玻璃制品制造装置的制作方法

1.本发明涉及玻璃制品制造装置。


背景技术：

2.玻璃制品常用于包括显示装置的电子设备或建筑材料等。例如，玻璃制品应用于液晶显示装置、oled、电泳显示装置等的平板显示装置的基板或保护基板的覆盖窗等。
3.随着诸如智能电话、平板pc等便携式电子设备的增加，应用于便携式电子设备的玻璃制品也频繁地暴露于外部冲击。为了便携性，需要开发薄且能够经受外部冲击的玻璃制品。尽管尝试了通过热强化或化学强化来改善玻璃制品的强度，但需要进行维护以能够改善因这种强化工艺而引起的破裂等的缺陷。


技术实现要素：

4.解决的技术问题
5.本发明要解决的问题是提供能够去除残留在玻璃制品上的盐的玻璃制品制造装置。
6.本发明要解决的另一问题是提供能够改善玻璃制品的质量的玻璃制品的制造方法。
7.本发明的问题不限于上文中所提及的问题，并且本领域技术人员将可以从以下的记载清楚地理解未提及的其他技术问题。
8.问题的解决方法
9.根据用于解决问题的一个实施方式的玻璃制品制造装置可以包括强化部、清洗部、排出部、水蒸气喷射部和温度调节部，其中，强化部对玻璃制品进行化学强化；清洗部与强化部连接，并且利用水蒸气清洗玻璃制品；排出部排出从玻璃制品掉落的坠落物；水蒸气喷射部包括喷射水蒸气的喷嘴部；温度调节部使强化部、清洗部和排出部维持相同的温度。
10.强化部可以包括强化槽，其中，强化槽容纳有用于浸泡玻璃制品的熔融盐。
11.水蒸气喷射部还可以包括水蒸气生成部、供给部和储存部，其中，水蒸气生成部向喷嘴部供给水蒸气；供给部向水蒸气生成部供给水；储存部储存向供给部供给的水。
12.喷嘴部布置在清洗部内，并且水蒸气生成部、供给部和储存部可以布置在清洗部的外部。
13.喷嘴部可以设置为多个，并且布置在清洗部内的上部或侧部。
14.排出部可以与清洗部连续连接，并且布置在清洗部的下部使得能够接收坠落物。
15.温度调节部可以包括热供给部和控制器，其中，热供给部布置在清洗部内；控制器布置在清洗部外部，并且控制热供给部。
16.玻璃制品制造装置还可以包括布置在清洗部内以传送玻璃制品的传送部。
17.多个玻璃制品可以安装在盒中，并且盒可以通过传送部传送。
18.传送部可以为机械臂或吊车。
19.其他实施方式的具体细节包括在详细描述和附图中。
20.发明的效果
21.根据实施方式的玻璃制品制造装置通过去除在强化步骤之后残留在玻璃制品上的熔融盐，可以改善玻璃制品的外观质量，并且可以防止玻璃制品的挠曲和刚性下降的发生。
22.根据实施方式的效果不限于上文中所例示的内容，并且本说明书中包括有更多种效果。
附图说明
23.图1是根据各种实施方式的玻璃制品的立体图。
24.图2是示出将根据一个实施方式的玻璃制品应用为显示装置的覆盖窗的示例的截面图。
25.图3是根据一个实施方式的平板形状的玻璃制品的截面图。
26.图4是示出根据一个实施方式的离子交换工艺的示意图。
27.图5是示出根据一个实施方式的玻璃制品的应力分布的曲线图。
28.图6是示出根据一个实施方式的玻璃制品制造装置的立体图。
29.图7是示出根据一个实施方式的水蒸气喷射部的图。
30.图8是示出根据一个实施方式的玻璃制品的制造方法的流程图。
31.图9是示意性示出图8的修复步骤到清洁步骤的模式图。
32.图10是示出未去除残留盐的玻璃制品的图。
33.图11是示出去除了残留盐的玻璃制品的图。
34.附图标记的说明
35.100：玻璃制品
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300：玻璃制品制造装置
36.310：强化部
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312：强化槽
37.314：熔融盐
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320：传送部
38.330：水蒸气喷射部
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332：喷嘴部
39.334：水蒸气生成部
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336：供给部
40.338：储存部
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340：清洗部
41.350：排出部
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370：温度调节部
42.372：热供给部
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374：控制器
具体实施方式
43.参考与附图一起在下文详细描述的实施方式，本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将变得明确。然而，本发明不限于在下文中公开的实施方式，而是将实现为彼此不同的各种形态，且本实施方式只是为了使本发明的公开完整并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整告知发明的范围而提供的，并且本发明仅由权利要求的范围来限定。
44.当元件(elements)或层被称为在另一元件或层“上(on)”时，其包括直接在另一元件上或中间插置有其他层或其他元件的两种情况。在整个说明书中，相同的参考符号指代
