KR101305744B1 - 유리판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리판 제조 라인을 본가동시키기 전에, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)에 대해 열처리를 행함으로써 상기 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면의 부착물을 제거하는 준비 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

유리판의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING GLASS SHEET}
본 발명은 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날, 액정 표시 장치나 플라즈마 디스플레이 장치 등의 평판 디스플레이의 표시부의 부품으로서 평평한 유리판이 사용되고 있다. 유리판은 액정 표시 장치의 경우, 예를 들면 박막 트랜지스터 구동 액정 표시 장치(TFT-LCD)를 구성하는 유리 기판으로서 이용되는 외에, 표시부를 덮는 커버 유리로서도 이용된다.
유리 제조업자는 제조 과정에서 유리 중에 형성되는 기포가 고민이었다. 특히 액정 표시 장치의 유리 기판용이나 커버 유리용의 유리판은 극소의 기포 함유량이 요구된다. 따라서, 유리의 제조 과정에서 기포를 제거하기 위해서 청징제로서 산화비소나 산화안티몬이 유리 원료에 첨가되어 왔다. 또한, 이들 청징제의 환경에 관한 영향이 염려되기 때문에 이들 청징제를 사용하지 않는 기포의 제거 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1(일본 특허 공표 2001-503008호 공보)에 기재되어 있는 것과 같은 분위기 중의 수소 분압 제어에 의해 기포의 형성을 억제하는 기술이 제안되어 있다.
그러나, 유리 중에 형성되는 기포에는 여러가지의 것이 있고, 상기한 바와 같은 종래의 방법을 이용하더라도 기포를 충분히 제거할 수 없는 기포가 있다. 따라서, 유리 중에 형성되는 기포를 효과적으로 억제하는 방법을 찾아내는 것이 여전히 요청되고 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 효과적으로 유리 중의 기포를 억제할 수 있는 유리판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 발명자는 유리 중의 기포의 형성을 억제하는 방법에 대해서 예의 연구를 행한 결과,
(i) 크기가 300 ㎛ 이하인 기포는 새로운 미사용의 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개(교반기라고도 함)를 제조 라인에 도입한 때에 형성되는 경우가 많아, 기포는 청징 공정 후에 발생한 것이라고 생각된다는 점,
(ii) 유리 중에 형성되는 기포에는, O2, N2, SO2, CO2를 성분으로 하는 것이 있고, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포는 주로 CO2를 성분으로 한다는 것인 점,
(iii) CO2를 성분으로 하는 기포는 유기물에서 유래되는 것이라고 생각되고, 당해 유기물은 오일, 수지나 먼지 등의 교반 날개의 제조 과정에서 이용된 것의 잔류물 또는 외부로부터의 비래물이 교반 날개의 표면에 부착된 물(物)이라고 생각된다는 점
을 밝혀내었다.
따라서, 본 발명의 발명자는 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개의 용융 유리와 접촉하는 표면의 부착물을 제거하면 기포의 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 것은 아닐까 생각하였다.
본 발명은 이러한 관점에서 이루어진 것으로서, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 유리 제조 라인을 본가동시키기 전에, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개에 대해 열처리를 행함으로써 교반 날개의 용융 유리와 접촉하는 표면의 부착물을 제거하는 준비 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 당해 부착물에 기인하여 유리 중에 기포가 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 준비 공정이 교반 날개를 본가동 시보다도 30℃ 이상 높은 온도의 용융 유리에 노출시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 준비 공정이 교반 날개를 점도가 120 Pa·S 이하인 용융 유리에 노출시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 준비 공정이 교반 날개를 유리 제조 라인으로부터 떼어낸 오프라인의 상태에서, 본가동 시에 교반 날개의 표면에 접촉하는 용융 유리의 온도보다도 50℃ 이상 높게 가열된 분위기에 노출시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유리판의 제조 방법에 따르면, 유리 중에 기포가 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유리판의 제조 방법의 플로우차트.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 유리판 제조 라인의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 교반조의 도면.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 일례에 관한 것이며, 본 발명은 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다.
