玻璃基板的制造方法和成型装置转让专利

申请号 : CN201380004438.0

文献号 : CN104024169B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 前田伸广

申请人 : 安瀚视特控股株式会社

摘要 :

在玻璃基板的制造中,使熔融玻璃从成型体溢流而成型为连续的平板玻璃,形成上述平板玻璃的流体。在冷却上述平板玻璃时,为了降低上述玻璃基板的翘曲和应变,进行下述退火处理,其中,使沿上述平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和,同时,使用上述热源沿上述平板玻璃的宽度方向对上述平板玻璃提供温度分布而进行冷却。该退火处理在上述平板玻璃的流动方向的区域内进行,所述区域位于与上述平板玻璃的退火点对应的上述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与上述平板玻璃的应变点对应的上述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。

权利要求 :

1.一种玻璃基板的制造方法,其特征在于,该玻璃基板的制造方法包括以下工序:成型工序,使熔融玻璃从成型体溢流而成型为连续的平板玻璃,形成所述平板玻璃的流体;和冷却工序,该冷却工序包括退火处理,该退火处理为:为了降低所述玻璃基板的翘曲和应变,使沿所述平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和,同时,使用所述热源沿所述平板玻璃的宽度方向对所述平板玻璃提供温度分布而进行冷却;

所述退火处理在所述平板玻璃的流动方向的区域内进行,所述区域为所述平板玻璃的宽度方向的两端部与冷却辊接触从而将所述两端部冷却后的所述平板玻璃的流动方向的区域,且位于与所述平板玻璃的退火点对应的所述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与所述平板玻璃的应变点对应的所述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。

2.如权利要求1所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述热源的热分布的缓和使用设置于所述平板玻璃与所述热源之间的一个均热板进行,所述均热板使所述热源的热分布缓和,对所述平板玻璃供给热。

3.如权利要求2所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述均热板是通过氧化处理在表面形成了氧化覆膜的不锈钢金属板。

4.如权利要求2或3所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述冷却工序使用在所述平板玻璃的两侧的面设置的至少一对温度调节装置进行,至少一对所述温度调节装置各自使用所述热源和所述均热板对所述平板玻璃供给热。

5.如权利要求1~3中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述热分布为所述热源的发热量的分布。

6.如权利要求1~3中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述温度分布为在所述宽度方向的中心达到最大的一座山形状的分布或者均匀的分布。

7.如权利要求1~3中任一项所述的玻璃基板的制造方法,其中,

所述热源包含在所述宽度方向上设置的2个以上的热源单元,

所述热源的所述热分布包含在与所述热源单元各自的所述宽度方向的端部对应的位置所供给的热降低的分布。

8.一种玻璃基板的制造方法,其特征在于,该玻璃基板的制造方法包括以下工序:成型工序,使熔融玻璃从成型体溢流而成型为平板玻璃;和

冷却工序,该冷却工序包括退火处理,该退火处理为沿所述平板玻璃的宽度方向设置的一对热源沿所述平板玻璃的宽度方向对所述平板玻璃的两面提供温度分布,从而将所述平板玻璃冷却;

所述退火处理在所述平板玻璃的宽度方向的两端部与冷却辊接触从而将所述两端部冷却后的所述平板玻璃的流动方向的区域内进行,所述区域位于与所述平板玻璃的退火点对应的所述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与所述平板玻璃的应变点对应的所述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间,在所述退火处理中,在所述一对热源与所述平板玻璃之间配置的一对板材之间通过所述平板玻璃,进行退火,所述板材为使所述热源所供给的热分布缓和的均热板。

9.如权利要求8所述的玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述板材为使沿平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和的均热板,所述退火处理在所述平板玻璃的流动方向的区域内使用所述均热板进行,所述区域位于与所述平板玻璃的退火点对应的所述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与所述平板玻璃的应变点对应的所述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。

10.如权利要求9所述的玻璃基板的制造方法,其中,所述均热板的导热系数为10W/(m·K)以上。

11.一种玻璃基板的成型装置,其特征在于,该玻璃基板的成型装置具有:成型炉,其使熔融玻璃从成型体溢流而成型为平板玻璃;和

冷却炉,其进行退火处理,该退火处理为沿所述平板玻璃的宽度方向设置的一对热源沿所述平板玻璃的宽度方向对所述平板玻璃的两面提供温度分布,从而将所述平板玻璃冷却;

在所述冷却炉中,设置有冷却辊,该冷却辊与所述平板玻璃的宽度方向的两端部接触从而使所述两端部冷却,所述退火处理在所述平板玻璃的宽度方向的两端部与冷却辊接触从而将所述两端部冷却后的所述平板玻璃的流动方向的区域内进行,所述区域位于与所述平板玻璃的退火点对应的所述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与所述平板玻璃的应变点对应的所述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间,在所述退火处理中,在所述一对热源与所述平板玻璃之间配置的一对板材之间通过所述平板玻璃,进行退火,所述板材为使所述热源所供给的热分布缓和的均热板。

12.如权利要求11所述的玻璃基板的成型装置,其中,所述板材为使沿平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和的均热板,所述冷却炉在所述平板玻璃的流动方向的区域内使用所述均热板进行所述退火处理,所述区域位于与所述平板玻璃的退火点对应的所述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与所述平板玻璃的应变点对应的所述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。

13.如权利要求11或12所述的玻璃基板的成型装置,其中,

所述热源为向所述平板玻璃的两面放射热的加热器,

所述板材按照遮住所述加热器的与所述平板玻璃相对的整个面的方式配置。

14.一种玻璃基板的成型装置,其特征在于,该玻璃基板的成型装置具有:成型炉,其使熔融玻璃从成型体溢流而成型为连续的平板玻璃,形成所述平板玻璃的流体;和冷却炉,其进行退火处理,该退火处理为:为了降低所述玻璃基板的翘曲和应变,使沿所述平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和,同时,使用所述热源沿所述平板玻璃的宽度方向对所述平板玻璃提供温度分布而进行冷却;

在所述冷却炉中,设置有冷却辊,该冷却辊与所述平板玻璃的宽度方向的两端部接触从而使所述两端部冷却,所述冷却炉在所述平板玻璃的流动方向的区域内进行所述退火处理,所述区域为所述平板玻璃的宽度方向的两端部与所述冷却辊接触从而将所述两端部冷却后的所述平板玻璃的流动方向的区域,且位于与所述平板玻璃的退火点对应的所述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与所述平板玻璃的应变点对应的所述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。

说明书 :

