JP4914001B2 - 延伸ガラス部材の製造方法、画像表示装置用スペーサの製造方法および画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、加熱延伸法による延伸ガラス部材の製造方法、それを用いた画像表示装置用スペーサの製造方法および画像表示装置の製造方法に関する。

従来、加熱炉で加熱軟化させたガラス母材の端部を、加熱炉から連続的に引き出して延伸しつつ冷却することで、ガラス母材とほぼ相似形の断面形状の延伸ガラス部材が得られることが知られており、例えば光ファイバー母材やパネル型画像表示装置用スペーサの製造に利用されている。

さらに、パネル型画像表示装置用スペーサの製造方法を例に説明すると、ガラス母材をその粘度が１０⁵〜１０⁹ポアズになるように加熱しつつ延伸することで、得られるスペーサのガラス母材に対する相似性を向上させることができること（例えば、特許文献１の段落００３３、段落００３４などを参照）、加熱炉から引き出された延伸ガラス部材を外気雰囲気により急冷することにより、得られるスペーサの圧縮強度を向上させることができること（例えば、特許文献２の段落００３９、段落００４１などを参照）、形成された延伸ガラス部材にアニール処理を施すと、残留応力が低減して、スペーサとして用いた場合の変形、反り、破損を防止できること（例えば、特許文献３の段落００３８、段落００４１、段落００４３などを参照）が知られている。

特開２０００−２０３８５７号公報 特開２００３−３１７６４８号公報 特開２００３−３１７６５３号公報

しかしながら、特許文献１に示されるように、加熱軟化されたガラス母材の粘度を所定の範囲に調整しても、得られる延伸ガラス部材の断面寸法にバラツキを生じやすい問題がある。つまり、延伸ガラス部材は連続してガラス母材の端部から引き出されて形成されるが、ガラス母材の粘度を一定に保っていても、経時的に得られる延伸ガラス部材の断面寸法が変動し、長さ方向に断面寸法ムラを生じてしまう問題がある。

特許文献２および３の方法は、もともと断面寸法ムラの抑制を目的としたものではなく、得られる延伸ガラス部材の断面寸法ムラに対しては無力である。つまり、特許文献２のアニール処理は、一旦延伸ガラス部材を形成した後、つまり延伸力が解除されて断面寸法が固定された後に施されるものであり、しかも残留応力を解除するものでしかないことから、延伸ガラス部材の断面寸法ムラを是正することはできない。また、本発明者らの知見によれば、特許文献３の外気雰囲気による急冷は、得られる延伸ガラス部材の断面寸法ムラをかえって助長してしまう傾向にある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、断面寸法が長さ方向のいずれの位置でも均一かつ高精度な延伸ガラス部材を連続して得られるようにすることを目的とする。また、本発明は、画像表示装置用スペーサの寸法精度を向上させることにより、高品質な画像表示装置が容易に得られるようにすることをも目的とする。

ところで、加熱炉から引き出した延伸ガラス部材を外気に曝すことは、特に特許文献３だけでなく、特許文献１および２でも同様であると考えられ、加熱延伸法による延伸ガラス部材の製造方法においてごく一般的な手法であると考えられる。

しかしながら、本発明者らは、加熱炉から引き出された延伸ガラス部材を、特別な制御がされていない外気に直ちに曝していることが、得られる延伸ガラス部材の断面寸法ムラの原因となっていることを見出し、本発明をなすに至ったものである。つまり、特別な制御がされていない外気は、温度変化を生じるだけでなく、不規則な気流を生じ、加熱炉から引き出された延伸ガラス部材の冷却状態に変動をもたらす。延伸ガラス部材は、加熱炉から引き出された後にも延伸されつつ冷却されるが、この冷却状態の変動により、延伸作用を受ける距離が変動してしまい、これが上記ムラの原因となっているものである。

