专利名称：显示器用玻璃基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器用玻璃基板，该玻璃基板的第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为1.5～3.0mm。
背景技术：
上述显示器用玻璃基板(下面简称为玻璃基板)用作例如，等离子体显示板(下面简称为PDP)、场致发射显示器(FED)、TFT液晶显示器(TFT-LCD)、STN液晶显示器(STN-LCD)、等离子体驱动液晶显示器(PALC)、电致发光显示器(EL)等平板显示器(平坦的显示器的总称)用的玻璃基板。
在上述平板显示器中，通常使用两块玻璃基板，与显示器的种类相对应，在这些玻璃基板的板面上涂敷必要的涂敷材料，并将二者组装。例如，在PDP中，在前面的玻璃基板和背面的玻璃基板上分别涂敷电介质的涂敷液，形成膜厚30μm的电介质膜。然后，通过在与这些电介质膜侧相向的前面的玻璃基板和背面的玻璃基板之间分区形成单元，在单元中产生等离子放电，从而使得单元内壁的荧光体层发光，并能够形成图像。
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匀性都优异的浮法玻璃。这种浮法玻璃因为在溶融锡上一边上浮传送熔融玻璃一边成形为板状，所以由于锡槽内的溶融锡以及周围气体的温度变动、温度分布、顶部滚筒引起的拉伸率的变化等因素，在成为成形的玻璃带的玻璃基板的部分上，产生厚度差以及随时间变化的厚度变化。作为PDP用玻璃基板的、一般使用的平均板厚为2.8mm的浮法玻璃中，每一块的厚度差大于等于50μm。
因此，涂敷电介质的涂敷液时，产生由玻璃基板的厚度差或弯度、挠度等引起的涂敷厚度不均现象，其结果是成为引起电介质膜的厚度不均，绝缘不好，发光状态不好，图像质量劣化等的一个原因。因此，要求涂敷厚度的误差在±6μm之内。
因此，如在日本特开2002-79164号公报中所记载的那样，为了使电介质涂敷液从排出口排出并涂敷在玻璃基板上时，涂敷液的排出量基本是一定的，而提出了如下方案一边检测玻璃基板的厚度差或弯度、挠度，维持排出口和玻璃基板之间的间隔基本一定，一边进行涂敷操作。
而且，提出了以下方案用转印辊将电介质涂敷液转印和涂敷在产生厚度差或弯度、挠度的玻璃基板上时，一边使转印辊的转印面沿着玻璃基板的板面变形，一边进行涂敷操作。
而且，提出了一边矫正玻璃基板的厚度差或弯度、挠度，一边涂敷电介质的涂敷液，并设置厚度基本一定的电介质膜。
但是，在厚度差剧烈地变大，产生剧烈的弯度或挠度的玻璃基板上，具有以下不足在维持排出口和玻璃基板之间的间隔基本一定，使转印辊的转印面沿着玻璃基板的板面变形，矫正玻璃基板的厚度差或弯度、挠度这些方面都存在困难，不能基本上以一定厚度精确地涂敷电介质等涂敷材料。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供这样一种显示器用玻璃基板根据显示器的种类，较为容易地以基本一定的厚度精确地涂敷必要的电介质等涂敷材料。
本发明的显示器用玻璃基板的特征结构如下所述。
本发明的第1特征结构如图1所示，涉及一种显示器用玻璃基板，其第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为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。
根据这一结构，最大板厚和最小板厚的厚度差一旦超过20μm，则板面上涂敷的涂敷材料的厚度差变大，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变小，可以根据显示器的种类，较为容易地以基本定的厚度精确地涂敷必要的电介质等涂敷材料。
本发明的第2特征结构是，在第1种特征结构中，具有上述板厚度差小于等于10μm的特征。
根据该结构，因为使最大板厚和最小板厚的板厚度差小于等于10μm，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确地涂敷必要的涂敷材料。
