TWI490182B - Method for manufacturing glass substrates - Google Patents

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TWI490182B
TWI490182B TW101111539A TW101111539A TWI490182B TW I490182 B TWI490182 B TW I490182B TW 101111539 A TW101111539 A TW 101111539A TW 101111539 A TW101111539 A TW 101111539A TW I490182 B TWI490182 B TW I490182B
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Akihiro Koyama
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Description

玻璃基板之製造方法
本發明係關於一種含有SiO2 及Fe2 O3 且SiO2 之含有率為50~70質量%的玻璃基板之製造方法。
用於液晶顯示裝置之液晶面板主要包含2片基板與其間之液晶材料。更具體而言，液晶面板係藉由如下方式製造：於玻璃基板上形成有彩色濾光片之基板與於玻璃基板上形成有TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)等半導體元件之基板之間，夾持液晶材料，並利用密封劑密封基板周圍。
於製造液晶面板之步驟中，通過玻璃基板而進行紫外線照射(波長300~380 nm)。例如通過玻璃基板照射紫外線(波長300~380 nm)，利用微影蝕刻術或紫外線硬化樹脂而密封基板周圍。又，亦使用通過玻璃基板照射紫外線，將液晶材料中之光聚合物聚合，而使液晶分子之配向穩定化的方法。近年來，於波長300~380 nm之中，多使用波長300 nm附近之紫外線，尤其期待提高波長300 nm附近之紫外線穿透率。
另一方面，已知於液晶表示元件所使用之上述玻璃基板中，就環境負擔方面而言不使用氧化砷(As2 O3 )或氧化銻(Sb2 O3 )，而將氧化錫(SnO2 )或氧化鐵(Fe2 O3 )用作澄清劑(專利文獻1)。又，亦已知於該玻璃基板中，藉由使Fe2 O3 之含有率增加而使其大於特定值，可顯著地減少由玻璃基 板內之氣泡引起之缺陷水準的發生頻度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2010-509180號公報
但是，於上述公報所記載之將上述氧化錫(SnO2 )或氧化鐵(Fe2 O3 )用作澄清劑之玻璃基板中，雖然規定了玻璃之組成，但具體將何種原料藉由何種方式進行調合之情況不明。又，有時亦要求紫外線之穿透率高於上述公知玻璃基板的玻璃基板。
因此，本發明之目的在於提供一種於製造液晶顯示裝置用玻璃基板時充分地進行玻璃之澄清，並且效率良好地製造波長300 nm之穿透率成為30%以上之玻璃基板之製造方法。
本發明之第一態樣為含有SiO2 及Fe2 O3 且SiO2 之含有率為50~70質量%之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法。該製造方法具有如下步驟：原料調合步驟，其至少使用以SiO2 作為主成分之二氧化矽原料與包含氧化鐵之調整原料進行調合而製造玻璃原料；熔解步驟，其熔解上述玻璃原料而製成熔融玻璃；及澄清步驟，其使上述熔融玻璃澄清。
上述二氧化矽原料包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述氧化鐵時，上述二氧化矽原料包含0.001~0.028質量%之Fe2 O3 ，上述調整原料於上述玻璃原料中之含量係以上述液晶顯示裝置用玻璃基板之波長300 nm之穿透率成為30%以上之方式進行調整。
此時，較佳為進而根據上述熔融玻璃於上述澄清步驟中之澄清效果而調整上述調整原料之上述含量。
此時，較佳為源自上述二氧化矽原料之雜質之玻璃基板中所含之Fe2 O3 的含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。
又，較佳為上述玻璃基板包含1~10質量%之CaO，上述玻璃原料除上述二氧化矽原料以外，包含成為上述CaO之原料之石灰石，上述石灰石包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述石灰石所包含之氧化鐵時，於上述石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時，上述玻璃原料所使用之上述二氧化矽原料包含0.001~0.015質量%之Fe2 O3 。
又，較佳為上述玻璃基板包含1~15質量%之CaO，上述玻璃原料除上述二氧化矽原料以外，包含成為上述CaO之原料之石灰石，上述石灰石包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述石灰石所包含之氧化鐵時，於上述石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時， 上述玻璃原料所使用之上述二氧化矽原料包含0.001~0.0125質量%之Fe2 O3 。
較佳為源自上述二氧化矽原料及上述石灰石之雜質的玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。
較佳為上述玻璃基板包含0.15~0.25質量%之SnO2 。
又，較佳為所製造之玻璃基板所含之β-OH值為0.45/mm以下。
較佳為上述玻璃基板實質上不包含As2 O3 及Sb2 O3 。
又，本發明之另一形態為含有SiO2 及Fe2 O3 且SiO2 之含有率為50~70質量%之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法。該製造方法具有如下步驟：原料調合步驟，其調合至少包含以SiO2 作為主成分之二氧化矽原料的玻璃原料；熔解步驟，其熔解上述玻璃原料而製成熔融玻璃；及澄清步驟，其使上述熔融玻璃澄清。
上述二氧化矽原料包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述氧化鐵時，上述二氧化矽原料包含0.001~0.028質量%之Fe2 O3 。根據上述澄清步驟中之上述熔融玻璃之澄清效果，於上述原料調合步驟中使用包含氧化鐵之調整原料而調合上述玻璃原料。
又，本發明之又一態樣為含有SiO2 及Fe2 O3 ，SiO2 之含有率為50~70質量%，且波長300 nm之穿透率為30%以上之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法。該製造方法具有如下 步驟：熔解步驟，其至少使用以SiO2 作為主成分且包含作為雜質之氧化鐵之二氧化矽原料與包含作為主成分之氧化鐵之調整原料進行調合而製成玻璃原料；熔解步驟，其熔解上述玻璃原料而製成熔融玻璃；及澄清步驟，其使上述熔融玻璃澄清。
於以Fe2 O3 表示上述二氧化矽原料所包含之作為雜質之上述氧化鐵時，上述二氧化矽原料包含0.001~0.028質量%之該Fe2 O3 。
根據上述態樣之玻璃基板之製造方法，可充分進行玻璃之澄清並且穩定地製造波長300 nm之穿透率成為30%以上之玻璃基板。
以下，對藉由本實施形態之液晶顯示裝置用玻璃基板(以下，僅稱為玻璃基板)之製造方法而製造之玻璃基板進行說明。
(玻璃基板之概略說明)
玻璃基板係含有50~70質量%之SiO2 之液晶顯示裝置用玻璃基板，係用於將液晶面板之液晶材料夾持之2個玻璃基板。玻璃基板之厚度例如為0.3~0.7 mm，尺寸為300×400 mm~2200×2500 mm。又，玻璃基板之穿透率於300 nm之波長下成為30%以上。此處，300 nm之波長之穿透率為30%以上，係指於玻璃基板之厚度為0.3~0.7 mm之範圍 內，300 nm之波長之穿透率為30%以上，而與厚度無關。玻璃基板之穿透率設定為上述值之原因為：可效率良好地進行於液晶面板之製造階段照射包含波長300 nm之紫外線的處理，例如使液晶材料中之光聚合物聚合而使液晶分子之配向穩定化之處理。
又，較佳為玻璃基板之β-OH值為0.45/mm以下。若β-OH值超過0.45/mm，則由玻璃基板中產生之氣泡引起的缺陷之發生頻度增高。
玻璃基板例如可列舉下述所示之組成之鋁硼矽酸鹽玻璃。下述括號內所記載之數值為較佳之組成比率。下述組成比率之%均表示質量%。
