KR20080066976A

KR20080066976A - 유리 리본으로부터 제조된 유리시트의 응력변화를감소시키기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20080066976A
Application number: KR1020087013163A
Authority: KR
Inventors: 숀 알 마크햄; 토마스 이 커비
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2008-07-17
Also published as: CN101300197B; KR101329500B1; CN102583965A; TW200819403A; JP2012121806A; WO2007053265A2; KR20130102658A; TWI306843B; CN101300197A; JP5469189B2; US20070095108A1; WO2007053265A3; CN102583965B; JP5016606B2; JP2009513482A

Abstract

이동하는 유리 리본(13)으로부터 절단된 유리시트(11)의 응력 레벨의 변화성을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 상기 변화성의 감소는 분리 어셈블리(20)가 리본(13)에 분리라인(47)을 형성하는 위치 아래의 적어도 한 위치에서 수평 평면의 움직임으로부터 리본(13)의 엣지 영역(53, 55)을 구속함으로써 달성된다. 리본(13)의 엣지 영역(53, 55)을 체결하는 수직 배열된 휠(35) 세트가 유리 리본(13)의 중심의 양질의 영역(51)을 손상시키지 않고 수평 구속을 제공하기 위해 이용될 수 있다.

유리시트, 유리 리본, 분리 어셈블리, 분리라인, 엣지-안내 어셈블리

Description

유리 리본으로부터 제조된 유리시트의 응력변화를 감소시키기 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR REDUCING STRESS VARIATIONS IN GLASS SHEETS PRODUCED FROM A GLASS RIBBON}

본 발명은 액정표시장치(LCD)와 같은 표시장치의 기판으로 사용된 유리시트와 같은 유리시트의 제조에 관한 것이다. 본 발명은 예컨대 그와 같은 표시장치의 제조시 부품으로 잘라낼 때 유리기판에 존재하는 비틀어짐량을 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다.

표시장치는 다양한 응용에 사용된다. 예컨대, 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)는 극소수의 이름으로 노트북 컴퓨터, 평판 데스크탑 모니터, LCD 텔레비젼, 및 인터넷 및 통신장치에 사용된다.

TFT-LCD 패널 및 유기 발광 다이오드(OLED) 패널과 같은 많은 표시장치가 직접 편평한 유리시트(유리기판) 상에 형성된다. 제조율을 높이면서 비용을 감소하기 위해, 통상 패널 제조공정은 단일 기판 또는 기판의 부단편(sub-piece)에 다수의 패널을 동시에 생성한다. 그와 같은 공정의 여러 지점에서, 그 기판은 절단라인을 따라 부분품으로 분할된다.

그와 같은 절단은 유리 내의 응력(stress) 분포, 특히 유리가 진공상태에서 편평할 때 나타난 평면 응력 분포를 변경시킨다. 특히 심지어 그 절단은 절단 엣지가 견인력에 자유로운 절단라인에서의 응력을 경감한다. 그와 같은 응력 경감은 보통 유리 부단편의 진공상태에서 편평한 형태의 변경을 야기하는데, 이를 표시장치 제조자들은 "비틀어짐" 현상이라 부른다. 통상 형태 변경량이 아주 작을 지라도, 현재의 표시장치에 사용된 픽셀 구조의 관점에서, 절단에 의해 발생된 비틀어짐량은 상당히 많은 수의 불완전한(거절된) 표시장치를 이끌기에 충분히 커질 수 있다. 따라서, 표시장치 제조자들이 실질적으로 염려하는 것은 비틀어짐의 문제이며, 절단의 결과로서 설계 명세서상 허용가능한 비틀어짐은 2 microns 이하 정도가 될 수 있다.

본 발명은 비틀어짐, 특히 다운드로우 공정(downdraw process), 오버플로우 공정(overflow process; 또한 퓨전 공정(fusion process)으로 공지된), 업드로우 공정(updraw process) 등과 같은 수직 인발 공정(vertical drawing process)에 의해 제조된 유리시트로부터 절단된 부단편의 비틀어짐을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.

제1특징에 따른 본 발명은 수직 인발 공정을 이용하여 유리시트(11)를 제조하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은:

(a) 형성 어셈블리(41)를 이용하여 각각 제1측면 및 제2측면을 갖는 하나의 중심 영역(51) 및 2개의 엣지 영역(53, 55)을 갖춘 유리 리본(13)을 형성하는 단계;

(b) 상기 리본(13)의 폭을 가로지르는 분리라인(47)을 형성함과 더불어 상기 형성 어셈블리(41) 아래에 위치되는 분리 어셈블리(20)를 이용하여 상기 리본(13)으로부터 유리시트(11)를 연속으로 제거하는 단계; 및