(1) 전체 구성
(1-1) 유리의 원료
본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 모든 유리판의 제조에 적용 가능한데, 특히 액정 표시 장치나 플라즈마 디스플레이 장치 등의 평판 디스플레이용의 유리 기판 또는 표시부를 덮는 커버 유리의 제조에 바람직하다.
본 발명에 따라 유리판을 제조하기 위해서는, 우선 원하는 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합한다. 예를 들면, 평판 디스플레이용의 유리 기판을 제조하는 경우에는, 이하의 조성을 갖도록 원료를 조합하는 것이 바람직하다.
(a) SiO2: 50 내지 70 질량％,
(b) B2O3: 5 내지 18 질량％,
(c) Al2O3: 10 내지 25 질량％,
(d) MgO: 0 내지 10 질량％,
(e) CaO: 0 내지 20 질량％,
(f) SrO: 0 내지 20 질량％,
(o) BaO: 0 내지 10 질량％,
(p) RO: 5 내지 20 질량％(단, R은 Mg, Ca, Sr 및 Ba로부터 선택되는 적어도 1종임),
(q) R'2O: 0.10 질량％를 초과 2.0 질량％ 이하(단, R'은 Li, Na 및 K로부터 선택되는 적어도 1종임),
(r) 산화주석, 산화철 및 산화세륨 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물을 합계로 0.05 내지 1.5 질량％.
또한, 상기한 액정 기판용 유리는 비소 및 안티몬을 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 이들 물질을 포함한다고 해도, 그것은 불순물로서 이고, 구체적으로는, 이들 물질은 As2O3 및 Sb2O3이라는 산화물의 것도 포함시켜서 0.1 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
상술한 성분에 더하여, 본 발명의 유리는 유리의 여러가지 물리적, 용융, 청징 및 성형의 특성을 조절하기 위해서 여러가지 다른 산화물을 함유하더라도 지장이 없다. 그와 같은 다른 산화물의 예로서는, 이하에 한정되지 않지만, SnO2, TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, Y2O3 및 La2O3을 들 수 있다.
상기 (a) 내지 (r) 중의 (p)에 있어서의 RO의 공급원에는 질산염이나 탄산염을 사용할 수 있다. 또한, 용융 유리의 산화성을 높이기 위해서는, RO의 공급원으로서 질산염을 공정에 적합한 비율로 이용하는 것이 보다 바람직하다.
본 실시 형태에서 제조되는 유리판은 일정량의 유리 원료를 용해용의 로에 공급하여 배치 처리를 행하는 방식과는 달리, 연속적으로 제조된다. 본 발명의 제조 방법에서 적용되는 유리판은 어떠한 두께 및 폭을 갖는 유리판이어도 된다.
(1-2) 유리 제조 공정의 개요
본 발명의 일 실시 형태에 따른 유리판의 제조 방법은 도 1의 플로우차트가 도시하는 일련의 공정을 포함하고, 도 2가 도시하는 유리판 제조 라인 (100)을 이용한다.
상기한 조성이 되도록 조합된 유리의 원료는, 우선 용해 공정(스텝 S101)에서 용해된다. 원료는 용해조 (101)에 투입되고, 소정의 온도까지 가열된다. 소정의 온도는, 예를 들면 상기한 조성을 갖는 평판 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1550℃ 이상인 것이 바람직하다. 가열된 원료는 용해하여 용융 유리를 형성한다. 용융 유리는 제1 이송관 (105a)를 통해서 다음 청징 공정(스텝 S102)이 행하여지는 청징조 (102)로 보내진다.
다음의 청징 공정(스텝 S102)에서는 용융 유리가 청징된다. 구체적으로는, 청징조 (102)에서 용융 유리가 소정의 온도까지 가열되면 용융 유리 중에 포함되는 가스 성분은 기포를 형성하거나 또는 기화하여 용융 유리의 밖으로 빠져나온다. 소정의 온도는, 예를 들면 상기한 조성을 갖는 평판 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1610℃ 이상인 것이 바람직하다. 청징된 용융 유리는 제2 이송관 (105b)를 통해서 다음 공정인 균질화 공정(스텝 S103)이 행하여지는 교반조 (103)로 보내진다.
