一种基板玻璃厚度调控方法和设备

技术领域

本发明涉及基板玻璃厚度控制技术领域，尤其涉及一种基板玻璃厚度调控方法和设备。

背景技术

基板玻璃是平板显示器的关键部件之一，其通常厚度在0.4mm～1mm之间。在LCD显示器制程中，在夹层内部涂敷一层与基板玻璃耦合的液晶材料及晶体管(TFT)，晶体管按一定图案的阵列排布，这样使得液晶分子按所需形式取向。玻璃基板厚度的任何变化都会导致晶体管和像素之间的间距发生变化，会直接影响显示器的电场和像素，使显示器的灰度和色彩不均匀，产生亮点等缺陷。因此，对于许多液晶显示器装置而言，面板中所用玻璃的表面平整度必须控制在150微米以内，提供在可接受的厚度公差范围内的玻璃基板很有必要，玻璃面板任一厚度的波动会对显示器的质量造成致命影响。

为了控制玻璃的厚度均匀，现有设备中，当熔融的玻璃成型为玻璃基板时，由碳化硅板、耐火砖、许多通有冷却风的等间距排列的管子组成的冷却室对玻璃板进行冷却，通过调整冷却风的风量、以及调整冷却风管子的端部和碳化硅板的距离来调整玻璃板局部的换热量，从而补偿微小厚度误差。但是，该装置具有局限性，它的缺点是只能通过冷却的方法使玻璃板冷的地方变厚，对厚度偏厚的地方无法使其变薄。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基板玻璃厚度调控方法和设备。

本发明提出的一种基板玻璃厚度调控方法，包括下列步骤：

在熔融玻璃冷却成型玻璃基板过程中，控制冷却区域的冷却温度，使得所述冷却温度从玻璃基板两端向中部逐渐降低。

优选地，所述冷却区域内设有沿玻璃基板宽度方向分布的冷却管路。

优选地，通过调节冷却管路距基板玻璃的距离控制玻璃基板厚度。

优选地，通过调节冷却管路中冷却液流量控制玻璃基板厚度。

本发明中，所提出的基板玻璃厚度调控方法，在熔融玻璃冷却成型玻璃基板过程中，控制冷却区域的冷却温度，使得所述冷却温度从玻璃基板两端向中部逐渐降低。通过上述优化设计的基板玻璃厚度调控方法，通过沿宽度方向差别性地对玻璃基板所在区域进行换热，吸收热量多的区域，玻璃相对粘度变大，玻璃板会变厚；吸收热量少的区域，玻璃相对粘度变小，玻璃板会被拉伸变薄，从而使管体可有差别性地冷却玻璃基板的不同区域调节玻璃板厚度。

本发明还提出一种用于实现上述基板玻璃厚度调控方法的调控设备，包括：溢流设备、牵引辊和至少一个冷却管路；

溢流设备上设有溢流口，所述溢流口向下延伸形成冷却区域，牵引辊位于所述溢流口下方，冷却管路位于牵引辊和所述溢流口之间，冷却管路位于所述冷却区域一侧且沿玻璃基板宽度方向分布。

优选地，冷却管路包括两个冷却套管，两个冷却套管分别从所述冷却区域两端向中部延伸且二者之间间隔预设间隙；

冷却套管包括内管体和套设在内管体外部的外管体，在内管体内部形成进液通道且在内外管体之间形成出液通道，内管体靠近相邻冷却套管一端设有连通所述进液通道和出液通道的连通口。

