JP2003308792A - 平面表示装置用板ガラス - Google Patents

平面表示装置用板ガラス

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間での急速な熱処理の際に破壊を起こ
さない平面表示装置用板ガラスを提供する。 【解決手段】本発明の平面表示装置用板ガラス1は、端
面3がR面取り仕上げされた略矩形状の板ガラスであ
り、端面3の表面粗さのRa値が0.25μm以下であ
り、また、略矩形状の板ガラス1の端面3付近に応力を
負荷した際、破壊応力が70MPa以上であることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い強度を有する
平面表示装置用板ガラスに関し、特に、プラズマ表示装
置の用途に適する平面表示装置用板ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、平面表示装置用板ガラス、例え
ば、図5に示すように、プラズマ表示装置用の平面表示
装置用板ガラス1は、画像を表示する平面部2と面取り
仕上げされた端面3を備えている。
【0003】平面表示装置用板ガラス1を使用してプラ
ズマ表示装置を作製する場合には、図5に示すように、
平面表示装置用板ガラス1はセッター4上に載置された
状態で種々の熱処理が施される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
プラズマ表示装置を増産するために、熱処理に要する時
間を短縮する傾向にあり、それに起因して、平面表示装
置用板ガラス1の画像を表示する平面部2の中央部と端
面3付近の周縁部との間に温度差が生じ、この温度差が
大きくなってくると、端面3に引張応力が集中して破断
が起きるという問題点がある。
【0005】また、平面表示装置用板ガラス1の平面部
2の中央部と端面3付近の周縁部との間の温度差を小さ
くしようとすると、クリーン環境下で温度分布を精密制
御することが可能な非常に高額な熱処理設備を要すると
いう問題点がある。
【0006】さらに、このような高額な熱処理設備を導
入した場合でも、平面表示装置用板ガラス1の破壊応力
が低い場合には、温度差に対する許容範囲が小さくなる
ため、熱処理時間の短縮の限界も低くなり、頭打ちにな
る問題がある。
【0007】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決し、短時間での熱処理の際に破壊を起こさない平
面表示装置用板ガラスを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る平面表示装
置用板ガラスは、端面がR面取り仕上げされた略矩形状
の板ガラスからなり、該端面の表面粗さのRa値が0.
25μm以下であることを特徴とする。
【0009】平面表示装置用板ガラスを作製する際に、
ガラス板を切断した状態では、ガラス板に応力が負荷さ
れると端面に応力集中が発生して破壊の要因となる。そ
のため、本発明の平面表示装置用板ガラスを作製する際
には、応力の集中が起こり難いように板ガラスの端面を
R面取り仕上げすることによって、ガラス板に大きな応
力が働いたとしても端面に局所的な引張応力の集中が発
生し難くすることができ、また表面粗さRa値を0.2
5μm以下にすることによって、割れの原因となる微小
なクラックを取り除くことが可能となり、その結果、ガ
ラス板の強度を高めることができる。一方、表面粗さR
a値が0.25μmを超える場合、微小なクラックを十
分に取り除くことができず、ガラス板を所要の強度まで
高めることができない。
【0010】また、本発明の平面表示装置用板ガラス
は、端面付近に応力を負荷した際の破壊応力が70MP
a以上であることを特徴とする。
【0011】本発明では、例えば、平面表示装置用板ガ
ラスの表面に、その端面から約25mmの位置から中央
側に亘って加熱手段を付設し、5〜15K/分の昇温速
度で加熱した際の破壊応力が70MPa以上である。こ
の破壊応力の値としては、70MPa以上であることが
平面表示装置用板ガラスを短時間で熱処理する上で重要
である。
【0012】また、本発明の平面表示装置用板ガラス
は、端面から約35mmの位置の温度と端面から約15
mmの位置の温度との差が90Kに達した時に端面及び
その近傍から破壊を起こさないことを特徴とする。
【0013】本発明では、例えば、平面表示装置用板ガ
ラスの表面に、その端面から約25mmの位置から中央
