WO2011136149A1 - ガラス板の製造方法およびガラス板 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a glass plate and a glass plate, and more particularly to a method for producing a glass substrate for curved display and a glass substrate for curved display.
- a float method and a downdraw method are known.
- molten glass is continuously supplied to a molten metal (for example, molten tin) bath surface in a float bath to form a strip-shaped glass ribbon.
- molten metal for example, molten tin
- the glass ribbon is lifted from the bath surface and then conveyed from the float bath outlet into the slow cooling furnace.
- a plurality of transport rolls are arranged in the slow cooling furnace, and the glass ribbon is gradually cooled while being transported horizontally on the plurality of transport rolls.
- the glass ribbon carried out from the outlet of the slow cooling furnace is cut into a predetermined size to become a flat glass plate as a product.
- the downdraw method is roughly divided into a slot downdraw method and an overflow downdraw method (fusion method).
- the molten glass is continuously flowed down from a forming body having a cross-section in the form of a bowl. Then, a ribbon-like glass ribbon is formed.
- the glass ribbon is conveyed into the slow cooling furnace from the lower part of the molding furnace in which the molded body is arranged.
- a group of rollers each composed of a pair of rollers is disposed on both sides in the width direction of the glass ribbon, and the glass ribbon is gradually cooled while being sandwiched by the roller group and conveyed downward.
- the glass ribbon carried out from the outlet of the slow cooling furnace is cut into a predetermined size to become a flat glass plate as a product.
- a method using a downdraw method has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
- a curved glass plate is manufactured by using the deformation of the glass ribbon due to its own weight by relatively shifting the upper roller group and the lower roller group in the horizontal direction in the slow cooling furnace.
- LCD liquid crystal displays
- PDP plasma displays
- Such a glass substrate for a curved display needs to have a different structure from a glass substrate for a conventional flat display. For example, if a glass substrate for a flat display is to be mounted on a curved display, it is necessary to apply a stress to the glass substrate so that the glass substrate is curved. Therefore, an excessive load is likely to be applied to the glass substrate, and display defects are likely to occur.
- Patent Document 1 has a problem that the number of steps increases because it is necessary to reheat the glass. In addition, it is difficult to curve a glass substrate having a large area (for example, a short side length of 1500 mm or more) by hot pressing.
- a glass substrate for display is formed of glass having a molding temperature higher than that of general glass, it is difficult to bend by hot pressing.
- alkali-free glass used for a glass substrate for LCD has a molding temperature that is 100 ° C. or higher than soda lime glass used for window glass.
- Patent Document 2 requires a change in the arrangement of a plurality of roller groups in accordance with changes in manufacturing conditions (for example, deterioration of a molded body with time or change in curvature of a product), and the work is complicated. There is a problem that there is. Further, since this method cannot be applied to the float process, it is difficult to manufacture a glass substrate having a large area (for example, a short side length of 1500 mm or more).
- the present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a method for producing a glass plate that can easily produce a curved glass plate.
- the present invention provides a molding step of forming molten glass into a strip-like glass ribbon, a slow cooling step of slowly cooling the glass ribbon while transporting the glass ribbon in a predetermined direction, and the slow cooling step
- a glass plate manufacturing method comprising: cutting out a glass plate from a later glass ribbon, and in the slow cooling step, when the glass ribbon passes through a temperature region of a strain point of the glass, Provided is a method for producing a glass plate that creates a temperature difference between a front surface and a back surface.
- the temperature difference is preferably 2 ° C. or more.
- the temperature of the surface of the high temperature side of the said glass ribbon in the said slow cooling process is a temperature more than the strain point of the said glass, and the low temperature of the said glass ribbon in the said slow cooling process
- the temperature of the side surface is preferably a temperature lower than the strain point of the glass.
- the said glass plate consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
- SiO 2 50 to 66% Al 2 O 3 : 10.5-24%
- B 2 O 3 0 to 12%
- ZrO 2 0 to 5%
- the said glass plate consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
- SiO 2 58 to 66% Al 2 O 3 : 15-22%
- B 2 O 3 5-12%
- MgO 0-8%
- CaO 0-9%
- SrO 3 to 12.5%
- BaO 0-2%
- the present invention provides a substantially rectangular glass plate having a thickness of 0.2 mm or less, such that one side of the front and back surfaces of the glass plate is a vertical plane.
- a glass plate that is curved when the glass plate is suspended while supporting a portion.
- the glass plate of the present invention preferably has a short side length of 1500 mm or more.
- the glass plate of the present invention is preferably produced by a float process.
- the glass plate of this invention consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
- SiO 2 50 to 66% Al 2 O 3 : 10.5-24%
- B 2 O 3 0 to 12%
- ZrO 2 0 to 5%
- the glass plate of this invention consists of an alkali free glass containing the following component in the mass percentage display of an oxide basis.
- SiO 2 58 to 66%
- Al 2 O 3 15-22%
- B 2 O 3 5-12%
- MgO 0-8%
- CaO 0-9%
- SrO 3 to 12.5%
- BaO 0-2%
- the present invention it is possible to provide a glass plate manufacturing method capable of easily manufacturing a curved glass plate.
- FIG. 1 is a process diagram of a glass plate manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an explanatory view of a slow cooling process of the glass ribbon by the float process.
- FIG. 3 is an explanatory view of the slow cooling process of the glass ribbon by the downdraw method.
- FIG. 4 is a perspective view of the suspended state of the glass plate in one embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a side view of the glass plate of FIG. 4 in a suspended state.
- FIG. 6 is a side view of another example of the suspended state of the glass plate.
- FIG. 1 is a process diagram of a glass plate manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
- the method for manufacturing a glass plate according to the present embodiment includes a forming step (step S ⁇ b> 11) for forming molten glass into a strip-like glass ribbon, and slow cooling while conveying the glass ribbon in a predetermined direction. It has a slow cooling process (step S12) and a cutting process (step S13) for cutting out a glass plate from the slowly cooled glass ribbon. In this way, the curved glass plate shown in FIGS. 4 and 5 is manufactured.
