熔融玻璃处理装置及玻璃基板的制造装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种熔融玻璃处理装置及玻璃基板的制造装置，在玻璃基板的制造过程中使用的利用铂或铂合金而制成的熔融玻璃处理装置中抑制已汽化的铂或铂合金等的挥发物凝集。将熔融玻璃导到成形装置时，使用一种熔融玻璃处理装置将熔融玻璃导到成形装置，该熔融玻璃处理装置包括:液相空间，包含熔融玻璃；气相空间，位于所述熔融玻璃的液面上方；及内壁，形成所述液相空间及所述气相空间，且所述气相空间的至少一部分由含有铂族金属的材料构成；以所述气相空间中所含有的铂族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域的方式，在所述气相空间中形成气流。
【专利说明】熔融玻璃处理装置及玻璃基板的制造装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过将使玻璃原料熔融而生成的熔融玻璃成形来制造玻璃基板的玻璃基板的制造装置及玻璃基板的制造装置中使用的熔融玻璃处理装置。
【背景技术】
[0002]玻璃基板一般地经过利用玻璃原料生成熔融玻璃之后将熔融玻璃成形为玻璃基板的步骤而制造。
[0003]但是，为了利用高温的熔融玻璃批量生产高品位的玻璃基板，期望考虑成为玻璃基板的缺陷的主要原因的杂质等不从制造玻璃基板的任一装置混入至熔融玻璃。因此，在玻璃基板的制造过程中与熔融玻璃接触的构件的内壁必须根据与该构件接触的熔融玻璃的温度、所要求的玻璃基板的品质等而由恰当的材料构成。例如，已知构成所述澄清管的管的材料通常使用钼族金属或钼族金属中所包含的多种金属的合金(以下简称为钼或钼合金等)(专利文献I)。钼或钼合金等虽然价格较高但熔点高且对于熔融玻璃的耐蚀性也优异，所以，适合用于澄清管或搅拌槽。
[0004][【背景技术】文献]
[0005][专利文献]
[0006][专利文献I]日本专利特表2006-522001号公报实用新型内容
[0007][实用新型所要解决的问题]
[0008]但是，钼或钼合金有在高温化时会挥发的问题。而且，有该钼或钼合金等的挥发物在包围气相空间的壁面凝集所获得的结晶(钼杂质或钼合金杂质)的一部分作为微粒子混入至熔融玻璃中而导致玻璃基板的品质下降的担忧。
[0009]来源于所述钼或钼合金等的挥发物的凝集物的微粒子混入至熔融玻璃的问题在随着近年来的高精细化而品质要求越来越严格的以液晶显示器为代表的平板显示器(FPD，FlatPanelDisplay)用玻璃基板中更大。
[0010]因此，本实用新型的目的在于鉴于以上方面提供一种可在玻璃基板的制造过程中使用的至少一部分由包含钼族金属的材料构成的装置中抑制已汽化的钼或钼合金等的挥发物的凝集的玻璃基板的制造装置及玻璃基板的制造装置中使用的熔融玻璃处理装置。
[0011][解决问题的技术手段]
[0012]本实用新型的一形态是对熔融玻璃进行处理的熔融玻璃处理装置。该熔融玻璃处理装置是
[0013][I]:
[0014]一种熔融玻璃处理装置，包含:
[0015]内壁，至少一部分由包含钼族金属的材料构成；
[0016]液相空间，包含熔融玻璃；[0017]气相空间，由所述熔融玻璃的液面与所述内壁所形成；及
[0018]气流形成装置，在所述气相空间内，以所述气相空间中所含有的钼族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域的方式形成气流。
[0019]作为所述[I]记载的熔融玻璃处理装置的优选的方式，列举下述[2]?[13]。
[0020][2]:
[0021]根据所述[I]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气流是从与所述气相空间接触的所述内壁中温度较低的部分朝向温度较高的部分流动的气流。
[0022][3]:根据所述[I]或[2]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气流形成装置是控制所述气相空间内的压力而形成气流的压力控制装置。
[0023][4]:根据所述[3]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述压力控制装置包含将气体导入到所述气相空间内的气体导入口。
[0024][5]:根据所述[4]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气体导入口是设置在与所述气相空间接触的所述熔融玻璃处理装置的内壁中温度比周围的温度低的部分。
[0025][6]:根据所述[I]或[2]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气流控制装置包含以与所述气相空间连接且抽吸所述气相空间内的气体的方式设置的抽吸装置。
