TW201219320A - Manufacturing method of glass plates - Google Patents

Description

201219320 3953 lpif 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種玻璃板的製造技術，詳細而言， 本么明疋有關於種利用了下拉(d〇wn draw)法的玻璃板 的製造技術的改良，該下拉法將使熔融玻璃自成形體流下 而成形的玻璃帶(ribbon)切斷為規定尺寸從而製造出玻璃 板。 【先前技術】 關於玻璃板的製造技術，使溶融玻璃自成形體流下而 成形出玻璃帶，並將該玻璃帶切斷為規定尺寸從而製造出 玻璃板的下拉法為公知技術。作為該下拉法的具代表性的 方法，列舉溢流(overflow)下拉法、再拉法(redraw)、溝槽 (slot)式下拉法等。 利用了此種下拉法的成形方法中，作為直至製造出玻 璃板為止的基本步驟，包括：成形為規定尺寸的板狀（帶 狀）的玻璃帶的成形步驟，將玻璃帶緩冷以除去内部應變 的退火步驟，將玻璃帶冷卻至室溫附近為止的冷卻步驟， 以及將玻璃帶切斷為規定尺寸的切斷步驟。 該些各步驟中的至少成形步驟與退火步驟是一邊將玻 璃帶朝下方移動一邊來進行的。 而且，其中退火步驟是除去玻璃帶的内部應變的步 驟’因此成為決定玻璃板的產品品質（性能）的重要步驟。 亦即’若經過了退火步驟的玻璃帶中殘留内部應變，則切 斷該玻璃帶而製造的玻璃板中亦會直接殘留内部應變，從 201219320 而έ ^致玻璃板的機械強度顯著下降’或者產生意外的雙 折射等的諸特性的不穩定化。尤其在液晶顯示器等的平板 顯示器用的玻璃板的情況下，若殘留著内部應變，則會因 雙折射等而導致畫質明顯惡化，因而成為大的問題。 關於上述内部應變殘留的問題，會因形成在退火爐内 的上升氣流，而使玻璃帶一邊振動一邊發出碰撞聲，從而 在玻璃帶的姿勢不穩定時上述問題會顯著發生。這是因 為，在退火爐内’若玻璃帶的姿勢不穩定，則難以對玻璃 帶以所期望的溫度分布而進行緩冷。 而且，在退火爐内，若玻璃帶的姿勢不穩定，則除内 部應變的問題之外，玻璃帶亦會產生不當的翹曲，從而亦 有產生成為最終產品的玻璃板的平坦度大幅破壞的問 題。 對此，例如’專利文獻1中揭示了一種在退火爐内配 置阻止上升氣流的對流防止板，由於對流防止板與玻璃帶 之間的間隙無法完全消除，故上升氣流對於玻璃帶的影響 不小。並且，若使玻璃帶與對流防止板接近，則在因上升 氣流使玻璃帶振動而姿勢紊亂的情況下，亦可能會產生玻 璃帶與對流防止板接觸而破損的新的問題。 而且，專利文獻2中揭示了為了不使用對流防止板而 防止退火爐内的上升氣流的發生，而對退火爐的外部環境 氣體的氣壓進行加壓，但即便採用此對策亦難以完全防止 上升氣流。 另外’專利文獻3中揭示了並非直接應對上述的上升 201219320 3953 lpif 氣流’而使自成形體流下的破璃帶遍及寬度方向而積極地 彎曲成部分圓筒面狀。 先前技術文獻 [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開平5_124826號公報 [專利文獻2]日本專利特開2〇〇9_173525號公報 [專利文獻3]日本專利特表2〇1〇_511581號公報 然而，如專利文獻3所揭示般，在使玻璃帶預先遍及 寬度方向而彎曲成部分圓筒面狀騎況下，相比於完全平 坦的玻璃帶，_發生變形。@此，關於使因形成於退火 爐内的上升氣流而使玻璃帶的姿勢不穩定的事態減少這方 面，可期待一定程度的效果。 然而，在使玻璃帶遍及寬度方向而彎曲成部分圓筒面 狀的情況下’因辦曲而導致玻璃帶難以在上下方向上彎 曲’，寬度方向上依然成為容㈣曲的狀態。其結果，當 上升氣流對於具有該彎曲的玻璃帶發揮作用時，玻璃帶一 邊在寬度方向上重複變形—邊進行振動’從而有玻璃 姿勢變紊亂之虞。 而且 、’考曲成部分圓筒面狀的玻璃帶可容易展開成平 ^狀二因此亦有受到上升氣流的影響而恢復為平面狀之 二若Ϊ生此種事態，驗璃帶容*再次受到上升氣流的 衫響叫勢的魏明顯。 【發明内容】 本心明Hm的實際情況，其技術性課題在於儘可 5 201219320 3953 lpif 能地減少退火步驟中的玻璃帶的姿勢的I亂，從而確實地 除去玻璃帶的内部應變或翹曲。 為了解決上述課題而創作的本發明，包括：成形為板 狀的玻璃帶的成形步驟’將玻璃帶緩冷而除去其内部應變 的退火步驟’將玻卿冷卻至室溫附近為止的冷卻步驟， 以及將玻璃帶靖為規定尺寸的切斷步驟，且伴隨著玻璃 帶的朝向下方的移動而進行至少上述成形步驟與上述退火 步驟，該玻璃板的製造方法的特徵在於··在上述退火步驟 中，使玻璃帶在寬度方向上彎曲而形成彎曲部，並且^玻 璃帶的寬度方向的至少一部分區域的上下處，使上述彎曲 部的表背方向的凹凸的朝向反轉，藉此增大玻璃帶的上下 方向及寬度方向上的彎曲阻力。 根據上述方法，在將玻璃帶緩冷而除去其内部應變的 退火步驟中，玻璃帶具有在寬度方向上彎曲的彎曲部，並 且在該寬度方向的至少一部分區域的上下處，彎曲部的表 背方向的凹凸的朝向反轉。藉此，增大玻璃帶的上下方向 及寬度方向上的彎曲阻力。因此，即便退火步驟中上升氣 流對玻璃帶發揮作用，彎曲阻力已增大的玻璃帶亦不易發 生變形，從而可維持穩定的姿勢。 上述方法中’較佳為在玻璃帶的寬度方向上，使上述 彎曲部的表背方向的凹凸的朝向反轉。 藉此，因玻璃帶的上下方向及寬度方向的彎曲阻力進 一步變大，故上升氣流所引起的玻璃帶的姿勢的紊亂不易 發生。 201219320 上述方法中，/ 50 mm，更佳為 5 mm〜30 mm， 想直線作為f曲旦场結玻璃帶的寬度彳向兩端部的假 起的垂直離開距基準位置，且由自該假想直線算 最大彎曲量較佳為曲量的情況下，上述彎曲部的 mm 進而較佳為l〇mm〜2()m 亦即，若· 1 Λιτ 垃、^ D卩的最大彎曲量小於1 mm，則玻璃帶 声二從而有無法充分獲得彎曲阻力的向上效果之 二俄 面，右彎曲部的最大彎曲量超過50mm，則玻 璃帶的彎曲變大 .. 雖確貫地獲得了彎曲阻力的向上效果， 二切辦玻璃▼而製造的玻璃板中殘留的、彎曲變得過大之 =對it丨玻的彎曲部的最大彎曲量較佳為處於上述 、丈值，圍内/、要在該||圍内，則可確保玻璃帶的彎曲 阻力充刀大’並且可將所製造的玻璃板中所殘留的彎曲抑 制在對於產品而言不會出現問題的級別 (level)。 上述方法中，可藉由對玻璃帶施加機械性外力來形成 上述彎曲部’上述f曲部亦可藉由使朗帶的表面側與背 面侧的緩冷溫度不同而形成。 〃 以上的方法中，玻璃帶的厚度較佳為2 mm以下，更 佳為1 mm以下，進而更加為7〇〇 μιη以下。 亦即，隨著玻璃帶的厚度變厚，玻璃帶自身不易產生 變形，因而退火步驟中形成的上升氣流所引起的姿勢的紊 亂減小。換句話說，隨著玻璃帶的厚度變薄，受到退火步 驟中的缓冷溫度的紊亂的影響，玻璃帶容易產生内部應$ 或翹曲的問題。並且，此種問題在玻璃帶的厚度處於上述 201219320 3y531pif 數值範圍的情況下特別容易發生，從而本申請案發明的有 用性增加。進而，若玻璃帶的厚度薄至上述數值範圍為止， 則亦有能夠使凹凸的朝向合理地反轉的優點。 [發明的效果] 就像以上一樣，根據本發明，在退火步驟中，使玻璃 帶在寬度方向上彎曲而形成彎曲部，且在玻璃帶的寬度方 向的至少一部分區域的上下處，使彎曲部的表背方向的凹 凸的朝向反轉，藉此可增大玻璃帶的上下方向及寬度方向 上的彎曲阻力。因此，藉由該彎曲阻力的提高，能夠儘可 能地減少退火步驟中的玻璃帶的姿勢的紊亂。因此，在退 火步驟中，可在穩定的溫度條件下對玻璃帶實施緩冷，從 而可確實地除去玻璃帶的内部應變或麵曲。 【實施方式】 以下’參照隨附圖式對本發明的一實施形態進行說明。 圖1是表示用以體現本實施形態的玻璃板的製造方法 的製造裝置的主要部分的縱剖面圖。該製造裝置是藉由溢 流下拉法’於爐1内成形出成為玻璃板的原料的板狀的玻 璃帶G的裝置。另外，玻璃帶G的厚度為2mm (較佳為 1 mm，更佳為700 μιη)以下，切斷該玻璃帶g而製作的 玻璃板例如用於液晶顯示器、電漿顯示器.、有機電致發光 (Electroluminescence，EL )顯示器等的平板顯示器，太 陽電池、鋰離子電池、數位看板、觸控板、電子紙等的元 件的玻璃基板，或有機EL照明等的蓋(c〇ver)玻璃，醫藥 品的玻璃容器’窗板玻璃，層疊輕量窗玻璃等中。 8 201219320 jyjjiyif 詳細而言，在爐l内，自上方起依次設置著進行成形 步驟的成形區2、進行退火步驟的緩冷（退火）區3、及進 行冷卻步驟的冷卻區4，圖外設置著進行切斷步驟的切斷 區。 在成形區2中，對具有楔狀的剖面形狀的成形體21 供給熔融玻璃Gm，並且使自該成形體21的頂部溢出的熔 融玻璃Gm在其下端部溶合而流下，藉此自炼融玻璃如 成形出板狀的玻璃帶G。在緩冷區3中，一邊將成形區2 中成形的玻璃帶G緩冷-邊除去其内部應變。在冷卻區4 中，將缓冷區3巾已緩冷的玻料g冷卻至室溫附近為 止。而且’如此冷卻的玻替〇在圖外的切斷區，被切斷 為規定的大小，從而連續地製作出玻璃板。 另外’在緩冷區3與冷卻區4,在從玻璃帶G的搬送 路徑的上游_下游_多個部位，配置著料朝圖中的 箭頭方向旋轉的-義R的減。各個輥組如圖2所示， 包含分別夾持玻璃帶G的寬度方向兩端部的2對喊 實施形態中’位於玻璃帶G的—側的2個輥R *位於另一 側的2個輥R分別連結固定在2根輥轴Ra上。當然 可使-側的㈣與另-不彻姉^相互連沾 固定，而是利用輥軸藉由懸臂支持各個輥尺。 此處，在爐1内，藉由所謂的煙固效果而自爐工的下 端開口抽吸外氣’而形成了不少的上升氣流。為了防止該 上升氣流2關如使爐丨科_壓力高於爐丨的内側 的Μ力等細各種的對策，但即便採用此種對策亦難以完 9 201219320. 1 pAt 全防止上升氣流。並且，若產生此種上升氣流，則有爐i 内的玻璃帶G —邊發出碰撞聲一邊振動而使姿勢變紊亂之 虞。假如緩冷區3中玻璃帶G的姿勢紊亂，則會產生玻璃 帶G的緩冷不良，從而有對將該玻璃帶g冷卻之後藉由切 斷而製作的玻璃板的性能造成不良影響之虞。 因此，本實施形態中，如圖2所示，在緩冷區3中， 使玻璃帶G不平坦而是稍微彎曲’從而可防止：因上述上 升氣流導致玻璃帶G的姿勢變素亂。 詳細而言，使玻璃帶G在寬度方向上彎曲而形成彎曲 部5，並且在玻璃帶G的寬度方向的至少一部分的上下處 使彎曲部5的表背方向的凹凸的朝向反轉。 本實施形態中，位於緩冷區3的上游側的彎曲部5如 圖3所示，以使玻璃帶G的寬度方向中央部向一側的面（以 下，稱作为面）側凸出的方式彎曲而形成。該上游側的彎 曲部5的最大彎曲量D1在以連結玻璃帶G的寬度方向兩 端部的假想直線L1作為彎曲量為零的基準位置，且由自 该假想直線L1算起的垂直離開距離來表示的情況下，成 為1 mm〜50 mm (較佳為5 mm〜3〇 mm，更佳為咖 〜20mm)。另外，圖中的一點鏈線、u)表示未形 彎曲部5的情況下的破璃帶G的狀態，亦即，平坦的坡 帶G的狀態。該情況在圖4〜圖7中均相同。 一另一方面，位於緩冷區3的下游侧的彎曲部5如 所P以使玻璃帶G的寬度方向中央部向另一側的面（以 下，稱作表面）側凸出的方式彎曲而形成。該下游側的彎 201219320 jy^jipif 曲邵 兩端部 自該假想直線L2算起的垂直離=::=’且由 成為一50 mm(較佳為5 _〜3〇 ·更二下’ 〜20mm)。 尺狂苟l〇mm 因此’玻璃帶G的上下方向及寬度方向上的彎曲 在與玻，帶G平坦的情況或僅在寬度方向上彎曲（例如， 部分圓筒面狀）的情況味下，會相對地變大。其原因如 了。亦即，藉由玻璃帶G的彎曲部5的遍及寬度^向上^ 4.曲’此k由於作&阻止玻璃帶G的上下方向的彎曲變形 的阻力來發揮功能，因此上下方向的彎曲阻力增大。而且， 在玻璃帶G的上下處使彎曲部5的凸出側的朝向反轉，藉 此該反轉部6作為阻止玻璃帶G的寬度方向的彎曲變形^ 阻力末發揮功此，從而寬度方向的彎曲阻力亦增大。因此， 緩冷區3中的玻璃帶G的形狀為大致固定的狀態而不易產 生變形。因此’緩冷區3中，即便假如產生上升氣流，亦 可確實地使因該上升氣流而導致玻璃帶G姿勢變紊亂的不 201219320 JWJipif 良減少。其結果，缓冷區3中，在相對於玻璃帶G成穩定 的溫度條件下可實施緩冷，因此可確實地除去玻璃帶G的 内部應變。 此處，如圖2所示’形成著彎曲部5的玻璃帶G依次 =下方移動，因而在緩冷區3中，必需對於自成形區2連 續地供給的玻璃帶G依次形成彎曲部5。作為於玻璃帶◦ 形成彎曲部5(包含反轉部6)的方法，例如列舉如下方法。 ，亦即，彎曲部5亦可藉由機械性的外力使玻璃帶G變 形為圖2所示的形狀而形成。具體而言，例如，可使未圖 示的接觸元件觸碰玻解G，#由該接觸元件使玻璃帶g =制地絲而形成彎曲部卜而且，亦可使配置於緩冷區3 的的。卩刀自排列著其他親組的直線上偏向玻璃帶G 、表背方向的任一側來進行配置，從而蜿蜒地引導玻璃 U由斬此^成彎曲部5。進而’亦可使下游側的報組的拉伸 的ί地比'^觸她的拉伸速度慢，從而在上游側 曲下游側的親組之間使玻璃帶G撓曲，由此形成彎 璃帶曲部5亦可#由使緩冷區3的溫度分布在玻 螭fG的表面侧與背面側 二隹： 緩冷區3的玻璁她pa*玖具體而^，亦可在 配置力表面側與背面側所對應的位置分別 力_ 的加熱器與背面側的加熱器的 異，由部ΓίΤ」膨張、收縮)中產生差 的面的緩冷溫度設定得比相反側的為凹陷側二： 12 201219320 緩冷溫度例如低1 °C〜50°C。 另外，如此方式於玻璃帶G中，弯曲部5至少在退火 區3形成即可，在退火區3以後的冷卻區4或切斷區等亦 可解除彎曲部5。而且，即便假如在殘留彎曲部5的情況 下’切斷玻璃帶G而製作的玻璃板的彎曲量亦小於玻璃帶 G的狀態下的彎曲量，因此實際運用上不會成為問題。 本發明並不限於上述的實施形態，在不脫離本發明的 主旨的範圍内’可進而實施各種形態。例如’上述實施形 態中，已對如圖3及圖4所示’在上下方向的同一位置處 使玻璃帶G在寬度方向上僅彎曲一次的情況進行了說明， 但亦可如圖6A及圖6B所示，在上下方向的同一位置處使 玻璃帶G在寬度方向上彎曲多次，在寬度方向上亦使彎曲 部5的凸出（凹陷）側的朝向反轉一次或多次。在該情況 下，可使向玻璃帶G的背面側凸出（凹陷）的彎曲部5與 向表面側凸出（凹陷）的彎曲部5的最大彎曲量如該圖6 (a)所示彼此設為不同，亦可如該圖6 (b)所示彼此設 為相同程度。而且，亦可在上游側的彎曲部5與下游侧的 彎曲部5使寬度方向的彎曲次數不同。 而且，上述貫施形態中，如圖5所示，已對在寬度方 向的同-位置處使玻璃帶（^在上下方向上僅彎曲ι次，且 在-個部位形成反轉部6的情況進行了說明，但亦可如圖 7所示’在寬度方向的同—位置處使玻璃帶G在上下方向 上彎曲多次，且在多個部位形成反轉部6。 而且，上述實施形態中，已對藉由溢流下拉法來成形 13 201219320 况進行了說明’但亦可例如藉由溝槽式下拉法 =::;Γ拉法來成形玻璃帶。 圖1疋表示用以體現本發明的一實施形態的玻璃板的 乂造方法，麵板的製造I置的主要部分的縱剖面圖。 圖2疋表不圖1的緩冷區的玻璃帶的狀態的立體圖。 圖3是圖2的A_ a剖面圖。 圖4是圖2的B-B剖面圖。 圖5是圖2的C-C剖面圖。 圖6 A疋表不緩冷區的玻璃帶的橫剖面的變形例的圖。 圖6B疋表示緩冷區的玻璃帶的橫剖面的變形例的圖。 圖7是表示緩冷區的玻璃帶的縱剖面的變形例的縱剖 面圖。 【主要元件符號說明】 1 :爐 2 :成形區 3 :緩冷（退火）區 4 :冷卻區 5 :彎曲部 6 :反轉部 21 :成形體 D1 :上游側的彎曲部5的最大弯曲量 D2 :下游側的彎曲部5的最大寿曲量 G :玻璃帶 14 201219320 3953lpif

Gm :溶融玻璃 U、L2 :假想直線（一點鏈線) R :輥 Ra :輥軸 15

Claims (1)

1. 201219320 七、申請專利範園： 板的製造方法，包括：成形為板狀的玻璃 對玻璃帶進行緩冷而除去其内部應變的退 火步驟，將_帶冷卻至室溫附近為止的冷卻步驟，以及 規定尺寸的切斷步驟，且伴隨著玻璃帶的 進行至少上述成形步驟與上述退火步 驟，该玻璃板的製造方法的特徵在於： 2述退火步驟中’使麵帶在寬度方向上彎曲而形 ，：：部’並且在玻璃帶的寬度方向的至少一部分區域的 上下處’使上述彎曲部的表背方向的凹 此增大玻璃帶的上下方向及寬度方向上的彎曲阻力轉精 2.如巾料利範圍第丨項所述之麵板的製造方法， 在玻璃帶的寬度方向上， 凹凸的朝向反轉。 使上述彎曲部的表背方向的 3.如申請專利範圍第1 造方法，其中 項或第2項所述之玻璃板的製 在以連結玻璃帶的寬度方向兩端部的假想直線作為彎 曲1零的基準位置，且由自該假想麵算起的垂直離開 距離來表示彎曲量的情況下，上述彎曲部的最大彎曲量為 1 mm〜50 mm。 癌請專利範圍第1項至第3項中任-項所述之玻 璃板的製造方法，其中 上述彎曲部藉由對玻璃帶施加機械性外力而形成。 S 16 201219320 3953lpif 5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之玻 璃板的製造方法，其中 上述彎曲部藉由使玻璃帶的表面側與背面側的緩冷溫 度不同而形成。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之玻 璃板的製造方法，其中 玻璃帶的厚度為2 mm以下。 17