CN103124700A

CN103124700A - 玻璃基板的制造方法

Info

Publication number: CN103124700A
Application number: CN2012800031009A
Authority: CN
Inventors: 君岛哲郎; 村上次伸; 日冲宣之; 藤本慎吾
Original assignee: Avanstrate Inc; Avanstrate Korea Inc
Current assignee: Avanstrate Inc; Avanstrate Korea Inc
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: KR20120138838A; CN103080025A; KR101300980B1; CN103124700B; CN103080025B; WO2012132473A1; TW201247579A; WO2012132474A1; TWI469940B

Abstract

在本发明的玻璃基板的制造方法中的熔解工序中，通过将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽中的熔融玻璃的液面的大致整个面上，从而制作包含液面的表层的温度均匀化的熔融玻璃，然后使所述熔融玻璃自所述熔解槽的内侧侧壁中的朝向第1方向的内侧侧壁的底部所设置的流出口流向后续工序。使所述熔融玻璃流动时，对于在熔融玻璃的深度方向上较所述表层位于更下方的所述熔融玻璃的下层的温度，对施加于位于所述熔解槽的所述第1方向的两端部的熔融玻璃的热量进行调整，以使在所述下层中不会产生由所述熔融玻璃的温度分布而引起的对流。由此，使所述下层的熔融玻璃的沿所述第1方向的温度分布均匀化。

Description

玻璃基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种制造玻璃基板的玻璃基板的制造方法。

背景技术

液晶显示器或等离子体显示器等平板显示器(以下称为FPD)中所使用的玻璃基板的主流是例如厚度为0.5mm～0.7mm且尺寸为300mm×400mm～2850mm×3050mm的玻璃基板。

作为FPD用玻璃基板的制造方法，已知有溢流下拉法。溢流下拉法中，在成型炉中使熔融玻璃自熔融玻璃的成型体的上部溢出从而由熔融玻璃成型片材玻璃，并对所成型的片材玻璃进行缓慢冷却、切割。其后，进一步根据顾客的规格将经切割的片材玻璃切割成特定的尺寸，进行清洗、端面研磨等，然后作为FPD用玻璃基板出货。

FPD用玻璃基板中，尤其是液晶显示装置用玻璃基板在其表面形成有半导体元件，因此优选为完全不含有碱金属成分、或者即便含有也为不会影响到半导体元件等的程度的微量。

另外，若在玻璃基板中存在气泡，则会成为显示缺陷的原因，因此存在气泡的玻璃基板无法用作FPD用玻璃基板。因此，要求在玻璃基板中不残存气泡。

另外，若在玻璃基板中存在玻璃组成的不均(玻璃组成不均匀的情况)，则会产生例如被称为波筋的条状缺陷。该波筋因起因于玻璃组成的不均质的熔融玻璃的粘度差异，在成型时的熔融玻璃的表面形成微细的表面凹凸，该表面凹凸也残存在玻璃基板中。因此，将该玻璃基板作为液晶面板用的玻璃基板安装至液晶面板中时，会成为在液晶单元间隙中产生误差、或引起显示不均的原因。因此，需要在玻璃基板的制造阶段中不引起波筋等玻璃组成的不均。

例如，已知有一种玻璃熔解窑，其增强熔融玻璃的热弹性(hotspring)，可促进熔融玻璃的对流而进行充分搅拌，并且可阻止玻璃原料投入端侧表层的半熔融状态等的玻璃过早流向导出端侧(专利文献1)。

在上述玻璃熔解窑中，在自玻璃原料的投入端侧的区域至导出端侧的区域为止的中途的热弹性区域，以适当的间隔，遍及窑的宽度方向全长而配置有2列以上的通电方向为窑的长度方向的2对以上的电极，从而增强熔融玻璃的热弹性。由此，可抑制半熔融状态等的玻璃过早流向导出端侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-60226号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，投入至上述玻璃熔解窑(熔解槽)中的玻璃原料中，SiO₂(二氧化硅)与其他原料成分相比容易熔解残留。因此，在热弹性较弱的情况时，如图6所示，SiO₂集中在玻璃熔解窑(熔解槽)的熔融玻璃的导出端侧、即MTE(MeltingEnd)侧的液面而容易形成富含二氧化硅的异质坯料120。若一直增强热弹性，则富含二氧化硅的异质坯料120过早流向导出端侧的情况少，但在粘性高的玻璃组成的熔融玻璃的情况时，为了增强热弹性，必需提高熔融玻璃的温度以降低粘性。然而，若过度提高熔融玻璃的温度，则为了确保耐蚀性而含有的ZrO₂(氧化锆)有时自构成熔解槽的耐火物等的内侧侧壁熔出至熔融玻璃中而导致玻璃的失透。因此，在粘性高的玻璃组成的熔融玻璃的情况时，难以通过提高熔融玻璃的温度来形成对流。

