TWI565669B - A method for manufacturing a glass substrate, and a manufacturing apparatus for a glass substrate - Google Patents

Description

玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置

本發明涉及一種玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置。

一般而言，玻璃基板之製造方法如專利文獻1(日本專利特表2006-522001號公報)所記載般包括：熔融步驟，對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；以及成形步驟，自熔融玻璃成形玻璃基板。玻璃基板之製造方法於熔融步驟與成形步驟之間，還包括將熔融玻璃中所含之微小氣泡除去之澄清步驟。於澄清步驟中，藉由使調配有As₂O₃等澄清劑之熔融玻璃通過高溫之澄清管，而利用澄清劑之氧化還原反應來將熔融玻璃中之氣泡除去。具體而言，首先，藉由提高熔融玻璃之溫度來使澄清劑發揮功能，而使熔融玻璃中所含之氣泡上浮至澄清管內之熔融玻璃之液面而除去。其次，降低熔融玻璃之溫度而使殘留於熔融玻璃中之微小氣泡被熔融玻璃吸收而除去。熔融玻璃所通過之澄清管於上側之內壁面與熔融玻璃之液面之間具有氣相空間。氣相空間經由連接於澄清管之通氣管而與作為澄清管之外部空間之外部大氣連通。

為自高溫之熔融玻璃量產高品質之玻璃基板，較理想之係不使成為玻璃基板之缺陷之因素之異物混入至熔融玻璃中。因此，與熔融玻璃接觸之構件之內壁，必須根據與該構件接觸之熔融玻璃之溫度、以及所要求之玻璃基板之品質等而以適當之材料構成。對與熔融玻璃接觸之構件之內壁通常使用鉑族金屬。以下，「鉑族金屬」係指包含 單一之鉑族元素之金屬、以及包含鉑族元素之金屬之合金。鉑族元素為鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)以及銥(Ir)之6種元素。鉑族金屬雖然昂貴，但熔點較高，對熔融玻璃之耐腐蝕性優異。

通過澄清管之內部之熔融玻璃之溫度根據所成形之玻璃基板之組成而不同，於平板顯示器(FPD，flat panel display)用之玻璃基板之情形時為1000℃~1700℃。近年來，自降低環境負荷之觀點考慮，使用SnO₂來代替As₂O₃作為澄清劑。SnO₂與As₂O₃相比澄清效果較小，為獲得與As₂O₃同等之澄清效果而必須提高熔融玻璃之溫度。具體而言，於使用SnO₂作為澄清劑之情形時，通過澄清管之內部之熔融玻璃之溫度被設定為1500℃~1700℃。

[現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表2006-522001號公報

於使用SnO₂作為澄清劑之玻璃基板之製造方法中，澄清管之內壁與高溫之熔融玻璃接觸。因此，因長期使用澄清管而使得鉑族金屬自澄清管之內壁慢慢揮發。該鉑族金屬之揮發物與熔融玻璃中之氣泡一同經由澄清管之氣相空間以及通氣管而排出至外部大氣。然而，鉑族金屬之揮發物於向外部大氣排出之過程中溫度降低而成為過飽和狀態。因此，易於在澄清管以及通氣管之內壁析出凝固之揮發物。以下，析出於澄清管以及通氣管之內壁之物質稱作「鉑異物」。通氣管之內部因與外部大氣連通而溫度易於降低，從而鉑異物尤其易於析出於通氣管之內壁。鉑異物若隨著時間之經過而成長，則有可能因自重而自澄清管以及通氣管之內壁剝落，並下落至澄清管內之熔融玻璃中。又，於將析出於通氣管之內壁之鉑異物除去時，鉑異物有可能下 落至澄清管內之熔融玻璃中。而且，若鉑異物混入至熔融玻璃中，則難以量產高品質之玻璃基板。

本發明之目的係提供一種可於熔融玻璃之澄清步驟中抑制異物混入至熔融玻璃中之玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置。

本發明之玻璃基板之製造方法包括：熔融步驟，對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；澄清步驟，將熔融玻璃澄清；以及成形步驟，自已澄清之熔融玻璃成形玻璃基板。於澄清步驟中，熔融玻璃於鉑製或鉑合金製之澄清管之內部以形成氣相空間之方式流動。氣相空間於澄清管之內部為較熔融玻璃之液面更靠上方之空間。澄清管包括：通氣管，其自澄清管之外壁面向外側突出；以及接收部，其設置於較熔融玻璃之液面更靠上方。通氣管使氣相空間與澄清管之外部空間連通。接收部於沿通氣管之長度方向觀察通氣管之情形時，覆蓋通氣管之剖面之一部分。

本發明之玻璃基板之製造方法中，對玻璃原料進行加熱而生成之熔融玻璃，利用通過高溫之澄清管之內部而被加熱。於澄清管之內部，熔融玻璃中所含之氣泡吸收藉由調配於熔融玻璃中之澄清劑之還原反應而產生之氧來成長。成長之氣泡上浮至熔融玻璃之液面並破裂而消失。消失之氣泡中所含之氣體釋放至澄清管內之氣相空間，並經由通氣管而自澄清管排出。

本發明之玻璃基板之製造方法中，澄清管為鉑製或鉑合金製。鉑或鉑合金之熔點較高，對熔融玻璃之耐腐蝕性優異，因此適於作為與高溫之熔融玻璃接觸之澄清管之材質。然而，因長期使用澄清管而導致鉑成分自澄清管之內壁慢慢揮發。包含鉑之揮發物與熔融玻璃中之氣泡一同經由通氣管而自澄清管排出。包含鉑之揮發物若於通過通氣管之過程中溫度降低，則易於成為過飽和狀態。因此，存在凝固之 揮發物作為鉑異物附著於通氣管之內壁之情形。

本發明之玻璃基板之製造方法中，於通氣管之內部空間或澄清管之氣相空間設置有接收部。附著於通氣管之內壁上之鉑異物若隨著時間之經過而成長，則有可能因自重而自內壁面剝離並下落。又，於澄清管之維護作業中，當自通氣管之內壁面除去鉑異物時，鉑異物有可能下落。接收部接收自通氣管之內壁面剝離而下落之鉑異物。由此，藉由接收部而抑制附著於通氣管之內壁上之鉑異物混入至熔融玻璃中。

又，接收部較佳為於通氣管中，設置於較具有存在於氣相空間中之包含鉑之氣體凝固之溫度之部分更靠下方。為更有效地接收自通氣管之內壁面剝離而下落之鉑異物，接收部較佳為於通氣管之內部空間中，儘可能設置於高溫之揮發物通過之位置。即，接收部較佳為設置於儘可能靠近澄清管內之氣相空間之位置。

又，熔融玻璃較佳為包含SnO₂作為澄清劑。使用SnO₂作為澄清劑之玻璃基板之製造方法與使用As₂O₃作為澄清劑之情形相比，必須提高通過澄清管之內部之熔融玻璃之溫度。因此，於使用SnO₂作為澄清劑之情形時，鉑成分易於自澄清管之內壁揮發，從而易於在通氣管之內壁附著鉑異物。因此，本發明之玻璃基板之製造方法適於將SnO₂用作澄清劑之玻璃基板之製造方法。

又，本發明之玻璃基板之製造方法適於對黏度為10^2.5泊(poise)時具有1500℃以上之溫度之熔融玻璃等高溫黏性較高之熔融玻璃進行澄清之情形。高溫黏性較高之熔融玻璃與通常之鹼性玻璃之熔融玻璃相比，必須提高澄清步驟中之溫度。因此，鉑成分自澄清管之內壁揮發之問題變得顯著，從而易於在通氣管之內壁附著鉑異物。

