KR101432413B1 - 유리판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

맥리를 효과적으로 저감시키는 것이 가능한 유리판의 제조 방법을 제공한다. 용융 유리를 제3 이송관의 일단부로부터 타단부를 향하여 흘림으로써, 용융 유리를 성형 장치에 공급하는 공급 공정을 포함하는 방법이며, 공급 공정에 있어서, 용융 유리의 온도를 평균 30℃/m 이하의 비율로 150℃ 이상 내린 후, 용융 유리를, 제3 이송관의 내측에 접하는 계면 영역의 용융 유리보다도 높은 온도의 제3 이송관의 부위를 통과시켜 성형 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법을 사용한다.

Description

유리판의 제조 방법{GLASS PLATE PRODUCTION METHOD}
본 발명은, 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이의 유리 기판에 사용되는 유리판에서는, 유리 표면에 높은 평탄도가 요구된다. 최근에는, 유리 표면의 평탄도에 대한 요구 품질이 점점 높아지고 있다.
이러한 플랫 패널 디스플레이의 기판용 유리판은, 오버플로우 다운드로법에 의해 제조되는 경우가 많다. 오버플로우 다운드로법은, 그 자체 공지의 방법이며, 예를 들어 특허문헌 1(미국 특허 제3,338,696호 명세서)에 기재되어 있는 바와 같이, 성형체에 유입되어 넘쳐 나온 용융 유리가 당해 성형체의 각 외표면을 타고 흘러 내려, 당해 성형체의 바닥에서 합류한 곳을 하방으로 연신(延伸)하여 리본 형상의 유리로 성형하는 방법이다.
그런데, 예를 들어 TFT 액정 디스플레이용의 유리판에는 높은 열적 안정성이 요구되기 때문에, 이 유리판의 제조에는 그것을 실현하도록 조합된 유리 원료가 사용된다. 이러한 유리 원료는 통상은 난용성(難溶性))이기 때문에, 용융 유리 중에 맥리(脈理)(주위의 부분과 성분이 상이한 부분)가 발생하기 쉬워진다. 그리고, 용융 유리 중에 맥리가 존재하면, 성형 장치로 성형되는 유리 리본을 인하할 때에 주위의 부분과 맥리의 점성의 차이에 의해 그들 연신 방법이 상이하기 때문에, 유리 표면의 평탄도가 악화되게 된다.
이러한 맥리의 문제에 대하여, 예를 들어 특허문헌 2(일본 특허 공개 제2004-67408호 공보)에는, 평균 입경이 30 내지 60㎛인 실리카 원료를 사용함으로써, 맥리의 발생을 억제하는 기술이 제안되어 있다.
미국 특허 제3, 338, 696호 명세서 일본 특허 공개 제2004-67408호 공보
그러나, 특허문헌 2에 개시된 기술을 사용해도 맥리를 완전히 억제할 수는 없으며, 효과적으로 맥리를 저감시키는 것이 가능한 유리판의 제조 방법을 찾는 것이 여전히 요청되고 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여, 맥리를 효과적으로 저감시키는 것이 가능한 유리판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 발명자는, 맥리를 효과적으로 저감시키는 방법에 대하여 예의 연구를 행한 결과,
(i) 맥리의 억제에는, 성형 장치에 공급되는 용융 유리가 균질한 것이 필요하다는 것,
(ii) 성형 장치에 공급되는 용융 유리를 균질하게 하기 위해서는, 공급되는 용융 유리의 온도가 전체에 걸쳐 균일할 필요가 있다는 것을 발견했다.