相同的构成要素。由于用于描述实施方式的图中所公开的形状、尺寸、比率、角度、数量等是示例性的，因此，本发明不限于所示出的事项。
45.虽然为了阐述各种构成要素而使用第一、第二等，但显然这些构成要素不受这些术语的限制。这些术语仅仅是为了将一个构成要素与另一构成要素区分开而使用。因此，在本发明的技术思想内，下文中所提及的第一构成要素显然也可以是第二构成要素。
46.本发明的各种实施方式的各个特征能够部分地或整体地彼此结合或组合，并且能够在技术上以多种方式进行联动和驱动，并且各个实施方式也可以能够相对于彼此独立地实施，而且也可以因关联关系而一起实施。
47.以下，将参考附图对具体的实施方式进行描述。
48.图1是根据各种实施方式的玻璃制品的立体图。
49.玻璃不仅用于平板pc、笔记本pc、智能电话、电子书、电视机、pc监视器，而且还在诸如包括显示屏幕的冰箱、洗衣机等包括显示器的电子设备中，作为用于保护显示器的覆盖窗、用于显示面板的基板、用于触摸面板的基板、诸如导光板的光学构件等使用。玻璃也可以用于汽车仪表板等的覆盖玻璃、用于太阳能电池的覆盖玻璃、建筑材料的内装材料、楼宇或住宅的窗户等。
50.一些玻璃需要具有高强度。例如，在用于窗的玻璃的情况下，为了满足高透射率和轻重量的要求，优选的是具有薄厚度的同时具有不容易因外部冲击而受到损坏的强度。经过强化强度的玻璃可以通过化学强化或热强化等的方法来制造。图1示出了各种形状的强化玻璃的示例。
51.参考图1，在一个实施方式中，玻璃制品100可以是平面片或平板形状。在另一实施方式中，玻璃制品101、102和103可以为包括弯曲部分的三维形状。例如，平坦部的边缘可以弯折(参考101)，整体弯曲(参考102)，或者折叠(参考103)。
52.玻璃制品100至103的平面形状可以是矩形，但不限于此，并且可以具有拐角被圆化的矩形、正方形、圆、椭圆等各种形状。
53.在以下的实施方式中，以平面形状呈矩形的平板为玻璃制品100至103的示例进行描述，但显然不限于此。
54.玻璃制品100包括第一表面us和第二表面rs，其中，第二表面rs是第一表面us的相对表面。第一表面us可以是玻璃制品100至103的上表面，并且第二表面rs可以是玻璃制品100的下表面。玻璃制品100至103还可以包括侧表面ss，并且还可以包括第一倒角表面chs1和第二倒角表面chs2，其中，第一倒角表面chs1连接玻璃制品100的侧表面ss和第一表面us，而第二倒角表面chs2连接玻璃制品100的侧表面ss和第二表面rs。第一表面us和第二表面rs的延伸方向可以与侧表面ss的延伸方向相交，例如，可以彼此垂直相交。第一倒角表面chs1和第二倒角表面chs2的延伸方向可以分别在第一表面us和第二表面rs的延伸方向与侧表面ss的延伸方向之间。
55.图2是示出将根据一个实施方式的玻璃制品应用为显示装置的覆盖窗的示例的截面图。
56.参考图2，显示装置200可以包括显示面板210、覆盖窗230和光学透明结合层220，其中，覆盖窗230布置在显示面板210上，且光学透明结合层220布置在显示面板210与覆盖窗230之间以结合显示面板210与覆盖窗230。
57.例如，显示面板210不仅可以包括诸如有机发光显示面板(oled)、无机发光显示面板(inorganic el)、量子点发光显示面板(qed)、微型led显示面板(micro-led)、纳米led显示面板(nano-led)、等离子显示面板(pdp)、电场发射显示面板(fed)、阴极射线显示面板(crt)等的自发光显示面板，还可以包括诸如液晶显示面板(lcd)、电泳显示面板(epd)等的光接收显示面板。
58.显示面板210包括多个像素px，并且可以利用从每个像素px发射的光来显示图像。显示装置200还可以包括触摸构件(未示出)。在一个实施方式中，触摸构件可以内置在显示面板210中。例如，触摸构件可以直接形成在显示面板210的显示构件上，从而使显示面板210自身执行触摸功能。在另一实施方式中，在与显示面板210分开制造触摸构件之后，可以通过另外的光学透明结合层将触摸构件附着到显示面板210的上表面上。
59.显示面板210的上部布置有覆盖窗230。覆盖窗230起到保护显示面板210的作用。可以将强化的玻璃制品100应用为覆盖窗230的主体。由于覆盖窗230的尺寸大于显示面板210的尺寸，因此，覆盖窗230的侧表面可以相比于显示面板210的侧表面向外侧突出，但不限于此。覆盖窗230还可以包括在玻璃制品100的边缘部位处布置在玻璃制品100的至少一个表面上的印刷层(未示出)。覆盖窗230的印刷层使得显示装置200的边框区域对外部不可见，并且根据情况可以起到装饰功能。
60.显示面板210与覆盖窗230之间布置有光学透明结合层220。光学透明结合层220起到将覆盖窗230固定到显示面板210上的作用。光学透明结合层220可以包括光学透明粘合剂(optical clear adhesive，oca)或光学透明树脂(optical clear resin，ocr)等。
61.以下，将对上述强化的玻璃制品100进行更详细的描述。
62.图3是根据一个实施方式的平板形状的玻璃制品的截面图。
63.参考图3，玻璃制品100可以包括第一表面us、第二表面rs和侧表面ss。在平板形状的玻璃制品100中，第一表面us和第二表面rs是具有宽面积的主表面，并且侧表面ss为连接第一表面us和第二表面rs的外侧表面。
