TWI324140B - Method of producing a glass sheet - Google Patents

Description

1324140 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於製造高品質玻璃片之方法，及特別是製 造玻璃板之方法，該玻璃板使用作為LCD形式之玻璃板，其 中玻璃片由形成裝置垂直地向下抽拉出以及隨即加以處理 以減小或消除所產生與玻璃板觀看面積之接觸，以及更進 一步防止玻璃變形。 【先前技術】

廣泛種類之影像顯示器單元使用液晶顯示器或LCD，其 包含電子設備例如筆記型電腦以及掌上型電腦。這些特別 應用要求LCD相關之玻璃板呈現出一致性的平面特性，同時 能夠經濟性地大量製造。 ’ 製造LCD板產物之尚品質平板玻璃通常藉由抽拉形式 處理過程製造出，其巾連續性玻鱗狀物如狀物由形成 裝置向下地抽拉出，以及當玻璃片向下地抽拉出各別玻璃 板由連續性玻璃片端部切割出。當然，玻璃片抽拉速率必 需精確地維持以在整個片狀物寬度確保一致性之厚度以及 光學特性。

經濟性地提供制i麵⑽賴料彡祕理過程為難 以達成。融合抽拉處理過程提供該品質特性以及構點 巧於業界所使用另一片狀物之形成技術，例如浮式處理過 程’其在LCD板形成後需要額外的修飾及抛光操作。 目前對增加融合抽拉處理過程之製造率存在相當的限 mmmx 又控制及玻璃密實有負面影響例如，對於—般已： 物厚度，玻賴動增加必__速朗 速率。該改變之熱經歷通常因在： 使用作為融合之垂直指向糸統構造的另—限制為難以提供 第5 頁 1324140 充份^間以改變麟帶狀物製鱗之鮮麵，通常必需 增加系統或裝置之高度。不過，些微地增加裝置整體高度 將導致顯著增加成本費用以及限制其他變化之彈性。又 關於目前融合抽拉處理過程以及其他使用於製造例如 LCD板玻璃中所使用處理過程需要相當大面積以儲存熱處 f及退火之每-各別LCD板。通常玻璃#在製造處理過程 中以及相當短時助_•減理。鱗理麟之一項理由 為在後續處理過程中減少玻璃密實之程度。通當 晶質石夕U着電晶體㈣或多晶二^ 形式。許多顯示器目前使用a-Si，其在溫度45〇(>c下完成 處理’以及退火時間相當短，大約小於2分鐘。不過，多晶石夕 處理過私為優先的。乡晶糊r有非絲驅動電流以及電子 移動性，因而增加圖素之反應時間。除此，有可能使用多晶 石夕以建立顯示器驅動電路直接在玻璃基板上。藉由對比， α-Si-需要獨立的晶片’其必需使用積體電路雛技術黏附 至顯示器週邊。最有效多晶矽處理方法操作於至少800〇c 下。該，理過程促使多晶石夕薄膜形成，其在整個大面積具 有非常高電子移動性(快速切換)以及及良好TFT均勻性。 ^於其他電子裝置，—般處理步财冑絲溫絲以承受 处理過程。最冑等級電子财需要職化物及#雜劑激活 之退火處理。這些處理過程發生於超過叨此溫度下。 4甚至於在採用黏附至基板薄層單晶石夕之單晶石夕) 製造，術情況中，需要高溫基板。單晶矽允許較大電子移 動ϊϋ於多晶矽達成情況。黏接步驟通常需要先前所說明 之兩溫以及閘極氧化物以及摻雜劑激活步驟。 由a -Si賴至p〇ly-Si以及目前x_Si已對玻璃絲產 要的挑戰。因而，玻璃基板在該溫度下必需為埶學穩 巧。熱穩定(即熱密實或縮收)決定於特定玻璃組成份“固 黏/甲特性(以應變點表示）以及製造過程之玻璃片熱學經 第 6 頁 ^。高溫處理過程，例如多晶石夕所需要的，玻璃紐需要較 長退火以確保密實，例如在60(TC下5小時。 融合抽拉處理過程之垂直特性對玻璃形成裝置之高度 才成^際限制。一般，在融合抽拉處理過程中顯示器玻璃 • 退火藉由在抽拉出玻璃片各別抽拉玻璃板底部切割而達成 以及水平指向相對彼此地堆疊至儲存架。為了防止污染板 表面，每一塊板支撐於支撐臂或針銷之間，該針銷只與每一 板外側接觸。該支撐方法會導致薄板在支撐構件之間整個 無支撐跨度傾向捲曲或彎曲。此亦會限制板最大尺寸，其 # 支樓方式並不會促使被支撐或相鄰板破壞，或板需要支撐 於中間點處。除此，排列於已知空間内板之數目亦受到限 制，其減少處理過程效率及增加費用。 目前製造方法另一項缺點包含在每一各別玻璃板切割 理過私中所產生之玻璃顆粒將污染抽拉出玻璃帶狀物， 其通常在玻璃帶狀物為垂直指向以及相當靠近於玻璃帶狀 物形成位置處時污染。由於垂直處理過程之特性，在處理 過2中所產生之熱量促使煙囪效應產生，其中加熱之空氣 在罪近於玻璃片之處理區域中快速地向上流動。因而，抽 鲁拉出玻璃片特別地容易受到由於切割玻璃產生之顆粒污染 。因而需要有效地增加抽拉出玻璃片橫向距離而允許玻璃 至少部份地在線上退火，以及更進一步允許在離開抽拉區 域垂直鄰近位置處切割玻璃片。 【發明内容】 本發明係關於製造玻璃片之方法，其包含製造具有第 ' 一部份及端部部份之平面性玻璃片，其中第一部份及端部 兩者為垂直第一指向。該方法亦包含扭轉玻璃片之端部為 與第一指向相互垂直之第二^向，同時玻璃片第一部份保 持為第一指向，玻璃片端部保持連接至玻璃片之第—部份， 破璃片端部實質上為垂直之指向。該方法更進一步包含熱 1324140 ⑼冑。除此，财法可更進__ 端部後沿著至少-部份玻璃片縱向轴偏移 = 形。優先地，拱形由正弦形狀所構成。，^為接 f法可更進一步包含熱處理端部。在—項實 端部在切卿成分離玻翻之前断熱細。 始 例中，切割端部以形成分離之玻璃板。因而， 私 處理。端部進行熱處理，以及在切割後形成分離玻璃^ 璃板隨後進行熱處理。 ，坡 製造玻璃#細&綠供玻翻騎_

分於邊緣部份之間，以及其中對破 Y ，向)步驟而不與玻璃片物體部份接觸。當丁=( ==玻翻麵純含_线祕支撐玻u 一對端部藉由可利用夹甜構件夹住至少 本發明亦關於一種製造玻璃μ之方法，其包含 ϊίϊΐΐ，#财—麟緣翁麟獅份在其之間，破 第—及第二部份或端部，射第-部份及第二 。該方法亦包含再定向賴片第二部 玻璃片同的第二方向運行，同時 及向 縱向姉柄鄉以及科第二雜持續以第 一方2 ΐί法一項實施例令’第一方向為垂直的以及第 ΐί鮮的。鄉料麵邱微所構成。 第-警定向可包含定向破璃片第二部份使得玻璃片 不與破璃片物體部份接觸。即，在-?實 =:生向再而定並 頁 第 8 ^24140 3承成=:::4用空 夾轉件，其移動及支撐^^，在其上面按裝一組多個 在割端部以形成分離順。玻璃板 製造玻狀其包含 部份及第二部份兩者以二第； 形成螺旋旋轉再定向破螭片第曰^璃片中 為垂直的。 月方去，第一部份之運行方向實質上 同時第二部份之運行方移=進 ;==形成分離之玻璃板。在-些心 說明製造玻魏方法導致減少製造費 用，瞒鈔或消除切戰理過程侧之污染。本發^方賈 法亦減少熱處理所需要續她面積，以及提供充份及適 當的玻璃片支撐，同時減少玻璃板之扭曲。 【實施方式】 在此所說明關於"上部”，"下部"，"右侧"，"左側" 其衍生情況侧於她 參考數字20(圖1)通常表示能夠達成本發明方法之製 丄：>24丄4υ 造裝置。裝置20包含數個組件，其包含破璃片形成裝置益， 玻璃片再定向組件％第-熱處理卫作台26以及切割或切 斷工作台28。裝置可包含第二熱處理工作台。製造玻璃板 之方法包含製造實質上平面性玻璃>;32，該玻璃片具有第 一部份34及端部36,其兩者初始地為垂直第一指向(Α)。形 成玻璃片32更進一步包含一對邊緣部份骀及物體部份仙位 &其之間’邊緣部份38位於由_片切割下之玻璃板最级 關鍵面積，當使用於相關組件内時例如為LQ)板觀看面積。 ^方法亦包含藉由玻制再定向組件24修為端部36之扭 轉玻璃片32,使得端部36設定為第二指向⑻以一角度地朝 向⑷。如騎示’玻璃片32之第—部份34保持為 ί 及玻璃片32端部36保持連接至玻璃片之第一部 伤34於玻璃Μ運行通過以及沿著其改變第4向延伸時。 如圖=玻璃片32端部36實質上為垂直指向而不同於第 向。齡之，賴1麻，賴玻璃片π ΐίίΐ向再疋向於其側邊上之邊緣部份38,其目前實質 f及部圖為=置於― 置22通常使用於玻璃製造溢流融合方法 ’更砰、，.田』不於圖2中。溢流片狀物製 ί:;5終？==對:板:：:側 5〇…在斜_概雜部54祕麵抛直的玻璃抽 第丨0 頁 拉線。 肋為分離流體，以及為向下相通過溢流堰 其中顯示為鏈條線分離流體會聚=:伸 ㈣率以及因而決定出最終片狀物之標稱厚 :安ί备拉引滚轴說明於例如美國第2003/031_2號專 地二專：ίί明在此加入作為參考。拉引雜優先 ^6十為在其邊緣部份38處接觸玻璃帶狀物，特別是在加 ^大出物_區域中，其在片狀物邊緣處離開。與拉引滾 軸接觸之玻璃邊緣部份38在後續步驟中由片狀物丟棄。 “由玻璃片形成裝置22抽拉出之玻璃片32可在拉引 糟由一組多個額外的滾軸組件66再定位後垂直地向下地 引以支撐，導引及/或拉伸玻璃片。玻璃片32達成再定位及 /或再成形，同時玻璃片32進入玻璃變為彈性之溫度區域。 在操作中，玻璃片32(圖2)首先藉由邊緣滾軸66支撐以 及再相對於垂直第一部份34向上彎曲垂直角度，同時加以 方疋轉。因而螺旋旋轉(即螺旋)可位於玻璃片32中，其中玻 璃片流動由第一方向如箭頭68所示（圖1)方向變化為第二 方向如箭頭70(圖1)所示。即，第一部份34之橫軸並不對準 於弟一端部36之橫抽。所謂不對準係指第一部份之橫軸並 不平行於第二部份(端部)之橫軸。方向整體變化當然決定 於圓柱體以及滾軸相對於參考方向例如片狀物之縱向軸的 角度。熟知此技術者了解扭曲（即彎曲及旋轉)所使用角度 第11 頁 ^ΐ4υ ，^決定於製造設備怖置以及樓地板可利用空間。在優先 ^^例中，玻璃片32表面垂直地指向以及邊緣部份目前形 成端部36之頂部及底部邊緣部份38。 ，一項顯示於圖3中實施例中，由再定向組件24以及上 =斤說明同時達成彎曲及旋轉作用由具有彈性薄的材料片 狀物依循螺旋路徑呈現出，片狀物通過中央圓柱體及第二 ，、:且丨、半徑/袞轴之間以及由與材料第一表面74接觸之單一 大半徑中央圓柱體72導引，以及第二群經小半徑滾 ^為同心圓形式以及與相對之#狀物第二表面78接觸。大 ^滾軸之旋轉80中心軸與小半徑滾軸之旋轉軸 以 相對於材料縱向(或水平)軸成一個角度。 顯示於圖3中構造有效地達成材料_方向之變化。 =假如相對於片狀物垂直縱向軸82之中央滾軸的中心 向改變之4?ί為士^度，0如圖3所示，則片狀物能夠看到流動方 干ΐϋ ξ垂直流動方向改變為由箭頭部所 it 水平之第二流動方向。不同方式地說明，片狀物 2^部36相對於跋物32第一垂直部份私扭轉 ，直之第-部份34之平面實質上平行於端部％平面轉， 鈿。P 36之運行方向垂直於第一部份34之運行方向。傷= ，端部36指向將使得端部36之寬廣面為垂直m也 ，部運行赖並柯餘第—雜運行之 H垂餘_彡賴度例 々度，50度或1〇〇度。在玻璃# %再定 垂胁端部斯86賴)並獨轉(並不平行於= 軸33(即垂直於第一部份運行84方向）。另 ^田、 未扭轉)，橫轴泊將^1 雖然在上述實施例及圖3所顯示之方法適合於一些破 急J置之處理過程接觸玻璃表面内 要的。 屋生到痕，因而該板之製造方法為較不需 份實施例，並不接觸玻璃片内働體部 其使用業優先地包含空氣軸承明， 轴承原理以支樓邊緣部份38。空 旋棘值μH ‘於圖4中。當玻璃片經由螺旋 。可加以i化夺臺if部份38由空氣轴承88所支撐及導引 而加μ ϋ邊緣撕3811由與一組多個邊緣滾軸接觸 =歧撐如圖5所示，或藉由移動帶組件加以支撐如圖6 向佶之端部36由螺旋旋轉離開，邊緣部份38定 36之頂部及底部邊緣部份，以及端部由 一二心i^l^7支樓。在一項範例中，在端部36處至少 一組多個夾頭組件90支撐(圖D，每-夾頭 ί ίί份38。在列舉性範例中，炎頭組件9〇 ，丁邊緣部伤喻接。例如，如圖7所示，每一爽頭〇 及—對剪刀臂件94可選擇性輪合至物 二tf例中每一臂件94包含一個鉗口 96固定至 部份）°如圖8所示，每一甜口96包含 ㈣項心'材料所構成彼此共同作用之夾子⑽。 it=p端部36之頂部邊緣部份％，以及以垂直指向地 固疋地支標端部36。如圖9所示每一夾頭植件9〇由性 執條ί件1〇4所支撐，其以方向性箭頭106顯示方 == 列，供已考慮之方式作為= 物 轴崎，細，輪送帶等組 〜、娜在此更進一步說明。同樣私依據本發明所揭示 1324140 内容，其他不同的排列能狗被熟知此技術者了解及 。例如’可使用可彎曲U-型溝槽(並未顯*出）以固定及導 引，緣部份38。可使勝型溝槽來固定至少一個頂部或底 部邊緣部份，及優先地使用兩個。 ，條組件104可組構成在端部36内沿著端部縱向轴87 ^生拱形’例如球波狀财_，蝴1Q所示。 夠=不同的方式在端部36内產生，例如轨條組件遍鋪類 ，，狀’-組多個滾軸66(圖5)，其中心轴排列為預期之 =二及/或空氣軸承執條88(圖4)或滾動傳輸帶職圖6)， ”述所說明該幾何形狀。與平面性情況比較，玻璃 =2^慣性矩大大_加，其由於在該偏移處理步驟中所 %曲所致，因而對玻璃>|提供額外的剛性以提高大的 以及防止玻璃片之下垂。波狀拱形之曲 ^+錢先_當小足以增加玻璃片之慣性矩，以及相當 及永久性玻璃形狀。例如，玻璃片厚度為〇. 7麵 米能夠鮮徑為至少1米^弦形狀彎曲. ίί i至少2米，紐先地為至少5米，最優先地為 時熟1此技術者7酿形可在玻璃片中形成，同 冷ί:處理工作台26,其例如為業界所熟知之連續式緩 ^地’實施本發明能夠使由先前所說明之融合抽拉 賊翻倾處财不需要增加形成楔形 人;4 。除此，在製造玻璃片之傳統向下抽拉融 相餅—般為概财絲底部之形成楔 效應。在抽錄底鱗祕拉出玻璃 —切割為各別玻璃板以傳統方式達成，其會導致產生之 及、向上運行至抽拉區域，該碎#會黏附至玻璃片以 遠。ί ί城藉由實施本發明，各別玻璃板可在 、離抽拉區域位跋由玻璃片切割出。一旦玻璃片32進行 第14 頁 第一熱處理，切割裝罢γ 割出各別玻璃板114。H雷射112可使用來由端部36切 將使得騎m 射112支標方式 處 :;向或偏移細為魏優說直 +5於可使胁乡帛魏示11應财之聽變點玻璃板 ’而要額外的熱處理。在該情況下，一互各別玻璃板114由 玻璃片114端部分離出，玻璃板114傳送至第二熱處理工作 台30(如圖1所示)，其包含第二連續式緩冷熏以及進行第二 熱處理^驟。在所顯示圖13A範例中，各別玻璃板114在熱 處理循環過程中側向地彼此地對準於垂直堆疊中。玻璃板 藉由業界熟知針銷，執條，溝槽或其他支撐裝置118垂直地 彼此分離以及支撐於其邊緣。有益地向上曲率或彎曲產 生於玻璃板中以防止玻璃板避免下垂及接觸相鄰玻璃板。 產生該向上曲率可藉由設計水平排列支撑構件118間之距 離例如上述所說明些微地小於被支撐玻璃板之寬度或跨度 達成。藉由以該方式控制偏移，即藉由產生控制向上偏移 而非不受限制向下地下垂如圖13A顯示(其中並未產生向上 考曲)，大數目玻璃片可垂直地排列於已知體積内而玻璃板 之間為未接觸，而大於圖13B所顯示不受限結構可能排列之 第15 頁 1324140 數目=例如，支撐於邊緣處丨.5平方米玻璃片會產生由於重 力所導?向下之下絲紐。^過，仙觸玻璃板 中產生高達2mm向上彎曲會顯著地增加可達成堆疊密度，限 制離開平面之偏移約為lmm。 ’ 一在第二熱處理循環過程中，各別玻璃板丨14之溫度可提 高以作適當的退火，以及受控制地降低溫度。當然，在第二 熱處理步驟過程中可使用其他玻璃片114之指向例如玻璃 板表面排列為垂直地^以及在處理過程中使溫度變化。在 垂直或水平堆疊方法中，第二熱處理工作台3〇可包含靜止 ，續式缓冷窯，其中玻璃板構造在連續式緩冷窯内保持為 靜止的，或玻璃板優先地經由傳輸帶或其他傳送運送方法 傳送通過第二連續式緩冷窯，使得退火處理能夠以更連續 性方式而非整批方式實施，其中玻璃板堆疊群組地進入以 及離開連續丨，齡f。人們了解在輯权之熱處理亦包 含使玻璃板114溫度回到大氣溫度而不需要人工改變或操 作。 …、 在此所顯示及說明之製造LQ)玻璃片方法導致製造費 用減少，同時減少或消除切割處理過程相關之污染，減少相 關熱處理所需要樓地板面積，以及提供充份及適當玻璃片 支樓，同時減少玻璃板之光學扭曲。 在先前說明中，人們了解熟知此技術者可對本發明作 各種變化而並不會脫離在此所揭示之觀念。這些變化視為 包含於下列申請專利範圍，除非以另外方式說明。因而，本 發明細視為在下列申請專利麵中以及人們了解並不受 PW說明書說明及附圖所顯示詳細結構及操作之細節。 【圖式簡單說明】 ' 第一圖部份地示意性地顯示出範例性製造裝置，藉由 該裝置能夠完成本發明之方法。 第二圖為由第一圖製造裝置所構成溢流玻璃片抽拉裝 第16 頁 置之剖面透視圖。 透視I.為依據本伽在破璃片中形鑛旋轉之裝置 所====，細來梅裝置内對 肖來支翻制之雜崎的透麵。 滾軸傳輸帶，其使用來支#玻璃片。 夾钳構件之透視圖，其使用來支撐玻璃片。 ^ m對夹觸件夾爪之斷 直線IV-IV展開。 丨娜回…’口者圖7 _ ί ，其包含-組多個使 用來支撑玻璃片之夾鉗構件。 直線對夫觸件夹爪之斷面側棚，其沿著圖7 第十一圖為依據本發明一項實施例之側視圖，其 定向玻璃片使得端部實質上為水平的。 第十二圖為具有正弦波圖案之水平指向玻璃片的透視 圖。 第十二圖Α為排列成堆疊構造之玻璃片側視圖1 別板具有向上彎曲橫越每—玻璃板寬度。 I、中各 第十二圖B為排列成堆疊乾燥之玻璃片側視並 別板會產生下垂。 ’八 附圖元件數字符號說明： 製造裝置20;玻璃片形成裝置22;再定向組件24;熱 處理工作台26;切割工作台28;熱處理工作台30;玻璃^ 32;橫軸33;玻璃片第一部份34;橫軸35;玻璃片端部36 ;邊緣部份38;物體部份40;楔形構件42;溝槽44;壁板 部份46;溢流堰48;表面部份50,52;根部54;熔融^璃 56;通道58;屏蔽60;拉引滾軸64;邊緣滾軸66;箭頭68 第】7 頁 1324140 ;箭頭70;圓柱體72;材料表面74;滾軸76;片狀物第二 表面78;中心軸80;片狀物縱向軸82;箭頭84, 86;端部 縱向軸87;空氣轴承88;夾頭組件90;物體部份92;剪刀 臂件94;鉗口 96;遠端98;夾子100;執條組件104;箭頭 106;傳輸帶108;連續式缓冷窯110;雷射112;玻璃板114 ;支撐裝置118。 第18 頁

Claims (1)

1. ； LSI 十、申請專利範圍： L —種製造玻璃片之方法，其包含： 由片狀物形成裝置抽拉出連續性玻璃片，使得玻璃片 之第一部份以垂直地向下第一運行方向（Α)運行，玻璃 片包含一對邊緣部份以及物體部份位於邊緣部份之間， 其主要包含下列步驟： 扭轉以及再定向玻璃片於再定向組件中使得玻璃 片第-部份橫向轴並不與玻璃片端部橫向軸平行以及 玻璃片端部以第二運行方向⑻運行，該第二運行方 向與第一運行方向不同；以及 緣部份支撐於再定向組件巾而不接觸物體部份 料一運=範圍第1項之方法’其中第二運行方向垂 項之方法，其中玻璃片之端部由 4. 依據申請專利範圍第丨項之 轉及再定向過程中由空氣轴承支中一對邊緣部份奋 5. 依據申請專利範圍第1項之方法 後更進-步包含跡^在轉及再定知 6·依據申請專利範圍第5項之方 構成。 '，“中梹形由正弦圖案月 7.依射請專利範_丨項之方法 ”中更進—步包含熱處 理玻璃片之端部。 8. 依據申請專利範圍第丨項之方法 玻璃片端部以製造出玻璃片。 “、步包含切割 9. 依據申請專利範圍第3項之方 利用夾钳組件夾住至少一個邊緣部份所支^之端顿由 10. 依據申請專利範圍第9項之方法^頭 送帶以第二方向傳送玻璃片。 ^頭、，且件包含傳 一種製造玻璃片之方法，其包含· ==成裝置以垂直地向下第—運行方向⑷抽拉 =2 玻_包含-對邊緣部份以及物體部份 位於邊緣部份之間，其主要包含下列步驟： =以及再定向玻制於再定向組件中使得玻璃片端 =第二運行方向⑻運行，該第二運行方輸第-運行方 向不同； 在扭轉及再定向後傳送朗#，使得破則表面為垂直 的；以及 、中邊緣4份支撑於再定向組件巾而不與物體部份接觸。 •依據申請專利範圍第n項之方法其中傳送包含支撐藉 由利用夾钳組件支撑至少一個邊緣部份。 依據申吻專利範圍第n項之方法其中傳送包含支撐玻 螭片邊緣部份於傳送帶上。 依據申》月專利範圍第u項之方法其中在扭轉及再定向 第 20 頁 1324140 之後更進一步包含偏移玻璃片端部為彳共形。 15♦依據申請專利範圍第14項之方法，其;:拱形由正 • 所構成。 ‘ 16.依據申請專利範圍帛11項之方法，其中更進一步包含在 傳送過程中熱處理玻璃片之端部。 ' 17. —種製造玻璃片之裝置，該裝置包含： ' 形成玻璃片之裝置； Φ 再定向玻璃片組件； 傳送玻璃片組件；以及 其中玻璃片再定向組件經由概旋轉扭轉及再定向玻璃片。 18. 依據申請專利範圍第17項之敦置，其中玻璃片再定向組 件並不接觸玻璃片之物體部份。 19. 依據申請專利範圍第17項之裝置，其中玻璃片再定向組 件包含空_核支撑玻則之邊緣部份。 2〇.依據申請專利範圍第17項之襄置，其中傳送組件包含夾 _ 頭la件以支撐玻璃#之邊緣部份。