另外，对于例如液晶显示器等平板显示器的玻璃基板，要求不会对形成在玻璃基板上的TFT(ThinFilmTransistor)等半导体元件的特性造成不良影响。因此，液晶显示器等的玻璃基板优选使用如上所述的完全不含有碱金属成分的无碱玻璃、或即便含有碱金属成分也为微量的含有微量碱的玻璃。然而，无碱玻璃或含有微量碱的玻璃的高温粘性高，因此如上所述，难以增强热弹性。即，在制造具有高温粘性高的玻璃组成的玻璃基板的情况时，难以使用增强热弹性的上述公知的方法来制造波筋等玻璃组成的不均得到抑制的玻璃基板。

因此，本发明的目的在于提供一种玻璃基板的制造方法，其可使用与以往完全不同的方式来抑制波筋等玻璃组成的不均。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式是包括在熔解槽中将玻璃原料熔解的熔解工序的玻璃基板的制造方法。

在所述熔解工序中，通过将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽中的熔融玻璃的液面的大致整个面上，从而制作包含液面的表层的温度均匀化的熔融玻璃，

使所述熔融玻璃自所述熔解槽的内侧侧壁中的朝向第1方向的内侧侧壁的底部所设置的流出口流向后续工序，

使所述熔融玻璃流动时，对于在熔融玻璃的深度方向上较所述表层位于更下方的所述熔融玻璃的下层的温度，至少对施加于位于所述熔解槽的所述第1方向的两端部的熔融玻璃的热量进行调整，以使在所述下层中不会产生由所述熔融玻璃的温度分布而引起的对流，由此一边使所述下层的熔融玻璃的沿所述第1方向的温度分布均匀化，一边使所述熔融玻璃自所述流出口流向所述后续工序。

发明效果

利用上述方式的玻璃基板的制造方法可抑制波筋等玻璃组成的不均。

附图说明

图1是表示本发明的玻璃基板的制造方法的工序的一个示例的图。

图2是模式性地表示进行图1所示的熔解工序～切割工序的装置的一个示例的图。

图3是说明图1所示的熔解工序中使用的熔解槽的图。

图4是说明图3所示的熔解槽中的玻璃原料的投入的图。

图5是说明本实施方式中的熔解槽内部的熔融玻璃的对流的图。

图6是说明以往的熔解槽内部的熔融玻璃的对流的图。

具体实施方式

以下，对本实施方式的玻璃基板的制造方法进行说明。图1是表示本发明的玻璃基板的制造方法的工序的一个示例的图。

(玻璃基板的制造方法的整体概要)

玻璃基板的制造方法主要具有熔解工序(ST1)、澄清工序(ST2)、均质化工序(ST3)、供给工序(ST4)、成型工序(ST5)、缓慢冷却工序(ST6)、及切割工序(ST7)。此外，还具有磨削工序、研磨工序、清洗工序、检查工序、捆包工序等，将在捆包工序中积层的2个以上的玻璃基板搬送至订货方的作业人员。

熔解工序(ST1)在熔解槽中进行。在熔解工序中，通过将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽中的熔融玻璃的液面的大致整个面上来制作包含液面的表层的温度均匀化的熔融玻璃。进而，使熔融玻璃自熔解槽的内侧侧壁中的朝向第1方向的内侧侧壁的底部所设置的流出口流向后续工序。此时，对于在熔融玻璃的深度方向上较表层位于更下方的熔融玻璃的下层的温度，至少对施加于位于熔解槽的第1方向的两端部的熔融玻璃的热量进行调整，以使在下层中不会产生由熔融玻璃的温度分布而引起的对流，由此一边使下层的熔融玻璃的沿第1方向的温度分布均匀化，一边使熔融玻璃自流出口流向后续工序。例如，上述温度分布中，位于熔解槽的第1方向的两端部的熔融玻璃的温度容易下降，因此以提高该温度的方式进行温度调节而使下层中的温度分布均匀化。另外，在位于上述两端部的熔融玻璃的温度容易上升的情况时，以降低该温度的方式进行温度调节而使下层中的温度分布均匀化。

