CN104944748A - 玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置。本发明提供一种能够通过控制玻璃基板的两侧部与中央区域的粘度来抑制玻璃基板的应变的玻璃基板的制造方法等。本发明的玻璃基板的制造方法是利用下拉法使熔融玻璃从成形体溢流而成形为薄片玻璃，一边沿流下方向拉长薄片玻璃一边进行冷却，由此制造玻璃基板；且在薄片玻璃从成形体离开之后处在薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域时，一边朝向薄片玻璃的宽度方向的侧部施加张力，一边进行冷却以使侧部的粘度与由侧部夹着的中央区域的粘度的粘度差为标准值以下。

Description

玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置

技术领域

本发明涉及一种玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置。

背景技术

以往，一直使用利用下拉法制造玻璃基板的方法。下拉法是在使熔融玻璃流入到成形体之后，使该熔融玻璃从成形体溢流。之后熔融玻璃沿着成形体流下。熔融玻璃在成形体的下端部合流，之后，离开成形体而成为片状的玻璃(薄片玻璃)。薄片玻璃在流下的过程中被炉内的氛围冷却。之后，薄片玻璃被切断成所期望的大小，进而被加工而成为玻璃基板。例如，专利文献1中公开了如下技术：为了制造翘曲品质良好的玻璃基板，而在薄片玻璃的宽度方向的两侧部以对向的方式设置冷却装置，且以该两侧部在达到缓冷点附近的温度区域内成为规定粘度的方式进行控制。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利5154713号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

然而，如果将薄片玻璃的宽度方向的两侧部冷却，那么存在如下情况：两侧部的粘度与由两侧部夹着的中央区域的粘度的差变大，而在两侧部与中央区域之间产生应力，从而在两侧部与中央区域的交界处产生翘曲、应变。

因此，本发明的目的在于提供一种能够通过控制玻璃基板的两侧部与中央区域的粘度来抑制玻璃基板的应变的玻璃基板的制造方法及玻璃基板的制造装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的一形态是一种玻璃基板的制造方法，本发明的玻璃基板的制造方法是利用下拉法制造玻璃基板的方法。下拉法是使熔融玻璃从成形体溢流而成形为薄片玻璃，且一边沿流下方向拉长薄片玻璃一边进行冷却。玻璃基板的制造方法是在薄片玻璃离开成形体之后处在薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域时，一边朝向薄片玻璃的侧部施加张力，一边进行冷却以使所述侧部的粘度与由所述侧部夹着的中央区域的粘度的粘度差为标准值以下。所谓薄片玻璃的侧部，是相比中央区域具有厚度且由球根状的形状构成的区域，例如指与薄片玻璃的宽度方向的边缘相距200mm以内的范围。薄片玻璃的中央区域是指由侧部夹着的范围。

该玻璃基板的制造方法中，薄片玻璃当处在离开成形体后的薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域时，粘度较低，具有充分的流动性，所以容易收缩。此外，所谓“处在薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域”，是指薄片玻璃的至少一部分处在该温度区域内。另外，成形体正下方的薄片玻璃的粘度优选为10^5.7～10^7.5Poise。缓冷点是指粘度为10¹³Poise(1Poise＝1dPa·sec)的玻璃的温度。软化点是指粘度为10^7.5Poise的玻璃的温度。另外，缓冷点附近是指包含缓冷点在内的与缓冷点相差±20℃的范围内。

具体来说，通过将从成形体离开后的薄片玻璃的侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内将薄片玻璃冷却，而抑制薄片玻璃沿宽度方向的收缩。在薄片玻璃的侧部的粘度小于10^9.0Poise的情况下，薄片玻璃容易变形，因此，容易引起薄片玻璃的宽度方向的收缩。另外，在薄片玻璃的侧部的粘度超过10^14.5Poise的情况下，薄片玻璃无法完全承受产生于薄片玻璃内部的应力，而有可能会破裂。因此，优选为将薄片玻璃的侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内进行冷却。另外，更优选为将薄片玻璃的侧部的粘度维持在10^10.0～10^14.5Poise的范围内进行冷却。

而且，通过将从成形体离开后的薄片玻璃侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内将薄片玻璃冷却，而抑制薄片玻璃沿宽度方向的收缩，所以成为朝向薄片玻璃的两侧部在薄片玻璃的宽度方向上施加了张力的状态。此外，优选为利用在内部流通着空气的冷却辊保持薄片玻璃。由此，更有效地抑制薄片玻璃沿宽度方向的收缩。

另外，优选为以薄片玻璃的侧部的粘度沿着流下方向变高的方式进行冷却。由此，薄片玻璃的侧部被分阶段地或连续地冷却，因此，防止薄片玻璃被一次性过度地冷却而破裂。

另外，通过将从成形体离开后的薄片玻璃的中央区域的粘度维持在10^5.7～10^9.67Poise的范围(如果以温度来说，那么为例如850℃～1120℃)内进行冷却，而降低侧部与中央区域的粘度差(温度差)，从而抑制侧部与中央区域的交界处产生的翘曲、应变等。在薄片玻璃的中央区域的粘度小于10^5.7Poise的情况下，侧部与中央区域的粘度差(温度差)较大，所以容易产生应力。另外，在薄片玻璃的中央区域的粘度超过10^9.67Poise的情况下，薄片玻璃无法完全承受产生于薄片玻璃内部的应力，而有可能会破裂。因此，优选为将薄片玻璃的中央区域的粘度维持在10^5.7～10^9.67Poise的范围内进行冷却。另外，更优选为将薄片玻璃的中央区域的粘度维持为10^7.5～10^9.67Poise的范围内进行冷却。

刚从成形体离开后的薄片玻璃处于最容易收缩的状态，因此，通过进行急冷，可更有效地抑制宽度方向的收缩。进而，通过将从成形体离开后的薄片玻璃的侧部的粘度与中央区域的粘度的粘度差维持在标准值以下进行冷却，而抑制产生在侧部与中央区域的交界线附近的应力，因此，更有效地抑制产生于薄片玻璃的翘曲、应变等。此时，优选为侧部的粘度处在10^9.0～10^14.5Poise的第一范围内，中央区域的粘度处在10^5.7～10^9.67Poise的第二范围内，且所述标准值为侧部的所述第一粘度与中央区域的所述第二粘度的粘度差。因此，标准值小于10^9.0(≒10^9.0―10^5.7)Poise。另外，标准值成为小于10^14.5(≒10^14.5－10^9.67)Poise到0Poise的范围。

另外，优选为成形体正下方的薄片玻璃的粘度为10^5.7～10^7.5Poise，以薄片玻璃的侧部的粘度为10^9.0～10^10.5Poise的范围内的方式将薄片玻璃急冷，当将薄片玻璃急冷后，使冷却能力比急冷时下降而将侧部冷却，由此，将侧部的粘度维持在10^10.5～10^14.5Poise的范围内。

将成形体正下方的具有10^5.7～10^7.5Poise的粘度的薄片玻璃以侧部的粘度为10^9.0～10^10.5Poise的范围内的方式进行急冷，由此，可防止薄片玻璃的破裂，并且抑制薄片玻璃沿宽度方向的收缩。另外，在薄片玻璃的急冷后，以侧部的粘度为10^10.5～10^14.5Poise的范围内的方式进一步冷却薄片玻璃，由此，可防止薄片玻璃的破裂，并且继续抑制薄片玻璃沿宽度方向的收缩。

此外，对于成形体正下方的具有10^5.7～10^7.5Poise的粘度的薄片玻璃，更优选为以侧部的粘度为10^9.5～10^10.5Poise的范围内的方式进行急冷，进而优选为以侧部的粘度为10^10.0～10^10.5Poise的范围内的方式进行急冷。另外，在薄片玻璃的急冷后，更优选为将薄片玻璃冷却到侧部的粘度为10^11.0～10^14.5Poise的范围内，进而优选为将薄片玻璃冷却到侧部的粘度为10^11.5～10^14.5Poise的范围内。

另外，对于成形体正下方的具有10^5.7～10^7.5Poise的粘度的薄片玻璃，更优选为以中央区域的粘度为10^5.7～10^7.5Poise的范围内的方式进行急冷，进而优选为以中央区域的粘度为10^6.5～10^7.5Poise的范围内的方式进行急冷。另外，在薄片玻璃的急冷后，更优选为将薄片玻璃冷却到中央区域的粘度为10^7.5～10^9.67Poise的范围内，进而优选为将薄片玻璃冷却到中央区域的粘度为10^9.0～10^9.67Poise的范围内。

另外，优选为使用冷却辊，将成形体正下方的薄片玻璃以侧部的粘度为10^9.0～10^10.5Poise的范围内的方式进行急冷。通过使冷却辊与薄片玻璃接触，而能够利用热传导在短时间内从薄片玻璃吸收热，因此，可将薄片玻璃急冷。另外，通过利用冷却辊保持薄片玻璃，可进一步抑制薄片玻璃沿宽度方向的收缩。

