CN103842304A - 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 - Google Patents
玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103842304A CN103842304A CN201380002707.XA CN201380002707A CN103842304A CN 103842304 A CN103842304 A CN 103842304A CN 201380002707 A CN201380002707 A CN 201380002707A CN 103842304 A CN103842304 A CN 103842304A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- sheet glass
- cooling
- glass substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- C03B17/067—Forming glass sheets combined with thermal conditioning of the sheets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
本发明是在制造玻璃基板时,在成形炉室的上部空间,将熔融玻璃利用成形体的溢流方式成形平板玻璃,且使所述平板玻璃自所述上部空间流入使平板玻璃的两端部冷却的下部空间。在上部空间与下部空间之间,由隔热构件进行分隔。此时,将具有隔热性的材料用于所述隔热构件,以使通过所述成形体时的所述熔融玻璃的温度为液相温度以上,且通过所述成形体的最下端部时的所述熔融玻璃的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且在所述下部空间,所述平板玻璃的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,所述平板玻璃的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造玻璃基板的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置。
背景技术
以往,一直使用通过利用成形体的溢流下拉法制造玻璃基板的方法。一般而言,在成形体中,若将熔融玻璃的温度长时间保持在液相温度附近,则熔融玻璃中析出结晶,产生失透。
已知一种如下技术(专利文献1),为了防止成形时的玻璃失透,而使成形体供给时的熔融玻璃的温度低于以往,且使成形体下端的熔融玻璃的温度高于以往,使对成形体供给时的熔融玻璃的温度与通过成形体下端时的熔融玻璃的温度之差小于90℃。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第4511187号公报
然而,所述技术是使成形体的最下端部的熔融玻璃的温度高于以往。进而,所述技术是使成形中的熔融玻璃的温度充分地高于液相温度而防止失透。这样一来,所述技术为了使玻璃不产生失透,而必须使通过成形体的熔融玻璃的温度高于以往。因此,成形体的最下端部的熔融玻璃的温度变得高于以往,从而玻璃的粘度变低,故无法抑制因自成形体分离而产生的平板玻璃在宽度方向上欲收缩的力,从而与以往相比,平板玻璃的收缩变大。进而,由于成形体的最下端部中的熔融玻璃的温度变得高于以往,所以,相比成形体为下方的空间的温度因来自熔融玻璃的热传递而上升,从而无法使相比成形体为下方的空间中的平板玻璃的宽度方向两端部的粘度充分地上升。其结果,导致平板玻璃的宽度收缩的问题变得显著。
发明内容
[发明所要解决的问题]
因此,本发明的目的在于提供一种玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置,可抑制使用成形体而成形的玻璃平板的宽度自成形体分离时进行收缩,从而确保作为目标的平板玻璃的宽度。
[解决问题的技术手段]
本发明包含以下的方式。
本发明的一方式是一种玻璃基板的制造方法。
[方式1]
一种玻璃基板的制造方法,该制造方法包含以下步骤:
在由炉壁包围的成形炉室的上部空间中,使熔融玻璃自成形体溢流,成形为平板玻璃;
使所述平板玻璃通过利用将所述成形炉室分隔为上部空间与下部空间的隔热构件而形成的狭缝状间隙;及
在所述下部空间中,将所述平板玻璃的两端部冷却;
所述隔热构件是使用具有隔热性的材料,以使
(1)在成形所述平板玻璃的步骤中,所述熔融玻璃通过所述成形体时的所述熔融玻璃的温度为液相温度以上,且所述熔融玻璃通过所述成形体的最下端部时的所述熔融玻璃的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却所述平板玻璃的步骤中,当所述平板玻璃的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,所述平板玻璃的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
[方式2]
根据方式1所述的玻璃基板的制造方法,其中所述隔热构件的所述上部空间与所述下部空间之间的热阻在所述上部空间的环境温度下为0.2m2·K/W以上。
[方式3]
根据方式1或2所述的玻璃基板的制造方法,其中在所述下部空间中包含以下步骤:
使所述平板玻璃的所述中央部的宽度方向的温度分布均匀,且使所述平板玻璃的两端部的温度低于所述中央部的温度;及
使所述两端部及所述中央部的温度相比,使所述平板玻璃两端部温度低于所述中央部温度的步骤中的所述两端部及所述中央部的温度成为低温,且自所述中央部的宽度方向中心朝向所述两端部,在所述平板玻璃的宽度方向上形成温度梯度。
[方式4]
根据方式1至3中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中所述玻璃基板的液相粘度为104.3dPa·秒~106.7dPa·秒。
[方式5]
根据方式1至4中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中所述玻璃基板的应变点为670℃以上。
[方式6]
一种玻璃基板制造装置,包含:
成形炉室,由炉壁围成;
隔热构件,将所述成形炉室分隔为上部空间与下部空间,且形成供所述平板玻璃通过的狭缝状间隙;
成形体,设置在所述成形炉室的所述上部空间,且使熔融玻璃溢流,成形为平板玻璃;及
冷却构件,在所述下部空间,将所述平板玻璃的两端部冷却;
所述隔热构件使用具有隔热性的材料,以使
(1)在成形所述平板玻璃的步骤中,所述熔融玻璃通过所述成形体时的所述熔融玻璃的温度为液相温度以上,且所述熔融玻璃通过所述成形体的最下端部时的所述熔融玻璃的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却所述平板玻璃的步骤中,当所述平板玻璃的中央部温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,所述平板玻璃的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
所述玻璃基板中,可使用具有下述特性的玻璃。
[方式7]
根据方式1至6中任一项所述的玻璃基板的制造方法或玻璃基板制造装置,其中所述玻璃基板的玻璃的液相粘度为104.3dPa·秒~106.7dPa·秒。
[方式8]
根据方式1至7中任一项所述的玻璃基板的制造方法或玻璃基板制造装置,其中所述玻璃基板含有氧化锆。
[方式9]
根据方式1至8中任一项所述的玻璃基板的制造方法或玻璃基板制造装置,其中所述玻璃基板含有氧化锡。
[方式10]
根据方式1至9中任一项所述的玻璃基板的制造方法或玻璃基板制造装置,其中所述玻璃基板包含实质上不含碱金属氧化物的无碱玻璃。
[方式11]
而且,根据方式1至9中任一项所述的玻璃基板的制造方法或玻璃基板制造装置,其中所述玻璃基板包含含有0.05~2.0质量%的碱金属氧化物的含微量碱的玻璃。
[方式12]
根据方式1至11中任一项所述的玻璃基板的制造方法或玻璃基板制造装置,其中所述熔融玻璃是通过使玻璃原料在含有高氧化锆系耐火物而构成的熔解槽中电熔融而生成。
[发明的效果]
根据所述方式的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置,可抑制使用成形体而成形的玻璃平板的宽度在自成形体分离时收缩,从而可确保作为目标的平板玻璃的宽度。
附图说明
图1是表示本实施方式的玻璃基板的制造方法的流程的一例的图。
图2是实施本实施方式的玻璃基板的制造方法的玻璃基板制造装置的一例的概略构成图。
图3是本实施方式的玻璃基板的制造方法中使用的成形装置的一例的概略构成图(剖视图)。
