特許 6758188 ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6758188

(24)【登録日】2020年9月3日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置

(51)【国際特許分類】

   C03B 5/225 20060101AFI20200910BHJP

   C03B 5/18 20060101ALI20200910BHJP

   C03B 5/24 20060101ALI20200910BHJP

   C03B 5/235 20060101ALI20200910BHJP

   G01N 21/65 20060101ALN20200910BHJP

【ＦＩ】

   C03B5/225

   C03B5/18

   C03B5/24

   C03B5/235

   !G01N21/65

【請求項の数】12

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-544172(P2016-544172)

(86)(22)【出願日】2016年6月29日

(86)【国際出願番号】JP2016069247

(87)【国際公開番号】WO2017002844

(87)【国際公開日】20170105

【審査請求日】2019年6月5日

(31)【優先権主張番号】特願2015-132210(P2015-132210)

(32)【優先日】2015年6月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】598055910

【氏名又は名称】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】508271425

【氏名又は名称】安瀚視特股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ Ｔａｉｗａｎ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】藤本 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】水野 真至

【審査官】 宮崎 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 酒井千尋，ガラス中の泡の分析（その１．泡のガス分析の方法），NEW GLASS，１９９９年，VOL.14, NO.4，p.42-47

【文献】 酒井千尋，ガラス中の泡の分析（その２．分析結果の解析と考察），NEW GLASS，２０００年，VOL.15, NO.1，p.31-35

【文献】 Erik MUYSENBERG et al.，Bubbles and Blister，63rd Conference on Glass Problems，２００３年，volume.24 issue 1，p.161-174

【文献】 David A. TAMMARO，Gas Bubbles in Glass，AMERICAN CERAMIC SOCIETY BULLETIN，１９９４年，vol.73 No.2，p.79-84

【文献】 Lubomir NEMEC et al.，Identifying the Source of Bubbles in Glass Melts，Glass，１９９６年，Vol.73 No.7，p.281,282,285

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ１／００−７／００

Ｃ０３Ｂ１７／００−１８／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて、前記グループそれぞれと対応付けられた複数の気泡の発生原因のうち、前記判定されたグループと対応付けられた発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定工程では、前記判定されたグループが複数ある場合に、前記判定されたグループそれぞれと対応付けられた前記発生原因のうちの１つを、前記製造工程における前記ガラス板の製造条件を用いて特定し、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項2】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第１のグループとして、前記ガス成分のＣＯ_２濃度が６０〜１００％、ＳＯ_２濃度が０〜４０％、Ｎ_２濃度が０〜５％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第１のグループに属すると判定された場合に、前記製造工程を行う装置を汚染している汚染物質を低減させることを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項3】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第２のグループとして、前記ガス成分のＣＯ_２濃度が０〜３０％、ＳＯ_２濃度が７０〜１００％、Ｎ_２濃度が０〜５％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第２のグループに属すると判定された場合に、前記製造工程を行う装置の構成材料に含有される不純物量を低減することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項4】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第３のグループとして、前記ガス成分のＡｒ濃度に対するＮ_２濃度の比であるＮ_２／Ａｒ比が５０以上であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第３のグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラスに接触する雰囲気が前記熔融ガラス中に巻き込まれることを抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項5】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第４のグループとして、前記ガス成分のＡｒ濃度に対するＮ_２濃度の比であるＮ_２／Ａｒ比が５０未満であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第４のグループに属すると判定された場合に、前記清澄の後に前記熔融ガラス中に生じるリボイルを抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項6】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第５のグループとして、
前記ガス成分のＣＯ_２濃度が０〜３０％、ＳＯ_２濃度が７０〜１００％、Ｎ_２濃度が０〜３０％である第１のサブグループ、
前記ガス成分のＣＯ_２濃度が７０〜１００％、ＳＯ_２濃度が０〜３０％、Ｎ_２濃度が０〜５％である第２のサブグループ、および
前記ガス成分のＣＯ_２濃度が０〜１０％、ＳＯ_２濃度が１０〜３０％、Ｎ_２濃度が７０〜８５％である第３のサブグループ、の少なくともいずれか１つのサブグループを含み、
前記分析された気泡が前記第５のグループのいずれかのサブグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラス全体に含まれるＳｉの濃度よりも高い濃度でＳｉを含む成分が前記熔融ガラスの生成を行う熔解装置から前記熔融ガラスとともに流出することを抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項7】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第６のグループとして、前記ガス成分のＣＯ_２濃度が７０〜９０％、ＳＯ_２濃度が５〜２０％、Ｎ_２濃度が５〜２０％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第６のグループに属すると判定された場合に、前記成形を行う成形装置を構成する部品のうち前記熔融ガラスが接触する部品に含まれるガス成分の前記熔融ガラスへの溶出を抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項8】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第７のグループとして、前記ガス成分のＳＯ_２濃度が１００％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第７のグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラス中の水分量を増加させることを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項9】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記分析工程では、さらに、前記ガラス板に含まれる気泡の前記ガラス板の主表面からの深さ位置を測定し、
前記判定工程において、前記構成比、および前記気泡の深さ位置に従って、前記判定を行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【請求項10】

前記分析工程では、さらに、前記ガラス板に含まれる気泡のサイズを測定し、
前記判定工程において、前記構成比、および前記気泡のサイズに従って、前記判定を行う、請求項１から８のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。

【請求項11】

前記分析する工程では、前記ガラス板に含まれる気泡に対して光源から照射されたレーザ光の散乱光を分析することで、又は、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を放出させ、質量分析計を用いて前記放出させたガス成分を分析することで、前記ガス成分の構成比を分析する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。

