專利名稱：玻璃基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃基板的制造方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示器或等離子顯示器等平板顯示器(以下稱FPD)所使用的玻璃基板中，主流為例如厚度為0.5mm 0.7mm，尺寸為300 X 400mm 2850 X 3050mm的玻璃基板。作為Fro用玻璃基板的制造方法，已知溢流下拉法。在溢流下拉法中，通過(guò)在成型爐內(nèi)使熔融玻璃從熔融玻璃的成型體的上部溢出，從而由熔融玻璃成型薄板玻璃，將成型的薄板玻璃退火，并切割。然后，被切割的薄板玻璃再按照客戶的標(biāo)準(zhǔn)切割成預(yù)定的尺寸，并進(jìn)行清洗、端面拋光等，從而作為FDP用玻璃基板進(jìn)行交付。在Fro用玻璃基板中，特別是液晶顯示裝置用的玻璃基板，由于在其表面形成有半導(dǎo)體元件，所以優(yōu)選完全不含有堿金屬成分，或者即使含有也是不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體元件等造成影響的程度的微量。另外，如果玻璃基板中存在氣泡則會(huì)成為顯示壞點(diǎn)的原因，因此存在氣泡的玻璃基板不能用作FPD用玻璃基板。因此，要求氣泡不能殘留在玻璃基板中。另外，如果在玻璃基板中存在玻璃組成的不均(玻璃組成不是均勻的)，則會(huì)產(chǎn)生例如被稱為波筋的條紋狀缺陷。該波筋，是由于玻璃組成的不均質(zhì)而導(dǎo)致的熔融玻璃的粘度不同，而在成型時(shí)的熔融玻璃的表面形成微細(xì)的表面凹凸，并且這些表面凹凸也殘存于玻璃基板。因此，在將該玻璃基板作為液晶面板用的玻璃基板，并組裝成液晶面板時(shí)，在單元間隙產(chǎn)生誤差，或者成為引起顯示不均的原因。因此，需要在玻璃基板的制造階段不引起波筋等玻璃組成的不均。在制造如上所述的玻璃基板時(shí)，一直以來(lái)，對(duì)玻璃基板進(jìn)行通電加熱。作為這樣的通電加熱的一個(gè)例子，已知使用多個(gè)電極對(duì)的玻璃熔融爐的高頻通電加熱。例如，在日本特開(kāi)平04-367519號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了如下技術(shù):各電極對(duì)分別與各自的電源連接，并且通過(guò)分別控制各電源，來(lái)按照電極對(duì)分別控制多對(duì)電極。在使用這樣的通電加熱的熔解槽中，為了使熔融玻璃的粘度和對(duì)流達(dá)到期望的狀態(tài)，一直以來(lái)，如例如日本特開(kāi)平03-103328號(hào)公報(bào)中所述那樣，借助熱電對(duì)測(cè)定熔融玻璃的溫度。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平04-367519號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平03-103328號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題

例如，由于在熔解槽內(nèi)為高溫，所以熱電對(duì)在比較短的時(shí)間內(nèi)劣化，從而不能測(cè)定出準(zhǔn)確的溫度。另外，在使玻璃原料熔解的裝置的結(jié)構(gòu)上，限制了能夠設(shè)置熱電對(duì)的位置，因此，能夠利用熱電對(duì)來(lái)測(cè)定溫度的位置受到限制。因此，本發(fā)明解決了熔融玻璃的通電加熱中的上述課題，提供能夠?qū)⑷廴诓ＡУ恼扯群蛯?duì)流維持在期望的狀態(tài)的玻璃基板的制造方法。用于解決課題的技術(shù)方案作為本發(fā)明的一個(gè)方式的玻璃基板的制造方法包括將玻璃的原料熔解而生成熔融玻璃的熔解工序。所述熔解工序包括:將所述熔融玻璃配置于一對(duì)電極間并施加電壓，從而使電流在所述熔融玻璃中流過(guò)并產(chǎn)生焦耳熱的工序；測(cè)定所述電流的值和所述電壓的值并計(jì)算所述熔融玻璃的電阻率的工序；以及基于所述計(jì)算出的電阻率，對(duì)所述焦耳熱進(jìn)行控制的工序。對(duì)上述焦耳熱進(jìn)行控制的工序也可以包括以下工序。(I)在所述熔融玻璃的粘度和對(duì)流成為期望的狀態(tài)時(shí)，測(cè)定所述電流的值和所述電壓的值并計(jì)算所述熔融玻璃的電阻率，并將計(jì)算出的電阻率設(shè)定為電阻率的目標(biāo)值的工序。(2)比較所述計(jì)算出的電阻率與所述電阻率的目標(biāo)值的工序。(3)以使所述計(jì)算出的電阻率與所述電阻率的目標(biāo)值的差值處于預(yù)定的范圍內(nèi)的方式維持或增減所述電流的值的工序。在上述(I)的工序中，也可以利用熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件對(duì)所述熔融玻璃的溫度進(jìn)行測(cè)定，使熔融玻璃的粘度和對(duì)流達(dá)到期望的狀態(tài)。發(fā)明的效果計(jì)算出熔融玻璃的電阻率，并基于該電阻率的值對(duì)在熔融玻璃產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行控制，由此能夠?qū)⑷廴诓ＡУ恼扯群蛯?duì)流維持在期望的狀態(tài)，從而能夠解決利用以往的熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件的情況下的問(wèn)題。


圖1是示出本實(shí)施方式的玻璃基板的制造方法的工序的一個(gè)例子的圖。圖2是示意地示出進(jìn)行從熔解至切割的工序的裝置的一個(gè)例子的剖視圖。圖3是對(duì)在熔解工序中使用的熔解槽的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。圖4是對(duì)熔解槽中的玻璃原料的投入進(jìn)行說(shuō)明的俯視圖。圖5的(a)和(b)是各電極對(duì)間的電流流經(jīng)的區(qū)域的說(shuō)明圖。圖6是示出計(jì)算電阻率并對(duì)焦耳熱進(jìn)行控制的工序的一個(gè)例子的圖。圖7是示出根據(jù)電阻率計(jì)算溫度并對(duì)焦耳熱進(jìn)行控制的工序的一個(gè)例子的圖。圖8是示意地對(duì)熔解槽內(nèi)部的熔融玻璃的對(duì)流進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。圖9是對(duì)以往的熔解槽內(nèi)部的熔融玻璃的對(duì)流進(jìn)行說(shuō)明的圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本實(shí)施方式的玻璃基板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出本發(fā)明的玻璃基板的制造方法的工序的一個(gè)例子的圖。

