JP2005093324A - Glass substrate used for image display device, manufacturing method and apparatus therefor - Google Patents
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Description
この発明は、対向配置された基板を備えた平面型の画像表示装置に用いるガラス基板、ガラス基板の製造方法、およびガラス基板の製造装置に関する。 The present invention relates to a glass substrate, a glass substrate manufacturing method, and a glass substrate manufacturing apparatus that are used in a flat-type image display device including substrates that are arranged to face each other.
近年、陰極線管(以下、CRTと称する)に代わる次世代の軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の画像表示装置が注目されている。例えば、平面表示装置として機能するフィールド・エミッション・ディスプレイ(以下、FEDと称する)の一種として、表面伝導型電子放出装置(以下、SEDと称する)の開発が進められている。 2. Description of the Related Art In recent years, various flat-type image display devices have attracted attention as next-generation lightweight and thin display devices that replace cathode ray tubes (hereinafter referred to as CRTs). For example, a surface conduction electron-emitting device (hereinafter referred to as SED) is being developed as a type of field emission display (hereinafter referred to as FED) that functions as a flat display device.
このSEDは、それぞれガラス基板により構成され隙間をおいて対向配置された第1基板および第2基板を備え、これらの基板は矩形状の側壁を介して周辺部を互いに接合することにより真空外囲器を構成している。第1基板の内面には3色の蛍光体層が形成され、第2基板の内面には、蛍光体を励起する電子源として、各画素に対応する多数の電子放出素子が配列されている。また、第2基板の内面には、電子源を駆動するための多数の配線がマトリックス状に形成されている。すなわち、これらの配線は、互いに平行に延びた複数の第1配線と、これら第1配線と直交する方向に延びた複数の第2配線とを含み、第1および第2配線は互いに電気的に絶縁されている。そして、各電子源は、第1配線および第2配線を介して駆動回路に電気的に接続されている。 The SED includes a first substrate and a second substrate that are each composed of a glass substrate and are opposed to each other with a gap therebetween, and these substrates are surrounded by a vacuum by joining peripheral portions to each other through rectangular side walls. Make up the vessel. Three color phosphor layers are formed on the inner surface of the first substrate, and on the inner surface of the second substrate, a large number of electron-emitting devices corresponding to each pixel are arranged as an electron source for exciting the phosphor. In addition, a large number of wirings for driving the electron source are formed in a matrix on the inner surface of the second substrate. That is, these wirings include a plurality of first wirings extending in parallel to each other and a plurality of second wirings extending in a direction orthogonal to the first wirings, and the first and second wirings are electrically connected to each other. Insulated. Each electron source is electrically connected to the drive circuit via the first wiring and the second wiring.
このような第1および第2配線は、スクリーン印刷法あるいはフォトリソグラフィ法によりガラス基板上に形成された、例えば銀の薄膜パターンによって構成されている。このようなスクリーン印刷法あるいはフォトリソグラフィ法を用いた場合、形成可能な薄膜パターンの膜厚には限界がある。膜厚が薄い場合、配線の断面積が小さくなり、配線の電気抵抗低減を図ることが困難となる。特に、画像表示装置が大型化して各配線が長くなる程、配線抵抗の影響が大きくなる。配線抵抗が増加すると、電圧降下により画面中央部の輝度が低減するという問題が生じる。 Such first and second wirings are constituted by, for example, a silver thin film pattern formed on a glass substrate by a screen printing method or a photolithography method. When such a screen printing method or photolithography method is used, there is a limit to the film thickness of the thin film pattern that can be formed. When the film thickness is small, the cross-sectional area of the wiring becomes small, and it becomes difficult to reduce the electrical resistance of the wiring. In particular, the larger the image display device becomes and the longer each wiring, the greater the influence of wiring resistance. When the wiring resistance increases, there arises a problem that the luminance at the center of the screen is reduced due to the voltage drop.
このような問題を解決するため、切削、サンドブラスト加工あるいはエッチングによりガラス基板に複数の細長い溝を形成し、これらの溝内に導電材料を充填して配線を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。この方法によれば、溝の深さを調整することにより、充分な膜厚の配線を形成することができ、配線抵抗低減を図ることが可能となる。
しかしながら、切削、サンドブラスト加工、エッチングによりガラス基板に溝を形成する場合、大掛かりな製造設備を必要とするとともに、溝の形成後、洗浄工程が必要となる。そのため、多大な製造時間および製造コストが掛かり、工業的に実用化することが難しい。また、一旦板状に形成されたガラス基板に、上記方法を用いて、後から溝を形成した場合、ガラス基板の強度が低下し割れ易くなるという問題がある。 However, when forming a groove in a glass substrate by cutting, sandblasting, or etching, a large-scale manufacturing facility is required, and a cleaning process is required after the formation of the groove. Therefore, it takes a lot of manufacturing time and manufacturing cost, and it is difficult to put it to practical use industrially. Moreover, when a groove is formed later on the glass substrate once formed into a plate shape using the above method, there is a problem that the strength of the glass substrate is lowered and the glass substrate is easily broken.