- the use of the glass plate is not particularly limited, for example, there is a curved display such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display (PDP).
- the curved display is a display having a convex curved surface or a concave curved display surface as viewed from the user.
- a curved display having a convex curved display surface is referred to as a “convex curved display”
- a curved display having a concave curved display surface is referred to as a “concave curved display”.
- a thin film transistor (TFT), a color filter (CF), or the like is formed on a glass substrate used for a curved display by a photolithography method or the like.
- the material of the glass plate is appropriately selected according to the use of the glass plate.
- an alkali metal affects the liquid crystal, and therefore, an alkali-free glass that does not substantially contain an alkali metal is used. This is because the alkali metal not only contaminates the liquid crystal material but also adversely affects the transistor characteristics.
- alkali-free glass examples include SiO 2 : 50 to 66%, Al 2 O 3 : 10.5 to 22%, B 2 O 3 : 0 to 12%, MgO: 0 in terms of mass% based on oxide.
- An alkali-free glass containing ⁇ 8%, CaO: 0 ⁇ 14.5%, SrO: 0 ⁇ 24%, BaO: 0 ⁇ 13.5% and MgO + CaO + SrO + BaO: 9 ⁇ 29.5% is used.
- an alkali free glass what contains the following component in the mass percentage display of an oxide basis is preferable.
- SiO 2 50 to 66% Al 2 O 3 : 10.5-24% B 2 O 3 : 0 to 12% MgO: 0-8% CaO: 0 to 14.5% SrO: 0-24% BaO: 0 to 13.5% MgO + CaO + SrO + BaO: 9 to 29.5% ZrO 2 : 0 to 5% Moreover, as an alkali free glass, what contains the following component in the mass percentage display of an oxide basis is preferable. SiO 2 : 58 to 66% Al 2 O 3 : 15-22% B 2 O 3 : 5-12% MgO: 0-8% CaO: 0-9% SrO: 3 to 12.5% BaO: 0-2% MgO + CaO + SrO + BaO: 9-18%
- the thickness of the glass plate is not particularly limited, but may be 0.2 mm or less, for example.
- the glass ribbon forming step (step S11) in FIG. 1 is a step of forming molten glass into a strip-like glass ribbon.
- the glass ribbon forming method may be a general method, for example, a float method or a downdraw method.
- the float method is a method in which molten glass is continuously supplied to a bath surface of molten metal (for example, molten tin) in a bathtub and a glass ribbon is formed into a strip shape.
- molten metal for example, molten tin
- the float process uses a smooth bath surface of molten metal to stretch the molten glass in the horizontal direction, so that a wide glass plate (for example, a rectangular glass plate having a short side length of 1500 mm or more) is manufactured.
- a wide glass plate for example, a rectangular glass plate having a short side length of 1500 mm or more
- the use surface When manufacturing a glass substrate for curved display by the float process, the surface that is in contact with the molten metal bath surface is the use surface.
- the use surface is a surface on which TFTs, CFs, and the like are formed. It is desirable to polish and clean the surface to be used before forming TFT, CF, or the like.
- the down draw method is roughly divided into a slot down draw method and an overflow down draw method (fusion method). In either case, the molten glass is continuously flowed down from the formed body to form a glass ribbon in a strip shape. It is a method to do.
- the downdraw method is suitable for manufacturing a thin glass plate (for example, a glass plate having a thickness of 0.2 mm or less) because the molten glass is drawn downward using gravity.
- the slot down draw method is a method in which molten glass is supplied to the internal space of a molded body, and the molten glass is continuously flowed down from a slit provided at the bottom of the molded body to form a strip-shaped glass ribbon.
- molten glass is supplied into a molded body having a substantially V-shaped cross section, and the molten glass overflowing on both sides of the molded body is caused to flow down along both side surfaces of the molded body.
- This is a method of forming a ribbon glass ribbon by joining together in the vicinity.
- the glass ribbons formed by these float methods and downdraw methods tend to have thicker side edges (also referred to as ears) on both sides in the width direction than other portions. Therefore, the rigidity in the width direction of the glass ribbon is lower than the rigidity in the longitudinal direction.
- the glass ribbon slow cooling step (step S12) in FIG. 1 is a step of slow cooling while conveying the glass ribbon in a predetermined direction.
- the slow cooling method of the glass ribbon may be a general method.
- the glass ribbon 1 is gradually cooled while being transported horizontally on a plurality of transport rolls 3 disposed in the slow cooling furnace 2.
- the glass ribbon 5 is gradually cooled while being conveyed downward by a plurality of roller groups 7 disposed in the slow cooling furnace 6.
- a temperature difference ⁇ T is created between the front surface and the back surface of the glass ribbon.
- the heating value of the heater fixed to the inner wall of the slow cooling furnace is controlled.
- the heater 4 is provided separately on both sides (upper side and lower side) of the glass ribbon 1 and is controlled independently. Thereby, temperature difference (DELTA) T can be made between the surface of the glass ribbon 1, and a back surface.
- DELTA temperature difference
- the heater 4 is divided in the width direction of the glass ribbon 1 and controlled so that the temperature of the glass ribbon 1 is uniform in the width direction. Further, the heaters 4 may be provided in a plurality of rows in the conveyance direction of the glass ribbon 1, and may be controlled so that the temperature of the glass ribbon 1 gradually decreases along the conveyance direction.
- the heaters 8 are provided separately on both sides of the glass ribbon 5 (left side and right side in the drawing) and are controlled independently. Thereby, temperature difference (DELTA) T can be made between the surface of the glass ribbon 5, and a back surface.
- DELTA temperature difference
- the heater 8 is divided in the width direction of the glass ribbon 5, and the temperature of the glass ribbon 5 is controlled to be uniform in the width direction. Further, the heaters 8 may be provided in a plurality of rows in the conveyance direction of the glass ribbon 5, and may be controlled so that the temperature of the glass ribbon 5 gradually decreases along the conveyance direction.