玻璃基板的制造方法主要具有熔解工序(ST1)、澄清工序(ST2)、均勻化工序(ST3)、供給工序(ST4)、成型工序(ST5)、退火工序(ST6)以及切割工序(ST7)。除此之外，具有磨削工序、拋光工序、清洗工序、檢查工序以及包裝工序等，并將在包裝工序中層疊的多個(gè)玻璃基板搬送給訂貨方的作業(yè)人員。熔解工序(STl)在熔解槽中進(jìn)行。在熔解工序中，通過(guò)向儲(chǔ)存于熔解槽的熔融玻璃的液面的多個(gè)部位間歇地分散投入玻璃原料，從而制作出包括液面在內(nèi)的表層的溫度均勻化的熔融玻璃。進(jìn)而，使熔融玻璃從流出口朝向后續(xù)工序流動(dòng)，所述流出口設(shè)于熔解槽的內(nèi)壁中的俯視觀察呈長(zhǎng)方形的熔解槽的長(zhǎng)度方向上對(duì)置的內(nèi)壁中的一個(gè)內(nèi)壁的底部。這里，使位于表層下方的下層的熔融玻璃的溫度在熔解槽的長(zhǎng)度方向上均勻，并盡可能地縮小熔融玻璃在熔解槽的長(zhǎng)度方向上的溫度差。因此，用于加熱熔融玻璃的下層的熱量形成為，熔解槽的長(zhǎng)度方向的兩端部的熱量比熔解槽的長(zhǎng)度方向的中央部的熱量多。其原因是熔融玻璃的熱在熔解槽的長(zhǎng)度方向的兩端部比中央部更容易被奪走。由此，不會(huì)在下層熔融玻璃中產(chǎn)生由于熔融玻璃在熔解槽的長(zhǎng)度方向的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流，從而使熔融玻璃的下層的溫度分布均勻化，并且使熔融玻璃從流出口流向后續(xù)工序。在本實(shí)施方式中，所謂熔融玻璃的“表層”表示包括從液面朝向熔解槽的底部的深度的5%以下的范圍內(nèi)的液面的區(qū)域，所謂熔融玻璃的“下層”表示表層以外的區(qū)域。另外，所謂設(shè)有流出口的“底部”是上述下層的一部分，表示靠近熔解槽的底面的區(qū)域。在本實(shí)施方式中，所謂“底部”是在熔解槽的深度方向上距離底面的深度在液面與熔解槽的底部之間的深度的1/2以下的區(qū)域。以遍及熔解槽的熔融玻璃的液面的80%以上的方式全面地投入玻璃原料。玻璃原料的投入方法也可以采用翻轉(zhuǎn)收納玻璃原料的料斗以向熔融玻璃分散投入玻璃原料的方式。另外，玻璃原料的投入方法也可以是利用傳送帶搬送玻璃原料進(jìn)行分散投入的方式，或者大致全面地同時(shí)投入的方式。另外，玻璃原料的投入方法也可以是借助螺旋給料機(jī)分散投入玻璃原料的方式，或者大致全面地同時(shí)投入的方式。在后述的實(shí)施方式中，通過(guò)利用料斗的投入方法來(lái)投入玻璃原料。當(dāng)在熔解槽的電極間施加電壓使`電流流過(guò)熔融玻璃時(shí)，熔融玻璃產(chǎn)生焦耳熱。若增加該焦耳熱則熔融玻璃的溫度能上升，若減少該焦耳熱則熔融玻璃的溫度能下降。除了通過(guò)通電對(duì)該熔融玻璃加熱之外，也可以輔助地使用燃燒器的火焰的熱來(lái)熔解玻璃原料。向玻璃原料添加澄清劑。作為澄清劑已知Sn02、As203、Sb203等，但不特別限定。但是，從降低環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用SnO2 (氧化錫)作為澄清劑。至少在澄清槽中進(jìn)行澄清工序(ST2)。在澄清工序中，澄清槽內(nèi)的熔融玻璃升溫。在該過(guò)程中，澄清劑因還原反應(yīng)而放出氧，之后成為作為還原劑發(fā)揮作用的物質(zhì)。熔融玻璃中所含有的包括o2、co2或SO2的氣泡吸收了因澄清劑的還原反應(yīng)所產(chǎn)生的O2而成長(zhǎng)，并上浮至熔融玻璃的液面而消失。澄清工序在鉬金或鉬合金制的容器內(nèi)部進(jìn)行。然后，在澄清工序中，使熔融玻璃的溫度降低。在該過(guò)程中，由澄清劑的還原反應(yīng)獲得的還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)。由此，殘存于熔融玻璃的氣泡中的O2等氣體成分被再次吸收到熔融玻璃中，從而消滅了氣泡。澄清劑的氧化反應(yīng)及還原反應(yīng)是通過(guò)控制熔融玻璃的溫度而進(jìn)行的。澄清工序也可以采用負(fù)壓脫泡方式，即在澄清槽中制造負(fù)壓氛圍氣，從而使存在于熔融玻璃中的氣泡在負(fù)壓氛圍氣中成長(zhǎng)并脫泡。該情況在不使用澄清劑時(shí)有效。在后述的實(shí)施方式中，使用氧化錫作為澄清劑。
在均勻化工序(ST3)中，利用攪拌器攪拌通過(guò)從澄清槽延伸的配管而供給至攪拌槽內(nèi)的熔融玻璃，由此進(jìn)行玻璃成分的均勻化。由此，能夠降低作為波筋等的原因的玻璃組成的不均。此外，攪拌槽可以設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置兩個(gè)。在供給工序(ST4 )中，將熔融玻璃通過(guò)從攪拌槽延伸的配管而供給至成型裝置。在成型裝置中，進(jìn)行成型工序(ST5 )及退火工序(ST6 )。在成型工序(ST5 )中，將熔融玻璃成型為薄板玻璃，形成薄板玻璃的流動(dòng)。成型可以采用溢流下拉法或浮式法。在后述的本實(shí)施方式中，采用溢流下拉法。在退火工序(ST6)中，成型并流動(dòng)的薄板玻璃被退火而成為所期望的厚度，以不產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)變進(jìn)而不產(chǎn)生翹曲。在切割工序(ST7 )中，在切割裝置中，將從成型裝置供給的薄板玻璃切割為預(yù)定的長(zhǎng)度，由此獲得板狀的玻璃板。被切割的玻璃板進(jìn)而被切割成預(yù)定的尺寸，從而制作成目標(biāo)尺寸的玻璃基板。此后，進(jìn)行玻璃基板的端面的磨削、拋光，進(jìn)行玻璃基板的清洗，進(jìn)而檢查是否存在氣泡和波筋等異常缺陷，然后，將檢查合格品的玻璃板作為最終產(chǎn)品進(jìn)行包裝。圖2是示意地示出進(jìn)行本實(shí)施方式的熔解工序(STl) 切割工序(ST7)的裝置的一個(gè)例子的圖。如圖2所示，該裝置主要具有熔解裝置100、成型裝置200以及切割裝置300。熔解裝置100具有·熔解槽101、澄清槽102、攪拌槽103、玻璃供給管104、105、106。在圖2所示的熔解裝置101中，使用料斗IOld進(jìn)行玻璃原料的投入。在澄清槽102中，調(diào)整熔融玻璃MG的溫度，利用澄清劑的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行熔融玻璃MG的澄清。進(jìn)而，在攪拌槽103中，利用攪拌器103a攪拌熔融玻璃MG而使熔融玻璃MG均勻化。在成型裝置200中，通過(guò)使用成型體210的溢流下拉法，由熔融玻璃MG成型出薄板玻璃SG。圖3是說(shuō)明本實(shí)施方式的熔解槽101的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。在本實(shí)施方式中，熔解槽101設(shè)計(jì)為制作包括液面的表層的溫度均勻化的熔融玻璃。向儲(chǔ)存于熔解槽101的熔解玻璃MG的液面IOlc全面地投入玻璃原料。在俯視觀察呈長(zhǎng)方形的熔解槽101的長(zhǎng)度方向上對(duì)置的一對(duì)內(nèi)壁中，在一個(gè)內(nèi)壁的底部設(shè)有流出口 104a。熔解槽101使熔融玻璃MG從流出口 104a朝向后續(xù)工序流動(dòng)。熔解槽101具有由耐火磚等耐火物構(gòu)成的內(nèi)壁110。熔解槽101具有由內(nèi)壁110包圍的內(nèi)部空間。熔解槽101的內(nèi)部空間被分成液槽IOla和上部空間101b。液槽IOla對(duì)熔融玻璃MG加熱并收納熔融玻璃MG，所述熔融玻璃MG是熔解被投入到內(nèi)部空間的玻璃原料而形成的。上部空間IOlb為氣相，其形成于熔融玻璃MG上方，供玻璃原料投入。在上部空間IOlb的與熔解槽101的長(zhǎng)度方向平行的內(nèi)壁110，設(shè)有使混合了燃料和氧氣等的燃燒氣體燃燒從而發(fā)出火焰的燃燒器112。燃燒器112通過(guò)火焰對(duì)上部空間IOlb的耐火物進(jìn)行加熱而使內(nèi)壁110成為高溫。通過(guò)成為高溫的內(nèi)壁110的輻射熱以及成為高溫的氣相氛圍氣來(lái)加熱玻璃原料。在熔解槽101的與設(shè)有流出口 104a的內(nèi)壁110相反的一側(cè)的內(nèi)壁110設(shè)有通向上部空間IOlb的原料投入窗IOlf。圖4所示的收納玻璃原料的料斗IOld穿過(guò)該原料投入窗IOlf而進(jìn)出于上部空間101b。料斗IOld按照來(lái)自計(jì)算機(jī)118的指示在熔融玻璃MG的液面上向前后左右移動(dòng)。計(jì)算機(jī)118向未圖示的料斗動(dòng)作機(jī)構(gòu)傳送指示，以便通過(guò)控制單元116使料斗IOld動(dòng)作。圖4是說(shuō)明熔解槽101中的玻璃原料的投入的俯視圖。
