CN105121368A - 带保持部的玻璃基板、玻璃基板的热处理方法、以及玻璃基板支承单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提供玻璃基板、玻璃基板的热处理方法、以及玻璃基板支承单元,其在对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时,能够在不施加多余的应力的情况下支承玻璃基板,从而能够有效地防止玻璃基板产生变形、歪曲、损伤等问题。在玻璃基板(1)的边缘部(10a)形成有板厚比其他的区域厚的保持部(11),在借助保持部(11)对玻璃基板(1)进行保持的状态下,对玻璃基板(1)实施热处理,在热处理结束后,将包括保持部(11)在内的规定的区域从玻璃基板(1)去除。
Description
技术领域
本发明涉及具有保持部的带保持部的玻璃基板、在玻璃基板上实施热处理时的玻璃基板的热处理方法、以及具备玻璃基板与支承该玻璃基板的支承机构的玻璃基板支承单元的技术。
背景技术
近几年,显示器的高精细化逐渐发展,在该显示器中使用的玻璃基板中,为了降低歪曲、收缩(热收缩),大多实施热处理(退火处理)。
这里,当在玻璃基板上实施热处理时,为了防止因该热处理的实施反而造成玻璃基板上产生变形、歪曲,需要不施加多余的应力地支承玻璃基板。另外,在支承玻璃基板时,为了防止损伤等产生必须非常注意。
鉴于这样的问题,由“专利文献1”以及“专利文献2”示出了用于支承实施热处理时的玻璃基板的技术。
具体而言,在所述“专利文献1”中公开了如下的面板支承配件,其中,在玻璃制成的显示器面板的制造中,当对玻璃面板(玻璃基板)实施热处理(烧制)时,通过能够在正交的两个轴向上旋转的宽度较窄的多个支承构件,从下方支承平坦而坚固牢靠的支承板(定位器),在该支承板上将玻璃面板以水平姿态载置,从而在不使用由支承板全面地支承玻璃面板的面板支承配件、以及支承板的情况下,将玻璃面板直接以水平姿态载置在上述宽度较窄的多个支承构件上,而通过所述多个支承构件局部地支承玻璃面板。
另外,在所述“专利文献2”中公开了,在烧制炉(热处理炉)内,通过滚子的槽部支承玻璃基板的下边缘部并且由一对引导辊夹持上边缘部而以垂直姿态进行搬运的搬运机构、以及通过滚子的槽部支承玻璃基板的上边缘部以及下边缘部的双方而以垂直姿态搬运的机构、和通过吊挂配件吊挂支承玻璃基板的上边缘部并且通过一对引导辊夹持下边缘部而进行搬运的搬运机构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2000-501373号公报
专利文献2:日本特开2006-029597号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据由所述“专利文献1”以及“专利文献2”所示出的技术,在对玻璃基板实施热处理时,能够在不施加多余的应力的情况下对玻璃基板进行支承,从而也可以认为能够有效地防止在玻璃基板上产生变形、歪曲、损伤等。
然而,在所述“专利文献1”中公开的面板支承配件中,水平姿态的玻璃面板(玻璃基板)仅在保持载置于支承板(定位器)上的状态下被支承,因此存在因玻璃面板与支承板的接触面处的滑动等产生损伤,从而导致玻璃面板的质量降低、产生不合格品的顾虑。
另外,在该文献中公开的其他的面板支承配件中,水平姿态的玻璃面板直接载置于宽度较窄的多个支承构件上,玻璃面板与各支承构件局部地接触,因此,例如,在搬运具有0.7[mm]以下的厚度的超薄板的玻璃面板时,会产生过度的变形(翘曲),而在该状态下进行热处理时,存在玻璃面板的质量降低、产生不合格品的问题变得更加明显的顾虑。
另一方面,在所述“专利文献2”中公开的搬运机构中,设为将玻璃基板以垂直姿态搬运的结构,然而,例如,在前述的超薄板的玻璃基板中,不仅无法充分抑制变形(翘曲),根本上因压曲而无法维持垂直姿态,因此无法支承玻璃基板。
另外,在该文献中公开的其他的搬运机构中,由吊挂配件夹持并且吊挂支承玻璃基板的上边缘部,而且由一对引导辊夹持下端部,从而成为保持玻璃基板的垂直姿态的同时进行搬运的结构,然而,例如,前述的超薄板的玻璃基板的强度不高,因此存在吊挂配件的夹持位置处产生裂缝等,热处理中玻璃基板发生损坏的可能性。
本发明是鉴于以上所示出的现状的问题点而完成的,其课题在于,提供带保持部的玻璃基板、玻璃基板的热处理方法、以及玻璃基板支承单元,其在对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时,能够在不施加多余的应力的情况下支承玻璃基板,从而能够有效地防止玻璃基板产生变形、歪曲、损伤等问题。
用于解决课题的方案
以上说明的内容是本发明要解决的课题,接下来对用于解决该课题的方案进行说明。
即,本发明的玻璃基板的热处理方法是对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,在玻璃基板的边缘部形成板厚比其他的区域厚的保持部,在借助该保持部对所述玻璃基板进行保持的状态下,对所述玻璃基板实施热处理,在该热处理结束后,将包括所述保持部在内的规定的区域从所述玻璃基板去除。
以上述结构为基础,优选为,所述保持部通过在所述玻璃基板上粘贴带状的平板玻璃而形成,所述玻璃基板与所述平板玻璃直接面接触。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述保持部以从所述玻璃基板向外部伸出的方式形成。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述玻璃基板通过夹持所述保持部夹持而被保持。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述玻璃基板通过卡挂所述保持部而被保持。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述玻璃基板以悬吊的状态被保持。
另外,以上述结构为基础,优选为,具备多个所述玻璃基板,多个所述玻璃基板沿着与所述玻璃基板的板面正交的方向排列设置成一直线状。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述玻璃基板的下端附近配置于沿着与所述玻璃基板的板面正交的方向排列设置的一对引导构件的间隙中。
另一方面,本发明的玻璃基板是带保持部的玻璃基板,其特征在于,具备:矩形平板状的玻璃基板;以及保持部,其形成在该玻璃基板的边缘部,且板厚比其他的区域厚,并且在对所述玻璃基板进行热处理时被保持。
以上述结构为基础,优选为,所述保持部通过在所述玻璃基板上粘贴带状的平板玻璃而形成,所述玻璃基板与所述平板玻璃直接面接触。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述保持部形成在所述玻璃基板的一边的边缘部上。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述保持部以从所述玻璃基板向外部伸出的方式形成。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述玻璃基板与所述平板玻璃由同一材质形成。
并且,本发明的玻璃基板支承单元的特征在于,具备:上述带保持部的玻璃基板的方案中任一方案所述的玻璃基板;以及保持夹具,其具有夹持机构部,通过利用该夹持机构部夹持所述保持部、或者将所述保持部卡挂于该夹持机构部而保持所述玻璃基板。
另外,以上述结构为基础,优选为,所述保持部形成于所述玻璃基板的对置的两边的边缘部、或者全部四边的边缘部,借助所述保持部,所述玻璃基板以纵向姿态或者平放姿态被保持。
发明效果
作为本发明的效果,起到了如下所示的效果。
即,根据技术方案1中的玻璃基板的热处理方法,在对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时,能够在不施加多余的应力的情况下支承玻璃基板,从而能够有效地防止玻璃基板产生变形、歪曲、损伤等问题。
因此,能够实现玻璃基板的质量提高以及不合格品的减少。
另外,根据技术方案2中的玻璃基板的热处理方法,能够不使用粘合剂等地、在常温下容易地进行玻璃基板与平板玻璃的粘合地形成保持部。
另外,根据技术方案3中的玻璃基板的热处理方法,能够借助保持部的伸出的部位而由保持夹具保持,从而能够降低因玻璃基板的平面部与保持夹具干涉而对该玻璃基板造成损伤、损坏等的可能性。
另外,根据技术方案4中的玻璃基板的热处理方法,在矩形平板状的玻璃基板中,通过对板厚比其他的平面部的区域厚的保持部进行夹持来保持玻璃基板,从而能够降低在夹持位置产生裂缝等进而导致在热处理中玻璃基板损坏的可能性。
另外,根据技术方案5中的玻璃基板的热处理方法,在通过保持夹具保持玻璃基板时不夹持保持部,因此玻璃基板相对于保持夹具的位置也未被过度牢固地固定,从而能够减少因意外的外力导致对玻璃基板造成损伤、损坏等。
另外,根据技术方案6中的玻璃基板的热处理方法,由于借助保持部悬吊玻璃基板,且以纵向姿态进行保持,因此例如即使是超薄板的玻璃基板也能够充分抑制变形(翘曲)的产生。
另外,根据技术方案7中的玻璃基板的热处理方法,例如在热处理炉内,能够紧凑而效率良好地收容多个玻璃基板。
另外,根据技术方案8中的玻璃基板的热处理方法,由于通过引导构件对玻璃基板的下端附近进行限制,因此能够有效地防止因热处理炉内的气流使得相邻的玻璃基板彼此接触而损伤的情况。
另一方面,根据技术方案9中的带保持部的玻璃基板,在对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时,能够在不施加多余的应力的情况下支承玻璃基板,从而能够有效地防止玻璃基板产生变形、歪曲、损伤等问题。
因此,能够实现玻璃基板的质量提高以及不合格品的减少。
另外,根据技术方案10中的带保持部的玻璃基板,能够不使用粘合剂等地、在常温下容易地进行玻璃基板与平板玻璃的粘合地形成保持部。
另外,根据技术方案11中的带保持部的玻璃基板,由于保持部的形成位置是玻璃基板的边缘部,因此能够尽可能减小热处理后去除的区域(保持部),从而能够实现成品率的提高。
另外,根据技术方案12中的带保持部的玻璃基板,能够借助保持部的伸出的部位而由保持夹具进行保持,从而能够降低玻璃基板的平面部与保持夹具干涉而导致该玻璃基板产生损伤、损坏等的可能性。
另外,根据技术方案13中的带保持部的玻璃基板,由于玻璃基板与平板玻璃的热膨胀率实质上相等,因此,例如,即使在热处理炉内被加热时,也能够有效地防止因热膨胀差产生的所述玻璃基板以及所述平板玻璃的弯曲、歪曲导致平板玻璃从玻璃基板剥离或者玻璃基板、平板玻璃损坏的情况发生。
并且,根据技术方案14中的玻璃基板支承单元,在对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时,能够在不施加多余的应力的情况下支承玻璃基板,从而能够有效地防止玻璃基板产生变形、歪曲、损伤等问题。
因此,能够实现玻璃基板的质量提高以及不合格品的减少。
另外,根据技术方案15中的玻璃基板支承单元,由于能够通过保持夹具从玻璃基板的边缘部施加张力的状态下,将该玻璃基板保持为纵向姿态(垂直姿态)、或者平放姿态(水平姿态),因此,例如即使是超薄板的玻璃基板,也不会发生挠曲等而能够可靠地进行保持。
附图说明
图1是示出了本发明的第一实施方式的玻璃基板支承单元的整体的结构的立体图。
图2是示出了设置有第一实施方式的玻璃基板支承单元的热处理炉的剖面主视图。
图3同样是示出了热处理炉的剖面侧视图。
图4是示出了本发明的第二实施方式的玻璃基板支承单元的整体的结构的立体图。