另外，优选为使用与薄片玻璃相隔而设置的冷却单元将被冷却辊急冷后的薄片玻璃冷却，由此，将薄片玻璃的侧部的粘度维持在10^10.5～10^14.5Poise的范围内。由此，通过与薄片玻璃相隔而设置的冷却单元的辐射热传递，继续冷却薄片玻璃，因此，可防止薄片玻璃的表面被过度地冷却而破裂。此外，优选为设置着多个冷却单元。由此，可有效地抑制薄片玻璃的表面被过度地冷却，从而有效地抑制薄片玻璃的破裂。

另外，优选为在薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域内，进行板厚均匀化步骤、及翘曲减少步骤。所谓板厚均匀化步骤，是用来使薄片玻璃的板厚在宽度方向上均匀的步骤。所谓翘曲减少步骤，是用来在板厚均匀化步骤之后减少薄片玻璃的翘曲的步骤。

优选为在板厚均匀化步骤中，使薄片玻璃的中央区域内的宽度方向的温度分布均匀，且使薄片玻璃的两侧部的温度低于中央区域的温度。由此，薄片玻璃的侧部以抑制宽度方向的收缩的方式被冷却，薄片玻璃的中央区域以使板厚变得均匀的方式被冷却，因此，能够使薄片玻璃的板厚在宽度方向上均匀。此处，薄片玻璃的中央区域是包含使板厚均匀的对象部分的区域，薄片玻璃的侧部是包含在制造后被切断的对象部分的区域。

此外，板厚均匀化步骤优选为在薄片玻璃刚从成形体离开后进行，另外，优选为进行到薄片玻璃的温度被冷却到软化点为止。由此，能够使板厚更均匀。

优选为在翘曲减少步骤中，使薄片玻璃的宽度方向的温度分布比板厚均匀化步骤的温度低，且从薄片玻璃的中央区域的宽度方向的中央部朝向侧部，沿薄片玻璃的宽度方向形成温度梯度。薄片玻璃的中央部是位于由侧部夹着的范围的板厚大致固定的产品区域，例如为与薄片玻璃的宽度方向的边缘隔开200mm以上的范围的部分。

而且，以随着薄片玻璃的温度朝向应变点，薄片玻璃的温度梯度减少的方式进行冷却，由此，能以拉伸应力始终作用在薄片玻璃的宽度方向的中央部的方式进行冷却。由此，可一边将薄片玻璃的板厚维持为均匀一边进行冷却，从而可减少薄片玻璃的翘曲。此外，“薄片玻璃的温度梯度减少”的“温度梯度”是以如下值除以薄片玻璃的宽度的一半值所得的值的绝对值，该值是从薄片玻璃的宽度方向的中央部的温度减去薄片玻璃的宽度方向的缘部的温度所得的值。

另外，板厚均匀化步骤优选为使薄片玻璃的中央区域内的宽度方向的温度分布均匀，且使薄片玻璃的两侧部的温度低于中央区域的温度。另外，优选为在翘曲减少步骤中，使薄片玻璃的宽度方向的温度分布比板厚均匀化步骤的温度低，从中央区域的中心部朝向侧部沿薄片玻璃的宽度方向形成温度梯度。

另外，优选为在翘曲减少步骤中，以薄片玻璃的宽度方向上所形成的温度梯度减少的方式，朝向薄片玻璃的应变点附近冷却薄片玻璃。所谓应变点，是指粘度为10^14.5Poise的玻璃的温度，所谓应变点附近，是指包含应变点在内的规定的温度区域。所谓规定的温度区域，是“(缓冷点+应变点)/2”到“应变点－50℃”的区域。

通过以翘曲减少步骤中所形成的温度梯度减少的方式将薄片玻璃冷却到应变点，从而薄片玻璃的宽度方向的中央部的冷却量变得比薄片玻璃的宽度方向的两侧部的冷却量大。由此，薄片玻璃的体积收缩量随着从薄片玻璃的宽度方向的侧部朝向中央部而变大，所以拉伸应力作用在薄片玻璃的中央部。尤其是在薄片玻璃的中央部，拉伸应力作用在薄片玻璃的流动方向及宽度方向。此外，优选为作用在薄片玻璃的流动方向的拉伸应力大于作用在薄片玻璃的宽度方向的拉伸应力。利用拉伸应力，可一边维持薄片玻璃的平坦度一边进行冷却，因此，能够减少薄片玻璃的翘曲。

本发明的玻璃基板的制造装置包括成形体、第一热处理单元、及第二热处理单元。成形体具有一对顶部、下端部、及一对表面。一对表面从一对顶部延伸到下端部。成形体使熔融玻璃当从一对顶部溢流后，沿着一对表面流下，并在下端部合流而成形薄片玻璃。第一热处理单元在从成形体离开后的薄片玻璃处在高于软化点的温度区域时，进行薄片玻璃的侧部的热处理。第二热处理单元在薄片玻璃处在软化点附近到缓冷点附近的温度区域时，进行侧部的热处理。另外，第一热处理单元及第二热处理单元一边朝向侧部施加张力，一边将侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内将薄片玻璃冷却，且将由侧部夹着的中央区域的粘度维持在10^5.7～10^9.67Poise的范围内将薄片玻璃冷却。由此，能够实现玻璃基板的产量提高、及翘曲品质的提高。此外，所谓软化点附近，是包含软化点在内的对薄片玻璃的软化点加上100℃所得的温度到从薄片玻璃的软化点减去100℃所得的温度的温度区域。

[发明的效果]

根据本发明，能够通过控制玻璃基板的两侧部与中央区域的粘度来抑制玻璃基板的应变。

附图说明

图1是表示玻璃基板的制造方法的步骤的一例的图。

图2是玻璃基板制造装置的概略构成图。

图3是成形装置的概略构成图(剖视图)。

图4是成形装置的概略构成图(侧视图)。

图5是图4的V-V剖视图(中央部冷却单元的剖视图)。

图6是下部空冷单元的概略俯视图。

图7是图4的VII-VII剖视图(侧部冷却单元的剖视图)。

图8是下部水冷单元的立体图。

图9是表示控制装置及连接在控制装置的各机构的图。

图10是表示基于多个温度分布被控制的氛围温度的图。

图11(a)、(b)是表示第一个温度分布的一例的图。

图12是表示俯视利用成形装置而成形的薄片玻璃所得的一形状的图。

具体实施方式

(1)整体构成

本实施方式的玻璃基板的制造方法制造例如平板显示器用玻璃基板(例如，液晶显示器用玻璃基板、等离子体显示器用玻璃基板、有机EL(Electroluminescence，电致发光)显示器用玻璃基板)、覆盖玻璃或磁盘用等强化玻璃用玻璃基板、被卷取成辊状的玻璃基板、及积层半导体晶片等电子器件而成的玻璃基板。该玻璃基板是使用例如下拉法而制造。

参照图1及图2，对直到制造出玻璃基板的多个步骤(玻璃基板的制造方法)及多个步骤中所使用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是熔解玻璃原料的步骤。如图2所示，玻璃原料被投入到配置在上游的熔解装置11。玻璃原料在熔解装置11中被熔解，而成为熔融玻璃FG。熔融玻璃FG通过上游管23被送到澄清装置12。

澄清步骤S2是进行熔融玻璃FG中的气泡的去除的步骤。在澄清装置12内被去除气泡后的熔融玻璃FG之后通过下游管24被送到成形装置40。

成形步骤S3是将熔融玻璃FG成形为片状的玻璃(薄片玻璃)SG的步骤。具体来说，熔融玻璃FG在被送到成形装置40所包含的成形体41之后，从成形体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之后在成形体41的下端部合流而成为薄片玻璃SG。

冷却步骤S4是将薄片玻璃SG冷却(缓冷)的步骤。玻璃片经过冷却步骤S4被冷却到接近于室温的温度。此外，根据冷却步骤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是将达到接近于室温的温度的薄片玻璃SG切断为规定大小的步骤。

此外，被切断为规定大小的薄片玻璃SG(玻璃片)之后经过端面加工等步骤，而成为玻璃基板。

以下，参照图3～图9，对成形装置40的构成进行说明。此外，在本实施方式中，所谓薄片玻璃SG的宽度方向，是指与薄片玻璃SG流下的方向(流下方向或流动方向)交叉的方向、即水平方向6。

(2)成形装置的构成

首先，在图3及图4中表示成形装置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主要包括成形体41、间隔部件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包括控制装置91(参照图9)。控制装置91控制成形装置40所包含的各构成的驱动部。以下，对成形装置40所包含的各构成进行说明。