本發明之玻璃基板之製造方法適於使用具有較高之高溫黏性之熔融玻璃、即於澄清步驟中必須較通常之熔融玻璃為更高溫之熔融玻 璃之玻璃基板之製造方法。

本發明之玻璃基板之製造裝置包括：熔融槽，其對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；澄清管，其將於熔融槽中生成之熔融玻璃澄清；以及成形裝置，其自於澄清管中澄清之熔融玻璃成形玻璃基板。澄清管為以形成有氣相空間之方式於內部流動熔融玻璃之鉑製或鉑合金製之管。氣相空間於澄清管之內部為較熔融玻璃之液面更靠上方之空間。澄清管包括：通氣管，其自澄清管之外壁面向外側突出；以及接收部，其設置於較熔融玻璃之液面更靠上方。通氣管使氣相空間與澄清管之外部空間連通。接收部於沿通氣管之長度方向觀察通氣管之情形時，覆蓋通氣管之剖面之一部分。

本發明之玻璃基板之製造方法包括：熔融步驟，對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；澄清步驟，將熔融玻璃澄清；以及成形步驟，自已澄清之熔融玻璃成形玻璃基板。於澄清步驟中，熔融玻璃於鉑製或鉑合金製之澄清管之內部以形成有氣相空間之方式流動。氣相空間於澄清管之內部為較熔融玻璃之液面更靠上方之空間。澄清管具有自澄清管之外壁面向外側突出之通氣管。通氣管使氣相空間與澄清管之外部空間連通。通氣管設置於澄清管之長度方向上之澄清管之溫度分佈之最高溫度區域。最高溫度區域於將澄清管之最高溫度設為T_max℃之情形時，較佳為(T_max-20)℃~T_max℃之範圍內之溫度區域，更佳為(T_max-10)℃~T_max℃之範圍內之溫度區域，尤其佳為(T_max-5)℃~T_max℃之範圍內之溫度區域。

本發明之玻璃基板之製造方法中，對玻璃原料進行加熱而生成之熔融玻璃，利用通過高溫之澄清管之內部而被加熱。於澄清管之內部，熔融玻璃中所含之氣泡吸收藉由調配於熔融玻璃中之澄清劑之還原反應而產生之氧來成長。成長之氣泡上浮至熔融玻璃之液面並破裂而消失。消失之氣泡中所含之氣體釋放至澄清管內之氣相空間中，並 經由通氣管而自澄清管排出。

本發明之玻璃基板之製造方法中，澄清管為鉑製或鉑合金製。鉑或鉑合金之熔點較高，對熔融玻璃之耐腐蝕性優異，因此適於作為與高溫之熔融玻璃接觸之澄清管之材質。然而，因長期使用澄清管而導致鉑成分自澄清管之內壁慢慢揮發。包含鉑之揮發物與熔融玻璃中之氣泡一同經由通氣管而自澄清管排出。包含鉑之揮發物若於通過澄清管之氣相空間以及通氣管之過程中溫度降低，則易於成為過飽和狀態。因此，存在凝固之揮發物作為鉑異物附著於澄清管以及通氣管之內壁之情形。

本發明之玻璃基板之製造方法中，通氣管連結於澄清管之外壁面。於澄清管之兩端部安裝有用以對澄清管進行電熱加熱而使用之電極。通常，電極具有散熱效果較大之凸緣形狀，因此澄清管之兩端部與澄清管之兩端部之間之中間部相比更易於散熱。因此，澄清管之長度方向之溫度分佈具有呈現出澄清管之中間部之溫度較澄清管之兩端部之溫度高之傾向之向上凸出之形狀。通氣管設置於澄清管之長度方向上之溫度最高之部分、即澄清管之溫度分佈之最高溫度區域。由此，於澄清管內產生之包含鉑之揮發物，經由氣相空間內具有最高溫度之空間而流入至通氣管之內部。因此，包含鉑之揮發物於氣相空間中，自低溫部向高溫部流動並自通氣管排出，因此可抑制氣相空間中之包含鉑之揮發物之過飽和狀態。由此，可抑制於澄清管之氣相空間中之內壁、以及通氣管之內壁附著鉑異物。由此，可抑制鉑異物自澄清管之內壁以及通氣管之內壁下落並混入至熔融玻璃中。

又，熔融玻璃較佳為包含SnO₂作為澄清劑。使用SnO₂作為澄清劑之玻璃基板之製造方法與使用As₂O₃作為澄清劑之情形相比，必須提高通過澄清管之內部之熔融玻璃之溫度。因此，於使用SnO₂作為澄清劑之情形時，鉑成分易於自澄清管之內壁揮發，從而鉑異物易於附 著於澄清管之內壁以及通氣管之內壁。因此，本發明之玻璃基板之製造方法適於將SnO₂用作澄清劑之玻璃基板之製造方法。

又，本發明之玻璃基板之製造方法適於對黏度為10^2.5泊時具有1500℃以上之溫度之熔融玻璃等高溫黏性較高之熔融玻璃進行澄清之情形。高溫黏性較高之熔融玻璃與通常之鹼性玻璃之熔融玻璃相比，必須提高澄清步驟中之溫度。因此，鉑成分自澄清管之內壁揮發之問題變得顯著，從而鉑異物易於附著於澄清管之內壁以及通氣管之內壁。

本發明之玻璃基板之製造方法適於使用具有較高之高溫黏性之熔融玻璃、即於澄清步驟中必須較通常之熔融玻璃為更高溫之熔融玻璃之玻璃基板之製造方法。

本發明之玻璃基板之製造裝置包括：熔融槽，其對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；澄清管，其將於熔融槽中生成之熔融玻璃澄清；以及成形裝置，其自於澄清管中澄清之熔融玻璃成形玻璃基板。澄清管為以形成有氣相空間之方式於內部流動熔融玻璃之鉑製或鉑合金製之管。氣相空間於澄清管之內部為較熔融玻璃之液面更靠上方之空間。澄清管具有自澄清管之外壁面向外側突出之通氣管。通氣管使氣相空間與澄清管之外部空間連通。通氣管設置於澄清管之長度方向上之澄清管之溫度分佈之最高溫度區域。

本發明之玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置可於熔融玻璃之澄清步驟中抑制異物混入至熔融玻璃中。

40‧‧‧熔解槽

41‧‧‧澄清管

41a‧‧‧通氣管

41b‧‧‧加熱電極

41c‧‧‧氣相空間

41d‧‧‧接收部

42‧‧‧成形裝置

43a、43b、43c‧‧‧移送管

52‧‧‧成形體

100‧‧‧攪拌裝置

141‧‧‧澄清管

141a‧‧‧通氣管

141c‧‧‧氣相空間

141d‧‧‧接收部

141d1‧‧‧上接收部

141d2‧‧‧下接收部

200‧‧‧玻璃基板製造裝置

241‧‧‧澄清管

241a‧‧‧通氣管

241c‧‧‧氣相空間

241d‧‧‧接收部

341‧‧‧澄清管

341a‧‧‧通氣管

341c‧‧‧氣相空間

341d‧‧‧接收部

341e‧‧‧排氣孔

G‧‧‧熔融玻璃

GR‧‧‧玻璃帶

IX‧‧‧箭頭

LS‧‧‧熔融玻璃之液面

P‧‧‧最高溫度點

R‧‧‧最高溫度區

S1~S6‧‧‧步驟

T_max‧‧‧澄清管之最高溫度

V‧‧‧箭頭

VII‧‧‧箭頭

XI‧‧‧箭頭

圖1係表示第1實施方式之玻璃基板製造方法之步驟之流程圖。

圖2係表示第1實施方式之玻璃基板製造裝置之構成之示意圖。

圖3係第1實施方式之澄清管之外觀圖。

圖4係第1實施方式之澄清管於長度方向上之剖面圖。

圖5係沿圖4所示之箭頭V之方向觀察之通氣管之外觀圖。

圖6係第1實施方式之變化例A之澄清管於長度方向上之剖面圖。

圖7係沿圖6所示之箭頭VII之方向觀察之通氣管之外觀圖。

圖8係第1實施方式之變化例B之澄清管於長度方向上之剖面圖。

圖9係沿圖8所示之箭頭IX之方向觀察之通氣管之外觀圖。

圖10係第1實施方式之變化例C之澄清管於長度方向上之剖面圖。

圖11係沿圖10所示之箭頭XI之方向觀察之通氣管之外觀圖。

圖12係表示第2實施方式之玻璃基板製造方法之步驟之流程圖。

圖13係表示第2實施方式之玻璃基板製造裝置之構成之示意圖。

圖14係第2實施方式之澄清管之外觀圖。

圖15係第2實施方式之澄清管於長度方向上之剖面圖。

圖16係表示第2實施方式之澄清管之側視圖與澄清管之溫度分佈之對應關係之圖。

-第1實施方式-

(1)玻璃基板製造裝置之整體構成

參照圖式對本發明之玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置之第1實施方式進行說明。圖1係表示本實施方式之玻璃基板製造方法之步驟之一例之流程圖。