- the heater control method is not particularly limited. For example, there is a method in which the temperature distribution of the glass ribbon is detected by a temperature sensor such as a radiation thermometer and automatically controlled by a control device such as a microcomputer based on the detection result. is there. As another method, there is a method of measuring the residual stress of the manufactured glass plate and performing manual control based on the measurement result.
- a temperature gradient occurs along the thickness direction of the glass ribbon.
- the temperature of the front or back surface of the glass ribbon is equal to or higher than the strain point of the glass, and the temperature of the back or front surface of the glass ribbon is less than the strain point of the glass.
- strain point of glass refers to a temperature at which the viscosity of the glass is 4 ⁇ 10 14 dPa ⁇ s. In general, it is considered difficult for glass to flow at a temperature below the strain point of glass.
- the high-temperature side surface (for example, the front surface) tends to shrink more than the low-temperature side surface (for example, the back surface), so that compressive stress is generated on the back surface and tensile stress on the surface. appear.
- the surface tends to be a concave curved surface and the back surface tends to be a convex curved surface.
- the glass ribbon tends to be curved in an arc shape when viewed from the longitudinal direction. This is because the rigidity in the width direction of the glass ribbon is lower than the rigidity in the longitudinal direction as described above.
- the glass ribbon is cooled to around room temperature while maintaining the temperature difference ⁇ T, but the present invention is not limited to this. That is, the same effect can be obtained by eliminating the temperature difference ⁇ T in a temperature region lower than the strain point of the glass.
- the temperature difference ⁇ T (absolute value) between the front and back surfaces of the glass ribbon that passes through the temperature range of the glass strain point is preferably 2 ° C. or higher, preferably 3 ° C. or higher. More preferably, it is more preferably 5 ° C. or higher. If the temperature difference ⁇ T is too small, the effect cannot be obtained sufficiently.
- the surface on the high temperature side and the surface on the low temperature side of the glass ribbon are determined according to the glass ribbon forming method, the glass plate application, and the like.
- the lower surface to be used is set to the high temperature side surface. To do. Thereby, the lower surface tends to be a concave curved surface.
- the lower surface serving as the use surface is set to the low temperature side surface. Thereby, the lower surface tends to be a convex curved surface.
- the lower surface to be used is set as the low temperature side surface. To do. Thereby, the lower surface tends to be a convex curved surface.
- the lower surface serving as the use surface is set as the high-temperature surface. Thereby, the lower surface tends to be a concave curved surface.
- the cutting method may be a general method. For example, after processing a cut line on the glass ribbon, a bending stress is applied, and the glass ribbon is cut along the cut line.
- the glass ribbon is cut in the longitudinal direction and the width direction of the glass ribbon, and the side edges on both sides of the glass ribbon in the width direction are cut off.
- the glass plate cut out in this way basically has the same bending direction and curved shape as the glass ribbon. Since the bending direction and the bending shape of the glass plate are caused by the temperature difference ⁇ T in the slow cooling process of the glass ribbon, it can be adjusted by adjusting the temperature difference ⁇ T.
- the temperature difference ⁇ T is provided between the front surface and the back surface of the glass ribbon.
- This method of manufacturing a glass plate can reduce the number of steps because it is not necessary to reheat the glass as in the conventional method.
- this method does not require a hot press device as in the prior art, a large area glass plate (for example, a rectangular glass plate having a short side of 1500 mm or more) or a thin glass plate. (For example, a glass plate having a thickness of 0.2 mm or less), a glass plate having a high molding temperature (for example, a glass substrate for display) and the like are suitable.
- this glass plate manufacturing method does not require changing the arrangement of the components of the glass plate manufacturing apparatus according to changes in the glass plate manufacturing conditions as in the prior art.
- a curved glass plate can be easily produced by adjusting ⁇ T.
- the glass plate manufactured by the manufacturing method of the said glass plate is demonstrated, this invention is not limited to this.
- the glass plate may be manufactured by a redraw method. In the redraw method, a glass plate is heated and softened and stretched. Subsequently, when the glass plate is gradually cooled, a temperature difference ⁇ T may be provided between the front surface and the back surface of the glass plate.
- the glass plate 10 is substantially rectangular and has a thickness T of 0.2 mm or less. As shown in FIGS. 4 and 5, the glass plate 10 includes a pair of plate-like bodies 15, 16, etc. so that the sides 13, 14 of the front surface 11 and the back surface 12 are vertical planes. When it is supported and suspended, it bends.
- the glass plate 10 is suspended such that the surface between the one side portion 13 and the one side portion 14 is a horizontal upper surface.
- the upper surface 17 may be a cut surface cut in the longitudinal direction of the glass ribbon.
- the glass plate 10 has such a curved direction that the front surface 11 becomes a concave curved surface and the back surface 12 becomes a convex curved surface in a suspended state.
- the vertical cross-sectional shapes of the front surface 11A and the back surface 12A are approximated by quadratic curves 110A and 120A.
- the bending direction may be determined.
- Specific examples of the quadratic curve include an ellipse, a hyperbola, a parabola, or a circle.
- the usage of the glass plate 10 is not particularly limited, for example, it is a display such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), and an organic EL (OLED).
- LCD liquid crystal display
- PDP plasma display
- OLED organic EL
- a thin film transistor (TFT), a color filter (CF), or the like is formed on a glass substrate used for a curved display by a photolithography method or the like.
- the surface 11 having a concave curved surface in the state shown in FIGS.
- the back surface 12 that is a convex curved surface in the state shown in FIGS. 4 and 5 is the use surface.
- the glass plate 10 when the glass plate 10 is used for a convex curved display, when the glass plate 10 is used as a TFT substrate, the back surface 12 having a convex curved surface in the state shown in FIGS. 4 and 5 is used.
- the surface 11 that is a concave curved surface in the state shown in FIGS. 4 and 5 is the use surface.
- the glass plate 10 is curved in a predetermined direction, an excessive load is not applied to the glass plate 10 when it is incorporated in a curved display as a glass substrate. For this reason, the display quality of a curved display can be improved.
