KR101833811B1

KR101833811B1 - 유리 롤 및 유리 롤의 제조 방법

Info

Publication number: KR101833811B1
Application number: KR1020127013831A
Authority: KR
Inventors: 야스오 테라니시; 요시노리 하세가와; 코이치 모리; 히로키 모리
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2018-03-02
Also published as: KR20130036172A; WO2011108564A1; JP2011201765A; TWI530462B; TW201136845A; US20110217521A1; JP5720885B2

Abstract

유리 필름의 성형에 악영향을 끼치는 일 없고, 깨짐 등의 문제도 발생하는 일 없이 장력이 부여된 느슨함이 없는 유리 필름의 롤체를 제조하는 것을 과제로 한다. 그것을 위한 해결 수단은 다운드로우법에 의해 유리 필름(2)을 성형함과 아울러 그 성형한 유리 필름(2)을 보호 시트(3)에 겹쳐서 롤상으로 권취하는 유리 롤(1)의 제조 방법으로서, 상기 유리 필름(2)보다 상기 보호 시트(3)에 큰 권취 방향의 장력이 부여되도록 권취함으로써 유리 롤(1)을 제조한다.

Description

유리 롤 및 유리 롤의 제조 방법{GLASS ROLL, AND METHOD FOR PRODUCING GLASS ROLL}

본 발명은 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이나 태양 전지, 리튬 이온 전지, 디지털 사이니지, 터치 패널, 전자 페이퍼 등의 디바이스의 유리 기판 및 유기 EL 조명 등의 디바이스의 커버 유리나 의약품 패키지 등에 사용되는 유리 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

공간 절약화의 관점으로부터 종래 보급되어 있던 CRT형 디스플레이 대신에 최근에는 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이가 보급되고 있다. 이들 플랫 패널 디스플레이에 있어서는 추가적인 박형화가 요청된다. 특히, 유기 EL 디스플레이에는 접음이나 권취함으로써 휴대를 용이하게 함과 아울러 평면뿐만 아니라 곡면에도 사용 가능하게 하는 것이 요구되고 있다. 또한, 평면뿐만 아니라 곡면에도 사용 가능하게 하는 것이 요구되고 있는 것은 디스플레이에 한정되지 않고, 예를 들면 자동차 차체 표면이나 건축물의 지붕, 기둥이나 외벽 등 곡면을 갖는 물체의 표면에 태양 전지를 형성하거나 유기 EL 조명을 형성하는 것이 요망되고 있다. 따라서, 플랫 패널 디스플레이를 비롯한 각종 유리판에는 곡면에도 대응 가능한 높은 가요성을 만족하기 위해 추가적인 박육화가 요구되고 있고, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 200㎛ 이하의 두께의 필름상을 이루는 박판 유리가 개발되기에 이르고 있다.

한편, 가요성을 확보한다는 관점으로부터는 수지 필름을 유리판의 대체물로서 사용하는 것도 고려된다. 그러나 수지 필름은 유리판에 비해 기체의 배리어성이 뒤떨어진다는 문제가 있다. 유기 EL 디스플레이의 경우에는 사용되는 발광체가 산소나 수증기 등의 기체와의 접촉에 의해 열화를 초래해 버리므로 배리어성이 낮은 수지 필름을 유리판의 대체물로서 사용할 수 없다. 또한, 마찬가지의 이유로부터 유기 EL 디스플레이 이외의 다른 분야에 있어서도 유리판의 대체물로서 수지 필름을 사용할 수 없는 경우가 많다. 따라서, 이러한 배리어성 확보의 관점으로부터도 유리판의 박육화가 한층 더 중요성을 늘리고 있는 것이 실정이다.

유리 메이커에 의해 제조된 유리 기판은 전자 디바이스 제조 메이커로 수송되고, 유리 필름은 전자 디바이스의 기판 등의 부품으로서 장착된다. 따라서, 상술한 유리 필름은 전자 디바이스 제조 메이커로 수송될 때에 파손되지 않도록 곤포할 필요가 있다.

유리 필름의 곤포 형태로서 예를 들면 특허문헌 2에는 다운드로우법에 의해 성형한 유리 필름을 수평 방향으로 방향 전환하고, 유리 필름의 단 가장자리부를 절단한 후 롤상으로 권취한 새로운 곤포 형태가 개시되어 있다. 이러한 곤포 형태는 유리 필름의 가요성에 착목한 것이며, 유리 필름의 곤포 형태로서는 유효하다고 여겨진다.

