KR20140027569A

KR20140027569A - 유리리본으로부터 생산되는 유리시트의 응력변화를 감소시키는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140027569A
Application number: KR1020147004220A
Authority: KR
Inventors: 리암 알. 디 파오르; 토마스 이. 커비
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2014-03-06
Also published as: US20100043495A1; US9212079B2; JP5113839B2; CN101479202B; JP2012246217A; CN101479202A; TWI343904B; JP5520352B2; EP2043958A1; KR20090028791A; TW200819401A; JP2009542567A; CN102765868A; CN102765868B; KR101436651B1; KR101483918B1; WO2008005250A1

Abstract

유리의 수직 인발 공정에서, 유리 형성 장치(41)와 유리 시트 분리 장치(20) 사이에 위치하는 엣지 안내 어셈블리(33)는 유리시트(11)가 분리되는 유리리본(13)의 수평 방향 움직임을 감소시키고, 본 공정에 의해 만들어진 유리시트(11)의 최상부 및 최하부 엣지 사이의 응력 레벨 차이를 감소시키는 결과를 낳는다. 또한 엣지 안내 어셈블리는 수직 인발 공정에 의해 생산된 연속하는 유리시트 사이의 응력 레벨 변화의 감소를 제공한다.

Description

유리리본으로부터 생산되는 유리시트의 응력변화를 감소시키는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR REDUCING STRESS VARIATIONS IN GLASS SHEETS PRODUCED FROM A GLASS RIBBON}

본 발명은 액정 표시 장치(LCD)와 같이 표시장치의 기판에 이용되는 유리시트의 제조에 연관된 것이다. 특히 본 발명은, 예를 들면 표시장치를 생산하는 동안, 유리 기판을 부분품으로 자를 때 유리 기판에 나타나는 뒤틀림을 줄이기 위한 방법에 관한 것이다.

표시장치는 여러 분야에서 사용된다. 예를 들면, 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)가, 몇 개만 언급하자면, 노트북컴퓨터, 평판 데스크탑 모니터, LCD 텔레비전, 및 인터넷 및 통신장치에 사용된다.

TFT-LCD 패널 및 유기발광다이오드(OLED) 패널과 같은 많은 표시 장치들이 평판 유리시트(유리 기판) 위에서 직접 형성된다. 생산율을 높이고 비용을 줄이기 위한 전형적인 패널제조공정은 단일기판 또는 기판의 부-단편(sub-piece)기판 위에 다수의 패널을 동시에 생산한다. 이러한 공정의 다양한 지점에서, 그 기판은 절단라인을 따라 부분품들로 분할된다.

그와 같은 절단은 유리 내의 응력(stress)분포, 특히 유리가 진공플랫(vacuumed flat)일 때 나타나는 평면 응력 분포를 변경시킨다. 좀 더 상세히 보면, 그 절단은 절단라인에서의 응력을 완화하여 절단 엣지의 인력(traction)이 제로(free)가 되게 한다. 이러한 응력 경감은 보통 유리 부-단편의 진공플랫 형상 변형 결과를 낳는데, 이 현상을 표시장치 제조자들은 '비틀어짐'이라 부른다. 비록 형태의 변형이 매우 적을지라도, 현재 표시장치에 사용된 픽셀구조의 관점에서, 절단에 의해 발생 되는 비틀어짐은 상당수의 불량(불합격)표시장치의 발생을 만들기에 충분하다. 따라서 비틀어짐 현상은 표시장치 제조자에게 상당한 걱정거리이며, 절단결과에 따른 허용 가능한 비틀어짐의 기준(규격)은 2 마이크론(micron) 이하 또는 더 이하가 될 수 있다.

본 발명은 비틀어짐 현상의 조절에 방향을 맞추며, 특히 다운드로우 공정(downdraw process), 오버플로우 공정(overflow process; 융합 공정으로 공지됨), 업드로우 공정(updraw process) 등과 같은 수직 인발 공정(vertical drawing process)에 의해 제조된 유리시트로부터 절단된 부-단편의 비틀어짐을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.

