熔融玻璃的澄清槽及玻璃基板的制造裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種抑制從澄清管揮發(fā)的含鉑族金屬的成分在澄清管的氣相空間內(nèi)凝聚且抑制玻璃基板產(chǎn)生顯示缺陷的澄清槽及玻璃基板的制造裝置。本實(shí)用新型是用來(lái)澄清熔融玻璃的澄清槽，且包括：澄清管，由內(nèi)壁與所述熔融玻璃的液面形成氣相空間，氣體從所述熔融玻璃釋放到所述氣相空間；透氣管，與所述澄清管連接，將被釋放到所述氣相空間的氣體排出到所述澄清管外；及溫度調(diào)整部，以抑制從所述澄清管揮發(fā)的揮發(fā)成分在所述透氣管附近凝聚的方式，對(duì)所述透氣管進(jìn)行溫度調(diào)整。
【專利說(shuō)明】熔融玻璃的澄清槽及玻璃基板的制造裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熔融玻璃的澄清槽及玻璃基板的制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了使用澄清劑來(lái)澄清熔融玻璃，一直以來(lái)進(jìn)行如下步驟:通過(guò)加熱澄清槽的澄清管內(nèi)的熔融玻璃來(lái)促進(jìn)熔融玻璃中所含的澄清劑的消泡作用，以將氣泡從熔融玻璃釋放到澄清管內(nèi)的氣相空間。氣相空間是由澄清管的內(nèi)壁與熔融玻璃形成的空間。換言之，氣相空間是由澄清管的內(nèi)壁與澄清管內(nèi)的熔融玻璃的液面包圍的空間。
[0003]作為澄清管的構(gòu)成材料，已知例如使用耐熱性優(yōu)異的鉬(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004][【背景技術(shù)】文獻(xiàn)]
[0005][專利文獻(xiàn)]
[0006][專利文獻(xiàn)I]日本專利特表2006-522001號(hào)公報(bào)實(shí)用新型內(nèi)容
[0007][實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題]
[0008]澄清管的內(nèi)壁中與氣相空間相接的部分和與熔融玻璃相接的部分相比，溫度易變高。進(jìn)而，由于氣相空間含氧，故有與氣相空間相接的澄清管的部分中所含的鉬容易被氧化而從澄清管的內(nèi)壁揮發(fā)并以蒸氣形式分散到氣相空間內(nèi)這一問(wèn)題。而且，有因分散到氣相空間內(nèi)的含鉬成分(下文中也稱為揮發(fā)成分)在氣相空間內(nèi)凝聚且該凝聚的揮發(fā)成分混入熔融玻璃中而使玻璃基板的品質(zhì)降低這一問(wèn)題。
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以抑制從澄清管揮發(fā)到氣相空間內(nèi)的含鉬族金屬的成分凝聚且抑制凝聚物混入熔融玻璃的熔融玻璃的澄清槽及玻璃基板的制造裝置。
[0010][解決問(wèn)題的技術(shù)手段]
[0011]本實(shí)用新型的創(chuàng)作者已查明，揮發(fā)成分的凝聚容易在供將被釋放到澄清管內(nèi)的氣相空間的氣體排出到所述澄清管外而設(shè)置的透氣管附近產(chǎn)生。而且已查明，為了抑制揮發(fā)成分在透氣管附近的凝聚，有效的是進(jìn)行透氣管的溫度調(diào)整。
[0012]本實(shí)用新型的一形態(tài)是一種玻璃基板的制造方法，
[0013][I]
[0014]其特征在于在澄清管中進(jìn)行熔融玻璃的澄清，且包括:
[0015]熔解步驟，將玻璃原料熔解并制作包含澄清劑的熔融玻璃；
[0016]澄清步驟，將氣體從所述熔融玻璃釋放到通過(guò)將所述熔融玻璃供給到至少一部分由包含鉬族金屬的材料構(gòu)成的澄清管內(nèi)而形成的氣相空間，并且將被釋放到所述氣相空間的氣體從連接于所述澄清管的透氣管排出到所述澄清管外；及
[0017]成形步驟，將所述經(jīng)澄清的熔融玻璃成形為薄片玻璃；且
[0018]在所述澄清步驟中，以抑制從所述澄清管中與所述氣相空間相接的部分揮發(fā)的揮發(fā)成分凝聚的方式，對(duì)所述透氣管進(jìn)行溫度調(diào)整。[0019][2]
[0020]根據(jù)[I]所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述澄清步驟中，以所述澄清管的溫度最高的部分與所述透氣管的溫度差達(dá)到300°C以下的方式，進(jìn)行所述溫度調(diào)整。
[0021][3]
[0022]根據(jù)[I]或[2]所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述澄清步驟中，以所述澄清管的溫度最高的部分的溫度達(dá)到1600°C以上的方式，加熱所述澄清管。
[0023][4]
[0024]根據(jù)[I]至[3]中任一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述澄清步驟中，進(jìn)而在所述氣相空間內(nèi)對(duì)所述熔融玻璃供給惰性氣體。
[0025][5]
[0026]根據(jù)[I]至[4]中任一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中所述制造方法在所述澄清步驟中，進(jìn)行含有氧化錫作為所述澄清劑的熔融玻璃的澄清。
