用于形成玻璃板的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种减少通过下拉工艺形成的玻璃的压实的方法。该玻璃可以是玻璃板或玻璃带。一旦玻璃形成，其在金属熔池上以一定温度热处理一段时间，以有效地使该玻璃的假想温度降低到低于预定水平。在一个实施例中，玻璃带在熔化工艺中形成，并且玻璃带被改向到热处理该玻璃带的金属熔池上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成玻璃板的设备和方法玻璃带－玻璃带相关申请的交叉引用本申请在35U.S.C.§120下要求2011年8月29日提交的美国申请序列号13/219,824的优先权的权益，其全部内容通过参考合并于此。
本专利技术涉及玻璃的热处理，该玻璃使用诸如熔融拉制工艺的工艺或通常从玻璃成形溶料的粘度玻璃带获得分散片的其他工艺制造。
技术介绍
像熔融拉制工艺的工艺获得玻璃板，该玻璃板在形成过程期间，且具体地超过退火点并在玻璃转变温度整个范围上，已经相对快速冷却。快速冷却的益处是工艺生产率和/或能够限制该制造过程的占地面积或高度。然而，相对快速冷却过程产出这样的玻璃，其与在玻璃转变温度整个范围上缓慢冷却的成形玻璃带相比，具有相对开放的原子结构或高摩尔体积。此外，对于像熔融拉制法的具有固定熔化和/或流速的工艺，较薄的玻璃的成形必须转变为增加冷却速率；即玻璃较快进行拉制，并且具有较少热容。这意思是玻璃板或从母片上切割的较小玻璃制品可能压实、密化、或另外当在热处理期间（例如，在施加ITO或涂层期间，在键合至硅时，或在用于化学增强的熔融盐池中处理时）随后再次加热玻璃时实现较低的摩尔体积。例如，这种在后成形热处理中玻璃结构的压实或松弛可能引起不可接受的玻璃板尺寸变化或压应力限制，这也能够在化学增强（离子交换）过程中实现。为了最小化在玻璃板的后处理中可能存在的压实、尺寸变化、或结构松弛，众所周知，热处理或“退火”可能被用于在诸如先前提到的所期望的后热过程之前，使玻璃结构预压实或松弛。上下文中的松弛涉及平衡原子结构的逐渐熔炉实现（gradualfurnaceattainment），以至没有给粘稠材料足够的时间完成，因为其已经被快速冷却。由玻璃制造商或LED面板制造商实践的方法包括在竖直或水平取向上在盒子或退火窑中的玻璃板的热处理。遗憾的是，这些过程可以导致玻璃板的变形、由于与硬质材料的意外接触的磨损或表面破坏、或玻璃或其它外来颗粒到玻璃表面的粘着。当最终产品应用适用于初期的拉拔状态玻璃表面，而不是随后被磨光到厚度并抛光的表面时，表面上的颗粒的磨损或粘着特别有害。这个表面破坏或粘着颗粒可以产生光学缺陷或者变为限制强度的疵点。
技术实现思路
当已经相对较快地冷却的玻璃在高温下被放在离子交换池中时，该原子结构将松弛，其程度取决于温度、时间、以及玻璃的组成物和玻璃从熔化冷却的速率。在用于玻璃板的离子交换过程中，意图是将压应力积累到玻璃板表面中。如果该离子交换过程在高温下实行，那么该玻璃结构在离子交换池中松弛，并且因为应力被释放，所以其将因此很难积累应力。这个结构松弛限制了在玻璃表面中能够建立所期望的高压应力的程度，这是由于该松弛不断与意图在表面处积累压应力的过程竞争。将诸如钾离子的较大离子填入在预先松弛的较密实结构中的诸如纳晶格点的较小离子晶格点（在离子交换期间），允许玻璃在表面上积累更多的压应力。尽管玻璃的预松弛或压实可以在普通箱式炉或退火炉中进行，但是由于重力和与能够破坏表面美观或产生强度限制疵点的硬质耐火材料接触，玻璃受到形变。本文中公开一种工艺，其通过在玻璃板和/或产品的随后热处理中（例如，当将涂层涂覆到玻璃时，玻璃被热结合到另一种材料，或当玻璃板/产品化学加强时），减少玻璃板遭受的压实度、结构松弛、或尺寸变化，来提高了玻璃板的价值。该工艺的一个应用涉及分散玻璃板，各分散玻璃板已经在玻璃的转变温度范围上相对快速地冷却。然而，该工艺可以被以连续的方式应用到从下拉工艺等递送出的延伸的玻璃带（即，长度超过几米）。在后一情形中，在完成延伸的热处理工艺时，发生将玻璃带分隔为分散玻璃板。该工艺，在其广义术语上，涉及玻璃板或者玻璃带的受控冷却，其中该玻璃板已经被成形为接近纯形状（厚度、长度和宽度），该玻璃带在被传送到金属熔池之前已经被成形到所期望的厚度和宽度，该金属熔池具有使得玻璃板能够被预压实或者被另外加热到玻璃的假想温度被实质减少的程度的温度范围。这种方法特别适合于诸如熔融下拉工艺的下拉工艺。下拉工艺通常受制于在形成玻璃带的拉制的顶部处和玻璃已经凝固并被切为所期望形状的拉制的底部之间的相对较短距离。即，存在对拉制的物理高度和玻璃带的长度的实际限制。玻璃带的稳定性最重要，尤其当玻璃通过玻璃转变温度区域时。拉制越高并且由此玻璃带悬停的时间越长，其保持稳定成形过程越难，特别是当认为为显示型应用生产的玻璃厚度通常是2mm或更薄，并且更通常为厚度小于1mm时。因此，玻璃带几分钟之内经过整个拉制高度，在可能持续几十分钟或几小时的常规的退火周期中只有非常少的时间处理玻璃。本文中公开的方法允许玻璃带或者在一些情形中，单独的玻璃板在保持该玻璃带或单独的玻璃板的密度更高的熔融金属液体上以平坦或未形变的形状沿横向取向浮动。此外，当玻璃带或玻璃板浮动并且其结构或假想温度被适当调整时，其不受形变度的影响，该形变度可能通过例如在该玻璃板已经从条带分割之后，将玻璃板悬挂在熔炉或退火炉中或将玻璃板支承在夹具或容器中而引起。同样，如果条带或玻璃板在横向取向上被热处理，那么玻璃带或玻璃板的表面没有通过接触硬质支承材料（例如安置瓦片）被显著损坏。本文中所述的工艺特别适合于相对薄的玻璃，例如厚度等于或小于2mm、厚度等于或小于1mm、甚至厚度等于或小于0.7mm。薄玻璃带或玻璃板的优点是，其随着厚度的减小变得越来越可弯曲。较薄的玻璃带可以使用悬链式装置从竖直取向上转弯，该悬链式装置将玻璃带从竖直取向传送通过预定弧线到横向取向。这种悬链式装置应该在玻璃带宽度的末端保持和/或传送该玻璃带，例如在熔融拉制玻璃的边缘区。可替换地，该玻璃带可以在使用空气轴承的在弧形中被转动到金属熔池的前方或前沿。在两个情形中，在所谓的玻璃带或玻璃板的质量区从竖直传送到横向取向时，所谓的玻璃带或玻璃板的质量区未接触机械装置。如本文中所使用的，术语“质量区”指玻璃板或玻璃带最后合并到最终装置中的部分。在许多工艺中，因为该接触引起潜在破坏，或者因为非质量区可能受到不能接受的尺寸属性，所以随后移除玻璃带或玻璃板的接触的被称作非质量区的边缘部分。无论如何，玻璃带在从竖直位置到横向位置时保持在壳体中，从而消除玻璃带分段时或在环境空气中生成的颗粒，因为烟囱效应向上行进并粘着玻璃。因此，在一个实施例中公开了一种形成玻璃板的方法，其包括在下拉工艺中使熔融玻璃从成形体流动，以形成包括粘度等于或大于108泊的粘性部分的玻璃带；将该粘性部分改向到不同于第一方向的第二方向；将改向的粘性部分支承在金属熔池上，其中随着该粘性部分进入到金属熔池上，该粘性部分的第二粘度等于或大于109泊，随着该粘性部分横过金属熔池，使该粘性部分冷却到等于或大于1014泊的第三粘度，以形成弹性部分；并且将该弹性部分从玻璃带分开，以形成玻璃板。在重定向期间，该粘性部分可以由空气轴承支承。可替换地，在重定向期间，玻璃带可以由辊轮支承。在一些实施例中，在重定向期间，玻璃板可以由辊轮和空气轴承两者支承。不同于熔融玻璃的粘性质量块以在大约103-105泊之间相对低粘度进入到熔融金属表面上的常规浮动过程，本专利技术的玻璃带（或在一些实施例中的玻璃板）以等于或大于109泊的相对高粘度进入到熔池上。金属熔池例如可以包含锡。可替换地，该金属熔池还可以包含铅、银、铜、锌或锑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.29 US 13/219,8241.一种形成玻璃板的方法，所述方法包括在下拉工艺中，使熔融玻璃沿第一方向从成形体流动，以形成玻璃带，所述玻璃带包括粘性部分，所述粘性部分具有等于或大于108泊的第一粘度；将所述粘性部分改向到不同于所述第一方向的第二方向；将改向的粘性部分支承在金属熔池上，其中，当所述粘性部分进入到所述金属熔池上，所述粘性部分的第二粘度等于或大于109泊；当所述粘性部分经过所述金属熔池，将所述粘性部分冷却到等于或大于1014泊的第三粘度，以形成弹性部分，其中所述冷却将所述玻璃带的所述弹性部分的假想温度降低到大于230℃且小于750℃；和将所述弹性部分分开，以形成单独的玻璃板。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三粘度等于或大于1015泊。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三粘度等于或大于1016泊。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属熔池包含锡。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述金属熔池包含铅、银、铜、锌或锑。6.根据权利要求1所述的方法，还包含在所述分离之后，使所述玻璃板的至少一个表面离子交换。7.根据权利要求1所述的方法，其中在改向期间，所述玻璃带的所述粘性部分由空气轴承支承。8.根据权利要求1所述的方法，其中在改向期间，所述玻璃带的粘性部分由辊轮支承。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一粘度等于或大于109泊。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一粘度等于或大于1010泊。11.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述冷却之后，热处理所述玻璃带。12.根据权利要求1所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·科利，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：
国别省市：