TW201619075A - 玻璃基板之製造方法、玻璃基板及玻璃基板積層體 - Google Patents
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Abstract
本發明之玻璃基板之製造方法,即便於玻璃基板混入鉑族金屬之雜質,於玻璃基板亦不易產生應變、不易形成玻璃基板之主表面之凹凸。本發明之玻璃基板之製造方法包括:熔融玻璃處理步驟,其於因熔融玻璃之導入而形成由熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間且上述壁之至少一部分係由包含鉑族金屬之材料構成之玻璃處理裝置中處理熔融玻璃時,存在於氣相空間之自壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入;以及凝聚物處理步驟,其縮小凝聚物之大小,以使於該熔融玻璃處理步驟中混入至熔融玻璃之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。玻璃基板積層體之玻璃基板之體積合計為0.1m3以上,玻璃基板所含有之全部鉑族金屬凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
Description
本發明係關於一種玻璃基板之製造方法、玻璃基板及玻璃基板積層體。
一般而言,玻璃基板係於自玻璃原料生成熔融玻璃之後,經過澄清步驟、均質化步驟並經由使熔融玻璃成形為玻璃基板之步驟而製造。然而,為了自高溫之熔融玻璃批量生產高品質之玻璃基板,期望考慮使成為玻璃基板之缺陷主因之異物等不自製造玻璃基板之任一玻璃處理裝置混入至熔融玻璃。因此,於玻璃基板之製造過程中與熔融玻璃接觸之構件之壁必須根據與該構件接觸之熔融玻璃之溫度、所要求之玻璃基板之品質等而由適當之材料構成。
例如,於生成熔融玻璃後至供給至成形步驟之期間,熔融玻璃為極高溫狀態,因此,進行熔融、澄清、供給、攪拌之裝置採用含有作為耐熱性較高之鉑族金屬之鉑之構件(例如,專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利特開2010-111533號公報
然而,鉑族金屬容易隨著高溫而揮發。而且,若鉑族金屬之揮發物凝聚,則作為該凝聚物之結晶之一部分以異物形式混入熔融玻璃
中,有導致玻璃基板之品質下降之憂。特別是,自熔解步驟至成形步驟之間,澄清步驟係熔融玻璃之溫度最高之步驟,故而主要進行澄清步驟之澄清管被加熱至極高之溫度。因此,於澄清步驟後之熔融玻璃中,藉由自澄清管揮發之鉑族金屬凝聚而獲得之凝聚物之一部分容易成為異物混入其中。
若於玻璃基板製造過程中混入鉑族金屬之異物,則產生如下問題:由於鉑族金屬之異物與玻璃之熱膨脹係數之差,於玻璃基板中產生應變,由於該應變會引起顯示器之顯示不良;或者,鉑族金屬會存在於玻璃基板之主表面附近而於玻璃基板之主表面上形成凹凸,從而不能均勻地進行設於主表面上之薄膜電晶體(TFT)之形成,因此導致產生顯示器之顯示不良。近年來,隨著圖像顯示裝置之畫面顯示之高清晰化,就用於顯示器之玻璃基板而言,進一步強烈要求降低混入玻璃基板內之鉑族金屬之異物。
如此,較佳為降低混入至玻璃基板之鉑族金屬之異物(凝聚物)之量。然而,成形前之熔融玻璃之溫度極高,特別是於進行澄清步驟之澄清管中,不能自澄清管之氣相空間氣氛中排除作為誘發鉑族金屬之揮發之原因的氧,不能完全消除鉑族金屬之揮發。另外,於澄清管中,亦不能使作為產生鉑族金屬之揮發物之凝聚之原因之裝置內壁面的溫度差為0,亦不能完全消除鉑族金屬之揮發。因此,難以於製造過程中完全阻止鉑族金屬之異物(凝聚物)混入熔融玻璃中。
因此,本發明之目的在於,提供一種即便於玻璃基板中混入鉑族金屬之異物(凝聚物)亦難以產生上述問題之玻璃基板之製造方法、玻璃基板及玻璃基板積層體。
如上所述,鑒於難以於玻璃基板之製造過程中完全阻止鉑族金屬之異物(凝聚物)混入熔融玻璃中,因此,本申請案發明人對即便於
熔融玻璃中混入鉑族金屬之異物(凝聚物)亦不易於玻璃基板上產生應變、不易形成玻璃基板之主表面之凹凸之異物之形態進行探索。其結果獲得如下之見解:鉑族金屬之最大長度為50μm以下對於不易於玻璃基板上產生應變、不易形成玻璃基板之主表面之凹凸較為有效,另外,混入至玻璃基板之鉑族金屬之異物(凝聚物)中,鉑族金屬之最大長度為50μm以下之鉑族金屬之異物(凝聚物)之個數比率為70%以上較為有效。特別是,獲得如下見解:於製造玻璃基板時降低混入至熔融玻璃之鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小對於不易於玻璃基板上產生應變、不易形成玻璃基板之主表面之凹凸較為有效。該見解係自為了抑制產生顯示不良而降低鉑族金屬之異物(凝聚物)之絕對數之先前技術中無法容易想到。
即,本發明之一態樣係一種玻璃基板之製造方法。該玻璃基板之製造方法包括以下形態。
(第1形態)
一種玻璃基板之製造方法包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有因上述熔融玻璃導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入至上述熔融玻璃中,且包括凝聚物處理步驟,其減少混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小,以使混入至上述熔融玻璃之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
(第2形態)
一種玻璃基板之製造方法包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有包含上述熔融玻璃之液相、以及由上述熔融玻璃之液面與壁所形成之氣相空間,包圍上述氣相空間之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中;以及凝聚物處理步驟,其減小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小,以使上述熔融玻璃處理步驟中混入至熔融玻璃之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
(第3形態)
一種玻璃基板之製造方法包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有因上述熔融玻璃導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中,且包括凝聚物處理步驟,其調整上述熔融玻璃中之上述凝聚物之溶解度,以減小混入上述熔融玻璃中之凝聚物之大小。
(第4形態)
一種玻璃基板之製造方法包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,
上述玻璃處理裝置具有包含上述熔融玻璃之液相、以及由上述熔融玻璃之液面與壁所形成之氣相空間,包圍上述氣相空間之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中,且進而包括凝聚物處理步驟,其控制提供至上述凝聚物之熱量,以使提供至上述凝聚物之熱量為能夠減小混入至上述熔融玻璃之上述凝聚物之大小之最小熱量以上。
(第5形態)
根據第1形態至第4形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中於上述玻璃基板之製造方法中,使與上述氣相空間接觸之上述壁之最高溫度與最低溫度之差為5℃以上,上述氣相空間包含氧。
(第6形態)
根據上述第1形態至上述第5形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中上述凝聚物處理步驟中進行升溫,使含有上述凝聚物之上述熔融玻璃之溫度高於上述熔融玻璃處理步驟中凝聚物混入至熔融玻璃之區域中之熔融玻璃之溫度。或者,於上述凝聚物處理步驟中,上述熔融玻璃之溫度為最高溫度。
(第7形態)
根據上述第1形態至第6形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中,使上述凝聚物溶解於熔融玻璃之溶解度高於上述熔融玻璃處理步驟中凝聚物混入至熔融玻璃之區域中之上述溶解度。或者,根據上述第1形態至上述第6形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中,藉由提高上述
凝聚物溶解於熔融玻璃之溶解度而縮小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小。詳細而言,根據上述第1形態至上述第6形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中,藉由加熱控制熔融玻璃以提高上述凝聚物溶解於熔融玻璃之溶解度,而減小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小。
(第8形態)
根據上述第1形態至上述第7形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中上述玻璃處理裝置係具有澄清管之澄清裝置,上述熔融玻璃於上述澄清管中流動,上述澄清管內之上述氣相空間沿上述熔融玻璃之流動方向而形成,上述凝聚物處理步驟係於上述澄清管中進行。
(第9形態)
根據上述第1形態至上述第8形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中於上述熔融玻璃處理步驟中,使用上述熔融玻璃中包含之氧化錫進行減少上述熔融玻璃中之氣泡數之澄清處理,上述熔融玻璃於上述玻璃處理裝置中流動,在與上述氣相空間接觸之上述壁上形成沿上述熔融玻璃之流動方向之溫度分佈,於上述氣相空間中形成沿上述熔融玻璃之流動方向之氧濃度分佈。
(第10形態)
根據上述第1形態至上述第9形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中上述凝聚物處理步驟係於上述玻璃處理裝置中進行,上述熔融玻璃於上述玻璃處理裝置中流動,在於上述玻璃處理裝置中流動之熔融玻璃中,於上述氣相空間中沿著熔融玻璃之流動方向上,對與
氧濃度最高之區域對應之位置上流動之熔融玻璃進行上述凝聚物處理步驟。
(第11形態)
根據上述第1形態至上述第10形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中使上述氣相空間中之氧濃度超過0%、且為1.0%以下,使與上述氣相空間接觸之上述壁之最高溫度與最低溫度之差為5℃以上且100℃以下。
(第12形態)
根據上述第1形態至上述第11形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中控制熔融玻璃之溫度,以使上述凝聚物處理步驟中之上述熔融玻璃之溫度在1670℃~1730℃之溫度範圍內。
(第13形態)
根據上述第1形態至上述第12形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中控制熔融玻璃之溫度,以使於上述熔融玻璃處理步驟中凝聚物混入至熔融玻璃之區域中之上述熔融玻璃之溫度為1580℃~1660℃之溫度範圍內。
(第14形態)
根據上述第1形態至上述第13形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中上述熔融玻璃處理步驟包括上述凝聚物處理步驟。
(第15形態)
根據上述第1形態至上述第14形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,
其中上述玻璃基板係顯示器用玻璃基板。
(第16形態)
根據上述第1形態至上述第15形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中使上述凝聚物處理步驟開始時之溶於上述熔融玻璃中之鉑族金屬之濃度為0.05~20ppm。
(第17形態)
根據上述第1形態至上述第16形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中,在玻璃基板之[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+])為0.2~0.5之範圍內調整上述熔融玻璃之上述鉑族金屬之飽和溶解度。
(第18形態)
根據上述第1形態至上述第17形態中任一形態之玻璃基板之製造方法,上述玻璃基板中鹼金屬氧化物之含量為0~0.5質量%。
(第19形態)
一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間的空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中;以及凝聚物處理步驟,其使於上述熔融玻璃處理步驟中混入至上述
熔融玻璃之凝聚物之至少一部分溶解於上述熔融玻璃,使上述凝聚物處理步驟開始時之溶於上述熔融玻璃中之鉑族金屬之濃度為0.05~20ppm。
(第20形態)
一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而製作熔融玻璃;熔融玻璃處理步驟,其使用玻璃處理裝置處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間,與上述氣相空間接觸之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物混入至上述熔融玻璃;以及凝聚物處理步驟,其使於上述熔融玻璃處理步驟中混入至上述熔融玻璃之凝聚物之至少一部分溶解於上述熔融玻璃,於上述凝聚物處理步驟中,基於在使用上述玻璃處理裝置製成之玻璃基板中檢測到之上述凝聚物之缺陷個數調整上述熔融玻璃之溫度,而調整上述凝聚物鉑族金屬之飽和溶解度,以使新製作之玻璃基板中包含之上述凝聚物之缺陷個數處於容許水平。
此處,於上述凝聚物處理步驟中,為了調整上述凝聚物之飽和溶解度,較佳為於1660~1750℃之範圍內調整上述熔融玻璃之溫度。
(第21形態)
一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而製作熔融玻璃;熔融玻璃處理步驟,其使用玻璃處理裝置處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間,與上述氣相空間接觸之壁之至少一部分由包
含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物混入至上述熔融玻璃;以及凝聚物處理步驟,其使於上述熔融玻璃處理步驟中混入至上述熔融玻璃之凝聚物之至少一部分溶解於上述熔融玻璃,於上述凝聚物處理步驟中,藉由於0.2~0.5之範圍內調整玻璃基板之[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+])來調整上述熔融玻璃之上述鉑族金屬之飽和溶解度,使玻璃基板中包含之上述凝聚物之缺陷個數在容許水平。
此處,上述[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+])較佳為藉由調節上述玻璃基板所含有之氧化錫之含量及玻璃原料中含有之氧化物之含量中至少任一者來進行調整。
另外,本發明之另一態樣係積層有複數片玻璃基板之玻璃基板積層體。此時,包括以下之第22形態。
(第22形態)
一種玻璃基板積層體,其特徵在於,上述玻璃基板積層體中之玻璃基板之體積之合計為0.1m3以上,上述玻璃基板含有之全部鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
另外,本發明之其他一態樣係一種玻璃基板,包括以下之第23形態。
(第23形態)
一種玻璃基板,其特徵在於,玻璃基板所含有之鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
進而,本發明之其他一態樣係一種玻璃基板製造裝置。該玻璃基板製造裝置包含以下形態。
(第24形態)
一種玻璃基板製造裝置,其包括:熔解裝置,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;玻璃處理裝置,其用於處理上述熔融玻璃,並具有因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入至上述熔融玻璃;以及處理單元,減小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小,使於上述熔融玻璃處理步驟中混入至熔融玻璃之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
進而,本發明之其他一態樣亦為一種玻璃基板製造裝置。該玻璃基板製造裝置包括以下形態。
(第25形態)
一種玻璃基板製造裝置,其包括:熔解裝置,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及玻璃處理裝置,其具有因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入至上述熔融玻璃,且包括調整上述熔融玻璃中之上述凝聚物之溶解度之調整單元,以減小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小。
(第26形態)
另外,上述第1形態至上述第21形態之玻璃基板之製造方法、上述第22形態之玻璃基板積層體、上述第23形態之玻璃基板、以及上述
第24、25形態之玻璃基板製造裝置中任一形態之上述玻璃基板係具有650℃以上之應變點之玻璃基板。
上述第1形態至上述第21形態之玻璃基板之製造方法、上述第22形態之玻璃基板積層體、上述第23形態之玻璃基板、及上述第24、25形態之玻璃基板製造裝置中任一形態之上述玻璃基板被用作液晶顯示器用玻璃基板、有機EL(Electro-Luminescence:電致發光)顯示器用玻璃基板、或者使用LTPS(Low Temperature Poly-silicon:低溫多晶矽)薄膜半導體之顯示器用玻璃基板。
根據上述玻璃基板之製造方法、玻璃基板、玻璃基板積層體及玻璃基板製造裝置,即便於玻璃基板中混入鉑族金屬之異物(凝聚物),亦能夠不易於玻璃基板上產生應變、能夠不易形成玻璃基板之主表面之凹凸。藉此,製造玻璃基板時之良率得以提高。
40‧‧‧熔解槽
41‧‧‧澄清管
41a‧‧‧通氣管
41b‧‧‧加熱電極
41c‧‧‧氣相空間
42‧‧‧成形裝置
52‧‧‧成形體
43a、43b、43c‧‧‧輸送管
100‧‧‧攪拌裝置
200‧‧‧玻璃基板製造裝置
圖1係表示實施形態之玻璃基板之製造方法之步驟的流程圖。
圖2係表示實施形態之玻璃基板製造裝置之構成的模式圖。
圖3係主要表示實施形態之澄清管之外觀圖。
圖4係表示實施形態之澄清管之內部之截面圖與澄清管之溫度分佈之一例的圖。
圖5係表示熔融玻璃之最高溫度與異物之比率之關係之圖表。
本實施形態之玻璃基板之製造方法於玻璃處理裝置中處理熔融玻璃(熔融玻璃處理步驟),上述玻璃處理裝置具有因熔融玻璃之導入而形成由熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,例如,上述玻璃處理裝置具有包含熔融玻璃之液相、以及由熔融玻璃之液面與壁形成之氣相空間,包
圍氣相空間之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成。於該熔融玻璃之處理時,存在於氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入熔融玻璃中。進行減小混入至熔融玻璃之凝聚物之大小之處理,以使混入至熔融玻璃之上述凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上(凝聚物處理步驟)。或者,調整熔融玻璃中之異物(凝聚物)之溶解度,使混入至熔融玻璃之凝聚物之大小變小。例如,控制提供至異物(凝聚物)之熱量,使提供至異物(凝聚物)之熱量為能縮小混入至熔融玻璃之異物(凝聚物)之大小之最小熱量以上(凝聚物處理步驟)。
如此,藉由縮小混入至玻璃基板之鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小,而能夠不易於玻璃基板上產生應變,且不易形成玻璃基板之主表面之凹凸。因此,改善先前之問題,改善玻璃基板之製造良率。
於以後之說明中,作為控制調整溶解度之條件以使凝聚物相對於熔融玻璃之溶解度為凝聚物能夠溶解於熔融玻璃並能減少大小之最小溶解度以上之例子,舉出控制提供至凝聚物之熱量以使提供至凝聚物之熱量為能夠減少混入至熔融玻璃之凝聚物之大小之最小熱量以上的例子來進行說明。
(玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置)
圖1係表示本實施形態之玻璃基板製造方法之步驟之一個例子之流程圖。如圖1所示,玻璃基板之製造方法主要包括:熔解步驟S1、澄清步驟S2、攪拌步驟S3、成形步驟S4、緩冷步驟S5、以及切斷步驟S6。
圖2係表示本實施形態之玻璃基板製造裝置200之構成之一個例子之模式圖。玻璃基板製造裝置200包括熔解槽40、澄清管41、攪拌裝置100、成形裝置42、以及輸送管43a、43b、43c。輸送管43a連接熔解槽40與澄清管41。輸送管43b連接澄清管41與攪拌裝置100。輸送
管43c連接攪拌裝置100與成形裝置42。
於熔解步驟S1中,熔解玻璃之原料而生成熔融玻璃。熔融玻璃貯存於熔解槽40中,並被加熱至具有所期望之溫度。熔融玻璃含有澄清劑。就降低環境負擔之觀點而言,適合使用氧化錫作為澄清劑。
於熔解槽40中,玻璃原料被加熱至與其組成等相應之溫度而被熔解。藉此,於熔解槽40中,例如獲得1500℃~1620℃之高溫之熔融玻璃G。再者,於熔解槽40中,可藉由於至少1對之電極間流通電流來通電加熱電極間之熔融玻璃G,另外,亦可除通電加熱外,輔助性地提供燃燒器之火焰來加熱玻璃原料。
澄清步驟S2於熔融玻璃流動之輸送管43a及澄清管41之內部進行。首先,使熔融玻璃之溫度上升。澄清劑因升溫而引起還原反應,放出氧。包含於熔融玻璃中之氣泡吸收放出之氧而擴大,上浮至熔融玻璃與氣相空間接觸之表面,破裂並消失。即,進行消泡處理步驟S2A。進而,自消泡處理步驟S2A之中途開始、或者於消泡處理步驟S2A結束之後,進行凝聚物處理步驟S2B,其提高熔融玻璃之溫度,減小於消泡處理中混入之鉑族金屬之凝聚物之大小。然後,降低熔融玻璃之溫度。藉此,所還原之澄清劑引起氧化反應,吸收殘留於熔融玻璃中之氧氣等氣體成分。即,進行吸收處理步驟S2C。
具體而言,於熔解槽40中獲得之熔融玻璃G自熔解槽40通過輸送管43a流入至澄清管41。澄清管41具有因熔融玻璃G之導入而形成由熔融玻璃G之表面與壁包圍之氣相空間之空間,該壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成。例如,具有熔融玻璃流動之液相以及由熔融玻璃之液面與壁形成之氣相空間,包圍氣相空間之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成。輸送管43a、43b、43c係鉑族金屬製之管。再者,鉑族金屬意指包含單一之鉑族元素之金屬、以及包含鉑族元素之金屬之合金。鉑族元素係鉑(Pt),鈀(Pd),銠(Rh),釕(Ru),鋨
(Os)及銥(Ir)此6種元素。於本實施形態中,例如,適合使用鉑含量為70%以上之鉑與銠之合金。鉑族金屬之熔點較高,對熔融玻璃之耐蝕性優異。於澄清管41與熔解槽40同樣地設置有加熱單元。另外,至少於輸送管43a亦設置加熱單元。
於澄清步驟S2中,進行以下步驟:消泡處理步驟,其藉由使熔融玻璃G升溫而消泡;凝聚物處理步驟,其藉由調整向混入至熔融玻璃之鉑族金屬之異物(凝聚物)提供之熱量,而斷開或者熔解鉑族金屬之異物(凝聚物)來減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小;以及吸收處理步驟,其藉由使熔融玻璃降溫而使熔融玻璃吸收熔融玻璃中之氣泡。於凝聚物處理步驟中,為了斷開或熔解混入至熔融玻璃之異物(凝聚物)而減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小,必須使提供至異物(凝聚物)之熱量為特定熱量(最小熱量)以上。於該情形時,控制提供至熔融玻璃中之異物(凝聚物)之熱量,以使提供至異物(凝聚物)之熱量為該最小熱量以上。上述最小熱量可藉由預先進行實驗等而預先研究。在以熔融玻璃G之溫度控制最小熱量之情形時,例如,控制澄清管41中之熔融玻璃G之溫度在1580℃~1730℃之範圍內,較佳為在1670℃~1730℃之範圍內。
於澄清步驟S2中,就充分進行熔融玻璃G之澄清之觀點而言,較佳為於輸送管43a之內部流動之熔融玻璃G之溫度並非降溫,而為逐漸升溫。較佳為於熔解步驟S1之後,熔融玻璃G以3℃/分鐘以上之速度升溫至1630℃以上。
於輸送管43a流動之熔融玻璃G之最高溫度為1620℃~1690℃,較佳為1640℃~1670℃。另外,於作為連接輸送管43a與澄清管41之區域之澄清管入口處之熔融玻璃G之溫度為1610℃~1680℃,較佳為1630℃~1660℃。進而,於作為連接澄清管41與輸送管43b之區域之澄清管出口處之熔融玻璃G之溫度為1530℃~1600℃,較佳為1540℃
~1580℃。
於澄清管41中澄清後之熔融玻璃G自澄清管41通過輸送管43b流入至攪拌裝置100。熔融玻璃G於通過輸送管43b時冷卻。
於攪拌步驟S3中,攪拌澄清後之熔融玻璃,使熔融玻璃之成分均質化。藉此,降低導致玻璃基板之脈理等之熔融玻璃之組成不規則。均質化後之熔融玻璃被送到成形步驟S4。