如圖4所示，向儲(chǔ)存于熔解槽101的熔融玻璃MG的液面全面地投入玻璃原料。由此，制作出包括液面的表層的溫度均勻化的熔融玻璃MG。熔解槽101具備料斗動(dòng)作機(jī)構(gòu)。料斗動(dòng)作機(jī)構(gòu)根據(jù)計(jì)算機(jī)118的指示，在料斗IOld收納玻璃原料的狀態(tài)下，使料斗IOld移動(dòng)至目標(biāo)區(qū)域，并使料斗IOld上下翻轉(zhuǎn)。料斗IOld投入玻璃原料的區(qū)域及投入的時(shí)間間隔以在熔融玻璃MG的液面IOlc上不會(huì)不存在玻璃原料的方式進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。因此，在熔解槽101內(nèi)部，由于向熔融玻璃MG的液面的大致整個(gè)面投入玻璃原料，所以玻璃原料始終覆蓋熔融玻璃MG的液面101c。這樣，以玻璃原料始終覆蓋液面IOlc的方式向熔解槽投入玻璃原料的原因之一是為了使熔融玻璃MG的熱不通過(guò)液面IOlc放射至氣相的上部空間101b。由此，熔融玻璃MG的包括液面的表層的溫度均勻化，其溫度維持恒定，其水平方向的溫度分布平坦化。另一個(gè)原因是為了使玻璃原料中的SiO2 (二氧化硅)等熔解性低(熔解溫度高)的原料高效地熔解以防止SiO2等原料有熔解殘余。SiO2等熔解溫度高的原料在與其他成分例如B2O3 (三氧化二硼)等原料混合的狀態(tài)下，能夠在比單獨(dú)熔解的情況下的熔解溫度低的溫度下熔解。為了利用原料的這種性質(zhì)，間歇地分散投入玻璃原料，以使玻璃原料始終存在于熔融玻璃MG的液面IOlc上并覆蓋液面101c。由此，B2O3等原料與難熔的SiO2等原料成分一起熔解，因此能夠防止SiO2等原料有熔解殘余。對(duì)此，在僅向熔融玻璃的液面的一部分區(qū)域投入玻璃原料的情況下，存在如下情況:難熔的SiO2等原料成分發(fā)生熔解殘余，由于熔融玻璃的對(duì)流，作為異質(zhì)料而浮游到遠(yuǎn)離玻璃原料的投入位置的液面上。這樣的異質(zhì)料存在按照熔融玻璃的對(duì)流的狀態(tài)向熔融玻璃的下層移動(dòng)而從熔解槽的流出口流出并流向后續(xù)工序的情況，從而容易成為波筋等玻璃組成不均的原因。在本實(shí)施方式中，在熔解槽101中，向熔融玻璃MG的液面全面地投入玻璃原料。因此，熔融玻璃MG的包括 液面的表層的溫度均勻化。并且，也能夠防止SiO2等原料成分有熔解殘余。在液槽IOla的沿熔解槽101的長(zhǎng)度方向延伸且相互對(duì)置的內(nèi)壁IlOaUlOb設(shè)有三對(duì)相互對(duì)置的一對(duì)電極114，所述一對(duì)電極114由氧化錫或鑰等具有耐熱性的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，熔解槽101具備三對(duì)電極114，但根據(jù)熔解槽的大小也可以僅使用一對(duì)電極114。在使用多對(duì)電極114的情況下，也可以使用兩對(duì)或四對(duì)以上的電極114。三對(duì)電極114設(shè)于內(nèi)壁IlOaUlOb中的與熔融玻璃MG的下層對(duì)應(yīng)的區(qū)域。三對(duì)電極114中的任意一個(gè)都從內(nèi)壁IlOaUlOb的外側(cè)貫通內(nèi)壁110a、IlOb而延伸至內(nèi)側(cè)。圖3中，針對(duì)各對(duì)電極114，圖示了近前側(cè)的電極114，未圖示里側(cè)的電極114。各對(duì)電極114以隔著在各對(duì)電極114間配置的熔融玻璃MG而相互對(duì)置的方式設(shè)于內(nèi)壁側(cè)110a、110b。各對(duì)電極114對(duì)在各對(duì)電極114間配置的熔融玻璃MG施加電壓以使電流流過(guò)。通過(guò)使電流流過(guò)熔融玻璃MG，在熔融玻璃MG中產(chǎn)生焦耳熱，從而對(duì)熔融玻璃MG加熱。在熔解槽101中，熔融玻璃MG被加熱至例如1500°C以上。被加熱的熔融玻璃MG穿過(guò)玻璃供給管104被輸送至澄清槽102。在圖3所示的熔解槽101中，燃燒器112設(shè)于上部空間101b，但燃燒器112不是必需的。例如，對(duì)于1500°C的電阻率為180Ω.αη以上的電阻率較大的熔融玻璃，通過(guò)輔助地使用燃燒器112，能夠高效地熔解玻璃原料。在連續(xù)地熔解玻璃原料來(lái)制作熔融玻璃MG時(shí)，不使用燃燒器112也能夠使玻璃原料熔解。例如，利用玻璃原料全面地覆蓋熔融玻璃MG的液面101c，由此能夠防止從熔融玻璃MG的液面IOlc放熱，抑制熔融玻璃MG的溫度降低，從而利用下層的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱熔解玻璃原料。各對(duì)電極114分別與控制單元116連接。為了使下層的熔融玻璃MG的溫度分布均勻化，控制單元116構(gòu)成為能夠針對(duì)對(duì)置的每一對(duì)電極114分別控制向各個(gè)電極114供給的電力。通過(guò)控制單元116向各對(duì)電極114施加單相交流電壓?？刂茊卧?16進(jìn)一步與計(jì)算機(jī)118連接?？刂茊卧?16對(duì)施加給各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG的電壓的大小和各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG中流過(guò)的電流的值進(jìn)行測(cè)定。控制單元116輸出所測(cè)定的電壓和電流的值。計(jì)算機(jī)118接收從控制單元116輸出的這些信息。計(jì)算機(jī)118根據(jù)該電壓和電流的值計(jì)算出各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG的電阻率。計(jì)算機(jī)118基于例如以下的算式(2)，計(jì)算出各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG的電阻率 P ( Ω.m)。p=E/IXS/L...(2)在算式(2)中，E是對(duì)各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG施加的電壓(V)，I是各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG中流過(guò)的電流(A)，S是在各對(duì)電極114間供電流流過(guò)的熔融玻璃MG的截面積(m2)，L是各對(duì)電極114間的距離(m)。截面積S及長(zhǎng)度L是由熔解槽101決定的固有的值。圖5的(a)及(b)是說(shuō)明求出在各對(duì)電極114間電流流過(guò)熔融玻璃MG的截面積S的方法的平面圖。