玻璃基板的制造方法、玻璃基板及玻璃基板層疊體的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及玻璃基板的制造方法、玻璃基板及玻璃基板層疊體。
【背景技術】
[0002] -般，玻璃基板是通過從玻璃原料生成熔融玻璃之后，經過澄清步驟、均質化步驟 并使熔融玻璃成形為玻璃基板而制造的。但是，為了從高溫的熔融玻璃批量生產高品質的 玻璃基板，期望考慮使成為玻璃基板的缺陷主因的異物等不從制造玻璃基板的任一玻璃處 理裝置混入至熔融玻璃。因此，在玻璃基板的制造過程中與熔融玻璃接觸的部件的壁必須 根據與該部件接觸的熔融玻璃的溫度、所要求的玻璃基板的品質等而由適當的材料構成。
[0003] 例如，在生成熔融玻璃后至供給至成形步驟的期間，熔融玻璃為極高溫狀態，因 此，進行熔融、澄清、供給、攪拌的裝置采用含有作為耐熱性高的鉑族金屬的鉑的部件（例 如，專利文獻1)。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:特開2010-111533號公報
【發明內容】
[0007 ]發明要解決的技術問題
[0008] 然而，鉑族金屬容易因高溫而揮發。而且，鉑族金屬的揮發物凝集時，作為該凝集 物的結晶的一部分以異物形式混入熔融玻璃中，有導致玻璃基板質量下降之憂。特別是，從 熔解步驟至成形步驟之間，澄清步驟是熔融玻璃的溫度最高的步驟，故主要進行澄清步驟 的澄清管被加熱到極高的溫度。因此，在澄清步驟后的熔融玻璃中，從澄清管揮發的鉑族金 屬凝集而得的凝集物的一部分容易混入其中而成為異物。
[0009] 當在玻璃基板制造過程中混入有鉑族金屬的異物時，將產生如下問題：由于鉑族 金屬的異物和玻璃的熱膨脹系數之差，在玻璃基板中產生應變，該應變會引起顯示器的顯 示不良；或者，鉑族金屬會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，從而不能均勻地進行設于主表面上的薄膜晶體管(TFT)的形成，導致產生顯示器的顯示 不良。近年來，隨著圖像顯示裝置的畫面顯示的高清晰化，就用于顯示器的玻璃基板而言， 進一步強烈要求降低混入玻璃基板內的鉑族金屬的異物。
[0010] 這樣，優選降低混入玻璃基板的鉑族金屬的異物(凝集物)的量。然而，成形前的熔 融玻璃的溫度極高，特別是在進行澄清步驟的澄清管中，不能從澄清管的氣相空間氣氛中 排除作為誘發鉑族金屬揮發的原因的氧，故不能完全消除鉑族金屬的揮發。另外，在澄清管 中，不能使作為產生鉑族金屬的揮發物的凝集的原因的裝置內壁面的溫度差為〇,也不能完 全消除鉑族金屬的揮發。因此，難以在制造過程中完全阻止鉑族金屬的異物(凝集物)混入 熔融玻璃中。
[0011] 因而，本發明的目的在于，提供一種即使在玻璃基板中混入有鉑族金屬的異物(凝 集物)也難以產生上述問題的玻璃基板的制造方法、玻璃基板及玻璃基板層疊體。
[0012] 用于解決技術問題的方案
[0013] 如上所述，鑒于難以在玻璃基板的制造過程中完全阻止鉑族金屬的異物(凝集物） 混入熔融玻璃中，于是，本申請發明人對即使在熔融玻璃中混入有鉑族金屬的異物(凝集 物）也不易在玻璃基板上發生應變、不易形成玻璃基板的主表面的凹凸的異物的形式進行 了摸索。結果得到了如下的見解:鉑族金屬的最大長度為50μπι以下對于不易在玻璃基板上 發生應變、不易形成玻璃基板的主表面的凹凸是有效的，另外，混入玻璃基板的鉑族金屬的 異物(凝集物）中、鉑族金屬的最大長度為50μπι以下的鉑族金屬的異物(凝集物)的個數比為 70%以上是有效的。特別是，得到了在制造玻璃基板時降低混入熔融玻璃的鉑族金屬的異 物(凝集物)的大小對于不易在玻璃基板上發生應變、不易形成玻璃基板的主表面的凹凸是 有效的這一見解。這是從為了抑制產生顯示不良而降低鉑族金屬的異物(凝集物）的絕對數 的現有技術中無法容易想到的見解。
[0014] 即，本發明的一個方面是玻璃基板的制造方法。該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] 熔解步驟，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；以及
[0018] 熔融玻璃處理步驟，在玻璃處理裝置中處理所述熔融玻璃，所述玻璃處理裝置具 有空間，隨著所述熔融玻璃導入所述空間而形成被所述熔融玻璃的表面和所述玻璃處理裝 置的壁包圍的氣相空間，所述壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構成，在處理所述熔 融玻璃時，存在于所述氣相空間的、從所述壁揮發的鉑族金屬的揮發物的凝集物作為異物 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處理步驟，在所述凝集物處理步驟中縮小混 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，最大長度為50μπι以 下的凝集物的個數的比例為70%以上。
[0020] (第2方式）
[00211玻璃基板的制造方法，包括：
[0022]熔解步驟，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；
[0023]熔融玻璃處理步驟，在玻璃處理裝置中處理所述熔融玻璃，所述玻璃處理裝置具 有由所述熔融玻璃構成的液相、以及由所述熔融玻璃的液面和壁所形成的氣相空間，包圍 所述氣相空間的壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構成，在處理所述熔融玻璃時，存 在于所述氣相空間的、從所述壁揮發的鉑族金屬的揮發物的凝集物作為異物混入所述熔融 玻璃中；以及
[0024]凝集物處理步驟，縮小在所述熔融玻璃處理步驟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，最大長度為50μπι以下的凝集物的個數的比例為70% 以上。
[0025] (第3方式）
[0026] 玻璃基板的制造方法，包括：
[0027] 熔解步驟，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；以及
