CN107445450A - 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 - Google Patents

玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 Download PDF

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Abstract

本发明是提供玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置。玻璃基板的制造方法包含如下步骤：熔解步骤，在熔解槽中，使用利用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含氧化锡且难熔的玻璃的方式将玻璃原料熔解；以及澄清步骤，使用氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清。以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。当制作成为以下玻璃的熔融玻璃，也就是粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上的玻璃时，将所述发热量的比设为1.0以上且2.8以下。

Description

玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置
分案申请的相关信息
本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2014年3月26日、申请号为201480000438.8、发明名称为“玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置”的发明专利申请案。
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及进行该制造方法的玻璃基板制造装置。
背景技术
近年来，在显示面板领域中，为了提高画质，像素的高精细化不断发展。伴随该高精细化的进展，也对用于显示面板的玻璃基板期待高品质。例如，在面板的制造步骤中，为了使经高温下热处理的玻璃基板不易产生尺寸变化而要求热收缩小的玻璃基板。另外，对于液晶显示面板中所使用的玻璃基板，从防止TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)的特性劣化的观点来看，使用不含或几乎不含包含Li2O、Na2O、K2O在内的碱金属氧化物的玻璃。
一般来说，玻璃的应变点越高，所述玻璃基板的热收缩越小。另外，众所周知，越是减小玻璃基板的制造步骤中的缓冷速度，玻璃基板的热收缩越小。因此，即便为相同的玻璃组成，也可以通过充分地减小缓冷速度，而将热收缩降低到所需要的水平。尤其是，当利用浮式法由熔融玻璃制造玻璃基板时，增长缓冷炉而减小缓冷速度能相对容易地进行，但当使用下拉法(down draw method)制造玻璃基板时，增长缓冷炉从设备上或作业操作上这些方面来看难以实现。因此，在利用下拉法制造满足对热收缩的要求的玻璃基板时，利用与以往的玻璃组成相比应变点高的玻璃组成的玻璃(专利文献1)。
另外，一般来说，所述不含或几乎不含碱金属氧化物的公知的玻璃(专利文献2)与含有碱金属氧化物也无妨的碱玻璃相比，玻璃的熔融温度高，且为难熔性。当使用这种玻璃时，为了充分地熔解玻璃原料并防止成为玻璃基板的缺陷的未熔解物流出至后续步骤，必须使熔融步骤中的熔融玻璃温度高于碱玻璃。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-6649号公报
专利文献2：日本专利特开2010-235444号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
但是，如果以应变点变高的方式调整玻璃组成，那么高温区域(例如1,500℃以上的温度)中的粘度变高，而成为难熔性的玻璃。如果高温区域中的熔融玻璃的粘度变高，那么为了充分地熔解玻璃原料并防止成为玻璃基板的缺陷的未熔解物流出至后续步骤，必须使熔融步骤中的熔融玻璃温度高于以往。
一般来说，当在熔解槽中由玻璃原料制作熔融玻璃时，在熔解槽内的气相空间中，通过例如使用燃烧气体的燃烧器(burner)的加热，使气相温度高温化而提高熔解槽的壁的温度，利用来自该壁的辐射热使所投入的玻璃原料熔解。进而，在熔解槽中，将熔解后所形成的熔融玻璃利用所述辐射热进行加热并且经由位于熔解槽的液相中的电极对进行通电加热，由此使熔融玻璃成为所期望的温度及粘度。
然而，如果提高所述熔解步骤中的熔融玻璃的温度，那么原本在澄清步骤中产生气泡而促进消泡的澄清剂在熔融步骤中在漂浮于熔融玻璃的液面的状态下产生氧气，使该氧气释放到熔融玻璃外。因此，有澄清剂的澄清能力降低，在澄清步骤中无法充分地减少气泡的问题。
另外，当制造不含或几乎不含碱金属氧化物的难熔性玻璃的玻璃基板时，如果在制作熔融玻璃的熔融步骤中使熔融玻璃的温度过高，那么原本在澄清步骤中产生气泡而促进消泡的澄清剂会在熔融步骤中产生气泡，且该气泡会释放到熔融玻璃外。因此，有在澄清步骤中无法充分地减少气泡的问题。
而且，近年来，从下述情况来看，所述气泡的问题变得更明显。
·从环境问题的观点来看，由于并非使用澄清效果大的As2O3，而是使用澄清效果比As2O3差的氧化锡，因此在澄清步骤中未进行充分的消泡，气泡的问题变得明显。
·由于高温区域中的熔融玻璃的粘度高，因此澄清步骤中的气泡的浮升速度变慢。因此，在澄清步骤中未进行充分的消泡，气泡的问题变得明显。
因此，本发明的目的在于提供一种即便使用难熔性的玻璃制造玻璃基板时，也可以通过一边减少未熔解物的产生一边充分地发挥澄清剂的效果而减少气泡产生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]
本发明的一态样是玻璃基板的制造方法，包含以下实施方式。
(实施方式1)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含氧化锡且粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上的玻璃的方式将玻璃原料熔解；以及
澄清步骤，使用氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且2.8以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式2)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含SnO2且粘度为102.5泊时的温度为1580度以上的玻璃的方式将玻璃原料熔解；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.5以上且2.8以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式3)
根据实施方式1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板的应变点为680℃以上。
(实施方式4)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含氧化锡且应变点为680℃以上的玻璃的方式将玻璃原料熔解；以及
澄清步骤，使用氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且2.8以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式5)
根据实施方式1至4中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述澄清步骤中的所述熔融玻璃的最高温度高于所述熔解槽中的所述熔融玻璃的最高温度。
(实施方式6)
根据实施方式1至5中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中覆盖所述熔解槽的气相空间的顶面的拱形部的温度为1610℃以下。
(实施方式7)
根据实施方式1至6中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板中的碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下。
(实施方式8)
根据实施方式1至7中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板至少包含SiO2、Al2O3、B2O3及RO(R是Mg、Ca、Sr及Ba中含于所述玻璃基板中的全部元素)，且B2O3的含有率为0～7摩尔％。
(实施方式9)
根据实施方式1至8中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板至少包含SiO2、Al2O3、B2O3及RO(RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)中含于所述玻璃基板中的全部元素)。
(实施方式10)
根据实施方式9所述的玻璃基板的制造方法，其中B2O3的含有率为0～10摩尔％或0～5摩尔％。
(实施方式11)
根据实施方式9或10所述的玻璃基板的制造方法，其中SiO2的含有率为68～75摩尔％。
(实施方式12)
根据实施方式9至11中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板包含B2O3及RO(RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)，且包含SiO2及Al2O3中的任一者，摩尔比((2×SiO2)+Al2O3)/((2×B2O3)+RO)为4.5以上。
(实施方式13)
根据实施方式1至12中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板包含MgO、CaO、SrO及BaO中的至少任一者，且摩尔比(BaO+SrO)/RO(RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)为0.1以上。
(实施方式14)
根据实施方式1至13中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板中的碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下。
此外，在本说明书中，所谓碱金属氧化物的含有率是表示Li2O、Na2O及K2O的含有率的总量。
(实施方式15)
根据实施方式1至14中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中构成所述玻璃基板的玻璃在1550℃的熔融玻璃的状态下的电阻率(以下也称作比电阻)为100Ω·cm以上。
(实施方式16)
根据实施方式1至15中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板含有60～80摩尔％的SiO2、10～20摩尔％的Al2O3、0～10摩尔％的B2O3、0～17摩尔％的RO(RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)。
(实施方式17)
根据实施方式1至16中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板也可以为平板显示器用玻璃基板，并且所述玻璃基板为LTPS(Low Temperature Poly-Silicon，低温多晶硅)·TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)显示器用玻璃基板或有机EL(Electroluminescence，电致发光)显示器用玻璃基板。
(实施方式18)
根据实施方式1至17中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述澄清步骤包含：消泡处理，在所述熔解步骤之后，以2℃/min以上的升温速度使所述熔融玻璃的温度升温至1630℃以上，由此在所述熔融玻璃中产生气泡而进行消泡；以及吸收处理，在所述消泡处理之后，对所述熔融玻璃进行降温，由此使所述熔融玻璃吸收所述熔融玻璃中的气泡。
(实施方式19)
根据实施方式18所述的玻璃基板的制造方法，其中所述消泡处理是以2.5℃/min以上的升温速度使所述熔融玻璃的温度升温至1630℃以上。
(实施方式20)
根据实施方式1至19中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中所述澄清步骤包含：消泡处理，通过使所述熔融玻璃的温度升温至1630℃以上，在所述熔融玻璃中产生气泡而进行消泡；以及吸收处理，在所述消泡处理之后，使所述熔融玻璃在1600℃至1500℃的温度范围内以2℃/min以上的降温速度降温，由此使所述熔融玻璃吸收所述熔融玻璃中的气泡。
(实施方式21)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，将玻璃原料熔解，该玻璃原料是以成为包含氧化锡且碱金属氧化物的含有率为0～0.4摩尔％的玻璃基板的方式调制而成；以及
澄清步骤，使用氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式22)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，将玻璃原料熔解，该玻璃原料是以成为包含氧化锡且碱金属氧化物的含有率为0～0.4摩尔％的玻璃基板的方式调制而成；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.5以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式23)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含氧化锡且粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的玻璃的方式将玻璃原料熔解；以及
澄清步骤，使用氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式24)
