TWI567036B - Manufacture of glass plates - Google Patents

Description

玻璃板之製造方法

本發明係關於一種製造玻璃板的玻璃板之製造方法。

液晶顯示器或電漿顯示器等平板顯示器(以下稱為FPD(Flat Panel Display))所使用之玻璃基板中，例如厚度為0.5~0.7 mm且尺寸為300×400 mm~2850×3050 mm者為主流。

作為FPD用玻璃基板之製造方法，已知溢流下拉法。溢流下拉法係藉由在成形爐中使熔融玻璃自成形體之上部溢出而成形為板狀玻璃，並對成形之板狀玻璃進行緩冷卻、切割。其後，經切割之板狀玻璃係進而配合顧客之規格而切割成特定之尺寸，並進行洗淨、端面研磨等而出貨。

於FPD用玻璃基板中，尤其是液晶顯示裝置用玻璃基板由於在其表面形成有半導體元件，故而較佳為完全不含鹼金屬成分、或即便含有亦為不對半導體元件等產生影響之程度之微量。

又，由於若於玻璃基板中存在泡則成為顯示缺陷之原因，故而存在泡之玻璃基板不可用作FPD用玻璃基板。因此，要求於玻璃基板中不殘留泡。於玻璃基板之製造中，將去除熔融玻璃之泡稱為澄清，於該澄清中係藉由As₂O₃等澄清劑之氧化還原反應而去除泡。更具體而言，進一步提高經粗熔解之熔融玻璃之溫度，使澄清劑發揮作用而使泡浮起脫泡，其後藉由降低溫度而使未完全脫泡而殘留之 小泡溶解吸收於玻璃內。作為澄清劑，除As₂O₃以外，就近年來之環境負荷之觀點而言，可使用SnO₂或Fe₂O₃等代替As₂O₃。如上所述完全不含鹼金屬成分或微量含有鹼金屬成分之玻璃基板之情形與鈉鈣玻璃等大量含有鹼金屬之玻璃基板相比，高溫黏性較高且泡不易自製造中之熔融玻璃脫離，故而需要更高之澄清效果。

另一方面，已知如下技術：藉由使電流於由鉑或鉑合金所構成之管之澄清槽中流通而加熱澄清槽(通電加熱)，並使熔融玻璃於該經加熱之澄清槽中流通，藉此提昇熔融玻璃之溫度並進行澄清(專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2011-502934號公報

於加熱由鉑或鉑合金之管所構成之澄清槽而提昇熔融玻璃之溫度時，有熔融玻璃之溫度未均勻加熱之情況。例如如圖5中所示，於通過管之熔融玻璃中，由於在管路之中心附近流動之熔融玻璃之流速快於在壁面阻力較大之管之壁面附近流動之熔融玻璃之流速，進而，由於距離進行加熱之管之壁面較遠，故而有於管路之中心附近流動之熔融玻璃之溫度低於在管之壁面附近流動之熔融玻璃，無法提昇至澄清所需之溫度而使澄清變得不充分的問題。該問題亦為使電流於由鉑或鉑合金之管所構成之澄清槽中流通之 情形時所產生之問題。

又，若為了提昇管之中心附近之溫度而增加包含鉑或鉑合金之澄清槽之加熱量，則有促進鉑或鉑合金之揮發而縮短澄清槽之壽命之問題。尤其是近年來就環境負荷之觀點而言，於將SnO₂代替As₂O₃用作澄清劑之情形時，與As₂O₃相比更為使熔融玻璃成為高溫，故而鉑或鉑合金之揮發更加成為問題。因此，對由鉑或鉑合金所構成之管進行過剩之加熱係不佳之狀況。

又，於澄清槽中，可藉由設為泡容易浮起之黏度而促進脫泡，但例如於液晶顯示裝置用玻璃基板等中所較佳使用之無鹼玻璃中，由於高溫黏性較高，與鹼玻璃相比，更必需將熔融玻璃之溫度設為高溫，故而鉑或鉑合金之揮發更加成為問題。因此，對由鉑或鉑合金所構成之管進行過剩之加熱係不佳之狀況。

