辊到辊玻璃：无接触和多层沉积法制造技术

使用辊到辊玻璃烟炱沉积和烧结法形成玻璃片。玻璃片形成包括在烟炱接受器件(120)的沉积表面(122)上形成第一玻璃烟炱层(152)，将第一玻璃烟炱层(152)从沉积表面(122)取下，在所述未支承的第一玻璃烟炱层上形成第二玻璃烟炱层(162)。对制得的复合玻璃烟炱片进行加热以形成烧结玻璃片(156)。所述玻璃片可以是基本均一的玻璃片，或者是具有层特有的性质的复合玻璃片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辊到辊玻璃无接触和多层沉积法优先权本申请要求2009年7月17日提交的题为“辊到辊玻璃无接触法和多层法 (ROLL-TO-ROLL GLASS TOUCH-FREE PROCESS AND MULTILAYER API3ROACH) ” 的美国专利申请第12/505096号的优先权。背景和概述本专利技术一般涉及玻璃片，更具体涉及用来形成均勻的玻璃片，例如二氧化硅玻璃片的玻璃烟炱沉积和烧结法。可以使用各种不同的方法形成玻璃片材料。例如，在浮法玻璃工艺中，通过使熔融玻璃浮在熔融金属床上，制造固体玻璃片。该方法可以用来形成具有均勻的厚度以及非常平坦表面的玻璃片。但是，浮法玻璃工艺必须有玻璃熔体和熔融金属之间的直接接触，会在界面造成不希望有的污染，使表面质量逊于纯洁的表面质量。为了制造在两个主表面上都具纯洁的表面性质的高质量浮法玻璃片，通常对浮法玻璃进行表面抛光步骤，该步骤增加了额外成本。另外，认为浮法无法用来制造可卷的玻璃片。另一种用来形成玻璃片材料的方法是熔合拉制法。在此方法中，将熔融玻璃加入被称为“等压槽”的槽内，对该等压槽进行过量填注，直至熔融玻璃从两侧均勻溢出。然后所述熔融玻璃在所述槽的底部重新结合、或者熔合，然后在槽的底部进行拉制以形成平坦连续玻璃片。因为在成形过程中玻璃片的两个主表面都不与任何支承材料直接接触，两个主表面都可以获得高表面质量。由于熔合拉制法的动力学性质，适合用于熔合拉制加工的玻璃组合物的数量仅限于在熔融相中具有所需性质(例如液相线粘度、应变点等)的那些。另外，虽然可以通过熔合拉制法制造较薄的玻璃片，但是该方法无法用来形成可卷的高二氧化硅玻璃片。最后，用于熔合拉制法的设备可能价格昂贵。所述浮法和熔合拉制法除了它们的薄玻璃片材料方面的限制以外，而且由于二氧化硅具有高软化点( 1600°C )，这两种方法作为用来形成高二氧化硅玻璃片的玻璃片成形方法基本上是不能实行的。反而，人们通常通过对分批火焰水解炉制造的二氧化硅锭块进行切割、研磨和抛光来制造二氧化硅玻璃基片。这些分批法极为昂贵，并造成很大的浪费。实际上，为了通过火焰水解法制造均勻的薄的软质二氧化硅玻璃片所需的必要的切片和抛光操作很可能使得工艺成本过高而只能放弃。鉴于以上原因，人们非常需要具有高表面质量的廉价、均勻、软质、可卷的薄玻璃片。该玻璃片可以包括一层或多层、一种或多种组分或者一个或多个相。该玻璃片可以例如用作光掩模基片、LCD图像掩模基片等。一种形成玻璃片的方法包括玻璃烟炱沉积和烧结工艺。根据各种实施方式，所述沉积包括在烟炱接受器件的沉积表面上沉积玻璃烟炱颗粒，形成受支承的烟炱层；将所述烟炱层从所述沉积表面取下，形成第一烟炱片；在所述第一烟炱片的至少一个表面上沉积另外的玻璃烟炱颗粒，形成复合烟炱片。可以对所述复合烟炱片进行烧结，形成玻璃片。所述玻璃片可以是可卷的薄玻璃片，或者是较厚的玻璃片。受支承的烟炱层从所述沉积表面脱离，该烟炱层具有两个相反的主表面。“接触表面”是与所述烟炱接受器件的沉积表面接触而形成的表面，而“自由表面”是相反的表面。 在另一个实施方式中，在受支承的烟炱层从沉积表面脱离以形成第一烟炱片之后，可以在所述“接触表面”和/或“自由表面”上沉积另外的玻璃烟炱颗粒。另外，在形成至少两个烟炱层之后，还可以沉积另外的玻璃烟炱颗粒以形成多层复合烟炱片。对于复合烟炱片，界面间表面表示一个烟炱层与随后沉积的烟炱层之间的表面，而自由表面表示在未与另一表面直接接触的情况下已形成的表面。使用上述方法制造的高二氧化硅玻璃片的平均厚度可以等于或小于150微米，两个相反的主表面中的至少一个之上的平均表面粗糙度等于或小于1纳米。通过在第一烟炱片的接触表面上沉积第二烟炱层，可以形成复合烟炱片，最终形成烧结玻璃片，所述玻璃片的裸露的主表面均未与沉积表面接触。这些纯洁的表面可以得到高质量的玻璃片。在以下的详细描述中提出了本专利技术的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本专利技术而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都提出了本专利技术的实施方式，用来提供理解要求保护的本专利技术的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本专利技术的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图举例说明了本专利技术的各种实施方式，并与描述一起用来解释本专利技术的原理和操作。附图简要说明附图说明图1是用来形成薄玻璃片的设备的示意图；图2是复合烟炱片的示意图。详述图1中示意地显示了根据一个实施方式用来形成玻璃片的设备。该设备100包括一对烟炱提供器件110，116，烟炱接受器件120，烟炱片引导器件130，以及烟炱片烧结器件 140。在初始沉积步骤中，在烟炱接受器件120的沉积表面122上沉积通过第一烟炱提供器件100形成的玻璃烟炱颗粒。所述烟炱接受器件120是可旋转的转筒或者带的形式， 因此可以包括连续的沉积表面122。使烟炱颗粒150沉积，在沉积表面122上形成烟炱层 152。所述烟炱层152可以从沉积表面122脱离，成为具有接触表面155和自由表面157的自立式连续烟炱片154。可以因以下原因，在没有实际介入的情况下，使得烟炱层152从沉积表面122脱离，例如烟炱层和沉积表面之间的热失配或者热膨胀系数失配，以及/或者重力的作用下。在烟炱片IM从烟炱接受器件120脱离之后，烟炱片引导器件130可以引导烟炱片154的移动。在一个实施方式中，在第二个沉积步骤中，通过第二烟炱提供器件116形成的玻璃烟炱颗粒160沉积在烟炱片154的接触表面155上，形成第二烟炱层162。对烟炱片IM添加第二烟炱层162和任何之后的烟炱层(图中未显示)，从而形成了复合烟炱片 174。所述烟炱片引导器件130还可以引导所述复合烟炱片174移动通过烟炱片烧结器件 140，该烧结器件使得所述复合烟炱片174发生烧结和固结，形成玻璃片156。在一些实施方式中，作为在烟炱片的接触表面155上形成烟炱层的替代或者补充，可以在烟炱片的自由表面157上沉积烟炱层。形成玻璃片的方法包括在烟炱接受器件的沉积表面上沉积玻璃烟炱颗粒，形成受支承的烟炱层；将所述烟炱层从所述沉积表面取下，形成第一烟炱片；在所述第一烟炱片的至少一个表面上沉积另外的玻璃烟炱颗粒，形成复合烟炱片。可以对所述复合烟炱片进行加热，形成烧结玻璃片。下文将详细描述所述方法和设备的其它方面。虽然可以用各种器件来形成玻璃烟炱颗粒，例如烟炱提供器件110，112可以包括一个或多个火焰水解燃烧器，例如用于外部气相沉积0VD、气相轴向沉积(VAD)和平面沉积法的那些。在美国专利第 6，606，883，5，922，100，6，837，076，6，743，011 和 6，736，633 号中揭示了一些合适的燃烧器的结构，这些专利的全文内容参考结合于此。所述烟炱提供器件110，112可以包括单独的燃烧器或者多个燃烧器。一个示例性的燃烧器包括长度为1、宽度为W的输出表面。所述输出表面包括N行喷气孔，其中N可以为1-20或者更大。在一个实施方式中，各个喷气孔包括直径0.076厘米的孔。所述输出表面的长度1可以约为2. 5-30. 5厘米或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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