本発明は、加熱炉から引き出された延伸ガラス部材の冷却状態の変動が断面寸法ムラの原因となっていることに着目してなされたもので、加熱炉に配置した第一のヒータによって加熱軟化させたガラス母材の端部を、加熱炉から連続的に引き出して延伸しつつ冷却する延伸ガラス部材の製造方法において、前記延伸を、前記延伸方向に沿って前記加熱炉に連続して設けられた覆い内の前記加熱炉寄りに位置する第二のヒータにより、前記加熱炉内と当該覆い内の温度差を緩和する加熱を行いながら、前記覆いの中で完了させることを特徴とする延伸ガラス部材の製造方法を提供するものである。

さらに本発明は、上記延伸ガラス部材の製造方法を用いた画像表示装置用スペーサの製造方法および画像表示装置の製造方法を提供するものでもある。

本発明によれば、延伸ガラス部材の引き出しによって、加熱軟化された部分のガラス母材の幅または径が細くなり始める位置（縮小開始位置）と、引き出された延伸ガラス部材が冷却されて延伸されなくなる位置（延伸完了位置）との間の距離、すなわち延伸距離が常に一定に保たれるので、得られる延伸ガラス部材の延伸量が常に一定となり、断面寸法が一定の延伸ガラス部材を連続して得ることができる。

本発明によれば、加熱炉から引き出された延伸ガラス部材の延伸と冷却が加熱炉に連続して設けられた覆い（フード）の中で行われるので、外気の不規則な流れや温度変化の影響をこの覆い（フード）で遮ることができ、延伸ガラス部材の冷却状態を常に一定に保持しやすくなる。このため、上記延伸距離を常に一定に保つことができ、断面寸法が一定の延伸ガラス部材を連続して得ることができる。

本発明の画像表示装置用スペーサの製造方法および画像表示装置の製造方法によれば、高精度のスペーサを用いた高品質な画像表示装置を容易に得ることができる。

本発明の延伸ガラス部材の製造方法は、画像表示装置のスペーサの製造のみではなく、例えば光ファイバーの母材の製造などにも用いることができるが、とりわけ、画像表示装置用スペーサは高い寸法精度が要求されることから、±数μｍの精度の形状再現性を達成し得る本発明の方法は、この画像表示装置用スペーサの製造に好ましく適用される。

以下に、画像表示装置用スペーサの製造方法を例に、本発明について具体的に説明する。

まず、図１は、本発明の延伸ガラス部材の製造方法を用いて製造されたスペーサが適用された画像表示装置の概略構成図である。

リアプレート１には、複数の電子放出素子２が、複数の行方向配線３および複数の列方向配線４によってマトリクス配線された電子源が形成されている。

フェースプレート５には、蛍光体６とアノード電極であるメタルバック７とが形成されている。

この画像表示装置は、リアプレート１に形成された電子源から、画像信号に応じて電子が放出され、フェースプレート５に形成され、１ｋＶ〜２０ｋＶの高電圧が印加されたメタルバック７により前記電子が加速されて、蛍光体６に照射されることで、前記画像信号に応じた画像が表示されるものとなっている。また、電子源を構成する電子放出素子２は、従来から良く知られている、電界放出型素子（ＦＥ）、ＭＩＭ型電子放出素子、表面伝導型電子放出素子などが適用される。

前記リアプレート１と前記フェースプレート５は、それらの間に配置された外枠８に封着材によって接着されており、リアプレート１、フェースプレート５および外枠８によって気密容器が構成されている。

かかる気密容器内は１０^-4〜１０^-6Ｐａの真空度とされており、気密容器に加わる大気圧を当該気密容器の内部から支持するための構造体として、気密容器内にはスペーサ９が複数配置されている。

