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CN102399048A - 浮法玻璃的制造方法 - Google Patents

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CN102399048A
CN102399048A CN 201010284335 CN201010284335A CN102399048A CN 102399048 A CN102399048 A CN 102399048A CN 201010284335 CN201010284335 CN 201010284335 CN 201010284335 A CN201010284335 A CN 201010284335A CN 102399048 A CN102399048 A CN 102399048A
Authority
CN
China
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glass
float glass
float
ribbon
molten tin
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.)
Pending
Application number
CN 201010284335
Other languages
English (en)
Inventor
广松邦明
伊贺元一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to CN 201010284335 priority Critical patent/CN102399048A/zh
Publication of CN102399048A publication Critical patent/CN102399048A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02—Forming sheets
    • C03B18/18—Controlling or regulating the temperature of the float bath; Composition or purification of the float bath

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明提供可以使TFT-LCD制造时将阵列侧浮法玻璃与彩色滤光片侧基板贴合时所发生的图案错位减小的浮法玻璃的制造方法。一种浮法玻璃的制造方法，通过向熔融锡上连续供给熔融玻璃，将该熔融玻璃进行拉伸得到带状玻璃，使该带状玻璃与熔融锡分离，然后进行切割来制造浮法玻璃，其中，设浮法玻璃的玻璃化转变点为TG，则与熔融锡分离时的带状玻璃的温度T0为(TG-50℃)～(TG+30℃)。

Description

浮法玻璃的制造方法
技术领域
本发明涉及浮法玻璃、尤其是适合液晶显示器(以下称为LCD)、等离子体显示面板(以下称为PDP)等平板显示器(以下称为FPD)的玻璃基板的浮法玻璃的制造方法。
背景技术
浮法玻璃一直用于窗玻璃、镜子等许多方面，近年来开始较多地作为FPD、尤其是TFT-LCD、PDP的玻璃基板而使用。
这样的浮法玻璃可以通过公知的浮法进行制造。即，向熔融锡上连续供给熔融玻璃，将该熔融玻璃进行拉伸得到带状玻璃，使该带状玻璃与熔融锡分离，冷却后进行切割，由此进行制造。
所述熔融锡容纳在浮槽(float bath)内，所述浮槽为一种内衬有特殊耐火材料的大型钢制槽。另外，浮槽内的气氛为以氮气为主要成分、此外还含有氢气等的还原性气氛。
制造由钠钙玻璃构成的浮法玻璃时，熔融锡的上游温度、即连续供给熔融玻璃的部分的熔融锡的温度为1050℃；熔融锡的下游温度、即带状玻璃被分离部分的熔融锡的温度为600℃。另外，钠钙玻璃的玻璃化转变点为550℃。
通过提升辊将与熔融锡分离的带状玻璃辊式输送至退火炉，在该退火炉内同样地辊式输送的同时进行冷却。调节退火炉的环境温度进行该冷却，使带状玻璃的温度处于退火点以下且应变点以上的范围内的时间尽可能延长。另外，退火点通常与玻璃化转变点大致相等。
将冷却后的带状玻璃切割为所需的尺寸，得到浮法玻璃。
发明内容
TFT-LCD的制造中，将阵列侧浮法玻璃与彩色滤光片侧基板贴合，所述阵列侧浮法玻璃在浮法玻璃上形成有栅极、TFT等，所述彩色滤光片侧基板在将浮法玻璃切割为所需尺寸而得到的玻璃基板上形成有RGB彩色滤光片、黑色矩阵等。之后，将贴合有彩色滤光片侧基板的阵列侧浮法玻璃按照彩色滤光片侧基板的尺寸进行切割，得到TFT-LCD。
近年来，随着TFT-LCD的大型化，出现了在将阵列侧浮法玻璃与彩色滤光片侧基板贴合时TFT与彩色滤光片的图案错位增大的问题。
本发明的目的在于提供能够解决以上问题的浮法玻璃的制造方法。
本发明提供一种浮法玻璃的制造方法，通过向熔融锡上连续供给熔融玻璃，将该熔融玻璃进行拉伸得到带状玻璃，使该带状玻璃与熔融锡分离，然后进行切割来制造浮法玻璃，其中，设浮法玻璃的玻璃化转变点为TG，则与熔融锡分离时的带状玻璃的温度T0为(TG-50℃)～(TG+30℃)。
本发明人认为，所述TFT-LCD的大型化所伴随的图案错位问题，起因于用作玻璃基板的浮法玻璃中的平面应变，从而完成了本发明。即，在通过连续成形而制造的浮法玻璃中，不可避免地存在平面方向的应力分量即平面应力，将浮法玻璃进行切割而得到所需尺寸的玻璃基板(彩色滤光片侧玻璃基板)时，所述平面应力得到释放，结果玻璃基板发生变形。
当玻璃基板较小时，所述玻璃基板的变形较小因而图案错位问题不明显，但是随着TFT-LCD的大型化，玻璃基板变大，由此所述玻璃基板的变形增大，图案错位问题变得明显。
具体实施方式
通过本发明的浮法玻璃的制造方法(以下称为本发明的方法)制造的浮法玻璃(以下称为本发明的玻璃)的厚度没有限定，用于TFT-LCD等LCD的玻璃基板时，优选为0.3mm以上或1.5mm以下；用于PDP的玻璃基板时，优选为超过1.5mm或3mm以下。
本发明的玻璃的平面应力优选为400kPa以下。若超过400kPa，则将该玻璃进行切割制成TFT-LCD用玻璃基板时，其变形有增大的可能。更优选为350kPa以下，特别优选为300kPa以下。
所述平面应力如下进行测定。即，除玻璃周缘部25mm宽的部分之外，以间隔50mm的网格状测定平面应力，将其最大值作为所述平面应力。
将本发明的玻璃用作TFT-LCD用玻璃基板时，进行热处理A时的收缩(compaction)、即该热处理前后玻璃基板表面的两点间距离的变化率优选为15ppm以下，所述热处理A为以100℃/小时从20℃升温至450℃，保持1小时后，以100℃/小时降温至20℃的热处理。若超过15ppm，则在阵列侧图案形成时，图案错位有变大的可能。
将本发明的玻璃用作PDP用玻璃基板时，进行以100℃/小时从20℃升温至580℃、保持1小时后、以100℃/小时降温至20℃的热处理时的收缩优选为500ppm以下。若超过500ppm，则在阵列侧图案形成时，图案错位有变大的可能。
在本发明的方法中，与熔融锡分离的带状玻璃的温度T0优选用放射温度计进行测定，但是也可以将距该分离部分的距离为700mm以内的熔融锡的温度作为T0。
若T0超过(TG+30℃)，则平面应力变大。优选为(TG+20℃)以下。尤其是当本发明的玻璃的厚度为1.5mm以下时、或者希望使收缩更小时，T0优选为(TG+20℃)以下。
若T0低于(TG-50℃)，则玻璃变得容易破裂。优选为(TG-30℃)以上，更优选为(TG-20℃)以上。
将本发明的玻璃用作TFT-LCD用玻璃基板等时，以质量百分率表示，优选实质上包含：SiO2：40～85％、Al2O3：0～35％、B2O3：0～25％、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：1～50％、Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O：0～1％。该优选的本发明的玻璃实质上包含上述成份，但是也可以含有例如总量为5％以下的范围内的其它成份。
将本发明的玻璃用作PDP用玻璃基板等时，以质量百分率表示，优选实质上包含：SiO2：40～85％、Al2O3：2～35％、B2O3：0～25％、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：1～50％、Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O：1.1～30％；或者实质上包含：SiO2：40～80％、Al2O3：0～2％、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：1～50％、Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O：1.1～30％。这些优选的本发明的玻璃实质上包含上述成份，但是也可以含有例如总量为5％以下的范围内的其它成份。
实施例
如下所述制造TG为710℃、以质量百分率表示的组成为SiO2：59.3％、Al2O3：17.5％、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％的浮法玻璃。
即，在最高温度为1600℃的熔融窑内将原料熔化，得到不存在未熔化物的熔融玻璃，并将该熔融玻璃连续供给至浮槽内的熔融锡上。连续供给至该熔融锡上的熔融玻璃的温度为1250℃。
在浮槽内的熔融锡上，向浮槽的出口方向拉伸所述熔融玻璃，得到厚度为0.8mm的带状玻璃。此时，在该带状玻璃的适当位置(多个)的两端部，使用一对辅助辊(assist roll)在各个位置施加适当的拉伸力。另外，浮槽的出口是指从浮槽中拉出带状玻璃的部分，位于与连续供给熔融玻璃的部分即浮槽的入口相对的位置。
在表1的T0(单位：℃)所示的温度下使该带状玻璃与熔融锡分离，通过提升辊输送至退火炉，并在该退火炉内退火、冷却。另外，退火炉内的带状玻璃的温度，在退火炉入口处为670～710℃，在退火炉出口处为490～520℃，并且，带状玻璃在退火炉内的滞留时间为3分钟。
将冷却后的带状玻璃切割为546mm×546mm，测定平面应变S(单位：kPa)和所述热处理A中的收缩C(单位：ppm)。结果如表1所示。
表1
  T0   S   C
  751   403   -
  740   273   -
  736   264   -
  727   234   13.0
  721   195   11.9
  707   164   10.6
发明效果
根据本发明，能够得到适于LCD、PDP等FPD的玻璃基板的、平面应力小的浮法玻璃。

Claims (8)

1.一种浮法玻璃的制造方法，通过向熔融锡上连续供给熔融玻璃，将该熔融玻璃进行拉伸得到带状玻璃，使该带状玻璃与熔融锡分离，然后进行切割来制造浮法玻璃，其中，
设浮法玻璃的玻璃化转变点为TG，则与熔融锡分离时的带状玻璃的温度T0为(TG-50℃)～(TG+30℃)。
2.如权利要求1所述的浮法玻璃的制造方法，其中，T0为(TG+20℃)以下。
3.如权利要求1或2所述的浮法玻璃的制造方法，其中，浮法玻璃的厚度超过1.5mm。
4.如权利要求1、2或3所述的浮法玻璃的制造方法，其中，浮法玻璃的厚度为3mm以下。
5.如权利要求2所述的浮法玻璃的制造方法，其中，浮法玻璃的厚度为1.5mm以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的浮法玻璃的制造方法，其中，以质量百分率表示，浮法玻璃实质上包含：
SiO2：40～85％、
Al2O3：0～35％、
B2O3：0～25％、
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：1～50％、
Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O：0～1％。
7.如权利要求1～5中任一项所述的浮法玻璃的制造方法，其中，以质量百分率表示，浮法玻璃实质上包含：
SiO2：40～85％、
Al2O3：2～35％、
B2O3：0～25％、
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：1～50％、
Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O：1.1～30％。
8.如权利要求1～5中任一项所述的浮法玻璃的制造方法，其中，以质量百分率表示，浮法玻璃实质上包含：
SiO2：40～80％、
Al2O3：0～2％、
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO：1～50％、
Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O：1.1～30％。
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