다음의 균질화 공정(스텝 S103)에서는 용융 유리가 균질화된다. 도 3은 교반조 (103)을 도시한다. 구체적으로는, 용융 유리는, 교반조 (103)에서 교반조 (103)이 구비하는 후술하는 교반 날개 (103a)에 의해 교반됨으로써 균질화된다. 교반조 (103)로 보내지는 용융 유리는 소정의 온도 범위가 되도록 가열된다. 소정의 온도 범위는, 예를 들면 상기한 조성을 갖는 평판 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1440℃(점도 약 121 Pa·S) 내지 1500℃(점도 약 60 Pa·S)인 것이 바람직하다. 균질화된 용융 유리는 교반조 (103)으로부터 제3 이송관 (105c)로 보내진다.
다음의 공급 공정(스텝 S104)에서는, 용융 유리는 성형하는 데 적합한 온도가 되도록 제3 이송관 (105c)에서 가열되고, 다음의 성형 공정(스텝 S105)이 행해지는 성형 장치 (104)로 보내진다. 성형에 적합한 온도는, 예를 들면 상기한 조성을 갖는 평판 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 약 1200℃인 것이 바람직하다.
다음의 성형 공정(스텝 S105)에서는, 용융 유리가 판상의 유리로 성형된다. 본 실시 형태에서는, 용융 유리는 오버플로우 다운드로우법에 의해 연속적으로 리본상으로 성형된다. 성형된 리본상의 유리는 절단되어 유리판이 된다. 오버플로우 다운드로우법은 그것 자체는 공지된 방법으로서, 예를 들면 미국 특허 제3,338,696호 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 성형체에 유입시켜지고 흘러 넘친 용융 유리가 당해 성형체의 각 외표면을 타고서 흘러 내려, 당해 성형체의 바닥에서 합류한 곳을 아래쪽으로 연신하여 리본상의 유리로 성형하는 방법이다.
(1-3) 교반조 및 교반 날개
도 3에 교반조 (103)을 도시한다. 교반조 (103)은 백금 또는 백금 합금제의 용융 유리를 수용하는 용기로서, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)를 구비한다. 백금 합금의 경우, 예를 들면 백금 90 질량％, 로듐 10 질량％의 성분을 갖는 백금-로듐 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 산화지르코늄 등의 금속 산화물을 백금 중에 분산시킨 강화 백금인 백금-로듐-지르코늄 합금을 이용할 수도 있다. 교반 날개 (103a)는 회전축과, 당해 회전축에 부착된 복수의 날개를 갖는다. 회전축은 용기의 천장부로부터 용기 내에 수직으로 삽입되어 있다. 복수의 날개는 회전축을 중심으로 하여 방사상으로 회전축에 부착되어 있다. 회전축은 모터 등의 구동부에 의해 회전된다. 회전축이 회전하면 회전축에 부착된 복수의 날개는 용융 유리를 교반한다.
