玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃基板的制造方法和玻璃基板制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，玻璃基板是由玻璃原料生成熔融玻璃后，經(jīng)過將熔融玻璃成形為玻璃基板 的工藝而制成。上述工藝過程包括成形前對熔融玻璃進行處理的步驟，例如，包括除去內(nèi)含 熔融玻璃的微小氣泡的步驟（以下，也稱澄清）。澄清，是通過對澄清管的本體加熱，同時 使含有澄清劑的熔融玻璃流經(jīng)該澄清管本體，從而利用澄清劑的氧化還原反應(yīng)去除熔融玻 璃中的氣泡來進行。具體而言，是使粗熔化的熔融玻璃的溫度進一步升高，并發(fā)揮澄清劑的 作用，使氣泡浮出并脫氣后，通過將溫度下降，從而使得熔融玻璃吸收未完全脫氣而殘留的 較小泡沫。也就是說，澄清，包括使氣泡浮出并脫氣的處理（以下，也稱脫氣處理或脫氣過 程）和使熔融玻璃吸收小氣泡的處理（以下，也稱吸收處理或吸收過程）。
[0003] 與成形前高溫的熔融玻璃接觸的部件，其內(nèi)壁需要根據(jù)與該部件接觸的熔融玻璃 的溫度、所需的玻璃基板的品質(zhì)等，由適當?shù)牟牧蠘?gòu)成。例如，已知構(gòu)成上述澄清管本體的 材料，通常是使用鉑族金屬的單質(zhì)或合金（專利文獻1)。鉑族金屬熔點高，對熔融玻璃的耐 腐蝕性也優(yōu)異。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :特開2010-111533號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的問題
[0008] 如果熔融玻璃通過由鉑族金屬制成內(nèi)壁面的處理裝置，則在與被加熱的內(nèi)部表面 的氣相空間（含有氧氣的環(huán)境）接觸的部分上，鉑族金屬會作為氧化物揮發(fā)。另一方面，鉑 族金屬的氧化物會在處理裝置的局部溫度降低的位置被還原，還原的鉑族金屬會附著在內(nèi) 壁面。附著在內(nèi)壁面的鉑族金屬有可能落到熔融玻璃上并混入其中，從而作為異物混入玻 璃基板。
[0009] 而且，隨著近年的高精細化發(fā)展，來自上述鉑族金屬等的揮發(fā)物的聚集體的異物 混入熔融玻璃的問題，在品質(zhì)要求日益嚴格的液晶顯示器所代表的顯示器用玻璃基板上變 得更大。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種通過降低熔融玻璃處理裝置的局部溫度下降的位置 的周圍環(huán)境之間的溫度差，使其低于標準值，使得異物混入玻璃基板的可能性減小，從而可 以制造高品質(zhì)的玻璃基板的玻璃基板制造方法以及玻璃基板制造裝置。
[0011] 解決問題的方法
[0012] 本發(fā)明具有如下方式：
[0013] (方式 1)
[0014] 一種玻璃基板的制造方法，是使用處理裝置對熔融玻璃進行處理的玻璃基板的制 造方法，所述處理裝置具有由內(nèi)壁和熔融玻璃表面形成的氣相空間，且與所述氣相空間接 觸的所述內(nèi)壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構(gòu)成，
[0015] 在與所述處理裝置的所述氣相空間接觸的區(qū)域，在處理熔融玻璃時形成有高溫區(qū) 域以及溫度比高溫區(qū)域低的低溫區(qū)域，
[0016] 在所述處理裝置的外部，設(shè)置有支撐所述處理裝置、并將熱從所述高溫區(qū)域傳導(dǎo) 至所述低溫區(qū)域的傳熱介質(zhì)，
[0017] 調(diào)整所述傳熱介質(zhì)的傳熱量，以使所述高溫區(qū)域和所述低溫區(qū)域的溫度差低于標 準值。
