TWI515172B

TWI515172B - A method for manufacturing a glass substrate, and a manufacturing apparatus for a glass substrate

Info

Publication number: TWI515172B
Application number: TW102135205A
Authority: TW
Inventors: Nobuhiro Maeda; Hiroyuki Kariya
Original assignee: Avanstrate Inc
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2016-01-01
Also published as: KR20140092291A; CN104010981B; JPWO2014051003A1; JP5952311B2; TW201420519A; WO2014051003A1; KR101608896B1; CN104010981A

Description

玻璃基板之製造方法及玻璃基板之製造裝置

本發明係關於一種下拉法之玻璃基板之製造方法及玻璃基板製造裝置。

自先前，一直使用利用下拉法製造玻璃基板之方法。於以此種下拉法，製造玻璃基板時，為減少玻璃基板之板厚偏差、翹曲、或應變，而存在預先設計平板玻璃之流下方向之平板玻璃冷卻速度或平板玻璃之與流下方向正交之寬度方向之平板玻璃溫度分佈之情形。於該情形時，平板玻璃之溫度為實現該溫度分佈之溫度，而進行圍繞平板玻璃之環境溫度之溫度管理。

例如，作為下拉法之一例，已知下述專利文獻1中記載之玻璃基板之製造方法。該製造方法係揭示於退火步驟中，降低平板玻璃之寬度方向之溫度分佈之方面。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3586142號公報

然而，上述製造方法於產生意外之熱傳遞之情形時，存在於平板玻璃之冷卻階段，無法充分地降低平板玻璃之流下方向之冷卻速度或平板玻璃之寬度方向之溫度分佈之虞。

近年來，用於液晶顯示裝置或有機EL(electroluminescence，電致發光)顯示器等平板顯示器之玻璃基板對於玻璃基板之板厚偏差、翹曲、應變、熱收縮等之品質要求愈發嚴格。於利用下拉法製造玻璃基板之情形時，根據近年之品質要求，與先前相比，必須精度良好地管理圍繞平板玻璃之環境溫度之溫度。

因此，本發明之目的在於提供一種於利用下拉法，製造玻璃基板時，藉由精度良好地管理平板玻璃之周圍之環境溫度之溫度，而滿足玻璃基板之品質要求的玻璃基板之製造方法。

本發明包含以下之態樣。

本發明之一態樣係一種玻璃基板之製造方法。

[態樣1]

一種玻璃基板之製造方法，其包含：成形步驟，其係使用設置於成形爐室中之成形體，藉由下拉法而由熔融玻璃成形平板玻璃；及冷卻步驟，其係當上述平板玻璃在與上述成形爐室鄰接之退火爐室內流動時，一面控制上述平板玻璃之流動方向之冷卻速度及上述平板玻璃之寬度方向之溫度分佈，一面將包含上述平板玻璃之兩側之端部與較上述端部靠近平板玻璃之寬度方向之中心之中央部之上述平板玻璃進行退火；上述冷卻步驟包含：第1冷卻速度控制步驟，其係以第1平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述平板玻璃之上述中央部之溫度成為退火點為止；第2冷卻速度控制步驟，其係以第2平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述退火點成為應變點-50℃為止；及第3冷卻速度控制步驟，其係以第3平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述應變點-50℃成為上述應變點-200℃為止；上述退火爐室係劃分為至少2個以上之空間，且上述成形爐室與上述退火爐室之間之間隔壁、及將設置於上述退火爐室中之上述空間分隔之間隔壁之至少一者使用隔熱板，上述隔熱板具有可以如下方式進行控制之隔熱性，即(1)上述第1平均冷卻速度成為5.0℃/秒以上且50.0℃/秒以下，(2)上述第1平均冷卻速度快於上述第2平均冷卻速度及上述第3平均冷卻速度快，(3)經上述冷卻步驟冷卻之上述平板玻璃具有100ppm以下之熱收縮率，且應變之延遲值具有1.0nm以下之值。

[態樣2]

如態樣1之玻璃基板之製造方法，其中上述第3平均冷卻速度以變得快於上述第2平均冷卻速度之方式進行控制，上述第3冷卻速度控制步驟包含以上述平板玻璃之寬度方向之溫度自上述平板玻璃之寬度方向之端部朝向中央部變低之方式進行控制之步驟。

[態樣3]

一種玻璃基板之製造方法，其包含：成形步驟，其係使用設置於成形爐室中之成形體，藉由下拉法而由熔融玻璃成形平板玻璃；及冷卻步驟，其係當上述平板玻璃在與上述成形爐室鄰接之退火爐室內流動時，一面控制上述平板玻璃之流動方向之冷卻速度及上述平板玻璃之寬度方向之溫度分佈，一面將包含上述平板玻璃之形成於側部之端部與較上述端部更接近平板玻璃之寬度方向之中心之中央部之上述平板玻璃進行退火；上述冷卻步驟包含：第4冷卻速度控制步驟，其係以第4平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述平板玻璃之寬度方向之上述中央部之溫度成為退火點為止，第5冷卻速度控制步驟，其係以第5平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述退火點成為應變點為止；及第6冷卻速度控制步驟，其係以第6平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述應變點成為上述應變點-100℃為止；上述退火爐室係劃分為至少2個以上之空間，且上述成形爐室與上述退火爐室之間之間隔壁、及將設置於上述退火爐室中之上述空間分隔之間隔壁之至少一者，使用隔熱板，上述隔熱板具有可以如下方式進行控制之隔熱性，即(4)上述第4平均冷卻速度變得快於上述第5平均冷卻速度及上述第6平均冷卻速度，(5)上述第6平均冷卻速度變得慢於上述第5平均冷卻速度慢。

[態樣4]

如態樣1至3中任一項之玻璃基板之製造方法，其中上述隔熱板之熱阻為0.07m²．K/W以上。

[態樣5]

如態樣1至3中任一項之玻璃基板之製造方法，其中上述成形步驟及上述冷卻步驟包括於包含上述成形爐室及上述退火爐室之爐室中，一面將上述平板玻璃藉由輥而朝向下方拉伸一面冷卻上述平板玻璃之步驟，在冷卻上述平板玻璃之步驟中，於自上述成形體之下部至上述中央部之溫度低於玻璃應變點附近之溫度區域為止之溫度區域，進行上述平板玻璃之寬度方向之溫度控制，在冷卻上述平板玻璃之步驟中，進行玻璃應變點上溫度控制步驟，該玻璃應變點上溫度控制步驟包含：第1溫度控制步驟，其以上述平板玻璃之寬度方向之端部低於夾於上述端部間之中央區域之溫度，且上述中央區域之溫度變得均勻之方式進行溫度控制；及第2溫度控制步驟，其以上述平板玻璃之寬度方向之溫度自上述中央部朝向端部變低之方式進行溫度控制。

[態樣6]

如態樣5之玻璃基板之製造方法，其中上述隔熱板之熱阻為0.07m²．K/W以上。

[態樣7]

如態樣5之玻璃基板之製造方法，其中上述玻璃應變點上溫度控制步驟更包含第3溫度控制步驟，該第3溫度控制步驟係於上述玻璃應變點附近之溫度區域，以上述平板玻璃之寬度方向之端部與上述中央部之溫度梯度接近於0之方式進行溫度控制。

[態樣8]

如態樣7之玻璃基板之製造方法，其中上述第1溫度控制步驟係於上述平板玻璃之中央部之溫度為玻璃軟化點以上之情形時實施，且上述第2溫度控制步驟及上述第3溫度控制步驟係於上述平板玻璃之中央部之溫度低於上述玻璃軟化點之情形時實施。

