(57)【要約】【課題】シートガラスの脈理を抑えることができるガラス基板の製造方法を提供する。【手段】熔融ガラスを成形体の両側面に沿って流下させた後、成形体の下方で熔融ガラスを合流させてガラス板を成形する成形工程と、成形されたガラス板を下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、冷却されたガラス板の表面に発生する凸部の、ガラス板の幅方向位置を検出する検出工程と、を備えるディスプレイ用ガラス基板の製造方法である。板厚偏差が基準値よりも高い場合、凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を下げることにより、凸部による板厚偏差が基準値以下となるように調整する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に尖端を有する断面楔状の成形体の上部からオーバーフローさせた熔融ガラスを両側面に沿って流下させた後、前記成形体の下方で熔融ガラスを合流させてガラス板を成形する成形工程と、
成形されたガラス板を下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、
冷却されたガラス板の表面に発生する凸部のガラス板の幅方向位置とともに、前記凸部によるガラス板の板厚偏差を検出する検出工程と、を備え、
前記板厚偏差が基準値よりも高い場合、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を下げることにより、前記凸部による板厚偏差が前記基準値以下となるように調整する、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記冷却工程において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を抑制することで粘度を下げる、請求項１に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記冷却工程において、前記凸部が検出された幅方向位置に保温材を配置することでガラス板の冷却を抑制する、請求項２に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス板の粘度が１０７．５〜１０９．６７Ｐｏｉｓｅの範囲にある領域において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を下げる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記検出工程において、冷却されたガラス板の表面に発生する凹部のガラス板の幅方向位置とともに、前記凹部および前記凸部によるガラス板の板厚偏差を検出し、
前記板厚偏差が基準値よりも高い場合、
前記ガラス板が軟化点よりも高い温度領域において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を上げることにより、前記凹部および前記凸部による板厚偏差が前記基準値以下となるように調整する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記熔融ガラスの合流部において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を促進することで粘度を上げる、請求項５に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記熔融ガラスの合流部において、前記凹部が検出された幅方向位置にガラス板の冷却を促進する冷却材を近接させる、請求項６に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス板の粘度が１０５．７〜１０７．５Ｐｏｉｓｅの範囲にある領域において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を上げる、請求項５〜７のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
下部に尖端を有する断面楔状の成形体の上部からオーバーフローさせた熔融ガラスを両側面に沿って流下させた後、前記成形体の下方で熔融ガラスを合流させてガラス板を成形する成形工程と、
前記成形体の下方に設けられた仕切り板により前記成形工程が行われる空間と仕切られた空間において、成形されたガラス板を下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、
冷却されたガラス板の表面に発生する凹部および凸部のガラス板の幅方向位置とともに、前記凹部および凸部によるガラス板の板厚偏差を検出する検出工程と、を備え、
前記板厚偏差が基準値よりも高い場合、
前記成形工程において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を促進することで粘度を上げるとともに、
前記冷却工程において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を抑制することで粘度を下げることで、
前記凹部および凸部による板厚偏差が前記基準値以下となるように調整する、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板（以下、「ディスプレイ用ガラス基板」という）を製造するのに、オーバーフローダウンドロー法が使用される場合がある。オーバーフローダウンドロー法は、成形炉において熔融ガラスを成形体の上部から溢れ（オーバーフロー）させることにより成形体の下方において板状のシートガラスを成形する工程と、シートガラスを徐冷炉において徐冷する冷却工程とを含む。徐冷炉では、対になったローラ間にシートガラスを引き込み、ローラによりシートガラスを下方に搬送しながら所望の厚さに引き伸ばした後、シートガラスを徐冷する。この後、シートガラスを所定の寸法に切断することでガラス板が形成される。
【０００３】
成形体の側面に沿って流下する熔融ガラスは、成形体を離れると同時に、表面張力によりシートガラスの幅方向に収縮する。特許文献１には、成形体と成形体下方の引張りローラとの間において、シートガラスの幅方向の縁部の近傍において、シートガラスと離間して設けられた冷却ユニットを用いて、シートガラスの縁部の温度を調整し、シートガラスの収縮を抑制する方法が開示されている。その後、収縮が抑制されたシートガラスは、徐冷空間を通過して成形される。この徐冷空間では、雰囲気温度が所望の温度プロファイル（ガラス板に歪みが発生しないような温度分布）になるように制御され、ガラス板の板厚偏差、反り、歪みが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２４８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、液晶表示装置用ガラス基板においては、要求されるスペック（品質）が厳しくなっている。ガラス基板の表面には高い平坦性が求められ、要求スペックを満たすためには、特に急峻な凹又は凸による脈理（又は局所的な板厚偏差）の発生を抑制する必要がある。この脈理は、所定の幅においてガラス板の厚み（高さ）が変動した凹凸であり、成形体に供給される溶融ガラスに含まれる異質素地が引き延ばされ生じたり、熔融ガラスが成形体を流下する際に、気流による温度変化により生じたりするものであり、ガラス板の搬送方向に筋状に連続的に発生する。
【０００６】
そこで、本発明は、シートガラスの脈理を抑えることができるガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
下部に尖端を有する断面楔状の成形体の上部からオーバーフローさせた熔融ガラスを両側面に沿って流下させた後、前記成形体の下方で熔融ガラスを合流させてガラス板を成形する成形工程と、
成形されたガラス板を下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、
冷却されたガラス板の表面に発生する凸部のガラス板の幅方向位置とともに、前記凸部によるガラス板の板厚偏差を検出する検出工程と、を備え、
前記板厚偏差が基準値よりも高い場合、
前記ガラス板が軟化点よりも高い温度領域において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を下げることにより、前記凸部による板厚偏差が前記基準値以下となるように調整することを特徴とする。
【０００８】
ここで、「基準値」とは、ガラス板に要求されるスペックによって任意に決定されるものである。基準値は、例えば０．０６μｍとすることができる。
【０００９】
前記冷却工程において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を抑制することで粘度を下げることが好ましい。
【００１０】
前記冷却工程において、前記凸部が検出された幅方向位置に保温材を配置することでガラス板の冷却を抑制することが好ましい。
【００１１】
前記ガラス板の粘度が１０７．５〜１０９．６７Ｐｏｉｓｅの範囲にある領域において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を下げることが好ましい。
【００１２】
前記検出工程において、冷却されたガラス板の表面に発生する凹部のガラス板の幅方向位置とともに、前記凹部および前記凸部によるガラス板の板厚偏差を検出し、
前記板厚偏差が基準値よりも高い場合、
前記ガラス板が軟化点よりも高い温度領域において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を上げることにより、前記凹部および前記凸部による板厚偏差が前記基準値以下となるように調整することが好ましい。
【００１３】
前記熔融ガラスの合流部において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を促進することで粘度を上げることが好ましい。
【００１４】
前記熔融ガラスの合流部において、前記凹部が検出された幅方向位置にガラス板の冷却を促進する冷却材を近接させることが好ましい。
【００１５】
前記ガラス板の粘度が１０５．７〜１０７．５Ｐｏｉｓｅの範囲にある領域において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を上げることが好ましい。
【００１６】
本発明の二の態様は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
下部に尖端を有する断面楔状の成形体の上部からオーバーフローさせた熔融ガラスを両側面に沿って流下させた後、前記成形体の下方で熔融ガラスを合流させてガラス板を成形する成形工程と、
前記成形体の下方に設けられた仕切り板により前記成形工程が行われる空間と仕切られた空間において、成形されたガラス板を下方に搬送しながら冷却する冷却工程と、
冷却されたガラス板の表面に発生する凹部および凸部のガラス板の幅方向位置とともに、前記凹部および凸部によるガラス板の板厚偏差を検出する検出工程と、を備え、
前記板厚偏差が基準値よりも高い場合、
前記成形工程において、前記凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を促進することで粘度を上げるとともに、
前記冷却工程において、前記凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の冷却を抑制することで粘度を下げることで、
前記凹部および凸部による板厚偏差が前記基準値以下となるように調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述の態様のガラス板の製造方法及びガラス板の製造装置によれば、ガラス板が軟化点よりも高い温度領域において、凹部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を上げるとともに、凸部が検出された幅方向位置におけるガラス板の粘度を下げることにより、凹部および凸部による板厚偏差が基準値以下となるように調整するため、ガラス板脈理を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の製造方法のフローを示す図である。
【図２】ガラス基板の製造装置の概略図である。
【図３】成形装置の概略図である。
【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】シートガラスと保温材との位置関係を示す図である。
【図６】シートガラスと保温材との位置関係を示す図である。
【図７】シートガラスと冷却材との位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のガラス基板の製造方法について説明する。
（ガラス基板の製造方法の全体概要）
図１は、本実施形態のガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。ガラス基板の製造方法は、熔解工程（ＳＴ１）、清澄工程（ＳＴ２）、均質化工程（ＳＴ３）、供給工程（ＳＴ４）、成形工程（ＳＴ５）、徐冷工程（ＳＴ６）、および、切断工程（ＳＴ７）を主に有する。この他に、研削工程、研磨工程、洗浄工程、検査工程、梱包工程等を有してもよい。製造されたガラス基板は、必要に応じて梱包工程で積層され、納入先の業者に搬送される。
【００２０】
熔解工程（ＳＴ１）では、ガラス原料を加熱することにより熔融ガラスを作る。
清澄工程（ＳＴ２）では、熔融ガラスが昇温されることにより、熔融ガラス中に含まれる酸素、ＣＯ2あるいはＳＯ2を含んだ泡が発生する。この泡が熔融ガラス中に含まれる清澄剤（酸化スズ等）の還元反応により生じた酸素を吸収して成長し、熔融ガラスの液面に浮上して放出される。その後、清澄工程では、熔融ガラスの温度を低下させることにより、清澄剤の還元反応により得られた還元物質が酸化反応をする。これにより、熔融ガラスに残存する泡中の酸素等のガス成分が熔融ガラス中に再吸収されて、泡が消滅する。
【００２１】
均質化工程（ＳＴ３）では、スターラを用いて熔融ガラスを撹拌することにより、ガラス成分の均質化を行う。これにより、脈理等の原因であるガラスの組成ムラを低減することができる。均質化工程は、後述する撹拌槽において行われる。
供給工程（ＳＴ４）では、撹拌された熔融ガラスが成形装置に供給される。
【００２２】
成形工程（ＳＴ５）及び徐冷工程（ＳＴ６）は、成形装置で行われる。
成形工程（ＳＴ５）では、熔融ガラスをシートガラスに成形し、シートガラスの流れを作る。成形には、オーバーフローダウンドロー法が用いられる。
徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れるシートガラスが所望の厚さになり、内部歪が生じないように、さらに、反りが生じないように冷却される。
切断工程（ＳＴ７）では、徐冷後のシートガラスを所定の長さに切断することで、板状のガラス基板を得る。切断されたガラス基板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス基板が作られる。
【００２３】
図２は、本実施形態における熔解工程（ＳＴ１）〜切断工程（ＳＴ７）を行うガラス基板の製造装置の概略図である。ガラス基板の製造装置は、図２に示すように、主に熔解装置１００と、成形装置２００と、切断装置３００と、を有する。熔解装置１００は、熔解槽１０１と、清澄管１０２と、撹拌槽１０３と、移送管１０４、１０５と、ガラス供給管１０６と、を有する。
図２に示す熔解槽１０１には、図示されないバーナー等の加熱手段が設けられている。熔解槽には清澄剤が添加されたガラス原料が投入され、熔解工程（ＳＴ１）が行われる。熔解槽１０１で熔融した熔融ガラスは、移送管１０４を介して清澄管１０２に供給される。
清澄管１０２では、熔融ガラスＭＧの温度を調整して、清澄剤の酸化還元反応を利用して熔融ガラスの清澄工程（ＳＴ２）が行われる。清澄後の熔融ガラスは、移送管１０５を介して撹拌槽１０３に供給される。
撹拌槽１０３では、撹拌子１１０によって熔融ガラスが撹拌されて均質化工程（ＳＴ３）が行われる。撹拌槽１０３で均質化された熔融ガラスは、ガラス供給管１０６を介して成形装置２００に供給される（供給工程ＳＴ４）。
成形装置２００では、オーバーフローダウンドロー法により、熔融ガラスからシートガラスＳＧが成形され（成形工程ＳＴ５）、徐冷される（徐冷工程ＳＴ６）。
切断装置３００では、シートガラスＳＧから切り出された板状のガラス基板が形成される（切断工程ＳＴ７）。
【００２４】
（成形装置）
次に、本実施形態に係る成形装置２００について説明する。図３は成形装置２００を示す概略図であり、図４は図３のIV−IV矢視断面図である。
【００２５】
成形装置２００の炉壁は、酸化被膜が形成されたSiC部材、耐火レンガ、耐火断熱レンガ、ファイバー系断熱材等の耐火物、及びステンレスなどの金属の組み合わせにより形成されている。図３、図４に示すように、成形装置２００の内部空間は、成形炉２０１と、成形炉２０１の下部の徐冷炉２０２とに区分けされている。成形炉２０１では成形工程（ＳＴ５）が行われ、徐冷炉２０２では徐冷工程（ＳＴ６）が行われる。
【００２６】
成形炉２０１は、雰囲気仕切り部材２６０（０）によって上部成形炉２０１Ａと下部成形炉２０１Ｂとに区分けされている。
上部成形炉２０１Ａには、成形体２１０と、複数の冷却材２２０とが設けられている。
成形体２１０には、図２に示すガラス供給管１０６を通して熔解装置１００から熔融ガラスが供給される。
成形体２１０は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体であり、図４に示すように断面が楔形状を成している。成形体２１０の上部には、熔融ガラスＭＧを導く流路となる溝２１２が設けられている。溝２１２は、第３配管１０６と接続され、第３配管１０６を通して流れてくる熔融ガラスＭＧは、溝２１２を伝って流れる。溝２１２の深さは、熔融ガラスＭＧの流れの下流ほど浅くなっているため、溝２１２を流れる熔融ガラスＭＧは徐々に溝２１２から溢れ出し、成形体２１０の両側の側壁を伝わって流下し、成形体２１０の下方端部２１３で合流し、融合して鉛直下方に流下する。これにより、成形装置２００内で成形体２１０から鉛直下方に向かうシートガラスＳＧが作られる。
なお、成形体２１０の下方端部２１３の直下におけるシートガラスＳＧの温度は、１０5.7〜１０7.5ｐｏｉｓｅの粘度に相当する温度であり、例えば１０００〜１１３０℃である。
【００２７】
複数の冷却材２２０は、図３および図４に示すように、成形体２１０の下部において熔融ガラスＭＧが合流してシートガラスＳＧが作られる部分と同じ高さの位置に設けられている。各冷却材２２０はシートガラスＳＧの幅方向と垂直方向に延在する棒状の部材であり、シートガラスＳＧの幅方向に並べて配置されている。各冷却材２２０は図示しない移動機構によりシートガラスＳＧの幅方向と垂直方向に移動することでシートガラスＳＧとの距離を調整できるように上部成形炉２０１Ａの壁面に取り付けられている。
冷却材２２０は、上部成形炉２０１Ａ内に設けられた図示しないヒータからの輻射熱を遮蔽することで、シートガラスＳＧの加熱量を局所的に抑える。また、シートガラスＳＧからの輻射熱が冷却材２２０により吸収されることで、シートガラスＳＧの局所的な冷却が促進される。
冷却材２２０と同じ高さの位置におけるシートガラスＳＧを構成するガラスの粘度は１０５．７〜１０７．５Ｐｏｉｓｅの範囲にあることが好ましい。
なお、冷却材２２０はシートガラスＳＧの一方の面側のみに設けてもよいし、両側に設けてもよい。
【００２８】
冷却材２２０は耐熱性、耐侵食性に優れ、かつ、上部成形炉２０１Ａ内の雰囲気よりも熱伝導率が高い材料（例えば、耐火レンガ、アルミナ、白金または白金合金等の耐火物）からなる。冷却材２２０とシートガラスＳＧとの距離を調整することにより、シートガラスＳＧの幅方向の任意の位置からの放熱を局所的に促進することができる。
各冷却材２２０の形状、位置および冷却材２２０の数は、後述する検出装置２９０により検出される凹部および凸部の位置、凹部の基準面からの凹み量および凸部の基準面からの突出量に応じて、適宜変更される。
ここで、「基準面」とは、後述する光学式の表面検査装置によりシートガラスＳＧの板厚偏差を計測したときに、板厚偏差が所定の基準値の範囲内となる平坦領域を基準とする面である。平坦領域を基準とする面は、例えば平坦領域の平均面であってもよいし、平坦領域における突出量が基準値以下の凸部又は凹み量が基準値以下の凹部を通過し平均面と平行な面であってもよい。
なお、「基準値」とは、ガラス板に要求されるスペックによって任意に決定されるものである。基準値は、例えば０．０６μｍとすることができる。
【００２９】
雰囲気仕切り部材２６０（０）は、成形体２１０の下方端部２１３の下方近傍に設けられており、成形炉２０１Ａの内部空間を上部成形炉２０１Ａと下部成形炉２０１Ｂとに区分けする。雰囲気仕切り部材２６０（０）は、一対の板状の断熱材であって、シートガラスＳＧを厚さ方向（図中Ｘ方向）の両側から挟むように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。シートガラスＳＧと雰囲気仕切り部材２６０（０）との間には、雰囲気仕切り部材２６０（０）がシートガラスＳＧに接触しない程度に隙間が設けられている。雰囲気仕切り部材２６０（０）は、成形装置２００の内部空間を仕切ることにより、雰囲気仕切り部材２６０（０）の上方の成形炉２０１と下方の徐冷炉２０２との間の熱の移動を遮断する。
【００３０】
下部成形炉２０１Ｂには、１対の冷却ローラ２３０と、冷却装置２４０が設けられている。
冷却ローラ２３０および冷却装置２４０は、雰囲気仕切り部材２６０（０）の下方に設けられている。
１対の冷却ローラ２３０は、図３、図４に示すように、シートガラスＳＧを厚さ方向の両側から挟むように、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられている。冷却ローラ２３０は、シートガラスＳＧの幅方向両端部を、約１０9・0ｐｏｉｓｅ以上の粘度に相当する温度（例えば９００℃）以下の温度に低下するように、冷却する。冷却ローラ２３０は中空であり、内部に冷却媒体（例えば空気等）が供給されることにより急冷されている。冷却ローラ２３０は後述する搬送部材２５０１、２５０２、…、２５０ｎよりも径が小さく、炉内への挿入長さも短く、また急冷されているため、変形（偏芯）が生じるおそれが少ない。
【００３１】
冷却装置２４０は、複数の冷却ユニット（端部冷却ユニット２４１および中央冷却ユニット２４２）からなり、シートガラスＳＧを冷却する。
端部冷却ユニット２４１は、シートガラスＳＧの幅方向両端部を、１０１４．５poise以上の粘度に相当する温度に低下するように、冷却する。
【００３２】
中央冷却ユニット２４２は、図４に示すように、例えば空冷管や水冷管等の冷却管２４４を備え、シートガラスＳＧの幅方向の中央部を、軟化点より高い温度から、徐冷点近傍まで冷却する。ここで、シートガラスＳＧの中央部とは、シートガラス成形後に切断される対象を除く領域であり、シートガラスＳＧの板厚が均一となるように製造される領域である。
中央冷却ユニット２４２は、成形体２１０の下端２１３から離れたシートガラスＳＧを軟化点近傍まで急冷し、その後、シートガラスＳＧを軟化点近傍から徐冷点近傍まで緩やかに冷却する。例えば、中央冷却ユニット２４２は、流れ方向に複数に区画され、シートガラスＳＧの流れ方向の冷却速度が調整される。
【００３３】
本実施形態においては、図３、図４に示すように、シートガラスＳＧの幅方向の任意の位置において、シートガラスＳＧと冷却管２４４との間に保温材２４３が配置されている。
保温材２４３は耐熱性、耐侵食性に優れ、かつ、上部成形炉２０１Ａ内の雰囲気よりも熱伝導率が低い材料（例えば、耐火断熱レンガ、ファイバー系断熱材等の断熱材）からなる。保温材２４３をシートガラスＳＧの幅方向の任意の位置に設けることで、シートガラスＳＧの幅方向の任意の位置からの放熱を局所的に抑制することができる。
保温材２４３と同じ高さの位置におけるシートガラスＳＧを構成するガラスの粘度は１０７．５〜１０９．６７Ｐｏｉｓｅの範囲にあることが好ましい。
シートガラスＳＧの幅方向における保温材２４３を設ける位置については、後述する。
保温材２４３の形状および保温材２４３の数は、後述する検出装置２９０により検出される凹部および凸部の位置、凹部の基準面からの凹み量および凸部の基準面からの突出量に応じて、適宜変更される。
【００３４】
徐冷炉２０２は、壁２０３を有している。壁２０３は、徐冷炉２０２のシートガラスＳＧが搬送される炉内と、外空間の炉外とを区画している。徐冷炉２０２には、複数の搬送部材２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）と、複数の温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、２７０（ｎ）と、複数の仕切り板２６０（１）、２６０（２）、…、２６０（ｎ）とが設けられている。
徐冷炉２０２は、仕切り板２６０（１）により下部成形炉２０１Ｂと仕切られており、徐冷炉２０２の内部空間は、仕切り板２６０（１）以外の複数の仕切り板２０２２、…、２０２ｎにより高さ方向に複数の空間に仕切られている。複数の仕切り板２６０（１）、２６０（２）、…、２６０（ｎ）により仕切られた各空間にそれぞれ搬送部材２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）、複数の温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、２７０（ｎ）が設けられている。具体的には、仕切り板２６０（１）および仕切り板２６０（２）により仕切られた空間に搬送部材２５０（１）および温度調整装置２７０（１）が設けられ、仕切り板２６０（２）および図示しない仕切り板２６０（３）により仕切られた空間に搬送部材２５０（２）および温度調整装置２７０（２）が設けられている。
仕切り板２６０（３）と仕切り板２０２ｎの間も図示されない仕切り板２６０（４）〜２６０（ｎ−１）により仕切られており、仕切られた各空間に他の図示されない搬送部材２５０（４）〜２５０（ｎ−１）および温度調整装置２７０（４）〜２７０（ｎ−１）が同様に設けられている。なお、最も下部の搬送部材２５０ｎおよび温度調整装置２７０ｎは最も下部の仕切り板２６０（ｎ）の下部の空間に設けられている。
【００３５】
各搬送部材２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）は、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられ、炉壁の外部において図示しない軸受により片持ち支持される１対の回転軸と、各回転軸の先端に取り付けられた１対の搬送ローラとを備える。各温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、…、２７０（ｎ）は、シートガラスＳＧの厚さ方向の両側に設けられた１対のヒータからなる。各ヒータはシートガラスＳＧの幅方向に複数の熱源を備え、それぞれ加熱量が調整可能である。複数の熱源は例えばクロム系発熱線等である。
【００３６】
下部成形炉２０１Ｂ及び徐冷炉２０２では、上記冷却ローラ２３０、冷却装置２４０および温度調整装置２７０（１）、２７０（２）、…、２７０（ｎ）により、シートガラスＳＧが、予め設計された温度プロファイルに対応した温度分布を持つように、冷却する。
粘性領域では、例えば、シートガラスＳＧの幅方向の端部の温度が中央領域の温度より低く、且つ、中央領域の温度が均一になるような温度プロファイル（第１プロファイル）に設計される。これにより、幅方向の収縮を抑えつつ、シートガラスＳＧの板厚を均一にすることができる。
粘弾性領域では、例えば、シートガラスＳＧの温度が中央部から端部に向かって幅方向に漸減するような温度プロファイル（第２プロファイル）に設計される。
ガラス歪点の近傍の温度領域では、シートガラスＳＧの幅方向の端部の温度と中央部の温度とが略均一になるような温度プロファイルに設計される。
上記の設計された温度プロファイルに従うようにシートガラスＳＧの温度を管理することにより、シートガラスＳＧの反り及び歪（残留応力）を低減することができる。なお、シートガラスＳＧの中央領域は、板厚を均一にする対象の部分を含む領域であり、シートガラスＳＧの端部は、製造後に切断される対象の部分を含む領域である。
【００３７】
徐冷炉２０２の下部には、検出装置２９０が設けられている。検出装置２９０は、例えば、光学式の表面検査装置であり、徐冷炉２０２の下部から搬出されるシートガラスＳＧの表面に発生する凹部および凸部の幅方向の位置、凹部の基準面からの凹み量および凸部の基準面からの突出量、および、この凹部および凸部による板厚偏差を検出する。なお、この凹部および凸部は、シートガラスＳＧの厚み（高さ）が変動したものであり、シートガラスＳＧの搬送方向に筋状に連続的に発生する。シートガラスＳＧの表面に凹部および凸部が発生するのは、成形体２１０に供給される溶融ガラスに含まれる異質素地が引き延ばされることや、成形体から下降するシートガラスに気流による温度変化が生じることが原因である。
【００３８】
本実施形態では、検出装置２９０により検出された板厚偏差が、所定の基準値を超える場合に、冷却材２２０および保温材２４３を用いて板厚偏差が前記基準値以下となるように調整する。凹部又は凸部が形成する凹凸形状が緩やかになるよう調整することで、ディスプレイパネルにおける表示ムラの発生を防止できる。
【００３９】
具体的には、検出装置２９０により検出された板厚偏差が所定の基準値を超えた場合において、検出装置２９０により凹部が検出された場合、熔融ガラスの合流部において、シートガラスＳＧの凹部が検出された幅方向位置に冷却材２２０を近接させることで、シートガラスＳＧからの放熱を局所的に促進する。これにより、シートガラスＳＧの凹部が検出された幅方向位置の部分が局所的に冷却され、この部分のガラスの粘性が局所的に増加する。その後、シートガラスＳＧの引き伸ばしを行うと、シートガラスＳＧの局所的に冷却された部分は伸びにくくなり、厚さが薄くなりにくくなる。
このときの冷却材２２０とシートガラスＳＧとの距離は、検出された凹部の基準面からの凹み量によって調節する。
【００４０】
一方、検出装置２９０により検出された板厚偏差が所定の基準値を超えた場合において、検出装置２９０により凸部が検出された場合、図５に示すように、冷却工程において、シートガラスＳＧの凸部Ｃが検出された幅方向の位置に保温材２４３を配置することでシートガラスＳＧの冷却を局所的に抑制する。これにより、シートガラスＳＧの凸部Ｃが検出された幅方向位置の部分の温度が周囲よりも相対的に高くなり、この部分のガラスの粘性が周囲よりも相対的に低くなる。その後、シートガラスＳＧの引き伸ばしを行うと、シートガラスＳＧの局所的に保温された部分は伸びやすくなり、厚さが薄くなりやすくなる。
このときの保温材２４３の厚さや材質、保温材２４３とシートガラスＳＧとの距離は、検出された凸部の基準面からの突出量によって調節する。
【００４１】
なお、図６に示すように、凸部Ｃが検出された幅方向位置の中央部ほど保温材２４３とシートガラスＳＧとの距離を短く、凸部Ｃが検出された幅方向位置の両端部ほど保温材２４３とシートガラスＳＧとの距離を長くしてもよい。
また、図７に示すように、凸部Ｃが検出された幅方向位置の、中央部よりも突出量が小さい両端部を冷却材２２０より局所的に冷却してもよい。この場合、凸部Ｃが検出された幅方向位置の両端部のシートガラスＳＧが伸びにくくなり、凸部Ｃが検出された幅方向位置の両端部に凸部Ｃよりも突出量が小さい凸部Ｃ１、Ｃ２（図７に一点鎖線で示す）が形成される。これにより、凸部Ｃの幅方向位置の両端部の突形状を緩やかにすることができる。
【００４２】
シートガラスＳＧの幅方向の位置において、急峻な凹部（幅の狭い凹部）が検出された場合、冷却材２２０により凹部の生成を抑制すると、その後、引き伸ばしを行った結果、凹部の生成を抑制した位置の周囲がより引き伸ばされて薄くなり、凹部の生成を抑制した位置が相対的に厚くなり、やや幅の広い凸部として検出される可能性がある。この場合、さらにその凸部が検出されるようになった幅方向の位置に保温材２４３を配置することでシートガラスＳＧの凸部の発生を抑制することで板厚偏差が前記基準値以下となるように微調整してもよい。
【００４３】
反対に、シートガラスＳＧの幅方向の位置において、急峻な凸部（幅の狭い凸部）が検出された場合、保温材２４３により凸部の生成を抑制すると、その後、引き伸ばしを行った結果、凸部の生成を抑制した位置が周囲よりも引き伸ばされて薄くなり、やや幅の広い凹部として検出される可能性がある。この場合、さらにその凹部が検出されるようになった幅方向の位置に冷却材２２０を配置することでシートガラスＳＧの凹部の発生を抑制することで板厚偏差が前記基準値以下となるように微調整してもよい。
【００４４】
以上説明したとおり、本実施形態によれば、板厚偏差が基準値よりも高い場合に、熔融ガラスの合流部において、凹部が検出された幅方向位置に冷却材を近接させることでシートガラスＳＧを冷却してガラスの粘度を上げ、凹部が検出された幅方向位置においてシートガラスＳＧを局所的に引き伸ばしにくくすることで、厚さが薄くなりにくくなるため、凹部の残存を抑制することができる。一方、凸部が検出された幅方向位置に保温材２４３を配置することでシートガラスＳＧの冷却を抑制することで粘度を相対的に下げ、凸部が検出された幅方向位置においてシートガラスＳＧを引き伸ばしやすくすることで、厚さが薄くなりやすくなるため、凸部の残存を抑制することができる。このため、凹部および凸部による板厚偏差が基準値以下となるように調整することができる。
【００４５】
以上、本発明のガラス基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、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。
例えば、本実施形態においては、上部成形炉２０１Ａ内に、コイルを巻きつけた磁性体からなる管（磁性管）をシートガラスＳＧの幅方向に複数配置し、コイルに交流電流を流すことで渦電流を磁性管に流し、渦電流によるジュール熱により磁性管を発熱させることでシートガラスＳＧを局所的に加熱してもよい。この場合、磁性管に電流を供給しないときには、磁性管を本実施形態の冷却材２２０として使用することができる。
【００４６】
上記実施形態においては、シートガラスＳＧの両面から冷却材２２０を用いて冷却の促進をすることによる凸部の調整および保温材２４３を用いて冷却の抑制を行うことによる凹部の調整をする場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、シートガラスＳＧの一方の面のみで凹部や凸部が検出された場合、シートガラスの一方の面のみで凹部および凸部の調整を行ってもよい。また、シートガラスＳＧの両面から凹部および凸部が検出された場合でも、凹部の基準面からの凹み量および凸部の基準面からの突出量がより大きい側の面で先に凹部および凸部の調整を行い、それでも板厚偏差が基準値以下とならない場合に、反対側の面で凹部および凸部の調整を行ってもよい。
【００４７】
本実施形態のガラス基板の製造方法によって製造されるガラス基板には、歪点や徐冷点が高く良好な寸法安定性を有する無アルカリのボロアルミノシリケートガラスあるいはアルカリ微量含有ガラスが用いられる。
【００４８】
本実施形態が適用されるガラス基板は、例えば以下の組成を含む無アルカリガラスからなる。
ＳｉＯ２：５６−６５質量％
Ａｌ２Ｏ３：１５−１９質量％
Ｂ２Ｏ３：８−１３質量％
ＭｇＯ：１−３質量％
ＣａＯ：４−７質量％
ＳｒＯ：１−４質量％
ＢａＯ：０−２質量％
Ｎａ２Ｏ：０−１質量％
Ｋ２Ｏ：０−１質量％
Ａｓ２Ｏ３：０−１質量％
Ｓｂ２Ｏ３：０−１質量％
ＳｎＯ２：０−１質量％
Ｆｅ２Ｏ３：０−１質量％
ＺｒＯ２：０−１質量％
【００４９】
本実施形態の製造方法により製造されるガラス基板は、例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板等のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、カバーガラスに好適に用いられる。その他、携帯端末機器などのディスプレイや筐体用のカバーガラス、タッチパネル板、太陽電池のガラス基板やカバーガラスとしても用いることができる。
特に、ポリシリコンＴＦＴを用いた液晶ディスプレイ用ガラス基板、ＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体を使用した酸化物半導体ディスプレイ用ガラス基板及びＬＴＰＳ（低温度ポリシリコン）半導体を使用したＬＴＰＳディスプレイ用ガラス基板に好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  熔解装置
１０１  熔解槽
１０２  清澄槽
１０３  攪拌槽
１０４、１０５  移送管
１０６  ガラス供給管
２００  成形装置
２０１  成形炉
２０２  徐冷炉
２１０  成形体
２１２  溝
２１３  下方端部
２２０  冷却材
２３０  冷却ローラ
２４０  冷却装置
２４１  端部冷却ユニット
２４２  中央冷却ユニット
２４３  保温材
２４４  冷却管
２５０（１）、２５０（２）、…、２５０（ｎ）  搬送部材
２６０（０）  雰囲気仕切り部材
２６０（１）、２６０（２）、…、２６０（ｎ）  仕切り材
２７０（１）、２７０（２）、２７０（ｎ）  温度調整装置
２９０  検出装置
３００  切断装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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