CN112592040A - 一种显示屏盖板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示屏盖板的制作方法，包括以下步骤：（1）将玻璃加热至其黏度值10¹⁰～10⁸帕•秒对应的温度；（2）用不同温度的冷却介质同步对玻璃的锡面和空气面进行急冷，当玻璃的温度被急冷至其黏度值10^13.6～10^12.4帕•秒对应的温度范围停止急冷；（3）将干燥的纯氮气加热至比上述黏度值10^13.6帕•秒对应温度低40～70℃范围，用氮气吹扫清洁玻璃的两面，直至玻璃温度与氮气温度持平；（4）将纯度大于99.9%的硝酸钾加热至上述氮气温度形成硝酸钾熔盐，然后将玻璃浸入硝酸钾熔盐进行离子交换，离子交换结束后退火至室温；（5）再经清洗干燥等工序，得到显示屏盖板。本发明的优点在于不需磨削玻璃，不会降低玻璃化学强化的强度。

Description

一种显示屏盖板的制作方法

技术领域

本发明涉及显示屏盖板领域，具体是一种显示屏盖板的制作方法。

背景技术

显示屏盖板通常采用超薄玻璃（0.10mm-1.8mm），经切裁、磨边、化学强化等工序制得，其中化学强化是将玻璃浸入硝酸钾熔盐中，熔盐中的钾离子与玻璃中的钠离子发了生离子交换，钾离子的挤塞效应在玻璃表面产生了压应力，从而提高了玻璃的强度。

当采用浮法制造的超薄玻璃制作盖板时，由于浮法玻璃在成形时有一面与锡液接触，其表面会有一定程度的渗锡，这一面称为“锡面”，而另一面接触空气称为“空气面”，在离子交换中，由于“锡面”钠离子含量相对降低 ，影响了离子交换，因而玻璃两面的离子交换量就有所不同，两面的表面压应力有差距，故化学强化后“空气面”通常会凸起，使玻璃翘曲，当玻璃的翘曲度超过一定指标时，就会严重影响使用性能。降低翘曲度的方法主要有两种：一是在化学强化前将浮法玻璃锡面的表层磨除，二是在化学强化后的退火过程中调节锡面和空气面的冷却速率。前者会产生较多的抛光废液，不利于环保；后者不仅调节翘曲度的能力有限，还会降低化学强化的强度，原因在于：现有技术的化学强化通常是在玻璃的转变温度以下进行的，随后的退火是为了消除应力而将玻璃从离子交换温度缓慢冷却至室温的过程，在整个退火过程中，即使是在退火开始的较高温度阶段，玻璃网络结构中的质点也多处于相对惰性状态，质点间距难以大范围调整，因此，后者对玻璃两面压应力差距的缩小是有限的，如果翘曲度较大，则难以将翘曲度降低到理想范围；另一方面，虽然退火过程中玻璃网络结构中的质点多处于惰性状态，但位于网络结构以外的阳离子却可以相对自由的扩散， 尤其是化学强化后玻璃表面的钾离子处于高于内部的状态，在浓度差作用下，始终存在向内部扩散的趋势，且离子的扩散系数与温度有关，温度越高，扩散系数越大，后者在退火过程的高温阶段耗时较长，这就使玻璃表层的钾离子有充足的时间，以较高的扩散系数向玻璃内部扩散，最终使玻璃表面钾离子浓度下降，从而降低了玻璃因化学强化而获得的强度。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术的缺陷，提供一种显示屏盖板的制作方法，不需磨削玻璃，不会降低玻璃化学强化的强度。

本发明采用的技术方案是：

一种显示屏盖板的制作方法，采用浮法制造的超薄玻璃，包括以下步骤：

（1）加热，将玻璃切裁磨边清洗后加热至其黏度值10¹⁰～10⁸帕•秒对应的温度范围；

（2）不对称急冷，用不同温度的冷却介质同步对玻璃的锡面和空气面进行急冷，作用于锡面的冷却介质的温度比作用于空气面的冷却介质的温度低200～250℃，当玻璃的温度被急冷至其黏度值10^13.6～10^12.4帕•秒对应的温度范围，停止急冷；

（3）清洁，将干燥的纯氮气加热至比上述黏度值10^13.6帕•秒对应温度低40～70℃范围，然后用上述氮气吹扫清洁玻璃的两面，直至玻璃温度与氮气温度持平；

（4）离子交换，将纯度大于99.9%的硝酸钾加热至上述氮气温度，然后将玻璃浸入硝酸钾熔盐进行离子交换，离子交换结束后退火至室温；

（5）再经清洗干燥等工序，得到显示屏盖板。

进一步的，所述冷却介质包括液体和固体微粒，采用喷射的方法将不同温度的冷却介质分别喷射到玻璃的锡面和空气面。

进一步的，所述冷却介质为硅油或氧化铝微粒。

上述技术方案中，玻璃黏度值10¹⁰~10⁸帕•秒对应的温度范围为610~660℃；

黏度值10^13.6～10^12.4帕•秒对应的温度范围473～520℃；

黏度值10^13.6帕•秒对应温度以下40～70℃所对应的温度范围为403～433℃。

有益效果

本发明通过不对称急冷的方法在玻璃的锡面预制了大于空气面的压应力，该预制的压应力可抵消随后的化学强化过程中空气面获得的超过锡面的应力差距的一部分；另外，不对称急冷后的锡面质点间距离较大，结构疏松，网络中离子堵塞情况减少，离子扩散通道增多，相较于现有技术的锡面，有了更好的离子交换效果，在离子交换过程中可进一步抵消上述应力差距的剩余部分；再有，本发明的离子交换在应变点温度以下进行，此时，玻璃结构完全固定，不对称急冷的强化效果得到保留，玻璃获得的总的应力值得到提高，有利于提高玻璃强度，特别是当盖板的目标强度确定后，本发明可进一步减少离子交换的时间，提高生产效率；本发明还不需磨削玻璃，不会产生抛光废液，有利于环保。

具体实施方式

具体实施例1

在本实施例中，采用浮法制造的一种超薄玻璃，玻璃厚度1.1mm，该玻璃黏度值10¹⁰~10⁸帕•秒对应的温度范围为610~660℃，10^13.6～10^12.4帕•秒对应的温度范围473～520℃，黏度值10^13.6帕•秒对应温度以下40～70℃对应的温度范围为403～433℃，经切裁磨边清洗后得到2片248x178mm的样片，其中样片A用于本发明，样片B用于对比试验。

本发明：

一种显示屏盖板的制作方法，包括以下步骤：

（1）加热，将样片A垂直放置在装具中加热至610~660℃，在本实施例中优选630℃；

（2）不对称急冷，用不同温度的硅油同步对玻璃的锡面和空气面进行急冷，其中作用于锡面的硅油的温度比作用于空气面的硅油温度低200℃，具体为作用于锡面的硅油温度是20℃，作用于空气面的硅油温度是220℃，采用喷射的方法将不同温度的硅油分别喷射到玻璃的锡面和空气面，当玻璃温度被急冷至473～520℃范围，停止急冷；

（3）清洁，将干燥的纯氮气加热至403～433℃范围，在本实施例中优选430℃，然后用上述氮气吹扫清洁玻璃的两面，直至玻璃温度与氮气温度持平；

（4）离子交换，将纯度大于99.9%的硝酸钾加热至430℃形成硝酸钾熔盐，然后将玻璃浸入进行离子交换，离子交换时间3h，离子交换结束后退火至室温；

（5）再经清洗干燥等工序，得到显示屏盖板A。

翘曲度的测试方法：将上述盖板A放在水平面上 ，用塞尺测量盖板A四角与平面之间的间隙，并以最大间隙值 h 与玻璃的长边 L 之比的百分率来表示弓形时的翘曲度，测得翘曲度为0.04%。用表面应力仪分别测量锡面和空气面的应力，测得锡面应力值为560Mpa，空气面应力值为571Mpa。

对比试验：

现有技术方法，包括以下步骤：

（1）将样片B加热到430℃；

（2）浸入430℃的纯度大于99.9%的硝酸钾熔盐中，离子交换时间3h；

（3）退火降至室温后清洗干燥，得到显示屏盖板B。

按上述测量方法，测得盖板B翘曲度为0.11%，锡面应力值502Mpa，空气面应力值556 Mpa。

对比以上两组试验，结果表明，本发明不仅可以降低盖板的翘曲度，而且盖板总的应力值也得到提高。

具体实施例2

在本实施例中，选用与具体实施例1相同的2片样片，其中样片C用于本发明，样片D用于对比试验。

本发明：

一种显示屏盖板的制作方法，包括以下步骤：

（1）加热，将样片C垂直放置在装具中加热至610~660℃，在本实施例中优选650℃；

（2）不对称急冷，选用粒度为150μm氧化铝微粒作为冷却介质，其中作用于锡面的氧化铝微粒的温度比作用于空气面的氧化铝微粒温度低250℃，具体为对锡面的氧化铝微粒温度是200℃，对空气面的氧化铝微粒温度是450℃，采用喷射的方法将不同温度的氧化铝微粒分别喷射到玻璃的锡面和空气面，当玻璃温度被急冷至473～520℃范围，停止急冷；

（3）清洁，将干燥的纯氮气加热至403～433℃范围，在本实施例中优选405℃，然后用上述氮气吹扫清洁玻璃的两面，直至玻璃温度与氮气温度持平；

（4）离子交换，将纯度大于99.9%的硝酸钾加热至405℃，然后将玻璃浸入进行离子交换，离子交换时间4h，离子交换结束后退火至室温；

（5）再经清洗干燥等工序，得到显示屏盖板C。

按具体实施例1同样的测量方法，测得盖板C的翘曲度为0.05%，锡面应力值为632Mpa，空气面应力值为645Mpa。

对比试验：

现有技术方法，包括以下步骤：

（1）将样片D加热到405℃；

（2）浸入405℃的纯度大于99.9%的硝酸钾熔盐中，离子交换时间4h；

（3）退火降至室温后清洗干燥，得到显示屏盖板D。

测得盖板D翘曲度为0.12%，锡面应力值为557Mpa，空气面应力值为631 Mpa。

对比以上两组试验，结果表明，本发明不仅可以降低盖板的翘曲度，而且盖板总的应力值也得到提高。

Claims (4)

1.一种显示屏盖板的制作方法，采用浮法制造的超薄玻璃，其特征在于包括以下步骤：

（1）加热，将玻璃切裁磨边清洗后加热至其黏度值10¹⁰～10⁸帕•秒对应的温度范围；

（2）不对称急冷，用不同温度的冷却介质同步对玻璃的锡面和空气面进行急冷，作用于锡面的冷却介质的温度比作用于空气面的冷却介质的温度低200～250℃，当玻璃的温度被急冷至其黏度值10^13.6～10^12.4帕•秒对应的温度范围，停止急冷；

（3）清洁，将干燥的纯氮气加热至比上述黏度值10^13.6帕•秒对应温度低40～70℃范围，然后用上述氮气吹扫清洁玻璃的两面，直至玻璃温度与氮气温度持平；

（4）离子交换，将纯度大于99.9%的硝酸钾加热至上述氮气温度形成硝酸钾熔盐，然后将玻璃浸入硝酸钾熔盐进行离子交换，离子交换结束后退火至室温；

（5）再经清洗干燥等工序，得到显示屏盖板。

2.根据权利要求1所述的一种显示屏盖板的制作方法，其特征在于：所述冷却介质包括液体和固体微粒，采用喷射的方法将不同温度的冷却介质分别喷射到玻璃的锡面和空气面。

3.根据权利要求1或2所述的一种显示屏盖板的制作方法，其特征在于：所述冷却介质为硅油或氧化铝微粒。

4.根据权利要求3所述的一种显示屏盖板的制作方法，其特征在于：

该玻璃黏度值10¹⁰~10⁸帕•秒对应的温度范围为610~660℃；

黏度值10^13.6～10^12.4帕•秒对应的温度范围473～520℃；

黏度值10^13.6帕•秒对应温度以下40～70℃所对应的温度范围为403～433℃。