一種消除顯示器平板玻璃條紋缺陷的方法及攪拌裝置的製作方法
2023-05-18 00:01:36 4
專利名稱：一種消除顯示器平板玻璃條紋缺陷的方法及攪拌裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種以溢流下拉法生產TFT-LCD (薄膜電晶體液晶顯示器) 玻璃基板的方法，具體涉及一種TFT-LCD玻璃基板製造過程中消除條紋缺 陷的方法及實現該方法的鉑金通道攪拌裝置。
背景技術：
由於平板液晶顯示器對玻璃基板的質量要求非常苛刻，因此，通常以溢 流下拉法工藝來生產平板液晶顯示用玻璃基板。其製造過程是將調製好的配 合料經過熔化池高溫加熱形成較為均勻的玻璃液，然後經過澄清池進一步均 化和除泡；為了消除玻璃液中的條紋再將玻璃液輸送到鉑或鉑合金製成的攪 拌設備中進行攪拌並經過降溫後符合成型所需溫度、粘度的玻璃液，流入成 型裝置中生成玻璃基板成型的過程，熔化過程所發生的變化基本如下
物理過程包括配合料的加熱、吸附水分的蒸發排除、某些單獨組份的熔
融、某些組份的多晶轉變、個別組份的揮發。
化學過程包括固相反應、各種鹽類的分解、水化物的分解、化學結合水 的排除、組份間的相互反應及矽酸鹽的生成。
物理化學過程包括低共熔物的生成、組份或生成物間的相互溶解，玻璃 和爐氣介質之間的相互作用、玻璃液和耐火材料的相互作用及玻璃液和其中 夾雜氣體的相互作用。
條紋產生的原因主要是玻璃液均化不理想，可以分為熔制不均勻、窯碹
玻璃滴、耐火材料侵蝕和結石熔化a經過熔化、澄清、均化後的玻璃液均可 導致玻璃條紋的產生，還不能保證玻璃的品質，在成型時會形成有條紋缺陷 的產品。因此攪拌是控制和消除玻璃條紋的關鍵工序。
TFT玻璃硼含量較高，由於硼的揮發造成玻璃分相，使粘度大的玻璃液 沉積在攪拌槽槽底。在現有的攪拌裝置中，由於玻璃液散熱、溫度波動造成 玻璃液對流發生改變,攪動沉積在攪拌槽底部的不動層的玻璃進入到正常的 玻璃液流中去，由於底部的不動層玻璃與正常玻璃液流粘度的不一致，因此 攪拌工序仍然會有條紋存在於玻璃液中。
發明內容
本發明的目的在於提供一種在鉑或鉑合金通道攪拌裝置中消除玻璃基板 條紋的方法以及實現該方法的攪拌裝置。
為達到以上目的，本發明是採取如下技術方案予以實現的 一種消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方法，包括下述措施
(1) 在攪拌槽周圍用多層耐火材料構築保溫層；
(2) 在鉑金製成的攪拌槽上、下兩端通過電纜連接一個變壓器，構成 對鉑金攪拌槽的加熱保溫迴路；
(3) 在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁上設置至少三 個玻液溫度探測點，通過溫度傳感器件連接一個可編程控制器；
(4) 可編程控制器通過一個相位控制器信號連接所述變壓器，相位控 制器根據可編程控制器的控制信號來控制變壓器輸出電流的大小，使攪拌 槽內玻璃液的溫度被控制在1420TC 1470X:，所對應的粘度值為1728.2泊
1526.1泊。
上述措施中，所述在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁 上設置三個等間隔的玻液溫度探測點。所述攪拌槽內玻璃液的溫度最好被 控制在1430*C 146(TC,所對應的粘度值為1686.6泊~1564. 2泊。
本發明方法還可包括下列措施攪拌葉片組的上端不低於玻液出口 30mm,攪拌葉片組的下端不髙於玻液入口 30mm,攪拌葉片組的迴轉圓徑向 不小於拌槽內徑20咖。攪拌軸的轉速n控制在2rpm芸n^ 17rpm,最好為5rpm
一種實現上述方法的攪拌裝置，包括攪拌葉片組及攪拌軸、鉑金製成的 攪拌槽、玻液入口、玻液出口，其特徵在於，所述攪拌槽周圍設置有多層耐 火保溫層，並在攪拌槽的上、下兩端通過電纜連接一個變壓器，構成對鉑金 攪拌槽的加熱保溫迴路;在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁 上設置至少三個玻液溫度探測點，通過溫度傳感器件連接一個可編程控制 器；該可編程控制器通過一個相位控制器信號連接所述變壓器。
上述裝置中,所述在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁上 設置三個等間隔的玻液溫度探測點。所述攪拌葉片組的上端不低於玻液出口 30咖，攪拌葉片組的下端不高於玻液入口 30咖，攪拌葉片組的迴轉圓徑向 不小於拌槽內徑20mm。
本發明通過通過控制流經鉑或鉑金製成的攪拌槽內的多層玻璃液的溫 度、粘度以及攪拌器的轉速，通過調整攪拌器在攪拌槽內的上下、左右位置 來控制有效的攪拌區域，從而達到最佳的消除條紋的目的。
圖1是實現本發明方法設計的一種鉑金通道攪拌裝置示意圖。
圖中1、玻璃融化爐；2、玻璃液；攪拌槽，3、鉑金通道；4、玻液
入口； 5、保溫層；6、攪拌葉片組；7、攪拌槽；8、加熱連接法蘭；9、玻 液出口； 10、可編程控制器PLC; 11、相位控制器SCR; 12、加熱變壓器。
具體實施例方式
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述。 如圖1所示，實現本發明方法的一種鉑金通道攪拌裝置，上下兩個加 熱連接法蘭8分別焊接在攪拌槽7的上下端，加熱連接法蘭8通過電纜連 接一個低壓大電流變壓器12,變壓器12的電流通過法蘭8流過攪拌槽7構 成一個加熱迴路。TC1、 TC2、 TC3是焊接在攪拌槽內壁上的用來檢測溫度的 三個沿攪拌軸方向均布的熱電偶，溫度信號被傳送到一個可編程控制器 (PLC) 10中。溫度控制原理是在PLC中預設一個生產中確定的最佳目標 溫度值Tsv， PLC將收集到的溫度值按進行加權處理，例如取3個熱電偶TC1、 TC2、 TC3測量點的溫度T,、 T2、 L的平均值TAV, PLC自動分析Tsv與TV的 大小，然後根據Tsv與Tw的差值由PLC中的程序產生一個輸出信號SC，信 號SC輸出給相位控制器11,相位控制器根據SC來控制加熱變壓器12輸出 電流的大小，從而達到控制攪拌槽內玻璃液的溫度、粘度的目的。
攪拌葉片組6的上下位置一般控制在距離玻液入口 4和玻液出口 9的 l-30mm的高度位置；攪拌葉片組6的葉片邊沿距離攪拌槽內壁3-40im的位 置。
本發明攪拌槽內玻璃液的加熱和溫度控制的創新點在於 一是攪拌槽 周圍用保溫效果良好的保溫耐火材料進行多層保溫；二是鉑或鉑合金製成
的攪拌槽有一定的電阻，當有低電壓、高電流通過攪拌槽時，攪拌槽本身 會發熱，從而加熱了攪拌槽內的玻璃液，使玻璃液在攪拌槽內的溫度分布 均勻，進而控制玻液分層及粘度不勻現象。
本發明通過大量的流體模擬實驗發現，在玻液分層及粘度不勻情況下， 進行攪拌的玻璃液中存在大量條紋缺陷。根據本發明的方法，攪拌裝置中
玻璃液的溫度應被控制在14201C 1470'C,相應粘度為1728.2泊~1526.1 泊時，可明顯消除玻璃基板中的條紋，生產得到的玻璃基板質量超過品質 要求。攪拌裝置中玻璃液的溫度在1430XM460°C,相應粘度頭1686.6泊 ~1564.2泊時，玻璃基板中的條紋基本被消除。
此外，本發明在新設計的攪拌裝置中通過控制攪拌軸的轉速ii在2rpm Sn芸17rpm,發現對進一步消除玻液條紋也有積極作用，其中攪拌軸的轉 速n最好在5rpm^n^ 15rpm。
權利要求
1、一種消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方法，其特徵在於，包括下述措施(1)在攪拌槽周圍用多層耐火材料構築保溫層；(2)在鉑金製成的攪拌槽上、下兩端通過電纜連接一個變壓器，構成對鉑金攪拌槽的加熱保溫迴路；(3)在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁上設置至少三個玻液溫度探測點，通過溫度傳感器件連接一個可編程控制器；(4)可編程控制器通過一個相位控制器信號連接所述變壓器，相位控制器根據可編程控制器的控制信號來控制變壓器輸出電流的大小，使攪拌槽內玻璃液的溫度被控制在1420℃～1470℃，所對應的粘度值為1728.2泊～1526.1泊。
2、 如權利要求1所述的消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方 法，其特徵在於，所述在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁 上設置三個等間隔的玻液溫度探測點。
3、 如權利要求1所述的消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方 法，其特徵在於，所述攪拌槽內玻璃液的溫度最好被控制在1430X:~1460 'C,所對應的粘度值為1686.6泊 1564.2泊。
4、 如權利要求1所述的消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方 法，其特徵在於，還可包括下列措施攪拌葉片組的上端不低於玻液出口 30mm,攪拌葉片組的下端不高於玻液入口 30mm,攪拌葉片組的迴轉圓徑向 不小於拌槽內徑20mm。
5、 如權利要求4所述的消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方 法，其特徵在於，還可包括下列措施攪拌軸的轉速n控制在2rpm^n^ 17rpm。
6、 如權利要求5所述的消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷的方 法，其特徵在於，攪拌軸的轉速n控制在5rpm^nS15rpm。
7、 一種實現權利要求1消除平板液晶顯示器玻璃基板中條紋缺陷方法 的攪拌裝置，包括攪拌葉片組及攪拌軸、鉑金製成的攪拌槽、玻液入口、玻 液出口，其特徵在於，所述攪拌槽周圍設置有多層耐火保溫層，並在攪拌槽 的上、下兩端通過電纜連接一個變壓器,構成對鉑金攪拌槽的加熱保溫迴路; 在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁上設置至少三個玻液溫 度探測點，通過溫度傳感器件連接一個可編程控制器；該可編程控制器通過 一個相位控制器信號連接所述變壓器。
8、 如權利要求7所述一種實現權利要求1消除平板液晶顯示器玻璃基 板中條紋缺陷方法的攪拌裝置，其特徵在於，所述在攪拌槽玻液入口至玻液 出口沿攪拌軸方向的槽壁上設置三個等間隔的玻液溫度探測點。
9、 如權利要求7所述一種實現權利要求1消除平板液晶顯示器玻璃基 板中條紋缺陷方法的攪拌裝置，其特徵在於，所述攪拌葉片組的上端不低於 玻液出口30mm,攪拌葉片組的下端不高於玻液入口 30mm,攪拌葉片組的回 轉圓徑向不小於拌槽內徑20mm。
10、 如權利要求7或8或9所述一種實現權利要求1消除平板液晶顯 示器玻璃基板中條紋缺陷方法的攪拌裝置，其特徵在於，所述溫度傳感器 件為熱電偶。
全文摘要
本發明公開了一種消除顯示器平板玻璃條紋缺陷的方法及攪拌裝置，其特徵在於，在攪拌槽周圍設計保溫層以及在攪拌槽的上、下兩端通過電纜連接一個加熱變壓器，在攪拌槽玻液入口至玻液出口沿攪拌軸方向的槽壁上設置多點玻液溫度探測點，通過基於PLC電加熱方法來控制流經鉑或鉑金製成的攪拌槽內的多層玻璃液的溫度、粘度；使攪拌槽內玻璃液的溫度被控制在1420℃～1470℃，所對應的粘度值為1728.2泊～1526.1泊。同時通過調整攪拌葉在攪拌槽內的上下、左右位置來控制有效的攪拌區域，並控制攪拌器的轉速，達到在攪拌工序中消除玻璃基板條紋的目的。
文檔編號C03B17/00GK101348320SQ200810150988
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月16日 優先權日2008年9月16日
發明者曹鋒斌 申請人:陝西彩虹電子玻璃有限公司