專利名稱：玻璃板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造玻璃板的玻璃板的制造方法。
背景技術(shù)：
在用于液晶顯示屏或等離子體顯示屏等平板顯示器(下文稱為FPD)的玻璃基板中，例如以厚度為0.5mm 0.7mm、尺寸為300mmX 400mm 2850mmX 3050mm玻璃板為主流。作為Fro用玻璃基板的制造方法，已知有溢流下拉法。溢流下拉法中，通過在成形爐中使熔融玻璃從熔融玻璃成形體的上部溢出而成形為板狀玻璃，將成形后的板狀玻璃緩慢冷卻、并將其切斷。之后，按照客戶的規(guī)格將切斷后的板狀玻璃再切斷成規(guī)定的尺寸，進行清洗、端面研磨等，進行發(fā)貨。Fro用玻璃基板中、特別是液晶顯示裝置用玻璃基板中，在其表面形成有半導體元件，因此優(yōu)選完全不含有堿金屬成分或者即使含有也是對半導體元件等不會產(chǎn)生影響的程度的微量。另外，若在玻璃基板中存在氣泡，則其成為顯露缺陷的原因，因而有氣泡存在的玻璃基板無法作為Fro用玻璃基板來使用。因此，要求在玻璃基板中無氣泡殘留。在玻璃基板的制造中，去除熔融玻璃的氣泡的技術(shù)被稱為澄清，該澄清中，利用As2O3等澄清劑的氧化還原反應來去除氣泡。更具體地說，進一步提高粗熔解的熔融玻璃的溫度，使澄清劑發(fā)揮功能而使氣泡上浮、脫泡，其后通過降低溫度而使未脫泡而殘留的小泡溶解吸收在玻璃內(nèi)。作為澄清劑，除As2O3外，近年來從環(huán)境負荷方面出發(fā)，還使用SnO2或Fe2O3等來代替As203。如上所述，對于完全不含有堿金屬成分或堿金屬成分為微量的玻璃基板的情況，與鈉I丐玻璃等大量含有堿金屬的玻璃基板相比，其高溫粘性高、難以從制造中的熔融玻璃中去掉氣泡，因而需要更高的澄清效果。另一方面，已知有下述澄清技術(shù):通過使電流流經(jīng)由鉬或鉬合金構(gòu)成的管的澄清槽中來對澄清槽加熱(通電加熱)，并使熔融玻璃在該加熱后的澄清槽中流通，由此來提高熔融玻璃的溫度，進行澄清。(專利文獻I)。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特表2011-502934號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在將由鉬或鉬合金的管構(gòu)成的澄清槽加熱來提高熔融玻璃的溫度時，熔融玻璃的溫度有時不能均勻加熱。例如，如圖5所示，在通過管的熔融玻璃之中，由于與在壁面阻力大的管壁面附近流動的熔融玻璃的流速相比，在管路中心附近流動的熔融玻璃的流速更快，而且由于距離經(jīng)加熱的管的壁面遠，因而在管路中心附近流動的熔融玻璃的溫度低于在管壁面附近流動的熔融玻 璃的溫度，未能上升到澄清所必須的溫度，具有澄清不充分這樣的問題。該問題也為在電流流經(jīng)由鉬或鉬合金的管構(gòu)成的澄清槽中的情況下所發(fā)生的問題。另外，在為了提高管中心附近的溫度而增加由鉬或者鉬合金構(gòu)成的澄清槽的加熱量時，會促進鉬或者鉬合金的揮發(fā)，具有澄清槽的壽命縮短的問題。特別是近年來從環(huán)境負荷的方面出發(fā)在使用SnO2作為澄清劑來代替As2O3的情況下，由于使熔融玻璃的溫度高于使用As2O3的情況的溫度，因而愈加具有鉬或者鉬合金揮發(fā)的問題。因此對由鉬或者鉬合金構(gòu)成的管進行過剩加熱乃不利狀況。另外，在澄清槽中，通過形成氣泡易上浮的粘度可促進脫泡，但是，例如關(guān)于在液晶顯示裝置用玻璃基板等中優(yōu)選使用的無堿玻璃，由于需要使其高溫粘性高，使熔融玻璃的溫度為高于堿性玻璃的高溫，因而這樣的無堿玻璃愈發(fā)具有鉬或者鉬合金揮發(fā)的問題。因此對由鉬或者鉬合金構(gòu)成的管進行過剩加熱乃不利狀況。因此，本發(fā)明的目的在于提供玻璃基板的制造方法，在該制造方法中，與以往相t匕，可在熔融玻璃的澄清中防止構(gòu)成澄清槽的管的鉬或者鉬合金的揮發(fā)，同時可提高熔融玻璃的澄清效果。

解決課題的手段本發(fā)明的一個方式為玻璃基板的制造方法，其包括一邊使熔融玻璃在由鉬或鉬合金構(gòu)成的外周壁被加熱的管中流動一邊進行澄清的澄清工序。上述澄清工序包括脫泡工序，在該脫泡工序中，使上述熔融玻璃中的氣泡自熔融玻璃的液面向著上述管內(nèi)的氣相放出。在上述脫泡工序中，通過對上述熔融玻璃進行攪拌，使上述熔融玻璃沿上述管徑向的溫度分布均勻化。發(fā)明的效果利用上述方式的玻璃基板的制造方法，可在熔融玻璃的澄清中防止鉬或者鉬合金的揮發(fā)，同時可提高熔融玻璃的澄清效果。


