玻璃基板的制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種玻璃基板的制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常來說，玻璃基板的制造方法如專利文獻1所記載般具有:熔融步驟，其將玻璃原料進行加熱而產(chǎn)生熔融玻璃；及成形步驟，其由熔融玻璃成形玻璃基板。玻璃基板的制造方法進而在熔融步驟與成形步驟之間包含將熔融玻璃所含的微小泡去除的澄清步驟。在澄清步驟中，使調(diào)配有As203等澄清劑的熔融玻璃通過高溫的澄清管，由此通過澄清劑的氧化還原反應(yīng)而將熔融玻璃中的泡去除。具體來說，首先提高熔融玻璃的溫度以使澄清劑發(fā)揮作用，由此使熔融玻璃所含的泡浮出至澄清管內(nèi)的熔融玻璃的液面而將泡去除。接著，降低熔融玻璃的溫度，使熔融玻璃吸收殘留在熔融玻璃中的微小泡而將泡去除。熔融玻璃所通過的澄清管在上側(cè)的內(nèi)壁面與熔融玻璃的液面之間具有氣相空間。氣相空間經(jīng)由與澄清管連接的通氣管而與作為澄清管的外部空間的外部大氣連通。
[0003]為了由高溫的熔融玻璃量產(chǎn)高品質(zhì)的玻璃基板，較理想為成為玻璃基板的缺陷的主要原因的異物不會混入熔融玻璃中。因此，與熔融玻璃接觸的構(gòu)件的內(nèi)壁必須視與該構(gòu)件接觸的熔融玻璃的溫度、及所要求的玻璃基板的品質(zhì)等而由適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。與熔融玻璃接觸的構(gòu)件的內(nèi)壁通常使用鉑族金屬作為適當(dāng)?shù)牟牧稀Ｒ韵?，“鉑族金屬”意指包含單一的鉑族元素的金屬、及包含鉑族元素的金屬的合金。鉑族元素為鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)及銥(Ir)6種元素。鉑族金屬雖然昂貴，但熔點較高，對熔融玻璃的耐蝕性優(yōu)異。
[0004]通過澄清管的內(nèi)部的熔融玻璃的溫度根據(jù)所成形的玻璃基板的組成而不同，在為平板顯示器(FPD)用玻璃基板的情況下，通過澄清管的內(nèi)部的熔融玻璃的溫度為1000°C?1700°C。近年來，就減少環(huán)境負荷的觀點而言，代替As203而使用Sn02作為澄清劑。Sn0j9澄清效果小于As203，為了獲得與As203同等的澄清效果，而必須提高熔融玻璃的溫度。具體來說，在使用Sn02作為澄清劑的情況下，將通過澄清管的內(nèi)部的熔融玻璃的溫度設(shè)定為1500。。?1700。。。
[0005][現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0006][專利文獻]
[0007][專利文獻1]日本專利特表2006-522001號公報【實用新型內(nèi)容】
[0008][實用新型要解決的問題]
[0009]在使用SnOjt為澄清劑的玻璃基板的制造方法中，澄清管的內(nèi)壁是與高溫的熔融玻璃接觸。此時，澄清劑由于升溫而發(fā)生還原反應(yīng)從而釋出氧氣。另一方面，熔融玻璃中所含的包含氣體成分的泡吸收由于澄清劑的還原反應(yīng)而產(chǎn)生的氧氣。吸收氧氣而增大的泡浮出至熔融玻璃的液面，發(fā)生破裂而消失。另外，由于長期持續(xù)使用澄清管，所以鉑族金屬由于與氧進行反應(yīng)而自澄清管的內(nèi)壁慢慢地揮發(fā)。該揮發(fā)物與熔融玻璃中的泡一起經(jīng)由澄清管的氣相空間及通氣管而向外部大氣排出。然而，鉑族金屬的揮發(fā)物在向外部大氣排出的過程中溫度降低而成為過飽和狀態(tài)。因此，存在容易在澄清管及通氣管的內(nèi)壁析出凝固的揮發(fā)物的問題。以下，將在澄清管及通氣管的內(nèi)壁析出的物質(zhì)稱為“鉑異物”。通過在通氣管中對產(chǎn)生該揮發(fā)物的氧的濃度(氧濃度)進行測量，而能夠預(yù)測熔融玻璃中吸收氧氣而成長的泡的量，從而預(yù)測鉑異物的析出。然而，通氣管的內(nèi)部是與外部大氣連通，因此溫度容易降低，而導(dǎo)致鉑異物尤其容易在通氣管的內(nèi)壁析出。如果鉑異物隨著時間的流逝而成長，則有鉑異物由于自身重量而自澄清管及通氣管的內(nèi)壁剝離，而掉落澄清管內(nèi)的熔融玻璃中的可能性。另外，將在通氣管的內(nèi)壁析出的鉑異物去除時，有鉑異物掉落澄清管內(nèi)的熔融玻璃中的可能性。尤其有鉑異物在用以吸取氧氣并對氧濃度進行測量的測量管析出而掉落的擔(dān)憂。并且，如果鉑異物混入熔融玻璃中，則變得難以量產(chǎn)高品質(zhì)的玻璃基板。
[0010]因此，本實用新型的目的在于提供一種在熔融玻璃的澄清步驟中能夠抑制異物混入熔融玻璃中的玻璃基板的制造裝置。
[0011][解決問題的技術(shù)手段]
[0012]本發(fā)明是一種玻璃基板的制造裝置，其特征在于包括:
[0013]熔融槽，其將玻璃原料進行加熱而產(chǎn)生熔融玻璃；
[0014]澄清管，其將所述熔融槽中所產(chǎn)生的所述熔融玻璃進行澄清；及
[0015]成形裝置，其由所述澄清管中所澄清的所述熔融玻璃成形玻璃基板，并且
[0016]所述澄清管是所述熔融玻璃以形成有氣相空間即位于所述熔融玻璃的表面上方的空間的方式在其內(nèi)部流動的鉑制或鉑合金制的管，
[0017]所述澄清管具有自所述澄清管的外壁面向外側(cè)突出，使存在于所述氣相空間的包含鉑的氣體通過的通氣管，
[0018]在所述通氣管設(shè)置有用以吸取所述氣體并進行測量的測量管，并且
[0019]具有與所述測量管連接而對所述氣體的氧濃度進行測定的氧濃度計，
[0020]所述測量管的吸取所述氣體側(cè)的開口端的縱截面相對于所述測量管的長度方向傾斜。
[0021]優(yōu)選進而包括惰性氣體供給器，該惰性氣體供給器是以在所述氧濃度計的測量前的待機中，使惰性氣體流入所述測量管的方式構(gòu)成。
[0022]優(yōu)選所述開口端的所述縱截面的相對于與所述測量管的長度方向正交的平面的傾斜角度Φ為15度?75度。
[0023][實用新型的效果]
[0024]根據(jù)所述形態(tài)，能夠在熔融玻璃的澄清步驟中抑制異物混入熔融玻璃中。
【附圖說明】
[0025]圖1是表示本實施形態(tài)的玻璃基板制造方法的步驟的流程圖。
[0026]圖2是表示本實施形態(tài)的玻璃基板制造裝置的構(gòu)成的示意圖。
[0027]圖3是澄清管的外觀圖。
[0028]圖4是澄清管的長度方向的概略截面圖。
[0029]圖5是用以對在測量管與凝固的揮發(fā)物之間所產(chǎn)生的表面張力進行說明的圖。
[0030]圖6是用以對在本實施形態(tài)的測量管與凝固的揮發(fā)物之間所產(chǎn)生的表面張力進行說明的圖。
【具體實施方式】
[0031](1)玻璃基板制造裝置的整體構(gòu)成
[0032]針對本實用新型的玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造裝置的實施形態(tài)，一面參照圖式一面進行說明。圖1是表示本實施形態(tài)的玻璃基板制造方法的步驟的一例的流程圖。
[0033]玻璃基板制造方法如圖1所示，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、及切割步驟S6。
[0034]在熔解步驟S1中，將玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃。熔融玻璃被貯存在熔解槽中，并以具有所需溫度的方式進行通電加熱。熔融玻璃包含澄清劑。例如，可向玻璃原料中添加澄清劑，也可不向玻璃原料中添加澄清劑，而是通過使澄清劑的成分自熔解槽或用于所述通電加熱的電極熔出，而使熔融玻璃中包含澄清劑。就減少環(huán)境負荷的觀點而言，使用Sn02作為澄清劑。
[0035]澄清步驟S2是在澄清管中進行。在澄清管中，熔融玻璃在其內(nèi)部流動。首先，使熔融玻璃的溫度上升。澄清劑由于升溫而發(fā)生還原反應(yīng)從而釋出氧氣。熔融玻璃中所含的包含C02、N2、S02等氣體成分的泡吸收由于澄清劑的還原反應(yīng)而產(chǎn)生的氧氣。吸收氧氣而增大的泡浮出至熔融玻璃的與氣相空間接觸的表面，發(fā)生破裂而消失。消失的泡所包含的氣體是向澄清管內(nèi)的氣相空間釋出，最終被排出至外部大氣。接著，在澄清步驟S2中，使熔融玻璃的溫度降低。由此，還原后的澄清劑發(fā)生氧化反應(yīng)而吸收殘留在熔融玻璃中的氧氣等氣體成分。
[0036]在攪拌步驟S3中，將澄清后的熔融玻璃進行攪拌而使熔融玻璃的成分均質(zhì)化。由此，減少作為產(chǎn)生玻璃基板的條紋等的原因的熔融玻璃的組成不均。將均質(zhì)化后的熔融玻璃送至成形步驟S4。
[0037]在成形步驟S4中，例如通過溢流下拉法或浮式法而由熔融玻璃連續(xù)成形玻璃帶。
[0038]在緩冷步驟S5中，以在成形步驟S4中連續(xù)成形而成的玻璃帶具有所需的厚度，且不會產(chǎn)生變形及翹曲的方式緩慢進行冷卻。
[0039]在切割步驟S6中，將在緩冷步驟S5中緩冷后的玻璃帶切割成特定長度而獲得玻璃片。將玻璃片進而切割成特定尺寸而獲得玻璃基板。其后，進行玻璃基板的端面的研削及研磨、以及玻璃基板的清洗。進而，檢查玻璃基板有無損傷等缺陷，將檢查合格的玻璃基板進行包裝作為制品而出貨。
[0040]圖2是表示本實施形態(tài)的玻璃基板制造裝置200的構(gòu)成的一例的示意圖。玻璃基板制造裝置200包括:熔解槽40、澄清管41、攪拌裝置100、成形裝置42、及輸送管43a、43b、43c。輸送管43a是將熔解槽40與澄清管41進行連接。輸送管43b是將澄清管41與攪拌裝置100進行連接。輸送管43c是將攪拌裝置100與成形裝置42進行連接。
[0041]在熔解槽40中產(chǎn)生的熔融玻璃G是通過輸送管43a而流入澄清管41中。在澄清管41中澄清后的熔融玻璃G是通過輸送管43b而流入攪拌裝置100中。在攪拌裝置100中攪拌后的熔融玻璃G是通過輸送管43c而流入成形裝置42中。在成形裝置42中，通過溢流下拉法而由熔融玻璃G成形玻璃帶GR。玻璃