JP2003238174A - フロートガラスの製造方法 - Google Patents

フロートガラスの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ＴＦＴ−ＬＣＤ製造時にアレイ側フロートガラ
スとカラーフィルタ側基板を張り合わせた際に起こるパ
ターンずれを小さくできるフロートガラスの製造方法の
提供。 【解決手段】溶融スズ上に溶融ガラスを連続的に供給
し、該溶融ガラスを引っ張ってリボン状ガラスとし、該
リボン状ガラスを溶融スズから引き離した後に切断して
フロートガラスを製造する方法であって、フロートガラ
スのガラス転移点をＴＧとして、溶融スズから引き離さ
れるときのリボン状ガラスの温度Ｔ０が（Ｔ Ｇ−５０
℃）〜（ＴＧ＋３０℃）であるフロートガラスの製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フロートガラス、
特に、液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤという。）、プラ
ズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰという。）等フラ
ットパネルディスプレイ（以下ＦＰＤという。）のガラ
ス基板に好適なフロートガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フロートガラスは、窓ガラス、鏡など多
岐にわたって用いられているが、近年ＦＰＤ、特にＴＦ
Ｔ−ＬＣＤ、ＰＤＰのガラス基板として用いられるもの
が多くなっている。このようなフロートガラスは周知の
フロート法によって製造される。すなわち、溶融スズ上
に溶融ガラスを連続的に供給し、該溶融ガラスを引っ張
ってリボン状ガラスとし、該リボン状ガラスを溶融スズ
から引き離し、冷却した後に切断して製造される。
【０００３】前記溶融スズは、特殊耐火物で内張りされ
た大きな鋼製タンクであるフロートバス内に収容されて
いる。なお、フロートバス内の雰囲気は、窒素ガスを主
成分としその他に水素ガス等を含有する還元雰囲気であ
る。
【０００４】ソーダライムシリカガラスからなるフロー
トガラスを製造する場合、溶融スズの上流温度すなわち
溶融ガラスが連続的に供給される部分の溶融スズの温度
は１０５０℃、溶融スズの下流温度すなわちリボン状ガ
ラスが引き離される部分の溶融スズの温度は６００℃で
ある。なお、ソーダライムシリカガラスのガラス転移点
は５５０℃である。
【０００５】溶融スズから引き離されたリボン状ガラス
はリフトアウトロールによって徐冷炉にロール搬送さ
れ、当該徐冷炉内で同じくロール搬送されながら冷却さ
れる。この冷却は、リボン状ガラスの温度が徐冷点以下
歪点以上の範囲にある時間をできるだけ長くするべく徐
冷炉の雰囲気温度を調整して行なわれる。なお、徐冷点
は通常、ガラス転移点にほぼ等しい。冷却されたリボン
状ガラスは所望の寸法に切断されフロートガラスとされ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＴＦＴ−ＬＣＤの製造
においては、フロートガラスにゲート電極、ＴＦＴ等が
形成されたアレイ側フロートガラスと、フロートガラス
を所望の寸法に切断したガラス基板にＲＧＢのカラーフ
ィルタ、ブラックマトリクス等が形成されたカラーフィ
ルタ側基板とが張り合わされる。その後、カラーフィル
タ側基板が張り合わされたアレイ側フロートガラスはカ
ラーフィルタ側基板の寸法に合わせて切断され、ＴＦＴ
−ＬＣＤとされる。
【０００７】近年、ＴＦＴ−ＬＣＤの大型化にともな
い、アレイ側フロートガラスとカラーフィルタ側基板を
張り合わせた際のＴＦＴとカラーフィルタのパターンず
れが大きくなる問題が起こっている。本発明は、以上の
問題を解決できるフロートガラスの製造方法の提供を目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融スズ上に
溶融ガラスを連続的に供給し、該溶融ガラスを引っ張っ
てリボン状ガラスとし、該リボン状ガラスを溶融スズか
ら引き離した後に切断してフロートガラスを製造する方
法であって、フロートガラスのガラス転移点をＴＧとし
て、溶融スズから引き離されるときのリボン状ガラスの
温度Ｔ０が（Ｔ Ｇ−５０℃）〜（ＴＧ＋３０℃）である
ことを特徴とするフロートガラスの製造方法を提供す
る。
【０００９】本発明者は、前記ＴＦＴ−ＬＣＤの大型化
にともなうパターンずれの問題がガラス基板に用いられ
るフロートガラス中の平面歪に起因すると考え、本発明
に至った。すなわち、連続成形によって製造されるフロ
ートガラス中には平面方向の応力成分すなわち平面応力
が不可避的に存在するが、フロートガラスを切断して所
望の寸法のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板）
とする際に前記平面応力は解放され、その結果ガラス基
板は変形する。
【００１０】ガラス基板が小さい場合、前記ガラス基板
の変形は小さくパターンずれの問題として顕在化してい
なかったが、ＴＦＴ−ＬＣＤの大型化にともなってガラ
ス基板が大きくなることにより前記ガラス基板の変形が
大きくなってパターンずれの問題が顕在化したと考え
た。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のフロートガラスの製造方
法（以下本発明の方法という。）によって製造されるフ
ロートガラス（以下本発明のガラスという。）の厚みは
限定されないが、ＴＦＴ−ＬＣＤ等ＬＣＤのガラス基板
に用いる場合は０．３ｍｍ以上または１．５ｍｍ以下、
ＰＤＰのガラス基板に用いる場合は１．５ｍｍ超または
３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１２】本発明のガラスの平面応力は４００ｋＰａ
以下であることが好ましい。４００ｋＰａ超では、当該
ガラスを切断してＴＦＴ−ＬＣＤ用ガラス基板としたと
きにその変形が大きくなるおそれがある。より好ましく
は３５０ｋＰａ以下、特に好ましくは３００ｋＰａ以下
である。
【００１３】前記平面応力は次のようにして測定した。
すなわち、ガラスの周縁部２５ｍｍ幅の部分を除き５０
ｍｍ間隔の格子状に平面応力を測定し、その最大値を前
記平面応力とした。
【００１４】本発明のガラスをＴＦＴ−ＬＣＤ用ガラス
基板に用いる場合、２０℃から１００℃／ｈで昇温し４
５０℃に１ｈ保持後１００℃／ｈで２０℃まで降温する
熱処理Ａを行なったときのコンパクション、すなわち当
該熱処理前後におけるガラス基板表面の２点間の距離の
変化率は１５ｐｐｍ以下であることが好ましい。１５ｐ
ｐｍ超ではアレイ側パターニングに際しパターンずれが
大きくなるおそれがある。
【００１５】本発明のガラスをＰＤＰ用ガラス基板に用
いる場合、２０℃から１００℃／ｈで昇温し５８０℃に
１ｈ保持後１００℃／ｈで２０℃まで降温する熱処理を
行なったときのコンパクションは５００ｐｐｍ以下であ
ることが好ましい。５００ｐｐｍ超ではアレイ側パター
ニングに際しパターンずれが大きくなるおそれがある。
【００１６】本発明の方法においてリボン状ガラスが溶
融スズから引き離される温度Ｔ０は放射温度計で測定す
ることが好ましいが、当該引き離される部分からの距離
が７００ｍｍ以内の溶融スズの温度をＴ０としてもよ
い。
【００１７】Ｔ０が（ＴＧ＋３０℃）超では平面応力が
大きくなる。好ましくは（ＴＧ＋２０℃）以下である。
特に、本発明のガラスの厚みが１．５ｍｍ以下の場合、
またはコンパクションをより小さくしたい場合、Ｔ０は
（ＴＧ＋２０℃）以下であることが好ましい。Ｔ０が
（ＴＧ−５０℃）未満ではガラスが割れやすくなる。好
ましくは（ＴＧ−３０℃）以上、より好ましくは（ＴＧ
−２０℃）以上である。
【００１８】本発明のガラスをＴＦＴ−ＬＣＤ用ガラス
基板等に用いる場合、質量百分率表示で本質的に、Ｓｉ
Ｏ２ ４０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜３５％、Ｂ２Ｏ
３０〜２５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｚｎ
Ｏ １〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２
Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ ０〜１％、からなることが好ましい。当
該好ましい本発明のガラスは本質的に上記成分からなる
が、その他の成分をたとえば合計が５％以下の範囲で含
有してもよい。
【００１９】本発明のガラスをＰＤＰ用ガラス基板等に
用いる場合、質量百分率表示で本質的に、ＳｉＯ２ ４
０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３ ２〜３５％、Ｂ２Ｏ３ ０〜
２５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ １
〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃ
ｓ２Ｏ １．１〜３０％、からなる、または、ＳｉＯ ２
４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜２％、ＭｇＯ＋Ｃａ
Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ １〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ １．１〜３０
％、からなることが好ましい。これら好ましい本発明の
ガラスは本質的に上記成分からなるが、その他の成分を
たとえば合計が５％以下の範囲で含有してもよい。
【００２０】
【実施例】ＴＧが７１０℃であり、質量百分率表示の組
成がＳｉＯ２：５９．３％、Ａｌ ２Ｏ３：１７．５％、
Ｂ２Ｏ３：７．７％、ＣａＯ：４．０５％、ＭｇＯ：
３．２５％、ＢａＯ：０．１６％、ＳｒＯ：７．６４
％、Ｃｌ：０．１５％、Ｆ：０．１８％、Ｎａ２Ｏ：
０．０１％、Ｆｅ２Ｏ３：０．０５６％であるフロート
ガラスを次のようにして製造した。
【００２１】すなわち、最高温度が１６００℃であるガ
ラス溶融窯で原料を溶解して未溶解物が存在しない溶融
ガラスとし、この溶融ガラスをフロートバス内の溶融ス
ズ上に連続的に供給した。当該溶融スズ上に連続的に供
給される溶融ガラスの温度は１２５０℃であった。
【００２２】前記溶融ガラスはフロートバス内の溶融ス
ズ上でフロートバスの出口方向に引っ張られ、厚みが
０．８ｍｍのリボン状ガラスとされた。この際、当該リ
ボン状ガラスの適切な位置（複数）の両端部に、各位置
ごとにアシストロール対を用いて適切な延伸力を与え
た。なお、フロートバスの出口とはリボン状ガラスがフ
ロートバスから引き出される部分であり、溶融ガラスが
連続的に供給される部分すなわちフロートバスの入口に
対向して位置する。
【００２３】このリボン状ガラスを表のＴ０（単位：
℃）に示す温度で溶融スズから引き離し、リフトアウト
ロールによって徐冷炉に搬送し、当該徐冷炉内で徐冷、
冷却した。なお、徐冷炉内のリボン状ガラスの温度は徐
冷炉入口において６７０〜７１０℃、徐冷炉出口におい
て４９０〜５２０℃、また、リボン状ガラスの徐冷炉内
における滞在時間は３分間であった。
【００２４】冷却されたリボン状ガラスを５４６ｍｍ×
５４６ｍｍに切断し、平面歪Ｓ（単位：ｋＰａ）と、前
記熱処理ＡにおけるコンパクションＣ（単位：ｐｐｍ）
とを測定した。結果を表に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のＦ
ＰＤのガラス基板に好適な平面応力が小さいフロートガ
ラスが得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 JB02 JC11 JD15 LA04 4G062 AA01 BB01 BB05 CC04 DA05 DA06 DA07 DB01 DB02 DB03 DB04 DB05 DC01 DC02 DC03 DC04 DD01 DE01 DE02 DE03 DE04 DF01 EA01 EA02 EA03 EA04 EB01 EB02 EB03 EB04 EC01 EC02 EC03 EC04 ED01 ED02 ED03 ED04 ED05 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 EF01 EF02 EF03 EF04 EF05 EG01 EG02 EG03 EG04 EG05 FA01 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH02 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 MM27 NN01 NN29 NN32 NN33 5C040 FA10 GA09 KB11 KB28 MA24

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】溶融スズ上に溶融ガラスを連続的に供給
    し、該溶融ガラスを引っ張ってリボン状ガラスとし、該
    リボン状ガラスを溶融スズから引き離した後に切断して
    フロートガラスを製造する方法であって、 フロートガラスのガラス転移点をＴＧとして、溶融スズ
    から引き離されるときのリボン状ガラスの温度Ｔ０が
    （ＴＧ−５０℃）〜（ＴＧ＋３０℃）であることを特徴
    とするフロートガラスの製造方法。
  2. 【請求項２】Ｔ０が（ＴＧ＋２０℃）以下である請求項
    １に記載のフロートガラスの製造方法。
  3. 【請求項３】フロートガラスの厚みが１．５ｍｍ超であ
    る請求項１または２に記載のフロートガラスの製造方
    法。
  4. 【請求項４】フロートガラスの厚みが３ｍｍ以下である
    請求項１、２または３に記載のフロートガラスの製造方
    法。
  5. 【請求項５】フロートガラスの厚みが１．５ｍｍ以下で
    ある請求項２に記載のフロートガラスの製造方法。
  6. 【請求項６】フロートガラスが、質量百分率表示で本質
    的に、ＳｉＯ２ ４０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜３５
    ％、Ｂ２Ｏ３ ０〜２５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋
    ＢａＯ＋ＺｎＯ １〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ
    ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ０〜１％、からなる請求項１
    〜５のいずれかに記載のフロートガラスの製造方法。
  7. 【請求項７】フロートガラスが、質量百分率表示で本質
    的に、ＳｉＯ２ ４０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３ ２〜３５
    ％、Ｂ２Ｏ３ ０〜２５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋
    ＢａＯ＋ＺｎＯ １〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ
    ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ１．１〜３０％、からなる請
    求項１〜５のいずれかに記載のフロートガラスの製造方
    法。
  8. 【請求項８】フロートガラスが、質量百分率表示で本質
    的に、ＳｉＯ２ ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜２
    ％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ １〜５
    ０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２
    Ｏ １．１〜３０％、からなる請求項１〜５のいずれか
    に記載のフロートガラスの製造方法。
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