WO2014051069A1 - ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置 - Google Patents

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WO2014051069A1
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glass
temperature
sheet glass
sheet
glass substrate
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PCT/JP2013/076302
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Inventor
伸広 前田
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ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社
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    • 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
    • C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
    • 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
    • C03B17/067—Forming glass sheets combined with thermal conditioning of the sheets

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate manufacturing method and a glass substrate manufacturing apparatus for manufacturing a glass substrate.
  • the temperature of the molten glass at the time of supplying the molded body is made lower than before, the temperature of the molten glass at the lower end of the molded body is made higher than before, and when supplying to the molded body
  • a technique is known in which the difference between the temperature of the molten glass and the temperature of the molten glass when passing through the lower end of the compact is less than 90 ° C. (Patent Document 1).
  • the temperature of the molten glass at the lowermost end of the molded body is made higher than before. Furthermore, in the above technique, the temperature of the molten glass being formed is sufficiently higher than the liquidus temperature to prevent devitrification. Thus, in the above technique, in order not to cause devitrification in the glass, the temperature of the molten glass that passes through the molded body must be increased as compared with the conventional technique. Therefore, since the temperature of the molten glass at the lowermost end of the molded body is higher than before and the viscosity of the glass is lower, it is not possible to suppress the force with which the sheet glass generated by moving away from the molded body tends to shrink in the width direction. The shrinkage of the sheet glass is larger than in the conventional case.
  • this invention suppresses shrinkage
  • the present invention includes the following aspects.
  • One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a glass substrate.
  • the manufacturing method is In the upper space of the molding furnace chamber surrounded by the furnace wall, the process of forming the sheet glass by overflowing the molten glass from the molded body, Passing the sheet glass through a slit-like gap formed by a heat insulating member that partitions the molding furnace chamber into an upper space and a lower space; Cooling the both ends of the sheet glass in the lower space,
  • the heat insulating member is (1) In the step of forming the sheet glass, the temperature of the molten glass when the molten glass passes through the formed body is equal to or higher than the liquidus temperature, and the molten glass has a lowermost end portion of the formed body.
  • the viscosity of both ends of the molten glass when passing is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec
  • the viscosity of both end portions of the sheet glass is A method for producing a glass substrate, wherein a material having heat insulating properties is used so as to be 10 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the thermal resistance between the said upper space and the said lower space of the said heat insulation member is a manufacturing method of the glass substrate of the aspect 1 which is 0.2 m ⁇ 2 > * K / W or more in the atmospheric temperature of the said upper space.
  • a molding furnace chamber surrounded by a furnace wall; A heat insulating member that partitions the molding furnace chamber into an upper space and a lower space, and forms a slit-like gap through which the sheet glass passes; A molded body that is provided in the upper space of the molding furnace chamber and overflows the molten glass to form a sheet glass; A cooling member that cools both ends of the sheet glass in the lower space, The heat insulating member is (1) In the step of forming the sheet glass, the temperature of the molten glass when the molten glass passes through the molded body is equal to or higher than the liquidus temperature, and the molten glass has a lowermost end portion of the molded body.
  • the viscosity of both ends of the molten glass when passing is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec
  • the viscosity of both end portions of the sheet glass is A glass substrate manufacturing apparatus in which a material having a heat insulating property is used so as to be 10 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • glass substrate glass having the following characteristics can be used.
  • glass substrate manufacturing method or glass substrate manufacturing apparatus according to any one of embodiments 1 to 6, wherein the glass substrate has a glass liquid phase viscosity of 10 4.3 dPa ⁇ sec to 10 6.7 dPa ⁇ sec.
  • the glass substrate is made of a glass containing a trace amount of alkali containing 0.05 to 2.0% by mass of an alkali metal oxide. Method or glass substrate manufacturing apparatus.
  • the width of the glass sheet formed using the formed body can be suppressed from shrinking when it is separated from the formed body, and the target width of the sheet glass Can be secured.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the flow of the manufacturing method of the glass substrate of this embodiment. It is a schematic block diagram of an example of the glass substrate manufacturing apparatus which enforces the manufacturing method of the glass substrate of this embodiment. It is a schematic block diagram (sectional drawing) of an example of the shaping
  • the edge part of sheet glass means the range within 150 mm from the edge of the width direction of sheet glass.
  • the center part of sheet glass means the part except the edge part of sheet glass.
  • the strain point refers to the temperature of the glass when the glass viscosity is 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the annealing point refers to the glass temperature when the glass viscosity is 10 13 dPa ⁇ sec.
  • the temperature range near the annealing point is the temperature obtained by adding 100 ° C.
  • the softening point refers to the temperature of the glass when the glass viscosity is 10 7.6 dPa ⁇ sec.
  • the manufacturing method of the glass substrate which concerns on this embodiment manufactures the glass substrate for flat panel displays, such as a liquid crystal television, a plasma television, and a notebook personal computer.
  • the glass substrate is manufactured using a downdraw method.
  • the plurality of steps include a melting step S1, a clarification step S2, a forming step S3, a cooling step S4, and a cutting step S5.
  • Melting process S1 is a process by which the raw material of glass is melted. As shown in FIG. 2, the glass raw material is put into a melting device 11 arranged upstream. The glass raw material is melted in the melting tank of the melting device 11 to become a molten glass FG. The molten glass FG is sent to the refining device 12 through the upstream pipe 23.
  • the clarification step S2 is a step of removing bubbles in the molten glass FG. The molten glass FG from which bubbles have been removed in the refining device 12 is then sent to the forming device 40 through the downstream pipe 24.
  • the forming step S3 is a step of forming the molten glass FG into a sheet-like glass (sheet glass) SG.
  • the molten glass FG overflows from the molded body 41 after being sent to the molded body 41 included in the molding apparatus 40.
  • the overflowed molten glass FG flows down along the surface of the molded body 41.
  • the molten glass FG joins at the lowermost end portion of the formed body 41 to become a sheet glass SG.
  • the sheet glass SG passes through a slit-shaped gap formed by the partition member (heat insulating member) 50 and moves from the upper space of the molding furnace chamber to the lower space.
  • the partition member (heat insulating member) 50 partitions the molding furnace chamber having the molded body 41 (see FIG. 3) into an upper space and a lower space.
  • the cooling step S4 is a step of gradually cooling the sheet glass SG.
  • the glass sheet is cooled to a temperature close to room temperature through the cooling step S4.
  • the thickness (plate thickness) of the glass substrate, the warpage amount of the glass substrate, and the strain amount of the glass substrate are determined according to the cooling state in the molding step S1 and the cooling step S4.
  • the cutting step S5 is a step of cutting the sheet glass SG having a temperature close to room temperature into a predetermined size.
  • size becomes a glass substrate through processes, such as end surface processing after that.
  • glass having a glass strain point of 640 ° C. or higher in the sheet glass SG is used.
  • the width direction of the sheet glass SG means a direction that intersects the direction in which the sheet glass SG flows down (downflow direction or downflow direction), that is, the horizontal direction.
  • FIGS. 3 and 4 show a schematic configuration of the molding apparatus 40.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the molding apparatus 40.
  • FIG. 4 is a side view of the molding apparatus 40.
  • the molding device 40 mainly includes a molded body 41, a partition member 50, a cooling roller 51, a cooling unit 60, a pulling roller 81, and a cutting device 90.
  • molding apparatus 40 is provided with the control apparatus 91 (refer FIG. 9).
  • the control device 91 controls the drive unit of each component included in the molding device 40.
  • each configuration included in the molding apparatus 40 will be described.
  • the formed body 41 forms the molten glass FG into a sheet-like glass (sheet glass SG) by overflowing the molten glass FG.
  • the molded body 41 has a substantially pentagonal shape (a shape similar to a wedge shape) in cross-sectional shape.
  • the substantially pentagonal tip corresponds to the lowermost end 41 a of the molded body 41.
  • the molten glass FG poured into the molded body 41 overflows from the pair of top portions 41b of the molded body 41 and flows down along the pair of side surfaces (surfaces) 41c of the molded body 41. Thereafter, the molten glass FG joins at the lowermost end portion 41a of the molded body 41 to become a sheet glass SG.
  • the viscosity of both ends of the molten glass when the molten glass passes through the lowermost end portion 41a of the molded body 41 is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec, and preferably 10 4.4 to 10 5.4 dPa ⁇ sec. More preferably, it is 10 4.6 to 10 5.2 dPa ⁇ sec.
  • the partition member 50 is arrange
  • the partition member 50 is a heat insulating member.
  • the partition member 50 is partitioned into an upper space of the molding furnace chamber positioned above the partition member 50 and a lower space of the molding furnace chamber positioned below, that is, the upper atmosphere and the lower side of the joining point of the molten glass FG. By partitioning the side atmosphere, heat transfer from the upper side to the lower side of the partition member 50 is blocked.
  • the sheet glass SG moves to the lower space through a slit-like gap formed by a pair of partition members (heat insulating members) 50 located on both sides in the thickness direction of the sheet glass SG.
  • the cooling roller 51 is a unit that is provided in the lower space of the forming furnace chamber and heat-treats both ends in the width direction of the sheet glass SG.
  • the paired cooling rollers 51 are arranged on both sides in the thickness direction of the sheet glass SG and on both ends in the width direction of the sheet glass SG. That is, the cooling roller 51 cools by heat conduction by sandwiching both ends in the width direction of the sheet glass SG separated from the formed body 41 (rapid cooling step).
  • the cooling roller 51 may be air-cooled by an air-cooling tube passed through the cooling roller 51.
  • the cooling roller 51 rapidly cools both end portions of the sheet glass SG so that the viscosity of both end portions of the sheet glass SG is 10 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the cooling of the sheet glass SG by the cooling roller 51 can reduce the shrinkage in the width direction of the sheet glass SG, and the thickness of the sheet glass SG can be made uniform.
  • the flatness of the sheet glass SG can be maintained.
  • the cooling unit 60 is a unit that is provided in the lower space of the forming furnace chamber and performs heat treatment of the sheet glass SG. Specifically, the cooling unit 60 is a unit that cools the sheet glass SG to a temperature region near the annealing point. The cooling unit 60 is disposed below the partition member 50 and on the top plate 80 a of the slow cooling furnace 80. The cooling unit 60 cools the upstream region of the sheet glass SG (upstream region cooling step).
  • the upstream region of the sheet glass SG is a region of the sheet glass SG in which the temperature at the center of the sheet glass SG is higher than the annealing point.
  • the center part of the sheet glass SG is a part sandwiched between both end parts of the sheet glass SG.
  • the upstream region includes a first temperature region and a second temperature region.
  • the first temperature region is a region of the sheet glass SG from immediately below the lowermost end portion 41a of the formed body 41 until the temperature of the central portion of the sheet glass SG becomes near the softening point (softening point ⁇ 15 ° C range).
  • the second temperature range is a temperature range from the vicinity of the softening point to the vicinity of the slow cooling point of the central portion of the sheet glass SG. That is, the cooling unit 60 cools the sheet glass SG so that the temperature at the center of the sheet glass SG approaches the annealing point. Thereafter, the central portion of the sheet glass SG is cooled to a temperature near room temperature through a strain point in a slow cooling furnace 80 described later (downstream region cooling step (slow cooling step)).
  • the cooling unit 60 cools the sheet glass SG based on a plurality of temperature profiles so that the thickness and the warp amount of the sheet glass SG become desired values. That is, in the upstream region, a plurality of temperature profiles are set along the flow direction of the sheet glass SG.
  • the temperature profile is a temperature distribution along the width direction of the sheet glass SG.
  • the temperature profile is the distribution of the target ambient temperature.
  • the cooling roller 51 and the cooling unit 60 described above control the ambient temperature so as to realize a temperature profile.
  • the cooling unit 60 includes a plurality of cooling units.
  • the temperature distribution of the sheet glass SG realizes a plurality of temperature profiles by controlling a plurality of units independently.
  • the cooling unit 60 includes a central cooling unit 61 and two end cooling units 71 and 71.
  • the center part cooling unit 61 is arrange
  • the center part cooling unit 61 is arrange
  • the end cooling unit 71 is disposed at a position adjacent to the central cooling unit 61.
  • the edge part cooling unit 71 is arrange
  • the center part cooling unit 61 cools the center part of the sheet glass SG in steps along the flow-down direction of the sheet glass SG (center part cooling process).
  • the central cooling unit 61 includes a central upper cooling unit 62 and central lower cooling units 63a and 63b.
  • the central upper cooling unit 62 and the two central lower cooling units 63a and 63b are arranged along the flow-down direction of the sheet glass SG.
  • the temperatures of the central upper cooling unit 62 and the central lower cooling units 63a and 63b are independently adjusted.
  • the central upper cooling unit 62 is located immediately below the partition member 50 described above.
  • the central upper cooling unit 62 is a unit for realizing a temperature profile in a region that determines the thickness of the sheet glass SG.
  • the region that determines the thickness of the sheet glass SG corresponds to the first temperature region described above.
  • the central upper cooling unit 62 is controlled to make the thickness of the sheet glass SG uniform in the width direction (first central cooling process).
  • the center lower cooling units 63a and 63b are disposed below the center upper cooling unit 62 as described above.
  • the central lower cooling units 63a and 63b are units for realizing a temperature profile in a region where the control of the warp amount of the sheet glass SG is started.
  • region which starts control of the curvature amount of the sheet glass SG is corresponded to the above-mentioned 2nd temperature area
  • the center lower cooling unit 63a performs temperature control of the sheet glass SG on the upstream side of the second temperature region (second center portion cooling step).
  • the center lower cooling unit 63b performs temperature control of the sheet glass SG on the downstream side of the second temperature region (third center portion cooling step). It is preferable that the center lower cooling unit 63a and the center lower cooling unit 63b have the same configuration.
  • the edge part cooling unit 71 cools the both ends of the sheet glass SG rapidly cooled by the cooling roller 51 continuously or stepwise along the flow-down direction of the sheet glass SG (edge cooling process).