一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含氧化锡且粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的玻璃的方式将玻璃原料熔解；且
以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.5以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式25)
一种玻璃基板制造装置，其特征在于包括：
熔解槽本体，具有气相空间且贮存熔融玻璃；
燃烧机构，在所述气相空间中进行燃烧加热，加热玻璃原料及/或所述熔融玻璃；
电极对，为了对所述玻璃原料及/或所述熔融玻璃进行通电加热而设置在与熔融玻璃接触的壁上；以及
澄清槽，使用所述熔融玻璃中所含的氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
在以成为粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上的玻璃的方式，使用所述燃烧加热与所述通电加热制作所述熔融玻璃时，以使所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且2.8以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
(实施方式26)
一种玻璃基板制造装置，其特征在于包括：
熔解槽本体，具有气相空间且贮存熔融玻璃；
燃烧机构，在所述气相空间中进行燃烧加热，加热玻璃原料及/或所述熔融玻璃；
电极对，为了对所述玻璃原料及/或所述熔融玻璃进行通电加热而设置在与熔融玻璃接触的壁上；以及
澄清槽，使用所述熔融玻璃中所含的氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
在以成为应变点为680℃以上的玻璃的方式，使用所述燃烧加热及所述通电加热制作所述熔融玻璃时，以使所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且2.8以下的方式进行所述燃烧加热及所述通电加热。
(实施方式27)
一种玻璃基板制造装置，其特征在于包括：
熔解槽本体，具有气相空间且贮存熔融玻璃；
燃烧机构，在所述气相空间中进行燃烧加热，加热玻璃原料及/或所述熔融玻璃；
电极对，为了对所述玻璃原料及/或所述熔融玻璃进行通电加热而设置在与熔融玻璃接触的壁上；以及
澄清槽，使用所述熔融玻璃中所含的氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
在以成为碱金属氧化物的含有率为0～0.4摩尔％的玻璃基板的方式，使用所述燃烧加热及所述通电加热制作所述熔融玻璃时，以使所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热及所述通电加热。
(实施方式28)
一种玻璃基板制造装置，其特征在于包括：
熔解槽本体，具有气相空间且贮存熔融玻璃；
燃烧机构，在所述气相空间中进行燃烧加热，加热玻璃原料及/或所述熔融玻璃；
电极对，为了对所述玻璃原料及/或所述熔融玻璃进行通电加热而设置在与熔融玻璃接触的壁上；以及
澄清槽，使用所述熔融玻璃中所含的氧化锡的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；且
在以成为粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的玻璃的方式，使用所述燃烧加热及所述通电加热制作所述熔融玻璃时，以使所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热及所述通电加热。
[发明的效果]
根据所述实施方式的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置，即便在使用难熔的玻璃制造玻璃基板的情况下，也可以通过一边减少未熔解物的产生一边充分地发挥澄清剂的效果而减少气泡的产生。
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流程的图。
图2是模式性地表示本实施方式中进行熔解步骤～切断步骤的玻璃基板制造装置的一例的图。
图3是说明本实施方式中从熔解步骤到成形步骤的熔融玻璃的温度历程的优选实施方式的例的图。
图4是说明本实施方式的玻璃基板制造装置中所使用的澄清槽的一例的图。
图5是说明本实施方式的玻璃基板的制造方法中所使用的熔解槽的熔解槽本体及其周边构造的概略的立体图。
图6是说明图5所示的熔解槽的截面的图。
具体实施方式
以下，对本实施方式的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置进行说明。
(玻璃基板的制造方法的整体概要)
图1是表示本实施方式的玻璃基板的制造方法的流程的图。
玻璃基板的制造方法主要包括熔解步骤(ST1)、澄清步骤(ST2)、均质化步骤(ST3)、供给步骤(ST4)、成形步骤(ST5)、缓冷步骤(ST6)及切断步骤(ST7)。除此以外还包括研削步骤、研磨步骤、清洗步骤、检查步骤及捆包步骤等。
熔解步骤(ST1)是在熔解槽中进行。在熔解槽中，将玻璃原料投入到熔解槽中并进行加热，由此进行熔解，制作包含氧化锡的熔融玻璃。该熔融玻璃在某实施方式中是粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上的高温粘性高的熔融玻璃。另外，在另一实施方式中是成为应变点(粘度相当于1014.5dPa·s的温度)为680℃以上的玻璃的熔融玻璃。进而，在另一实施方式中，是粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的高温粘性高的熔融玻璃。在另一实施方式中，是成为碱金属氧化物的含有率为0～0.4摩尔％的玻璃基板的熔融玻璃。为了形成这种熔融玻璃而预先调制玻璃原料。进而，使贮存在熔解槽中的熔融玻璃从熔解槽的内侧侧壁的一个设置在底部的流出口流向下游步骤。
关于熔解槽的熔融玻璃的加热，例如使用通过燃烧器进行的使用有燃烧气体的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，由此制作特定粘度的熔融玻璃。具体来说，所投入的玻璃原料漂浮在所贮存的熔融玻璃的液面，通过来自熔解槽的气相空间或燃烧器的火焰的热辐射传热而被加热，并且通过进行了通电加热的熔融玻璃而被加热，进行热分解而熔解。这样形成的熔融玻璃被通电加热为更高温度。另外，熔融玻璃是通过来自熔解槽的气相空间的壁面或燃烧器的火焰的热辐射传热而被加热为更高温度。熔融玻璃包含氧化锡作为澄清剂。就环境负荷的方面来说，优选的是在熔融玻璃中实质上不包含As2O3、Sb2O3。所谓实质上不包含是指即便包含这些物质，那也是作为杂质，具体来说，这些物质优选为0.1摩尔％以下。从该方面来看，至少使用氧化锡作为澄清剂。此外，也可以预先对玻璃原料添加澄清剂。在熔解槽中，以不使玻璃原料的熔解残留物流出的方式将玻璃原料完全熔解，并且以成为可以适当地进行后续步骤的特定粘度的方式加热熔融玻璃。