제1 특징에 따르면, 본 발명은 수직 인발 공정을 이용하여 유리시트(11)를 제조하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은:

(a) 형성 어셈블리(41; forming assembly)를 이용하여 중심영역(51) 및 각각 제1 측면 및 제2 측면을 이루는 2개의 엣지영역(53, 55; edge region)을 갖는 유리리본(13)을 형성하는 단계;

(b) 형성 어셈블리(41) 아래에 위치하고, 리본(13)의 폭을 가로지르는 분리라인(47)을 형성하는 분리 어셈블리(20; seperating assembly)를 이용하여 상기 리본(13)에서 유리시트(11)를 연속으로 제거하는 단계; 및

(c) 분리 어셈블리(20)의 위에 위치하는 엣지-안내 어셈블리(33)에 의해 생성되는 각각의 유리리본 엣지영역(53, 55)의 제1 측면과 제2 측면 모두를 수직평면으로 안내하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 단계 (c)는 형성 어셈블리(41)와 분리 어셈블리(20) 사이에 위치하는, 적어도 리본의 중심 영역(51) 일부분의 수평 방향 움직임을 감소시킨다. 이들 실시예에 따르면, 상기 일부분에서 유리의 온도는 유리의 유리 변이온도 범위 내일 수 있다. 특정 작동원리에 의해 경계 짓는 것은 아니지만, 이러한 방식으로 상기 리본(13)에서 절단된 유리시트의 응력 단계의 변화는 예를 들면, 유리시트(11)의 하나의 엣지를 따라 적어도 한 위치에서 감소하는 것으로 생각되어 진다.

제2 특징에 따른 본 발명은 수직 평면으로 유리리본(13)의 엣지영역(53) 또는 엣지영역(55)을 안내하기 위한 어셈블리를 제공하며, 상기 어셈블리는:

(a) 레일(49);

(b) 각각이 유리 체결면(71)을 가지고 수직-이격된(vertically-spaced) 휠(35)들이 지지대(63, 67)에 장착된 제1 세트; 및

(c) 각각이 유리 체결면(71)을 가지고 수직-이격된 휠(35)들이 지지대(65, 69)에 장착된 제2 세트를 포함한다. 여기서 지지대(63, 65)는 레일(49)에서 미끄러지게 장착되어있어 각각의 휠(35)들이 유리리본(13)의 표면에 접촉되거나 유리리본(13)과의 접촉에서 이격될 수 있다.

서술의 편의를 위해, 본 발명은 유리시트의 제조에 대한 용어로 기술되고, 청구되었다. 본 발명의 전 명세서 및 청구항에 걸쳐서 단어 "유리"는 유리 및 유리 세라믹 재료를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한 용어 "유리의 온도"는 유리리본의 중심 라인에서의 표면온도를 의미한다. 이러한 온도는 고온계(pyrometer)들 및/또는 접촉 열전기쌍(contact thermocouples)과 같은 공지된 여러 가지 기술에 의해 측정될 수 있다.

본 발명의 상기 요약된 여러 특징에 사용된 참조번호는 독자의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 보다 일반적으로, 상기의 일반적인 설명과 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명의 예시에 불과하며, 본 발명의 특성 및 특징을 이해시키기 위한 개관 또는 뼈대의 제공에 불과한 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 추가적인 특징과 장점은 이후에 상세한 설명에서 기술될 것이고, 부분적으로는 여기에 기술된 것으로 쉽게 이해할 수 있을 것이며, 여기에 설명된 부분을 실시해 봄으로써 알 수 있을 것이다. 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위해 도면이 첨부되었으며, 이는 본 명세서에 통합되고, 일부를 구성한다. 도면은 일정한 크기로 정형화되지 않았다. 이 명세서 및 도면에 개시된 본 발명의 여러 특징 들은 일부 또는 모든 조합으로 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명에 따르면, 표시장치를 생산하는 동안, 유리 기판을 부분품으로 자를 때 유리 기판에 나타나는 뒤틀림을 줄일 수 있다.

도 1은 인발 공정에 의해서 형성되며, 이로부터 개개의 유리시트가 절단되는 유리리본을 도시한 개략도이다. 중심 라인 및 중심 영역에 관계된 리본의 엣지영역의 위치가 도면에 도시되어 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 이동하는 유리리본으로부터의 유리시트의 분리가 도시되어 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 안내 장치에 대한 평면도를 나타낸다. 도 3a는 안내 장치의 개방된 모습을 나타내며, 도 3b는 안내 장치의 닫힌 모습을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 안내 장치에 대한 정면도를 나타낸다. 도 4a는 안내 장치의 개방된 모습을 나타내며, 도 4b는 안내 장치의 닫힌 모습을 나타낸다. 도 5는 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b의 안내장치가 유리시트 형성라인의 일부로서 설치된 모습을 나타낸다.

