KR20100100745A - 유리판의 제조 방법 및 제조 설비 - Google Patents

유리판의 제조 방법 및 제조 설비 Download PDF

Info

Publication number
KR20100100745A
KR20100100745A KR1020107004099A KR20107004099A KR20100100745A KR 20100100745 A KR20100100745 A KR 20100100745A KR 1020107004099 A KR1020107004099 A KR 1020107004099A KR 20107004099 A KR20107004099 A KR 20107004099A KR 20100100745 A KR20100100745 A KR 20100100745A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
glass plate
glass ribbon
cooling chamber
molding
Prior art date
Application number
KR1020107004099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101518984B1 (ko
Inventor
노리토모 니시우라
코키 우에다
히데타카 오다
토모노리 카노
다이스케 나가타
Original Assignee
니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 filed Critical 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority claimed from PCT/JP2008/072451 external-priority patent/WO2009081741A1/ja
Publication of KR20100100745A publication Critical patent/KR20100100745A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101518984B1 publication Critical patent/KR101518984B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

유리판(C)의 제조 방법은 성형로(11) 내에 설치된 성형체(10)에 용융 유리(A)를 공급함과 아울러 성형체(10)로부터 용융 유리(A)를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로(18)에 유하시켜서 판형상의 유리 리본(B)으로 연신 성형하는 성형 공정과, 유리 리본(B)의 내부 변형을 어닐로(12) 내에서 제거하는 어닐 공정과, 유리 리본(B)을 냉각실(13) 내에서 실온 부근까지 냉각하는 냉각 공정과, 유리 리본(B)을 소정 치수로 절단하는 절단 공정을 포함하고, 냉각실(13)에 냉각로(15)를 설치하여 냉각실 내의 공기를 외부로 배출시키는 것이다.