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、安価に製造することができるとともに機械的強度が向上した画像表示装置用のガラス基板、その製造方法、およびガラス基板の製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a glass substrate for an image display device that can be manufactured at a low cost and has improved mechanical strength, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus for a glass substrate. It is to provide.
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る画像表示装置のガラス基板は、少なくとも一方の面に複数の溝が一体的に形成され、前記溝が形成されている部分と他の部分とで、板厚方向における光の透過率が等しいことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a glass substrate of an image display device according to an aspect of the present invention has a plurality of grooves integrally formed on at least one surface, and a portion where the grooves are formed and another portion. The light transmittance in the plate thickness direction is equal.
この発明の他の形態に係るガラス基板の製造方法は、少なくとも一方のローラーの外周面に複数のリブが突設された一対のローラーを用意し、前記一対のローラーを所定間隔を置いて対向配置し、前記一対のローラーを回転しながら、前記一対のローラー間に軟化したガラス材料を通過させ、前記所定間隔に対応した板厚のガラス基板を成形すると同時に、前記リブによりガラス基板の少なくとも一方の面に溝を形成することを特徴としている。 A method for manufacturing a glass substrate according to another aspect of the present invention provides a pair of rollers having a plurality of ribs projecting from the outer peripheral surface of at least one roller, and the pair of rollers are arranged to face each other at a predetermined interval. Then, while rotating the pair of rollers, the softened glass material is passed between the pair of rollers to form a glass substrate having a thickness corresponding to the predetermined interval, and at the same time, at least one of the glass substrates by the ribs It is characterized by forming grooves on the surface.
また、この発明の他の態様に係るガラス基板の製造装置は、所定間隔を置いて平行に対向配置された第1および第2ローラーと、軟化したガラス材料を、前記第1および第2ローラー間を通して搬送する搬送機構と、を備え、前記第1および第2ローラーは、互いに所定間隔だけ離間しているとともに前記第1および第2ローラー間を軟化したガラス材料が通過する際、ガラス材料を所定の板厚に成形する外周面をそれぞれ有し、前記第1および第2ローラーの少なくとも一方は、その外周面に設けられ、前記第1および第2ローラー間を軟化したガラス材料が通過する際、軟化したガラス材料を押圧しガラス基板の表面に溝を形成する複数のリブを有していることを特徴としている。 Moreover, the manufacturing apparatus of the glass substrate which concerns on the other aspect of this invention WHEREIN: The 1st and 2nd roller and the 2nd roller which were opposingly arranged in parallel at predetermined intervals, and the softened glass material are used between the said 1st and 2nd rollers. The first and second rollers are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the glass material is predetermined when the softened glass material passes between the first and second rollers. Each of the first and second rollers is provided on the outer peripheral surface, and when the glass material softened between the first and second rollers passes, It is characterized by having a plurality of ribs that press the softened glass material to form grooves on the surface of the glass substrate.
上記のように構成されたガラス基板の製造方法および製造装置によれば、軟化状態のガラス材料を板状に成形する際、リブが設けられたローラーによって複数の溝を同時に成形することにより、複数の溝を備えたガラス基板を安価に製造することができるとともに、機械的強度の向上したガラス基板を得ることができる。 According to the glass substrate manufacturing method and manufacturing apparatus configured as described above, when a soft glass material is formed into a plate shape, a plurality of grooves are simultaneously formed by a roller provided with ribs. It is possible to produce a glass substrate provided with the above-mentioned grooves at low cost and obtain a glass substrate with improved mechanical strength.
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るガラス基板、ガラス基板の製造方法および製造装置について詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係るガラス基板を備えた平面型画像表示装置の一例として、FEDの一種である表面伝導型電子放出装置(以下、SEDと称する)について説明する。
Hereinafter, a glass substrate, a glass substrate manufacturing method and a manufacturing apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, a surface conduction electron-emitting device (hereinafter referred to as SED), which is a kind of FED, will be described as an example of a flat image display device including a glass substrate according to the present embodiment.
図1ないし図3に示すように、SEDは、それぞれ矩形状のガラス基板からなる第1基板10および第2基板12を備え、これらの基板は約1.0〜2.0mmの隙間をおいて対向配置されている。第1基板10および第2基板12は、ガラスからなる矩形枠状の側壁14を介して周縁部同士が接合され、内部が真空に維持された扁平な真空外囲器15を構成している。接合部材として機能する側壁14は、例えば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材20により、第1基板10の周縁部および第2基板12の周縁部に封着され、これらの基板同士を接合している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the SED includes a
第1基板10の内面には画像表示面として機能する蛍光体スクリーン16が形成されている。この蛍光体スクリーン16は、赤、青、緑に発光する蛍光体層R、G、B、および遮光層11を並べて構成され、これらの蛍光体層はストライプ状、ドット状、あるいは矩形状に形成されている。蛍光体スクリーン16上には、アルミニウム等からなるメタルバック17およびゲッタ膜19が順に形成されている。
A
第2基板12の内面には、蛍光体スクリーン16の蛍光体層R、G、Bを励起する電子源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。これらの電子放出素子18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。各電子放出素子18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。後述するように、第2基板12の内面には、電子放出素子18に電位を供給する多数本の配線がマトリック状に設けられ、その端部は真空外囲器15の外部に引出されている。
On the inner surface of the
第1基板10および第2基板12の間にはスペーサ構体22が配設されている。スペーサ構体22は、矩形状の金属板からなるグリッド24と、グリッドの両面に一体的に立設された多数の柱状のスペーサと、を備えている。図2および図3に示すように、グリッド24は第1基板10の内面と対向した第1表面24aおよび第2基板12の内面と対向した第2表面24bを有し、これらの基板と平行に配置されている。グリッド24には、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔26が形成されている。電子ビーム通過孔26は、それぞれ電子放出素子18と対向して配列され、電子放出素子から放出された電子ビームを透過する。グリッド24は、例えば鉄−ニッケル系の金属板により厚さ0.1〜0.3mmに形成され、その表面は高抵抗膜により被覆されている。
A
グリッド24の第1表面24a上には、第1スペーサ30aが一体的に立設され、隣合う電子ビーム通過孔26間に位置している。第1スペーサ30aの先端は、ゲッタ膜19、メタルバック17、および蛍光体スクリーン16の遮光層11を介して第1基板10の内面に当接している。グリッド24の第2表面24b上には、第2スペーサ30bが一体的に立設され、隣合う電子ビーム通過孔26間に位置している。第2スペーサ30bの先端は第2基板12の内面に当接している。各第1および第2スペーサ30a、30bは互いに整列して位置し、グリッド24を両面から挟み込んだ状態でグリッド24と一体に形成されている。
On the
上記のように構成されたスペーサ構体22は第1基板10および第2基板12間に配設されている。第1および第2スペーサ30a、30bは、第1基板10および第2基板12の内面に当接することにより、これらの基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を所定値に維持している。
The
前述したように、第2基板12上には、電子放出素子18に電圧を印加する多数本の配線がマトリック状に設けられている。すなわち、図2ないし図4に示すように、第2基板12を構成するガラス基板の内面には、それぞれ基板の長手方向に沿って延びた複数の溝40が所定のピッチで形成されている。溝40内にはそれぞれ走査線42が設けられている。各走査線42は、溝40に導電性材料、例えば、銀ペーストを充填した後、焼成することにより形成されている。第2基板12の内面上には走査線42に重ねて絶縁層44が形成され、この絶縁層上に複数の信号線46が形成されている。これらの信号線46はそれぞれ走査線42と直交する方向に延び、所定のピッチで配列されている。走査線42は480本、信号線46は640×3本設けられ、配線ピッチはそれぞれ900μm、300μmとなっている。
As described above, a large number of wirings for applying a voltage to the electron-
図4に2点鎖線で示す表示領域47において、走査線42と信号線46との各交差部に電子放出素子18が接続され、画素を形成している。電子放出素子18は、各走査線42に沿って640×3個、各信号線46に沿って480個設けられている。
In the
各走査線42の右端は走査線駆動回路48に接続され、各信号線46の上端は信号線駆動回路50に接続されている。走査線駆動回路48は、電子放出素子18を駆動制御するための駆動電圧を走査線42に供給し、信号線駆動回路50は、表示信号電圧を信号線46に供給する。
The right end of each
SEDは、グリッド24および第1基板10のメタルバック17に電圧を印加する図示しない電圧供給部を備えている。この電圧供給部は、グリッド24およびメタルバック17にそれぞれ接続され、例えば、グリッド24に12kV、メタルバック17に10kVの電圧を印加する。そして、SEDにおいて、画像を表示する場合、蛍光体スクリーン16およびメタルバック17にアノード電圧が印加され、電子放出素子18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン16へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン16の蛍光体層が励起されて発光し、画像を表示する。
The SED includes a voltage supply unit (not shown) that applies a voltage to the
次に、以上のように構成されたSEDの第2基板として用いるガラス基板の製造方法および製造装置について説明する。
図5および図6に示すように、製造装置52は、第1および第2成形ローラー54a、54bと、これらの成形ローラーを回転させる駆動機構55と、第1および第2成形ローラー間を通してガラス材料を搬送する搬送機構56とを備えている。
Next, a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a glass substrate used as the second substrate of the SED configured as described above will be described.
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the
第1成形ローラー54aは例えば、直径約300mmに形成され、その軸方向長さは、形成するガラス基板の幅よりも長く形成されている。第1成形ローラー54aは、一対の支持フレーム60により水平にかつ回転自在に支持されている。第1成形ローラー54aの外周面62には複数のリブ64が一体的に突設されている。複数のリブ64はそれぞれ第1成形ローラー54aの中心軸と同軸的な環状に形成され、第1成形ローラーの円周方向全周に渡って延びている。また、複数のリブ64は第1成形ローラー54aの軸方向に沿って所定のピッチで設けられている。
For example, the
リブ64の設置数およびピッチは、ガラス基板に形成する溝40の本数、およびピッチに対応して設定されている。また、各リブ64の高さおよび幅は、形成する溝40の深さおよび幅に応じて形成されている。例えば、リブ64の高さは200〜300μmに形成されている。なお、図5では、図面の複雑化を避けるため、リブ64および溝40の数は実際の数よりも減らして示している。
The number and the pitch of the
第2成形ローラー54bは、第1成形ローラー54aとほぼ同一の直径および軸方向長さに形成されている。第2成形ローラー54bは、一対の支持フレーム60により水平にかつ回転自在に支持されている。また、第2成形ローラー54bは、第1成形ローラー54aと平行にかつ、鉛直方向に所定の間隔を置いて対向配置されている。第1成形ローラー54aの外周面62と第2成形ローラー54bの外周面66との間隔dは、形成するガラス基板の板厚、例えば、2.8mmに設定されている。
The
駆動機構55は、一方の支持フレーム60に取付けられたモータ68、モータの駆動力を第1および第2成形ローラー54a、54bの中心軸に伝達するプーリー70、駆動ベルト71等を備えている。
搬送機構56は、複数の搬送ローラー72およびこれらの搬送ローラーを駆動する図示しない駆動機構を備えている。搬送ローラー72は、第1および第2成形ローラー54a、54bの両側に配置され、第1および第2成形ローラーと平行にかつ水平に並んで設けられている。
なお、第1および第2成形ローラー54a、54b、並びに、搬送ローラー72は、例えば、アルミナ、ジルコニア、シリカ等の、ガラスに対して付着し難く、かつ、耐熱性に優れた材料により形成され、あるいは外面が被覆されている。また、第1および第2成形ローラー54a、54bは、ヒータ等の適当な加熱手段を内蔵して構成されていてもよい。
The
The
The first and
上述した製造装置52を用いてガラス基板80を製造する場合、図5および図6に示すように、まず、ガラス材料として、ガラス基板80とほぼ等しい寸法の板状に形成されたガラス素板81を用意し、このガラス素板をガラス軟化点付近の温度、例えば、700℃まで加熱して軟化させる。ガラス材料としては、石英ガラス、Na等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス等を用いることができる。
When manufacturing the
続いて、ガラス素板81を搬送機構56の搬送ローラー72上に水平に支持する。この状態で搬送ローラー72を回転させ、ガラス素板81をその長手方向に沿って、かつ、第1および第2成形ローラー54a、54bに向かって所定の速度で搬送する。同時に、駆動機構55により、第1および第2成形ローラー54a、54bを相反する方向に回転する。これにより、ガラス素板81を第1および第2成形ローラー54a、54bの一方のサイドから他方のサイドに搬送し、第1および第2成形ローラーの間を通過させる。
Subsequently, the
図7に示すように、第1および第2成形ローラー54a、54bの間を通過する間、第1および第2成形ローラーの外周面62、66によりガラス素板81を両面側から挟持し、第1および第2成形ローラー間の間隔dに一致した板厚のガラス基板80を成形する。同時に、第1成形ローラー54aに設けられた複数のリブ64によりガラス素板81の上面を部分的に押圧し、ガラス素板の搬送方向と平行な、つまり、ガラス素板の長手方向に延びた複数の溝40を成形する。
第1および第2成形ローラー54a、54bを通過させた後、成形されたガラス素板81を冷却する。これにより、複数の溝40が一体的に成形されたガラス基板80が製造される。なお、第1成形ローラー54aに設けられたリブ64の高さおよび幅に加えて、第1および第2成形ローラーの回転速度、ガラス素板81の搬送速度を制御することにより、所望の深さおよび幅を有した溝40が得られる。
As shown in FIG. 7, while passing between the first and
After passing the first and second forming
以上のように構成されたガラス基板の製造装置および製造方法によれば、軟化状態のガラス材料を板状に成形する際、ローラーに設けられたリブによって溝を同時に成形することにより、溝が一体的に形成されたガラス基板を一度の成形で製造することができる。そのため、一旦、ガラス基板を成形した後、サンドブラスト、切削等によって溝を加工する必要がなく、製造コストおよび製造設備を大幅に削減することができる。また、サンドブラスト、切削等によって溝を後加工する場合に比較して、ガラス基板が汚染され難く、以後の洗浄処理を簡略化あるいは省略することが可能となる。従って、溝を備えたガラス基板を安価に短時間で製造することができる。 According to the glass substrate manufacturing apparatus and manufacturing method configured as described above, when the soft glass material is formed into a plate shape, the grooves are integrally formed by simultaneously forming the grooves with the ribs provided on the rollers. The glass substrate thus formed can be manufactured by one molding. Therefore, once the glass substrate is formed, there is no need to process the groove by sandblasting, cutting, or the like, and the manufacturing cost and manufacturing equipment can be greatly reduced. In addition, the glass substrate is less likely to be contaminated than when the grooves are post-processed by sandblasting, cutting, or the like, and the subsequent cleaning process can be simplified or omitted. Therefore, the glass substrate provided with the grooves can be manufactured at a low cost in a short time.
また、上述したガラス基板の製造装置および製造方法によれば、従来に比較して機械的強度の向上したガラス基板を得ることができる。すなわち、サンドブラスト、切削等により溝を加工した場合、ガラス基板に傷を付けたことになり、溝を起点としてガラス基板が割れ易くなる。これに対して、本実施の形態によれば、溝はガラス基板の成形と同時に形成されるため、後加工により生じた傷とはならない。従って、溝の部分が割れ、損傷の起点になり難く、結果として、機械的強度の向上を図ることができる。 Moreover, according to the manufacturing apparatus and manufacturing method of a glass substrate mentioned above, the glass substrate which improved mechanical strength compared with the past can be obtained. That is, when the groove is processed by sandblasting, cutting, or the like, the glass substrate is damaged, and the glass substrate is easily broken starting from the groove. On the other hand, according to the present embodiment, since the groove is formed simultaneously with the molding of the glass substrate, it is not a scratch caused by post-processing. Therefore, the groove portion is not easily broken and becomes a starting point of damage, and as a result, the mechanical strength can be improved.
更に、本実施の形態により製造されたガラス基板80によれば、溝40が形成されている部分と他の部分とで、板厚方向における光の透過率が実質的に等しくなっている。本発明者等は、上述した製造装置および製造方法により製造されたガラス基板80(本実施例と称する)、サンドブラスト法により本実施形態と同一幅、同一深さの溝が形成されたガラス基板(比較例1と称する)、および切削により溝が形成されたガラス基板(比較例2と称する)を用意し、それぞれのガラス基板について光の透過率を測定するとともに、強度試験を行った。
Furthermore, according to the
透過率の測定方法としては、光電光度法により、ガラス基板に入射する入射光の光度と、ガラス基板を通過した透過光の光度を測定し、その値から透過率を求める方法を用いた。図8に示すように、ガラス基板の厚さは2.8mm、測定箇所は、溝の中心A1ないしA5、および溝以外の他の部分については、隣合う溝間の中心の中心B1ないしB5とした。 As a method for measuring the transmittance, a method of measuring the luminous intensity of incident light incident on the glass substrate and the luminous intensity of the transmitted light passing through the glass substrate by a photoelectric photometry method, and obtaining the transmittance from the values was used. As shown in FIG. 8, the thickness of the glass substrate is 2.8 mm, the measurement points are the center A1 to A5 of the groove, and the center B1 to B5 between the adjacent grooves for other portions other than the groove, did.
また、強度試験は、ガラス基板の特定部分に圧力端子を接触させ、ロードセルを用いて加える圧力を連続的に増加させていき、ガラス基板に亀裂が入り、破損する圧力を測定する試験とした。測定箇所は上記と同様に、A1ないしA5、B1ないしB5とし、圧力端子を溝部分に接触させ測定した。 The strength test was a test in which a pressure terminal was brought into contact with a specific portion of the glass substrate, and the pressure applied using the load cell was continuously increased to measure the pressure at which the glass substrate cracks and breaks. Similarly to the above, the measurement locations were A1 to A5 and B1 to B5, and the measurement was performed with the pressure terminal in contact with the groove portion.
その結果、図9に示すように、本実施形態のガラス基板80によれば、溝40が形成されている部分の透過率は平均92.1%、その他の部分の透過率は平均90.3%であり、実質的に互いに等しい透過率となっている。一方、比較例1では、溝が形成されている部分の透過率は平均59.0%、その他の部分の透過率は平均94.1%であり、溝形成部分の透過率が大幅(約35%)に低くなっていた。また、比較例2では、溝が形成されている部分の透過率は平均62.6%、その他の部分の透過率は平均93.9%であり、溝形成部分の透過率が大幅(約31%)に低くなっていた。
また、および図10に示すように示すように、比較例1および比較例2の強度はそれぞれ溝の部分で平均0.70MPa、平均1.08MPaであるに対して、本実施形態のガラス基板80の強度は溝の部分で平均3.20MPaであり、比較例1、2に比較して機械的強度が高いことが分かる。
As a result, as shown in FIG. 9, according to the
Further, as shown in FIG. 10, the strengths of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are 0.70 MPa and 1.08 MPa on the average in the groove portions, respectively, whereas the
次に、この発明の第2の実施形態に係るガラス基板の製造方法および製造装置について説明する。図11および図12に示すように、第2の実施形態に係る製造装置52によれば、第1成形ローラー54aの外周面62に突設された複数のリブ64は、それぞれ直線状に形成され、第1成形ローラーの中心軸と平行に延びている。また、リブ64は、第1成形ローラー54aの円周方向に沿って互いに離間しているとともに、それぞれローラーの外周面から放射状に突出している。リブ64の設置数および円周方向のピッチは、ガラス基板に形成する溝40の本数、およびピッチに対応して設定されている。
Next, a glass substrate manufacturing method and manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 11 and 12, according to the
各リブ64の高さおよび幅は、形成する溝40の深さおよび幅に応じて形成されている。例えば、リブ64の高さは200〜300μmに形成されている。なお、図11および図12では、図面の複雑化を避けるため、リブ64および溝40の数は実際の数よりも減らして示している。第2の実施形態において、製造装置の他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
The height and width of each
製造装置52を用いてガラス基板80を製造する場合、図11および図12に示すように、ガラス基板80とほぼ等しい寸法の板状に形成されたガラス素板81を用意し、このガラス素板をガラス軟化点付近の温度、例えば、700℃まで加熱して軟化させる。続いて、ガラス素板81を搬送機構56の搬送ローラー72上に水平に支持する。この状態で、搬送ローラー72を回転させ、ガラス素板の長手方向に沿って、かつ、第1および第2成形ローラー54a、54bに向かって所定の速度で搬送する。同時に、駆動機構55により、第1および第2成形ローラー54a、54bを相反する方向に回転する。これにより、ガラス素板81を第1および第2成形ローラー54a、54bの一方のサイドから他方のサイドに搬送し、第1および第2成形ローラーの間を通過させる。
When manufacturing the
図13に示すように、第1および第2成形ローラー54a、54bの間を通過する間、第1および第2成形ローラーの外周面62、66によりガラス素板81を両面側から挟持し、第1および第2成形ローラー間の間隔dに一致した板厚のガラス板80に成形する。同時に、第1成形ローラー54aに設けられた複数のリブ64によりガラス素板81の上面を部分的に押圧し、ガラス素板の搬送方向と直交する方向、つまり、ガラス素板の幅方向に延びた複数の溝40を順次成形する。
第1および第2成形ローラー54a、54bを通過させた後、成形されたガラス素板81を冷却することにより、複数の溝40が一体的に成形されたガラス基板80が製造される。なお、第1成形ローラー54aに設けられたリブ64の高さおよび幅に加えて、第1および第2成形ローラーの回転速度、ガラス素板81の搬送速度を制御することにより、所望の深さおよび幅を有した溝40が得られる。
As shown in FIG. 13, while passing between the first and
After passing the first and
上記製造装置および製造方法によれば、それぞれ基板の幅方向に延びた複数の溝40を一体的に備えたガラス基板80が得られる。その他、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the manufacturing apparatus and the manufacturing method, the
上述した実施の形態では、1組の第1および第2成形ローラー54a、54bを用いてガラス基板を成形する構成としたが、2組の第1および第2成形ローラーを用いてガラス基板を成形する構成としてもよい。すなわち、図14および図15に示すように、この発明の第3の実施形態によれば、1組の第1および第2成形ローラー54a、54bと、他の組の第1および第2成形ローラ−54c、54dとがガラス素板81の搬送方向に並んで設けられている。一方の第1成形ローラー54aの外周面62には複数の直線状のリブ64が設けられ、ローラーの軸方向に沿って延びているとともにローラーの円周方向に沿って互いに離間している。他方の第1成形ローラー54cの外周面62には複数の環状のリブ64がローラーと同軸的に設けられ、ローラーの円周方向に沿って延びているとともにローラーの軸方向に沿って互いに離間している。
In the above-described embodiment, the glass substrate is formed using one set of the first and second forming
第3の実施形態において、製造装置の他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第3の実施形態においては、図15に示すように、第1および第2成形ローラー54a、54bの間を通してガラス素板81を搬送することにより、ガラス素板を所定の板厚に成形し、同時に、搬送方向と直交する方向に延びた複数の溝40aを成形する。続けて他方の組の第1および第2成形ローラー54c、54dの間にガラス素板81を通すことにより、ガラス素板の搬送方向と平行に延びた複数の溝40bを成形する。これにより、図16に示すように、互いに平行な複数の溝40aおよびこれらの溝40aと直行した複数の溝40bが一体的に成形されたガラス基板80が得られる。
なお、第1成形ローラー54a、54cの配置を逆にし、搬送方向に延びた溝40bを先に成形した後、これらの溝と直交して延びる溝40aを成形する構成としてもよい。
In the third embodiment, the other configuration of the manufacturing apparatus is the same as that of the first embodiment described above, and the same reference numerals are given to the same portions, and detailed description thereof is omitted. In the third embodiment, as shown in FIG. 15, by conveying the
Note that the arrangement of the
上述した実施の形態では、ガラス基板の一方の表面のみに溝を成形する構成としたが、図17および図18に示す第4の実施形態のように、第1および第2成形ローラー54a、54bを用いて、両面に溝を有したガラス基板を成形する構成としてもよい。この場合、第1成形ローラー54aの外周面、および第2成形ローラー54bの外周面にそれぞれ溝成形用のリブを設ける。
In the embodiment described above, the groove is formed only on one surface of the glass substrate. However, as in the fourth embodiment shown in FIGS. 17 and 18, the first and second forming
第1成形ローラー54aのリブ64はそれぞれ直線状に形成され、ローラーの軸方向に沿って延びているとともにローラーの円周方向に沿って互いに離間して位置している。第2成形ローラー54bのリブ64はそれぞれローラーと同軸的な環状に形成され、ローラーの円周方向に沿って延びているとともにローラーの軸方向に沿って互いに離間して位置している。
The
第4の実施形態において、製造装置の他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第4の実施形態においては、図18に示すように、第1および第2成形ローラー54a、54bの間を通してガラス素板81を搬送することにより、ガラス素板を所定の板厚に成形する。これと同時に、第1成形ローラー54aのリブ64により、搬送方向と直交する方向に延びた複数の溝40aを一方の表面に成形し、また、第2成形ローラー54bのリブ4により、ガラス素板の搬送方向と平行に延びた複数の溝40bを他方の表面に成形する。これにより、図19に示すように、一方の表面に互いに平行な複数の溝40aが成形され、他方の表面に溝40aと直行する方向に延びた複数の溝40bが一体的に成形されたガラス基板80が得られる。
その他、第3および第4の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the fourth embodiment, the other configuration of the manufacturing apparatus is the same as that of the first embodiment described above, and the same reference numerals are given to the same portions, and detailed description thereof is omitted. In 4th Embodiment, as shown in FIG. 18, a glass base plate is shape | molded by predetermined | prescribed plate | board thickness by conveying the
In addition, also in 3rd and 4th embodiment, the effect similar to 1st Embodiment mentioned above can be acquired.
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
この発明は、SEDに用いるガラス基板に限らず、他の画像表示装置に用いるガラス基板にも適用することができる。また、ガラス基板の材質および板厚、溝の幅、深さ、本数、ピッチ等は上述した実施の形態に限定されることなく、必要に応じて適宜変更可能である。 The present invention can be applied not only to a glass substrate used for SED but also to a glass substrate used for other image display devices. Further, the material and thickness of the glass substrate, the width, depth, number, pitch, and the like of the grooves are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed as necessary.
10…第1基板、 12…第2基板、 14…側壁、 15…真空外囲器、
16…蛍光体スクリーン、 40、40a、40b…溝、 42…走査線、
46…信号線、 54a、54c…第1成形ローラー、
54b、54d…第2成形ローラー、 55…駆動機構、 56…搬送機構、
62、66…外周面、 64…リブ
DESCRIPTION OF
16 ... phosphor screen, 40, 40a, 40b ... groove, 42 ... scanning line,
46 ...
54b, 54d ... second molding roller, 55 ... drive mechanism, 56 ... transport mechanism,
62, 66 ... outer peripheral surface, 64 ... rib
Claims (10)
少なくとも一方の面に複数の溝が一体的に形成され、前記溝が形成されている部分と他の部分とで、板厚方向における光の透過率が等しいことを特徴とする画像表示装置に用いるガラス基板。 A glass substrate used for an image display device,
A plurality of grooves are integrally formed on at least one surface, and the portion where the grooves are formed and the other portion have the same light transmittance in the plate thickness direction. Glass substrate.
一方の面に複数の平行な第1溝が一体的に形成され、他方の面に複数の第2溝が第1溝と交差する方向に沿って一体的に形成され、
前記第1および第2溝が形成されている部分と他の部分とで、板厚方向における光の透過率が等しいことを特徴とする画像表示装置に用いるガラス基板。 A glass substrate used for an image display device,
A plurality of parallel first grooves are integrally formed on one surface, and a plurality of second grooves are integrally formed on the other surface along a direction intersecting the first groove,
A glass substrate used for an image display device, wherein the portion where the first and second grooves are formed and the other portion have the same light transmittance in the thickness direction.
少なくとも一方の面に複数の平行な第1溝、および第1溝と直交する方向に延びた複数の第2溝が一体的に形成され、前記第1および第2溝が形成されている部分と他の部分とで、板厚方向における光の透過率が等しいことを特徴とする画像表示装置に用いるガラス基板。 A glass substrate used for an image display device,
A portion in which a plurality of parallel first grooves and a plurality of second grooves extending in a direction orthogonal to the first grooves are integrally formed on at least one surface, and the first and second grooves are formed. A glass substrate for use in an image display device, characterized in that the light transmittance in the thickness direction is the same as that in other portions.
少なくとも一方のローラーの外周面に複数のリブが突設された一対のローラーを用意し、
前記一対のローラーを所定間隔を置いて対向配置し、
前記一対のローラーを回転しながら、前記一対のローラー間に軟化したガラス材料を通過させ、前記所定間隔に対応した板厚のガラス基板を成形すると同時に、前記リブによりガラス基板の少なくとも一方の面に溝を成形することを特徴とするガラス基板の製造方法。 In the manufacturing method of the glass substrate used for the image display device,
Prepare a pair of rollers with a plurality of ribs projecting from the outer peripheral surface of at least one roller,
The pair of rollers are arranged to face each other at a predetermined interval,
While rotating the pair of rollers, the softened glass material is passed between the pair of rollers to form a glass substrate having a plate thickness corresponding to the predetermined interval, and at the same time, at least one surface of the glass substrate by the ribs A method for producing a glass substrate, comprising forming a groove.
それぞれ円周方向に沿って延びた複数のリブが外周面に設けられた第1ローラーと、それぞれ軸方向に沿って延びた複数のリブが外周面に設けられた第2ローラーとを用意し、
前記第1および第2ローラーを所定間隔をおいて平行に対向配置し、
前記第1および第2ローラーを回転させながら、前記第1および第2ローラー間に軟化したガラス材料を通過させ、前記所定間隔に対応した板厚のガラス基板を成形すると同時に、前記リブによりガラス基板の一方の面および他方の面に互いに直交する方向に延びた複数の溝を形成することを特徴とするガラス基板の製造方法。 In the manufacturing method of the glass substrate used for the image display device,
A first roller provided with a plurality of ribs extending along the circumferential direction on the outer peripheral surface and a second roller provided with a plurality of ribs extending along the axial direction on the outer peripheral surface, respectively.
The first and second rollers are arranged opposite to each other in parallel at a predetermined interval,
While rotating the first and second rollers, the softened glass material is passed between the first and second rollers to form a glass substrate having a thickness corresponding to the predetermined interval, and at the same time, the glass substrate by the ribs. A method for producing a glass substrate, comprising: forming a plurality of grooves extending in directions perpendicular to each other on one surface and the other surface of the glass substrate.
所定間隔を置いて平行に対向配置された第1および第2ローラーと、
軟化したガラス材料を、前記第1および第2ローラー間を通して搬送する搬送機構と、を備え、
前記第1および第2ローラーは、互いに所定間隔だけ離間しているとともに前記第1および第2ローラー間を軟化したガラス材料が通過する際、ガラス材料を所定の板厚に成形する外周面をそれぞれ有し、
前記第1および第2ローラーの少なくとも一方は、その外周面に設けられ、前記第1および第2ローラー間を軟化したガラス材料が通過する際、軟化したガラス材料を押圧しガラス基板の表面に溝を形成する複数のリブを有していることを特徴とするガラス基板の製造装置。 In a glass substrate manufacturing apparatus used for an image display device,
First and second rollers arranged opposite to each other in parallel at a predetermined interval;
A transport mechanism for transporting the softened glass material through the first and second rollers,
The first and second rollers are spaced apart from each other by a predetermined distance, and when the glass material softened between the first and second rollers passes, outer peripheral surfaces for forming the glass material to a predetermined plate thickness are respectively provided. Have
At least one of the first and second rollers is provided on an outer peripheral surface thereof, and when the softened glass material passes between the first and second rollers, the softened glass material is pressed and grooves are formed on the surface of the glass substrate. An apparatus for manufacturing a glass substrate, comprising: a plurality of ribs for forming the substrate.
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