(2-1)成形体

成形体41通过使熔融玻璃FG溢流，而将熔融玻璃FG成形为片状的玻璃(薄片玻璃SG)。

如图3所示，成形体41具有截面形状呈大致五边形的形状(类似于楔形的形状)。大致五边形的前端相当于成形体41的下端部41a。

另外，成形体41在第一端部具有流入口42(参照图4)。流入口42与所述下游管24连接，从澄清装置12流出的熔融玻璃FG从流入口42流入到成形体41。在成形体41形成着槽43。槽43沿成形体41的长度方向延伸。具体来说，槽43从第一端部延伸到第一端部的相反侧的端部即第二端部。更具体来说，槽43沿图4的左右方向延伸。槽43是以如下方式形成，即，流入口42附近最深，随着靠近第二端部，逐渐变浅。已流入到成形体41的熔融玻璃FG从成形体41的一对顶部41b、41b溢流，并沿着成形体41的一对侧面(表面)41c、41c流下。之后，熔融玻璃FG在成形体41的下端部41a合流而成为薄片玻璃SG。此外，在成形体41的正下方，薄片玻璃SG的粘度为例如10^5.7～10^7.5Poise。

(2-2)间隔部件

间隔部件50配置在熔融玻璃FG的合流点附近。另外，如图3所示，间隔部件50配置于在合流点合流后的熔融玻璃FG(薄片玻璃SG)的厚度方向两侧。间隔部件50为隔热材料。间隔部件50将熔融玻璃FG的合流点的上侧氛围及下侧氛围间隔开，由此，阻断热从间隔部件50的上侧向下侧的移动。

(2-3)冷却辊

冷却辊51是对薄片玻璃SG的两侧部进行热处理的单元。冷却辊51配置在间隔部件50的正下方。另外，冷却辊51配置在薄片玻璃SG的厚度方向两侧、且薄片玻璃SG的宽度方向两侧。即，冷却辊51在所述成形体41的正下方对从所述成形体41离开后的薄片玻璃SG进行热处理。配置在薄片玻璃SG的厚度方向两侧的冷却辊51成对进行动作。因此，薄片玻璃SG的两侧部由两对冷却辊51、51、…夹入。

冷却辊51由内部所通过的空冷管空冷。冷却辊51与薄片玻璃SG的侧部(边料)接触，通过热传导将薄片玻璃SG的侧部急冷(急冷步骤)。冷却辊51以薄片玻璃SG的侧部的粘度为例如10^9.0Poise以上的方式将薄片玻璃的侧部急冷。

此外，利用冷却辊51进行的薄片玻璃SG的侧部的冷却会对薄片玻璃SG的厚度的均匀化造成影响。

(2-4)冷却单元

冷却单元60是进行薄片玻璃SG的热处理的单元。具体来说，冷却单元60是在薄片玻璃SG的中央区域的温度从高于软化点的温度到缓冷点附近的温度区域内将薄片玻璃SG冷却的单元。冷却单元60配置在间隔部件50的下方且缓冷炉80的顶板80a上。冷却单元60将薄片玻璃SG的上游区域冷却(上游区域冷却步骤)。所谓薄片玻璃SG的上游区域，是薄片玻璃SG的中央部(中央区域)的温度在缓冷点之上的薄片玻璃SG的区域。另外，所谓薄片玻璃SG的中央部，是薄片玻璃SG的宽度方向中央部分且包含薄片玻璃SG的有效范围及其附近的区域。换句话说，薄片玻璃SG的中央部是被薄片玻璃SG的两侧部夹着的部分。具体来说，上游区域中包含第一温度区域与第二温度区域。第一温度区域是从成形体41的下端部41a的正下方到薄片玻璃SG的中央区域的温度(更具体来说为中央区域的宽度方向中心的温度)达到高于软化点的软化点附近的薄片玻璃SG的区域。另外，所谓第二温度区域，是薄片玻璃SG的中央区域的温度(更具体来说为中央区域的宽度方向中心的温度)从高于软化点的软化点附近到缓冷点附近的温度区域。即，冷却单元60以薄片玻璃SG的中央区域的温度接近于缓冷点的方式，将薄片玻璃SG冷却。薄片玻璃SG的中央区域之后在下述缓冷炉80内经过缓冷点、应变点后被冷却到室温附近的温度(下游区域冷却步骤(缓冷步骤))。

冷却单元60以薄片玻璃SG的应变、厚度及翘曲成为所期望的值的方式，基于多个温度分布将薄片玻璃SG冷却。即，在上游区域中，沿着薄片玻璃SG的流下方向设定多个温度分布。此处，所谓温度分布，是关于薄片玻璃SG附近的氛围温度的沿着薄片玻璃SG的宽度方向的温度分布。换句话说，温度分布是成为目标的氛围温度的分布。所述冷却辊51及冷却单元60以实现温度分布的方式控制氛围温度。

冷却单元60包含多个单元。多个温度分布是通过由多个单元独立地控制而实现。具体来说，冷却单元60包含中央部冷却单元61、及两个侧部冷却单元71、71。如图4所示，中央部冷却单元61配置在成形装置40的宽度方向中央，将薄片玻璃SG的中央部冷却(中央部冷却步骤)。中央部冷却单元61配置在薄片玻璃SG的厚度方向两侧。侧部冷却单元71分别配置在与中央部冷却单元61邻接的位置。即，侧部冷却单元71在薄片玻璃SG的厚度方向两侧，以夹着薄片玻璃SG而对向的方式配置，将薄片玻璃SG的侧部(边料)及侧部周边冷却(侧部冷却步骤)。另外，中央部冷却单元61及侧部冷却单元71分别配置在接近于薄片玻璃SG的位置。

以下，使用图5～图8，对中央部冷却单元61的构成、及侧部冷却单元71的构成进行详细说明。此外，在图5及图7所示的剖视图中，相对于薄片玻璃SG的通过位置(单点链线W)，只表示各冷却单元61、71的单侧的构成。另外，在以下的记载中，所谓后方，是指远离薄片玻璃SG的表面的方向。

(2-4-1)中央部冷却单元

中央部冷却单元61将薄片玻璃SG的中央部沿着流下方向分阶段地冷却(中央部冷却步骤)。中央部冷却单元61包括上部空冷单元62、及下部空冷单元63a、63b。上部空冷单元62及两个下部空冷单元63a、63b沿着薄片玻璃SG的流下方向配置。具体来说，在上部空冷单元62的下方配置着两个下部空冷单元63a、63b。如图5所示，上部空冷单元62及两个下部空冷单元63a、63b分别经由隔热部件93而连结。隔热部件93将形成于上部空冷单元62的内部的空间(第一空间SP1)与形成于配置在上方的下部空冷单元63a的内部的空间(第二空间SP2)之间的热的移动、及第二空间SP2与由配置在下方的下部空冷单元63b形成的空间(第三空间SP3)之间的热的移动阻断。上部空冷单元62及各下部空冷单元63a、63b能够分别独立地控制。

a)上部空冷单元

上部空冷单元62位于所述间隔部件50的正下方。上部空冷单元62是用来实现决定薄片玻璃SG的厚度的区域的温度分布的单元。决定薄片玻璃SG的厚度的区域相当于所述第一温度区域。上部空冷单元62以使薄片玻璃SG的厚度在宽度方向上均匀的方式进行控制(第一中央部冷却步骤)。上部空冷单元62主要具有上部冷却调整板21、及后方水冷单元22。上部空冷单元62以将薄片玻璃SG的中央部(中央区域)的粘度维持在例如10^5.7～10^7.5Poise(以温度来说为1000℃～1120℃左右)的范围内的方式，将薄片玻璃的中央部(中央区域)冷却。

a-1)上部冷却调整板

上部冷却调整板21沿薄片玻璃SG的宽度方向(即水平方向)延伸。上部冷却调整板21的长度方向的长度是与除薄片玻璃SG的侧部及薄片玻璃SG的侧部周边以外的部分对应的长度。因此，上部冷却调整板21的长度比薄片玻璃SG的宽度方向的长度短。

上部冷却调整板21具有第一顶板部211、第一底部212、及第一对向部213。第一顶板部211是成为上部空冷单元62的顶板的部分。第一底部212是成为上部空冷单元62之底的部分。上部冷却调整板21中，除第一顶板部211及第一底部212以外的部分为第一对向部213。

在本实施方式中，使用金属部件作为上部冷却调整板21。尤其是第一对向部213优选为在大气中具有600℃以上的耐热性的部件。另外，第一对向部213优选为有至少30W/m·K以上的导热率、且在使用温度区域内具有0.85以上的放射率特性的部件。在本实施方式中，使用纯镍(导热率：79.3W/m℃)作为第一对向部213。

如图5所示，对第一对向部213施加了弯折加工。具体来说，第一对向部213为槽道(槽钢)。第一对向部213具有与薄片玻璃SG对向的面(第一对向面)213a。上部冷却调整板21与未图示的侧壁一同形成第一空间SP1。

a-2)后方水冷单元

后方水冷单元22是对第一空间SP1的空气进行水冷的单元。后方水冷单元22配置在上部冷却调整板21的后方，从后方将第一空间SP1水冷。第一空间SP1由后方水冷单元22封闭。后方水冷单元22连接在未图示的第一冷却水供给单元。从第一冷却水供给单元供给到后方水冷单元22的水的量由第一冷却水供给阀22a调整(参照图9)。

b)下部空冷单元

如上所述，下部空冷单元63a、63b配置在上部空冷单元62的下方。下部空冷单元63a、63b是用来实现开始控制薄片玻璃SG的翘曲量的区域的温度分布的单元。此处，开始控制薄片玻璃SG的翘曲量的区域相当于所述第二温度区域。