澄清步骤(ST2)至少在澄清槽中进行。在澄清步骤中，在具有与大气连通的气相空间的澄清槽内使熔融玻璃升温，由此熔融玻璃中所含的包含O2、CO2或SO2的气泡的体积因吸收澄清剂通过还原反应所释放的氧气而变大。通过该方式，气泡的浮升速度上升，且气泡浮升到熔融玻璃的液面，由此释放到气相空间中(消泡处理)。进而，在澄清步骤中，使熔融玻璃的温度降低，由此通过澄清剂的还原反应所获得的还原物质进行氧化反应。由此，熔融玻璃中所残留的气泡中的氧气等气体成分被再次吸收到熔融玻璃中，气泡消失(吸收处理)。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。此外，在澄清步骤中，至少使用氧化锡作为澄清剂。
在均质化步骤(ST3)中，使用搅拌器搅拌通过从澄清槽延伸的配管而供给的搅拌槽内的熔融玻璃，由此进行玻璃成分的均质化。通过该方式，可以减少造成条纹等的玻璃的组成不均。
在供给步骤(ST4)中，通过从搅拌槽延伸的配管，将熔融玻璃供给至成形装置。
在成形装置中，进行成形步骤(ST5)及缓冷步骤(ST6)。
在成形步骤(ST5)中，将熔融玻璃成形为平板玻璃(sheet glass)，制作平板玻璃的流体。成形是使用溢流下拉法(overflow down draw method)。
在缓冷步骤(ST6)中，将成形后流动的平板玻璃以成为所期望的厚度且不产生内部应变、进而不产生翘曲的方式进行冷却。
在切断步骤(ST7)中，在切断装置中，将从成形装置供给的平板玻璃切断为特定的长度，由此获得板状的玻璃基板。
图2是模式性地表示本实施方式中进行熔解步骤(ST1)～切断步骤(ST7)的玻璃基板制造装置的一例的图。如图2所示，该装置主要包括熔解装置100、成形装置200及切断装置300。熔解装置100包括熔解槽101、澄清槽102、搅拌槽103及玻璃供给管104、105、106。
在图2所示的熔解装置101中，使用螺旋式给料机(screw feeder)101a进行玻璃原料的投入，以通过该玻璃原料的熔解所获得的熔融玻璃MG成为特定粘度的方式，对熔融玻璃MG进行加热。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使其均质化。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。
图3是说明本实施方式中从熔解步骤到成形步骤的熔融玻璃的温度历程的优选实施方式的例的图。
在熔解槽101中，从玻璃原料被投入时的温度T1到进入玻璃供给管104时的温度T3，熔融玻璃MG的温度具有平稳地上升的温度历程。此外，图3中为T1＜T2＜T3，也可以为T2＝T3或T2＞T3，只要至少T1＜T3便可。
图4是说明澄清槽102的一例的图。澄清槽102例如为包含铂或金合金等的圆筒状容器，且在长度方向(图4的左右方向)的两端分别连接着玻璃供给管104、105。在澄清槽102的长度方向的两端分别设置着从澄清槽102的表面向外周侧突出的圆板状的金属制凸缘(flange)102a、102b。在澄清槽102的长度方向的两端间的中途的顶部设置着使气相空间与外部氛围连通的通气管102c。由熔融玻璃释放出的气体通过通气管102c而排出到外部。
在金属制凸缘102a、102b分别安装着未图示的电极，使来自电极的电流均匀地扩散到澄清槽102的周上。通过在安装于金属制凸缘102a、102b的两个电极之间通电，澄清槽102发热，澄清槽102内的熔融玻璃MG被加热。在玻璃供给管104也设置着这种金属制凸缘及电极。
优选的是，在玻璃供给管104的未图示的金属制凸缘与澄清槽102的金属制凸缘102a之间流通固定的电流，而对玻璃供给管104的铂或铂合金管进行通电加热，进而在澄清槽102的金属制凸缘102a与澄清槽102的金属制凸缘102b之间流通固定的电流而进行加热，由此从温度T3到氧化锡急剧地释放氧气的温度T4(例如为1630℃以上，更优选为1630～1700℃，进而优选为1650～1700℃)，使熔融玻璃MG的升温速度为2℃/min以上、更优选为2.5℃/min以上。更优选的是，优选以2.5℃/min以上的升温速度使熔融玻璃MG的温度升温至1630℃以上。此时，使升温速度为所述范围优选的原因是通过使升温速度为所述范围，O2气体的释放量极其急剧地变大。此外，温度T3与温度T4的差越大，熔融玻璃MG中的氧化锡所释放的O2量越多，而越促进消泡。因此，优选为温度T4比温度T3例如高50℃以上。因此，优选为进行澄清时的熔融玻璃的最高温度高于熔解槽中的熔融玻璃的最高温度。
进而，将进入到澄清槽102的熔融玻璃MG从温度T4维持在与温度T4大致相同的温度T5。此外，在本实施方式中，温度T3～温度T5的熔融玻璃MG的温度调节是使用对澄清槽进行通电加热的方式，但并不限定于该方式。例如，也可以使用配置在澄清槽周围的未图示的加热器的间接加热进行所述温度调节。
此时，熔融玻璃MG被加热至1630℃以上，由此可以促进作为澄清剂的氧化锡的氧气释放反应。通过该方式，大量氧气被释放到熔融玻璃MG中。熔融玻璃MG中既有的气泡通过因熔融玻璃MG的温度上升而引起的气泡内的气体成分的压力上升效果而泡径扩大，再加上利用所述澄清剂的反应所释放的氧气扩散并进入到气泡内，通过该协同效应，泡径扩大。
关于泡径扩大的气泡，按照斯托克斯(stokes)定律，气泡的浮升速度变快，而促进了气泡的浮升、破泡。
在澄清槽102中，也由于熔融玻璃MG继续维持在1630℃以上的高温，因此熔融玻璃MG中的气泡浮升到熔融玻璃MG的液表面，并在液表面破泡，由此进行熔融玻璃MG的消泡。
在图3中，消泡处理是在熔融玻璃MG的温度从温度T3上升至温度T4，之后维持在与温度T4大致相同的温度T5的期间进行。图3中，T4与T5大致相同，也可以为T4＜T5或T4＞T5。
此外，熔融玻璃MG的温度达到温度T4的场所既可以为玻璃供给管104，也可以为澄清槽102内。
另外，优选为熔融玻璃MG流经玻璃供给管104时的熔融玻璃MG的第1最高温度等同于或高于流经澄清槽102内时的熔融玻璃MG的第2最高温度。由此，在熔融玻璃MG从玻璃供给管104移动到澄清槽102时，熔融玻璃MG的温度充分高，且维持在澄清剂发生释放氧气的反应的温度以上，因此澄清槽102无需用于使熔融玻璃MG进一步升温的加热。因此，可以将澄清槽102的加热温度抑制得比以往低。因此，可以抑制铂从包含铂或铂合金的澄清槽102挥发，制造因铂的挥发而附着在澄清槽102内的内壁面的铂结晶物等异物混入到熔融玻璃MG中而形成的缺陷、即因异物而导致的缺陷少的玻璃基板。在熔融玻璃MG流经玻璃供给管104的中途，熔融玻璃MG的温度优选为达到第1最高温度。在该情况下，与熔融玻璃在玻璃供给管104与澄清槽102的连接位置达到第1最高温度及第2最高温度的情况相比，澄清槽102的加热温度变低，因此可以更容易地抑制铂从包含铂或铂合金的澄清槽102挥发。
其次，由于从澄清槽102进入到玻璃供给管105的熔融玻璃MG吸收残留的气泡，因此从温度T5经过温度T6(例如1600℃)被冷却至温度T7(其为适于搅拌步骤的温度，且因玻璃种类与搅拌装置103的类型而有所不同，例如为1500℃)。
由于熔融玻璃MG的温度降低，因此未产生气泡的浮升、消泡，残留在熔融玻璃MG中的小泡中的气体成分的压力也下降，泡径逐渐变小。进而，当熔融玻璃MG的温度成为1600℃以下时，释放出氧气的氧化锡的一部分吸收氧气而欲恢复成原来的氧化锡。因此，熔融玻璃MG中所残留的气泡内的氧气被再次吸收到熔融玻璃MG中，小泡进一步变小。该小泡被熔融玻璃MG吸收，小泡最终消失。
