TW201730118A - 用於撓性玻璃帶的連續處理之方法與設備 - Google Patents

Abstract

本案揭露用於通過各種處理區域連續處理薄的、撓性玻璃帶的方法，且通過該處理中的至少兩個或以上的連續區域維持撓性玻璃帶的凹或實質線性的機器方向（MD）與（或）橫向方向（CD）的曲率。本案亦揭露用於連續處理薄的、撓性玻璃帶同時維持所需的MD與（或）CD曲率之設備。

Description

用於撓性玻璃帶的連續處理之方法與設備

本揭露係關於一種用於連續處理撓性玻璃帶的設備和方法，具體言之，係關於用於連續處理撓性玻璃帶在通過該處理的至少一部分同時維持撓性玻璃帶在機器方向（machine direction）上的凹的或實質平面的曲率。

玻璃處理設備通常用於形成各種玻璃產品，如用於電子器件的玻璃片，如LCD等。撓性電子應用中的玻璃基板變得更薄、更輕。對於某些顯示應用，如可攜式電子裝置，如膝上型電腦、手持裝置等，可以預期具有小於0.5mm厚度（如小於0.35mm，如0.1mm或更薄）的玻璃基板。

撓性玻璃基板（例如在顯示裝置製造中使用的玻璃基板）通常以片材形式處理。該處理可以包括如在基板上的薄膜電子沉積。由於片材必須獨立經輸送、夾持、處理及移除，所以相較於連續處理，片材形式處理的處理速度相對較慢。以帶狀形式連續處理撓性玻璃基板可以提供相對較快的生產速率。對於薄玻璃基板的一個額外好處是，薄帶狀所提供的撓性允許其利用卷狀材料處理。

在連續處理期間，玻璃帶的機器方向（MD）的曲率可以改變數次，包括如沿處理線從凹的定向到凸的定向翻轉（flip）一或多次。玻璃形成處理亦可賦予玻璃帶橫向方向（CD）的曲率，如由於玻璃形成處理中的壓印形狀（imprinted shape）和（或）凹陷部（sag）。玻璃帶的CD和MD曲率可以彼此垂直，且玻璃帶的CD和MD曲率中的一或兩者可以在連續處理之間的不同轉移處翻轉。然而，在該等轉移點處的樞軸中沒有實體限制下，CD與（或）MD曲率的翻轉可能不穩定，其可能導致片振動（sheet vibration）。片振動可能使處理不穩定，且可能對處理中的各個下游步驟（如帶的雷射切割）有負面影響。CD與（或）MD曲率翻轉導致的其他併發問題可能包括殘斷（stubbing）、裂縫、破裂及（或）其他處理斷裂。此外，玻璃帶形狀的變化亦可能改變帶的能量狀態，如此可能影響處理能力（如品質、處理窗等）。

因此，提供用於連續處理玻璃帶的改良方法與設備係有好處的，該等改良方法與設備最小化或消除機器方向上帶的曲率半徑（如從正的（凹的）到負的（凸的））之變化。提供可以在處理的一或多個階段之間維持帶之凹的或實質線性的MD曲率之方法與設備亦是有好處的。

在各種實施例中，本揭示係關於用於連續處理撓性玻璃帶的方法，該撓性玻璃帶具有不超過0.5mm的厚度，該方法包括以下步驟：將撓性玻璃帶從玻璃處理設備的第一處理區、通過第二處理區、並連續地饋送至第三處理區；將撓性玻璃帶支撐於第一對間隔的補償位置（payoff position）之間的第一懸垂線中，該第一對間隔的補償位置係在位於該第一處理區與該第二處理區之間的第一緩衝區中；將撓性玻璃帶支撐於第二對間隔的補償位置之間的第二懸垂線中，該第二對間隔的補償位置係在位於該第二處理區與該第三處理區之間的第二緩衝區中；及在（a）從該第一緩衝區到該第二處理區或（b）從該第二處理區到該第二緩衝區中的至少一者的轉移（transition）期間，維持該撓性玻璃帶正的機器方向的曲率半徑（machine directional radius of curvature）。

本案亦揭露使用玻璃處理設備連續處理撓性玻璃帶的方法，該撓性玻璃帶具有不超過0.5mm的厚度，該玻璃處理設備包含在第一處理區的形成設備、在第二處理區的邊緣修整設備及在第三處理區的捲繞設備，該方法包括以下步驟：在該第一處理區形成該撓性玻璃帶及將該撓性玻璃帶饋送通過該第一處理區；將該撓性玻璃帶饋送通過該第二處理區，同時將一邊緣修整連續片從該撓性玻璃帶的中央部分分離出來；將該撓性玻璃帶饋送通過該第三處理區，同時將該撓性玻璃帶捲繞成一卷；其中在該第一與第二處理區之間的第一緩衝區中與該第二與第三處理區之間的第二緩衝區中維持該撓性玻璃帶正的MD曲率半徑；及其中在該第二處理區中維持該撓性玻璃帶一無限大的MD曲率半徑。

本案進一步揭露用於處理撓性玻璃帶的設備，該撓性玻璃帶具有不超過0.5mm的厚度，該設備包括：在第一處理區的形成設備，該形成設備經配置以形成撓性玻璃帶；在第二處理區的邊緣修整設備，該邊緣修整設備經配置以將一邊緣修整連續片從該撓性玻璃帶的中央部分分離出來；在第三處理區的捲繞設備，該捲繞設備經配置以將該撓性玻璃帶捲繞成一卷；第一緩衝區，該第一緩衝區位於該第一處理區與該第二處理區之間，其中該撓性玻璃帶被支撐於該第一緩衝區中之第一上游補償位置與第一下游補償位置之間的第一懸垂線中；及第二緩衝區，該第二緩衝區位於該第二處理區與該第三處理區之間，其中該撓性玻璃帶被支撐於該第二緩衝區中之第二上游補償位置與第二下游補償位置之間的第二懸垂線中，其中該第一上游補償位置比該第二處理區的一邊緣修整位置高，該邊緣修整位置比第二處理區出口高，及該第二下游補償位置比該第二處理區出口高。例如，該第一處理區、該第一緩衝區、該第二處理區和該第二緩衝區可彼此相對定位，使得在（a）從該第一緩衝區到該第二處理區或（b）從第二處理區到該第二緩衝區中的至少一者的轉移期間，維持該撓性玻璃帶一正的或無限大的MD曲率半徑。

