(57)【要約】【課題】板厚が十分に小さく、かつ、これを用いて得られるプラズマディスプレイパネルが高精細化に対応可能な表面を有するプラズマディスプレイ用（ＰＤＰ用）ガラス基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】板厚２．０ｍｍ以下のＰＤＰ用ガラス基板であって、少なくとも一方の主面において最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないＰＤＰ用ガラス基板および、ガラス原料を溶解する工程、溶融ガラスの気泡を除去する清澄工程、溶融ガラスを溶融金属の浴面に供給し浴面を移動させて引き上げる工程であってガラス粘度が特定の領域において溶融金属に脱気処理を施しながら行うリボン状ガラス成形工程、リボン状ガラスを徐冷した後、切断してＰＤＰ用ガラス基板を得る工程を有するＰＤＰ用ガラス基板の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚２．０ｍｍ以下のプラズマディスプレイ用ガラス基板であって、
少なくとも一方の主面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないプラズマディスプレイ用ガラス基板。
【請求項２】
板厚が１．８ｍｍ以下である請求項１記載のプラズマディスプレイ用ガラス基板。
【請求項３】
前記凸部は、幅３ｍｍ以上２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上５μｍ以下、長さ２０ｍｍ以上である請求項１または２記載のプラズマディスプレイ用ガラス基板。
【請求項４】
下記（１）〜（４）の工程を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
（１）前記プラズマディスプレイ用ガラス基板のガラス原料を溶解して溶融ガラスとする工程、
（２）前記溶融ガラスに内在する気泡を除去する清澄工程、
（３）前記清澄工程後の溶融ガラスを溶融金属の浴面に連続的に供給して、ｌｏｇηが３〜４（ただし、ηはガラス粘度［ｄＰａ・ｓｅｃ］）のリボン状ガラスとし、該リボン状ガラスを前記浴面の上流側から下流側に移動させてｌｏｇηを７〜９とした後、前記浴面から引き上げるリボン状ガラス成形工程であって、前記浴面上で前記リボン状ガラスのｌｏｇηが５〜６となる領域において前記溶融金属に脱気処理を施しながら行う成形工程、
（４）前記リボン状ガラスを徐冷してガラス板とした後、所定の大きさに切断してプラズマディスプレイ用ガラス基板を得る工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、必要に応じて「ＰＤＰ」という。）は、前面ガラス基板と背面ガラス基板が低融点封着ガラスを介して貼り合わされた構造を有している。前面ガラス基板は、その表面に透明電極、バス電極が成膜され、その上に誘電体層さらには保護膜が形成される。また、背面ガラス基板は、その表面にアドレス電極、誘電体層が形成されその上に隔壁が形成される。その後、前面ガラス基板と背面ガラス基板をそれぞれ各種電極が配設された面を内側にして対向させ電極等の位置合せを行ってから、前面ガラス基板と背面ガラス基板が気密封着される。
【０００３】
近年、特にＰＤＰの大画面化や高精細化が進んでいる。ＰＤＰの大画面化に伴い、前面ガラス基板や背面ガラス基板（以下、前面ガラス基板および／または背面ガラス基板を「ＰＤＰ用ガラス基板」ということもある。）には、軽量化すなわち薄板化が求められている。ＰＤＰ用ガラス基板は一般にフロート法で製造され（例えば、特許文献１参照）、製造上凹凸が形成されやすいフロート面に比べて凹凸のない反対側の面（トップ面）に各種電極が形成されて用いられている。しなしながら、軽量化のためにガラス基板の板厚を薄くしようとすると、ガラス基板のトップ面が、フロート面が有する製造上形成される微小な凹凸の影響を受け易くなる。
【０００４】
フロート法で製造されるＰＤＰ用ガラス基板は、表面に凹凸が殆どないトップ面に各種電極や誘電体層が形成されているが、高精細化に対応してトップ面における微小な凹凸のサイズの許容範囲が狭くなっている。そこで、これまでの板厚の条件、例えば、板厚が２．８ｍｍでは、十分に高精細化に対応できていたガラス基板であっても、さらなる薄板化、例えば、板厚が２ｍｍ以下の条件下では、高精細化に対応できない状況にあった。
【０００５】
ガラス基板の表面を研磨することで薄板化と高精細化の両立を達成しようとする試みもなされているが、工程数が増え生産性が低下するとともに、研磨後にガラス基板表面に異物が残ることで品質の低下を招く恐れがあった。
【０００６】
また、軽量化、高精細化への対応を考慮したＰＤＰ用ガラス基板としては、おもに大画面化、軽量化に伴いガラス基板の製造時に生じた熱変形や熱収縮がＰＤＰの画面全体として大きな歪みや反りを生じることを避ける目的で、前面ガラス基板と背面ガラス基板の熱膨張係数の差を小さく規定する技術が知られている。
しかしながら、薄板化に対応した板厚の小さいＰＤＰ用ガラス基板において、高精細なＰＤＰの画質に影響を与えるようなガラス基板表面に表出する微小な凹凸がなく、さらに異物混入等による品質低下のないＰＤＰ用ガラス基板は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３８１７４号公報
【特許文献２】特開２００７−２９４３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、板厚が十分に小さく、かつ、これを用いて得られるプラズマディスプレイパネルが高精細化に対応可能な表面を有するプラズマディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法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】
【０００９】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、板厚２．０ｍｍ以下のプラズマディスプレイ用ガラス基板であって、少なくとも一方の主面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないプラズマディスプレイ用ガラス基板である。
【００１０】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、上記本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板を製造する方法であって、下記（１）〜（４）の工程を有する。
（１）前記プラズマディスプレイ用ガラス基板のガラス原料を溶解して溶融ガラスとする工程、
（２）前記溶融ガラスに内在する気泡を除去する清澄工程、
（３）前記清澄工程後の溶融ガラスを溶融金属の浴面に連続的に供給して、ｌｏｇηが３〜４（ただし、ηはガラス粘度［ｄＰａ・ｓｅｃ］）のリボン状ガラスとし、該リボン状ガラスを前記浴面の上流側から下流側に移動させてｌｏｇηを７〜９とした後、前記浴面から引き上げるリボン状ガラス成形工程であって、前記浴面上で前記リボン状ガラスのｌｏｇηが５〜６となる領域において前記溶融金属に脱気処理を施しながら行う成形工程、
（４）前記リボン状ガラスを徐冷してガラス板とした後、所定の大きさに切断してプラズマディスプレイ用ガラス基板を得る工程。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、板厚が十分に小さく、かつ、これを用いて得られるプラズマディスプレイパネルが高精細化に対応可能な表面を有するプラズマディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プラズマディスプレイ用ガラス基板の表面に欠陥として表出する山脈状凸部の概観図および断面図である。
【図２】プラズマディスプレイ用ガラス基板の表面形状を検査する装置を概略的に示す図である。
【図３】本発明の製造方法の一実施形態に使用可能な製造装置におけるメタルバスを模式的に示す平面図である。
【図４】図３に示すメタルバスのＹ−Ｙ線における断面図である。
【図５】図３に示すメタルバスのリボン状ガラス引上げ位置近傍のＸ−Ｘ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、変更または変形することができる。
【００１４】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、板厚２．０ｍｍ以下のプラズマディスプレイ用ガラス基板であって、少なくとも一方の主面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないプラズマディスプレイ用ガラス基板である。
【００１５】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、板厚が２．０ｍｍ以下と十分に薄いことでＰＤＰの軽量化が可能となり、かつ、少なくとも一方の主面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないことでＰＤＰの高精細化に十分に対応可能である。
【００１６】
ＰＤＰの軽量化を達成する観点から、本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、板厚が１．８ｍｍ以下であることが好ましく、１．４ｍｍ以下がより好ましい。一方、板厚の下限は、ＰＤＰの強度の観点から１．０ｍｍが好ましく、１．２ｍｍがより好ましい。
【００１７】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板の形状、大きさは特に限定されない。形状は通常矩形である。大きさは、用いられるＰＤＰの設計により適宜選択される。具体的には、短辺が６００〜２５００ｍｍ、長辺が１０００〜３０００ｍｍの範囲が挙げられる。
【００１８】
ＰＤＰを高精細化するためには、プラズマディスプレイ用ガラス基板は、前面ガラス基板であっても、背面ガラス基板であっても電極形成面は、画質に影響を与えるような凹凸を有しないことが必須の要件とされる。通常、プラズマディスプレイ用ガラス基板はフロート法で製造され、溶融金属浴面の状態が反映され多少の凹凸を有するフロート面に比べて、画質に影響を与えるような凹凸を有しないトップ面が電極形成面に用いられている。しかしながら、上記にように板厚を薄くするとフロート面の凹凸がトップ面にまで影響をおよぼすようになり画質に影響するようになる。トップ面の凹凸を研磨により平坦化することが考えられるが、ガラス基板は研磨後、洗浄して用いられるものの表面に残留する研磨剤等がＰＤＰの品質に悪影響をおよぼすことが懸念される。さらに、研磨することにより画質に影響するような比較的大きな凹凸はなくなるが、研磨面は研磨されていないトップ面に比べて表面粗さの値が大きくなりＰＤＰ表示ムラ発生の点で好ましくない。
【００１９】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、少なくとも一方の主面が、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないことから、この主面を電極形成面とすることで高精細化を可能としている。以下、この主面を必要に応じて電極形成面という。
【００２０】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、電極形成面において原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であれば、ＰＤＰ表示ムラ発生抑制に有効である。なお、本明細書において最大表面粗さＲｚは特に断りのない限り、原子間力顕微鏡を用いて５μｍ×５μｍの測定領域において測定されるＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年）に規定される最大表面粗さＲｚをいう。また、上記電極形成面の最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であるとは、上記電極形成面の全面に亘って最大表面粗さＲｚが８ｎｍ以下であることをいう。
【００２１】
ただし、最大表面粗さＲｚの最大値は、測定面の任意の複数点を測定してその最大値を測定面全面の最大値としてもよい。
【００２２】
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板は、電極形成面上に幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しない。電極形成面にこのような山脈状の凸部を有しないことで高精細化に対応可能なＰＤＰが製造できる。
【００２３】
山脈上の凸部は、その稜線が通常ＰＤＰ用ガラス基板の短辺または長辺に平行して表出する。これはフロート法によりＰＤＰ用ガラス基板が製造される際に、溶融ガラスが溶融金属の浴面に供給されリボン状ガラスを形成した後、上流側から下流側に移動する際に溶融金属の浴面とリボン状ガラスの間に気泡が侵入することで発生すると考えられる。よって山脈上の凸部はリボン状ガラスの移動方向に平行に形成される。リボン状ガラスは溶融金属の浴面から引き上げられた後に徐冷によりガラス板とされた後にＰＤＰ用ガラス基板のサイズに切断される。山脈上の凸部の稜線が短辺に平行するが、長辺に平行するかは切断の仕方により異なる。
【００２４】
なお、溶融金属の浴面における温度は、リボン状ガラスの粘度が上流側では低く下流側では高くなるように設定されている。粘度の低い状態で溶融金属の浴面とリボン状ガラスの間に気泡が侵入するとリボン状ガラスの内部に気泡が侵入する。結果として、得られるガラス板は気泡を内包した欠陥を有する状態となるため、このような欠陥の発生を防ぐための対策は従来から取られていた。
一方、本発明において、リボン状ガラスの粘度の高い状態で溶融金属の浴面とリボン状ガラスの間に気泡が侵入するとフロート面に移動方向に平行して谷状の凹部が形成され、これに伴いトップ面には山脈上の凸部が形成されることが確認された。本発明においては、この知見をもとに、ＰＤＰ用ガラス基板において問題となる、フロート法において形成される上記ガラス板表面に表出する微細な凹凸について、後述の製造方法等によりその発生を防ぐことを可能とし、研磨等に因らずに凹凸のないＰＤＰ用ガラス基板の製造を達成したものである。
【００２５】
ここで、図１を参照しながら山脈上の凸部について説明する。
図１にＰＤＰ用ガラス基板の表面に欠陥として表出する山脈状凸部の概観図（ａ）および断面図（ｂ）を示す。山脈状凸部２は、フロート法で得られたＰＤＰ用基板である。ＰＤＰ用基板１は、製造時リボン状ガラスの粘度の高い領域で溶融金属の浴面とリボン状ガラスの間に気泡が侵入したためにフロート面１ｂに移動方向に平行して形成された谷状の凹部を有し、トップ面１ａには、２本の谷線２ｂにはさまれる稜線２ａを有する山脈状の凸部２を有する。ＰＤＰ用ガラス基板として使用される際には、通常、このトップ面１ａが電極形成面として使用される。ここで、山脈状凸部２の長さＬは、稜線２ａの両延長線上の、平坦な面から山脈状凸部２が立ち上がる点Ｅ１、Ｅ２間の距離をいう。
【００２６】
図１（ｂ）に示す断面図は、図１（ａ）に示す山脈状の凸部２のＡ−Ａ線における断面図である。Ａ−Ａ線における断面は、ＰＤＰ用ガラス基板１の主面（１ａ、１ｂ）に直交しかつ山脈状凸部２の稜線２ａに直交する面による断面である。このＡ−Ａ線における断面と２本の谷線２ｂとの交点の一方を谷点Ｖ１とし他方を谷点Ｖ２としたときの、谷点Ｖ１から谷点Ｖ２までの距離を山脈状凸部２の幅Ｗとする。また谷点Ｖ１と谷点Ｖ２を結ぶ線を基底線として、基底線から頂点Ｔ１（Ａ−Ａ線における断面と稜線２ａとの交点）までの距離を山脈状凸部２の高さＨとする。
【００２７】
このような、山脈状凸部２においてＰＤＰ用ガラス基板として用いる際に問題となる大きさとして、幅Ｗが２０ｍｍ以下、高さＨが１．５μｍ以上、長さＬが２０ｍｍ以上の凸部である。なお、山脈状凸部２における、幅Ｗの下限は好ましくは３ｍｍ、高さＨの上限は好ましくは５μｍである。すなわち、本発明のＰＤＰ用ガラス基板は、幅が２０ｍｍ以下、高さが１．５μｍ以上、長さが２０ｍｍ以上の山脈状凸部を有さず、好ましくは、幅が３ｍｍ以上２０ｍｍ以下、高さが１．５μｍ以上５μｍ以下、長さＬが２０ｍｍ以上の山脈状凸部を有しない。
山脈状凸部２における、幅Ｗの上限は好ましくは１５ｍｍ、高さＨの下限は好ましくは１．０μｍ、長さＬの下限は好ましくは５ｍｍである。また、幅Ｗの下限はより好ましくは５ｍｍ、高さＨの上限はより好ましくは４μｍである。
【００２８】
ここで、ＰＤＰ用ガラス基板において電極形成面が上記幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状凸部を有するか否かは、電極形成面の全面について、従来公知の方法で、具体的には、表面形状が測定可能な測定器により表面形状を計測することで確認できる。また、例えば、特開２００５−３４５３８３号公報に記載された以下の方法によりＰＤＰ用ガラス基板の表面形状の検査を行い、上記大きさの山脈状凸部の有無を判定してもよい。
【００２９】
（検査方法）
ＰＤＰ用ガラス基板の表面形状の検査は、ストライプパターンをＰＤＰ用ガラス基板に照射し、ＰＤＰ用ガラス基板の電極形成面によって形成されるストライプパターンの反射像を撮像し、撮像によって得られた画像信号にもとづいてＰＤＰ用ガラス基板の表面形状を検査する方法であって、以下の（Ａ）工程および（Ｂ）工程を含む方法で行うことができる。以下、電極形成面を「表面」その反対側の面を「裏面」として検査方法を説明する。なお、フロート法で得られるＰＤＰ用ガラス基板において、トップ面が電極形成面すなわち表面であり、フロート面が裏面である。
（Ａ）ストライプパターン決定工程
ＰＤＰ用ガラス基板の表面による反射像とＰＤＰ用ガラス基板の裏面による反射像とが、撮像によって得られた画像信号では分離するように設定された明暗のパターンを有するストライプパターンを決定する。
（Ｂ）表面形状検査工程
撮像によって得られた画像信号に含まれる反射像のうち、ＰＤＰ用ガラス基板の表面による反射像のみを用いて、ＰＤＰ用ガラス基板の表面形状を検査する。
【００３０】
表面形状検査工程は、具体的には、ＰＤＰ用ガラス基板の表面が理想的平面である場合の理想反射像に対する反射像のずれ量を得て、ずれ量、ストライプパターンの位置情報および撮像手段のレンズ中心位置情報を用いてＰＤＰ用ガラス基板の表面形状の傾きを求め、ＰＤＰ用ガラス基板の表面がほぼ平坦であることを拘束条件として、表面形状の傾きを積分してＰＤＰ用ガラス基板の表面形状を求める。
【００３１】
図２は、ＰＤＰ用ガラス基板の表面形状を検査する装置を概略的に示す図である。図２に示すように、検査装置は、載置台（図示せず）上に載せられた被検査物体としてのＰＤＰ用ガラス基板１の表面１ａに映し出されたストライプパターン１１を、撮像手段としてのＣＣＤカメラ１２によって撮像するように構成されている。ストライプパターン１１は、光源（図示せず）の発光面に設けられている。ストライプパターン１１の暗部の幅に明部の幅を加えた値が明暗の周期に相当する。
【００３２】
ＣＣＤカメラ１２によって撮像された画像は、演算手段としてのパーソナルコンピュータなどのコンピュータ１３に取り込まれ、コンピュータ１３によって画像解析が行われる。
ＣＣＤカメラ１２の光軸と、ストライプパターン１１（具体的には、ストライプパターン１１が存在する平面）の法線とが、ＰＤＰ用ガラス基板１の表面１ａの法線方向より同じ角度θになるように、ＣＣＤカメラ２とストライプパターン１１とが設置される。角度θは、４５°であることが好ましい。
【００３３】
このような検査装置を用いて、まず被検査物体としてのＰＤＰ用ガラス基板１に適するストライプパターン１１を決定するストライプパターン決定工程（（Ａ）工程）が実行される。
次いで、（Ａ）工程で決定されたストライプパターン１１を用いて、ストライプパターン１１のＰＤＰ用ガラス基板１による反射像にもとづいて画像解析によってＰＤＰ用ガラス基板１の表面形状を評価する表面形状検査工程（（Ｂ）工程）が実行される。なお、（Ｂ）工程では、（Ａ）工程で決定されたストライプパターン１１のＰＤＰ用ガラス基板１の表面１ａおよび裏面１ｂによる反射像のうち、ＰＤＰ用ガラス基板１の表面１ａによる反射像のみが用いられる。
【００３４】
（Ｂ）工程は、例えば、ステップＳ１１〜ステップＳ１４により実行できる。
表面形状検査時には、まず、ステップＳ１１において、コンピュータ１３が、ＣＣＤカメラ１２により撮像された画像の画像信号を入力する。すなわち、ストライプパターン１１のＰＤＰ用ガラス基板１による反射像の画像信号を入力する。ＰＤＰ用ガラス基板１の表面にうねり（凹凸、歪み）がある場合には、ＣＣＤカメラ１２で撮像される反射像の画像信号における低輝度部分の位置は、うねりの全くない理想的平面が与える画像信号における低輝度部分の位置からずれる。すなわち、理想的平面が与える反射像の画像信号における低輝度部分の位置に対して先行したり遅れたりする。
【００３５】
次いで、ステップＳ１２において、コンピュータ１３は、ＣＣＤカメラ１２によって得られた画像信号から、表面反射像の画像信号のみを抽出する。すなわち、ＣＣＤカメラ１２によって得られた画像信号から定期的に現れる低輝度部分を見つけるとともに、その振幅の大きいものを表面反射像の画像信号としたり、ＣＣＤカメラ１２によって得られた画像信号において長い方の間隔を形成する２つの低輝度部分のうち、一方（例えば、先に位置する方）の低輝度部分を、表面反射像によるものと認識することによって、表面反射像の画像信号のみを抽出する。従って、コンピュータ１３は、ＣＣＤカメラ１２によって得られた画像信号から、ＰＤＰ用ガラス基板１の表面による反射像を分離する処理を実行する分離手段の役割も果たす。以下の説明において、反射像の画像信号とは、ＣＣＤカメラ１２によって得られた画像信号から分離された表面反射像の画像信号を意味する。また、説明を簡単にするために、ここでは、反射像の画像信号における低輝度部分を、単に反射像ということがある。
【００３６】
ステップＳ１３において、コンピュータ１３は、表面形状検査プログラムにしたがって、得られた表面反射像の理想的平面による反射像に対するずれ（先行情報または遅延情報）から、ＰＤＰ用ガラス基板１の表面の表面形状の傾き（微分値）を算出する。
そして、ステップＳ１４で、ＰＤＰ用ガラス基板１の表面がほぼ平面であることを拘束条件として、積分演算によって表面形状を得る。
【００３７】
このようにして、ＰＤＰ用ガラス基板の表面形状の検査を行い、ＰＤＰ用ガラス基板の電極形成面における、上記幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状凸部の有無が判定できる。
【００３８】
本発明のＰＤＰ用ガラス基板、すなわち、板厚２．０ｍｍ以下のプラズマディスプレイ用ガラス基板であって、少なくとも一方の主面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないＰＤＰ用ガラス基板は、例えば、フロート法に、トップ面における上記山脈状凸部の発生の原因、特にリボン状ガラスの粘度の高い状態での溶融金属浴面とリボン状ガラスの間への気泡の浸入、を防ぐ手段を導入することで製造できる。具体的には、以下に説明する本発明のＰＤＰ用ガラス基板の製造方法により製造できる。
【００３９】
［ＰＤＰ用ガラス基板の製造方法］
本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、上記本発明のプラズマディスプレイ用ガラス基板を製造する方法であって、下記（１）〜（４）の工程を有する。
（１）前記プラズマディスプレイ用ガラス基板のガラス原料を溶解して溶融ガラスとする工程（「溶解工程」または工程（１）ということもある）、
（２）前記溶融ガラスに内在する気泡を除去する清澄工程（工程（２）ということもある）、
（３）前記清澄工程後の溶融ガラスを溶融金属の浴面に連続的に供給して、ｌｏｇηが３〜４（ただし、ηはガラス粘度［ｄＰａ・ｓｅｃ］）のリボン状ガラスとし、該リボン状ガラスを前記浴面の上流側から下流側に移動させてｌｏｇηを７〜９とした後、前記浴面から引き上げるリボン状ガラス成形工程であって、前記浴面上で前記リボン状ガラスのｌｏｇηが５〜６となる領域において前記溶融金属に脱気処理を施しながら行う成形工程（工程（３）ということもある）、
（４）前記リボン状ガラスを徐冷してガラス板とした後、所定の大きさに切断してプラズマディスプレイ用ガラス基板を得る工程（徐冷・切断工程）。
【００４０】
本発明の製造方法は、上記工程（１）〜工程（４）を有するフロート法によるＰＤＰ用ガラス基板の製造方法であって、上記各工程のうちで、工程（３）に特徴を有する。その他の工程、すなわち、溶解工程、清澄工程、および徐冷工程については従来公知のＰＤＰ用ガラス基板のフロート法による製造方法と同様に行うことができる。
【００４１】
本発明の製造方法においては、通常フロート工程とも呼ばれる工程（３）を、溶融金属の浴面上のリボン状ガラスのｌｏｇηが５〜６の領域において溶融金属に脱気処理を施しながら行うことで、板厚２．０ｍｍ以下のＰＤＰ用ガラス基板のトップ面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないＰＤＰ用ガラス基板を製造することが可能となる。このようにして得られるＰＤＰ用ガラス基板は、トップ面が電極形成面として高精細化に十分対応する表面形状を有するものであって、研磨等の平坦化処理を施すことなく、そのままＰＤＰ用ガラス基板としての使用が可能である。
【００４２】
以下に、本発明の製造方法の実施形態に使用可能な製造装置の図面を参照しながら、この製造装置を用いた場合を例として、本発明の製造方法の各工程について説明する。
図３は本発明の製造方法の一実施形態に使用可能な製造装置における溶融金属浴を模式的に示す平面図であり、図４、図５はそれぞれ図３に示す溶融金属浴のＹ−Ｙ線における断面図、溶融金属浴においてリボン状ガラスのｌｏｇηが５〜６の領域のＸ−Ｘ線における断面図である。
【００４３】
図３に示すフロート法によるＰＤＰ用ガラス基板の製造装置は、ガラス原料を溶解する溶解槽（図示略）と、溶融ガラスを清澄させる清澄槽（図示略）と、清澄槽の後段に設置されたメタルバス３０と、メタルバス３０の後段に設置された徐冷炉４０とから概略構成されている。また、徐冷炉４０の後段には、ガラス板の表面を検査する図示略の欠点検出器と、冷却されたガラス板を切断する図示略の切断機とが備えられている。
【００４４】
（１）溶解工程
溶解工程では基板ガラスの各成分の原料を目標成分になるように調整し、これを溶解槽に連続式に投入した後、加熱してガラスを溶解する。
用いるガラス原料としては、ＰＤＰ用ガラス基板のガラス原料として従来から用いられているガラス原料であれば特に制限されない。具体的には、モル百分率表示で本質的に、ＳｉＯ２：４０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３：２〜３５％、Ｂ２Ｏ３：０〜２５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ １．１〜３０％、からなる、または、ＳｉＯ２：４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ：１〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ：１．１〜３０％、からなるガラス原料が好ましい。これら好ましいガラス原料は本質的に上記成分からなるが、その他の成分をたとえば合計が５モル％以下の範囲で含有してもよい。
【００４５】
ＰＤＰ用ガラス基板のガラス素板として好ましくは、ソーダライムガラスと熱膨張係数が同程度、具体的には７５×１０−７／℃〜９５×１０−７／℃程度であって、歪点が高い、具体的には５５０〜７００℃のガラス素板が好ましい。
【００４６】
溶解槽の温度設定は、用いるガラス原料に合わせて適宜調整される。すなわち、ガラス原料が十分に溶解して未溶解物が存在しない溶融ガラスとなる温度に設定する。具体的は、上記好ましい組成のガラス原料の場合、１５００〜１７００℃が好ましい。
【００４７】
（２）清澄工程
清澄工程では、清澄槽において上記工程（１）で得られた溶融ガラスに清澄剤を添加し、所定の温度で所定時間保持することにより、溶融ガラス中に存在している気泡を浮上させて除去する。清澄剤としては、ＳＯ３が通常用いられるが、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ２等を用いてもよい。
【００４８】
（３）リボン状ガラス成形工程
次に、図３〜図５に示すメタルバス３０を用いてリボン状ガラス成形工程が行われる。
メタルバス３０は、溶融金属３１が満たされた溶融金属浴槽３２と、溶融金属浴槽３２の上部に設置された上部構造体３３とからなり、メタルバス３０の内部が外部雰囲気とは極力遮断されるように構成されている。溶融金属浴槽３２および上部構造体３３は、それぞれ外側に金属製の筐体３２ａ、３３ａを有し、内側に耐火材で構成される容器３２ｂ、３３ｂを有する。
【００４９】
溶融金属浴槽３２には、金属スズ等からなる溶融金属３１が満たされており、該溶融金属３１の浴面に、清澄槽（図示略、以下同様）から溶融ガラス１Ｍを連続的に供給する。溶融ガラス１Ｍの温度としては、上記好ましい組成のガラス原料の場合、１５００〜１７００℃程度とすることができる。溶融ガラス１Ｍの供給は、通常、ツイール２０により流量を制御しつつリップ２１から連続的に供給する方法で行われる。
【００５０】
また、上部構造体３３には図示略のパイプが備えられ、このパイプから水素および窒素からなる還元性混合ガスが供給されて、メタルバス３０内が常に大気圧以上の還元性雰囲気に保持されている。これにより、メタルバス３０の内部が外部雰囲気とは極力遮断されるようになっている。なお、メタルバス内の還元雰囲気は、ガラス状リボン１Ｒが引き出されるメタルバス３０の出口からメタルバスイグジット部側にも流出するようになっている。ここで、メタルバス３０の出口とはリボン状ガラス１Ｒがメタルバス３０から引き出される部分であり、溶融ガラス１Ｍが連続的に供給される部分すなわちメタルバス３０の入口に対向して位置する。
【００５１】
溶融ガラス１Ｍは、溶融金属３１の浴面に供給されリボン状ガラス１Ｒとなって浴面の上流側（供給側）から下流側（出口側）に搬送されることで、所定の厚さ、本発明においては、最終的に得られるガラス板の厚さである２．０ｍｍ以下のリボン状ガラス１Ｒとしてメタルバス３０の出口から引き出される。ここで、リボン状ガラス１Ｒの引き出しはメタルバス３０の出口に連結するメタルバスイグジット部に設けられたリフトアウトロール３５の牽引力によって行われる。なお、リフトアウトロール３５の本数に特に制限はなく、リボン状ガラス１Ｒを徐冷炉４０に搬送できれば何本備えてもよい。
【００５２】
また、溶融金属浴槽３２には、リボン状ガラス１Ｒが上流側から下流側に搬送される際の、適切な位置（複数）の両端部にアシストロール対（図示されず）を有しており、適宜な延伸力を与える設計となっている。リボン状ガラス１Ｒは、該リボン状ガラス１Ｒが有する粘度と温度の関係に応じて、上記アシストロール対およびリフトアウトロール３５の牽引力および溶融金属浴槽３２の各位置における溶融金属３１浴面の温度設定等を適宜調整することにより、所定の厚さ、本発明においては２．０ｍｍ以下に成形される。
【００５３】
溶融金属３１浴面に供給された直後のリボン状ガラス１Ｒの粘度は、用いるガラス原料組成によるが比較的低い粘度、例えば、リボン状ガラス１Ｒの粘度をη［ｄＰａ・ｓｅｃ］として、ｌｏｇηが３〜４の範囲に設定される。リボン状ガラス１Ｒの粘度は、溶融金属３１の浴面を上流側から下流側に移動するにつれ、ｌｏｇηが大きくなり溶融金属３１の浴面を離れる位置３９、すなわち、リボン状ガラス１Ｒの引上げ位置においてｌｏｇηが７〜９の範囲となるように設定される。
【００５４】
このようにして溶融金属３１の浴面を供給位置から引上げ位置まで粘度を上昇させながら移動するリボン状ガラス１Ｒについて、該リボン状ガラス１Ｒのｌｏｇηが５〜６の範囲の領域において、溶融金属３１浴面とリボン状ガラス１Ｒの間に気泡が侵入すると、得られるガラス板のトップ面に、上に説明したような山脈状凸部が形成されることから、本発明の製造方法においては、このリボン状ガラス１Ｒのｌｏｇηが５〜６の範囲となる領域の溶融金属３１に対して、脱気処理を行うものである。図３および図４は、リボン状ガラス１Ｒのｌｏｇηが５〜６である範囲が、例えば、図中のＺの領域で示される場合のメタルバスの平面図および断面図である。
【００５５】
ここで、溶融金属３１浴面における成形過程のリボン状ガラス１Ｒの粘度η［ｄＰａ・ｓｅｃ］および、ｌｏｇηは、リボン状ガラス１Ｒの温度を計測することで求められる。リボン状ガラス１Ｒの温度は、通常、フロート法においてリボン状ガラスの温度計測を行うのと同様の方法で計測可能である。リボン状ガラス１Ｒの温度は、具体的には、非接触でリボン状ガラス温度を計測する手段（図示されず）、例えば、放射温度計、サーモグラフィーを用いて計測される。
【００５６】
なお、上記好ましい組成のガラス原料について言えば、溶融金属３１浴面に供給された直後のリボン状ガラス１Ｒ（ｌｏｇηが３〜４）の温度は、概ね１１００〜１３００℃である。またリボン状ガラス１Ｒの引上げ位置においてｌｏｇηが７〜９の範囲においては、温度は概ね６００〜８００℃である。また、溶融金属３１に対して脱気処理を行う領域のｌｏｇηが５〜６のリボン状ガラス１Ｒの、温度は概ね８００〜１０００℃である。
【００５７】
脱気処理の方法としては、脱気が行える方法であれば特に限定されない。具体的には、図５に示すように、溶融金属浴槽３２の内側を構成する耐火材容器３２ｂを介して、気泡を吸引する手段（脱気手段）３４により−５０〜−１００［ｋＰａ］程度の吸引圧力で気泡を吸引する方法が好ましく、−７０〜−８０［ｋＰａ］がより好ましい。通常、耐火材としてはキャスティング材、レンガ等が用いられることから、この壁面から吸引することで溶融金属３１に対する脱気を行うことができる。
【００５８】
図５には、具体的な脱気手段３４として、耐火材容器３２ｂの壁面から配管を用いてマニフィールド３６、アキュムレータ３７、真空ポンプ３８の順に接続した手段を示す。
このような脱気手段３４は、例えば、溶融金属浴槽３２の底部に移動可能に設けられ、あるいは溶融金属浴槽３２の底部全体に、上流から下流の複数の領域毎にオン、オフが可能なように設けられることで、リボン状ガラス１Ｒのｌｏｇηが５〜６となる範囲が、図中のＺの領域以外の範囲である場合にも対応可能となる。
【００５９】
なお、ＰＤＰ用ガラス基板のガラス原料組成物として、ガラス転移点がＴＧ℃のガラス原料組成物を用いた場合、リボン状ガラス１Ｒが溶融金属３１の浴面を離れる位置３９、すなわち、リボン状ガラス１Ｒの引上げ位置において、リボン状ガラス１Ｒの温度Ｔ０℃が（ＴＧ−５０）℃〜（ＴＧ＋３０）℃であることが好ましい。このような温度範囲に設定することで、平面歪が減少し最終的に行われる切断に際して平面応力が解放されることにより起こるガラス基板の変形を防ぐことができる。
【００６０】
（４）徐冷・切断工程
上記工程（３）で得られたリボン状ガラス１Ｒは、メタルバスイグジット部を通過して徐冷炉４０に搬送され、徐冷炉４０内部を通過する際に徐々に冷却される。徐冷炉４０には、レヤーロール４２が備えられており、メタルバスイグジット部から搬送されたリボン状ガラス１Ｒを、レヤーロール４２によって冷却しながら徐冷炉４０内を搬送するように構成されている。リボン状ガラスの温度は、徐冷炉４０入口において６７０〜７１０℃程度であることが好ましく、徐冷炉４０出口においては４９０〜５２０℃程度とされることが好ましい。また、リボン状ガラスの徐冷炉内における滞在時間は１０〜６０分間程度が好ましい。
【００６１】
リボン状ガラス１Ｒはこのようにして徐冷され、板厚２．０ｍｍ以下であってトップ面において、原子間力顕微鏡で測定される最大表面粗さＲｚの最大値が８ｎｍ以下であり、かつ、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部を有しないガラス板となる。
【００６２】
得られたガラス板は、徐冷炉４０の後段に設けられたガラス板の表面を検査する図示略の欠点検出器で検査され、図示略の切断機により所定の大きさに切断されてＰＤＰ用ガラス基板となる。
【実施例】
【００６３】
以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
［実施例：ＰＤＰ用ガラス基板の製造］
図３〜５に示すメタルバス３０を備えるフロート法によるＰＤＰ用ガラス基板製造装置を用いて、以下の３サイズのＰＤＰ用ガラス基板の製造を行った。
（Ａ）２５００ｍｍ×１９８０ｍｍ、板厚１．８ｍｍ
（Ｂ）２３００ｍｍ×１３６０ｍｍ、板厚１．８ｍｍ
（Ｃ）２５００ｍｍ×１９８０ｍｍ、板厚１．４ｍｍ
【００６４】
用いたガラス原料組成物の組成を表１に示す。表１に示すガラスガラス原料組成物は、高歪点ソーダライム系ガラス用のガラス原料組成物であり、ＰＤＰ用ガラス基板に好適な組成物である。主な物性は、徐冷点：６２０℃、歪点：５７０℃、熱膨張係数（５０〜３５０℃）：８３×１０−７／℃等である。
【００６５】
【表１】
2013199405.tif 000003
【００６６】
（１）溶解工程
最高温度が１６００℃である溶解槽に上記表１に示すガラス原料組成物を投入して溶解させ、未溶解物が存在しない溶融ガラスを得た。
（２）清澄工程
清澄工程では、清澄槽において上記工程（１）で得られた溶融ガラスに清澄剤として、Ｎａ２ＳＯ４を添加し、１６００℃で１２時間保持することにより、溶融ガラス中に存在している気泡を浮上させて除去した。
【００６７】
（３）リボン状ガラス成形工程
メタルバス３０は、溶融金属３１が満たされた溶融金属浴槽３２と、溶融金属浴槽３２の上部に設置された上部構造体３３とからなり、メタルバス３０の内部が外部雰囲気とは極力遮断されるように構成されている。溶融金属浴槽３２および上部構造体３３は、それぞれ外側に金属製の筐体３２ａ、３３ａを有し、内側に耐火材で構成される容器３２ｂ、３３ｂを有する。
【００６８】
次いで、メタルバス３０が有する溶融金属浴槽３２に溶融金属スズ３１が満たされた状態の浴面に清澄槽（図示略、以下同様）から溶融ガラス１Ｍを連続的に供給した。溶融ガラス１Ｍの供給は、ツイール２０により流量を制御しつつリップ２１から連続的に供給する方法で行った。上記溶融金属スズ３１の浴面に連続的に供給された溶融ガラス１Ｍの温度は１２５０℃であった。
【００６９】
なお、本実施例においては、上部構造体３３のパイプから水素および窒素からなる還元性混合ガスを供給しメタルバス３０内が常に大気圧以上の還元性雰囲気となるように保持した。
溶融金属浴槽３２に供給された溶融ガラス１Ｍがリボン状ガラス１Ｒ（温度：１２００℃、ｌｏｇη：４）となったものを、メタルバスイグジット部に配設されたリフトアウトロール３５により、溶融金属スズ３１の浴面上を上流側からメタルバス３０の出口方向に移動するように引っ張り、出口において厚みが１．８ｍｍとなるリボン状ガラス１Ｒを成形した。この際、リボン状ガラス１Ｒの適切な位置（複数）の両端部に、それぞれアシストロール対を用いて適切な延伸力を与えた。
【００７０】
なお、リボン状ガラス１Ｒの溶融金属スズ３１の浴面からの引き離し位置３９を、リボン状ガラス１Ｒの温度が７００℃、ｌｏｇηが７となった位置に設定し、メタルバスイグジット部のリフトアウトロール３５を調整した。この場合に、リボン状ガラス１Ｒのｌｏｇηが５（温度９００℃）となる領域の溶融金属スズ３１に対して、図５に示す脱気手段３４（耐火材容器３２ｂの壁面から配管を用いてマニフィールド３６、アキュムレータ３７、真空ポンプ３８の順に接続した手段）により脱気処理を連続して行った。具体的には、溶融金属浴槽３２の内側を構成する耐火材容器３２ｂを介して、気泡を吸引する手段（脱気手段）３４により−８０［ｋＰａ］の吸引圧力で気泡を吸引する連続的な処理を行った。
【００７１】
（４）徐冷・切断工程
メタルバスイグジット部のリフトアウトロール３５によりメタルバス３０からから引き出したリボン状ガラス１Ｒを徐冷炉４０に搬送し、徐冷炉４０内でレヤーロール４２により徐冷、冷却してガラス板を得た。なお、徐冷炉内のリボン状ガラス１Ｒの温度は徐冷炉入口において７００℃、徐冷炉出口において２００℃、また、リボン状ガラスの徐冷炉内における滞在時間は３０分間であった。得られたガラス板は、板厚が１．８ｍｍであった。このガラス板を上記（Ａ）または（Ｂ）のサイズのＰＤＰ用ガラス基板となるように切断機で切断した。
【００７２】
また、上記ＰＤＰ用ガラス基板の製造方法において、（３）リボン状ガラス成形工程におけるメタルバス３０の出口でのリボン状ガラス１Ｒの厚みが１．４ｍｍとなるように延伸力を変更した以外は同様にして、板厚が１．４ｍｍのガラス板を製造し、（Ｃ）のサイズのＰＤＰ用ガラス基板となるように切断機で切断した。
【００７３】
［評価］
得られた（Ａ）〜（Ｃ）のＰＤＰ用ガラス基板の表面形状を、図２に示す装置を用いて特開２００５−３４５３８３号公報記載の方法にしたがい、上記に記載した方法で検査したところ、フロート面１ｂの反対側の面、トップ面１ａ（電極形成面）において、幅２０ｍｍ以下、高さ１．５μｍ以上、長さ２０ｍｍ以上の山脈状の凸部は測定されなかった。
【００７４】
また、得られたＰＤＰ用ガラス基板のうち（Ａ）、（Ｃ）について、原子間力顕微鏡（装置名：ＶＮ８０００、キーエンス社製）を用いて、トップ面１ａ（電極形成面）の最大表面粗さ（Ｒｚ）を、任意の９点について測定した。結果を表２に示す。なお、参考例として、無研磨でフロート法により得られた（Ａ）と同サイズの研磨されたＰＤＰ用ガラス基板についても任意の９点について最大表面粗さ（Ｒｚ）を測定した結果を合わせて表２に示す。なお、ＰＤＰ用ガラス基板のうち（Ｂ）は、（Ａ）と同様に製造した切断サイズのみが異なるものであるので、トップ面１ａ（電極形成面）の最大表面粗さ（Ｒｚ）は、（Ａ）と同様であると言える。
【００７５】
【表２】
2013199405.tif 000004
【符号の説明】
【００７６】
１…ＰＤＰ用ガラス基板、１ａ…トップ面（電極形成面、表面）、１ｂ…フロート面（裏面）、２…山脈状凸部、
１１…ストライプパターン、１２…ＣＣＤカメラ、１３…コンピュータ
２０…ツイール、２１…リップ、３０…メタルバス、３１…溶融金属、３２…溶融金属浴槽、３３…上部構造体、３４…脱気手段、３５…リフトアウトロール、３６…マニフィールド、３７…アキュムレータ３７、３８…真空ポンプ
４０…徐冷炉、４２…レヤーロール
【図１】
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【図２】
2013199405.tif 000006
【図３】
2013199405.tif 000007
【図４】
2013199405.tif 000008
【図５】
2013199405.tif 000009