平板玻璃的制造方法及装置，及其液晶装置外文翻译资料

 2022-07-28 15:22:11

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平板玻璃的制造方法及装置，及其液晶装置

技术领域

本发明主要涉及到关于生产薄玻璃板的制造方法,以及玻璃板的制造设备和一种液晶装置。薄玻璃板即平板玻璃，例如液晶显示所用的基板玻璃。

背景介绍

关于这种平板玻璃类型的制造方法，浮法和下拉法是为我们所知道的。但当真正生产液晶显示基板玻璃的时候，由于其成本的原因，下拉法更为广泛的被应用到生产中。因为下拉法制备的玻璃在成型后很少或几乎不需要抛光。

本文中的例1作为下拉法的一种，与日本一项申请公开号为10-291826的专利颇为相关。本例中公开了一种制备玻璃基板的方法：从熔融槽沿着成形面连续地供给熔融玻璃，将玻璃熔合在模具下方的两侧上，并且使用对辊在玻璃的边缘区域向下拉制玻璃。

因为通过这种类型的制造方法获得的玻璃基板，使得在成型时表面都是自由表面，并且使得与模具接触的玻璃表面熔合在一起，所以它提供了优异的平滑度和平整度。

通常，将通过该制造方法获得的外部尺寸为1mtimes;1m，厚度为0.7mm的玻璃板切割成550mm650mm或600mmtimes;720mm的尺寸，并用作液晶玻璃基板， 这种液晶玻璃基板装置的示例包括TFT玻璃基板或滤色器玻璃基板。

对于TFT玻璃基板，在玻璃基板的表面上形成薄膜晶体管（TFT），而对于滤色器玻璃基板，在玻璃基板的表面上形成滤色器。 液晶装置通过在形成有这些薄膜的两个玻璃基板之间注入液晶而形成。

然而，使用常规下拉法制造的玻璃板，具有在宽度方向（垂直于玻璃的拉拔方向的方向）上产生大量应变的问题。该应变是由下拉法特有的板状分布引起的。 使用下拉法制造的平板玻璃的板厚度在宽度方向上的边缘区域比在中心区域（以下称为“表面区域”）大。 因此，当玻璃板在成型后从高温缓慢冷却时。 由于边缘区域的冷却速度，在边缘区域产生压缩应力，而在表面区域产生拉伸应力，结果，在宽度方向上产生了微小应变。此外，该应变比在表面区域更加趋向于边缘区域。

当以适合于显示装置用玻璃基板的方式切出具有这种应变分布的片状玻璃时， 应变分布在重构状态中，且继续存在，这导致玻璃基板的微小变形。

当在具有这种微小变形的玻璃基板的表面上通过光刻形成用于滤色器的薄膜晶体管（TFT）或者用于滤色器的保护膜图案时，在光刻工艺期间不能精确地执行曝光， 出现薄膜图案的精度降低的问题。

此外，当TFT玻璃基板与滤色器玻璃基板组合时，由于玻璃板中的微小变形，对准标记变得偏移，结果出现液晶装置的成品率降低的问题。

特别是，当玻璃基板尺寸较大时，出现玻璃基板的脱模量相应较大并且图案定位的偏移量也较大的问题。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于：

本发明的一个目的是在下拉法中抑制微小应变或微小变形的发生。

本发明的另一个目的是防止在显示装置中使用的玻璃基板的表面上发生通过光刻形成的图案的定位偏移。

本发明的另一个目的是防止当通过拉伸方法形成的一块短性玻璃被切割成规定尺寸时发生应变。

本发明的另一个目的是提高在液晶装置的制造期间获得的产率。

因此，本发明提出一种制造方法，其中，为了在使用下拉方法时对玻璃板的宽度方向上的温度变化引起的应变降低进行缓和冷却。

本发明公开的内容

结构1：一种玻璃板制造方法，通过使用下拉法将熔融玻璃成形为片状，使用热处理装置缓慢冷却，从而制造玻璃板，其特征在于，使用应变降低工序， 在缓慢冷却过程中，利用平板玻璃横向方向上边缘区域和表面区域的温度差而使玻璃成型。

对于适用于下拉法的玻璃材料，从保持透明性的观点出发，优选液相温度为1200℃以下，理想的是液相温度为1100℃以下。 进一步优选的是，平板玻璃的厚度在0.5和1.0mm之间。

还优选的是，应变降低工艺在成形之后立即进行。

结构2：根据结构1所述的玻璃板制造方法，其中，在表面区域的中心区域和边缘区域之间发生温度差。

结构3：根据构造1或结构2的玻璃板的制造方法，其中经受缓慢冷却的玻璃板表现出宽度方向的分布，使得表面积具有比边缘区域低的温度。

结构4：根据构造1至3中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，应用所述光学外差法预先测定的所述后成型玻璃板中的应变分布进行所述应变降低处理。

由于本发明所涉及的应变具有微小的应变（变形），因此优选通过光学外差测定来测量双折射量，该测量可以高精度地测量微小应变（微小变形），并且应变降低过程基于 对这个测量的结果。 使用光学外差法进行测量可以容易地理解成型后的玻璃板的宽度方向温度分布。

结构5：根据结构1至4中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，所述应变降低处理包括在所述平板玻璃的宽度方向上形成规定的温度分布的热处理， 当成型后，通过热处理单元对平板玻璃进行缓慢冷却后，成型后的片状玻璃减少。

优选用于缓慢冷却玻璃板的温度范围为600〜850℃。进一步优选的是，用于降低玻璃板宽度方向的温度差的方法包括通过具有 偏移了玻璃板的宽度方向温度分布的温度分布。

因为这种热处理是在缓慢冷却过程中进行的。 玻璃板的宽度方向温度分布随着冷却带而变化。因此，优选的是，热处理单元的温度分布根据平板玻璃的温度分布而沿着拉伸方向连续地或逐步改变。

结构6：根据构造5的玻璃板的制造方法，其中，热处理至少通过将玻璃板从成形温度缓慢冷却至应变点附近的温度的工序进行。

优选的是，在从玻璃板的成型到成形的温度范围内进行到等于或低于应变点的提取温度的热处理，但是如果通过缓慢进行热处理是有效的 其中将玻璃板从成型温度缓慢冷却到接近应变点的温度的冷却过程。 优选的是，通过将玻璃板从400℃至500℃的温度缓慢冷却的方法进行该工艺。 低于压力温度至应变点附近的温度。 此外，优选在应变点附近的温度下使平板玻璃的宽度温度基本均匀，然后进行应变点以下的缓慢冷却的情况下，平板玻璃的均匀温度状态 并进一步进行缓慢的冷却。

此外，应变点附近温度的优选范围为高于或低于应变点温度50度。

构造7：根据构造5或结构6的平板玻璃制造方法，其中，所述热处理是在所述平板玻璃的宽度方向上形成的温度分布的处理，所述热处理单元用于打击所述平板玻璃 被设定为能够降低平板玻璃的宽度方向的温度差。

在通过热处理单元形成温度分布的情况下，优选的是，在应变点附近突然出现这种温度分布，而应变点附近的温度分布不是用作参考，而是通过平坦化获得的温度分布 在应变点附近的温度分布形成为从应变点和成型温度在缓慢冷却过程中逐步或连续地形成。

构造8：根据构造1至3中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，所述应变降低处理通过增加所述边缘区域的延伸量相对于所述边缘区域的延伸量， 所述冲洗区域与所述边缘区域之间产生的热收缩差异与所述平板玻璃的朝向方向上的表面积相对应。

优选通过在600〜850℃的温度范围内的缓慢冷却来进行应变降低处理。

结构9：制造薄板的玻璃板，其中制造的玻璃板的最大应变为0.07kg / mm 2以下。

更优选的是最大应变为0.04kg / mm 2或更小。

结构10：根据构造1至9中任一项所述的玻璃板的制造方法，其中，所述玻璃板是用于显示装置的玻璃基板。

优选显示装置包含液晶装置，液晶装置用玻璃基板的膨胀系数为32-38times;10-7 /℃，应变点为650℃以上。

优选玻璃具有包含60-70％SiO2，7-12％B2O3，9-13％Al2O3，1-8％MgO，2-8％CaO，0.5-5％SrO和0.5-5％BaO，其中百分比以摩尔百分比表示。

还优选的是，玻璃具有包含65-75％SiO2，6-11％B2O3，8-15％Al2O3，3-15％MgO，0-8％CaO，0-1％SrO和0- 1％BaO。

结构11：一种玻璃板的制造装置，其具有将从熔融玻璃储存槽连续地供给到片材中的熔融玻璃成型的成型单元， 拉伸单元，其拉伸由成型单元成型并存在于软化状态的玻璃板; 以及应变减小单元，其减小由边缘区域在平板玻璃的宽度方向上的表面积产生的温度差引起的应变。

结构12：根据构造11所述的玻璃板的制造装置，其特征在于，所述应变减少单元是在成型后缓慢冷却所述玻璃板的热处理单元，并且在所述平板玻璃的宽度方向上设定降低所述温度差的温度分布 在后成型玻璃板的宽度方向上。

优选的是，节拍处理单元位于平板玻璃的一侧或两侧。 还优选的是，热处理单元位于平板玻璃的表面或表面附近。

结构13：根据结构11所述的玻璃板的制造装置，其特征在于，所述应变减少单元具有在成型后缓慢冷却所述玻璃板的热处理单元和进行控制的单元，以确保所述边缘区域的延伸量较大 与根据由热处理单元缓慢冷却的玻璃板的表面积到边缘区域的温差有关的表面积的延伸量。

结构14：一种液晶装置，其特征在于，具有保持在通过与构造1〜10中任一项所述的玻璃板制造方法形成的一对玻璃板之间的液晶。

附图简要说明

图1是表示从熔融玻璃制造玻璃板的本发明的玻璃板制造装置的一个实施方式的示意图。

图2是图1所示装置的横截面图。 1号沿A-A线切割;

