專利名稱：用于制造圖案化的鋼化玻璃的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用于制造鋼化玻璃的設備，更具體地，涉及用于制造圖案化的鋼化玻璃、其中在加熱的玻璃基板的表面上形成了圖案，和其中通過使玻璃基板的內部和外部之間的溫差達到最大值和通過快速冷卻而更為完全地實現鋼化。
背景技術：
通常，鋼化玻璃具有優于普通玻璃基板的耐壓和耐溫度變化，且破碎時，被粉碎成具有顆粒形狀的小碎片，從而減少由碎片造成傷害的可能。因此，鋼化玻璃廣泛應用于太陽能電池、顯示器裝置、汽車、建筑物等。玻璃基板在加熱室中被加熱至從大約600°C至大約900°C范圍內的溫度，然后在托架上被運到冷卻室中，在冷卻室中通過空氣冷卻設備的空氣噴嘴從加熱的玻璃基板的上方和下方噴射空氣，使得加熱的玻璃的表面溫度急速下降到從200°C至400°C范圍內的溫度。因此，產生了維持在加熱的玻璃的表面層中的壓應變，從而制造了強度得到增強從而優于普通玻璃基板的強度的鋼化玻璃。然而，用于制造相關技術的鋼化玻璃的設備在它的提高鋼化玻璃的強度的能力方面受到限制，這是因為其利用空氣冷卻設備進行冷卻，而空氣冷卻設備吸收周圍的空氣，然后直接地將其噴射到玻璃上。玻璃被冷卻的越快時，鋼化玻璃的強度就越高。然而，在相關技術中，因為加熱的玻璃是利用處于室溫下的空氣被冷卻，因此冷卻緩慢。因此，沒有完全地實現鋼化，從而增加了產品的缺陷比例。而且，在夏天當周圍的空氣的溫度較高時，這種現象變得更加嚴重。在各類鋼化玻璃中，針對在其上表面上轉印有圖案的太陽能電池覆蓋玻璃和保密玻璃，在相關技術中圖案形成過程和玻璃鋼化過程是分開進行的。因此，在形成圖案之后， 要求將玻璃運送到玻璃鋼化過程，且為了加強的目的，使其經過再加熱，導致了例如能量和時間的損耗以及復雜的過程等缺陷。在該發明背景部分中公開的信息僅僅是為了增強對本發明的背景的了解，不應當被看作是承認或任何形式的暗示該信息形成了已為本領域技術人員所知的現有技術。
發明內容
本發明的各個方面提供了用于制造圖案化的鋼化玻璃設備和方法，其中在加熱的玻璃基板的表面上形成圖案，并且其中通過使玻璃基板的內部和外部之間的溫度差達到最大值和通過快速冷卻而更為完全地實現鋼化。還提供了一種用于制造鋼化玻璃的設備和方法，其中可縮短用于制造鋼化玻璃所需的時間量，且可提高生產率。在本發明的一個方面，用于制造鋼化玻璃的設備包括對待鋼化的玻璃基板進行加熱的加熱單元，在加熱單元所加熱的玻璃基板的表面上形成圖案的圖案形成單元，以及使玻璃基板冷卻的冷卻單元。用于制造鋼化玻璃的設備還可包括電介質加熱單元，其增加其上通過圖案形成單元形成了圖案的玻璃基板的內部溫度。在本發明的示例性實施例中，用于制造鋼化玻璃的設備還可包括運送單元，其包括通過自下向上地提供空氣而使玻璃基板懸浮的氣源部分。根據本發明的實施例，用于制造鋼化玻璃的設備被實現為包括加熱單元、在由所述加熱單元所加熱的玻璃基板的表面上形成圖案的圖案形成單元、電介質加熱單元以及使其內部溫度被電介質加熱單元加熱的玻璃基板冷卻的冷卻單元。因此，該設備具有有益效果，即通過使玻璃基板的內部和外部之間的溫度差達到最大值且通過快速冷卻而更為完全地實現鋼化。另外，根據本發明的實施例，用于制造鋼化玻璃的設備被實現為包括加熱單元、圖案形成單元以及冷卻單元，由此可有利地同時實現表面圖案化和玻璃鋼化，從而縮短了用于制造鋼化玻璃的時間量并提高了生產率。本發明的方法和設備具有其它的特點和優點，根據合并于此的附圖，這些將是明顯的或被更具體地闡述，且在下述具體實施方式
中，與附圖一起用于解釋本發明的某些原理。
圖1是解釋根據本發明示例性實施例的用于制造鋼化玻璃的設備的示例圖；圖2是解釋位于圖1中所示的設備中的圖案形成單元的示例圖；圖3是示出根據本發明示例性實施例的依據用于制造鋼化玻璃的設備中的過程步驟通過測量玻璃基板的內部和表面的溫度而獲得的結果的曲線圖；以及圖4是示出根據本發明示例性實施例的用于制造鋼化玻璃的方法的流程圖。
