(57)【要約】      （修正有）【課題】スペーサフリー構造のＦＥＤにおいて、フロントガラスに大きな強化圧縮応力を付与して薄肉・軽量化すること、及び熱収縮率を許容限界内に抑制することによりディスプレイとして組み立てた際の画質劣化を最小限に維持することの両立を目的とする。【解決手段】フロントガラスのひずみ点をＴＳＦ、リアガラスのひずみ点をＴＳＲとするとき、４６０℃≦ＴＳＦ≦５０５℃及び５５０℃≦ＴＳＲ＜６００℃を満足し、外囲器内部を真空にしたときに発生する引張り応力が最大になる前記フェース部外表面上の位置における強化圧縮応力値をσｓ、フェース部外表面の中央における強化圧縮応力値をσｃとするとき、５０ＭＰａ≦｜σｓ｜≦１００ＭＰａ及び０．４≦｜σｃ｜／｜σｓ｜≦０．５を満足するＦＥＤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するフェース部と該フェース部の周縁から屈曲して延在するスカート部を有するフロントガラスと、表面にエミッタが配設された平板状のリアガラスとが気密封着された外囲器を備え、
前記フロントガラスのひずみ点をＴＳＦ、リアガラスのひずみ点をＴＳＲとするとき、関係式４６０℃≦ＴＳＦ≦５０５℃及び５５０℃≦ＴＳＲ＜６００℃を満足し、
外囲器内部を真空にしたときに発生する引張り応力が最大になる前記フェース部外表面上の位置における強化圧縮応力値をσｓ、フェース部外表面の中央における強化圧縮応力値をσｃとするとき、関係式５０ＭＰａ≦｜σｓ｜≦１００ＭＰａ及び０．４≦｜σｃ｜／｜σｓ｜≦０．５を満足するものであることを特徴とするフィールドエミッションディスプレイ。
【請求項２】
画像を表示するフェース部と該フェース部の周縁から屈曲して延在するスカート部を有し、ひずみ点ＴＳＦが４６０℃≦ＴＳＦ≦５０５℃であり、外囲器内部を真空にした際に発生する引張り応力が最大になる前記フェース部上の位置における強化圧縮応力値をσｓ、フェース部の外表面中央における強化圧縮応力値をσｃとするとき、５０ＭＰａ≦｜σｓ｜≦１００ＭＰａ及び０．４≦｜σｃ｜／｜σｓ｜≦０．５を満足するフロントガラスのスカート部の端面に封着材を塗布し、
前記フロントガラスを、表面にエミッタが配設され、ひずみ点をＴＳＲが５５０℃≦ＴＳＲ＜６００℃である平板状のリアガラスに貼り合わせた後、
３５０℃以上、３７０℃以下の温度で加熱して前記封着材を硬化せしめ、前記フロントガラス及びリアガラスとを封着することを特徴とするフィールドエミッションディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高真空下で作動する電子放出源を備え、軽量化されたフィールドエミッションディスプレイ（以下、「ＦＥＤ」という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン放送受像装置（以下、「テレビ」という。）として、陰極線管を用いたテレビに替わり液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）やプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という）等の平板ディスプレイ（フラットパネルディスプレイ。以下、「ＦＰＤ」という。）に対する需要が高まっている。また、前記のＬＣＤやＰＤＰ以外のＦＰＤとしてはＦＥＤが知られている。前記のＦＥＤは、ＬＣＤ、ＰＤＰ及び陰極線管（以下、「ＣＲＴ」という。）に比べて消費電力が小さく、かつＬＣＤ等に比べて高輝度であり視野角が広く動画表示に優れているのが特徴で、一般家庭への普及が期待されている。
【０００３】
ＦＥＤは、画素ごとに複数の極微小なエミッタ（冷陰極素子）が対向配置され、ＣＲＴと同様に真空中でエミッタから蛍光体へ向け電子線を放出して画像を形成する画像表示装置である。エミッタを画素ごとに独立して駆動するＦＥＤは、ＣＲＴと異なり電子ビームを広角度で走査させる必要がないため、ＣＲＴよりもはるかに奥行きが薄くかつ平坦な画像表示面を形成できる。このような画像表示装置は、例えば特開平７−２３０７７６号公報（特許文献１）等に開示されている。
【０００４】
従来のＦＥＤは、内部に大気圧に耐え得るための支持構造と間隙保持部材としての役割を持つ複数のスペーサを配置し、蛍光体が塗布されたフロントガラスと、電子を放出するためのエミッタを有するリアガラスとが、側壁を形成する略矩形状の外枠を介して接合されている。すなわち、ＦＥＤの外囲器はフロントガラス、リアガラス及び外枠からなっており、各部材は封着剤を用いて気密封着されている。前記のフロントガラスとリアガラスとは、複数のスペーサを介し対向している。
【０００５】
前記外囲器の内部空間、すなわち対向するフロントガラスとリアガラスとの間の空間は典型的には１０−３〜１０−７Ｐａの高真空状態であり、リアガラス上のエミッタから前記空間中に放出された電子がフロントガラスの内面に形成された蛍光体に衝突して励起発光させる。その結果、画素が発色し画像が形成される。
【０００６】
ＦＥＤのエミッタとしては、Ｓｐｉｎｄｔ型、カーボンナノチューブ等数多くが提案されている。最近、前記カーボンナノチューブを用いたエミッタの場合のように、エミッタや電極構造は、高温下でのＣＶＤ法によりリアガラス上に形成される技術が用いられている。かかる工程内において、リアガラスは５５０℃から５８０℃程度の高温となるため、ガラスの熱変形、熱収縮、及び熱的損傷を防止する必要がある。
【０００７】
一方、フロントガラス上に画素や電極を形成する工程では、蛍光体形成の際に用いる有機溶媒を熱分解するために熱処理が施されるが、その温度は高々３５０℃程度である。また、フロントガラス及びリアガラス、又はフロントガラス及び外枠は、半田ガラスを用いて４４０℃〜４５０℃で封着されるのが一般的である。
【０００８】
さらには、封着後の排気工程においても、表面吸着ガスを十分脱離させることが可能な温度で熱処理を施す。そのときの温度は３００℃から３７０℃程度までの範囲である。すなわち、全プロセスを通してもフロントガラスはリアガラスの熱処理における最高温度よりかなり低温で処理されている。
【０００９】
言い換えると、フロントガラスとリアガラスとを比較した場合、高温で熱処理が施されるリアガラスの方が、フロントガラスよりも大きな熱収縮が生じる。したがって、画素が形成されたフロントガラスと、エミッタが配設されたリアガラスとを封着して外囲器を組み立てた後に、両ガラス間の熱収縮率の差異に起因して対向している画素とエミッタの相対的な位置関係にずれを生じる。
【００１０】
そして、前記のずれの結果としてエミッタから放出された電子線が所定画素以外の位置を発光させ、画像の品質上致命的な色純度不良（以下、色ずれ）の発生を招く懸念がある。なお、本発明において単に「位置ずれ」と言う場合は、フロントガラスとリアガラスとの熱収縮率の差異に起因して生じる、対向する画素とエミッタとの相対的な位置ずれをいう。
【００１１】
一般的に、前記の熱処理がより高温で行われるほどガラスの熱収縮はより大きくなり無視できなくなる。特に、ガラスのひずみ点以上の熱処理では実用性を損なう。ガラスのひずみ点は、当該ガラスの粘度ηが、１０１４．６Ｐａ・Ｓを示す温度として定義されており、ひずみ点以下では、実質的にガラスが粘性流動を起こさない状態である。
【００１２】
例えば、単純マトリクスＬＣＤやＣＲＴに用いられているガラスのひずみ点は、前記のＣＶＤ法における熱処理温度（５５０〜５８０℃）を大幅に下回るため、熱処理後のガラスの収縮量が大きく、これらのガラス（単純マトリクスＬＣＤやＣＲＴ用のガラス）をＦＥＤのリアガラスに用いることは不適切である。
【００１３】
これに対して、高ひずみ点ガラスは、前記のように高温処理を経ても低ひずみ点ガラスに比較し熱収縮率が小さい利点を有している。このことから、リアガラスにはひずみ点が前記のＣＶＤ法における熱処理温度（５５０〜５８０℃）と同程度か、又は少し高め（５７０℃〜６００℃）の温度範囲にある高ひずみ点ガラスを用いている。また、従来、熱収縮上比較的有利なことや、利便性、線熱膨張係数の整合性も考慮して、フロントガラスにもリアガラスと同じ高ひずみ点ガラスを用いてきた。
【００１４】
しかし、リアガラスにおけるエミッタ形成プロセスでの処理温度と、フロントガラスにおける画素形成プロセスやその後の熱処理プロセスでの処理温度とを比較した場合、後者の方が低温であるため、フロントガラスの熱収縮率は比較的小さい。したがって、たとえフロントガラスとして低ひずみ点ガラスを採用してもフロントガラスとリアガラスの熱収縮率の差が許容範囲内に収まる可能性があるにもかかわらず、十分な検討がなされていなかった。
【００１５】
他方、高ひずみ点ガラスを製造する場合、低ひずみ点ガラスに比べてガラスの溶融温度が高くなることから、ガラスの溶解に必要な熱量が増加するだけでなく、種々のガラス欠点を派生させ、加えてガラス溶解窯の炉壁に用いる耐熱煉瓦の熱的損傷が著しくなり、溶解窯の寿命を短くする問題がある。
【００１６】
図１のようなＦＥＤの構造の場合、フロントガラスは略開口状の箱のような三次元形状となるため、フロントガラスの製法としてはフロート法等の従来の平板ガラスの製法よりもプレス成型法が適している。プレス成型法は、数種類の金型を用いて金型内に充填した高温のガラス塊（ゴブ）を押圧して成型する方法である。
【００１７】
前記プレス成型法は、成型開始時から成型終了時にかけてガラスを冷却しながら成型する方法であって、一般的に成型開始時の粘度はおよそ１０．４５〜１０７Ｐａ・ｓであり、成型終了時の粘度は１０９〜１０１２．５Ｐａ・ｓ程度である。すなわち、ガラスが冷却されて凝固する過程での粘度上昇によってガラスの形状を固定することが成型工程の本質である。
【００１８】
フロントガラスとして前記高ひずみ点ガラスを用いる場合にも適度な粘度でプレス成型を行う必要があるが、その作業温度の範囲は低ひずみ点ガラスに比べて必然的に高くなる。また、より高温でプレス成型することにより、金型の表面が磨耗して、寿命が著しく短くなる問題を生じる。さらには、ガラスと金型とが固着しやすくなる問題も生じる。すなわち、プレス成型法によってガラス成型体を製造する上では、ガラスのひずみ点は極力低いことが好ましい。仮に、溶融温度を高めることなくひずみ点を高めようとすると、成型作業のための適正な温度範囲を設定できず、組成設計が著しく困難になる問題がある。
【００１９】
また、フロントガラスを風冷強化法により強化圧縮応力を付与して高強度化する場合、急冷開始時のガラスの表面及び内部の粘度が低いほど、大きな強化圧縮応力が付与できる。したがって、高ひずみ点のフロントガラスを用いると、設備上対応可能な温度範囲が限られるために、低ひずみ点ガラスと比較して粘度が高くなり十分な強化圧縮応力が付与できない問題もある。
【００２０】
前述のように、ＦＥＤ用の外囲器の内部は高真空状態であるが、外囲器の外側から大気圧が負荷された状態においてもフロントガラスとリアガラスとの間の距離（典型的には１〜３ｍｍ）を保持する必要があるため、前述のとおり複数のスペーサがフロントガラスとリアガラスの間に介在している。しかしながら、上記のような構造のＦＥＤにおいては、スペーサを具備することによって以下のような問題が発生する。
【００２１】
第１の問題は、スペーサ表面でのチャージアップによって生じる、エミッタから放出された電子ビームの揺らぎや、スペーサ表面から放出される２次電子が他の蛍光体を発光させる表示色純度不良などの画質の劣化である。第２の問題は、スペーサ表面に集積した電荷のアーク放電がトリガーとなりエミッタを破壊すことである。
【００２２】
また、前記スペーサは、ガラス容器の外囲器の内側と外側との気圧差によって負荷された圧力に耐えうる支持構造の役割をも担っている。しかし、多数のスペーサに対し均一な圧力荷重が負荷されるように構成することは困難で、いずれかのスペーサに対し集中的に荷重が負荷される場合がある。
【００２３】
第３の問題は、前記の集中荷重が負荷されることにより、スペーサとフロントガラスとの接触面及び／又はスペーサとリアガラスとの接触面で亀裂の発生が懸念されることである。
【００２４】
第４の問題は、フロントガラスとリアガラスとの間にアスペクト比が非常に大きいスペーサを多数配置する作業自体、技術的に難度が高いことや、スペーサを多数用いるため部材点数及び組み立て工程数が増加して製造工程の煩雑化や生産性の低下に繋がることである。
【００２５】
第５の問題は、外囲器の内部を真空にする工程において狭小な空間内にスペーサが多数個あることによって排気抵抗が増加し、これによって生産性が低下することである。上記のように、フロントガラスとリアガラスとの間にスペーサを介在させることによって様々な問題を引き起こしている。このような問題を解決するため、本発明者らは欧州特許出願公開第１５６０４５１号明細書（特許文献２）に開示されるように、スペーサを用いない構造のＦＥＤ用外囲器を提案している。
【００２６】
しかし、薄いガラスで外囲器が構成され内部にスペーサを具備しないＦＥＤの場合、外囲器の内側と外側の気圧差によってフロントガラス及びリアガラスが大きく変形したりこれらのガラスが破壊したりする。すなわち、外囲器内部が前記のように高真空であるがゆえに、フロントガラスの外表面における中央の点を通り各辺に平行な２本の直交する軸（すなわち長軸及び短軸）の端部、特に短軸の端部付近において、ガラスの実用強度を大きく超える、その数倍程度の大きさの引張応力（以下真空引張応力と称す）が発生し、破壊に至る。
【００２７】
かかる破壊を防ぐためには、フロントガラス及びリアガラスを厚くするかガラスを高強度化することによって解決できることは知られている。しかし、ガラスを気圧差に耐えうる程度に厚くした場合、外囲器自体の質量が顕著に増大するという課題を有している。
【００２８】
一方、ガラス外囲器のガラスを高強度化する方法として、特開２００１−３０７６６２（特許文献３）にフェース部外表面中央よりもフェース部端部に高い圧縮応力が付与された陰極線管用ガラスパネルが開示されている。
【００２９】
しかし、従来の風冷強化法によりガラスの実用的な破壊強度の数倍以上の強化圧縮応力を付与したガラスを用いて外囲器を組み立てた場合、例えば、５０ＭＰａ程度の強化圧縮応力を付与した低ひずみ点のフロントガラスと高ひずみ点のリアガラスとを、ＦＥＤやＣＲＴ用ガラスの封着用途として広く知られているハンダガラスを用いて４４０℃で気密封着をした場合、フロントガラスの熱収縮率が実用的な許容限界とされる１００ｐｐｍを大幅に超えて実用性が損なわれる問題があった。すなわち、従来の風冷強化法により大きな強化圧縮応力を付与して軽量化することと、熱収縮率を許容限界内に抑制することとを両立することができなかった。
【００３０】
【特許文献１】特開平７−２３０７７６号公報（図１）
【特許文献２】欧州特許出願公開第１５６０．４５１号明細書（Ｃｌａｉｍ  １）
【特許文献３】特開２００１−３０７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、スペーサを使用しない構造（以下、「スペーサフリー構造」という。）のＦＥＤにおいて、フロントガラスに大きな強化圧縮応力を付与して薄肉・軽量化すること、及び熱収縮率を許容限界内に抑制することによりディスプレイとして組み立てた際の画質劣化を最小限に維持することの両立を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明は、前述の課題を解決すべくなされた発明であり、画像を表示するフェース部と該フェース部の周縁から屈曲して延在するスカート部を有するフロントガラスと、表面に電子源が配設された平板状のリアガラスとが気密封着された外囲器を備え、前記フロントガラスのひずみ点をＴＳＦ、リアガラスのひずみ点をＴＳＲとするとき、関係式４６０℃≦ＴＳＦ≦５０５℃及び５５０℃≦ＴＳＲ＜６００℃を満足し、外囲器内部を真空にしたときに発生する引張り応力が最大になる前記フェース部外表面上の位置における強化圧縮応力値をσｓ、フェース部外表面の中央における強化圧縮応力値をσｃとするとき、関係式５０ＭＰａ≦｜σｓ｜≦１００ＭＰａ及び０．４≦｜σｃ｜／｜σｓ｜≦０．５を満足するフィールドエミッションディスプレイを提供する。
【００３３】
また、画像を表示するフェース部と該フェース部の周縁から屈曲して延在するスカート部を有し、ひずみ点ＴＳＦが４６０℃≦ＴＳＦ≦５０５℃であり、外囲器内部を真空にした際に発生する引張り応力が最大になる前記フェース部上の位置における強化圧縮応力値をσｓ、フェース部の外表面中央における強化圧縮応力値をσｃとするとき、５０ＭＰａ≦｜σｓ｜≦１００ＭＰａ及び０．４≦｜σｃ｜／｜σｓ｜≦０．５を満足するフロントガラスのスカート部の端面に封着材を塗布し、前記フロントガラスを、表面に電子源が配設されひずみ点をＴＳＲが５５０℃≦ＴＳＲ＜６００℃である平板状のリアガラスに貼り合わせた後、３５０℃以上、３７０℃以下の温度で加熱して封着材を硬化せしめ、前記フロントガラス及びリアガラスとを封着するフィールドエミッションディスプレイの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のＦＥＤは、低ひずみ点を有するフロントガラスと高ひずみ点を有するリアガラスから構成されている。そのため、フロントガラスの溶解性を向上し溶解温度を低温にすることにより溶解窯の高寿命化が図れるとともに、フロントガラスが三次元形状である場合にプレス成型、及び所定の強化応力を付与することを容易にできる。
【００３５】
また、本発明のＦＥＤは、フロントガラスのフェース部の強化圧縮応力を好適に設定しているため、スペーサフリー構造を実現できるとともに、フロントガラスの薄肉軽量化を実現でき、さらに熱収縮率を許容限界内に抑制して色ずれを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態を示すＦＥＤの断面図である。図１に示すＦＥＤは、内表面に蛍光体画素（図示しない）が形成されたフロントガラス１と、電子を放出するためのエミッタ（図示しない）を有するリアガラス２とを対向配置させ、封着材を用いて気密封着される。なお、前記の封着材としてポリイミド系樹脂を主成分とするものを用いると低い温度で加熱できるため好ましい。
【００３７】
前記のフロントガラスとリアガラスは互いに異なるひずみ点を有する。具体的には、前記フロントガラスは４６０℃以上５０５℃以下のひずみ点を有する。前記フロントガラスのひずみ点が４６０℃未満では、フロントガラスとリアガラスの封着プロセスにおける熱処理の際に熱収縮率が実用的な範囲を超える問題や、熱変形によりフロントガラスが歪むという問題を生じる。
【００３８】
また、前記フロントガラスのひずみ点が５０５℃を超えると、フロントガラスの強化工程での実用的な温度範囲において強化を開始する際のガラスの粘度が高くなり、十分な強化応力が付与できないため、薄肉軽量化が困難となる。また、ガラスの溶解エネルギーの増加や、種々のガラス溶解欠点の増加、ガラス溶解温度が高温化することによる溶解窯の短命化、同様にガラス成型が高温化することによるプレス金型の短命化等生産性の低下に繋がる問題が甚だしくなる。
【００３９】
他方、前記リアガラスは、５５０℃以上６００℃以下のひずみ点を有する。リアガラスのひずみ点が５５０℃未満では、エミッタ形成などの高温プロセスで熱処理を受ける際に、熱収縮率が実用的を超える。また、リアガラスのひずみ点が６００℃を超えるとガラスの良好な溶解性が損なわれる。
【００４０】
さらに、前記フロントガラスには、外囲器内部を真空にしたときに発生する引張り応力が最大になる前記フェース部外表面上の位置（以下「最大真空引張応力発生位置」又は「ＰＶＴｍａｘ」と記載する。また、外囲器内部を真空にしたときに発生する引張り応力の最大値を「最大真空引張応力」又は「σＶＴｍａｘ」と記載する。）に５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下の強化圧縮応力を付与する。
【００４１】
図２は前記フロントガラスの平面図であり、最大真空引張応力は図２のようにパネル中央ｂを原点とし、長軸（Ｘ軸）及び短軸（Ｙ軸）を設定した場合、短軸（Ｙ軸）の端部（図中のスクリーン３の外縁に概ね相当する位置をいう。以下、端部という場合も同様。）ａが最も高い。また、長軸（Ｘ軸）の端部ｃ、短軸（Ｙ軸）の端部ａを中央として各辺に沿った領域ｄは比較的引張応力が大きい。
【００４２】
したがって、最大真空引張応力発生位置は前記ａの位置となる。前記最大真空引張応力発生位置の強化圧縮応力が５０ＭＰａ以下である場合は、フロントガラスを薄肉化した際、最大真空引張応力に耐えられず破損の原因となる。一方、最大真空引張応力発生位置の強化圧縮応力が１００ＭＰａ以上である場合、強化圧縮応力を付与するための風冷強化時に強い冷却を必要とするため、強化を開始した直後にガラス表面に発生する引張性の応力（一時歪）が大きくなり破損する可能性が高くなる。
【００４３】
すなわち、最大真空引張応力発生位置に５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下の強化圧縮応力を付与することにより、補強部材やスペーサを配設することなくガラスの破壊を防止することができる。
【００４４】
また、前記フロントガラスは、フェース部外表面の中央と比較して最大真空引張応力発生位置の強化圧縮応力が大きい。フェース部の強化圧縮応力分布をこのように制御する理由は、熱処理工程での熱収縮を最小限に抑えるためである。
【００４５】
一般に、物理強化においては、ガラス表面を冷却する強さが大きいほど、ガラス表面に残留する強化圧縮応力は大きくなることが知られている。しかしながら、ガラスをより強く冷却すると、ガラスを構成する分子配列は、再配列の時間が短くなるため平衡状態との乖離が大きくなる。通常、徐冷したガラスは分子の再配列が十分に行われているため、分子配列が密な状態になっており、急冷したガラスは分子の再配列が不十分であるため、分子配列が粗な状態になっている。したがって、急冷ガラスを、ガラスを構成する分子の再配列が可能な温度域まで熱処理を行うと、分子の再配列が生じるため熱収縮が発生する。
【００４６】
前記フロントガラスのフェース部外表面において、強化圧縮応力が大きい部分では、ガラスの内部構造がより粗な状態で固化しているため熱処理工程における分子の再配列による熱収縮量が大きい。すなわち、強化圧縮応力と熱収縮量は正の相関がある。一方、外囲器内部を真空にした際にフロントガラスのフェース部の短軸（Ｙ軸）上に生じる真空引張応力分布は図３のようになる（図中の破線が真空引張応力分布の高低を表す）。
【００４７】
つまり、軸端部では大きな引張応力が発生し中央では圧縮応力が発生する。このことから、フェース中央部には真空引張応力に対しての強化圧縮応力は必要なく熱収縮量を小さく抑えるためにはフェース部の強化圧縮応力を必要以上に高めないことが重要となる。
【００４８】
さらにフロントガラスの熱収縮量を効率よく小さく抑えるためには、フロントガラスのフェース部の最大真空引張応力発生位置の強化圧縮応力をσｓ（ＭＰａ）、中央部の強化圧縮応力をσｃ（ＭＰａ）とするとき、０．４≦｜σｃ｜／｜σｓ｜≦０．５を満足するようにする。
【００４９】
｜σｃ｜／｜σｓ｜の値が０．５を超えると熱収縮量の抑制効果が小さくなり、｜σｃ｜／｜σｓ｜の値が０．４未満であるとフロントガラスの強化工程において温度差が大きくなり、一時的な熱応力によって破損する可能性が高くなる。
【００５０】
また、さらにフロントガラスの熱収縮率を小さく抑えるために本発明の封着工程では、前記の特徴を有するフロントガラスを用い、熱処理温度を３５０℃から３７０℃とする。封着工程での熱処理温度が３７０℃を超えると熱収縮率が大きくなり画質が劣化し、３５０℃未満であると、封着後に行われる排気工程での熱処理において接着強度が低下し、破損等の原因となる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明のＦＥＤを実施例と比較例に基づいて詳細に説明する。本実施例を構成するフロントガラスは、所定のガラス原料を溶解窯に溶解し、金型にてプレス成型した後、物理強化法によって強化圧縮応力を付与したものである。本実施例を構成するリアガラスは、原料を溶解したのち、フロート法によって成形したものである。前述のように、リアガラスは低ひずみ点のガラスは用いることができないので、実施例、比較例すべてにおいて高ひずみ点ガラスを用いている。
【００５２】
なお、強化（強化圧縮応力の付与）のための熱処理は、成型し金型から取り出した後、１０秒経過したフロントガラスに対して行った。強化の開始時のフェース部（正確には最大真空引張応力発生位置、すなわち図１ａの位置）の温度は、約５６０℃であった。
【００５３】
なお、各物性値等は以下のようにして測定した。
［ひずみ点］
ＪＩＳ−Ｒ３１０３に規定されている方法により測定する。
【００５４】
［強化圧縮応力］
折原製作所社製ＢＴＰ−Ｌ（光弾性の性質を利用した表面応力計）を用いて測定する。
【００５５】
［熱収縮率］
対角軸方向の最大外径５０８ｍｍ（２０インチ）のフロントガラスを用い、島津製作所社製ＨＮＶ−２０００で付与した２つの圧痕の距離を熱処理前後に測定して熱収縮率を算出する。熱処理前の圧痕間の距離は約２３０ｍｍとし、熱処理条件は、３５０℃、３７０℃、４００℃の各温度において１時間保持した。この熱処理条件はフロントガラスとリアガラスとを封着する硬化時（焼成時）の条件にほぼ相当する。
【００５６】
［耐圧特性］
外囲器の耐圧強度が０．２５ＭＰａとなるときのフェース部の最大真空引張応力発生位置における強化圧縮応力値をσ０とするとき、前記最大真空引張応力発生位置での強化圧縮応力σｓの値が、σ０より大きければ良、小さければ不良とした。
【００５７】
［色ずれ］
色ずれの有無については、画素数が１９２０×１０８０である１０１６ｍｍ（４０インチ）のディスプレイを想定し、熱処理温度が３５０℃、３７０℃の場合において、熱収縮量が色ずれが発生しない範囲内に抑えられている例を色ずれ無しとし、色ずれが発生する範囲となっている例を色ずれ有りとした。
【００５８】
実施例１、２は、フロントガラスに低ひずみ点ガラス、リアガラスに高ひずみ点ガラスを用い、フロントガラスの強化工程にてフェース部のＸ軸端とＹ軸端をスリット型のノズルを用いて約２５℃の室温の空気により冷却した。
【００５９】
Ｘ軸端冷却用のノズル開口部は幅１ｍｍ×長さ９０ｍｍであり、開口部からガラスまでの距離は３５ｍｍとし、空気流量は実施例１では６０リットル／分、実施例２では２０リットル／分とした。Ｙ軸端冷却用のノズル開口部は幅１ｍｍ×長さ１８０ｍｍであり、開口部からガラスまでの距離は３５ｍｍ、空気流量は実施例１では１２０リットル／分、実施例２では４０リットル／分とした。
【００６０】
実施例１及び２は、ともにフロントガラスフェース部の中央の強化圧縮応力が、最大真空引張応力発生位置での強化圧縮応力に対して、０．４以上０．５以下となっている。熱収縮率については、熱処理温度が３５０℃及び３７０℃の場合には小さく、ディスプレイにした時の色ずれも無い。
【００６１】
比較例１は、フロントガラスのフェース部に均一に大きな強化圧縮応力を付与した場合の例である。最大真空引張応力発生位置の強化圧縮応力σｓは大きいので耐圧特性は問題ないが、フェース部の中央部の強化圧縮応力も大きいため、熱収縮量はいずれの熱処理温度でも大きくなってしまい色ずれ有りの判定となる。
【００６２】
比較例２は、フロントガラスに高ひずみ点ガラスを用いた例であるが、所望の強化圧縮応力を得るために必要な強化開始温度が、設備上対応可能な温度範囲外となる。
【００６３】
比較例３は、フロントガラスのフェース部に均一に小さな強化圧縮応力を付与した場合の例である。強化圧縮応力が小さいので、熱処理温度が３５０℃及び３７０℃の場合には、熱収縮率は小さく抑えられているが、最大真空引張応力発生位置での強化圧縮応力も小さいので耐圧特性が不合格となる。
【００６４】
比較例４は、フロントガラスフェース部の中央の強化圧縮応力が、最大真空引張応力発生位置での強化圧縮応力に対して、０．４以上０．５以下の範囲に入っているが、最大真空引張応力発生位置の強化圧縮応力が１００ＭＰａより大きいため、強化時に割れが発生する。
【００６５】
図４は、実施例１，２及び比較例１、３，４についての熱処理温度と熱収縮率の関係を示したグラフである。熱収縮率は前述した方法で算出した。図４から、熱収縮率は熱処理温度が高いほど大きくなり、耐圧特性が十分な実施例１，２及び比較例１，４の中では、実施例１，２の熱収縮率が小さく抑えられていることが分かる。
【００６６】
図４において、実施例１，２の熱収縮率は、熱処理温度が３７０℃までは１００ｐｐｍ以下に抑えられており、３７０℃より高い範囲では実用的な範囲を逸脱する。
【００６７】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のＦＥＤのフロントガラス及びリアガラスを示す断面図。
【図２】本発明のＦＥＤのフロントガラスを示す平面図。
【図３】本発明のＦＥＤのフロントガラスの断面及び内部を真空にしたときに発生する真空引張応力の高さを示す概略説明図。
【図４】実施例及び比較例についての熱処理温度と熱収縮率の関係を示したグラフ。
【符号の説明】
【００６９】
１：フロントガラス
２：リアガラス
３：スクリーン
４：フェース部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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