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유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치

阅读:0发布:2023-08-14

专利汇可以提供유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且유리기판에포함되는기포를효과적으로저감할수 있는유리기판의제조방법을제공한다. 용융유리의생성, 교반, 청징중 적어도어느하나를행하는용해공정과, 용융유리로부터유리판을성형하는성형공정을구비하는제조공정을갖고있다. 이방법은, 유리판에포함되는기포내의가스성분을분석하는분석공정과, 분석된기포가, 기포에포함될수 있는복수의가스성분의구성비에따라서미리준비된복수의그룹중 어느그룹에속하는지를, 분석의결과에따라서판정하는판정공정과, 판정의결과에기초하여기포의발생원인을특정하는특정공정을더 구비하고있다. 그리고, 이유리기판의제조방법은, 특정의결과에기초하여, 발생원인을억제하여기포의수를저감하도록, 판정된그룹과미리관련지어진기포저감방법을사용하여제조공정을피드백조정하는것을특징으로한다.,下面是유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치专利的具体信息内容。

  • 용융 유리의 생성, 교반, 청징 중 적어도 어느 하나를 행하는 용해 공정과,
    상기 용융 유리로부터 유리판을 성형하는 성형 공정을 구비하는 제조 공정을 갖는 유리 기판의 제조 방법으로서,
    상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석하는 분석 공정과,
    상기 분석된 기포가, 상기 기포에 포함될 수 있는 복수의 가스 성분의 구성비에 따라서 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 상기 분석의 결과에 따라서 판정하는 판정 공정과,
    상기 판정의 결과에 기초하여 상기 기포의 발생 원인을 특정하는 특정 공정을 더 구비하고,
    상기 특정의 결과에 기초하여, 상기 발생 원인을 억제하여 상기 기포의 수를 저감하도록, 상기 판정된 그룹과 미리 관련지어진 기포 저감 방법을 사용하여 상기 제조 공정을 피드백 조정하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제1 그룹으로서, 상기 가스 성분의 CO 2 농도가 60∼100%, SO 2 농도가 0∼40%, N 2 농도가 0∼5%인 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제1 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 제조 공정을 행하는 장치를 오염시키고 있는 오염 물질을 저감시키는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제2 그룹으로서, 상기 가스 성분의 CO 2 농도가 0∼30%, SO 2 농도가 70∼100%, N 2 농도가 0∼5%인 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제2 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 제조 공정을 행하는 장치의 구성 재료에 함유되는 불순물량을 저감하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제3 그룹으로서, 상기 가스 성분의 Ar 농도에 대한 N 2 농도의 비인 N 2 /Ar비가 50 이상인 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제3 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리에 접촉하는 분위기가 상기 용융 유리 중에 혼입되는 것을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제4 그룹으로서, 상기 가스 성분의 Ar 농도에 대한 N 2 농도의 비인 N 2 /Ar비가 50 미만인 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제4 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 청징 후에 상기 용융 유리 중에 발생하는 리보일을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제5 그룹으로서,
    상기 가스 성분의 CO 2 농도가 0∼30%, SO 2 농도가 70∼100%, N 2 농도가 0∼30%인 제1 서브 그룹,
    상기 가스 성분의 CO 2 농도가 70∼100%, SO 2 농도가 0∼30%, N 2 농도가 0∼5%인 제2 서브 그룹, 및
    상기 가스 성분의 CO 2 농도가 0∼10%, SO 2 농도가 10∼30%, N 2 농도가 70∼85%인 제3 서브 그룹 중 적어도 어느 하나의 서브 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제5 그룹의 어느 하나의 서브 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리 전체에 포함되는 Si의 농도보다도 높은 농도로 Si를 포함하는 성분이 상기 용해를 행하는 용해 장치로부터 상기 용융 유리와 함께 유출되는 것을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제6 그룹으로서, 상기 가스 성분의 CO 2 농도가 70∼90%, SO 2 농도가 5∼20%, N 2 농도가 5∼20%인 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제6 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 성형을 행하는 성형 장치를 구성하는 부품 중 상기 용융 유리가 접촉하는 부품에 포함되는 가스 성분의 상기 용융 유리에의 용출을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은, 제7 그룹으로서, 상기 가스 성분의 SO 2 농도가 100%인 그룹을 포함하고,
    상기 분석된 기포가 상기 제7 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리 중의 수분량을 증가시키는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석 공정에서는, 또한, 상기 유리판에 포함되는 기포의 상기 유리판의 주표면으로부터의 깊이 위치를 측정하고,
    상기 판정 공정에 있어서, 상기 구성비 및 상기 기포의 깊이 위치에 따라서, 상기 판정을 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석 공정에서는, 또한, 상기 유리판에 포함되는 기포의 사이즈를 측정하고,
    상기 판정 공정에 있어서, 상기 구성비 및 상기 기포의 사이즈에 따라서, 상기 판정을 행하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석하는 공정에서는, 상기 유리판에 포함되는 기포에 대하여 광원으로부터 조사된 레이저광의 산란광을 분석함으로써, 또는, 상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 방출시키고, 질량 분석계를 사용하여 상기 방출시킨 가스 성분을 분석함으로써, 상기 가스 성분의 구성비를 분석하는 유리 기판의 제조 방법.
  • 용융 유리의 생성, 교반, 청징 중 적어도 어느 하나를 행하는 용해 공정과,
    상기 용융 유리로부터 유리판을 성형하는 성형 공정을 구비하는 제조 공정을 적어도 행하는 유리 기판 제조 장치로서,
    상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석하는 분석 장치와,
    상기 분석된 기포가, 상기 기포에 포함될 수 있는 복수의 가스 성분의 구성비에 따라서 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 상기 분석의 결과에 따라서 판정하는 판정 장치와,
    상기 판정의 결과에 기초하여 상기 기포의 발생 원인을 특정하는 특정 장치를 더 구비하고,
    상기 특정의 결과에 기초하여, 상기 발생 원인을 억제하여 상기 기포의 수를 저감하도록, 상기 판정된 그룹과 미리 관련지어진 기포 저감 방법을 사용하여 상기 제조 공정을 피드백 조정하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 제조 장치.
  • 说明书全文

    유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치

    본 발명은 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치에 관한 것이다.