도 1은 하나의 중심영역(51; 유리리본의 양질의 부분)과 하나 또는 그 이상의 엣지롤러 또는 풀링롤러와 접촉의 결과로서 전형적인 우툴두툴한 패턴을 포함하는 2개의 엣지영역(53, 55; 질이 좋지 않은 영역 또는 비드(bead) 영역)으로 이루어진 대표적인 유리리본(13)을 나타낸다. 또한 도 1은 리본에서 각각의 개별 유리시트(11)로 분리되는 리본의 분리 라인(47)과 중심 라인(57)을 나타낸다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에서 유리리본(13)으로부터 개별 유리시트(11)를 분리시키는데 사용되는 분리 어셈블리(20)를 나타낸다. 이 분리 어셈블리는 통상 Andrewlavage,Jr.로 지칭되는 미국 특허 제6,616,025호에 개시된 타입이며, 그 내용은 참고로 여기에 반영한다. 물론, 필요에 따라 다른 구성과 기능을 가진 장비가 본 발명의 실시에 이용될 수 있다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c에 각각 표시된 참조번호(41)는 유리리본(13)을 생산하는 형성 어셈블리를 나타낸다. 예를 들면 LCD 유리를 생산하기 위한 오버플로우-다운드로우 타입을 들 수 있다. 이와 같은 타입의 형성 어셈블리들은 공지기술이므로 본 발명의 설명을 모호하게 하지 않기 위해 상세한 설명을 생략한다. 물론 다른 타입의 형성 어셈블리(예를 들면 슬롯 드라우(slot draw) 어셈블리)도 본 발명에 함께 이용될 수 있다. 이러한 장치의 사용은 오버플로우 시스템과 같이 유리제조의 당업자에게 자명하다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c의 참조번호(43)는 제조공정의 추후 공정, 예를 들면, 엣징(edging) 스테이션, 검사 스테이션 등으로, 분리된 시트를 옮기기 위한 시트 그리퍼(45; sheet gripper)를 포함하는 시트 운반시스템을 나타낸다. 이 역시 공지기술이기 때문에 본 발명의 설명을 모호하게 하지 않기 위해 상세한 설명은 생략한다. 물론 상술한 장치 이외에 다른 장치가 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.

도 2a는 유리리본(13)의 리딩엣지가 스코링(scoring) 부-어셈블리(21)를 지나고, 시트제거 부-어셈블리(15) 영역으로 들어가는 시점에서 전반적인 시스템의 모습을 보여 주고 있다. 스코링 부-어셈블리(21)는 앤빌(23; anvil), 스크라이브(25; scribe), 스크라이브 트랜스포터(27)를 포함하여 구성될 수 있다. 원할 경우 레이저 기반 시스템(laser based system)과 같은 다른 타입의 스코링 시스템을 사용할 수 있지만, 그 스코링 어셈블리는 종래와 같이 이동식 스크라이브/이동식 앤빌 타입이 될 수 있다.

시트제거 부-어셈블리(15)는, 예를 들면 시트(11)의 폭 및 길이보다 작은 치수를 갖는 직사각형의 네 개의 코너에 채용된 네 개의 페인 체결 부재와 같은, 시트 체결 부재(19)를 운반하는 프레임(17)을 포함할 수 있다. 원할 경우 유리시트를 체결하기 위한 다른 장치, 예를 들면 클램프가 사용될 수 있지만, 그 페인 체결 부재(19)는 소프트 진공 흡입 컵(soft vacuum suction cup)이 될 수 있다. 원할 경우 4개 이상 또는 이하의 페인 체결 부재가 사용될 수 있다.

시트 제거 부-어셈블리(15)는 커넥터 어셈블리(31)를 통해 프레임(17)에 연결되는 트랜스포터(29)를 포함할 수 있다. 트랜스포터(29)는 프레임 및 커넥터 어셈블리에 선형 및 회전 동작을 제공하기 위한 산업용 로봇 및/또는 고정된 자동화기가 될 수 있다. 바람직하게는, 커넥터 어셈블리(31)는 유리시트가 분리라인(47)에서 리본으로부터 분리되는 즉시, 트랜스포터와 호응하여 프레임(17) 및 체결된 유리시트를 "하강" 조절되게 한다.

도 2b는 스크라이브(25)에 의한 유리리본(13)에서의 분리라인(47) 형성을 보여주고 있다. 또한 이는 페인 체결 부재(19)가 유리시트를 체결한 것을 나타낸다. 이러한 체결은 시트가 스코어링 되기 전,후로 일어난다. 이러한 체결은 시트에 과도한 유동을 유발하지 않는, 예를 들면 소프트 진공 흡입 컵 등의 충분히 소프트한 체결 부재의 사용과, 시트에 대한 페인 체결 부재의 견고한 배치에 의해 수행될 수 있다.