本揭露額外的特徵與優點於之後有詳盡的描述，且其中部分將從該等描述中向該發明所屬領域具有通常知識者輕易彰顯或藉由施行如說明書（包含下述的實施方式、專利申請範圍與附圖）所述的方法以識明。

可以理解前述的概括說明與之後的實施方式呈現本揭露的各式實施例，並意欲提供概述與架構以了解申請專利範圍的特性與特徵。包括的附圖提供本揭示的進一步理解，且併入說明書中及構成本說明書的一部分。圖式繪示了本揭示的各式實施例，並與說明書一併作為解釋本發明申請專利範圍的原理與操作。

本案所述實施例一般係關於用於連續製造撓性玻璃帶的設備與方法，該設備與方法藉由最小化從底部（root）到絡筒機（spooler）或捲繞機（winder）各處位置的連續撓性玻璃帶的MD與（或）CD曲率的變化（如從凸到凹翻轉）。可以在一處理中提供多個處理區與緩衝區，在該處理中，可以藉由將該等區域彼此相對定位來最小化撓性玻璃帶的MD與（或）CD曲率變化以控制連續撓性玻璃帶成形。在一些實施例中，該等方法可以包括通過在該處理中的至少兩個或兩個以上的連續區域維持撓性玻璃帶凹的或實質線性的MD與（或）CD曲率。

雖然玻璃一般習知上是脆性材料、非撓性且容易劃傷、碎裂和斷裂，但事實上具有薄橫截面的玻璃可以是相當有撓性的。長薄片或帶狀的玻璃可以被捲繞及從卷鬆開，就像紙或塑膠膜一樣。

藉由從玻璃帶連續分離加厚的邊緣珠粒（edge bead）來處理一些玻璃帶。在邊緣修整處理期間，加厚的邊緣珠粒可以從玻璃帶分離出來並向下輸送到不同於玻璃帶中央（或品質（quality））部分的路徑。在珠粒移除之前與（或）之後，玻璃帶可穿過一或多個緩衝區，在緩衝區中玻璃帶允許被懸掛在自由環（free loop，其亦稱為懸垂線）中。邊緣處理區的進出轉移可能導致玻璃帶的MD與（或）CD曲率從凹（自由環）到凸（珠粒移除）之一或多個翻轉。

本案所述的設備與方法藉由最小化沿捲筒處理路徑（如從形成處理步驟到捲繞處理步驟）的MD與（或）CD曲率的變化可利於撓性玻璃帶的連續處理。處理區可包括形成、邊緣分離與捲繞區；然而，亦可使用其他類型的處理區。此種裝置和方法可以用於連續處理撓性玻璃帶，同時減少或消除MD和（或）CD曲率翻轉所產生的潛在處理擾動。

參見第1圖，繪示範例性的玻璃製造設備10，玻璃製造設備10併入了熔融處理以產生玻璃帶12。玻璃製造設備10可為玻璃處理設備100（圖5）的部分，如同下文將更詳細敘述的，其中在連續處理中，玻璃帶形成、沿著邊緣分離並接著捲繞。玻璃製造設備10可以包括熔化容器14、澄清容器16、混合容器18（如攪拌室）、傳送容器20（如碗具）、形成設備22與拉製設備24。玻璃製造設備10可以從批次材料產生連續玻璃帶12，首先藉由將批次材料熔化且結合成熔化的玻璃，分配熔化的玻璃成初步的形狀，當玻璃冷卻且黏性增加時，施加張力至玻璃帶12來控制玻璃帶12的尺寸，使得玻璃帶12經過黏性彈性轉變並且具有給予玻璃帶12穩定的尺寸特性之力學性質。

在操作中，用於形成玻璃的批次材料可引入至箭頭26所指示的熔化容器14中，並熔化而形成熔化的玻璃28。熔化的玻璃28可以流入澄清容器16中，其中氣體氣泡從熔化的玻璃移除。熔化的玻璃28可以從澄清容器16流入混合容器18中，其中熔化的玻璃28可以經歷混合處理，以使熔化的玻璃28均質化。熔化的玻璃28可以接著從混合容器18流入傳送容器20中，傳送容器20可以傳送熔化的玻璃28通過降液管30至入口32並且進入形成設備22。

圖1所示的形成設備22可以用於熔融拉製處理，以產生具有高表面品質與低厚度變化的撓性玻璃帶46。形成設備22可以包括開口34，開口34接收熔化的玻璃28。熔化的玻璃28可以流入槽36中，且可以接著在形成設備22的底部42下方熔合在一起之前，溢出並且以兩個部分的玻璃帶部分38、40向下流過槽36的側面（見圖2）。靜止的熔化的玻璃28的兩個部分的玻璃帶部分38、40可以在形成設備22的底部42下方的位置處重新彼此接合（如熔合），藉此形成撓性玻璃帶46（亦稱為玻璃帶）。撓性玻璃帶46由拉製設備24從形成設備向下拉製。雖然本案繪示與敘述用形成設備22來實施熔融拉製機，但應理解到，可使用其他的形成設備，包括但不限於如槽拉設備。

如同圖1-2所示且如同下文將更詳細敘述的，在各式實施例中，拉製設備24可包括複數個主動驅動殘端滾筒對50、52，每一主動驅動殘端滾筒對50、52可以包括前側殘端滾筒54與後側殘端滾筒56。前側殘端滾筒54可以耦接至前側變速器58，前側變速器58耦接至前側馬達60。前側變速器58可以改變前側馬達60傳送至前側殘端滾筒54的輸出速度與扭矩。同樣地，後側殘端滾筒56可以耦接至後側變速器62，後側變速器62耦接至後側馬達64。後側變速器62可以改變後側馬達64傳送至後側殘端滾筒56的輸出速度與扭矩。