Description

유리판의 제조 방법 및 제조 설비{PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING GLASS PLATE}
본 발명은 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜서 연직 방향으로 유리 리본을 연신 성형하는 유리판의 제조 방법 및 그 제조 설비에 관한 것이다.
각종 전자 기기, 특히 액정 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이용 판유리의 제조 방법으로서 성형체로부터 용융 유리를 유하시켜서 연직 방향으로 유리 리본을 연신 성형함으로써 유리판이 되는 다운드로우법이 알려져 있다.
다운드로우법에는 오버플로우 다운드로우법과 슬롯 다운드로우법의 두개의 방법이 있고, 특히 오버플로우 다운드로우법은 표면의 굴곡이나 거칠기가 대단히 작고 표면 품위가 우수한 유리판을 얻을 수 있는 방법으로서 널리 알려져 있다.
오버플로우 다운드로우법이란 쐐기 형상의 단면 형상을 갖는 성형체의 꼭대기부에 연속적으로 공급되는 용융 유리를 성형체의 꼭대기부로부터 양측면을 따라 유하시켜 성형체의 하단부에서 융합시킴으로써 판 형상의 유리 리본으로 하고, 이 유리 리본 양쪽 가장자리를 복수개의 인장 롤러에 의해 협지하면서 연직 방향으로 연장되는 반송 경로를 유하시켜서 유리 리본으로 연신 성형하는 방법이다. 이에 따라, 유리 리본은 점차로 고체화되어 가고 소정의 폭과 두께를 갖는 유리판이 된다. 또한, 반송 경로 내의 분위기 온도는 엄격하게 관리되고, 이에 따라 유리판의 내부 변형(열 변형)은 충분히 저감되고 나서 실온 부근까지 냉각된다.
특히, 액정 디스플레이용 유리판의 경우에는 유리판의 내부에 조금이라도 내부 변형이 잔존하면 복굴절 때문에 균질한 화상이 얻어지지 않게 되기 때문에 종래부터 유리 리본을 소정의 온도 구배에서 극력 균일하게 냉각하는 연구가 여러가지 제안되어 있다.
예를 들면, 일본 특허 공개 평5-124826호 공보에는 롤러 축의 냉각의 영향에 의해 유리판에 내부 변형이 생기고, 변형되는 것을 막기 위해서 롤러를 캔틸레버하는 것이나, 유리 리본의 반송 경로 내에서 생기는 열대류에 의한 내부 변형을 방지하기 위해서 반송 경로 내를 수평으로 구분하는 대류 방지판이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 평10-53427 호 공보에는 성형로나 어닐로의 내부를 수평으로 복수개 분할함으로써 복수개의 챔버를 형성하고, 각각의 챔버에 실온 조절 기능을 갖게 해서 충분한 서냉을 행하고, 내부 변형이 적은 유리판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 제 2001-31435 호 공보에는 어닐로의 온도 분포를 유리 리본의 폭 방향으로도 형성해서 미소한 내부 변형이나 변형을 억제하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평5-124826호 공보 일본 특허 공개 평10-53426호 공보 일본 특허 공개 제 2001-31435 호 공보
최근, 액정 디스플레이에는 더욱 고선명이고 고화질의 것이 요구되고, 그것에 사용되는 유리판에는 내부 변형의 최대값이 1.0㎫ 이하의 것이 요구되고 있다. 또한, 액정 디스플레이용 유리판은 급속하게 대판화(大板化)가 진행되고 있고, 예를 들면 최종적으로 유리 제품이 되는 부위의 폭치수(유효폭)가 2000㎜ 이상의 유리 리본도 성형되도록 되어 오고 있다. 그러나, 생산되는 유리판의 사이즈가 커지게 됨에 따라 유리판의 내부 변형도 커지는 경향이 있고, 내부 변형을 1.0㎫ 이하로 하는 것이 곤란하게 되어 오고 있다.
유리판의 내부 변형의 원인의 하나로서 유리 리본의 표면을 따라 상승하는 공기의 흐름(이하, 저온 공기류라고 함)이 있다. 즉, 유리 리본의 반송 경로 내에서는 항상 유리 리본의 표면을 따라 저온 공기류가 상승하고 있고, 이에 따라 어닐로 내의 분위기 온도가 변동하기 쉽게 되어 있다. 일본 특허 공개 평5-139766호 공보에는 어닐로 내에 대류 방지판을 형성하는 것이 개시되어 있지만, 저온 공기류는 유리 리본의 표면 근방을 상승하기 때문에 대류 방지판에서는 충분히 차단할 수 없다. 또한, 대류 방지판으로 저온 공기류를 완전히 방지하려고 하면 유리 리본과 대류 방지판 간격을 대단히 작게 할 필요가 있지만 유리 리본이 대류 방지판에 접촉하여 그 표면에 상처가 형성될 우려가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서 유리판의 대판화에 따라 커지는 내부 변형의 문제를 회피해서 생산성 좋은 고품질의 유리판을 얻는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하도록 여러 가지의 검토를 거듭한 결과, 냉각실에 배기로를 설치함으로써 냉각실로부터 어닐로로 유입되는 저온 공기류의 양이 감소되고, 유리 리본의 반송 경로 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제할 수 있는 것을 찾아내어 본 발명을 제안하기에 이르렀다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 1에 기재된 발명은 성형로 내에 설치된 성형체에 용융 유리를 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로에 유하시켜서 판 형상의 