因此，本發明之目的在於提供一種與先前相比可於熔融玻璃之澄清時防止構成澄清槽之管之鉑或鉑合金之揮發、並且提高熔融玻璃之澄清效果的玻璃基板之製造方法。

本發明之一態樣係一種玻璃基板之製造方法， 其包括一面使熔融玻璃於包含鉑或鉑合金之外周壁受加熱之管中流動一面進行澄清之澄清步驟。

上述澄清步驟包括使上述熔融玻璃中之氣泡自熔融玻璃之液面朝向上述管內之氣相釋放之脫泡步驟。

於上述脫泡步驟中，藉由攪拌上述熔融玻璃而使上述熔 融玻璃沿上述管之徑向之溫度分佈均勻化。

於上述形態之玻璃基板之製造方法中，可於熔融玻璃之澄清時防止鉑或鉑合金之揮發、並且提高熔融玻璃之澄清效果。

以下，對本實施形態之玻璃板之製造方法進行說明。

(玻璃基板之製造方法之整體概要)

圖1係本實施形態之玻璃基板之製造方法之步驟圖。

玻璃板之製造方法主要具有：熔解步驟(ST1)、澄清步驟(ST2)、均質化步驟(ST3)、供給步驟(ST4)、成形步驟(ST5)、緩冷卻步驟(ST6)、及切割步驟(ST7)。此外具有：磨削步驟、研磨步驟、洗淨步驟、檢查步驟、捆包步驟等，將捆包步驟所堆疊之複數之玻璃基板運送至訂貨方之業者。

圖2係示意性地表示進行熔解步驟(ST1)~切割步驟(ST7)之裝置之圖。該裝置如圖2所示，主要具有：熔解裝置200、成形裝置300、及切割裝置400。熔解裝置200主要具有：熔解槽201，澄清槽202，攪拌槽203，及玻璃供給管204、205、206。再者，將熔解槽201以後至成形裝置300為止之各槽間連接之玻璃供給管204、205、206及澄清槽202與攪拌槽203含有包含鉑或鉑銠合金等鉑合金之金屬管。

於熔解步驟(ST1)中，例如藉由將添加有SnO₂等澄清劑 並供給至熔解槽201內之玻璃原料利用未圖示之火焰及電加熱器加熱而熔解，從而獲得熔融玻璃。具體而言，玻璃原料M係使用未圖示之原料投入裝置而供給至熔融玻璃G之液面。玻璃原料係藉由利用火焰成為高溫之氣相而進行加熱並緩緩熔解，熔於熔融玻璃MG中。熔融玻璃MG係利用藉由電加熱器之通電加熱而進行升溫。

澄清步驟(ST2)係至少於玻璃供給管204、澄清槽202及玻璃供給管205中進行。於澄清步驟中，藉由使澄清槽202內之熔融玻璃MG升溫，從而使熔融玻璃MG中所含之包含O₂、CO₂或SO₂之泡吸收例如由SnO₂等澄清劑之還原反應所產生之O₂而成長，並浮起至熔融玻璃MG之液面而釋放(脫泡步驟)。又，於澄清步驟中，藉由於脫泡後降低熔融玻璃MG之溫度，從而使例如由SnO₂等澄清劑之還原反應所獲得之SnO等澄清劑進行氧化反應，藉此將殘留於熔融玻璃MG中之泡中之O₂等氣體成分吸收於熔融玻璃MG中而使泡消失(吸收步驟)。利用澄清劑之氧化反應及還原反應係藉由控制熔融玻璃MG之溫度而進行。關於熔融玻璃MG之溫度，使電流於設置於玻璃供給管204之未圖示之加熱電極與設置於澄清槽202之下述加熱電極202a(參照圖3)間流通，進而使電流於加熱電極202a與較加熱電極202a設置於熔融玻璃MG之下游側之澄清槽202上之加熱電極202b(參照圖3(a))間流通，藉此加熱澄清槽202而使熔融玻璃MG升溫。進而，使電流於加熱電極202b與較加熱電極202b設置於熔融玻璃MG之下游側之澄清槽202上之加熱電 極202c(參照圖3)間流通，藉此一面加熱澄清槽202一面使熔融玻璃MG降溫。該通電加熱並不限定於利用3個區域之通電加熱之溫度控制，亦可進行1個或2個區域之通電加熱而進行熔融玻璃MG之溫度控制。關於澄清槽202中之澄清步驟之詳細內容於下文進行說明。

於均質化步驟(ST3)中，藉由使用攪拌器203a攪拌通過玻璃供給管205而供給之攪拌槽203內之熔融玻璃MG，從而進行玻璃成分之均質化。攪拌槽203係使用1個攪拌器203a攪拌熔融玻璃MG，但亦可使用2個以上之攪拌器203a攪拌熔融玻璃MG。

於供給步驟(ST4)中，熔融玻璃MG通過玻璃供給管206而供給至成形裝置300。

於成形裝置300中進行成形步驟(ST5)及緩冷卻步驟(ST6)。

於成形步驟(ST5)中，將熔融玻璃MG成形為片材狀玻璃G，並製作片材狀玻璃G之連續體。本實施形態係利用使用下述成形體310之溢流下拉法。於緩冷卻步驟(ST6)中，成形且連續之片材狀玻璃G係以成為所期望之厚度且不產生內部應變之方式進行冷卻。

於切割步驟(ST7)中，於切割裝置400中，藉由將自成形裝置300所供給之片材狀玻璃G切割為特定之長度而獲得板狀之玻璃基板。將經切割之玻璃基板進而切割成特定之尺寸而製作目標尺寸之玻璃基板。其後，進行玻璃基板之端面之磨削、研磨及玻璃基板之洗淨，進而檢查泡或條紋等 缺陷之有無後，將檢查合格品之璃基板作為最終製品而進行捆包。

(澄清步驟)

如上所述，至少於玻璃供給管204、澄清槽202及玻璃供給管205中進行澄清步驟(ST2)之脫泡步驟及吸收步驟。脫泡步驟主要於供給管204及澄清槽202之前半中進行。又，吸收步驟主要於澄清槽202之後半中進行。再者，亦有時於澄清槽202之後半中進行脫泡步驟。於該情形時，吸收步驟係於澄清槽202之後半中或其以後之供給管205中進行。

以下自脫泡步驟起說明澄清步驟。

自熔解槽201供給至玻璃供給管204之熔融玻璃MG於玻璃供給管204中及澄清槽202之前半中，於供給至澄清槽202前進行加熱，以便促進SnO₂等澄清劑之氧氣之釋放反應，並且以便於澄清槽202之前半中成為容易使泡浮起之黏度(較佳為120[泊]~400[泊]，1泊=0.1 Pa．s)。例如於無鹼玻璃或僅含微量之鹼之微量含鹼之玻璃(高溫黏性玻璃)、例如相當於10^2.5[泊]之黏度之溫度為1500℃以上之玻璃之情形時，於例如1580℃~1620℃下、更佳為1600℃~1620℃下供給至玻璃供給管204，並以於澄清槽202之入口成為例如1610℃~1650℃、更佳為1630℃~1650℃之方式加熱。進而，於澄清槽202中，藉由使電流於下述加熱電極202a與加熱電極202b間流通而加熱澄清槽202並將熔融玻璃MG升溫至例如1670℃~1710℃，較佳為1690℃~1710℃。 即，必需將澄清槽202之溫度提昇至構成澄清槽202之金屬管之鉑或鉑合金之耐熱溫度附近。

即，於脫泡步驟中，為了加熱熔融玻璃MG，必需一定以上之長度之管。又，澄清槽202之內徑係以大於玻璃供給管204之內徑、且於熔融玻璃MG之液面與管間具有氣相空間之方式構成。藉由設為此種構成，於玻璃供給管204中開始之脫泡可於澄清槽202中成為容易使泡浮起之黏度時急遽地釋放，可促進有效之澄清效果。此處，澄清槽202之管如上所述內徑較大，故而管之徑向之溫度分佈容易不均勻。再者，該問題於內徑相對較小之玻璃供給管204中不易產生。

繼而說明吸收步驟。

於吸收步驟中，藉由使電流於加熱電極202b與加熱電極202c(參照圖3)間流通，從而一面加熱澄清槽202一面使熔融玻璃MG降溫，於將SnO₂用作澄清劑之情形時，使SnO₂之還原反應所獲得之SnO進行氧化反應，藉此將殘留於熔融玻璃MG中之泡中之O₂等氣體成分吸收於熔融玻璃MG中而使泡消失。

(澄清槽)

圖3(a)係具體地表示主要進行上述之澄清步驟之澄清槽202之構成之圖。澄清槽202具體而言具有：加熱電極202a、202b、202c及金屬管202d。金屬管202d係鉑或鉑合金製之管。熔融玻璃MG將金屬管202d之管路作為流路而於金屬管202d之內部流動。加熱電極202a、202b、202c使 電流自金屬管202d之外周壁面流至金屬管202d中，使用藉由金屬管202d之電阻所產生之焦耳熱加熱金屬管202d而將熔融玻璃MG之溫度提昇至特定之溫度，並使用熔融玻璃MG中之澄清劑而進行熔融玻璃MG之脫泡。即，金屬管202d包含鉑或鉑合金之外周壁，且該外周壁受到加熱。

關於加熱電極202a、202b、202c，自作為金屬管202d之長度方向的X方向之上游側依序設置有加熱電極202a、加熱電極202b、加熱電極202c，且加熱電極202a及加熱電極202c位於金屬管202d之兩端。加熱電極202b位於加熱電極202a與加熱電極202c間之大致中間。即，加熱電極202a與加熱電極202b間之區域成為第1加熱區域，加熱電極202b與加熱電極202c間之區域成為第2加熱區域。

於本實施形態中設置有3個加熱電極202a~202c，但亦可為2個加熱電極。即，加熱金屬管202d之區域亦可為1個。

進而，於金屬管202d之內部中，熔融玻璃MG並非於金屬管202d之流路剖面整體中流動而於上方設置有氣相之空間。為了使熔融玻璃MG之應進行脫泡之泡於熔融玻璃MG之液體表面破裂而將泡中之氣體成分釋放至大氣中，於金屬管202d之上部設置有用以將氣體成分自金屬管202d之氣相釋放至大氣中之未圖示之氣體排氣孔。

金屬管202d較佳為圓筒狀之形狀。金屬管202d之厚度例如較佳為1 mm~1.5 mm。金屬管202d之內徑大於玻璃供給管204、205之內徑，較佳為大於玻璃供給管204、205之內徑30%以上，更佳為大於40%以上。金屬管202d之內徑例 如為300 mm以上。藉由將金屬管202d之內徑設為例如300 mm以上之內徑，可使於金屬管202d內流動之熔融玻璃MG之流速降低而延長熔融玻璃MG停留於金屬管202d中之時間，可高效地進行熔融玻璃MG之澄清。

於澄清槽202中，藉由使電流於加熱電極202a、202b、202c中流通而使熔融玻璃MG之溫度成為如圖3(b)中所示之沿X方向之分佈。自熔解槽201送出之熔融玻璃MG於玻璃供給管204中加熱而緩慢升溫，進而於加熱電極202a與加熱電極202b間以熔融玻璃MG之溫度成為最大之方式加熱熔融玻璃MG，於加熱電極202b與加熱電極202c間以熔融玻璃MG之溫度緩慢降低之方式加熱熔融玻璃MG。即，於加熱電極202a與加熱電極202b間之區域中使熔融玻璃MG升溫，以便藉由熔融玻璃MG中所含之澄清劑例如SnO₂(氧化錫)之還原作用而使例如SnO₂釋放氧氣。另一方面，於加熱電極202b與加熱電極202c間之區域中使熔融玻璃MG降溫，以便藉由熔融玻璃MG中所含之澄清劑例如SnO(還原SnO₂而得之澄清劑)之氧化作用而使SnO吸收氧氣。進而，於玻璃供給管205中使熔融玻璃MG緩慢降溫。

圖4(a)係於X方向切割澄清槽202之金屬管202d而得之剖面圖。金屬管202d於成為熔融玻璃MG之流路之金屬管202d之內壁面上交替設置有複數之成為與X方向正交之壁之板材202e、202f。板材202e、202f係於金屬管202d內由固定於金屬管202d之包含鉑或鉑合金等材質之構件所構成之靜態攪拌機構。即，板材202e、202f係藉由攪拌於金屬 管202d內流動之熔融玻璃MG而使熔融玻璃MG沿管之徑向之溫度分佈均勻化。此處，所謂熔融玻璃MG沿徑向之溫度之均勻化，係指溫度分佈中之溫度差為20℃以內，更佳為10℃以內，進而較佳為5℃以內。

板材202e、202f較佳為以金屬管202d之垂直於X方向之截面積成為金屬管202d之垂直於X方向之截面積的3分之1以上且3分之2以下之方式，即以限制熔融玻璃MG之流動之方式設置。若限制熔融玻璃MG之流動之板材202e、202f之截面積(阻斷面積)過小，則攪拌效果較小，若阻斷面積過大，則妨礙熔融玻璃MG之流動之要素變得過大。上述阻斷面積較佳為金屬管202d之垂直於X方向之截面積之2分之1左右。如圖4(b)中所示，板材202e係以通過金屬管202d之包含流路剖面中心之中央區域、且於水平方向(圖4(b)之左右方向)橫切金屬管202d之方式設置，限制流路剖面之上述中央區域上之熔融玻璃MG之流動，並且可使熔融玻璃MG通過流路之上部及下部。另一方面，如圖4(c)中所示，板材202f與板材202e之配置不同，以夾著金屬管202d之包含流路剖面中心之中央區域、且於水平方向(圖4(c)之左右方向)分別橫切流路剖面之上部及下部之方式設置，限制流路剖面之上部及下部上之熔融玻璃MG之流動，並且可使熔融玻璃MG通過金屬管202d之包含流路剖面中心之中央區域。即，以限制金屬管202d之管路之熔融玻璃MG之流路剖面之方式利用設置於管路之流路方向之不同位置上之複數之板材202e、202f予以構成。於鄰接 之板材202e、202f之組中，限制流路剖面之部分相互不同。再者，板材202f係以夾著中央區域、且於水平方向(圖4(c)之左右方向)分別橫切流路剖面之上部及下部之方式設置，但亦可將板材202f設置為於流路剖面之面內旋轉90度而得之形狀，即，亦可以夾著管路之包含流路剖面中心之中央區域、且於垂直方向(圖4(c)之上下方向)分別橫切流路剖面之左右兩側之部分之方式設置。於該情形時，較佳為使用圖4(b)所示之形狀者作為板材202e。又，亦可使用圖4(c)所示之形狀者作為板材202f，另一方面設置將圖4(b)所示之板材202e於流路剖面之面內旋轉90度而得之形狀。

於本實施形態中，板材202e、202f之限制流路剖面之部分相互不同，但限制流路剖面之部分亦可相同。然而，就防止熔融玻璃MG自上游側至下游側直線流動，而一面於上下方向攪拌熔融玻璃MG一面使其流動之方面而言，較佳為板材202e、202f之限制流路剖面之部分相互不同。又，於本實施形態中，雖然設置有2個板材202e、202f，但亦可僅設置1個板材而限制熔融玻璃MG之流路剖面。

於澄清槽202中，一面使自玻璃供給管204供給之熔融玻璃MG於包含鉑或鉑合金之外周壁經通電加熱之金屬管202中流動一面進行脫泡。於該情形時，於加熱之金屬管202d之壁附近流動之熔融玻璃MG容易隨著金屬管202d之通電加熱而升溫，但熔融玻璃MG中之流路剖面中心之部分由於遠離加熱之金屬壁202d故而難以升溫。即，容易沿金屬 管202d之徑向而產生熔融玻璃MG之溫度分佈。因此，於未設置板材202e、202f之先前之澄清槽中，流動之熔融玻璃沿管之徑向之溫度分佈不均勻，此外距離金屬管之壁較遠之流路剖面中心之部分之熔融玻璃之流速快於在金屬管之壁附近流動之熔融玻璃之流速。因此，於流路剖面中心流動之熔融玻璃MG容易於未加熱之狀態下直接通過澄清槽。若因上述原因而沿金屬管202d之徑向產生熔融玻璃MG之溫度分佈，則必需較高地設定金屬管202之加熱溫度，以使於溫度分佈中溫度最低之部分之溫度成為適於進行使澄清劑發揮還原作用而釋放氧氣之脫泡，並且使熔融玻璃MG具有容易使泡浮起之黏度的溫度。然而，若設定為如上所述之加熱溫度，則構成金屬管202d之鉑或鉑合金等金屬成分之揮發變得劇烈，金屬管202d之消耗變得劇烈。因此，於本實施形態中，為了使熔融玻璃MG於金屬管202d之徑向之溫度分佈接近均勻(為了均勻化)，而於金屬管202d之流路上設置作為攪拌熔融玻璃MG之機構之板材202e、202f。藉此，可與先前相比防止構成金屬管202d之鉑或鉑合金之揮發，並且提高熔融玻璃MG之澄清效果。

本實施形態之使用板材202e、202f之熔融玻璃MG之攪拌係於澄清槽202之自金屬管202d內之熔融玻璃MG之入口起至熔融玻璃MG之藉由加熱所形成之最高溫度(參照圖3(b))附近為止之區間之至少一部分中進行。由於在上述區間中進行熔融玻璃MG之脫泡步驟，故而藉由於該脫泡步 驟中使熔融玻璃MG沿金屬管202d之徑向之溫度分佈均勻化，可抑制金屬管202d之多餘之加熱，可防止構成金屬管202d之鉑或鉑合金之揮發，並且提高熔融玻璃MG之澄清效果。此處所謂「最高溫度附近」之「附近」，係指相對於最高溫度例如為10℃以內之範圍，較佳為5℃以內之範圍。因此，所謂上述區間，係指自金屬管202d內之熔融玻璃MG之入口起至超過熔融玻璃MG之藉由加熱所形成之最高溫度之位置而溫度降低10℃之上述「附近」之邊緣為止之區間。

於澄清槽202中，於使熔融玻璃MG升溫而進行脫泡後，藉由對加熱電極202b、202c間之金屬管202d進行通電加熱，而使熔融玻璃MG之溫度降低至低於澄清槽202之前半中之熔融玻璃MG之溫度的適於吸收步驟之溫度。此處，所謂澄清槽202之前半中之熔融玻璃MG之溫度，係指促進澄清劑之氧氣之釋放反應、並且成為容易使熔融玻璃MG中之泡浮起之黏度(較佳為120[泊]~400[泊])的溫度，例如於無鹼玻璃或僅含微量之鹼之微量含鹼之玻璃(高溫黏性玻璃)、例如相當於10^2.5[泊]之溫度為1500℃以上之玻璃中，於將SnO₂用作澄清劑之情形時，該溫度例如於1610℃~1710℃之範圍內。於在上述無鹼玻璃中或微量含鹼之玻璃中使用SnO₂作為澄清劑之情形時，適於吸收步驟之溫度於1200℃~1650℃之範圍內。其結果，所形成之澄清槽202內之熔融玻璃MG之最高溫度為1670℃~1710℃、或者1690℃~1710℃。又，於該情形時，圖3(b)所示之最 高溫度之上限例如為1700度~1710度。

如此，使熔融玻璃MG中所含之澄清劑發揮氧化作用，使殘留於熔融玻璃MG中之泡所含之氧氣吸收於澄清劑中而進行澄清。此時，由於熔融玻璃MG之溫度高於管之壁面之溫度，故而於未在澄清槽202中進行攪拌之情形時，在管路之中心附近流動之熔融玻璃MG之溫度變得高於在管之壁面附近流動之熔融玻璃的溫度。即，存在無法完全降低至適於吸收步驟之溫度而使澄清變得不充分之問題。此時，澄清槽202可將板材202e、202f用作熔融玻璃MG之攪拌機構而攪拌熔融玻璃MG。於泡之吸收時，若熔融玻璃MG存在上述溫度分佈，則由於上述原因而難以高效地吸收殘留於熔融玻璃MG中之泡。因此，於本實施形態中，如圖4(a)中所示，不僅於熔融玻璃MG之脫泡時，於泡之吸收時亦可將板材202e、202f用作熔融玻璃MG之攪拌機構。藉由於熔融玻璃MG之脫泡時攪拌熔融玻璃，或者藉由除於熔融玻璃MG之脫泡時以外亦於泡之吸收時攪拌熔融玻璃，可使管之壁面之溫度低於未攪拌熔融玻璃之情形例如數℃~10數℃。即，即便使管之壁面之溫度降低例如數℃~10數℃，亦可成為與未攪拌熔融玻璃之情形之熔融玻璃之溫度相同之溫度。

於本實施形態之澄清步驟中不僅於進行熔融玻璃MG之脫泡時，亦於進行泡之吸收時將板材202e、202f用作熔融玻璃MG之攪拌機構，但只要至少於使熔融玻璃MG升溫而進行脫泡之部分中以上述溫度分佈均勻化之方式攪拌熔融 玻璃MG即可。

本實施形態之進行脫泡之金屬管202d係相對於玻璃供給管204階梯地擴大之擴大管，但亦可為連續地擴徑之擴大管。由於至少金屬管202d為相對於玻璃供給管204擴大之管，故而於金屬管202d內於熔融玻璃MG之上方存在氣相空間，可使熔融玻璃MG具有液面，並且由於流路擴大，故而熔融玻璃MG之流速降低而延長於金屬管202d內之停留時間，此外由於熔融玻璃MG之液面之面積擴大，故而可高效率地進行脫泡。

(玻璃組成)

藉由本實施形態之玻璃基板之製造方法而製造之玻璃基板可較佳用於平板顯示器用玻璃基板。就高效地發揮本實施形態之效果方面而言，例如較佳為具有不含Li、Na、及K中之任一成分、或者即便含有Li、Na、及K中之至少任一成分，內部含有Li、Na、及K之成分之合計量亦為0.5質量%以下的玻璃組成。玻璃組成可較佳例示如下所示者。

玻璃基板之玻璃組成例如可列舉如下者。

以下所示之組成之含有率表達係質量%。

較佳為含有如下組成之無鹼玻璃：SiO₂：50~70%、B₂O₃：5~18%、Al₂O₃：0~25%、MgO：0~10%、CaO：0~20%、 SrO：0~20%、BaO：0~10%、RO：5~20%(其中，R係選自Mg、Ca、Sr及Ba中之至少一種、且為玻璃板所含有者)。

又，玻璃基板之玻璃可列舉以下之玻璃組成：SiO₂：50~70%、B₂O₃：1~10%、Al₂O₃：0~25%、MgO：0~10%、CaO：0~20%、SrO：0~20%、BaO：0~10%、RO：5~30%(其中，R為Mg、Ca、Sr及Ba之合量)，含有如上組成之無鹼玻璃亦同樣較佳。

又，玻璃基板之玻璃可列舉以下之玻璃組成：SiO₂：50~70%、B₂O₃：3~15%、Al₂O₃：8~25%、MgO：0~10%、CaO：0~20%、SrO：0~20%、BaO：0~10%、RO：5~30%(其中，R為Mg、Ca、Sr及Ba之合量)，含有如上組成之無鹼玻璃亦同樣較佳。

再者，於本實施形態中採用無鹼玻璃，但玻璃基板亦可為微量含有鹼金屬(鹼金屬之合計含有率大於0質量%)之微量含鹼之玻璃。於含有鹼金屬之情形時，較佳為含有合計0.10質量%以上且0.5質量%以下之R'₂O(其中，R'係選自Li、Na及K中之至少一種，且為玻璃基板G所含有者)。又，為了使玻璃之熔解變容易，就降低比電阻之觀點而言，玻璃中之氧化鐵之含量換算為Fe₂O₃較佳為0.01~0.2質量%，更佳為0.01~0.15質量%，進而較佳為0.01~0.10質量%。又，於添加SnO₂作為澄清劑之情形時，SnO₂之含量進而較佳為0.01~0.5質量%。又，於本實施形態中，由於SnO₂為容易使玻璃失透之成分，故而為了提高澄清性且不引起失透，其含有率較佳為0.01~0.5質量%，更佳為0.05~0.4質量%，進而較佳為0.1~0.3質量%。又，較佳為實質上不含As₂O₃、Sb₂O₃、PbO。

除上述成分以外，為了調節玻璃之各種物理、熔融、澄清、及成形之特性，本實施形態之玻璃基板亦可含有各種其他氧化物。作為此種其他氧化物，並不限定於如下，可列舉：TiO₂、MnO、ZnO、Nb₂O₅、MoO₃、Ta₂O₅、WO₃、Y₂O₃、及La₂O₃。

於本實施形態之製造方法中，藉由攪拌熔融玻璃MG而使熔融玻璃MG沿金屬管202d之徑向之溫度分佈均勻化。因此，即便於視玻璃組成而使用熔解性較低、熔融玻璃之黏性較高之熔融玻璃之情形時，只要將熔融玻璃加熱至使熔融玻璃之黏度適於脫泡之程度即可，無需如先前般為了 提高於金屬管之中心附近流動之熔融玻璃之溫度而更進一步加熱熔融玻璃。因此，可抑制由鉑或鉑合金所構成之金屬管202d之揮發，並且有效地進行澄清步驟。

即，即便為對應於102.5[泊]之溫度為1500℃以上(例如1500℃以上且1650℃以下)之黏性較高之玻璃，亦可於本實施形態之製造方法中較佳用作構成玻璃基板之玻璃，可抑制由鉑或鉑合金所構成之金屬管202d之揮發，並且有效地進行澄清步驟。

又，即便並非黏性較高之玻璃，就近年來環境負荷之觀點而言，於將SnO₂代替As₂O₃用作澄清劑之情形時，與將As₂O₃用作澄清劑之情形相比更為使熔融玻璃成為高溫，故而鉑或鉑合金之揮發亦更加成為問題。然而，於本實施形態之製造方法中，無需如先前般為了提高於金屬管之中心附近流動之熔融玻璃之溫度而更進一步加熱熔融玻璃。因此，可抑制由鉑或鉑合金所構成之金屬管202d之揮發，並有效地進行澄清步驟。

(變形例)

於本實施形態中，如圖4(a)所示，交替地配置有複數之設置於金屬管202d內之板材202e、202f，但亦可配置1組板材202e、202f。

又，如圖6(a)所示，亦可於金屬管202d內交替地設置自金屬管202d之壁朝向管路之內側延伸，但延伸高度不同之板材202e、202f。即，由於鄰接之板材202e、202f之高度不同，故而板材202e、202f之組之限制流路剖面之部分相 互不同。於該情形時，藉由利用板材202e、202f之攪拌，熔融玻璃MG如圖中所示之虛線般起伏而流動。即，圖6(a)所示之板材202e、202f係用作攪拌熔融玻璃MG之攪拌機構。

進而，亦可如圖6(b)所示於金屬管202d內交替設置開有複數之圓形狀或半圓形狀之孔之板材202e、及設置有與該孔之配置不同之孔之板材202f代替本實施形態之圖4(a)、(b)所示之板材202e、202f。

又，亦可如圖6(c)所示於金屬管202d內交替設置於一方向上開有複數之狹縫孔之板材202e、及設置有與該狹縫孔之朝向不同之狹縫孔之板材202f代替本實施形態之圖4(a)、(b)所示板材202e、202f。於圖6(b)、(c)之情形時，板材202e、202f之組之限制流路剖面之部分亦相互不同。因此，熔融玻璃MG可藉由板材202e、202f而高效地攪拌。

進而，亦可如圖7所示，藉由於金屬管202d內設置旋轉軸202g上設置有葉片202h，並使旋轉軸202g旋轉之攪拌機202i作為動態攪拌機構而代替如本實施形態般使用板材202e、202f作為用以攪拌熔融玻璃MG之機構(靜態攪拌機構)攪拌熔融玻璃MG。

以上，對本發明之玻璃基板之製造方法詳細地進行說明，但本發明並不限定於上述實施形態，當然亦可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種改良或變更。

200‧‧‧熔解裝置

201‧‧‧熔解槽

202‧‧‧澄清槽

202a、202b、202c‧‧‧加熱電極

202d‧‧‧金屬管

202e、202f‧‧‧板材

202g‧‧‧旋轉軸

202h‧‧‧葉片

202i‧‧‧攪拌機

203‧‧‧攪拌槽

203a‧‧‧攪拌器

204、205、206‧‧‧玻璃供給管

300‧‧‧成形裝置

310‧‧‧成形體

400‧‧‧切割裝置

圖1係本實施形態之玻璃基板之製造方法之步驟圖。

圖2係示意性地表示進行圖1所示之熔解步驟~切割步驟之裝置之圖。

圖3中(a)係主要表示進行圖1所示之澄清步驟之澄清槽之圖，(b)係表示澄清槽之外周壁之溫度之圖。

圖4(a)~(c)係說明澄清槽所使用之板材之圖。

圖5係說明先前之澄清槽中之熔融玻璃之流速及溫度之圖。

圖6(a)~(c)係表示與圖4(a)~(c)所示之板材不同形態之板材之例的圖。

圖7係表示與圖4(a)~(c)所示之板材所構成之攪拌機構不同形態之攪拌機構之例的圖。

202‧‧‧澄清槽

202e、202f‧‧‧板材

204、205‧‧‧玻璃供給管

Claims (12)

1. 一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於：其包括一面使含有SnO₂作為澄清劑之熔融玻璃於包含鉑或鉑合金之外周壁受加熱之管中流動一面進行澄清之澄清步驟；上述澄清步驟包括使上述熔融玻璃中之氣泡自熔融玻璃之液面朝向上述管內之氣相釋放之脫泡步驟；並且於上述脫泡步驟中，藉由通電加熱將上述管加熱，使熔融玻璃升溫至1670℃~1710℃，並藉由攪拌上述熔融玻璃而使上述熔融玻璃沿上述管之徑向之溫度分佈均勻化。
2. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其於上述管內之自上述熔融玻璃之入口起至上述熔融玻璃之藉由加熱所形成之最高溫度附近為止之區間之至少一部分中攪拌上述熔融玻璃。
3. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述管包含階梯地或者連續地擴徑之擴大管；且上述脫泡步驟係於上述擴大管中進行。
4. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述所製造之玻璃基板對應於10^2.5[泊]之黏度之溫度為1500℃以上。
5. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中於上述脫泡步驟中所攪拌之上述熔融玻璃之黏度為120~400[泊]。
6. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中於上述管內 之上方具有氣相之空間。
7. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中所製造之上述玻璃基板係由無鹼玻璃或者微量含鹼之玻璃所構成。
8. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述熔融玻璃之攪拌係使用由固定於上述管之板構件而構成之靜態攪拌機構進行。
9. 如請求項8之玻璃基板之製造方法，其中上述靜態攪拌機構為以限制上述管內之熔融玻璃之流路剖面之方式而設置之板構件。
10. 如請求項9之玻璃基板之製造方法，其中上述靜態攪拌機構係由以限制上述管內之熔融玻璃之流路剖面之方式而設置於上述管內之流路方向之不同位置上之複數之板構件所構成，且於鄰接之板構件之組中之至少1組中，限制上述流路剖面之部分相互不同。
11. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述熔融玻璃之攪拌係使用動態攪拌機構而進行。
12. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述澄清步驟於上述脫泡步驟後，更包含使熔融玻璃中之氣泡吸收於上述熔融玻璃中之吸收步驟；且於上述吸收步驟中，攪拌上述熔融玻璃。