用于减少玻璃板中铂族缺陷的方法和设备技术

在用于制造玻璃板（１３７）的生产线中，在流动的熔融玻璃的至少一个自由（敞开）表面上，形成一种基本隔离／受控的限制体积的填充气体的空间（如１１３ｂ），所述制造玻璃板的生产线例如是采用熔合法制造适合用作液晶显示器基板的玻璃板的生产线。所述空间的至少一部分包含可用作铂族冷凝物缺陷的来源的铂族金属，如铂－铑合金。使用这种基本隔离／受控的限制体积的填充气体的空间能显著降低玻璃板中这些铂族冷凝物缺陷的水平，例如降低超过５０％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及玻璃板的制造，具体涉及用于降低玻璃板中钼族缺陷水平的方法和设 备。虽然本专利技术可用于各种玻璃板的制造，但是本专利技术在制造用作生产液晶显示器(IXD) 之类显示器中的基板的大玻璃板方面特别有利，生产液晶显示器时，对低缺陷水平的要求 特别严格。
技术介绍
通过本领域中已知的各种技术制造玻璃板，包括浮法和下拉法，例如也称为熔合 法的溢流下拉法。在所有这些方法中，将流动的熔融玻璃形成连续的玻璃带，将该玻璃带分 割成独立的玻璃板。对于具有高熔化温度的玻璃，例如用于制造IXD基板的那些玻璃，熔化、澄清、搅 拌、调节、递送和成形设备中的至少一些设备由包含钼族金属的材料制造，其中钼和钼合金 如钼-铑合金是最常用的材料。(如本文所用，钼族金属是钼、铑、钯、铱、铼、钌和锇。)存在含钼缺陷已经是LCD玻璃板制造中长期存在的问题。共同转让的美国专利第 7127919号讨论了这些缺陷的一个来源，即，用于均化熔融玻璃的含钼部件(如搅拌器和搅 拌室壁)的腐蚀。第7127919号专利提供了用于显著降低这种来源产生的缺陷水平而不损 害完成的玻璃基板的均一性的方法和设备。本专利技术涉及钼族缺陷的另一种来源，S卩，在制造过程中在存在流动的熔融玻璃的 自由(敞开)表面的位置形成钼族金属如钼的冷凝物。共同转让的美国专利申请公开第US 2006/0042318号揭示了一种解决冷凝物问题的方法。在第US2006/0042318号公开中，采用 沿着均化玻璃熔体所用的搅拌器轴的气体如空气流减少轴上含钼冷凝物的形成。本专利技术涉及该冷凝物问题的另一种方法，已经令人惊讶地发现该方法能显著减少 玻璃板中出现的基于冷凝物的钼族缺陷的数量。以下更全面讨论的附图说明图12显示了采用本发 明的一种实施方式的一种实验研究的结果(参见垂直柱之后的区域)。由该图可看出，采用 本专利技术能停止(减少)这类缺陷的形成。专利技术概述根据第一方面，本专利技术提供一种降低因制造过程在玻璃板中产生的钼族冷凝物缺 陷水平的方法，在该玻璃板的制造过程中，流动的熔融玻璃具有在包含作为所述缺陷来源 的含钼族金属的结构处或结构之下的自由表面(敞开表面)，所述方法包括(a)提供与所述自由表面和所述结构接触的限制体积的填充气体的空间；和(b)充分控制该空间内的环境，并将该空间与周围环境基本上隔离，使得该方法制 造的玻璃板中的钼族冷凝物缺陷的平均水平小于或等于0. 02个缺陷/千克。根据第二方面，本专利技术提供一种用于降低因制造过程在玻璃板中产生的钼族冷凝 物缺陷水平的方法，在该玻璃板的制造过程中，流动的熔融玻璃具有在包含作为所述缺陷 来源的钼族金属的结构处或结构之下的自由表面(敞开表面)，所述方法包括(a)提供与所述自由表面和所述结构接触的限制体积的填充气体的空间；和(b)充分控制该空间内的环境，并使该空间与周围环境基本上隔离，使得该方法制 造的玻璃板中的钼族冷凝物缺陷的平均水平至少比通过相同方法制造但是未进行充分控 制和隔离的玻璃板中的钼族冷凝物缺陷的平均水平低50%。在本专利技术第一和第二方面的一些实施方式中，所述空间中填充的气体的平均氧含 量小于或等于10体积％。根据第三方面，本专利技术提供一种设备，其包括(a)位于流动的熔融玻璃的自由表面(敞开表面)上的壳罩，所述壳罩具有限制的 内部体积，所述体积与含钼族金属的材料接触；(b)至少一个热源，该热源为壳罩提供热量；和(c)至少一个进口，通过该进口以选定的速率将规定组成的气体引入壳罩中；其中⑴壳罩内任意两点之间的最大温差小于或等于250°C ；和(ii)选定速率导致壳罩的气体交换时间大于3分钟。根据第四方面，本专利技术提供通过玻璃板制造工艺生产的100个连续玻璃板的组， 其中(i)各板的体积至少为1800立方厘米(例如，该板大到足以制造Gen 6IXD基板)， 优选体积至少为3500立方厘米(例如，该板大到足以制造6en 8IXD基板)，和(ii)这100个连续玻璃板的钼族冷凝物缺陷水平小于或等于0. 02个缺陷/千克。以下详细说明中提出本专利技术的其他特点和优点，其中一部分是本领域普通技术人 员从说明中显而易见的，或者能通过如本文所述实施本专利技术而了解。应该理解，本文所述的具体实施方式仅仅是本专利技术的示例，意在提供理解本专利技术性质和特征的概览或框架，而非 限制其范围。包括附图以提供对本专利技术的进一步理解，附图结合在说明书中并构成说明书的一 部分。应该理解，说明书和附图中揭示的本专利技术的各种特点可以按任意和全部的组合形式 采用。附图简要描述图1是对于从1200°C (最低的曲线)到1550°C (较高的曲线)的四种温度，钼的 质量损失(纵轴)与氧分压(横轴)的关系图。图2是对于两种氧水平(10%较低的曲线；20%较高的曲线)，钼的质量损失(纵 轴)与温度(横轴)的关系图。图3是对于两种温度(1550°C较低的曲线；1645°C较高的曲线)，钼的质量损失 (纵轴)与气流(横轴)的关系图。图4是对于三种不同的氧浓度，各种钼族金属(钼和铑)的总压(纵轴)与温度 (横轴)的关系图。图5和6是两种情况中限制体积的填充气体的空间中计算的对流流动的图，所述5空间与搅拌室的熔融玻璃的自由表面接触，图5显示没有对该空间进行基本隔离/控制的 情况，图6显示对该空间进行基本隔离/控制的情况。图7是说明在制造玻璃板的熔合法中，将本专利技术的实施方式应用于流动的熔融玻 璃的自由表面的代表性例子。图8是可用于在通过搅拌室的熔融玻璃的自由表面处和表面之上产生基本隔离/ 受控的限制体积的填充气体的空间的设备的透视图。图9是图8中圆圈310之内的设备的透视图。图10显示图9中的设备除去其前段的情况。图11是图9中设备的前段和后段的分解图。图12是显示在对流过搅拌室的玻璃的自由表面处和表面之上的空间进行充分隔 离/控制之前和之后，采用熔合法制造的玻璃板中每磅玻璃的钼缺陷数的时间序列图，其 中图中的阴影垂直柱显示进行充分隔离/控制的情况。专利技术详述如以上讨论的，本专利技术涉及玻璃板中钼族缺陷的问题。更具体来说，本专利技术涉及在 制造过程中，在流动的熔融玻璃具有自由表面以及在该自由表面处或表面之上存在一个或 多个含钼族金属如钼或钼合金的暴露表面的位置形成钼族金属冷凝物。(如本文所用，对 含钼族金属的结构或表面与流动的熔融玻璃的自由表面之间的空间关系应用“(表面)处 或(表面)之上”的词语时，该词语包括位于该自由表面处和表面之上的结构或表面。类似 地，用于相同目的的“(结构或表面)处或(结构或表面)之下”的词语包括流动的熔融玻 璃的自由表面位于含钼族金属的结构或表面处和所述结构或表面之下的情况。)由于涉及高温，所以在自由表面处或表面之上的一些位置处，钼族金属会经历氧 化形成金属蒸气(如Pto2蒸气)，可以在该自由表面处或表面之上的其他位置处将该金属 蒸气恢复成金属并冷凝成金属颗粒。然后可以使这些钼族金属颗粒回落到该自由表面上， 或者使它们夹杂在玻璃流中，从而在完成的玻璃板中形成缺陷(通常是内含物)。通过这种机制形成的含钼族金属的缺陷(在本文中称为“钼族冷凝物缺陷”或简 称为“冷凝物缺陷”)具有使其不同于通过其他机制形成的含钼族金属的缺陷的特征。因 此，冷凝物缺陷是晶体形状的，它们的最大尺寸等于或大于50微米。钼族冷凝物缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小因制造过程在玻璃板中产生的铂族冷凝物缺陷水平的方法，在所述玻璃板的制造过程中，流动的熔融玻璃具有在包含作为所述缺陷来源的含铂族金属的结构处或结构之下的自由表面，所述方法包括：　　（ａ）提供与所述自由表面和所述结构接触的限制体积的填充气体的空间；和　　（ｂ）基本控制所述空间之内的环境，将所述空间与周围环境基本隔离，从而使得通过所述方法制造的玻璃板中的铂族冷凝物缺陷的平均水平小于或等于０．０２个缺陷／千克。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G德安格利斯，AJ哈德，S卡拉杰伯利安，DM莱恩曼，WB马汀格利，MC莫斯，SR莫西尔，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]