TWM511496U - 玻璃基板製造裝置 - Google Patents

Description

玻璃基板製造裝置

本創作係關於一種玻璃基板製造裝置。

熔融玻璃係將玻璃原料熔解而產生，其後，於成形步驟中直至成形為平板玻璃為止之期間，通常會進行澄清、攪拌等處理步驟。於處理步驟中，進而亦包括向用於進行澄清、攪拌、成形之各裝置供給熔融玻璃。熔融玻璃由於溫度極高，因此，作為進行澄清、攪拌、供給等之裝置之材料，已知有使用含有耐熱性高之鉑族金屬之材料(例如，創作文獻1)。

但是，由於鉑族金屬於高溫下容易揮發，因此，由含有鉑族金屬之材料構成之裝置由於暴露於高溫環境中而鉑族金屬容易揮發。另一方面，於裝置內揮發之鉑族金屬會於溫度低之部分凝集而容易於裝置之內壁等析出，有時會落入熔融玻璃中。如此混入熔融玻璃中之鉑族金屬之凝集物有時亦會殘留於經成形、切斷步驟而得到之玻璃基板內，產生製品缺陷。尤其，對於被稱為無鹼玻璃或者微鹼玻璃之鹼成分少之玻璃，由於與鹼性玻璃相比，玻璃黏度高，因此，必須以更高溫度進行澄清、攪拌等。因此，於製造該等種類之玻璃時，鉑族金屬更容易於裝置內揮發，鉑族金屬之凝集物混入熔融玻璃中之可能性變得更高。

為了抑制此種鉑族金屬於裝置內之揮發，已知有將惰性氣體供給至裝置內，降低裝置內環境中之氧濃度。藉由供給惰性氣體而降低氧濃度，而能夠抑制鉑族金屬於高溫下氧化並揮發。

[先前技術文獻] [創作文獻]

[創作文獻1]日本專利特開2010-111533號公報

但是，眾所周知，當供給至裝置內之惰性氣體之溫度低時，於流入有惰性氣體之裝置內之部分及其附近之部分，環境溫度會降低，出現存在於環境中之鉑族金屬之揮發物發生凝集之情況。

本創作之目的在於，提供一種能夠減少鉑族金屬之揮發物凝集之玻璃基板製造裝置。

本創作提供以下(1)~(14)。

(1)一種玻璃基板製造裝置，其具有熔融玻璃處理裝置，上述熔融玻璃處理裝置具有包含熔融玻璃之液相、及由上述液相之液面及內壁包圍之氣相空間，與上述氣相空間接觸之內壁之至少一部分由含有鉑族金屬之材料構成，上述玻璃基板製造裝置之特徵在於，上述熔融玻璃處理裝置包括：惰性氣體供給裝置，其將相對於上述熔融玻璃及上述鉑族金屬為惰性之氣體供給至上述氣相空間；以及氣體溫度調整裝置，其於將上述惰性氣體供給至上述氣相空間之前調整上述惰性氣體之溫度，以減少存在於上述氣相空間之鉑族金屬之揮發物凝集。

(2)如上述(1)之玻璃基板製造裝置，其中上述熔融玻璃處理裝置係一面使上述熔融玻璃流動一面進行上述熔融玻璃之澄清之澄清裝置，上述澄清裝置具有於上述熔融玻璃之流動方向上形成之溫度分 佈。

(3)如上述(1)或(2)之玻璃基板製造裝置，其中上述澄清裝置包括：包含鉑或鉑合金等之長條狀之澄清管；以及經由設置於上述澄清管之端部之凸緣而設置之電極板，上述氣體供給裝置包括將惰性氣體導入至氣相空間內之氣體導入管(惰性氣體供給裝置)，上述氣體溫度調整裝置為設置於上述氣體供給裝置之外周之加熱裝置。

(4)如上述(3)之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體導入管與設置於上述澄清管之內壁之氣體導入口連接，惰性氣體通過上述氣體導入口而被導入至氣相空間，上述惰性氣體導入口設置於設有上述凸緣之部分，並被配置成自上述氣體導入口導入之惰性氣體朝向上述通氣管流動。

(5)如上述(3)之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度調整裝置為設置於上述氣體導入管之外周之耐火磚。

(6)如上述(3)之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度調整裝置為設置於上述氣體導入管之外周之加熱器，上述玻璃基板製造裝置進而包括控制上述加熱器之溫度之控制裝置。

(7)如上述(6)之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體之溫度被調整為使上述熔融玻璃處理裝置之溫度被保持於能夠減少上述鉑族金屬之揮發物凝集之溫度以上。

(8)如上述(6)之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體之溫度被調整為使上述熔融玻璃處理裝置之呈現最高溫度之部分及呈現最低溫度之部分之溫度差保持於150℃以內。

(9)如上述(6)之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體之溫度被 調整為上述熔融玻璃處理裝置之最高溫度以下。

(10)如上述(1)之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體供給裝置調整上述惰性氣體之流量，使上述熔融玻璃處理裝置之溫度保持於能夠減少上述鉑族金屬之揮發物凝集之溫度以上。

(11)如上述(1)之玻璃基板製造裝置，其進而包括氣體溫度決定裝置，該氣體溫度決定裝置用於決定上述惰性氣體之目標溫度，上述氣體溫度調整裝置將上述惰性氣體之溫度調整為由上述氣體溫度決定裝置決定之上述目標溫度。

(12)如上述(11)之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度決定裝置基於上述熔融玻璃處理裝置之溫度決定上述目標溫度。

(13)如上述(12)之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度決定裝置基於上述熔融玻璃處理裝置之最高溫度與最低溫度之溫度差決定上述目標溫度。

(14)如上述(11)之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度決定裝置基於上述氣相空間內之鉑蒸汽壓決定上述目標溫度。

再者，作為使用上述玻璃基板製造裝置製造玻璃基板時之製造步驟，包括：熔解步驟，其熔解玻璃原料而產生熔融玻璃；以及處理步驟，其於熔融玻璃處理裝置中處理上述熔融玻璃，上述熔融玻璃處理裝置具有：液相，其包含上述熔融玻璃；以及氣相空間，其由上述液相之液面及內壁包圍，上述熔融玻璃處理裝置中與上述氣相空間接觸之內壁之至少一部分由含有鉑族金屬之材料構成，於上述處理步驟中，將相對於上述熔融玻璃及上述鉑族金屬為惰性之氣體供給至上述氣相空間，並將被調整為降低存在於上述氣相空間中之鉑族金屬之揮發物凝集之溫度之上述惰性氣體供給至上述氣相空間。

又，於上述處理步驟中，將上述惰性氣體之溫度調整為使上述 熔融玻璃處理裝置之溫度被保持於能夠減少上述鉑族金屬之揮發物凝集之溫度以上。進而，將上述惰性氣體之溫度調整為使上述熔融玻璃處理裝置之呈現最高溫度之部分及呈現最低溫度之部分之溫度差保持於150℃以內。再者，將上述惰性氣體之溫度調整為上述熔融玻璃處理裝置之最高溫度以下。於上述處理步驟中，進一步調整上述惰性氣體之流量，以使上述熔融玻璃處理裝置之溫度被保持於能夠減少上述鉑族金屬之揮發物凝集之溫度以上。

根據本創作之玻璃基板製造裝置，能夠減少鉑族金屬之揮發物凝集。

100‧‧‧熔融玻璃產生裝置

102‧‧‧澄清槽

102a‧‧‧澄清管

102b‧‧‧通氣管

102c、102d‧‧‧電極板

102e、102f‧‧‧凸緣

102g‧‧‧交流電源

102h、102i‧‧‧氣體導入管

102j、102k‧‧‧氣體導入口

103‧‧‧攪拌槽

103a‧‧‧攪拌器

104、105、106‧‧‧玻璃供給管

110‧‧‧耐火磚

120‧‧‧加熱器

200‧‧‧成形裝置

210‧‧‧成形體

300‧‧‧切斷裝置

MG‧‧‧熔融玻璃

SG‧‧‧平板玻璃

圖1係表示使用本實施形態之玻璃基板製造裝置製造玻璃基板時之製造方法之步驟之一例之圖。

圖2為模式性地表示進行本實施形態中之熔解步驟~切斷步驟之裝置之一例之圖。

圖3(a)係說明本實施形態之澄清槽之立體圖，圖3(b)係說明本實施形態之澄清管內部之惰性氣體之流動之一例之圖。

圖4(a)係表示用於惰性氣體之溫度調整之加熱單元之一例之圖。圖4(b)係表示用於惰性氣體之溫度調整之加熱單元之另一例之圖。

圖5係表示本實施形態之澄清管之內壁之長度方向之一例溫度分佈之圖。

以下，對本實施形態之玻璃基板製造裝置進行說明。首先，圖1係表示使用本創作之玻璃基板製造裝置製造玻璃基板時之製造方法之步驟之一例之圖。

以後所說明之鉑或鉑合金等為鉑族金屬，包含鉑、釕、銠、 鈀、鋨、銥及該等金屬之合金。

玻璃基板之製造方法主要包括熔解步驟(ST1)、澄清步驟(ST2)、均質化步驟(ST3)、成形步驟(ST4)、緩冷步驟(ST5)及切斷步驟(ST6)。除此以外，還包括研削步驟、研磨步驟、清洗步驟、檢查步驟、捆包步驟等，捆包步驟中積層之複數個玻璃基板被搬送至訂貨方之商家。

熔解步驟(ST1)於熔解槽中進行。於熔解步驟中，藉由向熔解槽中所儲存之熔融玻璃之液面投入玻璃原料而製造熔融玻璃。再者，較佳為於玻璃原料中添加澄清劑。關於澄清劑，自減輕環境負擔之方面來說，適合使用氧化錫。

澄清步驟(ST2)於澄清槽之由鉑或鉑合金等構成之澄清管之內部進行。於澄清步驟中，澄清槽之管內之熔融玻璃升溫。於該過程中，澄清劑成為藉由還原反應而釋放氧之後作為還原劑發揮作用之物質。熔融玻璃中所含有之包含O₂ 、CO₂ 或SO₂ 之氣泡吸收藉由澄清劑之還原反應所產生之O₂ 而成長，上浮至熔融玻璃之液面破裂而消滅。氣泡中所包含之氣體通過設於澄清槽之氣相空間而釋放到外部氣體中。

