專利名稱：玻璃條的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將厚壁板狀的板玻璃加熱延伸以制作薄壁棒狀的玻璃條 的玻璃條制造方法。
背景技術：
目前，在半導體元件的基板、場效應型平面面板顯示器中使用的墊片、 以及在磁盤基板等中使用的板玻璃最重要的是具有良好的平坦度以及表 面粗糙度。但是，當前在作為板玻璃的制法而一般采用的浮法或成型法中， 在制造厚度薄的板玻璃時，制作出的板玻璃的平坦度差，因此，為了提高 到適用于上述用途的平坦度，就必須要將板玻璃的表面磨削或研磨相當?shù)?量。因此，存在磨削后的板玻璃其表面粗糙度極差的問題。
為解決該問題，通常對磨削后的板玻璃進行兩次拋光，表面粗糙度在
進行-一次拋光后為0.5nm左右，在進行兩次拋光后為O.lnm左右。另外， 由于下一代的產(chǎn)品要求精度更高，故預計需要在此基礎上再進行三次拋 光。因此，當僅通過磨削、研磨完成平坦度高的板玻璃吋，花費磨削、研 磨的時間和勞力，從而制造成本升高。
因此，提出了如下方法利用具有規(guī)定厚度且表面粗糙度良好的母材 板玻璃，加熱使其軟化，對軟化狀態(tài)的板玻璃通過延伸來制作所希望的厚 度的薄板玻璃(例如，參照專利文獻l)。
專利文獻1:日本專利文獻特開平11一199255號公報。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在使用專利文獻1中記載的制造方法，加熱使通過浮法制造的 板玻璃軟化并使其延伸來制造玻璃條時，玻璃條撓曲成凸狀，因此，存在 平坦度顯著惡化的問題。
本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種即使在加熱延 伸通過浮法制造的板玻璃的情況下，也能夠制造出平坦度優(yōu)良的薄壁棒狀 的玻璃條的玻璃條制造方法。
為了解決上述課題并達到目的，本發(fā)明提供一種玻璃條的制造方法， 其特征在于，包括將利用浮法制造的板玻璃表面的還原性異質(zhì)層的至少 一部分去除的還原性異質(zhì)層去除工序；將去除了所述還原性異質(zhì)層的至少 一部分的所述板玻璃在加熱爐內(nèi)加熱使之軟化、并通過延伸成所希望的厚 度而成形玻璃條的加熱延伸工序。
另外，本發(fā)明的玻璃條的制造方法在上述發(fā)明的基礎上，其特征在于， 在所述還原性異質(zhì)層去除工序中，將所述還原性異質(zhì)層的厚度去除70%以 上。
再有，本發(fā)明的玻璃條的制造方法在上述發(fā)明的基礎上，其特征在于， 在所述還原性異質(zhì)層去除工序中，將所述板玻璃浸漬于以氟酸為主成分的 腐蝕液內(nèi)以去除所述還原性異質(zhì)層的至少一部分。
根據(jù)本發(fā)明，通過將利用浮法制造的板玻璃表面的還原性異質(zhì)層的至 少一部分去除，使板玻璃的兩表面之間沒有組成的差異，因此，在板玻璃 加熱延伸的過程中在兩表面之間不會產(chǎn)生應力差，故即使在對通過浮法制 造的板玻璃進行加熱延伸的情況下，也能夠抑制玻璃條的撓曲，實現(xiàn)可制 造平坦度優(yōu)良的玻璃條的效果。


圖1是示出本發(fā)明實施方式的玻璃條的制造方法的制造工序的流程
圖2是用于說明使用腐蝕液的還原性異質(zhì)層去除工序的說明圖； 圖3是用于說明撓曲量的說明圖4是示出利用SIMS分析法測定浮法平板玻璃的表面附近的Sn濃度 的結果的圖表；
圖5是實施例的還原性異質(zhì)層的去除條件和還原性異質(zhì)層的去除厚 度、還原性異質(zhì)層去除率、及實施例和比較例的表面粗糙度、撓曲量的結 果示意圖6是示出實施例1 15中的還原性異質(zhì)層去除率和玻璃條的撓曲量 的關系的圖表。
圖中l(wèi)一母材板玻璃；2 —還原性異質(zhì)層；3 —腐蝕液槽；4一腐蝕液; 5 —底面；6 —頂面；7 —撓曲量；8—中心線；9一分開單位長度的兩點間；
io—玻璃條。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發(fā)明涉及的玻璃條的制造方法的實施方式進行詳 細說明。該實施方式不限定該發(fā)明。 (實施方式)
圖1是示出本發(fā)明實施方式的玻璃條的制造方法的制造工序的流程 圖。圖1中，首先準備利用浮法制造的板狀玻璃(浮法平板玻璃)(步驟
S101)。即，向浮動線路內(nèi)填充融熔的金屬錫，使融熔玻璃在其表面漂浮，
形成浮法平板玻璃。該浮法是能夠穩(wěn)定且低成本地大量生產(chǎn)大面積的板玻 璃的方法。該浮法平板玻璃在制造工序中，由于板玻璃的下表面(底面) 與融熔錫接觸，故在底面，金屬成分作為離子侵入表面層，形成含金屬離 子的還原性異質(zhì)層。已知含有該錫等金屬的還原性異質(zhì)層的厚度根據(jù)玻璃
組成而不同，為幾個um 100um左右。
其次，將該浮法平板玻璃切斷成所希望的大小，進行切下母材板玻璃 的原材料加工(步驟S102)。母材板玻璃的形狀例如為板寬328mm、厚 5mm、 長1.5m。
其次，進行將母材板玻璃清洗、干燥的清洗 干燥工序，將在原材料 加工等中付著于表面的異物等去除(步驟S103)。
其次，將母材板玻璃表面的還原性異質(zhì)層的至少一部分去除(步驟 S104)。通過去除該還原性異質(zhì)層的至少一部分，可使板玻璃的兩個表面、 即板玻璃的上表面(頂面)和底面之間沒有組成的差異。
步驟S104中所示的還原性異質(zhì)層的去除工序也可以例如通過用壓縮 空氣對母材板玻璃的表面吹付玻璃珠來進行研磨的噴沙法、或使用研磨墊 和研磨劑進行研磨的常規(guī)的研磨法等實現(xiàn)，但優(yōu)選將母材板玻璃浸漬于以 氟酸為主成分的腐蝕液中，去除還原性異質(zhì)層的至少一部分。在該以氟酸 為主成分的腐蝕中，板玻璃的表面粗糙度不會惡化，而且可用簡單的設備 不限制板玻璃的面積地進行還原性異質(zhì)層的去除。該情況下，也可以使用 氟酸、氟酸和硫酸的混合液、氟酸和氟化銨以及硫酸的混合液等作為腐蝕液。
其次，進行將母材板玻璃清洗、干燥的清洗 干燥工序，將在還原性
異質(zhì)層去除工序等中付著于表面的異物等去除(步驟S105)。
然后，進行如下加熱延伸工序，即，將去除了還原性異質(zhì)層的至少一 部分的母材板玻璃在加熱爐內(nèi)加熱使其軟化，并延伸成所希望的厚度以成 形玻璃條(步驟S106)。在步驟S104中，用于去除了還原性異質(zhì)層的至 少一部分，故在母材板玻璃的兩表面之間沒有組成的差異，且在板玻璃的 加熱延伸過程中在兩表面之間不會產(chǎn)生應力差，因此，即使在將浮法平板 玻璃加熱延伸的情況下，也能夠抑制玻璃條的撓曲，從而能夠制造平坦度 優(yōu)良的玻璃條。加熱延伸工序例如可由專利文獻1中公開的方法進行。
這樣，得到平坦度優(yōu)良的玻璃條，但由于其用于半導體元件的基板、 平面面板顯示器用墊片、以及磁盤基板等，故將該玻璃條加工成所需形狀 的玻璃基板等(步驟S107)。使用本發(fā)明的制造方法制造的平坦度高的玻 璃條抑制撓曲，可適用于上述用途中使用的要求高平坦度的玻璃基板等。