(c) 상기 분리 어셈블리(20)가 상기 분리라인(47)을 형성하는 위치 아래에 위치되는 엣지-안내 어셈블리(33)와 수직 평면으로 상기 각각의 리본 엣지 영역(53, 55)의 제1 및 제2측면 모두를 안내하는 단계를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 소정 바람직한 실시예에 있어서, 단계 (c)는 상기 리본의 중심 영역(51)의 적어도 일부분의 수평방향으로의 움직임을 감소시키고, 상기 일부분은 상기 형성 어셈블리(41)와 분리 어셈블리(20) 사이에 위치된다. 이들 실시예에 따른 상기 일부분에서의 유리의 온도는 유리의 유리 변이온도 범위 내인 것이 바람직하다. 비록 소정의 특정 원리의 동작에 의해 경계 짓기를 원치 않을 지라도, 이러한 방식에서 상기 리본(13)으로부터 절단된 유리시트의 응력 레벨의 변화는 예컨대 유리시트(11)의 적어도 하나의 엣지를 따라 적어도 한 위치에서 감소한다는 것을 믿을 수 있다.

제2특징에 따른 본 발명은 수직 평면으로 유리 리본(13)의 엣지 영역(53 또는 55)을 안내하기 위한 어셈블리를 제공하며, 상기 어셈블리는:

제1수직축(59) 및 제2수직축(61)을 포함하는 몸체(49);

각각이 유리 체결면(71)을 갖는 휠(35)이 상기 유리 리본(13)의 엣지 영역(53 또는 55)과 접촉될 수 없는 제1위치에서 상기 휠(35)이 상기 유리 리본(13)의 엣지 영역(52 또는 55)에 체결되어 안내될 수 있는 제2위치로 상기 제1수직축(59)에 대해 회전될 수 있는 서포트(63, 67)에 장착된 수직 간격의 제1의 휠(35) 세트; 및

각각이 유리 체결면(71)을 갖는 휠(35)이 상기 유리 리본(13)의 엣지 영역(53 또는 55)과 접촉될 수 없는 제1위치에서 상기 휠(35)이 상기 유리 리본(13)의 엣지 영역(52 또는 55)에 체결되어 안내될 수 있는 제2위치로 상기 제2수직축(61)에 대해 회전될 수 있는 서포트(65, 69)에 장착된 수직 간격의 제2의 휠(35) 세트를 구비하여 구성된다.

상기 제1 및 제2수직축(59, 61)은, 상기 제1 및 제2의 휠(35) 세트가 제2위치에 있을 때, 상기 유리 체결면(71)들 사이에 위치된 유리 리본(13)의 엣지 영역(53 또는 55)을 거의 수직 평면으로 유지하기 위해 상기 제1의 휠(35) 세트의 유리 체결면(71)과 제2의 휠(35) 세트의 유리 체결면(71)간 간격이 충분히 작아(예컨대, 20 millimeters 이하 또는 그와 동일한)지도록 떨어져 간격된다.

표현을 쉽게 하기 위해, 본 발명은 유리시트의 제조에 대해 기술하여 청구했다. 본 발명의 전 명세서 및 청구항에 걸친 단어 "유리"는 유리 및 유리 세라믹재료 모두를 커버한다.

또한, 문장 "유리의 온도"는 유리 리본의 중심라인에서의 표면온도를 의미한다. 그와 같은 온도는 파이로미터(pyrometer) 및/또는 접촉 열전기쌍과 같은 종래 공지된 여러가지 기술에 의해 측정될 수 있다.

본 발명의 상기 요약된 여러 특징에 사용된 참조번호는 독자의 편리성을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정할 의도는 없다. 보다 일반적으로, 상기의 일반적인 설명과 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명의 예시에 불과하며, 본 발명의 특성 및 특징을 이해시키기 위한 개관 또는 뼈대를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명으로 제공되고, 부분적으로는 여기에 기술된 바와 같은 본 발명을 실시함으로써 당업자가 쉽게 명확히 인식할 수 있을 것이다. 첨부하는 도면은 본 발명의 이해를 좀더 돕기 위해 제공되고, 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 도면은 일정한 크기로 정형화하지 않았다. 본 명세서 및 도면에 개시된 본 발명의 여러 특징들은 일부 및 모든 조합에 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 각각의 개별 유리시트가 절단되는 인발 공정에 의해 형성된 유리 리본을 도시하는 개략도이다. 중심라인에 따른 리본의 엣지 영역 및 중심 영역의 위치는 이 도면에 도시되어 있다.

도 2a, 2b 및 2c는 이동하는 유리 리본으로부터의 유리시트의 분리를 도시한다.

도 3은 본 발명에 따라 구성된 개방위치에 위치된 안내장치를 도시한다. 도 3a는 안내장치의 정면도이고, 도 3b는 상면도이다.

도 4는 폐쇄위치에 위치된 도 3의 안내장치를 도시한다. 역시, 도 4a는 정면도이고, 도 4b는 상면도이다.

도 5는 유리시트 형성라인의 일부로서 설치된 도 3 및 4의 안내장치를 도시한다.

도 6a는 정지의 엣지-안내 어셈블리를 도시하고, 도 6b는 분리 어셈블리와 함께 움직이는 엣지-안내 어셈블리를 도시한다.

도 7은 분리라인 아래의 유리 리본의 수평 움직임을 구속함으로써 달성될 수 있는 응력 레벨의 변화성의 감소를 설명하는 실험 데이터를 나타낸다. 특히, 도 7a는 구속하지 않은 응력 레벨을 나타내고, 도 7b는 구속에 의해 달성된 응력 레벨을 나타낸다.

도면에 사용된 참조번호는 이하에 대응한다:

11 유리시트 13 이동하는 유리 리본

15 시트 제거 부어셈블리(sub-assembly) 17 프레임

19 시트 체결부재 20 분리 어셈블리

21 스코링 부어셈블리(scoring sub-assembly) 23 앤빌(anvil)

25 스크라이브(scribe) 27 스크라이브용 운반기

29 운반기 31 커넥터 어셈블리

33 엣지-안내 어셈블리 35 엣지-안내장치의 휠

37 고정 엣지-안내 어셈블리를 나타내는 개략 라인

39 이동 엣지-안내 어셈블리를 나타내는 개략 라인

41 리본(13)을 생성하는 형성 어셈블리 43 패널 운반 시스템

45 패널 그립퍼(gripper) 47 분리라인

49 엣지-안내장치의 몸체 51 리본의 중심 영역

53 리본의 엣지 영역 55 리본의 엣지 영역

57 리본의 중심 영역 59 제1수직축

61 제2수직축

63 제1지지 아암(first support arm)

65 제2지지 아암

67 제1지지 레일(first support rail)

69 제2지지 레일 71 휠(35)의 유리 체결면

73 분리 어셈블리(20)의 적어도 일부의 움직임을 나타내는 화살표

75 유리시트(13)의 움직임을 나타내는 화살표

도 1은 통상 하나 또는 그 이상의 엣지 또는 풀링 롤러를 갖는 영역들의 접촉의 결과로서 우툴두툴한 패턴을 포함하는 하나의 중심 영역(51; 리본의 양질의 부분)과 2개의 엣지 영역(53, 55; 리본의 질이 좋지 않은 또는 "비드(bead)" 부분)으로 이루어진 대표적인 유리 리본(13)을 나타낸다. 또한, 도 1에는 각각의 개별 유리시트(11)가 리본으로부터 제거되는 리본의 분리라인(47)과 중심라인(57)이 나타나 있다.

도 2a, 2b 및 2c는 각각의 개별 유리시트(11)를 리본(13)으로부터 제거하기 위해 본 발명에 이용될 수 있는 적절한 분리 어셈블리(20)를 나타낸다. 이 어셈블리는 통상 양도된 Andrewlavage, Jr.,의 미국특허 제6,616,025호에 개시된 타입이고, 그 내용은 참조로 여기에 반영된다. 물론, 원할 경우 다른 구성 및 기능들을 갖는 다른 장비가 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.

각각의 도 2a, 2b 및 2c에 있어서, 참조번호 41은 유리 리본(13)을 생성하는 형성 어셈블리, 예컨대 LCD 유리를 제조하기 위한 오버플로우 다운드로우 타입의 형성 어셈블리를 나타낸다. 이러한 타입의 형성 어셈블리는 공지기술이기 때문에, 본 발명의 설명을 불명확하게 하지 않기 위해 상세한 설명은 생략한다. 물론, 다른 타입의 유리 형성 장치(예컨대, 슬롯 드로우 어셈블리)가 본 발명과 함께 사용될 수 있다. 오버플로우 시스템과 마찬가지로, 그와 같은 장치는 유리 제조분야의 숙련된 자에게는 자명하다.

도 2a, 2b 및 2c의 참조번호 43은 제조공정의 추가 단계로 분리된 시트를 예컨대 엣징 스테이션(edging station), 검사 스테이션 등으로 이동시키기 위한 시트 그립퍼(45)를 포함하는 시트 운반 시스템을 나타낸다. 이러한 타입의 장치 또한 공지기술이기 때문에, 본 발명의 설명을 불명확하게 하지 않기 위해 상세한 설명은 생략한다. 물론, 상술한 장치 이외의 장치들이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.

도 2a는 유리 리본(13)의 선도하는(leading) 엣지가 스코링 부어셈블리(21)를 통과하여 시트 제거 부어셈블리(15)의 영역으로 들어가는 지점에서의 전체적인 시스템을 나타낸다. 스코링 부어셈블리(21)는 앤빌(23), 스크라이브(25), 및 스크라이브 운반기(27)로 이루어질 수 있다. 종래와 같이, 원할 경우 다른 타입의 스코링 시스템 예컨대 레이저 기반 시스템이 이용될 수 있을 지라도, 그 스코링 어셈블리는 이동식의 스크라이브/앤빌 타입이 될 수 있다.

