TWI666178B - 用於減少玻璃帶帶寬細化的方法及設備 - Google Patents

Abstract

本文揭示的是用於拉製玻璃帶的設備與方法。更具體地，一或更多組邊緣滾筒可配置成具有旋轉軸，旋轉軸與垂直於玻璃帶的流動方向之一線成角度，且一或更多組邊緣滾筒可定位成接觸於在拉製的黏性區域中的玻璃。透過控制一或更多組邊緣滾筒的定向與位置，可消除帶寬細化，可減少沿著玻璃板的邊緣形成的小珠之厚度，且可消除與帶寬變化相關的不穩定性。

Description

用於減少玻璃帶帶寬細化的方法及設備 【相關申請案】

本申請案主張美國先行申請案序號第62/059528號的優先權利益，其申請於2014年10月3日，其內容在此以引用之方式將其全部併入。

本揭示案係關於用於形成玻璃板的方法與系統，且更具體地，係關於藉由使用邊緣滾筒來拉製玻璃帶之用於形成玻璃板的方法與系統，邊緣滾筒可定向成使得旋轉軸形成與水平有一角度。

玻璃顯示面板用於多種應用中-從手持式行動裝置到平板到電腦螢幕到電視顯示器。這些應用需要具有原始的無缺陷表面之玻璃板。

生產用於光學顯示器的玻璃之一種方法為藉由溢流下拉處理(也熟知為熔融下拉處理)。此處理產生原始的表面品質，相較於文獻中稱為漂浮與槽拉技術的其他處理來說。美國專利第3,338,696號與第3,682,609號(編號)(在此以引用之方式將其全部併入)揭示了熔融下拉處理，熔融下拉處理包括流動熔融玻璃於成形楔形件(通常稱為隔熱管(isopipe))的邊緣或堰之上。也 參見美國專利公開號第2005/0268657號與第2005/0268658號，其內容在此也以引用之方式將其全部併入。熔融玻璃流過隔熱管的會聚成形表面，且分開的流在尖頂或根部處(其中兩個會聚成形表面相遇)再重聚而形成玻璃帶或板。因此，已經接觸於成形表面的玻璃係位於玻璃板的內部中，且玻璃板的外部表面為無接觸的。

在重力與拉引設備的作用下，玻璃板發展成厚度減小。具體地，拉引滾筒係置於隔熱管根部的下游，並且調整玻璃帶離開隔熱管的速率，且因此協助決定完成的玻璃板的厚度。拉引設備位於足夠的下游處，使得黏性玻璃已經冷卻並且變成足夠的剛性而被拉引。已接觸的邊緣部分隨後從完成的玻璃板移除。隨著玻璃帶從隔熱管的根部下降，玻璃帶冷卻而形成固體、彈性的玻璃帶，此玻璃帶然後可切割而形成較小的玻璃板。

但是，由熔融下拉處理所生產的玻璃板具有比在根部處的黏性玻璃帶較窄的寬度。這種寬度損失是因為在拉製處理的黏性區域內玻璃帶的橫向收縮，這也稱為帶寬細化。在拉製處理的黏性階段期間玻璃帶的橫向收縮也相關於熟知為帶寬變化的不穩定性，此不穩定性的特徵可為黏性玻璃板內不穩定的速度等高線。

在下拉處理的黏性區域內帶寬的損失本身也呈現為在玻璃板的邊緣處的累積厚度或小珠。因為小珠與玻璃板中心之間的厚度與溫度兩者的差異，這些邊緣小珠的形成會引起許多問題。例如，邊緣小珠的形成會導致暫 時的應力及/或永久應力，暫時應力在拉製處理期間產生不穩定的玻璃帶形狀，且永久應力在玻璃冷卻時發生於玻璃板的某些區域中。邊緣小珠也可能妨礙操作者將玻璃帶彎曲至所欲的曲率半徑，例如，製備玻璃來用於某些應用中時會需要的曲率半徑。因此，產業中需要解決這些問題。

在各種實施例中，本揭示案係關於用於例如在熔融下拉處理中從隔熱管的根部拉製玻璃帶的設備或系統。實施例也可應用於其他玻璃成形處理，例如槽拉處理、雙熔融處理、漂浮處理，且參照熔融下拉系統之一些實施例的敘述不應限制本文所附的申請專利範圍的範圍。

一些實施例係關於用於拉製玻璃帶的設備，該設備包括：第一對邊緣滾筒，第一對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣；以及第二對邊緣滾筒，第二對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。第一對邊緣滾筒與第二對邊緣滾筒可沿著垂直於玻璃帶的運動之第一線彼此對準。且第一對邊緣滾筒與第二對邊緣滾筒的至少一者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離第一線一角度，該角度在大約3度與大約55度之間，或者配置成形成非零的角度。

用於拉製玻璃帶的設備的另一實施例包括：第三對邊緣滾筒，第三對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣；以及第四對邊緣滾筒，第四對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃 帶的第二邊緣。第三對邊緣滾筒與第四對邊緣滾筒可沿著垂直於玻璃帶的運動之第二線彼此對準。且第三對邊緣滾筒與第四對邊緣滾筒的至少一者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離第二線一角度，該角度在大約3度與大約55度之間。

在一些實施例中，設備包括成形楔形件，成形楔形件具有一對成形表面部分係在成形楔形件的底部處會聚而形成根部。系統也包括至少一組邊緣滾筒。該組邊緣滾筒包括：一對邊緣滾筒(亦即，第一對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣；以及一對邊緣滾筒(亦即，第二對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。成對的邊緣滾筒係在拉製處理的黏性區域中的第一位置處對準於彼此。成對的邊緣滾筒的至少一者(且較佳地，這兩對邊緣滾筒)係定向成使得每一邊緣滾筒的旋轉軸為大約3度與大約55度之間。

