專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示器用玻璃基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器用玻璃基板，該玻璃基板的第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm。
背景技術(shù)：
上述顯示器用玻璃基板(下面簡(jiǎn)稱(chēng)為玻璃基板)用作例如，等離子體顯示板(下面簡(jiǎn)稱(chēng)為PDP)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、TFT液晶顯示器(TFT-LCD)、STN液晶顯示器(STN-LCD)、等離子體驅(qū)動(dòng)液晶顯示器(PALC)、電致發(fā)光顯示器(EL)等平板顯示器(平坦的顯示器的總稱(chēng))用的玻璃基板。
在上述平板顯示器中，通常使用兩塊玻璃基板，與顯示器的種類(lèi)相對(duì)應(yīng)，在這些玻璃基板的板面上涂敷必要的涂敷材料，并將二者組裝。例如，在PDP中，在前面的玻璃基板和背面的玻璃基板上分別涂敷電介質(zhì)的涂敷液，形成膜厚30μm的電介質(zhì)膜。然后，通過(guò)在與這些電介質(zhì)膜側(cè)相向的前面的玻璃基板和背面的玻璃基板之間分區(qū)形成單元，在單元中產(chǎn)生等離子放電，從而使得單元內(nèi)壁的熒光體層發(fā)光，并能夠形成圖像。
然后，在前面的玻璃基板和背面的玻璃基板上，使用玻璃基板容易大型化，而且使用平坦性和均勻性都優(yōu)異的浮法玻璃。這種浮法玻璃因?yàn)樵谌苋阱a上一邊上浮傳送熔融玻璃一邊成形為板狀，所以由于錫槽內(nèi)的溶融錫以及周?chē)鷼怏w的溫度變動(dòng)、溫度分布、頂部滾筒引起的拉伸率的變化等因素，在成為成形的玻璃帶的玻璃基板的部分上，產(chǎn)生厚度差以及隨時(shí)間變化的厚度變化。作為PDP用玻璃基板的、一般使用的平均板厚為2.8mm的浮法玻璃中，每一塊的厚度差大于等于50μm。
因此，涂敷電介質(zhì)的涂敷液時(shí)，產(chǎn)生由玻璃基板的厚度差或彎度、撓度等引起的涂敷厚度不均現(xiàn)象，其結(jié)果是成為引起電介質(zhì)膜的厚度不均，絕緣不好，發(fā)光狀態(tài)不好，圖像質(zhì)量劣化等的一個(gè)原因。因此，要求涂敷厚度的誤差在±6μm之內(nèi)。
因此，如在日本特開(kāi)2002-79164號(hào)公報(bào)中所記載的那樣，為了使電介質(zhì)涂敷液從排出口排出并涂敷在玻璃基板上時(shí)，涂敷液的排出量基本是一定的，而提出了如下方案一邊檢測(cè)玻璃基板的厚度差或彎度、撓度，維持排出口和玻璃基板之間的間隔基本一定，一邊進(jìn)行涂敷操作。
而且，提出了以下方案用轉(zhuǎn)印輥將電介質(zhì)涂敷液轉(zhuǎn)印和涂敷在產(chǎn)生厚度差或彎度、撓度的玻璃基板上時(shí)，一邊使轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印面沿著玻璃基板的板面變形，一邊進(jìn)行涂敷操作。
而且，提出了一邊矯正玻璃基板的厚度差或彎度、撓度，一邊涂敷電介質(zhì)的涂敷液，并設(shè)置厚度基本一定的電介質(zhì)膜。
但是，在厚度差劇烈地變大，產(chǎn)生劇烈的彎度或撓度的玻璃基板上，具有以下不足在維持排出口和玻璃基板之間的間隔基本一定，使轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印面沿著玻璃基板的板面變形，矯正玻璃基板的厚度差或彎度、撓度這些方面都存在困難，不能基本上以一定厚度精確地涂敷電介質(zhì)等涂敷材料。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供這樣一種顯示器用玻璃基板根據(jù)顯示器的種類(lèi)，較為容易地以基本一定的厚度精確地涂敷必要的電介質(zhì)等涂敷材料。
本發(fā)明的顯示器用玻璃基板的特征結(jié)構(gòu)如下所述。
