CN105948460A - 一种液晶玻璃基板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶玻璃基板的生产方法，该方法包括：a、将原料送入池炉区熔融；b、将熔融玻璃液送入铂金区净化；c、将净化玻璃液送入成型区固化；d、将玻璃板送入热切区切割，然后经过热切外围区的运输送入半包区进行检查后完成液晶玻璃基板的包装得液晶玻璃基板半成品；控制池炉区环境压力高于大气压4‑6Pa、铂金区环境压力高于大气压14‑16Pa、成型区环境压力高于大气压10.5‑12.5Pa、热切区环境压力高于大气压14‑16P、热切外围区环境压力高于大气压11‑13Pa、半包区环境压力高于大气压6‑8Pa。本发明的液晶玻璃基板生产方法能够显著地提升液晶玻璃基板的品质。

Description

一种液晶玻璃基板的生产方法
技术领域
本发明涉及液晶玻璃生产技术领域，具体涉及一种液晶玻璃基板的生产方法。
背景技术
液晶玻璃基板是液晶玻璃的重要组件，目前在商业上应用的玻璃基板，其主要厚度为0.7mm及0.5mm，且即将发展为更薄(如0.4mm)的厚度。基本上，一片TFT-LCD面板需使用到二片玻璃基板，分别供作底层玻璃基板及彩色滤光片的底板使用。LCD所用玻璃基板概可分为碱玻璃及无碱玻璃两大类；碱玻璃包括钠玻璃及中性硅酸硼玻璃两种，多应用于TN及STNLCD上，主要生产厂商有日本板硝子(NHT)、旭硝子(Asahi)及中央硝子(Central Glass)等，以浮式法制程生产为主；无碱玻璃则以无碱硅酸铝玻璃(Alumino Silicate Glass，主成分为SiO2、Al2O3、B2O3及BaO等)为主，其碱金属总含量在1％以下，主要用于TFT-LCD上，领导厂商为美国康宁(Corning)公司，以溢流熔融法制程生产为主。能够提供大尺寸上影液晶屏幕玻璃基板的厂商只有美国康宁、日本旭硝子等四家，其中美国康宁占据51％的市场，日本旭硝子占据28％的份额，而能够为5代以上生产线提供配套的也只有这两家，虽然玻璃基板只占据TFT-LCD产品成本的6％-7％，但技术上的寡头垄断让玻璃基板产品成为TFT-LCD上游材料占据主导的零配产品。中国国内的彩虹、东旭等也能生产TFT-LCD玻璃。
超薄平板玻璃基材的特性主要取决于玻璃的组成，而玻璃的组成则影响玻璃的热膨胀、黏度(应变、退火、转化、软化和工作点)、耐化学性、光学穿透吸收及在各种频率与温度下的电气特性，产品质量除深受材料组成影响外，也取决于生产方法。
玻璃基板在TN/STN、TFT-LCD应用上，要求的特性有表面特性﹑耐热性﹑耐药品性及碱金属含量等；影响TFT-LCD用玻璃基板之主要物理特性包括：张力点、比重、热膨胀系数、熔点、软化点、耐化学性、机械强度、光学性质及电气特性等。
但是，在目前的液晶玻璃基板生产中，还存在着残次品率较高，玻璃基板的品质较差和生产效率较低的缺陷。
发明内容
本发明的发明目的是降低液晶玻璃基板生产残次品率，提高玻璃基板品质和生产效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶玻璃基板的生产方法，该生产方法包括：
a、将玻璃基板原料混合后送入池炉区的池炉中进行高温熔融，得到熔融玻璃液；
b、将步骤a所得熔融玻璃液送入铂金区的铂金通道中进行净化，得到净化玻璃液；
c、将步骤b所得净化玻璃液送入成型区的退火炉中进行固化，得到玻璃板；
d、将步骤c所得玻璃板送入热切区的定型炉中进行切割，然后经过热切外围区的运输送入半包区进行检查后完成液晶玻璃基板的包装，得到液晶玻璃基板半成品；
其中，控制所述池炉区操作环境压力高于大气压4-6Pa，控制所述铂金区操作环境压力高于大气压14-16Pa，控制所述成型区操作环境压力高于大气压10.5-12.5Pa，控制所述热切区操作环境压力高于大气压14-16Pa，控制所述热切外围区操作环境压力高于大气压11-13Pa，控制所述半包区操作环境压力高于大气压6-8Pa。
本发明中液晶玻璃基板的生产方法能够很好地控制各个工作区域的相对压差、湿度、洁净度、风量和流速等；为池炉、通道、成型、热切和检验工序等同时提供稳定的工作环境，进而保证液晶玻璃的正常、连续生产；本发明的生产方法得到的液晶玻璃基板成品率高、品质高且生产效率高。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是应用本发明的制备方法的液晶玻璃基板生产中各工作区的结构示意图。
附图标记说明
1池炉区 2铂金区
3成型区 4热切区
5热切外围区 6半包区
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
参考图1所示，本发明提供一种液晶玻璃基板的生产方法，该生产方法包括：
a、将玻璃基板原料混合后送入池炉区1的池炉中进行高温熔融，得到熔融玻璃液；
b、将步骤a所得熔融玻璃液送入铂金区2的铂金通道中进行净化，得到净化玻璃液；
c、将步骤b所得净化玻璃液送入成型区3的退火炉中进行固化，得到玻璃板；
d、将步骤c所得玻璃板送入热切区4的定型炉中进行切割，然后经过热切外围区5的运输送入半包区6进行检查后完成液晶玻璃基板的包装，得到液晶玻璃基板半成品；
其中，控制所述池炉区1操作环境压力高于大气压4-6Pa，控制所述铂金区2操作环境压力高于大气压14-16Pa，控制所述成型区3操作环境压力高于大气压10.5-12.5Pa，控制所述热切区4操作环境压力高于大气压14-16Pa，控制所述热切外围区5操作环境压力高于大气压11-13Pa，控制所述半包区6操作环境压力高于大气压6-8Pa。
根据本发明，以所述玻璃基板原料总质量为基准，所述玻璃基板原料可以包括56-64重量％的SiO2、7-11重量％的B2O3、14-18重量％的Al2O3、0.01-10重量％的BaO、3-8重量％的CaO、0.5-8重量％的SrO、0-0.5重量％的ZnO、0-4重量％的MgO，0-0.5重量％的ZrO2和0.1-1重量％的澄清剂。
根据本发明，所述池炉区1、铂金区2、成型区3、热切区4、热切外围区5和半包区6中可以各自独立地设置有压力传感器、静压箱、排风机或调节式风阀；该生产方法还可以包括：通过压力传感器探测压力并通过控制器控制静压箱、排风机或调节式风阀，从而控制所述池炉区1、铂金区2、成型区3、热切区4、热切外围区5和半包区6的操作环境压力。
根据本发明，以ISO14644-1为标准，控制所述热切区4操作环境和热切外围区5操作环境的洁净等级可以为950-1050，控制所述半包区6操作环境的洁净等级可以为4850-5150。
根据本发明，控制所述池炉区1操作环境的温度可以为29-31℃，控制所述铂金区2操作环境的温度可以为41-43℃，控制所述成型区3操作环境的温度可以为25-27℃，控制所述热切区4操作环境的温度可以为24-26℃，控制所述热切外围区5操作环境的温度可以为24-26℃，控制所述半包区6操作环境的温度可以为24-26℃。
根据本发明，控制所述铂金区2操作环境的相对湿度可以为55-65％，控制所述热切区4操作环境的相对湿度可以为45-55％，控制所述热切外围区5操作环境的相对湿度可以为45-55％，控制所述半包区6操作环境的相对湿度可以为45-55％。
根据本发明，控制所述铂金区2操作环境的露点温度可以为31-33℃。
根据本发明，可以通过调节各区域总的送风量和总的排风量来控制所述池炉区1、铂金区2、成型区3、热切区4、热切外围区5和半包区6的操作环境压力。
根据本发明，所述池炉中高温熔融的温度可以为1500-1600℃，所述退火炉中进行固化的温度可以为100-200℃，所述定型炉出口进行切割的温度可以为100-160℃。
根据本发明，所述铂金通道中的温度可以为1200-1600℃。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是，本发明并不因此而受到任何限制。
实施例1
(1)、按照以下重量百分比准备玻璃基板原料：56重量％的SiO2、7重量％的B2O3、14重量％的Al2O3、0.01重量％的BaO、3重量％的CaO、0.5重量％的SrO和0.1重量％的澄清剂SnO2；
(2)、在池炉区(1)、铂金区(2)、成型区(3)、热切区(4)、热切外围区(5)和半包区(6)中各自独立地设置压力传感器、静压箱、排风机或调节式风阀，通过压力传感器探测压力并通过控制器控制静压箱、排风机或调节式风阀，或者通过调节各区域总的送风量和总的排风量来控制所述池炉区(1)操作环境压力高于大气压4Pa、铂金区(2)操作环境压力高于大气压14Pa、成型区(3)操作环境压力高于大气压10.5Pa、热切区(4)操作环境压力高于大气压14Pa、热切外围区(5)操作环境压力高于大气压11Pa、半包区(6)操作环境压力高于大气压6Pa；以ISO14644-1为标准，控制所述热切区(4)操作环境和热切外围区(5)操作环境的洁净等级为950、半包区(6)操作环境的洁净等级为4850；控制池炉区(1)操作环境的温度为29℃、铂金区(2)操作环境的温度为41℃、成型区(3)操作环境的温度为25℃、热切区(4)操作环境的温度为24℃、热切外围区(5)操作环境的温度为24℃、半包区(6)操作环境的温度为24℃，控制铂金区(2)操作环境的露点温度为31℃；控制铂金区(2)操作环境的相对湿度为55％、热切区(4)操作环境的相对湿度为45％、热切外围区(5)操作环境的相对湿度为45％、半包区(6)操作环境的相对湿度为45％；
(3)、保持各工作区生产环境条件如(2)中控制下，a、将玻璃基板原料混合后送入池炉区(1)的池炉中进行1500℃的高温熔融，得到熔融玻璃液；b、将步骤a所得熔融玻璃液送入铂金区(2)的铂金通道中进行1200℃的净化，得到净化玻璃液；c、将步骤b所得净化玻璃液送入成型区(3)的退火炉后温度逐渐降低至100-150℃进而固化，得到玻璃板；d、将步骤c所得玻璃板送入热切区(4)的定型炉中进行切割，控制定型炉出口的切割温度为100℃；然后经过热切外围区(5)的运输送入半包区(6)进行检查后完成液晶玻璃基板的包装，得到液晶玻璃基板半成品1。
实施例2
(1)、按照以下重量百分比准备玻璃基板原料：64重量％的SiO2、11重量％的B2O3、18重量％的Al2O3、10重量％的BaO、8重量％的CaO、8重量％的SrO、0.5重量％的ZnO、4重量％的MgO，0.5重量％的ZrO2和1重量％的澄清剂SnO2；
(2)、在池炉区(1)、铂金区(2)、成型区(3)、热切区(4)、热切外围区(5)和半包区(6)中各自独立地设置压力传感器、静压箱、排风机或调节式风阀，通过压力传感器探测压力并通过控制器控制静压箱、排风机或调节式风阀，同时结合调节区域总的送风量和排风量控制所述池炉区(1)操作环境压力高于大气压6Pa、铂金区(2)操作环境压力高于大气压16Pa、成型区(3)操作环境压力高于大气压12.5Pa、热切区(4)操作环境压力高于大气压16Pa、热切外围区(5)操作环境压力高于大气压13Pa、半包区(6)操作环境压力高于大气压8Pa；以ISO14644-1为标准，控制所述热切区(4)操作环境和热切外围区(5)操作环境的洁净等级为1050、半包区(6)操作环境的洁净等级为5150；控制池炉区(1)操作环境的温度为31℃、铂金区(2)操作环境的温度为43℃、成型区(3)操作环境的温度为27℃、热切区(4)操作环境的温度为26℃、热切外围区(5)操作环境的温度为26℃、半包区(6)操作环境的温度为26℃，控制铂金区(2)操作环境的露点温度为33℃；控制铂金区(2)操作环境的相对湿度为65％、热切区(4)操作环境的相对湿度为55％、热切外围区(5)操作环境的相对湿度为55％、半包区(6)操作环境的相对湿度为55％；
(3)、保持(2)中各工作区生产环境条件控制下，a、将玻璃基板原料混合后送入池炉区(1)的池炉中进行1600℃的高温熔融，得到熔融玻璃液；b、将步骤a所得熔融玻璃液送入铂金区(2)的铂金通道中进行1600℃的净化，得到净化玻璃液；c、将步骤b所得净化玻璃液送入成型区(3)的退火炉后温度逐渐降低至150-200℃进而固化，得到玻璃板；d、将步骤c所得玻璃板送入热切区(4)的定型炉中进行切割，控制定型炉出口的切割温度为160℃；然后经过热切外围区(5)的运输送入半包区(6)进行检查后完成液晶玻璃基板的包装，得到液晶玻璃基板半成品2。
实施例3
(1)、按照以下重量百分比准备玻璃基板原料：60重量％的SiO2、9重量％的B2O3、16重量％的Al2O3、5重量％的BaO、5重量％的CaO、4重量％的SrO、0.25重量％的ZnO、2重量％的MgO，0.25重量％的ZrO2和0.5重量％的澄清剂SnO2；