[0027][6]
[0028]根據(jù)[I]至[5]中任一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板為平板顯示器(FPD)用玻璃基板。
[0029][7]
[0030]根據(jù)[I]至[6]中任一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述澄清步驟中，除使澄清管內(nèi)的氣相空間在減壓狀態(tài)下進(jìn)行消泡的減壓消泡外，通過(guò)澄清劑的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行消泡。
[0031]本實(shí)用新型的另一形態(tài)是一種澄清槽，
[0032][8]
[0033]其特征在于用來(lái)澄清熔融玻璃，且包括:
[0034]澄清管，由內(nèi)壁與所述熔融玻璃的液面形成氣相空間，將氣體從所述熔融玻璃釋放到所述氣相空間；
[0035]透氣管，與所述澄清管連接，將被釋放到所述氣相空間的氣體排出到所述澄清管外；及
[0036]溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，以抑制從所述澄清管揮發(fā)的揮發(fā)成分的凝聚的方式，對(duì)所述透氣管進(jìn)行溫度調(diào)整。
[0037][9]
[0038]根據(jù)[8]所述的澄清管，其中所述澄清管的至少一部分由包含鉬族金屬的材料構(gòu)成。
[0039][10]
[0040]根據(jù)[8]或[9]所述的澄清槽，其中所述溫度調(diào)整部包含以與所述透氣管的側(cè)壁相向且包圍所述透氣管的周圍的方式設(shè)置的加熱器。
[0041][11]
[0042]根據(jù)[8]或[9]所述的澄清槽，其還包括構(gòu)造體，其在所述澄清管的表面以覆蓋所述澄清管的方式設(shè)置，在所述透氣管連接于所述澄清管的連接部以包圍所述透氣管的方式與所述透氣管相接地設(shè)置，且包含多個(gè)磚；且
[0043]在所述構(gòu)造體中，至少與所述連接部相接地配置的第一磚的導(dǎo)熱率高于配置在比所述第一磚距所述連接部更遠(yuǎn)的位置的第二磚。
[0044][12]
[0045]根據(jù)[8]或[9]所述的澄清槽，其中所述溫度調(diào)整部包含電熱線纏繞在所述透氣管上而成的線圈。
[0046][13]
[0047]根據(jù)[8]或[9]所述的澄清槽，其中所述透氣管從所述澄清管以向所述澄清管的外周側(cè)突出的方式延伸地設(shè)置；且
[0048]所述溫度調(diào)整部通過(guò)對(duì)所述透氣管進(jìn)行通電來(lái)進(jìn)行所述溫度調(diào)整。
[0049]關(guān)于本實(shí)用新型的另一形態(tài)，
[0050][14]
[0051]其特征在于包括:熔解槽，將玻璃原料熔解并制作包含澄清劑的熔融玻璃；
[0052][8]至[13]中任一項(xiàng)所述的澄清槽 '及
[0053]成形裝置，將利用所述澄清槽澄清的熔融玻璃成形為平板玻璃。
[0054][實(shí)用新型的效果]
[0055]根據(jù)本實(shí)用新型，可抑制從澄清管揮發(fā)到氣相空間內(nèi)的含鉬族金屬的成分凝聚且抑制減聚物混入溶融玻璃。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0056]圖1是表示本實(shí)施方式的玻璃基板的制造方法的流程的圖。
[0057]圖2是模式性地表示進(jìn)行本實(shí)施方式的熔解步驟?切割步驟的裝置的圖。
[0058]圖3是表示本實(shí)施方式的澄清槽的外觀的圖。
[0059]圖4(a)是針對(duì)圖3的澄清槽著眼于溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行表示的剖視圖。圖4(b)及圖4(c)是著眼于圖3的澄清槽的其他溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行表示的剖視圖。
[0060]圖5是表示本實(shí)施方式的澄清管的內(nèi)壁的長(zhǎng)邊方向的溫度分布的一個(gè)示例的圖。
[0061][符號(hào)的說(shuō)明]
[0062]202 澄清槽
[0063]202a 澄清管
[0064]212 透氣管
[0065]220 溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0066]221 加熱器
[0067]223 控制裝置
[0068]B 氣泡
[0069]G 熔融玻璃
[0070]S 氣相空間
【具體實(shí)施方式】
[0071]以下，對(duì)本實(shí)用新型的熔融玻璃的澄清槽及玻璃基板的制造裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0072](玻璃基板的制造方法的整體概要)
[0073]以下，對(duì)本實(shí)施方式的玻璃基板的制造裝置及熔融玻璃的澄清槽進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式的玻璃基板的制造方法的步驟的一個(gè)示例的圖。
