用于传送熔融玻璃的设备制造技术

提供用于控制例如下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中的玻璃流的方法和设备。在一些方面中，通过以下方式对成形设备(60)表面上的熔融玻璃(40)的质量、厚度和/或温度分布进行管理：(A)在区域(i)和(ii)之间构建流管图，其中(i)将熔融玻璃(40)供应至成形设备(60)的导管(400)的横截面区域(510；图5A)，(ii)成形设备(60)的外表面上的区域(510；图5B)；(B)使用流管图为该横截面选择温度分布，从而在成形设备(60)的表面上获得所需的熔融玻璃(40)的质量、厚度和/或温度分布；和(C)对导管(400)进行加热和/或绝热，从而为该横截面产生等同于或至少接近于步骤(B)中所选择分布的温度分布。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

用于传送熔融玻璃的设备优先权声明本申请要求2009年4月27日提交的美国申请序列第12/430334号的优先权。这个文献的内容以及本文提到的出版物、专利和专利文献的全部揭示内容都通过参考结合。专利
本技术涉及在例如下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中用于控制玻璃流的方法和设备。所述方法和设备特别适合用于制造玻璃板，例如用作显示装置(如液晶显示器 (LCD))中的基板的玻璃板。技术背景显示装置有许多用途。例如，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-IXD)用于笔记本电脑、 平板桌面监视器、IXD电视机、和各种通讯装置等中。TFT-IXD平板和有机发光二极管(OLED)平板之类的许多显示装置直接在玻璃平板(玻璃基板)上制成。为了提高生产率和降低成本，典型的平板制造法在单独一个基板上同时生产多个平板。为了利用规模经济，显示器制造商要求越来越大的基板，由此可以在独立的基板上制造更多的显示器和/或更大的显示器。已经证明较大的基板的生产对于玻璃制造工业而言是很有挑战性的，尤其是考虑到基板厚度通常小于1毫米，例如0. 7毫米。特别具有挑战性的是对用于生产基板的成形设备(如溢流槽(isopipe))上的熔融玻璃的行为进行管理的问题。本技术解决了这个问题以及其他问题，提供了在熔融玻璃到达成形设备之前对其进行热调节的方法和设备，从而改进了成形设备表面上的玻璃质量、厚度和/或温度分布。专利技术概述根据第一方面，揭示了对溢流下拉法的成形设备表面上的熔融玻璃的质量、厚度和/或温度分布进行管理的方法，所述方法包括(A)在区域⑴和(ii)之间构建流管图(stream-tube mapping)，其中(i)将熔融玻璃供应至成形设备的导管的横截面区域，( )在成形设备外表面上的区域；(B)使用该流管图为该横截面选择温度分布，从而在该成形设备表面上获得所需的熔融玻璃质量、厚度和/或温度分布；和(C)对该导管进行加热和/或绝热，从而为该横截面产生温度分布，该温度分布等同于或至少近似于步骤(B)中选择的分布。根据第二方面，揭示了一种传送熔融玻璃的方法，所述方法包括(A)使熔融玻璃通过具有进口、出口、周边和长度的导管；和(B)通过以下方式，在沿该导管长度的至少一个位置，使该熔融玻璃产生不均勻的传执·(i)对该导管周边进行不均勻的绝热；或(ii)对该导管周边进行不均勻的加热；或(iii)对该导管周边进行不均勻的绝热以及不均勻的加热；其中绝热和/或加热的不均勻性是方位角的不均勻性。根据第三方面，揭示一种传送熔融玻璃的方法，所述方法包括使熔融玻璃通过具有进口和出口的导管，其中(A)该导管包括⑴进口段，(ii)中间段，和(iii)出口段;(B)该进口段和出口段是基本平直的；(C)该中间段是成角度的或弯曲的；和(D)向该中间段施加的热量大于向该进口段或出口段施加的热量，或该进口段和出口段的绝热程度都小于该中间段的绝热程度，或向该中间段施加的热量大于向该进口段或出口段施加的热量并且该进口段和出口段的绝热程度都小于该中间段的绝热程度。根据第四方面，揭示一种传送熔融玻璃的设备，所述设备包括(a)具有进口、出口、周边和长度的导管；(b)用于控制从该周边的热量损失的绝热装置；和(c)用于向该周边施加热量的热源；其中，在沿该导管长度的一个或多个位置(i)对该热源进行设置，从而围绕该导管周边不均勻地施加热量；或(ii)对该绝热装置进行设置，从而产生从该导管周边不均勻的热量损失；或(iii)对该热源进行设置从而围绕该导管周边不均勻地施加热量并且对该绝热装置进行设置从而产生从该导管周边不均勻的热量损失。