JP2009173525A - ガラス板の製造方法及び製造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ガラス板の大板化に伴って大きくなる内部歪の問題を回避して、生産性良く高品質のガラス板を得る方法を提供することを技術的課題とする。
【解決手段】 成形炉１１内に設けられた成形体１０に溶融ガラスＡを供給すると共に、該成形体１０から溶融ガラスＡを鉛直方向に延びる搬送経路１８に流下させて板状のガラスリボンＢに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンＢの内部歪をアニール炉１２内で除去するアニール工程、該ガラスリボンＢを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板Ｃの製造方法において、前記成形炉１１及び／又はアニール炉１２の外部雰囲気の気圧を加圧することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形体から溶融ガラスを流下させて鉛直方向にガラスリボンを延伸成形するガラス板の製造方法及びその製造設備に関するものである。

各種電子機器、とりわけ液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用板ガラスの製造方法として、成形体から溶融ガラスを流下させて鉛直方向にガラスリボンを延伸成形することによってガラス板とするダウンドロー法が知られている。

ダウンドロー法には、オーバーフローダウンドロー法とスロットダウンドロー法の二つの方法があり、特にオーバーフローダウンドロー法は、表面のうねりや粗さが非常に小さく、表面品位に優れたガラス板を得ることができる方法として広く知られている。

オーバーフローダウンドロー法とは、くさび状の断面形状を有する成形体の頂部に連続的に供給される溶融ガラスを、成形体の頂部から両側面に沿って流下させ、成形体の下端部で融合させることによって板状のガラスリボンとし、このガラスリボンの両縁部を、複数の引っ張りローラーで挟持しつつ鉛直方向に延びる搬送経路を流下させてガラスリボンに延伸成形する方法である。これによってガラスリボンは、次第に固化していき、所定の幅と厚みを有するガラス板となる。また搬送経路内の雰囲気温度は厳格に管理され、これによってガラス板の内部歪（熱歪）は十分に低減されてから、室温付近まで冷却される。

特に液晶ディスプレイ用ガラス板の場合は、ガラス板の内部に僅かでも内部歪が残存すると、複屈折のために均質な画像が得られなくなるため、従来よりガラスリボンを所定の温度勾配で極力均一に冷却する工夫が様々提案されている。

例えば、特開平５−１２４８２６号公報には、ローラー軸の冷却の影響により、ガラス板に内部歪みが生じ、変形するのを防ぐため、ローラーを片支持することや、ガラスリボンの搬送経路内で生じる熱対流による内部歪を防ぐために搬送経路内を水平に仕切る対流防止板が開示されている。

また特開平１０−５３４２７号公報には、成形炉やアニール炉の内部を水平に複数分割することによって複数の室を形成し、それぞれの室に室温調節機能をもたせて十分な徐冷を行い、内部歪の少ないガラス板を製造する方法が開示されている。

さらに特開２００１−３１４３５号公報には、アニール炉の温度分布をガラスリボンの幅方向にも形成して、微小な内部歪や変形を抑える技術が開示されている。
特開平５−１２４８２６号公報 特開平１０−５３４２６号公報 特開２００１−３１４３５号公報

近年、液晶ディスプレイには、ますます高精細で、高画質であることが要求され、それに使用するガラス板には、内部歪の最大値が１．０ＭＰａ以下であることが要求されている。また液晶ディスプレイ用ガラス板は、急速に大板化が進められており、例えば最終的にガラス製品となる部位の幅寸法（有効幅）が２０００ｍｍ以上のガラスリボンも成形されるようになってきている。しかしながら生産されるガラス板のサイズが大きくなるに伴ってガラス板の内部歪も大きくなる傾向にあり、内部歪を１．０ＭＰａ以下にすることが困難となってきている。

ガラス板の内部歪の原因の一つとして、ガラスリボンの表面に沿って上昇する空気の流れ（以下、低温空気流という）がある。つまりガラスリボンの搬送経路内では、常にガラスリボンの表面に沿って低温空気流が上昇しており、これによってアニール炉内の雰囲気温度が変動しやすくなっている。特開平５−１３９７６６号公報には、アニール炉内に対流防止板を形成することが開示されているが、低温空気流は、ガラスリボンの表面近傍を上昇するため、対流防止板では十分に遮断することができない。また対流防止板で低温空気流を完全に防止しようとすると、ガラスリボンと対流防止板との間隔を非常に小さくする必要があるが、ガラスリボンが対流防止板に接触し、その表面に傷が形成される虞れがある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ガラス板の大板化に伴って大きくなる内部歪の問題を回避して、生産性良く高品質のガラス板を得る方法を提供することを技術的課題とする。

本発明者等は、上記課題を解決すべく種々の検討を重ねた結果、ガラスリボンの搬送経路を通して、冷却室や切断室からアニール炉内に上昇した低温空気流が、アニール炉内で加熱された後、成形炉やアニール炉の炉壁の隙間を通して外部雰囲気に漏れ出すこと、また成形炉やアニール炉の内部空気の漏れ出しを抑えることによって、ガラスリボンの搬送経路内における低温空気流の上昇を抑えることができること、を見いだし、本発明を提案するに到った。

すなわち上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、成形炉内に設けられた成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンの内部歪をアニール炉内で除去するアニール工程、該ガラスリボンを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板の製造方法において、前記成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧することを特徴とするガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、成形炉内に設けられた成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンの内部歪をアニール炉内で除去するアニール工程、該ガラスリボンを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板の製造方法において、前記成形炉内の雰囲気の気圧が、冷却工程の雰囲気の気圧より高くなるように調整することを特徴とするガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、外部から空気を導入し、成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、成形工程が、オーバーフローダウンドロー法、又はスロットダウンドロー法でガラスリボンを成形する工程であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、ガラス板の短辺の長さが、２０００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、ガラス板の内部歪の最大値が１．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項７記載の発明は、ガラス板が、質量百分率で、ＳｉＯ_２ ４０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ２〜２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＺｒＯ_２ ０〜１０％、清澄剤 ０〜２％の組成を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガラス板の製造方法に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項８記載の発明は、成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形するための成形炉、該ガラスリボンの内部歪を除去するためのアニール炉、該ガラスリボンを室温付近まで冷却するための冷却室、該ガラスリボンを所定寸法に切断するための切断室、を備えてなるガラス板の製造設備において、前記成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を高くするための加圧手段を設けてなることを特徴とするガラス板の製造設備に存する。

上記課題を解決するためになされた請求項９記載の発明は、加圧手段が、送風機であることを特徴とする請求項８に記載のガラス板の製造設備に存する。

請求項１記載の発明によれば、成形炉内に設けられた成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンの内部歪をアニール炉内で除去するアニール工程、該ガラスリボンを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板の製造方法において、前記成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧するため、成形炉やアニール炉の内部空気が、炉壁の隙間を通して炉外の外部雰囲気に漏れ出しにくくなり、これによって、ガラスリボンの搬送経路内における低温空気流の上昇を抑えることができる。その結果、アニール炉内の雰囲気温度の変動を最小限に抑えることができ、ガラス板のサイズが大きくなっても、その内部歪を十分に低減することが可能となる。

ここで成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧するとは、成形炉とアニール炉のいずれか、或いは両方を取り囲む外部空間（室）の気圧を加圧手段によって高めることを意味する。つまり加圧手段を用いない時の気圧に比べて、高い気圧となるように圧力調整することを意味する。加圧の程度は、成形炉やアニール炉の内部空気の炉外への漏れ出し量が低減するように適宜設定すれば良い。

また成形炉とアニール炉を取り囲む外部空間は、一つの室で構成されていても良いし、二つの室に区分されていても良いが、気密状態を維持できることが必要である。二つの室に区分されている場合、例えば成形炉が成形室によって取り囲まれ、アニール炉がアニール室によって取り囲まれている場合には、成形室とアニール室の気圧を独立して調整することになる。

請求項２記載の発明によれば、成形炉内に設けられた成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンの内部歪をアニール炉内で除去するアニール工程、該ガラスリボンを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板の製造方法において、前記成形炉内の雰囲気の気圧が、冷却工程の雰囲気の気圧より高くなるように調整するため、ガラスリボンの搬送経路内における低温空気流の上昇を抑えることができる。その結果、アニール炉内の雰囲気温度の変動を最小限に抑えることができ、ガラス板のサイズが大きくなっても、その内部歪を十分に低減することが可能となる。成形炉内の雰囲気の気圧が、その下方の冷却工程の雰囲気の気圧より高くなるように調整する手段としては、成形炉の外部雰囲気の気圧を加圧したり、成形炉内から外部雰囲気への空気の漏れだしを抑えたり、冷却工程の雰囲気を外部に排気し、アニール炉から搬送経路内を上昇する空気の量を低減する方法等が使用できる。また成形炉内の雰囲気の気圧と、冷却工程の雰囲気の気圧の差は、設備の大きさや温度条件で適宜選択すれば良く、例えば０．００１気圧以上（好ましくは、０．０１気圧以上）の差を設けることによって所定の効果が得られる。

請求項３記載の発明によれば、外部から空気を導入し、成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧するため、送風機等を使用することによって、外部雰囲気の気圧を容易に加圧することが可能である。つまり成形炉やアニール炉を取り囲む室の外部に送風機を設置し、その送風機によって室外から空気を導入することによって、成形炉やアニール炉の外部雰囲気の気圧を容易に高くすることができる。

請求項４記載の発明によれば、成形工程が、オーバーフローダウンドロー法、又はスロットダウンドロー法でガラスリボンを成形する工程であるため、薄板ガラスを効率良く成形することが可能である。特に表面品位に優れた板ガラスを得る場合には、スロットダウンドロー法よりも、オーバーフローダウンドロー法を採用することが望ましい。尚、スロットダウンドロー法とは、長孔状（スロット状）の開口部を有する成形体に溶融ガラスを供給した後、成形体の開口部から溶融ガラスを引き出して板状のガラスリボンとし、このガラスリボンを鉛直方向に延伸成形してガラス板を製造するという方法である。

また本発明では、ガラスリボンを所定長に切断する場合、冷却工程から鉛直方向に流下するガラスリボンを、その幅方向（ガラスリボンの流下方向と直交する方向）に切断しても良いし、ガラスリボンを鉛直方向から水平方向に湾曲させ、水平方向に移動させながら幅方向に切断しても良い。

請求項５記載の発明によれば、ガラス板の短辺の長さが、２０００ｍｍ以上であるため、一枚のガラス板（原板）から多数枚のディスプレイパネル用ガラス板を切り出すことができ、生産効率を向上することが可能となる。ガラス板のサイズが大きくなるほど、その内部歪も大きくなる傾向にあり、その理由の一つは、ガラス板のサイズが大きくなると、その製造設備が大型化し、ガラスリボンの搬送経路内に低温空気が流入しやすくなり、アニール炉内の雰囲気温度が変動しやすくなるためであると考えられる。そのため本発明は、特に大型のガラス板、具体的には、短辺が２０００ｍｍ以上、好ましくは２５００ｍｍ以上、さらには３０００ｍｍ以上のガラス板を製造する場合に有用となる。

請求項６記載の発明によれば、ガラス板の内部歪の最大値が１．０ＭＰａ以下であるため、液晶ディスプレイの画像が複屈折により不均質になるのを防止できる。本発明によれば、アニール炉内の雰囲気温度の変動を最小限に抑えることができるため、ガラス板のサイズが大きくなっても、内部歪の発生を抑えることができる。具体的には、内部歪の最大値を１．０ＭＰａ以下、０．８ＭＰａ以下、さらには０．７ＭＰａ以下にすることが可能となる。

請求項７記載の発明によれば、ガラス板が、質量百分率で、ＳｉＯ_２ ４０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ２〜２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＺｒＯ_２ ０〜１０％、清澄剤 ０〜２％の組成を含有するため、耐薬品性（良好な耐酸性、耐アルカリ性、耐バッファードフッ酸性）、耐熱性（歪点６３０℃以上）、溶融性（１０^２．５ポイズの粘度に相当する温度１６００℃以下）、成形性（液相温度１１５０℃以下）、熱膨張係数（３０〜３８０℃の温度で２５〜４５×１０^−７／℃）等の特性を満足し、成形後の内部歪を抑えやすい液晶ディスプレイ用ガラス板を得ることが可能となる。

上記ガラス組成が好ましい理由は、次のとおりである。

ＳｉＯ_２は、ガラスのネットワークとなる成分であり、ガラスの熱膨張係数を低下させたり、内部歪を小さくしたり、ガラスの耐酸性を向上させたり、ガラスの歪点を高くしてガラス板の熱収縮を小さくするという効果がある。しかしながらＳｉＯ_２の含有量が多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融性が悪化すると共にクリストバライトの失透ブツが析出しやすくなる傾向にある。よってＳｉＯ_２の含有量は、４０〜７０％、好ましくは５０〜６７％、より好ましくは５７〜６４％である。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスの熱膨張係数を低下させたり、ガラス板の内部歪を小さくする成分である。またガラスの歪点を上昇させたり、クリストバライトの失透ブツの析出を抑える効果もある。しかしながらＡｌ_２Ｏ_３の含有量が多くなると、ガラスの耐バッファードフッ酸性が悪化したり、液相温度が上昇して成形しにくくなる。よってＡｌ_２Ｏ_３は、２〜２５％、好ましくは１０〜２０％、より好ましくは１４〜１７％である。

Ｂ_２Ｏ_３は、融剤として作用し、ガラスの粘性を低下し、溶融性を改善する成分である。またガラスの熱膨張係数を低下させたり、ガラス板の内部歪を小さくする成分である。しかしながらＢ_２Ｏ_３の含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下したり、耐酸性が悪化しやすくなる。よってＢ_２Ｏ_３の含有量は、０〜２０％、好ましくは５〜１５％、より好ましくは７．５〜１２％である。

ＭｇＯは、ガラスの歪点を低下させずに高温粘性のみを低下させて、ガラスの溶融性を改善する成分である。しかしながらＭｇＯの含有量が多くなると、ガラス中に失透ブツが析出しやすくなる。また耐バッファードフッ酸性が低下し、ガラス板をバッファードフッ酸で処理する際、その表面が浸食されて反応生成物が付着し、白濁しやすくなる。よってＭｇＯの含有量は、０〜１０％、好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜３．５％である。

ＣａＯは、ガラスの歪点を低下させずに高温粘性のみを低下させてガラスの溶融性を改善する成分である。しかしながらＣａＯの含有量が多くなると、耐バッファードフッ酸性が悪化しやすくなる。よってＣａＯの含有量は、０〜１５％、好ましくは０〜１２％、より好ましくは３．５〜９％である。

ＳｒＯは、ガラスの耐薬品性と耐失透性を向上させる成分である。しかしながらＳｒＯの含有量が多くなると、ガラスの熱膨張係数が大きくなりやすく、ガラス板の内部歪が大きくなる傾向にある。よってＳｒＯの含有量は、０〜１０％、好ましくは０〜８％、より好ましくは０．５超〜８％である。

ＢａＯは、ＳｒＯと同様にガラスの耐薬品性と耐失透性を向上させる成分である。しかしながらＢａＯの含有量が多くなると、ガラスの密度や熱膨張係数が大きくなったり、溶融性が著しく悪化する傾向にある。よってＢａＯは、０〜１５％、好ましくは０〜１０％、より好ましくは０〜８％である。

ＺｎＯは、ガラスの耐バッファードフッ酸性や溶融性を改善する成分であるが、その含有量が多くなると、ガラスの耐失透性や歪点が低下しやすくなる。よってＺｎＯの含有量は、０〜１０％、好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜１％である。

ＺｒＯ_２は、ガラスの歪点を高める成分であるが、その含有量が多くなると、ガラスの密度が著しく上昇したり、ＺｒＯ_２に起因する失透物が析出しやすくなる。よってＺｒＯ_２の含有量は、０〜１０％、好ましくは０〜７％、より好ましくは０〜５％である。

清澄剤としては、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＳＯ_３、Ｆ、Ｃｌ等を２％まで使用できる。ただしＡｓ_２Ｏ_３とＳｂ_２Ｏ_３は、環境負荷物質であることから使用は避けるべきであり、その場合には、ＳｎＯ_２を０．０１〜２％含有させることが好ましい。

また本発明では、上記成分以外にも、例えば、ガラスの液相温度を低下させて成形性を向上する目的で、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５を各々３％まで含有させることが可能である。ただしＮａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物（Ｒ_２Ｏ）を含有すると、液晶ディスプレイガラス板上に形成される各種の膜やＴＦＴ素子の特性を劣化させる虞れがあるため、これらの成分の含有は避けるべきである。具体的には、Ｒ_２Ｏで０．１％以下に規制すべきである。

請求項８記載の発明によれば、成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形するための成形炉、該ガラスリボンの熱歪を除去するためのアニール炉、該ガラスリボンを室温付近まで冷却するための冷却室、該ガラスリボンを所定寸法に切断するための切断室、を備えてなるガラス板の製造設備において、前記成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を高くするための加圧手段を設けてなるため、成形炉やアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧し、成形炉やアニール炉の内部空気を外部雰囲気に漏れ出しにくくすることによって、搬送経路内における低温空気流の上昇を抑えることができる。その結果、アニール炉内の雰囲気温度の変動を最小限に抑えることができ、ガラス板のサイズが大きくなっても、その内部歪を十分に低減することが可能となる。

請求項９記載の発明によれば、加圧手段が、送風機であるため、成形炉やアニール炉を取り囲む室の外部に送風機を設置し、その送風機によって室外から空気を導入することによって、成形炉やアニール炉の外部雰囲気の気圧を容易に上昇させることが可能である。

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明のガラス板の製造設備を示す概略正面図である。この製造設備は、オーバーフローダウンドロー法によって液晶ディスプレイ用のガラス板（ガラス基板）を製造するためのものであって、上方から順に、くさび状の断面形状を有する成形体１０に供給される溶融ガラスＡを頂部から溢れさせると共に、その下端部で融合させることで、ガラスリボンＢを成形する成形炉１１と、ガラスリボンＢを徐冷しながらその内部歪を除去するためのアニール炉１２と、徐冷されたガラスリボンＢを十分に冷却する冷却室１３と、冷却されたガラスリボンＢを所定寸法に切断する切断室１４とを備えている。また成形炉１１とアニール炉１２は、成形室１５によって取り囲まれており、成形室１５の外部には、送風機１６が設置されている。これら上下方向に隣接する冷却室１３、切断室１４及び成形室１５は、気密性のある周壁部１７によって取り囲まれ、成形炉１１、アニール炉１２、冷却室１３及び切断室１４は、ガラスリボンＢが流下する搬送経路１８で連通している。また切断室１４には、図外の後続工程（例えば端面研磨工程等）へガラス板Ｃを搬送するための搬送経路が別途設けられている。

次に、上記ガラス板の製造設備によるガラス板の製造工程を説明する。

この製造設備では、まず成形炉１１内に設けられた成形体１０の頂部に溶融ガラスＡを供給し、その溶融ガラスＡを成形体１０の頂部から溢れ出させると共にその下端部で融合させて板状のガラスリボンＢを成形する。成形体１０の付近には、一対の冷却ローラー（エッジローラー）１９が設けられ、ガラスリボンＢは、この冷却ローラー１９で両縁部を挟持され、幅方向の収縮が最小限に抑えられる。

次に、この成形されたガラスリボンＢをアニール炉１２で徐冷することによって内部歪を除去する。アニール炉１２には、鉛直方向に複数対の引っ張りローラー（アニールローラー）２０が配置され、ガラスリボンＢが表面張力等で幅方向に収縮しないように引っ張りローラー２０で幅方向に引っ張りながら下方に牽引する。またアニール炉１２内は、ヒーター（図示省略）によって所定の温度勾配となるように設定されており、ガラスリボンＢはアニール炉１２内を流下するに従って徐々に温度を低下させることで、内部に生じた内部歪が除去される。

また成形室１５の外部に設置された送風機１６を稼働させ、周壁部に取り付けられたフィルター２１を通して室外から成形室１５内に空気を導入する。これによって成形室１５の気圧、すなわち成形炉１１及びアニール炉１２の外部雰囲気の気圧が加圧され、成形炉１１とアニール炉１２の炉壁１１ａ、１２ａの隙間から漏れ出す内部空気の量が低減することになる。その結果として、成形炉１１内の雰囲気の気圧を、冷却工程の雰囲気の気圧、すなわち冷却室１３内の気圧より０．００１気圧以上高くすることが可能となる。

アニール炉１２の下方の冷却室１３には、複数対の支持ローラー２２が配置され、所定の幅と厚みに固化したガラスリボンＢを下方に牽引する。ガラスリボンＢは、冷却室１３内でほぼ室温まで冷却される。 冷却室１３で室温付近まで冷却されたガラスリボンは、切断室１４で所定寸法のガラス板Ｃに切断された後、後続工程に搬送される。

上記のガラス板の製造設備を使用して、質量％で、ＳｉＯ_２ ６０％、Ａｌ_２Ｏ_３ １５％、Ｂ_２Ｏ_３ １０％、ＣａＯ ６％、ＳｒＯ ６％、ＢａＯ ２％、清澄剤 １％の組成を有する液晶ディスプレイ用ガラス板（日本電気硝子株式会社製ＯＡ−１０）を成形した。

得られたガラス板の寸法は、２３６０×２０３０×０．７ｍｍであり、このガラス板の最大歪を測定したところ、０．８ＭＰａであった。

また比較例として、上記実施形態と同様の設備を使用し、送風機１６を稼働させないこと以外は、全て同じ条件でガラス板を作製し、このガラス板の最大歪を測定したところ、１．１ＭＰａであった。

以上のことから、実施形態によるガラス板は、比較例によるガラス板に比べて、最大歪が小さく、よって本発明は、ガラス板の内部歪を低減する効果が大きいことが理解できた。

ここでガラス板の最大歪は、ユニオプト社製の歪計を用いて光ヘテロダイン干渉法により、ガラス板の複屈折量から歪応力を測定することによって求めたものである。ガラス板の最大歪を求めた理由は、ガラス板の中に１箇所でも強い歪が存在すると、液晶ディスプレイ用ガラス板の製品規格を満たさなくなるからである。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、オーバーフローダウンドロー法によるガラス板の製造に本発明を適用した場合を説明したが、これ以外にも、例えばスロットダウンドロー法によるガラス板の製造にも同様にして本発明を適用することができる。

また、実施形態では、成形炉とアニール炉が一つの室（成形室）に取り囲まれている場合を説明したが、成形炉とアニール炉がそれぞれ異なる室（例えば成形室とアニール室）で取り囲まれていても良い。その場合には、一方の室のみ、或いは両方の室の外部に送風機を設置し、独立して気圧を調整することになる。

本発明のガラス板の製造方法及び製造設備は、液晶ディスプレイ用ガラス板を始めとして、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ等のエレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等といった各種フラットパネルディスプレイに用いられるガラス板や、各種電子表示機能素子や薄膜を形成するための基材として用いられるガラス板の製造に使用することができる。

本発明のガラス板の製造設備を示す概略正面図である。

符号の説明

１０ 成形体
１１ 成形炉
１１ａ 成形炉の炉壁
１２ アニール炉
１２ａ アニール炉の炉壁
１３ 冷却室
１４ 切断室
１５ 成形室
１６ 送風機
１７ 周壁部
１８ 搬送経路
１９ 冷却ローラー（エッジローラー）
２０ 引っ張りローラー（アニールローラー）
２２ 支持ローラー
Ａ 溶融ガラス
Ｂ ガラスリボン
Ｃ ガラス板

Claims (9)

1. 成形炉内に設けられた成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンの内部歪をアニール炉内で除去するアニール工程、該ガラスリボンを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板の製造方法において、前記成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧することを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 成形炉内に設けられた成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形する成形工程、該ガラスリボンの内部歪をアニール炉内で除去するアニール工程、該ガラスリボンを室温付近まで冷却する冷却工程、該ガラスリボンを所定寸法に切断する切断工程、を含むガラス板の製造方法において、前記成形炉内の雰囲気の気圧が、冷却工程の雰囲気の気圧より高くなるように調整することを特徴とするガラス板の製造方法。
3. 外部から空気を導入し、成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を加圧することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
4. 成形工程が、オーバーフローダウンドロー法、又はスロットダウンドロー法でガラスリボンを成形する工程であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
5. ガラス板の短辺の長さが、２０００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
6. ガラス板の内部歪の最大値が１．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
7. ガラス板が、質量百分率で、ＳｉＯ_２ ４０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ２〜２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＺｒＯ_２ ０〜１０％、清澄剤 ０〜２％の組成を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガラス板の製造方法。
8. 成形体に溶融ガラスを供給すると共に、該成形体から溶融ガラスを鉛直方向に延びる搬送経路に流下させて板状のガラスリボンに延伸成形するための成形炉、該ガラスリボンの内部歪を除去するためのアニール炉、該ガラスリボンを室温付近まで冷却するための冷却室、該ガラスリボンを所定寸法に切断するための切断室、を備えてなるガラス板の製造設備において、前記成形炉及び／又はアニール炉の外部雰囲気の気圧を高くするための加圧手段を設けてなることを特徴とするガラス板の製造設備。
9. 加圧手段が、送風機であることを特徴とする請求項８に記載のガラス板の製造設備。