CN102811958A - 薄板玻璃制造装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种薄板玻璃制造装置及其制造方法，从而即使在通过溢流下拉法来制造壁厚500μm以下的薄板玻璃的情况下，也能将制造出的薄板玻璃的偏壁维持成能确保产品品质的良好的状态。所述薄板玻璃制造装置中，使熔融玻璃(G)流入到在成形体(1)的顶部形成的溢流槽(2)内，并且使从溢流槽(2)向其两侧的成形体(1)的顶部平面部(3)溢出的各熔融玻璃(G)沿着成形体(1)的呈大致楔状的外侧面部(4)流下并在成形体(1)的下端部熔合一体化，而成形出壁厚500μm以下的薄板玻璃，其中，成形体(1)的外表面中至少顶部平面部(3)的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。

Description

薄板玻璃制造装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于通过溢流下拉法来制造薄板玻璃的技术的改良。
背景技术
众所周知，以液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等平板显示器(FPD)用的玻璃基板、有机EL照明用的玻璃基板为代表而利用于各种领域的板玻璃有时要求对表面缺陷或波纹非常严格的产品品质。
因此，作为这种板玻璃的制造方法的一种，为了得到平滑且没有缺陷的玻璃表面而利用了溢流下拉法。
该制造方法使熔融玻璃流入到成形体的顶部的溢流槽中，使从该溢流槽向两侧溢出的熔融玻璃经由成形体的顶部平面部而沿着成形体的大致楔状的外侧面部流下并在所述成形体的下端部熔合一体化，从而连续成形出一张薄板玻璃(例如，参照专利文献1)。
该制造方法的特征在于，成形出的薄板玻璃的表背的两表面以与成形体的任何部位均不接触的方式成形，因此成为平面度非常好、平滑且没有伤痕等缺陷的锻造面。
因此，例如在通过该制造方法来制造目前主流的壁厚约700μm的液晶显示器用玻璃基板等薄板玻璃时，能够确保可充分满足所要求的产品品质的高表面精度。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2006-298736号公报
近年来，在FPD用的玻璃基板等薄板玻璃中推进进一步的薄壁化是实际情况。
然而，随着本申请发明人等使用溢流下拉法来推进薄板玻璃的进一步薄壁化，尤其是在制造壁厚500μm以下的薄板玻璃时，在目前的成形体中制造的薄板玻璃的壁厚的不均(偏壁)会导致难以满足所要求的产品品质这样的事态。
即，随着薄板玻璃的壁厚减薄，而偏壁显著地出现。该薄板玻璃的偏壁在薄板玻璃的壁厚为700μm左右那样比较厚时，相对于壁厚整体相对较小，并没有特别地成为问题，相对于此，在薄板玻璃的壁厚为500μm以下那样比较薄时，相对于壁厚整体所占有的比例增大，无法忽视。
另外，若薄板玻璃的壁厚减薄，则薄板玻璃出现挠性，因此能够将长条的薄板玻璃卷绕成辊卷状而形成玻璃辊。玻璃辊能够以Roll to Roll的方式进行玻璃的加工，因此能够格外地提高各种显示器或照明的制造效率。然而，在形成为玻璃辊时，薄板玻璃沿着辊的直径方向层叠，因此当薄板玻璃的宽度方向上的偏壁大时，该壁厚之差蓄积而使辊径在薄板玻璃的宽度方向上产生差别，从而导致没有形成玻璃辊的外观这样的事态。
发明内容
本发明的技术课题在于即使在通过溢流下拉法来制造壁厚500μm以下的薄板玻璃的情况下，也能将制造出的薄板玻璃的偏壁(壁厚的不均)维持成可确保产品品质的良好状态。
本申请发明人们反复仔细研究的结果是明确了成形体的外表面的表面精度会对制造的薄板玻璃的偏壁造成影响。即，当成形体的外表面的表面精度不适当且粗糙度大时，由于成形体的外表面的凹凸而使在成形体的外表面上流动的熔融玻璃的厚度容易根据场所来增减。因此，使这种熔融玻璃在成形体下端部进行熔合一体化而成形的薄板玻璃的壁厚会产生不均(表面偏高)。
因此，为了解决上述课题而提出的本发明的薄板玻璃制造装置中，熔融玻璃流入到在成形体的顶部形成的溢流槽内，并且从该溢流槽向其两侧的所述成形体的顶部平面部溢出的各熔融玻璃沿着所述成形体的呈大致楔状的外侧面部流下并在所述成形体的下端部熔合一体化，而成形出壁厚500μm以下的薄板玻璃，所述薄板玻璃制造装置的特征在于，所述成形体的外表面中、至少所述顶部平面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。这里，“最大高度粗糙度Rz”是指基准长度的成形体的外表面的轮廓曲线的山高度的最大值与谷深度的最大值之和，遵照JISB0601：2001(下同)。
即，由于成形体的外表面中包含的顶部平面部是从溢流槽溢出的高温状态的熔融玻璃首先接触的部分，因此成为熔融玻璃的形状变形最容易发生的部分，熔融玻璃的厚度不均大部分由此处的表面精度引起而产生。因此，通过实现成形体的外表面中至少顶部平面部的熔融玻璃接触面的表面精度的适当化，而能够有效地减少熔融玻璃的厚度不均。
并且，若将顶部平面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz设定为上述数值范围，则能够充分减少在顶部平面部上流动的熔融玻璃的厚度的最大值与最小值的厚度差，从而能够尽可能地抑制在成形体的外表面上流动的熔融玻璃的厚度不均。因此，使该熔融玻璃在成形体的下端熔合一体化而成形的薄板玻璃的偏壁被维持成能确保产品品质的良好的状态。
在上述的结构中，优选所述成形体的外表面中、所述外侧面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。
如此，构成从溢流槽溢出的熔融玻璃在成形体的下端熔合一体化为止的通过路径的、成形体的顶部平面部及外侧面部各自的表面精度得以适当化，因此能够更可靠地抑制沿着成形体的外表面移动的熔融玻璃的厚度不均。因此，能更可靠地减少制造的薄板玻璃的偏壁。
为了解决上述课题而提出的本发明的薄板玻璃制造方法使熔融玻璃流入到在成形体的顶部形成的溢流槽内，并且使从该溢流槽向其两侧的所述成形体的顶部平面部溢出的各熔融玻璃沿着所述成形体的呈大致楔状的外侧面部流下并在所述成形体的下端部熔合一体化，而成形出壁厚500μm以下的薄板玻璃，所述薄板玻璃制造方法的特征在于，作为所述成形体，使用外表面中至少所述顶部平面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下的成形体。
根据这种方法，能够享受到与上述的对应的结构同样的作用效果。
在上述的方法中，优选所述成形体的外表面中、所述外侧面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。
如此，能够享受到与上述的对应的结构同样的作用效果。
通过以上的薄板玻璃制造方法成形出的壁厚500μm以下的薄板玻璃的表面的最大高度粗糙度Rz优选为5μm以下。
即，若为具有上述数值范围的最大高度粗糙度的表面的薄板玻璃，则即使用于FPD用的玻璃基板也能确保没有问题的程度的高平面度和高平滑性。
这种情况下，薄板玻璃优选为FPD用的玻璃基板。
即，由于薄板玻璃中的FPD用的玻璃基板所要求的产品品质严格，因此能最大限度地发挥本申请发明可享受的优点。
【发明效果】
如以上所述，根据本发明，即使在通过溢流下拉法来制造壁厚500μm以下的薄板玻璃时，也能实现与熔融玻璃接触的成形体的外表面的表面精度的适当化，因此能够充分确保制造出的薄板玻璃的表面精度。
附图说明
图1是将本发明的一实施方式的薄板玻璃制造装置的主要部分放大表示的立体图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是表示实施例的评价结果的图表。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。
图1是将本实施方式的薄板玻璃制造装置的主要部分放大表示的立体图。如该图所示，该薄板玻璃制造装置是制造壁厚为500μm以下(优选为300μm以下，更优选为200μm以下，最优选为100μm以下)的薄板玻璃的装置，具备用于执行溢流下拉法的成形体1。
如该图及图2所示，成形体1沿着与制造的薄板玻璃的宽度方向对应的方向形成为长条状，具有：在顶部沿着其长度方向形成的溢流槽2；呈大致楔状地朝向下方且彼此逐渐接近的一对外侧面部4。
熔融玻璃G流入到在该成形体1的顶部形成的溢流槽2内，向两侧溢出的熔融玻璃G经由从溢流槽2的两上端开口缘向外侧方延伸的成形体1的顶部平面部3而沿着成形体1的呈大致楔状的两外侧面部4流下。沿着成形体1的两外侧面部4流下的熔融玻璃G在成形体1的下端部的被称为根部(ル一ト)的部分进行熔合一体化，由熔融玻璃G连续地成形出一张薄板玻璃。此时，顶部平面部3作为对沿着外侧面部4流下的熔融玻璃G的流量进行调整的堰部而发挥功能。
成形体1的外侧面部4通过将垂直面部4a和倾斜面部4b上下连接而构成，两外侧面部4的位于下方的倾斜面部4b的交点成为上述的被称为根部的部分。而且，通过与溢流槽2的长度方向一端侧连结的供给管5向溢流槽2的内部供给熔融玻璃G。
成形体1的外表面中，顶部平面部3和外侧面部4各自的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz设定为10μm以下。这里，设定熔融玻璃接触面意味着在顶部平面部3或外侧面部4中存在与熔融玻璃G不接触的部分时，不管该非接触部的表面性状如何。而且，该最大高度粗糙度Rz遵照JIS B0601：2001，将基准长度设定为5mm来进行测定。
使用如上述那样构成的薄板玻璃制造装置来制造薄板玻璃时，能够得到壁厚为500μm以下且表面的最大高度粗糙度Rz为5μm以下的薄板玻璃，即便是液晶显示器用的玻璃基板等那样要求高产品品质的薄板玻璃，也能充分满足其要求。
能够制造出这种薄板玻璃的理由在于，成形体1的外表面中、顶部平面部3和外侧面部4各自的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz设定为10μm以下。
即，成形体1的外表面所包含的顶部平面部3是从溢流槽2溢出的高温状态的熔融玻璃最初接触的部分，因此成为熔融玻璃G的形状变形最容易产生的部分，熔融玻璃G的厚度不均大部分由此处的表面精度引起而产生。因此，通过实现成形体1的外表面中至少该顶部平面部3的熔融玻璃接触面的表面精度的适当化，而能够有效地减少熔融玻璃G的厚度不均。
并且，若将顶部平面部3的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz设定为10μm以下，则能充分减少在顶部平面部3上流动的熔融玻璃G的厚度的最大值与最小值之差，从而能够尽可能地抑制在成形体1的外表面上流动的熔融玻璃G的厚度不均。
而且，在该实施方式中，除了顶部平面部3的熔融玻璃接触面之外，外侧面部4的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz也设定为10μm以下，因此即使在熔融玻璃G沿着外侧面部4流下的途中，熔融玻璃G的厚度不均也不会扩大而恶化。
因此，在成形体1的下端部的根部，厚度不均少的熔融玻璃G彼此热粘一体化，因此热粘部的影响不易出现在制造出的薄板玻璃的表背两侧的表面上，如上所述，能够得到具有表面的最大高度粗糙度Rz为5μm以下的良好的表面精度的薄板玻璃。
需要说明的是，本发明并未限定为上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，说明了将成形体1的顶部平面部3和外侧面部4各自的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz设定为10μm以下的情况，但例如也可以仅顶部平面部3的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz满足上述数值范围、或者顶部平面部3和外侧面部4的根部各自的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz满足上述数值范围。
【实施例】
为了证实本发明的有用性，进行了如下的评价试验：使用外表面的最大高度粗糙度Rz不同的成形体，通过溢流下拉法来制造500μm以下的各种厚度的液晶显示器用的玻璃基板，对这些制造出的玻璃基板的表面的最大高度粗糙度Rz进行测定。即，薄板玻璃的壁厚不均(偏壁)表现为薄板玻璃表面的凹凸，因此可以通过测定该表面的最大高度粗糙度Rz来进行薄板玻璃的偏壁的评价。
详细而言，在实施例1中，使用顶部平面部和外侧面部各自的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为5μm的成形体，在实施例2中，使用该部分的最大高度粗糙度Rz为10μm的成形体，在比较例1中，使用该部分的最大高度粗糙度Rz为50μm的成形体，在比较例2中，使用该部分的最大高度粗糙度Rz为100μm的成形体，分别进行了评价试验。结果如图3所示。
如该图所示，在全部的实施例1～2及比较例1～2中，能够认识到随着制造的玻璃基板的壁厚变薄而玻璃基板的表面的最大高度粗糙度Rz处于增加趋势这样的情况，但在实施例1和实施例2中，该增加趋势极小，相对于此，在比较例1和比较例2中，该增加趋势非常大。
而且，在比较例1和比较例2中，能够认识到在玻璃基板的壁厚为500μm时，玻璃基板的表面的Rz已经超过了液晶显示器用的玻璃基板等所要求的产品品质的基准即10μm，随着玻璃基板的壁厚变薄为300μm、200μm、50μm，大幅超过该产品品质的基准而极难确保产品品质。需要说明的是，该趋势在与比较例1相比成形体的表面精度差的比较例2中，表现得更为明显。
相对于此，在实施例1和实施例2中，在玻璃基板的壁厚为500μm时，表现出玻璃基板的表面的Rz大幅低于作为产品品质所要求的10μm的良好的结果，即使玻璃基板的壁厚变薄为300μm、200μm、50μm，也全部低于产品品质的基准即10μm。换言之，在实施例1和实施例2中，在玻璃基板的壁厚为500μm以下的全部的玻璃基板中，得到了满足产品品质的基准的良好的结果。尤其是在实施例1中，即使玻璃基板的壁厚为50μm，玻璃基板的最大高度粗糙度Rz也为5μm以下，从而实现了高表面精度、即良好的偏壁。
因此，从这种结果出发，能够确认到通过使成形体的外表面的Rz为10μm以下、优选为5μm以下，而能够可靠地确保50μm以下的壁厚的玻璃基板的产品品质。
【标号说明】
1成形体
2溢流槽
3顶部平面部
4外侧面部
4a垂直面部
4b倾斜面部
5供给管
G熔融玻璃

Claims (6)

1.一种薄板玻璃制造装置，其中，熔融玻璃流入到在成形体的顶部形成的溢流槽内，并且从该溢流槽向其两侧的所述成形体的顶部平面部溢出的各熔融玻璃沿着所述成形体的呈楔状的外侧面部流下并在所述成形体的下端部熔合一体化，而成形出壁厚500μm以下的薄板玻璃，所述薄板玻璃制造装置的特征在于，
所述成形体的外表面中、至少所述顶部平面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。
2.根据权利要求1所述的薄板玻璃制造装置，其特征在于，
所述成形体的外表面中、所述外侧面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。
3.一种薄板玻璃制造方法，使熔融玻璃流入到在成形体的顶部形成的溢流槽内，并且使从该溢流槽向其两侧的所述成形体的顶部平面部溢出的各熔融玻璃沿着所述成形体的呈楔状的外侧面部流下并在所述成形体的下端部熔合一体化，而成形出壁厚500μm以下的薄板玻璃，所述薄板玻璃制造方法的特征在于，
作为所述成形体，其外表面中至少所述顶部平面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。
4.根据权利要求3所述的薄板玻璃制造方法，其特征在于，
所述成形体的外表面中、所述外侧面部的熔融玻璃接触面的最大高度粗糙度Rz为10μm以下。
5.一种薄板玻璃，是通过权利要求3或4所述的薄板玻璃制造方法成形的壁厚500μm以下的薄板玻璃，其特征在于，表面的最大高度粗糙度Rz为5μm以下。
6.根据权利要求5所述的薄板玻璃，其特征在于是平板显示器用的玻璃基板。
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