(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス基板を直接載置して熱処理するに際して、セッターに実質的に反りが発生することなく、セッターの表面形状がガラス基板に転写せず、ガラス基板をセッターに安定して載置可能であり、かつ、ガラス基板のセッターからの分離を容易に行うことができるガラス基板の熱処理用セッターの提供。【解決手段】ガラス基板Ｇを載置面に載置した状態で加熱炉内に導入されるガラス基板熱処理用セッター１おいて、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の範囲にあることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を載置面に載置した状態で加熱炉内に導入されるガラス基板熱処理用セッターにおいて、
熱膨張係数が１５×１０−７／Ｋ以下の結晶化ガラスからなり、前記載置面の平坦度が０．３％以下であり、かつ、前記載置面の表面粗さがＲａ値で０．１〜１μｍの範囲にあることを特徴とする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、その表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、大画面の平面ディスプレイが注目されている。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。ＰＤＰ用のガラス基板には、一般に厚さ３ｍｍ程度の肉薄平板状のソーダライム系板ガラスが用いられるが、この板ガラスの上には電極や絶縁層を形成するためにペーストが塗布され、塗布されたペーストを板ガラスに定着させるために加熱炉において４５０℃〜６００℃の温度域で熱処理が施される。
【０００３】
ＰＤＰに用いられる大型のガラス基板の形状特性として、特に、反りが小さいこと、および表面の凹凸が小さいことが求められる。反りが大きい、すなわちガラス基板の平坦度が低いと、前面と背面のガラス基板間の平行性が損なわれて表示画面中のセル高さが不均一になり表示性能を低下させる。また、表面の凹凸が大きい、すなわちガラス基板の表面粗さが大きいとガラス基板の上に精密な電極等を形成する際に支障を来すことになる。
【０００４】
ＰＤＰ用のガラス基板として一般的に用いられるソーダライム系の板ガラスは徐冷点が約６００℃で、加熱されると比較的軟化し易い特性を持っている。このような特性を有する板ガラスを熱処理するに際しては、高温に曝されて板ガラスが軟化して反りが発生し易くなる材質は、ＰＤＰ用のガラス基板として使用するには不適となる。
【０００５】
このような反りを抑制するために、ガラス基板を熱処理する際には、熱膨張および熱収縮が少ない耐熱材料からなり、平坦かつ平滑な載置面を備えたセッターを用い、このセッターの載置面の上に熱処理されるガラス基板が載置され加熱炉に導入するといった方法がとられている。
【０００６】
従来のセッターは、熱処理されるガラス基板よりも若干大きめの板状のアルミナセラミックスの表面をダイヤモンド砥石を用いて研削し所定の厚さに仕上げたものが一般的である。このように作製されたセッターは、ガラス基板が載置される載置面の平坦度、即ち、長さ５００ｍｍ当たりの反りの大きさの割合が０．５％程度で、載置面の表面粗さはＲａ値で１０μｍ程度である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のセッターの上に大型ガラス基板を載置して５００〜６５０℃の温度域で熱処理を行った場合、従来のセッターは、熱膨張係数が約７１×１０−７／Ｋのアルミナセラミックスからなるため、加熱冷却に伴う膨張収縮が大きく、その結果、セッター自体の平坦性が失われて反りが発生する。特に、セッターが大型である場合、反りの程度が大きくなり、その上に載置される大型のガラス基板に変形を生じさせる原因になる。
【０００８】
一方、ソーダライム系ガラスからなるガラス基板は、加熱に伴って軟化現象を生じる結果、セッターの載置面に密着した状態となり、セッターの載置面に平坦性が維持されていないと、ガラス基板の軟化した表面がセッターの載置面に倣うために反りが生じる。特に、大型のガラス基板の場合は、セッターの載置面の不具合の影響が顕著になる。
【０００９】
さらに、セッターの載置面に表面加工の痕跡、いわゆるツールマークが残っているような平滑さであると、ガラス基板の軟化した表面にセッターの載置面のツールマーク形状がそのまま転写されることになる。また、セッターの載置面に載置されたガラス基板が温度変化に伴って伸長および収縮するため、この伸縮の際にセッターの載置面が平滑でないとガラス基板との間に摩擦を生じ、ガラス基板の表面に擦傷が入ることになる。特に、大型のガラス基板の場合は、セッターの載置面との接触域が大きいためにツールマークがガラス基板の表面に広く分布することになり、また、温度変化に伴う伸縮の程度が大きいために擦傷が発生し易くなる。
【００１０】
また、ダイヤモンド砥石で表面を研削して得られる従来のセッターによれば、平坦度と表面粗さのいずれの値も大きく、ＰＤＰ用のガラス基板熱処理用として十分な平坦性および平滑性を有しているとは言えず、ガラス基板の反りの発生、ガラス基板表面のツールマークや擦傷の発生が避けられない。
【００１１】
この問題を解決するために、セッターの載置面をポリッシングして鏡面に近い状態に仕上げ、平坦度と表面粗さの値を小さくして、載置面の平坦性と平滑性を向上させる試みがなされた。ところが、このようなセッターは、平坦度は満足できるが、表面粗さが小さくなり過ぎるために、ガラス基板を載置する際に、ガラス基板の表面とセッターの載置面との間に隙間がほとんどなく、エアクッション作用が生じてガラス基板がセッター上を滑って所定位置に安定して載置することができない。さらに、熱処理完了後に、ガラス基板を取出す際に、ガラス基板の軟化した表面とセッターの載置面とがほぼ密着状態にあるため、ガラス基板をセッターの載置面から分離するのが困難になる。特に、大型のガラス基板の場合は、セッターと密着する面積が大きいために、セッターの載置面への安定載置およびセッターの載置面からの分離が一層困難になる。
【００１２】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大型のガラス基板を直接載置して熱処理するに際して、セッターに実質的に反りが発生じることなく、セッターの載置面の形状がガラス基板に転写せず、ガラス基板をセッターに安定して載置可能であり、かつセッターからの分離を容易に行うことができる大型のガラス基板熱処理用セッターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るガラス基板熱処理用セッターは、大型のガラス基板を載置面に載置した状態で加熱炉内に導入されるガラス基板熱処理用セッターにおいて、熱膨張係数が１５×１０−７／Ｋ以下の結晶化ガラスからなり、前記載置面の平坦度が０．３％以下であり、かつ、前記載置面の表面粗さがＲａ値で０．１〜１μｍの範囲にあることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るガラス基板熱処理用セッターは、熱膨張係数が１５×１０−７／Ｋ以下の結晶化ガラスからなるので、室温〜約６００℃に到る熱処理の温度域で使用しても温度変化による膨張収縮が小さく、セッター自体の高い平坦性が維持されるため、その上に直接載置されて熱処理される大型のガラス基板に反りを生じさせることがない。
【００１５】
また、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、大型のガラス基板を直接載置する載置面の平坦度、即ち、長さ５００ｍｍ当たりの反りの大きさの割合が０．３％以下と高い平坦性を有するので、セッターの表面に直接載置される大型のガラス基板に反りを生じさせず、高い平坦性を維持したまま大型のガラス基板を熱処理することができる。
【００１６】
さらに、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、大型のガラス基板を直接載置する載置面の表面粗さがＲａ値で０．１〜１μｍの範囲にあるので、大型のガラス基板の軟化した表面にセッターの表面のパターンが転写されることがなく、しかも大型のガラス基板をセッターの載置面に載置する際に、大型のガラス基板がセッターの載置面を上滑りせず、熱処理後に大型のガラス基板をセッターの載置面から容易に分離することができる。
【００１７】
本発明では、平坦度はＪＩＳ Ｒ ３２０２に規定された単位長さ当たりの反りの大きさの割合を、表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１に規定された算術平均粗さであって、測定カットオフ値が０．８ｍｍ、測定長が４ｍｍの条件で測定した場合の値をそれぞれ意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のガラス基板熱処理用セッターは、熱膨張係数が１５×１０−７／Ｋ以下の結晶化ガラスからなるので、温度変化による膨張収縮が少なく、熱処理用の治具として用いた場合に、反りが発生せず高い平坦度を維持することができる。
【００１９】
また、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、被処理物である大型のガラス基板と直接接触する載置面の平坦度が０．３％以下と、高い平坦性を有するので、その上面に直接載置されて熱処理されるガラス基板に反りが生じない。
【００２０】
さらに、本発明のガラス基板熱処理用セッターは、大型のガラス基板を載置する載置面の表面粗さがＲａ値で０．１〜１μｍの範囲であり、所望する範囲の平滑性を有するので、ガラス基板の表面にセッターに載置面のパターンが転写されることなく、しかもガラス基板をセッターから容易に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）は本発明のガラス基板熱処理用セッターの載置面に大型のガラス基板を載置した状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のガラス基板熱処理用セッターは、結晶化ガラスからなり、熱処理される大型のガラス基板を直接載置する載置面が所定の平坦度と表面粗さとを有するように加工されてなるものである。
【００２３】
図１は、本発明のガラス基板熱処理用セッターの載置面に被処理物である大型のガラス基板を載置した状態を示す斜視図、とその断面図であり、１はガラス基板熱処理用セッター（以下セッターと称す）を、Ｇは大型のガラス基板をそれぞれ示している。
【００２４】
本発明に係るセッター１は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２を主成分とするガラス生地をロールアウト製板法により厚さ６．２ｍｍの板状に成形し、これを再加熱して結晶化することにより得られた結晶化ガラスからなるものであり、この結晶化ガラスの熱膨張係数は１５×１０−７／Ｋ以下の、例えば５×１０−７／Ｋである。
【００２５】
上記の結晶化ガラスを所定の大きさ、例えば、表示画面が４２インチのＰＤＰ用の大型のガラス基板Ｇを載置するためのものであれば、短辺９００ｍｍ、長辺１３００ｍｍの矩形に切断して、この表面をダイヤモンドジェネレータを用いて厚さ約５．５ｍｍの板厚に研削した後、＃６００の研磨砥粒を用いて片面ずつ研磨機でラッピングして表面および裏面が平坦かつ平滑に加工されている。このような加工により、セッター１の表裏両表面は、０．３％以下の平坦度で、Ｒａ値の範囲で０．１〜１．０μｍ、例えば０．５μｍの表面粗さとされている。上記の平坦度および表面粗さは、少なくともガラス基板Ｇが直接載置されるセッター１の載置面において実現されていれば足りる。
【００２６】
上記のように作製されたセッター１の表面に、短辺５５４ｍｍ、長辺９８０ｍｍ、厚さ２．７ｍｍのガラス基板Ｇを載置し、加熱炉に導入し、５８０〜６００℃の温度で３０分間ガラス基板Ｇを保持した後、加熱炉から取出したところ、次のような結果が得られた。
【００２７】
まず、熱処理の準備としてガラス基板Ｇをセッター１の載置面に載置するのに、ガラス基板Ｇとセッター１との間にエアクッション作用がなく、ガラス基板Ｇを容易に載置することができた。
【００２８】
また、熱処理中および熱処理後において、セッター１には反りが見られず、高い平坦性を維持した。同様に、ガラス基板Ｇにも反りは認められなかった。
【００２９】
さらに、熱処理が完了した後に、ガラス基板Ｇをセッター１の載置面から分離するに際しても、ガラス基板Ｇがセッター１と融着するようなこともなく円滑に分離することができた。また、熱処理後のガラス基板Ｇの表面は、セッター１の載置面のパターンが転写されることなく高い平滑性が維持されており、擦傷は認められなかった。
【００３０】
比較例１として、上記実施の形態のセッターと同寸法で熱膨張率が約７１×１０−７／Ｋのアルミナセラミックス板を、その表面をダイヤモンド砥粒を用いて研削して平坦度が０．５％、表面粗さがＲａ値で１０μｍの載置面を有するセッターを作製した。
【００３１】
比較例１のセッターを用いて上記と同条件で前記のガラス基板Ｇを熱処理したところ、熱処理中および熱処理後に、このセッターに反りが見られ、ガラス基板Ｇにはセッターの反りに倣った反りが認められた。また、熱処理後においてガラス基板Ｇの表面には、セッター表面のパターンと同じパターンが形成されており、また、セッターとの摩擦による擦傷の存在が認められた。
【００３２】
さらに、比較例２として、上記実施の形態のセッターと同じ結晶化ガラス板の表面をポリッシングして平坦度が０．２％、表面粗さがＲａ値で０．０５μｍの載置面を有するセッターを作製した。
【００３３】
比較例２のセッターを用いて上記と同条件で前記のガラス基板Ｇを熱処理したところ、熱処理中および熱処理後に、このセッターには反りが見られず、ガラス基板Ｇの平坦性を損なうような影響は認められなかったが、ガラス基板Ｇをセッターの載置面に載置するに際して、ガラス基板Ｇとセッターとの間にエアクッション作用が働いてガラス基板Ｇが水平方向に滑り、ガラス基板Ｇをセッターの所定位置に安定させるのに手間が掛かった。また、熱処理後にガラス基板をセッターから分離するに際して、ガラス基板とセッターとの間にほとんど空隙がなく、両者の表面同士が密着状態にあるため、ガラス基板Ｇがセッターから容易に分離しなかった。
【符号の説明】
【００３４】
１ セッター
Ｇ ガラス基板
【図１】
2009298697.tif 000003