具體實施例方式現在將具體描述本發明的各種實施例、在附圖中被圖示的且在下面被描述的示例，從而使具有本發明涉及的領域的普通技術的人能夠容易將本發明投入實踐。雖然將結合其示例實施例來描述本發明，但應當理解的是，該描述并不旨在將本發明限于那些示例實施例。相反，本發明旨在不僅包含示例實施例，而且還包含各種替代、修改、等同和其它可包括于所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍內的實施例。圖1是解釋根據本發明示例性實施例的用于制造鋼化玻璃的設備的示例圖，圖2 是解釋位于圖1中所示的設備中的圖案形成部分的示例圖。如圖1中所示，該實施例的用于制造鋼化玻璃的設備100通常包括加熱單元 120(121、122)、圖案形成單元130以及冷卻單元150。圖1中所示的用于制造鋼化玻璃的設備100還包括運送單元110和電介質加熱單元140 (141、142)。運送單元110運送待鋼化的玻璃基板1。雖然在圖1中示出運送單元110包括輥子，但本發明并不限于此。可替代地，本發明的用于制造鋼化玻璃的設備可以按照其不接觸玻璃基板1的表面即可運送玻璃基板1的方式被實施。利用輥子的玻璃運送單元遇到問題，即在使玻璃基板1的表面與圖案轉印輥子的表面接觸的過程中，損壞了玻璃基板1的表面。作為示例，當在高溫環境中，例如在加熱室中，利用輥子運送玻璃基板1時，玻璃基板1的外部形狀可能遭受變形，例如扭曲、下陷、刮擦以及波狀槽(稱作“輥子波紋”)。運送單元110可被實現為包括利用空氣使玻璃基板1懸浮的基板懸浮部分。基板懸浮部分可被實現為包括向玻璃基板供應空氣的氣源。加熱單元120對運送單元110所運送的玻璃基板1進行加熱。作為示例，加熱單元可迅速地將玻璃基板加熱至軟化溫度或更高。當加熱單元120向玻璃基板1施加熱時， 玻璃基板的表面溫度變得比玻璃基板的內部溫度高。因此，玻璃基板1的表面被升高至可將圖案轉印到玻璃基板的表面的溫度。加熱單元120可被實現為紅外線(IR)加熱器或電熱元件。頂加熱器可被實現為例如近紅外(NIR)燈或中紅外(MIR)燈。OTR燈是通過僅輻射具有處于0. 8 μ m至105 μ m 范圍內的有效波長的能量來干燥物體的燈。OTR燈僅僅傳輸頂輻射而不對空氣進行加熱。 iOR燈是用于干燥用在等離子體顯示面板(PDP)、液晶顯示器(LCD)、移動電話等中的膜、玻璃、油漆等的高效燈。iOR燈具有理想的干燥時間和效率。與相關技術中的溫度控制技術不同，iOR燈通過僅輻射油漆或產品可有效吸收的、具有處于2 μ m至6 μ m之間的有效波長的能量來干燥物體。圖案形成單元130在被加熱單元120所加熱的玻璃基板1的表面上形成圖案。在示例中，如圖2中所示，圖案形成單元130可被實現為包括圖案轉印輥子131和132以及隔板133和134，其中每一個輥子上都形成有圖案。隔板133用作阻止空氣在加熱單元120和電介質加熱單元140之間流動。在圖案化過程中，玻璃基板的表面和內部溫度變得不均勻。電介質加熱單元140使玻璃基板1的內部溫度升高。電介質加熱單元140具有高頻電極141和142。電介質加熱單元可以利用微波、無線電波等電介質等加熱玻璃基板。冷卻單元150迅速使內部溫度通過電介質加熱單元140而升高的玻璃基板冷卻 (500 800w/m2K)。作為示例，冷卻單元150可被實現為包括提供冷卻和壓縮空氣的空氣壓縮機，將空氣壓縮機提供的壓縮空氣引入噴嘴的供氣管，產生細水霧的細水霧產生部分， 以及將細水霧產生部分所產生的細水霧引到噴嘴的細水霧供應管。這里，細水霧產生部分通過利用超聲波振動水箱而從水箱排出水而產生水霧。圖3是示出根據本發明的示例性實施例依據用于制造鋼化玻璃的設備中的過程步驟通過測量玻璃基板的內部和表面的溫度而獲得的結果的曲線圖。在圖3中，“A”是裝載玻璃基板的過程步驟，“B”是加熱玻璃基板的過程步驟，“C” 是在玻璃基板中形成圖案的過程步驟，“D”是對玻璃基板進行高頻電介質加熱的過程步驟， “E”是迅速冷卻玻璃基板的過程步驟。參照“B”和“C”，玻璃基板的外部溫度高于玻璃基板的內部溫度。也就是說，可以理解，玻璃基板的表面被升高至可將圖案轉印到玻璃基板的表面的溫度。相反，參照“D”，即進行玻璃基板的高頻電介質加熱的過程步驟，玻璃基板的內部溫度高于玻璃基板的外部溫度。因此，通過使玻璃基板的內部和外部之間的溫差達到最大值且通過快速冷卻可更為完全地實現鋼化。
