TWI596067B - 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。

於玻璃基板等玻璃製品之量產步驟中，將對玻璃原料加熱所獲得之熔融玻璃成形而製造玻璃基板等玻璃製品。於熔融玻璃並非為均質之情形時，有時會於玻璃製品產生條痕。條痕係折射率或比重與周圍不同之條紋狀之區域。於液晶顯示器(LCD，liquid crystal display)用基板等用途中，需要自玻璃製品排除條痕。為防止條痕之產生，例如專利文獻1(日本專利特開2010-100462號公報)所記載般進行如下處理，即，使用具備圓筒形狀之攪拌槽、及設置於攪拌槽內之攪拌器之攪拌裝置對熔融玻璃攪拌而使之均質化。

[現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-100462號公報

[專利文獻2]日本專利特開2007-204357號公報

然而，存在具有與熔融玻璃不同之成分及比重之異質玻璃與熔融玻璃一同流入至攪拌裝置之情形。因此，存在產生如下問題之顧慮，即，即便使用攪拌裝置對熔融玻璃進行攪拌，異質玻璃亦會不與 熔融玻璃混合便自攪拌槽流出，由此熔融玻璃並未均質化。由不均質之熔融玻璃製造之玻璃基板存在產生條痕之可能性。因此，於攪拌裝置中進行如下處理，即，藉由將異質玻璃去除、或將異質玻璃與熔融玻璃一同攪拌來使其等相互混合而使熔融玻璃均質化。

例如，於專利文獻2(日本專利特開2007-204357號公報)中揭示有如下攪拌裝置，即，藉由於串聯連結之多個攪拌裝置之各者依序對熔融玻璃進行攪拌而使熔融玻璃均質化。然而存在如下顧慮，即，即便使用多個攪拌裝置，異質玻璃亦會不與熔融玻璃一同被攪拌便自攪拌裝置流出，由此熔融玻璃未被均質地攪拌，從而於成形玻璃基板產生條痕。

本發明之目的在於提供可均質地攪拌熔融玻璃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具備：熔解步驟，其係將玻璃原料熔解而獲得熔融玻璃；攪拌步驟，其係對於熔解步驟中獲得之熔融玻璃進行攪拌；及成形步驟，其係自已於攪拌步驟攪拌之熔融玻璃成形玻璃基板。攪拌步驟具有供給步驟、第1攪拌步驟、移送步驟、及第2攪拌步驟。供給步驟係將熔融玻璃流動至上游側導管而將熔融玻璃供給至與上游側導管連接之第1攪拌槽。第1攪拌步驟係於第1攪拌槽內，將於供給步驟供給之熔融玻璃一面朝沿鉛直方向之第1方向引導一面攪拌。移送步驟係將已於第1攪拌步驟攪拌之熔融玻璃流動至連接第1攪拌槽與第2攪拌槽之連接管而移送至第2攪拌槽。第2攪拌步驟係於第2攪拌槽內，將已於移送步驟移送之熔融玻璃一面朝第1方向之相反方向引導一面攪拌。於移送步驟中，具有與熔融玻璃不同之比重之異質玻璃流入至連接管，於連接管中異質玻璃流動之高度位置變化。

於該玻璃基板之製造方法中，於攪拌步驟中，熔融玻璃於第1攪拌槽及第2攪拌槽攪拌。已於第1攪拌槽攪拌之熔融玻璃經由連接管向第2攪拌槽輸送。與熔融玻璃一同供給至第1攪拌槽、且具有與熔融玻璃不同之比重之異質玻璃有時不於第1攪拌槽攪拌即流入至連接管。於連接管內，異質玻璃流動之高度位置變化，遠離連接管內之表面之異質玻璃供給至第2攪拌槽。由此，於第2攪拌槽中，異質玻璃與熔融玻璃一同被攪拌。因此，可防止異質玻璃未與熔融玻璃一同攪拌便流出至攪拌步驟之後步驟。因此，該玻璃基板之製造方法可均質地攪拌熔融玻璃，從而可抑制玻璃基板之條痕之產生而製造高品質之玻璃基板。

此外，於本發明之玻璃基板之製造方法中，較佳為異質玻璃之比重較熔融玻璃小，第1方向為自下方朝上方之方向。該情形時，於供給步驟中，異質玻璃流過上游側導管之上部。於第1攪拌步驟中，於供給步驟中流過上游側導管之上部之異質玻璃沿著第1攪拌槽之側面上升。於移送步驟中，於第1攪拌步驟中沿著第1攪拌槽之側面上升之異質玻璃於流過連接管之下部之後於連接管內上升。於第2攪拌步驟中，於移送步驟中於連接管內上升之異質玻璃與熔融玻璃一同被攪拌。

於該玻璃基板之製造方法中，於第1攪拌槽中，熔融玻璃一面被自下方朝上方引導一面攪拌。於第2攪拌槽中，熔融玻璃一面被自上方朝下方引導一面攪拌。比重較熔融玻璃小之異質玻璃當流入至連接管時流過連接管之下部。其後，異質玻璃於連接管內上升並供給至第2攪拌槽，於第2攪拌槽內與熔融玻璃一同被攪拌。因此，該玻璃基板之製造方法可均質地攪拌熔融玻璃，從而可抑制玻璃基板之條痕之產生而製造高品質之玻璃基板。

此外，於本發明之玻璃基板之製造方法中，較佳為異質玻璃之 比重較熔融玻璃大，第1方向為自上方朝下方之方向。該情形時，於供給步驟中，異質玻璃流過上游側導管之下部。於第1攪拌步驟中，於供給步驟中流過上游側導管之下部之異質玻璃沿著第1攪拌槽之側面下降。於移送步驟中，於第1攪拌步驟中沿著第1攪拌槽之側面下降之異質玻璃於流過連接管之上部之後於連接管內下降。於第2攪拌步驟中，於移送步驟中於連接管內下降之異質玻璃與熔融玻璃一同被攪拌。

於該玻璃基板之製造方法中，於第1攪拌槽中，熔融玻璃一面被自上方朝下方引導一面攪拌。於第2攪拌槽中，熔融玻璃一面被自下方朝上方引導一面攪拌。比重較熔融玻璃大之異質玻璃當流入至連接管時流過連接管之上部。其後，異質玻璃於連接管內下降並供給至第2攪拌槽，於第2攪拌槽內與熔融玻璃一同被攪拌。因此，該玻璃基板之製造方法可均質地攪拌熔融玻璃，從而可抑制玻璃基板之條痕之產生而製造高品質之玻璃基板。

本發明之玻璃基板之製造裝置具備：攪拌裝置，其對熔融玻璃進行攪拌；及成形裝置，其自藉由攪拌裝置攪拌之熔融玻璃成形玻璃基板。攪拌裝置具備第1攪拌槽、第2攪拌槽、第1攪拌器、第2攪拌器、上游側導管、連接管、及下游側導管。第1攪拌器設置於第1攪拌槽內，將第1攪拌槽內之熔融玻璃一面朝沿鉛直方向之第1方向引導一面攪拌。第2攪拌器設置於第2攪拌槽內，將第2攪拌槽內之熔融玻璃一面朝第1方向之相反方向引導一面攪拌。上游側導管與第1攪拌槽之側部連接，將熔融玻璃供給至第1攪拌槽。連接管連接第1攪拌槽之側部與第2攪拌槽之側部，將熔融玻璃自第1攪拌槽移送至第2攪拌槽。下游側導管與第2攪拌槽之側部連接，使熔融玻璃自第2攪拌槽內流出。連接管具有設置於連接管內之流路變更構件，且流入具有與熔融玻璃不同之比重之異質玻璃。流路變更構件使流入至連接管之異質玻 璃流動之高度位置變化。

此外，於本發明之玻璃基板之製造裝置中，流路變更構件藉由將連接管內之流動扭轉而使異質玻璃流動之高度位置變化。

此外，於本發明之玻璃基板之製造裝置中，較佳為異質玻璃之比重較熔融玻璃小，第1方向為自下方朝上方之方向。該情形時，上游側導管與第1攪拌槽之下方側部連接。連接管連接第1攪拌槽之上方側部與第2攪拌槽之上方側部。下游側導管與第2攪拌槽之下方側部連接。流路變更構件使流過連接管之下部之異質玻璃上升。

此外，於本發明之玻璃基板之製造裝置中，較佳為異質玻璃之比重較熔融玻璃大，第1方向為自上方朝下方之方向。該情形時，上游側導管與第1攪拌槽之上方側部連接。連接管連接第1攪拌槽之下方側部與第2攪拌槽之下方側部。下游側導管與第2攪拌槽之上方側部連接。流路變更構件使流過連接管之上部之異質玻璃下降。

本發明之玻璃基板之製造方法、及玻璃基板之製造裝置可均質地攪拌熔融玻璃。

40‧‧‧熔解槽

41‧‧‧澄清槽

42‧‧‧成形裝置

43a‧‧‧第1導管

43b‧‧‧第2導管

43c‧‧‧第3導管

90‧‧‧熔融玻璃

90a‧‧‧液面

91‧‧‧玻璃帶

93‧‧‧異質玻璃

100‧‧‧攪拌裝置

100a‧‧‧第1攪拌裝置

100b‧‧‧第2攪拌裝置

101a‧‧‧第1攪拌槽

101b‧‧‧第2攪拌槽

102a‧‧‧第1攪拌器

102b‧‧‧第2攪拌器

103‧‧‧上游側導管

104‧‧‧下游側導管

105a‧‧‧第1軸

105b‧‧‧第2軸

106a1‧‧‧第1葉片

106a2‧‧‧第1葉片

106a3‧‧‧第1葉片

106a4‧‧‧第1葉片

106b1‧‧‧第2葉片

106b2‧‧‧第2葉片

106b3‧‧‧第2葉片

106b4‧‧‧第2葉片

106b5‧‧‧第2葉片

107‧‧‧連接管

107a‧‧‧流路變更構件

108a‧‧‧第1支撐板

108b‧‧‧第2支撐板

109a1‧‧‧第1上側輔助板

109a2‧‧‧第1下側輔助板

109b1‧‧‧第2上側輔助板

109b2‧‧‧第2下側輔助板

171a‧‧‧第1流動

171b‧‧‧第2流動

172a‧‧‧上游端部

172b‧‧‧下游端部

200‧‧‧玻璃基板製造裝置

300‧‧‧攪拌裝置

300a‧‧‧第1攪拌裝置

300b‧‧‧第2攪拌裝置

301a‧‧‧第1攪拌槽

301b‧‧‧第2攪拌槽

302a‧‧‧第1攪拌器

302b‧‧‧第2攪拌器

303‧‧‧上游側導管

304‧‧‧下游側導管

305a‧‧‧第1軸

305b‧‧‧第2軸

307‧‧‧連接管

307a‧‧‧流路變更構件

900‧‧‧攪拌裝置

901a‧‧‧第1攪拌槽

901b‧‧‧第2攪拌槽

902a‧‧‧第1攪拌器

902b‧‧‧第2攪拌器

903‧‧‧上游側導管

904‧‧‧下游側導管

907‧‧‧連接管

A1‧‧‧箭頭

S1~S8‧‧‧步驟

圖1係實施方式之玻璃基板之製造方法之流程圖。

圖2係進行自熔解步驟至切斷步驟為止之裝置之示意圖。

圖3係攪拌裝置之側視圖。

圖4係第1攪拌器之立體圖。

圖5係第2攪拌器之立體圖。

圖6係設置於連接管內之流路變更構件之放大圖。

圖7係表示攪拌裝置中之熔融玻璃之流動之圖。

圖8係表示攪拌裝置中之異質玻璃之流動之圖。

圖9係表示作為參考例之以往之攪拌裝置中之異質玻璃之流動之 圖。

圖10係表示變化例A之攪拌裝置中之熔融玻璃之流動之圖。

圖11係表示變化例A之攪拌裝置中之異質玻璃之流動之圖。

圖12(a)~(c)係表示異質玻璃依序流過上游側導管、連接管及下游側導管之情形之圖。

圖13係表示於連接管之上游側攪拌熔融玻璃之位置之圖。

一面參照圖式一面對作為本發明之實施方式之玻璃基板之製造方法進行說明。於本實施方式之玻璃基板之製造方法中，藉由溢流下拉法製造玻璃基板。

(1)玻璃基板之製造步驟之概要

首先，對玻璃基板之製造步驟進行說明。玻璃基板被用作液晶顯示器、電漿顯示器及有機EL(electroluminescence，電致發光)顯示器等平板顯示器(FPD，flat panel display)用之玻璃基板、觸控面板用之玻璃基板、太陽電池面板用之玻璃基板、及保護用之玻璃基板等。玻璃基板例如具有未達0.3mm之厚度，且具有縱680mm~2200mm及橫880mm~2500mm之尺寸。

作為玻璃基板之一例，列舉具有以下(a)~(j)之組成之玻璃基板。

(a)SiO₂：50質量%~70質量%；(b)Al₂O₃：10質量%~25質量%；(c)B₂O₃：1質量%~18質量%；(d)MgO：0質量%~10質量%；(e)CaO：0質量%~20質量%；(f)SrO：0質量%~20質量%；(g)BaO：0質量%~10質量%； (h)RO：5質量%~20質量%(R為自Mg、Ca、Sr及Ba中選擇之至少1種)；(i)R'₂O：0質量%~2.0質量%(R'為自Li、Na及K中選擇之至少1種)；(j)自SnO₂、Fe₂O₃及CeO₂中選擇之至少1種金屬氧化物。

另外，具有上述組成之玻璃容許於未達0.1質量%之範圍存在其他微量成分。

圖1係表示玻璃基板之製造步驟之流程圖之一例。玻璃基板之製造步驟主要包含熔解步驟(步驟S1)、澄清步驟(步驟S2)、攪拌步驟(步驟S3)、成形步驟(步驟S4)、緩冷步驟(步驟S5)、切斷步驟(步驟S6)、磨削步驟(步驟S7)、及研磨步驟(步驟S8)。

圖2係進行自熔解步驟S1至成形步驟S4為止之玻璃基板製造裝置200之示意圖。玻璃基板製造裝置200具備熔解槽40、澄清槽41、攪拌裝置100、及成形裝置42。熔解槽40與澄清槽41藉由第1導管43a連接。澄清槽41與攪拌裝置100藉由第2導管43b連接。攪拌裝置100與成形裝置42藉由第3導管43c連接。

於熔解步驟S1中，於熔解槽40中，藉由燃燒器等加熱機構將玻璃原料熔解而產生1500℃~1600℃之高溫之熔融玻璃90。玻璃原料以可實質上獲得所期望之組成之熔融玻璃之方式製備。此處，“實質上”係指容許於未達0.1質量%之範圍存在其他微量成分。於熔解槽40產生之熔融玻璃90通過第1導管43a流入至澄清槽41。

於澄清步驟S2中，於澄清槽41中，藉由使於熔解步驟S1產生之熔融玻璃90進一步升溫而進行熔融玻璃90之澄清。於澄清槽41中，熔融玻璃90之溫度上升至1600℃~1750℃，較佳為上升至1650℃~1700℃。於澄清槽41中，熔融玻璃90中所包含之O₂、CO₂及SO₂之微小氣泡吸收藉由玻璃原料中所包含之SnO₂等澄清劑之還原所產生之O₂而 成長，且上浮至熔融玻璃90之液面而消失。於澄清槽41澄清之熔融玻璃90通過第2導管43b而流入至攪拌裝置100。熔融玻璃90於通過第2導管43b時被冷卻。

於攪拌步驟S3中，於攪拌裝置100中，對已於澄清步驟S2澄清之熔融玻璃90進行攪拌而使熔融玻璃90化學性及熱性地均質化。於攪拌裝置100中，熔融玻璃90之溫度被調整於1400℃~1550℃之範圍。此外，於攪拌裝置100中，具有與熔融玻璃90不同之成分及比重之異質玻璃與熔融玻璃90一同被攪拌。由此，異質玻璃與熔融玻璃90混合而使熔融玻璃90均質化。攪拌步驟S3之詳細內容將於下文敍述。已於攪拌裝置100均質化之熔融玻璃90通過第3導管43c而流入至成形裝置42。

於成形步驟S4中，於成形裝置42中，藉由溢流下拉法而自於攪拌步驟S3攪拌之熔融玻璃90連續地成形玻璃帶91。另外，熔融玻璃90於流入至成形步驟S4之前，被冷卻至適於利用溢流下拉法之成形之溫度例如1200℃為止。

於緩冷步驟S5中，對於成形步驟S4連續地產生之玻璃帶91一面以不產生應變及翹曲之方式進行溫度控制一面緩冷至室溫為止。

於切斷步驟S6中，將於緩冷步驟S5被緩冷至室溫為止之玻璃帶91每次切斷為特定之長度。於切斷步驟S6中，進而將每次切斷為特定之長度之玻璃帶91切斷為特定之尺寸而獲得玻璃基板92。

於磨削步驟S7中，對於切斷步驟S6獲得之玻璃基板92之端面進行磨削而將玻璃基板92倒角。於在切斷步驟S6切斷之玻璃基板92之端面與主表面之間之角部形成有非常銳利之邊緣。於磨削步驟S7中，使用金剛石輪等對玻璃基板92之角部進行磨削而將形成於角部之邊緣去除。

於研磨步驟S8中，對已於磨削步驟S7倒角之玻璃基板92之端面 進行研磨。於已於磨削步驟S7倒角之玻璃基板92之端面形成有包含被稱為微裂痕或水平裂痕之微小裂痕之層。該層被稱為加工變質層或脆弱破壞層。當形成有加工變質層時，玻璃基板92之端面之破壞強度降低。研磨步驟S8係用以去除加工變質層使玻璃基板92之端面之破壞強度提高而進行。

於研磨步驟S8之後，進行玻璃基板92之清洗步驟及檢查步驟。最終將玻璃基板92捆包並發貨至FPD製造業者等。FPD製造業者於玻璃基板92之表面形成TFT(thin-film transistor，薄膜電晶體)等半導體元件而製造FPD。

(2)攪拌裝置之構成

對攪拌步驟S3中所使用之攪拌裝置100進行說明。圖3係攪拌裝置100之側視圖。攪拌裝置100主要包含第1攪拌裝置100a、及第2攪拌裝置100b。第1攪拌裝置100a主要包含第1攪拌槽101a、及設置於第1攪拌槽101a內之第1攪拌器102a。第2攪拌裝置100b主要包含第2攪拌槽101b、及設置於第2攪拌槽101b內之第2攪拌器102b。圖4係第1攪拌器102a之立體圖，圖5係第2攪拌器102b之立體圖。

第1攪拌槽101a及第2攪拌槽101b均為具有相同大小之圓筒形狀之耐熱容器。第1攪拌槽101a與上游側導管103及連接管107連結。上游側導管103安裝於第1攪拌槽101a之下部側面。連接管107安裝於第1攪拌槽101a之上部側面。第2攪拌槽101b與連接管107及下游側導管104連結。連接管107安裝於第2攪拌槽101b之上部側面。下游側導管104安裝於第2攪拌槽101b之下部側面。於圖2中，第2導管43b相當於上游側導管103，第3導管43c相當於下游側導管104。上游側導管103(第2導管43b)具有自澄清槽41向攪拌裝置100朝下方傾斜之部分。下游側導管104(第3導管43c)具有自攪拌裝置100向成形裝置42朝下方傾斜之部分。

第1攪拌槽101a、第2攪拌槽101b、第1攪拌器102a、第2攪拌器102b、上游側導管103、下游側導管104及連接管107接觸於熔融玻璃90，因此由可耐受熔融玻璃90所具有之高熱之材料製造。例如，這些構件由鉑、鉑合金、銥及銥合金製作。然而，由於這些材料為高價，因此較佳為減少使用量。因此，例如第1攪拌槽101a及第2攪拌槽101b亦可具有於低價之耐熱容器之內壁形成有鉑層之構造。

第1攪拌器102a如圖4所示具備第1軸105a、及第1葉片106a1、106a2、106a3、106a4。第1軸105a以其旋轉軸沿鉛直方向之方式配置於第1攪拌槽101a內。第1軸105a以其旋轉軸與第1攪拌槽101a之圓筒形狀之中心軸一致之方式配置。第1葉片106a1~106a4安裝於第1軸105a，沿第1軸105a之軸方向而自上方朝下方依序等間隔地配置。第1軸105a之上端部與電動機連結，第1攪拌器102a可以第1軸105a為旋轉軸而旋轉。

第1葉片106a1~106a4分別包含第1支撐板108a、第1上側輔助板109a1、及第1下側輔助板109a2。第1支撐板108a以與第1軸105a之旋轉軸正交之方式安裝於第1軸105a。第1上側輔助板109a1以與第1支撐板108a正交之方式安裝於第1支撐板108a之上側之主面。第1下側輔助板109a2以與第1支撐板108a正交之方式安裝於第1支撐板108a之下側之主面。

第2攪拌器102b如圖5所示具備第2軸105b、及第2葉片106b1、106b2、106b3、106b4、106b5。第2軸105b以其旋轉軸沿鉛直方向之方式配置於第2攪拌槽101b內。第2軸105b以其旋轉軸與第2攪拌槽101b之圓筒形狀之中心軸一致之方式配置。第2葉片106b1~106b5安裝於第2軸105b，且沿第2軸105b之軸方向而自上方朝下方向依序等間隔地配置。第2軸105b之上端部與電動機連結，第2攪拌器102b可以第2軸105b為旋轉軸而旋轉。

第2葉片106b1~106b5分別包含第2支撐板108b、第2上側輔助板109b1、及第2下側輔助板109b2。第2支撐板108b以與第2軸105b之旋轉軸正交之方式安裝於第2軸105b。第2上側輔助板109b1以與第2支撐板108b正交之方式安裝於第2支撐板108b之上側之主面。第2下側輔助板109b2以與第2支撐板108b正交之方式安裝於第2支撐板108b之下側之主面。

連接管107以水平延伸之方式設置。於連接管107之內部設置有流路變更構件107a。流路變更構件107a既可藉由焊接而安裝於連接管107，亦可機械性地安裝於連接管107。流路變更構件107a為用以藉由扭轉連接管107內之流體之流動而使流動之高度位置變化之構件。流體為熔融玻璃90、及後述之異質玻璃93。

圖6係設置於連接管107內之流路變更構件107a之放大圖。流路變更構件107a如圖6所示具有平滑之螺旋構造。流路變更構件107a之平滑之螺旋構造，可抑制由扭轉於連接管107內流動之流體所致之流體之速度之降低、及流體之層流產生紊亂。圖6中，作為例而表示有連接管107內之2種流動即第1流動171a及第2流動171b。第1流動171a最初流過連接管107之上部，且藉由流路變更構件107a扭轉而下降，最終流過連接管107之下部。第2流動171b最初流過連接管107之下部，且藉由流路變更構件107a扭轉而上升，最終流過連接管107之上部。

流路變更構件107a包含上游端部172a與下游端部172b。於上游端部172a與下游端部172b之間形成有連續且平滑之螺旋狀之曲面。上游端部172a及下游端部172b具有不阻礙連接管107內之流體之流動之形狀。例如，上游端部172a及下游端部172b既可具有銳角之邊緣形狀，亦可具有帶弧度之形狀。

此外，流路變更構件107a具有相對於上游端部172a及下游端部172b之一者而將另一者扭轉特定之扭轉角度之構成。流路變更構件 107a之扭轉角度較佳為90°~270°。圖6中，流路變更構件107a之扭轉角度為180°。另外，扭轉之方向為順時針及逆時針之任一者均可。

(3)攪拌裝置之動作

對攪拌裝置100之動作進行說明。圖7係表示攪拌裝置100中之熔融玻璃90之流動之圖。熔融玻璃90之流動以白心箭頭表示。於攪拌裝置100中，熔融玻璃90將第1攪拌槽101a之內部、及第2攪拌槽101b之內部充滿至特定之高度位置為止。連接管107之內部被熔融玻璃90充滿。因此，如圖7所示，第1攪拌槽101a及第2攪拌槽101b內之熔融玻璃90之液面90a之高度位置位於較連接管107之上端之高度位置更上方。另外，第1攪拌槽101a內之熔融玻璃90之溫度，較佳為較第2攪拌槽101b內之熔融玻璃90之溫度高40℃~70℃。

對攪拌裝置100內之熔融玻璃90之流動進行說明。最初，於澄清槽41澄清之熔融玻璃90於第1攪拌裝置100a中自上游側導管103流入至第1攪拌槽101a。其次，熔融玻璃90於第1攪拌槽101a內一面被沿鉛直方向自下方朝上方引導一面攪拌，且自第1攪拌槽101a流入至連接管107。於連接管107內，熔融玻璃90之流動藉由流路變更構件107a扭轉。其次，熔融玻璃90於第2攪拌裝置100b中自連接管107流入至第2攪拌槽101b。其次，熔融玻璃90於第2攪拌槽101b內一面被沿鉛直方向自上方朝下方引導一面攪拌，且自第2攪拌槽101b流入至下游側導管104。如此，於澄清槽41澄清之熔融玻璃90依序通過第1攪拌裝置100a及第2攪拌裝置100b而被攪拌，且被輸送至成形裝置42。

(4)特徵

於攪拌裝置100之上游側導管103內，有時與熔融玻璃90一同流動有異質玻璃93。異質玻璃93為具有與熔融玻璃90不同之成分及比重之玻璃。例如，異質玻璃93為二氧化矽之含量高於熔融玻璃90且比重小於熔融玻璃90之玻璃。此外，例如，異質玻璃93為氧化鋯之含量高 於熔融玻璃90且比重大於熔融玻璃90之玻璃。以下，異質玻璃93設為比重較熔融玻璃90小之玻璃。

圖8係表示攪拌裝置100中之異質玻璃93之流動之圖。異質玻璃93之流動以箭頭表示。最初，異質玻璃93因比重較熔融玻璃90小故而沿著上游側導管103內之頂面流過上游側導管103內之上部。其次，異質玻璃93沿著與上游側導管103內之頂面連接之第1攪拌槽101a內之側面上升。因此，於第1攪拌槽101a內，異質玻璃93之至少一部分未藉由第1攪拌器102a攪拌而上升。其次，異質玻璃93當於第1攪拌槽101a內上升至連接管107之下端附近之高度位置為止時，與藉由第1攪拌器102a攪拌之熔融玻璃90一同流入至連接管107內。因此，異質玻璃93流入至連接管107內之下部。由於異質玻璃93之黏度較高，因此比重較熔融玻璃90小之異質玻璃93並未於連接管107內急速上浮，而沿連接管107內之底面流過連接管107內之下部。

其後，連接管107內之下部之異質玻璃93之流動藉由流路變更構件107a扭轉而上升。因此，流過連接管107內之異質玻璃93藉由通過流路變更構件107a而離開連接管107內之底面並流入至第2攪拌槽101b內。於第2攪拌槽101b中，異質玻璃93之流動並未沿第2攪拌槽101b內之側面流動，而向第2攪拌器102b之第2軸105b流動。因此，於第2攪拌槽101b中，異質玻璃93被捲入至第2攪拌器102b之旋轉中而與熔融玻璃90一同一面藉由第2攪拌器102b攪拌一面下降。由此，熔融玻璃90與異質玻璃93混合而均質化。均質化之熔融玻璃90自第2攪拌器102b內流入至下游側導管104內。流入至下游側導管104內之熔融玻璃90被輸送至成形裝置42。

因此，攪拌裝置100藉由設置於連結第1攪拌槽101a與第2攪拌槽101b之連接管107內之流路變更構件107a而使連接管107內之異質玻璃93之流動上升，由此可防止異質玻璃93未於第2攪拌槽101b內攪拌便 流入至下游側導管104內，於第2攪拌槽101b內可將熔融玻璃90與異質玻璃93一同攪拌而產生均質之熔融玻璃90。此外，當將異質玻璃93供給至成形裝置42時，有於最終製造之玻璃基板產生條痕之可能性。因此，玻璃基板製造裝置200藉由利用攪拌裝置100將熔融玻璃90均質地攪拌，可抑制玻璃基板之條痕之產生而製造高品質之玻璃基板。

另外，於攪拌裝置100中，比重較熔融玻璃90大之異質玻璃於流過上游側導管103之下部之後被暫時貯存在第1攪拌槽101a之下部，且被捲入至第1攪拌器102a之旋轉中而向上方引導，於第1攪拌槽101a中與熔融玻璃90一同被攪拌而相互混合。因此，比重較熔融玻璃90大之異質玻璃未流出至第2攪拌槽101b及下游側導管104，且亦未被輸送至成形裝置42。

圖9為作為參考例之圖，且為表示以往之攪拌裝置900中之比重較熔融玻璃小之異質玻璃之流動之圖。圖9中以箭頭表示比重較熔融玻璃小之異質玻璃之流動。攪拌裝置900具有與本實施方式之攪拌裝置100相同之構成，第1攪拌槽901a及第2攪拌槽901b具有藉由連接管907連結之構成。第1攪拌槽901a與上游側導管903連結，第2攪拌槽901b與下游側導管904連結。於連接管907內未設置任何構件。於第1攪拌槽901a內設置有第1攪拌器902a，且於第2攪拌槽901b內設置有第2攪拌器902b。

於攪拌裝置900中，比重較熔融玻璃小之異質玻璃流過上游側導管903之上部，且於沿著第1攪拌槽901a內之側面上升之後流入至連接管907內。由於熔融玻璃之黏度較高，因此比重較熔融玻璃小之異質玻璃並未於連接管907內上浮，而沿連接管907內之底面流動。其後，沿連接管907內之底面流動之異質玻璃流入至第2攪拌槽901b內，且沿著第2攪拌槽901b內之側面下降而流入至下游側導管904內。因此，於攪拌裝置900中，比重較熔融玻璃小之異質玻璃有未與熔融玻璃一同 被攪拌便流出至攪拌裝置900之後步驟之可能性。因此，攪拌裝置900無法均質地攪拌熔融玻璃，因此，有於最終製造之玻璃基板產生條痕之可能性。

此外，本實施方式之攪拌裝置100不使第1攪拌槽101a內之側面與第1攪拌器102a之間之間隙過度變小即可對沿第1攪拌槽101a內之側面上升之異質玻璃93進行攪拌。由此，可抑制於第1攪拌槽101a內之鉑製之側面產生較高之應力，或者鉑製之第1攪拌器102a之表面或第1攪拌槽101a內之鉑製之側面被侵蝕而使得鉑混入至熔融玻璃中。

圖12係表示異質玻璃93依序流過上游側導管103、連接管107及下游側導管104之情形之圖。圖12(a)表示異質玻璃93流過上游側導管103之情形。圖12(b)表示異質玻璃93流過連接管107之情形。圖12(c)表示異質玻璃93流過下游側導管104之情形。於圖12(a)~(c)中，熔融玻璃90自紙面之近前側向深側流動。

含有較多之二氧化矽(SiO₂)之異質玻璃93與其他優質之熔融玻璃90相比而比重較小。因此，如圖12(a)所示般，於位於較第1攪拌裝置100a更上游側之上游側導管103中，異質玻璃93於上游側導管103之上表面側(上部)流動。於第1軸105a偏向上游側導管103側而配置之情形時，或於第1葉片106a1~106a4之尺寸互不相同之情形時，當異質玻璃93流入至第1攪拌槽101a時，於第1葉片106a1~106a4之水平方向前端與第1攪拌槽101a之側面之距離局部性地變短之區域中，異質玻璃93被以較高之剪切應力攪拌。藉由第1葉片106a1~106a4攪拌之異質玻璃93沿第1攪拌槽101a之側面上升，並以被第1葉片106a1~106a4擠出之方式流入至連接管107。此時，由於熔融玻璃90之黏性較高，因此如圖12(b)所示般，於連接管107內異質玻璃93未向連接管107之上表面側上浮，而以被第1葉片106a1~106a4擠出之勢頭於連接管107之下表面側(下部)流動。

此外，於第1攪拌裝置100a中，異質玻璃93自第1攪拌槽101a之側面朝第1軸105a流動。向第1軸105a流動之異質玻璃93藉由第1葉片106a1~106a4被不斷地持續攪拌。因此，如圖12(c)所示般，熔融玻璃90中所包含之異質玻璃93之量，於熔融玻璃90依序流過上游側導管103、連接管107及下游側導管104之過程中減少。

圖13係表示於連接管107之上游側攪拌熔融玻璃90之位置之圖。於位於連接管107之上游側之第1攪拌裝置100a之第1軸105a順時針旋轉之情形時，圖13之箭頭A1附近，即相對於連接管107之底部中心而偏向第1軸105a之旋轉方向之相反側(於圖13中為左側)之區域藉由第1軸105a攪拌。其原因在於，該區域為連接管107中異質玻璃93最初被第1葉片106a1~106a4擠出之區域，且為剪切應力未衰減之區域。此外，於連接管107中，流過箭頭A1附近之異質玻璃93藉由流路變更構件107a攪拌。於第1軸105a之位置自第1攪拌裝置100a之中心位置偏移、即第1軸105a偏心之情形時，此外，於第1葉片106a1~106a4之尺寸互不相同之情形時，於連接管107流動之異質玻璃93之位置有時與圖13之箭頭A1附近不同。然而，流路變更構件107a可藉由扭轉連接管107內之流體之流動而使異質玻璃93之流動之高度位置變化。因此，於連接管107內，不管異質玻璃93之位置如何均可對異質玻璃93攪拌。因此，具備流路變更構件107a之攪拌裝置100，可均質地攪拌熔融玻璃90。

(5)變化例

(5-1)變化例A

於實施方式中，熔融玻璃90最初於第1攪拌槽101a內一面被沿鉛直方向自下方朝上方引導一面攪拌，其次，於第2攪拌槽101b內一面被沿鉛直方向自上方朝下方引導一面攪拌。然而，亦可如圖10所示，熔融玻璃90最初於第1攪拌槽301a內一面被沿鉛直方向自上方朝下方 引導一面攪拌，其次，於第2攪拌槽301b內一面被沿鉛直方向自下方朝上方引導一面攪拌。圖10係表示本變化例之攪拌裝置300中之熔融玻璃90之流動之圖。熔融玻璃90之流動以白心箭頭表示。

攪拌裝置300主要包含第1攪拌裝置300a、及第2攪拌裝置300b。第1攪拌裝置300a主要包含第1攪拌槽301a、及設置於第1攪拌槽301a內之第1攪拌器302a。第2攪拌裝置300b主要包含第2攪拌槽301b、及設置於第2攪拌槽301b內之第2攪拌器302b。第1攪拌器302a以第1軸305a為旋轉軸而旋轉，第2攪拌器302b以第2軸305b為旋轉軸而旋轉。

第1攪拌槽301a與上游側導管303及連接管307連結。上游側導管303安裝於第1攪拌槽301a之上部側面。連接管307安裝於第1攪拌槽301a之下部側面。第2攪拌槽301b與連接管307及下游側導管304連結。連接管307安裝於第2攪拌槽301b之下部側面。下游側導管304安裝於第2攪拌槽301b之上部側面。於連接管307之內部設置有流路變更構件307a。流路變更構件307a為與實施方式之流路變更構件107a相同之構件。

對攪拌裝置300內之熔融玻璃90之流動進行說明。最初，於澄清槽41澄清之熔融玻璃90於第1攪拌裝置300a中自上游側導管303流入至第1攪拌槽301a。其次，熔融玻璃90於第1攪拌槽301a內一面被沿鉛直方向自上方朝下方引導一面攪拌，且自第1攪拌槽301a流入至連接管307。其次，於連接管307內，熔融玻璃90之流動藉由流路變更構件307a扭轉。其次，熔融玻璃90於第2攪拌裝置300b中自連接管307流入至第2攪拌槽301b。其次，熔融玻璃90於第2攪拌槽301b內一面被沿鉛直方向自下方朝上方引導一面攪拌，且自第2攪拌槽301b流入至下游側導管304。

圖11係表示攪拌裝置300中之比重較熔融玻璃90大之異質玻璃93之流動之圖。異質玻璃93之流動以箭頭表示。最初，異質玻璃93因比 重較熔融玻璃90大而沿著上游側導管303內之底面流過上游側導管303內之下部。其次，異質玻璃93沿著與上游側導管303內之底面連接之第1攪拌槽301a內之側面下降。因此，於第1攪拌槽301a內，異質玻璃93未藉由第1攪拌器302a攪拌便下降。其次，異質玻璃93當於第1攪拌槽301a內下降至連接管307之上端附近之高度位置為止時，與藉由第1攪拌器302a攪拌之熔融玻璃90一同流入至連接管307內。因此，異質玻璃93流入至連接管307內之上部。由於異質玻璃93之黏度較高，因此比重較熔融玻璃90大之異質玻璃93未於連接管307內急速下沉，而沿連接管307內之頂面流過連接管307內之上部。

其後，連接管307內之上部之異質玻璃93之流動藉由流路變更構件307a扭轉而下降。因此，流過連接管307內之異質玻璃93藉由通過流路變更構件307a而離開連接管307內之頂面並流入至第2攪拌槽301b內。於第2攪拌槽301b中，異質玻璃93之流動未沿第2攪拌槽301b內之側面流動，而向第2攪拌器302b之第2軸305b流動。因此，於第2攪拌槽301b中，異質玻璃93被捲入至第2攪拌器102b之旋轉中，且與熔融玻璃90一同一面藉由第2攪拌器302b攪拌一面上升。由此，熔融玻璃90與異質玻璃93混合而均質化。均質化之熔融玻璃90自第2攪拌器302b內流入至下游側導管304內。流入至下游側導管304內之熔融玻璃90被輸送至成形裝置42。

因此，攪拌裝置300藉由設置於連結第1攪拌槽301a與第2攪拌槽301b之連接管307內之流路變更構件307a而使連接管307內之異質玻璃93之流動下降，由此可防止異質玻璃93未於第2攪拌槽301b內攪拌便流入至下游側導管304內，於第2攪拌槽301b內將熔融玻璃90與異質玻璃93一同攪拌而產生均質之熔融玻璃90。此外，當將異質玻璃93供給至成形裝置42時，有於最終製造之玻璃基板產生條痕之可能性。因此，玻璃基板製造裝置200藉由利用攪拌裝置300將熔融玻璃90均質地 攪拌，可抑制玻璃基板之條痕之產生而製造高品質之玻璃基板。

另外，於攪拌裝置300中，比重較熔融玻璃90小之異質玻璃於流過上游側導管303之上部之後被自第1攪拌器302a之最上段之第1葉片之上方供給，一面藉由第1攪拌器302a攪拌一面被朝下方引導，於第1攪拌槽301a中與熔融玻璃90一同攪拌而相互混合。因此，比重較熔融玻璃90小之異質玻璃並未流出至第2攪拌槽301b及下游側導管304，且亦未被輸送至成形裝置42。

(5-2)變化例B

於實施方式中，流路變更構件107a如圖6所示具有平滑之螺旋構造。然而，流路變更構件107a只要具有將流過連接管107內之流體之壓力之增加抑制於最小限度之構造，則亦可具有其他形狀。

(5-3)變化例C

於實施方式中，熔融玻璃90為無鹼玻璃或微鹼玻璃，於攪拌裝置100中，熔融玻璃90被於1400℃~1550℃之溫度範圍攪拌。然而，熔融玻璃90亦可為較利用攪拌裝置100攪拌之熔融玻璃90添加有更多量之鹼成分之熔融玻璃。該情形時，於攪拌裝置100中，熔融玻璃被於1300℃~1400℃之溫度範圍攪拌。

(5-4)變化例D

於實施方式中，第1葉片106a1~106a4以2片第1支撐板108a相對於第1軸105a之軸方向正交之方式設置。然而，第1支撐板108a亦可於相對於與第1軸105a之軸方向正交之平面傾斜之狀態下安裝於第1軸105a。另外，本變化例亦可應用於第2攪拌器102b之第2葉片106b1~106b5。

(5-5)變化例E

於實施方式中，第1軸105a以其旋轉軸與第1攪拌槽101a之圓筒形狀之中心軸一致之方式配置。然而，第1軸105a亦能以其旋轉軸自第1 攪拌槽101a之圓筒形狀之中心軸分離之方式配置。

(5-6)變化例F

於實施方式中，第2攪拌器102b具有與第1攪拌器102a相同之尺寸，但亦可具有與第1攪拌器102a不同之尺寸。例如，第2攪拌器102b亦可具有較第1攪拌器102a小之尺寸。

90‧‧‧熔融玻璃

90a‧‧‧液面

100‧‧‧攪拌裝置

100a‧‧‧第1攪拌裝置

100b‧‧‧第2攪拌裝置

101a‧‧‧第1攪拌槽

101b‧‧‧第2攪拌槽

102a‧‧‧第1攪拌器

102b‧‧‧第2攪拌器

103‧‧‧上游側導管

104‧‧‧下游側導管

105a‧‧‧第1軸

105b‧‧‧第2軸

107‧‧‧連接管

107a‧‧‧流路變更構件

Claims (7)

1. 一種玻璃基板之製造方法，其具備：熔解步驟，其係將玻璃原料熔解而獲得熔融玻璃；攪拌步驟，其係對於上述熔解步驟中獲得之上述熔融玻璃進行攪拌；及成形步驟，其係自已於上述攪拌步驟攪拌之上述熔融玻璃成形玻璃基板；且上述攪拌步驟具有：供給步驟，其係將上述熔融玻璃流動至上游側導管而將上述熔融玻璃供給至與上述上游側導管連接之第1攪拌槽；第1攪拌步驟，其係於上述第1攪拌槽內，將於上述供給步驟供給之上述熔融玻璃一面朝沿鉛直方向之第1方向引導一面攪拌；移送步驟，其係將已於上述第1攪拌步驟攪拌之上述熔融玻璃流動至連接上述第1攪拌槽與第2攪拌槽之連接管而移送至上述第2攪拌槽；及第2攪拌步驟，其係於上述第2攪拌槽內，將已於上述移送步驟移送之上述熔融玻璃一面朝上述第1方向之相反方向引導一面攪拌；且於上述移送步驟中，具有與上述熔融玻璃不同之比重之異質玻璃流入至上述連接管，使用流路變更構件使於上述連接管中上述異質玻璃流動之高度位置產生變化。
2. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述異質玻璃之比重較上述熔融玻璃小，上述第1方向為自下方朝上方之方向，於上述供給步驟中，上述異質玻璃流過上述上游側導管之上部， 於上述第1攪拌步驟中，於上述供給步驟中流過上述上游側導管之上部之上述異質玻璃沿著上述第1攪拌槽之側面上升，於上述移送步驟中，於上述第1攪拌步驟中沿著上述第1攪拌槽之側面上升之上述異質玻璃於流過上述連接管之下部之後於上述連接管內上升，於上述第2攪拌步驟中，於上述移送步驟中於上述連接管內上升之上述異質玻璃與上述熔融玻璃一同被攪拌。
3. 如請求項1之玻璃基板之製造方法，其中上述異質玻璃之比重較上述熔融玻璃大，上述第1方向為自上方朝下方之方向，於上述供給步驟中，上述異質玻璃流過上述上游側導管之下部，於上述第1攪拌步驟中，於上述供給步驟中流過上述上游側導管之下部之上述異質玻璃沿著上述第1攪拌槽之側面下降，於上述移送步驟中，於上述第1攪拌步驟中沿著上述第1攪拌槽之側面下降之上述異質玻璃於流過上述連接管之上部之後於上述連接管內下降，於上述第2攪拌步驟中，於上述移送步驟中於上述連接管內下降之上述異質玻璃與上述熔融玻璃一同被攪拌。
4. 一種玻璃基板之製造裝置，其具備：攪拌裝置，其對熔融玻璃進行攪拌；及成形裝置，其自藉由上述攪拌裝置攪拌之上述熔融玻璃成形玻璃基板；且上述攪拌裝置具備：第1攪拌槽；第2攪拌槽；第1攪拌器，其設置於上述第1攪拌槽內，用以將上述第1攪拌 槽內之上述熔融玻璃一面朝沿鉛直方向之第1方向引導一面攪拌；第2攪拌器，其設置於上述第2攪拌槽內，用以將上述第2攪拌槽內之上述熔融玻璃一面朝上述第1方向之相反方向引導一面攪拌；上游側導管，其與上述第1攪拌槽之側部連接，用以將上述熔融玻璃供給至上述第1攪拌槽；連接管，其連接上述第1攪拌槽之側部與上述第2攪拌槽之側部，用以將上述熔融玻璃自上述第1攪拌槽移送至上述第2攪拌槽；及下游側導管，其與上述第2攪拌槽之側部連接，用以使上述熔融玻璃自上述第2攪拌槽內流出；且上述連接管具有設置於上述連接管內之流路變更構件，且流入具有與上述熔融玻璃不同之比重之異質玻璃，上述流路變更構件使流入至上述連接管之上述異質玻璃流動之高度位置產生變化。
5. 如請求項4之玻璃基板之製造裝置，其中上述流路變更構件藉由將上述連接管內之流動扭轉而使上述異質玻璃流動之高度位置產生變化。
6. 如請求項4或5之玻璃基板之製造裝置，其中上述異質玻璃之比重較上述熔融玻璃小，上述第1方向為自下方朝上方之方向，上述上游側導管與上述第1攪拌槽之下方側部連接，上述連接管連接上述第1攪拌槽之上方側部與上述第2攪拌槽之上方側部，上述下游側導管與上述第2攪拌槽之下方側部連接， 上述流路變更構件使流過上述連接管之下部之上述異質玻璃上升。
7. 如請求項4或5之玻璃基板之製造裝置，其中上述異質玻璃之比重較上述熔融玻璃大，上述第1方向為自上方朝下方之方向，上述上游側導管與上述第1攪拌槽之上方側部連接，上述連接管連接上述第1攪拌槽之下方側部與上述第2攪拌槽之下方側部，上述下游側導管與上述第2攪拌槽之上方側部連接，上述流路變更構件使流過上述連接管之上部之上述異質玻璃下降。