专利名称：用于制造图案化的钢化玻璃的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于制造钢化玻璃的设备，更具体地，涉及用于制造图案化的钢化玻璃、其中在加热的玻璃基板的表面上形成了图案，和其中通过使玻璃基板的内部和外部之间的温差达到最大值和通过快速冷却而更为完全地实现钢化。
背景技术：
通常，钢化玻璃具有优于普通玻璃基板的耐压和耐温度变化，且破碎时，被粉碎成具有颗粒形状的小碎片，从而减少由碎片造成伤害的可能。因此，钢化玻璃广泛应用于太阳能电池、显示器装置、汽车、建筑物等。玻璃基板在加热室中被加热至从大约600°C至大约900°C范围内的温度，然后在托架上被运到冷却室中，在冷却室中通过空气冷却设备的空气喷嘴从加热的玻璃基板的上方和下方喷射空气，使得加热的玻璃的表面温度急速下降到从200°C至400°C范围内的温度。因此，产生了维持在加热的玻璃的表面层中的压应变，从而制造了强度得到增强从而优于普通玻璃基板的强度的钢化玻璃。然而，用于制造相关技术的钢化玻璃的设备在它的提高钢化玻璃的强度的能力方面受到限制，这是因为其利用空气冷却设备进行冷却，而空气冷却设备吸收周围的空气，然后直接地将其喷射到玻璃上。玻璃被冷却的越快时，钢化玻璃的强度就越高。然而，在相关技术中，因为加热的玻璃是利用处于室温下的空气被冷却，因此冷却缓慢。因此，没有完全地实现钢化，从而增加了产品的缺陷比例。而且，在夏天当周围的空气的温度较高时，这种现象变得更加严重。在各类钢化玻璃中，针对在其上表面上转印有图案的太阳能电池覆盖玻璃和保密玻璃，在相关技术中图案形成过程和玻璃钢化过程是分开进行的。因此，在形成图案之后， 要求将玻璃运送到玻璃钢化过程，且为了加强的目的，使其经过再加热，导致了例如能量和时间的损耗以及复杂的过程等缺陷。在该发明背景部分中公开的信息仅仅是为了增强对本发明的背景的了解，不应当被看作是承认或任何形式的暗示该信息形成了已为本领域技术人员所知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供了用于制造图案化的钢化玻璃设备和方法，其中在加热的玻璃基板的表面上形成图案，并且其中通过使玻璃基板的内部和外部之间的温度差达到最大值和通过快速冷却而更为完全地实现钢化。还提供了一种用于制造钢化玻璃的设备和方法，其中可缩短用于制造钢化玻璃所需的时间量，且可提高生产率。在本发明的一个方面，用于制造钢化玻璃的设备包括对待钢化的玻璃基板进行加热的加热单元，在加热单元所加热的玻璃基板的表面上形成图案的图案形成单元，以及使玻璃基板冷却的冷却单元。用于制造钢化玻璃的设备还可包括电介质加热单元，其增加其上通过图案形成单元形成了图案的玻璃基板的内部温度。在本发明的示例性实施例中，用于制造钢化玻璃的设备还可包括运送单元，其包括通过自下向上地提供空气而使玻璃基板悬浮的气源部分。根据本发明的实施例，用于制造钢化玻璃的设备被实现为包括加热单元、在由所述加热单元所加热的玻璃基板的表面上形成图案的图案形成单元、电介质加热单元以及使其内部温度被电介质加热单元加热的玻璃基板冷却的冷却单元。因此，该设备具有有益效果，即通过使玻璃基板的内部和外部之间的温度差达到最大值且通过快速冷却而更为完全地实现钢化。另外，根据本发明的实施例，用于制造钢化玻璃的设备被实现为包括加热单元、图案形成单元以及冷却单元，由此可有利地同时实现表面图案化和玻璃钢化，从而缩短了用于制造钢化玻璃的时间量并提高了生产率。本发明的方法和设备具有其它的特点和优点，根据合并于此的附图，这些将是明显的或被更具体地阐述，且在下述具体实施方式
中，与附图一起用于解释本发明的某些原理。
图1是解释根据本发明示例性实施例的用于制造钢化玻璃的设备的示例图；图2是解释位于图1中所示的设备中的图案形成单元的示例图；图3是示出根据本发明示例性实施例的依据用于制造钢化玻璃的设备中的过程步骤通过测量玻璃基板的内部和表面的温度而获得的结果的曲线图；以及图4是示出根据本发明示例性实施例的用于制造钢化玻璃的方法的流程图。