玻璃基板的制造方法和成型装置

技术领域

[0001] 本发明涉及制造玻璃基板的玻璃基板的制造方法和成型装置。

背景技术

[0002] 对于用于液晶显示器或等离子体显示器等平板显示器(下文中称为“FPD”)的玻璃基板,一直使用厚度例如为0.5mm~0.7mm的薄玻璃板。该FPD用玻璃基板例如在第1代中为300mm×400mm的尺寸,但在第10代中变为2850mm×3050mm的尺寸。
[0003] 为了制造这种大尺寸的FPD用玻璃基板,经常使用溢流下拉法。溢流下拉法包括在成型炉中通过使熔融玻璃自成型体的上部溢出而在成型体的下方成型出平板玻璃(板状玻璃)的工序、和在退火炉中将平板玻璃退火的冷却工序。退火炉在通过将平板玻璃引入成对的辊间而拉伸为所期望的厚度之后,将平板玻璃退火。其后,将平板玻璃切割为规定的尺寸而形成玻璃板后层积在其它玻璃板上,进行保管。或者将玻璃板搬送至下一工序。
[0004] 作为使用了这种溢流下拉法的玻璃基板的制造方法,已知能够抑制玻璃基板在宽度方向产生应变(专利文献1)。
[0005] 该制造方法是通过利用下拉法将熔融玻璃成型为片状并将所得到的平板玻璃退火从而制造玻璃基板的方法,在退火时使用多个加热器进行应变降低处理,该应变降低处理降低上述平板玻璃的宽度方向的由端部(周边部)与中央部(表面部)的温度差所产生的平板玻璃的应变。应变降低处理中,对平板玻璃的温度进行控制,以使在玻璃的应变点附近平板玻璃的温度在宽度方向均等化。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本专利第3586142号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的课题
[0010] 但是,在上述公知的玻璃基板的制造方法(专利文献1)中,无法制作具有满足利用玻璃基板并在该玻璃基板上形成薄膜的成膜领域人员等顾客的要求的翘曲量和应变量的玻璃基板。
[0011] 于是,本发明的目的在于提供一种玻璃板的制造方法和成型装置,其中,为了降低玻璃基板中的翘曲、应变,对冷却工序中的平板玻璃的宽度方向的温度分布进行控制,能够制作具有满足顾客要求的翘曲量和应变量的玻璃基板。
[0012] 用于解决课题的方案
[0013] 一般来说,对玻璃基板、例如FPD用玻璃基板而言,希望为厚度偏差小、且具有高平坦性的玻璃基板。即,为了使玻璃基板的厚度偏差、翘曲和应变变小,优选将作为玻璃基板的基础的平板玻璃冷却。
[0014] 在使用成型体(盒)由熔融玻璃成型为平板玻璃的公知的溢流下拉法中,为了降低玻璃基板的厚度偏差、翘曲和应变,优选如下进行冷却。
[0015] 1.用于降低厚度偏差的冷却
[0016] 首先,优选对从成型体(下文中也称为盒)溢流出成型不久后的平板玻璃的玻璃两端部进行骤冷。在盒的侧壁两面流下来的熔融玻璃离开盒下端部而成型为平板玻璃。该成型不久后的平板玻璃由于自身的表面张力欲缩小其表面积,但是通过尽可能快地升高平板玻璃的两端部的玻璃粘度,其作用被阻碍,可以保持较宽的宽度。另外,对于平板玻璃的宽度方向中央部,通过使温度分布均匀,可以制作厚度偏差小的玻璃基板。用于降低该厚度偏差的冷却优选在平板玻璃的宽度方向中央部为粘性流动区域(本说明书中大致为软化点以上)时进行。
[0017] 2.用于降低翘曲和应变的冷却
[0018] 为了在上述粘性流动区域中降低厚度偏差而进行冷却后,平板玻璃在塑性变形区域(本说明书中大致为从软化点与退火点之间至应变点的区间)中以不产生翘曲和应变的方式被冷却。为了以不产生翘曲的方式将平板玻璃冷却,优选以拉伸应力时常作用于为了降低厚度偏差而冷却的平坦的平板玻璃的宽度方向中央部的方式进行冷却,维持其平坦度。为了以不产生应变的方式进行冷却,如上所述,优选以在应变点附近温度均匀的方式进行冷却。因此,首先,对平板玻璃赋予平板玻璃的温度从平板玻璃的宽度方向中心部向宽度方向两端部降低的一座山形状的温度分布。该温度分布优选在冷却至不对平板玻璃的厚度偏差产生影响的温度区域(例如低于软化点的温度区域)后迅速地赋予。并且,按照随着进行冷却而逐渐减小该温度分布的梯度、在应变点附近一座山形状的温度分布大致平坦、即温度达到均匀的方式将平板玻璃冷却。即,按照平板玻璃的宽度方向中心部的冷却量(体积收缩量)最大、随着向两端部移动而减小的方式进行冷却,因而拉伸应力时常作用于平板玻璃的宽度方向中央部。另外,在应变点附近平板玻璃的温度为不均匀的温度分布的情况下,变为常温时会产生残余应力,因此为了在应变点附近温度均匀,可以通过冷却平板玻璃而降低应变。
[0019] 考虑到上述内容,本发明人对公知的玻璃基板的制造中无法制作具有满足顾客要求的翘曲量和应变量的玻璃基板的理由进行了研究,结果发现原因在于:由多个加热器形成的平板玻璃的宽度方向的温度分布是阶段性地形成的;或者,平板玻璃的宽度方向的温度分布局部地下降而无法形成光滑的分布。此外发现,在塑性变形区域的平板玻璃中的冷却中,希望按照下述方式调节平板玻璃的温度:即,平板玻璃的温度分布在维持光滑的一座山形状的同时该光滑的一座山形状慢慢地变小,在应变点附近一座山形状变得平坦。由此想到了下述方式的技术方案。
[0020] 本发明的一个方式为一种玻璃基板的制造方法。该制造方法包括以下工序:成型工序,使熔融玻璃从成型体溢流而成型为连续的平板玻璃,形成上述平板玻璃的流体;和冷却工序,该冷却工序包括退火处理,该退火处理为:为了降低上述玻璃基板的翘曲和应变,使沿上述平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和,同时,使用上述热源沿上述平板玻璃的宽度方向对上述平板玻璃提供温度分布而进行冷却;上述退火处理在上述平板玻璃的流动方向的区域内进行,上述区域位于与上述平板玻璃的退火点对应的上述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与上述平板玻璃的应变点对应的上述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。
[0021] 此时,优选的是,上述热源的热分布的缓和使用设置于上述平板玻璃与上述热源之间的一个均热板进行,上述均热板使上述热源的热分布缓和,对上述平板玻璃供给热。
[0022] 优选上述均热板为通过氧化处理在表面形成了氧化覆膜的不锈钢金属板。
[0023] 另外,优选的是,上述冷却工序使用在上述平板玻璃的两侧的面设置的至少一对温度调节装置进行,至少一对上述温度调节装置各自使用上述热源和上述均热板对上述平板玻璃供给热。
[0024] 优选上述热分布为上述热源的发热量(加热量)的分布。
[0025] 优选上述温度分布为在上述宽度方向的中心达到最大的一座山形状的分布或者均匀的分布。
[0026] 优选上述热分布为在上述宽度方向的中心达到最大的一座山形状的分布或者均匀的分布。
[0027] 优选的是,上述热源包含在上述宽度方向上设置的2个以上的热源单元,上述热源的上述热分布包含在与上述热源单元各自的上述宽度方向的端部对应的位置所供给的热降低的分布。
[0028] 另外,本发明的另一方式为一种玻璃基板的制造方法,该玻璃基板的制造方法包括以下工序:成型工序,使熔融玻璃从成型体溢流而成型为平板玻璃;和冷却工序,该冷却工序包括退火处理,该退火处理为沿上述平板玻璃的宽度方向设置的一对热源沿上述平板玻璃的宽度方向对上述平板玻璃的两面提供温度分布,从而将上述平板玻璃冷却。
[0029] 在上述退火处理中,在上述一对热源与上述平板玻璃之间配置的一对板材之间通过上述平板玻璃,进行退火。
[0030] 优选的是,上述板材为使沿平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和的均热板,上述冷却炉在上述平板玻璃的流动方向的区域内使用上述均热板进行上述退火处理,上述区域位于与上述平板玻璃的退火点对应的上述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与上述平板玻璃的应变点对应的上述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。
[0031] 此时,优选的是,上述热源为向上述平板玻璃的两面放射热的加热器,上述板材按照遮住上述加热器的与上述平板玻璃相对的整个面的方式配置。
[0032] 本发明的另一方式为一种玻璃基板的成型装置。该成型装置具有:成型炉,其使熔融玻璃从成型体溢流而成型为连续的平板玻璃,形成上述平板玻璃的流体;和冷却炉,其进行退火处理,该退火处理为沿上述平板玻璃的宽度方向设置的一对热源沿上述平板玻璃的宽度方向对上述平板玻璃的两面提供温度分布,从而将上述平板玻璃冷却。
[0033] 在上述退火处理中,在上述一对热源与上述平板玻璃之间配置的一对板材之间通过上述平板玻璃,进行退火。
[0034] 作为上述退火处理,上述冷却炉为了降低上述玻璃基板的翘曲和应变,使沿上述平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和,同时,使用上述热源沿上述平板玻璃的宽度方向对上述平板玻璃提供温度分布而进行冷却,
[0035] 上述冷却炉在上述平板玻璃的流动方向的区域内进行上述退火处理,上述区域位于与上述平板玻璃的退火点对应的上述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与上述平板玻璃的应变点对应的上述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。
[0036] 另外,优选的是,上述热源为向上述平板玻璃的两面放射热的加热器,上述板材按照遮住上述加热器的与上述平板玻璃相对的整个面的方式配置。
[0037] 本发明的一个方式为一种玻璃基板的成型装置。该成型装置具有:成型炉,其使熔融玻璃从成型体溢流而成型为连续的平板玻璃,形成上述平板玻璃的流体;和冷却炉,其进行退火处理,该退火处理为:为了降低上述玻璃基板的翘曲和应变,使沿上述平板玻璃的宽度方向设置的热源所供给的热分布缓和,同时,使用上述热源沿上述平板玻璃的宽度方向对上述平板玻璃提供温度分布而进行冷却。
[0038] 上述冷却炉在上述平板玻璃的流动方向的区域内进行上述退火处理,上述区域位于与上述平板玻璃的退火点对应的上述平板玻璃的流动方向的退火点位置和与上述平板玻璃的应变点对应的上述平板玻璃的流动方向的应变点位置之间。
[0039] 发明的效果
[0040] 在上述方式的玻璃基板的制造方法和成型装置中,可以使对冷却工序中的平板玻璃提供的宽度方向的温度分布光滑,例如,可以形成光滑的一座山形状的分布或者无高低差的均匀的分布,可以降低玻璃基板中的翘曲、应变。其结果,能够制作具有满足顾客要求的翘曲量和应变量的玻璃基板。此外,在退火处理中,在配置于上述一对热源与上述平板玻璃之间的一对板材之间通过上述平板玻璃,进行退火,因此能够防止退火处理中来自热源的飞散物附着于平板玻璃。此外,即便万一平板玻璃破碎且玻璃碎片向热源飞溅,也可以通过板材来保护热源。

