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用于影響玻璃片中的壓縮的方法和玻璃制造系統(tǒng)與流程

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用于影響玻璃片中的壓縮的方法和玻璃制造系統(tǒng)與流程
本申請(qǐng)要求2014年9月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/057372號(hào)的優(yōu)先權(quán),其全文通過(guò)引用結(jié)合于此。技術(shù)背景康寧有限公司(corningincorporated)開(kāi)發(fā)了一種名為熔合法的工藝,用來(lái)形成可以用于各種器件(如平板顯示器)的高質(zhì)量玻璃薄片。因?yàn)榕c通過(guò)其他方法生產(chǎn)的玻璃片相比,熔合法生產(chǎn)的玻璃片的表面具有優(yōu)異的平坦度和光滑度,從而是用于生產(chǎn)平板顯示器的玻璃片的示例性技術(shù)。美國(guó)專利第3,338,696號(hào)和第3,682,609號(hào)中第一次描述了熔合工藝,其內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于本文中。自從熔合工藝的建立,康寧公司就不斷地改進(jìn)玻璃制造系統(tǒng)和相關(guān)的玻璃制造工藝。玻璃制造系統(tǒng)和相關(guān)玻璃制造工藝的改進(jìn)是本文的主題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本文一般地涉及玻璃制造領(lǐng)域,還涉及用于對(duì)通過(guò)玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片中的壓縮(compaction)施加影響的方法,涉及制造符合壓縮目標(biāo)的玻璃片的玻璃制造系統(tǒng),以及還涉及維持通過(guò)不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片之間的壓縮均勻性的方法。在本申請(qǐng)的獨(dú)立權(quán)利要求中還描述了方法和玻璃制造系統(tǒng)。在從屬權(quán)利要求中描述了方法和玻璃制造系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式。一些實(shí)施方式提供了對(duì)通過(guò)玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片中的壓縮施加影響的方法。該方法包括如下步驟:對(duì)用于制造玻璃片的批料進(jìn)行選擇,以控制玻璃片的β-oh,從而符合玻璃片中的壓縮目標(biāo)。例如,選擇步驟還可以包括如下一種或多種:(a)選擇用于批料的b2o3源,其中,b2o3源包含:(1)如果存在的話,預(yù)定量的第一b2o3材料,其具有降低了玻璃片的β-oh的干物理特性;和(2)如果存在的話,預(yù)定量的第二b2o3材料,其具有增加了玻璃片的β-oh的濕物理特性;(b)選擇用于批料的sio2源,以控制玻璃片的β-oh;(c)選擇用于批料的水合礦物,以控制玻璃片的β-oh;以及(d)向批料添加鹵化物、從批料去除鹵化物、或者改變批料的鹵化物的量,以控制玻璃片的β-oh。其他實(shí)施方式提供了制造符合壓縮目標(biāo)的玻璃片的玻璃制造系統(tǒng)。玻璃制造系統(tǒng)包括:(1)用于熔化批料以形成熔融玻璃的熔化容器;(2)一個(gè)或多個(gè)用于加工熔融玻璃的容器;(3)用于接收經(jīng)加工的熔融玻璃和形成玻璃片的成形設(shè)備;以及(4)其中,對(duì)批料進(jìn)行選擇,從而控制玻璃片的β-oh以符合玻璃片的壓縮目標(biāo)。在另一個(gè)實(shí)施方式中,提供了一種方法,該方法維持了不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片之間的壓縮均勻性。該方法包括以下步驟:(1)分別確定通過(guò)每一種所述不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的壓縮;(2)確定通過(guò)所述不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片之間的壓縮差異;(3)確定通過(guò)所述不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的共同壓縮目標(biāo)。然后,對(duì)于每一種玻璃制造系統(tǒng),進(jìn)行如下操作:(a)確定通過(guò)一種玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的壓縮是否符合共同壓縮目標(biāo);(b)如果符合的話,則不對(duì)用于通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的批料進(jìn)行改變;(c)如果不符合的話,則確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的壓縮相對(duì)于共同壓縮目標(biāo)是高了還是低了;(d)如果高了的話,則:(i)改變用于制造玻璃片的批料,以具有較低的β-oh,(ii)確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng),以經(jīng)過(guò)改變的批料制造的玻璃片的壓縮,和(iii)返回步驟(a)確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的壓縮是否符合共同壓縮目標(biāo);以及(e)如果低了的話,則(i)改變用于制造玻璃片的批料,以具有較高的β-oh,(ii)確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng),以經(jīng)過(guò)改變的批料制造的玻璃片的壓縮,和(iii)返回步驟(a)確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片的壓縮是否符合共同壓縮目標(biāo)。在以下詳細(xì)描述、附圖和任意權(quán)利要求中部分地提供本文的另外一些特征和優(yōu)點(diǎn),它們部分由詳細(xì)描述得到,或可以通過(guò)實(shí)施本文所述的方法來(lái)了解。應(yīng)理解,前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都表示本文的各種實(shí)施方式,用來(lái)提供對(duì)于權(quán)利要求的性質(zhì)和特性的總體理解或框架性理解。包括的附圖提供了對(duì)本文的進(jìn)一步的理解,附圖被結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖以圖示形式說(shuō)明了本文的各種實(shí)施方式,并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本文的原理和操作。附圖說(shuō)明結(jié)合以下附圖閱讀本發(fā)明,便可以最好地理解下文中的發(fā)明詳述,可能的話,圖中相同的結(jié)構(gòu)用相同的編號(hào)表示:圖1是使用熔合拉制工藝來(lái)制造玻璃片的示例性玻璃制造系統(tǒng)的示意圖;圖2的流程圖顯示用于對(duì)玻璃片中的壓縮施加影響的示例性方法;圖3的框圖顯示可以作為用于執(zhí)行圖2所示方法的驅(qū)動(dòng)程序的示例性事件或境況;圖4的流程圖顯示用于維持不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片之間的壓縮均勻性的示例性方法;圖5a-5b顯示改變示例性玻璃組合物中的干濕原材料之比的實(shí)驗(yàn)影響;以及圖6a-6b顯示改變另一示例性玻璃組合物中的干濕原材料之比的實(shí)驗(yàn)影響。具體實(shí)施方式參見(jiàn)圖1,顯示根據(jù)本文的一些實(shí)施方式使用熔合拉制工藝來(lái)制造玻璃片102的示例性玻璃制造系統(tǒng)100的示意圖。玻璃制造系統(tǒng)100包括:熔化容器100,熔化至澄清管道115,澄清容器120,澄清器至攪拌室管道125,攪拌室130(例如混合容器130),攪拌室至碗連接管道135,碗140(例如,傳遞容器140),下導(dǎo)管145,熔合拉制機(jī)器(fdm)150(其包括入口管道155、成形設(shè)備160和牽引輥組件165),以及移動(dòng)砧機(jī)(tam)170。玻璃制造容器115、120、125、130、135、140、145和155可以由鉑或含鉑金屬例如鉑-銠、鉑-銥及其組合構(gòu)成,但是它們還可包含其他難熔金屬,例如,鈀、錸、釕和鋨,或其合金。成形設(shè)備160(例如,溢流槽160)可以由陶瓷材料或玻璃-陶瓷耐火材料制得。在熔融容器110中,如箭頭112所示,引入玻璃批料111,并熔化形成熔融玻璃114。通過(guò)熔融至澄清管道115,將澄清容器120(例如澄清器管道120)與熔融容器110相連。澄清容器120具有接收來(lái)自熔融容器110的熔融玻璃114(此處未示出)的高溫加工區(qū)域,并在那里從熔融玻璃114中除去氣泡。通過(guò)澄清器至攪拌室連接管道125將澄清容器120與攪拌室130相連。通過(guò)攪拌室至碗連接管道135將攪拌室130與碗140相連。碗140通過(guò)下導(dǎo)管145將熔融玻璃114(未示出)傳遞到fdm150。fdm150包括入口管道155、成形容器160(例如溢流槽160)和牽引輥組件165。入口管道155從下導(dǎo)管145接收熔融玻璃114(未示出),并且然后,熔融玻璃114(未示出)從入口管道155流向成形容器160。成形容器160包括開(kāi)口162,其用來(lái)接收熔融玻璃114(未示出),所述熔融玻璃114流入槽164中,然后從兩個(gè)相對(duì)側(cè)面166a和166b溢流并沿其向下流動(dòng),之后在根部139處熔合在一起形成玻璃片109。牽引輥組件165接收玻璃片109,并輸出經(jīng)過(guò)拉制的玻璃片111。tam170接收經(jīng)過(guò)拉制的玻璃片111并將拉制的玻璃片111分離成單獨(dú)的玻璃片102。如下文詳述,一些實(shí)施方式使用原材料111(批料111)的選擇來(lái)直接控制玻璃片102的含水量(β-oh),并對(duì)玻璃片102的壓縮特性施加影響。在該討論中,將β-oh定義為采用標(biāo)準(zhǔn)傅里葉紅外(ftir)光譜技術(shù)測(cè)得的玻璃樣品的含水量的表述。此外,通常將壓縮定義為玻璃的致密度,這發(fā)生在其分子結(jié)構(gòu)從其初始狀態(tài)向較高密度平衡狀態(tài)松弛時(shí)。具體來(lái)說(shuō),出乎意料地發(fā)現(xiàn)含水量(β-oh)對(duì)于直接影響了玻璃片102的壓縮特性的玻璃組合物111(批料111)的性質(zhì)會(huì)具有相反關(guān)系。例如,較濕潤(rùn)的原材料111會(huì)增加β-oh,而較干燥的原材料111會(huì)降低β-oh。此外,對(duì)于用于在熔合工藝中生產(chǎn)玻璃片102的給定玻璃組合物111(批料111),壓縮性能還會(huì)受到流動(dòng)的影響,其中流動(dòng)增加導(dǎo)致更大的壓縮。