具体实施例方式现在将具体描述本发明的各种实施例、在附图中被图示的且在下面被描述的示例，从而使具有本发明涉及的领域的普通技术的人能够容易将本发明投入实践。虽然将结合其示例实施例来描述本发明，但应当理解的是，该描述并不旨在将本发明限于那些示例实施例。相反，本发明旨在不仅包含示例实施例，而且还包含各种替代、修改、等同和其它可包括于所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的实施例。图1是解释根据本发明示例性实施例的用于制造钢化玻璃的设备的示例图，图2 是解释位于图1中所示的设备中的图案形成部分的示例图。如图1中所示，该实施例的用于制造钢化玻璃的设备100通常包括加热单元 120(121、122)、图案形成单元130以及冷却单元150。图1中所示的用于制造钢化玻璃的设备100还包括运送单元110和电介质加热单元140 (141、142)。运送单元110运送待钢化的玻璃基板1。虽然在图1中示出运送单元110包括辊子，但本发明并不限于此。可替代地，本发明的用于制造钢化玻璃的设备可以按照其不接触玻璃基板1的表面即可运送玻璃基板1的方式被实施。利用辊子的玻璃运送单元遇到问题，即在使玻璃基板1的表面与图案转印辊子的表面接触的过程中，损坏了玻璃基板1的表面。作为示例，当在高温环境中，例如在加热室中，利用辊子运送玻璃基板1时，玻璃基板1的外部形状可能遭受变形，例如扭曲、下陷、刮擦以及波状槽(称作“辊子波纹”)。运送单元110可被实现为包括利用空气使玻璃基板1悬浮的基板悬浮部分。基板悬浮部分可被实现为包括向玻璃基板供应空气的气源。加热单元120对运送单元110所运送的玻璃基板1进行加热。作为示例，加热单元可迅速地将玻璃基板加热至软化温度或更高。当加热单元120向玻璃基板1施加热时， 玻璃基板的表面温度变得比玻璃基板的内部温度高。因此，玻璃基板1的表面被升高至可将图案转印到玻璃基板的表面的温度。加热单元120可被实现为红外线(IR)加热器或电热元件。顶加热器可被实现为例如近红外(NIR)灯或中红外(MIR)灯。OTR灯是通过仅辐射具有处于0. 8 μ m至105 μ m 范围内的有效波长的能量来干燥物体的灯。OTR灯仅仅传输顶辐射而不对空气进行加热。 iOR灯是用于干燥用在等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、移动电话等中的膜、玻璃、油漆等的高效灯。iOR灯具有理想的干燥时间和效率。与相关技术中的温度控制技术不同，iOR灯通过仅辐射油漆或产品可有效吸收的、具有处于2 μ m至6 μ m之间的有效波长的能量来干燥物体。图案形成单元130在被加热单元120所加热的玻璃基板1的表面上形成图案。在示例中，如图2中所示，图案形成单元130可被实现为包括图案转印辊子131和132以及隔板133和134，其中每一个辊子上都形成有图案。隔板133用作阻止空气在加热单元120和电介质加热单元140之间流动。在图案化过程中，玻璃基板的表面和内部温度变得不均勻。电介质加热单元140使玻璃基板1的内部温度升高。电介质加热单元140具有高频电极141和142。电介质加热单元可以利用微波、无线电波等电介质等加热玻璃基板。冷却单元150迅速使内部温度通过电介质加热单元140而升高的玻璃基板冷却 (500 800w/m2K)。作为示例，冷却单元150可被实现为包括提供冷却和压缩空气的空气压缩机，将空气压缩机提供的压缩空气引入喷嘴的供气管，产生细水雾的细水雾产生部分， 以及将细水雾产生部分所产生的细水雾引到喷嘴的细水雾供应管。这里，细水雾产生部分通过利用超声波振动水箱而从水箱排出水而产生水雾。图3是示出根据本发明的示例性实施例依据用于制造钢化玻璃的设备中的过程步骤通过测量玻璃基板的内部和表面的温度而获得的结果的曲线图。在图3中，“A”是装载玻璃基板的过程步骤，“B”是加热玻璃基板的过程步骤，“C” 是在玻璃基板中形成图案的过程步骤，“D”是对玻璃基板进行高频电介质加热的过程步骤， “E”是迅速冷却玻璃基板的过程步骤。参照“B”和“C”，玻璃基板的外部温度高于玻璃基板的内部温度。也就是说，可以理解，玻璃基板的表面被升高至可将图案转印到玻璃基板的表面的温度。相反，参照“D”，即进行玻璃基板的高频电介质加热的过程步骤，玻璃基板的内部温度高于玻璃基板的外部温度。因此，通过使玻璃基板的内部和外部之间的温差达到最大值且通过快速冷却可更为完全地实现钢化。
图4是图示根据本发明示例性实施例的用于制造钢化玻璃的方法的流程图。如图4中所示，在该实施例的用于制造钢化玻璃的方法中，首先，在S401运送装载的玻璃基板。可通过利用例如运输辊或传送带的接触技术、或通过在空中运送玻璃基板的非接触技术来运送玻璃基板。之后，在S402，对所运送的玻璃基板进行加热。当将热量施加到玻璃基板时，玻璃基板的表面温度高于玻璃基板的内部温度。随后，将玻璃基板的表面加热至可将图案转印到玻璃基板的表面的温度。可利用顶加热器或电热元件来实施对玻璃基板的加热。之后，在S403，利用在其表面上形成有图案的图案转印辊子在加热的玻璃基板的表面上形成图案。然后，在S404，进行高频电介质加热，以提高玻璃基板的内部的温度，使其高于玻璃基板的表面温度。之后，在S405，对玻璃基板进行淬火。为了图示和说明的目的，进行了本发明的具体示例实施例的上述描述。它们不旨在是详尽的或将本发明限于所公开的精确形式，且显然根据上面的教义，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例实施例以解释本发明的某些原理和它们的实际应用，从而使本领域其它技术人员可进行和使用本发明的各种示例实施例，以及其各种替代和修改。本发明的范围旨在由在此所附的权利要求和它们的等同限定。
权利要求
1.一种用于制造图案化的钢化玻璃的方法，包括 加热玻璃基板；在所述玻璃基板的表面上形成图案；和对所述玻璃基板进行淬火。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成图案与对所述玻璃基板进行淬火之间， 电介质地加热所述玻璃基板。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，电介质地加热所述玻璃基板包括对所述玻璃基板进行高频电介质加热，使所述玻璃基板的内部温度升高到高于所述玻璃基板的表面温度。
4.根据权利要求1所述的方法，包括在空中运送所述玻璃基板。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，加热玻璃基板包括利用红外线加热器和电热元件中至少一种加热所述玻璃基板。
6.一种用于制造图案化的钢化玻璃的设备，包括 加热单元，加热玻璃基板；图案形成单元，在由所述加热单元所加热的玻璃基板的表面上形成图案；和淬火单元，对其上通过所述图案形成单元形成了图案的玻璃基板进行淬火。
7.根据权利要求6所述的设备，还包括电介质加热单元，所述电介质加热单元在所述淬火单元对其上通过所述图案形成单元形成了图案的玻璃基板进行淬火之前，对玻璃基板进行加热。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述电介质加热单元包括高频电介质加热器，所述高频电介质加热器将玻璃基板的内部温度增加到高于玻璃基板的表面温度。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述图案形成单元包括隔板，该隔板阻止空气在所述加热单元与所述电介质加热单元之间流动。
10.根据权利要求6所述的设备，还包括运送所述玻璃基板的运送单元，其中所述运送单元包括使玻璃基板在空中悬浮的基板悬浮部分。
11.根据权利要求6所述的设备，其中，所述加热单元包括红外线加热器和电热元件中至少一种。
12.根据权利要求6所述的设备，其中，所述图案形成单元包括其上具有图案的图案转印辊子。
全文摘要
一种用于制造钢化玻璃的设备。加热单元对待钢化的玻璃基板进行加热。图案形成单元在加热单元所加热的玻璃基板的表面上形成图案。电介质加热单元增加其上通过图案形成单元形成了图案的玻璃基板的内部温度。冷却单元使内部温度通过电介质加热单元而升高的玻璃基板冷却。
文档编号C03B27/04GK102583990SQ20111045439
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者尹敬敏, 崔宰荣, 曹瑞英, 朴敬旭, 权润瑛, 李会官, 李钟声, 根纳吉·凯兹文 申请人:三星康宁精密素材株式会社