本發(fā)明的第1特征結(jié)構(gòu)如圖1所示，涉及一種顯示器用玻璃基板，其第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm，其特征在于最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的厚度差D小于等于20μm。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，最大板厚和最小板厚的厚度差一旦超過(guò)20μm，則板面上涂敷的涂敷材料的厚度差變大，但由于板的厚度差小于等于20μm，所以板面上涂敷的涂敷材料的厚度差變小，可以根據(jù)顯示器的種類(lèi)，較為容易地以基本定的厚度精確地涂敷必要的電介質(zhì)等涂敷材料。
本發(fā)明的第2特征結(jié)構(gòu)是，在第1種特征結(jié)構(gòu)中，具有上述板厚度差小于等于10μm的特征。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)槭棺畲蟀搴窈妥钚“搴竦陌搴穸炔钚∮诘扔?0μm，所以板面上涂敷的涂敷材料的厚度差更小，可以容易地以基本一定厚度精確地涂敷必要的涂敷材料。
本發(fā)明的第3特征結(jié)構(gòu)是，在第1種特征結(jié)構(gòu)中，在長(zhǎng)100mm單位之間的整個(gè)板厚測(cè)定范圍中，上述板厚度差小于等于10μm。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步使最大板厚和最小板厚的板厚度差小于等于20μm，除此之外，在長(zhǎng)為100mm單位之間的整個(gè)板厚測(cè)定范圍中，因?yàn)槭拱搴穸炔钚∮诘扔?0μm，所以即使在板面上分布有局部的凹凸，這一凹凸的山和谷之間的差(振幅)較小，可以較為容易地以基本一定厚度對(duì)必要的涂敷材料進(jìn)行精確地涂敷。
本發(fā)明的第4特征結(jié)構(gòu)是，在第3種特征結(jié)構(gòu)中，具有上述板厚度差小于等于5μm的特征。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)為100mm單位之間的板厚測(cè)定范圍中，因?yàn)槭拱搴穸炔钚∮诘扔?μm，故即使在板面上分布有局部的凹凸，這一凹凸的山和谷之間的差(振幅)更小，可以容易地以基本一定的厚度對(duì)必要的涂敷材料進(jìn)行更精確地涂敷。
本發(fā)明的第5特征結(jié)構(gòu)是，在第3種特征結(jié)構(gòu)中，具有下述特征當(dāng)采用離開(kāi)基準(zhǔn)位置的距離X的函數(shù)F(X)表示測(cè)定板厚時(shí)，在上述板厚測(cè)定范圍的整個(gè)區(qū)間內(nèi)，上述各個(gè)板厚測(cè)定范圍中的上述函數(shù)F(X)的微分值的符號(hào)滿(mǎn)足為正或者為負(fù)的關(guān)系。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)為100mm單位之間的板厚測(cè)定范圍中，除了使板厚度差小于等于10μm之外，因?yàn)樽鳛楦鱾€(gè)板厚測(cè)定范圍內(nèi)的函數(shù)F(X)的微分值而求得的板厚的增加率在板厚測(cè)定范圍的整個(gè)區(qū)間內(nèi)為正或者負(fù)，即，由于板厚單調(diào)增加或者單調(diào)減少，所以即使凹凸分布在板面上，也能夠發(fā)現(xiàn)該凹凸的周期長(zhǎng)且平穩(wěn)地起伏，所以容易以基本一定的厚度精確地涂敷必要的涂敷材料。
本發(fā)明的第6特征結(jié)構(gòu)是，在第1種特征結(jié)構(gòu)中，具有板厚方向的彎度小于等于0.1％的特征。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)槌耸棺畲蟀搴窈妥钚“搴竦陌搴穸炔畈淮笥?0μm之外，還使板厚方向的彎度小于等于0.1％，因而能夠不使玻璃基板破損，一邊矯正其彎度，一邊對(duì)涂敷材料進(jìn)行涂敷，可較為容易地以基本一定的厚度更精確地涂敷必要的涂敷材料。
本發(fā)明的第7特征結(jié)構(gòu)是，在第6種特征結(jié)構(gòu)中，具有上述彎度小于等于0.05％的特征。
根據(jù)結(jié)構(gòu)，因?yàn)閺澏刃∮诘扔?.05％，因而能夠一邊容易地矯正其彎度，一邊涂敷涂敷材料，較為容易地以基本一定的厚度更精確地涂敷必要的涂敷材料。
