TWI480251B

TWI480251B - A manufacturing method of a glass plate and a manufacturing apparatus for a glass plate

Info

Publication number: TWI480251B
Application number: TW102107092A
Authority: TW
Inventors: Hayato Tanaka; Tsugunobu Murakami
Original assignee: Avanstrate Inc
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2015-04-11
Also published as: CN103359912A; JP2013216531A; KR101508050B1; TW201341328A; JP5719797B2; CN103359912B; KR20130113973A

Description

玻璃板之製造方法及玻璃板之製造裝置

本發明係關於一種製造玻璃板之玻璃板製造方法及製造裝置。

自先前，於製造玻璃板時，係將玻璃原料於熔解槽中熔融來製作熔融玻璃，將該熔融玻璃通過輸送管供給至由鉑或者鉑合金構成之澄清管中。

於將熔融玻璃供給至澄清管之輸送管中，對熔融玻璃進行加熱以使得於熔解槽中製作之熔融玻璃不會降溫、即加熱至可維持熔融玻璃之溫度之程度。

於澄清管中，由於熔融玻璃所含之澄清劑之還原作用而放出之氧氣被熔融玻璃中之氣泡所吸收，從而熔融玻璃中之氣泡成長，上浮至熔融玻璃之液面，進行脫泡。為使上述澄清劑之還原作用有效進行、進而地為了降低熔融玻璃之黏度使得熔融玻璃中之氣泡向液面之上浮有效進行，對澄清管自身之外壁進行加熱使熔融玻璃升溫。其後，對於於熔融玻璃中殘存之氣泡中，為了利用澄清劑之氧化作用吸收氣泡中之氧氣而使氣泡消失，對熔融玻璃進行降溫。

關於此種將熔融玻璃藉由輸送管供給至澄清管、於澄清管中被澄清之熔融玻璃，觀察沿熔融玻璃流路之溫度曲線(profile)可知，熔融玻璃先升溫，其後降溫，因此於澄清管內熔融玻璃達到最高溫度。

作為上述玻璃板製造方法之一例，可以舉出下述專利文獻1。於專利文獻1中，對於自熔融爐流出之熔融玻璃，於該文獻圖1所示之澄清管22中，熔融玻璃升溫而達到最高溫度。

另一方面，與先前相比，近年來澄清管中之熔融玻璃之溫度多為高溫。主要原因可以舉出：將玻璃板用於液晶顯示器或有機EL顯示器等平板顯示器用玻璃基板中；以及自降低環境負荷之方面考慮不使用As₂ O₃ 等澄清劑而使用SnO₂ 等澄清劑。

於用於液晶顯示器、有機EL顯示器等平板顯示器用玻璃板中之情形時，為了防止於平板顯示器用玻璃板上形成之TFT(薄膜電晶體，Thin FilmTransistor)之損傷，使用完全不含有Li、Na、K等鹼金屬成分之無鹼玻璃、或即便含有鹼金屬成分亦為微量之微量含鹼玻璃。該無鹼玻璃或者微量含鹼玻璃之熔解性低、高溫黏性高。因此，為了於上述澄清管中有效進行熔融玻璃之脫泡、使氣泡有效消失，而於澄清管中，將熔融玻璃升溫至高於先前之高溫。

又，自降低環境負荷之方面考慮，適當使用儘管相比於As₂ O₃ 其作為澄清劑之功能較差、但毒性少之SnO₂ 等。然而，為了使此種澄清劑良好地發揮出功能需要使熔融玻璃之溫度高於先前。

因此，上述流經澄清管內之熔融玻璃之最高溫度亦高於先前。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特表2010-523457號公報

如此，為了使熔融玻璃為高溫，需要將由鉑或者鉑合金構成之澄清管加熱至高於先前之高溫。例如，使用SnO₂ 作為澄清劑之情形時，為了使SnO₂ 有效發揮出澄清功能，使熔融玻璃之溫度上升至1700℃左右。因此，構成加熱至高於先前之高溫之澄清管之鉑或者鉑合金部分揮發，澄清管之厚度容易變薄，具有澄清管之壽命短於先前之類之問題。

又，於澄清管內存在有用於使熔融玻璃脫泡之氣相，但鉑會自與該氣相相接之澄清管之內側壁面揮發，其一部分被部分冷卻並固化，作為結晶物附著於澄清管內之內側壁面(管內之頂部)。該附著物以微粒形式落至流經澄清管之熔融玻璃內，作為熔融玻璃內之異物流至下游步驟中，有時亦成為造成玻璃板缺陷之原因。

因此，為了解決先前之問題，本發明之目的在於提供一種可於抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之澄清管中揮發之同時進行玻璃板之製造的玻璃板之製造方法及製造裝置。

本發明之一態樣為製造玻璃板之玻璃板製造方法。該製造方法包括如下步驟：熔解玻璃原料來製作熔融玻璃之步驟；以及藉由將上述熔融玻璃升溫來對上述熔融玻璃進行澄清之步驟。

上述熔融玻璃之澄清至少於上述熔融玻璃之輸送管與澄清管而進行，上述熔融玻璃之輸送管係由鉑或者鉑合金構成之管，藉由自外壁加熱來對上述熔融玻璃進行升溫；上述澄清管係由鉑或者鉑合金構成之管，其具有大於上述輸送管之剖面的剖面，自上述輸送管供給上述熔融玻璃使上述熔融玻璃流動，且具有用以使上述熔融玻璃脫泡之氣相空間。

