(57)【要約】【課題】矩形のガラス基板の辺に当て部材との当接による微細な傷や欠け等が発生した場合であっても、それに由来してその後の熱処理時に当該ガラス基板が破損するという事態を効率よく阻止し、もって面倒且つ煩雑な作業を不要とした上で生産性の改善を図る。【解決手段】矩形に切断された後のガラス基板１に対して熱処理が施される前に、そのガラス基板１の四辺２，３のうち少なくとも一辺に当て部材を当接させた状態で所要工程を実行するに際して、上記の所要工程で、ガラス基板１の四辺２，３のうち当て部材を当接させる辺２，３につき、その辺２，３の両端から該辺の全長の１２．５％以内の領域Ａ、Ｂに当て部材を当接させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形に切断された後のガラス基板に対して熱処理が施される前に、該ガラス基板の四辺のうち少なくとも一辺に当て部材が当接した状態で所要工程が実行されるガラス基板の製造方法において、
前記所要工程で、前記ガラス基板の四辺のうち前記当て部材を当接させる辺につき、その辺の両端から該辺の全長の１２．５％以内の領域に前記当て部材を当接させることを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記当て部材が、作業台上でガラス基板の位置決めを行う位置決めピンであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記所要工程が、ガラス基板の検査を行う検査工程であることを特徴とする請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記所要工程が、ガラス基板の表面に素子を形成するための原材料を塗布する工程であることを特徴とする請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記所要工程が、ガラス基板に排気孔を形成する工程であることを特徴とする請求項２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス基板が、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記フラットパネルディスプレイ用ガラス基板が、プラズマディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とする請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項８】
前記フラットパネルディスプレイ用ガラス基板が、フィールドエミッションディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とする請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の方法により製造されたことを特徴とするガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法およびその方法により製造されたガラス基板に係り、詳しくは、矩形に切断された後であって熱処理が施される前のガラス基板に対して所要工程を実行するに際して、該ガラス基板の辺に当て部材を適切に当接させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一種であるプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）は、対向配置された前面板と背面板との相互間の空間に電圧を印加することによりプラズマ放電を生じさせ、これに伴って発生する紫外線により背面板の蛍光体を発光させて画像を表示するように構成されている。
【０００３】
また、ＦＰＤの他の例としてのフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ：サーフェイスエミッションディスプレイを含む）は、対向配置された前面板と背面板との相互間の空間に電圧を印加することにより背面板の電子源から放出された電子を前面板の蛍光体に衝突させ、これにより蛍光体を発光させて画像を表示するように構成されている。
【０００４】
上述の２種のＦＰＤを構成する前面板および背面板は、矩形のガラス基板に所定の加工や処理を施すことにより製作されるが、何れのＦＰＤにおいても、そのガラス基板の表面に微細な電極や隔壁等の原材料を塗布することにより素子が形成される。さらに、この何れのＦＰＤにおいても、前面板と背面板との間の空間を高真空にする必要があることから、背面板を構成するガラス基板には排気孔が形成される。
【０００５】
このようにガラス基板に素子の原材料を塗布する場合や排気孔を形成する場合には、ガラス基板を作業台上（例えば定盤上）に正確に位置決めする必要があり、この位置決めに際しては、ガラス基板の四辺のうち所要の辺に位置決めピン等の当て部材を当接させることが行われる。この場合、ガラス基板の所要の辺には、当て部材との当接に起因してその当接箇所に微細な傷や欠け或いはクラックが発生することがある。
【０００６】
一方、ＦＰＤ用のガラス基板は、上述の塗布された原材料を加熱・焼成する熱処理を施すことにより当該ガラス基板の表面に素子が形成されるが、この熱処理は、焼成炉（加熱炉）の内部をガラス基板が搬送される間に行われるのが通例である。その場合に、焼成炉の内部においては、搬送方向の途中で温度がピークとなり、その下流側に移行するに連れて降温する等の温度変化が生じる。
【０００７】
そして、この搬送経路には、ガラス基板の面の中央領域が高温になるのに対して該ガラス基板の四辺のそれぞれの近傍領域が低温になる温度分布を示す箇所が存在する。そのため、ガラス基板の面の中央領域における圧縮応力が増加すると共に、これに伴って該ガラス基板の四辺のそれぞれの近傍領域に引張応力が発生する現象が生じる。
【０００８】
このような状況の下で、上述の位置決めの際に、ガラス基板の所要の辺に当て部材との当接による微細な傷や欠け等が発生していると、その部位を起点としてガラス基板が破損するという不具合を招く。その結果として、ガラス基板ひいてはＦＰＤの生産性の低下を招来する。
【０００９】
このような問題に対処可能なものとして、特許文献１によれば、ガラス板の端面（辺を構成している端面）に樹脂層を形成して、ガラス板の各辺を樹脂層で保護することが開示されている。また、特許文献２によれば、ガラス板の端面をレーザ光により加熱処理（口焼き）して、ガラス板の各辺の耐衝撃性を高めることが開示されている。これら二つの手法によれば、ガラス板の各辺に微細な傷や欠け等が発生する事態を阻止することが期待できる。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−９５６３６号公報
【特許文献２】特開２００２−１２４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されているようにガラス板の各辺に樹脂層を形成する手法によれば、その後に当該ガラス板に熱処理が施される場合には、樹脂層の耐熱性の観点から当該ガラス板が熱処理に耐え得ないという問題がある。したがって、この手法は、当該ガラス板の位置決め時等に当て部材との当接に起因する微細な傷や欠け等の発生防止効果を発揮するものの、その後に熱処理を行う場合には使用不能となる。
【００１２】
また、上記の特許文献２に開示されているようにガラス板の各辺にレーザ光による加熱処理を施す手法によれば、その加熱処理に要する手間や作業が面倒且つ煩雑であるばかりでなく、作業に要する時間の長期化を招くという問題がある。このような問題は、大型化が推進されているＦＰＤ用のガラス基板においては、特に顕著となる。したがって、この手法は、当該ガラス板の位置決め時等には微細な傷や欠け等の発生防止効果を期待できるものの、作業面において致命的な問題が生じることになる。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、矩形のガラス基板の辺に当て部材との当接による微細な傷や欠け等が発生した場合であっても、それに由来してその後の熱処理時に当該ガラス基板が破損するという事態を効率よく阻止し、もって面倒且つ煩雑な作業を不要とした上で生産性の改善を図ることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記技術的課題を解決するために創案された本発明は、矩形に切断された後のガラス基板に対して熱処理が施される前に、該ガラス基板の四辺のうち少なくとも一辺に当て部材が当接した状態で所要工程が実行されるガラス基板の製造方法において、前記所要工程で、前記ガラス基板の四辺のうち前記当て部材を当接させる辺につき、その辺の両端から該辺の全長の１２．５％以内の領域に前記当て部材を当接させることに特徴づけられる。ここで、矩形のガラス基板の辺とは、ガラス基板の外周端における直線状に延びる端面を意味する。また、熱処理とは、２００℃以上にガラス基板の全面域を加熱する処理を意味する。さらに、矩形に切断された後のガラス基板とは、一枚採りのものと複数枚採りのものとの双方を含む。
【００１５】
このような構成によれば、矩形に切断した後に熱処理を受ける前のガラス基板が、所要工程で当て部材に当接する場合に、その当接するガラス基板の辺の領域が、該辺の両端から該辺の全長の１２．５％以内とされているので、その当接により上記の辺の領域に微細な傷や欠け等が発生していても、後の熱処理によってその傷や欠け等を起点としてガラス基板が破損するには至らない。すなわち、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、ガラス基板に熱処理を施した場合に、そのガラス基板の辺における両端から該辺の全長の１２．５％以内の領域であれば、微細な傷や欠け等を起点としてガラス基板を破損に至らしめるような引張応力が存在していないことを知見し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。したがって、ガラス基板の辺における上記の数値が１２．５％を超える領域であれば、微細な傷や欠け等を起点としてガラス基板を破損に至らしめるおそれのある引張応力が存在していることになる。そして、熱処理前の所要工程で、このように当て部材を当接させるガラス基板の辺の領域を決めておくだけで、熱処理時にその当接を原因とするガラス基板の破損を防止することができ、面倒且つ煩雑な作業を不要とした上で、生産性の大幅な改善が図られる。なお、ガラス基板の四つの角部については、当該角部の近傍に当て部材が打突などをすると、その衝撃で角部が欠ける等の不具合が生じ得ることを勘案して、上記の領域を「その辺の両端から該辺の全長の１％以上で且つ１２．５％以内」とすることが好ましい。
【００１６】
この場合、前記当て部材としては、作業台上でガラス基板の位置決めを行う位置決めピンを挙げることができる。
【００１７】
このような構成であれば、熱処理前に作業台上でガラス基板の位置決めをして所要の作業を行う場合に、剛体である位置決めピンがガラス基板の辺に当接して微細な傷等が辺に付いても、熱処理時にその傷等を起点としてガラス基板が破損するという事態は生じ難くなる。
【００１８】
また、前記所要工程は、ガラス基板の検査を行う検査工程であってもよく、或いは、ガラス基板の表面に素子を形成するための原材料を塗布する工程であってもよく、さらには、ガラス基板に排気孔を形成する工程であってもよい。なお、ここでいう検査工程とは、ガラス基板自体が良品か不良品かを判定するための検査工程を意味する。
【００１９】
このようにすれば、上記３つの何れの工程を実行する際にも、ガラス基板を正確に位置決めしておく必要があるが、その位置決めをすべく当て部材がガラス基板の辺に当接することにより微細な傷等がその辺に発生していても、その後の熱処理時には既に述べたようにガラス基板の破損が生じ難くなる。
【００２０】
さらに、前記ガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板であることが好適であり、その中でも、プラズマディスプレイ用ガラス基板、または、フィールドエミッションディスプレイ用ガラス基板であればより好適である。
【００２１】
このようにすれば、ＦＰＤ用、特にＰＤＰ用またはＦＥＤ用のガラス基板の特性に応じて、既に述べた利点を、適切且つ有効に確保することができる。
【００２２】
そして、以上の方法により得られたガラス基板であれば、その辺に微細な傷や欠け等が発生していても、その発生箇所が適正な領域内にあることから、その後の熱処理工程で既に述べた利点を適切に享受することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明によれば、矩形に切断した後であって熱処理前のガラス基板が、所要工程で当て部材に当接する場合に、その当接する辺の領域が、該辺の両端から該辺の全長の１２．５％以内の適切な範囲とされているので、その当接により上記の領域に微細な傷や欠け等が発生していても、後の熱処理によってその傷や欠け等を起点としてガラス基板が破損するという不具合が効果的に回避される。そして、熱処理前の所要工程で、このように当て部材を当接させるガラス基板の辺の領域を決めておくだけで、熱処理時にその当接を原因とするガラス基板の破損を抑制することができ、面倒且つ煩雑な作業を不要とした上で、生産性の大幅な改善が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ガラス基板としてＦＰＤ用（特にＰＤＰ用またはＦＥＤ用）のガラス基板を例示するものである。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るガラス基板１を示す平面図である。同図に示すように、このガラス基板１は、対向する二つの長辺２と対向する二つの短辺３とからなる矩形に切断されたものであって、板厚が０．３〜６．０ｍｍ、長辺２の寸法が３００〜５０００ｍｍ、短辺３の寸法が２００〜３０００ｍｍである（長辺２と短辺３の寸法が同一の場合もある）。このガラス基板１は、矩形に切断された後であって熱処理（２００℃以上の熱処理、以下同様）を受ける前に、所要工程、例えば、検査工程、素子形成のための原材料の塗布工程、排気孔の形成工程などの実行に供されたものである。なお、このガラス基板１は、いわゆる一枚採りのもの或いは複数枚採りのものの何れであってもよい。
【００２６】
このガラス基板１の特徴として、二つの長辺２につき当該長辺２の両端からその長辺２の全長の１２．５％以内の領域Ａと、二つの短辺３につき当該短辺３の両端からその短辺３の全長の１２．５％以内の領域Ｂとには、打痕を含めて微細な傷や欠けが発生している場合があるが、この計８つの領域Ａ、Ｂを除外した４つの領域Ｃ（各辺の中央部７５％未満の領域）には、それらの微細な傷等が発生していない。すなわち、上記の所要工程で、ガラス基板１のセンタリングや位置決め等を行う場合には、ガラス基板１の一または複数の辺２、３（辺を構成している端面）に当て部材が当接して微細な傷等が発生するが、その辺２、３における当て部材との当接箇所は、上記計８つの領域Ａ、Ｂのうち何れか所要数の領域とされている。
【００２７】
このガラス基板１に対して熱処理が施される場合、例えば加熱炉（焼成炉）内をガラス基板１が矢印Ｙ方向に搬送される場合には、ガラス基板１の全面域が加熱されるが、その場合に、上記の辺２、３の領域Ａ、Ｂに微細な傷や欠け等が発生していても、その傷等を起点としてガラス基板１が割れる等の破損が生じることはない。これは、ガラス基板１が加熱炉内で急激に昇温したり或いはその後に降温しても、微細な傷等の発生箇所が上記の辺２、３の領域Ａ、Ｂ内にあれば、当該領域Ａ、Ｂには、微細な傷等を起点としてガラス基板１を破損に至らしめるような引張応力が発生しないことに由来する。
【００２８】
具体例として、上記のガラス基板１の表面に素子形成用の原材料を塗布した状態で、そのガラス基板１を焼成炉内に搬入させて搬送すれば、ガラス基板１に塗布された原材料が加熱・焼成され、これによりガラス基板１の表面に素子が形成される。この場合、焼成炉の内部においては、搬送方向の途中で温度がピークになり、その下流側に移行するに連れて降温する等の温度変化が生じるが、この搬送経路には、ガラス基板１の面の中央領域が高温になるのに対して、ガラス基板１の四辺２、３の近傍領域が低温になるという温度分布を示す箇所が存在する。特に、このような箇所では、ガラス基板１の面における中央領域の圧縮応力が増加し、四辺２、３の近傍領域に大きな引張応力が発生するものの、この引張応力は、四辺２、３の領域Ａ、Ｂには発生しないため、ガラス基板１の破損が防止されることになる。
【００２９】
図２および図３は、本発明者が熱応力シミュレーションを、形状の相違する２種のガラス基板１Ｘ、１Ｙについて行った結果を示すものである。なお、この熱応力シミュレーションは、ガラス基板１Ｘ、１Ｙにおける縦方向の一点鎖線で仮想区画される左半分についてのみ行ったものであり、またこの左半分は横方向の一点鎖線により単なる目安として仮想区画されている。これらの各図に示すように、ガラス基板１Ｘ、１Ｙを焼成炉内でそれぞれ矢印Ｙ方向に進行させた場合に、ガラス基板１Ｘ、１Ｙの進行方向前側の辺２ｘ１、２ｙ１にはそれぞれ符号Ｄｘ、Ｄｙで示す領域に引張応力が発生すると共に、ガラス基板１Ｘ、１Ｙの進行方向後側の辺２ｘ２、２ｙ２にはそれぞれ符号Ｅｘ、Ｅｙで示す領域に引張応力が発生する。この符号Ｄｘ、Ｄｙ、Ｅｘ、Ｅｙで示す領域は、対応する辺２ｘ１、２ｙ１、２ｘ２、２ｙ２の左端からその全長の１２．５％を僅かに超えた位置に存在している。また、ガラス基板１Ｘ、１Ｙの左側の辺３ｘ１、３ｙ１にはそれぞれ符号Ｆｘ、Ｆｙで示す領域に引張応力が発生する。この符号Ｆｘ、Ｆｙで示す領域は、対応する辺３ｘ１、３ｙ１の後端からその全長の１２．５％を僅かに超えた位置に存在している。そして、上記の符号Ｄｘ、Ｄｙ、Ｅｘ、Ｅｙ、Ｆｘ、Ｆｙで示す領域に微細な傷や欠け或いはクラック等が発生していると、それを起点としてガラス基板１Ｘ、１Ｙが破損することを推認できる。
【実施例】
【００３０】
本発明者は、上記の熱応力シミュレーションによる検討結果を確認すべく、本発明の実施例１〜４と、比較例との対比を、下記の表１に示す条件にしたがいつつ、以下に示すようにして行った。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
本発明の実施例１は、長辺が１７２９ｍｍ、短辺が１５３２ｍｍ、板厚が１．８ｍｍのＰＤＰ用ガラス基板を、連続焼成炉内に、短辺が進行方向と平行になるように供給した。そのガラス基板には、供給する直前において、長辺については両端からそれぞれ１９９ｍｍの位置に、短辺については両端からそれぞれ１７６ｍｍの位置に、つまり長辺および短辺の何れについても両端からその全長の約１１．５％（中央割合がその全長の約７７％）となる位置に、直径が２ｍｍの金属製円柱からなる位置決めピンを１０ｋｇの荷重で垂直に押し当てた。なお、ガラス基板の加熱条件は、常温から６００℃まで１０℃／分で昇温した後、１０℃／分で常温まで温度を下げた。その結果、加熱中或いは加熱後の破損の割合は、０．０９％であった。
【００３３】
本発明の実施例２は、熱処理時における降温速度を２０℃／分とした以外は、上述の実施例１と同一の条件とした。その結果、加熱中或いは加熱後の破損の割合は、０．１０％であった。
【００３４】
本発明の実施例３は、ＰＤＰ用ガラス基板として、長辺が１９２９ｍｍ、短辺が１７１２ｍｍ、板厚が１．８ｍｍのものを用い、位置決めピンの押し当て位置を、ガラス基板の長辺については両端からそれぞれ２２２ｍｍ、短辺については両端からそれぞれ１９７ｍｍとし、加熱条件を上述の実施例１と同一にした。その結果、加熱中或いは加熱後の破損の割合は、０．１３％であった。
【００３５】
本発明の実施例４は、熱処理時における降温速度を２０℃／分とし、加熱条件を上述の実施例２と同一とし、これら以外は上述の実施例３と同一にした。その結果、加熱中或いは加熱後の破損の割合は、０．１２％であった。
【００３６】
比較例１は、上述の実施例１と同一のガラス基板を用いると共に、位置決めピンとの当接位置を、長辺については両端からそれぞれ２４２ｍｍの位置、短辺については両端からそれぞれ２１５ｍｍの位置、つまり長辺および短辺の何れについても両端からその全長の約１４．０％（中央割合がその全長の約７２％）となる位置とし、それ以外は実施例１と同一の条件とした。その結果、加熱中或いは加熱後の破損の割合は、０．２０％であり、実施例１および実施例２の２倍程度であった。
【００３７】
比較例２は、上述の実施例３と同一のガラス基板を用いると共に、位置決めピンとの当接位置を、長辺については両端からそれぞれ２７０ｍｍの位置、短辺については両端からそれぞれ２４０ｍｍの位置、つまり長辺および短辺の何れについても両端からその全長の約１４．０％（中央割合がその全長の約７２％）となる位置とし、それ以外は実施例１と同一の条件とした。その結果、加熱中或いは加熱後の破損の割合は、０．２５％であり、実施例３および実施例４の２倍程度の破損の割合であった。
【００３８】
以上の結果を考察すれば、本発明の実施例１〜４は、ガラス基板の長辺および短辺の何れについても両端からその全長の１１．５％以内の領域に位置決めピンを当接させれば、その１４．０％の位置に位置決めピンを当接させた場合と比較して、熱処理を施した際のガラス基板の破損割合が大幅に低下する。したがって、ガラス基板の長辺および短辺の何れについても両端からその全長の１２．５％以内の領域に位置決めピンを当接させれば、熱処理を施した場合の破損割合が約２倍低減されることを推認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス基板の領域設定を示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るガラス基板についての熱応力シミュレーションによる検討結果を示す概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るガラス基板についての熱応力シミュレーションによる検討結果を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ガラス基板（ＦＰＤ用ガラス基板）
２  ガラス基板の長辺
３  ガラス基板の短辺
Ａ  ガラス基板の長辺の両端から該長辺の全長の１２．５％以内の領域
Ｂ  ガラス基板の短辺の両端から該短辺の全長の１２．５％以内の領域
【図１】
2010143775.tif 000004
【図２】
2010143775.tif 000005
【図３】
2010143775.tif 000006