在一些實施例中，複數個殘端滾筒對50、52的操作可以由全域控制裝置70（如可程式化邏輯控制器（programmable logic controller，PLC））來控制，以用於各種狀況，包括（例如且不限於）施加至撓性玻璃帶46的扭矩與殘端滾筒54、56的旋轉速度。藉由複數個殘端滾筒對50、52施加至撓性玻璃帶46的拉製力，同時撓性玻璃帶46仍然處於黏性彈性狀態，可導致撓性玻璃帶46拉或拉伸，藉此在撓性玻璃帶46沿著拉製設備24橫移時，藉由控制在拉製與橫向拉製方向的一或兩者中施加至撓性玻璃帶46的張力而控制撓性玻璃帶46的尺寸，同時亦賦予撓性玻璃帶46運動。在各種實施例中，全域控制裝置70可使用拉製設備24來設定用於玻璃處理設備100（圖5）的全域主要速度，同時亦成形撓性玻璃帶46。

（如果有的話）全域控制裝置70可包括儲存在記憶體72中且由處理器74執行的電腦可讀取指令，全域控制裝置70可以決定（除了其他事項之外）殘端滾筒對50與52所提供之撓性玻璃帶46的拉製張力與速度，例如使用提供反饋給全域控制裝置70的任何合適的感測器。另外，電腦可讀取指令可以根據來自感測器的反饋允許修改參數，例如殘端滾筒對50、52的扭矩與速度。作為一範例，可提供殘端滾筒76，殘端滾筒76與全域控制裝置70通信，以指示旋轉的速度。殘端滾筒76與撓性玻璃帶46的旋轉速度可以由全域控制裝置70來決定當撓性玻璃帶46藉此移動時，撓性玻璃帶46的外來的線性饋送速率。雖然玻璃帶的每一側上所示有一對殘端滾筒50，但是取決於拉製長度與所欲的控制，可使用任何適當數量的該等類型的殘端滾筒對。類似地，雖然玻璃帶的每一側上所示有兩個殘端滾筒對52，但是可使用任何適當數量的該等類型的殘端滾筒對52。

參見圖3，如同上述，玻璃製造系統10可為玻璃處理設備100的部分。撓性玻璃帶46係例示為輸送通過玻璃處理設備100，玻璃處理設備100的另一部分例示在圖3中。撓性玻璃帶46可用連續的方式從玻璃製造系統10（圖1）輸送通過玻璃處理設備100。撓性玻璃帶46可以包括一對相對的第一與第二邊緣102與104以及中央部分106，第一與第二邊緣102與104沿著撓性玻璃帶46的長度延伸，且中央部分106橫跨於第一與第二邊緣102與104之間。在一些實施例中，第一與第二邊緣102與104可覆蓋在壓感黏合帶108中，壓感黏合帶108用於保護與屏蔽第一與第二邊緣102與104免於接觸。當撓性玻璃帶46移動通過設備100時，黏合帶108可施加至第一與第二邊緣102與104的一或兩者。在其他實施例中，可不使用黏合帶108。第一主表面110與相對的第二主表面112亦可以橫跨於第一與第二邊緣102與104之間，形成中央部分106的部分。

在使用下拉熔合處理來形成撓性玻璃帶46的實施例中，第一與第二邊緣102與104可包括具有厚度T1的珠粒114與116，厚度T1大於在中央部分106內的厚度T2。中央部分106可為「超薄」，具有約0.3 mm或更小的厚度T2，包括（但不限於）例如約0.01-0.05 mm、約0.05-0.1 mm、約0.1-0.15 mm、以及約0.15-0.3 mm的厚度，但是在其他範例中可形成具有其他厚度的撓性玻璃帶46。

可以使用可以由可選的全域控制裝置70控制的輸送器系統120，將撓性玻璃帶46輸送通過設備100。可提供橫向導引件122與124，以相對於撓性玻璃帶46的機器或行進方向126將撓性玻璃帶46定向在正確的橫向位置中。例如，如所示意的，橫向導引件122與124可包括接合第一與第二邊緣102與104的滾筒128。使用可以幫助在機器方向126中將撓性玻璃帶46轉移與對準於所需的橫向定向中之橫向導引件122與124，可將相反的力130與132施加至第一與第二邊緣102與104。

玻璃處理設備100可以進一步包括切割區140，切割區140可包括如邊緣修整設備，邊緣修整設備經配置以連續的方式從撓性玻璃帶46的中央部分106分離第一與第二邊緣102和104。可提供可選的橫向導引件150與152以將撓性玻璃帶46定向在相對於撓性玻璃帶46的機器方向126的正確橫向位置。使用可以幫助在機器方向126中將撓性玻璃帶46轉移與對準於所需的橫向定向中之可選的橫向導引件150與152，可將相反的力154與156施加至第一與第二邊緣102與104。

在一個實施例中，如圖4所示，一個範例的邊緣修整設備170可以包括光傳送設備172，光傳送設備172用於照射且因此加熱撓性玻璃帶46的面向上表面的一部分。在一個實例中，光傳送設備172可以包括切割裝置，例如所示的雷射174，但是在另外的實例中可提供其他的輻射源。光傳送設備172可以進一步包括圓形偏振器176、光束擴展器178與光束成形設備180。

光傳送設備172可進一步包括用於從輻射源（如雷射174）重新導引輻射束（如雷射束182）的光學元件，例如反射鏡184、186與188。輻射源可以包括例示的雷射174，雷射174經配置來發射具有合適波長與功率的雷射束，該波長與功率適於加熱在雷射束入射至撓性玻璃帶46上的位置處的撓性玻璃帶46。在一個實施例中，雷射174可以包括CO₂ 雷射，但是在另外的實例中可使用其他類型的雷射。

