CN108793688B - 一种玻璃基板成型厚度控制方法 - Google Patents

一种玻璃基板成型厚度控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108793688B
CN108793688B CN201810820021.6A CN201810820021A CN108793688B CN 108793688 B CN108793688 B CN 108793688B CN 201810820021 A CN201810820021 A CN 201810820021A CN 108793688 B CN108793688 B CN 108793688B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass substrate
distribution
flow
forming
overflow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810820021.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108793688A (zh
Inventor
李孟虎
王答成
徐莉华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Irico Display Devices Co Ltd
Original Assignee
Irico Display Devices Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Irico Display Devices Co Ltd filed Critical Irico Display Devices Co Ltd
Priority to CN201810820021.6A priority Critical patent/CN108793688B/zh
Publication of CN108793688A publication Critical patent/CN108793688A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108793688B publication Critical patent/CN108793688B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种玻璃基板成型厚度控制方法，通过模拟玻璃基板成型过程玻璃基板成型区域的热场分布、流量分布、成型玻璃基板的厚度分布和粒子运动轨迹分布，进而根据溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系，调整热流场仿真软件中的工艺参数，直至所得的成型玻璃基板的厚度分布满足玻璃基板产品工艺要求时为止。采用满足玻璃基板成型的工艺参数控制成型装置生产玻璃基板。本发明效地解决了现场成型设备中工艺参数不易调整的问题，优化玻璃基板制造的成型厚度分布。

Description

一种玻璃基板成型厚度控制方法
技术领域
本发明涉及玻璃基板制造技术领域，特别涉及一种玻璃基板成型厚度控制方法。
背景技术
传一般的TFT-LCD(薄膜晶体管显示器)、PDP(等离子体显示屏)等平板显示器制造领域所用的玻璃基板以溢流下拉的方式制造，在成型工序中将由玻璃熔化炉熔化了的玻璃液供给到熔融溢流下拉成型装置来制造。
显示器制造要求越来越大的玻璃基板以提高生产效率和降低成本。越大的玻璃基板其生产难度更大，玻璃基板的质量控制更复杂。其中，玻璃基板厚度均匀性的控制是特别重要的工艺技术之一。以0.7mm玻璃基板为例，其厚度波动必须在大约20um或30um以内。
由于玻璃基板很薄，生产过程的任何工艺波动，包括气流、热场等，都会对成型玻璃基板的厚度产生影响，进而对显示器的质量造成负面影响。任何改变气流和热场的方法都可以作为控制厚度变化的工艺技术手段。厚度均匀性控制是玻璃基板制造的重要工艺控制和质量管理项目之一，已成为玻璃基板制造中最棘手的问题之一。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种玻璃基板成型厚度的控制方法，解决现有玻璃基板成型过程中成型玻璃厚度的波动，以免给显示器的质量造成负面影响。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种玻璃基板成型厚度控制方法，包括以下步骤：
步骤1、在热流场仿真软件中输入玻璃基板成型的工艺参数，得到玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的热场分布；
步骤2、根据步骤1得到的熔融玻璃液的热场分布，计算熔融玻璃液在溢流系统中的流量分布和玻璃基板的厚度分布；