側に亘って加熱手段を付設し、5〜15K/分の昇温速
度で加熱し、表側に加熱手段がある端面から約35mm
の位置の裏面温度と表側に加熱手段がない端面から約1
5mmの位置の裏面温度との差が90Kに達した時に端
面及びその近傍から破壊を起こさないものである。
【0014】本発明の平面表示装置用板ガラスとして
は、高歪み点のアルミノ珪酸塩ガラス、ソーダライムガ
ラス等のガラス材質が適している。加熱手段としては、
一定の表面を同時に加熱可能であればよく、シート状の
ヒータ等が適している。また、加熱手段の付設位置とし
ては、平面表示装置用板ガラス表面の一面の端面から約
25mmの位置から中央側に向けて付設することが端面
に所定の応力を再現性よく負荷する上で重要である。温
度測定位置としては、前記端面から約35mmの位置の
温度と前記端面から約15mmの位置であることが端面
に所定の引張応力を再現性よく負荷する上で重要であ
る。一方、昇温速度が5K/分未満の場合、加熱部と端
面にうまく温度差をつけることができず、端面に所定の
応力を負荷することが難しい。他方、昇温速度が15K
/分を超える場合、平面表示装置用板ガラスの温度追従
性が追いつかない。昇温速度としては、5〜15K/分
であることが重要である。
【0015】さらに、本発明の平面表示装置用板ガラス
は、平面表示装置が、プラズマ表示装置であることを特
徴とする。
【0016】
【作用】本発明の平面表示装置用板ガラスは、端面がR
面取り仕上げされた略矩形状の板ガラスからなり、該端
面の表面粗さのRa値が0.25μm以下であるので、
端面形状および端面の表面性状を良好にすることによっ
て端面での局部的な応力集中を抑制してガラス板の強度
を向上させることができる。
【0017】本発明の平面表示装置用板ガラスは、板ガ
ラスの端面に応力を負荷した際の破壊応力が70MPa
以上であるので、端面に70MPa未満の応力が負荷さ
れても破壊を起こすことがない。
【0018】また、本発明の平面表示装置用板ガラス
は、略矩形状の板ガラスからなり、端面から約35mm
の位置の温度と端面から約15mmの位置の裏面温度と
の差が90Kに達した時に端面及びその近傍から破壊を
起こさないので、端面付近に90Kに達するような温度
差が生じる短時間の急速な熱処理を行っても、破壊を防
止することが可能となる。
【0019】さらに、本発明の平面表示装置用板ガラス
によれば、平面表示装置が、プラズマ表示装置であるの
で、大画面で省スペースを実現するプラズマ表示装置
に、短時間での所要の熱処理及び高速搬送等に耐えうる
平面表示装置用板ガラスを使用することが可能になる。
加えて、熱処理設備の稼動コストの低減も図ることがで
きる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の平面表示装置用板
ガラスを実施例に基づいて説明する。
【0021】表1は、本発明の実施例として試料No.
1〜3及び比較例として試料No.4、5をそれぞれ示
すものである。
【0022】
【表1】
【0023】表1の各試料は、次のようにして作製し
た。
【0024】まず、各試料は、例えば、ガラス組成が質
量%で、SiO 57.2%、Al 9%、M
gO 2%、CaO 2%、SrO 7%、BaO 9
%、NaO 4%、KO 5.1%、ZrO
4.2%、TiO 0.5%であるアルミノ珪酸塩ガ
ラスからなり、フロート法等の既存の製板方法によって
2.8mmの厚さの大板に成形した後、1000mm×
1500mmに切断し、端面にR面取り加工を施すこと
により作製した。平面表示装置用板ガラス1は、画像を
表示する平面部2と、約1.4mmの曲率半径を有して
殆ど段差がなく平面部2に連続するR面取り仕上げされ
た端面3とを備えている。このR面取り仕上げされた端
面3は、端面3の表面全体に亘って研磨仕上げされて表
面粗さRa値が0.07〜0.72μmになっている。
【0025】このようにして作製した各試料について、
端面3の表面粗さのRa値、破壊応力、及び破壊を起こ
した温度差をそれぞれ表1に示した。
【0026】表1から明らかなように、表面粗さRaが
0.07〜0.17μmである実施例のNo.1〜3各
試料は、破壊応力が87〜115MPaであり、破壊を
起こした温度差(T1−T2)が100〜140Kであ
った。そのため、平面表示装置用板ガラスとして短時間
の熱処理に十分耐えるものであり、また大きな外力が負
荷される高速搬送にも好適である。
【0027】これに対して、比較例の試料No.4、5
は、表面粗さRaが0.49〜0.72μmと粗く、破
壊応力が58〜65MPaで70MPa未満と低く、破
壊を起こした温度差(T1−T2)が60〜70Kと小
さい温度差で破壊が生じた。
【0028】なお、表面粗さRa値は、表面粗さ形状測
定機を用いて測定した。
【0029】破壊応力及び破壊を起こす温度差(T1−
T2)は、図2(A)に示す強度測定装置を用いて評価
した。図2(A)に示すように、平面表示装置用板ガラ
ス1の一面の平面部2に、端面3の端面から25mmの
位置から中央側に向けて200mm×300mmのヒー
タ6を付設してあり、表側にヒータ6が位置する端面か
ら35mmの裏面の位置に温度T1を測定する第一熱電
対7が、表側にヒータ6が位置しない端面から15mm
の位置に温度T2を測定する第二熱電対8が固定されて
おり、ヒータ6には電力供給装置が接続され、平面表示
装置用板ガラス1の一面の平面部2を5〜15K/分の
昇温速度で加熱することができるようになっている。本
発明の強度測定では、10K/分の昇温速度で加熱する
ことにより各試料の板ガラスが破壊を起こすまで温度差
をつけて評価を行った。
【0030】また、破壊応力σ(単位:MPa)は、図
2(B)に示すように、破断後の破断面Xでミラー半径
と呼ばれる破断の開始点から楕円状に鏡面になっている
部分の半径rを測定し、以下のような計算式により算出
した。式中Kはミラー定数と呼ばれる定数であり、この
場合、21.6である。
【0031】σ=K/r0.5 本発明の平面表示装置用板ガラスは、図3に示すよう
に、上記の板ガラスの平面部2に真空蒸着法やスパッタ
法等によってITO膜等の透明導電膜5が形成された平
面表示装置用板ガラス1としても用いることができる。
【0032】また、図4に示すように、平面表示装置用
板ガラス1の端面3のR面取り仕上げ形状としては、単
一の曲率半径を有するR面取りに限らず、断面形状が略
台形であり、角部がR面取り仕上げされているものや、
複数の曲率半径のR形状が連続的に複合されたものでも
よい。
【0033】なお、上記実施の形態の平面表示装置用板
ガラスは、プラズマ表示装置に適するものであるが、こ
れに限らず、他の大型の平面表示装置等にも適用可能で
ある。
【0034】
【発明の効果】本発明の平面表示装置用板ガラスによれ
ば、短時間の急速な熱処理及び高速搬送等に耐え得る高
い強度を有する平面表示装置用板ガラスを使用すること
が可能になるので、大画面で省スペースを実現するプラ
ズマ表示装置等の平面表示装置を高い生産効率で製造す
ることができるばかりでなく平面表示装置自体の耐温度
ショック性等の信頼性も向上する優れた効果を奏でるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の平面表示装置用板ガラスの説明図であ
って、(A)は斜視図、(B)は端面の拡大断面図。
【図2】本発明に使用する強度測定方法の説明図であっ
て、(A)は強度測定装置の説明図、(B)は破壊応力
を測定する破断面の拡大図。
【図3】本発明に係る他の平面表示装置用板ガラスの説
明図。
【図4】本発明に係る他の平面表示装置用板ガラスの端
面拡大断面図。
【図5】従来の平面表示装置用板ガラスの説明図。
【符号の説明】
1 平面表示装置用板ガラス 2 平面部 3 端面 4 セッター 5 透明導電膜 6 ヒータ 7 第一熱電対 8 第二熱電対 X 破断面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端面がR面取り仕上げされた略矩形状の
    板ガラスからなり、該端面の表面粗さのRa値が0.2
    5μm以下であることを特徴とする平面表示装置用板ガ
    ラス。
  2. 【請求項2】 端面付近に応力を負荷した際の破壊応力
    が70MPa以上であることを特徴とする請求項1に記
    載の平面表示装置用板ガラス。
  3. 【請求項3】 端面から約35mmの位置の温度と端面
    から約15mmの位置の温度との差が90Kに達した時
    に端面及びその近傍から破壊を起こさないことを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載の平面表示装置用板
    ガラス。
  4. 【請求項4】 平面表示装置が、プラズマ表示装置であ
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の平
    面表示装置用板ガラス。
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