到计算机显示器再到电视显示器。

生产用于光学显示器的玻璃的一种方法是通过溢流下拉处理(也称为熔融下拉处理)。与文献中称为如浮式及槽法技术比较，此处理产生初始表面质量。通过引用整体并入本文的美国专利第3,338,696号和第3,682,609号(Dockerty)公开熔融下拉处理，其包括使熔融玻璃流过形成楔的边缘或堰。也参见美国专利公开第2005/0268657号和第2005/0268658号，其内容也通过引用整体并入本文。熔融玻璃在形成楔的会聚(converging)形成表面上流动，且分开的流在两个会聚形成表面汇合的顶点(apex)或根(root)处重聚，以形成玻璃带或玻璃板。因此，已经与形成表面接触的玻璃位于玻璃板的内部，且玻璃板的外表面是无接触的(contact-free)。

在重力与拉引设备的作用下，随着玻璃板发展，而厚度减小。具体地，拉引辊放置于形成楔的根部的下游，且调整玻璃带离开形成楔的速率，及因此协助决定完成的玻璃板的厚度。拉引设备位于足够的下游处，使得粘性玻璃已经冷却且变成足够的刚性而被拉引。已接触的边缘部分随后从完成的玻璃板移除。随着玻璃带从形成楔的根部下降，玻璃带冷却以形成固体(solid)、弹性的玻璃带，此玻璃带然后可切割而形成较小的玻璃板。

然而，由熔融下拉处理所生产的玻璃板具有比在根部处的粘性玻璃带较窄的宽度。这种宽度损失是因为在拉引处理的粘性区域内玻璃带的横向收缩，这也称为板宽度衰减(sheet width attenuation)。拉引处理的粘性阶段期间玻璃带的横向收缩也相关于习知为板宽度变化的不稳定性，此不稳定性的特征可为粘性玻璃板内不稳定的速度等值线。

在下拉处理的粘性区域内板宽的损失本身也呈现为在玻璃板的边缘处的累积厚度或小珠(bead)。因为小珠与玻璃板中心之间的厚度与温度两者的差异，这些边缘小珠的形成会引起许多问题。例如，边缘小珠的形成会导致暂时的应力及/或永久应力，暂时应力在拉引处理期间产生不稳定的玻璃带形状，且永久应力在玻璃冷却时发生于玻璃板的某些区域中。边缘小珠也可能妨碍操作者将玻璃带弯曲至所欲的曲率半径，例如，制备玻璃来用于某些应用中时会需要的曲率半径。因此，在行业中已经引入了利用单升降式边缘辊或双升降式边缘辊来拉制玻璃板的系统，如熔融拉制系统。为了优化这种熔融拉制系统的实施的某些方面，需要在熔融拉制系统硬件的各个方面作改良。

发明内容

在各种实施例中，本公开案涉及对拉制玻璃板的设备或系统作改良，例如利用双升降式边缘辊技术从熔融下拉处理中的形成楔的根部作改良。实施例也可应用于其他玻璃形成处理，如槽拉处理、双熔融处理、漂浮处理，且参照熔融下拉系统之一些实施例的叙述不应限制本文所附的权利要求书的范围。

本案所公开的双升降式边缘辊系统显著减小了板宽度衰减量，从而产生了增加的可用板宽度，而允许更有效地利用玻璃板。它还提出了减少小珠质量并改变边缘质量分布的方法，以改善处理稳定性和产品属性。

本案公开的设备由双升降式边缘辊及在熔融拉引中使用此双升降式边缘辊的方法组成。可以调整成对的边缘辊的位置，以达到边缘辊的旋转轴的所需倾斜角。下面列出的设计特征均针对减少在板形成楔形的根部下方的板宽度衰减或在玻璃带上产生张力，从而增加板宽度。本案所公开的改良熔融拉制处理输送实质更薄的小珠以用于改善处理过程以及亦提供减少的端部流动不稳定性(如厚度波动(thickness flapping)和板宽度变化)。