CN113024129A - 玻璃制品、用于制造其的设备和方法及包括其的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种用于制造玻璃制品的设备、一种用于制造玻璃制品的方法、一种玻璃制品和一种包括玻璃制品的显示装置。用于制造玻璃制品的设备包括彼此间隔开的多个侧部分以及设置在侧部分中的每个上的多个供热部分;其中多个侧部分中的彼此相邻的侧部分设置成彼此面对,并且允许在相邻侧部分之间设置玻璃。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月24日提交的第10-2019-0174122号韩国专利申请的优先权、以及从其产生的所有权益,该韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种用于制造玻璃制品的设备、一种用于制造玻璃制品的方法、一种玻璃制品以及包括该玻璃制品的显示装置。
背景技术
玻璃制品广泛用于包括显示装置的电子装置或建筑材料。例如,玻璃制品被应用于诸如液晶显示器(“LCD”)、有机发光显示器(“OLED”)和电泳显示器(“EPD”)的平板显示装置的衬底,或者应用于用于保护所述衬底的覆盖窗。
随着诸如智能电话和平板个人计算机(“PC”)的便携式电子装置变得普及,包括在这种便携式电子装置中的玻璃制品经常暴露于外部冲击。因此,期望开发一种薄以便于携带并能够经受外部冲击的玻璃制品,并且已经尝试通过热强化或化学强化来改善玻璃制品的强度。
发明内容
在制造强化的玻璃制品的过程中,在经强化的玻璃制品的表面上可能出现诸如凹痕或裂纹的损坏,从而使经强化的玻璃制品的物理特性和/或质量劣化。通过热处理可以减少这种损坏,但是当对经强化的玻璃制品进行热处理时,经强化的玻璃制品的压缩应力可能降低,从而可能降低其强度。
本公开的实施方式提供了一种用于制造玻璃制品的设备,其能够在短时间内对强化的玻璃制品进行热处理。
本公开的实施方式还提供了一种用于制造玻璃制品的方法,其能够在短时间内对强化的玻璃制品进行热处理。
本公开的实施方式还提供了一种在短时间内被热处理的强化的玻璃制品。
本公开的实施方式还提供了一种显示装置,其包括在短时间内被热处理的强化的玻璃制品。
根据用于制造玻璃制品的设备和用于制造玻璃制品的方法的实施方式,可以在短时间内有效地制造强化的玻璃制品,从而防止由于对经强化的玻璃制品的热处理而导致的压缩应力的降低。
在玻璃制品和包括玻璃制品的显示装置的这种实施方式中,通过在短时间内执行热处理,玻璃制品可以在没有诸如凹痕或裂纹的损坏的情况下具有足够的强度和相当高的压缩应力。
根据实施方式,一种用于制造玻璃制品的设备包括彼此间隔开的多个侧部分以及设置在侧部分中的每个上的多个供热部分;其中多个侧部分中的彼此相邻的相邻侧部分设置成彼此面对,并且允许在所述相邻侧部分之间设置玻璃。
在实施方式中,加热速率可以是约40开尔文/分钟(K/min)或更大。
在实施方式中,设备的加热速率可以是可变的。
在实施方式中,供热部分中的每个可以具有约2平方厘米(cm2)或更大的尺寸,并且可以包括卤素灯。
在实施方式中,所述侧部分中的一个上的供热部分可以在第一方向上和与第一方向相交的第二方向上以矩阵形式布置,并且侧部分可以包括导热材料。
在实施方式中,导热材料具有约200瓦每米-开尔文(W/mk)或更大的导热率,并且导热材料可以包括铝或石墨烯。
在实施方式中,侧部分中的每个可以包括第一侧部分和第二侧部分,其中第二侧部分设置在第一侧部分和在第二侧部分上的供热部分之间。
在实施方式中,在平面图中,第一侧部分和第二侧部分具有彼此相同的尺寸。
在实施方式中,第二侧部分可以包括导热材料。
在实施方式中,第二侧部分包括多个侧部图案,多个侧部图案各自具有在第一方向上延伸的线性形状,多个侧部图案中的彼此相邻的相邻侧部图案在第二方向上彼此间隔开,并且侧部图案设置成与供热部分重叠。
在实施方式中,设置在侧部图案中的一个上的供热部分和设置在侧部图案中的另一个上的供热部分可以彼此独立地操作。
在实施方式中,第二侧部分还可以包括连接部分,该连接部分将在第二方向上彼此间隔开的相邻侧部图案彼此连接。
在实施方式中,侧部分可以规则地布置,且侧部分之间具有相同的间隔距离,并且相邻侧部分之间的间隔距离可以在约1厘米(cm)至约2cm的范围内。
在实施方式中,该设备还可以包括支承侧部分的支承部分。
在实施方式中,在相邻侧部分之间在支承部分的表面中可以限定有凹槽。
在实施方式中,凹槽和相邻侧部分中的一个之间的间隔距离可以等于凹槽和相邻侧部分中的另一个之间的间隔距离。
在实施方式中,该设备还可以包括固定部分,该固定部分对设置在相邻侧部分之间的玻璃进行固定。
根据另一实施方式,用于制造玻璃制品的方法包括:使玻璃成型;强化所成型的玻璃;以及使用玻璃制品制造设备对所强化的玻璃进行热处理。在这样的实施方式中,玻璃制品制造设备包括彼此间隔开的多个侧部分以及设置在侧部分中的每个上的多个供热部分,并且玻璃制品制造设备的多个侧部分中的彼此相邻的相邻侧部分设置成彼此面对。
在实施方式中,对所强化的玻璃进行热处理可以包括:将所强化的玻璃放置在玻璃制品制造设备的相邻侧部分之间,以及使玻璃制品制造设备升温以对所强化的玻璃进行热处理。
在实施方式中,使玻璃制品制造设备升温可以包括改变玻璃制品制造设备的加热速率。
根据另一实施方式,玻璃制品包括:第一表面;第二表面,其与第一表面相对;第一压缩区域,其从第一表面延伸到在第一压缩深度处的点;第二压缩区域,其从第二表面延伸到在第二压缩深度处的点;以及拉伸区域,其设置在第一压缩区域和第二压缩区域之间,其中玻璃制品的玻璃化转变温度高于在约10K/min至约30K/min的范围内的加热速率下热处理的玻璃制品的玻璃化转变温度。
在实施方式中,玻璃制品还可以包括:第一部分,其在第一方向上延伸;以及第二部分,其在第一方向上延伸,并且在与第一方向相交的第二方向上与第一部分分离,其中第一部分的玻璃化转变温度和第二部分的玻璃化转变温度可以彼此不同。
根据另一实施方式,一种显示装置包括:显示面板,其包括多个像素;覆盖窗,其设置在显示面板上;以及光学透明结合层,其设置在显示面板与覆盖窗之间。在这样的实施方式中,覆盖窗包括:第一表面;第二表面,其与第一表面相对;第一压缩区域,其从第一表面延伸到在第一压缩深度处的点;第二压缩区域,其从第二表面延伸到在第二压缩深度处的点;以及拉伸区域,其设置在第一压缩区域和第二压缩区域之间,其中覆盖窗的玻璃化转变温度高于在约10K/min至约30K/min范围内的加热速率下热处理的玻璃制品的玻璃化转变温度。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的示例性实施方式,本公开的以上和其它特征将变得更加显而易见,在附图中:
图1是根据示例性实施方式的用于制造玻璃制品的设备的立体图;
图2是沿着图1的线I-I'截取的剖视图;
图3是图1的侧部分和供热部分的平面图;
图4是示出使用根据示例性实施方式的用于制造玻璃制品的设备制造玻璃制品的剖视图;
图5是根据可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的剖视图;
图6是根据另一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图;
图7是沿着图6的线II-II'截取的剖视图;
图8是根据又一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图;
图9是根据又一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图;
图10是根据又一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图;
图11是根据又一可选示例性实施方式的玻璃制品制造设备的剖视图;
图12是根据又一可选示例性实施方式的玻璃制品制造设备的剖视图;
图13是示出根据示例性实施方式的用于制造玻璃制品的方法的流程图;
图14是强化步骤之后的玻璃制品的剖视图;
图15是示出在图14的强化步骤之后玻璃制品的应力分布的曲线图;
图16是示出根据示例性实施方式的离子交换过程的示意图;
图17是示出根据示例性实施方式的热处理步骤之后玻璃制品的应力分布、热处理之前玻璃制品的应力分布以及根据比较性示例的热处理步骤之后玻璃制品的应力分布的曲线图;
图18是根据各种实施方式的玻璃制品的立体图;
图19是示出将玻璃制品应用到显示装置的覆盖窗的示例性实施方式的剖视图;
图20是根据可选示例性实施方式的玻璃制品的平面图;以及
图21是根据另一可选示例性实施方式的玻璃制品的平面图。
具体实施方式
本文中公开的本发明的实施方式的具体结构和功能描述仅出于说明本发明的实施方式的目的。在不背离本发明的精神和显著特征的情况下,本发明可以以多种不同的形式来实施。因此,本发明的实施方式仅出于说明的目的而被公开,而不应被解释为限制本发明。即,本发明仅由权利要求的范围限定。
将理解的是,当元件被称为与另一元件相关,诸如与另一元件“联接”或“连接”时,该元件可以联接或连接到另一元件,或者该元件与另一元件之间可以有介于中间的元件。相反,应理解的是,当元件被称为与另一元件相关,诸如与另一元件“直接联接”或“直接连接”时,不存在介于中间的元件。对元件之间的关系进行说明的其它表述(诸如,“在…之间”、“直接在…之间”、“与…相邻”或“与…直接相邻”)应该以相同的方式解释。
在整个说明书中,相同的附图标记将表示相同或相似的部件。
将理解的是,虽然本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不背离本文中的教导的情况下,下面讨论的“第一元件”、“第一部件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
本文中使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的,而非旨在进行限制。如本文中所使用的,“一”、“一个”、“该”和“至少一个”不表示数量的限制,并且旨在包括单数和复数两者,除非上下文另有清楚地指示。例如,“一个元件”具有与“至少一个元件”相同的含义,除非上下文另有清楚地指示。“至少一个”将不被解释为限制“一”或“一个”。“或”意指“和/或”。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。还将理解的是,术语“包含”和/或“包含有”或者“包括”和/或“包括有”当在本说明书中使用时,指定所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或群组的存在或添加。
此外,本文中可以使用诸如“下”或“底”和“上”或“顶”的相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解的是,除了附图中描绘的取向之外,相对术语旨在包括装置的不同取向。例如,如果附图之一中的装置被翻转,则被描述为在其它元件的“下”侧上的元件将随之被取向在其它元件的“上”侧上。因此,取决于附图的特定取向,示例性术语“下”可以包括“下”和“上”两种取向。类似地,如果在附图之一中的装置被翻转,则被描述为在其它元件“下方”或“下面”的元件将随之被取向在其他元件“上方”。因此,示例性术语“下方”或“下面”可以包括上方和下方两种取向。
如在本文中使用的“约”或“近似”包括所述值以及如本领域普通技术人员考虑所讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的限制)所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如,“约”可以意为在一个或多个标准偏差内,或在所述值的±30%、±20%、±10%、±5%内。
除非另有限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,诸如在常用词典中定义的那些术语,应被解释为具有与其在相关技术和公开的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过度正式的含义来解释,除非在本文中明确地如此限定。
本文中参照作为理想化实施方式的示意性图示的剖视图来描述示例性实施方式。照此,将预期到由于例如制造技术和/或公差导致的与图示形状的偏差。因此,本文中描述的实施方式不应被解释为受限于本文中所示的区域的特定形状,而是将包括例如由制造导致的形状偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性特征。此外,所示出的尖角可以是圆润的。因此,图中所示的区域在本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在例示出区域的精确形状,并且不旨在限制权利要求的范围。
如本文中所使用的,术语“玻璃制品”是指完全或部分由玻璃制成的制品。
在下文中,将参照附图描述本公开的示例性实施方式。
图1是根据示例性实施方式的用于制造玻璃制品的设备的立体图。
参照图1,用于制造玻璃制品的设备10的实施方式可以包括供热部分20、侧部分30和支承部分40。支承部分40可以用于支承供热部分20和侧部分30。支承部分40可以包括导热材料。支承部分40可以是具有沿着第一方向DR1和与第一方向DR1相交的第二方向DR2延伸的侧边的平坦的板。支承部分40的平面形状可以是矩形形状。在支承部分40的平面形状是矩形形状的实施方式中,支承部分40可以包括沿着第一方向DR1延伸的短边和沿着第二方向DR2延伸的长边。然而,本公开不限于此,并且支承部分40的短边方向和长边方向可以相反或改变为相反。
在可选实施方式中,支承部分40的平面形状可以是正方形、圆形、椭圆形或其它多边形。
支承部分40可以用于支承将在后面描述的侧部分30和供热部分20。
支承部分40可以包括在厚度方向上从其表面凹入的凹槽H。凹槽H可以由支承部分40的在厚度方向上从支承部分40的表面凹入的部分限定。凹槽H可以是待由玻璃制品制造设备10热处理的玻璃制品被固定到其上的部分。在这样的实施方式中,待由玻璃制品制造设备10热处理的玻璃制品可以通过凹槽H固定。
凹槽H可以设置在相邻的侧部分30之间。从凹槽H到位于一侧上的相邻侧部分30的间隔距离可以与从凹槽H到位于相对侧上的相邻侧部分30的间隔距离相同。
侧部分30可以物理地连接到支承部分40。侧部分30可以沿着厚度方向(或第三方向DR3)从支承部分40延伸。侧部分30可以在垂直于支承部分40的方向上设置。侧部分30的平面形状可以是矩形形状。在实施方式中,在侧部分30的平面形状是矩形形状的情况下,侧部分30可以包括沿着第一方向DR1延伸的短边和沿着第三方向DR3延伸的长边。然而,本公开不限于此,并且侧部分30的短边方向和长边方向可以相反或改变为相反。
在可选实施方式中,侧部分30的平面形状可以是正方形、圆形、椭圆形或其它多边形。
侧部分30可以设置成多个。多个侧部分30可以沿着第二方向DR2彼此间隔开。沿着第二方向DR2间隔开的多个侧部分30中相邻的侧部分30可以设置成彼此面对或彼此平行。
多个侧部分30可以规则地布置成具有相同或恒定的间隔距离,或者沿着第二方向DR2彼此间隔开相同的间隔距离。例如,相邻的侧部分30之间的间隔距离可以在约1厘米(cm)至约2cm的范围内。
侧部分30可以包括导热材料。在实施方式中,包括导热材料的侧部分30可以具有约40瓦每米-开尔文(W/mK)或更大、约60W/mK或更大、约100W/mK或更大、约200W/mK或更大、约237W/mK或更大、或约5000W/mK或更大的导热率。在这样的实施方式中,侧部分30可以包括具有约40W/mK或更大、约60W/mK或更大、约100W/mK或更大、约200W/mK或更大、约237W/mK或更大、或约5000W/mK或更大的导热率的材料。
在实施方式中,侧部分30的导热材料可以包括金属或石墨烯。在这样的实施方式中,金属例如可以包括钼(Mo)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)等。在一个实施方式中,例如,侧部分30的导热材料可以是铝(Al)。
侧部分30可以用于通过包括导热材料来顺利地热处理玻璃制品。
图1示出了侧部分30的数量是六个的实施方式,但不限于此。可选地,侧部分30的数量可以被不同地修改,例如,修改成两个至五个或七个或更多个。
在实施方式中,如图1中所示,在多个侧部分30中,分别设置在支承部分40的在第二方向DR2上的一端和另一端处的侧部分30可以分别沿着第三方向DR3与支承部分40的侧表面对齐。
供热部分20可以设置在侧部分30上。供热部分20可以设置在侧部分30的侧表面上。供热部分20可以设置成多个,并且设置在分别设置于支承部分40的在第二方向DR2上的一端和另一端处的侧部分30(也称为最外面的侧部分30)上的供热部分20可以设置在其内侧表面上。设置在设置于最外面的侧部分30之间的侧部分30上的供热部分20可以设置在设置于最外面的侧部分30之间的侧部分30中的每个的一个侧表面和另一侧表面上。
然而,本公开不限于此,并且设置在最外面的侧部分30上的供热部分20也可以设置在最外面侧部分30中的每个的一个侧表面和另一侧表面上。
设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的任何一者上的供热部分20可以设置成多个。设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的任何一者上的多个供热部分20可以以矩阵形式布置。在一个实施方式中,例如,设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的任何一者上的多个供热部分20可以以具有在第一方向DR1上的行和在第三方向DR3上的列的矩阵形式布置。
尽管图1示出了这样的实施方式:设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的任何一者上的多个供热部分20布置成具有六行和三列的矩阵形式(即,沿着第一方向DR1布置三个供热部分,并且沿着第三方向DR3布置六个供热部分),但是本公开不限于此。
在实施方式中,如图1中所示,沿着第一方向DR1彼此相邻的供热部分20可以彼此接触,但不限于此。可选地,沿着第一方向DR1彼此相邻的供热部分20可以以预定的间隔彼此间隔开。
供热部分20可以用于向玻璃制品和供热部分20设置在其上的侧部分30提供热量。在这样的实施方式中,可以通过供热部分20直接向玻璃制品提供热量,并且也可以通过包括导热材料并且由供热部分20提供热量的侧部分30向玻璃制品提供热量。
供热部分20的加热速率可以是可变的或受控的。
在实施方式中,供热部分20的平面形状可以是如图1中所示的椭圆形形状。然而,本公开不限于此,并且可选地,供热部分20的平面形状可以是圆形形状、四边形形状或其它多边形形状。
供热部分20的平面尺寸可以是约2平方厘米(cm2)或更大,但不限于此。
在实施方式中,可以应用能够提供热量的传统装置作为供热部分20。在实施方式中,供热部分20可以是例如卤素灯、白炽灯泡、三波长灯、发光二极管(“LED”)灯等。在一个实施方式中,例如,供热部分20可以包括卤素灯。
布置在侧部分30上的所有供热部分20可以响应于开/关信号同时打开或关闭。然而,本公开不限于此。
图2是沿着图1的线I-I'截取的剖视图。
参照图2,在实施方式中,凹槽H在第二方向DR2上的宽度w1可以根据待由玻璃制品制造设备10热处理的玻璃制品的宽度而变化。在实施方式中,通过玻璃制品制造设备10热处理的玻璃制品的宽度可以是但不限于在约0.1毫米(mm)至约2mm、约0.8mm或更小、约0.75mm或更小、约0.7mm或更小、约0.6mm或更小、约0.65mm或更小、约0.5mm或更小、约0.3mm或更小的范围内,例如,在0.45mm至0.8mm的范围内,在约0.5mm至约0.75mm的范围内,或在约0.03mm至约0.15mm的范围内。
由于凹槽H用于固定待由如上所述的玻璃制品制造设备10热处理的玻璃制品,因此凹槽H的宽度w1可以等于玻璃制品的宽度。因此,在实施方式中,凹槽H的宽度w1可以在约0.1mm至约2mm、约0.8mm或更小、约0.75mm或更小、约0.7mm或更小、约0.6mm或更小、约0.65mm或更小、约0.5mm或更小、约0.3mm或更小的范围内,例如,在约0.45mm至约0.8mm的范围内,或在约0.5mm至约0.75mm的范围内。
从凹槽H到位于第二方向DR2上的一侧上的相邻侧部分30的间隔距离d1可以与从凹槽H到位于第二方向DR2上的另一侧上的相邻侧部分30的间隔距离d2基本上相同。本文中使用的术语“基本上相同”不仅可以包括从凹槽H到位于所述一侧上的相邻侧部分30的间隔距离d1完全等于从凹槽H到位于所述另一侧上的相邻侧部分30的间隔距离d2的情况,而且可以包括由于制造工艺误差导致的差异处于约20%以内的情况。
图3是图1的侧部分和供热部分的平面图。
参照图3,在实施方式中,如上所述,设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的一者上的供热部分20可以设置成多个。在这样的实施方式中,设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的一者上的多个供热部分20可以以矩阵形式布置。在一个实施方式中,例如,设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的一者上的多个供热部分20可以以具有在第一方向DR1上的行和在第三方向DR3上的列的矩阵形式布置。尽管图3示出了这样的实施方式:设置在一个侧部分30的一个侧表面和另一侧表面中的一者上的多个供热部分20以矩阵形式布置,使得沿着第一方向DR1布置三个供热部分,并且沿着第三方向DR3布置六个供热部分,但是本公开不限于此。在实施方式中,沿着第一方向DR1彼此相邻的供热部分20可以彼此接触,但不限于此。可选地,沿着第一方向DR1彼此相邻的供热部分20可以以预定的间隔彼此间隔开。
图4是示出使用根据示例性实施方式的用于制造玻璃制品的设备制造玻璃制品的剖视图。
参照图4,玻璃制品100可以装配并固定到玻璃制品制造设备10的支承部分40的凹槽H中。玻璃制品100可以是经强化的玻璃制品。玻璃制品100可以设置并固定在相邻的侧部分30之间(设置并固定在分别设置在相邻的侧部分30之间的供热部分20之间)。凹槽H的凹入深度是允许玻璃制品100固定在其中的预定深度。在这样的实施方式中,玻璃制品100的插入到凹槽H中的相应部分,与玻璃制品100的没有设置在凹槽H中的其余部分相比,可以从相邻的供热部分20和侧部分30被提供有更少的热量。考虑到玻璃制品100的有效固定和对玻璃制品100的均匀供热,凹槽H的凹入深度处于玻璃制品100在第三方向DR3上的长度的约5%至约30%、或约10%至约20%的范围内。
在实施方式中,在已经由玻璃制品制造设备10热处理的玻璃制品中,可以切除插入到凹槽H中的相应部分,其受到的热处理比其余部分少。
在运输期间或由于经强化的玻璃制品的表面上的用于强化的熔融盐中的杂质,可能在经强化的玻璃制品的表面上出现诸如凹痕或裂纹的损坏。该损坏可能降低玻璃制品的物理特性和/或质量。在实施方式中,包括具有能够执行快速加热的卤素灯的供热部分20的玻璃制品制造设备10可以对玻璃制品执行快速的高温热处理,从而减轻经强化的玻璃制品的表面上的损坏。在这样的实施方式中,在玻璃制品制造设备10中,接收从供热部分20供应的热量并且分别位于玻璃制品的一侧和另一侧上的侧部分30包括具有高导热性的材料或者由具有高导热性的材料制成。因此,通过在较短的时间内在玻璃制品的整个表面上施加热量,可以有效地减轻损坏。
玻璃制品制造设备10的加热速率可以由供热部分20和从供热部分20向其提供热量以传播热量的侧部分30来确定。在实施方式中,玻璃制品制造设备10的加热速率可以是约40K/min或更大、或约60K/min或更大、或约80K/min或更大、或约100K/min或更大。由于玻璃制品制造设备10具有这样高的加热速率,所以可以容易地减轻经强化的玻璃制品的表面损坏。
在下文中,将描述玻璃制品制造设备10的可选实施方式。可选实施方式中的相同或类似元件已利用与以上参照图1至图4描述实施方式所使用的附图标记相同的附图标记来标记,并且下文中将省略或简化对这些相同或类似元件的任何重复的详细描述。
图5是根据可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的剖视图。
除了侧部分31被分成第一侧部分31a和第二侧部分31b之外,图5中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分与图2中所示的玻璃制品制造设备10的侧部分和供热部分基本上相同。
在玻璃制品制造设备的实施方式中,如图5中所示,侧部分31可以被分成第一侧部分31a和第二侧部分31b。
第一侧部分31a和第二侧部分31b可以包括彼此不同的材料。第一侧部分31a可以用于支承第二侧部分31b,或用于提供其上设置有第二侧部分31b的支承件。第一侧部分31a可以是具有低导热率的板。由于第一侧部分31a提供了其上设置有第二侧部分31b的支承件,因此第一侧部分31a的材料不限于任何特定的材料。
第二侧部分31b可以分别设置在第一侧部分31a的一个侧表面和另一侧表面上。第二侧部分31b可以包括以上参照图1至图3列出的侧部分30的材料中的至少一种。在这样的实施方式中,第二侧部分31b可以包括具有高导热性的材料。
第一侧部分31a的平面形状可以与第二侧部分31b的平面形状基本上相同。因为第一侧部分31a的平面形状可以与以上参照图1至图3描述的侧部分30的平面形状相同,因而第一侧部分31a的平面尺寸可以与第二侧部分31b的平面尺寸相同。
第二侧部分31b可以经由涂层或粘合剂设置在第一侧部分31a上,但不限于此。
图6是根据另一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图。图7是沿着图6的线II-II'截取的剖视图。
除了第二侧部分31b_1包括具有沿着第一方向DR1延伸的线性形状的侧部图案、侧部图案设置成多个并且相邻的侧部图案沿着第三方向DR3彼此间隔开之外,图6和图7中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分与图5中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分基本上相同。
在实施方式中,如图6和图7中所示,第二侧部分31b_1可以包括具有沿着第一方向DR1延伸的线性形状的侧部图案,侧部图案可以设置成多个,并且相邻的侧部图案可以沿着第三方向DR3彼此间隔开。
侧部图案可以设置成分别与沿着第一方向DR1布置的多个供热部分20重叠。
设置在侧部图案中的一个上的供热部分20和设置在另一侧部图案上的供热部分20可以彼此独立地或彼此不同地操作。在这样的实施方式中,如上所述,由于侧部图案沿着第三方向DR3间隔开,并且第一侧部分31a包括具有低导热性的材料,因此从设置在不同侧部图案上的供热部分20供应的热量基本上可以不被传递到相邻的侧部图案。
在实施方式中,当设置在侧部图案中的一个上的供热部分20打开时,设置在另一侧部图案上的供热部分20可以关闭。因此,当经强化的玻璃制品的某一部分凹陷或破裂时,供热部分20可以仅在凹陷或破裂部分中操作,从而降低功耗。
在一个实施方式中,例如,设置在侧部图案中的一个上的供热部分20和设置在另一侧部图案上的供热部分20可以以彼此不同的加热速率操作。
如后面将要描述的,供热部分的加热速率可以改变待热处理的玻璃制品的粘度。在热处理期间改变的玻璃制品的增加的粘度可能影响玻璃特性并引起应力弛豫。应力弛豫可以增加对外部冲击的抵抗力并防止由于外部冲击而生成的裂纹的蔓延。
图8是根据另一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图。
除了第二侧部分31b_2的沿着第三方向DR3彼此间隔开的侧部图案通过连接部分物理连接之外,图8中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分与图6和图7中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分基本上相同。
在玻璃制品制造设备的实施方式中,如图8中所示,第二侧部分31b_2的沿着第三方向DR3彼此间隔开的侧部图案可以通过连接部分物理连接。
尽管图8示出了相邻的第二侧部分31b_2的侧部图案通过一个连接部分物理连接的实施方式,但是本公开不限于此。相邻的第二侧部分31b_2可以通过两个或更多个连接部分物理连接。
图9是根据又一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图。
除了侧部图案的延伸方向是第三方向DR3之外,图9中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分与图6中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分基本上相同。
在玻璃制品制造设备的实施方式中,如图9中所示,第二侧部分31b_3的侧部图案的延伸方向可以是第三方向DR3,并且多个侧部图案可以沿着第一方向DR1彼此间隔开。
在这样的实施方式中,其它特征与以上参照图6描述的那些特征相同,并且因此,将省略对这些特征的任何重复的详细描述。
图10是根据又一可选示例性实施方式的侧部分和供热部分的平面图。
除了第二侧部分31b_4的沿着第一方向DR1彼此间隔开的侧部图案通过连接部分物理连接之外,图10中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分与图9中所示的玻璃制品制造设备的侧部分和供热部分基本上相同。
在玻璃制品制造设备的实施方式中,如图10中所示,沿着第一方向DR1彼此间隔开的第二侧部分31b_4的侧部图案可以通过连接部分物理连接。
尽管图10示出了相邻的第二侧部分31b_4的侧部图案通过两个或更多个连接部分物理连接的实施方式,但是本公开不限于此。可选地,相邻的第二侧部分31b_4的侧部图案可以通过一个连接部分物理连接。
图11是根据又一可选示例性实施方式的玻璃制品制造设备的剖视图。
除了玻璃制品制造设备10_1还包括用于将经强化的玻璃制品100固定到支承部分40的凹槽H中的固定部分50之外,图11中所示的玻璃制品制造设备10_1与图1至图4中所示的玻璃制品制造设备10基本上相同。
在实施方式中,玻璃制品制造设备10_1还可以包括用于将经强化的玻璃制品100固定到支承部分40的凹槽H中的固定部分50。
固定部分50可以设置在玻璃制品100的与固定到凹槽H的一侧相对的另一侧上。固定部分50可以用于保持玻璃制品100的两个表面(即,各自面对相邻侧部分30且彼此相对的两个表面),从而在不弯曲的情况下固定玻璃制品100。
图12是根据又一可选示例性实施方式的玻璃制品制造设备的剖视图。
除了支承部分40_1不包括凹槽之外,图12中所示的玻璃制品制造设备10_2与图11中所示的玻璃制品制造设备10_1基本上相同。
在如图12中所示的玻璃制品制造设备10_2的实施方式中,支承部分40_1可以不包括凹槽。在这样的实施方式中,支承部分40_1的表面可以是平坦的。玻璃制品100可以从平坦的支承部分40_1的表面沿着厚度方向(第三方向DR3)放置在直立位置上。
在下文中,将描述使用以上描述的玻璃制品制造设备制造玻璃制品的方法的实施方式。在使用该玻璃制品制造设备制造玻璃制品的方法的实施方式中,相同或类似的元件已利用与以上参照图1至图12描述该玻璃制品制造设备的实施方式所使用的附图标记相同的附图标记来标记,并且下文中将省略或简化对相同或类似的元件的任何重复的详细描述。
图13是示出根据示例性实施方式的用于制造玻璃制品的方法的流程图。图14是强化步骤之后的玻璃制品的剖视图。图15是示出在图14的强化步骤之后的玻璃制品的应力分布的曲线图。图16是示出根据示例性实施方式的离子交换过程的示意图。图17是示出根据示例性实施方式的热处理步骤之后的玻璃制品的应力分布、热处理之前的玻璃制品的应力分布以及根据比较性示例的热处理步骤之后的玻璃制品的应力分布的曲线图。
参照图13至图17,制造玻璃制品的方法的实施方式可以包括:对玻璃制品进行强化,即强化步骤(S1);以及对经强化的玻璃制品执行热处理,即热处理步骤(S2)。在玻璃制品的强化步骤S1之前,可以进一步执行成型步骤、切割步骤和抛光步骤。
成型步骤可以包括准备玻璃组合物和使玻璃组合物成型。
玻璃组合物可以包括本领域已知的各种组合物。在示例性实施方式中,玻璃组合物可以包括包含铝硅酸锂的锂-氧化铝-硅(“LAS”)玻璃陶瓷。在一个实施方式中,例如,玻璃组合物可以包含50mol%至80mol%的SiO2、1mol%至30mol%的Al2O3、0mol%至5mol%的B2O3、0mol%至4mol%的P2O5、3mol%至20mol%的Li2O、0mol%至20mol%的Na2O、0mol%至10mol%的K2O、3mol%至20mol%的MgO、0mol%至20mol%的CaO、0mol%至20mol%的SrO、0mol%至15mol%的BaO、0mol%至10mol%的ZnO、0mol%至1mol%的TiO2以及0mol%至8mol%的ZrO2。
如本文中使用的术语“含量为0mol%”意为其基本上不包含相应的组分。如本文中使用的术语“(组合物)基本上不包含(某种组分)”意为并非有意在原始材料等中包含有所述某种组分,并且包括例如不可避免地包含极少量(例如,0.1mol%或更小)杂质的情况。
在下文中,将详细描述玻璃组合物的每个组分。在玻璃组合物中,SiO2构成玻璃的骨架,可以增加化学耐久性,并且可以用于当在玻璃表面上形成划痕(凹陷)时减少裂纹的出现。在实施方式中,可以包含约50mol%或更大的量的SiO2,以有效地形成玻璃框架,增加化学耐久性,并减少裂纹的生成。在这样的实施方式中,在玻璃组合物中可以包含约80mol%或更小的量的SiO2以表现出足够的可熔性。
Al2O3用于改善玻璃的耐破损性。即,Al2O3可以用于在玻璃破裂时生成较少量的碎片。此外,Al2O3可以用作活性组分,其改善化学强化期间的离子交换性能并增加强化后的表面压缩应力。在实施方式中,Al2O3的含量为约1mol%或更大,从而可以有效地执行上述功能。在这样的实施方式中,Al2O3的含量为约30mol%或更小,以保持玻璃的耐酸性和可熔性。
B2O3增强玻璃的耐碎裂性,并改善玻璃的可熔性。在实施方式中,可以省略B2O3(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更大的量的B2O3,以进一步改善玻璃的可熔性。在这样的实施方式中,可以包含约5mol%或更小的量的B2O3,以在熔融期间抑制条纹的出现。
P2O5提高离子交换性能和耐碎裂性。在实施方式中,可以省略P2O5(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更大的量的P2O5,以有效地执行上述功能。在这样的实施方式中,可以包含约4mol%或更小的量的P2O5,以防止耐破损性和耐酸性的显著降低。
Li2O用于通过离子交换形成表面压缩应力。玻璃表面附近的Li离子可以通过离子交换过程与Na离子等进行交换。Li2O也可以用于改善玻璃的耐破损性。为了有效的离子交换,Li2O的含量为约3mol%或更大,并且为了有效的耐酸性,Li2O的含量可以是20mol%或更小。
Na2O用于通过离子交换形成表面压缩应力并改善玻璃的可熔性。玻璃表面附近的Na离子可以通过离子交换过程与K离子等进行交换。在实施方式中,可以省略Na2O(0mol%)。可选地,Na2O的含量可以是1mol%或更大,以有效地发挥上述作用。在仅执行Li和Na离子交换过程而不执行K离子交换过程的实施方式中,为了顺利地进行Li和Na离子交换,Na2O的含量可以是约8mol%或更小。在还执行K离子交换过程的实施方式中,可以使用更大量的Na2O。然而,在这样的实施方式中,为了有效的耐酸性,Na2O的含量可以是约20mol%或更小。
K2O改善离子交换性能并且与耐破损性有关。在实施方式中,可以省略K2O(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更大的量的K2O,以改善离子交换性能。在这样的实施方式中,K2O的含量可以是约10mol%或更小,以防止耐破损性的过度降低。
MgO用于增加表面压缩应力和改善化学强化玻璃的耐破损性。在实施方式中,MgO的含量为约3mol%或更大,以有效地增加表面压缩应力并改善化学强化玻璃的耐破损性。在这样的实施方式中,可以包含约20mol%或更小的量的MgO,以减少在玻璃熔融期间反玻璃化的出现。
CaO用于改善玻璃的可熔性和耐破损性。在实施方式中,可以省略CaO(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更小的CaO,以有效改善玻璃的可熔性和耐破损性。如果CaO的含量过大,则离子交换性能可能降低,并且因此,CaO的含量可以是约20mol%或更小。
与CaO类似,SrO用于改善玻璃的可熔性和耐破损性。在实施方式中,可以省略SrO(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更大的量的SrO,以有效地改善玻璃的可熔性和耐破损性。如果SrO的含量过大,则离子交换性能可能降低,并且因此,SrO的含量可以是约20mol%或更小。
BaO用于改善玻璃的可熔性和耐破损性。在实施方式中,可以省略BaO(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更大的量的BaO,以有效改善玻璃的可熔性和耐破损性。在这样的实施方式中,可以包含约15mol%或更小的量的BaO,以防止离子交换性能的过度降低。
ZnO用于改善玻璃的可熔性。在实施方式中,可以省略ZnO(0mol%)。可选地,可以包含约0.25mol%或更大的量的ZnO。在这样的实施方式中,ZnO的含量可以是约10mol%或更小,以防止耐气候性的降低。
TiO2改善化学强化玻璃的耐破损性。在实施方式中,可以省略TiO2(0mol%)。可选地,可以包含约0.1mol%或更大的量的TiO2,以有效改善耐破损性。在这样的实施方式中,TiO2的含量可以是约1mol%或更小,以防止在熔融期间出现反玻璃化。
ZrO2可以改善玻璃的耐破损性,并且由于离子交换,可以提高玻璃的表面压缩应力。在实施方式中,可以省略ZrO2(0mol%)。可选地,可以包含约0.5mol%或更大的量的ZrO2,以有效地增加玻璃的表面压缩应力和耐破损性。在这样的实施方式中,可以包含约8mol%或更小的量的ZrO2,以在熔融期间抑制反玻璃化。
除了上述组分之外,玻璃组合物还可以包括诸如Y2O3、La2O3、Nb2O5、Ta2O5和Gd2O3的组分。玻璃制品100的组分可以通过成型工艺、离子交换过程等改变,这将在后面描述。
上述玻璃组合物可以通过本领域已知的各种方法中的至少一种成型为平板玻璃形状。在一个实施方式中,例如,玻璃组合物可以通过浮法工艺、熔融拉伸工艺、狭缝拉伸工艺等成型。
成型为平板形状的玻璃可以通过切割步骤切割。成型为平板形状的玻璃可以具有与最终的玻璃制品的尺寸不同的尺寸。玻璃的切割可以使用切割刀、切割轮、激光等执行。
玻璃的切割步骤可以在玻璃的强化步骤S1之前执行。可以同时对母衬底的玻璃进行强化,并且然后将其切割成最终玻璃制品的尺寸。然而,在这种情况下,切割表面(例如,玻璃的侧表面)可能没有处于被强化的状态中。因此,在实施方式中,强化步骤S1可以在切割完成之后执行。
在玻璃的切割步骤与强化步骤S1之间,可以在强化之前执行抛光步骤。抛光步骤可以包括强化之前的侧部抛光步骤和表面抛光步骤。在首先执行侧部抛光步骤之后,可以在强化之前执行表面抛光步骤,但可以这些工艺的顺序可以被不同地修改,例如颠倒顺序。
侧部抛光步骤是对经切割的玻璃的侧表面进行抛光的步骤。在侧部抛光步骤中,玻璃的侧表面被抛光成具有光滑表面。此外,玻璃的每个侧表面可以通过侧部抛光步骤而具有均匀(平坦或光滑)表面。可以同时对多个经切割的玻璃片执行侧部抛光步骤。侧部抛光步骤可以使用抛光设备通过机械抛光方法或化学机械抛光方法执行。
可以在强化之前执行表面抛光步骤,使得每个玻璃片具有均匀的表面。可以在强化之前对每个经切割的玻璃片单独执行表面抛光步骤。然而,在化学机械抛光设备与玻璃相比足够大的实施方式中,多个玻璃片可以水平地布置,并且然后同时进行表面抛光。
在强化之前的抛光步骤之后,执行强化步骤S1。强化步骤S1可以包括化学强化和/或热强化。在玻璃具有2mm或更小(特别是约0.75mm或更小)的薄厚度的实施方式中,化学强化方法可以用于精确的应力分布控制。在下文中,为了便于描述,将详细描述化学强化方法用于玻璃的强化步骤S1的实施方式。
可以通过离子交换过程来执行化学强化。离子交换过程是将玻璃中的离子与其它离子交换的过程。通过执行离子交换过程,可以利用具有相同价态或氧化态的较大离子代替或交换在玻璃表面处或其附近的离子。在一个实施方式中,例如,在玻璃包含诸如LI+、Na+、K+和Rb+的单价碱金属的情况下,表面上的单价阳离子可以被具有较大离子半径的Na+、K+、Rb+或Cs+离子代替。将参照图16详细描述离子交换过程。参照图16,当通过例如将包含钠离子(Na+)的玻璃浸入包含硝酸钾(KNO3)的熔盐浴中而将所述玻璃暴露于钾离子(K+)时,玻璃中的钠离子被排出到外部,并且钾离子可以代替钠离子。交换的钾离子生成压缩应力,因为钾离子比钠离子具有更大的离子半径。钾离子交换量越大,压缩应力变得越大。由于通过玻璃的表面进行离子交换,因此玻璃表面上的钾离子的量最大。尽管交换的钾离子中的一些可以扩散到玻璃中以增加压缩区域的深度(即压缩深度),但是该量可以大致随着远离表面而减小。因此,玻璃可以具有这样的应力分布:其在表面上具有最大压缩应力并且随着朝向内部而减小。然而,实施方式不限于此。应力分布可以根据离子交换过程的温度、处理时间、次数、热处理的存在或不存在等而改变。
如图14中所示,通过化学强化形成的经强化的玻璃制品100可以包括第一表面US、第二表面RS和侧表面。在具有平坦的板形状的玻璃制品100中,第一表面US和第二表面RS是具有大面积的主表面,并且侧表面是连接第一表面US和第二表面RS的外表面。
第一表面US和第二表面RS在厚度方向上彼此相对。在实施方式中,在玻璃制品100用作显示装置的覆盖窗的情况下(即,玻璃制品100用于透射光),光可以主要入射在第一表面US和第二表面RS之一上并穿过另一个。
玻璃制品100的厚度t限定为第一表面US和第二表面RS之间的距离。在实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以在约0.1mm至约2mm的范围内,但不限于此。在这样的实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.8mm或更小。在这样的实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.75mm或更小。在这样的实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.7mm或更小。在这样的实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.6mm或更小。在这样的实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.65mm或更小。在这样的实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.5mm或更小。在又一实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以是约0.3mm或更小。在实施方式中,玻璃制品100的厚度t可以在约0.45mm至约0.8mm的范围内,或者在约0.5mm至约0.75mm的范围内。玻璃制品100可以具有均匀的厚度t,但不限于此。可选地,玻璃制品100可以对于每个区域具有不同的厚度t。
玻璃制品100可以被强化以在其中具有预定的应力分布。与强化之前的玻璃制品100相比,经强化的玻璃制品100更有效地防止由于外部冲击而导致的裂纹生成、裂纹蔓延、断裂等。通过强化工艺强化的玻璃制品100对于每个区域可以具有不同的应力。在一个实施方式中,例如,对其施加有压缩应力的压缩区域CSR1和CSR2可以设置在玻璃制品100的表面附近(即,第一表面US和第二表面RS附近),并且对其施加有拉伸应力的拉伸区域CTR可以设置在玻璃制品100内部。压缩区域CSR1和CSR2与拉伸区域CTR之间的边界可以具有为零的应力值。在压缩区域CSR1和CSR2中的一个中的压缩应力可以根据位置(即,距表面US和RS的深度)而具有不同的应力值。同样地,拉伸区域CTR可以根据距表面US和RS的深度而具有不同的应力值。
图15是示出经强化的玻璃制品100的应力分布的曲线图,其表示为函数f(x)。横轴表示玻璃制品100的厚度t方向。在图15中,压缩应力具有正值,而拉伸应力具有负值。这里,压缩应力/拉伸应力的大小意为绝对值的大小,而不管其类型或符号如何。
参照图15,经强化的玻璃制品100包括从第一表面US延伸到在第一深度(第一压缩深度DOC1)处的点的第一压缩区域CSR1以及从第二表面RS延伸到在第二深度(第二压缩深度DOC2)处的点的第二压缩区域CSR2。拉伸区域CTR设置在第一压缩区域CSR1和第二压缩区域CSR2之间,或者设置在第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2之间。尽管在图15中未示出,压缩区域和拉伸区域可以以类似的方式设置在玻璃制品100的相对侧表面之间。
第一压缩区域CSR1和第二压缩区域CSR2抵抗外部冲击以抑制玻璃制品100的裂纹或破损的出现。在这样的实施方式中,第一压缩区域CSR1和第二压缩区域CSR2的最大压缩应力CS1和CS2越大,玻璃制品100的强度变得越大。由于外部冲击通常通过玻璃制品100的表面US和RS传递,因此玻璃制品100可以在其表面US和RS处具有最大压缩应力CS1和CS2,以改善耐久性。在这样的实施方式中,玻璃制品100可以在其中央部分处具有最大拉伸应力CT1。第一压缩区域CSR1和第二压缩区域CSR2的最大压缩应力CS1和CS2可以是约700兆帕(Mpa)或更大。在一个实施方式中,例如,第一压缩区域CSR1和第二压缩区域CSR2的最大压缩应力CS1和CS2可以在约800Mpa至约1,050MPa的范围内。在这样的实施方式中,第一压缩区域CSR1和第二压缩区域CSR2的最大压缩应力CS1和CS2可以在约850Mpa至约1,000MPa的范围内。
第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2抑制在第一表面US和第二表面RS中形成的裂纹或凹槽蔓延到玻璃制品100内的拉伸区域CTR。在实施方式中,第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2有效地更大,从而可以有效地防止裂纹等的蔓延。
第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2可以在约20微米(μm)至约150μm的范围内。在实施方式中,第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2可以在约50μm至约100μm的范围内。在一个实施方式中,例如,第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2可以在约70μm至约85μm的范围内。
在实施方式中,尽管不限于此,第一压缩深度DOC1和第二压缩深度DOC2对于玻璃制品100的厚度t可以满足的以下关系:
[数学表达式1]
DOC1、DOC2≥0.1×t
参照图4和图13,在强化步骤S1之后,对经强化的玻璃制品100进行热处理(步骤S2)。热处理步骤S2可以包括:将经强化的玻璃制品100放置在玻璃制品制造设备10的相邻的侧部分30之间;以及操作玻璃制品制造设备10的供热部分20以使玻璃制品制造设备10升温,从而对经强化的玻璃制品100进行热处理。
当将经强化的玻璃制品100放置在玻璃制品制造设备10的相邻的侧部分30之间时,可以通过玻璃制品制造设备10的凹槽H固定玻璃制品100。如上所述,凹槽H设置在相邻的侧部分30之间,并且从凹槽H到位于一侧上的相邻侧部分30的间隔距离和从凹槽H到位于另一侧上的相邻侧部分30的间隔距离可以彼此相等。
在操作供热部分20来使玻璃制品制造设备10升温以对经强化的玻璃制品100进行热处理的步骤(或过程)中,可以通过供热部分20和侧部分30提供热量,其中侧部分30包括导热材料并由供热部分20提供热量。在这样的实施方式中,由于其中固定有经强化的玻璃制品100的凹槽H设置在相邻的侧部分30之间,并且从凹槽H到位于一侧上的相邻侧部分30的间隔距离和从凹槽H到位于另一侧上的相邻侧部分30的间隔距离彼此相等,所以可以通过分别从与固定到凹槽H中的经强化的玻璃制品100的一个表面相邻的供热部分20和侧部分30、以及与所述玻璃制品100的另一个表面相邻的侧部分30和供热部分20接收均匀的热量,来对所述一个表面和所述另一个表面均匀地进行热处理。
在这样的实施方式中,如上所述,在玻璃制品制造设备10中,供热部分20包括能够执行快速加热的卤素灯,并且接收从供热部分20供应的热量并且分别位于玻璃制品100的一侧和另一侧上的侧部分30包括具有高导热性的材料或由具有高导热性的材料制成。因此,可以对经强化的玻璃制品100的整个表面执行快速热处理。
在实施方式中,如上所述,在运输期间或由于经强化的玻璃制品的表面上的用于强化的熔融盐中的杂质,可能在经强化的玻璃制品的表面上出现诸如凹痕或裂纹的损坏。在实施方式中,在玻璃制品是具有在约30μm至约80μm范围内的厚度的超薄玻璃制品的情况下,在化学强化期间未固定的上部分可被弯曲成与相邻的材料接触,并且杂质可能残留在其表面上。通过热处理步骤S2可以减少这种损坏或杂质残留物。
操作供热部分20来使玻璃制品制造设备10升温以对经强化的玻璃制品100进行热处理的步骤可以在约530℃的平均温度下执行3小时。通常,化学强化玻璃的热处理可能降低表面的机械特性,诸如压缩应力或强度(通过环上球(ball-on-ring)(“BOR”)试验或弯曲强度试验获得的强度)。然而,在用于使用根据本发明的玻璃制品制造设备10制造玻璃制品的方法的实施方式中,通过在短时间内对经强化的玻璃制品100进行快速热处理,可以大幅度降低在强化之后的热处理中经常出现的机械特性(诸如压缩应力和强度)的劣化。
这将参照图17更详细地描述。
在图17中,f(x)是表示热处理之前的经强化的玻璃制品100的应力分布的函数的曲线图(比较性示例1),f'(x)是表示通过常规熔炉以约10K/min至约30K/min的加热速率对经强化的玻璃进行热处理之后的玻璃的应力分布的函数的曲线图(比较性示例2),并且f”(x)是表示通过根据示例性实施方式的制造方法对经强化的玻璃制品100进行热处理之后的玻璃的应力分布的函数的曲线图(实验性示例1)。
如图17中所示,可以看出的是,在比较性示例2的情况下,与比较性示例1相比,在玻璃的表面上的压缩应力值更大程度地降低。另一方面,在实验性示例1的情况下,可以看出的是,降低的表面压缩应力值不大于比较性示例2的降低的表面压缩应力值。这是因为通过在短时间内对经强化的玻璃制品100进行快速热处理,提高了玻璃化转变温度,并且大幅度减少了由于强化之后的热处理而导致的机械特性(诸如压缩应力或强度)的劣化。
在下文中,将描述通过用于制造玻璃制品的方法制造的玻璃制品的实施方式。通过本文中描述的方法制造的玻璃制品的这种实施方式中的相同或类似的元件已利用与以上描述玻璃制品的实施方式所使用的附图标记相同的附图标记来标记,并且在下文中将省略或简化对这些相同或类似的元件的任何重复的详细描述。
图18是根据各种实施方式的玻璃制品的立体图。图19是示出将玻璃制品应用到显示装置的覆盖窗的示例性实施方式的剖视图。
参照图18至图19,在实施方式中,玻璃制品101可以具有平坦的片形状或平坦的板形状。在可选实施方式中,玻璃制品102、103或104可以具有包括弯曲部分的三维形状。在一个实施方式中,例如,平坦部分的边缘可以是弯曲的(玻璃制品102),或者平坦部分可以是整体弯曲的(玻璃制品103)或折叠的(玻璃制品104)。
在实施方式中,如图18中所示,玻璃制品101至104的平面形状可以是矩形形状,但不限于此。可选地,玻璃制品的平面形状可以具有诸如具有圆润拐角的矩形形状、正方形形状、圆形形状和椭圆形形状的多种形状中的一种。在下文中,为了便于描述,将详细描述其中玻璃制品100是具有矩形平面形状的平坦板的实施方式,但是本公开不限于此。
在实施方式中,玻璃制品101可以是通过以上描述的制造方法以约40开尔文每分钟(K/min)或更大的加热速率进行热处理的玻璃制品。玻璃制品101的这种实施方式的玻璃化转变温度Tg1可以高于以约10K/min的加热速率进行热处理的玻璃制品的玻璃化转变温度。
在实施方式中,如图19中所示,玻璃制品可以是显示装置500的覆盖窗。在这样的实施方式中,显示装置500可以包括显示面板200、设置在显示面板200上的覆盖窗101以及设置在显示面板200与覆盖窗101之间以将显示面板200和覆盖窗101彼此结合的光学透明结合层300。
显示面板200的这种实施方式不仅可以包括诸如有机发光显示(“OLED”)面板、无机电致发光(“EL”)显示面板、量子点(“QED”)显示面板、微米发光二极管(“LED”)显示面板、纳米LED显示面板、等离子体显示面板(“PDP”)、场发射显示(“FED”)面板和阴极射线管(“CRT”)显示面板的自发光显示面板,还可以包括诸如液晶显示(“LCD”)面板和电泳显示(“EPD”)面板的光接收显示面板。
显示面板200包括多个像素PX,并且可以通过使用从每个像素PX发射的光来显示图像。显示装置500还可以包括触摸构件(未示出)。在实施方式中,触摸构件可以嵌入在显示面板200中。在一个实施方式中,例如,触摸构件直接形成在显示面板200的显示构件上,使得显示面板200本身可以执行触摸功能。在可选实施方式中,触摸构件可以与显示面板200分开制造,并且然后通过光学透明结合层300附接到显示面板200的顶表面。
覆盖窗101设置在显示面板200上。覆盖窗101用于保护显示面板200。经强化的玻璃制品100可以被应用于覆盖窗101的主体。由于覆盖窗101的尺寸大于显示面板200的尺寸,因此其侧表面SS可以从显示面板200的侧表面向外突出,但不限于此。覆盖窗101还可以包括印刷层,其在玻璃制品100的至少一个表面上设置在玻璃制品100的边缘部分处。覆盖窗101的印刷层可以防止显示装置500的边框区域从外部可见,并且可以选择性地执行装饰功能。
