DE102016115297A1 - Thin glass product and process for its production - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Glasprodukt vorgestellt, das eine sehr geringe Dicke bei hervorragender Oberflächenqualität aufweist. Das Produkt eignet sich zur Verwendung als Deckglas für Bildschirme, Kondensatoren, optische und mikrooptische Bauelemente, Filtergläser, Barriereschichten und Fingerabdrucksensoren. Zur Herstellung des Produktes wird ein besonderes Herstellungsverfahren angewendet, das mechanische Beschädigungen und Unregelmäßigkeiten vermeidet.A glass product is presented which has a very small thickness with excellent surface quality. The product is suitable for use as a cover glass for screens, capacitors, optical and micro-optical components, filter glasses, barrier layers and fingerprint sensors. For the production of the product, a special manufacturing process is used, which avoids mechanical damage and irregularities.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines Glasproduktes, das geformte Glasprodukt und Verwendungen des geformten Glasproduktes. Das Glasprodukt ist insbesondere ein Glasband oder eine Glasscheibe. The invention relates to a method and apparatus for forming a glass product, the molded glass product and uses of the molded glass product. The glass product is in particular a glass band or a glass pane.
Stand der Technik State of the art
Es ist im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, Glasbänder durch Ziehen herzustellen. So offenbart
Auch
Dem Fachmann sind also eine Reihe verschiedener Möglichkeiten bekannt, um ein Glasband in einem Ziehverfahren zu formen. Die Ziehverfahren wurden im Laufe der Jahre immer weiter entwickelt und verfeinert, so dass heute sehr dünne Gläser, die auch „Dünnstgläser“ genannt werden, herstellbar sind. Ein Beispiel für eine aktuelle Entwicklung im Bereich der Wiederziehverfahren ist in
Den Ziehverfahren aus dem Stand der Technik ist gemeinsam, dass auch bei den fortschrittlichsten Methoden das geformte Glasband in irgendeiner Weise mit einem Führungsmittel zur Förderung des Glases in Kontakt kommen muss. Solche Führungsmittel sind beispielsweise Rollen, Raupen oder Walzen. Es können aber auch Greifer oder andere Führungsmittel in Frage kommen, welche die Richtung und/oder Geschwindigkeit der Förderung des Glases beeinflussen (vgl.
Dünnes Glas hat den Vorteil der Flexibilität und eines geringen Flächengewichts. Nachteilig sind aber die geringe mechanische Belastbarkeit und die Schwierigkeit, die Oberflächenqualität zu kontrollieren. Kennzahlen der Oberflächenqualität sind insbesondere Rauheit, Warp, Parallelismus und TTV. Insbesondere die mechanische Stabilität der besonders dünnen Glasbänder stellt den Fachmann vor eine Herausforderung. Eine Maßnahme, die im Stand der Technik eingesetzt wird, ist die Verwendung immer weicherer Materialien für die Kontaktflächen der Führungsmittel. Weichere Materialien haben den Vorteil, dass sie das Glasband nicht direkt schädigen, außerdem wird eine ausreichende Haftung des Glasbandes an dem Führungsmittel erzielt. Dennoch kommt es immer wieder zu Schäden an dem Glasband und sogar zum Bruch bzw. Reißen desselben. So stellt die Möglichkeit der Fertigung besonders dünner Glasprodukte den Fachmann vor besondere Herausforderung, die bei dickeren Glasprodukten kein Problem darstellten. Insbesondere ist die Fertigung sehr dünner Glasprodukte mit geringem Warp besonders schwierig und mit den im Stand der Technik bekannten Verfahren nicht möglich. Dabei gilt, dass ein geringer Warp umso schwerer zu erzielen ist, je dünner das Glas ist. Thin glass has the advantage of flexibility and a low basis weight. The disadvantage, however, is the low mechanical strength and the difficulty of controlling the surface quality. Surface quality metrics include roughness, warp, parallelism and TTV in particular. In particular, the mechanical stability of the particularly thin glass bands presents the expert with a challenge. One measure used in the prior art is the use of ever softer materials for the contact surfaces of the guide means. Softer materials have the advantage that they do not damage the glass ribbon directly, also sufficient adhesion of the glass ribbon is achieved on the guide means. Nevertheless, it always comes back to the damage to the glass ribbon and even breakage or tearing it. Thus, the possibility of producing particularly thin glass products poses a special challenge to a person skilled in the art, which was no problem with thicker glass products. In particular, the production of very thin glass products with low warp is particularly difficult and not possible with the methods known in the prior art. The rule is that the thinner the glass, the harder it is to achieve a lower warp.