시트 제거 부어셈블리(15)는 시트(또는 패널) 체결부재(19), 예컨대 크기가 시트(11)의 폭 및 길이보다 작은 직사각형의 4개의 코너에 배치된 4개의 패널 체결부재를 수반하는 프레임(17)을 포함할 수 있다. 원할 경우 유리시트를 체결하기 위한 다른 장치 예컨대 클램프가 사용될 수 있을 지라도, 그 패널 체결부재(19)는 소프트 진공 흡입 컵이 될 수 있다. 원할 경우 4개 이상 또는 이하의 패널 체결부재가 이용될 수 있다.

시트 제거 부어셈블리(15)는 커넥터 어셈블리(31)를 통해 프레임(17)에 연결되는 운반기(29)를 포함할 수 있다. 운반기(29)는 프레임 및 커넥터 어셈블리에 선형 및 회전 동작을 제공하기 위한 산업용 로봇 및/또는 고정된 동작 자동화기가 될 수 있다. 바람직하게, 커넥터 어셈블리(31)는 일단 유리시트가 분리라인(47)에서 리본으로부터 분리되면 프레임(17) 및 부착된 유리시트가 운반기(29)에 호응하여 "하강"하게 한다.

도 2b는 스크라이브(25)에 의해 유리 리본(13)에 분리라인(47)을 형성하는 것을 나타낸다. 또한 도 2b에 나타낸 바와 같이, 패널 체결부재(19)가 시트에 체결된다. 이러한 체결은 시트가 스코링되기 전 또는 후에 일어날 수 있다. 그 체결은 소프트 체결부재, 예컨대 소프트 진공 흡입 컵과 협력하여 시트에 대한 패널 체결부재의 견고한 배치를 이용함으로써 달성될 수 있으며, 이는 시트의 지나친 이동을 야기하지 않는다.

스코링(scoring) 후 그 체결이 행해지면, 그 체결은 패널을 시트로부터 너무 이르게 분리시키게 하는 스코어 라인(score line)의 밴딩 모멘트(bending moment)를 야기하지 않게 할 것이다. 즉, 상기 체결은 유리의 편평함을 유지하면서 달성 될 수 있다. 체결하는 동안 감소된 밴딩 모멘트는 최상의 패널 체결부제 및 스코어 라인간의 거리를 조절함으로써 달성될 수 있다.

시트 제거 부어셈블리(15)가 패널에 스코링 전에 체결되든 후에 체결되든, 부어셈블리는 패널이 리본으로부터 분리되는 밴딩 모멘트 전에 패널에 부착되어야만 한다. 유리의 패널이 유지되는 동안, 심지어 스코링될 때 조차 리본(13)은 실제의 무게를 지탱할 수 있다. 분리가 분리라인이 절개되고 유리의 신장/압축 기울기를 생성하는 밴딩 모멘트의 적용에 의해 시트에 걸쳐 전개될 때 시트는 강도만을 상실한다.

도 2c는 밴딩 모멘트의 적용을 나타낸다. 도 2c에 나타낸 바와 같이, 밴딩 모멘트는 회전 발생의 정지에 따라 앤빌(23)을 이용하여 시트의 제1측면(비스코링측)에 적용하는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 커넥터 어셈블리(31)는 연속적으로 이동하는 리본(13)의 선도하는 엣지로부터 멀리 떨어진 분리된 시트의 뒤따르는(trailing) 엣지를 곧바로 이동시킨다. 이러한 방식에서, 엣지 손상이 최소화될 수 있다.

실제로, 리본(13)이 형성 어셈블리(41)를 떠나 분리 어셈블리(20) 쪽으로 이동함에 따라 유리가 비틀어지는 경향이 있어 수직 이동을 유지하지 못한다는 것을 알 수 있다. 리본의 길이가 커짐에 따라 유리 뒷면을 수직 평면으로 인발하기에 충분한 무게가 된다. 시트 제거 부어셈블리의 최저 레벨에서 50 millimeter 또는 그 이상의 상태가 될 수 있는 이러한 움직임은 길이를 따라 리본의 형태를 일시적으로 변하게 한다. 특히, 그 움직임은 유리의 유리 변이온도 범위(GTTR; glass' glass transition temperature range)를 거치는 일부 리본의 형태를 변하게 할 수 있다.

퓨전 공정 또는 또 다른 타입의 유리 제조공정에 있어서, 유리 리본 냉각에 따라 그 리본을 그러한 복잡한 상황에 처하게 하여 만들어진 유리는 물리적인 크기 뿐만 아니라 분자 레벨이 변한다. 예컨대 퓨전 공정에 사용된 아이소파이프(isopipe)의 루트(root)에서의 유연한 약 50 millimeter의 진한 액체 형태에서 약 1/2 millimeter 두께의 딱딱한 유리시트로의 변경은 형성 어셈블리에서 분리 어셈블리로 이동함에 따라 리본의 냉각을 주의깊게 제어함으로써 달성된다.

냉각 공정의 결정적인 부분은 유리가 GTTR을 거치면서 발생한다. 특히, GTTR은 GTTR 내에서 그리고 GTTR 이상 및 이하 모두의 유리의 작용으로 인해 비틀어짐의 결정적인 역할을 한다. GTTR 이상의 보다 높은 온도에서, 유리는 기본적으로 액체와 같이 작용한다. 그 인가된 응력에 대한 응답은 변형률이고, 탄성에 대한 응답은 본질적으로 검출 불가능하다. GTTR 이하의 보다 낮은 온도에서, 유리는 고체와 같이 작용한다. 그 응력에 대한 응답은 유한 변형이고, 점성에 대한 응답은 본질적으로 검출 불가능하다.

유리가 고온으로부터 식혀져 GTTR을 거칠 때, 액체에서 고체 상태로의 갑작스런 변이를 나타내지는 않는다. 대신, 유리의 점성이 점차적으로 증가하고, 점성 응답과 탄성 응답 모두가 검출 불가능한 점성-탄성 기간을 지나, 결국 고체와 같이 작용한다. 유리가 이러한 공정을 거침에 따라, 유리의 응력량에 영향을 주며 따라서 유리가 예컨대 LCD 표시장치의 제조시에 부단편으로 절단될 때 나타난 비틀어짐량에 영향을 줄 수 있는 불변의 형태를 취할 수 있다.

본 발명에 따르면, 길이가 커짐에 따라 증가하는 무게로부터 야기되는 리본 형태의 변경이 GTTR에서 리본의 형태를 "고정"시키고 따라서 리본으로부터 절단된 유리시트의 응력 레벨의 변화를 야기할 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 이러한 형태(또는 수직 평면에서 벗어나는 일부 리본의 움직임)의 변경이 시트 형성 사이클 동안 일어나기 때문에, 최상부와 최하부가 다른 형태를 가지며 따라서 다른 응력값과 이들 응력값의 다른 변화를 갖는 유리시트가 생성된다. 이러한 엣지들간 응력값의 편차는 유리시트가 부단편으로 절단될 때 유리시트에 대한 비틀어짐값에 악영향을 준다.

LCD 표시장치와 같은 제품의 제조에 채용된 유리시트의 길이가 커짐(예컨대, 965 mm 이상의 길이로)에 따라, 형성 어셈블리 아래에서 유리 리본의 평면 움직임의 벗어날 기회가 증가한다. 또한, 보다 얇은 유리시트는 증가된 시트 움직임을 나타내며, 예컨대 0.7 mm 이하, 즉 0.5 mm의 두께를 갖는 유리시트는 좀더 벗어난 평면 움직임을 나타낸다. 일반적으로 보다 큰 형태의 변경은 또한 응력 레벨 및 리본으로부터 절단된 유리시트의 응력 레벨 및 응력 변화성의 레벨을 증가시킨다. 따라서, 유리의 응력의 변화성을 효과적으로 감소시키기 위해, 형태의 변화성이 조절되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 시트 분리 사이클 동안 GTTR에서 유리 리본의 형태의 변화성은 적어도 많은 부분에서 분리라인 아래쪽 위치, 즉 실질적으로 GTTR 아래쪽 위치에서 유리 리본의 움직임에 따른다는 것을 알 수 있다. 이러한 움직임은 유 리 리본 위로 전달되고 GTTR에서 유리로 전달되지 않게 된다.

GTTR에서 리본의 움직임량을 감소시키기 위해, 본 발명은 분리라인 아래로의 리본의 움직임에 대한 기계적인 구속을 제공한다. 그 기계적인 구속은 각 개별 시트의 성장 및 분리 동안 수직 평면으로 그 리본을 유지하는 것을 돕는다. 이러한 구속 동작은 유리시트가 유리 리본으로부터 절단 및 제거되기 전에 시트의 수평 움직임을 감소시키고, 또한 GTTR에서 리본의 수평 움직임을 포함하는 분리 어셈블리 위쪽 위치에서 리본의 수평 움직임을 감소시킨다. 이러한 방식에서, 감소된 응력 변화성 레벨을 갖는 유리시트가 달성된다. 특히, 각 샘플마다의 응력이 일정하고 최상부 엣지에서의 응력이 최하부 엣지에서의 응력과 보다 더 유사해진다.

예컨대, 분리라인 아래에 구속된 리본의 수평 동작으로 생성된 개체수 50개의 순차 시트는 그와 같은 구속없이 동일한 조건 하에 생성된 개체수 50개의 순차 시트와 비교하여 적어도 한 위치에서 보다 낮은 표준편차의 응력값을 갖는다. 예컨대 응력 변화성은 30 psi의 표준편차에서 10 psi의 표준편차로 감소될 수 있다.