本發(fā)明的第8特征結(jié)構(gòu)涉及一種顯示器用玻璃基板，其第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm，計(jì)測(cè)板厚相對(duì)于目標(biāo)板厚的誤差不超過(guò)10μm。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，一旦計(jì)測(cè)板厚相對(duì)于目標(biāo)板厚的誤差超過(guò)10μm，則板面上涂敷的涂敷材料的厚度差變大，但因?yàn)槭拐`差小于等于10μm，所以能夠使板面上涂敷的涂敷材料的厚度差變小，并根據(jù)顯示器的種類(lèi)，較為容易地以基本一定的厚度精確地涂敷必要的電介質(zhì)等涂敷材料。
換言之，當(dāng)使涂敷材料從排出口排出并涂敷在玻璃基板上時(shí)，為了能夠使涂敷材料的排出量基本上是一定的，容易在排出口和玻璃基板之間基本上維持一定的間隔。
本發(fā)明的第9特征結(jié)構(gòu)是，在第8種特征結(jié)構(gòu)中，具有上述誤差小于等于5μm的特征。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)橛?jì)測(cè)板厚相對(duì)于目標(biāo)板厚的誤差小于等于5μm，故能夠使板面上涂敷的涂敷材料的厚度差更小，較為容易地以基本一定的厚度精確地涂敷必要的涂敷材料。


圖1是說(shuō)明測(cè)定數(shù)據(jù)的圖形。
圖2是說(shuō)明玻璃基板的板厚差和電介質(zhì)膜的厚度差之間的相關(guān)關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
以第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm的顯示器用玻璃基板作為一個(gè)例子，利用浮化(float)法，采用堿石灰玻璃制造形狀為1000mm×1000mm的矩形且平均板厚為2.8mm的PDP用玻璃基板(樣品1-16)。然后，在每一個(gè)玻璃基板(樣品1-16)上測(cè)定下述測(cè)定項(xiàng)目1-5后，涂敷使平均膜厚為30μm的電介質(zhì)涂敷液，測(cè)定該涂敷液硬化后形成的電介質(zhì)膜的厚度差。
上述電介質(zhì)涂敷液包含，例如樹(shù)脂、溶劑、玻璃粉末、增塑劑。具體地說(shuō)，含有重量比為0.5～10％的聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、乙基纖維素等樹(shù)脂，含有重量比為15～25％的萜品醇、二乙二醇獨(dú)丁基醚醋酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯等的溶劑，含有重量比為50～80％的包含PbO、B2O3、SiO2等的玻璃粉末，含有重量比為0～9％的芐基鄰苯二甲酸丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二辛酯、對(duì)苯二甲酸二丁酯等增塑劑。其粘度達(dá)到100Pa·S。
下面，列舉測(cè)定項(xiàng)目1～5。
測(cè)定項(xiàng)目1測(cè)定與離玻璃基板端部(基準(zhǔn)位置)的距離X對(duì)應(yīng)的板厚T，測(cè)定玻璃基板整個(gè)寬度B上最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D(圖1)，通過(guò)利用激光式厚度計(jì)，在沿著任意一邊的方向的整個(gè)寬度B上掃描，來(lái)進(jìn)行測(cè)定操作。
測(cè)定項(xiàng)目2基于測(cè)定項(xiàng)目1的測(cè)定結(jié)果，求出任意的長(zhǎng)為100mm單位之間的板厚測(cè)定范圍L內(nèi)的最大板厚tmax和最小板厚tmin的板厚度差d的最大值(圖1)。
測(cè)定項(xiàng)目3基于測(cè)定項(xiàng)目1的結(jié)果，用離玻璃基板端部(基準(zhǔn)位置)的距離X的函數(shù)F(X)表示測(cè)定板厚T(圖1)，判斷在任意的長(zhǎng)為100mm單位間的各板厚測(cè)定范圍L內(nèi)，該函數(shù)F(X)的微分值的符號(hào)的正負(fù)。
