JP6149313B2 - ガラスシート及びガラスシートを成形する方法 - Google Patents

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Description

優先権
本出願は、米国特許法第１２０条の下で、２０１２年８月３０日出願の米国特許出願第１３／５９９０９０号の優先権の利益を主張するものであり、本出願は参照によって上記出願の全体を援用する。
本開示は一般に、ガラスシート及びガラスシートを成形する方法に関し、より詳細には、第１及び第２の傾斜面を含むエッジ部を有するガラスシート、並びに第１及び第２の部分を除去して第１及び第２の傾斜面をそれぞれ形成することによってガラスシートを成形する方法に関する。
液晶ディスプレイで使用するためのガラスシートを含むガラスシートの製造プロセスは典型的には、原材料を溶融させること、そこからガラスシートを形成すること、そしてガラスシートに仕上げを施すことを含む。仕上げ作業は、次に、あるサイズへのガラスシートの切断、エッジ部の仕上げ、洗浄及び梱包を含む場合が多い。
ここでは、発明の詳細な説明において説明するいくつかの例示的な態様の基本的な理解を提供するために、本開示の簡潔な概要を提示する。
一態様では、ガラスシートを成形する方法を開示する。ガラスシートは：第１のガラスシート表面；第１のガラスシート表面と反対側の第２のガラスシート表面；第１のガラスシート表面と第２のガラスシート表面との間に画成される厚さ；およびメディアンクラック面を含む端面を含むエッジ部を含む。第１のガラスシート表面と端面とは、エッジ部の第１の縁に沿って交差する。第２のガラスシート表面と端面とは、エッジ部の第２の縁に沿って交差する。メディアンクラック面は、エッジ部の第１又は第２の縁から、端面に沿って延在する。本方法は、少なくとも１つの回転カップホイールを用いて、第１の縁を含むガラスシートの第１の部分を除去し、これによって第１のガラスシート表面と端面との間に第１の傾斜面を形成するステップ（Ｉ）を含む。本方法はまた、少なくとも１つの回転カップホイールを用いて、第２の縁を含むガラスシートの第２の部分を除去し、これによって第２のガラスシート表面と端面との間に第２の傾斜面を形成するステップ（ＩＩ）を含む。次に本方法は、回転溝付きホイールを用いて、端面の残存部分を含むガラスシートの第３の部分を除去し、これによって第１の傾斜面と第２の傾斜面との間に頂面を形成するステップ（ＩＩＩ）を含む。本方法によると、ステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）により、メディアンクラック面が除去される。
本態様の一例では、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）は、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する成形済み縁をガラスシートに設ける。
本態様の別の例では、ステップ（Ｉ）及び（ＩＩ）は同時に実行される。
本態様の更に別の例では、ステップ（Ｉ）の少なくとも１つの回転カップホイールは第１の回転カップホイールを備え、ステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイールは第２の回転カップホイールを備える。
別の例示的態様では、少なくとも１つの回転カップホイールは、メタルボンドダイヤモンドホイール及びレジンボンドダイヤモンドホイールからなる群から選択される。
更なる例示的態様では、上記結合保持式ダイヤモンドホイールのメッシュサイズは４００〜１０００である。
更に別の例示的態様では、溝付きホイールは、ダイヤモンドのメッシュサイズが６００〜１０００のメタルボンドホイールである。
更に別の例示的態様では、溝付きホイールは、第１の傾斜面、頂面及び第２の傾斜面によって画成されるガラスシートの外形を収容するよう構成された溝を備える。
本態様の更なる例では、本方法はステップ（ＩＩＩ）の後に、第１の傾斜面、頂面及び第２の傾斜面のうちの少なくとも１つを研磨するために、ガラスシートを回転研磨ホイールと接触させるステップ（ＩＶ）を更に含む。
本態様のまた更なる例では、本方法はステップ（ＩＩＩ）の後に、第１のガラスシート表面と第１の傾斜面、第１の傾斜面と頂面、頂面と第２の傾斜面、及び第２の傾斜面と第２のガラスシート表面のうちの少なくとも１つの間に、丸みを帯びた交差部分を設けるステップ（ＩＶ）を更に含む。
本態様の別の例では、本方法はステップ（ＩＩＩ）の後に、ラバーボンドホイール、レジンボンドホイール及びポリマーボンドホイールからなる群から選択されるホイール本体と、ダイヤモンド砥粒、シリコンカーバイド砥粒、アルミナ砥粒及びセリア砥粒のうちの１つ又は複数からなる群から選択される切断材料とを含む回転研磨ホイールに、ガラスシートを接触させるステップ（ＩＶ）を更に含む。
本態様の更に別の例では、メディアンクラック面は、ガラスシートの厚さの１５％以下だけ延在する。
本態様の別の例では、成形済み縁は前記態様に従って作製され、この成形済み縁を備えるガラスシートが縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する。
別の態様では、ガラスシートを成形する方法を開示する。ガラスシートは：第１のガラスシート表面；第１のガラスシート表面と反対側の第２のガラスシート表面；第１のガラスシート表面と第２のガラスシート表面との間に画成される厚さ；およびメディアンクラック面を含む端面を含むエッジ部を含む。第１のガラスシート表面と端面とは、エッジ部の第１の縁に沿って交差する。第２のガラスシート表面と端面とは、エッジ部の第２の縁に沿って交差する。メディアンクラック面は、エッジ部の第１又は第２の縁から、端面に沿って延在する。本方法は、第１の縁を含むガラスシートの第１の部分を除去し、これによって第１のガラスシート表面と端面との間に第１の傾斜面を形成するステップ（Ｉ）を含む。本方法はまた、第２の縁を含むガラスシートの第２の部分を除去し、これによって第２のガラスシート表面と端面との間に第２の傾斜面を形成するステップ（ＩＩ）を含む。次に本方法は、端面の残存部分を含むガラスシートの第３の部分を除去し、これによって第１の傾斜面と第２の傾斜面との間に頂面を形成するステップ（ＩＩＩ）を含む。本方法によると、ステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）は、メディアンクラック面を除去する。
本態様の一例では、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）は、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する成形済み縁をガラスシートに設ける。
本態様の別の例では、ステップ（Ｉ）及び（ＩＩ）は同時に実行される。
本態様のまた更なる例では、ステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）は、少なくとも１つの回転カップホイールを用いて面取りすることを含む。
本態様のまた更なる例では、ステップ（ＩＩＩ）は、回転溝付きホイールを用いて上記第３の部分を除去することを含む。
本態様の別の例では、成形済み縁は前記態様に従って作製され、この成形済み縁を備えるガラスシートが縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する。
更なる態様では、ガラスシートは、第１のガラスシート表面、及び第１のガラスシート表面と反対側の第２のガラスシート表面を備え、第１のガラスシート表面と第２のガラスシート表面との間で画成される厚さを有する。ガラスシートは更に、第１のガラスシート表面及び頂面と交差する第１の傾斜面と、第２のガラスシート表面及び頂面と交差する第２の傾斜面とを含む、エッジ部を含む。ガラスシートは、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する。
以上の及びその他の態様は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことで、より良好に理解される。
例示的なガラスシートの一部の概略斜視図 回転カップホイールによってガラスシートの第１の部分を除去する前の、例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転カップホイールによってガラスシートの第１の部分を除去して、第１の傾斜面を形成する際の、図２の例示的なガラスシートの一部の別の概略側面図 例示的な回転カップホイールの複数の部分の概略底面図 図４の例示的な回転カップホイールの複数の部分の概略側面図 回転カップホイールによってガラスシートの第２の部分を除去する前の、図３の例示的なガラスシートの一部の別の概略側面図 回転カップホイールによってガラスシートの第２の部分を除去して、第２の傾斜面を形成する際の、図６の例示的なガラスシートの一部の別の概略側面図 第１の傾斜面及び第２の傾斜面を含む例示的なガラスシートの一部の概略側面図 第１及び第２の回転カップホイールによってガラスシートの第１及び第２の部分を同時に除去して、第１及び第２の傾斜面を形成する際の、図２と同様の例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転溝付きホイールによってガラスシートの第３の部分を除去する前の、図８の例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転溝付きホイールによってガラスシートの第３の部分を除去して、頂面を形成する際の、図１０の例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転カップホイールによって、メディアンクラック領域を含むガラスシートの第１の部分を除去する前の、例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転カップホイールによって、メディアンクラック領域を含むガラスシートの第２の部分を除去する前の、例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転研磨ホイールによって研磨する前の、例示的なガラスシートの一部の概略側面図 回転研磨ホイールによって研磨する際の、図１４の例示的なガラスシートの一部の概略側面図 第１のガラスシート表面、第１の傾斜面、頂面、第２の傾斜面及び第２のガラスシート表面、並びにこれらの間の交差部分を含み、かつこれら交差部分が鋭利である、例示的なガラスシートの一部の概略側面図 第１のガラスシート表面、第１の傾斜面、頂面、第２の傾斜面及び第２のガラスシート表面、並びにこれらの間の交差部分を含み、かつこれら交差部分が丸みを帯びている、例示的なガラスシートの一部の概略側面図 市販のプロセス（円）、ＳＰ１１−１４２のプロセス（正方形）及び本開示のプロセス（菱形）に関して、破損確率（％）対破損応力（ＭＰａ）のグラフとして表された、ワイブル分布に従った縁強度の比較の結果を示す。
これより、例示的実施形態を図示した添付の図面を参照して、実施例を更に完全に説明する。可能な場合は、同一の又は類似の部品を表すために、図面全体を通して同一の参照番号を使用する。しかしながら、複数の態様を多くの異なる形態で実現してよく、またこれら複数の形態は、本明細書で挙げる実施形態に限定されるものとして解釈してはならない。
まず図１に示すガラスシート１０を参照して、本開示の例示的方法を説明する。ガラスシート１０は、第１のガラスシート表面１２、第１のガラスシート表面１２と反対側の第２のガラスシート表面１４、第１のガラスシート表面１２と第２のガラスシート表面１４との間に画成される厚さ１６を含む。ガラスシート１０は、メディアンクラック面２２を有する端面２０を含むエッジ部１８を更に含む。ガラスシート１０は例えば、機械的スコアリング又はレーザスコアリング等のスコアリングを含むプロセスによってあるサイズに切断され、その後分離されたガラスシート１０であってよい。ガラスシート１０の縁の品質は、ガラスシート１０を様々な用途（例えば液晶ディスプレイへの組み込み）に使用できるかどうかを決定するために重要となり得る。更に、所定レベルの縁応力の下でのひび割れ破損確率を低減するために、縁品質を向上させることが望ましい場合がある。従って、縁品質を向上させることにより、ガラスシートのエッジ部の強度も上昇させることができ、これによって特定の縁応力条件下におけるガラスシートのひび割れ破損を回避できる。従って、ガラスシート１０のエッジ部を機械加工してその縁品質を制御する、修正する及び／又は向上させることが望ましい場合がある。
ガラスシート１０について更に詳細に考察すると、図１に示すように、第１のガラスシート表面１２と端面２０とは、エッジ部１８の第１の縁２４に沿って交差してよく、第２のガラスシート表面１４と端面２０とは、エッジ部１８の第２の縁２６に沿って交差してよい。メディアンクラック面２２は、第１の縁２４及び第２の縁２６のうちの一方又は両方から延在してよい。例えば説明を目的として図示したように、メディアンクラック面２２は、第１の縁２４から延在するものとして図示されている。更なる実施例では、メディアンクラック面は第２の縁から延在してよい。また更なる実施例では、メディアンクラック面は第１の縁２４及び第２の縁２６の両方から延在してよい。
メディアンクラック面２２は、ガラスシート１０のスコアリング及び分離中に形成され得、メディアンクラック面２２の深さ２８、即ち程度は、加工をどのように実施するかに少なくとも部分的に基づいて決定される。典型的には、メディアンクラック面２２の深さ２８は、スコアリングされるガラスシート１０の厚さ１６に左右され、厚さ１６の約１０〜１５％である。液晶ディスプレイに組み込むためのガラスシートの厚さは典型的には２ｍｍ以下、例えば０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、又は０．３ｍｍ以下である。よって例えば、メディアンクラック面２２はエッジ部１８の第１の縁２４又は第２の縁２６から、端面２０に沿って、ガラスシート１０の厚さ１６の１５％以下だけ延在してよく、例えば厚さ１６が２ｍｍのガラスシート１０に関して０．３ｍｍ以下だけ延在してよい。
機械的スコアリング又はその他のプロセスを用いて生成できるメディアンクラック面２２は、ガラスシート１０の縁品質を低下させ得、不適当に伝播してひび割れ破損又はその他の望ましくない特性を引き起こす場合がある初期ひび割れ位置を提供し得る。従って、ガラスシート１０からメディアンクラック面２２を除去することが望まれる。以下に説明するように、メディアンクラック面２２は後続の成形ステップによって除去でき、メディアンクラック面２２の深さ２８が、メディアンクラック面２２の除去を達成するために除去され得るガラス材料の量を決定する。
ガラスシート１０はまた、エッジ部１８に沿った横方向ひび割れを有さないものであってよい。メディアンクラック面２２と同様、横方向ひび割れはガラスシート１０のスコアリング及び分離中に形成され得、ガラスシート１０の縁品質を低下させ得、同様に、縁応力条件下でのひび割れ破損確率を上昇させ得る。従って、横方向ひび割れが存在しないことも望まれる。
ここでガラスシート１０を成形する方法について考察すると、本方法は、少なくとも１つの回転カップホイール４２を用いて、第１の縁２４を含むガラスシート１０の第１の部分４０を除去するステップ（Ｉ）を含む。図２、３に示すように、ガラスシート１０の第１の部分４０を除去することで、第１のガラスシート表面１２と端面２０との間に第１の傾斜面４４を形成できる。図４、５に示すように、カップホイール４２は、外側環状表面６０及び凹状中央部６２を含む研削ホイールを備えてよい。外側環状表面６０は研磨材であり、従って研削表面として使用できる。凹状中央部６２は、研削中に、研削済みのガラスをガラスシート１０から離れるように自由に流れさせることができるような開放構造をもたらす。少なくとも１つの回転カップホイール４２は例えば、メタルボンドダイヤモンドホイール又はレジンボンドダイヤモンドホイール等の結合保持式ダイヤモンドホイールであってよい。このような結合保持式ダイヤモンドホイールは、例えば４００〜１０００の範囲のメッシュサイズを含んでよく、例えば６００メッシュサイズであってよい。図２に示すように、この少なくとも１つの回転カップホイール４２は、スピンドル４６（例えば電気モータの回転式シャフト）上に設置してよく、第１の傾斜面４４の角度を制御できるように、ガラスシート１０に対して角度を付けてよい。ガラスシート１０は、例えばチャック又は空気軸受等の支持デバイス４８内に固定することによって、少なくとも１つの回転カップホイール４２がガラスシート１０のエッジ部１８に接触するよう、所定の位置に維持できる。ガラスシート１０を所定の位置に維持するためのその他のアプローチもまた好適である。
図６、７に示すように、本方法はまた、少なくとも１つの回転カップホイール４２を用いて、第２の縁２６を含むガラスシート１０の第２の部分７０を除去することにより、第２のガラスシート表面１４と端面２０との間に第２の傾斜面７２を形成するステップ（ＩＩ）を含んでよい。ステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２もまた例えば、例えば４００〜１０００の範囲のメッシュサイズを含む結合保持式ダイヤモンドホイールであってよく、スピンドル４６上に設置してよく、第２の傾斜面７２の角度を制御できるように、ガラスシート１０に対して角度を付けてよく、ここでもまたガラスシート１０は所定の位置に維持される。
ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）を更に詳細に考察すると、これらのステップを実施することにより、スコアリングによる傷及び／又は欠陥を除去できる。また、これらのステップを実施することにより、平滑な形態の及び／又はガラスチップ等の粒子を有さない第１の傾斜面４４及び第２の傾斜面７２を提供することもできる。少なくとも１つの回転カップホイール４２が接触するために利用できるガラスシート１０の長さ、少なくとも１つの回転カップホイール４２が印加する力、ガラスシート１０の厚さ１６及びガラスシート１０の材料特性といった様々な因子を、これらの目的のために変化させるか又は最適化することができる。
ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）を、例えば以下のように実施してよい：ステップ（Ｉ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２及びステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２は、ガラスシート１０に対して、図８に示すように例えば４０〜１４０°、例えば５０〜７０°又は約６０°の面取り角度φを間に有する第１の傾斜面４４及び第２の傾斜面７２を形成できるように角度を付けられる。これは例えば、ガラスシート１０のエッジ部１８に対する角度αが２０〜７０°、例えば５５〜６５°又は約６０°となるように第１の傾斜面４４を生成できるように、ステップ（Ｉ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２に角度を付け、また同様に、ガラスシート１０のエッジ部１８に対する角度βが２０〜７０°、例えば５５〜６５°又は約６０°となるように第２の傾斜面７２を生成できるように、ステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２に角度を付けることによって達成できる。図示したように、角度αと角度βとは互いに略等しくてよいが、更なる実施例ではこれら角度は異なっていてもよい。
ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）は所望に応じて様々な順序で（例えば同時に、順次、又は逆の順序で）実施してよく、また所望に応じて１つ又は複数の回転カップホイール４２を用いて実施してよい。従って例えば図９に示すように、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）は同時に実施してよく、この場合、ステップ（Ｉ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２は第１の回転カップホイール８０を含んでよく、ステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２は第２の回転カップホイール８２を含んでよい。これもまた例として、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）は順次実施してよく、この場合例えば、ステップ（Ｉ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２は第１の回転カップホイール８０を含んでよく、ステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイールは第２の回転カップホイール８２を含んでよく、又はステップ（ＩＩ）の少なくとも１つの回転カップホイール４２はステップ（Ｉ）のものと同一である。これもまた例として、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）を逆の順序で実施してよい。
本方法はステップ（Ｉ）、（ＩＩ）に続いて、回転溝付きホイール９２を用いて、端面２０の残存部分を含むガラスシート１０の第３の部分９０を除去し、これによって図１０、１１に示すように第１の傾斜面４４と第２の傾斜面７２との間に頂面９４を形成するステップ（ＩＩＩ）も含む。溝付きホイール９２は、凹状表面内に研磨表面９８を有する縁９６を含む研削ホイールである。回転溝付ホイール９２は例えばメタルボンドホイールなどであってよく、ダイヤモンドメッシュサイズは例えば６００〜１０００の範囲、例えば６００又は８００メッシュサイズであってよい。回転溝付きホイール９２は例えば成形された溝付きホイールであってもよく、ホイール９２の縁９６は、ガラスシート１０の縁１００に関して望ましい外形に対して略相補的な（例えば僅かに幅広の）外形を有する。このような外形を有する成形された溝付きホイール９２は、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）の後、ガラスシート１０の縁１００を収容できる。これにより、研削中に研削済みガラスをガラスシート１０から除去するのを促進できる。ガラスシート１０からの材料の除去は、他の縁仕上げプロセスにおける傾斜加工ステップに対しても最小化できる。
ステップ（ＩＩＩ）を更に詳細に考察すると、このステップを実施することにより、頂面９４を形成するために必要な最小量のガラスシート１０を除去できる。またこのステップを実施することにより、第１の傾斜面４４、頂面９４及び第２の傾斜面７２によって画成されるガラスシート１０に関して望ましい外形を、ガラスシート１０に提供できる。即ち例えば幅広い用途に関して、ガラスシート１０に望ましい形状を提供でき、及び／又はガラスシート１０の最適な品質を保証できる。ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）の後のガラスシート１０の面取り角度φ、ガラスシート１０の縁１００に関して望ましい最終形状、及びガラスシート１０から除去するべき材料の量といった様々な因子を、これらの目的のために変化させるか又は最適化することができる。
ステップ（ＩＩＩ）は例えば、第１の傾斜面４４又は第２の傾斜面７２から材料を除去することなく、例えば端面２０の残存部分を含むガラスシート１０の第３の部分９０以外の材料を除去することなく、実施できる。従って例えば、溝付きホイール９２は、第１の傾斜面４４、頂面９４及び第２の傾斜面７２によって画成されるガラスシート１０の外形を収容できるよう十分に幅広の溝を含むことができる。溝の好適な例示的形状としては：（ｉ）溝深さ＝０．７６２ｍｍ、溝底幅＝０．３０４８ｍｍ±０．０２５４ｍｍ、Ｒ＝０．１２７ｍｍ±０．０２５４ｍｍ、開先角度８０°；（ｉｉ）溝深さ＝０．７６２ｍｍ、溝底幅＝０．３５５６ｍｍ±０．０２５４ｍｍ、Ｒ＝０．１２７ｍｍ±０．０２５４ｍｍ、開先角度６０°；（ｉｉｉ）溝深さ＝０．２５４ｍｍ、Ｒ＝０．５０８ｍｍ±０．０２５４ｍｍが挙げられる。ガラスシート１０の外形を収容できるように寸法決定された溝を有する溝付きホイール９２を使用することにより、この溝付きホイール９２をガラスシート１０の第３の部分９０に接触させ、溝付きホイール９２のいずれの表面も第１の傾斜面４４又は第２の傾斜面７２に接触しないように（即ちこれらのいずれからも材料を除去しないように）、ホイール９２をガラスシート１０に向かって前進させることで、ガラスシート１０の第３の部分９０を正確に除去できることが理解されるだろう。
本方法によると、ステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）は図１２、１３に示すようにメディアンクラック面２２を除去できる。例えばステップ（Ｉ）は、ステップ（Ｉ）の間に除去されるガラスシート１０の第１の部分４０にメディアンクラック面２２が含まれている程度まで、メディアンクラック面２２を除去できる。同様にステップ（ＩＩ）は、ステップ（ＩＩ）の間に除去されるガラスシート１０の第２の部分７０にメディアンクラック面２２が含まれている程度まで、メディアンクラック面２２を除去できる。ガラスシート１０のメディアンクラック面２２の深さ２８を決定して、第１の傾斜面４４及び／又は第２の傾斜面７２の形成中にメディアンクラック面２２を確実に除去できるようにガラスシート１０に対して角度を付けられた少なくとも１つの回転カップホイール４２を用いてステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）を実施することにより、ステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）によるメディアンクラック面２２の除去を保証できることがわかるだろう。
ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の組み合わせにより、他の縁仕上げプロセスに対して、切断深さが低減することに基づいて、ガラスシートから除去するべき材料の量を低減できる。これにより、比較的微細な砥粒を備えるカップホイール及び溝付きホイールを、場合によっては比較的高いガラス移動速度で使用できるようになり、これはより良好な縁強度及び品質をもたらす。除去される材料の量の低減は、約１：１．８〜２．４、即ち約２倍の低減であると計算される。これにより、研削済みガラス及びその他の破片の体積の約半分が削減される。
本方法はステップ（ＩＩＩ）に続いて、図１４、１５に示すように、ガラスシート１０の縁１００の１つ若しくは複数の表面において、及び／又はこれら表面のうちの１つ若しくは複数の間において、ガラスシート１０を回転研磨ホイール１１０と接触させるステップ（ＩＶ）も含んでよい。研磨ホイール１１０は例えば、ラバーボンドホイール、レジンボンドホイール又はポリマーボンドホイール等のホイール本体を含んでよい。研磨ホイール１１０はまた、ダイヤモンド砥粒、シリコンカーバイド砥粒、アルミナ砥粒、セリア砥粒又は別の同等の切断材料等の切断材料も含んでよい。従って例えばステップ（ＩＶ）は、第１の傾斜面４４、頂面９４及び第２の傾斜面７２のうちの少なくとも１つを研磨するために、ガラスシート１０を回転研磨ホイール１１０と接触させるステップ（ＩＶ）を含んでよい。これを実施することにより例えば、これらの面のうちの１つ又は複数において、ガラスシート１０の縁１００に所望の仕上げ品質を付与できる。また例えばステップ（ＩＶ）は、第１のガラスシート表面１２と第１の傾斜面４４、第１の傾斜面４４と頂面９４、頂面９４と第２の傾斜面７２、及び第２の傾斜面７２と第２のガラスシート表面１４のうちの少なくとも１つの間に、丸みを帯びた交差部分を設けることを含んでよい。これを実施することにより例えば、２つの面の間のいずれの鋭利な角を丸めることができる（これを行わなければ、上記鋭利な角は容易に損傷を被り得る）。
本方法は、組み立てライン型の構成、モジュール式の構成又はその他の同等の構成等の様々な構成で実施できる。例えば組み立てライン型の構成では、ガラスシート１０を支持デバイス４８内に固定して、例えば一定の速度で組み立てラインに沿って移動させてよい。第１の回転カップホイール８０はガラスシート１０に対して所望の角度に傾斜させてよく、これを用いて、ガラスシート１０が通過するに従ってガラスシート１０を研削して、第１の縁２４を含むガラスシート１０の第１の部分４０を除去し、第１の傾斜面４４を形成できる。同様に、第２の回転カップホイール８２はガラスシート１０に対して所望の角度に傾斜させてよく、これを用いて、ガラスシート１０が通過するに従ってガラスシート１０を研削して、第２の縁２６を含むガラスシート１０の第２の部分７０を除去し、第２の傾斜面７２を形成できる。第１の傾斜面４４及び第２の傾斜面７２の形成順序を入れ替えることもできる。回転溝付きホイール９２は、その外形が、ガラスシート１０の第１の傾斜面４４及び第２の傾斜面７２の外形に対してセンタリングされるように配向してよく、この回転溝付きホイール９２を用いて、ガラスシート１０が通過するに従ってガラスシート１０を研削して、端面２０の残存部分を含むガラスシート１０の第３の部分９０を除去し、頂面９４を形成できる。回転研磨ホイール１１０は、回転溝付きホイール９２と同様に（たとえばセンタリングされるように）配向してよく、これを用いて、ガラスシート１０の縁に所望の仕上げ品質を付与でき、及び／又はいずれの鋭利な角を丸めることができる。
別の態様では、図１６、１７に示すようなガラスシート１０を提供する。このガラスシート１０は、上述の方法に従って作製された成形済み縁１２０を含み、従って例えばガラスシート１０のメディアンクラック面２２は除去されている。よってガラスシート１０は、第１のガラスシート表面１２、第１の傾斜面４４、頂面９４、第２の傾斜面７２及び第２のガラスシート表面１４を含んでよい。ガラスシート１０はまた、第１のガラスシート表面１２と第１の傾斜面４４との間の交差部分１２２、第１の傾斜面４４と頂面９４との間の交差部分１２４、頂面９４と第２の傾斜面７２との間の交差部分１２６、及び第２の傾斜面７２と第２のガラスシート表面１４との間の交差部分１２８を含んでよい。これらの面のうちの１つ又は複数は、例えば研磨されていてよい。これら交差部分のうちの１つ又は複数は、例えば比較的鋭利であってよく（例えば図１６参照）、及び／又は比較的鋭利な交差部分を有さないように丸めてよい（例えば図１７参照）。
成形済み縁を含むガラスシート１０は、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈し得る。ガラスシート１０は例えば、液晶ディスプレイでの使用に好適なものであってよい。ガラスシート１０の厚さ１６は例えば２ｍｍ以下、例えば０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下又は０．３ｍｍ以下であってよい。ガラスシート１０は、例えば縁強度を上昇させることによってガラスシート１０を補強するために使用される場合があるコーティングを有さないものであってよい。
別の態様では、ガラスシート１０を成形する方法を提供する。このガラスシート１０は上述したようなものであってよく、再び図１に示すように、メディアンクラック面２２を含む端面２０を含むエッジ部１８を含む。
本方法は、第１の縁２４を含むガラスシート１０の第１の部分４０を除去することにより、再び図２、３に示すように第１のガラスシート表面１２とガラスシート１０の端面２０との間に第１の傾斜面４４を形成するステップ（Ｉ）を含む。いくつかの実施例では、ステップ（Ｉ）は上述のように少なくとも１つの回転カップホイール４２等を用いて実施してよく、及び／又は上述のように第１の傾斜面４４の角度を制御するためにガラスシート１０に対してある角度で実施してよい。
本方法はまた、第２の縁２６を含むガラスシート１０の第２の部分７０を除去することにより、再び図６、７に示すように第２のガラスシート表面１４と端面２０との間に第２の傾斜面７２を形成するステップ（ＩＩ）を含んでよい。ステップ（Ｉ）と同様、いくつかの実施例では、ステップ（ＩＩ）は少なくとも１つの回転カップホイール４２等を用いて実施してよく、及び／又は第２の傾斜面７２の角度を制御するためにガラスシート１０に対してある角度で実施してよい。
これもまた上述したように、ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）は同時に、順次、又は逆の順序で実施してよい。
本方法はまた、端面２０の残存部分を含むガラスシート１０の第３の部分９０を除去することにより、再び図１０、１１に示すように第１の傾斜面４４と第２の傾斜面７２との間に頂面９４を形成するステップ（ＩＩＩ）を含んでよい。第３の部分の除去は、上述のように、例えばガラスシート１０の縁１００に関して望ましい外形に対して略相補的なホイール縁外形を有する成形された溝付きホイールである回転溝付きホイール９２等を用いて実施してよく、及び／又はこれもまた上述したように、頂面９４を形成するために必要な最小量のガラスシート１０を除去するよう実施してよい。これもまた上述したように、ステップ（ＩＩＩ）は、第１の傾斜面４４又は第２の傾斜面７２から材料を除去することなく実施してよい。
本方法によると、ステップ（Ｉ）及び／又はステップ（ＩＩ）は上述のように、メディアンクラック面２２を除去できる。
別の態様では、再び１６、１７に示すようなガラスシート１０を提供する。このガラスシート１０は、上述の方法に従って作製された成形済み縁１２０を含む。この成形済み縁１２０を含むガラスシート１０は、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈し得る。ここでもまた、ガラスシート１０は液晶ディスプレイでの使用に好適なものであってよく、ガラスシート１０の厚さ１６は例えば２ｍｍ以下、例えば０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下又は０．３ｍｍ以下であってよい。
本発明の方法は、単一のステップにおいて過剰量の材料が除去されるのを回避でき、これによってより微細な砥粒のホイールを使用できるようにして、縁品質を向上させることができる。更に、複数のステップで材料を除去することにより、時間の経過によって形状が変化してエッジ部の全体形状に影響を及ぼし得る溝付き研削ホイールを避けることができる。また、第１及び第２の部分を処理して傾斜面を得るために回転カップホイール４２を使用すると、ガラス粒子の生成への対処、及び機械加工されたガラス粒子が第１又は第２のガラスシート表面上に落ちてしまう危険の低減（この危険が低減されなければ、ガラス表面品質に悪影響を及ぼし得る）が促進される。更に、回転カップホイールを用いて材料を除去することにより十分なクリアランスを提供でき、これにより、機械加工されたガラス粒子をガラスシート近傍から自由に除去できるようになる。
本明細書で開示した方法に従って、ガラスシートを調製した。成形前にあるサイズに切断された状態のガラスシートの寸法は、４００ｍｍ×１２５ｍｍ×０．５ｍｍであった。第１及び第２の傾斜面は、ガラスシートのそれぞれ対応するエッジ部に対して角度α、βを有するよう形成され、これら角度はいずれも７０°であった。頂面は、０．３ｍｍの頂面幅を有するよう形成された。続いて第１の傾斜面、頂面及び第２の傾斜面を研磨し、これらの間の交差部分を丸めた。その結果、メディアンクラック面を有さず鋭利な縁を含むガラスシートが得られた。
図１８は、代替的なアプローチによって調製したガラスシートとの比較において、上記方法に従って調製したガラスシートに関する縁強度の結果を示すグラフである。グラフの縦軸は破損確率（％）を表し、横軸は縁応力（ＭＰａ）を表す。プロセスのレシピは、研削ホイール及び研磨ホイール等の工具の選択、ボンド材料及びメッシュサイズ、並びに材料の除去及び速度等のプロセスパラメータの選択に応じて変化し得る。プロセスパラメータの変更及び最適化が性能の更なる改善に繋がり得ることは理解されるだろう。本開示の技術を用いて調製したエッジ部を有する各ガラスシート、及び他の技術を用いて調製したエッジ部を有する各ガラスシートに対して、四点屈曲試験を実施した。菱形として表され、関数１３０で表されたデータは、本開示の方法を用いた場合の、様々な縁応力条件下での破損確率を示す。一方、円及び正方形で表され、関数１３２、１３４で表されたデータは、本開示の方法を用いずにエッジ部を設ける方法を用いた場合の、様々な縁応力条件下での破損確率を示す。図から分かるように、本開示のプロセスに関する縁強度は、図示した代替的なアプローチに関するものよりも有意に高い。実際には、関数１３０によって示されているように、本開示の方法を用いると、縁応力１３５ＭＰａにおいて７５％未満、例えば６０％未満、例えば５０％未満、例えば４０％未満、例えば３０％未満、例えば２０％未満、例えば１０％未満、例えば５％未満の破損確率を達成できる。
本出願が請求する発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。
１０ ガラスシート
１２ 第１のガラスシート表面
１４ 第２のガラスシート表面
１６ 厚さ
１８ エッジ部
２０ 端面
２２ メディアンクラック面
２４ 第１の縁
２６ 第２の縁
２８ 深さ
４０ 第１の部分
４２ カップホイール
４４ 第１の傾斜面
４６ スピンドル
４８ 支持デバイス
６０ 外側環状表面
６２ 凹状中央部
７０ 第２の部分
７２ 第２の傾斜面
８０ 第１の回転カップホイール
８２ 第２の回転カップホイール
９０ 第３の部分
９２ 回転溝付きホイール
９４ 頂面
９６ 縁
９８ 研磨表面
１００ 縁
１１０ 研磨ホイール
１２０ 成形済み縁
１２２、１２４、１２６、１２８ 交差部分

Claims (4)

  1. 第１のガラスシート表面；該第１のガラスシート表面と反対側の第２のガラスシート表面；前記第１のガラスシート表面と前記第２のガラスシート表面との間に画成される厚さ；およびメディアンクラック面を含む端面を含むエッジ部を備えたガラスシートであって、前記第１のガラスシート表面と前記端面とは、前記エッジ部の第１の縁に沿って交差し、前記第２のガラスシート表面と前記端面とは、前記エッジ部の第２の縁に沿って交差し、前記メディアンクラック面は、前記エッジ部の前記第１又は第２の縁から、前記端面に沿って延在するものであるガラスシートを成形する方法において、
    前記方法は：
    （Ｉ）少なくとも１つの回転カップホイールを用いて、前記第１の縁を含む前記ガラスシートの第１の部分を除去し、これによって前記第１のガラスシート表面と前記端面との間に第１の傾斜面を形成するステップ；
    （ＩＩ）前記少なくとも１つの回転カップホイールを用いて、前記第２の縁を含む前記ガラスシートの第２の部分を除去し、これによって前記第２のガラスシート表面と前記端面との間に第２の傾斜面を形成するステップ；
    （ＩＩＩ）回転溝付きホイールを用いて、前記端面の残存部分を含む前記ガラスシートの第３の部分を除去し、これによって前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との間に頂面を形成するステップ
    を含み、
    前記ステップ（Ｉ）及び／又は前記ステップ（ＩＩ）は、前記メディアンクラック面を除去することを特徴とする方法。
  2. 前記ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）は、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する成形済み縁を前記ガラスシートに設けることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 第１のガラスシート表面；該第１のガラスシート表面と反対側の第２のガラスシート表面；前記第１のガラスシート表面と前記第２のガラスシート表面との間に画成される厚さ；およびメディアンクラック面を含む端面を含むエッジ部を備えたガラスシートであって、前記第１のガラスシート表面と前記端面とは、前記エッジ部の第１の縁に沿って交差し、前記第２のガラスシート表面と前記端面とは、前記エッジ部の第２の縁に沿って交差し、前記メディアンクラック面は、前記エッジ部の前記第１又は第２の縁から、前記端面に沿って延在するものであるガラスシートを成形する方法において、
    前記方法は：
    （Ｉ）前記第１の縁を含む前記ガラスシートの第１の部分を除去し、これによって前記第１のガラスシート表面と前記端面との間に第１の傾斜面を形成するステップ；
    （ＩＩ）前記第２の縁を含む前記ガラスシートの第２の部分を除去し、これによって前記第２のガラスシート表面と前記端面との間に第２の傾斜面を形成するステップ；
    （ＩＩＩ）前記端面の残存部分を含む前記ガラスシートの第３の部分を除去し、これによって前記第１の傾斜面と第前記２の傾斜面との間に頂面を形成するステップ
    を含み、
    前記ステップ（Ｉ）及び／又は前記ステップ（ＩＩ）は、前記メディアンクラック面を除去することを特徴とする方法。
  4. 前記ステップ（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）は、縁応力１３５ＭＰａにおいて５％未満の破損確率を呈する成形済み縁を前記ガラスシートに設けることを特徴とする請求項３記載の方法。
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