如圖4進一步所示，範例性邊緣修整設備170亦可以包括冷卻劑流體傳送設備192，冷卻劑流體傳送設備192經配置來冷卻撓性玻璃帶46的面向上表面的經加熱部分。冷卻劑流體傳送設備192可以包括冷卻劑噴嘴194、冷卻劑源196與相關的導管198，導管198可輸送冷卻劑至冷卻劑噴嘴194。在一個實例中，冷卻劑噴出物200包括水，但是可為任何合適的冷卻流體（如液體噴出物、氣體噴出物或其組合），不會汙染或損壞撓性玻璃帶46的面向上表面。冷卻劑噴出物200可以傳送至撓性玻璃帶46的表面，以形成冷卻區202。如圖所示，冷卻區202可以在輻射區204後面，以傳播初始裂紋（圖3）。

利用光傳送設備172與冷卻劑流體傳送設備192的加熱與冷卻之組合可以有效地從中央部分106分離第一與第二邊緣102與104，同時最小化或消除在中央部分106的相對邊緣206、208中可能由其他分離技術所形成之非所需的殘餘應力、微裂紋或其他不規則性。此外，邊緣修整連續片210與212可以從中央部分106去除。可接著使用捲繞設備270將中央部分106捲繞成一卷。

圖5為一半的玻璃帶的示意圖，其中將理解到，類似的配置將存在於此圖示的右半部，但是為了簡化論述並未繪示。玻璃處理設備可分成多個處理區，每一區對應於一或多個不同的處理。在示意繪示的實例中，處理區A包括撓性玻璃帶形成處理，處理區B包括撓性玻璃帶切割處理，且處理區C包括撓性玻璃帶捲繞處理，其中該等處理區內的處理可類似於上述的任何處理。

處理區A可包括形成設備230，類似或相同於參見圖1所上述的形成設備22，其中熔融拉製處理係用於產生撓性玻璃帶46。可選擇性地使用由元件234、235與236所表示的從動滾筒（如多個高度的從動滾筒對）在機器方向238上施加可調整的機械張力。在一些非限制性的實施例中，從動滾筒234、235與236的一或多者（如從動滾筒235）亦可由全域控制裝置70使用來設定至少處理區A內的全域主要速度。

緩衝區240可以設置於處理區A與處理區B之間，在緩衝區240內，撓性玻璃帶46可固持於自由環242（圖4）中，且可懸掛在從動滾筒244與246所界定的兩個補償位置之間的懸垂線中（更具體地，撓性玻璃帶46從從動滾筒244與246釋放的位置）。例如，滾筒244與246可相隔4公尺至12公尺，例如，相隔約1.5公尺至約7.5公尺，以允許使用多個碎玻璃滑槽、環感測（與）或減緩裝置等。在該兩個補償位置之間，撓性玻璃帶46可未拉緊且可以懸掛在其自身重量之下。

自由環242的形狀可以根據緩衝區240內的拉力與重力的量作自我調整。藉由調整自由環242的形狀，自由環242可以調節較多或較少的撓性玻璃帶46，自由環242的形狀係由自由環242內的張力來控制。在一些實施例中，緩衝區240可作為處理區A與B之間的誤差累積器。緩衝區240可以調節誤差，例如由於應力失配與機器失準的誤差所導致的速度、扭曲或形狀變異所導致的路徑長度差異。在一些實施例中，可提供環感測器，例如超音波或光學感測器，以維持預選的環高度。

處理區B可包括邊緣修整設備250，類似或相同於參見圖3與圖4所上述的邊緣修整設備170，其中第一與第二邊緣（圖5僅繪示邊緣102）從撓性玻璃帶46的中央部分106分離。元件252、254a與254b所表示的從動滾筒可選擇性地用於在機器方向238上施加可調整的機械張力，且（或）當第一與第二邊緣從中央部分106分離時，控制撓性玻璃帶46以及第一與第二邊緣（僅繪示邊緣102）的行進。滾筒264可在撓性玻璃帶46開始穿過的期間驅動，但是可在之後閒置，以用於處理區C內的撓性玻璃帶46的橫向行進或導引。在一些實施例中，從動滾筒252、254a與254b可由可選的全域控制裝置70使用來設定處理區B內的局部主要速度。應注意到，可以提供區A、B與C內的全域與局部主要速度之間的變異（若有的話）以允許撓性玻璃帶46內的張力管理，以及絕對誤差管理。

另一緩衝區260可以設置於處理區B與處理區C之間，在緩衝區260內，撓性玻璃帶46可固持於自由環262（圖4）中，且可懸掛在從動滾筒254b與264所界定的兩個補償位置之間的懸垂線中。例如，滾筒254b與264可相距約4公尺至約12公尺，例如，相距約1.5公尺至約7.5公尺，以允許使用多個碎玻璃滑槽、環出減緩裝置等。在該兩個補償位置之間，撓性玻璃帶46可沒有拉緊且懸掛在其自身重量之下。

自由環262的形狀可根據緩衝區260內的拉力與重力的量作自我調整。藉由調整自由環262的形狀，自由環262可以調節較多或較少的撓性玻璃帶46，自由環262的形狀可以由自由環262內的張力來控制。在一些實施例中，緩衝區260可以作為處理區B與C之間的誤差累積器。緩衝區260可以調節誤差，例如由於應力失配與機器失準的誤差所導致的速度、扭曲或形狀變異所導致的路徑長度差異。在一些實施例中，可提供環感測器，例如超音波或光學感測器，以維持預選的環高度。

處理區C可包括捲繞設備270，其中撓性玻璃帶46的中央部分106被捲繞成一卷。可選擇性地使用由元件268、274、276與278所表示的從動滾筒在機器方向238上施加可調整的機械張力與（或）控制撓性玻璃帶46的行進。滾筒264可在撓性玻璃帶46開始穿過的期間驅動，但是可在之後閒置，以用於處理區C內的撓性玻璃帶46的橫向行進或導引。在一些非限制性的實施例中，從動滾筒268、274、276與278中的一或多者（如從動滾筒274與274）亦可由可選的全域控制裝置70使用來設定處理區C內的局部主要速度。