[圖1]本實施方式玻璃基板制造方法的流程圖。[圖2]進行圖1所示熔解工序 切斷工序的裝置的示意圖。[圖3](a)為主要示出進行圖1所示澄清工序的澄清槽的圖，(b)為示出澄清槽外周壁溫度的圖。[圖4](a) (C)對澄清槽中所用的板材進行說明的圖。[圖5]對現(xiàn)有澄清槽中的熔融玻璃流速與溫度進行說明的圖。[圖6](a) (C)示出實施方式與圖4(a) (C)所示板材不同的板材的實例的圖。[圖7]示出實施方式與由圖4(a) (C)所示板材構(gòu)成的攪拌機構(gòu)不同的攪拌機構(gòu)的實例的圖。
具體實施例方式下面對本實施方式玻璃板的制造方法進行說明。
(玻璃基板制造方法的整體概要)圖1為本實施方式玻璃基板制造方法的流程圖。玻璃板的制造方法主要具有熔解工序(STl)、澄清工序(ST2)、均質(zhì)化工序(ST3)、供給工序(ST4)、成形工序(ST5)、緩慢冷卻工序(ST6)以及切斷工序(ST7)。此外還有磨削工序、研磨工序、清洗工序、檢查工序、捆包工序等，在捆包工序中進行了堆疊的2個以上玻璃基板被運送至收貨方的工作人員處。圖2為進行熔解工序(STl) 切斷工序(ST7)的裝置的示意圖。如圖2所示，該裝置主要具有熔解裝置200、成形裝置300、以及切斷裝置400。熔解裝置200主要具有熔解槽201、澄清槽202、攪拌槽203以及玻璃供給管204，205，206。需要說明的是，用于將熔解槽201以后至成形裝置300為止的各槽間連接的玻璃供給管204，205，206以及澄清槽202和攪拌槽203由金屬管構(gòu)成，金屬管乃鉬或者鉬銠合金等鉬合金制成。在熔解工序(STl)中，將添加有例如SnO2等澄清劑并被供給至熔解槽201內(nèi)的玻璃原料利用未圖示的火焰和電加熱器進行加熱熔解，從而得到熔融玻璃。具體地說，使用未圖示的原料投入裝置將玻璃原料M供給至熔融玻璃G的液面。玻璃原料通過利用火焰而變成高溫的氣相進行加熱來緩慢熔解，溶于熔融玻璃MG中。熔融玻璃MG通過利用電加熱器進行的通電加熱來升溫。澄清工序(ST2)至少在玻璃供給管204、澄清槽202和玻璃供給管205中進行。在澄清工序中，通過使澄清槽202內(nèi)的熔融玻璃MG升溫，熔融玻璃MG中所含有的包含02、C02或者SO2的氣泡吸收例如由SnO2等澄清劑的還原反應所產(chǎn)生的O2而成長，并上浮到熔融玻璃MG的液面而被放出(脫泡工序)。另外，在澄清工序中，在脫泡后降低熔融玻璃MG的溫度，從而使得例如由SnO2等澄清劑的還原反應而得到的SnO等澄清劑發(fā)生氧化反應，由此將殘存于熔融玻璃MG的氣泡中的O2等氣體成分吸收到熔融玻璃MG中而使泡消失(吸收工序)?；诔吻鍎┑难趸磻瓦€原反應是通過控制熔融玻璃MG的溫度來進行的。關(guān)于熔融玻璃MG的溫度，通過在設于玻璃供給管204的未圖示的加熱電極與設于澄清槽202的后述加熱電極202a (參照圖3)之間流通電流、進一步在加熱電極202a與相比于加熱電極202a位于熔融玻璃MG下游側(cè)且設 于澄清槽202的加熱電極202b (參照圖3 (a))之間流通電流，從而對澄清槽202進行加熱、使熔融玻璃MG升溫。進一步地，通過在加熱電極202b與相比于加熱電極202b位于熔融玻璃MG下游側(cè)且設于澄清槽202的加熱電極202c (參照圖3)之間流通電流，可在對澄清槽202進行加熱的同時使熔融玻璃MG降溫。該通電加熱并不限于利用3個區(qū)域的通電加熱進行的溫度控制，也可以進行I個或2個區(qū)域的通電加熱來進行熔融玻璃MG的溫度控制。關(guān)于澄清槽202中的澄清工序在下文詳述。在均質(zhì)化工序(ST3)中，使用攪拌器203a對通過玻璃供給管205進行供給的攪拌槽203內(nèi)的熔融玻璃MG進行攪拌，由此來進行玻璃成分的均質(zhì)化。攪拌槽203中，可使用I個攪拌器203a對熔融玻璃MG進行攪拌，也可以使用2個以上的攪拌器203a對熔融玻璃MG進行攪拌。供給工序(ST4)中，通過玻璃供給管206的熔融玻璃MG被供給至成形裝置300。在成形裝置300中進行成形工序(ST5)和緩慢冷卻工序(ST6)。在成形工序(ST5)中，將熔融玻璃MG成形為片狀玻璃G，制作片狀玻璃G的連續(xù)體(流Λ)。在本實施方式中，采用的是使用后述成形體310的溢流下拉法。在緩慢冷卻工序(ST6)中，成形且連續(xù)的片狀玻璃G按照形成所期望的厚度、不產(chǎn)生內(nèi)部變形的方式進行冷卻。在切斷工序(ST7)中，在切斷裝置400中將由成形裝置300供給的片狀玻璃G切斷成規(guī)定長度，從而得到板狀的玻璃基板。切斷后的玻璃基板進一步被切斷成規(guī)定的尺寸，制作目標尺寸的玻璃基板。之后進行玻璃基板端面的磨削、研磨和玻璃基板的清洗，進一步檢查有無氣泡或波筋等缺陷，之后將檢查合格品的玻璃基板作為最終制品進行捆包。(澄清工序)如上所述，澄清工序(ST2)的脫泡工序和吸收工序至少在玻璃供給管204、澄清槽202和玻璃供給管205中進行。脫泡工序主要在供給管204和澄清槽202的前半部進行。另外，吸收工序主要在澄清槽202的后半部進行。此外，脫泡工序有時也在澄清槽202的后半部進行。這種情況下的吸收工序在澄清槽202的后半部或其以后的供給管205中進行。下面自脫泡工序起對澄清工序進行說明。對于由熔解槽201供給至玻璃供給管204的熔融玻璃MG，在玻璃供給管204和澄清槽202的前半部，其在供給至澄清槽202之前進行加熱，以促進SnO2等澄清劑中氧的放出反應且使粘度達到在澄清槽202的前半部氣泡容易上浮的粘度(優(yōu)選為120 [poise (poise) ] ~ 400 [poise]: 1poise=0.1Pa.秒)。例如,在無堿玻璃或僅含有微量堿的微量含堿玻璃(高溫粘性玻璃)(例如在為與102 5 [poise]的粘度相當?shù)臏囟葹?500°C以上的玻璃)的情況下，例如，以1580°C 1620°C、更優(yōu)選以1，600°C 1620°C供給至玻璃供給管204，以使澄清槽202的入口處例如為1610°C 1650°C、更優(yōu)選為1630°C 1650°C的方式進行加熱。進一步地，在澄清槽202中，通過在后述的加熱電極202a與加熱電極202b之間流通電流，對澄清槽202進行加熱，使熔融玻璃MG升溫至例如1670°C 1710°C、優(yōu)選至1690°C 1710°C。即，需要使澄清槽202的溫度升高到構(gòu)成澄清槽202的金屬管的鉬或者鉬合金的耐熱溫度附近。即，在脫泡工序中，為了對熔融玻璃MG進行加熱，需要有一定長度以上的管。并且，需要按照澄清槽202的內(nèi)徑大于玻璃供給管204的內(nèi)徑、在熔融玻璃MG的液面與管之間有氣相空間的方式來構(gòu)成。采用這樣的構(gòu)成，在玻璃供給管204中開始的脫泡可在澄清槽202中為氣泡易于上浮的粘度時急劇地放出、可有效促進澄清效果。此處，澄清槽202的管由于如上所述內(nèi)徑較大，因而管徑向的溫度分布容易不均勻。需要說明的是，該問題在內(nèi)徑較小的玻璃供給管204中不易產(chǎn)生。接著對吸收工序進行說明。在吸收工序中，通過在加熱電極202b與加熱電極202c(參照圖3)之間流通電流，來一邊對澄清槽202進行加熱一邊使熔融玻璃MG降溫，在使用SnO2作為澄清劑的情況下，通過使經(jīng)SnO2的還原反應得到的SnO進行氧化反應，殘存在熔融玻璃MG的氣泡中的O2等氣體成分被吸收到熔融玻璃MG中，氣泡消失。(澄清槽)圖3(a)為具體示出主要進行上述澄清工序的澄清槽202的構(gòu)成的圖。具體地說，澄清槽202具有加熱電極202a，202b, 202c與金屬管202d。金屬管202d為鉬或鉬合金制造的管。熔融玻璃MG以金屬管202d的管路為流路流經(jīng)金屬管202d的內(nèi)部。加熱電極202a, 202b, 202c使電流自金屬管202d的外周壁面流至金屬管202d，使用由金屬管202d的電阻產(chǎn)生的焦耳熱對金屬管202d進行加熱，將熔融玻璃MG的溫度提高到特定溫度，并使用熔融玻璃MG中的澄清劑進行熔融玻璃MG的脫泡。S卩，金屬管202d包括鉬或鉬合金的外周壁，該外周壁被加熱。加熱電極202a，202b，202c自金屬管202d長度方向——X方向的上游側(cè)依序設有加熱電極202a、加熱電極202b、加熱電極202c，加熱電極202a和加熱電極202c位于金屬管202d的兩端。加熱電極202b位于加熱電極202a與加熱電極202c之間的大致中間的位置。S卩，加熱電極202a與加熱電極202b之間的區(qū)域為第I加熱區(qū)域，加熱電極202b與加熱電極202c之間的區(qū)域為第2加熱區(qū)域。本實施方式中設有3個加熱電極202a 202c，但也可以設有2個加熱電極。SP，對金屬管202d進行加熱的區(qū)域可以為I個。進一步地，在金屬管202d的內(nèi)部，熔融玻璃MG并未流經(jīng)金屬管202d的整個流路截面，而在上方設有氣相空間。為了使熔融玻璃MG中應進行脫泡的氣泡在熔融玻璃MG的液體表面破裂而使氣泡中的氣體成分放出到大氣中，在金屬管202d的上部設置未圖示的氣體排氣孔，該氣體排氣孔用于將氣體成分從金屬管202d的氣相中放出到大氣中。金屬管202d優(yōu)選為圓筒狀的形狀。金屬管202d的厚度例如優(yōu)選為Imm 1.5mm。金屬管202d的內(nèi)徑大于玻璃供給管204，205的內(nèi)徑，優(yōu)選與玻璃供給管204，205內(nèi)徑相比大30%以上、更優(yōu)選大40%以上。金屬管202d的內(nèi)徑例如為300mm以上。通過使金屬管202d的內(nèi)徑例如為300mm以上的內(nèi)徑，可降低在金屬管202d內(nèi)流動的熔融玻璃MG的流速、延長熔融玻璃MG在金屬管202d中停留的時間，可效率良好地進行熔融玻璃MG的澄清。在澄清槽202中，通過在加熱電極202a，202b, 202c中流通電流，使得熔融玻璃MG的溫度成為圖3(b)所示的沿著X方向的分布。由熔解槽201傳送的熔融玻璃MG經(jīng)玻璃供給管204加熱而緩慢地升溫，進而在加熱電極202a與加熱電極202b之間按照使熔融玻璃MG的溫度為最大的方式對熔融玻璃MG進行加熱，在加熱電極202b與加熱電極202c之間按照使熔融玻璃MG的溫度緩慢降低的方式對熔融玻璃MG進行加熱。即，在加熱電極202a與加熱電極202b之間的區(qū)域使熔融玻璃MG升溫，以利用熔融玻璃MG所含有的澄清劑、例如SnO2(氧化錫)的還原作用而使例如SnO2放出氧。另一方面，在加熱電極202b與加熱電極202c之間的區(qū)域使熔融玻璃MG降溫，以通過熔融玻璃MG所含有的澄清劑、例如SnO (SnO2還原而成的澄清劑)的氧化作用而使SnO吸收氧。進一步地，熔融玻璃MG在玻璃供給管205被緩慢降溫。圖4(a)為在X方向切斷澄清槽202的金屬管202d而得到的截面圖。金屬管202d在作為熔融玻璃MG的流路的金屬管202d的內(nèi)壁面交替設有多個板材202e，202f，該板材202e，202f成為與X方向正交的壁。板材202e，202f為靜態(tài)攪拌機構(gòu)，該靜態(tài)攪拌機構(gòu)在金屬管202d內(nèi)固定于金屬管202d，由以鉬或鉬合金等材質(zhì)形成的部件構(gòu)成。S卩，板材202e, 202f通過對流經(jīng)金屬管202d內(nèi)的熔融玻璃MG進行攪拌，使得熔融玻璃MG沿管徑向的溫度分布均勻化。此處，所謂熔融玻璃MG沿徑向的溫度的均勻化指的是，在溫度分布中，溫度差為20°C以內(nèi)、更優(yōu)選為10°C以內(nèi)，更優(yōu)選指的是5°C以內(nèi)。

板材202e, 202f按照其垂直于金屬管202d的X方向的截面積為金屬管202d垂直于X方向的截面積的1/3 2/3來進行設置，即優(yōu)選按照對熔融玻璃MG的流動進行限制的方式來進行設置。對熔融玻璃MG的流動進行限制的板材202e，202f的截面積(遮斷面積)若過小，則攪拌效果??；遮斷面積若過大，則阻礙熔融玻璃MG流動的要素變得過大。優(yōu)選上述遮斷面積為金屬管202d垂直于X方向的截面積的二分之一左右。如圖4(b)所示，板材202e按照通過金屬管202d的包括流路截面中心的中央?yún)^(qū)域、在水平方向(圖4(b)的左右方向)橫切金屬管202d的方式進行設置，對于流路截面中的處于上述中央?yún)^(qū)域的熔融玻璃MG的流動進行限制，并且可使熔融玻璃MG通過流路上部與下部。另一方面，如圖4(c)所示，與板材202e的配置不同，板材202f按照夾著金屬管202d包括流路截面中心的中央?yún)^(qū)域、在水平方向(圖4(c)的左右方向)分別橫切流路截面的上部與下部的方式進行設置，對于流路截面中的處于上部與下部的熔融玻璃MG的流動進行限制，并且可使熔融玻璃MG通過金屬管202d的包括流路截面中心的中央?yún)^(qū)域。即，按照對金屬管202d管路中的熔融玻璃MG的流路截面進行限制的方式，利用設置在管路流路方向的不同位置的2種以上的板材202e，202f來進行構(gòu)成。在相鄰的板材202e，202f組中，流路截面的限制部分彼此不同。另外，板材202f可按照夾著中央?yún)^(qū)域、在水平方向(圖4(c)的左右方向)分別橫切流路截面的上部與下部的方式進行設置，也可按照將板材202f在流路截面的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度而成的形狀進行設置，即按照夾著管路的包括流路截面中心的中央?yún)^(qū)域、在垂直方向(圖4(c)的上下方向)分別橫切流路截面左右兩側(cè)的部分的方式進行設置。這種情況下，作為板材202e優(yōu)選使用圖4 (b)所示的形狀。并且作為板材202f也可使用圖4 (c)所示的形狀，另外可設置將圖4(b)所示的板材202e在流路截面的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度而成的形狀。本實施方式中，對板材202e，202f的流路截面進行限制的部分彼此不同，但對流路截面進行限制的部分也可以相同。但是，從防止熔融玻璃MG自上游側(cè)至下游側(cè)直線流動并且在對熔融玻璃MG進行上下方向的攪拌的同時其還流動的方面考慮，優(yōu)選板材202e, 202f中對流路截面進行限制的部分彼此不同。此外，在本實施方式中，設置了 2種板材202e，202f，但也可以僅設置I種板材來對熔融玻璃MG的流路截面進行限制。
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在澄清槽202中，一邊使由玻璃供給管204供給的熔融玻璃MG在金屬管202中流動一邊進行脫泡，該金屬管202的由鉬或鉬合金形成的外周壁被通電加熱。這種情況下，在被加熱的金屬管202d的壁附近流動的熔融玻璃MG容易隨著金屬管202d的通電加熱而升溫，但熔融玻璃MG中的流路截面中心的部分由于遠離被加熱的金屬壁202d而難以升溫。即，熔融玻璃MG容易沿著金屬管202d的徑向產(chǎn)生溫度分布。因此，在未設有板材202e，202f的現(xiàn)有澄清槽中，流動的熔融玻璃沿著管徑向的溫度分布不均勻，并且遠離金屬管壁的流路截面中心部分的熔融玻璃的流速比在金屬管壁附近流動的熔融玻璃的流速快。因而，在流路截面中心流動的熔融玻璃MG容易在未加熱的狀態(tài)下穿過澄清槽。在由于上述理由使得熔融玻璃MG沿著金屬管202d的徑向產(chǎn)生溫度分布時，需要將金屬管202的加熱溫度設定得較高，以使得在溫度分布中溫度最低的部分的溫度適合于澄清劑發(fā)揮出還原作用而放出氧的脫泡，并且使熔融玻璃MG呈現(xiàn)出具有使氣泡易于上浮的粘度的溫度。但是，若設定這樣的加熱溫度，則構(gòu)成金屬管202d的鉬或鉬合金等金屬成分的揮發(fā)劇烈，金屬管202d的消耗劇烈。因此，在本實施方式中，為了使熔融玻璃MG在金屬管202d徑向的溫度分布接近于均勻(為使其均勻化)，在金屬管202d的流路上設置板材202e，202f，該板材202e，202f為對熔融玻璃MG進行攪拌的機構(gòu)。由此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可防止構(gòu)成金屬管202d的鉬或鉬合金的揮發(fā)，同時可提高熔融玻璃MG的澄清效果。
本實施方式的使用板材202e，202f進行的熔融玻璃MG的攪拌在自澄清槽202金屬管202d內(nèi)熔融玻璃MG的入口起至通過對熔融玻璃MG進行加熱而形成的最高溫度(參照圖3(b))附近為止的區(qū)間中的至少一部分進行。由于在上述區(qū)間中進行熔融玻璃MG的脫泡工序，因而在該脫泡工序中，通過使熔融玻璃MG沿著金屬管202d徑向的溫度分布均勻化，可抑制金屬管202d的多余加熱，可防止構(gòu)成金屬管202d的鉬或者鉬合金的揮發(fā)、同時可提高熔融玻璃MG的澄清效果。此處的“最高溫度附近”的“附近”指的是相對于最高溫度為例如10°C以內(nèi)的范圍，優(yōu)選為5°C以內(nèi)的范圍。因而，上述區(qū)間指的是自金屬管202d內(nèi)熔融玻璃MG的入口處起到上述“附近”邊緣為止的區(qū)間，該“附近”為超過對熔融玻璃MG進行加熱而形成的最高溫度的位置而溫度降低了 10°C的位置。在澄清槽202中，在使熔融玻璃MG升溫進行脫泡之后，通過對加熱電極202b，202c之間的金屬管202d進行通電加熱，使熔融玻璃MG的溫度降低至低于澄清槽202前半部的熔融玻璃MG的溫度的、適于吸收工序的溫度。此處，所謂澄清槽202的前半部的熔融玻璃MG的溫度指的是可促進澄清劑中氧的放出反應、且呈現(xiàn)出使熔融玻璃MG中的氣泡易于上浮的粘度(優(yōu)選為120[poiSe] 400[poise])的溫度，例如在無堿玻璃僅含有微量堿的微量含堿玻璃(高溫粘性玻璃)、例如與102 5[poise]相當?shù)臏囟葹?500°C以上的玻璃中使用SnO2作為澄清劑的情況下，所謂澄清槽202的前半部的熔融玻璃MG的溫度處于例如1610°C 1710°C的范圍內(nèi)。對于適于吸收工序的溫度，在上述堿性玻璃或微量含堿玻璃中使用SnO2作為澄清劑的情況下，其處于1200°C 1650°C的范圍內(nèi)。由此，澄清槽202內(nèi)熔融玻璃MG所生成的最高溫度處于1670°C 1710°C、或處于1690°C 1710°C。并且，在該情況下，圖3(b)所示最高溫度的上限例如為1700度 1710度。如此，使熔融玻璃MG所含有的澄清劑發(fā)揮出氧化作用，使澄清劑吸收殘留在熔融玻璃MG中的氣泡所含有的氧，來進行澄清。