图3是图1所示的牵引辊的侧视图。

图4是表示未进行应变抑制处理的玻璃板的应变分布的图

图5是表示加热器的温度的表。 和应变减少处理期间的玻璃;

图6是图6所示的数据的曲线图。

图7是表示玻璃板经过应变减少处理后的应变分布的图。

图8是表示切割后的玻璃板的总间距偏移量与切割前的玻璃板的应变量之间的关系的图。

具体实施方法

以下，参照附图对本发明进行说明。

图1是表示从熔融玻璃制造玻璃板的本发明的玻璃板制造装置的一个实施方式的示意图， 图2是图1所示装置的横截面图。 1沿着A-A线切割， 图3是图3所示的生丝辊的侧视图。 参见图1， 图4是表示未进行应变减少处理的玻璃板的应变分布的图。 图5是表示纱线变形抑制处理中的加热器（热处理单元）和玻璃的温度的表， 图6是图6所示的数据的图。 5， 图7是表示玻璃板经过应变减少处理后的应变分布的图。 图8是表示切出后的玻璃板的总间距偏移量与平板玻璃的切出前的应变量之间的关系的图。

平板玻璃制造装置

首先，参照图1〜图4，对实施本发明的实施方式的玻璃板的制造方法的制造装置进行说明。

包括本发明的一个实施方案的玻璃板制造设备基本上包括熔融玻璃储罐1和冷却炉10，如图1所示。

熔融玻璃炉1具有具有开口的存储单元1a，并且通过在预定温度下熔化玻璃原料获得的熔融玻璃2被存储在存储单元1a中。 模制单元3形成在存储单元1a的底部边缘处。 在片状玻璃8的宽度方向上延伸的狭缝状开口3a形成在成型体不发光3中。成型单元3包括涂有白金的耐热砖。

熔融玻璃可以通过开口3a拉出熔融玻璃2而成型为片状玻璃8。 通过模制单元3的平板玻璃8被加热器4缓慢冷却，以便使边缘区域的收缩朝着由于快速冷却所导致的中心区域的收缩。

缓慢冷却炉10缓慢冷却模制成片状的玻璃8，并且是中空的，使得当平板玻璃8的边缘区域被牵引辊5至7向下拉时，在快速冷却下进行缓慢冷却 的平板玻璃8被热处理单元9阻止。

拉丝辊5至7在平板玻璃8的拉伸方向上对齐，并且彼此相隔规定的距离。 热处理单元9位于与玻璃板8的主表面相距规定的距离处。

牵引辊5通过7抓住平板玻璃8的边缘区域8a和8b并向下拉平板玻璃8。如图3所示，拉伸辊5a，6a和7a将平板玻璃8与位于平板玻璃8的后侧的拉伸辊5c，6c和7c一起向下拉。图2所示的拉拔辊5b，6b和7b。 图1中还示出了与拉丝辊5b，6b和7b协同地拉下平板玻璃并且位于平板玻璃8的相反侧的图中未示出的拉伸辊。

在平板玻璃8的拉拔方向上排列的拉伸辊5至7定位成使得相邻的辊在平板玻璃8的厚度方向上相对于彼此移位规定量。这样， 平板玻璃的边缘区域比表面积行进更长的距离。 例如，关于辊对5a/5c，6a/6c和7a/7c位于图5的左侧。 如图1所示，辊6a / 6c相对于辊Sa / Sc和7a / 7c移动一定距离a。 图1所示的辊5b，6b和7b。 1也以同样的方式定位，虽然这在图中不明显。

用于缓慢冷却的热处理单元9可以在平板玻璃8的宽度方向和拉伸方向上形成规定的温度分布，以防止产生应变。因此，热处理单元9具有在平板玻璃8的宽度方向（水平方向）和拉伸方向（垂直方向）上排列的多个加热器。在抽出时，具有代表性的情况，其中八个加热器沿着平板玻璃8的宽度方向排列。此外，例如，十个加热器沿着平板玻璃8的拉伸方向排列，尽管这些加热器未示出在拉伸中。每个加热器的温度可以单独控制。沿着平板玻璃8的宽度方向排列的多个加热器的使用旨在在相同方向上形成相同的规定温度分布，以便减少沿相同方向的应变的发生。

平板玻璃制造方法

此外，沿着平板玻璃8的拉伸方向使用多个加热器旨在形成预定的分级分布，其将防止快速冷却并允许在相同方向上缓慢冷却。 防止快速冷却，以防止在拉伸过程中对平板玻璃8的损坏。 特别地，当在600-700℃的范围内对玻璃板8发生快速温度变化时，由于弯曲变形，玻璃板8容易发生损伤。

首先，进行应变减少处理的准备。 首先，使用光学外差法测量未进行应变减少处理的片状玻璃8中的应变量。 测量样品是从平板玻璃8出来的宽度为650mm，长度为550mm的玻璃板。 测量结果如图1所示。 从表中可以看出，平板玻璃8的应变量具有从显示区域的中心区域到边

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