  • the end cooling unit 71 operates with a cooling ability lower than that of the cooling roller 51. In other words, compared to the amount of heat taken from the side of the sheet glass SG by the cooling roller 51, the amount of heat taken from the end of the sheet glass SG by the end cooling unit 71 is small.
  • the end cooling unit 71 is disposed on each side of the central cooling unit 61 (see FIG. 4). The end cooling unit 71 is disposed close to the surface of the sheet glass SG.
  • the end cooling unit 71 cools both ends of the sheet glass SG so as to maintain the viscosity of both ends of the sheet glass SG within the range of 10 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the end cooling unit 71 preferably cools both end portions of the sheet glass so as to maintain the viscosity of both end portions of the sheet glass SG within the range of 10 10.5 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the end cooling unit 71 includes, for example, an end upper cooling unit 72 and an end lower cooling unit 73.
  • the end upper cooling unit 72 and the end lower cooling unit 73 are arranged along the flow-down direction of the sheet glass SG. Further, the temperatures of the upper end cooling unit 72 and the lower end cooling unit 73 are independently adjusted.
  • the upper end cooling unit 72 is a unit for realizing a temperature profile in a region that affects the adjustment of the thickness and / or warpage amount of the sheet glass SG (first end cooling step). As shown in FIG. 4, the end upper cooling unit 72 is located immediately below the cooling roller 51 described above. The sheet glass SG is cooled at a required cooling rate mainly by radiant heat transfer of the end upper cooling unit 72. Here, the required cooling rate is such that the shrinkage of the plate width of the glass SG that has passed through the cooling roller 51 is suppressed, and the sheet glass SG is not cracked in the cooling process after the lower end cooling unit 73. Is speed. That is, the upper end cooling unit 72 cools the glass SG to the maximum extent within a range that does not adversely affect the sheet glass SG.
  • the pulling roller 81 is disposed inside the slow cooling furnace 80.
  • the slow cooling furnace 80 is a space arranged immediately below the cooling unit 60. In the slow cooling furnace 80, the temperature of the sheet glass SG is cooled from the temperature near the annealing point to the temperature near room temperature (downstream region cooling step (slow cooling step)).
  • the cutting device 90 cuts the sheet glass SG that has passed through the slow cooling furnace 80 and has been cooled to a temperature near room temperature into a predetermined size.
  • the control device 91 controls the temperatures of the cooling roller 51, the central upper cooling unit 62, the upper end cooling unit 72, the lower end cooling unit 73, and the central lower cooling units 63a and 63b, for example. By controlling the temperature, as described below, the temperature distribution of the sheet glass SG can be matched with a predetermined temperature profile.
  • FIG. 6 regions divided by broken lines indicate the arrangement of the cooling rollers 51 and the units 62, 63a, 63b, 72, 73 included in the cooling unit. Further, the curves 10b, 10c, 10e, 10f and the straight lines 10a, 10d included in the regions divided by the broken lines are the temperature profiles 20a, 20b realized by the cooling roller 51 or the units 62, 63a, 63b, 72, 73, respectively. , 20c.
  • the control device 91 independently controls the atmospheric temperature based on a plurality of temperature profiles in the flow direction of the sheet glass SG.
  • the sheet glass SG is cooled so that tension is applied toward the side portion of the sheet glass SG along the width direction of the sheet glass SG.
  • the predetermined temperature region is a temperature region after the sheet glass SG is separated from the molded body 41 until the temperature of the sheet glass SG becomes higher than the softening point and near the annealing point. That is, the predetermined temperature region is the upstream region of the sheet glass SG described above.
  • the sheet glass SG after leaving the molded body 41 has a viscosity of 10 5.7 to 10 7.5 dPa ⁇ sec.
  • the sheet glass SG is cooled by the cooling roller 51 and the cooling unit 60, whereby the viscosity is increased.
  • the viscosity of the sheet glass SG (viscosity at the center and both ends) increases along the flow-down direction of the sheet glass SG.
  • the viscosity of the sheet glass SG increases toward the downstream side of the sheet glass SG.
  • both ends of the sheet glass SG are cooled by the cooling roller 51 and the end cooling unit 71 in the upstream region.
  • both end portions of the sheet glass SG are cooled so that the viscosity is maintained within a range of 10 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec. More specifically, the cooling roller 51 rapidly cools both end portions of the sheet glass so that the viscosity of the side portion of the sheet glass SG is in the range of 10 9.0 to 10 10.5 dPa ⁇ sec. The both ends of the sheet glass are cooled so that the viscosity of both ends of the sheet glass SG rapidly cooled by the cooling roller 51 is in the range of 10 10.5 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • a plurality of temperature profiles are respectively set in the width direction of the sheet glass SG and the flow-down direction of the sheet glass SG (temperature profile setting step).
  • the plurality of temperature profiles includes a first temperature profile 20a, a second temperature profile 20b, and a third temperature profile 20c.
  • the first temperature profile 20a is located on the higher temperature side in the flow direction than the second temperature profile 20b.
  • the second temperature profile 20b is located on the higher temperature side in the flow direction than the third temperature profile 20c.
  • the temperature distribution in the width direction at the center in the width direction of the sheet glass SG is uniform, and the temperature at both ends (both sides) in the width direction of the sheet glass SG is the center of the sheet glass SG.
  • the uniform temperature distribution in the width direction means that the temperature distribution in the width direction is a value in a range of ⁇ 0 ° C. to 10 ° C. with respect to a predetermined reference value (temperature). That is, based on the first temperature profile 20a, both end portions of the sheet glass SG are rapidly cooled, and the temperature of the center portion of the sheet glass SG is higher than the temperature of both end portions of the sheet glass SG and in the width direction.
  • the 1st temperature profile 20a is set so that the temperature (average temperature) of the center part of the sheet glass SG and the temperature of the both ends of the sheet glass SG may become the 1st temperature difference X.
  • FIG. 1st temperature profile 20a is set so that the temperature (average temperature) of the center part of the sheet glass SG and the temperature of the both ends of the sheet glass SG may become the 1st temperature difference X.
  • FIG. 1st temperature profile 20a is set so that the temperature (average temperature) of the center part of the sheet glass SG and the temperature of the both ends of the sheet glass SG may become the 1st temperature difference X.
  • FIG. the plate thickness equalizing step, the temperature distribution in the width direction in the central portion of the sheet glass SG is made uniform, and the temperature at both ends of the sheet glass SG is made lower than the temperature in the central portion. Thereby, both end portions of the sheet glass SG are cooled so that contraction in the width direction is suppressed, and the central portion of the sheet glass SG
  • the second temperature profile 20b and the third temperature profile 20c are lower in temperature than the first temperature profile 20a. Moreover, the 2nd temperature profile 20b and the 3rd temperature profile 20c have a temperature gradient in the width direction in the center part of the sheet glass SG. Specifically, the second temperature profile 20b and the third temperature profile 20c have the highest temperature at the center in the width direction of the sheet glass SG and the lowest temperatures at both ends of the sheet glass SG. More specifically, the temperature of the second temperature profile 20b and the third temperature profile 20c gradually decreases from the center in the width direction of the sheet glass SG toward both ends of the sheet glass SG.
  • the temperature distribution in the width direction of the sheet glass SG is controlled so as to have a mountain shape (curved curve) (warpage reduction step). ). That is, in the warp reduction process, the sheet glass SG is cooled while maintaining a temperature gradient (curved curve having an upward projection). In other words, the warp reduction step cools the sheet glass SG so that the temperature distribution continuously maintains the shape of a curved line having an upward convexity.
  • the temperature control based on the second temperature profile 20b is executed on the upstream side of the second temperature region with respect to the flow direction of the sheet glass SG. Further, the control based on the third temperature profile 20c is executed on the downstream side of the second temperature region with respect to the flow direction of the sheet glass SG.
  • the third temperature profile 20c is set to have a larger gradient than the second temperature profile 20b.
  • the second temperature profile 20b is set such that the temperature at the center of the sheet glass SG and the temperature at the end of the sheet glass SG become the second temperature difference Y1.
  • the third temperature profile 20c is set so that the temperature at the center of the sheet glass SG and the temperature at the end of the sheet glass SG become the third temperature difference Y2.
  • the third temperature difference Y2 is larger than the second temperature difference Y1.
  • the second temperature difference Y1 is larger than the first temperature difference X. That is, in the temperature profiles 20a to 20c, the temperature difference between the central part and the end part or the temperature difference between the central part and the end part increases along the flow direction of the sheet glass SG (X ⁇ Y1 ⁇ Y2). .
  • the warp reduction step is performed so that the temperature gradient in the width direction of the sheet glass SG decreases in the temperature region lower than the third temperature profile 20c as the temperature of the sheet glass SG approaches the strain point. SG is cooled.
  • the central upper cooling unit 62 realizes the temperature profile of the region that determines the thickness of the sheet glass SG (first central cooling process). Specifically, since the temperature distribution in the width direction of the central upper cooling unit 62 facing the sheet glass SG is uniform, the temperature in the width direction of the sheet glass SG is uniform (sub profile 10a).
  • the temperature profile of the region where the adjustment of the warpage amount of the sheet glass SG is started is realized (second center cooling step and third center cooling step).
  • the center lower cooling units 63a and 63b are adjusted so that the temperature in the width direction of the sheet glass SG becomes a mountain shape (a curve having a convex upward).
  • the temperature at the center in the longitudinal direction of the central lower cooling units 63a and 63b is set to the highest temperature.
  • the temperature of the both ends of the longitudinal direction of center lower cooling unit 63a, 63b is made into the lowest temperature. Further, the temperature is controlled to gradually decrease from the center toward both ends.
  • the temperature in the width direction of the sheet glass SG becomes a mountain shape (sub-profile 10b, sub-profile 10c).
  • two central lower cooling units 63a and 63b are arranged along the flow-down direction of the sheet glass SG.
  • the central lower cooling unit 63b disposed below the sheet glass SG in the flow-down direction is controlled so as to form a temperature distribution with a larger curve than the central lower cooling unit 63a disposed above.
  • the central lower cooling unit 63b is more than the temperature gradient (temperature gradient between the center and the end) of the profile 10b (see Y1 in FIG. 6) realized by the central lower cooling unit 63a.
  • the temperature gradient of the temperature profile 10c realized by (see Y2 in FIG. 6) is increased (Y1 ⁇ Y2).
  • the cooling roller 51 realizes a temperature profile in a region that affects the uniformity of the thickness of the sheet glass SG (rapid cooling process).
  • the cooling roller 51 rapidly cools both end portions of the glass joined at the lowermost end portion 41 a of the molded body 41.
  • the ambient temperature around both ends of the sheet glass SG and around both ends is lower than the ambient temperature around the center of the sheet glass SG (sub profile 10d).
  • the temperature profile of the region that affects the adjustment of the thickness and / or warpage amount of the sheet glass SG is realized (first end cooling step).
  • the end upper cooling unit 72 gives the sheet glass SG a temperature lower than the temperature given to the sheet glass SG by the central upper cooling unit 62 and the central lower cooling unit 63a. That is, the ambient temperature around both ends of the sheet glass SG and around both ends is lower than the ambient temperature around the center of the sheet glass SG (sub profile 10e).
  • the lower end cooling unit 73 realizes the temperature profile of the region that affects the adjustment of the warp amount of the sheet glass SG (second side cooling step).
  • the lower end cooling unit 73 gives the sheet glass SG a temperature lower than the temperature given to the sheet glass SG by the central lower cooling units 63a and 63b. That is, the ambient temperature at both ends of the sheet glass SG is lower than the ambient temperature at the center of the sheet glass SG (sub profile 10f).
  • Such temperature control of the sheet glass SG is performed through the control device 91, the cooling roller 51, and each unit.
  • a high temperature atmosphere is maintained so that the molten glass is molded with a predetermined viscosity.
  • the partition member (heat insulating member) 50 the sheet glass SG generated by molding from the molten glass is cooled. For this reason, a heat insulating member having excellent heat insulating properties is used for the partition member 50 so that heat transfer from the upper space to the lower space hardly occurs.
  • the temperature of the molten glass FG when the molten glass FG passes through the molded body 41 is equal to or higher than the liquidus temperature, and the molten glass FG passes through the lowermost end portion of the molded body 41.
  • the viscosity of both ends of the molten glass FG is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec
  • the viscosity at both ends of the sheet glass SG is 10 when the temperature at the center of the sheet glass SG is in the temperature range from the temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point.
  • a material having a heat insulating property is used for the heat insulating member so as to be 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the thermal resistance between the upper space and the lower space of the partition member (heat insulating member) 50 at the atmospheric temperature of the upper space in contact with the partition member 50 is 0.2 m 2 ⁇ K / W or more.
  • both end portions of the sheet glass SG rapidly cooled by the cooling roller 51 and the end cooling unit 71 are moved from the upper space to the lower portion. Under the influence of the heat transferred to the space, a decrease in temperature is suppressed and the desired viscosity is not increased. In this case, since the viscosity at both ends of the sheet glass SG is not high, the sheet glass SG is easily contracted in the width direction by the action of the surface tension when the sheet glass SG is formed away from the molded body 41. For this reason, it becomes difficult to ensure the target width of the sheet glass SG.
  • the thermal resistance of the partition member 50 is preferably 0.3 m 2 ⁇ K / W or more, more preferably 0.4 m 2 ⁇ K / W or more.
  • the thermal resistance of the partition member 50 is preferably 0.2 to 2 m 2 ⁇ K / W, and more preferably 0.4 to 2 m 2 ⁇ K / W.
  • the partition member (heat insulating member) 50 having such thermal resistance is made of a material having a thermal conductivity of 0.1 to 0.4 W / m ⁇ K, more preferably 0.1 to 0.25 W / m ⁇ K. Used.
  • the partition member (heat insulating member) 50 for example, a ceramic fiber board having a high alumina content is used.
  • the thermal conductivity) is preferably 0.5 W / m ⁇ K or less.
  • the partition member 50 is made of a single material having a thermal conductivity (thermal conductivity at the ambient temperature of the upper space) of 0.25 W / m ⁇ K or less.
  • the thermal resistance can be 0.2 m 2 ⁇ K / W or more without excessively increasing the plate thickness of the partition member 50.
  • the temperature distribution in the width direction at the center in the width direction of the sheet glass SG is made uniform, and the temperature at both ends of the sheet glass SG is set to the sheet.
  • the temperature of both ends and the center of the sheet glass SG is lower than the temperature at the center in the width direction of the glass SG (plate thickness equalization process) and the temperatures at both ends and the center in this step.
  • the control device 91 can control the temperature of the sheet glass SG using each unit, the cooling roller 51 and the like so that these two steps can be realized.
  • the partition member 50 by providing the partition member 50, the movement of heat between the upper space of the molding furnace chamber and the lower space of the molding furnace chamber is sufficiently suppressed, so that the sheet is formed in the lower space of the molding furnace chamber.
  • the temperature of the glass SG can be controlled.
  • the temperature distribution in the width direction in the central portion of the sheet glass SG is made uniform, so that not only the shrinkage in the width direction of the sheet glass SG but also from the sheet glass SG.
  • the thickness deviation of the produced glass substrate can be suppressed.
  • the temperature distribution in the width direction of the sheet glass SG is made lower than in the first step, and in the width direction of the sheet glass SG from the center in the width direction of the sheet glass SG toward both ends.
  • a temperature gradient is formed.
  • the cooling amount at the center portion in the width direction of the sheet glass SG is larger than the cooling amounts at both ends in the width direction of the sheet glass SG.
  • the tensile stress acting in the flow direction of the sheet glass SG is larger than the tensile stress acting in the width direction of the sheet glass SG in terms of improving the warp of the glass plate.
  • the tensile stress can cool the sheet glass SG while maintaining the flatness thereof, so that the amount of warpage of the sheet glass SG and eventually the glass plate can be reduced.
  • the viscosity of the molten glass at the lowermost end portion 41a of the molded body 41 is 10 4.3 dPa ⁇ sec or more at the central portion and both end portions.
  • the viscosity is more preferably 10 4.4 Pa ⁇ sec or more, and further preferably 10 4.6 dPa ⁇ sec or more. The reason for ensuring such a viscosity is as follows.
  • the sheet glass SG that is separated from the lowermost end portion 41 a tends to fall by its own weight to a region that is sandwiched by the cooling roller 51. This is because the dropping speed at this time varies depending on the viscosity of the molten glass at the lowermost end portion 41 a of the molded body 41.
  • the speed at which the sheet glass SG is about to fall by its own weight is superior to the tensile speed of the sheet glass SG by the cooling roller 51.
  • the sheet glass SG may be loosened on the cooling roller 51.
  • the viscosity of the molten glass in the lowest end part 41a of the molded body 41 is 10 4.3 dPa ⁇ sec or more. If the peripheral speed of the cooling roller 51 and the lowering roller 81 located downstream of the cooling roller 51 is sufficiently increased, the free fall speed of the glass ribbon can be made slower than the peripheral speed of the cooling roller 51 and the lowering roller 81. it can. However, in this case, the thickness of the sheet glass SG to be obtained usually under the condition of a predetermined glass flow rate is determined in advance, and the cooling roller is used to realize temperature control of the glass ribbon performed in the slow cooling process downstream. Increasing the peripheral speed of 51 and the pulling roller 81 unnecessarily is not practical.
  • the heat resistance of the partition member (heat insulating member) 50 is 0.2 m 2 ⁇ K / W or more, the movement of heat from the upper space of the molding furnace chamber to the lower space is suppressed. Since the glass liquid phase temperature is high, both ends of the rapidly cooled sheet glass SG are affected by the heat transferred from the upper space to the lower space even if the atmosphere temperature in the upper space of the molding furnace chamber is set high. The predetermined viscosity can be ensured without any problem. Therefore, it can suppress that the width
  • the viscosity of both ends of the sheet glass SG is 10 9.0 to 10
  • the product width can be secured by cooling the sheet glass SG so as to be 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the glass substrate produced by this embodiment is used suitably for the glass substrate for flat panel displays.
  • the glass substrate is a glass substrate that is required to have a low thermal shrinkage rate, and that performs LTPS (Low Temperature Poly Silicon) / TFT (Thin Film Transistor) or an oxide semiconductor to perform high temperature processing. Can also be used.
  • LTPS Low Temperature Poly Silicon
  • TFT Thin Film Transistor
  • oxide semiconductor oxide semiconductor
  • the liquid phase viscosity of the glass substrate of the present embodiment is preferably 10 4.3 dPa ⁇ sec to 10 6.7 dPa ⁇ sec.
  • the atmospheric temperature of the upper space of the molding furnace chamber is lower space. Is set higher than For this reason, there is a large heat step between the upper space and the lower space of the molding furnace chamber, and the movement of heat tends to increase.
  • the liquid phase viscosity of the glass substrate of the present embodiment is preferably 10 4.7 dPa ⁇ sec to 10 6.7 dPa ⁇ sec, and more preferably 10 5 dPa ⁇ sec to 10 6.7 dPa ⁇ sec.
  • the liquid phase viscosity of the glass substrate of the present embodiment may be 10 5.3 dPa ⁇ sec or less. Since the atmospheric temperature of the upper space of the forming furnace chamber is set higher as the liquid phase viscosity of the glass is smaller, the shrinkage in the width direction of the sheet glass SG tends to increase as described above. That is, when a glass having a liquid phase viscosity of 10 5.3 dPa ⁇ sec or less is used, the effect of the present embodiment is remarkable, and the effect is more remarkable when it is 10 4.3 to 10 5.3 dPa ⁇ sec.
  • liquidus viscosity of the glass is less than 10 4.3 dPa ⁇ s, it becomes difficult to apply the overflow down draw method.
  • the liquidus temperature of the glass substrate of the present embodiment is preferably 1000 ° C. to 1250 ° C.
  • the higher the liquidus temperature of the glass the higher the atmosphere temperature in the upper space of the molding furnace chamber is set so as not to cause devitrification of the glass. For this reason, the heat
  • shrinkage in the width direction of the sheet glass SG in the lower space of the forming furnace chamber can be suppressed.
  • the liquidus temperature of the glass substrate is 1250 ° C. or lower. Is preferably 1200 ° C. or less, more preferably 1105 ° C. or less. Further, the liquidus temperature of the glass substrate of the present embodiment may be 1150 ° C. to 1250 ° C. The higher the liquidus temperature of the glass, the higher the atmosphere temperature in the upper space of the molding furnace chamber is set so as not to cause devitrification of the glass. That is, when the glass whose liquidus temperature is 1150 ° C.
  • the effect of the present embodiment becomes more remarkable.
  • the upper limit of the liquidus temperature of the glass is set to 1250 ° C., because when the liquidus temperature of the glass exceeds 1250 ° C., there is a possibility that the creep phenomenon of the molded body 41 is likely to occur. is there. That is, in the present embodiment, the effect of the present embodiment becomes remarkable when the liquidus temperature of the glass is 1150 ° C. to 1250 ° C., and the effect becomes more remarkable when it is 1170 ° C. to 1250 ° C. 1180 ° C. to 1250 ° C. If it is, the effect is further remarkable, and it is preferable that the temperature is 1200 ° C. to 1250 ° C. in that the effect becomes more remarkable.
  • the strain point of the glass substrate of this embodiment is preferably 670 ° C. or higher.
  • this glass tends to have a high liquidus temperature, and devitrification may occur in the molding process.
  • the temperature of the molten glass at the time of molding is compared with the case of producing a glass that is less prone to devitrification in order to suppress the occurrence of devitrification in the molding process.
  • the atmosphere temperature in the upper space of the molding furnace chamber in which the molded body 41 is located is also set high.
  • the partition member 50 having a thermal resistance of 0.2 m 2 ⁇ K / W or more is used to suppress heat transfer from the upper space of the molding furnace chamber to the lower space, so the lower space of the molding furnace chamber
  • contraction of the width direction of the sheet glass SG in can be suppressed. That is, when the strain point of the glass substrate is 670 ° C. or higher, the effect of this embodiment is remarkable.
  • a glass substrate having a strain point of 670 ° C. or higher can be used, a glass having a strain point of 675 ° C.
  • a strain point of 680 ° C. or higher As a glass substrate on which LTPS / TFT or an oxide semiconductor is formed, a glass having a strain point of 675 ° C. or higher is preferably used, and a glass having a strain point of 680 ° C. or higher is further preferably used.
  • the glass substrate is preferable as a glass substrate on which LTPS • TFT or an oxide semiconductor is formed.
  • the strain point of the glass is generally high and the liquidus temperature tends to be high. Even when a glass substrate having a thermal shrinkage rate of 75 ppm or less is to be manufactured, heat from the upper space of the molding furnace chamber to the lower space is obtained using the partition member 50 having a thermal resistance of 0.2 m 2 ⁇ K / W or more. Therefore, contraction in the width direction of the sheet glass SG in the lower space of the forming furnace chamber can be suppressed.
  • separates from the molded object 41 can be suppressed, and the width
  • the image display device It is possible to suppress problems such as a pixel pitch shift.
  • the heat shrinkage rate is a value obtained by the following equation using the amount of shrinkage of the glass substrate after heat treatment at a heating / cooling rate of 10 / min and 550 ° C. for 2 hours.
  • Thermal shrinkage (ppm) ⁇ Shrinkage of glass substrate after heat treatment / length of glass substrate before heat treatment ⁇ ⁇ 10 6
  • the glass substrate of this embodiment may contain zirconia.
  • the partition member 50 having a thermal resistance of 0.2 m 2 ⁇ K / W or more even when the viscosity of the molten glass at the lowermost end portion 41a of the molded body 41 is small and the atmospheric temperature in the upper space is high. Since the heat transfer from the upper space to the lower space is suppressed, the contraction of the plate width in the lower space of the molding furnace chamber can be suppressed. Therefore, when such glass is used, the effect of this embodiment becomes remarkable.
  • the glass substrate of this embodiment contains tin oxide.
  • Tin oxide tends to crystallize and cause devitrification.
  • the viscosity of the molten glass in the vicinity of the molded body 41, particularly the lowermost end portion 41a is reduced (to the extent that devitrification does not occur). It is necessary to increase the temperature).
  • the contraction of the plate width in the lower space of the molding furnace chamber can be suppressed.
  • the melting tank of the melting apparatus 11 shown in FIG. 2 is configured to include a furnace material such as a high zirconia refractory, zirconia is melted into the molten glass from the high zirconia refractory in the melting step.
  • a furnace material such as a high zirconia refractory
  • zirconia is melted into the molten glass from the high zirconia refractory in the melting step.
  • the zirconia concentration in the molten glass increases and the liquidus temperature increases.
  • molding needs to be kept high.
  • the contraction of the plate width in the lower space of the molding furnace chamber can be suppressed. Therefore, when such glass is used, the effect of this embodiment becomes remarkable.
  • the glass substrate produced by this embodiment can be used suitably for a flat panel display, especially a glass substrate for liquid crystal displays.
  • a glass substrate is, for example, in terms of mass%, SiO 2 50 to 70%, Al 2 O 3 5 to 25%, B 2 O 3 0 to 15%, MgO 0 to 10%, CaO 0 to 20%. , SrO 0-20%, BaO 0-10%, ZrO 2 0-10%.
  • the glass substrate produced by this embodiment can be used suitably for the glass substrate which forms LTPS * TFT and an oxide semiconductor in the glass surface.
  • a glass substrate is, for example, in terms of mass%, SiO 2 58 to 75%, Al 2 O 3 15 to 23%, B 2 O 3 1 to 12%, RO (where RO is MgO, CaO, SrO and BaO contains 6 to 17% of the total amount of all components contained in the glass plate, and has a strain point of 680 ° C. or higher.
  • the glass plate for LTPS ⁇ TFT it is more preferable for the glass plate for LTPS ⁇ TFT to satisfy one or more of the following mathematical formulas.
  • the mass ratio (SiO 2 + Al 2 O 3 ) / RO should be 7.5 or more.
  • -CaO / RO shall be 0.65 or more in order to prevent an increase in liquidus temperature while realizing a high strain point of glass.
  • the total content of SrO and BaO is preferably 0 to 5% by mass from the viewpoint of weight reduction, and is preferably 0 to 3.3. More preferably, it is mass%.
  • the glass substrate is substantially alkali metal oxide as described above (Na 2 O, K 2 O , Li 2 O) containing substantially no alkali-free glass or alkali metal oxides (Na 2 O , K 2 O, Li 2 O) containing 0.05 to 2.0% by mass of alkali-containing glass.
  • the glass substrate for flat panel display may be substantially free of alkali metal oxides because it may deteriorate TFT characteristics and semiconductor characteristics when alkali metal is melted from the glass substrate in the panel manufacturing process. It is preferable to contain 0.05 to 2.0% by mass.
  • alkali-containing glass by adding a small amount of alkali metal, improving meltability and clarity while suppressing deterioration of TFT characteristics and semiconductor characteristics and thermal expansion of glass within a certain range.
  • the alkali-containing glass can effectively reduce the specific resistance of the molten glass, it becomes easier for electricity to pass through the molten glass during electric melting, and relatively high melting refractories such as high zirconia refractories. It is thought that electricity becomes difficult to pass through the furnace material constituting the wall surface. As a result, erosion of the furnace material can be suppressed. Moreover, since it can reduce that a zirconia melts in a molten glass, the devitrification of glass can be improved. In this respect, it is effective to use glass containing a small amount of alkali.
  • the central upper cooling unit 62 controls the atmosphere temperature to be uniform along the width direction of the sheet glass SG (plate thickness uniformizing step). Thereby, in the said embodiment, the thickness (thickness) of the sheet glass SG can be made uniform.
  • the central upper cooling unit 62 can also be configured such that the temperature can be changed along the width direction of the sheet glass SG.
  • the space formed inside the central cooling unit 62 is divided into a plurality of spaces so that each space can be cooled, or a configuration in which a heat insulating material can be partially installed inside the central cooling unit 62 is provided.
  • the atmospheric temperature in the width direction may be changed. Thereby, even when the temperature of the center part of the sheet glass SG is made uniform, even if the thickness in the width direction of the sheet glass SG cannot be realized due to some influence, the sheet glass SG The thickness can be made uniform.
  • Example 1 The glass raw material was melted in the melting tank of the melting apparatus 11 so that the glass substrate to be produced had the following composition, thereby obtaining a molten glass.
  • This molten glass was conveyed to the clarification tank of the clarification apparatus 12 through the platinum alloy pipe
  • the molten glass was supplied to the formed body 41, and a sheet glass SG was formed at a speed of about 2 m / min by the overflow down draw method.
  • the thermal resistance of the partition member (heat insulating member 50) used was set to 0.4 m 2 ⁇ K / W.
  • the viscosity of both end portions of the molten glass flowing through the lowermost end portion 41a of the molded body 41 was 10 5 dPa ⁇ sec.
  • the temperature of the central portion of the sheet glass SG is in a temperature range from a temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point, while applying tension toward both ends of the sheet glass SG, Cooling was possible so that the viscosity at both ends was 10 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec.
  • the temperature of the molten glass FG when the molten glass FG passes through the molded body 41 is equal to or higher than the liquidus temperature, and the molten glass FG passes through the lowermost end portion of the molded body 41.
  • the viscosity of both ends of the molten glass FG is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec
  • the viscosity at both ends of the sheet glass SG is 10 when the temperature at the center of the sheet glass SG is in the temperature range from the temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point.
  • a material having a heat insulating property of 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec was used for the heat insulating member 50. Thereafter, the sheet glass SG was cut to produce a glass substrate for flat panel display having a thickness of 0.7 mm and a size of 2200 mm ⁇ 2500 mm. In addition, the liquid phase temperature of the manufactured glass substrate for flat panel displays was 1125 degreeC, and the strain point was 660 degreeC.
  • Glass composition of Example 1 SiO 2 : 60% by mass, Al 2 O 3 : 19.5% by mass, B 2 O 3 : 10% by mass, CaO: 5.3% by mass, SrO: 5% by mass, SnO 2 : 0.2% by mass.
  • Comparative Example 1 In the comparative example 1, the partition member (heat insulating material) which has a thermal resistance different from the partition member (heat insulating material) used in Example 1 was used.
  • the thermal resistance of the partition member (heat insulating member) was set to 0.1 m 2 ⁇ K / W. For this reason, (1)
  • the temperature of the molten glass FG when the molten glass FG passes through the molded body 41 is equal to or higher than the liquidus temperature, and the molten glass FG passes through the lowermost end portion of the molded body 41.
  • the viscosity of both ends of the molten glass FG is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec
  • the viscosity at both ends of the sheet glass SG is 10 when the temperature at the center of the sheet glass SG is in the temperature range from the temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point.
  • the condition of 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec was not satisfied.
  • a glass substrate was produced using the same method as in Example 1 except for the above.
  • a glass raw material was prepared so that the glass composition of Comparative Example 1 was the same as that of Example 1, and a glass substrate for a flat panel display was produced.
  • the glass substrate to be produced is glass having the following glass composition, the viscosity of both ends of the molten glass flowing through the lowest end portion 41a of the molded body 41 is 10 4.6 dPa ⁇ sec, and the liquidus temperature of the glass substrate is 1230 ° C.
  • the glass substrate for flat panel displays was manufactured by the same method using the thermal resistance of the same partition member (heat insulation member) as Example 1 except that a strain point is 715 ° C.
  • the viscosity of both ends of the molten glass FG is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec, and (2) When the sheet glass SG is cooled, the viscosity at both ends of the sheet glass SG is 10 when the temperature at the center of the sheet glass SG is in the temperature range from the temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point. 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec, The condition was not met.
  • a glass substrate was produced using the same method as in Example 2 except for the above.
  • a glass substrate for a flat panel display was manufactured by preparing glass raw materials so that the glass of Comparative Example 2 had the same composition as the glass of Example 2.
  • Example 3 the heat of the same partition member (heat insulating member) as Example 2 except that the glass substrate to be produced is glass having the following glass composition, the liquidus temperature is 1200 ° C., and the strain point is 699 ° C.
  • the glass substrate for flat panel displays was manufactured by the same method using resistance.
  • Glass composition of Example 3 SiO 2: 61.2 wt%, Al 2 O 3: 19.5 wt%, B 2 O 3: 9.0 wt%, K 2 O: 0.19 wt%, CaO: 10 wt%, Fe 2 O 3 : 0.01% by mass, SnO 2 : 0.1% by mass.
  • Example 4 The thermal resistance of the partition member (heat insulating member) is 0.2 m 2 ⁇ K / W (Example 4), 0.6 m 2 ⁇ K / W (Example 5), 1.0 m 2 ⁇ K / W (Example) 6)
  • a glass substrate for flat panel display was produced in the same manner using the same glass as in Example 3 except that 1.2 m 2 ⁇ K / W (Example 7) was changed.
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 3, a partition member having a thermal resistance different from that of the partition member used in Example 3 was used. The thermal resistance of the partition member was set to 0.1 m 2 ⁇ K / W. For this reason, (1) When the sheet glass SG is molded, the temperature of the molten glass FG when the molten glass FG passes through the molded body 41 is equal to or higher than the liquidus temperature, and the molten glass FG passes through the lowermost end portion of the molded body 41.
  • the viscosity of both ends of the molten glass FG is 10 4.3 to 10 6 dPa ⁇ sec, and (2) When the sheet glass SG is cooled, the viscosity at both ends of the sheet glass SG is 10 when the temperature at the center of the sheet glass SG is in the temperature range from the temperature higher than the softening point to the vicinity of the annealing point. 9.0 to 10 14.5 dPa ⁇ sec, The condition was not met.
  • a glass substrate was produced using the same method as in Example 3 except for the above. The glass raw material was prepared so that the glass of Comparative Example 3 had the same glass composition as the glass of Example 3 to produce a glass substrate for flat panel display.
  • the amount of shrinkage in the width direction with respect to the width of the sheet glass formed body in the production methods of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 2 to 3 was measured.
  • the shrinkage amount of Examples 2 to 4 is 190 mm or less
  • the shrinkage amount of Example 5 is 170 mm or less
  • the shrinkage amount of Example 6 is 160 mm or less
  • the shrinkage amount of Example 7 is 150 mm or less.
  • the shrinkage amount of Comparative Example 2 and Example 3 exceeded 220 mm.