然後，於澄清步驟中，使熔融玻璃之溫度下降。於該過程中，藉由澄清劑之還原反應所獲得之還原劑進行氧化反應。藉此，殘留於熔融玻璃之氣泡中之O₂ 等氣體成分被再吸收至熔融玻璃中，從而氣泡消滅。

於均質化步驟(ST3)中，使用攪拌器對通過自澄清槽延伸之配管而供給之攪拌槽內之熔融玻璃進行攪拌，藉此，進行玻璃成分之均質化。

於成形裝置中進行成形步驟(ST4)及緩冷步驟(ST5)。

於成形步驟(ST4)中，將熔融玻璃成形為平板玻璃，製造平板玻璃之流體。成形可使用溢流下拉法或浮式法。於下述之本實施形態 中，列舉使用溢流下拉法之例子進行說明。

於緩冷步驟(ST5)中，以成形後流動之平板玻璃成為所期望之厚度且不產生內部應變、進而不產生翹曲之方式進行冷卻。

於切斷步驟(ST6)中，於切斷裝置中將自成形裝置供給之平板玻璃切斷成特定之長度，藉此，獲得板狀之玻璃板。將切斷後之玻璃板進一步切斷成特定之尺寸，製造目標尺寸之玻璃基板。

於使用本實施形態之玻璃基板製造裝置之玻璃基板製造方法中，於熔解步驟後至成形步驟前之間使用之裝置中實施以下方法。

即，於將玻璃原料熔解而產生熔融玻璃之熔解步驟後且將熔融玻璃成形為平板玻璃之前，使其通過用於對熔融玻璃進行處理之熔融玻璃處理裝置。該處理裝置包括包含鉑或鉑合金等之金屬製之管或槽。此時，熔融玻璃處理裝置具有包含熔融玻璃之液相以及由液相之液面及內壁所包圍之氣相空間，與氣相空間接觸之裝置之內壁之至少一部分由含有鉑族金屬之材料構成。

為了降低環境中之氧濃度，將相對於熔融玻璃及鉑或鉑合金等惰性之氣體(以下簡稱為惰性氣體)供給至該熔融玻璃處理裝置之氣相空間。藉此，能夠降低鉑或鉑合金之揮發。又，惰性氣體被調整為減少存在於氣相空間中之鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度而被供給至氣相空間。藉此，能夠減少存在於氣相空間中之鉑或鉑合金等之揮發物凝集。

上述熔融玻璃處理裝置係於熔解步驟後至成形步驟前之間之步驟中所使用之裝置，適用於具有液相及氣相空間之裝置。例如，適用於進行澄清步驟之澄清槽、進行均質化步驟之攪拌槽、以及用於向澄清槽、攪拌槽、成形裝置供給熔融玻璃之玻璃供給管。於以後之說明中，代表性地以適用於澄清槽之形態進行說明。

圖2係模式性地表示進行本實施形態中之熔解步驟(ST1)~切斷步 驟(ST6)之裝置之一例之圖。如圖2所示，該裝置主要具有熔融玻璃產生裝置100、成形裝置200及切斷裝置300。熔融玻璃產生裝置100具有熔解槽101、澄清槽102、攪拌槽103、及玻璃供給管104、105、106。

圖2所示之例子之熔解槽(熔解裝置)101將玻璃原料熔解而製造熔融玻璃。澄清槽102包括包含鉑或鉑合金等之澄清管102a(參照圖3)。於澄清管102a中，至少進行消泡處理，該消泡處理係於以熔融玻璃MG具有液面之方式形成有氣相空間之狀態下使熔融玻璃MG通過之期間，使電流於設置於澄清槽102之至少一對電極板(參照圖3)間流動而對澄清管102a通電加熱，使熔融玻璃MG向氣相空間中釋放氣泡。於攪拌槽103中，於以熔融玻璃MG具有液面之方式形成有氣相空間之狀態下使熔融玻璃MG通過之期間，藉由設於攪拌槽103之攪拌器103a對熔融玻璃MG進行攪拌而使其均質化。

成形裝置200包括成形體210，利用使用成形體210之溢流下拉法將於澄清槽102、攪拌槽103中處理過之熔融玻璃MG成形而製成平板玻璃SG。進而，於成形裝置200中，以平板玻璃SG不產生板厚偏差、應變及翹曲之方式使平板玻璃SG緩冷。

切斷裝置300將緩冷後之平板玻璃SG切斷而製成玻璃基板。

(澄清步驟及澄清槽)

圖3(a)係主要表示進行澄清步驟之裝置之構成之圖。

澄清步驟包括消泡處理與吸收處理。於以下之說明中，以使用氧化錫作為澄清劑之情形為例子進行說明。氧化錫與先前一般使用之亞砷酸相比澄清功能低，但自環境負擔小這一點來說可適合用作澄清劑。然而，因氧化錫之澄清功能比亞砷酸低，故而，於使用氧化錫之情形時，必須使熔融玻璃MG於澄清步驟時之熔融玻璃MG之溫度比先前高。於該情形時，例如澄清步驟中之熔融玻璃溫度之最高溫度例如為1630℃~1720℃，較佳為1670℃~1710℃。

於熔解槽101中熔解後之熔融玻璃MG藉由玻璃供給管104(參照圖2)而導入至澄清槽102。

如圖3(a)所示，澄清槽102包括包含鉑或鉑合金等之長條狀之澄清管102a，且包括氣體導入管102h、102i、設置於澄清管102a之頂部之通氣管102b、電極板102c、102d、及凸緣102e、102f。

具體而言，澄清管102a具有包含熔融玻璃之液相、及由該熔融玻璃之液面及澄清管102a之內壁包圍之氣相空間。包圍氣相空間之澄清槽102之內壁之至少一部分由鉑或鉑合金等材料構成。惰性氣體被供給至澄清管102a之氣相空間，且惰性氣體被調整為減少存在於氣相空間中之鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度。即，惰性氣體於被供給至氣相空間之前，被預先調整為上述溫度。

澄清槽102具有將惰性氣體導入至氣相空間內之氣體導入管102h、102i。例如，使用氮氣、或氬氣、氦氣、氖氣等稀有氣體、或該等氣體之混合氣體作為惰性氣體。氣相空間之氧濃度較佳為藉由導入惰性氣體而成為5%以下。氣體導入管102h、102i與設置於澄清管102a之內壁之氣體導入口102j、102k相連接，如圖3(b)所示，惰性氣體通過氣體導入口102j、102k而被導入至氣相空間。圖3(b)係說明澄清管102a內部之氣體流動之圖。

於本實施形態中，來自氣體導入管102h、102i之惰性氣體之導入係自如氣體導入口102j、102k般之噴嘴導入，但未必侷限於噴嘴，亦可利用公知之方法導入惰性氣體。較佳為將導入之惰性氣體調整為使澄清管102a之溫度保持於能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度以上。如此，藉由澄清管102a於整體上被保持為能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度以上，而即使將惰性氣體導入至氣相空間而使澄清管102a之溫度局部下降，亦能夠減少存在於氣相空間內之鉑或鉑合金等之揮發物於溫度下降之部分及與其相鄰之部分凝集。或者，能 夠抑制惰性氣體被導入至氣相空間而使澄清管102a之溫度局部下降。

對於上述能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度，例如可以列舉出澄清管102a之呈現最高溫度之部分與呈現最低溫度之部分之溫度差被保持於150℃以內之溫度。藉由使澄清管102a保持為如此之溫度差，而能夠有效地降低自澄清管102a之由鉑或鉑合金等構成之內壁揮發之揮發物之凝集。由於溫度越低，鉑或鉑合金等之飽和蒸汽壓越低，揮發物之一部分易於於溫度低之區域凝集。尤其，於澄清管102a之溫度最低之部分及與其相鄰之部分，容易產生如此之揮發物之凝集。因此，藉由使澄清管102a中之溫度差為150℃以內，而按照飽和蒸汽壓之溫度依賴性曲線(飽和蒸汽壓曲線)，揮發物凝集之量變少。因此，於與氣相空間接觸之內壁上鉑或鉑合金等之凝集物析出之量變少，析出之凝集物之一部分脫離成為微粒而落至熔融玻璃G中之情況變少。藉此，能夠抑制鉑族金屬之異物混入至熔融玻璃G中。再者，此處所言之溫度差係指澄清管102a之內壁之溫度差。上述溫度差較佳為100℃以內，更佳為50℃以內。

於進行惰性氣體之溫度調整而使上述溫度差保持於150℃以內之情形時，自減少溫度調整所需之熱量，提高能源效率之觀點出發，較佳為將惰性氣體之溫度調整為澄清管102a之最高溫度以下。例如，澄清管102a之溫度為1400℃~1750℃之情形時，較佳為將惰性氣體之溫度調整為500℃~1750℃，更佳為調整為800℃~1500℃。

再者，惰性氣體之溫度調整既可於惰性氣體被導入至氣相空間之前預先進行，亦可與澄清管102a內之熔融玻璃之澄清並行地進行惰性氣體之溫度調整。

具體而言，惰性氣體之溫度調整藉由加熱而進行。加熱之方法無特別限制，例如可使用圖4(a)及圖4(b)所示之加熱單元(氣體溫度調節裝置)來進行。圖4(a)及圖4(b)均係表示用於惰性氣體之溫度調 整之加熱單元之例子之圖，係著眼於氣體導入管102i而表示圖3(b)所示之澄清管102a之圖。此處雖然未圖示，但圖4(a)及圖4(b)中所示之加熱單元亦適用於氣體導入管102h。

於圖4(a)所示之例子中，澄清管102a之周圍由耐火磚110所覆蓋。耐火磚110被設置成覆蓋氣體導入管102i之周圍。耐火磚110為對澄清管102a進行保溫之隔熱材料，能夠將自澄清管102a傳導之熱作為預熱而保持。氣體導入管102i由耐火磚110覆蓋，藉此惰性氣體通過氣體導入管102i時被加溫。又，一般於耐火磚中大多存在間隙，惰性氣體有時會自該間隙漏出。因此，為了防止惰性氣體洩漏，自能精度良好地控制導入至澄清管102a內之惰性氣體之流量之觀點出發，較佳為惰性氣體經由氣體導入管102i而被導入至澄清管102a內。另一方面，亦可省略氣體導入管102i。於該情形時，例如亦可以代替氣體導入管102i而藉由耐火磚110形成惰性氣體之流路之方式，於澄清管102a之周圍設置耐火磚110。惰性氣體一面與耐火磚110接觸一面通過耐火磚110內形成之上述流路，藉此，於被導入至澄清管102a內之前被加溫。

於圖4(b)所示之例子中，於氣體導入管102i之周圍設有加熱器120(氣體溫度調節裝置)。加熱器120使用電熱線圈、鹵素加熱器等公知之加熱單元。於圖4(b)中，加熱器120為將電熱線纏繞於氣體導入管102i周圍而構成之電熱線圈。藉由未圖示之控制裝置對加熱器120進行溫度控制，以使澄清時通過氣體導入管102i內之惰性氣體之溫度被保持於特定之溫度範圍。於該情形時，較佳為加熱器120使用鉑或鉑合金。又，為了使加熱器120及氣體導入管102i絕緣，例如，較佳為於氣體導入管102i或加熱器120中任一者上設置熔射膜。

亦可代替電熱線圈而將未圖示之鹵素加熱器用於加熱器120。鹵素加熱器以面向氣體導入管102i之側壁之方式配設有1台或複數台。

除了圖4(a)及圖4(b)所示之加熱單元之外，例如亦可使用未圖示之電極(氣體溫度調節裝置)。於該情形時，氣體導入管102i較佳為由包含鉑或鉑合金等之材料構成。電極例如與氣體導入管102i之長度方向(圖4之上下方向)之兩端連接，藉由使電流於上述電極之間流動，而對氣體導入管102i通電加熱。

亦可適當組合使用以上說明之圖4(a)所示之加熱單元、圖4(b)所示之加熱單元以及其他加熱單元(氣體溫度調節裝置)。

於澄清步驟中，惰性氣體較佳為被進一步調整流量。此處所言之流量係指，被供給至澄清管102a之氣相空間內之惰性氣體之供給量。具體而言，惰性氣體之流量被調整為使澄清管102a之溫度被保持於能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度以上。藉由將澄清管102a整體保持為能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度以上，而即使將惰性氣體導入至氣相空間而使澄清管102a之溫度局部下降，亦能於溫度下降部分及與其相鄰之部分減少存在於氣相空間內之鉑或鉑合金等之揮發物凝集。於惰性氣體之流量多之情形及少之情形時，即使惰性氣體溫度相等，流量多時對澄清管102a之溫度之影響更大。例如，當惰性氣體之溫度低於澄清管102a之情形時，流量越多，澄清管102a之溫度越大幅地下降。但是，藉由調整惰性氣體之流量，而能夠於降低鉑或鉑合金等之揮發物之同時，減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集。惰性氣體之流量可以基於根據惰性氣體之流量、氣體導入管102i之直徑及長度求得之流入至澄清管102a之惰性氣體之溫度及隨著該惰性氣體變化之澄清管102a之溫度而決定。例如，惰性氣體之流量為5~20升/分鐘。惰性氣體之流量之調整例如藉由操作配設於氣體導入管102h、102i與惰性氣體之未圖示之供給源之間之閥(惰性氣體供給裝置)而進行。

再者，可連續地或者斷續地將惰性氣體供給至澄清管102a內。

返回至圖3之說明，如圖3(b)所示，通氣管102b將澄清管102a之 氣相空間與大氣連接，將氣相空間內之氣體、惰性氣體排出到大氣中。通氣管102b於澄清槽102之大致中央部被設置於凸緣102e與凸緣102f之間。本實施形態之通氣管102b之形狀形成為呈煙囪狀地筆直向上方延伸之形狀，但不限於該形狀。亦可為於中途彎曲之形狀等。

較佳為於澄清槽102設有吸引氣相空間中之氣體之吸引裝置。又，較佳為將吸引裝置設置成與通氣管102b相連接。藉由使用氣體導入管、吸引裝置或者他們兩者控制氣相空間之氣壓，可使得於氣相空間內產生所期望之氣流。

電極板102c、102d經由凸緣102e、102f而設置於澄清管102a。凸緣102e設置於澄清管102a之一端部。凸緣102f設置於澄清管102a之長度方向之中途之位置。當然，凸緣102f亦可設置於澄清管102a之另一端部。電極板102c、102d與作為電力供給源之交流電源102g連接而被施加特定電壓。凸緣102e、102f由具有導電性之金屬構成，使來自電極板102c、102d之電流以於澄清管102a之周圍上均勻分散之方式流動。藉由使電流流動到澄清管102a而將澄清管102a通電加熱，而電極板102c、102d將於澄清管102a中流動之熔融玻璃MG之溫度升溫至例如1630℃以上。

另一方面，熔融玻璃MG於澄清管102a內以熔融玻璃MG具有液面之方式流動。藉由上述澄清管102a之通電加熱而黏性成為例如120~400泊之熔融玻璃MG使因澄清劑之作用而膨脹之氣泡於熔融玻璃MG內上浮，於熔融玻璃MG之液面破裂而將氣泡中所含之氣體釋放到氣相空間中。即，進行消泡處理。因此，澄清管102a以熔融玻璃MG具有液面之方式於其內部包含氣相空間。

於澄清管102a內之上方之氣相空間破裂而釋放之氣體自通氣管102b釋放到澄清管102a外之大氣中。

於澄清管102a內流動之熔融玻璃MG之溫度維持於例如1630℃以 上之後，於澄清管102a之後半部分以後或後續之玻璃供給管105以後逐漸(階段性地或連續地)降溫，進行氣泡之吸收處理。於吸收處理中，如上述般氣泡隨著熔融玻璃MG之降溫被吸收到熔融玻璃MG內而消滅。

於圖3(a)中，表示了設置有一對電極板102c、102d之例子，但例如於澄清管102a之後半部分進行降溫之情形時，除電極板102c、102d以外，亦可設置1對以上之電極板。

再者，因澄清管102a如上述般藉由通電加熱而加熱至高溫(例如1700℃左右)，故而，鉑或鉑合金等容易自包含鉑或鉑合金等之澄清管102a之內壁揮發。而且，因澄清管102a之氣相空間如上述般與大氣相通，故而，於氣相空間內存在氧，進而，氧亦作為成分而包含於藉由消泡所產生之氣體中，故而，氣相空間內之氧濃度高於大氣之氧濃度。因此，促進鉑或鉑合金等之揮發。如此，於氣相空間中含有較多之自澄清管102a之內壁揮發之鉑或鉑合金之揮發物。

於本實施形態之澄清槽102中，如圖3(a)所示，將氣體導入口102j、102k設置於設有凸緣102e、102f之部分。其原因在於使得自氣體導入口102j、102k導入之惰性氣體如圖3(b)所示朝向通氣管102b流動。凸緣102e、102f係為了使來自電極板102c、102d之電流於澄清管102a之周圍上均勻地擴散而設置，於凸緣102e、102f上，用於將自澄清管102a傳遞之熱向外部輻射且抑制由熱引起之凸緣102e、102f之破損之未圖示之冷卻裝置並設於凸緣102e、102f而將凸緣102e、102f冷卻，故而，設有凸緣102e、102f之澄清管102a之內壁部分、即凸緣對應部分之溫度比該凸緣對應部分周圍之溫度低。

圖5係模式性地表示澄清管102a之內壁溫度沿著澄清管102a之長度方向之溫度分佈之一例之圖。如此之溫度可藉由於澄清管102a之內壁或靠近內壁之氣相空間中配置熱電偶等進行測量而獲得。於澄清管 102a之情形時，於設置凸緣102e、102f之凸緣對應部分溫度比周圍部分之溫度低，更進一步說，為最低，隨著向通氣管102b前進而溫度逐漸升高。但是，因通氣管102b係向靠近大氣之區域突出之管，故而，無法避免向大氣散熱。因此，於設置通氣管102b之部分，溫度下降。但是，該部分之溫度高於凸緣對應部分之溫度。澄清管102a中具有上述之溫度分佈。

根據本實施形態，為了降低澄清管102a內之環境中之氧濃度，而供給惰性氣體，並且將惰性氣體調整為降低存在於氣相空間中之鉑或鉑合金等之揮發物之凝集之溫度而供給至氣相空間。因此，即使澄清管102a具有上述溫度分佈，亦能藉由降低澄清管102a內之環境之氧濃度來減少鉑或鉑合金等之揮發之同時，減少凸緣對應部分、通氣管102b及其相鄰部分處之鉑或鉑合金等之揮發物之凝集。

尤其，於澄清管102a整體保持為能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度以上之情形時，即使將惰性氣體導入至氣相空間而使澄清管102a之溫度局部下降，亦能減少存在於氣相空間內之鉑或鉑合金等之揮發物凝集。於該情形時，例如，於惰性氣體之溫度被調整為使澄清管102a之呈現最高溫度之部分及呈現最低溫度之部分之溫度差被保持於150℃以內之情形時，能夠有效地降低自澄清管102a之由鉑或鉑合金等構成之內壁揮發之揮發物之凝集。此時，藉由將惰性氣體之溫度調整為澄清管102a之最高溫度以下，而能夠進一步減少溫度調整所需之熱量，提高能量效率。

又，於將澄清管102a之溫度調整為被保持於能減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集之溫度以上之溫度之情形時，即使將惰性氣體導入至氣相空間而使澄清管102a之溫度局部下降，亦能於溫度下降部分及其相鄰部分減少存在於氣相空間內之鉑或鉑合金等之揮發物凝集。

(玻璃組成)

作為上述玻璃基板，例示以下玻璃組成之玻璃基板。因此，以使玻璃基板具有以下玻璃組成之方式使用玻璃原料。

SiO₂ ：55莫耳%~75莫耳%、Al₂ O₃ ：5莫耳%~20莫耳%、B₂ O₃ ：0莫耳%~15莫耳%、RO：5莫耳%~20莫耳%(R為Mg、Ca、Sr及Ba中包含於玻璃基板之所有元素)、R'₂ O：0莫耳%~0.8莫耳%(R'為Li、K及Na中包含於玻璃基板之所有元素)。

上述玻璃為高溫黏性高之玻璃之一例。於此種玻璃中，為了於澄清管102a中以適當之熔融玻璃之黏度進行消泡，而將熔融玻璃加熱至高溫。因此，揮發物自澄清管102a之內壁大量揮發，揮發物之凝集成為問題。於此種情形時，抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之本實施形態之效果明顯。

此時，含有SiO₂ 、Al₂ O₃ 、B₂ O₃ 、以及RO(R係Mg、Ca、Sr以及Ba中被上述玻璃基板含有之所有元素)中至少任一個，莫耳比((2×SiO₂ )+Al₂ O₃ )/((2×B₂ O₃ )+RO)亦可為4.0以上。即，莫耳比((2×SiO₂ )+Al₂ O₃ )/((2×B₂ O₃ )+RO)為4.0以上之玻璃係高溫黏性特別高、難以澄清之玻璃之一例。為此，抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之本實施形態之效果更為明顯。又，由於具有鹼金屬氧化物之含量越少，玻璃黏度越高之傾向，因此，作為鹼金屬氧化物之合量之R'₂ O為0~0.8莫耳%之玻璃之黏性特別高。為了使黏度高之玻璃充分澄清，需要提高澄清槽(鉑或鉑合金)之溫度，於製造此種黏度高之玻璃之情形時，藉由應用本實施形態，亦能得到抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之效果。

又，除了係於使用上述高溫黏性高之玻璃之情況之外，於使用 熔解溫度高之玻璃之情形時，本實施形態之抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之效果亦很顯著。例如，於製造作為熔解溫度之指標之、黏度為10^2.5 泊時之溫度為1500℃以上之玻璃之情形時，本實施形態之抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之效果明顯。

玻璃基板之應變點亦可為650℃以上，更佳為690℃以上。又，由於應變點高之玻璃具有黏度為10^2.5 泊時之熔融玻璃之溫度高之傾向，難以澄清，因此，本實施形態之效果顯著。

又，於熔解玻璃原料，使含有氧化錫、且黏度為10^2.5 泊時之熔融玻璃之溫度為1500℃以上之情形時，本實施形態之效果更加明顯，黏度為10^2.5 泊時之熔融玻璃之溫度例如為1500℃~1700℃，亦可為1550℃~1650℃。

本實施形態中製造之玻璃基板適合於平板顯示器用玻璃基板。又，本實施形態中製造之玻璃基板適合於要求鹼金屬氧化物之含量極少之液晶顯示器用玻璃基板、氧化物半導體顯示器用玻璃基板。又，亦適合於有機EL顯示器用玻璃基板。換言之，使用本實施形態之玻璃基板製造裝置之玻璃基板製造方法適合於平板顯示器用玻璃基板之製造，特別適合於液晶顯示器用玻璃基板之製造。

又，本實施形態中製造之玻璃基板亦可適用於覆蓋玻璃、磁碟用玻璃基板、太陽能電池用玻璃基板等。

進而，於製作之玻璃基板之板厚薄之玻璃基板、例如0.01mm~0.5mm、進而0.01mm~0.3mm、更進一步地0.01mm~0.1mm之玻璃基板中，本實施形態之抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之效果亦比板厚較厚之玻璃基板明顯。凝集於澄清管102a等之內壁之鉑或鉑合金等之凝集物之一部分成為微粒落到熔融玻璃中，並混入至熔融玻璃中而包含於玻璃基板中。於此情形時，玻璃基板之板厚越薄，成為缺陷之微粒越多地位於玻璃基板之表面。若位於玻璃基板之表面之微粒 於使用玻璃基板之面板製造步驟中脫落，則脫落後之部分成為凹部，形成於玻璃基板上之薄膜被不均勻地形成，導致畫面之顯示缺陷。因此，越是板厚薄之玻璃基板，如本實施形態般於澄清管102a中抑制鉑或鉑合金等之揮發物凝集之效果越大。

再者，本實施形態中表示了適用於澄清槽102之示例，但亦能夠適用於進行熔融玻璃之均質化之攪拌槽103、玻璃供給管104、105、106。

攪拌槽103之內壁中之溫度低之部分大多為攪拌槽103之頂壁與側壁之連接部分。於該情形時，較佳為自上述連接部分將惰性氣體供給至氣相空間內。此時，能夠使氣相空間內之氣體、惰性氣體自攪拌槽103及攪拌器103a之間之間隙流向外部。

於玻璃供給管104、105、106之管之中途具有進行熔融玻璃之鼓泡、攪拌、流量調整之部件。較佳為氣相空間形成於此種之玻璃供給管並自設置於玻璃供給管之氣體導入管向氣相空間內供給惰性氣體。於該情形時，可自另外設置於玻璃供給管之間隙使氣相空間內之氣體、惰性氣體流出至外部。

(實施例)

按照上述說明之製造方法，熔解玻璃原料製造熔融玻璃，並利用圖4(a)所示之澄清槽進行澄清步驟。於澄清步驟期間，將進行溫度調整之氮氣供給至澄清管內。氮氣之溫度調整係藉由使氮氣通過由耐火磚包圍之氣體供給管進行加溫來進行。再者，藉由使電流流入設置於澄清槽之2塊電極板間來進行澄清步驟，以澄清管之最高溫度為1650℃~1700℃之溫度範圍來進行。澄清後，將熔融玻璃成形為平板玻璃，製作100塊玻璃基板(實施例)。再者，玻璃基板之玻璃組成為SiO₂ ：66.6莫耳%；Al₂ O₃ ：10.6莫耳%；B₂ O₃ ：11.0莫耳%；MgO、CaO、SrO及BaO之合量11.4莫耳%，應變點為660℃，黏度為10^2.5 泊時之熔 融玻璃之溫度為1570℃。

另一方面，除了不進行惰性氣體之溫度調整之外，與上述實施例同樣地進行熔融玻璃之澄清(比較例)。

目視確認實施例及比較例之玻璃基板有無鉑異物，於實施例中，確認有鉑異物之玻璃基板之數量被抑制於比較例之1/6，可以確認：藉由向澄清管內供給進行了溫度調整之惰性氣體，而能夠減少鉑或鉑合金等之揮發物凝集。

以上，對本創作之玻璃基板製造裝置進行了詳細說明，當然，本創作並不限於上述實施形態，亦可於不脫離本創作之主旨之範圍內進行多種改良或變更。

102a‧‧‧澄清管

102i‧‧‧氣體導入管

102f‧‧‧凸緣

110‧‧‧耐火磚

120‧‧‧加熱器

Claims (14)

1. 一種玻璃基板製造裝置，其具有熔融玻璃處理裝置，上述熔融玻璃處理裝置具有包含熔融玻璃之液相、及由上述液相之液面及內壁包圍之氣相空間，與上述氣相空間接觸之內壁之至少一部分由含有鉑族金屬之材料構成，上述玻璃基板製造裝置之特徵在於，上述熔融玻璃處理裝置包括：惰性氣體供給裝置，其將相對於上述熔融玻璃及上述鉑族金屬為惰性之氣體供給至上述氣相空間；以及氣體溫度調整裝置，其於將上述惰性氣體藉由上述惰性氣體供給裝置供給至上述氣相空間之前調整上述惰性氣體之溫度，以減少存在於上述氣相空間之鉑族金屬之揮發物凝集。
2. 如請求項1之玻璃基板製造裝置，其中上述熔融玻璃處理裝置係一面使上述熔融玻璃流動一面進行上述熔融玻璃之澄清裝置，上述澄清裝置具有於上述熔融玻璃之流動方向上形成之溫度分佈。
3. 如請求項1或2之玻璃基板製造裝置，其中上述熔融玻璃處理裝置包括：包含鉑或鉑合金之長條狀之澄清管；以及經由設置於上述澄清管之端部之凸緣而設置之電極板；上述惰性氣體供給裝置包括將惰性氣體導入至氣相空間內之氣體導入管，上述氣體溫度調整裝置為設置於上述惰性氣體供給裝置之外周之加熱裝置。
4. 如請求項3之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體導入管與設置於上述澄清管之內壁之氣體導入口連 接，惰性氣體通過上述氣體導入口而被導入至氣相空間，上述氣體導入口設置於設有上述凸緣之部分，並被配置成自上述氣體導入口導入之惰性氣體朝向設置於上述澄清管之通氣管流動。
5. 如請求項3之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度調整裝置為設置於上述氣體導入管之外周之耐火磚。
6. 如請求項3之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度調整裝置為設置於上述氣體導入管之外周之加熱器，上述玻璃基板製造裝置進而包括控制上述加熱器之溫度之控制裝置。
7. 如請求項6之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體之溫度被調整為使上述熔融玻璃處理裝置之溫度被保持於能夠減少上述鉑族金屬之揮發物凝集之溫度以上。
8. 如請求項6之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體之溫度被調整為使上述熔融玻璃處理裝置之呈現最高溫度之部分及呈現最低溫度之部分之溫度差保持於150℃以內。
9. 如請求項6之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體之溫度被調整為上述熔融玻璃處理裝置之最高溫度以下。
10. 如請求項1之玻璃基板製造裝置，其中上述惰性氣體供給裝置調整上述惰性氣體之流量，使上述熔融玻璃處理裝置之溫度被保持於能夠減少上述鉑族金屬之揮發物凝集之溫度以上。
11. 如請求項1之玻璃基板製造裝置，其進而包括氣體溫度決定裝置，該氣體溫度決定裝置用於決定上述惰性氣體之目標溫度，上述氣體溫度調整裝置將上述惰性氣體之溫度調整為由上述 氣體溫度決定裝置決定之上述目標溫度。
12. 如請求項11之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度決定裝置基於上述熔融玻璃處理裝置之溫度決定上述目標溫度。
13. 如請求項12之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度決定裝置基於上述熔融玻璃處理裝置之最高溫度與最低溫度之溫度差決定上述目標溫度。
14. 如請求項11之玻璃基板製造裝置，其中上述氣體溫度決定裝置基於上述氣相空間內之鉑蒸汽壓決定上述目標溫度。