Aufgabe task
Es ist daher die Aufgabe dieser Erfindung, ein Glasprodukt bereit zu stellen, das trotz seiner geringen Dicke besonders strenge Anforderungen im Hinblick auf die Oberflächenqualität erfüllt. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zu stellen, die eine Beschädigung des geformten Glasbandes in einem Ziehverfahren verhindert und zugleich eine sehr gute Oberflächenqualität des Glasproduktes sicher stellt. It is therefore the object of this invention to provide a glass product which, despite its small thickness, meets particularly stringent surface quality requirements. It is a further object of the invention to provide a method and apparatus which prevents damage to the formed glass sheet in a drawing process while ensuring a very good surface quality of the glass product.
Lösung solution
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst. The object is solved by the subject matters of the claims.
Glasprodukt glass product
Die Erfindung betrifft ein Glasprodukt mit einer Breite von 10 bis 1000 mm, einer Dicke von 1 bis 150 µm und wenigstens einer feuerpolierten Oberfläche, wobei das Glas einen Warp von höchstens 2000 µm und eine Knoop-Härte von weniger als 820 aufweist. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Breite wenigstens 50 mm, wenigstens 100 mm oder wenigstens 200 mm. Sie sollte vorzugsweise einen Wert von 800 mm, insbesondere 700 mm, 600 mm, 450 mm oder 304,8 mm nicht übersteigen. The invention relates to a glass product having a width of 10 to 1000 mm, a thickness of 1 to 150 microns and at least one fire-polished surface, wherein the glass has a warp of at most 2000 microns and a Knoop hardness of less than 820. In preferred embodiments, the width is at least 50 mm, at least 100 mm or at least 200 mm. It should preferably not exceed a value of 800 mm, in particular 700 mm, 600 mm, 450 mm or 304.8 mm.
Die Herstellung von Glasprodukten mit Glasdicken von 150 µm oder weniger, besonders aber von Glasprodukten mit Glasdicken von 50 µm oder weniger ist mit besonderen Schwierigkeiten verbunden, da das Material bei Berührung mit Transportmitteln sehr leicht bricht. Für die Kontrolle der Glasbandeigenschaften wie Dicke und Warp ist unter anderem ein zuverlässiger und gleichmäßiger Transport durch den Ofen aus dem Heißformgebungsbereich bis zur Zimmertemperatur von Bedeutung. Dieser sollte insbesondere ohne Ausbeulung, Abplatzern, Rissen oder zeitabhängigem Schwanken des Glasbandes erfolgen. Der Transport wird insbesondere durch elektrostatische Effekte der Führungsmittel erzielt. Dieser gleichmäßige Transport führt zu einer erwünschten Abkühlkurve des nicht verwölbten Glasbandes und wird mit den leitfähigen Führungsmitteln sichergestellt, die weiter unten näher beschrieben sind. Aus den Spezifikationsblättern führender Hersteller von dünnen Glasprodukten geht hervor, dass der Warp mit kleiner werdender Dicke der Glasprodukte zunehmend schwieriger zu kontrollieren ist. Dies entspricht auch der Erfahrung des Fachmanns. The production of glass products with glass thicknesses of 150 microns or less, but especially of glass products with glass thicknesses of 50 microns or less is associated with particular difficulties, since the material breaks very easily in contact with means of transport. Among other things, a reliable and uniform transport through the oven from the hot forming area to room temperature is important for controlling glass ribbon properties such as thickness and warp. This should be done in particular without buckling, chipping, cracks or time-varying shaking of the glass ribbon. The transport is achieved in particular by electrostatic effects of the guide means. This uniform transport leads to a desired cooling curve of the non-warped glass sheet and is ensured with the conductive guide means, which are described in more detail below. From the specification sheets of leading manufacturers of thin glass products, it is becoming increasingly difficult to control the warp as the thickness of glass products becomes smaller. This also corresponds to the experience of the person skilled in the art.
Das Glasprodukt dieser Erfindung ist vorzugsweise nach einem Verfahren dieser Erfindung herstellbar oder hergestellt. Das Glasprodukt dieser Erfindung weist vorzugsweise einen Warp von höchstens 300 µm, insbesondere höchstens 200 µm, auf. Dies gilt insbesondere für ein Glasprodukt mit einer Dicke von 1 bis 50 µm. In einer alternativen Ausführungsform weist das Glasprodukt vorzugsweise einen Warp von höchstens 2000 µm, insbesondere höchstens 1500 µm, auf. Der Warp des Glasproduktes beträgt insbesondere bevorzugt < 1800 µm, < 1200 µm, < 1000 µm, < 800 µm, < 600 µm oder < 400 µm. Dies gilt insbesondere für ein Glasprodukt mit einer Dicke von > 50 bis 150 µm. Das erfindungsgemäße Glasprodukt hat eine Breite von bis zu 1000 mm. The glass product of this invention is preferably preparable or manufactured by a process of this invention. The glass product of this invention preferably has a warp of at most 300 μm, especially at most 200 μm. This applies in particular to a glass product with a thickness of 1 to 50 μm. In an alternative embodiment, the glass product preferably has a warp of at most 2000 μm, in particular at most 1500 μm. The warp of the glass product is particularly preferably <1800 μm, <1200 μm, <1000 μm, <800 μm, <600 μm or <400 μm. This applies in particular to a glass product with a thickness of> 50 to 150 μm. The glass product according to the invention has a width of up to 1000 mm.
Das „Glasprodukt“ dieser Erfindung kann insbesondere ein Glasband sein wie es beispielsweise mittels Ziehverfahren erhältlich ist. In einer Ausführungsform ist das Glasprodukt eine Glasscheibe, die insbesondere durch Teilung eines Glasbandes erhältlich ist. Mit „Dicke“ ist in dieser Beschreibung insbesondere die mittlere Dicke gemeint. The "glass product" of this invention may, in particular, be a glass ribbon, for example as obtainable by means of a drawing process. In one embodiment, the glass product is a glass sheet which is obtainable in particular by dividing a glass ribbon. By "thickness" is meant in this specification, in particular the average thickness.
Der Warp wird mit dem Verfahren gemäß
Eine „feuerpolierte Oberfläche“ ist eine Oberfläche, die sich durch eine besonders geringe Rauheit auszeichnet. Durch die erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren lassen sich Glasprodukte herstellen, die besondere Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. Die Glasprodukte haben aufgrund der Herstellungsverfahren, mit denen sie erhältlich sind, wenigstens eine, insbesondere zwei, feuerpolierte Oberflächen. Im Gegensatz zum mechanischen Polieren wird eine Oberfläche beim Feuerpolieren nicht abgeschliffen, sondern das zu polierende Material wird so hoch erhitzt, dass es glattfließt. Daher sind die Kosten für die Herstellung einer glatten Oberfläche durch Feuerpolieren wesentlich geringer als für die Herstellung einer mechanisch polierten Oberfläche. Die Rauheit einer feuerpolierten Oberfläche ist geringer als die einer mechanisch polierten Oberfläche. Mit „Oberflächen“ sind bezogen auf das erfindungsgemäße Glasprodukt die Ober- und/oder Unterseite gemeint, also die beiden Flächen, welche im Vergleich zu den übrigen Flächen die größten sind. A "fire polished surface" is a surface that is characterized by a very low roughness. The production process according to the invention makes it possible to produce glass products which have special surface finishes. The glass products have at least one, especially two, fire-polished surfaces, due to the manufacturing processes with which they are obtainable. In contrast to mechanical polishing, a surface is not abraded during fire polishing, but the material to be polished is heated so high that it flows smoothly. Therefore, the cost of producing a smooth surface by fire-polishing is substantially lower than that for producing a mechanically polished surface. The roughness of a fire polished surface is lower than that of a mechanically polished surface. With "surfaces" are referred to the glass product according to the invention, the top and / or bottom, ie the two surfaces, which are the largest compared to the other surfaces.
Die feuerpolierte/n Oberfläche/n der Dünngläser dieser Erfindung weisen vorzugsweise eine quadratische Rauheit (Rq oder auch RMS) von höchstens 5 nm, bevorzugt höchstens 3 nm und besonders bevorzugt höchstens 1 nm auf. Die Rautiefe Rt beträgt für die Dünngläser vorzugsweise höchstens 6 nm, weiter bevorzugt höchstens 4 nm und besonders bevorzugt höchstens 2 nm. Die Rautiefe wird gemäß
Bei mechanisch polierten Oberflächen sind die Rauheitswerte schlechter. Außerdem sind bei mechanisch polierten Oberflächen Polierspuren unter dem Rasterkraftmikroskop (AFM) erkennbar. Des Weiteren können ebenfalls unter dem AFM Reste des mechanischen Poliermittels, wie Diamantpulver, Eisenoxid und/oder CeO2, erkannt werden. Da mechanisch polierte Oberflächen nach dem Polieren stets gereinigt werden müssen, kommt es zu Auslaugung bestimmter Ionen an der Oberfläche des Glases. Diese Verarmung an bestimmten Ionen kann mit Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) nachgewiesen werden. Solche Ionen sind beispielsweise Ca, Zn, Ba und Alkalimetalle. For mechanically polished surfaces, the roughness values are worse. In addition, polishing tracks under the atomic force microscope (AFM) can be seen on mechanically polished surfaces. Furthermore, residues of the mechanical polishing agent, such as diamond powder, iron oxide and / or CeO 2 , can also be detected under the AFM. Since mechanically polished surfaces must always be cleaned after polishing, leaching of certain ions occurs on the surface of the glass. This depletion of certain ions can be detected by secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). Such ions are, for example, Ca, Zn, Ba and alkali metals.
Die Glasprodukte der Erfindung können sehr dünn sein. In bevorzugten Ausführungsformen haben die Glasprodukte eine Dicke von nicht mehr als 100 µm, nicht mehr als 50 µm, nicht mehr als 30 µm, nicht mehr als 20 µm oder nicht mehr als 10 µm. The glass products of the invention can be very thin. In preferred embodiments, the glass products have a thickness of not more than 100 μm, not more than 50 μm, not more than 30 μm, not more than 20 μm or not more than 10 μm.
Die erfindungsgemäßen Verfahren machen Glasprodukte mit besonders vorteilhaften Eigenschaften erhältlich. Zu diesen Eigenschaften zählen auch TTV (Gesamtdickenvarianz, total thickness variation) und Slope (TTV pro 25,4 mm). Die Glasprodukte weisen vorzugsweise TTV-Werte (nach SEMI MF 1530:2007) von höchstens 35 µm, insbesondere höchstens 30 µm, mehr bevorzugt höchstens 25 µm, insbesondere höchstens 15 µm, höchstens 10 µm oder höchstens 5 µm auf. Die Glasprodukte weisen vorzugsweise Slope-Werte von höchstens 35 µm, insbesondere höchstens 30 µm, mehr bevorzugt höchstens 25 µm, insbesondere höchstens 15 µm, höchstens 10 µm oder höchstens 5 µm auf. The processes according to the invention make glass products with particularly advantageous properties available. These properties include TTV (total thickness variation) and Slope (TTV per 25.4 mm). The glass products preferably have TTV values (according to SEMI MF 1530: 2007) of at most 35 μm, in particular at most 30 μm, more preferably at most 25 μm, in particular at most 15 μm, at most 10 μm or at most 5 μm. The glass products preferably have slope values of at most 35 μm, in particular at most 30 μm, more preferably at most 25 μm, in particular at most 15 μm, at most 10 μm or at most 5 μm.
Verfahren method
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Formen eines Glasproduktes,
- a. wobei ein Glas wenigstens teilweise auf eine Temperatur erhitzt wird oder bei einer Temperatur vorliegt, bei der eine Verformung des Glases möglich ist,
- b. wobei das Glas durch Ziehen zu einem dünnen Glasband mit einer Dicke von höchstens 150 µm geformt wird,
- c. wobei das dünne Glasband aus dem Bereich, in dem die Verformung stattfindet, heraus gefördert wird, und
- d. wobei das dünne Glasband wenigstens teilweise mit wenigstens einem Führungsmittel in Kontakt gebracht wird, das dazu geeignet ist, die Richtung und/oder die Geschwindigkeit der Förderung des dünnen Glasbandes zu beeinflussen,
wobei das Führungsmittel einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger
als 107 Ohm·cm, insbesondere wenigerals 105 Ohm·cm, aufweist.
- a. wherein a glass is at least partially heated to a temperature or at a temperature at which deformation of the glass is possible,
- b. wherein the glass is formed by drawing into a thin glass ribbon having a thickness of at most 150 μm,
- c. wherein the thin glass ribbon is conveyed out of the area where the deformation takes place, and
- d. the thin glass ribbon being at least partially contacted with at least one guide means adapted to affect the direction and / or speed of conveyance of the thin glass ribbon, the guide means having a resistivity of less than 10 7 ohm.cm. , in particular less than 10 5 ohm cm.
Das erhaltene dünne Glasband kann in kleinere Glasprodukte wie insbesondere Glasscheiben geteilt, insbesondere geschnitten, werden. The thin glass ribbon obtained can be divided into smaller glass products, in particular glass sheets, in particular cut.
Es wurde gefunden, dass sich die Glasoberfläche des Glasbandes während des Ziehens stark elektrostatisch auflädt. Dies führt im Stand der Technik zu einer elektrostatischen Aufladung der Führungsmittel, wodurch Umgebungsschmutz an den Führungsmitteln haften bleibt. Das Problem lässt sich bei sehr dünnen Gläsern nicht durch die Vermeidung von Umgebungsschmutz verhindern, da sich Glasflitter nicht ohne Beschädigung der Führungsmitteloberfläche wieder entfernen lassen. Solche Anhaftungen führen zu Schäden auf dem frischen Glasband. Im Extremfall bleibt das Glasband selbst an den Führungsmitteln haften und zerbricht. Das Problem der Oberflächenbeschädigung ist bei besonders weichen Gläsern stärker ausgeprägt. So sind im Stand der Technik bisher keine Glasprodukte mit Dicken von weniger als 30 µm über Ziehverfahren mit Führungsmitteln herstellbar, insbesondere nicht mit niedrigem Warp. In einer Ausführungsform weist das dünne Glasband eine Dicke von weniger als 50 µm, insbesondere weniger als 30 µm oder weniger als 10 µm, auf. It has been found that the glass surface of the glass ribbon is highly electrostatically charged during drawing. This leads in the prior art to an electrostatic charge of the guide means, whereby environmental dirt adheres to the guide means. The problem can not be prevented with very thin glasses by avoiding environmental dirt, as glass flakes can not be removed without damaging the guide surface. Such buildup leads to damage on the fresh glass ribbon. In extreme cases, the glass ribbon itself sticks to the guide means and breaks. The problem of surface damage is more pronounced with very soft glasses. Thus, in the prior art, no glass products with thicknesses of less than 30 .mu.m can be produced via drawing methods with guide means, in particular not with low warp. In one embodiment, the thin glass ribbon has a thickness of less than 50 μm, in particular less than 30 μm or less than 10 μm.
Die Temperatur, bei der eine Verformung des Glases möglich ist, ist insbesondere eine Temperatur, die einer Viskosität des Glases von höchstens 108 dPas entspricht. Bei einer solchen Viskosität ist ein Formen des Glases zu einem Band möglich, insbesondere durch Aufbringen einer Zugkraft auf das Glas vermittelt durch eines oder mehrere Führungsmittel. Im Falle eines Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahrens liegt eine Glasschmelze vor, die eine entsprechende Temperatur aufweist, während beim Wiederziehverfahren eine Vorform zunächst bei einer geringeren Temperatur bereit gestellt und dann erwärmt wird. Die Temperatur sollte nicht zu hoch sein. Vielmehr sollte eine Viskosität von 104 dPas vorzugsweise nicht unterschritten werden. Bei zu geringer Viskosität wird die Ziehgeschwindigkeit von der Schwerkraft zu stark beeinflusst und es werden unbefriedigende Oberflächeneigenschaften, insbesondere hoher Warp, erhalten. The temperature at which deformation of the glass is possible is in particular a temperature which corresponds to a viscosity of the glass of at most 10 8 dPas. With such a viscosity, forming the glass into a ribbon is possible, in particular by applying a tensile force to the glass mediated by one or more guiding means. In the case of a down draw or overflow fusion process, a glass melt is present which has a corresponding temperature, while in the recovery process a preform is first provided at a lower temperature and then heated. The temperature should not be too high. Rather, a viscosity of 10 4 dPas should preferably not be exceeded. If the viscosity is too low, the pull rate is influenced too much by gravity and unsatisfactory surface properties, in particular high warp, are obtained.
Sobald das Glas aus dem Bereich, in dem die Verformung stattfindet, heraus gelangt ist, kühlt es weiter ab bzw. wird es weiter abgekühlt, insbesondere auf eine Temperatur, bei der unter den Prozessbedingungen keine Verformung mehr stattfindet. Diese Temperatur entspricht insbesondere einer Viskosität von wenigstens 1010 dPas, bevorzugt wenigstens 1012 dPas und besonders bevorzugt wenigstens 1014 dPas. Bei dieser hohen Viskosität wird die Oberfläche des Glasbandes durch den Einfluss der erfindungsgemäß eingesetzten Führungsmittel nicht in Mitleidenschaft gezogen. As soon as the glass has come out of the region in which the deformation takes place, it continues to cool or is cooled further, in particular to a temperature at which no deformation takes place under the process conditions. This temperature corresponds in particular to a viscosity of at least 10 10 dPas, preferably at least 10 12 dPas and particularly preferably at least 10 14 dPas. At this high viscosity, the surface of the glass ribbon is not affected by the influence of the guide means used in the invention.
Das Führungsmittel ist vorzugsweise eine Rolle, Raupe, Walze, Greifer oder eine Kombination daraus. Vorzugsweise hat das Führungsmittel eine zylindrische Grundform. Insbesondere weist das Führungsmittel wenigstens eine Kontaktfläche auf, mit der das Führungsmittel das geformte Glasband kontaktiert. In dem Moment des Kontaktierens ist die Formgebung im Hinblick auf den kontaktierten Abschnitt des Glasbandes vorzugsweise abgeschlossen. Das Glas ist also in einem Zustand, in dem eine Verformung nicht mehr stattfindet. Dennoch hat das Glas zu dem Zeitpunkt eine besonders empfindliche Oberfläche im Hinblick auf Kratzer und Beschädigung durch an dem Führungsmittel anhaftenden Schmutz. The guide means is preferably a roller, caterpillar, roller, gripper or a combination thereof. Preferably, the guide means has a cylindrical basic shape. In particular, the guide means has at least one contact surface with which the guide means contacts the molded glass ribbon. At the moment of contacting, the molding is preferably completed with respect to the contacted portion of the glass ribbon. The glass is thus in a state in which a deformation no longer takes place. Nevertheless, the glass at the time has a particularly sensitive surface in terms of scratches and damage due to adhering to the guide means dirt.
Das Glas ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Silikatgläser, Phosphatgläser, Boratgläser, Germanatgläser oder Chalcogenidgläser. Besonders bevorzugte Gläser sind Borosilicatgläser, Alkalisilicatgläser, Erdalkalisilicatgläser, Alumosilicatgläser, Titansilicatgläser, Lanthanboratgläser oder Fluorphosphatgläser. The glass is preferably selected from the group of silicate glasses, phosphate glasses, borate glasses, germanate glasses or chalcogenide glasses. Particularly preferred glasses are borosilicate glasses, alkali silicate glasses, alkaline earth silicate glasses, aluminosilicate glasses, titanium silicate glasses, lanthanum borate glasses or fluorophosphate glasses.
In Ausführungsformen dieser Erfindung können Gläser verarbeitet werden, die eine besonders geringe Härte aufweisen und daher besonders empfindlich auf mechanische Einwirkung reagieren. In einer Ausführungsform weist das Glas eine Knoop-Härte von weniger als 820, bevorzugt weniger als 700, insbesondere weniger als 560 oder weniger als 400, auf (
Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Führungsmittel eingesetzt. In bevorzugten Ausführungsformen, insbesondere wenn die Geschwindigkeit des Glasbandes beeinflusst werden soll, werden wenigstens zwei Führungsmittel, insbesondere wenigstens zwei Rollen oder Walzen, eingesetzt. Je nach Ausgestaltung können auch wesentlich mehr Führungsmittel eingesetzt werden, insbesondere bis zu 20, bis zu 16, bis zu 12 oder bis zu 8 Führungsmittel. Das Führungsmittel ist vorzugsweise geeignet, das Glasband in Ziehrichtung zu ziehen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Ziehen des Glasbandes nicht durch die Schwerkraft, sondern vermittelt durch die Führungsmittel zu veranlassen. According to the invention, at least one guide means is used. In preferred embodiments, in particular if the speed of the glass band is to be influenced, at least two guide means, in particular at least two rollers or rollers, are used. Depending on the configuration, significantly more guide means can be used, in particular up to 20, up to 16, up to 12 or up to 8 guide means. The guide means is preferably adapted to pull the glass ribbon in the drawing direction. It has proven to be advantageous to cause the pulling of the glass ribbon not by gravity, but mediated by the guide means.
