(57)【要約】【課題】ガラス定盤の歪みを効率よく確実に取り除く。【解決手段】ガラス定盤を複数枚重ねて、その両側をガラス定盤よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の平板で挟み、その際、前記複数枚重ねたガラス定盤の間に、前記耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の所定枚数毎に挿入しておき、最も外側の耐熱性の平板どうしを加圧しながらガラス定盤を加熱して、徐冷することによりガラス定盤の歪みを除去する。【選択図】図１
2006016265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラット表示パネルを製造する際の熱処理工程でフラット表示パネル用のガラス基板を載置するガラス定盤の歪み除去方法であって、
ガラス定盤を複数枚重ねて、その両側をガラス定盤よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の平板で挟み、
その際、前記複数枚重ねたガラス定盤の間に、前記耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の所定枚数毎に挿入しておき、
最も外側の耐熱性の平板どうしを加圧しながらガラス定盤を加熱して、徐冷することによりガラス定盤の歪みを除去するガラス定盤の歪み除去方法。
【請求項２】
フラット表示パネルを製造する際の熱処理工程でフラット表示パネル用のガラス基板を載置するガラス定盤の歪み除去方法であって、
ガラス定盤を複数枚重ねて、その両側をガラス定盤よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の平板で挟み、
その際、前記複数枚重ねたガラス定盤の間に、前記耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の所定枚数毎に挿入しておき、
窒素雰囲気中で最も外側の耐熱性の平板どうしを加圧しながらガラス定盤を加熱して、徐冷することによりガラス定盤の歪みを除去するガラス定盤の歪み除去方法。
【請求項３】
前記耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の所定枚数毎に挿入する工程が、前記耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の一枚毎に挿入することからなる請求項１または２記載のガラス定盤の歪み除去方法。
【請求項４】
前記耐熱性の平板が、ガラス定盤よりも小さい熱膨張係数を有する等方性黒鉛からなるカーボン定盤である請求項１または２記載のガラス定盤の歪み除去方法。
【請求項５】
前記ガラス定盤の加熱工程における加熱温度が、ガラス定盤の歪みが保証される温度よりも高い温度である請求項１または２記載のガラス定盤の歪み除去方法。
【請求項６】
ガラス定盤の歪みを除去した後、ガラス定盤に、表面粗さの仕上げを行うためのブラスト加工を施す工程をさらに備えてなる請求項１または２記載のガラス定盤の歪み除去方法。
【請求項７】
ガラス定盤の歪みを除去する前に、ガラス定盤に、歪みを除去する際にキズが付くことを防止するためのブラスト加工を施す工程をさらに備えてなる請求項１または２記載のガラス定盤の歪み除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス定盤の歪み除去方法に関し、さらに詳しくは、たとえばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のようなフラット表示パネルを製造する際の熱処理工程に用いられるガラス定盤の歪み除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰのようなフラット表示パネルを製造するラインでは、特にＡＣ型のＰＤＰを製造する場合、前面側の基板と背面側の基板に誘電体層を形成する。
この誘電体層の形成に関しては、通常は、基板にペースト状の誘電体材料を塗布し、この基板をガラス定盤の上に載置して焼成炉内に搬入し、ペースト状の誘電体材料を焼成することで、誘電体層を形成するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この誘電体層の焼成工程で用いるガラス定盤は、耐熱性のガラスで作製したものを用いるのであるが、何回も使用している内に、熱による歪みが発生する。
【０００４】
しかし、ガラス定盤に歪みが発生した場合は修正する手段がないため、この定盤を廃棄し、新品のガラス定盤に交換する必要があった。
【０００５】
なお、板ガラスの平坦化方法についは各種の方法が知られているが（例えば、特許文献１および特許文献２参照）、フラット表示パネルの熱処理工程で使用されるガラス定盤は、一枚一枚異なる歪みを有しており、このような歪みを効率良く確実に除去する方法の出現が望まれていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３１２３３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９７３号公報
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ガラス定盤の歪みを効率よく確実に取り除く方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フラット表示パネルを製造する際の熱処理工程でフラット表示パネル用のガラス基板を載置するガラス定盤の歪み除去方法であって、ガラス定盤を複数枚重ねて、その両側をガラス定盤よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の平板で挟み、その際、前記複数枚重ねたガラス定盤の間に、前記耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の所定枚数毎に挿入しておき、最も外側の耐熱性の平板どうしを加圧しながらガラス定盤を加熱して、徐冷することによりガラス定盤の歪みを除去するガラス定盤の歪み除去方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数枚のガラス定盤の歪みを一度の処理で除去することができる。また、ガラス定盤の間にガラス定盤よりも平坦度の高い耐熱性の平板を挿入しているので、複数枚のガラス定盤がそれぞれ歪みの異なるガラス定盤であっても、全てのガラス定盤の歪みを均等に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明においては、ガラス定盤を複数枚重ねて、その両側をガラス定盤よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の平板で挟む。ガラス定盤よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の平板としては、熱膨張係数の小さい材料を選定することが望ましい。この観点からは、例えば、この耐熱性の平板としては、ガラス定盤よりも小さい熱膨張係数を有する等方性黒鉛からなるカーボン定盤などを適用することができる。具体的には、この耐熱性の平板としては、等方性黒鉛で作製された、公差：ＪＩＳ  Ｂ０４０５  中級、面仕上：▽▽のカーボンプレートなどを適用することができる。
【００１１】
本発明では、複数枚重ねたガラス定盤の間に、耐熱性の平板と同様の平板をガラス定盤の所定枚数毎に挿入しておく。所定枚数としては、１枚から５枚程度を適用することができる。ガラス定盤の歪みを最もよく除去できるのは１枚であり、単位時間当たりの処理量が最も多いのは５枚であるので、歪みをどの程度除去するのかの度合いにより、適当な枚数を選択する。耐熱性の平板と同様の平板としては、実質的に耐熱性の平板と同じ材質、同じ平坦度のもので、耐熱性の平板よりも厚みが異なるものを意味する。この平板は、通常、ガラス定盤の最も外側に配置する耐熱性の平板よりも厚みの薄いものを用いる。
【００１２】
本発明では、その後、最も外側の耐熱性の平板どうしを加圧しながらガラス定盤を加熱して、徐冷することによりガラス定盤の歪みを除去する。この加圧は、特に限定されないが、段積みにした最上段の耐熱性の平板の上に重石を載せることで加圧を行う方法を採用することがコスト的に有利である。この場合、重石は、耐熱性の平板よりも耐熱性の高いものであれば、どのようなものであってもよく、例えば、金属のかたまりなどを適用することができる。
【００１３】
ガラス定盤の加熱は、特に限定されないが、積み重ねた耐熱性の平板とガラス定盤を加熱炉の中に搬入して加熱する方法を適用することができる。加熱炉としては、従来公知の各種の電気炉を適用することができる。このガラス定盤を加熱する工程は、耐熱性の平板としてカーボンプレートなどを用いる場合には、炉内を無酸素雰囲気、具体的には窒素雰囲気または水素雰囲気にすることが望ましい。
【００１４】
ガラス定盤の加熱は、所定の温度プロファイルで加熱することにより行うことが望ましい。この加熱工程における加熱温度は、ガラス定盤の歪みが保証される温度よりも高い温度で行うことが必要である。
【００１５】
本発明においては、ガラス定盤の歪みを除去した後、ガラス定盤に、表面粗さの仕上げを行うためのブラスト加工を施す工程をさらに実施してもよい。
【００１６】
また、ガラス定盤の歪みを除去する前に、ガラス定盤に、歪みを除去する際にキズが付くことを防止するためのブラスト加工を施す工程をさらに実施してもよい。
【００１７】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
【００１８】
図１は本発明のガラス定盤の歪み除去方法の一実施形態を示す説明図である。  この図において、１はガラス定盤、２はカーボンプレート、３は重石である。
ガラス定盤１は、フラット表示パネルを製造する際の熱処理工程でガラス基板を載置するためのものである。この熱処理工程とは、前面側や背面側のガラス基板に誘電体層を形成する際の焼成工程や、背面側のガラス基板に隔壁を形成する際の焼成工程などである。
【００１９】
本実施形態においては、１１枚のカーボンプレート２を積み重ね、その各カーボンプレート２の間にガラス定盤１を配置している。したがって、カーボンプレート２とガラス定盤１が互い違いに積み重ねられた状態となっている。そして、最上段のカーボンプレート２の上に重石３を配置している。カーボンプレート２の積み重ね枚数はこれに限定されず、１１枚以下であってもよいし、１１枚以上であってもよい。
【００２０】
この状態で積み重ねたまま、カーボンプレート２とガラス定盤１と重石３を加熱炉内に搬入し、所定の温度プロファイルで加熱し、その後徐冷することによりガラス定盤１の歪みを除去する。
【００２１】
本実施形態のガラス定盤１は、フラット表示パネルの製造工程での使用により、歪み、ソリ（反り）、凹凸等が発生したものである。適用するガラス定盤１は、大きさ：１２００ｍｍ×１６００ｍｍ、厚さ：５ｍｍ、表面研磨処理：Ｒｍａｘ×３−６μｍを施したものである。歪み保障温度は８５０℃である。このガラス定盤としては、例えば、日本電気硝子社製のネオセラム（登録商標）Ｎ−０またはＮ−１１のようなガラスを用いて作製したものを適用することができる。なお、ガラス定盤に代えて、通常の板ガラスを適用することも可能である。
【００２２】
カーボンプレート２は、ガラス定盤１よりも大きくかつ平坦度の高い耐熱性の定盤である。耐熱温度はガラス定盤１よりも高く、１０００℃以上である。このカーボンプレート２としては、熱膨張係数の小さい材料を選定することが重要である。カーボンプレート２は、大きさ：１３００ｍｍ×１７００ｍｍ、材質：等方性黒鉛、公差：ＪＩＳ  Ｂ０４０５  中級、面仕上：▽▽のものである。このカーボンプレートとしては、例えば、東海カーボン社製のものを適用することができる。
【００２３】
カーボンプレート２は、最下段のものは厚さ：３５〜４５ｍｍ程度、最上段のものは厚さ：２５〜３５ｍｍ程度、中段のものは厚さ：１０〜２５ｍｍ程度のものを用いる。
【００２４】
重石３は、ガラス定盤１０枚に対し３００Ｋｇ程度のものを使用する。本実施形態では３００Ｋｇとしている。材質は１０００℃程度の耐熱性のものであればどのようなものであってもよく、例えば軟鉄のような金属のかたまりを用いる。
【００２５】
図２はガラス定盤を加熱する際の加熱炉の温度プロファイルを示すグラフである。
ガラス定盤１を加熱する際には、ガラス定盤１を加熱炉内に搬入し、カーボンプレートの燃焼を防止するために炉内を窒素雰囲気にする。つまり、窒素を導入して空気をパージしながら炉内を窒素雰囲気にして加熱を行う。加熱炉としては、スタンドアロン形式のエレベータ炉と呼ばれる電気炉などを適用することができる。なお、炉内は水素雰囲気にしてもよい。この場合には、先に炉内を真空状態にして、水素を導入する。
【００２６】
加熱のプロファイルは、常温から８５０℃まで徐々に加熱して、８５０℃を８時間程度維持し、その後、加熱を停止して３５０℃まで炉内で徐冷し、３５０℃程度になったら、冷却室に移して２０℃程度になるまでさらに徐冷する。加熱温度を８５０℃とするのは、ガラス定盤１の保障温度（最高安全使用温度）が８５０℃程度であるからである。この保障温度より高い温度まで加熱することで、ガラス定盤１の歪み、ソリ、凹凸などを強制的に除去する。
【００２７】
このように、カーボンプレートを複数枚積み重ね、そのカーボンプレートの間にガラス定盤を一枚ずつは挟み込み、最上段のカーボンプレートの上に重石をのせて、ガラス定盤のソリ（歪み）が保証される温度より高い温度まで加熱して、その後徐冷することで、凹凸の大きさが違う複数枚のガラス定盤を均一に、かつ一度に平坦化することが可能となる。
【００２８】
図３は他の実施形態を示す説明図である。
本実施形態では、カーボンプレート２の間に、ガラス定盤１を複数枚重ねて挟み込んでいる。具体的には４枚ずつ重ねて挟み込んでいる。そして、最上段のカーボンプレート２の上に重石３をのせている。重石３は、ガラス定盤１０枚に対し３００Ｋｇ程度のものを使用するので、４５０Ｋｇとしている。
【００２９】
これにより、ガラス定盤の再生処理能力（単位時間当たりの処理枚数）を向上させることができる。カーボンプレート２とカーボンプレート２との間に挟み込むガラス定盤１の枚数は、ガラス定盤１の歪みを確実に除去するという観点からは、５枚程度とすることが望ましい。それ以上にすると、単位時間当たりの処理枚数は向上するが、ガラス定盤１の歪みを十分に除去できない確率が高くなる。
【００３０】
図４は実際にガラス定盤の歪みを除去した例を示す説明図である。
本例では、カーボンプレート２を４枚積み重ねた。カーボンプレートは、大きさ：１３００ｍｍ×１７００ｍｍ、材質：等方性黒鉛、公差：ＪＩＳ  Ｂ０４０５  中級、面仕上：▽▽のものを用いた。
【００３１】
カーボンプレート２は、最下段のものは厚さ：４０ｍｍ、最上段のものは厚さ：３０ｍｍ、中段のものは厚さ：２５ｍｍのものである。
【００３２】
カーボンプレート２の間には、２０枚のガラス定盤１を挟み込んだ。具体的には、最下段と下から２番目のカーボンプレート２の間には７枚のガラス定盤１を挟み込み、下から２番目と下から３番目のカーボンプレート２の間には７枚のガラス定盤１を挟み込み、下から３番目と最上段のカーボンプレート２の間には６枚のガラス定盤１を挟み込んだ。
【００３３】
このガラス定盤１は、大きさ：１２００ｍｍ×１６００ｍｍ、厚さ：５ｍｍで、表面研磨処理：Ｒｍａｘ×３−６μｍを施したものである。
重石３は３５０Ｋｇの鉄のかたまりを用いた。
【００３４】
上述のように積み重ねたカーボンプレートとガラス定盤を真空加熱炉内に搬入し、炉内を窒素雰囲気にし、図５に示すような温度プロファイルで加熱した。つまり、加熱は４０℃以下の温度から処理を開始し、５時間程度かけて温度を８５０℃まで上昇させた。そして、温度８５０℃で１０〜１１時間保持した後、加熱を停止して炉内で徐冷し、３５０℃になった時点で、真空加熱炉内から冷却室に搬送し、冷却室内で温度成り行きで３時間程度冷却した。
【００３５】
図６にガラス定盤の歪みを除去する前後の歪み量の測定結果を示す。図６（ａ）は修正前（歪み除去前）であり、図６（ｂ）は修正後（歪み除去後）である。この測定結果に示されるように、歪みの修正後では、明らかに歪みが除去されている。
【００３６】
図７はガラス定盤の歪みを除去する前後の歪み量を示したグラフである。図７（ａ）は歪み除去前であり、図７（ｂ）は歪み除去後である。グラフでは、歪みの除去前と除去後の異なりが明瞭になっている。
【００３７】
次に、上述のようにして歪みを除去したガラス定盤に対して、ガラスビーズやアルミナビーズなどの研磨材を吹き付けてブラスト加工を施し、ガラス定盤の表面粗さの仕上げを行う。
【００３８】
この処理では、歪みを除去したガラス定盤を所定の表面粗さ（Ｒｙ３〜６μｍ）に仕上げるために、下記の工程を実施する。
［第１工程］ズブラスト処理
［第２工程］高圧洗浄
［第３工程］純水による超音波洗浄
［第４工程］純水リンス
［第５工程］エアーブロー
［第６工程］乾燥（１２０℃×１時間）
【００３９】
上記においては、歪みを除去したガラス定盤に対してブラスト加工を施したが、ガラス定盤は熱処理工程で使用するため、異物が付着して突起となっていることが多い。このため、ガラス定盤どうしを重ねた時や、ガラス定盤とカーボンプレートを重ねた時にガラス定盤にキズが発生しやすい。したがって、ガラス定盤の歪みを除去する前に、ガラス定盤についた異物を、上記のようなブラスト加工により除去するようにしてもよい。
【００４０】
図８はガラス定盤の歪みを除去するための処理装置を示す説明図である。
本処理装置は、ガラス定盤台車セット部１１、加熱炉１２、制御部１３、ガラス定盤搬送部１４で構成されている。ガラス定盤搬送部１４は、ガラス定盤受け取り部１５、カーボンプレート収納部１６、ガラス定盤段積み部１７、重石収納部１６で構成されている。
【００４１】
歪みの生じたガラス定盤は、ガラス定盤台車セット部１１まで運ばれ、ガラス定盤受け取り部１５に渡される。その後、ガラス定盤段積み部１７で、カーボンプレート収納部１６に収納されたカーボンプレートと、ガラス定盤受け取り部１５で受け取られたガラス定盤が、交互に段積みされる。そして、重石収容部１８に収容された複数の重石から適切な重量の重石が選択され、その重石が最上段のカーボンプレートの上に載せられ、その状態で加熱炉１２内に搬入される。
【００４２】
加熱と徐冷が終了すると、ガラス定盤段積み部１７に搬出され、ここで重石が取り除かれて重石収容部１８に収容され、カーボンプレートが取り除かれてカーボンプレート収容部１６に収容される。ガラス定盤はガラス定盤受け取り部１５に送られ、ガラス定盤台車セット部１１に戻される。これらの制御は制御部１３にて行われる。
【００４３】
このようにして、積み重ねたカーボンプレートの間に、一枚または複数枚のガラス定盤を挟み込み、最上段のカーボンプレートの上に重石を載せて加熱炉内に搬入し、加熱後、徐冷してガラス定盤の歪みを除去することにより、複数枚のガラス定盤の歪みを一度の処理で除去することができる。また、ガラス定盤の間にカーボンプレートを挿入しているので、複数枚のガラス定盤がそれぞれ歪みの異なるガラス定盤であっても、全てのガラス定盤の歪みを均等に除去することができる。
【００４４】
なお、ガラス定盤の歪み除去はフラットパネルの製造ラインに組み入れて自動的に実行されるようにしてもよい。具体的には、焼成工程後のガラス定盤を上述の処理装置に搬送して歪み除去を自動的に処理する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。
【図２】ガラス定盤を加熱する際の温度プロファイルを示すグラフである。
【図３】他の実施形態を示す説明図である。
【図４】実際にガラス定盤の歪みを除去した例を示す説明図である。
【図５】ガラス定盤の加熱温度プロファイルを示すグラフである。
【図６】ガラス定盤の歪み量の測定結果を示す説明図である。
【図７】ガラス定盤の歪み量を示したグラフである。
【図８】ガラス定盤の歪みを除去するための処理装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ガラス定盤
２  カーボンプレート
３  重石
１１  ガラス定盤台車セット部
１２  加熱炉
１３  制御部
１４  ガラス定盤搬送部
１５  ガラス定盤受け取り部
１６  カーボンプレート収納部
１７  ガラス定盤段積み部
１６  重石収納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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