此处，投入玻璃原料的熔融玻璃的液面的“大致整个面”，是指熔解槽的熔融玻璃的液面的80%以上。玻璃原料的投入方法可为使收纳有玻璃原料的料斗反转而将玻璃原料分散投入至熔融玻璃中的方式，也可为使用带式输送机来输送玻璃原料而进行分散投入的方式或一次性投入至大致整个面的方式，还可为通过螺旋送料机(screwfeeder)分散投入玻璃原料的方式或一次性投入至大致整个面的方式。在后述的实施方式中，使用料斗来投入玻璃原料。另外，熔融玻璃的“表层”，是指包含自液面向熔解槽的底部的深度的5%以下的范围内的液面的区域；熔融玻璃的“下层”，是指表层以外的区域。另外，设置有流出口的“底部”，是指上述下层的一部分且接近底面的区域。优选指在熔解槽的深度方向上自底面的深度为液面与熔解槽的底部之间的深度的1/2以下的区域。

熔解槽的熔融玻璃通过向熔融玻璃自身通电而使其自身发热而升温，但加热方法除利用该通电的熔融玻璃的加热以外，也可辅助性地提供由燃烧器产生的火焰而使玻璃原料熔解。需要说明的是，在玻璃原料中添加有澄清剂。作为澄清剂，已知有SnO₂、As₂O₃、Sb₂O₃等，但并无特别限定。然而，从降低环境负荷的观点出发，优选使用SnO₂(氧化锡)作为澄清剂。

澄清工序(ST2)至少在澄清槽中进行。在澄清工序中，通过使澄清槽内的熔融玻璃升温，可使熔融玻璃中所含的包含O₂、CO₂或SO₂的气泡吸收因澄清剂的还原反应所产生的O₂而成长，从而使气泡浮出熔融玻璃的液面而释放。进而，在澄清工序中，通过降低熔融玻璃的温度，可使通过澄清剂的还原反应而获得的还原物质进行氧化反应。由此，使残存在熔融玻璃的气泡中的O₂等气体成分再次吸收至熔融玻璃中，气泡消失。澄清剂的氧化反应及还原反应是通过控制熔融玻璃的温度而进行的。需要说明的是，澄清工序也可使用减压消泡方式，其中，在澄清槽内形成减压气氛，使存在于熔融玻璃中的气泡在减压环境下成长而消泡。在该情况下，从不使用澄清剂的观点出发是有效的。需要说明的是，在下述澄清工序中，使用利用氧化锡作为澄清剂的澄清方法。

在均质化工序(ST3)中，使用搅拌器对通过自澄清槽延伸的配管所供给的搅拌槽内的熔融玻璃进行搅拌，从而进行玻璃成分的均质化。由此，可降低作为波筋等的原因的玻璃的组成不均。需要说明的是，搅拌槽可设置1个，也可设置2个。

在供给工序(ST4)中，通过自搅拌槽延伸的配管将熔融玻璃供给至成型装置。

在成型装置中进行成型工序(ST5)及缓慢冷却工序(ST6)。

在成型工序(ST5)中，将熔融玻璃成型为片材玻璃，制作片材玻璃的流体。成型可利用溢流下拉法或浮法。在下述本实施方式中，利用溢流下拉法。

在缓慢冷却工序(ST6)中，成型后流动的片材玻璃成为所需的厚度，以不产生内部应变的方式、进而以不产生翘曲的方式进行冷却。

在切割工序(ST7)中，通过在切割装置中，将自成型装置供给的片材玻璃切割成特定的长度，获得板状的玻璃板。进一步将经切割的玻璃板切割成特定的尺寸，而制作目标尺寸的玻璃基板。其后，进行玻璃基板的端面的磨削、研磨，进行玻璃基板的清洗，进而，检查有无气泡或波筋等异常缺陷后，检查合格品的玻璃板作为最终制品进行捆包。

图2是模式性地表示进行本实施方式中的熔解工序(ST1)～切割工序(ST7)的装置的一个示例的图。如图2所示，该装置主要具有熔解装置100、成型装置200、及切割装置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。

在图2所示的示例的熔解装置101中，使用料斗101d来进行玻璃原料的投入。在澄清槽102中，调整熔融玻璃MG的温度，利用澄清剂的氧化还原反应进行熔融玻璃MG的澄清。进而，在搅拌槽103中，利用搅拌器103a搅拌熔融玻璃MG而使其均质化。在成型装置200中，通过使用成型体210的溢流下拉法，由熔融玻璃MG成型片材玻璃SG。

(熔解槽的详细说明)

图3是说明本实施方式的熔解槽101的概略构成的图。

熔解槽101中，通过将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽101中的熔融玻璃MG的液面101c的大致整个面上，从而制作包含液面的表层的温度均匀化的熔融玻璃。进而，在熔解槽101中，使熔融玻璃MG自熔解槽101的内侧侧壁中的朝向图3中的左右方向(第1方向)、更具体而言朝向左方向的内侧侧壁的底部所设置的流出口104a流向后续工序。

