JP2016124751A - ディスプレイ用ガラス基板の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形体に付着した高粘性のガラスを除去することで、シートガラスに表面凹凸が生成されることを抑制する。【手段】上端から下端に向かって幅が狭くなる鉛直断面楔形状の成形体の上部から両側の側壁に沿って熔融ガラスを定常的に流下させ、前記成形体の下端部で熔融ガラスを合流させることにより連続したシートガラスを成形する工程と、前記シートガラスをローラにより挟持して下方に引っ張る工程と、前記シートガラスの搬送方向に発生する表面凹凸の凹凸量を検出する工程と、を有するガラス基板の製造方法において、検出された表面凹凸の凹凸量が所定の基準値以上である場合、前記成形体から流下される熔融ガラスの幅又は張力を変動させることで、前記成形体に付着した、前記成形体から流下される熔融ガラスよりも高粘性のガラスを前記成形体から除去する。【選択図】図３

Description

本発明は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法および製造装置に関する。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板（以下、「ディスプレイ用ガラス基板」という）を製造するのに、オーバーフローダウンドロー法が使用される場合がある（例えば特許文献１参照）。オーバーフローダウンドロー法は、成形炉において熔融ガラスを成形体の上部から溢れ（オーバーフロー）させることにより成形体の下方において板状のシートガラスを成形する工程と、シートガラスを徐冷炉において徐冷する冷却工程とを含む。徐冷炉では、対になったローラ間にシートガラスを引き込み、ローラによりシートガラスを下方に搬送しながら所望の厚さに引き伸ばした後、シートガラスを徐冷する。この後、シートガラスを所定の寸法に切断することでガラス板が形成される。

特許第５２４６５６８号 特表２０１３−５２８１４８

オーバーフローダウンドロー法により製造されたシートガラスに、周囲とは屈折率や比重が異なる筋状の領域（脈理）が生じる場合がある。脈理の一因として、熔融ガラスの組成が均一とならないために局所的に高粘性のガラスが生じ、この高粘性のガラスが成形体に付着することがある。

高粘性のガラスが成形体に付着すると、高粘性のガラスが付着した位置に脈理が形成され、成形後のシートガラスに幅方向に幅の広い表面凹凸が残存する。表面凹凸の生成を解消するために、特許文献２では、熔融ガラスを局所的に冷却することで表面凹凸を調整することが記載されている。しかし、特許文献２に記載される方法では、根本的には解決することができず、また１インチ以下の幅の凹凸を修正することは困難である。

本発明は、成形体に付着した高粘性のガラス、又は結晶化が進んだガラスを除去することで、シートガラスに表面凹凸が生成されることを抑制することができるガラス基板の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様は、ガラス基板の製造方法であって、
成形体の上部から両側壁に沿って熔融ガラスを流下させ、前記成形体の下端部で合流した熔融ガラスをローラにより挟持して下方に引っ張りながら搬送する工程と、
前記シートガラスの搬送方向に発生する表面凹凸の凹凸量を検出する工程と、を有し、
検出された表面凹凸の凹凸量が所定の基準値以上である場合、前記成形体から流下される熔融ガラスの幅、又は、前記熔融ガラスに作用する張力を変動させることで、前記成形体に付着した、前記成形体から流下される熔融ガラスよりも高粘性のガラスを前記成形体から除去する、ことを特徴とする。

前記ローラにより前記シートガラスを引っ張る力を変動させることで、前記熔融ガラスの張力を変動させる、ことが好ましい。

前記ローラを前記シートガラスから離すことで、前記熔融ガラスの張力を変動させる、ことが好ましい。

前記ローラにより前記シートガラスを引っ張る前記シートガラスの幅方向の位置を変動させることで、前記熔融ガラスの幅を変動させる、ことが好ましい。

前記成形体が収納される成形炉の温度を変動させることで、前記熔融ガラスの張力を変動させる、ことが好ましい。

前記成形体から流下される溶融ガラスの幅、又は、前記溶融ガラスに作用する張力を変動させる際に、前記成形体から流下される前記溶融ガラスの粘度を、500,000poise以下とする、ことが好ましい。