具體而言,於攪拌裝置100中,在低於通過澄清管41之熔融玻璃G之溫度之溫度下攪拌熔融玻璃G。例如,於攪拌裝置100中,熔融玻璃G之溫度為1250℃~1450℃。例如,於攪拌裝置100中,熔融玻璃G之黏度為500泊~1300泊。熔融玻璃G於攪拌裝置100中被攪拌而被均質化。
於攪拌裝置100中均質化後之熔融玻璃G自攪拌裝置100通過輸送管43c流入至成形裝置42。熔融玻璃G通過輸送管43c時,冷卻為適於熔融玻璃G之成形之黏度。例如,熔融玻璃G冷卻至1100~1300℃。
再者,本實施形態之攪拌步驟S3於澄清步驟S2之後進行,但攪拌步驟S3亦可於澄清步驟S2之前進行。於該情形時,攪拌步驟S3時之熔融玻璃G之溫度可與澄清管41內之熔融玻璃G之溫度相等或更高。
於成形步驟S4中,利用溢流下拉法或浮式法連續地由熔融玻璃成形為平板玻璃。
具體而言,流入至成形裝置42之熔融玻璃G被供給至設置於成形爐(未圖示)之內部之成形體52。於成形體52之上表面沿成形體52之長度方向形成有槽。熔融玻璃G被供給至成形體52之上表面之槽。自槽溢出之熔融玻璃G經過成形體52之一對側面,向下方流下。沿成形體52之側面流下之一對熔融玻璃G於成形體52之下端合流,連續地成形為平板玻璃GR。
於緩冷步驟S5中,於成形步驟S4中連續成形之平板玻璃具有所期望之厚度,且以不產生應變及翹曲之方式緩緩冷卻。
於切斷步驟S6中,於緩冷步驟S5中緩冷之平板玻璃被切斷為特定之長度,獲得玻璃板。玻璃板被進一步切斷為特定之尺寸,獲得玻璃基板。
(玻璃基板積層體及玻璃基板)
本實施形態提供積層多片玻璃基板而形成之玻璃基板積層體及玻璃基板。
本實施形態之玻璃基板積層體之特徵在於,其體積合計為0.1m3以上,該玻璃基板積層體含有之所有鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數的比率為70%以上。如後所述,此種玻璃基板積層體能夠不易於玻璃基板上產生應變,能夠不易形成玻璃基板之主表面之凹凸。因此,上述積層體之各玻璃基板適合用於顯示器用玻璃基板,特別是,對於在畫面顯示方面要求高清晰度之顯示器面板用玻璃基板較為有效。
另外,本實施形態之玻璃基板之特徵在於,玻璃基板含有之鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。藉由此種構成之玻璃基板,如後所述,能夠不易於玻璃基板上產生應變,能夠更不易形成玻璃基板之主表面之凹凸。
此外,玻璃基板積層體及玻璃基板更佳為含有之鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為90%以上。另外,玻璃基板積層體及玻璃基板更佳為含有之鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為30μm以下之凝聚物之個數之比率為90%以上。
關於用於玻璃基板之玻璃,應變點為600℃以上之玻璃適於後述之玻璃基板之製造方法。上述應變點更佳為650℃以上,尤其較佳為690℃以上,特別較佳為730℃以上。
(玻璃基板之應用例)
利用本實施形態之玻璃基板之製造方法製造之玻璃基板特別適合用作液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等顯示器用玻璃基板或保護顯示器之保護玻璃。使用顯示器用玻璃基板之顯示器除了具有顯示器表面為平坦之平板顯示器以外,亦包括有機EL顯示器、液晶顯示器且顯示器表面彎曲之曲面顯示器。作為高清顯示器用玻璃基板,玻璃基板較佳用作例如液晶顯示器用玻璃基板、有機EL(Electro-Luminescence:電致發光)顯示器用玻璃基板、使用LTPS(Low Temperature Poly-silicon:低溫多晶矽)薄膜半導體或者IGZO(Indium,Gallium,Zinc,Oxide:銦鎵鋅氧化物)等氧化物半導體之顯示器用玻璃基板。
作為顯示器用玻璃基板,使用無鹼玻璃或含微量鹼之玻璃。顯示器用玻璃基板於高溫時之黏性較高。例如,具有102.5泊之黏性之熔融玻璃之溫度在1500℃以上。再者,無鹼玻璃係實質上不含鹼金屬氧化物(R2O)之組成之玻璃。實質上不含鹼金屬氧化物係指,除去自原料等混入之雜質,未添加鹼金屬氧化物作為玻璃原料之組成之玻璃,例如,鹼金屬氧化物之含量未達0.1質量%。
(玻璃組成)
於熔解槽40中,利用未圖示之加熱單元熔解玻璃原料,生成熔融玻璃G。玻璃原料被調配成實質上能獲得所期望組成之玻璃。作為玻璃之組成之一個例子,作為平板顯示器(FPD)用玻璃基板等顯示器用玻璃基板較佳之無鹼玻璃含有SiO2 50質量%~70質量%;Al2O3 0質量%~25質量%;B2O3 0質量%~15質量%;MgO 0質量%~10質量%;CaO 0質量%~20質量%;SrO 0質量%~20質量%;BaO 0質量%~10質量%。再者,亦可為BaO為0質量%~20質量%,而代替BaO 0質量%~10質量%。此處,MgO、CaO、SrO及BaO之合計之含量為5
質量%~30質量%。
另外,作為顯示器用玻璃基板,亦可使用含有微量鹼金屬氧化物之含微量鹼之玻璃。含微量鹼之玻璃包含0.1質量%~0.5質量%之R'2O作為其成分,較佳為包含0.2質量%~0.5質量%之R'2O作為其成分。此處,R'係選自Li、Na及K中之至少1種,R'2O係Li2O、Na2O、K2O之含量之合計。此外,R'2O之含量之合計亦可未達0.1質量%。因此,關於本實施形態之玻璃基板,除無鹼玻璃以外,亦適合使用鹼金屬氧化物(R'2O)之含量為0~0.5質量%之玻璃。
根據本實施形態製造之玻璃可除上述成分外進而含有SnO2 0.01質量%~1質量%(較佳為0.01質量%~0.5質量%);Fe2O3 0質量%~0.2質量%(較佳為0.01質量%~0.08質量%)。另外,考慮環境負擔,較佳為利用本發明製造之玻璃實質上不含有As2O3、Sb2O3及PbO。為了減輕環境負擔,較佳為將氧化錫(SnO2)用作澄清劑。
本實施形態以熔融玻璃處理步驟為澄清步驟、熔融玻璃處理裝置為包括澄清管41之澄清裝置之形態為例子進行了說明,但只要進行熔融玻璃處理步驟之裝置係設於熔解槽40與成形裝置42之間來對熔融玻璃進行特定處理之裝置,則無特別限制。玻璃處理裝置除了為澄清裝置以外,例如亦可為攪拌裝置、或者輸送熔融玻璃之輸送管。因此,熔融玻璃之處理除了包括澄清熔融玻璃之處理以外,亦包括對熔融玻璃進行均質化之處理、輸送熔融玻璃之處理等。另外,舉出於澄清步驟S2中亦進行凝聚物處理步驟S2B之例子來進行了說明,但例如亦可於攪拌步驟S3、用輸送管輸送熔融玻璃G之步驟中進行凝聚物處理步驟S2B。再者,即便係於澄清步驟S2中進行凝聚物處理步驟S2B之情形時,如上所述,凝聚物處理步驟S2B亦無需於吸收處理步驟S2C之前進行,可於吸收處理步驟S2C之後進行。
(澄清管之構成)
繼而,詳細說明本實施形態中之澄清裝置之澄清管41之構成。並且,澄清裝置除了澄清管41以外,亦包括通氣管41a、加熱電極41b、及包圍澄清管41之外周之未圖示之耐火保護層及耐火磚。圖3係主要表示澄清管41之外觀圖。圖4係表示澄清管41之內部之截面圖及示出澄清管之溫度分佈之一個例子的圖。
於澄清管41上安裝有通氣管41a及一對加熱電極41b。澄清管41之內部具有因熔融玻璃G之導入而形成由熔融玻璃G之表面與壁包圍之氣相空間41c之空間。例如,澄清管41之內部具有熔融玻璃G流動之液相、及由熔融玻璃G之液面與壁形成之氣相空間。氣相空間41c沿熔融玻璃G之流動方向形成。包圍氣相空間41c之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成。於本實施形態中,包圍氣相空間41c之整個壁均由包含鉑族金屬之材料構成。
通氣管41a於熔融玻璃G之流動方向之中途設於與氣相空間41c接觸之壁,使氣相空間41c與澄清管41之外側之大氣連通。通氣管41a較佳為與澄清管41同樣地用鉑族金屬成形。通氣管41a由於散熱功能,使通氣管41a之溫度容易下降,故而亦可設置用以加熱通氣管41a之加熱機構。
一對加熱電極41b係設於澄清管41a之兩端之凸緣形狀之電極板。加熱電極41b使自未圖示之電源供給之電流流向澄清管41,利用該電流,澄清管41被通電加熱。於使用氧化錫作為澄清劑之情形時,例如澄清管41之壁被加熱至最高溫度為1670℃~1750℃,更佳為1690℃~1750℃。澄清管41之壁之最高溫度與最低溫度之差為5℃以上,氣相空間具有氧氣。熔融玻璃G之溫度被加熱至促進氧化錫之還原反應的溫度。進而,熔融玻璃G較佳為被加熱至斷開或者熔解鉑族金屬之異物(凝聚物)之溫度,例如1670℃以上,更佳為被加熱至1680℃以上。更具體而言,較佳為被加熱至1670℃~1730℃,更佳為被加熱至1680℃