[0018] 例如，高溫區(qū)域可以是處理裝置的溫度在1600°C以上的溫度范圍內(nèi)的區(qū)域，低溫 區(qū)域可以是處理裝置的溫度在小于1600°C的溫度范圍內(nèi)的區(qū)域?；蛘?，高溫區(qū)域可以是 處理裝置的溫度在1620Γ以上的溫度范圍內(nèi)的區(qū)域，低溫區(qū)域可以是處理裝置的溫度在 1590 °C以下的溫度范圍內(nèi)的區(qū)域。
[0019] 或者，也可以是，作為設(shè)置在處理裝置上的設(shè)置有電極的區(qū)域的電極區(qū)域以及設(shè) 置有排氣管的區(qū)域是低溫區(qū)域，低溫區(qū)域以外的區(qū)域或電極與排氣管之間的區(qū)域是高溫區(qū) 域。
[0020] 其中，處理裝置包括：熔化槽、澄清裝置、攪拌槽、成形裝置、在這些設(shè)備管中傳輸 熔融玻璃的傳輸管、以及將玻璃供給這些裝置的供給管。處理裝置的處理包括：玻璃的熔化 處理、熔融玻璃的澄清處理、攪拌處理、成形處理、熔融玻璃的傳輸處理、以及供給處理。
[0021] 所謂使高溫區(qū)域與低溫區(qū)域之間的溫度差低于標準值，是指利用傳熱介質(zhì)的傳熱 量調(diào)整高溫區(qū)域與低溫區(qū)域之間的溫度差，使該溫度差低于預(yù)先設(shè)定的標準值。另外，標準 值可以根據(jù)所需玻璃基板中的鉑金貴金屬的聚集體量來確定。優(yōu)選調(diào)節(jié)傳熱介質(zhì)的傳熱 量，以使高溫區(qū)域的最高溫度為1600~1750°C，且低溫區(qū)域的最低溫度為1300~1600°C。 通過使高溫區(qū)域與低溫區(qū)域的溫度差降低為標準值以下，可以降低高溫區(qū)域揮發(fā)的鉑族金 屬在低溫區(qū)域所聚集的量。
[0022] 鉑族金屬意味著由單一的鉑族元素構(gòu)成的金屬、以及由鉑族元素構(gòu)成的金屬的合 金。鉑族元素是鉑（Pt)、鈀（Pd)、銠（Rh)、釕（Ru)、鋨（Os)和銥（Ir)等六種元素。
[0023] 優(yōu)選氣相空間的鉑族金屬的蒸汽壓為0.1 Pa~15Pa。
[0024] (方式 2)
[0025] -種玻璃基板的制造方法，是使用處理裝置對熔融玻璃進行處理的玻璃基板的制 造方法，所述處理裝置具有由內(nèi)壁和熔融玻璃液面形成的氣相空間，且與所述氣相空間接 觸的所述內(nèi)壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構(gòu)成，
[0026] 在所述處理裝置中，在處理熔融玻璃時形成有高溫區(qū)域和低溫區(qū)域，
[0027] 在所述處理裝置的外部，設(shè)置有支撐所述處理裝置、并將熱從所述高溫區(qū)域傳導(dǎo) 至所述低溫區(qū)域的傳熱介質(zhì)，
[0028] 調(diào)整所述傳熱介質(zhì)的傳熱量，以減小所述高溫區(qū)域和所述低溫區(qū)域的溫度差。
[0029] (方式 3)
[0030] 方式1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中，
[0031] 所述標準值為200°C以下，
[0032] 調(diào)整所述傳熱介質(zhì)的傳熱量，以使所述高溫區(qū)域與所述低溫區(qū)域的溫度差為 200°C以下。
[0033] (方式 4)
[0034] 方式1至3中任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，
[0035] 所述處理裝置和所述傳熱介質(zhì)被絕熱耐火磚覆蓋，
[0036] 所述傳熱介質(zhì)是比所述絕熱耐火磚導(dǎo)熱系數(shù)高的耐火磚，
[0037] 使用所述傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)和配置中的任一項來調(diào)整所述傳熱介質(zhì)的傳熱量。
[0038] (方式 5)
[0039] 方式1至4中任一項所述的玻璃基板的制造方法，使用計算機模擬來確定所述傳 熱介質(zhì)的傳熱量。
[0040] 計算機模擬可以通過利用例如有限元法和無網(wǎng)格法，制作處理裝置、傳熱介質(zhì)和 氣相空間的模型，并使用該模型進行傳熱分析來進行。
[0041] (方式 6)
[0042] 方式1至5中任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述處理裝置包括澄清熔 融玻璃的澄清裝置，所述傳熱介質(zhì)抵接所述澄清裝置的高溫區(qū)域和低溫區(qū)域，通過調(diào)整所 述傳熱介質(zhì)的傳熱量，來調(diào)整所述澄清管的高溫區(qū)域和低溫區(qū)域的溫度差。
[0043] 優(yōu)選處理裝置內(nèi)的熔融玻璃的最高溫度為1630°C~1720°C。通過使最高溫度為 1630°C以上，熔融玻璃中的澄清劑可以發(fā)揮澄清效果，另一方面，通過使最高溫度在1720Γ 以下，可以降低高溫區(qū)域與低溫區(qū)域的溫度差，使其低于標準值，從而可以同時實現(xiàn)氣泡減 少和鉑族金屬的揮發(fā)量的降低。
[0044] 作為澄清劑，優(yōu)選使用氧化錫。優(yōu)選熔融玻璃中的氧化錫含量為0. 01~ 0.3mol%。如果氧化錫的含量過少，則不能充分地減少氣泡。另一方面，如果氧化錫的含量 過多，則從熔融玻璃中揮發(fā)的氧化錫的量會增加，從而產(chǎn)生揮發(fā)的氧化錫的聚集體混入熔 融玻璃這一問題。通過使氧化錫的含量為0. 01~0. 3mol %，可以在充分地減少氣泡的同時 抑制氧化錫的聚集體混入熔融玻璃中。
[0045] (方式 7)
[0046] 一種玻璃基板制造裝置，具備：
[0047] 處理裝置，具有由內(nèi)壁和熔融玻璃表面形成的氣相空間，與所述氣相空間接觸的 所述內(nèi)壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構(gòu)成，且在處理熔融玻璃時，形成有高溫區(qū) 域以及溫度比高溫區(qū)域低的低溫區(qū)域；以及
[0048] 傳熱介質(zhì)，設(shè)置在所述處理裝置的外部，支撐所述處理裝置，將熱從所述高溫區(qū)域 向所述低溫區(qū)域傳導(dǎo)，調(diào)整傳熱量，以使所述高溫區(qū)域與所述低溫區(qū)域的溫度差低于標準 值。
[0049] (方式 8)
[0050] -種玻璃基板制造裝置，具備：
[0051] 處理裝置，具有由內(nèi)壁和熔融玻璃液面形成的氣相空間，與所述氣相空間接觸的 所述內(nèi)壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構(gòu)成，且在處理熔融玻璃時，形成有高溫區(qū) 域以及低溫區(qū)域；以及、
[0052] 傳熱介質(zhì)，設(shè)置在所述處理裝置的外部，支撐所述處理裝置，將熱從所述高溫區(qū)域 向所述低溫區(qū)域傳導(dǎo)，調(diào)整傳熱量，以減小所述高溫區(qū)域與所述低溫區(qū)域的溫度差。
[0053] (方式 9)
[0054] 在上述任一種方式中，優(yōu)選氣相空間的氧濃度為0~10%。通過使氧濃度減小，可 以降低鉑族金屬的揮發(fā)量。
[0055] 優(yōu)選氣相空間里的鉑族金屬的蒸汽壓為0.1 Pa~15Pa。鉑族金屬的蒸汽壓在這個 范圍內(nèi)，可以抑制還原的鉑族金屬附著在內(nèi)壁面上。
[0056] (方式 10)
[0057] 在上述任一種方式中，優(yōu)選還具有使熔融玻璃中混入的鉑族金