使用較為干燥的材料可以彌補(bǔ)這種差異,實(shí)現(xiàn)較高的流動(dòng)拉制與較低的流動(dòng)拉制具有相似的壓縮。在一些實(shí)施方式中,可以影響β-oh和壓縮的原材料111包括但不限于:sio2源,b2o3源,水合礦物等。在其他實(shí)施方式中,向批料111添加鹵化物會(huì)具有干燥效果。在其他實(shí)施方式中,對(duì)于顯示器玻璃組合物111,b2o3源對(duì)于β-oh具有大的影響。原材料111、批料111和玻璃組合物111這些術(shù)語(yǔ)在本文中可互換使用,并且不應(yīng)該對(duì)所附權(quán)利要求的范圍造成限制。參見(jiàn)圖2,提供了顯示用于對(duì)玻璃片102中的壓縮施加影響的示例性方法200的流程圖。方法200包括對(duì)批料111進(jìn)行選擇的步驟202。這些批料111可用于制造玻璃片102和用于控制玻璃片102的β-oh以符合壓縮目標(biāo)。選擇步驟202還可包括:選擇用于批料111的b2o3源,其中,b2o3源包含:如果存在的話,預(yù)定量的第一b2o3材料(例如,無(wú)水硼酸),其具有降低了玻璃片的β-oh的干物理特性;和,如果存在的話,預(yù)定量的第二b2o3材料(例如,硼酸),其具有增加了玻璃片的β-oh的濕物理特性(步驟204a)。在一些實(shí)施方式中,選擇步驟202還可包括:選擇用于批料111的sio2源,以控制玻璃片102的β-oh(步驟204b)。在額外實(shí)施方式中,sio2源可以是相同或不同的(例如,粒度、組成、含水量和/或其他特性)。在一些實(shí)施方式中,選擇步驟202可以包括:選擇用于批料111的水合礦物,以控制玻璃片102的β-oh(步驟204c)。在一個(gè)例子中,可以添加、去除水合礦物或者可以使其在批料111中的量發(fā)生變化,以控制玻璃片102的β-oh。在一些實(shí)施方式中,選擇步驟202還可以包括:向批料111添加鹵化物、從批料111移除鹵化物或者改變批料111的鹵化物的量,以控制玻璃片102的β-oh(步驟204d)。壓縮目標(biāo)可以是:軟化點(diǎn)、退火點(diǎn)、應(yīng)變、玻璃轉(zhuǎn)變溫度(tg),及其組合等物理性質(zhì),但不限于此。在一些實(shí)施方式中,壓縮目標(biāo)是應(yīng)變。但是,如果標(biāo)稱玻璃組合物和制造工藝條件保持恒定的話,則可以建立壓縮與其他物理性質(zhì)(例如,軟化點(diǎn)、退火點(diǎn)、應(yīng)變點(diǎn)和tg)之間的相關(guān)性,實(shí)現(xiàn)將它們用作壓縮的替代測(cè)量。當(dāng)然,這些物理性質(zhì)不應(yīng)對(duì)本文所附權(quán)利要求的范圍造成限制,因?yàn)楸疚乃鰧?shí)施方式可以采用任意數(shù)量的特性來(lái)定義壓縮目標(biāo)。應(yīng)理解的是,可以使用控制器(處理器/存儲(chǔ)器)和其他類型的設(shè)備(例如測(cè)試設(shè)備)來(lái)確定玻璃片102的壓縮,確定玻璃片102的壓縮目標(biāo),以及對(duì)用于制造玻璃片102的每個(gè)步驟202、204a、204b、204c和204d的批料111進(jìn)行選擇。如上文所述,本文所述的實(shí)施方式和功能性操作可用于數(shù)字電路或計(jì)算機(jī)軟件、固件或硬件,包括本說(shuō)明書(shū)所揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等價(jià)形式,或者它們中的一個(gè)或多個(gè)的組合。本文所述的實(shí)施方式可用作一種或多種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,即有形程序載體上進(jìn)行編碼的計(jì)算機(jī)程序指令的一個(gè)或多個(gè)模塊,用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理設(shè)備或者控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作。有形程序載體可以是計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)可以是機(jī)器可讀取的儲(chǔ)存裝置、機(jī)器可讀取的儲(chǔ)存基材、存儲(chǔ)裝置或者它們中的一個(gè)或多個(gè)的組合。術(shù)語(yǔ)“處理器”或“控制器”可包括用于處理數(shù)據(jù)的所有設(shè)備、裝置和機(jī)器,包括例如可編程處理器、計(jì)算機(jī)或者多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)。除了硬件之外,處理器還可包括編碼,其對(duì)于所討論的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生執(zhí)行環(huán)境,例如構(gòu)成處理器固件、協(xié)議棧、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)或者它們中的一個(gè)或多個(gè)的組合的編碼。計(jì)算機(jī)程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用、腳本或編碼)可以任何形式的編程語(yǔ)言編寫(xiě),包括匯編或編譯語(yǔ)言或者聲明或過(guò)程語(yǔ)言,且其可以任何形式配置,包括作為獨(dú)立程序或者作為模塊、組件、子例程或者其他適合在計(jì)算機(jī)環(huán)境中使用的單元。計(jì)算機(jī)程序不一定對(duì)應(yīng)文件系統(tǒng)中的文件。