[發明專利]熔融法生產平板玻璃所用的等靜壓板的下沉控制

無效

• 申請號: 201310011686.X
• 申請日: 2001-11-30
• 公開（公告）號: CN102992592A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: J·D·赫爾芬斯蒂尼;W·R·鮑威爾
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B17/06
• 分類號: C03B17/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US01/45300，國際申請日為2001年11月30日，進入中國國家階段的申請號為01821788.5，名稱為“熔融法生產平板玻璃所用的等靜壓板的下沉控制”的發明專利申請的分案申請。

發明領域

本發明涉及熔融法生產平板玻璃用的等靜壓板，具體言之，涉及控制在其使用過程中顯示的控制的技術。

發明背景

A.熔融法

熔融法是平板玻璃生產技術中基本的方法之一。例如，可見Varshneya,Arun?K.,“Flat?Glass”,Fundamentals?of?Inorganic?Glasses,Academic?Press,Inc.,Boston,1994,Chapter20,Section4.2.,534-540。比較人們所知的的其他方法，如浮法和槽引法，熔融法制造的平板玻璃，其表面更為平整光滑。因此，熔融法在液晶顯示器（LCDs）制造所用玻璃基板的生產中具有特別重要的地位。

熔融法，具體是溢流下拉熔融法，是美國專利Nos.3,338,696和3,682,609中的主題，該專利所有人是Stuart?M.Dockerty，其內容參考結合于此。這兩個專利方法的圖見圖1。如圖所示，該系統包括一根供料管9，它將玻璃液送至收集槽11，該收集槽是在被稱之為“等靜壓板(isopipe)”的耐火材料板中形成型的。

過程達到穩定狀態后，玻璃液就從供料管通到收集槽，然后溢流至收集槽兩側，形成兩塊平板玻璃，再沿著等靜壓板外表面向下和向內流動。這兩塊玻璃在等靜壓板的底部或根部15會合，并在那里熔融成一塊玻璃。接著，這單塊玻璃被送至牽引設備（圖中箭頭17所示），該設備通過調整玻璃塊被牽引離開根部的速度來控制玻璃板的厚度。牽引設備設在遠離根部下游的位置，使得該塊平板玻璃在與該設備接觸前就已冷卻并變得堅硬。

如圖1所示，在整個過程的任一部分中，玻璃板的外表面不與等靜壓板外表面的任何部分接觸。而是，其兩個外表面僅與周圍的空氣接觸。形成最終單塊玻璃的那兩個半塊玻璃的內表面與等靜壓板確有接觸，但這些內表面在等靜壓板根部的位置相互熔融在一起，最終都埋在了最終的平板玻璃體內。這樣，最終形成的平板玻璃外表面就具有了優越的性能。

從上所述可以明顯看出，等靜壓板13對熔融法的成功來說至關重要。具體言之。等靜壓板尺寸的穩定性尤為重要，因為等靜壓板的幾何形狀的改變會影響整個過程。例如，可參見Overman,美國專利No.3,437,470和日本專利出版號11-246230。

尤其要注意的是，等靜壓板使用的條件使得它易受尺寸形狀改變的影響。這樣，等靜壓板就必須在大約1000℃及以上的高溫使用。而且，在溢流下拉熔融法中，在支撐它本身的重量以及沿著它兩面溢流下來的和收集槽11中的玻璃液的重量時，等靜壓板也必須在此高溫度條件下使用。同時，在牽拉過程中，至少有部分張力通過熔融的玻璃被傳送回到等靜壓板。取決于所制造的平板玻璃的寬度，等靜壓板不受支撐長度可以達到1.5米或者更長。

為了經受得住這些苛刻條件，等靜壓板13是用耐火材料等靜壓成形的制造的板（因此名為等靜壓板）。具體的是，等靜壓的鋯石耐火材料被用來制造熔融法所用的等靜壓板。為本技術中所知，鋯石耐火材料基本上由ZrO₂和SiO₂組成，例如在這些材料中，ZrO₂和SiO₂合起來占耐火材料的至少95重量％，這些材料的理論組成是ZrO₂·SiO₂，或者寫成ZrSiO₄。在實際應用中，等靜壓板即使用這些高性能材料制成，仍然會發生形狀改變，這就限制了它們的使用壽命。具體是，等靜壓板出現下沉，這使得它不受支撐長度的中間部分低于其外部受支撐的兩端。本發明就是涉及控制這種下沉的技術。

造成等靜壓板下沉的一個基本因素是它所使用的材料的蠕變速率ε=dε/dt。本技術中知道，對于許多材料來說，蠕變速率是外加應變σ的函數，它可以用下面的冪律式表征：

ε=Aσⁿ?exp(Q/T)????????（1）