此時，由于熔融玻璃MG的溫度高于管壁面的溫度，因而在澄清槽202中不進行攪拌的情況下，在管路中心附近流動的熔融玻璃MG的溫度高于在管壁面附近流動的熔融玻璃的溫度。即，具有無法降低至適于吸收工序的溫度、澄清不充分的問題。此時，澄清槽202可使用板材202e，202f作為熔融玻璃MG的攪拌機構(gòu)對熔融玻璃MG進行攪拌。在氣泡吸收時，若在熔融玻璃MG中存在上述溫度分布，則由于上述理由，難以效率良好地對殘存在熔融玻璃MG中的氣泡進行吸收。因此，在本實施方式中，如圖4(a)所示，不僅是在熔融玻璃MG脫泡時、而且在泡的吸收時，也使用板材202e，202f作為熔融玻璃MG的攪拌機構(gòu)。通過在熔融玻璃MG脫泡時對熔融玻璃進行攪拌、或者除了在熔融玻璃MG脫泡時以外還在泡的吸收時對熔融玻璃進行攪拌，與不對熔融玻璃進行攪拌的情況相比，可使管壁面的溫度降低例如幾。C 十幾。C。即，即使將管壁面的溫度降低例如幾°C 十幾。C，也可為與未攪拌熔融玻璃的情況下的熔融玻璃溫度相同的溫度。本實施方式的澄清工序中，不僅在熔融玻璃MG進行脫泡時、而且在進行泡的吸收時均使用了板材202e，202f作為熔融玻璃MG的攪拌機構(gòu)，但只要至少在使熔融玻璃MG升溫進行脫泡的部分對熔融玻璃MG進行攪拌以使上述溫度分布均勻化即可。

本實施方式中進行脫泡的金屬管202d為相對于玻璃供給管204階梯性擴大的擴徑管，但其也可為連續(xù)擴徑的擴徑管。由于至少金屬管202d為相對于玻璃供給管204擴大的管，因而在金屬管202d內(nèi)在熔融玻璃MG的上方存在氣相空間，可使熔融玻璃MG具有液面，并且由于流路擴大，因而熔融玻璃MG的流速降低、在金屬管202d內(nèi)的停留時間延長；此外由于熔融玻璃MG的液面面積擴大，因而可效率良好地進行脫泡。(玻璃組成)通過本實施方式玻璃基板的制造方法制造出的玻璃基板適用于平板顯示用玻璃基板。從可效率良好地發(fā)揮出本實施方式效果的方面考慮，例如優(yōu)選具有不含有L1、Na以及K中的任意一種成分的玻璃組成，或者具有下述玻璃組成:該組成中，即使含有L1、Na以及K中至少任意I種成分，內(nèi)部含有L1、Na以及K成分的總量也為0.5質(zhì)量％以下。玻璃組成可優(yōu)選示例出下述組成。玻璃基板的玻璃組成可以舉出例如下述組成。以下所示組成的含量表示為質(zhì)量％。優(yōu)選為含有下述成分的無堿玻璃:SiO2:50 70%、B2O3:5 18%、Al2O3:0 25%、MgO:0 10%、CaO:0 20%、

SrO:0 20%、BaO:0 10%、R0:5 20%(其中，R選自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一種，為玻璃板所含有的成分)。另外，玻璃基板的玻璃可舉出下述玻璃組成:SiO2:50 70%、B2O3:1 10%、Al2O3:0 25%、MgO:0 10%、CaO:0 20%、SrO:0 20%、BaO:0 10%、RO:5 30%(其中，R 為 Mg、Ca、Sr 和 Ba 的合計量)，含有上述組成的無堿玻璃亦同樣優(yōu)選。此外，玻璃基板的玻璃可舉出下述玻璃組成:SiO2:50 70%、B2O3:3 15%、Al2O3:8 25%、MgO:0 10%、CaO:0 20%、SrO:0 20%、BaO:0 10%、RO:5 30%(其中，R 為 Mg、Ca、Sr 和 Ba 的合計量)，含有上述成分的無堿玻璃亦同樣優(yōu)選。
需要說明的是，本實施方式中為無堿玻璃，但玻璃基板也可以使含有微量堿金屬(堿金屬的合計含量大于O質(zhì)量％)的微量含堿玻璃。在含有堿金屬的情況下，優(yōu)選含有合計為0.10質(zhì)量％以上0.5質(zhì)量％以下的R’ 20(其中，R’為選自L1、Na和K中的至少一種，為玻璃基板G所含有的物質(zhì))。并且，為使玻璃容易熔解，從降低比電阻的方面考慮，玻璃中氧化鐵的含量換算成Fe2O3優(yōu)選為0.01質(zhì)量％ 0.2質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.01質(zhì)量％ 0.15質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0.01質(zhì)量％ 0.10質(zhì)量％。并且，添加SnO2作為澄清劑的情況下，更優(yōu)選SnO2的含量為0.01質(zhì)量％ 0.5質(zhì)量％。另外，在本實施方式中，由于SnO2為容易使玻璃失透的成分，因此，為了在提高澄清性的同時不引起失透，其含量優(yōu)選為0.01質(zhì)量％
0.5質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.05質(zhì)量％ 0.4質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量％ 0.3質(zhì)量％。并且優(yōu)選實質(zhì)上不含有As203、Sb2O3> PbO0除上述成分外，在本實施方式的玻璃基板中，為了對玻璃進行各種物理、熔融、澄清、以及成形特性的調(diào)節(jié)，也可以含有其它各種氧化物。作為這樣的其它氧化物的示例，可以舉出 TiO2、MnO、ZnO、Nb2O5、MoO3、Ta2O5、TO3、Y2O3 以及 La2O3，并不限于上述物質(zhì)。在本實施方式的制造方法中，通過對熔融玻璃MG進行攪拌，使熔融玻璃MG沿著金屬管202d徑向的溫度分布均勻化。因此，即使在由于玻璃組成的不同而使用熔解性低、熔融玻璃的粘性高的熔融玻璃的情況下，只要將熔融玻璃加熱到使熔融玻璃的粘度適于脫泡的程度即可，無需如現(xiàn)有技術(shù)那樣為了提高在金屬管中心附近流動的熔融玻璃的溫度而對熔融玻璃進一步加熱。因而，可抑制由鉬或鉬合金構(gòu)成的金屬管202d的揮發(fā)、同時可有效進行澄清工序。即，即使與102.5 [poise]對應的溫度為1500。。以上(例如1500。。以上1650。。以下)的高粘性玻璃，在本實施方式的制造方法中也可適當?shù)刈鳛闃?gòu)成玻璃基板的玻璃進行使用，可抑制由鉬或鉬合金構(gòu)成的金屬管202d的揮發(fā)、同時可有效進行澄清工序。另外，即使并非為粘性高的玻璃，在近年來從環(huán)境負荷的方面出發(fā)不使用As2O3而使用SnO2作為澄清劑的情況下，與使用As2O3作為澄清劑的情況相比，熔融玻璃為高溫，因此愈發(fā)有鉬或者鉬合金揮發(fā)的問題。但是，在本實施方式的制造方法中，無需如現(xiàn)有技術(shù)那樣為了提高在金屬管的中心附近流動的熔融玻璃的溫度而更進一步對熔融玻璃進行加熱。因而，可抑制由鉬或者鉬合金構(gòu)成的金屬管202d的揮發(fā)，同時可有效進行澄清工序。(變形例)在本實施方式中，如圖4(a)所不交替配置有多個設于金屬管202d內(nèi)的板材202e, 202f，但也可配置I組板材202e，202f。另外，如圖6(a)所示，也可在金屬管202d中交替設有下述板材202e，202f，該板材202e，202f自金屬管202d的管壁朝向管路內(nèi)側(cè)延伸，但延伸高度不同。即，由于相鄰的板材202e，202f的高度不同，因而板材202e，202f組中，對流路截面進行限制的部分彼此不同。這種情況下，通過利用板材202e，202f進行攪拌，熔融玻璃MG如圖中所示虛線那樣起伏流動。即，圖6 (a)所示的板材202e，202f作為對熔融玻璃MG進行攪拌的攪拌機構(gòu)來使用。

進一步地，也可不使用本實施方式圖4(a)、圖4(b)所示的板材202e，202f而如圖6(b)所示在金屬管202d中交替設置板材202e以及板材202f，所述板材202e開有2個以上圓形或半圓形的孔，所述板材202f設有與該孔配置不同的孔。
此外，也可不使用本實施方式圖4(a)、圖4(b)所示的板材202e，202f而如圖6 (C)所不在金屬管202d中交替設置板材202e以及板材202f,所述板材202e在一個方向上開有2個以上的狹縫孔，所述板材202f設有與該狹縫孔的方向不同的狹縫孔。在圖6(b)、圖6(c)的情況下，板材202e，202f組中對流路截面進行限制的部分均彼此不同。因此，熔融玻璃MG可通過板材202e，202f進行有效攪拌。進一步地，也可不像本實施方式那樣使用板材202e，202f作為用于對熔融玻璃MG進行攪拌的單元(靜態(tài)攪拌機構(gòu))，而如圖7所示在金屬管202d中設置攪拌機202i作為動態(tài)攪拌機構(gòu)來對熔融玻璃MG進行攪拌，該攪拌機202i在旋轉(zhuǎn)軸202g上設有槳葉202h并使旋轉(zhuǎn)軸202g旋轉(zhuǎn)。上面對本發(fā)明玻璃基板的制造方法進行了詳細說明，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，當然可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種改良及變形。符號的說明200熔解裝置201熔解槽202澄清槽202a, 202b, 202c 加熱電極202d 金屬管202e，202f 板材202g 旋轉(zhuǎn) 軸202h 槳葉202i 攪拌機203攪拌槽203a 攪拌器 204, 205, 206 玻璃供給管300成形裝置310成形體400切斷裝置
權(quán)利要求
1.一種玻璃基板的制造方法，其特征在于: 該制造方法包括澄清工序，該澄清工序中，一邊使熔融玻璃在管中流動一邊進行澄清，該管的由鉬或鉬合金構(gòu)成的外周壁被加熱； 所述澄清工序包括脫泡工序，在該脫泡工序中，使所述熔融玻璃中的氣泡自熔融玻璃的液面向著所述管內(nèi)的氣相放出； 在所述脫泡工序中，通過對所述熔融玻璃進行攪拌，使所述熔融玻璃沿所述管徑向的溫度分布均勻化。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述管內(nèi)自所述熔融玻璃的入口起至最高溫度附近為止的區(qū)間中的至少一部分對所述熔融玻璃進行攪拌，該最高溫度是通過對所述熔融玻璃進行加熱而形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中: 所述管包含階梯性地或者連續(xù)性地擴徑的擴徑管； 所述脫泡工序在所述擴徑管中進行。
4.如權(quán)利要求1 3的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔融玻璃中含有SnO2作為澄清劑。
5.如權(quán)利要求1 4的任一項所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述制造的玻璃基板的對應IO2 5泊粘度的溫度為1500°C以上。
6.如權(quán)利要求1 5的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述脫泡工序中進行攪拌的所述熔融玻璃的粘度為120泊 400泊。
7.如權(quán)利要求1 6的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述管內(nèi)的上方具有氣相空間。
8.如權(quán)利要求1 7的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，所制造的所述玻璃基板由無堿玻璃或者微量含堿玻璃構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1 8的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔融玻璃的攪拌使用靜態(tài)攪拌機構(gòu)來進行，該靜態(tài)攪拌機構(gòu)由固定于所述管的板部件構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述靜態(tài)攪拌機構(gòu)是板部件，該板部件是用以限制所述管內(nèi)熔融玻璃的流路截面而設置的。
11.如權(quán)利要求10所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述靜態(tài)攪拌機構(gòu)由2個以上板部件構(gòu)成，所述2個以上板部件按照限制所述管內(nèi)熔融玻璃的流路截面的方式設置在所述管內(nèi)流路方向的不同位置，在相鄰的板部件組中的至少I組中，限制所述流路截面的部分彼此不同。
12.如權(quán)利要求1 8的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔融玻璃的攪拌使用動態(tài)攪拌機構(gòu)來進行。
13.如權(quán)利要求1 12的任一項所述的玻璃基板的制造方法，其中， 所述澄清工序在所述脫泡工序后進一步包括吸收工序，該吸收工序使熔融玻璃中的氣泡吸收于所述熔融玻璃， 在所述吸收工序中，對所述熔融玻璃進行攪拌。
全文摘要
本發(fā)明涉及玻璃基板的制造方法，該制造方法包括一邊使熔融玻璃在下述管中流動一邊進行澄清的澄清工序，所述管包含鉑或鉑合金的外周壁被加熱。上述澄清工序包括脫泡工序，在該脫泡工序中，使上述熔融玻璃中的氣泡自熔融玻璃的液面向著上述管內(nèi)的氣相放出。在上述脫泡工序中，通過對上述熔融玻璃進行攪拌，使上述熔融玻璃沿上述管徑向的溫度分布均勻化。
文檔編號C03B5/235GK103080026SQ20128000265
公開日2013年5月1日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
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