스코링 이후 체결이 행해지는 경우에, 그 체결은 페인을 시트로부터 너무 이르게 분리시키는 원인이 되는 스코어 라인의 벤딩 모멘트를 야기해서는 안 된다. 즉, 상기 체결은 유리시트의 편평함이 유지하는 동안에 달성되어야 한다. 최상부의 페인 체결 부재 및 스코어 라인 사이의 거리제어를 통해 체결중의 벤딩 모멘트를 감소시킬 수 있다.

시트제거 부-어셈블리(15)가 페인에 스코링 전에 체결되든 스코링 후에 체결되든, 그 부-어셈블리는 리본에서 페인을 분리하는 밴딩 모멘트가 적용되기 전에 페인에 체결되어야 한다. 페인이 평행으로 유지되는 동안에, 심지어 스코링될 때라도 리본(13)은 실제 무게를 지탱할 수 있다. 시트에 장력/압축력 구배(gradient)를 유발하는 벤딩 모멘트를 인가하여 분리라인이 갈라지고 시트가 패일 때에 시트는 강도를 잃는다.

도 2c는 벤딩 모멘트의 적용을 나타내 주고 있다. 이에 나타난 것과 같이, 벤딩 모멘트는 회전이 일어나는 곳에 앤빌(23)을 멈추개로 사용하여 시트의 제 1면(스코링 되지 않은 면)에 가해지는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 커넥터 어셈블리(31)는 연속적으로 움직이는 리본(13)의 선도(leading) 엣지에서 떨어진 분리시트의 뒤따르는(trailing) 엣지쪽으로 즉시 이동한다. 이 방법이 엣지의 손상을 최소화시킨다.

실제로, 리본(13)이 형성 어셈블리(41)를 떠나 분리 어셈블리(20) 쪽으로 움직임에 따라 유리가 비틀어지고 수직 이동을 유지하지 못하는 경향이 있다는 것을 알 수 있다. 리본의 길이가 길어짐에 따라 리본의 무게가 유리를 수직평면으로 인발하기에 충분해진다. 시트제거 부-어셈블리의 최저 레벨에서 50밀리미터(millimeter) 또는 그 이상의 상태가 될 수 있는 이러한 움직임은 길이를 따라 리본의 형태를 일시적으로 변하게 하는 원인이 된다. 특히, 그 움직임은 유리의 유리 변이온도범위(GTTR; glass' glass transition temperature range)를 거치는 리본 일부의 형태 변경을 야기할 수 있다.

로봇이 앤빌 주위에서 유리시트를 구부리고, 유리리본(11)에서 유리시트(13)가 분리될 때, 유리리본이 변형되고, 변형파(displacement wave)의 형태로 유리리본에 전달되는 경향이 있다. 결국 이러한 파동은 유리의 GTTR을 거치는 리본 일부에 도달하고, GTTR상태의 리본에 형상 변화를 일으킨다.

융화(fusion) 또는 다른 타입의 유리 제조공정에서, 유리리본을 냉각시킴에 따라, 리본을 구성하는 물리적 크기뿐 아니라 분자레벨에서의 복잡한 구조변화를 겪는다. 예를 들면, 융화공정에 사용되는 아이소파이프(isopipe) 루트와 같이, 약 50밀리미터(millimeter)의 진한 액체 형태의 서플(supple)에서 약 0.5 밀리미터(millimeter) 두께의 딱딱한 유리시트로의 변경은 형성 어셈블리에서 분리 어셈블리로 이동함에 따라 리본의 냉각을 주의 깊게 제어함에 따라 얻어진다.

냉각공정의 결정적 부분은 유리가 GTTR을 거치면서 발생한다. 특히, GTTR은 GTTR내에서 그리고 그 이상 이하에서 모두 유리에 작용하여 비틀어짐에 결정적인 작용을 한다. GTTR보다 높은 온도에서 기본적으로 유리는 액체로 존재하고: 그에 인가된 응력(stress)에 대한 응답은 변형률이고, 어떠한 탄성 응답도 실질적으로 측정 할 수 없다. GTTR보다 낮은 온도에서 유리는 고체로 존재하고: 이 응력에 대한 응답은 유한 변형이고 어떠한 점성 응답도 실질적으로 측정 불가하다.

유리가 고온으로부터 식혀지며 GTTR을 거칠 때, 액체에서 고체상태로 갑작스런 변이는 일어나지 않는다. 그 대신 유리의 점성은 점진적으로 증가하고 점성 응답과 탄성 응답이 현저해지는 점-탄성 기간을 지나, 결국 고체와 같이 작용한다. 유리가 상술한 공정을 거칠 때, 예를 들면, LCD 표시장치의 생산시 유리가 부-단편으로 절단될 때 나타나는 유리의 응력량 및 이에 따른 유리의 비틀림량에 영향을 미치는 영구적 형상을 갖게 된다.

리본으로부터 유리시트를 분리함으로써 발생하는 변형파 또는 길이가 증가할 때 늘어나는 무게로부터 야기되는 리본형상의 변화는 GTTR에서의 리본의 형상의 '고정된(frozen in)' 변화(changes) 및 이에 따른 리본으로부터 절단된 유리 시트의 응력 레벨의 변화(variation)를 초래할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 이러한 형태의 변경(또는 동일하게는, 수직 평면에서 벗어나는 일부 리본의 움직임)이 시트 형성 사이클 동안 일어나기 때문에, 최상부와 최하부가 다른 형태를 가지며, 따라서 응력값 및 응력값의 변화 정도가 다른 유리시트가 생성된다. 엣지 사이의 응력값의 편차는 부-단편으로 절단될 때 유리시트의 비틀어짐 값에 영향을 준다.

LCD 표시장치와 같이 생산되는 제품에 사용되는 유리시트의 크기가 커짐에 따라(예를 들면 길이가 950 mm보다 긴 경우) 형성 어셈블리 아래에서 유리리본의 평면 움직임이 벗어날 가능성이 증가하고 있다. 예를 들면, 0.5 mm 두께의 유리시트와 같이 두께가 0.7 mm보다 더 얇은 유리시트 역시 움직임이 증가하여 평면 움직임을 좀 더 벗어난다. 즉, 큰 형태로의 변경은 일반적으로 리본에서 분리된 유리시트의 응력과 응력변화량의 증가를 가져온다. 따라서 유리의 응력의 변화를 효과적으로 감소시키기 위해, 형태의 변화가 제어되어야 한다.

분리 사이클 동안의 GTTR에서 유리리본의 형태의 변화성은, 적어도 실질적인 면에서, GTTR과 분리라인 사이, 즉 GTTR 아래쪽 위치에서 유리리본의 움직임에 의존한다는 것을 알 수 있다. 이러한 움직임은 위쪽의 유리리본에 전달되고, GTTR내의 유리로 고정되어 진다.

GTTR 내에서 리본의 움직임 양을 줄이기 위해서, 본 발명은 분리 라인 상부에, 실시예에서는 가능한 분리 라인에 가깝게 스코링 부-어셈블리(21)와 간섭하는 엣지-안내 장치(33) 없이 리본 움직임에 대한 기계적 구속을 제공한다. 유리 리본이 수직 평면을 이탈하려는 가장 큰 경향을 갖는 곳이 이 영역이다. 이러한 구속은 개별적인 시트의 분리 및 신장을 통해 실질적으로 수직면 또는 다른 선택된 방향으로 유리 리본을 유지하도록 한다. 이러한 구속 작용은 시트가 유리리본으로부터 잘려서 제거되기 이전에 시트의 수평 움직임을 감소시키고, 이는 GTTR 내의 리본의 수평 움직임을 포함하여 분리 어셈블리의 보다 상부 영역에서 리본의 수평 움직임을 감소시킨다. 이러한 방식으로 감소 된 응력 변화 레벨을 갖는 유리시트가 얻어진다. 특히, 샘플마다 응력이 더 일관되고 상부 엣지의 응력에 더 유사하다.

엣지 안내장치(33)는 형성 어셈블리보다 낮고 스코어라인(47)보다 높은 영역 중 어디에도 위치할 수 있다. 엣지 안내장치는 스크라이브(25) 및 스크라이브 이송기(27)를 포함하는 다른 기계에 물리적으로 구속될 수 있는 한 스코어 라인(47)에 근접하게 그 상부에 위치하는 것이 유익하다.

예를 들면, 분리 라인 상부에서 리본의 수평 움직임이 구속된 상태로 생산된 일련의 50개의 시트집단은 다른 조건은 동일하되 상술한 구속이 없는 50개의 시트집단과 비교할 때 적어도 일부 영역에서 응력값에 대한 낮은 표준편차를 가질 것이다. 약 40%의 응력값의 표준 편차 감소가 관찰되었다.