在以下详细说明中提出了本技术的其他特征和优点，这些特征和优点中的一部分对于阅读了该详细说明的本领域普通技术人员而言将是显而易见的，或者能通过按本文所述实施本技术而了解。应当理解，以上一般说明和以下详细说明都仅仅是对本技术的示例，意在为理解本技术要求权利的性质和特性提供概述或框架。包括附图以提供对本技术的进一步理解，附图结合在本说明书中并构成说明书的一部分。应当理解，本说明书和附图中揭示的本技术的各方面和特征可以以任何和所有的组合形式利用。附图简要描述附图说明图1是根据一种示例实施方式的熔合玻璃制造设备的示意图。图2是说明由拉制法形成的玻璃带的玻璃厚度分布的示意图。图3是说明流管的示意图。图4是说明具有平直的进口段、成角度的中间段和平直的出口段的递送管的部分解剖示意图。图5是说明从递送导管的出口端(图5A)至溢流槽表面(图5B)的流管图的示意图。图6A显示在递送管的进口端的计算温度分布。图6B是沿图6A的水平线的温度与径向距离的关系图。图7显示在具有图4结构的递送管的出口端的计算温度分布。用于这种计算的加热和绝热元件是方位角对称的。图8说明方位角不均勻的加热和/或绝热元件。专利技术详述以下就熔合下拉法(也称为熔合法、溢流下拉法或溢流法)进行讨论，应当理解， 本文揭示和要求权利的方法和设备也适用于其他玻璃制造法，包括其他下拉法如狭缝拉制法。由于熔合设备是本领域已知的，所以为了不与示例实施方式的说明发生混淆，省略了关于熔合设备的细节情况。如图1中所示，典型的熔合设备10采用成形结构(溢流槽)60，其包括由堰50限定的槽30，用于接受熔融玻璃40。通过递送管或导管20将熔融玻璃供应至溢流槽，递送管或导管20使熔融玻璃的流动方向从基本垂直变成基本水平。通过基本垂直的管道(未显示)将熔融玻璃提供至递送管20，该基本垂直的管道通常在递送管的进口端内相接。该垂直管(称为“下导管”)的直径小于递送管进口端的直径，因此在该进口端附近产生自由玻璃表面。随着熔融玻璃通过递送管，玻璃温度降低而玻璃粘度增加。对温度降低的量进行控制，使得溢流槽接受的熔融玻璃的粘度适合于生产玻璃带90。图4中更详细地显示递送管20 (重新编号为400)，其中用箭头410表示熔融玻璃流入该管，用箭头420表示熔融玻璃流出该管。该附图中的附图标记430、440、450、460和 470表示能通过独立加热元件(线圈)单独加热的管区。具体来说，区430、440和450组成该管的基本平直的进口段，区470构成该管的基本平直的出口段，区460构成该管的成角度的中间段。对于这些段中的每一个，可以使用更多或更少的区，需要时中间段可以是弯曲的。如以下讨论的，通过对向各区的线圈施加的能量的量进行选择，可以控制该管出口面上的温度分布，从而控制该溢流槽表面上的熔融玻璃的质量、厚度和/或温度分布。同样参见图1，离开递送管20之后，熔融玻璃流进槽30中，溢过堰50，然后沿该溢流槽的外表面向下直至其到达该管的根部70。这时，来自溢流槽的两个会聚侧面的两个熔融玻璃板结合在一起形成单独一个带90。离开根部之后，该带首先横越边缘辊80，然后是一组或多组牵拉辊(未显示)。边缘辊的温度低于玻璃的温度，例如，边缘辊是水冷或气冷的。这种较低的温度的结果是，边缘辊使玻璃温度局部降低。这种冷却减轻了该带的稀薄化，即，局部冷却有助于控制拉制过程中(例如通过牵拉辊的作用)发生的带宽度的减小。使用熔合法生产玻璃基板依赖于溢流槽60上每单位宽度熔融玻璃的大致均勻流动(也称为“流体密度(flow density)”)，以确保玻璃带90的品本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于传送熔融玻璃的设备，所述设备包括：（ａ）具有进口、出口、周边和长度的导管；（ｂ）用于控制从所述周边的热量损失的绝热装置；和（ｃ）用于向所述周边施加热量的热源；其特征是，在沿所述导管长度的一个或多个位置：（ｉ）对所述热源进行设置从而围绕所述导管周边不均匀地施加热量；或（ｉｉ）对所述绝热装置进行设置从而由所述导管周边产生不均匀的热量损失；或（ｉｉｉ）对所述热源进行设置从而围绕所述导管周边不均匀地施加热量并且对所述绝热装置进行设置从而由所述导管周边产生不均匀的热量损失。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O·N·伯拉塔瓦，K·R·盖罗，K·C·康，B·科卡图鲁姆，S·M·马利罗，D·G·尼尔森，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：US