JP5966769B2 - ガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置に関する。

近年、液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの普及が急速に進みつつある。フラットパネルディスプレイには、一般的に、支持基板として、ガラス板が用いられている。このガラス板の表面上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの電気回路パターンが形成される。このため、ガラス板は、薄膜形成工程や、薄膜のパターニング工程などの電気回路パターンの形成工程において高温雰囲気に曝される。ガラス板が高温雰囲気に曝されると、ガラスの構造緩和が進行するため、ガラス板の体積が収縮（以下、このガラスの収縮のことを「熱収縮」という。）することとなる。電気回路パターンの形成工程においてガラス板に熱収縮が生じると、ガラス板上に形成される電気回路パターンの形状寸法が、設計値からずれてしまい、所望の電気的性能を有するフラットパネルディスプレイが得難くなってしまう。

このため、フラットパネルディスプレイ用のガラス板など、電気回路パターンなどの薄膜パターンが表面に形成されるガラス板には、熱収縮率が小さいことが望まれている。特に、低温ポリシリコン膜を有するＴＦＴを備える高精細なディスプレイ用のガラス板には、低温ポリシリコン膜を形成する際に、例えば４５０℃〜６００℃という非常に高い温度雰囲気に曝されるため、熱収縮が生じやすいこと、電気回路パターンが高精細であるため、小さな熱収縮が生じた場合でも、所望する電気的性能が得難くなる傾向にあることから、熱収縮率が小さいことが強く望まれている。

熱収縮率が小さなガラス板を製造し得る方法として、特許文献１には、ダウンドロー法を用いて成形したガラスリボンを、徐冷点から徐冷点よりも５０℃低い温度までの平均冷却速度が所定の速度以下となるように冷却した後に切断してガラス板を得る方法が記載されている。

特開２０１１-２０８６４号公報

特許文献１にも記載されているように、一般的に、熱収縮率の小さなガラス板を得るためには、ガラスリボンの冷却速度を低くする必要がある。このため、徐冷炉は長い方が好ましいと考えられている。ダウンドロー法を用いた場合においても同様に、徐冷炉を長くする方が好ましいと考えられている。

しかしながら、本発明者らが鋭意研究した結果、徐冷炉を長くしすぎると、得られるガラス板の反り量が大きくなったり、厚みむらが大きくなったりすることがあることが見出された。

本発明の主な目的は、ダウンドロー法によりガラス板を製造する方法であって、反り量及び厚みむらが小さなガラス板を製造し得る方法を提供することにある。

本発明者らは、鋭意研究の結果、徐冷炉が長すぎる場合に、得られるガラス板の反り量が大きくなったり、厚みむらが大きくなったりするのは、徐冷炉において煙突効果が生じるためであることが見出された。すなわち、徐冷炉の長さが徐冷炉の横断面積に対して長すぎる場合は、煙突効果が生じ、徐冷炉の下側開口から上方に向かって外気が流入する。この流入する外気の温度は、徐冷炉内の雰囲気温度よりも低い。このため、徐冷炉内に外気が流入することによって、徐冷炉内の雰囲気に温度ばらつきが大きくなる。また、外気の流入により、徐冷炉内に気流が生じる。これらの要因によってガラス板の反り量や厚みむらが大きくなるものと考えられる。本発明者らは、これらの知見に基づいてさらに鋭意研究した結果、本発明を成すに至った。

すなわち、本発明に係るガラス板の製造方法では、ダウンドロー法により溶融ガラスをガラスリボンに成形する成形工程を行う。ガラスリボンを徐冷炉を通過させることによって徐冷する徐冷工程を行う。徐冷工程の後に、ガラスリボンを切断してガラス板を得る切断工程を行う。徐冷炉の流路面積をＳ（ｍ^２）、徐冷炉の高さをｈ（ｍ）としたときに、５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、Ｓ・ｈ^１／２が５．８ｍ^５／２以下である。

本発明に係るガラス板の製造方法において、Ｓ・ｈ^１／２が１．５ｍ^５／２以上であることが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造方法において、Ｓが０．４ｍ^２〜１．５ｍ^２であることが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造方法において、ガラスリボンの徐冷点が７００℃〜８００℃であることが好ましい。

