KR20070046895A - 유리 시트 제조용 공정 및 디바이스 - Google Patents

유리 시트 제조용 공정 및 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20070046895A
KR20070046895A KR1020077004694A KR20077004694A KR20070046895A KR 20070046895 A KR20070046895 A KR 20070046895A KR 1020077004694 A KR1020077004694 A KR 1020077004694A KR 20077004694 A KR20077004694 A KR 20077004694A KR 20070046895 A KR20070046895 A KR 20070046895A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
sheet
glass sheet
preform
furnace
Prior art date
Application number
KR1020077004694A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101224775B1 (ko
Inventor
패트릭 제이 시모
마크 엘 파우리
마이클 티 머타프
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20070046895A publication Critical patent/KR20070046895A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101224775B1 publication Critical patent/KR101224775B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/037Re-forming glass sheets by drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/30Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/355Temporary coating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133302Rigid substrates, e.g. inorganic substrates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

본 발명은 유리-계 물질의 평평한 시트 제조공정 및 장치에 관한 것이다. 상기 공정은 유리 프리폼을 제조하는 단계, 상기 유리폼을 로에서 가열하는 단계, 가브 및 프리-시트를 형성하는 단계, 상기 가브를 제거하고 상기 프리-시트를 평평한 유리 시트로 인발하는 단계를 포함한다. 또한 유리 프리폼을 유리 시트로 인발하는 장치를 제공하는데, 상기 장치는 인발 로, 상기 프리-시트를 유리 시트로 인발 및 스트레칭 하기 위한 스트레칭 팔, 및 상기 유리 시트 상에 아래쪽으로 힘을 적용하기 위한 대응하는 모서리 롤러를 포함한다. 상기 인발 로는 다수의 개개의 가열 부재, 개별적으로 조절될 수 있는 개개의 가열 부재의 온도를 포함할 수 있다. 상기 장치는 상기 유리 시트를 어닐링하기 위한 어닐링 로를 더욱 포함할 수 있다.
유리 프리폼, 가브, 프리-시트, 스트레칭, 인발

Description

유리 시트 제조용 공정 및 디바이스{Process and device for manufacturing glass sheet}
본 발명은 일반적으로 유리 시트를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유리 프리폼으로부터 유리 시트를 인발하는 것에 관한 것이다.
평평한 유리 시트, 특히 정밀하고 평평한 유리 시트, 즉 특정한 유리 또는 유리-세라믹 등의 유리-계 물질로 이루어진 높은 표면 품질 및 일정한 두께의 유리 시트에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러한 평평한 시트를 통합하는 평평한 패널 디스플레이는 최근에 상당한 주목을 받고 있다. 랩탑 컴퓨터에서 사용된 것들과 같은 작은 부품들(units)에 상당한 관심이 집중되고 있다. 하지만, 정보 및 엔터테인먼트 적용을 위한 더 큰 부품들에 관심들이 주어지고, 디스플레이 산업에서 높은 왜곡점(strain point)을 갖는 유리에 대한 관심이 쏟아지고 있다. 차세대 액정 디스플레이(LCDs), 예를 들어 활성 메트릭스 LCDs(AMLCDs), 및 다른 증진된 디스플레이, 예를 들어, 플라즈마 디스플레이를 위한 평평한 디스플레이 패널을 제조하는데 이러한 유리들이 요구된다. 일반적으로, 적어도 700℃의 왜곡점이 좋다. 바람직하게는, 상기 왜곡점은 800℃를 초과한다. AMLCDs의 경우에, 상기와 같은 높은 왜곡점에 대한 요구는 유리 기판 상부에 직접 실리콘 칩 또는 어레이(array)를 결합시 키는 것에 대한 관심에 의해 알 수 있다. 유리 기판 상에서 폴리-실리콘의 제조는 900℃ 이상의 공정온도에 의해 또한 촉진된다. 이 목적을 달성하기 위해서, 상기 유리의 열 팽창 행위는 실리콘의 그것과 매우 유사하고, 유리의 왜곡점은 실리콘 칩이 유리에 결합되고 상기 유리가 더 나아간 공정 단계에서 연속해서 가열된 후 유리의 압축(또한 수축 또는 밀집으로 알려진) 및/또는 휘어짐이 일어나지 않도록 충분히 높은 것이 필요하다.
액정 디스플레이(LCDs)는 두 개의 기본적인 메트릭스 형태, 구동된 내재 또는 외부 메트릭스를 형성할 수 있다. 상기 내재하는 메트릭스 형태는 액정 물질의 입구(threshold) 특성에 달려있다. 외부의, 또는 활성 메트릭스(AM), 형태는 다이오드의 어레이, 금속-절연체-금속(MIM) 디바이스, 또는 각각의 픽셀에 전기 교환을 공급하는 박막 트랜지스터(TFTs)를 가진다.
두 경우에, 두 개의 유리 시트는 디스플레이의 구조를 형성한다. 두 개의 시트 사이의 분리는 5-10 ㎛ 정도의 수적 공간 너비(critical gap dimension)이다. 상기 유리 시트는 투명해야하고, 그것들이 디스플레이 공정 동안 노출되는 화학적 조건을 견뎌야한다. 그렇지않으면, 두 개의 메트릭스 형태의 필요성이 다르다.
내재적으로 구동된 LCDs는 포토리소그래픽 패턴화에 의해 수반되는 350℃ 이하의 온도에서 박막 증착 기술을 사용하여 제조된다. 그 결과로, 상기 기판 요건들은 따라서 종종 분절된(segmented) 디스플레이의 것들과 동일하다. 베리어 층을 가진 소다-석회-실리카(soda-lime-silica) 유리는 최고의 요구에 충분한 것으로 증명되었다.
내재적으로 구동된 LCDs, 수퍼 트위스티드 네마틱(super twisted nematic; STN) 형태의 고성능 버전은 공간 너비를 일정하게 유지하는 목적을 위해 극도로 정확한 평평함의 부가적인 요건을 가진다. 상기 요건 때문에, 그러한 디스플레이에 사용된 소다-석회-실리카 유리는 연마되어야 한다. 대안으로, 뉴욕 코닝의 코닝 주식회사 Code 1737로 표시된, 정확하게 형성된 바륨 알루미노보로실리케이트 유리가 연마없이 사용될 수 있다.
외부적으로 구동된 LCDs는 또한 두 개의 카테고리; 즉, MIM 또는 비결정질 실리콘 (a-Si) 디바이스에 기초한 것, 및 다결정성 실리콘(폴리-Si) 디바이스에 기초한 다른 것으로 나누어질 수 있다. MIM 또는 a-Si 형태의 기판 요건은 STN 적용과 유사하다.
하지만, 폴리-Si로 형성된 디바이스는 a-Si TFTs로 적용된 것들보다 더 높은 온도에서 진행된다. 실제온도는 상기 TFTs를 제조하는데 사용된 특정한 공정에 의해 정해짐에도 불구하고, 600℃-800℃의 사용 온도(25℃. 유리의 왜곡점 이하)를 수용할 수 있는 기판이 요구된다. 증착된 게이트 유전체(dielectrics)를 가진 그러한 TFTs는 온도를 600℃-650℃ 범위의 온도를 요구하는 반면, 열적 산화물을 가진 것들은 약 800℃의 온도를 요구한다.
단일-Si 및 폴리-Si 공정 둘 다는 연속적인 포토리소그래피 패턴의 정확한 정렬(alignment)을 요구하며, 이에 의해 기판의 열적 수축이 낮게 유지되는 것을 필요로 한다. 폴리-Si에 요구된 더 높은 온도는 공정동안 시트의 열적 파괴(압축, 즉 수축)를 피하기 위해 소다-석회-실리카 유리보다 더 높은 왜곡점을 나타내는 유 리를 사용하도록 한다. 알 수 있는 바와 같이, 왜곡점이 낮을수록, 이 크기 변화는 더 크다. 따라서, 600℃를 초과하는 온도에서 디바이스 공정동안 압축을 최소화하기 위해 높은 왜곡점을 나타내는 유리들을 개발하고자 하는 상당한 연구가 있어왔다.
미국 특허 제4,824,808(Dumbaugh, Jr.)은 LCDs에 대한 기판의 수요를 완전히 충족시킬 수 있도록 나타내는 유리에 필수적이라고 평가되는 네 가지 특성을 개시하고 있다:
첫째, 유리는 기판으로부터 알칼리 금속이 트랜지스터 메트릭스 안으로 이동할 수 있는 가능성을 피하기 위해 의도적으로 부가된 알칼리 금속 산화물은 반드시 없어야 한다;
둘째, 유리 기판은 TFT 메트릭스 증착 공정에서 사용된 반응물들을 견딜 정도로 충분히 화학적으로 내구성이 있어야한다;
셋째, 유리와 TFT 어레이에 존재하는 실리콘 사이의 팽창 부조화(expansion mismatch)는 기판을 위한 공정온도가 증가하는 때조차 비교적 낮은 수준으로 유지되어야 한다;
넷째, 유리는 고 품질의 얇은 시트 형식을 저 비용으로 생성할 수 있어야 한다; 즉, 필요한 표면 마무리를 확신하기 위한 광대한 분쇄(grinding) 및 연마(polishing)를 요구하지 않아야 한다.
상기 마지막 요건은 마무리된 유리 시트를 필수적으로 생성할 수 있는 시트 유리 생성 공정을 요구하는 것만큼이나 달성하기가 가장 어렵다.
LCD 기판을 제조하는데 일반적으로 사용된 두 가지 방법들은 플로트(float) 공정 및 용융 공정이다. 이러한 공정들 둘 다는 유리의 플로우를 시트-형성 디바이스로 운반하는 내화성 유리 용해장치(melter)를 요구한다. 높은 왜곡점 유리 성분의 경우에, 유리의 고품질 플로우를 시트-형성 디바이스로 운반하는데 비교적 큰 고온 유리 용해장치가 요구된다. 이것은 높은 왜곡점 유리들이 전형적으로 1700℃를 초과하는 높은 융융 온도를 가진다.
플로트 공정에서, 융해된 유리의 플로우는 융해 로에서 액체 금속 매체를 함유하는 플로트 로 안으로 방출된다. 전형적으로, 상기 금속은 주석이다. 플로트 로 안의 대기는 주석의 산화를 방지하도록 조절된다. 융해된 유리는 평평하고, 연속적인 리본 형태로 액체 주석 상에서 떠다니고 분산된다. 유리의 리본은 어닐링 설비(annealing lehr) 또는 냉각 터널 안으로 운반되어, 조절된 속도로 실온으로 냉각된다. 상기 냉각된 유리는 분쇄 및 연마 등의 공정들에 의해 최소한의 다른 마무리를 요구하는 평평하고, 부드러운 표면을 가진다.
하지만, 융해된 주석을 함유하는 동봉물(enclosure)에서 높은 왜곡점을 가지는 유리를 형성하는 것은 매우 어렵다. 이것은 주석이 1050 내지 1100℃의 과도한 온도에서 높은 증기압을 갖기 때문이다. 높은 왜곡점 유리에 요구되는 높은 형성 온도에서, 융해된 주석은 플로트 로 안에서 증기화되고 계속해서 로의 차가운 부분에서 농축될 것이다. 몇몇 경우에, 상기 농축은 "주석 비(tin rain)"라 불리는, 유리에 주석이 내려서 유리 표면에 통합되는 상황을 야기할 만큼 충분히 높을 수 있다.
상기 용융 공정에서, 유리-형성 융해는 내화성 물통(trough)으로 흘러서 상기 물통의 어느 면에서 조절된 방법으로 넘친다. 상기 공정의 주요 장점은 결정적으로 형성된 유리 시트의 표면이 어떠한 내화성 물질 또는 다른 형성 장비와 접촉하지 않는다는 것이다. 상기 공정의 다른하나의 장점은 그것이 매우 평평하고 단일하게 두꺼운 유리 시트를 산출한다는 것이다. 결과적으로, 디스플레이 적용을 위한 부드럽고, 평평하고, 일정한 유리 시트를 얻는데 어떠한 이차적인 공정도 필요하지 않다. 하지만, 상기 방법은 상기 온도가 유리 형성 요소의 악화 및 유리 융해의 오염이 증가 될 잠재성을 매우 촉진하기 때문에 요구되는 높은 온도로 인해 높은 왜곡점을 갖는 유리를 제조할 수 없는 것을 겪을 수 있다. 전형적으로, 105 내지 106 포이즈 범위의 점도에서 유리를 형성하여 최적의 평평함 및 일정한 두께를 얻는 것이 바람직하다.
용융 인발 및 플로트 공정 둘 다에 대한 간략한 설명은 D.D. Boyd 및 D.A. Thompson에 의해 "유리"라는 제목의 원고, 화학 기술 백과사전, 3권, 3판, 807-880 페이지(860-863 참조)에서 주어진다. 융용 로 인발 공정은 또한 미국 특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 기재되어 있는데, 둘 다 Doclerty에 의해 등록되었다. 안타깝게도, 용융 인발 공정 또는 플로트 공정 둘 다는 높은 왜곡점을 가지는 유리 성분으로부터 평평한 시트를 제조하는데 효과적이지 않은데, 예를 들어 하나의 왜곡점은 900℃를 초과할 수 있다.
요약
넓은 일면에서, 본 발명은 유리 프리폼을 제조하는 단계, 상기 유리 프리폼을 로에서 가열하여 가브(gob) 및 프리-시트를 형성하는 단계, 상기 가브를 프리-시트로부터 분리하는 단계, 상기 프리-시트를 미리결정된 너비로 스트레칭시키는 단계 및 상기 프리-시트를 미리결정된 두께를 갖는 유리 시트로 인발시키는 단계를 포함한다. 상기 유리 프리폼은 바람직하게는 약 700℃를 초과하는, 더욱 바람직하게는 약 900℃를 초과하는 왜곡점을 가진다.
본 발명의 하나의 구체화에서, 프리-시트의 스트레칭은 상기 프리-시트와 접촉하기 위해 프리-시트를 향해 안쪽으로 이동하는 스트레칭 팔에 의해 시작되고, 그다음 유리 시트 안으로 상기 프리-시트를 스트레칭하기 위해 바깥쪽으로 이동한다, 상기 스트레칭 팔은 또한 모서리 롤러(edge roller)에 맞추기 위해 상기 유리 시트를 아래쪽으로 인발하는데 사용될 수 있다.
상기 유리 시트에 맞춘 모서리 롤러는 유리 시트 상에서 아래쪽으로 당기는 힘을 사용하고, 그로 인해 상기 유리 시트의 두께를 감소시킨다. 4 ㎜ 미만의, 바람직하게는 1 ㎜ 미만의, 심지어 100 ㎜ 미만의 유리 시트가 본 발명에 따라 인발될 수 있다. 상기 유리 시트는 인발 공정 동안 유리의 각각의 팬(panes)으로 잘릴 수 있거나 이후에, 또는 상기 유리 시트가 필요한 유연성을 제공할 만큼 충분히 얇으면 저장(storage)을 위해 롤링될 수 있다.
본 발명에 따르면, 약 600℃보다 큰, 바람직하게는 약 700℃보다 큰 왜곡점을 갖는 유리들이 인발될 수 있다. 바람직하게는, 약 900℃보다 큰 왜곡점을 갖는 유리들은 유리 시트로 인발될 수 있다.
본 발명의 방법은 또한 상기 유리 시트에 보호 코팅층의 적용을 포함한다. 상기 보호 코팅층은 액체 또는 고체 형태로 적용될 수 있다. 액체로 적용되면, 상기 방법은 열적 경화(curing) 또는 광 경화 등의 적절한 방법에 의해 코팅제(coaint)를 경화하는 단계를 포함한다.
다른하나의 넓은 면에서, 본 발명은 유리 시트를 인발하는 장치를 제공하는데, 상기 장치는 인발 로, 프리-시트를 유리 시트로 접촉, 스트레칭 및 인발하기 위해 상기 로 하부에 설치된 이동가능한 스트레칭 팔 및 상기 유리 시트에 맞춰서 상기 유리 시트에 아래쪽으로 힘을 적용하기 위해 상기 스트레칭 팔 하부에 설치된 롤링가능한 롤러를 포함한다.
바람직한 구체화에서, 인발 로는 다수의 가열 부재, 개별적으로 조절될 수 있는 온도를 포함한다. 그러한 배열은 상기 유리 시트의 휘어짐(waroing)을 최소화하기 위해서 수직으로 인발 로 내에서 온도 프로파일을 조정하는 능력을 제공한다.
본 발명의 장치는 인발 로의 하부(다운스트림)에 배열괸 어닐링 로를 포함할 수 있다. 상기 어닐링 로는 인발 로에 부착되거나, 상기 인발 로에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 예를 들어, 액체 용기 코팅 시스템(liquid bath coating system) 등의 인발된 유리 시트를 코팅하는 시스템, 또는 플라스틱 필름의 적용을 위한 시스템을 포함할 수 있다. 액체 용기 구성(configuration)의 경우에, 상기 유리 시트는 상기 유리 시트의 최소한의 로드 사이드 또는 사이드를 통과한 실질적으로 일정한 두께를 갖는 액체 코팅을 적용하는 적당한 코팅 다이를 통해 인 발된다. 상기 코팅은 유리 시트의 모서리를 에워쌀 수 있다. 폴리머 코팅은 하나 이상의 롤러의 사용을 통해 적용될 수 있고, 상기 유리 시트의 한쪽 면 또는 양면에 적용될 수 있다.
본 발명은 후술될 상세한 설명에서 매우 용이하게 이해될 것이며, 이의 다른 목적, 특성, 세부사항 및 장점들은 보다 명확하기 자명해질 것이고, 이는 첨부된 도면을 참고로 설명하고자 하는 바이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 프리폼으로부터 유리 시트를 인발하는데 사용될 수 있는 각각의 부품들을 포함하는 광섬유 인발기(draw tower)의 도면이다.
도 2는 본 발명의 구체예에 따른 유리 프리폼을 보유하는 것을 나타내는 프리폼 지지체 어셈블리의 접사도(close-up view)이다.
도 3은 유리 프리폼, 트레일링 유리(프리-시트) 및 가브(gob)의 도해이다.
도 4는 프리폼, 트레일링 유리(프리-시트) 및 가브의 경계면 횡단면도이다.
도 5는 유리 프리폼에 가브를 연결하는 프리-시트의 축 횡단면이다.
도 6은 본 발명에 따른 스트레칭 팔 어셈블리의 접사도이다.
도 7은 유리 시트 상에 아래쪽으로 당기는 힘을 부여하는, 두 개의 대응하는 모서리 롤러 한 쌍을 나타내는, 모서리 롤러 장치의 사시도이다.
도 8은 인발될 유리 시트에 고체 플라스틱 필름의 적용을 나타내는 측면도이다.
도 9는 개개의 개별적으로 조절가능한 가열 부재를 나타내는, 본 발명의 구 체예에 따른 인발 로의 전면도이다.
도 10은 구체예에 따른 인발 로의 수평 횡단면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 특히 유리 프리폼을 제공하는 단계, 상기 유리 프리폼을 로에서 가열하는 단계, 가브를 형성하고 상기 프리폼을 유리 시트 안으로 인발하는 단계를 포함한다. 유리 프리폼을 적어도 그것의 연화점까지 가열하는 것을 의미하는 가브를 형성함으로써, 상기 프리폼(가브)의 일부를 상기 프리폼의 바디로부터 당김에 따라 그것으로 넓은 플로우의 유리(프리-시트)를 인발한다. 연화점은 일반적으로 유리가 자체 중량, 대략 107.6 포이즈의 점도 하에서 퇴화하는 온도로 간주된다.
본 발명의 하나의 구체화에서, 유리 프리폼은 통상적인 유리 형성 기술에 의해 형성된다. 상기 기술들은 화학 기상 증착법 및 졸 겔의 사용을 포함하는 주조(casting) 방법을 포함한다. 화학 기상 증착(CVD) 기술은 광섬유 분야에서 잘 알려져 있고, 외부 기상 증착(OVD), 기상 축 증착(VAD), 및 몇몇 수정된 화학 기상 증착(MCVD)을 포함한다. OVD 및 VAD 둘 다는 불꽃에서 유리 전구체 화학물질을 가수분해시켜 수트를 형성하는 단계; 및 상기 수트를 목표대상에 증착시켜 다공성 유리 수트 프리폼을 형성하는 단계를 수반한다. 그다음 다공성 수트 프리폼은 염소-함유 기체 등의 세척 기체의 존재하에 상기 프리폼을 먼저 가열시킴으로써 세척, 탈수 및 강화되고, 그 후에 상기 프리폼은 상기 수트 입자들을 깨끗한 고체 유리 프리폼으로 강화시키기에 충분한 온도까지 또한 가열된다. 하지만, 이용가능한 유리 증착 방법은 본 전술한 실시예에 한정되는 것은 아님을 주목해야한다.
OVD 또는 VAD에 비해, 유리 프리폼의 주조는 유기 유리 전구체를 혼합하여 초벌구이전(greenware) 프리폼을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 초벌구이전 프리폼은 염소-함유 기체 등의 적당한 세척 기체에 가열 및/또는 노출에 의해 건조되고, 그후 가열되어 초벌구이전 프리폼은 깨끗한 고체 유리 프리폼으로 강화된다. 유리 프리폼을 주조하는 대안적인 방법들은 적절한 도가니에서 유리(예를 들어, 유리 부스러기 또는 유리 수트)를 융해시키는 단계 및 그후에 상기 융해된 유리를 적당한 몰드에 부어 바람직한 프리폼 모양을 형성하는 단계를 포함한다. 둘 다의 주조 방법들은 당업계에서 잘 알려져 있어 다시 설명하지는 않을 것이다. 전술한 유리 증착 방법의 경우와 같이, 제거 방법들은 여기에 존재하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 구체화에 따른 프리폼으로부터 유리 시트를 인발하기 위한, 일반적으로 참조 번호 10으로 명시된 장치를 나타낸다. 나타낸 장치는 다양한 유리 시트 인발 성분들을 갖추기 위해서 광섬유 인출기(draw tower, 12)를 포함한다. 상기 광섬유 인출기는 외부 요인으로부터 상기 광섬유 인출기로의 인발될 유리 시트의 기하학 배열(geometry)을 파괴시키는 진동을 막기 위한 고체 토대(foundation)에 매우 확고하다(well-secured). 상기 광섬유 인출기는 광섬유 제조에 사용된 인출기와 유사할 수 있다. 상기 광섬유 인출기는 진동을 막기 위해 땅 아래의 수십 피트 가라앉은 콘크리트 기초(footings)를 갖출 수 있다. 본 구체화에 따른 장치들은 또한 유리 프리폼을 홀딩 및 지지하기 위한 프리폼 지지 어셈블리(14), 인발 로(16), 스트레칭 팔 어셈블리(18), 및 모서리 롤러(20)를 포함한다.
장치(10)는 선택적으로 유리 두께 측정 디바이스(22), 하나 이상의 코팅 적용체(24), 하나 이상의 코팅 경화 디바이스(26), 및 감기 스풀(28)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고체, 깨끗한 유리 프리폼(30)은 전술한 기술 중 어느 것에 의해, 또는 다른 알려진 유리 제조 기술에 의해 제조된다. 바람직하게는, 프리폼(30)은 일반적으로 평행한 대응하는 면 및 두께를 초과하는 너비를 갖는 직사각형 모양이다. 원통형(cylinder) 등 다른 모양으로 형성될 수 있는 프리폼에 있어서, 상기 프리폼은 분해 등에 의해 일반적으로 직사각형 모양으로 형성될 수 있다. 본 발명이 플로트 또는 용융 공정에서 사용된 통상적인 유리와 유사한 왜곡점, 예를 들어, 약 600℃ 내지 700℃을 갖는 프리폼으로부터 유리 시트를 인발할 수 있음에도 불구하고, 약 700℃, 800℃ 또는 심지어 약 900℃ 보다 큰 왜곡점 등의 매우 더 높은 왜곡점을 가진 유리들이 인발될 수 있다. 예를 들어, 약 1956℃의 왜곡점을 가진 순수한 용해된 실리카는 본 발명의 장치 및 방법을 사용하여 유리 시트로 유리하게 인발될 수 있다.
유리 프리폼을 다루는 방법을 제공하기 위해, 상기 유리 프리폼은 전형적으로 프리폼 지지 어셈블리(14)로부터 매달려 있는데, 이는 도 2에 더욱 상세히 나타냈으며, 프리폼(30)에 조이고 단단하게 홀딩하기위해서 조임 바(32)를 포함한다. 조임 바(32)는 상기 조임 바에 부착된 하나 이상의 클램프(34)에 의해 프리폼(30)의 위쪽 모서리에 부착될 수 있다. 하지만, 상기 프리폼에 융해된 완전한 취급(handles)에 의한 등 상기 유리 프리폼을 지지하는 다른 방법들은 본 발명의 영역 안에 포함된다. 프리폼 지지 어셈블리(14)는 모터(36)에 의해 평행한 수직 방향, 위쪽 또는 아래쪽으로(z축(35)을 따라서) 상기 프리폼을 움직일 수 있다. 프리폼 지지 어셈블리(14)는 또한 상기 프리폼이 로(16) 안에 적절하게 위치할 수 있도록 z축에 직각인 방향(즉, x-y 평면)으로 상기 프리폼을 움직일 수 있다. 예를 들어, 상기 프리폼을 프리폼의 가열을 보장하는 로의 중심으로 하는 것이 일반적으로 바람직하다.
일단 매달리면, 프리폼(30)은 프리폼 지지 어셈블리(14)에 의해 인발 로(16)의 핫 영역(hot zone)으로 낮춰지고, 프리폼(30)의 일부는 적어도 그것의 연화점에서 가열된다. 인발 로(16)는 열이 저항 가열 부재(resistance heating elements)를 통해 전류를 흘려줌으로써 유래되는 것을 특징으로 하는 저항 로; 열이 마이크로웨이브 히터(susceptor)에서, 또는 적어도 상기 유리 프리폼의 연화점의 온도까지 상기 로를 가열할 수 있는 어떠한 다른 방법으로 전류 흐름을 유도함으로써 유래되는 것을 특징으로 하는 유도(induction) 로일 수 있다. 예를 들어, 상기 로는 기체 연료가 연소하여 불꽃을 형성하는 것을 특징으로 하는 기체 로일 수 있다. 바람직하게는, 상기 로는 적어도 약 900℃; 더욱 바람직하게는 적어도 약 1500℃; 가장 바람직하게는 적어도 약 2200℃의 온도까지 상기 유리를 가열할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 프리폼(30)의 일부, 대체로 일반적으로 팬텀 라인(31)에 의해 표시된 프리폼의 바닥 모서리 부분이 상기 유리의 적어도 연화점까지 가열될 때, 가브(38)가 형성되고 중력의 힘으로 상기 프리폼을 당겨서, 상기 가브를 프리폼에 연결하는 트레일링 유리(40)를 인발할 것이다. 프리롬(30)의 세로 횡단면, 가브(38) 및 트레일링 유리(40)는 도면에서 도해된다. 프리폼(30)으로부터 가브의 형성 및 당김은 일반적으로 "가브를 적하시키는 것"으로 언급된다. 이에 비해, 광섬유 공정에서 상기 트레일링 유리는 일반적으로 원형의 횡단면 필라멘트이다. 여기에 개시된 바와 같은 시트 인발 공정에 있어서, 출발 프리폼(starting preform)은 일반적으로 광섬유를 위한 경우처럼, 원주형보다는 직사각형 모양이다. 본 발명에 따르면, 이하 프리-시트(40)로 언급될 트레일링 유리(40)는 넓고 비-원형이다. 프리-시트(40)의 축 횡단면은 도 5에 나타내었다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 프리-시트(40)는 일반적으로 타원형(elliptical)인 볼록(convex) 횡단면을 가질 수 있거나, 또는 프리-시트(40)는 오목(concave) 횡단면, 또는 볼록 및 오목 둘 다의 조합을 가질 수 있다. 바람직하게는, 프리-시트(40)는 일반적으로 사각형의 횡단면을 갖는다. 따라서, 프리-시트는 넓고 두꺼운(최종 유리 시트 두께에 비해) 유리 플로우(flow)로, 상기 가브를 유리의 주요 바디(프리폼)에 연결하고 어떠한 수평의 스트레칭 공정 전에 수행된다. 프리-시트(40)는 일반적으로 가브(38)를 향한 프리폼의 베이스(루트)로부터의 방향으로 매우 빠르게 너비를 가늘게 하고, 따라서 일반적으로 최종 유리 시트로서 수용할 수 없다. 더욱이, 상기 프리-시트는 또한 수용불가능하게 두껍고 조절되지않고 상기 프리-시트의 너비를 통해 두께를 변화시킬 수 있다.
가브(38) 및 부착된 프리-시트(40)는 가브에 대한 접근을 제공하기 위해 인발 로(16)의 출구로부터 충분한 거리로 떨어질 때, 가브(38)는 유리 플로우의 너비를 통해 프리-시트를 기록하고(scoring), 상기 프리-시트로부터 가브(38)를 잡아채는 것(snapping) 등에 의해 제거될 수 있다. 도 6에 나타낸 스트레칭 팔(42)은 프리-시트(40) 안팎으로 움직일 수 있고, 프리-시트의 일정 길이의 각 모서리를 따라 프리-시트와 접촉한다. 스트레칭-팔(42)은 어떠한 적절한 방법에 의해 안쪽으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 스트레칭 팔(42)은 부력으로(pneumatically) 또는 수력으로(hydraulically) 작동될 수 있다. 스트레칭 팔(42)은 상기 스트레칭 팔에 스크류의 한쪽 말단, 모터에 이의 반대편 말단에서 부착된 스크류를 부착하고 정지한(stationary) 너트 내에 진행시킴으로써(riding) 작동될 수 있다. 상기 스트레칭 팔은 스트레칭 팔이 프리-시트에 접촉하는 지점까지 안으로 이동되고, 거기서 프리-시트는 각각의 스트레칭 팔에 부착한다. 그다음, 상기 스트레칭 팔은 바깥쪽으로, 바람직하게는 동시에 그리고 대칭적으로(동일한 비율로) 움직여서, 상기 프리-시트를 스트레칭하여 미리결정된 너비를 갖는 유리의 시트를 형성한다. 스트레칭 팔(42)은 그다음 아래쪽으로 움직여서, 상기 유리 시트가 모서리 롤러(20)에 접촉할 때까지 상기 유리 시트를 아래쪽으로 움직인다.
본 구체화의 각각의 스트레칭 팔은 부력 또는 수력 발동기(44) 및 상기 발동기에 연결된 접촉 바(46)를 포함한다. 발동기(44)는 상기 프리-시트를 향해 안쪽으로 상기 접촉 바를 움직임으로써 프리-시트(40)를 접촉 바(46)와 접촉시키기 위해 작동한다. 상기 스트레칭 팔은 인발 로를 빠져나가는 일정길이의 유리 플로우를 따라 모터(50)에 의해 상기 스트레칭 팔을 위 아래로 움직일 수 있는 운반(carriage) 어셈블리(48)에 설치된 것으로 나타난다.
프리-시트(40)가 스트레칭 팔에 의해 유리 시트(52) 안으로 넓어지면, 상기 유리 시트(52)는 모서리 롤러(20)에 맞추고, 상기 스트레칭 팔은 시트의 모서리로부터 제거된다. 예를 들어, 상기 스트레칭 팔은 유리 시트의 평면 밖으로 스트레칭 팔을 롤링시킴으로써 유리 시트의 모서리로부터 제거되고, 상기 스트레칭 팔의 접촉 바 부분 및 유리 사이의 결합에 충분한 토크(torque)를 적용함으로써 상기 결합을 깨고 접촉 바(46)를 풀어준다. 바람직하게는, 각각의 접촉 바는 유리에 부착될 물질을 포함하나, 또한 유리로부터 용이하게 제거될 수 있다. 상기 접촉 바는 백금을 포함하는 것이 바람직하다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 모서리 롤러(20)는 적어도 두 쌍의 대응하는 롤러 세트로 배열되는데, 각 쌍의 대응하는 모서리 롤러는 유리 시트의 대응하는 면에 위치되고, 모터(나타내지 않음)에 의해 작동된다. 그 다음 모서리 롤러 세트는 상기 유리 시트의 각 면에 적어도 4개의 롤러, 두 개의 대응하는 롤러를 포함한다. 모서리 롤러(20)는 유리 시트(52)의 각 면의 일부(54)를 따라 유리 시트에 맞추고, 상기 유리 시트에 아래쪽으로 힘을 적용함으로써, 가열된 프리폼으로부터 유리 시트를 인발한다. 모서리 롤러(20)는 또한 유리 시트의 모서리를 냉각시키고, 따라서 유리 시트 모서리를 강화시킨다. 예를 들어, 모서리 롤러(20)는 각각의 롤러의 내부 안에 하나 이상의 통로(나타내지 않음)를 통해 냉각 매체를 가함으로써 냉각될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 매체는 공기 또는 물일 수 있다. 상기 유리에 대한 그들의 그립(grip)을 개선하기 위해, 모서리 롤러(20)는 도 7에 나타낸 바와 같이 톱니 모양이거나 봉우리 모양일 수 있고, 또는 유리 시트에 대한 증가된 토크의 적용을 촉진할 수 있는 다른 표면 특성을 가질 수 있다.
본 발명은 CVD-형성된 프리폼의 경우에, 유리의 외부 표면이 가브의 적하를 위해 예를 들어, 유리 수트의 증착에 의해 프리폼의 형성 지점으로부터 다른하나의 표면을 터치할 필요가 없다는 점에서 유리하다. 즉, 유리 시트가 될 유리의 표면은 크게 터치되지않은 채 존재한다. 따라서, 인발된 유리 시트의 양쪽 넓은 표면(면)들은 초기의 것(pristine)이다. "비드"라고 언급된 스트레칭 팔 및/또는 모서리 롤러에 의해 접촉된 시트의 모서리를 따라서 유리 시트의 일부분(54)은 나중에 유리 시트로부터 제거된다.
유리 시트(52)가 아래쪽으로 인발됨에 따라, 상기 유리 시트의 두께는 유리 시트가 미리결정된 두께에 도달할 때까지 감소한다. 상기 유리 시트의 두께는 시트가 프리폼으로부터 인발되는 속도(즉, 모서리 롤러 및 유리 시트 사이의 접촉 지점에서 모서리 롤러의 선형 속도), 상기 프리폼이 인발 로에 채워지는 속도(다운피드 속도), 및 인발 로의 온도에 대한 인자이다. 상기 유리와 모서리 롤러의 제1 세트 사이에 접촉 지점에서 상기 유리가 완전하게 형성, 예를 들어 미리결정된 두께에 도달될 필요는 없다. 시트 두께가 모서리 롤러의 제1 세트와의 접촉 후에 더욱 감소될 수 있도록 상기 유리 시트가 모서리 롤러의 제1 세트와 접촉 후에 점도(viscosity)를 갖는 것은 본 발명의 영역 내의 것이다. 이것은 약 1 ㎜ 미만의 두께를 갖는 유리 시트 등의 매우 얇은 유리 시트가 바람직할 때 특히 사실이다. 따라서, 모서리 롤러의 부가적인 세트는 유리 시트의 두께를 바람직한 두께로 감소시키는 것이 필요한 유리 시트의 경로(path)를 따라 적용될 수 있다. 본 발명에 따라 인발될 수 있는 유리 시트의 두께에 대한 상한선은 일반적으로 프리폼의 두께에 의해 측정되는데, 본 발명에 따라 인발된 유리 시트의 두께는 바람직하게는 약 4 ㎜ 미만, 더욱 바람직하게는 약 1 ㎜ 미만, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.7 ㎜ 미만이다. 본 발명에 따라 인발된 유리 시트는 약 100 ㎛ 미만의 두께로 인발될 수 있다.
상기 유리 시트의 두께는 인발 공정의 일부로서 선택적으로 측정될 수 있고, 그러한 측정의 결과들은, 예를 들어 프리폼의 다운피드 속도, 또는 모서리 롤러의 롤링 속도를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 유리 시트 두께는 도 1에서 도면부호 22로 표현된 레이저 마이크로미터 등의 적절한 측정 디바이스에 의해 측정될 수 있다. 상기 디바이스들은 상업적으로 용이하게 얻을 수 있다. 에러 신호는 조절기로 유입된 유리 시트 두께를 위해 미리-결정된 결정점(setpoint)에 기초한 측정 디바이스(22)에 의해 발견된다. 상기 에러 신호는 조절 라인(58)을 통해 조절기(56)로 고쳐진다. 예를 들어, 조절기(56)는 컴퓨터일 수 있다. 그 다음 조절기(56)는 측정 디바이스(22)로부터 에러 신호를 감소시켜 유리 시트 두께를 수정하기 위해 다운피드 속도, 모서리 롤러 롤링 속도 및/또는 토크, 또는 로 온도, 또는 미리-결정된 지시(컴퓨터 프로그램 등)에 따라 이의 조합을 조정할 수 있다.
인발된 유리 시트를 회수하는 방법은 어느 정도 유리 시트의 두께에 달려있다. 예를 들어, 유리 시트가 수십 마이크로 정도의 두께를 가지면, 유리 시트는 도 1에 나타난 벌크 스풀 상에 유리하게 감겨 나중에 미리 결정된 크기의 개개의 패널로 잘라질 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 유리 시트의 개개의 패널이 플로우로부터 잘라질 때까지, 롤러 등을 통해 유리 플로우의 수직 베이스에서 유리 플로우 방향을 수직에서 수평으로 변화시키고 수평방향으로 유리 플로우를 운반함으로써, 상기 인발 로 및 지지 구조(예를 들어, 마루) 바닥 사이의 수직 거리보다 더 긴 거리로 확장될 수 있도록 유리 플로우의 방향은 바뀔 수 있다.
반면에, 유리 시트가 상기 시트를 감으려는 시도동안 부서질 정도의 두께, 예를 들어 약 1 밀리미터(a millimeter)보다 큰 두께를 갖는 유리 시트는 인발 공정동안 미리결정된 크기 또는 크기들의 개개의 패널로 잘라져야 한다. 유리 시트를 개개의 패널로 자르는 것은 측정 및 분쇄, 또는 유리 시트의 레이저 커팅을 포함하는, 당업계에 알려진 어떠한 통상적인 방법에 의해 수행될 수 있다.
유리 시트의 표면을 보호하기 위해서, 상기 유리 시트는 아크릴레이트 코팅을 적용하는 등 인발 공정동안 코팅될 수 있다. 그러한 코팅은 예를 들어, 코팅 다이(24) 안에 함유된 액체 코팅 용기를 통해 유리 시트를 인발함으로써 적용될 수 있다. 다이(24)는 압축될 수 있다. 대안적으로, 액체 코팅은 유리의 표면에 분무될 수 있다. 액체 코팅은 하나 이상의 유리 표면에 적용될 수 있다. 그후에 액체 코팅은 코팅 형태를 위해 필요한 경화 장치(26)에 의해 경화될 수 있다. 예를 들어, 경화 장치(26)는 가열(열적 경화)에 의해 경화된 코팅을 위한 오븐일 수 있고, 또는 경화 장치(26)는 자외선에 코팅체를 노출시킴으로써 코팅체를 경화시킬 수 있다(광경화).
다른 대안으로서, 보호 코팅층이 도 8에 나타낸 바와 같이 유리 시트에 플라스틱 필름을 압축하는 등, 유리 시트의 넓은 표면에 고체 보호층을 적용함으로써 제공될 수 있다. 도 8은 본 발명에 따라 인발될 유리 시트(52)의 모서리 면을 나타낸다. 예를 들어, 적당한 플라스틱 필름(60)이 벌크 롤(62)에서 제공되고, 도 8에 나타낸 바와 같이 제1 적용 롤러(64)에 의해 유리 시트에 대하여 압축될 수 있다. 도 8은 유리 시트의 일면에 적용될 플라스틱 표면을 나타낸다. 하지만, 플라스틱 필름(60)은 제2 벌크 롤(66) 및 제2 적용 롤러(68)에 의해 표시된 유리 시트의 양면에 쉽게 적용될 수 있다. 유리 시트에 단지 하나의 단일 고체 플라스틱 필름을 적용하는 경우에, 제2 플라스틱 필름의 부가 없이, 제1 적용 롤러(64)에 의해 유리 시트(52)의 움직임을 막기 위해 지지하는 힘(backing force)으로서 제공되는 제2 적용 롤러(68)를 포함하는 것이 바람직하다는 것은 당연할 수 있다.
바람직한 구체예에서, 인발 로(16)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 다수의 개개의 가열 부재(70)를 포함할 수 있다. 다수의 가열 부재는 도 9에 나타냈지만, 더 작은 수의 가열 부재의 로우(row) 및/또는 컬럼이 적절히 사용될 수 있다. 도 9는 상기 로의 전면(또는 면)으로부터 인발 로의 단면이다. 도 10은 로의 꼭대기에서 본, 구체화에 따른 로의 수평 횡단면을 나타내고, 여기서 상기 로는 직사각형의, 오목한 횡단면을 갖는 것으로 보인다. 다른 횡단면의 모양은 필요에 따라 적용될 수 있으나, 직사각형 형태가 바람직하다. 가열 부재(70)를 나타내었다. 개개의 가열 부재(70)는 로의 너비, 즉 단일 로우 또는 컬럼을 따라 일렬로 배열되거나, 또는 개개의 가열 부재는 이들의 멀티 로우 및/또는 컬럼을 갖는 눈금 또는 메트릭스 형태로 배열될 수 있다. 바람직하게는, 개개의 가열 부재는 분리되어 조절되는데, 예를 들어 그들의 온도는 개별적으로 조정되도록 하는 조절기(56)에 의해 조절된다. 개개의 가열 부재, 개별적으로 조절가능한 온도의 사용은, 상기 유리 시트에 특정한 공간적인 온도의 적용을 촉진시켜 인발 공정에 더 큰 유동성을 제공함으로써 상기 시트의 너비를 따라 일정치 않은 온도 프로파일로 인한 유리 시트의 휘어짐 등의 온도 관련 장애를 감소시킨다. 상기 유리는 화살표(71)로 표시된 방향으로 인발된다. 다양하고 개별적으로 조절된 가열 부재가 적용되는 경우에, 조절기(56)는 또한 유리 프리폼에 적용된 온도 프로파일을 조정하기 위해서 개개의 가열 부재의 온도를 조절한다.
로 온도의 수직적 변형은 또한 유리 시트의 조절된 냉각 정도를 촉진함으로써 시트에서 스트레스를 경감시키기 위해 인발 공정동안 유리 시트의 제한된 어닐링을 허용할 수 있다. 더욱이, 선택적인 어닐링 로(72)는 유리 시트의 또다른 어닐링의 목적으로 제공될 수 있다. 어닐링 로(27)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 인발 로(16)에 연결될 수 있고, 또는 어닐링 로(72)는 인발 로(16)에서 분리될 수 있다.
실시예 1
665℃의 왜곡점을 가지는 유리로 구성된 프리폼을 여기에 개시된 본 발명에 따라 인발했다. 상기 유리 프리폼은 59 ㎜ 너비, 3 ㎜ 두께의 직사각형 횡단면을 가졌다. 상기 프리폼은 분당 15 ㎜의 속도(다운피드 속도)로 저항 가열된 인발 로의 핫 영역을 통해 낮춰지고, 상기 프리폼의 바닥 모서리는 1225℃의 온도로 가열했다. 가브는 기록 및 분쇄에 의해 프리-시트로부터 형성 및 적하, 및 분별하였다. 백금 스트레칭 팔에 의한 프리-시트의 초기 스트레칭 후에 유리 시트의 각 면에 있는 단일 세트의 모서리 롤러, 한 쌍의 대응하는 모서리 롤러는 유리 시트를 인발하는데 사용했다. 상기 모서리 롤러는 유리 시트를 분당 150 ㎜ 속도로 인발했다. 인발된 유리 시트는 1 ㎜의 최종 두께 및 25 ㎜의 너비를 가졌다. 상기 최종 유리 시트는 600℃ 온도에서 4시간동안 어닐링하였다. 어닐링 후에, 상기 유리 시트는 53 ppm의 압축(compaction)을 나타냈다.
실시예 2
800℃의 왜곡점을 가지는 유리로 구성된 프리폼을 여기에 개시된 본 발명에 따라 인발했다. 상기 유리 프리폼은 59 ㎜ 너비, 3 ㎜ 두께의 직사각형 횡단면을 가졌다. 상기 프리폼은 분당 15 ㎜의 속도(다운피드 속도)로 저항 가열된 인발 로의 핫 영역을 통해 낮아지고, 상기 프리폼의 바닥 모서리는 1300℃의 온도로 가열했다. 가브는 기록 및 분쇄에 의해 프리-시트로부터 형성 및 적하, 및 분별하였다. 백금 스트레칭 팔에 의한 프리-시트의 초기 스트레칭 후에 유리 시트의 각 면에 있는 단일 세트의 모서리 롤러, 한 쌍의 대응하는 모서리 롤러는 유리 시트를 인발하는데 사용했다. 상기 모서리 롤러는 유리 시트를 분당 150 ㎜ 속도로 인발했다. 인발된 유리 시트는 1 ㎜의 최종 두께 및 25 ㎜의 너비를 가졌다. 상기 최종 유리 시트는 600℃ 온도에서 4시간동안 어닐링하였다. 어닐링 후에, 상기 유리 시트는 3 ppm의 압축(compaction)을 나타냈다.
본 발명의 사상 및 영역에서 벗어나지 않는 한 본 발명에 대해 여러 가지 다 른 변형 및 변경을 할 수 있다는 것은 당업계의 당업자에게 자명한 일일 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구한 및 이들의 동등체의 영역 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하고자 한다.

Claims (20)

  1. 유리 프리폼을 제조하는 단계;
    상기 유리 프리폼을 로에서 가열하여 가브(gob) 및 프리-시트를 형성하는 단계;
    상기 프리-시트로부터 상기 가브를 분리하는 단계;
    상기 프리-시트를 미리결정된 너비로 스트레칭(stretching)하는 단계; 및
    상기 프리-시트를 미리결정된 두께를 가진 유리 시트로 인발(drawing)하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제조 단계는 프리폼을 주조하는 단계(casting)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제조 단계는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인발 단계는 프리-시트를 스트레칭 팔(arms)과 접촉시키는 단계 및 유리 시트의 플로우(flow) 방향에 직각인 방향으로 상기 스트레칭 팔을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 인발 단계는 프리-시트를 신장시키기 위해 프리-시트와 접촉시키는 동시에, 상기 프리-시트의 플로우 방향에 평행한 방향으로 상기 스트레칭 팔을 이동시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유리 시트는 4 ㎜ 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유리 시트는 1 ㎜ 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유리 시트는 100 ㎛ 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 유리 프리폼은 600℃를 초과하는 왜곡점(strain point)을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유리 프리폼은 700℃를 초과하는 왜곡점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 유리 프리폼은 900℃를 초과하는 왜곡점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 인발 공정 동안 유리 시트에 보호 코팅층(protective coating)이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보호 코팅층은 액체로서 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 보호 코팅층은 고체 필름으로서 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 유리 시트를 스풀(spool) 상으로 롤링하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 인발 로;
    프리-시트와 접촉시키고 스트레칭하기 위해 상기 인발 로 하부에 이동가능하게 설치된 스트레칭 팔;
    유리 시트에 맞추고(engage) 상기 유리 시트에 아래쪽으로 힘을 적용하기 위 해 스트레칭 팔 하부에 회전가능하게 설치된 대항하는 모서리 롤러:
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 인발 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 인발 로는 다수의 개개의 가열 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 개개의 가열 부재의 온도는 개별적으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 장치는 인발 로의 다운스트림(downstream)에 위치된 어닐링(annealing) 로를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 유리 시트에 보호 코팅층을 적용하기 위해 상기 유리 시트의 플로우 방향에 비해 상기 인발 로의 다운스트림에 위치된 수단(means)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020077004694A 2004-07-29 2005-07-07 유리 시트 제조용 공정 및 디바이스 KR101224775B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/902,306 US7231786B2 (en) 2004-07-29 2004-07-29 Process and device for manufacturing glass sheet
US10/902,306 2004-07-29
PCT/US2005/023982 WO2006023132A2 (en) 2004-07-29 2005-07-07 Process and device for manufacturing glass sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070046895A true KR20070046895A (ko) 2007-05-03
KR101224775B1 KR101224775B1 (ko) 2013-01-21

Family

ID=35730621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077004694A KR101224775B1 (ko) 2004-07-29 2005-07-07 유리 시트 제조용 공정 및 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7231786B2 (ko)
EP (1) EP1771392A4 (ko)
JP (1) JP4982366B2 (ko)
KR (1) KR101224775B1 (ko)
CN (1) CN101031516B (ko)
TW (1) TWI312769B (ko)
WO (1) WO2006023132A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180020110A (ko) * 2016-08-17 2018-02-27 쇼오트 아게 박형 유리 제품 및 그것을 제조하기 위한 방법

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4794982B2 (ja) * 2005-10-27 2011-10-19 古河電気工業株式会社 ガラス条の製造方法
JP4865298B2 (ja) * 2005-11-01 2012-02-01 古河電気工業株式会社 ガラス条の製造方法
JP4886452B2 (ja) * 2006-09-25 2012-02-29 キヤノン株式会社 延伸ガラス部材の製造方法、画像表示装置用スペーサの製造方法及び画像表示装置の製造方法
US9027364B2 (en) * 2006-11-15 2015-05-12 Furukawa Electric Co., Ltd. Method of manufacturing glass substrate
US7716949B2 (en) * 2007-04-04 2010-05-18 Glasstech, Inc. Method for positioning glass sheets for forming
US8402785B2 (en) * 2007-11-09 2013-03-26 Corning Incorporated Method and apparatus for measuring surface shape profile
DE102007054437A1 (de) * 2007-11-13 2009-05-20 Tesa Ag Verfahren zur Herstellung eines schichtförmigen oder geschichteten anorganisch/organischen Verbundmaterials
WO2009093505A1 (ja) * 2008-01-25 2009-07-30 Asahi Glass Company, Limited ガラス樹脂複合体の製造方法
US8899078B2 (en) * 2008-11-26 2014-12-02 Corning Incorporated Glass sheet stabilizing system, glass manufacturing system and method for making a glass sheet
US9422188B2 (en) 2009-05-21 2016-08-23 Corning Incorporated Thin substrates having mechanically durable edges
JP5532505B2 (ja) * 2009-07-23 2014-06-25 日本電気硝子株式会社 コンデンサー用ガラスフィルム
US20110023548A1 (en) 2009-07-29 2011-02-03 Garner Sean M Glass substrate comprising an edge web portion
KR101679353B1 (ko) * 2009-07-30 2016-11-24 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 유리 리본 및 그 제조 방법
KR20120046734A (ko) * 2009-08-07 2012-05-10 아사히 가라스 가부시키가이샤 초박판 유리 기판의 제조 방법
JP5824809B2 (ja) * 2010-02-10 2015-12-02 日本電気硝子株式会社 シール材及びそれを用いたシール方法
JP5652742B2 (ja) * 2010-02-12 2015-01-14 日本電気硝子株式会社 強化板ガラス及びその製造方法
JP5644129B2 (ja) * 2010-02-12 2014-12-24 日本電気硝子株式会社 強化板ガラス及びその製造方法
JP5742082B2 (ja) * 2011-06-30 2015-07-01 日本電気硝子株式会社 ガラスロールの製造方法
JP2011190132A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラスロール及びその製造方法
TWI579249B (zh) 2010-05-28 2017-04-21 康寧公司 纏繞玻璃帶的方法
JP5669001B2 (ja) * 2010-07-22 2015-02-12 日本電気硝子株式会社 ガラスフィルムの割断方法、ガラスロールの製造方法、及びガラスフィルムの割断装置
JP5678509B2 (ja) * 2010-08-02 2015-03-04 日本電気硝子株式会社 波長変換部材の製造方法、波長変換部材及び光源
JP4633195B1 (ja) * 2010-08-24 2011-02-23 Hoya Candeo Optronics株式会社 偏光ガラスの製造方法
KR101248380B1 (ko) * 2010-12-30 2013-03-28 삼성코닝정밀소재 주식회사 패턴드 강화유리 제조 장치 및 방법
TWI589536B (zh) * 2011-09-20 2017-07-01 康寧公司 用於從玻璃帶分離玻璃片的隔離器
US8459062B2 (en) 2011-09-27 2013-06-11 Corning Incorporated Apparatus and methods for producing a glass ribbon
KR101979048B1 (ko) * 2011-11-09 2019-05-15 코닝 인코포레이티드 유리 리본을 제조하는 공정 및 장치
JP5331187B2 (ja) 2011-11-10 2013-10-30 古河電気工業株式会社 薄板ガラスの製造方法およびガラス基板の製造方法
US9145324B2 (en) * 2012-12-20 2015-09-29 Corning Incorporated Roller pairs for processing glass ribbons and draw apparatuses incorporating the same
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
US9145323B2 (en) 2013-01-21 2015-09-29 Corning Incorporated Molds for shaping glass and methods for making the same
US9290403B2 (en) * 2013-02-25 2016-03-22 Corning Incorporated Repositionable heater assemblies for glass production lines and methods of managing temperature of glass in production lines
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
DE102014100750B4 (de) 2013-04-30 2023-08-17 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von Glaskomponenten
DE102013105734A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-04 Schott Ag Verfahren zum Wiederziehen von Glas
CN103274596B (zh) * 2013-06-07 2016-06-08 中国建筑材料科学研究总院 一种制备无碱玻璃基板的方法
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
JP2017521259A (ja) 2014-07-08 2017-08-03 コーニング インコーポレイテッド 材料をレーザ加工するための方法および装置
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US9682882B2 (en) 2014-07-17 2017-06-20 Corning Incorporated Methods for producing a glass ribbon
WO2016044018A1 (en) 2014-09-16 2016-03-24 Corning Incorporated Methods for making optical fiber preforms with one step fluorine trench and overclad
CN104261658A (zh) * 2014-09-24 2015-01-07 河北省沙河玻璃技术研究院 一种用于二次熔融法拉制柔性玻璃的加热炉
DE102015118308B4 (de) 2014-10-29 2023-07-27 Schott Ag Verfahren zur Herstellung einer keramisierbaren Grünglaskomponente sowie keramisierbare Grünglaskomponente und Glaskeramikgegenstand
KR20170088953A (ko) 2014-11-26 2017-08-02 코닝 인코포레이티드 얇은 유리 시트와 이를 형성하는 시스템 및 방법
US9902641B2 (en) 2015-03-20 2018-02-27 Corning Incorporated Molds for shaping glass-based materials and methods for making the same
EP3848334A1 (en) 2015-03-24 2021-07-14 Corning Incorporated Alkaline earth boro-aluminosilicate glass article with laser cut edge
US10501363B2 (en) * 2015-05-18 2019-12-10 Schott Ag Method for producing photo-structurable glass bodies by a redrawing method
US10472273B2 (en) 2015-05-18 2019-11-12 Schott Ag Sensitized, photo-sensitive glass and its production
TWI599546B (zh) 2015-05-18 2017-09-21 首德公司 增感之感光玻璃及其製作
CN106167346A (zh) 2015-05-18 2016-11-30 肖特股份有限公司 连续生产光敏玻璃体的方法
US10351459B2 (en) 2015-08-14 2019-07-16 Corning Incorporated Molds and methods to control mold surface quality
WO2017087204A1 (en) 2015-11-18 2017-05-26 Corning Incorporated Powder, process of making the powder, and articles made therefrom
CN108290763B (zh) * 2015-11-30 2021-08-17 康宁股份有限公司 玻璃再拉制系统及使用玻璃再拉制系统形成薄玻璃片的方法
WO2018064409A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
JP6675587B2 (ja) * 2016-10-11 2020-04-01 日本電気硝子株式会社 帯状ガラスフィルムの製造方法及び製造装置
EP3848333A1 (en) 2016-10-24 2021-07-14 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
WO2020005555A1 (en) 2018-06-28 2020-01-02 Corning Incorporated Continuous methods of making glass ribbon and as-drawn glass articles from the same
WO2020154338A1 (en) 2019-01-25 2020-07-30 Corning Incorporated Dual-elevation edge roll system for fused downdraw glass forming
JP2022547308A (ja) * 2019-09-13 2022-11-11 コーニング インコーポレイテッド ジャイロトロンマイクロ波加熱デバイスを用いてガラスリボンを形成する連続的方法
CN111470762B (zh) * 2020-04-29 2021-05-07 四川虹科创新科技有限公司 一种柔性玻璃及其制备方法和制备装置
CN113912272B (zh) * 2021-11-05 2022-05-24 广东南星玻璃有限公司 一种平凹一体化玻璃面板加工装置及其加工方法
CN115448581A (zh) * 2022-09-23 2022-12-09 河南安彩高科股份有限公司 一种用于再拉法制备柔性玻璃的装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2675646A (en) * 1954-04-20 Continuous sheet glass drawing and coating apparatus
US1586618A (en) * 1922-07-07 1926-06-01 Libbey Owens Sheet Glass Co Method and apparatus for drawing sheet glass
US1568618A (en) 1924-04-08 1926-01-05 Pforr Henry Ernest Grain cleaner
US2342891A (en) * 1938-12-19 1944-02-29 Milton A Powers Process for sheet glass manufacture
US3014234A (en) * 1959-12-21 1961-12-26 American Viscose Corp Method and apparatus for biaxially stretching films
US3607485A (en) * 1967-10-23 1971-09-21 Corning Glass Works Method of making glass razor blades
US3602754A (en) * 1969-04-28 1971-08-31 Owens Illinois Inc Capillary tube gas discharge display panels and devices
US3622298A (en) * 1969-08-13 1971-11-23 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for manufacturing glass films
US3635687A (en) * 1970-05-26 1972-01-18 Owens Illinois Inc Downdrawing method for producing very thin glass sheets
US3929444A (en) * 1974-03-06 1975-12-30 Ppg Industries Inc Apparatus for making flat glass including an edge stretching apparatus
US4175942A (en) * 1978-04-12 1979-11-27 Corning Glass Works Method of glass drawing
US4218231A (en) * 1979-02-15 1980-08-19 Ppg Industries, Inc. Cooling of edge stretching rollers for use in making flat glass
JPS594383A (ja) 1982-06-30 1984-01-11 Fujitsu Ltd Crt画面品質検査方式
US4486213A (en) 1982-09-29 1984-12-04 Corning Glass Works Drawing laminated polarizing glasses
EP0360864B1 (en) * 1988-02-22 1993-10-27 Nippon Electric Glass Company., Ltd. Method of and apparatus for manufacturing thin glass plates
US5149349A (en) * 1991-07-11 1992-09-22 Corning Incorporated Method of making polarization retaining fiber with an elliptical core, with collapsed apertures
JPH05116974A (ja) * 1991-09-03 1993-05-14 Alps Electric Co Ltd ガラス薄板の製造方法および製造装置
US5968221A (en) * 1997-04-28 1999-10-19 Corning, Incorporated Method of controlling the diameter of a fiber preform including forming a gob on the end and pulling the gob
ATE223358T1 (de) * 1997-07-04 2002-09-15 Starshine Glastechnologie Gmbh Verfahren zur weiterverarbeitung von kleinen glaspartikeln
EP1048628A1 (de) * 1999-04-30 2000-11-02 Schott Glas Polymerbeschichtete Dünnglasfoliensubstrate
JP3586142B2 (ja) * 1999-07-22 2004-11-10 エヌエッチ・テクノグラス株式会社 ガラス板の製造方法、ガラス板の製造装置、及び液晶デバイス
JP2001080929A (ja) * 1999-09-10 2001-03-27 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ガラス板とガラス構造体の製造方法及び製造装置
US7299657B2 (en) 2002-07-12 2007-11-27 Corning Incorporated Method of making high strain point glass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180020110A (ko) * 2016-08-17 2018-02-27 쇼오트 아게 박형 유리 제품 및 그것을 제조하기 위한 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101224775B1 (ko) 2013-01-21
US7231786B2 (en) 2007-06-19
TW200619157A (en) 2006-06-16
JP4982366B2 (ja) 2012-07-25
CN101031516A (zh) 2007-09-05
EP1771392A4 (en) 2009-12-09
US20070209398A1 (en) 2007-09-13
US20060021385A1 (en) 2006-02-02
US7770414B2 (en) 2010-08-10
TWI312769B (en) 2009-08-01
CN101031516B (zh) 2012-02-08
EP1771392A2 (en) 2007-04-11
WO2006023132A2 (en) 2006-03-02
WO2006023132A3 (en) 2006-11-09
JP2008508179A (ja) 2008-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101224775B1 (ko) 유리 시트 제조용 공정 및 디바이스
CN103121791B (zh) 玻璃基板的制造方法以及玻璃基板
EP1934149B1 (en) Methods of fabricating flat glass with low levels of warp
JP5189224B2 (ja) ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置
KR101497251B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 유리판 제조 장치
US20100269542A1 (en) Process and apparatus for producing glass sheet
CN101331090A (zh) 无碱玻璃基板及其制造方法
TWI600622B (zh) Method of manufacturing glass plate and glass plate manufacturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170104

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171228

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181227

Year of fee payment: 7