[態樣9]

如態樣7或8之玻璃基板之製造方法，其中上述玻璃應變點上溫度控制步驟更包含第4溫度控制步驟，該第4溫度控制步驟係於上述中央部之溫度較上述玻璃應變點附近之溫度區域低之溫度區域，以上述平板玻璃之寬度方向之溫度自端部朝向中央部變低之方式進行溫度控制。

[態樣10]

如態樣9之玻璃基板之製造方法，其中上述第4溫度控制步驟係使上述平板玻璃之寬度方向之端部與中央部之溫度梯度朝向上述平板玻璃之流下方向増加。

[態樣11]

如態樣1至7中任一項之玻璃基板之製造方法，其中上述玻璃基板之熱收縮率為75ppm以下。

[態樣12]

本發明之另一態樣係一種玻璃基板之製造裝置。該製造裝置包含：成形裝置，其包含成形爐室，且使用設置於上述成形爐室中之成形體，藉由下拉法而由熔融玻璃成形平板玻璃；及退火裝置，其配備於與上述成形爐室鄰接之退火爐室內，且當上述平板玻璃於上述退火爐室內流動時，一面控制上述平板玻璃之流動方向之冷卻速度及上述平板玻璃之寬度方向之溫度分佈，一面將包含上述平板玻璃之兩側之端部與較上述端部更接近平板玻璃之寬度方向之中心之中央部之上述平板玻璃進行退火；上述退火裝置：以第1平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述平板玻璃之上述中央部之溫度成為退火點為止，以第2平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述退火點成為應變點-50℃為止，以第3平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述應變點-50℃成為上述應變點-200℃為止；上述退火爐室係劃分為至少2個以上之空間，且上述成形爐室與上述退火爐室之間之間隔壁、及將設置於上述退火爐室中之上述空間分隔之間隔壁之至少一者，使用隔熱板，上述隔熱板具有可以如下方式進行控制之隔熱性：(1)上述第1平均冷卻速度成為5.0℃/秒以上且50.0℃/秒以下，(2)上述第1平均冷卻速度快於上述第2平均冷卻速度及上述第3平均冷卻速度，(3)經上述冷卻步驟冷卻之上述平板玻璃具有100ppm以下之熱收縮率，且具有1.0nm以下之應變值。

[態樣13]

一種玻璃基板之製造裝置，其包含：成形裝置，其包含成形爐室，且使用設置於上述成形爐室中之成形體，藉由下拉法而由熔融玻璃成形平板玻璃；及退火裝置，其配備於與上述成形爐室鄰接之退火爐室內，且當上述平板玻璃於上述退火爐室內流動時，一面控制上述平板玻璃之流動方向之冷卻速度及上述平板玻璃之寬度方向之溫度分佈，一面將包含上述平板玻璃之形成於側部之端部與較上述端部更接近平板玻璃之寬度方向之中心之中央部之上述平板玻璃進行退火；上述退火裝置：以第4平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述平板玻璃之寬度方向之上述中央部之溫度成為退火點為止，以第5平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述退火點成為應變點為止，以第6平均冷卻速度冷卻上述中央部，直至上述中央部之溫度自上述應變點成為上述應變點-100℃為止；上述退火爐室係劃分為至少2個以上之空間，且上述成形爐室與上述退火爐室之間之間隔壁、及將設置於上述退火爐室中之上述空間分隔之間隔壁之至少一者使用隔熱板，上述隔熱板具有可以如下方式進行控制之隔熱性，即(4)上述第4平均冷卻速度變得快於上述第5平均冷卻速度及上述第6平均冷卻速度，(5)上述第6平均冷卻速度變得慢於上述第5平均冷卻速度。

根據上述下拉法之玻璃基板之製造方法及製造裝置，可提供一種可精度良好地管理平板玻璃之周圍之環境溫度之溫度，例如可減少玻璃基板之翹曲及應變，從而滿足玻璃基板之品質要求之玻璃基板。

100‧‧‧玻璃基板之製造裝置

200‧‧‧熔解裝置

201‧‧‧熔解槽

202‧‧‧澄清槽

203‧‧‧攪拌槽

204‧‧‧第1配管

205‧‧‧第2配管

300‧‧‧成形裝置

301‧‧‧爐壁

310‧‧‧成形體

312‧‧‧槽部

313‧‧‧成形體之下部

314‧‧‧成形體之最下端部

320‧‧‧環境分隔構件

330‧‧‧冷卻輥

340‧‧‧冷卻單元

350a~350e‧‧‧拉伸輥

355a~355e‧‧‧間隔壁

360a~360e‧‧‧加熱器

380‧‧‧熱電偶單元

390‧‧‧冷卻輥驅動馬達

391‧‧‧拉伸輥驅動馬達

392‧‧‧切斷裝置驅動馬達

400‧‧‧切斷裝置

500‧‧‧控制裝置

C‧‧‧平板玻璃之中央部

CA‧‧‧平板玻璃之中央區域

CL‧‧‧平板玻璃之左部

CR‧‧‧平板玻璃之右部

MG‧‧‧熔融玻璃

L、R‧‧‧平板玻璃之耳部(寬度方向之端部)

S1‧‧‧爐室

S2‧‧‧成形爐室

S2B‧‧‧下部成形爐室

S2U‧‧‧上部成形爐室

S3‧‧‧退火爐室

S3A‧‧‧第1退火室

S3B‧‧‧第2退火室

S3C‧‧‧第3退火室

S3D‧‧‧第4退火室

S3E‧‧‧第5退火室

SG‧‧‧平板玻璃

SG1‧‧‧切斷平板玻璃

ST1‧‧‧熔解步驟

ST2‧‧‧澄清步驟

ST3‧‧‧均質化步驟

ST4‧‧‧成形步驟

ST5‧‧‧冷卻步驟

ST6‧‧‧切斷步驟

ST10a‧‧‧玻璃應變點上溫度控制步驟

ST11‧‧‧第1溫度控制步驟

ST12‧‧‧第2溫度控制步驟

ST13‧‧‧第3溫度控制步驟

ST14‧‧‧應變點下方溫度控制步驟

TG21‧‧‧第2a溫度分佈之溫度梯度

TG22‧‧‧第2b溫度分佈之溫度梯度

TG41‧‧‧第4a溫度分佈之溫度梯度

TG42‧‧‧第4b溫度分佈之溫度梯度

TP11‧‧‧第1溫度分佈

TP20‧‧‧第2溫度分佈

TP21‧‧‧第2a溫度分佈

TP22‧‧‧第2b溫度分佈

TP31‧‧‧第3溫度分佈

TP40‧‧‧第4溫度分佈

TP41‧‧‧第4a溫度分佈

TP42‧‧‧第4b溫度分佈

圖1係本實施形態之玻璃基板之製造方法之一部分之流程圖。

圖2係主要表示本實施形態之玻璃基板之製造方法中使用之玻璃基板之製造裝置所包含之熔解裝置之示意圖。

圖3係圖2所示之成形裝置之概略之前視圖。

圖4係圖2所示之成形裝置之概略之側視圖。

圖5係本實施形態之玻璃基板之製造方法中使用之控制裝置之控制區塊圖。

圖6係表示以本實施形態之玻璃基板之製造方法實施之溫度控制步驟中使用之各溫度分佈中之平板玻璃SG之溫度之圖。

圖7係圖6所示之表中之溫度分佈之曲線圖。

圖8係表示以本實施形態之玻璃基板之製造方法實施之溫度控制步驟中之冷卻速度及溫度梯度之圖。

圖9係對比地說明本實施形態之溫度控制步驟與冷卻速度控制步驟之圖。

本說明書中之下述語句係以如下方式規定。

．所謂平板玻璃之端部(R、L)係指與平板玻璃之寬度方向之緣相距50mm以內之範圍。

．所謂平板玻璃之中央區域(CA)係指將平板玻璃之端部去除後之部分。

．平板玻璃之右部(CR)及左部(CL)係中央區域(CA)之一部分，且與平板玻璃之端部鄰接，自端部相距150mm之範圍內之區域。

．所謂平板玻璃之中央部(C)係指自平板玻璃之上述中央區域(CA)將右部(CR)及左部(CL)去除所得之區域，且相對自平板玻璃之寬度方向之兩側之緣朝寬度方向內側進入200mm之位置為寬度方向內側之部分。

