JP2016169136A

JP2016169136A - Production method of glass substrate

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Publication number: JP2016169136A
Application number: JP2015051454A
Authority: JP
Inventors: 博一樋渡; Hiroichi Hiwatari
Original assignee: Avanstrate Inc; Avanstrate Asia Pte Ltd
Current assignee: Avanstrate Inc; Avanstrate Asia Pte Ltd
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2035-03-13
Also published as: JP6454188B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a glass substrate capable of reducing breakage of the glass substrate, while heightening productive efficiency of the glass substrate.SOLUTION: A production method of a glass substrate includes a heat treatment process of the glass substrate molded by a down-draw method. In the heat treatment process, the glass substrate is suspended by holding the upper end part of the glass substrate by a holding member, and the glass substrate is heat-treated, while conveying the glass substrate along a conveyance direction. In the heat treatment process, the glass substrate has a main surface bended protrusively along the conveyance direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ガラス基板の熱処理工程を含むガラス基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate including a heat treatment step for the glass substrate.

近年、ディスプレイパネルの分野では、画質の向上のために画素の高精細化が進展している。この高精細化の進展に伴って、ディスプレイパネルに用いられるガラス基板にも寸法精度が高いことが望まれている。例えば、ディスプレイパネルの製造工程中に、ガラス基板が高温で熱処理されても寸法が変化しにくいように、熱収縮率の小さいガラス基板が求められている。 In recent years, in the field of display panels, higher definition of pixels has progressed in order to improve image quality. With the progress of high definition, it is desired that a glass substrate used for a display panel has high dimensional accuracy. For example, a glass substrate having a low thermal shrinkage rate is required so that the dimensions of the glass substrate are not easily changed even during heat treatment at a high temperature during the manufacturing process of the display panel.

一般に、ガラス基板の熱収縮率は、ガラスの歪点が高いほど小さくなる。このため、特許文献１（特表２０１４−５０３４６５）に開示されているように、熱収縮率を抑制するために、歪点が高くなるようにガラス組成を変更する方法が知られている。しかし、歪点が高くなるようにガラス組成を変更すると、熔解温度および成形温度が高くなる傾向にあり、ガラス基板の製造が難しくなるという問題がある。 In general, the thermal shrinkage rate of a glass substrate decreases as the strain point of the glass increases. For this reason, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Translation of PCT International Publication No. 2014-503465), a method of changing the glass composition so as to increase the strain point is known in order to suppress the heat shrinkage rate. However, if the glass composition is changed so as to increase the strain point, the melting temperature and the molding temperature tend to be high, which makes it difficult to produce the glass substrate.

ガラス基板製造の困難性を招くことなく、ガラス基板の熱収縮率を低減させる方法として、フュージョン法等により成形したシートガラスを切断して得られたガラス基板をオフラインにおいて熱処理（オフラインアニール処理）する方法がある。オフラインアニール処理方法として、例えば、ガラス基板を吊り下げた状態で１枚ずつ搬送しながら、高温の雰囲気にガラス基板を曝すことでガラス基板を熱処理する方法が用いられる。この方法では、複数のガラス基板を連続して搬送することで、ガラス基板を効率的に熱処理することができる。しかし、ガラス基板を吊り下げた状態で搬送する際に、隣り合うガラス基板の間隔が小さいと、搬送中にガラス基板同士が接触して、ガラス基板が破損するおそれがある。 As a method for reducing the thermal shrinkage rate of the glass substrate without incurring the difficulty of manufacturing the glass substrate, the glass substrate obtained by cutting the sheet glass formed by the fusion method or the like is heat-treated offline (off-line annealing treatment). There is a way. As an off-line annealing method, for example, a method of heat-treating the glass substrate by exposing the glass substrate to a high temperature atmosphere while carrying the glass substrate one by one while being suspended is used. In this method, the glass substrate can be efficiently heat-treated by continuously conveying the plurality of glass substrates. However, when the glass substrates are transported in a suspended state, if the distance between adjacent glass substrates is small, the glass substrates may come into contact with each other during the transportation, and the glass substrates may be damaged.

そこで、本発明は、ガラス基板の生産効率を高めつつ、ガラス基板の破損を低減することができるガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the glass substrate which can reduce the failure | damage of a glass substrate, improving the production efficiency of a glass substrate.

本発明に係るガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法により成形されたガラス基板の熱処理工程を含む。熱処理工程では、ガラス基板の上端部を把持部材で把持することでガラス基板を吊り下げ、ガラス基板を搬送方向に沿って搬送しながら、ガラス基板を熱処理する。熱処理工程では、ガラス基板は、搬送方向に沿って突出するように湾曲している主表面を有する。 The manufacturing method of the glass substrate which concerns on this invention includes the heat processing process of the glass substrate shape | molded by the down draw method. In the heat treatment step, the glass substrate is suspended by holding the upper end portion of the glass substrate with a holding member, and the glass substrate is heat-treated while being transported along the transport direction. In the heat treatment step, the glass substrate has a main surface that is curved so as to protrude along the transport direction.

また、把持部材は、ガラス基板の主表面が平坦となるようにガラス基板の上端部を保持する第１状態と、ガラス基板の主表面が湾曲するようにガラス基板の上端部を保持する第２状態との間を切り替え可能に構成されていることが好ましい。 The holding member has a first state in which the upper end portion of the glass substrate is held so that the main surface of the glass substrate is flat, and a second state in which the upper end portion of the glass substrate is held so that the main surface of the glass substrate is curved. It is preferable to be configured to be able to switch between states.

また、熱処理工程では、ガラス基板は、ガラス基板の上辺の曲率半径が上辺の寸法の３倍〜１５倍となるように湾曲している主表面を有することが好ましい。 In the heat treatment step, the glass substrate preferably has a main surface that is curved so that the radius of curvature of the upper side of the glass substrate is 3 to 15 times the dimension of the upper side.

また、熱処理工程では、複数のガラス基板が、１０ｍｍ〜１００ｍｍの間隔を空けて搬送されることが好ましい。 In the heat treatment step, it is preferable that the plurality of glass substrates be transported with an interval of 10 mm to 100 mm.

また、熱処理工程では、隣り合うガラス基板の間の空間に熱処理用流体を水平方向に通過させることで、ガラス基板を熱処理することが好ましい。 In the heat treatment step, it is preferable to heat treat the glass substrate by passing a heat treatment fluid in a horizontal direction through a space between adjacent glass substrates.

また、熱処理工程では、ガラス基板は、鉛直方向に沿って視た場合に非対称に湾曲している主表面を有することが好ましい。 In the heat treatment step, the glass substrate preferably has a main surface that is asymmetrically curved when viewed along the vertical direction.

また、熱処理工程では、ガラス基板は、ガラス基板の下端部が支持されながら搬送されることが好ましい。 In the heat treatment step, the glass substrate is preferably transported while the lower end portion of the glass substrate is supported.

また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、熱処理工程の前に、ガラス基板を熱処理工程で熱処理するか否かを判定する工程をさらに含むことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this invention further includes the process of determining whether a glass substrate is heat-processed by a heat treatment process before a heat treatment process.

本発明に係るガラス基板の製造方法は、ガラス基板の生産効率を高めつつ、ガラス基板の破損を低減することができる。 The manufacturing method of the glass substrate which concerns on this invention can reduce the failure | damage of a glass substrate, improving the production efficiency of a glass substrate.

本実施形態のガラス基板の製造方法の流れを示すフローチャートの例である。It is an example of the flowchart which shows the flow of the manufacturing method of the glass substrate of this embodiment. 熱処理装置を上から見た概略図である。It is the schematic which looked at the heat processing apparatus from the top. 熱処理装置を横から見た概略図である。It is the schematic which looked at the heat processing apparatus from the side. ３つの把持部材によって吊り下げられたガラス基板の外観図である。It is an external view of the glass substrate suspended by three holding members. ３つの把持部材によって吊り下げられたガラス基板の上面図である。また、第２状態の把持部材によって把持されているガラス基板の上面図である。It is a top view of the glass substrate suspended by three holding members. Moreover, it is a top view of the glass substrate currently hold | gripped with the holding member of a 2nd state. 第１状態の把持部材によって把持されているガラス基板の上面図である。It is a top view of the glass substrate currently hold | gripped with the holding member of a 1st state. 第２状態におけるガラス基板の湾曲の程度について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the grade of the curvature of the glass substrate in a 2nd state. 搬送装置によって搬送される、隣り合う２枚のガラス基板の上面図である。It is a top view of two adjacent glass substrates conveyed by a conveying apparatus. 変形例Ｂにおけるガラス基板の上面図である。It is a top view of the glass substrate in the modification B. 変形例Ｄにおける、ロボットアームによって保持されている状態の、湾曲した主表面を有するガラス基板の外観図である。It is an external view of the glass substrate which has the curved main surface in the state currently hold | maintained by the robot arm in the modification D.

（１）ガラス基板の製造方法
以下、本発明のガラス基板の製造方法の実施形態について説明する。図１は、本実施形態のガラス基板の製造方法の流れを示すフローチャートの例である。製造されるガラス基板は、特に制限されないが、縦寸法及び横寸法のそれぞれが５００ｍｍ〜３５００ｍｍであり、厚さが０．１ｍｍ〜１．１ｍｍである極めて薄い矩形形状の板であることが好ましい。 (1) Manufacturing method of glass substrate Hereinafter, embodiment of the manufacturing method of the glass substrate of this invention is described. FIG. 1 is an example of a flowchart showing the flow of the glass substrate manufacturing method of the present embodiment. The glass substrate to be produced is not particularly limited, but is preferably a very thin rectangular plate having a vertical dimension and a horizontal dimension of 500 mm to 3500 mm and a thickness of 0.1 mm to 1.1 mm.

最初に、熔融されたガラスから、フュージョン法（オーバーフローダウンドロー法）あるいはフロート法等の公知の方法により、所定の厚さの帯状ガラスであるシートガラスが成形される（ステップＳ１）。次に、成形されたシートガラスを温度管理しながら冷却する徐冷工程が行われる。シートガラスは、取り出し可能な温度（例えば、３００℃から室温までの温度、好ましくは１００℃未満の温度）まで冷却された後、所定の長さの素板であるガラス基板に採板される（ステップＳ２）。採板により得られたガラス基板は、ガラス基板を保護するためのシート体と交互に積層されて、ガラス基板の積層体が作製される（ステップＳ３）。次に、このガラス基板の積層体から、ガラス基板が一枚ずつ取り出され、吊り下げられた状態で搬送される。そして、搬送されるガラス基板に対して、熱処理が行われる（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理は、オフラインアニール処理である。オフラインアニール処理の詳細については後述する。 First, a sheet glass which is a strip glass having a predetermined thickness is formed from the melted glass by a known method such as a fusion method (overflow downdraw method) or a float method (step S1). Next, a slow cooling process is performed in which the formed sheet glass is cooled while temperature control is performed. The sheet glass is cooled to a temperature at which it can be taken out (for example, a temperature from 300 ° C. to room temperature, preferably a temperature of less than 100 ° C.), and then is taken on a glass substrate that is a base plate of a predetermined length ( Step S2). The glass substrate obtained by the sampling is alternately laminated with a sheet body for protecting the glass substrate, and a laminated body of the glass substrate is produced (step S3). Next, the glass substrates are taken out one by one from the laminated body of glass substrates and conveyed in a suspended state. And heat processing is performed with respect to the glass substrate conveyed (step S4). The process of step S4 is an offline annealing process. Details of the offline annealing process will be described later.

熱処理されたガラス基板は、切断工程において製品サイズに切断され、ガラス基板が得られる（ステップＳ５）。得られたガラス基板は、端面の研削、研磨およびコーナーカットを含む端面加工が行われた後、洗浄される（ステップＳ６）。洗浄されたガラス基板は、キズ、塵、汚れあるいは光学欠陥が無いか、光学的検査が行われる（ステップＳ７）。検査により品質の適合したガラス基板は、ガラス基板を保護する紙と交互に積層された積層体としてパレットに積載されて梱包される（ステップＳ８）。梱包されたガラス基板は納入先業者に出荷される。 The heat-treated glass substrate is cut into a product size in a cutting process, and a glass substrate is obtained (step S5). The obtained glass substrate is cleaned after end face processing including end face grinding, polishing, and corner cutting (step S6). The cleaned glass substrate is optically inspected for scratches, dust, dirt, or optical defects (step S7). A glass substrate having a quality suitable by inspection is loaded on a pallet and packed as a laminated body alternately laminated with paper protecting the glass substrate (step S8). The packed glass substrate is shipped to a supplier.

このようなガラス基板として、以下のガラス組成のガラス基板が例示される。つまり、以下のガラス組成のガラス基板が製造されるように、熔融ガラスの原料が調合される。
ＳｉＯ₂：５５モル％〜８０モル％、
Ａｌ₂Ｏ₃：８モル％〜２０モル％、
Ｂ₂Ｏ₃：０モル％〜１２モル％、
ＲＯ：０モル％〜１７モル％（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量）。 As such a glass substrate, the glass substrate of the following glass compositions is illustrated. That is, the raw material of molten glass is prepared so that the glass substrate of the following glass compositions is manufactured.
SiO ₂ : 55 mol% to 80 mol%,
Al ₂ O ₃ : 8 mol% to 20 mol%,
B ₂ O ₃ : 0 mol% to 12 mol%
RO: 0 mol% to 17 mol% (RO is the total amount of MgO, CaO, SrO and BaO).

ＳｉＯ₂は、６０モル％〜７５モル％、さらには、６３モル％〜７２モル％であることが、熱収縮率を小さくするという観点から好ましい。 SiO ₂ is preferably 60 mol% to 75 mol%, and more preferably 63 mol% to 72 mol% from the viewpoint of reducing the thermal shrinkage.

ＲＯは、ＭｇＯが０モル％〜１０モル％、ＣａＯが０モル％〜１０モル％、ＳｒＯが０モル％〜１０モル％、ＢａＯが０モル％〜１０モル％であることが好ましい。 RO is preferably 0 mol% to 10 mol% MgO, 0 mol% to 10 mol% CaO, 0 mol% to 10 mol% SrO, and 0 mol% to 10 mol% BaO.

また、ガラス組成は、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃及びＲＯを少なくとも含み、モル比（（２×ＳｉＯ₂）＋Ａｌ₂Ｏ₃）／（（２×Ｂ₂Ｏ₃）＋ＲＯ）が４．５以上であってもよい。また、ガラス組成は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの少なくともいずれかを含み、モル比（ＢａＯ＋ＳｒＯ）／ＲＯが０．１以上であることが好ましい。 The glass composition contains at least SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , B ₂ O ₃ and RO, and has a molar ratio ((2 × SiO ₂ ) + Al ₂ O ₃ ) / ((2 × B ₂ O ₃ ) + RO). May be 4.5 or more. The glass composition preferably contains at least one of MgO, CaO, SrO and BaO, and the molar ratio (BaO + SrO) / RO is preferably 0.1 or more.

また、モル％表示のＢ₂Ｏ₃の含有率の２倍とモル％表示のＲＯの含有率との合計は、３０モル％以下、好ましくは１０モル％〜３０モル％であることが好ましい。 Further, the sum of the content of double and mol% of RO for the content of mol% of B ₂ O ₃ is 30 mol% or less, it is preferred that preferably 10 mol% to 30 mol%.

また、上記ガラス組成のガラス基板におけるアルカリ金属酸化物の含有率は、０モル％以上０．４モル％以下であってもよい。 Moreover, 0 mol% or more and 0.4 mol% or less may be sufficient as the content rate of the alkali metal oxide in the glass substrate of the said glass composition.

また、ガラス中で価数変動する金属の酸化物（酸化スズ、酸化鉄）を合計で０．０５モル％〜１．５モル％含み、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃及びＰｂＯを実質的に含まない条件は、必須ではなく任意である。 Further, it contains 0.05 mol% to 1.5 mol% in total of metal oxides (tin oxide, iron oxide) whose valence fluctuates in glass, and substantially contains As ₂ O ₃ , Sb ₂ O ₃ and PbO. Conditions not included in are not essential but optional.

（２）オフラインアニール処理の方法
次に、オフラインアニール処理について説明する。オフラインアニール処理は、例えば、ダウンドロー法により成形されたシートガラスを温度管理された状態で冷却する第１徐冷工程を経て得られたガラス基板を、再度加熱し、所定の温度まで昇温させた後、再度冷却する第２徐冷工程を行う処理である。図１のステップＳ３では、複数のガラス基板１１と複数のシート体とを交互に１枚ずつ積層してガラス基板１１の積層体が作製される。シート体としては、再生紙またはパルプ紙等が用いられる。 (2) Method of offline annealing treatment Next, offline annealing treatment will be described. In the offline annealing process, for example, the glass substrate obtained through the first slow cooling process in which the sheet glass formed by the downdraw method is cooled in a temperature-controlled state is heated again to a predetermined temperature. Then, the second slow cooling process of cooling again is performed. In step S3 of FIG. 1, a plurality of glass substrates 11 and a plurality of sheet bodies are alternately laminated one by one to produce a laminate of glass substrates 11. As the sheet body, recycled paper or pulp paper is used.

本実施形態では、積層体から１枚ずつ取り出したガラス基板１１を搬送しながら加熱する枚葉方式の熱処理が行われる。枚葉方式の熱処理を行う熱処理装置１０１について説明する。図２は、熱処理装置１０１を上から見た概略図である。図３は、熱処理装置１０１を横から見た概略図である。なお、熱処理装置１０１によって熱処理されるガラス基板１１は、第１徐冷工程を経て得られたガラス基板１１であり、熱処理装置１０１によって熱処理される前のガラス基板１１の温度は、３００℃以下であり、好ましくは１００℃以下である。 In the present embodiment, single-wafer heat treatment is performed in which the glass substrates 11 taken out one by one from the laminate are heated while being conveyed. A heat treatment apparatus 101 that performs single wafer heat treatment will be described. FIG. 2 is a schematic view of the heat treatment apparatus 101 as viewed from above. FIG. 3 is a schematic view of the heat treatment apparatus 101 as viewed from the side. In addition, the glass substrate 11 heat-processed with the heat processing apparatus 101 is the glass substrate 11 obtained through the 1st slow cooling process, and the temperature of the glass substrate 11 before heat-processing with the heat processing apparatus 101 is 300 degrees C or less. Yes, preferably 100 ° C. or lower.

熱処理装置１０１は、主として、熱処理炉４０と搬送装置１０２とを備える。熱処理炉４０は、ガラス基板１１の熱処理が行われる熱処理空間４０ａを内部に有する。搬送装置１０２は、ガラス基板１１を吊り下げながら搬送する。搬送装置１０２は、熱処理炉４０内の熱処理空間４０ａを通過するように設置されている。すなわち、ガラス基板１１は、搬送装置１０２によって搬送される過程で、熱処理空間４０ａを通過して熱処理される。 The heat treatment apparatus 101 mainly includes a heat treatment furnace 40 and a transfer apparatus 102. The heat treatment furnace 40 has a heat treatment space 40a in which the heat treatment of the glass substrate 11 is performed. The transfer device 102 transfers the glass substrate 11 while suspending it. The transfer device 102 is installed so as to pass through the heat treatment space 40 a in the heat treatment furnace 40. That is, the glass substrate 11 is heat-treated through the heat treatment space 40a in the process of being carried by the carrying device 102.

搬送装置１０２は、略直立状態に吊り下げられたガラス基板１１を水平方向に搬送する。搬送装置１０２は、把持部材１１２によってガラス基板１１の上端部１１ｂを複数箇所で把持しながらガラス基板１１を搬送する。把持部材１１２は、上端部１１ｂを挟み込んで把持するための複数のクリップを有する。把持部材１１２は、ガイドレール１１１によって、所定の方向に沿って移動する。把持部材１１２が移動することにより、把持部材１１２によって吊り下げられているガラス基板１１が所定の搬送方向に沿って搬送される。 The conveyance apparatus 102 conveys the glass substrate 11 suspended in a substantially upright state in the horizontal direction. The transport device 102 transports the glass substrate 11 while gripping the upper end portion 11 b of the glass substrate 11 at a plurality of locations by the gripping member 112. The gripping member 112 has a plurality of clips for sandwiching and gripping the upper end portion 11b. The holding member 112 is moved along a predetermined direction by the guide rail 111. As the gripping member 112 moves, the glass substrate 11 suspended by the gripping member 112 is transported along a predetermined transporting direction.

図４は、把持部材１１２の３つのクリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃによって吊り下げられているガラス基板１１の外観図である。図４に示されるように、吊り下げられた状態で搬送されるガラス基板１１は、湾曲している主表面１１ａを有している。図４では、３つのクリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃが示されているが、把持部材１１２のクリップの数は、ガラス基板１１の主表面１１ａを湾曲させた状態で吊り下げられるのであれば、任意の数でもよい。ガラス基板１１の主表面１１ａを安定的に湾曲させる観点からは、把持部材１１２のクリップの数は、３以上が好ましい。 FIG. 4 is an external view of the glass substrate 11 suspended by the three clips 112a, 112b, and 112c of the holding member 112. FIG. As shown in FIG. 4, the glass substrate 11 transported in a suspended state has a curved main surface 11a. In FIG. 4, three clips 112 a, 112 b, and 112 c are shown. However, the number of clips of the gripping member 112 is arbitrary as long as the main surface 11 a of the glass substrate 11 is curved. It can be a number. From the viewpoint of stably bending the main surface 11a of the glass substrate 11, the number of clips of the gripping member 112 is preferably 3 or more.

図４に示されるように、把持部材１１２は、ガラス基板１１の上端部１１ｂのみを把持している。そのため、ガラス基板１１の湾曲の程度は、上端部１１ｂが最も大きく、ガラス基板１１の上端から下端に行くに従って小さくなる。ガラス基板１１の下端は、ほとんど直線に近い形状を有している。 As shown in FIG. 4, the gripping member 112 grips only the upper end portion 11 b of the glass substrate 11. Therefore, the degree of curvature of the glass substrate 11 is the largest at the upper end portion 11 b and decreases as it goes from the upper end to the lower end of the glass substrate 11. The lower end of the glass substrate 11 has a shape that is almost a straight line.

図５は、３つのクリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃを有する把持部材１１２によって吊り下げられたガラス基板１１の上面図である。図５では、ガラス基板１１の上辺１１ｃが太線で示され、ガラス基板１１の下辺１１ｄが細線で示されている。また、図５では、クリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの位置が点線の円で示され、ガラス基板１１の搬送方向が矢印で示されている。図５では、ガラス基板１１の湾曲が実際よりも強調して描かれている。クリップ１１２ｂは、ガラス基板１１の上辺１１ｃの中心において上端部１１ｂを把持している。クリップ１１２ａ，１１２ｃは、ガラス基板１１の上辺１１ｃの両端部近傍において上端部１１ｂを把持している。クリップ１１２ａとクリップ１１２ｂとの間の間隔は、クリップ１１２ｃとクリップ１１２ｂとの間の間隔と等しい。図５に示されるように、ガラス基板１１の上辺１１ｃの形状は、クリップ１１２ｂが位置する上辺１１ｃの中心に対して対称である。 FIG. 5 is a top view of the glass substrate 11 suspended by a gripping member 112 having three clips 112a, 112b, and 112c. In FIG. 5, the upper side 11c of the glass substrate 11 is indicated by a thick line, and the lower side 11d of the glass substrate 11 is indicated by a thin line. In FIG. 5, the positions of the clips 112a, 112b, and 112c are indicated by dotted circles, and the conveyance direction of the glass substrate 11 is indicated by arrows. In FIG. 5, the curvature of the glass substrate 11 is drawn with more emphasis than actual. The clip 112b holds the upper end portion 11b at the center of the upper side 11c of the glass substrate 11. The clips 112 a and 112 c grip the upper end portion 11 b in the vicinity of both end portions of the upper side 11 c of the glass substrate 11. The interval between the clip 112a and the clip 112b is equal to the interval between the clip 112c and the clip 112b. As shown in FIG. 5, the shape of the upper side 11c of the glass substrate 11 is symmetric with respect to the center of the upper side 11c where the clip 112b is located.

また、ガラス基板１１の搬送方向は、湾曲している主表面１１ａが突出している方向に平行である。すなわち、ガラス基板１１の搬送方向は、上辺１１ｃの中心における主表面１１ａの法線に平行である。本実施形態では、ガラス基板１１は、図５に示されるように、湾曲している主表面１１ａが凸となっている側に向かって搬送される。 Moreover, the conveyance direction of the glass substrate 11 is parallel to the direction in which the curved main surface 11a protrudes. That is, the conveyance direction of the glass substrate 11 is parallel to the normal line of the main surface 11a at the center of the upper side 11c. In this embodiment, the glass substrate 11 is conveyed toward the side where the curved main surface 11a is convex as shown in FIG.

次に、把持部材１１２によってガラス基板１１を湾曲させた状態で吊り下げる工程について説明する。把持部材１１２は、第１状態と第２状態との間を切り替え可能なように構成されている。図５は、第２状態の把持部材１１２によって把持されているガラス基板１１の上面図である。図６は、第１状態の把持部材１１２によって把持されているガラス基板１１の上面図である。図６では、ガラス基板１１の上辺１１ｃが太線で示され、クリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの位置が点線の円で示されている。搬送装置１０２は、把持部材１１２の３つのクリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの相対的な位置および角度を調整して、第１状態と第２状態とを切り替えるための機構を有している。第１状態は、ガラス基板１１の主表面１１ａが平坦となるように、クリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの位置および角度が調整されている状態である。第２状態は、ガラス基板１１の主表面１１ａが湾曲するように、クリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの位置および角度が調整されている状態である。 Next, the process of suspending the glass substrate 11 in a curved state by the gripping member 112 will be described. The gripping member 112 is configured to be able to switch between the first state and the second state. FIG. 5 is a top view of the glass substrate 11 held by the holding member 112 in the second state. FIG. 6 is a top view of the glass substrate 11 held by the holding member 112 in the first state. In FIG. 6, the upper side 11c of the glass substrate 11 is indicated by a thick line, and the positions of the clips 112a, 112b, and 112c are indicated by dotted circles. The conveying apparatus 102 has a mechanism for adjusting the relative positions and angles of the three clips 112a, 112b, and 112c of the gripping member 112 to switch between the first state and the second state. The first state is a state in which the positions and angles of the clips 112a, 112b, and 112c are adjusted so that the main surface 11a of the glass substrate 11 is flat. The second state is a state in which the positions and angles of the clips 112a, 112b, and 112c are adjusted so that the main surface 11a of the glass substrate 11 is curved.

第１状態では、図６に示されるように、クリップ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは直線上に位置している。これにより、ガラス基板１１の上辺１１ｃは直線となるので、ガラス基板１１の主表面１１ａも平坦となる。第２状態では、図５に示されるように、ガラス基板１１の搬送方向において、クリップ１１２ａ，１１２ｃの位置は同じであるが、クリップ１１２ｂの位置は、クリップ１１２ａ，１１２ｃの位置より前方にある。そのため、第２状態において、ガラス基板１１の主表面１１ａは、クリップ１１２ｂの位置で突出するように湾曲している。 In the first state, as shown in FIG. 6, the clips 112a, 112b, 112c are positioned on a straight line. Thereby, since the upper side 11c of the glass substrate 11 becomes a straight line, the main surface 11a of the glass substrate 11 also becomes flat. In the second state, as shown in FIG. 5, the positions of the clips 112 a and 112 c are the same in the transport direction of the glass substrate 11, but the position of the clip 112 b is ahead of the positions of the clips 112 a and 112 c. Therefore, in the second state, the main surface 11a of the glass substrate 11 is curved so as to protrude at the position of the clip 112b.

図７は、第２状態におけるガラス基板１１の湾曲の程度について説明するための図である。図７は、湾曲しているガラス基板１１の上辺１１ｃを鉛直方向に沿って見た図である。第２状態におけるガラス基板１１は、上辺１１ｃの曲率半径Ｒが上辺１１ｃの寸法Ｗの３倍〜１５倍となるように湾曲している主表面１１ａを有することが好ましい。以下において、湾曲しているガラス基板１１の搬送方向の幅、すなわち、図７において符号Ｌで示される寸法を、湾曲幅Ｌと呼ぶ。 FIG. 7 is a diagram for explaining the degree of curvature of the glass substrate 11 in the second state. FIG. 7 is a view of the upper side 11c of the curved glass substrate 11 as viewed along the vertical direction. The glass substrate 11 in the second state preferably has a main surface 11a that is curved so that the radius of curvature R of the upper side 11c is 3 to 15 times the dimension W of the upper side 11c. Hereinafter, the width of the curved glass substrate 11 in the transport direction, that is, the dimension indicated by the symbol L in FIG.

搬送装置１０２は、最初に、積層体からガラス基板１１を１枚取り出して、ガラス基板１１を第１状態の把持部材１１２で保持する。このとき、ガラス基板１１の主表面１１ａは平坦である。次に、搬送装置１０２は、把持部材１１２を第１状態から第２状態に切り替えて、主表面１１ａを湾曲させ、ガラス基板１１を第２状態の把持部材１１２で保持する。このとき、ガラス基板１１の主表面１１ａが湾曲する。次に、搬送装置１０２は、把持部材１１２を移動させて、湾曲している主表面１１ａを有するガラス基板１１を搬送する。これにより、ガラス基板１１は、第２状態の把持部材１１２で把持されて湾曲している状態で搬送されながら熱処理される。 The transport apparatus 102 first takes out one glass substrate 11 from the laminate, and holds the glass substrate 11 with the gripping member 112 in the first state. At this time, the main surface 11a of the glass substrate 11 is flat. Next, the transfer device 102 switches the gripping member 112 from the first state to the second state, curves the main surface 11a, and holds the glass substrate 11 with the gripping member 112 in the second state. At this time, the main surface 11a of the glass substrate 11 is curved. Next, the conveying apparatus 102 moves the holding member 112 and conveys the glass substrate 11 having the curved main surface 11a. Thereby, the glass substrate 11 is heat-treated while being conveyed while being held by the holding member 112 in the second state and being curved.

また、搬送装置１０２は、複数のガラス基板１１を所定の間隔を空けて連続して搬送する。図８は、搬送装置１０２によって搬送される、隣り合う２枚のガラス基板１１の上面図である。図８において、ガラス基板１１の間隔Ｇは、ガラス基板１１の搬送方向において、隣り合う２枚のガラス基板１１の対向する一対の主表面１１ａの間の距離である。ガラス基板１１の間隔Ｇは、１０ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましい。また、後述する発熱装置４１のように、熱処理空間において熱処理用流体を循環させてガラス基板１１を加熱する方式を採用する場合、熱処理用流体の流れが妨げられないように、ガラス基板１１の間隔Ｇは、図７に示されるガラス基板１１の湾曲幅Ｌよりも大きいことが好ましい。また、間隔Ｇを湾曲幅Ｌよりも大きくすることで、搬送されるガラス基板１１が互いに接触することを抑制する効果が得られる。 Moreover, the conveying apparatus 102 conveys the several glass substrate 11 continuously at predetermined intervals. FIG. 8 is a top view of two adjacent glass substrates 11 conveyed by the conveying device 102. In FIG. 8, a gap G between the glass substrates 11 is a distance between a pair of main surfaces 11 a facing each other between two adjacent glass substrates 11 in the conveyance direction of the glass substrate 11. The distance G between the glass substrates 11 is preferably 10 mm to 100 mm. Further, when a method of heating the glass substrate 11 by circulating the heat treatment fluid in the heat treatment space as in the heat generating device 41 described later, the interval between the glass substrates 11 is prevented so that the flow of the heat treatment fluid is not hindered. G is preferably larger than the curved width L of the glass substrate 11 shown in FIG. Moreover, the effect which suppresses that the glass substrate 11 conveyed mutually contacts by making the space | interval G larger than the curved width L is acquired.

なお、搬送装置１０２は、ガラス基板１１の熱処理が終了した後、把持部材１１２を第２状態から第１状態に切り替えて、湾曲しているガラス基板１１の主表面１１ａを平坦に戻す。その後、搬送装置１０２は、熱処理されたガラス基板１１を後工程に送る。 In addition, after the heat processing of the glass substrate 11 is complete | finished, the conveying apparatus 102 switches the holding member 112 from a 2nd state to a 1st state, and returns the main surface 11a of the curved glass substrate 11 to flatness. Thereafter, the transfer apparatus 102 sends the heat-treated glass substrate 11 to a subsequent process.

次に、ガラス基板１１の熱処理について説明する。図１のステップＳ４では、搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１１に対して、ガラス基板製造ラインから外れたオフラインでの熱処理（オフラインアニール処理）が行われる。オフラインアニール処理では、ガラス基板１１を所定の熱処理温度の雰囲気下に所定の時間曝すことで、ガラス基板１１の主表面１１ａ内の熱分布および歪分布が一様になるように、ガラス基板１１の熱処理が行われる。 Next, the heat treatment of the glass substrate 11 will be described. In step S4 of FIG. 1, an off-line heat treatment (off-line annealing process) that is off the glass substrate production line is performed on the glass substrate 11 transported by the transport device 102. In the offline annealing process, the glass substrate 11 is exposed to an atmosphere at a predetermined heat treatment temperature for a predetermined time so that the heat distribution and the strain distribution in the main surface 11a of the glass substrate 11 become uniform. Heat treatment is performed.

具体的には、熱処理装置１０１は、熱処理炉４０内の熱処理空間４０ａに、搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１１を通過させて、ガラス基板１１を熱処理する。これにより、熱処理空間４０ａの雰囲気の熱がガラス基板１１に伝達されて、ガラス基板１１の熱処理が行われる。 Specifically, the heat treatment apparatus 101 heats the glass substrate 11 by passing the glass substrate 11 conveyed by the conveyance apparatus 102 through the heat treatment space 40 a in the heat treatment furnace 40. Thereby, the heat of the atmosphere of the heat treatment space 40a is transmitted to the glass substrate 11, and the heat treatment of the glass substrate 11 is performed.

熱処理炉４０は、図２，３に示されるように、熱処理空間４０ａの雰囲気を加熱および循環するための発熱装置４１を備える。発熱装置４１は、熱処理空間４０ａに熱処理用流体を供給して、熱処理空間４０ａにおいて熱処理用流体を循環させる装置である。熱処理用流体は、例えば、高温の空気である。発熱装置４１から供給される熱処理用流体が熱源となって、熱処理空間４０ａの雰囲気が温められる。熱処理装置１０１は、発熱装置４１を制御して、熱処理空間４０ａの雰囲気の温度を調整することにより、ガラス基板１１の熱処理を行う。発熱装置４１は、例えば、熱処理炉４０の内壁の側面に取り付けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the heat treatment furnace 40 includes a heat generating device 41 for heating and circulating the atmosphere of the heat treatment space 40a. The heat generating device 41 is a device that supplies a heat treatment fluid to the heat treatment space 40a and circulates the heat treatment fluid in the heat treatment space 40a. The heat treatment fluid is, for example, high-temperature air. The heat treatment fluid supplied from the heat generating device 41 serves as a heat source to warm the atmosphere of the heat treatment space 40a. The heat treatment apparatus 101 performs heat treatment of the glass substrate 11 by controlling the heating device 41 and adjusting the temperature of the atmosphere of the heat treatment space 40a. The heat generating device 41 is attached to, for example, the side surface of the inner wall of the heat treatment furnace 40.

熱処理空間４０ａは、主として、加熱空間５１、温度維持空間５２および冷却空間５３から構成される。搬送装置１０２によって搬送されるガラス基板１１は、熱処理工程において、加熱空間５１、温度維持空間５２および冷却空間５３を順に通過する。加熱空間５１は、搬送されるガラス基板１１が熱処理空間４０ａに入る際に通過する、熱処理空間４０ａの入口を有する。冷却空間５３は、搬送されるガラス基板１１が熱処理空間４０ａから出る際に通過する、熱処理空間４０ａの出口を有する。 The heat treatment space 40 a mainly includes a heating space 51, a temperature maintenance space 52, and a cooling space 53. The glass substrate 11 transported by the transport device 102 sequentially passes through the heating space 51, the temperature maintaining space 52, and the cooling space 53 in the heat treatment step. The heating space 51 has an inlet of the heat treatment space 40a through which the glass substrate 11 to be transferred passes when entering the heat treatment space 40a. The cooling space 53 has an outlet of the heat treatment space 40a through which the glass substrate 11 to be conveyed passes when leaving the heat treatment space 40a.

加熱空間５１は、ガラス基板１１が温められて、ガラス基板１１の温度が上昇する空間である。温度維持空間５２は、ガラス基板１１の温度が所定の熱処理温度に維持される空間である。冷却空間５３は、ガラス基板１１が冷却されて、温度制御されつつガラス基板１１の温度が下降する空間（徐冷空間）である。なお、熱処理装置１０１で熱処理される前のガラス基板１１、および、熱処理装置１０１で熱処理された後のガラス基板１１の温度は、室温であるが、３００℃以下の任意の温度であってもよい。 The heating space 51 is a space where the temperature of the glass substrate 11 rises as the glass substrate 11 is warmed. The temperature maintaining space 52 is a space in which the temperature of the glass substrate 11 is maintained at a predetermined heat treatment temperature. The cooling space 53 is a space (gradual cooling space) in which the temperature of the glass substrate 11 decreases while the glass substrate 11 is cooled and the temperature is controlled. The temperature of the glass substrate 11 before being heat treated by the heat treatment apparatus 101 and the temperature of the glass substrate 11 after being heat treated by the heat treatment apparatus 101 are room temperature, but may be any temperature of 300 ° C. or lower. .

加熱空間５１の温度は、熱処理空間４０ａの入口側から温度維持空間５２側に向かって高くなる。また、温度維持空間５２には、雰囲気を攪拌して雰囲気の温度を熱処理温度の近傍で均一に保つための装置が設置されてもよい。冷却空間５３の温度は、温度維持空間５２側から熱処理空間４０ａの出口側に向かって低くなる。 The temperature of the heating space 51 increases from the entrance side of the heat treatment space 40a toward the temperature maintaining space 52 side. The temperature maintaining space 52 may be provided with a device for stirring the atmosphere and keeping the temperature of the atmosphere uniform near the heat treatment temperature. The temperature of the cooling space 53 decreases from the temperature maintaining space 52 side toward the outlet side of the heat treatment space 40a.

本実施形態において、熱処理温度は、４００℃〜６５０℃である。なお、熱処理温度は、ガラス基板１１の（歪点−６０）℃の温度から（歪点−２６０）℃の温度までの温度範囲であることが、熱収縮率を低減させ、ガラス基板１１の歪分布を一様とする点から好ましい。ここで、歪点とは、一般的なガラスの歪点を言い、１０^14.5ポワズの粘度に相当する温度である。 In this embodiment, the heat treatment temperature is 400 ° C to 650 ° C. The heat treatment temperature is in the temperature range from the temperature of (strain point −60) ° C. of the glass substrate 11 to the temperature of (strain point −260) ° C. This is preferable from the viewpoint of uniform distribution. Here, the strain point refers to a strain point of general glass and is a temperature corresponding to a viscosity of 10 ^14.5 poise.

ガラス基板１１の熱処理時間は、ガラス基板１１が温度維持空間５２を通過する時間であり、例えば、０．１時間〜５時間である。熱処理時間は、好ましくは１時間以上である。温度維持空間５２の雰囲気の温度の時間履歴は、特に制限されないが、雰囲気の温度が熱処理温度と同じである時間が少なくとも０．１時間以上あるとよい。この時間が０．１時間未満であると、ガラス基板１１の熱収縮率が十分に低下せず、逆に５時間より長いと、ガラス基板１１の熱収縮率は十分に低減するが、ガラス基板１１の生産効率が低下する。ガラス基板１１の搬送速度は、ガラス基板１１の熱処理時間に応じて適宜に設定される。 The heat treatment time of the glass substrate 11 is a time for the glass substrate 11 to pass through the temperature maintaining space 52, and is, for example, 0.1 hour to 5 hours. The heat treatment time is preferably 1 hour or longer. The time history of the temperature of the atmosphere in the temperature maintaining space 52 is not particularly limited, but it is preferable that the time during which the temperature of the atmosphere is the same as the heat treatment temperature is at least 0.1 hour or more. If this time is less than 0.1 hour, the thermal shrinkage rate of the glass substrate 11 is not sufficiently lowered. Conversely, if it is longer than 5 hours, the thermal shrinkage rate of the glass substrate 11 is sufficiently reduced. 11 production efficiency decreases. The conveyance speed of the glass substrate 11 is appropriately set according to the heat treatment time of the glass substrate 11.

なお、歪点はガラスの種類によって異なるが、ガラス基板１１は、熱収縮率を小さくするために、歪点が高いガラス組成を有することが好ましい。ガラス基板１１のガラスの歪点は、６００℃以上であることが好ましく、６５５℃以上であることがより好ましい。歪点が６６１℃である場合、熱処理温度は、歪点（６６１℃）−（６０℃〜２６０℃）＝６０１℃〜４０１℃であることが好ましい。しかし、ガラス基板１１の熱収縮率を小さくして、ガラス基板１１を高精細ディスプレイ用ガラス基板として用いるためには、上記の温度範囲に限定されない。例えば、熱処理温度は、４００℃〜５５０℃でもよい。 In addition, although a strain point changes with kinds of glass, in order to make a thermal contraction rate small, it is preferable that the glass substrate 11 has a glass composition with a high strain point. The strain point of the glass of the glass substrate 11 is preferably 600 ° C. or higher, and more preferably 655 ° C. or higher. When the strain point is 661 ° C., the heat treatment temperature is preferably strain point (661 ° C.) − (60 ° C. to 260 ° C.) = 601 ° C. to 401 ° C. However, in order to reduce the thermal contraction rate of the glass substrate 11 and use the glass substrate 11 as a glass substrate for a high-definition display, the temperature range is not limited. For example, the heat treatment temperature may be 400 ° C to 550 ° C.

（３）オフラインアニール処理の特徴
本実施形態の熱処理装置１０１は、ガラス基板１１を湾曲させた状態で搬送しながら、ガラス基板１１の熱処理を行う。ガラス基板１１は、把持部材１１２によって吊り下げられた状態で、熱処理空間４０ａ内を搬送される。ガラス基板１１の搬送方向は、ガラス基板１１の主表面１１ａと直交する方向である。そのため、熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１は、熱処理空間４０ａの雰囲気による流体抵抗を受ける。また、熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１は、発熱装置４１から供給され熱処理空間４０ａを循環する熱処理用流体と衝突する。これにより、熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１は、熱処理用流体による流体抵抗を受ける。従って、熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１の主表面１１ａは、常に風圧を受けている。 (3) Features of off-line annealing treatment The heat treatment apparatus 101 of this embodiment performs heat treatment of the glass substrate 11 while transporting the glass substrate 11 in a curved state. The glass substrate 11 is transported in the heat treatment space 40 a while being suspended by the gripping member 112. The conveyance direction of the glass substrate 11 is a direction orthogonal to the main surface 11 a of the glass substrate 11. Therefore, the glass substrate 11 conveyed in the heat treatment space 40a receives fluid resistance due to the atmosphere of the heat treatment space 40a. Moreover, the glass substrate 11 conveyed in the heat treatment space 40a collides with the heat treatment fluid supplied from the heat generating device 41 and circulated in the heat treatment space 40a. Thereby, the glass substrate 11 conveyed by the heat processing space 40a receives the fluid resistance by the heat processing fluid. Therefore, the main surface 11a of the glass substrate 11 conveyed in the heat treatment space 40a is always subjected to wind pressure.

従来の搬送装置では、ガラス基板の主表面が平坦な状態で、ガラス基板が吊り下げられて搬送される。この場合、搬送されるガラス基板の主表面が風圧を受けて振動することがある。特に、吊り下げられているガラス基板の下端は、何物にも支持されていないので、特に激しく振動しやすい。搬送されているガラス基板が振動すると、搬送方向に沿って隣り合うガラス基板同士が接触して、ガラス基板が破損するおそれがある。 In the conventional transfer device, the glass substrate is suspended and transferred with the main surface of the glass substrate being flat. In this case, the main surface of the glass substrate to be conveyed may vibrate due to wind pressure. In particular, since the lower end of the suspended glass substrate is not supported by anything, it tends to vibrate particularly vigorously. When the glass substrate being transported vibrates, the glass substrates adjacent to each other along the transport direction may come into contact with each other and the glass substrate may be damaged.

本実施形態では、熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１は、図４に示されるように、搬送方向に向かって突出するように湾曲している主表面１１ａを有している。湾曲している主表面１１ａを有するガラス基板１１の鉛直方向の曲げに対する剛性は、平坦な主表面１１ａを有するガラス基板１１よりも高い。これにより、熱処理装置１０１では、熱処理空間４０ａで搬送されているガラス基板１１の主表面１１ａが風圧を受けても、ガラス基板１１は安定した形状および姿勢を維持することができ、搬送されている間のガラス基板１１の振動、折り曲げおよび破損の発生が抑制される。また、搬送されているガラス基板１１の主表面１１ａが搬送方向の前方から風圧を受けても、湾曲している主表面１１ａに沿って流体がスムーズに流れるので、ガラス基板１１が受ける流体抵抗が低減される。その結果、熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１の振動が低減される。従って、熱処理装置１０１は、オフラインアニール処理におけるガラス基板１１の破損を低減することができる。 In the present embodiment, the glass substrate 11 transported in the heat treatment space 40a has a main surface 11a that is curved so as to protrude in the transport direction, as shown in FIG. The rigidity of the glass substrate 11 having the curved main surface 11a against bending in the vertical direction is higher than that of the glass substrate 11 having the flat main surface 11a. Thereby, in the heat processing apparatus 101, even if the main surface 11a of the glass substrate 11 currently conveyed by the heat processing space 40a receives a wind pressure, the glass substrate 11 can maintain the stable shape and attitude | position, and is conveyed. The occurrence of vibration, bending and breakage of the glass substrate 11 in the meantime is suppressed. Moreover, even if the main surface 11a of the glass substrate 11 being conveyed receives wind pressure from the front in the conveying direction, the fluid flows smoothly along the curved main surface 11a. Reduced. As a result, the vibration of the glass substrate 11 conveyed in the heat treatment space 40a is reduced. Therefore, the heat treatment apparatus 101 can reduce breakage of the glass substrate 11 in the offline annealing process.

また、本実施形態のように、搬送装置１０２によってガラス基板１１を１枚ずつ搬送しながらガラス基板１１を熱処理する場合、搬送されるガラス基板１１の間の間隔を狭くすることで、ガラス基板１１の熱処理効率を向上させることができる。本実施形態の熱処理装置１０１は、搬送されるガラス基板１１の間の間隔を狭くしても、ガラス基板１１同士の接触が抑制されるので、ガラス基板１１の生産効率を高めつつ、ガラス基板１１の破損を低減することができる。 Moreover, when heat-treating the glass substrate 11 while conveying the glass substrates 11 one by one by the conveying device 102 as in the present embodiment, the glass substrate 11 is reduced by narrowing the interval between the conveyed glass substrates 11. The heat treatment efficiency of can be improved. Even if the space | interval between the glass substrates 11 conveyed is narrowed, since the heat processing apparatus 101 of this embodiment suppresses the contact between glass substrates 11, the glass substrate 11 is improved, improving the production efficiency of the glass substrate 11. Can be reduced.

なお、本実施形態で製造されるガラス基板１１は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板として好適である。フラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、および、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板である。さらに、ガラス基板１１は、高精細ディスプレイに用いられるＬＴＰＳ（Low-temperature poly silicon）・ＴＦＴディスプレイ用ガラス基板、あるいは、酸化物半導体・ＴＦＴディスプレイ用ガラス基板として特に好適である。 In addition, the glass substrate 11 manufactured by this embodiment is suitable as a glass substrate for flat panel displays. The glass substrate for flat panel displays is, for example, a glass substrate for liquid crystal display and a glass substrate for organic EL display. Furthermore, the glass substrate 11 is particularly suitable as a glass substrate for LTPS (Low-temperature poly silicon) TFT display used for high-definition displays or a glass substrate for oxide semiconductor TFT display.

また、本実施形態のガラス基板１１の熱処理工程では、ガラス基板１１の製造工程で得られたガラス基板１１のうち、所定の枚数のガラス基板１１のみがオフラインアニール処理される場合がある。この場合、オフラインアニール処理されないガラス基板１１は、積層された後に、通常の処理工程を経て梱包されて出荷される。このように、オフラインアニール処理は、ガラス基板１１の製造工程に組み込まれている処理工程ではないので、必要量のガラス基板１１のみを熱処理することができる。これにより、同じ製造ラインで得られた同じガラス組成を有する複数のガラス基板１１から、熱収縮率のみが異なる複数種類のガラス基板を得ることができる。 Moreover, in the heat treatment process of the glass substrate 11 of the present embodiment, only a predetermined number of glass substrates 11 among the glass substrates 11 obtained in the manufacturing process of the glass substrate 11 may be subjected to an offline annealing process. In this case, the glass substrate 11 that is not subjected to the offline annealing process is shipped after being stacked and then packed through a normal processing process. Thus, since the offline annealing process is not a processing process incorporated in the manufacturing process of the glass substrate 11, only the required amount of the glass substrate 11 can be heat-treated. Thereby, the multiple types of glass substrate from which only the thermal contraction rate differs can be obtained from the several glass substrate 11 which has the same glass composition obtained with the same manufacturing line.

これにより、第１の例として、アモルファスＳｉのＴＦＴ用ガラス基板、および、ｐ−Ｓｉ用ガラス基板を、同じガラス組成を有するガラス基板１１から製造することができる。また、第２の例として、熱処理温度の高いＴＦＴパネルは、オフラインアニール処理をしたガラス基板から製造し、熱処理温度の低いカラーフィルタ（ＣＦ）パネルは、オフラインアニール処理をしていないガラス基板から製造することができる。 Thereby, as a 1st example, the glass substrate for TFT of amorphous Si and the glass substrate for p-Si can be manufactured from the glass substrate 11 which has the same glass composition. As a second example, a TFT panel having a high heat treatment temperature is manufactured from a glass substrate subjected to offline annealing, and a color filter (CF) panel having a low heat treatment temperature is manufactured from a glass substrate not subjected to offline annealing. can do.

この場合、オフラインアニール処理をしたガラス基板、および、オフラインアニール処理をしていないガラス基板は、熱収縮率のみが異なり、ガラス組成が同じであるので、ヤング率およびスリミング性等の物性も同じである。そのため、パネルメーカーでのガラス基板の取り扱いが容易になる。例えば、スリミング特性が同じであるので、ＴＦＴ用ガラス基板とＣＦ用ガラス基板とを貼り合わせた後に行われるスリミング工程において、両面のエッチング速度が同じとなる。 In this case, the glass substrate that has been subjected to the offline annealing treatment and the glass substrate that has not been subjected to the offline annealing treatment are different only in the heat shrinkage rate and have the same glass composition, so the physical properties such as Young's modulus and slimming property are also the same. is there. Therefore, it becomes easy to handle the glass substrate by the panel manufacturer. For example, since the slimming characteristics are the same, the etching rates on both sides are the same in the slimming process performed after the TFT glass substrate and the CF glass substrate are bonded together.

（４）変形例
（４−１）変形例Ａ
実施形態の熱処理装置１０１では、発熱装置４１によって熱処理空間４０ａに熱処理用流体が供給され、熱処理空間４０ａの雰囲気が加熱および循環されて、ガラス基板１１が熱処理される。このとき、熱処理空間４０ａにおいて、搬送方向に隣り合っているガラス基板１１の間の空間に熱処理用流体を水平方向に通過させることで、ガラス基板１１を熱処理することが好ましい。 (4) Modification (4-1) Modification A
In the heat treatment apparatus 101 of the embodiment, a heat treatment fluid is supplied to the heat treatment space 40a by the heat generating device 41, the atmosphere of the heat treatment space 40a is heated and circulated, and the glass substrate 11 is heat treated. At this time, it is preferable to heat-treat the glass substrate 11 by passing the heat-treating fluid in the horizontal direction through the space between the glass substrates 11 adjacent in the transport direction in the heat treatment space 40a.

熱処理空間４０ａで搬送されるガラス基板１１の上端部１１ｂは、把持部材１１２によって把持されている。そのため、搬送方向に隣り合っているガラス基板１１の間の空間に熱処理用流体をスムーズに流すためには、発熱装置４１は、熱処理用流体を水平方向に流すことが好ましい。 The upper end portion 11b of the glass substrate 11 conveyed in the heat treatment space 40a is held by the holding member 112. Therefore, in order to smoothly flow the heat treatment fluid into the space between the glass substrates 11 adjacent to each other in the transport direction, the heat generating device 41 preferably flows the heat treatment fluid in the horizontal direction.

また、熱処理空間４０ａにおいて熱処理用流体をスムーズに循環させる観点からは、発熱装置４１は、熱処理空間４０ａに熱処理用流体を供給する側の反対側に、熱処理用流体を吸引して回収する機構を備えることが好ましい。熱処理用流体を回収することで、熱処理空間４０ａ内の気流の安定化、および、処理温度の安定化が達成される。 Further, from the viewpoint of smoothly circulating the heat treatment fluid in the heat treatment space 40a, the heat generating device 41 has a mechanism for sucking and collecting the heat treatment fluid on the side opposite to the side where the heat treatment fluid is supplied to the heat treatment space 40a. It is preferable to provide. By collecting the heat treatment fluid, stabilization of the air flow in the heat treatment space 40a and stabilization of the processing temperature are achieved.

（４−２）変形例Ｂ
実施形態の熱処理装置１０１では、図５に示されるように、ガラス基板１１の上辺１１ｃの形状は、把持部材１１２ｂが位置する上辺１１ｃの中心に対して対称である。しかし、図９に示されるように、ガラス基板１１の上辺１１ｃの形状は、上辺１１ｃの中心に対して非対称であってもよい。図９は、本変形例におけるガラス基板１１の上面図である。この場合、ガラス基板１１は、鉛直方向に沿って視た場合に非対称に湾曲している主表面１１ａを有している。図９では、クリップ１１２ａとクリップ１１２ｂとの間の間隔は、クリップ１１２ｃとクリップ１１２ｂとの間の間隔よりも短い。なお、把持部材１１２ｂの位置および向きと、熱処理用流体の風向、風量および風速とを調整して、ガラス基板１１の湾曲している主表面１１ａで熱処理用流体を受ける構成にすることで、主表面１１ａを所望の湾曲形状にしてもよく、主表面１１ａの湾曲形状の安定化を図ってもよい。 (4-2) Modification B
In the heat treatment apparatus 101 of the embodiment, as shown in FIG. 5, the shape of the upper side 11c of the glass substrate 11 is symmetric with respect to the center of the upper side 11c where the gripping member 112b is located. However, as shown in FIG. 9, the shape of the upper side 11c of the glass substrate 11 may be asymmetric with respect to the center of the upper side 11c. FIG. 9 is a top view of the glass substrate 11 in the present modification. In this case, the glass substrate 11 has a main surface 11a that is curved asymmetrically when viewed along the vertical direction. In FIG. 9, the interval between the clip 112a and the clip 112b is shorter than the interval between the clip 112c and the clip 112b. By adjusting the position and orientation of the gripping member 112b and the wind direction, air volume, and wind speed of the heat treatment fluid, the main heat treatment fluid is received by the curved main surface 11a of the glass substrate 11. The surface 11a may have a desired curved shape, and the curved shape of the main surface 11a may be stabilized.

（４−３）変形例Ｃ
実施形態の熱処理装置１０１では、ガラス基板１１は、把持部材１１２によって吊り下げられている。ガラス基板１１の下端は、何物にも支持されていないので、ガラス基板１１の搬送中に振動しやすい。しかし、ガラス基板１１は、その下端部が支持されながら搬送されてもよい。この場合、ガラス基板１１の下端部は、上端部１１ｂを把持する把持部材１１２と同様の把持部材によって把持されてもよい。また、この場合、ガラス基板１１の主表面１１ａが、上端から下端に亘って同じ形状で湾曲するように、ガラス基板１１の上端部１１ｂおよび下端部が把持されてもよい。 (4-3) Modification C
In the heat treatment apparatus 101 of the embodiment, the glass substrate 11 is suspended by the holding member 112. Since the lower end of the glass substrate 11 is not supported by anything, it tends to vibrate during the conveyance of the glass substrate 11. However, the glass substrate 11 may be conveyed while its lower end is supported. In this case, the lower end portion of the glass substrate 11 may be held by a holding member similar to the holding member 112 that holds the upper end portion 11b. In this case, the upper end portion 11b and the lower end portion of the glass substrate 11 may be held such that the main surface 11a of the glass substrate 11 is curved in the same shape from the upper end to the lower end.

（４−４）変形例Ｄ
実施形態の熱処理装置１０１は、ガラス基板１１の熱処理を行う。しかし、ガラス基板１１を熱処理する前に、ガラス基板１１を熱処理装置１０１で熱処理するか否かを判定する工程を行ってもよい。判定工程では、例えば、ガラス基板１１が所定の強度を有しているか否かが判定される。判定工程によって、所定の強度を有しているガラス基板１１が選別され、選別されたガラス基板１１のみが熱処理装置１０１によって熱処理される。 (4-4) Modification D
The heat treatment apparatus 101 according to the embodiment performs heat treatment on the glass substrate 11. However, before the glass substrate 11 is heat treated, a step of determining whether or not the glass substrate 11 is heat treated by the heat treatment apparatus 101 may be performed. In the determination step, for example, it is determined whether or not the glass substrate 11 has a predetermined strength. In the determination step, the glass substrate 11 having a predetermined strength is selected, and only the selected glass substrate 11 is heat-treated by the heat treatment apparatus 101.

具体的には、判定工程では、搬送ローラおよびロボットアーム等を用いてガラス基板１１を所定の曲率半径まで湾曲させた後、ガラス基板１１の主表面１１ａを元の平坦な状態に戻し、ガラス基板１１の主表面１１ａに欠陥が生じているか否かを光学的に検査することで、ガラス基板１１を選別する方法が用いられる。なお、ガラス基板１１の選別では、光学的な検査に加えて、ガラス基板１１を湾曲させることによりクラックが発生および伸展する音をＡＥ（アコースティックエミッション）センサで検知して、主表面１１ａに欠陥が生じているか否かを検査してもよい。 Specifically, in the determination step, the glass substrate 11 is bent to a predetermined radius of curvature using a conveyance roller, a robot arm, and the like, and then the main surface 11a of the glass substrate 11 is returned to the original flat state, and the glass substrate A method of selecting the glass substrate 11 by optically inspecting whether or not the main surface 11a of 11 has a defect is used. In the selection of the glass substrate 11, in addition to the optical inspection, the sound generated by the generation and extension of the crack by bending the glass substrate 11 is detected by an AE (acoustic emission) sensor, and the main surface 11a has a defect. You may inspect whether it has occurred.

次に、複数のロボットアームを用いてガラス基板１１を湾曲させる方法を用いる判定工程について説明する。図１０は、６つのロボットアームによって保持されている状態の、湾曲した主表面１１ａを有するガラス基板１１の外観図である。ロボットアームの先端には、吸着装置が取り付けられている。ロボットアームは、吸着装置を用いて、ガラス基板１１の主表面１１ａを吸引して、ガラス基板１１に固定することができる。ガラス基板１１の主表面１１ａには、複数の吸着ポイント１１ｅが設定されている。図１０では、ガラス基板１１の裏側の主表面１１ａに、６つの吸着ポイント１１ｅが設定されている。この場合、６つのロボットアームのそれぞれが、主表面１１ａ上の各吸着ポイント１１ｅにおいて、主表面１１ａを吸引してガラス基板１１に固定される。そして、各ロボットアームを独立して動かすことで、図１０に示されるように、ガラス基板１１の主表面１１ａを湾曲させる。判定工程では、図１０に示されるように、ガラス基板１１の主表面１１ａは、ガラス基板１１の上端から下端にかけて均一に湾曲される。しかし、判定工程では、図４に示されるように、ガラス基板１１の主表面１１ａは、熱処理工程と同様に上端部１１ｂのみ湾曲されてもよい。 Next, a determination process using a method of bending the glass substrate 11 using a plurality of robot arms will be described. FIG. 10 is an external view of the glass substrate 11 having the curved main surface 11a while being held by six robot arms. A suction device is attached to the tip of the robot arm. The robot arm can suck and fix the main surface 11 a of the glass substrate 11 to the glass substrate 11 using an adsorption device. A plurality of suction points 11 e are set on the main surface 11 a of the glass substrate 11. In FIG. 10, six suction points 11 e are set on the main surface 11 a on the back side of the glass substrate 11. In this case, each of the six robot arms is fixed to the glass substrate 11 by sucking the main surface 11a at each suction point 11e on the main surface 11a. Then, by independently moving each robot arm, the main surface 11a of the glass substrate 11 is curved as shown in FIG. In the determination step, as shown in FIG. 10, the main surface 11 a of the glass substrate 11 is uniformly curved from the upper end to the lower end of the glass substrate 11. However, in the determination step, as shown in FIG. 4, the main surface 11a of the glass substrate 11 may be curved only at the upper end portion 11b as in the heat treatment step.

判定工程では、ガラス基板１１は、熱処理工程において熱処理空間４０ａを通過するガラス基板１１よりも、より大きく湾曲される。熱処理工程において吊り下げられた状態で搬送されるガラス基板１１の主表面１１ａは、上辺１１ｃの曲率半径Ｒが上辺１１ｃの寸法Ｗの３倍〜１５倍となるように湾曲されることが好ましい。一方、判定工程では、ガラス基板１１の主表面１１ａは、曲率半径Ｒの平均が上辺１１ｃの寸法Ｗの２倍以下となる程度まで湾曲されることが好ましい。判定工程においてガラス基板１１の主表面１１ａが湾曲されることで、クラック等の欠陥が主表面１１ａに生じる場合がある。その後のガラス基板１１の光学検査において、ガラス基板１１の主表面１１ａに欠陥が生じていると判定された場合、そのガラス基板１１は、その後の熱処理工程には送られず、ガラス基板製造ラインから取り除かれる。 In the determination step, the glass substrate 11 is curved more greatly than the glass substrate 11 passing through the heat treatment space 40a in the heat treatment step. The main surface 11a of the glass substrate 11 conveyed in a suspended state in the heat treatment step is preferably curved so that the curvature radius R of the upper side 11c is 3 to 15 times the dimension W of the upper side 11c. On the other hand, in the determination step, the main surface 11a of the glass substrate 11 is preferably curved to the extent that the average of the curvature radii R is not more than twice the dimension W of the upper side 11c. When the main surface 11a of the glass substrate 11 is curved in the determination step, defects such as cracks may occur on the main surface 11a. In the subsequent optical inspection of the glass substrate 11, when it is determined that the main surface 11 a of the glass substrate 11 has a defect, the glass substrate 11 is not sent to the subsequent heat treatment process, and from the glass substrate production line. Removed.

１１ガラス基板
１１ａ主表面
１１ｂ上端部
１１ｃ上辺
１１２把持部材 11 glass substrate 11a main surface 11b upper end 11c upper side 112 gripping member

特表２０１４−５０３４６５Special table 2014-503465

Claims

A glass substrate manufacturing method including a heat treatment step of a glass substrate formed by a downdraw method,
In the heat treatment step,
Suspending the glass substrate by gripping the upper end portion of the glass substrate with a gripping member, heat-treating the glass substrate while transporting the glass substrate along the transport direction,
The glass substrate has a main surface that is curved so as to protrude along the transport direction.
A method for producing a glass substrate.

The gripping member is configured to be switchable between a first state in which the upper end is held so that the main surface is flat and a second state in which the upper end is held so that the main surface is curved. Being
The manufacturing method of the glass substrate of Claim 1.

In the heat treatment step, the glass substrate has the main surface curved so that the radius of curvature of the upper side of the glass substrate is 3 to 15 times the dimension of the upper side.
The manufacturing method of the glass substrate of Claim 1 or 2.

In the heat treatment step, a plurality of the glass substrates are conveyed with an interval of 10 mm to 100 mm.
The manufacturing method of the glass substrate of any one of Claim 1 to 3.

In the heat treatment step, the glass substrate is heat treated by passing a heat treatment fluid in a horizontal direction through a space between the adjacent glass substrates.
The manufacturing method of the glass substrate of Claim 4.

In the heat treatment step, the glass substrate has the main surface curved asymmetrically when viewed along the vertical direction.
The manufacturing method of the glass substrate of any one of Claim 1 to 5.

In the heat treatment step, the glass substrate is conveyed while a lower end portion of the glass substrate is supported.
The manufacturing method of the glass substrate of any one of Claim 1 to 6.

Before the heat treatment step, further comprising the step of determining whether to heat-treat the glass substrate in the heat treatment step,
The manufacturing method of the glass substrate of any one of Claim 1 to 7.