如圖5所示，各對(duì)電極114以橫穿熔融玻璃MG的流動(dòng)方向F的方式相互對(duì)置地配置于在熔融玻璃MG的兩側(cè)配置的內(nèi)壁101a、101b。另外，對(duì)置的三對(duì)電極114以沿熔融玻璃MG的流動(dòng)方向F相互隔開(kāi)間隔W1的方式進(jìn)行配置。這里，間隔W1是相鄰的電極114的相互面對(duì)的端緣之間的距離。流動(dòng)方向F簡(jiǎn)單地表示熔解槽101中的熔融玻璃MG的整體從上游朝向下游的流動(dòng)方向，是與內(nèi)壁IlOaUlOb平行且朝向流出口 104a的方向。另外，流動(dòng)方向F是沿熔解槽101的長(zhǎng)度方向的方向。首先，對(duì)所對(duì)置的每一對(duì)電極114分別設(shè)定電流流過(guò)的區(qū)域EA。通電區(qū)域EA的邊界m設(shè)定為通過(guò)在流動(dòng)方向F上相鄰的兩個(gè)電極114的中間點(diǎn)C。中間點(diǎn)C是被相鄰的兩個(gè)電極114所夾的耐熱磚的中心。換言之，中間點(diǎn)C是距相鄰的兩個(gè)電極的相互面對(duì)的邊緣的距離相等的點(diǎn)。即，邊界m是通過(guò)在內(nèi)壁IlOa上相鄰的兩個(gè)電極114之間的中間點(diǎn)C和在內(nèi)壁IlOb上相鄰的兩個(gè)電極114的中間點(diǎn)C且平行于鉛直方向的面。利用該邊界m將熔融玻璃MG假想地分離成與各對(duì)電極114對(duì)應(yīng)的多個(gè)四棱柱狀區(qū)域EA。S卩，如圖5 (b)所示，熔融玻璃MG的通電區(qū)域EA的截面積S是區(qū)域EA的平行于流動(dòng)方向F及鉛直方向的截面的面積。因此，利用從熔解槽101的底面IlOe至液面IOlc的高度(熔融玻璃MG的深度)D與區(qū)域EA的寬度W2的積來(lái)求出截面積S。使用這樣求出的截面積S并利用上述算式(2)能夠求出各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG的電阻率P。

在根據(jù)上述方法求出熔融玻璃MG的電阻率P的情況下，如圖5 (b)所示，優(yōu)選為電極114的面積SI相對(duì)于通電區(qū)域EA的截面積S盡可能地大。通電區(qū)域EA的截面積S與電極114的面積SI的比值不特別限定。在本實(shí)施方式中，根據(jù)熔解槽101的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)上的制約，S1/S處于例如1/3以上且1/2以下的范圍。這樣，通過(guò)使電極的面積SI相對(duì)于熔融玻璃MG的通電區(qū)域EA的截面積S比以往大，能夠更準(zhǔn)確地算出熔融玻璃MG的電阻率P .基于根據(jù)上述方法求出的熔融玻璃的電阻率P，能夠?qū)υ谂c各對(duì)電極114對(duì)應(yīng)的各區(qū)域EA的熔融玻璃MG中產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行控制。圖6是說(shuō)明基于熔融玻璃MG的電阻率P控制熔融玻璃MG中所產(chǎn)生的焦耳熱的工序的一個(gè)例子的圖。在圖6所示的采樣(STll)中，對(duì)與圖5所示的各對(duì)電極114對(duì)應(yīng)的各區(qū)域EA的電極114間的熔融玻璃MG施加的電壓E的信息、和各區(qū)域EA的熔融玻璃MG中流過(guò)的電流值I的信息從控制單元116傳送至計(jì)算機(jī)118。計(jì)算機(jī)118保存從控制單元116傳送來(lái)的各區(qū)域EA的電壓E和電流I的信息。在計(jì)算機(jī)118預(yù)先保存有各區(qū)域EA的截面積S、電極114間的距離L、以及后述的熔融玻璃MG的電阻率的目標(biāo)值。在圖6所示的電阻率的計(jì)算(ST12)中，計(jì)算機(jī)118基于保存的各區(qū)域EA的電壓E、電流1、截面積S以及距離L的信息和上述算式(2)，算出各區(qū)域EA中的熔融玻璃MG的電阻率P。另外，能夠預(yù)先算出熔解槽101的熔融玻璃MG處于期望的熔解狀態(tài)時(shí)的各區(qū)域EA的電阻率P，并將該值作為電阻率P的目標(biāo)值保存于計(jì)算機(jī)118。在確定電阻率P的目標(biāo)值的階段，也可以例如像以往那樣，利用熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件形成熔融玻璃MG的期望的熔解狀態(tài)，在該狀態(tài)下如上所述地利用計(jì)算機(jī)118算出電阻率P。另外，也可以預(yù)先采樣由熔融玻璃MG制造成的玻璃基板并在坩堝等中熔解，求出與作為目標(biāo)的粘度及溫度的熔解玻璃MG對(duì)應(yīng)的電阻率，并將其作為電阻率P的目標(biāo)值。在圖6所示的電阻率的比較(ST13)中，計(jì)算機(jī)118對(duì)各區(qū)域EA的電阻率P的目標(biāo)值和算出的各區(qū)域EA的電阻率P進(jìn)行比較。在圖6所示的控制量的確定(ST14)中，計(jì)算機(jī)118基于上述的電阻率的比較(ST13)的結(jié)果，確定向控制單元116傳送的控制量。具體地，在某個(gè)區(qū)域EA中，在算出的電阻率P比目標(biāo)值大或比能夠允許的范圍大的情況下，計(jì)算機(jī)118發(fā)出使該區(qū)域EA中熔融玻璃MG所產(chǎn)生的焦耳熱減少預(yù)定量的指示。在某個(gè)區(qū)域EA中，在算出的電阻率P與目標(biāo)值相等或處于能夠允許的范圍內(nèi)的情況下，計(jì)算機(jī)118發(fā)出維持該區(qū)域EA中熔融玻璃MG所產(chǎn)生的焦耳熱的指示。在某個(gè)區(qū)域中，在算出的電阻率P比目標(biāo)值小或比能夠允許的范圍小的情況下，計(jì)算機(jī)118發(fā)出使該區(qū)域EA中熔融玻璃MG所產(chǎn)生的焦耳熱增加預(yù)定量的指示。在圖6所示的焦耳熱的控制(ST15)中，控制單元116基于由計(jì)算機(jī)118傳送的控制量的指示，對(duì)在各區(qū)域EA的熔融玻璃MG中產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行控制。具體地， 控制單元116在接收到使在某個(gè)區(qū)域EA的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱減少的指示的情況下，以使在與該區(qū)域EA對(duì)應(yīng)的一對(duì)電極114間的熔融玻璃MG中流過(guò)的電流的值成為比原來(lái)的值小預(yù)定值的恒定值的方式設(shè)定目標(biāo)電流值?？刂茊卧?16在接收到維持在某個(gè)區(qū)域EA的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱的指示的情況下，將在與該區(qū)域EA對(duì)應(yīng)的一對(duì)電極114間的熔融玻璃MG中流過(guò)的電流的值或原來(lái)的目標(biāo)值設(shè)定為目標(biāo)電流值。控制單元116在接收到使在某個(gè)區(qū)域EA的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱增加的指示的情況下，以使在與該區(qū)域EA對(duì)應(yīng)的一對(duì)電極114間的熔融玻璃MG中流過(guò)的電流的值成為比原來(lái)的值大預(yù)定值的恒定值的方式設(shè)定目標(biāo)電流值?？刂茊卧?16進(jìn)而對(duì)施加給各對(duì)電極114間的熔融玻璃MG的電壓進(jìn)行控制，以將流過(guò)熔融玻璃MG的電流的值維持在目標(biāo)電流值。通過(guò)上述控制，不使用以往的熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件，即能夠?qū)⒏鲄^(qū)域EA的熔融玻璃MG的粘度及溫度維持在期望的狀態(tài)，從而將熔解槽101的熔融玻璃MG的對(duì)流及熔解的狀態(tài)維持在期望的狀態(tài)。接著，作為基于上述算出的電阻率P控制在各區(qū)域EA的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱的方法的一種，對(duì)根據(jù)算出的各區(qū)域EA的電阻率P進(jìn)一步算出各區(qū)域EA的熔融玻璃MG的溫度的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖7是說(shuō)明根據(jù)算出的電阻率P求出熔融玻璃MG的溫度并對(duì)在各區(qū)域EA的熔融玻璃產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行控制的工序的圖。在該方法中，首先，作為預(yù)備工序(ST21)，預(yù)先求出與在熔解槽101制成的熔融玻璃MG成分相同的熔融玻璃的溫度和電阻率之間的關(guān)系，并記錄于計(jì)算機(jī)118。在求出熔融玻璃MG的溫度與電阻率之間的關(guān)系的階段，也可以在熔解槽101中例如像以往那樣利用熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件測(cè)定熔融玻璃MG的溫度。在該基礎(chǔ)上，通過(guò)如上所述地利用計(jì)算機(jī)118算出電阻率P，能夠求出熔融玻璃MG的溫度與電阻率之間的關(guān)系。另外，也可以預(yù)先采樣由熔融玻璃MG制造出的玻璃基板并在坩堝等中熔解，通過(guò)測(cè)定此時(shí)的熔融玻璃MG的溫度和電阻率，得到它們的相關(guān)關(guān)系。
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熔融玻璃MG的溫度能夠例如像F ( P )那樣表示為電阻率P的函數(shù)。即，熔融玻璃MG的電阻率P與熔融玻璃MG的溫度T (°C)具有如下述算式(I)所表示的相關(guān)關(guān)系。T (0C ) =a / (log ( P ) + b) - 273.15...(I)在算式(I)中，a和b是依存于玻璃組成的常數(shù)。根據(jù)預(yù)備工序(ST21)，指定上述常數(shù)a和b的值。上述常數(shù)a和b的值與上述算式(I) 一起保存于計(jì)算機(jī)118。另外，在預(yù)備工序(ST21)中，預(yù)先設(shè)定各區(qū)域EA的熔融玻璃MG的目標(biāo)溫度，將該值保存于計(jì)算機(jī)118。圖7所示的采樣(ST21)及電阻率的計(jì)算(ST23)與圖6所示的采樣(STll)及電阻率的計(jì)算(ST12)相同，因此省略說(shuō)明。在圖7所示的溫度的計(jì)算(ST24)中，計(jì)算機(jī)118基于算出的各區(qū)域EA的電阻率P、預(yù)先保存的常數(shù)a和b以及上述算式(I )，計(jì)算各區(qū)域EA中的熔融玻璃MG的溫度T。另外，能夠預(yù)先算出熔解槽101的熔融玻璃MG處于期望的狀態(tài)時(shí)的各區(qū)域EA的溫度T，并將該值作為溫度T的目標(biāo)值保存于計(jì)算機(jī)118。在設(shè)定溫度T的目標(biāo)值的階段，也可以例如像以往那樣利用熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件在熔融玻璃MG中形成期望的熔解狀態(tài)，并在該狀態(tài)下如上所述地利用計(jì)算機(jī)118算出溫度T。在圖7所示的溫度的比較(ST25)中，計(jì)算機(jī)118對(duì)保存的各區(qū)域EA的溫度T的目標(biāo)值和算出的各區(qū)域EA的溫度T進(jìn)行比較。
在圖7所示的控制量的確定(ST26)中，基于上述溫度的比較(ST25)的結(jié)果，確定向控制單元116傳送的控制量。具體地，在某個(gè)區(qū)域EA中，在算出的溫度T比目標(biāo)值高或比能夠允許的范圍高的情況下，計(jì)算機(jī)118發(fā)出使該區(qū)域EA中熔融玻璃MG所產(chǎn)生的焦耳熱減少預(yù)定量的指示。在某個(gè)區(qū)域EA中，在算出的溫度T與目標(biāo)值相等或處于能夠允許的范圍內(nèi)的情況下，計(jì)算機(jī)118發(fā)出維持該區(qū)域EA中熔融玻璃MG所產(chǎn)生的焦耳熱的指示。在某個(gè)區(qū)域中，在算出的溫度T比目標(biāo)值低或比能夠允許的范圍低的情況下，計(jì)算機(jī)118發(fā)出使該區(qū)域EA中熔融玻璃MG所產(chǎn)生的焦耳熱增加預(yù)定量的指示。圖7所示的焦耳熱的控制(ST27)與圖6所示的焦耳熱的控制(ST15)相同，因此省略說(shuō)明。通過(guò)上述控制，不使用以往的熱電對(duì)等溫度測(cè)定構(gòu)件，即能夠使各區(qū)域EA的熔融玻璃MG的粘度及溫度成為期望的狀態(tài)，從而使熔解槽101的熔融玻璃MG的熔解狀態(tài)成為期望的狀態(tài)。一般地，在流動(dòng)方向F上對(duì)置的內(nèi)壁I IOc、I IOd的附近的熔融玻璃MG容易因從內(nèi)壁IlOcUlOd向外部放熱而變成低溫。因此，在本實(shí)施方式中，使在熔解槽101的流動(dòng)方向F的兩端部的熔融玻璃MG中產(chǎn)生的熱量比在中央部的熔融玻璃MG中產(chǎn)生的熱量多。由此，盡可能地縮小下層的熔融玻璃MG的溫度差并使熔融玻璃MG的溫度均勻化，從而使熔融玻璃MG的下層的溫度分布平坦化。圖8是說(shuō)明本實(shí)施方式中的熔解槽101的內(nèi)部的熔融玻璃的對(duì)流的圖。在本實(shí)施方式中，通過(guò)向儲(chǔ)存于熔解槽101的熔融玻璃MG的液面全面地投入玻璃原料，來(lái)制作出包括液面IOlc的表層的溫度均勻化的熔融玻璃MG。

在使該熔融玻璃MG從流出口 104a朝向后續(xù)工序流動(dòng)時(shí)，在下層的熔融玻璃MG中，形成為不會(huì)產(chǎn)生由于沿圖3中熔解槽104a的長(zhǎng)度方向(第一方向)的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流。即，對(duì)下層的熔融玻璃MG進(jìn)行加熱，以使下層的熔融玻璃MG沿著第一方向的溫度變得均勻。具體地，以如下方式進(jìn)行調(diào)整:使在熔解槽101的第一方向的兩端部用于加熱熔融玻璃MG的熱量比在熔解槽101的第一方向的中央部用于加熱熔融玻璃MG的熱量多。在熔解槽101的長(zhǎng)度方向，使兩端部的熔融玻璃MG的加熱量比中央部的熔融玻璃MG的加熱量多，這是因?yàn)槿菀讖脑陂L(zhǎng)度方向上對(duì)置的內(nèi)壁110c、110d向外部放出熱。若不進(jìn)行這樣的加熱量的調(diào)整，則存在上述兩端部的熔融玻璃MG的溫度比中央部低的傾向。因此，對(duì)三對(duì)電極114供給的電力優(yōu)選設(shè)定為，對(duì)靠近熔解槽101的長(zhǎng)度方向的兩端部的電極114供給的電力比對(duì)熔解槽101的長(zhǎng)度方向的中央部的電極114供給的電力多。這對(duì)于在熔解槽設(shè)有4對(duì)以上的電極114的情況也是相同的。