下部空冷单元63a在第二温度区域的上游侧进行薄片玻璃SG的温度控制(第二中央部冷却步骤)。下部空冷单元63b在第二温度区域的下游侧进行薄片玻璃SG的温度控制(第三中央部冷却步骤)。下部空冷单元63a具有第二空间SP2，下部空冷单元63b具有第三空间SP3。下部空冷单元63a、63b具有相同的构成。因此，以下，对下部空冷单元63a的构成进行说明。如图6所示，下部空冷单元63a主要具有下部冷却调整板31、及温度控制单元32。下部空冷单元63a、63b以将薄片玻璃SG的中央部(中央区域)的粘度维持为例如10^7.5～10^9.67Poise(以温度来说为850℃～1000℃左右)的范围内的方式，将薄片玻璃的中央部(中央区域)冷却。

b-1)下部冷却调整板

下部冷却调整板31具有与所述上部冷却调整板21相同的构成。即，下部冷却调整板31沿薄片玻璃SG的宽度方向(即水平方向)延伸，且长度方向的长度与上部冷却调整板21的长度方向的长度相同。

另外，下部冷却调整板31具有第二顶板部311、第二底部312、及第二对向部313。第二顶板部311是成为下部空冷单元63a的顶板的部分，第二底部312是成为下部空冷单元63a之底的部分。下部冷却调整板31中，除第二顶板部311及第二底部312以外的部分为第二对向部313。

对于下部冷却调整板31，与上部冷却调整板21同样地，也使用金属部件。尤其是，第二对向部313优选为在大气中具有600℃以上的耐热性的部件，进而优选为有至少30W/m·K以上的导热率且在使用温度区域内具有0.85以上的放射率特性的部件。在本实施方式中，使用纯镍(导热率：79.3W/m℃)作为第二对向部313。

另外，与第一对向部213同样地，对第二对向部313施加了弯折加工(参照图5)。即，第二对向部313也是槽道(槽钢)，且第二对向部313具有与薄片玻璃SG对向的面(第二对向面)313a。下部冷却调整板31与侧壁37一同形成第二空间SP2。

b-2)温度控制单元

温度控制单元32是用来调整下部冷却调整板31的温度的单元。温度控制单元32主要包括温度调整管33、及多个气体供给单元34a、34b、34c。

温度调整管33供用来对下部冷却调整板31整体进行冷却或加热的流体流通。此处，流到温度调整管33的流体为气体(例如，空气、或氮气等惰性气体)。如图6所示，温度调整管33沿着下部冷却调整板31的长度方向配置。在温度调整管33，均等地形成着多个吹出口(喷嘴)331、331、…。具体来说，吹出口331形成在相对于温度调整管33的中心线C对称的位置。吹出口331设置在与第二对向面313a的背面对向的位置。即，从吹出口331吹出的气体被吹送到第二对向面313a的背面。

温度调整管33具有内部空间。内部空间在内部被分割成三个部分。由此，温度调整管33具有第一侧部调整部33a、第二侧部调整部33b、及中央部调整部33c。第一侧部调整部33a是用来调整下部冷却调整板31的第一侧部的温度的部分。第二侧部调整部33b是用来调整下部冷却调整板31的第二侧部的温度的部分。第二侧部是位于第一侧部的相反侧的侧部。中央部调整部33c是用来调整下部冷却调整板31的宽度方向中央部分的温度的部分。另外，在温度调整管33连接着多根导入管35a、35b、35c、35c。导入管35a、35b、35c、35c是将成为热交换的介质的气体输送到温度调整管33的管。具体来说，在温度调整管33的第一侧部调整部33a连接着第一导入管35a，在温度调整管33的第二侧部调整部33b连接着第二导入管35b，在温度调整管33的中央部调整部33c连接着两根第三导入管35c、35c。第一导入管35a、第二导入管35b、及第三导入管35c将分别从不同的气体供给单元34a、34b、34c供给的气体输送到各温度调整部33a、33b、33c。具体来说，如图6所示，第一导入管35a与第一气体供给单元34a连接。从第一气体供给单元34a输送到第一导入管35a的气体的量由第一气体供给阀36a调整。另外，第二导入管35b与第二气体供给单元34b连接。从第二气体供给单元34b输送到第二导入管35b的气体的量由第二气体供给阀36b调整。进而，两根第三导入管35c、35c与第三气体供给单元34c连接。从第三气体供给单元34c输送到第三导入管35c、35c的气体的量由第三气体供给阀36c调整。

此外，被吹送到下部冷却调整板31的气体以如下方式被控制流动，即，在被吹送到下部冷却调整板31之后，向与吹出方向d1完全相反的方向d2流动。以从吹出口331吹出的气体在沿下部冷却调整板31的长度方向流动之前沿方向d2流动的方式进行控制，由此，构成为从一吹出口331吹出的气体不会对从其他吹出口331吹出的气体的流动方向d1造成影响。沿方向d2流动的气体朝炉外释放。

(2-4-2)侧部冷却单元

侧部冷却单元71将由冷却辊51急冷后的薄片玻璃SG的侧部与薄片玻璃SG的侧部周边沿着薄片玻璃SG的流下方向连续地、或分阶段地冷却(侧部冷却步骤)。侧部冷却单元71以低于冷却辊51的冷却能力进行动作。换句话说，与被冷却辊51从薄片玻璃SG的侧部吸收的热量相比，被侧部冷却单元71从薄片玻璃SG的侧部吸收的热量较少。如上所述，侧部冷却单元71分别配置在中央部冷却单元61的两侧(参照图4)。侧部冷却单元71接近于薄片玻璃SG的表面配置。侧部冷却单元71以将薄片玻璃SG的侧部的粘度维持在例如10^9.0～10^14.5Poise的范围内的方式，将薄片玻璃的侧部冷却。

如图7所示，侧部冷却单元71包括上部水冷单元72、及下部水冷单元73。上部水冷单元72及下部水冷单元73沿着薄片玻璃SG的流下方向配置。另外，上部水冷单元72及下部水冷单元73分别独立地受到控制。此外，冷却辊51相当于进行薄片玻璃的侧部的热处理的第一热处理单元，中央部冷却单元61及侧部冷却单元71相当于进行侧部的热处理的第二热处理单元。

a)上部水冷单元

上部水冷单元72是用来实现对薄片玻璃SG的厚度及/或翘曲量的调整造成影响的区域的温度分布的单元(第一侧部冷却步骤)。如图7所示，上部水冷单元72位于所述冷却辊51的正下方。另外，上部水冷单元72被载置在下述下部水冷单元73的顶板735上。上部水冷单元72构成为通过在下部水冷单元73的顶板735上水平移动，而能够相对于薄片玻璃SG接近或背离。薄片玻璃SG主要通过上部水冷单元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，是如下冷却速度：已通过冷却辊51的玻璃SG的板宽的收缩被最大限度地抑制，且在下部水冷单元73及其之后的冷却过程中薄片玻璃SG不会产生裂痕。即，上部水冷单元72在不会对薄片玻璃SG造成不良影响的范围内最大限度地冷却玻璃SG。上部水冷单元72主要具有上部水冷板721、及上部连结单元722。

a-1)上部水冷板

上部水冷板721由导热率相对较高、且抗氧化性及耐热性优异的部件构成。在本实施方式中，使用不锈钢作为上部水冷板721。在上部水冷板721的内部，形成着用来供流体(在本实施方式中为水)通过的第一流路PS1。第一流路PS1构成为从背侧冷却上部水冷板721的表面(与薄片玻璃SG对向的面)721a。

在上部水冷板721的表面(与薄片玻璃SG对向的面)，实施了用来提高放射率的涂装。上部水冷板721的放射率优选为0.9以上。

a-2)上部连结单元

上部连结单元722是配置在上部水冷板721的后方且连结于上部水冷板721的单元。上部连结单元722主要包含上部供水管723、及上部排水管724。上部供水管723及上部排水管724配置在上部水冷板721的后方所形成的第四空间SP4的内部(参照图7)。第四空间SP4是由不锈钢制的薄板形成的空间，且包含顶板、底板、及侧壁。上部供水管723连结于上部水冷板721的第一流路PS1的上部。对上部供水管723输送冷却水，该冷却水是从未图示的第二冷却水供给单元输送。第二冷却水供给单元是与第一冷却水供给单元不同的单元。冷却水通过上部供水管723被供给到上部水冷板721的第一流路PS1。从第二冷却水供给单元供给的冷却水的量由第二冷却水供给阀72a调整(参照图9)。上部排水管724连结于上部水冷板721的第一流路PS1的下部。通过第一流路PS1而被加热的冷却水通过上部排水管724被排出。

b)下部水冷单元

如图7所示，下部水冷单元73位于所述上部水冷单元72的正下方。下部水冷单元73是用来实现对薄片玻璃SG的翘曲量的控制造成影响的区域的温度分布的单元(第二侧部冷却步骤)。下部水冷单元73被载置在下述缓冷炉80的顶板80a上。下部水冷单元73被固定在所述中央部冷却单元61。薄片玻璃SG主要通过下部水冷单元73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，是进入缓冷炉80时的薄片玻璃SG边料周边达到最合适的温度的冷却速度。另外，所谓所需的冷却速度，是如下冷却速度：玻璃SG的板宽的收缩被最大限度地抑制，且在缓冷炉80及其之后的冷却过程中薄片玻璃SG不会产生裂痕。即，下部水冷单元73在不会对玻璃SG造成不良影响的范围内最大限度地冷却薄片玻璃SG。下部水冷单元73主要具有下部水冷板731、及下部连结单元732。

b-1)下部水冷板

下部水冷板731由导热率相对较高、且抗氧化性及耐热性优异的部件构成。在本实施方式中，使用不锈钢作为下部水冷板731。在下部水冷板731的内部，形成着用来供流体(在本实施方式中为水)通过的第二流路PS2。第二流路PS2构成为从背侧冷却下部水冷板731的表面(与薄片玻璃SG对向的面)731c。

下部水冷板731的放射率也优选为0.9以上。

进而，如图8所示，在下部水冷板731的表面，安装着上方支撑部件731a及下方支撑部件731b。上方支撑部件731a及下方支撑部件731b是在下部水冷板731的表面可支撑阻断部件(纤维板等)的部件。所谓阻断部件，是将来自下部水冷板731的热辐射阻断的部件。通过由上方支撑部件731a及下方支撑部件731b支撑阻断部件，而下部水冷板731的一部分被遮盖。

b-2)下部连结单元

下部连结单元732与上部连结单元722同样地构成。即，下部连结单元732是配置在下部水冷板731的后方且连结于下部水冷板731的单元。下部连结单元732主要包含下部供水管733、及下部排水管734。下部供水管733及下部排水管734配置在下部水冷板731的后方所形成的第五空间SP5的内部(参照图7)。第五空间SP5与第四空间SP4相同，也是由不锈钢制的薄板形成的空间。下部供水管733连结于下部水冷板731的第二流路PS2的上部。对下部供水管733输送冷却水，该冷却水是从未图示的第三冷却水供给单元输送。第三冷却水供给单元是与第一冷却水供给单元及第二冷却水供给单元不同的单元。冷却水通过下部供水管733被供给到下部水冷板731的第二流路PS2。从第三冷却水供给单元供给的冷却水的量由第三冷却水供给阀73a调整(参照图9)。下部排水管734连结于下部水冷板731的第二流路PS2的下部。通过第二流路PS2而被加热的冷却水通过下部排水管734被排出。

(2-5)下拉辊

下拉辊81配置在缓冷炉80的内部。缓冷炉80是配置在冷却单元60的正下方的空间。在缓冷炉80中，薄片玻璃SG的温度从缓冷点附近的温度被冷却到室温附近的温度(下游域冷却步骤(缓冷步骤))。另外，下拉辊81将通过冷却单元60后的薄片玻璃SG向薄片玻璃SG的流下方向下拉。下拉辊81在薄片玻璃SG的厚度方向两侧(参照图3)、及薄片玻璃SG的宽度方向两侧(参照图4)配置多个。下拉辊81由未图示的马达驱动。另外，下拉辊81相对于薄片玻璃SG向内侧旋转。配置在薄片玻璃SG的厚度方向两侧的下拉辊81成对进行动作，成对的下拉辊81、81、…将薄片玻璃SG向下方向下拉。

(2-6)切断装置

切断装置90将通过缓冷炉80并被冷却到室温附近的温度的薄片玻璃SG切断成规定的尺寸。其结果，薄片玻璃SG成为玻璃片。切断装置90配置在缓冷炉80的下方，以规定的时间间隔将薄片玻璃SG切断。

(2-7)控制装置

控制装置91包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、及硬盘等。如图9所示，控制装置91与冷却辊51、下拉辊81、第一气体供给阀36a、第二气体供给阀36b、第三气体供给阀36c、第一冷却水供给阀22a、第二冷却水供给阀72a、第三冷却水供给阀73a、及切断装置90等连接。

控制装置91控制冷却辊51、下拉辊81、及切断装置90等的驱动部。另外，控制装置91控制第一气体供给阀36a、第二气体供给阀36b、第三气体供给阀36c、第一冷却水供给阀22a、第二冷却水供给阀72a、及第三冷却水供给阀73a的开关或开度。

(3)温度分布及利用冷却单元的温度控制

接下来，参照图10，对本实施方式的玻璃基板的制造方法中使用的温度分布、及实现该温度分布的冷却单元的控制进行说明。图10中，以虚线划分而成的区域表示冷却辊51及包含在冷却单元中的各单元62、63a、63b、72、73的配置。另外，以虚线划分而成的区域中所包含的曲线10b、10c、10e、10f及直线10a、10d是由冷却辊51或各单元62、63a、63b、72、73实现的温度分布20a、20b、20c中所包含的子分布。

在本实施方式中，如上所述，在薄片玻璃SG的流下方向上，独立地进行基于多个温度分布的氛围温度控制。在薄片玻璃SG的温度处在规定的温度区域时，以朝向薄片玻璃SG的侧部施加张力的方式，将薄片玻璃SG冷却。所谓规定的温度区域，是在薄片玻璃SG从成形体41离开后，薄片玻璃SG的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域。即，所谓规定的温度区域，是所述薄片玻璃SG的上游区域。

如上所述，离开成形体41后的薄片玻璃SG具有10^5.7～10^7.5Poise的粘度。薄片玻璃SG由冷却辊51及冷却单元60冷却，由此，粘度变高。即，薄片玻璃SG的粘度(中央部及侧部的粘度)沿着薄片玻璃SG的流下方向变高。换句话说，薄片玻璃SG的粘度越靠薄片玻璃SG的下游侧变得越高。本实施方式中，在上游区域，利用冷却辊51及侧部冷却单元71将薄片玻璃SG的侧部冷却。具体来说，薄片玻璃SG的侧部是以粘度维持在例如10^9.0～10^14.5Poise的范围内的方式被冷却。另外，利用上部空冷单元62将薄片玻璃SG的中央区域(中央部)冷却。具体来说，薄片玻璃SG的中央区域是以粘度维持在例如10^5.7～10^9.67Poise的范围内的方式被冷却。

多个温度分布分别设定在薄片玻璃SG的宽度方向及薄片玻璃SG的流动方向上(温度分布设定步骤)。具体来说，如图10所示，多个温度分布包含第一个温度分布20a、第二个温度分布20b、及第三个温度分布20c。第一个温度分布20a相比第二个温度分布20b在流动方向上位于更高温侧。另外，第二个温度分布20b相比第三个温度分布20c在流动方向上位于更高温侧。

第一个温度分布20a是薄片玻璃SG的中央区域的宽度方向的温度分布均匀，且薄片玻璃SG的宽度方向两侧部的温度比薄片玻璃SG的中央区域的温度低。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相对于规定的标准值(温度)为0℃～±10℃范围的值。即，基于第一个温度分布20a，薄片玻璃SG的两侧部被急冷，薄片玻璃SG的中央区域的温度为比薄片玻璃SG的两侧部的温度高的温度，且以在宽度方向上成为均匀的温度的方式予以控制(板厚均匀化步骤：第一温度分布控制步骤)。然而，如果将薄片玻璃SG的两侧部急冷，那么会产生薄片玻璃SG的两侧部的温度、与被两侧部夹着的中央区域(中央部)的温度的温度差。如果存在温度差，也就是说，在薄片玻璃SG的两侧部与中央区域有保有热量的差，那么会在两侧部与中央区域之间产生应力，从而在两侧部与中央区域的交界处产生翘曲、应变。因此，需要抑制薄片玻璃SG的两侧部的温度与中央区域的温度的温度差的第一个温度分布20a。第一个温度分布20a中，以薄片玻璃SG的中央区域的温度(平均温度)与薄片玻璃SG的两侧部的温度成为第一个温度差X的方式进行设定。此处，温度差X例如为30℃～250℃。不仅将薄片玻璃SG的两侧部急冷，而且与两侧部同样地也将中央区域急冷，由此，可抑制产生在两侧部与中央区域的交界处的翘曲、应变，进而，可抑制产生于薄片玻璃SG的条纹。此外，所谓两侧部与中央区域的交界，是被两侧部与中央区域夹着的区域，包含使板厚均匀的对象部分及在制造后被切断的对象部分。

此处，对产生于薄片玻璃SG的条纹进行说明。在将薄片玻璃SG冷却的空间中，沿着薄片玻璃SG产生从缓冷炉80朝向上方的上升气流。薄片玻璃SG与上部空冷单元62、下部空冷单元63a、63b之间存在间隙、也就是空气。高温的薄片玻璃SG将存在于该间隙的空气加热，经加热的空气沿着薄片玻璃SG上升，因此成为上升气流。薄片玻璃SG被从下方朝向上方的冷(未被加热的)空气冷却，而在与上升气流所产生的位置对应的薄片玻璃SG的位置产生所谓的条纹。此处，所谓条纹，是在规定的宽度薄片玻璃SG的厚度(高度)产生了变动的应变的一种，且沿薄片玻璃SG的搬送方向呈条纹状连续地产生。薄片玻璃SG的温度越高，被上升气流冷却的冷却量越大，而越容易产生条纹。因此，通过降低薄片玻璃SG的温度与将薄片玻璃SG冷却的空气的温度的温度差，可抑制条纹的产生。在本实施方式中，在薄片玻璃SG的温度最高的第一温度分布控制步骤中，通过将薄片玻璃SG的中央区域及两侧部急冷，而缩短成为如下状态的时间，所述状态是容易受到上升气流的影响的薄片玻璃SG的表面粘度较低的状态。由此，能够利用上升气流抑制产生于薄片玻璃SG的条纹。

图11(a)、(b)是表示第一个温度分布20a的一例的图。第一个温度分布20a中，以薄片玻璃SG的中央区域的温度(平均温度)(子分布10a)与薄片玻璃SG的两侧部的温度(子分布10d)的差即第一个温度差X小于温度差X1的方式进行设定。第一个温度差X具体来说为30℃～250℃，更优选为30℃～150℃。如果只将薄片玻璃SG的两侧部急冷，那么会在薄片玻璃SG的两侧部与中央区域产生保有热量的差，从而在两侧部与中央区域之间产生应力。因此，必须缩小薄片玻璃SG的两侧部与中央区域的保有热量的差。图12是表示俯视利用成形装置40而成形的薄片玻璃SG所得的一形状的图。如该图所示，薄片玻璃SG的宽度方向的两侧部G1成为呈球根状具有厚度的形状。这是因为熔融玻璃FG在从成形体41的一对顶部41b、41b溢流，且沿着成形体41的一对侧面(表面)41c、41c流下时，容易停留在薄片玻璃SG的两侧，所以成为这种呈根状具有厚度的形状。两侧部G1相对于玻璃板G的宽度方向中央的板厚具有规定的厚度，与由两侧部G1夹着、可用作产品(玻璃基板)且厚度大致均匀的中央区域(中央部)G2相比，端部G1有厚度，所以保有热量比中央区域G2大。如果将两侧部G1急冷，那么两端部G1与中央区域G2的保有热量的差会变小，但如果将两侧部G1过度急冷，那么两端部G1与中央区域G2的保有热量的差反而会扩大，而导致翘曲等。因此，将两侧部G1急冷而降低两侧部G1的保有热量，并且也将中央区域G2急冷，由此，使两侧部G1与中央区域G2的保有热量的差(温度差)不扩大，从而抑制产生于薄片玻璃SG的翘曲、应变、条纹等。以第一个温度差X成为30℃～250℃的方式设定，由此，两侧部G1的粘度与中央区域G的粘度的粘度差小于标准值10^14.5，从而抑制产生于薄片玻璃SG的翘曲、应变、条纹等。

图11(a)中，使中央区域G2的子分布10a平坦(直线)。由此，在厚度大致均匀的中央区域G2整体中，温度均匀，可抑制中央区域G2中的翘曲、应变等。另外，图11(b)中，在容易产生翘曲、应变的两侧部G1与中央区域G2的交界处，以两侧部G1与中央区域G2的保有热量的差(温度差)消失且子分布10a、10d成为平缓的曲线的方式进行设定。由此，能够抑制产生于两侧部G1与中央区域G2的交界处的翘曲、应变等。

第二个温度分布20b及第三个温度分布20c的温度比第一个温度分布20a低。另外，第二个温度分布20b及第三个温度分布20c在薄片玻璃SG的中央区域沿宽度方向具有温度梯度。具体来说，第二个温度分布20b及第三个温度分布20c中，薄片玻璃SG的中心部的温度高，薄片玻璃SG的两侧部的温度低。更具体来说，第二个温度分布20b及第三个温度分布20c中，随着从薄片玻璃SG的中心部朝向薄片玻璃SG的两侧部，使温度逐渐降低。薄片玻璃SG的中心部为中央区域的中心。即，基于第二个温度分布20b及第三个温度分布20c，薄片玻璃SG的宽度方向的温度分布以成为山形(上部具有凸起的抛物线)的方式被控制(翘曲减少步骤：第二温度分布控制步骤及第三温度分布控制步骤)。即，翘曲减少步骤是一边维持温度梯度(上部具有凸起的抛物线)一边冷却薄片玻璃SG。换句话说，翘曲减少步骤是以温度分布连续地形成上部具有凸起的抛物线的方式，将薄片玻璃SG冷却。

此外，基于第二个温度分布20b的控制是针对薄片玻璃SG的流下方向在第二温度区域的上游侧执行(第二温度分布控制步骤)。另外，基于第三个温度分布20c的控制是针对薄片玻璃SG的流动方向在第二温度区域的下游侧执行(第三温度分布控制步骤)。此处，第三个温度分布20c优选为以梯度比第二个温度分布20b大的方式设定。具体来说，第二个温度分布20b是以薄片玻璃SG的中心部的温度与薄片玻璃SG的两侧部的温度成为第二个温度差Y1的方式设定。另外，第三个温度分布20c是以薄片玻璃SG的中心部的温度与薄片玻璃SG的两侧部的温度成为第三个温度差Y2的方式设定。第三个温度差Y2大于第二个温度差Y1。此外，第二个温度差Y1大于第一个温度差X。即，温度分布20a～20c是中央区域与两侧部的温度差或中央部与两侧部的温度差沿着薄片玻璃SG的流下方向变大(X＜Y1＜Y2)。

以下，对利用各单元的温度控制进行详细说明。

(3-1)利用上部空冷单元的温度控制

如上所述，在上部空冷单元62实现决定薄片玻璃SG的厚度的区域的温度分布(第一中央部冷却步骤)。具体来说，上部空冷单元62使上部冷却调整板21的宽度方向的温度分布均匀。由此，上部冷却调整板21的表面周边的氛围温度(薄片玻璃SG的宽度方向的温度)变得均匀(子分布10a)。

(3-2)利用下部空冷单元的温度控制

如上所述，在下部空冷单元63a、63b实现开始调整薄片玻璃SG的翘曲的区域的温度分布(第二中央部冷却步骤及第三中央部冷却步骤)。具体来说，下部空冷单元63a、63b以薄片玻璃SG的宽度方向的温度成为山形(上部具有凸起的抛物线)的方式，调整下部冷却调整板31的温度分布。详细来说，使下部冷却调整板31的长度方向中心的温度为最高温度。另外，使下部冷却调整板31的长度方向两端部的温度为最低温度。进而，以从中心朝向两端部温度逐渐降低的方式进行控制。更详细来说，在温度调整管33所包含的第一侧部调整部33a、第二侧部调整部33b、及中央部调整部33c中，使从中央部调整部33c吹出的气体的温度相对于从第一侧部调整部33a及第二侧部调整部33b吹出的气体的温度升高。由此，下部冷却调整板31的表面周边的氛围温度(薄片玻璃SG的宽度方向的温度)成为山形(子分布10b、子分布10c)。

此外，在本实施方式中，沿着薄片玻璃SG的流动方向配置着两个下部空冷单元63a、63b。配置在薄片玻璃SG的流下方向下方的下部空冷单元63b是以形成比配置在上方的下部空冷单元63a大的抛物线的温度分布的方式予以控制。具体来说，如上所述，使由下部空冷单元63b实现的温度分布10c的温度梯度(参照图10的Y2)比由下部空冷单元63a实现的分布10b的温度梯度(中心部与两侧部的温度梯度)(参照图10的Y1)大(Y1＜Y2)。

(3-3)利用冷却辊的温度控制

如上所述，冷却辊51实现对薄片玻璃SG的厚度的均匀化造成影响的区域的温度分布(急冷步骤)。冷却辊51将在成形体41的下端部41a合流后的玻璃的两侧部急冷。即，薄片玻璃SG的侧部及侧部周边的氛围温度成为比薄片玻璃SG的中央部周边的氛围温度低的温度(子分布10d)。

(3-4)利用上部水冷单元的温度控制

如上所述，在上部水冷单元72实现对薄片玻璃SG的厚度及/或翘曲量的调整造成影响的区域的温度分布(第一侧部冷却步骤)。上部水冷单元72产生比上部空冷单元62及下部空冷单元63a所产生的温度低的温度。即，薄片玻璃SG的侧部及侧部周边的氛围温度成为比薄片玻璃SG的中央区域周边的氛围温度低的温度(子分布10e)。

(3-5)利用下部水冷单元的温度控制

如上所述，在下部水冷单元73实现对薄片玻璃SG的翘曲量的调整造成影响的区域的温度分布(第二侧部冷却步骤)。下部水冷单元73产生比下部空冷单元63a、63b所产生的温度低的温度。即，薄片玻璃SG的侧部及侧部周边的氛围温度成为比薄片玻璃SG的中央区域周边的氛围温度低的温度(子分布10f)。

(4)特征

(4-1)

所述实施方式的玻璃基板的制造方法中，利用下拉法使熔融玻璃从成形体溢流而成形为薄片玻璃，一边沿流下方向拉长该薄片玻璃一边进行冷却，由此，制造玻璃基板。此时，在薄片玻璃从成形体离开之后处在薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域时，一边朝向薄片玻璃的宽度方向的侧部施加张力，一边进行冷却以使侧部的粘度与由侧部夹着的中央区域的粘度的粘度差为标准值以下。由此，可缩小薄片玻璃的两侧部与中央区域之间的保有热量的差，且减小在两侧部与中央区域之间产生的应力，从而减少在两侧部与中央区域的交界处产生的应变或翘曲。

另外，所述实施方式的玻璃基板的制造方法中，在成形体正下方到缓冷点之上的第一温度区域内，根据薄片玻璃SG的流下方向的位置控制薄片玻璃SG的宽度方向的两侧部的温度。具体来说，沿着薄片玻璃SG的流下方向设定多个温度分布，并由沿着薄片玻璃SG的流下方向配置的多个水冷单元72、73基于该多个温度分布分别控制薄片玻璃SG的侧部的温度。

另外，所述实施方式的玻璃基板的制造方法中，在水冷单元72、73的上方，冷却辊51、51将薄片玻璃SG的侧部急冷。由冷却辊51、51冷却后的薄片玻璃SG的侧部的厚度变大，所以与薄片玻璃SG的中央部分相比具有较多热量。因此，薄片玻璃SG的侧部的温度控制也对薄片玻璃SG的中央部分的温度控制产生大的影响。

且说，随着近年来对玻璃基板的需求增加，需要大量生产玻璃基板。因此，难以在冷却薄片玻璃SG的步骤中花费与以往相同的时间。然而，如果单纯地提高玻璃片SG的冷却速度，那么将无法制造品质良好的玻璃基板。

所述实施方式的玻璃基板的制造方法中，通过独立地控制沿着薄片玻璃SG的流下方向配置的多个冷却单元，而实现薄片玻璃SG的侧部的温度。由此，可有效地将薄片玻璃SG的侧部冷却，因此，即使在将冷却时间设为短时间的情况下，也能够制造品质良好的玻璃基板。

(4-2)

另外，在所述实施方式中，在使用冷却辊51将薄片玻璃SG的两侧部即边料急冷之后，利用侧部冷却单元71继续对薄片玻璃SG的边料进行冷却。

当利用冷却辊51将薄片玻璃SG的边料急冷时，像日本专利特开平10-291826所公开那样，对薄片玻璃SG的宽度方向施加张力。但是，在成形体41的正下方形成的薄片玻璃SG在由冷却辊51急冷之后，也会容易产生宽度方向的缩小(收缩)。在所述实施方式中，继利用冷却辊51进行冷却之后，薄片玻璃SG的边料由侧部冷却单元71继续冷却。由此，能够抑制薄片玻璃SG的宽度方向的收缩。

进而，在所述实施方式中，使侧部冷却单元71的冷却能力低于冷却辊51的冷却能力。由此，能够防止薄片玻璃SG的破裂。

(4-3)

另外，所述实施方式的玻璃基板的制造方法中，在利用热传导将薄片玻璃SG急冷后，通过辐射热传递冷却薄片玻璃SG。由此，可高效率地将薄片玻璃SG的边料冷却。

(4-4)

进而，所述实施方式的玻璃基板的制造方法中，在下部水冷板731的表面设置着能够配置纤维板的部件(上方支撑部件731a、下方支撑部件731b)。由此，可针对由下部水冷板731冷却的区域，根据冷却时的炉内环交界局部地阻断热辐射。

(4-5)

在所述实施方式中，上部水冷单元72构成为可在下部水冷单元73的顶板735之上水平移动。另外，下部水冷单元73成为能够支撑阻断部件的构成。

上部水冷单元72除了使被送入到上部水冷板721的流体的温度及/或流量变化以外，还能够通过相对于薄片玻璃SG接近或背离而进行薄片玻璃SG的温度控制。另一方面，下部水冷单元73除了使被送入到下部水冷板731的流体的温度及/或流量变化以外，还使上方支撑部件731a及下方支撑部件731b支撑阻断部件，或者从上方支撑部件731a及下方支撑部件731b卸下阻断部件，或者进而变更所支撑的阻断部件的面积，由此，变更冷却能力，从而能够进行薄片玻璃SG的温度控制。

(4-6)

在所述实施方式中，进行如下步骤：一边将从成形体离开后的薄片玻璃SG的侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内，一边冷却薄片玻璃SG。在薄片玻璃SG的侧部的粘度小于10^9.0Poise的情况下，薄片玻璃SG容易变形，所以容易引起薄片玻璃SG的宽度方向的收缩。另外，在薄片玻璃SG的侧部的粘度超过10^14.5Poise的情况下，薄片玻璃SG无法完全承受产生于薄片玻璃SG内部的应力，而有可能会破裂。

即，通过一边将从成形体离开后的薄片玻璃SG的侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内一边进行冷却，而能够防止薄片玻璃SG的破裂，并且抑制薄片玻璃SG沿宽度方向的收缩。由此，成为朝向薄片玻璃SG的两侧部沿薄片玻璃SG的宽度方向施加了张力的状态。另外，通过以薄片玻璃SG的侧部的粘度沿着流下方向变高的方式进行冷却，从而薄片玻璃SG的侧部被分阶段地或连续地冷却。由此，防止薄片玻璃SG被一次性过度地冷却而破裂。

(4-7)

在所述实施方式中，将成形体正下方的具有10^5.7～10^7.5Poise的粘度的薄片玻璃SG以侧部的粘度为10^9.0～10^10.5Poise的范围内的方式进行急冷，在薄片玻璃SG的急冷后，以侧部的粘度为10^10.5～10^14.5Poise的范围内的方式进一步将薄片玻璃SG冷却，由此，防止薄片玻璃SG的破裂，并且抑制薄片玻璃SG的宽度方向的收缩。另外，以中央区域的粘度为10^5.7～10^7.5Poise的范围内的方式进行急冷，在薄片玻璃SG的急冷后，以中央区域的粘度为10^7.5～10^9.67Poise的范围内的方式进一步进行冷却，由此，能够抑制在侧部与中央区域之间产生的应力，从而能够防止薄片玻璃SG的破裂。

这样一来，通过使冷却辊51与薄片玻璃SG接触，而能够利用热传导在短时间内从薄片玻璃SG吸收热，因此，能够将薄片玻璃SG急冷。另外，通过利用冷却辊51保持薄片玻璃SG，可更有效地抑制薄片玻璃SG沿宽度方向的收缩。

另外，由冷却辊51急冷后的薄片玻璃SG通过与薄片玻璃SG相隔而设置的冷却单元60的辐射热传递继续被冷却，因此，能够防止薄片玻璃SG的表面被过度地冷却而破裂。此外，通过设置多个冷却单元60，可有效地抑制薄片玻璃SG的表面被过度地冷却，从而能够有效地抑制薄片玻璃SG的破裂。

(4-8)

所述实施方式中，在板厚均匀化步骤中，使薄片玻璃SG的中央区域的宽度方向的温度分布均匀，且使薄片玻璃SG的两侧部的温度低于中央区域的温度。由此，薄片玻璃SG的侧部以抑制宽度方向的收缩的方式被冷却，薄片玻璃SG的中央区域以板厚变得均匀的方式被冷却，因此，能够使薄片玻璃SG的板厚在宽度方向上均匀。

此外，从薄片玻璃SG刚从成形体离开后到薄片玻璃SG的温度被冷却到软化点为止，进行板厚均匀化处理，由此，能够使板厚更均匀。

所述实施方式中，在翘曲减少步骤中，使薄片玻璃SG的宽度方向的温度分布比板厚均匀化步骤温度低，且从薄片玻璃SG的中央区域的宽度方向的中央部朝向侧部，沿薄片玻璃SG的宽度方向形成温度梯度。而且，以随着薄片玻璃SG的温度朝向应变点，薄片玻璃SG的温度梯度减少的方式进行冷却。由此，能以拉伸应力始终作用在薄片玻璃SG的宽度方向的中央部的方式进行冷却。另外，能够一边将薄片玻璃SG的板厚维持为均匀一边进行冷却，从而能够减少薄片玻璃SG的翘曲。

另外，在翘曲减少步骤中，以形成于薄片玻璃SG的宽度方向的温度梯度减少的方式，朝向薄片玻璃SG的应变点附近冷却薄片玻璃SG。通过以温度梯度减少的方式将薄片玻璃SG冷却到应变点，从而薄片玻璃SG的宽度方向的中央部的冷却量变得大于薄片玻璃SG的宽度方向的两侧部的冷却量。由此，薄片玻璃SG的体积收缩率从宽度方向的两侧部朝向中央部变大，因此，拉伸应力作用在薄片玻璃SG的中央部。尤其是在薄片玻璃SG的中央部，拉伸应力作用在薄片玻璃SG的流动方向及宽度方向。此外，优选为作用在薄片玻璃SG的流动方向的拉伸应力大于作用在薄片玻璃SG的宽度方向的拉伸应力。利用拉伸应力，能够一边维持薄片玻璃SG的平坦度一边进行冷却，因此，能够进一步减少薄片玻璃SG、甚至是玻璃板的翘曲。