次に、上述した画像表示装置用スペーサの製造方法の実施形態について図を用いて説明する。

図２は、画像表示装置用スペーサの製造方法の第１の参考例を示す説明図である。

画像表示装置用スペーサ９へと延伸加工されるガラス母材１０としては、例えば住田光学社製の「ＳＫ１８」などが用いられる。

まず、所定の形状に加工されたガラス母材１０の一端を、母材送り装置１５の狭持体１１で保持する。狭持体１１は、母材送り装置１５によって徐々に下降してガラス母材１０を第一のヒータ１２’を内包する加熱炉１２内にガラス母材１０の他端を送り込み、ガラス母材１０の当該端部を連続的に引き出して延伸可能な温度まで加熱軟化させる。加熱温度は、軟化点温度以上の温度で適宜選択される。

上記母材送り装置１５によるガラス母材１０の加熱炉１２内への送り込み速度は、通常、１〜５ｍｍ／ｍｉｎ程度とされる。また、加熱炉１２内は、ガラス母材１０の種類にもよるが、加熱炉１２内に送り込まれたガラス母材１０の端部の粘度が７．０〜７．９ポアズとなるような温度に設定され、その温度は、延伸の安定性などの点から、±０．１℃の精度で制御されることが好ましい。

加熱炉１２内で上記温度に加熱されたガラス母材１０の端部は、軟化して下垂し、延伸されて延伸ガラス部材１３となり、延伸されながら、加熱炉１２から、加熱炉１２に連続して設けられている、筒形の覆い１４内へと引き出される。

ここで、覆い１４は、遮熱性を有し、延伸ガラス部材１３の延伸方向におけるその長さを適宜設定することにより、覆い１４内に、延伸方向に沿って徐々に温度が下がる温度勾配（例えば、ガラス母材１０の軟化点温度Ｔ１から固化する温度Ｔ２またはそれ未満の温度までの温度勾配）を形成することができる。延伸ガラス部材１３は、この覆い１４内を延伸されつつ移動し、延伸ガラス部材１３が固化する温度まで冷却され、そこで延伸を完了する。この延伸を完了する位置を延伸完了位置Ｐ２とする。

上記覆い１４内で固化する温度まで冷却され、延伸を完了した延伸ガラス部材１３は、一対の引き取りローラー１６に挟まれて引き取られる。

上記引き取りローラー１６による延伸ガラス部材１３の引き取り速度は、１０００〜５０００ｍｍ／ｍｉｎであることが好ましく、上記送り込み速度とこの引き取り速度との比〔（引き取り速度）／（送り込み速度）〕は、ガラス母材１０と延伸を完了した延伸ガラス部材１３の断面形状の相似性の確保などの点から、２００〜２０００であることが好ましい。

引き取りローラー１６を通過した延伸ガラス部材１３は、カッター１７で切断され、所要の長さの細板状または柱状の延伸ガラス部材１３’となる。この延伸ガラス部材１３’は、このままスペーサ９（図１参照）として用いられる場合もあるが、通常、さらなる処理を経てスペーサー９を形成する。また、切断前の延伸ガラス部材１３の表面に、表面被覆材や表面処理材などを連続的に塗布することもできる。さらに、延伸ガラス部材１３を長尺のまま取り出せば、光ファイバー母材として用いることができる。

覆い１４内は、熱によって生じる対流が安定し、外部空気の流れの影響も受けにくいので、覆い１４内の前記温度勾配が安定した状態となり、延伸ガラス部材１３が固化する温度まで冷却されて延伸を完了する延伸完了位置Ｐ２はほとんど変動しない。したがって、延伸ガラス部材１３の延伸距離が一定に保たれるので、製造される延伸ガラス部材１３，１３’およびスペーサー９（図１参照）の形状再現性に優れる。

ここで、上記延伸距離とは、延伸方向に沿って、ガラス母材１０が延伸ガラス部材１３として引き出され始める位置、具体的には、ガラス母材１０の幅あるいは直径が、ガラス母材１０が延伸ガラス部材１３として引き出されることで小さくなり始める縮小開始位置Ｐ１から、延伸ガラス部材１３が固化する温度まで冷却されて延伸を完了する延伸完了位置Ｐ２までの距離Ｘをいう。