本发明的第3特征结构是，在第1种特征结构中，在长100mm单位之间的整个板厚测定范围中，上述板厚度差小于等于10μm。
根据该结构，进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，在长为100mm单位之间的整个板厚测定范围中，因为使板厚度差小于等于10μm，所以即使在板面上分布有局部的凹凸，这一凹凸的山和谷之间的差(振幅)较小，可以较为容易地以基本一定厚度对必要的涂敷材料进行精确地涂敷。
本发明的第4特征结构是，在第3种特征结构中，具有上述板厚度差小于等于5μm的特征。
根据该结构，在长为100mm单位之间的板厚测定范围中，因为使板厚度差小于等于5μm，故即使在板面上分布有局部的凹凸，这一凹凸的山和谷之间的差(振幅)更小，可以容易地以基本一定的厚度对必要的涂敷材料进行更精确地涂敷。
本发明的第5特征结构是，在第3种特征结构中，具有下述特征当采用离开基准位置的距离X的函数F(X)表示测定板厚时，在上述板厚测定范围的整个区间内，上述各个板厚测定范围中的上述函数F(X)的微分值的符号满足为正或者为负的关系。
根据该结构，在长为100mm单位之间的板厚测定范围中，除了使板厚度差小于等于10μm之外，因为作为各个板厚测定范围内的函数F(X)的微分值而求得的板厚的增加率在板厚测定范围的整个区间内为正或者负，即，由于板厚单调增加或者单调减少，所以即使凹凸分布在板面上，也能够发现该凹凸的周期长且平稳地起伏，所以容易以基本一定的厚度精确地涂敷必要的涂敷材料。
本发明的第6特征结构是，在第1种特征结构中，具有板厚方向的弯度小于等于0.1％的特征。
根据该结构，因为除了使最大板厚和最小板厚的板厚度差不大于20μm之外，还使板厚方向的弯度小于等于0.1％，因而能够不使玻璃基板破损，一边矫正其弯度，一边对涂敷材料进行涂敷，可较为容易地以基本一定的厚度更精确地涂敷必要的涂敷材料。
本发明的第7特征结构是，在第6种特征结构中，具有上述弯度小于等于0.05％的特征。
根据结构，因为弯度小于等于0.05％，因而能够一边容易地矫正其弯度，一边涂敷涂敷材料，较为容易地以基本一定的厚度更精确地涂敷必要的涂敷材料。
本发明的第8特征结构涉及一种显示器用玻璃基板，其第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为1.5～3.0mm，计测板厚相对于目标板厚的误差不超过10μm。
根据该结构，一旦计测板厚相对于目标板厚的误差超过10μm，则板面上涂敷的涂敷材料的厚度差变大，但因为使误差小于等于10μm，所以能够使板面上涂敷的涂敷材料的厚度差变小，并根据显示器的种类，较为容易地以基本一定的厚度精确地涂敷必要的电介质等涂敷材料。
换言之，当使涂敷材料从排出口排出并涂敷在玻璃基板上时，为了能够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间基本上维持一定的间隔。
本发明的第9特征结构是，在第8种特征结构中，具有上述误差小于等于5μm的特征。
根据该结构，因为计测板厚相对于目标板厚的误差小于等于5μm，故能够使板面上涂敷的涂敷材料的厚度差更小，较为容易地以基本一定的厚度精确地涂敷必要的涂敷材料。
图1是说明测定数据的图形。
图2是说明玻璃基板的板厚差和电介质膜的厚度差之间的相关关系的图。
具体实施例方式
下面，基于附图对本发明的实施形态进行说明。
以第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为1.5～3.0mm的显示器用玻璃基板作为一个例子，利用浮化(float)法，采用碱石灰玻璃制造形状为1000mm×1000mm的矩形且平均板厚为2.8mm的PDP用玻璃基板(样品1-16)。然后，在每一个玻璃基板(样品1-16)上测定下述测定项目1-5后，涂敷使平均膜厚为30μm的电介质涂敷液，测定该涂敷液硬化后形成的电介质膜的厚度差。