[0026][7]:根据所述[I]或[2]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述处理装置是进行所述熔融玻璃的澄清并使通过所述澄清而产生的气体通过通气管排出到大气中的澄清槽，所述气流是朝向所述通气管的流体。
[0027][8]:根据所述[7]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述澄清槽包含长条状的澄清管，在所述澄清管设置着包围所述澄清管的长度方向的一部分的外周的凸缘，
[0028]所述气体导入口是设置在所述澄清管的设有所述凸缘的部分。
[0029][9]:根据所述[8]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述凸缘是以包围所述澄清管的长度方向的至少2处位置的外周的方式设置至少2个，
[0030]所述通气管是在所述长度方向的所述至少2处之间设置至少I个，
[0031]所述惰性气体是从所述至少2处导入到所述气相空间内制造朝向相互对向的方向流动的气流，并从所述至少I个通气管排出。
[0032][10]:根据所述[9]所述的熔融玻璃处理装置，其中设置在所述至少2处的所述凸缘中的至少I个是设置在所述澄清管的端部。
[0033][11]:根据所述[7]所述的熔融玻璃处理装置，其中所述澄清槽是通过利用所述澄清槽的通电而所述澄清槽发热来调整所述熔融玻璃的温度。
[0034][12]:根据所述[7]所述的熔融玻璃的处理装置，其中所述澄清槽包含长条状的澄清管，在所述澄清管设置着包围所述澄清管的长度方向的一部分的位置的外周的凸缘，
[0035]该装置还包含通过使电流从所述凸缘流动到所述澄清管而使所述澄清管发热来调整所述熔融玻璃的温度的电力供给源。
[0036][13]:根据所述[12]所述的熔融玻璃的处理装置，其中所述凸缘是设置在所述澄清管的端部。
[0037]而且，本实用新型的另一形态是
[0038][14]: 一种玻璃基板的制造装置，其特征在于生成熔融玻璃，且包含
[0039]熔解装置，将玻璃原料熔解而制造熔融玻璃；[0040]成形装置，成形所述熔融玻璃而制成平板玻璃；及
[0041]熔融玻璃的供给装置，将所述熔融玻璃导到所述成形装置；
[0042]所述供给装置包含:
[0043]液相空间，包含熔融玻璃；
[0044]气相空间，位于从所述熔融玻璃的液面起的上方；
[0045]内壁，包围所述气相空间；及
[0046]气体导入口，以在所述气相空间内从与所述气相空间接触的所述内壁中温度较低的部分朝向所述内壁的温度较高的部分产生气流的方式，将相对于所述熔融玻璃及所述内壁为惰性气体的气体导入到所述气相空间内。
[0047]而且，本实用新型的又一形态是
[0048][15]: 一种玻璃基板的制造装置，其特征在于生成熔融玻璃，且包含:
[0049]熔解装置，将玻璃原料熔解而制造熔融玻璃；
[0050]成形装置，成形所述熔融玻璃而制成平板玻璃；及
[0051]根据所述[I]至[13]中任一项所述的熔融玻璃处理装置，设置在所述熔解装置与所述成形装置之间，用于对所述熔融玻璃进行处理。
[0052][实用新型的效果]`
[0053]根据所述形态的玻璃基板的制造装置及熔融玻璃处理装置，可以抑制已汽化的钼或钼合金等的挥发物的凝集。
【专利附图】
【附图说明】
[0054]图1是表示本实施方式的玻璃基板的制造方法的步骤的一例的图。
[0055]图2是示意性地表示进行本实施方式中的熔解步骤~切断步骤的装置的一例的图。
[0056]图3(a)是对本实施方式的澄清槽进行说明的立体图，图3(b)是对本实施方式的澄清管内部的气体流动的一例进行说明的图，图3(c)是对澄清管内部的气体流动的另一例进行说明的图。
[0057]图4是表示本实施方式的澄清管内壁的长度方向温度分布的一例的图。
[0058][符号的说明]
[0059]100 熔融玻璃生成装置
[0060]101 熔解槽
[0061]IOld螺旋进料器
[0062]102 澄清槽
[0063]102a 澄清管
[0064]102b 通气管
[0065]102c、102d 电极板
[0066]102e、102f 凸缘
[0067]102g交流电源
[0068]102h、102i 气体导入管
[0069]102 j\ 102k 气体导入口[0070]103搅拌槽
[0071]103a搅拌器
[0072]104、105、106玻璃供给管
[0073]200成形装置
[0074]210成形体
[0075]300切断装置
【具体实施方式】
[0076]以下，对本实施方式的玻璃基板的制造装置及熔融玻璃处理装置进行说明。图1是表示本实用新型的玻璃基板制造方法的步骤的一例的图。
