(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットディスプレイパネルに用いられ、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であり、短辺寸法が６００〜３０００ｍｍ及び長辺寸法が７００〜５０００ｍｍの矩形をなし、板厚が１．１〜４．０ｍｍのガラス基板であって、
一のロットにおける板厚が異なる二種以上のガラス基板の各々に対して室温から加熱処理を施すことにより６００℃で１時間に亘って保持した後に再び室温に戻した時の該各ガラス基板の熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍであり、且つ、該各ガラス基板相互間の前記熱収縮率絶対値のバラツキ及び該各ガラス基板内の前記熱収縮率絶対値のバラツキが±８％以内であることを特徴とするガラス基板。
【請求項２】
成形を終えた後に、オフラインアニール処理が施されていないことを特徴とする請求項１に記載のガラス基板。
【請求項３】
プラズマディスプレイまたはフィールドエミッションディスプレイに用いられることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス基板。
【請求項４】
請求項１または２に記載のガラス基板を用いて製作したことを特徴とするフラットディスプレイパネル。
【請求項５】
請求項１または２に記載のガラス基板を用いて製作したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
フラットディスプレイパネルに用いられ、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であり、短辺寸法が６００〜３０００ｍｍ及び長辺寸法が７００〜５０００ｍｍの矩形をなし、板厚が１．１〜４．０ｍｍのガラス基板を成形する工程に連続してまたはその成形工程中の終盤に、ガラスリボンがオンラインアニールゾーンを通過してオンラインアニール処理を受けるガラス基板の製造方法であって、
一のロットにおける板厚が異なる二種以上のガラス基板の各々に対して室温から加熱処理を施すことにより６００℃で１時間に亘って保持した後に再び室温に戻した時の該各ガラス基板の熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍの範囲内に収まっているか否か、並びに該各ガラス基板相互間の前記熱収縮率絶対値のバラツキ及び該各ガラス基板内の前記熱収縮率絶対値のバラツキが±８％の範囲内に収まっているか否かを検査し、その検査の結果、前記双方の数値が共に前記範囲内に収まっていない場合に、前記オンラインアニール処理に関する条件を変更調整することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記オンラインアニール処理に関する条件は、前記オンラインアニールゾーンの長さと、前記オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅と、その板厚と、その速さと、前記オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布と、前記オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布とであって、それらのうち少なくとも一つの条件を変更調整することを特徴とする請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットディスプレイパネルに用いられるガラス基板に係り、特に３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であるガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、プラズマディスプレイパネル｛ＰＤＰ｝、フィールドエミッションディスプレイパネル｛ＦＥＤ［サーフェイスエミッションディスプレイ（ＳＥＤ）を含む：以下同様］｝等のフラットディスプレイパネルは、表面に微細な電極や隔壁等の素子或いは構造体を形成した二枚のガラス基板を対向させて製作される。
【０００３】
この種のガラス基板は、フュージョン法（オーバーフローダウンドロー法）、フロート法、またはスロットダウンドロー法に代表される公知の方法により成形された大型のガラス元板を、四辺が所定寸法の矩形をなすように切断して得られる。
【０００４】
この切断後のガラス基板に対する種々の素子や構造体の形成は、一般的にはガラス基板の各辺の所定ポイントを基準とする位置決めをして行われるが、その際には通例、この種のガラス基板の歪点付近或いは歪点以上の温度である５００〜６００℃で熱処理が行われる。
【０００５】
このような熱処理が行われることにより、熱処理後のガラス基板の寸法は、熱処理前の元寸法と比較して微妙に変化するが、その変化の態様は、元の寸法よりも膨張することがあるものの、収縮することが多いことから、一般に熱収縮と称されている。この熱収縮は、ガラス基板に素子や構造体を形成する際に、設計した形成態様との間でズレを生じさせる主たる要因となっているのが実情である。
【０００６】
そこで、このズレに対しては、素子や構造体をガラス基板に形成する際に使用されるマスク（版）を、熱処理に伴う熱収縮分に応じた補正をして製作し、或いは素子や構造体の形成に際して使用される装置を補正するなどして、熱収縮の影響を極小化しているが、その補正によっても対処できない分については、加熱・徐冷のオフラインアニール処理によりガラス基板の構造の安定化及びこれに伴う熱収縮の低減を企図することが、従来の一般的手法とされていた。
【０００７】
一方、特許文献１には、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルに用いられるガラス基板として、一定条件下での熱処理後における当該ガラス基板の縦方向と横方向の熱収縮率の差が±５ｐｐｍ以下になるようにして、ガラス基板に形成される電極パターンのズレを抑制することが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、液晶ディスプレイパネルやＥＬディスプレイパネルに用いられる無アルカリガラス基板として、所定の温度スケジュールで熱処理した時の熱収縮率の絶対値が５０ｐｐｍ以上になるようにして、当該ガラス基板に安定してパターン形成を行うことが開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２３０８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−１８６４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記例示したように、ガラス基板の熱収縮に起因する素子等の形成のズレを抑制すべく、マスクの補正、素子等形成用の装置の補正、或いはオフラインアニール処理の付加を行うのみでは、ガラス基板の相互間に熱収縮率のバラツキが生じていると、マスクや装置に同一の補正をしても、上記バラツキが原因となって全てのガラス基板に正確に素子や構造体を形成することができなくなる。そのため、マスクや装置の共通化を図ることができず、それらの製作の困難化を余儀なくされる。そして、ガラス基板の熱収縮率絶対値の大きさ、および各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキ、ならびにその絶対値とバラツキとの相対関係は、ＰＤＰやＦＥＤからなるフラットディスプレイパネルを量産する上で極めて重要な要因となる。すなわち、マスクや装置の共通化を図るには、上記の絶対値およびバラツキが小さければ有利となることは当然であるが、この絶対値が過度に小さいと、過剰品位となって無駄が生じるため、特にその絶対値とバラツキとの相対関係をどのようにすれば最適であるかが問題となる。
【００１１】
なお、特許文献１に開示された技術的思想は、ＰＤＰ等に用いられるガラス基板の縦方向と横方向の熱収縮率の差を問題とするものであるため、ＰＤＰ等の生産に用いられる多数または二枚のガラス基板相互間のバラツキ等、更にはそのようなバラツキ等と複数のガラス基板の熱収縮率絶対値との相対関係を問題としたものではない。そのため、上述のマスクの共通化の問題に対処することは当然の事ながら不可能である。
【００１２】
また、特許文献２に開示された技術的思想は、液晶ディスプレイパネルやＥＬディスプレイパネルに用いられる無アルカリガラス基板を対象とするものであるため、ＰＤＰやＦＥＤを対象とするガラス基板（３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃のガラス基板）については対処することが不可能である。しかも、同文献に開示された技術的思想は、ガラス基板の熱収縮率の絶対値のみを問題とするものであって、複数のガラス基板相互間における熱収縮率のバラツキ等、およびそのようなバラツキ等と複数のガラス基板の熱収縮率絶対値との相対関係を問題としたものではない。そのため、この場合にも、上述のマスクの共通化の問題、或いはパネルに二枚のガラス基板を組み付ける際の対向する素子等の位置関係の正確性および組み付け性の問題に対処することは当然の事ながら不可能である。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、ガラス基板に素子等を形成する際に使用するマスクの共通化等を図るために、熱収縮率が適切に特定されたガラス基板を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、特にＰＤＰやＦＥＤに使用されるガラス基板の熱収縮率に関する条件のうち、熱収縮率絶対値の大きさと、複数のガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキまたは差との相対関係に着目し、この相対関係が適切であれば、過剰品位およびこれに起因する無駄を生じることなく、当該パネルを有利な状態で生産できることを案出し、これにより本発明を完成させるに至ったものである。
【００１５】
このような見地から、上記技術的課題を解決するために創案された本発明は、フラットディスプレイパネルに用いられ、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であり、短辺寸法が６００〜３０００ｍｍ及び長辺寸法が７００〜５０００ｍｍの矩形をなし、板厚が１．１〜４．０ｍｍのガラス基板であって、一のロットにおける板厚が異なる二種以上のガラス基板の各々に対して室温から加熱処理を施すことにより６００℃で１時間に亘って保持した後に再び室温に戻した時の該各ガラス基板の熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍであり、且つ、該各ガラス基板相互間の前記熱収縮率絶対値のバラツキ及び該各ガラス基板内の前記熱収縮率絶対値のバラツキが±８％以内であることに特徴づけられる。
【００１６】
ここで、上記の「一のロット」とは、狭義には、同一条件で製造された製品の集まりを意味するが、これに限定されず、広義には、同一の管理者により品質管理された同種の製品の集まりを意味する（以下、同様）。また、上記の「３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃」であるガラス基板は、ＰＤＰやＦＥＤの製作に用いられるガラス基板であって、このガラス基板は、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイに用いられるガラス基板（３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が３０〜５０×１０-7／℃）とは明確に区別できるものである（以下、同様）。更に、上記の「熱収縮率絶対値」と表した理由は、上記の条件でガラス基板に加熱処理を施した場合に熱収縮のみならず熱膨張が生じて、符号が負と正とになることがあり、この熱収縮と熱膨張とを総称して熱収縮としたことから、その熱収縮率の絶対値をとる必要性が生じたことによる。なお、以下で述べている全ての事項において、単に「熱収縮率」と記載されている用語は、「熱収縮率絶対値」を意味している。また、上記の「室温」とは、２５℃を意味する。
【００１７】
このような構成によれば、一のロット内における各ガラス基板の上記条件での熱処理後の熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍとされているから、ＰＤＰやＦＥＤ用のガラス基板としては、過剰品位とならない範囲内で熱変形による悪影響を受けることが抑止される。詳述すると、熱収縮率絶対値が上記の数値範囲内に存するガラス基板は、素子や構造体を当該ガラス基板に形成するに際して、歪点付近或いは歪点以上の温度で熱処理を受けても、その形成をする以前における当初の設計との間にズレによる問題は生じない。すなわち、ガラス基板に素子或いは構造体を形成する際に使用されるマスクや装置を補正することなく熱処理を伴ってそれらの形成が可能になるか、または上記のマスクや装置を補正可能な範囲内に留めた状態で熱処理を伴ってそれらの形成が可能になる。したがって、上記のマスクや装置を補正可能な範囲内に留めることを目的とした場合の上限値が５００ｐｐｍであり、過剰品位とならないようにすることを目的とした下限値が３５０ｐｐｍである。そして、このような数値範囲の熱収縮率絶対値とされた上で、各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキが±８％以内とされていることから、すなわち両者の値の相対関係が適切であるから、素子や構造体を各ガラス基板に形成する際に使用されるマスク（補正後のマスクを含む）の共通化を図ることが可能となる。したがって、熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍとされた状態の下では、上記のバラツキが±８％を超えると、マスクの共通化を図ることが困難となる。これに加えて、各ガラス基板内の熱収縮率のバラツキも±８％以下とされているため、各ガラス基板に均等に且つ機能面で支障なく素子や構造体を形成することが可能になると共に、マスクの補正削減および共通化を図る上でより一層有利となる。
【００１８】
この場合、前記一のロットにおける前記ガラス基板の各々は、板厚が異なる二種以上からなるものとされている。
【００１９】
このようにすれば、一のロット内における各々のガラス基板の板厚が異なる場合であっても、各ガラス基板の熱収縮率絶対値と、各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキとの相対関係が、既述にように適切になり、且つ各ガラス基板内の熱収縮率のバラツキも適切になるため、ＰＤＰやＦＥＤ用のガラス基板として過剰品位とならない範囲内で熱変形による悪影響を受けることが抑止される。なお、ＰＤＰやＦＥＤ用のガラス基板としては、仕様が相違しまたは変更されるなどの理由により、板厚の異なるガラス基板を仕様に応じて変更して用いる場合があるが、その場合に、板厚の変更前後のガラス基板に対する素子や構造体の形成に際して、そのガラス基板が歪点付近或いは歪点以上の温度で熱処理されても、上記と同様に、当初の設計との間におけるズレが問題となることはない。
【００２２】
以上のガラス基板は、成形を終えた後に、オフラインアニール処理が施されていないことが好ましい。ここで、オフラインアニール処理は、オンラインアニール処理と区別されるものであって、オンラインアニール処理は、ガラス基板の成形工程に連続する処理またはその成形工程中の終盤で行われる処理であるのに対して、オフラインアニール処理は、ガラス基板の成形工程を終えた後に別途行われる処理である。
【００２３】
このようにすれば、オフラインアニール処理を不要として、既述の適切な特性を有するガラス基板を得ることができるため、処理数の削減および処理時間の短縮を図ることが可能となる。
【００２４】
以上のガラス基板は、ＰＤＰまたはＦＥＤに用いられることにより、その効果を最大限に発揮できるものであると共に、このガラス基板を用いて、フラットディスプレイパネル、特にＰＤＰを製作すれば、品質の優れたパネルを得ることができる。
【００２５】
また、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、フラットディスプレイパネルに用いられ、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であり、短辺寸法が６００〜３０００ｍｍ及び長辺寸法が７００〜５０００ｍｍの矩形をなし、板厚が１．１〜４．０ｍｍのガラス基板を成形する工程に連続してまたはその成形工程中の終盤に、ガラスリボンがオンラインアニールゾーンを通過してオンラインアニール処理を受けるガラス基板の製造方法であって、一のロットにおける板厚が異なる二種以上のガラス基板の各々に対して室温から加熱処理を施すことにより６００℃で１時間に亘って保持した後に再び室温に戻した時の該各ガラス基板の熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍの範囲内に収まっているか否か、並びに該各ガラス基板相互間の前記熱収縮率絶対値のバラツキ及び該各ガラス基板内の前記熱収縮率絶対値のバラツキが±８％の範囲内に収まっているか否かを検査し、その検査の結果、前記双方の数値が共に前記範囲内に収まっていない場合に、前記オンラインアニール処理に関する条件を変更調整することに特徴づけられる。
【００２６】
ここで、上記の「オンラインアニールゾーン」とは、フロート法、フュージョン法またはスロットダウンドロー法等のガラス板製造方法における溶融ガラスからの成形工程で得られるガラスリボンに対してオンラインアニール処理を施すためのゾーンをいう。
【００２７】
このような方法によれば、一のロットにおける各ガラス基板の熱収縮率絶対値と、各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキ及び該各ガラス基板内の熱収縮率のバラツキとを検査し、その検査結果としてガラス基板が不良品である場合には、その後のガラス基板の製造時において、溶融ガラスからガラス元板を成形する工程の終盤におけるオンラインアニール処理に関する条件が変更調整される。すなわち、ガラス基板を製造する過程では、最終的に得られるガラス基板の特性を変化させる条件が多数存在するが、上記の熱収縮率絶対値及び二種のバラツキという特性を変化させる条件としては、オンラインアニール処理に関する条件を変更調整することが最適であることを、本発明者等が知見して、この方法が案出されるに至った。そして、この変更調整に伴って、ガラスリボンに対して適切なアニール処理が施されることになるため、そのガラスリボンが固化して最終的に得られるガラス基板は、その諸特性を示す上記数値の全てが上記範囲内に収まった良品となる。
【００２８】
上述の方法において、前記オンラインアニール処理に関する条件は、前記オンラインアニールゾーンの長さと、前記オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅と、その板厚と、その速さと、前記オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布と、前記オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布とであって、それらのうち少なくとも一つの条件を変更調整することが好ましい。
【００２９】
すなわち、オンラインアニールゾーンの長さと、前記オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅と、その板厚と、その速さと、前記オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布と、前記オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布とは、各ガラス基板の熱収縮率絶対値を３５０〜５００ｐｐｍの範囲内に収め且つ各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキ及び該各ガラス基板内の熱収縮率のバラツキを±８％の範囲内に収めるための重要な要因である。したがって、不良品のガラス基板を良品とするためには、それらの要因の少なくとも一つを変更調整すればよいことになる。その結果、一時的に不良品のガラス基板が製造されても、上記の変更調整によって、既述のガラス基板と同様の効果を奏する良品のガラス基板を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように本発明によれば、とりわけＰＤＰやＦＥＤに使用されるガラス基板について、一のロット内における板厚が異なる二種以上の各ガラス基板の熱収縮率に関する条件のうち、熱収縮率絶対値の大きさと、複数のガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキとの相対関係が適切とされ、且つ個々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキが適切とされているので、過剰品位およびこれに起因する無駄を生じることなく、当該パネルを有利な状態で製造できることになる。特に、ガラス基板に素子或いは構造体を形成する際に使用されるマスクや装置を共通化する上で、極めて有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係るガラス基板を説明する。なお、当該ガラス基板は、ＰＤＰやＦＥＤに使用されるものであって、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイに使用されるものではない。
【００３２】
本発明の第１実施形態に係るガラス基板は、ＰＤＰやＦＥＤを対象とするものであるため、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であると共に、短辺寸法が６００〜３０００ｍｍとされ且つ長辺寸法が短辺寸法よりも長尺な範囲内における７００〜５０００ｍｍとされた矩形を呈し、板厚が１．１〜４．０ｍｍとされている。この場合、短辺寸法が６００ｍｍ未満で且つ長辺寸法が７００ｍｍ未満のガラス基板は、そもそも熱変形の問題が生じないとの知見から除外し、また短辺寸法が３０００ｍｍを超え且つ長辺寸法が５０００ｍｍを超えるガラス基板は、熱による反りや撓みの影響が大きくなって使用に耐え得ないとの知見から除外している。更に、板厚が１．１ｍｍよりも薄いガラス基板は、ＰＤＰやＦＥＤからなるパネルに使用した場合の強度上の問題があるとの知見から除外し、板厚が４．０ｍｍよりも厚いガラス基板は、不当な重量増を招き当該パネルの軽量化の要請に応じることができないとの知見から除外している。
【００３３】
この第１実施形態に係るガラス基板の第１の特徴は、一のロットにおける上記のガラス基板の各々に対して室温から６００℃まで１０℃／分の速度で昇温し、１時間に亘って６００℃に保持し、５℃／分の速度で室温まで降温するという加熱処理を施した後の熱収縮率絶対値が、３５０〜５００ｐｐｍになるように成形されている点にある。これらのガラス基板の加熱処理時における温度を６００℃に保持した理由は、加熱処理温度が歪点を超えると加速度的に熱収縮量が変化するため、実際にガラス基板に素子や構造体を形成する際の加熱処理条件の略上限である６００℃が目安になることによる。そして、ガラス基板の熱収縮率絶対値を上記の数値範囲としたのは、以下の理由による。すなわち、熱収縮率絶対値を３５０ｐｐｍよりも小さくするには、ガラス基板の製造時における成形工程の終盤でオンラインアニールゾーンを通過するガラスリボンの速度を低速とするか或いはオンラインアニールゾーンを延ばす必要があり、そのようにした場合には、生産効率が低下するという致命的欠点が生じる。したがって、上記の熱収縮率絶対値を３５０ｐｐｍ未満としても、それに見合うだけの効果が得られず、後述する熱収縮率のバラツキとの相対関係を加味すれば、過剰品位となる。一方、熱収縮率絶対値が５００ｐｐｍを超えたのでは、実際にガラス基板に素子や構造体を形成する際に使用されるマスクや装置の補正が許容範囲を逸脱してしまう。なお、これらのガラス基板は、全てについて板厚が同一であってもよく、また板厚が異なる二種以上であってもよい。
【００３４】
この第１実施形態に係るガラス基板の第２の特徴は、一のロットにおける各々のガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキが、±８％以内になるように成形されている点にある。すなわち、上述のように各々のガラス基板の熱収縮率絶対値が、好ましいと推認される数値範囲内にあっても、それだけでは、マスクや装置の補正を許容範囲に収め且つそれらの共通化を図ることはできない。そこで、各々のガラス基板の熱収縮率絶対値と、各々のガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキとの相対関係が重要となるのであり、そのバラツキが±８％以内であることにより、マスクや装置の補正を不要または許容範囲に収め且つそれらの共通化を図ることが可能となる。換言すれば、各々のガラス基板の熱収縮率絶対値が上述の数値範囲内にあっても、それらの熱収縮率のバラツキが±８％の範囲を超えていれば、マスクや装置の補正が困難となり且つそれらの共通化が阻害され得る。なお、ここでいう各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキとは、全てのガラス基板の熱収縮率の平均値を基準とした場合における個々のガラス基板の熱収縮率の変位の度合い、すなわちその変位量を全てのガラス基板の熱収縮率の平均値で除算した値である。
【００３５】
この第１実施形態に係るガラス基板の第３の特徴は、一のロットにおける各々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキが、±８％以内になるように成形されている点にある。すなわち、上述のように各々のガラス基板の熱収縮率絶対値と、各々のガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキとが、マスクや装置の補正削減及び共通化を図ることが可能な数値範囲内にあっても、各々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキが不当に大きい場合には、個々のガラス基板に均等に素子や構造体が形成されず、またそれらの形成後の個々のガラス基板が有する機能を阻害する要因にもなり、結果的にはマスクや装置の補正削減及び共通化を図る上で妨げとなり得る。そこで、各々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキについても、±８％以内とすることにより、個々のガラス基板に均等に且つ機能面で支障なく素子や構造体を形成することができ、マスクや装置の補正削減及び共通化を図る上で、より一層有利となる。なお、ここでいう各ガラス基板内の熱収縮率のバラツキとは、ガラス基板一枚毎についての複数箇所の熱収縮率の平均値を基準とした場合における複数箇所の熱収縮率の変位の度合い、すなわちその変位量を複数箇所の熱収縮率の平均値で除算した値である。
【００３６】
この第１実施形態に係るガラス基板が、上述の熱収縮率絶対値及び二種のバラツキに関する全ての数値条件を満たす場合には、そのガラス基板は良品として処理されるが、何れか一つでも数値条件を満たさないことが検査により判明した場合には、その後にフロート法等によりガラス基板を製造する過程において、以下に示すような措置が講じられる。すなわち、溶融ガラスからガラス元板を成形する工程の終盤におけるオンラインアニール処理に関する条件、具体的には、オンラインアニールゾーンの長さと、オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅と、その板厚と、その速さと、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布と、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布とのうち、少なくとも一つの条件が変更調整される。その結果として、オンラインアニールゾーンを通過してアニール処理を受けたガラスリボンから得られるガラス基板は、上記全ての数値条件を満たすことになる。
【００３７】
次に、本発明の第２実施形態に係るガラス基板について説明する。この第２実施形態に係るガラス基板も、ＰＤＰやＦＥＤを対象とするものであるため、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜１３０×１０-7／℃であると共に、短辺寸法が６００〜３０００ｍｍとされ且つ長辺寸法が短辺寸法よりも長尺な範囲内における７００〜５０００ｍｍとされた矩形を呈し、板厚が１．１〜４．０ｍｍとされている。
【００３８】
この第２実施形態に係るガラス基板の第１の特徴は、ＰＤＰやＦＥＤの前面板及び背面板を構成する上記のガラス基板の二枚に対して室温から６００℃まで１０℃／分の速度で昇温し、１時間に亘って６００℃に保持し、５℃／分の速度で室温まで降温するという加熱処理を施した後の熱収縮率絶対値が、３５０〜５００ｐｐｍになるように成形されている点にある。これらのガラス基板の加熱処理時における温度を６００℃に保持した理由と、ガラス基板の熱収縮率絶対値の下限値を３５０ｐｐｍにした理由とは、上述の第１実施形態に係るガラス基板と同一である。一方、ガラス基板の熱収縮率絶対値の上限値を５００ｐｐｍとした理由は、５００ｐｐｍ以下であれば、二枚のガラス基板の機能が相違するためにその両者にそれぞれ素子や構造体を形成する際に使用されるマスクや装置の共通化は図れないものの、マスクや装置を補正することなく熱処理を伴って素子や構造体を形成することが可能になるか、または上記のマスクや装置を補正可能な範囲内に留めた状態で熱処理を伴って素子や構造体を形成することができ、しかも当該パネルに二枚のガラス基板を組み付ける際の対向する素子等の位置関係の正確性および組み付け性を改善できることに由来している。
【００３９】
この第２実施形態に係るガラス基板の第２の特徴は、二枚のガラス基板相互間の熱収縮率の差が、±６０ｐｐｍ以内になるように成形されている点にある。すなわち、上述のように各々のガラス基板の熱収縮率絶対値が、好ましいと推認される数値範囲内にあっても、それだけでは、マスクや装置の補正を確実に許容範囲に収めることはできず、しかも対向する素子等の位置関係の正確性および組み付け性を確実に向上させることもできない。そこで、二枚のガラス基板の熱収縮率絶対値と、両ガラス基板相互間の熱収縮率の差との相対関係が重要となるのであり、その差が±６０ｐｐｍ以内であることにより、マスクや装置の補正を不要または確実に許容範囲に収め且つ対向する素子等の位置関係の正確性および組み付け性を確実に向上させることが可能となる。
【００４０】
この第２実施形態に係るガラス基板の第３の特徴は、二枚のガラス基板内の熱収縮率のバラツキが、±８％以内になるように成形されている点にある。すなわち、上述のように各々のガラス基板の熱収縮率絶対値と、各々のガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキとが、マスクや装置の補正削減及び対向する素子等の位置関係の正確性やガラス基板の組み付け性を向上させることが可能な数値範囲内にあっても、各々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキが不当に大きい場合には、二枚のガラス基板に均等に素子や構造体が形成されず、またそれらの形成後の個々のガラス基板が有する機能を阻害することになり、結果的にはマスクや装置の補正削減及び対向する素子等の位置関係の正確性やガラス基板の組み付け性の向上を図る上で妨げとなり得る。そこで、各々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキについても、±８％以内とすることにより、二枚のガラス基板に均等に且つ機能面で支障なく素子や構造体を形成することが可能となる。なお、ここでいう二枚のガラス基板内の熱収縮率のバラツキとは、ガラス基板一枚毎についての複数箇所の熱収縮率の平均値を基準とした場合における複数箇所の熱収縮率の変位の度合い、すなわちその変位量を複数箇所の熱収縮率の平均値で除算した値である。
【実施例】
【００４１】
以下、表１に示す実施例１〜４と、表２に示す実施例５〜８と、表３に示すトータル集計について説明する。なお、これら全ての実施例においては、ＰＤＰ用ガラスである高歪点ガラス（日本電気硝子株式会社製；品名ＰＰ−８）を使用した。
【００４２】
実施例１〜４は板厚が１．８ｍｍであり、実施例５〜８は板厚が２．８ｍｍであって、何れの実施例も、短辺寸法ａが２０００ｍｍ及び長辺寸法ｂが２４００ｍｍの矩形をなすガラス基板を対象とし、各ガラス基板の熱収縮率絶対値が小さく且つ各ガラス基板内の熱収縮率のバラツキが小さく更には各ガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキが小さくなるように、オンラインアニールゾーンの長さと、オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅と、その板厚と、その速さと、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布と、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布とを制御することにより、好ましい特性を示すガラス基板を製作した。
【００４３】
具体的には、実施例１〜４では、オンラインアニールゾーンの長さが３００００〜４００００ｍｍ、オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅が４５００〜４８００ｍｍ、その板厚が１．７〜１．９ｍｍ、その速さが７０００〜８０００ｍｍ／分、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布（温度勾配）が１．７〜１．９℃／ｍ、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布（温度差の最大値）が１０℃以下になるように制御した。また、実施例５〜８では、オンラインアニールゾーンの長さが１５０００〜２５０００ｍｍ、オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅が４５００〜４８００ｍｍ、その板厚が２．７〜２．９ｍｍ、その速さが４５００〜５５００ｍｍ／分、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布（温度勾配）が２．６〜２．８℃／ｍ、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布（温度差の最大値）が１０℃以下になるように制御した。なお、以上の全てのガラス基板は、オフラインアニール処理を受けていない。
【００４４】
これらのガラス基板の熱収縮率は、以下のようにして計測した。すなわち、オンラインアニールゾーンを通過して固化した二種のガラスリボンを切り出すことにより、図１（ａ）に示すように、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍとについて、短辺寸法ａが２０００ｍｍで且つ長辺寸法ｂが２４００ｍｍであって矩形をなすガラス基板Ｇをそれぞれ用意した。そして、二種の板厚のそれぞれの一枚毎のガラス基板Ｇについて、同図に実線で示す矩形の６箇所から、図１（ｂ）に示すように、ガラスリボンの流れ方向である長辺（ｂ方向）の寸法ｄが１６０ｍｍで且つ短辺方向の寸法ｃが３０ｍｍの短冊状に切り出した３つの試料Ｇａに対して、図１（ｃ）に示すように、短辺に略平行で且つ相互に１４０ｍｍ離隔した位置に二本のけがき線ｋを入れ、この両けがき線ｋの相互間距離をＬとした。次に、この試料Ｇａを図１（ｄ）に鎖線で示す縦方向線Ｘで折り割って二分割し、図１（ｅ）に示す一方のガラス片Ｇ１を電気炉で室温から６００℃まで１０℃／分で昇温した後、１時間に亘って６００℃に保持し、その後、５℃／分で室温まで降温して取り出した。そして、この一方のガラス片Ｇ１と、他方のガラス片Ｇ２とを、折り割り部で突き合わせて、両ガラス片Ｇ１、Ｇ２の二本のけがき線ｋのズレ量ΔＬ１、ΔＬ２を計測し、ガラス基板Ｇの
左端部、中央部及び右端部の熱収縮率（ΔＬ１＋ΔＬ２）／Ｌを求めた。また、図１（ａ
）に示すように、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍとの二種の板厚のそれぞれ一枚毎のガラス基板Ｇについて、鎖線で示すように短冊状に切り出した３つの試料Ｇｂに対しても、上記と同様の処理を行った。以上の熱収縮率の計測処理は、板厚が１．８ｍｍのガラス基板１００枚と板厚が２．８ｍｍのガラス基板１００枚とについて行った。
【００４５】
この場合、二種の板厚のそれぞれ二枚のガラス基板は、同一条件で熱履歴を受けているから、上記熱収縮率を計測したガラス基板とは異なる他方のガラス基板も同一の熱収縮特性であるとして、他方のガラス基板について四隅の近傍にそれぞれＩＴＯにてマーキングを短辺方向に１９００ｍｍの間隔で且つ長辺方向に２４００ｍｍの間隔で施し、パネルの製造時における温度条件に近い条件、つまり３０分に亘って６００℃に保持するという条件で熱処理を施した後に、ＩＴＯによるマーキング間の距離を測定し、この距離と補正をしていないマスクの対応する寸法とのズレを確認した。
【００４６】
上記ズレの良否の判定は、素子や構造体をガラス基板に形成する際に使用されるマスクが熱処理での収縮分だけ予め補正することが可能なズレ量であるか、或いは素子や構造体をガラス基板に形成する際に使用される装置が補正可能なズレ量であるかによって行った。そして、このズレ量が、短辺方向で±４０μｍ以下で且つ長辺方向で±５０μｍ以下のものを良品とし、それ以外のものを不良品とした。
【００４７】
下記の表１には、上記の計測後における板厚が１．８ｍｍのガラス基板１００枚の中から、無作為に抜き出した実施例１〜４に係る４枚について、それぞれ試料Ｇａ、Ｇｂが計１２個の熱収縮率絶対値の最大値と、同じくそれらの熱収縮率絶対値の最小値と、同じくそれらの熱収縮率絶対値の平均値と、マスクに関する短辺方向及び長辺方向のズレ量と、そのズレに関して良品であることを示す○印とを記載した。また、下記の表２には、上記の計測後における板厚が２．８ｍｍのガラス基板１００枚の中から、無作為に抜き出した実施例５〜８に係る４枚について、それぞれ試料Ｇａ、Ｇｂが計１２個の熱収縮率絶対値の最大値と、同じくそれらの熱収縮率絶対値の最小値と、同じくそれらの熱収縮率絶対値の平均値と、マスクに関する短辺方向及び長辺方向のズレ量と、そのズレに関して良品であることを示す○印とを記載した。更に、下記の表３には、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍとのガラス基板の計２００枚についての集計結果を記載した。
【００４８】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【００４９】
上記の表１によれば、板厚が１．８ｍｍの実施例１〜４のガラス基板は、４枚の全てについての熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍの範囲内（更には４１０〜４５０ｐｐｍの範囲内）に収まっている。また、上記の表２によれば、板厚が２．８ｍｍの実施例５〜８のガラス基板は、４枚の全てについての熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍの範囲内（更には３９０〜４４０ｐｐｍの範囲内）に収まっている。
【００５０】
上記の表１を考察して、実施例１の平均値が４２８ｐｐｍ、実施例２のそれが４２４ｐｐｍ、実施例３のそれが４３０ｐｐｍ、実施例４のそれが４３４ｐｐｍであることを勘案すれば、板厚が１．８ｍｍのガラス基板について個々のガラス基板内のバラツキは、±８％以内（更には±３％以内）に収まっている。また、上記の表２を考察して、実施例５の平均値が４００ｐｐｍ、実施例６のそれが４０５ｐｐｍ、実施例７のそれが４１２ｐｐｍ、実施例８のそれが４１８ｐｐｍであることを勘案すれば、板厚が２．８ｍｍのガラス基板について個々のガラス基板内のバラツキは、±８％以内（更には±４％以内）に収まっている。
【００５１】
更に、上記の表１において、１００枚の板厚１．８ｍｍのガラス基板について熱収縮率の平均値を算出したところ、その平均値が４３０ｐｐｍであったことから、上記の表１におけるガラス基板相互間のバラツキは、±８％以内（更には±５％以内）に収まっている。また、上記の表２において、１００枚の板厚２．８ｍｍのガラス基板について熱収縮率の平均値を算出したところ、その平均値が４１１ｐｐｍであったことから、上記の表２におけるガラス基板相互間のバラツキは、±８％以内（更には±６％以内）に収まっている。
【００５２】
加えて、上記の表３によれば、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍの計２００枚についてのガラス基板について熱収縮率の平均値を算出したところ、その平均値が４２１ｐｐｍであったことから、上記の表１及び表２における全てのガラス基板相互間のバラツキは、±８％以内（更には±７％以内）に収まっている。したがって、板厚が１．８ｍｍのガラス基板と、板厚が２．８ｍｍのガラス基板とは、個々の群においてマスクの共通化を図る上で有利となるばかりでなく、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍとのガラス基板を一つの群と捉えた場合にも、その群においてマスクの共通化を図る上で有利となる。
【００５３】
一方、上記の表１から、板厚が１．８ｍｍの実施例１〜４は、それらのガラス基板相互間の熱収縮率の差が±６０ｐｐｍ以内（更には±５０ｐｐｍ以内）に収まっているため、それらの群の中から任意に二枚を選択して、その二枚のガラス基板をパネルの前面板及び背面板として使用すれば、パネルにおける二枚のガラス基板相互間の熱収縮率の差が±６０ｐｐｍ以内になり且つ両ガラス基板内の熱収縮率のバラツキが±８％以内（更には±３％以内）となる。また、上記の表２から、板厚が２．８ｍｍの実施例５〜８についても、それらのガラス基板相互間の熱収縮率の差が±６０ｐｐｍ以内（更には±４５ｐｐｍ以内）に収まっているため、それらの群の中から任意に二枚を選択して、その二枚のガラス基板をパネルの前面板及び背面板として使用すれば、パネルにおける二枚のガラス基板相互間の熱収縮率の差が±６０ｐｐｍ以内になり且つ両ガラス基板内の熱収縮率のバラツキが±８％以内（更には±４％以内）となる。加えて、上記の表３から、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍの計２００枚のガラス基板についても、熱収縮率の最大値と最小値との差が５９ｐｐｍであることから、この全ての群の中から任意に二枚を選択して、その二枚のガラス基板をパネルの前面板及び背面板として使用すれば、パネルにおける二枚のガラス基板相互間の熱収縮率の差が±６０ｐｐｍ以内になる。
【００５４】
次に、板厚が１．８ｍｍと２．８ｍｍとのそれぞれについて、オンラインアニールゾーンの長さと、オンラインアニールゾーンを流れるガラスリボンの幅と、その板厚と、その速さと、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布と、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの前記流れ方向と直交する方向の温度分布とのうち、少なくとも一つの条件が上述の数値範囲を逸脱するようにしてガラス基板を製作し、板厚が１．８ｍｍのガラス基板１００枚と、板厚が２．８ｍｍのガラス基板２００枚とについて上記と同様にして熱収縮率絶対値を計測した。その結果、板厚が１．８ｍｍのものについては、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布が上述の数値範囲を逸脱するようにして製作した１００枚のガラス基板の大半が、熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍの範囲を逸脱し、且つマスクに関するズレ量は不良品に該当していることを確認した。一方、板厚が２．８ｍｍのものについては、オンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向の温度分布とその流れ方向と直交する方向の温度分布との二つの条件が上述の数値範囲を逸脱するようにして製作した１００枚のガラス基板の大半が、熱収縮率絶対値が３５０〜５００ｐｐｍの範囲を逸脱し且つ個々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキ及びガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキの両者が±８％の範囲を逸脱し、またオンラインアニールゾーン内のガラスリボンの流れ方向と直交する方向の温度分布のみが上述の数値範囲を逸脱するようにして製作した１００枚のガラス基板の大半が、熱収縮率絶対値については３５０〜５００ｐｐｍの範囲内にあるものの、個々のガラス基板内の熱収縮率のバラツキ及びガラス基板相互間の熱収縮率のバラツキの両者が±８％の範囲を逸脱していることを確認した。更に、一つまたは二つの条件が上述の数値範囲を逸脱しているガラス基板の中から任意に選択した二枚のガラス基板相互間の熱収縮率の差も±６０ｐｐｍを超え、且つマスクに関するズレ量も不良品に該当していることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例におけるガラス基板の熱収縮率を計測する手順を順々に説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｇ  ガラス基板
Ｇａ  試料
Ｇｂ  試料
Ｇ１  ガラス片
Ｇ２  ガラス片
【図１】
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