步骤3、当步骤2得到的玻璃基板的厚度分布不符合要求时，根据熔融玻璃液在溢流系统中的流量分布，计算粒子在该流量分布对应的流场中的运行轨迹；
步骤4、根据步骤3得到的粒子的运行轨迹，建立溢流系统中供料装置截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系；
步骤5、根据步骤4建立的影响关系，调整步骤1中玻璃基板成型的工艺参数，并执行步骤2，得到调整工艺参数后的熔融玻璃液在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布；
步骤6、重复步骤5直至玻璃基板的厚度分布符合产品要求；
步骤7、根据步骤6的玻璃基板的工艺参数，控制成型装置生产玻璃基板。
优选的，步骤1中得到玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的热场分布的具体方法如下：
建立玻璃成型系统的仿真三维模型；然后将三维模型输入至热流场仿真软件中并设置玻璃基板成型的工艺参数，然后进行仿真模拟计算，得到玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的热场分布。
优选的，所述成型系统包括马弗炉、成型炉和退火炉。
优选的，步骤2中获取熔融玻璃在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布的具体方法是：
建立溢流系统的仿真三维模型，然后将上述建立所得的仿真三维模型输入至热流场仿真软件中建立有限元仿真模型；并将步骤1中所得的玻璃基板的热场分布耦合至有限元仿真模型上，最后进行仿真模拟计算得到熔融玻璃在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布。
优选的，溢流系统包括溢流砖1，溢流砖1上设置有溢流槽2，溢流砖1的端部设置有供料装置3，供料装置3与溢流槽2连通。
优选的，步骤3中得到粒子在流量分布对应的流场中的运行轨迹的具体方法是：
在热流场仿真软件中建立粒子的参数和边界条件，在步骤二所获得的流量分布中进行粒子轨迹模拟计算，获得粒子在该流量分布对应的流场中的运行轨迹。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种玻璃基板成型厚度控制方法，通过模拟玻璃基板成型过程玻璃基板成型区域的热场分布、流量分布、成型玻璃基板的厚度分布和粒子运动轨迹分布，进而根据溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系，调整热流场仿真软件中的工艺参数，直至所得的成型玻璃基板的厚度分布满足玻璃基板产品工艺要求时为止。采用满足玻璃基板成型的工艺参数控制成型装置生产玻璃基板。本发明效地解决了现场成型设备中工艺参数不易调整的问题，优化玻璃基板制造的成型厚度分布。
附图说明
图1是玻璃基板成型厚度控制方法的框图；
图2是溢流系统结构示意图；
图3是溢流下拉结构示意图；
图4是溢流槽入口截面与供料装置截面的投影关系示意图；
图5是粒子运动轨迹分布曲线示意图；
图6是粒子在成型玻璃基板非流向的位置示意图。
图中：1、溢流砖；2、溢流槽；3、供料装置；4、溢流砖根部；5、成型玻璃基板；6、玻璃基板下拉方向；7、溢流槽入口截面轮廓；8、供料装置截面轮廓；9、被追踪轨迹粒子；10、最外层粒子；11、第一内层粒子；12、第二内层粒子；13、第三内层粒子；14、被追踪轨迹的中心粒子；15、供料装置截面的起始位置；16、运行轨迹；17、玻璃基板非流向方向18、终点位置；19、外层粒子轨迹；20、第一内层粒子轨迹；21、第二内层粒子轨迹；22、第三内层粒子轨迹；23、中心粒子轨迹；24、玻璃基板非流向位置坐标；25、粒子运动位置；26、被追踪粒子编号；27、第一粒子族；28、第二粒子族；29、第三粒子族；30、第四粒子族。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示，本发明提供的一种玻璃基板成型厚度控制方法，包括以下步骤：
步骤一、在FLOEFD热流场仿真软件中输入的玻璃基板成型所需的工艺参数得到玻璃基板成型区域的热场分布，即，获取熔融玻璃液的温度分布。
该玻璃基板成型区域指与熔融玻璃液溢流紧密相关的溢流系统，该溢流系统包括溢流槽及给溢流槽供应玻璃液的装置；
获得玻璃基板热场的具体方法是：首先，在制图软件中建立玻璃成型系统的仿真三维模型；然后将玻璃成型系统的的仿真三维模型输入至热流场仿真软件中并设置工艺参数，然后进行仿真模拟计算得到玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的热场分布。
玻璃成型系统包括马弗炉、成型炉和退火炉。
制图软件为PROE、SOLIDWORK或AUTOCAD等)