공지된 바와 같이, 응력 레벨은 복굴절 기술(birefringence technique)을 이용하여 유리시트의 하나 또는 그 이상의 위치에서 측정될 수 있다. 통상 그와 같은 측정은 시트가 평탄면에 대해 진공이 되는 동안 이루어질 것이다. 시트의 전체 2차원면 상에 분포된 위치 또는 제한된 다수의 위치, 예컨대 하나 또는 그 이상의 시트의 엣지에 따른 위치 및/또는 시트 상의 소정의 참조위치, 예컨대 시트가 부단편으로 분할되는 라인 근처의 위치에서 측정이 이루어질 수 있다.

양질의 유리의 품질을 손상시키지 않기 위해, 본 발명의 그 구속들은 리본의 엣지 영역을 따라 적용된다. 즉, 그 구속들은 그 품질 영역을 접촉하지 않고 유리 리본을 안정화시키도록 디자인된다. 또한, 바람직한 실시예에 있어서, 리본에 그 구속을 적용하기 위해 이용된 장치는 어셈블리에 대한 최소의 변경 또는 변경이 거의 없는 기존의 분리 어셈블리와 쉽게 통합될 수 있는 구성을 갖는다.

도 3 및 4는 본 발명의 엣지-안내 어셈블리에 채용될 수 있는 대표적인 장치를 도시하고, 도 5는 대표적인 형성 어셈블리(41), 스코링 부어셈블리(21), 및 시트 제거 부어셈블리(15)가 통합된 장치를 도시한다. 이들 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 장치는 리본의 품질이 좋지 않은 엣지 영역들 모두에 리본의 전면 및 후면(제1 및 제2면)에 위치될 수 있는 수직 평면의 안내 휠을 제공한다.

특히, 도 3a 및 4a는 엣지-안내장치의 정면도이고, 도 3b 및 4b는 상면도이다. 도 3은 개방의 비-안내 구성의 장치를 나타내고, 반면 도 4는 엣지-안내 구성의 장치를 나타낸다. 이들 구성들간 변형은 전기 모터 또는 공기식 드라이브(바람직한)와 같은 기존의 동력을 이용하여 수행될 수 있다. 비록 도시하지는 않았을 지라도, 상기 장치는 바람직하게 하나의 휠(35) 세트만이 유리 리본(13)과 체결되는 구성을 가지며, 상기 휠 세트는 리본으로부터 각각의 개별 유리시트의 제거에 관여한다.

이들 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 장치는 아암 63 및 65가 회전식으로 연결된 제1수직축(59) 및 제2수직축(61)(예컨대, 몸체에 장착된 한 쌍의 축)을 갖춘 몸체(49)를 포함할 수 있다. 아암 63 및 65는 유리 체결면(71)이 수직 평면 상에 정렬되는 다수의 휠(35)을 수반하는 레일(67, 69)에 차례로 연결된다. 비록 도 3~5에 3개의 휠이 도시되어 있을 지라도, 원할 경우 그 이상 또는 그 이하의 휠이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 보통 휠의 수 및 수직 길이는 좀더 긴 시트에 사용되는 휠의 보다 많은 수 및 보다 긴 수직 길이로 생성되는 각 개별 시트의 길이의 함수가 될 것이다.

엣지-안내 어셈블리가 분리 어셈블리 아래에 위치되기 때문에, 공정의 이 지점에서 유리의 온도는 비교적 시원하다. 이는 어셈블리의 구성에 있어서 다양한 재료의 사용을 가능하게 한다. 예컨대, 몸체(49), 아암(63, 65), 레일(67, 69), 및 휠(35)이 알루미늄과 같은 기존의 금속재료로 모두 구성될 수 있다. 물론, 원할 경우 다른 재료들이 사용될 수 있다. 또한, 휠(35)이 초과의 열 증가를 피하기 위해 구동될 필요는 없지만, 리본의 엣지 영역과의 표면 접촉을 통해 회전동작을 허용하기 위해 구동될 수는 있다. 그러나, 원할 경우 구동된 휠이 사용될 수 있다. 휠을 사용하기 보다는 오히려, 본 발명의 엣지-안내 어셈블리는 리본의 엣지 영역의 제1 및 제2측면 상에 위치된 저마찰의 패드(pad)와 같은 분리라인 아래의 리본의 수평 동작을 제어하기 위해 다른 장치를 사용할 수 있다.

실제로, 도 3 및 4에 도시된 타입의 2개의 안내장치는 엣지 영역 53(도 1 참조)을 안내하는 것과 엣지 영역 55(도 1 참조)을 안내하는 또 다른 것을 이용한다. 각각의 안내장치는 분리라인 아래로 확장함에 따라 유리의 수직 평면과 매칭시키기 위해 수평 평면으로 조절된다. 바람직하게, 2개의 장치는 분리되어 조절되도록 디자인된다. 이러한 방식에서, 상기 장치는 리본의 2개의 엣지가 동일한 수직 평면에 있지 않은 유리 리본에 사용될 수 있다.

바람직하게, 상기 장치의 유리 체결면은 유리에 대한 이들 표면의 거리가 분리적으로 조절되도록 수평 평면으로 독립적으로 이동될 수 있다. 통상, 유리 체결면과 유리 리본간 거리가 약 10 millimeter 이하가 되어, 유리 리본의 제1측면을 체결하는 유리 체결면과 제2측면을 체결하는 유리 체결면간 총 거리는 약 20 millimeter 이하가 된다. 상술한 바와 같이, 유리 리본의 제1측면은 유리의 스코어되지 않은 측면이 되는 반면 제2측면은 제1측면의 방향으로 그 리본으로부터 제거되는 유리 시트의 스코어된 측면이 될 수 있다.

물론, 유리 체결면들간 좀더 작거나 큰 거리가 유리 리본의 평탄성 및 리본으로부터 잘려진 유리시트의 측정된 응력 레벨과 같은 변수에 따라 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 충분한 유연성을 제공하기 위해, 바람직하게 안내장치는 이 장치의 유리 체결면과 리본의 표면간 0 mm와 20 mm 사이의 간격을 허용한다.

실제로, 각 개별 시트가 예컨대 스코어 라인에 대한 밴딩에 의해 리본으로부터 제거되도록 리본의 제1측면 상의 휠 세트는 리본의 표면으로부터 떼어진다. 제2측면 상의 휠 세트는 각 개별 시트가 체결 및 제거됨에 따라 평면에 리본을 계속 유지하도록 체결을 유지할 수 있다. 선택적으로, 제2측면 상의 휠 세트는 또한 시트 분리 공정 동안 시트로부터 떼어질 수 있다.

상기 안내장치는 시트 제거 사이클 동안 수직으로 이동하거나 또는 정지를 유지하도록 설치될 수 있다. 도 6a 및 6b는 2가지의 가능성을 기술한다. 이들 도면에서 화살표 73은 분리 어셈블리(20)의 적어도 일부의 움직임을 나타내고, 화살표 75는 유리시트(13)의 움직임을 나타낸다. 도 6a의 라인 37은 엣지 안내 어 셈블리가 형성 장치(41)에 대해 정지되어 있는 경우를 나타내고, 도 6b의 라인 39는 분리 어셈블리의 적어도 일부와 함께 이동하는 엣지 안내 어셈블리를 개략적으로 나타낸다. 예컨대, 엣지 안내 어셈블리는 분리 어셈블리의 스코링 부어셈블리의 일부에 부착되어 시트 생성 및 제거 사이클 동안 그 부분과 함께 수직으로 이동할 수 있다.

어떠한 방식으로 제한하지 않고 본 발명은 다음의 예에 의해 좀더 충분히 기술될 것이다.

예

퓨전 공정에 의해 생성된 두께 0.5 mm의 유리 리본은 분리라인 아래의 수직 위치의 엣지를 따라 수평 평면의 움직임으로부터 수동으로 구속된다. 응력 측정은 그와 같은 구속에 의해 생성되고 구속 없이 생성된 연속적인 샘플들 상에서 이루어진다. 특히, 응력 측정은 시트의 4개의 엣지를 따라 이루어진다.

최고 변화의 응력(stress) 레벨은 리본을 생성하기 위해 사용된 아이소파이프의 유리 입구에 가장 가까운 리본의 측면에 대응하는 엣지에서 관찰된다. 이들 응력 레벨은 구속하지 않은 경우로 도 7a에 나타나 있다. 도 7b는 상술한 바와 같이 구속될 경우의 동일한 엣지에 대한 결과를 나타낸다. 응력 레벨 변화의 상당한 감소가 명백하다. 응력 변화의 감소는 또 다른 3개의 엣지에서도 볼 수 있으나, 구속하지 않는 조건에 대한 응력 레벨이 낮으므로, 수평 움직임을 구속함으로써 달성된 감소는 낮다.

비록 본 발명의 특정 실시예를 들어 설명했을 지라도, 본 발명은 본 발명의 목적 및 배경을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

예컨대, 상기 예가 두께 0.5 mm를 갖는 유리를 사용했을 지라도, 본 발명은 여러가지 다른 두께를 갖는 유리, 예컨대 약 0.1 내지 2.0 mm의 두께를 갖는 유리도 사용될 수 있다. 특히, 본 발명은 표시장치 또는 유리시트가 유효한 다른 적용에 사용된 소정 타입의 유리의 제조에 사용될 수 있다. 대표적인 예로서, 그와 같은 유리는 코닝사의 Code 1737 또는 Code Egle 2000 유리, 또는 다른 제조사에 의해 제조된 표시장치 적용을 위한 유리가 될 것이다.

본 발명의 목적 및 배경으로부터 벗어나지 않는 다양한 다른 변경 및 변형은 여기에 개시된 기술에 의해 당업자에게는 자명할 것이다. 다음의 청구항들은 여기에 실시된 특정 실시예 뿐만 아니라 그와 같은 변경, 변형, 및 장치들을 커버할 것이다.