64.第一表面us与第二表面rs在厚度方向上彼此相对。在玻璃制品100如显示器的覆盖窗230那样起到透射光的作用的情况下，光可以主要入射到第一表面us和第二表面rs中的某一个，并且由另一个射出。
65.玻璃制品100的厚度t被定义为第一表面us与第二表面rs之间的距离。玻璃制品100的厚度t可以是0.01mm至2mm的范围，但不限于此。在一个实施方式中，玻璃制品100的厚度t可以是约0.05mm或小于0.05mm。在另一实施方式中，玻璃制品100的厚度t可以大于约0.05mm且小于2mm。在又一实施方式中，玻璃制品100的厚度t可以是约0.01mm以上且小于0.05mm。玻璃制品100可以具有均匀的厚度t，但不限于此，而是可以按区域具有彼此不同的厚度t。
66.玻璃制品100可以被强化，以在内部具有预定的应力分布。强化的玻璃制品100比强化前的玻璃制品100更好地防止由外部冲击引起的裂纹的产生、裂纹的扩展、破损等。通过强化工艺强化的玻璃制品100可以按区域具有多种应力。例如，作用有压缩应力的压缩区域csr1、csr2可以布置在玻璃制品100的表面附近(即，第一表面us和第二表面rs附近)，且作用有拉伸应力的拉伸区域ctr可以布置在玻璃制品100的内部。压缩区域csr1、csr2与拉伸区域ctr的边界的应力值可以是0。一个压缩区域csr1、csr2内的压缩应力的应力值可以
根据位置(即，距表面的深度)而不同。此外，在拉伸区域ctr的情况下，也可以根据距表面(即，第一表面us和第二表面rs)的深度具有不同的应力值。
67.第一压缩区域csr1和第二压缩区域csr2起到如下作用：抵抗外部冲击以防止玻璃制品100产生裂纹或玻璃制品100破损。进一步地，压缩区域csr1、csr2的压缩应力可以起到如下作用：即使产生裂纹也不会使裂纹在相应的深度轻易扩展。
68.压缩深度doc1、doc2阻止形成于第一表面us和第二表面rs的裂纹或凹槽向玻璃制品100内部的拉伸区域ctr扩展。第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2越大，越能够良好地阻止裂纹等的扩展。
69.如上所述，玻璃制品100的厚度t可以是约0.05mm或小于0.05mm。如上所述，当玻璃制品100具有小的厚度时，所形成的压缩区域csr1、csr2的压缩深度doc1、doc2可以形成得小。根据一个实施方式的压缩深度doc1、doc2可以分别是约0.01mm或小于0.01mm。因此，裂纹或凹槽可以容易地向玻璃制品100的内部的拉伸区域ctr扩展。
70.然而，在根据一个实施方式的具有薄厚度的玻璃制品100中，即使压缩区域csr1、csr2的压缩深度doc1、doc2形成得小，也可以通过在压缩区域csr1、csr2的特定深度处使压缩应力变大来防止裂纹或凹槽向拉伸区域ctr扩展。
71.上述的玻璃制品100的应力分布可以通过伴随有离子交换工艺的强化来形成。
72.图4是示出根据一个实施方式的离子交换工艺的示意图。在图4中，例示了玻璃内部的钠离子被交换为钾离子的情况。强化可以通过热强化或化学强化来实现。如在一个实施方式中，在具有0.05mm以下的薄厚度的玻璃制品100的情况下，为了精细的应力分布控制，可以适当地应用化学强化方式。
73.参考图4，化学强化可以通过离子交换工艺进行。离子交换工艺是将玻璃内部的离子交换为其他离子的工艺。通过离子交换工艺，玻璃的表面或其附近的离子可以通过具有相同的原子价或具有氧化状态的更大离子而被替代或交换。例如，在玻璃包括li 、na 、k 、rb 等的一价碱金属的情况下，表面的一价阳离子可以被交换为离子半径比它大的na 、k 、rb 、cs 离子。
74.如果将包括钠离子的玻璃通过浸泡在包括硝酸钾的熔融盐溶池(bath)中等的方法暴露于钾离子，则玻璃内部的钠离子被排出到外部，且钾离子可以被替换到钠离子的位置。由于交换的钾离子的离子半径大于钠离子的离子半径，因此，会产生压缩应力。交换的钾离子的量越多，压缩应力变得越大。由于离子交换通过玻璃的表面实现，因此，玻璃表面的钾离子的量可以是最多的。交换的钾离子中的一部分可以扩散到玻璃内部并增加压缩区域csr1、csr2的深度(换言之，压缩深度doc1、doc2)，但钾离子的量大体上可以随着距表面越远而变得越少。因此，玻璃可以具有如下的应力分布，即，表面的压缩应力最大而越向内部变得越小。然而，实施方式不限于以上所例示的，并且应力分布可以根据离子交换工艺的温度、时间、次数、有无热处理等而改变。
75.参考图5，以对玻璃制品100的压缩区域csr1、csr2进行详细描述。
76.图5是示出根据一个实施方式的玻璃制品的应力分布的曲线图。
77.在图5的曲线图中，x轴表示玻璃制品的厚度t方向。在图5中，压缩应力显示为正值，而拉伸应力显示为负值。在本说明书中，压缩/拉伸应力的大小是指绝对值的大小，而与其值的符号无关。
78.参考图5，玻璃制品100包括第一压缩区域csr1和第二压缩区域csr2，其中，第一压缩区域csr1从第一表面us延伸(或扩张)到第一压缩深度doc1，且第二压缩区域csr2从第二表面rs延伸(或扩张)到第二压缩深度doc2。第一压缩深度doc1与第二压缩深度doc2之间布置有拉伸区域ctr。玻璃制品100内的整体应力分布可以具有如下关系：两个表面(即，第一表面us和第二表面rs)侧的区域以厚度t方向上的中心为基准彼此对称。虽然未在图5中示出，但玻璃制品100的相对的侧表面ss之间也可以以相似的方式布置有压缩区域和拉伸区域。