유리 리본으로 연신 성형하는 성형 공정과, 상기 유리 리본의 내부 변형을 어닐로 내에서 제거하는 어닐 공정과, 상기 유리 리본을 실온 부근까지 냉각하는 냉각 공정과, 상기 유리 리본을 소정 치수로 절단하는 절단 공정을 포함하는 유리판의 제조 방법에 있어서, 상기 냉각실에 배기로를 설치해서 냉각실 내의 공기를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 2에 기재된 발명은 냉각실 내의 공기를 배기로를 통해서 성형로 및/또는 어닐로를 둘러싸는 챔버에 배출시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 유리판의 제조 방법에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 3에 기재된 발명은 성형 공정이 오버플로우 다운드로우법, 또는 슬롯 다운드로우법에 의해 유리 리본을 성형하는 공정인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 유리판의 제조 방법에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 4에 기재된 발명은 유리판의 단변의 길이가 2000㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 유리판의 제조 방법에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 5에 기재된 발명은 유리판의 내부 변형의 최대값이 1.0㎫ 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 유리판의 제조 방법에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 6에 기재된 발명은 유리판이 질량 백분율로 SiO2 40∼70%, Al2O3 2∼25%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼10%, CaO 0∼15%, SrO 0∼10%, BaO 0∼15%, ZnO 0∼10%, ZrO2 0∼10%, 청징제 0∼2%의 조성을 함유하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 유리판의 제조 방법에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 7에 기재된 발명은 성형체에 용융 유리를 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로에 유하시켜서 판 형상의 유리 리본으로 연신 성형하기 위한 성형로와, 상기 유리 리본의 내부 변형을 제거하기 위한 어닐로와, 상기 유리 리본을 실온 부근까지 냉각하기 위한 냉각실과, 상기 유리 리본을 소정 치수로 절단하기 위한 절단실을 구비해서 이루어지는 유리판의 제조 설비에 있어서, 상기 냉각실에 배기로를 설치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 설비에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 청구항 8에 기재된 발명은 냉각실의 배기로가 성형로 및/또는 어닐로를 둘러싸는 챔버에 연통해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 청구항 7에 기재된 유리판의 제조 설비에 있다.
[발명의 효과]
청구항 1에 기재된 발명에 의하면 성형로 내에 설치된 성형체에 용융 유리를 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로에 유하시켜서 판 형상의 유리 리본으로 연신 성형하는 성형 공정과, 상기 유리 리본의 내부 변형을 어닐로 내에서 제거하는 어닐 공정과, 상기 유리 리본을 실온 부근까지 냉각하는 냉각 공정과, 상기 유리 리본을 소정 치수로 절단하는 절단 공정을 포함하는 유리판의 제조 방법에 있어서, 상기 냉각실에 배기로를 설치하여 냉각실 내의 공기를 외부로 배출시키기 때문에 냉각실 내의 공기가 유리 리본의 반송 경로와 배기로 양쪽으로 분산되어서 배출되게 되고, 반송 경로 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제할 수 있다. 그 결과, 어닐로 내의 분위기 온도의 변동을 최소한으로 억제할 수 있고, 유리판의 사이즈가 커져도 그 내부 변형을 충분히 저감하는 것이 가능해진다. 배기로는 냉각실의 천장부에 설치하면 공기의 배출 효과가 커지기 때문에 바람직하다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면 냉각실 내의 공기를 배기로를 통해서 성형로 및/또는 어닐로를 둘러싸는 챔버에 배출시키기 때문에 성형로나 어닐로를 둘러싸는 챔버의 기압이 높아지게 되고, 유리 리본의 반송 경로 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제하는 효과가 커진다. 즉, 냉각실로부터 어닐로 내로 상승된 저온 공기류는 어닐로 내에서 가열된 후, 그 일부가 성형로나 어닐로의 노벽의 간극을 통해서 외부 분위기로 누출된다. 그러나, 성형로나 어닐로를 둘러싸는 챔버의 기압을 높게 하면 성형로나 어닐로의 내부 공기의 누출이 억제되고, 유리 리본의 반송 경로 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제하는 효과가 커진다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면 성형 공정은 오버플로우 다운드로우법, 또는 슬롯 다운드로우법에 의해 유리 리본을 성형하는 공정이기 때문에 박판 유리를 효율 좋게 성형하는 것이 가능하다. 특히, 표면 품위가 우수한 판유리를 얻을 경우에는 슬롯 다운드로우법보다 오버플로우 다운드로우법을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 슬롯 다운드로우법이란 긴구멍 형상(슬롯 형상)의 개구부를 갖는 성형체에 용융 유리를 공급한 후 성형체의 개구부로부터 용융 유리를 인출해서 판 형상의 유리 리본으로 하고, 이 유리 리본을 연직 방향으로 연신 성형해서 유리판을 제조한다는 방법이다.
또한, 본 발명에서는 유리 리본을 소정 길이로 절단할 경우, 냉각 공정으로부터 연직 방향으로 유하되는 유리 리본을 그 폭 방향(유리 리본의 유하 방향과 직교하는 방향)으로 절단해도 좋고, 유리 리본을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 만곡시켜 수평 방향으로 이동시키면서 폭 방향으로 절단해도 좋다.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면 유리판의 단변의 길이가 2000㎜ 이상이기 때문에 1장의 유리판(원판)으로부터 복수장의 디스플레이 패널용 유리판을 잘라낼 수 있어 생산 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 유리판의 사이즈가 커질수록 그 내부 변형도 커지는 경향이 있다. 이 이유의 하나는 유리판의 사이즈가 커지면 그 제조 설비가 대형화되고, 유리 리본의 반송 경로 내에 저온 공기가 유입되기 쉬워져 어닐로 내의 분위기 온도가 변동되기 쉬워지기 때문인 것으로 생각된다. 그 때문에 본 발명은 특히 대형의 유리판, 구체적으로는 단변이 2000㎜ 이상, 바람직하게는 2500㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 3000㎜ 이상의 유리판을 제조할 경우에 유용하다.
청구항 5에 기재된 발명에 의하면 유리판의 내부 변형의 최대값이 1.0㎫ 이하이기 때문에 액정 디스플레이의 화상이 복굴절에 의해 불균질해지는 것을 방지할 수 있다. 본 발명에 의하면 어닐로 내의 분위기 온도의 변동을 최소한으로 억제할 수 있기 때문에 유리판의 사이즈가 커져도 내부 변형의 발생을 억제할 수 있다. 구체적으로는 내부 변형의 최대값을 1.0㎫ 이하, 바람직하게는 0.8㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 0.7㎫ 이하로 하는 것이 가능해진다.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면 유리판은 질량 백분율로 SiO2 40∼70%, Al2O3 2∼25%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼10%, CaO 0∼15%, SrO 0∼10%, BaO 0∼15%, ZnO 0∼10%, ZrO2 0∼10%, 청징제 0∼2%의 조성을 함유하기 때문에 내약품성(양호한 내산성, 내알칼리성, 내완충 불산성), 내열성(변형점 630℃ 이상), 용융성(102.5poise의 점도에 해당하는 온도 1600℃), 성형성(액상 온도 1150℃ 이하), 열팽창 계수(30∼380℃의 온도에서 25∼45×10-7／℃）등의 특성을 만족하고, 성형 후의 내부 변형을 억제하기 쉬운 액정 디스플레이용 유리판을 얻는 것이 가능해진다.
상기 유리 조성이 바람직한 이유는 다음과 같다.
SiO2는 유리의 네트워크가 되는 성분이며, 유리의 열팽창 계수를 저하시키거나, 내부 변형을 작게 하거나, 유리의 내산성을 향상시키거나, 유리의 변형점을 높게 해서 유리판의 열수축을 작게 한다는 효과가 있다. 그러나, SiO2의 함유량이 많아지면 유리의 고온 점도가 높아지게 되고, 용융성이 악화됨과 아울러 크리스토발라이트의 실투 물질이 석출되기 쉬워지는 경향이 있다. 따라서, SiO2의 함유량은 40∼70%, 바람직하게는 50∼67%, 더욱 바람직하게는 57∼64%이다.
Al2O3은 유리의 열팽창 계수를 저하시키거나 유리판의 내부 변형을 작게 하는 성분이다. 또한, 유리의 변형점을 상승시키거나 크리스토발라이트의 실투 물질의 석출을 억제하는 효과도 있다. 그러나, Al2O3의 함유량이 많아지면 유리의 내완충 불산성이 악화되거나 액상 온도가 상승해서 성형되기 어려워진다. 따라서, Al2O3은 2∼25%, 바람직하게는 10∼20%, 더욱 바람직하게는 14∼17%이다.
B2O3은 융제로서 작용되고 유리의 점성을 저하하여 용융성을 개선하는 성분이다. 또한, 유리의 열팽창 계수를 저하시키거나 유리판의 내부 변형을 작게 하는 성분이다. 그러나, B2O3의 함유량이 많아지면 유리의 변형점이 저하되거나 내산성이 악화되기 쉬워진다. 따라서, B2O3의 함유량은 0∼20%, 바람직하게는 5∼15%, 더욱 바람직하게는 7.5∼12%이다.
MgO는 유리의 변형점을 저하시키지 않고 고온 점성만을 저하시켜서 유리의 용융성을 개선하는 성분이다. 그러나, MgO의 함유량이 많아지면 유리 중에 실투 물질이 석출되기 쉬워진다. 또한, 내완충 불산성이 저하되고, 유리판을 내완충 불산성으로 처리할 때 그 표면이 침식되어서 반응 생성물이 부착되고 백탁되기 쉬워진다. 따라서, MgO의 함유량은 0∼10%, 바람직하게는 0∼5%, 더욱 바람직하게는 0∼3.5%이다.