．所謂應變點係指玻璃黏度成為10^14.5dPa．秒時之玻璃之溫度。

．所謂退火點係指玻璃黏度成為10¹³dPa．秒時之玻璃之溫度。

．所謂軟化點係指玻璃黏度成為10^7.6dPa．秒時之玻璃之溫度。

以下，一面參照圖式，一面對使用本實施形態之玻璃基板之製造裝置100製造玻璃基板之玻璃基板之製造方法進行說明。

圖1係本實施形態之玻璃基板之製造方法之一部分之流程圖。

以下，使用圖1對玻璃基板之製造方法進行說明。

如圖1所示，玻璃基板係經由包含熔解步驟ST1、澄清步驟ST2、均質化步驟ST3、成形步驟ST4、冷卻步驟ST5、及切斷步驟ST6之各種步驟而製造。以下，對該等步驟進行說明。

熔解步驟ST1係將玻璃原料加熱熔解而成為熔融玻璃。

澄清步驟ST2係將熔融玻璃進行澄清。具體而言，將熔融玻璃中包含之氣體成分自熔融玻璃釋放，或者將熔融玻璃中包含之氣體成分吸收至熔融玻璃中。

均質化步驟ST3係將熔融玻璃均質化。

成形步驟ST4係藉由下拉法(具體而言為溢流下拉法)而將熔融玻璃成形為平板狀之玻璃、即平板玻璃SG(參照圖3、圖4)。

冷卻步驟ST5係將成形步驟ST4中成形之平板玻璃SG進行退火。於該冷卻步驟ST5中，將平板玻璃SG冷卻至接近室溫為止。

切斷步驟ST6係將冷卻至接近室溫為止之平板玻璃SG切斷為每一特定之長度，製成切斷平板玻璃SG1(參照圖3)。再者，切斷步驟ST6亦可不於冷卻步驟之後立即實施。

圖2係主要表示玻璃基板之製造裝置100中包含之熔解裝置200之示意圖。圖3係玻璃基板之製造裝置100中包含之成形裝置300之概略之前視圖。圖4係成形裝置300之概略之側視圖。以下，對玻璃基板之製造裝置100進行說明。

玻璃基板之製造裝置100主要包含熔解裝置200、及成形裝置300。

熔解裝置200係用以進行熔解步驟ST1、澄清步驟ST2、及均質化步驟ST3之裝置。

如圖2所示，熔解裝置200包含：熔解槽201、澄清槽202、攪拌槽203、第1配管204、及第2配管205。

熔解槽201係用以熔解玻璃原料之槽。於熔解槽201中，進行熔解步驟ST1。

澄清槽202係用以自於熔解槽201中經熔解之熔融玻璃中去除泡之槽。藉由將自熔解槽201送入之熔融玻璃於澄清槽202中進一步加熱，而促進熔融玻璃中之氣泡之脫泡。於澄清槽202中，進行澄清步驟ST2。

攪拌槽203係藉由攪拌器而攪拌熔融玻璃。於攪拌槽203中，進行均質化步驟ST3。

成形裝置300係用以實施成形步驟ST4、及冷卻步驟ST5之裝置，且設置於由爐壁301包圍之內部空間即爐室S1中。

如圖3或圖4所示，成形裝置300包含：成形體310、環境分隔構件320、冷卻輥330、冷卻單元340、拉伸輥350a~350e、加熱器360a~360e、第1~第5間隔壁355a~355d、及爐壁301。以下，對該等構成進行說明。

再者，爐室S1係由第1間隔壁355a分隔為成形爐室S2與退火爐室S3。因此，成形爐室S2與退火爐室S3成為鄰接之腔室。成形爐室S2係由爐壁301與第1間隔壁355a包圍。退火爐室S3係由爐壁301與第1間隔壁355a包圍。進而，成形爐室S2係由環境分隔構件320分隔為上部成形爐室S2U與下部成形爐室S2B。另一方面，退火爐室S3係由第2間隔壁355b、第3間隔壁355c及第4間隔壁355d分隔為第1退火室S3A、第2退火室S3B、第3退火室S3C、第4退火室S3D、及第5退火室S3E。

成形體310係用以實施成形步驟ST4之裝置，且設置於成形爐室S2中、更詳細而言設置於上部成形爐室S2U中。

如圖3所示，成形體310係位於成形裝置300之上方部分，且具有將自熔解裝置200流出之熔融玻璃藉由溢流下拉法而成形為平板狀之玻璃基板(平板玻璃SG)之功能。

在成形體310之槽部312中流動之熔融玻璃MG係於該槽部312之頂部溢流，而沿成形體310之兩側面313流下。繼而，沿成形體310之兩側面313流下之熔融玻璃MG於成形體310之最下端部314合流而成為平板玻璃SG。平板玻璃SG係通過一對環境分隔構件320之間之狹縫狀之間隙，供給至下部成形爐室S2B。

如圖3及圖4所示，環境分隔構件320係配置於成形體310之最下端部314附近之板狀之構件，且係隔熱構件。

環境分隔構件320係於自成形體310之最下端部314流下之平板玻璃SG之厚度方向之兩側，配置為大致水平。環境分隔構件320係藉由將其上下之空氣分隔，而抑制自環境分隔構件320之上側朝向下側之熱傳遞。

冷卻輥330係配置於位於環境分隔構件320下方之下部成形爐室S2B中。又，冷卻輥330係於平板玻璃SG之厚度方向之兩側且於其寬度方向之兩側之端部以對向之方式配置。冷卻輥330係例如藉由通向內部之空冷管而進行空冷。由此，平板玻璃SG係與經冷卻之冷卻輥330接觸之其厚度方向之兩側部分且其寬度方向之兩側之端部(以下，將該部分亦稱為平板玻璃SG之耳部R、L(參照圖4及圖7))被冷卻。藉此，將該耳部R、L之黏度調整為特定值以上，具體而言調整為10^9.0dPa．秒以上。又，冷卻輥330係藉由被傳遞冷卻輥驅動馬達390(參照圖5)之驅動力，而將平板玻璃SG拉伸至下方。

冷卻單元340(參照圖4)係配置於下部成形爐室S2B中。冷卻單元340係將冷卻輥330及通過該冷卻輥330之下方之平板玻璃SG之環境溫度冷卻。

冷卻單元340於平板玻璃SG之寬度方向包含複數個冷卻源，且於該平板玻璃SG之流下方向包含複數個冷卻源。冷卻源之數量並無特別限定，但較多之冷卻源可精度良好地進行溫度控制。

拉伸輥350a~350e係位於冷卻輥330之下方，具體而言，於退火爐室S3內，在平板玻璃SG之流下方向上以特定之間隔進行配置。拉伸輥350a、350b係配置於第1退火爐室S3A中，拉伸輥350c係配置於第2退火爐室S3B中，拉伸輥350d係配置於第3退火爐室S3C，拉伸輥350e係配置於第4退火爐室S3D中。

