具有减小的总厚度变化的玻璃片的制造方法技术

玻璃片的制造方法包括：(a)形成纵向取向的玻璃带，其作为时间的函数向下移动，玻璃带具有大致面向相反方向的第一主表面和第二主表面以及布置在第一与第二主表面之间的芯部；(b)当玻璃带向下移动时，使得玻璃带穿过相邻的第一升温区，其使得第一主表面液化同时芯部的温度保持低于软化温度；以及(c)在玻璃带移动到低于第一升温区之后，从玻璃带分离玻璃片。玻璃带穿过相邻的第一升温区减小了总厚度变化、表面粗糙度以及玻璃带的其他表面缺陷。表面粗糙度以及玻璃带的其他表面缺陷。表面粗糙度以及玻璃带的其他表面缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减小的总厚度变化的玻璃片的制造方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119，要求2020年12月18日提交的美国临时申请系列第63/127,330号的优先权权益，本文以其内容作为基础并将其全文通过引用结合于此。


[0003]本公开内容涉及具有可接受的总厚度变化的玻璃片及其制造方法，通过使得玻璃带穿过相邻的一个或多个升温区来降低分离得到玻璃片的玻璃带的厚度变化。

技术介绍

[0004]增强现实系统向系统用户所观察到的真实视觉场景添加了计算机生产的影像。增强现实系统通常包括光学系统，其构造成在允许对物体或场景进行观察的同时，向直接观察到的真实物体或场景添加计算机生成的影像。光学系统可以采用会由高折射率玻璃制造的光导将计算机生成的图像投射到用户的视域。光导几何形貌的偏差会降低通过光导引导并呈现给用户的图像质量。例如，应该使得光导的总厚度变化最小化以实现输出高质量图像。
[0005]实现具有可接受的总厚度变化的光导的一种工艺是铸造高折射率玻璃的梨形物(boule)，将梨形物锯切成多个晶片，以及对晶片进行研磨和抛光或者对晶片进行再加热从而使得它们变平。然而，这些工艺是昂贵且耗时的。此外，对晶片进行再加热会导致玻璃的失透。
[0006]除此之外，熔融工艺无法与高折射率玻璃组合物相兼容，因为与此类玻璃组合物相关的液相线粘度过低(例如，1至100泊)。

技术实现思路

[0007]对于本公开内容，尝试下拉玻璃带成形工艺来形成高折射率玻璃的片材。在下拉玻璃带成形工艺中，熔融玻璃引入到成形体中(例如，相对辊之间的夹缝中)。然后，熔融玻璃下拉成玻璃带。玻璃带的下拉使得玻璃带变薄(attenuate)(即，降低了玻璃带的厚度)。在玻璃带冷却之后，从带材连续分离玻璃片。下拉带材成形工艺相比于上文所述的从梨状物形成晶片然后研磨和抛光的工艺具有更低的成本。
[0008]然后，发现存在问题。成形体向玻璃带中引入了玻璃带的后续变薄中没有减小的厚度变化。例如，相比于玻璃芯部，成形体优先使得玻璃在位于成形体的顶部的铺展区域中的主表面冷却，导致主表面处被称作“冷褶皱”的波动。曾经假定玻璃带的变薄会降低厚度变化。然而，模型和实验证实变薄没有降低厚度变化，并且在一些情况下，加剧了厚度变化。
[0009]本公开内容通过对玻璃带进行热处理从而在从玻璃带分离得到玻璃片之前使得玻璃带的一个或多个主表面液化来解决该问题。玻璃带的一个或多个主表面的液化降低了厚度变化。这种改进实现了以更经济的方式将成形
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拉制工艺用于形成高折射率玻璃片材。
[0010]根据本公开内容的第1个方面，玻璃片的制造方法包括：(a)形成纵向取向的玻璃
带，其作为时间的函数向下移动，玻璃带具有大致面向相反方向的第一主表面和第二主表面以及布置在第一与第二主表面之间的芯部；(b)当玻璃带向下移动时，使得玻璃带穿过相邻的第一升温区，其将第一主表面的温度提升到足以使得第一主表面液化同时芯部的温度保持低于软化温度；以及(c)在玻璃带移动到低于第一升温区之后，从玻璃带分离玻璃片。
[0011]根据本公开内容的第2个方面，第1个方面，其中，在(b)过程中，第一主表面的粘度减小以及玻璃带的总厚度变化减小。
[0012]根据本公开内容的第3个方面，第2个方面，其中，在(b)与(c)之间以及在总厚度变化减小之后，第一主表面的温度和芯部的温度移动至更接近平衡，玻璃带的有效粘度减小，以及玻璃带的厚度减小。
[0013]根据本公开内容的第4个方面，第1至第3个方面中任一项的方法还包括：在(a)之前，将熔融玻璃传递到一对相对成形辊之间的夹缝；其中，形成纵向取向的玻璃带包括使得该对成形辊转动将传递到夹缝的熔融玻璃辊制成玻璃带。
[0014]根据本公开内容的第5个方面，第1至第4个方面中任一项的方法还包括：在(b)之后且在(c)之前，用牵拉辊对玻璃带进行向下牵拉。
[0015]根据本公开内容的第6个方面，第5个方面，其中，用牵拉辊对玻璃带进行牵拉降低了玻璃带在第一主表面与第二主表面之间的厚度。
[0016]根据本公开内容的第7个方面，第1至第6个方面中任一项的方法还包括：在(b)之后且在(c)之前，测量玻璃带在第一主表面与第二主表面之间的厚度。
[0017]根据本公开内容的第8个方面，第1至第7个方面中的任一项，其中，分离得到的玻璃片的第一主表面具有小于500nm的表面粗糙度(Ra)。
[0018]根据本公开内容的第9个方面，第1至第8个方面中的任一项，其中，从玻璃带分离得到的玻璃片具有小于5μm的总厚度变化。
[0019]根据本公开内容的第10个方面，第1至第9个方面中的任一项，其中，从玻璃带分离得到的玻璃片所具有的总厚度变化是步骤(b)之前的玻璃带的总厚度变化的50％或更小。
[0020]根据本公开内容的第11个方面，第1至第10个方面中的任一项，其中，(a)之后但是(b)之前的玻璃带具有第一主表面与第二主表面之间的3mm至5mm的厚度。
[0021]根据本公开内容的第12个方面，第1至第11个方面中的任一项，其中，(b)之后的玻璃带具有第一主表面与第二主表面之间的至少1.5mm的厚度。
[0022]根据本公开内容的第13个方面，第1至第12个方面中的任一项，其中，在(b)与(c)之间，玻璃带所具有的第一主表面与第二主表面之间的厚度是减小的。
[0023]根据本公开内容的第14个方面，第1至第13个方面中的任一项，其中，提升第一主表面的温度包括在第一主表面引导火焰。
[0024]根据第15个方面，第14个方面，其中：(i)水平取向的线式燃烧器在第一主表面引导火焰；以及(ii)水平取向的线式燃烧器的水平宽度比面向水平取向的线式燃烧器的玻璃带的水平宽度要窄。
[0025]根据第16个方面，第1至第15个方面中的任一项，其中，提升第一主表面的温度包括将第一主表面朝向热体，所述热体主要经由热辐射将热量传送到第一主表面。
[0026]根据第17个方面，第1至第16个方面中的任一项，其中，步骤(b)降低了玻璃带内的失透。
[0027]根据第18个方面，第1至第17个方面中的任一项，其中：(i)在(b)之前，玻璃带具有10
10
泊至10
12
泊的粘度；(ii)在(b)过程中，玻璃带在第一主表面处的粘度在从第一主表面进入到至少100μm深度的厚度中减小到105泊或更低；以及(iii)在(c)之前，玻璃带的本体的粘度提升到106泊至108泊。
[0028]根据第19个方面，第1至第18个方面中的任一项，其中，步骤(b)发生在小于10秒的时间段内。
[0029]根据第20个方面，第1至第19个方面中的任一项，其中，在20℃至25℃的温度，对于589nm至633nm的波长，玻璃片具有1.75至2.5的折射率。
[0030]根据第2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】1.一种制造玻璃片的方法，其包括：(a)形成纵向取向的玻璃带，其作为时间的函数向下移动，玻璃带具有大致面向相反方向的第一主表面和第二主表面以及布置在第一与第二主表面之间的芯部；(b)当玻璃带向下移动时，使得玻璃带穿过相邻的第一升温区，其将第一主表面的温度提升到足以使得第一主表面液化同时芯部的温度保持低于软化温度；以及(c)在玻璃带移动到低于第一升温区之后，从玻璃带分离玻璃片。2.如权利要求1所述的方法，其中：在(b)过程中，第一主表面的粘度减小以及玻璃带的总厚度变化减小。3.如权利要求2所述的方法，其中：在(b)与(c)之间以及在总厚度变化减小之后，第一主表面的温度和芯部的温度移动至更接近平衡，玻璃带的有效粘度减小，以及玻璃带的厚度减小。4.如权利要求1所述的方法，其还包括：在(a)之前，将熔融玻璃传递到一对相对成形辊之间的夹缝；其中，形成纵向取向的玻璃带包括使得该对成形辊转动将传递到夹缝的熔融玻璃辊制成玻璃带。5.如权利要求1所述的方法，其还包括：在(b)之后且在(c)之前，用牵拉辊对玻璃带进行向下牵拉。6.如权利要求5所述的方法，其中：用牵拉辊对玻璃带进行牵拉降低了玻璃带在第一主表面与第二主表面之间的厚度。7.如权利要求1所述的方法，其还包括：在(b)之后且在(c)之前，测量玻璃带在第一主表面与第二主表面之间的厚度。8.如权利要求1所述的方法，其中：分离得到的玻璃片的第一主表面具有小于500nm的表面粗糙度(Ra)。9.如权利要求1所述的方法，其中：其中，从玻璃带分离得到的玻璃片具有小于5μm的总厚度变化。10.如权利要求1所述的方法，其中：从玻璃带分离得到的玻璃片所具有的总厚度变化是步骤(b)之前的玻璃带的总厚度变化的50％或更小。11.如权利要求1所述的方法，其中：(a)之后但是(b)之前的玻璃带具有第一主表面与第二主表面之间的3mm至5mm的厚度。12.如权利要求1所述的方法，其中：(b)之后的玻璃带具有第一主表面与第二主表面之间的至少1.5mm的厚度。13.如权利要求1所述的方法，其中：在(b)与(c)之间，玻璃带所具有的第一主表面与第二主表面之间的厚度是减小的。14.如权利要求1所述的方法，其中：提升第一主表面的温度包括在第一主表...

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