熔解槽101具有由耐火砖等耐火物所构成的壁110。熔解槽101具有以壁110包围的内部空间。熔解槽101的内部空间具有：液槽101a，其一边对投入至上述空间的玻璃原料熔解而形成的熔融玻璃MG进行加热一边将其收纳；及作为气相的上部空间101b，其形成在熔融玻璃MG的上层且用于投入玻璃原料。

在熔解槽101的上部空间101b的与上述第1方向平行的壁110上设置有使混合有燃料与氧等的燃烧气体燃烧而产生火焰的燃烧器112。燃烧器112通过火焰对上部空间101b的耐火物进行加热而使壁110为高温。玻璃原料是通过高温的壁110的辐射热，并通过高温的气相的气氛而被加热的。

在图3中的熔解槽101的左侧侧壁，在与上部空间101b接触的面上设置有原料投入窗101f。即，以如下方式构成：通过该原料投入窗101f，收纳有玻璃原料的料斗101d可进出于上部空间101b，根据后述的计算机118的指示，在熔融玻璃MG的液面101c上前后左右移动。

图4是说明熔解槽101中的玻璃原料的投入的图。

如图4所示，将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽101中的熔融玻璃MG的液面的大致整个面上。由此，制作包含液面的表层的温度均匀化的熔融玻璃MG。

即，熔解槽101具备料斗动作机构，其根据计算机118的指示，在料斗101d装有玻璃原料的状态下，使料斗101d移动至目标区域，使料斗101d的上面反转至下面。料斗101d投入玻璃原料的区域及投入的时间间隔是以不使浮动在熔融玻璃MG的液面101c的玻璃原料消失的方式预先确定的。因此，在熔解槽101内部，投入至熔融玻璃MG的液面的大致整个面上，因此玻璃原料一直以覆盖熔融玻璃MG的液面101c的方式浮动。

如此这样使玻璃原料一直以覆盖液面101c的方式浮动的原因在于：熔融玻璃MG的热不会通过液面101c而放射至气相的上部空间101b，而是使熔融玻璃MG的包含液面的表层的温度分布均匀化，由此维持恒定。另外，其原因在于：可使玻璃原料中的SiO₂(二氧化硅)等熔解性低(熔解温度高)的原料成分高效地熔解，而防止SiO₂(二氧化硅)等原料成分的熔解残留。在SiO₂等熔解温度高的原料成分与其他成分、例如B₂O₃(氧化硼)等原料成分混合的状态下，SiO₂等可以在低于SiO₂等固有的熔解温度的温度熔解。因此，以在熔融玻璃MG的液面101c上一直存在玻璃原料而覆盖液面101c的方式连续分散投入玻璃原料。由此，B₂O₃等原料成分与难以熔解的SiO₂等原料成分一起熔解，因此可防止SiO₂(二氧化硅)等原料成分的熔解残留。在如以往那样将玻璃原料投入至熔融玻璃的液面的一部分的情况时，有时难以熔解的SiO₂等原料成分熔解残留，因熔融玻璃的对流而在远离玻璃原料的投入位置的液面上以异质坯料的形式浮动。另外，该异质坯料通过熔融玻璃的对流而移动至熔解槽内部，根据情况，也存在自熔解槽的流出口流出而流向后续处理工序的情况，由此容易成为波筋等玻璃组成的不均的原因。

因此，在本实施方式中，在熔解槽101中，将玻璃原料投入至熔融玻璃MG的液面的大致整个面上。因此，可使熔融玻璃MG的包含液面的表层中的温度均匀化。另外，也可防止SiO₂等原料成分的熔解残留。

在与熔解槽101的上述第1方向平行且相互对置的液槽101a的内侧侧壁110a、110b，设置有以氧化锡或鉬等具有耐热性的导电性材料构成的3对电极114。3对电极114是设置在内侧侧壁110a、110b中的对应于熔融玻璃MG的下层的区域。3对电极114均自液槽101a的外壁的面延伸至内壁的面。对于3对电极114的各电极对中的图中里侧的电极并未图示。3对电极114的各电极对按照通过熔融玻璃MG而相互对置的方式设置在内侧壁110a、110b上。各对电极114使电流流通在位于电极间的熔融玻璃MG中。熔融玻璃MG通过该通电而自身产生焦耳热由此来加热熔融玻璃MG。在熔解槽101中，熔融玻璃MG被加热至例如1500℃以上。经加热的熔融玻璃MG通过玻璃供给管104输送至澄清槽102中。需要说明的是，3对电极114中的各电极114的对、与邻接于该电极对的电极114的对之间的第1方向上的相隔距离均相同时，可使下层中的熔融玻璃MG的温度均匀化，因此从控制温度的观点出发是优选的。