測(cè)定項(xiàng)目4將玻璃基板切斷為300mm×300mm的矩形，放置在底板上，用間隙測(cè)量?jī)x器測(cè)定底板和板面的間隙。求出玻璃基板的彎度相對(duì)于切斷的玻璃基板的寬度(300mm)的百分率(％)。
然后，將玻璃基板放置在底板上，通過(guò)用間隙測(cè)量?jī)x器測(cè)定底板和板面的間隙，求出玻璃基板的彎度，由此能夠得出接近實(shí)際涂敷時(shí)的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
測(cè)定項(xiàng)目5求出計(jì)測(cè)板厚T相對(duì)于目標(biāo)板厚的誤差。
在圖2的表中，示出了對(duì)各玻璃基板(樣品1～16)的測(cè)定結(jié)果。換句話說(shuō)，示出了在玻璃基板的整個(gè)寬度B的最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D、在任意長(zhǎng)度為100mm單位之間的板厚測(cè)定范圍L的最大板厚tmax和最小板厚tmin的板厚度差d的最大值、在任意長(zhǎng)度為100mm單位之間的各個(gè)板厚測(cè)定范圍L的函數(shù)F(X)的微分值的符號(hào)的正負(fù)、以及涂敷的電介質(zhì)膜的厚度差。
從圖2的表中可知，因?yàn)閷?duì)于玻璃基板的整個(gè)寬度B的最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D小于等于20μm的樣品1～8的玻璃基板，其電介質(zhì)膜的厚度差小于等于6μm，因而表明可以基本上以一定的厚度，對(duì)應(yīng)于顯示器的種類(lèi)精確而容易地涂敷需要的電介質(zhì)等涂敷材料。特別是對(duì)于板厚度差D小于等于10μm的樣品1～4的玻璃基板，其電介質(zhì)膜的厚度差小于等于4μm，表明可較容易地更精確地進(jìn)行涂敷操作。
而且，在樣品1～8的玻璃基板上，樣品1～5、7的玻璃基板，在任意長(zhǎng)度為100mm單位之間的板厚測(cè)定范圍L的最大板厚tmax和最小板厚tmin的板厚度差d的最大值小于等于10μm。并且，由于這些樣品1～5、7的玻璃基板的電介質(zhì)膜的厚度差小于等于4μm，故表明可較容易地基本上以一定的厚度，精確地對(duì)涂敷材料進(jìn)行涂敷。特別是對(duì)于板厚度差d的最大值小于等于5μm的樣品1、3的玻璃基板，其電介質(zhì)膜的厚度差小于等于2μm，表明可以容易地更精確地進(jìn)行涂敷操作。
而且，在樣品1～5、7的玻璃基板中，樣品1、4、5的玻璃基板的任意的長(zhǎng)度為100mm單位之間的各個(gè)板厚測(cè)定范圍L的函數(shù)F(X)的微分值的符號(hào)，滿(mǎn)足在板厚測(cè)定范圍L的整個(gè)區(qū)間內(nèi)為正的關(guān)系。于是，這些樣品1、4、5的玻璃基板，因?yàn)殡娊橘|(zhì)膜的厚度差為小于等于3μm，故表明可較容易地基本上以一定的厚度，更精確地對(duì)涂敷材料進(jìn)行涂敷。
在涂敷材料的涂敷側(cè)成為凸面的狀態(tài)下，如果玻璃基板的彎度小于等于0.1％，則在具備吸引玻璃面的吸引口的吸附臺(tái)上，使凸面?zhèn)认蛏系胤胖貌ＡЩ?，用吸引口吸引玻璃基板，一邊?duì)彎度進(jìn)行矯正一邊進(jìn)行涂敷操作。從而，較為容易地基本上以一定的厚度精確地對(duì)涂敷材料進(jìn)行涂敷。特別是當(dāng)玻璃基板的彎度小于等于0.05％時(shí)，可較為容易地基本上以一定厚度更精確地進(jìn)行涂敷。
換句話說(shuō)，在板厚2.8mm的玻璃基板被涂敷電介質(zhì)膜的一面成為凸?fàn)顣r(shí)的彎度小于等于0.1％時(shí)，基本上100％地吸附在吸附臺(tái)上，能夠得到和不存在彎度的玻璃基板同等的電介質(zhì)膜厚度差。
而且，理想彎度的形狀是上述被涂敷了電介質(zhì)膜的一面為凸?fàn)睢Ａ硪环矫?，在彎度形狀為S形時(shí)，在彎度為0.1％的場(chǎng)合，大約50％的玻璃基板保持吸附狀態(tài)，在小于等于0.05％的場(chǎng)合，基本上100％的玻璃基板均吸附，得到和不存在彎度的玻璃基板同等的電介質(zhì)膜厚度差。
而且，在彎度為0.15％的場(chǎng)合，大約50％的玻璃基板沒(méi)有完全吸附。
而且，在計(jì)測(cè)板厚T相對(duì)目標(biāo)板厚的誤差小于等于10μm的玻璃基板中，對(duì)于誤差小于等于5μm的玻璃基板，可較為容易地基本上以一定厚度精確地對(duì)涂敷材料進(jìn)行涂敷。
換言之，如果計(jì)測(cè)板厚T相對(duì)目標(biāo)板厚的誤差小于等于10μm，則使涂敷材料從排出口排出并涂敷在玻璃基板上時(shí)，幾乎不用對(duì)每一玻璃板調(diào)整排出口和玻璃基板之間的間隔，就能夠使涂敷材料的排出量基本上保持一定。
而且，最好控制以下條件來(lái)制造本發(fā)明的顯示器用玻璃基板。
①精密地控制設(shè)置在錫槽內(nèi)頂部的加熱器輸出以及防止輸出發(fā)生變化。
②流入錫槽內(nèi)的玻璃熔融液的精密溫度控制。
③設(shè)定適當(dāng)?shù)捻敳繚L筒速度。
④熔融錫的溫度分布的控制。
⑤玻璃帶(ribbon)寬和帶速的控制。
⑥通過(guò)連續(xù)地反饋厚度的瞬時(shí)變化和帶寬方向的厚度差，控制對(duì)應(yīng)的上述條件①-⑥，從而能夠制造玻璃基板使得在玻璃基板的整個(gè)寬度B內(nèi)的最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D小于等于20μm。
本發(fā)明的顯示器用玻璃基板可以用于例如，等離子體顯示板、場(chǎng)致發(fā)射顯示器、TFT液晶顯示器、STN液晶顯示器、等離子體驅(qū)動(dòng)液晶顯示器、電致發(fā)光顯示器等平板顯示器用的玻璃基板等。
權(quán)利要求
1.一種顯示器用玻璃基板，其第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm，其特征在于最大板厚和最小板厚的板厚度差小于等于20μm。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于所述板厚度差小于等于10μm。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于在長(zhǎng)100mm單位之間的板厚測(cè)定范圍中，所述板厚度差小于等于10μm。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于所述板厚度差小于等于5μm。
5.如權(quán)利要求3所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于當(dāng)采用離開(kāi)基準(zhǔn)位置的距離X的函數(shù)F(X)表示測(cè)定板厚時(shí)，所述各個(gè)板厚測(cè)定范圍中的所述函數(shù)F(X)的微分值的符號(hào)滿(mǎn)足在所述板厚測(cè)定范圍的整個(gè)區(qū)間內(nèi)為正或者為負(fù)的關(guān)系。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于板厚方向的彎度小于等于0.1％。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于所述彎度小于等于0.05％。
8.一種顯示器用玻璃基板，其第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm，其特征在于計(jì)測(cè)板厚相對(duì)于目標(biāo)板厚的誤差小于等于10μm。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示器用玻璃基板，其特征在于所述誤差小于等于5μm。
全文摘要
第一邊(短邊)的尺寸為300～3000mm，第二邊(長(zhǎng)邊)的尺寸為300～3000mm，并且平均板厚為1.5～3.0mm的顯示器用玻璃基板，其最大板厚T
文檔編號(hào)C03B18/18GK1679067SQ03820330
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月28日
發(fā)明者諸橋利行, 合田拓司 申請(qǐng)人:日本板硝子株式會(huì)社