优选地，还包括用于安装冷却管路的两个安装支架，两个安装支架分别位于所述溢流口两侧，安装支架上设有用于插入冷却套管的开口；

优选地，内管体一端可移动插入外管体内部。

优选地，包括多个冷却管路，多个冷却管路分别位于所述冷却区域两侧且自上而下分布。

优选地，两个冷却套管同轴布置且外径相等。

优选地，两个冷却套管的有效长度相等。

本发明中，所提出的基板玻璃厚度调控设备，其技术效果与上述调控方法类似，因此不再赘述。

附图说明

图1为本发明提出的一种基板玻璃厚度调控设备的一种实施方式的结构示意图。

图2为本发明提出的一种基板玻璃厚度调控设备的一种实施方式的局部结构示意图。

图3为本发明提出的一种基板玻璃厚度调控设备的一种实施方式的冷却管路布置结构示意图。

图4为基板玻璃在宽度方向上的厚度分布图。

具体实施方式

如图1-4所示，图1为本发明提出的一种基板玻璃厚度调控方法和设备的一种实施方式的结构示意图，图2为本发明提出的一种基板玻璃厚度调控设备的一种实施方式的局部结构示意图，图3为本发明提出的一种基板玻璃厚度调控设备的一种实施方式的冷却管路布置结构示意图，图4为基板玻璃在宽度方向上的厚度分布图。

参照图1，本发明提出的一种基板玻璃厚度调控设备，其特征在于，包括：溢流设备1、牵引辊2和至少一个冷却管路；

溢流设备1上设有溢流口，所述溢流口向下延伸形成冷却区域，牵引辊2位于所述溢流口下方，冷却管路位于牵引辊2和所述溢流口之间，冷却管路位于所述冷却区域一侧且沿玻璃基板10宽度方向分布。

本实施例的基板玻璃厚度的具体调控过程中，在熔融玻璃冷却成型玻璃基板10过程中，控制冷却区域的冷却温度，使得所述冷却温度从玻璃基板10两端向中部逐渐降低。

在本实施例中，所提出的基板玻璃厚度调控方法和设备，在熔融玻璃冷却成型玻璃基板过程中，控制冷却区域的冷却温度，使得所述冷却温度从玻璃基板两端向中部逐渐降低。通过上述优化设计的基板玻璃厚度调控方法，通过沿宽度方向差别性地对玻璃基板所在区域进行换热，吸收热量多的区域，玻璃相对粘度变大，玻璃板会变厚；吸收热量少的区域，玻璃相对粘度变小，玻璃板会被拉伸变薄，从而使管体可有差别性地冷却玻璃基板的不同区域调节玻璃板厚度。

具体地，所述冷却区域内设有沿玻璃基板10宽度方向分布的冷却管路。

在换热效果的具体调节方式中，通过调节冷却管路距基板玻璃的距离控制玻璃基板10厚度。也可以通过调节冷却管路中冷却液流量控制玻璃基板10厚度。

在冷却管路的具体设计时，冷却管路可设计为依次布置的多个管体，控制进入不同管体的冷却剂温度，从而控制对冷却区域在宽度方向不同位置的换热量，进而控制玻璃基板在不同位置的厚度。

参照图2和3，在本实施例的冷却管路的一种具体设计方式中，冷却管路包括两个冷却套管，两个冷却套管分别从所述冷却区域两端向中部延伸且二者之间间隔预设间隙；

冷却套管包括内管体3和套设在内管体3外部的外管体4，在内管体3内部形成进液通道且在内外管体之间形成出液通道，内管体3靠近相邻冷却套管一端设有连通所述进液通道和出液通道的连通口。

在冷却过程中，冷却液经由内管体的进液通道流入冷却套管，然后经过内管体末端的连通口流入内外管体之间的出液通道，在出液通道内对附近的玻璃基板进行热交换降温。随着冷却液在出液通道内的流动，其从玻璃基板中部向端部的方向逐渐升高，换热量逐渐减小，使得玻璃中部区域的粘度变大，端部粘度变小，从而基板中部较薄的区域拉伸速度变慢，厚度变厚，基板边缘较厚的区域拉伸速度变快，厚度变薄，从而实现对玻璃板不同区域的厚度调节。