上述輸送管中，上述熔融玻璃充滿上述輸送管之整個內側剖面而流動。

上述熔融玻璃流經上述輸送管時上述熔融玻璃之第1最高溫度與流經上述澄清管時上述熔融玻璃之第2最高溫度同等、或者高於第2最高溫度。

由於上述熔融玻璃之第1最高溫度與流經上述澄清管時上述熔融玻璃之第2最高溫度同等、或者第1最高溫度高於第2最高溫度，因此上述輸送管中熔融玻璃中之氣泡較大成長。因此，氣泡上浮至上述澄清管中熔融玻璃之液面上，容易進行脫泡。熔融玻璃自上述輸送管向上述澄清管移動時，由於熔融玻璃之溫度足夠高、維持在澄清劑發生還原反應之溫度以上，因此上述澄清管無需進行用於使熔融玻璃進而升溫之加熱。因此，與先前相比，可將上述澄清管之加熱溫度抑制為較低溫度。因此，可抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之上述澄清管中揮發，可製造因於鉑揮發而附著於澄清管內之內壁面之鉑結晶物等異物所引起之缺陷較少的玻璃板。

較佳於上述熔融玻璃流經上述輸送管之中途，上述熔融玻璃之溫度達到上述第1最高溫度。

該情形時，與熔融玻璃於上述輸送管與上述澄清管之連接位置達到上述第1最高溫度與上述第2最高溫度之情形相比，上述澄清管之加熱溫度變低，因此可以更容易地抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之上述澄清管中揮發。

上述熔融玻璃中可以含有SnO₂ 作為澄清劑。

與作為現有澄清劑之As₂ O₃ 相比，上述SnO₂ 之澄清功能低，但自環境負荷少之方面考慮，可適當將其作為澄清劑。然而，由於上述SnO₂ 之澄清功能低於As₂ O₃ ，因此在使用上述SnO₂ 之情形時，必須使熔融玻璃澄清步驟時之熔融玻璃之溫度高於先前。於上述玻璃板之製造方法中，由於使上述澄清管中之加熱溫度低於先前，因此即便在使用含有上述SnO₂ 作為澄清劑之熔融玻璃之情形時，亦可抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之上述澄清管中揮發，可製造鉑結晶物等異物等所引起之缺陷較少的玻璃板。

上述玻璃板中所用之玻璃於10^2.5 poise(泊)時之溫度可以為1500℃以上。進而，上述溫度可以為1550℃以上、進而可以為1600℃以上。

此種熔融玻璃為黏性高之玻璃。於上述製造方法中，由於可將上述澄清管之加熱溫度抑制得低於先前，因此即便為黏性高之玻璃，亦可更為容易地抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之上述澄清管中之揮發。

將熔融玻璃通過上述輸送管之時間設為Time(分鐘)、將自上述輸送管之入口處之上述熔融玻璃溫度升溫至流經上述輸送管之上述熔融玻璃之上述第1最高溫度之溫度差設為△T(℃)時，△T/Time較佳為3~10(℃/分鐘)。

為了使熔融玻璃於上述輸送管中之溫度為上述第1最高溫度，對熔融玻璃進行加熱。該情形時，增高由鉑或者鉑合金構成之輸送管之加熱溫度會加快鉑之揮發，自上述輸送管之壽命方面考慮不佳。因此，藉由使△T/Time為3~10(℃/分鐘)，可以減小上述輸送管之加熱溫度與熔融玻璃之溫度之間之溫度差。藉此，可以抑制上述輸送管加熱溫度之上升程度而可延長上述輸送管之壽命。

又，本發明之另一態樣為製造玻璃板之玻璃板製造方法。該製造方法包括如下步驟：熔解玻璃原料來製作熔融玻璃之步驟；以及藉由於上述熔融玻璃升溫後階段性或者連續性地進行降溫來對上述熔融玻璃進行澄清之步驟。

上述輸送管中，上述熔融玻璃充滿上述輸送管之整個內側剖面進行流動。

於上述輸送管中，藉由上述熔融玻璃之上述升溫使上述熔融玻璃之溫度為上述澄清中之最高溫度，之後，於上述澄清管中，藉由上述熔融玻璃之上述降溫將上述熔融玻璃之溫度維持在與上述最高溫度同等、或為較其低之溫度。

由於於上述輸送管中熔融玻璃之溫度為上述澄清中之最高溫度，因此熔融玻璃中之氣泡於上述輸送管內成長，於上述澄清管中上浮至熔融玻璃之液面上，容易進行脫泡。熔融玻璃自上述輸送管向上述澄清管移動時，將澄清管中熔融玻璃之溫度維持在低於上述最高溫度之溫度，因此無需進行用於對熔融玻璃進而升溫之加熱。因此，可將上述澄清管之加熱溫度抑制得低於先前。因此可抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之上述澄清管中之揮發，可製造因於鉑揮發而附著於澄清管內之內壁面之鉑結晶物等異物所引起之缺陷較少的玻璃板。