79.第一压缩区域csr1和第二压缩区域csr2起到抵抗外部冲击以防止玻璃制品100产生裂纹或玻璃制品100破损的作用。大体上，第一压缩区域csr1和第二压缩区域csr2的最大压缩应力cs1、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的表面传递，因此，在玻璃制品100的表面处具有最大压缩应力cs1、cs2在耐久性方面是有利的。从这种观点来看，第一压缩区域csr1和第二压缩区域csr2的压缩应力在表面处最大，并且大体上越向内部越趋于减小。
80.第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2阻止形成于第一表面us和第二表面rs的裂纹或凹槽向玻璃制品100内部的拉伸区域ctr扩展。第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2越大，越能够良好地阻止裂纹等的扩展。与第一压缩深度doc1和第二压缩深度doc2对应的位置对应于压缩区域csr1、csr2与拉伸区域ctr的边界，并且其应力值为0。
81.在整个玻璃制品100上，拉伸区域ctr的拉伸应力可以与压缩区域csr1、csr2的压缩应力实现均衡。即，玻璃制品100内的压缩应力的总和(即，压缩能量)与拉伸应力的总和(即，拉伸能量)可以相同。在玻璃制品100内，在厚度t方向上具有一定宽度的一个区域所累积的应力能量可以通过对应力分布进行积分后的值来计算。当用函数f(x)表示厚度为t的玻璃制品100内的应力分布时，可以构成下面的关系式。
82.[式1]
[0083][0084]
对于玻璃制品100存在以下顾虑：内部的拉伸应力的大小越大，玻璃制品100破裂时碎片越剧烈地释放，且越会从玻璃制品100内部出现破碎。满足这种玻璃制品100的脆弱性基准的最大拉伸应力ct1可以满足下面的关系式，但不限于此。
[0085]
[式2]
[0086]
ct1≤-38.7
×
ln(t) 48.2
[0087]
在一些实施方式中，最大拉伸应力ct1为100mpa以下，或者可以为85mpa以下。同时，当最大拉伸应力ct1为75mpa以上时，对于改善诸如强度的机械特性而言可能是优选的。在一个实施方式中，最大拉伸应力ct1可以为75mpa以上且85mpa以下，但不限于此。
[0088]
玻璃制品100的最大拉伸应力ct1可以大体上位于玻璃制品100的厚度t方向上的中央部分处。例如，玻璃制品100的最大拉伸应力ct1位于0.4t至0.6t的范围或0.45t至0.55t的范围的深度处，或者可以位于约0.5t的深度处。
[0089]
玻璃制品100的压缩区域csr1、csr2的应力分布可以具有向上凸起的形状。具有向上凸起的形状的压缩区域csr1、csr2的应力分布可以通过在化学强化步骤中与钠离子进行
离子交换的钾离子形成。
[0090]
在前述的玻璃制品100的化学强化步骤之后，玻璃制品100上可能会残留熔融盐。残留在玻璃制品100上的熔融盐(例如，硝酸钾)，具有随着温度降低而黏度增加的特性。在玻璃制品100的低强化温度条件下，硝酸钾的黏度增加，从而可能残留在玻璃制品100的表面上。如果残留在玻璃制品100上的熔融盐凝固，则玻璃制品100的外观质量可能会下降。此外，如果残留在玻璃制品100上的熔融盐凝固，则还可能因为玻璃制品100与凝固的熔融盐的热膨胀系数差异而在玻璃制品100的表面上产生应力(stress)，从而降低玻璃制品100的刚性。
[0091]
以下，将对可以去除残留在前述的玻璃制品100上的熔融盐的玻璃制品制造装置进行描述。
[0092]
图6是示出根据一个实施方式的玻璃制品制造装置的立体图。图7是示出根据一个实施方式的水蒸气喷射部的图。
[0093]
结合图7参考图6，根据一个实施方式的玻璃制品制造装置300可以包括强化部310、清洗部340、排出部350、水蒸气喷射部330和温度调节部370，其中，强化部310对玻璃制品100进行化学强化，清洗部340与强化部310连接并且利用水蒸气清洗玻璃制品100，排出部350排出从玻璃制品100掉落的坠落物，水蒸气喷射部330包括喷射水蒸气的喷嘴部332，且温度调节部370使强化部310、清洗部340和排出部350维持相同的温度。
[0094]
多个玻璃制品100可以安装在划分为多个区域的盒cst内。盒cst可以在多个工艺期间支承和保管玻璃制品100并且移动玻璃制品100。
[0095]
作为用于对玻璃制品100进行化学强化的部分，强化部310可以包括强化槽312。强化槽312中可以容纳有用于强化玻璃制品100的熔融盐314。
[0096]
强化槽312可以实现为四方的盒体形状，以能够容纳熔融盐314。强化槽312的上部可以开放，以能够与清洗部340连接。强化槽312内可以容纳有熔融盐314(例如，熔融有硝酸钾的熔融盐)。
[0097]
清洗部340与强化部310连接，并且可以是用于利用水蒸气清洗玻璃制品100的部分。清洗部340可以实现为四方的盒体形状，从而可以维持内部的温度氛围。清洗部340可通过开口连续地连接到强化部310的上部。
[0098]
排出部350可以是用于排出从玻璃制品100掉落的坠落物的部分。排出部350可以实现为诸如多棱柱的密封的形状，从而可以维持内部的温度氛围。排出部350的上部可以开放，以容纳来自清洗部340中的玻璃制品100的坠落物，并且下部可以开放，以向外部排出坠落物。排出部350的开放的上部可以与清洗部340连续地连接，并且可以布置在清洗部340的下部，以能够接收坠落物。
[0099]
结合图6参考图7，水蒸气喷射部330可以是用于向玻璃制品100喷射水蒸气的部分。水蒸气喷射部330可以包括喷嘴部332、水蒸气生成部334、供给部336和储存部338，其中，喷嘴部332喷射水蒸气，水蒸气生成部334向喷嘴部332供给水蒸气，供给部336向水蒸气生成部334供给水，且储存部338储存用于供给至供给部336的水。
[0100]
喷嘴部332可以布置在清洗部340内。例如，喷嘴部332可以布置在清洗部340内的上部。然而，本发明不限于此，并且喷嘴部332也可以布置在清洗部340内的侧部。在喷嘴部332布置在侧部的情况下，其可以布置在一侧或彼此相对的两侧。喷嘴部332可以布置有多
个喷嘴(nozzle)。虽然图6中示出了布置有三个喷嘴，但只要能够使水蒸气均匀地喷射到玻璃制品100，则喷嘴的数量不受特别限制。
[0101]
水蒸气生成部334可以是生成用于供给至喷嘴部332的水蒸气的部分。水蒸气生成部334可以通过加热水来生成水蒸气。水蒸气生成部334还可以包括诸如加热器等的加热装置，以用于加热水，。
[0102]
供给部336可以是向水蒸气生成部334供给水的部分。供给部336可以包括泵或电机，以向水蒸气生成部334供给水。
[0103]
储存部338可以是储存用于供给至供给部336的水的部分。储存部338可以是水箱。储存在储存部338中的水可以是热水或冷水，并且为了生成水蒸气的效率性而可以是热水。然而，水的温度不限于此。
[0104]
水蒸气喷射部330的一部分可以布置在清洗部340内，并且其另一部分可以布置在清洗部340外部。例如，喷嘴部332可以布置在清洗部340内，并且水蒸气生成部334、供给部336和储存部338可以布置在清洗部340外部。
[0105]
再次参考图6，温度调节部370可以起到使强化部310、清洗部340和排出部350维持相同的温度的作用。温度调节部370可以包括热供给部372和连接到热供给部372的控制器374。
[0106]
热供给部372可以是用于提升强化部310、清洗部340和排出部350的内部温度的部分。热供给部372可以是用于提升强化部310、清洗部340和排出部350的内部温度的加热器(heater)。热供给部372可以布置在清洗部340的内部。虽然图6中示出了热供给部372布置在清洗部340的内部的侧表面上，但不限于此，而是也可以布置在清洗部340的内部的上表面或下表面上。另外，清洗部340内可以布置有一个以上的热供给部372，并且为了升温的效率性，也可以布置有两个以上的热供给部372。
[0107]
控制器374可以是调节热供给部372的部分。控制器374可以布置在清洗部340的外部，并且可以由用户或计算机调节。控制器374可以进行调节以使强化部310、清洗部340和排出部350的内部的温度能够维持为特定温度。具体温度将在下述的制造工艺中进行描述。
[0108]
另外，玻璃制品制造装置300还可以包括传送部320。传送部320用于传送安装有玻璃制品100的盒cst，其可以是机械臂(robot arm)或吊车(crane)。传送部320可以通过在强化部310和清洗部340内竖直和水平移动来传送盒cst。为此，强化部310和清洗部340可以具有轨道等，以使传送部320能够移动。
[0109]
以下，对利用前述玻璃制品制造装置300的玻璃制品的制造方法进行描述。在以下的实施方式中，对于与已经描述的实施方式相同的构成，用相同的参考符号来表示，并且省略或简化其描述。
[0110]
图8是示出根据一个实施方式的玻璃制品的制造方法的流程图。图9是示意性示出图8的修复步骤到清洁步骤的模式图。
[0111]
参考图8和图9，根据一个实施方式的玻璃制品的制造方法可以包括成型步骤s10、切割步骤s20、斜切步骤s30、修复步骤s40、化学强化步骤s50、后热处理步骤s60、去除残留盐步骤s70、冷却步骤s80和清洁步骤s90。
[0112]
成型步骤s10可以包括制备玻璃组合物的步骤和使玻璃组合物成型的步骤。
[0113]
玻璃组合物可以包括本技术领域已知的各种组成。在一个实施方式中，玻璃组合
物可以包括含有铝硅酸锂的las玻璃陶瓷。例如，玻璃组合物可以含有50mol％至80mol％含量的sio2、1mol％至30mol％含量的al2o3、0mol％至5mol％含量的b2o3、0mol％至4mol％含量的p2o5、3mol％至20mol％含量的li2o、0mol％至20mol％含量的na2o、0mol％至10mol％含量的k2o、3mol％至20mol％含量的mgo、0mol％至20mol％含量的cao、0mol％至20mol％含量的sro、0mol％至15mol％含量的bao、0mol％至10mol％含量的zno、0mol％至1mol％含量的tio2和0mol％至8mol％含量的zro2。在这里，“0mol％含量”是指实质上未含有相应成分。组合物“实质上未含有”特定成分是指原材料等中有意不含有该特定成分，并且例如包括不可避免地含有诸如0.1mol％以下的微量杂质的情况。
[0114]
对玻璃组合物的各成分进行更详细的描述，sio2构成玻璃的主干，并且可以起到如下作用：提高化学耐久性，并且减少在玻璃表面产生瑕疵(压痕)时裂纹的产生。为了充分发挥如上所述的作用，可以包括50mol％以上含量的sio2。为了呈现充分的熔融性，在玻璃组合物中，sio2可以具有80mol％以下的含量。
[0115]
al2o3起到提高玻璃的易碎性的作用。即，当玻璃碎裂时，al2o3可以起到产生更小数量的碎片的作用。另外，al2o3可以提高进行化学强化时的离子交换性能，并且可以作用为增加强化后的表面压缩应力的有效成分。在al2o3的含量为1mol％以上的情况下，能够有效地执行如上所述的功能。另外，为了维持玻璃的耐酸性和熔融性，al2o3的含量优选为30mol％以下。
[0116]
b2o3提高玻璃的耐崩裂性并且改善熔融性。b2o3也可以省略(0mol％)，但在含有0.5mol％以上b2o3时，可以进一步提高玻璃的熔融性。当b2o3的含量为5mol％以下时，可以有利于抑制熔融时纹络的产生。
[0117]
p2o5提高离子交换性能和耐崩裂性。p2o5也可以省略(0mol％)，但在含有0.5mol％以上时可以有意义地执行上述功能。当p2o5具有4mol％以下的含量时，有助于防止易碎性和耐酸性显著降低。
[0118]
li2o起到通过离子交换来形成表面压缩应力的作用。布置在玻璃表面附近的li离子可以通过离子交换工艺交换为ka离子等。然而，li离子与ka离子交换的量可以明显比na离子与ka离子交换的量小。li2o还可以起到改善玻璃的易碎性的作用。
[0119]
na2o起到通过离子交换来形成表面压缩应力并且提高玻璃的熔融性的作用。布置在玻璃表面附近的na离子可以通过离子交换工艺交换为k离子等。na离子的含量可以是10wt％至15wt％的范围。在成型步骤s10中，na离子可以分散在整个玻璃中。
[0120]
k2o提高离子交换性能，并且与易碎性有关。k2o也可以省略，但为了提高离子交换性能，可以含有0.5mol％以上。k2o的含量可以是10mol％以下，以防止易碎性的过度降低。
[0121]
mgo起到增大化学强化玻璃的表面压缩应力并且改善易碎性的作用。在具有3mol％以上的含量时，可以有效地执行如上所述的作用。当mgo的含量具有20mol％以下的值时，有利于减少玻璃熔融时发生失透(devitriding)的可能性。
[0122]
cao起到提高玻璃的熔融性并且改善易碎性的作用。cao能够省略，并且为了有效地发挥如上所述的作用，优选具有0.5mol％以上的含量。如果cao的含量过大，则离子交换性能可能会降低，因此，cao的含量优选具有20mol％以下的值。
[0123]
与cao类似地，sro起到提高玻璃的熔融性并且改善易碎性的作用。sro可以省略，并且为了有效地发挥如上所述的作用，优选具有0.5mol％以上的含量。如果sro的含量过
大，则离子交换性能可能会降低，因此，sro的含量优选具有20mol％以下的值。
[0124]
bao起到提高玻璃的熔融性并且改善易碎性的作用。bao能够省略，并且为了有效地发挥如上所述的作用，优选具有0.5mol％以上的含量。当bao的含量具有15mol％以下的值时，可以有利于阻止离子交换性能的过度降低。
[0125]
zno起到提高玻璃的熔融性的作用。zno能够省略，并且在具有0.25mol％以上的含量时，可以呈现出根据其含量有意义地提高熔融性的效果。为了防止耐候性降低，优选将zno的含量维持在10mol％以下。
[0126]
tio2改善化学强化玻璃的易碎性。tio2可以省略，并且在具有0.1mol％以上的含量时，可以呈现出根据其含量有意义地提高熔融性的效果。从防止熔融时的失透现象的角度而言，tio2优选具有1mol％以下的含量。
[0127]
zro2可以增大由离子交换引起的表面压缩应力，并且可以改善玻璃的易碎性。zro2可以省略，并且在含有0.5mol％以上的情况下，可以有效地发挥如上所述的作用。当zro2的含量为8mol％以下时，可以有利于抑制熔融时的失透现象。
[0128]
除了上文列举的成分之外，玻璃组合物也还可以根据需要包括y2o3、la2o3、nb2o5、ta2o5、gd2o3等的成分。玻璃制品100的组成可以通过下述的成型工艺或离子交换工艺等改变。
[0129]
上述的玻璃组合物可以通过本技术领域所公知的各种方法成型为玻璃板形状。例如，可以通过浮法(float process)、熔融下拉法(fusion draw process)、狭缝下拉法(slot draw process)等的方法进行成型。
[0130]
可以通过切割步骤s20切割成型为平板形状的玻璃。成型为平板形状的玻璃可以具有与应用于最终玻璃制品100的玻璃不同的尺寸。例如，玻璃成型是以作为包括多个玻璃制品100的母基板的大面积的基板状态进行，并且可以将该母基板切割为多个单元，从而制造多个玻璃制品100。例如，即便最终玻璃制品100具有6英寸左右的尺寸，但如果将玻璃成型为数倍至数百倍的尺寸(例如，120英寸)后将其切割，则可以一次获得20个成型为平板形状的玻璃。这样，与分别成型单个玻璃制品100相比，可以改善工艺效率。此外，即使在成型与一个玻璃制品100的尺寸对应的玻璃的情况下，也可以在最终的玻璃制品100具有多种平面形状时，通过切割工艺制造期望的形状。玻璃的切割可以利用切割刀、切割轮、激光等执行。
[0131]
玻璃的切割步骤s20可以在玻璃的化学强化步骤s50之前进行。虽然也可以将母基板单位的玻璃一并强化后切割为最终的玻璃制品100的尺寸，但在这种情况下，被切割的面(例如，玻璃的侧表面)可能处于未强化的状态，因此，可能优选的是，在先完成切割后再进行化学强化步骤s50。
[0132]
然后，对切割玻璃进行斜切(s30)。对切割玻璃的斜切(s30)可以通过计算机数值控制(computerized numerical control，cnc)实现。通过斜切切割玻璃(s30)，可以预先防止切割玻璃的边缘附近破裂或被砸而产生破片(chipping)。
[0133]
接着，对斜切的切割玻璃100(以下也称为“玻璃100”)进行修复(或表面处理；s40)。可以对斜切的切割玻璃100进行修复，以改善玻璃的侧表面部分的降低的强度。可以将在厚度方向上堆叠的斜切的切割玻璃100一起修复(s40)。对斜切的切割玻璃100的修复(s40)可以通过修复溶液实现。修复溶液可以是含有氟离子的溶液。在一些实施方式中，可
以在对切割玻璃的斜切(s30)与修复(s40)之间进一步执行对切割玻璃抛光(polishing)的步骤。
[0134]
接着，对玻璃100进行化学强化(s50)。化学强化步骤s50可以进行一次以上。在下文中，以执行三次化学强化步骤s50为例进行描述，但不限于此，而是也可以执行一次或两次化学强化步骤s50。
[0135]
第一次强化步骤包括将玻璃100浸泡在第一次熔融盐中的第一次离子交换工艺。第一次熔融盐可以包括硝酸钠(nano3)和硝酸钾(kno3)，并且在第一次熔融盐内的阳离子中，钠(na)离子的浓度可以为25mol％至75mol％，并且钾(k)离子的浓度可以为25mol％至75mol％。第一次离子交换工艺可以在约385℃至约405℃的温度下执行约90分钟至约240分钟。
[0136]
在第一次离子交换工艺中，玻璃表面的锂(li)离子可以交换为钠(na)离子。如果将包括锂(li)离子的玻璃100通过浸泡至包括硝酸钠(nano3)的熔融盐强化槽312中等的方法暴露于钠(na)离子，则玻璃表面的锂(li)离子被排出到外部，并且钠(na)离子可以替换到其位置。由于被交换的钠(na)离子的离子半径大于锂(li)离子的离子半径，因此，可产生压缩应力(compressive stress)。被交换的钠(na)离子的量越多，压缩应力可以越大。随着第一次离子交换工艺的进行，锂(li)离子从玻璃100内部析出，从而使混合熔融盐内的钠(na)离子的含量大体上可以减少。
[0137]
第二次强化步骤包括将经过第一次强化步骤的玻璃100浸泡到第二次熔融盐中的第二次离子交换工艺。第二次熔融盐可以包括硝酸钠(nano3)和硝酸钾(kno3)，并且在第二次熔融盐内的阳离子中，钠(na)离子的含量可以为5mol％至10mol％，并且钾(k)离子的含量可以为90mol％至95mol％。第二次离子交换工艺可以在约370℃至390℃的温度下执行约30分钟至120分钟。
[0138]
如果将包括钠(na)离子的玻璃100通过浸泡到包括硝酸钾(kno3)和硝酸钠(nano3)的第二次熔融盐溶池中等的方法暴露于钾(k)离子，则玻璃100内部的钠(na)离子被排出到外部，并且钾(k)离子可以替换到其位置。由于被交换的钾(k)离子的离子半径大于钠(na)离子的离子半径，因此，可产生压缩应力。被交换的钾(k)离子的量越多，压缩应力可以越大。
[0139]
第三次强化步骤包括将经过第二次强化步骤的玻璃100浸泡到第三次熔融盐中的第三次离子交换工艺。第三次熔融盐可以包括硝酸钾(kno3)，并且在第三次熔融盐内的阳离子中，钾(k)离子的浓度可以为99.5mol％至100mol％。第三次离子交换工艺可以在约370℃至390℃的温度下执行约5分钟至10分钟。
[0140]
在第二次强化步骤的第二次离子交换工艺中未交换的玻璃100内部的钠(na)离子可以交换为钾(k)离子。第三次离子交换工艺可以在玻璃100的表面实现。
[0141]
然后，对强化的玻璃100进行后热处理(s60)。后热处理步骤s60可以是第一次去除残留在玻璃100上的熔融盐的步骤。在通过传送部320将浸入强化槽312中的盒cst从强化槽312传送到清洗部340之后，可以在约330℃至340℃的温度下执行约5分钟至10分钟。
[0142]
例如，在后热处理步骤s60中，可以在强化部310内部以约330℃的温度条件下执行。由于例如熔融盐为硝酸钾的情况下的凝固温度为330℃，因此，可以在熔融盐未凝固的温度下第一次去除残留在玻璃100上的熔融盐。在后热处理步骤s60中，清洗部340内部的温
度可以通过热供给部372升温。
[0143]
然后，去除残留在玻璃100上的盐(s70)。具体地，在清洗部340内通过传送部320将安装有玻璃100的盒cst对齐到排出部350的上部和喷嘴部332的下部。此外，通过温度调节部370的控制器374从热供给部372供给热量，以将清洗部340和排出部350的温度调节为约330℃至400℃。清洗部340和排出部350的温度可以是熔融盐不凝固的温度，例如，可以是约365℃。
[0144]
接着，从水蒸气喷射部330的喷嘴部332向玻璃100喷射水蒸气。从水蒸气喷射部330的储存部338供给的水通过供给部336在水蒸气生成部334中生成为水蒸气。如此生成的水蒸气可以通过喷嘴部332喷射到玻璃100。此时，水蒸气可以以约330℃至400℃的温度进行喷射，例如，可以为约365℃。如果喷射比清洗部340内部的温度低的温度的水蒸气，则由于通过温度差而使得玻璃100被施加应力，从而使压缩应力变弱，因此，水蒸气的温度可以与清洗部340内部的温度相似。
[0145]
如果将水蒸气喷射到玻璃100，则水蒸气可以溶解到残留在玻璃100表面上的熔融盐中。即，由于熔融盐为液体状态而水蒸气为气体，因此，水蒸气气体可以溶进熔融盐液体中。因此，熔融盐的黏度变弱，从而使熔融盐可以从玻璃100的表面流向下部。可以充分喷射水蒸气，使得残留在玻璃100表面上的熔融盐全部向下流。例如，水蒸气可以喷射1分钟至10分钟，并且水蒸气的喷射量可以为1l/min至5l/min。
[0146]
从玻璃100向下流的熔融盐掉落到布置在玻璃100下部的排出部350，从而通过排出部350而排出。
[0147]
前述的化学强化步骤s50、后热处理步骤s60和去除残留盐步骤s70在以下状态下执行：通过温度调节部370的控制器374从热供给部372供给热量以使强化部310、清洗部340和排出部350的温度维持在约330℃至400℃。如果在化学强化步骤s50、后热处理步骤s60和去除残留盐步骤s70中产生温度差，则由于玻璃100被施加应力而使压缩应力变弱，因此，在各步骤中可以维持相似或相同的温度。
[0148]
接着，对玻璃100进行冷却(s80)。在冷却步骤s80中，可以通过从外部供给的冷风对玻璃100进行冷却。具体地，在将安装有玻璃100的盒cst移出到清洗部340外部之后，在常温下冷却玻璃100。
[0149]
然后，对玻璃100进行清洁(s90)。清洁步骤s90可以是清洗可能残留在玻璃100的表面上的水斑点的步骤。清洁步骤s90可以通过将玻璃100分别放入热水和冷水中再取出而执行。热水可以为约70℃，并且冷水可以为约18℃。可以分别将玻璃100浸泡在热水和冷水中一次来进行清洁，但不限于此，并且也可以执行多次。最后，可以对玻璃100进行干燥，从而制造玻璃制品100。
[0150]
在如上制造的玻璃制品100中，可以完全去除残留在表面上的熔融盐。
[0151]
图10是示出未去除残留盐的玻璃制品的图。图11是示出去除了残留盐的玻璃制品的图。
[0152]
参考图10，在根据一个实施方式的未执行去除残留盐步骤s70的玻璃制品100'中，熔融盐残留在玻璃制品100'的表面上的残留盐可以以部分凝固的状态存在。因此，因玻璃制品100'与凝固的残留盐的热膨胀系数的差异而在玻璃制品100'的表面产生应力(stress)，从而可能发生玻璃制品100'的挠曲。
[0153]
参考图11，在根据一个实施方式的执行了去除残留盐步骤s70的玻璃制品100中，由于玻璃制品100的表面不存在残留盐，因此，玻璃制品100可以不发生挠曲而制造得平整。
[0154]
如上所述，根据一个实施方式的玻璃制品制造装置和玻璃制品的制造方法通过在强化步骤之后去除残留在玻璃制品上的熔融盐，可以改善玻璃制品的外观质量，并且可以防止玻璃制品的挠曲和刚性下降的发生。
[0155]
以上参考附图对本发明的实施方式进行了描述，但本发明所属技术领域的普通技术人员将可以理解，本发明在不改变其技术思想或必要特征的情况下，可以以其他具体的形态实施。因此，应理解，上文中所记述的实施方式在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。

技术特征：
1.玻璃制品制造装置，包括：强化部，对玻璃制品进行化学强化；清洗部，与所述强化部连接，并且利用水蒸气清洗所述玻璃制品；排出部，排出从所述玻璃制品掉落的坠落物；水蒸气喷射部，包括喷射所述水蒸气的喷嘴部；以及温度调节部，使所述强化部、所述清洗部和所述排出部维持相同的温度。2.根据权利要求1所述的玻璃制品制造装置，其中，所述强化部包括强化槽，其中，所述强化槽容纳有用于浸泡所述玻璃制品的熔融盐。3.根据权利要求1所述的玻璃制品制造装置，其中，所述水蒸气喷射部还包括：水蒸气生成部，向所述喷嘴部供给所述水蒸气；供给部，向所述水蒸气生成部供给水；以及储存部，储存用于供给至所述供给部的所述水。4.根据权利要求3所述的玻璃制品制造装置，其中，所述喷嘴部布置在所述清洗部内，并且所述水蒸气生成部、所述供给部和所述储存部布置在所述清洗部的外部。5.根据权利要求3所述的玻璃制品制造装置，其中，所述喷嘴部设置为多个，并且布置在所述清洗部内的上部或侧部。6.根据权利要求1所述的玻璃制品制造装置，其中，所述排出部与所述清洗部连续连接，并且布置在所述清洗部的下部使得能够接收所述坠落物。7.根据权利要求1所述的玻璃制品制造装置，其中，所述温度调节部包括：热供给部，布置在所述清洗部内；以及控制器，布置在所述清洗部外部，并且控制所述热供给部。8.根据权利要求1所述的玻璃制品制造装置，还包括：传送部，布置在所述清洗部内以传送所述玻璃制品。9.根据权利要求8所述的玻璃制品制造装置，其中，多个所述玻璃制品安装在盒中，并且所述盒通过所述传送部传送。10.根据权利要求9所述的玻璃制品制造装置，其中，所述传送部为机械臂或吊车。

技术总结
本发明涉及玻璃制品制造装置。根据一个实施方式的玻璃制品制造装置包括强化部、清洗部、排出部、水蒸气喷射部和温度调节部，其中，所述强化部对玻璃制品进行化学强化；所述清洗部与所述强化部连接，并且利用水蒸气清洗所述玻璃制品；所述排出部排出从所述玻璃制品掉落的坠落物；所述水蒸气喷射部包括喷射所述水蒸气的喷嘴部；所述温度调节部将所述强化部、所述清洗部和所述排出部的温度维持为相同。述清洗部和所述排出部的温度维持为相同。述清洗部和所述排出部的温度维持为相同。


技术研发人员：李炫智 姜龙奎 金承 孙喜娟
受保护的技术使用者：三星显示有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/5/25