薄玻璃基板及薄玻璃的制造方法技术

本发明专利技术描述一种薄玻璃基板，尤其用于显示应用，其厚度小于１．５ｍｍ，长度不小于１８００ｍｍ，宽度不小于１８００ｍｍ，并且最小厚度和最大厚度之间的差值小于５０μｍ。此外，本发明专利技术还描述一种根据浮法制造薄玻璃基板的方法，在所述方法中在热展区使用挡墙。

Thin glass substrate and method for producing thin glass

The invention relates to a thin glass substrate, especially for display applications, whose thickness is less than 1.5mm, the length of not less than 1800mm, width of not less than 1800mm, and the difference between the minimum thickness and the maximum thickness of less than 50 m. In addition, the invention also describes a method for producing a thin glass substrate according to float, wherein the retaining wall is used in the thermal zone.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种厚度小于1.5mm的薄玻璃基板以及一种制造薄玻璃的方法。
技术介绍
此外，这种薄玻璃基板被用于纯平显示器的制造，例如等离子显示屏(PDP＝Plasma Display Panel)、场发射显示屏(FED＝FieldEmission Display)、薄膜晶体管(TFT＝Thin Film Transistor)液晶显示屏、超扭曲向列型(STN＝Super Twisted Nematic)液晶显示屏、等离子驱动液晶显示屏(PALC＝Plasma Assisted LiquidCrystal)、电致发光显示屏(EL)等等。在纯平显示器中，根据显示类型，或者在两块玻璃板之间填入液晶化合物薄层，或者在后玻璃板或前玻璃板的正面和背面分别涂上绝缘层，由这些绝缘层构成光电元件，在光电元件中放有荧光体。重要的是，液晶层的层厚或者绝缘层的厚度要精确保持，这是为了不出现干扰的色彩失真或者亮度偏差(阴影)，尤其是在显示屏为大尺寸时。由于层厚(目前大约30μm)将越来越小而显示屏将越来越大，因此这个条件具有越来越重要的意义。虽然浮法玻璃由于其火抛光表面很适合于显示器应用，但是对于目前要求的边长大于1800mm的大的基板规格，不可能按照浮法来制造显示器玻璃，所述玻璃的厚度差异小于50μm。在浮法玻璃中产生厚度波动的一种解释是在浮池中存在流动，所述的浮池通常是由熔融的金属锡组成的。这些非常复杂的流动是彼此相互影响的因机械原因或因热引起的流动的结果，也就是说，流体动力效应和热效应相互叠加。通过玻璃带在锡池上的运动，在紧靠玻璃带下面产生一沿着玻璃带运动方向的流动，也就是说，从锡池的热区段朝较冷的区段方向的流动，而在玻璃带侧边附近的锡池的自由表面上形成逆流，也就是说沿相反方向的流动，其中，较冷的锡朝着锡池较热的前区段方向流动。在这两种流动混合时，产生温度不均匀，该温度不均匀又传到热的将要成型的玻璃带从而在那里导致玻璃带的粘度不均匀。粘度的变化而后又导致玻璃带上的不期望的厚度波动和起皱。随着玻璃带拉伸越强烈，也就是制造的玻璃越薄，在那里所述厚度波动和起皱越明显。很早以前就已有人尝试过(例如专利文献DE-PS 1771 762或者文献DE-PS 2146 063)，通过安装流动障碍，也就是所谓的挡墙(Flag)，来抑制或阻止侧边逆向流动。按照文献DE-PS 1771 762，逆流是借助左右两侧与侧壁平行放置的堤道来引导的，并且在浮池的侧壁和各自的堤道之间形成的逆流是借助浸入逆流中且高度可以调节的阻挡器来抑制或阻止。专利文献DE-PS 2146 063描述了一种独特的浮池底部结构，其用于引导位于浮池底部的池液的下层流动，侧边的逆向流动是借助侧边的浸入池液中的挡板来阻止的(见图8)。专利文献EP 031772 B1非常详细地描述了挡墙的布置和作用方式。这一文献也指出上述的挡墙不仅可以与玻璃带的运动方向横交，还可以与运动方向成一定角度。在专利文献JP 2000-313628 A中指出一种挡墙，所述挡墙基本上是放置在池表面之下。在所述挡墙中，挡墙浸入熔融金属中的角度可以调节，同样地，挡墙和玻璃带之间的距离也可以调节。尽管在浮法玻璃的制造方面已取得所有这些改善，但是至今尚未有厚度小于1.5mm的大面积的薄玻璃基板，其符合高的质量要求。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种厚度小于1.5mm的大面积薄玻璃基板，所述基板符合高的质量要求，以及给出制造这种玻璃基板的方法。其中，这种薄玻璃基板应该特别适用于显示器技术。本专利技术的任务将通过在权利要求1中描述的薄玻璃基板以及在权利要求8中描述的制造这种玻璃基板的方法来解决。这种薄玻璃基板如从浮法设备制造出来一样能满足所需要的高质量要求，也就是没有后续的抛光。即使由于任何原因还是需要抛光，抛光也可以特别经济地完成，因为通过其高的表面质量可以使抛光工作量维持在一个很低的水平。可以发现，厚度小于1.5mm、边长分别大于1800mm且最小厚度和最大厚度之间的差值小于50μm的薄玻璃基板符合显示器技术的最高要求。在非常大的面积的情况下，为了减轻重量将玻璃基板做得尽可能薄是有好处的，其中厚度优选为0.4-1.1mm。如果厚度小于0.4mm，这种玻璃基板虽然还是适用于显示屏的制造，然而这样薄的基板的处理，尤其是在大尺寸的情况下，需要明显更高的费用。这些薄玻璃基板的宽度大于1800mm，实际上仅仅由于后续加工的操作方面的原因，所述玻璃基板的宽度很少允许超过3.5-4m。在制造宽度较大的规格时，实际上这些规格也将通过长度分割被制成给定的宽度规格。大约为2.5m以下的宽度尤其易于操作，因而被优先选取。同样出于易于操作方面的原因，薄玻璃基板的长度处于同时也为宽度规定的尺寸规格。理论上，基板长度由于连续制造方法而没有限制。因为很薄的玻璃很容易弯曲，所以可以将玻璃基板以相应的合适的弯曲半径卷绕起来，也即以玻璃基板卷成品形式销售。而且，最小厚度和最大厚度之间的差值小于30μm，尤其是小于15μm的情况下是有利的，因为加工业方面要求会提高。因为浮法玻璃良好的表面质量，其中的玻璃表面具有火抛光的质量，所以具备前述参数的浮法玻璃被优先选取。根据本专利技术的玻璃尤其适合应用于TFT-显示屏。为了应用于TFT-显示屏，将使用一种只含无法避免的杂质的无钠玻璃。在这些玻璃中，钠离子作为杂质含量不允许超过1000ppm。在已知的制造平板玻璃的浮法中，玻璃熔液被浇注到由金属熔液组成的池中，液态玻璃在金属熔液上展开，该区域被称为热展区。紧接着，玻璃的展开将通过所谓的顶辊得到支持，这些顶辊在玻璃带的边缘进行作用，将玻璃带进一步相互拉展开来。在玻璃带的流动方向上在顶辊之后，通过加速给玻璃带提供一个末端牵引速度，这构成了玻璃下面的金属从顺流方向被带走的条件，而且将导致逆流而上的较冷的回流。在位于玻璃带侧边附近的牵引区域的自由表面上形成的逆流的部分(逆流的另一部分流入池的较深层中)，是通过将障碍(挡墙)介入在这个区域锡池的侧边表面中来阻止的。可以惊奇地发现，通过在浮池的一个区域中应用挡墙可以使生产的浮法玻璃的厚度波动再次明显减小，在上述的区域中不存在表面上的逆流，且在这个区域中，按照其作用方式的常规理解，挡墙应实际上丝毫没有作用。浮池的该区域是热展区，即玻璃在重力作用下还要尽可能地自由展开的那个区域。该区域从沿玻璃带的流动方向上看，位于顶辊之前。在这段区域的玻璃粘度小于106dPa·s，尤其为104-106dPa·s。附图明本专利技术将借助附图得到进一步的阐述。附图说明图1用俯视图描绘了一个根据现有技术的长的浮法玻璃池；图2显示了一个浮法玻璃池，其含有按照本专利技术放置的挡墙；图3a-3c设有挡墙的浮法玻璃池的剖视图。图4根据现有技术的厚度的波动；图5根据本专利技术的厚度的波动。具体实施例方式图1以俯视图显示了一个根据现有技术的长的浮法玻璃池。所述池具有侧壁1，且包含一由熔融锡组成的池2。玻璃带3漂浮在锡池上，所述玻璃带沿箭头方向运动。上述池具有多个不同的区段I至IV，这些区段之间的区别如下-在区段I中，液态玻璃被浇注到锡池中且伸展开来(热展区域)。-在区段II中，在顶辊和牵引辊的作用下将产生纵向的力和向外的力，玻璃已被拉伸且变薄了。-在区段III中本文档来自技高网...

【技术保护点】
薄玻璃基板，尤其用于显示器技术，其厚度小于１．５ｍｍ，长度至少为１８００ｍｍ，宽度至少为１８００ｍｍ，以及最小厚度和最大厚度之间的差值小于５０μｍ。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A朗斯多夫，U朗格，A福格尔，A莫尔斯泰因，A罗特尔斯，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]