CaO는 유리의 변형점을 저하시키지 않고 고온 점성만을 저하시켜서 유리의 용융성을 개선하는 성분이다. 그러나, CaO의 함유량이 많아지면 내완충 불산성이 악화되기 쉬워진다. 따라서, CaO의 함유량은 0∼15%, 바람직하게는 0∼12%, 더욱 바람직하게는 3.5∼9%이다.
SrO는 유리의 내약품성과 내실투성을 향상시키는 성분이다. 그러나, SrO의 함유량이 많아지면 유리의 열팽창 계수가 커지기 쉽고 유리판의 내부 변형이 커지는 경향도 있다. 따라서, SrO의 함유량은 0∼10%, 바람직하게는 0∼8%, 더욱 바람직하게는 0.5∼8%이다.
BaO는 SrO와 같이 유리의 내약품성과 내실투성을 향상시키는 성분이다. 그러나, BaO의 함유량이 많아지면 유리의 밀도나 열팽창 계수가 커지거나 용융성이 현저하게 악화되는 경향이 있다. 따라서, BaO의 함유량은 0∼15%, 바람직하게는 0∼10%, 더욱 바람직하게는 0∼8%이다.
ZnO는 유리의 내완충 불산성이나 용융성을 개선하는 성분이지만 그 함유량이 많아지면 유리의 내실투성이나 변형점이 저하되기 쉬워진다. 따라서, ZnO의 함유량은 0∼10%, 바람직하게는 0∼5%, 더욱 바람직하게는 0∼1%이다.
ZrO2는 유리의 변형점을 높이는 성분이지만 그 함유량이 많아지면 유리의 밀도가 현저하게 상승되거나 ZrO2에 기인하는 실투물이 석출되기 쉬워진다. 따라서, ZrO2의 함유량은 0∼10%, 바람직하게는 0∼7%, 더욱 바람직하게는 0∼5%이다.
청징제로서는 As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, F, Cl 등을 2%까지 사용할 수 있다. 다만 As2O3과 Sb2O3은 환경 부하 물질이기 때문에 사용은 피해야 하고, 그 경우에는 SnO2를 0.01∼2% 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 상기 성분 이외에도, 예를 들면 유리의 액상 온도를 저하시켜서 성형성을 향상시킬 목적으로 Y2O3, La2O3, Nb2O3, P2O5를 각각 3%까지 함유시키는 것이 가능하다. 다만 Na2O, K2O, Li2O 등의 알카리 금속 산화물(R2O)을 함유하면 액정 디스플레이 유리판 상에 형성되는 각종의 막이나 TFT 소자의 특성을 열화시킬 우려가 있기 때문에 이들 성분의 함유는 피해야 한다. 구체적으로는 R2O에서 0.1% 이하로 규제해야 한다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면 성형체에 용융 유리를 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로에 유하시켜서 판 형상의 유리 리본으로 연신 성형하기 위한 성형로와, 상기 유리 리본의 내부 변형을 제거하기 위한 어닐로와, 상기 유리 리본을 실온 부근까지 냉각하기 위한 냉각실과, 상기 유리 리본을 소정 치수로 절단하기 위한 절단실을 구비해서 이루어지는 유리판의 제조 설비에 있어서, 상기 냉각실에 배기로를 설치해서 이루어지기 때문에 냉각실 내의 공기가 유리 리본의 반송 경로와 배기로 양쪽으로 분산되어서 배출되게 되고, 반송 경로 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제할 수 있다. 그 결과, 어닐로 내의 분위기 온도의 변동을 최소한으로 억제할 수 있고 유리판의 사이즈가 커져도 그 내부 변형을 충분히 저감하는 것이 가능해진다.
청구항 8에 기재된 발명에 의하면 냉각실의 배기로가 성형로 및/또는 어닐로를 둘러싸는 챔버가 연통해서 이루어지기 때문에 냉각실의 공기가 성형로나 어닐로를 둘러싸는 챔버에 유입되어 이들 실내의 기압이 높아지게 되고, 성형로나 어닐로의 노벽의 간극을 통해서 노 내의 내부 공기가 외부로 누출되기 어려워진다. 그 결과, 유리 리본의 반송 경로 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제하는 효과가 커진다.
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 유리판의 제조 설비를 나타내는 개략 정면도이다. 이 제조 설비는 오버플로우 다운드로우법에 의해 액정 디스플레이용 유리판(유리판)을 제조하기 위한 것으로, 상방으로부터 순차적으로 쐐기 형상의 단면 형상을 갖는 성형체(10)에 공급되는 용융 유리(A)를 꼭대기부로부터 넘치게 함과 아울러 그 하단부에서 융합시킴으로써 유리 리본(B)을 성형하는 성형로(11)와, 유리 리본(B)을 서냉하면서 그 내부 변형을 제거하기 위한 어닐로(12)와, 서냉된 유리 리본(B)을 충분히 냉각하는 냉각실(13)과, 냉각된 유리 리본(B)을 소정 치수로 절단하는 절단실(14)을 구비하고 있다. 또한, 냉각실(13)의 천장부에는 배기로(15)가 설치되고, 성형로(11)와 어닐로(12)는 성형실(16)에 의해 둘러싸이고, 냉각실(13)과 성형실(16)은 배기로(15)에 의해 연통되어 있다. 이들 상하 방향으로 인접하는 냉각실(13), 절단실(14) 및 성형실(16)은 기밀성이 있는 둘레 벽부(17)에 의해 둘러싸이고, 성형로(11), 어닐로(12), 냉각실(13) 및 절단실(14)은 유리 리본(B)이 유하되는 반송 경로(18)에 의해 연통되어 있다. 또한, 절단실(14)에는 도면 외의 후속 공정(예를 들면, 단면 연마 공정 등)으로 유리판(C)을 반송하기 위한 반송 경로가 별도 형성되어 있다.
이어서, 상기 유리판의 제조 설비에 의한 유리판의 제조 공정을 설명한다.