图4是图3所示的成形装置的概略构成图(侧视图)。
图5是表示本实施方式的玻璃基板的制造方法中使用的控制装置及与控制装置连接的各机构的一例的图。
图6是表示基于以本实施方式的玻璃基板的制造方法实施的多个温度分布,利用温度控制所得的环境温度的图。
具体实施方式
(定义)
本说明书中的下述语句是以如下方式规定。
所谓平板玻璃的端部是指与平板玻璃的宽度方向的边缘相距150mm以内的范围。
所谓平板玻璃的中央部是指将平板玻璃的端部去除后的部分。
所谓应变点是指玻璃粘度成为1014.5dPa·秒时的玻璃的温度。
所谓退火点是指玻璃粘度成为1013dPa·秒时的玻璃的温度。
所谓退火点附近的温度区域是指玻璃退火点加上100℃所得的温度(玻璃退火点+100℃)与玻璃应变点和玻璃退火点相加后除以2所得的温度((玻璃应变点+玻璃退火点)/2)之间的区域。
所谓软化点是指玻璃粘度成为107.6dPa·秒时的玻璃的温度。
(整体构成)
本实施方式的玻璃基板的制造方法是制造液晶电视、等离子电视、及笔记本电脑等的平板显示器用的玻璃基板。玻璃基板是使用下拉法进行制造。
参照图1及图2,对制造玻璃基板之前的多个步骤(玻璃基板的制造方法)及用于多个步骤的玻璃基板的制造装置100进行说明。
多个步骤中,包含熔解步骤S1、澄清步骤S2、成形步骤S3、冷却步骤S4、及切断步骤S5。
熔解步骤S1是将玻璃的原料熔解的步骤。玻璃的原料是如图2所示地投入至配置在上游的熔解装置11。玻璃的原料是在熔解装置11的熔解槽中经熔解而成为熔融玻璃FG。熔融玻璃FG是通过上游导管23而传送至澄清装置12。
澄清步骤S2是进行熔融玻璃FG中的气泡去除的步骤。在澄清装置12内去除气泡所得的熔融玻璃FG其后通过下游导管24而传送至成形装置40。
成形步骤S3是将熔融玻璃FG成形为平板状玻璃(平板玻璃)SG的步骤。具体而言,熔融玻璃FG是传送至成形装置40中包含的成形体41之后,自成形体41溢流。溢流的熔融玻璃FG沿着成形体41的表面流下。熔融玻璃FG是其后在成形体41的最下端部合流而成为平板玻璃SG。此时,平板玻璃SG通过由分隔构件(隔热构件)50所形成的狭缝状间隙,自成形炉室的上部空间移动至下方空间。分隔构件(隔热构件)50将具有成形体41(参照图3)的成形炉室分隔为上部空间与下部空间。
冷却步骤S4是将平板玻璃SG退火的步骤。玻璃平板是经由冷却步骤S4而被冷却至接近室温的温度。另外,根据成形步骤S1及冷却步骤S4中的冷却的状态,决定玻璃基板的厚度(板厚)、玻璃基板的翘曲量、及玻璃基板的应变量。
切断步骤S5是将成为接近室温的温度后的平板玻璃SG切断成特定大小的步骤。
另外,切断成特定大小的平板玻璃SG(玻璃片)其后经由端面加工等步骤而成为玻璃基板。
以下说明的实施方式将使用平板玻璃SG的玻璃应变点为640℃以上的玻璃。
以下,参照图3及图4,说明成形装置40的构成。另外,在本实施方式中,所谓平板玻璃SG的宽度方向是指与平板玻璃SG流下的方向(下流方向或下流方向)交叉的方向、即水平方向。
(成形装置的构成)
首先,图3及图4表示成形装置40的概略构成。图3是成形装置40的剖视图。图4是成形装置40的侧视图。成形装置40主要包含成形体41、分隔构件50、冷却辊51、冷却单元60、下拉辊81、及切断装置90。进而,成形装置40包含控制装置91(参照图9)。控制装置91控制成形装置40中所包含的各构成的驱动部。
以下,对成形装置40中所含的各构成进行说明。
(成形体)
成形体41是通过使熔融玻璃FG溢流,而将熔融玻璃FG成形为平板状玻璃(平板玻璃SG)。
如图3所示,成形体41具有剖视形状为大致五边形的形状(类似楔形的形状)。大致五边形的前端相当于成形体41的最下端部41a。
流入至成形体41中的熔融玻璃FG是自成形体41的一对顶部41b溢流,且一面沿着成形体41的一对侧面(表面)41c一面流下。其后,熔融玻璃FG在成形体41的最下端部41a合流而成为平板玻璃SG。另外,熔融玻璃通过成形体41的最下端部41a时的熔融玻璃的两端部的粘度为104.3~106dPa·秒,优选104.4~105.4dPa·秒,更优选104.6~105.2dPa·秒。
(分隔构件)
分隔构件50是配置在熔融玻璃FG的合流点附近。而且,如图3所示,将分隔构件50配置在于合流点合流的熔融玻璃FG(平板玻璃SG)的厚度方向的两侧。分隔构件50是隔热构件。分隔构件50是通过分隔为位于分隔构件50的上方的成形炉室的上部空间与位于下方的成形炉室的下部空间,即通过分隔为熔融玻璃FG的合流点的上侧环境及下侧环境,而阻隔自分隔构件50的上侧朝向下侧的热传递。平板玻璃SG是通过由位于平板玻璃SG的厚度方向两侧的一对分隔构件(隔热构件)50所形成的狭缝状之间隙,移动至下部空间。
(冷却辊)
冷却辊51是设置在成形炉室的下部空间,且对平板玻璃SG的宽度方向两端部进行热处理的单元。而且,成对的冷却辊51是配置在平板玻璃SG的厚度方向两侧且平板玻璃SG的宽度方向两端部。即,冷却辊51将自成形体41分离的平板玻璃SG的宽度方向两端部夹入而利用热传导进行冷却(淬火步骤)。冷却辊51例如也可利用通向内部的空冷管而进行空冷。
冷却辊51是以平板玻璃SG的两端部粘度成为109.0~1014.5dPa·秒的方式,将平板玻璃SG的两端部进行淬火。另外,可利用冷却辊51对平板玻璃SG的两端部的冷却,而减少平板玻璃SG的宽度方向的收缩,从而可使平板玻璃SG的厚度均匀化。而且,可保持平板玻璃SG的平坦度。
(冷却单元)
冷却单元60是设置在成形炉室的下部空间,且进行平板玻璃SG的热处理的单元。具体而言,冷却单元60是将平板玻璃SG冷却至退火点附近的温度区域为止的单元。冷却单元60是配置在分隔构件50的下方且退火炉80的顶板80a之上。冷却单元60将平板玻璃SG的上游区域冷却(上游区域冷却步骤)。所谓平板玻璃SG的上游区域是指平板玻璃SG的中央部的温度高于退火点的平板玻璃SG的区域。平板玻璃SG的中央部是被平板玻璃SG的两端部包夹的部分。具体而言,在上游区域中,包含第1温度区域与第2温度区域。第1温度区域是自成形体41的最下端部41a的正下方起,至平板玻璃SG的中央部的温度成为软化点附近(软化点±15℃的范围)为止的平板玻璃SG的区域。而且,所谓第2温度区域是指平板玻璃SG的中央部的温度自软化点附近变为退火点附近为止的温度区域。即,冷却单元60以平板玻璃SG的中央部的温度接近退火点的方式,将平板玻璃SG冷却。平板玻璃SG的中央部是其后,在下述退火炉80内,经由应变点被冷却至室温附近的温度为止(下游区域冷却步骤(退火步骤))。
冷却单元60是以平板玻璃SG的厚度及翘曲量成为所需值的方式,根据多个温度分布,将平板玻璃SG冷却。即,在上游区域,沿着平板玻璃SG的下流方向,设定多个温度分布。此处,所谓温度分布是沿平板玻璃SG的宽度方向的温度分布。换而言之,温度分布是成为目标的环境温度的分布。所述冷却辊51及冷却单元60以实现温度分布的方式,控制环境温度。
冷却单元60包含多个冷却用单元。平板玻璃SG的温度分布是通过独立地控制多个单元而实现多个温度分布。例如,冷却单元60包含中央部冷却单元61、及两个端部冷却单元71、71。如图4所示,中央部冷却单元61是配置在成形装置40的宽度方向中央,将平板玻璃SG的中央部冷却(中央部冷却步骤)。中央部冷却单元61是配置在平板玻璃SG的厚度方向两侧。端部冷却单元71是分别配置在与中央部冷却单元61邻接的位置上。即,端部冷却单元71是配置成在平板玻璃SG的厚度方向两侧,夹隔平板玻璃SG而对向,且将平板玻璃SG的两端部及两端部周边进行冷却(端部冷却步骤)。而且,中央部冷却单元61及端部冷却单元71是分别配置在近接于平板玻璃SG的位置。
(中央部冷却单元)
中央部冷却单元61是将平板玻璃SG的中央部沿着平板玻璃SG的下流方向阶段性进行冷却(中央部冷却步骤)。中央部冷却单元61包含中央上部冷却单元62、及中央下部冷却单元63a、63b。中央上部冷却单元62及两个中央下部冷却单元63a、63b是沿着平板玻璃SG的下流方向而配置。中央上部冷却单元62及各中央下部冷却单元63a、63b的温度是分别独立地进行调整。
(中央上部冷却单元)
中央上部冷却单元62位于所述分隔构件50的正下方。中央上部冷却单元62是用以实现决定平板玻璃SG的厚度的区域的温度分布的单元。决定平板玻璃SG的厚度的区域相当于所述第1温度区域。中央上部冷却单元62是以使平板玻璃SG的厚度在宽度方向上均匀的方式受到控制(第1中央部冷却步骤)。
中央下部冷却单元63a、63b是如上所述地配置在中央上部冷却单元62的下方。中央下部冷却单元63a、63b是用以实现开始平板玻璃SG的翘曲量控制的区域的温度分布的单元。此处,开始平板玻璃SG的翘曲量控制的区域相当于所述第2温度区域。
中央下部冷却单元63a是在第2温度区域的上游侧,进行平板玻璃SG的温度控制(第2中央部冷却步骤)。中央下部冷却单元63b是在第2温度区域的下游侧,进行平板玻璃SG的温度控制(第3中央部冷却步骤)。优选的是,使中央下部冷却单元63a与中央下部冷却单元63b具有相同的构成。
(端部冷却单元)
端部冷却单元71是将经冷却辊51淬火的平板玻璃SG的两端部沿着平板玻璃SG的下流方向连续性地或阶段性地进行冷却(端部冷却步骤)。端部冷却单元71是以低于冷却辊51的冷却能力进行运行。换而言之,与被冷却辊51自平板玻璃SG的侧部剥夺的热量相比,被端部冷却单元71自平板玻璃SG的端部剥夺的热量较少。端部冷却单元71是如上所述地分别配置在中央部冷却单元61的两侧(参照图4)。端部冷却单元71是与平板玻璃SG的表面近接地配置。端部冷却单元71是以将平板玻璃SG的两端部的粘度维持在109.0~1014.5dPa·秒的范围内的方式,冷却平板玻璃SG的两端部。另外,端部冷却单元71优选以将平板玻璃SG的两端部的粘度维持在1010.5~1014.5dPa·秒的范围内的方式,冷却平板玻璃的两端部。
若端部冷却单元71的冷却量较少,则平板玻璃SG的两端部的温度再次上升,导致平板玻璃SG在宽度方向收缩。
如图4所示,端部冷却单元71例如包含端上部冷却单元72、及端下部冷却单元73。端上部冷却单元72及端下部冷却单元73是沿平板玻璃SG的下流方向而配置。而且,端上部冷却单元72及端下部冷却单元73的温度是分别独立地进行调整。
端上部冷却单元72是用以实现对平板玻璃SG的厚度及/或翘曲量的调整赋予影响的区域的温度分布的单元(第1端部冷却步骤)。端上部冷却单元72如图4所示,位于所述冷却辊51的正下方。平板玻璃SG主要通过端上部冷却单元72的辐射热传递而以所需的冷却速度被冷却。此处,所谓所需的冷却速度是指抑制通过冷却辊51后的玻璃SG的板宽收缩,且在端下部冷却单元73以后的冷却过程中不使平板玻璃SG产生裂痕的冷却速度。即,端上部冷却单元72在不对平板玻璃SG造成恶劣影响的范围内将玻璃SG最大限度地冷却。
(下拉辊)
下拉辊81配置在退火炉80的内部。退火炉80是配置在冷却单元60的正下方的空间。在退火炉80中,将平板玻璃SG的温度自退火点附近的温度冷却至室温附近的温度为止(下游区域冷却步骤(退火步骤))。
(切断装置)
切断装置90是将通过退火炉80而被冷却至室温附近的温度为止的平板玻璃SG切断成特定的尺寸。
(控制装置)
控制装置91是例如控制冷却辊51、中央上部冷却单元62、端上部冷却单元72、端下部冷却单元73、及中央下部冷却单元63a、63b的温度。如以下所说明,可通过该温度的控制而使平板玻璃SG的温度分布与特定的温度分布一致。
(温度分布)
其次,参照图6,对本实施方式的玻璃基板的制造方法中使用的温度分布、与实现该温度分布的冷却用各单元的控制进行说明。
图6中,以虚线区分的区域表示冷却辊51及冷却单元中包含的各单元62、63a、63b、72、73的配置。而且,以虚线区分的区域中包含的曲线10b、10c、10e、10f及直线10a、10d是利用冷却辊51或各单元62、63a、63b、72、73而实现的温度分布20a、20b、20c中包含的子分布。
本实施方式是如上所述地在平板玻璃SG的下流方向,控制装置91独立地进行基于多个温度分布的环境温度的控制。当平板玻璃SG的温度处于特定的温度区域时,以沿平板玻璃SG的宽度方向朝向平板玻璃SG的侧部施加张力的方式,将平板玻璃SG冷却。所谓特定的温度区域是指平板玻璃SG自成形体41分离之后,平板玻璃SG的温度自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域。即,所谓特定的温度区域是指所述平板玻璃SG的上游区域。
将成形体41分离后的平板玻璃SG具有105.7~107.5dPa·秒的粘度。平板玻璃SG因被冷却辊51及冷却单元60冷却而粘度变高。即,平板玻璃SG的粘度(中央部及两端部的粘度)是沿着平板玻璃SG的下流方向变高。换而言之,平板玻璃SG的粘度是随着朝向平板玻璃SG的下游侧而变高。本实施方式是在上游区域,利用冷却辊51及端部冷却单元71而将平板玻璃SG的两端部冷却。具体而言,平板玻璃SG的两端部是以将粘度维持在109.0~1014.5dPa·秒的范围内的方式而冷却。更具体而言,冷却辊51以平板玻璃SG的侧部粘度成为109.0~1010.5dPa·秒的范围内的方式,将平板玻璃的两端部进行淬火,端部冷却单元71以经冷却辊51淬火的平板玻璃SG的两端部粘度成为1010.5~1014.5dPa·秒的范围内的方式,将平板玻璃的两端部冷却。
在本实施方式的平板玻璃SG的温度控制下,将多个温度分布分别设定在平板玻璃SG的宽度方向及平板玻璃SG的下流方向(温度分布设定步骤)。具体而言,如图6所示,多个温度分布中包含第1温度分布20a、第2温度分布20b、及第3温度分布20c。第1温度分布20a是相比第2温度分布20b在下流方向位于高温侧。而且,第2温度分布20b是相比第3温度分布20c在下流方向位于高温侧。
第1温度分布20a是平板玻璃SG的宽度方向的中央部中的宽度方向的温度分布均匀,且平板玻璃SG的宽度方向两端部(两侧部)的温度低于平板玻璃SG的中央部的温度。此处,所谓宽度方向的温度分布均匀是指宽度方向的温度分布为相对于特定的基准值(温度)±0℃~10℃的范围之值。即,基于第1温度分布20a,将平板玻璃SG的两端部进行淬火,从而将平板玻璃SG的中央部的温度控制为比平板玻璃SG的两端部温度高的温度,且在宽度方向变得均匀的温度(板厚均匀化步骤)。另外,将第1温度分布20a设定为平板玻璃SG的中央部温度(平均温度)与平板玻璃SG的两端部温度成为第1温度差X。在板厚均匀化步骤中,使平板玻璃SG的中央部中的宽度方向的温度分布均匀,且使平板玻璃SG的两端部温度低于中央部温度。由此,将平板玻璃SG的两端部以宽度方向的收缩受到抑制的方式进行冷却,且将平板玻璃SG的中央部以板厚变得均匀的方式进行冷却,所以,平板玻璃SG的板厚偏差变小。
第2温度分布20b及第3温度分布20c是相比第1温度分布20a为低温。而且,第2温度分布20b及第3温度分布20c在平板玻璃SG的中央部在宽度方向上具有温度梯度。具体而言,第2温度分布20b及第3温度分布20c是平板玻璃SG的宽度方向的中心的温度最高,且平板玻璃SG的两端部的温度最低。更具体而言,第2温度分布20b及第3温度分布20c是随着自平板玻璃SG的宽度方向中心朝向平板玻璃SG的两端部,温度缓缓变低。即,基于第2温度分布20b及第3温度分布20c,将平板玻璃SG的宽度方向的温度分布以成为山形(具有朝上凸起的曲线)的方式进行控制(翘曲减少步骤)。即,翘曲减少步骤是一面维持温度梯度(具有朝上凸起的曲线)一面冷却平板玻璃SG。换而言之,翘曲减少步骤是以温度分布连续地维持具有朝上凸起的曲线的形状的方式,将平板玻璃SG冷却。
另外,基于第2温度分布20b的温度控制是相对于平板玻璃SG的下流方向而在第2温度区域的上游侧执行。而且,基于第3温度分布20c的控制是相对于平板玻璃SG的下流方向而在第2温度区域的下游侧执行。此处,优选将第3温度分布20c设定为梯度大于第2温度分布20b。具体而言,将第2温度分布20b设定为平板玻璃SG的中心温度与平板玻璃SG的端部温度成为第2温度差Y1。而且,将第3温度分布20c设定为平板玻璃SG的中心部温度与平板玻璃SG的端部温度成为第3温度差Y2。第3温度差Y2大于第2温度差Y1。另外,第2温度差Y1大于第1温度差X。即,温度分布20a~20c是沿着平板玻璃SG的下流方向,中央部与端部的温度差或中央部与端部的温度差变大(X<Y1<Y2)。
另外,翘曲减少步骤是在和第3温度分布20c相比为低温的温度区域,以平板玻璃SG的宽度方向的温度梯度随着平板玻璃SG的温度趋向于应变点附近而下降的方式,冷却平板玻璃SG。
以下,对各单元的温度控制详细地进行说明。
(中央上部冷却单元的温度控制)
中央上部冷却单元62是如上所述地实现决定平板玻璃SG的厚度的区域的温度分布(第1中央部冷却步骤)。具体而言,由于与平板玻璃SG对向的中央上部冷却单元62的宽度方向的温度分布变得均匀,所以,平板玻璃SG的宽度方向的温度变得均匀(子分布10a)。
中央下部冷却单元63a、63b是如上所述地实现开始平板玻璃SG的翘曲量调整的区域的温度分布(第2中央部冷却步骤及第3中央部冷却步骤)。具体而言,中央下部冷却单元63a、63b是以平板玻璃SG的宽度方向的温度成为山形(具有朝上凸起的曲线)的方式进行调整。具体而言,使中央下部冷却单元63a、63b的长度方向中心的温度成为最高温度。而且,使中央下部冷却单元63a、63b的长度方向的两端部的温度成为最低温度。进而,以温度自中心朝向两端部缓缓变低的方式进行控制。如此一来,平板玻璃SG的宽度方向的温度成为山形(子分布10b、子分布10c)。