程序可以儲(chǔ)存在裝載其他程序或數(shù)據(jù)的一部分文件中(例如,儲(chǔ)存在標(biāo)記語(yǔ)言文檔的一個(gè)或多個(gè)腳本),儲(chǔ)存在致力于所討論的程序的單個(gè)文件中,或者儲(chǔ)存在多個(gè)并列文件中(例如,儲(chǔ)存一個(gè)或多個(gè)模塊、子程序或部分編碼的文件)。計(jì)算機(jī)程序可用于在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,它們位于一處或分布在多處并通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)相互連接??梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)或多個(gè)可編程處理器執(zhí)行本文所述的工藝,所述可編程處理器執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序以通過(guò)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作并產(chǎn)生輸出從而執(zhí)行功能??梢酝ㄟ^(guò)設(shè)備執(zhí)行工藝和邏輯流,并且可以作為特殊目的邏輯電路,例如fpga(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)或asic(專用集成電路)執(zhí)行,這些僅僅是舉例。適用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的處理器包括例如,通用微處理器和特殊目的微處理器,以及任意類型的數(shù)字計(jì)算器的任意一個(gè)或多個(gè)處理器。一般而言,處理器從只讀存儲(chǔ)器或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的基本元件是用于執(zhí)行指令的處理器以及用于存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)的一種或多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。通常,計(jì)算機(jī)還會(huì)包括從一種或多種大型儲(chǔ)存裝置接收數(shù)據(jù)和/將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一種或多種大型儲(chǔ)存裝置,或者操作性地與它們相連用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù),所述一種或多種大型儲(chǔ)存裝置是例如,磁盤(pán)、磁光盤(pán)或光盤(pán)。但是,計(jì)算機(jī)不一定需要此類裝置。此外,計(jì)算機(jī)可嵌入另一裝置中,例如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda),這些僅僅是舉例。適用于儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)包括:所有形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,包括非易失性存儲(chǔ)器、介質(zhì)和儲(chǔ)存裝置,包括例如半導(dǎo)體儲(chǔ)存裝置,如eprom、eeprom和閃存裝置;磁盤(pán),例如內(nèi)部硬盤(pán)或可移除盤(pán);磁光盤(pán);以及cd-rom和dvd-rom盤(pán)??梢酝ㄟ^(guò)特殊目的邏輯電路執(zhí)行處理器和存儲(chǔ)器,或者將它們結(jié)合到其中。為了提供與用戶的交互,可在具有諸如用于向用戶顯示信息的crt(陰極射線管)或lcd(液晶顯示器)監(jiān)視器之類的顯示設(shè)備以及用戶可以籍之向計(jì)算機(jī)提供輸入的鍵盤(pán)和諸如鼠標(biāo)或跟蹤球的定位設(shè)備或者觸摸屏的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)本文所述的實(shí)施方式。也可使用其他類型的裝置以提供與用戶的交互,例如可以任意形式接受來(lái)自用戶的輸入,包括聲音輸入、語(yǔ)音輸入或觸覺(jué)輸入??稍谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行本文所述的實(shí)施方式,所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括諸如作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的后端組件,或者包括諸如應(yīng)用服務(wù)器的中間件組件,或者包括諸如具有圖形用戶界面或因特網(wǎng)瀏覽器的客戶計(jì)算機(jī)的前端組件,用戶可以通過(guò)所述圖形用戶界面或因特網(wǎng)瀏覽器與本文所述主題的實(shí)踐方式交互,或者此類后端、中間或前端組件的一個(gè)或多個(gè)的任意組合。系統(tǒng)的組件可通過(guò)諸如通信網(wǎng)絡(luò)的任何形式或介質(zhì)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信來(lái)相互連接。通訊網(wǎng)絡(luò)的例子包括局域網(wǎng)(“l(fā)an”)或廣域網(wǎng)(“wan”),例如因特網(wǎng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括客戶機(jī)和服務(wù)器。