特許 6823457 ディスプレイ用ガラス基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6823457

(24)【登録日】2021年1月13日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】ディスプレイ用ガラス基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 25/12 20060101AFI20210121BHJP

   C03B 17/06 20060101ALI20210121BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   C03B25/12

   C03B17/06

   G09F9/00 338

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-544180(P2016-544180)

(86)(22)【出願日】2016年6月16日

(86)【国際出願番号】JP2016067889

(87)【国際公開番号】WO2017002632

(87)【国際公開日】20170105

【審査請求日】2019年6月5日

(31)【優先権主張番号】特願2015-130716(P2015-130716)

(32)【優先日】2015年6月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】598055910

【氏名又は名称】ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】508250914

【氏名又は名称】アヴァンストレート コリア インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 公彦

(72)【発明者】

【氏名】塩地 祐介

【審査官】 松本 瞳

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５０２７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１３３８３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／１５７６４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１９７１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ２５／１２

Ｃ０３Ｂ １７／０６

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
成形された前記シートガラスを流すときに、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する冷却工程と、を備え、
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域のうち、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における平均冷却速度が、前記中央領域の、前記温度領域以外の温度領域における前記中央領域の平均冷却速度に比べて小さく、
前記冷却工程は、前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの前記幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を第１平均冷却速度で冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満４５０℃以上であるとき、前記中央領域を第２平均冷却速度で冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上であるとき、前記中央領域を第３平均冷却速度で冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３平均冷却速度は、前記第１平均冷却速度及び前記第２平均冷却速度より小さい、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項2】

所定の処理温度で熱処理を施して表面に薄膜を形成するためのディスプレイ用ガラス基板の製造方法であって、
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
成形された前記シートガラスを流すときに、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が、前記処理温度よりも２５０℃低い温度になるまで冷却する冷却工程と、を備え、
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域のうち、前記中心部の温度が、前記処理温度よりも１００℃低い温度未満、かつ前記処理温度よりも２５０℃低い温度以上の温度領域における平均冷却速度が、前記中央領域の、前記温度領域以外の温度領域における平均冷却速度に比べて小さく、
前記冷却工程は、前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を第１平均冷却速度で冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が、前記徐冷点未満、かつ前記処理温度よりも１００℃低い温度以上であるとき、前記中央領域を第２平均冷却速度で冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が、前記処理温度よりも１００℃低い温度未満、かつ前記処理温度よりも２５０℃低い温度以上であるとき、前記中央領域を第３平均冷却速度で冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３平均冷却速度は、前記第１平均冷却速度及び前記第２平均冷却速度より小さい、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。

【請求項3】

前記冷却工程は、成形された前記シートガラスを流すときに、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が１００℃になるまで冷却する工程であり、
前記冷却工程は、さらに、前記中心部の温度が３００℃未満１００℃以上であるとき、前記中央領域を第４平均冷却速度で冷却する第４冷却工程を含み、
前記第４平均冷却速度は、前記第３平均冷却速度よりも大きい、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4】

前記冷却工程は、成形された前記シートガラスを流すときに、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が、前記処理温度よりも４５０℃低い温度になるまで冷却する工程であり、
前記冷却工程は、さらに、前記中心部の温度が、前記処理温度よりも２５０℃低い温度未満、前記処理温度よりも４５０℃低い温度以上であるとき、前記中央領域を第４平均冷却速度で冷却する第４冷却工程を含み、
前記第４平均冷却速度は、前記第３平均冷却速度よりも大きい、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5】

前記第１平均冷却速度は、前記第２平均冷却速度より大きい、請求項１〜４のいずれか１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】

前記第３平均冷却速度は、５．０℃／秒以下である、請求項１〜５のいずれか１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7】

前記ガラス基板の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
ただし、前記熱収縮率とは、５００℃で３０分保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０^６

【請求項8】

前記ガラス基板の歪点は、６８０℃以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の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】

ディスプレイを製造する工程において、ディスプレイ用ガラス基板は、熱処理により熱収縮をする。このとき、ガラス基板の熱収縮率が大きいと、ガラス基板の表面に形成される素子の配置がずれるピッチズレが生じやすくなる。このため、ピッチズレを低減する観点から、ディスプレイ用ガラス基板には、熱処理時における熱収縮率が小さいことが求められている。

【0003】

ガラス基板の熱収縮率を小さくする方法としては、（１）ガラス組成を調整することで、ガラスの歪点を高くすること、（２）成形工程後のシートガラスの冷却速度を低減することなどが挙げられる。例えば、ガラス基板の熱収縮率を小さくする技術として、歪点が６８０℃以上になるようにガラス組成を改良する技術が知られている（特許文献１）。

【0004】

また、冷却工程を、成形後のシートガラスの中央領域の温度が徐冷点になるまでシートガラスを冷却する第１の冷却工程と、中央領域の温度が、徐冷点から歪点−５０℃になるまでシートガラスを冷却する第２の冷却工程と、中央領域の温度が、歪点−５０℃から歪点−２００℃になるまでシートガラスを冷却する第３の冷却工程と、に分ける。このとき、第１の冷却工程における平均冷却速度を、第３の冷却工程における平均冷却速度より速くし、第３の冷却工程における平均冷却速度を、第２の冷却工程における平均冷却速度より速くする技術が知れている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２００３−５０３３０１号公報

【特許文献2】特許第５１５３９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１に従って、歪点が高くなるように組成を調整すると、失透及び難熔解という問題が生じやすいため、歪点を高くするには限界がある。また、オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を作製するとき、成形工程後に行う冷却工程においてシートガラスの冷却速度を小さくすると、徐冷経路が長くなり、徐冷装置のコストが増大するという問題があった。

【0007】

また、特許文献２に従って、第１の冷却工程における平均冷却速度を、第３の冷却工程における平均冷却速度より速くし、第３の冷却工程における平均冷却速度を、第２の冷却工程における平均冷却速度より速くしても、熱収縮率の低減に限界があり、十分ではないという問題があった。

【0008】

携帯電話等のモバイル機器に搭載されるディスプレイには、益々高精細化及び低消費電力化が求められている。そのため、近年、ディスプレイの製造工程における熱処理時に生じるガラス基板の熱収縮率をさらに小さくすることが益々求められている。

【0009】

そこで、本発明は、成形後に行う冷却工程において、ガラス基板の熱収縮率を従来に比べて低減することができるディスプレイ用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】

【0010】

本発明の第１の態様は、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
成形された前記シートガラスを流すときに、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が３００℃になるまで冷却する冷却工程と、を備える。
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域のうち、前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における平均冷却速度は、前記中央領域の前記温度領域以外の領域における平均冷却速度に比べて小さい。

【0011】

前記冷却工程は、
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの前記幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を第１平均冷却速度で冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が前記徐冷点未満４５０℃以上であるとき、前記中央領域を第２平均冷却速度で冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が４５０℃未満３００℃以上であるとき、前記中央領域を第３平均冷却速度で冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３平均冷却速度は、前記第１平均冷却速度及び前記第２平均冷却速度より小さい、ことが好ましい。

【0012】

前記冷却工程は、さらに、前記中心部の温度が３００℃未満１００℃以上であるとき、前記中央領域を第４平均冷却速度で冷却する第４冷却工程を含み、
前記第４平均冷却速度は、前記第３平均冷却速度よりも大きい、ことが好ましい。

【0013】

また、本発明の第２の態様は、所定の処理温度で熱処理を施して表面に薄膜を形成するためのディスプレイ用ガラス基板の製造方法である。当該製造方法は、
熔融ガラスをダウンドロー法によってシートガラスに成形する成形工程と、
成形された前記シートガラスを流すときに、前記シートガラスの流れ方向と直交する幅方向の中心部の温度が、前記処理温度よりも２５０℃低い温度、すなわち（前記処理温度-２５０℃）になるまで冷却する冷却工程と、を備える。
前記冷却工程において、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの前記幅方向の内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域のうち、前記中心部の温度が、前記処理温度よりも１００℃低い温度未満、すなわち（前記処理温度−１００℃）未満、かつ前記処理温度よりも２５０℃低い温度以上、すなわち（前記処理温度−２５０℃）以上の温度領域における平均冷却速度は、前記中央領域の前記温度領域以外の領域における平均冷却速度に比べて小さい。

【0014】

前記冷却工程は、
前記シートガラスに成形された後、前記シートガラスの幅方向の中心部の温度が徐冷点以上であるとき、前記シートガラスの幅方向の両端部よりも前記シートガラスの幅方向内側にあり、前記中心部を含む領域である中央領域を第１平均冷却速度で冷却する第１冷却工程と、
前記中心部の温度が、前記徐冷点未満、前記処理温度よりも１００℃低い温度以上、すなわち（前記処理温度−１００℃）以上であるとき、前記中央領域を第２平均冷却速度で冷却する第２冷却工程と、
前記中心部の温度が、前記処理温度よりも１００℃低い温度未満、すなわち（前記処理温度-１００℃）未満、前記処理温度よりも２５０℃低い温度以上、すなわち（前記処理温度-２５０℃）以上であるとき、前記中央領域を第３平均冷却速度で冷却する第３冷却工程と、を含み、
前記第３平均冷却速度は、前記第１平均冷却速度及び前記第２平均冷却速度より小さい、ことが好ましい。

【0015】

前記冷却工程は、さらに、前記中心部の温度が、前記処理温度よりも２５０℃低い温度未満、すなわち前記処理温度（℃）−２５０℃未満、前記処理温度よりも４５０℃低い温度以上、すなわち前記処理温度（℃）−４５０℃以上であるとき、前記中央領域を第４平均冷却速度で冷却する第４冷却工程を含み、
前記第４平均冷却速度は、前記第３平均冷却速度よりも大きい、ことが好ましい。

【0016】

前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記第１平均冷却速度は、前記第２平均冷却速度より大きい、ことが好ましい。

【0017】

前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記第３平均冷却速度は、５．０℃／秒以下である、ことが好ましい。

【0018】

前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記ガラス基板の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下である、ことが好ましい。
ただし、前記熱収縮率とは、５００℃で３０分保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０^６

【0019】

前記第１の態様及び第２の態様のいずれにおいても、前記ガラス基板の歪点は、６８０℃以上である、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

上述のディスプレイ用ガラス基板の製造方法によれば、従来に比べて熱収縮率を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図である。

【図2】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法に用いるガラス基板製造装置の一例の模式図である。

【図3】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法における成形装置の一例を示す断面図である。

【図4】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法で用いる成形装置の一例を示す側面図である。

【図5】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法で用いる制御装置の構成の一例を示す図である。

【図6】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法の冷却工程で用いる温度プロファイルの例を示す図である。

【図7】本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法におけるシートガラスの流れ方向に沿った温度履歴の一例を示す図である。

【図8】ディスプレイ用ガラス基板の製造方法で用いるシートガラスの冷却工程における複数の温度履歴の例の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法について説明する。本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法では、オーバーフローダウンドロー法を用いてガラス基板が製造される。なお、本明細書では、（処理温度-Ｘ℃）は、処理温度（℃）よりＸ℃低い温度を表す（Ｘは正数）。

【0023】

（１）ガラス基板の製造方法の概要
まず、図１および図２を参照して、ディスプレイ用ガラス基板製造方法に含まれる複数の工程および複数の工程に用いられるガラス基板製造装置１００を説明する。図１は、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法の工程の一例を示す図であり、図２は、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法に用いるガラス基板製造装置の一例の模式図である。
ガラス基板製造方法は、図１に示すように、主として、熔融工程Ｓ１と、清澄工程Ｓ２と、成形工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４とを含む。

【0024】

熔融工程Ｓ１は、ガラスの原料が熔融される工程である。ガラスの原料は、所望の組成になるように調合された後、熔融装置１１に投入される。ガラスの原料は、熔融装置１１で熔融されて、熔融ガラスＦＧになる。熔融温度は、ガラスの種類に応じて調整される。本実施形態では、熔融工程Ｓ１における熔融ガラスＦＧの最高温度が１５００℃〜１６５０℃となるように加熱される。熔融ガラスＦＧは、上流パイプ２３を通って清澄装置１２に送られる。

【0025】

清澄工程Ｓ２は、熔融ガラスＦＧ中の気泡の除去を行う工程である。清澄装置１２内で気泡が除去された熔融ガラスＦＧは、その後、下流パイプ２４を通って、成形装置４０へと送られる。

【0026】

成形工程Ｓ３は、熔融ガラスＦＧをシート状のガラスであるシートガラスＳＧに成形する工程である。具体的に、熔融ガラスＦＧは、成形装置４０に含まれる成形体４１（図３参照）に連続的に供給された後、成形体４１からオーバーフローする。オーバーフローした熔融ガラスＦＧは、成形体４１の表面に沿って流下する。熔融ガラスＦＧは、その後、成形体４１の下端部で合流してシートガラスＳＧへと成形される。

【0027】

冷却工程Ｓ４は、シートガラスＳＧを冷却する工程である。ガラスシートは、冷却工程Ｓ４を経て室温に近い温度へと冷却される。なお、冷却工程Ｓ４における、冷却の状態に応じて、ガラス基板の厚み（板厚）、ガラス基板の反り量、およびガラス基板の平面歪の値が決まる。

【0028】

なお、冷却工程Ｓ４の後に、切断工程を設けてもよい。例えば、切断工程は、室温に近い温度になったシートガラスＳＧを、切断装置９０において所定の大きさに切断する工程である。

【0029】

なお、切断工程で所定の大きさに切断されたシートガラスＳＧは、その後、端面加工等の工程を経て、ガラス基板となる。ガラス基板は、梱包された後、パネルメーカー等に出荷される。パネルメーカーは、ガラス基板の表面に素子を形成して、ディスプレイを製造する。

【0030】

なお、冷却工程Ｓ４の後に、切断工程を設けなくてもよい。すなわち、冷却工程Ｓ４で冷却されたシートガラスＳＧは、そのまま梱包された後、パネルメーカー等に出荷されてもよい。この場合、パネルメーカーは、シートガラスＳＧの表面に素子を形成した後に、シートガラスＳＧを所定の大きさに切断して端面加工することで、ディスプレイを製造する。

【0031】

以下、図３〜図５を参照して、ガラス基板製造装置１００に含まれる成形装置４０の構成を説明する。なお、本実施形態において、シートガラスＳＧの幅方向とは、シートガラスＳＧの表面の面内方向のうち、シートガラスＳＧが流下する方向（流れ方向）に交差する方向、すなわち、水平方向を意味する。

【0032】

（２）成形装置の構成
まず、図３および図４に、成形装置４０の概略構成を示す。図３は、成形装置４０の断面図である。図４は、成形装置４０の側面図である。

【0033】

成形装置４０は、シートガラスＳＧが通過する経路と、経路を取り囲む空間とを有する。通路を取り囲む空間は、例えば、成形体室２０、第１冷却室３０、および第２冷却室８０で構成されている。
本実施形態では、成形体４１の下端部４１ａで熔融ガラスＦＧが合流してシートガラスＳＧが形成された位置から、シートガラスＳＧが下方に流れるときに、シートガラスＳＧの流れ方向に沿った温度領域のうち、シートガラスＳＧの中心部Ｃ（図４参照）の温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における平均冷却速度が、後述するように、冷却工程Ｓ４の中の、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上である温度領域以外の温度領域における平均冷却速度に比べて小さい。この点は後述する。なお、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上である温度領域の平均冷却速度と平均冷却速度が比較される温度領域は、例えば上流側と下流側の温度差が少なくとも１０℃以上である温度領域である。
なお、シートガラスＳＧの幅方向の両端部とは、シートガラスＳＧの両側の端からシートガラスＳＧの幅方向の内側に向かって２００ｍｍ進んだ位置までの幅方向の範囲内の領域をいい、両端部の幅方向の内側の領域をシートガラスＳＧの中央領域ＣＡ（図４参照）という。シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌは、製造後に切断除去される対象の部分を含む領域であるのに対し、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡは、板厚を均一にする対象の部分を含む領域である。シートガラスＳＧの中央領域ＣＡは、シートガラスＳＧの幅方向の幅のうちシートガラスＳＧの幅方向の中心から幅の半分の例えば８５％以内の範囲である。中心部Ｃとは、シートガラスＳＧの幅方向の中心位置をいう。平均冷却速度とは、中心部Ｃを含んだ中央領域ＣＡの平均冷却速度であり、定められる温度領域における同じ幅方向の位置での流れ方向の温度差を、シートガラスＳＧがこの温度領域を通過する通過時間で割った値である。４５０℃未満３００℃以上の温度領域のように、Ｘ１℃未満Ｘ２℃以上と表される温度領域では、中心部Ｃの温度差はＸ１−Ｘ２（℃）と扱われて、中心部Ｃにおける平均冷却速度が算出される。中央領域ＣＡの中心部Ｃ以外の部分の平均冷却速度も、その温度領域における温度差を通過時間で割った値である。

【0034】

成形体室２０は、前述の清澄装置１２から送られる熔融ガラスＦＧがシートガラスＳＧに成形される空間である。

【0035】

第１冷却室３０は、成形体室２０の下方に配置され、シートガラスＳＧの厚みおよび反り量を調整するための空間である。第１冷却室３０では、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度が徐冷点より高い状態のシートガラスＳＧが冷却される。シートガラスＳＧの中心部Ｃは、シートガラスＳＧの幅方向の中心である。

【0036】

第２冷却室８０は、成形体室２０及び第１冷却室３０の下方に配置され、シートガラスＳＧの反り、熱収縮率、および歪値を調整するための空間である。第２冷却室８０では、第１冷却室３０内を通過したシートガラスＳＧが、徐冷点、歪点を経て、少なくとも、歪点より１００℃低い温度まで冷却される。しかし、第２冷却室８０では、シートガラスＳＧが、室温付近の温度まで冷却されてもよい。なお、第２冷却室８０の内部は、断熱部材８０ｂによって、複数の空間に区分けされていてもよい。複数の断熱部材８０ｂは、複数の引下げローラ８１ａ〜８１ｇのそれぞれの間で、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に配置される。これにより、シートガラスＳＧの温度管理を、より精度よく行うことができる。

【0037】

また、成形装置４０は、例えば、成形体４１と、仕切り部材５０と、冷却ローラ５１と、温度調整ユニット６０と、引下げローラ８１ａ〜８１ｇと、ヒータ８２ａ〜８２ｇと、を備える。さらに、成形装置４０は、制御装置９１を備える（図５参照）。制御装置９１は、成形装置４０に含まれる各構成の駆動部を制御する。

【0038】

以下、成形装置４０に含まれる各構成について詳細に説明する。

【0039】

（２−１）成形体
成形体４１は、成形体室２０内に設けられる。成形体４１は、熔融ガラスＦＧをオーバーフローさせることによって、熔融ガラスＦＧをシート状のガラスであるシートガラスＳＧへと成形する。図３に示すように、成形体４１は、断面形状に関して略五角形の形状（楔形に類似する形状）を有する。略五角形の先端は、成形体４１の下端部４１ａに相当する。

【0040】

また、成形体４１は、第１端部に流入口４２を有する（図４参照）。成形体４１の上面には、溝４３が形成されている。流入口４２は、上述の下流パイプ２４と接続されており、清澄装置１２から流れ出た熔融ガラスＦＧは、流入口４２から溝４３に流し込まれる。成形体４１の溝４３に流し込まれた熔融ガラスＦＧは、成形体４１の一対の頂部４１ｂ，４１ｂからオーバーフローし、成形体４１の一対の側面（表面）４１ｃ，４１ｃを沿いながら流下する。その後、熔融ガラスＦＧは、成形体４１の下端部４１ａで合流してシートガラスＳＧになる。

【0041】

（２−２）仕切り部材
仕切り部材５０は、成形体室２０から第１冷却室３０への熱の移動を遮断する部材である。仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの近傍に配置されている。また、図３に示すように、仕切り部材５０は、合流ポイントで合流した熔融ガラスＦＧ（シートガラスＳＧ）の厚み方向両側に配置される。仕切り部材５０は、例えば、断熱材である。仕切り部材５０は、熔融ガラスＦＧの合流ポイントの上側雰囲気および下側雰囲気を仕切ることにより、仕切り部材５０の上側と下側との間の熱の移動を遮断する。

【0042】

（２−３）冷却ローラ
冷却ローラ５１は、第１冷却室３０内に設けられる。より具体的に、冷却ローラ５１は、仕切り部材５０の直下に配置されている。また、冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの厚み方向両側で、且つ、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置に配置される。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された冷却ローラ５１は対で動作する。すなわち、シートガラスＳＧの幅方向両端部は、二対の冷却ローラ５１によって挟み込まれる。

【0043】

例えば、冷却ローラ５１は、内部に通された空冷管や水冷管により冷却されている。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌに接触し、熱伝導によりシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌを急冷する。冷却ローラ５１に接触したシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの粘度は、例えば、１０^9.0ｐｏｉｓｅ以上である。

【0044】

冷却ローラ５１は、冷却ローラ駆動モータ３９０（図５を参照）により回転駆動される。冷却ローラ５１は、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌを冷却すると共に、シートガラスＳＧを下方に引き下げる機能も有する。なお、冷却ローラ５１によるシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの冷却は、シートガラスＳＧの幅およびシートガラスＳＧの厚みの均一化に影響を与える。

【0045】

（２−４）温度調整ユニット
温度調整ユニット６０は、第１冷却室３０内に設けられ、シートガラスＳＧを徐冷点近傍まで冷却するユニットである。温度調整ユニット６０は、仕切り部材５０の下方であって、第２冷却室８０の天板８０ａの上方に配置される。

【0046】

温度調整ユニット６０は、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度が徐冷点近傍になるまで、シートガラスＳＧを冷却する。シートガラスＳＧの中心部Ｃは、その後、第２冷却室８０内で、徐冷点、歪点を経て、室温近傍の温度まで冷却される。

【0047】

温度調整ユニット６０は、冷却ユニット６１を有してもよい。冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの幅方向に複数（ここでは、３つ）及びその流れ方向に複数配置される。具体的には、冷却ユニット６１は、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの各表面に対向するように、１つずつ配置され、且つ、後述する中央領域ＣＡ（図４を参照）の各表面に対向するように１つ配置されている。

【0048】

（２−５）引下げローラ
引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、第２冷却室８０内に設けられ、第１冷却室３０内を通過したシートガラスＳＧを、シートガラスＳＧの流れ方向へ引き下げる。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、第２冷却室８０の内部で、流れ方向に沿って所定の間隔を空けて配置される。引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの厚み方向両側（図３参照）、および、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置に（図４参照）に複数配置される。すなわち、引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、シートガラスＳＧの幅方向の両端部Ｒ，Ｌの位置で、かつ、シートガラスＳＧの厚み方向の両側に接触しながらシートガラスＳＧを下方に引き下げる。

【0049】

引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、引下げローラ駆動モータ３９１（図５参照）によって駆動される。引下げローラ８１ａ〜８１ｇの周速度は、引下げローラ８１ａ〜８１ｇが下流側に設置されている程、大きくすることが好ましい。すなわち、複数の引下げローラ８１ａ〜８１ｇのうち、引下げローラ８１ａの周速度が最も小さく、引下げローラ８１ｇの周速度が最も大きい。シートガラスＳＧの厚み方向両側に配置された引下げローラ８１ａ〜８１ｇは、対で動作し、対の引下げローラ８１ａ，８１ａ，・・・が、シートガラスＳＧを下方向に引き下げる。

【0050】

（２−６）ヒータ
ヒータ８２ａ〜８２ｇは、第２冷却室８０の内部に設けられ、第２冷却室８０の内部空間の温度を調整する。具体的に、ヒータ８２ａ〜８２ｇは、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に複数配置される。例えば、シートガラスＳＧの流れ方向には、７つのヒータが配置され、シートガラスの幅方向には３つのヒータが配置される。幅方向に配置される３つのヒータは、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡと、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌとをそれぞれ温度制御する。ヒータ８２ａ〜８２ｇの出力は、後述する制御装置９１によって制御される。これにより、第２冷却室８０内部を通過するシートガラスＳＧの近傍の雰囲気温度が制御される。ヒータ８２ａ〜８２ｇによって第２冷却室８０内の雰囲気温度が制御されることによって、シートガラスＳＧの温度制御が行われる。また、温度制御により、シートガラスＳＧは、粘性域から粘弾性域を経て弾性域へと推移する。このように、ヒータ８２ａ〜８２ｇの制御により、第２冷却室８０では、シートガラスＳＧの温度が、徐冷点近傍の温度から室温付近の温度まで冷却される。

【0051】

なお、シートガラスＳＧの近傍には、雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段（本実施形態では、熱電対）３８０（図５参照）が設けられていてもよい。例えば、複数の熱電対３８０が、シートガラスＳＧの流れ方向およびシートガラスＳＧの幅方向に配置される。熱電対３８０は、シートガラスＳＧの表面の温度を検出することができる。例えば、熱電対３８０は、シートガラスＳＧの中心部Ｃの温度と、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの温度とをそれぞれ検出する。ヒータ８２ａ〜８２ｇの出力は、熱電対３８０によって検出される雰囲気温度に基づいて制御される。

【0052】

（２−７）切断装置
切断装置９０は、第２冷却室８０内で室温付近の温度まで冷却されたシートガラスＳＧを、所定のサイズに切断する。これにより、シートガラスＳＧは、複数のガラス板になる。切断装置９０は、切断装置駆動モータ３９２（図５を参照）によって駆動される。なお、切断装置９０は、必ずしも第２冷却室８０の直下に設けられていなくてもよい。また、シートガラスＳＧは切断装置９０で切断されなくてもよく、シートガラスＳＧをロール状に巻き回してロール状のシートガラスを作製してもよい。

【0053】

（２−８）制御装置
図５は、制御装置９１の構成の一例を示す図である。
制御装置９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびハードディスク等から構成されており、ガラス基板製造装置１００に含まれる種々の機器の制御を行う。具体的には、図５に示すように、制御装置９１は、ガラス基板製造装置１００に含まれる各種のセンサ（例えば、熱電対３８０）やスイッチ（例えば、主電源スイッチ３８１）等による信号を受けて、温度調整ユニット６０、ヒータ８２ａ〜８２ｇ、冷却ローラ駆動モータ３９０、引下げローラ駆動モータ３９１、切断装置駆動モータ３９２等の制御を行う。

【0054】

（３）温度管理
本実施形態に係るガラス基板の製造方法の冷却工程Ｓ４では、中央領域ＣＡの冷却速度であって、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上の温度領域における平均冷却速度が、冷却工程Ｓ４の中の、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上である上記温度領域以外の温度領域における中央領域ＣＡの平均冷却速度に比べて小さい。すなわち、冷却工程Ｓ４において、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上である温度領域において、中央領域ＣＡにおける平均冷却速度は最も小さい。このように平均冷却速度を調整することにより、ガラス基板の製造ライン上で、極めて低い熱収縮率を達成することができる。この場合、平均冷却速度の調整は、上述した、冷却ローラ５１、温度調整ユニット６０、およびヒータ８２ａ〜８２ｇを用いて行われる。勿論、このとき、図６に示すようなシートガラスＳＧの幅方向の温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０を流れ方向の各温度領域における目標温度プロファイルとして、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度を制御することにより、シートガラスＳＧの厚み、反り量、及び歪を調整することができる。

【0055】

図６は、冷却工程における目標温度プロファイルの一例である温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０を説明する図である。温度プロファイルＴＰ１では、シートガラスＳＧの中央領域ＣＡの温度が均一であり、シートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌは、中央領域ＣＡの温度よりも低い。シートガラスＳＧが、この温度プロファイルＴＰ１になるように、成形後の冷却ローラ５１を用いてシートガラスＳＧの両端部Ｒ，Ｌの冷却が行なわれる。温度プロファイルＴＰ２〜ＴＰ５では、シートガラスＳＧ全体の温度を下げながら、中央領域ＣＡの温度分布を矩形形状から上に凸の略放物線形状にし、略放物線形状の凸の程度を徐々に小さくする。温度プロファイルＴＰ６において両端部Ｒ，Ｌ及び中央領域ＣＡにおける温度を一定にする。この後、温度プロファイルＴＰ７〜ＴＰ１０では、下に凸の略放物線形状の温度分布にし、シートガラスＳＧ全体の温度を下げながら、中央領域ＣＡの温度分布を下に凸の程度を大きくする。シートガラスＳＧの温度が、このような温度プロファイルになるように、冷却ユニット６１及びヒータ８２ａ〜８２ｇを用いて第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度調整を行なう。
なお、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の温度調整を行なう場合、シートガラスＳＧの温度は、シートガラスＳＧの温度の実測値を用いてもよく、また、ヒータ８２ａ〜８２ｇによって制御されるシートガラスＳＧの雰囲気温度に基づいてシミュレーションにより算出された値を用いてもよい。

【0056】

図７は、本実施形態における中心部ＣのシートガラスＳＧの流れ方向に沿った温度履歴（温度の時間変化）の一例を示す図である。図７において、時点Ａで、成形体４１の下端部４１ａにおいてシートガラスＳＧが形成される。このときのシートガラスＳＧの温度は、例えば１２００℃である。時点Ｂでは、シートガラスＳＧの温度は徐冷点（ガラスの粘度が１０^１３ｐｏｉｓｅのときの温度、例えば７７５℃）になり、時点Ｃでは、シートガラスＳＧの温度は４５０℃になる。時点Ｄでは、シートガラスＳＧの温度は３００℃になり、時点Ｅでは、シートガラスＳＧの温度は２００℃以下になり切断装置９０で切断される。このとき、時点Ａから時点ＢまでのシートガラスＳＧの温度領域（シートガラスＳＧの形成後徐冷点以上の温度領域）を第１温度領域Ｒ１とし、時点Ｂ経過後時点ＣまでのシートガラスＳＧの温度領域（徐冷点未満４５０℃以上の温度領域）を第２温度領域Ｒ２とし、時点Ｃ経過後時点ＤまでのシートガラスＳＧの温度領域（４５０℃未満３００℃以上の温度領域）を第３温度領域Ｒ３とし、時点Ｄ経過後時点ＥまでのシートガラスＳＧの温度領域（３００℃未満１００℃以上の温度領域）を第４温度領域Ｒ４としている。このとき、第１〜４温度領域Ｒ１〜Ｒ４において、第３温度領域Ｒ３における第３平均冷却速度が、他の第１，２，４温度領域Ｒ１、Ｒ２，Ｒ４の第１，２，４平均冷却速度に比べて小さい。第１温度領域Ｒ１におけるシートガラスＳＧの冷却工程は、第１冷却工程であり、第２〜４温度領域Ｒ２〜Ｒ４におけるシートガラスＳＧの冷却工程は、それぞれ第２〜４冷却工程である。
本実施形態では、温度領域Ｒ３における第３平均冷却速度は、温度領域Ｒ３以外の範囲を任意に区切って温度領域（１０℃以上の温度差を有する温度領域）を定めた場合であっても、最も小さい。

【0057】

なお、第１温度領域Ｒ１における第１平均冷却速度は、第２温度領域における第２平均冷却速度より大きいことが、効率的に熱収縮率を低減させることができる点で好ましい。具体的には、第１温度領域Ｒ１におけるガラスの緩和は素早く進行するため、第１温度領域Ｒ１よりも第２〜４温度領域Ｒ２〜Ｒ４の冷却速度を遅くした方が熱収縮率を効率的に低減させるという観点から好ましい。
また、第４冷却工程の第４温度領域Ｒ４における第４平均冷却速度は、第３温度領域における第３平均冷却速度よりも大きいことが、冷却工程Ｓ４のシートガラスＳＧの経路の長さを変更しないで済む点及びガラス基板の生産効率の低下を抑える点で好ましい。
また、第３温度領域Ｒ３における第３平均冷却速度は、５℃／秒以下であることが、熱収縮率を低減させることができる点から好ましい。また、第３平均冷却速度の下限は特に制限されないが、シートガラスＳＧの経路の長さを変更しない点から、あるいはガラス基板の生産効率の低下を抑えることができる点から、例えば０．５℃／秒以上であることが好ましい。さらに、生産性を保ちつつ熱収縮率を低減させるという観点からは、第３平均冷却速度は、１℃／秒〜４．５℃／秒であることが好ましい。
また、第１温度領域Ｒ１における第１平均冷却速度は、例えば、５℃／秒〜５０℃／秒であることが好ましく、より好ましくは１５℃／秒〜３５℃／秒である。第２温度領域Ｒ２における第２平均冷却速度は、例えば５℃／秒以下であり、１℃／秒〜５℃／秒であることが好ましく、２℃／秒〜５℃／秒であることがより好ましい。
また、本実施形態のように、中心部Ｃの温度が３００℃未満１００℃以上である第４温度領域Ｒ４における第４平均冷却速度は、第３温度領域Ｒ３における第３平均冷却速度よりも大きいことが、シートガラスＳＧの経路を長くせず、熱収縮率を低くする点で、好ましい。

【0058】

図７に示す温度履歴は、中心部Ｃにおける温度履歴であるが、中心部Ｃから外れた中央領域ＣＡの他の部分の幅方向の同じ位置における温度の時間履歴も同様に、第３温度領域Ｒ３における平均冷却速度が最も小さい。
第１温度領域Ｒ１〜第４温度領域Ｒ４における第１〜４平均冷却速度は、第１冷却室３０及び第２冷却室８０の雰囲気温度を調整することに得られるものであり、常温における自然放冷に比べて小さい速度である。

【0059】

一般的に、ガラスは非晶質であり、高温のガラスは、熱によって分子構造が最適な構造に向かって変化し、すなわち熱緩和して収縮しようとする。このため、熱収縮率の小さいガラス基板を作製するには、シートガラスＳＧの熱緩和が十分に進行するように、ゆっくり冷却することが好ましい。シートガラスＳＧの冷却速度が速く、熱緩和が十分になされずにシートガラスＳＧが冷却されると、熱緩和の途中でガラス内の分子構造の変化は高い粘性によって抑制あるいは阻止される。このため、このようなシートガラスＳＧから得られるガラス基板を熱処理のために再加熱すると、熱緩和の抑制あるいは阻止が解除されて熱緩和の途中から再開し始める。

【0060】

ところで、ガラスは速度の異なる複数の緩和を有しており、ガラスの緩和は異なる緩和速度をもつ緩和の重ね合わせで表すことができる（以下、緩和速度の異なる緩和を、緩和の「成分」と呼ぶ）。上述したようにガラスの緩和成分として、すばやく熱緩和して収縮する成分、緩やかに熱緩和して収縮する成分、さらに、中間の速さで熱緩和して収縮する成分等が多数存在する。このため、冷却工程では、これらの成分全てにおいて熱緩和が十分に進行するような温度履歴を設定することが好ましい。しかし、冷却工程Ｓ４におけるシートガラスＳＧの経路は、図４に示すように、成形装置４０の鉛直上方から下方に向かう経路であり、建物等の構造物内に設けられているので、経路を延長することは建物等の構造物を改修、増築等をする必要があるため、経路を延長することは難しい。このため、既存の搬送経路において、シートガラスＳＧの温度履歴を適切に行なって冷却工程Ｓ４におけるガラス基板の熱収縮率を効率よく小さくすることが好ましい。本実施形態では、第３温度領域Ｒ３における平均冷却速度を、冷却工程Ｓ４の中の、第３温度領域Ｒ３以外の温度領域における平均冷却速度に比べて小さくすることにより、ガラス基板の熱収縮率を効率よく小さくすることができる。この理由は、以下のように想定される。

【0061】

図８は、横軸に時間、縦軸に温度を表した冷却工程Ｓ４におけるシートガラスＳＧの冷却工程における温度履歴Ｔ１〜Ｔ３（実線）の模式図である。図中の時点Ａ，Ｅは、図７における時点Ａ，Ｅに対応する。ここで、温度履歴Ｔ１は、本実施形態の温度履歴の一例であり、温度履歴Ｔ２は、高温状態で温度履歴Ｔ１に対して冷却速度を小さくし、その後、冷却速度を温度履歴Ｔ１に対して大きくし、その後、冷却速度を温度履歴Ｔ１と同等の冷却速度にする形態であり、温度履歴Ｔ３は、高温状態で、温度履歴Ｔ１と同等の冷却速度にし、その後、温度履歴Ｔ１に対して冷却速度を小さくし、その後、温度履歴Ｔ１に対して冷却速度を大きくする形態である。

【0062】

温度履歴Ｔ１、Ｔ３では、上述した緩やかに熱緩和して収縮する成分（この成分を成分Ｘという）は、高温状態における冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ１において、成分Ｘに関する分子構造の変化は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ２では、高温状態の冷却速度は小さいため、点Ｐ２において、成分Ｘに関する分子構造の変化は粘性によって抑制あるいは阻止される。
一方、温度履歴Ｔ１では、すばやく熱緩和して収縮する成分（この成分を成分Ｙという）は、点Ｐ３において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ３で、成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ２では、成分Ｙは、点Ｐ４において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ４で成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。温度履歴Ｔ３では、成分Ｙは、点Ｐ５において冷却速度に追従できなくなり、点Ｐ５で成分Ｙに関する分子構造の変化（熱緩和）は粘性によって抑制あるいは阻止される。

【0063】

このような温度履歴Ｔ１〜Ｔ３において、点Ｐ１，Ｐ２の、分子構造の変化（熱緩和）が抑制あるいは阻止されるときの温度は、点Ｐ１，Ｐ２間であまり異ならないが、成分Ｙに関する分子構造の変化が抑制される点Ｐ３〜Ｐ５における温度は大きく異なる。具体的には、点Ｐ３における温度が最も低い。したがって、温度履歴Ｔ１〜Ｔ３において、熱緩和が抑制あるいは阻止される温度が低いほど、熱緩和が進んでいることから、成分Ｙに関する分子構造の変化が抑制あるいは阻止される時点の温度が低い程、熱収縮率を小さくすることができる。したがって、温度履歴Ｔ１〜Ｔ３のうち、最も低い温度で成分Ｙに関する分子構造の変化を抑制あるいは阻止する温度履歴Ｔ１が、シートガラスＳＧの切断前に、熱緩和を十分に行わせることができ、これによって、効率よく熱収縮率を低減したシートガラスＳＧを提供することができる。

【0064】

なお、シートガラスＳＧの熱収縮率が所定の目標値を達成するように第１〜４温度領域における第１〜４平均冷却速度を設定することができる。例えば、シートガラスＳＧの熱収縮率を複数種種の冷却条件の下で実際に測定し、得られた測定値に基づいて検量線を作成する。さらに、シートガラスＳＧの熱収縮率が所定の目標値を達成するように、作成した検量線を用いて、設定されているシートガラスＳＧの幅方向の目標となる温度プロファイルＴＰ１〜ＴＰ１０の流れ方向に沿った温度分布を調整することで、第１〜４温度領域における第１〜４平均冷却速度を設定することができる。

【0065】

本実施形態では、第３温度領域Ｒ３の温度範囲を４５０℃未満３００℃以上としているが、所定の処理温度で熱処理を施して表面に薄膜を形成するためのディスプレイ用ガラス基板に適用する場合、第３温度領域Ｒ３を（処理温度-１００℃）未満（前記処理温度-２５０℃）以上の温度領域とすることもできる。この場合、処理温度は、３００℃以上、さらには４００℃以上であることが好ましい。
例えば、ガラス基板の表面に、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のＴＦＴ、あるいはＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素）等の酸化物半導体に代表される薄膜が形成される。この半導体等の薄膜の形成時に、ガラス基板は、例えば、３００℃以上、あるいは４００℃以上の処理温度で熱処理される。したがって、ガラス基板は、この熱処理の処理温度に応じて、第３温度領域Ｒ３の温度範囲を定めるとよい。なお、薄膜の形成時の熱処理の処理温度は、例えば、３００℃〜７００℃であり、あるいは、４００℃〜６５０℃である。
この場合、シートガラスＳＧの形成後、中心部Ｃの温度が徐冷点以上の温度領域を第１温度領域Ｒ１とし、中心部Ｃの温度が徐冷点未満（処理温度（℃）−１００℃）以上の温度領域を第２温度領域Ｒ２としたとき、第３温度領域Ｒ３における第３平均冷却速度は、第１温度領域Ｒ１における第１平均冷却速度及び第２温度領域Ｒ２における第２平均冷却速度より小さいことが好ましい。
また、中心部Ｃの温度が（処理温度（℃）−２５０℃）未満（処理温度（℃）−４５０℃以上である温度領域を第４温度領域Ｒ４とし、第４温度領域Ｒ４における第４平均冷却速度は、第３温度領域Ｒ３における第３平均冷却速度よりも大きいことが、搬送経路を長くせず、熱収縮率を低くする点で好ましい。

【0066】

本実施形態では、このような温度履歴を冷却工程Ｓ４で定めることにより、ガラス基板の熱収縮率を１５ｐｐｍ以下にすることが、ディスプレイ用ガラス基板に適したガラス基板を提供できる点から好ましい。ガラス基板の熱収縮率を１０ｐｐｍ以下にすることがより好ましい。
また、ガラス基板の歪点（ガラスの粘度が１０^１４．５ｐｏｉｓｅのときの温度）は、ガラス基板の熱収縮率を小さくするという観点から６８０℃以上であることが好ましく、７００℃以上であることがより好ましく、７２０℃以上であることがさらに好ましい。ただし、歪点が高くなるようにガラス組成を調整すると、失透温度が高くなる傾向にあるため、ガラス基板の歪点の上限は７８０℃以下であることが好ましく、７６０℃以下であることがより好ましい。
なお、失透温度は、１２８０℃以下であることが好ましく、熱収縮率の低減と耐失透性を両立するという観点からは、１１００℃〜１２７０℃であることが好ましく、１１５０℃〜１２４０℃であることがより好まししい。

【0067】

（ガラス組成）
本実施形態で製造されるガラス基板のガラス組成として、例えば以下のガラス組成がモル％表示で例示される。
ＳｉＯ_２５５〜８０％、
Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１８％、
Ａｌ_２Ｏ_３ ３〜２０％、
ＭｇＯ ０〜２０％、
ＣａＯ ０〜２０％、
ＳｒＯ ０〜２０％、
ＢａＯ ０〜２０％、
ＲＯ ５〜２５％
（ただしＲはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種である）、
Ｒ’_２Ｏ ０％〜２．０％
（ただしＲ’はＬｉ、ＮａおよびＫから選ばれる少なくとも１種である）
を含む。
熔融ガラス中で価数変動する金属の酸化物の合計含有率は特に制限されないが、例えば、０．０５〜１．５％含んでもよい。また、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３およびＰｂＯを実質的に含まないことが好ましい。

【0068】

（ガラス基板の適用例）
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は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ用ガラス基板やディスプレイを保護するカバーガラスとして、特に適している。ディスプレイ用ガラス基板を用いるディスプレイには、ディスプレイ表面がフラットなフラットパネルディスプレイの他、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイであって、ディスプレイ表面が湾曲した曲面ディスプレイが含まれる。ガラス基板は、高精細ディプレイ用ガラス基板として、例えば液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ用ガラス基板、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）薄膜半導体、あるいはＩＧＺＯ（Indium，Gallium，Zinc，Oxide）等の酸化物半導体を用いたディプレイ用ガラス基板として用いることが好ましい。
ディスプレイ用ガラス基板としては、無アルカリガラス、または、アルカリ微量含有ガラスが用いられる。ディスプレイ用ガラス基板は、高温時における粘性が高い。例えば、１０^2.5ポアズの粘性を有する熔融ガラスの温度は、１５００℃以上である。なお、無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｒ’_２Ｏ）を実質的に含まない組成のガラスである。アルカリ金属酸化物を実施的に含まないとは、原料等から混入する不純物を除き、ガラス原料としてアルカリ金属酸化物を添加しない組成のガラスであり、例えば、アルカリ金属酸化物の含有量は０．１質量％未満である。

【0069】

（熱収縮率）
本実施形態における熱収縮率は、熱処理を行って測定される。
ガラス基板を所定のサイズの長方形に切りだし、長辺両端部にケガキ線を入れ、短辺中央部で半分に切断し、２つのガラスサンプルを得る。このうちの一方のガラスサンプルを、熱処理（５００℃で３０分）する。熱処理をしない他方のガラスサンプルの長さを計測する。さらに、熱処理したガラスサンプルと未処理のガラスサンプルとをつき合わせてケガキ線のずれ量を、レーザ顕微鏡等で測定して、ガラスサンプルの長さの差分を求めることでサンプルの熱収縮量を求めることができる。この熱収縮量である差分と、熱処理前のガラスサンプルの長さを用いて、以下の式により熱収縮率が求められる。このガラスサンプルの熱収縮率をガラス基板の熱収縮率とする。
熱収縮率（ｐｐｍ）＝（差分）／（熱処理前のガラスサンプルの長さ）×１０^６

【0070】

（実験例）
上記ガラス基板製造装置１００およびガラス基板の製造方法を用いて、以下の条件で実施例１〜３ならびに比較例のガラス基板を製造した。ガラスの組成（モル％）は、ＳｉＯ₂ ７０．５％，Ｂ₂Ｏ₃ ７．２％，Ａｌ₂Ｏ₃ １１．０％，Ｋ₂Ｏ ０．２％，ＣａＯ １１．０％，ＳｎＯ₂ ０．０９％，Ｆｅ₂Ｏ₃０．０１％であった。ガラスの失透温度は、１２０６℃であり、液相粘度は、１．９×１０⁵ｄＰａ・ｓであった。ガラスの徐冷点は７５８℃であり、歪点は６９９℃であった。また、シートガラスＳＧの幅は１６００ｍｍ、厚みは、０．７ｍｍ（実施例１、比較例１）、０．５ｍｍ（実施例２、比較例２）、０．４ｍｍ（実施例３、比較例３）とした。また、ガラス基板に薄膜を形成するための熱処理温度は５５０℃であった。

【0071】

シートガラスＳＧの幅方向の中心部Ｃの温度が徐冷点以上であるときの平均冷却速度を第１平均冷却速度とし、中心部Ｃの温度が徐冷点未満４５０℃以上であるときの平均冷却速度を第２平均冷却速度とし、中心部Ｃの温度が４５０℃未満３００℃以上であるときの平均冷却速度を第３平均冷却速度とした。実施例１〜３では、第３平均冷却速度は、第１平均冷却速度及び第２平均冷却速度よりも遅かった。一方、比較例１〜３では、第２平均冷却速度を実施例１〜３の第２平均冷却速度より遅くし、第３平均冷却速度を実施例１〜３の第３平均冷却速度より速くしたため、比較例１〜３の第２平均冷却速度は、比較例１〜３の第３平均冷却速度より遅かった。その結果、実施例１〜３の熱収縮率は１５ｐｐｍ以下であったが、比較例１〜３の熱収縮率は１５ｐｐｍを超えた。
これより、本実施形態の効果は明らかである。

【0072】

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及び実施例に限定されず、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。

【符号の説明】

【0073】

１１ 熔融装置
１２ 清澄装置
２０ 成形体室
３０ 第１冷却室
４０ 成形装置
４１ 成形体
５１ 冷却ローラ
６０ 温度調整ユニット
８０ 第２冷却室
８０ａ 天板
８０ｂ 断熱部材
８１ａ〜８１ｇ 引下げローラ
８２ａ〜８２ｇ ヒータ
９０ 切断装置
９１ 制御装置
１００ ガラス基板製造装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】