[0077]以下说明的钼或钼合金等是钼族金属，包括钼、钌、铑、钯、锇、铱及这些金属的合金。
[0078]玻璃基板的制造方法主要包括熔解步骤(STl)、澄清步骤(ST2)、均质化步骤(ST3)、成形步骤(ST4)、缓冷步骤(ST5)及切断步骤(ST6)。除此以外，还包括研削步骤、研磨步骤、清洗步骤、检查步骤、捆包步骤等，捆包步骤中层叠的多个玻璃基板被搬送给订货方的商家。
[0079]熔解步骤(STl)是在熔解槽中进行。在熔解步骤中，向熔解槽中所储存的熔融玻璃的液面投入玻璃原料，由此制造熔融玻璃。另外，优选在玻璃原料中添加澄清剂。关于澄清剂，从降低环境负荷的方面`来说，适合使用氧化锡。
[0080]澄清步骤(ST2)是在澄清槽的由钼或钼合金等构成的澄清管的内部进行。在澄清步骤中，澄清槽的管内的熔融玻璃升温。在该过程中，澄清剂成为通过还原反应释放氧之后作为还原剂发挥作用的物质。熔融玻璃中所含有的包含o2、co2或SO2的气泡吸收通过澄清剂的还原反应所产生的O2而增大，上浮至熔融玻璃的液面破裂而消失。气泡中所包含的气体是通过设置在澄清槽的气相空间而释放到外部气体中。
[0081]然后，在澄清步骤中，使熔融玻璃的温度下降。在该过程中，通过澄清剂的还原反应所获得的还原剂发生氧化反应。由此，残留在熔融玻璃的气泡中的O2等气体成分重新被吸收到熔融玻璃中，而气泡消失。
[0082]在均质化步骤(ST3)中，使用搅拌器对通过从澄清槽延伸的配管而供给的搅拌槽内的熔融玻璃进行搅拌，由此，进行玻璃成分的均质化。
[0083]在成形装置中进行成形步骤(ST4)及缓冷步骤(ST5)。
[0084]在成形步骤(ST4)中，将熔融玻璃成形为平板玻璃，制造平板玻璃的流体。成形可以使用溢流下拉法或浮式法。在下述的本实施方式中，列举使用溢流下拉法的例子进行说明。
[0085]在缓冷步骤(ST5)中，以成形后流动的平板玻璃成为所期望的厚度且不产生内部应变、进而不产生翘曲的方式进行冷却。
[0086]在切断步骤(ST6)中，在切断装置中将从成形装置供给的平板玻璃切断成规定的长度，由此，获得板状的玻璃板。将切断后的玻璃板进一步切断成规定的尺寸，制造目标尺寸的玻璃基板。
[0087]在本实施方式的玻璃基板的制造方法中，在澄清步骤~均质化步骤中使用的装置中实施以下方法。
[0088]S卩，在将玻璃原料熔解而生成熔融玻璃的熔解步骤后且将熔融玻璃成形为平板玻璃之前，使其通过用于对熔融玻璃进行处理的熔融玻璃处理装置。该处理装置包括包含钼或钼合金等的金属制的管或槽。此时，熔融玻璃处理装置是包含含有熔融玻璃的液相及位于从熔融玻璃的液面起的上方的气相空间且气相空间的至少一部分由包含钼族金属的材料构成的装置。在该熔融玻璃处理装置的气相空间中，以气相空间中所含有的钼族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域的方式形成气流。优选从与气相空间接触的熔融玻璃处理装置的内壁中温度较低的部分朝向内壁的温度较高的部分形成气流。此时，优选将气体导入到气相空间内而形成气流。而且,通过作为气体而将惰性气体导入到气相空间内，也可以在气相空间内抑制气相空间中已汽化的钼或钼合金等的挥发物凝集。该方面在下文进行叙述。
[0089]如所述般的熔融玻璃处理装置被应用于澄清步骤至均质化步骤之间的步骤中使用的装置。例如，被应用于进行澄清步骤的澄清槽及进行均质化步骤的搅拌槽。以下，代表性地以应用于澄清槽的方式进行说明。
[0090]图2是示意性地表示进行本实施方式中的熔解步骤(STl)?切断步骤(ST6)的装置的一例的图。如图2所示，该装置主要包含熔融玻璃生成装置100、成形装置200及切断装置300。熔融玻璃生成装置100包含熔解槽101、澄清槽102、搅拌槽103、及玻璃供给管104、105、106。
[0091]图2所示的例子的熔解槽(熔解装置)101是将玻璃原料熔解而制造熔融玻璃。澄清槽102包括包含钼或钼合金等的澄清管102a (参照图3)。在澄清管102a中，至少进行消泡处理，该消泡处理是在以熔融玻璃MG具有液面的方式形成有气相空间的状态下使熔融玻璃MG通过的期间，使电流在设置在澄清槽102的一对电极板间流动而将澄清管102a通电加热，使熔融玻璃MG向气相空间中释放气泡。搅拌槽103是利用搅拌器103a对熔融玻璃MG进行搅拌而使其均质化。
[0092]成形装置200是包含成形体210，利用使用成形体210的溢流下拉法将在澄清槽200、搅拌槽103中处理过的熔融玻璃MG成形而制成平板玻璃SG。此外，在成形装置200中，以平板玻璃SG不产生板厚偏差、应变及翘曲的方式使平板玻璃SG缓冷。
[0093]切断装置300是将缓冷后的平板玻璃SG切断而制成玻璃基板。
[0094](澄清步骤及澄清槽)
[0095]图3(a)是主要表示进行澄清步骤的装置构成的图。
[0096]澄清步骤包括消泡处理与吸收处理。在以下的说明中，以使用氧化锡作为澄清剂的例子进行说明。氧化锡与以往一般使用的亚砷酸相比澄清功能低，但因环境负荷低的方面可适合用作澄清剂。但是，因氧化锡的澄清功能比亚砷酸低，所以，使用氧化锡的情况下，必须使熔融玻璃MG的澄清步骤时的熔融玻璃MG的温度比以往高。在此情况下，例如澄清步骤中的熔融玻璃的温度的最高温度例如为1630°C?1720°C，优选1670°C?1710°C。
[0097]在熔解槽101中进行熔解后的熔融玻璃MG是利用玻璃供给管104(参照图2)导入到澄清槽102。
[0098]如图3(a)所示，澄清槽102包括包含钼或钼合金等的长条状的澄清管102a，且包含设置在澄清管102a的顶部的通气管102b、电极板102c、102d、凸缘102e、102f、及气体导入管 102h、102i。
[0099]具体来说，澄清槽102的澄清管102a包含含有熔融玻璃的液相及由该熔融玻璃的液面与澄清槽102a的内壁所形成的气相空间。包围气相空间的澄清槽102的内壁的至少一部分是由钼或钼合金等材料构成。在澄清管102a的气相空间中，以气相空间中所含有的钼族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域的方式形成气流。优选以从与气相空间接触的澄清管102a的内壁中温度较低的部分朝向内壁的温度较高的部分产生气流的方式形成气流。气流优选使用气流形成装置而产生。作为气流形成装置，优选使用控制气相空间内的压力的压力控制装置。通过在气相空间内形成压力差，可以从压力较高的区域朝向压力较低的区域产生气流。作为压力控制装置，列举向气相空间中导入气体的气体导入管或对气相空间进行抽吸的抽吸装置等。
[0100]澄清槽102优选包含将气体导入到气相空间内的气体导入管102h、102i。气体优选使用相对于熔融玻璃及钼或钼合金等为惰性气体、例如氮气或氮气、氦气、氖气等稀有气体或这些气体的混合气体。气体导入管102h、102i连接于设置在澄清管102a的内壁的气体导入口 102j、102k。因此，如图3(b)所示，惰性气体通过气体导入口 102j、102k导入到气相空间中。图3(b)是对澄清管102a的内部的气体的流动进行说明的图。
[0101]来自气体导入管102h、102i的惰性气体的导入是在本实施方式中，从如气体导入口 102j、102k般的喷嘴导入，但并不一定限制于喷嘴，也可以利用公知的方法导入惰性气体。所导入的惰性气体优选预先加热到被导入的气相空间的部分的温度附近，使得与气相空间内的温度的温度差不大。
[0102]如图3(b)所示，通气管102b是将澄清管102b的气相空间与大气连接，将气相空间内的气体或惰性气体排出到大气中。本实施方式的通气管102b的形状形成呈烟囱状笔直地向上方延伸的形状，但并不限制于该形状。也可以是在中途弯曲的形状等。
[0103]澄清槽102优选设置抽吸气相空间中的气体的抽吸装置。而且，抽吸装置优选以与通气管102b连接的方式设置。通过使用气体导入管、抽吸装置或所述两者控制气相空间的气压，可以在气相空间内产生所期望的气流。
[0104]虽末图示，但也可以在澄清槽102的周围覆盖耐火砖。在澄清槽102的大致中央部，在凸缘102e与凸缘102f之间设置着通气管102b。
[0105]在澄清管102a经由凸缘102e、102f设置着电极板102c、102d。凸缘102e设置在澄清管102a的一端部。凸缘102f设置在澄清管102a的长度方向的中途的位置上。当然，凸缘102f也可以设置在澄清管102a的另一端部。电极板102c、102d是与作为电力供给源的交流电源102g连接，被施加规定的电压。凸缘102e、102f是由具有导电性的金属构成，使来自电极板102c、102d的电流以在澄清管102a的周上均匀地分散的方式流动。电极板102c、102d是通过使电流流动到澄清管102a而将澄清管102a通电加热，将沿澄清管102a流动的熔融玻璃MG的温度升温至例如1630°C以上。
[0106]另一方面，熔融玻璃MG是在澄清管102a内以熔融玻璃MG具有液面的方式流动。通过所述澄清管102a的通电加热而粘性成为例如120?400泊的熔融玻璃MG是使通过澄清剂的作用而膨胀的气泡在熔融玻璃MG内上浮，在熔融玻璃MG的液面破裂而将气泡中所包含的气体释放到气相空间中。即，进行消泡处理。因此，澄清管102a是在其内部以熔融玻璃MG具有液面的方式包含气相空间。[0107]在澄清管202的上方的气相空间破裂而释放的气体从通气管102b释放到澄清管102外的大气中。
[0108]在澄清管102a内流动的熔融玻璃MG的温度维持在例如1630°C以上之后，在澄清管102a的后半部分以下或后续的玻璃供给管105以下逐渐(阶段性地或连续地)降温，进行气泡的吸收处理。在吸收处理中，如所述般气泡通过熔融玻璃MG的降温被吸收到熔融玻璃MG内而消失。
[0109]在图3(a)中，表示了设置着一对电极板102c、102d的例子，但例如在澄清管102a的后半部分进行降温的情况下，除电极板102c、102d以外，也可以设置I对以上的电极板。
[0110]另外，因澄清管102a如所述般通过通电加热而加热到高温(例如1700°C左右)，所以，钼或钼合金等容易从包含钼或钼合金等的澄清管102a的内壁挥发。而且，因澄清管102a的气相空间如所述般与大气相通，所以，在气相空间内存在氧，此外，氧也作为成分而包含在通过消泡所产生的气体中，所以，气相空间内的氧浓度高于大气的氧浓度。因此，促进钼或钼合金等的挥发。像这样在气相空间中含有较多的已从澄清管102a的内壁汽化的钼或钼合金的挥发物。
[0111]在本实施方式的澄清槽102中，如图3(a)所示，将气体导入口 102j、102k设置在设置着凸缘102e、102f的部分。其原因在于使得从气体导入口 102j、102k导入的惰性气体如图3(b)所示朝向通气管102b流动。凸缘102e、102f是为了使来自电极板102c、102d的电流在澄清管102a的周上均匀地扩散而设置，凸缘102e、102f是用于将从澄清管102a传递的热向外部辐射且抑制由热引起的凸缘102e、102f的破损的末图示的冷却装置并设在凸缘102e、102f而将凸缘102e、102f冷却，所以，设置凸缘102e、102f的澄清管102a的内壁部分即凸缘对应部分的温度比该凸缘对应部分的周围的温度低。
[0112]图4是示意性地表示澄清管102a的内壁温度沿着澄清管102a的长度方向分布的一例的图。如所述的温度可以通过在澄清管102a的内壁或靠近内壁的气相空间中配置热电偶等进行测量而获得。在澄清管102a的情况下，在设置凸缘102e、102f的凸缘对应部分温度比周围部分的温度低，如果更进一步地说，则为最低，随着向透气管102b前进而温度逐渐变高。但是，因透气管102b是突出在靠近大气的区域，所以，无法避免向大气散热。因此，在设置透气管102b的部分，温度下降。但是，该部分的温度高于凸缘对应部分的温度。澄清管102a具有如所述的温度分布。
[0113]像这样，在设置凸缘102e、102f的凸缘对应部分温度比其周围低。因此，如果在所述凸缘对应部分的周围挥发的钼或钼合金等的挥发物触碰到温度较低的所述凸缘对应部分，则依据挥发物的饱和蒸汽压的温度依赖性而挥发物容易凝集。因此，为使设置所述凸缘102e、102f的凸缘对应部分的周围挥发的钼或钼合金等的挥发物不会触碰到温度较低的所述凸缘对应部分，从凸缘对应部分朝向温度比所述凸缘对应部分高的部分强制性地产生惰性气体的气流。即，以从与气相空间接触的澄清管102a的内壁中温度较低的部分朝向内壁的温度较高的部分沿着澄清管102a的长度方向产生长条状气流的方式，将对于熔融玻璃及钼或钼合金等没有活性的惰性气体导入到气相空间内。在本实施方式中，在设置所述凸缘102e、102f的凸缘对应部分设置着所述气体导入口 102j、102k。
[0114]另外，如图4所示，在设置透气管102b的部分温度下降的情况下，在透气管102b的周围设置加热器等加热透气管102b，由此，可以防止在透气管102b的内壁及透气管102b附近的澄清管102a的内壁凝集钼或钼合金等的挥发物。
[0115]而且，除了从熔融玻璃释放的气体以外，与澄清管102a及熔融玻璃不发生反应的惰性气体也导入到气相空间内，所以，气相空间内的气压高于大气。因该压力差，可以使气相空间内的通过澄清而产生的气体、进而钼或钼合金等的挥发物经由透气管102b快速地排出到大气中。因此，钼或钼合金等的挥发物不易产生凝集。或者，也可以在透气管102b连接末图示的抽吸装置，使气相空间内的通过澄清而产生的气体、进而钼或钼合金等的挥发物从透气管102b快速地排出。此时，气相空间内的气压比大气压或包围澄清槽103的外部气压低。具体来说，气相空间内的气压也可以比大气压小超过O且小于IOPa (OPa <大气压-气相空间内气压< IOPa)。而且，因向气相空间内导入惰性气体，所以，可以使容易使钼或钼合金等挥发的氧在气相空间内的分压下降。因此，可以抑制钼或钼合金等的挥发。
[0116]在本实施方式中，因在澄清管102a的长度方向上产生内壁的温度分布，所以，通过惰性气体的导入而制造的气流是如图3(b)所示，沿着澄清管102a的长度方向。但是，所述气流并不限定于沿着澄清管102a的长度方向，从与气相空间接触的澄清管102a的内壁中温度较低的部分朝向内壁的温度较高的部分产生气流即可。