    기포를 포함한 유리 기판은, 디스플레이에 사용된 경우에 화면의 표시 결함을 일으킬 우려가 있다. 이 때문에, 유리 기판의 제조에 있어서, 유리 중에 기포가 발생하는 것을 억제하는 것이 요구되고 있다. 유리 기판 중의 SO 2 를 포함한 기포를 제거하기 위해, 예를 들어 용해 공정에 있어서 용융 유리 중에 산소를 버블링함으로써, 유리판에 포함되는 기포를 저감시키는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

    일본 특허 공개 제2010-111533호 공보

    특허문헌 1에서는, 버블링에 의해, 용융 유리의 산성도가 향상되고, SO 2 를 포함한 기포의 발생을 저감할 수 있다고 되어 있다. 그러나, 유리 기판 중의 기포에 포함될 가능성이 있는 가스 성분에는, SO 2 뿐만 아니라 다양하게 존재한다. 또한, 하나의 기포에는, 복수 종류의 가스 성분이 포함되어 있는 경우가 있다. 또한, 특정한 가스 성분을 포함한 기포를 제거하기 위한 대책으로서, 기포에 포함되는 가스 성분의 종류마다 알려져 있는 제조 공정의 조정을 행해도, 유리판 내의 기포를 충분히 저감할 수 없는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.

    따라서, 본 발명은 유리 기판에 포함되는 기포를 효과적으로 저감할 수 있는 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

    기포 내에는, 통상 복수 종류의 가스 성분이 존재하고 있다. 본 발명자의 검토에 따르면, 기포 내의 복수의 가스 성분이 취할 수 있는 구성비는 무수히 존재하면서, 서로 유사한(마찬가지의 경향성을 나타내는) 기포마다, 몇 개의 그룹으로 나눌 수 있는 것을 알 수 있었다. 그리고, 동일한 그룹에 속하는 기포이면, 제조 공정을 마찬가지로 조정함으로써, 마찬가지로 저감할 수 있는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 한편, 어떤 기포가 동시에 복수의 그룹에 속하는 경우도 있어, 그룹의 각각과 대응하는 조정 방법 중에서 어느 방법을 선택하고, 실행하면 보다 효과적으로 기포를 저감할 수 있는지 판별할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 상황에서, 더욱 검토를 거듭한 결과, 어떤 그룹에 속하는 기포를 저감하는 데 유효한 조정 방법은, 그 그룹에 속하는 기포의 발생 원인을 특정함으로써 보다 적절하게 선택할 수 있고, 선택된 조정 방법(기포 저감 방법)을 행함으로써, 그 그룹에 속하는 기포를 효과적으로 저감할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명은 하기 (1)∼(13)을 제공한다.

    (1) 용융 유리의 생성, 교반, 청징 중 적어도 어느 하나를 행하는 용해 공정과,

    상기 용융 유리로부터 유리판을 성형하는 성형 공정을 구비하는 제조 공정을 갖는 유리 기판의 제조 방법으로서,

    상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석하는 분석 공정과,

    상기 분석된 기포가, 상기 기포에 포함될 수 있는 복수의 가스 성분의 구성비에 따라서 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 상기 분석의 결과에 따라서 판정하는 판정 공정과,

    상기 판정의 결과에 기초하여 상기 기포의 발생 원인을 특정하는 특정 공정을 더 구비하고,

    상기 특정의 결과에 기초하여, 상기 발생 원인을 억제하여 상기 기포의 수를 저감하도록, 상기 판정된 그룹과 미리 관련지어진 기포 저감 방법을 사용하여 상기 제조 공정을 피드백 조정하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 제조 방법.

    (2) 상기 복수의 그룹은, 제1 그룹으로서, 상기 가스 성분의 CO 2 농도가 60∼100%, SO 2 농도가 0∼40%, N 2 농도가 0∼5%인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제1 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 제조 공정을 행하는 장치를 오염시키고 있는 오염 물질을 저감시키는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1)에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (3) 상기 복수의 그룹은, 제2 그룹으로서, 상기 가스 성분의 CO 2 농도가 0∼30%, SO 2 농도가 70∼100%, N 2 농도가 0∼5%인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제2 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 제조 공정을 행하는 장치의 구성 재료에 함유되는 불순물량을 저감하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (4) 상기 복수의 그룹은, 제3 그룹으로서, 상기 가스 성분의 Ar 농도에 대한 N 2 농도의 비인 N 2 /Ar비가 50 이상인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제3 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리에 접촉하는 분위기가 상기 용융 유리 중에 혼입되는 것을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1) 내지 상기 (3) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (5) 상기 복수의 그룹은, 제4 그룹으로서, 상기 가스 성분의 Ar 농도에 대한 N 2 농도의 비인 N 2 /Ar비가 50 미만인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제4 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 청징 후에 상기 용융 유리 중에 발생하는 리보일을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1) 내지 상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (6) 상기 복수의 그룹은, 제5 그룹으로서,

    상기 가스 성분의 CO 2 농도가 0∼30%, SO 2 농도가 70∼100%, N 2 농도가 0∼30%인 제1 서브 그룹,

    상기 가스 성분의 CO 2 농도가 70∼100%, SO 2 농도가 0∼30%, N 2 농도가 0∼5%인 제2 서브 그룹, 및

    상기 가스 성분의 CO 2 농도가 0∼10%, SO 2 농도가 10∼30%, N 2 농도가 70∼85%인 제3 서브 그룹 중 적어도 어느 하나의 서브 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제5 그룹의 어느 하나의 서브 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리 전체에 포함되는 Si의 농도보다도 높은 농도로 Si를 포함하는 성분이 상기 용해를 행하는 용해 장치로부터 상기 용융 유리와 함께 유출되는 것을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1) 내지 상기 (5) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (7) 상기 복수의 그룹은, 제6 그룹으로서, 상기 가스 성분의 CO 2 농도가 70∼90%, SO 2 농도가 5∼20%, N 2 농도가 5∼20%인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제6 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 성형을 행하는 성형 장치를 구성하는 부품 중 상기 용융 유리가 접촉하는 부품에 포함되는 가스 성분의 상기 용융 유리에의 용출을 억제하는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1) 내지 상기 (6) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (8) 상기 복수의 그룹은, 제7 그룹으로서, 상기 가스 성분의 SO 2 농도가 100%인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제7 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리 중의 수분량을 증가시키는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 상기 (1) 내지 상기 (7) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (9) 상기 분석 공정에서는, 또한, 상기 유리판에 포함되는 기포의 상기 유리판의 주표면으로부터의 깊이 위치를 측정하고,

    상기 판정 공정에 있어서, 상기 구성비 및 상기 기포의 깊이 위치에 따라서, 상기 판정을 행하는 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (10) 상기 분석 공정에서는, 또한, 상기 유리판에 포함되는 기포의 사이즈를 측정하고,

    상기 판정 공정에 있어서, 상기 구성비 및 상기 기포의 사이즈에 따라서, 상기 판정을 행하는 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (11) 상기 분석하는 공정에서는, 상기 유리판에 포함되는 기포에 대하여 광원으로부터 조사된 레이저광의 산란광을 분석함으로써, 또는, 상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 방출시키고, 질량 분석계를 사용하여 상기 방출시킨 가스 성분을 분석함으로써, 상기 가스 성분의 구성비를 분석하는 상기 (1) 내지 상기 (10) 중 어느 하나에 기재된 유리 기판의 제조 방법.

    (12) 용융 유리의 생성, 교반, 청징 중 적어도 어느 하나를 행하는 용해 공정과,

    상기 용융 유리로부터 유리판을 성형하는 성형 공정을 구비하는 제조 공정을 갖는 유리 기판의 제조 방법으로서,

    상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석하는 분석 공정과,

    상기 분석된 기포가, 상기 기포에 포함될 수 있는 가스 성분의 구성비에 따라서 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 상기 분석의 결과에 따라서 판정하는 판정 공정과,

    상기 판정의 결과에 기초하여 상기 기포의 발생 원인을 특정하는 특정 공정을 더 구비하고,

    상기 특정의 결과에 기초하여, 상기 발생 원인을 억제하여 상기 기포의 수를 저감하도록, 상기 판정된 그룹과 미리 관련지어진 기포 저감 방법을 사용하여 상기 제조 공정을 피드백 조정하고,

    상기 복수의 그룹은, 제7 그룹으로서, 상기 가스 성분의 SO 2 농도가 100%인 그룹을 포함하고,

    상기 분석된 기포가 상기 제7 그룹에 속한다고 판정된 경우에, 상기 용융 유리 중의 수분량을 증가시키는 것을, 상기 기포 저감 방법으로서 행하는 것을 특징으로 하는 유리 기판의 제조 방법.

    (13) 용융 유리의 생성, 교반, 청징 중 적어도 어느 하나를 행하는 용해 공정과,

    상기 용융 유리로부터 유리판을 성형하는 성형 공정을 구비하는 제조 공정을 적어도 행하는 유리 기판 제조 장치로서,

    상기 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석하는 분석 장치와,

    상기 분석된 기포가, 상기 기포에 포함될 수 있는 복수의 가스 성분의 구성비에 따라서 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 상기 분석의 결과에 따라서 판정하는 판정 장치와,

    상기 판정의 결과에 기초하여 상기 기포의 발생 원인을 특정하는 특정 장치를 더 구비하고,

    상기 특정의 결과에 기초하여, 상기 발생 원인을 억제하여 상기 기포의 수를 저감하도록, 상기 판정된 그룹과 미리 관련지어진 기포 저감 방법을 사용하여 상기 제조 공정을 피드백 조정하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 제조 장치.

    상술한 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치에 따르면, 유리 기판에 포함되는 기포를 효과적으로 저감할 수 있다.

    도 1은 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법의 공정의 일례를 도시하는 도면이다.
    도 2는 유리 기판의 제조 방법에 사용되는 제조 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
    도 3은 본 실시 형태의 분석 공정부터 조정 공정까지의 공정을 도시하는 도면이다.
    도 4는 그룹 1에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.
    도 5는 그룹 2에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.
    도 6은 그룹 3에 속한다고 판정된 기포의 예 및 그룹 4에 속한다고 판정된 기포의 예를 아울러 나타내는 그래프이다.
    도 7은 그룹 5의 서브 그룹 1∼3 중 어느 하나에 속한다고 판정된 기포의 예를 아울러 나타내는 그래프이다.
    도 8은 그룹 6에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.
    도 9는 그룹 7에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.

    이하, 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치에 대하여 설명한다.

    본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법은, 용융 유리의 생성, 교반, 청징 중 적어도 어느 하나를 행하는 용해 공정과, 용융 유리로부터 유리판을 성형하는 성형 공정을 구비하는 제조 공정을 갖고 있다. 이 유리 기판의 제조 방법은, 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석하는 분석 공정과, 분석된 기포가, 기포에 포함될 수 있는 복수의 가스 성분의 구성비에 따라서 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 분석의 결과에 따라서 판정하는 판정 공정과, 판정의 결과에 기초하여 기포의 발생 원인을 특정하는 특정 공정을 더 구비하고 있다. 그리고, 이 유리 기판의 제조 방법은, 특정의 결과에 기초하여, 발생 원인을 억제하여 기포의 수를 저감하도록, 판정된 그룹과 미리 관련지어진 기포 저감 방법을 사용하여 제조 공정을 피드백 조정하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 방법에 따르면, 유리 기판에 포함되는 기포를 효과적으로 저감할 수 있다. 가스 성분은 기체인 단체 또는 화합물이다. 또한, 복수의 가스 성분이란, 종류가 상이한 복수의 가스 성분을 의미한다.

    (유리 기판의 제조 방법)

    도 1은 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법의 공정의 일례를 도시하는 도면이다.

    유리 기판의 제조 방법은, 용해 공정(S1)과, 성형 공정(S2)과, 서냉 공정(S3)과, 절단 공정(S4)을 주로 갖는다. 본 명세서에서는, 이 중, 용해 공정(S1) 및 성형 공정(S2)을 제조 공정이라고도 한다. 용해 공정은, 생성 공정과, 청징 공정과, 교반 공정과, 공급 공정을 행한다. 또한, 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법은, 용해 공정(S1)부터 절단 공정(S4)이 행해지는 동안(조업 중)에 행해지는 다른 공정으로서, 후술하는, 분석 공정과, 판정 공정과, 특정 공정과, 조정 공정을 갖고 있다.

    생성 공정은 용해조에서 행해진다. 생성 공정에서는, 용융 유리가 축적된 용해조에 유리 원료를 투입하고, 가열함으로써, 용융 유리를 만든다.

    청징 공정은, 적어도 청징조에 있어서 행해진다. 청징 공정에서는, 용융 유리의 온도를 조정하여, 청징제의 산화 환원 반응을 이용하여 용융 유리의 청징을 행한다. 청징제에는, 예를 들어 산화주석이 사용된다.

    교반 공정에서는, 교반조 내의 용융 유리를, 교반기를 사용하여 교반함으로써, 유리 성분의 균질화를 행한다.

    공급 공정에서는, 교반조로부터 연장되는 배관을 통해 용융 유리가 성형 장치에 공급된다.

    성형 공정(S2)에서는, 용융 유리를 시트 글래스로 성형하고, 시트 글래스의 흐름을 만든다. 성형은, 오버플로우 다운드로우법 혹은 플로트법을 사용할 수 있다. 서냉 공정(S3)에서는, 성형되어 흐르는 시트 글래스가 원하는 두께로 되고, 내부 왜곡이 발생하지 않도록, 또한, 휨이 발생하지 않도록 냉각된다.

    절단 공정(S4)에서는, 절단 장치에 있어서, 성형 장치로부터 공급된 시트 글래스를 소정의 길이로 절단함으로써, 판상의 유리판을 얻는다. 절단된 유리판은 또한, 소정의 크기로 더 절단되어, 목표 사이즈의 유리 기판이 만들어진다.

    (유리 기판 제조 장치)

    도 2는 본 실시 형태에 있어서의 용해 공정(S1)∼절단 공정(S4)을 행하는 유리 기판 제조 장치의 일례를 모식적으로 도시하는 도면이다. 당해 장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 주로 용해 장치(100)와, 성형 장치(200)와, 절단 장치(300)를 갖는다. 용해 장치(100)는 용해조(101)와, 청징조(102)와, 교반조(103)와, 유리 공급관(104, 105, 106)을 갖는다. 성형 장치(200)는 성형체(210)를 갖는다. 당해 장치는, 분석 공정, 판정 공정, 특정 공정, 조정 공정을 행하는 각 장치로서, 분석 장치, 판정 장치, 특정 장치, 조정 장치를 더 갖는다.

    도 2에 도시한 예의 용해 장치(100)에서는, 유리 원료는, 버킷(101d)에 의해, 용해조(101)에 축적된 용융 유리 MG의 표면에 분산시켜 투입된다. 용해조(101)에는, 용융 유리를 가열하는 가열 장치가 설치된다. 이에 의해 용해조(101)에서는, 유리 원료를 용해한 용융 유리가 만들어진다. 이때, 용해조(101) 내에는 용융 유리의 소정의 흐름(대류)이 형성된다. 용해조(101)의 용융 유리는, 용해조(101)의 내벽 중, 유리 원료의 투입구와 대향하는 측벽에 형성된 유출구(104a)로부터 유리 공급관(104)을 통해 다음 공정을 향하여 유출된다. 이에 의해, 용해조(101)에 일정한 양의 용융 유리가 저류된다. 용융 유리의 가열은, 예를 들어 버너에 의한 연소 가스를 사용한 기상 중의 연소 가열과, 용융 유리에 전류를 흘림으로써 행하는 통전 가열을 사용하여 행해지고, 이 비율을 조정함으로써 용융 유리 중에 포함되는 수분량을 조정할 수 있다.

    청징조(102)에서는, 용융 유리가 승온되어, 청징제의 환원 반응에 의해 산소가 방출된다. 그 후, 청징조(102) 또는 청징조(102)로부터 연장되는 유리 공급관(105)에서는, 용융 유리의 온도가 저하되어, 청징제의 산화 반응에 의해, 용융 유리에 잔존하는 기포 중의 가스 성분이 용융 유리 중에 재흡수되어, 소멸된다. 청징제에 의한 산화 반응 및 환원 반응은, 용융 유리의 온도를 제어함으로써 행해진다.

    교반조(103)에서는, 유리 공급관(105)을 통해 공급된 용융 유리가 교반기(103a)에 의해 교반되어 균질화된다. 또한, 교반조는, 도시된 바와 같이 1개 설치해도, 2개 설치해도 된다. 교반조(103)에서 균질화된 용융 유리는, 유리 공급관(106)을 통해 성형 장치(200)에 공급된다.

    또한, 청징조(102), 교반조(103), 유리 공급관(104, 105, 106)에는, 예를 들어 백금족 금속을 구성 재료로 하는 용기 또는 관이 사용된다.

    성형 장치(200)에서는, 성형체(210)를 사용한 오버플로우 다운드로우법에 의해, 용융 유리 MG로부터 시트 글래스 SG가 성형된다. 성형체(210)에 공급된 용융 유리는, 성형체(210)의 상부로부터 흘러넘쳐, 성형체(210)의 양측의 측면을 따라서 유하하고, 성형체(210)의 하단에 있어서 합류함으로써 시트 글래스 SG의 흐름으로 된다. 성형체(210)의 구성 재료는, 예를 들어 내열 벽돌 등의 내화물이다.

    (유리 기판)

    본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판으로서, 이하의 유리 조성의 유리 기판이 예시된다. 따라서, 이하의 유리 조성을 유리 기판이 갖도록 유리 원료는 조합된다. 본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판은, 예를 들어 SiO 2 55∼75몰%, Al 2 O 3 5∼20몰%, B 2 O 3 0∼15몰%, RO 5∼20몰%(RO는 MgO, CaO, SrO 및 BaO의 합량), R' 2 O 0∼0.4몰%(R'는 Li 2 O, K 2 O 및 Na 2 O의 합량), SnO 2 0.01∼0.4몰% 함유한다.

    이때, SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 및 RO(R은 Mg, Ca, Sr 및 Ba 중 상기 유리 기판에 함유되는 모든 원소) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 몰비((2×SiO 2 )+Al 2 O 3 )/((2×B 2 O 3 )+RO)는 4.0 이상이어도 된다. 몰비((2×SiO 2 )+Al 2 O 3 )/((2×B 2 O 3 )+RO)가 4.0 이상인 유리는, 점성이 높은 유리, 즉 기포가 남기 쉬운 유리의 일례이다.

    본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판은, 예를 들어 무알칼리 유리 또는 알칼리 미량 함유 유리를 포함하는 유리 기판이다. 무알칼리 유리는, 알칼리 금속 산화물(Li 2 O, K 2 O 및 Na 2 O)을 실질적으로 함유하지 않는 유리이다. 알칼리 미량 함유 유리는, 알칼리 금속 산화물의 함유량(Li 2 O, K 2 O 및 Na 2 O의 합량)이 0몰%를 초과하고 0.8몰% 이하인 유리이다. 이와 같이 알칼리량이 적은 유리는, 점성이 높은 경향이 있기 때문에, 유리 기판 내에 기포가 남기 쉽다. 이 때문에, 본 실시 형태는, 알칼리량이 적은 유리 기판의 제조에 적합하다.

    본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판은, 왜곡점이 650℃ 이상이어도 되고, 660℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 690℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 730℃ 이상이 특히 바람직하다. 이와 같이 왜곡점이 높은 유리는, 점성이 높은 경향이 있기 때문에, 유리 기판 내에 기포가 남기 쉽다. 이 때문에, 본 실시 형태는, 왜곡점이 높은 유리 기판의 제조에 적합하다.

    본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판은, 판 두께가 얇은 유리 기판이며, 예를 들어 0.01㎜∼0.5㎜, 나아가 0.01㎜∼0.3㎜, 나아가 0.01㎜∼0.1㎜의 판 두께를 갖는 유리 기판이다.

    유리 기판에 기포가 존재하면, 화면의 표시 결함을 야기한다는 문제가 있다. 그 때문에, 본 실시 형태는, 화면의 표시 결함에 대한 요구가 엄격한 디스플레이용 유리 기판의 제조에 적합하고, 플랫 패널 디스플레이용 유리 기판 및 곡면 디스플레이용 유리 기판(단, CRT(브라운관) 디스플레이는 제외함)의 제조에 보다 적합하다. 특히, 본 실시 형태는, 화면의 표시 결함에 대한 요구가 더욱 엄격한, IGZO(인듐, 갈륨, 아연, 산소) 등의 산화물 반도체를 사용한 산화물 반도체 디스플레이용 유리 기판 및 LTPS(저온도 폴리실리콘) 반도체를 사용한 LTPS 디스플레이용 유리 기판 등으로 대표되는 고정밀 디스플레이용 유리 기판의 제조에 적합하다. 또한, 본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판은, 알칼리 금속 산화물의 함유량이 매우 적은 것이 요구되는 액정 디스플레이용 유리 기판에 적합하다. 또한, 유기 EL 디스플레이용 유리 기판에도 적합하다.

    또한, 본 실시 형태에서 제조되는 유리 기판은, 커버 유리, 자기 디스크용 유리, 태양 전지용 유리 기판 등에도 적용하는 것이 가능하다.

    유리 기판에 기포가 존재하면, 유리 기판의 사이즈가 클수록, 기포에 의한 수율율의 저하가 현저해진다. 유리 기판에 하나라도 기준 이상의 크기의 기포가 포함되어 있으면, 제품 결함으로서 취급되기 때문이다. 그 때문에, 본 실시 형태는, 사이즈가 큰 유리 기판의 제조에 적합하며, 예를 들어 세로 1100㎜×가로 1300㎜, 나아가 세로 1500㎜×가로 1850㎜, 나아가 세로 1950㎜×가로 2250㎜, 나아가 세로 2200㎜×가로 2500㎜의 사이즈의 유리 기판의 제조에 적합하다.

    다음에, 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법이 구비하는 다른 공정에 대하여 설명한다.

    도 3에, 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법이 구비하는 다른 공정으로서, 분석 공정(S11), 판정 공정(S12), 특정 공정(S13), 조정 공정(S14)을 나타낸다.

    (a) 분석 공정

    분석 공정(S11)에서는, 유리판에 포함되는 기포 내의 가스 성분을 분석한다. 분석의 대상으로 되는 유리판은, 예를 들어 절단 공정(S4)에 있어서 채판된 유리판 중에서 추출한 유리판 샘플이다. 분석 공정(S11)에서는, 예를 들어 레이저 라만 분광법, 질량 분석법을 사용하여, 기포 내의 가스 성분을 검출한다. 레이저 라만 분광법에서는, 유리판에 포함되는 기포에 레이저광을 조사하고, 기포 내 가스에 의해 발생한 라만 산란광을 검출함으로써, 가스 성분을 검출한다. 질량 분석법에서는, 진공 챔버 중에서 유리판을 파괴하여 기포 내의 가스 성분을 방출시키고, 방출된 가스 성분을 질량 분석계를 사용하여 검출한다. 질량 분석법은, 가스 성분 중의 희가스를 검출하는 데 적합하다. 분석 공정(S11)에서는, 또한, 검출된 가스 성분의 농도에 기초하여, 기포에 포함되는 가스 성분의 구성비가 구해진다.

    분석 공정(S11)에서는, 또한, 유리판에 포함되는 기포의 유리판의 주표면으로부터의 깊이 위치(판 두께 방향의 위치), 또는, 기포의 사이즈의 측정을 행해도 된다. 기포의 깊이 위치는, 예를 들어 깊이 방향에 초점을 맞추는 기능을 구비한 현미경을 사용하여 측정할 수 있다. 기포의 사이즈는, 레이저 현미경을 사용하여 측정할 수 있다.

    (b) 판정 공정

    판정 공정(S12)은 분석 공정(S11)에서 분석된 기포가, 미리 준비된 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를, 분석의 결과에 따라서 판정한다. 복수의 그룹은, 기포를, 가스 성분의 구성비에 따라서 분류하기 위한 것이며, 기포에 포함될 수 있는 복수의 가스 성분의 구성비에 따라서 나누어진 것이다. 기포에 포함될 수 있는 가스 성분은, 예를 들어 CO 2 , SO 2 , N 2 , O 2 , Ar 중 어느 1종 이상이다. 가스 성분의 구성비는, 기포에 포함되는 가스 성분이 복수 있는 것을 나타내는 구성비여도 되고, 기포에 포함되는 가스 성분이 1종인 것을 나타내는 구성비여도 된다. 또한, 기포에 포함되는 가스 성분이 1종인 경우의 예로서, 당해 가스 성분만이 포함되는 경우나, 당해 가스 성분 외에 미량 가스 성분이 포함되는 경우를 들 수 있다. 미량이란, 그와 같은 가스 성분의 농도의 합계가, 기포에 포함되는 가스 성분 전체의 0.1% 미만인 것을 말한다. 복수의 그룹은, 분석 공정(S11)∼조정 공정(S14)의 각 공정을 행하기 전에 미리 준비된다. 복수의 그룹은, 구체적으로, 실제로 제작된 유리판에 포함되는 기포를 분석하고, 그 결과 얻어진 가스 성분의 구성비에 관한 정보를 참조하여, 미리 준비할 수 있다. 판정 공정(S12)에서는, 분석 공정(S11)에서 구해진 구성비를 만족시키는 그룹이, 복수의 그룹 중에서 추출되고, 추출된 그룹에 분석의 대상으로 된 기포가 속한다고 판정한다.

    복수의 그룹의 예로서, 하기의 그룹 1∼7을 들 수 있다. 또한, 각 그룹은, 각 그룹에 속하는 기포를, 가스 성분의 구성비에 따라서 분류하기 위한 복수의 서브 그룹을 더 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 하기의 그룹 5는 서브 그룹 1∼3을 갖고 있다. 어떤 가스 성분의 구성비가 100%인 경우, 그 가스 성분 외에, 미량 가스 성분이 0.1% 미만 포함되어 있어도 된다. 또한, 어떤 가스 성분의 구성비가 0%인 경우, 그 가스 성분이 미량 가스 성분으로서 0.1% 미만 포함되어 있어도 된다.

    (그룹의 예)

    그룹 1 : CO 2 60∼100%, SO 2 0∼40%, N 2 0∼5%

    그룹 2 : CO 2 0∼30%, SO 2 70∼100%, N 2 0∼5%

    그룹 3 : Ar 농도에 대한 N 2 농도의 비(N 2 /Ar비) : 50 이상

    그룹 4 : Ar 농도에 대한 N 2 농도의 비(N 2 /Ar비) : 50 미만

    그룹 5 :

    서브 그룹 1 : CO 2 0∼30%, SO 2 70∼100%, N 2 0∼30%

    서브 그룹 2 : CO 2 70∼100%, SO 2 0∼30%, N 2 0∼5%

    서브 그룹 3 : CO 2 0∼10%, SO 2 10∼30%, N 2 70∼85%

    그룹 6 : CO 2 70∼90%, SO 2 5∼20%, N 2 5∼20%

    그룹 7 : CO 2 0%, SO 2 100%, N 2 0%

    여기서, 실제로 제작한 유리판에 포함되는 기포로서, 그룹 1∼7의 각각에 속한다고 판정된 기포의 가스 성분의 분석 결과를, 도 4∼도 9에 도시한다.

    도 4는 그룹 1에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.

    도 5는 그룹 2에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.

    도 6은 그룹 3에 속한다고 판정된 기포의 예 및 그룹 4에 속한다고 판정된 기포의 예를 아울러 나타내는 그래프이다.

    도 7은 그룹 5의 서브 그룹 1∼3의 각각에 속한다고 판정된 기포의 예를 아울러 나타내는 그래프이다.

    도 8은 그룹 6에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.

    도 9는 그룹 7에 속한다고 판정된 기포의 예를 나타내는 그래프이다.

    도 4∼도 9는 가스 성분으로서 CO 2 , SO 2 , N 2 에 주목하여, 이들 3종의 가스 성분의 구성비를 플롯한 것이다. 도 4∼도 9의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 1종 또는 복수의 가스 성분을 포함하는 기포를, 서로 유사한 구성비마다, 몇 개의 그룹으로 분류할 수 있는 것을 알 수 있다.

    또한, 기포에 포함되는 가스 성분의 구성비에 기초하여 복수의 그룹 중 어느 그룹에 속하는지를 판정하는 예를 들어 설명하였지만, 이것에 더하여, 기포 또는 유리 기판에 포함되는 불순물, 유리 기판에 있어서의 기포의 유리 주표면으로부터의 깊이 위치, 및, 기포의 사이즈 중 적어도 하나를 가스 성분의 구성비와 조합하여 그룹의 판정을 행하도록 해도 된다. 이에 의해, 기포가 어느 그룹에 속하는지의 판정을 보다 적절하게 행할 수 있다.

    (c) 특정 공정

    특정 공정(S13)은 판정 공정(S12)에서의 판정의 결과에 기초하여 기포의 발생 원인을 특정한다. 구체적으로는, 특정 공정(S13)에서는, 분석된 기포가 속하는 그룹과 대응지어진 기포의 발생 원인을, 그 기포의 발생 원인이라고 특정한다. 그룹과, 기포의 발생 원인의 대응짓기는, 실제로 제작된 유리판 중의 기포가 속하는 그룹과, 이 유리판을 제조하였을 때의 제조 조건을 대조하여, 이 그룹에 속하는 기포의 발생 원인으로서 가장 타당한 원인을, 이 그룹과 대응지음으로써 행해진다. 이 경우에, 상기한, 유리 기판에 포함되는 불순물, 유리 주표면으로부터의 기포의 깊이 위치, 및, 기포의 사이즈 중 어느 하나를 사용하여 그룹과 발생 원인의 대응짓기를 행해도 된다. 이 대응짓기는, 판정 공정(S12)이 행해질 때마다 행해도 되고, 미리 행해도 된다.

    기포의 발생 원인을 특정하는 것은, 특히 분석 대상인 기포가 동시에 복수의 그룹에 속한다고 판정된 경우에 유효하다. 분석 대상의 기포가 동시에 복수의 그룹에 속하는 경우, 속하는 그룹의 각각에 후술하는 기포 저감 방법이 관련지어져 있기 때문에, 조정 공정(S14)에서 행할 수 있는 기포 저감 방법으로서 복수의 방법이 존재한다. 이 경우, 어느 기포 저감 방법이 보다 효과적으로 기포를 저감할 수 있는 방법인지 판단이 서지 않는 경우가 있다. 특정 공정(S13)을 행하면, 기포가 속하는 그룹과 대응지어진 발생 원인이 특정되고, 복수의 기포 저감 방법 중, 특정된 발생 원인을 억제하는 방법으로서 어느 방법이 적절할지를 판단할 수 있기 때문에, 보다 적절한 기포 저감 방법을 선택할 수 있다. 그리고, 선택한 기포 저감 방법을 실행함으로써, 조정 공정(S14)에서 피드백 조정한 제조 공정에 의해 제작된 유리판에 포함되는 기포를 효과적으로 저감할 수 있다. 또한, 분석 대상인 기포가 동시에 복수의 그룹에 속한다고 판정된 경우에는, 그룹의 각각과 대응지어진 발생 원인이 복수 존재한다. 이 경우, 판단 대상인 기포를 포함한 유리판의 제조 조건과 대조하여, 그들의 발생 원인을 비교하고, 가장 타당한 것을, 기포의 발생 원인으로서 특정할 수 있다.

    기포의 발생 원인의 예로서, 예를 들어 하기의 원인 1∼7을 들 수 있다. 원인 1∼7의 각각은, 그룹 1∼7 중 동일한 번호의 그룹과 대응지어진 기포의 발생 원인이다.

    (발생 원인의 예)

    원인 1 : 제조 공정을 행하는 장치가 유기물에 의해 오염되어 있는 것

    원인 2 : 제조 공정을 행하는 장치 중, 백금족 금속을 구성 재료로 하는 장치에 포함되는 오스뮴(Os)을 포함한 불순물이 석출된 것

    원인 3 : 용융 유리와 접촉하는 분위기가 용융 유리 중에 혼입되는 것

    원인 4 : 청징 공정 후에 용융 유리 중에 리보일이 발생한 것

    원인 5 : 용해조로부터, 용융 유리 전체에 포함되는 Si의 농도보다도 높은 농도로 Si를 포함하는 성분의 덩어리(실리카 고농도층)로서 가스 성분을 포함한 것이 유출된 것

    원인 6 : 성형체의 구성 부품인, 내화물을 포함하는 부품에 포함되는 가스가 용융 유리 중에 유출된 것

    또한, 제조 공정을 행하는 장치란, 용해 공정 및 성형 공정에서 사용되는 장치이며, 그 예로서는, 용해 장치, 성형 장치를 들 수 있고, 또한, 용해조, 청징조, 교반조, 성형체를 들 수 있다.

    원인 7 : 용융 유리 중의 수분량이 부족한 것

    원인 1에 관하여, 제조 공정을 행하는 장치(예를 들어, 청징조, 교반조, 유리 공급관)가 유기물로 오염되어 있으면, 용융 유리가 장치 내에서 유기물에 접촉함으로써, 유기물이 분해되어 CO 2 가 발생하고, 용융 유리 중에 용입될 우려가 있다. 이것으로부터, CO 2 를 주성분으로 하는 기포의 그룹인 그룹 1에 속하는 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 제조 공정을 행하는 장치가 유기물로 오염되어 있는 것을 특정할 수 있다.