用於拉製玻璃帶的設備的另一實施例包括至少一組額外的邊緣滾筒，該組額外的邊緣滾筒位於拉製處理的黏性區域中的第二垂直位置處。該組額外的邊緣滾筒包括：一對邊緣滾筒(亦即，第三對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣；以及一對邊緣滾筒(亦即，第四對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。成對的邊緣滾筒係在拉製處理的黏性區域中的第二位置處對準於彼此，第二垂 直位置不同於第一組邊緣滾筒的垂直位置。成對的邊緣滾筒的至少一者(且較佳地，這兩對邊緣滾筒)係定向成使得每一邊緣滾筒的旋轉軸為大約3度與大約55度之間。

在各種實施例中，本揭示案也關於用於減少拉製玻璃帶的帶寬細化及/或帶寬變化之方法。

一些實施例係關於一種用於減少拉製玻璃帶的帶寬細化之方法，該方法藉由將黏性玻璃帶通過第一對邊緣滾筒與第二對邊緣滾筒，第一對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣，且第二對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。第一對邊緣滾筒與第二對邊緣滾筒可沿著垂直於玻璃帶的運動之第一線彼此對準。且第一對邊緣滾筒與第二對邊緣滾筒的至少一者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離第一線一角度，該角度在大約3度與大約55度之間。

用於減少拉製玻璃帶的帶寬細化之方法的另一實施例包括下述步驟：將黏性玻璃帶通過第三對邊緣滾筒與第四對邊緣滾筒，第三對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣，且第四對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。第三對邊緣滾筒與第四對邊緣滾筒可沿著垂直於玻璃帶的運動之第二線彼此對準。且第三對邊緣滾筒與第四對邊緣滾筒可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離第二線一角度，該角度在大約3度與大約55度之間。

在一些實施例中，該方法包括下述步驟：將黏性的熔融拉製玻璃帶通過一對邊緣滾筒(亦即，第一對邊緣滾筒)，該對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣；以及將黏性的熔融拉製玻璃帶通過一對邊緣滾筒(亦即，第二對邊緣滾筒)，該對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。成對的邊緣滾筒係在拉製處理的黏性區域中的第一位置處對準於彼此。成對的邊緣滾筒的至少一者(且較佳地，這兩對邊緣滾筒)係定向成使得每一邊緣滾筒的旋轉軸為大約3度與大約55度之間。

用於減少熔融拉製玻璃帶的帶寬細化及/或帶寬變化之方法的另一實施例包括下述步驟：將黏性玻璃帶通過至少一組額外的邊緣滾筒，該組額外的邊緣滾筒位於拉製處理的黏性區域中的第二垂直位置處。該組額外的邊緣滾筒包括：一對邊緣滾筒(亦即，第三對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第一邊緣；以及一對邊緣滾筒(亦即，第四對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側接觸於黏性玻璃帶的第二邊緣。成對的邊緣滾筒係在拉製處理的黏性區域中的第二位置處y方向對準於彼此，第二位置不同於第一組邊緣滾筒的位置。成對的邊緣滾筒的至少一者(且較佳地，這兩對邊緣滾筒)係定向成使得每一邊緣滾筒的旋轉軸為大約3度與大約55度之間。

使用本文所述的系統與方法的實施例，意外地發現，可以產生具有寬度接近或相同於離開根部的黏性玻璃帶的寬度之玻璃板。在一些熔融拉製實施例中，玻璃板可甚至具有比離開根部的黏性玻璃帶更大的寬度。

使用本文所述的系統與方法的實施例，也可產生玻璃板係具有小珠厚度相對於中心厚度之減小的比率。藉由限制小珠與玻璃板的中心之間的厚度與溫度的差異，可產生具有改良的穩定性與性能特性之玻璃板。

也意外地發現，使用本文所述的系統與方法的實施例，可藉由在拉製玻璃帶的邊緣處產生實質上平行的速度等高線而減輕帶寬變化。

額外的特徵與優點將在下面的詳細說明中提出，且本領域中熟習技藝者將從該說明而明顯得知部分內容，或者藉由實施如同本文所述的實施例(包括下面的詳細說明、申請專利範圍、以及所附圖式)而認定。

將瞭解到，前述的一般說明與下面的詳細說明僅為範例，且打算提供概觀或架構來瞭解申請專利範圍的本質與特徵。所附圖式係包括來提供進一步的瞭解，並且併入至本說明書中且構成本說明書的一部分。圖式例示一或更多個實施例，並且與說明書一起用來解釋各種實施例的原理與操作。

10‧‧‧成形楔形件

20‧‧‧通道

30‧‧‧壁部

40‧‧‧堰

50‧‧‧成形表面部分

60‧‧‧會聚表面部分

70‧‧‧根部

80‧‧‧熔融玻璃

90‧‧‧傳送通道

100‧‧‧障礙物

110‧‧‧自由表面

120‧‧‧玻璃板

130‧‧‧拉引滾筒

140‧‧‧玻璃邊緣部分

210‧‧‧邊緣滾筒

210a‧‧‧第一組邊緣滾筒

210b‧‧‧第二組邊緣滾筒

220‧‧‧第一對邊緣滾筒

230‧‧‧第二對邊緣滾筒

240‧‧‧第一位置

250‧‧‧第三對邊緣滾筒

260‧‧‧第四對邊緣滾筒

270‧‧‧第二位置

310、320、330、340、350、360‧‧‧參考點

α、β‧‧‧角度

第1圖為熔融下拉設備的透視、部分橫剖面視圖。

第2圖為用於拉製玻璃帶的系統的實施例的側部正視圖，該系統包括一組邊緣滾筒。

第3圖為用於拉製玻璃帶的系統的實施例的側部正視圖，該系統包括第一組邊緣滾筒與第二組邊緣滾筒。

第4圖與第5圖為針對一些實施例的實驗數據的圖表表示。

第6圖至第8圖為針對進一步實施例的垂直速度的等高線圖。

現在將詳細參考本實施例，實施例的範例係例示在所附圖式中。盡可能的，相同的元件符號在所有圖式中將用以表示相同或相似的部件。

當在此使用時，下拉玻璃板製造處理指的是任何形式的玻璃板製造處理，其中玻璃板形成，同時黏性玻璃在向下的方向中拉製。在熔融下拉成形處理中，熔融玻璃流入槽中，然後溢出並且從管的兩側向下運行，在所謂的根部處熔合在一起，並且向下拉製，直到冷卻。範例性的溢流玻璃板製造處理可利用第1圖的協助來敘述，其中溢流槽構件或成形楔形件10包括向上開放的通道20，通道20在其縱向側部上由壁部30界定，壁部30在其上部範圍處終止於相對縱向延伸的溢流唇部或堰40。但是，應注意到，雖然本文將參照下拉熔融玻璃板製造處理，本文所附的申請專利範圍不應如此限制，因為範例性實施例可 適用於漂浮玻璃處理、槽拉處理與其他玻璃板製造處理。堰40連通於成形楔形件10的相對外部玻璃板成形表面。如同所示，成形楔形件10可設置有一對實質上垂直的成形表面部分50與一對傾斜的會聚表面部分60，垂直的成形表面部分50連通於堰40，且傾斜的會聚表面部分60終止於實質上水平的下尖頂或根部70處，形成直的玻璃拉製線。

熔融玻璃80可藉由傳送通道90而饋送至通道20中。饋送至通道20中可為單端或者雙端(若需要的話)。一對限制障礙物100可設置於相鄰於通道20的每一端之溢流堰40之上，以導引熔融玻璃80的自由表面110溢流於溢流堰40之上，作為分開的流，並且沿著相對的成形表面部分50、60向下至根部70，在根部70處，分開的流(以虛線繪示)會聚而形成有原始表面的玻璃板120。

在熔融處理中，拉引滾筒130可置於成形楔形件10的根部70的下游，並且可用於調整形成的玻璃帶離開會聚的成形表面之速率，且因此協助決定完成的玻璃板的標稱厚度。合適的拉引滾筒係敘述於例如美國專利第6,896,646號中，其內容在此以引用之方式將其全部併入。

拉引滾筒可設計成接觸於玻璃帶的外部邊緣，具體地，就在厚的小珠內側的區域中，厚的小珠存在 於玻璃帶的極邊緣處。玻璃邊緣部分140由拉引滾筒接觸，並且稍後可在從玻璃板分離之後從基板丟棄。

在第1圖所示的拉製設備中，因為玻璃板(玻璃帶)沿著設備的拉製部分向下行進，玻璃板經歷複雜的結構變化，不僅在物理尺寸方面，而且也在分子層級方面。藉由仔細選擇細微地平衡力學與化學要求的溫度場來完成從液體或黏性狀態至固體或彈性狀態的轉變，可達成從例如在成形楔形件的根部處的柔軟但是厚的液體形式改變至具有所欲厚度的硬玻璃板。

上述熔融成形處理的一個優點為玻璃板可在沒有玻璃表面接觸於任何耐火成形表面的情況下形成。這提供平滑的、無污染的表面。此外，這種技術可以在高的容忍度內形成平坦、薄的玻璃板。但是，其他的玻璃板成形技術也可受益於本揭示案，包括(但不限於)槽拉與重拉形成技術。在槽拉技術中，熔融玻璃流入在底部中具有加工槽的槽中。玻璃板可下拉通過加工槽。玻璃的品質可取決於加工槽的精度以及其他事項。重拉處理通常涉及將玻璃成分預成形為塊狀，然後再加熱且將玻璃拉製成較薄的玻璃板產品。

藉由提供一或更多組邊緣滾筒210，本文所述的系統與方法的一些實施例可改良第1圖所示的拉製設備，邊緣滾筒210可配置來在玻璃帶在拉製處理的黏性區域中時接觸於玻璃帶的邊緣。當然，本文所述的實施例可適用於其他玻璃成形處理，例如槽拉處理、雙熔融處理、 漂浮處理，且參照所繪的拉製處理之一些實施例的敘述不應限制本文所附的申請專利範圍的範圍。如同第2圖所示，一或更多組邊緣滾筒的至少一者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離熔融拉製處理中的水平面有一角度α，或者離垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線有角度α。

當在此使用時，每一組邊緣滾筒210包括一對邊緣滾筒220(或第一對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側兩者接觸於黏性玻璃帶的第一外部邊緣。第一對邊緣滾筒220包括用於接觸於玻璃帶的前側之邊緣滾筒，以及用於接觸於玻璃帶的後側之邊緣滾筒。

每一組邊緣滾筒210也可包括一對邊緣滾筒230(或第二對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側兩者接觸於黏性玻璃帶的第二(或相對的)外部邊緣。第二對邊緣滾筒230包括用於接觸於玻璃帶的前側之邊緣滾筒，以及用於接觸於玻璃帶的後側之邊緣滾筒。

在一些實施例中，第一對邊緣滾筒220或第二對邊緣滾筒230的任一者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離熔融拉製處理中的水平面有一角度α，或者離垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線有角度α。在其他實施例中，第一對邊緣滾筒220與第二對邊緣滾筒230兩者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離熔融拉製處理中的水平面有角度，或者離垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線有角度。在進一步的實施例中，第 一或第二對邊緣滾筒220、230皆未定向成提供形成此種角度的旋轉軸。在其他實施例中，第一對邊緣滾筒220與第二對邊緣滾筒230兩者可定向成使得兩者所形成的角度α實質上為相同的。

在一些實施例中，角度α可為大約0度與大約55度之間、大約0度與大約45度之間、大約0度與大約40度之間、大約0度與大約35度之間、大約0度與大約30度之間、大約0度與大約25度之間、大約0度與大約15度之間，以及其間的所有子範圍。或者，在一些實施例中，角度α可為大約3-7度與大約55度之間、大約3-7度與大約45度之間、大約3-7度與大約40度之間、大約3-7度與大約35度之間、大約3-7度與大約30度之間、大約3-7度與大約25度之間、大約5-7度與大約15度之間，以及其間的所有子範圍。

第一對邊緣滾筒220與第二對邊緣滾筒230可在熔融拉製處理中在根部之下的第一位置240處垂直對準或者沿著玻璃板的行進方向彼此對準。位置240可基於在範例性熔融拉製實施例中在第一對邊緣滾筒220的內端的中心與第二對邊緣滾筒230的內端的中心之間水平延伸的線，或者可基於延伸垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線。位置240可在玻璃帶為黏性狀態的區域中。

在一些實施例中，垂直位置240可位於靠近根部70。當在此使用時，根部70指的是：在熔融拉製實施 例中，分離的玻璃流會聚而形成有原始表面的玻璃板120之位置。因此，在包括邊緣導引器突出部延伸於傾斜的會聚表面部分60之下的實施例中(例如美國專利第3,537,834號中敘述的那種，在此以引用之方式將其全部併入)，根部70可視為分離的玻璃流所會聚之邊緣導引器突出部的尖端。

在一些實施例中，例如，垂直或水平位置240可為根部70之下大約3cm與大約30cm之間。或者，垂直或水平位置240可為根部70之下大約3cm與大約25cm之間、根部之下大約3cm與大約20cm之間、根部之下大約3cm與大約18cm之間、根部之下大約3cm與大約16cm之間、根部之下大約3cm與大約14cm之間、根部之下大約3cm與大約12cm之間、根部之下大約3cm與大約10cm之間，以及其間的所有子範圍。

一組邊緣滾筒210放置靠近於根部70會特別有利於防止或最小化帶寬變化，因為相信，緊鄰根部70之下的玻璃帶邊緣的橫向收縮是導致帶寬變化的主要因素。因此，藉由將一組邊緣滾筒210定位靠近於根部70，可最小化或完全防止帶寬變化。因此，在一些實施例中，垂直或水平位置240可為根部70之下小於25cm、根部之下小於20cm、根部之下小於18cm、根部之下小於16cm、根部之下小於14cm、根部之下小於12cm、根部之下小於10cm，以及其間的所有子範圍。

在一些實施例中，可提供多於一組的邊緣滾筒210。例如，如同第3圖所示，可提供第一組邊緣滾筒210a與第二組邊緣滾筒210b。雖然未例示，可設想到，在本文所述的系統與方法的實施例中，可提供任何數量的額外的多組邊緣滾筒。例如，實施例可包括三組邊緣滾筒、四組邊緣滾筒等。

如同第一組邊緣滾筒210a，第二組邊緣滾筒210b包括一對邊緣滾筒250(或第三對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側兩者接觸於黏性玻璃帶的第一外部邊緣。第三對邊緣滾筒250包括用於接觸於玻璃帶的前側之邊緣滾筒，以及用於接觸於玻璃帶的後側之邊緣滾筒。

第二組邊緣滾筒210b也包括一對邊緣滾筒260(或第四對邊緣滾筒)係配置來沿著前側與後側兩者接觸於黏性玻璃帶的第二(或相對的)外部邊緣。第四對邊緣滾筒260包括用於接觸於玻璃帶的前側之邊緣滾筒，以及用於接觸於玻璃帶的後側之邊緣滾筒。

第三對邊緣滾筒250及/或第四對邊緣滾筒260的任一者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離熔融拉製處理中的水平面有一角度β，或者離垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線有角度β。在一些實施例中，第三對邊緣滾筒250與第四對邊緣滾筒260兩者可定向成提供旋轉軸，旋轉軸形成離熔融拉製處理中的水平面有角度，或者離垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線有角度。在其他實施例中，第三與第四對邊緣滾 筒250、260皆未以此種方式定向。在進一步的實施例中，第三對邊緣滾筒250與第四對邊緣滾筒260兩者係定向成使得兩者所形成的角度β實質上為相同的。

在一些實施例中，角度β可為大約0度與大約55度之間、大約0度與大約45度之間、大約0度與大約40度之間、大約0度與大約35度之間、大約0度與大約30度之間、大約0度與大約25度之間、大約0度與大約15度之間，以及其間的所有子範圍。在其他實施例中，角度β可為大約3-7度與大約55度之間、大約3-7度與大約45度之間、大約3-7度與大約40度之間、大約3-7度與大約35度之間、大約3-7度與大約30度之間、大約3-7度與大約25度之間、大約3-7度與大約15度之間，以及其間的所有子範圍。或者，在進一步的實施例中，角度β可為大約15度與大約55度之間、大約15度與大約45度之間、大約15度與大約40度之間、大約15度與大約35度之間、大約15度與大約30度之間、大約15度與大約25度之間，以及其間的所有子範圍。

在一些實施例中，第二組邊緣滾筒210b可定向於的角度β不同於第一組邊緣滾筒210a可定向於的角度α。例如，可能想要配置第二組邊緣滾筒210b形成可大於角度α的角度β。在一些實施例中，例如，第一組邊緣滾筒210a可定向成形成大約3度與大約20度之間的角度，且第二組邊緣滾筒210b可定向成形成大約15度與大約40度之間的角度。或者，第一組邊緣滾筒210a可定向 成形成大約3度與大約12度之間的角度，且第二組邊緣滾筒210b可定向成形成大約15度與大約30度之間的角度。當然，這些實施例僅為範例性的，且不應限制本文所附的申請專利範圍的範圍。

第三對邊緣滾筒250與第四對邊緣滾筒260可在熔融拉製處理中在第二位置270處垂直對準或者沿著玻璃板的行進方向彼此對準。第二位置270的位置可基於在範例性熔融拉製實施例中在第三對邊緣滾筒250的內端的中心與第四對邊緣滾筒260的內端的中心之間水平延伸的線，或者可基於延伸垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線。第二位置270的位置可在玻璃帶為黏性狀態的區域內，但是低於第一位置240。

在一些實施例中，第二位置270可為根部70之下大約12cm與大約50cm之間、根部70之下大約15cm與大約50cm之間、根部之下大約15cm與大約45cm之間、大約15cm與大約40cm之間、大約15cm與大約30cm之間、根部之下大約20cm與大約45cm之間、根部之下大約20cm與大約40cm之間、根部之下大約30cm與大約45cm之間、根部之下大約30cm與大約50cm之間，以及其間的所有子範圍。

在一些實施例中，第二位置270可小於第一位置240之下24cm、小於第一位置之下22cm、小於第一位置之下20cm、小於第一位置之下18cm、小於第一位置之下16cm等。

每一組邊緣滾筒210可獨立地係配置成以恆定旋轉速度模式或恆定扭矩模式運行。例如，當發生帶寬變化/不穩定時，以恆定速度模式運行的邊緣滾筒的扭矩可用一致的方式改變，其中帶寬變化相關於振盪型態與週期。因此，恆定扭矩模式可用於以可控制的方式維持邊緣滾筒所施加的張力，且在一些實施例中，所欲的是，使第一組邊緣滾筒210a運行於恆定扭矩模式中，且使第二組邊緣滾筒210b運行於恆定速度模式中。

每一組邊緣滾筒210可獨立地配置成包括實質上平滑的接觸表面或有凸部的接觸表面。範例性邊緣滾筒上的凸部可用來咬住玻璃板且避免滑動(以及提供額外的冷卻)。但是，申請人指出，當使用一組以上的邊緣滾筒時，要注意，當兩組邊緣滾筒都具有凸部圖案時，第二組邊緣滾筒要咬住玻璃板會變得困難。因此，在一些實施例中，所欲的是，提供第一組邊緣滾筒210a與第二組邊緣滾筒210b的一者具有凸部的表面，且第一組邊緣滾筒210a與第二組邊緣滾筒210b的另一者具有實質上平滑的表面。

藉由選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可減少拉製玻璃帶的帶寬細化。減少拉製玻璃帶的帶寬細化可在玻璃帶的橫向收縮量已經減輕的情況下執行，使得產生的玻璃帶的寬度大於使用傳統的定向或沒有邊緣滾筒的情況。但是，當在此使用時，減少拉製玻璃帶的帶寬細化也可在下述情況下執行(a)玻璃帶的橫 向收縮可完全防止，使得產生的玻璃帶的寬度實質上相同於在根部處(亦即，帶寬細化為零的地方)的玻璃帶的寬度，以及(b)其中玻璃帶拉伸，使得產生的玻璃帶的寬度大於在根部處的玻璃帶的寬度。

藉由選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可產生玻璃帶具有的寬度係在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約90%。或者，可產生玻璃帶具有的寬度係在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約92%、在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約94%、在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約95%、在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約96%、在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約97%、在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約98%、在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約99%、或相同於在根部處的黏性玻璃帶的寬度，因此，有效地防止帶寬細化。

在一些實施例中，藉由選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可產生玻璃帶具有的寬度係大於在根部處的黏性玻璃帶的寬度。除了有效地防止帶寬細化之外，藉由控制一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可拉伸帶寬。例如，可產生玻璃帶具有的寬度係在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約100%、至少大約102%、至少大約104%、或在根部處的黏性玻璃帶的寬度的至少大約105%。

此外，藉由選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可減小已知會沿著玻璃板的邊緣形成的小珠的厚度。如同先前所述，玻璃板穩定性的許多問題可能產生自邊緣小珠增加的厚度以及增加的厚度所導致的任何較慢冷卻。因此，減小邊緣小珠的厚度可產生玻璃帶與玻璃板增加的穩定性。

在一些實施例中，小珠厚度與玻璃板中心厚度之間的比率可用於表示小珠厚度已經減小的程度。使用本文所述的揭示案的實施例，選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可產生玻璃板係具有小珠厚度相對於中心厚度之比率小於12：1。或者，可產生玻璃板係具有小珠厚度相對於中心厚度之比率小於10：1、小於8：1、小於6：1、小於5：1、小於4：1、小於3：1、小於2.5：1、小於2：1、小於1.5：1，以及其間的所有子範圍。

透過選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，也可減小帶寬變化，以及不同組的邊緣滾筒之間的相對距離與不同組的邊緣滾筒的相對速度。例如，如同先前所述，通常所欲的是，放置至少一組邊緣滾筒210靠近根部，以防止超出根部就立即發生任何細化，且這會是帶寬變化的關鍵驅動力。在另一範例中，第一組邊緣滾筒速度可縮放至根部狀況，而非拉引速度，以避免對於根部附近的玻璃之過大的張力，過大的張力可能導致邊緣導引器上的玻璃流分開流動，特別是當形成超薄玻璃時(例 如，<200微米、<100微米等)。第二組邊緣滾筒也可用於減低拉引滾筒對於第一組邊緣滾筒的任何影響。

當在此使用時，減小帶寬變化可包括帶寬變化有效地消除的那些實施例。在一些實施例中，帶寬變化可例如藉由通常安裝在拉製的底部處的攝影機來量測，以記錄玻璃板的最外部邊緣的位置。也可藉由追踪在拉製的玻璃帶內的各個點處之黏性玻璃的垂直速度，來指出帶寬變化。這可如此達成：例如藉由繪製在各個點處的垂直速度，以獲得橫越黏性區域中的玻璃帶的寬度或一部分寬度之垂直速度等高線。當然，這些圖繪示的垂直速度類似於具有水平行進方向的實施例中(漂浮處理)的水平速度。當垂直速度等高線以大體上平行的方式橫越玻璃帶的寬度連續增加時，可減小或避免帶寬變化。

藉由選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與位置，可獲得在拉製處理的黏性區域內大體上平行的垂直速度等高線。這些等高線表示：在該方向中實質上平滑且連續的玻璃速度增加。因此，藉由選擇一或更多組邊緣滾筒210的傾斜程度與垂直位置，可減小或消除帶寬變化。

也已經發現，即使沒有成角度的邊緣滾筒，在第一組邊緣滾筒210a之下的短距離處增加第二組邊緣滾筒210b本身可有利於減少帶寬細化、帶寬變化、與邊緣小珠。因此，在一些實施例中，第一組邊緣滾筒210a與第二組邊緣滾筒210b的任一者可定向成使得旋轉軸在熔 融拉製處理中為水平的，或者在垂直於行進方向且平行於玻璃板所形成的平面之線上。在最終的帶寬度及/或厚度決定之前，可定位第二組邊緣滾筒210b，以產生有效的橫拉張力。

範例

將藉由以下的範例來進一步釐清各種實施例。

為了評估具有選擇的傾斜程度與位置來減少帶寬細化、減小小珠厚度、及/或減少與帶寬變化相關的垂直速度不一致性之邊緣滾筒的功能，執行數個實驗。使用流體流的原理與熱轉移的原理，來執行在拉製處理期間玻璃帶的流動。邊緣滾筒然後放置在根部線之下的指定位置處，並且給予指定的傾斜程度。在插設邊緣滾筒之後，決定板邊緣位置、板厚、以及根部線的起點與根部線之下某個距離之間的多個點處的速度與溫度場。

範例1

決定在位於根部線之下的位置處放置具有不同傾斜程度之單一組邊緣滾筒210的影響。邊緣滾筒210係定向成使得旋轉軸形成離水平面10度、離水平面20度、離水平面30度、離水平面40度、以及離水平面50度的角度。

此外，使用-50、-10、10、20、30、40與50度的角度，決定相關於玻璃板尺寸定位一組邊緣滾筒的影響，並且提供於以下的表1中。

表1

這些表格式結果也以圖表例示於第4圖中。第4圖例示：當使用每一組邊緣滾筒時所獲得之產生的帶寬，以及當使用每一組邊緣滾筒時橫越帶寬的厚度輪廓。左側與右側上的虛線表示：在根部線處的玻璃帶的邊緣。

參考點310代表具有旋轉軸形成離水平面-50度的角度之邊緣滾筒。參考點320代表具有旋轉軸形成離水平面-10度的角度之邊緣滾筒，參考點330代表具有旋轉軸形成離水平面20度的角度之邊緣滾筒，且參考點340代表具有旋轉軸形成離水平面30度的角度之邊緣滾筒。繼續參見第4圖，參考點350代表具有旋轉軸形成離水平面40度的角度之邊緣滾筒，且參考點360代表具有旋轉軸形成離水平面50度的角度之邊緣滾筒。

如同第4圖中所見，隨著邊緣滾筒的傾斜角度增加，帶寬會增加。也注意到，事實上，點350在第4圖的每一側處的虛線上面，且點360延伸超出第4圖的每一 側處的虛線。當邊緣滾筒傾斜成離水平面40度的角度時，帶寬與開始時的玻璃帶的寬度一致，且當邊緣滾筒傾斜成離水平面50度的角度時，帶寬變成較寬於開始時的玻璃帶。另外，發現到，隨著帶寬增加，每一邊緣處的小珠的厚度減小。

範例2

也決定使用具有不同傾斜程度之多組邊緣滾筒210的影響。在數個實驗中，第一組邊緣滾筒210a放置在位於根部線之下的位置處，且第二組邊緣滾筒放置在位於根部線之下的位置處。每一組邊緣滾筒210a、210b係定向成使得這兩組210a、210b的旋轉軸形成離水平面10度、離水平面20度、離水平面30度、離水平面40度、與離水平面50度的角度，其中表2提供當施行該組邊緣滾筒的傾斜角度時所產生的帶寬之表格式結果。

如同表2所示，結果大體上反映出：使用較高的傾斜角度可提供帶寬的增加，寬於根部的寬度。

範例3

在另外的實驗中，熔融機器裝配有單一組邊緣滾筒210。在第一輪實驗中，邊緣滾筒210係定向成水平的，亦即，具有旋轉軸形成離水平面0度的角度。在第二輪實驗中，邊緣滾筒210係傾斜，以提供旋轉軸形成離水平面大約9度的角度。第5圖為這些實驗的圖形表示，繪示使用大約9度的邊緣滾筒傾斜角度所產生的帶寬係大於使用傳統的邊緣滾筒所產生的帶寬大約13mm。

此實驗可用來提供小型熔融平台與商用熔融平台之間的差異的預期結果。應注意到，實驗平台的邊緣滾筒之間的接觸量遠遠小於商用裝置中獲得的量，且玻璃板的拉伸量(亦即，玻璃板厚度的減小)會明顯小於商用裝置中獲得的量。雖然有這些已知的因素，邊緣滾筒傾斜至大約9度的角度係證明可以產生玻璃板寬度的顯著增加。

範例4

也決定邊緣滾筒位置與定向對於垂直速度分佈以及帶寬細化的影響。在第一輪實驗中，執行實驗來評估將單一組邊緣滾筒210放置在根部線之下大約16.5cm的位置處之影響。邊緣滾筒210係定向成使得旋轉軸形成離水平面大約20度的角度。

第6圖為在拉製玻璃帶的邊緣部分處的物理運動的二維表示。頂部邊界代表根部線。底部邊界係選擇為根部線之下大約50cm。因為玻璃板的最終寬度可實質 上由50cm的標記設定，玻璃板的最終寬度可近似於在50cm的標記處的玻璃板寬度。邊緣滾筒的垂直位置(亦即，離根部線的距離)在第6圖中由箭頭指示。決定多個位置(由黑點表示)處的垂直速度，並且以代表性的陰影程度提供。陰影代表從較慢的速度(由較暗的陰影表示)至較快的速度(由較淺的陰影表示)之速度量級。

第6圖所繪的結果指出大約2.68m(2×1.34m)的最終帶寬。因為在根部線處的帶寬為大約2.94m(2×1.47m)，所產生的玻璃板的寬度大約為根部寬度的91%。但是，第6圖的結果也指出：在緊接邊緣滾筒之下的區域中，玻璃垂直速度在向下的方向中減小。此暫時的減小會產生橫越玻璃板寬度可能不均勻的垂直速度等高線。因此，可能存在某種程度的帶寬變化不穩定。

範例5

在另一實驗中，決定在根部線之下大約7cm的位置處放置單一組邊緣滾筒210的影響。邊緣滾筒210係定向成使得旋轉軸形成離水平面大約5度的角度，其中結果以圖表繪示在第7圖中。參見第7圖，指出大約2.66m的最終帶寬，代表根部寬度的大約90%。但是，雖然最終帶寬會稍微小於範例4所獲得的最終帶寬，垂直速度等高線則代表已改良的垂直速度分佈。如同範例4中，結果指出：在緊接邊緣滾筒之下的區域中，玻璃垂直速度在向下的方向中減小。但是，雖然此減小也會產生橫越玻璃板 寬度最初可能不均勻的垂直速度等高線，發現該等等高線變平。因此，雖然可能仍存在某種程度的帶寬變化，但是明顯小於範例4的情況。

範例6

在另一實驗中，決定放置多組邊緣滾筒210的影響。因此，第一組邊緣滾筒210a係放置在根部線之下大約7cm的位置處，並且定向成使得旋轉軸形成離水平面大約5度的角度。第二組邊緣滾筒210b係放置在根部線之下大約15cm的位置處，並且定向成使得旋轉軸形成離水平面大約20度的角度，其中結果以圖表繪示在第8圖中。參見第8圖，指出大約2.82m的最終帶寬，代表根部寬度的大約96%。此外，垂直速度等高線顯示出以橫越玻璃帶寬度實質上平行的方式增加之一致的速度。因此，使用此實施例所製備的玻璃帶可預期實質上不會有帶寬變化。

這些範例的結果表示帶寬、厚度輪廓、與穩定性的改良，這可藉由根據本揭示案的實施例來定位與定向邊緣滾筒而獲得。

將理解到，各種揭示的實施例可包括相關於特定實施例所述的特定特徵、元件或步驟。也將理解到，特定的特徵、元件或步驟雖然相關於一個特定實施例來敘述，特定的特徵、元件或步驟可用各種未例示的組合或排列來互換或結合於替代實施例。

也將理解到，本文所使用的用語「該」或「一」指的是「至少一」，且不應限制於「僅一個」，除非明確指明為相反的意義。類似地，「複數個」係打算表示「一個以上」。

範圍在本文可表示為從「大約」一個特定值，及/或至「大約」另一個特定值。當表示出此種範圍時，範例包括從該一個特定值及/或至該另一個特定值。類似地，當藉由使用先行詞「大約」而將值表示為近似值時，將理解到，特定值形成另一態樣。將進一步理解到，每一範圍的端點明顯相關於另一端點，並且獨立於另一端點。

本文所用的用語「實質的」、「實質上」與其變化型係打算表示所述的特徵等於或大約等於一個值或敘述。

除非另外明確指出，並不打算以任何方式將本文所提出的任何方法解釋為需要以特定的順序來執行其步驟。因此，當方法的申請專利範圍並未實際詳述其步驟所要遵循的順序，或者並未在申請專利範圍或說明書中另外具體陳述步驟將限於特定的順序時，並不打算以任何方式推斷任何特定的順序。

雖然特定實施例的各種特徵、元件或步驟可能使用轉折語「包括」來揭示，將理解到，這暗示了替代的實施例，包括可能使用轉折語「由...組成」或「本質上由...組成」所敘述的那些。因此，例如，針於包括A+B+C的 設備之暗示的替代實施例包括了由A+B+C組成的設備之實施例，以及本質上由A+B+C組成的設備之實施例。

對於本領域中熟習技藝者將是顯而易見的：可對本揭示案進行各種修改與變化，而不偏離本發明的精神與範圍。因此，打算的是，本發明涵蓋：落入所附申請專利範圍與其均等物的範圍內之本揭示案的修改與變化。

Claims (21)

1. 一種用於拉製玻璃帶的設備，包括：一第一對邊緣滾筒，該第一對邊緣滾筒係配置來沿著前側與後側接觸於一黏性玻璃帶的一第一邊緣；一第二對邊緣滾筒，該第二對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於該黏性玻璃帶的一第二邊緣；其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係沿著垂直於該玻璃帶的運動之一第一線彼此對準；及其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒的至少一者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第一線一角度，該角度在大約3度與大約55度之間。
2. 如請求項1所述之設備，其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒的至少一者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第一線一角度，該角度在大約5度與大約30度之間。
3. 如請求項1所述之設備，進一步包括一成形楔形件，該成形楔形件具有一對成形表面，該成形楔形件係配置來提供熔融玻璃流的該流動沿著該等成形表面向下，以接合於一根部處，產生一黏性玻璃帶。
4. 如請求項3所述之設備，其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係在該根部之下大約3cm與大約15cm之間對準。
5. 如請求項1所述之設備，進一步包括：一第三對邊緣滾筒，該第三對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於一黏性玻璃帶的該第一邊緣；一第四對邊緣滾筒，該第四對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於該黏性玻璃帶的該第二邊緣；其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係沿著垂直於該玻璃帶的運動之一第二線彼此對準；及其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒的至少一者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第二線一角度，該角度在大約0度與大約55度之間、或大約3度與大約55度之間。
6. 如請求項5所述之設備，其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒的至少一者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第二線一角度，該角度在大約5度與大約30度之間。
7. 如請求項5所述之設備，其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒的至少一者或兩者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第二線一角度，該角度在大約0度與大約55度之間、或大約3度與大約55度之間；及該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒的至少一者或兩者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第二線一角度，該角度在大約0度與大約55度之間、或大約3度與大約55度之間。
8. 如請求項7所述之設備，其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係定向於一角度處，該角度大於該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒所定向於的該角度。
9. 如請求項8所述之設備，其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係定向於一角度處，該角度在大約3度與大約20度之間；及該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係定向於一角度處，該角度在大約15度與大約30度之間。
10. 如請求項5所述之設備，進一步包括一成形楔形件，該成形楔形件具有一對成形表面，該成形楔形件係配置來提供熔融玻璃流的該流動沿著該等成形表面向下，以接合於一根部處，產生一黏性玻璃帶；其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係在該根部之下大約3cm與大約12cm之間對準；及其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係在該根部之下大約13cm與大約50cm之間對準。
11. 一種用於減少一拉製玻璃帶的帶寬細化之方法，該方法包括下述步驟：將一黏性玻璃帶通過一第一對邊緣滾筒，該第一對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於一黏性玻璃帶的一第一邊緣；及一第二對邊緣滾筒，該第二對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於該黏性玻璃帶的一第二邊緣；其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係沿著垂直於該玻璃帶的運動之一第一線彼此對準；及其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒的至少一者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第一線一角度，該角度在大約3度與大約55度之間。
12. 如請求項11所述之方法，其中該第一與第二對邊緣滾筒的該角度以及該第一線的該位置係選擇成減少帶寬變化。
13. 如請求項11所述之方法，其中該第一與第二對邊緣滾筒的該角度以及該第一線的該位置係選擇成產生一玻璃帶，該玻璃帶具有的小珠厚度相對於中心厚度之一比率係小於大約5。
14. 如請求項11所述之方法，其中該第一與第二對邊緣滾筒的該角度以及該第一線的該位置係選擇成產生一玻璃帶，該玻璃帶具有一寬度，該寬度係在根部處的該黏性玻璃帶的該寬度的大約90%。
15. 如請求項11所述之方法，進一步包括下述步驟：將該黏性玻璃帶通過一第三對邊緣滾筒，該第三對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於該黏性玻璃帶的該第一邊緣；及一第四對邊緣滾筒，該第四對邊緣滾筒係配置來沿著該前側與後側接觸於該黏性玻璃帶的該第二邊緣；其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係沿著垂直於該玻璃帶的運動之一第二線彼此對準；及其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成離該第二線一角度，該角度在大約0度與大約55度之間、或大約3度與大約55度之間。
16. 如請求項15所述之方法，其中該第三與第四對邊緣滾筒的該角度以及該第二線的該位置係選擇成產生一玻璃帶，該玻璃帶具有的小珠厚度相對於中心厚度之一比率係小於大約3。
17. 如請求項15所述之方法，其中該第三與第四對邊緣滾筒的該角度以及該第二線的該位置係選擇成產生一玻璃帶，該玻璃帶具有一寬度，該寬度係在根部處的該黏性玻璃帶的該寬度的大約94%。
18. 如請求項15所述之方法，其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係定向於一角度處，該角度大於該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒所定向於的該角度。
19. 如請求項18所述之方法，其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係定向於一角度處，該角度在大約3度與大約20度之間；及其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係定向於一角度處，該角度在大約15度與大約30度之間。
20. 如請求項15所述之方法，其中該玻璃帶係從一根部熔融拉製，且其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒係在該根部之下大約3cm與大約12cm之間對準；及其中該第三對邊緣滾筒與該第四對邊緣滾筒係在該根部之下大約13cm與大約50cm之間對準。
21. 如請求項11所述之方法，其中該第一對邊緣滾筒與該第二對邊緣滾筒的每一者係定向成提供一旋轉軸，該旋轉軸形成大約5度與大約30度之間的一角度。