如上所述，在本實(shí)施方式中，基于算出的各區(qū)域EA的熔融玻璃MG的電阻率P，對(duì)在各區(qū)域EA的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行控制。因此，即使在各區(qū)域EA向外部放出的熱量不同的情況下，也能夠以維持電阻率P的目標(biāo)值或溫度T的目標(biāo)值的方式調(diào)整在各區(qū)域EA的熔融玻璃MG產(chǎn)生的焦耳熱的量。由此，熔融玻璃MG被從熔融玻璃MG的流出口 104a的流出牽引，而不引起由于下層的熔融玻璃MG的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流。如圖8所示的箭頭那樣，熔融玻璃MG在靠近下層的熔解槽101的底面的部分，沿著熔解槽101的底面朝向流出口 104a流動(dòng)。隨著從熔解槽101的底面離開(kāi)，沿著熔解槽101的底面的流動(dòng)的影響變小，從而熔融玻璃MG以從表層向熔解槽101的底面下沉的方式流動(dòng)。這樣，在本實(shí)施方式中，由于不會(huì)在下層產(chǎn)生由于熔融玻璃MG的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流，所以能夠抑制由于異質(zhì)料等而導(dǎo)致的玻璃組成的不均。對(duì)此，在下層的熔融玻璃MG的溫度分布不均勻的情況下，在下層與溫度均勻化的表層之間產(chǎn)生溫度差的分布，因此容易形成以往那樣的熱涌動(dòng)(hot spring)的對(duì)流。圖9是說(shuō)明以往的熔解槽內(nèi)部的熔融玻璃的對(duì)流的圖。如圖9所示，在以往的熔解槽中，在區(qū)域A，對(duì)熔融玻璃局部地猛烈加熱，從而促進(jìn)對(duì)流，以形成熱涌動(dòng)。因此，在投入到熔融玻璃的液面的一部分的玻璃原料中，SiO2等難熔的原料成分由于對(duì)流而移動(dòng)，從而例如富含二氧化硅的異質(zhì)料120容易停留在遠(yuǎn)離玻璃原料的投入位置的位置。另外，該異質(zhì)料120沿著對(duì)流從流出口流出的機(jī)會(huì)增加，容易成為波筋等玻璃組成不均的原因。即使是粘性高的熔融玻璃，例如熔融玻璃在IO2 5泊時(shí)的溫度在1300°C以上(例如1300°C以上且1650°C以下)，更優(yōu)選的是1500°C以上(例如，1500°C以上且1650°C以下)的熔融玻璃，也能夠應(yīng)用本實(shí)施方式的玻璃基板的制造方法，并且與以往的制造方法的情況相比，能夠抑制波筋等玻璃組成的不均這一優(yōu)勢(shì)較大。本實(shí)施方式的玻璃基板的制造方法，即使對(duì)于1500°C時(shí)的電阻率為180 Ω.cm以上的電阻率較大的熔融玻璃，也不需要為了增強(qiáng)熱涌動(dòng)而施加過(guò)度的電壓，因此能夠防止電流流過(guò)耐火物。因此，既能夠防止容易成為玻璃失透的原因的ZrO2 (氧化鋯)從熔解槽101的與熔融玻璃MG接觸的內(nèi)壁溶出，也能夠抑制玻璃組成的不均。對(duì)于這樣的電阻率大的熔融玻璃，也可以在熔解槽101中同時(shí)使用燃燒器進(jìn)行加熱。在本實(shí)施方式中，各對(duì)電極114相互對(duì)置，因此能夠有效地使熔融玻璃MG沿第一方向的下層的溫度均勻化。在本實(shí)施方式中，考慮到熔解槽101的熱的放出，向各對(duì)電極114供給的電力供給成:向熔解槽101的長(zhǎng)度方向的兩端部供給的電力比向熔解槽101的長(zhǎng)度方向的中央部供給的電力多，因此容易使下層的熔融金屬M(fèi)G沿流動(dòng)方向F的溫度分布均勻化。在本實(shí)施方式中，使熔融玻璃MG的下層的溫度均勻化以不引起由于熔融玻璃的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流。因此，不需要像以往那樣為了促進(jìn)由于熔融玻璃的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流，以構(gòu)成熔解槽101的耐火物的溶出為代價(jià)對(duì)熔融玻璃進(jìn)行局部地過(guò)度地高溫加熱。由此，容易成為玻璃失透的原因的ZrO2難以從熔解槽101的與熔融玻璃MG接觸的內(nèi)壁溶出。因此，本實(shí)施方式的制造方法適合由成分中含有在耐腐蝕性上優(yōu)秀的ZrO2的耐火物構(gòu)成熔解槽101的內(nèi)壁的情況。以下，從玻璃組成的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中制造出的玻璃基板的組成由鋁硅酸鹽玻璃構(gòu)成，能夠含有50質(zhì)量％以上的SiO2 (二氧化硅)。通過(guò)對(duì)具有該組成的鋁硅酸鹽玻璃應(yīng)用本實(shí)施方式的制造方法，與以往相比能夠有效地抑制玻璃組成的不均。在本實(shí)施方式中制造出的玻璃基板的組成能夠含有50質(zhì)量％以上的SiO2 ，進(jìn)一步能夠含有60質(zhì)量％以上的Si02。通過(guò)對(duì)具有這些組成的鋁硅酸鹽玻璃應(yīng)用本實(shí)施方式的制造方法，能夠比以往更有效地抑制玻璃組成的不均。即使是含有50質(zhì)量％以上的SiO2且容易產(chǎn)生富含二氧化硅的異質(zhì)料的玻璃組成，由于熔融玻璃MG以不產(chǎn)生由于溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流的方式熔解，所以能夠防止富含二氧化硅的異質(zhì)料從流出口 104a流出。另外，由于以在液面IOlc始終存在一定厚度的玻璃原料的方式投入玻璃原料，所以防止SiO2有熔解殘余，從而不易生成圖9所示的來(lái)自SiO2的異質(zhì)料120。
在將含有50質(zhì)量％以上的SiO2的熔融玻璃MG的、粘性高的玻璃組成應(yīng)用于玻璃基板，并如以往那樣促進(jìn)熔融玻璃的對(duì)流的情況下，存在如下情況:構(gòu)成熔解槽的耐火物所含有的ZrO2 (氧化鋯)溶出到熔融玻璃中，從而成為玻璃失透的原因。但是，本實(shí)施方式以不引起由于熔融玻璃MG的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流的方式，使下層的熔融玻璃MG的溫度分布均勻化，因此不需要如以往那樣對(duì)熔融玻璃進(jìn)行過(guò)度地高溫加熱。因此，能夠防止從熔解槽101的耐火物中溶出ZrO2 (氧化鋯)。此外，SiO2在玻璃組成中的含有率的上限為例如70質(zhì)量％。另外，應(yīng)用了合計(jì)能夠含有60質(zhì)量％以上的SiOjP Al2O3并具有該組成的鋁硅酸鹽玻璃的本實(shí)施方式的制造方法，與以往相比，能夠有效地抑制玻璃組成的不均。而且，合計(jì)能夠含有65質(zhì)量％以上的SiO2和Al2O3，進(jìn)一步合計(jì)能夠含有70質(zhì)量％以上的SiO2和