Um eine Beschädigung des geformten Glases insbesondere bei besonders weichen und/oder besonders dünnen Gläsern zu vermeiden, wird das Führungsmittel vorzugsweise Kontaktflächen aufweisen, welche eine Härte von 40 bis 100 Shore A aufweisen (
Grundsätzlich können erfindungsgemäß weichere Materialien für die Kontaktflächen der Führungsmittel eingesetzt werden als im Stand der Technik, da eine übermäßig hohe Haftung des geformten Glasbandes an dem Führungsmittel bereits durch den geringen spezifischen Widerstand vermieden wird. Durch die Verwendung dieser weicheren Rollen kann die Gefahr von Oberflächenbeschädigung weiter reduziert werden. Basically, softer materials for the contact surfaces of the guide means can be used according to the invention than in the prior art, since an excessively high adhesion of the molded glass ribbon to the guide means is already avoided by the low resistivity. By using these softer rollers, the risk of surface damage can be further reduced.
Die Führungsmittel können insbesondere aus einem Polymermaterial bestehen, vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoff, vorzugsweise aus einem synthetischen Kautschuk wie EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), FKM (Fluorkarbon-Kautschuk) oder AC (Acrylat-Kautschuk). Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, ein Material zu verwenden, welches bis wenigstens 150°C temperaturbeständig ist. The guide means may in particular consist of a polymer material, preferably of an elastomeric plastic, preferably of a synthetic rubber such as EPDM (ethylene-propylene-diene rubber), FKM (fluorocarbon rubber) or AC (acrylate rubber). It has proven to be advantageous to use a material which is temperature resistant to at least 150 ° C.
Das Verfahren dieser Erfindung ist ein Ziehverfahren, insbesondere ein Down Draw-, Overflow Fusion- oder Wiederziehverfahren. The process of this invention is a draw process, in particular a down draw, overflow fusion or redraw process.
In einer Ausführungsform wird eine elektrische Ladung des Führungsmittels abgeleitet. Dies kann insbesondere durch Kontaktierung der Führungsmittel, insbesondere der Kontaktflächen, mit einem leitfähigen Material wie einem Draht oder Kabel erfolgen. Vorzugsweise erfolgt dies mittels leitfähigen Bürsten oder Schleifern, die mit den Führungsmitteln, insbesondere mit deren Kontaktfläche, in Kontakt stehen. In one embodiment, an electrical charge of the guide means is derived. This can be done in particular by contacting the guide means, in particular the contact surfaces, with a conductive material such as a wire or cable. This is preferably done by means of conductive brushes or grinders, which are in contact with the guide means, in particular with their contact surface.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, die erfindungsgemäßen Glasprodukte mit besonders geringem Warp selbst bei sehr geringer Dicke herzustellen. Die Führungsmittel sind im Hinblick auf die Anhaftung des Glasbandes und Schmutz dahingehend optimiert, dass Warp-verursachende Einflussfaktoren minimiert werden. When using the method according to the invention, it is possible to produce the glass products according to the invention with particularly low warp even at very low thickness. The guide means are optimized with respect to the adhesion of the glass ribbon and dirt in such a way that warp-causing influencing factors are minimized.
Vorrichtung contraption
Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung zum Formen eines Glasprodukts, umfassend
- a. wenigstens eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Glases auf eine Temperatur oder Halten des Glases bei einer Temperatur, bei der eine Verformung des Glases möglich ist,
- b. wenigstens ein Glasreservoir,
- c. wenigstens einen Formgebungsbereich, in dem durch Ziehen ein dünnes Glasband mit einer Dicke von höchstens 150 µm geformt werden kann,
- d. wenigstens ein Führungsmittel, das geeignet ist, die Richtung und/oder die Geschwindigkeit der Förderung des dünnen Glasbandes zu beeinflussen,
wobei das Führungsmittel einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger
als 107 Ohm·cm, insbesondere wenigerals 105 Ohm·cm, aufweist.
