一种基板玻璃成型弯曲度控制装置及方法与流程

1.本发明属于基板玻璃制造装备领域，涉及一种基板玻璃成型弯曲度控制装置及方法。


背景技术：

2.玻璃基板是平板显示器件的重要组成部分，无论是tft底板还是cf底板，都要求有稳定的平整度，而且保证在加工制成过程中稳定不变形。而玻璃基板在成形过程中，由于要经受剧烈不均匀的温度变化，以及内外温度差异，直接导致玻璃基板产生较大翘曲形变，严重影响面板的制成工艺，造成显示器件面板质量的波动。研究发现，tft翘曲可以通过玻璃基板一定的弯曲形状(简称：bow)抵消。也就是说，玻璃基板制造过程中保持一致形状bow型对tft生产过程的翘曲是有利的。
3.随着液晶显示技术的不断发展，g8.5以及更高世代基板玻璃将会成为主流，且产品厚度也由0.7mm逐步向0.4mm甚至更薄玻璃发展，板幅越来越宽，速度越来越快，tft面板对玻璃表面质量如应力、翘曲的要求越来越高。在基板玻璃成型生产过程中，翘曲变形主要发生在退火降温段，由于此时玻璃处于粘弹性向弹性转变区域，受温度场不均影响，导致bow型的发生，而在裁切区域玻璃已经完全变为弹性状态，由于受压裁切导致bow型大小甚至弯曲方向发生变化，直接影响到退火区域的翘曲变形，严重造成生产质量的波动，因而基板玻璃bow生产控制难度越来越大。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基板玻璃成型弯曲度控制装置及方法，从而确保炉内玻璃板bow方向的一致性与稳定性。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种基板玻璃成型弯曲度控制装置，包括第一挡板、第二挡板以及第三挡板，所述第一挡板位于基板玻璃成型装置的厚度成型区与应力退火区之间，第二挡板位于应力退火区与bow型控制区之间，第三挡板位于bow型控制区与掰板裁切区之间；
7.所述第二挡板与第三挡板之间设置有压力控制装置；
8.所述第一挡板、第二挡板以及第三挡板均可靠近或远离基板玻璃；
9.所述掰板裁切区的砧板条与玻璃接触的一侧设置为弧形面。
10.优选的，所述第一挡板、第二挡板以及第三挡板均包括两部分，任意挡板的两部分沿基板玻璃传输通道的两侧镜像对称设置。
11.优选的，所述第二挡板与第三挡板之间、基板玻璃传输通道的两侧对称地设置有若干加热装置。
12.优选的，基板玻璃的传输通道的两侧对称设置有若干所述压力控制装置。
13.优选的，所述压力控制装置上，远离基板玻璃传输通道的一侧设置有增压进气装置。
14.优选的，所述压力控制装置上，远离基板玻璃传输通道的一侧设置有泄压装置。
15.优选的，所述泄压装置上设置有压力监测单元。
16.优选的，所述砧板条的弧形面与此区域基板玻璃的bow型贴合设置。
17.一种基板玻璃成型弯曲度控制装置对基板玻璃进行成型弯曲度的控制方法，采用上述装置，包括以下过程：
18.当玻璃从砖尖流下并汇合进入厚度成型区时，同步调整设置于基板玻璃传输通道两侧的第一挡板，使第一挡板靠近或远离基板玻璃，使基板玻璃两侧的温度大于玻璃软化点；
19.当玻璃进入应力退火区时，同步调整设置于基板玻璃传输通道两侧的第二挡板，使第二挡板靠近或远离基板玻璃，使基板玻璃两侧的温度在玻璃的退火点和应变点之间；
20.当玻璃进入bow型控制区时，同步调整设置于基板玻璃传输通道两侧的第三挡板，使第三挡板靠近或远离基板玻璃，控制基板玻璃两侧的温度，并调节压力控制装置，使基板玻璃两侧保持恒定的压力差；
21.当玻璃进入掰板裁切区时，使砧板条的弧形面与基板玻璃接触，完成基板玻璃的成型过程中的弯曲度控制。
22.优选的，当玻璃进入bow型控制区时，调节加热装置，使基板玻璃两侧保持恒定的压力差。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
