CN102089223A - 玻璃辊、玻璃辊的制造装置及玻璃辊的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够可靠地抑制以玻璃膜的端面为基点的破损的玻璃辊、玻璃辊的制造装置及玻璃辊的制造方法。所述玻璃辊(1)通过将玻璃膜(2)与保护片(3)重叠并呈辊卷状卷绕而成，所述玻璃膜(2)通过溢流下拉法成形为1μm以上且200μm以下的厚度，且其宽度方向的两端面呈通过激光割断切断而成的切断面。

Description

玻璃辊、玻璃辊的制造装置及玻璃辊的制造方法

技术领域

本发明涉及平板显示器或太阳能电池中使用的玻璃基板、或者有机EL照明中使用的玻璃罩等所使用的玻璃膜的捆包方式的改良技术。

背景技术

从空间节省化的观点出发，代替现有普及的CRT型显示器，近年以来普及有液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、场致发射显示器等平板显示器。对这些平板显示器要求进一步的薄型化。特别在有机EL显示器中，要求通过折叠或卷绕而容易搬运，并且能够不仅用于平面还可以用于曲面。另外，能够不仅用于平面还可以用于曲面的要求不仅限于显示器，还期望在例如机动车的车身表面或建筑物的屋顶、柱、外壁等具有曲面的物体的表面形成太阳能电池、或者形成有机EL照明。从而，对以平板显示器为代表的各种玻璃板而言，为了满足能够应对曲面的高挠性而要求进一步的薄壁化，例如，如专利文献1所公开的那样，开发出200μm以下的厚度的呈膜状的薄板玻璃。

另一方面，从确保挠性的观点出发，考虑使用树脂膜作为玻璃板的替代物。然而，树脂膜与玻璃板相比，存在气体的屏蔽性差这一问题。在制成有机EL显示器时，所使用的发光体与氧气或水蒸气等气体接触而产生劣化，因此不能使用屏蔽性低的树脂膜作为玻璃板的替代物。另外，从同样的理由出发，在有机EL显示器以外的其他领域，多数情况也不能使用树脂膜作用玻璃板的替代物。从而，实际情况下，从这种确保屏蔽性的观点出发，玻璃板的薄壁化的重要性进一步增加。

然而，若玻璃板被薄壁化至膜状而成为所谓的玻璃膜的状态，则容易产生破损，因此在输送等中采用的捆包方式成为较大的课题。具体而言，作为玻璃板的捆包方式，公知有在具有背面部的托盘上设置规定的角度、从而使玻璃板与保护片交替贴靠在托盘上而进行捆包的捆包方式(例如，参照专利文献2)、或者在托盘上水平地使玻璃板与保护片交替堆叠而进行捆包的捆包方式(例如，参照专利文献3)，但将这样的捆包方式用于玻璃膜时会产生如下问题。

即，在采用前者的捆包方式的情况下，存在因玻璃膜的挠性而极难以贴靠状态维持姿态的问题。另外，即使假设能够贴靠，也会产生如下问题：由于玻璃膜被不当折弯、或在非常脆的玻璃膜的下端部产生应力集中，由此玻璃膜容易产生破损。

另一方面，在采用了后者的捆包方式的情况下，由于位于上方的玻璃膜的全部载荷作用到位于下方的玻璃膜上，因此存在位于下方的玻璃膜容易产生破损的问题。

此外，将玻璃膜以水平姿态沿上下方向层叠而进行捆包的情况下，例如像专利文献4所公开的那样，考虑了采用将各玻璃板沿上下方向隔开间隔而层叠的捆包方式。然而，在该捆包方式中，由于必须以将各玻璃板跨沿水平方向隔开间隔而并列排列的多个支承部件间的方式载置玻璃膜，因此不适于具有挠性的玻璃膜的捆包。即，由于玻璃膜具有挠性，因此以跨各支承部件间的方式载置存在困难，载置时复杂的作业加剧。另外，即使假设能够载置，也会由于仅由与支承部件接触的部位支承玻璃膜的全部载荷，在支承部分产生应力集中而可能引起破损。另外，玻璃膜因自重而向下方挠曲，因此上方的玻璃膜与下方的玻璃膜直接接触，也可能会引起破损。

因而，作为玻璃膜的捆包方式，期望适于和现有的相对厚壁的玻璃板的捆包方式不同的玻璃膜的捆包方式的开发。这其中，例如在专利文献5中公开了将由聚合物层覆盖了玻璃膜的一侧的表面整体及端面而成的复合膜卷绕成辊卷状的新式捆包方式。认为这种捆包方式着眼于玻璃膜的挠性，作为玻璃膜的捆包方式是有效的。

【专利文献1】：日本特开2008-133174号公报

【专利文献2】：日本特开2005-231657号公报

【专利文献3】：日本特开2006-264786号公报

【专利文献4】：日本特开2005-75433号公报

【专利文献5】：日本特表2002-534305号公报

其中，在专利文献5所公开的复合膜中，通过由聚合物层覆盖玻璃膜的端面，由此保护端面以防受到来自外部的碰撞冲击，防止在端面上存在的微小的伤痕(例如，微裂纹)的扩大。

然而，即使由聚合物层覆盖了玻璃膜的端面，在将玻璃膜卷绕成辊卷状的状态下，也会在玻璃膜的宽度方向的两端面(在与卷绕方向正交的方向上对置的两端面)产生应力集中。并且，通过聚合物层也无法完全填补微小的伤痕的间隙，因此，若在玻璃膜的宽度方向的两端面存在微小的伤痕，则会以该伤痕为基点发生玻璃膜的破损。

发明内容

本发明就是鉴于上述的实际情况而作出的，本发明的技术课题在于，提供一种能够可靠地抑制以玻璃膜的端面为基点的破损的玻璃辊。

为了解决上述的问题而作出的本发明提供一种玻璃辊，其由玻璃膜呈辊卷状卷绕而成，该玻璃膜通过下拉法成形为1μm以上且200μm以下的厚度，并且其宽度方向的两端面呈通过激光切断切断而成的切断面。

根据这样的结构，玻璃膜通过下拉法成形为1～200μm的厚度，在与厚度的关系上具有适度的挠性，因此能够将玻璃辊作为捆包方式采用。并且，该玻璃膜中，宽度方向的两端面呈通过激光切断切断而成的切断面，故在玻璃膜的宽度方向的两端面难以产生微小的伤痕(例如，微裂纹)等构成破损原因的缺陷。换而言之，玻璃膜的宽度方向两端面构成平滑的高强度断面。因而，在玻璃辊的状态下，能够尽可能地降低由于来自外部的碰撞冲击或应力集中等而产生以玻璃膜的宽度方向的两端面为基点的破损的比例。另外，难以从通过激光切断而成的切断面产生玻璃粉末(碎玻璃)，因此，在切断时或切断后的卷绕时等，也能够防止因玻璃粉末造成玻璃膜的清洁性的降低或带有伤痕等不良情况的发生。

此外，还考虑通过浮法成形薄板玻璃，但在这种情况下，存在成形为400μm左右的厚度这样的界限，故无法对薄板玻璃赋予充分的挠性。对此，在将该薄板玻璃呈辊卷状卷绕的情况下，对薄板玻璃作用过度的负载直至破损的可能性极高，采用玻璃辊作为捆包方式实质上变得不可能。

以上述的结构为基础，优选所述激光切断为激光割断。

激光割断是利用通过激光的照射热所产生的热应力而将玻璃膜切断的技术，因此不需要像熔断玻璃膜的情况那样加热至高温。从而，只要利用激光割断，就不会产生如下等不良情况：切断面熔化而变得比较厚，或者因切断时的热而在玻璃膜中产生不当的应变。即，能够更容易地卷绕玻璃膜，并且，还能够更可靠地防止切断面的破损。

以上述的结构为基础，优选所述玻璃膜的表面及里面为未研磨面。

即，在通过下拉法成形玻璃膜的情况下，由于不会像使用浮法的情况那样玻璃膜的表面及里面被锡等物质污染，故即便在未研磨的状态使用，也能够确保玻璃膜的表面及里面的清洁性。因而，如上所述，优选玻璃膜的表面及里面为利用了下拉法的优点的未研磨面，在这种情况下，能够避免由研磨引起的玻璃膜的破损风险。

为了解决上述的课题而作出的本发明提供一种玻璃辊的制造装置，该装置用于制造由玻璃膜呈辊卷状卷绕而成的玻璃辊，其特征在于，具有：成形部，其通过下拉法成形1μm以上且200μm以下的厚度的玻璃膜；切断机构，其将在由该成形部成形的玻璃膜的宽度方向两端部上形成的耳部进行激光切断；以及卷绕辊，其将由该切断机构将耳部切断了的玻璃膜呈辊卷状卷绕。

根据这样的结构，能够制造具有上述结构的玻璃辊，因此，同样能够享有由该玻璃辊获得的作用效果。

以上述的结构为基础，优选所述切断机构通过激光割断将玻璃膜的耳部切断，在这种情况下，能够防止切断面熔化而变得比较厚、或者因切断时的热而在玻璃膜中产生不当的应变等不良情况。

以上述的结构为基础，优选所述卷绕辊配置在从所述成形部的正下方位置向侧方偏移的位置，并且从所述成形部输出的玻璃膜弯曲而向侧方的所述卷绕辊供给。

这样，在避开成形部的正下方的位置，能够以将玻璃膜的姿态从垂直姿态变更成水平姿态等的状态进行卷绕作业。

在这种情况下，优选的是，沿着从所述成形部输出的玻璃膜的切线和沿着所述卷绕辊与所述玻璃膜的切点处的所述玻璃膜的切线所成的角在90度以上，且从所述成形部输出的玻璃膜以与所述两条切线平滑相连的方式弯曲。

这样，不会对玻璃膜作用过度的应力，而能够使玻璃膜弯曲。因而，在玻璃膜的卷绕作业中，在玻璃膜的弯曲部难以产生破损，而能够稳定地继续卷绕作业。

为了解决上述的课题而作出的本发明提供一种玻璃辊的制造方法，该方法用于制造由玻璃膜呈辊卷状卷绕而成的玻璃辊，其特征在于，包括：通过下拉法成形1μm以上且200μm以下的厚度的玻璃膜的成形工序；将在由该成形工序成形的玻璃膜的宽度方向两端部上形成的耳部激光切断的切断工序；以及将通过该切断工序将耳部切断了的玻璃膜由卷绕辊呈辊卷状卷绕的卷绕工序。

根据这样的方法，能够制造具有上述结构的玻璃辊，因此，同样能够享有由该玻璃辊获得的作用效果。

以上述的方法为基础，优选在所述切断工序中，通过激光割断将玻璃膜的耳部切断，在这种情况下，能够防止切断面熔化而变得比较厚、或者因切断时的热而在玻璃膜中产生不当的应变等不良情况。

以上述的方法为基础，优选在所述卷绕工序中，卷绕表面及里面未研磨的玻璃膜，在这种情况下，能够最大限度地发挥下拉法的优点。

在上述中，作为下拉法可举出例如狭缝下拉法(slot downdraw)、溢流下拉法或再拉法，溢流下拉法及再拉法具有在成形后无需实施另行加工而能够成形表面的平滑性优越的玻璃膜的优点。因而，作为下拉法优选使用溢流下拉法或再拉法。

根据如上所述的本发明，玻璃膜的宽度方向的两端面由被激光切断而成的切断面构成，因此，成为没有可变为破损原因的微小伤痕等的平滑的高强度断面。因而，能够提供一种玻璃辊，该玻璃辊能够可靠地抑制由于来自外部的碰撞冲击或应力集中等，而产生以玻璃膜的宽度方向的两端面为基点的破损的事态。

附图说明

图1是本发明所涉及的玻璃辊的立体图。

图2是玻璃膜的制造装置的说明图。

图3(a)是在卷芯上设有保持部的的图，即为保持玻璃膜和保护片的方式的图。

图3(b)是在卷芯上设有保持部的方式的图，即为仅保持玻璃膜的方式的图。

图4是卷芯的外圆筒伸缩的方式的图。

图5是本发明所涉及的玻璃辊的制造装置的说明图。

图6是表示对玻璃膜作用激光的照射热、而通过此时的热应力将玻璃膜割断的方法的说明图。

图7(a)是表示本发明所涉及的玻璃膜的优选切断方法的图，即为划线通过了切断前辊的状态的图。

图7(b)是表示本发明所涉及的玻璃膜的优选切断方法的图，即为进行折断的状态的图。

图7(c)是表示本发明所涉及的玻璃膜的优选切断方法的图，即为切断后端部通过了切断后辊的状态的图。

图8是在本发明所涉及的玻璃辊上设有外装体的立体图。

图9是在本发明所涉及的玻璃辊的卷芯设有支承棒的立体图。

图10是在本发明所涉及的玻璃辊的卷芯设有凸缘的立体图。

图11是表示将本发明所涉及的玻璃辊沿纵向载置的方法的说明图。

图12是表示本发明所涉及的玻璃辊的处理方法的图。

图13是表示本发明所涉及的玻璃辊的其他处理方法的图。

图14是在表面实施了压花加工的保护片的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明所涉及的玻璃辊及其制造方法的最佳实施方式进行说明。

图1是本发明所涉及的玻璃辊的立体图。图2是玻璃膜的制造装置的说明图。图3是在卷芯上设有保持部的方式的图，(a)为保持玻璃膜和保护片的方式的图，(b)为仅保持玻璃膜的方式的图。图4是卷芯的外圆筒伸缩的方式的图。图5是本发明所涉及的玻璃辊的制造装置的说明图。图6是表示对玻璃膜作用激光的照射热、而通过此时的热应力将玻璃膜割断的方法的说明图。图7是表示本发明所涉及的玻璃膜的优选切断方法的图，(a)为划线通过了切断前辊的状态的图，(b)为进行折断的状态的图，(c)为切断后端部通过了切断后辊的状态的图。

如图1所示，本发明所涉及的玻璃辊1是将通过下拉法成形的玻璃膜2与保护片3重叠而呈辊卷状卷绕而成的。玻璃膜2的表面及里面也可以经由其他部件与保护片3接触，但在该实施方式中，不经由其他部件而与保护片3直接接触。另外，优选的是，玻璃膜2的表面及里面为未研磨面。

玻璃膜2采用硅酸盐玻璃，优选采用二氧化硅玻璃、硼硅酸玻璃，最优选使用无碱玻璃。当玻璃膜2含有碱成分时，在表面发生阳离子的置换，产生所谓的“出碱(ソ一ダ吹き)”的现象，结构性地变粗。在这种情况下，当使玻璃膜2弯曲使用时，可能因经年劣化而容易从变粗的部分破损。需要说明的是，这里所说的“无碱玻璃”是指实质上不含碱金属氧化物的玻璃，具体而言，是指碱金属氧化物在1000ppm以下的玻璃。本发明的碱成分的含量优选碱金属氧化物在500ppm以下，更优选碱金属氧化物在300ppm以下。

玻璃膜2能够卷绕，故尤其适于长条状物。即，相对于玻璃膜2的宽度(短边)的长度(长边)优选3倍以上，更优选5倍以上，进而具有10倍以上的长度最优选。这样，即便是长条状物，也能够实现紧凑化捆包，适于输送。玻璃膜2的宽度在12.5mm以上，根据携带电话用小型显示器到大画面显示器等所使用的设备的基板的大小来适当选择，但100mm以上优选，300mm以上为更优选，500mm以上为最优选。

玻璃膜2的厚度为1μm～200μm，优选10μm～100μm。其原因在于，当为这样的玻璃膜2的厚度时，能够对玻璃膜2赋予适当的挠性，在将玻璃膜2卷绕之际能够减轻对玻璃膜2施加的不当应力，从而能够防止玻璃膜2破损的情况。当小于1μm时，玻璃膜2的强度不足，当超出200μm时，在将玻璃膜2卷绕成小径时，由于拉伸应力破损的可能性升高，故任一种情况均不优选。

玻璃膜2的宽度方向两端面由激光切断而成的切断面构成。这样，能够将玻璃膜2的宽度方向两端面构成为没有微小龟裂等缺陷的平滑高强度断面。即，即便在玻璃辊1的状态下，也能够尽可能地降低由于来自外部的碰撞冲击或应力集中而产生以玻璃膜2的宽度方向两端面为基点的破损的比例。另外，不易从通过激光切断而成的切断面产生玻璃粉末，因此，在切断时或切断后的卷绕时等，也能够防止因玻璃粉末造成玻璃膜2的清洁性的降低或带有伤痕等不良情况的发生。进而，在将玻璃膜2和保护片3重叠卷绕而构成玻璃辊1的情况下，即使玻璃膜2的端面和保护片3接触，玻璃膜2的端面也不会啮入保护片3而挂住。由此，在将玻璃辊1开捆而取出玻璃膜2时，能够容易地分离玻璃膜2和保护片3，因此，能够防止分离时使玻璃膜2产生破损的情况。

并且，在该实施方式中，由通过激光切断而成的切断面构成的玻璃膜2的宽度方向两端面的算术平均粗糙度Ra在0.1μm以下(优选在0.05μm以下)。此处，“算术平均粗糙度Ra”是指以JIS B0601：2001为基准所测定的值。

并且，玻璃膜2的宽度方向两端面为通过激光切断而构成的高强度断面，但为了实现进一步的强度提高，可以通过树脂制膜等保护该端面。在这种情况下，通过在从玻璃膜2的两端面起1～2cm的区域中重叠树脂制膜并进行卷绕而制作玻璃辊1。

在从玻璃辊1将玻璃膜2抽出而向加工工序的各种工序供给玻璃膜2之际，若直接把持玻璃膜2而将其向工序供给，则存在玻璃膜2的始端部与装置部件等接触而破损的可能性。因而，优选在玻璃膜2的卷绕开始时(始端)和卷绕结束时(终端)装接树脂制膜。树脂制膜与玻璃膜2相比不易破损，故向工序供给时能够把持树脂制膜而进行，从而能够容易地实现向工序的供给。在将树脂制膜分别在玻璃膜2的始端部和终端部重叠装接1～2cm左右后进行缠绕，从而形成玻璃辊1。树脂制膜的长度没有特别限定，例如可举出设定为玻璃辊1外周一周长量的长度。另外，优选树脂制膜具有粘接性，且优选其弹性模量比玻璃膜2小。

玻璃膜2使用图2所示的制造装置来制造。刚从截面呈楔形的成形体4的下端部41流下后的玻璃带G在冷却辊5的作用下，宽度方向的收缩被限制并同时向下方拉伸而变薄为规定的厚度。接着，到达了所述规定厚度的玻璃带G在缓冷炉(退火炉)中徐缓冷却，将玻璃带G的热应变除去，从而形成玻璃膜2。

在本发明中，如图2及图5所示，优选玻璃膜2通过溢流下拉法成形。其原因在于，溢流下拉法是在成形时玻璃板的两表面不与成形部件接触的成形法，在所获得的玻璃基板的两表面(透光面)难以产生伤痕，不必研磨也能够获得高表面品质。

保护片3是在卷绕玻璃膜2时，防止因玻璃膜2彼此接触所致的伤痕的发生且在对玻璃辊1施加外压时将其吸收所使用的。因而，优选保护片3的厚度在10μm～2000μm。当小于10μm时，保护片的缓冲性能不充分，当超出2000μm时，将玻璃膜2卷绕后形成的玻璃辊的辊外径不当增大，故任一种情况均不优选。

在制作本发明所涉及的玻璃辊1时，存在玻璃膜2超出50℃的可能性，故优选保护片3在100℃前后不发生软化等变质。

优选保护片3在宽度方向上比玻璃膜2大一圈。即，在玻璃辊1的状态下，优选保护片3从玻璃膜2的宽度方向两侧超出。其原因在于，这样玻璃膜2的宽度方向两端面由保护片3保护，因此，能够防止在玻璃膜2的宽度方向两端面上产生因砸撞(打突)等所致的微细伤痕或缺欠的情况。

作为保护片3，可使用离聚物膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、聚偏氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、聚丙烯膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、聚丙烯腈膜，乙烯醋酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-乙烯醇共聚物膜、乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜、聚酰胺树脂膜(尼龙膜)，聚酰亚胺树脂膜、玻璃纸等树脂制缓冲材料、日本纸、无纺布等。作为保护片3使用聚乙烯发泡树脂制片，但优选能够吸收冲击且相对于拉伸应力强度高。另一方面，若在这些树脂膜中分散二氧化硅等使其与玻璃膜2的滑动良好，则能够利用该滑动吸收因重叠卷绕玻璃膜2与保护片3而产生的微小的直径的差所引起的卷绕长度的偏差，因此优选。

可以将保护片3作为外周侧地卷绕玻璃膜2，也可以将保护片3作为内周侧地卷绕玻璃膜2，从而形成玻璃辊1。在保护片3作为内周侧地卷绕玻璃膜2时，在将玻璃膜2由胶带等固接在保护片3之后，如图3所示，在设于卷芯6的保持槽68重叠保持玻璃膜2和保护片3，或者在仅保持玻璃膜2之后开始卷绕。

优选对保护片3赋予导电性。其原因在于，这样当从玻璃辊1取出玻璃膜2时，在玻璃膜2和保护片3之间难以产生剥离带电，故可容易地使玻璃膜2和保护片3剥离。详细而言，例如，保护片3为树脂制时，通过向保护片3中添加聚乙二醇等赋予导电性的成分而能够赋予导电性，在保护片3为日本纸时，通过抄入导电性纤维而能够赋予导电性。另外，通过在保护片3的表面形成ITO等导电膜也能够赋予导电性。

本发明所涉及的玻璃辊1优选通过卷芯6卷绕而成。这样，在将玻璃膜2卷绕时能够固定于卷芯6上，故能够更牢固地将玻璃膜2卷绕。另外，即便对卷绕而成的玻璃膜2的玻璃辊1从外侧施加压力，由于卷芯6的存在玻璃膜2不会向内侧弯曲，故能够防止对玻璃膜2施加不当的拉伸应力，从而能够更可靠地防止玻璃膜2破损的情况。

卷芯6的长度优选比玻璃膜2的宽度长。其原因在于，这样能够使卷芯6比玻璃辊1的宽度方向两端面更突出，从而能够防止因砸撞等所引起的玻璃膜2的宽度方向两端面的微小伤痕或缺欠。

作为卷芯6的材质，能够使用铝合金、不锈钢、锰钢、碳素钢等金属、酚醛树脂、尿素树脂、密胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯树脂等热固化性树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂、甲基丙烯酸树脂、氯乙烯等热塑性树脂、或者在这些热固化性树脂或热塑性树脂中混合玻璃纤维或碳素纤维等强化纤维而成的强化塑料、纸管等。其中，铝合金或强化塑料在强度方面优秀，另外，纸可实现轻量化故可优选使用。进而，为了防止在玻璃膜2的表面产生伤痕，优选预先在卷芯6上缠绕保护片3一周以上。

在将玻璃膜2开始卷绕在卷芯6上时，存在如下情况：难以使开始卷绕的玻璃膜2的端部沿着卷芯6，若强行使玻璃膜2的端部沿着卷芯6，则会对玻璃膜2的端部的开始卷绕部分施加不当应力，导致破损。因而，如图3所示，优选在卷芯6上设有保持玻璃膜2的端部的保持槽68。在这种情况下，如图3(a)所示，在将保护片3折回而覆盖玻璃膜2的端部的状态下同时将保护片3和玻璃膜2插入保持槽68中，之后开始玻璃膜2的卷绕，除此以外，如图3(b)所示，在保持槽68由缓冲材69形成的情况下，也可以仅将玻璃膜2插入而开始卷绕。

本发明所涉及的玻璃辊1由卷芯6卷绕而成之后，优选将卷芯6去除。其原因在于，即，在卷绕玻璃膜2时暂时固定于卷芯6来形成更强固卷绕而成的玻璃辊1之后，将卷芯6去除，由此能够实现玻璃辊1的轻量化，而能够形成更适于输送的玻璃辊1。

在将卷芯6去除的情况下，如图4所示，优选卷芯6由内圆筒65与外圆筒66的同心二重圆状的套筒构成，且在内圆筒65与外圆筒66之间夹设有弹性部件67而使用。其原因在于，通过将外圆筒66向中心方向按压使弹性部件67收缩，而使外圆筒66缩径，因此，能够容易地从玻璃辊1拆下卷芯6。在图4中，作为使外圆筒66伸缩的部件使用弹性部件67，但也可以采用通过将内圆筒65与外圆筒66之间的空间密闭，使内部空间的流体压力变化，从而使外圆筒66伸缩的结构。

将玻璃膜2卷绕而形成玻璃辊1时的玻璃膜2的表面上产生的拉伸应力由下述式1所示的式子来决定。

【式1】

$\mathrm{\σ}=\frac{E\×\frac{T}{2}}{R+\frac{T}{2}}$

需要说明的是，在式1中，σ表示玻璃膜外表面的拉伸应力值，R表示玻璃辊内径的半径(卷芯的外径的半径)，T表示玻璃膜的厚度，E表示玻璃膜的杨氏模量。

因而，玻璃辊1内径的半径R(卷芯6的半径)由下述式2所示的式子来决定。

【式2】

$R=\frac{T}{2}(\frac{E}{\mathrm{\σ}}-1)$

需要说明的是，在式2中，σ表示玻璃膜外表面的拉伸应力值，R表示玻璃辊内径的半径(卷芯的外径的半径)，T表示玻璃膜的厚度，E表示玻璃膜的杨氏模量。

通过将玻璃辊1内径的半径R设定在由上述式2决定的半径的值以上，能够更适当地选择卷绕玻璃膜2时的卷绕半径，能够防止卷绕半径过小而导致的对玻璃膜2的外表面施加不当的拉伸应力的情况，因此，能够更可靠地防止玻璃膜2破损。并且，在使用卷芯6的情况下，将卷芯6的外径的半径设定在由上述式2求得的值以上为好。例如，在卷绕厚度300μm的玻璃膜时，若将在玻璃基板表面产生的拉伸应力设为约27MPa，则能够卷绕在直径1m的卷芯上。

本发明所涉及的玻璃辊1使用图5所示的制造装置来制造。为了除去通过溢流下拉法成形的玻璃膜2(例如日本电气硝子株式会社制OA-10G：厚度50μm，宽度150mm)中与冷却辊5接触的辊接触部，利用切断机构7除去玻璃带G的宽度方向两端部中与辊接触部对应的耳部(相对壁厚的部分)。作为该切断机构7，使用利用激光切断的机构。此处，作为激光切断，可利用对玻璃膜2进行激光熔断的方式，不过，在这种情况下，因激光的照射热使切断面熔化而变得比较厚，可能在卷绕时出现故障。对此，作为激光切断，优选利用通过激光的照射热产生的热应力来割断的所谓的“激光割断”。在利用激光割断的情况下，利用通过激光的照射热产生的热应力而将玻璃膜2切断，因此，无需像熔断玻璃膜2的情况那样加热至高温。因而，不会产生切断面熔化而变得比较厚或者因切断时的热而在玻璃膜2中产生不当的应变等不良情况。即，能够更容易地卷绕玻璃膜2，并且，也能够更可靠地防止端部的破损。另外，由激光割断形成的切断面(割断面)是平滑的高强度断面，因此，即使不对玻璃膜2的宽度方向两端面实施研磨等后续加工，玻璃膜2的宽度方向两端面的算术平均粗糙度Ra如上所述也在0.1μm以下。

该实施方式中利用的激光割断如图6所示，在玻璃膜2的下游侧端部形成初始裂纹W且沿着玻璃膜2的长度方向扫描由激光照射形成的加热点X，之后一边扫描由制冷剂形成的冷却点Y一边冷却被加热了的部位，借助此时产生的热应力使初始裂纹W进展而形成割断线Z。此处，该割断线Z从玻璃膜2的表面直至背面连续形成。因而，在使初始裂纹W进展而形成割断线Z的时刻，与割断线Z的形成部分对应的耳部被切断。并且，通过在固定激光的加热点X及由制冷剂形成的冷却点Y的状态下将玻璃膜2向输送方向下游侧(图5所示的例子中左方向)依次输送来进行激光的加热点X及由制冷剂形成的冷却点Y的扫描。

在该实施方式中，如图5所示，在玻璃膜2从垂直姿态弯曲而成为横向姿态的状态下，玻璃膜2的宽度方向两端部的耳部被切断机构7除去。并且，将耳部除去了的玻璃膜2卷绕在配置于从成形部的正下方位置向侧方偏移的位置上的卷芯6上。详细而言，成形部具有成形区域A、缓冷区域(退火炉)B、冷却区域C。并且，沿着从成形部所包含的冷却区域C输出的玻璃膜2的切线L1和沿着卷芯6与玻璃膜2的切点P处的玻璃膜2的切线L2所成的角度θ在90度以上，且从冷却区域C输出的玻璃膜2由支承辊51从下方支承并同时以与两条切线L1、L2平滑相连的方式弯曲。由此，防止对玻璃膜2的弯曲部施加过度的应力，同时变更玻璃膜2的姿态而实现作业性的提高。并且，在该实施方式中，玻璃膜2以与切线L1、L2内切的方式弯曲。

此时，从存在于卷芯6的下方的保护片辊31将保护片3抽出，并以在玻璃膜2的外周侧重叠保护片3且沿着卷芯6的表面的方式将玻璃膜2和保护片3呈辊卷状卷绕。这样，在将玻璃膜2卷绕至规定的辊外径后，通过使用宽度方向切断刀具(省略图示)沿玻璃膜2的宽度方向嵌入划线而进行折断，从而仅切断玻璃膜2。然后，将该切断了的玻璃膜2卷绕至最后，其后在该状态下将保护片3再卷绕一周以上，并将保护片3切断，由此本发明所涉及的玻璃辊1的制造完成。在这种情况下，玻璃辊1的最外层由保护片3构成，但从保护玻璃膜2的观点出发，优选在卷芯6上预先缠绕保护片3，使玻璃辊1的最内层也由保护片3构成。

此外，如上所述，在玻璃膜2的外周侧重叠保护片3而卷绕玻璃膜2和保护片3的情况下，在达到规定的辊外径的阶段，也可以同时将玻璃膜2和保护片3切断。换言之，由于保护片3以始终位于玻璃膜2的外周侧的方式卷绕，因此，即便未多余地卷绕保护片3，也可由保护片3构成玻璃辊1的最外层。

另外，在玻璃膜2的内周侧重叠有保护片3的状态下，也可以将玻璃膜2和保护片3呈辊卷状卷绕。在这种情况下，优选在达到规定的辊外径的阶段，沿宽度方向仅切断玻璃膜2而将切断了的玻璃膜2卷绕至最后，其后在该状态下将保护片3再卷绕一周以上，切断保护片3。

玻璃膜2因为薄而富于挠性，因此难以用通常的方法沿宽度方向折断，优选利用图7所示的方法进行宽度方向的折断。玻璃膜2在由宽度方向切断刀具74向宽度方向形成划线75后被直接输送，如图7(a)所示，划线75通过切断前辊71。然后，如图7(b)所示，切断后辊73的旋转速度和玻璃辊1的卷绕速度落后于切断前辊71的旋转速度，且由未图示的驱动机构使切断辊72从输送线路上升，由此将挠曲了的玻璃膜2的划线75的形成部分向上方抬起而使其弯曲，利用此时产生的应力集中进行折断。然后，使切断辊72下降，如图7(c)所示，在切断后端部通过切断后辊73之后，提高玻璃辊1的卷绕速度，在完成卷绕的同时进行玻璃辊1和卷芯6的更换，之后连续进行处理。此外，也可以利用上述的激光割断来进行玻璃膜2的宽度方向的切断。

在上述的说明中，对利用了进行激光割断的机构作为切断机构7的情况进行了说明，在这种情况下，与利用金刚石刀具形成划线来进行折断的情况相比，能够大幅降低玻璃粉末的发生。进而，能够防止在切断端面产生微裂纹等微小伤痕，故能够提高基于拉伸应力的耐性。例如，在使用金刚石刀具的情况下，以上述式2中的σ的值为30～60MPa为基准来求出玻璃辊1的内径S(卷芯的直径)的值，但在使用激光割断的情况下，即使以σ为220MPa来设定玻璃辊1的内径S(卷芯的直径)的值，也能够没有问题地制作玻璃辊1。其中，在从熔融玻璃向玻璃膜2成形时，若对其端面考虑基于形状的拉伸应力加上基于冷却时的应变的拉伸应力，则上述σ的值设定至30MPa是安全的。

优选此时玻璃膜2的比杨模量在29以上且40以下，进而更优选29以上且35以下。所谓“比杨模量”是指用比重除杨氏模量，即成为自重下的挠曲量的尺度。玻璃膜2被实施辊对辊方式的连续处理，在最终阶段切断为规定的尺寸而使用。此时切断的板玻璃薄故挠性高，因此，若比杨模量小于29，则在切断后的工序中挠曲成必要以上，存在诱发工序中的事故的可能性，因此要求具有规定的比杨模量。另一方面，当玻璃膜的比杨模量超过40时，玻璃膜2难以挠曲，故玻璃辊1的形成变得困难。

另外，在图5中，对将保护片辊31配置在玻璃膜2的下方并向上方抽出保护片3的方式进行了说明，不过，也可以是将保护片辊31配置在玻璃膜2的上方并向下方抽出保护片3的方式。另外，在该图中，对进行沿大致水平方向输送的玻璃膜2的卷绕的方式进行了说明，但也可以是将沿铅垂方向输送的玻璃膜2卷绕的方式。进而，在上述中，对玻璃膜2通过溢流下拉法成形的情况进行了说明，但也可以通过狭缝下拉法或再拉法成形。

并且，在图5中，对从成形至卷绕这一连续进行的长条状物的卷绕方式进行了说明，但进行短条状物的卷绕时，也可以在预先按每规定长切断玻璃膜2后，通过成批处理对这些切断的多个玻璃膜2进行卷绕。另外，也可以将多个短条状物作为一个玻璃辊1进行卷绕。

图8是在本发明所涉及的玻璃辊设置外装体的立体图。图9是在本发明所涉及的玻璃辊的卷芯上设置支承棒的立体图。图10是在本发明所涉及的玻璃辊的卷芯上设置凸缘的立体图。图11是表示将本发明所涉及的玻璃辊沿纵向载置的方法的说明图。

对于液晶显示器或有机EL显示器等的显示器用玻璃基板而言，从其用途出发，要求没有灰尘或尘埃等附着的清洁玻璃。因而，如图8所示，通过设置圆筒型的外装体(8)并将内部的气体置换成清洁的气体，从而能够维持清洁的状态。另外，也可以在净化室内将平板上的盖体压紧紧固在筒体上，从而密封成罐头状。进而，也可以通过将玻璃辊1在净化室内由收缩膜包装来维持清洁的状态。

当将本发明所涉及的玻璃辊1沿横向载置时，特别是在长条状物的情况下，由于其重量大，故因其自重导致从载置面侧破损。因而，为了不使卷绕在玻璃辊1的玻璃膜2与载置面直接接触，优选如图9所示，在卷芯6上设置轴61，且配置在具有轴承62的基座63上。进而，在将玻璃辊1配置在基座63后，优选由未图示的捆包箱覆盖整体。其原因在于，通过将捆包箱内部的空气置换成清洁空气，从而能够维持清洁的状态。可以是每玻璃辊1单体具有捆包箱的方式，也可以是将多个玻璃辊1同时捆包在一个捆包箱中的方式。除此之外，通过在捆包箱内固定基座63并由起重机等悬吊玻璃辊1的轴61，由此进行从捆包箱的取出送入，通过这样的方式，由于在输送时基座63被牢固地固定在捆包箱内，因此安全性优越。

如图10所示，优选在卷芯6的两端部设置凸缘64，以使玻璃膜2不与载置面直接接触。其原因在于，卷绕在玻璃辊1上的玻璃膜2不会与载置面直接接触。图10的凸缘的形状为圆形，但若形成为多边形状，则载置在地面时能够防止玻璃辊1滚转。凸缘64也可以以能够装拆的方式安装在卷芯6上。在这种情况下，卷绕、开卷时仅为卷芯6，而在输送或保管时安装用于保护玻璃膜2的凸缘64。

在输送等时，当玻璃膜3在卷芯6上错动时，存在玻璃膜2的端面与凸缘接触而破损的可能性。因而，在具有该凸缘64的方式的情况下，优选保护片3的宽度比玻璃膜2的宽度宽。其原因在于，若保护片3的宽度宽，则即便玻璃膜2在卷芯6上错动，端面也不会与凸缘64直接接触，而能够防止玻璃膜2破损。并且，对于凸缘64内表面，优选由具有缓冲作用的部件来保护。

如上所述，当本发明所涉及的玻璃辊1沿横向载置时，因其自重破损。因而，为了使卷绕在玻璃辊1上的玻璃膜2不与载置面直接接触，优选利用图11所示的捆包装置9将玻璃辊1沿纵向载置。捆包装置9由基座部91和竖立设置在基座部91的柱状部92构成。如图11所示，以柱状部92向玻璃辊1的卷芯6内插入的方式将玻璃辊1沿纵向载置在基座部91上。由此，即使输送时玻璃辊1摆动，由于玻璃辊1由柱状部92固定，因此也能够防止玻璃辊彼此碰撞引起的玻璃膜2的破损。优选柱状部92能够从基座部91装拆。通过能够装拆，能够容易地实现玻璃辊1的装入或卸下。柱状部92以载置有玻璃辊1时玻璃辊1彼此不发生碰撞这种程度的间隔竖立设置。为了防止在输送中振动，在玻璃辊1之间填充缓冲件。优选在基座部92上设有叉车用的孔。另外，通过设置未图示的箱体，能够更严格地进行捆包。

图12是表示本发明所涉及的玻璃辊的处理方法的图。图13是表示本发明所涉及的玻璃辊的其他处理方法的图。图14是在表面实施了压花加工的保护片的图。

在进行玻璃基板的清洗或干燥等处理时，对于现有的长方形状的玻璃基板而言，只能一张一张地独立输送，但本发明的玻璃辊1能够进行辊对辊方式下的连续处理。例如，能够利用图12所示的方法通过辊对辊方式将清洗工序110、干燥工序111、除电工序112连续起来而进行处理。由于玻璃膜2具有挠性，因此在清洗工序110中，也能够使其浸渍在清洗槽中。在对本发明所涉及的玻璃辊1进行辊对辊方式的连续处理的情况下，如图13所示，优选在竖起玻璃辊1的状态下进行。玻璃膜2与树脂膜相比，刚性高，因此能够在将片竖起的状态下进行辊对辊方式。在竖起状态下进行时，清洗工序结束后脱水良好，另外，由于输送辊113与玻璃膜2的表面不接触，因此能够更可靠地防止伤痕的产生。此外，在图13的处理方法中，在玻璃膜2晃动的情况下，可以适当设置未图示的输送辊来支承玻璃膜2的上方。

将此时清洗后的干燥不充分的玻璃辊1用于及其厌水的工序中的情况下，需要在使用前除去吸附在玻璃表面的水分，因此将玻璃辊1投入该工序前需要在辊卷状态下充分地干燥。这种情况下，如图14所示，优选使用通过实施压花加工等而在表面形成了凹凸的保护片3。原因在于，保护片3不与玻璃膜2整面接触因此通气性优越，更容易干燥。另外，对卷芯6而言，也优选通过设置孔、狭缝、或网眼而制成通气性优越的结构。除此之外，优选在卷芯6的中空部配置加热器，从卷芯6内部进行加热而使其干燥。干燥后，通过将玻璃辊1密闭在例如图8所示的外装体内并向内部投入干燥剂等，由此能够维持干燥状态。另外，也可以在玻璃辊1的端面设置片状干燥剂(例如硅胶含有片等)，并由防湿性膜(金属膜蒸镀膜等)覆盖。

工业实用性

本发明最佳用于在液晶显示器或有机EL显示器等平板显示器或太阳能电池等设备中使用的玻璃基板及有机EL照明的玻璃罩。

符号说明

1    玻璃辊

2    玻璃膜

3    保护片

4    成形体

6    卷芯

Claims (12)

1.一种玻璃辊，其中，

所述玻璃辊由玻璃膜呈辊卷状卷绕而成，

所述玻璃膜通过下拉法成形为1μm以上且200μm以下的厚度，并且其宽度方向的两端面呈通过激光切断切断而成的切断面。

2.如权利要求1所述的玻璃辊，其中，

所述激光切断为激光割断。

3.如权利要求1或2所述的玻璃辊，其中，

所述玻璃膜的表面及里面为未研磨面。

4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃辊，其中，

所述下拉法为溢流下拉法或再拉法。

5.一种玻璃辊的制造装置，该装置用于制造由玻璃膜呈辊卷状卷绕而成的玻璃辊，其特征在于，具有：

成形部，其通过下拉法成形1μm以上且200μm以下的厚度的玻璃膜；切断机构，其将在由该成形部成形的玻璃膜的宽度方向两端部上形成的耳部进行激光切断；以及卷绕辊，其将由该切断机构将耳部切断了的玻璃膜呈辊卷状卷绕。

6.如权利要求5所述的玻璃辊的制造装置，其中，

所述切断机构通过激光割断将玻璃膜的耳部切断。

7.如权利要求5或6所述的玻璃辊的制造装置，其中，

所述卷绕辊配置在从所述成形部的正下方位置向侧方偏移的位置，并且从所述成形部输出的玻璃膜弯曲而向侧方的所述卷绕辊供给。

8.如权利要求5～7中任一项所述的玻璃辊的制造装置，其中，

所述下拉法为溢流下拉法或再拉法。

9.一种玻璃辊的制造方法，该方法用于制造由玻璃膜呈辊卷状卷绕而成的玻璃辊，其特征在于，包括：

通过下拉法成形1μm以上且200μm以下的厚度的玻璃膜的成形工序；将在由该成形工序成形的玻璃膜的宽度方向两端部上形成的耳部激光切断的切断工序；以及将通过该切断工序将耳部切断了的玻璃膜由卷绕辊呈辊卷状卷绕的卷绕工序。

10.如权利要求9所述的玻璃辊的制造方法，其中，

在所述切断工序中，通过激光割断将玻璃膜的耳部切断。

11.如权利要求9或10所述的玻璃辊的制造方法，其中，

在所述卷绕工序中，卷绕表面及里面未研磨的玻璃膜。

12.如权利要求9～11中任一项所述的玻璃辊的制造方法，其中，

所述下拉法为溢流下拉法或再拉法。

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