공지된 바와 같이, 응력 레벨은 복굴절 기술(birefringence technique)을 사용하여 유리시트의 하나 또는 그 이상의 영역에서 측정될 수 있다. 이러한 측정은 통상적으로 평탄표면에 대하여 시트가 진공이 되고 있을 때 이루어진다. 측정은 시트의 2차원 표면 전체에 걸쳐 분산된 영역, 또는 예를 들면 하나 또는 그 이상의 시트의 엣지를 따라서와 같이 제한된 수의 영역, 및/또는 예를 들면 시트가 부-단편으로 나뉘게 될 라인 근접영역과 같이 미리 정의된 시트의 참조영역에서 행해질 수 있다.

양질의 유리의 품질을 손상시키지 않기 위해, 본 발명의 그 구속들은 리본의 엣지 영역에서 적용된다. 즉 리본의 품질이 좋지않은 부분이다. 그 구속들은 고품질 영역에 접촉되지 않고 유리리본을 안정화시키도록 디자인된다. 또한 바람직한 실시예에 있어서, 리본에 그 구속을 적용하기 위해 이용된 장치는 기존의 분리 어셈블리 상부에 쉽게 통합될 수 있는 구성을 갖는다.

도 3 및 4는 본 발명의 엣지-안내 어셈블리에 적용될 수 있는 대표적 장치를 도시하고, 도 5는 대표적인 형성 어셈블리(41), 스코링 부-어셈블리(21), 및 시트 제거 부-어셈블리(15)가 통합된 장치를 도시한다. 도면에서 볼 수 있듯이, 이 장치는 리본의 앞면과 뒤면(제1면 및 제2면)의 품질이 좋지 않은 양쪽 엣지영역(53, 55)에 위치할 수 있는 수직면의 안내 휠(wheels)을 제공한다.

특히, 도 3A 및 도 3B는 엣지-안내 장치의 평면도이고, 도 4A및 도 4B는 정면도를 나타낸다. 도 3A및 도 4A는 상기 장치가 열린, 안내하지 않는 형태인 반면, 도 3B및 도 4B는 엣지-안내 형태가 도시되고 있다. 본 형상들 간의 변형은 수동 스크류 조절기, 전기 모터 또는 공압식 드라이브와 같은 통상의 동력을 이용하여 달성할 수 있다.

도면에 나타난 것과 같이, 본 장치는 암(63, 65; arm)이 슬라이드 되도록 연결된 몸체 또는 레일(49)을 포함할 수 있다. 즉, 암(63, 65)은 유리 체결면(71)이 실질적으로 수직한 면상에 상하로 정렬된 복수의 휠들(35)을 이송하는 레일(67, 69)에 연결된다. 비록 도 4-5에서 두 쌍의 휠들이 있는 것으로 도시되고 있으나, 원할 경우 더 많은 쌍의 휠들이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.

휠들은 적절한 지름을 가질 수 있다. 예를 들면, 휠들의 지름은 약 1인치 내지 약 10인치 사이가 될 수 있고, 또는 약 2인치 내지 약 6인치, 또는 약 3인치 내지 약 4인치가 될 수 있다. 초기에 그들이 부딪히지 않는 한도에서 가능한 가까이 설치될 수 있도록 각각의 지지레일(67, 69)에 휠들이 장착될 수 있다. 휠들의 사용에 따라, 닳으면 그들 사이의 공간이 증가할 것이다. 바람직하게는, 초기에 인접한 휠 사이에 1인치 또는 그보다 작은 틈(clearance)이 있을 수 있으나, 좀 더 이격될 수 있다. 어떠한 두 개의 인접 휠(35)들도 상술한 최소 틈 사이에 다른 휠(35)이 설치될 수 있을 정도로 멀리 이격 되어서는 안 된다.

휠들의 너비는 어떠한 적절한 너비가 될 수 있다. 예를 들면, 약 4인치의 휠 너비에 약 1/4인치의 휠 사이의 공간, 또는 약 3인치 휠 너비에 약 1/3인치 휠 사이 공간, 또는 약 2인치 휠 너비에 약 3/4인치 휠 사이 공간이 될 수 있다.

엣지-안내 어셈블리가 분리 어셈블리(21) 위에 위치하기 때문에, 공정의 이 지점에서 유리의 온도가 상대적으로 높다. 이는 어셈블리의 구성함에 있어서 현재 알고 있거나 이미 발견된 열 저항성 재료의 사용을 필요로 한다. 휠들(35)이 과열 발생을 피하기 위해서 구동될 필요는 없으나, 리본(13)의 엣지 영역과 표면 접촉을 통한 회전동작이 허용되어 질 수 있다. 그러나 원할 경우 구동된 휠들이 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 레일(67, 69)은 볼 조인트 등과 같은 장비를 통해서 회전가능하게 암(63, 65)에 탑재되어 있다. 이는 엣지-안내 어셈블리의 휠들에 적어도 3 자유도의 동작을 제공하고, 이는 엣지-안내 어셈블리가 유리리본(13)의 엣지를 무엇보다 단순히 수직방향으로 유지하고, 수평 장력을 리본(13)에 놓이게 한다.

