KR101351224B1 - 판유리의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

플로트 성형에 의한 판유리의 제조 방법이며, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)을, 용융 유리(3)의 점도 분포에 기초하여 용융 유리(3)의 유동 방향으로 상류열, 중류열, 하류열로 구획하고, 또한 적어도 상류열 및 하류열에 있어서 상기 유리 리본의 폭방향으로 중앙부와 양측부로 구획하고, 용융 유리(3)의 유동이 일정한 상태에서, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류열의 중앙부의 구획(a1) 및 하류열의 중앙부의 구획(c1)의 히터(11)의 출력을 오프함과 함께, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 구획에 대응하여 천장벽(7)의 상방 공간(17)이 구획되고, 상류열의 중앙부의 구획(a1) 또는 하류열의 중앙부의 구획(c1)의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간(17)의 영역 A1, C1로부터 욕조 내(18)에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 제어한다.

Description

판유리의 제조 방법 {SHEET GLASS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 판유리의 제조 방법에 관한 것이며, 상세하게는, 플로트 성형에 의한 판유리의 제조 방법에 관한 것이다.
플로트 성형에 의한 판유리의 제조는, 욕조에 가득 채워진 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 욕조의 천장을 관통하여 욕조 내에 노정(露呈)한 복수의 히터에 의해 용융 유리를 가열하면서, 용융 유리를 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜, 원하는 폭ㆍ두께의 띠판 형상의 유리 리본을 성형하여 판유리를 얻는 것이다. 플로트 성형에 따르면 생산성이 높고, 또한 평탄성이 유효하므로, 예를 들어 건축용 판유리나 액정 디스플레이의 유리 기판의 제조 등에 널리 사용되고, 품질의 향상을 도모하기 위한 제안이 종래 이루어져 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1, 2 참조).
특허문헌 1에 개시된 플로트 성형에 의한 판유리의 제조 방법은, 히터를 설치하는 영역을 유리 리본의 진행 방향으로 복수열로 구분하고, 어느 2열 사이에서, 폭방향으로 구분하는 부위를 폭방향에서 1군데 이상 상이하게 하고 있다.
폭방향으로 인접하는 구획의 히터에서 그들의 단위 면적당의 발열량이 서로 상이하면, 그것에 의해 양 구획을 통과하는 유리 리본의 부위에 폭방향으로 온도차가 발생하지만, 어느 2열 사이에서, 폭방향으로 구분하는 부위를 폭방향에서 1군데 이상 상이하게 함으로써, 상기 온도차가 완화된다. 그 결과, 유리 리본의 두께 편차가 저감된다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 플로트 성형에 의한 판유리의 제조 방법은, 욕조에 가득 채워진 용융 금속이 산화되어 발생한 산화물이 유리 리본에 부착되는 것이 결점의 일 요인으로 되기 때문에, 욕조 내를 유리 리본으로 덮이는 공간 A와 그 밖의 공간 B로 구획하고, 공간 A에는 불활성의 가스를 유입시켜 유리 리본의 변질을 억제함과 함께, 공간 B에는 환원성의 가스를 유입시켜 용융 금속의 산화를 억제하도록 하고 있다.
일본 특허 공개 평8-325024호 공보 일본 특허 공개 평11-21137호 공보
최근, 디스플레이의 대형화에 수반하여, 표시 품질의 가일층의 향상ㆍ안정화가 요청되고, 그것에 사용되는 유리 기판에는 평탄화 및 결점의 억제가 한층 더 요구되고 있다.