(5)变化例

(5-1)变化例A

在所述实施方式中，温度调整管33在内部被分割成三个部分，温度调整管33具有第一侧部调整部33a、第二侧部调整部33b、及中央部调整部33c。温度调整管33并不限定于被分割成三个部分，也可以被分割成五个部分。由此，能够在薄片玻璃SG的宽度方向上独立地进行更细微的温度控制。

(5-2)变化例B

在所述实施方式中，采用纯镍作为导热率较高的材料，但也可以使用其他材料作为导热率较高的材料。例如，也可以是钼、烧结SiC、再结晶SiC、人造石墨、铁、钨等。但是，在采用钼的情况下，优选为在非氧化氛围中使用。另外，当在氧化氛围中使用钼的情况下，优选为实施抗氧化涂布。另外，烧结SiC及再结晶SiC可在氧化氛围中采用，人造石墨、铁、及钨当在非氧化氛围中被使用时能够采用。

(5-3)变化例C

在所述实施方式中，使用槽道(槽钢形状)作为上部冷却调整板21及下部冷却调整板31，上部冷却调整板21及下部冷却调整板31并不限定于所述形状，也可以是其他形状。此时，优选为设为如下构成：使邻接的上部冷却调整板21及下部冷却调整板31彼此的接触为最小限度，而抑制邻接的上部冷却调整板21及下部冷却调整板31彼此的热传导。例如，上部冷却调整板21及下部冷却调整板31也可以是圆棒(圆柱)形状、或奇数个多棱柱形状等。

(5-4)变化例D

在所述实施方式中，由上部空冷单元62以氛围温度沿着薄片玻璃SG的宽度方向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，使薄片玻璃SG的厚度(壁厚)均匀。然而，上部空冷单元62也可以取能够沿着薄片玻璃SG的宽度方向变更温度之类的构成。例如，也可以将形成于空冷单元62内部的空间划分成多个且能够针对每个空间分别进行冷却，或者设置能够在空冷单元62的内部局部地设置保温材料的构成，由此，可变更宽度方向的氛围温度。由此，即使在如下情况下，也能够谋求薄片玻璃SG的壁厚的均匀化，所述情况是虽然使中央区域的温度均匀，但因某些影响而导致无法实现薄片玻璃SG的宽度方向的壁厚的均匀化的情况。

[实施例]

以下，利用实施例对本发明进行更详细的说明。此外，本发明并不限定于以下实施例。

(实施例、比较例)

在第一个温度分布20a中，以薄片玻璃SG的中央区域G2的粘度(根据子分布10a而设定的粘度)与薄片玻璃SG的两侧部G1的粘度(根据子分布10d而设定的粘度)的粘度差产生变化的方式，变更温度分布，并测定中央区域G2及两侧部G1的粘度、在中央区域G2与两侧部G1的交界处产生的最大应变(延迟值)。将测定所得的结果示于表1。此外，关于第二、第三个温度分布，设为相同。

[表1]

	中央区域G2的粘度	两侧部G1的粘度	最大应变
				实施例1	109.0Poise	109.0Poise	1.0nm
实施例2	105.7Poise	109.0Poise	1.2nm
				实施例3	109.67Poise	109.0Poise	1.9nm
实施例4	109.67Poise	1014.5Poise	2.3nm
				实施例5	105.7Poise	1014.5Poise	2.3nm
比较例1	109.0Poise	107.0Poise	9.2nm

比较例2	105.7Poise	107.0Poise	9.1nm
				比较例3	1012.0Poise	1016.0Poise	26.5nm

如表1的实施例1～3所示，一方面以两侧部G1、中央区域G2各自的粘度成为10^9.0～10^14.5Poise的范围内、10^5.7～10^9.67Poise的范围的方式维持粘度，一方面缩小两侧部G1与中央区域G2的粘度差，由此，能够使最大应变为1.9nm以下。另外，如表1的实施例4、5所示，即使在通过将两侧部G1、中央区域G2各自的粘度维持在所述范围而使粘度差为10^14.5(≒10^14.5－10^9.67)Poise左右的情况下，也能够使最大应变为2.3nm以下。另一方面，如表1的比较例1、2所示，如果两侧部G1、中央区域G2的粘度超出所述范围，那么即使粘度差小于10^14.5，最大应变也会成为9.1nm～9.2nm，与实施例1～5相比变大。另外，如表1的比较例3所示，如果两侧部G1、中央区域G2的粘度超出所述范围且粘度差为10^14.5以上，那么最大应变成为26.5nm，相较于比较例1、2还大。

根据以上所述，在第一个温度分布区域中，一方面以两侧部G1、中央区域G2各自的粘度成为10^9.0～10^14.5Poise的范围内、10^5.7～10^9.67Poise的范围的方式维持粘度，一方面缩小两侧部G1与中央区域G2的粘度差，由此，能够减少在中央区域G2与两侧部G1的交界处产生的应变。

[符号的说明]

11          熔解装置

12          澄清装置

21          上部冷却调整板

22          后方水冷单元

31          下部冷却调整板

32          温度控制单元

40          成形装置

41          成形体

41a         成形体的下端部

41b         成形体的顶部

41c         成形体的侧面(表面)

43          槽

50          间隔部件

51         冷却辊

60         冷却单元

61         中央部冷却单元

62         上部空冷单元

63a、63b   下部空冷单元

71         侧部冷却单元

72         上部水冷单元

73         下部水冷单元

80         缓冷炉

81         下拉辊

FG         熔融玻璃

SG         薄片玻璃

100        玻璃基板制造装置

721        上部水冷板

722        上部连结单元

731        下部水冷板

732        下部连结单元

Claims (7)

1.一种玻璃基板的制造方法，其特征在于：利用下拉法使熔融玻璃从成形体溢流而成形为薄片玻璃，一边沿流下方向拉长所述薄片玻璃一边进行冷却，由此，制造玻璃基板；且

在所述薄片玻璃从所述成形体离开之后处在所述薄片玻璃的温度从高于软化点的温度到变为缓冷点附近的温度区域时，一边朝向所述薄片玻璃的宽度方向的侧部施加张力，一边进行冷却以使所述侧部的粘度与由所述侧部夹着的中央区域的粘度的粘度差为标准值以下。

2.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其中

将所述侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的第一范围内进行冷却，将所述中央区域的粘度维持在10^5.7～10^9.67Poise的第二范围内进行冷却，将所述标准值设为所述侧部的所述第一范围的粘度与所述中央区域的所述第二范围的粘度的粘度差。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的制造方法，其中

以所述侧部的粘度及所述中央区域的粘度沿着所述流下方向变高的方式进行冷却。

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

在所述温度区域内，进行如下步骤：

板厚均匀化步骤，用来使所述薄片玻璃的板厚在宽度方向上均匀；以及

翘曲减少步骤，用来在所述板厚均匀化处理之后减少所述薄片玻璃的翘曲。

5.根据权利要求4所述的玻璃基板的制造方法，其中

所述板厚均匀化步骤是使所述薄片玻璃的中央区域的宽度方向的温度分布均匀，且使所述薄片玻璃的两侧部的温度比所述中央区域的温度低，

在所述翘曲减少步骤中，使所述薄片玻璃的宽度方向的温度分布比所述板厚均匀化步骤的温度低，且从所述中央区域的中心部朝向所述侧部沿所述薄片玻璃的宽度方向形成温度梯度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃基板的制造方法，其中

所述成形体正下方的薄片玻璃的粘度为10^5.7～10^7.5Poise，

以所述薄片玻璃的侧部的粘度达到10^9.0Poise以上的方式将所述薄片玻璃急冷，且

以所述薄片玻璃的中央区域的粘度达到10^5.7Poise以上的方式将所述薄片玻璃急冷。

7.一种玻璃基板的制造装置，其特征在于包括：

成形体，具有一对顶部、下端部、及从所述一对顶部延伸到所述下端部的一对表面，使熔融玻璃当从所述一对顶部溢流后，沿着所述一对表面流下，并在所述下端部合流而成形薄片玻璃；

第一热处理单元，在从所述成形体离开后的所述薄片玻璃处在高于软化点的温度区域时，进行所述薄片玻璃的侧部的热处理；以及

第二热处理单元，在所述薄片玻璃处在所述软化点附近到缓冷点附近的温度区域时，进行所述侧部的热处理；且

所述第一热处理单元及所述第二热处理单元一边朝向所述侧部施加张力，一边将所述侧部的粘度维持在10^9.0～10^14.5Poise的范围内进行冷却，且将由所述侧部夹着的中央区域的粘度维持在10^5.7～10^9.67Poise的范围内进行冷却。