本発明の第二の態様は、ガラス基板の製造装置であって、
上端から下端に向かって幅が狭くなる鉛直断面楔形状の成形体を収納し、前記成形体の上部から両側の側壁に沿って定常的に流下される熔融ガラスが前記成形体の下端部で合流する連続したシートガラスが成形される成形炉と、
前記シートガラスを挟持して下方に引っ張るローラを有する徐冷炉と、
前記シートガラスの搬送方向に発生する表面凹凸の前記シートガラスの幅方向の位置および凹凸量を検出する検出装置と、を有し、
前記検出装置により検出された表面凹凸の凹凸量が所定の基準値以上である場合、前記成形体から流下される熔融ガラスの幅又は張力を変動させることで、前記成形体に付着した、前記成形体から流下される熔融ガラスよりも高粘性のガラスを前記成形体から除去する、ことを特徴とする。

上述の態様のガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置によれば、成形体から流下される熔融ガラスの幅又は張力を変動させることで、成形体に付着した高粘性のガラスに熔融ガラスが作用する力を変動させ、成形体に付着した高粘性のガラスを除去し、シートガラスに表面凹凸が生成されることを抑制することができる。

本実施形態の製造方法のフローを示す図である。 ガラス基板の製造装置の概略図である。 成形装置の概略図である。 図３のIV−IV矢視断面図である。

以下、本発明のガラス基板の製造方法について説明する。
（ガラス基板の製造方法の全体概要）
図１は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。ガラス基板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）、清澄工程（ＳＴ２）、均質化工程（ＳＴ３）、供給工程（ＳＴ４）、成形工程（ＳＴ５）、徐冷工程（ＳＴ６）、検出工程（ＳＴ７）、および、切断工程（ＳＴ８）を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有してもよい。製造されたガラス基板は、必要に応じて梱包工程で積層され、納入先の業者に搬送される。

熔解工程（ＳＴ１）では、ガラス原料を加熱することにより熔融ガラスを作る。
清澄工程（ＳＴ２）では、熔融ガラスが昇温されることにより、熔融ガラス中に含まれる酸素、ＣＯ₂あるいはＳＯ₂を含んだ泡が発生する。この泡が熔融ガラス中に含まれる清澄剤（酸化スズ等）の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して放出される。その後、清澄工程では、熔融ガラスの温度を低下させることにより、清澄剤の還元反応により得られた還元物質が酸化反応をする。これにより、熔融ガラスに残存する泡中の酸素等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。

均質化工程（ＳＴ３）では、スターラを用いて熔融ガラスを撹拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。これにより、脈理等の原因であるガラスの組成ムラを低減することができる。均質化工程は、後述する撹拌槽において行われる。
供給工程（ＳＴ４）では、撹拌された熔融ガラスが成形装置に供給される。

成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）は、成形装置で行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、熔融ガラスをシートガラスに成形し、シートガラスの流れを作る。成形には、オーバーフローダウンドロー法が用いられる。
徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。
検出工程（ＳＴ７）では、徐冷後のシートガラスの表面凹凸の有無、表面凹凸の幅方向の位置、表面凹凸の凹凸量（基準面からの凹み量又は突出量）等を検出する。
切断工程（ＳＴ８）では、徐冷後のシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス基板を得る。切断されたガラス基板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス基板が作られる。

図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ８）を行うガラス基板の製造装置の概略図である。ガラス基板の製造装置は、図２に示すように、主に熔解装置１００と、成形装置２００と、切断装置３００と、を有する。熔解装置１００は、熔解槽１０１と、清澄管１０２と、撹拌槽１０３と、移送管１０４、１０５と、ガラス供給管１０６と、を有する。
図２に示す熔解槽１０１には、図示されないバーナー等の加熱手段が設けられている。熔解槽には清澄剤が添加されたガラス原料が投入され、熔解工程（ＳＴ１）が行われる。熔解槽１０１で熔融した熔融ガラスは、移送管１０４を介して清澄管１０２に供給される。
清澄管１０２では、熔融ガラスＭＧの温度を調整して、清澄剤の酸化還元反応を利用して熔融ガラスの清澄工程（ＳＴ２）が行われる。具体的には、清澄管１０２内の熔融ガラスが昇温されることにより、熔融ガラス中に含まれる酸素、ＣＯ₂あるいはＳＯ₂を含んだ泡が、清澄剤の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して気相空間に放出される。その後、熔融ガラスの温度を低下させることにより、清澄剤の還元反応により得られた還元物質が酸化反応をする。これにより、熔融ガラスに残存する泡中の酸素等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。清澄後の熔融ガラスは、移送管１０５を介して撹拌槽１０３に供給される。
撹拌槽１０３では、撹拌子１１０によって熔融ガラスが撹拌されて均質化工程（ＳＴ３）が行われる。撹拌槽１０３で均質化された熔融ガラスは、ガラス供給管１０６を介して成形装置２００に供給される（供給工程ＳＴ４）。
成形装置２００では、オーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスからシートガラスＳＧが成形され（成形工程ＳＴ５）、徐冷され（徐冷工程ＳＴ６）、徐冷後のシートガラスＳＧの表面凹凸が検出される（検出工程ＳＴ７）。
切断装置３００では、シートガラスＳＧから切り出された板状のガラス基板が形成される（切断工程ＳＴ８）。

熔解槽１０１、清澄管１０２、撹拌槽１０３等の処理装置においては、処理装置の壁面からジルコニア等の不純物が熔融ガラス中に溶出して組成が変化するおそれがある。
また、上記処理装置における熔融ガラスの表面から気相空間にホウ素等の揮発成分が揮発することで熔融ガラスの組成が変化する場合がある。特に熔融ガラスが高温となる清澄管１０２では、揮発量が多くなることが考えられる。
このように組成が変化したことにより高粘性となったガラスが成形装置２００内の成形体２１０（図３、図４参照）に付着すると、シートガラスの幅方向に幅の広い脈理（表面凹凸）が形成されるおそれがある。そこで、本実施形態においては、成形装置２００において、成形体２１０に付着した高粘性のガラスを除去する処理を行う。以下、本実施形態に係る成形装置２００について説明する。

（成形装置）
図３は成形装置２００を示す概略図であり、図４は図３のIV−IV矢視断面図である。

成形装置２００の炉壁は、酸化被膜が形成されたSiC部材、耐火レンガ、耐火断熱レンガ、ファイバー系断熱材等の耐火物、及びステンレスなどの金属の組み合わせにより形成されている。図３、図４に示すように、成形装置２００の内部空間は、成形炉２０１と、成形炉２０１の下部の徐冷炉２０２とに区分けされている。成形炉２０１では成形工程（ＳＴ５）が行われ、徐冷炉２０２では徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。

成形炉２０１は、雰囲気仕切り部材２６０（０）によって上部成形炉２０１Ａと下部成形炉２０１Ｂとに区分けされている。
上部成形炉２０１Ａには、成形体２１０が設けられている。上部成形炉２０１Ａには、雰囲気及び成形体、成形体を流下する熔融ガラスを加熱するための図示しないヒータが設けられている。
成形体２１０には、図２に示すガラス供給管１０６を通して熔解装置１００から熔融ガラスが供給される。なお、ガラス供給管１０６は白金からなり、通電により加熱され、ガラス供給管１０６から成形体２１０に供給される熔融ガラスの温度・粘度を調整することができる。
成形体２１０は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体であり、図４に示すように、上端から下端に向かって幅が狭くなる鉛直断面楔形状を成している。成形体２１０の上部には、熔融ガラスＭＧを導く流路となる溝２１２が設けられている。溝２１２は、第３配管１０６と接続され、第３配管１０６を通して流れてくる熔融ガラスＭＧは、溝２１２を伝って流れる。溝２１２の深さは、熔融ガラスＭＧの流れの下流ほど浅くなっているため、溝２１２を流れる熔融ガラスＭＧは徐々に溝２１２から溢れ出し、成形体２１０の両側の側壁を伝わって流下し、成形体２１０の下方端部２１３で合流し、融合して鉛直下方に流下する。これにより、成形装置２００内で成形体２１０から鉛直下方に向かうシートガラスＳＧが作られる。
なお、成形体２１０の下方端部２１３の直下におけるシートガラスＳＧの温度は、１０^5.7〜１０^7.5ｐｏｉｓｅの粘度に相当する温度であり、例えば１０００〜１１３０℃である。
成形体２１０の長さ方向の両端部には、ガイド部材２１４、２１５が設けられている。ガイド部材２１４、２１５は、溝２１２から溢れ出す熔融ガラスが成形体２１０の両端の方向（図３の左右方向）に溢れ出すのを抑制する。ガイド部材２１４、２１５は、例えば白金族金属等からなる。

雰囲気仕切り部材２６０（０）は、成形体２１０の下方端部２１３の下方近傍に設けられており、成形炉２０１Ａの内部空間を上部成形炉２０１Ａと下部成形炉２０１Ｂとに区分けする。雰囲気仕切り部材２６０（０）は、一対の板状の断熱材であって、シートガラスＳＧを厚さ方向（図中Ｘ方向）の両側から挟むように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。シートガラスＳＧと雰囲気仕切り部材２６０（０）との間には、雰囲気仕切り部材２６０（０）がシートガラスＳＧに接触しない程度に隙間が設けられている。雰囲気仕切り部材２６０（０）は、成形装置２００の内部空間を仕切ることにより、雰囲気仕切り部材２６０（０）の上方の成形炉２０１と下方の徐冷炉２０２との間の熱の移動を遮断する。

下部成形炉２０１Ｂには、１対の冷却ローラ２３０と、冷却装置２４０が設けられている。
冷却ローラ２３０および冷却装置２４０は、雰囲気仕切り部材２６０（０）の下方に設けられている。
１対の冷却ローラ２３０は、図３、図４に示すように、シートガラスＳＧを厚さ方向の両側から挟持して下方に引っ張るように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。冷却ローラ２３０は、シートガラスＳＧの幅方向両端部を、約１０^9・0ｐｏｉｓｅ以上の粘度に相当する温度（例えば９００℃）以下の温度に低下するように、冷却する。冷却ローラ２３０は中空であり、内部に冷却媒体（例えば空気等）が供給されることにより急冷されている。
冷却ローラ２３０はシートガラスＳＧの幅方向（図３の左右方向）に移動可能に設けられている。冷却ローラ２３０によるシートガラスＳＧの冷却位置を調整することで、シートガラスＳＧの幅を調整することができる。シートガラスＳＧの幅を調整することにより、成形体２１０から流下される熔融ガラスの幅（図３の左右方向の長さ）を調整することができる。

冷却装置２４０は、複数の冷却ユニット（端部冷却ユニット２４１および中央冷却ユニット２４２）からなり、シートガラスＳＧを冷却する。
端部冷却ユニット２４１は、シートガラスＳＧの幅方向両端部を、１０^１４．５poise以上の粘度に相当する温度に低下するように、冷却する。

中央冷却ユニット２４２は、シートガラスＳＧの幅方向の中央部を、軟化点より高い温度から、徐冷点近傍まで冷却する。ここで、シートガラスＳＧの中央部とは、シートガラス成形後に切断される対象を除く領域であり、シートガラスＳＧの板厚が均一となるように製造される領域である。
中央冷却ユニット２４２は、例えば上下方向に３段のユニット（上段ユニット２４２ａ、中段ユニット２４２ｂ、下段ユニット２４２ｃ）からなる。上段ユニット２４２ａは成形体２１０の下端２１３から離れたシートガラスＳＧを軟化点近傍まで急冷し、中段ユニット２４２ｂおよび下段ユニット２４２ｃは、緩やかな冷却により、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却する。

徐冷炉２０２は、壁２０３を有している。壁２０３は、徐冷炉２０２のシートガラスＳＧが搬送される炉内と、外空間の炉外とを区画している。徐冷炉２０２には、複数の搬送部材２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）と、複数の温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、２７０（ｎ）と、複数の仕切り板２６０（１）、２６０（２）、…、２６０（ｎ）とが設けられている。
徐冷炉２０２は、仕切り板２６０（１）により下部成形炉２０１Ｂと仕切られており、徐冷炉２０２の内部空間は、仕切り板２６０（１）以外の複数の仕切り板２０２２、…、２０２ｎにより高さ方向に複数の空間に仕切られている。複数の仕切り板２６０（１）、２６０（２）、…、２６０（ｎ）により仕切られた各空間にそれぞれ搬送部材２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）、複数の温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、２７０（ｎ）が設けられている。具体的には、仕切り板２６０（１）および仕切り板２６０（２）により仕切られた空間に搬送部材２５０（１）および温度調整装置２７０（１）が設けられ、仕切り板２６０（２）および図示しない仕切り板２６０（３）により仕切られた空間に搬送部材２５０（２）および温度調整装置２７０（２）が設けられている。
仕切り板２６０（３）と仕切り板２０２ｎの間も図示されない仕切り板２６０（４）〜２６０（ｎ−１）により仕切られており、仕切られた各空間に他の図示されない搬送部材２５０（４）〜２５０（ｎ−１）および温度調整装置２７０（４）〜２７０（ｎ−１）が同様に設けられている。なお、最も下部の搬送部材２５０ｎおよび温度調整装置２７０ｎは最も下部の仕切り板２６０（ｎ）の下部の空間に設けられている。

各搬送部材２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）は、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられ、炉壁の外部において図示しない軸受により片持ち支持される１対の回転軸と、各回転軸の先端に取り付けられた１対の搬送ローラとを備える。各温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、…、２７０（ｎ）は、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられた１対のヒータからなる。各ヒータはシートガラスＳＧの幅方向に複数の熱源を備え、それぞれ加熱量が調整可能である。複数の熱源は例えばクロム系発熱線等である。

下部成形炉２０１Ｂ及び徐冷炉２０２では、上記冷却ローラ２３０、冷却装置２４０および温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、…、２７０（ｎ）により、シートガラスＳＧが、予め設計された温度プロファイルに対応した温度分布を持つように、冷却する。
粘性領域では、例えば、シートガラスＳＧの幅方向の端部の温度が中央領域の温度より低く、且つ、中央領域の温度が均一になるような温度プロファイル（第１プロファイル）に設計される。これにより、幅方向の収縮を抑えつつ、シートガラスＳＧの板厚を均一にすることができる。
粘弾性領域では、例えば、シートガラスＳＧの温度が中央部から端部に向かって幅方向に漸減するような温度プロファイル（第２プロファイル）に設計される。
ガラス歪点の近傍の温度領域では、シートガラスＳＧの幅方向の端部の温度と中央部の温度とが略均一になるような温度プロファイルに設計される。
上記の設計された温度プロファイルに従うようにシートガラスＳＧの温度を管理することにより、シートガラスＳＧの反り及び歪（残留応力）を低減することができる。なお、シートガラスＳＧの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスＳＧの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。

徐冷炉２０２の下部には、検出装置２９０が設けられている。検出装置２９０は、例えば、光学式の表面検査装置であり、徐冷炉２０２の下部から搬出されるシートガラスＳＧに発生する表面凹凸の幅方向の位置、表面凹凸の凹凸量（基準面からの凹み量又は突出量）を検出する。なお、この表面凹凸は、シートガラスＳＧの厚み（高さ）が変動したものであり、シートガラスＳＧの搬送方向に筋状に連続的に発生する。シートガラスＳＧに表面凹凸が発生するのは、成形体２１０に高粘性のガラスが付着することが原因である。

本実施形態では、検出工程において、検出装置２９０により検出されたシートガラスＳＧの表面凹凸（幅広脈理）の凹凸量が所定の基準値以上である場合に、成形体２１０から流下される熔融ガラスよりも高粘性のガラスが成形体２１０に付着していると判定する。例えば、高粘性のガラスが成形体２１０に付着していると判定する凹凸量の基準値は０．２μｍ／インチである。

高粘性のガラスが成形体２１０に付着していると判定した場合、成形体２１０から流下される熔融ガラスの幅又は溶融ガラスに作用する張力を変動させることで、高粘性のガラスを成形体２１０から除去する。
熔融ガラスの幅を変動させる方法として、例えば、冷却ローラ２３０によるシートガラスＳＧの冷却位置を調整することで、シートガラスＳＧの幅を調整する方法がある。シートガラスＳＧの幅を調整すると、シートガラスＳＧの上流側の成形体２１０から流下される熔融ガラスの幅（図３の左右方向の長さ）を調整することができる。熔融ガラスの幅が変動することで、熔融ガラスの単位幅当たりの重さが変動し、熔融ガラスから成形体２１０に作用する力が変動するため、成形体２１０の下方端部２１３に付着した高粘性のガラスを除去することができる。また、高粘性のガラスは成形体２１０の両端部（図３の左右の端部）において付着しやすい。シートガラスＳＧの幅を調整することで、成形体２１０の両端部のガイド部材２１４、２１５の近傍に付着した高粘性のガラスを容易に除去することができる。

熔融ガラスの張力を変動させる方法として、冷却ローラ２３０の回転数を調整することで、冷却ローラ２３０によりシートガラスＳＧを下方へ引っ張る力を調整する方法がある。シートガラスＳＧを下方へ引っ張る力を調整すると、シートガラスＳＧの上流側の成形体２１０から流下される熔融ガラスの張力を調整することができる。

なお、冷却ローラ２３０をシートガラスＳＧから完全に離し、冷却ローラ２３０からシートガラスＳＧに張力が作用していない状態としてもよい。この状態では、成形体２１０から流下される熔融ガラスの流れが不安定となり、熔融ガラスの幅（図３の左右方向の長さ）も変動する。これにより、成形体２１０の両端部（図３の左右の端部）に付着した高粘性のガラスを除去することができる。

さらに、成形体２１０が収納される上部成形炉２０１Ａ内の温度を変動させることで、熔融ガラスの粘性を変動させ、熔融ガラスの張力を変動させてもよい。これにより、熔融ガラスから成形体２１０に作用する力を変動させ、成形体２１０に付着した高粘性のガラスを除去することができる。

成形体２１０から流下される溶融ガラスの幅、又は、溶融ガラスに作用する張力を変動させる際に、成形体２１０から流下される溶融ガラスの粘度（具体的には、成形体２１０の下方端部２１３における熔融ガラスの粘度）は、500,000poise以下であり、200,000poise以下とすることが好ましく、60,000poise以下とすることがより好ましい。熔融ガラスの粘度を低下させることで、成形体２１０に付着している高粘性のガラスの粘度を下げ、成形体２１０から容易に除去できるためである。

例えば成形体２１０の温度を上昇させることで、成形体２１０から流下される熔融ガラスの粘度を低下させることができる。一方、成形体２１０の温度が高すぎると、成形体２１０やガイド部材２１４、２１５、成形炉２１０への負担が大きくなるという問題がある。このため、成形体２１０の最高温度は１４００℃以下とすることが好ましい。また、白金族金属からなるガイド部材２１４、２１５の最高温度は、１２５０℃以下とすることが好ましい。

なお、高粘性のガラスが成形体２１０に付着していると判定された後の操業においては、成形体２１０よりも上流で生じる高粘性のガラスが成形体２１０に付着してシートガラスＳＧの表面凹凸を再び発生させることを防ぐために、成形体２１０から流下される熔融ガラスの粘性が下がるように、熔融ガラスの温度を上げることが好ましい。成形体２１０に供給される熔融ガラス（成形体２１０よりも上流の熔融ガラス）の温度を調整することや、上部成形炉２０１Ａ内のヒータの出力を調整することにより、成形体２１０から流下される熔融ガラスの温度を上昇させることができる。

以上説明したとおり、本実施形態によれば、成形体２１０から流下される熔融ガラスの幅又は張力を変動させることで、成形体２１０に付着した高粘性のガラスを除去することができる。このため、成形体２１０に付着した高粘性のガラスに起因してシートガラスＳＧ上に表面凹凸が生成されることを抑制することができる。

以上、本発明のガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本実施形態のガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板には、歪点や徐冷点が高く良好な寸法安定性を有する無アルカリのボロアルミノシリケートガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスが用いられる。

本実施形態が適用されるガラス基板は、例えば以下の組成を含む無アルカリガラスからなる。
ＳｉＯ_２：５６−６５質量％
Ａｌ_２Ｏ_３：１５−１９質量％
Ｂ_２Ｏ_３：８−１３質量％
ＭｇＯ：１−３質量％
ＣａＯ：４−７質量％
ＳｒＯ：１−４質量％
ＢａＯ：０−２質量％
Ｎａ_２Ｏ：０−１質量％
Ｋ_２Ｏ：０−１質量％
Ａｓ_２Ｏ_３：０−１質量％
Ｓｂ_２Ｏ_３：０−１質量％
ＳｎＯ_２：０−１質量％
Ｆｅ_２Ｏ_３：０−１質量％
ＺｒＯ_２：０−１質量％

本実施形態で製造されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板を含むディスプレイ用ガラス基板に好適である。ＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体を使用した酸化物半導体ディスプレイ用ガラス基板及びＬＴＰＳ（低温度ポリシリコン）半導体を使用したＬＴＰＳディスプレイ用ガラス基板に好適である。また、本実施形態で製造されるガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が極めて少ないことが求められる液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。また、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板にも好適である。言い換えると、本実施形態のガラス基板の製造方法は、ディスプレイ用ガラス基板の製造に好適であり、特に、液晶ディスプレイ用ガラス基板の製造に好適である。
また、本実施形態で製造されるガラス基板は、カバーガラス、磁気ディスク用ガラス、太陽電池用ガラス基板などにも適用することが可能である。

１００ 熔解装置
１０１ 熔解槽
１０２ 清澄槽
１０３ 攪拌槽
１０４、１０５ 移送管
１０６ ガラス供給管
２００ 成形装置
２０１ 成形炉
２０２ 徐冷炉
２１０ 成形体
２１２ 溝
２１３ 下方端部
２１４、２１５ ガイド部材
２３０ 冷却ローラ
２４０ 冷却装置
２４１ 端部冷却ユニット
２４２ 中央冷却ユニット
２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ） 搬送部材
２６０（０） 雰囲気仕切り部材
２６０（１）、２６０（２）、…、２６０（ｎ） 仕切り材
２７０（１）、２７０（２）、…、２７０（ｎ） 温度調整装置
２９０ 検出装置
３００ 切断装置

Claims (7)

1. ガラス基板の製造方法であって、
   成形体の上部から両側壁に沿って熔融ガラスを流下させ、前記成形体の下端部で合流した熔融ガラスをローラにより挟持して下方に引っ張りながら搬送する工程と、
   前記シートガラスの搬送方向に発生する表面凹凸の凹凸量を検出する工程と、を有し、
   検出された表面凹凸の凹凸量が所定の基準値以上である場合、前記成形体から流下される熔融ガラスの幅、又は、前記熔融ガラスに作用する張力を変動させることで、前記成形体に付着した、前記成形体から流下される熔融ガラスよりも高粘性のガラスを前記成形体から除去する、ガラス基板の製造方法。
2. 前記ローラにより前記シートガラスを引っ張る力を変動させることで、前記熔融ガラスに作用する張力を変動させる、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
3. 前記ローラを前記シートガラスから離すことで、前記熔融ガラスに作用する張力を変動させる、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
4. 前記ローラにより前記シートガラスを引っ張る前記シートガラスの幅方向の位置を変動させることで、前記熔融ガラスの幅を変動させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
5. 前記成形体が収納される成形炉の温度を変動させることで、前記熔融ガラスに作用する張力を変動させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
6. 前記成形体から流下される溶融ガラスの幅、又は、前記溶融ガラスに作用する張力を変動させる際に、前記成形体から流下される前記溶融ガラスの粘度を、500,000poise以下とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
7. ガラス基板の製造装置であって、
   成形体の上部から両側壁に沿って熔融ガラスを流下させ、前記成形体の下端部で合流した熔融ガラスをローラにより挟持して下方に引っ張りながら搬送する成形炉と、
   前記シートガラスの搬送方向に発生する表面凹凸の前記シートガラスの幅方向の位置および凹凸量を検出する検出装置と、を有し、
   前記検出装置により検出された表面凹凸の凹凸量が所定の基準値以上である場合、前記成形体から流下される熔融ガラスの幅又は前記熔融ガラスに作用する張力を変動させることで、前記成形体に付着した、前記成形体から流下される熔融ガラスよりも高粘性のガラスを前記成形体から除去する、ガラス基板の製造装置。
   

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