圖6示意性地繪示示範捲繞設備270，用於捲繞撓性玻璃帶46的中央部分106以及交織材料272。從動滾筒254b與264可用於導引撓性玻璃帶46的中央部分106，且從動滾筒280可用於導引交織材料272。從動滾筒254b、264與280導引撓性玻璃帶46與交織材料272至卷282，其中撓性玻璃帶46與交織材料272可捲繞在一起。自由環262可分離處理區C與處理區B，並且可補償上游與捲動處理之間的撓性玻璃帶速度的差異（例如，捲動速度隨著卷一直改變而變化）。在一些實施例中，表面保護膜可施加至撓性玻璃帶46的中央部分106的一或兩個寬表面。

作為移動體，撓性玻璃帶可以沿著預定的方向行進，對準於各種處理設備。上述用於撓性玻璃帶的連續製造之方法與設備可以用於產生超薄的彈性玻璃捲軸（spool）。例如，捲軸可包括具有厚度範圍從約50微米至約500微米以及帶寬度範圍從約1000 mm至大約3000 mm的玻璃帶。

上述用於撓性玻璃帶的連續製造之方法與設備可提供超薄的撓性玻璃帶，同時維持在每一處理區與緩衝區中撓性玻璃帶所需的曲率分佈（如最小化曲率翻轉）。參照圖7，繪示一個連續處理，且在不同的示例性處理階段，MD和CD的曲率變化。示例性處理可包括玻璃帶形成（如在第一處理區，未圖示），懸垂線CAT、第一自由環FL1（或第一緩衝區）、水平珠粒去除HBR（或第二處理區）、第二自由環FL2（或第二緩衝區）和捲繞機W（或第三處理區）。如從圖7可以理解，撓性玻璃帶（或捲筒）的MD曲率半徑R_W 可以沿著處理從正的（凹）到負的（凸）改變多次，其中無限大半徑（垂直線）代表實質線性的（沒有彎曲的）方向。例如，傳統處理中FL1與HBR之間的轉移可能包含第一翻轉F1，在第一翻轉F1中，玻璃帶的MD曲率從FL1中的凹轉換到HBR中的凸（如從正的到負的，垂直線穿過水平線）。從HBR到FL2的第二轉移可以包含第二翻轉F2，在第二翻轉F2中，玻璃帶的MD曲率從HBR中的凸轉換到FL2的凹。最後，一旦轉移到捲繞機，玻璃帶可經歷第三翻轉F3，再次從凹到凸。

應當注意的是，曲率半徑為曲率的倒數（R=1/C），及曲率形狀的翻轉（如凸到凹）亦導致曲率半徑的翻轉（如負到正）。較平坦的基板由較高的曲率半徑界定（如當C為小，R為大時）及高度彎曲的基板由較低的曲率半徑界定（如當C為大，R為小時）。完全平的基板（C=0）具有無限大的曲率半徑。相對於水平平面為凸的彎曲基板具有負的曲率半徑，而凹基板具有正的曲率半徑。如本文中所使用的，術語「正」的半徑曲率意欲表示玻璃帶具有非零和非負的曲率半徑（如排除凸定向）。

如圖7的上部所示，玻璃帶的CD曲率或曲度亦可以在轉變點F1、F2與（或）F3從凹的（+曲率半徑）翻轉到凹的（-曲率半徑）。應當注意的是，圖7中的CD曲率提供具有+/-的曲率形狀的概括描述用來表示曲率半徑的概括標誌。圖表上該等曲線的位置不表示絕對的曲率半徑值。CD和MD曲率可以彼此垂直，例如，CD的曲率可以是橫跨其寬度之玻璃帶曲率，而MD曲率可以是沿其長度之玻璃帶曲率。如上所論述的，玻璃帶的CD和MD曲率可以在連續處理階段之間的各種轉換處翻轉。CD曲率的翻轉可以對應MD曲率的翻轉，或者可以獨立於MD曲率，其取決於處理設計。MD和（或）CD曲率翻轉可能導致片振動和（或）運動，其可能導致下游處理步驟的不穩定。在一些實施例中，可期望最小化MD和CD曲率的翻轉數，以最小化處理的不穩定性。

本案所揭露的方法與設備可減少或消除在MD和（或）CD曲率的翻轉及與之相關聯的不穩定性。例如，參見圖8，MD曲率R_W 的翻轉可以在從第一自由環FL1（如第一緩衝區）到珠粒移除系統HBR（如第二處理區）的轉變處被避免，使得在劃痕（scoring）、切割及（或）邊緣修整（或珠粒部分）從玻璃帶的中央部分分離期間可減少撓性玻璃帶的振動。在某些實施例中，玻璃帶輸送穩定性的改善可以使得在HBR中有穩定的珠粒分離、減少停機時間、改善切割品質、有較高的邊緣強度及（或）減少分離邊緣附近的顆粒。在另外的實施例中，亦可以在此轉變點（如第一緩衝區和第二處理區之間）處最小化或消除CD曲率的翻轉。

參照圖8，處理路徑可穿過玻璃帶可於其中形成的第一處理區（未圖示）。從底部拉動（bottom-of-draw，BOD），撓性玻璃帶可接著通過懸垂線CAT，其可以將玻璃帶從垂直的彎曲成指定的掠角（sweep angle）。在CAT的尾端，FL1（或第一緩衝區）可以在相同或相似的曲率半徑處開始。HBR（或第二處理區）的初始階段HBR_i 可以接著FL1且可以包括線性向下斜坡，其可以被拉成與FL1的底部相切。在玻璃帶的劃痕與（或）切割（CUT）之後，分離的邊緣修整可以遵循珠粒軌道HBR_B 到珠粒碎玻璃裝置BCD（具有曲率半徑R_B 的修整），且玻璃帶的中央部分可以遵循捲筒路徑HBR_W 通過HBR到FL2。在一些實施例中，用於中央部分（捲筒路徑）HBR_W 的路徑角度（如相對於HBR水平軸的下坡角度）可以略小於珠粒軌道（bead track）HBR_B 的路徑角度，使得中央部分比珠粒軌道高且可以進行到FL2，同時珠粒部分可以進行到BCD。可以藉由如高度控制來維持HBR_W 與FL2之間的曲率。

根據某些實施例，MD曲率半徑R_W 的翻轉可以在從第一自由環HBR（如第二處理區）到第二自由環FL2（如第二緩衝區）的轉變處被避免，使得可減少撓性玻璃帶的殘斷、裂縫及（或）破裂。例如，在HBR入口處的大曲率半徑可允許平坦化切割台，使得當分別轉變到FL2或珠粒碎玻璃裝置BCD時，產品捲筒HBR_W 與（或）分離的珠粒軌道HBR_B 可以避免曲率翻轉。此外，如圖8的HBR部分的放大圖圖9所示，HBR可以以實質線性的方式依向下方向（如升高入口於出口之上）往珠粒碎玻璃裝置BCD傾斜，其可以允許額外的輸送穩定性且可避免可能的殘斷問題。此玻璃帶輸送的改良可以為更寬、更薄的玻璃帶（如約0.5mm或更少的厚度）提供穩定性益處。在另外的實施例中，亦可以在此轉變點（如第二處理區和第二緩衝區之間）處避免CD曲率的翻轉。隨著玻璃帶變得更薄（如約0.3mm、約0.25mm或更薄的厚度），CD曲率可對下游處理有更大的影響。

在一些實施例中，可以從第一緩衝區（如FL1）通過第二處理區（如HBR）而到第二緩衝區（如FL2），如曲線R_W 所示，維持凹或實質線性的MD曲率（如正的或無限大的曲率半徑），在通過該等區域曲率是正的（凹的）或無限大的（平的）。根據另外的實施例，通過該等區域，CD曲率亦可以是凹的或實質線性的。在進一步的實施例中，一旦進入第三處理階段（如在位置F_W 處，如捲繞機W的上層板（upper deck）），撓性玻璃帶的MD和（或）CD曲率可翻轉F_W 一或多次（如到凹的及（或）回到凹的）。直到位置F_W ，撓性玻璃帶可以保持在凹的和（或）實質線性的MD和（或）CD曲率，如避免任何翻轉到凸的曲率。

如圖10所示，連續處理方法亦可以包括在自由環FL1與（或）FL2（所示為FL2）中的一或兩者中的捲筒累積。可以如藉由包括在環的兩端處向上曲率支撐（如「龜背」（turtleback）或滾筒）來提供自由環中的累積。然而，如圖11所示，相較於曲率R_W 非累積環FL2_W ，環FL2_A 的累積可在曲率R_A 引起一或更多個翻轉F_A 。

在一些實施例中，本案所述的方法與設備（包括簡要示於圖8-11中的捲筒路徑）可在連接的處理或緩衝區之間包括下列假設：（a）沒有局部彎曲，如兩個鄰近區域可相切於相同曲線；及（b）用於任何曲線的曲率正負號為正的（凹的）或無限大的（平的）。可藉由調整以下變數中的一或多個來滿足給定處理的幾何限制及抑制限制：（V1）捲繞機W上層板的高度、（V2）上層板曲率支撐（「龜背」）的半徑、（V3）最小FL2曲率半徑、（V4）FL2底部的高度、（V5）HBR出口的高度、（V6）HBR出口曲率支撐的半徑、（V7）HBR內的切割區域的高度、（V8）用於HBR_W 的傾斜角度、（V9）HBR入口的高度、（V10）HBR_i 的傾斜角度、（V11）最小FL1曲率半徑、（V12）CAT掠角、（V13）CAT的曲率半徑、（V14）BCD的高度及（V15）HBR_B 的設計。藉由調整變數（V1）-（V15），可以配製各種捲筒路徑以適應給定處理系統的幾何與（或）其他限制。

根據非限制性實施例，可以藉由在空間上彼此相對定位一或多個區域來配置玻璃處理設備，使得通過該處理的至少一部分維持撓性玻璃帶凹的或實質線性的MD與（或）CD曲率。例如，第一緩衝區、第二處理區和第二緩衝區可以彼此相對定位，使得通過該等區域的全部或部分（包括區域之間的轉移）維持撓性玻璃帶凹的或實質線性的MD與（或）CD曲率。

例如，在一些實施例中，第一緩衝區可以經配置使得第一對間隔的補償位置中的第一上游（入口）位置比第一對間隔的補償位置中的第一下游（出口）位置高。在進一步的實施例中，第一緩衝區與第二處理區可以彼此相對定位，使得第一緩衝區中的第一下游（出口）位置比第二處理區中的邊緣修整位置（CUT）高。根據另外的實施例，第二處理區可經配置使得邊緣修整位置比第二處理區的出口高。在某些實施例中，第二緩衝區和第二處理區可彼此相對定位，使得第二對間隔的補償位置中的第二下游（出口）位置比第二處理區的出口高。根據再進一步的實施例，第二緩衝區可以經配置使得第二對間隔的補償位置中的第二下游（出口）位置比第二對間隔的補償位置中的第二上游（入口）位置高。

應當理解，所揭露的各種實施例可包含該特定實施例相關而述及的特定特徵、元件或步驟。亦應當理解，雖然係相對於一個特定實施例描述特定的特徵、元件或步驟，但可以以各種未圖示的組合或排列之替換的實施例來互換或組合。

亦可以理解，本說明書所用的術語「該（the）」、「一（a or an）」表示「至少一個」，且除非明確地指出，不應侷限於「僅一個」。因此，例如，除非上下文另有明確說明，否則「至少一個感測器」是指包括具有兩個或兩個以上此類感測器的實例。

範圍可以表示為本說明書中的從「約」一個特定值以及（或）至「約」另一個特定值。當表示了該範圍時，實例包括從一個特定值及（或）至另一個特定值。同樣地，當數值表示為近似值時，藉由使用先行詞「約」，將理解為，該特定值形成另一個實施例。應當進一步理解，每個範圍的端點相對於另一個端點係顯著的，且獨立於另一個端點。

除非另有明確說明，否則本發明所闡述的任何方法不會解釋為需要依特定順序來執行其步驟。因此，方法請求項中沒有實際描述其步驟遵循的順序，或者請求項或說明書中沒有特定描述該等步驟侷限於特定順序，沒有推斷有任何特定順序。

雖然可使用過渡用語「包括（comprising）」揭露特定實施例的各種特徵、元件或步驟，但是應當理解的是其暗示替代性實施例包含可使用過度用語「由......組成（consisting）」或「基本上由......組成（consisting essentially of）」所述的替代實施例。因此，例如，包括A+B+C的裝置所暗示的替代實施例包括由A+B+C組成的裝置之實施例以及基本上由A+B+C組成的裝置之實施例。

在不背離本揭露的精神或範圍下，顯然本發明所屬領域中具有通常知識者可以針對本揭露作各種改良與變化。由於本發明所屬領域中具有通常知識者可將所揭露的實施例的改良結合、子結合及變化結合本揭露的精神與元素，所以所揭露的實施例應視作包含所附專利申請範圍與其等效物的範圍內的一切。

10‧‧‧玻璃製造設備
12‧‧‧玻璃帶
14‧‧‧熔化容器
16‧‧‧澄清容器
18‧‧‧混合容器
20‧‧‧傳送容器
22‧‧‧形成設備
24‧‧‧拉製設備
26‧‧‧箭頭
28‧‧‧熔化的玻璃
30‧‧‧降液管
32‧‧‧入口
34‧‧‧開口
36‧‧‧槽
38‧‧‧玻璃帶部分
40‧‧‧玻璃帶部分
42‧‧‧底部
46‧‧‧撓性玻璃帶
50‧‧‧主動驅動殘端滾筒對
52‧‧‧主動驅動殘端滾筒對
54‧‧‧前側殘端滾筒
56‧‧‧後側殘端滾筒
58‧‧‧前側變速器
60‧‧‧前側馬達
62‧‧‧後側變速器
64‧‧‧後側馬達
70‧‧‧全域控制裝置
72‧‧‧記憶體
74‧‧‧處理器
76‧‧‧殘端滾筒
100‧‧‧玻璃處理設備
102‧‧‧第一邊緣
104‧‧‧第二邊緣
106‧‧‧中央部分
108‧‧‧壓感黏合帶
110‧‧‧第一主表面
112‧‧‧第二主表面
114‧‧‧珠粒
116‧‧‧珠粒
120‧‧‧輸送器系統
122‧‧‧橫向導引件
124‧‧‧橫向導引件
126‧‧‧機器方向
128‧‧‧滾筒
130‧‧‧力
132‧‧‧力
140‧‧‧切割區
150‧‧‧橫向導引件
152‧‧‧橫向導引件
154‧‧‧力
156‧‧‧力
170‧‧‧邊緣修整設備
172‧‧‧光傳送設備
174‧‧‧雷射
176‧‧‧圓形偏振器
178‧‧‧光束擴展器
180‧‧‧光束成形設備
182‧‧‧雷射束
184‧‧‧反射鏡
186‧‧‧反射鏡
188‧‧‧反射鏡
192‧‧‧冷卻劑流體傳送設備
194‧‧‧冷卻劑噴嘴
196‧‧‧冷卻劑源
198‧‧‧導管
200‧‧‧冷卻劑噴出物
202‧‧‧冷卻區
204‧‧‧輻射區
206‧‧‧邊緣
208‧‧‧邊緣
210‧‧‧邊緣修整連續片
212‧‧‧邊緣修整連續片
230‧‧‧形成設備
234‧‧‧從動滾筒
235‧‧‧從動滾筒
236‧‧‧從動滾筒
240‧‧‧緩衝區
242‧‧‧自由環
244‧‧‧從動滾筒
246‧‧‧從動滾筒
250‧‧‧邊緣修整設備
252‧‧‧從動滾筒
254a‧‧‧從動滾筒
254b‧‧‧從動滾筒
260‧‧‧緩衝區
262‧‧‧自由環
264‧‧‧從動滾筒
270‧‧‧捲繞設備
274‧‧‧從動滾筒
276‧‧‧從動滾筒
278‧‧‧從動滾筒
280‧‧‧從動滾筒

以下的實施方式在結合下列圖式一起閱讀時，可以有更好地理解。

圖1是撓性玻璃形成方法和設備的實施例之示意圖；

圖2是圖1的撓性玻璃形成方法和設備的詳盡示意圖；

圖3是邊緣修整方法和設備的實施例的示意平面圖；

圖4是圖3的邊緣修整方法和設備的示意側視圖；

圖5是一半寬度的撓性玻璃帶之上的玻璃處理設備實施例的示意平面圖，其可包括圖1的撓性玻璃形成設備、圖3的邊緣修整設備與玻璃捲繞設備；

圖6繪示用於圖5的玻璃處理設備中的玻璃捲繞設備的實施例；

圖7是該方法中不同階段針對連續處理方法、CD曲率與MD曲率半徑的捲筒路徑（web path）之示意圖；

圖8是根據本揭示實施例針對連續處理方法與設備的捲筒路徑之示意圖；

圖9是圖8的捲筒路徑示意圖的放大部分；

圖10是根據本揭示特定實施例針對連續處理方法與設備的捲筒路徑之示意圖；及

圖11是根據本揭示額外實施例針對連續處理方法與設備的捲筒路徑之示意圖。

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Claims (21)

1. 一種連續處理一撓性玻璃帶的方法，該撓性玻璃帶具有不超過0.5mm的一厚度，該方法包括以下步驟： 將該撓性玻璃帶從一玻璃處理設備的一第一處理區，通過一第二處理區，饋送至一第三處理區； 將該撓性玻璃帶支撐於一第一對間隔的補償位置之間的一第一懸垂線中，該第一對間隔的補償位置係在位於該第一處理區與該第二處理區之間的一第一緩衝區中； 將該撓性玻璃帶支撐於一第二對間隔的補償位置之間的一第二懸垂線中，該第二對間隔的補償位置係在位於該第二處理區與該第三處理區之間的一第二緩衝區中；及 在（a）從該第一緩衝區到該第二處理區或（b）從該第二處理區到該第二緩衝區中的至少一者的轉移期間，維持該撓性玻璃帶的一正的或無限大的機器方向的曲率半徑（machine directional radius of curvature）。
2. 如請求項1所述之方法，其中該機器定向的曲率半徑在該第一緩衝區和該第二緩衝區中係正的，在該第二處理區中係無限大的。
3. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：在（a）從該第一緩衝區到該第二處理區或（b）從第二處理區到該第二緩衝區中的至少一者的轉移期間，維持該撓性玻璃帶的一正的橫向方向的曲率半徑（cross-directional radius of curvature）。
4. 如請求項1所述之方法，其中該撓性玻璃帶的一橫向方向的曲率半徑在該第一緩衝區、該第二處理區或該第二緩衝區中係正的或無限大的。
5. 如請求項1所述之方法，包括以下步驟：使用一形成設備在該第一處理區中產生該撓性玻璃帶。
6. 如請求項5所述之方法，其中產生該撓性玻璃帶之該步驟包括使用一熔融拉製處理。
7. 如請求項1所述之方法，其中該第一對間隔的補償位置包括一第一上游位置和一第一下游位置，該第一上游位置比該第一下游位置高。
8. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：在該第二處理區中將該撓性玻璃帶維持在一實質線性定向上。
9. 如請求項1所述之方法，包括以下步驟：當該撓性玻璃帶移動時藉由該第二處理區內的一切割裝置來處理該撓性玻璃帶的一邊緣，以形成連接至該撓性玻璃帶的一中央部分之一邊緣修整連續片（a continuous strip of edge trim）。
10. 如請求項9所述之方法，其中該第二處理區包括一珠粒移除系統，以用於將該邊緣修整連續片與該撓性玻璃帶的該中央部分分離。
11. 如請求項1所述之方法，其中該第二處理區的一入口比該第二處理區的一出口高。
12. 如請求項1所述之方法，其中該第二對間隔的補償位置包括一第二上游位置和一第二下游位置，該第二下游位置比該第二上游位置高。
13. 如請求項1所述之方法，其中使用一全域控制裝置控制通過該第一處理區、該第二處理區或該第三處理區中的至少一者之該撓性玻璃帶的一饋送速率。
14. 如請求項13之方法，其中該第一和第二對間隔的補償位置包括滾筒（rollers），並且其中該等滾筒中的至少一個滾筒的旋轉係由該全域控制裝置所控制。
15. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：使用一捲繞設備將該撓性玻璃帶捲繞成在第三處理區中的一卷（roll）。
16. 一種使用一玻璃處理設備連續處理一撓性玻璃帶的方法，該撓性玻璃帶具有不超過0.5mm的一厚度，該玻璃處理設備包含在一第一處理區中的一形成設備、在一第二處理區中的一邊緣修整設備及在一第三處理區中的一捲繞設備，該方法包括以下步驟： 在該第一處理區中形成該撓性玻璃帶及將該撓性玻璃帶饋送通過該第一處理區； 將該撓性玻璃帶饋送通過該第二處理區，同時將一邊緣修整連續片從該撓性玻璃帶的一中央部分分離出來；及 將該撓性玻璃帶饋送通過該第三處理區，同時將該撓性玻璃帶捲繞成一卷； 其中在該第一與第二處理區之間的一第一緩衝區中與該第二與第三處理區之間的一第二緩衝區中維持該撓性玻璃帶的一正的機器方向的曲率半徑；及 其中在該第二處理區中維持該撓性玻璃帶的一無限大的機器方向的曲率半徑。
17. 一種用於處理一撓性玻璃帶的設備，該撓性玻璃帶具有不超過0.5mm的一厚度，該設備包括： 在一第一處理區中的一形成設備，該形成設備經配置以形成一撓性玻璃帶； 在一第二處理區中的一邊緣修整設備，該邊緣修整設備經配置以將一邊緣修整連續片從該撓性玻璃帶的一中央部分分離出來； 在一第三處理區中的一捲繞設備，該捲繞設備經配置以將該撓性玻璃帶捲繞成一卷； 一第一緩衝區，該第一緩衝區在該第一處理區與該第二處理區之間，其中該撓性玻璃帶被支撐於該第一緩衝區中之一第一上游補償位置與一第一下游補償位置之間的一第一懸垂線中；及 一第二緩衝區，該第二緩衝區在該第二處理區與該第三處理區之間，其中該撓性玻璃基板被支撐於該第二緩衝區中之一第二上游補償位置與一第二下游補償位置之間的一第二懸垂線中， 其中該第一上游補償位置比該第二處理區的一邊緣修整位置高，該邊緣修整位置比一第二處理區出口高，及該第二下游補償位置比該第二處理區出口高。
18. 如請求項17所述之設備，其中該第一處理區、該第一緩衝區、該第二處理區和該第二緩衝區彼此相對定位，使得在（a）從該第一緩衝區到該第二處理區或（b）從第二處理區到該第二緩衝區中的至少一者的轉移期間，維持該撓性玻璃帶的一正的或無限大的機械方向的曲率半徑。
19. 如請求項17所述之設備，其中該第二處理區依一下坡定位，及在該第二處理區中該撓性玻璃帶維持在一實質線性定向上。
20. 如請求項17所述之設備，其中該形成設備是一熔融拉製機。
21. 如請求項17所述之設備，其中該第一上游補償位置比該第一下游補償位置高，及該第二下游補償位置比該第二上游補償位置高。