(2) 준비 공정 상세
미사용인 새로운 장치는 용융 유리와 접촉하는 표면에 부착물이 붙어 있을 가능성이 있다. 부착물은 교반 날개 (103a)의 제조 과정 또는 마무리 시에 그의 표면에 부착되는 먼지나 수지, 오일 등의 유기물 등 여러가지의 것이 있다고 생각되는데, 이들 부착물은 통상 유리 성분에 대한 불순물이 되기 때문에 세정에 의해서 최대한 제거되고 있다. 그러나, 본 발명의 발명자는 유리 중에 극히 미세한 기포가 형성되는 원인에 대해서 조사하던 중에, 육안으로는 평활하게 보이는 교반 날개 (103a)의 표면에 매우 미세한 연마상이나 요철이 존재하고, 당해 흠집이나 요철에 통상의 세정으로는 완전히 제거할 수 없는 부착물이 잔존하고 있는 경우가 있는 것을 새롭게 발견하였다. 특히, 부착물 중에서도 유기물은 유리 중의 기포 형성의 원인이 될 가능성이 높다. 즉, 유기물에 포함되고 있는 탄소가 산소와 결합하여 이산화탄소 가스를 발생시키고, 이 가스가 유리 중에 갇혀서 기포를 형성한다고 생각된다. 따라서, 교반 날개 (103a) 등의 새로운 미사용의 장치를 유리판 제조 라인 (100)에 투입할 때는, 이들의 부착물을 제거하는 준비 공정을 행하고 나서, 유리판 제조 라인 (100)을 본가동시키는 것이 바람직하다. 준비 공정에서는, 이하에서 설명하는 대로 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면에 대해 열처리를 행하여 당해 표면의 부착물을 제거한다. 구체적으로는, 다음의 오프라인 열처리 또는 온라인 열처리 중 어느 하나를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 양쪽의 열처리를 행할 수도 있다.
(2-1) 온라인 열처리
온라인 열처리에서는, 교반 날개 (103a)가 유리판 제조 라인 (100)에 설치된 상태(온라인)에서 교반 날개 (103a)에 대해 열처리를 행한다. 구체적으로는, 본가동 시보다도 고온의 용융 유리를 교반조 (103)에 흘리고 교반 날개 (103a)를 회전시킴으로써, 용융 유리와 접촉하는 교반 날개 (103a)의 표면을 당해 용융 유리에 노출시키는 것이 바람직하다. 용융 유리는 유리판 제조 라인 (100) 상의 상술한 각 장치를 가동시켜 생성한다. 즉, 본가동 시와 동일하게 도 1에 도시된 상술한 유리판의 제조 공정에 따라서 유리의 원료를 용해조 (101)에서 용해하여 용융 유리를 생성하고, 당해 용융 유리를 제1 이송관 (105a), 청징조 (102), 제2 이송관 (105b), 그리고 교반조 (103)으로 순서대로 용융 유리를 흘린다. 단, 상술한 바와 같이 교반 날개 (103a)에 접하는 용융 유리의 온도는 본가동 시보다도 높은 쪽이 바람직하다. 바람직하게는, 용융 유리의 온도는 본가동 시에 교반 날개 (103a)에 접하는 온도보다도 30℃ 정도 이상 높은 것이 바람직하다. 예를 들면, 본가동 시에 교반 날개 (103a)에 접하는 용융 유리의 온도가 약 1440℃라고 하면, 그것보다도 30℃ 이상 높은, 즉 1470℃ 이상의 용융 유리를 교반조 (103)에 흘리는 것이 바람직하다. 단, 용융 유리의 온도가 너무 높으면 교반조 (103) 및 그것보다 하류에 위치하는 유리판 제조 라인 (100) 상의 다른 장치의 수명을 단축하는 경우가 있기 때문에, 교반 날개 (103a)에 닿는 용융 유리의 온도가 본가동 시의 온도보다도 100℃ 이상 높지 않은 것이 바람직하다.
또한, 용융 유리의 점도는 본가동 시보다도 낮은 쪽이 바람직하고, 120 Pa·S 이하인 것이 바람직하다. 용융 유리는 온도가 높게 됨에 따라서 점도가 낮게 된다. 점도가 낮은, 즉 술술 흘러가는 용융 유리에 교반 날개 (103a)의 표면을 노출시키는 것에 의해, 그 표면에 잔존하는 부착물을 고온에 노출시킬 수 있음과 동시에, 용융 유리를 그의 표면에 문지름으로써 미세한 오목부에 들어간 부착물도 보다 확실하게 씻어 버릴 수 있어 바람직하다. 단, 용융 유리의 점도가 너무 낮으면 교반 날개 (103a)의 표면에 대한 마찰력이 너무 낮아 부착물을 문지르는 효과가 나오지 않는다. 용융 유리의 점도는 50 Pa·S 이상인 것이 바람직하다.
(2-2) 오프라인 열처리
오프라인 열처리에서는, 교반 날개 (103a)가 유리판 제조 라인 (100)으로부터 떼어낸 상태(오프라인)에서, 교반 날개 (103a)에 대해 열처리를 행한다. 구체적으로는, 오프라인 상태의 백금 또는 백금 합금 등의 내화 금속제의 로 중에 교반 날개 (103a)를 넣고, 당해 로 내의 분위기를 가열하여, 당해 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면을 고온의 분위기에 노출시키는 것이 바람직하다. 로 내의 분위기의 가열은 가스 버너에 의해 분위기를 가열함으로써 행하는 것이 바람직하다. 또한, 나아가서는, 당해 로를 전원 설비에 의해 통전시킴으로써 가열하는 것이 바람직하다. 분위기의 온도는 본가동 시에 교반 날개 (103a)가 접촉하는 용융 유리의 온도보다도 50℃ 이상 높은 온도인 것이 바람직하다. 예를 들면, 본가동 시에 교반 날개 (103a)에 닿는 용융 유리의 온도가 1445℃이면, 그것보다 50℃ 이상 높은 온도(예를 들면, 1500℃)인 것이 바람직하다. 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면을 이 고온의 분위기에 적어도 24시간 노출시키는 것이 바람직하다.
또한, 오프라인 열처리로서 상술한 교반 날개 (103a)에 대한 고온의 분위기에 의한 열처리는, 반드시 오프라인의 로에서 행해야만 하는 것이 아니라, 유리판 제조 라인 (100) 상에 설치된 상태의 교반조 (103) 중에서 행할 수도 있다.
(3) 실시예
(3-1) 온라인 열처리의 실시예
미사용이고 신품인 교반 날개 (103a)를 사용하여, 도 1의 플로우차트에 도시되어 있는 상술한 일련의 유리판 제조 공정에 따라서, 도 2에 도시된 상술한 유리판 제조 라인 (100)을 가동시켜 유리판을 제조하였다. 또한, 유리 원료는 제조되는 유리판의 조성이 SiO2: 60.9 질량％, B2O3: 11.6 질량％, Al2O3: 16.9 질량％, MgO: 1.7 질량％, CaO: 5.1 질량％, SrO: 2.6 질량％, BaO: 0.7 질량％, K2O: 0.25 질량％, Fe2O3: 0.15 질량％, SnO2: 0.13 질량％가 되도록 조합하였다. 교반 날개 (103a)에 닿은 용융 유리의 온도는 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시와 동일하게 약 1445℃(점도 약 113 Pa·S)였다. 제조된 유리판 중의 기포의 수를 계측하고, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 수가 1kg의 유리 중 약 0.24개인 것을 우선 확인하였다. 또한, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 성분을 분석하여, 성분이 주로 CO2인 것을 확인하였다.
다음으로 교반 날개 (103a)에 닿은 용융 유리의 온도를 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시의 약 1445℃보다도 30℃ 이상 높게 하여, 약 1484℃(점도 약 71 Pa·S)로 하였다. 이것을 3일간 계속한 후, 유리판을 제조하고, 제조된 유리판에 포함되는 기포의 수를 계측하면, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 수는 1kg의 유리 중 약 0.16개였다.
(3-2) 비교예
미사용이고 신품인 교반 날개 (103a)를 사용하여 도 1의 플로우차트에 도시되어 있는 상술한 일련의 유리판 제조 공정에 따라서, 도 2에 도시된 상술한 유리판 제조 라인 (100)을 가동시켜 유리판을 제조하였다. 또한, 유리 원료는 제조되는 유리판의 조성이 SiO2: 60.9 질량％, B2O3: 11.6 질량％, Al2O3: 16.9 질량％, MgO: 1.7 질량％, CaO: 5.1 질량％, SrO: 2.6 질량％, BaO: 0.7 질량％, K2O: 0.25 질량％, Fe2O3: 0.15 질량％, SnO2: 0.13 질량％가 되도록 조합하였다. 교반 날개 (103a)에 닿은 용융 유리의 온도는 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시와 동일하게 약 1445℃(점도 약 113 Pa·S)였다. 1일째에 제조된 유리판 중의 기포의 수를 계측하면, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 수는 1kg의 유리 중 약 0.24개였다. 또한 20일간 유리판의 제조를 계속하고, 21일째에 제조된 유리판 중의 기포의 수를 계측하면, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 수는 1kg의 유리 중 약 0.35개였다. 또한, 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 성분을 분석한 바, 성분은 주로 CO2였다.