拉伸輥350a~350e係分別於平板玻璃SG之厚度方向之兩側，且於平板玻璃SG之寬度方向之兩側之端部以對向之方式配置。而且，拉伸輥350a~350e係於冷卻輥330中，一面接觸於耳部R、L之黏度成為特定值以上之平板玻璃SG之厚度方向之兩側部分且該平板玻璃SG之寬度方向之兩側之端部，一面將該平板玻璃SG拉伸至下方。拉伸輥350a~350e之圓周速度大於冷卻輥330之圓周速度。

加熱器係於平板玻璃SG之流下方向上配置有複數個，且於平板玻璃SG之寬度方向上配置有複數個。加熱器360a~360e係作為溫度控制裝置發揮功能，該溫度控制裝置係藉由利用下述控制裝置500控制輸出，而控制被拉伸輥350a~350e牽引至下方之平板玻璃SG之附近之環境溫度(具體而言進行升溫)。

此處，被拉伸輥350a~350e牽引至下方之平板玻璃SG之環境溫度係由加熱器360a~360e進行溫度控制(具體而言，藉由控制平板玻璃SG之周圍之環境溫度，而對平板玻璃SG進行溫度控制)，藉此，進行平板玻璃SG自黏性區域經由黏彈性區域朝向彈性區域推移之冷卻。

再者，於加熱器360a~360e各自之附近，將作為檢測平板玻璃SG之各區域之環境溫度之環境溫度檢測機構的複數個熱電偶(此處，稱為熱電偶單元380(參照圖5))以與加熱器360a~360e各自對應之方式配置。即，熱電偶於平板玻璃SG之流下方向上配置有複數個，且於該平板玻璃SG之寬度方向上配置有複數個。

如上所述，於成形體310之最下端部314以下之區域，藉由冷卻輥330、冷卻單元340、及加熱器360a~360e而不斷冷卻平板玻璃SG之步驟係冷卻步驟ST5。因此，冷卻步驟係於上部成形爐室S2B、第1退火爐室S3A、第2退火爐室S3B、第3退火爐室S3C、及第4退火爐室S3D中實施。

於切斷裝置400中，實施切斷步驟ST6。本實施形態係將切斷裝置400配置於爐室S1之外側下方，但並不限定於此。又，亦可不設置切斷裝置400，而使平板玻璃SG成為特定之形狀，例如捲成輥狀，搬送至下一步驟。

圖5係控制裝置500之控制區塊圖。

控制裝置500係設置於爐壁301之外部。控制裝置500係包含： CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、及硬碟等，且作為進行玻璃基板之製造裝置100中所含之各種機器之控制之控制部發揮功能。

控制裝置500係進行冷卻單元340、加熱器360a~360e、冷卻輥驅動馬達390、拉伸輥驅動馬達391、切斷裝置驅動馬達392等之控制。如以下所說明，可藉由控制裝置500之溫度控制，而使平板玻璃SG之溫度分佈與特定之溫度分佈一致。

圖6係表示各溫度分佈(下述)中之平板玻璃SG之溫度之一例之表。圖7係表示圖6之表中之溫度分佈之曲線圖。圖8係表示溫度控制步驟ST11~ST14中之冷卻速度及溫度梯度之表。圖9係對比地說明下述之溫度控制步驟與冷卻速度控制步驟之圖。

於冷卻步驟ST5中，實施對平板玻璃SG進行溫度控制之溫度控制步驟ST10(參照圖8)。溫度控制步驟ST10係於自成形體310之下部至較玻璃應變點附近之溫度區域低之溫度區域，進行平板玻璃SG之寬度方向之溫度控制之步驟。具體而言，溫度控制步驟ST10中，控制裝置500藉由控制冷卻輥330，而控制平板玻璃SG之溫度。又，溫度控制步驟ST10中，控制裝置500控制冷卻單元340、及加熱器360a~360e，從而直接或間接地控制平板玻璃SG之溫度。再者，圖6、7所示之平板玻璃SG之溫度係基於由冷卻單元340及加熱器360a~360e控制之平板玻璃SG之周圍之環境溫度，藉由模擬而計算出之值。

於冷卻步驟ST5中，藉由實施溫度控制步驟ST10，而使平板玻璃SG之溫度於特定之高度位置進入特定之溫度範圍，且使平板玻璃SG之溫度於其寬度方向上具有特定之溫度分佈。即，平板玻璃SG之溫度係於其流下方向及寬度方向上受到控制。

如圖8所示，溫度控制步驟ST10包含玻璃應變點上溫度控制步驟 ST10a、及應變點下方溫度控制步驟ST14。以下，對各溫度控制步驟進行說明。

玻璃應變點上溫度控制步驟ST10a係實施自成形體310之最下端部314起至平板玻璃SG之中央部C之溫度處於玻璃應變點附近之溫度區域之溫度為止之平板玻璃SG之溫度控制之步驟，且包含第1溫度控制步驟ST11、第2溫度控制步驟ST12、及第3溫度控制步驟ST13。即，剛由成形所得後之高溫之平板玻璃SG藉由玻璃應變點上溫度控制步驟ST10a，而按照溫度控制冷卻至處於玻璃應變點附近之溫度區域內之溫度為止。所謂玻璃應變點附近之溫度區域係指將玻璃應變點與玻璃退火點相加後除以2所得之溫度((玻璃應變點+玻璃退火點)/2)、與自玻璃應變點減去50℃所得之溫度(玻璃應變點-50℃)之間的區域。

第1溫度控制步驟ST11係於平板玻璃SG之寬度方向之中央部之溫度為玻璃軟化點以上之情形時實施。

第1溫度控制步驟ST11係以溫度分佈成為第1溫度分佈TP11之方式進行控制。

如圖7所示，所謂第1溫度分佈TP11係平板玻璃SG之耳部R、L之溫度低於中央區域CA之溫度且夾於耳部R、L間之中央區域CA之寬度方向之溫度變得均勻之溫度分佈。此處，所謂「中央區域CA之寬度方向之溫度變得均勻」係指中央區域CA之寬度方向之溫度差進入-20℃至20℃之範圍內。

第1溫度控制步驟ST11係例如藉由冷卻輥330而冷卻平板玻璃SG之耳部R、L，又，藉由冷卻單元340而控制平板玻璃SG之環境溫度，藉此形成、維持耳部R、L之溫度較中央區域CA之溫度低特定溫度且中央區域CA之寬度方向之溫度變得均勻之溫度分佈。藉此，可使平板玻璃SG之中央區域CA之板厚儘可能地均勻。此處，如上所述，冷卻單元340於寬度方向包含複數個冷卻源，故而可對平板玻璃SG之耳部R、L各自之溫度與中央區域CA之溫度獨立地進行溫度控制。

第2溫度控制步驟ST12係自平板玻璃SG之中央部C之溫度較玻璃軟化點低、即低於玻璃軟化點起，直至中央部C之溫度通過玻璃退火點之附近之溫度區域而位於玻璃應變點附近之溫度區域之某溫度為止之間實施。所謂玻璃退火點附近之溫度區域係指將玻璃退火點加上100℃所得之溫度(玻璃退火點+100℃)與玻璃應變點和玻璃退火點相加後除以2所得之溫度((玻璃應變點+玻璃退火點)/2)之間的區域。

第2溫度控制步驟ST12係以溫度分佈成為第2溫度分佈TP20之方式進行控制。

所謂第2溫度分佈TP20係平板玻璃SG之寬度方向之溫度自中央部C朝向耳部R、L變低之溫度分佈，且具有描繪朝上凸起之曲線之形狀。即，第2溫度控制步驟ST12中，在寬度方向上，平板玻璃SG之中央部C之溫度最高，平板玻璃SG之耳部R、L之溫度最低。再者，第2溫度分佈TP20中，溫度於寬度方向上自中央部C朝向耳部R、L連續性地變低。

於第2溫度分佈TP20中，包含有複數個溫度分佈(例如，本實施形態包含第2a溫度分佈TP21、第2b溫度分佈TP22)。第2a溫度分佈TP21及第2b溫度分佈TP22依序地位於自平板玻璃SG之流下方向之上游側朝向下游側。

第2溫度分佈TP20係隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側(即，隨著自平板玻璃SG之中央區域CA之溫度低於玻璃軟化點起，平板玻璃SG之溫度朝向玻璃應變點附近之溫度區域)，於平板玻璃SG之寬度方向上，耳部R、L之溫度與中央部C之溫度之溫度差之絕對值(此處，稱為溫度差絕對值)變小。由此，第2b溫度分佈TP22之溫度差絕對值小於第2a溫度分佈TP21之溫度差絕對值。

此處，所謂隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側，溫度差絕對值變小，換言之第2溫度分佈TP20係指隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側，平板玻璃SG之耳部R、L之溫度與中央部C之溫度之溫度梯度變小。所謂平板玻璃SG之耳部R、L之溫度與中央部C之溫度之溫度梯度係如圖7之二點鏈線所示，將中央部C之溫度減去耳部R之溫度所得之值，除以將平板玻璃SG之寬度W除以2所得之值而得的絕對值(此處，稱為第1梯度絕對值)，或者將中央部C之溫度減去耳部L之溫度所得之值，除以將平板玻璃SG之寬度W除以2所得之值而得的絕對值(此處，稱為第2梯度絕對值)。再者，於以下之說明中，所謂平板玻璃SG之耳部R、L之溫度與中央部C之溫度之溫度梯度係指第1梯度絕對值與第2梯度絕對值之平均值。

第2溫度控制步驟ST12中，第2a溫度分佈TP21之溫度梯度TG21、第2b溫度分佈TP22之溫度梯度TG22依序由大到小。

第2溫度控制步驟ST12係藉由控制加熱器，而使溫度分佈成為第2溫度分佈TP20。

具體而言，藉由控制加熱器360a而形成第2a溫度分佈TP21，且藉由控制加熱器360b而形成第2b溫度分佈TP22。

再者，本實施形態中，耳部R、L、右部CR、左部CL、中央部C之5點之溫度之近似曲線成為第2溫度分佈TP20。

又，第2溫度控制步驟ST12係於平板玻璃SG之寬度方向上，以中央部C之冷卻速度成為最快之方式，控制加熱器。即，於平板玻璃SG之寬度方向上，以中央部C之溫度之冷卻速度變得快於耳部R、L之溫度之冷卻速度之方式，控制加熱器。藉此，可形成第2a溫度分佈TP21及第2b溫度分佈TP22。

第3溫度控制步驟ST13係於平板玻璃SG之中央部C之溫度進入玻璃應變點附近之溫度區域之期間實施。

第3溫度控制步驟ST13係以溫度分佈成為第3溫度分佈TP31之方式進行控制。

所謂第3溫度分佈TP31係平板玻璃SG之寬度方向之溫度變得均勻之溫度分佈。換言之，所謂第3溫度分佈TP31係於平板玻璃SG之寬度方向上，溫度之耳部R、L與中央部C之溫度梯度消失(溫度梯度接近於0)之溫度分佈。

此處，所謂「變得均勻」、「溫度梯度消失」係於平板玻璃SG之寬度方向上，中央部C之溫度減去耳部R、L之溫度所得之值(溫度差)進入自-20℃至20℃為止之範圍內。

第3溫度控制步驟ST13係藉由控制加熱器，而使溫度分佈成為第3溫度分佈TP31。此處，以冷卻步驟ST5中之溫度差絕對值成為最小之方式控制加熱器360c。

又，第3溫度控制步驟ST13係與第2溫度控制步驟ST12同樣地，於平板玻璃SG之寬度方向上，以中央部C之溫度之冷卻速度成為最快之方式，控制加熱器360c。即，以中央部C之溫度之冷卻速度變得快於平板玻璃SG之耳部R、L之溫度之冷卻速度之方式，控制加熱器360c。

應變點下方溫度控制步驟ST14係於平板玻璃SG之中央部C之溫度處於自低於玻璃應變點附近之溫度區域起至玻璃應變點減去200℃所得之溫度為止之間時實施。

應變點下方溫度控制步驟ST14係以溫度分佈成為第4溫度分佈TP40之方式進行控制。

所謂第4溫度分佈TP40係平板玻璃SG之寬度方向之溫度自耳部R、L朝向中央部C而變低之溫度分佈，且具有描繪朝下凸之曲線之形狀。即，應變點下方溫度控制步驟ST14係於寬度方向上，平板玻璃SG之耳部R、L之溫度最高，平板玻璃SG之中央部C之溫度最低。

第4溫度分佈TP40中，包含複數個溫度分佈(具體而言，本實施形態包含第4a溫度分佈TP41及第4b溫度分佈TP42)。第4a溫度分佈TP41及第4b溫度分佈TP42係依序地位於自平板玻璃SG之流下方向之上游側至下游側。

第4溫度分佈TP40係隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側(即，隨著自平板玻璃SG之溫度低於玻璃應變點附近之溫度區域起，朝向玻璃應變點減去200℃所得之溫度區域)，溫度差絕對值變大。由此，於應變點下方溫度控制步驟ST14中，第4a溫度分佈TP41之溫度差絕對值小於第4b溫度分佈TP42之溫度差絕對值。

此處，所謂隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側，溫度差絕對值變大，換言之第4溫度分佈TP40係指隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側，平板玻璃SG之耳部R、L之溫度與中央部C之溫度之溫度梯度變大。

由此，應變點下方溫度控制步驟ST14中，溫度梯度之大小以由大到小之順序成為第4b溫度分佈TP42之溫度梯度TG42、第4a溫度分佈TP41之溫度梯度TG41。

應變點下方溫度控制步驟ST14係藉由控制加熱器而使溫度分佈成為第4溫度分佈TP40。

具體而言，以成為第4a溫度分佈TP41之方式控制加熱器360d,且以成為第4b溫度分佈TP42之方式控制加熱器360e。

再者，本實施形態係使耳部R、L、右部CR、左部CL、中央部C之5點之溫度之近似曲線成為第4溫度分佈TP40。

又，如圖8所示，應變點下方溫度控制步驟ST14係於平板玻璃SG之寬度方向上，以中央部C之溫度之冷卻速度成為最快之方式控制加熱器。即，以中央部C之溫度之冷卻速度變得快於平板玻璃SG之耳部R、L之溫度之冷卻速度之方式，控制加熱器。

再者，第2溫度控制步驟ST12、第3溫度控制步驟ST13、及應變點下方溫度控制步驟ST14係基於藉由熱電偶單元380所檢測之環境溫度，控制各加熱器360a~360e之輸出，藉此，使平板玻璃SG之溫度分佈成為各個步驟中之溫度分佈。

進而，被實施應變點下方溫度控制步驟ST14之平板玻璃SG係到達切斷裝置400之前，於第5退火室S3E中進行冷卻。第5退火室S3E係由爐壁301與第5間隔壁355e包圍。第5退火室S3E中之平板玻璃SG之溫度區域係平板玻璃SG之中央部C之溫度未達(玻璃應變點-200℃)之溫度，且平板玻璃SG之溫度被冷卻至不對平板玻璃SG之板厚偏差、翹曲造成影響之溫度，故而，可於不因淬火之1次應變導致平板玻璃破裂之範圍內淬火至室溫為止。因此，第4退火室S3D與第5退火室S3E之溫度差距較大。

如此般，熔融玻璃MG於成形體310之最下端部314流下而成之平板玻璃SG於下部成形空間S2B、及第1~第4退火爐室S3A~S3D中，進行精度較高之溫度分佈之控制之後，於第5退火爐室S3E中被急速冷卻至室溫為止。基於此點，將需要進行平板玻璃SG之溫度分佈之控制之下部成形空間S2B及第1~第4退火爐室S3A~S3D稱為上部空間，將無需進行平板玻璃SG之溫度分佈之控制之第5退火爐室S3E亦稱為下部空間。

本實施形態之退火步驟中，除上述溫度控制步驟之外，並沿著以下說明之平板玻璃SG流動之方向而控制冷卻速度。可藉由該冷卻速度之控制，平板玻璃SG可提供滿足翹曲及應變等玻璃基板之品質要求之玻璃基板。

例如圖9所示，冷卻步驟ST5包含：第1冷卻速度控制步驟，其以第1平均冷卻速度冷卻中央部C，直至平板玻璃SG之中央部C之溫度成為退火點為止；第2冷卻速度控制步驟，其以第2平均冷卻速度冷卻中央部C，直至中央部C之溫度自退火點成為應變點-50℃為止；及第3冷卻速度控制步驟，其以第3平均冷卻速度冷卻中央部C，直至中央部之溫度自應變點-50℃成為應變點-200℃為止。

為保持生產性，第1平均冷卻速度為5.0℃/秒以上且50.0℃/秒以下。為了於第2平均冷卻步驟及第3平均冷卻步驟中精度良好地進行平板玻璃之寬度方向之溫度控制，第1平均冷卻速度快於第2平均冷卻速度及第3平均冷卻速度。再者，較佳為第3平均冷卻速度快於第2平均冷卻速度。以此方式經冷卻之平板玻璃係例如熱收縮成為100ppm以下，應變之延遲值成為1.0nm以下。

此時，較佳為，將第2平均冷卻速度設為0.5℃/秒~5.5℃/秒，將第3平均冷卻速度設為1.5℃/秒~7.0℃/秒。再者，於第3冷卻速度控制步驟中，較佳為，以平板玻璃SG之寬度方向之溫度自上述平板玻璃之寬度方向之端部朝向中央部C變低之方式進行控制。

又，於需要進一步減小熱收縮之情形時，進行以下之冷卻速度控制。

冷卻步驟包含：第4冷卻速度控制步驟，其以第4平均冷卻速度冷卻中央部C，直至平板玻璃SG之寬度方向之中央部C之溫度成為退火點為止；第5冷卻速度控制步驟，其以第5平均冷卻速度冷卻中央部C，直至中央部C之溫度自退火點成為應變點為止；及第6冷卻速度控制步驟，其以第6平均冷卻速度冷卻中央部C，直至中央部C之溫度自應變點成為(應變點-100℃)為止。

此時，以第4平均冷卻速度變得快於第5平均冷卻速度及上述第6平均冷卻速度，且第6平均冷卻速度變得慢於第5平均冷卻速度之方式進行控制。

此時，較佳為，將第4平均冷卻速度設為5.0~50.0℃/秒，將第5平均冷卻速度設為0.8~5.0℃/秒，將第6平均冷卻速度設為0.5~ 4.0℃/秒。進而，自一面保持生產性一面減小熱收縮之觀點而言，較佳為第2平均冷卻速度與第3平均冷卻速度之速度比(第3平均冷卻速度/第2平均冷卻速度)為0.2個以上且未達1。

可藉由進行如上所述之平板玻璃SG之冷卻速度之控制、較佳為進而進行溫度分佈之控制，而如下所述地減少平板玻璃SG、乃至由平板玻璃SG製作之玻璃基板之板厚偏差、翹曲、應變、熱收縮。

為實現如此之平板玻璃SG之冷卻速度之控制、較佳為進而實現溫度分佈之控制，而必須控制下部成形爐室S2B、第1退火爐室S3A~第4退火爐室S3D之平板玻璃SG之周圍之環境溫度。下部成形爐室S2B、第1退火爐室S3A~第4退火爐室S3D之環境溫度係隨著朝向平板玻璃SG之流下方向之下游側而下降，故而，必須防止於環境分隔構件320或間隔壁355a~355e中傳播之熱自上游側傳遞至下游側之空間。因此，於環境分隔構件320及間隔壁355a~355e，設置具有隔熱性之隔熱板。此時，較佳為將隔熱板之熱阻設為0.07m²．K/W以上。藉此，可抑制下部成形爐室S2B或退火爐室S3內被分隔之各室之間所產生之熱傳遞，從而不僅可進行平板玻璃SG之冷卻速度之控制，而且可精度良好地進行平板玻璃SG之寬度方向之溫度分佈之控制。藉此，可減少玻璃基板之板厚偏差、翹曲、應變。進而，亦可減少玻璃基板之熱收縮。作為用於環境分隔構件320及間隔壁355a~355e之隔熱板，宜使用將氧化鋁纖維緊固所得之氧化鋁纖維板等。

再者，環境分隔構件320之熱阻較佳為0.2m²．K/W以上，更佳為0.4m²．K/W以上，進而更佳為0.6m²．K/W以上。間隔壁355a~355e之熱阻為0.07m²．K/W以上，較佳為0.15m²．K/W以上，更佳為0.5m²．K/W以上。再者，隔熱板之熱阻之上限並無特別限定，但就抑制為達成較高之熱阻而導致隔熱板之厚度變厚之觀點而言，熱阻較佳為2m²．K/W以下。

尤其就表面形成有LTPS(Low Temperature Poly Silicon，低溫多晶矽)、TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)或氧化物半導體之玻璃基板而言，要求熱收縮較小。因此，為製造熱收縮率較小之玻璃基板、例如熱收縮率為75ppm以下之玻璃基板，較佳為於溫度控制步驟ST10中，例如於自玻璃退火點+100℃至玻璃應變點-200℃為止之區域相對緩慢地進行冷卻，且較該區域於下游側，於溫度控制步驟ST10以後，急速地進行冷卻。因此，劃分需要進行平板玻璃SG之溫度分佈之控制之上部空間、與無需進行平板玻璃SG之溫度分佈之控制而期待急速冷卻之下部空間之間的第5間隔壁355e係溫度之階差大於其他間隔壁。因此，第5間隔壁355e相對於其他間隔壁而言，抑制熱傳遞尤為重要。基於此點，第5間隔壁355e之熱阻較佳為0.5m²．K/W以上，更佳為1.5m²．K/W以上。此時，熱阻之上限較佳為3m²．K/W。藉此，可更進一步地抑制自上部空間朝向下部空間之熱傳遞。因此，可精度良好地控制平板玻璃SG之溫度分佈。藉此，可一方面抑制退火爐巨大化，一方面穩定地生產將玻璃基板之翹曲、應變、熱收縮進一步降低之玻璃基板。第5間隔壁355e中，可與第1~第4間隔壁355a~355d不同地使用熱導率較小之材料。又，第5間隔壁355e係與環境分隔構件320或間隔壁355a~355d為相同之材質，但亦可使用與間隔壁355a~355d相比使板厚變厚且使熱阻變大之隔熱板。

因此，本實施形態亦可穩定地製造熱收縮率為75ppm以下之玻璃基板。此處，所謂熱收縮率係使用經實施升降溫速度為10℃/分鐘且於550℃下保持2小時之熱處理後之玻璃基板之收縮量，以下式求出之值。

熱收縮率(ppm)={熱處理後之玻璃基板之收縮量/熱處理前之玻璃基板之長度}×10⁶

玻璃基板之翹曲值為0.15mm以下。測定出玻璃基板之雙折射率之大小時之最大雙折射量為1.0nm以下，更佳為0.6nm以下。

於玻璃基板之中央區域CA，在寬度方向上以5mm之間隔測定出板厚偏差之情形時，玻璃基板之板厚偏差為10μm~15μm。

(特徵)

本實施形態係包含第1~第3冷卻速度控制步驟，此時，用於環境分隔構件320及間隔壁355a~355e之隔熱板具有可以如下方式進行控制之隔熱性，即，第1平均冷卻速度成為5.0℃/秒以上且50.0℃/秒以下，第1平均冷卻速度快於第2平均冷卻速度及上述第3平均冷卻速度，且藉由該退火而平板玻璃SG具有100ppm以下之熱收縮率，應變之延遲值具有1.0nm以下之值。因此，可降低板厚偏差、翹曲、應變，從而滿足玻璃基板之品質要求。

又，本實施形態係包含第4~第6冷卻速度控制步驟，此時，用於環境分隔構件320及間隔壁355a~355e之隔熱板具有可以如下方式進行控制之隔熱性，即，第4平均冷卻速度變得快於第5平均冷卻速度及第6平均冷卻速度，且第6平均冷卻速度變得慢於第5平均冷卻速度。因此，不僅可降低板厚偏差、翹曲、應變，而且可減少熱收縮，滿足玻璃基板之品質要求。

較佳為，將此種隔熱板之熱阻設為0.07m²．K/W以上。本實施形態係使用第1~第5間隔壁355a~355e之熱阻均為0.07m²．K/W以上之隔熱板，但成形爐室S2與退火爐室S3之間之第1間隔壁355a、及設置於退火爐室S3中之第2~第5間隔壁355b~355e之至少一者之熱阻為0.07m²．K/W以上即可。藉此，於任一間隔壁，均不會對該熱阻造成限制，從而與熱阻未達0.07m²．K/W之情形相比，可效率良好地進行平板玻璃SG之溫度控制。

又，本實施形態係於冷卻步驟ST5中，進行玻璃應變點上溫度控制步驟ST10a。玻璃應變點上溫度控制步驟ST10a包含第1溫度控制步驟ST11、及第2溫度控制步驟ST12。

此處，一般而言，將成形體分離所得之平板玻璃因自身之表面張力而欲收縮。又，擔憂平板玻璃之平坦度惡化。

因此，本實施形態係於平板玻璃SG之中央部C之溫度為玻璃軟化點以上之溫度區域，在第1溫度控制步驟ST11中，藉由配置於成形體310之正下方之冷卻輥330而一面將平板玻璃SG拉伸至下方，一面將平板玻璃SG之耳部R、L進行淬火。藉此，可儘快地提高平板玻璃SG之耳部R、L之黏度(具體而言，可使黏度達到10^9.0dPa．秒以上)，從而可抑制表面張力造成之平板玻璃SG之收縮。此處，若平板玻璃SG於寬度方向上收縮，則收縮之兩側之端部之板厚變大，平板玻璃中央之壁厚均勻之部分之寬度變窄。因此，於第1溫度控制步驟ST11中，使平板玻璃SG之耳部R、L之溫度低於中央區域CA之溫度，藉此，作為平板玻璃SG、乃至玻璃基板之製品可抑制有效之寬度導致收縮。

又，第1溫度控制步驟ST11係藉由使平板玻璃SG之中央區域CA之溫度均勻，而使中央區域CA之黏度變得均勻。藉此，可使平板玻璃SG之板厚均勻化。

又，一般而言，認為若於玻璃應變點附近之溫度區域存在平板玻璃之寬度方向之溫度差，則容易產生應變(殘留應力)。

因此，本實施形態係藉由實施第3溫度控制步驟ST13，而於玻璃應變點附近之溫度區域，以平板玻璃SG之寬度方向之耳部R、L與中央部C之溫度梯度消失之方式，控制環境溫度。即，於第3溫度控制步驟ST13中，使冷卻步驟ST5中之溫度差絕對值成為最小。平板玻璃SG若於玻璃應變點存在溫度差，則於冷卻至常溫後產生應變。即，於第3溫度控制步驟ST13中，可藉由朝向玻璃應變點附近之溫度區域，使平板玻璃SG之寬度方向之耳部R、L與中央部C之溫度梯度變小，而降低平板玻璃SG之應變。耳部R、L與中央部C之間之溫度差較佳為平板玻璃SG之中央部C之溫度減去耳部R、L之溫度所得之值進入-20℃至20℃之範圍內。

藉此，可降低平板玻璃SG、乃至玻璃基板之應變(殘留應力)。

又，本實施形態係自平板玻璃SG之寬度方向之溫度自中央部C朝向耳部R、L變低之第2溫度分佈TP20，成為平板玻璃SG之寬度方向之溫度變得均勻之第3溫度分佈TP31。即，本實施形態係於平板玻璃SG之中央部C之溫度低於玻璃軟化點之溫度區域，在第2溫度控制步驟ST12及第3溫度控制步驟ST13中，於平板玻璃SG之寬度方向上，使中央部C之溫度之冷卻速度變得快於耳部R、L之溫度之冷卻速度。

藉此，於第2溫度控制步驟ST12及第3溫度控制步驟ST13中，平板玻璃SG之體積收縮量隨著自平板玻璃SG之耳部R、L朝向中央部C而變大，故而，拉伸應力作用於平板玻璃SG之中央部C。尤其於平板玻璃SG之中央部C，拉伸應作用於平板玻璃SG之流下方向及寬度方向。再者，較佳為，作用於平板玻璃SG之流下方向上之拉伸應力大於作用於平板玻璃SG之寬度方向上之拉伸應力。可藉由拉伸應力，而一面維持平板玻璃SG之平坦度一面進行冷卻，故而可進一步減少平板玻璃SG、乃至玻璃基板之翹曲。

本實施形態係亦於應變點下方溫度控制步驟ST14中，使拉伸應力一直作用於平板玻璃SG之中央部C。又，於第1溫度控制步驟ST11中，亦藉由冷卻輥330而快速地使該耳部R、L之黏度成為特定值以上，藉此，使拉伸應力作用於平板玻璃SG之中央部C。

由此，於本實施形態之冷卻步驟ST5中，不僅藉由冷卻輥330或拉伸輥350a~350e而使寬度方向及流下方向之拉伸應力作用於平板玻璃SG，而且亦藉由進行溫度控制使寬度方向及流下方向之拉伸應力作用於平板玻璃SG(尤其中央部C)。由此，可減少平板玻璃SG、乃至玻璃基板之翹曲。

本實施形態係於較玻璃應變點附近之溫度區域低之溫度區域，實施使平板玻璃SG之寬度方向之溫度自耳部R、L朝向中央部C變低之應變點下方溫度控制步驟ST14。藉此，平板玻璃SG之體積收縮量隨著自平板玻璃SG之耳部R、L朝向中央部C變大。因此，於平板玻璃SG之中央部C，拉伸應力作用於平板玻璃SG之流下方向及寬度方向。因此，可藉由拉伸應力，而一面維持平板玻璃SG之平坦度一面進行冷卻，故而可減少平板玻璃SG之翹曲。

(玻璃組成)

以本實施形態製造之玻璃基板之玻璃組成可例示以下之玻璃組成。

以下之玻璃基板係作為平板顯示器用玻璃基板之含有50~70質量%之SiO₂、5~25質量%之Al₂O₃、0~15質量%之B₂O₃、0~10質量%之MgO、0~20質量%之CaO、0~20質量%之SrO、0~10質量%之BaO、及0~10質量%之ZrO₂的玻璃基板。

Li₂O、Na₂O及K₂O等鹼金屬氧化物存在自玻璃熔析導致TFT特性劣化之虞，故而，於用作搭載TFT之顯示器用(例如液晶顯示器用)玻璃基板之情形時，較佳為實質上不含上述鹼金屬氧化物之無鹼玻璃。然而，使玻璃中儘量含有特定量之上述成分之含微量鹼之玻璃可一面抑制TFT特性之劣化，一面亦抑制熔解槽之破損等。因此，含微量鹼之玻璃中，較佳為含有0.05~2.0質量%之Li₂O、Na₂O及K₂O，更佳為含有0.2~0.5質量%之Li₂O、Na₂O及K₂O。

本實施形態之玻璃基板適宜用於平板顯示器用玻璃基板。又，玻璃基板亦可用於尤其要求熱收縮率小之形成有LTPS、TFT或氧化物半導體進行高溫處理之玻璃基板。進而，亦可用於顯示裝置等之防護罩玻璃、磁碟用玻璃基板、太陽電池用玻璃基板等。

[實驗例] (實施例1)

為分析本實施形態之環境分隔構件320及間隔壁355a~355d之效果，而使用圖3、4所示之成形裝置300，製作平板玻璃SG，製造玻璃基板。具體而言，於熔解槽201中，使玻璃原料熔解，形成熔融玻璃MG。繼而，將熔融玻璃MG經由鉑合金製之配管搬送至澄清槽202，將熔融玻璃MG於鉑合金製之澄清槽202中進行澄清。其次，將澄清後之熔融玻璃MG於攪拌槽203中攪拌之後，將熔融玻璃MG供給至成形體310，利用溢流下拉法將平板玻璃SG成形。對平板玻璃SG一面進行溫度控制一面進行冷卻，其後，切斷平板玻璃SG，製造厚度為0.7mm且尺寸為2200mm×2500mm之平板顯示器用玻璃基板。此時，將環境分隔構件320及間隔壁355a~355d、進而將第5間隔壁355e之熱阻設為0.15m²．K/W。

所使用之玻璃之組成係如下所述。

60質量%之SiO₂、19.5質量%之Al₂O₃、10質量%之B₂O₃、5.3質量%之CaO、5質量%之SrO、及0.2質量%之SnO₂。

實施例1中製造之玻璃基板之應變點為713℃。

(實施例2)

以與實施例1相同之方法製作平板玻璃SG，製造玻璃基板。與實施例1不同之初僅為玻璃組成。實施例2之玻璃組成係如下所述。

61.5質量%之SiO₂、20質量%之Al₂O₃、8.4質量%之B₂O₃、10質量%之CaO、及0.1質量%之SnO₂。

實施例2中製造之玻璃基板之應變點為715℃。

(實施例3)

以與實施例1相同之方法製作平板玻璃SG，製造玻璃基板。與實施例1不同之處僅為玻璃組成。實施例3之玻璃組成係如下所述。

61.2質量%之SiO₂、19.5質量%之Al₂O₃、9.0質量%之B₂O₃、0.19質量%之K₂O、10質量%之CaO、0.01質量%之Fe₂O₃、及0.1質量%之SnO₂。

實施例3中製造之玻璃基板之應變點為699℃。

(實施例4~6)

以與實施例3相同之方法製作平板玻璃SG，製造玻璃基板。與實施例3不同之處僅為將間隔壁355a~355e之熱阻設為0.3m²．K/W(實施例4)、0.6m²．K/W(實施例5)、及1.2m²．K/W(實施例6)。

(比較例1)

使用與實施例1相同之玻璃組成之玻璃，製作平板玻璃SG，製造玻璃基板。於比較例之玻璃基板之製造方法中，環境分隔構件320及間隔壁355a~355d、進而第5間隔壁355e之熱阻與實施例1不同，其他與實施例1相同。於比較例中，將環境分隔構件320及間隔壁355a~355d、進而將第5間隔壁355e之熱阻設為0.05m²．K/W。

(比較例2)

使用與實施例3相同之玻璃組成之玻璃，製作平板玻璃SG，製造玻璃基板。比較例中之玻璃基板之製造方法中，環境分隔構件320及間隔壁355a~355e之熱阻與實施例3不同，其他與實施例3為相同。於比較例中，將環境分隔構件320及間隔壁355a~355e之熱阻設為0.05m²．K/W。

(冷卻速度)

於實施例1~6中，第1平均冷卻速度成為5.0℃/秒以上且50.0℃/秒以下，第1平均冷卻速度快於第2平均冷卻速度及第3平均冷卻速度，且經該冷卻步驟冷卻之平板玻璃具有100ppm以下之熱收縮率，應變之延遲值為1.0nm以下之值。

於比較例1~2中，不滿足以下之條件：第1平均冷卻速度成為 5.0℃/秒以上且50.0℃/秒以下，第1平均冷卻速度快於第2平均冷卻速度及第3平均冷卻速度，且經該冷卻步驟冷卻之平板玻璃具有100ppm以下之熱收縮率，且應變之延遲值為1.0nm以下之值。

(應變測定)

作為實施例1~6及比較例1~2中製造之玻璃基板之性能評價，測定由成為應變指標之玻璃基板之雙折射率產生之延遲值。於延遲值之測定中，使用Uniopt公司製造之雙折射率測定器ABR-10A。延遲值係實施例1~4之測定值均為0.6nm以下，實施例5之測定值為0.5nm以下，實施例6之測定值為0.4nm以下，且為容許應變之值之範圍。另一方面，比較例1~2係測定值超過1.0nm，為容許應變之值之範圍外。

(翹曲測定)

進而，作為實施例1~6及比較例1~2中製造之玻璃基板之性能評價，測定玻璃基板之翹曲。

玻璃基板之翹曲之測定係由以下方法進行。

自玻璃基板之有效區域切取第1代~第2代之大小之8塊小板，將小板置於玻璃壓盤。繼而，於複數部位(本實施形態中，角4部位、長邊之中央部2部位、及短邊之中央部2部位)，使用測隙規測定各小板與玻璃壓盤之間隙，藉此，測定翹曲。

實施例1~6之翹曲之測定值均為0.15mm以下，為容許翹曲之值之範圍，但比較例1~2之翹曲之測定值超過0.25mm，為容許翹曲之值之範圍外。

(熱收縮測定)

作為實施例1~6中製造之玻璃基板之性能評價，測定玻璃基板之熱收縮率。熱收縮率係使用經實施升降溫速度為10℃/分鐘且於550℃下保持2小時之熱處理後之玻璃基板之收縮量，根據下式求出。

熱收縮率(ppm)={熱處理後之玻璃基板之收縮量/熱處理前之玻璃基板之長度}×106

實施例1~6之熱收縮率均為50ppm以下。

由此，本實施形態之效果清晰明確。

以上，對本發明之玻璃基板之製造方法詳細地進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態及實施例，於不脫離本發明之精神之範圍內，當然亦可進行各種改良或變更。