JP4370611B2

JP4370611B2 - 平面表示装置用板ガラス

Info

Publication number: JP4370611B2
Application number: JP2002115279A
Authority: JP
Inventors: 千代麿平田; 和彦旭
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003308792A

Description

【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、ガラス材質がアルミノ珪酸塩ガラスであり、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以下であって、端面から３５ｍｍの位置の温度と端面から１５ｍｍの位置の温度との差が９０Ｋに達した時に端面から破壊を起こさないことを特徴とする。
【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０．２５μｍ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Ｒａ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。また、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１５ｍｍの位置の裏面温度との差が９０Ｋに達した時に端面から破壊を起こさないものである。
【００１０】
また、本発明の平面表示装置用板ガラスは、端面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。
【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。
【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３５ｍｍの位置と前記端面から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３５ｍｍの位置の温度と端面から１５ｍｍの位置の裏面温度との差が９０Ｋに達した時に端面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_２５７．２％、Ａｌ_２Ｏ_３９％、ＭｇＯ２％、ＣａＯ２％、ＳｒＯ７％、ＢａＯ９％、Ｎａ_２Ｏ４％、Ｋ_２Ｏ５．１％、ＺｒＯ_２４．２％、ＴｉＯ_２０．５％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／ｒ^０．５
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

ガラス材質がアルミノ珪酸塩ガラスであり、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以下であって、端面から３５ｍｍの位置の温度と端面から１５ｍｍの位置の温度との差が９０Ｋに達した時に端面から破壊を起こさないことを特徴とする平面表示装置用板ガラス。
端面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。
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又は請求項２に記載の平面表示装置用板ガラス。