KR20110046374A - 유리 시트 제조 방법 - Google Patents

Abstract

유리 시트 생성 방법은 성형 웨지의 루트로부터 하향의 점성 구역으로 인발 방향을 따라 유리 리본을 용융 인발하는 단계를 포함한다. 상기 유리 시트 생성 방법은 상기 점성 구역으로부터 하향의 설정 구역으로 상기 유리 리본을 인발하는 단계를 더 포함하며, 상기 유리 리본은 점성 상태에서 탄성 상태로 설정된다. 상기 유리 시트 생성 방법은 상기 설정 구역으로부터 하향의 탄성 구역으로 상기 유리 리본을 인발하는 단계와, 상기 인발 방향에 대해 횡 방향으로 뻗어있는 상기 유리 리본의 폭을 따라 상기 유리 리본의 영역을 상기 탄성 구역에서 안정화시키는 단계를 더 포함한다. 상기 유리 리본의 제1 면과 제2 면 간 미리 결정된 압력차는 상기 안정화 영역을 생성하는데 사용된다. 상기 유리 시트 생성 방법은 상기 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하는 단계를 더 포함하며, 상기 안정화 영역은 불안정한 형상으로 상기 유리 리본을 통해 상향의 상기 설정 구역으로 진행되는 것을 방지한다.

Description

유리 시트 제조 방법{METHOD OF PRODUCING GLASS SHEETS}

본원 발명은 전반적으로 유리 시트 제조 방법에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 유리 리본을 성형 웨지의 루트(root)로부터 용융 인발시킴으로써 상기 유리 시트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

유리 시트 제조 방법은 유리 리본을 성형 웨지의 루트로부터 용융 인발하는 단계를 포함하는 것으로 알려져 있다. 유리 리본이 일단 루트로부터 인발되면, 상기 유리 리본은 점성 상태에서 탄성 상태에 설정된다. 탄성 상태에 도달하게 된 후에, 유리 리본의 마지막 부분은 주기적으로 절단되어, 바람직한 길이를 갖는 유리 시트가 제공된다.

그러나 종래의 유리 시트 제조 방법에 의하면, 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단할 시에 그 형상이 불안정하곤 하였다.

이하의 내용은 상세한 설명에 기재된 여러 실시예의 특징의 기본적인 이해를 위하여 요약해 놓은 것이다.

본 발명의 수개의 특징이 본 명세서에 개시되어 있다. 이러한 특징은 다른 특징들과 중복되거나 중복되지 않을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 한 특징의 일부가 다른 특징의 범위 내에 포함될 수 있거나, 다른 특징의 일부가 한 특징의 범위 내에 포함될 수도 있다.

각각의 특징은 하나 이상의 특정 실시예를 포함하는 다수의 실시예에 의하여 기재되어 있다. 상기 실시예는 서로 중복되거나 중복되지 않을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 일 실시예의 일부나 특정 실시예의 일부가 다른 한 실시예나 특정 실시예의 범주 내에서 포함되거나 포함되지 않을 수도 있으며, 이와 반대의 경우도 가능하다.

본 발명의 제1 실시예의 특징은 유리 시트 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 유리 시트 제조 방법은:

유리 리본을 성형 웨지의 루트 아래의 점성 영역으로 인발 방향을 따라 용융 인발하는 단계;

유리 리본을 점성 상태로부터 탄성 상태로 설정되는 유리 리본을 점성 영역으로부터 아래쪽 설정 영역으로 인발하는 단계;

유리 리본을 상기 설정 영역 아래쪽 탄성 영역으로 인발하는 단계;

유리 리본 영역을 인발 방향에 대하여 횡방향으로 뻗어있는 유리 리본의 폭을 따라 탄성 영역에서 안정화시키는 단계;

유리 시트를 유리 리본으로부터 절단하는 단계;를 포함하고, 상기 안정화 영역은 상기 유리 리본을 통해 상기 설정 영역까지 상류 방향으로 형상이 불안정하게 진행되는 것을 방지하고, 유리 리본의 제1 면과 제2 면 사이의 소정의 차압이 안정화 영역을 형성하도록 사용된다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 본 발명의 유리 시트 제조 방법은 실질적으로 만곡된 단면 프로파일을 갖는 유리 시트를 폭의 방향 세팅하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 상기 실질적으로 만곡된 단면 프로파일은 상기 유리 리본의 상기 제1 면에 볼록한 표면을 탄성 영역에서 제공하고, 상기 유리 리본의 상기 제2 면에 오목한 표면을 탄성 영역에서 제공한다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 본 발명의 유리 시트 제조 방법은 실질적으로 직선형인 단면 프로파일을 갖는 유리 리본을 폭 방향에서 세팅하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 탄성 영역을 통해, 유리 리본은 실질적으로 동일한 단면 프로파일을 폭 방향에서 갖는다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 안정화 영역에 의해 유리 리본 절단 단계로부터 기인한 형상의 불안정이 방지된다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 폭 방향에서 변하는 압력 프로파일로 압력차가 제공된다.