图5同样是示出了第二实施方式的玻璃基板支承单元的图,且是示出了具备具有夹持机构部的保持夹具的、玻璃基板支承单元的整体的结构的立体图。
图6是示出了本发明的第三实施方式的玻璃基板支承单元的整体的结构的立体图。
图7是示出了第三实施方式的玻璃基板支承单元中玻璃基板的保持部的附近的放大侧视图。
图8同样是示出了第三实施方式的玻璃基板支承单元的图,且是示出了具备具有夹持机构部的保持夹具的、玻璃基板支承单元的整体的结构的立体图。
图9是示出了本发明的第四实施方式的玻璃基板支承单元的整体的结构的图,(a)是示出了将玻璃基板保持为垂直姿态的状态的立体图,(b)是示出了将玻璃基板保持为水平姿态的状态的立体图。
图10是示出了本发明的第五实施方式的玻璃基板支承单元的整体的结构的图,(a)是示出了将玻璃基板保持为垂直姿态的状态的立体图,(b)是示出了将玻璃基板保持为水平姿态的状态的立体图。
图11是示出了本发明的第六实施方式的玻璃基板支承单元的整体的结构的图,(a)是示出了将玻璃基板保持为垂直姿态的状态的立体图,(b)是示出了将玻璃基板保持为水平姿态的状态的立体图。
具体实施方式
接下来,对发明的实施方式进行说明。
[玻璃基板1(第一实施方式)]
首先,利用图1至图3对将本发明具体化了的第一实施方式的玻璃基板1的结构进行说明。
需要说明的是,关于以下的说明,为了便于说明,将图1至图3的上下方向规定为玻璃基板1(或者,热处理炉50)的上下方向而进行说明。
另外,在图1以及图3中,将箭头A的方向规定为前方而进行说明。
本实施方式中的玻璃基板1用于例如以液晶显示器、等离子显示器、以及有机EL等为代表的平板显示器、太阳能电池板等中。
玻璃基板1是带保持部的玻璃基板,如图1所示,具备基板主体10,在该基板主体10上形成有保持部11。
基板主体10由0.7[mm]以下(更具体而言,10[μm]~700[μm])的板厚构成的、矩形平板状的超薄板的平板玻璃形成。
另外,在对玻璃基板1实施退火处理(热处理)时,基板主体10通过由后述的保持夹具2将保持部11保持而被悬吊,且保持为使板面朝向前后方向(与箭头A平行的方向)并且沿上下方向(在从侧面观察时,与箭头A正交的方向)延伸那样的纵向姿态(垂直姿态)。
而且,在基板主体10的表面(箭头A的方向侧(前侧)的板面)以及背面(箭头A的对置方向侧(后侧)的板面),在作为该基板主体10的一边的边缘部的、上边侧的边缘部(以下,记为“上侧边缘部”)10a、10a上,沿着所述上边在常温下分别粘贴(粘合)带状的平板玻璃11a、11a。
由这样的分别设置于基板主体10的表面以及背面的上侧边缘部10a、10a上的平板玻璃11a、11a构成保持部11。
换言之,在基板主体10的上端附近(上侧边缘部10a)形成有板厚比其他的区域厚的保持部11。
需要说明的是,关于保持部11的形成机构,不限定于如本实施方式所示那样的使用平板玻璃11a的方式。
即,例如,在玻璃基板的制造工序中,在“溢流下拉法”、以及“浮法”的任一情况下,将玻璃带(带状的薄板玻璃)通过冷却辊、上辊等在宽度方向上一边拉伸一边成形。
此时,玻璃带的侧端部与其他的区域相比厚度尺寸增加,也能够将这样的侧端部作为保持部11使用。
然而,在本实施方式中的玻璃基板1中,关于平板玻璃11a向基板主体10的粘合,利用伴随两构件10、11a间的面接触而表现出的粘合力。
这里,认为在这样的面接触部上产生的粘合力源自两构件10、11a的表面间的氢键、或者范德华力,已知两构件10、11a间的接触面的表面粗糙度(Ra)为2.0[nm]以下(优选为,0.5[nm]以下,更优选为,0.2[nm])的情况表现出。
需要说明的是,关于平板玻璃11a向基板主体10的粘合不限定于利用伴随这样的面接触而表现出的粘合力的方式,也可以使用现有的粘合剂。
另外,关于基板主体10以及平板玻璃11a的材质,不限定于同一材质,然而如后文所述,若考虑在热处理炉50(参照图2)内实施热处理,则由于热膨胀率实质上没有差异,从而各自的升温时或者降温时的热膨胀量不会产生差异,因此优选基板主体10以及平板玻璃11a的材质为同一材质。
在由这样的结构构成的玻璃基板1的上方,多个(本实施方式中为二个)保持夹具2、2作为支承玻璃基板1的支承机构而沿着基板主体10的上边配设。
而且,在保持夹具2上具备夹持机构部21,通过该夹持机构部21从前后方向两侧夹持基板主体10的保持部11,从而玻璃基板1通过保持夹具2而被悬吊。
通过由如上的结构构成的玻璃基板1以及保持夹具2构成了玻璃基板支承单元100。
需要说明的是,在本实施方式中的玻璃基板支承单元100中,保持夹具2的个数可以是一个,也可以是三个以上。
然而,如上所述,在常温状态的玻璃基板支承单元100中,由保持夹具2夹持的保持部11由在常温下与基板主体10粘合的平板玻璃11a构成。
这里,在保持部11与基板主体10在常温下粘合后,基板主体10以及平板玻璃11a的面接触部经过退火工序而被加热至300[℃]以上的情况下,例如,若其加热温度小于基板主体10以及平板玻璃11a的应变点中较低方的应变点,则两者的粘合状态成为,虽然没有熔接但“无法剥离的粘合状态”。
另外,若所述加热温度在基板主体10以及平板玻璃11a的各自的应变点以及软化点中的较低方的应变点以上,且小于较低方的软化点,则两者的粘合状态成为“无法剥离,且更牢固的粘合状态”。
如此一来,将基板主体10以及平板玻璃11a的面接触部加热至300[℃]以上,而使得两者的粘合状态成为“无法剥离的粘合状态”或者“无法剥离,且更牢固的粘合状态”的情况下,无法将保持部11剥离去除,因此通过沿着位于基板主体10的上侧边缘部10a的下方的切断预定线10切断基板主体10,从而将包括保持部11在内的规定的区域除去(去除)。
另一方面,在基板主体10的下边侧的边缘部(以下,记为“下侧边缘部”)10c,设置有例如由玻璃块构成的吊锤(未图示),这种方式在由保持夹具2进行悬吊的、保持玻璃基板1的悬挂姿态的方面上是更优选的。
这里,作为所述吊锤向基板主体10的安装方法,例如,考虑将作为吊锤的玻璃块的规定区域的表面粗糙度(Ra)设为2.0[nm](优选为,0.5[nm]以下),利用前述的伴随面接触而产生的粘合力,将所述规定区域直接安装于基板主体10的下侧边缘部10c的方法。
其中,在将吊锤安装于基板主体10上时,优选将该吊锤直接安装的部位设为基板主体10的非有效区域,沿着未图示的切断预定线,在退火工序后将该非有效区域切断。
在玻璃基板支承单元100中,在玻璃基板1的下部,作为用于限制该玻璃基板1向前后方向的位置偏移的引导构件,而附带设置引导销3。
具体而言,在基板主体10的下端附近(非有效区域)的左右方向(在俯视观察时,与箭头A正交的方向)两侧,分别附带设置一对引导销3、3。
此时,如图3所示,在基板主体10的下端附近的表面侧以及背面侧,在与该基板主体10的板面正交的方向上具有间隙的状态下固定设置这对引导销3、3,例如,在进行后述的热处理时,可以有效利用。
由如上的结构构成的玻璃基板支承单元100例如投入热处理炉50内而实施热处理。
具体而言,就投入热处理炉50内的多个玻璃基板支承单元100、100…而言,各个玻璃基板1、1…以相互排列设置的状态被收容。
换句话说,多个玻璃基板1、1…沿着与板面正交的方向排列设置成一直线状。
这里,在热处理炉50内,各保持夹具2使夹持机构部21朝向下方,并且借助磁铁等以能够拆装的方式吊设于设置在炉顶棚部上的基底构件51的下表面。
而且,通过这样的保持夹具2夹持基板主体10的保持部11,从而将各玻璃基板1保持为以纵向姿态(垂直姿态)悬吊的状态。
另外,在热处理炉50内,在左右方向两侧的炉壁下部,以相对于该热处理炉50的内部空间能够进退的方式分别嵌设一对引导销3、3。
而且,如图2所示,玻璃基板1(更具体而言,基板主体10)通过所述一对引导销3、3分别夹着下端附近的左右方向两端部,而通过前述的保持夹具2保持为悬吊的状态。
如此一来,通过引导销3限制玻璃基板1的下端附近,从而能够有效地防止热处理炉50内的气流对玻璃基板1造成的负面影响。
具体而言,在热处理炉50内,因热处理炉内的温度差、由此而产生的压力差等而产生气流,受到该气流的影响,存在玻璃基板1向与板面正交的方向摆动的情况。
然而,在本实施方式中,通过引导销3来限制玻璃基板1的下端附近,因此不会因受到所述气流的影响而使得玻璃基板1摆动。
因此,限制了玻璃基板1的不适宜的摆动,从而有效地防止了相互相邻的玻璃基板1、1彼此的接触造成的损坏等。
另外,有效地抑制了基板主体10的保持部11的被保持夹具2夹持的部位处因伴随玻璃基板1的摆动导致的滑动造成的摩耗、损伤,进而有效地抑制了损坏等。
需要说明的是,如上所述,例如,在玻璃基板1的下端设置吊锤(未图示)的情况等时,由于该吊锤产生的向下方的拉伸力作用在玻璃基板1上,因此进一步限制了该玻璃基板1的不适当的摆动。
然而,在本实施方式中的玻璃基板1中,基板主体10以及平板玻璃11a均由相同材质的无碱玻璃形成。
因此,两构件10、11a的热膨胀率实质上相等,从而即使在热处理炉50内被加热时,也不会因两者的热膨胀差产生翘曲、歪曲,进而导致平板玻璃11a从基板主体10剥离或者基板主体10、平板玻璃11a损坏等那样的情况发生。
其中,热处理炉50内加热至比无碱玻璃的应变点(更具体而言,约600℃~700℃)低的温度即约540℃,因此基板主体10与平板玻璃11a的面接触部在热处理后无法剥离。
可以认为这是由于,当玻璃的温度超过250℃~300℃时,在基板主体10与平板玻璃11a的面接触部的氢键部进行脱水反应,从而该面接触部的结合变为变化为产生更强力的粘合力的共价键。
如此一来,热处理结束,在从热处理炉50内刚将玻璃基板支承单元100取出后,基板主体10与平板玻璃11a无法剥离,因此在打开夹持机构部21,将玻璃基板1从保持夹具2拆装后,需要沿着切断预定线10b切断基板主体10。
需要说明的是,基板主体10的切断通过划线形成后的折断、激光切割、施加了弯曲应力的切割等进行。
通过执行如上的处理,而制造不具有损伤、歪曲的高质量的玻璃基板1。
需要说明的是,在本实施方式中,如上所述,通过在炉顶棚部的基底构件51的下表面上吊设的保持夹具2将玻璃基板1保持为以纵向姿态(垂直姿态)悬吊的状态,然而,例如,也可以代替所述保持夹具2,而通过未图示的搬运机构在悬吊的状态下搬运玻璃基板1的状态下,进行热处理、其他的加工处理等。在该情况下,当然不必设置引导销3。
由此,能够在以纵向姿态串联排列多个玻璃基板1、1…的状态下,连续进行热处理、检查处理等。
[玻璃基板201(第二实施方式)]
接下来,利用图4以及图5对将本发明具体化了的第二实施方式的玻璃基板201的结构进行说明。
需要说明的是,关于以下的说明,为了便于说明,将图4以及图5的上下方向规定为玻璃基板201的上下方向而进行说明。
另外,在图4以及图5中,将箭头A的方向规定为前方而进行说明。
第二实施方式中的玻璃基板201具有与前述的第一实施方式中的玻璃基板1大致相同的结构,另一方面,形成在基板主体210上的保持部211的结构与所述玻璃基板1不同。
因此,在以下的说明中,主要对与玻璃基板1(第一实施方式)不同的部分进行说明,而省略对与该玻璃基板1相同的结构的说明。
如图4所示,在基板主体210的表面以及背面,在该基板主体210的一边的边缘部即上边侧的边缘部(以下,记为“上侧边缘部”)210a、210a上,沿着所述上边在常温下分别粘贴(粘合)带状的平板玻璃211a、211a。
具体而言,各平板玻璃211a的长边方向上的尺寸设定为与基板主体210的上边的尺寸相比足够长。
而且,平板玻璃211a配设为,在基板主体210的上侧边缘部210a沿着上边,并且长边方向上的两侧端部朝向该基板主体210的左右方向(在俯视观察时,与箭头A正交的方向)延伸。
通过这样的设置在基板主体210的表面以及背面的上侧边缘部210a、210a上的平板玻璃211a、211a构成保持部211。
换言之,在基板主体210的上端附近(上侧边缘部210a)形成有与其他的区域相比板厚较厚的保持部211。另外,所述保持部211以向基板主体210的左右方向两侧延伸的方式,从所述基板主体210向外部伸出地形成。
而且,在本实施方式中,具备通常由多个(在本实施方式中为两根)梁构成的保持夹具203、203,通过该保持夹具203、203,分别卡挂保持部211的左右方向两侧的延伸部,从而将玻璃基板201以悬吊的状态保持。
这里,若在保持夹具203中,预先在上表面形成矩形状的槽部203a,则借助该槽部203a来卡挂保持部211,由此能够限制玻璃基板201相对于保持夹具203的位置偏移,因此更加优选在保持夹具203上预先在上表面形成矩形状的槽部203a。
如此一来,在第二实施方式中的玻璃基板201中,由保持夹具203保持的部位是从基板主体210分离的、保持部211的延伸部,因此,例如,不必担忧该保持夹具202与该基板主体210的有效区域(比切断预定线210b靠下侧的部位)干涉,在所述基板主体210产生损伤、损坏等。
然而,如图5所示,本实施方式中的玻璃基板201也可以为,通过具备夹持机构部221的保持夹具202而保持为悬吊的状态的结构。
在该情况下,作为具体的结构,利用多个(在本实施方式中为两个)保持夹具202、202分别夹持保持部211的左右方向两侧的延伸部,而将玻璃基板201保持为悬吊的状态。
通过由如上的结构构成的玻璃基板201以及保持夹具202(或者203)构成玻璃基板支承单元200。
需要说明的是,在本实施方式中的玻璃基板支承单元200中,保持夹具202(或者203)的个数也可以是三个(或者三根)以上。
[玻璃基板301(第三实施方式)]
接下来,利用图6至图8对将本发明具体化了的第三实施方式的玻璃基板301的结构进行说明。
需要说明的是,关于以下的说明,为了便于说明,将图6至图8的上下方向规定为玻璃基板301的上下方向而进行说明。
另外,在图6至图8中,将箭头A的方向规定为前方而进行说明。
第三实施方式中的玻璃基板301具有与前述的第一实施方式中的玻璃基板1大致相同的结构,另一方面,形成于基板主体310上的保持部311的结构与所述玻璃基板1不同。
因此,在以下的说明中,主要对与玻璃基板1(第一实施方式)不同的部分进行说明,而省略对与该玻璃基板1相同的结构的说明。
如图6所示,在基板主体310的表面以及背面,在该基板主体310的一边的边缘部即上边侧的边缘部(以下,记为“上侧边缘部”)310a、310a上,在常温下分别粘贴(粘合)多个带状的平板玻璃311a、311a…。
具体而言,在基板主体310的各上侧边缘部310a,在厚度方向上层叠一组(在本实施方式中,三片为一组)平板玻璃311a、311a、311a,并且沿着所述上边配设。
通过这样的在基板主体310的表面以及背面的上侧边缘部310a、310a上设置的多个平板玻璃311a、311a…构成保持部311。
换言之,在基板主体310的上端附近(上侧边缘部310a)形成与其他的区域相比板厚较厚的保持部311。另外,保持部311形成为,在基板主体310的表面侧以及背面侧具有能够卡挂在其他的构件上的程度的足够的厚度尺寸。
而且,在本实施方式中,沿着保持部311具备通常由多个(在本实施方式中为两根)梁构成的保持夹具303、303,通过该保持夹具303、303卡挂保持部311,从而将玻璃基板301保持为悬吊的状态。
具体而言,如图7所示,例如,在基板主体310的表面以及背面,在保持部311的下方并且沿着该保持部311配设从剖面观察时呈矩形状的梁构成的保持夹具303、303。另外,保持部311经由下表面而卡挂于各保持夹具303的上表面上。由此,玻璃基板301保持为由保持夹具303、303悬吊的状态。
需要说明的是,作为保持夹具303的支承方法,可以考虑,例如,在热处理炉50内的左右方向两侧的炉壁上部突出设置从剖面观察时呈凹状的支承构件52、52,通过该支承构件52、52使保持夹具303的两端部卡挂的方法。
如此一来,在第三实施方式中的玻璃基板301中,在由保持夹具303支承该玻璃基板301时不夹持保持部311,因此玻璃基板301相对于保持夹具303的位置也未被过度牢固地固定,从而不必担忧因意外的外力导致对玻璃基板301造成损伤、损坏等。
需要说明的是,在本实施方式中,设为通过由与基板主体310的上边大致相同的长边尺寸构成的平板玻璃311a来构成保持部311,然而不限定于此。
即,也可以与前述的第二实施方式中的玻璃基板201相同,设为通过由与基板主体310的上边相比足够长的长边尺寸构成的平板玻璃来构成保持部311的结构。在该情况下,保持部311以向基板主体310的左右方向两侧延伸的方式伸出形成。
由此,玻璃基板301能够在比基板主体310向左右方向延伸的、保持部311的两端部,由保持夹具302的夹持机构321的前端部卡挂,并且保持为悬吊的状态。
因此,保持夹具302不会与基板主体310的有效区域干涉,从而不必担忧对该基板主体310造成损伤、损坏等。
然而,如图8所示,也可以为通过具备夹持机构部321的保持夹具302将本实施方式中的玻璃基板301保持为悬吊的状态的结构。
在该情况下,作为具体的结构,通过保持夹具302的夹持机构321的前端部卡挂保持部311,而将玻璃基板301保持为悬吊的状态。
通过由如上结构构成的玻璃基板301以及保持夹具302(或者303)构成玻璃基板支承单元300。
需要说明的是,在本实施方式中的玻璃基板支承单元300中,保持夹具302(或者303)的个数可以是一个(或者一根),也可以是三个(或者三根)以上。
[玻璃基板401(第四实施方式)]
接下来,利用图9对将本发明具体化了的第四实施方式的玻璃基板401的结构进行说明。
需要说明的是,关于以下的说明,为了便于说明,将图9的上下方向规定为玻璃基板401的上下方向而进行说明。
另外,在图9中,将箭头A的方向规定为前方而进行说明。
第四实施方式中的玻璃基板401具有与前述的第一实施方式中的玻璃基板1大致相同的结构,另一方面,形成在基板主体410上的保持部411的结构与所述玻璃基板1不同。
因此,在以下的说明中,主要对与玻璃基板1(第一实施方式)不同的部分进行说明,而省略对与该玻璃基板1相同的结构的说明。
如图9(a)所示,在基板主体410的表面上的对置的两边的边缘部,即上边侧的边缘部(以下,记为“上侧边缘部”)410a与下边侧的边缘部(以下,记为“下侧边缘部”)410c、以及所述基板主体410的背面上的对置的两边的边缘部,即上侧边缘部410a与下侧边缘部410c上,沿着所述上边以及下边在常温下分别粘贴(粘合)带状的平板玻璃411a、411a…。
通过在这样的基板主体410的表面的上侧边缘部410a与下侧边缘部410c、以及所述基板主体410的背面上的上侧边缘部410a与下侧边缘部410c上分别设置的多个平板玻璃411a、411a…构成保持部411、411。
换言之,在基板主体410的上端附近(上侧边缘部410a)以及下端附近(下侧边缘部410c)分别形成与其他的区域相比板厚较厚的保持部411、411。
因此,在第四实施方式中的玻璃基板401中,能够利用多个保持夹具402、402…的夹持机构部421、421…同时夹持基板主体410的上下方向(在从侧面观察时,与箭头A正交的方向)两侧的保持部411、411,而保持玻璃基板401的悬吊的状态。
换句话说,在玻璃基板401中,能够借助基板主体410的上下方向两侧的保持部411、411,通过保持夹具402支承,因此,例如,即使是玻璃基板401沿上下方向延伸出的大型的玻璃基板,也能够更牢固地保持玻璃基板401的悬挂姿态,从而能够可靠地防止玻璃基板401的摆动。
需要说明的是,在本实施方式中,将玻璃基板401保持为垂直姿态,然而不限定于此,例如,如图9(b)所示,也可以设为保持为水平姿态的结构。
在该情况下,通过保持夹具402沿前后方向(与箭头A的平行方向)施加张力,能够不产生挠曲等可靠地支承玻璃基板401。
通过由如上的结构构成的玻璃基板401以及保持夹具402构成玻璃基板支承单元400。
需要说明的是,在本实施方式中的玻璃基板支承单元400中,支承基板主体410的各保持部411的保持夹具402的个数可以是三个以下,也可以是五个以上。
[玻璃基板501(第五实施方式)]
接下来,利用图10对将本发明具体化了的第五实施方式的玻璃基板501的结构进行说明。
需要说明的是,关于以下的说明,为了便于说明,将图10的上下方向规定为玻璃基板501的上下方向而进行说明。
另外,在图10中,将箭头A的方向规定为前方而进行说明。
第五实施方式中的玻璃基板501具有与前述的第一实施方式中的玻璃基板1大致相同的结构,另一方面,形成在基板主体510上的保持部511的结构与所述玻璃基板1不同。
因此,在以下的说明中,主要对与玻璃基板1(第一实施方式)不同的部分进行说明,而省略对与该玻璃基板1相同的结构的说明。
如图10(a)所示,在基板主体510的表面上的对置的两边的边缘部,即右边侧的边缘部(以下,记为“右侧边缘部”)510d与左边侧的边缘部(以下,记为“左侧边缘部”)510e、以及所述基板主体510的背面上的对置的两边的边缘部,即右侧边缘部510d与左侧边缘部510e上,沿着所述右边以及左边在常温下分别粘贴(粘合)带状的平板玻璃511a、511a…。
通过这样的在基板主体510的表面上的右侧边缘部510d与左侧边缘部510e、以及所述基板主体510的背面上的右侧边缘部510d与左侧边缘部510e分别设置的多个平板玻璃511a、511a…构成保持部511、511。
换言之,在基板主体510的右端附近(右侧边缘部510d)以及左端附近(左侧边缘部510e)分别形成与其他的区域相比板厚较厚的保持部511、511。
因此,在第五实施方式中的玻璃基板501中,能够利用多个保持夹具502、502…的夹持机构部521、521…同时夹持基板主体510的左右方向(在俯视观察时,与箭头A正交的方向)两侧的保持部511、511,而保持玻璃基板501的姿态。
换句话说,在玻璃基板501中,能够借助基板主体510的左右方向两侧的保持部511、511而由保持夹具502支承,因此,例如,即使是玻璃基板501沿左右方向延伸的大型的玻璃基板,也能够更牢固地保持玻璃基板501的姿态,从而能够可靠地防止玻璃基板501的摆动。
需要说明的是,在本实施方式中,玻璃基板501保持为垂直姿态,然而不限定于此,例如,如图10(b)所示,也可以设为保持为水平姿态。
在该情况下,不管保持玻璃基板501的姿态是垂直姿态或者水平姿态的哪种情况,通过由保持夹具502沿左右方向施加张力,都能够不产生挠曲等可靠地保持玻璃基板501。
通过由如上的结构构成的玻璃基板501以及保持夹具502构成玻璃基板支承单元500。
需要说明的是,在本实施方式中的玻璃基板支承单元500中,支承基板主体510的各保持部511的保持夹具502的个数可以是三个以下,也可以是五个以上。
[玻璃基板601(第六实施方式)]
接下来,利用图11对将本发明具体化了的第六实施方式的玻璃基板601的结构进行说明。
需要说明的是,关于以下的说明,为了便于说明,将图9的上下方向规定为玻璃基板601的上下方向而进行说明。
另外,在图11中,将箭头A的方向规定为前方而进行说明。
第六实施方式中的玻璃基板601具有与前述的第一实施方式中的玻璃基板1大致相同的结构,另一方面,形成在基板主体610上的保持部611的结构与所述玻璃基板1不同。
因此,在以下的说明中,主要对与玻璃基板1(第一实施方式)不同的部分进行说明,而省略对与该玻璃基板1相同的结构的说明。
如图11(a)所示,在基板主体610的表面的全部四边的边缘部,即该基板主体610的上边侧的边缘部(以下,记为“上侧边缘部”)610a与下边侧的边缘部(以下,记为“下侧边缘部”)610c、以及右边侧的边缘部(以下,记为“右侧边缘部”)610d与左边侧的边缘部(以下,记为“左侧边缘部”)610e上,沿着所述上边与下边、以及所述右边与左边在常温下分别粘贴(粘合)带状的平板玻璃611a、611a…。
另外,在基板主体610的背面上的全部四边的边缘部,即该基板主体610的上边侧的边缘部(以下,记为“上侧边缘部”)610a与下边侧的边缘部(以下,记为“下侧边缘部”)610c、以及右边侧的边缘部(以下,记为“右侧边缘部”)610d与左边侧的边缘部(以下,记为“左侧边缘部”)610e上,沿着所述上边与下边、以及所述右边与左边在常温下分别粘贴(粘合)带状的平板玻璃611a、611a…。
通过这样的在基板主体610的表面上的上侧边缘部610a、下侧边缘部610c、右侧边缘部610d、以及左侧边缘部610e和在所述基板主体610的背面上的上侧边缘部610a、下侧边缘部610c、右侧边缘部610d、以及左侧边缘部610e上分别设置的多个平板玻璃611a、611a…构成保持部611、611…。
换言之,在基板主体610的上端附近(上侧边缘部610a)、下端附近(下侧边缘部10c)、右端附近(右侧边缘部610d)、以及左端附近(左侧边缘部610e)分别形成与其他的区域相比板厚较厚的保持部611、611…。
因此,在第六实施方式中的玻璃基板601中,能够利用多个保持夹具602、602…的夹持机构部621、621…同时夹持基板主体610的上下方向(在从侧面观察时,与箭头A正交的方向)两侧以及左右方向(在俯视观察时,与箭头A正交的方向)两侧的保持部611、611…,而保持玻璃基板601的姿态。
换句话说,在玻璃基板601中,能够借助位于基板主体610的周围的保持部611、611…而保持夹具602支承,因此,例如,不管玻璃基板601是如何大型的玻璃基板,也能够更牢固地保持玻璃基板601的姿态,从而能够可靠地防止玻璃基板601的摆动。
需要说明的是,在本实施方式中,玻璃基板601保持为垂直姿态,然而不限定于此,例如,如图11(b)所示,也可以为保持为水平姿态的结构。
其中,不管保持玻璃基板601的姿态是垂直姿态或者水平姿态的哪种情况,通过由保持夹具602沿前后方向(与箭头A平行的方向)且左右方向施加张力,都能够不产生挠曲等可靠地保持玻璃基板601。
通过由如上的结构构成的玻璃基板601以及保持夹具602构成玻璃基板支承单元600。
需要说明的是,在本实施方式中的玻璃基板支承单元600中,支承基板主体610的各保持部611的保持夹具602的个数可以是七个以下,也可以是九个以上。
另外,在本实施方式中,优选为,在切断预定线610b的延长线上未形成有各保持部611。
[验证实验]
接下来,关于将本发明具体化了的第一至第六实施方式的玻璃基板支承单元100、200…600,为了判断其有效性,对本发明人进行的验证实验进行说明。
首先,本发明人们作为本发明的实施方式的样本,准备了实施例1、2、3、4的玻璃基板。另外,作为这些样本的比较对象,准备了比较例1、2、3、4、5的玻璃基板。
这里,关于实施例1、3、4、以及比较例1、2、3、4的玻璃基板,使用了无碱玻璃(日本电气硝子(株)制:OA-11),另一方面,关于实施例2、以及比较例5的玻璃基板,使用了无碱玻璃(日本电气硝子(株)制:OA-10G)。
另外,关于此时的玻璃基板的尺寸,在实施例1、2、3、4、以及比较例4、5中,设为横向:730[mm]、纵向1020[mm],另一方面,在比较例1、2、3中,设为横向:730[mm]、纵向920[mm]。
需要说明的是,玻璃基板的尺寸不同是由于该玻璃基板的支承方法不同所致,在悬挂支承的情况下需要在热处理后切断保持部,因此将纵向的尺寸设定得较大。
其中,关于此时的玻璃基板的厚度,在实施例1、3、4、以及比较例1、2、4中,设为0.5[mm],另一方面,在实施例2以及比较例3、5中,设为0.3[mm]。
关于玻璃基板的支承方法,在实施例1、2、3、4中,利用伴随前述的面接触而表现出的粘合力,在基板主体的上端附近粘贴带状的平板玻璃而形成保持部,通过多个保持夹具夹持(或者卡挂)该保持部的情况下,将玻璃基板悬吊支承。
此时,在实施例1、2中,通过使具有70[mm]的宽度尺寸的带状的平板玻璃(日本电气硝子(株)制:OA-10G,厚度0.5[mm])分别与基板主体的表面以及背面的各自的上侧边缘部粘贴而形成保持部。
另外,作为夹持所述保持部的保持夹具,采用与所述保持部接触的夹持机构部的前端面的形状成为1边50[mm]的正方形的保持夹具。
另外,在实施例3中,对于基板主体的表面以及背面的各自的上侧边缘部,将具有70[mm]的宽度尺寸的带状的平板玻璃(日本电气硝子(株)制:OA-10G,厚度0.5[mm])以三片为一组进行层叠,并且分别粘贴,从而形成保持部。
其中,作为保持夹具的支承方法,利用所述保持部与基板主体的台阶,通过夹持机构部的前端部卡挂所述保持部。
并且,在实施例4中,对于基板主体的表面以及背面的各自的上侧边缘部,以朝向所述基板主体的宽度方向两侧分别延伸50[mm]的方式粘贴具有50[mm]的宽度尺寸的带状的平板玻璃(日本电气硝子(株)制:OA-10G,厚度0.5[mm]),从而形成保持部。
另外,作为保持夹具的支承方法,为将所述保持部的延伸部位卡挂于保持夹具上。
另一方面,在比较例1中,准备由比玻璃基板的周围尺寸(纵向尺寸、以及横向尺寸)各大出10[mm]的尺寸构成的结晶化玻璃制成的支承板(定位器),将玻璃基板载置在该支承板上,从而将玻璃基板支承为水平姿态。
另外,在比较例2、3中,准备结晶化玻璃制成的支承构件,通过相对于该支承构件倚靠立起,从而将玻璃基板支承为垂直姿态。