이 제조 설비에서는 우선 성형로(11) 내에 설치된 성형체(10)의 꼭대기부에 용융 유리(A)를 공급하고, 그 용융 유리(A)를 성형체(10)의 꼭대기부로부터 누출시킴과 아울러 그 하단부에서 융합시켜서 판 형상의 유리 리본(B)을 성형한다. 성형체(10)의 부근에는 한 쌍의 냉각 롤러(에지 롤러)(19)가 설치되고, 유리 리본(b)은 이 냉각 롤러(19)에 의해 양쪽 가장자리가 협지되어 폭 방향의 수축이 최소한으로 억제된다.
이어서, 이 성형된 유리 리본(B)을 어닐로(12)에서 서냉함으로써 내부 변형을 제거한다. 어닐로(12)에는 연직 방향으로 복수 쌍의 인장 롤러(어닐 롤러)(19)가 배치되고 유리 리본(B)이 표면 장력 등에 의해 폭 방향으로 수축되지 않도록 인장 롤러(20)에 의해 폭 방향으로 인장되면서 하방으로 견인된다. 또한, 어닐로(12) 내는 히터(도시 생략)에 의해 소정의 온도 구배가 되도록 설정되어 있고, 유리 리본(b)은 어닐로(12) 내를 유하함에 따라 서서히 온도를 저하시킴으로써 내부 변형이 제거된다.
또한, 어닐로(12)의 하방의 냉각실(13)에는 복수 쌍의 지지 롤러(21)가 배치되어 소정의 폭과 두께로 고체화된 유리 리본(B)을 하방으로 견인한다. 유리 리본(B)은 냉각실(13) 내에서 거의 실온까지 냉각된다. 또한, 냉각실(13) 내의 공기는 어닐로(12)와 배기로(15) 양쪽으로 유입되고, 배기로(15)에 유입된 공기는 성형실(16) 내로 유입된다. 이에 따라, 어닐로(12) 내에 유입되는 공기의 양이 감소하고 유리 리본의 반송 경로(18) 내에 있어서의 저온 공기류의 상승을 억제할 수 있다.
냉각실(14)에서 실온 부근까지 냉각된 유리 리본은 절단실(14)에서 소정 치수의 유리판(C)으로 절단된 후 후속 공정으로 반송된다.
상기 유리판의 제조 설비를 사용해서 질량%로 SiO2 60%, Al2O3 15%, B2O3 10%, CaO 6%, SrO 6%, BaO 2%, 청징제 1%의 조성을 갖는 액정 디스플레이용 유리판(니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 제작 OA-10)을 성형했다.
얻어진 유리판의 치수는 2360×2030×0.7㎜이며, 이 유리판의 최대 변형을 측정한 결과 0.8㎫이었다.
또한, 도 2는 비교예의 유리판의 제조 설비를 나타내는 개략 정면도이며, 이 설비는 냉각실(13)에 배기로가 설치되어 있지 않고 그 외의 구조는 도 1의 설비와 동일하다. 이 도 2의 설비를 사용하여 상기 실시형태와 같은 조건에서 유리판을 제작하고 이 유리판의 최대 변형을 측정한 결과 1.1㎫이었다.
이상의 것으로부터 실시형태에 의한 유리판은 비교예에 의한 유리판에 비해서 최대 변형이 작고, 이것 때문에 냉각실로부터 어닐로를 둘러싸는 챔버로 통하는 배기로를 설치함으로써 유리판의 내부 변형을 저감하는 효과가 얻어지는 것을 이해할 수 있었다.
여기서, 유리판의 최대 변형은 유니옵트사제의 변형계를 이용하여 광 헤테로다인 간섭법에 의해 유리판의 복굴절량으로부터 변형 응력을 측정함으로써 구해진 것이다. 유리판의 최대 변형을 구한 이유는 유리판 중에 1개소라도 강한 변형이 존재하면 액정 디스플레이용 유리판의 제품 규격을 만족하지 않기 때문이다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 또한 여러 가지의 형태로 실시될 수 있다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 오버플로우 다운드로우법에 의한 유리판의 제조에 본 발명을 적용했을 경우를 설명했지만 이외에도, 예를 들면 슬롯 다운드로우법에 의한 유리판의 제조에도 같은 방법으로 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 성형로와 어닐로가 1개의 챔버(성형실)로 둘러싸여져 있을 경우를 설명했지만 성형로와 어닐로가 각각 다른 챔버(예를 들면, 성형실과 어닐실)로 둘러싸여져 있어도 좋다. 그 경우에는 냉각실의 배기로는 어닐실에 통하도록 설치되어 이루어진다.
또한, 실시형태에서는 배기로를 어닐로에 근접해서 설치했을 경우를 설명했지만 어닐로로부터 이간시켜서 설치하여도 좋다. 또한, 배기로의 형상이나 크기는 냉각실이나 어닐로의 크기 등에 의해 적절하게 설정되면 좋다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 유리판의 제조 방법 및 제조 설비는 액정 디스플레이용 유리판을 비롯해서 플라즈마 디스플레이, 유기EL 등의 일렉트로 루미네선스 디스플레이, 필드 이미션 디스플레이 등이라는 각종 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 유리판이나, 각종 전자 표시 기능 소자나 박막을 형성하기 위한 기재로서 사용되는 유리판의 제조에 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유리판의 제조 설비를 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는 비교예의 유리판의 제조 설비를 나타내는 개략 정면도이다.
10 - 성형체 11 - 성형로
11a - 성형로의 노벽 12 - 어닐로
12a - 어닐로의 노벽 13 - 냉각실
14 - 절단실 15 - 배기로
16 - 성형실 17 - 둘레 벽부
18 - 반송 경로 19 - 냉각 롤러(에지 롤러)
20 - 인장 롤러(어닐 롤러) 21 - 지지 롤러
22 - 공기 유통 구멍 A - 용융 유리
B - 유리 리본 C - 유리판

