CN101279814B - 一种平板液晶显示器玻璃基板的成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平板液晶显示器玻璃基板的成型装置，包括溢流槽、联接均化池的搅拌机、设置在溢流槽与搅拌机之间的玻液通道，其特征在于，所述的玻液通道周围设置有加热模块，玻液通道末端与溢流槽进口的联接为软连接。本发明可以方便地调整玻璃液的温度达到控制流量的目的，更换或安装新的溢流槽或维修受损的溢流槽非常方便，省工省时，且不影响继续生产的工艺参数，保证了玻璃基板产品的良品率。

Description

一种平板液晶显示器玻璃基板的成型装置

技术领域

本发明涉及一种用于平板液晶显示器的玻璃基板的生产装置，特别涉及一种以溢流下拉法生产平板液晶显示器玻璃基板的成型装置。

背景技术

用于平板显示技术的液晶玻璃基板具有高耐热性、高透明度、低吸湿性、高平坦度、良好的耐溶剂、耐刮、耐强酸、耐强碱等特性。玻璃厚度在0.5mm～1.4mm之间。

液晶平板显示器对玻璃基板表面平整度和厚度的质量要求是非常严格的，如果基板精度不能保证，则构成两基板间的间距就会产生局部误差，这样会直接影响到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。对于基板玻璃外形尺寸要求的精度也应达到1/10mm。总体来说，液晶玻璃基板就是一种要求严格的无欠点玻璃。

目前生产液晶显示器基板玻璃的几种成熟的方法中，以溢流成型法最为流行，也相对的最为成熟，但该工艺对生产过程及生产环境的控制要求都很高，如玻璃料的流量、温度、夹边机的拉力均要求做到同步且精确的控制，稍有变化如玻璃料流量和温度产生波动，都会产生瑕疵，影响产品质量，降低良品率。另一方面溢流砖采用的是一种不耐急冷急热的材料，这就要求在实际的生产操作中必须把玻璃液的温度和溢流砖的温度控制在非常接近的程度才能使玻璃液顺利流过而又不会损坏溢流砖。

在以往玻璃液通道结构的设计中，有两种典型的结构(参见图1)。一是搅拌机设置在溢流槽与玻液通道连接处(图1a)；二是搅拌机与溢流槽之间通过玻液通道固定联结(图1b)。对于第一种情况，玻璃液在经过均化池均化以后，逐步流入玻液通道以后又通过搅拌机垂直的流下送入到溢流槽，这对于玻璃液在搅拌机的流经时间和温度的调整均显得操作困难，供料流量也难以控制，

对于第二种情况，搅拌机控制着玻璃液的均匀性和温度的一致性，随后玻液通道通过调整玻璃液降温曲线来控制玻璃液的黏度以达到合适流量然后送入溢流槽。但是经过生产运行一段时间后，溢流槽需要更换(或者维修)，由于溢流槽与玻液通道联为一体，在更换溢流槽时就需要把二者拆解开来，更换(或者维修)完溢流槽后，还需要重新把二者联接在一起，才能继续进行生产。因此在溢流槽更换或维修过程中，不但耗工耗时，而且在技术上也存在很高的难度，成本徒然增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有快速调整手段的平板液晶显示器玻璃基板的成型装置，能够使之用于溢流下拉法生产玻璃基板时可快速的使玻璃液达到生产所需要的温度及流量；并且还能够满足在更换维修溢流槽时不损坏均化池、搅拌机构及玻液通道，省工省时，使生产快速恢复正常。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种平板液晶显示器玻璃基板的成型装置，包括溢流槽、联接均化池的搅拌机、设置在溢流槽与搅拌机之间的玻液通道，其特征在于，所述的玻液通道周围设置有加热模块，玻液通道末端与溢流槽进口的联接为软连接。

上述方案中，所述溢流槽进口向上，玻液通道的末端插入溢流槽进口中实现软连接。所述加热模块沿玻液通道轴向设置有多个。

本发明与现有技术相比，通过玻液通道周围设置的加热模块，可以方便地调整玻璃液的温度达到控制流量的目的。玻液通道末端与溢流槽进口采用软连接结构方式，使更换或安装新的溢流槽或维修受损的溢流槽非常方便，省工省时，且不影响继续生产的工艺参数，保证了玻璃基板产品的良品率。

附图说明

图1为现有玻璃基板下拉法成型装置的两种玻液通道结构图。其中，图1a为搅拌机设置在溢流槽与玻液通道连接处；图1b为溢流槽与玻液通道固定联结。

图2为本发明装置的整体结构示意图。

图3为图2中溢流槽的C向示意图。

图1到图3中：1、投料口；2、熔解池；3、澄清池；4、均化池；5、搅拌机；6、玻液通道；7、溢流槽；8、加热模块；9、溢流槽进口；10、溢流槽尖部；11、从溢流槽溢出的玻液。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图2、图3所示，原料由投料口1进入熔解池2，熔化成玻璃液后经过澄清池3，然后依次经过均化池4、搅拌机构5、玻液通道6、然后通过溢流槽7成型为玻璃板。

决定玻璃成型的品质主要依靠搅拌机5和玻液通道6来将玻璃料的料性、流量和温度调整成为均一且稳定。搅拌机5就是通过它的叶轮搅拌熔融的玻璃液使得玻璃料的料性均一并祛除玻璃液内的条纹，将玻璃料内的气泡尽量的排出，气泡要求达到＜0.1个/公斤。另外影响玻璃成型的品质的因素就是玻璃料的流量和温度。由于基板玻璃产品规格的要求非常严格，特别是对厚度要求，而工艺上对产品厚度的控制主要依靠的是改变进入溢流槽7的玻璃料温来改变玻璃料的黏度，进而改变玻璃料在整个溢流槽7上分布多少的情况来控制玻璃板的厚度分布。

玻璃液通过玻液通道6后流入溢流槽7，待玻璃液流满后从槽的两面流出，在溢流槽尖部10又合成为一面厚度为H的玻璃板(图3)。这样板面会有比较好的品质。从图中可以看出，在玻璃料供料量稳定的情况下，溢流槽7两面玻璃厚度的分布是和整个槽内玻璃液两边溢出玻璃料的量有关。而玻璃液的溢出量是和溢流槽7内侧面与玻璃液的摩擦力成正比的。摩擦力越小，则玻璃液向远离玻液通道6的溢流槽7一端移动的阻碍越小，这样溢流槽7远离玻液通道6的一端溢出的玻璃液也会变的越多，反之，摩擦力越大，溢流槽7远离玻液通道6的一端的玻璃液溢出越少，接近玻液通道6的一端的玻璃液溢出会增大。

玻璃液与溢流槽7内侧面的摩擦力大小由两接触物决定，溢流槽7使用的溢流砖的材料为类ZrSiO2的耐高温材料，在高温下，表面摩擦力变化不大。玻璃液的表面摩擦力是和本身黏度有关的，而玻璃液黏度与其温度，按照黏温曲线，为反比关系。即玻璃的黏度是随温度的增长而降低的，因此，想要控制玻璃液与溢流槽7内表面之间的摩擦力，就要很好的控制流入溢流槽7的玻液料温。

本发明在玻液通道6周围设置了多个可单独控制的加热模块8，这些加热模块的主要作用就是通过调节加热器的输出功率对玻液在玻液通道6中的降温曲线进行人为控制。这样在足够长的玻液通道6内，玻液的温度可得到有效、精确的控制，从而实现进入溢流槽7内的玻液温度控制，对于调节玻璃板厚度分布有很大的帮助。具体参照下式：

$Q=\frac{\mathrm{\ΔH\ρg}\left(\mathrm{\π}{D}^4\right)-128}{\mathrm{\μL}}$

式中ΔH表示液位差，单位cm    μ表示绝对粘度，单位poise

Q表示流量，单位cm³/S         L表示管长，单位cm

ρ表示密度，单位g/cm³        g表示重力加速度，单位cm/s²

根据以上公式计算，可以得出玻液通道6管内玻璃液的流量和这节管中玻璃液的黏度成反比的，和这节管内玻液的液位差成正比。本发明中玻液通道6的倾斜角度和管长已经确定，因此，玻液通道6中玻璃料的出口流量只与此段中玻液的黏度有关。本发明通过加热模块8对玻液通道6内玻液精细且方便的温度控制操作，进而对溢流槽7内玻璃流出量和玻璃板的厚度分布实现控制和调节。

本发明的另一特点，是溢流槽7与玻液通道6采取了分离设计，即溢流槽进口9向上，玻液通道6的末端插入溢流槽进口9中实现软连接。在基板玻璃生产中，溢流槽7使用溢流材料为耐高温的烧结材料，长时间在高温(约1300℃)环境下经玻璃液冲刷，且炉体设备在长时间的负载下工作，使得设备实际使用寿命比其它部分要短许多。如均化池4、搅拌机5及玻液通道6的使用寿命平均在2-3年，在这段时间内溢流槽7要更换2-3次，有时甚至更多。

溢流槽7与玻液通道6采用分离设计后，使得溢流槽7的更换或维修更加方便且容易操作，而且在更换作业时不会对其它部分造成损坏。分离时，只要降低溢流槽进口9，使得溢流槽7与玻液通道6脱开，然后移走。对接时，将更新的溢流槽7溢流槽进口9移动至玻液通道6末端的下方，然后升高溢流槽7，使玻液通道6的末端插入溢流槽进口9，最后密封就完成了对接操作。

本发明玻液通道6的设计与图1a不同的是，本发明玻液通道6为向下倾斜的通道，这样就解决了图1a中玻璃料流量及温度在实际操作中难以控制的实际问题，因为图1a中的玻液需要经过上斜管然后流入垂直管，流量和黏度的实际关系很难掌握。另一方面，本发明的通道系统(包括搅拌机5、玻液通道6)比图1设计中的通道系统节省很多贵金属材料，如Pt(或Pt的化合物)。具体的差异量就在于省略了垂直管的使用，至少节约Pt(或Pt的化合物)达到1/3，只此一项就将极大的节约设备成本。

Claims (2)

1.一种平板液晶显示器玻璃基板的成型装置，包括溢流槽、联接均化池的搅拌机、设置在溢流槽与搅拌机之间的玻液通道，其特征在于，所述的玻液通道周围设置有加热模块，所述溢流槽进口向上，玻液通道的末端插入溢流槽进口中实现软连接。

2.如权利要求1所述的平板液晶显示器玻璃基板的成型装置，其特征在于，所述加热模块沿玻液通道轴向设置有多个。

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