上述电介质涂敷液包含，例如树脂、溶剂、玻璃粉末、增塑剂。具体地说，含有重量比为0.5～10％的聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、乙基纤维素等树脂，含有重量比为15～25％的萜品醇、二乙二醇独丁基醚醋酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯等的溶剂，含有重量比为50～80％的包含PbO、B2O3、SiO2等的玻璃粉末，含有重量比为0～9％的苄基邻苯二甲酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二丁酯等增塑剂。其粘度达到100Pa·S。
下面，列举测定项目1～5。
测定项目1测定与离玻璃基板端部(基准位置)的距离X对应的板厚T，测定玻璃基板整个宽度B上最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D(图1)，通过利用激光式厚度计，在沿着任意一边的方向的整个宽度B上扫描，来进行测定操作。
测定项目2基于测定项目1的测定结果，求出任意的长为100mm单位之间的板厚测定范围L内的最大板厚tmax和最小板厚tmin的板厚度差d的最大值(图1)。
测定项目3基于测定项目1的结果，用离玻璃基板端部(基准位置)的距离X的函数F(X)表示测定板厚T(图1)，判断在任意的长为100mm单位间的各板厚测定范围L内，该函数F(X)的微分值的符号的正负。
测定项目4将玻璃基板切断为300mm×300mm的矩形，放置在底板上，用间隙测量仪器测定底板和板面的间隙。求出玻璃基板的弯度相对于切断的玻璃基板的宽度(300mm)的百分率(％)。
然后，将玻璃基板放置在底板上，通过用间隙测量仪器测定底板和板面的间隙，求出玻璃基板的弯度，由此能够得出接近实际涂敷时的状态的数据。
测定项目5求出计测板厚T相对于目标板厚的误差。
在图2的表中，示出了对各玻璃基板(样品1～16)的测定结果。换句话说，示出了在玻璃基板的整个宽度B的最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D、在任意长度为100mm单位之间的板厚测定范围L的最大板厚tmax和最小板厚tmin的板厚度差d的最大值、在任意长度为100mm单位之间的各个板厚测定范围L的函数F(X)的微分值的符号的正负、以及涂敷的电介质膜的厚度差。
从图2的表中可知，因为对于玻璃基板的整个宽度B的最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D小于等于20μm的样品1～8的玻璃基板，其电介质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，对应于显示器的种类精确而容易地涂敷需要的电介质等涂敷材料。特别是对于板厚度差D小于等于10μm的样品1～4的玻璃基板，其电介质膜的厚度差小于等于4μm，表明可较容易地更精确地进行涂敷操作。
而且，在样品1～8的玻璃基板上，样品1～5、7的玻璃基板，在任意长度为100mm单位之间的板厚测定范围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，由于这些样品1～5、7的玻璃基板的电介质膜的厚度差小于等于4μm，故表明可较容易地基本上以一定的厚度，精确地对涂敷材料进行涂敷。特别是对于板厚度差d的最大值小于等于5μm的样品1、3的玻璃基板，其电介质膜的厚度差小于等于2μm，表明可以容易地更精确地进行涂敷操作。
而且，在样品1～5、7的玻璃基板中，样品1、4、5的玻璃基板的任意的长度为100mm单位之间的各个板厚测定范围L的函数F(X)的微分值的符号，满足在板厚测定范围L的整个区间内为正的关系。于是，这些样品1、4、5的玻璃基板，因为电介质膜的厚度差为小于等于3μm，故表明可较容易地基本上以一定的厚度，更精确地对涂敷材料进行涂敷。
