CN103261106A - 玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置 - Google Patents
玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103261106A CN103261106A CN2012800039617A CN201280003961A CN103261106A CN 103261106 A CN103261106 A CN 103261106A CN 2012800039617 A CN2012800039617 A CN 2012800039617A CN 201280003961 A CN201280003961 A CN 201280003961A CN 103261106 A CN103261106 A CN 103261106A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- sheet material
- space
- material glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 291
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 165
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims abstract description 154
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 133
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 199
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 36
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 26
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 25
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 19
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 238000007507 annealing of glass Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 13
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 abstract 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
本发明涉及玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置,其中,在制造玻璃板时,将玻璃原料熔解而形成熔融玻璃,并将所述熔融玻璃供给至成型体,所述成型体配置在由作为成型炉的炉壁的成型炉壁所围成的成型空间;使用下拉法将供给至所述成型体的熔融玻璃成型为片材玻璃;之后,在退火空间中对所述片材玻璃进行冷却,所述退火空间为位于所述成型空间下方的空间,其是由所述退火炉的炉壁、即退火炉壁而围成的;在位于所述退火炉的下方的切断空间中,对退火后的所述片材玻璃进行切断,从而形成玻璃板,此时,进行气压控制,使得炉外部空间的气压大于建筑物的外侧的气压,所述建筑物容纳有所述成型空间、所述退火空间和所述切断空间,所述炉外部空间位于由所述建筑物的内壁面、所述成型炉壁的外表面和所述退火炉壁的外表面划分得到的建筑物内空间内的所述切断空间的上方。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置。
背景技术
以往存在使用下拉(down draw)法等各种各样的方法来制造玻璃板的方法。例如,在作为制造玻璃板的方法之一的溢流下拉(overflow down draw)法中,首先,将熔融玻璃供给至配置在成型炉内的成型体中。然后,使供给的熔融玻璃从成型体中溢出。然后,使溢出的熔融玻璃在成型体的下端部合流而成型为连续的片材状的玻璃(片材玻璃)。另外,在成型体的下端部合流的片材玻璃进一步被搬运至下方,并在退火炉中进行退火。然后,在切断空间中将退火后的片材玻璃切断为所期望的尺寸,形成玻璃板。
在制造玻璃板时,要求稳定地生产满足规定品质的玻璃板。例如,在专利文献1所公开的技术中,在使用溢流下拉法来制造玻璃板的情况下,对成型炉和/或退火炉的外侧空间的气压进行加压,由此减少了沿着退火炉内的片材玻璃而产生的上升气流,并抑制了退火炉内的温度变动。而且,由此减少了平面应变。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-173525号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,也存在如下问题:仅对成型炉和/或退火炉的外侧空间进行加压的情况下,无法充分地稳定生产满足规定品质的玻璃板。例如,存在无法充分抑制颗粒向成型炉或退火炉内的片材玻璃、或玻璃板附着这样的问题。若颗粒附着在玻璃板上,则存在对玻璃板产生损伤等问题。另外,近年来,随着玻璃板的大型化,玻璃板的最终加工工序(研磨、捆包等)、或显示器制造工序中的玻璃板的挠曲量增大。因此,在玻璃板的最终加工工序或显示器制造工序中,由颗粒引起的玻璃板的损伤会导致玻璃板破损的问题显著。
因此,本发明的课题在于提供一种玻璃板的制造方法及玻璃板的制造装置,该方法可以解决如上所述的问题,可以稳定地生产满足规定品质的玻璃板。
用于解决课题的方法
本发明的第1方式是一种玻璃板的制造方法。该制造方法具有:熔解工序,其中,将玻璃原料熔解而形成熔融玻璃;供给工序,其中,将所述熔融玻璃供给至成型体,所述成型体配置在由成型炉的炉壁、即成型炉壁所围成的成型空间;成型工序,其中,使用下拉法在所述成型体中由熔融玻璃成型为片材玻璃;退火工序,其中,在退火空间中对所述片材玻璃进行退火,所述退火空间为位于所述成型空间下方的空间,其是由所述退火炉的炉壁、即退火炉壁所围成的;切断工序,其中,在位于所述退火炉的下方的切断空间中对退火后的所述片材玻璃进行切断。
进行气压控制,使得炉外部空间的气压大于建筑物的外侧的气压,所述建筑物容纳有所述成型空间、所述退火空间和所述切断空间,所述炉外部空间位于由所述建筑物的内壁面、所述成型炉壁的外表面和所述退火炉壁的外表面划分得到的建筑物内空间内的所述切断空间的上方。
本发明的第2方式是一种玻璃板的制造装置。该制造装置包括:成型炉,其是通过利用成型炉壁对由熔融玻璃成型为片材玻璃的成型空间进行包围而形成的;退火炉,其位于所述成型炉的下方,该退火炉是通过利用退火炉壁来包围用于对所述片材玻璃进行退火的退火空间而形成的;切断装置,其配置在位于所述退火炉的下方的切断空间中,该切断装置用于对退火后的所述片材玻璃进行切断;控制单元,其用于进行气压控制,使得炉外部空间的气压大于建筑物的外侧的气压,所述建筑物容纳有所述成型空间、所述退火空间和所述切断空间,所述炉外部空间位于由所述建筑物的内壁面、所述成型炉壁的外表面和所述退火炉壁的外表面划分得到的建筑物内空间内的所述切断空间的上方。
另外,作为优选的第1技术方案,在所述气压控制中,将炉外部空间的气压设为P1,将建筑物的外侧的气压设为P2的情况下,按照0<P1-P2≤40Pa的关系成立的方式对炉外部空间的气压进行控制。
另外,作为优选的第2技术方案,在所述气压控制中,将切断空间的气压设为P3的情况下,按照0<P3-P2≤40Pa的关系成立的方式进一步对切断空间的气压进行控制。
另外,作为优选的第3技术方案,在气压控制中,按照退火空间的气压大于切断空间的气压的方式对切断空间的气压进行控制。
另外,作为优选的第4技术方案,在气压控制中,按照越靠近片材玻璃的流动方向的上游侧炉外部空间的气压变得越大的方式对炉外部空间的气压进行控制。
