(57)【要約】【課題】ガラス基板の製造の操業時、熔解槽に設けられた電極を配置する貫通孔と熔融ガラスの通電加熱に用いる電極との間に、電極の熔解槽側への押し込みを可能とする隙間を確実に設けることができるガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板の製造方法は、一対の電極間に電流を流すことにより熔融ガラスを通電加熱して熔融ガラスをつくる熔解工程を含む。前記熔解槽の貯留槽に熔融ガラスが貯留されていないガラス基板の製造の操業開始前に、前記熔解槽の側壁に設けられた貫通孔に対して、前記貫通孔の内壁面との間に隙間を設けて前記電極を挿入した状態で、前記熔解槽の内部を加熱する。操業時において前記電極を前記貯留槽の内側に向けて押し込むことができるように、前記加熱するとき、前記貫通孔周りの熱膨張を規制して、前記電極と前記貫通孔の間の前記隙間に前記隙間の寸法を一定の範囲内にする熱膨張規制部材を配する。【選択図】  図４
2015193500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熔解槽に設けられた一対の電極間に電流を流すことにより熔融ガラスを通電加熱して熔融ガラスをつくる熔解工程を含むガラス基板の製造方法であって、
前記熔解槽の貯留槽に熔融ガラスが貯留されていないガラス基板の製造の操業開始前に、前記貯留槽の内側と前記貯留槽の外側をつなぐ、前記熔解槽の側壁に設けられた貫通孔に対して、前記貫通孔の内壁面との間に隙間を設けて前記電極を挿入した状態で、前記熔解槽の内部を加熱する加熱処理を行い、
前記操業時において前記電極を前記貯留槽の内側に向けて押し込むことができるように、前記加熱処理では、前記貫通孔周りの熱膨張を規制して、前記電極と前記貫通孔の間の前記隙間に前記隙間の寸法を一定の範囲内にする熱膨張規制部材を配する、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記創業開始時、前記熱膨張規制部材は前記熔解槽の温度により燃焼してあるいは熔出して前記隙間から消失している、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記熔解槽は耐火物材で構成され、
前記熔解槽において、前記耐火物材の熱膨張率が、温度２０℃における前記耐火物材の熱膨張率の少なくとも５０％になる温度まで、前記熱膨張規制部材は前記隙間に保持される、請求項１又は２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス基板の製造の操業開始時、前記貫通孔の前記内壁面と対向する前記電極の面は、前記内壁面と非接触な面を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記電極は、酸化錫で構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板を製造する場合、一般に熔解槽に投入されたガラス原料を熔解させて熔融ガラスがつくられる。この熔融ガラスは、脱泡等により清澄された後、シートガラスに成形される。このシートガラスが所定のサイズに切断されることでガラス基板が得られる。
【０００３】
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの難熔解なガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくるとき、熔融ガラスの液面に投入されたガラス原料は、バーナー等を用いた加熱により熔解される。具体的には、ガラス原料は、バーナー等により加熱された炉壁の熱輻射や高温化した気相空間により次第に熔解を始め、液面下方の熔融ガラスに熔けてゆく。一方、熔融ガラスは、熔解槽に蓄えられ、熔融ガラスと接触する一対の電極を用いて通電される。この通電により熔融ガラス自身はジュール熱を発し、このジュール熱が熔融ガラスを加熱する。上記電極は、熔解槽の側壁に設けられた貫通孔に挿入されて、熔解槽に貯留する熔融ガラスと接触している。
【０００４】
通電加熱を行うと、時間の経過に伴って電極が熔融ガラスによって侵食されて消耗され、電極の長さが短くなる。これに対して、電極を棒状とし、電極が短くなると、貫通孔に挿入されている電極を熔解槽の内側に向かって押し込むことにより電極を交換することなしに長時間操業する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４７１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、電極を熔解槽の内側に向かって押し込むためには、電極と熔解槽の電極を配置する貫通孔の間に隙間がなければならない。しかし、この隙間が大きすぎると、この隙間から熔解槽内に貯留されていた熔融ガラスが漏れ出てしまう。この場合、熔融ガラスの漏出に伴って電極から流す電流も漏れ出てしまい、熔解槽中の熔融ガラスに電流が十分に供給されず、熔解槽中の熔融ガラスの通電加熱が十分に行えなくなる。一方、上記隙間が小さすぎると、電極を押し込むことが難しくなり、無理に押し込もうとすると、極端な場合には、貫通孔周りの炉壁を構成する耐火部材が電極とともに一緒に動いて、炉壁を破壊する虞もある。
【０００７】
また、熔解槽を構成する耐火物材は、場所によって荷重のかかり方が異なり、また、場所によっても温度が異なるので、電極を配置する貫通孔の周りの耐火部材の熱膨張の仕方（膨張量及び膨張の方向）が異なる。このため、室温からガラス基板の製造の操業時の温度まで熔解槽を加熱したとき、上記隙間の大きさが場所によって異なってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、ガラス基板の製造の操業時、熔解槽に設けられた電極を配置する貫通孔と熔融ガラスの通電加熱に用いる電極との間に、電極の熔解槽側への押し込みを可能とする隙間を確実に設けることができるガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、熔解槽に設けられた一対の電極間に電流を流すことにより熔融ガラスを通電加熱して熔融ガラスをつくる熔解工程を含むガラス基板の製造方法である。当該製造方法では、
前記熔解槽の貯留槽に熔融ガラスが貯留されていないガラス基板の製造の操業開始前に、前記貯留槽の内側と前記貯留槽の外側をつなぐ、前記熔解槽の側壁に設けられた貫通孔に対して、前記貫通孔の内壁面との間に隙間を設けて前記電極を挿入した状態で、前記熔解槽の内部を加熱する加熱処理を行う。
前記操業時において前記電極を前記貯留槽の内側に向けて押し込むことができるように、前記加熱処理では、前記貫通孔周りの熱膨張を規制して、前記電極と前記貫通孔の間の前記隙間に前記隙間の寸法を一定の範囲内にする熱膨張規制部材を配する。
【００１０】
前記創業開始時、前記熱膨張規制部材は前記熔解槽の温度により燃焼してあるいは熔出して前記隙間から消失していることが好ましい。
【００１１】
前記熔解槽は耐火物材で構成され、前記熔解槽において、前記耐火物材の熱膨張率が、温度２０℃における前記耐火物材の熱膨張率の少なくとも５０％になる温度まで、前記熱膨張規制部材は前記隙間に保持されることが好ましい。
【００１２】
前記ガラス基板の製造の操業開始時、前記貫通孔の前記内壁面と対向する前記電極の面は、前記内壁面と非接触な面を含むことが好ましい。
【００１３】
前記電極は、酸化錫で構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上述のガラス基板の製造方法によれば、ガラス基板の製造の操業時、熔解槽に設けられた電極を配置する貫通孔と熔融ガラスの通電加熱に用いる電極との間に、電極の熔解槽側への押し込みを可能とする隙間を確実に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のガラスの製造方法の工程を説明する工程図である。
【図２】図１に示す熔解工程から切断工程までを行う装置を模式的に示す図である。
【図３】図１に示す熔解工程を行う熔解槽を説明する図である。
【図４】（ａ）は、本実施形態における熔解工程中の電極と貫通孔を拡大した断面図であり、（ｂ）は、本実施形態における加熱処理時に、熱膨張規制部材を隙間に配した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（ガラス板の製造方法の全体概要）