  • Temperature control unit 41 Molded body 41a Lower end 41b of molded body Top 50 of molded body Partition member 51 Cooling roller 60 Cooling unit 61 Central cooling unit 62 Central upper cooling units 63a and 63b Central lower cooling unit 71 End cooling unit 72 Upper end cooling unit 73 Lower end cooling unit

Landscapes

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Abstract

　ガラス基板の製造するとき、成形炉室の上部空間で熔融ガラスを成形体によるオーバーフロー方式によりシートガラスを成形し、前記シートガラスを、前記上部空間からシートガラスの両端部を冷却する下部空間に流す。上部空間と下部空間との間には断熱部材で仕切られている。このとき、前記成形体を通過するときの前記熔融ガラスの温度は液相温度以上であり、かつ前記成形体の最下端部を通過するときの前記熔融ガラスの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、前記下部空間において、前記シートガラスの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるように、断熱性を有する材料が前記断熱部材に用いられる。

Description

ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置
　本発明は、ガラス基板を製造するガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置に関する。
　従来より、成形体を用いたオーバーフローダウンドロー法によってガラス基板を製造する方法が用いられている。一般に、成形体において、熔融ガラスの温度が液相温度付近で長時間保持されると、熔融ガラス中に結晶が析出し、失透が生じる。
　成形時のガラスの失透を防止するために、成形体供給時の熔融ガラスの温度を従来よりも低くし、成形体下端における熔融ガラスの温度を従来よりも高くし、成形体への供給時の熔融ガラスの温度と成形体下端を通過するときの熔融ガラスの温度との差を９０℃より小さくする技術が知られている（特許文献１）。
特許第４５１１１８７号公報
　しかし、上記技術では、成形体の最下端部における熔融ガラスの温度を従来より高くする。さらに、上記技術では、成形中の熔融ガラスの温度を液相温度より十分に高くして失透を防止することになる。このように、上記技術では、ガラスに失透を生じさせないために、成形体を通過する熔融ガラスの温度を、従来に比べて高くしなければならない。したがって、成形体の最下端部における熔融ガラスの温度は従来より高くなりガラスの粘度は低くなるので、成形体から離れることによって生じるシートガラスが幅方向に収縮しようとする力を抑えることはできず、従来に比べてシートガラスの収縮は大きくなる。さらに、成形体の最下端部における熔融ガラスの温度が従来より高くなるので、成形体よりも下方の空間の温度が熔融ガラスからの熱移動によって上昇し、成形体よりも下方の空間におけるシートガラスの幅方向の両端部の粘度を十分に上昇させることができない。この結果、シートガラスの幅が収縮してしまうという問題が顕著となる。
　そこで、本発明は、ガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置において、成形体を用いて成形したガラスシートの幅が成形体から離れた際に収縮することを抑制して、目標とするシートガラスの幅を確保することができるガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置を提供することを目的とする。
　本発明は以下の態様を含む。
　本発明の一態様は、ガラス基板の製造方法である。
［態様１］
　当該製造方法は、
　炉壁で囲まれた成形炉室の上部空間において、成形体から熔融ガラスをオーバーフローさせてシートガラスを成形する工程と、
　前記シートガラスを、前記成形炉室を上部空間と下部空間に間仕切りする断熱部材によって作られるスリット状の隙間を通過させる工程と、
　前記下部空間において、前記シートガラスの両端部を冷却する工程、を有し、
　前記断熱部材は、
（１）前記シートガラスを成形する工程において、前記熔融ガラスが前記成形体を通過するときの前記熔融ガラスの温度が液相温度以上であり、かつ前記熔融ガラスが前記成形体の最下端部を通過するときの前記熔融ガラスの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）前記シートガラスを冷却する工程において、前記シートガラスの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるように、断熱性を有する材料が用いられる、ガラス基板の製造方法。
［態様２］
　前記断熱部材の前記上部空間と前記下部空間との間の熱抵抗は、前記上部空間の雰囲気温度において０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である、態様１に記載のガラス基板の製造方法。
［態様３］
　前記下部空間において、
　前記シートガラスの前記中央部における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両端部の温度を、前記中央部の温度より低くする工程と、
　前記両端部及び前記中央部の温度を、前記中央部の温度より低くする工程における前記両端部及び前記中央部の温度より低温にし、かつ前記中央部の幅方向の中心から前記両端部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する工程と、を有する、態様１または２に記載のガラス基板の製造方法。
［態様４］
　前記ガラス基板の液相粘度は、１０4.3ｄＰａ・秒～１０6.7ｄＰａ・秒である、態様１～３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
［態様５］
　前記ガラス基板の歪点は、６７０℃以上である、態様１～４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
［態様６］
　炉壁で囲まれた成形炉室と、
　前記成形炉室を上部空間と下部空間に間仕切りし、前記シートガラスが通過するスリット状の隙間を形成する断熱部材と、
　前記成形炉室の前記上部空間に設けられ、熔融ガラスをオーバーフローさせてシートガラスを成形する成形体と、
　前記下部空間において前記シートガラスの両端部を冷却する冷却部材と、を有し、
　前記断熱部材は、
（１）前記シートガラスの成形する工程において、前記熔融ガラスが前記成形体を通過するときの前記熔融ガラスの温度が液相温度以上であり、かつ前記熔融ガラスが前記成形体の最下端部を通過するときの前記熔融ガラスの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）前記シートガラスを冷却する工程において、前記シートガラスの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるように、断熱性を有する材料が用いられる、ガラス基板製造装置。
　前記ガラス基板には、下記の特性を有するガラスを用いることができる。
［態様７］
　前記ガラス基板のガラスの液相粘度は、１０4.3ｄＰａ・秒～１０6.7ｄＰａ・秒である、態様１～６のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法またはガラス基板製造装置。
［態様８］
　前記ガラス基板は、ジルコニアを含有する、態様１～７のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法またはガラス基板製造装置。
［態様９］
　前記ガラス基板は、酸化スズを含有する、態様１～８のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法またはガラス基板製造装置。
［態様１０］
　態様１～９のいずれか１項に記載の態様において、前記ガラス基板は、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない無アルカリガラスで構成される、ガラス基板の製造方法またはガラス基板製造装置。
［態様１１］
　また、態様１～９のいずれか１項に記載の態様において、前記ガラス基板は、アルカリ金属酸化物を０．０５～２．０質量％含むアルカリ微量含有ガラスで構成される、ガラス基板の製造方法またはガラス基板製造装置。
［態様１２］
　前記熔融ガラスは、高ジルコニア系耐火物を含んで構成される熔解槽でガラス原料を電気熔融することによって生成される、態様１～１１のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法またはガラス基板製造装置。
　上記態様のガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置によれば、成形体を用いて成形したガラスシートの幅が成形体から離れた際に収縮することを抑制でき、目標とするシートガラスの幅を確保することができる。
本実施形態のガラス基板の製造方法の流れの一例を示す図である。 本実施形態のガラス基板の製造方法を実施するガラス基板製造装置の一例の概略構成図である。 本実施形態のガラス基板の製造方法で用いる成形装置の一例の概略構成図（断面図）である。 図３に示す成形装置の概略構成図（側面図）である。 本実施形態のガラス基板の製造方法で用いる制御装置および制御装置に接続される各機構の一例を示す図である。 本実施形態のガラス基板の製造方法で行われる複数の温度プロファイルに基づいて温度制御により得られる雰囲気温度を示す図である。
（定義）
　本明細書における下記語句は、以下のように定める。
　シートガラスの端部とは、シートガラスの幅方向の縁から１５０ｍｍ以内の範囲をいう。
　シートガラスの中央部とは、シートガラスの端部を除いた部分をいう。
　歪点とは、ガラス粘度が１０１４．５ｄＰａ・秒となるときのガラスの温度をいう。
　徐冷点とは、ガラス粘度が１０１３ｄＰａ・秒となるときのガラスの温度をいう。
　徐冷点の近傍の温度領域とは、ガラス徐冷点に１００℃を足した温度（ガラス徐冷点＋１００℃）と、ガラス歪点とガラス徐冷点とを足して２で除した温度（（ガラス歪点＋ガラス徐冷点）／２）との間の領域をいう。
　軟化点とは、ガラス粘度が１０７．６ｄＰａ・秒となるときのガラスの温度をいう。
（全体構成）
　本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、液晶テレビ、プラズマテレビ、およびノートパソコンなどのフラットパネルディスプレイ用のガラス基板を製造する。ガラス基板は、ダウンドロー法を用いて製造される。
　図１および図２を参照して、ガラス基板が製造されるまでの複数の工程（ガラス基板の製造方法）および複数の工程に用いられるガラス基板の製造装置１００を説明する。
　複数の工程には、熔解工程Ｓ１、清澄工程Ｓ２、成形工程Ｓ３、冷却工程Ｓ４、および切断工程Ｓ５が含まれる。
　熔解工程Ｓ１は、ガラスの原料が熔解される工程である。ガラスの原料は、図２に示すように、上流に配置された熔解装置１１に投入される。ガラスの原料は、熔解装置１１の熔解槽で熔解されて、熔融ガラスＦＧになる。熔融ガラスＦＧは、上流パイプ２３を通って清澄装置１２に送られる。
　清澄工程Ｓ２は、熔融ガラスＦＧ中の気泡の除去を行う工程である。清澄装置１２内で気泡が除去された熔融ガラスＦＧは、その後、下流パイプ２４を通って、成形装置４０へと送られる。
　成形工程Ｓ３は、熔融ガラスＦＧをシート状のガラス（シートガラス）ＳＧに成形する工程である。具体的に、熔融ガラスＦＧは、成形装置４０に含まれる成形体４１に送られた後、成形体４１からオーバーフローする。オーバーフローした熔融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下する。熔融ガラスＦＧは、その後、成形体４１の最下端部で合流してシートガラスＳＧになる。このとき、シートガラスＳＧは、仕切り部材（断熱部材）５０によって作られるスリット状の隙間を通過し、成形炉室の上部空間から下方空間に移動する。仕切り部材（断熱部材）５０は、成形体４１（図３参照）を有する成形炉室を上部空間と下部空間に間仕切りする。
　冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧを徐冷する工程である。ガラスシートは、冷却工程Ｓ４を経て室温に近い温度へと冷却される。なお、成形工程Ｓ１及び冷却工程Ｓ４における、冷却の状態に応じて、ガラス基板の厚み（板厚）、ガラス基板の反り量、およびガラス基板の歪量が決まる。
　切断工程Ｓ５は、室温に近い温度になったシートガラスＳＧを、所定の大きさに切断する工程である。
　なお、所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧ（ガラス片）は、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。
　以降で説明する実施形態では、シートガラスＳＧにおけるガラスの歪点が６４０℃以上であるガラスが用いられる。
　以下、図３及び図４を参照して、成形装置４０の構成を説明する。なお、本実施形態において、シートガラスＳＧの幅方向とは、シートガラスＳＧが流下する方向（流下方向または流下方向）に交差する方向、すなわち、水平方向を意味する。
（成形装置の構成）
　まず、図３および図４は、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。成形装置４０は、主として、成形体４１と、仕切り部材５０と、冷却ローラ５１と、冷却ユニット６０と、引下げローラ８１と、切断装置９０とから構成されている。さらに、成形装置４０は、制御装置９１を備える（図９参照）。制御装置９１は、成形装置４０に含まれる各構成の駆動部を制御する。
　以下、成形装置４０に含まれる各構成について説明する。
（成形体）
　成形体４１は、熔融ガラスＦＧをオーバーフローさせることによって、熔融ガラスＦＧをシート状のガラス（シートガラスＳＧ）へと成形する。
　図３に示すように、成形体４１は、断面形状で略５角形の形状（楔形に類似する形状）を有する。略５角形の先端は、成形体４１の最下端部４１ａに相当する。
　成形体４１に流し込まれた熔融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃを沿いながら流下する。その後、熔融ガラスＦＧは、成形体４１の最下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。なお、熔融ガラスが成形体４１の最下端部４１ａを通過するときの熔融ガラスの両端部の粘度は１０4.3～１０6ｄＰａ・秒であり、１０4.4～１０5.4ｄＰａ・秒であることが好ましく、より好ましくは１０4.6～１０5.2ｄＰａ・秒である。
（仕切り部材）
　仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの近傍に配置されている。また、図３に示すように、仕切り部材５０は、合流ポイントで合流した熔融ガラスＦＧ（シートガラスＳＧ）の厚み方向の両側に配置される。仕切り部材５０は、断熱部材である。仕切り部材５０は、仕切り部材５０の上方に位置する成形炉室の上部空間と下方に位置する成形炉室の下部空間とに間仕切りすることにより、すなわち、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側から下側への熱の移動を遮断する。シートガラスＳＧは、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に位置する一対の仕切り部材（断熱部材）５０によって作られるスリット状の隙間を通過して、下部空間に移動する。
（冷却ローラ）
　冷却ローラ５１は、成形炉室の下部空間に設けられ、シートガラスＳＧの幅方向の両端部を熱処理するユニットである。また、対を成した冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向の両側、且つ、シートガラスＳＧの幅方向の両端部に配置される。すなわち、冷却ローラ５１は、成形体４１から離れたシートガラスＳＧの幅方向の両端部を、挟み込むことで熱伝導により冷却する（急冷工程）。冷却ローラ５１は、例えば、内部に通された空冷管により空冷されていてもよい。
　冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両端部の粘度が、１０９．０～１０１４．５ｄＰａ・秒になるようにシートガラスＳＧの両端部を急冷する。なお、冷却ローラ５１によるシートガラスＳＧの両端部の冷却により、シートガラスＳＧの幅方向の収縮を低減でき、シートガラスＳＧの厚みを均一化することができる。また、シートガラスＳＧの平坦度を保つことができる。
（冷却ユニット）
　冷却ユニット６０は、成形炉室の下部空間に設けられ、シートガラスＳＧの熱処理を行うユニットである。具体的に、冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧを徐冷点近傍の温度領域まで冷却するユニットである。冷却ユニット６０は、仕切り部材５０の下方であって、徐冷炉８０の天板８０ａの上に配置される。冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの上流領域を冷却する（上流領域冷却工程）。シートガラスＳＧの上流領域とは、シートガラスＳＧの中央部の温度が徐冷点より高いシートガラスＳＧの領域である。シートガラスＳＧの中央部は、シートガラスＳＧの両端部に挟まれた部分である。上流領域には、具体的に、第１温度領域と第２温度領域とが含まれる。第１温度領域は、成形体４１の最下端部４１ａの直下から、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点近傍（軟化点±１５℃の範囲）になるまでのシートガラスＳＧの領域である。また、第２温度領域とは、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点近傍から徐冷点近傍になるまでの温度領域である。すなわち、冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの中央部の温度が徐冷点に近づくように、シートガラスＳＧを冷却する。シートガラスＳＧの中央部は、その後、後述の徐冷炉８０内で、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される（下流領域冷却工程（徐冷工程））。
　冷却ユニット６０は、シートガラスＳＧの厚みおよび反り量が所望の値になるように、シートガラスＳＧを複数の温度プロファイルに基づいて冷却する。すなわち、上流領域において、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、複数の温度プロファイルが設定される。ここで、温度プロファイルとは、シートガラスＳＧの幅方向に沿った温度分布である。言い換えると、温度プロファイルは、目標となる雰囲気温度の分布である。上述の冷却ローラ５１および冷却ユニット６０は、温度プロファイルを実現させるように雰囲気温度を制御する。
　冷却ユニット６０は、複数の冷却用のユニットを含む。シートガラスＳＧの温度分布は、複数のユニットが独立して制御されることにより複数の温度プロファイルを実現する。例えば、冷却ユニット６０は、中央部冷却ユニット６１と、２つの端部冷却ユニット７１、７１とを含む。図４に示すように、中央部冷却ユニット６１は、成形装置４０の幅方向中央に配置され、シートガラスＳＧの中央部を冷却する（中央部冷却工程）。中央部冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に配置されている。端部冷却ユニット７１は、中央部冷却ユニット６１に隣接する位置にそれぞれ配置される。すなわち、端部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの厚み方向の両側で、シートガラスＳＧを挟んで対向するように配置され、シートガラスＳＧの両端部および両端部周辺を冷却する（端部冷却工程）。また、中央部冷却ユニット６１および端部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧに近接した位置にそれぞれ配置される。
（中央部冷却ユニット）
　中央部冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの中央部を、シートガラスＳＧの流下方向に沿って段階的に冷却する（中央部冷却工程）。中央部冷却ユニット６１は、中央上部冷却ユニット６２と、中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂとから構成されている。中央上部冷却ユニット６２および２つの中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される。中央上部冷却ユニット６２および各中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂの温度は、それぞれ独立して調整される。
（中央上部冷却ユニット）
　中央上部冷却ユニット６２は、上述の仕切り部材５０の直下に位置する。中央上部冷却ユニット６２は、シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである。シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域は、上述の第１温度領域に相当する。中央上部冷却ユニット６２は、シートガラスＳＧの厚みを幅方向に均一にするように制御される（第１中央部冷却工程）。
　中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂは、上述したように、中央上部冷却ユニット６２の下方に配置される。中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの反り量の制御を開始する領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである。ここで、シートガラスＳＧの反り量の制御を開始する領域は、上述の第２温度領域に相当する。
　中央下部冷却ユニット６３ａは、第２温度領域の上流側で、シートガラスＳＧの温度制御を行う（第２中央部冷却工程）。中央下部冷却ユニット６３ｂは、第２温度領域の下流側で、シートガラスＳＧの温度制御を行う（第３中央部冷却工程）。中央下部冷却ユニット６３ａと中央下部冷却ユニット６３ｂは同様の構成を有するようにすることが好ましい。
（端部冷却ユニット）
　端部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１によって急冷されたシートガラスＳＧの両端部を、シートガラスＳＧの流下方向に沿って連続的に、または、段階的に冷却する（端部冷却工程）。端部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１よりも低い冷却能で動作する。言い換えると、冷却ローラ５１によってシートガラスＳＧの側部から奪われる熱量と比較して、端部冷却ユニット７１によってシートガラスＳＧの端部から奪われる熱量は少ない。端部冷却ユニット７１は、上述したように、中央部冷却ユニット６１の両側にそれぞれ配置される（図４参照）。端部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの表面に近接して配置される。端部冷却ユニット７１は、シートガラスＳＧの両端部の粘度を１０9.0～１０14.5ｄＰａ・秒の範囲内に維持するように、シートガラスＳＧの両端部を冷却する。なお、端部冷却ユニット７１は、好ましくは、シートガラスＳＧの両端部の粘度を１０10.5～１０14.5ｄＰａ・秒の範囲内に維持するように、シートガラスの両端部を冷却する。
　端部冷却ユニット７１での冷却量が少ないと、シートガラスＳＧの両端部の温度が再び上昇し、シートガラスＳＧが幅方向に収縮してしまう。
　端部冷却ユニット７１は、図４に示すように、例えば、端上部冷却ユニット７２と、端下部冷却ユニット７３とから構成されている。端上部冷却ユニット７２および端下部冷却ユニット７３は、シートガラスＳＧの流下方向に沿って配置される。また、端上部冷却ユニット７２および端下部冷却ユニット７３の温度は、それぞれ独立して調整される。
　端上部冷却ユニット７２は、シートガラスＳＧの厚みおよび／または反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現するためのユニットである（第１端部冷却工程）。端上部冷却ユニット７２は、図４に示すように、上述した冷却ローラ５１の直下に位置する。シートガラスＳＧは、端上部冷却ユニット７２の、主に輻射熱伝達によって、所要の冷却速度で冷却される。ここで、所要の冷却速度とは、冷却ローラ５１を通過したガラスＳＧの板幅の収縮が抑えられ、かつ、端下部冷却ユニット７３以降の冷却過程でシートガラスＳＧにクラックが生じないような冷却速度である。すなわち、端上部冷却ユニット７２は、シートガラスＳＧに悪影響を及ぼさない範囲でガラスＳＧを最大限冷却する。
（引下げローラ）
　引下げローラ８１は、徐冷炉８０の内部に配置される。徐冷炉８０は、冷却ユニット６０の直下に配置される空間である。徐冷炉８０では、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温近傍の温度まで冷却される（下流域冷却工程（徐冷工程））。
（切断装置）
　切断装置９０は、徐冷炉８０を通過して室温近傍の温度まで冷却されたシートガラスＳＧを、所定のサイズに切断する。
（制御装置）
　制御装置９１は、例えば、冷却ローラ５１、中央上部冷却ユニット６２、端上部冷却ユニット７２、端下部冷却ユニット７３、及び中央下部冷却ユニット６３ａ、６３ｂの温度を制御する。この温度の制御により、以下で説明するように、シートガラスＳＧの温度分布が所定の温度プロファイルに一致させることができる。
（温度プロファイル）
　次に、図６を参照して、本実施形態に係るガラス基板の製造方法で用いる温度プロファイルと、当該温度プロファイルを実現する冷却用の各ユニットの制御について説明する。
　図６中、破線で区分けされた領域は、冷却ローラ５１および冷却ユニットに含まれる各ユニット６２，６３ａ，６３ｂ，７２，７３の配置を示す。また、破線で区分けされた領域に含まれる曲線１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｆおよび直線１０ａ，１０ｄは、冷却ローラ５１または各ユニット６２，６３ａ，６３ｂ，７２，７３によって実現される温度プロファイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃに含まれるサブプロファイルである。
　本実施形態では、上述したように、シートガラスＳＧの流下方向において、複数の温度プロファイルに基づいた雰囲気温度の制御を制御装置９１が独立して行っている。シートガラスＳＧの温度が所定の温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの幅方向に沿ってシートガラスＳＧの側部に向かって張力が加わるように、シートガラスＳＧは冷却される。所定の温度領域とは、シートガラスＳＧが成形体４１から離れた後、シートガラスＳＧの温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域である。すなわち、所定の温度領域とは、上述した、シートガラスＳＧの上流領域である。
　成形体４１を離れた後のシートガラスＳＧは、１０5.7～１０7.5ｄＰａ・秒の粘度を有する。シートガラスＳＧは、冷却ローラ５１および冷却ユニット６０によって冷却されることにより、粘度が高くなる。すなわち、シートガラスＳＧの粘度（中央部および両端部の粘度）は、シートガラスＳＧの流下方向に沿って高くなる。言い換えると、シートガラスＳＧの粘度は、シートガラスＳＧの下流側ほど高くなる。本実施形態では、上流領域において、冷却ローラ５１および端部冷却ユニット７１によって、シートガラスＳＧの両端部が冷却される。具体的には、シートガラスＳＧの両端部は、粘度が１０9.0～１０14.5ｄＰａ・秒の範囲内に維持されるように冷却される。より具体的には、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの側部の粘度が、１０9.0～１０10.5ｄＰａ・秒の範囲内になるようにシートガラスの両端部を急冷し、端部冷却ユニット７１は、冷却ローラ５１によって急冷されたシートガラスＳＧの両端部の粘度が、１０10.5～１０14.5ｄＰａ・秒の範囲内になるように、シートガラスの両端部を冷却する。
　本実施形態のシートガラスＳＧの温度の制御では、複数の温度プロファイルが、シートガラスＳＧの幅方向およびシートガラスＳＧの流下方向に、それぞれ設定される（温度プロファイル設定工程）。具体的に、複数の温度プロファイルには、図６に示すように、第１の温度プロファイル２０ａと、第２の温度プロファイル２０ｂと、第３の温度プロファイル２０ｃとが含まれる。第１の温度プロファイル２０ａは、第２の温度プロファイル２０ｂよりも、流下方向において高温側に位置する。また、第２の温度プロファイル２０ｂは、第３の温度プロファイル２０ｃよりも、流下方向において高温側に位置する。
　第１の温度プロファイル２０ａは、シートガラスＳＧの幅方向の中央部における幅方向の温度分布が均一であり、かつ、シートガラスＳＧの幅方向両端部（両側部）の温度がシートガラスＳＧの中央部の温度より低い。ここで、幅方向の温度分布が均一であるとは、幅方向の温度分布が、所定の基準値（温度）に対して±０℃～１０℃の範囲の値であることを意味する。すなわち、第１の温度プロファイル２０ａに基づいて、シートガラスＳＧの両端部は急冷され、シートガラスＳＧの中央部の温度は、シートガラスＳＧの両端部の温度よりも高い温度で、かつ、幅方向に均一な温度になるように制御される（板厚均一化工程）。なお、第１の温度プロファイル２０ａは、シートガラスＳＧの中央部の温度（平均温度）とシートガラスＳＧの両端部の温度とが第１の温度差Ｘになるように設定されている。板厚均一化工程において、シートガラスＳＧの中央部における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスＳＧの両端部の温度を、中央部の温度より低くする。これにより、シートガラスＳＧの両端部は幅方向の収縮が抑制されるように冷却され、シートガラスＳＧの中央部は板厚が均一になるように冷却されるので、シートガラスＳＧの板厚偏差は小さくなる。
　第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、第１の温度プロファイル２０ａより低温である。また、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中央部において幅方向に温度勾配を有する。具体的には、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの幅方向の中心における温度が最も高く、シートガラスＳＧの両端部の温度が最も低い。より具体的には、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの幅方向の中心からシートガラスＳＧの両端部に向かうに従って温度が徐々に低くなる。すなわち、第２の温度プロファイル２０ｂおよび第３の温度プロファイル２０ｃに基づいて、シートガラスＳＧの幅方向の温度分布は、山形（上に凸を有する曲線）になるように制御される（反り低減工程）。すなわち、反り低減工程は、温度勾配（上に凸を有する曲線）を維持しつつシートガラスＳＧを冷却する。言い換えると、反り低減工程は、温度分布が、上に凸を有する曲線の形状を連続して維持するように、シートガラスＳＧを冷却する。
　なお、第２の温度プロファイル２０ｂに基づいた温度の制御は、シートガラスＳＧの流下方向に対して、第２温度領域の上流側で実行される。また、第３の温度プロファイル２０ｃに基づいた制御は、シートガラスＳＧの流下方向に対して、第２温度領域の下流側で実行される。ここで、第３の温度プロファイル２０ｃは、第２の温度プロファイル２０ｂよりも勾配が大きくなるように設定されることが好ましい。具体的に、第２の温度プロファイル２０ｂは、シートガラスＳＧの中心の温度とシートガラスＳＧの端部の温度とが第２の温度差Ｙ１になるように設定されている。また、第３の温度プロファイル２０ｃは、シートガラスＳＧの中心部の温度とシートガラスＳＧの端部の温度とが第３の温度差Ｙ２になるように設定されている。第３の温度差Ｙ２は、第２の温度差Ｙ１より大きい。なお、第２の温度差Ｙ１は、第１の温度差Ｘより大きい。すなわち、温度プロファイル２０ａ～２０ｃは、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、中央部と端部との温度差または中央部と端部との温度差が大きくなっている（Ｘ＜Ｙ１＜Ｙ２）。
　なお、反り低減工程は、第３の温度プロファイル２０ｃより低温の温度領域において、シートガラスＳＧの温度が歪点近傍に向かうに従って、シートガラスＳＧの幅方向の温度勾配が低減するように、シートガラスＳＧは冷却される。
　以下、各ユニットによる温度制御について、詳細に説明する。
（中央上部冷却ユニットによる温度制御）
　中央上部冷却ユニット６２では、上述したように、シートガラスＳＧの厚みを決定付ける領域の温度プロファイルを実現する（第１中央部冷却工程）。具体的に、シートガラスＳＧと対向する中央上部冷却ユニット６２の幅方向の温度分布は均一となっているので、シートガラスＳＧの幅方向の温度は均一になる（サブプロファイル１０ａ）。
　中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂでは、上述したように、シートガラスＳＧの反り量の調整を開始する領域の温度プロファイルを実現する（第２中央部冷却工程および第３中央部冷却工程）。具体的に、中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂは、シートガラスＳＧの幅方向の温度が山形（上に凸を有する曲線）になるように調整される。具体的には、中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂの長手方向中心の温度を最も高い温度にする。また、中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂの長手方向の両端部の温度を最も低い温度にする。さらに、中心から両端部に向けて温度が徐々に低くなるように制御する。こうしてシートガラスＳＧの幅方向の温度は、山形になる（サブプロファイル１０ｂ、サブプロファイル１０ｃ）。
　なお、本実施形態では、シートガラスＳＧの流下方向に沿って、２つの中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂを配置している。シートガラスＳＧの流下方向下方に配置された中央下部冷却ユニット６３ｂは、上方に配置された中央下部冷却ユニット６３ａよりも、大きな曲線の温度分布を形成するように制御される。具体的には、上述したように、中央下部冷却ユニット６３ａによって実現されたプロファイル１０ｂの温度勾配（中心部と端部との温度勾配）（図６のＹ１参照）よりも、中央下部冷却ユニット６３ｂによって実現された温度プロファイル１０ｃの温度勾配（図６のＹ２参照）を大きくする（Ｙ１＜Ｙ２）。
　冷却ローラ５１は、上述したように、シートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（急冷工程）。冷却ローラ５１は、成形体４１の最下端部４１ａで合流したガラスの両端部を急冷する。すなわち、シートガラスＳＧの両端部および両端部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央部周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｄ）。
　端上部冷却ユニット７２では、上述したように、シートガラスＳＧの厚みおよび／または反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（第１端部冷却工程）。端上部冷却ユニット７２は、中央上部冷却ユニット６２および中央下部冷却ユニット６３ａがシートガラスＳＧに与える温度より低い温度をシートガラスＳＧに与える。すなわち、シートガラスＳＧの両端部および両端部周辺の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央部周辺の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｅ）。