본 발명은, 이러한 관점으로 이루어진 것이며, 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법은, 용융 유리를 이송관의 일단부로부터 타단부를 향하여 흘려, 용융 유리를 성형 장치에 공급하는 공급 공정을 포함하는 방법이며, 공급 공정에 있어서, 용융 유리의 온도를 평균 30℃/m 이하의 비율로 150℃ 이상 내린 후, 용융 유리를, 이송관의 내측에 접하는 계면 영역의 용융 유리보다도 높은 온도의 이송관의 부위에 통과시켜 성형 장치에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법은, 공급 공정에 있어서, 용융 유리의 온도를 50℃/ｍ 이상의 비율로 내린 후, 용융 유리의 온도를 50℃/m보다도 낮은 비율로 내리고, 용융 유리의 온도를 낮춘 비율을 평균 30℃/m 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법은, 용융 유리를 이송관의 일단부로부터 타단부를 향하여 온도를 낮추면서 흘려, 용융 유리를 이송관의 타단부에 접속된 성형 장치에 공급하는 공급 공정을 포함하는 방법이며, 공급 공정에 있어서, 이송관의 단면의 중앙부에 있어서의 용융 유리의 온도와, 이송관의 단면의 주변부에 있어서의 용융 유리의 온도의 온도차를 저감시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법은, 공급 공정에 있어서, 용융 유리의 온도를 평균 30℃/m 이하의 비율로 150℃ 이상 내림으로써, 이송관의 단면의 중앙부에 있어서의 용융 유리의 온도와, 이송관의 단면의 주변부에 있어서의 용융 유리의 온도의 온도차를 저감시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법은, 공급 공정에 있어서, 용융 유리의 온도를 낮춘 후, 용융 유리를, 이송관의 내측에 접하는 계면 영역의 용융 유리보다도 높은 온도의 이송관의 부위에 통과시켜 성형 장치에 공급함으로써, 이송관의 단면의 중앙부에 있어서의 용융 유리의 온도와, 이송관의 단면의 주변부에 있어서의 용융 유리의 온도의 온도차를 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 유리판의 제조 방법을 사용하면, 맥리를 효과적으로 저감시키는 것이 가능하다.
도 1은 유리판 제조 방법의 일련의 공정의 흐름도.
도 2는 유리판 제조 라인.
도 3은 제3 이송관.
도 4는 제3 이송관에 있어서의 용융 유리 온도 이력예 1.
도 5는 제3 이송관에 있어서의 용융 유리 온도 이력예 2.
도 6은 제3 이송관의 단면 방향에 있어서의 용융 유리 온도 분포.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 유리판 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
(1) 유리판의 제조 방법의 개요
(1-1) 유리의 원료
본 발명에 관한 유리판의 제조 방법은, 모든 유리판의 제조에 적용 가능하지만, 특히 액정 표시 장치나 플라즈마 디스플레이 장치 등의 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판, 혹은 표시부를 덮는 커버 유리의 제조에 적합하다.
본 발명에 따라 유리판을 제조하기 위해서는, 우선 원하는 유리 조성으로 되도록 유리 원료를 조합한다. 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판을 제조하는 경우는, 이하의 조성을 갖도록 원료를 조합하는 것이 적합하다.
(a) SiO2 : 50 내지 70질량％,
(b) B2O3: 5 내지 18질량％,
(c) Al2O3 : 10 내지 25질량％,
(d) MgO: 0 내지 10질량％,
(e) CaO: 0 내지 20질량％,
(f) SrO: 0 내지 20질량％,
(o) BaO: 0 내지 10질량％,
(p) RO: 5 내지 20질량％(단, R은, Mg, Ca, Sr 및 Ba로부터 선택되는 적어도 1종이다),
(q) R'2O: 0.10질량％를 초과하고 2.0질량％ 이하(단, R'는, Li, Na 및 K로부터 선택되는 적어도 1종이다),
(r) 산화주석, 산화철 및, 산화세륨 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물을 합계 0.05 내지 1.5질량％.
또한, 상기한 액정 기판용 유리는, RO를 실질적으로 포함하지 않는 무알칼리 유리이어도 좋다. 예를 들어, 상기한 액정 기판용 유리는, 이하의 조성을 갖도록 원료를 조합해도 좋다.