図１は、本実施形態のガラス板の製造方法の工程図である。
ガラス板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）と、清澄工程（ＳＴ２）と、均質化工程（ＳＴ３）と、供給工程（ＳＴ４）と、成形工程（ＳＴ５）と、徐冷工程（ＳＴ６）と、切断工程（ＳＴ７）と、を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有する。
【００１７】
図２は、熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行う装置を模式的に示す図である。当該装置は、図２に示すように、主に熔解装置２００と、成形装置３００と、切断装置４００と、を有する。熔解装置２００は、熔解槽２０１と、清澄槽２０２と、攪拌槽２０３と、ガラス供給管２０４，２０５，２０６と、を主に有する。なお、熔解槽２０１以降、成形装置３００までの各槽間を接続するガラス供給管２０４，２０５，２０６と、清澄槽２０２と攪拌槽２０３は、白金あるいは白金合金管により構成されている。
【００１８】
熔解工程（ＳＴ１）では、酸化錫が清澄剤として添加されて熔解槽２０１内に供給されたガラス原料を、後述するように火焔および電極を用いた通電加熱により熔解することで熔融ガラスを得る。具体的には、図示されない原料投入装置を用いてガラス原料は熔融ガラスＧの液面に分散させて供給される。ガラス原料は、火炎で高温となった気相により加熱されて徐々に熔解し、熔融ガラスＭＧ中に溶ける。熔融ガラスＭＧは、通電加熱により昇温される。熔解工程で得られた熔融ガラスＭＧは、ガラス供給管２０４に流出される。
【００１９】
清澄工程（ＳＴ２）は、ガラス供給管２０４、清澄槽２０２およびガラス供給管２０５において行われる。清澄工程では、ガラス供給管２０４内の熔融ガラスＭＧが昇温されることにより、熔融ガラスＭＧ中に含まれるＯ２、ＣＯ２あるいはＳＯ２等のガス成分を含んだ泡が、清澄剤である酸化錫の還元反応により生じたＯ２を吸収して成長し、熔融ガラスＭＧの液面に浮上して放出される。また、清澄工程では、熔融ガラスＭＧの温度の低下による泡中のガス成分の内圧が低下することと、酸化錫の還元反応により得られた酸化錫が熔融ガラスＭＧの温度の低下によって酸化反応をすることにより、熔融ガラスＭＧに残存する泡中のＯ２等のガス成分が熔融ガラスＭＧ中に再吸収されて、泡が消滅する。清澄剤による酸化反応及び還元反応は、熔融ガラスＭＧの温度を調整することにより行われる。
均質化工程（ＳＴ３）では、第３清澄槽２０５を通って供給された攪拌槽２０３内の熔融ガラスＭＧを、スターラ２０３ａを用いて攪拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。攪拌槽２０３は２つ以上設けられてもよい。
供給工程（ＳＴ４）では、ガラス供給管２０６を通して熔融ガラスが成形装置３００に供給される。
【００２０】
成形装置３００では、成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、熔融ガラスを板状ガラスＧに成形し、板状ガラスＧの流れを作る。本実施形態では、後述する成形体３１０を用いたオーバーフローダウンドロー法を用いる。徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れる板状ガラスＧが、内部歪が生じないように冷却される。
切断工程（ＳＴ７）では、切断装置４００において、成形装置３００から供給された板状ガラスＧを所定の長さに切断することで、ガラス板を得る。切断されたガラス板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス板が作製される。この後、ガラスの端面の研削、研磨およびガラス板の洗浄が行われ、さらに、泡等の欠点の有無が検査された後、検査合格品のガラス板が最終製品とされる。
【００２１】
図３は、熔解工程を行う熔解槽２０１を説明する図である。
熔解槽２０１は、耐火レンガである耐火物材により構成された壁２１０を有する。熔解槽２０１は、壁２１０で囲まれた内部空間を有する。熔解槽２０１の内部空間は、上記空間に投入されたガラス原料が熔解してできた熔融ガラスＭＧを加熱しながら収容する貯留槽Ｂと、熔融ガラスＭＧの上層に形成され、ガラス原料が投入される、気相である上部空間Ａとを有する。
上部空間Ａの壁２１０には、燃料と酸素等を混合した燃焼ガスが燃焼して火炎を発するバーナー２０７が設けられる。バーナー２０７は火炎によって上部空間Ａの耐火物材を加熱して壁２１０を高温にする。ガラス原料は、高温になった壁２１０の輻射熱により、また、高温となった気相の雰囲気により加熱されて熔解する。
【００２２】
熔解槽２０１の液槽Ｂの向かい合う壁２１０，２１０には、それぞれ３つの貫通孔２１０ａが設けられている。すなわち、貫通孔２１０ａは、貯留槽Ｂの内側と貯留槽Ｂの外側をつなぐ、熔解槽２０１の側壁に設けられた孔である。貫通孔２１０ａには、３対の電極２０８が配置されている。電極２０８は、例えば酸化錫あるいはモリブデン等の耐熱性を有する導電性材料が用いられる。特に、低抵抗であり、熔融ガラスＭＧ中に熔解しても清澄剤として用いられる点から、酸化錫を用いることが好ましい。３対の電極２０８はいずれも、貫通孔２１０ａを通して熔解槽２０１の外側から貯留槽Ｂに接する側壁２１０の壁面に向かって延びている。
【００２３】
３対の電極体２０８のそれぞれの対のうち、図中奥側の電極は図示されていない。３対の電極体２０８の各対は、熔融ガラスＭＧを通してお互いに対向するように、貫通孔２１０ａに配置されている。各対の電極２０８間に位置する熔融ガラスＭＧに電流を流す。この通電により熔融ガラスＭＧにジュール熱が発生し、熔融ガラスＭＧは自ら発するジュール熱により加熱される。熔解槽２０１では、熔融ガラスＭＧは例えば１５００℃以上、より好ましくは１５６０℃〜１６３０℃に加熱される。加熱された熔融ガラスＭＧは、ガラス供給管２０４を通して清澄槽２０２へ送られる。
【００２４】
本実施形態では、熔解槽２０１には３対の電極２０８が設けられるが、１対、２対あるいは４対以上の電極が設けられてもよい。すなわち、本実施形態では、少なくとも一対の貫通孔２１０ａ，２１０ａの各々に電極２０８を設けた熔解槽２０１を用い、熔解槽２０１に収納した熔融ガラスを昇温する。
具体的には、ガラス原料は、目標とするガラス組成となるように、種々の原料を秤量し、よく混ぜ合わせて作られる。このガラス原料は、熔解槽２０１に投入されて高温で熔解し、熔融ガラスＭＧがつくられる。熔解槽２０１に投入されたガラス原料は、その成分の分解温度に達したところで分解し、ガラス化反応により、熔融ガラスＭＧとなる。熔融ガラスＭＧは熔解槽２０１を下方に流れる間に、徐々に温度を上げながら、熔解槽２０１の底部近くからガラス供給管２０４に進む。このため、熔解槽２０１では、ガラス原料の投入された時点における温度からガラス供給管２０４に流出する時点における温度まで、熔融ガラスＭＧの温度はなだらかに上昇する。
【００２５】
図４（ａ）は、熔融ガラスを貯留しながらガラス原料を熔解する熔解工程中の電極２０８と側壁２１０に設けられた貫通孔２１０ａを拡大した断面図である。電極２０８の前方先端面は、熔融ガラスＭＧと接触する。電極２０８は、熔融ガラスＭＧからの圧力によって熔解槽２０１の外側に向かう力で押されるが、電極２０８が移動しないように電極２０８の後端の面から力が付与されている。これにより電極２０８は、側壁２１０に対して一定の位置に維持されている。また、図示されない支持部材が、電極２０８が貫通孔２１０ａ内の所定の位置に維持されるように、電極２０８を支持している。これにより、図４（ａ）に示すように、電極２０８の、貫通孔２１０ａの内壁面と対向する面は、貫通孔２１０ａの内壁面と非接触な面を含む。すなわち、電極２０８と貫通孔２１０ａの内壁面との間には、隙間２１４が設けられる。この隙間２１４には、熔融ガラスＭＧの一部が入り込んでいる。隙間２１４に入り込んだ熔融ガラスＭＧは、熔解槽２０１の外側の低温部分で冷やされて粘性が高くなっている。隙間２１４は、この粘性が高くなった熔融ガラスＭＧが隙間２１４の外部に漏れ出すことがない程度の寸法となっている。このように電極２０８と貫通孔２１０ａの内壁面との間に隙間２１４を設けるのは、電極２０８が熔融ガラスＭＧの侵食により消耗して電極の長さが短くなったとき、電極２０８を熔解槽２０１の内側に向かって確実に押し込むことができるようにするためである。このとき、隙間２１４が大きすぎると、この隙間２１４から熔解槽内に貯留されていた熔融ガラスＭＧが隙間２１４から漏れ出てしまう。したがって、熔融ガラスＭＧが隙間２１４から漏れ出さず、電極２０８を貫通孔２１０ａで確実に移動できるように、隙間２１４の寸法を一定の範囲内にしている。
【００２６】
なお、上述したように、複数の電極２０８のそれぞれが挿入される貫通孔２１０ａが、側壁２１０の異なる位置に設けられている。側壁２１０は、耐火物レンガ等の耐火物材を積み重ねた構造であり、側壁２１０の自重や側壁２１０の上に設けられる迫部（屋根部）の重さが側壁２１０にかかる。このとき、貫通孔２１０ａ周りの耐火物材にも上記荷重による力がかかる。このように貫通孔２１０ａの周りの耐火物材にかかる力と、操業開始前の溶解槽２０１の加熱処理によって生じる耐火物材の熱膨張の作用により、貫通孔２１０ａの大きさを小さくしようとする。このように隙間２１４が小さくなる場合、電極２０８が消耗して電極の長さが短くなったために電極２０８を熔解槽２０１の内側に向かって押し込むことが困難になる。このため、上記操業開始前の熔解槽２０１の加熱処理によって貫通孔２１０ａの大きさが所定範囲になるように、貫通孔２１０ａ周りの耐火物材の熱膨張を規制しなければならない。
また、上述した貫通孔２１０ａ周りの耐火物レンガにかかる力、及び上記加熱処理によって生じる熱膨張も、貫通孔２１０ａの位置によって異なる。このため、耐火レンガの熱膨張によって小さくなろうとする貫通孔２１０ａの程度も貫通孔２１０ａ毎に異なる。このため、貫通孔２１０ａと電極２０８との間の隙間２１４も、加熱処理後において場所に拠らず一定になるように、貫通孔２１０ａ周りの耐火物材の熱膨張を規制することも必要である。
【００２７】
このため、本実施形態では、上記加熱処理を行なうとき、電極２０８と貫通孔２１０ａとの間の隙間２１４に、貫通孔２１０ａ周りの熱膨張を規制して、操業時、電極２０８を、貯留槽Ｂの位置する内側に向けて確実に押し込むことができるように熱膨張規制部材２１２を配する。すなわち、熔解槽２０１の貯留槽Ｂに熔融ガラスＭＧが貯留されていないガラス基板の製造の操業開始前に、貯留槽Ｂの内側と外側をつなぐ、熔解槽２０１の側壁に設けられた貫通孔２１０ａに対して、貫通孔２０ａの内壁面との間に隙間２１４を設けて電極２０８を挿入した状態で、熔解槽２０１の内部を加熱する加熱処理を行う。この加熱処理では、操業時において貯留槽Ｂの内側に向けて電極２０８を確実に押し込むことができるように、電極２０８と貫通孔２１０ａの間の隙間２１４に隙間２１４の寸法を一定の範囲内にする熱膨張規制部材２１２を配する。加熱処理は、例えば、バーナー２０７を用いて火炎を気相空間Ａにつくり、熔解槽２０１全体を加熱する。熔解槽２０１は、例えば、この加熱により１０００℃近傍まで昇温される。
【００２８】
図４（ｂ）は、上記加熱処理時に、熱膨張規制部材２１２を隙間２１０ａに配した状態を示す図である。
熱膨張規制部材２１２は、熔解槽２０１においてガラス原料を熔解して熔融ガラスを作製する創業開始時、熔解槽２０１の温度により燃焼あるいは熔出して隙間２１４からすでに消失していることが好ましい。操業開始時、熱膨張規制部材２１２が消失していない場合、熱膨張規制部材２１２は電極２０８の熔解槽２０１の側への押し込みを阻害する障害物となる。このような熱膨張規制部材２１２の材料は、創業開始時、熔解槽２０１の温度により燃焼あるいは熔出して隙間２１４からすでに消失していればよく、特に制限されないが、例えば、ガラスや木材が挙げられる。ガラスは、例えば加熱処理中の温度で容易に熔解して熔出するような粘性の低いガラス組成を有することが好ましい。加熱処理では、熔解槽２０１の温度は１０００℃近傍まで上昇するので、木材等は燃焼し、あるいは、炭化して粒子になり消失する。なお、操業開始直後に作製される熔融ガラスは、ガラス基板のガラスとせず廃棄される。木材が炭化しできた粒子は、熔融ガラスに混入しても廃棄されるので問題は生じない。
【００２９】
なお、熔解槽２０１を構成する耐火物材の熱膨張率は、耐火物材を室温から温度を上げていくと、熱膨張率は徐々に低下する。このため、熔解槽２０１において、側壁２１０を構成する耐火物レンガ等の耐火物材の熱膨張率が、温度２０℃における耐火物材の熱膨張率の少なくとも５０％になる温度まで、熱膨張規制部材２１２は消失せず隙間２１０ａに保持されることが好ましい。さらに、温度２０℃における耐火物材の熱膨張率の２０％になる温度まで、熱膨張規制部材２１２は消失せず隙間２１４に保持されることがより好ましい。このような熱膨張規制部材２１２を用いることにより、加熱処理中、温度を上げて耐火物材が熱膨張により大きく変形する間、貫通孔２１０ａ周りの耐火物材が貫通孔２１０ａの方向に伸びようとする熱膨張を熱膨張規制部材２１２が阻害するので、貫通孔２１０ａの大きさを所定範囲内にすることができる。この後、耐火物材の熱膨張率の低下により熱膨張が小さくなったとき、加熱処理の温度によって熱膨張規制部材２１２は消失される。
【００３０】
本実施形態では、熔解槽に熔融ガラスが貯留されていないガラス基板の製造の操業開始前に行なう熔解槽の内部を加熱する加熱処理において、電極２０８と貫通孔２１０ａの隙間２１４に、貫通孔２１０ａ周りの耐火部材の熱膨張を規制する熱膨張規制部材２１２を配するので、加熱処理中の熔解槽２０１の貫通孔２１０ａ周りの耐火物材の熱膨張を効率よく規制することができ、ガラス基板の製造の操業時、電極２０８の熔解槽２０１側への押し込みを可能とする隙間２１４を確実に設けることができる。
創業開始時、熱膨張規制部材２１２は熔解槽２０１の温度により燃焼あるいは熔出して前記隙間から消失することにより、操業開始時、隙間２１４には空間が存在するだけである。このため、熔融ガラスＭＧの一部が隙間２１４に進入するが、熔解槽２０１の外側の低温部分の温度によって隙間２１４に進入した熔融ガラスＭＧは降温して粘性が高くなり、熔融ガラスＭＧの流出は抑えられる。
熔解槽２０１において、熔解槽２０１を構成する耐火物材の熱膨張率が、温度２０℃における耐火物材の熱膨張率の少なくとも５０％になる温度まで、熱膨張規制部材２１２は消失せず隙間２１４に保持されることにより、貫通孔２１０ａ周りの断熱部材の熱膨張を規制して貫通孔２１０ａが小さくなることを十分に抑制することができる。
また、同じ大きさあるいは同じ量の熱膨張規制部材２１２を隙間２１４に配することにより、熔解槽２０１と電極２０８との間の隙間２１４を貫通孔２１０ａの場所に拠らず一定にすることができる。
【００３１】
なお、ガラス基板が、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等に用いられる場合、ガラス基板の材料として、難熔性の無アルカリガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスが用いられる。無アルカリガラスとは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫのいずれの成分も含有されていないガラスであり、アルカリ微量含有ガラスは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫのいずれか少なくとも１つの成分が含有されており、その含有率の合量が２質量％以下である。このようなガラスは難熔性である。
また、近年、ガラス基板を、ＬＴＰＳ(低温ポリシリコン)・ＴＦＴや酸化物半導体を膜形成して、高精細ディスプレイのパネルを作製するための基板として用いられる。この場合、熱収縮率が低いガラス基板が求められている。熱収縮率の低いガラスは、ガラス組成により達成可能であるが、このようなガラス組成では歪点が高くなり、難熔性となる場合が多い。
【００３２】
このような難熔性の熔融ガラスは、熔解槽２０１の加熱温度を高くし、熔融ガラスＭＧの温度を高くしなければならない。したがって、操業開始前の加熱処理においても溶解槽の温度を高くする必要がある。この結果、操業開始前に行なう加熱処理時、貫通孔２１０ａの大きさは、貫通孔２１０ａ周りの耐火物材の熱膨張により小さくなり易い。さらに、操業中の熔融ガラスＭＧの温度は高くなるので、電極２０８の消耗は他のガラスに比べて早く、電極２０８の熔解槽２０１への押し込みの頻度は高くなる。この点から、本実施形態のように、隙間２１４の大きさを一定の範囲に確保し、さらに、熔解槽２０１と電極２０８との間の隙間２１４を貫通孔２１０ａの場所に拠らず一定にすることは、難熔性の熔融ガラスを作製するとき、本実施形態の効果は顕著となる。
【００３３】
（ガラス組成１）
本実施形態で製造されるガラス基板として、以下のガラス組成１のガラス基板が例示される。つまり、以下のガラス組成をガラス基板が有するようにガラス原料は調合される。
ＳｉＯ2  ６０〜８０モル％、 
Ａｌ2Ｏ3  １０〜２０モル％、 
Ｂ2Ｏ3  ０〜１０モル％、 
ＲＯ  ０〜１７モル％（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量)。
また、ＭｇＯ  ０〜１０モル％、ＣａＯ  ０〜１０モル％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％であってもよい。
このとき、ＳｉＯ2は６５〜７５モル％、さらには、６８〜７５モル％であると泡と未熔解物の発生を低減する本実施形態の効果は顕著になる。また、Ｂ2Ｏ3が０〜７モル％、０〜５モル％、０〜２モル％と少なくなるほど、泡と未熔解物の発生を低減する本実施形態の効果はより顕著になる。
このとき、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａのうち前記ガラス基板に含有される全元素）を少なくとも含み、モル比（（２×ＳｉＯ2）＋Ａｌ2Ｏ3）／（（２×Ｂ2Ｏ3）＋ＲＯ）は４．５以上であってもよい。また、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの少なくともいずれか含み、モル比（ＢａＯ＋ＳｒＯ）／ＲＯ（ＲＯは、ＣａＯ，ＭｇＯ，ＳｒＯ及びＢａＯの合量）は０．１以上であてもよい。
また、モル％表示のＢ2Ｏ3の含有率の２倍とモル％表示の上記ＲＯの含有率の合計は、３０モル％以下、好ましくは１０〜３０モル％であることが好ましい。
また、上記ガラス組成１のガラス基板におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、０モル％以上０．４モル％以下であってもよい。
【００３４】
（ガラス組成２）
また、ガラス基板として、以下のガラス組成２のガラス基板が例示される。したがって、以下のガラス組成をガラス基板が有するようにガラス原料は調合される。
ＳｉＯ2：５５〜７５モル％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜２０モル％、
Ｂ2Ｏ3：０〜１５モル％、
ＲＯ：５〜２０モル％      
（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａのうち、ガラス基板に含まれる全元素)、
Ｒ’2Ｏ：０〜０．４モル％（Ｒ’はＬｉ、Ｋ、及びＮａのうち、ガラス基板に含まれる全元素）。
このとき、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、及びＲＯ（ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量）の少なくともいずれかを含み、モル比（（２×ＳｉＯ2）＋Ａｌ2Ｏ3）／（（２×Ｂ2Ｏ3）＋ＲＯ）は４．０以上であってもよい。
【００３５】
以上、本発明のガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例等に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３６】
２００  熔解装置
２０１  熔解槽
２０２  清澄槽
２０３  攪拌槽
２０３ａ  スターラ
２０４，２０５，２０６  ガラス供給管
２０７  バーナー
２０８  電極
２１０  側壁
２１０ａ  貫通孔
２１２  熱膨張規制部材  
２１４  隙間
３００  成形装置
３１０  成形体
４００  切断装置
【図１】
2015193500.tif 000003
【図２】
2015193500.tif 000004
【図３】
2015193500.tif 000005
【図４】
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