24.一种基板玻璃成型弯曲度控制装置，在基板玻璃成型装置的不同区域设置不同的部件，实现了对基板玻璃成型弯曲度的精准控制，保证了炉内玻璃板两侧形成恒定压力差，从而保持炉内玻璃板bow型的稳定性。同时在出口裁切区采用弧形砧板条靠近玻璃板进行裁切，减少玻璃板裁切时的晃动，保持玻璃板bow方向的一致性。该装置设计合理，操作便捷，有效保证了基板玻璃成型弯曲度的稳定性与一致性。
25.进一步的，若干加热装置可以进一步对玻璃在bow型控制区时，玻璃两侧空间温度进行控制，进而充分控制玻璃两侧环境压力。
26.进一步的，增压进气装置便于使对应区域的压力升高。
27.进一步的，泄压装置便于使对应区域的压力降低。
28.进一步的，压力监测单元便于对玻璃两侧的压力进行监测，使得玻璃两侧的压力控制更加精确。
29.进一步的，砧板条的弧形面与此区域基板玻璃的bow型贴合设置，可以有效保证基板玻璃的一致性。
30.一种基板玻璃成型弯曲度控制方法，通过依次调节上述控制系统的第一挡板、第二挡板以及第三挡板控制基板玻璃两侧的温度，并调节压力控制装置使得玻璃进入bow型控制区时，基板玻璃两侧保持恒定的压力差。并在玻璃进入掰板裁切区，使砧板条的弧形面与基板玻璃接触。该方法有效保证了基板玻璃成型过程中的稳定性与一致性。
31.进一步的，也可以通过调节bow型控制区的加热装置，实现基板玻璃两侧压力的控制，使得调节方法灵活多变。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本发明的结构示意图；
34.图2为本发明中bow型控制区的俯视断面示意图；
35.图3为现有技术中掰板裁切区的裁切过程示意图；
36.图4为本发明中掰板裁切区的裁切过程示意图。
37.其中：1、第一挡板，2、第二挡板，3、第三挡板，4、加热装置，5、压力控制装置，51、增压进气装置，52、泄压装置，53、增压气体，6、溢流砖，71、粘滞态玻璃，72、粘弹态玻璃板，73、退火后弹性态玻璃板，74、裁切后的分离玻璃板，81、冷却风管，82、冷却风，83、高导热箱体，9、退火区加热装置，101、现有技术中的砧板条，102、砧板条，103、裁切刀轮，11、夹持辊轮。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
43.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
45.如图1所示，一种基板玻璃成型弯曲度控制装置，包括分别设置于基板玻璃成型装置的厚度成型区与应力退火区之间，应力退火区与bow型控制区之间以及bow型控制区与掰板裁切区之间的第一挡板1、第二挡板2以及第三挡板3；第一挡板1、第二挡板2以及第三挡板3均包括两部分，每个挡板的两部分沿基板玻璃传输通道的两侧镜像对称设置。
46.第二挡板2与第三挡板3之间、基板玻璃传输通道的两侧对称地设置有若干加热装置4；
47.第二挡板2与第三挡板3之间、基板玻璃的传输通道的两侧对称设置有若干压力控制装置5；压力控制装置5上，远离基板玻璃传输通道的一侧设置有增压进气装置51以及泄压装置52，泄压装置52上设置有压力监测单元。
48.第一挡板1、第二挡板2以及第三挡板3均可靠近或远离基板玻璃；
49.如图3所示，现有技术的砧板条101为直线型，在靠近退火后弹性态玻璃板73时由于玻璃板具有bow型，中间不能完全贴近玻璃板，当裁切刀轮103会对退火后弹性态玻璃板73施压，从而导致玻璃板bow型发生变化，甚至向上传递至退火区，直接影响退火翘曲及应力的变化。
50.如图4所示，本发明中掰板裁切区的砧板条102与玻璃接触的一侧设置为弧形面，优选的，砧板条102的弧形面与此区域基板玻璃的bow型完全贴合，裁切时不会产生切割压力导致的晃动或bow型反转。
51.本发明采用上述的控制装置对基板玻璃进行成型弯曲度的控制方法，包括以下过程：
52.如图1所示，基板玻璃成型装备按照玻璃的不同状态划分为不同区域，其中a区为溢流区，熔融态玻璃，即粘滞态玻璃71从溢流砖6的两侧流下并在砖尖处汇合，此区域由于装备的密封性较好，一般不会发生炉内压力的变化，即使发生压力变化，对粘滞态玻璃71来讲，溢流状态不会发生大的变化。当玻璃从砖尖流下并汇合后，同步调整左右侧第一挡板1，使其靠近粘弹态玻璃板72，观察bl和br区域温度，使其温度在软化点以上。取得玻璃板原始厚度后，根据非流向厚度的分布，进行冷却风82的风量调整，直到厚度分布进入规格。
53.b区为厚度成型区，在玻璃板的两侧分别设置有冷却装置，冷却风82通过冷却风管81进入高导热箱体83，对粘滞态玻璃71进行降温，使玻璃板流态发生变化来保证厚度的一致性。由于冷却风82的进入，b区炉内压力一般要大于c区及以下，而玻璃板两侧的冷却风一般保持等风量输入，所以炉内bl和br区域的压力基本相等，粘滞态玻璃71在此区域的形状一般不会发生变化。
54.c区为应力退火区，玻璃板状态为粘弹性，当粘弹态玻璃板72由退火点降到应变点以下的过程中，玻璃内部质点运动发生剧烈变化，直到质点相对的平衡状态，因此此区域炉内压力要求保证稳定的状态，即cl和cr的内部压力相等并恒定。通过调整第二挡板2相对玻璃板的位置来保证独立区域cl和cr的空间环境，观测cl和cr区域温度，使其温度在退火点和应变点之间，保证炉内c区左右侧的环境压力平衡，之后根据整板应力的分布状态，通过调整退火区加热装置9改变应力的分布状态，直至应力分布进入规格。
55.d区为bow型控制区，此区域玻璃板状态为弹性状态，由于退火后弹性态玻璃板73两端部受夹持辊轮11的夹持和牵引，夹持辊轮11可以保证玻璃板的流向速度。当炉内压力发生变化，即dl和dr区压力不等时，玻璃板受压力作用会向压力小的一侧弯曲，即bow发生
变化。
56.如图2所示，通过观测d区炉内压力监测装置，当dl测的压力大于标准值时，当dl压力大于dr区域时，退火后弹性态玻璃板73会发生图示的bow型变化。可通过以下方式调节：方法一，调节dl侧泄压装置52，降低dl内部压力；方法二，通过dr侧增压进气装置51，输入经过加温的气体，即增压气体53，一般为氮气或其他惰性气体，增大dr内部压力，保持dl与dr应力差的恒定；方法三，调整dr侧加热装置4，该装置可以独立控制，通过对左右侧环境温度的调整来改变左右侧的玻璃板压力分布。本实施例中提高dr侧炉内温度，可以达到dl与dr压力差恒定的目的；方法四，通过调整活动挡板43与退火后弹性态玻璃板73的间隙，可以改变d区炉内左右侧的环境压力大小。
57.e区为掰板裁切区，当退火后弹性态玻璃板73向下流出d区并进入e区一定的高度时，夹持辊轮11始终为夹持状态，本发明中的砧板条102移动并贴紧退火后弹性态玻璃板73的一侧，并与玻璃板保持同步下降，在下降过程中，裁切刀轮103按照一定速度(横向和纵向的合速度)划过玻璃板，此时玻璃板与弧形砧板条紧密贴合，所以不会产生晃动和bow型的变化。之后通过吸盘吸附并完成掰板动作，实现裁切后的分离玻璃板74平稳的脱离母板。
58.划线动作完成后，本发明中的砧板条102依旧紧贴裁切后的分离玻璃板74，此时通过吸盘吸附裁切后的分离玻璃板74并向砧板条一侧折弯，完成掰板动作，裁切后的分离玻璃板74彻底脱离母板后砧板条102退回原位并进行下一个动作。
59.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。