JP7162597B2 - ガラスシートを分離する方法および装置 - Google Patents

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関連出願の相互参照

本出願は、２０１７年１月２７日に出願された米国仮出願第６２／４５１，３７４号の合衆国法典第３５巻第１１９条の下に優先権の利益を主張するものであり、当該米国仮出願の内容を信頼し、そのまま参照によって本願に援用する。

本開示は、ガラスシートを分離する方法および装置に関する。

薄厚のガラスシートは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、太陽電池、半導体デバイス基板、カラーフィルタ基板、携帯電話およびタブレットなどの電子デバイス用カバーシートなどの多くの光学デバイス、電子デバイスまたは光電子デバイスで使用されている。この薄厚のガラスシートは、数マイクロメートルから数ミリメートルまでの厚さを有するが、フロート法、フュージョンダウンドロー法（米国ニューヨーク州コーニングのＣｏｒｎｉｎｇ社が最初に開発した方法）、スロットダウンドロー法などのいくつかの方法によって製造することができる。

薄厚のガラスシートの具体例では、ディスプレイパネルに均等に光を分配するためにエッジライト式ＬＣＤディスプレイのバックライトに導光板（ＬＧＰ）が使用されており、くっきりとした鮮やかな画像を提供する。かかるデバイス用のサイドライト式バックライトユニットは、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの高透過性プラスチック材から大抵作られているＬＧＰを含む。より薄厚のディスプレイへと向かう傾向は、ポリマー導光板（ＬＧＰ）を使用することに伴う課題によって制限されてきた。かかるプラスチック材料は、光透過性などの良好な性質を示すが、これらの材料は、剛性などの機械特性、熱膨張係数（ＣＴＥ）および吸湿性は比較的不十分である。特に、ポリマーＬＧＰは、超薄型のディスプレイのために必要な寸法安定性が不足している。ポリマーＬＧＰが熱および湿気にさらされると、ＬＧＰはそって膨張する場合があり、光学機械的性能が損なわれる。ポリマーＬＧＰの不安定さにより、設計者には、この動きを補償するために空隙とともにより大きなベゼルとより厚いバックライトを加えることが求められる。

ディスプレイ用のＬＧＰ代替策としてガラスシートが提案されているが、ガラスシートは、透過性、散乱性および光結合性の観点から十分な光学性能を達成するために相応の特質を有していなければならない。導光板用のガラスシートは、直角度、真直度および平面度などのエッジ仕様を満たしていなければならない。ガラスシートは、機械的スコアリングによってＬＧＰを作るサイズに切断されるが、機械的スコアリングは「ベント」を形成し、これは、ガラス表面内に部分的に延在する凹み線である。ベントは、ベント線でガラスに機械力を加えることによって二つの別体にするガラスシートの制御された亀裂伝播のための分離線として機能する。０．５ｍｍから２．５ｍｍの範囲内の厚みを有するディスプレイでの使用には、対角線が最大で１７８ｃｍのガラスＬＧＰが現在利用可能である。ガラスシートのエッジの直角度は、割断後のガラスシートの長さに沿って＋／－８度も変わる場合のある特質であり、エッジが長さの一端から長さの他端までに主表面に対して９０度の角度を有さず、ガラスシートのエッジと主表面の間の角度が８２度と９８度の間で変化している場合があることを意味する。直角度は、エッジ研削工程およびエッジ研磨工程によって改善することができるが、かかる工程はさらなる労力、時間および処理設備を要する。したがって、改善したエッジ直角度を有する薄厚のガラスシートを分離することができる装置および方法を提供することが望ましいだろう。

本開示の第一の態様は、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有するガラスシートであって、当該第二の主表面上で当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有する当該ガラスシートを分離するように構成された装置に関し、当該装置は、支点であって、前記ガラスシートが当該支点上に載置されるときに前記第一の主表面に接してかつ当該ガラスシートの長さに沿って当該ガラスシートを支持するように構成された支点、第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部、および当該ベントバー長さに沿って延在する接触表面を含むベントバーであって、当該ベントバー接触表面が、前記ガラスシートを前記ベント線に沿って二つに分離させるために当該ベント線の第一の側でかつ当該ベント線の長さに沿って当該ベント線から離間した前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を加えるように構成され、当該ベントバーが、前記ガラスシートが前記ベント線に沿って二つに分離されるときに前記ベントバー接触表面に隣接する前記ベントバー長さに沿うベントバークッションを含む、ベントバー、および、クランプバー長さ、および前記ベントバー接触表面が前記ガラスシートに接触するときに反力を加えるために前記ベント線の前記第一の側とは反対側の当該ベント線の第二の側で当該ガラスシートに接触するように構成されたクランプバークッションを含む細長いクランプバーを含む。

本開示の第二の態様は、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有するガラスシートであって、かつ当該第二の主表面上で当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するガラスシートを分離するように構成された装置に関し、当該装置は、前記第一の主表面に接して前記ガラスシートを支持するように構成された支点、第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有し、前記支点の第一の側に配置され、当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるように構成されたベントバーであって、当該ベントバーが前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させて前記ガラスシートを二つに分離するときに当該ベントバーが曲がるようなスティフネスを有するベントバー、および、前記支点の第二の側に配置され、前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるように構成されたクランプバーであって、前記ベントバーがベントバークッションを有し、当該クランプバーがクランプバークッションを含む、クランプバー、を含む。

別の態様は、ガラスシートを割断する方法に関し、当該方法は、支点上にガラスシートを載置するステップであって、当該ガラスシートが、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有し、かつ当該第二の主表面上に当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するステップ、前記ベント線で前記ガラスシートを二つに分離するために第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有するベントバー接触表面によって前記支点の第一の側で当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップ、および、前記支点の第二の側に配置されたクランプバー接触表面によって前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバー接触表面が、前記ベントバーが前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するときに、当該ベントバー上にクッション材がないときの前記ベント線に沿う応力変化と比べて当該ベント線に沿う応力変化を減少させる距離をベントバークッション材が圧縮されるような厚みおよび硬さを有する当該ベントバークッション材を含むステップを含む方法。

別の態様は、ガラスシートを割断する方法に関し、支点上にガラスシートを載置するステップであって、当該ガラスシートが、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有し、かつ当該第二の主表面上に当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するステップ、前記ガラスシートを二つに分離するために前記支点の第一の側に配置されたベントバー接触表面によって当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバーが、第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有するステップ、および、前記ベントバーが前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するように前記支点の第二の側に配置されたクランプバー接触表面によって当該ガラスシートの当該第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバーの前記第一の端部に隣接する前記ガラスシートの前記第二の主表面上の力が、当該ベントバーの前記第二の端部に隣接する当該ガラスシートの当該第二の主表面上の力と異なるように当該ベントバーが曲がり、当該第一の端部と当該第二の端部の間の力の変化を生じるステップを含む方法において、当該方法が、さらに、前記ベントバー接触表面上にクッション材を使用しない工程と比べて前記第一の端部と前記第二の端部の間の前記力の変化が減少するような距離をクッション材が圧縮されるような厚みおよび硬さを有する当該クッション材で前記ベントバー接触表面を緩衝するステップを含む。

添付の図面は、本明細書に援用され、その一部を構成するが、下記のいくつかの態様を示している。

一実施形態に係るガラスシートを分離する装置の斜視図である。 図１に示す装置の側面図である。 クッションのないベントバーを示す図１および図２Ａの装置の端面図である。 一実施形態に係るガラスシートを分離する装置の側面の斜視図である。 図３に示す装置の一部の斜視図である。 一実施形態に係る使用可能なベントバーの斜視図である。 ベントバーまたはクランプバー上にクッションがない状態でベントバーおよびクランプバーからの力を受けるガラスシート上の応力プロファイルの描写である。 ベントバーまたはクランプバー上にクッションがない状態でベントバーおよびクランプバーからの力を受けるガラスシート上の応力プロファイルの描写である。 一つ以上の実施形態に係る様々なモデル化のシナリオ事例に関するベント線に沿う応力を表すデータを示すグラフである。 一つ以上の実施形態に係る様々なシナリオに関するベンドバーの曲げを表すデータを示すグラフである。 導光板の例示的な実施形態を示す。 ガラスＬＧＰの二つの隣接するエッジにおける光の全内反射を示す。

これから様々な実施形態を詳細に参照するが、それらの例は、添付の例および図面に示されている。

下記の説明において、同様の参照記号は、図面に示すいくつかの図を通して同様または対応する部分を指示している。また、別段の定めのない限り、「頂」、「底」、「外方」、「内方」などの用語は便宜上の言葉であり、制限的な用語と解釈されないものとすることを了解する。さらに、ある群が、要素および要素の組み合わせの群のうちの少なくとも一つを含むと説明されているときは常に、その群が、個々にか互いに組み合わせてかを問わず、任意の数の記載されたそれらの要素を含んでもよいし、任意の数の記載されたそれらの要素から実質的になってもよいし、または任意の数の記載されたそれらの要素からなってもよいことを了解する。同様に、ある群が、要素および要素の組み合わせの群のうちの少なくとも一つからなると説明されているときは常に、その群が、個々にか互いに組み合わせてかを問わず、任意の数の記載されたそれらの要素からなってもよいことを了解する。別段の定めのない限り、値の範囲は、記載されるときは、その範囲の上限値と下限値を両方、ならびに、それらの間の任意の範囲を含む。本願で使用する場合、不定冠詞「ａ」、「ａｎ」、および対応する定冠詞「ｔｈｅ」は、別段の定めのない限り、「少なくとも一つの」または「一つ以上の」を意味する。また、本明細書および図面にて開示される様々な特徴は、ありとあらゆる組み合わせで使用することができることを了解する。

本願に記載されるのは、ガラスシートを分離する方法および装置である。具体的な実施形態において、ガラスシートは、エッジを研削または研磨することなく、分離されたガラスシートのエッジの全長に沿って９０°＋／－３°、９０°＋／－２．５°、９０°＋／－２°、９０°＋／－１．５°、９０°＋／－１°、９０°＋／－０．９°、９０°＋／－０．８°、９０°＋／－０．７°、９０°＋／－０．７°、９０°＋／－０．６°、９０°＋／－０．５°、９０°＋／－０．９°、９０°＋／－０．３°、または９０°＋／－０．２°のガラスシートの主表面に対する分離後のエッジの良好な直角度「エッジ直角度」を有する。一つ以上の実施形態において、エッジを研削または研磨することなく、分離されたガラスシートのエッジの全長に沿って９０°＋／－３°、９０°＋／－２．５°、９０°＋／－２°、９０°＋／－１．５°、９０°＋／－１°、９０°＋／－０．９°、９０°＋／－０．８°、９０°＋／－０．７°、９０°＋／－０．７°、９０°＋／－０．６°、９０°＋／－０．５°、９０°＋／－０．９°、９０°＋／－０．３°、または９０°＋／－０．２°の上記のような良好な直角度は、ベント線に沿って生じる分離されたエッジにおいて０．５ｍ、０．６ｍ、０．７ｍ、０．８ｍ、０．９ｍ、１ｍ、１．５ｍ、２ｍ、２．１ｍ、２．３ｍ、２．４ｍ、および２．５ｍの長さを有するガラスシートに関する。一つ以上の実施形態において、当該方法および装置は、直角度変化がエッジの全長に沿って絶対値２度未満またはエッジの全長に沿って絶対値０．５度未満の垂直なエッジになるようにガラスシートを割断するように構成される。具体的な実施形態では、ＰＭＭＡから作られた導光板と同様またはより優れた光学特性を有し、かつＰＭＭＡ導光板と比べて剛性などの機械特性、熱膨張係数（ＣＴＥ）および高湿度条件における寸法安定性がはるかに良好である導光板が提供される。本願で使用する場合、「分離する」および「分離」は、ベント線に沿ってガラスシートを二つに割断することを指す。

ガラス分離工程の試験およびモデル化により、改善したエッジ直角度は、エッジ直角度に悪影響を及ぼす一つ以上の要因を補償することによって一つ以上の実施形態に従って得ることができることが分かった。エッジ直角度に悪影響を及ぼす一つの要因は、分離時のガラスシートに接触する装置の位置ずれである。位置ずれは、ガラスの主要面に対して分離時にガラスシートに接触する要素、例えば、ベントバー、クランプバー、支点の相対的位置の原因となり得るいくつかの問題点のうちの一つ以上に起因する場合がある。一つ以上の実施形態によれば、ベントバーは、ベント線でガラスに対して、ベント線に沿うガラスシートの分離を生じる機械力を加える要素である。試験およびモデル化により、ベントバーの位置ずれが僅かであっても、ベント線の長さに沿う応力の不均等な分布が生じ、エッジ直角度に悪影響を及ぼすことが示唆された。位置ずれは、ガラスを分離するのに使用される装置の許容限界の結果、例えば、ベントバーなどの、分離時にガラスシートに接触する装置の部品の平面度変化の結果である場合がある。これらの許容限界は、同じようにその他の分離要素、例えば、クランプバーまたは支点にも影響する場合がある。エッジ直角度に悪影響を及ぼす二つ目の要因は、ベントバーなどの分離要素の曲げであり、ベントバーによる力の不均等な分布およびベント線の長さに沿う不均等な応力分布を生じる。例えば、比較的低いスティフネスを有するベントバーまたはクランプバーまたは支点は、分離工程時により多く曲がり、ガラスシートの長さに沿うガラス上の力の不均等な分布、および分離時のベント線に沿う不均等な応力分布を生じる。ベントバーのスティフネスおよび／または高さを増すと曲げは減少し、分離時のガラスシート上の力の変化が減少し、ベント線の長さに沿う応力の可変性が減少する。分離要素の不十分なスティフネスによる曲げは、同様に支点および／またはクランプバーに影響を及ぼす場合がある。分離工程時にベント線に沿う応力の不均等な分布を生じ得る三つ目の要因は、ガラスシートの表面の固有の可変性である。この要因はガラス形状誤差と呼ぶことができる。分離時のガラスシート上の力の不均等な分布および分離工程時のベント線に沿う応力の不均等な分布を生じ得る四つ目の要因は、汚染、例えば、分離時の分離要素、例えば、ベントバー、クランプバー、支点とガラスシートの間の粒子状物質である。例えば、分離要素とガラスシートの間には埃の粒子またはガラス片が存在する場合があり、ベント線の長さに沿う不均等な応力分布を生じる場合がある。これらの要因のうちの一つ以上の要因の影響、すなわち、ベント線の長さに沿う不均等な力の分布および応力は、本開示の実施形態に従って対処される。一つ以上の実施形態によれば、ベントバー、または分離時にガラスシートに接触するその他の分離要素、例えば、クランプバーまたは支点のスティフネスを増すことにより、よりスティフネスの低い分離要素を使用する装置または工程と比べて、ベント線の長さに沿うより均一な応力が生じる。一つ以上の実施形態において、分離要素、例えば、ベントバーまたはクランプバーの接触面に緩衝材の形でコンプライアンスを提供することによって、機械の位置ずれ、分離要素の曲げおよび／または汚染を補償することができる。一つ以上の実施形態によれば、コンプライアンスは、分離要素とガラスシートの接触面にクッションを設けることによって提供される。一つ以上の実施形態において、ベントバー、クランプおよび曲げ支点を含む分離要素の相対的配置により、ベント線に沿うガラスシートの分離時にベント線に沿うより均一な応力分布が生じ、それによりガラスシートのエッジ直角度が改善する。

ここで図１から図４を参照するが、装置１００は、互いの間に厚み「ｔ」を画定する第一の主表面１２と第二の主表面１４、および第二の主表面１４上にガラスシート１０の長さ「Ｌ」に沿って延在し、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間に延在するベント線１６を有するガラスシートを分離するように構成されている。このように、ベント線１６の長さＬは、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間で少なくとも約０．５ｍ、０．６ｍ、０．７ｍ、０．８ｍ、０．９ｍ、１ｍ、１．５ｍ、２ｍ、２．１ｍ、２．３ｍ、２．４ｍ、または２．５ｍであり、ベント線の幅は専ら説明の目的で誇張されている。一つ以上の実施形態によれば、ガラスシートの厚みｔは、約０．３ｍｍから３ｍｍまでの範囲内、例えば、約０．５ｍｍから２．５ｍｍまでの範囲内であり、特に厚みｔは、約０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、１．１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、１．５ｍｍ、１．６ｍｍ、１．７ｍｍ、１．８ｍｍ、１．９ｍｍ、または２ｍｍである。一つ以上の実施形態において、ガラスシートは、さらに下記で述べる導光板を提供するように処理される。一つ以上の実施形態において、ベント線は、深さがガラスシートの厚みの約１％から１５％までの範囲内、例えば、ガラスシートの厚みの約２％から１２％までの範囲内、例えば、ガラスシートの厚みの約３％から１０％までの範囲内、例えば、ガラスシートの厚みの約４％から８％までの範囲内、特にガラスシートの厚みの約４％から６％までの範囲内、具体的な実施形態においてはガラスシートの厚みの約５％である。

