TW201904888A

TW201904888A - 玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置

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Publication number: TW201904888A
Application number: TW107122121A
Authority: TW
Inventors: 張鈞奕
Original assignee: 日商安瀚視特控股股份有限公司; 安瀚視特股份有限公司
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2019-02-01
Also published as: TWI682910B; JP6629920B2; JP2019011236A

Abstract

本發明提供一種均勻地攪拌流經澄清管內之熔融玻璃之效果較高之玻璃基板之製造方法。本發明之玻璃基板之製造方法包括：熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；及澄清步驟，其於澄清管內進行上述熔融玻璃之澄清。於上述澄清步驟中，於上述澄清管內，一面以於上述熔融玻璃之液面之上方形成氣相空間之方式通入上述熔融玻璃，一面進行澄清；於上述澄清管內，使用於上述熔融玻璃之流動方向上空出間隔地配置之板構件對，局部地妨礙上述熔融玻璃之流動。上述板構件設置於較上述熔融玻璃之液面下方之上下方向之不同位置。上述對之中，最接近上述液面地配置之第1板構件之上端部與上述液面之第1距離短於最接近上述澄清管內壁之底部地配置之第2板構件之下端部與上述底部之第2距離。

Description

玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置

本發明係關於一種玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置。

玻璃基板一般係自玻璃原料生成熔融玻璃後，經過使熔融玻璃成形為玻璃基板之步驟而製造。於上述步驟中，包括將熔融玻璃所內包之微小之氣泡除去之步驟(以下，亦稱為澄清)。澄清係以如下方式進行：一面加熱澄清管之本體，一面使調配有澄清劑之熔融玻璃通入至該澄清管本體，利用澄清劑之氧化還原反應去除熔融玻璃中之泡。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上浮消泡後，藉由降低溫度使未完全消泡而殘留之相對較小之泡被熔融玻璃吸收。即，澄清包括：使泡上浮消泡之處理(以下，亦稱為消泡處理或消泡步驟)及使小泡被熔融玻璃吸收之處理(以下，亦稱為吸收處理或吸收步驟)。因此，於澄清步驟中，於澄清管內形成用以進行泡之上浮消泡之氣相空間。氣相空間係藉由以形成於熔融玻璃之液面與澄清管之內壁之間之方式向澄清管內通入熔融玻璃而形成。

於澄清步驟中，為了提高澄清管內之熔融玻璃之均質性，有於澄清管內設置攪拌機構對熔融玻璃進行攪拌之情況。例如，有於澄清管內使用於熔融玻璃之流動方向上空出間隔地設置之板構件作為攪拌機構，局部地妨礙熔融玻璃之流動之情況(專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2017-065973公報

[發明所欲解決之問題]

於澄清步驟中，關於經過澄清管之熔融玻璃之速度，由於存在壁面抵抗，故而液面附近快於澄清管之內壁之附近。另一方面，於澄清管內，大量包含二氧化矽等之比重較小之熔融玻璃流經液面附近之上層區域，有較流經澄清管之底部附近之下層區域之熔融玻璃快速地流動之傾向。若於上層區域與下層區域，熔融玻璃之流動速度不同，則即便使用上述板構件攪拌熔融玻璃，熔融玻璃亦難以被均質地攪拌，有澄清變得不充分之擔憂。若澄清不充分，則有氣泡殘留於熔融玻璃而降低玻璃品質之擔憂。

本發明之目的在於提供一種玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置，其將流經澄清管內之熔融玻璃均勻地攪拌之效果較高。 [解決問題之技術手段]

本發明包含下述(1)～(7)之形態之玻璃基板之製造方法、及玻璃基板製造裝置。

(1)一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於具備：熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；及澄清步驟，其於澄清管內進行上述熔融玻璃之澄清；於上述澄清步驟中，於上述澄清管內，一面以於上述熔融玻璃之液面之上方形成氣相空間之方式通入上述熔融玻璃，一面進行澄清；於上述澄清管內，使用於上述熔融玻璃之流動方向上空出間隔地配置之板構件對，局部地妨礙上述熔融玻璃之流動；上述板構件設置於較上述熔融玻璃之液面下方之上下方向之不同位置；且上述對之中，最接近上述液面地配置之第1板構件之上端部與上述液面之第1距離短於最接近上述澄清管內壁之底部地配置之第2板構件之下端部與上述底部之第2距離。

