(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示スクリーンを製造するとき、２枚のガラス薄片の間に空間を保持するための、実質的に多角形型の断面を有するガラス多面体であって、前記多面体の側面の寸法が１mmより小さいこと、前記多面体の側面が平坦面を有すること、多角形の角が丸く、その曲率半径が１０μｍ未満であることを特徴とする、ガラス多面体。
【請求項２】
曲率半径が２〜４μｍである、請求項１記載の多面体。
【請求項３】
断面が平行四辺形型である、請求項１又は２記載の多面体。
【請求項４】
断面が正方形である、請求項１〜３のいずれかに記載の多面体。
【請求項５】
１つの側面の寸法が他の側面の寸法より大きい、請求項１〜４のいずれかに記載の多面体。
【請求項６】
実質的に立方体である、請求項１〜５のいずれかに記載の多面体。
【請求項７】
断面の側面が３０μｍ〜１mmの寸法を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の多面体。
【請求項８】
寸法の許容度が１μｍ未満であり、かつ良好な規則性を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の多面体。
【請求項９】
少なくとも幾つかの面が研摩されている、請求項１〜８のいずれかに記載の多面体。
【請求項１０】
屈折率が、ガラス薄片の屈折率と同一である、請求項１〜９のいずれかに記載の多面体。
【請求項１１】
プラズマ表示、マイクロドット表示、エレクトロルミネセンス表示などの表示スクリーンを製造するとき、２枚のガラス薄片の間に空間を保持するための、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多面体の使用。
【請求項１２】
多角形型断面を有する素材棒を延伸することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス多面体の製造方法。
【請求項１３】
素材棒のすべての側面を研摩したことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
延伸した細線を多数の細線に細断し、細断した細線を十分に支持された状態で相互に平行するように集束し、集束した細線を所望の長さに細断し、集束した細線の端をすべて一緒に研摩し、かつ集束した細線を別々に解き放つことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
延伸は、素材棒の温度をその軟化点に近い温度に上昇させ、かつこの延伸を少なくとも２段階で行う、請求項１２，１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
得られた細線を円筒、たとえばガラス円筒のなかに集束し、低融点のワックスを流して、細線を円筒のなかで一緒にする、請求項１２，１３または１４に記載の方法。
【請求項１７】
多角形型断面を有する素材棒を加熱し延伸する手段、延伸された細線を細断する手段、細線を集束する手段、集束された細線を切断する手段、及び、集束され切断された細線の端部を研摩する手段を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス多面体の製造装置。
【請求項１８】
加熱手段が、低電圧でジュール効果によって加熱されるリングであり、このリングが素材棒の移動を許容する機械系と結合している、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
延伸手段が、駆動される２本のベルトである、請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
ベルトがガラスの上を滑らない材料製である、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に、２枚のガラスのような材料の薄片の間に空間を保持するスペーサとして、使用することができるガラス多面体に関する。さらに特定すれば、本発明は、２枚のガラス薄片の全面の上に、一般に１mm未満の空間を隔てた2 枚のガラス薄片の集合体を製造することができるスペーサに関する。
【０００２】
このようなガラス片の系は、特に映像化型スクリーン、たとえばプラズマ・スクリーン、マイクロポイント・スクリーン、エレクトロルミネセンス・スクリーンなどに関する技術を実現するために使用される。実際、２枚のガラス薄片の間に空間を設けることができるスクリーンを製造するには、制限された空間を保持する必要がある。
【０００３】
この型のスクリーン、および特にガラス薄片の外面は、観察者から見て、透過性を示す。従って空間を保持するスペーサは、できるだけ見えないことが必要である。
【０００４】
【従来の技術】
実際に周知の解決方法は、特にガラス繊維で球形または円柱形として、ガラススペーサを製造する。このスペーサは、一般にできるだけ見えないように研摩する。
【０００５】
このスペーサは、工業的製造が容易なように見えるが、その使用は安定性に問題がある。実際に、取付けのとき、またはその後に、丸形のために回転することがある。
【０００６】
この問題を解決するために、スペーサを、同様にガラス繊維で製造するが、断面を直角型にすることが考案された。
このスペーサはガラス薄片との接触面によって、安定性が改良されるが、これに反して、この直角型の断面を有するスペーサは、角がガラス薄片に損傷を与える。ところで、映像化型スクリーンを製造するには、一般にガラス薄片が予め沈着させた層を有する。
【０００７】
スペーサの角は、特に滑るときに危険である。これはガラス薄片の上に沈着させた層を損傷し、またガラス薄片に擦り傷を付ける。
その他、このスペーサは製造するにも不便である。これは一般に機械加工によって製造されるが、断面の寸法の規則性を保つことができない。
【０００８】
また、光学的透過性を改良するために、スペーサのすべての面を研摩する。側面は、多少とも容易に研摩できるが、断面に対応する端面の研摩は、極めて困難であり、スペーサを１個ずつ研摩するので、製造コストが極めて重要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特にスペーサとして使用することができ、前述の不便を解消し、特に他の要素に損傷を与えず、かつ使用時において光学的に準透明性を示すガラス多面体を製造することである。
また本発明の目的は、コストが低く、かつ正確な寸法を有するガラス多面体の製造方法である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、特に、対向する面に沈着させた層を有することができる２枚のガラス薄片を隔離するためのスペーサとして使用することができ、かつ側の寸法が１mm未満であり、角が丸くて、その曲率半径が１０μｍ未満、好ましくは２〜４μｍである実質的に多角形の断面を有するガラス多面体によって達成することができる。
【００１１】
多面体の寸法は、１つの側が他の側より大きいことが有利であり、少なくとも１０倍が好ましい。
スペーサの断面は平行四辺形に近い形が好ましい。断面は、実質的に正方形であることがさらに好ましい。
【００１２】
断面の側の寸法は、３０μｍ〜１mmが有利であり、５０〜２００μｍが好ましい。この多面体は、スペーサとして取付けおよび使用するために、実質的に立方体であることができる。
【００１３】
【作用】
このスペーサは、寸法の許容度が１μｍ未満であって、良好な規則性を有することが有利である。
このようなスペーサは、２枚のガラス薄片の間に安定した空間を保持することができる。
【００１４】
実際に、２枚のガラス薄片とスペーサとは、平面によって接触する。さらに、角が丸くて曲率半径が１０μｍ未満である。そのため、スペーサは全体の形が多面体型を保持することができ、スペーサとガラス薄片との間で平面接触することができる。
さらに、角が丸いので、ガラス薄片の表面、さらにその上に沈着させた層を損傷する危険は、全く解消することができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様として、スペーサは全部または幾つかの面を研摩しておく。
こうすることによって、２枚のガラス薄片の隔離にスペーサを使用したときに、スペーサが見える程度は極めて僅かである。
さらに、多角形断面を有するこのスペーサは、「角が丸い」、そのため、側に角を有しないので、見え難さに役立っている。
【００１６】
このスペーサは、フィルタを形成するガラス薄片の屈折率と同一の屈折率を有するガラスで製造することが有利である。
さらに、気泡を有しない光学的品質のガラスを選ぶことが有利である。
【００１７】
本発明は、また特にスペーサとして使用するガラス多面体の製造方法を提案する。この方法は、多くの工程を含む。まず、得ようとする断面と殆ど相似形であって、実質的に同一形の断面を有するガラスの素材棒を延伸する。この素材棒は、所望の断面を得るように加工するのに十分な極めて正確な寸法を有する。さらに、素材棒は側面を予め研摩しておく。
【００１８】
この延伸工程は、素材棒を軟化点に近い温度に加熱し、いわゆる延伸を、少なくとも２段階で行う。
スペーサとして使用するのに必要な寸法は、素材棒を少なくとも２段階で延伸するようにし、素材棒の断面の側の寸法を１〜数十mm程度とすることが好ましい。こうして素材棒は容易に加工することができる。
【００１９】
素材棒を延伸して得られた細線は、素材棒の断面の形に、殆ど相似形の比率で類似した断面を示し、その側面は研摩された状態を保持する。
なお、この研摩された状態は、高温度で通過させて保持し、いわゆる「加熱研摩」された状態となる。この現象は、素材棒の側面を研摩するのではなく、「仕上げ研摩」の状態とするために使用することができる。
【００２０】
延伸された細線は、次に多数の細線に細断し、新たに延伸することによって、所望のスペーサの断面を有し、常々側面が研摩された状態を保持する細線にする。
この細線は、相互に平行に集束し、好ましくは特にガラス円筒のなかで集束して、低融点のワックスで固着する。
【００２１】
集束した細線は、次に所望の長さに細断して所定のスペーサの形とする。
この長さにしたスペーサ（すなわち細線）の集束は、両端を研摩する。こうして、スペーサは全部の面を研摩する。さらに、もし細断が極めて正確でないときは、この研摩時にスペーサの長さを調整することができる。
【００２２】
次に、スペーサを１本ずつに解き放つ。これは特にワックスの溶融または化学的溶解によって行う。
前述の方法は、寸法が正確であって、かつ安価なスペーサを得ることができる。実際、作業者によって手作業で行われる操作は、極めて限定される。これは、一方において、製造コストを低下させ、他方において、寸法を規定する作業を手作業でなく、正確かつ規則的に行う。
【００２３】
本発明は、また、この方法を実施する装置に関する。
多角形の側が１mm未満である多面体のガラスを製造する装置は、加熱手段、延伸手段、および細断、研摩手段を含む。
【００２４】
本発明の実施態様によれば、加熱手段は、低電圧のジュール効果によって加熱されるリングであり、リングのなかで素材棒から細線を引出すことができる機械系に結合している。これは素材棒の温度を正確に制御することができる。
【００２５】
延伸手段は、好ましくは、駆動される２本のベルトの集合体からなり、ベルトは、ガラスの上を滑らない材料から作ることが有利である。特にシリコーンから作ることができる。
【００２６】
【実施例】
本発明の他の詳細および有利な特徴は、図１および２を参照して説明する本発明の実施例の記載によって明らかになる。
【００２７】
多角形型の断面を有する素材棒を支持体に固定する。素材棒は、予め用意しておく、すなわち延伸した後に、スペーサとして得られる断面に、殆ど相似形であって、実質的にこれと対応する断面に加工しておく。さらに、すべての側面を研摩しておく。
【００２８】
支持体２は、図に軸３を示す機械系に結合されている。この機械系は、たとえば無限ネジであり、素材棒を垂直に降下させるので、これを加熱リング４に通過させることができる。この加熱リング４は低電圧のジュール熱で加熱する。この加熱系は±０．１℃に調整することができる。これは素材棒の温度を、所望の温度に極めて正確に上昇させることができる。
【００２９】
加熱リングは、絶縁用耐火材５で囲み、加熱リングの高さは約７０mmである。この加熱装置の下方、約５００mmの距離に、素材棒を延伸する装置６をおき、この装置は駆動される２本のベルトからなる。このベルトの駆動力によって素材棒を延伸する。
【００３０】
ベルトは、ガラスの上を滑らずに、規則的に延伸することができる材料から作る、たとえばシリコーンとする。
ベルトと延伸される素材棒とが接触する領域の長さは約１００mmである。
【００３１】
他方、図１に示さない要素が、ベルトに横方向の圧力を加えて、延伸を行う。この要素は、たとえば、調節可能な圧力を有する小型の万力である。
図１に示す装置は、素材棒を延伸して、スペーサを製造することができる。
【００３２】
この延伸方法によって、殆ど同一の形状を保持することができる、すなわち素材棒と、延伸した細線との間で実質的に同一の断面形状を有し、これらの間が相似形となるようにする。
【００３３】
延伸は、単一段階でも行うことができるが、少なくとも２段階とすることが有利である。実際、断面の寸法が１０mm程度の素材棒を使用して延伸を始めることが好ましい。この寸法は素材棒の加工が容易である。スペーサに所望な最終の寸法は数十μｍ程度である。スペーサの最終の寸法に直接通過させる延伸は極めて重要であろう。
【００３４】
しかし、寸法がmm程度である中間状態を通過させることが好ましい。最初の延伸において、延伸した細線は、２本のベルトの間を通過した後に、多数の要素に細断する。この要素は、次に同一の方法によって延伸する。得られた要素は、所望の断面を有する。この要素は軟いので、延伸装置の下方で巻いた形になる。
【００３５】
図２は、２回延伸後の細線の３つの異なる形状を示す。
形状９は、断面が正方形な所望の形状に対応し、所望でない形状１０および１１は、同一の素材棒から得たものであるが、操作条件が相違する。形状１０は、特にリング４の極めて低い温度に対応し、形状１１は極めて高い温度に対応する。
【００３６】
多様なパラメータ、すなわち棒がリングを通過する速度、リングの温度、ベルトの速度および延伸された要素に加えるベルトの圧力７，８は、延伸後に素材棒に与えられた最初の形状を保持して、所望の寸法を得るように、調節する必要がある。
【００３７】
この多様なパラメータを組合せることができる特定の規則は存在しない。またこれらの値は、所定の断面の形およびその寸法の関数として変化する。
これらの値は、試験結果の図表を作ることができる取扱者によって経験的に決定することができる。
【００３８】
受面の上に巻いた形の延伸した細線は、次に作業者が回収して、多数の「細線」に細断する。この細線をガラス管に入れ、ワックスを流して細線を相互に整然と固着する。
このワックスは、たとえば、６０〜７０℃程度の低融点の光学的樹脂である。
【００３９】
冷却後、ワックスによって保持された細線を入れたガラス管で形成された集合体は、たとえば糸鋸で薄切りに細断する。ガラス管の薄切りの厚さは、スペーサの所望の長さに対応する。これは一般に他の寸法より大きく、たとえば１０倍の大きさである。
【００４０】
薄切りの両面を研摩する。この研摩によって薄切りに含まれる細線の両端を研摩することができる。これらの技術は、極めて有利である。すなわち、一方において細線の長さを正確に調整し、他方において、細線の端を１つずつ研摩せずに、全部を集めて研摩することができる。
【００４１】
研摩した後に、作業者は全体の温度を上げてワックスを溶融するか、または溶剤によって化学的に溶解し、フィルタによって細線を回収する。
作業者には、この細線すなわちスペーサを調整する作業の他に他の作業はない。
【００４２】
本発明の方法を実施する上記の装置は、特に、プラズマ・スクリーン用の２枚のガラス薄片を隔離するために使用するスペーサを製造することができる。
さらに、本発明によって、寸法が極めて良好な規則性を有するスペーサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の略図である。
【図２】本発明によって製造したスペーサの略断面図である。
【符号の説明】
１…素材棒
２…支持体
３…軸
４…加熱リング
５…断熱用耐火材
７，８…側面を加圧する力
９…所望の断面
１０，１１…望ましくない断面
【図１】
0003660371.tif 000002
【図２】
0003660371.tif 000003