另外,作为优选的第5技术方案,在所述退火工序或所述退火空间中,为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部,使张力作用于片材玻璃的流动方向,至少在所述片材玻璃的宽度方向的中央部的温度从玻璃的退火点温度加上150℃的温度变为玻璃的应变点温度减去200℃的温度的温度区域,按照所述片材玻璃的宽度方向的中央部的冷却速度比所述宽度方向的两端部的冷却速度快的方式来进行温度控制。
另外,作为优选的第6技术方案,在所述成型工序或所述成型空间中,在所述片材玻璃的宽度方向的中央部的温度为玻璃的软化点温度以上的区域,按照所述片材玻璃的宽度方向的两端部的温度低于所述两端部所夹的中央部的温度、且所述中央部的温度均匀的方式来控制所述片材玻璃的温度。进一步,在所述退火工序或所述退火空间中,为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部作用片材玻璃的流动方向的张力,在所述片材玻璃的所述中央部的温度小于玻璃的软化点温度且在玻璃的应变点温度以上的区域中,按照所述片材玻璃的宽度方向的温度分布从所述中央部向所述两端部降低的方式来控制所述片材玻璃的温度。进一步,在所述片材玻璃的所述中央部的温度为玻璃的应变点温度的温度区域中,按照消除所述片材玻璃的宽度方向的所述两端部与所述中央部的温度梯度的方式来控制所述片材玻璃的温度。
在第6技术方案中,可以将用于控制所述温度的温度调节单元设置在由所述成型空间和所述退火空间构成的炉内空间中。
另外,作为优选的第7技术方案,在所述退火工序或所述退火空间中,为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部作用片材玻璃的流动方向的张力,在所述片材玻璃的所述中央部的温度小于玻璃的应变点温度的区域中,按照从所述片材玻璃的所述两端部向所述中央部降低的方式来控制所述片材玻璃的温度。
另外,作为优选的第8技术方案,在所述退火工序或所述退火空间中,在搬运所述片材玻璃的传送辊中,使设置在所述片材玻璃的温度为玻璃的退火点温度的位置的下游侧的传送辊的圆周速度比设置在所述片材玻璃的温度为玻璃化转变温度以上且玻璃的软化点温度以下的温度区域的传送辊的圆周速度快0.03%~2%。
所述第1~第8的优选技术方案各自可以分别适用于所述第1方式的玻璃板的制造方法和第2方式的玻璃板的制造装置,进一步,即使组合所述第1~第8的优选技术方案中的至少2个技术方案而得到的复合技术方案也可以分别适用于第1方式的玻璃板的制造方法和第2方式的玻璃板的制造装置。
发明的效果
利用本发明可以抑制玻璃板上的颗粒附着。
附图说明
图1是本实施方式涉及的玻璃板的制造方法的一部分的流程图。
图2是主要示出了玻璃板制造装置中所包括的熔解装置的示意图。
图3是示出建筑物内部的示意图。
图4是成型装置的大致的侧面示意图。
图5是用于说明建筑物内空间的表示建筑物内部的示意图。
图6是控制装置的控制模块图。
图7是示出变形例1A涉及的建筑物内部的示意图。
图8是示出变形例1F涉及的建筑物内部的示意图。
具体实施方式
本说明书中的下述语句规定如下。
片材玻璃的中央部是指片材玻璃宽度方向的宽度中片材玻璃宽度方向的中心。
片材玻璃的端部是指自片材玻璃宽度方向的边缘起100mm以内的范围。
应变点温度是指将玻璃粘度设为η时,logη为14.5的玻璃板的温度。
退火点温度是指logη为13的玻璃的温度。
软化点温度是指logη为7.6的玻璃的温度。
玻璃化转变温度是指过冷却液体转变为玻璃状态时的玻璃的温度。
本发明的发明人发现:仅通过对成型炉和/或退火炉的外侧空间的气压进行加压而无法实现充分的稳定生产的原因在于建筑物内和建筑物外侧之间的气压的大小关系。更详细而言,发现了使玻璃板的品质下降的原因在于,在建筑物内的气压小于建筑物外侧的气压的情况下空气从建筑物外侧流入至建筑物内。因此,为了防止空气从建筑物外侧流入建筑物内,考虑了提高建筑物的气密性,但完全消除建筑物的间隙,使其完全密闭是非常困难的。空气是从气压较高处向气压较低处流动的,因此建筑物内的气压小于建筑物外侧的气压的情况下,建筑物外侧的空气会通过建筑物的间隙而流入建筑物内。从建筑物外侧通过该建筑物的间隙等而流入的空气会引起玻璃板上的颗粒附着、或成型炉或退火炉内的温度控制的精度下降,因此无法稳定生产满足规定品质的玻璃板。因此,本发明的发明人得出如下见解:为了解决玻璃板的颗粒附着的问题,只要通过使建筑物内的气压高于建筑物外侧的气压,由此来抑制建筑物外侧的空气流入建筑物内即可。另外,还得出如下见解:为了抑制成型炉或退火炉内的温度控制的精度下降,只要控制建筑物内的气压和建筑物外侧的气压的差即可。
以下,参照附图对使用本实施方式的玻璃板制造装置100来制造玻璃板的玻璃板制造方法进行说明。
(玻璃板的制造方法的概要)
图1是本实施方式涉及的玻璃板的制造方法的一部分的流程图。以下,使用图1对玻璃板的制造方法进行说明。
玻璃板是在建筑物B内经由各种工序而制造得到的。具体而言,如图1所示,玻璃板经包括熔解工序ST1、澄清工序ST2、均质化工序ST3、供给工序ST4、成型工序ST5、退火工序ST6、和切断工序ST7的各种各样的工序而制造。以下,对这些工序进行说明。
在熔解工序ST1中,通过对玻璃原料进行加热使其熔解而形成熔融玻璃。在澄清工序ST2中,对熔融玻璃进行澄清。在均质化工序ST3中,对熔融玻璃进行均质化。
在供给工序ST4中,将熔融玻璃供给至用于进行成型的成型装置300(参照图2)。在成型工序ST5中,将熔融玻璃成型为片材状的片材玻璃SG。优选通过下拉法、特别是溢流下拉法将熔融玻璃成型为片材状的片材玻璃SG。在退火工序ST6中,对在成型工序ST5中成型的片材玻璃SG进行退火。在切断工序ST7中,将退火后的片材玻璃SG(参照图3)每隔规定的长度进行切断从而形成玻璃板G(参照图3)。
需要说明的是,每隔规定的长度进行了切断的玻璃板G之后进一步被切断,并进行研削/研磨、清洗、检查从而形成玻璃板(未标注记号而仅表述为玻璃板意味着最终制造的玻璃板)。
(玻璃板制造装置100的概要)
图2是主要示出了玻璃板制造装置100中所包括的熔解装置200的示意图。图3是容纳或安装有玻璃板制造装置100中所含的各种装置等的建筑物B的内部的示意图(需要说明的是,图3中通过示意性的截面示意图来表示成型装置300和成型炉40以及退火炉50等)。以下对玻璃板制造装置100进行说明。
玻璃板制造装置100配置在建筑物B内,主要具备熔解装置200、成型装置300、和切断装置400。
(熔解装置200的构成)
熔解装置200是用于进行熔解工序ST1、澄清工序ST2、均质化工序ST3、以及供给工序ST4的装置。如图2所示,熔解装置200具有熔解槽201、澄清槽202、搅拌槽203。
熔解槽201是用于熔解玻璃原料的槽。在熔解槽201中进行熔解工序ST1。澄清槽202是用于从在熔解槽201中熔解的熔融玻璃中除去气泡的槽。在澄清槽202中进行澄清工序ST2。澄清槽203对熔融玻璃进行搅拌。在搅拌槽203中进行均质化工序ST3。在熔解槽201、澄清槽202、搅拌槽203、以及成型装置300之间是通过包括第1配管204和第2配管205的玻璃供给管而连接的。
(成型装置300的构成)
图4是成型装置300的示意性的侧面图。图5是用于说明建筑物内空间S的表示建筑物B的内部的示意图。
成型装置300是用于进行成型工序ST5和退火工序ST6的装置。
成型装置300主要具有成型体310、气氛分隔部件320、冷却辊330、冷却用温度调整单元330a、传送辊340a~340h、和温度调整单元350a~350g(参照图4)。
以下对其构成进行说明。
(成型体310)
如图3所示,成型体310位于成型装置300的上方部分,其具有将从熔解装置200流出的熔融玻璃(在图3、图4中以符号MG表示)成型为片材状的片材玻璃的功能。成型体310在垂直方向切断的截面形状具有楔形形状,其是由砖构成的。
(气氛分隔部件320)
如图3和图4所示,气氛分隔部件320是配置在成型体310的下端部313的附近的板状部件。气氛分隔部件320几乎水平配置于熔融玻璃的厚度方向的两侧,所述熔融玻璃在成型体310的下端部313处合流然后流向第1方向的下游侧。气氛分隔部件320作为绝热材而发挥功能。即,气氛分隔部件320通过分隔其上下的空间,由此来抑制热从气氛分隔部件320的上侧向下侧移动。
(冷却辊330)
冷却辊330配置在气氛分隔部件320的下方。另外,冷却辊330配置于熔融玻璃的厚度方向的两侧、且其宽度方向的两侧部分的附近,所述熔融玻璃在成型体310的下端部313处合流然后流向第1方向的下游侧。冷却辊330与在成型体310的下端部313处合流的熔融玻璃的宽度方向的两侧部分接触,由此对该熔融玻璃进行冷却。更具体而言,冷却辊330将熔融玻璃下拉至第1方向的下游侧,由此在以所期望的厚度成型片材玻璃SG的同时进行冷却。需要说明的是,本说明书中,将片材玻璃SG流动的方向称为第1方向。
此处,成型体310、气氛分隔部件320、和冷却辊330配置在成型空间S1(图5的以左斜斜线表示的空间)中。成型空间S1是由成型炉40的炉壁、即成型炉壁41的内面和包括分隔部件42的上面的平面FS1而围成的空间。需要说明的是,分隔部件42是分隔成成型炉40(成型炉壁41的第1方向的下游端)和后述的退火炉50(后述的退火炉壁51的第1方向的上游端)的部件,其使用了平板形状的部件。成型炉壁41是指成型炉40的炉壁,沿第1方向切断的截面形状具有コ的形状。在成型炉40内进行成型工序ST5。将由成型空间S1和后述的退火空间S2构成的空间称为炉内空间。
(传送辊340a~340h)
传送辊340a~340h按照在第1方向具有规定间隔的方式配置在冷却辊330的下方。另外,传送辊340a~340h分别配置在片材玻璃SG的厚度方向的两侧。传送辊340a~340h将片材玻璃SG向第1方向的下游侧牵引。
(温度调整单元350a~350g、冷却用温度调整单元330a)
温度调整单元350a~350g是对片材玻璃SG的温度、准确而言是片材玻璃SG附近的气氛温度进行调整(具体而言为进行升温)的机器,所述温度调整单元350a~350g在第1方向上配置有2个以上且在片材玻璃SG的宽度方向上也配置有2个以上。冷却用温度调整单元330a配置在冷却辊330的第1方向的下方,其用于对片材玻璃SG的温度、准确而言是片材玻璃SG附近的气氛温度进行调整。冷却用温度调整单元330a按照使成型不久后的高温状态的片材玻璃SG的厚度或翘曲降低的方式进行冷却。
此处,冷却用温度调整单元330a配置在成型空间S1内(图5中以左斜斜线表示的空间)。
另外,传送辊340a~340h和温度调整单元350a~350g配置在退火空间S2内(图5的以右斜斜线表示的空间)。退火空间S2是指由配置在成型炉40的下方的退火炉50形成的空间。更具体而言,其是由退火炉50的炉壁、即退火炉壁51的内面、包括分隔部件42的下面的平面FS2、包括退火炉壁51的第1方向的下游端面的平面FS3而围成的空间。
在退火空间S2中,利用传送辊340a~340h将片材玻璃SG向第1方向的下游侧牵引,由此进行使片材玻璃SG退火(从粘性区域经粘弹性区域而向弹性区域推移)的退火工序ST6。退火工序ST6中,温度调整单元350a~350g对片材玻璃SG的温度进行调整以便抑制片材玻璃SG的平面应变和热收缩率。需要说明的是,在温度调整单元350a~350g的各自的附近,沿着片材玻璃SG的宽度方向配置有2个以上的作为对片材玻璃SG附近的气氛温度进行检测的气氛温度检测单元的温度传感器。此处,将该2个以上的温度传感器称为温度传感器单元380(参照图6)。
(切断装置400)
在切断装置400中进行切断工序ST7。切断装置400配置在位于退火炉50的下方的切断空间S3(下文叙述)中。切断装置400从相对于片材玻璃SG的长度面的垂直方向对在成型装置300中流向第1方向的下游侧的片材玻璃SG进行切断。由此,片材玻璃SG形成2个以上的具有规定长度的玻璃板G。
(建筑物内空间S)
建筑物内空间S是指由建筑物B的内面所围成的空间中的除去了成型炉壁41以及成型空间S1、和退火炉壁51以及退火空间S2的空间(参照图5的网格的阴影部分)。建筑物内空间S是由容纳有成型空间S1、退火空间S2以及切断空间S3的建筑物B的内面(内壁面),成型炉壁41的外面和退火炉壁51的外面而划分出的空间。
建筑物内空间S因配置在建筑物B内的板411、412、413而被分隔成2个以上的空间。板411、412、413具有作为用于将建筑物内空间S分隔为2个以上的空间的分隔部件的作用。具体而言,建筑物内空间S被板411、412、413分隔成成型炉外部上方空间S5、成型炉外部下方空间S6、退火炉外部空间S7、和切断空间S3。但是,对于板的数量(建筑物内空间的分隔数)和设置有板的在第1方向的高度位置没有特别限定。
成型炉外部上方空间S5是在建筑物内空间S中由板411和建筑物B的上部的下面所夹的空间。板411配置在其高度位置接近于成型体310的上部且与成型炉壁41的上部几乎相同高度的位置。
成型炉外部下方空间S6是形成在比成型炉外部上方空间S5更靠近第1方向的下游侧的空间。具体而言,成型炉外部下方空间S6是在建筑物内空间S中由板411和板412所夹的空间。板412按照其高度位置位于成型炉壁41的第1方向的下游端的附近的方式来配置。成型炉外部下方空间S6包括与成型体310对应(具体而言,成型体310的设置位置与高度位置相同)的区域A1。
退火炉外部空间S7是形成在比成型炉外部下方空间S6更靠近第1方向的下游侧的空间。退火炉外部空间S7是在建筑物内空间S中由板412和板413所夹的空间。床413配置在其高度位置位于接近退火炉壁51的第1方向的下游端的位置。
另外,退火炉外部空间S7是使在与退火炉外部空间S7的高度位置相同(即相当于从板412的下面到板413的上面的距离)的退火空间S2中流动的玻璃板G的气氛温度例如为800℃~110℃的空间;或者,退火炉外部空间S7是包括使在退火空间S2中流动的玻璃板G从(退火点温度+5℃)变为(应变点温度-5℃)的空间的空间。
切断空间S3是形成在退火炉外部空间S7的第1方向的下游侧的空间。具体而言,切断空间S3是在建筑物内空间S中由板413和建筑物B的下部的上面所夹的空间。
此处,成型炉壁41和退火炉壁51例如由耐火材料或绝热材料等构成。另外,对于建筑物B,可以适用一般建筑物的建设时所使用的众所周知的耐火物等。
(控制装置500)
图6是控制装置500的控制模块图。
控制装置500由CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存储器)、硬盘等构成,其作为对玻璃板制造装置100中所含的各种各样的机器进行控制的控制部而发挥功能。
具体而言,如图6所示,控制装置500用于进行第1驱动单元390的驱动控制和第2驱动单元450的驱动控制,所述第1驱动单元390用于进行温度调整单元350a~350g的温度调整控制,所述第2驱动单元450用于驱动冷却辊330、传送辊340a~340h、切断装置400等。需要说明的是,冷却用温度调整单元330a的温度调整控制是基于由设置在成型空间S1的温度传感器单元检测出的片材玻璃SG的附近的气氛温度而进行的。另外,温度调整单元350a~350g的温度调整控制是基于由温度传感器单元380检测出的片材玻璃SG附近的气氛温度而进行的。
另外,控制装置500进一步对由建筑物B的内面形成的建筑物内空间S的气压进行控制。对此在后面将进行叙述。另外,关于图6中所述的各种传感器也在后面进行叙述。
(成型装置300中的片材玻璃SG的成型)
以下,对成型装置300中成型得到片材玻璃SG的过程进行说明。
首先,从熔解装置200经由供给口311而供给至成型体310的熔融玻璃流动至在成型体310的上方开放的槽部312。然后,使其在槽部312溢流。使在槽部312中溢流的熔融玻璃沿着成型体310的两个侧面向第1方向的下游侧流动,如图3所示,在下端部313处合流。在下端部313处合流的熔融玻璃向第1方向的下游侧流下。在离开成型体310而开始流下的时刻,玻璃的粘度例如为105.7泊~107.5泊。
向第1方向的下游侧流下的熔融玻璃通过配置在厚度方向的两侧的冷却辊以宽度方向的两端部被夹持的方式向第1方向的下游侧下拉。此时,熔融玻璃在成型为片材状的片材玻璃SG的同时被冷却(快速冷却)。利用基于冷却辊330的快速冷却使片材玻璃的两端部处的粘度为例如109.0泊~1010.5泊。利用传送辊340a~340h将被冷却辊330下拉的片材玻璃SG进一步下拉至下方,与此同时进行退火。
另外,被传送辊340a~340h下拉的片材玻璃SG之后通过切断装置400以每隔规定的长度的方式进行切断,形成2个以上的玻璃板G。
(建筑物内空间S的气压的控制)
本实施方式中,进行炉外部空间S4的气压控制。炉外部空间S4是由成型炉壁41的外面、退火炉壁51的外面、建筑物B的内面围成的空间,并且是位于切断空间S3的上方空间的空间,换而言之,其是从建筑物内空间S中除去切断空间S3(即,由成型炉外部上方空间S5、成型炉外部下方空间S6和退火炉外部空间S7构成的空间)而形成的空间。
对炉外部空间S4的气压进行控制的气压控制工序例如在进行均质化工序ST3的时候开始。即,气压控制工序在成型工序ST5和退火工序ST6之前进行。
在本实施方式中,为了进行气压控制,在成型炉外部上方空间S5、成型炉外部下方空间S6、以及退火炉外部空间S7的外侧(即,隔着建筑物B的壁的外侧)配置有用于对各自空间进行加压的送风机421、422、423。另外,为了进行气压控制,在各自的空间中配置有对成型炉外部上方空间S5、成型炉外部下方空间S6、和退火炉外部空间S7的气压进行检测的检测单元、即第1压力传感器431、第2压力传感器432、和第3压力传感器433(参照图6)。需要说明的是,进行气压控制的方法并不限于进行送风,也可以适用组合送风和排风来进行的方法、或利用气闸(damper)等来调整压力差的方法;等等。
在气压控制中,使用各种压力传感器431、432、433对各空间S5、S6、S7的气压进行检测,由此按照炉外部空间S4的气压P1大于建筑物B的外侧的气压(大气压)P2的方式,对用于驱动送风机421、422、423的第2驱动单元450(例如发动机)的动作(例如发动机的情况下为转速)进行控制从而控制炉外部空间S4的气压。
具体而言,按照P1减去P2的值为大于0且40Pa以下的方式来进行控制。即,按照以下的式1的关系成立的方式来控制第2驱动单元450。
(式1)0<P1-P2≤40Pa
需要说明的是,P1减去P2的值更优选为1Pa~40Pa,进一步优选为2Pa~35Pa,进一步优选为3Pa~25Pa,进一步优选为4Pa~15Pa。
进一步,在气压控制工序中,优选按照越靠近片材玻璃SG的流动方向的上游侧则炉外部空间S4的气压越大的方式来控制炉外部空间S4的气压。更具体而言,优选为:成型炉外部上方空间S5的气压>成型炉外部下方空间S6的气压>退火炉外部空间S7的气压。
(片材玻璃SG的冷却的控制)
本实施方式中,可以在成型空间S1和退火空间S2内进行片材玻璃SG的冷却的控制。具体而言,可以使冷却用温度调整单元330a、温度调整单元350a~350g、传送辊340a~340h、冷却辊330根据控制装置500的指示进行如以下所述的片材玻璃SG的冷却。
例如,当使用冷却辊330和传送辊340a~340h使片材玻璃SG在退火空间S2内向下游侧流动时,使张力有效地作用于片材玻璃SG的流动方向(第1方向),由此可以抑制片材玻璃SG的翘曲。另外,也可以抑制在邻接于夹持在各辊之间而流动的部分的邻接区域中产生波形状的变形。
为了使张力有效地作用于片材玻璃SG的流动方向(第1方向),例如在成型空间S1内、且片材玻璃SG的宽度方向的中央部的温度为玻璃的软化点温度以上的区域中,按照片材玻璃SG的宽度方向的两端部(耳部)低于中央部的温度、且中央部的温度均匀的方式来控制片材玻璃SG的温度。进一步,在退火空间S2内,为了使搬运方向的拉伸应力作用于片材玻璃SG的宽度方向中央部,在片材玻璃SG的宽度方向的中央部的温度为小于软化点温度且在应变点温度以上的区域中,按照片材玻璃SG的宽度方向的温度分布从中央部向两端部降低的方式来控制片材玻璃SG的温度。进一步,在片材玻璃SG的宽度方向的中央部的温度为玻璃的应变点温度的温度区域中,按照消除片材玻璃SG的宽度方向的两端部(耳部)与中央部的温度梯度的方式来控制片材玻璃SG的温度。由此,使搬运方向的拉伸应力作用于片材玻璃SG的宽度方向的中央部。
对于上述片材玻璃SG的温度控制来说,其是以片材玻璃SG的温度为软化点温度以上的区域存在于成型空间S1中为前提的。因此,为了进行上述温度控制,在成型空间S1内设置了冷却用温度调整单元330a。但是,片材玻璃SG的温度为软化点温度以上的区域有时也存在于退火空间S2中。这种情况下,为了进行上述温度控制,将冷却用温度调整单元330a设置在退火空间S2内。
另外,在退火空间S2内,为了使搬运方向的张力作用于片材玻璃SG的中央部,也可以在片材玻璃SG的宽度方向的中央部的温度在玻璃的应变点温度附近且小于应变点温度的区域中,按照从片材玻璃SG的宽度方向的两端部(耳部)向片材玻璃SG的宽度方向的中央部降低的方式来控制片材玻璃SG的温度。由此,在片材玻璃SG的宽度方向的中央部的应变点温度附近且小于应变点温度的区域中,可以始终使搬运方向上的拉伸应力作用于片材玻璃SG的宽度方向的中央部。
在本实施方式中,如后所述,可以减少玻璃板的热收缩率的不均,但进一步通过调整成型后的片材玻璃SG的冷却速度,除了可以抑制热收缩率的不均以外,还可以抑制玻璃板的变形,抑制翘曲,并降低热收缩率的绝对值。
具体而言,在退火空间S2内,当一边使用传送辊340a~340h搬运片材玻璃SG一边进行退火时,规定为从片材玻璃SG的退火点温度加上150℃而得的温度到片材玻璃SG的应变点温度减去200℃而得的温度为止的温度区域。此时,优选的是,至少在上述温度区域中,片材玻璃SG的宽度方向的中央部的冷却速度比片材玻璃SG的两端部的冷却速度快,使片材玻璃SG从片材玻璃SG的宽度方向的中央部的温度高于片材玻璃SG的两端部的状态变化为中央部的温度低于两端部的状态。由此,可以在片材玻璃SG的宽度方向的中央部,使拉伸应力作用于片材玻璃SG的流动方向(第1方向)。通过使拉伸应力作用于片材玻璃SG的流动方向,可以进一步抑制片材玻璃SG、甚至玻璃板的翘曲。
在退火工序中,从在与片材玻璃SG的夹持在各辊之间而流动的部分邻接的邻接区域中,如上所述抑制产生波形状的变形的观点出发,优选使设置在片材玻璃SG的中央部分的温度为退火点温度的位置的下游侧的传送辊的圆周速度比设置在片材玻璃SG的中央部分的温度为玻璃化转变温度以上且软化点温度以下的温度区域的传送辊的圆周速度快,例如快0.03%~2%。通过如此对传送辊的圆周速度进行调整,由此可以使拉伸应力作用于片材玻璃SG的流动方向(第1方向)。
(玻璃板的优选方式)
以下对使用本实施方式的玻璃板制造装置及玻璃板的制造方法而制造得到的玻璃板的优选方式进行说明。需要说明的是,本发明并不限于下述方式。
本实施方式适合于制造玻璃板的厚度为0.01mm~1.5mm的玻璃板。玻璃板越薄则玻璃的保有热量越小,因此难以进行退火空间中的片材玻璃的温度控制(此处,不仅是片材玻璃的第1方向的温度控制,还包括片材玻璃的宽度方向上的温度控制)变难。因此,对于制造板厚为0.01mm~0.5mm的玻璃板,适用可使成型空间S1和退火空间S2稳定化的本发明的优点较大。另外,由于上述原因,本发明也适合于制造玻璃保有热非常小的0.01mm~0.1mm的玻璃膜。
玻璃板越大则越易产生平面应变而使进行上述片材玻璃SG的温度控制变难。因此,对于宽度方向的长度为2000mm以上且长度方向的长度为2000mm以上的玻璃板来说,本发明的效果显著。
另外,优选玻璃板适用于品质要求严格的液晶显示器、有机EL(OrganicElectro-Luminescence,有机电致发光)显示器。另外,还可以适用于防护玻璃罩(CoverGlass)、移动终端等的显示器或框体用防护玻璃罩、触控面板、和太阳电池的玻璃板。特别适合于对玻璃板的要求严格的使用了低温多晶硅(LTPS:Low Temperature PolySilicon)-TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)的液晶显示器。
另外,使玻璃板以10℃/分从50℃升温至550℃为止,在550℃保持1小时后,以10℃/分降温至50℃为止,再次以10℃/分升温至550℃为止,在550℃保持1小时后,以10℃/分降温至50℃为止,此时的热收缩率优选为100ppm以下。更优选为0ppm~60ppm,进一步优选为0ppm~40pm,更进一步优选为0ppm~20ppm。
需要说明的是,热收缩率是以伸长量/初始的长度×106(ppm)而计算得出的。作为热收缩率的测定方法有以下方法。首先,使用金刚石笔(diamond pen)在玻璃板的两端划出平行的标记线。接着,按照垂直于标记线的方式将玻璃板一分为二地切断,对其中1个进行热处理(如上所述,为反复进行2次在550℃保持1小时的处理的热处理)。然后,将热处理后的玻璃板与另一玻璃板对上,由此来测定标记线的偏移量。
特别是在显示器的制作中将TFT形成于玻璃板上的情况下,相比于热收缩率的高低,热收缩率的不均更易成为显示器面板显示不良的原因。在这一点上,抑制热收缩率的不均是重要的。由实施方式所制造的玻璃板的热收缩率的不均优选为±2.85%以下。此处,热收缩率的不均是指,在玻璃板的宽度方向的3个部位的位置(例如中央部的部位及宽度方向的两端部附近的部位)利用上述方法对热收缩率进行测定时,这些位置处的测定值相对其平均值而变动的上限(+)和下限(-)。热收缩率的不均优选为小于±2.80%,更优选为±2.75%以下,进一步优选为±2.65%以下。
另外,玻璃板的平面应变的最大值优选为0nm~1.7nm。优选为0nm~1.5nm、更优选为0nm~1.0nm、进一步优选为0nm~0.7nm。需要说明的是,平面应变可以通过UNIOPT公司制造的双折射测定装置来测定。
这里,液晶显示器和有机EL显示器要求高精度的组装,因此可以降低液晶显示器或有机EL显示器所使用的玻璃板的热收缩率不均的本发明特别适合于制造液晶显示器用玻璃板或有机EL显示器用玻璃板。
玻璃板的翘曲在通过下述的方法进行测定的情况下,翘曲的最大值为从0到0.2mm为止的范围,优选为0mm~0.15mm、更优选为0mm~0.1mm、进一步优选为0mm~0.05mm、再进一步优选为0mm~0.05mm。
翘曲的测定是通过如下所述进行测定的。首先从玻璃板上切出2片以上的小板(约400mm见方)。接着,对于每个小板,在正反面分别测定角4个部位和中央部4个部位的翘曲(即,测定共计16个部位的翘曲)。例如,在测定8片小板的翘曲的情况下,获得16个部位×8片、即共128部位的翘曲的测定数据。然后,假设该测定数据中的最大值为上述范围。需要说明的是,在本实施方式中,将利用2片以上的小板测定得到的翘曲的最大值作为玻璃板的翘曲。
另外,作为平板显示器(液晶显示器或等离子体显示器等)用的玻璃板,示例出了以质量%表示玻璃板含有以下成分的玻璃板。
SiO2:50质量%~70质量%、
Al2O3:5质量%~25质量%、
B2O3:0~15质量%、
MgO:0~10质量%、
CaO:0~20质量%、
SrO:0~20质量%、
BaO:0~10质量%、
ZrO2:0~10质量%。
与形成有α-Si(amorphous silicon,非晶硅)-TFT的玻璃板相比,用于有机EL显示器的玻璃板、形成有LTPS-TFT的玻璃板、或形成有氧化物半导体的玻璃板要求热收缩率更小。为了减小热收缩率,可使玻璃板的退火工序的时间变长、或使玻璃的应变点温度变高。但是,若使玻璃板的退火工序的时间变长,则需要使制造装置大型化,因此不优选。作为热收缩率较小的玻璃板,例如可以举出具有如下述的组成及特性的玻璃板。
SiO2:52质量%~78质量%、
Al2O3:3质量%~25质量%、
B2O3:1质量%~15质量%、
RO(其中,RO是MgO、CaO、SrO及BaO中的玻璃板所含有的总成分的总量):3质量%~20质量%,
应变点为680℃以上,且由上述方法测定的热收缩率为60ppm以下的玻璃板。
或者是,下述玻璃板:
SiO2:57质量%~75质量%、
Al2O3:8质量%~25质量%、
B2O3:3质量%~11质量%(11质量%除外)、
CaO:0~20质量%、
MgO:0~15质量%。
此时,若满足下述条件中的任一项或2项以上,则更适合于LTPS-TFT用玻璃板。
为了进一步提高应变点温度,
优选使(SiO2+Al2O3)/B2O3为8~20和/或使SiO2+Al2O3为75质量%以上。
另外,优选使CaO/B2O3为0.6以上。
进一步,为了进一步提高应变点温度,优选质量比(SiO2+Al2O3)/RO为7.5以上。
或者,为了使玻璃的电阻率下降,优选含有0.01质量%~1质量%的Fe2O3。
进一步,为了使玻璃板实现较高的应变点温度并防止失透温度的上升,优选使CaO/RO为0.65以上。
另外,若考虑适用于如移动通信终端这样的移动机器等,则从轻量化的观点出发,优选SrO和BaO的合计含有率为0~3.3%。
需要说明的是,R2O(其中,R2O是Li2O、Na2O及K2O中的玻璃板所含有的总成分的总量)有可能从玻璃中溶出而使TFT特性劣化,因此在用作液晶显示器用玻璃板的情况下,优选实际上不含有R2O(无碱玻璃)。但是,反而使玻璃中含有特定量的上述成分,由此可以抑制TFT特性的劣化,并且可以提高玻璃的碱性度,易使价数变动的金属氧化,从而使其发挥澄清性。另外,由于还可以使玻璃的电阻率降低,因此也可以抑制熔解工序中的熔解槽的破损等。因此,R2O为0~2.0%,更优选为0.1%~1.0%,进一步优选为0.2%~0.5%。需要说明的是,在R2O中,优选含有最不易从玻璃中溶出而使TFT特性劣化的K2O。K2O的含量为0~2.0%,更优选为0.1%~1.0%,进一步优选为0.2%~0.5%。
另外,实施了化学强化之后,作为适用于防护玻璃罩或太阳电池用玻璃板的玻璃板,例如可以示例出以质量%表示含有以下成分的玻璃板。
SiO2:50质量%~70质量%、
Al2O3:5质量%~20质量%、
Na2O:6质量%~30质量%、
Li2O:0~8质量%、
B2O3:0~5质量%、
K2O:0~10质量%、
MgO:0~10质量%、
CaO:0~20质量%、
ZrO2:0~10质量%。
(特征)
据认为,从建筑物外侧经由建筑物的间隙等而流入建筑物内的空气含有灰尘等颗粒,因此若附着在退火炉内的片材玻璃或切断后的玻璃板上,则会导致产生损伤。另外,据认为,若上述颗粒流入退火炉内的沿片材玻璃而产生的上升气流,则颗粒会附著在片材玻璃上,在片材玻璃表面形成气泡或突起物。在这样的情况下,会引起玻璃板的表面品质恶化,因此有可能难以稳定地生产玻璃板。
另外,虽然利用加热器按照成型炉或退火炉内不产生温度变动的方式进行控制,但在成型炉或退火炉中,在进行片材玻璃的切断的区域之外仍存在间隙,完全消除该间隙是非常困难的。因此,若建筑物外侧的空气流入建筑物内,则炉外部空间与炉内部空间的气压差的关系崩溃,炉外部空间的空气经由成型炉或退火炉的间隙而流入成型炉或退火炉内,有可能导致成型炉或退火炉内的温度管理控制的精度下降。此时,流入成型炉或退火炉的空气的温度低于进行了温度管理的成型炉或退火炉内的温度。即,熔融玻璃或片材玻璃中,仅是与流入上述成型炉或退火炉的空气接触的区域被快速冷却。例如,若在成型炉中熔融玻璃的某个区域被局部地快速冷却,则仅该区域的粘度升高,成型为片材玻璃后,在下游中利用辊进行拉伸时,仅片材玻璃中的粘度高的区域无法充分地拉伸,从而导致产生玻璃板的板厚的偏差。另外,如上所述,在退火炉内,为了减小翘曲、平面应变、及热收缩率,对片材玻璃的宽度方向的温度分布进行控制。因此,在退火炉内,若片材玻璃的某个区域被局部地快速冷却,则仅该区域的热收缩率局部地变大,因此会导致产生热收缩率的不均。
为了解决上述问题,优选使建筑物内的气压高于建筑物外侧的气压,由此来抑制建筑物外侧的空气流入建筑物内。但是,若使建筑物内的气压过度高于建筑物外侧的气压,则有时会导致建筑物内的空气大量流向建筑物外侧,建筑物内的气压或温度产生变动。或者,若炉外部空间和/或切断空间的气压变得过高,则从炉外部空间和/或切断空间向炉内部空间的空气流入量增加,容易产生沿着片材玻璃的上升气流。因此,建筑物内的气压与建筑物外侧的气压的差优选为超过0Pa~40Pa。即,在本实施方式的气压控制中,优选按照炉外部空间S4的气压P1减去建筑物B外侧的气压P2的值为大于0且40Pa以下的方式来控制送风机。
而且,通过进行如上所述的控制,除了可以抑制因颗粒导致的品质恶化以外,还可以抑制翘曲、热收缩的不均等玻璃板的品质恶化,从而可稳定地制造满足颗粒、翘曲、及热收缩的不均的品质的玻璃板。
另外,通过对成型空间S1的温度的变动进行控制由此可以抑制玻璃板的板厚的不均等。
另外,退火空间S2是包括片材玻璃SG的温度从退火点温度附近变为应变点温度附近的温度的区域的空间,但通过抑制退火空间S2的温度变动,可以降低热收缩率的不均。另外,在退火空间S2中,可以抑制退火点以上的片材玻璃SG附近的气氛温度的变动,因此可以抑制玻璃板的变形或翘曲。另外,在退火空间S2中,可以抑制应变点温度以下的片材玻璃SG附近的气氛温度的变动,因此可以抑制玻璃板的翘曲等。此处,片材玻璃SG到被切断为止是一片连续的板。因此,在片材玻璃的温度为应变点温度以下的区域中,若片材玻璃的翘曲形状发生变化,则也会对应变点温度以上的区域的片材玻璃产生影响,导致产生热收缩率的不均。另一方面,在本实施方式中,抑制片材玻璃SG的温度为应变点温度以下的区域的气氛温度的变动,由此可以抑制翘曲、平面应变、及热收缩的不均。
难以从建筑物的壁完全消除间隙。因此,考虑利用烟囱效果使炉外部空间中也产生上升气流。需要说明的是,越靠近炉壁附近,环境温度越高,因此易产生上升气流。另外,通过使温度较高的气体流向温度较低的区域由此也产生对流。据认为,这是由于建筑物内壁侧的气氛温度低于炉壁侧。即,沿着建筑物的内壁产生下降气流,并沿炉壁产生上升气流,由此产生较大的对流。
因此,在本实施方式中,按照使炉外部空间S4的气压越靠第1方向的上游侧气压越大的方式来控制送风机。由此,在炉外部空间S4中,可抑制沿着成型炉40的成型炉壁41或退火炉50的退火炉壁51的外面而上升的空气流。因此,可以尽量使成型炉壁41或退火炉壁51的外面的温度稳定。因此,可以抑制成型空间S1或退火空间S2的温度变动。
炉外部空间S4被分割为成型炉外部上方空间S5、成型炉外部下方空间S6、及退火炉外部空间S7。因此,即便沿着成型炉壁41或退火炉壁51的外面产生上升的空气流,也可以使该空气流在第1方向的范围狭窄(即,可将该空气流停留在各空间S5~S7内)。即,使炉外部空间S4的气压分布在2个以上的空间之间、且越靠近上游侧越大,因此可以抑制产生遍及多个空间而上升的(例如,遍及空间S5~S7中至少2个以上空间的)较大的空气流。
由此,成型炉壁41或退火炉壁51的外面的温度更加稳定。因此,可以降低成型空间S1或退火空间S2中的对温度的影响,使成型空间S1或退火空间S2的温度更加稳定。
(变形例)
以上,基于附图对本实施方式进行了说明,但具体的构成并不限于上述实施方式,可以在不脱离发明的中心思想的范围内进行变更。
(变形例1A)
图7是示出本变形例1A的建筑物B的内部的示意图。
沿着片材玻璃而产生的上升气流会扬起在切断片材玻璃时产生的玻璃切屑或从建筑物外侧流入建筑物内的空气中所包含的灰尘,并会使其附着于在成型空间或退火空间中流动的片材玻璃。附着在片材玻璃的玻璃切屑会在片材玻璃表面形成气泡或突起物,使玻璃板表面的品质下降。另外,灰尘也会使玻璃板表面的品质下降。另外,从建筑物外侧流入建筑物内空间的空气根据建筑物外侧的状况(温度、风速等)而会发生较大地变动,因此由于空气从建筑物外侧流入建筑物内空间,导致难以控制建筑物内空间的气压及温度。
因此,在气压控制工序的气压控制中,优选按照切断空间S3的气压P3大于建筑物B外侧的气压P2的方式进行控制。由此,可以防止含有灰尘等的空气从建筑物外侧流入切断空间中,甚至可以抑制玻璃板的表面品质的降低。
这种情况下,在切断空间S3的外侧配置有用于对切断空间S3进行加压的送风机424。另外,在切断空间S3中设置有用于检测切断空间S3的气压P3的第4压力传感器(未图示)。
需要说明的是,若切断空间的气压为规定压力以上,则易产生向炉(成型炉及退火炉)流动的空气流,有可能对成型空间和退火空间的温度产生影响。
因此,优选按照切断空间S3的气压P3减去建筑物B外侧的气压P2的值为大于0且40Pa以下的方式进行切断空间S3的气压控制。即,优选按照使以下的式2成立的方式进行气压控制。
(式2)0<P3-P2≤40Pa
由此,可以抑制空气从建筑物B外侧向建筑物B内的流入,因此可精度良好地进行切断空间S3、甚至建筑物内空间S的温度控制和气压控制。另外,可以抑制灰尘等流入切断空间S3,因此可以防止玻璃板的表面品质恶化。
另外,除上述实施方式以外,也可以在气压控制中,通过监视由第4压力传感器及第5压力传感器(未图示)所检测的值来控制送风机424(即,控制切断空间S3的气压),由此使退火空间S2的气压P4大于切断空间S3的气压P3。需要说明的是,所谓第5压力传感器是指检测退火空间S2的气压P4的压力传感器。
由此,可以抑制从切断空间S3向退火空间S2流动的空气流。另外,还可以按照退火空间S2的气压越靠近第1方向的上游侧越大的方式进行气压控制。由此,可抑制成型空间S1及退火空间S2的温度变动。
(变形例1B)
在上述实施方式中,配置有作为物理性分隔部件而发挥功能的板411、412、413,从而形成有2个以上的空间,但并不限于此,只要以越靠近第1方向的上游侧气压越大的方式进行气压控制,就能够发挥与上述实施方式相同的效果。
(变形例1C)
在上述实施方式中,对炉外部空间S4进行加压。但是,未必需要使炉外部空间S4的气压大于成型空间S1或退火空间S2的气压。例如,即使减小成型空间S1或退火空间S2的气压与炉外部空间S4的气压差,也可以降低从成型空间S1或退火空间S2的气压漏出的空气量,并可以抑制沿玻璃板G产生的上升气流,因此是有效的。
(变形例1D)
图8是示出本变形例1F的建筑物B的内部的示意图。如图8所示,炉外部空间S4也可以被分割为包括成型炉外部上方空间S5与成型炉外部下方空间S6的成型炉外部空间S10、与退火炉外部空间S7的3个空间。在这样的情况下,也可发挥与上述实施方式相同的效果。
另外,并不一定要使炉外部空间S4的气压越靠近第1方向的上游侧气压越大,通过至少使成型炉外部空间S10的气压高于退火炉外部空间S7的气压,也可以抑制在炉外部空间所产生的上升气流的发生。这是由于成型炉壁41的温度与退火炉壁51的温度差非常大,因此从退火炉壁51到成型炉壁41易产生更大的上升气流。另外,也是因为:如上所述,为了提高玻璃板的品质,特别优选降低成型炉40与退火炉50内的温度变动。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
按照炉外部空间S4的气压与建筑物B外侧的气压P2的差为5Pa的方式对炉外部空间S4的气压进行控制。然后,进行厚度为0.7mm、尺寸为2200mm×2500mm的液晶显示器用玻璃板的制造。玻璃板的各成分的含有率如下所述。
SiO260质量%
Al2O319.5质量%
B2O310质量%
CaO5质量%
SrO5质量%
SnO20.5质量%
(实施例2)
炉外部空间S4的气压P1与建筑物B外侧的气压P2的差为20Pa,除此之外,利用与实施例1相同的方法进行液晶显示器用玻璃板的制造。
(实施例3)
炉外部空间S4的气压P1与建筑物B外侧的气压P2的差为35Pa以外,除此之外,利用与实施例1相同的方法进行液晶显示器用玻璃板的制造。
(实施例4)
炉外部空间S4的气压P1与建筑物B外侧的气压P2的差为50Pa,除此之外,利用与实施例1相同的方法进行液晶显示器用玻璃板的制造。
(比较例1)
炉外部空间S4的气压P1与建筑物B外侧的气压P2的差为-5Pa(即,建筑物B外侧的气压P2高于炉外部空间S4的气压),除此之外,利用与实施例1相同的方法进行液晶显示器用玻璃板的制造
然后,在如上所述的条件下,利用上述方法((7)玻璃板的优选方式中所述的方法)对制造得到的液晶显示器用玻璃板的热收缩的不均进行测定。另外,目视观察液晶显示器用玻璃板的表面,未确认到损伤的情况为OK,确认到有损伤的情况为NG,由此进行评价。以下的表1中示出实施例1~4以及比较例1各自的测定结果。
[表1]
如上所述,只要按照0<P1-P2的方式来控制炉外部空间S4的气压,则可以抑制在玻璃板表面上产生损伤。另外,只要按照0<P1-P2≤40Pa的方式来控制炉外部空间S4的气压,则可进一步抑制热收缩率的不均。需要说明的是,即便玻璃板的各成分的含有率(质量%)为SiO261%、Al2O319.5%、B2O310%、CaO9%、SnO20.3%、R2O0.2%,也可得到与上述同样的结果。
符号的说明
40 成型炉
50 退火炉
100 玻璃板制造装置
310 成型体
B 建筑物
MG 熔融玻璃
Claims (16)
1.一种玻璃板的制造方法,其具有:
熔解工序,其中,将玻璃原料熔解而形成熔融玻璃;
供给工序,其中,将所述熔融玻璃供给至成型体,所述成型体配置在由成型炉的炉壁即成型炉壁所围成的成型空间;
成型工序,其中,使用下拉法在所述成型体中由熔融玻璃成型为片材玻璃;
退火工序,其中,在退火空间中对所述片材玻璃进行退火,所述退火空间为位于所述成型空间下方的空间,其是由所述退火炉的炉壁即退火炉壁围成的;和
切断工序,其中,在位于所述退火炉的下方的切断空间中对退火后的所述片材玻璃进行切断,
进行气压控制,使得炉外部空间的气压大于建筑物的外侧的气压,所述建筑物容纳有所述成型空间、所述退火空间和所述切断空间,所述炉外部空间位于由所述建筑物的内壁面、所述成型炉壁的外表面和所述退火炉壁的外表面划分得到的建筑物内空间内的所述切断空间的上方。
2.如权利要求1所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述气压控制工序中,将所述炉外部空间的气压设为P1,将所述建筑物的外侧的气压设为P2的情况下,按照0<P1-P2≤40Pa的关系成立的方式对所述炉外部空间的气压进行控制。
3.如权利要求1所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述气压控制工序中,将所述切断空间的气压设为P3,将所述建筑物的外侧的气压设为P2的情况下,按照0<P3-P2≤40Pa的关系成立的方式进一步对所述切断空间的气压进行控制。
4.如权利要求3所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述气压控制工序中,按照所述退火空间的气压大于所述切断空间的气压的方式对所述切断空间的气压进行控制。
5.如权利要求3或4所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述气压控制工序中,按照越靠近所述片材玻璃的流动方向的上游侧所述炉外部空间的气压变得越大的方式对所述炉外部空间的气压进行控制。
6.如权利要求1~5任一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火工序中,
为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部使张力作用于片材玻璃的流动方向,
至少在所述片材玻璃的宽度方向的中央部的温度从玻璃的退火点温度加上150℃的温度变为从玻璃的应变点温度减去200℃的温度的温度区域中,
按照所述片材玻璃的宽度方向的中央部的冷却速度比所述宽度方向的两端部的冷却速度快的方式来进行温度控制。
7.如权利要求1~6任一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述片材玻璃的宽度方向的中央部的温度为玻璃的软化点温度以上的区域中,按照所述片材玻璃的宽度方向的两端部的温度低于所述两端部所夹的中央部的温度、且所述中央部的温度均匀的方式来控制所述片材玻璃的温度,
并且,为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部作用片材玻璃的流动方向的张力,在所述片材玻璃的所述中央部的温度为小于玻璃的软化点温度且在玻璃的应变点温度以上的区域中,按照所述片材玻璃的宽度方向的温度分布从所述中央部向所述两端部降低的方式来控制所述片材玻璃的温度,
在所述片材玻璃的所述中央部的温度为玻璃的应变点温度的温度区域中,按照消除所述片材玻璃的宽度方向的所述两端部与所述中央部的温度梯度的方式来控制所述片材玻璃的温度。
8.如权利要求1~7任一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部作用片材玻璃的流动方向的张力,在所述片材玻璃的所述中央部的温度小于玻璃的应变点温度的区域中,按照从所述片材玻璃的所述两端部向所述中央部降低的方式来控制所述片材玻璃的温度。
9.如权利要求1~8任一项所述的玻璃板的制造方法,其中,
在所述退火工序中,在用于搬运所述片材玻璃的传送辊中,使设置在所述片材玻璃的温度为玻璃的退火点温度的位置的下游侧的传送辊的圆周速度,比设置在所述片材玻璃的温度为玻璃化转变温度以上且玻璃的软化点温度以下的温度区域的传送辊的圆周速度快0.03%~2%。
10.一种玻璃板的制造装置,其包括:
成型炉,其是通过利用成型炉壁对用于由熔融玻璃成型为片材玻璃的成型空间进行包围而形成的;
退火炉,其位于所述成型炉的下方,该退火炉是通过利用退火炉壁来包围用于对所述片材玻璃进行退火的退火空间而形成的;
切断装置,其配置在位于所述退火炉的下方的切断空间,该切断装置用于对退火后的所述片材玻璃进行切断;
气压控制单元,其用于进行气压控制,使得炉外部空间的气压大于建筑物的外侧的气压,所述建筑物容纳有所述成型空间、所述退火空间和所述切断空间,所述炉外部空间位于由所述建筑物的内壁面、所述成型炉壁的外表面和所述退火炉壁的外表面划分得到的建筑物内空间内的所述切断空间的上方。
11.如权利要求10所述的玻璃板的制造装置,其中,所述气压控制单元包括用于将空气从所述建筑物的外侧送入至所述炉外部空间内的送风机。
12.如权利要求11所述的玻璃板的制造装置,其中,所述气压控制单元包括设置在所述炉外部空间的用于对所述炉外部空间的气压进行测量的压力传感器,所述气压控制单元还包括控制装置,该控制装置根据所述压力传感器的检测结果,按照所述炉外部空间的气压大于所述建筑物的外侧的气压的方式来驱动所述送风机。
13.如权利要求10~12任一项所述的玻璃板的制造装置,其中,
进一步在所述退火空间中包括温度调整单元,
所述温度调整单元中,为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部使张力作用于片材玻璃的流动方向,至少在所述片材玻璃的宽度方向的中央部的温度从玻璃的退火点温度加上150℃的温度变为从玻璃的应变点温度减去200℃的温度的温度区域中,按照所述片材玻璃的宽度方向的中央部的冷却速度比所述宽度方向的两端部的冷却速度快的方式来进行温度控制。
14.如权利要求10~13任一项所述的玻璃板的制造装置,其中,
在由所述成型空间和所述退火空间构成的炉内空间中设置有温度调整单元,
在所述温度调整单元中,在所述片材玻璃的宽度方向的中央部的温度为玻璃的软化点温度以上的区域,按照所述片材玻璃的宽度方向的两端部的温度低于所述两端部所夹的中央部的温度、且所述中央部的温度均匀的方式来控制所述片材玻璃的温度,
为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部作用片材玻璃的流动方向的张力,在所述片材玻璃的所述中央部的温度为小于玻璃的软化点温度且在玻璃的应变点温度以上的区域中,按照所述片材玻璃的宽度方向的温度分布从所述中央部向所述两端部降低的方式来控制所述片材玻璃的温度,
在所述片材玻璃的所述中央部的温度为玻璃的应变点温度的温度区域中,按照消除所述片材玻璃的宽度方向的所述两端部与所述中央部的温度梯度的方式来控制所述片材玻璃的温度。
15.如权利要求10~14任一项所述的玻璃板的制造装置,其中,
在所述退火空间设置有温度调整单元,
所述温度调整单元中,为了在所述片材玻璃的宽度方向的中央部作用片材玻璃的流动方向的张力,在所述片材玻璃的所述中央部的温度小于玻璃的应变点温度的区域中,按照从所述片材玻璃的所述两端部向所述中央部降低的方式来控制所述片材玻璃的温度。
16.如权利要求10~15任一项所述的玻璃板的制造装置,其中,
在所述退火空间中设置有用于搬运所述片材玻璃的传送辊,
所述传送辊进行旋转,在所述传送辊中,设置在所述片材玻璃的温度为玻璃的退火点温度的位置的下游侧的传送辊的圆周速度,比设置在所述片材玻璃的温度为玻璃化转变温度以上且在玻璃的软化点温度以下的温度区域的传送辊的圆周速度快0.03%~2%。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011205568 | 2011-09-21 | ||
JP2011-205568 | 2011-09-21 | ||
PCT/JP2012/006024 WO2013042379A1 (ja) | 2011-09-21 | 2012-09-21 | ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103261106A true CN103261106A (zh) | 2013-08-21 |
CN103261106B CN103261106B (zh) | 2016-05-18 |
Family
ID=47914166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280003961.7A Active CN103261106B (zh) | 2011-09-21 | 2012-09-21 | 玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5848329B2 (zh) |
CN (1) | CN103261106B (zh) |
TW (1) | TWI600622B (zh) |
WO (1) | WO2013042379A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104944748A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置 |
CN114394736A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-26 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种基板玻璃成型弯曲度控制装置及方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014163130A1 (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板及びその徐冷方法 |
JP6007277B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2016-10-12 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 |
JP6346485B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-06-20 | AvanStrate株式会社 | ガラス基板の製造方法およびガラス基板の製造装置 |
CN105392741B (zh) * | 2014-06-30 | 2018-04-10 | 安瀚视特控股株式会社 | 平板玻璃的制造方法及平板玻璃制造装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010169306A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Dai-Dan Co Ltd | 給気装置 |
CN101821209A (zh) * | 2007-12-25 | 2010-09-01 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃板的制造方法及制造设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10291827A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Hoya Corp | ガラス板の製造方法及び製造装置 |
JP3547642B2 (ja) * | 1999-04-27 | 2004-07-28 | 三建設備工業株式会社 | 自力式の差圧保持ダンパー |
JP3586142B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2004-11-10 | エヌエッチ・テクノグラス株式会社 | ガラス板の製造方法、ガラス板の製造装置、及び液晶デバイス |
JP2004233021A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-19 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | クリーンルーム排気システム |
JP4370186B2 (ja) * | 2004-02-18 | 2009-11-25 | 三菱重工業株式会社 | 薄膜太陽電池製造システム |
WO2009081740A1 (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | ガラス板の製造方法及び製造設備 |
-
2012
- 2012-09-21 WO PCT/JP2012/006024 patent/WO2013042379A1/ja active Application Filing
- 2012-09-21 CN CN201280003961.7A patent/CN103261106B/zh active Active
- 2012-09-21 TW TW101134863A patent/TWI600622B/zh active
- 2012-09-21 JP JP2013509383A patent/JP5848329B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101821209A (zh) * | 2007-12-25 | 2010-09-01 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃板的制造方法及制造设备 |
JP2010169306A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Dai-Dan Co Ltd | 給気装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104944748A (zh) * | 2014-03-31 | 2015-09-30 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置 |
CN104944748B (zh) * | 2014-03-31 | 2017-10-20 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃基板的制造方法、及玻璃基板的制造装置 |
CN114394736A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-26 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种基板玻璃成型弯曲度控制装置及方法 |
CN114394736B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-12-12 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种基板玻璃成型弯曲度控制装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5848329B2 (ja) | 2016-01-27 |
JPWO2013042379A1 (ja) | 2015-03-26 |
WO2013042379A1 (ja) | 2013-03-28 |
CN103261106B (zh) | 2016-05-18 |
TWI600622B (zh) | 2017-10-01 |
TW201317186A (zh) | 2013-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI792998B (zh) | 無鹼玻璃基板之製造方法及無鹼玻璃基板 | |
CN103253848B (zh) | 玻璃板的制造方法及玻璃板的制造装置 | |
CN103261106A (zh) | 玻璃板的制造方法及玻璃板制造装置 | |
KR101309965B1 (ko) | 유리판의 제조 방법 및 유리판 제조 장치 | |
CN101815680B (zh) | 玻璃板的制造方法及制造设备 | |
KR101346939B1 (ko) | 글라스판의 제조 방법 및 글라스판 제조 장치 | |
US20200140314A1 (en) | Method for manufacturing alkali-free glass substrate | |
KR20120132675A (ko) | 유리판의 제조 방법 및 유리판 제조 장치 | |
KR102569274B1 (ko) | 유리판의 제조 방법 | |
WO2018123505A1 (ja) | 無アルカリガラス基板の製造方法 | |
JP6304256B2 (ja) | 溶融ガラス製造方法およびそれを用いた板ガラスの製造方法 | |
JP2016124751A (ja) | ディスプレイ用ガラス基板の製造方法および製造装置 | |
JP6429185B2 (ja) | ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置 | |
JP5966769B2 (ja) | ガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置 | |
JP2017048102A (ja) | ガラス基板の製造方法、及び、ガラス基板の製造装置 | |
JP2015067496A (ja) | ガラス板の製造方法、及び、ガラス板の製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |