薄玻璃制品及其制造方法技术

提出一种玻璃制品，其在具有突出的表面品质的同时具有非常小的厚度。制品适合用作屏幕、电容器、光学和微光学部件、过滤器玻璃、屏障层和指纹传感器的覆盖玻璃。为了制造制品使用特殊的制造方法，其避免机械损伤和不规则性。

Thin glass products and their manufacturing methods

A glass product is presented, which has a very small thickness while having a prominent surface quality. The products are suitable for screen, capacitor, optical and micro optical components, filter glass, barrier layer and fingerprint sensor. In order to use special manufacturing methods for manufacturing products, it avoids mechanical damage and irregularity.

【技术实现步骤摘要】
薄玻璃制品及其制造方法
本专利技术涉及用于成型玻璃制品的方法和装置、经成型的玻璃制品和经成型的玻璃制品的用途。玻璃制品尤其是玻璃带或玻璃盘片。
技术介绍
原则上在现有技术中已知的是，通过拉伸制造玻璃带。由此，WO02/051757A2公开了用于制造厚度小于1mm的玻璃盘片的方法和装置。在文献中描述了下拉法，在其中玻璃熔体通过缝隙式喷嘴从拉伸容器中溢出并且向下拉伸成玻璃带。为了竖直地拉伸玻璃带而使用牵拉辊。对此实现了具有厚度为0.7mm的玻璃带。此外可设置辊轮或滚轮，以便横向于带方向地伸展玻璃带。在缝隙式喷嘴的区域中可使用引导体，玻璃在引导体两侧流下，从而减小了玻璃带的翘曲。DE1596484B1也公开了用于拉伸玻璃带的装置和方法。该方法同样是下拉法。在缝隙式喷嘴的区域中使用引导体。经成型的玻璃带在硬化之后经由驱动的滚轮拉伸。借助引导体的下拉法也称为“新式下拉法”。在该申请中，术语“下拉”既包括具有引导体的方法也包括没有引导体的方法。US3,338,696A描述了所谓的溢流融合法，在其中，玻璃熔体流经在横截面图中向下逐渐变尖的拉伸槽的两个纵向棱边并且在拉伸槽的顶端集聚成玻璃带。US3,635,687A描述了所谓的再次拉伸或重新拉伸法，在其中，玻璃带不是直接地从玻璃熔体中拉出，而是从玻璃预成型件中拉出。即，预成型件在上端夹紧到装置中、部分地加热并且在预成型件的自由端部上拉伸，从而该预成型件的长度拉伸。对此能够使用滚轮来竖直地拉伸带。本领域技术人员由此已知一系列不同的可行性方案，用来在拉伸法中成型玻璃带。多年来，拉伸法始终持续发展和完善，由此，现今能够制造出非常薄的玻璃，其也称为“超薄玻璃”。DE102014100750A1描述了在再次拉伸法领域中目前发展的示例。在此，通过对预成型件的变形区的优化实现了特别高产量的薄玻璃。尽管已经实现了成功，但是需要具有出色表面品质的始终更薄的玻璃制品。现有技术中的拉伸法普遍已知的是，即使在最先进的方法中，经成型的玻璃带也必须以任意方式与引导件形成接触，以用于输送玻璃。这种引导件例如是滚轮、履带或辊。但是也可考虑夹持件或其他的引导件，其影响玻璃输送的方向和/或速度(参见US7,231,786B2)。薄玻璃具有柔韧且单位面积重量小的优点。但是不利的是，小的机械负荷能力和难于控制表面品质。表面品质的特征参数尤其是粗糙度、翘曲、平行性和TTV。尤其是特别薄的玻璃带的机械稳定性是本领域技术人员面临的挑战性。在现有技术中使用的措施是应用始终更软的材料用于引导件的接触面。更软的材料具有以下优点，其不直接损坏玻璃带，此外实现了玻璃带在引导件上的足够粘附。尽管如此，在玻璃带上还是始终发生损坏，甚至玻璃带的断裂或撕裂。由此，对本领域技术人员来说挑战是，能够制造特别薄的玻璃制品、这对于较厚的玻璃制品是没有问题的。尤其制造非常薄的、具有很小翘曲的玻璃制品是特别难的，并且通过现有技术中已知的方法是不可能的。对此，玻璃越薄，越难实现小的翘曲。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供玻璃制品，其尽管厚度很小，但是在表面品质方面满足特别严格的要求。本专利技术的另一目的是提供一种方法和一种装置，其防止在拉伸法中对经成型的玻璃带造成损坏，并同时确保玻璃制品的非常好的表面品质。该目的通过专利权利要求的对象实现。玻璃制品本专利技术涉及宽度从10至1000mm、厚度从1至150μm并且具有至少一个火(法)抛光的表面的玻璃制品，其中，玻璃具有最大2000μm的翘曲和小于820的努氏硬度。在优选的实施方式中，宽度至少为50mm、至少100mm或至少200mm。宽度优选不应超过800mm、尤其700mm、600mm、450mm或304.8mm的值。但是制造玻璃厚度为150μm或更小的玻璃制品、尤其玻璃厚度为50μm或更小的玻璃制品特别困难，因为材料在与运输工具接触时非常容易断裂。为了控制玻璃带特性、如厚度和翘曲，尤其是从热成型区域直至室温通过熔炉的可靠且均匀运输是重要的。该运输应尤其没有玻璃带的鼓涨、剥落、裂纹或与时间相关的摇摆地进行。该运输尤其通过引导件的静电效应实现。该均匀的运输使得未翘曲的玻璃带实现了期望的冷却曲线并且通过能引导的引导件来保证，下面还将详细描述。由列出规格表的薄玻璃制品制造商处得知，随着玻璃制品的厚度越来越小，越来越难控制翘曲。这也与专业人员的经验相符。本专利技术的玻璃制品优选根据本专利技术的方法制造及可根据本专利技术的方法来制造。本专利技术的玻璃制品优选具有最大300μm、尤其最大200μm的翘曲。这尤其适用于厚度为1至50μm的玻璃制品。在可替代的实施方式中，玻璃制品优选具有最大2000μm、尤其最大1500μm的翘曲。玻璃制品的翘曲尤其优选为<1800μm、<1200μm、<1000μm、<800μm、<600μm或<400μm。这尤其适用于厚度从>50至150μm的玻璃制品。根据本专利技术的玻璃制品具有直至1000mm的宽度。本专利技术的“玻璃制品”尤其可以是如例如借助拉伸法获得的玻璃带。在一个实施方式中，玻璃制品是尤其通过分割玻璃带所获得的玻璃盘片。在本说明书中“厚度”尤其指平均厚度。通过根据DIN50441-5:2001的方法检测翘曲。该值是玻璃制品的不平整度的尺度。小的翘曲对于玻璃制品的继续加工是必要的。这特别适用于薄玻璃制品。“经火抛光的表面”是具有特别小的粗糙度的表面。通过根据本专利技术的制造方法能够制造具有特殊表面特性的玻璃制品。玻璃制品基于获得其的制造方法而具有至少一个、尤其两个经火抛光的表面。与机械抛光不同，在火抛光时没有磨光表面，而是将待抛光的材料加热到其可平滑流动。因此，通过火抛光制造光滑表面的成本明显低于制造经机械抛光表面的成本。经火抛光的表面的粗糙度低于经机械抛光的表面的粗糙度。关于根据本专利技术的玻璃制品，“表面”是指上侧和/或下侧，即，相比于其余面最大的两个面。本专利技术的薄玻璃的经火抛光的表面优选具有最大为5nm、优选最大3nm以及特别优选最大1nm的均方根粗糙度(Rq或RMS)。对于薄玻璃来说，粗糙深度Rt优选最大为6nm、更优选最大4nm以及特别优选最大2nm。根据DINENISO4287确定粗糙深度。根据本专利技术，粗糙度Ra优选小于1nm。在机械抛光表面的情况下粗糙度值变差。此外，在机械抛光表面的情况下在原子力显微镜(AFM)可看出抛光痕迹。此外，同样可在AFM下看出剩余的机械抛光介质，如金刚石粉末、氧化铁和/或CeO2。因为在抛光之后，经机械抛光的表面始终必须被清洁，所以在玻璃表面上产生确定离子的浸析。确定离子的贫乏可通过次级离子质谱法(ToF-SIMS)检测到。这种离子例如是Ca、Zn、Ba和碱金属。本专利技术的玻璃制品可以是非常薄的。在优选的实施方式中，玻璃制品具有不大于100μm、不大于50μm、不大于30μm、不大于20μm或不大于10μm的厚度。根据本专利技术的方法使得能够获得具有特别有利的特性的玻璃制品。该特性也包括TTV(整体厚度变化，totalthicknessvariation)和坡度(每25.4mm的TTV)。玻璃制品优选具有最大35μm、尤其最大30μm、更优选地最大25μm、尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃制品，其具有10至1000mm的宽度、1至150μm的厚度和至少一个火抛光的表面，其特征在于，所述玻璃具有最大2000μm的翘曲和低于820的努氏硬度。