光学透明结合层300设置在显示面板200和覆盖窗101之间。光学透明结合层300用于将覆盖窗101固定到显示面板200上。光学透明结合层300可以包括光学透明粘合剂(“OCA”)、光学透明树脂(“OCR”)等。
图20是根据可选示例性实施方式的玻璃制品的平面图。
除了玻璃制品102包括其中具有不同玻璃化转变温度的多个部分之外,图20中所示的玻璃制品102与图18的实施方式基本上相同。
在实施方式中,玻璃制品102可以包括其中具有不同玻璃化转变温度的多个部分。
在一个实施方式中,例如,玻璃制品102可以包括沿着第一方向DR1延伸的第一图案、在第三方向DR3上与第一图案相邻并沿着第一方向DR1延伸的第二图案、以及在第三方向DR3上与第二图案相邻并沿着第一方向DR1延伸的第三图案。第一图案的玻璃化转变温度Tg2a、第二图案的玻璃化转变温度Tg2c和第三图案的玻璃化转变温度Tg2b可以彼此不同。第一图案和第三图案可以是玻璃制品的、分别通过与图6的沿着第三方向DR3彼此间隔开的侧部图案重叠(对应)而形成的部分。第二图案可以是玻璃制品的、通过与图6的相邻侧部图案之间的空间(其中不设置第二侧部分31b_1的空间)重叠(对应)而形成的一部分。
图21是根据另一可选示例性实施方式的玻璃制品的平面图。
除了玻璃制品103包括其中具有不同玻璃化转变温度的多个部分之外,图21中所示的玻璃制品103与图18的实施方式基本上相同。
在这样的实施方式中,玻璃制品103可以包括其中具有不同玻璃化转变温度的多个部分。
在一个实施方式中,例如,玻璃制品103可以包括沿着第三方向DR3延伸的第四图案、在第一方向DR1上与第四图案相邻并且沿着第三方向DR3延伸的第五图案、以及在第一方向DR1上与第五图案相邻并且沿着第三方向DR3延伸的第六图案。第四图案的玻璃化转变温度Tg3a、第五图案的玻璃化转变温度Tg3c和第六图案的玻璃化转变温度Tg3b可以彼此不同。第四图案和第六图案可以是玻璃制品的、通过分别与图9的沿着第一方向DR1彼此间隔开的侧部图案重叠(对应)而形成的部分。第五图案可以是玻璃制品的、通过与图9的相邻侧部图案之间的空间(其中不设置第二侧部分31b_3的空间)重叠(对应)而形成的另一部分。
本发明不应被解释为限于本文中所阐述的示例性实施方式。相反,提供这些示例性实施方式是为了使本公开将是透彻且完善的,并且将向本领域的技术人员充分传达本发明构思。
虽然已经参照本发明的实施方式具体地示出和描述了本发明,但是本领域的普通技术人员将理解的是,在不背离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上在其中作出多种改变。
Claims (23)
1.一种用于制造玻璃制品的设备,所述设备包括:
多个侧部分,彼此间隔开;以及
多个供热部分,设置在所述侧部分中的每个上;
其中,所述多个侧部分中的彼此相邻的相邻侧部分设置成彼此面对,以及
允许在所述相邻侧部分之间设置玻璃。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述设备的加热速率为40K/min或更大。
3.根据权利要求2所述的设备,其中,所述加热速率是可变的。
4.根据权利要求2所述的设备,其中,所述供热部分中的每个具有2cm2或更大的平面尺寸,并且包括卤素灯。
5.根据权利要求1所述的设备,其中:
在所述侧部分中的一个上的所述供热部分在第一方向上和与所述第一方向相交的第二方向上以矩阵形式布置,以及
所述侧部分中的每个包括导热材料。
6.根据权利要求5所述的设备,其中:
所述导热材料具有200W/mk或更大的导热率,以及
所述导热材料包括铝或石墨烯。
7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述侧部分中的每个包括第一侧部分和第二侧部分,所述第二侧部分设置在所述第一侧部分和在所述第二侧部分上的所述供热部分之间。
8.根据权利要求7所述的设备,其中,在平面图中,所述第一侧部分和所述第二侧部分具有彼此相同的尺寸。
9.根据权利要求7所述的设备,其中,所述第二侧部分包括所述导热材料。
10.根据权利要求9所述的设备,其中:
所述第二侧部分包括多个侧部图案,所述多个侧部图案各自具有在所述第一方向上延伸的线性形状,
所述多个侧部图案中的彼此相邻的相邻侧部图案在所述第二方向上彼此间隔开,以及
所述侧部图案设置成与所述供热部分重叠。
11.根据权利要求10所述的设备,其中,设置在所述侧部图案中的一个上的所述供热部分和设置在所述侧部图案中的另一个上的所述供热部分彼此独立地操作。
12.根据权利要求10所述的设备,其中,所述第二侧部分还包括连接部分,所述连接部分将在所述第二方向上彼此间隔开的所述相邻侧部图案彼此连接。
13.根据权利要求5所述的设备,其中:
所述侧部分规则地布置,且在所述相邻侧部分之间具有相同的间隔距离,以及
所述相邻侧部分之间的所述间隔距离在1cm至2cm的范围内。
14.根据权利要求5所述的设备,还包括:
支承部分,支承所述侧部分。
15.根据权利要求14所述的设备,其中:
在所述相邻侧部分之间在所述支承部分的表面中限定有凹槽,以及
所述支承部分的所述凹槽对所述玻璃进行固定。
16.根据权利要求15所述的设备,其中,所述凹槽与所述相邻侧部分中的一个之间的间隔距离等于所述凹槽与所述相邻侧部分中的另一个之间的间隔距离。
17.根据权利要求16所述的设备,还包括:
固定部分,对设置在所述相邻侧部分之间的所述玻璃进行固定。
18.一种用于制造玻璃制品的方法,所述方法包括:
使玻璃成型;
强化所成型的玻璃;以及
使用玻璃制品制造设备对所强化的玻璃进行热处理,
其中,所述玻璃制品制造设备包括:
多个侧部分,彼此间隔开;以及
多个供热部分,设置在所述侧部分中的每个上,以及
其中,所述玻璃制品制造设备的所述多个侧部分中的彼此相邻的相邻侧部分设置成彼此面对。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,对所强化的玻璃进行热处理包括:
将所强化的玻璃放置在所述玻璃制品制造设备的所述相邻侧部分之间,以及
使所述玻璃制品制造设备升温,以对所强化的玻璃进行热处理。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,使所述玻璃制品制造设备升温包括:改变所述玻璃制品制造设备的加热速率。
21.一种玻璃制品,包含:
第一表面;
第二表面,与所述第一表面相对;
第一压缩区域,从所述第一表面延伸到在第一压缩深度处的点;
第二压缩区域,从所述第二表面延伸到在第二压缩深度处的点;以及
拉伸区域,设置在所述第一压缩区域和所述第二压缩区域之间,
其中,所述玻璃制品的玻璃化转变温度高于在10K/min至30K/min范围内的加热速率下热处理的玻璃制品的玻璃化转变温度。
22.根据权利要求21所述的玻璃制品,还包括:
第一部分,沿着第一方向延伸;以及
第二部分,在所述第一方向上延伸,并且在与所述第一方向相交的第二方向上与所述第一部分分离,
其中,所述第一部分的玻璃化转变温度和所述第二部分的玻璃化转变温度彼此不同。
23.一种显示装置,包括:
显示面板,包括多个像素;
覆盖窗,设置在所述显示面板上;以及
光学透明结合层,设置在所述显示面板和所述覆盖窗之间,
其中,所述覆盖窗包括:
第一表面;
第二表面,与所述第一表面相对;
第一压缩区域,从所述第一表面延伸到在第一压缩深度处的点;
第二压缩区域,从所述第二表面延伸到在第二压缩深度处的点;以及
拉伸区域,设置在所述第一压缩区域和所述第二压缩区域之间,
其中,所述覆盖窗的玻璃化转变温度高于在10K/min至30K/min范围内的加热速率下热处理的玻璃制品的玻璃化转变温度。
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