실제로, 도 3 및 도4에 도시된 타입의 2개의 안내장치는 그중 하나가 엣지 영역(53)을 안내하고, 다른 하나는 엣지 영역(55)을 안내하는데 이용된다.(도 1을 참고) 각각의 안내장치는 분리라인 아래로 확장함에 따라 유리의 수직평면과 매치(match)시키기 위해 수평평면에서 조절된다. 바람직하게는 2개의 장치는 개별적으로 조절되도록 디자인된다. 이러한 방식으로, 상기 장치는 리본의 2개의 엣지가 동일한 수직 평면에 있지 않은 유리리본에 사용될 수 있다.

유리에서 체결면의 거리가 별개로 조절될 수 있도록 본 장치의 유리 체결면이 수평면상에서 독립적으로 움직일 수 있다. 하나의 실시 예에서, 그 휠들이 리본의 1/8"안에 가까이 접근하도록 가져오게 할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 유리 체결면(71)이 유리리본(13)에 압력을 가하도록 조절되거나, 위에 놓여 질 수 있다.

하나의 방법으로서, 리본의 한쪽에 있는 휠 세트가 아주 근접하거나, 또는 유리리본에 접촉하는 바람직한 위치에 조절될 수 있다. 그때 다른 쪽의 휠 세트가 유리리본에 아주 근접하거나 접촉하게 위치하게 하여, 도 4b 및 도 5에서 보이는 것처럼 리본의 한 측면에 있는 휠들의 유리 체결면과 유리의 다른 측면에 있는 휠들의 유리 체결면이 대응한다.

유리리본은 통상적으로 휘어짐을 나타낼뿐만 아니라, 리본의 바닥이 리본의 상단 바로 밑에 있지 않을 수 있고, 게다가 그 폭을 가로질러 다양한 모양을 가질 수 있다는 것을 알아야한다. 전형적으로, 리본의 횡단면이 일직선이 아닌 때, 엣지영역(53, 55)은 평면상에서 보았을 때, 동일 선상에 놓이지 않을 수 있고, 서로 평행하지 않을 수 있다. 휠들(35)의 체결면(71)이 유리리본의 엣지영역(53, 55)에 실질적으로 평행하게 휠들(35)이 회전되고 정렬되면, 우수한 결과가 얻어진다는 것을 발견했다. 예를 들면, 이러한 정렬은 휠들(35)이 위에서 기술한 대로 유리리본에 매우 근접하기 전, 또는 맞닿기 전에 실행될 수 있다.

안내장치는 엣지-안내 장치의 휠들(35)이 유리리본에 수평 장력(horizontal tension) 또는 신축성(stretching)을 부여하도록 위치되어 질 수 있다. 이것은 유리리본 평면에서 레일(67, 69)을 중앙에 위치한 볼 조인트(레일의 중앙에 위치한) 주위를 회전시켜, 엣지 안내 어셈블리의 상부 휠을 엣지-안내 어셈블리의 바닥 휠보다 유리리본(13)의 중앙(57)에 가깝게 위치하게 하여 달성될 수 있다.

발명품의 특정한 실시예가 기술되고 설명되더라도, 변형이 발명품의 정신과 범위에서 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 것은 양해되어야 한다.

예를 들면, 본 발명은 화면 표시 장치에 사용되는 어떤 종류의 유리 제조 또는 얇은 유리판이 유리한 다른 응용에 사용될 수 있다. 대표적인 예로, 코닝사의 코드 1737 또는 코드 이글XG 유리 또는 다른 제조자가 만든 화면 표시용 장치의 유리들일 것이다. 발명의 범위와 정신에서 벗어나지 않은 다양한 다른 변형 및 변경은 여기에 개시된 기술에 의해 당업자에게는 자명할 것이다. 다음의 청구항들은 여기에 실시된 특정 실시예 뿐만 아니라 그와 같은 변경, 변형, 및 장치들을 만족할 것이다.