- a. at least one heating device for heating the glass to a temperature or holding the glass at a temperature at which deformation of the glass is possible,
- b. at least one glass reservoir,
- c. at least one forming area in which a thin glass ribbon having a thickness of at most 150 μm can be formed by drawing,
- d. at least one guide means adapted to influence the direction and / or speed of conveyance of the thin glass ribbon, the guide means having a resistivity of less than 10 7 ohm.cm, more preferably less than 10 5 ohm.cm.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Wiederziehvorrichtung, in der das Glasreservoir folglich von einer Vorform aus dem Glas gebildet wird bzw. die Vorrichtung eine Halterung für eine Vorform aus dem Glas umfasst. In einer anderen Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Down Draw- oder Overflow Fusion-Vorrichtung, in der das Glasreservoir von einem Ziehtrog gebildet wird. Im Falle einer Down Draw-Vorrichtung weist der Ziehtrog eine Schlitzdüse an seinem unteren Ende auf. Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Leitkörper aufweisen im Bereich unter der Schlitzdüse aufweisen. In one embodiment, the device is a retraction device in which the glass reservoir is thus formed from a preform of the glass or the device comprises a holder for a preform from the glass. In another embodiment, the device is a down draw or overflow fusion device in which the glass reservoir is formed by a drawing trough. In the case of a down draw device, the drawing trough has a slot nozzle at its lower end. The device may have one or more guide bodies in the area below the slot nozzle.
Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise ausgewählt aus Widerstandsheizung, IR-Heizung, Brenner und Laser sowie Kombinationen davon. The heating device is preferably selected from resistance heating, IR heating, burners and lasers as well as combinations thereof.
Ferner kann die Vorrichtung weitere dem Fachmann bekannte, hier nicht im Detail beschriebene Bauteile aufweisen. Dazu zählt insbesondere wenigstens eine Kühleinrichtung. Im Falle von Down Draw- oder Overflow Fusion-Verfahren kann ferner eine Schmelzeinrichtung wie z.B. ein Schmelztiegel oder eine Schmelzwanne vorgesehen sein. Furthermore, the device can have further components known to the person skilled in the art and not described in detail here. This includes in particular at least one cooling device. Further, in the case of down draw or overflow fusion methods, a fusing device such as e.g. a crucible or a melting tank may be provided.
Verwendung use
Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung eines Glasprodukts dieser Erfindung als Deckglas für Bildschirme, Kondensatoren, optische und mikrooptische Bauelemente, Filtergläser, Barriereschichten und Fingerabdrucksensoren. Also, according to the invention is the use of a glass product of this invention as cover glass for screens, capacitors, optical and micro-optical devices, filter glasses, barrier layers and fingerprint sensors.
Beispiel example
Vergleichsbeispiel Comparative example
An einer Wiederziehvorrichtung wie beschrieben in
Beispiel example
Es wurde der gleiche Versuch wie im Vergleichsbeispiel durchgeführt mit der Abwandlung, dass ein Material für die Ziehrolle verwendet wurde, das einen spezifischen Widerstand von < 105 Ohm·cm aufwies. Hier war es möglich ein Band mit einer Nettodicke von 10 µm zu ziehen, ohne dass das Glasband riss oder an dem Führungsmittel haften blieb. Eine aus dem Band hergestellte Glasscheibe (ca. 150 × 150 mm) hatte einen Warp von 1400 µm. The same experiment as in the comparative example was carried out except that a material for the drawing roll was used, which had a resistivity of <10 5 ohm.cm. Here it was possible to draw a tape with a net thickness of 10 microns, without the glass ribbon broke or stuck to the guide means. A glass sheet (about 150 × 150 mm) made from the tape had a warp of 1400 μm.
Abbildungen pictures
Die Abbildungen sind nicht maßstabsgetreu. Sie dienen lediglich der Illustration und schränken den Schutzgegenstand nicht ein. Es zeigen: The illustrations are not to scale. They are for illustration only and do not limit the subject of protection. Show it:
Beschreibung der Abbildungen Description of the pictures
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Führungsmittel guide means
- 11 11
- Kontaktfläche contact area
- 12 12
- Kern core
- 13 13
- Mantel coat
- 14 14
- Glasschmelze molten glass
- 15 15
- geformtes Glasband shaped glass ribbon
- 16 16
- Leitkörper conducting body
- 17 17
- Vorform preform
- 18 18
- Halterung bracket
- 19 19
- Verformungszone deformation zone
- 20 20
- Ziehtrog drawing trough
- 21 21
- Schlitzdüse slot
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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