并且,在比较例4、5中,通过多个保持夹具直接夹持基板主体的上侧边缘部,并且将玻璃基板悬吊支承。
需要说明的是,比较例4、5中的保持夹具的夹持机构部的前端面的形状与前述的实施例1、2中采用的保持夹具相同。
对于以上示出的实施例1、2、3、4、以及比较例1、2、3、4、5的各自的玻璃基板,在升温速度10[℃/min]、热处理温度540[℃]的条件下,实施了热处理。
另外,热处理后分三阶段使温度降低至室温。
需要说明的是,关于实施例2、以及比较例5,与其他的实施例、以及比较例相比花费足够的时间的情况下使温度降低。
而且,关于实施例1、2、3、4、以及比较例4、5,在使温度降低至室温后,通过利用激光切割将由保持夹具支承的上侧边缘部切掉,从而得到由规定的尺寸(横向:730[mm],纵向920[mm])构成的玻璃基板。
对于通过像如上那样设置而获得的实施例1、2、3、4、以及比较例1、2、3、4、5的规定的尺寸的玻璃基板,对有效区域内的表面上的损伤的有无、因热处理中产生的裂缝造成的把持部的损坏的有无、压曲导致的玻璃基板的变形的有无进行了评价,能够得到由[表1]以及[表2]示出的结果。
需要说明的是,评价结果中,○表示合格等级,×表示不合格等级。
[表1]
[表2]
如[表1]所示,实施例1、2、3、4中,关于损伤、损坏、变形的有无,均未发现问题。
然而,如[表2]所示,在比较例1、2、3、4、5中,均发现某些问题。
基于以上的结果,明确了通过利用将本发明具体化了的第一至第六实施方式的玻璃基板支承单元100、200…600进行热处理,能够制造不会产生损伤、损坏、变形的优质的玻璃基板。
工业实用性
本发明的带保持部的玻璃基板、玻璃基板的热处理方法、以及玻璃基板支承单元例如能够用于,例如,以液晶显示器、等离子显示器、以及有机EL等为代表的平板显示器、太阳能电池板等中使用的矩形平板状的玻璃基板的热处理。
附图标记说明
1玻璃基板
10a边缘部(上侧边缘部)
11保持部
201玻璃基板
210a边缘部(上侧边缘部)
211保持部
301玻璃基板
310a边缘部(上侧边缘部)
311保持部
401玻璃基板
410a边缘部(上侧边缘部)
410c边缘部(下侧边缘部)
411保持部
501玻璃基板
510d边缘部(右侧边缘部)
510e边缘部(左侧边缘部)
511保持部
601玻璃基板
610a边缘部(上侧边缘部)
610c边缘部(下侧边缘部)
610d边缘部(右侧边缘部)
610e边缘部(左侧边缘部)
611保持部
Claims (15)
1.一种玻璃基板的热处理方法,其是对矩形平板状的玻璃基板实施热处理时的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
在玻璃基板的边缘部形成板厚比其他的区域厚的保持部,
在借助该保持部对所述玻璃基板进行保持的状态下,对所述玻璃基板实施热处理,
在该热处理结束后,将包括所述保持部在内的规定的区域从所述玻璃基板去除。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
所述保持部通过在所述玻璃基板上粘贴带状的平板玻璃而形成,
所述玻璃基板与所述平板玻璃直接面接触。
3.根据权利要求2所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
所述保持部以从所述玻璃基板向外部伸出的方式形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
所述玻璃基板通过夹持所述保持部而被保持。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
所述玻璃基板通过卡挂所述保持部而被保持。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
所述玻璃基板以悬吊的状态被保持。
7.根据权利要求6所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
具备多个所述玻璃基板,
多个所述玻璃基板沿着与所述玻璃基板的板面正交的方向排列设置成一直线状。
8.根据权利要求6或7所述的玻璃基板的热处理方法,其特征在于,
所述玻璃基板的下端附近配置于沿着与所述玻璃基板的板面正交的方向排列设置的一对引导构件的间隙中。
9.一种带保持部的玻璃基板,其特征在于,具备:
矩形平板状的玻璃基板;以及
保持部,其形成在该玻璃基板的边缘部,且板厚比其他的区域厚,并且在对所述玻璃基板进行热处理时被保持。
10.根据权利要求9所述的带保持部的玻璃基板,其特征在于,
所述保持部通过在所述玻璃基板上粘贴带状的平板玻璃而形成,
所述玻璃基板与所述平板玻璃直接面接触。
11.根据权利要求9或10所述的带保持部的玻璃基板,其特征在于,
所述保持部形成于所述玻璃基板的一边的边缘部。
12.根据权利要求11所述的带保持部的玻璃基板,其特征在于,
所述保持部以从所述玻璃基板向外部伸出的方式形成。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的带保持部的玻璃基板,其特征在于,
所述玻璃基板与所述平板玻璃由同一材质形成。
14.一种玻璃基板支承单元,其特征在于,具备:
权利要求9至13中任一项所述的玻璃基板;以及
保持夹具,其具有夹持机构部,通过利用该夹持机构部夹持所述保持部、或者将所述保持部卡挂于该夹持机构部而保持所述玻璃基板。
15.根据权利要求14所述的玻璃基板支承单元,其特征在于,
所述保持部形成于所述玻璃基板的对置的两边的边缘部、或者全部四边的边缘部,
借助所述保持部,所述玻璃基板以纵向姿态或者平放姿态被保持。
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