본 발명의 제1 특징의 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 진공 노즐은 압력차를 생성하는 데 이용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 진공 노즐은 또한 유리 리본을 절단하는 단계 동안에 유리 칩을 수집하도록 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 진공 노즐은 폭 방향에서 다양한 압력 프로파일로 압력차를 제공하기 위해 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 압력차를 발생시키기 위해 적어도 하나의 유체 진공 노즐과 함께 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 폭 방향으로 다양한 압력 프로파일로 압력차를 제공하기 위한 적어도 하나의 유체 진공 노즐과 함께 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 유리 리본을 절단하는 단계 동안에 유리 칩을 상기 유리 리본으로부터 제거하기 위해 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 압력차를 발생시키기 위해 유체를 유리 리본의 안정 영역에 방출시키도록 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 폭 방향에서 다양한 압력 프로파일로 압력차를 제공하기 위해 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 유리 리본을 절단하는 단계 동안에 유리 칩을 상기 유리 리본으로부터 제거하기 위해 사용된다.

본 발명의 제1 특징에 따른 실시예에 있어서, 상기 유리 리본을 절단하는 단계는 트레블링 엔빌 머신(traveling anvil machine)을 사용한다.

본 발명의 제2 특징은 용융 하향 인발기(fusion downdraw machine)에 관한 것으로서, 상기 용융 하향 인발기는:

(Ⅰ) 유리 리본을 형성하기 위한 아이소파이프(isopipe);

(Ⅱ) 상기 유리 리본을 주변 영역에서 당기기 위한 일련의 롤러;

(Ⅲ) 작동 중에, 상기 유리 리본의 소정의 곡률을 유지하기 위해, 외력을 상기 유리 리본에 가할 수 있는, 상기 유리 리본의 일측면에 형성된 진공 포트 및/또는 상기 유리 리본의 타측면에 형성된 가압 포트;를 포함한다.

본 발명의 제2 특징에 따른 실시예에 있어서, 상기 용융 하향 인발기는:

(Ⅳ) 스크라이빙 휠(scribing wheel) 및

(Ⅴ) 스크라이빙 휠을 작동시키는 트레블링 엔빌 머신을 더 포함한다.

본 발명의 제2 특징에 따른 실시예에 있어서, 진공 포트 및/또는 가압 포트는 진공 노즐 또는 가스 노즐을 포함한다.

본 발명의 제2 특징에 따른 실시예에 있어서, 진공 포트 및/또는 가압 포트는 트레블링 엔빌 머신 상에 배치된다.

상기 간략하게 기재되고 아래보다 상세하게 기재한 바와 같은 본 발명의 하나 이상의 실시예 및/또는 여러 특징은 다음과 같은 하나 이상의 장점을 갖는다. 첫번째 장점은, 유리 리본의 양 측면의 공기압 차이에 의해 유리가 안정화되어, 아래쪽 유리 절단에 따른 상기 유리 리본의 변화를 경감시킬 수 있다는 것이다. 두번째 장점은, 일측면의 진공 포트 및/또는 타측면의 가스노즐을 구비한 현재의 생산라인을 개장(retrofit)시킴으로써 비교적으로 저가로 압력차를 구현할 수 있다는 것이다. 세번째 장점은, 가스 제트 또는 진공은 유리 리본을 안정화시킬 수 있을 뿐만 아니라 유리 절단 동안에 발생되는 유리 칩에 의한 유리 표면의 오염을 경감시킬 수 있다는 것이다.

도 1은 유리 리본을 용융 인발하기 위해 사용되는 용융 인발 장치의 개략적인 도면;
도 2는 일 실시예의 절단 장치를 개략적으로 도시한, 도 1의 선 2-2에 따른 단면도;
도 3은 일 실시예의 안정화 장치를 개략적으로 도시한, 도 1의 선 2-2에 따른 단면도;
도 4는 도 3의 일부 확대도;
도 5는 유리 시트를 생산 방법을 나타낸 플로우챠트;
도 6은 도 1의 선 6A-6A, 6B-6B, 및 6C-6C에 따른 유리 리본의 단면도를 나타내는 도면;
도 7은 도 1의 선 6A-6A, 선 6B-6B, 및 선 6C-6C에 따른 또 다른 유리 리본의 단면도;
도 8은 유리 리본을 안정화시키고 상기 유리 리본을 스코링하는 것을 도시한 도면;
도 9는 유리 시트가 엔빌부에 의해 스코어 라인 뒤에서 지지되는 동안에 스코어 라인에 대해 회전력을 유리 시트에 가하는 것을 도시한 도면; 및
도 10은 불안정한 형상이 유리 리본을 통해 상향으로 전달되지 않게 하는 안정 영역과 스코어 라인을 따라 유리 시트를 절단하는 모습을 도시한 도면이다.

아래에는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부한 도면을 참조하여 기재되어 있다. 가능하다면 동일 또는 유사한 부분을 지시하기 위해 동일한 부재 번호를 사용하였다. 그러나, 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정이 가능하며, 본 명세서에 기재된 실시예로만 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 방법은 용융 인발 유리를 제작하도록 설계된 다양한 용융 인발 장치들을 포함한다. 용융 인발 장치(101)는 미국특허공개문헌 제2008/0131651호와 미국특허문헌 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 공개된 장치들을 포함하며 이들 특허문헌은 본 발명에서 참조하기 위해 통합되어 있다. 일 실시예의 용융 인발 장치(101)가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 용융 인발기(101)는 융융 인발기(103)를 포함하며, 상기 융융 인발기는 용융된 유리를 입구(105)를 통해 성형 용기(109)의 트로프(107, trough)에 수용하도록 구성된다. 성형 용기(109)에는 성형 웨지(111)가 제공되며 상기 성형 웨지는 아래보다 상세히 설명한 것과 같이 성형 웨지의 루트(113)로부터 유리 리본(115)을 용융하는 인발을 용이하게 하도록 구성된다. 인장 롤 조립체(117)는 유리 리본(115)가 인발 방향(119)으로 유리 리본(15)이 용이하게 인발되게 할 수 있다.

용융 인발 장치(101)는 절단 장치(121)와 안정화 장치(123)를 더 포함한다. 도면에는 단일의 안정화 장치(123)가 도시되어 있지만 다른 예에서는 복수개의 안정화 장치(123)가 제공될 수도 있다. 예를 들면 두 개 이상의 안정화 장치(123)가 제공될 수 있다. 절단 장치(121)에 의해 유리 리본(115)이 개별적인 유리 시트(125)로 절단될 수 있다. 유리 시트(125)는 LCD와 같은 다양한 디스플레이 장치에 통합되는 개인용 디스플레이 시트(127)로 다시 세분화될 수 있다. 절단 장치(121)는 레이저 장치, 기계적인 스코어링 장치 및/또는 유리 리본(115)을 개별적인 유리 시트(125)로 절단하는 여러 장치를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일례의 절단 장치(121)가 트레블링 엔빌 머신을 포함할 수 있다. 트레블링 엔빌 머신은 정점부(202)에서 종결하는 웨지가 구비된 엔빌부(201)를 포함한다. 정점부(202)는 유리 리본(115)을 스코어링 및 분해 공정 동안에 지지하도록 설계된다. 트레블링 엔빌 머신은 또한 유리 리본(115)의 분해선을 스코어링하는 작업 단부(205)가 형성된 스코어링부(203)를 포함한다. 한 예로서, 여러 스코어링 구조부가 다른 실시예에 사용될 수 있을지라도, 작업 단부(205)는 다이아몬드 포인트 스크라이버 또는 다이아몬드 휠 스크라이버 휠 일 수 있다.

절단 장치(121)는 부가적으로 유리 리본(115)으로부터 유리 시트(125)로 절단할 때, 유리 리본(115)의 안정화를 돕거나 또는 유리 리본(115) 근처 유리 칩의 제거를 돕는 유체 진공 노즐 및/또는 유체 방출 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 트레블링 엔빌 머신은 진공 채널(209)과 유체 연통하는 진공 장치(207)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 제어기(211)가 진공 장치(207)의 제어를 위해 제공될 수 있다. 컴퓨터 제어기(211)는 또한 엔빌 엑츄에이터(213) 및/또는 스코어 엑츄에이터(215)와 작동가능하게 통신하도록 배치될 수 있다. 컴퓨터 제어기(211)로부터의 명령에 기초하여, 엔빌 엑츄에이터(213)는 유리 시트(125)를 스코어링하거나 분해하는 동안에, 유리 리본(115)을 지지하기 위한 적절한 위치에 엔빌부(201)를 위치시킨다. 이와 같이, 컴퓨터 제어기(211)의 명령에 기초하여 스코어 엑츄에이터(215)는 스코어링부(203)의 이동을 제어할 수 있다.

용융 인발기(101)는 압력차를 가함으로써 유리 리본 구역을 안정화시키도록 구성된 안정화 장치(123)를 더욱 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 압력차는 유체 물질(예를 들어, 가스, 액체 또는 증기)을 통해 유리 리본과 직접 접촉시킴으로써 구현될 수 있다. 유체 물질은 특정 활용에 따라서 선택적으로 가열되거나 냉각될 수 있다. 예를 들어, 유리 리본에 크랙을 발생시키는 잠재 응력(potential stress)을 방지하기 위해서, 안정화된 구역 내에서 유리 리본의 온도에 대응하도록 유체 물질을 가열할 수 있다. 다른 예로, 상기 압력차는 고체 물체(예를 들어, 압력 바, 압력 핀 등)을 거쳐 구현될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 안정화 장치(123)는 유리 리본(115)의 제2 면(304)에 인접하게 위치한 제1 압력 부재(301)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 안정화 장치(123)는 유리 리본(115)의 제1 면(302)에 인접하게 위치한 제2 압력 부재(311)를 더욱 포함할 수 있다. 두 개의 압력 부재가 도시되어 있지만, 다른 예에서는 유리 리본의 일면에 인접한 단일 압력 부재를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유리 리본의 일면 또는 양면에 두 개 이상의 압력 부재가 제공될 수 있다.

하나 이상의 압력 부재는 유리 리본의 대응부분에 양압이나 음압의 영향을 유도하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 두 개의 압력 부재에는 대응하는 압력 부재의 폭을 따라 뻗어있는 단일의 세장형 유체 노즐이 제공될 수 있다. 단일의 세장형 유체 노즐을 제공하는 것은 안정화 장치를 단순화하고 대응하는 압력 부재의 폭을 따라 고른 압력 분포를 제공할 수 있어 바람직하다. 대안적으로, 하나 또는 두 개의 압력 부재에는 대응하는 압력 부재의 폭을 따라 뻗어있는 다수의 유체 노즐이 제공될 수 있다. 만약 제공된다면, 다수의 유체 노즐은 대응하는 압력 부재의 폭을 따라 균일하게 이격되거나 불균일한 방법으로 이격될 수 있다. 압력 부재의 폭에 따른 바람직한 압력 프로파일이 부분적으로, 유체 노즐들 사이에 이격시킴으로써 제어될 수 있다. 유체 노즐의 개수나 간격에 관계없이, 하나 또는 한 세트의 노즐로부터의 유체 특성은 바람직한 압력차 특성을 제공하도록 제어될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 압력 부재(301)는 다수의 유체 노즐(303)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 불균일하게 이격된 여러 배치가 다른 예에서 제공될 수 있지만, 각각의 유체 노즐(303)은 제1 압력 부재(301)의 폭을 따라 균일하게 이격된다. 이와 유사하게, 도시된 제2 압력 부재(311)는 다수의 유체 노즐(305)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 불균일하게 이격된 여러 배치가 다른 예에서 제공될 수 있지만, 각각의 유체 노즐(305)은 또한 제2 압력 부재(311)의 폭을 따라 균일하게 이격된다. 각각의 유체 노즐은 유체 제어 매니폴드(319)를 통해서 양압원(315)이나 음압원(317) 중 적어도 하나와 연통하게 배치된 대응하는 유체 도관을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 압력 부재(301)의 각각의 유체 노즐(303)은 매니폴드(319)와 제1 압력 부재(301)의 대응하는 유체 노즐(303) 사이를 작동가능하게 연결한 유체 도관(313)을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 제2 압력 부재(311)의 각각의 유체 노즐(305)은 매니폴드(319)와 제2 압력 부재(311)의 대응하는 유체 노즐(305) 사이를 작동가능하게 연결한 유체 도관(321)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 제어기(323)는 양압원(315)을 제어하기 위해 전송 라인(325)을 따라 명령을 전송할 수 있다. 예를 들면, 양압원(315)은 압력 펌프일 수 있고, 이 경우 컴퓨터 제어기(323)가 압력 펌프의 작동을 제어하기 위해 전송 라인(325)을 따라 명령을 송출할 수 있다. 이와 같이 컴퓨터 제어기(323)는 음압원(317)을 제어하기 위해 다른 한 전송 라인(327)을 따라 명령을 전송할 수 있다. 예를 들면, 음압원(317)은 진공 펌프일 수 있고, 이 경우 컴퓨터 제어기(323)는 진공 펌프(317)의 작동을 제어하기 위해 전송 라인(327)을 따라 명령을 송출할 수 있다. 또한, 컴퓨터 제어기(323)는 바람직한 압력 프로파일에 따라 매니폴드(319)의 작동을 제어하기 위해 전송 라인(329)을 따라 신호를 송출할 수 있다. 일 실시예에서, 매니폴드(319)는 제1 압력 부재(301)의 하나 이상 또는 모든 유체 노즐(303) 및/또는 제2 압력 부재(311)의 하나 이상 또는 모든 유체 노즐(305)이 양압원(315) 및/또는 음의 압력원(317)과 유체 연통되도록 배치될 수 있다. 따라서, 노즐(303, 305) 각각은 특정한 용도에 따라 유체 방출 노즐 또는 유체 진공 노즐 중 어느 하나로써 선택적으로 작동할 수 있다.

일 실시예에서, 모든 노즐(303, 305)은 유체 방출 노즐로서 작동할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 모든 노즐은 유체 진공 노즐로서 작동할 수 있다. 다른 한 실시예에서, 압력 부재 중 하나의 압력 부재의 다수의 노즐이 모두 유체 진공 노즐로 작동하는 한편, 압력 부재 중 나머지 압력 부재의 다수의 노즐이 모두 유체 방출 노즐로 작동할 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1 압력 부재(301)의 모든 유체 노즐(303)이 유체 방출 노즐로 작동하는 한편 제2 압력 부재(311)의 모든 유체 노즐(305)이 유체 진공 노즐로 작동한다. 부가적 또는 선택적으로, 컴퓨터 제어기(323)는 유체 제어 매니폴드(319)를 제어하기 위해 전송 라인(329)을 통해 명령을 전달할 수 있다. 유체 제어 매니폴드는 하나 또는 양쪽의 압력원(315, 317)과 통신하는 각각의 유체 노즐(303, 305)을 선택적으로 배치시키도록 설계될 수 있다.

제1 압력 부재(301)와 제2 압력 부재(311)의 배치는 대응하는 엑츄에이터(331, 333)에 의해 달성될 수 있다. 실제로, 컴퓨터 제어기(323)는 제1 압력 부재(301)를 유리 리본(115)의 제1 면(302)에 대해 적절하게 배치시키기 위해 엑츄에이터(331)를 작동시킬 수 있다. 이와 같이, 컴퓨터 제어기(323)는 제2 압력 부재(311)를 유리 리본(115)의 제2 면(304)에 대해 적절하게 배치시키기 위해 엑츄에이터(333)를 작동시킬 수 있다. 아래 기재된 바와 같이, 근접 센서(335, 337)는 제1 및 제2 압력 부재가 유리 리본(115)에 대하여 자동으로 용이하게 배치되도록 피드백을 컴퓨터 제어기(323)에 제공한다.

