玻璃基板的制造方法、玻璃基板及玻璃基板层叠体的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及玻璃基板的制造方法、玻璃基板及玻璃基板层叠体。
【背景技术】
[0002] -般，玻璃基板是通过从玻璃原料生成熔融玻璃之后，经过澄清步骤、均质化步骤 并使熔融玻璃成形为玻璃基板而制造的。但是，为了从高温的熔融玻璃批量生产高品质的 玻璃基板，期望考虑使成为玻璃基板的缺陷主因的异物等不从制造玻璃基板的任一玻璃处 理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部件的壁必须 根据与该部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适当的材料构成。
[0003] 例如，在生成熔融玻璃后至供给至成形步骤的期间，熔融玻璃为极高温状态，因 此，进行熔融、澄清、供给、搅拌的装置采用含有作为耐热性高的铂族金属的铂的部件（例 如，专利文献1)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:特开2010-111533号公报
【发明内容】
[0007 ]发明要解决的技术问题
[0008] 然而，铂族金属容易因高温而挥发。而且，铂族金属的挥发物凝集时，作为该凝集 物的结晶的一部分以异物形式混入熔融玻璃中，有导致玻璃基板质量下降之忧。特别是，从 熔解步骤至成形步骤之间，澄清步骤是熔融玻璃的温度最高的步骤，故主要进行澄清步骤 的澄清管被加热到极高的温度。因此，在澄清步骤后的熔融玻璃中，从澄清管挥发的铂族金 属凝集而得的凝集物的一部分容易混入其中而成为异物。
[0009] 当在玻璃基板制造过程中混入有铂族金属的异物时，将产生如下问题：由于铂族 金属的异物和玻璃的热膨胀系数之差，在玻璃基板中产生应变，该应变会引起显示器的显 示不良；或者，铂族金属会存在于玻璃基板的主表面附近而在玻璃基板的主表面上形成凹 凸，从而不能均匀地进行设于主表面上的薄膜晶体管(TFT)的形成，导致产生显示器的显示 不良。近年来，随着图像显示装置的画面显示的高清晰化，就用于显示器的玻璃基板而言， 进一步强烈要求降低混入玻璃基板内的铂族金属的异物。
[0010] 这样，优选降低混入玻璃基板的铂族金属的异物(凝集物)的量。然而，成形前的熔 融玻璃的温度极高，特别是在进行澄清步骤的澄清管中，不能从澄清管的气相空间气氛中 排除作为诱发铂族金属挥发的原因的氧，故不能完全消除铂族金属的挥发。另外，在澄清管 中，不能使作为产生铂族金属的挥发物的凝集的原因的装置内壁面的温度差为〇,也不能完 全消除铂族金属的挥发。因此，难以在制造过程中完全阻止铂族金属的异物(凝集物)混入 熔融玻璃中。
[0011] 因而，本发明的目的在于，提供一种即使在玻璃基板中混入有铂族金属的异物(凝 集物)也难以产生上述问题的玻璃基板的制造方法、玻璃基板及玻璃基板层叠体。
[0012] 用于解决技术问题的方案
[0013] 如上所述，鉴于难以在玻璃基板的制造过程中完全阻止铂族金属的异物(凝集物） 混入熔融玻璃中，于是，本申请发明人对即使在熔融玻璃中混入有铂族金属的异物(凝集 物）也不易在玻璃基板上发生应变、不易形成玻璃基板的主表面的凹凸的异物的形式进行 了摸索。结果得到了如下的见解:铂族金属的最大长度为50μπι以下对于不易在玻璃基板上 发生应变、不易形成玻璃基板的主表面的凹凸是有效的，另外，混入玻璃基板的铂族金属的 异物(凝集物）中、铂族金属的最大长度为50μπι以下的铂族金属的异物(凝集物)的个数比为 70%以上是有效的。特别是，得到了在制造玻璃基板时降低混入熔融玻璃的铂族金属的异 物(凝集物)的大小对于不易在玻璃基板上发生应变、不易形成玻璃基板的主表面的凹凸是 有效的这一见解。这是从为了抑制产生显示不良而降低铂族金属的异物(凝集物）的绝对数 的现有技术中无法容易想到的见解。
[0014] 即，本发明的一个方面是玻璃基板的制造方法。该玻璃基板的制造方法包括以下 方式。 _5](第1方式）
[0016]玻璃基板的制造方法，包括：
[0017] 熔解步骤，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；以及
[0018] 熔融玻璃处理步骤，在玻璃处理装置中处理所述熔融玻璃，所述玻璃处理装置具 有空间，随着所述熔融玻璃导入所述空间而形成被所述熔融玻璃的表面和所述玻璃处理装 置的壁包围的气相空间，所述壁的至少一部分由包含铂族金属的材料构成，在处理所述熔 融玻璃时，存在于所述气相空间的、从所述壁挥发的铂族金属的挥发物的凝集物作为异物 混入所述熔融玻璃中，
[0019] 所述玻璃基板的制造方法包括凝集物处理步骤，在所述凝集物处理步骤中缩小混 入所述熔融玻璃的凝集物的大小，使得混入所述熔融玻璃的凝集物中，最大长度为50μπι以 下的凝集物的个数的比例为70%以上。
[0020] (第2方式）
[00211玻璃基板的制造方法，包括：
[0022]熔解步骤，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；
[0023]熔融玻璃处理步骤，在玻璃处理装置中处理所述熔融玻璃，所述玻璃处理装置具 有由所述熔融玻璃构成的液相、以及由所述熔融玻璃的液面和壁所形成的气相空间，包围 所述气相空间的壁的至少一部分由包含铂族金属的材料构成，在处理所述熔融玻璃时，存 在于所述气相空间的、从所述壁挥发的铂族金属的挥发物的凝集物作为异物混入所述熔融 玻璃中；以及
[0024]凝集物处理步骤，缩小在所述熔融玻璃处理步骤中混入所述熔融玻璃的凝集物的 大小，使得混入熔融玻璃的凝集物中，最大长度为50μπι以下的凝集物的个数的比例为70% 以上。
[0025] (第3方式）
[0026] 玻璃基板的制造方法，包括：
[0027] 熔解步骤，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；以及
[0028]熔融玻璃处理步骤，在玻璃处理装置中处理所述熔融玻璃，所述玻璃处理装置具 有空间，随着所述熔融玻璃导入所述空间而形成被所述熔融玻璃的表面和所述玻璃处理装 置的壁包围的气相空间，所述壁的至少一部分由包含铂族金属的材料构成，在处理所述熔 融玻璃时，存在于所述气相空间的、从所述壁挥发的铂族金属的挥发物的凝集物作为异物 混入所述熔融玻璃中，
[0029]所述玻璃基板的制造方法包括凝集物处理步骤，在所述凝集物处理步骤中调整所 述熔融玻璃中的所述凝集物的溶解度，使混入所述熔融玻璃的凝集物的大小缩小。
[0030](第4方式）
[0031 ]玻璃基板的制造方法，包括：
[0032]熔解步骤，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；以及
[0033]熔融玻璃处理步骤，在玻璃处理装置中处理所述熔融玻璃，所述玻璃处理装置具 有由所述熔融玻璃构成的液相、以及由所述熔融玻璃的液面和壁所形成的气相空间，包围 所述气相空间的壁的至少一部分由包含铂族金属的材料构成，在处理所述熔融玻璃时，存 在于所述气相空间的、从所述壁挥发的铂族金属的挥发物的凝集物作为异物混入所述熔融 玻璃中，
[0034]所述玻璃基板的制造方法还包括凝集物处理步骤，在所述凝集物处理步骤中控制 提供给所述凝集物的热量，使得提供给所述凝集物的热量为能够缩小混入所述熔融玻璃的 所述凝集物的大小的最小热量以上。
[0035](第5方式）
[0036] 根据第1方式~第4方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0037] 在所述玻璃基板的制造方法中，使与所述气相空间接触的所述壁的最高温度与最 低温度之差为5°C以上，所述气相空间含氧。
[0038](第6方式）
[0039] 根据所述第1方式~所述第5方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0040] 在所述凝集物处理步骤中进行升温，使含有所述凝集物的所述熔融玻璃的温度比 在所述熔融玻璃处理步骤中有凝集物混入熔融玻璃的区域中的熔融玻璃的温度高。或者， 在所述凝集物处理步骤中，所述熔融玻璃的温度是最高温度。
[0041] (第7方式）
[0042] 根据所述第1方式~第6方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，在所述凝集 物处理步骤中，使所述凝集物溶解于熔融玻璃的溶解度比在所述熔融玻璃处理步骤中有凝 集物混入熔融玻璃的区域中的所述溶解度高。或者，根据所述第1方式~所述第6方式中任 一方式所述的玻璃基板的制造方法，在所述凝集物处理步骤中，通过提高所述凝集物溶解 于熔融玻璃的溶解度来缩小混入所述熔融玻璃的凝集物的大小。详细而言，根据所述第1方 式~所述第6方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，在所述凝集物处理步骤中，通过 加热控制熔融玻璃来提高所述凝集物溶解于熔融玻璃的溶解度，从而缩小混入所述熔融玻 璃的凝集物的大小。