玻璃基板製造方法如圖1所示般，主要包括熔解步驟S1、澄清步驟S2、攪拌步驟S3、成形步驟S4、緩冷步驟S5、及切斷步驟S6。

熔解步驟S1中，對玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃。熔融玻璃貯存在熔解槽中，且以具有所期望之溫度之方式進行通電加熱。玻璃原料中添加有澄清劑。自降低環境負荷之觀點考慮，使用SnO₂作為 澄清劑。

澄清步驟S2中，熔融玻璃於澄清管之內部流動。首先，使熔融玻璃之溫度上升。澄清劑藉由升溫而產生還原反應從而釋放氧。熔融玻璃中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之氣泡吸收藉由澄清劑之還原反應而產生之氧。吸收氧而成長之氣泡上浮至熔融玻璃之液面並破裂而消失。消失之氣泡中所含之氣體釋放至澄清管內之氣相空間，最終排出至外部大氣。其次，澄清步驟S2中，使熔融玻璃之溫度降低。由此，經還原之澄清劑產生氧化反應而吸收殘留於熔融玻璃中之氧等氣體成分。

攪拌步驟S3中，對已澄清之熔融玻璃進行攪拌而使熔融玻璃之成分均質化。由此，作為導致玻璃基板產生條紋等之原因之熔融玻璃之組成不均降低。均質化之熔融玻璃被輸送至成形步驟S4。

成形步驟S4中，藉由溢流下拉法或浮式法而自熔融玻璃連續地成形玻璃帶。

緩冷步驟S5中，對於成形步驟S4中連續地成形而得之玻璃帶以具有所期望之厚度、且不產生形變以及翹曲之方式慢慢地冷卻。

切斷步驟S6中，將已於緩冷步驟S5中緩冷之玻璃帶切斷為特定之長度而獲得玻璃片。進而將玻璃片切斷為特定之尺寸而獲得玻璃基板。其後，進行玻璃基板之端面之磨削以及研磨、及玻璃基板之清洗。進而，檢查玻璃基板之損傷等缺陷之有無，將檢查為合格之玻璃基板打包並作為製品出貨。

圖2係表示本實施方式之玻璃基板製造裝置200之構成之一例之示意圖。玻璃基板製造裝置200包括熔解槽40、澄清管41、攪拌裝置100、成形裝置42、及移送管43a、43b、43c。移送管43a連接熔解槽40與澄清管41。移送管43b連接澄清管41與攪拌裝置100。移送管43c連接攪拌裝置100與成形裝置42。

於熔解槽40生成之熔融玻璃G通過移送管43a而流入至澄清管41。已於澄清管41澄清之熔融玻璃G通過移送管43b而流入至攪拌裝置100。已於攪拌裝置100攪拌之熔融玻璃G通過移送管43c而流入至成形裝置42。於成形裝置42中，藉由溢流下拉法而自熔融玻璃G成形玻璃帶GR。玻璃帶GR於其後之步驟中被切斷為特定之大小而製造出玻璃基板。玻璃基板之寬度方向之尺寸為例如500mm~3500mm。玻璃基板之長度方向之尺寸為例如500mm~3500mm。

藉由本發明之玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置而製造之玻璃基板尤其適於用作液晶顯示器、等離子顯示器、有機EL(electroluminescence，電致發光)顯示器等平板顯示器(FPD)用之玻璃基板。作為FPD用之玻璃基板，使用無鹼玻璃、或含有微量鹼之玻璃。FPD用之玻璃基板於高溫時之黏性較高。例如，具有10^2.5泊之黏性之熔融玻璃之溫度為1500℃以上。

熔解槽40包括燃燒爐等加熱機構(未圖示)。熔解槽40中，藉由加熱機構使玻璃原料熔解而生成熔融玻璃G。玻璃原料係以實質上可獲得所期望之組成之玻璃之方式製備。作為玻璃組成之一例，就適於作為FPD用之玻璃基板之無鹼玻璃而言，含有SiO₂：50質量%~70質量%、Al₂O₃：0質量%~25質量%、B₂O₃：1質量%~15質量%、MgO：0質量%~10質量%、CaO：0質量%~20質量%、SrO：0質量%~20質量%、BaO：0質量%~10質量%。於此，MgO、CaO、SrO以及BaO之合計含量為5質量%~30質量%。

又，作為FPD用之玻璃基板，亦可使用包含微量之鹼金屬之含有微量鹼之玻璃。含有微量鹼之玻璃，作為成分而包含0.1質量%~0.5質量%之R'₂O，較佳為包含0.2質量%~0.5質量%之R'₂O。於此，R'係選自Li、Na以及K中之至少1種。再者，R'₂O之合計含量亦可低於0.1質量%。

又，作為FPD用之玻璃基板，亦可不使用非晶矽而使用多晶矽(低溫多晶矽)。例如，可例示以質量%表示時含有以下成分之玻璃板。(1)SiO₂：52%~78%；(2)Al₂O₃：3%~25%；(3)B₂O₃：3%~15%；(4)RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO以及BaO中之包含於玻璃板中之所有成分之合計量)：3%~20%；以及(4)質量比(SiO₂+Al₂O₃)/B₂O₃：7~20。

藉由本發明製造之玻璃除上述成分以外，還可包含有SnO₂：0.01質量%~1質量%(較佳為0.01質量%~0.5質量%)、Fe₂O₃：0質量%~0.2質量%(較佳為0.01質量%~0.08質量%)。又，藉由本發明製造之玻璃，考慮到環境負荷而實質上亦可包含As₂O₃、Sb₂O₃以及PbO。

如上述般製備之玻璃原料，使用原料投入機(未圖示)投入至熔解槽40中。原料投入機既可使用螺旋進料器進行玻璃原料之投入，亦可使用鏟斗進行玻璃原料之投入。熔解槽40中，玻璃原料被加熱至與其組成等對應之溫度而熔解。由此，於熔解槽40中，獲得例如1500℃~1600℃之高溫之熔融玻璃G。再者，於熔解槽40中，亦可藉由於由鉬、鉑或氧化錫等構成之至少1對電極間流過電流，而對電極間之熔融玻璃G進行通電加熱，又，亦可藉由於進行通電加熱之外還輔助性施加燃燒爐之火焰來對玻璃原料進行加熱。

於熔解槽40獲得之熔融玻璃G自熔解槽40通過移送管43a而流入至澄清管41。澄清管41以及移送管43a、43b、43c為鉑製或鉑合金製之管。與熔解槽40相同地，於澄清管41設置有加熱機構。澄清管41中，藉由使熔融玻璃G進一步升溫而澄清。例如於澄清管41中，使熔融玻璃G之溫度上升至1500℃~1700℃。

於澄清管41中澄清之熔融玻璃G自澄清管41通過移送管43b而流入至攪拌裝置100。熔融玻璃G於通過移送管43b時被冷卻。於攪拌裝置100中，以較通過澄清管41之熔融玻璃G之溫度低之溫度對熔融玻 璃G進行攪拌。例如於攪拌裝置100中，熔融玻璃G之溫度為1250℃~1450℃。例如於攪拌裝置100中，熔融玻璃G之黏度為500泊~1300泊。熔融玻璃G於攪拌裝置100中進行攪拌而均質化。

於攪拌裝置100中均質化之熔融玻璃G自攪拌裝置100通過移送管43c而流入至成形裝置42。熔融玻璃G於通過移送管43c時，以成為適於熔融玻璃G之成形之黏度方式被冷卻。例如，熔融玻璃G被冷卻至1200℃附近。於成形裝置42中，藉由溢流下拉法而使熔融玻璃G成形。具體而言，流入至成形裝置42之熔融玻璃G被供給至設置於成形爐(未圖示)之內部之成形體52。成形體52由耐火磚成形，且具有楔形之剖面形狀。於成形體52之上表面，沿成形體52之長度方向而形成有槽。熔融玻璃G供給至成形體52之上表面之槽中。自槽溢出之熔融玻璃G沿著成形體52之一對側面而向下方流下。向下游過成形體52之側面之一對熔融玻璃G於成形體52之下端合流，從而連續地成形玻璃帶GR。玻璃帶GR隨著向下方流動而慢慢地冷卻，其後切斷為所期望之長度之玻璃片。

(2)澄清管之構成

其次，對澄清管41之詳細構成進行說明。圖3係澄清管41之外觀圖。圖4係沿澄清管41之長度方向垂直切斷澄清管41而得之剖面圖。澄清管41具有例如0.5mm~1.5mm之厚度，且具有300mm~500mm之內徑。於澄清管41安裝有通氣管41a、以及一對加熱電極41b。於澄清管41之內部，於上方形成有氣相空間41c之狀態下遊動熔融玻璃G。即，於澄清管41之內部，如圖4所示般存在熔融玻璃G之液面LS。通氣管41a之內部空間與氣相空間41c連通。又，藉由於一對加熱電極41b之間流動電流而對澄清管41進行通電加熱。由此，通過澄清管41之內部之熔融玻璃G被加熱而澄清。於熔融玻璃G之澄清過程中，熔融玻璃G中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之氣泡吸收藉由澄清 劑之還原反應而產生之氧。吸收氧而成長之氣泡上浮至熔融玻璃G之液面LS而破裂並消失。消失之氣泡中所含之氣體，釋放至澄清管41內之氣相空間41c中，並經由通氣管41a而排出至外部大氣。

通氣管41a安裝於澄清管41之外壁面，且向澄清管41之外側突出。本實施方式中，如圖4所示般，通氣管41a安裝於澄清管41之外壁面之上端部，且向澄清管41之上方呈煙囪狀突出。通氣管41a使作為澄清管41之內部空間之一部分之氣相空間41c、與作為澄清管41之外部空間之外部大氣連通。通氣管41a與澄清管41相同地由鉑或鉑合金成形。通氣管41a具有例如0.5mm~1.5mm之厚度，且具有10mm~100mm之內徑。

通氣管41a具有接收部41d。如圖4所示般，接收部41d位於較熔融玻璃G之液面LS更靠上方，且安裝於通氣管41a之內壁面。接收部41d與通氣管41a相同地由鉑或鉑合金成形。圖5係沿圖4所示之箭頭V之方向觀察之通氣管41a之外觀圖。圖5表示沿通氣管41a之長度方向、即沿鉛直方向自上方朝下方觀察通氣管41a之狀態。換言之，圖5表示於自通氣管41a觀察澄清管41之內部之情形時如何觀察。接收部41d覆蓋通氣管41a之剖面之一部分。接收部41d為於中央部形成有孔之圓形板。接收部41d之外周接合於通氣管41a之內壁面。澄清管41之氣相空間41c藉由接收部41d之中央部之孔而與外部大氣連通。

加熱電極41b為分別安裝於澄清管41之兩端部之凸緣形狀之電極板。加熱電極41b與電源(未圖示)連接。藉由對加熱電極41b供給電力而使電流流過一對加熱電極41b之間之澄清管41來對澄清管41進行通電加熱。由此，澄清管41被加熱至例如1700℃，於澄清管41之內部流動之熔融玻璃G被加熱至熔融玻璃G中所含之澄清劑即SnO₂產生還原反應之溫度、例如1600℃~1650℃。藉由對流過澄清管41之電流進行控制，而可控制於澄清管41之內部流動之熔融玻璃之溫度。再者，安 裝於澄清管41之加熱電極41b之數量以及位置，亦可根據澄清管41之材質、內徑以及長度、或通氣管41a之位置等而適當決定。

又，雖未示於圖3以及圖4中，但於澄清管41之外壁面設置有包含高鋁水泥等之耐火保護層。於耐火保護層之外壁面還設置有耐火磚。耐火磚載置於基座(未圖示)上。即，澄清管41由耐火保護層以及耐火磚自下方支撐。

(3)特徵

(3-1)

本實施方式之玻璃基板製造方法中，對玻璃原料進行加熱而生成之熔融玻璃G於通過澄清管41之內部時被加熱。於澄清管41之內部，藉由添加至熔融玻璃G中之澄清劑即SnO₂之氧化還原反應，而將熔融玻璃G中所含之包含CO₂或SO₂之氣泡除去。具體而言，首先藉由提高熔融玻璃G之溫度使澄清劑還原，而於熔融玻璃G中產生氧氣泡。熔融玻璃G中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之氣泡吸收因澄清劑之還原反應而產生之氧。吸收氧而成長之氣泡上浮至熔融玻璃G之液面LS而破裂並消失。消失之氣泡中所含之氣體釋放至氣相空間41c中，並經由通氣管41a而排出至外部大氣。其次，降低熔融玻璃G之溫度而使經還原之澄清劑氧化。由此，殘留於熔融玻璃G中之氧氣泡被熔融玻璃G吸收。如此，通過澄清劑之氧化還原反應而將熔融玻璃G中所含之氣泡除去。

澄清管41為鉑製或鉑合金製。鉑或鉑合金之熔點較高，對熔融玻璃G之耐腐蝕性優異，因此適於作為與高溫之熔融玻璃G接觸之澄清管41之材質。然而，因長期使用澄清管41而導致鉑成分自澄清管41之內壁慢慢揮發。包含鉑之揮發物與熔融玻璃G中所含之氣泡一同釋放至氣相空間41c中，並經由通氣管41a而排出至外部大氣。然而，包含鉑之揮發物於通過通氣管41a之過程中溫度降低而易於成為過飽和 狀態。因此，凝固之揮發物作為鉑異物而附著於通氣管41a之內壁。而且，附著於通氣管41a之內壁之鉑異物隨著時間之經過而成長。成長之鉑異物有可能因自重自通氣管41a之內壁面剝離而下落。又，於澄清管41之維護作業時，於自通氣管41a之內壁面除去鉑異物時，鉑異物有可能下落。

本實施方式之玻璃基板製造裝置200中，於作為澄清管41之排氣管之通氣管41a之內壁面設置有接收部41d。接收部41d為用以接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物之構件。於通氣管41a不具有接收部41d之情形時，自通氣管41a之內壁面剝離之鉑異物，有下落至澄清管41之內部空間而混入至通過澄清管41之熔融玻璃G之顧慮。若鉑異物混入至熔融玻璃G中，則有成為製造之玻璃基板之品質缺陷之顧慮。接收部41d抑制自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物下落至澄清管41內之熔融玻璃G之液面LS。由此，藉由接收部41d而抑制鉑異物混入至熔融玻璃G，因此可高產率地量產高品質之玻璃基板。

(3-2)

本實施方式中，接收部41d於通氣管41a中，較佳為設置於較具有存在於澄清管41之氣相空間41c中之包含鉑之揮發物凝固之溫度之部分更靠下方。即，接收部41d於通氣管41a之內部空間中，較佳為儘可能設置於高溫之揮發物通過之位置。換言之，接收部41d較佳為設置於儘可能靠近澄清管41內之氣相空間41c之位置。

通氣管41a之溫度表現出如下傾向，即澄清管41與通氣管41a之連結部之溫度最高，且隨著自該連結部朝向上方而溫度降低。即，通氣管41a之內部空間之溫度亦表現出如下傾向，即與氣相空間41c連通之部分之溫度最高，且隨著朝向上方而溫度降低。由此，包含自澄清管41之內壁慢慢揮發之鉑之氣體於向上方流過通氣管41a之過程中慢慢冷卻而成為過飽和狀態。因此，通氣管41a之內部空間沿通氣管41a之 長度方向而具有表現出包含鉑之揮發物凝固之溫度之點即鉑凝固點。由此，於較鉑凝固點更靠上方，包含鉑之揮發物易於凝固而使鉑異物附著於通氣管41a之內壁。

因此，藉由將接收部41d設置於較鉑凝固點更靠下方，而可由接收部41d更有效地接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物。於接收部41d設置於較鉑凝固點更靠上方之情形時，於較接收部41d更靠下方，鉑異物易於附著於通氣管41a之內壁。該情形時，有無法藉由接收部41d接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物之顧慮。

(3-3)

本實施方式之玻璃基板製造裝置200，於鉑製或鉑合金製之澄清管41使用SnO₂作為澄清劑之情形時尤其有效。近年來，自環境負荷之觀點考慮，使用SnO₂代替As₂O₃來作為澄清劑。於使用SnO₂之情形時，相較於使用As₂O₃之情形，於澄清管41中必須使熔融玻璃G為更高溫，因此鉑或鉑合金之揮發之問題變得顯著。而且，若促進鉑或鉑合金之揮發，則鉑異物易於附著於通氣管41a之內壁。

本實施方式中，即便於鉑異物易於附著於通氣管41a之內壁之狀況下，因可由接收部41d接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物，由此亦可抑制鉑異物混入至熔融玻璃G。由此，本實施方式之玻璃基板製造方法，對使用SnO₂作為澄清劑之玻璃基板之製造步驟尤其有效。

(3-4)

本實施方式之玻璃基板製造裝置200對如下情形尤其有效，即於鉑製或鉑合金製之澄清管41中，對適於製造液晶顯示器、等離子顯示器以及有機EL顯示器等FPD用玻璃基板之由玻璃原料生成之熔融玻璃進行澄清。

澄清管41中，藉由將熔融玻璃G之黏度調節為熔融玻璃G中所含 之氣泡易於上浮至液面之值，而對熔融玻璃G進行澄清。然而，適於FPD用玻璃基板之無鹼玻璃以及含有微量鹼之玻璃於高溫時具有高黏度。因此，於澄清步驟中，必須將熔融玻璃之溫度提高得高於通常之鹼性玻璃之熔融玻璃之溫度，因此上述之鉑或鉑合金之揮發之問題變得顯著。而且，若促進鉑或鉑合金之揮發，則鉑異物易於附著於通氣管41a之內壁。

本實施方式中，即便於鉑異物易於附著於通氣管41a之內壁之狀況下，由於可由接收部41d接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物，因此亦可抑制鉑異物混入至熔融玻璃G中。由此，本實施方式之玻璃基板製造方法對FPD用玻璃基板之製造步驟尤其有效。

(4)變化例

(4-1)變化例A

本實施方式之玻璃基板製造裝置200中，通氣管41a具有接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物之接收部41d。接收部41d為如圖5所示般安裝於通氣管41a之內壁面之環狀板。然而，接收部41d只要為可接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物之形狀，則亦可為其他形狀。

圖6以及圖7係表示接收部41d之另一實施方式之圖。圖6與圖4相同地為沿澄清管141之長度方向垂直地切斷澄清管141而得之剖面圖。圖7與圖5相同地為沿圖6所示之箭頭VII之方向觀察之通氣管141a之外觀圖。圖7表示沿通氣管141a之長度方向自上方朝向下方觀察通氣管141a之狀態。

如圖7所示般，接收部141d設置於通氣管141a之內壁面。接收部141d包括上接收部141d1、及下接收部141d2。上接收部141d1以及下接收部141d2分別具有半圓形狀。上接收部141d1以及下接收部141d2沿通氣管141a之長度方向而設置於互不相同之位置。具體而言，上接 收部141d1設置於較下接收部141d2更高之位置。上接收部141d1以及下接收部141d2分別覆蓋通氣管141a之剖面之一部分。因此，澄清管141內之氣相空間141c之氣體通過通氣管141a而排出至外部大氣。

本變化例中，亦藉由接收部141d抑制鉑異物混入至熔融玻璃G中，因此可高產率地量產高品質之玻璃基板。又，與本實施方式相同地，接收部141d較佳為設置於較鉑凝固點更靠下方。由此，接收部141d可更有效地防止自通氣管141a之內壁面剝離而下落之鉑異物。

(4-2)變化例B

本實施方式之玻璃基板製造裝置200中，接收部41d設置於通氣管41a之內壁面。然而，接收部41d設置於較熔融玻璃G之液面LS更靠上方即可，例如，亦可設置於澄清管41之氣相空間41c中。

圖8以及圖9係表示接收部41d之又一實施方式之圖。圖8與圖4相同地為沿澄清管241之長度方向垂直切斷澄清管241而得之剖面圖。圖9與圖5相同地為沿圖8所示之箭頭IX之方向觀察之通氣管241a之外觀圖。圖9表示沿通氣管241a之長度方向自上方朝向下方觀察通氣管241a之狀態。

如圖8所示般，接收部241d安裝於澄清管241之上方之內壁面。接收部241d位於較熔融玻璃G之液面LS更靠上方。又，如圖9所示般，接收部241d於俯視之情形時為具有多個孔之網狀板。於沿通氣管241a之長度方向自上方朝向下方觀察通氣管241a之情形時，通氣管241a之剖面覆蓋接收部241d之網狀之板構件。接收部241d覆蓋通氣管241a之剖面之一部分。因此，澄清管241內之氣相空間241c之氣體通過通氣管241a而排出至外部大氣。

本變化例中，亦藉由接收部241d抑制鉑異物混入至熔融玻璃G中，因此可高產率地量產高品質之玻璃基板。

(4-3)變化例C

本實施方式之玻璃基板製造裝置200中，通氣管41a具有接收自通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物之接收部41d。接收部41d為如圖5所示般安裝於通氣管41a之內壁面之環狀之板。然而，接收部41d亦可由澄清管41之一部分構成。

圖10以及圖11係表示接收部41d之再一實施方式之圖。圖10與圖4相同地為沿澄清管341之長度方向垂直切斷澄清管341而得之剖面圖。圖11與圖5相同地為沿圖10所示之箭頭XI之方向觀察之通氣管341a之外觀圖。圖11表示沿通氣管341a之長度方向自上方朝向下方觀察通氣管341a之狀態。

如圖11所示般，澄清管341具有圓形之排氣孔341e。排氣孔341e形成於澄清管341之上端部。排氣孔341e使澄清管341內之氣相空間341c與安裝於澄清管341上之通氣管341a之內部空間連通。如圖11所示般，排氣孔341e之內徑小於通氣管341a之內徑。又，於沿通氣管341a之長度方向觀察通氣管341a之情形時，通氣管341a之圓形之剖面形狀之中心位於與排氣孔341e之中心相同之位置。圖11中，澄清管341之外壁之一部分即位於較排氣孔341e之外周更靠外側、且位於較通氣管341a之內壁面更靠內側之部分，具有接收自通氣管341a之內壁剝離之鉑異物之接收部341d之功能。澄清管341內之氣相空間341c之氣體通過通氣管341a排出至外部大氣。

本變化例中，亦藉由由澄清管341之一部分構成之接收部341d抑制鉑異物混入至熔融玻璃G中，因此可高產率地量產高品質之玻璃基板。

(4-4)變化例D

本實施方式之玻璃基板製造裝置200中，澄清管41、通氣管41a以及接收部41d由鉑或鉑合金成形，但亦可由其他鉑族金屬成形。「鉑族金屬」係指包含單一之鉑族元素之金屬、以及包含鉑族元素之金屬之 合金。鉑族元素為鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)以及銥(Ir)之6種元素。鉑族金屬雖然昂貴，但熔點較高，對熔融玻璃之耐腐蝕性優異。

-第2實施方式-

(1)玻璃基板製造裝置之整體構成

參照圖式對本發明之玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置之第2實施方式進行說明。圖12係表示本實施方式之玻璃基板製造方法之步驟之一例之流程圖。

玻璃基板製造方法如圖12所示般，主要包括熔解步驟S1、澄清步驟S2、攪拌步驟S3、成形步驟S4、緩冷步驟S5、及切斷步驟S6。

熔解步驟S1中，對玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃。熔融玻璃貯存在熔解槽中，且以具有所期望之溫度之方式進行通電加熱。於玻璃原料中添加有澄清劑。自降低環境負荷之觀點考慮，使用SnO₂作為澄清劑。

澄清步驟S2中，熔融玻璃於澄清管之內部流動。首先，使熔融玻璃之溫度上升。澄清劑藉由升溫產生還原反應而釋放氧。熔融玻璃中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之氣泡吸收因澄清劑之還原反應而產生之氧。吸收氧而成長之氣泡上浮至熔融玻璃之液面而破裂並消失。消失之氣泡中所含之氣體釋放至澄清管內之氣相空間，最終排出至外部大氣。其次，澄清步驟S2中，使熔融玻璃之溫度降低。由此，經還原之澄清劑引起氧化反應而吸收殘留於熔融玻璃中之氧等氣體成分。

攪拌步驟S3中，對已澄清之熔融玻璃進行攪拌而使熔融玻璃之成分均質化。由此，作為導致玻璃基板產生條紋等之原因之熔融玻璃之組成不均降低。均質化之熔融玻璃被輸送至成形步驟S4。

成形步驟S4中，藉由溢流下拉法或浮式法而自熔融玻璃連續地 成形玻璃帶。

緩冷步驟S5中，對於成形步驟S4中連續地成形而得之玻璃帶以具有所期望之厚度、且不產生形變以及翹曲之方式慢慢地冷卻。

切斷步驟S6中，將已於緩冷步驟S5中緩冷之玻璃帶切斷為特定之長度而獲得玻璃片。進而將玻璃片切斷為特定之尺寸而獲得玻璃基板。其後，進行玻璃基板之端面之磨削以及研磨、及玻璃基板之清洗。進而，檢查玻璃基板之損傷等缺陷之有無，將檢查為合格之玻璃基板打包並作為製品出貨。

圖13係表示本實施方式之玻璃基板製造裝置200之構成之一例之示意圖。玻璃基板製造裝置200包括熔解槽40、澄清管41、攪拌裝置100、成形裝置42、及移送管43a、43b、43c。移送管43a連接熔解槽40與澄清管41。移送管43b連接澄清管41與攪拌裝置100。移送管43c連接攪拌裝置100與成形裝置42。

於熔解槽40生成之熔融玻璃G通過移送管43a而流入至澄清管41。已於澄清管41澄清之熔融玻璃G通過移送管43b而流入至攪拌裝置100。已於攪拌裝置100攪拌之熔融玻璃G通過移送管43c而流入至成形裝置42。於成形裝置42中，藉由溢流下拉法而自熔融玻璃G成形玻璃帶GR。玻璃帶GR於其後之步驟中被切斷為特定之大小而製造出玻璃基板。玻璃基板之寬度方向之尺寸為例如500mm~3500mm。玻璃基板之長度方向之尺寸為例如500mm~3500mm。

藉由本發明之玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置而製造之玻璃基板尤其適於用作液晶顯示器、等離子顯示器、有機EL顯示器等平板顯示器(FPD)用之玻璃基板。作為FPD用之玻璃基板，使用無鹼玻璃、或含有微量鹼之玻璃。FPD用之玻璃基板於高溫時之黏性較高。例如，具有10^2.5泊之黏性之熔融玻璃之溫度為1500℃以上。

熔解槽40包括燃燒爐等加熱機構(未圖示)。熔解槽40中，藉由加 熱機構使玻璃原料熔解而生成熔融玻璃G。玻璃原料係以實質上可獲得所期望之組成之玻璃之方式製備。作為玻璃組成之一例，就適於作為FPD用之玻璃基板之無鹼玻璃而言，含有SiO₂：50質量%~70質量%、Al₂O₃：0質量%~25質量%、B₂O₃：1質量%~15質量%、MgO：0質量%~10質量%、CaO：0質量%~20質量%、SrO：0質量%~20質量%、BaO：0質量%~10質量%。於此，MgO、CaO、SrO以及BaO之合計含量為5質量%~30質量%。

又，作為FPD用之玻璃基板，亦可使用包含微量之鹼金屬之含有微量鹼之玻璃。含有微量鹼之玻璃作為成分而包含0.1質量%~0.5質量%之R'₂O，較佳為包含0.2質量%~0.5質量%之R'₂O。於此，R'係選自Li、Na以及K中之至少1種。再者，R'₂O之合計含量亦可低於0.1質量%。

又，作為FPD用之玻璃基板，亦可不使用非晶矽而使用多晶矽(低溫多晶矽)。例如，以質量%表示時，可例示含有以下成分之玻璃板。(1)SiO₂：52%~78%；(2)Al₂O₃：3%~25%；(3)B₂O₃：3%~15%；(4)RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO以及BaO中之包含於玻璃板中之所有成分之合計量)：3%~20%；以及(4)質量比(SiO₂+Al₂O₃)/B₂O₃：7~20。

藉由本發明製造之玻璃除上述成分以外，還可包含有SnO₂：0.01質量%~1質量%(較佳為0.01質量%~0.5質量%)、Fe₂O₃：0質量%~0.2質量%(較佳為0.01質量%~0.08質量%)。又，藉由本發明製造之玻璃，考慮到環境負荷而實質上亦可包含As₂O₃、Sb₂O₃以及PbO。

如上述般製備之玻璃原料，使用原料投入機(未圖示)投入至熔解槽40中。原料投入機既可使用螺旋進料器進行玻璃原料之投入，亦可使用鏟斗進行玻璃原料之投入。熔解槽40中，玻璃原料被加熱至與其組成等對應之溫度而熔解。由此，於熔解槽40中，獲得例如1500℃~ 1600℃之高溫之熔融玻璃G。再者，於熔解槽40中，亦可藉由於由鉬、鉑或氧化錫等成形之至少1對電極間流過電流，而對電極間之熔融玻璃G進行通電加熱，又，亦可藉由於進行通電加熱之外還輔助性施加燃燒爐之火焰來對玻璃原料進行加熱。

於熔解槽40獲得之熔融玻璃G自熔解槽40通過移送管43a而流入至澄清管41。澄清管41以及移送管43a、43b、43c為鉑製或鉑合金製之管。與熔解槽40相同地，於澄清管41設置有加熱機構。澄清管41中，藉由使熔融玻璃G進一步升溫而澄清。例如於澄清管41中，使熔融玻璃G之溫度上升至1500℃~1700℃。

於澄清管41中澄清之熔融玻璃G自澄清管41通過移送管43b而流入至攪拌裝置100。熔融玻璃G於通過移送管43b時被冷卻。於攪拌裝置100中，以較通過澄清管41之熔融玻璃G之溫度低之溫度對熔融玻璃G進行攪拌。例如於攪拌裝置100中，熔融玻璃G之溫度為1250℃~1450℃。例如於攪拌裝置100中，熔融玻璃G之黏度為500泊~1300泊。熔融玻璃G於攪拌裝置100中進行攪拌而均質化。

於攪拌裝置100中均質化之熔融玻璃G自攪拌裝置100通過移送管43c而流入至成形裝置42。熔融玻璃G於通過移送管43c時，以成為適於熔融玻璃G之成形之黏度方式被冷卻。例如，熔融玻璃G被冷卻至1200℃附近。於成形裝置42中，藉由溢流下拉法而使熔融玻璃G成形。具體而言，流入至成形裝置42之熔融玻璃G供給至設置於成形爐(未圖示)之內部之成形體52。成形體52由耐火磚成形，且具有楔形之剖面形狀。於成形體52之上表面，沿成形體52之長度方向而形成有槽。熔融玻璃G供給至成形體52之上表面之槽中。自槽溢出之熔融玻璃G沿著成形體52之一對側面而向下方流下。向下游過成形體52之側面之一對熔融玻璃G於成形體52之下端合流，從而連續地成形玻璃帶GR。玻璃帶GR隨著向下方流動而慢慢地冷卻，其後切斷為所期望之 長度之玻璃片。

(2)澄清管之構成

其次，對澄清管41之詳細構成進行說明。圖14係澄清管41之外觀圖。圖15係沿澄清管41之長度方向垂直切斷澄清管41而得之剖面圖。澄清管41具有例如0.5mm~1.5mm之厚度，且具有300mm~500mm之內徑。於澄清管41安裝有通氣管41a、以及一對加熱電極41b。於澄清管41之內部，於上方形成有氣相空間41c之狀態下遊動熔融玻璃G。即，於澄清管41之內部，如圖15所示般存在熔融玻璃G之液面LS。通氣管41a之內部空間與氣相空間41c連通。又，藉由於一對加熱電極41b之間流動電流而對澄清管41進行通電加熱。由此，通過澄清管41之內部之熔融玻璃G被加熱而澄清。於熔融玻璃G之澄清過程中，熔融玻璃G中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之氣泡吸收藉由澄清劑之還原反應而產生之氧。吸收氧而成長之氣泡上浮至熔融玻璃G之液面LS而破裂並消失。消失之氣泡中所含之氣體，釋放至澄清管41內之氣相空間41c中，並經由通氣管41a而排出至外部大氣。

通氣管41a安裝於澄清管41之外壁面，且向澄清管41之外側突出。本實施方式中，如圖15所示般，通氣管41a安裝於澄清管41之外壁面之上端部，且向澄清管41之上方呈煙囪狀突出。通氣管41a使作為澄清管41之內部空間之一部分之氣相空間41c、與作為澄清管41之外部空間之外部大氣連通。通氣管41a與澄清管41相同地由鉑或鉑合金成形。通氣管41a具有例如0.5mm~1.5mm之厚度，且具有10mm~100mm之內徑。

加熱電極41b為分別安裝於澄清管41之兩端部之凸緣形狀之電極板。加熱電極41b與電源(未圖示)連接。藉由對加熱電極41b供給電力而使電流流過一對加熱電極41b之間之澄清管41來對澄清管41進行通電加熱。由此，澄清管41被加熱至例如1700℃，於澄清管41之內部流 動之熔融玻璃G被加熱至熔融玻璃G中所含之澄清劑即SnO₂產生還原反應之溫度、例如1600℃~1650℃。藉由對流過澄清管41之電流進行控制，而可控制於澄清管41之內部流動之熔融玻璃之溫度。

圖16係表示澄清管41之側視圖與澄清管41之溫度分佈之對應關係之圖。圖16之上段圖為澄清管41之側視圖。圖16之下段圖為表示澄清管41之溫度分佈之曲線圖。於表示澄清管41之溫度分佈之曲線圖中，橫軸表示澄清管41之長度方向之位置，縱軸表示澄清管41之溫度。

具有凸緣形狀之加熱電極41b具有較高之散熱效果，因此澄清管41之兩端部與澄清管41之兩端部之間之中間部相比更易於散熱。因此，如圖16所示般，澄清管41之兩端部、即一對加熱電極41b之附近於澄清管41之長度方向上為溫度最低之區域。另一方面，於澄清管41之中間部，於澄清管41之長度方向上存在溫度最高之區域。即，澄清管41之溫度分佈具有表現出相較於澄清管41之兩端部之溫度而澄清管41之中間部之溫度較高之傾向之向上凸出之形狀。通氣管41a設置於澄清管41之長度方向上之澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域R。如圖16所示般，最高溫度區域R為澄清管41之溫度分佈呈現最高溫度之點即最高溫度點P附近之區域。最高溫度區域R於將澄清管41之最高溫度、即最高溫度點P上之澄清管41之溫度示為T_max℃之情形時，較佳為(T_max-20)℃~T_max℃之範圍內之溫度區域，更佳為(T_max-10)℃~T_max℃之範圍內之溫度區域，尤其佳為(T_max-5)℃~T_max℃之範圍內之溫度區域。

再者，澄清管41之長度方向上之通過澄清管41之內部之熔融玻璃G之溫度分佈呈現與澄清管41之溫度分佈相同之傾向而具有向上凸出之形狀。熔融玻璃G之溫度分佈之峰值與澄清管41之溫度分佈之峰值相比位於更靠熔融玻璃G之下游側。其原因在於，熔融玻璃G沿澄 清管41之長度方向於澄清管41之內部流動，且一面與澄清管41進行熱交換一面流動。

又，雖未示於圖14以及圖15中，但於澄清管41之外壁面設置有包含高鋁水泥等之耐火保護層。於耐火保護層之外壁面還設置有耐火磚。耐火磚載置於基座(未圖示)上。即，澄清管41由耐火保護層以及耐火磚自下方支撐。

又，於澄清管41之沿長度方向之剖面上，澄清管41之外壁面、澄清管41之內壁面、澄清管41內之熔融玻璃G、澄清管41內之氣相空間41c各自之溫度不同，但澄清管41之溫度分佈亦可為澄清管41之外壁面上之溫度分佈、澄清管41之內壁面上之溫度分佈、澄清管41內之熔融玻璃G之溫度分佈、澄清管41內之氣相空間41c之溫度分佈之任一者。又，與澄清管41之底面接觸之熔融玻璃G之溫度、與澄清管41內之氣相空間41c接觸之熔融玻璃G之溫度、與澄清管41內之熔融玻璃G接觸之氣相空間41c之溫度、及與澄清管41之內壁面接觸之氣相空間41c之溫度各不相同，但亦可使用藉由測定任一溫度而形成之溫度分佈。因此，亦可將澄清管41設置於任一溫度分佈之最高溫度點P附近之區域。

(3)特徵

(3-1)

本實施方式之玻璃基板製造方法中，對玻璃原料進行加熱而生成之熔融玻璃G於通過澄清管41之內部時被加熱。於澄清管41之內部，藉由添加至熔融玻璃G中之澄清劑即SnO₂之氧化還原反應，而將熔融玻璃G中所含之包含CO₂或SO₂之氣泡除去。具體而言，首先藉由提高熔融玻璃G之溫度使澄清劑還原，而於熔融玻璃G中產生氧氣泡。熔融玻璃G中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之氣泡吸收因澄清劑之還原反應而產生之氧。吸收氧而成長之氣泡上浮至熔融玻璃 G之液面LS而破裂並消失。消失之氣泡中所含之氣體釋放至氣相空間41c中，並經由通氣管41a而排出至外部大氣。其次，降低熔融玻璃G之溫度而使經還原之澄清劑氧化。由此，殘留於熔融玻璃G中之氧氣泡被熔融玻璃G吸收。如此，藉由澄清劑之氧化還原反應而將熔融玻璃G中所含之氣泡除去。

澄清管41為鉑製或鉑合金製。鉑或鉑合金之熔點較高，對熔融玻璃G之耐腐蝕性優異，因此適於作為與高溫之熔融玻璃G接觸之澄清管41之材質。然而，因長期使用澄清管41而導致鉑成分自澄清管41之內壁慢慢揮發。包含鉑之揮發物與熔融玻璃G中所含之氣泡一同釋放至氣相空間41c中，並經由通氣管41a而排出至外部大氣。

然而，包含鉑之揮發物於通過通氣管41a之過程中溫度降低而易於成為過飽和狀態。因此，凝固之揮發物作為鉑異物而附著於通氣管41a之內壁。而且，附著於通氣管41a之內壁之鉑異物隨著時間之經過而成長。成長之鉑異物有可能因自重自通氣管41a之內壁面剝離而下落。又，於澄清管41之維護作業時，於自通氣管41a之內壁面除去鉑異物時，鉑異物有可能下落。

又，包含鉑之揮發物於朝向通氣管41a通過澄清管41之氣相空間41c之過程中，存在隨著自高溫部流向低溫部而溫度降低之情形。該情形時，於氣相空間41c中，包含鉑之揮發物亦易於成為過飽和狀態，凝固之揮發物有時作為鉑異物而附著於澄清管41之內壁。而且，附著於澄清管41之內壁之鉑異物隨著時間之經過而成長，有可能因自重自澄清管41之內壁面剝離而下落。

本實施方式中，通氣管41a設置於澄清管41之長度方向上溫度最高之部分、即澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域。由此，於澄清管41內產生之包含鉑之揮發物經由於氣相空間41c內具有最高溫度之空間而流入至通氣管41a之內部。因此，包含鉑之揮發物於氣相空間41c 中自低溫部向高溫部流動並自通氣管41a排出，因此抑制氣相空間41c中之包含鉑之揮發物之過飽和狀態。由此，抑制於澄清管41之氣相空間41c中之內壁附著鉑異物。又，流過通氣管41a之氣體之溫度保持得儘可能高，因此抑制於通氣管41a之內壁附著鉑異物。由此，抑制鉑異物自澄清管41之內壁以及通氣管41a之內壁下落並混入至熔融玻璃G中。

於通氣管41a未設置於澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域之情形時，包含鉑之揮發物有可能於流入至通氣管41a之內部之前溫度便降低。該情形時，存在包含鉑之揮發物凝固於通氣管41a之內壁而於通氣管41a之內壁附著鉑異物之顧慮。

又，於通氣管41a未設置於澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域之情形時，於澄清管41之氣相空間41c中，包含鉑之揮發物自高溫部流向低溫部。由此，於氣相空間41c中，有溫度降低之包含鉑之揮發物成為過飽和狀態，而於澄清管41之內壁以及通氣管41a之內壁凝固並於該等內壁附著鉑異物之顧慮。

而且，存在自澄清管41之內壁面以及通氣管41a之內壁面剝離而下落之鉑異物混入至熔融玻璃G之顧慮。若鉑異物混入至熔融玻璃G中，則有成為製造之玻璃基板之品質缺陷之顧慮。本實施方式中，通過通氣管41a設置於澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域，而抑制鉑異物混入至熔融玻璃G，從而可高產率地量產高品質之玻璃基板。

(3-2)

本實施方式之玻璃基板製造裝置200，於鉑製或鉑合金製之澄清管41使用SnO₂作為澄清劑之情形時尤其有效。近年來，自環境負荷之觀點考慮，使用SnO₂代替As₂O₃來作為澄清劑。於使用SnO₂之情形時，相較於使用As₂O₃之情形，於澄清管41中必須使熔融玻璃G為更高溫，因此鉑或鉑合金之揮發之問題變得顯著。而且，若促進鉑或鉑 合金之揮發，則鉑異物易於附著於澄清管41之內壁以及通氣管41a之內壁。

本實施方式中，即便於促進鉑或鉑合金之揮發而易於在澄清管41之內壁以及通氣管41a之內壁附著鉑異物之狀況下，藉由通氣管41a設置於澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域來抑制鉑或鉑合金之凝固，因此亦可抑制鉑異物混入至熔融玻璃G。由此，本實施方式之玻璃基板製造方法對使用SnO₂作為澄清劑之玻璃基板之製造步驟尤其有效。

(3-3)

本實施方式之玻璃基板製造裝置200對如下情形尤其有效，即於鉑製或鉑合金製之澄清管41中，對適於製造液晶顯示器、等離子顯示器以及有機EL顯示器等FPD用玻璃基板之由玻璃原料生成之熔融玻璃進行澄清。

澄清管41中，藉由將熔融玻璃G之黏度調節為熔融玻璃G中所含之氣泡易於上浮至液面之值，而對熔融玻璃G進行澄清。然而，適於FPD用玻璃基板之無鹼玻璃以及含有微量鹼之玻璃於高溫時具有高黏度。例如，用以成形無鹼玻璃以及含有微量鹼之玻璃而使用之熔融玻璃於黏度為10^2.5泊之情形時具有1500℃以上之溫度。因此，於澄清步驟中，必須將熔融玻璃之溫度提高得高於通常之鹼性玻璃之熔融玻璃之溫度，因此上述之鉑或鉑合金之揮發之問題變得顯著。而且，若促進鉑或鉑合金之揮發，則鉑異物易於附著於澄清管41之內壁以及通氣管41a之內壁。

本實施方式中，即便於促進鉑或鉑合金之揮發而易於在澄清管41之內壁以及通氣管41a之內壁附著鉑異物之狀況下，藉由通氣管41a設置於澄清管41之溫度分佈之最高溫度區域來抑制鉑或鉑合金之凝固，因此亦可抑制鉑異物混入至熔融玻璃G。由此，本實施方式之玻 璃基板製造方法對FPD用玻璃基板之製造步驟尤其有效。

(4)變化例

本實施方式之玻璃基板製造裝置200中，澄清管41以及通氣管41a由鉑或鉑合金成形，但亦可由其他鉑族金屬成形。「鉑族金屬」係指包含單一之鉑族元素之金屬、以及包含鉑族元素之金屬之合金。鉑族元素為鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)以及銥(Ir)之6種元素。鉑族金屬雖然昂貴，但熔點較高，對熔融玻璃之耐腐蝕性優異。

41‧‧‧澄清管

41a‧‧‧通氣管

41c‧‧‧氣相空間

41d‧‧‧接收部

G‧‧‧熔融玻璃

LS‧‧‧熔融玻璃之液面

V‧‧‧箭頭

Claims (4)

1. 一種玻璃基板之製造方法，其包括：熔融步驟，係對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；澄清步驟，係使上述熔融玻璃澄清；以及成形步驟，係自已澄清之上述熔融玻璃成形玻璃基板；於上述澄清步驟中，上述熔融玻璃於鉑製或鉑合金製之澄清管之內部以形成有較上述熔融玻璃之液面更靠上方之空間即氣相空間之方式流動，上述澄清管具有自上述澄清管之外壁面向外側突出之通氣管，上述通氣管使上述氣相空間與上述澄清管之外部空間連通，且設置於上述澄清管之長度方向上之上述澄清管之溫度分佈之最高溫度區域。
2. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述熔融玻璃包含SnO₂作為澄清劑。
3. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述熔融玻璃於黏度為10^2.5泊之情形時具有1500℃以上之溫度。
4. 一種玻璃基板之製造裝置，其包括：熔融槽，其對玻璃原料進行加熱而生成熔融玻璃；澄清管，其使於上述熔融槽中生成之上述熔融玻璃澄清；以及成形裝置，其自於上述澄清管中澄清之上述熔融玻璃成形玻璃基板；且上述澄清管係以形成有較上述熔融玻璃之液面更靠上方之空間即氣相空間之方式於內部流動上述熔融玻璃之鉑製或鉑合金 製之管，上述澄清管具有自上述澄清管之外壁面向外側突出之通氣管，上述通氣管使上述氣相空間與上述澄清管之外部空間連通，且設置於上述澄清管之長度方向上之上述澄清管之溫度分佈之最高溫度區域。