(a') SiO2: 50 내지 70질량％
(b') B2O3: 1 내지 10질량％
(c') Al2O3 : 0 내지 25질량％
(d') MgO: 0 내지 10질량％
(e') CaO: 0 내지 20질량％
(f') SrO: 0 내지 20질량％
(o') BaO: 0 내지 10질량％
(q') K2O: 0 내지 2질량％
(r') SnO2: 0 내지 1질량％
(s') Fe2O3: 0.01 내지 0.045질량％
또한, 상기한 액정 기판용 유리는, 비소 및 안티몬을 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 이들 물질이 포함된다고 해도, 그것은 불순물로서 포함된다. 구체적으로는, 이들 물질은, As2O3 및 Sb2O3라는 산화물의 것도 포함하고, 0.1질량％ 이하인 것이 바람직하다.
상술한 성분 외에, 본 발명의 유리는, 유리의 여러 물리적, 용융, 청징(淸澄) 및 성형의 특성을 조절하기 위해, 여러 다른 산화물을 함유해도 지장없다. 그러한 다른 산화물의 예로서는, 이하에 한정되지 않지만, SnO2, TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, Y2O3 및 La2O3를 들 수 있다.
상기 (a) 내지 (r) 중 (p)에 있어서의 RO의 공급원에는, 질산염이나 탄산염을 사용할 수 있다. 또한, 용융 유리의 산화성을 높이기 위해서는, RO의 공급원으로서 질산염을 공정에 적합한 비율로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 실시 형태에서 제조되는 유리판은, 일정량의 유리 원료를 용해용의 로에 공급하여 뱃치 처리를 행하는 방식과는 달리, 연속적으로 제조된다. 본 발명의 제조 방법에서 적용되는 유리판은, 어떠한 두께 및 폭을 갖는 유리판이어도 좋다.
(1-2) 유리 제조 공정의 개요
본 발명의 일 실시 형태에 관한 유리판의 제조 방법은, 도 1의 흐름도가 나타내는 일련의 공정을 포함하고, 도 2가 도시하는 유리판 제조 라인(100)을 사용한다.
상기한 조성으로 되도록 조합된 유리의 원료는, 우선 용해 공정(스텝 S101)에 있어서, 용해된다. 원료는, 용해조(101)에 투입되어, 소정의 온도까지 가열된다. 소정의 온도는, 예를 들어 상기한 조성을 갖는 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1550℃ 이상인 것이 바람직하다. 가열된 원료는, 용해하여, 용융 유리를 형성한다. 용융 유리는, 제1 이송관(105a)을 통하여 다음 청징 공정(스텝 S102)이 행해지는 청징조(102)로 보내어진다.
다음 청징 공정(스텝 S102)에서는, 용융 유리가 청징된다. 구체적으로는, 청징조(102)에 있어서 용융 유리가 소정의 온도까지 가열되면 용융 유리 중에 포함되는 가스 성분은, 기포를 형성하거나, 혹은, 기화하여 용융 유리의 밖으로 빠져 나온다. 소정의 온도는, 예를 들어 상기한 조성을 갖는 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1610℃ 내지 1700℃인 것이 바람직하다. 청징된 용융 유리는, 제2 이송관(105b)을 통하여 다음 공정인 균질화 공정(스텝 S103)이 행해지는 교반조(103)로 보내어진다.
다음 균질화 공정(스텝 S103)에서는, 용융 유리가 균질화된다. 구체적으로는, 용융 유리는 교반조(103)에 있어서, 교반조(103)가 구비하는 교반 날개(도시하지 않음)에 의해 교반됨으로써 균질화된다. 교반조(103)에 보내어지는 용융 유리는, 소정의 온도 범위로 되도록 가열된다. 소정의 온도 범위는, 예를 들어 상기한 조성을 갖는 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1440℃ 내지 1500℃인 것이 바람직하다. 균질화된 용융 유리는, 교반조(103)로부터 제3 이송관(105c)로 보내어진다.
다음 공급 공정(스텝 S104)에서는, 용융 유리는, 제3 이송관(105c)에 있어서 성형하는 데 적합한 온도가 되도록 강온(降溫)되어, 다음 성형 공정(스텝 S105)이 행해지는 성형 장치(104)로 보내어진다. 성형에 적합한 온도는, 예를 들어 상기한 조성을 갖는 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 약 1200℃인 것이 바람직하다.
다음 성형 공정(스텝 S105)에서는, 용융 유리가 판상의 유리로 성형된다. 본 실시 형태에서는, 용융 유리는, 오버플로우 다운드로법에 의해 연속적으로 리본 형상으로 성형된다. 성형된 리본 형상의 유리는, 절단되어, 유리판으로 된다.
(2) 공급 공정 상세
다음에 공급 공정에 대하여 상세하게 설명한다.
공급 공정(스텝 S104)에서는, 상술한 바와 같이 용융 유리를 성형 공정(스텝 S105)에 적합한 온도로 냉각하는 공정이다. 공급 공정에 있어서, 용융 유리의 온도는, 적어도 150℃ 낮아진 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기한 조성을 갖는 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 균질화 공정(스텝 S103)에서는, 1440℃ 내지 1500℃의 용융 유리가, 공급 공정(스텝 S104)에 있어서, 약 1200℃까지 냉각된다. 그러나, 용융 유리의 균질성을 유지하기 위해, 용융 유리의 냉각은, 소정의 냉각율로 되도록 조정하면서 행하는 것이 바람직하다. 그로 인해, 공급 공정이 행해지는 제3 이송관(105c)은, 제3 이송관(105c) 내를 통과하는 용융 유리의 온도를 제어할 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제3 이송관(105c)은, 고온인 용융 유리와의 접촉에 견딜 수 있는 내화 금속으로 이루어지는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
제3 이송관(105c)의 하류측의 외주에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 히터(201)가 설치되어 있다. 히터(201)는, 온도 제어 장치(202)에 접속되어 있다. 히터(201)는, 제3 이송관(105c)의 하류부를 가열함으로써, 제3 이송관(105c)의 하류부를 흐르는 용융 유리를 가열한다. 온도 제어 장치(202)는, 히터(201)의 출력을 제어함으로써, 제3 이송관(105c)의 하류부를 흐르는 용융 유리의 온도를 제어한다.
용융 유리의 냉각율은, 용융 유리가 제3 이송관(105c)의 상류단부터 하류단까지 흐르는 동안 평균 30℃/m 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 1500℃의 용융 유리가 전체 길이 약 10m의 제3 이송관(105c)의 상류단부터 하류단까지 흐르는 경우, 이 사이에 최대한 300℃만 냉각되어, 1200℃ 이상의 용융 유리로 되어 성형 장치(104)로 흘러 나오는 것이 바람직하다.
용융 유리는, 제3 이송관(105c) 내를 흐르는 과정에서 강온된다. 보다 상세하게 설명하면 용융 유리가, 용융 유리의 온도보다도 낮은 온도를 갖는 제3 이송관(105c) 내를 흐름으로써, 용융 유리로부터 제3 이송관(105c)에 열전달이 일어난다. 그 결과, 용융 유리는 제3 이송관(105c)의 온도 부근까지 강온된다. 그 경우, 제3 이송관(105c)으로부터의 단면 방향의 거리가 가까운 용융 유리일수록, 제3 이송관(105c)에 열전달하기 쉬우므로, 제3 이송관(105c)의 온도에 보다 접근한다. 한편, 제3 이송관(105c)으로부터의 단면 방향의 거리가 먼 용융 유리일수록, 제3 이송관(105c)에 열전달하기 어려워지기 때문에, 제3 이송관(105)과 온도 차가 나기 쉽다. 즉, 제3 이송관(105c)으로부터의 단면 방향의 거리가 먼 용융 유리일수록 강온되기 어렵다.
보다 구체적으로는, 제3 이송관(105c) 내를 흐르는 용융 유리의 온도는, 제3 이송관(105c)의 내면에 있어서 제3 이송관(105c) 자체의 온도에 가장 가깝고, 또한, 당해 내면으로부터 제3 이송관(105c)의 중심을 향함에 따라 제3 이송관(105c) 자체의 온도와의 차가 커진다. 그로 인해, 제3 이송관(105c)의 외주로부터 중심을 향함에 따라, 용융 유리의 온도와 제3 이송관(105c)의 온도의 차가 커진다. 이것을 도시하면 도 6의 좌측 (a)의 그래프와 같이 된다. 따라서, 용융 유리의 온도는, 제3 이송관(105c)의 단면 방향에 있어서 불균일하게 되기 쉽다. 발명자는, 온도가 균일하지 않은 용융 유리의 성형 장치(104)로의 공급은, 균질한 유리의 형성의 방해가 되는 것을 발견했다. 그로 인해, 온도가 균일한 용융 유리를 성형 장치(104)에 공급하는 것이 바람직하다. 그리고, 발명자는, 이하와 같이 제3 이송관(105c)의 온도를 제어함으로써, 온도가 균일한 용융 유리를 성형 장치(104)에 공급할 수 있는 것을 더 발견했다.
보다 구체적으로는, 히터(201)에 의해, 제3 이송관(105c)의 하류측의 부위를, 그 부위에 흘러 제3 이송관(105c)의 내측에 접하는 용융 유리의 온도보다도 높은 온도까지 가열한다. 이에 의해, 제3 이송관(105c)의 하류측에 있어서, 제3 이송관(105c)으로부터 용융 유리에 열전달이 일어난다. 그 결과, 용융 유리는 제3 이송관(105c)의 온도 부근까지 승온된다. 그 경우, 제3 이송관(105c)으로부터의 거리가 가까운 용융 유리일수록, 제3 이송관(105c)으로부터 열전달되기 쉽다. 한편, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라, 용융 유리는, 제3 이송관(105c)으로부터의 거리가 멀어지므로, 제3 이송관(105c)으로부터 열전달되기 어려워진다. 즉, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라, 용융 유리는 승온되기 어려워진다.
여기서, 제3 이송관(105c)의 하류측의 부위에 흐르는 용융 유리는, 도 6의 좌측 (a)의 그래프에 도시된 바와 같이, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라 온도가 높아지고, 제3 이송관(105c)의 단면 방향으로 온도차가 발생하고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 제3 이송관(105c)의 하류측의 부위에 있어서, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라 용융 유리가 승온되기 어려워지는 상태를 만듦으로써, 이 온도차는 상쇄된다. 즉, 제3 이송관(105c)의 단면의 중앙부에 있어서의 용융 유리의 온도와, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부에 있어서의 용융 유리의 온도의 온도차가 저감된다.
따라서, 제3 이송관(105c) 중 성형 장치(104)로의 하류단의 부위를 그 부위에 흐르는 용융 유리보다도 높은 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 히터(201)에 의해 가열되는 제3 이송관(105c)의 하류부의 온도는, 그 상류측의 근방에 있어서의 제3 이송관(105c)의 온도보다도 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 1℃ 이상, 나아가, 5℃ 이상, 나아가, 10℃ 이상 높은 것이 바람직하다. 제3 이송관(105c)으로부터 성형 장치(104)로 흘러 나오기 전에, 용융 유리가 자신보다도 고온의 제3 이송관(105c)의 부위를 통과하면, 당해 부위의 제3 이송관(105c)의 열이 제3 이송관(105c)의 내측과 용융 유리의 계면으로부터 중심을 향하여 전해짐으로써, 도 6의 우측 (b)의 그래프에 도시된 바와 같이, 제3 이송관(105c)의 단면 방향의 용융 유리의 온도차를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 제3 이송관(105c)의 길이 방향의 온도 분포는, 도 4의 그래프와 같이 된다.
또한, 용융 유리는, 성형 장치(104)에 흘러 나오기 직전에는, 가능한 한 완만하게 냉각되는 편이 보다 바람직하다. 또한, 제3 이송관(105c)의 상류에서는, 30℃/m보다도 빠른 비율로 냉각되어도 상관없다. 즉, 제3 이송관(105c)에 들어가고 나서 흘러 나올 때까지 동안 용융 유리가 냉각되는 비율이 평균 30℃/m 이하로 되는 것이면, 예를 들어 제3 이송관(105c)의 주위의 온도를 제어함으로써, 제3 이송관(105c)의 상류부에 있어서, 용융 유리가 50℃/ｍ 이상의 비율로 냉각되고, 그 후, 히터(201)에 의해 가열되는 제3 이송관(105c)의 하류부에 도달할 때까지, 용융 유리가 50℃/m보다도 낮은 비율로 냉각되어도 좋다. 이 경우, 제3 이송관(105c)의 길이 방향의 온도 분포는, 도 5의 그래프와 같이 된다.
(3) 실시예
이하와 같이, 실제로 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법을 사용하면 맥리가 저감된 유리판을 제조할 수 있다.
우선, 조성이, SiO2: 60.9질량％, B2O3: 11.6질량％, Al2O3: 16.9질량％, MgO: 1.7질량％, CaO: 5.1질량％, SrO: 2.6질량％, BaO: 0.7질량％, K2O: 0.25질량％, Fe2O3: 0.15질량％, SnO2: 0.13질량％로 되는 유리가 제조되도록 원료를 조합했다. 계속해서, 원료를 용해조(101) 내에 투입했다. 용해조(101) 내에서 생성된 용융 유리를 도 3에 도시한 제3 이송관(105c)을 포함하는, 도 2에 도시한 유리판 제조 장치(100) 및 상술한 본 발명의 본 실시 형태에 관한 유리판 제조 방법을 사용하여 유리판을 제조했다. 공급 공정(스텝 S104)에서는, 평균 내경 약 146mm, 전체 길이 약 8m의 제3 이송관 내를 상류단부터 하류단의 앞까지 용융 유리를 흘리는 동안, 용융 유리의 온도를 1440℃로부터 1200℃까지 내렸다. 즉, 용융 온도의 냉각 속도는, 약 30℃/m이었다. 그 후, 성형 장치(104)에 용융 유리를 공급하기 직전에, 1220℃로 가열된 제3 이송관(105c)의 하류단의 길이 약 300mm, 내경 약 140mm의 부위를 통과시켰다. 성형 공정(스텝 S105)에서는, 용융 유리를 오버플로우 다운드로법을 사용하여, 크기가 1100mm×1300mm인 유리판을 제조했다.
상기 유리판을 4분할한 유리판을 40매 샘플링하고, 맥리가 원인으로 발생한다고 생각되는 유리판 표면의 표면 거칠기를 측정했다. 이 측정에는, 도쿄 세미쯔사에서 제조한 표면 거칠기 측정기(서프컴 1400-D)를 사용하여, 피크 높이를 측정했다. 계속하여 측정한 피크 높이를, 본 발명을 행하지 않은 종래의 유리판 제조 장치로 제조한 유리판의 평균값을 기준값으로 하여 비교했다. 그 결과, 기준값을 1로 하면, 본 발명의 유리판의 피크 높이 평균은 0.8로 되어 평탄도가 향상되는 점에서, 본 발명에 의해 맥리가 저감된 것을 확인할 수 있었다.
(4) 특징
본 발명에 관한 유리판의 제조 방법의 상기 실시 형태에서는, 공급 공정(스텝 S104)에 있어서, 용융 유리가 제3 이송관(105c)의 입구부터 출구까지 흐르는 동안 평균 30℃/m 이하의 비율로, 용융 유리의 온도가 150℃ 이상(예를 들어, 상기한 조성을 갖는 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 약 240℃ 내지 300℃) 낮아진다. 그 후, 용융 유리는, 성형 장치(104)에 공급되기 직전에, 제3 이송관(105c)의 내측에 접하는 계면 영역의 용융 유리의 온도보다도 고온의 제3 이송관(105c)의 부위를 통과하여, 당해 부위의 제3 이송관(105c)의 열이 제3 이송관(105c)의 내측과 용융 유리의 계면으로부터 중심을 향하여 전해짐으로써 제3 이송관(105c)의 단면 방향의 용융 유리의 온도차를 감소시킨다. 이에 의해, 용융 유리는 완만하게 냉각됨과 함께, 성형 장치(104)에 공급되는 용융 유리의 온도가 전체적으로 균일해져, 맥리를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 유리판의 제조 방법의 상기 실시 형태에서는, 공급 공정(스텝 S104)에 있어서, 용융 유리가 제3 이송관(105c)의 입구부터 출구까지 흐르는 동안, 용융 유리의 온도는, 성형 장치(104)에 공급되는 용융 유리의 온도까지 낮아진다. 그리고, 히터(201)에 의해, 제3 이송관(105c)의 하류측의 부위를, 그 부위에 흘러 제3 이송관(105c)의 내측에 접하는 용융 유리의 온도보다도 높은 온도로 가열함으로써, 제3 이송관(105c)으로부터 용융 유리에 열전달이 일어난다. 제3 이송관(105c)을 흐르는 용융 유리는, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라, 열전달되기 어려워진다. 여기서, 제3 이송관(105c)의 하류측의 부위에 흐르는 용융 유리는, 본래, 도 6의 좌측 (a)의 그래프에 도시된 바와 같이, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라 온도가 높아지고, 제3 이송관(105c)의 단면 방향으로 온도차가 발생하고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 제3 이송관(105c)의 하류측의 부위에 있어서, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부로부터 중앙부를 향함에 따라 용융 유리가 승온되기 어려워지는 상태를 만듦으로써, 이 온도차는 상쇄된다. 즉, 제3 이송관(105c)의 단면의 중앙부에 있어서의 용융 유리의 온도와, 제3 이송관(105c)의 단면의 주변부에 있어서의 용융 유리의 온도의 온도차가 저감된다. 이에 의해, 성형 장치(104)에 공급되는 용융 유리의 온도가 전체적으로 균일해져, 맥리를 저감시킬 수 있다.
(5) 변형예
상기 실시 형태에 관한 공급 공정은, 이하와 같이도 변형 가능하다.
용융 유리는, 성형에 적합한 온도에서, 용융 유리를 유리 리본 형상으로 성형하는 성형 장치에 공급되는 것이 바람직하다. 성형에 적합한 온도는, 하기의 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판의 경우, 1190℃ 내지 1220℃의 범위인 것이 바람직하고, 나아가, 약 1200℃인 것이 바람직하다.
이 공급 공정은, 이송관인 도 2에 도시하는 제3 이송관(105c) 내에서 행해진다. 용융 유리는, 도 2의 교반조(103)로부터 흘러 나와, 제3 이송관(105c)에 들어가고, 제3 이송관(105c) 내를 통과하여, 성형 장치(104)로 흘러 나온다. 용융 유리는, 제3 이송관 내를 통과하는 동안, 상류단부터 하류단까지, 1440℃ 내지 1500℃부터 1190℃ 내지 1220℃까지 점차 온도가 낮아지는 것이 바람직하다.
도 3에는, 제3 이송관(105c)의 일례가 도시되어 있다. 용융 유리의 온도를 상기와 같이 제어하기 위해, 제3 이송관(105c)은, 하류측의 외주에 히터(201)가 설치되어 있다. 히터(201)는, 제3 이송관(105c)의 하류부를 가열함으로써, 제3 이송관(105c)의 하류부를 흐르는 용융 유리를 가열한다. 히터(201)에 접속되는 온도 제어 장치(202)는, 히터(201)의 출력을 제어함으로써, 제3 이송관(105c)의 하류부를 흐르는 용융 유리의 온도를 제어한다. 또한, 제3 이송관(105c)은, 고온인 용융 유리와의 접촉에 견딜 수 있는 내화 금속으로 이루어지는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 백금 또는 백금 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
용융 유리의 온도는, 제3 이송관(105c)의 상류측으로부터 하류측에 흘러듦에 따라, 1440℃ 내지 1500℃부터 1190℃ 내지 1220℃까지 점차 온도가 낮아진다. 또한, 용융 유리가 성형 장치(104)에 흘러 나오는 제3 이송관(105c)의 하류측에서는, 히터(201)에 의해 제3 이송관(105c)의 온도가 일단 높아진다. 히터(201)에 의해 가열되는 제3 이송관(105c)의 하류부의 온도는, 그 상류측의 근방에 있어서의 제3 이송관(105c)의 온도보다도 높고, 구체적으로는 1℃ 이상 높은 것이 바람직하고, 나아가, 5℃ 이상, 혹은 10℃ 이상 높은 것이 더 바람직하다. 또한, 하류측이란 제3 이송관(105c)의 전체 길이의 절반보다도 하류의 절반이며, 하류단을 포함하는, 가능한 한 제3 이송관(105c)의 하류단에 가까운 부분이다.
또한, 용융 유리는, 당해 하류측의 히터(201)에 의해 가열되는 부분을 소정의 시간을 들여 통과하는 것이 바람직하다. 소정의 시간은, 일단 높아진 제3 이송관(105c)의 온도에 대응하고, 거기에 접촉한 용융 유리의 온도가 상승하는 데 충분한 시간인 것이 적합하며, 예를 들어 1분 이상이 바람직하고, 나아가, 2분 이상이 바람직하다. 이렇게 제3 이송관(105c)의 온도를 제어하면, 열이 제3 이송관(105c)의 내벽부터 제3 이송관(105c)의 단면의 중심까지 용융 유리에 잘 전달되어, 용융 유리의 온도를 가능한 한 보다 균일하게 할 수 있다.
100: 유리판 제조 장치
101: 용해조
102: 청징조
103: 교반조
104: 성형 장치
105c: 제3 이송관(이송관)
201: 히터
202: 온도 제어 장치

Claims (5)

  1. 용융 유리를 이송관(105c)의 일단부로부터 타단부를 향하여 흘려, 상기 용융 유리를, 오버플로우 다운드로법용의 성형 장치(104)에 공급하는 공급 공정과, 상기 성형 장치에 있어서, 오버플로우 다운드로법에 의해, 유리판을 성형하는 성형 공정을 포함하는 유리판의 제조 방법으로서,
    상기 공급 공정에서,
    상기 용융 유리의 온도를 평균 30℃/m 이하의 비율로 150℃ 이상 내린 후,
    상기 용융 유리를, 상기 이송관(105c)의 내측에 접하는 계면 영역의 상기 용융 유리보다도 높은 온도의 상기 이송관(105c)의 부위에 통과시켜 상기 성형 장치(104)에 공급하는 것을 특징으로 하는, 유리판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공급 공정에서,
    상기 용융 유리의 온도를 50℃/ｍ 이상의 비율로 내린 후,
    상기 용융 유리의 온도를 50℃/m보다도 낮은 비율로 내리고,
    상기 용융 유리의 온도를 낮춘 비율을 평균 30℃/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는, 유리판의 제조 방법.
  3. 용융 유리를 이송관(105c)의 일단부로부터 타단부를 향하여 온도를 낮추면서 흘려, 상기 용융 유리를, 상기 이송관(105c)의 상기 타단부에 접속된 오버플로우 다운드로법용의 성형 장치(104)에 공급하는 공급 공정과, 상기 성형 장치에 있어서, 오버플로우 다운드로법에 의해, 유리판을 성형하는 성형 공정을 포함하는 유리판의 제조 방법으로서,
    상기 공급 공정에서,
    상기 이송관(105c)의 단면의 중앙부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도와, 상기 이송관(105c)의 단면의 주변부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도의 온도차를 저감시키는 것을 특징으로 하는, 유리판의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 공급 공정에서,
    상기 용융 유리의 온도를 평균 30℃/m 이하의 비율로 150℃ 이상 내림으로써, 상기 이송관(105c)의 단면의 중앙부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도와, 상기 이송관(105c)의 단면의 주변부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도의 온도차를 저감시키는 것을 특징으로 하는, 유리판의 제조 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 공급 공정에서,
    상기 용융 유리의 온도를 낮춘 후, 상기 용융 유리를, 상기 이송관(105c)의 내측에 접하는 계면 영역의 상기 용융 유리보다도 높은 온도의 상기 이송관(105c)의 부위에 통과시켜 상기 성형 장치(104)에 공급함으로써, 상기 이송관(105c)의 단면의 중앙부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도와, 상기 이송관(105c)의 단면의 주변부에 있어서의 상기 용융 유리의 온도의 온도차를 저감시키는 것을 특징으로 하는, 유리판의 제조 방법.
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