　端下部冷却ユニット７３では、上述したように、シートガラスＳＧの反り量の調整に影響を与える領域の温度プロファイルを実現する（第２側部冷却工程）。端下部冷却ユニット７３は、中央下部冷却ユニット６３ａ，６３ｂがシートガラスＳＧに与える温度より低い温度をシートガラスＳＧに与える。すなわち、シートガラスＳＧの両端部の雰囲気温度は、シートガラスＳＧの中央部の雰囲気温度よりも低い温度になる（サブプロファイル１０ｆ）。
　このようなシートガラスＳＧの温度制御が、制御装置９１、冷却ローラ５１及び各ユニットを通して行われる。成形体４１が位置する成形炉室の上部空間では、熔融ガラスが所定の粘度を保って成形されるように高温の温度雰囲気が維持される。一方、仕切り部材（断熱部材）５０により上部空間から区切られている成形炉室の下部空間では、熔融ガラスから成形によって生成されるシートガラスＳＧを冷却する。このため、上部空間から下部空間に熱移動が生じ難いように、仕切り部材５０には、断熱性に優れた断熱部材が用いられる。具体的には、
（１）シートガラスＳＧを成形するとき、熔融ガラスＦＧが成形体４１を通過するときの熔融ガラスＦＧの温度が液相温度以上であり、かつ熔融ガラスＦＧが成形体４１の最下端部を通過するときの熔融ガラスＦＧの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）シートガラスＳＧを冷却するとき、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるように、断熱性を有する材料が、断熱部材に用いられる。
　このとき、仕切り部材（断熱部材）５０の、仕切り部材５０と接する上部空間の雰囲気温度における上部空間と下部空間との間の熱抵抗は０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上であることが好ましい。このような熱抵抗を備える仕切り部材５０を用いることにより、下部空間におけるシートガラスＳＧの収縮を抑制できるような温度プロファイルを実現することができる。具体的には、仕切り部材５０の熱抵抗が０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ未満であるとき、冷却ローラ５１及び端部冷却ユニット７１により急冷されたシートガラスＳＧの両端部は、上部空間から下部空間へ移動した熱の影響を受けて温度の低下が抑制され、所望の粘度まで大きくならない。この場合、シートガラスＳＧの両端部における粘度は高くないため、成形体４１から離間してシートガラスＳＧが成形されたときの表面張力の作用によってシートガラスＳＧは、幅方向に収縮し易い。このため、シートガラスＳＧの目標とする幅を確保することが困難となる。しかし、仕切り部材（断熱部材）５０の熱抵抗を０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上とすることにより、急冷されたシートガラスＳＧの両端部は、上部空間から下部空間へ移動した熱の影響が低減され、所定の温度プロファイルに沿って冷却することができる。仕切り部材５０の熱抵抗は、好ましくは０．３ｍ2・Ｋ／Ｗ以上であり、より好ましくは０．４ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である。なお、熱抵抗を極めて大きくするためには、例えば仕切り部材５０の厚さを極めて厚くする必要があり、好ましくない。そのため、仕切り部材５０の熱抵抗は、好ましくは０．２～２ｍ2・Ｋ／Ｗであり、より好ましくは０．４～２ｍ2・Ｋ／Ｗであることが好ましい。
　このような熱抵抗を有する仕切り部材（断熱部材）５０には、熱伝導率が０．１～０．４Ｗ／ｍ・Ｋ、より好ましくは０．１～０．２５Ｗ／ｍ・Ｋの素材が用いられる。仕切り部材（断熱部材）５０として、例えばアルミナの含有率の高いセラミックファイバボードが用いられる。
　仕切り部材５０の好ましい形態として、シートガラスＳＧが成形炉室の上部空間から下部空間に移動するとき通過するスリット状の隙間に接する仕切り部材５０の面における素材の熱伝導率（上部空間の雰囲気温度における熱伝導率）は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。特に好ましくは、仕切り部材５０が、熱伝導率（上部空間の雰囲気温度における熱伝導率）が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である１つの素材によって構成されることである。この構成により、仕切り部材５０の板厚を過度に厚くせずに、熱抵抗を０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上にすることができる。
　本実施形態のシートガラスの冷却では、図６に示したように、シートガラスＳＧの幅方向の中央部における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、シートガラスＳＧの両端部の温度を、シートガラスＳＧの幅方向の中央部の温度より低くする工程（板厚均一化工程）と、この工程における両端部及び中央部の温度に比べて、シートガラスＳＧの両端部及び中央部の温度を低温にし、かつシートガラスＳＧの幅方向の中心から両端部に向けてシートガラスＳＧの幅方向に温度勾配を形成する工程と、を有する。この２つの工程が実現できるように、制御装置９１は、各ユニット及び冷却ローラ５１等を用いてシートガラスＳＧの温度を制御することができる。本実施形態では、上記仕切り部材５０を設けることにより、成形炉室の上部空間と成形炉室の下部空間との熱の移動が十分に抑制されるので、成形炉室の下部空間にて上記シートガラスＳＧの温度の制御が可能となる。
　上述のシートガラスＳＧの温度の制御では、最初の工程では、シートガラスＳＧの中央部における幅方向の温度分布を均一にするので、シートガラスＳＧの幅方向の収縮のみならず、シートガラスＳＧから作製されるガラス基板の板厚偏差を抑制することができる。
　さらに、次の工程では、最初の工程と比べてシートガラスＳＧの幅方向の温度分布を低温にし、かつ、シートガラスＳＧの幅方向の中心から両端部に向かって、シートガラスＳＧの幅方向に温度勾配を形成する。このとき、シートガラスＳＧの幅方向の中央部の冷却量は、シートガラスＳＧの幅方向の両端部の冷却量よりも大きくなる。これにより、シートガラスＳＧの体積収縮率は、幅方向の両端部から中央部に向かって大きくなるので、シートガラスＳＧの中央部には引張り応力が働く。特に、シートガラスＳＧの中央部には、シートガラスＳＧの流下方向および幅方向に引張り応力が働く。なお、シートガラスＳＧの幅方向に働く引張り応力よりも、シートガラスＳＧの流下方向に働く引張り応力の方が大きいことがガラス板の反りを向上する点で好ましい。この引張り応力により、シートガラスＳＧの平面度を維持しつつ冷却することができるので、シートガラスＳＧ、ひいては、ガラス板の反り量を低減できる。
　なお、ガラスの液相温度が高い場合、このガラスの液相温度よりも十分に高い温度の熔融ガラスを用いて成形することにより、ガラスの失透を防止することはできる。しかし、オーバーフローダウンドロー法を適用するためには、成形体４１の最下端部４１ａにおける熔融ガラスの粘度が中央部および両端部において１０4.3ｄＰａ・秒以上であることが好ましい。この粘度は、１０4.4Ｐａ・秒以上であることがより好ましく、１０4.6ｄＰａ・秒以上であることがさらに好ましい。このような粘度を確保するのは、以下の理由による。すなわち、最下端部４１ａから離れたシートガラスＳＧは、冷却ローラ５１で挟持される領域まで自重により落下しようとする。この時の落下速度は、成形体４１の最下端部４１ａでの熔融ガラスの粘度により異なるためである。最下端部４１ａにおける熔融ガラスの粘度が上記範囲よりも小さい場合、冷却ローラ５１によるシートガラスＳＧの引張速度に比べて、シートガラスＳＧの自重で落下しようとする速度の方が勝ってしまい、結果的に冷却ローラ５１上でシートガラスＳＧが弛んでしまう虞がある。このため、成形体４１の最下端部４１ａにおける熔融ガラスの粘度が１０4.3ｄＰａ・秒以上であることが好ましい。なお、冷却ローラ５１及び冷却ローラ５１よりも下流に位置する引下げローラ８１の周速度を十分に速くすれば、冷却ローラ５１及び引下げローラ８１の周速度よりガラスリボンの自由落下速度を遅くすることができる。しかし、この場合、通常、所定のガラス流量の条件下で得たいシートガラスＳＧの厚みは予め決まっている他、下流の徐冷工程で行われるガラスリボンの温度制御を実現するためにも冷却ローラ５１及び引下げローラ８１の周速度をむやみに速くすることは実用上好ましくない。
　また、上述した熔融ガラスの粘度の数値範囲よりも低い粘度で成形を行うために成形体４１の最下端部４１ａの熔融ガラス温度を上昇させようとすると、成形体４１よりも下流側の雰囲気温度が上昇する。このため、成形体４１の最下端部４１ａにおいて成形体の両側の壁面のそれぞれを流れる熔融ガラスを合流させて形成されるシートガラスＳＧの幅方向の両端部の粘度を十分に上昇させることができない。このため、シートガラスＳＧの幅が収縮してしまう。シートガラスＳＧの幅が収縮してしまうと、切断直前のシートガラスＳＧの幅や製品幅を確保できないという問題が生じる。この問題は、ガラスの液相温度が高い（液相粘度が小さい）ほど顕著となる。
　本実施形態は、仕切り部材（断熱部材）５０の熱抵抗を０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上とすることにより、成形炉室の上部空間から下部空間への熱の移動が抑制されるので、ガラスの液相温度が高いため、成形炉室の上部空間の雰囲気温度が高く設定されたとしても、急冷されたシートガラスＳＧの両端部は、上部空間から下部空間へ移動した熱の影響を受けることなく、所定の粘度を確保することができる。したがって、シートガラスＳＧの幅が縮小することを抑制できる。
　すなわち、ガラスの液相温度が高い（液相粘度が小さい）ガラスを用いる場合に、本実施形態の効果は顕著である。この場合、熱抵抗が０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である断熱部材５０を用い、シートガラスＳＧ両端部に向かって引張張力を加えながら、シートガラスＳＧの両端部の粘度を１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒になるようにシートガラスＳＧを冷却することにより、製品幅を確保することができる。
（ガラスの特性）
　本実施形態で作製されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板に好適に用いられる。また、ガラス基板は、特に熱収縮率の小さいことが要求される、ＬＴＰＳ(Low Temperature Poly Silicon：低温ポリシリコン)・ＴＦＴ(Thin Film Transistor)や酸化物半導体を形成し高温処理を行うガラス基板にも用いることができる。さらに、表示装置などのカバーガラス、磁気ディスク用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板などに用いることができる。
　また、本実施形態のガラス基板の液相粘度は、１０4.3ｄＰａ・秒～１０6.7ｄＰａ・秒であることが好ましい。成形工程において、ガラスの失透を生じさせないためには成形体４１の最下端部４１ａにおける粘度を液相粘度よりも小さくする必要があり、したがって、成形炉室の上部空間の雰囲気温度は下部空間と比較して高く設定される。このため、成形炉室の上部空間と下部空間との間には大きな熱の段差が存在し、熱の移動が大きくなり易い。本実施形態では、成形炉室の上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間におけるシートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制することができる。液相粘度が高いガラスほど成形体４１の最下端部４１ａにおける粘度を高くすることができるので、上述したシートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制することができる。したがって、本実施形態のガラス基板の液相粘度は、１０4.7ｄＰａ・秒～１０6.7ｄＰａ・秒であることが好ましく、１０5ｄＰａ・秒～１０6.7ｄＰａ・秒であることがより好ましい。　また、本実施形態のガラス基板の液相粘度は、１０５．３ｄＰａ・秒以下であってもよい。ガラスの液相粘度が小さいほど成形炉室の上部空間の雰囲気温度は高く設定されるため、上述したようにシートガラスＳＧの幅方向の収縮が大きくなりやすい。つまり、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・秒以下であるガラスを用いる場合、本実施形態の効果は顕著となり、１０４．３～１０５．３ｄＰａ・秒であるとより効果が顕著となり、１０４．３ｄＰａ・秒～１０５．０ｄＰａ・秒であると効果がさらに顕著となり、１０４．３ｄＰａ・秒～１０４．９ｄＰａ・秒であると効果が一層顕著となる点で好ましい。液相粘度が１０４．３ｄＰａ・秒未満のガラスの場合、オーバーフローダウンドロー法の適用が困難となる。
　また、本実施形態のガラス基板の液相温度は、１０００℃～１２５０℃であることが好ましい。ガラスの液相温度が高いほど、ガラスの失透を生じさせないために、成形炉室の上部空間の雰囲気温度を高く設定する必要がある。このため、成形炉室の上部空間と下部空間との間の熱の段差が大きく、熱の移動が大きくなり易い。本実施形態では、成形炉室の上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間におけるシートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制できる。すなわち、成形炉室の上部空間から下部空間への熱の移動量を低減し、シートガラスＳＧの幅方向の収縮を低減させるという観点からは、ガラス基板の液相温度が１２５０℃以下であることが好ましく、１２００℃以下であることがより好ましく、１１０５℃以下であることがさらに好ましい。　また、本実施形態のガラス基板の液相温度は、１１５０℃～１２５０℃であってもよい。ガラスの液相温度が高いほど、ガラスの失透を生じさせないために、成形炉室の上部空間の雰囲気温度を高く設定する必要がある。つまり、ガラスの液相温度が１１５０℃以上であるガラスをシートガラスＳＧに用いる場合、本実施形態の効果はより顕著となる。なお、ガラスの液相温度の上限を１２５０℃とするのは、ガラスの液相温度が１２５０℃を越える場合、成形体４１のクリープ現象が生じやすくなるなどの問題が発生する虞があるためである。すなわち、本実施形態では、ガラスの液相温度が１１５０℃～１２５０℃であることにより本実施形態の効果が顕著となり、１１７０℃～１２５０℃であると効果がより顕著となり、１１８０℃～１２５０℃であるとさらに効果が顕著となり、１２００℃～１２５０℃であると一層効果が顕著になる点で好ましい。
　本実施形態のガラス基板の歪点は、６７０℃以上であることが好ましい。ガラス基板の歪点が６７０℃以上である場合、このガラスは、液相温度が高くなる傾向にあり、成形工程で失透が生じる虞がある。このため、歪点が６７０℃以上であるガラスを用いる場合、成形工程における失透の発生を抑制するために、失透が生じにくいガラスを製造する場合と比較して成形時の熔融ガラスの温度を高くする必要があり、成形体４１が位置する成形炉室の上部空間の雰囲気温度も高く設定される。したがって、成形炉室の上部空間と下部空間との間には大きな熱の段差が存在し、熱の移動が大きくなり易い。本実施形態では、熱抵抗が０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である仕切り部材５０を用いて成形炉室の上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間におけるシートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制することができる。すなわち、ガラス基板の歪点が６７０℃以上である場合、本実施形態の効果は顕著である。
　本実施形態では、ガラス基板の歪点が６７０℃以上のガラスを用いることができ、歪点が６７５℃以上、歪点が６８０以上のガラス、さらには、歪点６９０℃以上のガラスを用いても、シートガラスＳＧの幅、製品幅を確保することができる点で、本実施形態の効果は顕著である。ＬＴＰＳ・ＴＦＴや酸化物半導体を形成するガラス基板としては、歪点が６７５℃以上のガラスが好ましく用いられ、歪点が６８０℃以上のガラスさらに好ましく用いられることから、本実施形態で製造されるガラス基板は、ＬＴＰＳ・ＴＦＴや酸化物半導体を形成するガラス基板として好ましい。
　また、ガラス基板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である場合、このガラスの歪点は一般的に高く、液相温度の高い傾向にある。熱収縮率が７５ｐｐｍ以下のガラス基板を製造しようとする場合においても、熱抵抗が０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である仕切り部材５０を用いて成形炉室の上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間におけるシートガラスＳＧの幅方向の収縮を抑制できる。したがって、シートガラスＳＧが、成形体４１から離れたときに生じるシートガラスＳＧの幅方向の幅の収縮を抑制し、シートガラスＳＧの幅を確保することができる。熱収縮率が７５ｐｐｍ以下であるガラスを用いたガラス基板の場合、画像表示装置の作製のために、このガラス基板にＬＴＰＳ・ＴＦＴや酸化物半導体を形成し高温処理を行っても、画像表示装置における画素のピッチずれなどの問題を抑制することができる。
　なお、熱収縮率とは、昇降温速度が１０／分、５５０℃で２時間保持する熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
　　＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
　また、本実施形態のガラス基板は、ジルコニアを含有してもよい。シートガラスＳＧを作製し、さらにこのシートガラスＳＧから作製するガラス基板がジルコニアを含有する場合、ガラスの液相温度が上昇するので、ガラスの失透が生じないためにも、成形体４１、特に最下端部４１ａ近傍での粘度を小さく（失透が生じない程度に熔融ガラス温度を上昇）する必要がある。本実施形態では、成形体４１の最下端部４１ａでの熔融ガラスの粘度が小さく、上部空間における雰囲気温度が高くても、熱抵抗が０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である仕切り部材５０を用いて上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間における板幅の収縮を抑制できる。したがって、このようなガラスを用いる場合、本実施形態の効果は顕著となる。
　また、本実施形態のガラス基板は酸化スズを含有することが好ましい。酸化スズは晶出して失透を生じさせやすい。このため、酸化スズを含有するガラスを製造する場合、失透を生じさせないために、成形体４１、特に最下端部４１ａ近傍での熔融ガラスの粘度を小さく（失透が生じない程度に熔融ガラス温度を上昇）する必要がある。本実施形態では、上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間における板幅の収縮を抑制できる。
　なお、図２に示す熔解装置１１の熔解槽が、高ジルコニア系耐火物等の炉材を含んで構成される場合、熔解工程において高ジルコニア系耐火物からジルコニアが熔融ガラス中に熔け出してしまう場合がある。この場合、熔融ガラス中のジルコニア濃度が上昇し、液相温度が上昇する。このため、成形時の熔融ガラスの温度を高く保つ必要がある。本実施形態では、上部空間から下部空間への熱の移動を抑制するので、成形炉室の下部空間における板幅の収縮を抑制できる。したがって、このようなガラスを用いる場合、本実施形態の効果は顕著となる。
（ガラス組成）
　本実施形態で作製されるガラス基板は、フラットパネルディスプレイ、特に液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適に用いることができる。このようなガラス基板は、例えば、質量％表示で、ＳｉＯ２　５０～７０％、Ａｌ2Ｏ3　５～２５％、Ｂ2Ｏ3　０～１５％、ＭｇＯ　０～１０％、ＣａＯ　０～２０％、ＳｒＯ　０～２０％、ＢａＯ　０～１０％、ＺｒＯ2　０～１０％、を含有する。
　また、本実施形態で作製されるガラス基板は、ＬＴＰＳ・ＴＦＴや酸化物半導体をガラス表面に形成するガラス基板に好適に用いることができる。このようなガラス基板は、例えば質量％表示で、ＳｉＯ2　５８～７５％、Ａｌ2Ｏ3　１５～２３％、Ｂ2Ｏ3　１～１２％、　ＲＯ(但し、ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのうち、ガラス板に含有される全成分の合量)　６～１７％、を含有し、歪点が６８０℃以上である。
　このとき、下記の数式の何れかあるいは複数を満たすようにすると、ＬＴＰＳ・ＴＦＴ用ガラス板により好適である。
・歪点をより上昇させるために（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／Ｂ2Ｏ2：８～５０及び／又はＳｉＯ2+Ａｌ2Ｏ3：７５%以上とすること。
・歪点をより上昇させるために、質量比(ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3)／ＲＯは７．５以上であること。
・ガラスの比抵抗を低下させるために、Ｆｅ2Ｏ3を０．０１～１質量％含有すること。
・ガラスの高い歪点を実現しつつ液相温度の上昇を防止するためにＣａＯ／ＲＯを０．６５以上とすること。
　また、モバイル通信端末のようなモバイル機器などに適用されることを考慮すると、軽量化の観点からはＳｒＯ及びＢａＯの合計含有率が０～５質量％であることが好ましく、０～３．３質量％であることがさらに好ましい。
　なお、ガラス基板は、上述したように実質的にアルカリ金属酸化物（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ）を実質的に含有しない無アルカリガラス、あるいは、アルカリ金属酸化物（Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ）を０．０５～２．０質量％含むアルカリ微量含有ガラスであってもよい。フラットパネルディスプレイ用のガラス基板は、パネル製造工程でガラス基板からアルカリ金属が熔出すると、ＴＦＴ特性や半導体特性を劣化させる虞があるため、アルカリ金属酸化物を実質的に含まないか、含んでも０．０５～２．０質量％含むことが好ましい。
　なお、アルカリ微量含有ガラスのように、アルカリ金属をあえて微量含有させることで、ＴＦＴ特性や半導体特性の劣化やガラスの熱膨張を一定範囲内に抑制しつつ、熔解性および清澄性を向上させることができる。また、アルカリ微量含有ガラスは、熔融ガラスの比抵抗を効果的に低下させることができるので、電気熔融中に熔融ガラスに電気が通りやすくなり、相対的に高ジルコニア系耐火物等の熔解槽の壁面を構成する炉材に電気が通り難くなると考えられる。その結果、炉材の侵食が抑えることができる。また、ジルコアニアが熔融ガラス中に熔出することを低減できるので、ガラスの失透を改善することができる。この点で、アルカリ微量含有ガラスを用いることは効果的である。
　上記実施形態では、中央上部冷却ユニット６２によって、シートガラスＳＧの幅方向に沿って、雰囲気温度が均一になるように制御した（板厚均一化工程）。これにより、上記実施形態では、シートガラスＳＧの厚み（肉厚）を均一にすることができる。しかし、中央上部冷却ユニット６２は、シートガラスＳＧの幅方向に沿って、温度を変更できるような構成を用いることもできる。例えば、中央冷却ユニット６２の内部に形成される空間を複数に分け、空間ごとにそれぞれ冷却できるようにしたり、中央冷却ユニット６２の内部に部分的に保温材を設置できる構成を設けたりすることにより、幅方向の雰囲気温度を変更できるようにしてもよい。これにより、シートガラスＳＧの中央部の温度を均一にしているにもかかわらず、何らかの影響により、シートガラスＳＧの幅方向の肉厚の均一化が実現できなかった場合にも、シートガラスＳＧの肉厚の均一化を図ることができる。
［実験例１］
　本実施形態の効果を確かめるために、ガラス基板の製造方法を変更してガラス基板を作製した。
（実施例１）
　製造されるガラス基板が下記組成となるように、熔解装置１１の熔解槽においてガラス原料を熔解して熔融ガラスとした。この熔融ガラスを白金合金製の管を介して清澄装置１２の清澄槽に搬送し、熔融ガラスの清澄をおこなった。次に、清澄後の熔融ガラスを均質化した後、成形体４１に熔融ガラスを供給し、オーバーフローダウンドロー法にて約２ｍ／分の速度でシートガラスＳＧを形成した。このとき、用いた仕切り部材（断熱部材５０）の熱抵抗を、０．４ｍ2・Ｋ／Ｗとした。成形体４１の最下端部４１ａを流れる熔融ガラスの両端部の粘度は、１０5ｄＰａ・秒であった。このとき、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの両端部に向かって張力を加えながら、シートガラスＳＧの両端部の粘度を１０9.0～１０14.5ｄＰａ・秒になるように冷却できた。
　すなわち、
（１）シートガラスＳＧを成形するとき、熔融ガラスＦＧが成形体４１を通過するときの熔融ガラスＦＧの温度が液相温度以上であり、かつ熔融ガラスＦＧが成形体４１の最下端部を通過するときの熔融ガラスＦＧの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）シートガラスＳＧを冷却するとき、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるような断熱性を有する材料が断熱部材５０に用いられた。その後、シートガラスＳＧを切断して、厚さが０．７ｍｍ、サイズが２２００ｍｍ×２５００ｍｍのフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。なお、製造したフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の液相温度は１１２５℃であり、歪点は６６０℃であった。
（実施例１のガラス組成）
　ＳｉＯ2：６０質量％、Ａｌ2Ｏ3：１９．５質量％、Ｂ2Ｏ3：１０質量％、ＣａＯ:５．３質量％、ＳｒＯ：５質量％、ＳｎＯ2：０．２質量％。
（比較例１）
　比較例１では、実施例１に用いた仕切り部材（断熱材）と異なる熱抵抗を有する仕切り部材（断熱材）を用いた。仕切り部材（断熱部材）の熱抵抗を、０．１ｍ2・Ｋ／Ｗとした。
　このため、
（１）シートガラスＳＧを成形するとき、熔融ガラスＦＧが成形体４１を通過するときの熔融ガラスＦＧの温度が液相温度以上であり、かつ熔融ガラスＦＧが成形体４１の最下端部を通過するときの熔融ガラスＦＧの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）シートガラスＳＧを冷却するとき、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となる、条件を満たさなかった。
　上記以外は、実施例１と同じ方法を用いてガラス基板を製造した。比較例１のガラス組成は実施例１のガラス組成と同様になるようにガラス原料を調合してフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。
（シートガラスの幅の収縮量）
　実施例１及び比較例１におけるシートガラスの成形体幅に対する幅方向の収縮量を測定した。実施例１の収縮量は１８０ｍｍであるのに対し、比較例１の収縮量は２３０ｍｍであった。なお、実施例１及び比較例１の製造方法により製造したガラス基板には、失透は発生していなかった。
［実験例２］
　さらに、上述のガラス組成と異なるガラス組成のガラスで本実施形態の効果を確かめるために、ガラス基板の製造方法を変更してガラス基板を製造した。
（実施例２）
　作製するガラス基板が下記ガラス組成のガラスであり、成形体４１の最下端部４１ａを流れる熔融ガラスの両端部の粘度は１０４．６ｄＰａ・秒であり、ガラス基板の液相温度は１２３０℃であり、歪点は７１５℃である点以外は実施例１と同じ仕切り部材（断熱部材）の熱抵抗を用い同じ方法でフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。
（実施例２のガラス組成）
　ＳｉＯ2：６１．５質量％、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％、Ｂ2Ｏ3：８．４質量％、ＣａＯ:１０質量％、ＳｎＯ2：０．１質量％。
（比較例２）
　比較例２では、実施例２に用いた仕切り部材と異なる熱抵抗を有する仕切り部材を用いた。仕切り部材の熱抵抗を、０．１ｍ2・Ｋ／Ｗとした。
　このため、
（１）シートガラスＳＧを成形するとき、熔融ガラスＦＧが成形体４１を通過するときの熔融ガラスＦＧの温度が液相温度以上であり、かつ熔融ガラスＦＧが成形体４１の最下端部を通過するときの熔融ガラスＦＧの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）シートガラスＳＧを冷却するとき、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となる、
条件を満たさなかった。
　上記以外は、実施例２と同じ方法を用いてガラス基板を製造した。比較例２のガラスは実施例２のガラスと同様の組成になるようにガラス原料を調合してフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。
（実施例３）
　実施例３は、作製するガラス基板が下記ガラス組成のガラスであり、液相温度が１２００℃であり、歪点は６９９℃である点以外は実施例２と同じ仕切り部材（断熱部材）の熱抵抗を用い同じ方法でフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。
（実施例３のガラス組成）
　ＳｉＯ2：６１．２質量％、Ａｌ2Ｏ3：１９．５質量％、Ｂ2Ｏ3：９．０質量％、Ｋ2Ｏ：０．１９質量％、ＣａＯ:１０質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０．０１質量％、ＳｎＯ2：０．１質量％。
（実施例４～７）
　仕切り部材（断熱部材）の熱抵抗を、０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ（実施例４）、０．６ｍ2・Ｋ／Ｗ（実施例５）、１．０ｍ2・Ｋ／Ｗ（実施例６）、１．２ｍ2・Ｋ／Ｗ（実施例７）と変更した以外、実施例３と同じガラスを用い、同じ方法でフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。
（比較例３）
　比較例３では、実施例３に用いた仕切り部材と異なる熱抵抗を有する仕切り部材を用いた。仕切り部材の熱抵抗を、０．１ｍ2・Ｋ／Ｗとした。
　このため、
（１）シートガラスＳＧを成形するとき、熔融ガラスＦＧが成形体４１を通過するときの熔融ガラスＦＧの温度が液相温度以上であり、かつ熔融ガラスＦＧが成形体４１の最下端部を通過するときの熔融ガラスＦＧの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
（２）シートガラスＳＧを冷却するとき、シートガラスＳＧの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、シートガラスＳＧの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となる、
条件を満たさなかった。
　上記以外は、実施例３と同じ方法を用いてガラス基板を製造した。比較例３のガラスは実施例３のガラスと同じガラス組成になるようにガラス原料を調合してフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を製造した。
（シートガラスの幅の収縮量）
　実施例２～７及び比較例２～３の製造方法におけるシートガラスの成形体幅に対する幅方向の収縮量を測定した。実施例２～４の収縮量は１９０ｍｍ以下であり、実施例５の収縮量は１７０ｍｍ以下であり、実施例６の収縮量は１６０ｍｍ以下であり、実施例７の収縮量は１５０ｍｍ以下であるのに対し、比較例２及び実施例３の収縮量は２２０ｍｍを超えていた。
　以上の実験例１，２より、本実施形態の効果は明らかである。さらに、熱抵抗が０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である仕切り部材（断熱材）を用いて、シートガラスの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5ｄＰａ・秒になるように冷却することが、シートガラスの収縮量を抑制する点で好ましいことがわかった。
　以上、本発明のガラス基板の製造方法及びガラス基板製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態や実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
３２　　　温度制御ユニット
４１　　　成形体
４１ａ　　成形体の下端部
４１ｂ　　成形体の頂部
５０　　　仕切り部材
５１　　　冷却ローラ
６０　　　冷却ユニット
６１　　　中央部冷却ユニット
６２　　　中央上部冷却ユニット
６３ａ，６３ｂ　中央下部冷却ユニット
７１　　　端部冷却ユニット
７２　　　端上部冷却ユニット
７３　　　端下部冷却ユニット

Claims (6)

  1. 　炉壁で囲まれた成形炉室の上部空間において、成形体から熔融ガラスをオーバーフローさせてシートガラスを成形する工程と、
    　前記シートガラスを、前記成形炉室を上部空間と下部空間に間仕切りする断熱部材によって作られるスリット状の隙間を通過させる工程と、
    　前記下部空間において、前記シートガラスの両端部を冷却する工程、を有し、
    　前記断熱部材は、
    （１）前記シートガラスを成形する工程において、前記熔融ガラスが前記成形体を通過するときの前記熔融ガラスの温度が液相温度以上であり、かつ前記熔融ガラスが前記成形体の最下端部を通過するときの前記熔融ガラスの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
    （２）前記シートガラスを冷却する工程において、前記シートガラスの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるように、断熱性を有する材料が用いられる、ガラス基板の製造方法。
  2. 　前記断熱部材の前記上部空間と前記下部空間との間の熱抵抗は、前記上部空間の雰囲気温度において０．２ｍ2・Ｋ／Ｗ以上である、請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
  3. 　前記下部空間において、
    　前記シートガラスの前記中央部における幅方向の温度分布を均一にし、かつ、前記シートガラスの両端部の温度を、前記中央部の温度より低くする工程と、
    　前記両端部及び前記中央部の温度を、前記中央部の温度より低くする工程における前記両端部及び前記中央部の温度より低温にし、かつ前記中央部の幅方向の中心から前記両端部に向けて前記シートガラスの幅方向に温度勾配を形成する工程と、を有する、請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
  4. 　前記シートガラスにおけるガラスの液相粘度が、１０4.3ｄＰａ・秒～１０6.7ｄＰａ・秒である、請求項１～３のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
  5. 　前記ガラス基板の歪点は、６７０℃以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラス基板の製造方法。
  6. 　炉壁で囲まれた成形炉室と、
    　前記成形炉室を上部空間と下部空間に間仕切りし、前記シートガラスが通過するスリット状の隙間を形成する断熱部材と、
    　前記成形炉室の前記上部空間に設けられ、熔融ガラスをオーバーフローさせてシートガラスを成形する成形体と、
    　前記下部空間において前記シートガラスの両端部を冷却する冷却部材と、を有し、
    　前記断熱部材は、
    （１）前記シートガラスの成形する工程において、前記熔融ガラスが前記成形体を通過するときの前記熔融ガラスの温度が液相温度以上であり、かつ前記熔融ガラスが前記成形体の最下端部を通過するときの前記熔融ガラスの両端部の粘度が１０4.3～１０6ｄＰａ・秒となり、かつ、
    （２）前記シートガラスを冷却する工程において、前記シートガラスの中央部の温度が軟化点より高い温度から徐冷点近傍になるまでの温度領域にあるとき、前記シートガラスの両端部の粘度が１０9.0～１０14.5 ｄＰａ・秒となるように、断熱性を有する材料が用いられる、ガラス基板製造装置。
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