ちなみに、上記覆い１４を設けない場合には、上記延伸完了位置Ｐ２が延伸方向に変動してしまい、延伸距離Ｘは一定に保たれないので、製造される延伸ガラス部材１３の形状再現性が低下する。延伸距離Ｘの変動が起こる原因としは、加熱炉１２の第一のヒータ１２’で加熱軟化され、延伸されつつ加熱炉１２から引き出されてくる延伸ガラス部材１３が、加熱炉１２から出た途端に外気の乱流に曝されることで、延伸ガラス部材１３の温度が不規則に変動してしまうことが考えられる。

スペーサー９（図１参照）の製造に際しては、延伸ガラス部材１３’にさらに寸法合わせのための切断処理を施したり、延伸ガラス部材１３’の表面に抵抗膜を被覆する処理を施すこともできる。この抵抗膜は、図１に示される画像表示装置内において、電子源から放出される電子の照射による、スペーサ９の表面の帯電を防止する目的で形成される。

延伸ガラス部材１３’の表面への上記抵抗膜の被覆は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などによって行うことができ、その膜厚は１０ｎｍ〜１．０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍで、抵抗膜の表面抵抗は１０⁷〜１０¹⁴Ω／□であることが好ましい。

抵抗膜の材料としては、例えば金属酸化物を用いることができる。金属酸化物の中でも、クロム、ニッケル、銅の酸化物が好ましい材料である。その理由は、これらの酸化物は二次電子放出効率が比較的小さく、電子がスペーサに当たった場合においても帯電しにくいからである。また、金属酸化物以外であっても、炭素は二次電子放出効率が小さく好ましい材料である。特に、非晶質カーボンは高抵抗であり、スペーサの抵抗を所望の値に制御しやすい。その他の材料として、ゲルマニウムと遷移金属合金の窒化物や、アルミニウムと遷移金属合金の窒化物は、遷移金属の組成を調整することにより良伝導体から絶縁体まで広い範囲に抵抗値を制御できるので、実用的に使いやすい。

以上のようにして製造されたスペーサ９を、図１に示した、蛍光体６とメタルバック７とが形成されているフェースプレート５側または電子源が形成されているリアプレート１側に固定し、外枠８に、フリットガラスやＩｎなどの封着材を設け、形成される気密容器内が前述した真空度となるように、真空チャンバー内で、前記フェースプレート５、外枠８、リアプレート１を封着することで画像表示パネルが製造される。

上述したように、得られるスペーサ９は、形状再現性が良好であるため、フェースプレート５とリアプレート１間での高さ精度が、個々のスペーサ９においても、複数のスペーサ９間においても±数μｍと良好であり、画像表示面での歪み、封着時や封着後のスペーサ９の座屈や倒壊を防ぐことができる。また、上記画像表示パネルの形成後、画像表示のための駆動回路が装着されて、画像表示装置が製造される。

図３は、本発明に係る画像表示装置用スペーサの製造方法の一例を示す説明図である。なお、図３において図２と同じ符号は同様の部材または部位を示す。

基本的には図２で説明した第１の参考例と同様であるが、覆い１４の中に、第二のヒータ１４’が設けられている点が相違している。

ところで、加熱炉１２の延伸ガラス部材１３の引き出し側は、通常、加熱炉１２内の温度を維持しやすいよう、延伸ガラス部材１３の通路となる開口部を残して閉鎖されている。したがって、加熱炉１２内と覆い１４内とでは大きな温度差がつきやすい。上記第二のヒータ１４’は、この温度差を緩和し、覆い１４内での空気の対流を安定させるもので、覆い１４内の加熱炉１２寄りの領域において、当該領域中の延伸ガラス部材１３を軟化点温度からガラス転移点温度の範囲、好ましくは、第一のヒータ１２’による加熱温度よりも低い温度、例えば、軟化点温度未満でガラス転移点温度以上の範囲で加熱し、しかも覆い１４内で延伸ガラス部材１３が固化する温度まで冷却されて延伸を完了するよう（延伸完了位置Ｐ２が覆い１４内となるよう）に、±０．１℃の精度でその加熱温度が制御されることが好ましい。