在涂敷材料的涂敷侧成为凸面的状态下，如果玻璃基板的弯度小于等于0.1％，则在具备吸引玻璃面的吸引口的吸附台上，使凸面侧向上地放置玻璃基板，用吸引口吸引玻璃基板，一边对弯度进行矫正一边进行涂敷操作。从而，较为容易地基本上以一定的厚度精确地对涂敷材料进行涂敷。特别是当玻璃基板的弯度小于等于0.05％时，可较为容易地基本上以一定厚度更精确地进行涂敷。
换句话说，在板厚2.8mm的玻璃基板被涂敷电介质膜的一面成为凸状时的弯度小于等于0.1％时，基本上100％地吸附在吸附台上，能够得到和不存在弯度的玻璃基板同等的电介质膜厚度差。
而且，理想弯度的形状是上述被涂敷了电介质膜的一面为凸状。另一方面，在弯度形状为S形时，在弯度为0.1％的场合，大约50％的玻璃基板保持吸附状态，在小于等于0.05％的场合，基本上100％的玻璃基板均吸附，得到和不存在弯度的玻璃基板同等的电介质膜厚度差。
而且，在弯度为0.15％的场合，大约50％的玻璃基板没有完全吸附。
而且，在计测板厚T相对目标板厚的误差小于等于10μm的玻璃基板中，对于误差小于等于5μm的玻璃基板，可较为容易地基本上以一定厚度精确地对涂敷材料进行涂敷。
换言之，如果计测板厚T相对目标板厚的误差小于等于10μm，则使涂敷材料从排出口排出并涂敷在玻璃基板上时，几乎不用对每一玻璃板调整排出口和玻璃基板之间的间隔，就能够使涂敷材料的排出量基本上保持一定。
而且，最好控制以下条件来制造本发明的显示器用玻璃基板。
①精密地控制设置在锡槽内顶部的加热器输出以及防止输出发生变化。
②流入锡槽内的玻璃熔融液的精密温度控制。
③设定适当的顶部滚筒速度。
④熔融锡的温度分布的控制。
⑤玻璃带(ribbon)宽和带速的控制。
⑥通过连续地反馈厚度的瞬时变化和带宽方向的厚度差，控制对应的上述条件①-⑥，从而能够制造玻璃基板使得在玻璃基板的整个宽度B内的最大板厚Tmax和最小板厚Tmin的板厚度差D小于等于20μm。
本发明的显示器用玻璃基板可以用于例如，等离子体显示板、场致发射显示器、TFT液晶显示器、STN液晶显示器、等离子体驱动液晶显示器、电致发光显示器等平板显示器用的玻璃基板等。
权利要求
1.一种显示器用玻璃基板，其第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为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.如权利要求1所述的显示器用玻璃基板，其特征在于所述板厚度差小于等于10μm。
3.如权利要求1所述的显示器用玻璃基板，其特征在于在长100mm单位之间的板厚测定范围中，所述板厚度差小于等于10μm。
4.如权利要求3所述的显示器用玻璃基板，其特征在于所述板厚度差小于等于5μm。
5.如权利要求3所述的显示器用玻璃基板，其特征在于当采用离开基准位置的距离X的函数F(X)表示测定板厚时，所述各个板厚测定范围中的所述函数F(X)的微分值的符号满足在所述板厚测定范围的整个区间内为正或者为负的关系。
6.如权利要求1所述的显示器用玻璃基板，其特征在于板厚方向的弯度小于等于0.1％。
7.如权利要求6所述的显示器用玻璃基板，其特征在于所述弯度小于等于0.05％。
8.一种显示器用玻璃基板，其第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为1.5～3.0mm，其特征在于计测板厚相对于目标板厚的误差小于等于10μm。
9.如权利要求8所述的显示器用玻璃基板，其特征在于所述误差小于等于5μm。
全文摘要
第一边(短边)的尺寸为300～3000mm，第二边(长边)的尺寸为300～3000mm，并且平均板厚为1.5～3.0mm的显示器用玻璃基板，其最大板厚T
文档编号C03B18/18GK1679067SQ03820330
公开日2005年10月5日 申请日期2003年5月19日 优先权日2002年8月28日
发明者诸桥利行, 合田拓司 申请人:日本板硝子株式会社