另外,本实施方式是沿着平板玻璃SG的下流方向,配置有两个中央下部冷却单元63a、63b。以配置在平板玻璃SG的下流方向下方的中央下部冷却单元63b形成比配置在上方的中央下部冷却单元63a大的曲线的温度分布的方式进行控制。具体而言,如上所述,使通过中央下部冷却单元63b实现的温度分布10c的温度梯度(参照图6的Y2)大于通过中央下部冷却单元63a实现的分布10b的温度梯度(中心部与端部的温度梯度)(参照图6的Y1)(Y1<Y2)。
如上所述,冷却辊51实现对平板玻璃SG的厚度均匀化赋予影响的区域的温度分布(淬火步骤)。冷却辊51将在成形体41的最下端部41a合流的玻璃的两端部进行淬火。即,平板玻璃SG的两端部及两端部周边的环境温度成为比平板玻璃SG的中央部周边的环境温度低的温度(子分布10d)。
端上部冷却单元72如上所述实现对平板玻璃SG的厚度及/或翘曲量的调整赋予影响的区域的温度分布(第1端部冷却步骤)。端上部冷却单元72将比中央上部冷却单元62及中央下部冷却单元63a赋予平板玻璃SG的温度低的温度赋予平板玻璃SG。即,平板玻璃SG的两端部及两端部周边的环境温度成为比平板玻璃SG的中央部周边的环境温度低的温度(子分布10e)。
端下部冷却单元73如上所述实现对平板玻璃SG的翘曲量调整赋予影响的区域的温度分布(第2侧部冷却步骤)。端下部冷却单元73是将比中央下部冷却单元63a、63b赋予平板玻璃SG的温度低的温度赋予平板玻璃SG。即,平板玻璃SG的两端部的环境温度成为比平板玻璃SG的中央部的环境温度低的温度(子分布10f)。
这种平板玻璃SG的温度控制是经由控制装置91、冷却辊51及各单元而实施。在成形体41所在的成形炉室的上部空间中,维持高温的温度环境,以将熔融玻璃保持着特定粘度进行成形。另一方面,在由分隔构件(隔热构件)50自上部空间分隔而成的成形炉室的下部空间中,将通过成形而自熔融玻璃生成的平板玻璃SG进行冷却。因此,分隔构件50中使用隔热性优异的隔热构件,以使上部空间至下部空间中难以产生热传递。具体而言,将具有隔热性的材料用于隔热构件,以使
(1)在成形平板玻璃SG时,熔融玻璃FG通过成形体41时的熔融玻璃FG的温度为液相温度以上,且熔融玻璃FG通过成形体41的最下端部时的熔融玻璃FG的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却平板玻璃SG时,当平板玻璃SG的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,平板玻璃SG的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
此时,分隔构件(隔热构件)50的与分隔构件50相接的上部空间的环境温度的上部空间与下部空间之间的热阻优选0.2m2·K/W以上。可通过使用具备此种热阻的分隔构件50,而实现可抑制下部空间中的平板玻璃SG收缩的温度分布。具体而言,当分隔构件50的热阻小于0.2m2·K/W时,经冷却辊51及端部冷却单元71淬火的平板玻璃SG的两端部受到自上部空间朝向下部空间传递的热的影响而抑制温度下降,从而无法变大至所需的粘度。在该情形时,由于平板玻璃SG的两端部中的粘度不高,所以,因自成形体41分离而成形为平板玻璃SG时的表面张力的作用,平板玻璃SG在宽度方向上容易收缩。因此,难以确保平板玻璃SG的作为目标的宽度。然而,可通过将分隔构件(隔热构件)50的热阻设为0.2m2·K/W以上,而使经淬火的平板玻璃SG的两端部减少自上部空间朝向下部空间传递的热的影响,从而沿特定的温度分布进行冷却。分隔构件50的热阻优选0.3m2·K/W以上,更优选0.4m2·K/W以上。另外,为使热阻变得极大,而必须例如使分隔构件50的厚度变得极厚,所以欠佳。因此,分隔构件50的热阻优选0.2~2m2·K/W,更优选0.4~2m2·K/W。
具有此种热阻的分隔构件(隔热构件)50中,使用热导率为0.1~0.4W/m·K,更优选0.1~0.25W/m·K的原材料。作为分隔构件(隔热构件)50,例如使用氧化铝含有率较高的陶瓷纤维板。
作为分隔构件50的优选形态,与平板玻璃SG自成形炉室的上部空间移动至下部空间时所通过的狭缝状间隙相接的分隔构件50的面上的原材料的热导率(上部空间的环境温度下的热导率)优选0.5W/m·K以下。尤其优选的是,分隔构件50包含热导率(上部空间的环境温度下的热导率)为0.25W/m·K以下的1个原材料。由于该构成,故可不必过度增厚分隔构件50的板厚而将热阻设为0.2m2·K/W以上。
如图6所示,本实施方式的平板玻璃的冷却包含以下步骤:使平板玻璃SG的宽度方向的中央部中的宽度方向的温度分布均匀,且使平板玻璃SG的两端部温度低于平板玻璃SG的宽度方向的中央部温度(板厚均匀化步骤);及与该步骤中的两端部及中央部的温度相比,使平板玻璃SG的两端部及中央部的温度成为低温,且自平板玻璃SG的宽度方向中心朝向两端部,在平板玻璃SG的宽度方向上形成温度梯度。为实现该两个步骤,控制装置91可使用各单元及冷却辊51等,控制平板玻璃SG的温度。本实施方式是通过设置所述分隔构件50,而充分地抑制成形炉室的上部空间与成形炉室的下部空间的热传递,所以,在成形炉室的下部空间可进行所述平板玻璃SG的温度控制。
所述平板玻璃SG的温度控制是在最初的步骤中,使平板玻璃SG的中央部中的宽度方向的温度分布均匀,所以,不仅可抑制平板玻璃SG的宽度方向的收缩,而且可抑制由平板玻璃SG制作的玻璃基板的板厚偏差。
进而,在其次的步骤中,与最初的步骤相比,使平板玻璃SG的宽度方向的温度分布成为低温,且自平板玻璃SG的宽度方向中心朝向两端部,在平板玻璃SG的宽度方向上形成温度梯度。此时,平板玻璃SG的宽度方向的中央部的冷却量变得大于平板玻璃SG的宽度方向的两端部的冷却量。由此,平板玻璃SG的体积收缩率自宽度方向的两端部朝向中央部变大,所以,拉伸应力作用于平板玻璃SG的中央部。尤其在平板玻璃SG的下流方向及宽度方向上拉伸应力作用于平板玻璃SG的中央部。另外,在提升玻璃板的翘曲方面,优选作用于平板玻璃SG的下流方向上的拉伸应力大于作用于平板玻璃SG的宽度方向上的拉伸应力。可利用该拉伸应力,而一面维持平板玻璃SG的平面度一面进行冷却,所以,可减少平板玻璃SG、甚至玻璃板的翘曲量。
另外,在玻璃的液相温度较高的情形时,可通过使用温度充分地高于该玻璃的液相温度的熔融玻璃进行成形,而防止玻璃的失透。然而,为适用溢流下拉法,优选成形体41的最下端部41a中的熔融玻璃的粘度在中央部及两端部为104.3dPa·秒以上。该粘度更优选104.4dPa·秒以上,进而更优选104.6dPa·秒以上。确保如此的粘度取决于以下的原因。即,自最下端部41a分离的平板玻璃SG因自重而欲坠落至由冷却辊51夹着的区域。其原因在于,此时的坠落速度因成形体41的最下端部41a中的熔融玻璃的粘度而不同。在最下端部41a中的熔融玻璃的粘度小于所述范围的情形时,与冷却辊51所进行的平板玻璃SG的拉伸速度相比,平板玻璃SG因自重而欲坠落的速度更大,最终存在于冷却辊51上平板玻璃SG松弛之虞。因此,成形体41的最下端部41a中的熔融玻璃的粘度优选104.3dPa·秒以上。另外,若使冷却辊51及和冷却辊51相比位于下游的下拉辊81的圆周速度充分地变快,则可使玻璃带的自由坠落速度慢于冷却辊51及下拉辊81的圆周速度。然而,在该情形时,通常,不仅要预先决定在特定的玻璃流量条件下想要获得的平板玻璃SG的厚度,而且也要为了实现在下游的退火步骤中进行的玻璃带的温度控制,而过度地加速冷却辊51及下拉辊81的圆周速度,此情形在实用方面欠佳。
而且,若为了以比所述熔融玻璃的粘度数值范围低的粘度进行成形而欲使成形体41的最下端部41a的熔融玻璃温度上升,则相比成形体41为下游侧的环境温度上升。因此,无法在成形体41的最下端部41a,使在成形体的两侧的各壁面流动的熔融玻璃合流所形成的平板玻璃SG的宽度方向的两端部粘度充分地上升。因此,导致平板玻璃SG的宽度收缩。若导致平板玻璃SG的宽度收缩,则产生无法确保即将切断前的平板玻璃SG的宽度或制品宽度之类的问题。该问题是玻璃的液相温度越高(液相粘度越小)则越显著。
本实施方式是通过将分隔构件(隔热构件)50的热阻设为0.2m2·K/W以上,而抑制自成形炉室的上部空间朝向下部空间的热传递,所以,即便因玻璃的液相温度较高而较高地设定成形炉室的上部空间的环境温度,经淬火的平板玻璃SG的两端部也可不受自上部空间朝向下部空间传递的热的影响而确保特定的粘度。因此,可抑制平板玻璃SG的宽度缩小。
即,在使用玻璃的液相温度较高(液相粘度较小)的玻璃的情形时,本实施方式效果显著。在该情形时,使用热阻为0.2m2·K/W以上的隔热构件50,一面朝向平板玻璃SG两端部施加拉伸张力,一面以平板玻璃SG的两端部粘度成为109.0~1014.5dPa·秒的方式,冷却平板玻璃SG,由此可确保制品宽度。
(玻璃的特性)
以本实施方式制作的玻璃基板适宜用于平板显示器用玻璃基板。而且,玻璃基板也可用于尤其要求热收缩率小的形成LTPS(Low Temperature Poly Silicon,低温多晶硅)、TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)或氧化物半导体进行高温处理的玻璃基板。进而,可用于显示装置等的防护罩玻璃、磁盘用玻璃基板、太阳能电池用玻璃基板等。