(2)如上述(1)記載之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清步驟中，以沿著上述流動方向形成上述熔融玻璃之溫度分佈之方式進行上述熔融玻璃之加熱；且於上述熔融玻璃之溫度為第1溫度之第1流動方向位置，上述第1距離及上述第2距離短於上述熔融玻璃之溫度為比上述第1溫度低之第2溫度之第2流動方向位置。

(3)如上述(1)或上述(2)記載之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清步驟中，以沿著上述流動方向形成上述熔融玻璃之溫度分佈之方式進行上述熔融玻璃之加熱；且於上述熔融玻璃之溫度為第1溫度之第1流動方向位置，沿著上述流動方向相鄰之上述板構件之間隔窄於上述熔融玻璃之溫度為比上述第1溫度低之第2溫度之第2流動方向位置。

(4)如上述(1)至上述(3)中任一項記載之玻璃基板之製造方法，其中上述第1板構件之上述底部側之端之高度位置低於上述第2板構件之上述液面側之端之高度位置。

(5)如上述(1)至上述(4)中任一項記載之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清步驟中，一面使上述液面之高度變動一面通入上述熔融玻璃；且上述第2距離大於上述液面之高度位於最高位置時之上述第1距離。

(6)如上述(1)至上述(5)中任一項記載之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清管內，未設置未與上述底部空出間隔地配置之板構件。

(7)一種玻璃基板製造裝置，其特徵在於具備：熔解裝置，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；及澄清裝置，其具有進行上述熔融玻璃之澄清之澄清管；於上述澄清管內，一面以於上述熔融玻璃之液面之上方形成氣相空間之方式通入上述熔融玻璃，一面進行澄清；上述澄清管具有多對板構件，其等於上述熔融玻璃之流動方向上空出間隔地配置，局部地妨礙上述熔融玻璃之流動；形成上述各對之2個板構件設置於較上述熔融玻璃之液面下方之上下方向之不同位置；且上述各對之中，最接近上述液面地配置之第1板構件與上述液面之第1距離短於最接近上述澄清管內壁之底部地配置之第2板構件與上述底部之第2距離。 [發明之效果]

根據本發明，均勻地攪拌流經澄清管內之熔融玻璃之效果較高。

以下，對本發明之玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置進行說明。 (玻璃基板之製造方法之整體概要) 圖1係表示本實施形態之玻璃基板之製造方法之步驟之一例之圖。玻璃基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)、緩冷步驟(ST6)、及切斷步驟(ST7)。此外亦可以具有研削步驟、研磨步驟、洗淨步驟、檢查步驟、捆包步驟等。製造之玻璃基板視需要於捆包步驟中積層，並被搬送至客戶方之業者。

於熔解步驟(ST1)中，藉由加熱玻璃原料而製作熔融玻璃。於澄清步驟(ST2)中，藉由使熔融玻璃升溫而產生包含熔融玻璃中所含之氧氣、CO₂ 或SO₂ 之泡。該泡吸收藉由熔融玻璃中所含之澄清劑(氧化錫等)之還原反應所產生之氧氣而生長，上浮至熔融玻璃之液面被釋放。其後，於澄清步驟中，藉由降低熔融玻璃之溫度，由澄清劑之還原反應而獲得之還原物質進行氧化反應。藉此，熔融玻璃中殘存之泡中之氧氣等氣體成分被再次吸收至熔融玻璃中，泡消失。由澄清劑引起之氧化反應及還原反應係藉由控制熔融玻璃之溫度進行。澄清步驟(ST2)係一面向澄清管120內通入熔融玻璃一面進行。再者，澄清步驟亦可使用使熔融玻璃中存在之泡於減壓氛圍下生長並消泡之減壓消泡方式。減壓消泡方式於不使用澄清劑之方面而言有效。但減壓消泡方式之裝置複雜化及大型化。因此，較佳為採用使用澄清劑並使熔融玻璃溫度上升之澄清方法。又，於澄清步驟(ST2)中，使用下述之板構件對局部地妨礙熔融玻璃之流動而攪拌熔融玻璃。藉由延長流經澄清管120內之熔融玻璃之滯留時間，充分地確保熔融玻璃消泡之時間，從而能夠提高玻璃品質，提昇良率。又，藉由進行此種攪拌，能夠促進混入至熔融玻璃之異質素材向熔融玻璃之熔解、或熔融玻璃內之組成不均之均勻化。再者，關於板構件對、及使用板構件對之澄清步驟(ST2)之詳細情況，將於下文進行說明。

於均質化步驟(ST3)中，藉由使用攪拌器攪拌熔融玻璃而進行玻璃成分之均質化。藉此，能夠降低作為條紋等之成因之玻璃之組成不均。均質化步驟係於下述之攪拌槽中進行。於供給步驟(ST4)中，將經攪拌之熔融玻璃供給至成形裝置。

成形步驟(ST5)及緩冷步驟(ST6)係利用成形裝置進行。於成形步驟(ST5)中，將熔融玻璃成形為玻璃片，製作流動之玻璃片。成形係使用溢流下拉法。於緩冷步驟(ST6)中，以成形且流動之玻璃片成為所需之厚度且不產生內部應變之方式，進而以不產生翹曲之方式進行冷卻。於切斷步驟(ST7)中，藉由將緩冷後之玻璃片切斷成特定之長度，從而獲得板狀之玻璃基板。被切斷之玻璃基板進而被切斷成特定之尺寸，從而製作目標尺寸之玻璃基板。

圖2係進行本實施形態中之熔解步驟(ST1)～切斷步驟(ST7)之玻璃基板製造裝置之概略圖。玻璃基板製造裝置如圖2所示，主要具有熔解裝置100、成形裝置200、及切斷裝置300。熔解裝置100具有熔解槽101、澄清管120、攪拌槽103、移送管104、105、及玻璃供給管106。於圖2所示之熔解槽101設置有未圖示之燃燒器等加熱機構。於熔解槽投入添加有澄清劑之玻璃原料而進行熔解步驟(ST1)。於熔解槽101中熔融之熔融玻璃於維持為高溫(例如1300℃以上)之狀態下，經由移送管104被供給至澄清管120。藉由將維持為高溫之熔融玻璃供給至澄清管120，能夠將熔融玻璃之黏度保持得較低，提高流經澄清管120內之熔融玻璃之流動性。於澄清管120中，調整熔融玻璃MG之溫度，利用澄清劑之氧化還原反應進行熔融玻璃之澄清步驟(ST2)。具體而言，藉由使澄清管120內之熔融玻璃升溫，而使包含熔融玻璃中所含之氧氣、CO₂ 或SO₂ 在內之泡吸收由澄清劑之還原反應所產生之氧氣進行生長，上浮至熔融玻璃之液面並被釋放至氣相空間。氣相空間係藉由以形成於熔融玻璃之液面與澄清管之內壁之間之方式向澄清管內通入熔融玻璃而形成。其後，藉由降低熔融玻璃之溫度，由澄清劑之還原反應所獲得之還原物質進行氧化反應。藉此，熔融玻璃中殘存之泡中之氧氣等氣體成分被再次吸收至熔融玻璃中，泡消失。澄清後之熔融玻璃經由移送管105被供給至攪拌槽103。於攪拌槽103中，利用攪拌棒103a攪拌熔融玻璃而進行均質化步驟(ST3)。利用攪拌槽103進行了均質化之熔融玻璃經由玻璃供給管106被供給至成形裝置200(供給步驟ST4)。於成形裝置200中，利用溢流下拉法由熔融玻璃成形玻璃片SG(成形步驟ST5)並進行緩冷(緩冷步驟ST6)。於切斷裝置300中，形成自玻璃片SG切出之板狀之玻璃基板(切斷步驟ST7)。

(澄清管之構成及澄清步驟) 其次，參照圖3、圖4，對澄清管120之構成進行說明。圖3係表示本實施形態之澄清管120之構成之概略立體圖，圖4係澄清管120之長度方向上之鉛直剖視圖。如圖3、圖4所示，於澄清管120之長度方向之兩端及其間之位置之外周面設置有電極121a、121b、121c，於澄清管120之與氣相空間120a(參照圖4)相接之壁設置有未圖示之排氣管。

澄清管120之本體、電極121a、121b、121c及排氣管包含鉑族金屬。再者，於本說明書中，「鉑族金屬」意指包含鉑族元素之金屬，係作為不僅包含由單一之鉑族元素構成之金屬，亦包含鉑族元素合金之用語使用。此處，鉑族元素係指鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)、銥(Ir)這6個元素。鉑族金屬雖然昂貴，但熔點較高，對熔融玻璃之耐蝕性亦優異。再者，於本實施形態中，以澄清管120包含鉑族金屬之情況作為具體例進行說明，但澄清管120之一部分亦可包含耐火物或其他金屬等。

電極121a、121b、121c連接於電源裝置122。藉由對電極121a、121b之間、及電極121b、121c之間分別施加電壓，從而向電極121a、121b之間、及電極121b、121c之間之澄清管120之各部分通入電流，對澄清管120進行通電加熱。於電極121a、121b之間，加熱至促進消泡處理之溫度。具體而言，以澄清管120之本體之最高溫度例如成為1600℃～1750℃、更佳為成為1630℃～1750℃之方式進行加熱，自移送管104供給之熔融玻璃之最高溫度被加熱至適於消泡之溫度，例如1600℃～1720℃、更佳為1620℃～1720℃。於電極121b、121c之間，加熱至促進吸收處理之溫度。具體而言，以澄清管102之最高溫度例如成為1590℃～1670℃、更佳為成為1620℃～1670℃之方式進行加熱，流經澄清管102內之熔融玻璃之最高溫度被加熱至適於吸收之溫度1590℃～1640℃、更佳為1610℃～1640℃。又，藉由利用通電加熱來控制熔融玻璃之溫度，從而調節熔融玻璃之黏度，藉此能夠調節經過澄清管120之熔融玻璃之流速。

又，亦可於電極121a、121b、121c設置未圖示之溫度測量裝置(熱電偶等)。溫度測量裝置測量電極121a、121b、121c之溫度，並將測量之結果輸出至控制裝置123。控制裝置123控制電源裝置122向澄清管120通電之電流量，藉此控制經過澄清管120之熔融玻璃之溫度及流速。控制裝置123係包含CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、存儲器等之計算機。

排氣管設置於氣相空間120a之上部。排氣管將氣相空間120a(參照圖4)與澄清管120之外部空間連通。排氣管較佳為設置於澄清管120中之熔融玻璃之流動方向之電極121a與電極121b之間、或者電極121b與電極121c之間之位置。

如圖4所示，於澄清管120內，包含第1板構件124及第2板構件125之板構件對126於熔融玻璃之流動方向(圖4中自左方朝向右方之方向、即圖4所示之澄清管120之長度方向)空出間隔地進行配置。板構件對126設置於較液面下方之上下方向之不同位置。板構件對126於澄清管120內至少配置一對即可，於圖4所示之例中，配置有複數對，配置於澄清管120內之所有板構件均由板構件對126構成。於圖4所示之例中，第1板構件124及第2板構件125以於熔融玻璃之流動方向上相鄰之方式交替地配置。就不論澄清管102之長度如何均確保後述均勻地攪拌熔融玻璃之效果之觀點而言，較佳為於澄清管120之長度之10～40%之長度之每個區間內配置1對板構件對126。又，配置於澄清管120內之板構件對126之數量無特別限制，例如為4～10對。第1板構件124及第2板構件125例如包含鉑族金屬。沿著熔融玻璃之深度方向之第1板構件124之配置範圍與沿著深度方向之第2板構件125之配置範圍不同。具體而言，第1板構件124係最接近熔融玻璃之液面S地進行配置。第2板構件125係最接近澄清管120之內壁之底部(澄清管120之內壁之最下部)地進行配置。於圖4所示之例中，沿著熔融玻璃之深度方向之第1板構件124之長度短於第2板構件125長度，例如係第2板構件之長度之0.5倍～未達1倍。第1板構件124及第2板構件125較佳為如圖4所示之例般，於與澄清管120之長度方向垂直之方向上延伸。

