JP2020121912A - ガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ガラス原料を熔解し、清澄剤を含んだ熔融ガラスをつくる熔解工程と、
白金族金属を含む材料で構成された清澄管内に気相空間が形成されるよう前記清澄管内に前記熔融ガラスを流しながら、前記熔融ガラスから泡を前記気相空間内に放出させる清澄工程と、を備え、
前記清澄管は、
前記気相空間が形成される第1の部分と、
前記熔融ガラスの流れ方向に沿った前記第1の部分の両側に設けられ、前記気相空間と接する前記清澄管の内壁から揮発した白金族金属の揮発物が凝固する温度以下になる前記清澄管の部分の少なくとも一部であって前記気相空間が形成されない第2の部分と、を有し、
前記清澄工程では、前記気相空間内の気体を吸引することにより前記気相空間を減圧する、ことを特徴とする。
前記清澄工程では、前記気相空間内に白金族金属に対して不活性なガスを供給しないことが好ましい。
前記清澄管の両端には、前記熔融ガラスの流路の一部を塞ぐように円環状の板材が取り付けられ、
前記清澄工程では、前記板材を電極として前記清澄管に電流を流すことにより前記熔融ガラスを加熱することが好ましい。
前記第2の部分のうち、前記第1の部分の間に位置する第2の部分は、前記揮発物が凝固する温度以下になる前記清澄管の部分のうちの前記少なくとも一部と異なる部分であって、前記気相空間が形成されない部分であり、
当該第2の部分に、円環状の板材が取り付けられ、
前記清澄工程では、前記板材を電極として、前記流れ方向に隣り合う板材の間の前記清澄管の部分に電流を流すことにより前記熔融ガラスを加熱し、
前記気相空間内それぞれの気体を吸引することにより前記気相空間のそれぞれを減圧し、
前記気相空間のうち、前記流れ方向の下流側に位置する気相空間内の気体を吸引する圧力は、前記流れ方向の上流側に位置する気相空間内の気体を吸引する圧力よりも小さいことが好ましい。
ガラス原料を熔解し、清澄剤を含んだ熔融ガラスをつくる熔解槽と、
白金族金属を含む材料で構成された清澄管を有し、前記清澄管内に気相空間が形成されるよう前記清澄管内に前記熔融ガラスを流しながら、前記熔融ガラスから泡を前記気相空間内に放出させる清澄槽と、を備え、
前記清澄管は、前記気相空間が形成される第1の部分と、前記熔融ガラスの流れ方向に沿った前記第1の部分の両側に設けられ、前記熔融ガラスの流路が前記第1の部分よりも狭まるよう形成され、前記気相空間が形成されない第2の部分と、を有し、
前記清澄槽は、前記気相空間内の気体を吸引することにより前記気相空間を減圧する、ことを特徴とする。
図1は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。本実施形態には、後述する種々の実施形態が含まれる。
白金族金属は、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、及びイリジウムのいずれか1種、あるいは、これらのうちの2種以上の合金、であり、例えば、白金または白金合金が用いられる。
成形工程(ST4)では、熔融ガラスMGをシートガラスSG(図2参照)に成形し、シートガラスSGの流れを作る。成形には、オーバーフローダウンドロー法あるいはフロート法を用いることができる。後で参照する図2には、オーバーフローダウンドロー法を用いて成形を行う成形装置が示されている。
徐冷工程(ST5)では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。
次に、清澄工程(ST2)および清澄槽102について、より詳細に説明する。
図3は、清澄槽102を説明する斜視図である。図4(a),(b)は、清澄管の断面と熔融ガラスの関係を示す図である。
清澄槽102は、清澄槽102の本体である清澄管102aを有している。
一方、第2の部分での管路断面が小さすぎると、清澄管102aでの熔融ガラスの滞在時間を十分に確保できない場合がある。このため、一実施形態によれば、第2の部分における管路面積は、第1の部分における管路面積の0.5倍以上であることが好ましく、0.6倍以上であることがより好ましい。
図5は、変形例による清澄管102aを説明する斜視図である。
変形例において、清澄管102aは、第1の部分は、清澄管102aの長手方向に沿った清澄管102aの2箇所に設けられている。各第1の部分の両側に位置する計3つの第2の部分のうち、2つの第1の部分の間に位置する第2の部分(以降、中央部分ともいう)は、清澄管102aの両端に位置する他の第2の部分と同様に、清澄管102aの内壁から揮発した白金族金属の揮発物が凝固する温度以下となる部分に設けられており、気相空間は形成されない。
このようなガラス基板として、以下のガラス組成のガラス基板が例示される。したがって、以下のガラス組成をガラス基板が有するようにガラス原料は用いられる。
SiO2:55〜75モル%、
Al2O3:5〜20モル%、
B2O3:0〜15モル%、
RO:5〜20モル%
(RはMg、Ca、Sr及びBaのうち、ガラス基板に含まれる全元素)、
R’2O:0〜0.8モル%(R’はLi、K、及びNaのうち、ガラス基板に含まれる全元素)。
このガラス組成において、SiO2、Al2O3、B2O3、及びRO(Rは、Mg、Ca、Sr及びBaのうち前記ガラス基板に含有される全元素)の少なくともいずれかを含み、モル比((2×SiO2)+Al2O3)/((2×B2O3)+RO)は4.0以上であってもよい。
また、本実施形態で製造されるガラス基板は、IGZO(インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素)等の酸化物半導体を使用した酸化物半導体ディスプレイ用ガラス基板及びLTPS(低温度ポリシリコン)半導体を使用したLTPSディスプレイ用ガラス基板に用いられる。
また、本実施形態で製造されるガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が極めて少ないことが求められる液晶ディスプレイ用ガラス基板、あるいは、有機ELディスプレイ用ガラス基板に用いられる。
また、本実施形態で製造されるガラス基板は、カバーガラス、磁気ディスク用ガラス、太陽電池用ガラス基板などにも用いられる。
図3に示す清澄槽102を備える、図2のガラス基板製造装置を用いて、上記説明した実施形態に従ってガラス基板を製造し、ガラス基板中の異物及び泡の欠陥の有無を調べた。清澄管には白金製のものを用いた。清澄工程を行う間、表1に示す種々の吸引圧力によって気相空間の減圧を行った(実施例1〜6、比較例1〜4)。
また、比較例3,4では、気泡の数が許容レベルを超えており、気相空間内の気体が十分に排出されず、気相空間内の気体が熔融ガラス内に溶け込んで泡となってガラス基板中に残存したと考えられる。
102 清澄槽
102a 清澄管
102b 通気管
102c,102d,102o フランジ
102e,102f,102p 給電端子
102h ポンプ
102i 圧力計測器
102j,102k,102q 孔
102m 清澄管の上流側の部分
102n 清澄管の下流側の部分
103 攪拌槽
104,105,106 ガラス供給管
200 成形装置
201 成形体
300 切断装置
400 交流電源
500 制御装置
Claims (6)
- ガラス基板の製造方法であって、
ガラス原料を熔解し、清澄剤を含んだ熔融ガラスをつくる熔解工程と、
白金族金属を含む材料で構成された清澄管内に気相空間が形成されるよう前記清澄管内に前記熔融ガラスを流しながら、前記熔融ガラスから泡を前記気相空間内に放出させる清澄工程と、を備え、
前記清澄管は、
前記気相空間が形成される第1の部分と、
前記熔融ガラスの流れ方向に沿った前記第1の部分の両側に設けられ、前記気相空間と接する前記清澄管の内壁から揮発した白金族金属の揮発物が凝固する温度以下になる前記清澄管の部分の少なくとも一部であって前記気相空間が形成されない第2の部分と、を有し、
前記清澄工程では、前記気相空間内の気体を吸引することにより前記気相空間を減圧する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。 - 前記気体を吸引する圧力は、前記気相空間内の圧力に対して3000Pa以下である、請求項1に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記清澄工程では、前記気相空間内の圧力を測定し、当該圧力の測定値との差が3000Pa以下となるよう前記気体を吸引する圧力を調整する、請求項1又は2に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記第2の部分を、前記流れ方向に沿った前記清澄管の少なくとも両端に有し、
前記清澄管の両端には、前記熔融ガラスの流路の一部を塞ぐように円環状の板材が取り付けられ、
前記清澄工程では、前記板材を電極として前記清澄管に電流を流すことにより前記熔融ガラスを加熱する、請求項1から3のいずれか1項に記載のガラス基板の製造方法。 - 前記第1の部分は、前記流れ方向に沿った前記清澄管の2箇所に設けられ、
前記第2の部分のうち、前記第1の部分の間に位置する第2の部分は、前記揮発物が凝固する温度以下になる前記清澄管の部分のうちの前記少なくとも一部と異なる部分であって、前記気相空間が形成されない部分であり、
当該第2の部分に、円環状の板材が取り付けられ、
前記清澄工程では、前記板材を電極として、前記流れ方向に隣り合う板材の間の前記清澄管の部分に電流を流すことにより前記熔融ガラスを加熱し、
前記気相空間内それぞれの気体を吸引することにより前記気相空間のそれぞれを減圧し、
前記気相空間のうち、前記流れ方向の下流側に位置する気相空間内の気体を吸引する圧力は、前記流れ方向の上流側に位置する気相空間内の気体を吸引する圧力よりも小さい、請求項4に記載のガラス基板の製造方法。 - ガラス原料を熔解し、清澄剤を含んだ熔融ガラスをつくる熔解槽と、
白金族金属を含む材料で構成された清澄管を有し、前記清澄管内に気相空間が形成されるよう前記清澄管内に前記熔融ガラスを流しながら、前記熔融ガラスから泡を前記気相空間内に放出させる清澄槽と、を備え、
前記清澄管は、
前記気相空間が形成される第1の部分と、
前記熔融ガラスの流れ方向に沿った前記第1の部分の両側に設けられ、前記熔融ガラスの流路が前記第1の部分よりも狭まるよう形成され、前記気相空間が形成されない第2の部分と、を有し、
前記清澄槽は、前記気相空間内の気体を吸引することにより前記気相空間を減圧する、ことを特徴とするガラス基板製造装置。
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CN115093106B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-06-20 | 蚌埠中光电科技有限公司 | 一种采用分级排泡的高效澄清铂金通道 |
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