- the material of the glass plate 10 is appropriately selected according to the use of the glass plate 10 and the like.
- an alkali metal affects the liquid crystal, and therefore, an alkali-free glass that does not substantially contain an alkali metal is used.
- the length of the short side of the glass plate 10 may be 1500 mm or more.
- the glass plate 10 is desirably manufactured by a float process.
- Example 1 the glass substrate for curved display is 100 by the glass ribbon forming step (step S11), the glass ribbon slow cooling step (step S12), and the glass plate cutting step (step S13) shown in FIG. A sheet was manufactured.
- molten glass is formed into a strip-shaped glass ribbon by the float method, and after cooling slowly while conveying the glass ribbon horizontally, a rectangular glass substrate is formed from the glass ribbon cooled to near room temperature. Cut out.
- the shape of the glass substrate was 1500 mm ⁇ 1800 mm ⁇ 0.2 mm.
- non-alkali glass (trade name: AN100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a strain point of 670 ° C. was used.
- the temperature difference ⁇ T applied between the front surface and the back surface (upper side and lower side) of the glass ribbon is 2 ° C. did.
- the temperature difference ⁇ T was calculated by measuring the temperature T1 at the center in the width direction on the upper surface of the glass ribbon and the temperature T2 (T2> T1) at the center in the width direction on the lower surface of the glass ribbon, respectively.
- the maximum amount of deflection W of the back surface 12 (the surface that was the upper side in the slow cooling step of the glass ribbon) that is a convex curved surface was measured. .
- the maximum deflection amount W of the back surface 12 that becomes a convex curved surface is the maximum deflection amount when the vertical surface 18 including one side portion (short side portion) 14 of the back surface 12 that becomes a convex curved surface is used as a reference surface with zero deflection.
- the vertical dimension D (see FIG. 5) of one side (short side) 13, 14 supported by the pair of plate-like bodies 15, 16 was 10 mm.
- the average value of the maximum deflection amount W of the back surface 12 that is the convex curved surface of 100 glass substrates was 2 mm, and the glass plate 10 was curved in a predetermined direction as shown in FIG.
- Example 2 100 glass substrates were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the temperature difference ⁇ T was set to 3 ° C., and the maximum deflection amount W of the back surface 12 having a convex curved surface was measured for each glass substrate. .
- the average value of the maximum deflection amount W of the back surface 12 that is the convex curved surface of 100 glass substrates was 4 mm, and the glass plate 10 was curved in a predetermined direction as in FIG.
- Example 3 100 glass substrates were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the temperature difference ⁇ T was set to 5 ° C., and the maximum deflection amount W of the back surface 12 having a convex curved surface was measured for each glass substrate. .
- the average value of the maximum deflection amount W of the back surface 12 that is a convex curved surface of 100 glass substrates was 8 mm, and the glass plate 10 was curved in a predetermined direction as in FIG.
- Comparative Example 1 100 glass substrates were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the temperature difference ⁇ T was set to 0 ° C. (that is, the temperature difference ⁇ T was not applied). Was not curved in a predetermined direction, and the maximum amount of deflection W could not be measured.
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Abstract
