对玻璃薄板进行对流热处理的方法和设备技术

技术编号:9529438 阅读:59 留言:0更新日期:2014-01-02 18:48
提供了用于玻璃薄板(17)的对流热处理的方法和设备。将玻璃板(17)保持在具有加工体积(19)的固定装置(9)中,所述加工体积(19)具有开放顶部和开放底部。底部支撑系统(15)支撑了玻璃板(17)的底部边缘,而不会阻挡加工体积的开放底部的绝大部分。侧面支撑系统(13)在对流热处理过程中固定玻璃板的垂直边缘区域,从而降低了由于热处理所导致的玻璃板的震动和变形(翘曲)。侧面支撑系统(13)可包括具有臂(37)的垂直元件(33),所述臂(37)可包括用于啮合玻璃板(17)的主表面的唇缘(73)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了用于玻璃薄板(17)的对流热处理的方法和设备。将玻璃板(17)保持在具有加工体积(19)的固定装置(9)中,所述加工体积(19)具有开放顶部和开放底部。底部支撑系统(15)支撑了玻璃板(17)的底部边缘,而不会阻挡加工体积的开放底部的绝大部分。侧面支撑系统(13)在对流热处理过程中固定玻璃板的垂直边缘区域,从而降低了由于热处理所导致的玻璃板的震动和变形(翘曲)。侧面支撑系统(13)可包括具有臂(37)的垂直元件(33),所述臂(37)可包括用于啮合玻璃板(17)的主表面的唇缘(73)。【专利说明】对玻璃薄板进行对流热处理的方法和设备领域本申请根据35U.S.C.§ 119,要求2011年4月18日提交的美国临时申请第61/476412号的优先权,本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。本专利技术涉及对玻璃薄板例如显示器级别玻璃板进行对流热处理的方法和设备。在一个特定有益的应用中,在离子交换强化之前采用所述方法和设备对玻璃板进行热处理。技术背景在显示器应用中,常需要对玻璃板进行热处理以对它们的性质进行提升或改性。例如,玻璃板制造厂商在将玻璃板货运至客户之前经常对它们进行热处理,使玻璃板用于客户的工艺中时不发生收缩或者收缩很小。这种热处理被称作“预收缩”、“预压紧”或简称为“压紧”。这些热处理不同于退火,因为所述热处理在低温,如低于构成玻璃板的玻璃的应变点下进行。作为需要进行预收缩的一个例子,是用于制造液晶显示器的玻璃基板,特别是使用多晶Si技术的那些玻璃板在制造显示器工艺中需要处于相对高温条件。如果没有进行预收缩,基板可能发生的形状变化较大,足以对制成的显示器的质量产生不利的影响。通过对形成基板的玻璃板进行预收缩,显著降低了这种问题的发生。近年来,化学强化玻璃板在用于移动电子产品的面板和/或触摸板的制造中变得流行。例如,康宁公司(Corning Incorporated)的GORILLA.?玻璃已经被广泛地用于该目的。结合该类型玻璃的化学强化,发现化学强化之前在接近玻璃应变点附近的热处理可以显著改善玻璃已经具有的高强度。参见2010年12月14日提交的题为“用于强化玻璃的热处理(Heat Treatment for Strengthening Glasses) ”的共同转让的美国专利申请第61/422,812号,其全文通过引用结合入本文。美国专利第7,363,777号以及美国专利申请公开第US2007/0267312号揭示了可用于玻璃板热处理的设备。虽然这些专利文件中所揭示的设备和方法已经成功地用于实践中,但是本文所揭示的技术的焦点在于对玻璃板进行较为缓慢的加热和冷却。因此,这些现有方法可实现的产量是受到限制的。本专利技术解决了所述低产量的问题。具体地,本专利技术提供了这样的方法和设备,所述方法和设备可以在较短时间内对玻璃板进行热处理,同时仍然实现适用于显示器和其他所需应用的低水平的翘曲和表面性质。除此之外,如下文所述,本文所揭示的方法和设备使得玻璃板实现更为均匀的热历史,这对于在热处理之后将要进行化学强化的玻璃板是有利的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,揭示了一种对玻璃板(17)进行热处理的方法,所述方法依次包括以下步骤:(a)采用固定装置(9)以垂直朝向固定多块玻璃板(17),所述固定装置(9)包括:0011](i)箱式开放框架(11),其限定了加工体积(19),并具有顶侧面(25)、底侧面(27)以及第一垂直侧面(21)、第二垂直侧面(21)、第三垂直侧面(23)和第四垂直侧面(23),所述第一和第二垂直侧面(21)位于框架(11)的相对侧;(ii)用于玻璃板(17)的侧面支撑系统(13),其包括安装在框架的第一垂直侧面(21)上的第一组垂直元件(33、47)和安装在框架的第二垂直侧面(21)上的第二组垂直元件(33、47),所述第一组垂直元件(33、47)形成沿着框架的第一垂直侧面(21)延伸的第一组接收玻璃空间(61),所述第二组垂直元件(33、47)形成沿着框架的第二垂直侧面(21)延伸的第二组接收玻璃空间(61),所述第一和第二组接收玻璃空间(61)成对对齐,用于接收单块玻璃板(17)的相对边缘区域;以及(iii)用于玻璃板(17)的底部支持系统(15),其安装在框架(11)的底部(27)上;(b)将加热气体通过加工体积(19)和多块玻璃板(17)的主表面,以将玻璃板的温度提升至处理温度Ttta;以及(c)将冷却气体通过加工体积(19)和多块玻璃板(17)的主表面,以将玻璃板的温度下降至操作温度T操作;其中:(i)玻璃板(17)在操作温度时具有宽度W1,在处理温度时具有宽度W2,W2大于Wl ;(ii)每个接收玻璃空间(61)具有内端(61)和外端(65),所述内端(61)靠近框架(11)的相对垂直侧面(21),所述外端(65)远离框架(11)的相对垂直侧面(21);(iii)第一组接收玻璃空间(61)的外端(65)与第二组接收玻璃空间(61)的外端(65)在操作温度时的间距为01,在处理温度时的间距为02,02大于01 ;(iv)第一组接收玻璃空间(61)的内端(63)与第二组接收玻璃空间(61)的内端(63)在操作温度时的间距为II,在处理温度时的间距为12,12大于Il ;(V)在步骤(b)中加热玻璃板(17)的速率使得玻璃板(17)先于框架(11)达到T处理;(vi)在步骤(C)中冷却玻璃板(17)的速率使得玻璃板(17)先于框架达到T-;以及(vii)Wl、W2、01 和 12 满足以下关系:01>W2,W2>12,以及12>ffl0在根据本专利技术第一方面的方法的某些实施方式中,在室温下,Wl、01和Il满足以下关系:(Ol-Wl) /ffl ^ 0.02,以及(Wl-1l)/Wl 0.04。在根据本专利技术第一方面的方法的某些其他实施方式中:(i)加工体积具有面积分别为A13^P 开放顶部和开放底部;(ii)底部支持系统阻止气体通过部分而非全部的Alil,对于气体通过仍然开放的那部分A底至少为75%的A底;(iii)在步骤(b)中,通过利用A13^P Alis的开放部分使得加热气体通过加工体积,将所述加热气体通过玻璃板的主表面;(iv)在步骤(C)中,通过利用A13^P Alis的开放部分使得冷却气体通过加工体积,将所述冷却气体通过玻璃板的主表面;(V)在加热处理期间,第一和第二组垂直元件沿着玻璃板垂直侧面的基本整个长度夹住所述玻璃板的垂直侧面,从而降低当加热气体通过玻璃板主表面时产生的玻璃板的震动。在根据本专利技术第一方面的方法的某些其他实施方式中,(i)每个垂直元件具有水平截面,水平截面具有延伸进入加工体积并且相互水平远离张开的两个臂;以及(ii)玻璃板的垂直侧面被夹在相邻垂直元件的臂之间。在根据本专利技术第一方面的方法的某些实施方式中,垂直元件的臂包括与玻璃板的主表面接触的唇缘。在根据本专利技术第一方面的方法的某些实施方式中,垂直元件相互水平间隔,使得当没有夹住玻璃板时,相邻元件的臂发生接触。在根据本专利技术第一方面的方法的某些实施方式中,各个垂直元件的各个臂的顶部部分发生弯曲以引导相邻垂直元件之间的玻璃板。在根据本专利技术第一方面的方法的某些实施方本文档来自技高网
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【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:王文超
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:
国别省市:

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