[0117]另外，在本实施方式中，澄清管102a的内壁的最高温度为1400°C以上1750°C以下时，本实施方式中的由气流所产生的抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的效果变大。而且，抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的效果是随着澄清管102a的内壁的最高温度成为1600°C以上、1630°C以上、进而1650°C以上，而依序变大。澄清管102a的内壁的温度的最高温度小于1400°C的情况下，钼或钼合金等的挥发不易成为问题，本实施方式的所述效果较小。而且，如果澄清管102a的内壁的最低温度与最高温度的温度差较大，则钼或钼合金等的饱和蒸汽压的差变大，而容易发生凝集。内壁的温度中最高温度与最低温度的温度差为500C以上300°C以下时，本实施方式中的抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的效果变大。所述温度差小于50°C的情况下，钼或钼合金等的挥发物的凝集的程度较小，不易产生凝集的问题。如果所述温度差为150°C以上、进而250°C以上，则挥发物的凝集的抑制效果明显变大。
[0118]本实施方式中制造的玻璃基板适合于平板显示器用玻璃基板。而且，本实施方式中制造的玻璃基板适合于要求碱金属氧化物的含量极少的液晶显示器用玻璃基板。而且，也适合于有机EL(Electro-Luminescence,电致发光)显示器用玻璃基板。换句话说，本实施方式的玻璃基板的制造方法适合于平板显示器用玻璃基板的制造，尤其适合于液晶显示器用玻璃基板的制造。
[0119]而且，本实施方式中制造的玻璃基板也可以应用于盖玻片、磁盘用玻璃、太阳能电池用玻璃基板等。
[0120]此外，在制作的玻璃基板的板厚较薄的玻璃基板、例如0.5mm以下、进而0.3mm以下、进而0.1mm以下的玻璃基板中，本实施方式的抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的效果也比板厚较厚的玻璃基板明显。在澄清管102a等的内壁凝集的钼或钼合金等的凝集物的一部分成为微粒子而落到熔融玻璃中，混入至熔融玻璃中而包含于玻璃基板中。在此情况下，玻璃基板的板厚越薄，成为缺陷的微粒子就越多地位于玻璃基板的表面。如果位于玻璃基板的表面的微粒子在使用玻璃基板的面板制造步骤中脱离，则脱离后的部分成为凹部，形成在玻璃基板上的薄膜不均匀地形成，而制造画面的显示缺陷。因此，如本实施方式般在澄清管102a中抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的效果是板厚越薄的玻璃基板越大。
[0121]另外，在本实施方式中，表示了应用于澄清槽102的例子，但也可以应用于使熔融玻璃均质化的搅拌槽103。在此情况下，搅拌槽103的内壁中温度较低的部分多数情况下为搅拌槽103的顶壁与侧壁的连接部分。在此情况下，优选从所述连接部分将惰性气体供给至气相空间内。此时，可以使气相空间内的气体或气体从搅拌槽103与搅拌器103a之间的间隙流动到外部。
[0122]如果对以上本实施方式进行总结则可以叙述以下的内容。
[0123](I)在实施方式中，在气相空间中形成所述气相空间中所含有的钼族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域那样的气流。由此，气相空间内的钼或钼合金的凝集得到抑制。而且，通过从气相空间内的温度较低的区域朝向较高的区域制造气流，可以进一步抑制钼或钼合金的凝集。该气流优选使用包含控制气相空间内的压力的压力控制装置的气流形成装置而形成。
[0124]作为压力控制装置，优选使用向气相空间内导入气体的气体导入管、对气相空间进行抽吸的抽吸装置或其组合。
[0125]气相空间的压力优选以气相空间的温度越高的区域越低的方式进行控制。由此，可以从气相空间内的温度较低的区域朝向较高的区域制造气流。
[0126](2)在本实施方式中，从气体导入管导入的气体优选相对于熔融玻璃及钼族金属为惰性气体。通过将惰性气体导入到气相空间，可以使气相空间内的氧分压下降，而降低钼或钼合金从澄清管102a的内壁的挥发量。此外，在本实施方式中，从抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的方面来说，优选从与气相空间接触的澄清管102a的内壁中内壁的温度较低的部分向气相空间中导入惰性气体，且已挥发的钼或钼合金从气相空间内的温度较低的区域朝向较高的区域制造气流。例如，惰性气体优选从澄清管102a的内壁中温度比周围的温度低的部分例如温度极小的部分导入到气相空间中。特别优选从澄清管102a的内壁中温度最低的部分导入到气相空间中。
[0127]在本实施方式中，因从澄清管102a中挥发物容易凝集的内壁的温度较低的部分导入惰性气体，所以，从挥发物容易凝集的场所起制造使挥发物迅速流动的气流，并且使氧分压变低。因此，依据挥发物的饱和蒸汽压的分压依存性而挥发物的凝集得到抑制。
[0128](3)本实施方式被应用于进行熔融玻璃的澄清的澄清管102a。澄清管102a是从澄清起直到即将成形为止的使用钼或钼合金等的装置中将熔融玻璃的温度加热到最高的装置。因此，在澄清管102a中，钼或钼合金等的挥发在所述装置中最剧烈。而且，通过澄清管102a中进行的消泡而释放到气相空间的气体的成分中包含较多的助长钼或钼合金等的挥发的氧，所以，气相空间内的氧分压比大气高。因此，在气相空间中，钼或钼合金等更进一步从内壁挥发。此外，澄清管102a与搅拌槽103等其他装置相比，内壁的最高温度与最低温度的差较大，挥发物的饱和蒸汽压的差也较大，所以，在挥发物通过通气管102b排出到大气之前，挥发物容易发生凝集。因此，为了抑制挥发物的凝集，优选对澄清管102a应用形成气相空间中所含有的钼族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域那样的气流。在此情况下，通过澄清而产生的气体及所导入的惰性气体的气流是朝向通气管102b的流体，所以，通过澄清而产生的气体也可以容易地排出到大气中。[0129]另外，因澄清管102a的通气管102b设置在靠近大气的位置上，所以，通气管102b的温度与澄清管102a的内壁的温度相比容易变低，通过通气管102b的挥发物容易凝集。因此，优选加热通气管102b来抑制挥发物的凝集。
[0130](4)澄清槽102包含长条状的澄清管102a，在澄清管102a设置着包围澄清管102a的长度方向的一部分的外周的凸缘102e、102f。而且，气体是从澄清管102a的设置凸缘102eU02f的部分导入。因凸缘102e、102f暴露在澄清管102a的外部的温度中，所以，从凸缘102e、102f释放热。因此，设置凸缘102e、102f的澄清管102a的内壁的部分的温度在其周围变低。因对该部分导入气体，所以，使欲触碰设置凸缘102e、102f的澄清管102a的内壁的部分的挥发物移动到周围的温度较高的部分，因此，可以有效地抑制使挥发物凝集。
[0131](5)凸缘102e、102f是以包围澄清管102a的长度方向的2处位置的外周的方式设置2个。而且，通气管102b是在澄清管102a的长度方向的所述2处之间设置I个。此时，如图2(b)所示，气体是从所述2处导入到气相空间内而制造朝向相互对向的方向流动的气流，并从I个通气管排出。因此，可以同时抑制挥发物在因设置在澄清管102a的长度方向的2处位置的凸缘102e、102f而温度下降的内壁的2处部分凝集。
[0132](6)在本实施方式中，设置在2处的凸缘中的至少I个是设置在澄清管102a的端部，由此，可以从澄清管102a的端部加热熔融玻璃。尤其，通过设置在熔融玻璃朝向搅拌槽103流动的方向的上游侧的澄清管102a的端部，可以高效率地加热熔融玻璃。
[0133]澄清槽102是通过利用澄清管102a的通电加热而澄清管102a发热来调整熔融玻璃的温度。由此，可以快速地进行熔融玻璃的澄清。但是，因将澄清管102a通电加热，所以，澄清管102a的内壁的温度变得极高。因此，钼或钼合金等的挥发极为剧烈。即使在如所述般的情况下，因本实施方式的澄清槽102在气相空间内制造如所述般的气流，所以，也可以在澄清管102a内抑制挥发物的凝集。
[0134]因在澄清槽102的澄清管102a设置包围澄清管102a的长度方向的一部分的位置的外周的凸缘102、102f，且包含通过使电流从凸缘102e、102f流动到澄清槽102的澄清管102a而使澄清管102a发热来调整熔融玻璃的温度的电力供给源，所以，在澄清管102a的周上澄清管102a相对均匀地发热，使熔融玻璃的温度不产生不均。因此，可以高效率地进行熔融玻璃的澄清。
[0135]另外，在本实施方式中，对熔融玻璃的加热使用使电流直接流动到澄清管102a而使其发热的通电加热的方式，但并不限制于通电加热的方式。例如，也可以通过在澄清管102a的周围设置加热器等热源来间接地加热澄清管102a，由此调整熔融玻璃的温度。在使电流流动到澄清管102a的通电加热的方式中，容易调整熔融玻璃的温度。但是，澄清管102a的内壁也同时成为高温，所以，在澄清管102a的内壁温度容易产生不均，钼或钼合金等的挥发物容易发生凝集。但是，通过采用本实施方式，即使在如所述般的通电加热的方式的情况下，也可以抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集。因此，通电加热的方式的情况与利用加热器等间接地加热澄清管102a的情况相比，抑制钼或钼合金等的挥发物的凝集的效果变大。
[0136](7)在本实施方式中，从气体导入口 102j、102k向气相空间内沿相对于熔融玻璃的液面为垂直下方的方向喷射气体，但气体的喷射方向并无特别限制。图3(c)是对澄清管102a的内部的气体的流动的另一例进行说明的图。从可以容易地制造气体的朝向通气管102b的流体的方面来说，优选如图3(c)所示，以气体的喷射方向朝向澄清管102a的设置通气管102b的长度方向的中央侧的方式使气体倾斜地喷射。而且，也可以朝向澄清管102a的两端将气体导入到气相空间内，在澄清管102a的两端的壁面使气体反射之后，制造朝向通气口 102b的流体。
[0137] 以上，对本实用新型的玻璃基板的制造装置及熔融玻璃处理装置详细地进行了说明，当然，本实用新型并不限定于所述实施方式，也可以在不脱离本实用新型的主旨的范围内进行多种改良或变更。
【权利要求】
1.一种熔融玻璃处理装置，其对熔融玻璃进行处理，该熔融玻璃处理装置包含: 内壁，至少一部分由含有钼族金属的材料构成； 液相空间，包含熔融玻璃； 气相空间，由所述熔融玻璃的液面与所述内壁所形成；及 气流形成装置，在所述气相空间内以所述气相空间中所含有的钼族金属不通过低于成为饱和蒸汽压的温度的区域的方式形成气流。
2.根据权利要求1所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气流是从与所述气相空间接触的所述内壁中温度较低的部分朝向温度较高的部分流动的气流。
3.根据权利要求2所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气流形成装置是控制所述气相空间内的压力而形成气流的压力控制装置。
4.根据权利要求3所述的熔融玻璃处理装置，其中所述压力控制装置包含将气体导入到所述气相空间内的气体导入口。
5.根据权利要求4所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气体导入口是设置在与所述气相空间接触的所述熔融玻璃处理装置的内壁中温度比周围的温度低的部分。
6.根据权利要求2所述的熔融玻璃处理装置，其中所述气流控制装置包含以与所述气相空间连接且抽吸所述气相空间内的气体的方式设置的抽吸装置。
7.根据权利要求2所述的熔融玻璃处理装置，其中所述处理装置是进行所述熔融玻璃的澄清并使通过所述澄清而产生的气体通过透气管排出到大气中的澄清槽，所述气流是朝向所述透气管的流体。`
8.根据权利要求7所述的熔融玻璃处理装置，其中所述澄清槽包含长条状的澄清管，在所述澄清管设置着包围所述澄清管的长度方向的一部分外周的凸缘， 所述气体导入口是以导入惰性气体的方式设置在所述澄清管的设有所述凸缘的部分。
9.根据权利要求8所述的熔融玻璃处理装置，其中所述凸缘是以包围所述澄清管的长度方向的至少2处外周位置的方式设置至少2个， 所述透气管是在所述长度方向的所述至少2处之间设置至少I个， 所述惰性气体是从所述至少2处导入到所述气相空间内制造朝向相互对向的方向流动的气流，并从所述至少I个透气管排出。
10.根据权利要求9所述的熔融玻璃处理装置，其中设置在所述至少2处的所述凸缘中的至少I个是设置在所述澄清管的端部。
11.根据权利要求7所述的熔融玻璃处理装置，其中所述澄清槽是通过利用所述澄清槽的通电而使所述澄清槽发热来调整所述熔融玻璃的温度。
12.根据权利要求7所述的熔融玻璃处理装置，其中所述澄清槽包含长条状的澄清管，在所述澄清管设置着包围所述澄清管的长度方向的一部分位置外周的凸缘， 该装置还包含通过使电流从所述凸缘流动到所述澄清管而使所述澄清管发热来调整所述熔融玻璃的温度的电源。
13.根据权利要求12所述的熔融玻璃处理装置，其中所述凸缘是设置在所述澄清管的端部。
14.一种玻璃基板的制造装置，其特征在于生成熔融玻璃，且包含:熔解装置，将玻璃原料熔解而制造熔融玻璃； 成形装置，成形所述熔融玻璃而制成平板玻璃 '及 熔融玻璃处理装置，将所述熔融玻璃导到所述成形装置； 所述处理装置包含: 液相空间，包含熔融玻璃； 气相空间，位于所述熔融玻璃的液面上方； 内壁，包围所述气相空间；及 气体导入口，以在所述气相空间内从与所述气相空间接触的所述内壁中温度较低的部分朝向所述内壁的温度较高的部分产生气流的方式，将相对于所述熔融玻璃及所述内壁没有活性的惰性气体导入到所述气相空间内。
15.一种玻璃基板的制造装置，其特征在于生成熔融玻璃，且包含: 熔解装置，将玻璃原料熔解而制造熔融玻璃； 成形装置，成形所述熔融玻璃而制成平板玻璃；及 根据权利要求1至13中任一项所述的熔融玻璃处理装置，设置在所述熔解装置与所述成形装置之间，用于对所述熔`融玻璃进行处理。
【文档编号】C03B5/225GK203625224SQ201320613413
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】月向仁志, 服部佑纪 申请人:安瀚视特控股株式会社