KR20100027003A

KR20100027003A - 플로우트 배스 장치에서 판유리를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20100027003A
Application number: KR1020090078643A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 로터스; 마르쿠스 프랑크; 울프 다알만; 크리스티안 쿠네르트; 안드레아스 랑스도르프
Original assignee: 쇼오트 아게
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2010-03-10
Also published as: DE102008041661B4; JP2010053031A; DE102008041661A1; KR101171419B1; JP5231358B2; TW201022165A; TWI449677B

Abstract

배스 바닥 블록(3)과, 금속 바닥 벽(14)이 달린 금속 케이싱(12)으로 이뤄진 플로우트 배스 바닥(2)을 구비하되, 배스 바닥 블록(3)과 금속 바닥 벽(14) 사이에 개재 공간(10)이 형성되는 플로우트 배스 장치(1)에서 판유리를 제조하는 방법으로서, 용해조에서 유리를 용해하고, 유리 용해물을 액상 금속 욕(5) 상에 부어 유리 스트립(8)으로 성형하는 판유리 제조 방법을 개시한다. 개재 공간(10)을 하나 이상의 구역에서 적어도 일시적으로 H₂ 함유 가스로 충전한다. 플로우트 배스 장치는 하나 이상의 파이프 소켓(20)이 흡입 장치(36)와 가스 공급 장치(32)에 연결되도록 조치된다.

Description

플로우트 배스 장치에서 판유리를 제조하는 방법{METHOD FOR PRODUCING FLAT GLASS IN FLOAT BATH APPARATUS}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 판유리 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 청구항 10의 전제부에 따른 플로우트 배스 장치(float bath apparatus)에 관한 것이기도 하다.

플로우트법(float method)에 따른 판유리, 소위 플로우트 글라스(float glass)를 제조하는 것은, 지난 1세기 전부터 공지되어 있는 것으로, 기본적으로 필킹톤(Pilkington)사의 기본 특허권(US 3,083,551, DE 147 19 50)에 그 기반을 두고 있다.

플로우트법에서는, 작동 탱크로부터 채널에 의해 인도된 액상 유리를 용융 금속의 욕(bath), 통상적으로 주석의 욕 상으로 흘려보낸다. 유리의 유량은 이동식 슬라이더에 의해 제어되는데, 그 이동식 슬라이더의 조절에 의해 특히 유리 두께까지도 조절되게 된다. 유리의 흐름 방향으로 보았을 때에, 슬라이더의 배후에는 유리 용해물이 연속적으로 금속 욕 상으로 흘러나오기 시작하는 주조 립(cast lip)이 위치하는데, 유리 용해물은 금속 욕 상에서 치수 안정적인 유리 스트립으로 성형되고 경화된다. 이어서, 경화된 유리 스트립을 금속 욕으로부터 제거한다. 이를 위해, 플로우트 욕조의 배후에 리프트 장치가 배치된다.

그와 같은 방식으로 제조된, 통상적으로 1.5㎜ 미만의 두께를 갖는 플로우트 글라스는 박유리 기판으로서 특히 평판 디스플레이, 예컨대 플라즈마 디스플레이 패널(PDP = Plasma Display Panel), 전계 방출 디스플레이(FED = Field Emission Display), TFT(Thin Film Transistor) 액정 디스플레이, 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN = Super Twisted Nematic) 액정 디스플레이, 플라즈마 보조 액정(PALC = Plasma Assisted Liquid Crystal) 디스플레이, 전계 발광 디스플레이(EL = Electro-Luminescent) 등을 제조하는 데 사용되거나 박막 태양 전지를 제조하는 데 사용된다.

평판 디스플레이에서는, 디스플레이의 타입에 따라 2개의 유리판 사이에 액정 화합물의 박막 층을 마련하거나, 배면 측 유리판의 정면 내지 정면 측 유리판의 배면 상에 유전체 층을 각각 부착하여, 그것으로 인(phosphor)이 넣어진 셀들을 성형한다.

그와 관련하여, 액정 층의 층 두께 또는 유전체 층의 두께를 정확히 유지하는 것이 중요한데, 그렇게 함으로써, 특히 디스플레이의 치수가 큰 경우에 장애가 되는 색 왜곡 또는 그와 유사한 편차들이 발생하지 않게 된다. 현재 약 30㎛인 층 두께는 점점 더 작아지고 있고, 디스플레이는 점점 더 커지고 있기 때문에, 그러한 조건의 중요성이 점점 더해지고 있다.

액상 금속, 특히 주석이 산화되지 않도록 보호하기 위해, 플로우트 배스 챔 버는 통상적으로 5 내지 8%의 수소를 함유하는 성형 가스로 일정하게 세정된다.

도 1에 부분 단면도로 개략적으로 도시된 플로우트 배스 장치(1)의 플로우트 욕조(7)의 바닥(2)은, 통상적으로 내화 재료로 이뤄진 배스 바닥 블록(3)으로 구성되는데, 배스 바닥 블록(3)은 가스 밀봉된 냉각 금속 박스 또는 금속 케이싱(12) 내에서 금속 바닥 벽(14)에 의해 유지된다. 배스 바닥 블록(3)의 상부에는 금속 욕(5)이 위치하고, 금속 욕(5) 상에는 유리 스트립(8)이 부유한다. 금속 바닥 벽(14)과 배스 바닥 블록(3) 사이에는 수 밀리미터의 개재 공간(10)이 존재한다. 액상 주석은 최초로 채워졌을 때에 블록 이음매(4)에서 냉각된 금속 바닥 벽(14)까지 침투하고, 거기서 예컨대 코르크(6)의 형태로 경화된다.

성형의 시작 시에, 유리의 점도는 유리 아래에 가스가 형성될 경우에 유리에 아래쪽으로 개방된 기포가 각인될 정도로 낮다. 그러한 개방된 기포는 경화 과정 중에 그대로 유지되어 바람직하지 않은 유리 결함을 형성한다.

예컨대, LCD 디스플레이 용례를 위한 무알칼리 특수 유리는 또한 현재에도 플로우트법으로 제조되고 있다. 유리 상에 부착되는 작은 전자 구조물들로 인해, 극히 작은 표면 결함도 장애를 유발한다. 개방된 하면 기포의 지름은 전형적으로 50㎛ 미만이고, 그 깊이는 10㎛ 미만이다. 그러한 개방된 기포는 연마에 의해 제거될 수 있다. 그러한 마무리 단계는 또한 상당한 비용을 수반하는 것이기도 하다.

US 2004/0110625 A1은, 유리로부터 누출되어 주석 중의 지나치게 높은 수소 농도로 인해 주석 중에 용해될 수 없는 물의 상호 작용의 결과로서, 유리의 하면에 서 기포가 형성되는 것을 설명하고 있다. 유리로부터의 물의 확산은 유리 내의 전계 강도에 의해 영향을 받는다. TiO₂, 산화에르븀(erbium oxide), 또는 네오디뮴(neodymium)을 첨가함으로써 전계 강도가 증대되고, 그에 의해 물 확산이 감소하는데, 그것은 결함 형성의 감소를 가져온다.

US 2004/0107732 A1은, 플로우트 배스의 고온 구역에서 성형 가스 중의 수소 농도를 3% 미만으로 설정함으로써 US 2004/0110625 A1에 설명된 기포 형성을 방지하는 방법을 개시하고 있다. 그럼으로써, 유리로부터 나온 수소가 주석 중에 용해될 수 있어 기포 형성이 방지될 정도로 주석 중의 수소 농도가 떨어지게 된다.

DE-A 1496018, US 3,334,983, 및 DE-C 1496021은 바닥 구역에 진공을 인가하여 바닥 구역으로부터 과잉의 가스를 흡입할 수 있도록 하는 방법을 개시하고 있다.

DE-A 1496018에 따르면, 벽돌이라 부르는 내화 벽돌이 금속 케이싱 상에 견고하게 나사 고정되고/고정되거나 시멘트 층 내에 매설된다. 금속 욕의 표면 아래에 감압(reduced pressure)을 제공하기 위해, 금속 케이싱을 통해 시멘트 속까지 연장되는 관이 마련된다. 그러한 관은 심지어 내화 벽돌로까지 돌출하고, 특히 시멘트 층이 없는 경우에는 그와 같이 돌출한다.

이들 관에 의해 흡입되는 가스는 또한 분석 장치에 공급될 수도 있다.

그 반면에, US 3,334,983에서는 욕 바닥 블록과 금속 케이싱 사이에 개재 공간이 위치하고, 그 개재 공간으로부터 가스가 흡입된다. 이를 위해, 금속 케이싱 에는, 진공 펌프에 연결되는 대응하는 파이프 소켓이 배치된다. 개재 공간의 배기를 통해 유리 스트립의 하면에서의 기포 문제가 만족스럽게 해결될 수 있는 것으로 판명되었다. 부압이 인가되면, 공기 및 그에 따른 산소가 플로우트 욕조의 가장자리 구역을 경유하여 개재 공간으로 흡입될 수 있으며, 따라서 개재 공간은 경우에 따라서는 주석 욕과 접촉하기도 한다.