[0043] (第8方式）
[0044] 根据所述第1方式~所述第7方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0045]所述玻璃处理装置是具有澄清管的澄清装置，
[0046] 所述熔融玻璃在所述澄清管中流动，
[0047] 所述澄清管内的所述气相空间沿所述熔融玻璃的流动方向而形成，所述凝集物处 理步骤在所述澄清管中进行。
[0048](第9方式）
[0049] 根据所述第1方式~所述第8方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0050] 在所述熔融玻璃处理步骤中，使用所述熔融玻璃中包含的氧化锡进行减少所述熔 融玻璃中的气泡数的澄清处理，所述熔融玻璃在所述玻璃处理装置中流动，在与所述气相 空间接触的所述壁上形成沿所述熔融玻璃的流动方向的温度分布，在所述气相空间中形成 沿所述熔融玻璃的流动方向的氧浓度分布。
[0051] (第10 方式）
[0052] 根据所述第1方式~所述第9方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0053]所述凝集物处理步骤在所述玻璃处理装置中进行，所述熔融玻璃在所述玻璃处理 装置中流动，在于所述玻璃处理装置中流动的熔融玻璃中，在所述气相空间中沿着熔融玻 璃的流动方向上，对与氧浓度最高的区域对应的位置上流动的熔融玻璃进行所述凝集物处 理步骤。
[0054] (第 11 方式）
[0055] 根据所述第1方式~所述第10方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0056] 使所述气相空间中的氧浓度超过0%、且在1.0%以下，使与所述气相空间接触的 所述壁的最高温度与最低温度之差为5°C以上、且100°C以下。
[0057] (第 12 方式）
[0058] 根据所述第1方式~所述第11方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0059]控制熔融玻璃的温度，使得所述凝集物处理步骤中的所述熔融玻璃的温度在1670 °C~1730°C的温度范围内。
[0060](第 13 方式）
[0061 ]根据所述第1方式~所述第12方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0062] 控制熔融玻璃的温度，使得在所述熔融玻璃处理步骤中有凝集物混入熔融玻璃的 区域中的所述熔融玻璃的温度为1580°C~1660°C的温度范围内。
[0063] (第 14 方式）
[0064] 根据所述第1方式~所述第13方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0065]所述熔融玻璃处理步骤包括所述凝集物处理步骤。
[0066] (第 15 方式）
[0067] 根据所述第1方式~所述第14方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0068] 所述玻璃基板是显示器用玻璃基板。
[0069] (第 16 方式）
[0070] 根据所述第1方式~所述第15方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0071] 使所述凝集物处理步骤开始时的溶于所述熔融玻璃中的铂族金属的浓度为0.05 ~20ppm〇
[0072](第 17 方式）
[0073]根据所述第1方式~所述第16方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0074]在所述凝集物处理步骤中，在玻璃基板的[Fe3+]/( [Fe2+] + [Fe3+])为0.2~0.5的范 围内调整所述熔融玻璃的所述铂族金属的饱和溶解度。
[0075](第 18 方式）
[0076] 根据所述第1方式~所述第17方式中任一方式所述的玻璃基板的制造方法，
[0077