TWI592381B - Manufacturing method of a glass substrate, and manufacturing apparatus of 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

本發明係關於一種玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置。

通常而言，玻璃基板之製造方法如專利文獻1所記載般具有：熔融步驟，其將玻璃原料進行加熱而產生熔融玻璃；及成形步驟，其由熔融玻璃成形玻璃基板。玻璃基板之製造方法進而於熔融步驟與成形步驟之間包含將熔融玻璃所含之微小泡去除之澄清步驟。於澄清步驟中，使調配有As₂O₃等澄清劑之熔融玻璃通過高溫之澄清管，藉此利用澄清劑之氧化還原反應而將熔融玻璃中之泡去除。具體而言，首先提高熔融玻璃之溫度以使澄清劑發揮功能，藉此使熔融玻璃所含之泡浮出至澄清管內之熔融玻璃之液面而將泡去除。繼而，降低熔融玻璃之溫度，使熔融玻璃吸收殘留於熔融玻璃中之微小泡而將泡去除。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。氣相空間經由與澄清管連接之通氣管而與作為澄清管之外部空間之外部大氣連通。

為了由高溫之熔融玻璃量產高品質之玻璃基板，較理想為成為玻璃基板之缺陷之主要原因之異物不會混入熔融玻璃中。因此，與熔融玻璃接觸之構件之內壁必須視與該構件接觸之熔融玻璃之溫度、及所要求之玻璃基板之品質等而由適當之材料構成。與熔融玻璃接觸之構件之內壁通常使用鉑族金屬作為適當之材料。以下，「鉑族金屬」 意指包含單一之鉑族元素之金屬、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)及銥(Ir)6種元素。鉑族金屬雖然昂貴，但熔點較高，對熔融玻璃之耐蝕性優異。

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，於為平板顯示器(FPD)用玻璃基板之情形時，該溫度為1000℃~1700℃。近年來，就減少環境負荷之觀點而言，代替As₂O₃而使用SnO₂作為澄清劑。SnO₂之澄清效果小於As₂O₃，為了獲得與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，將通過澄清管之內部之熔融玻璃之溫度設定為1500℃~1700℃。

[先前技術文獻] [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，澄清管之內壁係與高溫之熔融玻璃接觸。此時，澄清劑由於升溫而發生還原反應從而釋出氧氣。另一方面，熔融玻璃中所含之包含氣體成分之泡吸收由於澄清劑之還原反應而產生之氧氣。吸收氧氣而增大之泡浮出至熔融玻璃之液面，發生破裂而消失。又，由於長時間使用澄清管，故而鉑族金屬因與氧進行反應而自澄清管之內壁慢慢地揮發。該揮發物與熔融玻璃中之泡一起經由澄清管之氣相空間及通氣管而向外部大氣排出。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，存在容易於澄清管及通氣管之內壁析出揮發物之問題。以下，將於澄清管及通氣管之內壁析出之物質稱為「鉑異物」。藉由於通氣管中對產生該揮發物之氧之濃度(氧濃度)進行測 量，而可預測熔融玻璃中吸收氧氣而成長之泡之量，從而預測鉑異物之析出。然而，通氣管之內部係與外部大氣連通，因此溫度容易降低，而導致鉑異物尤其容易於通氣管之內壁析出。若鉑異物隨著時間之經過而成長，則有鉑異物由於自身重量而自澄清管及通氣管之內壁剝離，從而掉落澄清管內之熔融玻璃中之可能性。又，將於通氣管之內壁析出之鉑異物去除時，有鉑異物掉落澄清管內之熔融玻璃中之可能性。尤其有鉑異物於用以吸取氧氣並對氧濃度進行測量之測量管析出而掉落之虞。並且，若鉑異物混入熔融玻璃中，則變得難以量產高品質之玻璃基板。

因此，本發明之目的在於提供一種於熔融玻璃之澄清步驟中可抑制異物混入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。

本發明之一態樣係一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於包括：熔融步驟，其將玻璃原料進行加熱而產生熔融玻璃；澄清步驟，其將上述熔融玻璃進行澄清；及成形步驟，其由所澄清之上述熔融玻璃成形玻璃基板，並且於上述澄清步驟中，上述熔融玻璃係以形成有氣相空間即位於上述熔融玻璃之表面上方之空間之方式於鉑製或鉑合金製之澄清管內部流動，上述澄清管具有自上述澄清管之外壁面向外側突出，使存在於上述氣相空間之包含鉑之氣體通過之通氣管，於上述通氣管設置有用以吸取上述氣體並進行測量之測量管，並且具有與上述測量管連接而對上述氣體之氧濃度進行測定之氧濃 度計，上述測量管之吸取上述氣體側之開口端之縱截面相對於上述測量管之長度方向傾斜。

較佳為上述氧濃度計係於向上述測量管流入惰性氣體後自上述測量管吸取上述氣體並測定氧濃度。

較佳為於上述測量管之上述熔融玻璃之表面側上述氣體凝結而成為液體，上述液體與上述測量管之間產生之張力大於由於上述液體之自身重量而朝向上述熔融玻璃之液面側產生之力。

較佳為根據上述氧濃度計之測量結果而調整供給至上述氣相空間之惰性氣體之供給量。

較佳為上述開口端之上述縱截面之相對於與管之長度方向正交之平面之傾斜角度為15度~75度。

本發明之另一態樣係一種玻璃基板之製造裝置，其特徵在於包括：熔融槽，其將玻璃原料進行加熱而產生熔融玻璃；澄清管，其將上述熔融槽中所產生之上述熔融玻璃進行澄清；及成形裝置，其由上述澄清管中所澄清之上述熔融玻璃成形玻璃基板，並且上述澄清管係上述熔融玻璃以形成有氣相空間即位於上述熔融玻璃之表面上方之空間之方式於其內部流動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，使存在於上述氣相空間之包含鉑之氣體通過之通氣管，於上述通氣管設置有用以吸取上述氣體並進行測量之測量管，並且具有與上述測量管連接而對上述氣體之氧濃度進行測定之氧濃 度計，上述測量管之吸取上述氣體側之開口端之縱截面相對於上述測量管之長度方向傾斜。

較佳為進而包括惰性氣體供給器，該惰性氣體供給器係以於上述氧濃度計之測量前之待機中，使惰性氣體流入上述測量管之方式構成。

較佳為上述開口端之上述縱截面之相對於與上述測量管之長度方向正交之平面之傾斜角度為15度~75度。

根據上述態樣，可於熔融玻璃之澄清步驟中抑制異物混入熔融玻璃中。

40‧‧‧熔解槽

41‧‧‧澄清管

41a‧‧‧通氣管

41b‧‧‧加熱電極

41c‧‧‧氣相空間

42‧‧‧成形裝置

43a‧‧‧輸送管

43b‧‧‧輸送管

43c‧‧‧輸送管

44‧‧‧測量管

45‧‧‧氧濃度計

52‧‧‧成形體

100‧‧‧攪拌裝置

200‧‧‧玻璃基板之製造裝置

G‧‧‧熔融玻璃

GR‧‧‧玻璃帶

LS‧‧‧熔融玻璃之表面

圖1係表示本實施形態之玻璃基板製造方法之步驟之流程圖。

圖2係表示本實施形態之玻璃基板製造裝置之構成之模式圖。

圖3係澄清管之外觀圖。

圖4係澄清管之長度方向之概略截面圖。

圖5係用以對在測量管與凝固之揮發物之間所產生之表面張力進行說明之圖。

圖6係用以對在本實施形態之測量管與凝固之揮發物之間所產生之表面張力進行說明之圖。

(1)玻璃基板製造裝置之整體構成

針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實施形態，一面參照圖式一面進行說明。圖1係表示本實施形態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，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、及切割步驟S6。

於熔解步驟S1中，將玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃。熔融玻璃被貯存於熔解槽中，並以具有所需溫度之方式進行通電加熱。熔融玻璃包含澄清劑。例如，可向玻璃原料中添加澄清劑，亦可不向玻璃原料中添加澄清劑，而是藉由使澄清劑之成分自熔解槽或用於上述通電加熱之電極熔出，而使熔融玻璃中包含澄清劑。就減少環境負荷之觀點而言，使用SnO₂作為澄清劑。