このように、上記第二のヒータ１４’が覆い１４内に配置されている場合でも、図２で示した第二のヒータ１４’が存在していない場合と同様に、覆い１４内には、延伸方向に沿って徐々に温度が下がる温度勾配（例えば、ガラス母材１０の軟化点温度Ｔ１から固化する温度Ｔ２またはそれ未満の温度までの温度勾配）が形成されるが、図２の場合より覆い１４内での空気の対流が安定化するために、延伸完了位置Ｐ２の変動はより少くなる。したがって、延伸ガラス部材１３の延伸距離Ｘがより一定に保たれるので、製造される延伸ガラス部材１３，１３’およびスペーサ９（図１参照）の形状再現性がさらに優れたものとなる。

なお、延伸ガラス部材１３’への切断、必要に応じて行われるスペーサ９（図１参照）の製造のためのさらなる処理、さらには画像表示装置の製造手順は、第１の参考例での説明と同様である。

図４は、画像表示装置用スペーサの製造方法の第２の参考例を示す説明図である。なお、図４において図２と同じ符号は同様の部材または部位を示す。

本例は、図１に示される覆い１４の代わりに、加熱炉１２から引き出された延伸ガラス部材１３に冷却気体を吹き付けるノズル１８を用いたものとなっている。

まず、所定の形状に加工されたガラス母材１０の一端を、母材送り装置１５の狭持体１１で保持する。狭持体１１は、母材送り装置１５によって徐々に下降してガラス母材１０を第一のヒータ１２’を内包する加熱炉１２内にガラス母材１０の他端を送り込み、ガラス母材１０の当該端部を連続的に引き出して延伸可能な温度まで加熱軟化させる。

ここで、加熱炉１２内の温度設定は、前述の第１の参考例と同様である。

加熱炉１２内で上記温度に加熱されたガラス母材１０の端部は、軟化して下垂し、延伸されて延伸ガラス部材１３となり、延伸されながら加熱炉１２から引き出され、加熱炉１２から引き出された直後にノズル１８から冷却気体が吹き付けられる。冷却気体は、ガラス母材１０の軟化点温度より低い温度で、延伸ガラス部材１３の温度を強制的に固化する温度以下まで冷却するもので、このノズル１８による冷却気体の吹き付け位置または吹き付け直後に延伸を完了させる。これにより、ノズル１８による冷却気体の吹き付け位置または吹き付け直後の位置が延伸完了位置Ｐ２となる。

本例においては、延伸ガラス部材１３が固化する温度までの冷却を、冷却気体の吹き付けにより、外気の乱流などの影響を受ける前に強制的かつ瞬時に行うことができるので、延伸完了位置Ｐ２の変動を抑制することができる。

冷却気体としては、窒素ガスなど不活性ガスが好ましく、その温度は２０〜１００℃であることが好ましい。また、気体の流速は、外乱抑制などの観点から、０．５〜５Ｌ／ｍｉｎであることが好ましい。

なお、延伸ガラス部材１３′への切断、必要に応じて行われるスペーサ９（図１参照）の製造のためのさらなる処理、さらには画像表示装置の製造手順は、第１の参考例での説明と同様である。

本例においても、延伸距離Ｘは一定に保たれるので、製造される延伸ガラス部材１３，１３’及びスペーサ９（図１参照）の形状再現性に優れるとともに、得られるスペーサ９は、形状再現性が良好であるため、図１に示されるフェースプレート５とリアプレート１間での高さ精度が、個々のスペーサ９においても、複数のスペーサ９間においても良好であり、画像表示面での歪み、封着時や封着後のスペーサ９の座屈や倒壊を防ぐことができる。

（参考例１）
本参考例では、画像表示装置用スペーサを、図２に示される方法を用いて製造した。

まず、ガラス母材１０としては、図５に示されるように、その矩形断面形状が、長手ａ×短手ｂ＝４９．２３ｍｍ×６．１５ｍｍ、長さｈ＝６００ｍｍで、軟化点温度７７０℃、ガラス転移点温度６４０℃のガラスを用いた。さらに、このガラス母材１０には、長手ａ側両表面に、長さｈ方向に伸びる溝１９が溝ピッチＰ＝１ｍｍで複数本並列されており、長手ａ側両表面に凹凸が形成されている。

上記ガラス母材１０を、その長さｈ方向が延伸方向となるように、図２に示すとおり、狭持体１１で保持し、狭持体１１を５ｍｍ／ｍｉｎの速度にて降下させて、ガラス母材１０の端部を、その内部にヒータ１２’が配置された加熱炉１２内に送り込んだ。加熱炉１２内は、ガラス母材１０が粘度ｌｏｇη＝７．５ポアズとなる７８０℃（±０．１℃）の温度に制御した。

加熱炉１２内に送り込まれたガラス母材１０の端部は、軟化して延伸されながら下垂し、この延伸した延伸ガラス部材１３を、加熱炉１２に連続して設けられている覆い１４内を通過させた。

覆い１４は、加熱炉１２の外壁と同様の、遮熱性に優れたステンレス（材料）で構成した。また、覆い１４の長さは、加熱炉１２下端から１２０ｍｍとした。

覆い１４を通過して、既に固化した延伸ガラス部材１３を引き取る一対の引き取りローラー１６の引き取り速度は４７３３ｍｍ／ｍｉｎとし、（引き取り速度）／（送り込み速度）＝約９４７とした。

延伸ガラス部材１３の矩形断面形状が、長手ａ’×短手ｂ’＝１．６ｍｍ×０．２ｍｍとなるように延伸し、引き取りローラー１６を通過した延伸ガラス部材１３をカッター１７で切断して、長さｈ’＝８２５ｍｍの細板状の延伸ガラス部材１３’を１０枚形成した。

上記１０枚の延伸ガラス部材１３’に関して、その寸法精度を測定した結果、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の長手ａ’と短手ｂ’の寸法のズレは、長手ａ’で±２μｍ、短手ｂ’で±１μｍであった。また、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の溝ピッチＰ’のズレは±０．１μｍ、並列した各溝ピッチＰ’同志間のでのズレは±０．３μｍであった。また、１０枚の延伸ガラス部材１３’間の長手ａ’寸法のズレは±４μｍ、同短手ｂ’寸法のズレは±２μｍ、同溝ピッチＰ’のズレは±０．５μｍであった。

また、延伸加工完了後（或いは延伸途中で）母材１０を取り出して、三次元測定器によって延伸距離Ｘを測定したところ、１５０ｍｍであり、Ｐ２は加熱炉１２の下端から１００ｍｍの位置であり、覆い１４内で延伸を完了していることが分かった。

以上のようにして得られた延伸ガラス部材１３’の表面に、Ｗ−Ｇｅターゲットを用いて、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気中、反応性スパッタ法により、タングステンとゲルマニウムの窒素化合物からなる２００ｎｍの厚みの抵抗膜を形成した。本例におけるタングステンとゲルマニウムの窒素化合物膜の成膜後の比抵抗は７．９×１０³Ωｍである。また、図１に示される行方向配線３とメタルバック７とに当接される面には、それぞれスパッタ法によりＰｔ電極を形成し、画像表示装置用スペーサ９とした。

上記スペーサ９を、図１に示されるリアプレート１の行方向配線３上に固定し、続いて、外枠８をリアプレート１上に固定した。

外枠８上に封着材であるインジウムを塗布した後、かかるリアプレート１と、蛍光体６およびメタルバック７が形成されているフェースプレート５とを、真空度が１０^-6Ｐａの真空チャンバー内に搬送して、封着材を加熱し、外枠８にフェースプレート１を封着して画像表示パネルを製造した。この後、画像表示のための駆動回路が装着して、画像表示装置を製造した。

以上のように製造した本参考例の画像表示装置は、画像表示面での歪み、封着時や封着後のスペーサの座屈や倒壊がない高品質なものであった。

（実施例１）
本実施例では、図３に示した方法により、画像表示装置用スペーサの製造に用いる延伸ガラス部材１３’を製造した。

参考例１と同様のガラス母材１０を、図３に示すとおり、狭持体１１で保持し、狭持体１１を５ｍｍ／ｍｉｎの速度にて降下させて、ガラス母材１０の端部を、内部に第一のヒータ１２’が配置された加熱炉１２内に送り込んだ。加熱炉１２内は、ガラス母材１０が粘度ｌｏｇη＝７．５ポアズとなる７８０℃（±０．１℃）の温度に制御した。

加熱炉１２内に送り込まれたガラス母材１０の端部は、軟化して延伸されながら下垂し、この延伸した延伸ガラス部材１３を、加熱炉１２に連続して設けられている覆い１４内を通過させた。

上記覆い１４は参考例１と同様のもので、延伸方向長さは加熱炉１２の下端から１２０ｍｍとしたが、覆い１４内の加熱炉１２寄り（加熱炉１２の下端から７０ｍｍの領域）に第二のヒータ１４’を配置し、この加熱炉１２寄りの領域では、延伸ガラス部材１３が１３ポアズとなる６５０℃（±０．１℃）の温度となるように制御し、その下方である、覆い１４の下端から５０ｍｍの領域で延伸ガラス部材１３の延伸が完了するようにした。

覆い１４を通過して、既に固化した延伸ガラス部材１３は、参考例１と同様にして一対の引き取りローラー１６で引き取った。

上記のようにして、矩形断面形状が、長手ａ’×短手ｂ’＝１．６ｍｍ×０．２ｍｍとなるように延伸し、長さｈ’＝８２５ｍｍの板状の延伸ガラス部材１３’を１０枚形成した。

上記１０枚の延伸ガラス部材１３’の寸法精度を測定した結果、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の長手ａ’と短手ｂ’の寸法のズレは、長手ａ’で±１．４μｍ、短手ｂ’で±０．７μｍであった。また、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の溝ピッチＰ’のズレは±０．１μｍ、並列した各溝ピッチＰ’同志間のでのズレは±０．２μｍであった。また、１０枚の延伸ガラス部材１３’間の長手ａ’寸法のズレは±２．７μｍ、同短手ｂ’寸法のズレは±１．４μｍ、同溝ピッチＰ’のズレは±０．３μｍであった。

また、参考例１と同様に三次元測定器によって延伸距離Ｘを測定したところ、１２０ｍｍであり、Ｐ２は加熱炉１２の下端から７０ｍｍの位置であり、覆い１４内で延伸を完了していることが分かった。

（参考例２）
本参考例では、図３に示した方法により、画像表示装置用スペーサの製造に用いる延伸ガラス部材１３’を製造した。

参考例１と同様のガラス母材１０を、図３に示すとおり、狭持体１１で保持し、狭持体１１を５ｍｍ／ｍｉｎの速度にて降下させて、ガラス母材１０の端部を、内部に第一のヒータ１２’が配置された加熱炉１２内に送り込んだ。加熱炉１２内は、ガラス母材１０が粘度ｌｏｇη＝７．５ポアズとなる７８０℃（±０．１℃）の温度に制御した。

加熱炉１２内に送り込まれたガラス母材１０の端部は、軟化して延伸されながら下垂し、この延伸した延伸ガラス部材１３を、加熱炉１２の下端から５ｍｍの位置に設けたノズル１８の傍らを通し、ノズル１８から５０℃の窒素ガスを流量１Ｌ／ｍｉｎで吹き付けて延伸ガラス部材を固化させ、延伸を完了させた。

窒素ガスの吹き付け位置を通過して、既に固化した延伸ガラス部材１３を参考例１と同様にして一対の引き取りローラー１６で引き取った。

上記のようにして、矩形断面形状が、長手ａ’×短手ｂ’＝１．６ｍｍ×０．２ｍｍとなるように延伸し、長さｈ’＝８２５ｍｍの板状の延伸ガラス部材１３’を１０枚形成した。

上記１０枚の延伸ガラス部材１３’の寸法精度を測定した結果、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の長手ａ’と短手ｂ’の寸法のズレは、長手ａ’で±２μｍ、短手ｂ’で±１μｍであった。また、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の溝ピッチＰ’のズレは±０．１μｍ、並列した各溝ピッチＰ’同志間のでのズレは±０．３μｍであった。また、１０枚の延伸ガラス部材１３’間の長手ａ’寸法のズレは±４μｍ、同短手ｂ’寸法のズレは±２μｍ、同溝ピッチＰ’のズレは±０．５μｍであった。

また、参考例１と同様に、三次元測定器によって延伸距離Ｘを測定したところ、１８０ｍｍであり、ほぼ窒素ガスの吹き付け位置で延伸を完了していることが分かった。

（比較例１）
覆い１４を用いなかった点以外は参考例１と同様にして、１０枚の延伸ガラス部材１３’を製造した。

上記１０枚の延伸ガラス部材１３’の寸法精度を測定した結果、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の長手ａ’と短手ｂ’の寸法のズレは、長手ａ’で±２０μｍ、短手ｂ’で±１０μｍであった。また、個々の延伸ガラス部材１３’における長さｈ’方向の溝ピッチＰ’のズレは±１μｍ、並列した各溝ピッチＰ’同志間のでのズレは±３μｍであった。また、１０枚の延伸ガラス部材１３’間の長手ａ’寸法のズレは±３８μｍ、同短手ｂ’寸法のズレは±２０μｍ、同溝ピッチＰ’のズレは±４μｍであった。

本発明の延伸ガラス部材の製造方法を用いて製造されたスペーサが適用された画像表示装置の概略構成図である。 画像表示装置用スペーサの製造方法の第１の参考例を示す説明図である。 本発明に係る画像表示装置用スペーサの製造方法の一例を示す説明図である。 画像表示装置用スペーサの製造方法の第２の参考例を示す説明図である。 ガラス母材および延伸ガラス部材の一例を示す形状説明図である。

１ リアプレート
２ 電子放出素子
３ 行方向配線
４ 列方向配線
５ フェースプレート
６ 蛍光体
７ メタルバック
８ 外枠
９ スペーサ
１０ ガラス母材
１１ 狭持体
１２ 加熱炉
１２’ 第一のヒータ
１３ 延伸ガラス部材
１３’ 延伸ガラス部材
１４ 覆い
１４’ 第二のヒータ
１５ 母材送り装置
１６ 引き取りローラー
１７ カッター
１８ ノズル

Claims (3)

1. 加熱炉に配置した第一のヒータによって加熱軟化させたガラス母材の端部を、加熱炉から連続的に引き出して延伸しつつ冷却する延伸ガラス部材の製造方法において、
   前記延伸を、前記延伸方向に沿って前記加熱炉に連続して設けられた覆い内の前記加熱炉寄りに位置する第二のヒータにより、前記加熱炉内と当該覆い内の温度差を緩和する加熱を行いながら、前記覆いの中で完了させることを特徴とする延伸ガラス部材の製造方法。
2. 延伸ガラス部材を用いた画像表示装置用スペーサの製造方法において、前記延伸ガラス部材が、請求項１に記載の延伸ガラス部材の製造方法により製造されることを特徴とする画像表示装置用スペーサの製造方法。
3. ２枚のプレートを、スペーサを挟んで対向させ、周囲を封着した画像表示装置の製造方法において、前記スペーサを、請求項２に記載の方法にて製造することを特徴とする画像表示装置の製造方法。

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