在本实施方式中，在熔解槽101中设置有3对电极114，也可设置2对或4对以上电极。在电极114的对为4对以上的情况时，当各电极114的对、与邻接在该电极对的电极114的对之间的第1方向上的相隔距离均相同时，可使下层中的熔融玻璃MG的温度均匀化，因此从控制温度的观点出发是优选的。

在图3所示的熔解槽101中，在上部空间101b设置有燃烧器112，也可不设置燃烧器112。在电阻率大的熔融玻璃(例如，1500℃时的电阻率为180Ω·cm以上的熔融玻璃)的情况下，可辅助性地使用燃烧器112。将玻璃原料分散投入至熔融玻璃MG的较大面积的液面101c上，以玻璃原料覆盖液面101c的大致整个面上，由此可防止自熔融玻璃MG的液面101c的热放射，可抑制熔融玻璃MG的温度的降低。由此，可在连续制作熔融玻璃时不使用燃烧器112而通过熔融玻璃MG的温度使玻璃原料熔解。

各电极114连接于控制单元116，为使下层中的熔融玻璃MG的温度分布均匀化，对每对电极114进行分别输入至电极114的电力(交流)的控制。控制单元116进而与计算机118连接。计算机118是自控制单元116接收控制单元116输入至电极114的电力、具体为电压及电流的值，根据该电压及电流的信息求出夹持在熔解槽101内的电极114间的熔融玻璃MG的温度信息。计算机118进而根据该温度信息，以3对电极114的各对所测量的熔融玻璃MG的温度统一在特定的允许范围内、例如5℃以内、优选为3℃以内的范围内的方式将输入至电极114的电力的指示输送至控制单元116。另外，计算机118是以利用控制单元116使下述料斗101d进行动作的方式，对未图示的料斗动作机构进行指示的。

计算机118例如通过以下方法获得位于夹持在电极114的对之间的位置的熔融玻璃MG的温度信息。即，将电极114的各对的电压设为E(V)、将电流设为I(A)、将在电极114的对之间流通在熔融玻璃MG中的电流的截面积设为S(m²)、将电极114的对之间的长度设为L(m)时，根据ρ=E/I×S/L式，求出熔融玻璃MG的电阻率ρ(Ω·m)。截面积S及长度L是通过熔解槽101而确定的值。

电阻率ρ因流通电流的熔融玻璃MG的温度变化而变化，因此预先求出电阻率ρ与熔融玻璃MG的温度之间的关系，由此可使用该关系，由以计算机118算出的电阻率ρ求出熔融玻璃MG的温度信息。电阻率ρ与熔融玻璃MG的温度之间的关系例如可如F(ρ)这样以电阻率ρ的函数式表示。若列举一个示例，则函数式F(ρ)能够以下述式确定。通常，位于面向第1方向的内侧壁110c、110d附近的熔融玻璃MG容易自内侧壁110c、110d因热放射而变为低温。因此，在本实施方式中，通过提高熔解槽202的第1方向的两端部的温度而使下层中的温度分布均匀化。

熔融玻璃MG的温度T(℃)＝a/(log(ρ)＋b)－273.15

a、b：依存于玻璃组成的常数。

熔解槽101的流出口104a是通过玻璃供给管104与澄清槽102连接的。

图5是说明本实施方式中的熔解槽101内部的熔融玻璃的对流的图。在本实施方式中，通过将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽101中的熔融玻璃MG的液面的大致整个面上，从而制作包含液面101c的表层的温度均匀化的熔融玻璃MG。使该熔融玻璃MG自流出口104a流向后续工序时，在熔融玻璃MG的深度方向上，至少对沿下层的熔融玻璃MG的图3中的左右方向(第1方向)的温度分布中的向位于熔解槽101的图3中的左右方向的两端部的熔融玻璃所施加的热量进行调整，以使熔融玻璃MG的下层的温度为在下层中不会产生由熔融玻璃MG的温度分布而引起的对流的温度，由此使下层中的温度分布均匀化。以提高位于熔解槽101的图3中的左右方向的两端部的熔融玻璃的温度的方式至少对施加于位于两端部的熔融玻璃的热量进行调整的原因在于：热容易自图3中的左右的侧壁释放至外部，上述两端部的熔融玻璃MG的温度容易低于中央部。即，以提高位于温度容易降低的两端部的熔融玻璃的温度的方式调整向位于两端部的熔融玻璃所施加的热量。因此，对于供给至3对电极114的电力而言，优选为与熔解槽101的图3中的左右方向(第1方向)的中央部的电极114相比，较高地设定位于两侧的电极114。因此，熔融玻璃MG不会产生由下层中的熔融玻璃MG的温度分布引起的对流而是被自熔融玻璃MG的流出口104a的流出而引导，以图5所示箭头的方式流动。