本發明之又一態樣為製造玻璃板之玻璃板製造裝置。該製造裝置包括：將玻璃原料熔解來製作熔融玻璃之熔解槽；使上述熔融玻璃於流過之同時進行澄清之由鉑或者鉑合金構成之澄清管；以及上述熔融玻璃之輸送管，其係由鉑或者鉑合金構成之管，將上述熔解槽與上述澄清管連接，藉由對外壁進行加熱來使上述熔融玻璃升溫，對上述熔融玻璃進行澄清。

上述澄清管具有大於上述輸送管之剖面的剖面，且具有用於使上述熔融玻璃脫泡之氣相空間。

以上述熔融玻璃流經上述輸送管時上述熔融玻璃之第1最高溫度與上述熔融玻璃流經上述澄清管時上述熔融玻璃之第2最高溫度同等、或高於第2最高溫度的方式，對上述輸送管進行加熱調整。

於該製造裝置中，由於以熔融玻璃之第1最高溫度與上述第2最高溫度同等，或高於上述第2最高溫度的方式對上述輸送管進行加熱調整，因此於上述輸送管中成長之熔融玻璃中之氣泡於上述澄清管中上浮至熔融玻璃之液面上，容易進行脫泡。熔融玻璃自上述輸送管向上述澄清管移動時，由於熔融玻璃之溫度足夠高、維持在澄清劑發生還原反應之溫度以上，因此上述澄清管無需進行用於使熔融玻璃進而升溫之加熱。因此，與先前相比，可將上述澄清管之加熱溫度抑制為較低溫度。因此，該製造裝置可抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之上述澄清管中之揮發。又，可製造因鉑之揮發而產生之鉑結晶物等異物所引起之缺陷較少的玻璃板。

根據本發明之玻璃板之製造方法及製造裝置，可抑制鉑自由鉑或者鉑合金構成之澄清管中之揮發，而可製造鉑結晶物等異物所致之缺陷較少之玻璃板。

200‧‧‧熔解裝置

201‧‧‧熔解槽

202‧‧‧澄清管

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

312‧‧‧供給槽

400‧‧‧切斷裝置

B‧‧‧氣泡

G‧‧‧板狀玻璃

MG‧‧‧熔融玻璃

ST1~ST7‧‧‧步驟

圖1係本實施形態之玻璃板之製造方法之步驟圖。

圖2係模式性表示進行本實施形態之玻璃板之製造方法之熔解步驟~切斷步驟之裝置的圖。

圖3係主要表示進行本實施形態之玻璃板之製造方法之澄清步驟之裝置構成的圖。

圖4係表示本實施形態玻璃板之製造方法中所用之玻璃供給管及澄清管中之熔融玻璃流動方向之溫度曲線之例的圖。

以下，對本實施形態之玻璃板之製造方法進行說明。

(玻璃板之製造方法之整體概要)

圖1係本實施形態之玻璃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)、緩冷步驟(ST6)、以及切斷步驟(ST7)。此外還具有磨削步驟、研磨步驟、清洗步驟、檢査步驟、捆包步驟等，於捆包步驟中進行了層疊之複數個玻璃板被運送至收貨方之工作人員處。

圖2係模式性表示進行熔解步驟(ST1)~切斷步驟(ST7)之裝置之圖。

該裝置中，如圖2所示，主要具有熔解裝置200、成形裝置300以及切斷裝置400。熔解裝置200主要具有熔解槽201、澄清管202、攪拌槽203以及玻璃供給管204、205、206。再者，對於玻璃供給管204、205，如後上述，其係熔融玻璃MG所流經之管、同時還具有澄清功能。玻璃供給管204係由鉑或者鉑合金構成之輸送管，藉由自外壁進行加熱使熔融玻璃升溫。於玻璃供給管204中，熔融玻璃充滿於玻璃供給管204之整個內側剖面而流動。再者，於熔解槽201以後直至成形裝置300為止之玻璃供給管204、205、206、以及澄清管槽202與攪拌槽203之主體部分係由鉑或者鉑合金管構成。

於熔解步驟(ST1)中，將添加有SnO₂ 作為澄清劑並被供給至熔解槽201內之玻璃原料藉由未圖示之火焰及使用電極之通電加熱而進行熔解，藉此得到熔融玻璃MG。具體而言，使用未圖示之原料投入裝置將玻璃原料供給至熔融玻璃MG之液面。玻璃原料藉由氣相熱輻射進行加熱而緩慢地熔解，熔於熔融玻璃MG中，該氣相熱輻射係於由氧氣燃料燃燒器或空氣燃燒器產生之火焰之作用下而達到高溫。進而，熔融玻璃MG因焦耳熱而升溫，該焦耳熱係由使用插入至熔解槽201側壁之電極之交流電流之通電加熱而產生。上述電極中例如使用鉬、鉑或者氧化錫作為電極材。

再者，於上述說明中，說明了使用氧氣燃料燃燒器或空氣燃燒器等燃燒器以及電極來熔解玻璃原料之示例，但亦可以僅利用燃燒器對玻璃原料進行熔解、還可以僅利用電極對玻璃原料進行熔解。熔解槽201中熔融玻璃MG之溫度較佳為澄清劑不會發生還原反應、不會產生氧之急劇放出之程度之溫度。於使用氧化錫(SnO₂ )作為澄清劑之情形時，溶解槽201中熔融玻璃MG之溫度例如為1620℃以下之溫度。

澄清步驟(ST2)於玻璃供給管204、澄清管202及玻璃供給管205中進行。澄清步驟中，具體而言具有脫泡步驟與氣泡吸收步驟。於脫泡步驟中，藉由對玻璃供給管204內之熔融玻璃MG進行升溫，使熔融玻璃MG中所含之包含O₂ 、CO₂ 或者SO₂ 等氣體成分之氣泡吸收藉由例如SnO₂ 等澄清劑之還原反應產生之O₂ 而成長。於澄清管202中，熔融玻璃MG中之成長後之氣泡上浮至熔融玻璃MG之液面，氣泡中之氣體放出至氣相。又，於氣泡之吸收步驟中，藉由熔融玻璃MG溫度之降低而降低氣泡中氣體成分之內壓，並且藉由澄清劑之還原反應而得到之例如SnO等還原物質由於熔融玻璃MG溫度之降低而發生氧化反應，藉此，熔融玻璃MG中所殘存之氣泡中之O₂ 等氣體成分被再吸收至熔融玻璃MG中、氣泡消失。基於澄清劑之氧化反應及還原反應係藉由調整熔融玻璃MG之溫度而進行。熔融玻璃MG溫度之調整係藉由調整玻璃供給管204、澄清管202、玻璃供給管205之溫度而進行。各管溫度之調整係藉由對管自身流通電流之直接通電加熱或使用配置於玻璃供給管204、澄清管202、玻璃供給管205周圍之加熱器對各管進行加熱的間接加熱等而進行。

於本實施形態之熔融玻璃MG之溫度調整中使用作為上述方法之一之直接通電加熱。具體而言，於設於將熔融玻璃MG供給至澄清管202之玻璃供給管204之未圖示的金屬製法蘭、與設於澄清管202之未圖示之金屬製法蘭之間流通電流(圖3中之箭頭)，進而於設於澄清管202之未圖示之金屬製法蘭與相對於該金屬法蘭位於熔融玻璃MG下游側之設於澄清管202之未圖示的金屬製法蘭之間流通電流(圖3中之箭頭)，藉此對熔融玻璃MG之溫度進行調整。於本實施形態中，藉由於金屬製法蘭之間之第一區域與金屬製法蘭之間之第二區域分別流通一定之電流對玻璃供給管204與澄清管202進行通電加熱來調整熔融玻璃MG之溫度，該通電加熱並不限於藉由2個區域之通電加熱進行溫度調整，亦可於3個以上之區域進行通電加熱而進行熔融玻璃MG之溫度調整。

於均質化步驟(ST3)中，使用攪拌器203a對通過玻璃供給管205供給之攪拌槽203內之熔融玻璃MG進行攪拌，藉此進行玻璃成分之均質化。攪拌槽203可以設有2個以上。

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

於成形裝置300中進行成形步驟(ST5)及緩冷步驟(ST6)。

於成形步驟(ST5)中，將熔融玻璃MG成形為板狀玻璃G，製作板狀玻璃G之連續體。於本實施形態中，採用使用後述成形體310之溢流下拉法。於緩冷步驟(ST6)中，成形流動之板狀玻璃G係以不會產生內部變形、翹曲之方式進行冷卻。

於切斷步驟(ST7)中，於切斷裝置400中將由成形裝置300供給之板狀玻璃G切斷成特定長度，從而得到玻璃板。切斷後之玻璃板進而被切斷成特定尺寸，來製作目標尺寸之玻璃板。之後進行玻璃端面之磨削、研磨及玻璃板之清洗，進而檢查有無氣泡等缺陷，然後將檢査合格品之玻璃板作為最終製品進行捆包。

(澄清步驟)

圖3係主要表示進行澄清步驟之裝置構成之圖。澄清步驟包括脫泡步驟與吸收步驟。於以下之說明中，舉出使用SnO₂ 作為澄清劑之例進行說明。與先前之As₂ O₃ 相比，SnO₂ 之澄清功能低，但自環境負荷少之方面考慮，可將其適當用作澄清劑。然而，由於SnO₂ 之澄清功能低於As₂ O₃ ，因此在使用SnO₂ 之情形時，必須要使熔融玻璃MG澄清步驟時之熔融玻璃MG溫度高於先前。該情形時，例如澄清步驟中之最高溫度可以為1700℃左右、較佳為1710℃以下、更佳為1720℃以下。

根據圖3對澄清進行說明。

於熔解槽201中進行熔解、大量含有由於玻璃原料之分解反應而生成之氣泡B之液態熔融玻璃MG被導入至玻璃供給管204中。

於玻璃供給管204中，藉由玻璃供給管204主體之鉑或者鉑合金管之加熱而將熔融玻璃MG加熱至例如1630℃以上1720℃以下，加快澄清劑之還原反應，藉此，大量之氧放出至熔融玻璃MG中。關於熔融玻璃MG內之現有氣泡B，熔融玻璃MG溫度之上升使得氣泡B內氣體成分壓力之上升，該壓力上升效果所致之氣泡徑增大與由於澄清劑之還原反應而放出之氧擴散進入至氣泡B內相疊加，該協同效應使現有氣泡B之氣泡徑增大。