客戶機(jī)和服務(wù)器一般相距甚遠(yuǎn)且通常通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互??蛻魴C(jī)和服務(wù)器的關(guān)系根據(jù)在相應(yīng)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行且彼此具有客戶機(jī)-服務(wù)器關(guān)系的計(jì)算機(jī)程序來(lái)產(chǎn)生。表1提供了可用于一些實(shí)施方式的示例性玻璃組合物111。表1氧化物(重量%)最小值最大值sio25964al2o31720b2o3011mgo14cao48sro04bao09sno201fe2o301k2o01na2o01zro201在一些實(shí)施方式中,示例性玻璃組合物111可以包含:水合偏硼酸鈣(cao-b2o3-2h2o)、硬硼鈣石(2cao-3b2o3-5h2o)等,以及其他潛在的天然水合礦物,其包含水和用于示例性組合物的目標(biāo)氧化物的一種或多種元素。在其他實(shí)施方式中,示例性玻璃組合物111包含或者可以包含氟化物、氯化物或溴化物,其是用于示例性組合物的目標(biāo)氧化物的元素的形式。在其他實(shí)施方式中,如果需要的話,可以向示例性玻璃組合物111添加鋅和磷。當(dāng)然,權(quán)利要求不應(yīng)僅限于表1所提供的組合物,因?yàn)閼?yīng)理解的是,本文的實(shí)施方式可使用寬范圍的各種玻璃組合物111。例如,表2提供了可用于一些實(shí)施方式的其他非限制性示例性玻璃組合物111。表2氧化物(重量%)最小值最大值sio25666al2o31622b2o3012mgo05cao010sro05bao010sno201fe2o300.5k2o00.1na2o00.1zro200.5應(yīng)理解的是,如果需要的話,可以向表2所鑒定的示例性玻璃組合物111添加鋅和磷,以及上文所列出的示例性水合材料。參見(jiàn)圖3,附圖顯示可用于執(zhí)行示例性方法200以改變批料111從而符合玻璃片102的具體壓縮目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)程序的示例性事件或境況。非限制性驅(qū)動(dòng)程序可以包括:流動(dòng)目標(biāo)改變、玻璃組成改變、客戶壓縮問(wèn)題、玻璃產(chǎn)品擴(kuò)充和降低產(chǎn)品線-產(chǎn)品線壓縮問(wèn)題的需求。對(duì)于流動(dòng)目標(biāo)改變,如果對(duì)于給定熔合拉制(給定玻璃制造系統(tǒng)100),出于降低成本目的希望增加最終流動(dòng)目標(biāo)的話,則會(huì)考慮在較高流動(dòng)下的具體壓縮目標(biāo)和生產(chǎn)能力,作為結(jié)果,這會(huì)增加批料111中較干燥材料的量,從而使得壓縮降低至目標(biāo)。對(duì)于玻璃組成變化,可以需求新的玻璃組合物,從而將該方法與給定拉制設(shè)計(jì)和流動(dòng)目標(biāo)限制進(jìn)行結(jié)合。對(duì)于客戶壓縮問(wèn)題,可能存在玻璃片102中的壓縮變化性相關(guān)的客戶抱怨或者客戶透明度問(wèn)題,無(wú)論是對(duì)于具體產(chǎn)品線或者產(chǎn)品線-產(chǎn)品線而言,這會(huì)有利于使用較干燥的原材料或者調(diào)節(jié)批料111中的干濕材料比,以實(shí)現(xiàn)壓縮變化性的下降。對(duì)于玻璃產(chǎn)品擴(kuò)充,如果降低(或增加)壓縮是擴(kuò)散現(xiàn)有產(chǎn)品應(yīng)用的一種方法,則可以考慮該方法,例如在較高的顯示器制造溫度下具有更好的尺寸穩(wěn)定性。下面進(jìn)一步詳細(xì)描述了降低通過(guò)不同玻璃制造系統(tǒng)制造的玻璃片102中的產(chǎn)品線-產(chǎn)品線壓縮差異的問(wèn)題(參見(jiàn)圖4)。在一些實(shí)施方式中,可以確定或者評(píng)估能夠解決特定事件-境況的壓縮目標(biāo)。在該確定之后,可以檢查各個(gè)玻璃片102,以確定是否符合壓縮目標(biāo),確定壓縮目標(biāo)是否過(guò)高或者是否過(guò)低(參見(jiàn)框2)。如果壓縮目標(biāo)已經(jīng)符合了的話,則不需要對(duì)批料111進(jìn)行改變(即,已經(jīng)滿足了事件-境況)(框3)。如果玻璃片102的壓縮高于壓縮目標(biāo)的話,則可以改變批料111以制造具有較低β-oh的玻璃片102(例如,增加干濕材料比),可以確定采用經(jīng)過(guò)改變的批料111制造的玻璃片102的壓縮,和/或確定采用經(jīng)過(guò)改變的批料111制造的玻璃片102的壓縮是否符合共同目標(biāo)壓縮(框4)。如果玻璃片102的壓縮低于壓縮目標(biāo)的話,則可以改變批料111以制造具有較高β-oh的玻璃片102(例如,降低干濕材料比),可以確定采用經(jīng)過(guò)改變的批料111制造的玻璃片102的壓縮,和/或確定采用經(jīng)過(guò)改變的批料111制造的玻璃片102的壓縮是否符合共同目標(biāo)壓縮(框5)。參見(jiàn)圖4,流程圖顯示用于維持不同玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102之間的壓縮均勻性的示例性方法400。從步驟402開(kāi)始,可以分別確定通過(guò)數(shù)個(gè)不同玻璃制造系統(tǒng)100中的任意一個(gè)制造的玻璃片102的壓縮。不同玻璃制造系統(tǒng)100可以具有相同的設(shè)定(例如,相同尺寸的溢流槽160)或者可以具有不同設(shè)定(例如,不同尺寸的溢流槽160),并且可以具有相同的批料111或者不同的批料111。