附图说明

[0041] 图1是示出作为本实施方式的玻璃基板的制造方法的流程的一个示例的图。
[0042] 图2是示意性地示出本实施方式中进行熔解工序~切断工序的装置的一个示例的图。
[0043] 图3是图2所示的成型装置的示意性侧面图。
[0044] 图4是图2所示的成型装置的部分的示意性正面图。
[0045] 图5是说明本实施方式中使用的均热板和加热器单元的图。
[0046] 图6是说明本实施方式的多个温度分布的图。
[0047] 图7是说明本实施方式的平板玻璃的温度分布与现有的平板玻璃的温度分布的示例的图。
[0048] 图8是示出基于有无均热板的平板玻璃的温度分布的示例的图。

具体实施方式

[0049] 下面,对本实施方式的玻璃基板的制造方法和成型装置进行说明。
[0050] (玻璃基板的制造方法的整体概要)
[0051] 图1是示出作为本实施方式的玻璃基板的制造方法的流程的图。
[0052] 玻璃板的制造方法主要具有熔解工序(ST1)、澄清工序(ST2)、均质化工序(ST3)、供给工序(ST4)、成型工序(ST5)、冷却工序(ST6)和切断工序(ST7)。另外,玻璃板的制造方法还具有磨削工序、研磨工序、清洗工序、检查工序、包装工序等其它工序。在包装工序中进行了层积的2个以上的玻璃基板被搬运至收货方的工作人员处(顾客)。
[0053] 图2是示意性地示出进行熔解工序(ST1)~切断工序(ST7)的装置的图。如图2所示,该装置主要具有熔解装置100、成型装置200和切断装置300。熔解装置100具有熔解槽101、澄清槽102、搅拌槽103、第1配管104、第2配管105和第3配管106。在下文中对成型装置
200进行说明。
[0054] 在熔解工序(ST1)中,利用未图示的火焰和电加热器对供给至熔解槽101内的玻璃原料进行加热、熔解,从而得到熔融玻璃MG。
[0055] 澄清工序(ST2)在澄清槽102中进行,对由熔解槽101通过第1配管104所供给的澄清槽102内的熔融玻璃MG进行加热,从而熔融玻璃MG中所含有的氧或SO2的气泡通过澄清剂的氧化还原反应而生长,浮至液面而被释放;或者,气泡中的气体成分被吸收至熔融玻璃MG中,气泡消失。
[0056] 在均质化工序(ST3)中,利用搅拌器103a对由澄清槽102通过第2配管105所供给的搅拌槽103内的熔融玻璃MG进行搅拌,从而进行玻璃成分的均质化。
[0057] 在供给工序(ST4)中,熔融玻璃MG由搅拌槽103通过第3配管106而被供给至成型装置200。
[0058] 在成型装置200中,进行成型工序(ST5)和冷却工序(ST6)。
[0059] 在成型工序(ST5)中,将熔融玻璃MG成型为平板玻璃SG(参照图3),制作平板玻璃SG的流体。本实施方式中,使用了利用后述成型体210的溢流下拉法。该情况下,平板玻璃SG的流动方向(图中Z方向)为垂直下方。在冷却工序(ST6)中,被成型而流动的平板玻璃SG成为所期望的厚度,以不产生起因于冷却的翘曲和应变的方式被冷却。
[0060] 在切断工序(ST7)中,在切断装置300中由成型装置200供给的平板玻璃SG被切断成特定的长度,从而得到板状的玻璃基板G。
[0061] 之后,在进行玻璃基板G的端面的磨削、研磨后,进行玻璃基板G的清洗,进一步检查有无气泡和波筋等异常缺陷,之后检査合格品的玻璃基板G作为最终产品进行包装。
[0062] 本实施方式中制造的玻璃基板G适宜用于例如液晶显示器用玻璃基板、有机EL显示器用玻璃基板、玻璃盖片。另外,除此之外,该玻璃基板还可以用作移动终端设备等的显示器或壳体用的玻璃盖片、触控面板、太阳能电池的玻璃基板或玻璃盖片。特别适宜于使用了多晶硅TFT的液晶显示器用玻璃基板。
[0063] 另外,玻璃基板G的厚度例如为0.1mm~1.5mm。优选为0.1mm~1.2mm、更优选为0.3mm~1.0mm、进一步更优选为0.3mm~0.8mm、特别优选为0.3mm~0.5mm。
[0064] 此外,玻璃基板G的宽度方向的长度例如为500mm~3500mm、优选为1000mm~3500mm、更优选为2000mm~3500mm。另一方面,玻璃基板G的纵向的长度例如为500mm~
3500mm、优选为1000mm~3500mm、更优选为2000mm~3500mm。
[0065] (玻璃基板的组成)
[0066] 玻璃基板G中所用的玻璃可以适用例如硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、碱性硅酸盐玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、碱性铝锗酸盐玻璃等。需要说明的是,本发明中能够适用的玻璃不限定于上述玻璃。
[0067] 玻璃基板G的玻璃组成例如可以举出下述组成。
[0068] 以下所示的组成的含量表示为质量%。
[0069] 优选为含有
[0070] SiO2:50%~70%、
[0071] B2O3:5%~18%、
[0072] Al2O3:0%~25%、
[0073] MgO:0%~10%、
[0074] CaO:0%~20%、
[0075] SrO:0%~20%、
[0076] BaO:0%~10%、
[0077] RO:5%~20%(其中,R为选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种,是玻璃板所含有的成分)的无碱玻璃。
[0078] 另外,玻璃基板G的玻璃可以举出下述玻璃组成。
[0079] 也同样优选为含有
[0080] SiO2:50%~70%、
[0081] B2O3:1%~10%、
[0082] Al2O3:0%~25%、
[0083] MgO:0%~10%、
[0084] CaO:0%~20%、
[0085] SrO:0%~20%、
[0086] BaO:0%~10%、
[0087] RO:5%~30%(其中R为Mg、Ca、Sr和Ba的总量)的无碱玻璃。
[0088] 需要说明的是,本实施方式中为无碱玻璃,但是玻璃基板G也可以为微量含有碱金属的微量含碱玻璃。在含有碱金属的情况下,优选含有合计超过0.20%且为0.5%以下的R’2O(其中,R’为选自Li、Na和K中的至少一种,是玻璃基板G所含有的成分)。另外,为了使玻璃易于熔解,从降低比电阻的方面考虑,进一步优选玻璃中的氧化铁的含量为0.01%~0.2%。另外,进一步优选作为澄清剂添加的氧化锡的含量为0.01%~0.5%。
[0089] (成型装置的说明)
[0090] 图3和图4是主要示出玻璃基板G的成型装置200的结构的图,图3示出了成型装置200的示意性侧面图,图4示出了成型装置200的部分示意性正面图。成型装置200包括进行成型工序(ST5)的成型炉201和进行冷却工序(ST6)的退火炉202。退火炉202是指从后述的气氛间隔部件220的下方延伸至切断装置300的炉。
[0091] 在本实施方式中进行的冷却工序(ST6)中,为了降低玻璃基板G的翘曲和应变,进行下述退火处理,其中,使用沿成型工序(ST5)中成型的平板玻璃SG的宽度方向(图2所示的成型装置200中的水平方向)设置的加热器单元,对平板玻璃SG一边沿平板玻璃SG的宽度方向提供温度分布一边进行冷却。冷却工序(ST6)的该退火处理在平板玻璃SG的流动方向的区域内进行,该区域位于与平板玻璃SG的退火点对应的平板玻璃SG的流动方向的退火点位置和与平板玻璃SG的应变点对应的平板玻璃SG的流动方向的应变点位置之间。平板玻璃SG具有温度分布的情况下,退火点位置是指温度分布的最高温度为退火点的位置,同样地,应变点位置是指温度分布的最高温度为应变点的位置。此处,退火点为与平板玻璃SG的1013泊14.5
的粘度相当的温度,应变点为与平板玻璃SG的10 泊的粘度相当的温度。
[0092] 该退火处理中,通过使加热器单元所发出的热的热分布缓和,从而对平板玻璃SG提供温度分布。本实施方式中,该热分布的缓和使用后述的均热板260进行。下面,更详细地进行说明。
[0093] 成型炉201和退火炉202是由耐火砖、耐火绝热砖、或者纤维系绝热材料等耐火物构成的炉壁围绕而成的。成型炉201相对于退火炉202而设置于垂直上方。在由成型炉201和退火炉202的炉壁围绕而成的炉内部空间中,设置有成型体210、气氛间隔部件220、冷却辊230、冷却单元240、包括搬送辊250a~250c的多个搬送辊、和多个温度调节装置。
[0094] 如图2所示,成型体210将通过第3配管106而从熔解装置100流入的熔融玻璃MG成型为平板玻璃SG。由此,在成型装置200内,制作垂直下方的平板玻璃SG的流体。成型体210是由耐火砖等构成的细长的结构体,如图3所示,截面呈楔形。在成型体210的上部设置有作为引导熔融玻璃MG的流路的槽212。槽212在设置于成型体210中的供给口211(示于图4)处与第3配管106连接,通过第3配管106而流入的熔融玻璃MG沿槽212流动。槽212的深度越向熔融玻璃MG的流动的下游而越浅,以使熔融玻璃MG从槽212中向垂直下方溢出。
[0095] 从槽212溢出的熔融玻璃MG沿成型体210的两侧的侧壁流下。流过侧壁的熔融玻璃MG在成型体210的下方端部213(示于图3)合流,从而成型为1块平板玻璃SG。平板玻璃SG在作为图3所示的平板玻璃SG的流下方向的Z方向流动。需要说明的是,位于成型体210的下方端部213的正下方的平板玻璃SG的温度为与105.7~107.5泊的粘度相当的温度(例如1000℃~1130℃)。
[0096] 在成型体210的下方端部213的下方附近设置有气氛间隔部件220。气氛间隔部件220为一对板状的绝热部件,按照从厚度方向(图中X方向)的两侧夹住平板玻璃SG的方式设置于平板玻璃SG的厚度方向的两侧。在平板玻璃SG与气氛间隔部件220之间,以气氛间隔部件220不接触平板玻璃SG的程度设置间隙。气氛间隔部件220通过对成型炉201的内部空间进行间隔,从而屏蔽气氛间隔部件220的上方的炉内部空间与下方的炉内部空间之间的热移动。
[0097] 在气氛间隔部件220的下方设置有空气冷却式的冷却辊230。如图3所示,冷却辊230按照从厚度方向的两侧夹住平板玻璃SG的方式设置于平板玻璃SG的厚度方向的两侧。
另外,如图4所示,冷却辊230在平板玻璃SG的宽度方向(图中Y方向)两端部与平板玻璃SG表面接触,将平板玻璃SG冷却。需要说明的是,冷却辊230优选冷却至平板玻璃SG的宽度方向两端部的温度降低到与约109.0泊以上的粘度相当的温度(例如900℃以下)。此外,在冷却辊
230的下方,在夹住平板玻璃SG的两侧的各侧设置有一对端部冷却单元244(参照图4)作为后述的冷却单元240之一。端部冷却单元244由未图示的水冷板构成,与平板玻璃SG的两端部相对。由此,平板玻璃SG的两端部被高效地冷却。
[0098] 在气氛间隔部件220的下方设置有冷却单元240。冷却单元240包括中央部冷却单元242和上述端部冷却单元244。中央部冷却单元242通过由设置于未图示的壳体内的冷却管输送的冷却空气将壳体整体冷却。该壳体的外侧表面与平板玻璃SG的宽度方向的中央部相对。从与冷却辊230在Z方向(平板玻璃SG的流下方向)的相同位置起在向下方向至少设置有3段中央部冷却单元242。由此,平板玻璃SG的中央部被高效地冷却。如图3所示,中央部冷却单元242按照在退火炉202的顶板202a的上方从厚度方向的两侧夹住平板玻璃SG的方式设置于平板玻璃SG的厚度方向的两侧。最上段的中央部冷却单元242将平板玻璃SG冷却至平板玻璃SG的最高温度(中央部的温度)降低到软化点附近的温度。此时,按照平板玻璃SG的宽度方向的中央部的温度分布为大致均匀的温度分布的方式对中央部冷却单元242的冷却作用进行调整而冷却。此处,软化点是指与约107.6泊的粘度相当的玻璃的温度。
[0099] 此外,第2段之后的中央部冷却单元242和端部冷却单元244按照宽度方向的中央部从均匀的温度分布变化为具有光滑的温度梯度的一座山形状的温度分布的方式将平板玻璃SG冷却。第3段之后的中央部冷却单元242和端部冷却单元244一边维持具有光滑的温度梯度的一座山形状的温度分布,一边将平板玻璃SG冷却至平板玻璃SG的最高温度(中央部的温度)降低到退火点附近的温度。
[0100] 这样,在气氛间隔部件220与顶板202a之间,平板玻璃SG的宽度方向的两端部被冷却辊230、端部冷却单元244、多段中央部冷却单元242所冷却。
[0101] 在被顶板202a的下方的顶板202a与顶板202b夹入的区域设置有温度调节装置。在该区域搬送辊250a分别设置于平板玻璃SG的厚度方向的两侧。此外,在该区域分别在平板玻璃SG的厚度方向的两侧设置有均热板260和作为热源的加热器单元270而作为温度调节装置。均热板260与平板玻璃SG的两侧的面平行地设置,是为了与平板玻璃SG的宽度方向的宽度对应而在宽度方向延伸的1个不锈钢金属板。为了在平板玻璃SG中沿平板玻璃SG的宽度方向形成一座山形状的温度分布,加热器单元270具有沿平板玻璃的宽度方向设置的多个加热器。加热器分别能够调节发热量。均热板260是设置于平板玻璃SG与作为热源的加热器单元270之间的1个板状部件。该均热板260具有使作为热源的加热器单元270所发出的热的热分布缓和、并向平板玻璃SG供给热的功能(均热效果)。具体地说,均热板260将从加热器单元270以不同发热量所接受的热扩散,形成光滑的温度分布,并根据该光滑的温度分布对平板玻璃SG供给热。由此,沿平板玻璃SG的宽度方向的温度分布呈光滑的一座山形状。关于均热板260和加热器单元270,在下文中说明。
[0102] 在被与顶板202b的下方相邻的顶板(未图示)和顶板202b夹入的区域进一步设置有利用了其它均热板260和加热器单元270的温度调节装置。
[0103] 需要说明的是,关于顶板202a和顶板202b、以及与其相比位于平板玻璃SG的流下方向的下游侧(Z方向侧)的相邻的顶板之间的平板玻璃SG的冷却速度(℃/秒),即,在相邻的顶板之中,平板玻璃SG通过位于上方的顶板时的平板玻璃SG的温度至平板玻璃SG通过位于下方的顶板时的平板玻璃SG的温度除以通过该相邻的顶板间的时间所得到的值比气氛间隔部件220与顶板202a之间的平板玻璃SG的冷却速度(℃/秒)小。因此,在将气氛间隔部件220与顶板202a之间的平板玻璃SG的冷却设为第1冷却、将与顶板202a相比在Z方向下侧的相邻的顶板之间的平板玻璃SG的冷却设为第2冷却时,第2冷却中的平板玻璃SG的冷却速度比第1冷却中的平板玻璃SG的冷却速度小。因此,第2冷却也称为退火。即,本实施方式中,在与顶板202a相比在平板玻璃SG的流下方向的下游侧进行的退火处理中,为了使平板玻璃SG具有与预先确定的温度分布对应的温度分布,通过利用了均热板260和加热器单元270的温度调节装置将平板玻璃SG缓慢地冷却。该冷却通过未图示的控制装置的温度控制来进行。
[0104] 图5是说明均热板260和加热器单元270的图。图5中,省略了搬送辊250a的图示。
[0105] 加热器单元270沿平板玻璃SG的宽度方向被分为5个加热器270a~270e,各个加热器270a~270e分别发出热。图5所示的加热器270a~270e为在平板玻璃SG的宽度方向无间隙地相互相邻排列而成的结构,也可以为在平板玻璃SG的宽度方向隔开一定间隙排列而成的结构。加热器270a~270e例如具备铬系发热丝等热源。按照5个加热器270a~270e各自的发热量能够分别调节的方式构成。对于加热器270a~270e,为了使平板玻璃SG形成温度分布,为了在退火点与应变点之间对平板玻璃SG提供一座山形状的温度分布,如后所述,按照在相邻的加热器间发热量不同的方式进行控制。即,加热器单元270沿Y方向具有热分布并向平板玻璃SG供给热。
[0106] 此处,加热器单元270所发出的热的热分布为加热器270a~270e所发出的发热量的分布。该热分布例如是平板玻璃SG的宽度方向的中心的位置为最大的分布。
[0107] 均热板260是与由加热器270a~270e构成的加热器单元270的总宽度对应设置的1个板部件。
[0108] 加热器270a~270e分别向均热板260供给热,均热板260由于该供给的热而被加热,在图5所示的Y方向(平板玻璃SG的宽度方向)形成温度分布。在均热板260的与加热器270a~270e相对的面,通过来自加热器270a~270e的热而形成与加热器270a~270e的发热量对应的具有高度差的温度分布,该温度分布的各温度通过均热板260的导热而在Y方向扩散传导,进一步地,在均热板260的厚度方向通过导热而扩散传导。因此,具有高度差的温度分布被缓和,从而逐渐变得光滑。但是,在均热板260的板厚与均热板260的Y方向的宽度相比足够薄的情况下,在与平板玻璃SG相对的一侧的均热板260的面中温度分布变得不均匀,形成为光滑的一座山形状的温度分布。因此,均热板260相对于平板玻璃SG具有高度差的温度分布得以缓和,以呈光滑的一座山形状的温度分布进行热放射。由此,平板玻璃SG可以具有呈光滑的一座山形状的温度分布。
[0109] 若均热板260中均热板260的平面方向的导热中的热通量过大,则会发生希望通过在宽度方向(Y方向)分割的加热器实现的平板玻璃SG的温度分布的温度差缩小的弊端。相反地,若热通量过小,则所期待的均热效果无法充分发挥,无法将由加热器放射的阶梯状热辐射分布(发热量的分布)转换为玻璃面的平稳的温度梯度。因此,需要选择具有适当的导热系数的材料并选择与所选择的材料对应的厚度(板厚)。
[0110] 这样的均热板260例如适宜使用不锈钢金属板。从以呈光滑的一座山形状的温度分布对平板玻璃SG进行热放射的方面出发,均热板260的导热系数优选为10W/(m·K)以上。均热板260的导热系数更优选为15W/(m·K)以上。另外,均热板260的导热系数优选为90W/(m·K)以下、更优选为80W/(m·K)以下。若均热板260的导热系数小于10W/(m·K),为了得到上述适当的热通量则均热板260的板厚变得过大,作为热源的加热器270a~270e与平板玻璃SG之间的热交换率变差,另外,若均热板260的导热系数超过90W/(m·K),为了得到上述适当的热通量则均热板260的板厚变得过小,均热板260的强度降低。
[0111] 具体地说,在使用导热系数为16W/(m·K)左右的不锈钢的情况下,从以呈光滑的一座山形状的温度分布对平板玻璃SG进行热放射的方面出发,均热板260的板厚优选为1.5mm~8mm左右、更优选为1.5mm~3mm。另外,对于均热板260,为了提高放射率、提高加热器270a~270e与平板玻璃SG的热交换效率,并且为了提高表面的放射率,可以涂布陶瓷涂料而形成陶瓷层,也可以形成对表面实施氧化处理而得到的氧化覆膜、例如钝化覆膜(超级黑处理膜)。特别是,从不使平板玻璃SG的面附着不需要的颗粒或灰尘等的方面出发,优选形成膜厚为1μm左右的钝化覆膜(超级黑处理膜)。在使用上述陶瓷涂料的情况下,通过该陶瓷涂料部分剥离而产生的颗粒或灰尘附着于平板玻璃的风险提高。
[0112] 另外,均热板260也可以为防止来自加热器的发热体的飞散物附着于平板玻璃SG的板材。另外,均热板260也可以为即使平板玻璃SG破碎也可保护加热器的发热体以免受到玻璃碎片的伤害的板材。例如,在热源为铬系发热丝的情况下,铬等会因氧化而从表面慢慢地剥离、剥落,成为飞散物,但是均热板260可以防止该飞散物附着于平板玻璃SG。
[0113] 需要说明的是,为了防止来自加热器的发热体的飞散物附着于平板玻璃SG,或者为了保护加热器的发热体以免受到玻璃碎片的伤害,在使用板材的情况下,上述板材只要是具有耐热性的材料即可,不限定于如均热板260那样为不锈钢金属板等导热系数高的材料。即,在板材为均热板260的情况下,可进一步得到上述均热效果。
[0114] 另外,优选的是,加热器单元270为分别朝向平板玻璃SG的两面而放射热的加热器,均热板260按照遮住加热器270a~270e的与平板玻璃SG相对的整个面的方式配置。
[0115] 这样,本实施方式中,使用配置于一对加热器单元270和平板玻璃SG之间的一对均热板260作为一对板材,在该一对板材之间通过平板玻璃SG而进行退火。
[0116] 另外,从能够高效地进行平板玻璃SG的温度分布的控制的方面出发,优选均热板260的表面特别是在放射率低(即反射率高)的情况下为扩散反射面。在均热板260的表面为镜面反射面的情况下,由平板玻璃SG放射的热射线(热辐射)在均热板260的表面进行镜面反射,重新返回平板玻璃SG,因此根据均热板260的表面形状的反射状况使平板玻璃SG的温度分布恶化的风险提高。需要说明的是,扩散反射面指的是不平坦而具有粗糙表面的光的反射面,是指入射光不仅仅在特定的一个方向反射、而是以各种角度反射的面。
[0117] 本实施方式中,加热器270a~270e是作为热源单元沿着平板玻璃SG的宽度方向进行设置的,但是,在加热器270a~270e各自的宽度方向的端部不发热、或者所发出的热低,因此在将加热器单元270整体作为热源时,加热器单元260所提供的热的热分布有时在与加热器270a~270e各自的宽度方向的端部对应的位置具有热降低的分布。即使在这样的情况下,也可以对平板玻璃SG提供利用均热板260缓和的光滑的一座山形状的温度分布或者一定的温度分布。
[0118] 图6是说明作为平板玻璃SG的温度调节中使用的基准的多个温度分布的图。这样的温度分布存储于未图示的控制装置中,作为目标温度分布用于平板玻璃SG的温度分布的控制中。本实施方式的示例中,第1温度分布P1、第2温度分布P2、第3温度分布P3和第4温度分布P4沿平板玻璃SG的流动方向设定。这些温度分布是作为利用多个温度传感器所测定的炉内气氛温度分布的目标的温度分布,该多个温度传感器设置于调整平板玻璃SG的温度分布的各个区域(被顶板夹住的多个区域)。可认为:相对于该温度分布,实际的平板玻璃SG的温度低几十度。
[0119] 与第1温度分布P1相比,第2温度分布P2设定于平板玻璃SG的流动方向下游侧;与第2温度分布P2相比,第3温度分布P3设定于平板玻璃SG的流动方向下游侧。同样地,与第3温度分布P3相比,第4温度分布P4设定于平板玻璃SG的流动方向下游侧。
[0120] 在第1温度分布P1中,图6所示的第1分布P1a与平板玻璃SG的宽度方向中央部的温度分布对应,第2分布P1b与平板玻璃SG的宽度方向两端部的温度分布对应。第1温度分布P1按照在平板玻璃SG的流动方向的相同位置Y方向(平板玻璃SG的宽度方向)中央部的温度均匀、且Y方向两端部的温度比Y方向中央部的温度低的方式进行设定。如上所述,通过设定为平板玻璃SG的Y方向中央部的温度均匀,能够降低玻璃基板G的厚度偏差。需要说明的是,在第1温度分布P1中,将Y方向中央部的温度(平均温度)与Y方向两端部的温度之差设定为第1温度差T1。
[0121] 冷却辊230和最上段的中央部冷却单元242基于所设定的第1温度分布P1将平板玻璃SG冷却。若具体地进行说明,冷却辊230基于第1温度分布P1的第2分布P1b将Y方向两端部骤冷至Y方向两端部的温度降低到与约109.0泊以上的粘度相当的温度。将Y方向两端部骤冷是出于下述目的:通过迅速升高Y方向两端部的粘度,可防止成型体210正下方的平板玻璃SG的表面积因平板玻璃SG的表面张力而缩小,进而可恒定地维持平板玻璃SG的宽度。
[0122] 另外,最上段的中央部冷却单元242基于第1温度分布P1的第1分布P1a根据利用未图示的温度传感器所测定的气氛温度来调节冷却量,以使Y方向中央部的温度比Y方向两端部的温度高、且Y方向中央部的温度在Y方向大致均匀,从而将平板玻璃SG的Y方向中央部冷却。
[0123] 由此,对平板玻璃SG赋予与第1温度分布P1对应的温度分布。
[0124] 第2温度分布P2按照与第1分布P1相比平板玻璃SG的温度在任意位置均较低的方式进行设定。第2温度分布P2具有第1分布P2a和第2分布P2b,呈一座山形状。第1分布P2a与Y方向中央部的温度分布对应,第2分布P2b与Y方向两端部的温度分布对应。第2温度分布P2按照在平板玻璃SG的流动方向的相同位置Y方向中央部的温度从Y方向中心向宽度方向两端部降低、且Y方向两端部的温度比Y方向中央部的温度低的方式进行设定。需要说明的是,在第2温度分布P2中,将平板玻璃SG的宽度方向中心的温度与平板玻璃SG的宽度方向两端部的温度之差设定为第2温度差T2。
[0125] 冷却单元240中的第2段的中央部冷却单元242和一对端部冷却单元244根据利用未图示的温度传感器所测定的炉内气氛温度、基于一座山形状的第2温度分布P2来控制冷却量,从而将平板玻璃SG冷却。由此,对平板玻璃SG赋予与第2温度分布P2对应的温度分布。
[0126] 同样地,冷却单元240中的第3段之后的中央部冷却单元242和一对端部冷却单元244根据未图示的温度传感器所测定的炉内气氛温度、基于特定的一座山形状的温度分布来控制冷却量,从而将平板玻璃SG冷却。该情况下所设定的温度分布越向平板玻璃SG的流下方向的下游则温度越低,并且温度分布的一座山形状变得稳定,宽度方向的温度梯度减小。
[0127] 第3温度分布P3按照与第2分布P2相比平板玻璃SG的温度在任意位置均较低的方式进行设定。第3温度分布P3按照在平板玻璃SG的流动方向的相同位置Y方向中央部的温度从Y方向中心向Y方向两端部平滑地降低、且Y方向两端部的温度比Y方向中央部的温度低的方式进行设定。需要说明的是,在第3温度分布P3中,将Y方向中心的温度与Y方向两端部的温度之差设定为第3温度差T3。此处,第3温度差T3比第2温度差T2小。
[0128] 加热器单元270和均热板260根据利用未图示的温度传感器所测定的气氛温度、基于第3温度分布P3一边控制加热器单元270的发热量一边将平板玻璃SG冷却。该冷却使用设置于顶板202a与顶板202b之间的加热器单元270和均热板260进行。由此,对平板玻璃SG赋予与第3温度分布P3对应的一座山形状的光滑的温度分布。需要说明的是,在被顶板202a和顶板202b包围的区域中,按照平板玻璃SG的最高温度通过作为与约1013泊的粘度相当的玻璃的温度的退火点的方式进行冷却。
[0129] 第4温度分布P4沿平板玻璃SG的宽度方向大致均匀。这样使温度分布均匀是为了尽可能减小作为最终制品的玻璃基板中的残余应变。在平板玻璃SG的温度为与约1014.5泊的粘度相当的玻璃的温度的应变点附近平板玻璃SG的宽度方向的温度分布不均匀的情况下,会产生作为最终制品的玻璃基板中的残余应变,因而在应变点附近使平板玻璃SG的宽度方向的温度分布均匀。因此,第4温度分布P4在成为平板玻璃SG的应变点的区域使用。基于该温度分布的控制使用设置于顶板202b的下方的加热器单元270和均热板260进行。因此,与顶板202a相比在平板玻璃SG的流动的下游侧进行的平板玻璃SG的冷却(第2冷却)中,按照平板玻璃SG的温度、即不仅是中央部的温度而且两端部的温度同时通过平板玻璃SG的应变点附近的方式将平板玻璃SG冷却。由此,对平板玻璃SG赋予与第4温度分布P4对应的无高度差的一定的温度分布。
[0130] 这样,本实施方式中,一边使用均热板260和加热器单元270对平板玻璃SG的温度分布进行控制,一边按照平板玻璃SG的最高温度(中央部的温度)通过退火点和应变点的方式将平板玻璃SG冷却。
[0131] 需要说明的是,在第3温度分布P3与第4温度分布之间设定至少1个以上的温度分布,可以基于该温度分布进行平板玻璃SG的冷却。该情况下,利用了该温度分布的平板玻璃SG的冷却使用基于第3温度分布进行平板玻璃SG的冷却的加热器单元270和均热板260、与基于第4温度分布进行平板玻璃SG的冷却的加热器单元270和均热板260之间的区域中所设置的加热器单元270和均热板260来进行。该情况下所设定的温度分布与第3温度分布P3相比当然是一座山形状更稳定的分布。
[0132] 本实施方式中,与顶板202a相比平板玻璃SG的流动方向的下游侧的区域为平板玻璃SG通过退火点~应变点的温度区域。即,该温度区域为平板玻璃SG发生塑性变形的温度区域,因此,本实施方式按照在上述温度区域降低平板玻璃SG的翘曲量的方式对平板玻璃SG提供光滑的温度分布而进行冷却。本实施方式中,按照在上述温度区域中平板玻璃SG的中央部的冷却量(体积收缩量)比两端部的冷却量(体积收缩量)大的方式进行冷却,因此,在平坦的平板玻璃SG的Y方向中央部,时常向平板玻璃SG的流下方向和宽度方向产生拉伸应力,防止玻璃基板的翘曲。因此,本实施方式能够降低玻璃基板G的翘曲量。
[0133] 另外,在平板玻璃SG的应变点平板玻璃SG的温度分布不均匀的情况下,在玻璃基板G中会发生残余应变,但是,本实施方式中,在平板玻璃SG的应变点平板玻璃SG的温度分布大致均匀,因此也能够降低玻璃基板G中的残余应变。此外,基于第1温度分布P1而控制平板玻璃SG的温度分布,因而也能够降低玻璃基板中的厚度偏差。
[0134] 即,本实施方式中,在平板玻璃的退火点位置与应变点位置之间的区域进行的第2冷却(退火)中,为了降低玻璃基板的翘曲和应变,使用沿平板玻璃SG的宽度方向设置的加热器单元270作为热源,一边控制温度分布一边进行冷却。此时,通过使用均热板260缓和作为热源的加热器单元270的热分布,可对平板玻璃SG提供无高度差的光滑的温度分布、例如光滑的一座山形状的温度分布或光滑的均匀的温度分布。由此,可以制作具有满足顾客要求的翘曲量和应变量的玻璃基板G。
[0135] 另外,关于作为热源的加热器单元270的热分布的缓和,设置于平板玻璃SG与加热器单元270之间的1个均热板260使加热器单元270的热分布缓和,因此,即使加热器单元270所发出的热分布具有高度差,也可以对平板玻璃SG的整个宽度提供缓和的光滑的温度分布(一座山形状的温度分布或均匀的温度分布)。因此,能够进一步降低玻璃基板G中的翘曲量和应变量。
[0136] 本实施方式的均热板260是通过氧化处理在表面形成了氧化覆膜的不锈钢金属板,因此由均热板260对平板玻璃SG放射的热的放射率升高。因此,通过该均热板260可以高效地缓和加热器单元270所发出的热分布。
[0137] 另外,本实施方式中,在平板玻璃SG的两侧的面设置至少一对温度调节装置,一对上述温度调节装置分别使用加热器单元270和均热板260对平板玻璃SG供给热,因此能够从平板玻璃SG的两侧的面控制平板玻璃SG的温度分布。因此,能够降低玻璃基板G中的翘曲量和应变量。
[0138] 此外,本实施方式中,加热器单元270通过加热器单元270的发热量的分布而将热供给至均热板260,因此通过加热器270a~270e的发热量能够容易地控制平板玻璃SG的温度。此时,发热量的分布是在平板玻璃SG的宽度方向的中心为最大的一座山形状的分布,因此能够对平板玻璃SG高效地提供能够降低玻璃基板G中的翘曲量的优选的温度分布、即一座山形状的温度分布。另外,由于发热量的分布为均匀的分布,因此能够对平板玻璃SG高效地提供能够降低玻璃基板G中的应变量的优选的温度分布、即无高度差的均匀的温度分布。
[0139] 加热器单元270向平板玻璃SG供给的热的热分布包含在与加热器270a~270e各自的平板玻璃SG的宽度方向的端部对应的位置降低的分布,其结果,即便是包含高度差的分布,均热板260也可以通过缓和加热器单元270所发出的热的热分布而对平板玻璃SG提供光滑的一座山形状的温度分布或均匀的温度分布。
[0140] 图7是对无均热板260时的平板玻璃SG的温度分布A和与上述第3温度分布P3对应形成的平板玻璃SG的温度分布B进行比较的示意图。如图7所示,在无均热板260的情况下,平板玻璃SG的温度分布A会因加热器270a~270e的发热量而产生高度差。但是,通过在平板玻璃SG与加热器270a~270e之间设置均热板260,如温度分布B那样呈光滑的一座山形状。因此,能够抑制由于平板玻璃SG的温度分布的高度差而使平板玻璃SG、进而玻璃基板G翘曲。另外,虽未图示,但是在无均热板260的情况下,通过隔开间隙在宽度方向排列加热器
270a~270e,即便在平板玻璃SG的温度分布具有与上述隙间对应地局部下降的分布的情况下,通过在平板玻璃SG与加热器270a~270e之间设置均热板260,也可以如温度分布B那样呈光滑的一座山形状。因此,能够抑制由于平板玻璃SG的温度分布的高度差而使平板玻璃SG、进而玻璃基板G翘曲。
[0141] 图8是示出根据均热板260的有无而平板玻璃SG的表面的测定温度如何变化的实测图。测定温度是在均热板的正下方使用红外线辐射温度计进行测定的。加热器单元270在宽度方向设置了7个加热器,中央部的加热器1在宽度方向最长,且根据平板玻璃SG的总宽度而进行变更,设置位于其两侧的6个加热器(图8中仅记载加热器2~4)。通过使加热器2~4中的加热器3、4在无论平板玻璃SG的总宽度如何时均为一定长度,且与中央部加热器相邻的加热器2为比加热器3、4长1.5倍左右的尺寸,从而实现了在平板玻璃SG的中央附近非常平稳、在端部附近随着向端部而温度梯度慢慢变大的曲线。
[0142] 图8中,示出了从平板玻璃SG的中心起一侧的温度分布。通过不存在均热板260,加热器的热被直接传递,因此与存在均热板时相比平板玻璃SG的温度更高,但在区域X中温度局部地下降而降低。该温度的降低为约1.5度。这样的温度降低的区域X符合加热器1与加热器2之间、加热器2与加热器3之间以及加热器3与加热器4之间的间隙,认为是由于未对该区域赋予充分的热而引起的。与此相对,在存在均热板260的情况下,未观察到区域X那样的局部的温度降低,可知平板玻璃SG的温度分布为一座山形状的温度分布。图8中,在存在均热板260的情况下,与不存在时相比玻璃温度降低几℃~十几℃。需要说明的是,降低的程度取决于均热板260的放射率,放射率越接近1.0则降低的程度越小。因此,从提高加热器1~4与平板玻璃SG之间的热交换效率的方面出发,较高地保持均热板260的放射率很重要。
[0143] [实施例]
[0144] 为了调查本实施方式的效果,使用玻璃基板的制造方法制造了玻璃基板。需要说明的是,玻璃原料按照为下述组成的方式进行调合。
[0145] SiO2   61%,
[0146] Al2O3  17%,
[0147] B2O3   11%,
[0148] CaO   6%,
[0149] SrO   3%,
[0150] BaO   1%
[0151] 关于所制作的各玻璃基板,各用1周每3小时对1片(8片/天)进行采样,对各56片样品测定平面度和应变,计算出各平均值。
[0152] 其结果,利用本实施方式的具有均热板260的玻璃基板的成型装置所制造的玻璃基板的平面度比利用不具有均热板260的现有的玻璃基板的成型装置所制造的玻璃基板的平面度降低5%。利用本实施方式的具有均热板260的玻璃基板的成型装置所制造的玻璃基板的应变量比利用现有的玻璃基板的成型装置所制造的玻璃基板的应变量降低5%。
[0153] 需要说明的是,关于平面度,利用激光位移计进行测定。另外,关于应变,使用Uniopt制造的双折射率测定器ABR-10A,对预先确定的多个测定位置测定双折射量,采用所测定的双折射量中的最大值作为应变量。
[0154] 由此,本实施方式的玻璃基板的制造方法的效果是明确的。
[0155] 本实施方式的冷却工序中,具备加热器单元270和均热板260的至少一对温度调节装置设置于平板玻璃SG的两侧的面而进行冷却,但是,也可以以温度调节装置仅设置于平板玻璃SG的单侧的面的结构进行冷却。但是,为了进一步降低玻璃基板中的翘曲和应变,优选在平板玻璃SG的两侧的面设置上述温度调节装置。
[0156] 本实施方式中,作为热源使用了具备多个加热器的加热器单元,但是,热源不限定于作为放射热的发热源的加热器,也可以在平板玻璃SG的宽度方向设置多个向平板玻璃SG提供热风的高温空气喷射装置。
[0157] 以上,对本发明的玻璃基板的制造方法和成型装置进行了详细的说明,但本发明并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的主体思想的范围内当然可以进行各种改良及变更。
[0158] 符号说明
[0159] 100    熔解装置
[0160] 101    熔解槽
[0161] 102    澄清槽
[0162] 103    搅拌槽
[0163] 104     第1配管
[0164] 105     第2配管
[0165] 106     第3配管
[0166] 200     成型装置
[0167] 201     成型炉
[0168] 202     退火炉
[0169] 202a,202b   顶板
[0170] 210   成型体
[0171] 212    槽
[0172] 213    下方端部
[0173] 220    气氛间隔部件
[0174] 230    冷却辊
[0175] 240    冷却单元
[0176] 242    中央部冷却单元
[0177] 242    冷却量调节单元
[0178] 244    端部冷却单元
[0179] 250a~250c  搬送辊
[0180] 260     均热板
[0181] 270     加热器单元
[0182] 270a~270e  加热器
[0183] 300     切断装置