JP2017066000A - ディスプレイ用ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス基板の熱収縮率を従来に比べて低減することができるディスプレイ用ガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】ディスプレイ用ガラス基板を製造するとき、成形工程により成形されたシートガラスの幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する。このとき、シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい。
【選択図】 図７
【解決手段】ディスプレイ用ガラス基板を製造するとき、成形工程により成形されたシートガラスの幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する。このとき、シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい。
【選択図】 図７
Description
本発明は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法に関する。
ディスプレイを製造する工程において、ディスプレイ用ガラス基板は、熱処理により熱収縮する。このとき、ガラス基板の熱収縮率が大きいと、ガラス基板の表面に形成される素子の配置がずれるピッチズレが生じやすくなる。このため、ピッチズレを低減する観点から、ディスプレイ用ガラス基板には、熱処理時における熱収縮率が小さいことが求められている。
ガラス基板の熱収縮率を小さくする方法としては、
・ガラス組成を調整することで、ガラスの歪点を高くすること、
・成形工程後のシートガラスの冷却速度を低減すること、
などが挙げられる。例えば、ガラス基板の熱収縮率を小さくする技術として、歪点が６８０℃以上になるようにガラス組成を改良する技術が知られている（特許文献１）。
・ガラス組成を調整することで、ガラスの歪点を高くすること、
・成形工程後のシートガラスの冷却速度を低減すること、
などが挙げられる。例えば、ガラス基板の熱収縮率を小さくする技術として、歪点が６８０℃以上になるようにガラス組成を改良する技術が知られている（特許文献１）。
また、冷却工程を、成形後のシートガラスの中央領域の温度が徐冷点になるまでシートガラスを冷却する第１の冷却工程と、中央領域の温度が、徐冷点から歪点−５０℃になるまでシートガラスを冷却する第２の冷却工程と、中央領域の温度が、歪点−５０℃から歪点−２００℃になるまでシートガラスを冷却する第３の冷却工程と、に分ける。このとき、第１の冷却工程における平均冷却速度を、第３の冷却工程における平均冷却速度より速くし、第３の冷却工程における平均冷却速度を、第２の冷却工程における平均冷却速度より速くする技術が知れている（特許文献２）。
しかし、特許文献１に従って、歪点が高くなるように組成を調整すると、失透及び難熔解という問題が生じやすいため、歪点を高くするには限界がある。また、オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を作製するとき、成形工程後に行う冷却工程においてシートガラスの冷却速度を小さくすると、徐冷経路が長くなり、徐冷装置のコストが増大するという問題があった。
また、特許文献２に従って、第１の冷却工程における平均冷却速度を、第３の冷却工程における平均冷却速度より速くし、第３の冷却工程における平均冷却速度を、第２の冷却工程における平均冷却速度より速くしても、熱収縮率の低減に限界があり、十分ではないという問題があった。
携帯電話等のモバイル機器に搭載されるディスプレイには、益々高精細化及び低消費電力化が求められている。そのため、近年、ディスプレイの製造工程における熱処理時に生じるガラス基板の熱収縮率をさらに小さくすることが益々求められている。
そこで、本発明は、成形後に行う冷却工程において、ガラス基板の熱収縮率を従来に比べて低減することができるディスプレイ用ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスの成形後、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する冷却工程と、を備える。
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい。
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスの成形後、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する冷却工程と、を備える。
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい。
前記冷却工程は、
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの前記幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満４５０℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第３冷却量は、前記第１冷却工程及び前記第２冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第１冷却量及び第２冷却量より小さい。
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの前記幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満４５０℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第３冷却量は、前記第１冷却工程及び前記第２冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第１冷却量及び第２冷却量より小さい。
前記冷却工程は、前記中心部の温度が３００℃未満で、前記中心部の温度が１００℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第４冷却工程を含み、
前記第４冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第４冷却量は、単位長さ当たりの前記第３冷却量より大きい、ことが好ましい。
前記第４冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第４冷却量は、単位長さ当たりの前記第３冷却量より大きい、ことが好ましい。
また、本発明の第２の態様は、所定の処理温度で熱処理を施して表面に薄膜を形成するためのディスプレイ用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が（前記処理温度-２５０℃）になるまで冷却する冷却工程と、を備える。
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい。
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が（前記処理温度-２５０℃）になるまで冷却する冷却工程と、を備える。
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい。
前記冷却工程は、
前記シートガラスの成形後、前記シートガラスの幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満（前記処理温度−１００℃）以上であるとき、前記中央領域を冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上であるとき、前記中央領域を冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第３冷却量は、前記第１冷却工程及び前記第２冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第１冷却量及び第２冷却量より小さい、ことが好ましい。
前記シートガラスの成形後、前記シートガラスの幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満（前記処理温度−１００℃）以上であるとき、前記中央領域を冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上であるとき、前記中央領域を冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第３冷却量は、前記第１冷却工程及び前記第２冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第１冷却量及び第２冷却量より小さい、ことが好ましい。
前記冷却工程は、前記中心部の温度が前記処理温度（℃）−２５０℃未満、前記処理温度（℃）−４５０℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第４冷却工程を含み、
前記第４冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの第４冷却量は、単位長さ当たりの前記第３冷却量より大きい、ことが好ましい。
前記第４冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの第４冷却量は、単位長さ当たりの前記第３冷却量より大きい、ことが好ましい。
前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、単位長さ当たりの前記第１冷却量は、前記単位長さ当たりの前記第２冷却量より大きい、ことが好ましい。
前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記単位長さ当たりの前記第３冷却量は、９０℃／ｍ以下である、ことが好ましい。
前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記ガラス基板の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下である、ことが好ましい。ただし、前記熱収縮率とは、以下の式で求められる値であり、熱処理後のガラス基板の収縮量とは、５００℃で３０分保持の処理が施されたときの収縮量である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０６
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０６
前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記ガラス基板の歪点は、６８０℃以上である、ことが好ましい。
上述のディスプレイ用ガラス基板の製造方法によれば、従来に比べて熱収縮率を低減することができる。
以下、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法について説明する。本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法では、オーバーフローダウンドロー法を用いてガラス基板が製造される。なお、本明細書では、（処理温度-Ｘ℃）は、処理温度（℃）よりＸ℃低い温度を表す（Ｘは正数）。
（１）ガラス基板の製造方法の概要
まず、図１および図２を参照して、ディスプレイ用ガラス基板製造方法に含まれる複数の工程および複数の工程に用いられるガラス基板製造装置１００を説明する。図１は、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図であり、図２は、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法に用いるガラス基板製造装置の一例の模式図である。
ガラス基板製造方法は、図１に示すように、主として、熔融工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、成形工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４とを含む。
まず、図１および図２を参照して、ディスプレイ用ガラス基板製造方法に含まれる複数の工程および複数の工程に用いられるガラス基板製造装置１００を説明する。図１は、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図であり、図２は、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法に用いるガラス基板製造装置の一例の模式図である。
ガラス基板製造方法は、図１に示すように、主として、熔融工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、成形工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４とを含む。
熔融工程Ｓ１は、ガラスの原料が熔融される工程である。ガラスの原料は、所望の組成になるように調合された後、熔融装置１１に投入される。ガラスの原料は、熔融装置１１で熔融されて、熔融ガラスＦＧになる。熔融温度は、ガラスの種類に応じて調整される。本実施形態では、熔融工程Ｓ１における熔融ガラスＦＧの最高温度が例えば１５００℃〜１６５０℃となるように加熱される。熔融ガラスＦＧは、上流パイプ２３を通って清澄装置１２に送られる。
清澄工程Ｓ２は、熔融ガラスＦＧ中の気泡の除去を行う工程である。清澄装置１２内で気泡が除去された熔融ガラスＦＧは、その後、下流パイプ２４を通って、成形装置４０へと送られる。
清澄工程Ｓ２の後、成形工程Ｓ３の前に、熔融ガラスＦＧを均質化する攪拌をおこなってもよい。
清澄工程Ｓ２の後、成形工程Ｓ３の前に、熔融ガラスＦＧを均質化する攪拌をおこなってもよい。
成形工程Ｓ３は、熔融ガラスＦＧをシート状のガラスであるシートガラスＳＧに成形する工程である。具体的に、熔融ガラスＦＧは、成形装置４０に含まれる成形体４１（図３参照）に連続的に供給された後、成形体４１からオーバーフローする。オーバーフローした熔融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下する。熔融ガラスＦＧは、その後、成形体４１の下端部で合流してシートガラスＳＧへと成形される。
冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧを冷却する工程である。ガラスシートは、冷却工程Ｓ４を経て室温に近い温度へと冷却される。なお、冷却工程Ｓ４における、冷却の状態に応じて、ガラス基板の厚み（板厚）、ガラス基板の反り量、およびガラス基板の平面歪の値が決まる。
なお、冷却工程Ｓ４の後に、切断工程を設けてもよい。例えば、切断工程は、室温に近い温度になったシートガラスＳＧを、切断装置９０において所定の大きさに切断する工程である。
なお、切断工程で所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧは、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。ガラス基板は、梱包された後、パネルメーカー等に出荷される。パネルメーカーは、ガラス基板の表面に素子を形成して、ディスプレイを製造する。
なお、冷却工程Ｓ４の後に、切断工程を設けなくてもよい。すなわち、冷却工程Ｓ４で冷却されたシートガラスＳＧは、そのまま梱包された後、パネルメーカー等に出荷されてもよい。この場合、パネルメーカーは、シートガラスＳＧの表面に素子を形成した後に、シートガラスＳＧを所定の大きさに切断して端面加工することで、ディスプレイを製造する。
以下、図３〜図５を参照して、ガラス基板製造装置１００に含まれる成形装置４０の構成を説明する。なお、本実施形態において、シートガラスＳＧの幅方向とは、シートガラスＳＧの表面の面内方向のうち、シートガラスＳＧが流下する方向（流れ方向）に直交する方向、すなわち、水平方向を意味する。
（２）成形装置の構成
まず、図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。
まず、図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。
成形装置４０は、シートガラスＳＧが通過する経路と、経路を取り囲む空間とを有する。通路を取り囲む空間は、例えば、成形体室２０、第１冷却室３０、および第２冷却室８０で構成されている。
本実施形態では、成形体４１の下端部４１ａで熔融ガラスＦＧが合流してシートガラスＳＧが形成された位置から、シートガラスＳＧの流れ方向に沿った領域のうち、シートガラスＳＧの中心部Ｃ（図４参照）の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、シートガラスＳＧの流れ方向の、中央領域ＣＡの単位長さ当たりの温度低下量である冷却量が、後述するように、冷却工程Ｓ４の中の、中心部Ｃの温度が上記温度領域以外の領域における、上記流れ方向の中央領域ＣＡの単位長さ当たりの温度低下量である冷却量に比べて小さい。この点は後述する。
なお、シートガラスＳＧの幅方向の両端部とは、シートガラスＳＧの両側の端からシートガラスＳＧの幅方向の内側に向かって２００ｍｍ進んだ位置までの幅方向の範囲内の領域をいい、両端部の幅方向の内側の領域をシートガラスＳＧの中央領域ＣＡ（図４参照）という。シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌは、製造後に切断される対象の部分を含む領域であるのに対し、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡは、板厚を均一にする対象の部分を含む領域である。シートガラスＳＧの中央領域ＣＡは、シートガラスＳＧの幅方向の幅のうちシートガラスＳＧの幅方向の中心から幅の半分の例えば８５％以内の範囲である。中心部Ｃとは、シートガラスＳＧの幅方向の中心位置をいう。シートガラスＳＧの流れ方向の単位長さ当たりの冷却量とは、中心部Ｃを含んだ中央領域ＣＡの冷却量であり、定められる温度領域における同じ幅方向の位置での流れ方向の温度差を、上記定められた温度領域のシートガラスＳＧの流れ方向に沿った長さで割った値である。温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域では、そのときの温度がＸ１℃未満（例えば、４５０℃未満）Ｘ２℃以上（例えば３００℃以上）であるとき、中心部Ｃの温度差はＸ１−Ｘ２（℃）（例えば１５０℃）と扱われて、単位長さの温度低下量である冷却量が算出される。中央領域ＣＡの中心部Ｃ以外の部分の単位長さあたりの冷却量も、その温度領域における温度差を上記長さで割った値である。
本実施形態では、成形体４１の下端部４１ａで熔融ガラスＦＧが合流してシートガラスＳＧが形成された位置から、シートガラスＳＧの流れ方向に沿った領域のうち、シートガラスＳＧの中心部Ｃ（図４参照）の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、シートガラスＳＧの流れ方向の、中央領域ＣＡの単位長さ当たりの温度低下量である冷却量が、後述するように、冷却工程Ｓ４の中の、中心部Ｃの温度が上記温度領域以外の領域における、上記流れ方向の中央領域ＣＡの単位長さ当たりの温度低下量である冷却量に比べて小さい。この点は後述する。
なお、シートガラスＳＧの幅方向の両端部とは、シートガラスＳＧの両側の端からシートガラスＳＧの幅方向の内側に向かって２００ｍｍ進んだ位置までの幅方向の範囲内の領域をいい、両端部の幅方向の内側の領域をシートガラスＳＧの中央領域ＣＡ（図４参照）という。シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌは、製造後に切断される対象の部分を含む領域であるのに対し、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡは、板厚を均一にする対象の部分を含む領域である。シートガラスＳＧの中央領域ＣＡは、シートガラスＳＧの幅方向の幅のうちシートガラスＳＧの幅方向の中心から幅の半分の例えば８５％以内の範囲である。中心部Ｃとは、シートガラスＳＧの幅方向の中心位置をいう。シートガラスＳＧの流れ方向の単位長さ当たりの冷却量とは、中心部Ｃを含んだ中央領域ＣＡの冷却量であり、定められる温度領域における同じ幅方向の位置での流れ方向の温度差を、上記定められた温度領域のシートガラスＳＧの流れ方向に沿った長さで割った値である。温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域では、そのときの温度がＸ１℃未満（例えば、４５０℃未満）Ｘ２℃以上（例えば３００℃以上）であるとき、中心部Ｃの温度差はＸ１−Ｘ２（℃）（例えば１５０℃）と扱われて、単位長さの温度低下量である冷却量が算出される。中央領域ＣＡの中心部Ｃ以外の部分の単位長さあたりの冷却量も、その温度領域における温度差を上記長さで割った値である。
成形体室２０は、前述の清澄装置１２から送られる熔融ガラスＦＧがシートガラスＳＧに成形される空間である。
第１冷却室３０は、成形体室２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの厚みおよび反り量を調整するための空間である。第１冷却室３０では、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度が徐冷点より高い状態のシートガラスＳＧが冷却される。シートガラスＳＧの中心部Ｃは、シートガラスＳＧの幅方向の中心部である。
第２冷却室８０は、成形体室２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの反り、熱収縮率、および歪値を調整するための空間である。第２冷却室８０では、第１冷却室３０内を通過したシートガラスＳＧが、室温付近の温度まで冷却される。なお、第２冷却室８０の内部は、断熱部材８０ｂによって、複数の空間に区分けされていてもよい。複数の断熱部材８０ｂは、複数の引下げローラ８１ａ〜８１ｇのそれぞれの間で、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に配置される。これにより、シートガラスＳＧの温度管理を、より精度よく行うことができる。
また、成形装置４０は、例えば、成形体４１と、仕切り部材５０と、冷却ローラ５１と、温度調整ユニット６０と、引下げローラ８１ａ〜８１ｇと、ヒータ８２ａ〜８２ｇと、を備える。さらに、成形装置４０は、制御装置９１を備える（図５参照）。制御装置９１は、成形装置４０に含まれる各構成の駆動部を制御する。
以下、成形装置４０に含まれる各構成について詳細に説明する。
（２−１）成形体
成形体４１は、成形体室２０内に設けられる。成形体４１は、熔融ガラスＦＧをオーバーフローさせることによって、熔融ガラスＦＧをシート状のガラスであるシートガラスＳＧへと成形する。図３に示すように、成形体４１は、断面形状で略五角形の形状（楔形に類似する形状）を有する。略五角形の先端は、成形体４１の下端部４１ａに相当する。
成形体４１は、成形体室２０内に設けられる。成形体４１は、熔融ガラスＦＧをオーバーフローさせることによって、熔融ガラスＦＧをシート状のガラスであるシートガラスＳＧへと成形する。図３に示すように、成形体４１は、断面形状で略五角形の形状（楔形に類似する形状）を有する。略五角形の先端は、成形体４１の下端部４１ａに相当する。
また、成形体４１は、第１端部に流入口４２を有する（図４参照）。成形体４１の上面には、溝４３が形成されている。流入口４２は、上述の下流パイプ２４と接続されており、清澄装置１２から流れ出た熔融ガラスＦＧは、流入口４２から溝４３に流し込まれる。成形体４１の溝４３に流し込まれた熔融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂ，４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃ，４１ｃを沿いながら流下する。その後、熔融ガラスＦＧは、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。
（２−２）仕切り部材
仕切り部材５０は、成形体室２０から第１冷却室３０への熱の移動を遮断する部材である。仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの近傍に配置されている。また、図３に示すように、仕切り部材５０は、合流ポイントで合流した熔融ガラスＦＧ（シートガラスＳＧ）の厚み方向両側に配置される。仕切り部材５０は、例えば、断熱材である。仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。
仕切り部材５０は、成形体室２０から第１冷却室３０への熱の移動を遮断する部材である。仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの近傍に配置されている。また、図３に示すように、仕切り部材５０は、合流ポイントで合流した熔融ガラスＦＧ（シートガラスＳＧ）の厚み方向両側に配置される。仕切り部材５０は、例えば、断熱材である。仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。
（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ５１は、第１冷却室３０内に設けられる。より具体的に、冷却ローラ５１は、仕切り部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側で、且つ、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置に配置される。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された冷却ローラ５１は対で動作する。すなわち、シートガラスＳＧの幅方向両端部は、二対の冷却ローラ５１によって挟み込まれる。
冷却ローラ５１は、第１冷却室３０内に設けられる。より具体的に、冷却ローラ５１は、仕切り部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側で、且つ、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置に配置される。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された冷却ローラ５１は対で動作する。すなわち、シートガラスＳＧの幅方向両端部は、二対の冷却ローラ５１によって挟み込まれる。
例えば、冷却ローラ５１は、内部に通された空冷管や水冷管により冷却されている。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌに接触し、熱伝導によりシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌを急冷する。冷却ローラ５１に接触したシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの粘度は、例えば、１０9.0ｐｏｉｓｅ以上である。
冷却ローラ５１は、冷却ローラ駆動モータ３９０（図５を参照）により回転駆動される。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌを冷却すると共に、シートガラスＳＧを下方に引き下げる機能も有する。なお、冷却ローラ５１によるシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの冷却は、シートガラスＳＧの幅およびシートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える。
（２−４）温度調整ユニット
温度調整ユニット６０は、第１冷却室３０内に設けられ、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却するユニットである。温度調整ユニット６０は、仕切り部材５０の下方であって、第２冷却室８０の天板８０ａの上方に配置される。
温度調整ユニット６０は、第１冷却室３０内に設けられ、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却するユニットである。温度調整ユニット６０は、仕切り部材５０の下方であって、第２冷却室８０の天板８０ａの上方に配置される。
温度調整ユニット６０は、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度が徐冷点近傍になるまで、シートガラスＳＧを冷却する。シートガラスＳＧの中心部Ｃは、その後、第２冷却室８０内で、徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される。
温度調整ユニット６０は、冷却ユニット６１を有してもよい。冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの幅方向に複数（ここでは、３つ）及びその流れ方向に複数配置される。具体的には、冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの表面に対向するように、１つずつ配置され、且つ、後述する中央領域ＣＡ（図４を参照）の表面に対向するように１つ配置されている。
（２−５）引下げローラ
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、第２冷却室８０内に設けられ、第１冷却室３０内を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流れ方向へ引き下げる。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、第２冷却室８０の内部で、流れ方向に沿って所定の間隔を空けて配置される。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置に（図４参照）に複数配置される。すなわち、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置で、かつ、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に接触しながらシートガラスＳＧを下方に引き下げる。
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、第２冷却室８０内に設けられ、第１冷却室３０内を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流れ方向へ引き下げる。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、第２冷却室８０の内部で、流れ方向に沿って所定の間隔を空けて配置される。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置に（図４参照）に複数配置される。すなわち、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置で、かつ、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に接触しながらシートガラスＳＧを下方に引き下げる。
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、引下げローラ駆動モータ３９１（図５参照）によって駆動される。引下げローラ８１ａ〜８１ｇの周速度は、引下げローラ８１ａ〜８１ｇが下流側に設置されている程、大きくすることが好ましい。すなわち、複数の引下げローラ８１ａ〜８１ｇのうち、引下げローラ８１ａの周速度が最も小さく、引下げローラ８１ｇの周速度が最も大きい。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、対で動作し、対の引下げローラ８１ａ，８１ａ，・・・が、シートガラスＳＧを下方向に引き下げる。
（２−６）ヒータ
ヒータ８２ａ〜８２ｇは、第２冷却室８０の内部に設けられ、第２冷却室８０の内部空間の温度を調整する。具体的に、ヒータ８２ａ〜８２ｇは、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に複数配置される。例えば、シートガラスＳＧの流れ方向には、７つのヒータが配置され、シートガラスの幅方向には３つのヒータが配置される。幅方向に配置される３つのヒータは、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡと、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌとをそれぞれ温度制御する。ヒータ８２ａ〜８２ｇは、後述する制御装置９１によって出力が制御される。これにより、第２冷却室８０内部を通過するシートガラスＳＧの近傍の雰囲気温度が制御される。ヒータ８２ａ〜８２ｇによって第２冷却室８０内の雰囲気温度が制御されることによって、シートガラスＳＧの温度制御が行われる。また、温度制御により、シートガラスＳＧは、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。このように、ヒータ８２ａ〜８２ｇの制御により、第２冷却室８０では、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温付近の温度まで冷却される。
ヒータ８２ａ〜８２ｇは、第２冷却室８０の内部に設けられ、第２冷却室８０の内部空間の温度を調整する。具体的に、ヒータ８２ａ〜８２ｇは、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に複数配置される。例えば、シートガラスＳＧの流れ方向には、７つのヒータが配置され、シートガラスの幅方向には３つのヒータが配置される。幅方向に配置される３つのヒータは、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡと、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌとをそれぞれ温度制御する。ヒータ８２ａ〜８２ｇは、後述する制御装置９１によって出力が制御される。これにより、第２冷却室８０内部を通過するシートガラスＳＧの近傍の雰囲気温度が制御される。ヒータ８２ａ〜８２ｇによって第２冷却室８０内の雰囲気温度が制御されることによって、シートガラスＳＧの温度制御が行われる。また、温度制御により、シートガラスＳＧは、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。このように、ヒータ８２ａ〜８２ｇの制御により、第２冷却室８０では、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温付近の温度まで冷却される。
なお、シートガラスＳＧの近傍には、雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段（本実施形態では、熱電対）３８０（図５参照）が設けられていてもよい。例えば、複数の熱電対３８０が、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に配置される。熱電対３８０によって検出される雰囲気温度から、シートガラスＳＧの表面の温度を求めることができる。例えば、熱電対３８０は、シートガラスＳＧの中心部Ｃと、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの雰囲気温度を検出することにより、中心部Ｃの温度と両端部Ｒ、Ｌの温度をそれぞれ求めることができる。ヒータ８２ａ〜８２ｇの出力は、熱電対３８０によって検出される雰囲気温度に基づいて制御される。
（２−７）切断装置
切断装置９０は、第２冷却室８０内で室温付近の温度まで冷却されたシートガラスＳＧを、所定のサイズに切断する。これにより、シートガラスＳＧは、複数のガラス板になる。切断装置９０は、切断装置駆動モータ３９２（図５を参照）によって駆動される。なお、切断装置９０は、必ずしも第２冷却室８０の直下に設けられていなくてもよい。また、シートガラスＳＧは切断装置９０で切断されなくてもよく、シートガラスＳＧをロール状に巻き回してロール状のシートガラスを作製してもよい。
切断装置９０は、第２冷却室８０内で室温付近の温度まで冷却されたシートガラスＳＧを、所定のサイズに切断する。これにより、シートガラスＳＧは、複数のガラス板になる。切断装置９０は、切断装置駆動モータ３９２（図５を参照）によって駆動される。なお、切断装置９０は、必ずしも第２冷却室８０の直下に設けられていなくてもよい。また、シートガラスＳＧは切断装置９０で切断されなくてもよく、シートガラスＳＧをロール状に巻き回してロール状のシートガラスを作製してもよい。
（２−８）制御装置
図５は、制御装置９１の構成の一例を示す図である。
制御装置９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されており、ガラス基板製造装置１００に含まれる種々の機器の制御を行う。具体的には、図５に示すように、制御装置９１は、ガラス基板製造装置１００に含まれる各種のセンサ（例えば、熱電対３８０）やスイッチ（例えば、主電源スイッチ３８１）等による信号を受けて、温度調整ユニット６０、ヒータ８２ａ〜８２ｇ、冷却ローラ駆動モータ３９０、引下げローラ駆動モータ３９１、切断装置駆動モータ３９２等の制御を行う。
図５は、制御装置９１の構成の一例を示す図である。
制御装置９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されており、ガラス基板製造装置１００に含まれる種々の機器の制御を行う。具体的には、図５に示すように、制御装置９１は、ガラス基板製造装置１００に含まれる各種のセンサ（例えば、熱電対３８０）やスイッチ（例えば、主電源スイッチ３８１）等による信号を受けて、温度調整ユニット６０、ヒータ８２ａ〜８２ｇ、冷却ローラ駆動モータ３９０、引下げローラ駆動モータ３９１、切断装置駆動モータ３９２等の制御を行う。
（３）温度管理
本実施形態に係るガラス基板の製造方法の冷却工程Ｓ４では、中央領域ＣＡの冷却量であって、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、シートガラスＳＧの流れ方向の単位長さ当たりの温度低下量である冷却量（以降、単位長さ当たりの冷却量という）は、冷却工程Ｓ４の中の、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域以外の領域における、単位長さ当たりの中央領域ＣＡの冷却量に比べて小さい。すなわち、冷却工程Ｓ４において、中央領域ＣＡにおける単位長さ当たりの冷却量は最も小さい。このように単位長さあたりの冷却量を調整することにより、ガラス基板の製造ライン上で、極めて低い熱収縮率を達成することができる。この場合、単位長さ当たりの冷却量の調整は、上述した、温度調整ユニット６０、およびヒータ８２ａ〜８２ｇを用いて行われる。勿論、このとき、図６に示すようなシートガラスＳＧの幅方向の温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０を流れ方向の各領域における目標温度プロファイルとして、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度を制御することにより、シートガラスＳＧの厚み、反り量、及び歪を調整することができる。
本実施形態に係るガラス基板の製造方法の冷却工程Ｓ４では、中央領域ＣＡの冷却量であって、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、シートガラスＳＧの流れ方向の単位長さ当たりの温度低下量である冷却量（以降、単位長さ当たりの冷却量という）は、冷却工程Ｓ４の中の、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域以外の領域における、単位長さ当たりの中央領域ＣＡの冷却量に比べて小さい。すなわち、冷却工程Ｓ４において、中央領域ＣＡにおける単位長さ当たりの冷却量は最も小さい。このように単位長さあたりの冷却量を調整することにより、ガラス基板の製造ライン上で、極めて低い熱収縮率を達成することができる。この場合、単位長さ当たりの冷却量の調整は、上述した、温度調整ユニット６０、およびヒータ８２ａ〜８２ｇを用いて行われる。勿論、このとき、図６に示すようなシートガラスＳＧの幅方向の温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０を流れ方向の各領域における目標温度プロファイルとして、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度を制御することにより、シートガラスＳＧの厚み、反り量、及び歪を調整することができる。
図６は、冷却工程における目標温度プロファイルの一例である温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０を説明する図である。温度プロファイルＴＰ１では、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡの温度が均一であり、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌは、中央領域ＣＡの温度よりも低い。この温度プロファイルＴＰ１になるように、冷却ローラ５１を用いてシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの冷却が行なわれる。温度プロファイルＴＰ２〜ＴＰ５では、シートガラスＳＧ全体の温度を下げながら、中央領域ＣＡの温度分布を矩形形状から上に凸の略放物線形状にし、略放物線形状の凸の程度を徐々に小さくする。温度プロファイルＴＰ６において両端部Ｒ，Ｌ及び中央領域ＣＡにおける温度を一定にする。この後、温度プロファイルＴＰ７〜ＴＰ１０では、下に凸の略放物線形状の温度分布にし、シートガラスＳＧ全体の温度を下げながら、中央領域ＣＡの温度分布を下に凸の程度を大きくする。シートガラスＳＧの温度が、このような温度プロファイルになるように、冷却ユニット６１及びヒータ８２ａ〜８２ｇを用いて第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度調整を行なう。
なお、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度調整を行なう場合、シートガラスＳＧの温度は、シートガラスＳＧの温度の実測値を用いてもよく、また、ヒータ８２ａ〜８２ｇによって制御されるシートガラスＳＧの雰囲気温度に基づいてシミュレーションにより算出された値を用いてもよい。
なお、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度調整を行なう場合、シートガラスＳＧの温度は、シートガラスＳＧの温度の実測値を用いてもよく、また、ヒータ８２ａ〜８２ｇによって制御されるシートガラスＳＧの雰囲気温度に基づいてシミュレーションにより算出された値を用いてもよい。
図７は、本実施形態における中心部ＣのシートガラスＳＧの流れ方向に沿った温度履歴（シートガラスＳＧの流れ方向に沿った位置に対する温度分布）の一例を示す図である。
図７において、位置Ａで、成形体４１の下端部４１ａにおいてシートガラスＳＧが形成される。このときのシートガラスＳＧの温度は、例えば１２００℃である。位置Ｂでは、シートガラスＳＧの温度が徐冷点（ガラスの粘度が１０１３ｐｏｉｓｅのときの温度、例えば７７５℃）になり、位置Ｄでは、シートガラスＳＧの温度が４５０℃になる。位置Ｅでは、シートガラスＳＧの温度が３００℃になり、位置Ｆでは、シートガラスＳＧの温度は２００℃以下になり切断装置９０で切断される。このとき、位置Ａから位置ＢまでのシートガラスＳＧの領域（シートガラスＳＧの形成後徐冷点以上の温度領域）を第１温度領域Ｒ１とし、位置Ｂより下方で位置ＤまでのシートガラスＳＧの領域（徐冷点未満４５０℃以上の温度領域）を第２温度領域Ｒ２とし、位置Ｄより下方で位置ＥまでのシートガラスＳＧの領域（４５０℃未満３００℃以上の温度領域）を第３温度領域Ｒ３とし、位置Ｅより下方で位置ＦまでのシートガラスＳＧの領域（３００℃未満１００℃以上の温度領域）を第４温度領域Ｒ４としている。このとき、第１〜４温度領域Ｒ１〜Ｒ４において、第３温度領域Ｒ３における、単位長さ当たりの中央領域ＣＡの第３冷却量が、他の第１，２，４温度領域Ｒ１、Ｒ２，Ｒ４の単位長さ当たりの中央領域ＣＡの第１，２，４冷却量に比べて小さい。第１温度領域Ｒ１におけるシートガラスＳＧの冷却工程は、第１冷却工程であり、第２〜４温度領域Ｒ２〜Ｒ４におけるシートガラスＳＧの冷却工程は、それぞれ第２〜４冷却工程である。なお、ガラスの粘度は、ガラスの温度が低いほど大きくなることから、シートガラスの粘度は、図７における位置Ａでは最も小さく、位置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順に大きくなる。
本実施形態では、第３温度領域Ｒ３における単位長さ当たりの第３冷却量は、第３温度領域Ｒ３以外の範囲を任意に区切って温度領域を定めた場合であっても、最も小さい。したがって、本実施形態では、第３温度領域Ｒ３に該当する第２冷却室８０に設けられたヒータを調整して、単位長さ当たりの第３冷却量を調整する。
図７において、位置Ａで、成形体４１の下端部４１ａにおいてシートガラスＳＧが形成される。このときのシートガラスＳＧの温度は、例えば１２００℃である。位置Ｂでは、シートガラスＳＧの温度が徐冷点（ガラスの粘度が１０１３ｐｏｉｓｅのときの温度、例えば７７５℃）になり、位置Ｄでは、シートガラスＳＧの温度が４５０℃になる。位置Ｅでは、シートガラスＳＧの温度が３００℃になり、位置Ｆでは、シートガラスＳＧの温度は２００℃以下になり切断装置９０で切断される。このとき、位置Ａから位置ＢまでのシートガラスＳＧの領域（シートガラスＳＧの形成後徐冷点以上の温度領域）を第１温度領域Ｒ１とし、位置Ｂより下方で位置ＤまでのシートガラスＳＧの領域（徐冷点未満４５０℃以上の温度領域）を第２温度領域Ｒ２とし、位置Ｄより下方で位置ＥまでのシートガラスＳＧの領域（４５０℃未満３００℃以上の温度領域）を第３温度領域Ｒ３とし、位置Ｅより下方で位置ＦまでのシートガラスＳＧの領域（３００℃未満１００℃以上の温度領域）を第４温度領域Ｒ４としている。このとき、第１〜４温度領域Ｒ１〜Ｒ４において、第３温度領域Ｒ３における、単位長さ当たりの中央領域ＣＡの第３冷却量が、他の第１，２，４温度領域Ｒ１、Ｒ２，Ｒ４の単位長さ当たりの中央領域ＣＡの第１，２，４冷却量に比べて小さい。第１温度領域Ｒ１におけるシートガラスＳＧの冷却工程は、第１冷却工程であり、第２〜４温度領域Ｒ２〜Ｒ４におけるシートガラスＳＧの冷却工程は、それぞれ第２〜４冷却工程である。なお、ガラスの粘度は、ガラスの温度が低いほど大きくなることから、シートガラスの粘度は、図７における位置Ａでは最も小さく、位置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順に大きくなる。
本実施形態では、第３温度領域Ｒ３における単位長さ当たりの第３冷却量は、第３温度領域Ｒ３以外の範囲を任意に区切って温度領域を定めた場合であっても、最も小さい。したがって、本実施形態では、第３温度領域Ｒ３に該当する第２冷却室８０に設けられたヒータを調整して、単位長さ当たりの第３冷却量を調整する。
なお、第１温度領域Ｒ１における単位長さ当たりの第１冷却量は、第２温度領域Ｒ２における単位長さ当たりの第２冷却量より大きいことが、効率的に熱収縮率を低減させることができる点で好ましい。具体的には、第１温度領域Ｒ１におけるガラスの緩和は素早く進行するため、第１温度領域Ｒ１よりも第２〜４温度領域Ｒ２〜Ｒ４の単位長さ当たりの冷却量を小さくした方が熱収縮率を効率的に低減させるという観点から好ましい。
また、第４冷却工程の第４温度領域Ｒ４における単位長さ当たりの第４冷却量は、単位長さ当たりの第３冷却量よりも大きいことが、冷却工程Ｓ４のシートガラスＳＧの経路の長さを変更しないで済む点及びガラス基板の生産効率の低下を抑える点で好ましい。
また、単位長さ当たりの第３冷却量は、９０℃／ｍ以下であることが、熱収縮率を低減させることができる点から好ましい。また、単位長さ当たりの第３冷却量の下限は特に制限されないが、シートガラスＳＧの経路の長さを変更しない点から、あるいはガラス基板の生産効率の低下を抑えることができる点から、例えば５０℃／ｍ以上であることが好ましい。さらに、生産性を保ちつつ熱収縮率を低減させるという観点からは、単位長さ当たりの第３冷却量は、５５℃／ｍ〜８５℃／ｍであることが好ましい。
また、単位長さ当たりの第１冷却量は、例えば、１００℃／ｍ〜１３０℃／ｍであることが好ましく、より好ましくは９５℃／ｍ〜１２５℃／ｍである。単位長さ当たりの第２冷却量は、例えば１１０℃／ｍ以下であり、８０℃／ｍ〜１００℃／ｍであることが好ましく、８５℃／ｍ〜９５℃／ｍであることがより好ましい。
また、本実施形態のように、第４温度領域Ｒ４における単位長さ当たりの第４冷却量は、単位長さ当たりの第３冷却量よりも大きいことが、シートガラスＳＧの経路を長くせず、熱収縮率を低くする点で、好ましい。
また、第４冷却工程の第４温度領域Ｒ４における単位長さ当たりの第４冷却量は、単位長さ当たりの第３冷却量よりも大きいことが、冷却工程Ｓ４のシートガラスＳＧの経路の長さを変更しないで済む点及びガラス基板の生産効率の低下を抑える点で好ましい。
また、単位長さ当たりの第３冷却量は、９０℃／ｍ以下であることが、熱収縮率を低減させることができる点から好ましい。また、単位長さ当たりの第３冷却量の下限は特に制限されないが、シートガラスＳＧの経路の長さを変更しない点から、あるいはガラス基板の生産効率の低下を抑えることができる点から、例えば５０℃／ｍ以上であることが好ましい。さらに、生産性を保ちつつ熱収縮率を低減させるという観点からは、単位長さ当たりの第３冷却量は、５５℃／ｍ〜８５℃／ｍであることが好ましい。
また、単位長さ当たりの第１冷却量は、例えば、１００℃／ｍ〜１３０℃／ｍであることが好ましく、より好ましくは９５℃／ｍ〜１２５℃／ｍである。単位長さ当たりの第２冷却量は、例えば１１０℃／ｍ以下であり、８０℃／ｍ〜１００℃／ｍであることが好ましく、８５℃／ｍ〜９５℃／ｍであることがより好ましい。
また、本実施形態のように、第４温度領域Ｒ４における単位長さ当たりの第４冷却量は、単位長さ当たりの第３冷却量よりも大きいことが、シートガラスＳＧの経路を長くせず、熱収縮率を低くする点で、好ましい。
図７に示す温度履歴は、中心部Ｃにおける履歴であるが、中心部Ｃから外れた中央領域ＣＡの他の部分の幅方向の同じ位置における履歴についても、第３温度領域Ｒ３における単位長さ当たりの冷却量が最も小さい。
一般的に、ガラスは非晶質であり、高温のガラスは、熱によって分子構造が最適な構造に向かって変化し、すなわち熱緩和して収縮しようとする。このため、熱収縮率の小さいガラス基板を作製するには、シートガラスＳＧの熱緩和が十分に進行するように、ゆっくり冷却することが好ましい。シートガラスＳＧの冷却速度が速く、熱緩和が十分になされずにシートガラスＳＧが冷却されると、熱緩和の途中でガラス内の分子構造の変化は高い粘性によって抑制あるいは阻止される。このため、このようなシートガラスＳＧから得られるガラス基板を熱処理のために再加熱すると、熱緩和の抑制あるいは阻止が解除されて熱緩和の途中から再開し始める。
ところで、ガラスは速度の異なる複数の緩和を有しており、ガラスの緩和は異なる緩和速度をもつ緩和の重ね合わせで表すことができる（以下、緩和速度の異なる緩和を緩和の「成分」と呼ぶ）。上述したようにガラスの緩和成分として、すばやく熱緩和して収縮する成分、緩やかに熱緩和して収縮する成分、さらに、中間の速さで熱緩和して収縮する成分等が多数存在する。このため、冷却工程では、これらの成分全てにおいて熱緩和が十分に進行するような温度履歴を設定することが好ましい。しかし、冷却工程Ｓ４におけるシートガラスＳＧの経路は、図４に示すように、成形装置の鉛直上方から下方に向かう経路であり、建物等の構造物内に設けられているので、経路を延長することは建物等の構造物を改修、増築等をすることになるため、経路を延長することは難しい。このため、既存の搬送経路において、シートガラスＳＧの温度履歴を適切に行なって冷却工程Ｓ４におけるガラス基板の熱収縮率を効率よく小さくすることが好ましい。本実施形態では、シートガラスＳＧの移動速度を調整することなく、第３温度領域Ｒ３における単位長さ当たりの第３冷却量を、冷却工程Ｓ４の中の、第３温度領域Ｒ３以外の温度領域における単位長さ当たりの冷却量に比べて小さくすることにより、ガラス基板の熱収縮率を効率よく小さくすることができる。この理由は、以下のように想定される。
図８は、横軸に時間、縦軸に温度を表した冷却工程Ｓ４におけるシートガラスＳＧの冷却工程における温度履歴Ｔ１〜Ｔ３（実線）の模式図である。図中の時点Ｔｉｍｅ１，Ｔｉｍｅ２における温度は、図７における位置Ａ，ＦのシートガラスＳＧの温度に対応する。ここで、温度履歴Ｔ１は、本実施形態の温度履歴の一例であり、温度履歴Ｔ２は、高温状態で温度履歴Ｔ１に対して冷却速度を小さくし、その後、冷却速度を温度履歴Ｔ１に対して大きくし、その後、冷却速度を温度履歴Ｔ１と同等の冷却速度にする形態であり、温度履歴Ｔ３は、高温状態で、温度履歴Ｔ１と同等の冷却速度にし、その後、温度履歴Ｔ１に対して冷却速度を小さくし、その後、温度履歴Ｔ１に対して冷却速度を大きくする形態である。
温度履歴Ｔ１、Ｔ３では、上述した緩やかに熱緩和して収縮する成分（この成分を成分Ｘという）は、高温状態における冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ１において、成分Ｘに関する分子構造の変化は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ２では、高温状態の冷却速度は小さいため、点Ｐ２において、成分Ｘに関する分子構造の変化は粘性によって抑制あるいは阻止される。
一方、温度履歴Ｔ１では、すばやく熱緩和して収縮する成分（この成分を成分Ｙという）は、点Ｐ３において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ３で、成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ２では、成分Ｙは、点Ｐ４において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ４で成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ３では、成分Ｙは、点Ｐ５において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ５で成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。
一方、温度履歴Ｔ１では、すばやく熱緩和して収縮する成分（この成分を成分Ｙという）は、点Ｐ３において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ３で、成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ２では、成分Ｙは、点Ｐ４において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ４で成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ３では、成分Ｙは、点Ｐ５において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ５で成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。
このような温度履歴Ｔ１〜Ｔ３において、点Ｐ１の、分子構造の変化（熱緩和）が抑制あるいは阻止されるときの温度と、点Ｐ２の、分子構造の変化（熱緩和）が抑制あるいは阻止されるときの温度は、あまり異ならないが、成分Ｙに関する分子構造の変化が抑制される点Ｐ３〜Ｐ５における温度は大きく異なる。具体的には、点Ｐ３における温度が最も低い。したがって、温度履歴Ｔ１〜Ｔ３において、熱緩和が抑制あるいは阻止される温度が低いほど、熱緩和が進んでいることから、成分Ｙに関する分子構造の変化が抑制あるいは阻止される時点の温度が低い程、熱収縮率を小さくすることができる。したがって、温度履歴Ｔ１〜Ｔ３のうち、最も低い温度で成分Ｙに関する分子構造の変化を抑制あるいは阻止する温度履歴Ｔ１が、シートガラスＳＧの切断前に、熱緩和を十分に行わせることができ、これによって、効率よく熱収縮率を低減したシートガラスＳＧを提供することができる。第２冷却室８０において、引き下げローラ８１ａ〜８１ｇによってシートガラスＳＧの移動速度を大きく調整することはできないことから、シートガラスＳＧの温度が図８に示す温度履歴Ｔ１に従がうように、第２冷却室８０を細分する空間の雰囲気温度をヒータ８２ａ〜８２ｇを調整して、単位長さ当たりの第３冷却量が他の温度領域の単位長さ当たりの冷却量よりも小さくする。
なお、シートガラスＳＧの熱収縮率が所定の目標値を達成するように第１〜４温度領域における単位長さ当たりの第１〜４冷却量を設定することができる。例えば、シートガラスＳＧの熱収縮率を複数の冷却条件の下で実際に測定し、得られた測定値に基づいて検量線を作成する。さらに、シートガラスＳＧの熱収縮率が所定の目標値を達成するように、作成した検量線を用いて、設定されているシートガラスＳＧの幅方向の目標となる温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０の流れ方向に沿った温度分布を調整することで、第１〜４温度領域における単位長さ当たりの第１〜４冷却量を設定することができる。
本実施形態では、第３温度領域Ｒ３の範囲を４５０℃未満３００℃以上としているが、所定の処理温度で熱処理を施して表面に薄膜を形成するためのディスプレイ用ガラス基板に適用する場合、第３温度領域Ｒ３の代わりに、（処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上の温度領域（第３温度領域）とすることもできる。この場合、処理温度は、３００℃以上、さらには４００℃以上であることが好ましい。すなわち、冷却工程において、中心部Ｃの温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上の温度領域における、単位長さ当たりの中央領域ＣＡの冷却量は、冷却工程の中の、前記温度領域以外の温度領域における、単位長さ当たりの中央領域ＣＡの冷却量に比べて小さい。
例えば、ガラス基板の表面に、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のＴＦＴ、あるいはＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体に代表される薄膜が形成される。この半導体等の薄膜の形成時に、ガラス基板は、例えば、３００℃以上、あるいは４００℃以上の処理温度で熱処理される。したがって、ガラス基板は、この熱処理の処理温度に応じて、温度領域の範囲を定めるとよい。なお、薄膜の形成時の熱処理の処理温度は、例えば、３００℃〜７００℃であり、あるいは、４００℃〜６５０℃である。
この場合、シートガラスＳＧの形成後、中心部Ｃの温度が徐冷点以上の温度領域を第１温度領域とし、中心部Ｃの温度が徐冷点未満（処理温度−１００℃）以上の温度領域を第２温度領域としたとき、第３温度領域における単位長さ当たりの冷却量は、第１温度領域における単位長さ当たりの冷却量及び第２温度領域における単位長さ当たりの第２冷却量より小さいことが好ましい。
また、中心部Ｃの温度が（処理温度（℃）−２５０℃）未満（処理温度（℃）−４５０℃以上である温度領域を第４温度領域とし、第４温度領域における単位長さ当たりの第４冷却量は、第３温度領域における単位長さ当たりの第３冷却量よりも大きいことが、搬送経路を長くせず、熱収縮率を低くする点で好ましい。
例えば、ガラス基板の表面に、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のＴＦＴ、あるいはＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体に代表される薄膜が形成される。この半導体等の薄膜の形成時に、ガラス基板は、例えば、３００℃以上、あるいは４００℃以上の処理温度で熱処理される。したがって、ガラス基板は、この熱処理の処理温度に応じて、温度領域の範囲を定めるとよい。なお、薄膜の形成時の熱処理の処理温度は、例えば、３００℃〜７００℃であり、あるいは、４００℃〜６５０℃である。
この場合、シートガラスＳＧの形成後、中心部Ｃの温度が徐冷点以上の温度領域を第１温度領域とし、中心部Ｃの温度が徐冷点未満（処理温度−１００℃）以上の温度領域を第２温度領域としたとき、第３温度領域における単位長さ当たりの冷却量は、第１温度領域における単位長さ当たりの冷却量及び第２温度領域における単位長さ当たりの第２冷却量より小さいことが好ましい。
また、中心部Ｃの温度が（処理温度（℃）−２５０℃）未満（処理温度（℃）−４５０℃以上である温度領域を第４温度領域とし、第４温度領域における単位長さ当たりの第４冷却量は、第３温度領域における単位長さ当たりの第３冷却量よりも大きいことが、搬送経路を長くせず、熱収縮率を低くする点で好ましい。
本実施形態では、このような冷却工程Ｓ４により、ガラス基板の熱収縮率を１５ｐｐｍ以下にすることが、ディスプレイ用ガラス基板に適したガラス基板を提供できる点から好ましい。ガラス基板の熱収縮率を１０ｐｐｍ以下にすることがより好ましい。
また、ガラス基板の歪点（ガラスの粘度が１０１４．５ｐｏｉｓｅのときの温度）は、ガラス基板の熱収縮率を小さくするという観点から６８０℃以上であることが好ましく、７００℃以上であることがより好ましく、７２０℃以上であることがさらに好ましい。ただし、歪点が高くなるようにガラス組成を調整すると、失透温度が高くなる傾向にあるため、ガラス基板の歪点の上限は７８０℃以下であることが好ましく、７６０℃以下であることがより好ましい。
なお、失透温度は、１２８０℃以下であることが好ましく、熱収縮率の低減と耐失透性を両立するという観点からは、１１００℃〜１２７０℃であることが好ましく、１１５０℃〜１２４０℃であることがより好まししい。
また、ガラス基板の歪点（ガラスの粘度が１０１４．５ｐｏｉｓｅのときの温度）は、ガラス基板の熱収縮率を小さくするという観点から６８０℃以上であることが好ましく、７００℃以上であることがより好ましく、７２０℃以上であることがさらに好ましい。ただし、歪点が高くなるようにガラス組成を調整すると、失透温度が高くなる傾向にあるため、ガラス基板の歪点の上限は７８０℃以下であることが好ましく、７６０℃以下であることがより好ましい。
なお、失透温度は、１２８０℃以下であることが好ましく、熱収縮率の低減と耐失透性を両立するという観点からは、１１００℃〜１２７０℃であることが好ましく、１１５０℃〜１２４０℃であることがより好まししい。
（ガラス組成）
本実施形態で製造されるガラス基板のガラス組成として、例えば以下のガラス組成がモル％表示で例示される。
ＳｉＯ２５５〜８０％、
Ｂ２Ｏ３ ０〜１８％、
Ａｌ２Ｏ３ ３〜２０％、
ＭｇＯ ０〜２０％、
ＣａＯ ０〜２０％、
ＳｒＯ ０〜２０％、
ＢａＯ ０〜２０％、
ＲＯ ５〜２５％
（ただしＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）、
Ｒ’２Ｏ ０％〜２．０％
（ただしＲ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種である）
を含む。
溶融ガラス中で価数変動する金属の酸化物の合計含有率は特に制限されないが、例えば、０．０５〜１．５％含んでもよい。また、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３およびＰｂＯを実質的に含まないことが好ましい。
本実施形態で製造されるガラス基板のガラス組成として、例えば以下のガラス組成がモル％表示で例示される。
ＳｉＯ２５５〜８０％、
Ｂ２Ｏ３ ０〜１８％、
Ａｌ２Ｏ３ ３〜２０％、
ＭｇＯ ０〜２０％、
ＣａＯ ０〜２０％、
ＳｒＯ ０〜２０％、
ＢａＯ ０〜２０％、
ＲＯ ５〜２５％
（ただしＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）、
Ｒ’２Ｏ ０％〜２．０％
（ただしＲ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種である）
を含む。
溶融ガラス中で価数変動する金属の酸化物の合計含有率は特に制限されないが、例えば、０．０５〜１．５％含んでもよい。また、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３およびＰｂＯを実質的に含まないことが好ましい。
（ガラス基板の適用例）
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は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ用ガラス基板やディスプレイを保護するカバーガラスとして、特に適している。ディスプレイ用ガラス基板を用いるディスプレイには、ディスプレイ表面がフラットなフラットパネルディスプレイの他、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイであって、ディスプレイ表面が湾曲した曲面ディスプレイが含まれる。ガラス基板は、高精細ディプレイ用ガラス基板として、例えば液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ用ガラス基板、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）薄膜半導体、あるいはＩＧＺＯ（Indium，Gallium，Zinc，Oxide）等の酸化物半導体を用いたディプレイ用ガラス基板として用いることが好ましい。
ディスプレイ用ガラス基板としては、無アルカリガラス、または、アルカリ微量含有ガラスが用いられる。ディスプレイ用ガラス基板は、高温時における粘性が高い。例えば、１０2.5ポアズの粘性を有する熔融ガラスの温度は、１５００℃以上である。なお、無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｒ’２Ｏ）を実質的に含まない組成のガラスである。アルカリ金属酸化物を実施的に含まないとは、原料等から混入する不純物を除き、ガラス原料としてアルカリ金属酸化物を添加しない組成のガラスであり、例えば、アルカリ金属酸化物の含有量は０．１質量％未満である。
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は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ用ガラス基板やディスプレイを保護するカバーガラスとして、特に適している。ディスプレイ用ガラス基板を用いるディスプレイには、ディスプレイ表面がフラットなフラットパネルディスプレイの他、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイであって、ディスプレイ表面が湾曲した曲面ディスプレイが含まれる。ガラス基板は、高精細ディプレイ用ガラス基板として、例えば液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ用ガラス基板、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）薄膜半導体、あるいはＩＧＺＯ（Indium，Gallium，Zinc，Oxide）等の酸化物半導体を用いたディプレイ用ガラス基板として用いることが好ましい。
ディスプレイ用ガラス基板としては、無アルカリガラス、または、アルカリ微量含有ガラスが用いられる。ディスプレイ用ガラス基板は、高温時における粘性が高い。例えば、１０2.5ポアズの粘性を有する熔融ガラスの温度は、１５００℃以上である。なお、無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｒ’２Ｏ）を実質的に含まない組成のガラスである。アルカリ金属酸化物を実施的に含まないとは、原料等から混入する不純物を除き、ガラス原料としてアルカリ金属酸化物を添加しない組成のガラスであり、例えば、アルカリ金属酸化物の含有量は０．１質量％未満である。
（熱収縮率）
本実施形態における熱収縮率は、熱処理を行って測定される。
ガラス基板を所定のサイズの長方形に切りだし、長辺両端部にケガキ線を入れ、短辺中央部で半分に切断し、２つのガラスサンプルを得る。このうちの一方のガラスサンプルに、５００℃で３０分保持する処理を施す。この処理をしない他方のガラスサンプルの長さを計測する。さらに、処理したガラスサンプルと未処理のガラスサンプルとをつき合わせてケガキ線のずれ量を、レーザ顕微鏡等で測定して、ガラスサンプルの長さの差分を求めることでサンプルの熱収縮量を求めることができる。この熱収縮量である差分と、熱処理前のガラスサンプルの長さを用いて、以下の式により熱収縮率が求められる。このガラスサンプルの熱収縮率をガラス基板の熱収縮率とする。
熱収縮率（ｐｐｍ）＝（差分）／（熱処理前のガラスサンプルの長さ）×１０６
本実施形態における熱収縮率は、熱処理を行って測定される。
ガラス基板を所定のサイズの長方形に切りだし、長辺両端部にケガキ線を入れ、短辺中央部で半分に切断し、２つのガラスサンプルを得る。このうちの一方のガラスサンプルに、５００℃で３０分保持する処理を施す。この処理をしない他方のガラスサンプルの長さを計測する。さらに、処理したガラスサンプルと未処理のガラスサンプルとをつき合わせてケガキ線のずれ量を、レーザ顕微鏡等で測定して、ガラスサンプルの長さの差分を求めることでサンプルの熱収縮量を求めることができる。この熱収縮量である差分と、熱処理前のガラスサンプルの長さを用いて、以下の式により熱収縮率が求められる。このガラスサンプルの熱収縮率をガラス基板の熱収縮率とする。
熱収縮率（ｐｐｍ）＝（差分）／（熱処理前のガラスサンプルの長さ）×１０６
（実験例）
上記ガラス基板製造装置１００およびガラス基板の製造方法を用いて、以下の条件で実施例１〜３ならびに比較例のガラス基板を製造した。ガラスの組成（ｍｏｌ％）は、ＳｉＯ2 ７０．５％，Ｂ2Ｏ3 ７．２％，Ａｌ2Ｏ3 １１．０％，Ｋ2Ｏ ０．２％，ＣａＯ １１．０％，ＳｎＯ2 ０．０９％，Ｆｅ2Ｏ3０．０１％であった。ガラスの失透温度は、１２０６℃であり、液相粘度は、１．９×１０5ｄＰａ・ｓであった。ガラスの徐冷点は７５８℃であり、歪点は６９９℃であった。また、シートガラスＳＧの幅は１６００ｍｍ、厚みは、０．７ｍｍ（実施例１）、０．５ｍｍ（実施例２）、０．４ｍｍ（実施例３）とした。また、ガラス基板に薄膜を形成するための熱処理温度は５５０℃であった。
上記ガラス基板製造装置１００およびガラス基板の製造方法を用いて、以下の条件で実施例１〜３ならびに比較例のガラス基板を製造した。ガラスの組成（ｍｏｌ％）は、ＳｉＯ2 ７０．５％，Ｂ2Ｏ3 ７．２％，Ａｌ2Ｏ3 １１．０％，Ｋ2Ｏ ０．２％，ＣａＯ １１．０％，ＳｎＯ2 ０．０９％，Ｆｅ2Ｏ3０．０１％であった。ガラスの失透温度は、１２０６℃であり、液相粘度は、１．９×１０5ｄＰａ・ｓであった。ガラスの徐冷点は７５８℃であり、歪点は６９９℃であった。また、シートガラスＳＧの幅は１６００ｍｍ、厚みは、０．７ｍｍ（実施例１）、０．５ｍｍ（実施例２）、０．４ｍｍ（実施例３）とした。また、ガラス基板に薄膜を形成するための熱処理温度は５５０℃であった。
シートガラスの幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるときの単位長さあたりの冷却量を単位長さ当たりの第１冷却量とし、前記中心部の温度が徐冷点未満で４５０℃以上であるときの単位長さあたりの冷却量を単位長さあたりの第２冷却量とし、中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上であるときの単位長さあたりの冷却量を単位長さあたりの第３冷却量とした。実施例では、単位長さ当たりの第３冷却量は、単位長さ当たりの第１冷却量及び第２冷却量よりも小さかった。一方、比較例では、単位長さ当たりの第２冷却量を実施例の単位長さ当たりの第２冷却量より小さくし、単位長さ当たりの第３冷却量を実施例の単位長さ当たりの第３冷却量より大きくしたため、比較例の単位長さ当たりの第２冷却量は、比較例の単位長さ当たりの第３冷却量より小さくなった。
その結果、実施例の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下であったが、比較例の熱収縮率は１５ｐｐｍを超えた。
これより、本実施形態の効果は明らかである。
その結果、実施例の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下であったが、比較例の熱収縮率は１５ｐｐｍを超えた。
これより、本実施形態の効果は明らかである。
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及び実施例に限定されず、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。
１１ 熔融装置
１２ 清澄装置
２０ 成形体室
３０ 第１冷却室
４０ 成形装置
４１ 成形体
５１ 冷却ローラ
６０ 温度調整ユニット
８０ 第２冷却室
８０ａ 天板
８０ｂ 断熱部材
８１ａ〜８１ｇ 引下げローラ
８２ａ〜８２ｇ ヒータ
９０ 切断装置
９１ 制御装置
１００ ガラス基板製造装置
１２ 清澄装置
２０ 成形体室
３０ 第１冷却室
４０ 成形装置
４１ 成形体
５１ 冷却ローラ
６０ 温度調整ユニット
８０ 第２冷却室
８０ａ 天板
８０ｂ 断熱部材
８１ａ〜８１ｇ 引下げローラ
８２ａ〜８２ｇ ヒータ
９０ 切断装置
９１ 制御装置
１００ ガラス基板製造装置
Claims (8)
- 熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスの成形後、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する冷却工程と、を備え、
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。 - 所定の処理温度で熱処理を施して表面に薄膜を形成するためのディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
前記シートガラスの成形後、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が（前記処理温度-２５０℃）になるまで冷却する冷却工程と、を備え、
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域の冷却量であって、前記中心部の温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの冷却量は、前記冷却工程の中の、前記温度領域以外の温度領域における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の冷却量に比べて小さい、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。 - 前記冷却工程は、
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの前記幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満４５０℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上であるとき、前記中央領域を冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第３冷却量は、前記第１冷却工程及び前記第２冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第１冷却量及び第２冷却量より小さい、請求項１に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。 - 前記冷却工程は、
前記シートガラスの成形 後、前記シートガラスの幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満（前記処理温度−１００℃）以上であるとき、前記中央領域を冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が（前記処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上であるとき、前記中央領域を冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第３冷却量は、前記第１冷却工程及び前記第２冷却工程における、前記シートガラスの流れ方向の単位長さ当たりの前記中央領域の温度低下量である第１冷却量及び第２冷却量より小さい、請求項２に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。 - 前記単位長さ当たりの前記第１冷却量は、前記単位長さ当たりの前記第２冷却量より大きい、請求項３または４に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
- 前記単位長さ当たりの前記第３冷却量は、９０℃／ｍ以下である、請求項３〜５のいずれか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス基板の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
ただし、前記熱収縮率とは、以下の式で求められる値であり、熱処理後のガラス基板の収縮量とは、５００℃で３０分保持の処理が施されたときの収縮量である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０６ - 前記ガラス基板の歪点は、６８０℃以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2015195430A JP2017066000A (ja) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | ディスプレイ用ガラス基板の製造方法 |
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- 2015-09-30 JP JP2015195430A patent/JP2017066000A/ja active Pending
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