【請求項12】

熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を少なくとも行うガラス基板製造装置であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析装置と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定装置と、
前記判定の結果に基づいて、前記グループそれぞれと対応付けられた複数の気泡の発生原因のうち、前記判定されたグループと対応付けられた発生原因を特定する特定装置と、を備え、
前記特定装置は、前記判定されたグループが複数ある場合に、前記判定されたグループそれぞれと対応付けられた前記発生原因のうちの１つを、前記製造工程における前記ガラス板の製造条件を用いて特定し、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整することを特徴とするガラス基板製造装置。

【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及びガラス基板製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

気泡を含んだガラス基板は、ディスプレイに用いられた場合に画面の表示欠陥を引き起こすおそれがある。このため、ガラス基板の製造において、ガラス中に気泡が発生することを抑制することが求められている。ガラス基板中のＳＯ_２を含んだ気泡を取り除くために、例えば、熔解工程において熔融ガラス中に酸素をバブリングすることで、ガラス板に含まれる気泡を低減させる方法が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１１１５３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、バブリングにより、熔融ガラスの酸性度が向上し、ＳＯ_２を含んだ気泡の発生を低減することができるとされている。しかし、ガラス基板中の気泡に含まれる可能性のあるガス成分には、ＳＯ_２だけでなく種々存在する。また、１つの気泡には、複数の種類のガス成分が含まれている場合がある。さらに、特定のガス成分を含んだ気泡を取り除くための対策として、気泡に含まれるガス成分の種類ごとに知られている製造工程の調整を行っても、ガラス板内の気泡を十分に低減できない場合があることが分かった。

【0005】

そこで、本発明は、ガラス基板に含まれる気泡を効果的に低減できるガラス基板の製造方法およびガラス基板製造装置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】

【0006】

気泡内には、通常、複数の種類のガス成分が存在している。本発明者の検討によれば、気泡内の複数のガス成分が採りうる構成比は、無数に存在するようでありながら、互いに類似する（同様の傾向性を示す）気泡ごとに、いくつかのグループに分けられることが分かった。そして、同じグループに属する気泡であれば、製造工程を同様に調整することで、同様に低減できる場合があることが分かった。一方で、ある気泡が、同時に複数のグループに属することもあり、グループのそれぞれと対応する調整方法の中からどの方法を選択し、実行すればより効果的に気泡を低減できるか判別のつかない場合がある。このような状況で、さらに検討が重ねられた結果、あるグループに属する気泡を低減するのに有効な調整方法は、そのグループに属する気泡の発生原因を特定することによってより適切に選択でき、選択された調整方法（気泡低減方法）を行うことで、そのグループに属する気泡を効果的に低減できることを見出した。本発明は、下記（１）〜（１３）を提供する。

【0007】

（１）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて、前記グループそれぞれと対応付けられた複数の気泡の発生原因のうち、前記判定されたグループと対応付けられた発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定工程では、前記判定されたグループが複数ある場合に、前記判定されたグループそれぞれと対応付けられた発生原因のうちの１つを、前記製造工程における前記ガラス板の製造条件を用いて特定し、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0008】

（２）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第１のグループとして、前記ガス成分のＣＯ_２濃度が６０〜１００％、ＳＯ_２濃度が０〜４０％、Ｎ_２濃度が０〜５％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第１のグループに属すると判定された場合に、前記製造工程を行う装置を汚染している汚染物質を低減させることを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0009】

（３）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第２のグループとして、前記ガス成分のＣＯ_２濃度が０〜３０％、ＳＯ_２濃度が７０〜１００％、Ｎ_２濃度が０〜５％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第２のグループに属すると判定された場合に、前記製造工程を行う装置の構成材料に含有される不純物量を低減することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0010】

（４）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第３のグループとして、前記ガス成分のＡｒ濃度に対するＮ_２濃度の比であるＮ_２／Ａｒ比が５０以上であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第３のグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラスに接触する雰囲気が前記熔融ガラス中に巻き込まれることを抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0011】

（５）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第４のグループとして、前記ガス成分のＡｒ濃度に対するＮ_２濃度の比であるＮ_２／Ａｒ比が５０未満であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第４のグループに属すると判定された場合に、前記清澄の後に前記熔融ガラス中に生じるリボイルを抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0012】

（６）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第５のグループとして、
前記ガス成分のＣＯ_２濃度が０〜３０％、ＳＯ_２濃度が７０〜１００％、Ｎ_２濃度が０〜３０％である第１のサブグループ、
前記ガス成分のＣＯ_２濃度が７０〜１００％、ＳＯ_２濃度が０〜３０％、Ｎ_２濃度が０〜５％である第２のサブグループ、および
前記ガス成分のＣＯ_２濃度が０〜１０％、ＳＯ_２濃度が１０〜３０％、Ｎ_２濃度が７０〜８５％である第３のサブグループ、の少なくともいずれか１つのサブグループを含み、
前記分析された気泡が前記第５のグループのいずれかのサブグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラス全体に含まれるＳｉの濃度よりも高い濃度でＳｉを含む成分が前記熔解を行う熔解装置から前記熔融ガラスとともに流出することを抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0013】

（７）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第６のグループとして、前記ガス成分のＣＯ_２濃度が７０〜９０％、ＳＯ_２濃度が５〜２０％、Ｎ_２濃度が５〜２０％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第６のグループに属すると判定された場合に、前記成形を行う成形装置を構成する部品のうち前記熔融ガラスが接触する部品に含まれるガス成分の前記熔融ガラスへの溶出を抑制することを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0014】

（８）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第７のグループとして、前記ガス成分のＳＯ_２濃度が１００％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第７のグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラス中の水分量を増加させることを、前記気泡低減方法として行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0015】

（９）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記分析工程では、さらに、前記ガラス板に含まれる気泡の前記ガラス板の主表面からの深さ位置を測定し、
前記判定工程において、前記構成比、および前記気泡の深さ位置に従って、前記判定を行う、ことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0016】

（１０）前記分析工程では、さらに、前記ガラス板に含まれる気泡のサイズを測定し、
前記判定工程において、前記構成比、および前記気泡のサイズに従って、前記判定を行う、前記（１）から（８）のいずれか１つに記載のガラス基板の製造方法。

【0017】

（１１）前記分析する工程では、前記ガラス板に含まれる気泡に対して光源から照射されたレーザ光の散乱光を分析することで、又は、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を放出させ、質量分析計を用いて前記放出させたガス成分を分析することで、前記ガス成分の構成比を分析する、前記（１）から前記（１０）のいずれか１つに記載のガラス基板の製造方法。

【0018】

（１２）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有するガラス基板の製造方法であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得るガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定工程と、
前記判定の結果に基づいて前記気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備え、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整し、
前記複数のグループは、第７のグループとして、前記ガス成分のＳＯ_２濃度が１００％であるグループを含み、
前記分析された気泡が前記第７のグループに属すると判定された場合に、前記熔融ガラス中の水分量を増加させることを、前記気泡低減方法として行うことを特徴とするガラス基板の製造方法。

【0019】

（１３）熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、
前記熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を少なくとも行うガラス基板製造装置であって、
さらに、前記ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析装置と、
前記分析された気泡が、前記気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、前記分析の結果に応じて判定する判定装置と、
前記判定の結果に基づいて、前記グループそれぞれと対応付けられた複数の気泡の発生原因のうち、前記判定されたグループと対応付けられた前記気泡の発生原因を特定する特定装置と、を備え、
前記特定装置は、前記判定されたグループが複数ある場合に、前記判定されたグループそれぞれと対応付けられた発生原因のうちの１つを、前記製造工程における前記ガラス板の製造条件を用いて特定し、
前記特定の結果に基づいて、前記発生原因を抑えて前記気泡の数を低減するように、前記判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて前記製造工程をフィードバック調整することを特徴とするガラス基板製造装置。

【発明の効果】

【0020】

上述のガラス基板の製造方法およびガラス基板製造装置によれば、ガラス基板に含まれる気泡を効果的に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。

【図2】ガラス基板の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図である。

【図3】本実施形態の分析工程から調整工程までの工程を示す図である。

【図4】グループ１に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。

【図5】グループ２に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。

【図6】グループ３に属すると判定された気泡の例およびグループ４に属すると判定された気泡の例を合わせて示すグラフである。

【図7】グループ５のサブグループ１〜３のいずれかに属すると判定された気泡の例を合わせて示すグラフである。

【図8】グループ６に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。

【図9】グループ７に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本実施形態のガラス基板の製造方法およびガラス基板製造装置について説明する。
本実施形態のガラス基板の製造方法は、熔融ガラスの生成、撹拌、清澄の少なくとも何れかを行う熔解工程と、熔融ガラスからガラス板を成形する成形工程と、を備える製造工程を有している。このガラス基板の製造方法は、さらに、ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する分析工程と、分析された気泡が、気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、分析の結果に応じて判定する判定工程と、判定の結果に基づいて気泡の発生原因を特定する特定工程と、を備えている。そして、このガラス基板の製造方法は、特定の結果に基づいて、発生原因を抑えて気泡の数を低減するように、判定されたグループと予め関連付けられた気泡低減方法を用いて製造工程をフィードバック調整することを特徴としている。この方法によれば、ガラス基板に含まれる気泡を効果的に低減できる。ガス成分は、気体である単体または化合物である。また、複数のガス成分とは、種類の異なる複数のガス成分を意味する。

【0023】

（ガラス基板の製造方法）
図１は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。
ガラス基板の製造方法は、熔解工程（Ｓ１）と、成形工程（Ｓ２）と、徐冷工程（Ｓ３）と、切断工程（Ｓ４）と、を主に有する。本明細書では、このうち、熔解工程（Ｓ１）および成形工程（Ｓ２）を、製造工程ともいう。熔解工程は、生成工程と、清澄工程と、撹拌工程と、供給工程と、を行う。さらに、本実施形態のガラス基板の製造方法は、熔解工程（Ｓ１）から切断工程（Ｓ４）が行われる間（操業中）に行われる他の工程として、後述する、分析工程と、判定工程と、特定工程と、調整工程と、を有している。

【0024】

生成工程は熔解槽で行われる。生成工程では、熔融ガラスが蓄えられた熔解槽にガラス原料を投入し、加熱することで、熔融ガラスを作る。
清澄工程は、少なくとも清澄槽において行われる。清澄工程では、熔融ガラスの温度を調整して、清澄剤の酸化還元反応を利用して熔融ガラスの清澄を行う。清澄剤には、例えば、酸化錫が用いられる。

【0025】

撹拌工程では、撹拌槽内の熔融ガラスを、スターラを用いて撹拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。
供給工程では、撹拌槽から延びる配管を通して熔融ガラスが成形装置に供給される。

【0026】

成形工程（Ｓ２）では、熔融ガラスをシートガラスに成形し、シートガラスの流れを作る。成形は、オーバーフローダウンドロー法あるいはフロート法を用いることができる。徐冷工程（Ｓ３）では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。

【0027】

切断工程（Ｓ４）では、切断装置において、成形装置から供給されたシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス板を得る。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基板が作られる。

【0028】

（ガラス基板製造装置）
図２は、本実施形態における熔解工程（Ｓ１）〜切断工程（Ｓ４）を行うガラス基板製造装置の一例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１００と、成形装置２００と、切断装置３００と、を有する。熔解装置１００は、熔解槽１０１と、清澄槽１０２と、撹拌槽１０３と、ガラス供給管１０４，１０５，１０６と、を有する。成形装置２００は、成形体２１０を有する。当該装置は、さらに、分析工程、判定工程、特定工程、調整工程を行う各装置として、分析装置、判定装置、特定装置、調整装置を有する。

【0029】

図２に示す例の熔解装置１００では、ガラス原料は、バケット１０１ｄによって、熔解槽１０１に蓄えられた熔融ガラスＭＧの表面に分散させて投入される。熔解槽１０１には、熔融ガラスを加熱する加熱装置が設けられる。これにより熔解槽１０１では、ガラス原料を熔解した熔融ガラスが作られる。このとき、熔解槽１０１内には熔融ガラスの所定の流れ（対流）が形成される。熔解槽１０１の熔融ガラスは、熔解槽１０１の内壁のうち、ガラス原料の投入口と対向する側壁に設けられた流出口１０４ａからガラス供給管１０４を通って次工程に向けて流出する。これにより、熔解槽１０１に一定の量の熔融ガラスが貯留される。熔融ガラスの加熱は、例えば、バーナーによる燃焼ガスを用いた気相中の燃焼加熱と、熔融ガラスに電流を流すことにより行う通電加熱とを用いて行われ、この比率を調整することで熔融ガラス中に含まれる水分量を調整することができる。

【0030】

清澄槽１０２では、熔融ガラスが昇温され、清澄剤の還元反応によって酸素が放出される。その後、清澄槽１０２または清澄槽１０２から延びるガラス供給管１０５では、熔融ガラスの温度が低下され、清澄剤の酸化反応により、熔融ガラスに残存する泡中のガス成分が熔融ガラス中に再吸収され、消滅する。清澄剤による酸化反応及び還元反応は、熔融ガラスの温度を制御することにより行われる。

【0031】

撹拌槽１０３では、ガラス供給管１０５を通って供給された熔融ガラスがスターラ１０３ａによって撹拌されて均質化される。なお、撹拌槽は、図示されるように１つ設けても、２つ設けてもよい。撹拌槽１０３で均質化された熔融ガラスは、ガラス供給管１０６を通って成形装置２００に供給される。
なお、清澄槽１０２、撹拌槽１０３、ガラス供給管１０４，１０５，１０６には、例えば、白金族金属を構成材料とする容器または管が用いられる。

【0032】

成形装置２００では、成形体２１０を用いたオーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスＭＧからシートガラスＳＧが成形される。成形体２１０に供給された熔融ガラスは、成形体２１０の上部から溢れ出て、成形体２１０の両側の側面に沿って流下し、成形体２１０の下端において合流することによりシートガラスＳＧの流れとなる。成形体２１０の構成材料は、例えば、耐熱レンガ等の耐火物である。

【0033】

（ガラス基板）
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。本実施形態で製造されるガラス基板は、例えば、ＳｉＯ₂ ５５〜７５モル％、Ａｌ₂Ｏ₃ ５〜２０モル％、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１５モル％、ＲＯ ５〜２０モル％（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量)、 Ｒ’₂Ｏ ０〜０．４モル％（Ｒ’はＬｉ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、及びＮａ₂Ｏの合量）、ＳｎＯ₂ ０．０１〜０．４モル％、含有する。
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）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。モル比（（２×ＳｉＯ₂）＋Ａｌ₂Ｏ₃）／（（２×Ｂ₂Ｏ₃）＋ＲＯ）は４．０以上であるガラスは、粘性の高いガラス、つまり気泡が残りやすいガラスの一例である。

【0034】

本実施形態で製造されるガラス基板は、例えば、無アルカリガラスまたはアルカリ微量含有ガラスからなるガラス基板である。無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｌｉ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、及びＮａ₂Ｏ）を実質的に含有しないガラスである。アルカリ微量含有ガラスは、アルカリ金属酸化物の含有量（Ｌｉ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、及びＮａ₂Ｏの合量）が０モル％を超え０．８モル％以下のガラスである。このようにアルカリ量の少ないガラスは、粘性が高い傾向にあるため、ガラス基板内に気泡が残りやすい。このため、本実施形態は、アルカリ量の少ないガラス基板の製造に好適である。

【0035】

本実施形態で製造されるガラス基板は、歪点が６５０℃以上であってもよく、６６０℃以上であることがより好ましく、６９０℃以上であることがさらに好ましく、７３０℃以上が特に好ましい。このように歪点が高いガラスは、粘性が高い傾向にあるため、ガラス基板内に気泡が残りやすい。このため、本実施形態は、歪点の高いガラス基板の製造に好適である。

【0036】

本実施形態で製造されるガラス基板は、板厚が薄いガラス基板であり、例えば０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ、さらには０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍ、さらには０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの板厚を有するガラス基板である。

【0037】

ガラス基板に気泡が存在すると、画面の表示欠陥を引き起こすという問題がある。そのため、本実施形態は、画面の表示欠陥に対する要求の厳しいディスプレイ用ガラス基板の製造に好適であり、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板及び曲面ディスプレイ用ガラス基板（ただし、CRT(ブラウン管)ディスプレイは除く）の製造に、より好適である。特に、本実施形態は、画面の表示欠陥に対する要求がさらに厳しい、ＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体を使用した酸化物半導体ディスプレイ用ガラス基板及びＬＴＰＳ（低温度ポリシリコン）半導体を使用したＬＴＰＳディスプレイ用ガラス基板等に代表される高精細ディスプレイ用ガラス基板の製造に好適である。また、本実施形態で製造されるガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が極めて少ないことが求められる液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。また、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板にも好適である。
また、本実施形態で製造されるガラス基板は、カバーガラス、磁気ディスク用ガラス、太陽電池用ガラス基板などにも適用することが可能である。

【0038】

ガラス基板に気泡が存在すると、ガラス基板のサイズが大きいほど、気泡による歩留まり率の低下が顕著になる。ガラス基板に１つでも基準以上の大きさの気泡が含まれていると、製品欠陥として扱われるためである。そのため、本実施形態は、サイズの大きいガラス基板の製造に好適であり、例えば、縦１１００ｍｍ×横１３００ｍｍ、さらには縦１５００ｍｍ×横１８５０ｍｍ、さらには縦１９５０ｍｍ×横２２５０ｍｍ、さらには縦２２００ｍｍ×横２５００ｍｍ、のサイズのガラス基板の製造に好適である。

【0039】

次に、本実施形態のガラス基板の製造方法が備える他の工程について説明する。
図３に、本実施形態のガラス基板の製造方法が備える他の工程として、分析工程（Ｓ１１）、判定工程（Ｓ１２）、特定工程（Ｓ１３）、調整工程（Ｓ１４）、を示す。

【0040】

（ａ）分析工程
分析工程（Ｓ１１）では、ガラス板に含まれる気泡内のガス成分を分析する。分析の対象となるガラス板は、例えば、切断工程（Ｓ４）において採板されたガラス板の中から抽出したガラス板サンプルである。分析工程（Ｓ１１）では、例えば、レーザラマン分光法、質量分析法を用いて、気泡内のガス成分を検出する。レーザラマン分光法では、ガラス板に含まれる気泡にレーザ光を照射し、気泡内ガスにより発生したラマン散乱光を検出することで、ガス成分を検出する。質量分析法では、真空チャンバ中でガラス板を破壊して気泡内のガス成分を放出させ、放出されたガス成分を質量分析計を用いて検出する。質量分析法は、ガス成分中の希ガスを検出するために好適である。分析工程（Ｓ１１）では、さらに、検出されたガス成分の濃度に基づいて、気泡に含まれるガス成分の構成比が求められる。

【0041】

分析工程（Ｓ１１）では、さらに、ガラス板に含まれる気泡のガラス板の主表面からの深さ位置（板厚方向の位置）、または、気泡のサイズの測定を行ってもよい。気泡の深さ位置は、例えば、深さ方向に焦点を合わせる機能を備えた顕微鏡を用いて測定することができる。気泡のサイズは、レーザ顕微鏡を用いて測定することができる。

【0042】

（ｂ）判定工程
判定工程（Ｓ１２）は、分析工程（Ｓ１１）で分析された気泡が、予め用意された複数のグループのうちのどのグループに属するかを、分析の結果に応じて判定する。複数のグループは、気泡を、ガス成分の構成比に従って分類するためのものであり、気泡に含まれ得る複数のガス成分の構成比に従って分けられたものである。気泡に含まれ得るガス成分は、例えば、ＣＯ_２、ＳＯ_２、Ｎ_２、Ｏ_２、Ａｒのうちのいずれか１種以上である。ガス成分の構成比は、気泡に含まれるガス成分が複数あることを示す構成比であってもよく、気泡に含まれるガス成分が１種であることを示す構成比であってもよい。なお、気泡に含まれるガス成分が１種である場合の例として、当該ガス成分だけが含まれる場合や、当該ガス成分のほかに微量ガス成分が含まれる場合が挙げられる。微量とは、そのようなガス成分の濃度の合計が、気泡に含まれるガス成分全体の０．１％未満であることをいう。複数のグループは、分析工程（Ｓ１１）〜調整工程（Ｓ１４）の各工程を行う前に予め用意される。複数のグループは、具体的に、実際に作製されたガラス板に含まれる気泡を分析し、その結果得られたガス成分の構成比に関する情報を参照して、予め用意することができる。判定工程（Ｓ１２）では、分析工程（Ｓ１１）で求められた構成比を満たすグループが、複数のグループの中から抽出され、抽出されたグループに分析の対象とされた気泡が属すると判定する。
複数のグループの例として、下記のグループ１〜７を挙げることができる。なお、各グループは、各グループに属する気泡を、さらにガス成分の構成比に従って分類するための複数のサブグループを有していてもよい。例えば、下記のグループ５は、サブグループ１〜３を有している。あるガス成分の構成比が１００％である場合、そのガス成分のほかに、微量ガス成分が０．１％未満含まれていてもよい。また、あるガス成分の構成比が０％である場合、そのガス成分が微量ガス成分として０．１％未満含まれていてもよい。

【0043】

（グループの例）
グループ１：ＣＯ_２ ６０〜１００％、ＳＯ_２ ０〜４０％、Ｎ_２ ０〜５％
グループ２：ＣＯ_２ ０〜３０％、ＳＯ_２ ７０〜１００％、Ｎ_２ ０〜５％
グループ３：Ａｒ濃度に対するＮ_２濃度の比(Ｎ_２／Ａｒ比):５０以上
グループ４：Ａｒ濃度に対するＮ_２濃度の比(Ｎ_２／Ａｒ比):５０未満
グループ５：
サブグループ１：ＣＯ_２ ０〜３０％、ＳＯ_２ ７０〜１００％、Ｎ_２ が０〜３０％
サブグループ２：ＣＯ_２ ７０〜１００％、ＳＯ_２ ０〜３０％、Ｎ_２ ０〜５％
サブグループ３：ＣＯ_２ ０〜１０％、ＳＯ_２ １０〜３０％、Ｎ_２ ７０〜８５％
グループ６：ＣＯ_２ ７０〜９０％、ＳＯ_２ が５〜２０％、Ｎ_２ ５〜２０％
グループ７：ＣＯ_２ ０％、ＳＯ_２ １００％、Ｎ_２ ０％

【0044】

ここで、実際に作製したガラス板に含まれる気泡であって、グループ１〜７のそれぞれに属すると判定された気泡のガス成分の分析結果を、図４〜９に示す。
図４は、グループ１に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。
図５は、グループ２に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。
図６は、グループ３に属すると判定された気泡の例およびグループ４に属すると判定された気泡の例を合わせて示すグラフである。
図７は、グループ５のサブグループ１〜３のそれぞれに属すると判定された気泡の例を合わせて示すグラフである。
図８は、グループ６に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。
図９は、グループ７に属すると判定された気泡の例を示すグラフである。
図４〜図９は、ガス成分としてＣＯ_２、ＳＯ_２、Ｎ_２に注目し、これら３種のガス成分の構成比をプロットしたものである。図４〜図９のグラフから分かるように、１種又は複数のガス成分を含む気泡を、互いに類似する構成比ごとに、いくつかのグループに分類できることが分かる。

【0045】

なお、気泡に含まれるガス成分の構成比に基づいて複数のグループのうちいずれのグループに属するかを判定する例を挙げて説明したが、これに加えて、気泡又はガラス基板に含まれる不純物、ガラス基板における気泡のガラス主表面からの深さ位置、および、気泡のサイズ、の少なくとも１つをガス成分の構成比と組み合わせてグループの判定を行うようにしてもよい。これにより、気泡がどのグループに属するかの判定をより適切に行うことができる。

【0046】

（ｃ）特定工程
特定工程（Ｓ１３）は、判定工程（Ｓ１２）での判定の結果に基づいて気泡の発生原因を特定する。具体的には、特定工程（Ｓ１３）では、分析された気泡が属するグループと対応付けられた気泡の発生原因を、その気泡の発生原因であると特定する。グループと、気泡の発生原因との対応付けは、実際に作製されたガラス板中の気泡が属するグループと、このガラス板を製造した時の製造条件とを照らし合わせて、このグループに属する気泡の発生原因として最も妥当な原因を、このグループと対応付けることによって行われる。この場合に、上記した、ガラス基板に含まれる不純物、ガラス主表面からの気泡の深さ位置、および、気泡のサイズ、のいずれか１つを用いてグループと発生原因との対応付けを行ってもよい。この対応付けは、判定工程（Ｓ１２）が行われる都度行ってもよく、予め行ってもよい。

【0047】

気泡の発生原因を特定することは、特に、分析対象である気泡が同時に複数のグループに属すると判定された場合に有効である。分析対象の気泡が同時に複数のグループに属する場合、属するグループのそれぞれに後述する気泡低減方法が関連付けられているために、調整工程（Ｓ１４）で行いうる気泡低減方法として複数の方法が存在する。この場合、どの気泡低減方法がより効果的に気泡を低減できる方法であるか判断がつかない場合がある。特定工程（Ｓ１３）を行えば、気泡が属するグループと対応付けられた発生原因が特定され、複数の気泡低減方法のうち、特定された発生原因を抑える方法としてどの方法が適切であるかが判断できるため、より適切な気泡低減方法を選択することができる。そして、選択した気泡低減方法を実行することにより、調整工程（Ｓ１４）でフィードバック調整した製造工程によって作製されたガラス板に含まれる気泡を効果的に低減することができる。なお、分析対象である気泡が同時に複数のグループに属すると判定された場合は、グループのそれぞれと対応付けられた発生原因が複数存在する。この場合、判断対象である気泡を含んだガラス板の製造条件と照らし合わせて、それらの発生原因を比較し、最も妥当なものを、気泡の発生原因として特定することができる。
気泡の発生原因の例として、例えば、下記の原因１〜７が挙げられる。原因１〜７のそれぞれは、グループ１〜７のうち同じ番号のグループと対応付けられた気泡の発生原因である。

【0048】

（発生原因の例）
原因１：製造工程を行う装置が有機物で汚染されていること
原因２：製造工程を行う装置のうち、白金族金属を構成材料とする装置に含まれるオスミウム（Ｏｓ）を含んだ不純物が析出したこと
原因３：熔融ガラスと接触する雰囲気が熔融ガラス中に巻き込まれること
原因４：清澄工程の後に熔融ガラス中にリボイルが生じていること
原因５：熔解槽から、熔融ガラス全体に含まれるＳｉの濃度よりも高い濃度でＳｉを含む成分の塊（シリカ高濃度層）であってガス成分を含んだものが流出したこと
原因６：成形体の構成部品である、耐火物からなる部品に含まれるガスが熔融ガラス中に流出したこと
なお、製造工程を行う装置とは、熔解工程および成形工程で用いられる装置であり、その例としては、熔解装置、成形装置が挙げられ、さらに、熔解槽、清澄槽、撹拌槽、成形体が挙げられる。
原因７：熔融ガラス中の水分量が不足していること

【0049】

原因１に関して、製造工程を行う装置（例えば、清澄槽、撹拌槽、ガラス供給管）が有機物で汚染されていると、熔融ガラスが装置内で有機物に接触することで、有機物が分解されてＣＯ_２が生じ、熔融ガラス中に溶け込むおそれがある。このことから、ＣＯ_２を主成分とする気泡のグループであるグループ１に属する気泡に関しては、その主な発生原因として、製造工程を行う装置が有機物で汚染されていること、を特定することができる。

【0050】

原因２に関して、製造工程を行う装置の構成材料として用いられる白金族金属は、主成分の白金又は白金合金のほかオスミウム（Ｏｓ）を含んでいる場合がある。オスミウム（Ｏｓ）が還元剤として働くことでガラス中に気泡が生成し、ガラス中に溶解している主にＳＯ_２等のガス成分がこのオスミウム（Ｏｓ）に起因する気泡中に進入すると考えられる。よって、ＳＯ_２を主成分とする気泡のグループであるグループ２に属する気泡に関しては、その主な発生原因として、製造工程を行う装置のうち白金族金属を構成材料とする装置に含まれるオスミウム（Ｏｓ）を含んだ不純物が析出したこと、を特定することができる。なお、原因２を発生原因とする気泡には、１μｍ程度の大きさの複数のオスミウム結晶が含まれていることが多い。したがって、ＳＯ_２を主成分とする気泡であって、このようなオスミウム結晶を含んだ気泡であることを手がかりとして、原因２を、その発生原因として特定することができる。

【0051】

原因３に関して、Ｎ_２とＡｒの熔融ガラス中での拡散速度を比較すると、その分子半径の違いにより、Ａｒの方が速く移動する。よって、例えば撹拌槽のスターラによって撹拌されること等により、熔融ガラスの液面と接触する雰囲気が熔融ガラス中に巻き込まれると、巻き込まれた空気中に含まれていたＮ_２は、同じく巻き込まれた空気中に含まれていたＡｒよりも気泡中に残存しやすく、気泡中のＮ_２濃度は高くなる。このことから、Ｎ_２／Ａｒ比が５０以上である気泡のグループであるグループ３に属する気泡に関しては、その主な発生原因として、熔融ガラスと接触する雰囲気が熔融ガラス中に巻き込まれること、を特定することができる。なお、原因３を発生原因とする気泡は、サイズが大きい（例えば、最大長さが５ｍｍ以上）ものが多いことがわかっている。このため、気泡のサイズに基づいて、原因２を発生原因として特定することができる。

【0052】

原因４に関して、清澄工程の後にＮ_２とＡｒのリボイルが発生すると、Ｎ_２／Ａｒ比は小さくなる。リボイルは、熔融ガラスの清澄を行った後に熔融ガラス中に再び気泡が発生する現象をいう。Ｎ_２と比較してＡｒの拡散速度は速いため、Ａｒの方がリボイルしやすい。このことから、Ｎ_２／Ａｒ比が５０未満である気泡のグループであるグループ４に属する気泡に関しては、その主な発生原因として、清澄工程の後に熔融ガラス中にリボイルが生じていること、を特定することができる。

【0053】

原因５に関して、熔解槽からガス成分を含んだシリカ高濃度層が流出すると、清澄工程において清澄しきれずガラス中に気泡が残存することがある。シリカの濃度が高いガラスは粘性が高いため、清澄槽における気泡の浮上がし難い。そのため、気泡を含むガラス基板がシリカ高濃度層を含む場合には、ＣＯ_２、ＳＯ_２、Ｎ_２のそれぞれを主成分とする気泡が残存することが考えられ、それぞれの気泡には複数のガス成分が含まれていることが多いと考えられる。このことから、ＣＯ_２、ＳＯ_２、Ｎ_２のそれぞれを主成分とする気泡のサブグループであるサブグループ１〜３の気泡に関しては、その主な発生原因として、熔解槽からガス成分を含んだシリカ高濃度層が流出したこと、を特定することができる。

【0054】

原因６に関して、成形体の構成部品である、耐火物からなる部品（セルレンガ）に含まれるガスが熔融ガラス中に流出すると、その耐火物が含むガス成分と同じガス構成の気泡が発生する。耐火物はＣＯ_２を含んでいることが多いため、ＣＯ_２を主成分とする気泡のグループであるグループ６の気泡に関しては、その主な発生原因として、成形体の構成部品である、耐火物からなる部品に含まれるガスが熔融ガラス中に流出したこと、を特定することができる。なお、原因６を発生原因とする気泡は、成形体をオーバーフローした熔融ガラスが成形体の下端で合流した部分と対応する熔融ガラスのフュージョンした面（通常、ガラス板の深さ方向の中心を含む領域。例えば、ガラス板の深さ方向の中心からガラス板の板厚の１０〜２５％の深さ方向領域）に集中して発生し、これ以外のガラス板の領域には発生しないことがわかっている。したがって、ガラス基板における気泡のガラス主表面からの深さ位置に基づいて、原因６を発生原因として特定することができる。また、原因６を発生原因とする気泡は、サイズが小さい（例えば、最大長さが０．３ｍｍ以下）ものが多いことがわかっている。このため、気泡のサイズに基づいて、原因６を発生原因として特定することができる。

【0055】

原因７に関して、白金族金属材料で構成された、製造工程を行う装置は、水素を透過させる性質を有しているため、装置内の熔融ガラス中の水分が不足していると、平衡を保つためにプロトンが槽外に移動して、その結果、Ｏ_２泡（β−ＯＨ泡とも呼ばれる）が生じ、このことに起因して、熔融ガラス中のＳＯ_３がＳＯ_２に還元されることで、ＳＯ_２を多く含む泡が生じることがわかっている。このことから、ＳＯ_２を主成分とする気泡のグループであるグループ７の気泡に関しては、その主な発生原因として、熔融ガラス中の水分量が不足していること、を特定することができる。

【0056】

（ｄ）調整工程
調整工程（Ｓ１４）では、特定工程（Ｓ１３）での特定結果に基づいて、気泡の発生原因を抑えて気泡の数を低減するように、気泡低減方法を用いて製造工程をフィードバック調整する。気泡低減方法は、具体的には、ガラス板中の気泡を低減させるために行われる、製造工程の調整方法である。本明細書において、製造工程を調整するという場合、製造工程に関する種々の調整対象を調整することを意味する。例えば、気泡低減方法として例示する下記の方法１〜７を行うことはいずれも、製造工程の調整に該当する。気泡低減方法は、実際に気泡が低減されたガラス板を作製したときの製造工程に関する情報を参照して定められ、さらに、その気泡のガス成分の構成比が該当するグループと関連付けられる。気泡低減方法とグループとの関連付けは、分析工程（Ｓ１１）〜調整工程（Ｓ１４）の各工程を行う前に予め行われる。下記の方法１〜７は、グループ１〜７と関連付けられている。また、方法１〜７は、原因１〜７で表わされる気泡の発生原因を抑えて気泡を低減する方法である。

【0057】

（気泡低減方法の例）
方法１：製造工程を行う装置を汚染している汚染物質を低減させる
例えば、製造工程を行う装置を洗浄または交換することが考えられる。
方法２：製造工程を行う装置の構成材料に含有される不純物量を低減する
例えば、製造工程を行う装置を交換することが考えられる。
方法３：熔融ガラスに接触する雰囲気が熔融ガラス中に巻き込まれることを抑制する
例えば、撹拌装置内における熔融ガラス表面（液面）位置の調整や、スターラの回転速度等を調整することが考えられる。
方法４：清澄の後に熔融ガラス中に生じるリボイルを抑制する
例えば、清澄が行われる装置の、清澄後（例えば、熔融ガラスが最高温度に達した後、清澄剤の還元反応によって酸素を放出することが行われた後）に熔融ガラスが降温される領域における熱衝撃、機械的衝撃を緩和することが考えられる。具体的には、清澄後の熔融ガラスの降温速度、スターラの回転速度等を調整することが考えられる。
方法５：シリカ高濃度層が熔解槽から熔融ガラスとともに流出することを抑制する
例えば、熔解槽内で熔融ガラスが短い経路で熔解槽の流出口から流出することが抑制されるよう、熔解槽内での熔融ガラスの温度分布を調整することで、熔融ガラスの流れ（対流）を変えて、シリカ高濃度層の流出を抑制することが考えられる。また、例えば、熔解槽の下流側に流出したシリカ高濃度層を十分に溶融し、かつ、清澄に十分な時間が確保されるよう、清澄工程における熔融ガラス温度を調整することが考えられる。
方法６：成形体を構成する部品のうち熔融ガラスが接触する部品である耐火物の部材に含まれるガス成分の熔融ガラスへの溶出を抑制する
例えば、成形工程における熔融ガラス温度を一時的に上昇させることで耐火物が含むガス成分の熔融ガラスへの溶出を減少させることが考えられる。
方法７：熔融ガラス中からプロトンが、白金族金属材料で構成された、製造工程を行う装置を通過して大気中に放出されることを抑制する
例えば、白金族金属で構成された清澄槽１０２と、撹拌槽１０３と、ガラス供給管と、の少なくともいずれかの周辺雰囲気の水分量を調整することが考えられる。

【0058】

調整工程（Ｓ１４）では、分析対象である気泡が属するグループと関連付けられた気泡低減方法を、操業中に行うことで、製造工程をフィードバック調整する。これによって、気泡の発生原因を抑えて気泡の数を低減することができる。なお、判定工程（Ｓ１２）において、分析対象の気泡が、グループ５のいずれかのサブグループに属すると判定された場合には、方法５が行われる。

【0059】

本実施形態によれば、分析対象である気泡は、複数のグループのうち、ガス成分の構成比が同様の傾向を示すグループに分類されることで、そのグループと対応する気泡の発生原因が特定される。このように、本実施形態では、気泡が属するグループが判定されるだけでなく、気泡の発生原因が特定されることによって、その気泡が低減されるのに適切な気泡低減方法が選択される。このため、選択された気泡低減方法を行うことで製造工程をフィードバック調整することによって、その気泡と同種の（同じグループに属しうる）気泡を低減することができる。
なお、本実施形態のガラス基板の製造方法において、熔解工程は、生成工程、清澄工程、均質化工程、供給工程のうち少なくともいずれか１つの工程を行うものであればよい。

【0060】

（実験例）
上記実施形態の製造工程に従って複数のガラス板を作製し、得られたガラス板の中から気泡が見つかったものガラス板サンプルとして取り出し、ガラス板サンプルを用いて、上記説明した分析工程から調整工程までの各工程を行うことで、ガラス板サンプルを作製した製造工程をフィードバック調整し、調整後の製造工程によってガラス基板を作製した。（実施例）。
一方、実施例と同じ製造工程において、実施例と同様に取り出したガラス板サンプルに含まれるガス成分の分析を行わず、フィードバック調整を行わなかった点を除いて、実施例と同様にガラス基板を作製した（比較例）。
実施例のガラス基板を顕微鏡で観察し、ガラス基板に含まれている気泡の数を数え、ガラス単位重量当りの気泡数に換算した。
なお、気泡は、最大長さが１００μｍ以上のものを対象とした。

【0061】

この結果、実施例では、気泡による歩留りの低下は１０％未満であり、歩留り９０％以上でガラス基板の製造を行うことができた。これにより、気泡を効率的に低減できることが確認された。一方、比較例では、気泡による歩留りの低下が１０％を超える場合があり、気泡を十分に低減できない場合があることが確認された。

【0062】

以上、本発明のガラス基板の製造方法およびガラス基板製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、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】

【0063】

１００ 熔解槽
１０１ 熔解槽
１０１ｄ バケット
１０２ 清澄槽
１０３ 撹拌槽
１０３ａ スターラ
１０４，１０５，１０６ ガラス供給管
１０４ａ 流出口
２００ 成形装置
２１０ 成形体
３００ 切断装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】