澄清步驟S2係於澄清管中進行。於澄清管中，熔融玻璃於其內部流動。首先，使熔融玻璃之溫度上升。澄清劑由於升溫而發生還原反應從而釋出氧氣。熔融玻璃中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之泡吸收由於澄清劑之還原反應而產生之氧氣。吸收氧氣而增大之泡浮出至熔融玻璃之與氣相空間接觸之表面，發生破裂而消失。消失之泡所包含之氣體係向澄清管內之氣相空間釋出，最終被排出至外部大氣。繼而，於澄清步驟S2中，使熔融玻璃之溫度降低。藉此，還原後之澄清劑發生氧化反應而吸收殘留於熔融玻璃中之氧氣等氣體成分。

於攪拌步驟S3中，將澄清後之熔融玻璃進行攪拌而使熔融玻璃之成分均質化。藉此，減少作為產生玻璃基板之條紋等之原因之熔融玻璃之組成不均。將均質化後之熔融玻璃送至成形步驟S4。

於成形步驟S4中，例如藉由溢流下拉法或浮式法而由熔融玻璃連續成形玻璃帶。

於緩冷步驟S5中，以於成形步驟S4中連續成形而成之玻璃帶具有所需之厚度，且不會產生變形及翹曲之方式緩慢進行冷卻。

於切割步驟S6中，將於緩冷步驟S5中緩冷後之玻璃帶切割成特定長度而獲得玻璃片。將玻璃片進而切割成特定尺寸而獲得玻璃基板。其後，進行玻璃基板之端面之研削及研磨、以及玻璃基板之清 洗。進而，檢查玻璃基板有無損傷等缺陷，將檢查合格之玻璃基板進行包裝作為製品而出貨。

圖2係表示本實施形態之玻璃基板製造裝置200之構成之一例之模式圖。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、及輸送管43a、43b、43c。輸送管43a係將熔解槽40與澄清管41進行連接。輸送管43b係將澄清管41與攪拌裝置100進行連接。輸送管43c係將攪拌裝置100與成形裝置42進行連接。

於熔解槽40中產生之熔融玻璃G係通過輸送管43a而流入澄清管41中。於澄清管41中澄清後之熔融玻璃G係通過輸送管43b而流入攪拌裝置100中。於攪拌裝置100中攪拌後之熔融玻璃G係通過輸送管43c而流入成形裝置42中。於成形裝置42中，藉由溢流下拉法而由熔融玻璃G成形玻璃帶GR。玻璃帶GR於之後之步驟中被切割成特定大小而製造玻璃基板。玻璃基板之寬度方向之尺寸例如為500mm~3500mm。玻璃基板之長度方向之尺寸例如為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合作為包含液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等平板顯示器(FPD)之顯示器用之玻璃基板。作為包含FPD之顯示器用玻璃基板，使用無鹼玻璃、或含微量鹼之玻璃。顯示器用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包括燃燒器等加熱機構(未圖示)。於熔解槽40中，藉由加熱機構使玻璃原料熔解而產生熔融玻璃G。玻璃原料以可實質上獲得所需組成之玻璃之方式進行製備。作為玻璃之組成之一例，適合用作包含FPD之顯示器用玻璃基板之無鹼玻璃含有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%。此處，MgO、CaO、SrO及BaO之合計含量為5質量%~30質量%。

又，亦可使用包含微量鹼金屬之含微量鹼之玻璃作為包含FPD之顯示器用玻璃基板。含微量鹼之玻璃包含0.1質量%~0.5質量%之R'₂O作為成分，較佳為包含0.2質量%~0.5質量%之R'₂O作為成分。此處，R'為選自Li、Na及K中之至少1種。此外，R'₂O之合計含量亦可未達0.1質量%。

藉由本發明而製造之玻璃除包含上述成分外，亦可進而包含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，考慮到環境負荷，藉由本發明而製造之玻璃實質上不含有As₂O₃、Sb₂O₃及PbO。

以上述方式製備之玻璃原料係使用原料投入機(未圖示)而被投入熔解槽40中。原料投入機可使用螺旋送料機而進行玻璃原料之投入，亦可使用鏟鬥(bucket)而進行玻璃原料之投入。於熔解槽40中，將玻璃原料加熱至符合其組成等之溫度而使玻璃原料熔解。藉此，於熔解槽40中，例如獲得1500℃~1600℃之高溫之熔融玻璃G。再者，於熔解槽40中，可藉由向由鉬、鉑或氧化錫等構成之至少1對電極間通入電流，而對電極間之熔融玻璃G進行通電加熱，又，亦可除通電加熱外輔助性地供給燃燒器之火焰而對玻璃原料進行加熱。

熔解槽40中所獲得之熔融玻璃G係自熔解槽40通過輸送管43a而流入澄清管41中。澄清管41及輸送管43a、43b、43c係鉑製或鉑合金製之管。於澄清管41中，與熔解槽40同樣地設置有加熱機構。於澄清管41中，藉由使熔融玻璃G進一步升溫而進行澄清。例如於澄清管41中，熔融玻璃G之溫度上升至1500℃~1700℃。

於澄清管41中澄清後之熔融玻璃G係自澄清管41通過輸送管43b 而流入攪拌裝置100中。熔融玻璃G係於通過輸送管43b時被冷卻。於攪拌裝置100中，在低於通過澄清管41之熔融玻璃G之溫度之溫度下攪拌熔融玻璃G。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係於攪拌裝置100中進行攪拌而被均質化。

於攪拌裝置100中被均質化後之熔融玻璃G係自攪拌裝置100通過輸送管43c而流入成形裝置42中。熔融玻璃G係於通過輸送管43c時以成為適合成形熔融玻璃G之黏度之方式進行冷卻。例如，熔融玻璃G係被冷卻至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，流入成形裝置42中之熔融玻璃G係被供給至設置於成形爐(未圖示)內部之成形體52。成形體52係藉由耐火磚而成形，且具有楔狀之截面形狀。於成形體52之上表面沿著成形體52之長度方向形成有溝槽。熔融玻璃G係被供給至成形體52之上表面之溝槽。自溝槽溢出之熔融玻璃G順著成形體52之一對側面流向下方。流過成形體52之側面之一對熔融玻璃G於成形體52之下端合流，而連續成形玻璃帶GR。玻璃帶GR隨著向下方流動而被緩慢冷卻，其後，被切割成所需長度之玻璃片。

(2)澄清管之構成

繼而，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係沿著澄清管41之長度方向將澄清管41於垂直方向進行切割而成之概略截面圖。如圖3所示，於澄清管41安裝有通氣管41a、及一對加熱電極41b。於澄清管41之內部，熔融玻璃G於上方形成有氣相空間41c之狀態下流動。即，於澄清管41之內部，如圖4所示存在與氣相空間接觸之熔融玻璃G之表面LS。通氣管41a之內部空間係與氣相空間41c連通。又，藉由向一對加熱電極41b之間通入電流，而對澄清管41進行通電加熱。藉此，加熱通過澄清管41之內部之熔融玻璃G而 進行澄清。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等氣體成分之泡吸收由於澄清劑之還原反應而產生之氧氣。吸收氧氣而增大之泡浮出至熔融玻璃G之表面LS，發生破裂而消失。消失之泡所包含之氣體向澄清管41內之氣相空間41c釋出，並經由通氣管41a而向外部大氣排出。

通氣管41a係安裝於澄清管41之外壁面，並向澄清管41之外側突出。於本實施形態中，如圖4所示，通氣管41a係安裝於澄清管41之外壁面之上端部，並朝向澄清管41之上方呈煙囪狀突出。通氣管41a係將作為澄清管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係與澄清管41同樣地由鉑或鉑合金成形。通氣管41a例如具有0.5mm~1.5mm之厚度，且具有20mm~100mm之內徑。

於通氣管41a，如圖4所示，設置有用以吸取通過通氣管41a之包含鉑族金屬之揮發物之氣相空間內之氣體之測量管44，且設置有對自測量管44吸取之氣體之氧濃度進行測量之氧濃度計45。測量管44例如與通氣管41a同樣地由鉑或鉑合金成形，並以自測量管44吸取之氣體進入氧濃度計45中之方式與氧濃度計45進行連接。關於測量管44之內徑與外徑，只要測量管44吸取可測量氣體之氧濃度之程度之氣體即可，因此測量管44之內徑及外徑小於通氣管41a之內徑及外徑，例如測量管44之內徑及外徑成為20mm以下。包含鉑族金屬之揮發物之氣體係經由通氣管41a向外部大氣排出，但於向外部大氣排出之過程中溫度降低而成為過飽和狀態。尤其存在如下情況，即於測量管44之入口附近揮發物容易析出而成為液體，該液體之析出物掉落，其結果成為固體之鉑異物而混入熔融玻璃中。其原因在於：由於測量管44之外徑較小，故而於液體之析出物與測量管44之外徑之表面之間所產生之表面張力較弱。圖5係用以對基於在測量管44之表面與揮發物凝結而 成為液體之析出物M之間所產生之表面張力之力進行說明之圖。若將基於在具有管外徑R1之管外表面之表面張力之力設為朝上之力F1，則力F1係藉由以下式(1)而求出。

F1=2πr1×γ×cosθ 式(1)

此處，r1=測量管44之外徑之半徑、γ=表面張力、θ=接觸角。再者，表面張力、接觸角係視物質之黏度等而決定，此處設為固定之值。

若將揮發物之析出物之質量設為M，則析出物停留於測量管44之條件為M×g(重力加速度)<F1。因此，為了防止析出物掉落，而必須使測量管44之外徑之半徑r1變大。另一方面，若使測量管44之外徑及內徑變大，則有揮發物容易於測量管44之外周部(外表面側)及測量管44之內周部(內表面側)析出而析出物掉落之虞。因此，即便測量管44之外徑之半徑為一定值以下，仍必須防止於測量管44析出之析出物掉落。於測量管44之熔融玻璃之外表面側之入口揮發物凝結而成為液體，藉由使於液體與測量管44之間所產生之張力大於由於液體之自身重量而朝向熔融玻璃之液面側產生之力，而可防止液體(析出物)掉落。

圖6係用以對基於在本實施形態之測量管44與揮發物之析出物M之間所產生之表面張力之力進行說明之圖。本實施形態之測量管44係於澄清管41之存在熔融玻璃G之表面LS之側(氣體吸取側)具備相對於管之長度方向傾斜之開口端。例如，該開口端係以相對於圖5所示之管之長度方向，開口端變傾斜之方式進行切割而製作。即，測量管44係氣體吸取側之沿著開口端之垂直截面徑(縱截面)變得大於與氧濃度計45連接側(氣體吸取側之上方側，且向澄清管41之外側突出之側)之垂直截面徑。此處，所謂縱截面，係將物體縱向切割時所獲得之切口之平面。如圖6所示，氣體吸取側之開口端側之測量管44之縱截面相 對於管之長度方向傾斜。藉由將作為測量管44之氣體吸取口(氣體吸取側之縱截面)之開口端設為相對於管之長度方向傾斜之形狀，而可於不改變測量管44之內徑及外徑R1之情況下使基於管外徑下之表面張力之力上升。於本實施形態之測量管44中，開口端之垂直切割徑成為外徑R2，與揮發物之析出物M接觸之開口端之垂直截面徑之半徑大於R1之一半，因此藉由上述式(1)而求出之基於表面張力之朝上之力F2大於力F1。因此，可抑制於測量管44之入口析出之揮發物之析出物M掉落。測量管44之入口與水平方向所成之角，換言之，相對於與管之長度方向正交之平面之傾斜角度較佳為15度~75度，更佳為30度~60度，更佳為45度。角可視揮發物之析出物M之黏度而任意變化，只要析出物M與測量管44之間所產生之張力大於由於析出物M之自身重量而朝向熔融玻璃之表面側產生之力，則上述角並無特別限制。

氧濃度計45係可測量氧濃度之任意市售之機器。氧濃度計45例如使用氧化鋯式、磁氣式、或者電極式濃度計。氧濃度計45係對自測量管44吸取之氣體之氧濃度進行測定。對氧濃度進行測量時，氧濃度計45係控制氮氣(N₂)供給器(未圖示)而向測量管44內供給N₂。若包含鉑族金屬之揮發物之氣體流入測量管44內，尤其是設置有氧濃度計45之附近，則容易產生測量誤差。又，若氣體流入測量管44內，則有於測量管44之入口附近產生並堆積析出物，從而使測量管44被堵塞之虞。因此，於對氧濃度進行測定之待機狀態下，使N₂充滿測量管44內，而抑制包含鉑族金屬之揮發物之氣體流入測量管44內。藉此，提高氧濃度之測量時之氧濃度之測量精度。又，並無由於析出物而堵塞測量管44之情況，而可穩定地對氧濃度進行測量。並且，氧濃度計45係吸取測量管44內之氣體而對該氣體之氧濃度進行測定。於本實施形態中，亦可使用惰性氣體供給器供給氮氣以外之惰性氣體以代替使用 氮氣供給器供給氮氣。所謂該情形之惰性氣體，係不與鉑之揮發物或熔融玻璃反應之氣體，例如包含氦、氖、氬等第18屬元素之氣體。

此處，氮氣供給器連接於測量管44而向測量管44供給惰性氣體，具體供給氮氣。包含鉑族金屬之揮發物之氣體經由通氣管41a而向外部大氣排出，於向外部大氣排出之過程中溫度降低而成為過飽和狀態。尤其是，自測量管44吸取之包含鉑族金屬之揮發物之氣體存在如下情況，即隨著自測量管44之吸取口向氧濃度計45流動，溫度降低而成為過飽和狀態，於測量管44之管內析出揮發物，而堵塞測量管44。若測量管44因揮發物(析出物)而堵塞，則無法穩定地測量氣體之氧濃度。又，存在析出物會自測量管44掉落而使熔融玻璃中混入鉑異物之情況。因此，氮氣供給器係向測量管44供給氮氣，使管內部充滿氮氣，而抑制包含鉑族金屬之揮發物之氣體流入測量管44內，藉此亦可防止揮發物之析出物堵塞於測量管44。

於本實施形態之玻璃基板之製造方法中，將玻璃原料進行加熱而產生之熔融玻璃G係於通過澄清管41之內部時進行加熱。於澄清管41之內部，藉由添加於熔融玻璃G中之作為澄清劑之SnO₂之氧化還原反應，而將熔融玻璃G中所含之包含CO₂或SO₂之泡去除。具體而言，首先，提高熔融玻璃G之溫度，將澄清劑還原，藉此使熔融玻璃G中產生氧氣之泡。熔融玻璃G中所含之包含CO₂、N₂、SO₂等氣體成分之泡吸收由於澄清劑之還原反應而產生之氧氣。吸收氧氣而增大之泡浮出至熔融玻璃G之表面LS，發生破裂而消失。消失之泡所包含之氣體向氣相空間41c釋出，並經由通氣管41a而向外部大氣排出。氧濃度計45係藉由對向外部大氣排出之氣體(gas)之氧濃度進行測量，而預測吸收氧氣而成長之泡之量，從而預測鉑異物之析出。所測量之氣體中之氧濃度較高之情形意指泡容易吸收氧氣而成長，因此泡所包含之揮發之鉑族金屬之揮發物之量較多。因此，鉑之揮發物容易析出，而揮發 物之析出物，進而熔融玻璃中所包含之鉑異物亦較多。另一方面，所測量之氣體中之氧濃度較低之情形意指泡難以吸收氧氣而成長，因此泡所包含之揮發之鉑族金屬之揮發物之量較少。因此，鉑之揮發物難以析出，而揮發物之析出物，進而熔融玻璃中所包含之鉑異物亦較少。因此，於氣體中之氧濃度成為特定值以上之情形時，控制部(未圖示)藉由增加向澄清管41釋出之惰性氣體之供給量，例如氮氣之供給量，使氣體中之氧濃度相對降低，而抑制鉑異物析出。另一方面，於氣體中之氧濃度為特定值以下之情形時，控制部(未圖示)藉由減少向澄清管41釋出之惰性氣體之供給量，例如氮氣之供給量，促進添加於熔融玻璃G中之作為澄清劑之SnO₂之氧化還原反應，而將熔融玻璃G中所含之包含CO₂或SO₂之泡去除。

加熱電極41b係分別安裝於澄清管41之兩端部之凸緣形狀之電極板。加熱電極41b係與電源(未圖示)連接。藉由向加熱電極41b供給電力，向一對加熱電極41b之間之澄清管41通入電流，而對澄清管41進行通電加熱。藉此，澄清管41例如被加熱至1700℃，流過澄清管41之內部之熔融玻璃G被加熱至使熔融玻璃G所包含之作為澄清劑之SnO₂發生還原反應之溫度，例如1600℃~1650℃。藉由控制流過澄清管41之電流，而可控制流過澄清管41之內部之熔融玻璃之溫度。再者，安裝於澄清管41之加熱電極41b之數量及位置亦可視澄清管41之材質、內徑及長度、或者視通氣管41a之位置等而適當決定。

又，雖然未示於圖3及圖4，但於澄清管41之外壁面設置有包含高鋁水泥等之耐火物保護層。於耐火物保護層之外壁面進而設置有耐火物磚。耐火物磚係載置於基台(未圖示)上。即，澄清管41係由耐火物保護層及耐火物磚自下方支持。

又，為了防止鉑之揮發物之析出物掉落熔融玻璃中，亦可於通氣管41a及測量管44設置支承部。關於支承部之構成，包含日本專利 特開2014-47124號公報所記載之內容，並且參考上述內容。

如以上說明般，於本實施形態之測量管中，藉由使於測量管之入口氣體凝結而成之液體之析出物與測量管之間產生之張力大於由於液體之自身重量而朝向熔融玻璃之液面側產生之力，而可防止析出物掉落。又，因測量管之內徑、外徑小於通氣管之內徑、外徑，故而揮發物難以於測量管之外周部(外表面側)及測量管之內周部(內表面側)析出，而可預防析出物之掉落。又，可抑制於測量管之入口附近產生並堆積析出物，無測量管被析出物堵塞之情況，從而可穩定地測量氧濃度。

以上已針對本發明之玻璃基板之製造方法、玻璃基板之製造裝置詳細地進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，當然亦可於不偏離本發明之主旨之範圍內進行各種改良或變更。

41‧‧‧澄清管

41a‧‧‧通氣管

41c‧‧‧氣相空間

44‧‧‧測量管

45‧‧‧氧濃度計

G‧‧‧熔融玻璃

LS‧‧‧熔融玻璃之表面

Claims (7)

1. 一種玻璃基板之製造方法，其特徵在於包括：熔融步驟，其將玻璃原料進行加熱而產生熔融玻璃；澄清步驟，其將上述熔融玻璃進行澄清；及成形步驟，其由所澄清之上述熔融玻璃成形玻璃基板；並且於上述澄清步驟中，上述熔融玻璃係以形成有氣相空間即位於上述熔融玻璃之表面上方之空間之方式於鉑製或鉑合金製之澄清管內部流動，上述澄清管具有自上述澄清管之外壁面向外側突出，使存在於上述氣相空間之包含鉑之氣體通過之通氣管，於上述通氣管設置有用以吸取上述氣體並進行測量之測量管，於上述測量管連接有測定上述氣體之氧濃度之氧濃度計，上述測量管之吸取上述氣體側之開口端之縱截面，係以上述氣體於上述測量管之上述熔融玻璃之表面側凝結成液體，上述液體與上述測量管之間產生之張力成為大於因上述液體之自身重量而朝向上述熔融玻璃之液面側產生之力之方式，相對於上述測量管之長度方向傾斜。
2. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述氧濃度計係於向上述測量管流入惰性氣體後自上述測量管吸取上述氣體並測定氧濃度。
3. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中根據上述氧濃度計之測量結果而調整供給至上述氣相空間之惰性氣體之供給量。
4. 如請求項1或2之玻璃基板之製造方法，其中上述開口端之上述縱截面之相對於與管之長度方向正交之平面之傾斜角度為15度 ~75度。
5. 一種玻璃基板之製造裝置，其特徵在於包括：熔融槽，其將玻璃原料進行加熱而產生熔融玻璃；澄清管，其將上述熔融槽中所產生之上述熔融玻璃進行澄清；及成形裝置，其由上述澄清管中所澄清之上述熔融玻璃成形玻璃基板；並且上述澄清管係以形成有氣相空間即位於上述熔融玻璃之表面上方之空間之方式使上述熔融玻璃於內部流動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，使存在於上述氣相空間之包含鉑之氣體通過之通氣管，於上述通氣管設置有用以吸取上述氣體並進行測量之測量管；並且具有與上述測量管連接而對上述氣體之氧濃度進行測定之氧濃度計；上述測量管之吸取上述氣體側之開口端之縱截面，係以上述氣體於上述測量管之上述熔融玻璃之表面側凝結成液體，上述液體與上述測量管之間產生之張力成為大於因上述液體之自身重量而朝向上述熔融玻璃之液面側產生之力之方式，相對於上述測量管之長度方向傾斜。
6. 如請求項5之玻璃基板之製造裝置，其進而包括惰性氣體供給器，該惰性氣體供給器係以於上述氧濃度計之測量前之待機中，使惰性氣體流入上述測量管之方式構成。
7. 如請求項5或6之玻璃基板之製造裝置，其中上述開口端之上述縱截面之相對於與上述測量管之長度方向正交之平面之傾斜角度為15度~75度。