도 5는 유리 시트(125)의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도시된 것과 같이, 상기 유리 시트의 제조 방법은 유리 리본을 인발 방향을 따라 성형 웨지의 루트 아래쪽 점성 영역으로 용융 인발하는 단계(511)로 개시될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 것과 같이, 용융 인발기(103)는 입구(105)를 통해 용융 유리를 수용한다. 이 용융된 유리는 성형 용기(109)의 트로프(107)에 수용된다. 결국, 용융된 유리는 트로프를 넘쳐 성형 웨지(111)의 마주한 양면을 따라 인발 방향(119)으로 하향 유동한다. 용융된 유리는 성형 웨지(111)의 루트(113)에 도달할 때까지 성형 웨지(111)의 마주한 양 측면을 따라 계속 하향 유동한다. 이후, 용융된 유리는 성형 웨지(111)의 루트(113)의 아래쪽 점성 영역(129)으로 인발 방향(119)을 따라 유리 리본(115)으로 용융 인발된다.

도 5에 도시된 것과 같이, 상기 유리 시트의 제조 방법은 폭 방향으로 실질적으로 만곡된 단면 프로파일을 갖는 유리 리본(115)을 제공하는 선택적인 단계(513)를 포함할 수 있다. 만곡된 단면 프로파일은 넓고 다양한 기술에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 도시된 것과 같이, 성형 웨지(111)의 루트(113)가 휘어지거나 그렇지 않으면 점성 영역에서 만곡된 단면 프로파일을 유도할 수 있다. 또 다른 예에서, 만곡된 단면 프로파일 단면은 미국 특허공개공보 제2008/0131651호에서 개시되어 있고 본 명세서에서 참조로 통합되는 기술에 의해 달성될 수 있다.

도 5를 다시 살펴보면, 상기 유리 시트의 제조 방법은 유리 리본을 점성 영역으로부터 아래쪽 설정 영역으로 인발하는 단계 515를 더 포함할 수 있다. 실제로, 도 1에 도시한 바와 같이, 유리 리본(115)은 점성 영역(129)으로부터 아래쪽 설정 영역(131)으로 인발 방향(119)을 따라서 이동할 수 있다. 설정 영역(131)에서, 유리 리본은 점성 상태에서 원하는 단면 프로파일을 갖는 탄성 상태로 설정된다. 유리 리본이 탄성 상태로 설정되면, 점성 영역(129)의 유리 리본의 프로파일은 리본의 특성에 따라 굳어진다. 세트 리본이 이러한 구성과 다르게 수축되는 경우, 내부 응력에 의해 유리 리본이 원래의 세트 프로파일로 되돌아가도록 가압되고, 극단적인 경우에는, 유리 리본이 상이한 위치와 방향으로 과도하게 팽창될 것이다.

도 6은 도 1의 선 6A-6A, 선 6B-6B 및 선 6C-6C를 따라 유리 리본(115)의 폭 방향으로의 유리 리본(115)의 일례의 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일례의 프로파일은 실질적으로 만곡된 단면 프로파일로 이루어지며, 이 만곡된 단면 프로파일은 볼록한 표면(601)을 갖는 유리 리본의 제1 면(301)과 오목한 표면(603)을 갖는 유리 리본의 제2 면을 제공한다. 도 1의 선 6A-6A를 따라 도시된 바와 같이, 점성 영역(127)으로 유도되는 만곡된 단면 프로파일은 주로 설정 영역(131)에서 설정될 수 있다. 또한 도시된 바와 같이, 상기 만곡된 단면 프로파일은 실질적으로 도 1의 선 6B-6B 및 선 6C-6C에 의해 도시된 바와 같이, 탄성 영역(133)을 통하여 이동될 수 있다. 실제, 도시된 바와 같이, 탄성 영역을 통해, 유리 리본(115)은 유리 리본(115)의 폭 방향에서 실질적으로 동일한 단면 프로파일을 가질 수 있다. 다른 예로서, 유리 리본(115)은 상이한 각도로 만곡되거나 또는 탄성 영역을 통해 상이한 곡률을 가질 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 유리 리본(115)은 실질적으로 직선형 단면 프로파일로 형성될 수 있다. 이러한 일 실시예에 있어서, 도 5의 단계 513이 제거될 수 있다. 따라서, 유리 리본의 인발 방법은 유리 리본의 용융 인발 단계 511로부터 점성 영역 아래의 설정 영역으로 유리 리본을 인발하는 단계 515까지 진행될 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, 웨지(111)를 성형하는 루트(113)는 실질적으로 직선형이거나 그렇지 않으면 점성 영역(129)에서 실질적으로 평평한 리본을 형성하도록 구성될 수 있다. 도 7에는 실질적으로 직선형 단면 프로파일을 형성한 일 실시예의 유리 리본(701)이 도시되어 있다. 실제로, 도시된 유리 리본(701)은 실질적으로 평평한 표면(705)을 갖는 제1 표면(703)과 이와 유사하게 평평한 표면(709)을 갖는 제2 표면(707)을 구비한다. 도 7은 용융 인발기(103)가 실질적으로 평평한 리본을 생산하도록 설계될 때 도 1의 선 6A-6A, 선 6B-6B 및 선 6C-6C를 따라서 취한 도면이다. 도 1의 선 6A-6A에 따른 도 7에 도시된 프로파일로 나타낸 바와 같이, 실질적으로 직선형 단면 프로파일은 점성 영역(129)에 제공될 수 있고, 설정 영역(131)에서 설정될 수 있다. 게다가, 상기 단면 프로파일은 도 1의 선 6B-6B 및 선 6C-6C에서 나타나므로, 실질적으로 직선형 단면 프로파일 또한 탄성 영역(133)을 통과하여 나타날 수 있다. 게다가, 탄성 영역을 통해, 유리 리본(115)은 실질적으로 상기 유리 리본(115)의 폭 방향으로 같은 직선형 단면 프로파일을 가질 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 유리 리본(115)은 상이한 단면 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들어, 유리 리본은 오목한 표면으로 이루어진 제1 면(302)과 볼록한 표면으로 이루어진 제2 면(304)으로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 단면 프로파일은 비록 프로파일이 사인파형의 곡선이나 다른 곡선으로 이루어진 형태를 가질 수 있더라도 단일의 곡선으로 구성될 수 있다. 게다가, 단면 프로파일은 인발 방향(119)으로 인발됨에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 상이한 프로파일이 점성 영역(129), 설정 영역(131) 및/또는 탄성 영역(133)에 나타날 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 직선, 단일 커브, 사인파형의 곡선이나 여러 형태들이 유리 리본(115)의 인발 방향(119)을 따라 다양한 위치에 나타날 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 단계 515 동안에 유리 리본(115)을 설정한 이후, 유리 리본(115)은 단계 517에 의해 나타낸 것처럼 설정 영역 아래의 탄성 영역으로 인발된다. 실제로, 도 1에 도시된 것처럼, 유리 리본은 설정 영역(131)으로부터 탄성 영역(133)까지 인발 방향(119)으로 아래로 계속 인발된다. 도시된 인장 롤 조립체(117)는 루트(113)로부터 인발 방향(119)으로 유리 리본(115)의 인발을 용이하게 할 수 있다. 이처럼 유리 리본(115)의 인발 율, 인발 두께 및 여러 특징들이 제어될 수 있다.

설정 영역에 도달한 후, 유리 리본(115)의 한 영역이 도 5의 단계 519 동안에 안정화 장치(123)에 의해 안정화될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유리 리본의 인발 방법은 유리 리본(115)의 한 부분을 인발 방향(119)에 대하여 횡방향으로 뻗어있는 유리 리본의 폭을 따라 탄성 영역(113)에서 안정화시키는 단계를 포함한다. 도시된 것처럼, 비록 안정화 장치(123)와 절단 장치(121)가 다른 예들에서 단일의 장치로서 제공된다 하더라도, 안정화 장치(123)는 절단 장치(121)로부터 분리될 수 있다. 게다가, 도시된 것처럼, 비록 안정화 장치(123)가 다른 예들에서 하나 이상의 위치에 제공된다 하더라도, 안정화 장치(123)는 절단 장치(121)의 바로 위에 위치될 수 있다. 예를 들어, 안정화 장치(123)는 탄성 영역(133) 내의 더욱 위쪽에 위치될 수 있다. 또한, 다수의 안정화 장치(123)가 탄성 영역(133)을 따라 다양한 위치에 제공될 수 있다. 예를 들어, 두 개 또는 그 이상의 안정화 장치(123)가 탄성 영역(133)을 따라 일정 간격을 둔 위치에 제공될 수 있다.

도 3을 살펴보면, 제1 압력 부재(301)에는 하나 이상의 근접 센서(335)가 제공될 수 있고, 제2 압력 부재(311)는 하나 이상의 근접 센서(337)를 포함할 수 있다. 근접 센서(335, 337)는 유리 리본(115)에 대한 제1 압력 부재(301)와 제2 압력 부재(311)의 위치 정보를 제공할 수 있다. 이에 응답하여, 컴퓨터 제어기(323)는 유체 압력을 유리 리본(115)의 제2 표면(304)에 가하기 위하여 제1 압력 부재(301)를 적절한 위치로 이동시키도록 신호를 엑츄에이터(331)로 송출할 수 있다. 마찬가지로, 컴퓨터 제어기(323)는 유체 압력을 유리 리본(115)의 제1 표면(302)에 가하기 위하여 제2 압력 부재(301)를 바람직한 위치로 이동하도록 다른 한 신호를 엑츄에이터(331)로 송출할 수 있다.

비록 도시되지 않았지만, 근접 센서들의 어레이는 대응하는 압력센서(301, 311)의 폭을 따라 제공될 수 있다. 이와 같이, 각각의 유체 노즐(303, 305)은 유리 리본(115)에 대하여 적절하게 위치될 수 있다. 근접 센서 피드백에 의해 컴퓨터 제어기(323)가 대응하는 엑츄에이터(331, 333)를 통해 제1 압력 부재(301)와 제2 압력 부재(311)를 적당하게 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 것처럼, 하나 또는 두 개의 압력 부재(301, 311)는 이동 방향(413, 415)으로 이동될 수 있다. 또한 도 8에 도시된 바와 같이, 하나 또는 두 개의 압력 부재(301, 311)는 또한 이동 방향(811)으로 이동될 수 있다. 모든 압력 부재(301, 311)가 하나 이상의 이동 방향(413, 415, 811)으로 이동할 수 있으면, 모든 노즐이 각각의 압력 부재와 동시에 이동할 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 노즐(303, 305)은 하나 이상의 이동 방향(413, 415, 811)으로 각각의 압력 부재(301, 311)에 대하여 개별적으로 또는 집단적으로 이동하도록 구성될 수 있다. 각각의 노즐의 개별적인 이동을 허용하면, 유리 리본(115)의 폭을 따라 상이한 위치에서의 압력차를 보다 잘 제어할 수 있다.

근접 센서 피드백으로 상기 제어부는 3개의 좌표축 중 임의의 좌표축을 중심으로 유리 리본(115)에 대하여 제1 압력 부재(301) 및/또는 제2 압력 부재(311)의 회전 이동을 발생시킬 수도 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 또는 양자의 상기 압력 부재(301, 311)가 인발 방향(119)과 대체로 평행한 하나의 축을 중심으로 한 회전 방향(417)으로 이동할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 하나 또는 양자의 상기 압력 부재(301, 311)는 상기 유리 리본(115)의 폭 방향과 평행한 축을 중심으로 한 회전 방향(813)으로 이동할 수 있다. 상기 전체 압력 부재(301, 311)가 하나 이상의 회전 방향으로 회전되기 때문에, 상기 모든 노즐은 각각의 상기 압력 부재와 동시에 회전하게 된다. 부가적으로 또는 선택적으로, 상기 노즐(303, 305)은 각각의 상기 압력 부재(301, 311)에 대하여 3개의 좌표축 중 임의의 좌표축을 중심으로 한 회전 방향으로 회전하도록 개별적으로 구성되거나 집합적으로 구성된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 상기 노즐(303, 305)은 인발 방향(119)과 대체로 평행한 하나의 축을 중심으로 한 회전 방향(417)으로 각각의 상기 압력 부재(301, 311)와 연관되어 회전할 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 상기 노즐(303, 305)은 각각의 상기 압력 부재(301, 311)와 연관되어 상기 유리 리본(115)의 폭 방향과 평행한 축을 중심으로 한 회전 방향(813)으로 회전할 수 있다. 각각의 상기 노즐을 개별적으로 회전 이동시키면, 상기 유리 리본(115)의 폭에 따른 상이한 위치에서의 압력차를 더 제어할 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 상기 컴퓨터 제어기(323)는 음압원(317)과 유체 연통하는 제2 압력 부재(311)의 복수의 유체 노즐(305)을 위치하기 위하여 신호를 유체 제어 매니폴더(319)에 송출할 수 있다. 이와 같이, 상기 유체 노즐(305)은 공기와 같은 유체의 흐름(401)을 각각의 유체 노즐(305)로 당기는 진공 노즐처럼 작동하여, 유리 리본(115)의 안정화 영역을 따라 음압을 생성한다. 상기 컴퓨터 제어기(323)는 또한 상기 양압원(315)과 유체 연통하는 상기 제1 압력 부재(301)의 복수의 유체 노즐(303)을 배치시키기 위하여 신호를 유체 제어 매니폴더(319)에 송출할 수 있다. 따라서, 상기 제1 압력 부재(301)의 상기 유체 노즐(303)은 공기와 같은 유체의 흐름(403)을 유리 리본(115)에 대해 방출하는 유체 방출 노즐처럼 작동하여, 상기 안정된 구역을 따라 양압을 생성한다.

상기 컴퓨터 제어기(323)는 원하는 압력 특성을 제공하기 위하여 상기 양압원(315) 및/또는 음압원(317)에 신호를 송출할 수 있다. 상기 유리 리본(115)의 제1 면(302)에 가해지는 상기 음압은 상기 유리 리본(115)의 제2 면(304)에 가해지는 상기 양압과 함께 상기 유리 리본(115)의 제1 면 및 제2 면 사이에 미리 결정된 압력차를 제공하기 위하여 동시에 작동할 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 유리 리본(115)의 폭 방향으로 가변 압력 프로파일을 갖는 압력차를 제공하는 것 또한 가능하다. 예를 들어, 상기 매니폴더(319)는 압력 조절기를 포함하여 각각의 상기 유체 도관(313, 321) 내의 압력을 제어하고 이에 따라 각각의 개별적인 노즐에서의 유체 흐름(401, 403)을 제어할 수 있다. 이와 같이, 다양한 프로파일의 조합은 안정화 과정을 통해 달성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 노즐은 폭 방향으로 압력 구배를 제공하며 이 경우 상기 중앙 노즐은 최대의 압력 크기(405, 407)를 갖는 한편, 외부 주변 노즐은 최저의 압력 크기(409, 411)를 갖는다. 각각의 노즐 세트의 상기 압력 구배는 상기 유리 리본(115)의 폭 방향으로 원하는 가변 압력 프로파일을 제공하기 위하여 안정한 구역에서 함께 작동할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유리 리본의 인발 방법은 상기 유리 리본(115)로부터 유리 시트(125)를 자르는 절단 단계(521)를 더 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 절단 단계(521)는 안정화 단계(519) 동안에, 이전에, 및/또는 이후에 발생할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서는 다른 절단 기술이 이용되지만 상기 절단 단계는 이동하는 엔빌 머신을 이용할 수 있다. 도 5를 계속 살펴보면, 상기 유리 리본의 인발 방법은 액정표시장치(LCD)와 같은 다양한 디스플레이 장치에 포함되도록, 상기 유리 시트(125)를 각각의 디스플레이 유리 시트(127)로 세분화하는 세분화 단계(523)를 더 포함할 수 있다.

일예로, 도 8 내지 10 에는 안정화 및 절단 방법이 도시되어 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 유체의 흐름(403)은 제1 압력 부재(301)의 노즐(303)로 부터 방출되고, 상기 유체의 흐름(401)은 제2 압력 부재(311)의 노즐(305)로 부터 빠져나온다. 이와 같이, 압력차는 유리 리본(115)의 영역을 절단 영역 상측의 탄성 영역에서 안정화시킨다. 공기 베어링이나 흡입 컵과 같은 흡입 부재(801)는 유리 시트(125)로 형성될 제품과 결합될 것이다. 상기 엔빌부(201)는 유리 리본(115)의 제1 면(302)과 결합되는 방향(803)으로 이동된다. 또한 상기 스코어부(203)는 상기 스코어부(203)의 작동 단부(205)가 유리 리본(115)의 제2 면(304)과 결합되도록 방향(805)으로 이동한다. 다음으로, 상기 스코어부(203)는 제2 면(304)을 스코어 하기 위해 상기 유리 리본(115)과 연관되어 이동(도 2에 도시됨)한다. 스코어 과정 동안, 임의의 유리 입자가 상기 노즐(303)에 의해 방출되는 유체의 흐름(403)에 의해 도시된 방향(809)으로 날린다.

도 9에 도시한 바와 같이, 일단 스코어되면, 유리가 상기 엔빌부(201)에 의해 스코어 라인(905) 뒤에서 지지되는 동안, 상기 흡입 부재(801)는 유리 시트(125)를 스코어 라인(905)을 중심으로 방향(901)을 따라서 회전시킬 수 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 상기 유리 시트(125)는 상기 스코어 라인(905)을 따라 상기 유리 리본(115)의 잔류부로부터 이격되고, 방향(903)을 따라 안쪽으로 이동한다. 도시된 바와 같이, 분리되는 단계 동안에 만들어진 임의의 유리 입자(807)가 제1 압력 부재(301)의 노즐(303)에 의해 방출되는 공기의 흐름(403)에 의해 날려질 수 있다. 게다가, 공기의 흐름(401)에 포함된 상기 유리 입자는 제2 압력 부재(311)의 유체 노즐(305)로 당겨질 수 있다. 따라서, 상기 제2 압력 부재(311)는 선택적으로 유리 입자를 상기 유리 리본(115)의 절단 단부 근처로부터 제거하기 위한 진공 크리너로 사용될 수 있다. 동시에, 상기 압력차에 의해 발생된 안정화 영역은 형상(1001)이 불안전하게 되는 것을 방지하거나, 및/또는 형상(1001)이 상기 유리 리본을 통해 상기 설정 영역으로 방향(1003)을 따라 상향으로 불안정하게 진행되는 것을 방지한다. 게다가, 상기 노즐에 의해 발생된 압력 프로파일은 절단 공정 동안에 가해지는 소정의 형상의 특성을 보상하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 압력차는 점선으로 도시된 형상 프로파일을 유도함으로써 형상의 불안정화 경향을 억제하는 역할을 할 수 있다. 이와 같이, 상기 유리 리본을 상향 이동시키고, 점성 영역(129)에서 용융된 유리 리본의 프로파일 형상과의 간섭에 의해 형상(1001)이 불안정화(111)되어, 결국 상기 세팅 영역(131) 내에서 유리 리본(115)의 설정과 유지될 원하는 형상이 가능하게 된다.

당업자라면 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정이 본 발명의 범주와 사상 내에서 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 유리 리본을 성형 웨지의 루트(root)로부터 하향의 점성 구역으로 인발 방향을 따라 용융 인발하는 단계;
   점성 상태에서 탄성 상태로 설정되는 상기 유리 리본을 상기 점성 구역으로부터 하향의 설정 구역으로 인발하는 단계;
   상기 유리 리본을 상기 설정 구역으로부터 하향의 탄성 구역으로 인발하는 단계;
   상기 유리 리본의 영역을 상기 인발 방향에 대해 횡방향으로 뻗어있는 상기 유리 리본의 폭을 따라 상기 탄성 구역에서 안정화시키는 단계; 및
   상기 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하는 단계를 포함하고,
   상기 유리 리본의 제1 면과 제2 면 간 미리 결정된 압력차가 상기 안정화 영역을 생성하는데 사용되고,
   상기 안정화 영역은 불안정한 형태로 상기 유리 리본을 통해 상향의 상기 설정 구역으로 진행되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   만곡형 단면의 프로파일을 갖는 상기 유리 리본을 상기 폭의 방향에서 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 안정화 영역은 상기 유리 시트를 상기 유리 리본으로부터 절단하는 단계로 인해 형상이 불안정하게 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 폭의 방향에서 변화하는 압력 프로파일로 상기 압력차가 제공되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   적어도 하나의 유체 진공 노즐은 상기 압력차를 생성하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 적어도 하나의 유체 진공 노즐이, 상기 유리 시트를 상기 유리 리본으로부터 절단하는 단계 동안에, 유리 칩들을 수집하는데 더 사용되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 적어도 하나의 유체 방출 노즐은 상기 압력차를 생성하기 위하여 상기 적어도 하나의 유체 진공 노즐로 사용되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 적어도 하나의 유체 방출 노즐은, 상기 압력차를 상기 폭의 방향에서 변화하는 압력 프로파일로 제공하기 위해, 적어도 하나의 유체 진공 노즐로 사용되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.
9. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   적어도 하나의 유체 방출 노즐은 상기 압력차를 생성하기 위해 유체를 상기 유리 리본의 상기 안정화 영역에 방출하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 생성 방법.

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