Claims (8)

  1. 성형로 내에 설치된 성형체에 용융 유리를 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 용융 유리를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로에 유하시켜서 판 형상의 유리 리본으로 연신 성형하는 성형 공정과, 상기 유리 리본의 내부 변형을 어닐로 내에서 제거하는 어닐 공정과, 상기 유리 리본을 냉각실 내에서 실온 부근까지 냉각하는 냉각 공정과, 상기 유리 리본을 소정 치수로 절단하는 절단 공정을 포함하는 유리판의 제조 방법에 있어서:
    상기 냉각실에 배기로를 설치하여 상기 냉각실 내의 공기를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각실 내의 공기를 상기 배기로를 통해서 상기 성형로 및/또는 상기 어닐로를 둘러싸는 챔버에 배출시키는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 성형 공정은 오버플로우 다운드로우법, 또는 슬롯 다운드로우법에 의해 상기 유리 리본을 성형하는 공정인 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리판의 단변의 길이가 2000㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리판의 내부 변형의 최대값이 1.0㎫ 이하인 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리판은 질량 백분율로 SiO2 40∼70%, Al2O3 2∼25%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼10%, CaO 0∼15%, SrO 0∼10%, BaO 0∼15%, ZnO 0∼10%, ZrO2 0∼10%, 청징제 0∼2%의 조성을 함유하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  7. 성형체에 용융 유리를 공급함과 아울러 상기 성형체로부터 상기 용융 유리를 연직 방향으로 연장되는 반송 경로에 유하시켜서 판형상의 유리 리본으로 연신 성형하기 위한 성형로와, 상기 유리 리본의 내부 변형을 제거하기 위한 어닐로와, 상기 유리 리본을 실온 부근까지 냉각하기 위한 냉각실과, 상기 유리 리본을 소정 치수로 절단하기 위한 절단실을 구비해서 이루어지는 유리판의 제조 설비에 있어서:
    상기 냉각실에 배기로를 설치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 설비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉각실의 배기로는 상기 성형로 및/또는 상기 어닐로를 둘러싸는 챔버에 연통해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 설비.
KR1020107004099A 2007-12-25 2008-12-10 유리판의 제조 방법 및 제조 설비 KR101518984B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007331304 2007-12-25
JPJP-P-2007-331304 2007-12-25
JP2008276565A JP5428287B2 (ja) 2007-12-25 2008-10-28 ガラス板の製造方法及び製造設備
JPJP-P-2008-276565 2008-10-28
PCT/JP2008/072451 WO2009081741A1 (ja) 2007-12-25 2008-12-10 ガラス板の製造方法及び製造設備

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100100745A true KR20100100745A (ko) 2010-09-15
KR101518984B1 KR101518984B1 (ko) 2015-05-11

Family

ID=41029050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107004099A KR101518984B1 (ko) 2007-12-25 2008-12-10 유리판의 제조 방법 및 제조 설비

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8322161B2 (ko)
JP (1) JP5428287B2 (ko)
KR (1) KR101518984B1 (ko)
CN (1) CN101815680B (ko)
TW (1) TWI422539B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101442384B1 (ko) * 2011-06-30 2014-09-22 아반스트레이트 가부시키가이샤 유리판의 제조 방법 및 유리판의 제조 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4621996B2 (ja) * 2007-04-24 2011-02-02 日本電気硝子株式会社 ガラス板製造方法およびガラス板製造設備
WO2012043772A1 (ja) 2010-09-30 2012-04-05 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス板の製造方法
JP5669006B2 (ja) * 2010-10-19 2015-02-12 日本電気硝子株式会社 帯状ガラスフィルム製造方法及び帯状ガラスフィルム製造装置
US9676650B2 (en) * 2011-03-28 2017-06-13 Avanstrate Inc. Method and apparatus for making glass sheet
WO2013005680A1 (ja) * 2011-07-01 2013-01-10 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 フラットパネルディスプレイ用ガラス基板及びその製造方法
US8794036B2 (en) * 2011-08-23 2014-08-05 Corning Incorporated Apparatus and method for separating a glass sheet from a moving ribbon of glass
CN103124701B (zh) * 2011-09-29 2014-05-28 安瀚视特控股株式会社 玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置
US9598301B2 (en) 2011-11-29 2017-03-21 Corning Incorporated Temperature control of glass ribbons during forming
US9216924B2 (en) * 2012-11-09 2015-12-22 Corning Incorporated Methods of processing a glass ribbon
WO2015033866A1 (ja) * 2013-09-03 2015-03-12 日本電気硝子株式会社 導光板
CN105377786B (zh) * 2013-09-03 2018-10-26 日本电气硝子株式会社 玻璃及其制造方法
WO2016126752A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 Corning Incorporated System for forming a glass article
US9758418B1 (en) * 2016-04-06 2017-09-12 Corning Incorporated Methods of producing glass ribbon
WO2020068463A1 (en) * 2018-09-25 2020-04-02 Corning Incorporated Glass manufacturing apparatus and methods
KR20220117197A (ko) * 2019-12-18 2022-08-23 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 유리 물품의 제조 방법 및 유리 물품의 제조 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02149438A (ja) * 1988-11-30 1990-06-08 Hoya Corp ガラス板の製造装置
JP3093000B2 (ja) 1991-10-31 2000-09-25 ホーヤ株式会社 ガラス板の製造装置
JP2604080B2 (ja) * 1991-12-10 1997-04-23 ホーヤ株式会社 ガラス板の製造装置
JP3094908B2 (ja) 1996-04-17 2000-10-03 日本電気株式会社 音声符号化装置
JP3875748B2 (ja) 1996-08-02 2007-01-31 Ｈｏｙａ株式会社 ガラス板の製造方法及び製造装置
JP3586142B2 (ja) 1999-07-22 2004-11-10 エヌエッチ・テクノグラス株式会社 ガラス板の製造方法、ガラス板の製造装置、及び液晶デバイス
US6895782B2 (en) * 2002-08-08 2005-05-24 Richard B. Pitbladdo Overflow downdrawn glass forming method and apparatus
JP2004091244A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Nippon Electric Glass Co Ltd 無アルカリガラス基板及びその製造方法
US20060042314A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Abbott John S Iii Noncontact glass sheet stabilization device used in fusion forming of a glass sheet
US20060236722A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Robert Delia Forming apparatus with extensions attached thereto used in a glass manufacturing system
US7475568B2 (en) * 2005-04-27 2009-01-13 Corning Incorporated Method of fining glass
JP4811647B2 (ja) * 2006-01-17 2011-11-09 独立行政法人産業技術総合研究所 ガラス成形品の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101442384B1 (ko) * 2011-06-30 2014-09-22 아반스트레이트 가부시키가이샤 유리판의 제조 방법 및 유리판의 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP5428287B2 (ja) 2014-02-26
JP2009173524A (ja) 2009-08-06
CN101815680B (zh) 2012-11-28
TWI422539B (zh) 2014-01-11
US20100281920A1 (en) 2010-11-11
KR101518984B1 (ko) 2015-05-11
TW200934735A (en) 2009-08-16
US8322161B2 (en) 2012-12-04
CN101815680A (zh) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5428288B2 (ja) ガラス板の製造方法及び製造設備
KR101518984B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 제조 설비
KR101465423B1 (ko) 유리기판의 제조방법 및 유리기판
KR101309965B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 유리판 제조 장치
KR101300858B1 (ko) 유리판의 제조 방법 및 유리판 제조 장치
US10822264B2 (en) Alkali-free glass substrate and method for manufacturing alkali-free glass substrate
JP5709032B2 (ja) ガラスフィルムの製造方法
JP5594351B2 (ja) ディスプレイ用ガラス基板
WO2009081740A1 (ja) ガラス板の製造方法及び製造設備
KR101798292B1 (ko) 디스플레이용 글래스 기판의 제조 방법
KR20130050936A (ko) 글라스판의 제조 방법 및 글라스판 제조 장치
TWI600622B (zh) Method of manufacturing glass plate and glass plate manufacturing apparatus
TWI592374B (zh) Method for manufacturing sheet glass and sheet glass manufacturing apparatus
WO2009081741A1 (ja) ガラス板の製造方法及び製造設備

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180417

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190417

Year of fee payment: 5