装置１００は、第一の主表面１２に接してガラスシート１０を支持するように構成された支点１０２を含む。この支点は、約０．１ｃｍから５ｃｍまでの範囲内の幅を有する細長い支持バーの形、または、図１および図２に示すように、支点１０２の先に延在する割断部１７を有するガラスシート１０の第一の主表面１２の表面積の大部分を支持することができる台９０の形とすることができる。一つ以上の実施形態によれば、第一の主表面の「大部分」とは、第一の表面の表面積の５０％よりも多く、６０％よりも多く、７０％よりも多く、８０％よりも多く、または９０％よりも多くを指す。ガラスシート１０は長さＬを有し、長さＬに沿ってベント線１６がガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間に延在している。装置１００は、さらに、互いの間にベントバーの長さを画定する第一の端部１０６および第二の端部１０８を有し、支点１０２の第一の側１０３に配置され、ガラスシート１０の第二の主表面１４上に矢印１１０で示す力を作用させるように構成されたベントバー１０４を含む。特に図２Ａを参照すると、当技術分野で了解されているように、ベント線１６に沿ってガラスシートを二つに分離することを実現するためには、ガラスシート１０の第二の主表面１４に接触している間にベントバー１０４に力が加えられて、ベント線に沿う応力をもたらす。一つ以上の実施形態において、ベントバー１０４に力を加えると、ベントバー１０４に接触しているガラスシート１０の部分が、「撓み距離」１５１と呼ぶ距離だけベントバー１０４によって加えられた力の方向に変位する。撓み距離１５１は、ベントバー１０４がガラスシート１０の第二の主表面１４に最初に接触するときの初期位置から、ベント線１６における目標応力が達成されてガラスシートを二つに分離する最終位置までのガラスシートの第一の主表面１２の移動範囲である。ガラスシート１０の第一の主表面１２の撓み距離１５１を画定する移動範囲は、ガラスシート１０の第一の主表面１２上のベントバー１０４のベントバー接触表面１１３の下で決定する。前記目標応力は、ベント線１６に沿って亀裂を開始および伝播させてガラスシート１０を二つに分離させるベント線における応力値である。

図２Ｂを参照すると、一つ以上の実施形態に従って分離すべきガラスシートを保持する台９０の端面図が示されており、前記装置の位置ずれおよび／またはベントバーの曲げを示している。図２Ｂは、互いに間にベントバーの長さを画定する第一の端部２０６と第二の端部２０８を有するベントバー２０４を示している。ガラスシート１０は、図１および図２Ａに示すように、支点１０２を越えて延在する割断部１７を有する。一つ以上の実施形態において、ベントバー２０４は、ガラスシートの長さ「Ｌ」以上の長さを有する。図２Ｂに示すように、ベントバー２０４が当該バーに加えられる力（矢印１１０で表す力）を有し、かつガラスシートの第二の主表面１４に力が加えられるとき、前記装置における位置ずれおよび／またはベントバーの曲げにより、ベントバー２０４は、第一の端部２０６と第二の端部２０８の間でベントバー２０４の長さに沿って位置ずれする場合があり、その結果、ベントバーの長さに沿って、矢印で表す不均一性１１１を生じる場合がある。同じ原理はクランプバーおよび／または支点に当てはめることができる。不均一性１１１は、ベントバーの一部または一端、例えば、ベントバーの第一の端部２０６／ガラスシートの第一の端部２１、および、ベントバーの別の部分または別の端部、例えば、ベントバーの第二の端部２０８／ガラスシートの第二の端部２３におけるベントバーとガラスシートの第二の主表面の間の間隔の差を指す。下記にてさらに説明するように、この不均一性１１１は、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３におけるベントバーと第二の主表面１４の間の間隔の差から生じるものであるが、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間でガラスシートのベント線に沿う応力の不均等な分布を生じる。ベント線の長さに沿う応力のこの不均等な分布により、ガラスシートが割断されたときにベント線１６に形成されるエッジの直角度に変化が生じるだろう。直角度における変化は、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間に存在することになるだろう。図２Ｂは、不均一性１１１がベントバー２０４の第一の端部２０６上で最も大きい事例を示しているが、この事例は、ガラスシートが二つに割断される分離工程時に生じ得る可変性の一例を示しているにすぎないと了解する。不均一性１１１は、ベントバーのいずれかの端部において他端と比較してより大きい可能性がある。あるいは、不均一性１１１は、例えば、ベントバー２０４が不十分なスティフネスにより中央で上方にしなっている場合では、ベントバーの第一の端部２０６と第二の端部２０８の間の方がバーの両端よりも大きい可能性がある。一つ以上の実施形態によれば、ベントバーは、ベントバーの曲げ、およびガラスシートがベント線に沿って二つに分離されるときのガラスシートのベント線の長さに沿う応力変化を最小限にするのに十分なスティフネスを有することで、不均一性１１１を減少するだろう。一つ以上の実施形態において、ベントバーは、分離時のベント線に沿う応力における変化がほとんどないまたは全くないように、ベントバーの曲げを実質的に取り除き、ガラスシートがベント線に沿って二つに分離されるときのベント線の長さに沿う応力変化を最小限にするのに十分なスティフネスを有する。一つ以上の実施形態によれば、「応力変化を最小限にする」とは、ベント線の長さに沿う応力変化が、２５％未満の応力変化、２０％未満の応力変化、１５％未満の応力変化、１０％未満の応力変化、または５％未満の応力変化であることを指す。

直角度とは、ガラスシートの第一の主表面１２と分離後のガラスシートのエッジの間の角度を指す。ベントバー２０４によって加えられる力がベントバーの第一の端部２０６と第二の端部２０８の間で均一であり、ガラスシートの第一の端部２１からガラスシートの第二の端部２３までの均一な力の分布を生じる場合、ベント線でガラスシート１０を割断した後のエッジと第一の主表面の間の角度は、ほとんどまたは全く変化がなくなり、例えば、９０°＋／－２°、９０°＋／－１°、または９０°＋／－０．５°以下である。しかし、下記にてさらに記述するモデル化データは、ベントバー２０４とガラスシートの第二の主表面１４の間にクッションがなかった場合、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間の長さＬに沿って直角度変化がより大きくなり、場合によっては、ガラスシートの長さに沿って９０°＋／－８°になることを示唆している。

本開示の一つ以上の実施形態によれば、図１、図２Ａ、図３および図４に示す装置１００は、さらに、支点１０２の第二の側１０５に配置され、ガラスシート１０の第二の主表面１４上に矢印１３０で示す力を作用させるように構成されたクランプバー１２０を含む。図１および図２Ａに示すように、ベントバー１０４はベントバークッション材１０７を有し、クランプバー１２０はクランプバークッション１２１を有する。ベントバークッション材１０７およびクランプバークッション１２１は、ベントバー１０４がガラスシート１０の第二の主表面１４に力を作用させてガラスシートを二つに分離するときに、矢印で表され、図２Ｂに示す不均一性１１１の一倍から三倍までの範囲内の結合変位があるように構成される。本願で使用する場合、クランプバークッション１２１およびベントバークッション材１０７の変位とは、矢印１３０によって示す力をクランプバー１２０に作用させかつ矢印１１０で示す力をベントバー１０４に作用させるときにクランプバークッション１２１およびベントバークッション材１０７の各々が圧縮される距離を指す。これは下記でさらに記述する。

一つ以上の実施形態において、ベントバー１０４は「細長いベントバー」と呼ぶことができ、上述のようにガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のガラスシートの長さＬに少なくとも等しい長さを有することを示唆している。ベントバー１０４は、ベントバー１０４の長さに沿って延在するベントバー接触表面１１３を有する。一つ以上の実施形態において、ベントバークッション材１０７は、ベントバー接触表面１１３を提供し、図示のように、ベントバークッション材１０７はガラスシートにタッチする。一つ以上の実施形態において、ベントバー接触表面１１３は、ベント線の第一の側１０３でかつベント線の長さに沿ってベント線１６から離間したガラスシート１０の第二の主表面１４に力を加えるように構成されて、ガラスシートをベント線に沿って二つに分離させる。クランプバー１２０は、本願では「細長いクランプバー」と呼ぶことができ、このクランプバーはクランプバークッション１２１を有する。クランプバー１２０は、ベントバーがガラスシートに接触するときに反力を加えるために、ベント線１６の第一の側１０３とは反対側のベント線１６の第二の側１０５で第二の主表面１４でガラスシート１０に接触すなわち直接タッチするように構成されたクランプバー接触表面１２３を有する。この反力は、ガラスシート１０がベント線１６に沿って割断されるときに、ベントバー１０４によって加えられる力とは反対に作用し、ガラス分離動作時に支点１０２上にしっかりとクランプバー１２０を保持する。クランプバー接触表面１２３は、クランプバークッション１２１の一部とすることができ、あるいは、図示しない一実施形態において、クランプバークッション１２１は中間部材としてもよく、クランプバークッションは、ガラスシート１０の第二の主表面１４にタッチするクランプバー接触表面１２３を提供してもよい。

一つ以上の実施形態において、ベントバー１０４すなわち細長いベントバーは、ベントバー１０４の曲げを減少するように構成されたスティフネスを有し、ガラスシート１０がベント線１６に沿って二つに分離されるときにベント線の長さＬに沿う応力変化が減少するだろう。一つ以上の実施形態において、スティフネスが増大したベントバー１０４は、スティフネスがより低いベントバーを有する装置と比較して、ベントバー１０４の曲げを減少させ、不均一性を減少させ、かつベント線の長さＬ_Ｂに沿う応力変化を減少させるだろう。スティフネスは、より高い弾性係数を有する材料を使用してベントバーを形成することによって増大させることができる。スティフネスは、ベントバーの高さを増加することによって増大させることもできる。

一つ以上の実施形態において、ベントバークッション材１０７およびクランプバークッション１２１は、各々、クッションのないベントバーおよび／またはクランプバーを利用する工程および装置によって得られるベント線に沿う応力変化と比べてガラスシートを二つに分離する間のガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のベント線１６の長さＬに沿う応力変化を減少させる厚みおよびショアＡ硬さの値（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０で規定されるデュロメータで測定される）を有する。さらに下記に示すように、ベントバークッションが設けられていない場合、クッションのない細長いベントバーおよびクランプバークッションのないクランプバーを使用してガラスシートを二つに分離する間のガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のベント線に沿う応力変化がかなり大きくなる。図２Ａでは、クランプバークッション１２１の厚みは１５０として指示され、ベントバークッション材１０７の厚みは１５２として指示されている。一つ以上の実施形態において、ベントバークッション材の厚み１５２は、特に、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のベント線に沿う応力変化が、クッションのないベントバーを使用する工程または装置によって得られるベント線に沿う応力変化と比べて実質的に減少するように設計される。一つ以上の実施形態においては、クランプバークッション１２１の厚み１５０も、特に、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のベント線に沿う応力変化が、クッションのないクランプバーを使用する工程または装置によって得られるベント線に沿う応力変化と比べて実質的に減少するように設計される。

一つ以上の実施形態において、ベントバークッション材１０７およびクランプバークッション１２１は、各々、ショアＡ硬さが１０から６５までの範囲内、例えば、１０から６５までの範囲内、例えば、１０から５５まで、１０から５０まで、１０から４０まで、１０から３５まで、１０から３０まで、１０から２５まで、２０から６５まで、２０から５５まで、２０から５０まで、２０から４５まで、２０から４０まで、２０から３５まで、２０から３０まで、３０から６５まで、３０から６０まで、３０から５５まで、３０から５０まで、３０から４５まで、または３０から４０までの範囲内である。一つ以上の実施形態において、ベントバークッション材１０７とクランプバークッション１２１は、それぞれ、厚み１５２と厚み１５０が、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内、例えば、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内である。クッションの厚みは、１ｍｍから１０ｍｍまで、１ｍｍから９ｍｍまで、１ｍｍから８ｍｍまで、１ｍｍから７ｍｍまで、１ｍｍから６ｍｍまで、１ｍｍから５ｍｍまで、１ｍｍから４ｍｍまで、１ｍｍから３ｍｍまで、１ｍｍから２ｍｍまで、２ｍｍから１０ｍｍまで、２ｍｍから９ｍｍまで、２ｍｍから８ｍｍまで、２ｍｍから７ｍｍまで、２ｍｍから６ｍｍまで、２ｍｍから５ｍｍまで、２ｍｍから４ｍｍまで、２ｍｍから３ｍｍまで、３ｍｍから１０ｍｍまで、３ｍｍから９ｍｍまで、３ｍｍから８ｍｍまで、３ｍｍから７ｍｍまで、３ｍｍから６ｍｍまで、３ｍｍから５ｍｍまで、３ｍｍから４ｍｍまで、４ｍｍから１０ｍｍまで、４ｍｍから９ｍｍまで、４ｍｍから８ｍｍまで、４ｍｍから７ｍｍまで、４ｍｍから６ｍｍまで、４ｍｍから５ｍｍまで、５ｍｍから９ｍｍまで、５ｍｍから８ｍｍまで、５ｍｍから７ｍｍまで、５ｍｍから６ｍｍまで、６ｍｍから１０ｍｍまで、６ｍｍから９ｍｍまで、６ｍｍから８ｍｍまで、７ｍｍから１０ｍｍまで、または７ｍｍから９ｍｍまでの範囲内とすることができる。ガラス分離動作時のベント線１６に沿う応力をより均等に分配するために、有限要素解析モデル化データおよび経験データを使用して、最適化したベントバークッション材の厚み１５２の値およびショアＡ硬さの値、並びに、クランプバークッション１２１の厚み１５０の値およびショアＡ硬さの値を決定することができる。

一つ以上の実施形態において、ベントバークッションは、ベントバークッション材１０７が、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のベント線の両端間のガラスシートの変位以上の範囲における距離変位するように選択したショアＡ硬さを有する。一つ以上の実施形態において、クランプバークッション１２１は、ベント線に沿う応力がより均等に分配され、かつ、ガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間の応力変化が、クッションのないクランプバーを使用する工程または装置によって得られるガラスシートの第一の端部２１とガラスシートの第二の端部２３の間のベント線に沿う応力変化と比べて減少するように変位する。

ここで図３および図４を参照すると、図示しないガラスシートを支持する台の形の支点１０２、ベントバークッション材１０７を有するベントバー１０４、およびクランプバークッション１２１を有するクランプバー１２０を含む装置１００の例示的な実施形態が示されている。この装置はクランプバー位置調整器１６０およびベントバー位置調整器１６２を含むことができ、クランプバー位置調整器１６０およびベントバー位置調整器１６２は、ベントバー１０４およびクランプバー１２０の各々の位置を調整することができる。図４に示すように、この装置は、フレーム１７０上に取り付けることができ、制御器１８０、ベントバー１０４およびクランプバー１２０の動き。制御器１８０は、結線接続または無線接続を介して図示しないアクチュエータと通信状態にあり、このアクチュエータは、一つ以上の実施形態に従ってガラス分離工程を開始するようにベントバー１０４およびクランプバー１２０を始動させることができる。ベントバー１０４およびクランプバーは、一つ以上の実施形態に従って油圧力、空気力、モータ、またはサーボモータによって動かすことができる。制御器１８０は、ベントバー１０４およびクランプバー１２０の移動を制御することができる任意の適切な構成要素とすることができる。例えば、制御器１８０は、中央処理装置、メモリ、適切な回路およびストレージを含むコンピュータとすることができる。制御器１８０は、一つ以上の実施形態に従って分離対象のガラス基板の積み降ろしなどのその他の機能を制御することができる。

図５は、長さＬ_Ｂ、高さＨ_Ｂおよび幅Ｗ_Ｂを有するベントバー１０４の一実施形態を示しており、ベントバーの高さ寸法Ｈ_Ｂを増加することによってスティフネスを増大させた。ベントバー１０４は、複数の切り抜き１０９および補強部１１７を含み、それらのサイズ調整および間隔を利用して、所望のベントバースティフネスおよび重量を提供することができる。このバーのスティフネスは、高さＨ_Ｂを増加することによって、またはより高いスティフネスまたは弾性係数を有する材料を使用することによって増大することができる。

本開示の別の態様は、ガラスシートを割断する方法に関し、当該方法は、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有し、かつ当該第二の主表面上でガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有する当該ガラスシートを支点上に載置するステップ、次に、前記ガラスシートを二つに分離するために前記支点の第一の側に配置されたベントバー接触表面によって当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップを含む。前記ベントバーは、第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有する。当該方法は、さらに、前記支点の第二の側に配置されたクランプバー接触表面によって前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップを含み、前記ベントバー接触表面は、前記ベントバーが前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するときに、クッション材がベント線に沿う応力変化を減少させる距離圧縮されるような厚みおよび硬さを有する当該クッション材から作られるまたは当該クッション材を含む。本願でさらに述べるように、クッションのないベントバーは、前記ベント線の長さに沿う応力変化が大きい。特定の方法の実施形態において、前記クランプバーはクランプバークッションを有する。一つ以上の実施形態において、前記ベントバークッション材および前記クランプバークッションは、各々、ショアＡ硬さが、１０から６５までの範囲内、例えば、１０から５５まで、１０から５０まで、１０から４０まで、１０から３５まで、１０から３０まで、１０から２５まで、２０から６５まで、２０から５５まで、２０から５０まで、２０から４５まで、２０から４０まで、２０から３５まで、２０から３０まで、３０から６５まで、３０から６０まで、３０から５５まで、３０から５０まで、３０から４５まで、または３０から４０までの範囲内である。当該方法の一つ以上の実施形態において、前記ベントバークッションおよびクランプバークッションは、各々、厚みが１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内、例えば、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内である。クッションの厚みは、１ｍｍから１０ｍｍまで、１ｍｍから９ｍｍまで、１ｍｍから８ｍｍまで、１ｍｍから７ｍｍまで、１ｍｍから６ｍｍまで、１ｍｍから５ｍｍまで、１ｍｍから４ｍｍまで、１ｍｍから３ｍｍまで、１ｍｍから２ｍｍまで、２ｍｍから１０ｍｍまで、２ｍｍから９ｍｍまで、２ｍｍから８ｍｍまで、２ｍｍから７ｍｍまで、２ｍｍから６ｍｍまで、２ｍｍから５ｍｍまで、２ｍｍから４ｍｍまで、２ｍｍから３ｍｍまで、３ｍｍから１０ｍｍまで、３ｍｍから９ｍｍまで、３ｍｍから８ｍｍまで、３ｍｍから７ｍｍまで、３ｍｍから６ｍｍまで、３ｍｍから５ｍｍまで、３ｍｍから４ｍｍまで、４ｍｍから１０ｍｍまで、４ｍｍから９ｍｍまで、４ｍｍから８ｍｍまで、４ｍｍから７ｍｍまで、４ｍｍから６ｍｍまで、４ｍｍから５ｍｍまで、５ｍｍから９ｍｍまで、５ｍｍから８ｍｍまで、５ｍｍから７ｍｍまで、５ｍｍから６ｍｍまで、６ｍｍから１０ｍｍまで、６ｍｍから９ｍｍ、６ｍｍから８ｍｍまで、７ｍｍから１０ｍｍまで、または７ｍｍから９ｍｍまでの範囲内とすることができる。

本開示の別の態様は、ガラスシートを割断する方法に関し、当該方法は、支点上にガラスシートを載置するステップを含み、当該ガラスシートは、０．５ｍｍから２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有し、かつ当該第二の主表面上で当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有する。当該方法は、前記ベント線で前記ガラスシートを二つに分離するためにベントバー接触表面を有するベントバーによって前記支点の第一の側で当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップを含む。前記ベントバーは、第一の端部および第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有する。当該方法は、さらに、前記ベントバーが前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するときに、当該ベントバーの前記第一の端部に隣接する当該ガラスシートの前記第二の主表面上の力が、当該ベントバーの前記第二の端部に隣接する当該ガラスシートの当該第二の主表面上の力とは異なるように当該ベントバーが曲がり、当該第一の端部と当該第二の端部の間で力の変化を生じるように、前記支点の第二の側に配置されたクランプバー接触表面によって当該ガラスシートの当該第二の主表面に力を作用させるステップを含む。当該方法は、さらに、クッションのないベントバーを使用する工程または装置によって得られる前記第一の端部と前記第二の端部の間の応力変化と比べて当該第一の端部と当該第二の端部の間の応力変化が減少するような距離クッション材が圧縮されるような厚みおよび硬さを有する当該クッション材で前記ベントバー接触表面を緩衝するステップを含む。一つ以上の実施形態において、前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材は、各々、ショアＡ硬さが、１０から６５までの範囲内、例えば、１０から５５まで、１０から５０まで、１０から４０まで、１０から３５まで、１０から３０まで、１０から２５まで、２０から６５まで、２０から５５まで、２０から５０まで、２０から４５まで、２０から４０まで、２０から３５まで、２０から３０まで、３０から６５まで、３０から６０まで、３０から５５まで、３０から５０まで、３０から４５まで、または３０から４０までの範囲内である。当該方法の一つ以上の実施形態において、前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションは、各々、厚みが１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内、例えば、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内である。クッションの厚みは、１ｍｍから１０ｍｍまで、１ｍｍから９ｍｍまで、１ｍｍから８ｍｍまで、１ｍｍから７ｍｍまで、１ｍｍから６ｍｍまで、１ｍｍから５ｍｍまで、１ｍｍから４ｍｍまで、１ｍｍから３ｍｍまで、１ｍｍから２ｍｍまで、２ｍｍから１０ｍｍまで、２ｍｍから９ｍｍまで、２ｍｍから８ｍｍまで、２ｍｍから７ｍｍまで、２ｍｍから６ｍｍまで、２ｍｍから５ｍｍまで、２ｍｍから４ｍｍまで、２ｍｍから３ｍｍまで、３ｍｍから１０ｍｍまで、３ｍｍから９ｍｍまで、３ｍｍから８ｍｍまで、３ｍｍから７ｍｍまで、３ｍｍから６ｍｍまで、３ｍｍから５ｍｍまで、３ｍｍから４ｍｍまで、４ｍｍから１０ｍｍまで、４ｍｍから９ｍｍまで、４ｍｍから８ｍｍまで、４ｍｍから７ｍｍまで、４ｍｍから６ｍｍまで、４ｍｍから５ｍｍまで、５ｍｍから９ｍｍまで、５ｍｍから８ｍｍまで、５ｍｍから７ｍｍまで、５ｍｍから６ｍｍまで、６ｍｍから１０ｍｍまで、６ｍｍから９ｍｍ、６ｍｍから８ｍｍまで、７ｍｍから１０ｍｍまで、または７ｍｍから９ｍｍまでの範囲内とすることができる。

本開示の一つ以上の実施形態に係る原理を説明するために、有限要素解析によって得られたモデル化データを利用した。モデル化を通して、ベントバーおよび／またはクランプバーのスティフネスの調整、および一部の実施形態においてはベントバーにベントバークッションを追加することおよび／またはクランプバークッションを追加することにより、スティフネスのより低いベントバーまたはクランプバーおよび／またはクッションのないベントバーおよび／またはクランプバーを備える工程または装置によって得られるベント線の長さに沿う応力変化と比べて、ベント線の長さに沿う応力変化が減少し、ベント線に生成されるエッジの直角度が改善したことが分かった。一つ以上の実施形態において、直角度は、エッジを研削または研磨することなく、分離されたままのベント線で分離されたガラスシートのエッジの全長に沿って９０°＋／－３°、９０°＋／－２．５°、９０°＋／－２°、９０°＋／－１．５°、９０°＋／－１°、９０°＋／－０．９°、９０°＋／－０．８°、９０°＋／－０．７°、９０°＋／－０．７°、９０°＋／－０．６°、９０°＋／－０．５°、９０°＋／－０．９°、９０°＋／－０．３°、または９０°＋／－０．２°であることが分かった。ベントバークッションおよび一部の実施形態ではクランプバークッションを設けることにより、装置の位置ずれが補償されて、ベント線に沿って亀裂が始まる前に均一な予荷重応力が創出されることが分かった。モデル化データは、一つ以上の実施形態に従って、ベントバースティフネスおよびクランプバースティフネスを増大すること、ならびに、ベントバークッションおよびクランプバークッションを設けることにより、エッジ直角度が改善し、ベント線に沿う応力が変化するときに生じるエッジ品質欠陥による歩留まり損失が減少することも示唆した。モデル化は、また、スティフネスが不十分なベントバーおよび／またはクランプバーにクッションを追加しても、ベント線に沿う均一な応力をもたらすという有意な改善にはほとんどまたは全くつながらなかったことを示唆した。モデル化は、また、より高いベントバースティフネス、および、クッション、例えば、１０ｍｍのショアＡ硬さ（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０で規定されるデュロメータで測定される）が３０のクッション材によってもたらされる適度な量のコンプライアンスにより、スティフネスがより低くクッションのないベントバーと比べてベントバーおよび／またはクランプバーの位置ずれおよび不十分なスティフネスによって生じるベントバーの長さに沿う応力変化が有意に減少することを示唆した。

このように、本開示の一つ以上の実施形態によれば、ベントバースティフネスおよびクランプバースティフネスのうちの少なくとも一方を増大することにより、ベントバーがベントバーの長さにわたって０．１ｍｍを超えて変形することなくベント線の全長Ｌに沿ってより均一な応力が加えられることが確実になる。一つ以上の実施形態において、ガラスシートとの接触面におけるベントバー上のクッション材および／またはガラスシートとの接触面におけるクランプバー上のクッション材により、曲げ、機械位置合わせ誤差およびガラス形状誤差のうちの一つ以上が補償される。クッション材の適した非制限的な例としては、シリコーン、ポリウレタン、および天然ゴム材が挙げられる。

モデル化により、本願に示すショアＡ硬さの値の範囲を有するクッション材が、ガラスに接触する機械要素における僅かな位置ずれを吸収し、かつより均一な予荷重応力を生成することによって、精密機械の許容差に対する要件を軽減するコンプライアント材を提供することが示唆された。モデル化実験および図６から図９に示すデータに関して、約２０ＭＰａの目標引張応力が亀裂の開始および伝播の目標として選択された。亀裂開始の目標の実際の引張応力は、実験によって決定することができ、ベント深さおよびガラス組成によって変わり得る。一つ以上の実施形態において、亀裂は、シートの一端で開始し、他端まで伝播すべきである。図２Ａを参照すると、支点１０２までのベント線１６の距離ｄ３、支点１０２までのクランプバー１２０の距離ｄ１およびベントバー１０４から支点までの距離ｄ２は、下記の範囲内、すなわち、
ｄ１＝１０ｍｍから１５０ｍｍまで
ｄ２＝１０ｍｍから３００ｍｍまで
ｄ３＝－２ｍｍから５ｍｍまで
とするべきである。一つ以上の実施形態において、クランプバーからベント線までの距離は、ｄ２がｄ１の二倍になることによってこれを収容するように、ベント線とベントバーの間の距離にほぼ等しくするべきである。

図６から図９に関して下記に述べるモデル化データでは、曲げおよび位置合わせから生じる合計の不均一性は、ベント線で２０ＭＰａの目標応力を達成するときのガラスの撓み距離未満である。１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内のクッション厚みにおける約１０ショアＡから６５ショアＡまでのベントバーおよびクランプバーのクッションの硬さの範囲が、ベントバーとガラスシートの第二の主表面の間の曲げ／表面仕上げ／位置合わせの変化の距離の二倍から三倍である圧縮を達成することが分かった。本願における有限要素モデル化は、計算によって想到する目標、および制約条件ｄ１およびｄ２によって得られるベントバースティフネス、クランプバースティフネス、クッション厚みおよびクッション硬さおよびガラス撓みに基づいた。

図６から図９では、衝撃は、ベントバーが０．０９０ｍｍの位置ずれを有する場合に、ベントバー上では５ｍｍ厚および１０ｍｍ厚である、クランプバーおよびベントバー上の３０ショアＡクッションに加えられた。モデル化データの一般原理として、ベントバーの曲げおよび装置の位置合わせの変化による不均一性の組み合わせは、ベント線が約２０ＭＰａの適用目標応力を有するときのガラスの撓み未満であるべきである。図６から図８では、モデル化データは、装置の位置ずれによる０．０９０ｍｍの不均一性、およびベント線が約２０ＭＰａの力を受けるときの約０．１ｍｍのガラス撓みに基づく。モデル化により、クッション変位は、クッションの圧縮をベントバー表面に沿う力の可変性に吸収して、ベントバー上でクッションを使用しない工程または装置と比べてベント線に沿う応力変化を減少するように、図２Ｂ示すようなベントバーの曲げおよび／または位置ずれの両方による不均一性の約一倍から三倍までの範囲内にすべきであることが示唆された。図６から図９のモデル化の例では、クッションは、０．１ｍｍのガラス変位と比べてクッション厚みに応じて平均０．１２０から０．２３０変位する。図６は、ベントバー１０４またはクランプバー１２０上にクッションがない場合の、傾きによる不均一性が０．０９０ｍｍのベントバーのモデルを示す。凡例を参照して応力分布によって分かるように、応力はガラスシート１０の長さＬに沿って不均等である。図７は、ベントバークッション材１０７を備えるベントバー１０４およびクランプバークッション１２１を備えるクランプバー１２０を示し、両方とも１０ｍｍ厚かつ３０ショアＡ硬さである。ガラスシート１０の長さＬに沿う応力プロファイルは、図６と比べて長さＬに沿ってより均一である。

図８は、様々な場合に関するモデル化データを示す。基準線は、分離時のベント線におけるガラスの長さに沿う２０ＭＰａの目標応力の理想的な条件を示す。０．１５シータｚは、０．１５ｍｍの傾きによるベントバーの不均一性を示し、０．０９ｍｍの傾きを表す０．０９ｍｍシータｚに関するプロットと同様に、ベント線に沿う応力は不均等であり、両方ともガラスシートの長さに沿う応力可変性が高いことを示している。図８に示すように、５ｍｍの３０ショアＡクッションを伴う０．０９ｍｍの傾きは、ベント線に沿う応力可変性が改善し、５ｍｍの３０ショアＡクッションを伴う０．０３ｍｍの傾きは、ガラスシートの長さに沿う応力可変性が改善し、１０ｍｍ厚の３０ショアＡクッションを伴う０．０９ｍｍの傾きに関してはより良好な結果となり、３０ショアＡ硬さを有する１０ｍｍ厚のクッションを伴う０．０３ｍｍの傾きに関しては可変性が最も低かった。このように、ベントバー上のクッション、および一部の実施形態においてはクランプバー上のクッションにより、ベント線を有し、支点によって反対側で支持された基板の一つの側に力を加えることによって分離されるガラスシートのベント線に沿う応力における可変性を大幅に改善することができることが分かる。

図９を参照すると、様々なクランプバー位置およびベントバー位置を使用して８５０Ｎ荷重および２５００Ｎ荷重下のベントバーの撓みまたは曲げを予測するために様々な構成をモデル化した。図９のモデル化データは、傾きのないバーに基づいており、そのデータは、バーの曲げのみを考慮している。図９では、事例１は、低スティフネスのバーに関し、バーは幅／高さ／長さの寸法が４０ｍｍ×４０ｍｍ×２０３０ｍｍであり、事例２は、幅／高さ／長さの寸法が４０ｍｍ×４０ｍｍ×１８６０ｍｍである低スティフネスのバーに関し、事例３は、幅／高さ／長さの寸法が４０ｍｍ×８０ｍｍ×１８６０ｍｍの低スティフネスのバーに関し、事例４は、長さが１８６０ｍｍの図５に示すものと同様の高スティフネスのバーに関し、事例５は、長さが２３３０ｍｍの図５に示すものと同様の高スティフネスのバーに関する。事例１から事例３は、低スティフネスのバーであり、その低スティフネスの結果として曲げによるベントバー撓みが最も大きかった。事例１は、事例２と比べて同様の高さ寸法および幅寸法を有していたが、バーがより長いために曲げによる撓みがより大きかった。事例３は、事例２と比べてベントバーの高さを増したものだが、スティフネスが改善し、曲げによる撓みがより小さくなった。事例４および事例５は、高スティフネスのベントバーを使用したものだが、曲げによる撓みがより小さくなり、事例５は、事例５のベントバーの長さがより長いために事例４よりも撓みが大きかった。

本願に記載の方法および装置の一つ以上の実施形態では、ガラスシートは導光板であり、仕上げエッジは、透過において１２．８度未満の半値全幅（ＦＷＨＭ）の角度内で光を散乱させる光入射エッジである。ガラスシートが導光板である当該方法の一つ以上の実施形態では、仕上げエッジは、４５０ｎｍの波長において少なくとも９５％の光透過率を有する。

当該方法の一つ以上の実施形態において、ガラスシートは導光板であり、この導光板は、５０ｍｏｌ％から８０ｍｏｌ％までの範囲内のＳｉＯ_２、０ｍｏｌ％から２０ｍｏｌ％までの範囲内のＡｌ_２Ｏ_３、および０ｍｏｌ％から２５ｍｏｌ％までの範囲内のＢ_２Ｏ_３および５０重量ｐｐｍ未満の鉄（Ｆｅ）濃度を含む。

図１０は、正面とすることができる第一の面６１０および背面とすることができる第一の面とは反対側の第二の面を有するガラスシートを含む典型的な導光板の形状および構造を備える、本開示の方法および装置によって作ることができる導光板の例示的な実施形態を示す。第一の面および第二の面は高さＨおよび幅Ｗを有する。一つ以上の実施形態において、第一の面および／または第二の面は、０．６ｎｍ未満である平均粗さ（Ｒ_ａ）を有する。

ガラスシート６００は、正面と背面の間に厚みＴを有し、この厚みは四つのエッジを形成する。ガラスシートの厚みは、典型的には、正面と背面の高さおよび幅未満である。様々な実施形態において、導光板の厚みは、正面および／または背面の高さの１．５％未満である。一つ以上の実施形態において、厚みＴは、約３ｍｍ、約２．５ｍｍ、約２ｍｍ、約１．９ｍｍ、約１．８ｍｍ、約１．７ｍｍ、約１．６ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．３ｍｍ、約１．２ｍｍ、約１．１ｍｍ、約１ｍｍ、約０．９ｍｍ、約０．８ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．４ｍｍまたは約０．３ｍｍとすることができる。導光板の高さ、幅および厚みは、上記のように、ＬＣＤバックライト用途におけるＬＧＰとして使用するように構成および寸法設計されている。

図１１を参照すると、第一のエッジ６３０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）によって提供される光を受光する光入射エッジである。一部の実施形態では、この光入射エッジは、透過において１２．８度未満の半値全幅（ＦＷＨＭ）の角度内で光を散乱させる。光入射エッジは、第一のエッジ６３０を研削および研磨することによって得ることができる。

ガラスシートは、さらに、第一のエッジ６３０に隣接する第二のエッジ６４０、および第二のエッジ６４０の反対側であって第一のエッジ６３０に隣接する第三のエッジ６６０を含み、第二のエッジ６４０および／または第三のエッジ６６０は、反射において１２．８度未満のＦＷＨＭの角度内で光を散乱させる。第二のエッジ６４０および／または第三のエッジ６６０は、６．４度未満である反射における拡散角度を有し得る。ガラスシートは第一のエッジ６３０とは反対側に第四のエッジ６５０を含む。

一つ以上の実施形態によれば、ＬＧＰの四つのエッジのうちの三つは、二つの理由、すなわち、二つのエッジにおけるＬＥＤ結合と全内反射（ＴＩＲ）という理由から鏡面仕上げ表面を有する。一つ以上の実施形態によれば、かつ図１１に示すように、第一のエッジ６３０に注入された光は、その注入エッジに隣接する第二のエッジ６４０および当該注入エッジに隣接する第三のエッジ６６０に入射することができ、第二のエッジ６４０は、第三のエッジ６００の反対側にある。第二のエッジおよび第三のエッジは、入射光が第一のエッジに隣接する二つのエッジからの全内反射（ＴＩＲ）を受けるように、エッジのフッ化水素酸によるエッチングおよび／またはスラリー研磨を行うことなく０．５μｍ未満、０．４μｍ未満、０．３μｍ未満または０．２μｍ未満のエッジにおける低い平均粗さも有し得る。

本願に記載の材料、方法、および物品に対しては、様々な修正および変形を行うことができる。本願に記載の材料、方法、および物品のその他の態様は、本明細書の検討および本願に記載の材料、方法、および物品の実施から明らかになるだろう。本明細書および例は、例示とみなされることを意図している。当業者には、本開示の精神または範囲から逸脱することなく様々な修正および変形を行うことができることが明らかになるだろう。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有するガラスシートであって、当該第二の主表面上で当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するガラスシートを分離するように構成された装置において、
支点であって、前記ガラスシートが当該支点上に載置されるときに前記第一の主表面に接してかつ当該ガラスシートの長さに沿って当該ガラスシートを支持するように構成された当該支点、
第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部、および当該ベントバー長さに沿って延在する接触表面を含むベントバーであって、当該ベントバー接触表面が、前記ガラスシートを前記ベント線に沿って二つに分離させるために当該ベント線の第一の側でかつ当該ベント線の長さに沿って当該ベント線から離間した前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を加えるように構成され、当該ベントバーが、前記ガラスシートが前記ベント線に沿って二つに分離されるときに前記ベントバー接触表面に隣接する前記ベントバー長さに沿うベントバークッションを含む、ベントバー、および
クランプバー長さ、および前記ベントバー接触表面が前記ガラスシートに接触するときに反力を加えるために前記ベント線の前記第一の側とは反対側の当該ベント線の第二の側で当該ガラスシートに接触するように構成されたクランプバークッションを含む細長いクランプバー
を含む装置。

実施形態２
前記ベントバーが、前記ガラスシートが前記ベント線に沿って二つに分離されるときに、当該ベントバーの曲げを最小化し、かつ当該ガラスシートの当該ベント線の長さに沿う応力変化を最小化するのに十分なスティフネスを有する、実施形態１記載の装置。

実施形態３
前記ベントバークッションおよびクランプバークッションが、各々、クッションのないベントバーおよびクランプバークッションのないクランプバーを使用して前記ガラスシートを二つに分離する間の前記ベント線に沿う応力変化と比べて、当該ガラスシートを二つに分離する間の当該ベント線に沿う応力変化を減少させる厚みおよびショアＡ硬さを有する、実施形態１記載の装置。

実施形態４
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、１０から６５までの範囲内のショアＡ硬さ値を有する、実施形態１記載の装置。

実施形態５
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態４記載の装置。

実施形態６
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態５記載の装置。

実施形態７
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、２０から３５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態６記載の装置。

実施形態８
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、当該ベントバークッションが前記ベント線の両端間の前記ガラスシートの変位以上の範囲内の距離変位するような硬さ値を有する、実施形態１記載の装置。

実施形態９
前記装置はガラスシートを割断するように構成され、直角度変化が前記エッジの全長に沿って２度の絶対値未満である垂直なエッジを生じる、実施形態１記載の装置。

実施形態１０
前記装置はガラスシートを割断するように構成され、直角度変化が前記エッジの全長に沿って０．５度の絶対値未満である垂直なエッジを生じる、実施形態１記載の装置。

実施形態１１
０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有するガラスシートであって、かつ当該第二の主表面上で当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するガラスシートを分離するように構成された装置において、
前記第一の主表面に接して前記ガラスシートを支持するように構成された支点、
第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有し、前記支点の第一の側に配置され、前記ガラスシートを二つに分離するために当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるように構成されたベントバー、および
前記支点の第二の側に配置され、前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるように構成されたクランプバーであって、前記ベントバーがベントバークッションを有し、当該クランプバーがクランプバークッションを含む、クランプバー
を含む装置。

実施形態１２
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、１０から６５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態１１記載の装置。

実施形態１３
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態１２記載の装置。

実施形態１４
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態１３記載の装置。

実施形態１５
前記ベントバークッションおよび前記クランプバークッションが、各々、２０から３５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態１４記載の装置。

実施形態１６
ガラスシートを割断する方法において、
支点上にガラスシートを載置するステップであって、当該ガラスシートが、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有し、かつ当該第二の主表面上に当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するステップ、
前記ベント線で前記ガラスシートを二つに分離するために第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有するベントバー接触表面によって前記支点の第一の側で当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップ、および
前記支点の第二の側に配置されたクランプバー接触表面によって前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバー接触表面が、前記ベントバーが前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するときに、当該ベントバー上にクッション材がないときの前記ベント線に沿う応力変化と比べて当該ベント線に沿う応力変化を減少させる距離ベントバークッション材が圧縮されるような厚みおよび硬さを有する当該ベントバークッション材を含むステップ
を含む方法。

実施形態１７
前記クランプバーが前記クランプバー接触表面を提供するクランプバークッションを含む、実施形態１６の方法。

実施形態１８
前記ベントバークッション材および前記クランプバークッションが、各々、１０から６５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態１７記載の方法。

実施形態１９
前記ベントバークッション材および前記クランプバークッションが、各々、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態１８記載の方法。

実施形態２０
前記ベントバークッション材および前記クランプバークッションが、各々、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態１９記載の方法。

実施形態２１
前記ベントバークッション材および前記クランプバークッションが、各々、２０から３５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態１９記載の方法。

実施形態２２
ガラスシートを割断する方法において、
支点上にガラスシートを載置するステップであって、当該ガラスシートが、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する当該第一の主表面および当該第二の主表面を有し、かつ当該第二の主表面上に当該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するステップ、
前記ガラスシートを二つに分離するために前記支点の第一の側に配置されたベントバー接触表面によって当該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバーが、第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する当該第一の端部および当該第二の端部を有するステップ、および
前記ベントバーが前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するように前記支点の第二の側に配置されたクランプバー接触表面によって当該ガラスシートの当該第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバーの前記第一の端部に隣接する前記ガラスシートの前記第二の主表面上の力が、当該ベントバーの前記第二の端部に隣接する当該ガラスシートの当該第二の主表面上の力と異なるように当該ベントバーが曲がり、当該第一の端部と当該第二の端部の間の力の変化を生じるステップを含む方法において、当該方法が、さらに、前記ベントバー接触表面上にクッション材を使用しない工程と比べて前記第一の端部と前記第二の端部の間の前記力の変化が減少するような距離クッション材が圧縮されるような厚みおよび硬さを有する当該クッション材で前記ベントバー接触表面を緩衝するステップを含む、方法。

実施形態２３
前記クランプバーがクランプバークッションを含む、実施形態２２の方法。

実施形態２４
前記クッション材および前記クランプバークッションが、各々、１０から６５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態２３記載の方法。

実施形態２５
前記クッション材および前記クランプバークッションが、各々、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態２４記載の方法。

実施形態２６
前記クッション材および前記クランプバークッションが、各々、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、実施形態２５記載の方法。

実施形態２７
前記クッション材および前記クランプバークッションが、各々、２０から３５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、実施形態２６記載の方法。

１０、６００ ガラスシート
１２ 第一の主表面
１４ 第二の主表面
１６ ベント線
１７ 割断部
２１ ガラスシートの第一の端部
２３ ガラスシートの第二の端部
９０ 台
１００ 装置
１０２ 支点
１０３ 支点（ベント線）の第一の側
１０４、２０４ ベントバー
１０５ 支点（ベント線）の第二の側
１０６、２０６ ベントバーの第一の端部
１０７ ベントバークッション材
１０８、２０８ ベントバーの第二の端部
１０９ 切り抜き
１１０、１３０ 力
１１１ 不均一性
１１３ ベントバー接触表面
１１７ 補強部
１２０ クランプバー
１２１ クランプバークッション
１２３ クランプバー接触表面
１５０ クランプバークッションの厚み
１５１ 撓み距離
１５２ ベントバークッション材の厚み
１６０ クランプバー位置調整器
１６２ ベントバー位置調整器
１７０ フレーム
１８０ 制御器
６１０ ガラスシートの第一の面
６３０ ガラスシートの第一のエッジ
６４０ ガラスシートの第二のエッジ
６５０ ガラスシートの第四のエッジ
６６０ ガラスシートの第三のエッジ
ｄ_１ 支点までのクランプバーの距離
ｄ_２ ベントバーから支点までの距離
ｄ_３ 支点までのベント線の距離
Ｈ_Ｂ ベントバーの高さ
Ｌ ガラスシートおよびベント線の長さ
Ｌ_Ｂ ベントバーの長さ
Ｗ_Ｂ ベントバーの幅

Claims (13)

1. ０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する該第一の主表面および該第二の主表面を有するガラスシートであって、該第二の主表面上で該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するガラスシートを分離するように構成された装置において、
   支点であって、前記ガラスシートが該支点上に載置されるときに前記第一の主表面に接してかつ該ガラスシートの長さに沿って該ガラスシートを支持するように構成された支点、
   第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する該第一の端部および該第二の端部、および該ベントバー長さに沿って延在する接触表面を含むベントバーであって、該ベントバー接触表面が、前記ガラスシートを前記ベント線に沿って二つに分離させるために該ベント線の第一の側でかつ該ベント線の長さに沿って該ベント線から離間した前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を加えるように構成され、該ベントバーが、前記ベントバー接触表面に隣接する前記ベントバー長さに沿うベントバークッション材を含む、ベントバー、および
   クランプバー長さ、および前記ベントバー接触表面が前記ガラスシートに接触するときに反力を加えるために前記ベント線の前記第一の側とは反対側の該ベント線の第二の側で該ガラスシートに接触するように構成されたクランプバークッション材を含む細長いクランプバーを含み、前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材のショアA硬さの値が、各々３０から６５までの範囲内である装置。
2. 前記ベントバーが、前記ガラスシートが前記ベント線に沿って二つに分離されるときに、前記ベント線の長さに沿う応力変化が分離中に２５パーセント未満であるように前記ベントバーの曲げを最小化し、かつ前記ガラスシートの前記ベント線の長さに沿う前記応力変化を最小化するのに十分なスティフネスを有する、請求項１記載の装置。
3. 前記ベントバークッション材およびクランプバークッション材が、各々、ベントバークッション材のないベントバーおよびクランプバークッション材のないクランプバーを使用して前記ガラスシートを二つに分離する間の前記ベント線に沿う応力変化と比べて、該ガラスシートを二つに分離する間の該ベント線に沿う応力変化を減少させる厚みおよびショアＡ硬さの値を有する、請求項１記載の装置。
4. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、各々、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、請求項１～３いずれか1項記載の装置。
5. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、各々、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、請求項４記載の装置。
6. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、各々、３０から３５までの範囲内のショアＡ硬さの値を有する、請求項５記載の装置。
7. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、該ベントバークッション材が前記ベント線の両端間の前記ガラスシートの変位以上の範囲内の距離変位するような硬さ値を有する、請求項１記載の装置。
8. 前記装置はガラスシートを割断するように構成され、前記ガラスシートの前記第一の主表面と分離後の前記ガラスシートのエッジの間の角度である直角度の変化が前記エッジの全長に沿って２度の絶対値未満である請求項１～7いずれか1項記載の装置。
9. 前記装置はガラスシートを割断するように構成され、前記ガラスシートの前記第一の主表面と分離後の前記ガラスシートのエッジの間の角度である直角度の変化が前記エッジの全長に沿って０．５度の絶対値未満である請求項１～7いずれか1項記載の装置。
10. ガラスシートを割断する方法において、
    支点上にガラスシートを載置するステップであって、該ガラスシートが、０．５から２．５ｍｍまでの範囲内の第一の主表面と第二の主表面の間の厚みを画定する該第一の主表面および該第二の主表面を有し、かつ該第二の主表面上に該ガラスシートの長さに沿って延在するベント線を有するステップ、
    前記ベント線で前記ガラスシートを二つに分離するために第一の端部と第二の端部の間にベントバー長さを画定する該第一の端部および該第二の端部を有するベントバー接触表面のベントバークッション材によって前記支点の第一の側で該ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップ、および
    前記支点の第二の側にクランプバー接触表面のクランプバークッション材によって前記ガラスシートの前記第二の主表面に力を作用させるステップであって、前記ベントバークッション材が前記第二の主表面に押圧されて前記ガラスシートを二つに分離するときに、前記ベントバー接触表面上に前記ベントバークッション材がないときの前記ベント線に沿う応力変化と比べて該ベント線に沿う応力変化を減少させる距離ベントバークッション材が圧縮されるような厚みおよび硬さを有する該ベントバークッション材を含むステップを含むみ、前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材のショアA硬さの値が、各々３０から６５までの範囲内である方法。
11. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、各々、１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、請求項１０記載の方法。
12. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、各々、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する、請求項１１記載の方法。
13. 前記ベントバークッション材および前記クランプバークッション材が、各々、３０から３５までの範囲内のショアＡ硬さを有する、請求項１２記載の方法。

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