圖4是圖示根據本發明示例性實施例的用于制造鋼化玻璃的方法的流程圖。如圖4中所示，在該實施例的用于制造鋼化玻璃的方法中，首先，在S401運送裝載的玻璃基板。可通過利用例如運輸輥或傳送帶的接觸技術、或通過在空中運送玻璃基板的非接觸技術來運送玻璃基板。之后，在S402，對所運送的玻璃基板進行加熱。當將熱量施加到玻璃基板時，玻璃基板的表面溫度高于玻璃基板的內部溫度。隨后，將玻璃基板的表面加熱至可將圖案轉印到玻璃基板的表面的溫度。可利用頂加熱器或電熱元件來實施對玻璃基板的加熱。之后，在S403，利用在其表面上形成有圖案的圖案轉印輥子在加熱的玻璃基板的表面上形成圖案。然后，在S404，進行高頻電介質加熱，以提高玻璃基板的內部的溫度，使其高于玻璃基板的表面溫度。之后，在S405，對玻璃基板進行淬火。為了圖示和說明的目的，進行了本發明的具體示例實施例的上述描述。它們不旨在是詳盡的或將本發明限于所公開的精確形式，且顯然根據上面的教義，許多修改和變化是可能的。選擇和描述示例實施例以解釋本發明的某些原理和它們的實際應用，從而使本領域其它技術人員可進行和使用本發明的各種示例實施例，以及其各種替代和修改。本發明的范圍旨在由在此所附的權利要求和它們的等同限定。
權利要求
1.一種用于制造圖案化的鋼化玻璃的方法，包括 加熱玻璃基板；在所述玻璃基板的表面上形成圖案；和對所述玻璃基板進行淬火。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括在形成圖案與對所述玻璃基板進行淬火之間， 電介質地加熱所述玻璃基板。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，電介質地加熱所述玻璃基板包括對所述玻璃基板進行高頻電介質加熱，使所述玻璃基板的內部溫度升高到高于所述玻璃基板的表面溫度。
4.根據權利要求1所述的方法，包括在空中運送所述玻璃基板。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，加熱玻璃基板包括利用紅外線加熱器和電熱元件中至少一種加熱所述玻璃基板。
6.一種用于制造圖案化的鋼化玻璃的設備，包括 加熱單元，加熱玻璃基板；圖案形成單元，在由所述加熱單元所加熱的玻璃基板的表面上形成圖案；和淬火單元，對其上通過所述圖案形成單元形成了圖案的玻璃基板進行淬火。
7.根據權利要求6所述的設備，還包括電介質加熱單元，所述電介質加熱單元在所述淬火單元對其上通過所述圖案形成單元形成了圖案的玻璃基板進行淬火之前，對玻璃基板進行加熱。
8.根據權利要求7所述的設備，其中，所述電介質加熱單元包括高頻電介質加熱器，所述高頻電介質加熱器將玻璃基板的內部溫度增加到高于玻璃基板的表面溫度。
9.根據權利要求7所述的設備，其中，所述圖案形成單元包括隔板，該隔板阻止空氣在所述加熱單元與所述電介質加熱單元之間流動。
10.根據權利要求6所述的設備，還包括運送所述玻璃基板的運送單元，其中所述運送單元包括使玻璃基板在空中懸浮的基板懸浮部分。
11.根據權利要求6所述的設備，其中，所述加熱單元包括紅外線加熱器和電熱元件中至少一種。
12.根據權利要求6所述的設備，其中，所述圖案形成單元包括其上具有圖案的圖案轉印輥子。
全文摘要
一種用于制造鋼化玻璃的設備。加熱單元對待鋼化的玻璃基板進行加熱。圖案形成單元在加熱單元所加熱的玻璃基板的表面上形成圖案。電介質加熱單元增加其上通過圖案形成單元形成了圖案的玻璃基板的內部溫度。冷卻單元使內部溫度通過電介質加熱單元而升高的玻璃基板冷卻。
文檔編號C03B27/04GK102583990SQ20111045439
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者尹敬敏, 崔宰榮, 曹瑞英, 樸敬旭, 權潤瑛, 李會官, 李鐘聲, 根納吉·凱茲文 申請人:三星康寧精密素材株式會社