通过该SnO的吸收氧气的反应而吸收作为气泡内气体成分的氧气的处理为吸收处理，且该吸收处理是在从温度T5经过温度T6降低到温度T7的期间进行。在图3中，温度T5～T6的降温速度快于温度T6～T7的降温速度，也可以温度T5～T6的降温速度慢于温度T6～T7的降温速度或等同于温度T6～T7的降温速度。优选的是至少在该吸收处理期间，使熔融玻璃MG的温度在1600℃至1500℃的温度范围内以2℃/min以上的降温速度降温，更优选的降温速度为2.5℃/min以上。在吸收处理中，优选为熔融玻璃MG在1500℃以下(具体为从1500℃到供给至成形步骤时的熔融玻璃温度的范围，例如1500℃～1300℃)的温度范围内的降温速度慢于1600℃至1500℃的温度范围内的降温速度。
此外，从提高玻璃基板的生产性及削减设备成本的方面来看，在吸收处理中，优选为熔融玻璃MG在1500℃以下(具体为从1500℃到供给至成形步骤时的熔融玻璃温度的范围，例如1500℃～1300℃)的温度范围内的降温速度快于1600℃至1500℃的温度范围内的降温速度。此外，当进行这种熔融玻璃MG的温度控制时，优选的是设置调整供给至成形步骤的熔融玻璃MG的量的流量调整装置。
在所述吸收处理后或吸收处理的中途，熔融玻璃MG进入到搅拌槽103中。搅拌槽103减小熔融玻璃MG中的组成不均而使熔融玻璃MG均质化。此外，在搅拌槽103中，也可以继续进行所述吸收处理。此后，使熔融玻璃MG降温至适于成形步骤中的成形的温度T8、例如1200～1300℃。
经过以上的熔融玻璃MG的温度历程，熔融玻璃MG被供给至成形装置200。
在这种玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置中进行的将玻璃原料熔解而制作熔融玻璃，进而对熔融玻璃加热的熔解步骤中，如上所述，使用通过燃烧器进行的使用气体的气相中的燃烧加热、及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热。尤其是，在为了制作热收缩小的玻璃基板而利用难熔性的玻璃，例如粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上的高温粘性高的玻璃、应变点为680℃以上的玻璃、粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的高温粘性高的玻璃组成的玻璃、碱金属氧化物的含有率为0～0.4摩尔％且熔融温度高的玻璃组成的玻璃(无碱玻璃或含微量碱的玻璃)的情况下，与以往的非难熔、高温粘性不高、应变点不高的玻璃组成的玻璃、及含有多于0.4摩尔％的碱金属氧化物的碱玻璃的情况相比，可以增大利用燃烧器的燃烧加热与通电加热的发热量。
此时，在本实施方式中，决定燃烧加热的发热量相对于通电加热的发热量的比(以下称为发热量比)而进行燃烧加热与通电加热。以下，对熔解槽中的熔融玻璃的加热进行详细说明。
(溶解槽)
图5是说明熔解槽101的熔解槽本体及其周边构造的概略的立体图，图6是说明熔解槽101的截面的图。在将从玻璃原料的投入口朝向使熔融玻璃流向后续步骤的流出口的方向称为熔解槽101的长度方向时，图6所示的截面是图5所示的设置着电极114的长度方向位置的熔解槽101的截面。
在本实施方式中，熔解槽101主要包括熔解槽本体110、燃烧器112、电极对114及拱形部118。
熔解槽本体110在上部包括气相空间，且在下部包括贮存熔融玻璃的部分。熔解槽本体110贮存包含氧化锡且粘度为102.5泊时的温度为1580度以上的熔融玻璃。在熔解槽本体110中，所调制的玻璃原料被投入到已贮存的熔融玻璃MG的液面，并漂浮在该液面的一部分。该玻璃原料熔解而成为熔融玻璃。由于玻璃原料浮升到熔融玻璃的液面的一部分，因此由熔融玻璃产生的气体或未充分地熔解的杂质混合存在而在液面形成的发泡层仅存在于液面的一部分。因此，玻璃原料除受到下述气相空间的辐射热以外，还受到经由被通电加热的熔融玻璃而传递的热，从而使玻璃原料熔解。
燃烧器112是在包围熔解槽本体110的气相空间的气相空间隔离壁116中相互对向的壁上的长度方向的3个不同位置，在相互对向的壁上设置着三对。在图5中，仅表示设置在熔解槽本体110的里侧的燃烧器112。燃烧器112是将混合有燃料气体与氧气等的燃烧气体燃烧而产生火焰。从气体源112a(参照图5)供给至燃烧器112的燃烧气体在中途使用流量调整装置112b进行流量调整。在流量调整装置112b中，利用来自计算机122的控制信号来控制燃烧气体的流量。燃烧气体例如为甲烷与氧气的混合气体。此外，燃料气体的种类并不限定于甲烷。另外，也可以代替混合燃料气体与氧气，而混合燃料气体与空气，或者也可以不混合而分别送入到溶解槽内。
电极对114是为了对熔融玻璃进行通电加热而在熔解槽本体110的侧壁部的长度方向的3个不同位置，以隔着熔融玻璃相互对向的方式设置着三对。在图5中，仅表示设置在熔解槽本体110的近前侧的侧壁部的电极对114的电极。电极对114例如使用氧化锡或钼等具有耐热性的导电性材料。电极对114连接于电流控制装置120，从电流控制装置120接收经控制的电流的供给。电流控制装置120与计算机122连接，利用计算机122的控制信号而控制流入至电极对114的电量。这样一来，计算机122生成进行所述燃烧气体的流量控制的控制信号、及进行流入到电极对114的电流的控制的控制信号。
此时，以使所述发热量比包含在预先设定的范围内的方式，控制燃烧气体的流量与电流的流量。在本实施方式中，是计算机122控制燃烧气体的流量与电流的流量，也可以是操作人员设定并控制燃烧气体的流量与电流的流量。该情况下，也以所述发热量比成为1.0～3.4、优选为1.5～3.4的方式控制燃烧气体的流量与电流的流量。
此外，在本实施方式中，将使燃烧气体燃烧而产生火焰的燃烧器112用作燃烧机构，但在本实施方式中，燃烧机构并不限定于燃烧器112，只要为在气相中进行燃烧加热的燃烧机构便可。另外，在图5中列举了包括三对燃烧器112的例子进行说明，燃烧器112也可以仅在单侧的壁面或在两侧的壁面相互错开地配置。另外，燃烧器112及电极对114的数量并无特别限定，只要为至少两个以上便可。
气相空间隔离壁116是熔解槽本体110的一部分，且为设置在熔融玻璃的贮存部分的上部的壁。在该壁设置着燃烧器112。另外，在气相空间隔离壁116设置着原料投入口101b，利用螺旋式给料机101a(参照图2)，通过该原料投入口101b而供给玻璃原料。在与熔解槽本体110的原料投入口101b对向的侧壁的熔解槽本体110的底部附近设置着流出口104a。熔解槽101是使熔融玻璃从流出口104a流向后续步骤。此外，原料投入也可以利用除螺旋式给料机以外的投入方法进行。另外，原料投入口101b的位置也并不限定于图5所示的位置，可以设置在气相空间隔离壁116的任何位置。
拱形部118是封闭熔解槽101的气相空间的顶壁。在拱形部118的顶部设置着温度传感器118a(参照图6)。此外，温度传感器118a也可以安装在拱形部118的顶部以外的位置，而且更优选的是在拱形部118的长度方向设置多个。
熔解槽本体110及拱形部118均使用对熔融玻璃的温度具有耐热性的耐火砖。
在熔解槽本体110的下部设置着由耐火砖构成的积层构造的铺设部124。在图6所示的例中，铺设部124包括四层构造的隔热层。铺设部124的层构造并不限定于四层构造。在熔解槽101的底壁110c使用耐热温度高于用于铺设部124的耐火砖的耐火砖。耐热温度高的耐火砖是孔隙率低且细密的耐火砖，因此热传导率相对来说较高。因此，在铺设部124中，为了提高隔热性，使用热传导率低于用于底壁110c的耐火砖的高隔热性的耐火砖。热传导率低的耐火砖为孔隙率高的耐火砖，因此耐热温度低于热传导率高的耐火砖。对熔解槽110采用这种层构造。在本实施方式中，将包含熔解槽本体110的底壁110c及铺设部124的部分称为熔解槽110的底部126。
当在这种熔解槽101中，将玻璃原料熔解而制作熔融玻璃时，以燃烧加热的发热量相对于通电加热的发热量的比、也就是发热量比成为1.0以上且3.4以下、优选为1.5以上且3.4以下的方式进行燃烧加热及通电加热。具体来说，当对用于高清显示器的玻璃基板使用粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上的高温粘性高的玻璃或应变点为680℃以上的玻璃时，以使燃烧加热的发热量相对于通电加热的发热量的比，也就是发热量比成为1.0以上且2.8以下，优选为1.5以上且2.8以下的方式进行燃烧加热及通电加热。另外，当使用粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的高温粘性高的玻璃组成的玻璃、碱金属氧化物的含有率为0～0.4摩尔％的玻璃时，以使所述发热量比成为1.0以上且3.4以下，优选为1.5以上且3.4以下的方式进行燃烧加热及通电加热。这种加热是利用计算机122的控制信号或操作人员的设定控制燃烧气体的供给量及电流的供给量而实现。
关于通电加热的发热量，可以由未图示的电力计测量消耗电力而求出耗电量。从耗电(kW)转换为通电加热的发热量(kcal/h)(1kW＝860kcal/h)。此外，消耗电力也可以根据电极114的施加电压及流入到电极114的电流求出。
使用燃烧气体的燃烧加热的发热量是通过对利用燃烧气体的燃烧所产生的每单位体积的发热量乘以单位时间的燃烧气体的供给量(燃烧气体的流量)而算出。例如，如果将所使用的燃烧气体的发热量设为8900kcalL/Nm3且将流量设为50Nm3/h，则发热量＝8900×50/860＝517.4kW。燃烧加热的发热量也可以例如利用气体卡路里控制器，以成为固定的方式进行控制。但是，在本实施方式中也可以不设置气体卡路里控制器，可以使用气体的经控制的流量而求出。
本实施方式中所使用的发热量比是每固定时间的发热量的平均值的比。此处，固定时间可以为一小时也可以为一天。在以下的说明中，以每天的平均值的发热量比为例进行说明。用于求出发热量比的发热量既可以使用以kcal/h为单位的值，也可以使用以kW为单位的值。
此处，当所述发热量比超过3.4时，燃烧加热的发热量的贡献变大，气相空间的温度变高，因此以熔融玻璃的液面上的玻璃原料的状态包含在玻璃原料中作为澄清剂的氧化锡将氧气释放到气相空间中，而使氧气扩散。因此，当在后续步骤也就是澄清步骤中对熔融玻璃进行消泡时，未由熔融玻璃中所含的澄清剂供给充分的氧气，无法充分地使熔融玻璃中所含的气泡吸收氧气而成长，并使气泡浮升到熔融玻璃的液面而将气泡释放。也就是说，无法充分地进行消泡处理。
另一方面，当发热量比未达1.0时，通电加热的发热量的贡献相对变大，为了进行通电加热而流通的电流变多。如果电流变多，那么电极的侵蚀量变多，且构成熔解槽101的耐火砖的侵蚀量变多，因此熔解槽101的寿命变短。
在本实施方式中所使用的实质上不含碱金属氧化物或碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下的玻璃、或粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的高温粘性高的玻璃组成的玻璃、也就是主动矩阵型平板显示器用玻璃基板中所使用的玻璃有熔融玻璃的比电阻大的倾向，且在贮存在熔解槽101的熔融玻璃的温度下，与熔解槽101的底壁110c的耐火砖的比电阻为大致相同的程度。对于含有氧化锡且粘度为102.5泊时的温度为1580℃以上、或应变点为680℃以上这样的玻璃，该倾向特别明显。因此，供给至电极对114的电流的一部分并非对熔融玻璃进行通电加热，而是流入到熔解槽本体110的底壁110c，对底壁110c进行通电加热。因此，当在熔解槽101中制作电阻率高的所述玻璃的熔融玻璃时，由于对电极对114供给大量电流，所以电流也大量流入到底壁110c，结果底壁110c由通电加热引起的发热量变大。由于该底壁110c的发热量增大，所以因熔解槽101的底部126的隔热特性而导致发生热积聚。因此，有如下担忧：该热积聚会使底部126的耐火砖的机械强度减弱并产生热蠕变(thermal creep)，而使底部126变形。进而，也有如下担忧：因热积聚导致耐火砖的温度超过耐热温度而发生熔损。因此，通电加热的发热量的贡献过大的情况并不优选。从该方面来看，所述发热量比是设为1.0以上、优选为1.5以上。通过将发热量比设为1.0～3.4、优选为1.5～3.4，可以利用通电加热，从玻璃原料下方的熔融玻璃的液面附近对玻璃原料进行加热而使玻璃原料的温度上升。因此，玻璃原料中的氧化锡中欲释放氧气的氧化锡大多位于玻璃原料下方的熔融玻璃的液面附近，而非位于玻璃原料中。因此，即便氧化锡释放氧气，所释放的氧气也不会释放到气相空间，而容易被熔融玻璃吸收。另外，即便氧化锡在熔融玻璃的液面的下方而非熔融玻璃的液面附近发生氧化还原反应并释放氧气，氧气的气泡的浮升速度也不充分快，因此熔融玻璃中的氧气残留而非释放到气相空间中，所残留的氧气可以被用于澄清步骤中。从该方面来看，将发热量比设为1.0～3.4、优选为1.5～3.4。
该情况下，利用设置在拱形部118(参照图6)的温度传感器118a所测量的气相空间的温度优选为被限制在1610℃以下，更优选为被限制在1600℃以下。由此，可以抑制在熔融玻璃的液面，由氧化锡释放出氧气。由此，可以抑制在处于熔融玻璃的液面的玻璃原料的上方，由氧化锡释放出氧气，而可以减少玻璃基板中的气泡产生。
这样一来，在本实施方式中，将发热量比规定为1.0～3.4、优选为1.5～3.4而进行熔解槽的加热，因此可以抑制在熔解步骤中由氧化锡将氧气释放到气相空间。因此，可以有效地进行澄清步骤中的消泡处理。进而，由于使发热量比为1.0～3.4、优选为1.5～3.4而进行加热，也就是一边获得通电加热与燃烧加热的发热量的平衡一边进行加热，因此可以抑制熔融玻璃中的氧化锡向气相空间中释放氧气，且可以提高熔融玻璃的温度。
此外，最佳的发热量比也可以使用计算机模拟而决定。使用玻璃原料、熔解槽的构造(大小或通电加热中所使用的电极的位置)等信息进行模型化，改变发热量比并确认熔解槽的温度或熔融玻璃的对流状况，由此可以决定最佳的发热量比。
(玻璃组成1)
作为利用这种熔融玻璃所制作的玻璃基板，例示以下玻璃组成1的玻璃基板。也就是说，以玻璃基板具有以下玻璃组成的方式调制玻璃原料。
SiO2：60～80摩尔％、
Al2O3：10～20摩尔％、
B2O3：0～10摩尔％、及
RO：0～17摩尔％(RO是MgO、CaO、SrO及BaO的总量)。
另外，也可以为MgO：0～10摩尔％、CaO：0～10摩尔％、SrO：0～5％、BaO：0～10％。
此时，如果SiO2为65～75摩尔％、进而为68～75摩尔％，那么减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果变得明显。另外，B2O3越是变少为0～7摩尔％、0～5摩尔％、0～2摩尔％，减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果越会变得更明显。
此时，至少包含SiO2、Al2O3、B2O3及RO(RO是MgO、CaO、SrO及BaO的总量)，即便摩尔比((2×SiO2)+Al2O3)/((2×B2O3)+RO)为4.5以上，也可以达成本实施方式的效果、也就是减少气泡与未熔解物的产生的效果。也就是说，摩尔比((2×SiO2)+Al2O3)/((2×B2O3)+RO)为4.5以上的玻璃是高温粘性高的玻璃，但对于这种玻璃，通过使发热量比为1.0～2.8、优选为1.5～2.8，与发热量比为1.0～2.8的范围以外的情况相比、进而与发热量比为1.5～2.8的范围外的情况相比，减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果变得明显。另外，就可以不使熔解性过度变差而提高应变点的方面来说，优选为包含MgO、CaO、SrO及BaO中的至少一者，且摩尔比(BaO+SrO)/RO(RO是CaO、MgO、SrO及BaO的总量)为0.1以上的情况。
另外，优选的是以摩尔％表示的B2O3的含有率的两倍与以摩尔％表示的所述RO的含有率的合计为30摩尔％以下、优选为10～30摩尔％。
另外，即便所述玻璃组成1的玻璃基板中的碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下，也可以达成能够减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果。碱金属氧化物的含有率越小，高温粘性与比电阻越高，因此与碱金属氧化物的含有率超过0.4摩尔％的玻璃相比，碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下的玻璃的高温粘性及比电阻较高。高温粘性越高，熔融玻璃中的气泡的浮升速度越慢，因此澄清容易变得不充分。在使用该高温粘性高的玻璃时，将发热量比设为1.0～2.8、更优选为1.5～2.8，由此与发热量比为所述范围以外的情况相比，减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果变得明显。另外，即便在使用比电阻高的玻璃时，也可以防止熔解槽的熔损或寿命缩短。
(玻璃组成2)
另外，作为玻璃基板，例示以下玻璃组成2的玻璃基板。因此，以玻璃基板具有以下玻璃组成的方式调制玻璃原料。
SiO2：55～75摩尔％、
Al2O3：5～20摩尔％、
B2O3：0～15摩尔％、
RO：5～20摩尔％
(RO是MgO、CaO、SrO及BaO的总量)、
R'2O：0～0.4摩尔％(R'是Li、K及Na中含于玻璃基板中的全部元素)。
此时，包含SiO2、Al2O3、B2O3及RO(R是Mg、Ca、Sr及Ba中含于所述玻璃基板中的全部元素)的至少任一者，摩尔比((2×SiO2)+Al2O3)/((2×B2O3)+RO)也可以为4.0以上，可以达成本实施方式的效果、也就是减少气泡与未熔解物的产生的效果。也就是说，摩尔比((2×SiO2)+Al2O3)/((2×B2O3)+RO)为4.0以上的玻璃是高温粘性高的玻璃的一例，但对于这种玻璃，也将发热量比设为1.0～3.4、优选为1.5～3.4，由此与发热量比为1.0～3.4的范围以外的情况相比、进而与发热量比为1.5～3.4的范围外的情况相比，减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果变得明显。
即便所述玻璃组成2的玻璃基板中的碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下，也可以减少气泡与未熔解物的产生。碱金属氧化物的含有率越小，高温粘性越高，因此与碱金属氧化物的含有率超过0.4摩尔％的玻璃相比，碱金属氧化物的含有率为0摩尔％以上且0.4摩尔％以下的玻璃的高温粘性较高。在使用该高温粘性高的玻璃时，将发热量比设为1.0～3.4、优选为1.5～3.4，由此与发热量比为1.0～3.4的范围以外的情况相比、进而与发热量比为1.5～3.4的范围外的情况相比，减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果变得明显。另外，即便在使用比电阻高的玻璃时，也可以防止熔解槽的熔损或寿命缩短。
(玻璃基板的特性)
关于本实施方式的玻璃基板，粘度为102.5泊时的温度既可以为1500～1700℃，也可以为1590～1700℃或1550～1650℃。越是粘度为102.5泊时的温度高的玻璃，也就是说，越是高温粘性的玻璃组成，通过使发热量比为所述范围内，减少气泡与未熔解物的产生的本实施方式的效果越明显。
也就是说，不会使熔解槽的寿命过度地缩短，可以在熔解槽中，利用使用燃烧机构的气相中的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，以成为包含氧化锡且粘度为102.5泊时的温度为1500℃以上的玻璃的方式将玻璃原料熔解。
制作本实施方式的玻璃基板的熔融玻璃的应变点可以为650℃以上，更优选为660℃以上，进而更优选为680℃以上，特别优选为720℃以上。另外，应变点高的玻璃有粘度为102.5泊时的熔融玻璃的温度变高的倾向，因此本实施方式的效果变明显。另外，应变点越高，越能减少面板制造时的热收缩，因此适合用作作为高精细显示器的LTPS·TFT显示器及有机EL显示器用的玻璃基板。
此外，玻璃基板的热收缩率优选为0～20ppm，更优选为0～10ppm，进而优选为0～5ppm。关于这种热收缩率，可以在对玻璃基板实施升降温速度为10℃/min、在4500℃下保持一小时的热处理之后，利用下述式求出。
热收缩率(ppm)＝{热处理前后的玻璃的收缩量/热处理前的玻璃的长度}×106
另外，构成本实施方式的玻璃基板的玻璃在1550℃的熔融玻璃的状态下的比电阻可以为50Ω·cm以上，能设为50～350Ω·cm，并且也可以为100Ω·cm以上，能设为100～350Ω·cm，进而能设为150～350Ω·cm。所述比电阻越高，熔解槽的熔损或寿命缩短的问题越明显，因此可以防止熔解槽的熔损或寿命缩短的本实施方式的效果变得明显。此外，如果欲提高玻璃基板的应变点，那么有所述比电阻及粘度为102.5泊时的熔融玻璃的温度变高的倾向。
本实施方式中所制造的玻璃基板适合于平板显示器用玻璃基板。另外，本实施方式中所制造的玻璃基板适合作为液晶显示器用玻璃基板或有机EL显示器用玻璃基板。进而，本实施方式中所制造的玻璃基板特别适合作为LTPS·TFT显示器用玻璃基板或氧化物半导体·TFT显示器用玻璃基板。另外，本实施方式中所制造的玻璃基板也适合于要求碱金属氧化物的含量极少的液晶显示器用玻璃基板。
[实施例1]
为了确认本实施方式的效果，在熔解槽中制作熔融玻璃而制作玻璃基板。具体来说，使用图5、6所示的熔解槽101将玻璃原料熔解而制作熔融玻璃，之后进行澄清步骤，经过图1所示的步骤制造玻璃基板。
所制造的玻璃基板的玻璃组成如下所述。
SiO2：70.5摩尔％、
Al2O3：10.9摩尔％、
B2O3：7.4摩尔％、
MgO、CaO、SrO及BaO的总量：10.9摩尔％。
另外，所制造的玻璃基板的应变点为709℃，在1550℃的熔融玻璃的状态下的比电阻为195Ω·cm。
此外，在熔解步骤中，在改变所述发热量比的以下的熔解条件下制作熔融玻璃，且调查残留在所制造的玻璃基板内的气泡及未熔解物的缺陷数。在下述表1中表示熔解条件及评估结果。此外，表中的拱形部温度是利用设置在拱形部118的温度传感器118a(参照图6)所测量的气相空间内的温度。关于燃烧加热的发热量，是根据燃烧气体的每单位时间的供给量与每单位体积的燃烧气体的发热量求出一天中的发热量。关于通电加热的发热量，是测量流入至电极对114的电流及电极对114间的电压而求出熔解槽110中的通电加热下的一天中的发热量。
所制造的玻璃基板的气泡个数及未熔解成分缺陷数是通过目测而计数。下述表1中的气泡数是以将实施例1中的气泡数设为1时的比例表示。比例越大表示气泡数越多。
另外，特定出将熔解槽用于熔解步骤之后的熔解槽的侵蚀量，利用水平A、B、C这三个等级评估熔解槽寿命。水平A意味着侵蚀量极少、熔解槽寿命极长，水平B意味着虽然有侵蚀量但熔解槽寿命为容许水平的长度，水平C意味着侵蚀量多、熔解槽寿命短且并非为容许范围。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3
发热量比 2.3 2.5 1.5
拱形部温度 1600℃ 1610℃ 1570℃
气泡个数 1 2 1
未熔解物的缺陷数 0个/kg 0个/kg 0个/kg
熔解槽寿命 水平A 水平A 水平B
[表2]
比较例1 比较例2
发热量比 3.5 0.8
拱形部温度 1630℃ 1510℃
气泡个数 34.5 1
未熔解物的缺陷数 0.005个/kg 0个/kg
熔解槽寿命 水平A 水平C
如表1、2所记载，就气泡个数及未熔解物的缺陷数的方面来说，通过实施例1、2、3所获得的玻璃基板比通过比较例1所获得的玻璃基板优异。另外，在比较例2中，熔解槽寿命并非为容许范围，在实施例1～3的任一者中，熔解槽寿命极长且为容许水平的长度。根据所述表，可知本实施方式的效果。
[实施例2]
进而，使用与实施例1中所使用的玻璃组成不同的玻璃组成2，利用与实施例1相同的方法制造玻璃基板。实施例2的玻璃组成如下所述。
SiO2：66.6摩尔％、
Al2O3：10.6摩尔％、
B2O3：11.0摩尔％、
MgO、CaO、SrO及BaO的总量：11.4摩尔％。
而且，所制造的玻璃基板的应变点为660℃，且在1550℃的熔融玻璃的状态下的比电阻为165Ω·cm。
此外，利用与实施例1相同的方法，调查在使熔解步骤中的熔解条件进行各种变化而制造的玻璃基板内残留的气泡及未熔解物的缺陷数。发热量比、拱形部温度是利用与实施例1相同的方法求出。表3、4中的气泡数是以将实施例4中的气泡数设为1时的比例表示。比例越大表示气泡数越多。另外，利用与实施例1相同的方法评估熔解槽寿命。
[表3]
实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
发热量比 2.9 3.3 1.9 2.4
拱形部温度 1544℃ 1606℃ 1554℃ 1589℃
气泡个数 1 1 1 1
未熔解物的缺陷数 0个/kg 0个/kg 0个/kg 0个/kg
熔解槽寿命 水平A 水平A 水平A 水平A
[表4]
比较例3 比较例4
发热量比 3.6 0.8
拱形部温度 1611℃ 1500℃
气泡个数 5.5 1
未熔解物的缺陷数 0个/kg 0个/kg
熔解槽寿命 水平A 水平C
就气泡个数及未熔解物的缺陷数的方面来说，通过实施例4～7所获得的玻璃基板比通过比较例3所获得的玻璃基板优异。另外，在比较例4中，熔解槽寿命并非为容许范围，但在实施例4～7的任一者中，熔解槽寿命极长。根据所述表，可知本实施方式的效果。
以上，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详细说明，但本发明并不限定于所述实施方式，当然也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良或变更。
[符号的说明]
100 熔解装置
101 熔解槽
101a 螺旋式给料机
101b 原料投入口
101c 底壁
102 澄清槽
102a、102b 金属制凸缘
102c 通气管
103 搅拌槽
103a 搅拌器
104、105、106 玻璃供给管
104a 流出口
110 熔解槽本体
112 燃烧器
112a 气体源
112b 流量调整装置
114 电极对
120 控制单元
124 铺设部
122 计算机
126 底部
200 成形装置
210 成形体
300 切断装置

Claims (8)

1.一种玻璃基板的制造方法，其特征在于包含：
熔解步骤，在熔解槽中，利用使用燃烧机构的燃烧加热及通过使电流流入熔融玻璃而进行的通电加热，将以成为B2O3的含有率为0～10摩尔％的玻璃的方式所调制的玻璃原料熔解而制作熔融玻璃；以及
澄清步骤，使用所述熔融玻璃含有的澄清剂的氧化还原反应进行所述熔融玻璃的澄清；
所述澄清步骤中的所述熔融玻璃的最高温度高于所述熔解槽中的所述熔融玻璃的最高温度；且
在所述熔解步骤中，以所述燃烧加热的发热量相对于所述通电加热的发热量的比成为1.0以上且3.4以下的方式进行所述燃烧加热与所述通电加热。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中所述熔融玻璃含有氧化锡作为澄清剂。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板中B2O3的含有率为0～5摩尔％。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述澄清步骤中所述熔融玻璃的最高温度为1630℃以上。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述澄清步骤包含：消泡处理，在所述熔解步骤之后，以2.5℃/min以上的升温速度使所述熔融玻璃的温度升温至1630℃以上，由此在所述熔融玻璃中产生气泡而进行消泡；以及吸收处理，在所述消泡处理之后，对所述熔融玻璃进行降温，由此使所述熔融玻璃吸收所述熔融玻璃中的气泡。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述熔融玻璃中实质上不包含As2O3及Sb2O3。
7.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其进一步包含成形步骤，利用溢流下拉法将所述熔融玻璃成形为平板玻璃。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中所述玻璃基板至少包含SiO2、Al2O3及RO(R为Mg、Ca、Sr及Ba中含于所述玻璃基板中的全部元素)。
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GR01 Patent grant
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