Claims

수직 인발 공정을 이용하여 유리시트를 제조하기 위한 방법에 있어서,

(a) 형성 어셈블리를 이용하여 각각 제1측면 및 제2측면을 갖는 하나의 중심 영역 및 2개의 엣지 영역을 갖춘 유리 리본을 형성하는 단계;

(b) 상기 리본을 가로지르는 분리라인을 형성함과 더불어 상기 형성 어셈블리 아래에 위치되는 분리 어셈블리를 이용하여 상기 리본으로부터 유리시트를 연속으로 제거하는 단계; 및

(c) 상기 분리 어셈블리가 상기 분리라인을 형성하는 위치 아래에 위치되는 엣지-안내 어셈블리와 수직 평면으로 상기 각각의 리본 엣지 영역의 제1 및 제2측면 모두를 안내하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (c)는 상기 리본의 중심 영역의 적어도 일부분의 수평방향으로의 움직임을 감소시키고, 상기 일부분은 상기 형성 어셈블리와 분리 어셈블리 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 일부분에서의 유리의 온도는 유리의 유리 변이온도 범위 내인 것을 특 징으로 하는 유리시트 제조방법.
제3항에 있어서,

단계 (c)를 이용하여 생성된 개체수 50개의 순차 시트는 단계 (c) 없이 동일한 조건 하에 생성된 개체수 50개의 순차 시트와 비교하여 적어도 한 위치에서 보다 낮은 표준편차의 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 분리 어셈블리는 분리라인을 생성하는 스코링 부어셈블리 및 리본을 체결하여 분리라인에서 그 리본으로부터 시트를 분리하는 시트 제거 부어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 시트 제거 부어셈블리에 의해 리본으로부터 시트를 분리하기 전에, 상기 엣지-안내 어셈블리는 엣지 영역의 제1측면을 안내하는 것을 멈추는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 분리 어셈블리는 리본으로부터 연속하는 시트의 분리 중 일부의 시간 주기 동안 상기 리본과 동일한 비율로 수직 이동하는 적어도 하나의 부어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 리본으로부터 연속하는 시트의 분리 중 일부의 시간 주기 동안, 엣지-안내 어셈블리는 상기 리본과 동일한 비율로 수직 이동하는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 엣지-안내 어셈블리는 분리 어셈블리의 적어도 하나의 수직 이동 부어셈블리에 부착되는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 엣지-안내 어셈블리는 상기 리본으로부터 연속하는 시트의 분리 중 일부의 시간 주기 동안 수직 이동하지 않는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 엣지-안내 어셈블리는 제1, 제2, 제3, 및 제4의 휠 세트를 포함하며, 상기 제1의 휠 세트는 어느 한 엣지 영역의 제1측면을 안내하고, 상기 제2의 휠 세트는 상기 어느 한 엣지 영역의 제2측면을 안내하며, 상기 제3의 휠 세트는 또 다른 엣지 영역의 제1측면을 안내하고, 상기 제4의 휠 세트는 상기 또 다른 엣지 영 역의 제2측면을 안내하는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 휠 세트는 수직축에 대한 회전을 통해 리본과의 안내 관계를 이끄는 것을 특징으로 하는 유리시트 제조방법.
수직 평면으로 유리 리본의 엣지 영역을 안내하기 위한 어셈블리에 있어서,

(a) 제1수직축 및 제2수직축을 포함하는 몸체;

(b) 각각이 유리 체결면을 갖는 휠이 상기 유리 리본의 엣지 영역과 접촉될 수 없는 제1위치에서 상기 휠이 상기 유리 리본의 엣지 영역에 체결되어 안내될 수 있는 제2위치로 상기 제1수직축에 대해 회전될 수 있는 서포트에 장착된 수직 간격의 제1의 휠 세트; 및

각각이 유리 체결면을 갖는 휠이 상기 유리 리본의 엣지 영역과 접촉될 수 없는 제1위치에서 상기 휠이 상기 유리 리본의 엣지 영역에 체결되어 안내될 수 있는 제2위치로 상기 제2수직축에 대해 회전될 수 있는 서포트에 장착된 수직 간격의 제2의 휠 세트를 구비하여 구성되며,

상기 제1 및 제2수직축은, 상기 제1 및 제2의 휠 세트가 제2위치에 있을 때, 상기 유리 체결면들 사이에 위치된 유리 리본의 엣지 영역을 수직 평면으로 유지하기 위해 상기 제1의 휠 세트의 유리 체결면과 제2의 휠 세트의 유리 체결면간 간격이 충분히 작아지도록 떨어져 간격되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
제13항에 있어서,

상기 제1 및 제2의 휠 세트가 제2위치에 있을 때 상기 제1의 휠 세트의 유리 체결면과 제2의 휠 세트의 유리 체결면간 간격은 20 mm 이하 또는 그와 동일한 것을 특징으로 하는 어셈블리.