CN107709252A - 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够有效果地减少玻璃基板中所含的气泡的玻璃基板的制造方法。该玻璃基板的制造方法具有制造步骤，该制造步骤包括：熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；及成形步骤，其由熔融玻璃成形玻璃板。所述方法还包括：分析步骤，其对玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；判定步骤，其根据分析的结果，判定经分析的气泡属于根据气泡中可含有的多种气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；及特定步骤，其基于判定的结果而特定出气泡的产生原因。而且，该玻璃基板的制造方法的特征在于：基于特定的结果，以抑制产生原因而减少气泡的数量的方式，使用预先与判定出的群组相关联的气泡减少方法，对制造步骤进行反馈调整。

Description

玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置

技术领域

本发明涉及一种玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置。

背景技术

含有气泡的玻璃基板在用于显示器的情形时，有引起画面的显示缺陷的担心。因此，要求在玻璃基板的制造过程中，抑制在玻璃中产生气泡。为了消除玻璃基板中的含有SO₂的气泡，例如已知有如下方法：在熔解步骤中，将氧气通入到熔融玻璃中，由此，使玻璃板中所含的气泡减少(例如专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2010-111533号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在专利文献1中，通过起泡，熔融玻璃的酸性度提高，能够减少含有SO₂的气泡的产生。然而，玻璃基板中的气泡所可能含有的气体成分不仅为SO₂，而且存在各种气体成分。而且，存在一个气泡中含有多种气体成分的情形。进而，已知存在如下情形：即使作为用于将含有特定气体成分的气泡消除的对策，按气泡中所含的气体成分的种类，对已知的制造步骤进行调整，也无法充分地减少玻璃板内的气泡。

因此，本发明的目的在于提供能够有效果地减少玻璃基板中所含的气泡的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置。

[解决问题的技术手段]

气泡内通常存在多种气体成分。根据本发明者的研究，已知气泡内的多种气体成分所可采用的构成比存在无数种，但可按彼此类似(表现出同样的倾向性)的气泡，划分为若干个群组。而且，已知存在如下情形，即，只要为属于相同群组的气泡，则可通过同样地对制造步骤进行调整而同样地减少该气泡。另一方面，存在如下情形，即，某气泡有时也同时属于多个群组，无法判别只要从与群组各自相对应的调整方法中选择、执行哪种方法，便可更有效果地减少气泡。在此种状况下进一步进行研究，结果发现通过特定出属于某群组的气泡的产生原因，能够更适当地选择有效地减少属于该群组的气泡的调整方法，从而通过进行所选择的调整方法(气泡减少方法)，能够有效果地减少属于该群组的气泡。本发明提供下述(1)～(13)。

(1)一种玻璃基板的制造方法，其特征在于：其是具有制造步骤的玻璃基板的制造方法，所述制造步骤包括：

熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；及

成形步骤，其由所述熔融玻璃成形玻璃板，

所述玻璃基板的制造方法还包括：

分析步骤，其对所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；

判定步骤，其根据所述分析的结果，判定所述经分析的气泡属于根据所述气泡中可含有的多种气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；及

特定步骤，其基于所述判定的结果而特定出所述气泡的产生原因，

基于所述特定的结果，以抑制所述产生原因而减少所述气泡的数量的方式，使用预先与所述判定出的群组相关联的气泡减少方法，对所述制造步骤进行反馈调整。

(2)如所述(1)所记载的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的CO₂浓度为60～100％、SO₂浓度为0～40％、N₂浓度为0～5％的群组作为第一群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第一群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行使污染了进行所述制造步骤的装置的污染物质减少。

(3)如所述(1)或所述(2)所记载的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的CO₂浓度为0～30％、SO₂浓度为70～100％、N₂浓度为0～5％的群组作为第二群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第二群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行减少进行所述制造步骤的装置的构成材料中所含有的杂质量。

(4)如所述(1)至所述(3)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中

所述多个群组包含所述气体成分的N₂浓度相对于Ar浓度之比即N₂/Ar比为50以上的群组作为第三群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第三群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制与所述熔融玻璃接触的环境气体卷入至所述熔融玻璃中。

(5)如所述(1)至所述(4)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的N₂浓度相对于Ar浓度之比即N₂/Ar比小于50的群组作为第四群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第四群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制在所述澄清之后所述熔融玻璃中产生的再沸。

(6)如所述(1)至所述(5)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含如下子群组中的至少任一个子群组作为第五群组，即，

所述气体成分的CO₂浓度为0～30％、SO₂浓度为70～100％、N₂浓度为0～30％的第一子群组、

所述气体成分的CO₂浓度为70～100％、SO₂浓度为0～30％、N₂浓度为0～5％的第二子群组、及

所述气体成分的CO₂浓度为0～10％、SO₂浓度为10～30％、N₂浓度为70～85％的第三子群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第五群组中的任一个子群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制以比所述熔融玻璃整体中所含的Si的浓度更高的浓度而含有Si的成分与所述熔融玻璃一起从进行所述熔解的熔解装置流出。

(7)如所述(1)至所述(6)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的CO₂浓度为70～90％、SO₂浓度为5～20％、N₂浓度为5～20％的群组作为第六群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第六群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制构成进行所述成形的成形装置的零件中的所述熔融玻璃所接触的零件中所含的气体成分向所述熔融玻璃溶析。

(8)如所述(1)至所述(7)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的SO₂浓度为100％的群组作为第七群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第七群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行使所述熔融玻璃中的水分量增加。

(9)如所述(1)至所述(8)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中在所述分析步骤中，进而对所述玻璃板中所含的气泡的从所述玻璃板的主表面算起的深度位置进行测定，

在所述判定步骤中，根据所述构成比及所述气泡的深度位置而进行所述判定。

(10)如所述(1)至所述(8)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中在所述分析步骤中，进而对所述玻璃板中所含的气泡的尺寸进行测定，

在所述判定步骤中，根据所述构成比及所述气泡的尺寸而进行所述判定。

(11)如所述(1)至所述(10)中任一项所记载的玻璃基板的制造方法，其中在所述进行分析的步骤中，对从光源照射到所述玻璃板中所含的气泡的激光的散射光进行分析，或释放出所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分，使用质谱仪对所述释放出的气体成分进行分析，由此，对所述气体成分的构成比进行分析。

(12)一种玻璃基板的制造方法，其特征在于：其是具有制造步骤的玻璃基板的制造方法，所述制造步骤包括：

熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；及

成形步骤，其由所述熔融玻璃成形玻璃板，

所述玻璃基板的制造方法还包括：

分析步骤，其对所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；

判定步骤，其根据所述分析的结果，判定所述经分析的气泡属于根据所述气泡中可含有的气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；及

特定步骤，其基于所述判定的结果而特定出所述气泡的产生原因，

基于所述特定的结果，以抑制所述产生原因而减少所述气泡的数量的方式，使用预先与所述判定出的群组相关联的气泡减少方法，对所述制造步骤进行反馈调整，

所述多个群组包含所述气体成分的SO₂浓度为100％的群组作为第七群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第七群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行使所述熔融玻璃中的水分量增加。

(13)一种玻璃基板制造装置，其特征在于：其是至少进行制造步骤的玻璃基板制造装置，所述制造步骤包括：

熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；及

成形步骤，其由所述熔融玻璃成形玻璃板，

所述玻璃基板制造装置还包括：

分析装置，其对所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；

判定装置，其根据所述分析的结果，判定所述经分析的气泡属于根据所述气泡中可含有的多种气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；及

特定装置，其基于所述判定的结果而特定出所述气泡的产生原因，

基于所述特定的结果，以抑制所述产生原因而减少所述气泡的数量的方式，使用预先与所述判定出的群组相关联的气泡减少方法，对所述制造步骤进行反馈调整。

[发明效果]

根据所述玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置，能够有效果地减少玻璃基板中所含的气泡。

附图说明

图1是表示本实施方式的玻璃基板的制造方法的步骤的一例的图。

图2是表示玻璃基板的制造方法中所使用的制造装置的一例的图。

图3是表示本实施方式的从分析步骤到调整步骤为止的步骤的图。

图4是表示判定为属于群组1的气泡的例子的曲线图。

图5是表示判定为属于群组2的气泡的例子的曲线图。

图6是一起表示判定为属于群组3的气泡的例子及判定为属于群组4的气泡的例子的曲线图。

图7是一起表示判定为属于群组5的子群组1～3中的任一个子群组的气泡的例子的曲线图。

图8是表示判定为属于群组6的气泡的例子的曲线图。

图9是表示判定为属于群组7的气泡的例子的曲线图。

具体实施方式

以下，对本实施方式的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置进行说明。

本实施方式的玻璃基板的制造方法具有如下制造步骤，该制造步骤包括：熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；以及成形步骤，其由熔融玻璃成形玻璃板。该玻璃基板的制造方法还包括：分析步骤，其对玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；判定步骤；其根据分析结果，判定经分析的气泡属于根据气泡中可含有的多种气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；以及特定步骤，其基于判定的结果而特定出气泡的产生原因。而且，所述玻璃基板的制造方法的特征在于：基于特定的结果，以抑制产生原因而减少气泡的数量的方式，使用预先与所判定出的群组相关联的气泡减少方法，对制造步骤进行反馈调整。根据所述方法，能够有效果地减少玻璃基板中所含的气泡。气体成分为气体即单体或化合物。而且，所谓多种气体成分，是指种类不同的多种气体成分。

(玻璃基板的制造方法)

图1是表示本实施方式的玻璃基板的制造方法的步骤的一例的图。

玻璃基板的制造方法主要具有：熔解步骤(S1)、成形步骤(S2)、缓冷步骤(S3)、及切断步骤(S4)。在本说明书中，也将所述步骤中的熔解步骤(S1)及成形步骤(S2)称为制造步骤。熔解步骤进行产生步骤、澄清步骤、搅拌步骤、及供给步骤。进而，本实施方式的玻璃基板的制造方法具有后述的分析步骤、判定步骤、特定步骤、及调整步骤作为在进行熔解步骤(S1)至切断步骤(S4)的期间(操作中)所进行的其他步骤。

产生步骤在熔解槽中进行。在产生步骤中，将玻璃原料投入到蓄积有熔融玻璃的熔解槽，且进行加热，由此制成熔融玻璃。

澄清步骤至少在澄清槽中进行。在澄清步骤中，对熔融玻璃的温度进行调整，利用澄清剂的氧化还原反应而使熔融玻璃澄清。例如可使用氧化锡作为澄清剂。

在搅拌步骤中，使用搅拌器对搅拌槽内的熔融玻璃进行搅拌，由此，使玻璃成分均质化。

在供给步骤中，经由从搅拌槽延伸出的配管，将熔融玻璃供给到成形装置。

在成形步骤(S2)中，使熔融玻璃成形为平板玻璃，制成平板玻璃的流体。成形可使用溢流下拉法或浮式法。在缓冷步骤(S3)中，对成形而流动的平板玻璃进行冷却，使其达到所期望的厚度，不产生内部应变，进而不产生翘曲。

在切断步骤(S4)中，在切断装置中将成形装置所供给的平板玻璃切断为特定长度，由此获得板状的玻璃板。切断后的玻璃板进而被切断为特定尺寸，制成目标尺寸的玻璃基板。

(玻璃基板制造装置)

图2是示意性地表示本实施方式中的进行熔解步骤(S1)～切断步骤(S4)的玻璃基板制造装置的一例的图。如图2所示，所述装置主要具有熔解装置100、成形装置200、及切断装置300。熔解装置100具有熔解槽101、澄清槽102、搅拌槽103、及玻璃供给管104、105、106。成形装置200具有成形体210。所述装置进而具有分析装置、判定装置、特定装置、调整装置作为进行分析步骤、判定步骤、特定步骤、调整步骤的各装置。

在图2所示的例子的熔解装置100中，玻璃原料通过料斗101d而被分散地投入到蓄积在熔解槽101的熔融玻璃MG的表面。在熔解槽101设置有对熔融玻璃进行加热的加热装置。由此，在熔解槽101中制成将玻璃原料熔解而成的熔融玻璃。此时，在熔解槽101内形成熔融玻璃的特定的流体(对流)。熔解槽101的熔融玻璃从流出口104a经由玻璃供给管104而向下一步骤流出，该流出口104a设置在熔解槽101的内壁中的与玻璃原料的投入口相对向的侧壁。由此，固定量的熔融玻璃贮存在熔解槽101。例如使用气相中的燃烧加热与通电加热来对熔融玻璃进行加热，对其比率进行调整，由此，可对熔融玻璃中所含的水分量进行调整，所述气相中的燃烧加热使用有燃烧器的燃烧气体，所述通电加热是通过使电流流入到熔融玻璃而进行的加热。

在澄清槽102中，熔融玻璃升温，通过澄清剂的还原反应而释放出氧。其后，在澄清槽102或从澄清槽102延伸出的玻璃供给管105中，熔融玻璃的温度降低，通过澄清剂的氧化反应，残存在熔融玻璃的气泡中的气体成分在熔融玻璃中再次被吸收而消失。澄清剂的氧化反应及还原反应是通过对熔融玻璃的温度进行控制而进行。

在搅拌槽103中，通过搅拌器103a对经由玻璃供给管105而供给的熔融玻璃进行搅拌，使该熔融玻璃均质化。另外，可如图所示，设置一个搅拌槽，也可设置两个搅拌槽。在搅拌槽103中均质化后的熔融玻璃经由玻璃供给管106而供给到成形装置200。

另外，例如可使用以铂族金属为构成材料的容器或管作为澄清槽102、搅拌槽103、玻璃供给管104、105、106。

在成形装置200中，通过使用有成形体210的溢流下拉法，由熔融玻璃MG成形平板玻璃SG。供给到成形体210的熔融玻璃从成形体210的上部溢出，沿成形体210两侧的侧面流下，且在成形体210的下端合流，由此，成为平板玻璃SG的流体。成形体210的构成材料例如为耐火砖等耐火物。

(玻璃基板)

作为本实施方式所制造的玻璃基板，例示以下的玻璃组成的玻璃基板。因此，以使玻璃基板具有以下的玻璃组成的方式，对玻璃原料进行调制。本实施方式所制造的玻璃基板例如含有55～75摩尔％的SiO₂、5～20摩尔％的Al₂O₃、0～15摩尔％的B₂O₃、5～20摩尔％的RO(RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)、0～0.4摩尔％的R'₂O(R'为Li₂O、K₂O及Na₂O的总量)、0.01～0.4摩尔％的SnO₂。

此时，也可含有SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃及RO(R为Mg、Ca、Sr及Ba中的所述玻璃基板所含有的全部元素)中的至少任一种元素，且摩尔比((2×SiO₂)+Al₂O₃)/((2×B₂O₃)+RO)为4.0以上。摩尔比((2×SiO₂)+Al₂O₃)/((2×B₂O₃)+RO)为4.0以上的玻璃是粘性高的玻璃，即容易残留气泡的玻璃的一例。

本实施方式中制造的玻璃基板例如是包含无碱玻璃或含有微量碱的玻璃的玻璃基板。无碱玻璃是实质上不含有碱金属氧化物(Li₂O、K₂O及Na₂O)的玻璃。含有微量碱的玻璃是碱金属氧化物的含有量(Li₂O、K₂O及Na₂O的总量)超过0摩尔％且为0.8摩尔％以下的玻璃。如此，碱量少的玻璃存在粘性高的倾向，因此，气泡容易残留在玻璃基板内。因此，本实施方式适合于制造碱量少的玻璃基板。

本实施方式所制造的玻璃基板的应变点也可为650℃以上，更优选为660℃以上，进而优选690℃以上，尤其优选为730℃以上。如此，应变点高的玻璃存在粘性高的倾向，因此，气泡容易残留在玻璃基板内。因此，本实施方式适合于制造应变点高的玻璃基板。

本实施方式所制造的玻璃基板为板厚度较薄的玻璃基板，例如为具有0.01mm～0.5mm、进而0.01mm～0.3mm、进而0.01mm～0.1mm的板厚度的玻璃基板。

如果玻璃基板中存在气泡，则存在会引起画面的显示缺陷的问题。因此，本实施方式适合于制造对于画面的显示缺陷的要求严格的显示器用玻璃基板，更适合于制造平板显示器用玻璃基板及曲面显示器用玻璃基板(然而，CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)显示器除外)。尤其，本实施方式适合于制造对于画面的显示缺陷的要求更严格的使用有IGZO(铟、镓、锌、氧)等氧化物半导体的氧化物半导体显示器用玻璃基板及使用有LTPS(LowTemperature Polysilicon，低温多晶硅)半导体的LTPS显示器用玻璃基板等所代表的高精细显示器用玻璃基板。而且，本实施方式所制造的玻璃基板适合于要求碱金属氧化物的含有量极少的液晶显示器用玻璃基板。而且，也适合于有机EL显示器用玻璃基板。

而且，本实施方式所制造的玻璃基板也可适用于覆盖玻璃、磁盘用玻璃、太阳电池用玻璃基板等。

如果玻璃基板中存在气泡，则玻璃基板的尺寸越大，由气泡引起的良率的降低越显著。原因在于：即使玻璃基板中含有一个大小为基准以上的气泡，也会被视为制品缺陷。因此，本实施方式适合于制造尺寸大的玻璃基板，例如适合于制造长1100mm×宽1300mm、进而长1500mm×宽1850mm、进而长1950mm×宽2250mm、进而长2200mm×宽2500mm的尺寸的玻璃基板。

其次，对本实施方式的玻璃基板的制造方法所包括的其他步骤进行说明。

图3中表示分析步骤(S11)、判定步骤(S12)、特定步骤(S13)、调整步骤(S14)作为本实施方式的玻璃基板的制造方法所包括的其他步骤。

(a)分析步骤

在分析步骤(S11)中，对玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析。成为分析对象的玻璃板例如是从切断步骤(S4)所采用的玻璃板中抽出的玻璃板样本。在分析步骤(S11)中，例如使用激光拉曼光谱法、质谱分析法而检测气泡内的气体成分。在激光拉曼光谱法中，将激光照射到玻璃板中所含的气泡，检测因气泡内气体而产生的拉曼散射光，由此检测气体成分。在质谱分析法中，在真空腔室中破坏玻璃板而释放出气泡内的气体成分，使用质谱仪检测释放出的气体成分。质谱分析法适合于检测气体成分中的稀有气体。在分析步骤(S11)中，进而基于检测出的气体成分的浓度，求出气泡中所含的气体成分的构成比。

在分析步骤(S11)中，也可进而对玻璃板中所含的气泡的从玻璃板的主表面算起的深度位置(板厚度方向的位置)、或气泡的尺寸进行测定。气泡的深度位置例如可使用具备在深度方向上对焦的功能的显微镜测定。气泡的尺寸可使用激光显微镜测定。

(b)判定步骤

判定步骤(S12)根据分析结果，判定在分析步骤(S11)中经分析的气泡属于预先准备的多个群组中的哪一个群组。多个群组是用于根据气体成分的构成比而对气泡进行分类的群组，且是根据气泡中可含有的多种气体成分的构成比而被划分的群组。气泡中可含有的气体成分例如为CO₂、SO₂、N₂、O₂、Ar中的任一种以上。气体成分的构成比可以是表示气泡中所含的气体成分存在多种的构成比，也可以是表示气泡中所含的气体成分为一种的构成比。另外，作为气泡中所含的气体成分为一种时的例子，可列举仅含有该气体成分的情形、或除该气体成分之外，含有微量气体成分的情形。所谓微量，是指此种气体成分的合计浓度小于气泡中所含的气体成分整体的0.1％。在进行分析步骤(S11)～调整步骤(S14)的各步骤之前，预先准备多个群组。具体来说，可对实际制成的玻璃板中所含的气泡进行分析，参照与作为其结果而获得的气体成分的构成比相关的信息，预先准备多个群组。在判定步骤(S12)中，从多个群组中抽出满足分析步骤(S11)中所求出的构成比的群组，判定设为分析对象的气泡属于所抽出的群组。

作为多个群组的例子，可列举下述的群组1～7。另外，各群组也可具有多个子群组，所述多个子群组用于进而根据气体成分的构成比而对属于各群组的气泡进行分类。例如，下述的群组5具有子群组1～3。在某气体成分的构成比为100％的情形时，除该气体成分之外，也可含有小于0.1％的微量气体成分。而且，在某气体成分的构成比为0％的情形时，也可含有小于0.1％的该气体成分作为微量气体成分。

(群组的例子)

群组1：CO₂ 60～100％、SO₂ 0～40％、N₂ 0～5％

群组2：CO₂ 0～30％、SO₂ 70～100％、N₂ 0～5％

群组3：N₂浓度相对于Ar浓度的比(N₂/Ar比)：50以上

群组4：N₂浓度相对于Ar浓度的比(N₂/Ar比)：小于50

群组5：

子群组1：CO₂ 0～30％、SO₂ 70～100％、N₂ 0～30％

子群组2：CO₂ 70～100％、SO₂ 0～30％、N₂ 0～5％

子群组3：CO₂ 0～10％、SO₂ 10～30％、N₂ 70～85％

群组6：CO₂ 70～90％、SO₂ 5～20％、N₂ 5～20％

群组7：CO₂ 0％、SO₂ 100％、N₂ 0％

此处，图4～9中表示实际制成的玻璃板中所含的气泡即判定为属于群组1～7的各个群组的气泡的气体成分的分析结果。

图4是表示判定为属于群组1的气泡的例子的曲线图。

图5是表示判定为属于群组2的气泡的例子的曲线图。

图6是一起表示判定为属于群组3的气泡的例子及判定为属于群组4的气泡的例子的曲线图。

图7是一起表示判定为属于群组5的子群组1～3的各个子群组的气泡的例子的曲线图。

图8是表示判定为属于群组6的气泡的例子的曲线图。

图9是表示判定为属于群组7的气泡的例子的曲线图。

图4～图9着眼于作为气体成分的CO₂、SO₂、N₂，绘制了所述3种气体成分的构成比。如根据图4～图9的曲线图可知般，可知可按彼此类似的构成比，将含有一种或多种气体成分的气泡分类为若干个群组。

另外，虽列举了如下例子进行说明，该例子是指基于气泡中所含的气体成分的构成比，判定属于多个群组中的哪一个群组，但除此之外，也可将气泡或玻璃基板中所含的杂质、玻璃基板中的气泡的从玻璃主表面算起的深度位置、及气泡的尺寸中的至少一者与气体成分的构成比加以组合而进行群组的判定。由此，能够更适当地判定气泡属于哪一个群组。

(c)特定步骤

特定步骤(S13)基于判定步骤(S12)中的判定结果而特定出气泡的产生原因。具体来说，在特定步骤(S13)中，将与经分析的气泡所属的群组相对应的气泡的产生原因特定为该气泡的产生原因。对实际制成的玻璃板中的气泡所属的群组、与制造该玻璃板时的制造条件进行对照，使最妥当地作为属于该群组的气泡的产生原因的原因与该群组相对应，由此，使群组与气泡的产生原因相对应。在该情形时，也可使用所述玻璃基板中所含的杂质、从玻璃主表面算起的气泡的深度位置、及气泡的尺寸中的任一个，使群组与产生原因相对应。该对应可在每次进行判定步骤(S12)时进行，也可预先进行。

特定气泡的产生原因，尤其对于判定为作为分析对象的气泡同时属于多个群组的情形有效。在作为分析对象的气泡同时属于多个群组的情形时，由于后述的气泡减少方法与所属的群组各自相关联，所以存在多种方法作为可在调整步骤(S14)中进行的气泡减少方法。在该情形时，有时无法判断哪种气泡减少方法为可更有效果地减少气泡的方法。只要进行特定步骤(S13)，便可特定出与气泡所属的群组相对应的产生原因，从而可判断多种气泡减少方法中的哪种方法适合作为抑制已特定的产生原因的方法，因此，可选择更适当的气泡减少方法。继而，通过执行所选择的气泡减少方法，能够有效果地减少通过在调整步骤(S14)中经反馈调整的制造步骤而制成的玻璃板中所含的气泡。另外，在判定为作为分析对象的气泡同时属于多个群组的情形时，存在多个与群组各自相对应的产生原因。在该情形时，可与含有作为判断对象的气泡的玻璃板的制造条件进行对照，且对该等产生原因进行比较，特定出最妥当的产生原因作为气泡的产生原因。

作为气泡的产生原因的例子，例如可列举下述原因1～7。原因1～7各自为与群组1～7中的相同序号的群组相对应的气泡的产生原因。

(产生原因的例子)

原因1：进行制造步骤的装置受到有机物污染

原因2：进行制造步骤的装置中的以铂族金属为构成材料的装置中所含的含有锇(Os)的杂质析出

原因3：与熔融玻璃接触的环境气体卷入至熔融玻璃中

原因4：在澄清步骤之后，在熔融玻璃中产生再沸

原因5：从熔解槽流出以较熔融玻璃整体中所含的Si的浓度更高的浓度而含有Si的成分块(二氧化硅高浓度层)即含有气体成分的二氧化硅高浓度层

原因6：成形体的构成零件即包含耐火物的零件中所含的气体流出至熔融玻璃中

另外，进行制造步骤的装置是熔解步骤及成形步骤中所使用的装置，作为其例子，可列举熔解装置、成形装置，进而可列举熔解槽、澄清槽、搅拌槽、成形体。

原因7：熔融玻璃中的水分量不足

关于原因1，如果进行制造步骤的装置(例如澄清槽、搅拌槽、玻璃供给管)受到有机物污染，则熔融玻璃会在装置内与有机物接触，由此，存在有机物分解而产生CO₂，且该CO₂溶入至熔融玻璃中的担心。因此，关于属于以CO₂为主成分的气泡的群组即群组1的气泡，可特定出进行制造步骤的装置受到有机物污染作为其主要的产生原因。

关于原因2，用作进行制造步骤的装置的构成材料的铂族金属存在如下情形，即，除含有作为主成分的铂或铂合金之外，也含有锇(Os)。认为锇(Os)作为还原剂而发挥作用，由此在玻璃中产生气泡，溶解在玻璃中的主要的SO₂等气体成分会进入到由所述锇(Os)引起的气泡中。由此，关于属于以SO₂为主成分的气泡的群组即群组2的气泡，可特定出进行制造步骤的装置中的以铂族金属为构成材料的装置中所含的含有锇(Os)的杂质析出作为其主要的产生原因。另外，在以原因2为产生原因的气泡中，大多含有1μm左右的大小的多个锇晶体。因此，由于气泡以SO₂为主成分且含有如上所述的锇晶体，所以可特定出原因2作为其产生原因。

关于原因3，对熔融玻璃中的N₂与Ar的扩散速度进行比较之后，由于分子半径的差异，Ar会更快地移动。由此，例如由于受到搅拌槽的搅拌器搅拌等，与熔融玻璃的液面接触的环境气体卷入至熔融玻璃中之后，被卷入的空气中所含的N₂与同样被卷绕的空气中所含的Ar相比较，容易残存在气泡中，气泡中的N₂浓度升高。因此，关于属于N₂/Ar比为50以上的气泡的群组即群组3的气泡，可特定出与熔融玻璃接触的环境气体卷入至熔融玻璃中作为其主要的产生原因。另外，已知以原因3为产生原因的气泡大多尺寸大(例如最大长度为5mm以上)。因此，可基于气泡的尺寸而特定出原因2作为产生原因。

关于原因4，如果在澄清步骤之后产生N₂与Ar的再沸，则N₂/Ar比会减小。再沸是指对熔融玻璃进行澄清之后，在熔融玻璃中再次产生气泡的现象。与N₂相比较，Ar的扩散速度快，因此，Ar更容易再沸。因此，关于属于N₂/Ar比小于50的气泡的群组即群组4的气泡，可特定出在澄清步骤之后，在熔融玻璃中产生再沸作为其主要的产生原因。

关于原因5，如果从熔解槽流出含有气体成分的二氧化硅高浓度层，则有时在澄清步骤中无法完全澄清而会在玻璃中残存气泡。二氧化硅的浓度高的玻璃的粘性高，所以气泡难以在澄清槽中上浮。因此，在含有气泡的玻璃基板含有二氧化硅高浓度层的情形时，认为会残存以CO₂、SO₂、N₂各自为主成分的气泡，且认为各个气泡中大多含有多种气体成分。因此，关于以CO₂、SO₂、N₂各自为主成分的气泡的子群组即子群组1～3的气泡，可特定出从熔解槽流出含有气体成分的二氧化硅高浓度层作为其主要的产生原因。

关于原因6，如果成形体的构成零件即包含耐火物的零件(空心砖)中所含的气体流出至熔融玻璃中，则会产生与该耐火物所含的气体成分相同的气体构成的气泡。耐火物大多含有CO₂，因此，关于以CO₂为主成分的气泡的群组即群组6的气泡，可特定出成形体的构成零件即包含耐火物的零件中所含的气体流出至熔融玻璃中作为其主要的产生原因。另外，已知以原因6为产生原因的气泡集中产生在与沿成形体溢流的熔融玻璃在成形体的下端合流的部分相对应的熔融玻璃融合而成的面(通常为包含玻璃板的深度方向的中心的区域。例如从玻璃板的深度方向的中心至玻璃板的板厚度的10～25％的深度方向区域)，并未产生于除此以外的玻璃板的区域。因此，可基于玻璃基板中的气泡的从玻璃主表面算起的深度位置而特定出原因6作为产生原因。而且，已知以原因6为产生原因的气泡的尺寸大多小(例如最大长度为0.3mm以下)。因此，可基于气泡的尺寸而特定出原因6作为产生原因。

关于原因7，已知包含铂族金属材料的进行制造步骤的装置具有使氢透过的性质，因此，如果装置内的熔融玻璃中的水分不足，则为了保持平衡，质子会向槽外移动，其结果为产生O₂气泡(也称为β-OH气泡)，因此，熔融玻璃中的SO₃被还原为SO₂，由此，产生大量含有SO₂的气泡。因此，关于以SO₂为主成分的气泡的群组即群组7的气泡，可特定出熔融玻璃中的水分量不足作为其主要的产生原因。

(d)调整步骤

在调整步骤(S14)中，基于特定步骤(S13)中的特定结果，以抑制气泡的产生原因而减少气泡数的方式，使用气泡减少方法对制造步骤进行反馈调整。具体来说，气泡减少方法是为了减少玻璃板中的气泡而进行的制造步骤的调整方法。在本说明书中，所谓对制造步骤进行调整的情形，是指对与制造步骤相关的各种调整对象进行调整。例如，进行例示为气泡减少方法的下述方法1～7均相当于制造步骤的调整。参照与实际制成气泡已减少的玻璃板时的制造步骤相关的信息而决定气泡减少方法，进而，该气泡减少方法与该气泡的气体成分的构成比所符合的群组相关联。在进行分析步骤(S11)～调整步骤(S14)的各步骤之前，预先使气泡减少方法与群组相关联。下述方法1～7与群组1～7相关联。而且，方法1～7是抑制原因1～7所示的气泡的产生原因而减少气泡的方法。

(气泡减少方法的例子)

方法1：使污染了进行制造步骤的装置的污染物质减少

例如，考虑将进行制造步骤的装置洗净或更换。

方法2：减少进行制造步骤的装置的构成材料中所含有的杂质量

例如，考虑更换进行制造步骤的装置。

方法3：抑制与熔融玻璃接触的环境气体卷入至熔融玻璃中

例如，考虑搅拌装置内的熔融玻璃表面(液面)位置的调整，或对搅拌器的旋转速度等进行调整。

方法4：抑制在澄清之后熔融玻璃中产生的再沸

例如，考虑缓和在澄清后(例如在熔融玻璃达到最高温度之后，通过澄清剂的还原反应而释放出氧之后)使熔融玻璃降温的区域中的对于进行澄清的装置的热冲击、机械冲击。具体来说，考虑对澄清后的熔融玻璃的降温速度、搅拌器的旋转速度等进行调整。

方法5：抑制二氧化硅高浓度层与熔融玻璃一起从熔解槽流出

例如，考虑对熔解槽内的熔融玻璃的温度分布进行调整，以抑制熔融玻璃在熔解槽内利用短路径而从熔解槽的流出口流出，由此，改变熔融玻璃的流体(对流)，从而抑制二氧化硅高浓度层流出。而且，例如考虑对澄清步骤中的熔融玻璃温度进行调整，以使向熔解槽的下游侧流出的二氧化硅高浓度层充分地熔融，且确保足够的时间进行澄清。

方法6：抑制构成成形体的零件中的熔融玻璃所接触的零件即耐火物的构件中所含的气体成分向熔融玻璃溶析

例如，考虑使成形步骤中的熔融玻璃温度暂时上升，由此，使耐火物所含的气体成分对于熔融玻璃的溶析减少。

方法7：抑制质子从熔融玻璃中经由包含铂族金属材料的进行制造步骤的装置而释放至大气中

例如，考虑对包含铂族金属的澄清槽102、搅拌槽103、及玻璃供给管中的至少任一个的周边环境的水分量进行调整。

在调整步骤(S14)中，在操作中进行与作为分析对象的气泡所属的群组相关联的气泡减少方法，由此，对制造步骤进行反馈调整。由此，能够抑制气泡的产生原因而减少气泡数。另外，在判定步骤(S12)中，在判定为作为分析对象的气泡属于群组5的任一个子群组的情形时，进行方法5。

根据本实施方式，将作为分析对象的气泡分类至多个群组中的气体成分的构成比表现出同样倾向的群组，由此，特定出与该群组相对应的气泡的产生原因。如此，在本实施方式中，不仅对气泡所属的群组进行判定，而且特定出气泡的产生原因，由此，选择适合于减少该气泡的气泡减少方法。因此，通过进行所选择的气泡减少方法而对制造步骤进行反馈调整，由此，能够减少与该气泡相同种类(可属于相同群组)的气泡。

另外，在本实施方式的玻璃基板的制造方法中，熔解步骤只要进行产生步骤、澄清步骤、均质化步骤、供给步骤中的至少任一个步骤即可。

(实验例)

根据所述实施方式的制造步骤而制作多个玻璃板，从所获得的玻璃板中，取出发现气泡的玻璃板作为玻璃板样本，使用玻璃板样本而进行所述所说明的从分析步骤到调整步骤为止的各步骤，由此，对制成玻璃板样本的制造步骤进行反馈调整，通过调整后的制造步骤而制成玻璃基板(实施例)。

另一方面，在与实施例相同的制造步骤中，不对与实施例同样地抽出的玻璃板样本中所含的气体成分进行分析，且不进行反馈调整，除此之外，与实施例同样地制成玻璃基板(比较例)。

利用显微镜观察实施例的玻璃基板，计数玻璃基板中所含的气泡数，将其换算为每玻璃单位重量的气泡数。

另外，将最大长度为100μm以上的气泡作是对象。

其结果，对于实施例来说，由气泡引起的良率的降低小于10％，能够以90％以上的良率制造玻璃基板。由此，已确认可有效地减少气泡。另一方面，对于比较例来说，存在由气泡引起的良率的降低超过10％的情形，已确认存在无法充分地减少气泡的情形。

以上，详细地对本发明的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置进行了说明，但本发明并不限定于所述实施方式，当然也可在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改良或变更。

[符号的说明]

100 熔解槽

101 熔解槽

101d 料斗

102 澄清槽

103 搅拌槽

103a 搅拌器

104、105、106 玻璃供给管

104a 流出口

200 成形装置

210 成形体

300 切断装置

Claims (12)

1.一种玻璃基板的制造方法，其特征在于：其是具有制造步骤的玻璃基板的制造方法，

所述制造步骤包括：

熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；及

成形步骤，其由所述熔融玻璃成形玻璃板，

所述玻璃基板的制造方法还包括：

分析步骤，其对所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；

判定步骤，其根据所述分析的结果，判定所述经分析的气泡属于根据所述气泡中可含有的多种气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；及

特定步骤，其基于所述判定的结果而特定出所述气泡的产生原因，

基于所述特定的结果，以抑制所述产生原因而减少所述气泡的数量的方式，使用预先与所述判定出的群组相关联的气泡减少方法，对所述制造步骤进行反馈调整。

2.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的CO₂浓度为60～100％、SO₂浓度为0～40％、N₂浓度为0～5％的群组作为第一群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第一群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行使污染了进行所述制造步骤的装置的污染物质减少。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的CO₂浓度为0～30％、SO₂浓度为70～100％、N₂浓度为0～5％的群组作为第二群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第二群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行减少进行所述制造步骤的装置的构成材料中所含有的杂质量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的N₂浓度相对于Ar浓度之比即N₂/Ar比为50以上的群组作为第三群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第三群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制与所述熔融玻璃接触的环境气体卷入至所述熔融玻璃中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的N₂浓度相对于Ar浓度之比即N₂/Ar比小于50的群组作为第四群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第四群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制在所述澄清之后所述熔融玻璃中产生的再沸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含如下子群组中的至少任一个子群组作为第五群组，即，

所述气体成分的CO₂浓度为0～30％、SO₂浓度为70～100％、N₂浓度为0～30％的第一子群组、

所述气体成分的CO₂浓度为70～100％、SO₂浓度为0～30％、N₂浓度为0～5％的第二子群组、及

所述气体成分的CO₂浓度为0～10％、SO₂浓度为10～30％，N₂浓度为70～85％的第三子群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第五群组中的任一个子群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制以比所述熔融玻璃整体中所含的Si的浓度更高的浓度而含有Si的成分与所述熔融玻璃一起从进行所述熔解的熔解装置流出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的CO₂浓度为70～90％、SO₂浓度为5～20％、N₂浓度为5～20％的群组作为第六群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第六群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行抑制构成进行所述成形的成形装置的零件中的所述熔融玻璃所接触的零件中所含的气体成分向所述熔融玻璃溶析。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述多个群组包含所述气体成分的SO₂浓度为100％的群组作为第七群组，

在判定为所述经分析的气泡属于所述第七群组的情形时，作为所述气泡减少方法，进行使所述熔融玻璃中的水分量增加。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述分析步骤中，进而对所述玻璃板中所含的气泡的从所述玻璃板的主表面算起的深度位置进行测定，

在所述判定步骤中，根据所述构成比及所述气泡的深度位置而进行所述判定。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述分析步骤中，进而对所述玻璃板中所含的气泡的尺寸进行测定，

在所述判定步骤中，根据所述构成比及所述气泡的尺寸而进行所述判定。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中在所述进行分析的步骤中，对从光源照射到所述玻璃板中所含的气泡的激光的散射光进行分析，或释放出所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分，使用质谱仪对所述释放出的气体成分进行分析，由此，对所述气体成分的构成比进行分析。

12.一种玻璃基板制造装置，其特征在于：其是至少进行制造步骤的玻璃基板制造装置，所述制造步骤包括：

熔解步骤，其进行熔融玻璃的产生、搅拌、澄清中的至少任一个；及

成形步骤，其由所述熔融玻璃成形玻璃板，

所述玻璃基板制造装置还包括：

分析装置，其对所述玻璃板中所含的气泡内的气体成分进行分析；

判定装置，其根据所述分析的结果，判定所述经分析的气泡属于根据所述气泡中可含有的多种气体成分的构成比而预先准备的多个群组中的哪一个群组；及

特定装置，其基于所述判定的结果而特定出所述气泡的产生原因，

基于所述特定的结果，以抑制所述产生原因而减少所述气泡的数量的方式，使用预先与所述判定出的群组相关联的气泡减少方法，对所述制造步骤进行反馈调整。