(2)、在池炉区(1)、铂金区(2)、成型区(3)、热切区(4)、热切外围区(5)和半包区(6)中各自独立地设置压力传感器、静压箱、排风机或调节式风阀，通过压力传感器探测压力并通过控制器控制静压箱、排风机或调节式风阀，或者通过调节总的送风量和总的排风量控控制所述池炉区(1)操作环境压力高于大气压5Pa、铂金区(2)操作环境压力高于大气压15Pa、成型区(3)操作环境压力高于大气压11.5Pa、热切区(4)操作环境压力高于大气压15Pa、热切外围区(5)操作环境压力高于大气压12Pa、半包区(6)操作环境压力高于大气压7Pa；以ISO14644-1为标准，控制所述热切区(4)操作环境和热切外围区(5)操作环境的洁净等级为1000、半包区(6)操作环境的洁净等级为5000；控制池炉区(1)操作环境的温度为30℃、铂金区(2)操作环境的温度为42℃、成型区(3)操作环境的温度为26℃、热切区(4)操作环境的温度为25℃、热切外围区(5)操作环境的温度为25℃、半包区(6)操作环境的温度为25℃，控制铂金区(2)操作环境的露点温度为32℃；控制铂金区(2)操作环境的相对湿度为60％、热切区(4)操作环境的相对湿度为50％、热切外围区(5)操作环境的相对湿度为50％、半包区(6)操作环境的相对湿度为50％；
(3)、保持(2)中各工作区生产环境条件控制下，a、将玻璃基板原料混合后送入池炉区(1)的池炉中进行1550℃的高温熔融，得到熔融玻璃液；b、将步骤a所得熔融玻璃液送入铂金区(2)的铂金通道中进行1400℃的净化，得到净化玻璃液；c、将步骤b所得净化玻璃液送入成型区(3)的退火炉后温度逐渐降低至100-200℃进而固化，得到玻璃板；d、将步骤c所得玻璃板送入热切区(4)的定型炉中进行切割，控制定型炉出口的切割温度为130℃；然后经过热切外围区(5)的运输送入半包区(6)进行检查后完成液晶玻璃基板的包装，得到液晶玻璃基板半成品3。
对比例1
按照实施例1的方法生产液晶玻璃基板，改变如下的控制条件：池炉区操作环境的温度24.17℃，热切区操作环境的温度为33.9℃，热切区操作环境的相对湿度为37.8％，热切区操作环境压力高于成型区操作环境压力0.2pa，
对比例2
按照实施例2的方法生产液晶玻璃基板，改变如下的控制条件：铂金区操作环境温度42℃，热切区操作环境压力高于成型区操作环境压力0.9pa，热切区操作环境温度为34.2℃，热切区操作环境的相对湿度为28.2％。
对实施例1-3及对比例1-2生产液晶玻璃基板的条纹级别、流量、玻璃应力、玻璃粉尘级别、玻璃厚度波动、翘曲波动(上端；下端)、垂度的检测值见表1。
表1：实施例1-3及对比例1-2的玻璃基板数值检测表
由表1可以看出，本发明的液晶玻璃基板生产方法能够保证液晶玻璃的正常、连续生产，生产出的液晶玻璃基板具有非常好的品质。
以上描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种液晶玻璃基板的生产方法，该生产方法包括：
a、将玻璃基板原料混合后送入池炉区(1)的池炉中进行高温熔融，得到熔融玻璃液；
b、将步骤a所得熔融玻璃液送入铂金区(2)的铂金通道中进行净化，得到净化玻璃液；
c、将步骤b所得净化玻璃液送入成型区(3)的退火炉中进行固化，得到玻璃板；
d、将步骤c所得玻璃板送入热切区(4)的定型炉中进行切割，然后经过热切外围区(5)的运输送入半包区(6)进行检查后完成液晶玻璃基板的包装，得到液晶玻璃基板半成品；其特征在于，
控制所述池炉区(1)操作环境压力高于大气压4-6Pa，控制所述铂金区(2)操作环境压力高于大气压14-16Pa，控制所述成型区(3)操作环境压力高于大气压10.5-12.5Pa，控制所述热切区(4)操作环境压力高于大气压14-16Pa，控制所述热切外围区(5)操作环境压力高于大气压11-13Pa，控制所述半包区(6)操作环境压力高于大气压6-8Pa。
2.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，以所述玻璃基板原料总质量为基准，所述玻璃基板原料包括56-64重量％的SiO2、7-11重量％的B2O3、14-18重量％的Al2O3、0.01-10重量％的BaO、3-8重量％的CaO、0.5-8重量％的SrO、0-0.5重量％的ZnO、0-4重量％的MgO，0-0.5重量％的ZrO2和0.1-1重量％的澄清剂。
3.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，所述池炉区(1)、铂金区(2)、成型区(3)、热切区(4)、热切外围区(5)和半包区(6)中各自独立地设置有压力传感器、静压箱、排风机或调节式风阀；该生产方法还包括：通过压力传感器探测压力并通过控制器控制静压箱、排风机或调节式风阀，从而控制所述池炉区(1)、铂金区(2)、成型区(3)、热切区(4)、热切外围区(5)和半包区(6)的操作环境压力。
4.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，以ISO14644-1为标准，控制所述热切区(4)操作环境和热切外围区(5)操作环境的洁净等级为950-1050，控制所述半包区(6)操作环境的洁净等级为4850-5150。
5.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，控制所述池炉区(1)操作环境的温度为29-31℃，控制所述铂金区(2)操作环境的温度为41-43℃，控制所述成型区(3)操作环境的温度为25-27℃，控制所述热切区(4)操作环境的温度为24-26℃，控制所述热切外围区(5)操作环境的温度为24-26℃，控制所述半包区(6)操作环境的温度为24-26℃。
6.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，控制所述铂金区(2)操作环境的相对湿度为55-65％，控制所述热切区(4)操作环境的相对湿度为45-55％，控制所述热切外围区(5)操作环境的相对湿度为45-55％，控制所述半包区(6)操作环境的相对湿度为45-55％。
7.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，控制所述铂金区(2)操作环境的露点温度为31-33℃。
8.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，通过调节各区域的总的送风量和总的排风量控制所述池炉区(1)、铂金区(2)、成型区(3)、热切区(4)、热切外围区(5)和半包区(6)的操作环境压力。
9.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，所述池炉中高温熔融的温度为1500-1600℃，所述退火炉中进行固化的温度为100-200℃，所述定型炉出口进行切割的温度为100-160℃。
10.根据权利要求1所述的液晶玻璃基板的生产方法，其特征在于，所述铂金通道中的温度为1200-1600℃。
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Application publication date: 20160921

Assignee: Wuhu Dongxu Photoelectric Technology Co., Ltd.|Shijiazhuang Xu Xin Photoelectric Technology Co., Ltd.

Assignor: DONGXU OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD.|Zhengzhou Xufei Optoelectronics Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2019990000129

Denomination of invention: Production method of liquid crystal glass substrate

Granted publication date: 20180626

License type: Common License

Record date: 20190428

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Denomination of invention: Production method of liquid crystal glass substrate

Effective date of registration: 20200710

Granted publication date: 20180626

Pledgee: Beijing State Owned Financial Leasing Co., Ltd

Pledgor: ZHENGZHOU XUFEI OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2020990000736

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