下面，詳細說明本發(fā)明的玻璃條的制造方法的實施例。該實施例不限 定該發(fā)明。
(實施例1 21、比較例)
作為本發(fā)明的實施例，準備由硼硅玻璃構成的浮法平板玻璃(、乂3、乂 卜公司制亍乂,:y夕7 7口一卜(注冊商標))，根據(jù)圖1的制造工序進 行原材料加工、清洗 干燥、還原性異質(zhì)層去除、清洗 干燥各工序，制 作板寬328mm、厚5mm、長約1.5m的母材板玻璃，將其進行加熱延伸， 制作寬25mm、厚0.38mm的玻璃條。需要說明的是，這里使用的還原性 異質(zhì)層的去除方法如下。
(通過腐蝕去除還原性異質(zhì)層)
向腐蝕液槽內(nèi)填充腐蝕液，將母材板玻璃在該腐蝕液中浸漬規(guī)定時 間。腐蝕液使用氟酸和硫酸的混合液、氟酸和氟化氨和硫酸的混合液。 (通過噴沙法去除還原性異質(zhì)層) 用壓縮空氣對母材板玻璃表面吹付玻璃珠，對板玻璃整個表面進行研
磨。
(通過機械研磨去除還原性異質(zhì)層)
用雙面研磨機(研磨部件軟質(zhì)仿麂皮墊(只，工一 K/《_y K)、研
磨劑膠態(tài)硅石)對母材板玻璃的整個面進行研磨。另外，由于面積大的
母材板玻璃受設備的限制而難以研磨，故使用板寬328mm、厚5mm、長 400mm的母材板玻璃。這是長度比上述母材板玻璃短的板玻璃。
在此，對通過腐蝕進行的還原性異質(zhì)層的去除進行說明。圖2是用于 說明實施例1 19中的使用腐蝕液的還原性異質(zhì)層去除工序的說明圖。向 腐蝕液槽3內(nèi)填充氟酸和硫酸的混合液、氟酸和氟化氨和硫酸的混合液等 腐蝕液4，將母材板玻璃l浸漬其中，去除還原性異質(zhì)層2的一部分或?qū)?其全部去除。去除的還原性異質(zhì)層的厚度可通過控制氟酸濃度等腐蝕液的 組成、腐蝕時間、腐蝕液的液溫等條件來調(diào)節(jié)。在本實施例中，實施例l 15中腐蝕液為氟酸和硫酸的混合液，腐蝕時間為0.2 40分鐘，液溫為25 °C。在實施例16 19中腐蝕液為氟酸和氟化氨和硫酸的混合液，腐饳時 間為10 100分鐘，液溫為25。C。
另一方面，作為比較例，準備與實施例同種類的浮法平板玻璃，進行 原材料加工、清洗'干燥各工序，制作板寬328mm、厚5mm、長約1.5m 的母材板玻璃，將其加熱延伸，制作寬25mm、厚0.38mm的玻璃條。
此吋，用AFM (原子間力顯微鏡)分別測量實施例8、 12 21中的去 除還原性異質(zhì)層后的母材板玻璃的表面粗糙度、比較例中的清洗*干燥后 的母材板玻璃的表面粗糙度。另外，對實施例、比較例均評價了加熱延伸 后的玻璃條的撓曲。
在此，作為顯示玻璃條撓曲的指標，使用撓曲量。圖3是用于說明撓 曲量的說明圖，是表示將加熱延伸后的玻璃條加工成所希望的形狀的玻璃 基板的截面圖。玻璃條10在底面5形成有還原性異質(zhì)層2。該情況下的撓 曲量7是指在將玻璃條10切取為必要面積的基板后將其整體置于水平面 上時，基板面狀的以單位長度分開的任意兩點之間9的玻璃條的厚度方向 的中心線8的在垂直方向上的最高點和最低點的差。
在此，用表面性狀測定機($ 、乂卜3公司制CS5000)測定并評價撓曲 量。此時，兩點間距離為20mm。該撓曲量根據(jù)用途其要求值不同，但例
如在用于磁盤用玻璃基板時要求為2 P m以下，更優(yōu)選在1u m以下。 (比較結果)
圖4是表示利用SIMS (二次離子質(zhì)量分離光譜)分析法測定了實施 例及比較例中使用的浮法平板玻璃的底面的表面附近的Sn (錫)濃度的結 果的圖表，橫軸表示距表面的深度，縱軸表示相對的Sn濃度。在上述使 用的浮法平板玻璃中，表面附近的Sn濃度最高，距表面越深，Sn濃度越 小，在距表面深度2nm的位置飽和，成為本底值，因此，推測還原性異 質(zhì)層的厚度為2um。
圖5是實施例的還原性異質(zhì)層的去除方法、去除的母材板玻璃的厚度、 還原性異質(zhì)層的去除率、及實施例和比較例的表面粗糙度、撓曲量的結果 示意圖。需要說明的是，所謂還原性異質(zhì)層的去除率是指用百分率表示去 除后的還原性異質(zhì)層的厚度與還原性異質(zhì)層被去除前的厚度之比。對于實 施例13 15、 17 19，通過腐蝕來去除還原性異質(zhì)層的實際厚度以上的厚 度。將實施例1 21和比較例進行比較可知，通過去除還原性異質(zhì)層，加 熱延伸后的玻璃條的撓曲量變得非常小。
圖6是示出實施例1 15中的還原性異質(zhì)層的去除率和玻璃條的撓曲 量的關系的圖表。從該圖表可知，隨著還原性異質(zhì)層的去除率的增大，撓 曲量減小，在還原性異質(zhì)層的去除率達到50%時，撓曲量的減少大致穩(wěn)定， 在達到70%時進一步改善，撓曲量進一步改善，為lum以下。
這樣，玻璃條的撓曲量與還原性異質(zhì)層的去除率有關。因此，只要將 還原性異質(zhì)層去除能夠得到所希望的撓曲量的厚度即可，但如果將還原性 異質(zhì)層的厚度去除優(yōu)選的50%以上、更優(yōu)選70%以上，就能夠有效地抑 制玻璃條的撓曲，從而得到平坦度優(yōu)良的玻璃條。
另外，在利用噴沙法去除還原性異質(zhì)層的實施例20中，可知得到了 抑制撓曲并提高平坦度這樣的本發(fā)明的效果，但去除還原性異質(zhì)層后的表 面粗糙度高達160nm左右。另一方面，在利用機械研磨法去除還原性異質(zhì) 層的實施例21中，由于在將表面粗糙度維持良好的同時將還原性異質(zhì)層 去除，故不僅制造成本非常高，而且可研磨的母材板玻璃的面積也受設備 限制，從而有時不能使用所希望尺寸的母材板玻璃。
另一方面，將實施例1 19和實施例20、 21進行比較可知，在使用 通過以氟酸為主成分的腐蝕液進行腐蝕的化學研磨法的情況下，與使用噴 沙法的情況相比，母材板玻璃的表面粗糙度優(yōu)良，且可用圖2所示那樣的
簡單的設備實現(xiàn)所希望的研磨量。另外，如實施例12 15，在將氟酸和硫
酸的混合液作為腐蝕液使用時，隨著腐蝕時間變長，表面粗糙度惡化，但
如實施例16 19，在將氟酸和氟化氨和硫酸的混合液作為腐蝕液使用時， 即使腐蝕時間變長，母材板玻璃表面的表面粗糙度的惡化也很少，從而這 是優(yōu)選的。
另外，通過這樣去除還原性異質(zhì)層來抑制加熱延伸后的玻璃條的撓曲 的理由如下。S卩，當浮法平板玻璃的底面有還原性異質(zhì)層存在時，在頂面 和底面，其組成、軟化溫度及粘性等稍有不同，因此，在加熱延伸的過程 中，在兩表面之間有應力差產(chǎn)生，從而玻璃條在頂面?zhèn)瘸霈F(xiàn)凸狀截面。但 是，通過去除還原性異質(zhì)層，在板玻璃的兩表面之間，組成的差異消失， 因此，在加熱延伸的過程中，兩表面之間不會產(chǎn)生應力差，因此，可抑制 玻璃條的撓曲。這是本發(fā)明者從為了解撓曲產(chǎn)生的原因而反復試驗的結果 中發(fā)現(xiàn)的。
另外，本發(fā)明不限于上述實施方式。上述實施方式是簡單的示例，與 本發(fā)明的權利要求范圍中記載的技術思想有實質(zhì)上相同的結構，且實現(xiàn)相 同的作用效果的發(fā)明都屬于本發(fā)明的技術范圍。
例如，本發(fā)明中使用的浮法平板玻璃的種類、尺寸、厚度等沒有特別
限制。作為板玻璃的材質(zhì)，例如可以舉出硅酸鋁玻璃、堿石灰玻璃、堿 硅酸鋁玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、實施了風冷或水冷等處理 的物理強化玻璃、化學強化玻璃等。
另外，作為去除板玻璃的還原性異質(zhì)層時使用的腐蝕液，可以在以氟 酸為主成分的水溶液中添加作為緩沖劑的氟化氨、氟化鉀、氟硅酸等來適 當調(diào)節(jié)腐蝕力(腐蝕速度)，另外，為提高腐蝕(清洗)效果等，也可以 添加其它酸(氟酸、硫酸、鹽酸、硝酸等)、市售的清洗劑(中性洗劑、 界面活性劑、堿性清洗劑等)等。另外，在本實施例中，是在原材料加工 后將還原性異質(zhì)層去除，但還原性異質(zhì)層的去除也可以在原材料加工之前 進行。
另外，通過腐蝕得到的表面粗糙度和工序的間歇(tact)時間根據(jù)玻
璃的種類而不同，因此，優(yōu)選腐蝕液的氟酸濃度、腐蝕時間、液溫等腐蝕 處理條件與使用的玻璃種類一致。 工業(yè)實用性
本發(fā)明的玻璃條的制造方法可用于半導體元件的基板、場效應型平面 面板顯示器中使用的墊片、以及在磁盤基板等中使用的板玻璃的制造。
權利要求
1、一種玻璃條的制造方法，其特征在于，包括將利用浮法制造的板玻璃表面的還原性異質(zhì)層的至少一部分去除的還原性異質(zhì)層去除工序；和將去除了所述還原性異質(zhì)層的至少一部分的所述板玻璃在加熱爐內(nèi)加熱使之軟化、并通過延伸成所希望的厚度而成形玻璃條的加熱延伸工序。
2、 如權利要求1所述的玻璃條的制造方法，其特征在于，在所述還 原性異質(zhì)層去除工序中，將所述還原性異質(zhì)層的厚度去除70%以上。
3、 如權利要求1所述的玻璃條的制造方法，其特征在于，在所述還 原性異質(zhì)層去除工序中，將所述板玻璃浸漬于以氟酸為主成分的腐蝕液中 以去除所述還原性異質(zhì)層的至少一部分。
4、 如權利要求2所述的玻璃條的制造方法，其特征在于，在所述還 原性異質(zhì)層去除工序中，將所述板玻璃浸漬于以氟酸為主成分的腐蝕液中 以去除所述還原性異質(zhì)層的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃條的制造方法，包括將通過浮法制造的板玻璃表面的還原性異質(zhì)層的至少一部分去除的還原性異質(zhì)層去除工序；將去除了所述還原性異質(zhì)層的至少一部分后的所述板玻璃在加熱爐內(nèi)加熱使之軟化、并延伸成所希望的厚度而成形玻璃條的加熱延伸工序。由此，即使在對通過浮法制造的板玻璃進行加熱延伸的情況下，也能夠制造平坦度優(yōu)良的薄壁棒狀的玻璃條。
文檔編號C03B23/037GK101189192SQ200680019909
公開日2008年5月28日 申請日期2006年10月23日 優(yōu)先權日2005年10月27日
發(fā)明者熊田哲哉, 立石俊章, 鈴木哲雄 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社