特許 5911543 光学用途のための高強度積層板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5911543

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】光学用途のための高強度積層板

(51)【国際特許分類】

   C03B 17/06 20060101AFI20160414BHJP

   C03B 18/12 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   C03B17/06

   C03B18/12

【請求項の数】2

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-187611(P2014-187611)

(22)【出願日】2014年9月16日

(62)【分割の表示】特願2011-67588(P2011-67588)の分割

【原出願日】2004年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-24956(P2015-24956A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2014年9月16日

(31)【優先権主張番号】10/406,965

(32)【優先日】2003年4月4日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100090468

【弁理士】

【氏名又は名称】佐久間 剛

(72)【発明者】

【氏名】グレン ビー クック

(72)【発明者】

【氏名】ピーター エル ボッコ

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド チェン

(72)【発明者】

【氏名】フランク ティー コッポラ

(72)【発明者】

【氏名】ヴィクトリア エイ エドワーズ

(72)【発明者】

【氏名】ガニラ イー ギルバーグ

(72)【発明者】

【氏名】ジョーゼフ シー ラップ

(72)【発明者】

【氏名】ランディー エル ローズ

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド エイ タマロ

(72)【発明者】

【氏名】ブッチ アール ヴァディ

【審査官】 吉川 潤

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５５−１３６１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１０２２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０９６５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−１３６１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００２９１９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第４２１４８８６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第００７４５５６４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許第４２０３７５０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ １７／００ − １７／０６

Ｃ０３Ｂ １８／００ − １８／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層板を製造する方法であって、
ガラス材料、ガラスセラミック材料、またはポリマー材料からなる第１の粘性流動性材料を第１のオーバーフロー流路に供給する工程、
前記第１の粘性流動性材料を、ファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つの未接触表面を有する第１の板状流れを形成するように制御された様式でオーバーフローさせる工程、
前記第１の板状流れをフロート浴に供する工程、
ガラス材料、ガラスセラミック材料、またはポリマー材料からなる第２の粘性流動性材料を第２のオーバーフロー流路に供給する工程、
前記第２の粘性流動性材料を、ファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つの未接触表面を有する第２の板状流れを形成するように制御された様式でオーバーフローさせる工程、
前記第２の板状流れをフロート浴に供する工程、
前記第１および第２の板状流れを前記フロート浴内で合体して、ファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つの未接触表面を有する積層流れを形成する工程、
前記積層流れを積層板に引き出す工程、
を有してなる方法。

【請求項2】

積層板を製造する方法であって、
ガラスを有してなる粘性流動性材料をオーバーフロー流路に供給する工程であって、この供給する工程が、ガラスセラミック用の核形成剤を含む消耗材料を前記粘性流動性材料の供給路の選択された位置に配し、それによって、前記消耗材料が前記粘性流動性材料に組成変異を生じさせることを含むものである工程、
前記組成変異を有する粘性流動性材料を、ファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つの未接触表面を有する板状流れを形成するように制御された様式でオーバーフローさせる工程、
前記板状流れを、前記消耗材料の元素を含む埋め込まれた層を有する最終ガラス板へと引き出す工程、
を有してなる方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は広く、フラットパネルディスプレイの製造に用いられる基板などの基板、およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイ用構成部材、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、カラーフィルタ、および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、一般に、ガラス基板上に製造される。ガラスはディスプレイや他の用途に望ましい光学的性質を有しているが、ガラスは比較的重く壊れやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上述した点に鑑みて、高い機械的強度および低い熱収縮を有する、ディスプレイ、他の能動的電子素子、および光学素子のパッケージなどの用途のための基板が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

ある態様において、本発明は、ファイヤー・ポリッシュの(fire-polished)品質の光学表面を有する表面層および積層板の全体の剛性を増すためにこの表面層よりも高い弾性率を有するコア層を有してなる積層板に関する。

【0005】

別の態様において、本発明は、ファイヤー・ポリッシュの品質の光学表面を有する圧縮表面層およびコア層を有してなる積層板であって、表面層とコア層の熱膨張係数が、積層板の破壊靭性を向上させ、応力を制御するために調節されるものである積層板に関する。

【0006】

別の態様において、本発明は、ファイヤー・ポリッシュの品質の光学表面を有する表面層、積層板の全体の剛性を増すためにこの表面層よりも高い弾性率を有するコア層、および表面層とコア層との間に挟まれた犠牲層を有してなる積層板に関する。

【0007】

別の態様において、本発明は、コア層、コア層の第１の側に配置された、ファイヤー・ポリッシュの品質の光学表面を有する表面層、およびコア層の第２の側に配置された底層を有してなる積層板であって、コア層が、積層板の全体の剛性を増加させるために表面層と底層よりも高い断面係数を有するものである積層板に関する。

【0008】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、第１の粘性流動性材料をオーバーフロー流路中に供給する工程、制御された様式で第１の粘性流動性材料をオーバーフローさせて、第１のファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つの未接触表面を持つ第１の板状流れを形成する工程、第１の板状流れの表面に少なくとも第２の材料を堆積させて、積層流れを形成する工程、および積層流れを積層板に引き出す工程を有してなる方法に関する。

【0009】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、粘性流動性材料をオーバーフロー流路中に供給する工程、粘性流動性材料の特定の部分に組成の変化を生じさせるように粘性流動性材料の流路内に消耗材料を配置する工程、制御された様式で粘性流動性材料をオーバーフローさせて、ファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つの未接触表面を有する板状流れを形成する工程、および板状流れを積層板に引き出す工程を有してなる方法に関する。

【0010】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、連続式ゾルゲルプロセスによって第１の板状流れを形成する工程、粘性流動性材料をオーバーフロー流路中に供給する工程、制御された様式で粘性流動性材料をオーバーフローさせて、第２の板状流れを形成する工程、第２の板状流れを第１の板状流れの表面と融着させて、積層流れを形成する工程、および積層流れを積層板に引き出す工程を有してなる方法に関する。

【0011】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、第１と第２の粘性流動性材料をオーバーフロー流路の独立した区画中に供給する工程、第１と第２の粘性流動性材料を同時にオーバーフローさせて、別個の流れを形成する工程、および別個の流れを１つの板状積層流れに合体させ、板状積層流れを積層板に引き出す各工程を有してなる方法に関する。

【0012】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、スロットを通して第１の粘性流動性材料を引き出して第１の板状流れを形成する工程、第２の粘性流動性材料をオーバーフロー流路中に供給する工程、制御された様式で第２の粘性流動性材料をオーバーフロー流路からオーバーフローさせて、ファイヤー・ポリッシュの品質の未接触表面を持つ第２の板状流れを形成する工程、第２の板状流れを第１の板状流れの表面と融合させて、積層流れを形成する工程、および積層流れを積層板に引き出す工程を有してなる方法に関する。

【0013】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、粘性流動性材料を開放流路中に供給する工程、開放流路の第１の側から粘性流動性材料をオーバーフローさせ、開放流路の第２の側から粘性流動性材料を引き出す工程であって、開放流路の第２の側から引き出された粘性流動性材料が板状流れを形成し、開放流路の第１の側からオーバーフローした粘性流動性材料が、ファイヤー・ポリッシュの品質の未接触表面を持つ２つの別個の分岐流れを形成する工程、各分岐流れを板状流れの表面と融合させて、積層流れを形成する工程、および積層流れを積層板に引き出す工程を有してなる方法に関する。

【0014】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、シート材を得る工程、第１の粘性流動性材料を第１のオーバーフロー流路に供給する工程、制御された様式で第１の粘性流動性材料をオーバーフローさせて、ファイヤー・ポリッシュの品質の未接触表面を持つ板状流れを形成する工程、および板状流れが粘性の流動形態にある間に、板状流れをシート材の表面と融合させる工程を有してなる方法に関する。

【0015】

別の態様において、本発明は、積層板を製造する方法であって、第１の粘性流動性材料を第１のオーバーフロー流路に、第２の粘性流動性材料を第２のオーバーフロー流路に供給する工程、制御された様式で第１の粘性流動性材料を第１のオーバーフロー流路からオーバーフローさせて、ファイヤー・ポリッシュの品質の未接触表面を持つ第１の板状流れを形成する工程であって、流路の第２の側から引き出された粘性流動性材料が板状流れを形成し、流路の第１の側から粘性流動性材料が、ファイヤー・ポリッシュの品質の未接触表面を持つ２つの別個の分岐流れを形成する工程、各分岐流れを板状流れの表面と融合させて、積層流れを形成する工程、および積層流れを積層板に引き出す工程を有してなる方法に関する。

【0016】

別の態様において、本発明は、積層板を形成するための装置であって、対向する板状流れを形成するためのオーバーフロー手段であって、粘性流動性材料を受容するための少なくとも２つの独立した区画を有する手段、対向する板状流れを１つの引出板流れに合流させ、合体させるための、オーバーフロー手段の下に配置された形成手段、オーバーフロー流路の表面が水平に関して所定の傾斜角を有するようにオーバーフロー手段を旋回調節するための手段、および粘性流動性材料を区画に供給するための手段を有してなる装置に関する。

【0017】

別の態様において、本発明は、粘性流動性材料から対向する板状流れを形成するためのオーバーフロー流路、引出板状流れを形成するための、オーバーフロー流路の下に配置されたスロット付き流路、および対向する板状流れを引出板状流れの外面と合流させ、合体させて、積層流れを形成するための、オーバーフロー流路の下に配置された成形体を有してなる装置に関する。この装置はさらに、オーバーフロー流路の表面が水平に関して所望の傾斜角を有するようにオーバーフロー流路を旋回調節するための手段、および粘性流動性材料をオーバーフロー流路中に供給するための手段を備える。

【0018】

本発明の他の特徴と利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明のある実施の形態による二層の積層板を示す図

【図2】図１の積層板に加えられたコーティング層を示す図

【図3】本発明の別の実施の形態による三層の積層板を示す図

【図4】図３の積層板に加えられたコーティング層を示す図

【図5】本発明の別の実施の形態によるサンドイッチ構造を持つ積層板を示す図

【図6A】両側オーバーフロー・フュージョン・パイプの斜視図

【図6B】図６Ａの両側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いた板状流れを形成する方法を示す斜視図

【図7A】片側オーバーフロー・フュージョン・パイプの斜視図

【図7B】図７Ａの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いた板状流れを形成する方法を示す斜視図

【図8A】多区画オーバーフロー・フュージョン・パイプの斜視図

【図8B】図８Ａの多区画オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いた積層板状流れを形成する方法を示す断面図

【図9A】板状流れを板に引き出すための装置の図

【図9B】図９Ａの装置中に進行する板状流れを示す図

【図9C】板状流れが装置の通路を通って搬送されている、図９Ａに示した装置の側面図

【図9D】図９Ａの装置から排出されたシートを示す図

【図10】両側オーバーフロー・フュージョン・パイプおよび片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて二層積層板を形成する方法を示す断面図

【図11】両側オーバーフロー・フュージョン・パイプおよび２つの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて三層積層板を形成する方法を示す断面図

【図12】２つの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて二層積層板を形成する方法を示す断面図

【図13】２つの両側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて二層積層板を形成する方法を示す斜視図

【図14】片側オーバーフロー・フュージョン・パイプおよびスロット・ドロー・フュージョン・パイプを用いた二層積層板を形成する方法を示す断面図

【図15】スロット・ドロー・フュージョン装置が組み込まれた両側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて二層積層板を形成する方法を示す断面図

【図16A】本発明の別の実施の形態による、オーバーフロー流路とスロット・ドロー流路が組み合わさった両側オーバーフロー・フュージョン・パイプの斜視図

【図16B】図１６Ａに示したフュージョン・パイプの垂直断面図

【図17】連続ゾルゲルプロセスおよび片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて二層積層板を形成する方法を示す断面図

【図18】サンドイッチ型積層板構造を形成する方法を示す断面図

【図19】フュージョン形成された表面にコーティング材料を施す方法を示す断面図

【図20】オーバーフロー流路によってフュージョン形成された表面に供給されるコーティング材料を示す断面図

【図21】フュージョン形成された表面に吹き付けられているコーティング材料をシス断面図

【図22】供給システムを通じて、粘性流動性材料から形成された最終的な板に位置に運ばれた粘性流動性材料における位置のマッピングを示す図

【発明を実施するための形態】

【0020】

ここで、添付の図面に示すように、いくつかの好ましい実施の形態を参照して本発明を詳細に説明する。以下の説明において、本発明を完全に理解できるように、様々な特定の詳細が述べられている。しかしながら、本発明は、これらの特定の詳細のいくつかまたは全てを含まずに実施してもよいことが当業者には明らかである。他の場合には、本発明を不必要に分かりにくくしないように、よく知られた特徴および／またはプロセスの工程は詳細には記載していない。本発明の特徴および利点は、図面および以下の議論を参照して、よりよく理解されるであろう。

【0021】

本出願の発明者等はここに、ディスプレイ、特にフラットパネルディスプレイを製造するために使用できる基体を提案する。基体は、能動電子素子、光起電素子、および生体アレイ用基板などの、高い光学的平面性を有する表面から恩恵を受ける他の用途に使用してもよい。ある実施の形態において、基体は、ディスプレイ製造プロセスとの直接の化学的および熱的相互作用に耐えるための最適な性質を示す表面層、および積層板の全体の機械的剛性を向上させるための、表面層よりも高い弾性率を有するコア層を有する積層板である。ある実施の形態において、表面層は、無垢であり、ファイヤー・ポリッシュの品質のものであり、かつディスプレイ用途の要件を満たす均一な厚さと平面性のフュージョン成形された光学表面を有する。ある実施の形態において、コア層は表面層から分離可能であり、薄くかつディスプレイ用途の要件を満たす最終製品、すなわち、表面層を残す。

【0022】

一般に、積層板の各層を形成するのに用いられる材料は、積層板の光学的、電気的、化学的および機械的性質が目的とする用途に最適化されるように選択される。例えば、その材料は、積層板が低密度を有し、柔軟で丈夫かつ透明であるように選択できる。フュージョン成形層について、層形成材料は、粘弾性特性を有するべきである。粘弾性特性を有する材料の例は、ガラスおよびポリマーである。積層板は、以下に限られないが、ガラスおよびポリマーおよび／または硬化性モノマーとオリゴマーなどのそれらの前駆体、または多数のポリマー、または低融点ガラスを含むガラス、ガラスセラミック、ナノ複合体、およびそれらの任意の組合せを含む、異なる弾性率を有する多数の材料から製造されていてもよい。積層板は、表面層および高弾性率のコア層以外に追加の層を含んでもよい。例えば、積層板は、冷却の際に残留応力に対処するように調整された熱膨張係数を有する中間層を備えてもよい。別の例として、最も外側の表面層は、追加の光学的機能性を必要とするのであれば、無垢のファイヤー・ポリッシュの品質を維持する必要はない。例えば、当業者には、マイクロレンズアレイや偏光子などの光学的機能層を、ここに記載した積層板のいずれに加えても差し支えないことが理解されよう。当業者には、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を持つ積層板は、リドロータイプのプロセス、例えば、スロット・ドロー積層板のリドローにより製造できることが認識されるであろう。

【実施例】

【0023】

ここで、特定の積層板構造を添付の図面を参照して説明する。
二層積層板
図１は、表面層１２およびコア層１４を有する二層積層板１０を示している。表面層１２およびコア層１４は、図面に示したように単層であっても、複数の副層から製造されていてもよい。表面層１２は、以下に限られないが、ＴＦＴ、ＯＬＥＤ、またはカラーフィルタなどの機能要素（図示せず）を製造するための基礎となれるフュージョン成形された光学表面１６を有する。フュージョン成形された光学表面１６は、成形装置により触れられず、例えば、耐火材により汚染されず、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を有する。表面層１２は、ディスプレイ用途の要件を満たす平面性および均一な厚さを有する。コア層１４は、表面層１２よりも高い弾性率を有し、表面層１２上に機能要素（図示せず）を製造し包装する間に、積層板１０の構造の健全性が維持されるように表面層１２に機械的支持を与える。

【0024】

コア層１４の外側の面を、積層板１０の厚さの中立軸からできるだけ遠くに配置することが好ましい。これは、積層板１０の断面係数が、中立軸から高弾性率の層１４の距離の平方に依存するからである。それゆえ、コア層１４の外側の面が、積層板の厚さの中立軸から離れているほど、積層板１０の機械的剛性および断面係数が高くなる。

【0025】

ある実施の形態において、表面層１２およびコア層１４は、ガラスおよび／またはポリマーまたはガラスおよび／またはガラスセラミックから製造されている。ガラスの例としては、以下に限られないが、アルカリ土類ホウアルミノケイ酸塩、ホウケイ酸亜鉛、およびソーダ石灰ガラスが挙げられる。ポリマーの例としては、以下に限られないが、ポリペルフルオロシクロブタンエーテル、多環式オレフィン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、およびポリビニルブチラール（ＰＶＢ）が挙げられる。ガラスセラミックの例としては、以下に限られないが、酸化マグネシウム、イットリア、ベリリア、アルミナ、ジルコニアが豊富なガラスが挙げられる。

【0026】

表面層１２およびコア層１４を形成するのに使用される材料が透明であることが好ましい。表面層１２およびコア層１４を形成するのに使用される材料のタイプは、同じであっても異なっていても差し支えない。例えば、表面層１２およびコア層１４は両方とも、ガラスまたはポリマーから製造されていてもよい。あるいは、表面層１２がガラスから製造され、コア層１４がポリマーから製造されても、またその逆であってもよい。あるいは、表面層１２がガラスから製造され、コア層１４がガラスセラミックから製造されていてもよい。一般に、層形成材料は、ディスプレイ用途の要件に基づいて選択される。例えば、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ＴＦＴの製造を含むディスプレイ用途では、基板が加熱されたときの収縮および／またはそりを最小にするために、高い、例えば、６００℃より高い歪み点を持つ基板が必要である。これらの用途では一般に、シリコンのものに似た熱挙動を有する基板が必要とされる。

【0027】

一般に、表面層１２およびコア層１４の形成に用いられる材料は、積層板１０が加熱されたときに所望の熱膨張挙動を生じるように選択される。ディスプレイ用途で特に関心があるのは、加熱による積層板１０の全体の収縮が無視できるような材料を選択することである。層形成材料は、低密度、柔軟性、強靱性、透明性、およびことによると、水分とガスに対する低透過性を達成するように選択されるであろう。表面層１２の光学的性質は、目的とする用途のために最適化でき、一方でコア層１４の機械的性質は、例えば、所望の強靱性および柔軟性を達成するように最適化できる。

【0028】

ある実施の形態において、コア層１４は、熱的手段、化学的手段、機械的手段、電磁放射線、または他の手段などの手段によって、表面層１２から分離できる。ある実施の形態において、コア層１４の表面層１２からの分離は、コア層１４の形成に使用する材料を、表面層１２の形成に使用する材料よりも、適切な溶媒中により可溶性であるように選択することによって行われる。コア層１４を表面層１２から分離できるように製造することの利点は重要である。表面層１２は、ディスプレイ用途の要件を満たすのに必要なほど薄く、例えば、１ｍｍ未満ほど薄く製造できる。積層板１０の取扱いと包装および表面層１２上への機能要素の製造中に、コア層１４は、表面層１２への要求される機械的支持を与えるであろう。表面層１２に機能を加えた後、次いで、コア層１４を表面層１２から分離して、ディスプレイ用途の要件を満たす薄い表面層１２を残すことができる。

【0029】

コア層１４が表面層１２から分離できる場合、コア層１４に用いられる材料の選択に許容範囲が広くなる、すなわち、コア層１４は、最終製品の一部とはならないので、ディスプレイ用途に要求される厳しい要件を満足する必要がない。それゆえ、たとえば、コア層１４は、表面層１２に所望の機械的剛性を与える安価なガラスまたはポリマーもしくはガラスセラミックから製造されていてもよい。コア層１４は、低熱収縮を有するガラス、例えば、よく焼鈍されたガラスから製造されていてもよい。あるいは、コア層１４は、ゼロの熱収縮を達成するために膨張させられる材料、例えば、ポリスチレンなどの発泡材料から製造されていてもよい。コア層１４は、表面層１２に必要な機械的支持を与えるのに必要なだけ厚く製造でき、無垢でファイヤー・ポリッシュの品質のものであるフュージョン成形された光学表面を有する必要はない。

【0030】

積層板１０に一層以上のコーティングを加えても差し支えない。例えば、図２は、積層板１０の光学表面１６上に形成されたコーティング層１８を示している。コーティング層１８は、金属、半導体、もしくは非金属の有機または無機材料から製造しても差し支えない。ある実施の形態において、コーティング層１８は、環境に対するバリアとして働く、例えば、ガスと水分の透過を減少させるように働く。保護コーティング（図示せず）をコア層１４に加えてもよい。表面層１２および／またはコア層１４の光学的性質を向上させる光学コーティング、もしくは電極、ダイオード、またはトランジスタなどの能動電子素子を製造する基礎として使用できる導電性コーティング、もしくはディスプレイのコントラストを向上できる暗いまたは暗色コーティング、もしくはディスプレイの輝度を向上させられる反射金属コーティングなどの、他のタイプのコーティングを積層板１０に加えてもよい。
三層積層板
図３は、表面層２２、犠牲中間層２４、およびコア層２６を含む三層積層板２０を示している。表面層２２およびコア層２６は、図面に示したように単層であっても、複数の副層から製造されていてもよい。表面層２２は、能動および受動電子素子を製造するための基礎として働けるフュージョン成形された光学表面２８を有する。フュージョン成形された光学表面２８は、成形装置に触れない、例えば、耐火材料により汚染されず、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を有する。コア層２６は、前述したように、表面層２２よりも高い弾性率を有し、表面層２２に機械的支持を与える。二層積層板（図１および２における１０）に使用する材料に関する上述の議論が三層積層板２０にも当てはまる。

【0031】

犠牲中間層２４は、表面層２２をコア層２６に結合するものであり、表面層２２をコア層２６から分離できるように除去されてもよい。例えば、犠牲中間層２４は、少なくとも表面層２２に使用する材料よりも適切な溶媒中にいっそう溶性である材料から製造されていてもよい。このようにして、コア層２６は、犠牲中間層２４を溶解し除去することによって、表面層２２から分離できる。図１に示したものよりも優れたこの実施の形態の利点は、犠牲中間層２４は、溶解し除去する材料の量が非常に少なくなるように非常に薄く製造できることである。このようにして、コア層２６は、犠牲中間層２４を介して表面層２２に結合しながら、表面層２２に必要な機械的支持を与えるのに必要なほど厚く製造できる。

【0032】

積層板２０に一層以上のコーティングを加えてもよい。例えば、図４は、積層板２０の光学表面２８上に形成されたコーティング層３０を示している。コーティング層３０は、金属、半導体、もしくは非金属の有機または無機材料から製造しても差し支えない。ある実施の形態において、コーティング層３０は、環境に対するバリアとして働く、例えば、ガスと水分の透過を減少させるように働く。保護コーティング（図示せず）をコア層２６に加えてもよい。表面層２２および／またはコア層２６の光学的性質を向上させる光学コーティング、もしくは電極、ダイオード、またはトランジスタなどの能動電子素子を製造する基礎として使用できる導電性コーティング、もしくはディスプレイのコントラストを向上できる暗いまたは暗色コーティング、もしくはディスプレイの輝度を向上させられる反射金属コーティングなどの、他のタイプのコーティングを積層板２０に加えてもよい。
サンドイッチ型積層板
図５は、表面層３４、コア層３６、および底層３８を有する積層板３２であって、コア層３６が表面層３４と底層３８との間に挟まれている積層板３２を示している。表面層３４、コア層３６、および底層３８は、図示したように単層であっても、複数の副層から製造されていてもよい。表面層３４は、ＴＦＴ、ＯＬＥＤ、またはカラーフィルタなどの機能素子（図示せず）を製造するための基礎として働けるフュージョン成形された光学表面４０を有する。フュージョン成形された光学表面４０は、成形装置に触れない、例えば、耐火材料により汚染されず、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を有する。底層３８は、一般に非機能性であり、表面層３４の厳しい要件を必ずしも満たす必要はない。表面層３４および底層３８は非常に薄く製造することができる。コア層３６は、表面層３４および底層３８よりもずっと厚く製造でき、積層板３２の全体の構造の健全性を改善するように表面層３４および底層３８よりも高い断面係数を有してもよい。コア層３６は、周期的熱履歴を経ている間積層板３２の収縮を抑制する低熱収縮材料から製造できる。

【0033】

一般的に言えば、積層板３２の高強度は、耐圧縮性の表面層３４、耐引張性の底層３８、および剪断応力に耐性のコア層３６によってもたらされる。ある実施の形態において、表面層３４、コア層３６、および底層３８の熱膨張係数は、積層板３２の破壊靭性を向上させ、応力を制御するように調節される。所望であれば、コア層３６に機能を加えても差し支えない。例えば、コア層３６は、ディスプレイの視角を広げおよび／または輝度を向上させるために光学的に向上させることができる。上述した二層と三層の積層板について記載したように、一層以上のコーティング層（図示せず）、例えば、保護コーティング、光学コーティング、または導電性コーティングを表面層３４および／または底層３８に加えてもよい。
積層板の製造方法
本出願の発明者等は、無垢で、ファイヤー・ポリッシュの品質の少なくとも１つのフュージョン成形された光学表面を有する積層板の製造方法をここに提案する。本発明の方法を用いて、積層板に一層以上のコーティングを加えることもできる。コーティング層は、例えば、ガスおよび水分の透過性を減少させるための、保護層であってよい。コーティング層は、基板の光学的性質を向上させる、例えば、輝度を向上させたり、視角を広げたりするであろう。コーティング層は、導電性であっても、または他の機能的特徴を有していてもよい。

【0034】

一般に、本発明の積層板の製造方法は、フュージョン・プロセスによるシート材の形成から始まる。このフュージョン・プロセスにおいて、粘性流動性材料が、オーバーフロー流路中に流れ込み、次いで、フュージョン成形装置の構成に応じて、オーバーフロー流路の片側または両側から制御された様式でオーバーフローして、板状流れを形成する。積層板の他の層は、板状流れの片面または両面に他の材料を堆積させることによって形成してもよい。層の厚さは、所望の厚さを持つ積層板を形成するように制御される。

【0035】

積層板の層を形成するのに用いられる粘性流動性材料は、以下に限られないが、ガラス溶融物またはポリマー溶融物などの材料であってよい。ある実施の形態において、粘性流動性材料は、一種類以上の元素または酸化物の添加によって、いくつかの特定のガラスに容易に転換できる基礎ガラス溶融物であってよい。これらの元素または酸化物は、ガラスセラミックの核形成剤であっても差し支えなく、基礎ガラスは、これらの剤を含まないか、重要な組成レベル未満でしかこれらの剤を含まない前駆体ガラスである。これらの元素または酸化物は、形成された層に得られる弾性率に重大な制御された変化を生じるであろうガラス成分であって差し支えない。

【0036】

コンピュータを利用した流体力学を用いたフュージョン・プロセスのモデル化における近年の進歩によって、完成した板の任意の位置で最終的に終わる、ガラス（またはポリマー）の供給システムにおける正確な位置のマッピングが可能になった。それゆえ、元素または酸化物は、所望の層構造を持つ最終的なフュージョン・ドロー板を製造するためにコンピュータ・モデル作製マップにしたがって、ガラス溶融物に導入することができる。これらの元素または酸化物は、例えば、所望の層構造を達成するために、フュージョン・パイプにおける特定の位置で元素または酸化物を含有する消耗（溶解できる）材料のブロックを位置決めすることによって、導入しても差し支えない。
両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ
図６Ａは、合流側壁４６，４８によって境界がつけられた楔形成形体４４を有する両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ４２を示している。成形体４４の上部にオーバーフロー流路５０が形成されている。オーバーフロー流路５０は、側壁（または堰堤）５２，５４および輪郭のある底面５６によって境界がつけられている。輪郭のある底面５６の形状は、オーバーフロー流路５０の高さが、流路の入口５８から堰提６０に外方に延在するにつれて減少するようなものである。動作中、粘性流動性材料をオーバーフロー流路５０に供給するために、供給パイプ（図示せず）が流路の入口５８に連結される。

【0037】

フュージョン・パイプ４２は、堰提５２，５４の上面が水平に対して所望の傾斜角を有するように、ローラ、楔、またはカム６２などの任意の適切な手段によって旋回調節できる。堰提５２，５４の傾斜角、粘性流動性材料がオーバーフロー流路５０に供給される速度、および流動性材料の粘度は、均一な厚さを有する１つの板状流れが形成されるように選択できる。

【0038】

動作中、粘弾性材料、例えば、ガラスまたはポリマー材料はブレンドされ、溶融され、よく混合される。次いで、図６Ｂに示すように、均質な流動性粘弾性材料６４が流路の入口５８に供給される。流動性粘弾性材料６４は、うねりも揺動もなく、オーバーフロー流路５０に流れるような低効果頭部を有する。流動性粘弾性材料６４は、堰提５２，５４を超えて溢れ出し、成形体４４の合流側壁４６，４８を分岐流れ６４ａ，６４ｂとして流れ落ちる。成形体４４の底部で、別々の分岐流れ６４ａ，６４ｂが再結合して、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を有する無垢の表面６６ａ，６６ｂを備えた１つの板状流れ６６を形成する。

【0039】

板状流れ６６の初期厚さは、合流側壁４６，４８を流れ落ちる材料の量によって決まり、ここで、合流側壁４６，４８を流れ落ちる材料６４ａ，６４ｂの量は、流動性粘弾性材料６４の頭部圧力およびオーバーフロー流路５０の幾何学形状に依存する。
片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ
図７Ａは、真っ直ぐな側壁７４および合流側壁７６により境界がつけられた楔形成形体７２を有する片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０を示している。成形体７２の上部にオーバーフロー流路７８が形成されている。オーバーフロー流路７８は、側壁（または堰提）８２，８４および輪郭のある底面８６により境界がつけられている。堰提８２は堰提８４よりも高く、したがって、堰提８４のみでオーバーフローが生じる。動作中、粘性流動性材料をオーバーフロー流路７８に供給するために、オーバーフロー流路７８の入口８８に供給パイプ（図示せず）が連結される。輪郭のある底面８６の形状は、オーバーフロー流路７８の高さが、入口８８から堰提８０に外方へと進むに連れて減少するようなものである。

【0040】

フュージョン・パイプ７０は、堰提８２，８４の上面が水平に対して所望の傾斜角を有するように、ローラ、楔、またはカム９０などの任意の適切な手段によって旋回調節できる。堰提８２，８４の傾斜角、粘性流動性材料がオーバーフロー流路７８に供給される速度、および流動性材料の粘度は、均一な厚さを有する１つの板状流れが形成されるように選択できる。

【0041】

動作中、粘弾性材料、例えば、ガラスまたはポリマー材料はブレンドされ、溶融され、よく混合される。次いで、図７Ｂに示すように、均質な流動性粘弾性材料１０２が流路の入口８８に供給される。流動性粘弾性材料１０２は、うねりも揺動もなく、オーバーフロー流路７８に流れるような低効果頭部を有する。流動性粘弾性材料１０２は、堰提８４を超えて溢れ出し、成形体７２の合流側壁７６を流れ落ちて、ファイヤー・ポリッシュの表面品質の無垢の表面１０４ａを有する１つの板状流れ１０４を形成する。表面１０４ｂは、合流側壁７６と接触するので、無垢ではない。

【0042】

板状流れ１０４の初期厚さは、合流側壁７６を流れ落ちる材料１０２の量によって決まり、ここで、合流側壁７６を流れ落ちる材料１０２の量は、流動性粘弾性材料１０２の頭部圧力およびオーバーフロー流路７８の幾何学形状に依存する。
多区画オーバーフロー・フュージョン・パイプ
図８Ａは、合流側壁１０８，１１０により境界が付けられた楔形成形体１０７を有するオーバーフロー・フュージョン・パイプ１０６を示している。成形体１０７の上部に独立したオーバーフロー流路１１２，１１４が形成されている。オーバーフロー流路１１２は、側壁（または堰提）１１８，１２０および輪郭のある底面１２２により境界がつけられている。堰提１２０は堰提１１８よりも高く、したがって堰提１１８のみでオーバーフローが生じる。オーバーフロー流路１１４は、側壁（または堰提）１２０，１２４および輪郭のある底面１２６によって境界がつけられている。堰提１２０は堰提１２４よりも高く、したがって、堰提１２４でのみオーバーフローが生じる。動作中、供給パイプが、オーバーフロー流路１１２，１１４の入口１２８，１２９にそれぞれ接続される。輪郭のある底面１２２，１２６の形状は、オーバーフロー流路１１２，１１４の高さが、入口１２８，１２９から堰提１３１に外方へと進むに連れて減少するようなものである。

【0043】

動作中、図８Ｂに示したように、第１の流動性粘弾性材料１３０が流路の入口（図８Ａの１２８）に供給され、第２の流動性粘弾性材料１３２が流路の入口（図８Ａの１２９）に供給される。流動性粘弾性材料１３０，１３２は、うねりも揺動もなく、それぞれ、オーバーフロー流路１１２，１１４に流れるような低効果頭部を有する。流動性粘弾性材料１３０，１３２は、それぞれ、堰提１１８，１２４を超えて溢れ出し、成形体１０７の合流側壁１０８，１１０を流れ落ちる。成形体１０７の底部で、材料１３０，１３２が再結合して、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を持つ無垢の表面１３４ａ，１３４ｂを持つ積層板状流れ１３４を形成する。

【0044】

板状流れ１３４の初期厚さは、合流側壁１０８，１１０を流れ落ちる材料１３０，１３２の量によって決まり、ここで、合流側壁１０８，１１０を流れ落ちる材料１３０，１３２の量は、流動性粘弾性材料１３０，１３２の頭部圧力およびオーバーフロー流路１１２，１１４の幾何学形状に依存する。
ダウン・ドロー・プロセス
板状流れを形成するために、様々なタイプのオーバーフロー・フュージョン・パイプを先に記載してきた。フュージョン・プロセスはさらに、板状流れを、所望の厚さを持つ板に引き出す工程を含む。図９Ａは、本発明の実施の形態による引出装置１４０を示している。引出装置１４０は、板状流れ（図示せず）を受け入れるための通路１４２を備えている。通路１４２は、垂直に示されているが、いくつかの他の方向、例えば水平であっても差し支えない。重力の作用のために引出しに垂直の条件下が有利に働くので、垂直通路が一般に好ましい。通路１４２の幅により、最終的な板（図示せず）の幅が決まる。一般に、最終的な板の横幅は約１２０ｃｍ（約４フィート）よりも大きい。しかしながら、横幅の小さな板を形成してもよい。

【0045】

板状流れ（図示せず）を通路１４２に通して搬送し、板状流れの厚さを制御（薄く）するために、通路１４２の長手方向に沿って、数組のローラ（またはエッジ・ガイド）１４４が配置されている。一連の被加熱区域１４６が通路１４２の内部に画成されている。被加熱区域１４６は、矢印１４８によって示される方向に次第に冷たくなる。区域１４６は、電気加熱素子、電磁誘導加熱器、または他の加熱手段（図示せず）によって加熱されてよい。

【0046】

図９Ｂは、フュージョン・パイプ１５２から通路１４２中に進行する板状流れ１５０を示している。板状流れ１５０は、エッジ・ガイド（図示せず）によって通路１４２中に案内されてもよい。図９Ｃを参照すると、通路１４２の内部で、対になったローラ１４４が板状流れ１５０の垂直の縁を穏やかに把持（または押）し、板状流れ１５０を通路１４２の下方に搬送している。対のローラ１４４の間の間隔は、板状流れ１５０の厚さが、通路１４２の下方に搬送されるにつれて徐々に減少するようなものである。必要であれば、板状流れ１５０の厚さを「微調整」するために温度を使用しても差し支えない、すなわち、流れ１５０を薄くまたは厚くするために、流れの選択された領域に、高温または低温スポットを設けても差し支えない。

【0047】

板状流れ１５０が被加熱区域１４６の低温領域を通って搬送されながら、非常に平らで均一な板に形成される。図９Ｄは、通路１４２から排出されている板１５４を示している。板１５４は、必要に応じて、刻みをつけ、切断することができる。一般に、ローラ１４４と接触していた板１５４の垂直の縁は、無垢ではないので、切り落とす必要があるであろう。
片側および両側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いた二層積層板の形成方法
図１０は、二層積層板を製造するための装置１５６を示している。装置１５６は、両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ４２（先に図６Ａに示した）および片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０（先に図７Ａに示した）を備えている。両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ４２は片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０の上に配置されている。一般に、フュージョン・パイプ４２，７０は、フュージョン・パイプ４２によって製造された板状流れが、フュージョン・パイプ７０によって製造された板状流れと合流できるような様式で配置されている。

【0048】

動作中、フュージョン・パイプ４２中のオーバーフロー流路７８は、第１の流動性粘弾性材料１５８、例えば、ガラスまたはポリマー材料で満たされている。流動性粘弾性材料１５８は、堰提５２，５４を超えて溢れ出て、別個の分岐流れ１５８ａ，１５８ｂとして合流側壁４６，４８を流れ落ちる。分岐流れ１５８ａ，１５８ｂがフュージョン・パイプ４２の底部で再結合して、１つの板状流れ１６０を形成する。

【0049】

同様に、フュージョン・パイプ７０中のオーバーフロー流路７８は第２の流動性粘弾性材料１６２、例えば、ガラスまたはポリマー材料で満たされている。流動性粘弾性材料１６２は、堰提８４を超えて溢れ出て、合流側壁７６を流れ落ちて、１つの板状流れ１６２を形成する。１つの板状流れ１６２は１つの板状流れ１６０の表面１６０ａと合体して、積層流れ１６４を形成する。積層流れ１６４の表面１６４ａ，１６４ｂは、無垢であり、ファイヤー・ポリッシュの表面品質のものである。次いで、積層流れ１６４は、引出装置（図９Ａの１４０）を用いて板に引き出される。

【0050】

表面１６４ａ，１６４ｂのいずれも、無垢であるので、機能要素を形成するための基礎として働けることに留意されたい。一般に、積層板の各層の最終的な厚さと光学的特性によって、その層が表面層またはコア層として作用できるか否かが決まる。
２つの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプおよび１つの両側オーバーフロー・
フュージョン・パイプを用いた三層積層板の形成方法
図１０に示した装置１５６を容易に改造して三層板を形成することができる。図１１に示すように、別の片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０ｂを用いて単層の板状流れ１７０を形成することができ、次いで、この流れを板状流れ１６４の表面１６４ａと合体させて、三層積層流れ１６８を形成することできる。積層流れ１６８は、引出装置（図９Ａの１４０）を用いて板に引き出せる。オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０，７０ｂの下方に配置された追加の片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いて、積層流れ１６８に一層以上を加えることもできる。
２つの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いた二層積層板の形成方法
図１２は、二層積層板を形成するための装置１６６を示している。装置１６６は、ここでは、フュージョン・パイプ７０Ｒおよび７０Ｌと識別される、２つの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０（先に図５に示した）を備えている。フュージョン・パイプ７０Ｒおよび７０Ｌは、同じ高さに配置されている。しかしながら、所望であれば、一方のフュージョン・パイプを他方の上に持ち上げても差し支えない。一般に、フュージョン・パイプ７０Ｒおよび７０Ｌは、それらが製造する板状流れが合体して１つの積層流れを形成するように配置されている。

【0051】

動作中、第１の粘弾性材料１７４、例えば、ガラスまたはポリマー材料がオーバーフロー流路７８Ｌに供給される。それと同時に、第２の粘弾性材料１７６、例えば、ガラスまたはポリマー材料がオーバーフロー流路７８Ｒに供給される。粘弾性材料１７４，１７６は、それぞれ、堰提８４Ｌ，８４Ｒを超えて溢れ出て、それぞれ合流側壁７６Ｌ，７６Ｒを流れ落ちて、それぞれ、単層の板状流れ１７８，１８０を形成する。単層板状流れ１７８，１８０が合体して、ファイヤー・ポリッシュの表面品質を持つ無垢な表面１８２ａ，１８２ｂを有する積層流れ１８２を形成する。次いで、積層流れ１８２は、引出装置（図９Ａの１４０）を用いて板に引き出される。フュージョン・パイプ７０Ｌ，７０Ｒの下に１つ以上の片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを配置することによって、積層流れ１８２に層を加えても差し支えない。

【0052】

ここでも、表面１８２ａ，１８２ｂのいずれも、両方とも無垢であるので、機能素子を形成するための基礎として働ける。一般に、積層板の各層の最終的な厚さと光学的特性によって、その層が表面層またはコア層として作用できるか否かが決まる。
２つの両側オーバーフロー・フュージョン・パイプを用いた二層積層板の形成方法
図１３は、二層積層板を形成するための装置１８４を示している。装置１８４は、ここでは、フュージョン・パイプ４２Ｒおよび４２Ｌと識別される、２つの両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ４２（先に図６Ａに示した）を備えている。フュージョン・パイプ４２Ｒ，４２Ｌは、水平に間隔がおかれている。フュージョン・パイプ４２Ｌは、フュージョン・パイプ４２Ｒの上に持ち上げられている。フュージョン・パイプ４２Ｒ，４２Ｌの下には、フロート浴１８６がある。フュージョン・パイプ４２Ｒ，４２Ｌは、それらが製造する板状流れを、垂直から水平に変換し、フロート浴１８６上に浮かせられるように配置されている。ローラなどのエッジ・ガイド装置１９２，１９４を設けて、板状流れを垂直の向きから水平の向きに案内しても差し支えない。フロート浴１８６は、空気、溶融スズ、溶融ポリマー、または積層板を形成するのに用いられる材料に適合する他のフロート用材料の層であって差し支えない。

【0053】

動作中、フュージョン・パイプ４２Ｌ，４２Ｒは、それぞれ、粘性流動性材料１８７，１８９で満たされる。粘性流動性材料１８７，１８９は、それぞれ、堰提５２Ｌ，５４Ｌおよび５２Ｒ，５４Ｒをオーバーフローして、板状流れ１８８，１９０を形成する。板状流れ１８８は、エッジ・ガイド１９２によってフロート浴１８６に案内され、フロート浴１８６上に浮かぶ。板状流れ１９０は、エッジ・ガイド１９４によって板状流れ１８８に案内され、板状流れ１８８と合体して、積層流れ１９５を形成する。積層流れ１９５は、フロート浴１８６から、積層板に引き出すための引出装置（図９Ａの１４０）中に移行させることができる。三層以上を持つ積層板を製造するために、この装置１８４に追加の両側オーバーフロー・フュージョン・パイプおよび／または片側オーバーフロー・フュージョン・パイプを加えても差し支えない。
片側オーバーフロー・フュージョン・パイプおよびスロット・ドロー・
フュージョン・パイプを用いた二層積層板の形成方法
図１４は、二層積層板を形成するための装置１９６を示している。装置１９６は、片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０およびスロット・ドロー装置１９８を備えている。スロット・ドロー装置１９８は、粘性流動性材料２０４を受け入れるための流路２０２を有する成形体２００を含む。成形体２００は、流路２０２に連結された縦スロット２０６も有する。流路２０２中の粘性流動性材料２０４はスロット２０６を流れ落ちて、板状流れ２０８を形成する。フュージョン・パイプ７０中のオーバーフロー流路７８は、粘性流動性材料２１０で満たされ、この材料は、堰提８４を超えて溢れ出し、合流側壁７６を流れ落ちて、板状流れ２１２を形成する。板状流れ２０８，２１２は合体して、無垢な表面２１４ｂを有する積層流れ２１４を形成する。他の表面２１４ａは、板状流れ２０８がスロット２０６を流れ落ちるときにスロット・ドロー装置１９８と接触するので無垢ではない。積層流れ２１４は、前述したように、積層板に引き出せる。
スロット・ドロー装置を備えた両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ
を用いた二層積層板の形成方法
図１５は、フュージョン・プロセスとスロット・ドロー・プロセスの組合せによって積層板を形成できる、別のタイプの両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ２１６を示している。フュージョン・パイプ２１６は、合流側壁２２０，２２２により境界がつけられている成形体２１８を有する。成形体２１８の上部にオーバーフロー流路２２４が形成されている。成形体２１８の基部に流路２２６が形成されている。流路２２６は、縦スロット２２８を通って成形体２１８の底部に開いている。オーバーフロー流路２２４中の粘性流動性材料２３０が、堰提２３２，２３４を超えて溢れ出て、成形体２１８の合流側壁２２０，２２２を、それぞれ、分岐流れ２３０ａ，２３０ｂとして流れ落ちる。流路２２６中の粘性流動性材料２３６は、板状流れ２３８として縦スロット２２８を流れ落ちる。別個の流れ２３０ａ，２３０ｂが板状流れ２３８の表面２３８ａ，２３８ｂと合体して積層流れ２４０を形成する。

【0054】

図１６Ａは、フュージョン・プロセスとスロット・ドロー・プロセスの組合せによって積層板を形成できる、別のタイプの両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ２１５を示している。フュージョン・パイプ２１５は成形体２１７を有する。成形体２１７内に流路２１９が形成されている。図１６Ｂに示すように、流路２１９は、成形体２１７を貫通し、成形体２１７の頂部に開口部２２１を、成形体２１７の底部に開口部２２３を有する。図１６Ａに戻ると、流路２１９は側壁（または堰提）２２５，２２７，２２９により境界がつけられている。粘性流動性材料２３３を流路２１９中に供給するための入口２３１が設けられている。

【0055】

動作中、粘性流動性材料２３３は、堰提２２５，２２７を超えて流れると同時に、開口部２２３を通って流出する（または引き出される）。開口部２２３を通って排出された粘性流動性材料は板状流れ２３５を形成する。堰提２２５，２２７を超えて流れ出した粘性流動性材料は、２つの別個の分岐流れ２３７，２３９を形成し、これらの流れは、板状流れ２３５の表面と合流して、三層積層流れ２４１を形成する。積層流れ２４１は、引出装置（図９Ａの１４０）を用いて板に引き出せる。この場合、積層流れ２４１の全ての層は同じ材料から製造されるが、機械的剛性の向上した積層板を提供するために、中央のコア層（板状流れ２３５により形成される）が外側層（分岐流れ２３７，２３９により形成される）よりもずっと厚くても差し支えないことに留意されたい。
連続ゾルゲル・プロセスおよび片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ
を用いた二層積層板の形成方法
図１７において、２４２として示された連続ゾルゲル・プロセスを用いて、積層板のコアを形成するエアロゲル２４４を製造する。エアロゲル２４４は、連続多孔を有し、透明な多孔質固体として調製できる。次いで、片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０を用いて、エアロゲル２４４の表面２４４ａと合体して、二層積層板２４８を形成する板状流れ２４６を形成し、この積層板は、引出装置（図９Ａの１４０）を用いて板に引き出せる。サンドイッチ型（三層型）積層板を形成するために、別の片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ（図示せず）を用いて板状流れ（図示せず）を形成し、これを、エアロゲル２４４の表面２４４ｂと合体させても差し支えない。

【0056】

ゾルゲル・プロセスはよく知られている。このプロセスは一般に、金属アルコキシドなどの金属有機化合物や無機金属塩を用いて「ゾル」を調製する工程を有してなる。出発材料は典型的に、一連の加水分解および縮合反応が行われて、コロイド状懸濁液、すなわち、「ゾル」が形成される。ゾルは、「ウエット・ゲル」と呼ばれる軟らかい多孔質塊への転移を経る。ウエット・ゲル中の液体は、空気乾燥または超臨界抽出のいずれかによって除去して、エアロゲルを形成できる。エアロゲルは典型的に硬い。ゾルに繊維を加えて、繊維強化ゾルをゲル化させ、ゲルから液体を抽出することによって柔軟に製造できる。
サンドイッチ型積層板の製造方法
上述した方法を用いて、図５に示したサンドイッチ型積層構造を形成できる。別の実施の形態において、サンドイッチ型積層構造のコアを別個に調製する。次いで、フュージョン・プロセスを用いて、コアに各層を加える。コアを別に形成することの動機の１つは、機械的性質や熱的性質などの、コアの性質を向上させる追加の工程を考慮することにある。例えば、サンドイッチ構造のコアは、サンドイッチ構造の形成前に、焼鈍工程が施されるガラス材料であってもよい。

【0057】

図１８は、２つの片側オーバーフロー・フュージョン・パイプ７０Ｒ，７０Ｌの間に挟まれたコア基板２５０を示している。粘性流動性材料２５２，２５４がフュージョン・パイプ７０Ｒ，７０Ｌに供給され、それぞれ、板状流れ２５６，２５８を形成するように制御された様式でオーバーフローさせることができる。板状流れ２５６，２５８は、コア基板２５０の表面２５０ａ，２５０ｂと合体して、所望の厚さに引き出される、サンドイッチ構造を形成する。
フュージョン成形された表面にコーティングを施す方法
図１９において、両側オーバーフロー・フュージョン・パイプ４２（先に図６Ａに示した）を用いて、無垢な表面２６２ａ，２６２ｂを有する板状流れ２６２を形成する。板状流れ２６２がまだ粘性流動性形態にある間に、スロット／トラフタイプの供給システム２６４を用いて、板状流れ２６２の表面２６２ａにコーティング材料２６６を供給する。

【0058】

スロット／トラフタイプの供給システム２６４以外の他の供給システムを用いて、コーティング材料２６６を供給しても差し支えない。例えば、図２０は、オーバーフロー流路２６８により供給されているコーティング材料を示している。コーティング材料２６６は、流路２６８中に供給され、制御された様式で堰提２７０を超えてオーバーフローさせられる。堰提２７０は、コーティング材料２６６が、堰提２７０からオーバーフローするときに表面２６２ａと合流するように表面２６２ａに対して配置されている。板状流れ２６２の他の表面２６２ｂを被覆するために、別のオーバーフロー流路２６８ｂ（または他の供給システム）を提供しても差し支えない。

【0059】

フュージョン成形された表面２６２ａをコーティングする別の方法は、フュージョン成形された表面２６２ａ上にコーティング材料を吹き付ける工程を有してなる。図２１は、板状流れ２６２の表面２６２ａに吹き付けられているコーティング材料２６６を示している。コーティング材料２６６は、板状流れ２６２を引き出しながら吹き付けても差し支えない。コーティング材料２６６がポリマーである場合、放射線、マイクロ波、または熱により、２７２で示されるようにその後硬化させることができる。

【0060】

上述した全てのコーティング方法について、板状流れ２６２は、流動性または溶融形態にあるときに非常に反応性が高く、接着剤を用いずに、コーティング材料２６６が、板状流れ２６２の表面と強力な結合を形成することができる。
ガラスセラミック層を有する積層板の製造方法
ガラスセラミック層の核形成剤が適切な位置で供給システムに導入されるという改造が加えられた上述した方法を用いて、ガラスセラミック層を有する積層板を形成することができる。核形成剤は、供給システムの適切な位置に消耗材料（核形成剤を含有する）のブロックを配置することによって、ガラス供給システムに導入できる。ある実施の形態において、ガラスセラミック層は、積層板の内部に埋め込まれている。そのような埋め込み積層体を形成する方法をここに説明する。

【0061】

前述したように、フュージョン・プロセスのモデル化における近年の進歩によって、完成した板の任意の位置で最終的に終わる供給システムにおける正確な位置をマッピングすることが可能になった。図２２Ａは、そのようなマップの例を示している。マップ３００は、所望の層構造を形成するために溶融物３０４内のどこに消耗材料のブロック３０２を配置するべきかを示している。線３０６は、成形された板の表面で最終的に終わる溶融物３０４の部分の境界を画定している。線３１０は、形成された板内に埋め込まれる溶融物３０４の部分の境界を画定している。図２２Ｂは、形成された板の表面に対応する表面ガラス組成物３１２および形成された板のコア層に対応する埋め込まれたガラス組成物３１４を示している。

【0062】

動作中、例えば、図２２Ａおよび２２Ｂのマップ３００に示された組成変異を有する溶融物が、前述したように両側オーバーフロー・フュージョン・パイプに供給されて、板状流れを形成する。最終的なガラス板は、消耗材料からの元素を含む埋め込まれた層を有するであろう。次いで、最終的なガラス板にセラミック化プロセスを施して、埋込み型ガラスセラミック層を形成することができる。

【0063】

一般に上述した方法を用いて、表面層とは異なる組成の埋込み層を有する積層板を形成することができ、ここで、所望の組成変異を導入するために消耗材料が用いられることに留意されたい。

【0064】

ガラスセラミック層を有する積層板を形成する代わりのプロセスは、ガラスセラミック層を別個に形成し、次いで、フュージョン・プロセスを用いて、サンドイッチ型積層板について上述したものと同様の様式でガラスセラミック層に表面層を加える各工程を有してなる。

【0065】

上述した方法の様々な組合せを用いて、積層板を形成できることが当業者には理解されるであろう。

【0066】

本発明を、限られた数の実施の形態を参照して説明してきたが、この開示を受けた当業者には、ここに開示された本発明の範囲から逸脱しない他の実施の形態を考え出せることが認識されるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるものとする。

【符号の説明】

【0067】

１０，２０，３２ 積層板
１２，２２，３４ 表面層
１４，２４，３６ コア層
１６，２８，４０ 光学表面
１８，３０ コーティング層
２４ 犠牲中間層
３８ 底層
４２，７０，１０６ フュージョン・パイプ
４４，７２ 成形体
４６，４８，７４，７６，１０８，１１０ 側壁
５０，７８，１１２，１１４ オーバーフロー流路
１４０ 引出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】