JP2012102008A - 均一光透過溶融延伸ガラスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガラスシートの許容遅延基準であるガラスシート品質要求基準レベルQ1を選択する。ガラスリボンが延伸機エンクロージャー内を延伸される間に、潜在ガラスリボン熱アーチファクトが生じる可能性があるガラスリボン温度T1を特定する。T1及びQ1において許容される様々なガラスリボン熱アーチファクトを含む熱アーチファクト・エンベロープE1を決定する。アイソパイプからガラス溶解物をオーバフローさせて、その底部にガラスリボンを形成する。延伸機エンクロージャーを通し、ガラスリボンをその底部の下方に延伸してガラスシートを形成する。ガラスリボンをT1とする可能性がある延伸機エンクロージャーの領域を改変して、シートを形成する間、T1において、ガラスリボンに前記熱アーチファクトが形成されないようにする。
【選択図】なし
Description
本発明の1つの態様において、LCDのような各種光電子装置に使用される精密ガラスシートの製造用として、コーニング社(コーニング、ニューヨーク)が開発し、使用している最新の方法であるオーバフロー・フュージョン・ダウンドロー法を用いてガラスシートが製造される。オーバフロー・フュージョン・ダウンドロー法の中心を成すのは、楔形の下部部分とその上部に位置するトラフ状の上部部分とから成る、一般に“アイソパイプ”と呼ばれる成形装置である。図1に示すように、オーバフロー・フュージョン・ダウンドロー法は、堰と呼ばれる2つの側壁110、112を有するアイソパイプ104のトラフ102に溶融ガラス100を供給することを含んでいる。溶融ガラス100は、2つの分離したガラス流として、2つの堰110、112をオーバフローする。アイソパイプ104の底部114において、溶融ガラス流106、108が1つのガラスリボン116に融合する。ガラスリボン116は延伸機118のエンクロージャー117内を通して120の方向に延伸され最終的な厚さに成形される。延伸機118は、ガラスリボン116が下方に延伸されるとき、その移動を案内する機構の他に、ガラスリボン116の温度分布を制御する機構を備えている。延伸機118の底部において、ガラスリボン116からガラスシートが切断され、搬送されて更に処理される。オーバフロー・フュージョン・ダウンドロー法において、溶融ガラス流106、108の外表面は、アイソパイプ104の側壁110、112に接触せず周囲の空気にのみ晒される。その結果、溶融ガラス流106、108が融合して形成されるガラスリボン116は清浄な表面を有している。延伸機118の底部において高品質のガラスシートが得られるよう、品質適用領域におけるガラスリボン116の表面の清浄性を保持するためのあらゆる努力がなされる。後で更に詳細に述べるように、ガラスリボン116が粘性又は粘弾性状態にあるとき、ガラスリボン熱アーチファクトを制御又は除去するための措置が講じられる。本明細書において、ガラスリボン熱アーチファクトは、好ましくない局部的温度勾配によって特徴付けられるガラスリボンの領域を意味する。
一般に、熱アーチファクトの原因は延伸機によって異なる。ガラスリボン熱アーチファクトの1つの原因は、例えば、延伸機エンクロージャー壁が幅全体にわたり1つの連続した材料から成っていない等、延伸機の設計にあると考えられる。また、別の原因として、延伸機に挿入される装置、例えば、延伸機に挿入され延伸機内の熱輻射を測定する温度測定装置が考えられる。更に別の原因として、延伸機の設計に起因するガラスリボンと延伸機エンクロージャー壁との距離が一定でないこと、あるいは、例えば、延伸機内における温度制御不良によるガラスリボンの厚さが一定でないことが考えられる。ガラスリボンが粘性又は粘弾性状態にあるとき、ガラスリボンにガラスリボン熱アーチファクトが存在していれば、ガラスリボンに応力が誘発される。誘発された応力はガラスリボン上を延伸機に沿って引きずられる。ガラス設定区域において、誘発された応力がガラス内に凍結される。この凍結された誘発応力が最終ガラスシートに鉛直応力帯として現れる。多数のガラスリボン熱アーチファクトによって、多数の鉛直応力帯が最終ガラスシートに生じる可能性がある。最終ガラスシートの品質に対する鉛直応力帯の影響度はガラスリボン熱アーチファクトの属性に依存する。ガラスリボン熱アーチファクトはΔTmaxとWeffとによって特徴付けることができる。ここで、ΔTmaxはガラスリボン熱アーチファクトにおいて観測される絶対最大温度差であり、Weffはガラスリボン熱アーチファクトの有効幅である。本明細書において、絶対最大温度差とはガラスリボン熱アーチファクトにおいて観測される最低温度と最高温度との差の絶対値を意味する。
102 トラフ
104 アイソパイプ
106、108 溶融ガラス流
110、112 堰
114 底部
116 ガラスリボン
117 エンクロージャー
118 延伸機
200 測定ノード
202 ガラスシート
208 ウィンドウ
212 偏向子
204 検出器
300 ガラスリボン熱アーチファクト
302 半値全幅
Claims (12)
- オーバフロー・フュージョン・ダウンドロー法を用いたガラスシートの製造方法であって、
(a)ガラスシートの許容遅延基準である、ガラスシート品質要求基準レベルQ1を選択するステップと、
(b)ガラスリボンが延伸機エンクロージャー内を延伸される間において、前記ガラスリボンに潜在ガラスリボン熱アーチファクトが生じる可能性があるガラスリボン温度T1を特定するステップと、
(c)前記T1及びQ1において許容される様々なガラスリボン熱アーチファクトを含む熱アーチファクト・エンベロープE1を決定するステップと、
(d)アイソパイプからガラス溶解物をオーバフローさせて、該アイソパイプの底部においてガラスリボンを形成するステップと、
(e)前記延伸機エンクロージャーを通し、前記ガラスリボンを前記アイソパイプの前記底部の下方に延伸してガラスシートを形成するステップと、
(f)前記ガラスリボンを前記T1とする可能性がある前記延伸機エンクロージャーの領域を改変し、前記ステップ(e)の間、前記T1において、前記ガラスリボンに前記潜在ガラスリボン熱アーチファクトが形成されないようにするか、又は前記T1において、前記ガラスリボンに前記潜在ガラスリボン熱アーチファクトが形成されている場合には、前記潜在ガラスリボン熱アーチファクトが前記E1以内に収まるようにするステップと、
を有して成ることを特徴とする方法。 - 前記ステップ(c)が、
(c1)各々が絶対最大温度差ΔTmax及び有効幅Weffを有する複数の試験用ガラスリボン熱アーチファクトを定義するステップと、
(c2)複数の試験用ガラスリボン温度において、前記試験用熱アーチファクトを複数の試験用ガラスリボンに加えるステップと、
(c3)前記複数の試験用ガラスリボンから複数の試験用ガラスシートを取得するステップと、
(c4)前記試験用ガラスシートの各々に対し、ガラスシート品質要求基準を算出するステップと、
(c5)前記ガラスシート品質要求基準及びガラスリボンの温度を関数として、複数のΔTmax対Weff曲線を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記ステップ(c4)が、
(c4)(i)前記試験用ガラスシートの各々の複数のノードにおける複屈折を測定するステップと、
(c4)(ii)前記ノードの各々において測定した複屈折を偏光式ディスプレイの光透過強度に変換するステップと、
(c4)(iii)前記光透過強度の平均値を算出するステップと、
(c4)(iv)前記平均値を前記試験用ガラスシートの前記ガラスシート品質要求基準とするステップと、
を含むことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記ステップ(c4)(iii)において、前記ノードの複数のグループについて、前記光透過強度の複数の平均値が算出され、前記ステップ(c4)(iv)において、前記平均値のうちの最大のものが前記ガラスシート品質要求基準とされることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 前記ステップ(c)が、
(c6)前記複数のΔTmax対Weff曲線から、前記T1及びQ1に対し有効なΔTmax対Weff曲線を選択するステップ、及び
(c7)前記選択したΔTmax対Weff曲線から前記E1を決定するステップ、
を更に有して成ることを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記ステップ(f)において、前記ステップ(e)の間、前記ガラスリボンを前記T1とする可能性がある前記延伸機エンクロージャーの領域が加熱、冷却、あるいは加熱と冷却とが組み合わせて行われることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の方法。
- 前記ステップ(f)が、前記ステップ(e)の前に、前記延伸機エンクロージャーから前記潜在ガラスリボン熱アーチファクトの原因を除去することを含んでいることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の方法。
- 前記T1が、前記ガラスリボンが粘性又は粘弾性状態になる温度に対応する温度であることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項記載の方法。
- 前記T1が600℃〜1000℃の範囲であることを特徴とする請求項1〜8いずれか1項記載の方法。
- 前記ステップ(a)における前記Q1が、偏光式ディスプレイのムラ・レベルに対応付けられていることを特徴とする請求項1〜9いずれか1項記載の方法。
- 前記ステップ(a)において、前記Q1が約1E−6であり、前記許容遅延が約0.201nm以下であることを特徴とする請求項1〜10いずれか1項記載の方法。
- 前記ステップ(a)において、前記Q1が約1E−4であり、前記許容遅延が約2.01nm以下であることを特徴とする請求項1〜11いずれか1項記載の方法。
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