[0074]下文中說(shuō)明的鉬或鉬合金等為鉬族金屬，且包括鉬、釕、銠、鈀、鋨、銥及此等之中兩種以上的合金。
[0075]玻璃基板的制造方法主要包括熔解步驟(STl)、澄清步驟(ST2)、均質(zhì)化步驟(ST3)、成形步驟(ST4)、緩冷步驟(ST5)、及切割步驟(ST6)。除此以外，還包括研削步驟、研磨步驟、清洗步驟、檢查步驟、捆包步驟等，在捆包步驟中將經(jīng)層積的多個(gè)玻璃基板搬送給訂貨方的商家。
[0076]熔解步驟(STl)是在熔解槽中進(jìn)行。在熔解步驟中，將玻璃原料熔解而制作熔融玻璃。此外，優(yōu)選在玻璃原料中添加澄清劑。關(guān)于澄清劑，就減輕環(huán)境負(fù)荷方面而言，優(yōu)選為使用氧化錫。
[0077]澄清步驟(ST2)是在澄清槽中進(jìn)行。熔融玻璃被供給到由鉬或鉬合金等構(gòu)成的澄清槽的澄清管內(nèi)。在澄清步驟中，使澄清管內(nèi)的熔融玻璃升溫。在此過(guò)程中，澄清劑為通過(guò)還原反應(yīng)來(lái)釋放氧并在之后發(fā)揮作為還原劑的作用的物質(zhì)。熔融玻璃中所含的含有o2、co2或SO2的泡吸收通過(guò)澄清劑的還原反應(yīng)產(chǎn)生的O2而增大，上浮到熔融玻璃的液面，破泡并消失。以這樣的方式通過(guò)澄清劑的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行消泡。在澄清步驟(ST2)中的進(jìn)行消泡中，排除使澄清管內(nèi)的下述氣相空間在減壓狀態(tài)下進(jìn)行消泡的減壓消泡。減壓消泡指的是使氣相空間的氣壓減壓為500?35000Pa而進(jìn)行消泡，例如，使澄清管的溫度為1200?1550度中進(jìn)行。
[0078]此后，在澄清步驟(ST2)中，使熔融玻璃的溫度降低。在此過(guò)程中，通過(guò)澄清劑的還原反應(yīng)獲得的還原劑進(jìn)行氧化反應(yīng)。由此，熔融玻璃中殘留的泡中的O2等氣體成分被重新吸收到熔融玻璃中，而使泡消失。關(guān)于澄清步驟(ST2)，在下文進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0079]在均質(zhì)化步驟(ST3)中，使用攪拌器將通過(guò)從澄清管延伸的配管供給的攪拌槽內(nèi)的熔融玻璃進(jìn)行攪拌，由此進(jìn)行玻璃成分的均質(zhì)化。
[0080]在成形裝置中，進(jìn)行成形步驟(ST4)及緩冷步驟(ST5)。
[0081]在成形步驟(ST4)中，將熔融玻璃成形為平板玻璃，并形成平板玻璃的移動(dòng)。成形可以使用溢流下拉法或浮動(dòng)法。下述本實(shí)施方式中，舉出使用溢流下拉法的示例進(jìn)行說(shuō)明。
[0082]在緩冷步驟(ST5)中，經(jīng)成形后移動(dòng)的平板玻璃達(dá)到所需厚度，且以不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)變的方式，進(jìn)而以不會(huì)產(chǎn)生翹曲的方式冷卻。
[0083]在切割步驟(ST6)中，在切割裝置中通過(guò)將從成形裝置供給的薄片玻璃切割為特定長(zhǎng)度而獲得板狀的玻璃板。經(jīng)切割的玻璃板進(jìn)一步切割為特定尺寸，從而制作目標(biāo)尺寸的玻璃基板。
[0084]熔解步驟(STl)?切割步驟(ST6)由例如圖2所示的裝置進(jìn)行。圖2模式性地表示進(jìn)行本實(shí)施方式的制造方法的裝置。該裝置主要包括熔解裝置100、成形裝置200、及切割裝置300。熔解裝置100包括熔解槽101、澄清槽202、攪拌槽103、及玻璃供給管104、105,106ο
[0085](澄清步驟及澄清槽)
[0086]此處，對(duì)澄清步驟(ST2)及澄清槽進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]在澄清步驟(ST2)中，在進(jìn)行消泡期間，進(jìn)而為了抑制從澄清管的內(nèi)壁揮發(fā)的揮發(fā)成分凝聚，對(duì)透氣管進(jìn)行溫度調(diào)整。澄清步驟(ST2)通過(guò)澄清槽進(jìn)行。圖3及圖4(a)?圖4(c)中表示用來(lái)說(shuō)明澄清槽202的圖。圖4(a)及圖4(b)是著眼于透氣管212進(jìn)行表示的澄清槽202的剖視圖。澄清槽202包含澄清管202a、透氣管212、溫度調(diào)整裝置220、及磚層(構(gòu)造體)222。
[0088](a)澄清管
[0089]澄清管202a為包含例如鉬或金合金等的圓筒狀的容器，且在長(zhǎng)邊方向(圖3的左右方向)的兩端各自連接著玻璃供給管104、105。在減壓消泡中的澄清管中，通常，玻璃供給管以從形成澄清管的底部的澄清管周面的兩個(gè)地方延伸到下部的方式連接著澄清管。在澄清步驟(ST2)中，從玻璃供給管104供給到澄清管202a內(nèi)的熔融玻璃G —邊在澄清管202a內(nèi)流動(dòng)，一邊進(jìn)行澄清，并從玻璃供給管105輸送到攪拌槽103。此時(shí)，在澄清管202a內(nèi)的上方的部分，形成作為除熔融玻璃G以外的空間的氣相空間S。對(duì)氣相空間S，通過(guò)熔融玻璃G內(nèi)產(chǎn)生的氣泡B上浮并在液面破泡而釋放氣體。被釋放到氣相空間S的氣體進(jìn)而通過(guò)透氣管212排出到澄清管202a外。
