(57)【要約】【課題】  ガラス基板の熱処理温度域で繰返し使用しても反り変形が発生しにくいガラス基板熱処理用セッターを提供することを目的とする。【解決手段】  ガラス基板熱処理用セッターは、板状の結晶化ガラスからなり、一方の面にガラス基板を載置して熱処理するためのガラス基板熱処理用セッターにおいて、結晶化ガラスがＫ2Ｏを０．８〜４質量％、Ｎａ2Ｏを０．５〜４質量％含有することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の結晶化ガラスからなり、一方の面にガラス基板を載置して熱処理するためのガラス基板熱処理用セッターにおいて、結晶化ガラスがＫ2Ｏを０．８〜４質量％、Ｎａ2Ｏを０．５〜４質量％含有することを特徴とするガラス基板熱処理用セッター。
【請求項２】
結晶化ガラスが、結晶相としてβ−ユークリプタイト、β−スポジュメン、β−石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体を含有するＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板熱処理用セッター。
【請求項３】
結晶相が、Ｋ及びＮａを含有する結晶を含まないことを特徴とする請求項２に記載のガラス基板熱処理用セッター。
【請求項４】
結晶化ガラスがＬｉ2Ｏを１〜６質量％含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス基板熱処理用セッター。
【請求項５】
ガラス基板が、ＰＤＰ用ガラス基板であり、Ｋ2Ｏを３〜１５質量％含有するガラスからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス基板熱処理用セッター。
【請求項６】
ガラス基板が、Ｎａ2Ｏを１．５〜１５質量％含有するガラスからなることを特徴とする請求項５に記載のガラス基板熱処理用セッター。
【請求項７】
ガラス基板を載置する載置面の面積が８５００ｃｍ2以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガラス基板熱処理用セッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型のガラス基板熱処理用セッターに関し、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す）等に使用される大型のガラス基板を、載置面に直接載置して加熱炉に導入する平板状のガラス基板熱処理用セッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示デバイスの多様化が進む中で、ＣＲＴに替わって大画面の平面ディスプレイが表示デバイスの主流になりつつある。その代表格であるＰＤＰは、前面と背面とに２枚のガラス基板を対向配置し、上下を両ガラス基板で、側方を隔壁で挟まれた１００〜１５０μｍのセルにＨｅ、Ｎｅ等の希ガスを封じ込め電圧の印加によりガス放電させて文字や画像を表示するもので、表示画面の大きさに比して薄型であることを特徴とする。例えば、表示画面が４２インチのＰＤＰモジュールは、縦５２０ｍｍ、横９２０ｍｍ、奥行５０ｍｍ程度の矩形のパネルである。
【０００３】
ＰＤＰ用ガラス基板には、一般に厚さ３ｍｍ弱の平板状のソーダライム系ガラスや高歪点ガラスが用いられ、このガラス基板の上に電極、誘電体、蛍光体等を形成するためにペーストが塗布される。塗布されたペーストをガラス基板に定着させるために、ガラス基板は熱処理用セッター上に載置され、ローラーハースキルン等の加熱炉において４５０〜６５０℃の温度域で熱処理が施される。
【０００４】
このガラス基板熱処理用セッターとして、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｐ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2を主成分とし、熱膨張係数が１５×１０-7／Ｋ以下の結晶化ガラスからなり、載置面の平坦度が０．３％以下であり、かつ、載置面の表面粗さがＲａ値で０．１〜１μｍの範囲にあるセッターが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、別の熱処理用セッターとして、結晶相としてβ−スポジュメン固溶体を含有するＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラス板からなり、ガラス基板を載置する面の表面積が１４０００ｃｍ2以上であるセッターが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１４５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９２２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１、２に記載の熱処理用セッターは、ガラス基板の熱処理温度域で繰返し使用すると載置面が凸になるような反り変形が生じ、使用時間と共にその反り変形が大きくなる。この反り変形が大きくなると、ガラス基板がセッターの反り変形に倣って変形してしまう。さらに、ローラーハースキルンで熱処理を行った場合、セッターをローラーで搬送する際に、セッターとローラーの接触面積が小さくなるため、正常に搬送されなくなるだけでなく、セッターがローラーに引っ掛かり、最悪の場合、ローラーやセッターが破損して焼成炉を停止しなければならなくなる事態に陥る虞があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、ガラス基板の熱処理温度域で繰返し使用しても反り変形が発生しにくいガラス基板熱処理用セッター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】
【０００８】
本発明者等は、セッターの反り変形の原因が、熱処理中に発生するガラス基板中のアルカリ成分のセッターへの拡散反応によるものであることを突き止めた。すなわち、ＰＤＰ用ガラス基板は、通常Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏを含み、それらの合量は、７〜１８質量％程度であるため、セッターの載置面に直接ガラス基板を載せて４５０〜６５０℃にした焼成炉で熱処理を行うと、ガラス基板中のＫやＮａが、ガラス基板と密着したセッターへ拡散する。そのため、セッターの載置面での結晶組成やマトリックスガラス相組成が変化し、載置面の表面と内部とで体積差が生じて反り変形を引き起こす。
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、耐熱性を損なわない程度に、ガラス相中のＫ2Ｏ及びＮａ2Ｏの含有量を多くすることによって、ガラス基板の熱処理温度域で繰返し使用しても反り変形が発生しにくくなることを見出し、本発明として提案するものである。
【００１０】
すなわち、ガラス基板熱処理用セッターは、板状の結晶化ガラスからなり、一方の面にガラス基板を載置して熱処理するためのガラス基板熱処理用セッターにおいて、結晶化ガラスがＫ2Ｏを０．８〜４質量％、Ｎａ2Ｏを０．５〜４質量％含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガラス基板熱処理用セッターは、上記のように構成したので、ガラス基板の熱処理温度域で繰返し使用しても反り変形が発生しにくくなる。すなわち、Ｋ2Ｏが０．８質量％よりも少ない又はＮａ2Ｏが０．５質量％よりも少ないと、セッターとガラス基板のＫ2ＯやＮａ2Ｏの濃度差が大きくなるため、ガラス基板中のＫやＮａが、ガラス基板と密着したセッターへ拡散しやすくなり、セッター表面近傍の結晶相やガラス相の組成が変化して、セッターの表面近傍と内部とで体積差が大きくなるからである。また、Ｋ2Ｏが４質量％よりも多い又はＮａ2Ｏが４質量％よりも多いと、セッターの耐熱性が低くなることによる変形や反りが発生しやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなって、耐熱衝撃性が低くなる。Ｋ2Ｏの好ましい範囲は１〜３．５質量％であり、Ｎａ２Ｏの好ましい範囲は、０．８〜３質量％である。
【００１２】
上記した構成において、熱処理用セッターがＬｉを含有する場合、具体的には結晶化ガラスが、結晶相としてβ−ユークリプタイト、β−スポジュメン、β−石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体を含有するＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスである場合、Ｋ2Ｏが０．８質量％よりも少なく、Ｎａ2Ｏが０．５質量％よりも少ないと、セッター中のＬｉとガラス基板中のＫやＮａとのイオン交換反応により、ガラス基板からセッター中へのＫやＮａの拡散が増大するため、より一層反り変形が大きくなる。従って、Ｌｉを含む材料からなるセッターのＫ2ＯやＮａ2Ｏ量を多くすれば、イオン交換反応を防止でき、セッターの反り変形を抑制する効果が大きいものとなる。
【００１３】
また、結晶相が、ＮａやＫを含有する結晶（例えば、ＮａＡｌＳｉＯ4、ＫＡｌＳｉＯ4、ＫＡｌＳｉ2Ｏ6、ＫＮａ3（ＡｌＳｉＯ4）4等）を含まないことが好ましい。ガラス基板中のＮａやＫがセッター中に拡散する場合、ＮａやＫは、主に結晶化ガラスのマトリックススガラス相へ拡散するが、このようにすれば、ガラス基板中のＮａやＫがセッター中に拡散しにくくなる。すなわち、ＮａやＫを含有する結晶が析出しなければ、マトリックスガラス相中のＮａやＫが結晶成分として使われず、マトリックスガラス相中のＮａやＫ量を維持することができるため、ガラス基板とセッターとのＮａやＫの濃度差がつきにくいからである。
【００１４】
上記した構成において、結晶化ガラスがＬｉ2Ｏを１〜６質量％含有することが好ましい。Ｌｉ2Ｏ含有量は、ガラス基板の熱処理時のイオン交換反応を抑制するために、少なければ少ないほど良く、具体的には６質量％以下であることが好ましいが、急加熱・急冷却による破損がないようにするために、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の低膨張結晶又は負膨張結晶を多く析出させ、セッターの熱膨張係数が２５×１０-7×／Ｋ以下とする必要があることから、Ｌｉ2Ｏの含有量は１質量％以上必要である。
【００１５】
また、ガラス基板が、ＰＤＰ用ガラス基板であり、Ｋ2Ｏを３質量％以上及びＮａ2Ｏを１．５％以上含有するガラスからなる場合、Ｋ2Ｏが０．８質量％よりも少なく、Ｎａ2Ｏが０．５質量％より少ないと、ガラス基板とセッターとのＫ2ＯやＮａ2Ｏの濃度差が大きくなるため、ガラス基板からセッター中へのＫやＮａの拡散が増大し、より一層反り変形が大きくなる。従って、セッターのＮａ2ＯやＫ2Ｏ量を多くすれば、セッターの反り変形を抑制する効果が大きいものとなる。尚、ＰＤＰ用ガラス基板のＮａ2Ｏ及びＫ2Ｏは、それらの含有量が多すぎると歪点が低くなりすぎるため、共に最大でも１８質量％に制限される。
【００１６】
また、ガラス基板を載置する載置面の面積が８５００ｃｍ2以上であるような大型のセッターの場合、特に反り変形が大きくなるため、上記したように、Ｋ2Ｏを０．８〜４質量％含有し、Ｎａ2Ｏを０．５〜４質量％含有することが好ましい。また、ガラス基板の肉厚が２ｍｍ以下の場合にも、熱処理時のセッターの変形に倣って、ガラス基板の反り変形がより発生しやすいため、上記した構成にすることによる効果が一層大きくなる。
【００１７】
また、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、質量百分率で、Ｌｉ2Ｏ  １〜６％、Ａｌ2Ｏ3  １５〜３０％、ＳｉＯ2  ５０〜７０％、ＴｉＯ2＋ＺｒＯ2  ２．５〜６％、Ｎａ2Ｏ  ０．５〜４％、Ｋ2Ｏ  ０．８〜４％含有するように、溶融法で作製した結晶性ガラス板を７００〜１１００℃で２〜１０時間熱処理することにより作製する。
【００１８】
好ましい結晶化ガラス（結晶性ガラス）は、質量百分率で、ＳｉＯ2  ５０〜７０％、Ａｌ2Ｏ3  １５〜３０％、Ｌｉ2Ｏ  １〜６％、ＺｎＯ  ０〜２％、ＢａＯ  ０〜３％、ＴｉＯ2  １〜５％、ＺｒＯ2  ０．５〜４％、Ｐ2Ｏ5  ０〜６％、ＭｇＯ  ０〜２％、Ｎａ2Ｏ  ０．５〜４％、Ｋ2Ｏ  ０．８〜４％の組成を有し、熱処理すると主結晶としてβー石英固溶体（βーユークリプタイト固溶体）又はβースポジュメン固溶体を析出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明のガラス基板熱処理用セッターを、実施例を用いて詳細に説明する。
【００２０】
表１は、本発明の実施例１、２及び比較例１、２を示す。
【００２１】
【表１】
2008030978.tif 000002
【００２２】
実施例１、２及び比較例１、２の結晶化ガラスは、表１に示す組成となるようにバッチを調合し、１６５０℃で２０時間溶融した後、成形した板状の原ガラスを表１に記載の焼成条件で焼成することによって得られた。
【００２３】
結晶化ガラス中の析出結晶相の同定は、Ｘ線回折装置（リガク社製）を用いて行った。
【００２４】
反り変形は、１２５０×７００×５ｍｍ（載置面の面積：８７５０ｃｍ2）のサイズのセッターの載置面の略中央部に、１０００×５６０×２．８ｍｍのサイズのＰＤＰ用高歪点ガラス（日本電気硝子株式会社製ＰＰ−８、Ｎａ2Ｏ：５質量％、Ｋ2Ｏ：１０質量％含有）を載置し、６００℃で２週間加熱した後、セッターの載置面形状を、３次元形状測定装置を用いて測定し、最高部と最低部との高低差で評価した。
【００２５】
表１からわかるように、実施例１、２は、いずれも反り変形が発生しなかった。それに対し、比較例１、２は、いずれも反り変形が発生した。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明したように、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、ＰＤＰだけでなく、液晶ディスプレイ、ＦＥＤ等のフラットパネルディスプレイに使用されるガラス基板の熱処理用セッターとして好適である。