步骤二、根据步骤一所得的玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的温度分布，利用FLUENT热流场仿真软件中输入的玻璃基板成型所需的工艺参数，工艺参数包括玻璃液粘度与温度的对应关系，计算熔融玻璃在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布；
获取熔融玻璃在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布的具体方法是：首先在制图软件中建立溢流系统的仿真三维模型，该仿真模型包括流体模型，即空气和玻璃液耦合模型；然后将上述建立所得的仿真三维模型导入到热流场仿真软件(如ANSYS的FLUENT模块)中建立有限元仿真模型；其次将步骤一中所得的玻璃基板的热场分布耦合至限元仿真模型上，最后进行仿真模拟计算得到熔融玻璃在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布。
在计算成型玻璃基板的厚度分布时，需要考虑熔融玻璃溢流的速度和玻璃基板的牵引速度。
步骤三、根据步骤二所得的熔融玻璃在溢流系统中的流量分布，在FLUENT热流场仿真软件中输入粒子运动参数，计算粒子在该流量分布对应的流场中的运行轨迹；
获得粒子在流量分布对应的流场中的运行轨迹的具体方法是：首先，在FLUENT热流场仿真软件中建立粒子的各种参数和边界条件，这里的粒子采用无质量粒子，并且粒子的运动不影响玻璃的流场分布；然后利用FLUENT软件的粒子运动仿真模块(DPM)，在步骤二所获得的流量分布中进行粒子轨迹模拟计算，获得粒子在该流量分布对应的流场中的运行轨迹。
步骤四、根据步骤三所得的粒子运行轨迹，建立溢流系统和供料系统截面上粒子运行起始位置与成型玻璃基板非流向或宽度方向的位置对应关系，即建立溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系；
建立溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系的具体方法是：首先，将步骤三中的粒子运动轨迹数据输入至CFD-post后处理软件；然后利用该后处理软件得到所有粒子在溢流系统供料系统截面上粒子运行起始位置与成型玻璃基板非流向或宽度方向的位置对应关系，即得到所有粒子在成型玻璃基板非流向或宽度方向的位置坐标；
同时利用该后处理软件得到所有粒子在溢流系统中的轨迹曲线图，从该图中可以看到供料系统截面上粒子运行起始位置与成型玻璃基板非流向或宽度方向的位置对应关系，从而建立溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系。
步骤五、判断步骤二所得的成型玻璃基板的厚度分布是否满足玻璃基板的产品工艺要求：
当步骤二中所得的成型玻璃基板的厚度分布满足玻璃基板产品要求时，进行步骤六；
当步骤二中所得的成型玻璃基板的厚度分布不能满足玻璃基板产品要求时，首先根据步骤四建立的溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系，调整步骤一中的热流场仿真软件中的工艺参数，重复步骤二，直至成型玻璃基板的厚度分布满足玻璃基板产品要求；
步骤六、利用满足玻璃基板的产品工艺要求的工艺参数调整成型装置工艺。
玻璃基板非流向为与玻璃溶液流动方法垂直的方法，玻璃溶液的垂直向下流动，则玻璃基板非流向为水平方向。
通过本发明提供的一种玻璃基板成型厚度控制方法，通过模拟玻璃基板成型过程玻璃基板成型区域的热场分布、流量分布、成型玻璃基板的厚度分布和粒子运动轨迹分布，进而根据溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系，调整热流场仿真软件中的工艺参数，直至所得的成型玻璃基板的厚度分布满足玻璃基板产品工艺要求。
如图2所示，溢流系统包括溢流砖1和设置在其上的玻璃液供料装置3。在基板玻璃以熔融溢流的方式制造时，在成型工序中将由玻璃熔化炉熔化了的玻璃液供给到熔融溢流成型装置中的玻璃液供料装置3，并沿溢流槽2通过溢流砖1两侧溢流，从溢流砖1的根部4以下形成玻璃基板。
如图3所示，成型玻璃基板5沿玻璃基板下拉方向6向下运行。
如图4所示，为本实施例中溢流槽入口截面7与供料装置截面8的投影。由于溢流系统的对称关系，流量分布、成型玻璃基板的厚度分布和粒子运动轨迹分布仿真仅进行一半，可以大大提高效率。将供料装置截面8的输入粒子按极坐标进行分层，被追踪轨迹粒子9包括最外层粒子10、第一内层粒子11、第二内层粒子12、内层三粒子13和中心粒子14共计37个。每个被追踪轨迹粒子代表供料装置不同的供料位置，该位置代表供料装置不同的工艺控制点。
如图5所示，为本实施例中仿真得到的粒子运动轨迹分布曲线示意图。其中，被追踪轨迹的粒子从供料装置截面的起始位置15沿运行轨迹16到达玻璃基板非流向方向17的出口的终点位置18(对应成型玻璃基板的非流向位置)。仿真得到粒子运行轨迹包括最外层粒子轨迹19、第一内层粒子轨迹20、第二内层粒子轨迹21、第三内层粒子轨迹22和中心粒子轨迹23共计37条。
如图6所示，为本实施例中仿真得到的粒子在成型玻璃基板非流向的位置坐标。纵轴表示玻璃基板非流向位置坐标24，横轴表示被追踪粒子编号26，曲线的顶端表示被编号粒子的运动位置25。第一粒子族27表示被追踪轨迹的内层三粒子(P31～P39)的非流向位置；第二粒子族28表示被追踪轨迹的内层二粒子(P21～P29)的非流向位置；第三粒子族29表示被追踪轨迹的内层一粒子(P11～P19)的非流向位置；第四粒子族30表示被追踪轨迹的最外层粒子(P1～P9)的非流向位置。
根据仿真得到的成型玻璃基板的厚度分布，判断是否满足玻璃基板的产品工艺要求。如果满足玻璃基板产品要求时，利用满足玻璃基板的产品工艺要求的工艺参数调整成型装置；如果不能满足玻璃基板产品要求时，根据非流向位置的厚度分布，结合上述粒子运动仿真建立的溢流系统供料系统截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系，调整热流场仿真软件中的工艺参数，直至所得的成型玻璃基板的厚度分布满足玻璃基板产品工艺要求。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种玻璃基板成型厚度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在热流场仿真软件中输入玻璃基板成型的工艺参数，得到玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的热场分布，具体方法如下：
建立玻璃成型系统的仿真三维模型；然后将三维模型输入至热流场仿真软件中并设置玻璃基板成型的工艺参数，然后进行仿真模拟计算，得到玻璃基板成型区域的熔融玻璃液的热场分布；
步骤2、根据步骤1得到的熔融玻璃液的热场分布，计算熔融玻璃液在溢流系统中的流量分布和玻璃基板的厚度分布，具体方法如下：
建立溢流系统的仿真三维模型，然后将上述建立所得的仿真三维模型输入至热流场仿真软件中建立有限元仿真模型；并将步骤1中所得的玻璃基板的热场分布耦合至有限元仿真模型上，最后进行仿真模拟计算得到熔融玻璃在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布；
步骤3、当步骤2得到的玻璃基板的厚度分布不符合要求时，根据熔融玻璃液在溢流系统中的流量分布，计算粒子在该流量分布对应的流场中的运行轨迹，具体方法如下：
在热流场仿真软件中建立粒子的参数和边界条件，在步骤2所获得的流量分布中进行粒子轨迹模拟计算，获得粒子在该流量分布对应的流场中的运行轨迹；
步骤4、根据步骤3得到的粒子的运行轨迹，建立溢流系统中供料装置截面上不同供料位置与成型玻璃基板非流向厚度的影响关系；
步骤5、根据步骤4建立的影响关系，调整步骤1中玻璃基板成型的工艺参数，并执行步骤2，得到调整工艺参数后的熔融玻璃液在溢流系统中的流量分布和成型玻璃基板的厚度分布；
步骤6、重复步骤5直至玻璃基板的厚度分布符合产品要求；
步骤7、根据步骤6的玻璃基板的工艺参数，控制成型装置生产玻璃基板。
2.根据权利要求1所述一种玻璃基板成型厚度控制方法，其特征在于，所述成型系统包括马弗炉、成型炉和退火炉。
3.根据权利要求1所述一种玻璃基板成型厚度控制方法，其特征在于，溢流系统包括溢流砖(1)，溢流砖(1)上设置有溢流槽(2)，溢流砖(1)的端部设置有供料装置(3)，供料装置(3)与溢流槽(2)连通。
CN201810820021.6A 2018-07-24 2018-07-24 一种玻璃基板成型厚度控制方法 Active CN108793688B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810820021.6A CN108793688B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种玻璃基板成型厚度控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810820021.6A CN108793688B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种玻璃基板成型厚度控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108793688A CN108793688A (zh) 2018-11-13
CN108793688B true CN108793688B (zh) 2021-10-08

Family

ID=64077889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810820021.6A Active CN108793688B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种玻璃基板成型厚度控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108793688B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963675B (zh) * 2019-09-29 2022-06-07 彩虹显示器件股份有限公司 一种溢流砖薄板成型厚度控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101374778A (zh) * 2005-12-15 2009-02-25 布鲁斯技术有限公司 溢流下拉玻璃形成方法和装置
CN204356218U (zh) * 2014-12-27 2015-05-27 彩虹显示器件股份有限公司 马弗炉温度场控制装置
CN107428581A (zh) * 2015-03-30 2017-12-01 安瀚视特控股株式会社 玻璃衬底的制造方法
CN108052701A (zh) * 2017-11-22 2018-05-18 彩虹显示器件股份有限公司 一种基板玻璃应力和翘曲控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9233869B2 (en) * 2001-08-08 2016-01-12 Corning Incorporated Overflow downdraw glass forming method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101374778A (zh) * 2005-12-15 2009-02-25 布鲁斯技术有限公司 溢流下拉玻璃形成方法和装置
CN204356218U (zh) * 2014-12-27 2015-05-27 彩虹显示器件股份有限公司 马弗炉温度场控制装置
CN107428581A (zh) * 2015-03-30 2017-12-01 安瀚视特控股株式会社 玻璃衬底的制造方法
CN108052701A (zh) * 2017-11-22 2018-05-18 彩虹显示器件股份有限公司 一种基板玻璃应力和翘曲控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108793688A (zh) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021057801A1 (zh) 一种溢流砖及其薄板成型厚度控制方法
WO2021057800A1 (zh) 一种溢流砖及其槽底曲线设计优化方法
US8393177B2 (en) Glass flow management by thermal conditioning
CN101048351B (zh) 平板玻璃制造装置以及平板玻璃制造方法
CN110746095B (zh) 一种精细化温度调整的基板玻璃生产成型设备
CN108996894B (zh) 一种控制边板平均厚度的溢流砖有效面宽度设计方法
CN205838831U (zh) 熔融玻璃供给装置
KR20100125195A (ko) 유리 시트 두께를 조절하는 방법
CN108793688B (zh) 一种玻璃基板成型厚度控制方法
EP2961701B1 (en) Apparatus and method for forming a glass sheet with core glass and clad glass
CN110698043B (zh) 玻璃板成形装置及方法
JP5851596B2 (ja) ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置
CN108052701B (zh) 一种基板玻璃应力和翘曲控制方法
CN108911483A (zh) 一种溢流下拉法成型玻璃板厚快速精细调整装置
CN206438032U (zh) 一种溢流砖前挡板导流控制装置
CN109657263A (zh) 一种溢流砖入口槽宽、槽高及槽壁厚度的设计方法
CN105154806B (zh) 热浸镀前钢带温度均匀化精确化控制方法及装置
CN204803215U (zh) 一种浮法玻璃生产装置
CN109382517A (zh) 一种基于激冷技术的激光沉积制造装置和方法
CN106277723A (zh) 一种平板玻璃的生产装置和生产方法
CN112989723A (zh) 基于多物理场仿真的多喷头喷淋设备设计方法
JP2014234343A (ja) 複合式ガラス成形システム
CN203864113U (zh) 一种海洋蓝玻璃的生产装置
CN216808581U (zh) 风管调节装置及玻璃生产线
CN105132911A (zh) 连续式slm设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant