强化溢流在线涂布玻璃板装置及方法制造方法及图纸

本公开提供了一种制造强化玻璃板的装置与方法，所述强化玻璃板包括具有第一热膨胀系数的玻璃层、以及形成于所述玻璃层上的第一非玻璃表面膜，其中所述第一非玻璃表面膜具有低于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数以及至少为700MPa的压缩应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】强化溢流在线涂布玻璃板装置及方法
本申请涉及具有两个表面膜或涂层的强化玻璃板，所述表面膜具有的热膨胀系数与内部玻璃层的热膨胀系数不同，并且本申请还涉及用于制造所述强化玻璃板的装置及方法。
技术介绍
已知玻璃的机械强度可通过使用离子交换工艺而显著增加。在这种离子交换工艺中，玻璃被放置于熔融盐中，其含有比玻璃中存在的离子具有更大离子半径的离子，因此在玻璃中的较小离子会被来自加热溶液的较大离子所置换。一般而言，熔融盐中的钾离子会置换玻璃中的较小钠离子。存在玻璃中的较小钠离子被来自加热溶液的较大钾离子置换会于玻璃板表面上生成压缩应力，其强化玻璃板的表面。这种工艺会显著增加制造成本与时间，需要可观的额外制造占地空间，并且存在废弃物处置问题。因此，需要一种在玻璃制造或处理中不需离子交换工艺的高强度玻璃。
技术实现思路
本文提出一种强化玻璃板，其具有热膨胀系数与内部玻璃层热膨胀系数不同的表面膜以生成表面压缩应力。根据数个示例性实施方案，一种用于生成强化玻璃板的方法包括形成具有第一热膨胀系数(CTE)的玻璃层，以及在所述玻璃层上形成第一非玻璃表面膜，其中所述第一非表面膜具有低于所述第一CTE的第二CTE、及至少为700MPa的压缩应力。在一些实施方案中，所述方法包括利用玻璃溢流法形成连续玻璃带，用非玻璃材料在线涂布所述连续玻璃带的两个表面以形成已涂布玻璃带，并且此后，将所述已涂布玻璃带切割为已涂布玻璃板。在一些实施方案中，所述系统包括在线涂布装置，其从玻璃制造装置接收连续玻璃带，并在所述连续玻璃带移动时用非玻璃材料涂布所述连续玻璃带的两个表面，由此形成已涂布玻璃带。图式简单说明图1说明根据某些实施方案的用于制造强化玻璃板的装置的示意图。图2说明根据某些实施方案的用于制造强化玻璃板的装置的立体图。图3说明根据某些实施方案的用于制造强化玻璃板的装置的立体图。图4说明流程图，其说明了根据某些实施方案的用于制造强化玻璃板的方法。图5说明根据某些实施方案的强化玻璃板的横截面。实施方式下述内容提供了许多不同的实施方案或实例以实施本专利技术的不同特征。下文中描述了构件或配置的特定实例以简化内容。当然，这些仅为示例，而非用于限制。此外，本说明书也在所述各种示例中重复使用附图标记和/或字母。这种重复使用是为了简化及清晰的目的，其本身并不代表所述各个实施方案和/或配置之间的关系。所揭示的表面具有压缩应力的强化玻璃板包括具有非玻璃材料表面涂层的玻璃板。这种玻璃板可通过具有在线涂布的系统、利用溢流在线涂布工艺加以制造。因此，下文将说明所述强化玻璃、系统及其制造方法。图1说明一种可用以制造本文所述强化玻璃板的溢流在线涂布系统100的示意图。系统100包括用于制造连续平坦玻璃带104的玻璃制造装置102。在本专利技术实施方案中，所述玻璃制造装置102经设计以通过溢流下引技术来形成平坦玻璃。系统100包括在线涂布装置106，以用于涂布连续的平坦玻璃带104。如图所示，在线涂布装置106设置于玻璃制造装置102下方。在线涂布装置106可运作以接收和涂布所述连续的平坦玻璃带104。来自在线涂布装置106的对应在线涂布工艺被称为在线涂布，因为这种涂布是在平坦玻璃带104从玻璃制造装置102连续流出时被施用于所述平坦玻璃带104。特别是，在线涂布工艺是在平坦的玻璃带104移动且连续流经在线涂布装置106时进行。具体而言，在在线涂布工艺期间，平坦的玻璃带104于图1所示Z方向上连续竖直流经在线涂布装置106。据此，在线涂布装置106具有第一开口108与第二开口110，其被设计为竖直对齐。第一开口108和第二开口110的形状与大小使得所述连续平坦玻璃带104能够流进第一开口108中，并且流出第二开口110。在各个实施方案中，在线涂布装置106具有涂布机构，例如大气压力等离子体沉积(AP等离子体或APPD)、物理气相沉积(PVD)或气体气相沉积(CVD)。在在线涂布工艺期间，平坦的玻璃带104被供给到在线涂布装置106中，其中在沉积腔室中，其在两个表面上被涂布(在任何切割或次级操作之前)，其中所述沉积腔室为第一开口108和第二开口110之间所界定的开放空间。因在线涂布装置106具有对环境开放的涂布场所，所述装置维持在大气压力下，并且在在线涂布工艺期间可针对涂布效率而进一步经等离子体增强。因此，所述沉积机构可为大气压力等离子体沉积(APPD)、大气压力PVD(APPVD)与大气压力CVD(APCVD)中的一种。在其他实施方案中，压力可通过适当方法而动态地维持在稍微低于或高于大气压力的压力，例如泵送、供应较低密度(较低压力)或较高密度(较高压力)的惰性气体(例如氩气)，或其组合。在一些实施方案中，在线涂布装置106用非玻璃材料涂布平坦玻璃带104的表面，所述非玻璃材料具有低于平坦玻璃带104的热膨胀系数(CTE)。在一些实例中，所述非玻璃材料包括氧化铝(Al2O3)、氮氧化铝(AlON)和金刚石中的一种。在本专利技术实施方案中，在线涂布装置106是被设计为可对称地涂布平坦玻璃带104的两个表面，使得平坦玻璃带被夹设在非玻璃膜之间。在进一步的实施方案中，两个已涂布的非玻璃表面膜在组成、厚度与应力上都是对称的。在线涂布装置106和在线涂布工艺进一步被设计为可使得各种参数都能被适当调整，以形成具有提升的机械强度的已涂布平坦玻璃112。这些参数包括非玻璃材料的组成、涂布温度以及膜厚度。平坦玻璃带104由玻璃制造装置102在高于例如1000℃的第一形成温度T1下形成。此形成的平坦玻璃带104向下移动至在线涂布装置106，并且冷却至低于所述第一温度T1的第二温度T2。通过适当地配置玻璃制造装置102与在线涂布装置106之间的竖直距离，第二温度T2可被微调至所需涂布温度。可替代地，在线涂布装置106进一步包括加热模块，用以加热所述平坦玻璃带104，以达到所述所需涂布温度。加热模块也可作用以补偿在线涂布工艺期间、或不同在线涂布工艺之间的温度扰动，以达一致且预期的涂布温度。当平坦的玻璃带104流出在线涂布装置106时，其变成已涂布的平坦玻璃带112。在一些实施方案中，溢流在线涂布系统100可进一步包括后处理装置114，其设置在在线涂布装置106下方。后处理装置114可运作以进一步处理已涂布的非玻璃材料以提升质量，例如增进结晶质量及提升机械硬度。在一些实施方案中，后处理装置114包括退火机构以退火已涂布表面。对于利用退火机构进行后处理而言，已涂布表面是在比高温更高的温度下进行处理，例如1000℃或更高。然而，玻璃软化温度是在较低温度，例如介于600℃与800℃之间的温度。可选择加热机制，而且后处理装置114是被设计为可使得对内部玻璃层的加热效果最小化，但仍热处理所述已涂布的非玻璃膜。考虑到玻璃带是连续地生成以及被涂布，大气压力型的闪光辅助(flashassist)快速热退火工艺(也称为闪光灯(flashlamp)退火)及脉冲式激光退火可被用以快速得到高结晶质量的膜，而不破坏内部玻璃。同样地，后处理是对已涂布的平坦玻璃带112在其移动时施用。特别地，后处理装置114也包括第一开口116以接收所述已涂布玻璃带112，以及第二开口118以放出所述已涂布玻璃带112。当已涂布玻璃带112移动通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃板，包括：玻璃层，其具有相对的第一与第二表面，且具有第一热膨胀系数(CTE)；以及第一非玻璃表面膜，其形成于所述玻璃层的所述第一表面上，其中所述第一非玻璃表面膜具有小于所述第一CTE的第二CTE以及至少为700MPa的压缩应力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃板，包括：玻璃层，其具有相对的第一与第二表面，且具有第一热膨胀系数(CTE)；以及第一非玻璃表面膜，其形成于所述玻璃层的所述第一表面上，其中所述第一非玻璃表面膜具有小于所述第一CTE的第二CTE以及至少为700MPa的压缩应力。2.根据权利要求1所述的玻璃板，其中在介于0℃至300℃的温度下，所述第一CTE对所述第二CTE的比率大于1.1。3.根据权利要求1所述的玻璃板，进一步包括第二非玻璃表面膜，其形成于所述玻璃层的所述第二表面上，其中所述第一与第二非玻璃表面膜在组成、厚度与应力上都相同。4.根据权利要求1所述的玻璃板，其中所述第一非玻璃表面膜具有结晶结构。5.根据权利要求1所述的玻璃板，其中所述非玻璃表面膜包括氧化铝(Al2O3)、氮氧化铝(AlON)及金刚石中的一种。6.根据权利要求5所述的玻璃板，其中所述非玻璃表面膜中的所述氧化铝(Al2O3)处于α-相，其具有大于25GPa的硬度。7.根据权利要求5所述的玻璃板，其中在所述AlON中的Al/(O+N)的原子比率为介于0.45至0.55，且O/(O+N)的比率为介于0.01至0.99。8.根据权利要求1所述的玻璃板，其中所述内玻璃层的厚度是介于0.2mm至1mm；以及所述第一非玻璃表面膜的厚度是介于0.3μm至10μm。9.一种形成玻璃板的方法，包括：利用玻璃溢流法形成连续玻璃带；用非玻璃材料在线涂布所述连续玻璃带的至少一个表面，以形成已涂布玻璃带；以及将所述已涂布玻璃带切割为已涂布玻璃板。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述在线涂布包括在所述连续玻璃带移动时涂布所述连续玻璃带。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述在线涂布包括在所述连续玻璃带于沉积工具中向下移动时及向下移动离开所述沉积工具时于所述沉积工具中涂布所述连续玻璃带。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述在线涂布包括利用大气压力等离子体沉积(APPD)、大气压力物理气相沉积(APPVD)...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪立昕，丁原杰，詹益淇，
申请(专利权)人：科立视材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35