專利名稱：浮法玻璃及其制作方法以及利用該浮法玻璃的顯示器面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及浮法玻璃及其制作方法，具體地說涉及適用于等離子顯示器等顯示器面板的浮法玻璃及其制作方法以及利用該浮法玻璃的顯示器面板。
背景技術(shù)：
玻璃是非晶體，具有無規(guī)則的原子排列結(jié)構(gòu)，所以把玻璃加熱到某一溫度以上時，結(jié)構(gòu)就會在該溫度中向最穩(wěn)定的狀態(tài)變化、即叫做結(jié)構(gòu)緩和的現(xiàn)象。在產(chǎn)生該結(jié)構(gòu)緩和的溫度區(qū)域，玻璃產(chǎn)生熱變形，冷卻至室溫后有時不能恢復(fù)到原來形狀。
作為等離子顯示器面板(以下稱“PDP”)等的基板所用的玻璃基板，在面板制作過程中，有必要把玻璃加熱到產(chǎn)生結(jié)構(gòu)緩和的溫度區(qū)域，而冷卻后由于結(jié)構(gòu)緩和有時會產(chǎn)生熱收縮問題。
也就是，PDP等的制作是，將指定形狀的電極與設(shè)置在其表面的兩張玻璃基板精密對齊連接，使電極圖案沒有偏離，但是此時由于玻璃基板的熱收縮，有時會產(chǎn)生電極圖案的偏離。因此需要解決這個問題。
作為減少玻璃基板的熱收縮的方法，已提出過幾種方法。例如，在浮法玻璃的制作方法中，將熔融玻璃拉伸，形成帶狀玻璃，將該帶狀玻璃從熔融錫分離的溫度TO和該浮法玻璃的玻璃化溫度TG之間關(guān)系中，將TO控制在TG-50℃～TG+30℃范圍(參照專利文獻1，權(quán)利要求書)。另外，還提出過，在玻璃的加熱工藝中，將玻璃板加熱至比玻璃變形點高0℃～30℃的溫度，之后作為冷卻工藝將玻璃板冷卻至比玻璃變形點低30℃以上的溫度，這樣的階段性降低溫度的玻璃板的熱處理方法(參照專利文獻2，權(quán)利要求書)。
通過上述降低玻璃基板的熱收縮的方法或者面板的制作工藝，玻璃的熱收縮率本身達到允許范圍。例如，重新測定玻璃基板的熱收縮率，根據(jù)其收縮率進行配線，由此解決熱收縮問題。
專利文獻1特開2003-238174號公報專利文獻2特開2005-320180號公報發(fā)明內(nèi)容由于顯示器要求高精細化，不能忽視面板縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差，其差值超過±5ppm時，就會產(chǎn)生電極或電池等的位置偏移，成為質(zhì)量下降的因素。關(guān)于面板縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差，通過面板制作工序難以改善，所以希望開發(fā)出改善玻璃基板的熱收縮情況。
鑒于上述問題而提出本發(fā)明，其目的是提供適用于PDP等顯示器面板的、縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差極小的浮法玻璃及其制作方法、以及利用該浮法玻璃的顯示器面板。
本發(fā)明者們?yōu)榱诉_到上述目的進行深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在浮法玻璃的制作過程中，在從玻璃的緩冷點到變形點的區(qū)域中，將浮法玻璃在寬度方向的溫度控制成均勻，且在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域中，在浮法玻璃的寬度方向設(shè)置溫度差，由此解決上述問題。本發(fā)明是基于上述發(fā)現(xiàn)而完成。
也就是，本發(fā)明如下(1)浮法玻璃，它是通過浮法制作的浮法玻璃，其特征在于，該玻璃按以下條件熱處理后，縱向和橫向的熱收縮率之差為±5ppm以下，熱處理條件從常溫以10℃/分鐘的速度升溫至600℃，在600℃放置30分鐘后，以10℃/分鐘的速度降溫至常溫。
(2)上述(1)所述的浮法玻璃，其中該浮法玻璃的厚度為0.7～5.0毫米。
(3)顯示器面板，該顯示器面板利使用上述(1)或(2)所述的浮法玻璃。
(4)浮法玻璃的制作方法，該浮法玻璃的制作方法包括將熔融玻璃連續(xù)供給到熔融錫上，并將該熔融玻璃拉伸，其特征在于，在從玻璃的緩冷點到變形點的區(qū)域中，將浮法玻璃在寬度方向三等分的各部分的溫度控制成均勻，且在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域內(nèi)的任意部分中，將浮法玻璃在所述寬度方向三等分的各部分的溫度控制成兩側(cè)部分比中央部分的溫度高10～35℃。
(5)上述(4)所述的浮法玻璃的制作方法，其中浮法玻璃的厚度為0.7～5.0毫米。
(6)上述(4)或(5)所述的浮法玻璃的制作方法，其中玻璃的拉伸流動方向和寬度方向的熱收縮率之差為±5ppm以下。
根據(jù)本發(fā)明，可提供適用于PDP等顯示器面板的、縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差極小的浮法玻璃及其有效的制作方法、以及利用該浮法玻璃的高性能顯示器面板。


圖1是利用浮法的玻璃制作過程的部分示意圖；圖2是表示緩冷線中的從玻璃的緩冷點到變形點區(qū)域的圖；圖3是表示緩冷線中的比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域的圖；圖4是等離子顯示器面板的示意圖；圖5是說明熱收縮率的測定方法的示意圖；圖6是使用于評價的玻璃板示意圖。
附圖標記說明1溶解釜，2浮動槽，3緩冷線，4熔融錫，5滾筒，6從玻璃的緩冷點到變形點區(qū)域，61浮法玻璃的左側(cè)部分，62浮法玻璃的中央部分，63浮法玻璃的右側(cè)部分，7比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域，71浮法玻璃的左側(cè)部分，72浮法玻璃的中央部分，73浮法玻璃的右側(cè)部分，8測定用玻璃，81劃痕，82切斷線，9玻璃板，91浮法玻璃的左側(cè)部分，92浮法玻璃的中央部分，93浮法玻璃的右側(cè)部分，100等離子顯示器面板(PDP)，110背面玻璃，110a數(shù)據(jù)電極，110b熒光層，120顯示面玻璃，120a透明電極，R原料，X，X1，X2，X3浮法玻璃的左側(cè)部分的溫度控制點，Y，Y1，Y2，Y3浮法玻璃的中央部分的溫度控制點，Z，Z1，Z2，Z3浮法玻璃的右側(cè)部分的溫度控制點，A1，B1，C1浮法玻璃的左側(cè)部分的玻璃切出位置，A2，B2，C2浮法玻璃的中央部分的玻璃切出位置，A3，B3，C3浮法玻璃的右側(cè)部分的玻璃切出位置。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及浮法玻璃及其制作方法，該浮法玻璃是通過浮法制作的，其特征在于，在特定條件下的玻璃的縱向和橫向的熱收縮率之差為±5ppm以下。
浮法是將熔融玻璃連續(xù)供給到熔融錫上，并拉伸該熔融玻璃的浮法玻璃的制作方法。該制作方法中，將熔融玻璃拉伸的流動方向(本說明書中與“玻璃的縱向”同義)和與該流動方向垂直的寬度方向(本說明書中與“玻璃的橫向”同義)的張力方向不同。通過這樣的流動方向和寬度方向的張力方向的區(qū)別，失去玻璃內(nèi)部密度的各向同性，產(chǎn)生假想溫度之差。具體地說，張力的流動方向的假想溫度變高。由于在玻璃的縱向和橫向產(chǎn)生假想溫度之差，將該玻璃實施熱處理時，加熱處理后只是其溫度差部分的熱收縮率不同。
另外，在這里，假想溫度是指將玻璃結(jié)構(gòu)用熱平衡狀態(tài)的溫度來表示的溫度，熱收縮可以通過熱處理引起的假想溫度的變化來說明。一般來說，玻璃的假想溫度是根據(jù)將玻璃從熔融狀態(tài)冷卻至玻璃狀態(tài)時的冷卻溫度而決定。急劇冷卻的玻璃結(jié)構(gòu)在高溫度時凝固，所以假想溫度高，其結(jié)構(gòu)的密度變小。另一方面，緩慢冷卻的玻璃結(jié)構(gòu)在低溫度時凝固，所以假想溫度低，其結(jié)構(gòu)的密度變大。
本發(fā)明中，在流動方向張力很大的浮法中，在特定的冷卻區(qū)域?qū)⒏》úＡг趯挾确较蛉确值母鞑糠值臏囟瓤刂瞥删鶆?，且在其他特定的冷卻區(qū)域?qū)⒏》úＡг趯挾确较蛉确值母鞑糠值臏囟仍O(shè)定有差異，由此在寬度方向也產(chǎn)生由玻璃的熱膨脹之差引起的張力，通過控制流動方向和寬度方向的張力之差，將玻璃的縱向和橫向的假想溫度之差控制到最小。
更具體地說，在從玻璃的緩冷點到變形點的區(qū)域中，將浮法玻璃在寬度方向三等分的各部分的溫度控制成均勻，且在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域內(nèi)的任意部分中，將浮法玻璃在寬度方向三等分的各部分的溫度控制成兩側(cè)部分比中央部分高10～35℃。下面參照圖1至圖3詳細說明本發(fā)明的制作方法。
圖1是通過浮法的玻璃制作過程的部分示意圖。將原料R供給到溶解釜1中，在約1600℃中溶解，脫氣泡后，冷卻至1300～1100℃，供給到浮動槽2。浮動槽2中裝有熔融錫4，在該熔融錫上連續(xù)供給熔融玻璃，成形為板狀玻璃。浮動槽2的中間地點的溫度為約800℃，開始固化。在出口附近，玻璃溫度冷卻至約600℃。之后，利用旋轉(zhuǎn)滾筒5將已固化的板玻璃輸送到緩冷線3，緩緩冷卻。
在緩冷線3上浮法玻璃隨著從左側(cè)流動到右側(cè)，慢慢冷卻。本發(fā)明中，在緩冷線3中的從玻璃的緩冷點到變形點的區(qū)域6和比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域7中，將玻璃在寬度方向的溫度控制成指定溫度分布。
玻璃的緩冷點是指用于消除玻璃中的變形的上限溫度，在該溫度中用約15分鐘消除內(nèi)部變形。另外，玻璃的變形點是指在緩冷范圍的下限溫度，是指內(nèi)部應(yīng)力在約4小時下降到作為市售品可使用的值為止的溫度。通常在該溫度以下不能消除玻璃的變形。
本發(fā)明中，首先如圖2所示，在從玻璃的緩冷點到變形點的區(qū)域6中，將浮法玻璃在寬度方向三等分的各部分61，62，63的溫度控制成均勻。該方法是將三等分的各部分61，62，63的中央附近的X，Y，Z的溫度控制成均勻，該方法簡便，所以優(yōu)選。
接著如圖3所示，在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域7中的任何部分，將浮法玻璃在寬度方向三等分的各部分71，72，73的溫度控制成兩側(cè)部分71和73的溫度比中央部分72高10～35℃。也就是，各部分71，72和73的溫度T71，T72和T73控制成如下述關(guān)系所示。
10≤T71-T72(℃)≤35，10≤T73-T72(℃)≤35在這樣的比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域7中，通過如上溫度控制，在寬度方向產(chǎn)生玻璃的熱膨脹之差，該熱膨脹之差就會影響比區(qū)域7溫度高的上游側(cè)、特別是從緩冷點到變形點的區(qū)域6，產(chǎn)生寬度方向的張力。因此，流動方向和寬度方向的假想溫度之差就會很小，玻璃的縱向和橫向的熱收縮率之差就會變小。
從這點考慮，更優(yōu)選為各部分71，72和73的溫度T71，T72和T73由下述關(guān)系表示。
15≤T71-T72(℃)≤25，15≤T73-T72(℃)≤25區(qū)域7中的上述溫度控制可以在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域7中的任意部分實施。也就是，在圖3中例如也可以在比變形點低220℃的溫度區(qū)域X1，Y1和Z1地點實施溫度控制，也可以在比變形點低280℃的溫度區(qū)域X2，Y2和Z2地點實施溫度控制，也可以在比變形點低330℃的溫度區(qū)域X3，Y3和Z3地點實施溫度控制。這是由于如上所述，區(qū)域7中的在寬度方向的溫度控制只要是在區(qū)域7的范圍內(nèi)實施，區(qū)域7的任意部分都會對區(qū)域6產(chǎn)生影響。
本發(fā)明的制作方法中，緩冷速度只要是浮法所用的速度范圍即可，沒有特別限制，通?？梢允?0～50℃/分鐘的范圍。本發(fā)明不受緩冷速度影響，僅通過如上所述地控制上述區(qū)域6和7中的玻璃的寬度方向的溫度分布，就可以達到本發(fā)明的效果。
另外，通過本發(fā)明的制作方法得到的玻璃是可以通過玻璃的拉伸速度來調(diào)整其厚度。本發(fā)明中優(yōu)選0.7～5.0毫米。當厚度為0.7毫米以上時，面板制作時的面板強度充分，而當厚度為5.0毫米以下時，面板重量減輕。
對于本發(fā)明中使用的玻璃組成沒有特別限定，例如可以使用含有56～68重量％的SiO2，0.2～5重量％的Al2O3，0～6.4重量％的ZrO2，0～0.5重量％的Li2O，0.2～8重量％的Na2O，2.5～14重量％的K2O，1～7重量％的MgO，2～12重量％的CaO，0～12重量％的SrO，0～13重量％的BaO，0～3重量％的TiO2，0～2重量％的ZnO，0～1重量％的SO3+Sb2O3，7～17重量％的Na2O+K2O，15～27重量％的MgO+CaO+SrO+BaO的玻璃組合物等。
通過本發(fā)明的制作方法得到的玻璃，按以下條件熱處理后的該玻璃的縱向和橫向的熱收縮率之差為±5ppm以下，該熱處理條件為，從常溫以10℃/分鐘的速度升溫至600℃，在600℃放置30分鐘后，以10℃/分鐘的速度降溫至常溫。通過將這樣的玻璃用于PDP等，可以防止產(chǎn)生電極圖案的偏移等。
本發(fā)明還提供了利用上述浮法玻璃的顯示器面板。作為顯示器面板的典型例的PDP100，其截面圖如圖4所示，由背面玻璃110與該背面玻璃110表面設(shè)置的顯示面玻璃120的組合體構(gòu)成，其中上述背面玻璃110涂敷有數(shù)據(jù)電極110a和熒光層110b，上述顯示面玻璃120涂敷有透明電極120a。在這里所用的背面玻璃110和顯示面玻璃120中采用了本發(fā)明的浮法玻璃。
通過使用本發(fā)明的浮法玻璃，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)電極110a和熒光層110b與透明電極120a的位置偏移，可容易制備良好的PDP等。
實施例下面通過實施例進一步詳細說明本發(fā)明，本發(fā)明并不限定在該例。
評價方法熱收縮率(ppm)的測定(1)如圖5所示，在以180毫米×30毫米的大小切出的測定用玻璃8的距離為150毫米的兩點上，劃上劃痕81。
(2)沿著包括劃痕的82的線在長度方向切割玻璃。
(3)切出的一半按以下條件進行熱處理。從常溫以10℃/分升溫速度升溫至600℃，在600℃放置30分鐘后，以10℃/分升溫速度降溫至常溫。
(4)測定已熱處理的玻璃和未處理的玻璃的劃痕之間距離，比較兩者后，計算熱收縮率(ppm)。計算按下式進行。
熱收縮率＝(未處理的玻璃的劃痕間距離-已熱處理的玻璃的劃痕間距離)/未處理的玻璃的劃痕間距離實施例1在通過浮法制作玻璃的過程中，在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域7中，如圖3所示，將浮法玻璃在寬度方向三等分分成71，72，73部分，將各部分的中央部分溫度X2，Y2和Z2分別控制成310℃、300℃、310℃。另外，緩冷速度為35℃/分。這樣制作厚度為2.8毫米、板寬度為3米的玻璃板。緩冷點為624℃，變形點為575℃。
如圖6所示，通過上述方法制作的浮法玻璃，將玻璃縱向切斷約1米，得到玻璃板9，并在玻璃板9的A1～C3的9個部分切出評價用玻璃，對玻璃的縱向和橫向通過上述方法測定熱收縮率。測定結(jié)果示于表1。
實施例2～4以及比較例1～3圖3中，將浮法玻璃在寬度方向三等分分成71，72，73部分，將各部分的中央部分溫度X2，Y2和Z2以及緩冷速度如表1所示變更之外，其他與實施例1相同，得到浮法玻璃，與實施例1相同實施評價，其結(jié)果如表1所示。
實施例1～4中制作的本發(fā)明的浮法玻璃，其縱向和橫向的熱收縮率之差極小，是±5ppm以下。另一方面，比較例1和比較例2中制作的浮法玻璃，由于區(qū)域7中的X2，Y2和Z2的溫度差小于10℃，所以浮法中受到很大張力的流動方向(玻璃的縱向)的熱收縮率變高。另外，比較例3中制作的浮法玻璃，由于區(qū)域7中的X2和Y2的溫度差以及Y2和Z2的溫度差大于35℃，所以流動方向(玻璃的縱向)的熱收縮率變低。這是由于下游的滾筒5的摩擦力而從下游施加壓縮，降低了流動方向(玻璃的縱向)的假想溫度。
本發(fā)明的浮法玻璃由于縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差極小，可使用于顯示器面板，降低顯示器面板的各元件的偏移，提高生產(chǎn)性。另外，本發(fā)明的浮法玻璃有效用于其它高精細顯示器等需要嚴格進行熱收縮控制的用途。
根據(jù)本發(fā)明的制作方法，可通過浮法制作縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差極小的玻璃，可有效大量生產(chǎn)。
表1

權(quán)利要求
1.一種浮法玻璃，它是通過浮法制作的浮法玻璃，其特征在于，該玻璃按以下條件熱處理后，縱向和橫向的熱收縮率之差為±5ppm以下，熱處理條件從常溫以10℃/分鐘的速度升溫至600℃，在600℃放置30分鐘后，以10℃/分鐘的速度降溫至常溫。
2.如權(quán)利要求1所述的浮法玻璃，該浮法玻璃的厚度為0.7～5.0毫米。
3.一種顯示器面板，該顯示器面板使用權(quán)利要求1或2所述的浮法玻璃。
4.一種浮法玻璃的制作方法，該浮法玻璃的制作方法包括將熔融玻璃連續(xù)供給到熔融錫上，并將該熔融玻璃拉伸，其特征在于，在從玻璃的緩冷點到變形點的區(qū)域中，將浮法玻璃在寬度方向三等分的各部分的溫度控制成均勻，且在比玻璃的變形點低200～350℃的溫度區(qū)域內(nèi)的任意部分中，將浮法玻璃在所述寬度方向三等分的各部分的溫度控制成兩側(cè)部分比中央部分的溫度高10～35℃。
5.如權(quán)利要求4所述的浮法玻璃的制作方法，其中浮法玻璃的厚度為0.7～5.0毫米。
6.如權(quán)利要求4或5所述的浮法玻璃的制作方法，其中玻璃的拉伸流動方向和寬度方向的熱收縮率之差為±5ppm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供適用于PDP等顯示器面板的、縱向的熱收縮率和橫向的熱收縮率之差極小的浮法玻璃及其制作方法、以及利用該浮法玻璃的顯示器面板。所述浮法玻璃是通過浮法制作的浮法玻璃，其特征在于，該玻璃按以下條件熱處理后，縱向和橫向的熱收縮率之差為±5ppm以下，熱處理條件為，從常溫以10℃/分鐘的速度升溫至600℃，在600℃放置30分鐘后，以10℃/分鐘的速度降溫至常溫。
文檔編號C03B18/00GK101028965SQ20071007954
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者福田浩康, 諸橋利行, 松原浩文 申請人:日本板硝子株式會社