Al2O3U即使是合計(jì)含有60質(zhì)量％以上的SiO2和Al2O3且容易形成富含二氧化硅的異質(zhì)料120的玻璃組成，由于熔融玻璃以不產(chǎn)生因溫度分布導(dǎo)致的對(duì)流的方式熔解，所以能夠防止富含二氧化硅的異質(zhì)料從流出口 104a流出。另外，由于以在液面IOlc始終存在一定厚度的玻璃原料的方式投入玻璃原料，所以防止SiO2有熔解殘余，從而不易產(chǎn)生圖9所示的來(lái)自SiO2的異質(zhì)料120。在將合計(jì)含有60質(zhì)量％以上的SiO2和Al2O3的熔融玻璃MG的粘性高的玻璃組成應(yīng)用于玻璃基板，并如以往那樣促進(jìn)熔融玻璃的對(duì)流的情況下，存在如下情況:構(gòu)成熔解槽的耐火物所含有的ZrO2 (氧化鋯)溶出到熔融玻璃，從而成為玻璃失透的原因。但是，本實(shí)施方式以不引起由于熔融玻璃MG的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流的方式，使下層的熔融玻璃MG的溫度分布均勻化，因此不需要如以往那樣對(duì)熔融玻璃進(jìn)行局部地過(guò)度地高溫加熱。因此，能夠防止ZrO2 (氧化鋯)從熔解槽101的耐火物中溶出。此外，在玻璃組成中，SiO2和Al2O3的合計(jì)的含有率上限為例如95質(zhì)量％。另外，玻璃基板優(yōu)選由鋁硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成。與SiO2相比，B2O3 (氧化硼)在低溫下熔解，而且使SiO2的熔解溫度降低。因此，在SiO2的含有率高的玻璃組成中，使玻璃組成含有B2O3在使異質(zhì)料120 (參照?qǐng)D9)難以產(chǎn)生這一點(diǎn)上有效。玻璃基板的玻璃組成可以應(yīng)用如下組成。如下所示的組成的含有率以質(zhì)量％表示。優(yōu)選含有如下組成的無(wú)堿玻璃:SiO2:50 70%、B2O3:5 18%、Al2O3:0 25%、MgO:0 10%、CaO:0 20%、SrO:0 20%、BaO:0 10%、RO:5 20% (其中，R是從Mg、Ca、Sr以及Ba中選擇的至少一種，是玻璃基板含有的物質(zhì))。另外，作為玻璃基板的組成，能夠應(yīng)用以下的組成。也同樣優(yōu)選含有如下組成的無(wú)堿玻璃:SiO2:50 70%、B2O3:1 10%、Al2O3:0 25%、MgO:0 10%、CaO:0 20%、SrO:0 20%、BaO:0 10%、R0:5 30% (其中，R 是 Mg、Ca、Sr 以及 Ba 的總量)。另外，本實(shí)施方式中為無(wú)堿玻璃，但玻璃板也可以是含有微量堿金屬的微量含堿玻璃。在含有堿金屬的情況下，優(yōu)選含有R’20的總量為0.10%以上且0.5%以下，更優(yōu)選為
0.20%以上且0.5%以下(其中，R’是選自L1、Na以及K中的至少I(mǎi)種，并且是玻璃基板所含有的物質(zhì))。另外，為了容易地進(jìn)行玻璃的熔解，從使電阻率降低的觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步優(yōu)選為玻璃中的氧化鐵的含有量為0.01% 0.2%。另外，優(yōu)選為實(shí)質(zhì)上不含有As2OpSb2O3以及PbO。
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本實(shí)施方式的制造方法能夠有效地應(yīng)用于液晶顯示裝置用玻璃基板。為了抑制玻璃基板的熱膨脹，并且，不使形成于玻璃基板的TFT (Thin Film Transistor，薄膜晶體管)的特性降低，如上所述，液晶顯示裝置用玻璃基板優(yōu)選在玻璃組成中不含堿金屬成分(L1、Na和K)，或即使含有也是微量的。但是，在不含堿金屬成分(L1、Na和K),或即使含有也是微量的情況下，由于熔融玻璃MG的高溫粘性變高，所以，為了產(chǎn)生較強(qiáng)的熱涌動(dòng)，需要對(duì)熔融玻璃進(jìn)行局部地高溫加熱。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，向熔融玻璃MG的液面IOlc的大致整個(gè)面投入玻璃原料，而且，將熔融玻璃MG的溫度調(diào)整為不產(chǎn)生熔融玻璃MG的對(duì)流。因此，不需要像以往那樣為了形成熔融玻璃的溫度分布而對(duì)熔融玻璃進(jìn)行局部地高溫加熱。因此，本實(shí)施方式的制造方法不像以往那樣使熔融玻璃的溫度在局部過(guò)高，在這一點(diǎn)上，本實(shí)施方式的制造方法優(yōu)選適用于液晶顯示裝置用玻璃基板。此外，玻璃原料含有0.01 0.5質(zhì)量％的SnO2 (氧化錫)作為澄清劑，這一方面降低了環(huán)境負(fù)荷，另一方面發(fā)揮了高效的澄清效果，在這一點(diǎn)上是優(yōu)選的。在本實(shí)施方式中，從降低環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā)，使用SnO2作為澄清劑，但為了使SnO2的澄清作用有效地發(fā)揮功能，優(yōu)選不使熔解溫度過(guò)高。 在本實(shí)施方式中，無(wú)需使熔融玻璃MG的溫度像以往公知的制造方法那樣，為了加強(qiáng)熱涌動(dòng)而對(duì)熔融玻璃局部地過(guò)度加熱。因此，除了能夠防止ZrO2 (氧化鋯)從熔解槽101的耐火物中溶出之外，還能夠有效地發(fā)揮SnO2的澄清作用。另外，在本實(shí)施方式中，為了使熔融玻璃MG的下層的溫度在熔解槽101內(nèi)更有效地均勻化，優(yōu)選在熔解槽101的外側(cè)側(cè)壁的設(shè)有電極114的部分的周圍設(shè)置保溫材料。作為保溫材料，使用例如將玻璃棉或陶瓷纖維等絕熱材料固定為板狀的板部件等。由此，能夠防止從熔解槽101的外側(cè)側(cè)壁散熱，使熔融玻璃MG的溫度在熔解槽101內(nèi)更有效地均勻化，從而能夠進(jìn)一步減少熔融玻璃MG的對(duì)流。以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)的添加、省略、置換以及其他變更。本發(fā)明不由前述的說(shuō)明所限定，僅由附加的權(quán)利要求的范圍限定。另外，上述實(shí)施方式包括以下內(nèi)容。(I) 一種玻璃基板的制造方法，玻璃基板的制造方法包括在熔解槽中熔解玻璃原料的熔解工序。在所述熔解工序中，通過(guò)向儲(chǔ)存于熔解槽的熔融玻璃的液面的大致整個(gè)面投入玻璃原料，來(lái)制作出包括液面的表層的溫度均勻化的熔融玻璃。使所述熔融玻璃從流出口朝向后續(xù)工序流動(dòng)，所述流出口設(shè)于所述熔解槽的內(nèi)側(cè)側(cè)壁中的朝向第一方向的內(nèi)側(cè)側(cè)壁的底部。當(dāng)所述熔融玻璃流動(dòng)時(shí)，對(duì)在熔融玻璃的深度方向上位于比所述表層靠下方的位置的所述熔融玻璃的下層的溫度進(jìn)行調(diào)整，并且為了避免在所述下層產(chǎn)生由于所述熔融玻璃的溫度分布而導(dǎo)致的對(duì)流，至少調(diào)整對(duì)位于所述熔解槽的所述第一方向的兩端部的熔融玻璃賦予的熱量，從而使所述下層的熔融玻璃沿所述第一方向的溫度分布均勻化，并且使所述熔融玻璃從所述流出口流向所述后續(xù)工序。(2)在(I)的玻璃基板 的制造方法中，為了使所述下層的所述溫度分布均勻化，在所述熔解槽的平行于所述第一方向的內(nèi)側(cè)側(cè)壁中，在所述深度方向的與所述下層對(duì)應(yīng)的部分，設(shè)有多對(duì)電極，所述多對(duì)電極使電流沿平行于液面的方向流動(dòng)并對(duì)位于所述下層的熔融玻璃通電加熱。所述多對(duì)電極中的各對(duì)電極朝向與所述第一方向正交的方向相互對(duì)置。(3)在(2)的玻璃基板的制造方法中，對(duì)于向所述多對(duì)電極供給的電力，向位于所述第一方向的所述熔解槽的兩側(cè)的電極供給的電力，比向所述第一方向的所述熔解槽的位于所述第一方向的中央部的電極供給的電力高。(4)在(I) (3)中任意一項(xiàng)的玻璃基板的制造方法中，所述熔解槽的與所述熔融玻璃接觸的內(nèi)側(cè)側(cè)壁由成分中含有氧化鋯的耐火物構(gòu)成。(5)在(I) (3)中任意一項(xiàng)的玻璃基板的制造方法中，所述熔融玻璃在IO2 5泊的溫度為1300°C以上。(6)在(I) (3)中任意一項(xiàng)的玻璃基板的制造方法中,所述制造出的玻璃基板由硅鋁酸鹽玻璃構(gòu)成，并且含有50質(zhì)量％以上的Si02。(7)在(6)的玻璃基板的制造方法中，所述制造出的玻璃基板由鋁硅酸鹽玻璃構(gòu)成，并且合計(jì)含有60質(zhì)量％以上的SiO2和Al2O315(8)在(I) (7)中任意一項(xiàng)的玻璃基板的制造方法中,所述制造出的玻璃基板由無(wú)堿玻璃或微量含堿玻璃構(gòu)成。(9)在(I) (8)中任意一項(xiàng)的玻璃基板的制造方法中，所述熔融玻璃在1500°C的電阻率為180 Ω.cm以上。(10)在(I) (9)中任意一項(xiàng)的玻璃基板的制造方法中，在所述玻璃原料中添加有氧化錫作為澄清劑。(11)在(2)的玻璃基板的制造方法中，在所述熔解槽的外側(cè)側(cè)壁的設(shè)有所述多對(duì)電極的部分的周圍設(shè)有保溫材料。標(biāo)號(hào)說(shuō)明
100:熔解裝置；101:熔解槽；101a:液槽；101b:上部空間；IOlc:液面；IOld:料斗；IOlf:原料投入窗；102:澄清槽；103:攪拌槽；103a:攪拌器；104、105、106:玻璃供給管；110:內(nèi)壁;110a、110b、110c、110d:內(nèi)壁；IlOe:底面；·112:燃燒器；114:電極;116:控制單元；118:計(jì)算機(jī)；120:異質(zhì)料；200:成型裝置；210:成型體；300:切割裝置。
權(quán)利要求
1.一種玻璃基板的制造方法，其特征在于，所述玻璃基板的制造方法包括將玻璃的原料熔解而生成熔融玻璃的熔解工序，所述熔解工序包括:將所述熔融玻璃配置于一對(duì)電極間并施加電壓，從而使電流在所述熔融玻璃中流過(guò)并廣生焦耳熱的工序；測(cè)定所述電流的值和所述電壓的值并計(jì)算所述熔融玻璃的電阻率的工序；以及基于所述計(jì)算出的電阻率對(duì)所述焦耳熱進(jìn)行控制的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述熔解工序中，使用多對(duì)的所述一對(duì)電極，并對(duì)每所述一對(duì)電極設(shè)定所述電流流過(guò)的區(qū)域，在計(jì)算所述電阻率的工序中，計(jì)算每個(gè)所述區(qū)域的所述電阻率，在控制所述焦耳熱的工序中，控制每個(gè)所述區(qū)域的所述焦耳熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述熔解工序具有取得所述熔融玻璃的溫度與所述熔融玻璃的電阻率之間的相關(guān)關(guān)系的預(yù)備工序，控制所述焦耳熱的工序包括:設(shè)定所述熔融玻璃的 目標(biāo)溫度的工序；基于所述相關(guān)關(guān)系和所述計(jì)算出的電阻率，計(jì)算所述熔融玻璃的溫度的工序；以及基于對(duì)所述計(jì)算出的溫度與所述目標(biāo)溫度進(jìn)行比較的結(jié)果，控制在所述熔融玻璃產(chǎn)生的焦耳熱的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述熔解工序中，使用多對(duì)的所述一對(duì)電極，并對(duì)每所述一對(duì)電極設(shè)定所述電流流過(guò)的區(qū)域，在計(jì)算所述電阻率的工序中，計(jì)算每個(gè)所述區(qū)域的所述電阻率，并且，在計(jì)算所述溫度的工序中，計(jì)算每個(gè)所述區(qū)域的所述溫度，在控制所述焦耳熱的工序中，控制每個(gè)所述區(qū)域的所述焦耳熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的玻璃基板的制造方法，其中，控制所述焦耳熱的工序包括:求出以將所述計(jì)算出的溫度維持在所述目標(biāo)溫度的方式使所述熔融玻璃產(chǎn)生焦耳熱的所述電流值，并將該電流值設(shè)定為目標(biāo)電流值的工序；以及以將所述電流值維持在所述目標(biāo)電流值的方式控制所述電壓的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任意一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述預(yù)備工序中，設(shè)所述溫度為T(mén)，設(shè)所述電阻率為P，求出表示所述相關(guān)關(guān)系的以下算式中的常數(shù)a和b:T (0C ) = a / (log ( P ) + b) - 273.15...(I)在計(jì)算所述溫度的工序中，將所述電阻率P代入所述算式(I)中來(lái)計(jì)算所述溫度T。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述一對(duì)電極以橫穿所述熔融玻璃的從上游向下游的流動(dòng)方向的方式相互對(duì)置地配置于所述熔融玻璃的兩側(cè)，所述多對(duì)電極以在所述流動(dòng)方向上相互隔開(kāi)間隔的方式配置，所述區(qū)域的邊界設(shè)定為通過(guò)在所述流動(dòng)方向上相鄰的所述電極的中間點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中，在計(jì)算所述電阻率的工序中，設(shè)所述電流值為I，設(shè)所述電壓為E，設(shè)所述熔融玻璃的供所述電流流過(guò)的截面積為S，設(shè)所述一對(duì)電極之間的距離為L(zhǎng)，設(shè)所述電阻率為P，基于表示它們的關(guān)系的算式P=E/IXS/L...(2)，計(jì)算所述電阻率P。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述熔解工序中，以覆蓋所述熔融玻璃的液面的方式分散投入所述原料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述電極為氧化錫電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中，在所述溶解工序后具有: 澄清所述熔融玻璃的工序；以及將所述熔融玻璃成型為玻璃基板的工序，在鉬金或鉬合金制的容器的內(nèi)部進(jìn)行澄清所述熔融玻璃的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的玻璃基板的制造方法，其中，所述玻璃基板是平板顯示器用的玻璃基板。
全文摘要
一種玻璃基板的制造方法，解決在熔融玻璃的通電加熱中以往的溫度測(cè)定構(gòu)件的劣化等問(wèn)題，并將熔融玻璃的粘度和對(duì)流維持在期望的狀態(tài)。包括將熔融玻璃配置于一對(duì)電極間并施加電壓，從而使電流在熔融玻璃中流過(guò)并產(chǎn)生焦耳熱的工序；對(duì)電流的值和電壓的值進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算熔融玻璃的電阻率的工序；以及基于算出的電阻率對(duì)焦耳熱進(jìn)行控制的工序。
文檔編號(hào)C03B5/027GK103080025SQ201280002624
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
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