接著將該熔融玻璃MG導入至澄清管202中。

澄清管202與玻璃供給管204不同，其於玻璃供給管202內部之上部具有氣相空間。於澄清管202中，可使熔融玻璃MG中之氣泡B上浮至熔融玻璃MG之液面、放出至熔融玻璃MG之外。再者，可將熔融玻璃MG之溫度調整為較低溫度，以使得該狀態下玻璃之黏度為不會由於熔融玻璃MG黏性之降低而妨礙氣泡B之上浮之程度、例如為120~400poise。

於澄清管202中，藉由對澄清管202主體之鉑或者鉑合金管進行加熱，熔融玻璃MG繼續被維持在1630℃以上1720℃以下之高溫。或者使熔融玻璃MG相比於導入至澄清管202時之熔融玻璃MG之溫度稍有降低，但依然處於脫泡步驟中。因此，熔融玻璃MG中之氣泡B朝著澄清管202之上方上浮，於熔融玻璃MG之液面氣泡破裂，藉此使熔融玻璃MG脫泡。

此處，於澄清管202上方之氣相空間氣泡破裂放出之氣體成分通過未圖示之氣體放出口放出至澄清管202外。於澄清管202中，藉由氣泡B之上浮、脫泡而除去上浮速度快、直徑大之氣泡B。

於本實施形態中，熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時之熔融玻璃MG之最高溫度(第1最高溫度)與流經澄清管202時之熔融玻璃MG之最高溫度(第2最高溫度)同等，或者第1最高溫度高於第2最高溫度。於此，同等係指，除了包括第1最高溫度與第2最高溫度一致情形外，還包括第1最高溫度與第2最高溫度之溫度差處於±10℃、較佳處於±5℃之範圍之情形作為容許範圍。像這樣使流經玻璃供給管204時之熔融玻璃MG之第1最高溫度為流經澄清管202時之熔融玻璃MG之第2最高溫度以上之原因在於可抑制澄清管202中熔融玻璃MG之加熱溫度、同時可於澄清管202中有效進行脫泡。

即，對於玻璃供給管204中熔融玻璃MG中之氣泡B，藉由澄清劑放出之氧之供給以及氣泡B內氣體成分之壓力上升效果所致之氣泡徑增大、進而藉由熔融玻璃MG黏度之降低，氣泡B開始向上方上浮。

於該狀態下，將熔融玻璃MG導入至澄清管202中。於玻璃供給管204中，熔融玻璃MG充滿玻璃供給管204之整個內側剖面而流動，因此不易發生熔融玻璃MG之脫泡。另一方面，於澄清管202中，由於於澄清管202之上方設有氣相空間，與大氣連接，因此成長得很大之氣泡B上浮至熔融玻璃MG之液面，發生氣泡破裂。

此後，對熔融玻璃MG緩慢地(階段性或者連續性地)進行降溫，推進至澄清管202之後半部分及玻璃供給管205中之氣泡吸收步驟。於吸收步驟中，如上所述，氣泡B由於熔融玻璃MG之降溫而被吸收至熔融玻璃MG內、氣泡B消失。熔融玻璃MG之降溫中，由未圖示之金屬法蘭提供圖3所示之電流以外之電流，藉由對澄清管202之後半部分及玻璃供給205進行加熱控制而進行。

關於此種熔融玻璃MG，觀察玻璃供給管204、澄清管202及玻璃供給管205中之熔融玻璃MG之流動方向之溫度曲線時，玻璃供給管204中之熔融玻璃之第1最高溫度為澄清劑發生還原反應之溫度以上，例如為1720℃以下。於與該第1最高溫度之位置相比為熔融玻璃MG下游側之位置，將熔融玻璃MG加熱調整為與第1最高溫度同等或低於其之溫度。因此，熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時熔融玻璃MG之第1最高溫度與流經澄清管202時熔融玻璃MG之第2最高溫度同等、或者比第2最高溫度更高。

又，換言之，於澄清步驟中，將熔融玻璃MG升溫至澄清劑發生還原反應之溫度以上，之後階段性或者連續性地進行降溫。此時於玻璃供給管204中，藉由熔融玻璃MG之升溫使得熔融玻璃MG之溫度為澄清中之最高溫度(第1最高溫度)，之後於澄清管202中藉由熔融玻璃MG之降溫將熔融玻璃之溫度維持在與上述最高溫度同等、或者低於上述最高溫度之溫度。

圖4表示玻璃供給管204及澄清管202中熔融玻璃MG之流動方向之溫度曲線之例。於圖4所示出之溫度曲線A中，於玻璃供給管204之至少前半部分熔融玻璃MG被急劇加熱，於其以後之熔融玻璃MG流經之下游側，維持或抑制玻璃供給管204之加熱。藉此，於位置X上，熔融玻璃MG達到第1最高溫度。第1最高溫度至少為澄清劑發生還原反應之溫度以上，至少於熔融玻璃MG進入澄清管202之前，熔融玻璃MG之溫度為澄清劑發生還原反應之溫度以上。因此，熔融玻璃MG自玻璃供給管204進入至澄清管202時，氧自澄清劑中放出至熔融玻璃MG中。

另一方面，於澄清管202中，至少於澄清管202之前半部分，熔融玻璃MG處於脫泡步驟之狀態。因此，於澄清管202中，氣泡B上浮至熔融玻璃MG之液面處，氣泡破裂。之後如溫度曲線A所示使熔融玻璃MG平緩降溫，過渡至吸收步驟。熔融玻璃MG之降溫不僅於玻璃供給管205中進行，而且在攪拌槽203、玻璃供給管206中亦持續進行。並且，於熔融玻璃MG進入至成形裝置300中時，進行降溫使之成為適於成形步驟之黏度。

溫度曲線A中，澄清管202中熔融玻璃MG之最高溫度(第2最高溫度)之位置為玻璃供給管204與澄清管202連接之連接部分。因此，於溫度曲線A中，熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時熔融玻璃MG之最高溫度(第1最高溫度)與流經澄清管202時熔融玻璃MG之最高溫度(第2最高溫度)同等、或者較其更高。

關於熔融玻璃MG之溫度曲線，熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時熔融玻璃MG之最高溫度(第1最高溫度)之位置與流經澄清管202時熔融玻璃MG之最高溫度(第2最高溫度)之位置可以均為玻璃供給管204與澄清管202之連接部分。該情形時，第1最高溫度與第2最高溫度同等。即，該情形時，溫度曲線如圖4所示之溫度曲線C所示。然而，自可抑制澄清管202之加熱之方面考慮，較佳如溫度曲線A所示於熔融玻璃MG流經玻璃供給管204之中途熔融玻璃MG之溫度達到第1最高溫度。

如此，於玻璃供給管204、澄清管202及玻璃供給管205之中，藉由將熔融玻璃MG最高溫度之位置設於玻璃供給管204處，於玻璃供給管204中，熔融玻璃MG中之氣泡B可較大地成長。因此，氣泡B於澄清管202中上浮至熔融玻璃MG之液面上，可容易地脫泡。因此，與先前同樣地，可於澄清管202中使氣泡B脫泡。

由於於熔融玻璃MG自玻璃供給管204向澄清管202移動時，將熔融玻璃MG之溫度維持在澄清劑發生還原反應之溫度以上，因此於澄清管202中，無需進而增高熔融玻璃MG之溫度。因此，可將澄清管 202之加熱溫度抑制得低於先前。

又，於澄清步驟中流經玻璃供給管204、澄清管202以及玻璃供給管205之熔融玻璃MG中，於熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時，藉由從玻璃供給管204之外壁對熔融玻璃MG加熱，可使熔融玻璃MG達到最高溫度。

先前，於內側剖面積大於玻璃供給管204之澄清管202中，對澄清管202之外壁進行加熱以使得熔融玻璃MG之溫度在澄清步驟之中達到最高溫度。因此，相對於熔融玻璃MG之體積，與外壁相接之接觸面積之比例變小，相對於外壁加熱，熔融玻璃MG之升溫效果不大。而且，由於於澄清管202內具有熔融玻璃MG不會流經之氣相空間，因此熔融玻璃MG之升溫效果小。然而，如本實施形態所示，由於於玻璃供給管204中，熔融玻璃MG充滿玻璃供給管204之整個內側剖面而流動、而且玻璃供給管204之內側剖面積小於澄清管202之內側剖面積，因此對於玻璃供給管204，自外壁進行之加熱使熔融玻璃MG之升溫效果大。

又，先前，為了使在具有氣相空間之澄清管202中熔融玻璃MG之溫度在澄清步驟中達到最高溫度，對澄清管202之外壁進行加熱，因此構成澄清管202之鉑或者鉑合金揮發，其一部分被部分地冷卻並固化，作為結晶物附著於澄清管202內之內側壁面(頂部)。該附著物作為異物落至流經澄清管202之熔融玻璃MG內，作為熔融玻璃MG內之異物流至下游步驟中，有時亦成為微粒混入玻璃板中之原因。

與此相對，於本實施形態中，由於在澄清步驟中熔融玻璃MG達到最高溫度之位置並未處於澄清管202，因此鉑或者鉑合金揮發而作為結晶物附著於澄清管202內之內側壁面(頂部)之狀況得到抑制。因此，抑制其於熔融玻璃MG內作為異物流入下游步驟中。

最近傾向於使用高溫黏性高之玻璃，使澄清步驟中之熔融玻璃 MG之溫度高於先前來製造玻璃板。

具體而言，於用於使用TFT(薄膜電晶體，Thin FilmTransistor)之平板顯示器(液晶顯示器或有機EL顯示器等)之玻璃板之情形時，自抑制TFT之影響之方面考慮，於本實施形態中，可適當地製造使用無鹼玻璃之無鹼玻璃玻璃板、或者使用含有微量鹼性成分之微量含鹼玻璃的微量含鹼玻璃板。然而，微量含鹼玻璃板或者無鹼玻璃板之熔解性低。具體而言，於熔融玻璃MG之黏度η中使logη=2.5之溫度為1500℃~1750℃，該溫度高於鹼性玻璃。與製造先前鹼性玻璃之玻璃板之情形相比，製造具有此種黏度之熔融玻璃時，必須在澄清步驟中提高熔融玻璃MG之溫度。

又，作為澄清劑使用環境負荷小之例如SnO₂ 等來代替As₂ O₃ 等。然而，環境負荷小之SnO₂ 等會加快還原反應，因此與先前相比，必須要提高熔融玻璃MG之溫度。

如此，為了與先前相比提高熔融玻璃MG之溫度，傾向於將澄清管202加熱至更高溫度，因此構成澄清管之鉑容易產生揮發。然而，於本實施形態中，於澄清步驟中熔融玻璃MG達到最高溫度之位置並非為澄清管202而為玻璃供給管204。因此，即便為高溫黏性高之玻璃、例如10^2.5 poise之溫度為1500℃以上之玻璃，於本實施形態中，相比於先前，亦可抑制澄清管202之加熱。藉此可抑制澄清管202之鉑之揮發，因此附著於澄清管202內側壁面(頂部)之結晶物少。其結果，可抑制於澄清管202中結晶物之一部分變為微粒脫落至熔融玻璃MG內並混入至熔融玻璃MG內，進而可抑制微粒混入至最終製品之玻璃板中。

即，於高溫黏性高之玻璃中，本實施形態之效果較先前顯著。高溫黏性高之玻璃在10^2.5 poise黏度下之溫度為1500℃以上，而對於10^2.5 poise黏度下之溫度為1550℃以上之玻璃、進而為1600℃以上之玻璃，本實施形態之效果較先前顯著。又，於使用SnO₂ 作為澄清劑、需要提高澄清步驟中之熔融玻璃MG之溫度之情形時，本實施形態之效果較先前顯著。

為了更具體地實施此種玻璃板之製造方法，於將熔融玻璃MG通過玻璃供給管204之時間設為Time(分鐘)、將自玻璃供給管204之入口(熔解槽201之出口)處之熔融玻璃MG之溫度起升溫至熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時之第1最高溫度之溫度差(即，熔融玻璃流經輸送管時之第1最高溫度-輸送管入口處之熔融玻璃之溫度)設為△T(℃)時，△T/Time較佳為3~10(℃/分鐘)。為了使玻璃供給管204中熔融玻璃MG之溫度達到第1最高溫度，要對構成玻璃供給管204之鉑或者鉑合金進行加熱，為了有效地進行從鉑或者鉑合金至熔融玻璃MG之熱傳遞(在短時間內使熔融玻璃MG之溫度為第1最高溫度)，將鉑或者鉑合金加熱得更高即可。然而，將鉑或者鉑合金加熱得更高會加快鉑之揮發，自由昂貴之鉑或者鉑合金構成之玻璃供給管204之壽命之方面考慮，將鉑或者鉑合金加熱至更高溫度並不佳。因此，較佳為不減小玻璃供給管204之加熱溫度與熔融玻璃MG之溫度之間之溫度差，而使玻璃供給管204通過熔融玻璃之時間Time(分鐘)長於先前，藉此使熔融玻璃MG之溫度達到第1最高溫度。因此，上述△T/Time較佳為3~10(℃/分鐘)。上述△T/Time更佳為3~9(℃/分鐘)，進而較佳為3~8(℃/分鐘)。此處，時間Time(分鐘)可根據使用熔融玻璃MG在1天內製造玻璃板之製造量MG(噸/天)之資訊、玻璃供給管204之尺寸(流路剖面、及管長度)、以及熔融玻璃MG之密度來確定。

(玻璃組成)

本實施形態中所用玻璃板之玻璃組成以質量%表示可舉出如下者。

含有下述組成之無鹼玻璃： SnO₂ ：50~70%、Al₂ O₃ ：0~25%、B₂ O₃ ：1~15%、MgO：0~10%、CaO：0~20%、SrO：0~20%、BaO：0~10%、RO：5~30%(其中R為Mg、Ca、Sr及Ba之合計量)。

再者，本實施形態中為無鹼玻璃，但玻璃基板亦可以為含有微量鹼金屬之微量含鹼玻璃。於含有鹼金屬之情形時，較佳為R'₂ O之合計為0.10%以上0.5%以下、較佳為0.20%以上0.5%以下(其中R'為選自Li、Na及K中之至少一種，為玻璃基板所含之成分)。R'₂ O之合計當然亦可低於0.10%。

又，於應用本發明玻璃基板之製造方法之情形時，可製備玻璃原料以使得玻璃組合物除含有上述各成分外以質量%表示還含有SnO₂ ：0.01%~1%(較佳為0.01%~0.5%)、Fe₂ O₃ ：0~0.2%(較佳0.01%~0.08%)，考慮到環境負荷，使玻璃組合物實質上不含有As₂ O₃ 、Sb₂ O₃ 及PbO。

於本實施形態中，為了使澄清步驟中熔融玻璃MG之溫度曲線為圖4所示之溫度曲線A，對玻璃供給管204及澄清管202進行通電加熱而進行加熱控制，但有時亦無法使實際溫度曲線如溫度曲線A所示。例如，根據支持用於對玻璃供給管204及澄清管202進行通電加熱之電極之法蘭之冷卻效果，於設有電極之位置，熔融玻璃MG之溫度有時會有部分降低。該情形時，熔融玻璃MG之溫度曲線如溫度曲線B所示。即，於設有法蘭及電極之澄清管202之上游側端部之位置、以及設有法蘭及電極之澄清管202之中間位置，溫度局部降低。於該情形時，熔融玻璃MG流經玻璃供給管204時熔融玻璃MG之最高溫度(第1最高溫度)與流經澄清管202時熔融玻璃MG之最高溫度(第2最高溫度)同等、或者較其更高。

以上，對本發明玻璃基板之製造方法及玻璃板之製造裝置進行了詳細說明，但本發明並不限於上述實施形態，當然可在不脫離本發明主旨之範圍內進行各種改良及變形。

202‧‧‧澄清管

204‧‧‧玻璃供給管

Claims

一種玻璃板之製造方法，其特徵在於：其係製造玻璃板者，包括如下步驟：熔解玻璃原料來製作熔融玻璃之步驟；以及藉由將上述熔融玻璃升溫來對上述熔融玻璃進行澄清之步驟；上述熔融玻璃之澄清至少於上述熔融玻璃之輸送管與澄清管進行；上述熔融玻璃之輸送管係由鉑或者鉑合金構成之管，藉由自外壁加熱來對上述熔融玻璃進行升溫；上述澄清管係由鉑或者鉑合金構成之管，其具有大於上述輸送管之剖面的剖面，自上述輸送管供給上述熔融玻璃使上述熔融玻璃流動，且具有用於使上述熔融玻璃脫泡之氣相空間；上述輸送管中，上述熔融玻璃充滿上述輸送管之整個內側剖面而流動；上述熔融玻璃流經上述輸送管時上述熔融玻璃之第1最高溫度與流經上述澄清管時上述熔融玻璃之第2最高溫度同等，或者高於第2最高溫度；令熔融玻璃通過上述輸送管之時間為Time(分鐘)、令自上述輸送管入口處之上述熔融玻璃之溫度升溫至流經上述輸送管之上述熔融玻璃之上述第1最高溫度之溫度差為△T(℃)時，△T/Time為3~10℃/分鐘。
如請求項1之玻璃板之製造方法，其中於上述熔融玻璃流經上述輸送管之中途，上述熔融玻璃之溫度達到上述第1最高溫度。
如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述熔融玻璃中含有 SnO₂ 作為澄清劑。
如請求項1或2之玻璃板之製造方法，其中上述玻璃板所用之玻璃於10^2.5 泊之溫度為1500℃以上。
一種玻璃板之製造方法，其特徵在於：其係製造玻璃板者，包括如下步驟：熔解玻璃原料來製作熔融玻璃之步驟；以及藉由於上述熔融玻璃升溫後階段性或者連續性地降溫來對上述熔融玻璃進行澄清之步驟；上述熔融玻璃之澄清至少於上述熔融玻璃之輸送管與澄清管進行；上述熔融玻璃之輸送管係由鉑或者鉑合金構成之管，藉由自外壁加熱來對上述熔融玻璃進行升溫；上述澄清管係由鉑或者鉑合金構成之管，其具有大於上述輸送管之剖面的剖面，自上述輸送管供給上述熔融玻璃使上述熔融玻璃流動，且具有用於使上述熔融玻璃脫泡之氣相空間；上述輸送管中，上述熔融玻璃充滿上述輸送管之整個內側剖面而流動；於上述輸送管中，藉由上述熔融玻璃之上述升溫使上述熔融玻璃之溫度成為上述澄清中之最高溫度後，於上述澄清管中，藉由上述熔融玻璃之上述降溫將上述熔融玻璃之溫度維持在與上述最高溫度同等或低於上述最高溫度之溫度；令熔融玻璃通過上述輸送管之時間為Time(分鐘)、令自上述輸送管入口處之上述熔融玻璃之溫度升溫至流經上述輸送管之上述熔融玻璃之上述第1最高溫度之溫度差為△T(℃)時，△T/Time為3~10℃/分鐘。
一種玻璃板之製造裝置，其特徵在於：其係製造玻璃板者，該製造裝置包括：熔解槽，其將玻璃原料熔解來製作熔融玻璃；澄清管，其係由鉑或者鉑合金構成，使上述熔融玻璃流過之同時進行澄清；以及上述熔融玻璃之輸送管，其係由鉑或者鉑合金構成之管，將上述熔解槽與上述澄清管連接，藉由對外壁進行加熱來使上述熔融玻璃升溫，對上述熔融玻璃進行澄清；上述澄清管具有大於上述輸送管之剖面的剖面，且具有用於使上述熔融玻璃脫泡之氣相空間；以上述熔融玻璃流經上述輸送管時上述熔融玻璃之第1最高溫度與上述熔融玻璃流經上述澄清管時上述熔融玻璃之第2最高溫度同等，或者高於第2最高溫度的方式，對上述輸送管進行加熱；令熔融玻璃通過上述輸送管之時間為Time(分鐘)、令自上述輸送管入口處之上述熔融玻璃之溫度升溫至流經上述輸送管之上述熔融玻璃之上述第1最高溫度之溫度差為△T(℃)時，△T/Time為3~10℃/分鐘。