なお、本発明において、「徐冷点」とは、ガラスが１０^１３ｄＰａ・ｓの粘度を示す温度であり、ＡＳＴＭ Ｃ３３６−７１に規定の方法により測定した温度である。

本発明に係るガラス板の製造方法において、徐冷炉内の平均温度が６００℃〜８００℃であることが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造方法において、ガラスリボンの徐冷点をＴａ（℃）とし、ガラスリボンの徐冷炉を通過する速度をＲ_１（ｍ／分）としたときに、２００・Ｒ_１・１０＾（−０．０００１８３６１Ｔａ^２＋０．２３４１４Ｔａ−７５．２９）≦ｈが満たされることが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造方法において、ガラスリボンの徐冷点をＴａ（℃）とし、ガラスリボンの徐冷点よりも１００℃高い温度からガラスリボンの徐冷点よりも１００℃低い温度までの間の温度範囲におけるガラスリボンの平均冷却速度をＲ_２（℃／分）としたときに、ｌｏｇ_１０Ｒ_２≦０．０００１８３６１Ｔａ^２−０．２３４１４Ｔａ＋７５．２９が満たされることが好ましい。

なお、「平均冷却速度」とは、所定の温度領域をガラスリボンの幅方向中央部分が通過するのに要する時間を算出し、上記所定の温度領域内の温度差を通過に要した時間で除算して求めた速度である。

本発明に係るガラス板の製造方法において、徐冷工程において、ガラスリボンの徐冷点＋１００℃より高い温度域におけるガラスリボンの平均冷却速度と、ガラスリボンの徐冷点−１００℃よりも低い温度域におけるガラスリボンの平均冷却速度とのそれぞれが、ガラスリボンの徐冷点＋１００℃からガラスリボンの徐冷点−１００℃までの間の温度範囲におけるガラスリボンの平均冷却速度よりも高くなるようにガラスリボンを冷却することが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造方法において、成形工程において、ガラスリボンをオーバーフローダウンドロー法により成形することが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造方法において、Ｓが０．４ｍ^２〜１．０ｍ^２であり、Ｓ・ｈ^１／２が３．４ｍ^５／２以下であることが好ましい。

本発明に係るガラス板の製造装置は、ダウンドロー法により溶融ガラスをガラスリボンに成形するガラスリボン成形部と、ガラスリボンを徐冷するための徐冷炉と、徐冷炉から送出されたガラスリボンを切断してガラス板を得る切断機構とを備える。徐冷炉の流路面積をＳ（ｍ^２）、徐冷炉の高さをｈ（ｍ）としたときに、５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、Ｓ・ｈ^１／２が５．８ｍ^５／２以下である。

本発明によれば、ダウンドロー法によりガラス板を製造する方法であって、反り量及び厚みむらが小さなガラス板を製造し得る方法を提供することができる。

ガラス製造装置の一部分を表す模式的構成図である。 熱収縮率の測定方法を説明するための模式図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

図１は、本実施形態におけるガラス製造装置の一部分を表す模式的構成図である。図１に示すガラス製造装置１は、オーバーフローダウンドロー法によってガラス板を製造するための装置である。

ガラス製造装置１は、ガラスリボン成形部としての成形炉１０を備えている。この成形炉１０は、ダウンドロー法、より詳細には、オーバーフローダウンドロー法によりガラスリボンを成形するためのものである。成形炉１０の内部には、横断面が略楔状の成形体（ｆｏｒｍｉｎｇ ｂｏｄｙ）１１が配置されている。この成形体１１には、図示しないガラス溶融炉において溶融された溶融ガラス１２が供給される。供給された溶融ガラス１２は、成形体１１の両側からあふれ出し、成形体１１の下端部の下方において合流する。その結果、ガラスリボン１３が成形される。なお、成形体１１の下方には、ローラー対１４が配置されている。ガラスリボン１３がこのローラー対１４で把持され、冷却されることによって、ガラスリボン１３の幅方向への収縮が抑制される。

本実施形態において使用するガラス材料は特に限定されないが、ガラスリボン１３の徐冷点（Ｔａ）は、７００℃以上であることが好ましい。徐冷点（Ｔａ）は、ガラス板２５の熱収縮率と相関し、具体的には、徐冷点（Ｔａ）が高いほど、ガラス板２５の熱収縮率が小さくなる。従って、ガラスリボン１３の徐冷点（Ｔａ）を７００℃以上とすることにより、熱収縮率がより小さなガラス板２５を製造することができる。熱収縮率がさらに小さなガラス板２５を得る観点からは、ガラスリボン１３の徐冷点（Ｔａ）は、７３０℃以上であることがより好ましく、７５０℃以上であることがより好ましく、７７０℃以上であることがさらに好ましい。ガラスリボン１３の徐冷点の上限は、１０００℃であることが好ましく、９００℃であることがより好ましい。ガラスリボン１３の歪点は、６５０℃以上であることが好ましく、６８０℃以上であることがより好ましく、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。

また、溶融ガラス１２の液相温度における粘度（液相粘度）が１０^４．５ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１０^５．０ｄＰａ・ｓ以上であることがより好ましく、１０^５．５ｄＰａ・ｓ以上であることがさらに好ましく、１０^６．０ｄＰａ・ｓ以上であることがなお好ましい。この場合、オーバーフローダウンドロー法によるガラスリボン１３の成形に適した温度にまで溶融ガラス１２の温度を低下させた場合でも、溶融ガラス１２が失透しない。すなわち、溶融ガラス１２がオーバーフローダウンドロー法に適した粘度となるまで溶融ガラス１２の温度を下げることができる。従って、オーバーフローダウンドロー法によりガラスリボン１３を好適に成形することができる。

液相温度が低く、液相粘度が高く、かつ歪点が高いガラスリボン１３を得ることができる溶融ガラス１２としては、例えば、質量百分率で、ＳｉＯ_２：５０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３：１０〜２５％、Ｂ_２Ｏ_３：３〜１５％、ＭｇＯ：０〜１０％、ＣａＯ：０〜１５％、ＳｒＯ：０〜１５％、ＢａＯ：０〜１０％及びＮａ_２Ｏ：０〜５％を含有する溶融ガラスが挙げられる。また、このような溶融ガラスを用いることにより、例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス板に要求される特性、例えば、耐薬品性、比ヤング率、化学的耐久性などの特性に優れたガラス板２５を製造することができる。

なお、液相粘度は、以下の手順で求めることができる。まず、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（５０μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）を通過しないガラス粉末を用意する。そのガラス粉末を白金ボードに入れ、所定の温度で２４時間保持し、その後、結晶の有無を目視により確認する。これを複数の温度について行い、結晶が析出する最も高い温度（液相温度）を求める。また、白金球引き上げ法により、各温度における溶融ガラスの粘度を測定し、粘度曲線を作成する。この粘度曲線と液相温度とから、液相温度における溶融ガラスの粘度（液相粘度）を算出する。

本実施形態において、ガラスの溶融工程は特に限定されない。例えば、所望の比率で混合されたガラス原料、またはガラスカレットを、例えばＰｔ製の坩堝や耐火物製の溶融炉などに投入し、例えば１５００℃〜１６５０℃程度の所定の温度にまで加熱した後に、清澄、攪拌、均質化等を行うことにより、溶融ガラス１２を得ることができる。

本実施形態において、成形工程において成形されるガラスリボン１３の幅は、５００ｍｍ以上であることが好ましく、７００ｍｍ以上であることがさらに好ましく、９００ｍｍ以上であることがさらになお好ましく、１０００ｍｍ以上であることがさらに好ましく、１５００ｍｍ以上であることがなお好ましく、２０００ｍｍ以上であることが特に好ましい。このようにガラスリボン１３の幅が大きい場合に、オーバーフローダウンドロー法の効果がより顕著に現れる。具体的には、ガラスリボン１３の幅が大きくなるほど、ガラス板２５の表面の研磨が困難になるが、本実施形態のガラス板の製造方法によりガラス板２５を製造した場合は、ガラス板２５の表面を研磨する必要がないため、ガラス板２５を容易かつ安価に製造することができる。また、ガラスリボン１３の幅が大きくなるほど、ガラス板２５に反りや歪みが生じやすいが、本実施形態のガラス板の製造方法によりガラス板２５を製造した場合は、幅の大きなガラス板２５であっても、反りや歪みの発生を効果的に抑制することができる。

また、ガラスリボン１３の厚みに関しても、特に制約はなく、ガラス板２５の用途などに応じて適宜設定することができる。例えば、モバイル用のディスプレイに用いられるガラス板２５を製造する場合は、ガラス板２５の厚みが０．１〜０．５ｍｍ程度となるようにガラスリボン１３の厚みを設定することができる。また、モニタやテレビなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス板２５を製造する場合には、ガラス板２５の厚みが０．３〜１．１ｍｍ程度となるようにガラスリボン１３の厚みを設定することができる。

成形されたガラスリボン１３は、成形炉１０の下方に配置されている徐冷炉２０に導かれる。ガラスリボン１３を、この徐冷炉２０を通過させることによって、ガラスリボン１３を所定の温度にまでゆっくりと冷却する徐冷（アニール）工程が行われる。

徐冷炉２０には、複数のヒーター２１が配置されている。これら複数のヒーター２１によって徐冷炉２０内の温度が制御されている。具体的には、上流側に配置されているヒーター２１ほど高い温度に設定されており、下流側に配置されているヒーター２１ほど低い温度に設定されている。そして、上流側から下流側に向かって、ヒーター２１の設定温度を徐々に低くしていくことにより、徐冷炉２０内に温度勾配が形成され、後述する所望のガラスリボン１３の冷却条件が実現されている。

また、徐冷炉２０には、複数の引張ローラー対２２が設けられており、ガラスリボン１３は、これら複数の引張ローラー対２２によって把持されている。これにより、ガラスリボン１３が安定して下方へ導かれる。

徐冷炉２０の下方には、冷却室２３が配置されている。この冷却室２３は、ヒーター２１を有さず、温度が制御されていない部屋である。すなわち、ガラスリボン１３が通過する空間のうち、ヒーターが設けられており、温度制御されている部分が徐冷炉２０であり、その徐冷炉２０の下流側に設けられており、ヒーターによる温度制御が行われていない部分が冷却室２３である。

徐冷炉２０において徐冷されたガラスリボン１３は、この冷却室２３において、室温近くまで、自然冷却によって冷却される。なお、冷却室２３の長さ（高さ）は、特に限定されないが、冷却室２３の長さ（高さ）は、例えば、２〜１０ｍ程度に設定することができる。

冷却室２３の下方には、切断室２４が配置されている。この切断室２４には、切断機構２６が配されている。この切断機構２６によりガラスリボン１３が所定寸法に切断されることにより、ガラス板２５が完成する。なお、切断機構２６は、例えば、スクライブ装置、折り割り装置等により構成することができる。

（徐冷工程）
次に、徐冷工程の詳細について説明する。

ガラス製造装置１においては、
徐冷炉２０の流路面積（徐冷炉２０の横断面における徐冷炉２０内の空間の面積）をＳ（ｍ^２）、
徐冷炉２０の高さをｈ（ｍ）、
としたときに、
５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、
Ｓ・ｈ^１／２≦５．８ｍ^５／２、
が満たされる。

ここで、煙突効果が生じたときの給気速度は、徐冷炉２０の流路面積Ｓ及び徐冷炉２０の高さｈの１／２乗（ｈ^１／２）のそれぞれに比例する。このため、Ｓ・ｈ^１／２を５．８ｍ^５／２以下と小さくすることにより、徐冷炉２０への給気速度を低くすることができる。従って、煙突効果が生じにくく、反り量が小さく、厚みむらが小さいガラス板２５を製造することができる。

反り量がより小さく、厚みむらがより小さなガラス板２５を得る観点からは、Ｓ・ｈ^１／２≦５．６ｍ^５／２であることがより好ましく、Ｓ・ｈ^１／２≦５．４ｍ^５／２、Ｓ・ｈ^１／２≦４．５ｍ^５／２、Ｓ・ｈ^１／２≦３．４ｍ^５／２、Ｓ・ｈ^１／２≦３．２ｍ^５／２、特にＳ・ｈ^１／２≦３．１５ｍ^５／２であることがなお好ましい。徐冷炉２０の高さｈは、１４ｍ以下であることが好ましく、１３ｍ以下であることがより好ましく、１２ｍ以下であることがさらに好ましい。Ｓは０．４ｍ^２〜１．５ｍ^２であることが好ましく、０．５ｍ^２〜１．２ｍ^２、０．５ｍ^２〜１．０ｍ^２、特に０．５ｍ^２〜０．９ｍ^２であることがより好ましい。徐冷炉２０内の平均温度Ｔ_ｉが６００℃〜８００℃であることが好ましく、６５０℃〜７５０℃であることがより好ましい。徐冷炉２０の外気の温度Ｔ_ｏが１０℃〜６０℃であることが好ましく、２０℃〜５０℃であることがより好ましい。（Ｔ_ｉ−Ｔ_ｏ）／Ｔ_ｉが０．９０〜０．９９であることが好ましく、０．９２〜０．９８であることがより好ましい。

但し、Ｓ・ｈ^１／２が小さすぎると、徐冷炉２０の高さｈが低くなりすぎ、ガラス板２５の熱収縮率が大きくなりすぎる場合がある。従って、Ｓ・ｈ^１／２≧１．５ｍ^５／２であることがより好ましく、Ｓ・ｈ^１／２≧２ｍ^５／２であることがさらに好ましい。

例えば、徐冷炉２０において、ガラスリボン１３を、ガラスリボン１３の徐冷点＋１００℃から、ガラスリボン１３の徐冷点−１００℃まで冷却すると仮定する。すると、ガラスリボン１３の当該温度域における冷却速度Ｒ_２（℃／分）は、
Ｒ_２＝｛（Ｔａ＋１００）−（Ｔａ−１００）｝／（ｈ／Ｒ_１）
＝（２００・Ｒ_１）／ｈ
となる。ここで、Ｒ_１は、ガラスリボン１３の徐冷炉２０を通過する速度（＝板引き速度）（ｍ／分）である。

ここで、特許文献１にも記載のように、熱収縮率が３０ｐｐｍ以下のガラスを得るためには、
ｌｏｇ_１０Ｒ_２≦０．０００１８３６１Ｔａ^２−０．２３４１４Ｔａ＋７５．２９
とすることが好ましい。従って、上記２つの式から、熱収縮率が３０ｐｐｍ以下のガラスを得るためには、
ｌｏｇ_１０｛（２００・Ｒ_１）／ｈ）｝≦０．０００１８３６１Ｔａ^２−０．２３４１４Ｔａ＋７５．２９
が満たされることが好ましいことが分かる。従って、熱収縮率が３０ｐｐｍ以下のガラスを得るためには、
ｈ≧２００・Ｒ_１・１０＾（−０．０００１８３６１Ｔａ^２＋０．２３４１４Ｔａ−７５．２９）
すなわち、Ｘ＝０．０００１８３６１Ｔａ^２−０．２３４１４Ｔａ＋７５．２９とすると、
ｈ≧２００・Ｒ_１・１０^−Ｘ
が満たされることが好ましいことが分かる。

以上の結果から、反り量及び厚みむらが小さく、かつ、熱収縮率が３０ｐｐｍ以下と低いガラス板２５を得る観点からは、
５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、
Ｓ・ｈ^１／２≦５．８ｍ^５／２、かつ
ｈ≧２００・Ｒ_１・１０＾（−０．０００１８３６１Ｔａ^２＋０．２３４１４Ｔａ−７５．２９）
が満たされることが好ましい。

そして、
ｌｏｇ_１０Ｒ_２≦０．０００１８３６１Ｔａ^２−０．２３４１４Ｔａ＋７５．２９
が満たされるように、ガラスリボン１３の冷却を行うことが好ましい。

反り量及び厚みむらが小さく、かつ、熱収縮率が２０ｐｐｍ以下と低いガラス板２５を得る観点からは、
５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、
Ｓ・ｈ^１／２≦５．８ｍ^５／２、かつ
ｈ≧２００・Ｒ_１・１０＾（−０．０００１１８２１Ｔａ^２＋０．１４８４７Ｔａ−４７．０３）
が満たされることが好ましい。

そして、
ｌｏｇ_１０Ｒ_２≦０．０００１１８２１Ｔａ^２−０．１４８４７Ｔａ＋４７．０３
が満たされるように、ガラスリボン１３の冷却を行うことが好ましい。

反り量及び厚みむらが小さく、かつ、熱収縮率が１０ｐｐｍ以下と低いガラス板２５を得る観点からは、
５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、
Ｓ・ｈ^１／２≦５．８ｍ^５／２、かつ
ｈ≧２００・Ｒ_１・１０＾（−０．００００５４３２６Ｔａ^２＋０．０６４９８５Ｔａ−１９．５６）
が満たされることが好ましい。

そして、
ｌｏｇ_１０Ｒ_２≦０．００００５４３２６Ｔａ^２−０．０６４９８５Ｔａ＋１９．５６
が満たされるように、ガラスリボン１３の冷却を行うことが好ましい。

上記のような高さｈと徐冷点Ｔａとの関係を成立させるためには、徐冷工程において、ガラスリボンの徐冷点＋１００℃より高い温度域におけるガラスリボンの平均冷却速度と、ガラスリボンの徐冷点−１００℃よりも低い温度域におけるガラスリボンの平均冷却速度とのそれぞれが、ガラスリボンの徐冷点＋１００℃からガラスリボンの徐冷点−１００℃までの間の温度範囲におけるガラスリボンの平均冷却速度よりも高くなるようにガラスリボンを冷却することが好ましい。ガラスリボンの徐冷点＋１００℃より高い温度域におけるガラスリボンの平均冷却速度と、ガラスリボンの徐冷点−１００℃よりも低い温度域におけるガラスリボンの平均冷却速度とのそれぞれは、ガラスリボンの徐冷点＋１００℃からガラスリボンの徐冷点−１００℃までの間の温度範囲におけるガラスリボンの平均冷却速度の１．１倍〜２０倍であることが好ましく、１．５倍〜１５倍であることがより好ましい。

なお、ガラスリボン１３の徐冷炉２０を通過する速度（板引き速度）Ｒ_１は、１ｍ／分以上であることが好ましく、２ｍ／分以上であることがより好ましく、３ｍ／分以上であることがより好ましく、４ｍ／分以上であることがさらに好ましく、４．５ｍ／分以上であることがなお好ましい。このように、ガラスリボン１３の徐冷炉２０を通過する速度Ｒ_１を高くすることにより、徐冷炉２０内の温度変化を抑制することができるため、より高品位のガラス板２５を得ることができる。

本実施形態のガラス板の製造方法は、電気回路パターンなどが表面に形成されるガラス板など、熱収縮率が小さいことが求められるガラス板一般の製造に好適に用いることができる。具体的には、本実施形態のガラス板の製造方法は、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス板、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）や相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子用のガラス板などに好適に用いることができる。なかでも、本実施形態のガラス板の製造方法は、高精細な電気回路パターンが形成され、かつガラス板の面積が大きな、フラットパネルディスプレイ用ガラス板の製造に好適であり、さらには、低温ポリシリコン膜を有する薄膜トランジスタが表面に形成されているガラス板を備えるフラットパネルディスプレイのガラス板の製造に特に好適である。

なお、上記実施形態では、オーバーフローダウンドロー法によりガラス板を製造する例について説明したが、本発明においては、例えば、スロットダウンドロー法などのオーバーフローダウンドロー法以外のダウンドロー法を用いてもよい。

（実施例１〜１２及び比較例１，２）
図１に示すガラス製造装置１の成形体１１に溶融ガラスを供給し、ローラー対１４，２２を用いてガラスリボンを成形した。ガラスリボンの幅は、１５００ｍｍとし、厚みは、０．５ｍｍとした。

そして、表１〜５に示す高さの徐冷炉にて徐冷し、冷却室２３にて自然冷却した後、切断し、ガラス板を作製した。その後、ガラス板の熱収縮率、ガラス板の反り量、及びガラス板の厚み偏差を測定した。測定結果を表１〜５に示す。

なお、ガラス板の熱収縮率は、得られたガラス板の熱収縮率（Ｔａ）を測定した。まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板２５の所定の部位に、直線状のマークＭ１，Ｍ２を間隔をおいて２カ所記入した後に、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板２５を、マークＭ１，Ｍ２と垂直な方向に分断することにより、ガラス板片２５ａと、ガラス板片２５ｂとを得た。そして、ガラス板片２５ａのみを、常温から５℃／分の速度で５００℃まで昇温し、５００℃で１時間保持した後、５℃／分の速度で常温まで冷却した。その後、図２（ｃ）に示すように、熱処理を施したガラス板片２５ａと、熱処理を施していないガラス板片２５ｂとを並べて接着テープで固定した状態で、ガラス板片２５ａのマークＭ１，Ｍ２と、ガラス板片２５ｂのマークＭ１，Ｍ２とのずれ量を測定し、下記式（９）に基づいて熱収縮率を算出した。

（熱収縮率（ｐｐｍ））＝（Δｌ_１（μｍ）＋Δｌ_２（μｍ））／ｌ_０（ｍ） ……（９）
但し、
ｌ_０：ガラス基板２５におけるマークＭ１とマークＭ２との間の距離、
ｌ_１：ガラス板片２５ａのマークＭ１とガラス板片２５ｂのマークＭ１との間の距離、
ｌ_２：ガラス板片２５ａのマークＭ２とガラス板片２５ｂのマークＭ２との間の距離、
である。

ガラス板の反り値は、ガラス板の中央部から切り出した５５０ｍｍ×６５０ｍｍの大きさの試料を東芝社製ガラス板反り測定機により測定した。

ガラス板の厚み偏差は、東芝エンジニアリング製自動板厚測定機で測定した。

徐冷炉の出口における風速は、アイ電子技研製ハンディタイプ風速計を用いて測定した。

表１〜５に示す結果から、徐冷炉の横断面積が０．４ｍ^２〜１．０ｍ^２である場合に、５ｍ≦ｈ＜１５ｍかつＳ・ｈ^１／２≦３．４ｍ^５／２とすることにより反り量及び厚み偏差を小さくできることが分かる。

１…ガラス製造装置
１０…成形炉
１１…成形体
１２…溶融ガラス
１３…ガラスリボン
１４…ローラー対
２０…徐冷炉
２１…ヒーター
２２…引張ローラー対
２３…冷却室
２４…切断室
２５…ガラス板
２５ａ、２５ｂ…ガラス板片

Claims (10)

1. ダウンドロー法により溶融ガラスをガラスリボンに成形する成形工程と、
   前記ガラスリボンを徐冷炉を通過させることによって徐冷する徐冷工程と、
   前記徐冷工程の後に、前記ガラスリボンを切断してガラス板を得る切断工程と、
   を備え、
   前記徐冷炉の流路面積をＳ（ｍ^２）、前記徐冷炉の高さをｈ（ｍ）としたときに、５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、Ｓ・ｈ^１／２が１．５ｍ ^５／２ 以上５．８ｍ^５／２以下である、ガラス板の製造方法。
2. Ｓが０．４ｍ^２〜１．５ｍ^２である、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
3. 前記ガラスリボンの徐冷点が７００℃〜８００℃である、請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
4. 前記徐冷炉内の平均温度が６００℃〜８００℃である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
5. 前記ガラスリボンの徐冷点をＴａ（℃）とし、前記ガラスリボンの前記徐冷炉を通過する速度をＲ_１（ｍ／分）としたときに、２００・Ｒ_１・１０＾（−０．０００１８３６１Ｔａ^２＋０．２３４１４Ｔａ−７５．２９）≦ｈが満たされる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
6. 前記ガラスリボンの徐冷点をＴａ（℃）とし、前記ガラスリボンの徐冷点よりも１００℃高い温度から前記ガラスリボンの徐冷点よりも１００℃低い温度までの間の温度範囲における前記ガラスリボンの平均冷却速度をＲ_２（℃／分）としたときに、ｌｏｇ_１０Ｒ_２≦０．０００１８３６１Ｔａ^２−０．２３４１４Ｔａ＋７５．２９が満たされる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
7. 前記徐冷工程において、前記ガラスリボンの徐冷点＋１００℃より高い温度域における前記ガラスリボンの平均冷却速度と、前記ガラスリボンの徐冷点−１００℃よりも低い温度域における前記ガラスリボンの平均冷却速度とのそれぞれが、前記ガラスリボンの徐冷点＋１００℃から前記ガラスリボンの徐冷点−１００℃までの間の温度範囲における前記ガラスリボンの平均冷却速度よりも高くなるように前記ガラスリボンを冷却する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
8. 前記成形工程において、前記ガラスリボンをオーバーフローダウンドロー法により成形する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
9. Ｓが０．４ｍ^２〜１．０ｍ^２であり、Ｓ・ｈ^１／２が３．４ｍ^５／２以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
10. ダウンドロー法により溶融ガラスをガラスリボンに成形するガラスリボン成形部と、
    前記ガラスリボンを徐冷するための徐冷炉と、
    前記徐冷炉から送出されたガラスリボンを切断してガラス板を得る切断機構と、
    を備え、
    前記徐冷炉の流路面積をＳ（ｍ^２）、徐冷炉の高さをｈ（ｍ）としたときに、５ｍ≦ｈ＜１５ｍ、Ｓ・ｈ^１／２が１．５ｍ ^５／２ 以上５．８ｍ^５／２以下である、ガラス板の製造装置。

Images