일본 특허 공개 2008-133174호 공보 일본 특허 공개 2000-335928호 공보

그런데 장척의 시트를 권취해서 롤 형상으로 할 경우 시트에 권취 방향의 장력(이하 간단히 장력이라고도 한다)을 부여시키면서 권취를 행하는 것이 일반적이다. 시트에 장력을 부여하지 않고 권취를 행하면 시트에 주름이 발생하거나 롤에 느슨함이 발생하거나 한다. 이것 때문에 시트의 품질 악화나 롤에 권취한 시트가 롤의 축(권취 중심) 방향으로 어긋나서 죽순상이 되는 소위 권취 어긋남이 발생한다. 특히, 장척의 유리 필름(이하 간단히 유리 필름이라고 한다)을 권취해서 롤 형상으로 할 경우 장력을 부여시키지 않고 행하면 수지 필름에서는 주름이 발생해야 하지만 유리는 취성 재료이기 때문에 유리 필름에서는 용이하게 파손된다. 또한, 파손되지 않는다고 해도 롤에 느슨함이 있으면 상술한 바와 같은 권취 어긋남 등에 의해 유리 필름 표면이 마찰되어 스크래치가 발생하고, 후공정에서 유리 필름을 사용했을 때에 유리 필름이 공정 내에서 파손될 가능성을 내재하게 된다. 따라서, 유리 필름을 롤상으로 권취할 경우에는 특히 장력을 부여해서 권취하는 것을 필요로 하고 있다.

그러나 특허문헌 2에 기재된 유리 필름은 성형 후 절곡 존을 거쳐 수평 방향으로 궤도를 변경시킨 후에 권취를 행하고 있고, 유리 필름 성형 직후로부터 권취 개소까지 유리 필름이 연속된 구성으로 되어 있다. 상기 유리 필름의 제조 방법에 있어서 유리 필름에 장력을 부여시키면서 권취를 행하면 권취 시의 인장력에 의해 절곡 존에 있어서 곡률이 변화될 우려가 있고, 젖혀짐이나 휨의 발생, 판두께의 변화 등 유리 필름의 성형에 악영향을 끼친다. 또한, 수지 필름에 사용되어 있는 텐션 롤러 등을 사용해서 유리 필름에 장력을 부여시키는 방법도 고려되지만 이 경우 유리 필름의 표면이 텐션 롤러 등과 가압 접촉하게 되어 유리 필름 표면에 불가시의 미소한 스크래치가 발생할 수 있다. 그리고 이 미소한 스크래치에 장력 등에 의한 인장 응력이 작용하면 상기 미소한 스크래치의 선단에 응력이 집중되고, 이것에 의해 미소한 스크래치가 확대되어 결국은 유리 필름이 파손된다. 또한, 권취 시의 장력이 과대해졌을 경우에는 성형 직후의 유리 필름에 직접 영향을 끼칠 우려도 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 유리 필름의 성형에 악영향을 끼치는 일 없고, 깨짐 등의 문제도 발생하는 일 없이 장력이 부여된 느슨함이 없는 유리 필름의 롤체(유리 롤)를 제조하는 것을 기술적 과제로 한다.

청구항 1에 의한 발명은 다운드로우법에 의해 유리 필름을 성형함과 아울러 그 성형한 유리 필름을 보호 시트에 겹쳐서 롤상으로 권취하는 유리 롤의 제조 방법으로서, 상기 보호 시트에 상기 유리 필름보다 큰 권취 방향의 장력을 부여하면서 상기 유리 필름과 상기 보호 시트를 권취하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2에 의한 발명은 청구항 1에 기재된 유리 롤의 제조 방법에 있어서, 롤상으로 유리 필름을 권취할 때까지의 단계에서 상기 유리 필름의 폭방향 양단부에 형성되는 귀부를 레이저 절단하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 의한 발명은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 유리 롤의 제조 방법에 있어서, 상기 보호 시트가 최외층에 있는 상태로 유지되도록 상기 유리 필름의 외주측에 상기 보호 시트를 겹치면서 상기 유리 필름과 상기 보호 시트를 권취하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4에 의한 발명은 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 유리 롤의 제조 방법에 있어서, 상기 다운드로우법이 오버플로우 다운드로우법인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5에 의한 발명은 다운드로우법에 의해 성형된 유리 필름을 보호 시트에 겹쳐서 롤상으로 권취한 유리 롤로서, 상기 보호 시트는 상기 유리 필름보다 큰 권취 방향의 장력이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 6에 의한 발명은 청구항 5에 기재된 유리 롤에 있어서, 상기 유리 필름의 두께가 1㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 7에 의한 발명은 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 유리 롤에 있어서, 상기 유리 필름의 폭방향의 양단면의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 8에 의한 발명은 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 하나에 기재된 유리 롤에 있어서, 상기 보호 시트가 상기 유리 필름의 폭방향 양측으로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

(발명의 효과)

청구항 1에 의한 발명에 의하면 다운드로우법에 의해 유리 필름을 성형함과 아울러 그 성형한 유리 필름을 보호 시트에 겹쳐서 롤상으로 권취하는 유리 롤의 제조 방법으로서, 상기 유리 필름보다 상기 보호 시트에 권취 방향이 큰 장력이 부여되도록 권취하는 점에서 유리 필름에 큰 권취 방향의 장력이 부여되는 일 없이 보호 시트에 부여된 상대적으로 큰 권취 방향의 장력에 의해 권취에 느슨함이 없는 유리 롤을 제작할 수 있다. 유리 필름 권취 시에 유리 필름에는 권취 방향의 장력이 부여되어 있지 않거나 또는 그 장력이 작은 점에서 유리 필름이 권취에 따라 보내지고 있는 동안의 만곡 영역의 곡률이 변화되는 것을 방지할 수 있고, 유리 필름의 성형이 안정되어 젖혀짐이나 휨, 판두께의 변화가 없는 유리 필름을 권취할 수 있다. 또한, 유리 필름 표면에 미소한 스크래치가 발생하는 일도 없다.

청구항 2에 의한 발명에 의하면 롤상으로 유리 필름을 권취할 때까지의 단계에서 상기 유리 필름의 폭방향 양단부에 형성되는 귀부를 레이저 절단하는 점에서 연마 등의 후가공을 실시하는 일 없이 유리 필름의 폭방향의 양단면을 구성하는 절단면에 적당한 평활성을 용이하게 부여할 수 있다. 보호 시트에는 상대적으로 큰 권취 방향의 장력이 부여되어 있기 때문에 유리 필름의 단면과 보호 시트가 접촉하기 쉽지만 접촉한 경우에도 유리 필름의 단면의 평활화에 의해 상기 단면이 보호 시트에 씹히는 일 없이 유리 필름과 보호 시트의 분리성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 유리 필름을 롤상으로 권취할 때에 유리 필름의 양단면에 미세한 스크래치에 기인하는 결함이 발생하기 어려워진다. 이것에 의해 유리 필름의 단면의 결함에 의해 발생하는 유리 분말을 저감할 수 있으므로 유리 필름의 표리면의 청정성을 확보함에 있어서 매우 유리해진다. 여기서의 레이저 절단이란 레이저에 의한 가열과 냉매에 의한 냉각에 기인하는 열응력을 이용하는 레이저 할단과 레이저에 의한 가열로 유리를 용융해서 절단하는 레이저 용단을 포함한다.

청구항 3에 의한 발명에 의하면 상기 보호 시트가 최외층에 있는 상태를 유지하도록 상기 유리 필름과 상기 보호 시트를 권취하는 점에서 보호 시트에 상대적으로 큰 권취 방향의 장력을 부여시킴으로써 용이하게 유리 필름을 체결할 수 있고, 느슨함이 없는 유리 롤을 제조할 수 있다.

청구항 4에 의한 발명에 의하면 상기 다운드로우법이 오버플로우 다운드로우법인 점에서 성형 후에 별도 가공을 실시하는 일 없이 표면의 평활성이 우수한 유리 필름을 성형할 수 있고, 표면 정밀도가 우수한 유리 롤을 제조할 수 있다.

청구항 5에 의한 발명에 의하면 보호 시트에 유리 필름보다 큰 권취 방향의 장력이 부여되어 있는 유리 롤인 점에서 젖혀짐이나 휨, 판두께의 변화가 없는 유리 필름을 느슨함 없이 권취한 유리 롤로 할 수 있다.

청구항 6에 의한 발명에 의하면 유리 필름의 두께가 1㎛ 이상 200㎛ 이하인 점에서 유리 필름에 적절한 가요성을 부여할 수 있다. 그 때문에 유리 필름을 권취했을 때에 유리 필름에 작용하는 부당한 응력을 경감할 수 있고, 파손을 방지할 수 있다.

청구항 7에 의한 발명에 의하면 유리 필름의 폭방향의 양단면의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.1㎛ 이하인 점에서 유리 필름의 폭방향의 양단면에 적절한 평활성을 부여할 수 있다. 보호 시트에는 상대적으로 큰 권취 방향의 장력이 부여되어 있기 때문에 유리 필름의 단면과 보호 시트가 접촉하기 쉽지만 접촉한 경우에도 유리 필름의 단면의 평활화에 의해 상기 단면이 보호 시트에 씹히는 일 없이 유리 필름과 보호 시트의 분리성을 양호하게 유지할 수 있다.

청구항 8에 의한 발명에 의하면 상기 보호 시트가 상기 유리 필름의 폭방향 양측으로부터 돌출되어 있는 점에서 유리 필름의 폭방향 양단면을 보호 시트로 보호하는 것이 가능해진다. 또한, 유리 필름의 폭방향 양단이 보호 시트에 의해 덮어지므로 외부로부터의 이물의 침입을 방지할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 유리 필름에 레이저의 조사열을 작용시켜서 그때의 열응력에 의해 유리 필름을 할단하는 방법을 나타내는 설명도이다.

이하 본 발명에 의한 유리 롤 및 그 제조 방법의 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 본 발명에 의한 유리 롤(1)은 다운드로우법에 의해 유리 필름(2)을 성형함과 아울러 그 성형한 유리 필름(2)의 외주측에 보호 시트(3)를 겹쳐서 유리 필름(2)보다 보호 시트(3)에 큰 권취 방향의 장력이 부여되도록 롤상으로 권취함으로써 제작된다.

상세히 설명하면 성형 장치(4)의 내부에는 단면 쐐기상의 외표면 형상을 갖는 성형체(41)가 배치되어 있고, 도시 생략된 용융 가마에서 용융된 유리(용융 유리)를 성형체(41)에 공급함으로써 상기 용융 유리가 성형체(41)의 정상부로부터 흘러넘치도록 되어 있다. 그리고 흘러넘친 용융 유리는 성형체(41)의 단면 쐐기상을 나타내는 양측면을 타고 하단에서 합류함으로써 용융 유리로부터 유리 필름 리본(G)의 성형이 개시되도록 되어 있다. 이렇게 성형 장치(4)의 가장 상부에 위치하는 성형 영역(4A)에서 성형된 유리 필름 리본(G)은 그대로 하방으로 유하되고, 성형 영역(4A)의 하방에 위치하는 서냉 영역(4B)에 도달한다. 그리고 이 서냉 영역(4B)에서는 유리 필름 리본(G)을 서냉하면서 그 잔류 변형을 제거(어닐링 처리)하도록 되어 있다. 서냉 영역(4B)의 하류측(하방)에는 냉각 영역(4C)이 더 형성되어 있고, 서냉된 유리 필름 리본(G)을 실온 정도의 온도까지 충분히 냉각하도록 되어 있다. 서냉 영역(4B)과 냉각 영역(4C)에는 유리 필름 리본(G)을 하방으로 안내하는 복수의 롤러(42)가 배치되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는 성형 장치(4) 내의 각 영역(4B)의 최상부에 배치된 롤러(42)가 유리 필름 리본(G)을 냉각하는 냉각 롤러로서 기능함과 아울러 유리 필름 리본(G)에 하방의 인출력을 부여하기 위한 구동 롤러로서도 기능하고 있다. 나머지 롤러(42)는 공전 롤러 및 인장 롤러 등으로서 유리 필름 리본(G)을 하방으로 안내하면서 인출하는 기능을 하고 있다.

냉각 영역(4C)을 통과한 유리 필름 리본(G)은 연직 방향으로부터 수평 방향으로 진행 방향을 바꾸면서 유리 필름(2)의 제조 장치의 가장 하류측에 배치된 권취 장치(5)를 향해서 인출된다. 구체적으로는 냉각 영역(4C)의 하방으로는 계속해서 유리 필름 리본(G)이 연직 하방을 향해서 인출되는 연직 인출 영역(4D)이 연속 됨과 아울러 그 하방에는 유리 필름 리본(G)을 만곡시켜서 그 인출 방향을 연직 방향으로부터 대략 수평 방향으로 변환하는 만곡 영역(4E)이 연속되어 있다. 이 실시형태에서는 도 1에 나타내는 바와 같이 만곡 영역(4E)에 있어서 유리 필름 리본(G)을 소정의 곡률 반경으로 만곡시키기 위한 복수의 만곡 보조 롤러(43)가 설치되어 있고, 이들 복수의 만곡 보조 롤러(43)의 작업에 의해 후술하는 수평 인출 영역(4F)을 향해서 유리 필름 리본(G)을 배출하도록 되어 있다. 또한, 만곡 영역(4E)의 하류측(도 1로 말하면 만곡 영역(4E)의 좌측)에는 만곡 영역(4E)을 통과한 유리 필름 리본(G)을 대략 수평 방향을 향해서 인출하는 수평 인출 영역(4F)이 연속되어 있다.

또한, 수평 인출 영역(4F)에는 유리 필름 리본(G)을 그 길이 방향을 따라 절단 가능한 길이 방향 절단 장치(6)가 배치되어 있고, 만곡 영역(4E)을 통과해서 수평 인출 영역(4F)에 도달한 유리 필름 리본(G)의 폭방향 양단부를 그 길이 방향을 따라 연속적으로 절단할 수 있도록 되어 있다.

여기서 길이 방향 절단 장치(6)로서는 다이아몬드 커터를 이용해서 스크라이브 라인을 형성함과 아울러 귀부를 접어서 나눔으로써 상기 귀부를 스크라이브 라인을 따라 절단하는 장치를 사용할 수 있지만 절단면의 강도 향상을 도모하는 관점으로부터는 예를 들면 국부 가열 수단과, 냉각 수단과, 유리 필름 리본의 절단 예정선의 주위의 이면을 지지하는 지지 부재와, 절단 예정선에 초기 균열을 형성하는 균열 형성 수단을 구비한 레이저 할단 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 연마 등의 후가공을 실시하는 일 없이 유리 필름(2)의 폭방향의 양단면을 구성하는 절단면에 적당한 평활성을 용이하게 부여할 수 있다. 유리 필름(2) 단면이 평활하기 때문에 유리 필름(2)의 단면이 보호 시트(3)에 씹히는 일 없이 유리 필름(2)과 보호 시트(3)의 분리성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 유리 필름(2)을 롤상으로 권취할 때에 유리 필름(2)의 양단면에 미세한 스크래치에 기인하는 결함이 발생하기 어려워진다.

레이저 할단은 도 2에 나타내는 바와 같이 유리 필름(2)의 하류측 단부에 초기 크랙(W)을 형성함과 아울러 레이저 조사에 의한 가열점(X)을 유리 필름(2)의 길이 방향을 따라 주사한 후 냉매에 의한 냉각점(Y)을 주사하면서 가열된 부분을 냉각하고, 그때에 발생하는 열응력에 의해 초기 크랙(W)을 진전시켜서 할단선(Z)을 형성하는 것이다. 여기서 이 할단선(Z)은 유리 필름(2)의 표면으로부터 이면에 걸쳐서 연속적으로 형성된다. 따라서, 초기 크랙(W)을 진전시켜서 할단선(Z)을 형성한 시점에서 할단선(Z)의 형성 부분에 대응된 귀부는 절단된다. 또한, 레이저의 가열점(X) 및 냉매에 의한 냉각점(Y)의 주사는 레이저의 가열점(X) 및 냉매에 의한 냉각점(Y)을 고정한 상태로 유리 필름(2)을 반송 방향 하류측(도 1에 나타내는 예에서는 좌방향)으로 순차 반송함으로써 행해진다.

상술한 바와 같이 해서 유리 필름 리본(G)의 폭방향 양단부를 절단한 후 이들 폭방향 양단부를 제외한 유리 필름(2)은 권취 장치(5)의 권취 중심(51) 주변에 롤상으로 권취된다. 이 때 도 1에 나타내는 바와 같이 권취 장치(5)의 근방에 보호 시트 공급 장치(7)가 배치되어 있고, 이 보호 시트 공급 장치(7)로부터 공급되는 보호 시트(3)를 유리 필름(2)과 함께 권취 장치(5)의 권취 중심(51) 주변에 롤상으로 권취되도록 되어 있다. 보호 시트 공급 장치(7)에는 도 1에 나타내어지는 바와 같이 장력 부여 롤러(71)가 구비되어 있고, 보호 시트(3)에 유리 필름(2)보다 큰 권취 방향의 장력이 부여된 상태로 권취함으로써 유리 롤(1)이 제작되어 있다. 또는 장력 부여 롤러(71)를 사용하지 않고 권취 장치(5)의 유리 필름(2)과 보호 시트(3)를 권취하는 권취력에 저항하도록 보호 시트 공급 장치(7)로부터 보호 시트(3)를 배출하는 것에 의해 보호 시트(3)에 유리 필름(2)보다 큰 권취 방향의 장력이 부여된 상태로 권취함으로써 유리 롤(1)이 작성되어도 좋다. 이것에 의해 유리 필름(2)에 큰 권취 방향의 장력이 부여되는 일 없이 보호 시트(3)에 상대적으로 큰 권취 방향의 장력이 부여되어서 권취에 느슨함이 없는 유리 롤(1)을 제작할 수 있다. 유리 필름(2)의 권취 시에 유리 필름(2)에는 적극적(의도적)으로 권취 방향의 장력이 부여되어 있지 않은 점에서 만곡 영역(4E)의 곡률이 변화되는 것을 방지할 수 있고, 유리 필름 리본(G)의 성형이 안정되어 젖혀짐이나 휨, 판두께의 변화가 없는 유리 필름(2)을 권취할 수 있다.

보호 시트(3)에 부여되는 장력은 0.01∼10㎬가 바람직하다. 0.01㎬ 미만이면 유리 필름(2)의 반발력 쪽이 강해질 우려가 있어 느슨함이 없는 유리 롤(1)을 제작하기 어렵고, 10㎬를 초과하면 재질에 따라서는 보호 시트(3)가 파단될 우려가 있다. 보호 시트(3)에 부여되는 장력은 0.05∼5㎬인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼2.5㎬인 것이 가장 바람직하다.

유리 필름(2)은 부여되는 장력이 낮은 편이 바람직하고, 실질적으로 장력이 부여되어 있지 않은 것이 바람직하다. 유리 필름(2)에 부여되는 장력을 낮게 억제함으로써 유리 필름 리본(G)의 성형 정밀도를 높일 수 있다.

그 후 권취되어 완성된 유리 롤(1)의 롤 지름(두께 치수)이 소정의 치수에 도달한 시점에서 도시 생략된 폭방향 절단 장치에 의해 유리 필름(2)을 폭방향으로 절단한다. 이 경우 폭방향 절단 장치는 길이 방향 절단 장치(6)보다 유리 필름 리본(G)의 인출 경로의 하류측에 위치하고 있어도 좋고, 또한 이와는 반대로 길이 방향 절단 장치(6)가 폭방향 절단 장치보다 하류측에 위치하고 있어도 좋다. 이상의 공정을 거쳐 최종 제품이 되는 유리 롤(1)이 얻어진다.

본 발명에 있어서 유리 필름(2)은 오버플로우 다운드로우법에 의해 성형되어 있는 것이 바람직하다. 오버플로우 다운드로우법은 성형 시에 유리판의 양면이 성형 부재와 접촉하지 않는 성형법이며, 얻어진 유리판의 양면(투광면)에는 스크래치가 발생하기 어려워 연마하지 않아도 높은 표면 품위를 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 의한 유리 롤(1)은 다운드로우법에 의해 성형된 유리 필름(2)을 보호 시트(3)에 겹쳐서 롤상으로 권취한 유리 롤로서, 보호 시트(3)는 유리 필름(2)보다 큰 권취 방향의 장력이 부여되어 있는 것을 특징으로 한다.

유리 필름(2)은 규산염 유리가 사용되고, 바람직하게는 실리카 유리, 붕규산 유리가 사용되고, 가장 바람직하게는 무알칼리 유리가 사용된다. 유리 필름(2)에 알칼리 성분이 함유되어 있으면 표면에 있어서 양이온의 탈락이 발생하여 소위 소다 불기의 현상이 생겨 구조적으로 거칠어진다. 이 경우 유리 필름(2)을 만곡시켜서 사용하고 있으면 경년 열화에 의해 거칠어진 부분으로부터 파손되기 쉬워질 우려가 있다. 또한, 여기서 무알칼리 유리란 알칼리 금속 산화물이 실질적으로 포함되어 있지 않은 유리로서, 구체적으로는 알칼리 금속 산화물이 1000ppm 이하인 유리이다. 본 발명에서의 알칼리 성분의 함유량은 바람직하게는 알칼리 금속 산화물이 500ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 알칼리 금속 산화물이 300ppm 이하이다. 예를 들면, 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제의 OA-10G가 바람직하다.

유리 필름(2)은 권취하는 것이 가능하기 때문에 특히 장척물에 적합하다. 즉, 유리 필름(2)의 폭(짧은 변)에 대한 길이(긴 변)가 바람직하게는 3배 이상, 보다 바람직하게는 5배 이상, 또한 10배 이상의 길이를 갖는 것이 보다 바람직하다. 이렇게 장척물이어도 컴팩트하게 곤포하는 것이 가능해져 수송에 적합하다. 유리 필름(2)의 폭은 12.5㎜ 이상이며, 휴대전화용 소형 디스플레이로부터 대화면 디스플레이 등 사용되는 디바이스의 기판의 크기에 따라 적당히 선택되는 것이지만 100㎜ 이상인 것이 바람직하고, 300㎜ 이상인 것이 보다 바람직하고, 500㎜ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

유리 필름(2)의 두께는 1㎛∼200㎛인 것이 보다 바람직하고, 10㎛∼100㎛인 것이 가장 바람직하다. 이러한 유리 필름(2)의 두께이면 유리 필름(2)에 적절한 가요성을 부여할 수 있고, 유리 필름(2)을 권취했을 때에 유리 필름(2)에 가해지는 부당한 응력을 경감할 수 있고, 유리 필름(2)이 파손되는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 1㎛ 미만이면 유리 필름(2)의 강도가 충분하지 않고, 200㎛를 초과하면 유리 필름(2)을 작은 지름으로 권취하면 인장 응력에 의해 파손될 가능성이 높아지기 때문에 어느 경우도 바람직하지 않다.

유리 필름(2)의 폭방향 양단면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.05㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이렇게 하면 유리 필름(2)의 폭방향의 양단면에 적절한 평활성을 부여할 수 있기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 유리 필름(2)을 롤상으로 권취할 때에 유리 필름(2)의 양단면에 미세한 스크래치가 발생하기 어려워져 유리 필름(2)을 지장없이 권취하는 것이 가능해진다. 또한, 유리 필름(2)의 단면의 미세한 스크래치에 기인하는 결함 등에 의해 발생하는 유리 분말을 저감할 수 있으므로 유리 필름(2)의 표리면의 청정성을 확보함에 있어서 유리해진다. 또한, 유리 필름(2)의 단면과 보호 시트(3)가 접촉한 경우에도 유리 필름(2)의 단면이 보호 시트(3)에 씹히는 일 없이 양자를 용이하게 분리할 수 있으므로 유리 필름(2)의 파손의 방지로도 연결된다.

보호 시트(3)는 유리 필름(2)을 권취할 때에 유리 필름(2)끼리가 접촉하는 것에 의한 스크래치의 발생을 방지함과 아울러 유리 롤(1)에 외압이 가해졌을 때 그것을 흡수하기 위해서 사용된다. 따라서, 보호 시트(3)의 두께는 10㎛∼2000㎛인 것이 바람직하다. 10㎛ 미만이면 보호 시트의 완충 성능이 충분하지 않고, 2000㎛를 초과하면 유리 필름(2)을 권취한 후에 형성된 유리 롤의 롤 외경이 부당하게 커지기 때문에 어느 경우도 바람직하지 않다.

본 발명에 의한 유리 롤(1)을 제작할 때에 유리 필름(2)은 50℃를 초과하고 있을 가능성이 있기 때문에 보호 시트(3)는 100℃ 전후에서 연화 등 변질되지 않는 것이 바람직하다.

보호 시트(3)는 폭방향에 있어서 유리 필름(2)보다 폭넓은 것이 바람직하다. 즉, 유리 롤(1)의 상태로 보호 시트(3)가 유리 필름(2)의 폭방향 양측으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 유리 필름(2)의 폭방향 양단면이 보호 시트(3)에 의해 보호되므로 유리 필름(2)의 폭방향 양단면에 타돌 등에 의한 미세한 스크래치나 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

보호 시트(3)로서는 아이오노머 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리 염화 비닐 필름, 폴리 염화 비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 필름, 폴리아미드 수지 필름(나일론 필름), 폴리이미드 수지 필름, 셀로판 등의 수지제 완충재, 합지, 부직포 등을 사용할 수 있다. 보호 시트(3)로서 폴리에틸렌 발포 수지제 시트를 사용하는 것이 충격 흡수가 가능하며 또한 인장 응력에 대해서도 강도가 높기 때문에 바람직하다. 한편, 이들 수지 필름에 실리카 등을 분산시켜서 유리 필름(2)과의 미끄러짐을 좋게 하면 유리 필름(2)과 보호 시트(3)를 겹쳐서 권취함으로써 발생하는 근소한 지름의 차에 기인하는 권취 길이의 어긋남을 그 미끄러짐에 의해 흡수할 수 있기 때문에 바람직하다.

보호 시트(3)는 탄성 변형 가능한 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 보호 시트(3)에 적절한 권취 방향의 장력을 부여시키면서 느슨함이 없는 유리 롤(1)을 제작할 수 있다. 보호 시트(3)의 인장 탄성률은 1∼5㎬인 것이 바람직하다.

보호 시트(3)에는 도전성이 부여되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 유리 롤(1)로부터 유리 필름(2)을 인출할 때에 유리 필름(2)과 보호 시트(3) 사이에 박리 대전이 발생하기 어려워지기 때문에 유리 필름(2)과 보호 시트(3)를 박리시키기 쉽게 할 수 있기 때문이다. 상세하게는 예를 들면 보호 시트(3)가 수지제인 경우에는 보호 시트(3) 중에 폴리에틸렌글리콜 등의 도전성을 부여하는 성분을 첨가함으로써 도전성을 부여할 수 있고, 보호 시트(3)가 합지인 경우에는 도전성 섬유를 뜸으로써 도전성을 부여할 수 있다. 또한, 보호 시트(3)의 표면에 ITO 등의 도전막을 성막하는 것으로도 도전성을 부여할 수 있다.

본 발명은 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이나 태양 전지 등의 디바이스에 사용되는 유리 기판 및 유기 EL 조명의 커버 유리에 바람직하게 사용할 수 있다.

1: 유리 롤 2: 유리 필름
3: 보호 시트 4: 성형 장치
5: 권취 장치 6: 길이 방향 공급 장치
7: 보호 시트 공급 장치 G: 유리 필름 리본

Claims

다운드로우법에 의해 유리 필름을 성형함과 아울러 그 성형한 유리 필름을 보호 시트에 겹쳐서 롤상으로 권취하는 유리 롤의 제조 방법으로서,
상기 보호 시트에 상기 유리 필름보다 큰 권취 방향의 장력을 부여함으로써 상기 유리 필름을 체결하면서 상기 유리 필름과 상기 보호 시트를 권취하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
롤상으로 유리 필름을 권취할 때까지의 단계에서 상기 유리 필름의 폭방향 양단부에 형성되는 귀부를 레이저 절단하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 보호 시트가 최외층에 있는 상태로 유지되도록 상기 유리 필름의 외주측에 상기 보호 시트를 겹치면서 상기 유리 필름과 상기 보호 시트를 권취하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 다운드로우법은 오버플로우 다운드로우법인 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
다운드로우법에 의해 성형된 유리 필름을 보호 시트에 겹쳐서 롤상으로 권취한 유리 롤로서,
상기 보호 시트에 상기 유리 필름보다 큰 권취 방향의 장력이 부여됨으로써 상기 유리 필름이 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 롤.
제 5 항에 있어서,
상기 유리 필름의 두께는 1㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 유리 롤.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 유리 필름의 폭방향의 양단면의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 유리 롤.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 보호 시트는 상기 유리 필름의 폭방향 양측으로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 롤.