本発明は、溶融ガラスを帯板状の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所定方向に搬送しながら徐冷する徐冷工程と、前記徐冷工程後のガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程とを有するガラス板の製造方法であって、前記徐冷工程において、前記ガラスリボンがガラスの歪み点の温度領域を通過する際に、前記ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差をつけるガラス板の製造方法に関する。
Description
本発明は、ガラス板の製造方法およびガラス板に関し、特に曲面ディスプレイ用ガラス基板の製造方法および曲面ディスプレイ用ガラス基板に関する。
平面ガラス板を製造する代表的な方法として、フロート法やダウンドロー法が知られている。フロート法では、フロートバス内の溶融金属(例えば、溶融錫)の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して、帯板状のガラスリボンを形成する。
フロート法において、ガラスリボンは、浴面から引き上げられた後、フロートバスの出口から徐冷炉内に搬送される。徐冷炉内には複数の搬送ロールが配列されており、ガラスリボンは複数の搬送ロール上を水平に搬送されながら徐冷される。徐冷炉の出口から搬出されたガラスリボンは、所定寸法に切断され、製品である平面ガラス板となる。
ダウンドロー法は、スロットダウンドロー法とオーバーフローダウンドロー法(フュージョン法)とに大別されるが、いずれも、断面が樋状の成形体(forming body)から溶融ガラスを連続的に流れ落として、帯板状のガラスリボンを形成する。
ダウンドロー法において、ガラスリボンは、成形体が内部に配置された成形炉の下部から徐冷炉内に搬送される。徐冷炉内にはガラスリボンの幅方向の両側にそれぞれ一対のローラからなるローラ群が配置されており、ガラスリボンはローラ群によって挟持され下方に搬送されながら徐冷される。徐冷炉の出口から搬出されたガラスリボンは、所定寸法に切断され、製品である平面ガラス板となる。
一方、曲面ガラス板を製造する方法として、フロート法などにより平面ガラス板を製造した後、平面ガラス板を再加熱し軟化して湾曲させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、一対のプレス面の間に平面ガラス板を挟んで熱プレスする。
また、曲面ガラス板を製造する別の方法として、ダウンドロー法による方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法では、徐冷炉内において、上方のローラ群と下方のローラ群とを水平方向に相対的にずらすことによって、ガラスリボンの自重による撓み変形を利用して曲面ガラス板を製造する。
ところで、近年、液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)などのディスプレイの大型化が進行している。これに伴い、ディスプレイの視認性を確保するため、ユーザから見て凹曲面(または凸曲面)の表示面を有する曲面ディスプレイが開発されている。
このような曲面ディスプレイ向けのガラス基板は、従来の平面ディスプレイ向けのガラス基板と異なる構成とする必要がある。例えば、平面ディスプレイ向けのガラス基板を曲面ディスプレイに搭載しようとすると、ガラス基板に応力を加えて湾曲させる必要があるので、ガラス基板に過大な負荷がかかりやすく、ディスプレイの表示不良が発生しやすい。
そこで、曲面ガラス板を曲面ディスプレイ向けのガラス基板として使用することが考えられるが、従来の曲面ガラス板の製造方法には、以下のような問題がある。
まず、特許文献1に記載の方法は、ガラスを再加熱する必要があるので、工程数が多くなるという問題がある。また、大面積(例えば、短辺の長さが1500mm以上)のガラス基板を熱プレスにより湾曲させることは困難である。
特に、ディスプレイ向けのガラス基板は、一般的なガラスよりも高い成形温度を有するガラスで形成されるので、熱プレスにより湾曲させることは困難である。例えば、LCD向けのガラス基板に用いられる無アルカリガラスは、窓ガラスに用いられるソーダライムガラスよりも100℃以上高い成形温度を有する。
また、特許文献2に記載の方法は、製造条件の変化(例えば、成形体の経時劣化や製品の曲率変更)に応じて複数のローラ群の配置を変更する必要があり、その作業が煩雑であるという問題がある。また、この方法はフロート法に適用できないので、大面積(例えば、短辺の長さが1500mm以上)のガラス基板を製造するのが困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、曲面ガラス板を容易に製造することができるガラス板の製造方法を提供することを主な目的とする。
本発明は、前記目的を達成するために、溶融ガラスを帯板状の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所定方向に搬送しながら徐冷する徐冷工程と、前記徐冷工程後のガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程とを有するガラス板の製造方法であって、前記徐冷工程において、前記ガラスリボンがガラスの歪み点の温度領域を通過する際に、前記ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差をつけるガラス板の製造方法を提供する。
本発明のガラス板の製造方法において、前記温度差が2℃以上であることが好ましい。
また、本発明のガラス板の製造方法において、前記徐冷工程における前記ガラスリボンの高温側の面の温度は、前記ガラスの歪み点以上の温度であり、前記徐冷工程における前記ガラスリボンの低温側の面の温度は、前記ガラスの歪み点未満の温度であることが好ましい。
また、本発明のガラス板の製造方法において、前記ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5%
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5%
さらに、本発明のガラス板の製造方法において、前記ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
また、本発明は、前記目的を達成するために、厚さ0.2mm以下の略矩形状のガラス板において、前記ガラス板の表面および裏面の一辺部が鉛直な平面になるように、該一辺部を支持して前記ガラス板を吊り下げたとき、湾曲するガラス板を提供する。
また、本発明のガラス板は、短辺の長さが1500mm以上であることが好ましい。
また、本発明のガラス板は、フロート法により製造されることが好ましい。
また、本発明のガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5%
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5%
さらに、本発明のガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなることが好ましい。
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
本発明によれば、曲面ガラス板を容易に製造することができるガラス板の製造方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
(ガラス板の製造方法)
図1は、本発明の一実施形態におけるガラス板の製造方法の工程図である。図1に示すように、本実施形態によるガラス板の製造方法は、溶融ガラスを帯板状のガラスリボンに成形する成形工程(ステップS11)と、ガラスリボンを所定方向に搬送しながら徐冷する徐冷工程(ステップS12)と、徐冷したガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程(ステップS13)とを有する。このようにして、図4および図5に示す曲面ガラス板を製造する。
図1は、本発明の一実施形態におけるガラス板の製造方法の工程図である。図1に示すように、本実施形態によるガラス板の製造方法は、溶融ガラスを帯板状のガラスリボンに成形する成形工程(ステップS11)と、ガラスリボンを所定方向に搬送しながら徐冷する徐冷工程(ステップS12)と、徐冷したガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程(ステップS13)とを有する。このようにして、図4および図5に示す曲面ガラス板を製造する。
ガラス板の用途は、特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)などの曲面ディスプレイがある。曲面ディスプレイは、ユーザから見て、凸曲面または凹曲面の表示面を有するディスプレイである。以下、凸曲面の表示面を有する曲面ディスプレイを「凸曲面ディスプレイ」といい、凹曲面の表示面を有する曲面ディスプレイを「凹曲面ディスプレイ」という。両者を特に区別しない場合、単に「曲面ディスプレイ」という。曲面ディスプレイに用いるガラス基板上には、フォトリソグラフィ法などにより、薄膜トランジスタ(TFT)やカラーフィルター(CF)などが形成される。
ガラス板の材料は、ガラス板の用途などに応じて適宜選定される。例えば、ガラス板の用途が液晶ディスプレイである場合、アルカリ金属が液晶に影響を与えるので、アルカリ金属を実質的に含まない無アルカリガラスが用いられる。アルカリ金属が、液晶材料を汚染するだけではなく、トランジスタ特性に悪影響を及ぼしてしまうからである。
無アルカリガラスとしては、例えば、酸化物基準の質量%表示で、SiO2:50~66%、Al2O3:10.5~22%、B2O3:0~12%、MgO:0~8%、CaO:0~14.5%、SrO:0~24%、BaO:0~13.5%を含有し、MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%である無アルカリガラスが用いられる。
また、無アルカリガラスとしては、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有するものが好ましい。
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5%
また、無アルカリガラスとしては、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有するものが好ましい。
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
また、無アルカリガラスとしては、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有するものが好ましい。
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5%
また、無アルカリガラスとしては、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有するものが好ましい。
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
ガラス板の厚さは、特に限定されないが、例えば0.2mm以下であっても良い。
図1のガラスリボンの成形工程(ステップS11)は、溶融ガラスを帯板状のガラスリボンに成形する工程である。ガラスリボンの成形方法は、一般的な方法であって良く、例えばフロート法やダウンドロー法であって良い。
フロート法は、浴槽内の溶融金属(例えば、溶融錫)の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して、帯板状にガラスリボンを成形する方法である。フロート法は、溶融金属の平滑な浴面を利用して、溶融ガラスを水平方向に引き延ばすので、幅の広いガラス板(例えば、短辺の長さが1500mm以上の矩形のガラス板)を製造するのに適している。
フロート法により曲面ディスプレイ用ガラス基板を製造する場合、溶融金属の浴面に接触していた面が、使用面となる。使用面とは、TFTやCFなどを形成する面のことである。TFTやCFなどを形成する前に、使用面を研磨し、洗浄しておくことが望ましい。
ダウンドロー法は、スロットダウンドロー法とオーバーフローダウンドロー法(フュージョン法)とに大別されるが、いずれも、成形体から溶融ガラスを連続的に流れ落として、帯板状にガラスリボンを形成する方法である。ダウンドロー法は、重力を利用して溶融ガラスを下方に引き延ばすので、厚さの薄いガラス板(例えば、厚さ0.2mm以下のガラス板)を製造するのに適している。
スロットダウンドロー法は、成形体の内部空間に溶融ガラスを供給し、成形体の底部に設けたスリットから溶融ガラスを連続的に流れ落として、帯板状のガラスリボンを成形する方法である。オーバーフローダウンドロー法は、断面略V字状の成形体の内部に溶融ガラスを供給し、成形体の両側に溢れ出た溶融ガラスを成形体の両側面に沿って流下させ、成形体の下縁付近で合流させて帯板状のガラスリボンを形成する方法である。
これらのフロート法やダウンドロー法により形成されたガラスリボンは、幅方向両側の側縁部(耳部とも呼ばれる)が他の部分よりも厚くなる傾向にある。そのため、ガラスリボンの幅方向の剛性が、長手方向の剛性よりも低くなっている。
図1のガラスリボンの徐冷工程(ステップS12)は、ガラスリボンを所定方向に搬送しながら徐冷する工程である。ガラスリボンの徐冷方法は、一般的な方法であって良い。例えば、フロート法の場合、図2に示すように、ガラスリボン1は、徐冷炉2内に配置された複数の搬送ロール3上を水平に搬送されながら徐冷される。また、ダウンドロー法の場合、図3に示すように、ガラスリボン5は、徐冷炉6内に配置された複数のローラ群7により下方に搬送されながら徐冷される。
本実施形態では、ガラスリボンの徐冷工程において、ガラスリボンがガラスの歪み点の温度領域を通過する際に、ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差ΔTをつける。温度差ΔTをつけるため、徐冷炉の内壁に固定されたヒータの発熱量を制御している。
例えば、フロート法の場合、図2に示すように、ヒータ4は、ガラスリボン1の両側(上側および下側)に離間して設けられ、独立に制御される。これにより、ガラスリボン1の表面と裏面の間に温度差ΔTをつけることができる。
ヒータ4は、ガラスリボン1の幅方向に分割され、ガラスリボン1の温度が幅方向に均一になるように制御される。また、ヒータ4は、ガラスリボン1の搬送方向に複数列設けられ、ガラスリボン1の温度が搬送方向に沿って徐々に低下するように制御されても良い。
同様に、ダウンドロー法の場合、図3に示すように、ヒータ8は、ガラスリボン5の両側(図面中左側および右側)に離間して設けられ、独立に制御される。これにより、ガラスリボン5の表面と裏面の間に温度差ΔTをつけることができる。
ヒータ8は、ガラスリボン5の幅方向に分割され、ガラスリボン5の温度が幅方向に均一になるように制御される。また、ヒータ8は、ガラスリボン5の搬送方向に複数列設けられ、ガラスリボン5の温度が搬送方向に沿って徐々に低下するように制御されても良い。
ヒータの制御方法としては、特に限定されないが、例えば、ガラスリボンの温度分布を放射温度計などの温度センサにより検出し、その検出結果に基づいてマイクロコンピュータなどの制御装置で自動制御する方法などがある。なお、別の方法として、製造されたガラス板の残留応力などを測定し、その測定結果に基づいて手動制御する方法もある。
このようにして、ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差ΔTをつけると、ガラスリボンの厚さ方向に沿って温度傾斜が生じる。ガラスの歪み点の温度領域では、ガラスリボンの表面または裏面の温度がガラスの歪み点以上となっており、且つ、ガラスリボンの裏面または表面の温度がガラスの歪み点未満となっている。
ここで、「ガラスの歪み点」とは、ガラスの粘度が4×1014dPa・sとなる温度をいう。一般的に、ガラスの歪み点未満の温度ではガラスが流動することが困難であるとされている。
ガラスの歪み点よりも高い温度領域では、ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差ΔTをつけると、温度差ΔTに起因する応力を緩和するように、ガラスが流動する。従って、ガラスの歪み点よりも高い温度領域では、ガラスリボンに応力が発生してもすぐに緩和してしまう。
その後、温度差ΔTを保持したままガラスリボンを室温付近まで冷却すると、応力のほとんどないガラスリボンが得られるが、続いて、温度差ΔTがなくなる過程において、ガラスリボンに応力が蓄積する。
温度差ΔTがなくなる過程では、高温側の面(例えば、表面)が低温側の面(例えば、裏面)に対してより収縮しようとするので、裏面に圧縮応力が発生し、表面に引張応力が発生する。その結果、表面が凹曲面になろうとし、裏面が凸曲面になろうとする。
このとき、ガラスリボンは、長手方向から見て円弧状に湾曲する傾向にある。上述の如く、ガラスリボンの幅方向の剛性が長手方向の剛性よりも低いからである。