DE-C 1496021에 따르면, 이러한 개재 공간은 흡입 압력에도 또한 노출되고, 공간으로부터 금속 욕을 경유하여 개재 공간으로의 보호 가스 분위기의 직접적인 유입이 밀봉부에 의해 차단된다. 한편으로는 보호 가스 분위기가 높은 압력 하에 있고, 다른 한편으로는 블록과 케이싱 사이의 공간에서 흡입 압력이 유지되되, 그러한 유지가 그 공간과 보호 가스 분위기의 개방 연결을 밀봉함으로써 지원되기 때문에, 충분한 압력 구배가 발생하여 욕 중의 가스 성분이 블록들 사이의 면들로, 그리고 그 블록들 사이의 틈새를 통해서는 물론 블록들 그 자체의 다공성 재료를 통해서도 반출되게 된다.

본 발명의 과제는, 적어도 하면 기포들의 수 및 크기를 감소시키도록 하는 방법 및 플로우트 배스 장치를 제공하는 것이다.

그러한 과제는, 판유리, 특히 TFT 유리를 제조하는 방법에 있어서 배스 바닥 블록과 금속 케이싱 사이의 개재 공간을 하나 이상의 구역에서 적어도 일시적으로 H₂ 함유 가스로 충전함으로써 해결된다.

특히, 플로우트 배스의 작업 개시 전에는, 플로우트 배스의 바닥 구역에 내구성 공기 침전물 및 그에 따른 산소 침전물이 형성되고, 그 침전물은 흡입만으로는 완전히 제거될 수 없는 것으로 추정된다. 개재 공간 내로 수소 성분을 갖는 가스를 도입하면, 산소와 결합하여 산소 침전물을 용해시키고, 그에 따라 주석 욕으로의 계속적인 산소 공급과 거기에서의 산화 및 유리에서의 기포 형성이 방지된다. 또한, 플로우트 배스의 측벽을 통한 공기의 후속 흐름도 방지된다.

개재 공간을 수소 함유 가스로 충전함으로써 기포 형성이 현저히 줄어들 수 있는 것으로 판명되었다. H₂ 함유 가스는 성형 가스로 지칭되기도 한다. H₂ 함유 가스는 외부로부터 도입되는 것이 바람직하다. 가스를 제어된 방식으로 공급하고 흡입식으로 배출하는 것이 매우 바람직하다.

기포의 형성이 가장 심하게 일어나는 개개의 구역들에만 H₂ 함유 가스를 도입하는 것으로도 충분할 수 있다.

플로우트 배스는 다양한 온도 범위를 갖기 때문에, 가스를 적어도 고온 구역에 도입하는 것이 바람직하다. 일 구역은, 또한 베이(bay)로 지칭되기도 하는 소위 플로우트 배스 섹션을 포함하는 것이 바람직하다.

H₂ 함유 가스를 항상 개재 공간 내에 존속시키는 것이 바람직하다. 높은 압력에 기인하여 가스가 측벽을 통해 밖으로 유출될 수 없고, 그에 의해 공기의 유입이 방지되게 된다.

개재 공간의 여러 구역들에서의 개별적인 조건들에 따라서는, H₂ 함유 가스를 H₂ 비함유 가스로 전환하여 개재 공간이 플로우트 배스 장치의 작업 지속 시간 중에 한정된 시간 동안에만 H₂ 함유 가스로 충전되도록 하는 것이 유리할 수 있다.

예컨대, 개재 공간의 개별 구역들에서의 수분 함량이 상승하거나 지나치게 높은 경우에는, 그 개별 구역들을 예컨대 H₂ 비함유 가스로, 예를 들어 전적으로 질소로만 세정하고, 이어서 H₂ 함유 가스를 다시 도입하는 것이 유리하다.

또 다른 불활성 가스로서 아르곤 및/또는 헬륨을 고려하는데, 그들은 개별적으로 사용되거나, 예컨대 질소와 조합하여 사용될 수도 있다. 그러한 가스들은 수소와 함께 사용될 수도 있고 수소 없이 사용될 수도 있다.

개재 공간에서의 변화들을 탐지할 수 있도록 하기 위해, 개재 공간 내의 가스들의 조성 또는 개재 공간으로부터 반출된 가스들의 조성을 측정할 수 있다.

그것은, 예컨대 수분 함량이 높을 경우에 H₂ 비함유 가스로 전환하거나 가스들의 비율들을 예컨대 수소 함량에 맞춰 조절하는 가능성을 제공한다.

가스들 중의 하나 이상의 성분을 공급 및/또는 반출함으로써 개재 공간 내의 성형 가스의 미리 주어진 조성을 조절하고 유지하는 것이 바람직하다. 예컨대, 이미 가스로 충전된 개개 공간 내에 일시적으로 오직 수소만을 도입하여 H₂ 함량을 증가시킬 수 있다. 그 대신에, 상응하는 양의 가스를 흡입하여 개재 공간 내의 압력이 지나치게 상승하지 않도록 할 수도 있다.

5% 내지 8%의 H₂를 함유한 통상의 성형 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 높은 H₂ 함량은 기포형성에 관한 결과를 개선해주는 것으로 판명되었다. 5% 내지 14%, 특히 12% 내지 14%를 초과하는 H₂ 함량이 바람직하다.

공간 내로 금속 욕의 상부에 도입되는 동일한 가스를 전술한 가스로 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 가스를 개재 공간의 플로우트 배스에 공급하기 위해 공통의 가스 저장 탱크를 채용할 수 있고, 그럼으로써 방법을 저렴하게 수행할 수 있다.

또 다른 실시 양태에 따라, 개재 공간을 씻어내기 위해 금속 바닥 벽의 하나 이상의 지점에 가스를 공급하고 금속 바닥 벽의 또 다른 하나 이상의 지점에서 가스를 반출하도록 조치한다.

개재 공간을 씻어내기 위해, 예컨대 50 내지 100ℓ/h의 가스를 개재 공간에 도입한다.

제조 공정의 종료 시에 판유리가 연마 공정을 받도록 하는 것이 바람직하다. 개방 기포가 전혀 없거나 기껏해야 소수의 작고 극히 작은 개방 기포만이 있는 것을 특징으로 하는, 본 발명에 따른 방법에 의해 제공되는 높은 표면 품질로 인해, 연마를 최대 10㎛의 재료 절삭으로 한정시킬 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 붕규산염 유리, 무알칼리 유리, 알루미노규산염 유리, 알루미노리튬규산염 유리, 및 유리 세라믹용 전구체 유리를 제조하는 데 매우 적합하다.

특히, 본 발명에 따른 방법은 예컨대

SiO₂ 70 내지 85, B₂O₃ 7 내지 13, Na₂O + K₂O + Li₂O 3 내지 8, MgO + CaO + SrO 0 내지 3, Al₂O₃ 2 내지 7

의 조성(이하 모든 데이터는 산화물 기준의 중량%로 표시함)을 갖는 방화 용례를 위한 붕규산염 유리를 제조하는 데 적합하고,

SiO₂ 50 내지 70, B₂O₃ ≤ 15, Al₂O₃ 10 내지 25, MgO 0 내지 10, CaO 0 내지 12, SrO 0 내지 12, BaO 0 내지 15(단, MgO + CaO + SiO + BaO 8 내지 26), ZnO 0 내지 10, ZrO₂ 0 내지 5, TiO₂ 0 내지 5, SnO₂ 0 내지 2

의 조성을 갖는 무알칼리 알루미노(붕)규산염 유리를 제조하는 데 적합하며,

예컨대, 특히

SiO₂ > 55 내지 65, B₂O₃ 5 내지 11, Al₂O₃ > 14 내지 25, MgO 0 내지 8, CaO 0 내지 8, SrO 0 내지 8, BaO ≤ 10(단, MgO + CaO + SrO + BaO 8 내지 21), ZnO 0 내지 5, ZrO₂ 0 내지 2, TiO₂ 0 내지 3, SnO₂ 0 내지 2

구체적으로, SiO₂ > 58 내지 65, B₂O₃ > 6 내지 10.5, Al₂O₃ > 14 내지 25, MgO 0 내지 < 3, CaO 0 내지 9, BaO > 3 내지 8(단, MgO + CaO + BaO 8 내지 18), ZnO 0 내지 < 2, As₂O₃ 없음, Sb₂O₃ 없음, 바람직하게는 Zn 산화물 없음, Ce 산화물 없음, Zr 산화물 없음, Ti 산화물 없음

의 조성을 갖는 디스플레이 유리를 제조하는 데 적합하다.

또한, 본 발명에 따른 방법은 다양한 유리 세라믹용 녹색유리(green glass), 즉 예컨대

SiO₂ 55 내지 69, Al₂O₃ 19 내지 25, Li₂O 3 내지 5, Na₂O 0 내지 1.5, K₂O 0 내지 1.5, ΣNa₂O + K₂O 0.2 내지 2, MgO 0.1 내지 2.2, CaO 0 내지 15, SrO 0 내지 1.5, BaO 0 내지 2.5, ΣMgO + CaO + SrO + BaO 6 미만, ZnO 0 내지 1.5, TiO₂ 1 내지 5, ZrO₂ 1 내지 2.5, SnO₂ 0 내지 1 미만, ΣTiO₂ + SrO₂ + SnO₂ 2.5 내지 5, P₂O₅ 0 내지 3

의 조성을 갖는 녹색유리, 또는

SiO₂ 55 내지 69

Al₂O₃ 19 내지 25

Li₂O 3.2 내지 5

Na₂O 0 내지 1.5

K₂O 0 내지 1.5

MgO 0 내지 2.2

CaO 0 내지 2.0

SrO 0 내지 2.0

BaO 0 내지 2.5

ZnO 0 내지 < 1.5

TiO₂ 0 내지 3

ZrO₂ 1 내지 2.5

SnO₂ 0 내지 < 1

ΣTiO₂ + ZrO₂ + SnO₂ 2.5 내지 5

P₂O₅ 0 내지 3

F 0 내지 1

B₂O₃ 0 내지 2

Nd₂O₃ 0.01 내지 0.6

의 조성을 갖는 녹색유리, 또는

SiO₂ 55 내지 75, Al₂O₃ 15 내지 30, Li₂O 2.5 내지 6, ΣNa₂O + K₂O 6 미만, ΣMgO + CaO + SrO + BaO 6 미만, B₂O₃ 0 내지 4 미만까지, ΣTiO₂ + ZrO₂ 2 미만

의 조성을 갖는 유리 세라믹 전구체 유리, 또는

SiO₂ 60 내지 72, Al₂O₃ 18 내지 28, Li₂O 3 내지 6, ΣNa₂O + K₂O 0.2 내지 2, ΣMgO + CaO + SrO + BaO 6 미만, ZnO 0 내지 1.5, B₂O₃ 0 내지 4 미만까지, SnO 0.1 내지 1.5, ΣTiO₂ + ZrO₂ 2 미만, P₂O₅ 0 내지 3, F 0 내지 2

의 조성을 갖는 유리 세라믹 전구체 유리를 제조하는 데 매우 적합하다.

본 발명에 따른 방법에 의해 제조할 수 있는 또 다른 바람직한 유리는, 55 중량% 이상의 SiO₂를 함유하되, 60 중량% 이상, 특히 64 중량% 이상의 SiO₂를 함유하는 것이 매우 바람직한 알루미노규산염 유리이다. SiO₂의 상한은 70 중량%, 특히 68 중량% 미만인데, 구체적으로 67 중량% 이하를 한계로 하는 것이 더욱 바람직하다. B₂O₃는 0 중량% 이상, 특히 0.05 중량% 이상의 양으로 유리 중에 함유되는데, 0.1 중량%의 최소 함량이 매우 바람직하다. 유리 중의 B₂O₃의 최대 함량은 2 중량%이고, 1.5 중량%인 것이 바람직하다.

Al₂O₃는 18 중량% 이상, 특히 19 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상의 양으로 유리 중에 함유되는데, 최대 함량은 25 중량%, 특히 24.5 중량%이고, 24 중량%인 것이 매우 바람직하다.

Li₂O는 3 내지 최대 5 중량%의 양으로 유리 중에 함유되는데, 최소 함량은 3.25 중량%이고, 특히 3.5 중량%인 것이 바람직하다. Li₂O의 최대 함량은 최대 5 중량%, 특히 최대 4.8 중량%인데, 최대 4.75 중량%, 특히 최대 4.6 중량%의 상한이 매우 바람직하다. 유리중의 Na₂O 및 K₂O의 함량은 0 내지 최대 3 중량%인데, Na₂O에 대한 상한은 최대 1.5 중량%, 바람직하게는 최대 1 중량%인 것이 바람직하다. K₂O에 대한 바람직한 최대 함량은 1.5 중량%, 특히 1 중량%이다. 유리 중의 알칼리 산화물 Na₂O와 K₂O의 합은 0 중량% 내지 최대 3 중량%인데, 최소 함량은 0.25 중량%, 특히 0.5 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 3 중량%, 특히 2.75 중량%인 것이 바람직하되, 최대 2.5 중량%인 것이 더욱 바람직하다.

유리 중의 CaO와 SrO의 함량은 각각 서로 독립적으로 0 내지 최대 2 중량%이다. 유리 중의 SrO와 CaO의 바람직한 최소 함량은 각각 서로 독립적으로 0.1 중량%이고, SrO와 CaO의 바람직한 최대 함량은 각각 서로 독립적으로 2 중량%, 바람직하게는 1.5 중량%이다. TiO₂와 ZrO₂는 각각 0 내지 최대 3 중량%와 1 내지 최대 2.5 중량%의 양으로 유리 중에 함유된다. TiO₂에 대한 최소 함량은 0.5 중량%, 특히 0.8 중량%인 것이 바람직하고, 상한은 2.75 중량%, 특히 2.5 중량%인 것이 바람직하다. ZrO₂에 대한 최소 함량은 1.5 중량%, 특히 1.5 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 2.25 중량%, 특히 2 중량%인 것이 바람직하다. SnO₂는 0.1 내지 최대 1 중량%의 양으로 유리 중에 함유되는데, 최소 함량은 0.15 중량%, 특히 0.18 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 0.9 중량%, 특히 0.8 중량%인 것이 바람직하며, 유리 중의 산화물 TiO₂, ZrO₂, 및 SnO₂의 합은 2.5 중량% 내지 최대 5 중량% 이하인데, 최소 함량은 3 중량%, 특히 3.25 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 4.9 중량%, 특히 4.8 중량%인 것이 바람직하다.

그러한 유리는 MgO 및/또는 BaO의 성분을 함유하는데, MgO의 함량은 0 내지 2.2 중량%이고, BaO의 함량은 그와는 독립적으로 0 내지 2.5 중량%인 것이 유리하 다. 최소 함량은 0.05 중량%, 특히 0.1 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 2 중량%인 것이 바람직하다. 또한, 그러한 유리는 ZnO 및/또는 P₂O₅의 성분을 함유하는데, ZnO의 함량은 0 내지 < 1.5 중량%이고, P₂O₅의 함량은 그와는 독립적으로 0 내지 3 중량%인 것이 유리하다. ZnO의 최소 함량은 0.05 중량%, 특히 0.1 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 1 중량%, 특히 0.75 중량%인 것이 바람직하다. P₂O₅의 최소 함량은 0.5 중량%, 특히 1 중량%인 것이 바람직하고, 최대 함량은 2.5 중량%, 특히 2 중량%인 것이 바람직하다. 그러한 유리는 Nd₂O₃를 0.01 내지 0.6 중량%의 함량으로 함유하는데, 최소 함량으로서는 0.05 중량%가 바람직하고, 0.1 중량%가 매우 바람직하다. 최대 함량으로서는 0.55 중량%가 바람직하고, 0.5 중량%가 매우 바람직하다.

판유리의 바람직한 용도는 LCD 용례, 특히 LCD 디스플레이 스크린을 위한 것이다.

플로우트 배스 장치는, 하나 이상의 파이프 소켓이 가스 저장소와 H₂ 함유 가스 공급 장치에 연결되는 것을 그 특징으로 한다.

가스 저장소는 성형 가스 저장소인 것이 바람직하다.

개재 공간을 세정할 수 있도록 하기 위해, 하나 이상의 파이프 소켓이 흡입 장치에 연결된다.

파이프 소켓은, 바깥쪽에 놓인 그 출구가 폐쇄된 중심 구멍을 구비하는 것이 바람직하다. 우선, 파이프 소켓을 형성하는 금속 부품이 금속 바닥 벽의 하부측에 용접되고, 이어서 드릴로 천공된다. 그럼으로써, 구멍 제작시에 액상 주석의 유출에 대한 최대한의 보호를 확보하는 것이 보장된다.

이어서, 그와 같이 하여 생성된 중심 구멍은 바깥쪽에 놓인 단부에서 예컨대 플러그에 의해 폐쇄된다.

가스의 공급 및/또는 반출을 위한 연결 수단은 측방향으로 파이프 소켓에 배치되는 것이 바람직하다. 그러한 파이프 소켓의 구성은, 가스 공급의 융통성이 높으면서도 액상 주석의 최대한의 유출 보호가 구현된다는 이점을 갖는다.

파이프 소켓이 장착되는 구역이 그 이외의 냉각된 금속 바닥 벽보다 더 높은 온도를 갖는 것을 방지하기 위해, 파이프 소켓은 냉각 매체가 공급될 수 있는 냉각 재킷을 구비하는 것이 바람직하다.

파이프 소켓의 온도를 감시하기 위해, 파이프 소켓은 온도 측정 장치에 연결된 하나 이상의 열전 소자를 구비하는 것이 바람직하다.

배스 바닥 블록은 수 밀리미터의 두께를 갖는 이격 부재 상에 안착하는 것이 바람직하며, 이에 따라 블록 상측부 상에 소정의 높이 레벨을 설정한다.

본 발명에 따른 방법에 따라 제조된 판유리는 연마 표면을 갖는 것이 바람직하다.

전술한 판유리의 바람직한 용도는 LCD 디스플레이와, 예컨대 방화, 방탄 용례 또는 열적 혹은 화학적 프리스트레스 처리된 플로우트 유리의 용례와 같은 안전 기술상의 용례를 위한 것이다.

본 발명에 따른 판유리 제조 방법 및 이를 위한 플로우트 배스 장치에서는, 배스 바닥 블록과 금속 케이싱 사이의 개재 공간을 하나 이상의 구역에서 적어도 일시적으로 H₂ 함유 가스로 충전함으로써, 개재 공간 내의 수소 함유 가스의 침투물이 산소와 결합하여 산소 침전물을 용해시키고, 그에 따라 주석 욕으로의 계속적인 산소 공급과 거기에서의 산화 및 유리에서의 기포 형성이 방지된다. 또한, 플로우트 배스의 측벽을 통한 공기의 후속 흐름도 방지된다. 따라서, 개재 공간을 수소 함유 가스로 충전함으로써 기포 형성이 현저히 줄어들 수 있다.

이하, 본 발명의 예시적 실시 양태들을 첨부 도면들에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는, 배스 바닥 블록(3)이 그 코너에서 이격 부재(16)에 안착한다는 점에서 도 1의 도시와는 상이한 플로우트 배스 바닥(2)의 부분 단면도가 도시되어 있다. 이격 부재(16)는 특히 배스 바닥 블록의 표면에서의 기복, 즉 주석 욕 그 자체에서의 기복을 보상하는 데 사용된다. 또한, 그러한 구조는 플로우트 배스의 열 효율과 관련된 이점을 갖는다. 아울러, 이격 부재(16)에 의해 금속 바닥 벽(14)에 대한 소정 간격 및 그에 따른 개재 공간(10)의 일정한 체적이 형성된다. 금속 바닥 벽(14)에는 구멍(15)이 뚫리는데, 그 구멍(15)을 통해 외부로부터 개재 공간(10)에 접근할 수 있다. 외면에는, 가스, 특히 H₂ 함유 가스를 개재 공간(10)으 로 도입할 수 있게 하는 파이프 소켓(20)이 용접된다.

도 3에서는, 그러한 파이프 소켓(20)의 확대도를 볼 수 있다. 파이프 소켓(20)은 우선 금속 바닥 벽(14)의 하면에 용접된다. 이어서, 중심 구멍(22)이 뚫리는데, 그와 동시에 구멍(15)도 생성되게 된다. 중심 구멍(22)의 출구측 단부에는, 플러그(24)의 형태의 폐쇄 요소가 마련된다.

연결 수단(23)은 파이프 소켓(20)으로부터 옆으로 연장된다.

파이프 소켓(20)은 상부 구역에 냉각 재킷(25)을 구비하는데, 도시를 생략한 냉각 매체가 이 냉각 재킷을 통해 흐르게 된다. 부가적으로, 파이프 소켓(20)에는 온도 측정 장치(42)에 연결되는 열전 소자(40)가 박혀 있다. 파이프 소켓(20)의 냉각을 통해 얻고자 하는 것은, 금속 바닥 벽(14)과의 연결 구역에서의 온도가 지나치게 높게 상승하지 않도록 함으로써 주석의 융점을 넘어서지 않도록 하는 것이다. 개재 공간의 구역에서의 주석의 액화는, 특히 구멍(15)이 주석에 의해 막히지 않도록 하기 위해서라도 회피되어야 한다.

도 4에는, 예시적으로 2개의 파이프 소켓들(20)이 그려져 있는 또 다른 실시 양태가 도시되어 있다. 양자의 파이프 소켓(20)은, 각각 밸브(35)가 배치되어 있는 가스 라인(33, 34)을 통해 공급 장치, 예컨대 펌프(32)에 연결된다. 그러한 펌프(32)는 가스 저장 탱크(30)에 연결되어 있다. 화살표는 가스가 개재 공간(10)으로 도입되는 것을 의미하고 있다.

도 5에는, 개재 공간(10)을 세정하는 작업이 수행되는 또 다른 실시 양태가 도시되어 있다. 좌측 구역에서는, 파이프 소켓(20)이 역시 밸브(35)를 갖고 있는 가스 라인(33)을 통해 급송 펌프(32)에 연결되고, 그 급송 펌프(32)는 다시 가스 저장 탱크(30)에 연결된다. 우측에서는, 파이프 소켓(20)이 역시 밸브(35)가 배치되어 있는 가스 라인(34)을 통해 흡입 장치(36)에 연결되는데, 앞서 도입된 가스는 그 흡입 장치(36)에 의해 개재 공간(10)으로부터 다시 흡입식으로 배출된다.

개재 공간 내의 가스의 조성을 검사할 수 있도록 하기 위해, 가스 라인(34)은 가스 측정 장치(38), 예컨대 질량 분광계에 연결될 수 있다. 개재 공간으로부터 가스 샘플을 추출하여 그것을 해당 측정 장치에서 분석하는 것도 가능하다. 이를 위해, 추가의 개구부들이 금속 바닥 벽(14)에 마련될 수 있다.

도 6에는, 플로우트 배스(7)의 평면도가 도시되어 있다. 플로우트 배스는 8개의 섹션들, 즉 베이(101 내지 108)로 분할된다. 베이(102 내지 104)에는 각각 3개의 구멍들(15)이 마련되는 것을 볼 수 있는데, 구멍(15)에 파이프 소켓이 연결될 수 있다. 더 많거나 더 적은 연결부가 마련될 수 있음은 물론이고, 모든 베이 또는 부가의 베이에 이러한 연결이 제공될 수도 있다.

도 1은 선행 기술에 따른 플로우트 배스 바닥의 부분 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 플로우트 배스 바닥의 부분 단면도,

도 3은 파이프 소켓을 구비한 플로우트 배스 바닥의 확대 부분 단면도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플로우트 배스 바닥의 또 다른 실시 양태들을 나타낸 도면들,

도 6은 플로우트 배스의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 플로우트 배스 장치 2: 플로우트 배스 바닥

3: 배스 바닥 블록 4: 블록 이음매

5: 금속 욕 6: 주석 코르크

7: 플로우트 욕조 8: 유리 스트립

10: 개재 공간 12: 금속 케이싱

14: 금속 바닥 벽 15: 구멍

16: 이격 부재 20: 파이프 소켓

22: 중심 구멍 23: 연결 수단

24: 폐쇄 요소 25: 냉각 재킷

30: 가스 저장 탱크 32: 공급 장치

33, 34: 가스 라인 35: 밸브

36: 흡입 장치 38: 가스 측정 장치

40: 열전 소자 42: 온도 측정 장치

Claims

배스 바닥 블록(3)과, 금속 바닥 벽(14)이 달린 금속 케이싱(12)으로 이루어진 플로우트 배스 바닥(2)을 구비하되, 배스 바닥 블록(3)과 금속 바닥 벽(14) 사이에 개재 공간(10)이 형성되는 플로우트 배스 장치(1)에서 판유리를 제조하는 방법으로서, 용해조에서 유리를 용해하고, 유리 용해물을 액상 금속 욕(5) 상에 부어 유리 스트립(8)으로 성형하는 판유리 제조 방법에 있어서,

개재 공간(10)을 하나 이상의 구역에서 적어도 일시적으로 H₂ 함유 가스로 충전하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 H₂ 함유 가스의 하나 이상의 성분을 공급함으로써 개재 공간(10) 내의 가스의 미리 주어진 조성을 조절하거나 유지하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개개 공간(10) 내에 존재하는 가스의 조성을 측정하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 상기 구역은 플로우트 배스 섹션(101 내지 108)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방 법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 H₂ 함유 가스는 5% 내지 14%의 H₂를 함유하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제5항에 있어서, 성형 가스는 12% 내지 14%를 초과하는 H₂를 함유하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개재 공간에서 금속 욕(5) 위쪽으로 도입되는 가스와 동일한 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 바닥 벽(14)의 하나 이상의 지점에서 가스를 공급하고, 금속 바닥 벽(14)의 하나 이상의 지점에서 가스를 반출하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형 가스는 소정의 불활성 가스를 포함하거나, 하나 이상의 불활성 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치에서의 판유리 제조 방법.
그 외면에서 금속 바닥 벽(14)이 달린 금속 케이싱(12)에 의해 둘러싸이는, 배스 바닥 블록(3)으로 구성된 플로우트 욕조(7)를 구비하되, 배스 바닥 블록(3)과 금속 바닥 벽(14) 사이에 개재 공간(10)이 형성되고, 금속 바닥 벽(14)은 파이프 소켓(20)이 부착된 하나 이상의 구멍(15)을 구비하는 플로우트 배스 장치에 있어서,

하나 이상의 파이프 소켓(20)이 가스 저장 탱크(30)와 H₂ 함유 가스 공급 장치(32)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항에 있어서, 가스 저장 탱크(30)는 성형 가스 저장 탱크인 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 하나 이상의 상기 파이프 소켓(20)은 흡입 장치(36)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 파이프 소켓(20)은 바깥쪽에 놓인 그 출구가 폐쇄된 중심 구멍(22)을 구비하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 파이프 소켓(20)은 가스의 공급 및 반출 중 하나 이상을 위한 하나 이상의 연결 수단(23)을 구비하되, 연결 수단(23)이 파이프 소켓(20)에 측방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 파이프 소켓(20)은 가스 측정 장치(38)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 파이프 소켓(20)은 부분적으로 또는 전체적으로 냉각 재킷(25)을 구비하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 파이프 소켓(20)은 온도 측정 장치(42)에 연결되는 하나 이상의 열전 소자(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 배스 바닥 블록(3)은 이격 부재들(16)에 안착하는 것을 특징으로 하는 플로우트 배스 장치.
제1항에 따른 방법에 따라 제조된 판유리.
제19항에 있어서, 표면이 연마되는 것을 특징으로 하는 판유리.
제19항 또는 제20항에 있어서, LCD 디스플레이 스크린에 사용되는 판유리.
제19항 또는 제20항에 있어서, 안전 기술 용례에 사용하는 판유리.