另一方面，图6是说明以往的熔解槽内部的熔融玻璃的对流的图。如图6所示，在以往的熔解槽中，在区域A中，以形成热弹性的方式局部较强地加热熔融玻璃而促进对流。因此，投入至熔融玻璃的液面的一部分的玻璃原料中的SiO₂等难以熔解的原料成分因对流而移动，例如富含二氧化硅的异质坯料120容易积存在远离玻璃原料的投入位置处。另外，该异质坯料120沿对流而自流出口流出的机会增加，容易成为波筋等玻璃组成的不均的原因。

如此，在本实施方式中，通过将玻璃原料投入至蓄积在熔解槽101中的熔融玻璃MG的液面的大致整个面上，从而制作包含液面101c的表层的温度均匀化的熔融玻璃。进而，使熔融玻璃MG自熔解槽101的内侧侧壁中的朝向第1方向的内侧侧壁的底部所设置的流出口104a流向后续工序。此时，至少对施加于位于熔解槽的第1方向的两端部的熔融玻璃MG的热量进行调整，以使熔融玻璃的下层的温度为在下层中不会产生由熔融玻璃的温度分布引起的对流的温度，由此一边使下层的熔融玻璃MG的沿第1方向的温度分布均匀化，一边使熔融玻璃MG自流出口流向后续工序。例如，提高下层的熔融玻璃MG的沿第1方向的温度分布中的位于熔解槽101的第1方向的两端部的温度容易降低的熔融玻璃MG的温度，由此一边使下层中的温度分布均匀化，一边使熔融玻璃MG自流出口104a流向澄清工序。因此，在下层中不会产生由熔融玻璃MG的温度分布引起的对流，由此可抑制由异质坯料120等引起的玻璃组成的不均。需要说明的是，在下层中熔融玻璃MG的温度分布不均匀的情况时，在下层与温度均匀化的表层之间产生温度差的分布，因此容易形成如以往那样的热弹性的对流。

因此，即便为粘性高的熔融玻璃、例如熔融玻璃的10^2.5泊时的温度为1300℃以上(例如1300℃以上且1650℃以下)、更优选为1500℃以上(例如1500℃以上且1650℃以下)的熔融玻璃，也可适用本实施方式的制造方法，与以往的制造方法的情况相比，可抑制波筋等玻璃组成的不均的优点大。另外，在1500℃时的电阻率为180Ω·cm以上、即电阻率大的熔融玻璃中，也无需为了增强热弹性而施加过度的电压，因此可防止电流流向耐火物。因此，可防止容易导致玻璃的失透的ZrO₂(氧化锆)自熔解槽101的与熔融玻璃MG接触的内侧侧壁熔出，并且可抑制玻璃组成的不均，因此本实施方式的制造方法是合适的。另外，对于这种电阻率大的熔融玻璃，也可在熔解槽101中合用基于燃烧器的加热。

在本实施方式中，3对电极114的各对朝向与图3中的左右方向(第1方向)正交的方向而相互对置，因此可有效地使熔融玻璃MG的沿第1方向的下层中的温度均匀化。

另外，在本实施方式中，关于供给至3对电极114的电力，考虑到熔解槽101的热的释放，按照与第1方向的熔解槽101之中央部相比，两端部较高的方式进行供给，因此容易使下层中的熔融玻璃MG的第1方向的温度分布均匀化。

在本实施方式中，以不引起由熔融玻璃的温度分布导致的对流的方式使熔融玻璃MG的下层中的温度均匀化，因此无需如以往那样，为了促进由熔融玻璃的温度分布引起的对流，而以构成熔解槽101的耐火物的溶出为代价将熔融玻璃局部过度地加热至高温。因此，容易导致玻璃失透的ZrO₂(氧化锆)变得难以自熔解槽101的与熔融玻璃MG接触的内侧侧壁熔出。因此，本实施方式的熔解方法适合于由成分中含有耐蚀性优异的ZrO₂的耐火物而构成熔解槽101的内侧侧壁的情况。

(玻璃组成)

本实施方式中所使用的玻璃的组成是以铝硅酸盐玻璃构成的，且可含有50质量%以上的SiO₂(二氧化硅)。与以往相比，适用于具有该玻璃组成的铝硅酸盐玻璃的本实施方式的制造方法可有效地抑制玻璃组成的不均。进而，可含有55质量%以上的SiO₂，进一步，可含有60质量%以上的SiO₂。与以往相比，适用于具有这些组成的铝硅酸盐玻璃的本实施方式的制造方法可更有效地抑制玻璃组成不均。即便为含有50质量%以上的SiO₂、且容易形成富含二氧化硅的异质坯料的玻璃组成，也能够以不产生由温度分布引起的对流的方式使熔融玻璃MG熔解，因此可防止富含二氧化硅的异质坯料自流出口104a流出。另外，以在液面101c上一直存在恒定厚度的方式投入玻璃原料，因此可防止SiO₂的熔解残留，难以生成如图6所示那样的由SiO₂引起的异质坯料120。另外，在将含有50质量%以上的SiO₂且熔融玻璃MG的粘性高的玻璃组成用于玻璃基板、且如以往那样促进熔融玻璃的对流的情况时，有时构成熔解槽的耐火物所含有的ZrO₂(氧化锆)自熔融玻璃熔出，导致玻璃的失透。然而，本实施方式是以不引起由熔融玻璃MG的温度分布导致的对流的方式使下层中的熔融玻璃MG的温度分布均匀化，因此无需如以往那样将熔融玻璃过度加热至高温。因此，可防止ZrO₂(氧化锆)自熔解槽101的耐火物熔出。需要说明的是，SiO₂的在玻璃组成中的含有率的上限例如为70质量%。

另外，可合计含有60质量%以上的SiO₂和Al₂O₃，与以往相比，适用于具有该玻璃组成的铝硅酸盐玻璃的本实施方式的制造方法可有效地抑制玻璃组成的不均。进而，可合计含有65质量%以上的SiO₂和Al₂O₃，进一步，可合计含有70质量%以上的SiO₂和Al₂O₃。即便为合计含有60质量%以上的SiO₂和Al₂O₃且容易形成富含二氧化硅的异质坯料120的玻璃组成，也能够以不产生由温度分布引起的对流的方式使熔融玻璃MG熔解，因此可防止富含二氧化硅的异质坯料自流出口104a流出。另外，以在液面101c上一直存在恒定厚度的方式投入玻璃原料，因此可防止SiO₂的熔解残留，难以生成如图6所示那样的由SiO₂引起的异质坯料120。另外，在将合计含有60质量%以上的SiO₂及Al₂O₃且熔融玻璃MG的粘性高的玻璃组成用于玻璃基板、且如以往那样促进熔融玻璃的对流的情况时，有时构成熔解槽的耐火物所含有的ZrO₂(氧化锆)自熔融玻璃熔出，导致玻璃的失透。然而，本实施方式是以不引起由熔融玻璃MG的温度分布导致的对流的方式使下层中的熔融玻璃MG的温度分布均匀化，因此无需如以往那样将熔融玻璃过度加热至高温。因此，可防止ZrO₂(氧化锆)自熔解槽101的耐火物熔出。需要说明的是，在玻璃组成中，SiO₂和Al₂O₃的合计含有率的上限例如为95质量%。

另外，玻璃基板优选为由铝硼硅酸盐玻璃构成。与SiO₂相比，B₂O₃(氧化硼)可在低温下熔解，并且可降低SiO₂的熔解温度。因此，在SiO₂的含有率较高的玻璃组成中含有B₂O₃时，难以生成异质坯料120(参照图6)，从该观点出发是有效的。

玻璃基板的玻璃组成可以举出例如以下组成。

以下所示的组成的含有率是以质量%表示的。

优选为含有：

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是选自Mg、Ca、Sr及Ba中的至少1种，且为玻璃基板所含有的成分)的无碱玻璃。

另外，关于玻璃基板的玻璃，可以举出以下的玻璃组成。

含有：

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为Mg、Ca、Sr及Ba的总量)的无碱玻璃也同样优选。

另外，关于玻璃基板的玻璃，可以举出以下的玻璃组成。

含有：

SiO₂：50%～70%、

B₂O₃：3%～15%、

Al₂O₃：8%～25%、

MgO：0%～10%、

CaO：0%～20%、

SrO：0%～20%、

BaO：0%～10%、

RO：5%～20%(其中，R为Mg、Ca、Sr及Ba的总量)的无碱玻璃也同样优选。

需要说明的是，在本实施方式中为无碱玻璃，但玻璃基板也可为含有微量的碱金属(碱金属的合计含有率大于0质量%)的含有微量碱的玻璃。在含有碱金属的情况时，优选含有R’₂O的总量为0.10%以上且0.5%以下、优选为0.20%以上且0.5%以下(其中，R’是选自Li、Na及K中的至少1种，且为玻璃基板所含有的成分)。另外，为容易进行玻璃的熔解，从降低电阻率的观点出发，进一步优选玻璃中的氧化铁的含量为0.01%～0.2%。另外，优选实质上不含有As₂O₃、Sb₂O₃及PbO。

本实施方式的制造方法可有效地适用于液晶显示装置用玻璃基板。为抑制玻璃基板中的热膨胀、且不使玻璃基板上所形成的TFT(Thin Film Transistor)的特性降低，液晶显示装置用玻璃基板优选为如上所述那样在玻璃组成中不含有碱金属成分(Li、Na及K)、或即便含有也为微量。然而，在不含有碱金属成分(Li、Na及K)、或即便含有也为微量的情况时，熔融玻璃MG的高温粘性升高，因此为了形成较强的热弹性，需要将熔融玻璃MG局部加热至高温。在本实施方式中，将玻璃原料投入至熔融玻璃MG的液面101c的大致整个面上，并且以不产生熔融玻璃MG的对流的方式调整熔融玻璃MG的温度，因此无需如以往那样，为了形成熔融玻璃的温度分布而将熔融玻璃MG局部加热至高温。因此，本实施方式的制造方法不会如以往那样使熔融玻璃的温度局部过度升高，从该观点出发，可适当地用于液晶显示装置用玻璃基板。

此外，含有0.01质量%～0.5质量%的SnO₂(氧化锡)作为澄清剂时，可降低环境负荷，另一方面可发挥高效的澄清效果，从该观点出发是优选的。

另外，在本实施方式中，从降低环境负荷的观点出发，使用SnO₂作为澄清剂，但为使SnO₂的澄清作用有效地发挥功能，优选不过度升高熔解温度。在本实施方式中，无需如以往公知的制造方法那样，为了增强热弹性而局部过度地加热熔融玻璃，因此可防止ZrO₂(氧化锆)自熔解槽101的耐火物熔出，除此以外，也可使SnO₂的澄清作用有效地发挥功能。

另外，在本实施方式中，为使熔融玻璃MG的下层中的温度在熔解槽101内更有效地均匀化，优选在熔解槽101的外侧侧壁，在设置有电极114的部分的周围设置保温部件。作为保温材，例如可使用将玻璃绒或陶瓷纤维等隔热材料固定为板状的板部件等。由此，可防止自熔解槽101的外侧侧壁的散热，且可使熔融玻璃MG的温度在熔解槽101内更有效地均匀化，从而可进一步降低熔融玻璃MG的对流。

以上，对本发明的玻璃基板的制造方法进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，当然也可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良或变更。

符号说明

100 熔解装置

101 熔解槽

101a 液槽

101b 上部空间

101c 液面

101d 料斗

101f 原料投入窗

102 澄清槽

103 搅拌槽

103a 搅拌器

104、105、106 玻璃供给管

110 壁

110a、110b、110c、110d 内侧侧壁

112 燃烧器

114 电极

116 控制单元

118 计算机

120 异质坯料

200 成型装置

210 成型体

300 切割装置

Claims

1.一种玻璃基板的制造方法，其特征在于：

所述制造方法包括在熔解槽中对玻璃原料进行加热而使其熔解的熔解工序，

2.如权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中，为使所述下层中的所述温度分布均匀化，在所述熔解槽的与所述第1方向平行的内侧侧壁中的对应于所述下层的所述深度方向的部分，设置有用于在与所述液面平行的方向上进行通电而对位于所述下层的熔融玻璃进行通电加热的2对以上的电极，且所述2对以上的电极的各对朝向与所述第1方向正交的方向而相互对置。

3.如权利要求2所述的玻璃基板的制造方法，其中，对于供给至所述2对以上的电极的电力而言，位于所述第1方向的所述熔解槽的两侧的电极高于位于所述第1方向的所述熔解槽的所述第1方向的中央部的电极。

4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔解槽的与所述熔融玻璃接触的内侧侧壁是由成分中含有氧化锆的耐火物构成的。

5.如权利要求1～4中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔融玻璃的10^2.5泊时的温度为1300℃以上。

6.如权利要求1～5中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述制造的玻璃基板由铝硅酸盐玻璃构成，且含有50质量%以上的SiO₂。

7.如权利要求6所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述制造的玻璃基板由铝硅酸盐玻璃构成，且合计含有60质量%以上的SiO₂和Al₂O₃。

8.如权利要求1～7中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述制造的玻璃基板由无碱玻璃或含有微量碱的玻璃构成。

9.如权利要求1～8中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔融玻璃的1500℃时的电阻率为180Ω·cm以上。

10.如权利要求1～9中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述玻璃原料中添加有氧化锡作为澄清剂。

11.如权利要求2所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述熔解槽的外侧侧壁，在设置有所述2对以上的电极的部分的周围设置有保温部件。