Claims

수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법이며,
a. 분리 어셈블리를 이용하여 유리리본으로부터 유리시트를 연속적으로 제거하는 단계와,
b. 분리 어셈블리 위에 배치된 엣지 안내 어셈블리를 이용하여, 각각의 유리리본의 엣지 영역의 제1 측면 및 제2 측면 모두를 안내하는 단계를 포함하고,
엣지 안내 어셈블리는 적어도 제1 대응 휠 쌍, 제2 대응 휠 쌍, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍을 포함하고, 제1 대응 휠 쌍 및 제2 대응 휠 쌍은 유리리본의 엣지 영역의 하나를 안내하고, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍은 유리리본의 다른 엣지 영역을 안내하고,
각 휠의 유리 체결면이, 유리리본에 접촉되고, 유리리본이 실질적으로 편평한 측면(profile)을 갖게 되도록 기울어진,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
유리리본은 형성 어셈블리를 이용하여 형성되고,
엣지 안내 어셈블리는 형성 어셈블리와 분리 어셈블리 사이에 배치되는,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
엣지 안내 어셈블리는, 엣지 안내 어셈블리와 형성 어셈블리 사이에 위치하고 유리리본의 유리 변이온도범위 내의 온도를 갖는 유리리본의 영역에서, 유리리본의 수평적 움직임을 감소시키는,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
연속적으로 제거된 유리시트로 이루어진 일련의 50개의 유리시트 집단은, 엣지 안내 어셈블리를 제외하고는 동일한 조건에서 생산된 일련의 50개의 유리시트 집단과 비교할 때, 적어도 한 영역에서 응력값의 낮은 표준편차를 갖는,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
각 휠의 유리 체결면은 휠이 안내하는 유리리본의 엣지 영역과 실질적으로 평행하도록 기울어진,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법.
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법이며,
a. 분리 어셈블리를 이용하여 유리리본으로부터 유리시트를 연속적으로 제거하는 단계와,
b. 분리 어셈블리 위에 배치된 엣지 안내 어셈블리를 이용하여, 각각의 유리리본의 엣지 영역의 제1 측면 및 제2 측면 모두를 안내하는 단계를 포함하고,
엣지 안내 어셈블리는 적어도 제1 대응 휠 쌍, 제2 대응 휠 쌍, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍을 포함하고, 제1 대응 휠 쌍 및 제2 대응 휠 쌍은 유리리본의 엣지 영역의 하나를 안내하고, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍은 유리리본의 다른 엣지 영역을 안내하고,
유리리본의 일측면 상의 휠들은, 유리리본의 다른 측면 상의 휠들이 유리리본에 매우 근접하게 되기 전에 유리 리본에 매우 근접하게 되는,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조방법.
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조장치이며,
a. 중심 영역과 각각 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 2개의 엣지 영역을 갖는 유리리본을 형성하는 형성 어셈블리와,
b. 각각의 유리리본의 엣지 영역의 제1 측면 및 제2 측면 모두를 안내하고, 형성 어셈블리 아래에 배치되는 엣지 안내 어셈블리와,
c. 유리리본으로부터 유리시트를 연속적으로 제거하고, 엣지 안내 어셈블리 아래에 배치되는 분리 어셈블리를 포함하고,
엣지 안내 어셈블리는 적어도 제1 대응 휠 쌍, 제2 대응 휠 쌍, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍을 포함하고, 제1 대응 휠 쌍 및 제2 대응 휠 쌍은 유리리본의 엣지 영역의 하나를 안내하고, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍은 유리리본의 다른 엣지 영역을 안내하고,
각 휠의 유리 체결면이, 유리리본에 접촉되고, 유리리본이 실질적으로 편평한 측면(profile)을 갖게 되도록 기울어진,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조장치.
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조장치이며,
a. 중심 영역과 각각 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 2개의 엣지 영역을 갖는 유리리본을 형성하는 형성 어셈블리와,
b. 각각의 유리리본의 엣지 영역의 제1 측면 및 제2 측면 모두를 안내하고, 형성 어셈블리 아래에 배치되는 엣지 안내 어셈블리와,
c. 유리리본으로부터 유리시트를 연속적으로 제거하고, 엣지 안내 어셈블리 아래에 배치되는 분리 어셈블리를 포함하고,
엣지 안내 어셈블리는 적어도 제1 대응 휠 쌍, 제2 대응 휠 쌍, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍을 포함하고, 제1 대응 휠 쌍 및 제2 대응 휠 쌍은 유리리본의 엣지 영역의 하나를 안내하고, 제3 대응 휠 쌍 및 제4 대응 휠 쌍은 유리리본의 다른 엣지 영역을 안내하고,
유리리본의 일측면 상의 휠들은, 유리리본의 다른 측면 상의 휠들이 유리리본에 매우 근접하게 되기 전에 유리리본에 매우 근접하게 되는,
수직 인발 공정을 이용한 유리시트의 제조장치.