而且,本实施方式的玻璃基板的液相粘度优选104.3dPa·秒~106.7dPa·秒。在成形步骤中,为了避免产生玻璃失透而必须使成形体41的最下端部41a中的粘度小于液相粘度,因此,将成形炉室的上部空间的环境温度设定为高于下部空间。因此,成形炉室的上部空间与下部空间之间存在较大的热阶梯,从而热传递容易变大。本实施方式抑制自成形炉室的上部空间朝向下部空间的热传递,所以可抑制成形炉室的下部空间中的平板玻璃SG的宽度方向的收缩。液相粘度越高的玻璃,越可提高成形体41的最下端部41a中的粘度,所以,可抑制所述平板玻璃SG的宽度方向的收缩。因此,本实施方式的玻璃基板的液相粘度优选104.7dPa·秒~106.7dPa·秒,更优选105dPa·秒~106.7dPa·秒。而且,本实施方式的玻璃基板的液相粘度也可为105.3dPa·秒以下。玻璃的液相粘度越小则成形炉室的上部空间的环境温度设定得越高,所以,如上所述平板玻璃SG的宽度方向的收缩容易变大。即,在使用液相粘度为105.3dPa·秒以下的玻璃的情形时,本实施方式的效果变得显著,若为104.3~105.3dPa·秒,则效果更显著,若为104.3dPa·秒~105.0dPa·秒,则效果变得进一步显著,若为104.3dPa·秒~104.9dPa·秒,则效果变得进一步更显著,在所述方面均为较佳。在液相粘度小于104.3dPa·秒的玻璃的情形时,溢流下拉法的应用变得困难。
而且,本实施方式的玻璃基板的液相温度优选1000℃~1250℃。玻璃的液相温度越高,则为避免产生玻璃的失透而必须越高地设定成形炉室的上部空间的环境温度。因此,成形炉室的上部空间与下部空间之间的热阶梯较大,从而热传递容易变大。本实施方式抑制自成形炉室的上部空间朝向下部空间的热传递,所以,可抑制成形炉室的下部空间中的平板玻璃SG的宽度方向的收缩。即,就减少自成形炉室的上部空间朝向下部空间的热传递量,使平板玻璃SG的宽度方向的收缩降低的观点而言,玻璃基板的液相温度优选1250℃以下,更优选1200℃以下,进而更优选1105℃以下。而且,本实施方式的玻璃基板的液相温度也可为1150℃~1250℃。玻璃的液相温度越高,则为避免产生玻璃失透而必须越高地设定成形炉室的上部空间的环境温度。即,将玻璃的液相温度为1150℃以上的玻璃用于平板玻璃SG的情形时,本实施方式的效果变得更显著。另外,玻璃的液相温度的上限设为1250℃的原因在于当玻璃的液相温度超过1250℃时,存在容易产生成形体41的蠕变现象等问题之虞。即,本实施方式是因玻璃的液相温度为1150℃~1250℃而本实施方式的效果变得显著,且若为1170℃~1250℃,则效果变得更显著,若为1180℃~1250℃,则效果变得进一步显著,若为1200℃~1250℃,则效果变得进一步更显著,在所述方面均为较佳。
本实施方式的玻璃基板的应变点优选670℃以上。当玻璃基板的应变点为670℃以上的情形时,该玻璃存在液相温度变高的倾向,从而存在于成形步骤中产生失透之虞。因此,在使用应变点为670℃以上的玻璃的情形时,为抑制成形步骤中产生失透,而与制造不易产生失透的玻璃的情形相比,必须提高成形时的熔融玻璃的温度,从而也较高地设定成形体41所在的成形炉室的上部空间的环境温度。因此,成形炉室的上部空间与下部空间之间存在较大的热阶梯,从而热传递容易变大。本实施方式是使用热阻为0.2m2·K/W以上的分隔构件50,抑制成形炉室的上部空间朝向下部空间的热传递,所以,可抑制成形炉室的下部空间中的平板玻璃SG的宽度方向的收缩。即,在玻璃基板的应变点为670℃以上的情形时,本实施方式的效果较为显著。
本实施方式可使用玻璃基板的应变点为670℃以上的玻璃,且即便使用应变点为675℃以上、应变点为680以上的玻璃、进而应变点为690℃以上的玻璃,也可确保平板玻璃SG的宽度、及制品宽度,就该方面而言,本实施方式的效果较为显著。作为形成LTPS、TFT或氧化物半导体的玻璃基板,优选使用应变点为675℃以上的玻璃,更优选使用应变点为680℃以上的玻璃,所以,以本实施方式制造的玻璃基板作为形成LTPS、TFT或氧化物半导体的玻璃基板而言较佳。
而且,在玻璃基板的热收缩率为75ppm以下的情形时,该玻璃的应变点普遍较高,从而存在液相温度较高的倾向。即便需要制造热收缩率为75ppm以下的玻璃基板,也使用热阻为0.2m2·K/W以上的分隔构件50,抑制自成形炉室的上部空间朝向下部空间的热传递,所以,可抑制成形炉室的下部空间中的平板玻璃SG的宽度方向的收缩。因此,可抑制平板玻璃SG自成形体41分离时产生的平板玻璃SG的宽度方向的宽度收缩,从而确保平板玻璃SG的宽度。在使用有热收缩率为75ppm以下的玻璃的玻璃基板的情形时,即便为了图像显示装置的制作,而在该玻璃基板上形成LTPS、TFT或氧化物半导体,进行高温处理,也可抑制图像显示装置中的像素之间距偏移等问题。
另外,所谓热收缩率是指使用经实施升降温速度为10/分钟且在550℃下保持2小时的热处理后的玻璃基板的收缩量,根据下式而求得的值。
热收缩率(ppm)
={热处理后的玻璃基板的收缩量/热处理前的玻璃基板的长度}×106
而且,本实施方式的玻璃基板也可含有氧化锆。在制作平板玻璃SG进而由该平板玻璃SG制作的玻璃基板含有氧化锆的情形时,玻璃的液相温度上升,所以,也必须为了避免产生玻璃失透,而减小成形体41、尤其最下端部41a附近的粘度(以不产生失透的程度使熔融玻璃温度上升)。本实施方式是即便成形体41的最下端部41a中的熔融玻璃的粘度较小,且上部空间中的环境温度较高,也使用热阻为0.2m2·K/W以上的分隔构件50,抑制自上部空间朝向下部空间的热传递,所以,可抑制成形炉室的下部空间中的板宽收缩。因此,在使用此种玻璃的情形时,本实施方式的效果变得显著。
而且,本实施方式的玻璃基板优选含有氧化锡。氧化锡容易结晶产生失透。因此,在制造含有氧化锡的玻璃的情形时,为避免产生失透,而必须减小成形体41、尤其最下端部41a附近的熔融玻璃的粘度(以不产生失透的程度使熔融玻璃温度上升)。本实施方式是抑制自上部空间朝向下部空间的热传递,所以,可抑制成形炉室的下部空间中的板宽收缩。
另外,在图2中所示的熔解装置11的熔解槽包含高氧化锆系耐火物等炉材而构成的情形时,存在于熔解步骤中氧化锆自高氧化锆系耐火物熔析到熔融玻璃中的情形。在该情形时,熔融玻璃中的氧化锆浓度上升,从而液相温度上升。因此,必须较高地保持成形时的熔融玻璃的温度。本实施方式是抑制自上部空间朝向下部空间的热传递,所以,可抑制成形炉室的下部空间中的板宽收缩。因此,在使用此种玻璃的情形时,本实施方式的效果变得显著。
(玻璃组成)
以本实施方式制作的玻璃基板可适宜用于平板显示器,尤其液晶显示器用玻璃基板。此种玻璃基板是例如以质量%表示而含有50~70%的SiO2、5~25%的Al2O3、0~15%的B2O3、0~10%的MgO、0~20%的CaO、0~20%的SrO、0~10%的BaO、及0~10%的ZrO2。
而且,以本实施方式制作的玻璃基板可适宜用于在玻璃表面上形成有LTPS、TFT或氧化物半导体的玻璃基板。此种玻璃基板是例如以质量%表示时含有58~75%的SiO2、15~23%的Al2O3、1~12%的B2O3、及6~17%的RO(其中,RO是MgO、CaO、SrO及BaO中的玻璃板所含的总成分的总量),且应变点为680℃以上。
此时,若满足以下数式的任一个或多个,则因LTPS、TFT用玻璃板而较佳。
·为使应变点进一步上升,而必须设为(SiO2+Al2O3)/B2O2:8~50及/或SiO2+Al2O3:75%以上。
·为使应变点进一步上升,而必须使质量比(SiO2+Al2O3)/RO为7.5以上。
·为使玻璃的比电阻降低,而必须含有0.01~1质量%的Fe2O3。
·为实现玻璃的较高应变点,同时防止液相温度上升,而必须使CaO/RO为0.65以上。
而且,若考虑应用于如移动通讯终端之类的移动设备等,则就轻量化的观点而言,SrO及BaO的合计含有率优选0~5质量%,更优选0~3.3质量%。
另外,玻璃基板也可为如上所述实质上不含碱金属氧化物(Na2O、K2O、Li2O)的无碱玻璃,或含有0.05~2.0质量%的碱金属氧化物(Na2O、K2O、Li2O)的含微量碱的玻璃。平板显示器用玻璃基板是若在面板制造步骤中碱金属自玻璃基板中熔析,则存在导致TFT特性或半导体特性劣化之虞,所以,优选实质上不含碱金属氧化物,或者即便含有,也含有0.05~2.0质量%。
另外,可如含微量碱的玻璃那样,通过尽量微量地含有碱金属,而在固定范围内抑制TFT特性或半导体特性劣化或玻璃热膨张,同时使熔解性及澄清性提升。而且,含微量碱的玻璃可使熔融玻璃的比电阻有效地降低,所以,认为在电熔融过程中容易对熔融玻璃进行通电,相对地对高氧化锆系耐火物等构成熔解槽壁面的炉材难以进行通电。其结果,可抑制炉材侵蚀。而且,可减少氧化锆熔析至熔融玻璃中,所以可改善玻璃的失透。就该点方面而言,使用含微量碱的玻璃较为有效。
所述实施方式是利用中央上部冷却单元62沿着平板玻璃SG的宽度方向,以环境温度变得均匀的方式进行控制(板厚均匀化步骤)。由此,在所述实施方式中,可使平板玻璃SG的厚度(壁厚)均匀。然而,中央上部冷却单元62也可使用沿着平板玻璃SG的宽度方向可变更温度的构成。例如,也可将形成在中央冷却单元62的内部的空间分成多个,将每一个空间分别地冷却,或者设置可在中央冷却单元62的内部局部地设置保温材的构成,由此,可变更宽度方向的环境温度。由此,无论平板玻璃SG的中央部的温度是否均匀,当因某些影响而无法实现平板玻璃SG的宽度方向的壁厚均匀化的情形时,也可谋求平板玻璃SG的壁厚均匀化。
[实验例1]
为确认本实施方式的效果,而变更玻璃基板的制造方法,制作玻璃基板。
(实施例1)
以所制造的玻璃基板成为下述组成的方式,在熔解装置11的熔解槽中,将玻璃原料熔解,制成熔融玻璃。将该熔融玻璃经由铂合金制的管搬送至澄清装置12的澄清槽,实施熔融玻璃的澄清。其次,使澄清后的熔融玻璃均质化之后,将熔融玻璃供给至成形体41,利用溢流下拉法以约2m/分钟的速度形成平板玻璃SG。此时,将所用的分隔构件(隔热构件50)的热阻设为0.4m2·K/W。成形体41的最下端部41a中进行流动的熔融玻璃的两端部的粘度为105dPa·秒。此时,当平板玻璃SG的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,一面朝向平板玻璃SG的两端部施加张力,一面以平板玻璃SG的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒的方式进行冷却。
即,将具有隔热性的材料用于隔热构件50,以使
(1)在成形平板玻璃SG时,熔融玻璃FG通过成形体41时的熔融玻璃FG的温度为液相温度以上,且熔融玻璃FG通过成形体41的最下端部时的熔融玻璃FG的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却平板玻璃SG时,当平板玻璃SG的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,平板玻璃SG的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。其后,切断平板玻璃SG,制造厚度为0.7mm、尺寸为2200mm×2500mm的平板显示器用玻璃基板。另外,所制造的平板显示器用玻璃基板的液相温度为1125℃,应变点为660℃。
(实施例1的玻璃组成)
SiO2:60质量%、Al2O3:19.5质量%、B2O3:10质量%、CaO:5.3质量%、SrO:5质量%、SnO2:0.2质量%。
(比较例1)
比较例1中,使用具有与用于实施例1的分隔构件(隔热材)不同的热阻的分隔构件(隔热材)。将分隔构件(隔热构件)的热阻设为0.1m2·K/W。
因此,不满足以下条件:
(1)在成形平板玻璃SG时,熔融玻璃FG通过成形体41时的熔融玻璃FG的温度为液相温度以上,且熔融玻璃FG通过成形体41的最下端部时的熔融玻璃FG的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却平板玻璃SG时,当平板玻璃SG的中央部温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,平板玻璃SG的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
除所述情况之外,使用与实施例1相同的方法,制造玻璃基板。以比较例1的玻璃组成成为与实施例1的玻璃组成相同的方式,调合玻璃原料,制造平板显示器用玻璃基板。
(平板玻璃的宽度的收缩量)
测定实施例1及比较例1中的平板玻璃的宽度方向相对于成形体宽度的收缩量。实施例1的收缩量为180mm,相对于此,比较例1的收缩量为230mm。另外,在利用实施例1及比较例1的制造方法而制造的玻璃基板中,未产生失透。
[实验例2]
进而,为了以玻璃组成不同于所述玻璃组成的的玻璃确认本实施方式的效果,而变更玻璃基板的制造方法,制造玻璃基板。
(实施例2)
所制作的玻璃基板为下述玻璃组成的玻璃,在成形体41的最下端部41a中流动的熔融玻璃的两端部的粘度为104.6dPa·秒,玻璃基板的液相温度为1230℃,应变点为715℃,除所述方面以外,使用与实施例1相同的分隔构件(隔热构件)的热阻,以相同方法,制造平板显示器用玻璃基板。
(实施例2的玻璃组成)
SiO2:61.5质量%、Al2O3:20质量%、B2O3:8.4质量%、CaO:10质量%、SnO2:0.1质量%。
(比较例2)
比较例2使用具有与用于实施例2的分隔构件不同的热阻的分隔构件。将分隔构件的热阻设为0.1m2·K/W。
因此,不满足以下条件:
(1)在成形平板玻璃SG时,熔融玻璃FG通过成形体41时的熔融玻璃FG的温度为液相温度以上,且熔融玻璃FG通过成形体41的最下端部时的熔融玻璃FG的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却平板玻璃SG时,当平板玻璃SG的中央部温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,平板玻璃SG的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
除所述情况之外,使用与实施例2相同的方法制造玻璃基板。以比较例2的玻璃成为与实施例2的玻璃相同的组成的方式,调合玻璃原料,制造平板显示器用玻璃基板。
(实施例3)
实施例3中,所制作的玻璃基板为下述玻璃组成的玻璃,液相温度为1200℃,应变点为699℃,除所述方面以外,使用与实施例2相同的分隔构件(隔热构件)的热阻,以相同方法制造平板显示器用玻璃基板。
(实施例3的玻璃组成)
SiO2:61.2质量%、Al2O3:19.5质量%、B2O3:9.0质量%、K2O:0.19质量%、CaO:10质量%、Fe2O3:0.01质量%、SnO2:0.1质量%。
(实施例4~7)
将分隔构件(隔热构件)的热阻变更为0.2m2·K/W(实施例4)、0.6m2·K/W(实施例5)、1.0m2·K/W(实施例6)、及1.2m2·K/W(实施例7),除此以外,使用与实施例3相同的玻璃,以相同的方法制造平板显示器用玻璃基板。
(比较例3)
比较例3中,使用具有与用于实施例3的分隔构件不同的热阻的分隔构件。将分隔构件的热阻设为0.1m2·K/W。
因此,不满足以下条件:
(1)在成形平板玻璃SG时,熔融玻璃FG通过成形体41时的熔融玻璃FG的温度为液相温度以上,且熔融玻璃FG通过成形体41的最下端部时的熔融玻璃FG的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却平板玻璃SG时,当平板玻璃SG的中央部温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,平板玻璃SG的两端部粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
除所述情况之外,使用与实施例3相同的方法,制造玻璃基板。以比较例3的玻璃成为与实施例3的玻璃相同的玻璃组成的方式,调合玻璃原料,制造平板显示器用玻璃基板。
(平板玻璃的宽度的收缩量)
测定实施例2~7及比较例2~3的制造方法中的平板玻璃的宽度方向相对于成形体宽度的收缩量。实施例2~4的收缩量为190mm以下,实施例5的收缩量为170mm以下,实施例6的收缩量为160mm以下,实施例7的收缩量为150mm以下,相对于此,比较例2及实施例3的收缩量超过220mm。
根据以上的实验例1、2,本实施方式的效果较为明显。进而,可知使用热阻为0.2m2·K/W以上的分隔构件(隔热材),以平板玻璃的两端部粘度成为109.0~1014.5dPa·秒的方式进行冷却在抑制平板玻璃收缩量的方面较佳。
以上,对本发明的玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置详细地进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式或实施例,在不脱离本发明精神的范围内,当然也可进行各种改良或变更。
[符号的说明]
Claims (6)
1.一种玻璃基板的制造方法,其包含以下步骤:
在由炉壁包围的成形炉室的上部空间中,使熔融玻璃自成形体溢流,成形为平板玻璃;
使所述平板玻璃通过利用将所述成形炉室分隔为上部空间与下部空间的隔热构件而形成的狭缝状之间隙;及
在所述下部空间中,将所述平板玻璃的两端部冷却;
所述隔热构件使用具有隔热性的材料,以使
(1)在成形所述平板玻璃的步骤中,所述熔融玻璃通过所述成形体时的所述熔融玻璃的温度为液相温度以上,且所述熔融玻璃通过所述成形体的最下端部时的所述熔融玻璃的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却所述平板玻璃的步骤中,当所述平板玻璃的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,所述平板玻璃的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法,其中所述隔热构件的所述上部空间与所述下部空间之间的热阻在所述上部空间的环境温度中为0.2m2·K/W以上。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法,其中在所述下部空间中包含以下步骤:
使所述平板玻璃的所述中央部的宽度方向的温度分布均匀,且使所述平板玻璃的两端部的温度低于所述中央部的温度;及
使所述两端部及所述中央部的温度,相比使所述平板玻璃的两端部的温度低于所述中央部的温度的步骤中的所述两端部及所述中央部的温度成为低温,且自所述中央部的宽度方向的中心朝向所述两端部,在所述平板玻璃的宽度方向上形成温度梯度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中所述平板玻璃中的玻璃的液相粘度为104.3dPa·秒~106.7dPa·秒。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中所述玻璃基板的应变点为670℃以上。
6.一种玻璃基板制造装置,包含:
成形炉室,由炉壁围成;
隔热构件,将所述成形炉室分隔为上部空间与下部空间,形成供所述平板玻璃通过的狭缝状间隙;
成形体,设置在所述成形炉室的所述上部空间中,使熔融玻璃溢流,成形为平板玻璃;及
冷却构件,在所述下部空间,将所述平板玻璃的两端部冷却;
所述隔热构件使用具有隔热性的材料,以使
(1)在成形所述平板玻璃的步骤中,所述熔融玻璃通过所述成形体时的所述熔融玻璃的温度为液相温度以上,且所述熔融玻璃通过所述成形体的最下端部时的所述熔融玻璃的两端部的粘度成为104.3~106dPa·秒,且
(2)在冷却所述平板玻璃的步骤中,当所述平板玻璃的中央部的温度处于自高于软化点的温度变为退火点附近为止的温度区域时,所述平板玻璃的两端部的粘度成为109.0~1014.5dPa·秒。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012215940 | 2012-09-28 | ||
JP2012218719 | 2012-09-28 | ||
JP2012-215940 | 2012-09-28 | ||
JP2012-218719 | 2012-09-28 | ||
PCT/JP2013/076302 WO2014051069A1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-09-27 | ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103842304A true CN103842304A (zh) | 2014-06-04 |
CN103842304B CN103842304B (zh) | 2016-10-19 |
Family
ID=50388462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380002707.XA Active CN103842304B (zh) | 2012-09-28 | 2013-09-27 | 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5746380B2 (zh) |
KR (1) | KR101599158B1 (zh) |
CN (1) | CN103842304B (zh) |
TW (1) | TWI498291B (zh) |
WO (1) | WO2014051069A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107735369A (zh) * | 2015-06-30 | 2018-02-23 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN113165950A (zh) * | 2018-10-09 | 2021-07-23 | 康宁公司 | 用于防止袋状翘曲缺陷的组合物和方法 |
CN114555536A (zh) * | 2019-12-18 | 2022-05-27 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃物品的制造方法以及玻璃物品的制造装置 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017048102A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 |
JP2017119617A (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 |
JP6861056B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2021-04-21 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 |
JP7154717B2 (ja) | 2016-11-23 | 2022-10-18 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスリボンの熱制御方法および装置 |
JP2022097010A (ja) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス物品の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007051028A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板ガラスの成形方法 |
WO2011118547A1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板の製造方法及びガラス基板 |
JP2011219361A (ja) * | 2011-07-06 | 2011-11-04 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板ガラス及びその成形方法 |
CN102596828A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-07-18 | 安瀚视特股份有限公司 | 玻璃板的制造方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61257913A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-15 | Kao Corp | 歯磨組成物 |
JP3586142B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2004-11-10 | エヌエッチ・テクノグラス株式会社 | ガラス板の製造方法、ガラス板の製造装置、及び液晶デバイス |
JP4277118B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2009-06-10 | 旭硝子株式会社 | 薄板ガラスを製造する方法及びその製造装置 |
WO2003055813A1 (en) | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Corning Incorporated | Process for producing sheet glass by the overflow downdraw fusion process |
KR101082712B1 (ko) * | 2003-02-04 | 2011-11-15 | 브루스 테크놀로지 엘엘씨 | 판유리 성형장치 |
JP4826722B2 (ja) | 2005-08-18 | 2011-11-30 | 日本電気硝子株式会社 | 板ガラスの成形方法 |