[0090]在澄清管202a的長(zhǎng)邊方向的兩端各自設(shè)置著從澄清管202a的表面向外周側(cè)突出的圓板狀的凸緣202e、202f。在凸緣202e、202f分別安裝著未圖示的電極，使來(lái)自電極的電流在澄清管202a的周上均勻地?cái)U(kuò)散。在澄清步驟(ST2)中，通過(guò)在安裝于凸緣202e、202f的2個(gè)電極之間通電，澄清管202a發(fā)熱，而將澄清管202a內(nèi)的熔融玻璃G加熱(直接通電加熱)。此外，凸緣202e、202f因直接連接于電極而容易過(guò)熱，故利用水或空氣冷卻。另夕卜，設(shè)有凸緣的位置可以不是澄清管202a的長(zhǎng)邊方向的兩端，可以是其中一方設(shè)置在澄清管202a的兩端以外的部分或雙方均設(shè)置在澄清管202a的兩端以外的部分，并無(wú)特別限定。凸緣的數(shù)量不限定于2個(gè)，也可以設(shè)置3個(gè)以上。
[0091 ] 此外，澄清管202a的加熱也可以代替所述直接通電加熱，在磚層222的外周側(cè)，通過(guò)利用以包圍磚層222的方式配置的多個(gè)未圖示的加熱器間接地加熱來(lái)進(jìn)行(間接加熱)。多個(gè)加熱器以從外周側(cè)包圍磚層222的方式沿著澄清管202a的長(zhǎng)邊方向配置。
[0092]在澄清管202a中接觸氣相空間S的部分的外表面，未圖示的溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)置在長(zhǎng)邊方向的多處。溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)例如使用熱電偶，但并無(wú)特別限定。例如，也可以將輻射溫度計(jì)插入氣相空間內(nèi)來(lái)測(cè)定溫度。此外，在本說(shuō)明書中，在提及澄清管202a的溫度的情況下，只要無(wú)特別說(shuō)明，即指澄清管202a中與氣相空間S相接的部分的溫度。
[0093](b)透氣管
[0094]透氣管212連接澄清管202a內(nèi)的氣相空間與大氣，將氣相空間內(nèi)的氣體或有意導(dǎo)入的惰性氣體排出到大氣中。透氣管212設(shè)置在澄清管202a內(nèi)與氣相空間相接的任一位置。例如，設(shè)置在澄清管202a圓周方向的頂部。透氣管212的形狀并無(wú)特別限制，可以是從澄清管202a向上方筆直延伸的煙筒狀的形狀，也可以是彎曲的形狀。透氣管212由包含鉬或鉬合金等的材料、耐熱磚及它們的組合中的任一種構(gòu)成。就易由溫度調(diào)整裝置220加熱且防止異物落到澄清管202a內(nèi)的觀點(diǎn)而言，透氣管212中至少與澄清管202a連接的部分優(yōu)選由包含鉬或鉬合金等的材料構(gòu)成。此外，在透氣管212由包含鉬或鉬合金等的材料構(gòu)成的情況下，為了防止透氣管212的揮發(fā)，優(yōu)選在透氣管212的內(nèi)表面及外表面的至少任一面上設(shè)置熱噴涂膜。
[0095]對(duì)澄清管202a設(shè)置透氣管212的位置并無(wú)特別限制，例如，設(shè)置在澄清管202a的長(zhǎng)邊方向中央。透氣管212可以僅設(shè)置I個(gè)，也可以設(shè)置2個(gè)以上。此外，在設(shè)置3個(gè)以上所述凸緣的情況下，透氣管212例如在沿長(zhǎng)邊方向相鄰配置的2個(gè)凸緣之間設(shè)置I個(gè)。
[0096]在透氣管212上，包含例如熱電偶的溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)置在長(zhǎng)邊方向(圖3及圖4(a)?圖4(c)中為上下方向)的I處或多處。溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)優(yōu)選為至少設(shè)置在透氣管212與澄清管202a連接的部分。
[0097](C)溫度調(diào)整裝置
[0098]溫度調(diào)整裝置220是對(duì)透氣管212進(jìn)行溫度調(diào)整的裝置。溫度調(diào)整可以使用溫度調(diào)整裝置220進(jìn)行。溫度調(diào)整裝置220例如包含圖4(a)所示的加熱器221、及控制裝置223。
[0099]加熱器221只要可以加熱透氣管212，便無(wú)特別限定，使用鹵素加熱器、電熱線圈等公知的加熱機(jī)構(gòu)。加熱器221例如如圖4(a)所示，在透氣管212的外周側(cè)以與透氣管212的側(cè)壁212a相向的方式設(shè)置多個(gè)。加熱器221連接于控制裝置223，在澄清步驟中以將透氣管212的溫度保持為特定的溫度范圍內(nèi)的方式進(jìn)行溫度控制。
[0100]此外，在溫度調(diào)整裝置220中，也可以使用圖4(b)所示的線圈225代替加熱器221。線圈225是通過(guò)將電熱線纏繞在透氣管212的側(cè)壁212a而構(gòu)成。線圈225連接于控制裝置223，在澄清時(shí)以將透氣管212的溫度保持為特定溫度范圍的方式進(jìn)行溫度控制。另夕卜，線圈225優(yōu)選使用鉬或鉬合金。此外，為了將線圈225與透氣管212絕緣，例如優(yōu)選在透氣管212或線圈中的任一個(gè)上設(shè)置熱噴涂膜。
[0101]另外，溫度調(diào)整裝置220也可以使用未圖示的電極代替加熱器221、線圈225。在此情況下，透氣管212由包含鉬或鉬合金等的材料構(gòu)成。電極連接于例如通電管212的長(zhǎng)邊方向(圖3及圖4(a)?圖4(c)的上下方向)的兩端。通過(guò)使電流在電極之間流動(dòng)，將透氣管212直接通電加熱。電極連接于控制裝置223，以將透氣管212的溫度保持為特定溫度范圍的方式進(jìn)行溫度控制。
[0102]控制裝置223連接于所述加熱器221、線圈225、或電極，并且連接于設(shè)置在透氣管212的溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)?？刂蒲b置223優(yōu)選使用由溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)量出的溫度，以將透氣管212的溫度保持為特定溫度范圍的方式對(duì)加熱器221進(jìn)行反饋控制。關(guān)于特定溫度范圍，在下文敘述。
[0103](d)磚層
[0104]磚層222是用來(lái)將澄清管202a內(nèi)的熔融玻璃保溫的構(gòu)造體，且包含以從外周側(cè)覆蓋澄清管202a的方式設(shè)置的多個(gè)耐熱磚。磚層222包含在透氣管212與澄清管202a連接的部分(連接部212c)以包圍透氣管212的方式設(shè)置的耐熱磚(第一磚)222a。
[0105]一直以來(lái)，耐熱磚222a優(yōu)選使用導(dǎo)熱率低的磚，以不使澄清管202a散熱。但本實(shí)施方式的耐熱磚222a優(yōu)選為導(dǎo)熱率高于配置在其他部分的耐熱磚222b (第二磚)。其原因在于，耐熱磚222a與透氣管212及澄清管202a接觸或接近地設(shè)置，故澄清管202a的熱量易傳遞到透氣管212，從而可以將澄清時(shí)的透氣管212的溫度保持為高溫。耐熱磚222a的導(dǎo)熱率優(yōu)選為例如2?30W/ (m.K)。另外，耐熱磚222b (第二磚)的導(dǎo)熱率優(yōu)選為例如
0.05?15W/ (m.K)。進(jìn)而，耐熱磚222a的導(dǎo)熱率優(yōu)選為高于耐熱磚222b，耐熱磚222a的導(dǎo)熱率與耐熱磚222b (第二磚)的導(dǎo)熱率的比優(yōu)選為有3倍以上。
[0106]此外，磚層222也可以是在澄清管202a的徑向上具有多層且在上下方向(圖4(a)?圖4(c)的上下方向)上堆疊耐熱磚而成的磚層。另外，第一磚只要包含配置在連接部212c的耐熱磚222a，便也可以由在上下方向上鄰接配置或者在左右方向(圖4(a)?圖4(c)的左右方向)上鄰接配置的多個(gè)耐熱磚構(gòu)成。另外，耐熱磚(第I磚)222a和耐熱磚(第2磚)222b不需要直接接觸澄清管202a，在澄清管202a與耐熱磚222a和耐熱磚(第2磚)222b之間也可以設(shè)置其他耐火物。
[0107]另外，在溫度調(diào)整部220使用所述線圈225或電極的情況下，磚層222還可以在透氣管212的表面以包圍透氣管212的方式設(shè)置。
[0108]或者也可以如圖4(c)所示，磚層222包含耐熱磚222a、及導(dǎo)熱率低于耐熱磚222a且隔熱效果高的耐熱磚(第三磚)222c。耐熱磚(第一磚)222a在透氣管212與澄清管202a連接的部分(連接部212c)以包圍透氣管212的方式設(shè)置，并且以與透氣管212的側(cè)壁212a相向的方式設(shè)置。另一方面，耐熱磚222c例如以從與透氣管212的側(cè)壁212a相向的耐熱磚222a向澄清管202a的徑向外側(cè)延伸的方式設(shè)置在比該耐火磚222a更靠近大氣的位置。由于耐熱磚222a與透氣管212及澄清管202a雙方接觸或接近地設(shè)置，故澄清管202a的熱量易傳遞到透氣管212，從而可以將透氣管212的溫度保持為高溫。進(jìn)而，由于耐熱磚222c防止透氣管212所保持的熱量散發(fā)，故可以防止透氣管212的溫度降低。因此，可以防止透氣管212的溫度降低而使揮發(fā)成分在透氣管212附近凝聚。耐熱磚222c的導(dǎo)熱率例如為1.5W/(m.K)以下，優(yōu)選為0.05?1.5W/(m.K)。另外，耐熱磚222a的導(dǎo)熱率高于耐熱磚222c，且耐熱磚222a的導(dǎo)熱率與耐熱磚222c的導(dǎo)熱率的差為0.5?IW/(m -K)。此外，使用如上所述的設(shè)置在透氣管212及澄清管202周圍的耐熱磚間的導(dǎo)熱率差來(lái)進(jìn)行透氣管212的溫度調(diào)整的情況等并非必需控制裝置223。
[0109]此處，參照?qǐng)D5，對(duì)澄清管202a所產(chǎn)生的溫度分布進(jìn)行說(shuō)明。圖5是模式性地表示澄清管202a的溫度沿著長(zhǎng)邊方向的溫度分布的一個(gè)示例的圖。此溫度分布例如可以利用所述溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定所得的測(cè)量值而獲得，并無(wú)特別限制，也可以通過(guò)模擬求出。
[0110]在澄清管202a中設(shè)有透氣管212的長(zhǎng)邊方向區(qū)域的部分(對(duì)應(yīng)于透氣管的部分)，溫度大幅度降低。其原因在于，透氣管212是向靠近大氣的區(qū)域突出的管，故熱量向大氣輻射將不可避免。另外，其原因在于，在透氣管212下方的部分，配置著也與澄清管202a相接的耐熱磚，故澄清管202a的熱不易傳遞到透氣管212。澄清管202a的溫度在對(duì)應(yīng)于透氣管的部分低，隨著從透氣管212向沿長(zhǎng)邊方向遠(yuǎn)離的方向行進(jìn)，逐漸變高。而且，在設(shè)有凸緣202e、202f的長(zhǎng)邊方向區(qū)域的部分，澄清管202a的溫度變低。其原因在于，熱量從澄清管202a傳遞到凸緣202e、202f并輻射到外部。另外，其原因在于凸緣202e、202f被冷卻。此部分的溫度低于例如對(duì)應(yīng)于透氣管的部分。
[0111]在澄清管202a中，具有此種溫度分布。具體而言，澄清管202a溫度最高的部分與溫度最低的部分的溫度差例如為50°C以上，150°C以上，250°C以上。
[0112]如此，在供透氣管212設(shè)置的對(duì)應(yīng)于透氣管的部分，澄清管202a的溫度比其周圍低。
[0113]因此，如果包含鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分接觸溫度比周圍低的對(duì)應(yīng)于透氣管的部分，那么揮發(fā)成分會(huì)遵循揮發(fā)成分的飽和蒸氣壓的溫度依存性而變得容易凝聚。因此，對(duì)透氣管212進(jìn)行溫度調(diào)整，以使得在對(duì)應(yīng)于透氣管的部分的周圍揮發(fā)的揮發(fā)成分即便接觸低溫的透氣管212也不會(huì)凝聚。通過(guò)進(jìn)行此種溫度調(diào)整，透氣管212內(nèi)及透氣管212周邊區(qū)域的揮發(fā)成分的飽和蒸氣壓上升，由此，透氣管212內(nèi)及透氣管212周邊區(qū)域與除此以外的氣相空間內(nèi)之間的飽和蒸氣壓差變小，而抑制揮發(fā)成分的凝聚。因此，可以避免在透氣管212內(nèi)及透氣管212周邊區(qū)域的澄清管202a內(nèi)壁析出的凝聚物落到熔融玻璃G內(nèi)而導(dǎo)致玻璃基板的品質(zhì)不良。
[0114]返回澄清步驟(ST2)的說(shuō)明，溫度調(diào)整優(yōu)選以澄清管202a溫度最高的部分(最高溫度部分)與透氣管212的溫度差為300°C以內(nèi)的方式進(jìn)行。最高溫度部分是澄清管202a的部分，該部分安裝有澄清管202a上安裝著的多個(gè)溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)之中測(cè)量出最高溫度的溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)。另外，關(guān)于透氣管212的溫度，在透氣管212設(shè)置著多個(gè)溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)的情況下，使用這些溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)中設(shè)置在距離澄清管202a最遠(yuǎn)的位置的溫度測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)量出的溫度。通過(guò)以所述溫度差為300°C以內(nèi)的方式進(jìn)行溫度調(diào)整，在澄清管202a與透氣管212之間，鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分的飽和蒸氣壓差變小，而抑制從澄清管202a揮發(fā)的揮發(fā)成分的凝聚。所述溫度差更優(yōu)選為200°C以內(nèi)，進(jìn)而優(yōu)選為100°C以內(nèi)。
[0115]另外，所述溫度差的下限值并無(wú)特別限制，例如0°C，也就是不具有澄清管202a的最高溫度部分與透氣管212的溫度差的溫度。例如，透氣管212的溫度低于澄清管202a的最高溫度部分的溫度，澄清管202a的溫度最高的部分(最高溫度部分)與透氣管212的最低溫度的溫度差優(yōu)選為O?300°C，更優(yōu)選為O?200°C，進(jìn)而優(yōu)選為O?100°C。此外，也可以使透氣管212的溫度變得高于澄清管202a的最高溫度部分的溫度的方式進(jìn)行溫度調(diào)整。但如果透氣管212的溫度變得過(guò)高，那么透氣管212在由包含鉬或鉬合金等的材料構(gòu)成的情況下變得容易變形。因此，透氣管212的溫度優(yōu)選為不超過(guò)澄清管202a的最高溫度。
[0116]在以達(dá)到所述溫度差的方式進(jìn)行溫度控制的情況下，透氣管212優(yōu)選為加熱至1450°C以上。其原因在于，在1400°C以下，鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分變得容易凝聚。透氣管212的加熱溫度更優(yōu)選為1500°C以上，進(jìn)而優(yōu)選為1600°C以上。
[0117]本實(shí)施方式適合在澄清步驟(ST2)中澄清管202a的最高溫度部分的溫度為1600°C以上的情況。如果澄清管202a的溫度為1600°C以上，那么在澄清劑使用氧化錫的情況下，氣泡易在熔融玻璃中急劇產(chǎn)生，另外，就熔融玻璃的粘度降低方面而言為優(yōu)選，但另一面則是，鉬或鉬合金等易揮發(fā)而易產(chǎn)生所述凝聚的問(wèn)題。特別是有如下情況:所述對(duì)澄清管202a的直接通電加熱易使澄清管202a的溫度上升而容易進(jìn)行熔融玻璃的溫度調(diào)節(jié)，但另一面則是，澄清管202a的溫度過(guò)高。如果澄清管202a的溫度過(guò)高，那么鉬或鉬合金等易揮發(fā)而易產(chǎn)生所述問(wèn)題。本實(shí)施方式中，即便在此種情況下，也可以通過(guò)進(jìn)行所述溫度調(diào)整來(lái)抑制揮發(fā)成分的凝聚。
[0118]揮發(fā)成分的凝聚在澄清管202a的最高溫度部分的溫度為1630°C以上的情況下更顯著地產(chǎn)生，在為1650°C以上的情況下進(jìn)一步顯著地產(chǎn)生，因此本實(shí)施方式的方法更佳。澄清管202a的最高溫度部分的溫度的上限值優(yōu)選為1720°C以下，以不使鉬或鉬合金等熔融。
[0119]在澄清步驟(ST2)中，還可以使氣相空間S的氣壓高于澄清管202a的外部氛圍的氣壓。此種氣壓差可以通過(guò)在澄清管202a內(nèi)促進(jìn)因消泡導(dǎo)致的氣體向氣相空間S的釋放且通過(guò)提高澄清管202a的溫度而獲得。由此，易將包含鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分與氣相空間S內(nèi)的其他氣體一起排出到澄清管202a外。其結(jié)果可降低氣相空間S內(nèi)的揮發(fā)成分的濃度以抑制凝聚。另外，通過(guò)產(chǎn)生所述氣壓差，可以加快通過(guò)透氣管212的氣體的流速，可以在揮發(fā)成分凝聚之前將揮發(fā)成分排出到澄清管202a外。此外，外部氛圍的氣壓例如為大氣壓。[0120]或者，也可以將未圖示的吸引裝置連接于透氣管212，將包含鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分與氣相空間S內(nèi)的其他氣體一起從透氣管212迅速排出。此時(shí)，氣相空間S內(nèi)的氣壓變得低于大氣壓或包圍澄清槽103的外部氛圍的壓力。具體而言，氣相空間S內(nèi)的氣壓可以比大氣壓小O?IOPa (OPa <大氣壓-氣相空間內(nèi)氣壓< IOPa)。
[0121]在澄清步驟(ST2)中，還可以將惰性氣體供給到氣相空間S內(nèi)。惰性氣體只要對(duì)熔融玻璃G呈惰性，便無(wú)特別限制，使用氮?dú)饣蛳∮袣怏w。惰性氣體的供給是在例如設(shè)有凸緣202e、202f的澄清管202a的部分的附近設(shè)置未圖示的氣體供給管。氣體供給管連接于外部的氣體供給源，將惰性氣體供給到氣相空間S內(nèi)。通過(guò)像這樣將惰性氣體供給到澄清管202a內(nèi)，使鉬或鉬合金等揮發(fā)的氧氣在氣相空間S內(nèi)的分壓降低，因可以抑制鉬或鉬合金等的揮發(fā)，因此可以抑制揮發(fā)成分的凝聚。
[0122]制造方法適合平板顯示器用玻璃基板的制造。換言之，適合在澄清步驟中進(jìn)行具有平板顯示器用玻璃基板的玻璃組成的熔融玻璃的澄清的情況。這些玻璃基板的玻璃組成與其他用途的玻璃相比粘性高，故在澄清步驟中，為了獲得足夠的泡的上浮速度，必須提高熔融玻璃的溫度。因此，優(yōu)選使用包含鉬或鉬合金等的澄清管，但鉬或鉬合金等如上所述，在高溫下易揮發(fā)。即便在進(jìn)行此種熔融玻璃的澄清的情況下，本實(shí)施方式也可以通過(guò)所述溫度調(diào)整來(lái)抑制從澄清管揮發(fā)的鉬等的凝聚。另外，本制造方法適合要求堿金屬氧化物的含量極少的液晶顯示器用玻璃基板的制造。同樣,也適合有機(jī)EL(electroluminescence,電致發(fā)光)顯示器用玻璃基板的制造。
[0123]另外，本實(shí)施方式中制造的玻璃基板還適用于覆蓋玻璃、磁盤用玻璃、太陽(yáng)能電池用玻璃基板等。
[0124]進(jìn)而，在制作的玻璃基板的板厚薄的玻璃基板，例如0.5mm以下、進(jìn)而0.3mm以下、進(jìn)而0.1mm以下的玻璃基板中，本實(shí)施方式的抑制鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分的凝聚的效果與板厚厚的玻璃基板相比變得顯著。凝聚在澄清管102a等的內(nèi)壁的鉬或鉬合金等的凝聚物的一部分成為微粒子而落到熔融玻璃中并混入熔融玻璃中，而包含在玻璃基板內(nèi)。在此情況下，玻璃基板的板厚越薄，成為缺陷的微粒子位于玻璃基板表面的情況越多。如果位于玻璃基板表面的微粒子在使用玻璃基板的面板制造步驟中脫離，那么脫離后的部分會(huì)成為凹部，形成于玻璃基板上的薄膜無(wú)法均勻地形成，而形成畫面的顯示缺陷。因此，如本實(shí)施方式，抑制澄清管102a中鉬或鉬合金等的揮發(fā)成分的凝聚的效果是玻璃基板的板厚越薄則變得越大。
[0125]此外，本實(shí)施方式中，例示了適用于澄清槽102的示例，但也可以適用于將熔融玻璃均質(zhì)化的攪拌槽103。在此情況下，攪拌槽103的內(nèi)壁中溫度低的部分多數(shù)情況下為攪拌槽103的頂壁與側(cè)壁的連接部分。在此情況下，優(yōu)選將惰性氣體從所述連接部分供給到氣相空間內(nèi)。此時(shí)，可以使氣相空間內(nèi)的氣體或氣體(gas)從攪拌槽103與攪拌器103a之間的間隙流動(dòng)到外部。
[0126]以上，對(duì)本實(shí)用新型的熔融玻璃的澄清槽及玻璃基板的制造裝置進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限定于所述實(shí)施方式，當(dāng)然也可以在不脫離本實(shí)用新型的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改良或變更。
[0127]澄清管只要澄清時(shí)與氣相空間接觸的部分的至少一部分由包含鉬或鉬合金等的材料構(gòu)成即可。[0128](實(shí)施例)
[0129]使用氧化錫作為澄清劑并使用圖3所示的澄清槽，進(jìn)行熔融玻璃的澄清，并且進(jìn)行所述實(shí)施方式的溫度調(diào)整，在澄清后，成形為2270mmX 2000mm且厚度為0.5mm的薄片玻璃，制作出100片玻璃基板(實(shí)施例)。溫度調(diào)整是通過(guò)對(duì)鉬制透氣管212的通電加熱來(lái)進(jìn)行，將透氣管212的溫度保持為1550°C。此外，澄清管的最高溫度部分的溫度為1650°C，透氣管與澄清管的最高溫度部分的溫度差為100°C。澄清時(shí)間為I小時(shí)。另外，玻璃基板的玻璃組成是SiO2為66.6摩爾％，Al2O3為10.6摩爾％，B2O3 % 11.0摩爾％，Mg。、Ca。、SrO及BaO的合量為11.4摩爾％，且應(yīng)變點(diǎn)為660°C、粘度為IO2 5泊時(shí)的熔融玻璃的溫度為 1570。。。
[0130]另一方面，除對(duì)透氣管212進(jìn)行溫度調(diào)整方面以外，與所述實(shí)施例同樣地進(jìn)行熔融玻璃的澄清(比較例)。在比較例中，澄清時(shí)的透氣管的溫度為1300°C，透氣管與澄清管的最高溫度部分的溫度差為350°C。
[0131]利用目視來(lái)確認(rèn)實(shí)施例及比較例的玻璃基板有無(wú)鉬異物，結(jié)果在實(shí)施例中，確認(rèn)到鉬異物的玻璃基板的數(shù)量可以抑制為比較例的1/6。
【權(quán)利要求】
1.一種澄清槽，其特征在于用來(lái)澄清熔融玻璃，且包括: 澄清管，由內(nèi)壁與所述熔融玻璃的液面形成氣相空間，氣體從所述熔融玻璃釋放到所述氣相空間； 透氣管，與所述澄清管連接，將被釋放到所述氣相空間的氣體排出到所述澄清管外 '及 溫度調(diào)整部，以抑制從所述澄清管揮發(fā)的揮發(fā)成分在所述透氣管附近凝聚的方式，對(duì)所述透氣管進(jìn)行溫度調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澄清槽，其中所述澄清管的至少一部分由包含鉬族金屬的材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的澄清槽，其中所述溫度調(diào)整部包含以與所述透氣管的側(cè)壁相向且包圍所述透氣管的周圍的方式設(shè)置的加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的澄清槽，其還包括構(gòu)造體，其在所述澄清管的表面以覆蓋所述澄清管的方式設(shè)置，在所述透氣管連接于所述澄清管的連接部以包圍所述透氣管的方式與所述透氣管相接地設(shè)置，且包含多個(gè)磚；且 在所述構(gòu)造體中，至少以包圍所述連接部的方式配置的第一磚的導(dǎo)熱率高于配置在比所述第一磚距所述連接部更遠(yuǎn)的位置的第二磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的澄清槽，其中所述溫度調(diào)整部包含電熱線纏繞在所述透氣管上而成的線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的澄清槽，其中所述透氣管從所述澄清管的表面以向所述澄清管的外周側(cè)突出的方式延伸設(shè)置；且 所述溫度調(diào)整部通過(guò)對(duì)所述透氣管進(jìn)行直接通電來(lái)進(jìn)行所述溫度調(diào)整。
7.一種玻璃基板的制造裝置，其特征在于制造玻璃基板；且包括: 熔解槽，將玻璃原料熔解并制作包含澄清劑的熔融玻璃； 澄清槽，包括由內(nèi)壁與所述熔融玻璃的液面通過(guò)供給所述熔融玻璃而形成氣相空間且氣體從所述熔融玻璃釋放到所述氣相空間的澄清管、與所述澄清管連接且將被釋放到所述氣相空間的氣體排出到所述澄清管外的透氣管及以抑制從所述澄清管揮發(fā)的揮發(fā)成分在所述透氣管附近凝聚的方式對(duì)所述透氣管進(jìn)行溫度調(diào)整的溫度調(diào)整部；以及 成形裝置，將所述經(jīng)澄清的熔融玻璃成形為平板玻璃。
8.一種玻璃基板的制造裝置，其特征在于制造玻璃基板；且包括: 熔解槽，將玻璃原料熔解并制作包含澄清劑的熔融玻璃； 權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的澄清槽 '及 成形裝置，將所述經(jīng)澄清的熔融玻璃成形為平板玻璃。
【文檔編號(hào)】C03B5/225GK203513469SQ201320614403
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】月向仁志, 鈴木諒 申請(qǐng)人:安瀚視特控股株式會(huì)社