第1板構件124之上端部與液面S之距離L1(第1距離)短於第2板構件125之下端部與底部之距離L2(第2距離)。於澄清管內，一般於熔融玻璃之深度區域中之液面附近之上層區域，熔融玻璃快速地流動，另一方面，於澄清管之底部附近之下層區域，因壁面抵抗，熔融玻璃緩慢地流動。因此，於上層區域與下層區域，熔融玻璃之流速產生差，熔融玻璃不易被均質地攪拌，有澄清變得不充分之擔憂。於本實施形態中，藉由以距離L1及距離L2滿足上述關係之方式配置第1板構件124及第2板構件125，能夠縮小上層區域與下層區域中之熔融玻璃之流速之差，以熔融玻璃變均質之方式進行攪拌。藉此，充分地進行熔融玻璃之澄清，抑制玻璃品質之降低。若距離L1等於距離L2、或長於距離L2，則不易降低流經上層區域之熔融玻璃之流速，難以縮小上層區域與下層區域中熔融玻璃之速度差。又，若距離L2短於距離L1，則例如大量包含自熔解槽溶出之鋯等之比重大之成分容易積存於澄清管120之底部，由此有於玻璃基板產生條紋之擔憂。再者，距離L1長於0 mm。若距離L1為0 mm，即第1板構件124之上端部與液面S為相同高度，或者超過液面S地配置，則上端部之鉑族金屬會氧化而揮發，進而揮發之鉑族金屬會還原而析出，容易產生析出物混入至熔融玻璃內之問題。因此，於熔融玻璃之液面如下所述變動之情形時，以液面成為最低之位置時距離L1長於0 mm之方式進行設定。

距離L1及距離L2之比L1/L2就提高縮小上層區域與下層區域之熔融玻璃之速度差之效果之觀點而言，較佳為0.2～0.8。又，距離L1就減小上層區域之熔融玻璃之流速之觀點而言，較佳為短於相當於在澄清管120內形成液相之熔融玻璃之深度方向之區域中最上層20%之區域之長度。距離L2就增大流經下層區域之熔融玻璃之流速之觀點而言，較佳為長於相當於熔融玻璃之深度區域中最下層20%之區域之長度，為了將熔融玻璃整體均勻地攪拌，較佳為短於相當於最下層40%之區域之長度。再者，上層區域意指自液面向熔融玻璃之深度方向、例如熔融玻璃之深度之40%之區域。下層區域意指自澄清管120之底部向熔融玻璃之深度方向、例如熔融玻璃之深度之40%之區域。

於澄清步驟(ST2)中，澄清管120之本體若於電極121a、121b之間、及電極121b、121c之間被加熱至不同之溫度，則沿著流動方向形成熔融玻璃之溫度分佈。於該情形時，較佳為於熔融玻璃之溫度為第1溫度之第1流動方向位置，距離L1及距離L2分別短於熔融玻璃之溫度為低於第1溫度之第2溫度之第2流動方向位置。換言之，較佳為於沿著熔融玻璃之流動方向之位置，熔融玻璃之溫度越高之位置，距離L1及距離L2越短。例如，較佳為於電極121a、121b之間，距離L1及距離L2分別短於電極121b、121c之間。由於在熔融玻璃之溫度較高之流動方向位置，熔融玻璃之黏度較小，故而在上層區域與下層區域中，熔融玻璃之速度差變大，不易均勻地攪拌熔融玻璃。因此，藉由在熔融玻璃之溫度較高之流動方向位置保持距離L1短於距離L2之關係，並且分別縮短距離L1及距離L2，能夠縮小上層區域與下層區域中熔融玻璃之速度差，從而能夠均勻地攪拌熔融玻璃。

又，於澄清步驟(ST2)中，於沿著流動方向形成熔融玻璃之溫度分佈之情形時，較佳為於熔融玻璃之溫度較高之位置(第1流動方向位置)，沿著流動方向相鄰之板構件之間隔D窄於熔融玻璃之溫度較低之位置(第2流動方向位置)。於熔融玻璃之溫度較高之流動方向位置，熔融玻璃之黏度較小，流速較大。因此，藉由縮窄相鄰之板構件之間隔D，增加熔融玻璃碰撞板構件之頻度，能夠提高縮小上層區域與下層區域中熔融玻璃之速度差之效果，並且延長熔融玻璃於澄清管內之滯留時間，充分地確保熔融玻璃消泡之時間。再者，若間隔D過長，則縮小上層區域與下層區域之速度差之效果會降低，故而間隔D例如設定為澄清管120之長度之1/3、較佳為1/5以下之長度。間隔D例如為100～400 mm。

第1板構件124之底部側之端(下端)之高度位置較佳為低於第2板構件125之液面側之端(上端)之高度位置。藉此，能夠阻止第1板構件124與第2板構件125之間之深度區域(中層區域)直線地經過流動方向之熔融玻璃之流動，避免熔融玻璃未被均質地攪拌。

於澄清步驟(ST2)中，有一面使液面S之高度變動一面通入熔融玻璃之情況。例如藉由於操作中向熔解槽投入玻璃原料，而使液面S之高度變動。於該情形時，距離L2較佳為大於液面S之高度位於最高位置時之距離L1。藉此，能夠將澄清管120內之熔融玻璃之上層區域與下層區域中熔融玻璃之速度差穩定地保持得較小。

較佳為於澄清管120內未設置未與底部空出間隔地配置之板構件。即，較佳為設置於澄清管120內之所有構件均與底部空出間隔地配置。若於澄清管120內設置有未與底部空出間隔地配置之板構件，則會妨礙下層區域之熔融玻璃之流動，有損縮小與上層區域之速度差之效果。另一方面，有如下情況：由於不於澄清管120內設置此種板構件，流經下層區域之熔融玻璃之流速相對於流經上層區域之熔融玻璃之流速變得過快，上層區域與下層區域之速度差反而變大。因此，上述距離L2較佳為短於相當於熔融玻璃之深度區域中最下層40%之區域之長度。於該情形時，上述距離L2較佳為短於在流動方向上相鄰之第2板構件125彼此之間隔，進而，較佳為短於上述間隔D。上述L2相對於上述間隔D之比(L2/D)例如為0.1～0.7。

根據本實施形態，藉由以距離L1及距離L2滿足上述關係之方式配置第1板構件124及第2板構件125，能夠縮小上層區域與下層區域中之熔融玻璃之流速之差，以熔融玻璃變得均質之方式進行攪拌。藉此，充分地進行熔融玻璃之澄清，抑制玻璃品質之降低。

(玻璃基板) 本實施形態中製造之玻璃基板之大小無特別限制，例如縱尺寸及橫尺寸分別為500 mm～3500 mm、1500 mm～3500 mm、1800～3500 mm、2000 mm～3500 mm，較佳為2000 mm～3500 mm。玻璃基板之厚度例如為0.1～1.1 mm，更佳為0.75 mm以下之極薄之矩形形狀之板，例如更佳為0.55 mm以下、進而更佳為0.45 mm以下之厚度。玻璃基板之厚度之下限值較佳為0.15 mm，更佳為0.25 mm。

＜玻璃組成＞作為此種玻璃基板，例示以下之玻璃組成之玻璃基板。即，以製造以下之玻璃組成之玻璃基板之方式調製熔融玻璃之原料。 SiO₂ 55～80莫耳%、 Al₂ O₃ 8～20莫耳%、 B₂ O₃ 0～12莫耳%、 RO 0～17莫耳%(RO為MgO、CaO、SrO及BaO之總量)。

就縮小熱收縮率之觀點而言，SiO₂ 較佳為60～75莫耳%，進而較佳為63～72莫耳%。 RO之中，較佳為MgO為0～10莫耳%、CaO為0～15莫耳%、SrO為0～10%、BaO為0～10%。

又，亦可為至少包含SiO₂ 、Al₂ O₃ 、B₂ O₃ 及RO且莫耳比((2×SiO₂ )＋Al₂ O₃ )/((2×B₂ O₃ )＋RO)為4.5以上之玻璃。又，較佳為包含MgO、CaO、SrO、及BaO之至少一種且莫耳比(BaO＋SrO)/RO為0.1以上。

又，以莫耳%表示之B₂ O₃ 之含有率之2倍與以莫耳%表示之RO之含有率之合計為30莫耳%以下，較佳為10～30莫耳%。又，上述玻璃組成之玻璃基板中之鹼金屬氧化物之含有率亦可為0莫耳%以上且0.4莫耳%以下。又，玻璃中合計包含0.05～1.5莫耳%之價數變動之金屬之氧化物(氧化錫、氧化鐵)，實質上不含As₂ O₃ 、Sb₂ O₃ 及PbO，但並非必須而為任意。

又，藉由本實施形態所製造之玻璃基板較佳為使用無鹼之硼鋁矽酸鹽玻璃或含微量鹼之玻璃。藉由本實施形態所製造之玻璃基板例如較佳為包含含有以下組成之無鹼玻璃。作為藉由本實施形態所製造之玻璃基板之玻璃組成，例如可列舉以下(以質量%表示)。包含SiO₂ ：50～70%(較佳為57～64%)、Al₂ O₃ ：5～25%(較佳為12～18%)、B₂ O₃ ：0～15%(較佳為6～13%)，亦可進而任意包含以下所示之組成。作為任意包含之成分，可列舉MgO：0～10%(較佳為0.5～4%)、CaO：0～20%(較佳為3～7%)、SrO：0～20%(較佳為0.5～8%、更佳為3～7%)、BaO：0～10%(較佳為0～3%、更佳為0～1%)、ZrO₂ ：0～10%(較佳為0～4%，更佳為0～1%)。進而，更佳為包含R'₂ O：超過0.10%且2.0%以下(其中，R'為選自Li、Na及K之至少一種)。

或者較佳為含有SiO₂ ：50～70%(較佳為55～65%)、B₂ O₃ ：0～10%(較佳為0～5%、1.3～5%)、Al₂ O₃ ：10～25%(較佳為16～22%)、MgO：0～10%(較佳為0.5～4%)、CaO：0～20%(較佳為2～10%、2～6%)、SrO：0～20%(較佳為0～4%、0.4～3%)、BaO：0～15%(較佳為4～11%)、RO：5～20%(較佳為8～20%、14～19%)(其中，R為選自Mg、Ca、Sr及Ba之至少一種)。進而，更佳為包含R'₂ O超過0.10%且2.0%以下(其中，R'為選自Li、Na及K之至少一種)。

＜楊氏模數＞作為藉由本實施形態所製造之玻璃基板之楊氏模數，例如較佳為72 GPa以上，更佳為75 GPa以上，進而更佳為77 GPa以上。

＜應變點＞作為藉由本實施形態所製造之玻璃基板之應變率，例如較佳為650℃以上，更佳為680℃以上，進而更佳為700℃以上、720℃以上。

＜熱收縮率＞藉由本實施形態所製造之玻璃基板之熱收縮率例如為50 ppm以下，較佳為40 ppm以下，更佳為30 ppm以下，進而更佳為20 ppm以下。作為降低熱收縮率前之玻璃基板之熱收縮率之範圍，較佳為10 ppm～40 ppm。

本實施形態中所製造之玻璃基板適合作為包括平板顯示器用玻璃基板、曲面顯示器用玻璃基板在內之顯示器用玻璃基板，例如適合作為液晶顯示器用玻璃基板或有機EL顯示器用之玻璃基板。進而，本實施形態中所製造之玻璃基板適合於用於高精細顯示器之使用IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide，銦鎵鋅氧化物)等氧化物半導體之氧化物半導體顯示器用玻璃基板、及使用LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon，低溫多晶矽)半導體之LTPS顯示器用玻璃基板。又，本實施形態中所製造之玻璃基板亦能夠應用於覆蓋玻璃、磁碟用玻璃、太陽電池用玻璃基板等。

以上，對本發明之玻璃基板製造裝置及玻璃基板之製造方法進行了詳細說明，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加以各種改良或變更。板構件對126於澄清管120內可配置於熔融玻璃之流動方向之所有區域，亦可僅配置於流動方向之一部分區域。例如亦可僅於電極121a、121b之間配置板構件對126。又，第1板構件124及第2板構件125亦可不於熔融玻璃之流動方向交替地配置。例如，於澄清管120內亦可有沿熔融玻璃之流動方向並列地配置相同種類之板構件之區域。

100‧‧‧熔解裝置

101‧‧‧熔解槽

102‧‧‧澄清管

103‧‧‧攪拌槽

103a‧‧‧攪拌棒

104、105‧‧‧移送管

106‧‧‧玻璃供給管

120‧‧‧澄清管

120a‧‧‧氣相空間

121a、121b、121c‧‧‧電極

122‧‧‧電源裝置

123‧‧‧控制裝置

124‧‧‧第1板構件

125‧‧‧第2板構件

126‧‧‧板構件對

200‧‧‧成形裝置

300‧‧‧切斷裝置

D‧‧‧間隔

L1‧‧‧第1距離

L2‧‧‧第2距離

MG‧‧‧熔融玻璃

S‧‧‧液面

SG‧‧‧玻璃片

圖1係表示本實施形態之製造方法之流程之圖。圖2係玻璃基板製造裝置之概略圖。圖3係圖2所示之澄清管之概略圖。圖4係澄清管之長度方向上之鉛直剖視圖。

Claims

一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於包括：熔解步驟，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；及澄清步驟，其於澄清管內進行上述熔融玻璃之澄清；於上述澄清步驟中，於上述澄清管內，一面以於上述熔融玻璃之液面之上方形成氣相空間之方式通入上述熔融玻璃，一面進行澄清；於上述澄清管內，使用於上述熔融玻璃之流動方向上空出間隔地配置之板構件對，局部地妨礙上述熔融玻璃之流動；上述板構件設置於較熔融玻璃之液面下方之上下方向之不同位置；且上述對之中，最接近上述液面地配置之第1板構件之上端部與上述液面之第1距離短於最接近上述澄清管內壁之底部地配置之第2板構件之下端部與上述底部之第2距離。
如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清步驟中，以沿著上述流動方向形成上述熔融玻璃之溫度分佈之方式進行上述熔融玻璃之加熱；且於上述熔融玻璃之溫度為第1溫度之第1流動方向位置，上述第1距離及上述第2距離短於上述熔融玻璃之溫度為比上述第1溫度低之第2溫度之第2流動方向位置。
如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清步驟中，以沿著上述流動方向形成上述熔融玻璃之溫度分佈之方式進行上述熔融玻璃之加熱；且於上述熔融玻璃之溫度為第1溫度之第1流動方向位置，沿著上述流動方向相鄰之上述板構件之間隔窄於上述熔融玻璃之溫度為比上述第1溫度低之第2溫度之第2流動方向位置。
如請求項1至3中任一項之玻璃基板之製造方法，其中上述第1板構件之上述底部側之端之高度位置低於上述第2板構件之上述液面側之端之高度位置。
如請求項1至4中任一項之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清步驟中，一面使上述液面之高度變動一面通入上述熔融玻璃；且上述第2距離大於上述液面之高度位於最高位置時之上述第1距離。
如請求項1至5中任一項之玻璃基板之製造方法，其中於上述澄清管內，未設置未與上述底部空出間隔地配置之板構件。
一種玻璃基板製造裝置，其特徵在於包含：熔解裝置，其將玻璃原料熔解而製作熔融玻璃；及澄清裝置，其具有進行上述熔融玻璃之澄清之澄清管；於上述澄清管內，一面以於上述熔融玻璃之液面之上方形成氣相空間之方式通入上述熔融玻璃，一面進行澄清；上述澄清管具有多對板構件，其等於上述熔融玻璃之流動方向上空出間隔地配置，局部地妨礙上述熔融玻璃之流動；形成上述各對之2個板構件設置於較上述熔融玻璃之液面下方之上下方向之不同位置；且上述各對之中，最接近上述液面地配置之第1板構件與上述液面之第1距離短於最接近上述澄清管內壁之底部地配置之第2板構件與上述底部之第2距離。