상기 (3-1) 및 (3-2)의 예로부터, 교반 날개 (103a)에 닿은 용융 유리의 온도를 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시의 온도보다도 높게 하면, 또한 점도가 본가동 시보다도 낮게 하면, 제조된 유리판에 포함되는 300 ㎛ 이하의 기포의 수가 감소하는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
(3-3) 오프라인 열처리의 실시예
제품으로서의 허용 범위를 초과하는 수의 크기가 300 ㎛ 이하인 기포를 포함하는 유리판을 제조한 유리판 제조 라인 (100)으로부터 교반 날개 (103a)를 떼어내고, 당해 교반 날개 (103a)에 대해 상술한 오프라인 열처리를 행하였다. 구체적으로는, 오프라인의 백금 합금제의 로 중에 교반 날개 (103a)를 넣고, 로를 전원 설비에 의해 통전시킴과 동시에, 로 내의 분위기를 산소 버너에 의해 가열하였다. 로 내의 분위기의 온도가 약 1500℃인 상태에서 교반 날개 (103a)를 24시간 로 내에 넣어 두었다. 그 후, 교반 날개 (103a)를 유리판 제조 라인 (100)에 다시 투입하고, 상기 종래 예와 동일 원료 및 유리판 제조 라인 (100)을 이용하여 동일 방법으로 유리판을 연속하여 제조하였다. 유리판 제조 라인 (100)에 흘리는 용융 유리의 온도 및 점도는 본가동 시와 동일하게 하였다. 즉, 교반 날개 (103a)가 닿은 용융 유리는 본가동 시와 동일하게, 온도가 약 1445℃, 점도가 약 113 Pa·S였다. 제조된 유리판이 포함하는 기포의 수를 계측하면, 1kg의 유리 중의 크기가 300 ㎛ 이하인 기포의 개수는, 1kg의 유리 중 약 0.12개였다.
상기 (3-2) 및 (3-3)의 예로부터, 교반 날개 (103a)의 용융 유리에 접하는 표면을 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시에 당해 표면에 접하는 용융 유리보다도 50도 이상 높은 온도의 분위기에 적어도 24시간 노출시킨 후, 유리판을 제조하면 유리판에 포함되는 300 ㎛ 이하인 기포의 수를 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
(4) 특징
(4-1)
본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 유리판 제조 라인 (100)을 본가동시키기 전에, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)에 대해 열처리를 행함으로써 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면의 부착물을 제거하는 준비 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 (3-1) 및 (3-3)의 실시예에서는, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면에 대해 열처리를 행한 후에 유리판을 제조함으로써 유리 중에 형성되는 기포를 효과적으로 억제할 수 있다.
(4-2)
또한, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 준비 공정이 교반 날개 (103a)를 본가동 시보다도 30℃ 정도 이상 높은 온도의 용융 유리에 노출시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 (3-1)의 실시예에서는, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면을 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시에 당해 표면에 접촉하는 용융 유리의 온도 1445℃보다도 30℃ 이상 높은 1484℃의 용융 유리에 노출시킨 후에 유리판을 제조함으로써 유리 중에 기포가 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
(4-3)
또한, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 준비 공정이 교반 날개 (103a)를 점도가 120 Pa·S 이하인 용융 유리에 노출시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 (3-1)의 실시예에서는, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면을 점도가 약 71 Pa·S의 용융 유리에 노출시킨 후에 유리판을 제조함으로써 유리 중에 기포가 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
(4-4)
또한, 본 발명에 따른 유리판의 제조 방법은 준비 공정이 교반 날개 (103a)를 유리판 제조 라인 (100)으로부터 떼어낸 오프라인의 상태에서, 본가동 시에 교반 날개 (103a)의 표면에 접촉하는 용융 유리의 온도보다도 50℃ 이상 높게 가열된 분위기에 노출시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 (3-3)의 실시예에서는, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개 (103a)의 용융 유리와 접촉하는 표면을 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시에 당해 표면에 접촉하는 용융 유리의 온도 1445℃보다도 50℃ 이상 높은 1500℃의 분위기에 노출시킨 후에 유리판을 제조함으로써 유리 중에 기포가 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
(5) 변형예
(5-1) 변형예 A
상기 실시 형태는 평판 디스플레이용의 유리 기판의 제조에 바람직한 원료를 조합하여, 본 발명에 따른 유리판 제조 방법을 이용하여 유리판을 제조하는 것이다. 그러나, 다른 실시 형태에서는, 본 발명에 따른 유리판 제조 방법을, 예를 들면 커버 유리용의 유리판을 제조하는 데 이용할 수도 있다. 이 경우, Na2O, K2O 또는 Li2O로서 표시되는 알칼리 금속 산화물의 농도의 합계가 2.0 질량％보다 큰 조성을 갖도록 유리 원료를 조합하는 것이 바람직하다.
이러한 조성을 갖는 유리판을 제조하는 경우, 유리판 제조 라인 (100)의 본가동 시에는, 교반 날개 (103a)의 표면에 접촉하는 용융 유리의 온도는 약 1350℃(점도 약 74 Pa·S)인 것이 바람직하다. 따라서, 기포의 형성을 효과적으로 억제하기 위해서는, 당해 온도보다도 30℃ 이상 높은 온도(예를 들면, 1380℃ 또는 그 이상)의 용융 유리에 교반 날개 (103a)의 표면을 노출시키는 상술한 온라인 열처리, 또는 당해 온도보다도 50℃ 이상 높은 온도(예를 들면, 1400℃ 또는 그 이상)의 분위기에 교반 날개 (103a)의 표면을 노출시키는 상술한 오프라인 열처리, 또는 이들 양쪽을 행한 후에 유리판을 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 본 변형예에 따른 전술한 바와 같은 조성을 갖는 유리의 경우, 1380℃에서 점도는 약 56 Pa·S가 된다.
이상에서는, 교반 날개 (103a)의 표면의 부착물에 기인하는 기포의 형성을 억제한 유리판의 제조를 예로 들어 본 발명에 대해서 상술했지만, 본 발명의 적용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 예를 들면 제1 이송관 (105a), 제2 이송관 (105b), 제3 이송관 (105c), 청징관 (102), 성형 장치 (104) 등, 다른 유리 제조용 장치의 용융 유리와 접촉하는 표면의 부착물에 기인하는 기포의 형성을 억제한 유리판의 제조에도 적용 가능하다.
100: 유리판 제조 라인
101: 용해조
102: 청징조
103: 교반조
103a: 교반 날개
104: 성형 장치
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특허 공표 2001-503008호 공보

Claims (4)

  1. 유리 제조 라인을 본가동시키기 전에, 백금 또는 백금 합금제의 교반 날개에 대해 열처리를 행함으로써 상기 교반 날개의 용융 유리와 접촉하는 표면의 부착물을 제거하는 준비 공정
    을 포함하고,
    상기 준비 공정은 상기 교반 날개를 본가동 시보다도 30℃ 이상 높은 온도의 상기 용융 유리에 노출시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 준비 공정은 상기 교반 날개를 점도가 120 Pa·S 이하인 용융 유리에 노출시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 준비 공정은, 상기 교반 날개를 상기 유리 제조 라인으로부터 떼어낸 오프라인의 상태에서, 본가동 시에 상기 교반 날개의 표면에 접촉하는 상기 용융 유리의 온도보다도 50℃ 이상 높게 가열된 분위기에 노출시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리 제조 라인을 본가동시켰을 때에 상기 용융 유리의 온도는 1440℃ 내지 1500℃인 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
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