SiO2 ：50~70%(55~68%，58~62%)，Al2 O3 ：10~25%(15~20%，15~18%)，B2 O3 ：4~18%(6~14%，10~13%)，MgO：0~10%(0~5%，1~2%)，CaO：0~20%(1~10%，4~7%)，SrO：0~20%(0~10%，1~3%)，BaO：0~10%(0~2%，0~1%)，K2 O：0~2%(0.1~2%，0.1~0.5%)，SnO2 ：0~1%(0.01~0.5%，0.05~0.4%，0.1~0.3%，0.15~0.25%)，Fe2 O3 ：0.01~0.045%(0.015~0.04%，0.02~0.035%)。
又，例如可列舉下述所示之組成之鋁硼矽酸鹽玻璃。
SiO2 ：50~70%(55~68%，58~63%)， Al2 O3 ：8~25%(10~23%，14~23%)，B2 O3 ：3~15%(5~15%，6~13%)，MgO：0~10%(0~7%，0~1%)，CaO：0~20%(4~14%，5~12%)，SrO：0~20%(0~10%，0~1%)，BaO：0~10%(0~2%，0~1%)，K2 O：0~2%(0.1~2%，0.1~0.5%)，SnO2 ：0~1%(0.01~0.5%，0.05~0.4%，0.1~0.3%，0.15~0.25%)，Fe2 O3 ：0.01~0.045%(0.015~0.04%，0.02~0.035%)。
此處，就紫外線之穿透率之提高方面而言，較佳為將SnO2 設為0.15~0.25%。SiO2 即二氧化矽原料例如使用包含0.028質量%以下之作為雜質之Fe2 O3 之矽砂。此處，Fe2 O3 之含有率係指將Fe2+ 與Fe3+ 等氧化物合計並以Fe2 O3 表示(換算)之值。
再者，藉由使玻璃基板含有0.15~0.25質量%之SnO2 且使用上述二氧化矽原料，可充分進行玻璃之澄清並且效率良好地製造波長300 nm之穿透率成為30%以上之玻璃基板。
於紫外線之穿透率之測定中，切割所製造之玻璃基板而製作邊長為30 mm之近似正方形之玻璃試片。本發明中所謂穿透率，係指藉由使用分光光度計測定該玻璃試片之波長200 nm~800 nm之穿透率而獲得之值。分光光度計係使用例如島津製作所股份有限公司製造之「UV-3100PC」。
又，β-OH值係藉由IR光譜分析法所測得之玻璃中之羥 基含量之尺度，且成為玻璃中之水分之尺度。β-OH值係根據下述式求得。
β-OH值=(1/W)LOG10 (T1 /T2 )
此處，W為試樣之厚度(mm)。於測定波長2500 nm~3000 nm之穿透率時，最大穿透率為T1 ，最小穿透率為T2 。例如，T1 之波長為2600 nm，T2 之波長為2800 nm。
(各成分)
SiO2 係形成玻璃基板之玻璃之骨架的成分，具有提高玻璃之化學耐久性與耐熱性之效果。於SiO2 含有率過低之情形時，無法充分獲得化學耐久性與耐熱性之效果，若SiO2 含有率過高則玻璃變得易引起失透，成形變得困難，並且黏性提高，導致玻璃之澄清及均質化變得困難。
Al2 O3 係形成玻璃之骨架之成分，具有提高玻璃之化學耐久性與耐熱性之效果。於Al2 O3 含有率過低之情形時，無法充分獲得玻璃之化學耐久性與耐熱性之效果。另一方面，若Al2 O3 含有率過高，則玻璃之黏性提高而使熔解變得困難，並且耐酸性降低。
B2 O3 係降低玻璃之黏性而促進玻璃之熔解及澄清之成分。若B2 O3 之含有率過低，則玻璃之黏性增高，玻璃之均質化變得困難。若B2 O3 之含有率過高，則玻璃之耐熱性、耐化學藥品性降低。
MgO及CaO係降低玻璃之黏性而促進玻璃之熔解及澄清之成分。又，於鹼土金屬氧化物之中MgO及CaO使玻璃之密度提高之比例較小，故而係對於使所得之玻璃輕量化且 提高熔解性有利的成分。其中，若MgO及CaO含有率過高，則變得易引起失透，並且玻璃之化學耐久性降低。
SrO及BaO係降低玻璃之黏性而促進玻璃之熔解及澄清之成分，又，係提高玻璃原料之氧化性而提高澄清性之成分。其中，若SrO及BaO之含有率過高，則玻璃之密度提高，無法實現玻璃板之輕量化，並且玻璃之化學耐久性降低。
K2 O係使玻璃之高溫黏度降低，使玻璃之熔解性或成形性提高，同時改善耐失透性之成分。但是，若K2 O之含有率過高，則熱膨脹率會變得過大。
由於SnO2 於熔融玻璃中產生伴隨價數變化之反應，故而用作玻璃之澄清劑。其中，SnO2 為易使玻璃失透之成分，因而為了提高澄清性且不使其失透，該含有率較佳為0.01~0.5質量%，更佳為0.05~0.4質量%，進而較佳為0.1~0.3質量%。尤其於Fe2 O3 為0.045質量%以下之情形時，較佳為SnO2 為0.15~0.25質量%。
由於Fe2 O3 於熔融玻璃中產生伴隨價數變化之反應，故而用作玻璃之澄清劑。熔融玻璃中之Fe2 O3 之含有率為特定值，具體而言，若超過0.02質量%~0.03質量%(200 ppm~300 ppm)則急遽地發揮澄清效果，減少熔融玻璃之氣泡。另一方面，隨著Fe2 O3 之含量增加，紫外線穿透率降低。因此，於所製造之玻璃基板中，Fe2 O3 之含有率(質量%)被限制在特定範圍內。
再者，As2 O3 及Sb2 O3 係具有於熔融玻璃中產生伴隨價數 變化之反應而使玻璃澄清之效果的物質，但As2 O3 及Sb2 O3 係環境負擔較大之物質，故而於本實施形態之玻璃基板中之玻璃中實質上不包含As2 O3 及Sb2 O3 。實質上不包含As2 O3 及Sb2 O3 係指未達0.1質量%且未意圖性地含有As2 O3 及Sb2 O3 。
此種玻璃基板係使用以SiO2 作為主成分(98質量%以上之成分)之二氧化矽原料、及以Al2 O3 作為主成分(98質量%以上之成分)之氧化鋁、以CaCO3 作為主成分(90質量%以上之成分)之石灰石等原料而製造。作為二氧化矽原料，例如可列舉矽砂。再者，於二氧化矽原料、以Al2 O3 作為主成分之氧化鋁、以CaCO3 作為主成分之石灰石等中，包含微量之作為雜質之氧化鐵。再者，所謂雜質係指非意圖性地含有之成分，且指相對於原料非意圖性地含有0.5質量%以下之成分。
於此種原料之中，藉由抑制玻璃基板中之含有率最高之SiO2 之原料即二氧化矽原料中之氧化鐵之含有率，可於維持玻璃基板之性質(化學耐久性、耐熱性、耐酸性、耐失透性、熔融玻璃之黏性等)之狀態下，輕易地控制下述澄清步驟中之澄清效果且效率良好地製造波長300 nm下具有30%以上之穿透率之玻璃基板。
具體而言，藉由將於以Fe2 O3 表示二氧化矽原料中之氧化鐵時之含有率(以下，僅稱為二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率)抑制為較低，而將熔融玻璃中之Fe2 O3 之含有率預先較低地抑制於熔融玻璃之澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之 含有率之數值以下，根據由此時製造之玻璃基板之氣泡引起之缺陷之發生頻度之判定結果(澄清效果)，以提高熔融玻璃中之Fe2 O3 之含有率之方式，將包含氧化鐵之原料作為調整原料進行玻璃原料之調配組成調整。但是，若為了降低缺陷之發生頻度而提高熔融玻璃中之Fe2 O3 之含有率，則波長300 nm之穿透率降低，因而無法使玻璃原料包含所需以上之用於調配組成調整之上述調整原料。即，以波長300 nm附近之穿透率成為30%以上之方式限定用於調配組成調整之調整原料之調配量。用於調配組成調整之調整原料，例如可列舉以Fe2 O3 作為主成分(包含95質量%以上之成分)之三氧化二鐵(鐵丹)。當然，除二氧化矽原料以外，調配組成調整前之玻璃原料中可包含氧化鋁、石灰石等包含作為雜質之氧化鐵之原料。於此情形時，亦將熔融玻璃中之氧化鐵之含有率預先較低地抑制於熔融玻璃之澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率之數值以下。
如此，根據玻璃基板製造時之熔融玻璃之澄清效果將包含氧化鐵之原料(調整原料)添加至包含二氧化矽原料、進而氧化鋁或石灰石等原料之玻璃原料中進行調配組成調整。藉此，由氣泡引起之缺陷之發生頻度幾乎為零，可效率良好地製造將波長300 nm附近之穿透率調整為較高之玻璃基板。
(玻璃基板之製造方法)
對於玻璃基板之製造方法，首先對概要進行說明，玻璃基板於進行玻璃原料之調配組成調整階段，將以SiO2 作為 主成分之二氧化矽原料及包含氧化鐵之調整原料與其他原料一併進行調合而製造玻璃原料。熔解該玻璃原料而製成熔融玻璃。其後，進行熔融玻璃之澄清。此時，二氧化矽原料包含氧化鐵。於以Fe2 O3 表示該氧化鐵時，二氧化矽原料包含0.028質量%以下之作為雜質之Fe2 O3 。又，玻璃原料所包含之調整原料於玻璃原料中之含量係以紫外線之穿透率成為30%以上之方式進行調整。此種調整原料之含量如以下之說明，以略微超過澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率之數值之方式調整熔融玻璃中之Fe2 O3 之含有率。藉此，可以波長300 nm之穿透率成為30%以上之方式進行調整。因此，需要找出使Fe2 O3 之含有率略微超過由熔融玻璃中之Fe2 O3 引起之澄清效果急遽提高時之Fe2 O3 之含有率之值所需的調整原料之調配組成調整量。另一方面，由該熔融玻璃中之Fe2 O3 引起之澄清效果急遽提高時之Fe2 O3 之含有率之值根據玻璃基板之組成而變化，又，亦根據玻璃基板之製造條件或玻璃基板之組成之微妙變化等而變化。因此，預先找出上述調配組成調整量較為困難。因此，如以下說明，以可找出上述調整原料之調配組成調整量之方式，使二氧化矽原料包含0.028質量%(以Fe2 O3 表示氧化鐵時之含有率)以下之作為雜質之Fe2 O3 。藉此，可使熔融玻璃中所含之源自二氧化矽原料之Fe2 O3 之含有率低於由熔融玻璃中之Fe2 O3 引起之澄清效果急遽提高時之上述Fe2 O3 之含有率之值。
圖1係說明本實施形態之玻璃基板之製造方法之流程之 一例的圖。玻璃板之製造方法主要具有如下步驟：原料調合步驟(步驟S5)、熔解步驟(步驟S10)、澄清步驟(步驟S20)、攪拌步驟(步驟S30)、成形步驟(步驟S40)、緩冷步驟(步驟S50)、板狀裁切步驟(步驟S60)、形狀加工步驟(步驟S70)、檢查步驟(步驟S80)。
首先，於原料調合步驟(步驟S5)中，將以SiO2 作為主成分之二氧化矽原料及包含氧化鐵之調整原料與其他原料一併進行調合而製成玻璃原料。用作玻璃原料之二氧化矽原料包含作為雜質之氧化鐵，且該二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率為0.028質量%以下。上述Fe2 O3 之含有率較佳為0.02質量%以下，更佳為0.015質量%以下。另一方面，二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率較佳為0.001質量%以上。上述Fe2 O3 之含有率低於0.001質量%之二氧化矽原料不易獲得，又，製造上述Fe2 O3 之含有率低於0.001質量%之二氧化矽原料時需要特殊處理，而耗費成本。
此外，玻璃原料中，可於包含二氧化矽原料之同時亦包含以Al2 O3 作為主成分之氧化鋁或以CaCO3 作為主成分之石灰石等。於氧化鋁或石灰石中，含有微量之作為雜質之氧化鐵。若二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率超過0.028質量%，則存在與其他包含氧化鐵之玻璃原料相互作用，使熔融玻璃所包含之Fe2 O3 之含有率超過熔融玻璃之澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率之數值之情形，於此情形時，存在難以將波長300 nm之穿透率調整至30%以上，較佳為40%以上，更佳為50%以上之情形。因此，使二氧化矽原 料中之Fe2 O3 之含有率成為0.028質量%以下。此時，較佳為源自二氧化矽原料之雜質的玻璃基板所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。藉由使源自二氧化矽原料之雜質的玻璃基板所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下，可使用包含氧化鐵之調整原料而發揮澄清效果，且確保用以提高紫外線之穿透率之調整調配組成之自由度。而且，可確保澄清效果，抑制Fe2 O3 之含有率，因此可製造具有更高之紫外線之穿透率的玻璃基板。
又，於製造包含1~10質量%之CaO之玻璃基板之情形時，除二氧化矽原料以外，玻璃原料至少包含成為CaO之原料的石灰石。較佳為該石灰石包含作為雜質之氧化鐵，以Fe2 O3 表示石灰石所含之氧化鐵，於石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時，玻璃原料所使用之二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率為0.001~0.015質量%。此時，較佳為源自二氧化矽原料及石灰石之雜質的玻璃基板所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。
又，於製造包含1~15質量%之CaO之玻璃基板之情形時，除二氧化矽原料以外，玻璃原料至少包含成為CaO之原料的石灰石。較佳為該石灰石包含作為雜質之氧化鐵，以Fe2 O3 表示石灰石所包含之氧化鐵，於石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時，玻璃原料所使用之二氧化矽 原料中之Fe2 O3 之含有率為0.001~0.0125質量%。此時，較佳為源自二氧化矽原料及石灰石之雜質的玻璃基板所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。
其次，於熔解步驟(步驟S10)中，於未圖示之熔解爐中加熱玻璃原料而製作熔融玻璃。
其次，進行澄清步驟(步驟S20)。於澄清步驟中，熔融玻璃係於未圖示之澄清槽中使用上述澄清劑除去熔融玻璃中之氣泡。於澄清步驟中，藉由加熱澄清槽內之熔融玻璃，熔融玻璃中所含之包含O2 、CO2 或SO2 等之氣泡吸收藉由作為澄清劑之Fe2 O3 之還原反應而產生之O2 而成長，並浮出熔融玻璃之液面而釋放(消泡步驟)。又，於澄清步驟中，消泡後藉由使熔融玻璃之溫度降低，利用藉由作為澄清劑之Fe2 O3 之還原反應而獲得之FeO之氧化作用，熔融玻璃吸中殘存之氣泡中之O2 被吸收至熔融玻璃中，而使氣泡消失(吸收步驟)。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而進行。除Fe2 O3 以外，SnO2 等亦可作為澄清劑而發揮功能，SnO2 係使玻璃易失透之成分，由於使用量受到限制，故而調整Fe2 O3 之含有率在有效地抑制澄清效果方面較佳。
其次，進行攪拌步驟(步驟S30)。於攪拌步驟中，為了保持玻璃之化學均勻性及熱均勻性，而使熔融玻璃通過朝向垂直方向之未圖示之攪拌槽。熔融玻璃一面利用設置於攪拌槽中之攪拌器加以攪拌，一面向垂直下方之底部移 動，並引導至下一步驟。藉此，可改善紋理等玻璃之不均勻性。
其次，進行成形步驟(步驟S40)。於成形步驟中，關於製成玻璃板之方法並無特別限制，可使用浮式法或下拉法。包括溢流下拉法或流孔下拉法等之下拉法係例如日本專利特開2010-189220號公報、日本專利第3586142號公報等中所記載之公知方法。藉此，成形為具有特定之厚度、寬度之片狀之玻璃帶。作為成形方法，下拉法中最佳為溢流下拉法，亦可為流孔下拉法。
其次，進行緩冷步驟(步驟S50)。具體而言，於未圖示之緩冷爐中將成形為片狀之玻璃帶冷卻至緩冷點以下。
其次，進行板狀裁切步驟(步驟S60)。具體而言，每隔一定長度對連續地生產之玻璃帶進行板狀裁切而獲得玻璃板。
其後，進行形狀加工步驟(步驟S70)。於形狀加工步驟中，除了切成特定之玻璃板之尺寸或形狀以外，進行玻璃端面之磨削、研磨。
其次，進行檢查步驟(步驟S80)。於檢查步驟中，對特定片數之玻璃基板進行調查，以調查由玻璃基板中之氣泡引起之缺陷之發生頻度是否為特定頻度以下。即，判定玻璃基板是否滿足氣泡品質(步驟S90)。此時，於判定上述發生頻度超過特定頻度之情形時，即不滿足氣泡品質之情形時，使用包含氧化鐵之調整原料等進行提高熔融玻璃中之Fe2 O3 之含有率的調配組成調整(步驟S100)，再次重複進 行步驟S5~S90。於本實施形態中，重複進行步驟S5~S100至玻璃基板滿足氣泡品質為止，但即使於已滿足氣泡均質後，只要處於玻璃基板之製造中，則亦可始終進行上述製造方法之流程(步驟S5~S100)。
圖2表示玻璃基板之光譜穿透率。複數個曲線表示根據原料之調配組成調整而變化之光譜穿透率。如圖2所示，於波長250~400 nm下穿透率急遽上升，得知原料之微妙之組成變化會使波長300 nm之穿透率大幅度變化。圖3係表示波長300 nm之穿透率之一例的圖表。根據圖3所示之例，為了確保穿透率為30%以上，Fe2 O3 之玻璃基板中之含有率為0.045質量%以下(450 ppm以下)。再者，於圖3中，穿透率為30%時之Fe2 O3 之含有率為0.048質量%，但只要Fe2 O3 之含有率為0.045質量%以下，則可確保穿透率為30%以上。相對於此，Fe2 O3 之澄清效果於Fe2 O3 之含有率為0.02質量%~0.03質量%(200~300 ppm)範圍內急遽提高。但是，Fe2 O3 之澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率之值根據玻璃基板之製造條件，進而根據玻璃基板之組成之微妙變化而變化，無法預先得知。因此，於本實施形態之玻璃基板之製造方法中，考慮到玻璃基板中之SiO2 之含有率為50~70質量%，藉由至少使以Fe2 O3 表示二氧化矽原料中所包含之作為雜質之氧化鐵時之Fe2 O3 之含有率低於0.028質量%(280 ppm)，可使二氧化矽原料所含之源自雜質的玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含有率低於澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率即0.02質量%~0.03質量%(200~300 ppm)。 又，可使二氧化矽原料以外之其他用作玻璃原料之原料所含之源自氧化鐵的玻璃基板中所含之Fe2 O3 之合計含有率(以Fe2 O3 表示氧化鐵之合計含有率)低於澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率即0.02質量%~0.03質量%(200~300 ppm)。再者，二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率0.028質量%，係於根據澄清效果而調整調配玻璃原料前之階段，假設於不包含氧化鋁或石灰石等包含氧化鐵之原料之情形或該等原料中完全不包含作為雜質之氧化鐵之情形時之上限值。
又，於製造包含1~10質量%之CaO之玻璃基板之情形時，玻璃原料除二氧化矽原料以外，亦包含成為CaO之原料之石灰石。該石灰石包含作為雜質之氧化鐵，以Fe2 O3 表示石灰石所包含之氧化鐵，於石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時，較佳為玻璃原料所使用之二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率為0.001~0.015質量%。
如此，於使用二氧化矽原料與調整原料進行原料調合前之階段，可抑制熔融玻璃所含之Fe2 O3 之含有率，使其低於Fe2 O3 之澄清效果急遽提高之Fe2 O3 之含有率之值，因此可根據澄清效果使用包含氧化鐵之調整原料，以玻璃基板中之紫外線穿透率成為30%以上之方式進行玻璃原料之原料調合，可效率良好地製造由氣泡引起之缺陷為標準值以下，波長300 nm之穿透率為30%以上、較佳為40%以上、更佳為50%以上之玻璃基板。尤其於本實施形態中，可容易地找出澄清效果剛顯著提高後之Fe2 O3 之含有率。因 此，藉由維持此時之原料調合，可穩定地製造具有較高之紫外線穿透率、例如40%以上或50%以上之穿透率之玻璃基板。
二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率較佳為0.02質量%(200 ppm)以下，更佳為0.015質量%(150 ppm)以下。二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率之下限較佳為0.001質量%(10 ppm)。即，藉由將二氧化矽原料中之Fe2 O3 之含有率設定於上述範圍內，可效率良好地調整紫外線之穿透率與澄清效果，而效率良好地製造具有較佳之穿透率之玻璃基板。
以上，詳細地說明了本發明之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法，但本發明並不限定於上述實施形態，在不脫離本發明之主旨之範圍內，當然亦可進行各種改良或變更。
圖1係說明本實施形態之玻璃基板之製造方法之流程之一例的圖。
圖2係表示玻璃基板之光譜穿透率之圖表。
圖3係表示玻璃基板之波長300 nm之穿透率對Fe2 O3 之含有率之依賴性的圖表。

Claims (11)

  1. 一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於：其係含有SiO2 及Fe2 O3 且SiO2 之含有率為50~70質量%之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法，並且具有如下步驟：原料調合步驟，其至少使用以SiO2 作為主成分之二氧化矽原料與包含氧化鐵之調整原料進行調合而製造玻璃原料；熔解步驟，其熔解上述玻璃原料而製成熔融玻璃；及澄清步驟，其使上述熔融玻璃澄清；上述二氧化矽原料包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述氧化鐵時，上述二氧化矽原料包含0.001~0.028質量%之Fe2 O3 ，上述調整原料於上述玻璃原料中之含量係以上述液晶顯示裝置用玻璃基板之波長300 nm之穿透率成為30%以上之方式進行調整。
  2. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述調整原料之上述含量進而根據上述熔融玻璃於上述澄清步驟中之澄清效果進行調整。
  3. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中源自上述二氧化矽原料之雜質的玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。
  4. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述玻璃基板包含1~10質量%之CaO，上述玻璃原料除上述二氧化矽原料以外，包含成為上 述CaO之原料的石灰石，上述石灰石包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述石灰石所包含之氧化鐵時，於上述石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時，上述玻璃原料所使用之上述二氧化矽原料包含0.001~0.015質量%之Fe2 O3 。
  5. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述玻璃基板包含1~15質量%之CaO，上述玻璃原料除上述二氧化矽原料以外，包含成為上述CaO之原料的石灰石，上述石灰石包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述石灰石所包含之氧化鐵時，於上述石灰石包含0.001~0.05質量%之Fe2 O3 時，上述玻璃原料所使用之上述二氧化矽原料包含0.001~0.0125質量%之Fe2 O3 。
  6. 如請求項4或5之玻璃基板之製造方法，其中源自上述二氧化矽原料及上述石灰石之雜質的玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量相對於所製造之玻璃基板中所含之Fe2 O3 之含量為50質量%以下。
  7. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述玻璃基板包含0.15~0.25質量%之SnO2 。
  8. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中所製造之玻璃基板之β-OH值為0.45/mm以下。
  9. 如請求項1或2之玻璃製造方法，其中上述玻璃基板中實 質上不包含As2 O3 及Sb2 O3 。
  10. 一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於：其係含有SiO2 及Fe2 O3 且SiO2 之含有率為50~70質量%之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法，並且具有如下步驟：原料調合步驟，其調合至少包含以SiO2 作為主成分之二氧化矽原料的玻璃原料；熔解步驟，其熔解上述玻璃原料而製成熔融玻璃；及澄清步驟，其使上述熔融玻璃澄清；上述二氧化矽原料包含作為雜質之氧化鐵，於以Fe2 O3 表示上述氧化鐵時，上述二氧化矽原料包含0.001~0.028質量%以下之Fe2 O3 ，根據上述澄清步驟中之上述熔融玻璃之澄清效果，於上述原料調合步驟中使用包含氧化鐵之調整原料而調合上述玻璃原料。
  11. 一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於：其係含有SiO2 及Fe2 O3 且SiO2 之含有率為50~70質量%，波長300 nm之紫外線穿透率為30%以上之液晶顯示裝置用玻璃基板之製造方法，並且具有如下步驟：原料調合步驟，其至少使用以SiO2 作為主成分且包含作為雜質之氧化鐵之二氧化矽原料與包含作為主成分之氧化鐵之調整原料進行調合而製成玻璃原料；熔解步驟，其熔解上述玻璃原料而生成熔融玻璃；及澄清步驟，其使所生成之熔融玻璃澄清；於將上述二氧化矽原料所包含之作為雜質之上述氧化鐵以Fe2 O3 表示時，上述二氧化矽原料包含0.001~0.028質量%之該Fe2 O3 。
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