在步驟404,可以確定通過(guò)不同玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102的壓縮差異。在步驟406,可以確定通過(guò)不同玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102的共同壓縮目標(biāo)。在額外實(shí)施方式中,在步驟408,可以確定通過(guò)一種玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102的壓縮是否符合共同壓縮目標(biāo)。如果步驟408的結(jié)果是符合的話,則在步驟410,沒(méi)有對(duì)用于通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)100制造玻璃片102的批料111進(jìn)行改變。如果步驟408的結(jié)果是不符合的話,則在步驟412,可以確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102的壓縮相對(duì)于共同壓縮目標(biāo)是高了還是低了。如果步驟412的結(jié)果是高了的話,則在步驟414,可以改變批料111以制造具有較低β-oh的玻璃片102(參見(jiàn)關(guān)于圖2的討論),在步驟416,可以確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)100,以經(jīng)過(guò)改變的批料111制造的玻璃片102的壓縮,以及可以再次在步驟408確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102的壓縮現(xiàn)在是否符合共同壓縮目標(biāo)。方法還包括:在步驟414(其中,改變批料111以制造具有較低β-oh的玻璃片102),如下的一個(gè)或多個(gè)步驟:改變批料111的b2o3源,從而相對(duì)于硼酸含有較多的無(wú)水硼酸或者含有全部都是無(wú)水硼酸;改變批料的sio2源,從而含有較為干燥的sio2,其中,sio2源包括一種或多種類型的sio2(例如,細(xì)砂等);改變批料111以含有較為干燥的水合礦物;和/或改變批料111以添加或增加鹵化物的量。在一些實(shí)施方式中,如果步驟408的結(jié)果是低了的話,則在步驟418,可以改變批料111以制造具有較高β-oh的玻璃片102(參見(jiàn)關(guān)于圖2的討論),在步驟420,可以確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)100,以經(jīng)過(guò)改變的批料111制造的玻璃片102的壓縮,以及可以再次在步驟408確定通過(guò)所述一種玻璃制造系統(tǒng)100制造的玻璃片102的壓縮現(xiàn)在是否符合共同壓縮目標(biāo)。在其他實(shí)施方式中,方法還可包括:在步驟420(其中,改變批料111以制造具有較高β-oh的玻璃片102),如下的一個(gè)或多個(gè)步驟:改變批料111的b2o3源,從而相對(duì)于無(wú)水硼酸含有較多的硼酸或者含有全部都是硼酸;改變批料的sio2源,從而含有較為濕潤(rùn)的sio2,其中,sio2源包括一種或多種類型的sio2(例如,細(xì)砂等);改變批料111以含有較為濕潤(rùn)的水合礦物;和/或改變批料111以減少或去除鹵化物的量,如果存在的話。實(shí)驗(yàn)以下是關(guān)于各種實(shí)驗(yàn)的討論,其中,操控具體玻璃組合物111來(lái)確定對(duì)于示例性玻璃片102的壓縮的影響。如上文所述,一些實(shí)施方式一般地涉及操控玻璃組合物111的原材料的干濕比,以控制β-oh和實(shí)現(xiàn)玻璃片102的壓縮的有利變化。該概念的一個(gè)例子涉及,以表3所示的重量%,用無(wú)水氧化硼(也稱作無(wú)水硼酸(aba))用于取代玻璃組合物111中所用的全部或部分的標(biāo)準(zhǔn)硼酸。表3氧化物(重量%)最小值最大值實(shí)施例sio2566761.6al2o3152118.1b2o3153.4mgo152.8cao274.8sro0.53.51.9bao597.2sno200.50.2fe2o301痕量zro201痕量相比于硼酸,無(wú)水硼酸是較為干燥的材料。作為結(jié)果,發(fā)現(xiàn)當(dāng)用無(wú)水硼酸全部或者部分取代標(biāo)準(zhǔn)硼酸時(shí),玻璃片102中的β-oh會(huì)減少,這導(dǎo)致玻璃片102的退火點(diǎn)增加,這改善了壓縮和應(yīng)力松弛性能。圖5a顯示改變表3的玻璃組合物111中的原材料干濕比(即,將硼酸(濕)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水氧化硼(干))對(duì)于玻璃片102的退火點(diǎn)的相對(duì)影響。圖5b顯示改變表3的玻璃組合物111中的原材料干濕比(即,將硼酸ba(濕)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水氧化硼(干))對(duì)于玻璃片102的β-oh的相對(duì)影響。參見(jiàn)圖5a和5b,可以觀察到,隨著批料中的原材料干濕比增加,示例性玻璃組合物的退火點(diǎn)溫度呈基本線性增加(5a),以及示例性玻璃組合物的相對(duì)β-oh含量呈基本線性下降(圖5b)。該概念的另一個(gè)例子涉及,以表4所示的重量%,用無(wú)水氧化硼(也稱作無(wú)水硼酸(aba))用于取代另一玻璃組合物111中所用的全部或部分的標(biāo)準(zhǔn)硼酸。表4氧化物最小值最大值實(shí)施例sio2596863.6al2o3122216.8b2o36129.4mgo131.4cao4107.0sro0.53.51.5sno200.50.2fe2o301痕量zro201痕量圖6a顯示改變表4的玻璃組合物111中的原材料干濕比(即,將硼酸(濕)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水氧化硼(干))對(duì)于玻璃片102的退火點(diǎn)和b2o3濃度的相對(duì)影響。圖6b顯示改變表#4的玻璃組合物111中的原材料干濕比(即,將硼酸(濕)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水氧化硼(干))對(duì)于玻璃片102的退火點(diǎn)和β-oh的相對(duì)影響。參見(jiàn)圖6a和6b,可以觀察到,隨著批料中的原材料干濕比增加,表4的玻璃組合物的退火點(diǎn)溫度呈基本線性增加并且b2o3濃度基本保持恒定(6a),以及示例性玻璃組合物的相對(duì)β-oh含量呈指數(shù)下降至某點(diǎn),并在這之后基本保持恒定或者略微下降(圖6b)?;谏衔乃?,本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)容易地理解本文所述實(shí)施方式涉及對(duì)原材料111進(jìn)行選擇以控制玻璃的β-oh從而符合玻璃片102(顯示器玻璃片102)的壓縮目標(biāo)的方法。應(yīng)注意的是,雖然迄今為止描述的許多實(shí)施方式是關(guān)于熔合拉制工藝和/或制造系統(tǒng),但是所附權(quán)利要求不應(yīng)限于此,因?yàn)閷?shí)施方式可等價(jià)適用于其他玻璃制造和成形方法,包括但不限于浮法工藝和制造系統(tǒng),狹縫拉制工藝和制造系統(tǒng),雙熔合拉制工藝和制造系統(tǒng)等。本文具有許多優(yōu)點(diǎn),其中的一些包括:提供改進(jìn)的壓縮性能(例如當(dāng)需要制造顯示器玻璃片102(例如,低溫多晶硅顯示器(ltps)和氧化物薄膜晶體管(oxtft)顯示器),其需要在顯示器制造過(guò)程中的較高加工溫度下具有較高的尺寸穩(wěn)定性),和提供制造成本下降(例如,β-oh的減少會(huì)減輕現(xiàn)有的壓縮性能對(duì)于流量的限制,并允許對(duì)于給定類型的玻璃片102設(shè)定更高的流量設(shè)計(jì)目標(biāo),這可以降低每平方英尺玻璃片102的成本)。其他優(yōu)勢(shì)包括:熔融法生產(chǎn)線上的壓縮變化性降低(參見(jiàn)圖4)(例如,對(duì)于客戶透明的供給玻璃片102的能力增加)(例如,一條生產(chǎn)線采用某一玻璃組合物111來(lái)制造一種類型的玻璃片102,其可以匹配成表現(xiàn)類似于采用不同玻璃組合物111來(lái)制造不同類型的玻璃片102的另一個(gè)生產(chǎn))(其方式是部分或者全部取代的方式在批料111中使用較為干燥的原材料)。該能力還解決了當(dāng)混合從不同母玻璃片102切割下來(lái)的玻璃片102的箱子(crate)時(shí)可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題(即,母玻璃片102現(xiàn)在全部會(huì)符合相同的壓縮目標(biāo))。其他優(yōu)勢(shì)包括提供改善的壓縮控制(例如,調(diào)節(jié)批料111中的干原材料和濕原材料混合物的比例,以控制壓縮)。當(dāng)實(shí)踐本文時(shí),甚至可以使用替代測(cè)量或者測(cè)量的組合來(lái)代替直接壓縮,假定對(duì)于替代測(cè)量是經(jīng)過(guò)充分研究的(例如,對(duì)于給定的流量和給定熔合拉制設(shè)計(jì)的厚度而言,退火點(diǎn)、β-oh)。本文的另一個(gè)實(shí)施方式涉及通過(guò)設(shè)定對(duì)于干材料(例如,無(wú)水硼酸)的具體百分比或者批料111中的干濕原材料混合物的特定比例,從而驅(qū)動(dòng)到達(dá)給定退火點(diǎn)(因而到達(dá)給定壓縮性能)的能力。這是一種減輕對(duì)于壓縮性能的產(chǎn)品透明度考慮的潛在方式。因此,可以建立統(tǒng)計(jì)學(xué)工藝控制(spc)策略,其中,通過(guò)連續(xù)地調(diào)節(jié)干材料(例如,無(wú)水硼酸)的特定百分比或者批料111中的干濕原材料混合物的特定比例來(lái)主動(dòng)控制退火點(diǎn)(或者β-oh/退火點(diǎn)方案),并且改善輸入變量(驅(qū)動(dòng)程序)來(lái)降低壓縮變化性。本文所用術(shù)語(yǔ)“批料”及其變化形式旨在表示玻璃前體組分的混合物,其在熔化、反應(yīng)和/或發(fā)生結(jié)合之后形成玻璃??梢酝ㄟ^(guò)任意已知方法結(jié)合玻璃前體材料來(lái)制備和/或混合玻璃批料。例如,在某些非限制性實(shí)施方式中,玻璃批料可以包括玻璃前體顆粒的干混合物或者基本干的混合物,例如沒(méi)有任何溶劑或液體。在其他實(shí)施方式中,玻璃批料可以是漿料的形式,例如存在液體或溶劑情況下的玻璃前體顆粒的混合物。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式,批料材料可以包括玻璃前體材料,例如,二氧化硅、氧化鋁和各種其他氧化物,例如硼、鎂、鈣、鈉、鍶、錫或鈦的氧化物。例如,玻璃批料可以是二氧化硅和/或氧化鋁與一種或多種額外氧化物的混合物。在各個(gè)實(shí)施方式中,玻璃批料包含約45-95重量%的氧化鋁和/或二氧化硅的總和,以及約為5-55重量%的硼、鎂、鈣、鈉、鍶、錫和/或鈦的至少一種氧化物的總和。可根據(jù)本領(lǐng)域已知的任意方法來(lái)熔化批料。例如,可以將批料加入到熔化容器,并加熱至如下溫度范圍:約為1100-1700℃,例如約為1200-1650℃,約為1250-1600℃,約為1300-1550℃,約為1350-1500℃,或者約為1400-1450℃,包括其間的所有范圍和子范圍。在某些實(shí)施方式中,批料在熔化容器中的停留時(shí)間可以是數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí),這取決于各種變量,例如操作溫度和批料尺寸。例如,停留時(shí)間可以是約為30分鐘至約為8小時(shí),約為1-6小時(shí),約為2-5小時(shí),或者約為3-4小時(shí),包括其間所有范圍和子范圍。熔融玻璃隨后可經(jīng)受各種額外加工步驟,包括澄清以去除氣泡,以及攪拌以使得玻璃熔體均勻化等。然后可以對(duì)熔融玻璃進(jìn)行加工,采用成形體設(shè)備(例如溢流槽)來(lái)生產(chǎn)玻璃帶。例如,如上文所述,可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)入口,將熔融玻璃在傳遞端引入到成形體的凹槽形狀部分。玻璃可以以從傳遞端到壓制端的加工方向在兩個(gè)凹槽壁上流動(dòng),并向下流過(guò)楔形部分的兩個(gè)相對(duì)外表面,在根部匯聚以形成整體式玻璃帶。作為非限制性例子,成形體設(shè)備可以包封在容器中,所述容器的運(yùn)行溫度范圍如下:在其最熱點(diǎn)(例如,在靠近凹槽形狀部分的上“套筒”區(qū)域),溫度約為1100-1300℃,例如約為1150-1250℃,約為1150-1225℃,或者約為1175-1200℃,包括其間的所有范圍和子范圍。在其最冷點(diǎn)(例如,在靠近成形體的根部的下“過(guò)渡”區(qū)域),容器的運(yùn)行溫度范圍可以如下:約為800-1150℃,例如約為850-1100℃,約為900-1050℃,或者約為950-1000℃,包括其間的所有范圍和子范圍。應(yīng)理解,多個(gè)揭示的實(shí)施方式可涉及與特定實(shí)施方式一起描述的特定特征、元素或步驟。應(yīng)理解的是,雖然在結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)施方式描述了具體特征、元素或步驟,但是不同實(shí)施方式可以以各種未示出的組合或變換形式相互交換或結(jié)合。還應(yīng)理解的是,本文所用的冠詞“該”、“一個(gè)”或“一種”表示“至少一個(gè)(一種)”,不應(yīng)局限為“僅一個(gè)(一種)”,除非明確有相反的說(shuō)明。因此,例如,提到的“一種組件”包括具有兩種或更多種這類組件的例子,除非文本中有另外的明確表示。本文中,范圍可以表示為從“約”一個(gè)具體值和/或到“約”另一個(gè)具體值的范圍。當(dāng)表述這種范圍時(shí),例子包括自某一具體值始和/或至另一具體值止。類似地,當(dāng)使用先行詞“約”表示數(shù)值為近似值時(shí),應(yīng)理解,具體數(shù)值構(gòu)成另一個(gè)方面。還應(yīng)理解的是,每個(gè)范圍的端點(diǎn)值在與另一個(gè)端點(diǎn)值有關(guān)和與另一個(gè)端點(diǎn)值無(wú)關(guān)時(shí),都是有意義的。本文所用的術(shù)語(yǔ)“基本”、“基本上”及其變化形式旨在表示所描述的特征與數(shù)值或描述相等同或近似相同。此外,“基本上類似”旨在表示兩個(gè)值是相等或者近似相等的。在一些實(shí)施方式中,“基本上類似”可表示數(shù)值相互在約為10%之內(nèi),例如相互在約為5%之內(nèi),或者相互在約為2%之內(nèi)。除非另有表述,否則都不旨在將本文所述的任意方法理解為需要使其步驟以具體順序進(jìn)行。因此,當(dāng)方法權(quán)利要求實(shí)際上沒(méi)有陳述為其步驟遵循一定的順序或者其沒(méi)有在權(quán)利要求書(shū)或說(shuō)明書(shū)中以任意其他方式具體表示步驟限于具體的順序,都不旨在暗示該任意特定順序。雖然會(huì)用過(guò)渡語(yǔ)“包括”來(lái)公開(kāi)特定實(shí)施方式的各種特征、元素或步驟,但是應(yīng)理解的是,這暗示了包括可采用過(guò)渡語(yǔ)“由......構(gòu)成”、“基本由......構(gòu)成”描述在內(nèi)的替代實(shí)施方式。因此,例如,對(duì)包含a+b+c的設(shè)備的隱含的替代性實(shí)施方式包括設(shè)備由a+b+c組成的實(shí)施方式和設(shè)備主要由a+b+c組成的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,顯而易見(jiàn)的是,可以在不偏離本文的范圍和精神的情況下對(duì)本文進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。因?yàn)楸绢I(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到所述實(shí)施方式的融合了本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的各種改良組合、子項(xiàng)組合和變化,應(yīng)認(rèn)為本文包括所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的全部?jī)?nèi)容及其等同內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)12
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