JP5651634B2 - ガラス板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板を製造するガラス板の製造方法に関する。

従来より、ガラス板を製造する際、オーバーダウンドロー法を用いてガラス板を成形することが行われている。オーバーダウンドロー法では、ガラス原料を熔解槽で熔融して熔融ガラスをつくり、この熔融ガラスに清澄処理、均質化処理を施した後、熔融ガラスは移送管を通して長尺状の成形体に供給される。
長尺状の成形体では、成形体の上部に長手方向に延びる溝部が設けられており、この溝部の一端に熔融ガラスが供給される。この溝部は、熔融ガラスの供給側から長手方向の反対側に進むほど溝深さが浅くなっているため、熔融ガラスは、成形体の溝部からあふれ出し、成形体の両側の側壁を伝って下方に流下する。成形体の両側の側壁を下方に流下する熔融ガラスは成形体の下端で合流して１つに張り合わせられシートガラスとなる。

ところで、熔融ガラスを成形体に供給する移送管の流路断面形状は一般的に円形状であり、成形体の溝部の流路断面形状は、矩形あるいは多角形形状である。移送管の流路断面形状を円形状とするのは、移送管内に高温の熔融ガラスを充填しても屈曲する部分がなく、強度が維持できることが好ましいからである。一方、成形体の溝部の流路断面形状を矩形あるいは多角形形状とするのは、溝部の加工の容易性のためである。
例えば、下記特許文献１の図１，図３には、流路断面形状が円形状の移送管と、流路断面形状が矩形形状の溝部を有する成形体が開示されている。この場合、円形形状の移送管から、成形体の溝部に熔融ガラスが供給されるとき、熔融ガラスの流路断面が段差を持って急激に拡大する。

特表２００８−５０１６０９号公報

このように、一般的に、熔融ガラスを成形体に供給する移送管の流路断面形状は円形状であり、成形体の溝部の流路断面形状は矩形あるいは多角形形状であるため、移送管から、成形体の溝部に熔融ガラスが供給されるとき、熔融ガラスの流路断面が段差を持って急激に拡大する。このため、熔融ガラスの流路の急激な拡大により、成形体の溝部内で熔融ガラスの流れが部分的に停留し易くなる場合がある。熔融ガラスの流れの停留は、熔融ガラスの失透に繋がり易い。また、熔融ガラスの流れの停留は異質素地を生じさせ易く、脈理の発生にも繋がりやすい。より詳細に説明すると、熔融ガラスの流れが停留すると、他の部分の熔融ガラスに比べて成形体と接触する時間が長くなるため、成形体の表面から成形体の成分が溶出し、熔融ガラスのガラス組成が部分的に変化し易い。また、成形体の温度の影響を受けて、熔融ガラスの粘度が部分的に変化し易い。すなわち、溶融ガラス中に異質素地が生じ易くなり、この結果、最終製品のガラス板に、脈理が発生し易くなり、またガラス板の厚さが不均一になり易い。

また、フラットパネルディスプレイ用ガラス板には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の半導体素子が、ガラス板上に形成される。近年、ディスプレイ表示のさらなる高精細化を実現するために、従来から用いられてきたα-Ｓｉ・ＴＦＴに替わって、ｐ-Ｓｉ(低温ポリシリコン)・ＴＦＴや酸化物半導体をガラス板に形成することが求められている。ｐ-Ｓｉ・ＴＦＴや酸化物半導体の形成工程では、α−Ｓｉ・ＴＦＴの形成工程よりも高温な熱処理工程が存在する。そのため、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴや酸化物半導体が形成されるガラス板には、熱収縮率が小さいことが求められている。熱収縮率を小さくするためには、ガラスの歪点を高くすることが好ましいが、歪点が高いガラスは、液相温度が高くなる傾向があり、液相粘度（液相温度における粘度）が低くなる傾向にある。このため、シートガラスの成形に必要な熔融ガラスの粘度（成形粘度）と、液相粘度との差が少なくなり、あるいは、成型粘度が液相粘度より大きくなる場合もあり、その結果ガラスが失透し易くなる。したがって、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)・ＴＦＴ形成用あるいは酸化物半導体形成用などの特に液相粘度が低いガラスでシートガラスを製造する場合、成形体の表面から成形体の成分が溶出し、液相粘度の上昇（失透の生成）の虞があるような成形体の溝部内で熔融ガラスの一部の流れが停留し易くなることは極力避けなければならない。

そこで、本発明は、従来の問題点を解決するために、成形体を用いた熔融ガラスの成形時、成形体の溝部を通過する熔融ガラスの流れが停留し難く、熔融ガラスに失透及び異質素地が生じることがなく、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができるガラス板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、ガラス板を製造するガラス板の製造方法である。当該製造方法は、
ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる工程と、
前記熔融ガラスを、移送管を通して成形体に供給する供給工程と、 前記成形体の溝部に前記熔融ガラスを流しつつオーバーフローダウンドロー法で前記熔融ガラスを成形して、シートガラスをつくる成形工程と、を含む。
前記成形体の前記溝部が前記移送管と接続する接続位置を含む前記溝部の部分において前記溝部は、前記溝部の深さ方向に向かって段階的にあるいは連続的に溝幅が狭くなる溝幅狭小部分を有している。
前記溝幅狭小部分における溝幅は、前記成形体の熔融ガラスが流れる方向において前記移送管から離れるに従って大きくなる。
前記成形体の前記溝部は、前記熔融ガラスが流れる方向の前記溝幅狭小部分の下流側に溝幅が一定の第１の溝幅一定部分を有している。
このように、前記溝部は接続端部において前記溝幅狭小部分を有するので、前記移送管から前記溝部へ、熔融ガラスが停留することなく滑らかに流れる。したがって、熔融ガラスの前記溝部における滞在時間を比較的一定範囲内に揃えて前記溝部から熔融ガラスを溢れ出させることができる。このため、ガラスの失透や異質素地が生じ難く、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができる。

また、前記成形体の前記溝部は、前記溝部の深さ方向の位置に関わらず溝幅が一定の第２の溝幅一定部分を、前記溝幅狭小部分の上部に有し、前記溝幅狭小部分は、前記第２の溝幅一定部分の前記溝部の溝深さ方向の溝底面側に設けられている、ことが好ましい。
この場合、前記溝部の溝底面近傍を流れる熔融ガラスの流れの停留が生じ難い。このため、ガラスの失透や異質素地が生じ難く、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができる。

また、前記溝幅狭小部分は、平面状の溝底面と、前記溝底面に対して傾斜した傾斜面とで形成され、前記傾斜面の領域は、前記熔融ガラスが流れる方向において前記移送管から離れるに従って小さくなる、ことが好ましい。
この場合、前記溝部における熔融ガラスの流路断面は熔融ガラスの流れる方向に進むほど拡がって、前記溝幅狭小部分の溝幅は、前記溝幅一定部分の溝幅に徐々に近づくので、熔融ガラスは前記溝部を滑らかに流れ停留が生じ難い。このため、ガラスの失透や異質素地が生じ難く、脈理がなく、板厚が一定の高品質なガラス板を製造することができる。

また、前記移送管の断面形状は、円形状であり、前記溝幅狭小部分の前記溝幅は、前記円形状に対応して、前記溝部の底面に向かって段階的にあるいは連続的に溝幅が狭くなる、ことが好ましい。
この場合、前記溝部の溝底面近傍を流れる熔融ガラスの流路断面の拡大の程度は従来に比べて小さくなり、熔融ガラスの流れの停留が生じ難い。このため、ガラスの失透や異質素地が生じ難く、脈理がなく、板厚が一定の高品質なガラス板を製造することができる。

前記熔融ガラスの歪点は６５５℃以上であっても、前記ガラス板の製造方法に適用することができる。
このようなガラスは、歪点が高いガラスであり、液相温度（失透温度）が高くなる傾向にある。この歪点が６５５℃以上であるガラスを用いた場合、成形工程における熔融ガラスの適正な粘度（例えば、４００００poise以上）と、ガラスの液相粘度が近づくので失透し易くなる。特に、溶融ガラスが成形時に停留すると、成形体の表面から成形体の成分が溶出し、さらに失透し易くなる。上記製造方法では、前記成形体の前記溝部において熔融ガラスの流れを停留させ難いので、ガラスの失透を抑制することができる。
前記熔融ガラスの歪点が６７５℃以上のガラスであっても、前記ガラス板の製造方法に適用することができ、失透が生じ難い。また、前記熔融ガラスの歪点が６８０℃以上のガラスであっても、前記ガラス板の製造方法に適用することができ失透が生じ難い。さらに、前記熔融ガラスの歪点が６９０℃以上のガラスであっても、前記ガラス板の製造方法に適用することができ、失透が生じ難い。

前記熔融ガラスの液相粘度を４５０００poise以上とすることもできる。このようなガラスは、成形工程における適正な熔融ガラスの粘度に近いので、失透し易い。特に、成形体において溶融ガラスが停留すると、さらに失透しやすくなる。しかし、上記ガラス板の製造方法では、前記成形体の前記溝部において熔融ガラスの流れを停留させ難いので、４５０００poiseであっても、ガラスの失透を抑制し、ガラスシートを製造することができる。
前記熔融ガラスの液相粘度が５００００poise以上であれば、前記ガラス板の製造方法に適用することで、より失透が生じ難くなり、さらに、前記熔融ガラスの液相粘度が６００００poise以上であれば、前記ガラス板の製造方法に適用することで、さらに失透が生じ難くなり、高品質なガラスシートを製造することができる。

また、前記ガラス板は、例えばフラットパネルディスプレイ用ガラス板であり、例えばｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴ形成用あるいは酸化物半導体形成用のガラス板である。
ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴ形成用あるいは酸化物半導体形成用のガラス板は、歪点が高い。歪点が高いと液相温度は高くなる傾向があり、液相粘度（液相温度における粘度）が低くなる傾向にある。このため、シートガラスの成形に必要な熔融ガラスの粘度（成形粘度）と、液相粘度との差が少なくなり、あるいは、成型粘度が液相粘度より大きくなる場合もあり、その結果ガラスが失透し易くなる。特に、成形体で溶融ガラスが停留すると、さらに失透しやすい。したがって、成形体の溝部において停留し難く滑らかに熔融ガラスを流すことができる上述の態様のガラス板の製造方法を、フラットパネルディスプレイ用ガラス板、特に、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴ形成用あるいは酸化物半導体形成用のガラス板に適用しても、失透は生じ難くなる。

上記態様のガラス板の製造方法によれば、成形体を用いた熔融ガラスの成形時、成形体の溝部を通過する熔融ガラスの流れが停留し難く、熔融ガラスに失透及び異質素地が生じることがなく、高品質なガラス板を製造することができる。

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。 本実施形態における熔解工程〜切断工程を行う装置の一例を模式的に示す図である。 （ａ）は、本実施形態における成形体とガラス供給管との接続部分を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態のガラス供給管が溝部と接続するときの接続端部と溝部との間の相対位置を示す正面図であり、（ｃ）は、本実施形態のガラス供給管が溝部と接続するときの接続端部と溝部との間の相対位置を示す上面図である。 従来の管拡張部が溝部と接続するときの接続端部と溝部との間の相対位置を示す正面図である。 （ａ），（ｂ）は、変形例における溝部とガラス供給管の接続状態を説明する図である。

以下、本発明のガラス板の製造方法について詳細に説明する。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の全体概要）
ガラス基板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）と、清澄工程（ＳＴ２）と、均質化工程（ＳＴ３）と、供給工程（ＳＴ４）と、成形工程（ＳＴ５）と、徐冷工程（ＳＴ６）と、切断工程（ＳＴ７）と、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、梱包工程で積層された複数のガラス基板は、納入先の業者に搬送される。

熔解工程（ＳＴ１）は熔解槽で行われる。熔解槽では、ガラス原料を、熔解槽に蓄えられた熔融ガラスの液面に投入し、加熱することにより熔融ガラスを作る。さらに、熔解槽の内側側壁の１つの底部に設けられた流出口から下流工程に向けて熔融ガラスを流す。
熔解槽の熔融ガラスの加熱は、熔融ガラス自身に電気が流れて自ら発熱し加熱する方法に加えて、バーナーによる火焔を補助的に与えてガラス原料を熔解することもできる。なお、ガラス原料には清澄剤が添加される。清澄剤として、ＳｎＯ₂，Ａｓ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃等が知られているが、特に制限されない。しかし、環境負荷低減の点から、清澄剤としてＳｎＯ₂（酸化錫）を用いることができる。

清澄工程（ＳＴ２）は、少なくとも清澄槽において行われる。清澄工程では、清澄槽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Ｏ₂、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Ｏ₂を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に泡は浮上して放出される。さらに、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Ｏ₂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。清澄剤による酸化反応及び還元反応は、熔融ガラスの温度を制御することにより行われる。なお、清澄工程は、減圧雰囲気の空間を清澄槽につくり、熔融ガラスに存在する泡を減圧雰囲気で成長させて脱泡させる減圧脱泡方式を用いることもできる。この場合、清澄剤を用いない点で有効である。なお、清澄工程では、酸化錫を清澄剤として用いた清澄方法を用いる。

均質化工程（ＳＴ３）では、清澄槽から延びる配管を通って供給された攪拌槽内の熔融ガラスを、スターラを用いて攪拌することにより、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。
供給工程（ＳＴ４）では、攪拌槽から延びる配管を通して熔融ガラスが成形装置に供給される。

成形装置では、成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。
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。
切断工程（ＳＴ７）では、切断装置において、成形装置から供給されたシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス板を得る。切断されたガラス板はさらに、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。この後、ガラス基板の端面の研削、研磨が行われ、ガラス基板の洗浄が行われ、さらに、気泡等の異常欠陥の有無が検査された後、検査合格品のガラス板が最終製品として梱包される。

図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行う装置の一例を模式的に示す図である。当該装置は、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、清澄槽１０２と、攪拌槽１０３と、ガラス供給管１０４，１０５，１０６と、を有する。
図２に示す熔解装置１０１では、ガラス原料の投入がバケット１０１ｄを用いて行われる。清澄槽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ＭＧの清澄が行われる。さらに、攪拌槽１０３では、スターラ１０３ａによって熔融ガラスＭＧが攪拌されて均質化される。成形装置２００では、成形体２１０を用いたオーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスＭＧからシートガラスＳＧが成形される。

（ガラス供給管と成形体の接続）
図３（ａ）は、成形体２１０とガラス供給管１０６との接続部分を示す分解斜視図である。図３（ｂ）は、ガラス供給管１０６が溝部２１０ａと接続するときの接続端部と溝部２１０ａとの間の相対位置を示す正面図であり、（ｃ）はその上面図である。
成形体２１０は、その上部に溝部２１０ａが形成された一方向（図中Ｘ方向）に延びる長尺状の構造体である。溝部２１０ａは、Ｘ方向に進むにつれて溝深さが浅くなっている。このため、溝部２１０ａに供給された熔融ガラスＭＧは、溝部２１０ａから溢れ出して、成形体２１０の両側に設けられた側壁２１０ｂを鉛直下方に流れる。両側の側壁２１０ｂを流下する熔融ガラスＭＧは、成形体２１０の鉛直下方に設けられた下方先端２１０ｃで合流し、１つに張り合わされてシートガラスＳＧとなる。
このような成形体２１０の溝部２１０ａには、熔融ガラスＭＧが円滑に供給される（熔融ガラスＭＧの流れが停留し難い）ことが、失透や脈理を生じさせない点で好ましい。特に、液相温度が高く、液相粘度が成形工程時の熔融ガラスの粘度（成型粘度）に近づく、あるいは、液相粘度が成型粘度より小さくなるような失透し易いガラスでは、溝部２１０ａにおける熔融ガラスＭＧの流れが停留することを避けなければならない。

成形体２１０の溝部２１０ａは、溝部２１０ａの溝深さ方向に沿って、上部から溝幅一定部分と溝幅狭小部分とを有する。溝幅一定部分は、溝深さ方向の位置に関わらず溝幅が一定の部分である。溝幅狭小部分は、溝深さ方向に向かって段階的にあるいは連続的に溝幅が狭くなる部分である。溝幅狭小部分は、熔融ガラスＭＧの流れを滑らかにする点で、溝深さ方向に向かって連続的に溝幅が狭くなることが好ましい。溝幅狭小部分は、溝幅一定部分の溝部の溝深さ方向の溝底面側に設けられている。溝幅狭小部分は、平面状の溝底面２１０ｄと、この溝底面２１０ｄに対して傾斜した傾斜面２１０ｅとで形成され、傾斜面２１０ｅの領域は、熔融ガラスＭＧが流れるＸ方向においてガラス供給管１０６から離れるに従って小さくなる。

一方、成形体２１０の溝部２１０ａと接続するガラス供給管１０６は移送管であって、一定の流路断面を有するガラス供給管本体１０６ａと、ガラス供給管本体１０６ａの端部に設けられた板状の端部１０６ｂを含む。ガラス供給管本体１０６ａの流路断面は円形状を成している。また、ガラス供給管本体１０６ａの流路断面形状である円の直径は、溝部２１０ａの溝幅一定部分の溝幅に比べて小さい。

このように溝部２１０ａは、溝部２１０ａがガラス供給管１０６と接続する接続端部において、溝深さ方向に向かって段階的にあるいは連続的に溝幅が狭くなる溝幅狭小部分を有する。この溝幅狭小部分における溝幅（溝深さ方向の同じ位置における溝幅）は、成形体２１０の熔融ガラスＭＧが流れるＸ方向においてガラス供給管１０６から離れるに従って大きくなり、溝幅一定部分の溝幅と同じになる。したがって、溝幅狭小部分における溝幅は、ガラス供給管１０６に近づくほど、小さくなり、ガラス供給管１０６との接続位置においてガラス供給管１０６から溝部２１０ａに流れる熔融ガラスＭＧの流路断面が急激に拡大しないようになっている。

図３（ｂ）に示すように、ガラス供給管本体１０６ａの円形状の断面形状のうち溝底面２０ｄ近傍の形状に対応して溝幅狭小部分が設けられているので、ガラス供給管１０６から溝部２１０ａの溝底面近傍を流れる熔融ガラスＭＧの流路断面が拡大する程度は抑制される。さらに、溝部２１０ａの溝底面近傍を流れる熔融ガラスＭＧは、溝幅狭小部分の断面形状にしたがってＸ方向に進むにしたがって徐々に溝幅を拡げて、最終的に溝幅一定部分の溝幅になる。すなわち、ガラス供給管１０６から溝部２１０ａに流れる熔融ガラスＭＧは、徐々に流路断面を拡げるので、熔融ガラスＭＧの停留も生じ難い。

図４は、上記溝幅狭小部分を有さない従来の矩形形状の断面形状を有する溝部２１０ａ’と円形状の断面形状を有するガラス供給管１０６’との関係を示す図である。図４に示す例では、図３（ｂ）に示す実施形態と比べて、領域Ｙにおいて流れる熔融ガラスＭＧの流路断面が拡大する程度は大きい。このため、ガラス供給管１０６’から溝部２１０ａ’の領域Ｙ近傍を流れる熔融ガラスＭＧの流れは停留し易い。

（変形例）
図５（ａ），（ｂ）は、上記実施形態と異なる溝部の形状を有する変形例を示す図である。図５（ａ）に示すように、溝部２１０ａがガラス供給管１０６と接続する接続端における断面において、溝部２１０ａは、溝部２１０ａの図中上方に設けられる溝幅一定部分と、下方に設けられる溝幅狭小部分とを有する。溝幅狭小部分の断面形状は、半円弧形状であり、円形状の断面形状を有するガラス供給管本体１０６ａに対応して曲面２１０ｆによって形成されている。また、図５（ｂ）に示すように、溝部２１０ａの曲面２１０ｆの領域は、ガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ）から遠ざかる程（Ｘ方向に進む程）、曲面２１０ｆの領域は徐々に狭くなっている。すなわち、溝幅狭小部分における溝幅は、成形体２１０の熔融ガラスＭＧが流れる方向においてガラス供給管１０６から離れるに従って大きくなっている。

本変形例では、上述の実施形態と同様に、溝幅狭小部分は、溝幅一定部分の溝部２１０ａの溝深さ方向の溝底面側に設けられているので、特に溝部２１０ａの曲面２１０ｆ近傍を流れる熔融ガラスＭＧの流れの停留が生じ難い。このため、本変形例は、ガラスの失透や異質素地が生じ難く、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができる。
また、溝部２１０ａの曲面２１０ｆの領域は、ガラス供給管１０６（ガラス供給管本体１０６ａ）から遠ざかる程（Ｘ方向に進む程）、曲面２１０ｆの領域は狭くなっている。このため、溝部２１０ａを流れる熔融ガラスＭＧの流路断面は徐々に拡がって溝幅一定部分の流路断面になるので、熔融ガラスＭＧの流れの停留が生じ難い。このため、本実施形態は、ガラスの失透や異質素地が生じ難く、脈理がなく、均一な板厚の高品質なガラス板を製造することができる。

（ガラス板の特性、適用）
本実施形態のガラス板をフラットパネルディスプレイ用ガラス板に用いる場合、以下のガラス組成を有するようにガラス原料を混合するものが例示される。
ＳｉＯ_２：５０〜７０質量％、
Ａｌ_２Ｏ_３：０〜２５質量％、
Ｂ_２Ｏ_３：1〜１５質量％、
ＭｇＯ：０〜１０質量％、
ＣａＯ：０〜２０質量％、
ＳｒＯ：０〜２０質量％、
ＢａＯ：０〜１０質量％、
ＲＯ：５〜３０質量％（ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａの合量)、
を含有する無アルカリガラス。
なお、本実施形態では無アルカリガラスとしたが、ガラス基板はアルカリ金属を微量含んだアルカリ微量含有ガラスであってもよい。アルカリ金属を含有させる場合、Ｒ’_２Ｏの合計が０．１０質量％以上０．５質量％以下、好ましくは０．２０質量％以上０．５質量％以下(ただし、Ｒ’はＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる少なくとも１種であり、ガラス基板が含有するものである)含むことが好ましい。勿論、Ｒ’_２Ｏの合計が０．１０質量％より低くてもよい。
また、本発明のガラス基板の製造方法を適用する場合は、ガラス組成物が、上記各成分に加えて、ＳｎＯ_２：０．０１〜１質量％（好ましくは０．０１〜０．５質量％）、Ｆｅ_２Ｏ_３：０〜０．２質量％（好ましくは０．０１〜０．０８質量％）を含有し、環境負荷を考慮して、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３及びＰｂＯを実質的に含有しないようにガラス原料を調製してもよい。

また、近年フラットパネルディスプレイの画面表示のさらなる高精細化を実現するために、α−Ｓｉ（アモルファスシリコン）・ＴＦＴではなく、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)・ＴＦＴや酸化物半導体を用いたディスプレイが求められている。ここで、ｐ−Ｓｉ(低温ポリシリコン)ＴＦＴや酸化物半導体の形成工程では、α−Ｓｉ・ＴＦＴの形成工程よりも高温な熱処理工程が存在する。このため、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴや酸化物半導体が形成されるガラス板には、熱収縮率が小さいことが求められている。熱収縮率を小さくするためには、歪点を高くすることが好ましいが、歪点が高いガラスは、上述したように液相温度が高く、液相粘度が低くなる傾向にある。すなわち、上記液相粘度は、成形工程における熔融ガラスの適正な粘度に近づく。このため、失透を抑制するためには、成形体２１０の溝部２１０ａにおいて熔融ガラスＭＧの流れを停留させないことがより強く求められる。本実施形態及び変形例では、熔融ガラスＭＧの流れが停留し難い。したがって、本発明のガラス板の製造方法は、例えば歪点が６５５℃以上のガラスを用いたガラス板にも適用できる。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴや酸化物半導体に好適な歪点が６５５℃以上、歪点が６８０℃以上、さらには、歪点が６９０℃以上のガラスを用いたガラス板にも、本発明のガラス板の製造方法は適用でき、失透は生じ難い。
また、液相粘度が４５０００poise以上のガラス、さらには、液相粘度が５００００poise以上のガラス、特に、液相粘度が６００００poise以上のガラスを用いたガラス板にも本発明のガラス板の製造法を適用でき、失透は生じ難い。

歪点が６５５℃以上あるいは液相粘度が４５０００poise以上のガラスをガラス板に用いる場合、ガラス組成としては、例えば、ガラス板が質量％表示で、以下の成分を含むものが例示される。
ＳｉＯ₂ ５２〜７８質量％、
Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜２５質量％、
Ｂ₂Ｏ₃ ３〜１５質量％、
ＲＯ(但し、ＲはＭｇ、Ｃａ，Ｓｒ及びＢａから選ばれる、ガラス板が含有する全ての成分であって、少なくとも１種である) ３〜２０質量％、
を含み、
質量比(ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃)／Ｂ₂Ｏ₃は７〜２０の範囲にある無アルカリガラスまたはアルカリ微量含有ガラスであることが、好ましい。
さらに、歪点をより上昇するために、質量比(ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃)/ＲＯは７．５以上であることが好ましい。さらに、歪点を上昇させるために、β−ＯＨ値を０．１〜０．３ｍｍ^-1とすることが好ましい。さらに、高い歪点を実現しつつ液相粘度の低下を防止するためにＣａＯ／ＲＯは０．６５以上とすることが好ましい。環境負荷を考慮して、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３及びＰｂＯを実質的に含有しないようにガラス原料を調製してもよい。

さらに、上述した成分に加え、本実施形態のガラス板に用いるガラスは、ガラスの様々な物理的、溶融、清澄、および、成形の特性を調節するために、様々な他の酸化物を含有しても差し支えない。そのような他の酸化物の例としては、以下に限られないが、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＭｏＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、Ｙ₂Ｏ₃、および、Ｌａ₂Ｏ₃が挙げられる。ここで、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用ガラス板は、泡に対する要求が特に厳しいので、上記酸化物の中では清澄効果が大きいＳｎＯ₂を少なくとも含有することが好ましい。

上記ＲＯの供給源には、硝酸塩や炭酸塩を用いることができる。なお、溶融ガラスの酸化性を高めるには、ＲＯの供給源として硝酸塩を工程に適した割合で用いることがより望ましい。

以上、本発明ガラス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。

１００ 熔解装置
１０１ 熔解槽
１０１ｄ バケット
１０２ 清澄槽
１０３ 攪拌槽
１０３ａ スターラ
１０４，１０５，１０６，１０６’ ガラス供給管
１０６ａ ガラス供給管本体
１０６ｂ 管拡張部
２００ 成形装置
２１０ 成形体
２１０ａ，２１０ａ’ 溝部
２１０ｂ 側壁
２１０ｃ 下方先端
２１０ｄ 溝底面
２１０ｅ 傾斜面
２１０ｆ 曲面
３００ 切断装置

Claims (7)

1. ガラス板を製造するガラス板の製造方法であって、
   ガラス原料を熔解して熔融ガラスをつくる工程と、
   前記熔融ガラスを、移送管を通して成形体に供給する供給工程と、
   前記成形体の溝部に前記熔融ガラスを流しつつオーバーフローダウンドロー法で前記熔融ガラスを成形して、シートガラスをつくる成形工程と、を含み、
   前記成形体の前記溝部が前記移送管と接続する接続位置を含む前記溝部の部分において前記溝部は、前記溝部の深さ方向に向かって段階的にあるいは連続的に溝幅が狭くなる溝幅狭小部分を有し、
   前記溝幅狭小部分における溝幅は、前記成形体の熔融ガラスが流れる方向において前記移送管から離れるに従って大きくなり、
   前記成形体の前記溝部は、前記熔融ガラスが流れる方向の前記溝幅狭小部分の下流側に溝幅が一定の第１の溝幅一定部分を有している、ことを特徴とするガラス板の製造方法。
2. 前記成形体の前記溝部は、前記溝部の深さ方向の位置に関わらず溝幅が一定の第２の溝幅一定部分を、前記溝幅狭小部分の上部に有し、前記溝幅狭小部分は、前記第２の溝幅一定部分の前記溝部の溝深さ方向の溝底面側に設けられている、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記溝幅狭小部分は、平面状の溝底面と、前記溝底面に対して傾斜した傾斜面とで形成され、前記傾斜面の領域は、前記熔融ガラスが流れる方向において前記移送管から離れるに従って小さくなる、請求項２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記移送管の断面形状は、円形状であり、
   前記溝幅狭小部分の前記溝幅は、前記円形状に対応して、前記溝部の底面に向かって段階的にあるいは連続的に溝幅が狭くなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
5. 前記熔融ガラスの歪点は６５５℃以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
6. 前記熔融ガラスの液相粘度が４５０００poise以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。
7. 前記ガラス板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス板である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス板の製造方法。

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