[0028]熔融玻璃處理步驟，在玻璃處理裝置中處理所述熔融玻璃，所述玻璃處理裝置具 有空間，隨著所述熔融玻璃導入所述空間而形成被所述熔融玻璃的表面和所述玻璃處理裝 置的壁包圍的氣相空間，所述壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構成，在處理所述熔 融玻璃時，存在于所述氣相空間的、從所述壁揮發的鉑族金屬的揮發物的凝集物作為異物 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處理步驟，在所述凝集物處理步驟中調整所 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縮小。
[0030](第4方式）
[0031 ]玻璃基板的制造方法，包括：
[0032]熔解步驟，熔解玻璃原料而生成熔融玻璃；以及
[0033]熔融玻璃處理步驟，在玻璃處理裝置中處理所述熔融玻璃，所述玻璃處理裝置具 有由所述熔融玻璃構成的液相、以及由所述熔融玻璃的液面和壁所形成的氣相空間，包圍 所述氣相空間的壁的至少一部分由包含鉑族金屬的材料構成，在處理所述熔融玻璃時，存 在于所述氣相空間的、從所述壁揮發的鉑族金屬的揮發物的凝集物作為異物混入所述熔融 玻璃中，
[0034]所述玻璃基板的制造方法還包括凝集物處理步驟，在所述凝集物處理步驟中控制 提供給所述凝集物的熱量，使得提供給所述凝集物的熱量為能夠縮小混入所述熔融玻璃的 所述凝集物的大小的最小熱量以上。
[0035](第5方式）
[0036] 根據第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，使與所述氣相空間接觸的所述壁的最高溫度與最 低溫度之差為5°C以上，所述氣相空間含氧。
[0038](第6方式）
[0039] 根據所述第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] 在所述凝集物處理步驟中進行升溫，使含有所述凝集物的所述熔融玻璃的溫度比 在所述熔融玻璃處理步驟中有凝集物混入熔融玻璃的區域中的熔融玻璃的溫度高。或者， 在所述凝集物處理步驟中，所述熔融玻璃的溫度是最高溫度。
[0041] (第7方式）
[0042] 根據所述第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 物處理步驟中，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處理步驟中有凝 集物混入熔融玻璃的區域中的所述溶解度高。或者，根據所述第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，在所述凝集物處理步驟中，通過提高所述凝集物溶解 于熔融玻璃的溶解度來縮小混入所述熔融玻璃的凝集物的大小。詳細而言，根據所述第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，在所述凝集物處理步驟中，通過 加熱控制熔融玻璃來提高所述凝集物溶解于熔融玻璃的溶解度，從而縮小混入所述熔融玻 璃的凝集物的大小。
[0043] (第8方式）
[0044] 根據所述第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]所述玻璃處理裝置是具有澄清管的澄清裝置，
[0046] 所述熔融玻璃在所述澄清管中流動，
[0047] 所述澄清管內的所述氣相空間沿所述熔融玻璃的流動方向而形成，所述凝集物處 理步驟在所述澄清管中進行。
[0048](第9方式）
[0049] 根據所述第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] 在所述熔融玻璃處理步驟中，使用所述熔融玻璃中包含的氧化錫進行減少所述熔 融玻璃中的氣泡數的澄清處理，所述熔融玻璃在所述玻璃處理裝置中流動，在與所述氣相 空間接觸的所述壁上形成沿所述熔融玻璃的流動方向的溫度分布，在所述氣相空間中形成 沿所述熔融玻璃的流動方向的氧濃度分布。
[0051] (第10 方式）
[0052] 根據所述第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]所述凝集物處理步驟在所述玻璃處理裝置中進行，所述熔融玻璃在所述玻璃處理 裝置中流動，在于所述玻璃處理裝置中流動的熔融玻璃中，在所述氣相空間中沿著熔融玻 璃的流動方向上，對與氧濃度最高的區域對應的位置上流動的熔融玻璃進行所述凝集物處 理步驟。
[0054] (第 11 方式）
[0055] 根據所述第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] 使所述氣相空間中的氧濃度超過0%、且在1.0%以下，使與所述氣相空間接觸的 所述壁的最高溫度與最低溫度之差為5°C以上、且100°C以下。
[0057] (第 12 方式）
[0058] 根據所述第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]控制熔融玻璃的溫度，使得所述凝集物處理步驟中的所述熔融玻璃的溫度在1670 °C~1730°C的溫度范圍內。
[0060](第 13 方式）
[0061 ]根據所述第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] 控制熔融玻璃的溫度，使得在所述熔融玻璃處理步驟中有凝集物混入熔融玻璃的 區域中的所述熔融玻璃的溫度為1580°C~1660°C的溫度范圍內。
[0063] (第 14 方式）
[0064] 根據所述第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]所述熔融玻璃處理步驟包括所述凝集物處理步驟。
[0066] (第 15 方式）
[0067] 根據所述第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] 所述玻璃基板是顯示器用玻璃基板。
[0069] (第 16 方式）
[0070] 根據所述第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] 使所述凝集物處理步驟開始時的溶于所述熔融玻璃中的鉑族金屬的濃度為0.05 ~20ppm〇
[0072](第 17 方式）
[0073]根據所述第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]在所述凝集物處理步驟中，在玻璃基板的[Fe3+]/( [Fe2+] + [Fe3+])為0.2~0.5的范 圍內調整所述熔融玻璃的所述鉑族金屬的飽和溶解度。
[0075](第 18 方式）
[0076] 根據所述第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