【技术特征摘要】
2016.08.17 DE 102016115297.81.一种玻璃制品，其具有10至1000mm的宽度、1至150μm的厚度和至少一个火抛光的表面，其特征在于，所述玻璃具有最大2000μm的翘曲和低于820的努氏硬度。2.根据权利要求1所述的玻璃制品，其特征在于，具有1至50μm的厚度和最大2000μm、尤其最大1500μm的翘曲。3.根据权利要求1所述的玻璃制品，其特征在于，具有大于50至150μm的厚度以及最大300μm、尤其最大200μm的翘曲。4.根据所述权利要求中任一项所述的玻璃制品，其特征在于，具有至少50mm的宽度。5.一种用于成型玻璃制品的方法，a.其中，将玻璃至少部分地加热到玻璃能够变形的温度或处于该温度下，b.其中，玻璃通过拉伸而成型成具有最大为150μm厚度的薄玻璃带(15)，c.其中，将所述薄玻璃带(15)从发生变形的区域输送出来，并且d.其中，所述薄玻璃带(15)至少部分地与至少一个引导件(10)形成接触，该引导件适合影响所述薄玻璃带(15)的输送方向和/或速度，其特征在于，所述引导件(10)具有小于107Ohm*cm、尤其小于105Ohm*cm的比电阻。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述薄玻璃带(15)具有小于50μm、尤其小于30μm或小于10μm的厚度。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述引导件(10)是...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·布莱斯福德，D·摩斯利，G·普弗兰兹内尔，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE