JP2016069249A

JP2016069249A - ガラス基板の製造方法、およびガラス基板製造装置

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Publication number: JP2016069249A
Application number: JP2014202474A
Authority: JP
Inventors: 慎吾藤本; Shingo Fujimoto
Original assignee: Avanstrate Inc; Avanstrate Asia Pte Ltd
Current assignee: Avanstrate Inc; Avanstrate Asia Pte Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-05-09

Abstract

【課題】製造工程中、白金族金属の凝集物が熔融ガラスに混入しても、白金族金属の凝集物の欠陥個数を低減したガラス基板を製造する。【解決手段】ガラス基板の製造方法は、気相空間を囲む壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されたガラス処理装置において前記熔融ガラスを処理する工程であって、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が異物として混入する熔融ガラス処理工程と、前記熔融ガラス処理工程で前記熔融ガラスに混入した凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させる凝集物処理工程と、を備える。前記凝集物処理工程では、新たに作製されるガラス基板に含まれる前記凝集物の欠陥個数を許容レベルにするように、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された前記凝集物の欠陥個数に基づいて前記気相空間の圧力を調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板の製造方法、およびガラス基板製造装置に関する。

ガラス基板は、一般的に、ガラス原料から熔融ガラスを生成させた後、清澄工程、均質化工程を経て、熔融ガラスをガラス基板へと成形する工程を経て製造される。ところで、高温の熔融ガラスから品位の高いガラス基板を量産するためには、ガラス基板の欠陥の要因となる異物等が、ガラス基板を製造するいずれのガラス処理装置からも熔融ガラスへ混入しないよう考慮することが望まれる。このため、ガラス基板の製造過程において熔融ガラスに接する部材の壁は、その部材に接する熔融ガラスの温度、要求されるガラス基板の品質等に応じ、適切な材料により構成する必要がある。
たとえば、熔融ガラスを生成した後成形工程に供給するまでの間の熔融ガラスは極めて高温状態になるため、熔融、清澄、供給、攪拌を行う装置は、耐熱性の高い白金族金属である白金を含有する部材が用いられる（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−１１１５３３号公報

しかし、白金族金属は、高温になるに従って揮発し易くなる。そして白金族金属の揮発物が凝集すると、この凝集物である結晶の一部が異物として熔融ガラス中に混入し、ガラス基板の品質の低下を招くおそれがあった。特に、清澄工程は、熔解工程から成形工程にいたるまでの間で熔融ガラスの温度が最も高くなる工程であるので、清澄工程を主に行う清澄管は、極めて高い温度に加熱される。このため、清澄工程後の熔融ガラスには、清澄管から揮発した白金族金属が凝集することで得られる凝集物の一部が異物となって混入し易い。

ガラス基板製造過程で白金族金属の異物が混入すると、白金族金属の異物とガラスの熱膨張係数の差に起因してガラス基板に歪が生じ、この歪によってディスプレイの表示不良を引き起こす問題や、白金族金属がガラス基板の主表面付近に存在してガラス基板の主表面に凹凸を形成し、主表面上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成するときにＴＦＴの形成が均一に行えないことに起因するディスプレイの表示不良の問題が生じる。近年、画像表示装置の画面表示の高精細化に伴ってディスプレイに用いるガラス基板では、ガラス基板内に混入する白金族金属の異物の低減がさらに強く求められている。
一方で、ガラス基板の品質を低減させる要因は、白金族金属の異物のほかにも存在し、例えば、ガラス基板中に残存する気泡が欠陥として扱われる。

そこで、本発明は、製造工程中、白金族金属の凝集物が熔融ガラスに混入しても、白金族金属の凝集物の欠陥個数を低減したガラス基板を製造することができるガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置を提供することを目的とする。

熔融ガラスに接する気相空間の圧力を高くすると、熔融ガラス中の白金族金属は熔融ガラスに溶けやすくなる。しかし、熔融ガラスに混入した白金族金属の異物を溶かすために、気相空間の圧力を高くし過ぎると、例えば、清澄工程において清澄剤を用いて清澄を行った場合、熔融ガラス中の酸素を含んだガスが脱泡され難くなり、熔融ガラスに酸素を含んだ泡（酸素含有泡）が残存して、ガラス基板において気泡となって残り、ガラス基板の品質を低下させてしまうことが分かった。
本発明者は、このような問題に鑑みて鋭意検討を行った結果、ガラス基板中に検出された白金族金属の異物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力を調整することによって、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整することができ、これにより、凝集物の欠陥個数が許容レベルにありつつ、気相空間の圧力を高くし過ぎることによるガラス基板の品質への影響が抑えられた、高い品質のガラス基板が得られることを見出した。具体的に、本発明は、下記（１）〜（１３）を提供する。

（１）ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスの導入によって前記熔融ガラスの表面と壁に囲まれる気相空間が形成され、前記気相空間に接する壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されたガラス処理装置を用いて前記熔融ガラスを処理する工程であって、前記熔融ガラスの処理時、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が前記熔融ガラスに混入する熔融ガラス処理工程と、
前記熔融ガラス処理工程で前記熔融ガラスに混入した凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させる凝集物処理工程と、を備え、
前記凝集物処理工程では、新たに作製されるガラス基板に含まれる前記凝集物の欠陥個数が許容レベルになるように、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された前記凝集物の欠陥個数に基づいて前記気相空間の圧力を調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。

（２）前記凝集物処理工程では、前記気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍの範囲で調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整する、前記（１）に記載のガラス基板の製造方法。

（３）ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスからなる液相と、前記熔融ガラスの液面と壁に囲まれる気相空間とを有し、前記気相空間に接する壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されたガラス処理装置を用いて前記熔融ガラスを処理する工程であって、前記熔融ガラスの処理時、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が前記熔融ガラスに混入する熔融ガラス処理工程と、
前記熔融ガラス処理工程で前記熔融ガラスに混入した凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させる凝集物処理工程と、を備え、
前記凝集物処理工程では、前記気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍの範囲で調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。

（４）前記ガラス処理装置は、さらに、前記気相空間と前記ガラス処理装置の外部とを接続する通気管を有し、
前記凝集物処理工程では、前記ガラス処理装置の通気管から前記気相空間内の気体を吸引することにより前記気相空間の圧力を調整する、前記（１）から（３）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（５）前記ガラス処理装置は、前記気相空間に不活性ガスを供給するガス供給機構を有し、
前記凝集物処理工程では、前記ガス供給機構による前記不活性ガスの供給量を調節することにより前記気相空間の圧力を調整する、前記（１）から（４）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（６）前記凝集物処理工程では、前記気相空間の温度を調節することにより前記気相空間の圧力を調整する、前記（１）から（５）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（７）前記凝集物処理工程では、前記熔融ガラスから放出されるガスの量を調節することにより前記気相空間の圧力を調整する、前記（１）から（６）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（８）前記凝集物用処理工程では、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された酸素を含む気泡個数と前記凝集物の欠陥個数とに基づいて前記気相空間の圧力を調整する、前記（１）から（７）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（９）前記凝集物処理工程では、さらに、前記ガラス処理装置内の前記熔融ガラスの温度を調整することにより前記白金族金属の飽和溶解度を調整する、前記（１）から（８）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（１０）前記凝集物処理工程では、さらに、前記ガラス処理装置内の前記熔融ガラスの酸素活量を調整することにより前記白金族金属の飽和溶解度を調整する、前記（１）から（９）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（１１）前記凝集物処理工程では、さらに、前記ガラス処理装置内の前記熔融ガラスに含まれる白金族金属の含有量を調整することにより前記白金族金属の飽和溶解度を調整する、前記（１）から（１０）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（１２）前記凝集物処理工程では、さらに、前記凝集物処理工程が前記熔融ガラス処理工程に占める時間の割合を調整することにより前記白金族金属の飽和溶解度を調整する、前記（１）から（１１）のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。

（１３）ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解装置と、
少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成された壁を有し、前記熔融ガラスの導入によって前記熔融ガラスの表面と前記壁に囲まれた気相空間が形成されるとともに、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が混入した前記熔融ガラスを処理するガラス処理装置であって、前記熔融ガラスに混入した前記凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させるガラス処理装置と、を備え、
新たに作製されるガラス基板に含まれる前記凝集物の欠陥個数が許容レベルになるように、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された前記凝集物の欠陥個数に基づいて前記ガラス処理装置の前記気相空間の圧力を調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整することを特徴とするガラス基板製造装置。

前記（１）から（１２）のガラス基板の製造方法、前記（１３）のガラス基板製造装置のいずれか１つにより製造されたガラス基板は、液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ用ガラス基板、あるいはＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）薄膜半導体を用いたディプレイ用ガラス基板として用いられる。

本発明によれば、製造工程中、白金族金属の凝集物が熔融ガラスに混入しても、白金族金属の凝集物の欠陥個数を低減したガラス基板を製造できる。

実施形態に係るガラス基板の製造方法の工程を示すフローチャートである。実施形態に係るガラス基板製造装置の構成を示す模式図である。実施形態に係る清澄管を主に表した外観図である。実施形態に係る清澄管の内部を表す断面図と清澄管の温度プロファイルの一例を示す図である。

（実施形態の概要）
本実施形態のガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置について説明する。
本実施形態のガラス基板の製造方法は、熔融ガラス処理工程と凝集物処理工程と、を少なくとも備える。
熔融ガラス処理工程は、ガラス処理装置を用いて熔融ガラスを処理する工程であるが、このとき、熔融ガラスを構成する白金族金属が揮発して凝集した凝集物（以降、異物ともいう）が熔融ガラスに混入する。ガラス処理装置は、前記熔融ガラスの導入によって前記熔融ガラスの表面と壁に囲まれる気相空間が形成され、気相空間に接する壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されている。
凝集物処理工程は、熔融ガラス処理工程で熔融ガラスに混入した白金族金属の凝集物の少なくとも一部を熔融ガラスに溶解させる工程である。凝集物処理工程では、新たに作製されるガラス基板に含まれる前記凝集物の欠陥個数を許容レベルにするように、上記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された凝集物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力を調整して白金族金属の飽和溶解度を調整する。本実施形態の方法では、白金族金属の凝集物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力を調整することによって、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整することができる。これにより、ガラス基板に含まれる凝集物の欠陥個数を許容レベルにしつつ、白金族金属の凝集物の混入以外の他の要因によるガラス基板への影響も抑えることができ、高い品質のガラス基板を製造できる。白金族金属の凝集物の混入以外の他の要因としては、熔融ガラス中での酸素含有泡の残存等が挙げられる。

本実施形態の製造方法において、凝集物処理工程では、白金族金属の凝集物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力を調整することに代えて、気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍに調整することによって、白金族金属の飽和溶解度を調整した場合にも、ガラス基板に含まれる凝集物の欠陥個数を許容レベルにしつつ、白金族金属の凝集物の混入以外の他の要因によるガラス基板への影響も抑えることができ、高い品質のガラス基板を製造できる。気相空間の圧力を０．８ａｔｍ未満に調整した場合は、ガラス基板において凝集物の欠陥個数が許容レベルになるように、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整することができない。一方、気相空間の圧力を１．２ａｔｍを超える温度に調整した場合は、凝集物の混入以外の他の要因によるガラス基板への影響が抑えられるように、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整することができない。

また、本実施形態のガラス基板製造装置は、ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解装置と、少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成された壁を有し、熔融ガラスの導入によって熔融ガラスの表面と壁に囲まれた気相空間が形成されるとともに、気相空間に存在する、壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が混入した熔融ガラスを処理するガラス処理装置であって、熔融ガラスに混入した凝集物の少なくとも一部を熔融ガラスに溶解させるガラス処理装置と、を備える。
このガラス基板製造装置では、新たに作製されるガラス基板に含まれる凝集物の欠陥個数が許容レベルになるように、ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された凝集物の欠陥個数に基づいてガラス処理装置の気相空間の圧力を調整することで白金族金属の飽和溶解度を調整する。

本実施形態でいう白金族金属は、単一の白金族元素からなる金属、および、白金族元素からなる金属の合金を意味する。白金族元素は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）およびイリジウム（Ｉｒ）の６元素である。本実施形態でいう白金族金属の異物は、一方向に細長い線状物である。白金族金属の凝集物（異物）の最大長さとは、白金族金属の異物を撮影して得られる異物の像に外接する外接長方形の最大長辺の長さをいう。最小長さとは、白金族金属の異物を撮影して得られる異物の像に外接する外接長方形の最小短辺の長さをいう。
なお、凝集物処理工程前は、最大長さが１００μｍ以上である白金族金属の異物の割合が８０％を超える。白金族金属の異物とは、最大長さの最小長さに対する比であるアスペクト比が１００を超える白金族金属の異物を指す。例えば、白金族金属の異物の最大長さは５０μｍ〜３００μｍ、最小長さは０．５μｍ〜２μｍである。
このような熔融ガラス処理工程及び凝集物処理工程は、以下に説明するガラス基板の製造方法の一部として行なわれる。

（ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置）
図１は、本実施形態に係るガラス基板製造方法の工程の一例を示すフローチャートである。ガラス基板の製造方法は、図１に示されるように、主として、熔解工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、攪拌工程Ｓ３と、成形工程Ｓ４と、徐冷工程Ｓ５と、切断工程Ｓ６とを備える。
図２は、本実施形態に係るガラス基板製造装置２００の構成の一例を示す模式図である。ガラス基板製造装置２００は、熔解槽４０と、清澄管４１と、攪拌装置１００と、成形装置４２と、移送管４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備える。移送管４３ａは、熔解槽４０と清澄管４１を接続する。移送管４３ｂは、清澄管４１と攪拌装置１００を接続する。移送管４３ｃは、攪拌装置１００と成形装置４２を接続する。

熔解工程Ｓ１では、ガラスの原料を熔解して熔融ガラスが生成される。熔融ガラスは、熔解槽に貯留され、所望の温度を有するように加熱される。熔融ガラスは、清澄剤を含有する。環境負荷低減の観点から、清澄剤として酸化錫が好適に用いられる。
熔解槽４０では、ガラス原料は、その組成等に応じた温度に加熱されて熔解される。これにより、熔解槽４０では、例えば、１５００℃〜１６２０℃の高温の熔融ガラスＧが得られる。なお、熔解槽４０では、少なくとも１対の電極間に電流を流すことで、電極間の熔融ガラスＧが通電加熱されてもよく、また、通電加熱に加えてバーナーによる火焔を補助的に与えることで、ガラス原料が加熱されてもよい。

清澄工程Ｓ２は、少なくとも清澄管の内部を流れる熔融ガラスに対して行われ、移送管４３ａおよび移送管４３ｂの内部を流れる熔融ガラスに対して行われてもよい。最初に、熔融ガラスの温度を上昇させる。清澄剤は、昇温により還元反応を起こして酸素を放出する。熔融ガラス中に含まれる泡は、放出した酸素を含んで泡の大きさが大きくなり、熔融ガラスの表面に浮上し、破泡して消滅する。すなわち、脱泡処理工程Ｓ２Ａが行われる。さらに、脱泡処理工程Ｓ２Ａの途中から、あるいは、脱泡処理工程Ｓ２Ａの終了後、熔融ガラスの温度を高くして、脱泡処理において混入した白金族金属の凝集物の少なくとも一部を溶解する凝集物処理工程Ｓ２Ｂが行われる。その後、熔融ガラスの温度を低下させる。これにより、還元された清澄剤は、酸化反応を起こして、熔融ガラス中に残存している酸素等のガス成分が熔融ガラス中に溶け込む。すなわち、吸収処理工程Ｓ２Ｃが行われる。
具体的には、熔解槽４０で得られた熔融ガラスＧは、熔解槽４０から移送管４３ａを通過して清澄管４１に流入する。清澄管４１は、熔融ガラスの導入によって熔融ガラスの表面と壁に囲まれる気相空間が形成され、気相空間を囲む壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されている。移送管４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、白金族金属製の管である。本実施形態では、例えば、白金含有量が７０％以上である白金とロジウムの合金が好適に用いられる。白金族金属は、融点が高く、熔融ガラスに対する耐食性に優れている。清澄管４１には、熔解槽４０と同様に加熱機構が設けられている。また、少なくとも移送管４３ａにも加熱機構が設けられている。

清澄工程Ｓ２では、熔融ガラスＧを昇温することで脱泡する脱泡処理工程と、白金族金属の異物を熔融ガラスに溶解させる凝集物処理工程と、熔融ガラスを降温させて、熔融ガラス中の泡を熔融ガラスに吸収させる吸収処理工程を行う。凝集物処理工程では、熔融ガラスに混入する白金族金属の異物の溶解量を大きくするための後述する条件パラメータとして少なくとも気相空間の圧力を調整することで、白金族金属の異物を溶解させる。このことは後で詳細に説明する。
清澄工程Ｓ２では、熔融ガラスＧの清澄を十分に行なうという観点からは、移送管４３ａの内部を流れる熔融ガラスＧの温度は、降温されることなく、順次昇温されることが好ましい。熔解工程Ｓ１の後、熔融ガラスＧは１６３０℃以上まで３℃／分以上の速度で昇温されることが好ましい。
清澄工程Ｓ２を移送管４３ａで行なう場合、移送管４３ａを流れる熔融ガラスＧの最高温度は１６２０℃〜１６９０℃であり、１６４０℃〜１６７０℃であることが好ましい。また、移送管４３ａと清澄管４１を接続する領域である清澄管入口での熔融ガラスＧの温度は、１６１０℃〜１６８０℃であり、１６３０℃〜１６６０℃であることが好ましい。さらに、清澄管４１と移送管４３ｂとを接続する領域である清澄管出口での熔融ガラスＧの温度は、１５３０℃〜１６００℃であり、１５４０℃〜１５８０℃であることが好ましい。
清澄管４１において清澄された熔融ガラスＧは、清澄管４１から移送管４３ｂを通過して攪拌装置１００に流入する。熔融ガラスＧは、移送管４３ｂを通過する際に冷却される。

攪拌工程Ｓ３では、清澄された熔融ガラスが攪拌されて、熔融ガラスの成分が均質化される。これにより、ガラス基板の脈理等の原因である熔融ガラスの組成ムラが低減される。均質化された熔融ガラスは、成形工程Ｓ４に送られる。
具体的には、攪拌装置１００では、清澄管４１を通過する熔融ガラスＧの温度よりも低い温度で、熔融ガラスＧが攪拌される。例えば、攪拌装置１００において、熔融ガラスＧの温度は、１２５０℃〜１４５０℃である。例えば、攪拌装置１００において、熔融ガラスＧの粘度は、５００ポアズ〜１３００ポアズである。熔融ガラスＧは、攪拌装置１００において攪拌されて均質化される。
攪拌装置１００で均質化された熔融ガラスＧは、攪拌装置１００から移送管４３ｃを通過して成形装置４２に流入する。熔融ガラスＧは、移送管４３ｃを通過する際に、熔融ガラスＧの成形に適した粘度となるように冷却される。例えば、熔融ガラスＧは、１１００〜１３００℃まで冷却される。
なお、本実施形態の攪拌工程Ｓ３は、清澄工程Ｓ２の後に行なわれるが、攪拌工程Ｓ３は、清澄工程Ｓ２の前に行われてもよい。この場合、攪拌工程Ｓ３時の熔融ガラスＧの温度は、清澄管４１内の熔融ガラスＧの温度と同等か高くてもよい。

成形工程Ｓ４では、オーバーフローダウンドロー法またはフロート法によって、熔融ガラスからシートガラスが連続的に成形される。
具体的には、成形装置４２に流入した熔融ガラスＧは、成形炉（図示せず）の内部に設置されている成形体５２に供給される。成形体５２の上面には、成形体５２の長手方向に沿って溝が形成されている。熔融ガラスＧは、成形体５２の上面の溝に供給される。溝から溢れた熔融ガラスＧは、成形体５２の一対の側面を伝って下方へ流下する。成形体５２の側面を流下した一対の熔融ガラスＧは、成形体５２の下端で合流して、シートガラスＧＲが連続的に成形される。

徐冷工程Ｓ５では、成形工程Ｓ４で連続的に成形されたシートガラスが所望の厚みを有し、かつ、歪みおよび反りが生じないように徐々に冷却される。
切断工程Ｓ６では、徐冷工程Ｓ５で徐冷されたシートガラスが所定の長さに切断されて、ガラスシートが得られる。ガラスシートは、さらに、所定のサイズに切断されて、ガラス基板が得られる。

本実施形態は、熔融ガラス処理工程を清澄工程とし、ガラス処理装置を、清澄管４１を含んだ清澄装置とする形態を例に挙げて説明しているが、熔融ガラス処理工程を行う装置は、熔解槽４０と成形装置４２との間に設けられ、熔融ガラスに所定の処理をする装置である限りにおいて、特に制限されない。ガラス処理装置は、清澄装置の他に、例えば攪拌装置、あるいは熔融ガラスを移送する移送管とすることもできる。また、ガラス処理装置は、熔融ガラス中の酸素濃度を高めるために酸素を含んだガス（酸素含有ガス）のバブリングを行なうバブリング槽を有するバブリング装置とすることもできる。したがって、熔融ガラスの処理は、熔融ガラスを清澄する処理の他に、熔融ガラスを均質化する処理、熔融ガラスを移送する処理、熔融ガラスを酸素含有ガスでバブリングする処理等を含む。また、凝集物処理工程Ｓ２Ｂも、清澄工程Ｓ２で行われる例を挙げて説明したが、例えば、攪拌工程Ｓ３、移送管にて熔融ガラスＧを移送する工程で行われてもよい。なお、凝集物処理工程Ｓ２Ｂが清澄工程Ｓ２で行われる場合であっても、凝集物処理工程Ｓ２Ｂは、上述したように、吸収処理工程Ｓ２Ｃの前に行われる必要はなく、吸収処理工程Ｓ２Ｃの後に行われてもよい。

（清澄管の構成）
次に、本実施形態における清澄装置の清澄管４１の構成について詳細に説明する。なお、清澄装置は、清澄管４１の他に、通気管４１ａ、加熱電極４１ｂ、及び、清澄管４１の外周を囲む図示されない耐火物保護層及び耐火物レンガを含む。図３は、清澄管４１を主に表す外観図である。図４は、清澄管４１の内部を表す断面図と清澄管の温度プロファイルの一例を示す図である。

清澄管４１には、通気管４１ａ、および、一対の加熱電極４１ｂが取り付けられている。清澄管４１は、その内部に、熔融ガラスＧが導入されることで熔融ガラスＧの表面と壁から形成される気相空間を有する。気相空間４１ｃは、熔融ガラスＧの流れの方向に沿って形成されている。気相空間４１ｃを囲む壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されている。本実施形態では、気相空間４１ｃを囲む壁全体が白金族金属を含む材料で構成されている。また、清澄管４１には、気相空間にガスを供給するためのガス供給機構が設けられてもよい。ガスとしては、例えば、希ガス、窒素ガス等の不活性ガスや、空気等の不活性ガス以外のガスが挙げられる。ガスは、気相空間に直接供給されてもよく、熔融ガラスにバブリングすることで間接的に供給されてもよい。ガス供給機構には、例えば、気相空間を囲む清澄管の壁に設けられたノズルが用いられ、ガス供給機構は清澄管の外部に配されたガスの供給源と接続される。

通気管４１ａは、熔融ガラスＧが流れる方向の途中であって、気相空間４１ｃと接する壁に設けられ、気相空間４１ｃと清澄管４１の外側の大気とを連通させる。通気管４１ａは、清澄管４１と同様に、白金族金属で成形されることが好ましい。通気管４１ａは放熱機能により、通気管４１ａの温度が低下し易いので、通気管４１ａを加熱するための加熱機構を設けてもよい。
一対の加熱電極４１ｂは、清澄管４１の両端に設けられたフランジ形状の電極板である。加熱電極４１ｂは、図示されない電源から供給される電流を清澄管４１に流し、この電流により、清澄管４１は通電加熱される。なお、加熱電極４１ｂは清澄管４１に一対設けられるが、加熱電極４１ｂの数は特に制限されない。

このような清澄管４１の内部では、熔融ガラスＧに添加されている清澄剤、例えば酸化錫の酸化還元反応によって、熔融ガラスＧに含まれるＣＯ₂またはＳＯ₂を含む泡が除去される。具体的には、最初に、熔融ガラスＧの温度を高くして、清澄剤を還元させることにより、酸素泡を熔融ガラスＧ中に発生させる。熔融ガラスＧ中に含まれるＣＯ₂、Ｎ₂、ＳＯ₂等の気体成分を含む泡は、清澄剤の還元反応によって生じた酸素を含んで泡の体積が大きくなる。この泡は、熔融ガラスＧの表面に浮上し泡の成分を放出する、すなわち破泡して消滅する（脱泡処理）。このとき、清澄管４１の壁から白金族金属は盛んに揮発する。脱泡によって気相空間に酸素が放出されるので、脱泡処理が行われる気相空間の部分では、酸素濃度が高くなり、この結果、白金族金属の揮発はよりいっそう盛んになる。これに伴って、気相空間に含まれる白金族金属の揮発物の濃度が高くなるので、気相空間に含まれる白金族金属の揮発物の凝集が生じやすくなる。特に、壁の部分的に冷えた位置、例えば、清澄管４１の入口近傍の壁で白金族金属の揮発物は凝集し易くなる。したがって、清澄管４１の壁に付着した白金族金属の凝集物の一部が脱落して、熔融ガラスＧ内に異物として混入し易い。
このため、脱泡処理の途中から、あるいは脱泡処理の終了後から、熔融ガラスＧに混入する白金族金属の異物を熔融ガラスＧに溶解させる凝集物処理工程を行う。
脱泡処理の終了後から凝集物処理工程を行う場合、白金族金属の異物を含む熔融ガラスＧの温度を、白金族金属の異物が熔融ガラスＧに混入する領域における熔融ガラスの温度と比べて高くなるように熔融ガラスＧを昇温させることが好ましい。
また、脱泡処理工程の途中から凝集物処理工程を行う場合、脱泡処理工程と凝集物処理工程が同時に行われる。

清澄管４１の内部では、この後、熔融ガラスＧの温度を低くして、還元された清澄剤を酸化させる。これにより、熔融ガラスＧ中に残留する泡の酸素を熔融ガラスＧに溶けこませることで、泡を消滅させる（吸収処理）。こうして、熔融ガラスＧに残存する泡は小さくなり消滅する。このように、清澄剤の酸化還元反応によって、熔融ガラスＧに含まれる泡が除去される。また、吸収処理工程Ｓ２Ｃでは、熔融ガラスＧの温度及び清澄管４１の壁の温度は例えば１５８０℃以下に低下するので、白金族金属の揮発及び凝集は行われ難くなる。このため、吸収処理工程Ｓ２Ｃでは、脱泡処理工程Ｓ２Ａと比較して新たな白金族金属の凝集物が異物となって熔融ガラスＧに混入する可能性は遥かに低い。

なお、図２には示されていないが、清澄管４１の外壁面には耐火物保護層が設けられる。耐火物保護層の外側には、さらに、耐火物レンガが設けられる。耐火物レンガは、基台（図示せず）に載置されている。

図４は、清澄管４１のＸ方向の位置に合わせて表した清澄管４１の温度プロファイル（清澄管４１の気相空間４１ｃと接する壁のＸ方向の温度プロファイル）の一例を示している。温度プロファイルでは、清澄管４１の熔融ガラスＧの流入する側の端４１ｄ(入口)と通気管４１ａとの間で、温度が最高温度Ｔ_maxとなっている。この最高温度Ｔ_maxの位置Ｐから、清澄管４１の端４１ｄに向かって温度が低下する温度勾配が形成されている。同様に、最高温度Ｔ_maxの位置Ｐから、通気管４１ａのＸ方向の位置に向かって温度が低下する温度勾配が形成されている。また、温度勾配領域は、図示されないが、上記以外に、通気管４１ａのＸ方向の位置と清澄管４１の熔融ガラスＧの流出する側の端４１ｅ（出口）との間にも形成されている。このような温度勾配領域において、いずれの温度勾配領域においても温度勾配領域における最高温度と最低温度の温度差が０℃超、１００℃以下になっている。図４に示すように、壁の温度が端４１ｄから最高温度Ｔ_ｍａｘになるまで継続して続く温度上昇区間おける清澄管４１の前半部分で、脱泡処理が開始し、少なくとも最高温度Ｔ_ｍａｘまで続く。また、最高温度Ｔ_ｍａｘを含む、温度上昇区間の後半部分で凝集物処理工程が開始し、少なくとも最高温度Ｔ_ｍａｘまで続く。なお、脱泡処理工程の終了と凝集物処理工程の終了の時点は、どちらが先であってもよいが、熔融ガラスに混入する全ての白金族金属の異物を凝集物処理工程の対象とする点から、凝集物処理工程の終了は、脱泡処理工程の終了と同時あるいはそれ以降であることが好ましい。
このような熔融ガラス処理装置において、白金族金属の凝集物が熔融ガラスに溶解される量（以降、この量を溶解量という）を大きくするためのガラス処理装置における条件パラメータについて説明する。

（凝集物の溶解量を大きくするための条件パラメータ）
本実施形態では、ガラス処理装置において、ガラス基板中の凝集物の欠陥個数が許容レベルになるよう、ガラス処理装置における各条件パラメータは調整されている。
白金族金属の凝集物の溶解量を大きくするための条件パラメータとしては、例えば、
（ａ）気相空間の圧力、
（ｂ）熔融ガラスの温度、
（ｃ）熔融ガラスの酸素活量、
（ｄ）熔融ガラスに含まれる白金族金属の含有量、
（ｅ）凝集物処理工程が熔融ガラス処理工程に占める時間の割合、が挙げられる。
ここでは、ガラス処理装置が清澄管を含む場合を例にし、熔融ガラス処理工程として清澄工程を例にして説明する。

（ａ）気相空間の圧力
白金族金属の凝集物の溶解量は、清澄管の気相空間の圧力を高くすることで増加させることができる。気相空間の圧力とは、気相空間に含まれる気体の全圧を意味する。
気相空間の圧力の調整は、例えば、気相空間内の気体が通気管を通って清澄管の外側に吸引される量（吸引量）や、清澄管内へのガスの供給量、気相空間の温度、熔融ガラスから放出されるガスの放出量を調整することによって行うことができる。吸引量は、例えば、清澄管の通気管の出口を狭める等して、気相空間と清澄管の外側の大気との圧力差の大きさを調節することで調整できる。気相空間の温度は、清澄管の壁の温度または熔融ガラスの温度の調整によって調整できる。熔融ガラスから放出されるガスの放出量は、例えば、熔融ガラスに含まれる清澄剤の量、ガラス成分の配合比を調整することで調整できる。なお、気相空間の圧力が、清澄管の外側の大気圧より高いまたは低いことは、例えば、通気管から放出されるガス量によってわかる。
気相空間の圧力を高くし過ぎると、白金族金属の凝集物の溶解量が大きくなる反面、下記のデメリットを生じさせる。
・清澄不良
気相空間内の圧力を高くし過ぎると、脱泡処理工程において、熔融ガラス中に発生した泡が熔融ガラスの表面から放出され難くなり、清澄不良を招く場合がある。
・白金族金属の揮発量の増加
気相空間内の圧力を高くし過ぎると、清澄管の外側の大気との圧力差が大きくなって、気相空間内の気流の流速が上昇する。このため、気相空間内の白金族金属の濃度が上昇せず飽和状態になり難いため、清澄管の壁からの白金族金属の揮発量が増加する。
このようなデメリットの発生を抑える観点から、気相空間の圧力を高くして白金族金属の凝集物の溶解量を大きくする際には、適宜他の条件パラメータを組み合わせて調整することが好ましい。気相空間の圧力を高くする場合の他の条件パラメータの調整は、後述する。

（ｂ）熔融ガラスの温度
清澄管において、熔融ガラスに混入した白金族金属の凝集物の溶解量は、熔融ガラスの温度を高くすることで増加させることができる。熔融ガラスの温度の調整は、清澄管の温度を調整することにより行うことができ、例えば、清澄管を流れる電流の調整、清澄管の周囲に配されたヒータに供給される電流の調整、あるいはこれらの組み合わせによって行うことができる。
熔融ガラスの温度を高くし過ぎると、白金族金属の凝集物の溶解量が大きくなる反面、下記のデメリットを生じさせる。
・リボイル泡の増加
清澄管において熔融ガラスの温度を高くし過ぎると、熔融ガラスの粘度が下がって、熔融ガラスが脱泡され易くなるため、熔融ガラスに溶存する酸素が不足した還元状態になりやすい。この状態で、後の吸収処理工程が行われると、熔融ガラス中にリボイル泡が発生して、ガラス基板にリボイル泡の気泡が残ってしまう場合がある。リボイル泡は、具体的には、熔融ガラスに不純物として含まれる硫黄分に起因して生じたＳＯ_２あるいはＣＯ_２や、Ｎ_２等を含んでいる。このうちＳＯ_２、ＣＯ_２は、熔融ガラスが還元状態にある場合、熔融ガラスに溶存しているＳＯ_３、ＣＯ_３が容易に還元されて生成しやすい。このＳＯ_２、ＣＯ_２はＳＯ_３、ＣＯ_３に比べて熔融ガラスに溶存されにくいために気泡となりやすい。Ｎ_２は、清澄管４１の気相空間内の気体中に含まれる窒素が、高温の熔融ガラスに曝されることで熔融ガラス中に溶解し、吸収処理工程において熔融ガラスの温度が低下したときに気泡となって現れる。このようなリボイル泡が多量に発生すると、ガラス基板に気泡として残ってガラス基板の品質を低下させる場合がある。なお、ガラス基板に残存した気泡は、例えば、レーザ顕微鏡または目視により検出される。
・ガラス成分の揮発量の増加
清澄管において熔融ガラスの温度を高くし過ぎると、熔融ガラスに含まれる、Ｂ_２Ｏ_３等の揮発しやすい成分の揮発量が増加する。ガラス成分の揮発量が増えると、ガラス基板において筋状の凹凸が生じる等して、ガラス品質を低下させる場合がある。
・白金族金属の揮発量の増加
清澄管において、熔融ガラスの温度を高くし過ぎると、熔融ガラスに接する気相空間の温度も高くなるため、気相空間を囲む清澄管の壁から白金族金属が揮発しやすくなる。白金族金属の揮発量が増えると、気相空間の白金族金属の濃度が高くなり、凝集および凝集物の熔融ガラスへの混入が起きやすくなる。
・清澄管の熔損
清澄管において、熔融ガラスの温度を高くし過ぎると、熔融ガラスに接する清澄管の壁が熔損してしまう場合がある。
このようなデメリットの発生を抑える観点から、熔融ガラスの温度調整によって白金族金属の凝集物の溶解量を大きくする際には、適宜他の条件パラメータを組み合わせて調整することが好ましい。

（ｃ）熔融ガラスの酸素活量
清澄管において、白金族金属の凝集物の溶解量は、熔融ガラスの酸素活量を大きくすることで増加させることができる。熔融ガラスの酸素活量とは、熔融ガラスに溶存する酸素（気泡として熔融ガラス中に存在するものを除く）を意味する。酸素活量の指標には、［Ｆｅ^３＋］／（［Ｆｅ^２＋］＋［Ｆｅ^３＋］）が用いられる。［Ｆｅ^２＋］および［Ｆｅ^３＋］は、Ｆｅ^２＋およびＦｅ^３＋の熔融ガラス中の活量であり、例えば、分光光度法を用いて計測できる。
熔融ガラスの酸素活量の調整は、例えば、熔解工程において、ガラス原料中の清澄剤、酸化物の量を調整することのほか、清澄工程において、熔融ガラスの温度を調整することや、熔融ガラス内に酸素含有ガスをバブリングすることによって行うことができる。熔融ガラスの温度が高いと、熔融ガラスの粘度が低くなり、脱泡によって気相空間に放出される酸素量が増えるため、熔融ガラスの酸素活量は小さくなる。一方、熔融ガラスの温度が低いと、熔融ガラスの粘度が高くなり、脱泡によって気相空間に放出される酸素量は減るため、熔融ガラスの酸素活量は大きくなる。
熔融ガラスの酸素活量を大きくし過ぎると、白金族金属の凝集物の溶解量が大きくなる反面、下記のデメリットを生じさせる。
・白金族金属の揮発量の増加
熔融ガラスの酸素活量を大きくし過ぎると、脱泡処理工程において気相空間に放出される酸素量が増加し、気相空間の酸素濃度が上昇するため、白金族金属が容易に酸化されて揮発しやすくなる。白金族金属が揮発しやすくなると、白金族金属の凝集物が生成しやすく、熔融ガラスに混入しやすくなる。
・酸素含有泡の熔融ガラス中での残存
熔融ガラスの酸素活量を大きくし過ぎると、吸収処理工程において、還元された清澄剤が酸素を吸収しきれなくなり、酸素を含んだ泡（酸素含有泡）が熔融ガラス中に残存してガラス基板において気泡として残るため、ガラス基板の品質を低下させやすくなる。
このようなデメリットの発生を抑える観点から、熔融ガラスの酸素活量の調整によって白金族金属の凝集物の溶解量を大きくする際には、適宜他の条件パラメータを組み合わせて調整することが好ましい。

（ｄ）熔融ガラスに含まれる白金族金属の含有量
白金族金属の凝集物の溶解量は、熔融ガラスに含まれる白金族金属の含有量を小さくすることで増加させることができる。白金族金属の含有量は、熔融ガラス中に溶解している白金族金属の量であり、熔融ガラスに混入して溶解していない白金族金属の凝集物は除かれる。熔融ガラスに含まれる白金族金属の含有量は、例えば、熔融ガラスの温度を高くすることで、熔融ガラスに溶解できる凝集物の溶解量を大きくすることや、熔融ガラスと接する清澄管の壁の部分に、気相空間と接する清澄管の壁の部分よりも白金族金属の含有量の小さい金属材料を用いることによって調整することができる。熔融ガラスに含まれる白金族金属の含有量は、例えば、清澄管内の熔融ガラスをサンプリングし、原子吸光光度法を用いて測定できる。
白金族金属の含有量を小さくし過ぎると、白金族金属の凝集物の溶解量が大きくなる反面、下記のデメリットを生じさせる。
・清澄管の熔損
白金族金属の含有量を小さくし過ぎると、熔融ガラスと接する清澄管の壁から熔融ガラスに白金族金属が溶出して、清澄管の熔損を起こす場合がある。
このようなデメリットの発生を抑える観点から、白金族金属の含有量を小さくして白金族金属の凝集物の溶解量を大きくする際には、適宜他の条件パラメータを組み合わせて調整し、白金族金属の凝集物の溶解量を適正な範囲に調整することが好ましい。

（ｅ）凝集物処理工程が清澄工程に占める時間の割合
白金族金属の凝集物の溶解量は、凝集物処理工程が熔融ガラス処理工程に占める時間の割合を大きくすることで増加させることができる。凝集物処理工程が熔融ガラス処理工程に占める時間の割合は、熔融ガラス処理工程全体に要する時間に占める凝集物処理工程に要する時間の割合である。
凝集物処理工程の時間は、白金族金属の凝集物が熔融ガラスに溶解する溶解温度領域にある時間である。溶解温度領域とは、熔融ガラスの白金族金属の凝集物が熔融ガラスに溶解する温度の領域であり、熔融ガラスが流れる清澄管の場合、上記凝集物が熔融ガラスに溶解する温度の清澄管の長手方向に沿った長さである。上記凝集物が熔融ガラスに溶解する温度は、清澄管４１の標準的な動作条件を再現した実験において、白金族金属が所定の時間内において溶解することが確かめられる温度であり、例えば、１６５０℃〜１７５０℃のように定められている。上記所定の時間とは、適宜設定され、例えば、標準的な条件下、清澄管４１を熔融ガラスが通過する時間をいう。
熔融ガラスが溶解温度域にある時間は、例えば、清澄管の壁の温度プロファイルから定めることができる。具体的には、熔融ガラスの流れる方向に沿って清澄管の外壁の複数箇所に設けた熱電対によって測定される清澄管の壁の温度プロファイルから熔融ガラスの温度プロファイルを求め、この熔融ガラスの温度プロファイルに基づいて溶解温度領域を
求めることができる。清澄管の壁の温度と、これに対応する熔融ガラスの温度は、例えば、過去にガラス基板を製造した時のデータや清澄管４１の熱伝導シミュレーション計算結果を用いて予め対応付けておくことができる。これにより、清澄管の壁の温度プロファイルから熔融ガラスの温度プロファイルを求めることができる。清澄管４１では、熔融ガラスは略一定の速度で流れるので、清澄管における溶解温度域の、熔融ガラスの流れに沿った長さを熔融ガラスの流れの流速で割ることにより求めることができる。
熔融ガラスの温度が温度プロファイルを有し、溶解温度域が複数存在する場合、複数の溶解温度領域に熔融ガラスがある時間の合計の時間で表される。
熔融ガラス処理工程の時間は、清澄工程の場合、熔融ガラスが脱泡処理Ｓ２Ａ及び吸収処理Ｓ２Ｃにある時間をいう。脱泡処理Ｓ２Ａ及び吸収処理Ｓ２Ｃは、清澄剤の酸化還元反応を利用する処理であるので、脱泡処理Ｓ２Ａ及び吸収処理Ｓ２Ｃの時間は、酸化還元反応を発現する温度が異なる清澄剤の種類によって異なる。例えば酸化錫の場合、移送管４３ａ、清澄管４１、移送管４３ｂにおける熔融ガラスの温度が１５５０℃〜１７６０℃の温度範囲にある時間を脱泡処理Ｓ２Ａ及び吸収処理Ｓ２Ｃの時間とする。

また、清澄管４１およびその前後の移送管４３ａ，４３ｂで清澄工程が行われる場合、清澄管４１および移送管４３ａ，４３ｂの該当部分の管の長手方向に沿った長さで、上述の溶解温度領域の管の長手方向に沿った長さを割った値が、凝集物処理工程が熔融ガラス処理に占める時間の割合となる。
凝集物処理工程が清澄工程に占める時間の割合（凝集物処理工程の割合ともいう）は、具体的には、清澄装置を通過する熔融ガラスの流速を調整することにより調整できる。熔融ガラスの流速は、例えば、熔解工程において原料の投入量を調節することや、成形工程における熔融ガラスの引出量を調節することによって調整できる。熔融ガラスの引出量は、清澄管から成形装置に向かって流れる熔融ガラスの流速で表すことができ、この熔融ガラスの流速は、例えば、熔融ガラスの粘度や、清澄管と成形装置の高低差の大きさによって調整できる。また、熔融ガラスの引出量は、成形工程におけるシートガラスの搬送速度の調整によって行うことができる。
凝集物処理工程が清澄工程に占める時間の割合を長くし過ぎると、白金族金属の凝集物の溶解量が大きくなる反面、下記のデメリットを生じさせる。
・リボイル泡の増加
凝集物処理工程が清澄工程に占める時間の割合を大きくし過ぎると、熔融ガラスが脱泡処理工程に曝される時間も長くなり、後の吸収処理工程で上記したリボイル泡が生じやすくなる。
このようなデメリットを抑える観点から、凝集物処理工程が清澄工程に占める時間の割合を調整することで白金族金属の凝集物の溶解量を大きくする際には、適宜他の条件パラメータを組み合わせて調整することが好ましい。

（気相空間の圧力の調整）
本実施形態では、凝集物処理工程において、以上の条件パラメータのうち少なくとも気相空間の圧力を調整する。ここで、気相空間の圧力を、凝集物の欠陥個数に基づいてフィードバック調整する場合を例に説明するが、このような調整する代わりに、気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍの範囲で調整してもよい。調整の対象となる気相空間の圧力は、凝集物処理工程開始時点の圧力であってもよく、凝集物処理工程の途中の圧力であってもよい。
ガラス基板中の白金族金属の凝集物の欠陥は、ガラス基板の表面に斜め方向からレーザ光等の光を入射させ、その反射光を受光することを、ガラス基板の各位置で行ない、受光により得られた画像から白金族金属の凝集物の形状に合致する領域を特定することにより、検出することができる。凝集物の欠陥は、このように装置を用いて行う代わりに目視によって検出してもよい。この凝集物の欠陥個数の許容レベルは、単位質量で表したとき、例えば０．０２個／ｋｇ以下である。上記許容レベルは、ガラス基板のユーザが求める、歪みや主表面の凹凸に関するスペックに応じて変化する。
例えば、ガラス基板において検出された欠陥個数が許容レベルを超えていた場合は、気相空間の圧力を高くして、熔融ガラスにおける白金族金属の飽和溶解度を高くし、これにより、熔融ガラスに混入した凝集物の溶解を促進させる。一方、ガラス基板において検出された欠陥個数が許容レベルにある場合は、許容レベルにある欠陥個数の上限値と対応する気相空間の圧力より高い範囲内で低くすることができる。このように気相空間の圧力を調整することで、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整することができ、これにより、ガラス基板に含まれる凝集物の欠陥個数を許容レベルにしつつ、酸素含有泡の増加等に起因して生じるガラス基板の品質の低下を抑制できる。
気相空間の圧力の調整は、具体的に、ガラス処理装置として清澄装置を用いる場合は、気相空間内の気体が通気管を通って清澄管の外側に吸引される量（吸引量）や、清澄管内へのガスの供給量、気相空間の温度、熔融ガラスから放出されるガスの放出量を調整することによって行うことができる。

このように気相空間の圧力を行う場合、凝集物処理工程における熔融ガラスの温度は下記のように調整されることが好ましい。
凝集物処理工程において、熔融ガラスＧの温度は、白金族金属の異物が溶解する温度、好ましくは１６６０℃以上に調整され、より好ましくは１６８０℃以上に調整される。この場合、熔融ガラスＧの温度が１６６０℃以上の温度が１０分以上、好ましくは３０分以上維持されることが好ましい。１６６０℃以上の温度が１０分以上保持されることで、白金族金属の異物が溶解しやすくなる。熔融ガラスＧは、より具体的には、１６６０℃〜１７５０℃に加熱されることが好ましく、１６８０℃〜１７００℃に加熱されることがより好ましい。熔融ガラスＧの最高温度が１７５０℃を超えると、清澄管４１ａを構成する白金族金属からなる管が熔損し易くなる。また、リボイル泡が生じやすくなる。なお、熔融ガラスＧの最高温度は、清澄管４１に設けられた図示されない熱電対による計測値から算出することができる。熱電対は、例えば、熔融ガラスの流れる方向に沿って清澄管４１の外壁の複数箇所に設けられる。

このように気相空間の圧力調整を行う場合に、凝集物の欠陥個数および酸素含有泡の気泡個数に基づいて調整を行ってもよい。例えば、ガラス基板において検出された気泡個数が許容レベルを超えていた場合は、白金族金属の飽和溶解度が適正に調整される範囲で、気相空間の圧力を低くする。一方、ガラス基板において検出された気泡個数が許容レベルにある場合は、白金族金属の飽和溶解度が適正な範囲に調整される範囲で、気相空間の圧力を高くすることができる。なお、酸素含有泡の気泡個数は、凝集物の欠陥個数を検出する場合と同様に、装置を用いてまたは目視によって行うことができる。気泡個数の許容レベルは、単位質量で表したとき、例えば０．０１個／ｋｇ以下である。この許容レベルは、ガラス基板のユーザが求める、歪みや主表面の凹凸に関するスペックに応じて変化する。

また、気相空間の圧力調整を行う場合に、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整する観点から、適宜、気相空間の圧力以外の他の条件パラメータを組み合わせて調整してもよい。
例えば、気相空間の圧力調整と合わせて熔融ガラスの温度を調整する場合は、熔融ガラスの温度を高くすることで、熔融ガラスの粘度を低くして脱泡されやすくし、熔融ガラスに酸素含有泡が残存してガラス基板において気泡が残ることを抑えることができる。この場合、熔融ガラスの温度を１６６０〜１７５０℃に調整することが好ましい。熔融ガラスの温度調整は、ガラス処理装置が清澄管を含む清澄装置である場合は、清澄管に電流を流して通電加熱することによって行うことができる。電流量は、加熱電極に印加される電圧の大きさによって調整することができる。また、熔融ガラスの温度調整は、通電加熱に代えてまたは通電加熱と組み合わせて、清澄管の周囲に配した図示されないヒータによって間接的に調整されてもよい。ヒータは、例えば、後述する耐火物保護層や耐火物レンガの内部または外側に配置される。また、熔融ガラスの温度調整は、耐火物保護層や耐火物レンガを用いて清澄管からの放熱量を調整することで行われてもよい。
気相空間の圧力調整と合わせて熔融ガラスの酸素活量を調整する場合は、熔融ガラスの酸素活量を小さくすることで、熔融ガラスを還元状態にして熔融ガラス中の酸素量を減らし、酸素含有泡が熔融ガラス中に残存することを抑えることができる。この場合、酸素活量の指標である［Ｆｅ^３＋］／（［Ｆｅ^２＋］＋［Ｆｅ^３＋］）を０．２〜０．５の範囲で調整することが好ましい。酸素活量の調整は、上記したように、熔解工程においてガラス原料中の清澄剤、酸化物の量を調整することのほか、清澄工程において熔融ガラスの温度を調整することや、熔融ガラス内に酸素含有ガスをバブリングすることによって行うことができる。酸素活量を調整するために、酸素含有ガスのバブリングを行う場合は、バブリングを、熔融ガラスの温度が低下し始める温度域で行うことが好ましい。これにより、バブリングによって熔融ガラスに供給された酸素が脱泡されてしまうのを抑制できる。
気相空間の圧力調整と合わせて白金族金属の含有量を調整してもよい。この場合、白金族金属の濃度を、０．０５〜２０ｐｐｍにすることが好ましい。白金族金属の含有量は、例えば、熔融ガラスの温度を高くすることで、熔融ガラスに溶解されることのできる白金族金属の飽和溶解量を大きくすることによって行うことができる。
気相空間の圧力調整と合わせて凝集物処理工程の割合を調整する場合は、凝集物処理工程割合を大きくすることで、熔融ガラスが脱泡される時間を長くし、熔融ガラス中の酸素を十分に放出させ、熔融ガラス中での酸素含有泡の残存を抑えることができる。この場合、凝集物処理工程が熔融ガラス処理工程に占める時間の割合を３０％〜８５％にすることが好ましい。凝集物処理工程の割合は、上記したように、清澄装置を通過する熔融ガラスの流速を調整することにより調整できる。熔融ガラスの流速は、例えば、熔解工程において原料の投入量を調節することや、成形工程における熔融ガラスの引出量を調節することによって調整できる。熔融ガラスの引出量は、この熔融ガラスの流速は、例えば、熔融ガラスの粘度や、清澄管と成形装置の高低差の大きさによって調整できる。また、熔融ガラスの引出量は、成形工程におけるシートガラスの搬送速度の調整によって行うことができる。

なお、熔融ガラス処理工程は、ガラス処理装置として清澄管を含む清澄装置を用いた場合は、加熱電極４１ｂの電流量を調整することで、清澄管４１の気相空間４１ｃと接する壁の温度は、例えば１５００〜１７５０℃の範囲に調整されることが好ましい。また、清澄剤として酸化錫を用いた場合、例えば清澄管４１の壁は最高温度が１６７０℃〜１７５０℃、より好ましくは１６９０℃〜１７５０℃となるように加熱される。清澄管４１の壁の最高温度と最低温度との差分は５℃以上であることが好ましい。

本実施形態の製造方法および製造装置では、凝集物処理工程において、ガラス基板に含まれる白金族金属の凝集物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力を調整することで、白金族金属の飽和溶解度は適正な範囲に調整される。これにより、ガラス基板に含まれる凝集物の欠陥個数を許容レベルにしつつ、例えば酸素含有泡の気泡個数の少ない、品質の高いガラス基板を得ることができる。また、このように凝集物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力調整を行うと、凝集物処理工程で、気相空間の圧力は０．８〜１．２ａｔｍに調整されることから、本実施形態では、凝集物の欠陥個数に基づいて熔融ガラスの温度調整を行う代わりに、凝集物処理工程で、気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍに調整した場合にも、凝集物の欠陥個数に基づいてフィードバック調整を行った場合と同様に、白金族金属の飽和溶解度を適正な範囲に調整でき、ガラス基板に含まれる凝集物の欠陥個数を許容レベルに維持しつつ、例えば酸素含有泡の気泡個数の少ない、品質の高いガラス基板を得ることができる。

（ガラス基板の適用例）
本実施形態の製造方法および製造装置によって製造されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ等のディスプレイに用いられるディスプレイ用ガラス基板や、ディスプレイを保護するカバーガラスとして特に適している。フラットパネルディスプレイとしては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等が挙げられる。本実施形態によって製造されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイの中でも、アルカリ金属酸化物の含有量が極めて少ないことが求められる液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体を用いた酸化物半導体ディスプレイ、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）薄膜半導体を用いたＬＴＰＳディプレイ等の高精細ディプレイに好適に用いることができる。
ディスプレイ用ガラス基板としては、無アルカリガラス、または、アルカリ微量含有ガラスが用いられる。ディスプレイ用ガラス基板は、高温時における粘性が高い。例えば、１０^2.5ポアズの粘性を有する熔融ガラスの温度は、１５００℃以上である。なお、無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｒ₂Ｏ）を実質的に含まない組成のガラスである。アルカリ金属酸化物を実施的に含まないとは、原料等から混入する不純物を除き、ガラス原料としてアルカリ金属酸化物を添加しない組成のガラスであり、例えば、アルカリ金属酸化物の含有量は０．１質量％未満である。

（ガラス組成）
ガラス原料は、所望の組成のガラスを実質的に得ることができるように調製される。ガラスの組成の一例として、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等のディスプレイ用ガラス基板として好適な無アルカリガラスは、ＳｉＯ₂ ５０質量％〜７０質量％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０質量％〜２５質量％、Ｂ₂Ｏ₃ ０質量％〜１５質量％、ＭｇＯ０質量％〜１０質量％、ＣａＯ０質量％〜２０質量％、ＳｒＯ０質量％〜２０質量％、ＢａＯ０質量％〜１０質量％を含有する。ここで、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計の含有量は、５質量％〜３０質量％である。

また、ディスプレイ用ガラス基板として、アルカリ金属酸化物を微量含むアルカリ微量含有ガラスを用いてもよい。アルカリ微量含有ガラスは、成分として、０．１質量％〜０．５質量％のＲ’₂Ｏを含み、好ましくは、０．２質量％〜０．５質量％のＲ’₂Ｏを含む。ここで、Ｒ’は、Ｌｉ、ＮａおよびＫから選択される少なくとも１種であり、Ｒ’₂Ｏは、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏの含有量の合計である。なお、Ｒ’₂Ｏの含有量の合計は、０．１質量％未満であってもよい。したがって、本実施形態のガラス基板は、無アルカリガラスを含めて、アルカリ金属酸化物（Ｒ’₂Ｏ）の含有量が０〜０．５質量％であるガラスが好適に用いられる。

本実施形態によって製造されるガラスは、上記成分に加えて、ＳｎＯ₂ ０．０１質量％〜１質量％（好ましくは、０．０１質量％〜０．５質量％）、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０質量％を超え０．２質量％以下（好ましくは、０．０１質量％〜０．０８質量％）をさらに含有してもよい。また、本発明によって製造されるガラスは、環境負荷を考慮して、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃およびＰｂＯを実質的に含有しないことが好ましい。環境負荷低減のために、好ましくは、酸化錫（ＳｎＯ₂）が清澄剤として用いられる。

本実施形態では、熔融ガラスＧの温度を高くするために清澄管４１の温度を高くする場合に、本実施形態の上述した効果を有効に発揮することができる。
例えば、環境負荷低減のために、熔融ガラスの清澄剤として酸化錫が用いられることが好ましいが、酸化錫は、Ａｓ₂Ｏ₃やＳｂ₂Ｏ₃と比較して、清澄効果（酸化反応）が得られる温度が高い。このため、酸化錫を清澄剤とした用いた場合、Ａｓ₂Ｏ₃やＳｂ₂Ｏ₃を清澄剤とした用いた場合と比較して清澄管４１の温度を高くして、熔融ガラスＧの温度を高くする必要がある。すなわち、清澄剤として酸化錫を使用するため、従来よりも清澄管４１の揮発（酸化）が生じ易くなり、白金族金属の揮発及び凝集の問題が生じ易い。このように、清澄剤として酸化錫を用いることで、白金族金属の異物が熔融ガラスに混入する量が増加したとしても、本実施形態のように、ガラス基板に含まれる白金族金属の凝集物の欠陥個数が許容レベルにあるので、ガラス基板に歪が生じ難く、ガラス基板の主表面の凹凸を作りにくくすることができるといった効果が顕著になる。すなわち、表示不良を引き起こすような異物の量を十分に低減できる。

ディスプレイパネルに用いるガラス基板には、薄膜トランジスタが形成されるが、薄膜トランジスタの動作に悪影響を与えないように、ガラス基板には、無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスを用いることが好ましい。無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスは、アルカリ含有ガラスと比較して、粘性が高いため、清澄工程において泡の浮上速度が遅く、清澄することが難しい。このため、清澄効果を十分に得るためには、清澄管４１の温度を高くして、熔融ガラスＧの温度を高くする必要がある。つまり、製造する対象が無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスであるため、アルカリガラスよりも清澄管４１の揮発（酸化）が生じやすくなっており、白金族金属の揮発及び凝集の問題が生じ易い。このように、無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスを用いるために、清澄管４１の温度を高くして、白金族金属の異物が熔融ガラスに混入する量が増加したとしても、本実施形態のように、ガラス基板に含まれる白金族金属の凝集物の欠陥個数は許容レベルにあるので、ガラス基板に歪が生じ難く、ガラス基板の主表面の凹凸を作りにくくすることができるといった効果が顕著になる。すなわち、表示不良を引き起こすような異物の量を十分に低減できる。

上述した無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスは、歪点が高いガラスである。歪点の高いガラスは、歪点が低いガラスと比較して、粘性が高いため、清澄工程において泡の浮上速度が遅く、清澄することが難しい。このため、清澄効果を十分に得るためには、清澄管４１の温度を高くして、熔融ガラスＧの温度を高くする必要がある。つまり、歪点が高いガラスを製造する場合、歪点が低いガラスを製造する場合よりも清澄管の揮発（酸化）が生じやすくなっており、白金族金属の揮発及び凝集の問題が生じ易い。このように、歪点の高いガラスを用いるために、清澄管４１の温度を高くして、白金族金属の異物が熔融ガラスに混入する量が増加したとしても、本実施形態のように、ガラス基板に含まれる白金族金属の凝集物の欠陥個数は許容レベルにあるので、ガラス基板に歪が生じ難く、ガラス基板の主表面の凹凸を作りにくくすることができるといった効果が顕著になる。すなわち、表示不良を引き起こすような異物の量を十分に低減できる。
なお、ディスプレイ用ガラス基板には、ガラス基板の歪点が６００℃以上、より好ましくは６５０℃以上であることが求められるが、ガラス基板の歪点が６００℃以上であると、表示不良を引き起こすような大きさの異物の量を十分に低減できる本実施形態の効果が顕著となる。また、高精細ディスプレイ用ガラス基板には、より歪点が高いことが求められ、歪点が６９０℃以上であることが好ましく、７３０℃以上であることがより好ましい。このように歪点が６９０℃以上、７３０℃以上であると、本実施形態の上述した効果がより顕著になる。

ガラス基板に用いるガラスは、歪点が６００℃以上であるガラスが、本実施形態のガラス基板の製造方法およびガラス基板製造装置に適している。上記歪点は６５０℃以上であることがより好ましく、６９０℃以上であることがよりいっそう好ましく、７３０℃以上であることが特に好ましい。

［実験例］
本実施形態の効果を確認するために、図１に示す凝集物処理工程Ｓ２Ｂを含んだ製造工程でガラス基板を作製した（実施例）。
ガラス基板の作製条件は下記の通りである。
ガラス基板の作製に用いたガラスの組成は、ＳｉＯ₂ ６０．７質量％、Ａｌ₂Ｏ₃ １７質量％、Ｂ₂Ｏ₃ １１．５質量％、ＭｇＯ２質量％、ＣａＯ５．６質量％、ＳｒＯ３質量％、ＳｎＯ₂ ０．１８質量％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．０２質量％であった。
凝集物処理工程Ｓ２Ｂでは、清澄管４１を用いて作製されたガラス基板に含まれる白金族金属の凝集物の欠陥個数に基づいて気相空間の圧力をフィードバック調整した。気相空間の圧力は、清澄管４１の通気管からの吸引量を調節することで調整した。この結果、凝集物処理工程Ｓ２Ｂにおいて、気相空間の圧力は０．８〜１．２ａｔｍに調整された。

こうして作製したガラス基板における白金族金属の異物を、光学顕微鏡を用いて検出し、その個数をカウントした。さらに、検出した白金族金属の異物について、その最大長さ、最小長さを計測した。そして、ガラス基板に含まれる全白金族金属の異物のうち、最大長さの最小長さに対する比であるアスペクト比が１００を超える白金族金属の異物の個数（欠陥個数）を求めた。実施例のガラス基板では、白金族金属の異物の欠陥個数は、許容レベルにあった。

以上、本発明のガラス基板の製造方法、及びガラス基板製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

４０熔解槽
４１清澄管
４１ａ通気管
４１ｂ加熱電極
４１ｃ気相空間
４２成形装置
５２成形体
４３ａ，４３ｂ．４３ｃ移送管
１００攪拌装置
２００ガラス基板製造装置

Claims

ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスの導入によって前記熔融ガラスの表面と壁に囲まれる気相空間が形成され、前記気相空間に接する壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されたガラス処理装置を用いて前記熔融ガラスを処理する工程であって、前記熔融ガラスの処理時、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が前記熔融ガラスに混入する熔融ガラス処理工程と、
前記熔融ガラス処理工程で前記熔融ガラスに混入した凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させる凝集物処理工程と、を備え、
前記凝集物処理工程では、新たに作製されるガラス基板に含まれる前記凝集物の欠陥個数が許容レベルになるように、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された前記凝集物の欠陥個数に基づいて前記気相空間の圧力を調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。
前記凝集物処理工程では、前記気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍの範囲で調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整する、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解工程と、
前記熔融ガラスからなる液相と、前記熔融ガラスの液面と壁に囲まれる気相空間とを有し、前記気相空間に接する壁の少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成されたガラス処理装置を用いて前記熔融ガラスを処理する工程であって、前記熔融ガラスの処理時、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が前記熔融ガラスに混入する熔融ガラス処理工程と、
前記熔融ガラス処理工程で前記熔融ガラスに混入した凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させる凝集物処理工程と、を備え、
前記凝集物処理工程では、前記気相空間の圧力を０．８〜１．２ａｔｍの範囲で調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。
前記ガラス処理装置は、さらに、前記気相空間と前記ガラス処理装置の外部とを接続する通気管を有し、
前記凝集物処理工程では、前記ガラス処理装置の通気管から前記気相空間内の気体を吸引することにより前記気相空間の圧力を調整する、請求項１から３のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
前記ガラス処理装置は、前記気相空間に不活性ガスを供給するガス供給機構を有し、
前記凝集物処理工程では、前記ガス供給機構による前記不活性ガスの供給量を調節することにより前記気相空間の圧力を調整する、請求項１から４のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
前記凝集物処理工程では、前記気相空間の温度を調節することにより前記気相空間の圧力を調整する、請求項１から５のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
前記凝集物処理工程では、前記熔融ガラスから放出されるガスの量を調節することにより前記気相空間の圧力を調整する、請求項１から６のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
前記凝集物用処理工程では、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された酸素を含む気泡個数と前記凝集物の欠陥個数とに基づいて前記気相空間の圧力を調整する、請求項１から７のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
ガラスの原料を熔解して熔融ガラスをつくる熔解装置と、
少なくとも一部が白金族金属を含む材料で構成された壁を有し、前記熔融ガラスの導入によって前記熔融ガラスの表面と前記壁に囲まれた気相空間が形成されるとともに、前記気相空間に存在する、前記壁から揮発した白金族金属の揮発物の凝集物が混入した前記熔融ガラスを処理するガラス処理装置であって、前記熔融ガラスに混入した前記凝集物の少なくとも一部を前記熔融ガラスに溶解させるガラス処理装置と、を備え、
新たに作製されるガラス基板に含まれる前記凝集物の欠陥個数が許容レベルになるように、前記ガラス処理装置を用いて作製したガラス基板において検出された前記凝集物の欠陥個数に基づいて前記ガラス処理装置の前記気相空間の圧力を調整することで前記白金族金属の飽和溶解度を調整することを特徴とするガラス基板製造装置。