~1700℃。熔融玻璃G之最高溫度若超過1730℃,則包含構成澄清管41a之鉑族金屬之管容易熔損。此外,熔融玻璃G之最高溫度可根據設於澄清管41之未圖示之熱電偶之測量值算出。
可藉由控制於澄清管41流動之電流來控制此種於澄清管41之內部流動之熔融玻璃G之溫度。
於澄清管41設置一對加熱電極41b,但加熱電極41b之數量並無特別限制。藉由控制加熱電極41b之電流量,而澄清管41之與氣相空間41c接觸之壁之溫度例如被控制於1500~1750℃之範圍內。
於澄清管41之內部,利用熔融玻璃G中含有之澄清劑例如氧化錫之氧化還原反應,除去熔融玻璃G中包含之含有CO2或SO2之氣泡。具體而言,首先,升高熔融玻璃G之溫度使澄清劑還原,使於熔融玻璃G中產生氧氣泡。熔融玻璃G中包含之含有CO2、N2、SO2等氣體成分之氣泡與因澄清劑之還原反應而產生之氧氣泡合體。與氧氣泡合體後之氣泡上浮至與氣相空間接觸之熔融玻璃G之表面而釋放氣泡,即破裂消失(消泡處理)。該消泡處理中之熔融玻璃G之溫度為1610℃~1730℃,較佳為1640℃~1710℃。為上述範圍之溫度時,鉑族金屬自澄清管41之壁大量揮發。因消泡而向氣相空間釋放氧,故而於進行消泡處理之氣相空間之部分氧濃度變高,其結果,鉑族金屬之揮發更加活躍。與此相伴,氣相空間中含有之鉑族金屬之揮發物之濃度變高,因此,容易產生氣相空間中含有之鉑族金屬之揮發物之凝聚。尤其,鉑族金屬之揮發物容易於壁之局部冷卻之位置,例如於澄清管41之入口附近之壁凝聚。因此,附著於澄清管41之壁之鉑族金屬之凝聚物之一部分脫落,容易作為異物混入熔融玻璃G內。例如,於熔融玻璃流入至澄清管41後,容易於熔融玻璃G之溫度為1580℃~1660℃之區域發生包含於氣相空間中之鉑族金屬之揮發物之凝聚及凝聚物混入至熔融玻璃G。
因此,自消泡處理之中途、或者於消泡處理結束之後,進行減小混入至熔融玻璃G之鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小的凝聚物處理步驟。
於消泡處理結束之後進行凝聚物處理步驟之情形時,較佳為使熔融玻璃G升溫,以使包含鉑族金屬之異物(凝聚物)之熔融玻璃G之溫度高於鉑族金屬之異物(凝聚物)混入至熔融玻璃G之區域中之熔融玻璃之溫度。
另外,於自消泡處理步驟之中途進行凝聚物處理步驟之情形時,同時進行消泡處理步驟與凝聚物處理步驟。於自消泡處理步驟之中途進行凝聚物處理步驟之情形時,有時同時進行消泡處理步驟與凝聚物處理步驟。於自消泡處理步驟之中途進行凝聚物處理步驟之情形時,於凝聚物處理步驟中熔融玻璃為最高溫度。即,消泡處理步驟(熔融玻璃處理步驟)亦可包括凝聚物處理步驟。
於凝聚物處理步驟中,較佳為藉由控制對混入至熔融玻璃之鉑族金屬之異物(凝聚物)施加之熱量,具體而言藉由使熔融玻璃G之溫度為1670℃以上,而斷開、熔解鉑族金屬之異物(凝聚物)。此時,藉由以混入至熔融玻璃G之鉑族金屬之異物(凝聚物)中,最大長度為50μm以下大小之異物之個數之比率在70%以上之方式進行凝聚物處理步驟,而使玻璃基板產生之應變較小,亦較少地於玻璃基板之主表面形成凹凸。為了形成此種大小之異物,較佳為使熔融玻璃G之溫度在1670℃以上之狀態維持10分鐘以上,更佳為維持30分鐘以上。即,於縮小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小之凝聚物減小處理中,藉由於1670℃以上之溫度下保持10分鐘以上,而能夠減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小。
另外,於本實施形態中,於上述凝聚物處理步驟中,亦較佳為控制溶解度,以使混入至熔融玻璃之鉑族金屬之異物(凝聚物)溶解於
熔融玻璃之溶解度高於在熔融玻璃處理步驟中鉑族金屬之異物(凝聚物)混入至熔融玻璃之區域中之溶解度。於提高異物(凝聚物)向熔融玻璃G之溶解度之情形時,藉由使熔融玻璃G之溫度上升,而能提高凝聚物向熔融玻璃之溶解度,或者,藉由使熔融玻璃G之溫度上升及/或延長處理時間,而能提高異物(凝聚物)向熔融玻璃G之溶解量。
再者,鉑族金屬之異物(凝聚物)係於一個方向上細長之線狀物。因此,鉑族金屬之凝聚物(異物)之最大長度係指,拍攝鉑族金屬之異物(凝聚物)時外接(外切)於異物之像之外接長方形之長邊的長度。
於凝聚物處理步驟前,最大長度為100μm以上之鉑族金屬之異物(凝聚物)之比率超過80%。另外,於本實施形態中,凝聚物處理步驟前之鉑族金屬之異物(凝聚物)係指,最大長度與最小長度之比,即縱橫比超過100之鉑族金屬之異物。例如,鉑族金屬之異物(凝聚物)之最大長度為50μm~300μm,最小長度為0.5μm~2μm。
然後,降低熔融玻璃G之溫度,使還原之澄清劑氧化。藉此,殘留於熔融玻璃G中之氣泡之氧被熔融玻璃G吸收(吸收處理)。如此,殘留之氣泡變小並消失。如此,利用澄清劑之氧化還原反應除去熔融玻璃G中包含之氣泡。另外,於吸收處理步驟S2C中,熔融玻璃G之溫度及澄清管41之壁之溫度降至1580℃以下,與消泡處理步驟S2A相比,氣相空間中含有之氧濃度下降,故而難以進行鉑族金屬之揮發及凝聚。因此,於吸收處理步驟S2C中,與消泡處理步驟S2A相比,新的鉑族金屬之凝聚物成為異物並混入至熔融玻璃G之可能性極低。
雖未圖示,但於澄清管41之外壁面設有耐火保護層。於耐火保護層之外側進而設有耐火磚。耐火磚載置於基台(未圖示)。再者,亦可藉由耐火保護層及/或耐火磚而調整來自澄清管41之散熱量而控制澄清管41之與氣相空間41c接觸之壁的溫度及/或於澄清管41內流動之熔融玻璃溫度。
圖4示出與澄清管41之X方向之位置對應表示之澄清管41之溫度分佈(澄清管41之與氣相空間41c接觸之壁之X方向之溫度分佈)的一個例子。於溫度分佈中,於澄清管41之熔融玻璃G流入側之端部41d(入口)與通氣管41a之間,溫度變為最高溫度Tmax。形成自該最高溫度Tmax之位置P起朝著澄清管41之端部41d溫度下降之溫度梯度。同樣,形成自最高溫度Tmax之位置P起朝著通氣管41a之X方向之位置溫度下降之溫度梯度。另外,雖未圖示,但除了上述以外,亦於通氣管41a之X方向之位置與澄清管41之熔融玻璃G流出側之端部41e(出口)之間形成溫度梯度區域。於此種溫度梯度區域中,任一溫度梯度區域中,溫度梯度區域中之最高溫度與最低溫度之溫度差超過0℃且為150℃以下,更佳為超過0℃且為100℃以下。如圖4所示,於持續至壁之溫度成為最高溫度Tmax之溫度上升區間之前半部分開始消泡處理,至少持續至最高溫度Tmax。另外,於包括最高溫度Tmax之溫度上升區間之後半部分開始凝聚物處理步驟,至少持續至最高溫度Tmax。凝聚物處理步驟例如於熔融玻璃G之溫度為1670℃以上開始。再者,關於消泡處理步驟結束及凝聚物處理步驟結束之時間點,可為任一者在先,但就將混入至熔融玻璃之所有鉑族金屬之異物作為凝聚物處理步驟之對象之方面而言,較佳為凝聚物處理步驟之結束與消泡處理步驟之結束同時或者於其之後。
如此,於本實施形態中,對熔融玻璃G中之氣泡進行消泡處理,但此時,自壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入熔融玻璃G中。減小混入至熔融玻璃G之凝聚物之大小,使混入至熔融玻璃G之異物(凝聚物)中,最大長度為50μm以下之異物(凝聚物)之個數之比率為70%以上。或者,控制施加於鉑族金屬之異物之熱量,以減小混入之鉑族金屬之異物之大小。藉此,即便鉑族金屬之異物混入至玻璃基板,亦能夠不易於玻璃基板上產生應變,能夠不易形成玻璃基板之
主表面之凹凸。
另外,上述之澄清管41中之與氣相空間接觸之壁之溫度的最高溫度與最低溫度之差為5℃以上,即便氣相空間係含氧之氣氛,即,即便為容易產生鉑族金屬之凝聚物之條件,亦能降低熔融玻璃中包含之鉑族金屬之異物之大小,或者能使最大長度為50μm以下之鉑族金屬之異物之個數之比率在70%以上。因此,即便鉑族金屬之異物混入至玻璃基板,亦能夠不易於玻璃基板上產生應變,能夠不易形成玻璃基板之主表面之凹凸。
另外,於進行凝聚物處理步驟時,較佳為升溫,以使包含凝聚物之熔融玻璃G之溫度高於熔融玻璃處理步驟中鉑族金屬之異物(凝聚物)混入至熔融玻璃G之區域中之熔融玻璃之溫度。藉此,能藉由熱斷開或熔解鉑族金屬之異物(凝聚物),能可靠地減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小。
另外,玻璃處理裝置係具有澄清管41之澄清裝置,澄清管41內之氣相空間沿熔融玻璃之流動方向形成,凝聚物處理步驟較佳為於澄清管41進行。於直至成形步驟之期間,澄清管41中之熔融玻璃G之溫度為最高溫度,因此能容易地藉由熱而將鉑族金屬之異物(凝聚物)斷開或者熔解。
於本實施形態之玻璃處理步驟中,使用熔融玻璃G中包含之氧化錫進行減少熔融玻璃G中之氣泡數之澄清處理,使玻璃處理裝置中之與氣相空間接觸之壁形成沿著熔融玻璃之流動方向之溫度分佈,使氣相空間形成沿著熔融玻璃G之流動方向之氧濃度分佈。於此種裝置中,由於有對鉑族金屬之揮發產生影響之氧濃度分佈,因此容易產生鉑族金屬之揮發物之凝聚物,該凝聚物容易作為異物混入至熔融玻璃。即便於此種情形時,亦能容易地減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小,而能夠不易於玻璃基板上產生應變,能夠不易形成玻璃基板之
主表面之凹凸。
較佳為凝聚物處理步驟於玻璃處理裝置中進行,以將於該玻璃處理裝置中流動之熔融玻璃中之在與氣相空間中氧濃度最高之區域對應之流動方向之位置上流動之熔融玻璃包含在內之方式進行凝聚物處理步驟。於圖4所示之溫度分佈中,熔融玻璃G之消泡處理在最高溫度Tmax處最活躍進行。藉此,由於自氣泡釋放之氧,於最高溫度Tmax附近之氣相空間內之區域中,氧濃度變得最高。例如,對通過與該氧濃度最高之氣相空間內之區域對應之流動方向之位置的熔融玻璃進行凝聚物處理步驟。因此,即便鉑族金屬因最大氧濃度而使鉑族金屬之揮發活躍,其結果導致容易產生鉑族金屬之凝聚物而使鉑族金屬之凝聚物作為異物混入至熔融玻璃時,亦能高效地減小該異物之大小。
較佳為澄清管41之氣相空間中之氧濃度超過0%且為1.0%以下,澄清管41之壁之最高溫度與最低溫度之差為5℃以上且100℃以下。藉此,能抑制鉑族金屬之揮發,抑制混入至熔融玻璃G之鉑族金屬之異物。然而,即便於該情形時,亦不能完全使鉑族金屬之異物為零。因此,藉由減小鉑族金屬之異物之大小,而不易於玻璃基板上產生應變、不易形成玻璃基板之主表面之凹凸之本實施形態之效果更加顯著。另外,由於能抑制鉑族金屬之揮發,故而能提高澄清管41等由鉑族金屬構成之裝置之壽命。
另外,於熔融玻璃處理步驟之至少一部分中將熔融玻璃G之溫度控制在1580℃~1660℃之溫度範圍,將凝聚物處理步驟時之熔融玻璃G之溫度控制在1670℃~1730℃,而能可靠地進行消泡處理,且能可靠地減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小。亦即,能兼顧玻璃基板中包含之氣泡數之減少與最大長度為50μm以上之鉑族金屬之異物之減少。另外,於澄清管41之氣相空間之氧濃度具有因場所而異之分佈之情形時,於氧濃度高於特定值之區域中,容易向熔融玻璃G混入鉑族
金屬之異物(凝聚物),因此,較佳為將熔融玻璃G之溫度調整為即便混入鉑族金屬之異物(凝聚物)亦能減小鉑族金屬之異物(凝聚物)之大小之程度的溫度,例如1680℃以上之溫度。更佳為,將熔融玻璃溫度控制為沿氣相空間之氧濃度分佈形成熔融玻璃之溫度分佈。
於上述實施形態中,作為控制調整熔融玻璃中之凝聚物之溶解度之條件之例子,舉例說明了控制提供至凝聚物之熱量之例子。然而,調整溶解度之條件以溶解度為上述最小溶解度以上之方式,可例舉包括上述熱量控制之以下條件。藉由控制該等條件或者組合控制該等條件,而能調整溶解度。
(調整凝聚物之溶解度之條件)
作為用以調整凝聚物之溶解度之條件,例如可例舉:(a)溶於熔融玻璃之鉑族金屬之濃度;(b)熔融玻璃之溫度或者溫度分佈(對凝聚物提供之熱量);(c)氣相空間之壓力;(d)熔融玻璃之氧活度。
(a)溶於熔融玻璃之鉑族金屬之濃度
凝聚處理步驟開始時之溶於熔融玻璃之鉑族金屬之濃度越低,則於鉑處理步驟中,熔融玻璃中之鉑族金屬之異物溶解之溶解度越上升。熔融玻璃之鉑族金屬之濃度例如可藉由對澄清管內之熔融玻璃進行採樣,冷卻後粉碎,使用ICP定量分析來測定求得。
若鉑族金屬之濃度過低,則鉑族金屬之凝聚物之溶解度變大,反而存在鉑族金屬自與熔融玻璃接觸之澄清管之壁溶出至熔融玻璃而使澄清管熔損之情況。
就抑制產生此種缺陷之觀點而言,調整鉑族金屬之濃度。
再者,澄清管41中之凝聚物處理步驟開始時之溶於熔融玻璃之鉑族金屬主要來源於自澄清管41、或輸送管43a等之與熔融玻璃接觸
之壁面溶出之鉑族金屬。自該壁面溶出之鉑族金屬之量依賴於輸送管43a、凝聚物處理步驟開始前之消泡處理步驟中之熔融玻璃之溫度或者與熔融玻璃接觸之澄清管41之壁面之溫度。因此,藉由調整輸送管43a、澄清管41之壁面之溫度或者溫度分佈,而能調整凝聚物處理步驟開始時之熔融玻璃之鉑族金屬之濃度。例如,可藉由調整於澄清管41流動之電流、調整對配置於澄清管41之周圍之加熱器供給之電流、或者藉由該等之組合來進行調整。藉由降低凝聚物處理步驟開始時之溶於熔融玻璃之鉑族金屬之濃度,而凝聚物處理步驟開始時熔融玻璃中之鉑族金屬之異物溶解之溶解度上升。就該方面而言,較佳為將凝聚物處理步驟開始時之溶於熔融玻璃之鉑族金屬之濃度調整為0.05~20ppm。
藉此,於玻璃基板之製造步驟中,即便鉑族金屬之凝聚物混入至熔融玻璃,亦能製造出鉑族金屬之凝聚物之缺陷個數在容許水平之玻璃基板。
(b)熔融玻璃之溫度或溫度分佈
於澄清管41中,混入至熔融玻璃之鉑族金屬之凝聚物之溶解度可藉由提高熔融玻璃之溫度而增加。上面已對熔融玻璃之溫度或溫度分佈進行了描述,故而省略其說明。
若熔融玻璃之溫度過高,則鉑族金屬之凝聚物之溶解量增大,反而會產生下述缺陷。
‧重沸氣泡之增加
若澄清管41中熔融玻璃之溫度過高,則會於消泡處理步驟中過度消泡,因此導致熔融玻璃之氧活度變低,其結果,熔融玻璃成為還原狀態。若於該狀態下進行吸收處理步驟,則由於以下機制,存在於熔融玻璃中過度產生重沸氣泡,導致於玻璃基板中殘留重沸氣泡之氣泡之情形。重沸氣泡具體而言係包含因在熔融玻璃中作為雜質含有之
硫或碳而產生之SO2或者CO2等之氣泡。於熔融玻璃之還原狀態時間變長之情形時,溶解於熔融玻璃之SO3、CO3容易被還原,容易生成SO2、CO2。該SO2、CO2與SO3、CO3相比難以溶解於熔融玻璃,故而容易成為氣泡。若較多產生此種重沸氣泡,則有於玻璃基板中作為氣泡缺陷而殘留,導致玻璃基板之品質降低之情形。此外,殘留於玻璃基板之氣泡例如用雷射顯微鏡或目視檢測。
‧玻璃成分之揮發量之增加
若澄清管41中熔融玻璃之溫度過高,則熔融玻璃之成分例如B2O3會較多地揮發至氣相空間。其結果為,玻璃組成局部變化,玻璃之熱膨脹係數、或黏度等玻璃特性會局部變化,於玻璃基板上產生脈理等線。
‧鉑族金屬之揮發量之增加
若澄清管41中熔融玻璃之溫度過高,則與熔融玻璃接觸之氣相空間之溫度亦變高,進而,因熔融玻璃之消泡處理而向氣相空間釋放之氧量變多,其結果,鉑族金屬容易自包圍氣相空間之澄清管之壁揮發。若鉑族金屬之揮發量增加,則氣相空間之鉑族金屬之濃度變高,容易引起凝聚及凝聚物混入至熔融玻璃。
‧澄清管之熔損
若澄清管41中熔融玻璃之溫度過高,則存在與熔融玻璃接觸之澄清管41之壁熔損之情形。
就抑制此種缺點產生之觀點而言,進行澄清管41中之熔融玻璃之溫度或者溫度分佈之調整。
(c)氣相空間之壓力
鉑族金屬之凝聚物之溶解度可藉由提高澄清管41之氣相空間41c之壓力而增加。氣相空間之壓力意指氣相空間中所包含之氣體之總壓力。
例如,可藉由調整氣相空間41c內之氣體通過通氣管41a而被吸引至澄清管41之外側之量(吸引量)、或對澄清管41內之氣體例如惰性氣體之供給量、自熔融玻璃放出之氣體之放出量來進行氣相空間41c之壓力之調整。例如,藉由使澄清管41之通氣管41a之出口與吸引裝置連接、或使上述出口變窄等來調節氣相空間41c與澄清管41之外側之大氣之壓力差的大小,而能調整吸引量。例如,藉由調整熔融玻璃中包含之澄清劑之量、玻璃成分之調配比,而能調整自熔融玻璃放出之氣體之放出量。再者,例如可根據自通氣管41a放出之氣體量而求出氣相空間41c之壓力較澄清管41之外側之大氣壓高或低。
為使熔融玻璃中之異物溶於熔融玻璃而提高氣相空間41c之壓力之方法,如上所述,可藉由調整對澄清管41內之氣體之供給量例如惰性氣體之供給量、或者自熔融玻璃放出之氣體之放出量而進行。氣相空間41c之壓力較佳為於例如0.8~1.2atm之範圍內調整。
若氣相空間41c之壓力過高,則鉑族金屬之凝聚物之溶解量會增大,反而產生下述之缺點。
‧澄清不良
若氣相空間41c內之壓力過高,則有可能於消泡處理步驟中使於熔融玻璃中產生之氣泡難以自熔融玻璃之表面釋放,從而導致澄清不良。
‧鉑族金屬之揮發量之增加
若氣相空間41c內之壓力過高,則與澄清管41外側之大氣之壓力差變大,氣相空間41內之氣流之流速上升。因此,氣相空間41c內之鉑族金屬之濃度無法上升,難以成為飽和狀態,故而使來自澄清管41之壁之鉑族金屬之揮發量增加。
就抑制此種缺點產生之觀點而言,進行氣相空間之壓力調整。
(d)熔融玻璃之氧活度
於澄清管41中,藉由使熔融玻璃之氧活度上升而能增加鉑族金屬之凝聚物之溶解度。熔融玻璃之氧活度意指溶解於熔融玻璃之氧量(除去作為氣泡而存在於熔融玻璃中之氧量)。於本實施形態中,使用[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+])作為氧活度之指標。此處,[Fe2+]及[Fe3+]係熔融玻璃中包含之Fe2+及Fe3+之活度,具體而言,係用質量百分數表示之含量,可使用分光光度法測量。
例如,於澄清步驟中之消泡處理步驟中,熔融玻璃之溫度變高,溶存於熔融玻璃之氧成為氣泡而被消泡,故而熔融玻璃之氧活度下降。另一方面,於澄清步驟中,若熔融玻璃之溫度變低,則澄清劑吸收氧,故而氧活度增大。
例如,除了於熔解步驟中調整熔融玻璃中包含之澄清劑、氧化物之量以外,除了調整熔融玻璃中包含之澄清劑或玻璃原料之氧化物之量以外,亦能藉由於澄清步驟中調整凝聚物處理步驟開始前之熔融玻璃之溫度、或者於凝聚物處理步驟開始前使含氧氣體在熔融玻璃內起泡而調整熔融玻璃之氧活度。
熔融玻璃中之氧活度之調整亦可與熔融玻璃之溫度或者溫度分佈之調整一起進行。另外,調整熔融玻璃中之氧活度亦可與氣相空間41c之壓力調整一起進行。如上所述,除了藉由調整熔融玻璃中包含之澄清劑或玻璃原料之氧化物之量以外,亦能藉由於澄清步驟中調整凝聚物處理步驟開始前之熔融玻璃之溫度、或者於凝聚物處理步驟開始前使含氧氣體於熔融玻璃內起泡來調整熔融玻璃中之氧活度。於凝聚物處理步驟中,較佳為例如於0.2~0.5之範圍內調整作為氧活度之指標之[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+])。
於熔融玻璃之氧活度之調整時,若使熔融玻璃之氧活度過高,則鉑族金屬之凝聚物之溶解量增大,相反產生下述缺點。
‧鉑族金屬之揮發量增加
若使熔融玻璃之氧活度過大,則於消泡處理步驟中自熔融玻璃釋放至氣相空間之氧量增加,氣相空間之氧濃度上升,因此鉑族金屬容易氧化而易於揮發。若鉑族金屬易於揮發,則易於生成鉑族金屬之凝聚物,且容易混入至熔融玻璃中。
‧氧氣泡於熔融玻璃中之殘留
若使熔融玻璃之氧活度過大,則於吸收處理步驟中,被還原之澄清劑不會吸收氧,於熔融玻璃中生成含氧之氣泡(氧氣泡),其於玻璃基板中作為氣泡殘留,故而容易使玻璃基板之品質下降。
就抑制此種缺點產生之觀點而言,較佳為藉由調整熔融玻璃之氧活度而增大鉑族金屬之凝聚物之溶解量時組合適當之條件參數(熔融玻璃之溫度等)來進行調整。
或者,亦可基於凝聚物之缺陷個數對熔融玻璃之溫度調整進行反饋調整。作為調整對象之熔融玻璃之溫度可為開始凝聚物處理步驟之時間點之溫度,亦可為凝聚物處理步驟中途之溫度。
藉由於玻璃基板之各位置進行自斜向對玻璃基板之表面射入雷射等光並接收其反射光,並根據藉由接收光而獲得之圖像確定與鉑族金屬之凝聚物之形狀一致之區域,而能檢測玻璃基板中之鉑族金屬之凝聚物之缺陷。凝聚物之缺陷亦可用目視檢測而代替如此使用裝置進行。該凝聚物之缺陷個數之容許水平用單位質量表示時,例如為0.02個/kg以下。上述容許水平隨玻璃基板之用戶所要求之與應變、或主表面之凹凸相關之規格而變化。
例如,於玻璃基板中檢測到之缺陷個數超過容許水平之情形時,提高熔融玻璃之溫度並提高熔融玻璃中之鉑族金屬之飽和溶解度,藉此,促進混入至熔融玻璃之凝聚物之溶解。另一方面,於玻璃基板中檢測到之缺陷個數處於容許水平之情形時,可在高於與處於容許水平之缺陷個數之上限值對應之熔融玻璃之溫度之範圍內降低。藉
由如此調整熔融玻璃之溫度,而能調整鉑族金屬之飽和溶解度至適當之範圍,藉此,能將玻璃基板中包含之凝聚物之缺陷個數抑制於容許水平,並能抑制因重沸氣泡之增加等而產生之玻璃基板之品質下降。
具體而言,於玻璃處理裝置係包括澄清管之澄清裝置之情形時,藉由使電流流向澄清管來進行通電加熱,而能進行熔融玻璃之溫度調整。可根據對加熱電極施加之電壓之大小而調整電流量。另外,亦可取代通電加熱、或與通電加熱組合而利用配置於澄清管之周圍之未圖示之加熱器來間接地調整熔融玻璃之溫度。加熱器例如配置於耐火保護層、或耐火磚之內部或外側。另外,亦可藉由使用耐火保護層、或耐火磚來調整來自澄清管之散熱量而進行熔融玻璃之溫度調整。
於凝聚物處理步驟中,較佳為代替熔融玻璃之溫度調整、或除溫度調整以外,於0.2~0.5之範圍內調整作為上述熔融玻璃之氧活度之指標之玻璃基板之[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+]),從而調整上述鉑族金屬之飽和溶解度,以使玻璃基板中包含之凝聚物之缺陷個數處於容許水平。
(凝聚物處理步驟後之鉑族金屬之凝聚物)
於凝聚物處理步驟後,熔融玻璃、玻璃基板或玻璃基板積層體中包含之鉑族金屬之異物(凝聚物)中,最大長度超過50μm之異物(凝聚物)之個數之比率減少至未達30%。
於本實施形態中,在為了提高熔融玻璃G之溫度而提高澄清管41之溫度之情形時,能有效地發揮本實施形態之上述效果。
例如,為了減輕環境負擔,較佳為使用氧化錫作為熔融玻璃之澄清劑,但氧化錫與As2O3或Sb2O3相比,獲得澄清效果(氧化反應)之溫度較高。因此,於使用氧化錫作為澄清劑之情形時,與使用As2O3、或Sb2O3作為澄清劑之情形相比,必須提高澄清管41之溫度,
提高熔融玻璃G之溫度。即,由於使用氧化錫作為澄清劑,故而與先前相比,更容易產生澄清管41之揮發(氧化),容易產生鉑族金屬之揮發及凝聚之問題。即便如此由於使用氧化錫作為澄清劑而使鉑族金屬之異物(凝聚物)混入至熔融玻璃之量增加,亦可如本實施形態所示減小鉑族金屬之異物之大小,故而能夠不易於玻璃基板上產生應變、能夠不易形成玻璃基板之主表面之凹凸等效果顯著。即,能充分降低引起顯示不良之異物(凝聚物)之量。
另外,黏性較高之熔融玻璃於澄清步驟中氣泡之上浮速度較慢,難以澄清。並且,於攪拌裝置100中進行之攪拌步驟中亦難以均勻地攪拌黏性較高之熔融玻璃。因此,為了充分地獲得澄清效果或者熔融玻璃之均質化,必須提高熔融玻璃之溫度。為此,若為了獲得溫度較高之熔融玻璃而亦升高玻璃處理裝置之溫度,則於玻璃處理步驟中,鉑族金屬之揮發變得激烈,異物(凝聚物)混入至熔融玻璃之量易於增加。即,容易產生鉑族金屬之揮發及凝聚之問題。
例如,於用於顯示器面板之玻璃基板形成薄膜電晶體,但玻璃基板較佳為使用無鹼玻璃或者含微量鹼之玻璃,以避免對薄膜電晶體之動作產生不良影響。無鹼玻璃或者含微量鹼之玻璃與鈉玻璃等含鹼玻璃相比,黏性較高,故而於澄清步驟中氣泡之上浮速度較慢,難以澄清。為此,為了充分地獲得澄清效果,必須提高澄清管41之溫度,提高熔融玻璃G之溫度。即,由於製造之對象為無鹼玻璃或者含微量鹼之玻璃,因此,與鹼玻璃相比,更易於產生澄清管41之揮發(氧化),容易產生鉑族金屬之揮發及凝聚之問題。即便如此為了使用無鹼玻璃或者含微量鹼之玻璃而提高澄清管41之溫度,使鉑族金屬之異物(凝聚物)混入至熔融玻璃之量增加,亦可如本實施形態所示減小鉑族金屬之異物之大小,因此能夠不易於玻璃基板上產生應變、能夠不易形成玻璃基板之主表面之凹凸等效果顯著。即,能充分降低引起顯
示不良之異物(凝聚物)之量。
上述無鹼玻璃或者含微量鹼之玻璃為應變點較高之玻璃。應變點較高之玻璃與應變點較低之玻璃相比,黏性較高,因此於澄清步驟中氣泡之上浮速度較慢,難以澄清。為此,為了充分地獲得澄清效果,必須提高澄清管41之溫度,提高熔融玻璃G之溫度。即,於製造應變點較高之玻璃之情形時,與製造應變點較低之玻璃之情形相比,更易於產生澄清管之揮發(氧化),容易產生鉑族金屬之揮發及凝聚之問題。即便如此由於使用應變點較高之玻璃,故而即便提高澄清管41之溫度,使鉑族金屬之異物(凝聚物)混入至熔融玻璃之量增加,亦可如本實施形態所示減小鉑族金屬之異物之大小,故而能夠不易於玻璃基板上產生應變、能夠不易形成玻璃基板之主表面之凹凸等效果顯著。即,能充分降低引起顯示不良之異物(凝聚物)之量。
再者,對於顯示器用玻璃基板,要求玻璃基板之應變點為600℃以上、更佳為650℃以上,若玻璃基板之應變點為600℃以上,則本實施形態之能充分降低引起顯示不良之大小之異物(凝聚物)之量的效果顯著。另外,對於高清晰顯示器用玻璃基板,要求應變點更高,較佳為應變點為690℃以上,更佳為730℃以上。若如此應變點為690℃以上、730℃以上,則本實施形態之上述效果更為顯著。
另外,關於本實施形態中使用之包含氧化錫之熔融玻璃之黏度,較佳為1500℃以上之溫度、例如為1500℃~1700℃、或者1550℃~1650℃之溫度下,黏度為102.5泊。於該情形時,本實施形態之上述效果變得更為顯著。
另外,於利用本實施形態製造之玻璃基板之板厚為0.005mm~0.8mm、較佳為0.01mm~0.5mm、更佳為0.01mm~0.2mm之情形時,本實施形態之上述效果變得更為顯著。若製造此種板厚較薄之玻璃基板,則異物(凝聚物)容易出現於玻璃表面,形成表面凹凸。於本
實施形態中,可利用上述效果解決因此種板厚導致之問題。
[實驗例]
為了確認本實施形態之效果,利用包括圖1所示之凝聚物處理步驟S2B之製造步驟而製作玻璃基板(實施例)。於凝聚物處理步驟S2B中,進行提供至凝聚物之熱量之控制。
玻璃基板之製作條件如下所述。
玻璃基板之玻璃之組成為:SiO2 60.7質量%;Al2O3 17質量%;B2O3 11.5質量%;MgO 2質量%;CaO 5.6質量%;SrO 3質量%;SnO2 0.2質量%,應變點為660℃,板厚為0.4mm。
另外,不進行圖1所示之凝聚物處理步驟S2B,藉由於消泡處理步驟S2A之後進行吸收處理步驟S2C之先前製造步驟,按上述製作條件製作玻璃基板。具體而言,於下述表1所示之例1~5中,使澄清管41中之熔融玻璃G之最高溫度為1670℃~1720℃,使熔融玻璃G之溫度在1670℃以上之時間為40分鐘。另一方面,於例6、7中,使熔融玻璃G之最高溫度未達1670℃,使熔融玻璃G之溫度在1670℃以上之時間為0分鐘。
使用光學顯微鏡對如此製作之0.1m3之複數片玻璃基板中之鉑族金屬之異物(凝聚物)統計數量,並計測鉑族金屬之異物(凝聚物)之最大長度。然後,求出混入至玻璃基板之所有鉑族金屬之異物(凝聚物)中最大長度為50μm以下之異物之個數的比率。求出之比率與最高溫度一起示於下述表1。關於例1~5之異物之比率,任何玻璃基板均為70%以上,關於例6、7之異物之比率,任何玻璃基板均為35%以下。圖5係表示熔融玻璃之最高溫度與異物之比率之關係的圖表。由圖5可知,藉由使熔融玻璃之最高溫度為自1660℃至1670℃以上,最大長度為50μm以下之異物之比率急劇上升,於1670℃以上之溫度下為70%以上。於1690℃以上時,最大長度為50μm以下之異物之比率變為
92%以上,尤其,於1700℃以上時,最大長度為50μm以下之異物之比率變為100%。藉此可知,於本實驗例之條件下,於控制對異物提供之熱量之情形時,較佳為,使熔融玻璃之最高溫度為1670℃以上、較佳為1690℃以上、更較為1700℃以上而對異物提供熱量。於本實驗例之條件下,最高溫度1670℃係使最大長度為50μm以下之異物之比率為70%之最高溫度之下限溫度,但並非必須使最高溫度為1670℃以上,藉由用其他方法調整凝聚物(異物)之溶解度,亦能實現使最大長度為50μm以下之異物之比率為70%。
以上,詳細說明了本發明之玻璃基板之製造方法、玻璃基板及玻璃基板積層體,但本發明並不限於上述實施形態,當然於不脫離本發明主旨之範圍內可進行各種改良或變更。
S1‧‧‧熔接步驟
S2‧‧‧澄清步驟
S2A‧‧‧脫泡處理步驟
S2B‧‧‧凝聚物處理步驟
S2C‧‧‧吸收處理步驟
S3‧‧‧攪拌步驟
S4‧‧‧成形步驟
S5‧‧‧緩冷步驟
S6‧‧‧切斷步驟
Claims (19)
- 一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中,且包括凝聚物處理步驟,其減小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小,以使混入至上述熔融玻璃之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
- 一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有包含上述熔融玻璃之液相、以及由上述熔融玻璃之液面與壁所形成之氣相空間,包圍上述氣相空間之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中;以及凝聚物處理步驟,其減小於上述熔融玻璃處理步驟中混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小,以使混入至熔融玻璃之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
- 一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及 熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有因上述熔融玻璃之導入而形成由上述熔融玻璃之表面與壁包圍之氣相空間之空間,上述壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中,且包括凝聚物處理步驟,其調整上述熔融玻璃中之上述凝聚物之溶解度,以減小混入至上述熔融玻璃之凝聚物之大小。
- 一種玻璃基板之製造方法,其特徵在於,包括:熔解步驟,其熔解玻璃原料而生成熔融玻璃;以及熔融玻璃處理步驟,其於玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃,上述玻璃處理裝置具有包含上述熔融玻璃之液相、以及由上述熔融玻璃之液面與壁所形成之氣相空間,包圍上述氣相空間之壁之至少一部分由包含鉑族金屬之材料構成,且於處理上述熔融玻璃時,存在於上述氣相空間之自上述壁揮發之鉑族金屬之揮發物之凝聚物作為異物混入上述熔融玻璃中,且進而包括凝聚物處理步驟,其控制提供至上述凝聚物之熱量,以使提供至上述凝聚物之熱量為能夠減小混入至上述熔融玻璃之上述凝聚物之大小的最小熱量以上。
- 如請求項1至4中任一項之玻璃基板之製造方法,其中使與上述氣相空間接觸之上述壁之最高溫度與最低溫度之差為5℃以上,上述氣相空間包含氧。
- 如請求項1至5中任一項之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中進行升溫,使含有上述凝聚物之上述熔融玻璃之溫度高於在上述熔融玻璃處理步驟中凝聚物混入 至熔融玻璃之區域中之熔融玻璃之溫度。
- 如請求項1至6中任一項之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中,使上述凝聚物溶解於熔融玻璃之溶解度高於在上述熔融玻璃處理步驟中凝聚物混入至熔融玻璃之區域中之上述溶解度。
- 如請求項1至7中任一項之玻璃基板之製造方法,其中上述玻璃處理裝置係具有澄清管之澄清裝置,上述熔融玻璃於上述澄清管中流動,上述澄清管內之上述氣相空間沿上述熔融玻璃之流動方向而形成,上述凝聚物處理步驟於上述澄清管中進行。
- 如請求項1至8中任一項之玻璃基板之製造方法,其中於上述熔融玻璃處理步驟中,使用上述熔融玻璃中包含之氧化錫進行減少上述熔融玻璃中之氣泡數之澄清處理,上述熔融玻璃於上述玻璃處理裝置中流動,在與上述氣相空間接觸之上述壁上形成沿上述熔融玻璃之流動方向之溫度分佈,於上述氣相空間中形成沿上述熔融玻璃之流動方向之氧濃度分佈。
- 如請求項1至9中任一項之玻璃基板之製造方法,其中上述熔融玻璃於上述玻璃處理裝置中流動,上述凝聚物處理步驟於上述玻璃處理裝置中進行,在於上述玻璃處理裝置中流動之熔融玻璃中,對上述氣相空間中沿著熔融玻璃之流動方向在與氧濃度最高之區域對應之位置上流動之熔融玻璃進行上述凝聚物處理步驟。
- 如請求項1至10中任一項之玻璃基板之製造方法,其中 使上述氣相空間中之氧濃度超過0%、且為1.0%以下,使與上述氣相空間接觸之上述壁之最高溫度與最低溫度之差為5℃以上、且為150℃以下。
- 如請求項1至11中任一項之玻璃基板之製造方法,其中控制熔融玻璃之溫度,以使上述凝聚物處理步驟中之上述熔融玻璃之溫度在1670℃~1730℃之溫度範圍內。
- 如請求項1至12中任一項之玻璃基板之製造方法,其中控制熔融玻璃之溫度,以使於上述熔融玻璃處理步驟中凝聚物混入至熔融玻璃之區域中之上述熔融玻璃之溫度為1580℃~1660℃之溫度範圍內。
- 如請求項1至13中任一項之玻璃基板之製造方法,其中上述熔融玻璃處理步驟包括上述凝聚物處理步驟。
- 如請求項1至14中任一項之玻璃基板之製造方法,其中上述玻璃基板係顯示器用玻璃基板。
- 如請求項1至15中任一項之玻璃基板之製造方法,其中使上述凝聚物處理步驟開始時之溶於上述熔融玻璃中之鉑族金屬之濃度為0.05~20ppm。
- 如請求項1至16中任一項之玻璃基板之製造方法,其中於上述凝聚物處理步驟中,在玻璃基板之[Fe3+]/([Fe2+]+[Fe3+])為0.2~0.5之範圍內調整上述熔融玻璃之上述鉑族金屬之飽和溶解度。
- 一種玻璃基板積層體,其特徵在於,其積層複數片玻璃基板而形成,且上述玻璃基板積層體之上述玻璃基板之體積合計為0.1m3以上,上述玻璃基板積層體所含有之全部鉑族金屬之凝聚物中,最 大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
- 一種玻璃基板,其特徵在於,玻璃基板所含有之鉑族金屬之凝聚物中,最大長度為50μm以下之凝聚物之個數之比率為70%以上。
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