为了适应不同尺寸和厚度的玻璃基板要求，在冷却套管的具体安装方式中，本实施例还包括用于安装冷却管路的两个安装支架5，两个安装支架5分别位于所述溢流口两侧，安装支架5上设有用于插入冷却套管的开口；从而调节冷却管路的初始冷却位置。进一步，内管体3一端可移动插入外管体4内部，也可调节冷却液的换热起始位置。套管被设计成长度≤成型设备宽度的一半，具有相同外径的冷却段，从成型设备两端插入的深度可自由调节，从而使管体可有差别性地冷却玻璃板的不同区域来调节玻璃板厚度。

此外，在冷却管路的实际设计中，可设计多个冷却管路，多个冷却管路分别位于所述冷却区域两侧且自上而下分布。进一步地，两个冷却套管同轴布置且外径相等。两个冷却套管的有效长度相等。

下面通过具体实例详细说明本实施例的基板玻璃厚度调控过程。

在溢流下拉法生产平板玻璃制程中，玻璃液经过供料管流入溢流槽，待溢流槽流满后从槽的两边溢出，在溢流槽尖部熔合在一起，最终形成玻璃板，玻璃板被牵引辊下拉，经切割设备将拉伸的玻璃横向切成单个片状的玻璃板。冷却插管位于溢流设备和牵引辊组件之间，放置在靠近但不接触玻璃板的地方。玻璃的显著特性是：在玻璃软化点附近，当玻璃冷却量较大时，粘度会相对变大，玻璃板会变厚；当玻璃冷却量较小时，粘度会相对变小，玻璃板会被拉伸变薄。所以冷却插管能起到根据玻璃板宽度方向上的厚度分布情况有差别性地吸收玻璃板区域热量，从而调节玻璃厚度的作用。

参照图4，以下详细说明冷却插管的实施方案。

冷却插管是一个具有均匀直径冷却段的圆柱杆体，插管长度≤成型设备宽度的一半，插管从成型设备两端插入，插入的深度可自由调节。在操作过程中，冷却插管中有冷却液体8(水/冷冻水)流过，通过杆体的表面吸收从玻璃板释放出来的热量，所述冷却液体带走来自成型设备内玻璃板区域的热量。两个冷却短管6(此处冷却能力强)位于靠近玻璃板中厚度较薄的地方(,4中10、11位置)，两个冷却短管之间的空隙7(此处冷却弱，接近0)位于靠近玻璃板厚度较厚的地方(图4中9位置)。这种差别性冷却可以与玻璃板上的厚度分布不均匀相匹配：在厚度厚的地方(图4中9位置)，玻璃板被吸取的热量减小，玻璃受热粘度就会变小，该区域玻璃会被拉伸变薄；在厚度薄的地方(图4中10、11位置)，玻璃板被吸取的热量增大，玻璃液粘度就会变大，玻璃板变厚，从而使玻璃板宽度方向上的厚度均匀性变好。

为了设计冷却插管的插入量，需要根据实际测量的玻璃板宽度方向上的厚度分布情况来确定，对于在同一个成型设备中制作的所有玻璃板来说，宽度方向上的厚度分布是相似的，这种厚度分布可用于设计插管。

基于以上内容，可以明白的是本发明内容包括使用一种冷却插管，在玻璃制造系统中制造玻璃板时从玻璃板中抽取不同热量来有差别性地调节玻璃板宽度方向上各区域的温度，从而调整玻璃板宽度方向上的厚度分布均匀性的方法。

本发明的优点：

1.本发明中每个冷却插管的冷却流量可单独控制，并且每个冷却管可前后(沿玻璃板宽度方向)移动调整，这样可控制玻璃板宽度方向上任意位置的换热程度。

2.能够明显改变从熔融态玻璃成型为玻璃板的局部厚度分布，并能够根据厚度变化及时调整各冷却插管的流量、前后位置等来修正厚度变化，使得玻璃板的厚度在宽度方向上均匀一致。比如当玻璃板某一区域的厚度比要求值大时，可以按实施方案中移动两端的短插管使他们之间的空隙位置与玻璃板厚度厚的位置重合，减少玻璃板此区域的冷却，这样就减少了玻璃板对应区域的玻璃粘度，厚度厚的地方变薄，从而生产出厚度均匀一致的玻璃板。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。