    원인 2에 관하여, 제조 공정을 행하는 장치의 구성 재료로서 사용할 수 있는 백금족 금속은, 주성분인 백금 또는 백금 합금 외에 오스뮴(Os)을 포함하고 있는 경우가 있다. 오스뮴(Os)이 환원제로서 작용함으로써 유리 중에 기포가 생성되고, 유리 중에 용해되어 있는 주로 SO 2 등의 가스 성분이 이 오스뮴(Os)에 기인하는 기포 중에 진입한다고 생각된다. 따라서, SO 2 를 주성분으로 하는 기포의 그룹인 그룹 2에 속하는 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 제조 공정을 행하는 장치 중 백금족 금속을 구성 재료로 하는 장치에 포함되는 오스뮴(Os)을 포함한 불순물이 석출된 것을 특정할 수 있다. 또한, 원인 2를 발생 원인으로 하는 기포에는, 1㎛ 정도의 크기의 복수의 오스뮴 결정이 포함되어 있는 경우가 많다. 따라서, SO 2 를 주성분으로 하는 기포로서, 이와 같은 오스뮴 결정을 포함한 기포인 것을 단서로 하여, 원인 2를 그 발생 원인으로서 특정할 수 있다.

    원인 3에 관하여, N 2 와 Ar의 용융 유리 중에서의 확산 속도를 비교하면, 그 분자 반경의 차이에 의해, Ar쪽이 빠르게 이동한다. 따라서, 예를 들어 교반조의 교반기에 의해 교반되는 것 등에 의해, 용융 유리의 액면과 접촉하는 분위기가 용융 유리 중에 혼입되면, 혼입된 공기 중에 포함되어 있던 N 2 는, 동일하게 혼입된 공기 중에 포함되어 있던 Ar보다도 기포 중에 잔존하기 쉽고, 기포 중의 N 2 농도는 높아진다. 이것으로부터, N 2 /Ar비가 50 이상인 기포의 그룹인 그룹 3에 속하는 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 용융 유리와 접촉하는 분위기가 용융 유리 중에 혼입되는 것을 특정할 수 있다. 또한, 원인 3을 발생 원인으로 하는 기포는, 사이즈가 큰(예를 들어, 최대 길이가 5㎜ 이상) 것이 많은 것을 알고 있다. 이 때문에, 기포의 사이즈에 기초하여, 원인 3을 발생 원인으로서 특정할 수 있다.

    원인 4에 관하여, 청징 공정 후에 N 2 와 Ar의 리보일이 발생하면, N 2 /Ar비는 작아진다. 리보일은, 용융 유리의 청징을 행한 후에 용융 유리 중에 다시 기포가 발생하는 현상을 말한다. N 2 와 비교하여 Ar의 확산 속도는 빠르기 때문에, Ar쪽이 리보일하기 쉽다. 이것으로부터, N 2 /Ar비가 50 미만인 기포의 그룹인 그룹 4에 속하는 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 청징 공정 후에 용융 유리 중에 리보일이 발생한 것을 특정할 수 있다.

    원인 5에 관하여, 용해조로부터 가스 성분을 포함한 실리카 고농도층이 유출되면, 청징 공정에 있어서 완전히 청징할 수 없어 유리 중에 기포가 잔존하는 경우가 있다. 실리카의 농도가 높은 유리는 점성이 높기 때문에, 청징조에 있어서의 기포의 부상이 어렵다. 그 때문에, 기포를 포함하는 유리 기판이 실리카 고농도층을 포함하는 경우에는, CO 2 , SO 2 , N 2 의 각각을 주성분으로 하는 기포가 잔존하는 것이 생각되고, 각각의 기포에는 복수의 가스 성분이 포함되어 있는 경우가 많다고 생각된다. 이것으로부터, CO 2 , SO 2 , N 2 의 각각을 주성분으로 하는 기포의 서브 그룹인 서브 그룹 1∼3의 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 용해조로부터 가스 성분을 포함한 실리카 고농도층이 유출된 것을 특정할 수 있다.

    원인 6에 관하여, 성형체의 구성 부품인, 내화물을 포함하는 부품(셀 벽돌)에 포함되는 가스가 용융 유리 중에 유출되면, 그 내화물이 포함하는 가스 성분과 동일한 가스 구성의 기포가 발생한다. 내화물은 CO 2 를 포함하고 있는 경우가 많기 때문에, CO 2 를 주성분으로 하는 기포의 그룹인 그룹 6의 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 성형체의 구성 부품인, 내화물을 포함하는 부품에 포함되는 가스가 용융 유리 중에 유출된 것을 특정할 수 있다. 또한, 원인 6을 발생 원인으로 하는 기포는, 성형체를 오버플로우한 용융 유리가 성형체의 하단에서 합류한 부분과 대응하는 용융 유리의 퓨전한 면(통상, 유리판의 깊이 방향의 중심을 포함하는 영역. 예를 들어, 유리판의 깊이 방향의 중심으로부터 유리판의 판 두께의 10∼25%의 깊이 방향 영역)에 집중하여 발생하고, 이 이외의 유리판의 영역에는 발생하지 않는 것을 알고 있다. 따라서, 유리 기판에 있어서의 기포의 유리 주표면으로부터의 깊이 위치에 기초하여, 원인 6을 발생 원인으로서 특정할 수 있다. 또한, 원인 6을 발생 원인으로 하는 기포는, 사이즈가 작은(예를 들어, 최대 길이가 0.3㎜ 이하) 것이 많은 것을 알고 있다. 이 때문에, 기포의 사이즈에 기초하여, 원인 6을 발생 원인으로서 특정할 수 있다.

    원인 7에 관하여, 백금족 금속 재료를 포함한, 제조 공정을 행하는 장치는, 수소를 투과시키는 성질을 갖고 있기 때문에, 장치 내의 용융 유리 중의 수분이 부족하면, 평형을 유지하기 위해 프로톤이 조 외부로 이동하고, 그 결과, O 2 기포(β-OH 기포라고도 불림)가 발생하고, 이것에 기인하여 용융 유리 중의 SO 3 가 SO 2 로 환원됨으로써, SO 2 를 많이 포함하는 기포가 발생하는 것을 알고 있다. 이것으로부터, SO 2 를 주성분으로 하는 기포의 그룹인 그룹 7의 기포에 관해서는, 그 주된 발생 원인으로서, 용융 유리 중의 수분량이 부족한 것을 특정할 수 있다.

    (d) 조정 공정

    조정 공정(S14)에서는, 특정 공정(S13)에서의 특정 결과에 기초하여, 기포의 발생 원인을 억제하여 기포의 수를 저감하도록, 기포 저감 방법을 사용하여 제조 공정을 피드백 조정한다. 기포 저감 방법은, 구체적으로는, 유리판 중의 기포를 저감시키기 위해 행해지는, 제조 공정의 조정 방법이다. 본 명세서에 있어서, 제조 공정을 조정한다고 하는 경우, 제조 공정에 관한 다양한 조정 대상을 조정하는 것을 의미한다. 예를 들어, 기포 저감 방법으로서 예시하는 하기의 방법 1∼7을 행하는 것은 모두, 제조 공정의 조정에 해당한다. 기포 저감 방법은, 실제로 기포가 저감된 유리판을 제작하였을 때의 제조 공정에 관한 정보를 참조하여 정해지고, 또한, 그 기포의 가스 성분의 구성비가 해당하는 그룹과 관련지어진다. 기포 저감 방법과 그룹의 관련짓기는, 분석 공정(S11)∼조정 공정(S14)의 각 공정을 행하기 전에 미리 행해진다. 하기의 방법 1∼7은 그룹 1∼7과 관련지어져 있다. 또한, 방법 1∼7은 원인 1∼7로 나타내어지는 기포의 발생 원인을 억제하여 기포를 저감하는 방법이다.

    (기포 저감 방법의 예)

    방법 1 : 제조 공정을 행하는 장치를 오염시키고 있는 오염 물질을 저감시킨다

    예를 들어, 제조 공정을 행하는 장치를 세정 또는 교환하는 것이 생각된다.

    방법 2 : 제조 공정을 행하는 장치의 구성 재료에 함유되는 불순물량을 저감한다

    예를 들어, 제조 공정을 행하는 장치를 교환하는 것이 생각된다.

    방법 3 : 용융 유리에 접촉하는 분위기가 용융 유리 중에 혼입되는 것을 억제한다

    예를 들어, 교반 장치 내에 있어서의 용융 유리 표면(액면) 위치의 조정이나, 교반기의 회전 속도 등을 조정하는 것이 생각된다.

    방법 4 : 청징 후에 용융 유리 중에 발생하는 리보일을 억제한다

    예를 들어, 청징이 행해지는 장치의, 청징 후(예를 들어, 용융 유리가 최고온도에 도달한 후, 청징제의 환원 반응에 의해 산소를 방출하는 것이 행해진 후)에 용융 유리가 강온되는 영역에서의 열 충격, 기계적 충격을 완화하는 것이 생각된다. 구체적으로는, 청징 후의 용융 유리의 강온 속도, 교반기의 회전 속도 등을 조정하는 것이 생각된다.

    방법 5 : 실리카 고농도층이 용해조로부터 용융 유리와 함께 유출되는 것을 억제한다

    예를 들어, 용해조 내에서 용융 유리가 짧은 경로로 용해조의 유출구로부터 유출되는 것이 억제되도록, 용해조 내에서의 용융 유리의 온도 분포를 조정함으로써, 용융 유리의 흐름(대류)을 변화시켜, 실리카 고농도층의 유출을 억제하는 것이 생각된다. 또한, 예를 들어 용해조의 하류측에 유출된 실리카 고농도층을 충분히 용융하고, 또한, 청징에 충분한 시간이 확보되도록, 청징 공정에서의 용융 유리 온도를 조정하는 것이 생각된다.

    방법 6 : 성형체를 구성하는 부품 중 용융 유리가 접촉하는 부품인 내화물의 부재에 포함되는 가스 성분의 용융 유리에의 용출을 억제한다

    예를 들어, 성형 공정에서의 용융 유리 온도를 일시적으로 상승시킴으로써 내화물이 포함하는 가스 성분의 용융 유리에의 용출을 감소시키는 것이 생각된다.

    방법 7 : 용융 유리 중으로부터 프로톤이, 백금족 금속 재료를 포함한, 제조 공정을 행하는 장치를 통과하여 대기 중에 방출되는 것을 억제한다

    예를 들어, 백금족 금속을 포함한 청징조(102)와, 교반조(103)와, 유리 공급관 중 적어도 어느 하나의 주변 분위기의 수분량을 조정하는 것이 생각된다.

    조정 공정(S14)에서는, 분석 대상인 기포가 속하는 그룹과 관련지어진 기포 저감 방법을, 조업 중에 행함으로써, 제조 공정을 피드백 조정한다. 이에 의해, 기포의 발생 원인을 억제하여 기포의 수를 저감할 수 있다. 또한, 판정 공정(S12)에 있어서, 분석 대상의 기포가, 그룹 5의 어느 하나의 서브 그룹에 속한다고 판정된 경우에는, 방법 5가 행해진다.

    본 실시 형태에 따르면, 분석 대상인 기포는, 복수의 그룹 중, 가스 성분의 구성비가 마찬가지의 경향을 나타내는 그룹으로 분류됨으로써, 그 그룹과 대응하는 기포의 발생 원인이 특정된다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 기포가 속하는 그룹이 판정될 뿐만 아니라, 기포의 발생 원인이 특정됨으로써, 그 기포가 저감되는 데 적절한 기포 저감 방법이 선택된다. 이 때문에, 선택된 기포 저감 방법을 행함으로써 제조 공정을 피드백 조정함으로써, 그 기포와 동종의(동일한 그룹에 속할 수 있는) 기포를 저감할 수 있다.

    또한, 본 실시 형태의 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 용해 공정은, 생성 공정, 청징 공정, 균질화 공정, 공급 공정 중 적어도 어느 하나의 공정을 행하는 것이면 된다.

    (실험예)

    상기 실시 형태의 제조 공정에 따라서 복수의 유리판을 제작하고, 얻어진 유리판 중에서 기포가 발견된 것을 유리판 샘플로서 취출하고, 유리판 샘플을 사용하여, 상기 설명한 분석 공정부터 조정 공정까지의 각 공정을 행함으로써, 유리판 샘플을 제작한 제조 공정을 피드백 조정하고, 조정 후의 제조 공정에 의해 유리 기판을 제작하였다(실시예).

    한편, 실시예와 동일한 제조 공정에 있어서, 실시예와 마찬가지로 취출한 유리판 샘플에 포함되는 가스 성분의 분석을 행하지 않고, 피드백 조정을 행하지 않은 점을 제외하고, 실시예와 마찬가지로 유리 기판을 제작하였다(비교예).

    실시예의 유리 기판을 현미경으로 관찰하고, 유리 기판에 포함되어 있는 기포의 수를 세고, 유리 단위 중량당의 기포수로 환산하였다.

    또한, 기포는, 최대 길이가 100㎛ 이상인 것을 대상으로 하였다.

    이 결과, 실시예에서는, 기포에 의한 수율의 저하는 10% 미만이며, 수율 90% 이상으로 유리 기판의 제조를 행할 수 있었다. 이에 의해, 기포를 효율적으로 저감할 수 있는 것이 확인되었다. 한편, 비교예에서는, 기포에 의한 수율의 저하가 10%를 초과한 경우가 있어, 기포를 충분히 저감할 수 없는 경우가 있는 것이 확인되었다.

    이상, 본 발명의 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 제조 장치에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 개량이나 변경을 해도 되는 것은 물론이다.

    100 : 용해조
    101 : 용해조
    101d : 버킷
    102 : 청징조
    103 : 교반조
    103a : 교반기
    104, 105, 106 : 유리 공급관
    104a : 유출구
    200 : 성형 장치
    210 : 성형체
    300 : 절단 장치

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