なお、本実施形態では、温度差ΔTを保持したままガラスリボンを室温付近まで冷却するとしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、ガラスの歪み点よりも低い温度領域において、温度差ΔTをなくせば、同様の効果が得られる。
このガラスリボンの徐冷工程において、ガラスの歪み点の温度領域を通過するガラスリボンの表面と裏面の間の温度差ΔT(絶対値)は、2℃以上であることが好ましく、3℃以上であることがより好ましく、5℃以上であることがさらに好ましい。温度差ΔTが小さ過ぎると、効果が十分に得られない。
このガラスリボンの徐冷工程において、ガラスリボンの高温側の面と低温側の面とは、ガラスリボンの成形方法やガラス板の用途などに応じて決定される。
例えば、ガラスリボンの成形方法がフロート法であって、ガラス板の用途が凹曲面ディスプレイである場合に、ガラス板がTFT基板として用いられるときは、使用面となる下面を高温側の面に設定する。これにより、下面が凹曲面になろうとする。一方、この場合に、ガラス板がCF基板として用いられるときは、使用面となる下面を低温側の面に設定する。これにより、下面が凸曲面になろうとする。
また、ガラスリボンの成形方法がフロート法であって、ガラス板の用途が凸曲面ディスプレイである場合に、ガラス板がTFT基板として用いられるときは、使用面となる下面を低温側の面に設定する。これにより、下面が凸曲面になろうとする。一方、この場合に、ガラス板がCF基板として用いられるときは、使用面となる下面を高温側の面に設定する。これにより、下面が凹曲面になろうとする。
図1の切り出し工程(ステップS13)は、徐冷したガラスリボンからガラス板を切り出す工程である。切断方法は、一般的な方法であって良い。例えば、ガラスリボンに切り線を加工したうえで、曲げ応力を加え、ガラスリボンを切り線に沿って割断する方法が用いられる。
矩形状のガラス板を切り出す際には、ガラスリボンの長手方向および幅方向にガラスリボンを切断して、ガラスリボンの幅方向両側の側縁部を切除する。
このようにして切り出されたガラス板は、基本的に、ガラスリボンと同じ湾曲方向や湾曲形状を有する。ガラス板の湾曲方向や湾曲形状は、ガラスリボンの徐冷工程における温度差ΔTに起因するので、温度差ΔTを調節することで調節可能である。
以上説明したように、本実施形態によれば、ガラスリボンの徐冷工程において、ガラスリボンが歪み点の温度領域を通過する際に、ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差ΔTをつけることで、所望の湾曲方向や湾曲形状を有する曲面ガラス板を製造することができる。
このガラス板の製造方法は、従来のように、ガラスを再加熱する必要がないので工程数を削減することができる。また、この方法は、従来のように、熱プレス装置が必要ないので、大面積のガラス板(例えば、短辺の長さが1500mm以上の矩形状のガラス板)や、厚さの薄いガラス板(例えば、厚さ0.2mm以下のガラス板)、成形温度の高いガラス板(例えば、ディスプレイ用ガラス基板)などを製造するのに適している。さらに、このガラス板の製造方法は、従来のように、ガラス板製造条件の変化に応じて、ガラス板製造装置の構成部品の配置を変更する必要がなく、ヒータの出力を変更して温度差ΔTを調節することにより、容易に曲面ガラス板を製造することができる。
(ガラス板)
次に、図4および図5に基づき、上記ガラス板の製造方法により製造されたガラス板について説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、ガラス板は、リドロー法により製造されたものであっても良い。リドロー法では、ガラス板を加熱し軟化して、引き延ばす。続いて、ガラス板を徐冷する際に、ガラス板の表面と裏面の間に温度差ΔTをつければ良い。
次に、図4および図5に基づき、上記ガラス板の製造方法により製造されたガラス板について説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、ガラス板は、リドロー法により製造されたものであっても良い。リドロー法では、ガラス板を加熱し軟化して、引き延ばす。続いて、ガラス板を徐冷する際に、ガラス板の表面と裏面の間に温度差ΔTをつければ良い。
ガラス板10は、略矩形状であって、0.2mm以下の厚さTを有する。ガラス板10は、図4および図5に示すように、表面11および裏面12の一辺部13、14が鉛直な平面になるように、一対の板状体15、16などで一辺部13、14を支持して吊り下げたとき、湾曲する。
なお、図4および図5において、ガラス板10は、一辺部13と一辺部14との間にある面が水平な上面となるように、吊り下げられている。この上面17は、ガラスリボンの長手方向に切断された切断面であって良い。
このように、ガラス板10は、吊り下げられた状態で、表面11が凹曲面となり、裏面12が凸曲面となるような湾曲方向を有している。なお、図6に示すように、ガラス板10Aの表面11Aや裏面12Aが微小なうねりを有する場合、表面11Aや裏面12Aの鉛直断面形状を2次曲線110A、120Aで近似して、ガラス板10の湾曲方向を決定して良い。2次曲線の具体例としては、楕円、双曲線、放物線または円等が挙げられる。
ガラス板10の用途は、特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)や有機EL(OLED)などのディスプレイである。曲面ディスプレイに用いるガラス基板上には、フォトリソグラフィ法などにより、薄膜トランジスタ(TFT)やカラーフィルター(CF)などが形成される。
ガラス板10の用途が凹曲面ディスプレイである場合に、ガラス板10がTFT基板として用いられるときは、図4および図5に示す状態で凹曲面となる表面11が使用面となる。一方、この場合に、ガラス板10がCF基板として用いられるときは、図4および図5に示す状態で凸曲面となる裏面12が使用面となる。
また、ガラス板10の用途が凸曲面のディスプレイである場合に、ガラス板10がTFT基板として用いられるときは、図4および図5に示す状態で凸曲面となる裏面12が使用面となる。一方、この場合に、ガラス板10がCF基板として用いられるときは、図4および図5に示す状態で凹曲面となる表面11が使用面となる。
このように、ガラス板10は、所定方向に湾曲しているので、ガラス基板として曲面ディスプレイに組み込んだ際に、ガラス板10に過度な負荷がかからない。このため、曲面ディスプレイの表示品質を向上することができる。
ガラス板10の材料は、ガラス板10の用途などに応じて適宜選定される。例えば、ガラス板10の用途が液晶ディスプレイである場合、アルカリ金属が液晶に影響を与えるので、アルカリ金属を実質的に含まない無アルカリガラスが用いられる。
ガラス板10の短辺の長さは、1500mm以上であっても良く、この場合、ガラス板10は、フロート法により製造されたものであることが望ましい。
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
[実施例1]
実施例1では、図1に示すガラスリボンの成形工程(ステップS11)、ガラスリボンの徐冷工程(ステップS12)、およびガラス板の切り出し工程(ステップS13)により、曲面ディスプレイ用のガラス基板を100枚製造した。
実施例1では、図1に示すガラスリボンの成形工程(ステップS11)、ガラスリボンの徐冷工程(ステップS12)、およびガラス板の切り出し工程(ステップS13)により、曲面ディスプレイ用のガラス基板を100枚製造した。
具体的には、フロート法によって、溶融ガラスを帯板状のガラスリボンに成形し、ガラスリボンを水平に搬送しながら徐冷した後、室温付近まで冷却されたガラスリボンから矩形状のガラス基板を切り出した。
ガラス基板の形状は、1500mm×1800mm×0.2mmとした。ガラス基板の材料には、歪み点が670℃である無アルカリガラス(旭硝子株式会社製、商品名:AN100)を用いた。また、ガラスリボンの徐冷工程において、ガラスリボンがガラスの歪み点の温度領域を通過する際に、ガラスリボンの表面と裏面(上側と下側)の間につける温度差ΔTは、2℃とした。
温度差ΔTは、ガラスリボンの上面の幅方向中央の温度T1、およびガラスリボンの下面の幅方向中央の温度T2(T2>T1)をそれぞれ放射温度計により測定し、算出した。
このようにして得られた各ガラス基板について、図4および図5に示す状態で、凸曲面となる裏面12(ガラスリボンの徐冷工程において上側であった面)の最大撓み量Wを測定した。凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wは、凸曲面となる裏面12の一辺部(短辺部)14を含む鉛直面18を撓み量0の基準面としたときの最大撓み量である。一対の板状体15、16で支持されている一辺部(短辺部)13、14の上下方向寸法D(図5参照)は、10mmとした。
測定の結果、100枚のガラス基板の凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wの平均値は2mmであり、図5に示すように、ガラス板10は、所定方向に湾曲していた。
[実施例2]
実施例2では、温度差ΔTを3℃とした以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板を100枚製造し、各ガラス基板について凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wを測定した。その結果、100枚のガラス基板の凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wの平均値は4mmであり、図5と同様に、ガラス板10は、所定方向に湾曲していた。
実施例2では、温度差ΔTを3℃とした以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板を100枚製造し、各ガラス基板について凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wを測定した。その結果、100枚のガラス基板の凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wの平均値は4mmであり、図5と同様に、ガラス板10は、所定方向に湾曲していた。
[実施例3]
実施例3では、温度差ΔTを5℃とした以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板を100枚製造し、各ガラス基板について凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wを測定した。その結果、100枚のガラス基板の凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wの平均値は8mmであり、図5と同様に、ガラス板10は、所定方向に湾曲していた。
実施例3では、温度差ΔTを5℃とした以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板を100枚製造し、各ガラス基板について凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wを測定した。その結果、100枚のガラス基板の凸曲面となる裏面12の最大撓み量Wの平均値は8mmであり、図5と同様に、ガラス板10は、所定方向に湾曲していた。
[比較例1]
比較例1では、温度差ΔTを0℃とした(即ち、温度差ΔTをつけなかった)以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板を100枚製造したが、いずれも、ガラス板10は、所定方向に湾曲しておらず、最大撓み量Wを測定できなかった。
比較例1では、温度差ΔTを0℃とした(即ち、温度差ΔTをつけなかった)以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板を100枚製造したが、いずれも、ガラス板10は、所定方向に湾曲しておらず、最大撓み量Wを測定できなかった。
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の範囲と精神を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、2010年4月28日出願の日本特許出願2010-104351に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、2010年4月28日出願の日本特許出願2010-104351に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
10…ガラス板
11…表面
12…裏面
13…一辺部
14…一辺部
15…板状体
16…板状体
17…上面
18…鉛直面
11…表面
12…裏面
13…一辺部
14…一辺部
15…板状体
16…板状体
17…上面
18…鉛直面
Claims (10)
- 溶融ガラスを帯板状の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所定方向に搬送しながら徐冷する徐冷工程と、前記徐冷工程後のガラスリボンからガラス板を切り出す切り出し工程とを有するガラス板の製造方法であって、
前記徐冷工程において、前記ガラスリボンがガラスの歪み点の温度領域を通過する際に、前記ガラスリボンの表面と裏面の間に温度差をつけるガラス板の製造方法。 - 前記温度差が2℃以上である請求項1に記載のガラス板の製造方法。
- 前記徐冷工程における前記ガラスリボンの第1の面の温度は、前記ガラスの歪み点以上の温度であり、
前記徐冷工程における前記ガラスリボンの第2の面の温度は、前記ガラスの歪み点未満の温度である請求項1に記載のガラス板の製造方法。 - 前記ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、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。
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5% - 前記ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、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。
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18% - 厚さ0.2mm以下の略矩形状のガラス板において、
前記ガラス板の表面および裏面の一辺部が鉛直な平面になるように、該一辺部を支持して前記ガラス板を吊り下げたとき、湾曲するガラス板。 - 短辺の長さが1500mm以上である請求項6に記載のガラス板。
- フロート法により製造される請求項6又は7に記載のガラス板。
- 前記ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、請求項6~8のいずれか一項に記載のガラス板。
SiO2:50~66%
Al2O3:10.5~24%
B2O3:0~12%
MgO:0~8%
CaO:0~14.5%
SrO:0~24%
BaO:0~13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~29.5%
ZrO2:0~5% - 前記ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示において、下記成分を含有する無アルカリガラスからなる、請求項6~8のいずれか一項に記載のガラス板。
SiO2:58~66%
Al2O3:15~22%
B2O3:5~12%
MgO:0~8%
CaO:0~9%
SrO:3~12.5%
BaO:0~2%
MgO+CaO+SrO+BaO:9~18%
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Citations (3)
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WO2009054314A1 (ja) * | 2007-10-25 | 2009-04-30 | Asahi Glass Company, Limited | 無アルカリガラスの製造方法 |
JP2010070411A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 結晶化ガラス板の製造方法 |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
WO2013118537A1 (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-15 | 旭硝子株式会社 | 熱処理装置、及び熱処理方法 |
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