특히, 액정 디스플레이용 유리 기판인 무알칼리 유리는, 통상의 소다석회 실리카 유리에 비해 점성이 높고, 플로트 성형 온도가 100℃ 이상 높고, 박판(0.3 내지 0.7mm)이기 때문에, 플로트 성형시에 있어서의 판유리의 평탄화나 결점의 억제가 어렵다. 그리고, 액정 디스플레이용 유리 기판은 성형 후에 표면을 연마하지만, 성형 공정에서의 평탄도나 결점은 연마량에 영향을 미쳐, 생산성이나 비용에 영향을 미친다. 지금까지, 유리 리본의 평탄화를 위해, 히터 출력을 욕조 내의 각 부에서 적절히 조정하는 경우, 히터 출력을 부분적으로 낮게 설정하면, 해당부의 욕조 내의 온도가 저하되고, 유리의 결점이 증가한다는 문제가 있어, 판유리의 평탄화와 결점의 억제를 양립시키는 것은 어려웠다. 또한, 미세 결점이 문제가 되지 않는 경우나, 생산 조건에 의해 결점이 발생하기 어려운 경우이며, 또한 평탄화를 요구하는 경우에, 히터 출력을 부분적으로 낮게 설정하는 것만으로는, 원하는 평탄도를 얻는 것은 어려웠다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 평탄성이 우수하고 결점이 적은 판유리의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적은, 본 발명에 관한 하기 (1) 내지 (5)의 판유리의 제조 방법에 의해 달성된다.
(1) 욕조에 가득 채워진 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 상기 욕조의 천장을 관통하여 상기 욕조 내에 노정한 복수의 히터에 의해 상기 용융 유리를 가열하면서, 상기 용융 유리를 상기 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜, 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 판유리의 제조 방법이며,
상기 욕조는, 상기 유리 리본을 소정의 판 두께로 성형하는 성형 영역과, 성형 후에 서냉을 행하는 서냉 영역을 갖고,
상기 유리 리본의 성형 영역을, 상기 용융 유리의 점도 분포에 기초하여 상기 용융 유리의 유동 방향으로 상류열, 중류열, 하류열로 구획하고, 또한 적어도 상류열 및 하류열에 있어서 상기 유리 리본의 폭방향으로 중앙부와 양측부로 구획하고,
상기 용융 유리의 유동이 일정한 상태에서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 상류열의 중앙부의 구획 및 하류열의 중앙부의 구획의 히터의 출력을 1KW/m2 이하로 함과 함께, 상기 유리 리본의 성형 영역의 구획에 대응하여 상기 천장의 상방 공간이 구획되고, 상기 상류열의 중앙부 또는 상기 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 상기 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 제어하는 것을 특징으로 하는 판유리의 제조 방법.
(2) 상기 유리 리본의 성형 영역의 상기 상류열의 중앙부 또는 상기 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 상기 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 20％ 이상 내지 100％ 미만으로 제어하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 판유리의 제조 방법.
(3) 상기 유리 리본의 성형 영역의 상기 상류열의 중앙부 또는 상기 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 상기 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 100％ 초과 내지 200％로 제어하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 판유리의 제조 방법.
(4) 상기 유리 리본의 성형 영역의 상류열은, 상기 용융 유리의 점도 분포가 103.8 내지 105. 3포아즈이며, 이 상류열에 있어서의 중앙부와 양측부는, 상기 용융 유리의 공급부에 설치되어 상기 용융 유리의 유동을 상기 소정의 방향으로 가이드하는 유리 가이드의 출구 폭의 단부로부터 중앙을 향하여 각각 0 내지 450mm의 지점에서 구획되고,
상기 유리 리본의 성형 영역의 하류열은, 상기 용융 유리의 점도 분포가 105.7 내지 107. 5포아즈이며, 이 하류열에 있어서의 중앙부와 양측부는, 유리 리본의 중앙부의 폭이 양쪽 측모서리부 사이의 폭에 대하여 20 내지 40％로 되는 지점에서 구획되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 판유리의 제조 방법.
(5) 상기 유리 리본의 성형 영역의 중류열에 있어서, 하류열측의 단부로부터 상류열측에 4,000 내지 5,000mm의 영역을 중류 후단열로서 구획하고, 이 중류 후단열에 있어서 유리 리본의 중앙부의 폭이 양쪽 측모서리부 사이의 폭에 대하여 20 내지 40％로 되는 지점에서 중앙부와 양측부로 구획하고,
상기 용융 유리의 유동이 일정한 상태에서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 중류 후단열의 중앙부의 구획의 히터의 단위 면적당의 출력을 양측부의 구획의 히터의 단위 면적당의 출력에 비해 50％ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 (4)에 기재된 판유리의 제조 방법.
본 발명은, 플로트 배스에 있어서 용융 유리의 유동이 일정한 상태에서, 유리 리본의 성형 영역의 상류열의 중앙부의 구획 및 하류열의 중앙부의 구획의 히터의 출력을 오프하여 생산을 행함으로써, 유리 리본의 폭방향의 두께가 균일화된다. 또한, 유리 리본의 성형 영역의 상류열의 중앙부 또는 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 제어하여 생산을 행함으로써, 양 구획에 있어서의 욕조 내의 분위기 온도의 과도한 저하가 방지되어, 욕조 내의 용융 금속 증기의 응집 및 상기 응집물의 유리 리본 상으로의 낙하가 억제된다. 또한, 미세 결점이 문제가 되지 않는 경우나, 생산 조건에 의해 결점이 발생하기 어려운 경우에도, 가일층의 평탄화를 도모할 수 있다. 그것에 의해, 평탄성이 우수하고, 또한 결점이 적은 판유리를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 판유리의 제조 방법을 실시하는 장치의 일례를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1에 있어서의 II-II선 단면도.
도 3은 도 2에 있어서의 III-III선 단면도.
도 4는 도 1에 있어서의 IV-IV선 단면도.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 판유리의 제조 방법의 일 실시 형태를 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명에 관한 판유리의 제조 방법을 실시하는 장치의 일례를 도시하는 단면도, 도 2는 도 1에 있어서의 II-II선 단면도, 도 3은 도 2에 있어서의 III-III선 단면도, 도 4는 도 1에 있어서의 IV-IV선 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 플로트 설비의 욕조(1)에는 용융 금속(2)이 가득 채워져 있고, 용융 금속(2)의 표면 상에 용융 유리(3)가 트윌(15)에 의해 유량을 제어하면서 립(16)으로부터 연속적으로 공급된다. 용융 금속(2)은 전형적으로는 주석이다.
또한 도 2를 참조하여, 용융 금속(2)의 표면 상에 공급된 용융 유리(3)는 유리 가이드(19)에 의해 안내되어 도면 중 좌측으로부터 우측을 향하여 유동한다. 유리 가이드(19)는, 예를 들어 욕조(1)의 저벽에 세워 설치되고, 립(16)의 하방에 닿는 용융 유리(3)의 공급부에 있어서 용융 금속(2)의 표면으로부터 노정한 한 쌍의 장벽으로 구성되고, 이들 한 쌍의 장벽은 용융 유리(3)의 유동 방향을 향하여 배치되어 있다.
용융 유리(3)는 욕조(1) 내에 노정한 복수의 히터(11)에 의해 가열되고, 상기 소정의 방향으로 유동하여 띠판 형상의 유리 리본(4)을 형성한다. 유리 리본(4)은 욕조(1)의 출구(12)로부터 취출되고, 그 후, 도시하지 않은 레어(서냉로)에서 서냉되고, 세정 후, 소정의 치수로 절단된다.
욕조(1)의 천장 구조(6)는 벽돌벽으로 구성되고 용융 금속(2)의 상방에 배치된 천장벽(7)과, 천장벽(7)을 상방으로부터 덮는 케이싱(8)을 갖고 있다. 용융 유리(3)를 가열하는 복수의 히터(11)는, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1) 및 서냉 영역(F2)에 적절히 분포되고, 각각 천장벽(7)을 관통하여, 그 발열부를 욕조(1) 내에 노정시켜 배치되어 있다.
케이싱(8)에는 가스 공급관(10)이 설치되고, 천장벽(7)의 상방에 있어서 천장벽(7)과 케이싱(8) 사이의 상방 공간(17)에 가스가 공급된다. 천장벽(7)에는 각 히터(11)를 삽입 관통시키는 관통 구멍이 형성되어 있고, 천장벽(7)의 상방 공간에 공급된 가스는, 이 관통 구멍에 있어서의 히터(11)와 천장벽(7)의 간극을 통해, 천장벽(7)의 하방 공간, 즉 욕조 내(18)에 유입된다.
욕조 내(18)에 공급되는 가스는, 불활성인 가스를 주된 성분으로 하여, 용융 유리(3)의 변질을 방지한다. 또한, 환원성의 가스를 포함시켜, 용융 금속(2)의 산화물이 발생하는 것을 방지하고, 그것에 의해, 유리 리본(4)에 결점이 발생하는 것을 방지하도록 해도 된다.
생산 개시시나 공사 후의 생산 재개시 등의 스타트업시에는, 전형적으로는 유리 리본(4)의 온도를 전체적으로 높게 설정하여, 용융 유리(3)를 성형 영역(F1)으로부터 서냉 영역(F2)으로 순조롭게 유동시킨다. 여기서, 스타트업시라 함은, 욕조(1)의 출구(12)로부터 끌어 내어지는 유리 리본(4)의 양(ton/시간)의 편차가 5％ 초과로 되는 상태를 말하는 것으로 한다.
용융 유리(3)의 유동이 일정한 상태에서, 용융 유리(3)의 공급부의 근방에 닿는 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류측에서는, 유리 리본 폭방향 중앙부의 용융 유리(3)는 주위로 퍼지지 않고 산(山)이 되기 쉬워, 유리 리본(4)의 중앙부의 두께가 커지는 경향이 있다. 또한, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 하류측에서는, 유리 리본(4)의 측모서리 부분의 두께가 커지는 경향이 있다. 여기서, 일정한 상태라 함은, 욕조 출구로부터 끌어 내어지는 유리 리본(4)의 양(ton/시간)의 편차가 5％ 이내로 되는 상태를 말하는 것으로 한다.
따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)을, 용융 유리(3)의 점도 분포에 기초하여 용융 유리(3)의 유동 방향으로 상류열, 중류열, 하류열(각각 a열, b열, c열의 3열)로 구획하고, 또한 적어도 a, c열에 있어서 유리 리본(4)의 폭방향으로 중앙부(a1, c1)와 양측부(a2, a3, c2, c3)로 구획한다.
본 실시 형태에서는, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류열의 a열은, 용융 유리의 점도 분포가 103.8 내지 105. 3포아즈(무알칼리 유리의 경우 1,120 내지 1,300℃ 상당, 소다석회 유리의 경우 895 내지 1,070℃ 상당)이며, a열에 있어서의 중앙부와 양측부는, 유리 가이드(19)의 출구 폭(W)의 단부로부터 중앙을 향하여 각각 0 내지 450mm, 바람직하게는 0 내지 300mm, 보다 바람직하게는 150 내지 250mm의 지점에서 구획되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 하류열의 c열은, 용융 유리(3)의 점도 분포가 105.7 내지 107.5포아즈(무알칼리 유리의 경우 945 내지 1,080℃ 상당, 소다석회 유리의 경우 740 내지 860℃ 상당)이며, c열에 있어서의 중앙부와 양측부는, 유리 리본의 중앙부의 폭이 양쪽 측모서리부 사이의 폭에 대하여 20 내지 40％로 되는 지점에서 구획되어 있다.
그리고, 용융 유리(3)의 유동이 일정한 상태에서는, a열의 중앙부의 구획(a1) 및 c열의 중앙부의 구획(c1)의 단위 면적당의 히터(11)의 출력을 1KW/m2 이하, 바람직하게는 0.5KW/m2 이하, 보다 바람직하게는 0.05KW/m2 이하로 한다. 더욱 바람직하게는 히터(11)의 출력을 오프한다.
구획 a1에서는 용융 유리(3)의 공급부로 인해 유리 리본(4)의 두께가 커지는 경향이 있다. 구획 a1의 히터(11)의 출력을 오프함으로써 구획 a1의 분위기 온도가 저하되고, 용융 유리(3)가 주위로 효율적으로 퍼지기 쉬워져, 그것에 의해, 유리 리본(4)의 폭방향으로 그 두께가 균일화된다.
또한, 구획 c1에서는 유리 리본(4)의 리본 폭이 축소되기 쉽다. 구획 c1의 히터(11)의 출력을 오프함으로써 구획 c1의 분위기 온도는 구획 c2, c3의 분위기 온도에 비해 저하되고, 구획 c2, c3의 양쪽 측모서리부는 폭이 축소되기 어려워져, 그것에 의해, 유리 리본(4)의 폭방향으로 그 두께가 균일화된다.
또한, 중류열의 b열에 있어서, c열측의 단부로부터 a열측으로 4,000 내지 5,000mm의 영역을 중류 후단열(b'열)로서 구획하고, 이 중류 후단열에 있어서 유리 리본(4)의 중앙부의 폭이 양측부 사이의 폭에 대하여 20 내지 40％로 되는 지점에서 중앙부(b'1)와 양측부(b'2, b'3)로 구획하도록 해도 된다. 중류 후단열(b'열)에서는, c열과 마찬가지로 유리 리본(4)의 리본 폭이 축소되기 쉬운 경향으로 인해, 중류 후단열(b'열)의 중앙부의 구획(b'1)의 히터(11)의 단위 면적당의 출력을 양측부의 구획(b'2, b'3)의 히터(11)의 단위 면적당의 출력에 비해 50％ 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 5 내지 30％, 더욱 바람직하게는 5 내지 20％, 가장 바람직하게는 5 내지 10％로 억제한다. 그것에 의해, 구획 b'2, b'3의 양쪽 측모서리부는 폭이 축소되기 어려워져, 그것에 의해, 유리 리본(4)의 폭방향으로 그 두께가 균일화된다.
또한, 도 1, 도 3, 및 도 4에 도시한 바와 같이, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 구획 a1 내지 a3, c1 내지 c3에 대응하여 천장벽(7)의 상방 공간(17)을 구획판(9)에 의해 영역 A1 내지 A3, C1 내지 C3으로 구획하고, 적어도 영역 A1 또는 C1의 어느 한쪽으로의 가스 공급량을 제어한다. 결점을 억제하는 경우에는 영역 A1 및/또는 C1로부터 욕조 내(18)에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역으로부터 욕조(1) 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량의 20 이상 내지 100％ 미만으로 한다.
구획 a1 및 구획 c1은, 용융 유리(3)의 유동이 일정한 상태에서 히터(11)의 출력이 오프되어 분위기 온도가 저하되어 있고, 거기에 가스를 과도하게 공급하면, 분위기 온도의 가일층의 저하를 초래하여, 욕조 내(18)의 용융 금속 증기가 응집되어 유리 리본(4)의 표면에 낙하하여 부착될 가능성이 있다. 일정할 때에, 구획 a1 및 구획 c1에 대응하는 천장벽(7)의 상방 공간(17)의 영역 A1 및/또는 영역 C1로부터 욕조(1) 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 감소시킴으로써, 분위기 온도의 과도한 저하를 방지하고, 용융 금속 증기의 응집을 방지한다. 그것에 의해, 유리 리본(4)의 결점이 삭감된다.
또한, 미세 결점이 문제가 되지 않는 경우나, 생산 조건에 의해 결점이 발생하기 어려운 경우이며, 또한 평탄화를 추구하는 경우에는, 영역 A1 및/또는 C1로부터 욕조 내(18)에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역으로부터 욕조(1) 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량의 100％ 초과 내지 200％로 한다. 그것에 의해, 유리 리본(4)의 평탄성이 향상된다.
또한, 유리 리본(4)의 성형 영역의 중류 후단열에 있어서 중앙부의 구획 b'1의 히터(11)의 출력을 억제하는 경우에는, A1 내지 A3, C1 내지 C3과 마찬가지로, 구획 b'1 내지 b'3에 대응하여 천장벽(7)의 상방 공간(17)을 구획판(9)에 의해 B'1 내지 B'3으로 구획하고, 영역 B'1로부터 욕조(1) 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 B'2, B'3으로부터 유입되는 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 제어(감소 또는 증가)해도 된다.
욕조(1) 내에 공급하는 가스는, 상술한 바와 같이 불활성인 가스를 주된 성분으로 하고, 거기에 환원성의 가스를 포함시켜도 된다. 예를 들어, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류열의 a열의 구획(a1 내지 a3)에 공급하는 가스는 질소 100％의 가스로 한다. 또한, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 중류열의 b열에 공급하는 가스는, 수소를 1.5 내지 10％ 포함하는 수소와 질소의 혼합 가스로 한다. 또한, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 하류열의 c열의 구획(c1 내지 c3)에 공급하는 가스는, 수소를 7.5 내지 10％, 바람직하게는 8 내지 9％ 포함하는 수소와 질소의 혼합 가스로 한다. 또한, 성형된 유리 리본(4)의 서냉 영역(F2)에서는, 수소를 7.5 내지 10％ 포함하는 수소와 질소의 혼합 가스를 공급한다.
또한, 서냉 후의 유리 리본(4)의 폭방향의 판 두께로 국소적인 편차가 있는 경우에는, 중류열(b열)에 있어서, 중류 후단열(b'열)의 상류 단부로부터 상류열(a열)측으로 4,500 내지 6,000mm의 영역을 중류 중단열(b"열)로서 구획하고(도시하지 않음), 서냉 후의 유리 리본(4)의 폭방향의 판 두께 편차에 따라서, 중류 중단열(b"열)의 폭방향의 히터(11)의 출력을 제어하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 다음과 같이 제어하는 것이 바람직하다.
(1) 욕조(1)의 출구(12)로부터 끌어 내어진 유리 리본(4)이 도시하지 않은 서냉로에서 서냉된 후에, 유리 리본(4)의 폭방향(유리 리본(4)의 양쪽 측모서리부로부터 각각 400mm의 범위는 제외함)의 판 두께를 20mm 피치로 측정한다.
(2) 평균 판 두께에 대한 판 두께 편차가 임의의 500mm 사이에서 10μm 이상으로 되는 개소를 대상으로, 평균 판 두께보다 두꺼운 개소에 상당하는 히터(11)의 출력을 올리고, 평균 판 두께보다 얇은 개소에 상당하는 히터(11)의 출력을 내리도록 제어한다.
(3) 히터(11)의 출력을 올리고 내리는 양은, 판 두께 편차에 따라서 설정한다. 예를 들어, 판 두께 편차가 +10μm 이상이면, 단위 면적당의 히터(11)의 출력을 5 내지 35％, 바람직하게는 5 내지 25％ 올리고, 판 두께 편차가 -10μm 이상이면, 단위 면적당의 히터(11)의 출력을 5 내지 35％, 바람직하게는 5 내지 25％ 내린다.
(4) 상기 제어는 판 두께 측정 결과에 기초하여 자동적으로 행해도 되고, 수동으로 행해도 된다.
<실시예>
이하에, 본 발명의 판유리의 제조 방법의 실시예를 설명한다. 실시예 1 내지 실시예 4의 각각에 대하여, 용융 유리의 유동이 일정한 상태에서의, 유리 리본의 성형 영역의 상류열, 중류 후단열, 하류열의 중앙부의 각 구획(a1, b'1, c1) 및 양측부의 각 구획(a2, a3, b'2, b'3, c2, c3)의 단위 면적당의 히터 출력과, 상류열, 중류 후단열, 하류열의 중앙부의 각 구획에 대응하는 상방 공간의 각 영역(A1, B'1, C1) 및 상류열, 중류 후단열, 하류열의 양측부의 각 구획에 대응하는 상방 공간의 각 영역(A2, A3, B'2, B'3, C2, C3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 표 1에 나타낸다.
실시예 1 및 실시예 4는, 유리 리본의 평탄성을 확보하면서, 결점을 억제하는 경우의 예이다. 본 실시예 1에서는, 상류열의 중앙부의 구획(a1) 및 하류열의 중앙부의 구획(c1)의 히터 출력을 오프하고, 중류 후단열의 중앙부의 구획(b'1)의 단위 면적당의 히터 출력을 그 양측부의 구획(b'2, b'3)의 단위 면적당의 히터 출력의 50％ 이하로 하고 있다. 그리고, 상류열의 중앙부의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역(A1)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량은, 그 양측부의 영역(A2, A3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량과 균등하게 하고, 중류 후단열의 중앙부의 구획 및 하류열의 중앙부의 구획에 대응하는 상방 공간의 각 영역(B'1, C1)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역(B'2, B'3, C2, C3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량보다 감소시키고 있다.
실시예 2는, 결점이 그다지 문제가 되지 않는 경우에, 또한 평탄성을 요구하는 경우의 예이다. 본 실시예 2에서는, 상류열의 중앙부의 구획(a1) 및 하류열의 중앙부의 구획(c1)의 히터 출력을 오프하고, 중류 후단열의 중앙부의 구획(b'1)의 단위 면적당의 히터 출력을 그 양측부의 구획(b'2, b'3)의 단위 면적당의 히터 출력의 50％ 이하로 하고 있다. 그리고, 상류열의 중앙부의 구획 및 하류열의 중앙부의 구획에 대응하는 상방 공간의 각 영역(A1, C1)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량은, 그 양측부의 영역(A2, A3, C2, C3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량보다 증가시키고, 중류 후단열의 중앙부의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역(B'1)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역(B'2, B'3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량보다 감소시키고 있다.
실시예 3은, 결점이 문제가 되는 경우에, 결점을 방지하면서, 평탄성도 향상시키는 경우의 예이다. 본 실시예 3에서는, 상류열의 중앙부의 구획(a1) 및 하류열의 중앙부의 구획(c1)의 히터 출력을 오프하고, 중류 후단열의 중앙부의 구획(b'1)의 단위 면적당의 히터 출력을 그 양측부의 구획(b'2, b'3)의 단위 면적당의 히터 출력의 50％ 이하로 하고 있다. 그리고, 상류열의 중앙부의 구획 및 중류 후단열의 중앙부의 구획에 대응하는 상방 공간의 각 영역(A1, B'1)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량은, 그 양측부의 영역(A2, A3, B'2, B'3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량보다 감소시키고, 하류열의 중앙부의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역(C1)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역(C2, C3)으로부터 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량보다 증가시키고 있다.
Figure 112010026090563-pct00001
실시예 1 내지 4의 조건에서, 무알칼리 유리의 유리 리본의 성형을 행하였다. 그 결과, 액정 디스플레이용 유리 기판으로서 평탄성이 우수하고, 결점이 적은 판유리가 얻어졌다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 판유리의 제조 방법에 따르면, 용융 유리(3)의 유동이 일정한 상태에서, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류열의 a열의 중앙부의 구획(a1) 및 하류열의 c열의 중앙부의 구획(c1)의 히터(11)의 출력을 오프함으로써, 유리 리본(4)의 폭방향으로 그 두께를 용이하게 균일화할 수 있다.
또한, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류열의 a열의 중앙부의 구획(a1) 및/또는 하류열의 c열의 중앙부의 구획(c1)에 대응하는 천장벽(7)의 상방 공간의 영역 A1, C1로부터 욕조(1) 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 감소시킴으로써, 양 구획 a1, c1에 있어서의 분위기 온도의 과도한 저하를 방지하여, 욕조 내(18)의 용융 금속 증기의 응집을 억제하여, 유리 리본 표면으로 응집물의 낙하를 방지할 수 있다. 그것에 의해, 평탄성이 우수하고 결점이 적은 판유리를 안정적으로 생산할 수 있다.
또한, 미세 결점이 문제가 되지 않는 경우나, 생산 조건에 의해 결점이 발생하기 어려운 경우에는, 유리 리본(4)의 성형 영역(F1)의 상류열의 a열의 중앙부의 구획(a1) 및/또는 하류열의 c열의 중앙부의 구획(c1)에 대응하는 천장벽(7)의 상방 공간의 영역 A1, C1로부터 욕조(1) 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을, 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 증가시킴으로써, 가일층의 평탄화를 도모할 수 있다.
상술한 바와 같이, 특히 액정 디스플레이용의 무알칼리 유리인 경우에는 플로트 성형시에 있어서의 판유리의 평탄화 및 결점의 억제가 어렵지만, 본 발명에 따르면, 무알칼리 유리여도 평탄성이 우수하고 결점이 적은 판유리를 얻을 수 있다. 그리고, 액정 디스플레이용 유리 기판의 경우에는 플로트 성형 후에 판유리 표면을 연마하지만, 평탄성이 우수하고 결점이 적은 판유리에서는 연마량을 삭감할 수 있어, 생산성의 향상이나 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 구획 a1, c1의 히터(11)를 오프하여, 영역 A1, C1의 단위 면적당의 가스 유량을 감소시킴으로써, 대폭적인 에너지 절약에 의한 비용 삭감도 가능해진다.
또한, 서냉 후의 유리 리본(4)의 폭방향의 판 두께에 국소적인 편차가 있는 경우에는, 서냉 후의 유리 리본(4)의 폭방향의 판 두께에 따라서, 중류 중단열의 폭방향의 단위 면적당의 히터(11)의 출력을 제어함으로써, 국소적인 판 두께 편차를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 적절히 변형, 개량 등이 가능하다. 그 밖에, 상술한 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수, 수치, 형태, 수, 배치 장소 등은 본 발명을 달성할 수 있는 것이면 임의이며, 한정되지 않는다.
또한, 본 출원은 2007년 10월 25일 출원된 일본 출원(일본 특허 출원 제2007-277701호)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
1: 욕조
2: 용융 금속
3: 용융 유리
4: 유리 리본
7: 천장벽(천장)
9: 구획판
10: 가스 공급관
11: 히터
17: 상방 공간
18: 하방 공간(욕조 내)

Claims (5)

  1. 욕조에 가득 채워진 용융 금속의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 상기 욕조의 천장을 관통하여 상기 욕조 내에 노정(露呈)한 복수의 히터에 의해 상기 용융 유리를 가열하면서, 상기 용융 유리를 상기 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜, 띠판 형상의 유리 리본으로 플로트 성형하는 판유리의 제조 방법이며,
    상기 욕조는, 상기 유리 리본을 소정의 판 두께로 성형하는 성형 영역과, 성형 후에 서냉을 행하는 서냉 영역을 갖고,
    상기 유리 리본의 성형 영역을, 상기 용융 유리의 점도 분포에 기초하여 상기 용융 유리의 유동 방향으로 상류열, 중류열, 하류열로 구획하고, 또한 적어도 상류열 및 하류열에 있어서 상기 유리 리본의 폭방향으로 중앙부와 양측부로 구획하고,
    상기 용융 유리의 유동이 일정한 상태에서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 상류열의 중앙부의 구획 및 하류열의 중앙부의 구획의 히터의 출력을 1KW/m2 이하로 함과 함께, 상기 유리 리본의 성형 영역의 구획에 대응하여 상기 천장의 상방 공간이 구획되고, 상기 상류열의 중앙부 또는 상기 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 상기 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 제어하는 것을 특징으로 하는 판유리의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 상기 상류열의 중앙부 또는 상기 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 상기 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 20％ 이상 내지 100％ 미만으로 제어하는 것을 특징으로 하는 판유리의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 상기 상류열의 중앙부 또는 상기 하류열의 중앙부의 적어도 어느 한쪽의 구획에 대응하는 상방 공간의 영역으로부터 상기 욕조 내에 유입되는 단위 면적당의 가스 유량을 그 양측부의 영역의 단위 면적당의 가스 유량에 대하여 100％ 초과 내지 200％로 제어하는 것을 특징으로 하는 판유리의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 상류열은, 상기 용융 유리의 점도 분포가 103.8 내지 105. 3포아즈이며, 이 상류열에 있어서의 중앙부와 양측부는, 상기 용융 유리의 공급부에 설치되어 상기 용융 유리의 유동을 상기 소정의 방향으로 가이드하는 유리 가이드의 출구 폭의 단부로부터 중앙을 향하여 각각 0 내지 450mm의 지점에서 구획되고,
    상기 유리 리본의 성형 영역의 하류열은, 상기 용융 유리의 점도 분포가 105.7 내지 107. 5포아즈이며, 이 하류열에 있어서의 중앙부와 양측부는, 유리 리본의 중앙부의 폭이 양쪽 측모서리부 사이의 폭에 대하여 20 내지 40％로 되는 지점에서 구획되는 것을 특징으로 하는 판유리의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 중류열에 있어서, 하류열측의 단부로부터 상류열측으로 4,000 내지 5,000mm의 영역을 중류 후단열로서 구획하고, 이 중류 후단열에 있어서 유리 리본의 중앙부의 폭이 양쪽 측모서리부 사이의 폭에 대하여 20 내지 40％로 되는 지점에서 중앙부와 양측부로 구획하고,
    상기 용융 유리의 유동이 일정한 상태에서, 상기 유리 리본의 성형 영역의 중류 후단열의 중앙부의 구획의 히터의 단위 면적당의 출력을 양측부의 구획의 히터의 단위 면적당의 출력에 비해 50％ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 판유리의 제조 방법.
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