CN101374778B (zh) * | 2005-12-15 | 2012-12-12 | 康宁股份有限公司 | 溢流下拉玻璃形成方法和装置 |
JP4918183B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-04-18 | Hoya株式会社 | 板ガラスの製造装置及び製造方法、並びにガラス製品及び液晶ディスプレイの製造方法 |
CN101679094A (zh) * | 2007-05-18 | 2010-03-24 | 康宁股份有限公司 | 最大程度减少玻璃制造工艺中的夹杂物的方法和设备 |
JP5327702B2 (ja) * | 2008-01-21 | 2013-10-30 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板の製造方法 |
JP5375385B2 (ja) | 2009-07-13 | 2013-12-25 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板の製造方法 |
JP2011207720A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 薄板ガラスおよびその製造方法 |
EP2699888A4 (en) * | 2010-08-15 | 2015-08-26 | Airbase Systems Ltd | DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR PERSONAL HEALTH MONITORING BASED ON SEVERAL POINTS OF ENVIRONMENTAL DATA |
WO2012026136A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造装置およびガラス基板の製造方法 |
-
2013
- 2013-09-27 TW TW102135230A patent/TWI498291B/zh active
- 2013-09-27 CN CN201380002707.XA patent/CN103842304B/zh active Active
- 2013-09-27 WO PCT/JP2013/076302 patent/WO2014051069A1/ja active Application Filing
- 2013-09-27 KR KR1020147001167A patent/KR101599158B1/ko active IP Right Grant
- 2013-09-27 JP JP2013553718A patent/JP5746380B2/ja active Active
-
2015
- 2015-05-07 JP JP2015094969A patent/JP6067778B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007051028A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板ガラスの成形方法 |
WO2011118547A1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板の製造方法及びガラス基板 |
CN102596828A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-07-18 | 安瀚视特股份有限公司 | 玻璃板的制造方法 |
JP2011219361A (ja) * | 2011-07-06 | 2011-11-04 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板ガラス及びその成形方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107735369A (zh) * | 2015-06-30 | 2018-02-23 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 |
TWI703099B (zh) * | 2015-06-30 | 2020-09-01 | 日商安瀚視特控股股份有限公司 | 玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置 |
CN107735369B (zh) * | 2015-06-30 | 2021-06-18 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 |
CN113165950A (zh) * | 2018-10-09 | 2021-07-23 | 康宁公司 | 用于防止袋状翘曲缺陷的组合物和方法 |
TWI827697B (zh) * | 2018-10-09 | 2024-01-01 | 美商康寧公司 | 用於預防袋狀翹曲缺陷之組成物及方法 |
CN114555536A (zh) * | 2019-12-18 | 2022-05-27 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃物品的制造方法以及玻璃物品的制造装置 |
CN114555536B (zh) * | 2019-12-18 | 2024-02-13 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃物品的制造方法以及玻璃物品的制造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6067778B2 (ja) | 2017-01-25 |
CN103842304B (zh) | 2016-10-19 |
JP2015199665A (ja) | 2015-11-12 |
JP5746380B2 (ja) | 2015-07-08 |
KR20140095457A (ko) | 2014-08-01 |
JPWO2014051069A1 (ja) | 2016-08-25 |
TWI498291B (zh) | 2015-09-01 |
WO2014051069A1 (ja) | 2014-04-03 |
KR101599158B1 (ko) | 2016-03-02 |
TW201429889A (zh) | 2014-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103842304A (zh) | 玻璃基板的制造方法及玻璃基板制造装置 | |
CN103121792B (zh) | 玻璃基板的制造方法以及玻璃基板 | |
CN103108840B (zh) | 玻璃板的制造方法及玻璃板的制造装置 | |
CN102933514B (zh) | 玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置 | |
JP5260794B2 (ja) | ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置 | |
CN103080025B (zh) | 玻璃基板的制造方法 | |
US8826694B2 (en) | Method of manufacturing glass sheet | |
WO2011099334A1 (ja) | ガラスフィルムの製造方法 | |
CN102811959B (zh) | 玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置 | |
KR101608896B1 (ko) | 글래스 기판의 제조 방법 및 글래스 기판 제조 장치 | |
CN103508658A (zh) | 玻璃板的制造方法 | |
CN110357420A (zh) | 一种低热收缩率电子基板玻璃的制备方法 | |
JP6675850B2 (ja) | ガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置 | |
JP5797294B2 (ja) | ガラス板の製造方法 | |
WO2017002632A1 (ja) | ディスプレイ用ガラス基板の製造方法 | |
WO2012133830A1 (ja) | ガラス板の製造方法 | |
CN114075031A (zh) | 浮法玻璃制造装置及浮法玻璃制造方法 | |
JP2017066000A (ja) | ディスプレイ用ガラス基板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |