KR101948382B1 - 가요성 유리의 연속 레이저 절단을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

가요성 유리의 연속 레이저 절단을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 가요성 유리 리본을 절단하는 방법은 레이저를 포함하는 가요성 유리 절단 장치로 가요성 유리 리본을 유도하는 단계를 포함한다. 가요성 유리 리본은 가요성 유리 리본의 제1 모서리와 제2 모서리 사이에서 연장되는 제1 광폭 표면 및 제2 광폭 표면을 포함한다. 레이저 빔이 레이저로부터 가요성 유리 리본의 영역 상으로 유도된다. 크랙이 레이저 빔을 사용하여 가요성 유리 리본을 통해 형성된다. 크랙은 가요성 유리 리본 내에서 레이저 빔 및 국부 기계 변형부를 사용하여 가요성 유리 리본을 따라 전파된다.

Description

가요성 유리의 연속 레이저 절단을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR CONTINUOUS LASER CUTTING OF FLEXIBLE GLASS}
본 출원은 2013년 1월 30일자로 출원된 미국 임시 출원 제61/758379호의 35 U.S.C. 제119조 하에서의 우선권의 이익을 향유하고, 그 개시 내용은 본 발명의 기초이고 온전히 참조로 여기에 합체되어 있다.
본 발명은 가요성 유리의 연속 레이저 절단을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
유리 시트는 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display) TV, 컴퓨터 모니터 및 핸드헬드 장치 등의 디스플레이 장치의 제조에서 사용되었다. 예컨대, 현대의 LCD TV 세트에서, 청정 표면 품질을 갖는 얇은 유리 시트의 피스가 박막-트랜지스터(TFT: thin-film-transistor) 및 다른 전자 장치로서 사용되고, 또 다른 피스는 컬러 필터를 위한 기판으로서 사용된다. 최근에, 얇은 유리 시트가 핸드헬드 장치 그리고 또한 TV 세트의 스크린을 위한 커버 시트로서의 용도를 찾기 시작하였다.
얇은 유리 시트는 유리 용융체로부터 용융 다운-드로잉 공정(fusion down-draw process), 플로트 형성 공정(float forming process) 또는 다른 형성 방법을 사용함으로써 제조될 수 있다. 이들 형성 공정은 산업적인 규모에서 빈번하게 연속 방식이기 때문에, 형성 시설로부터 바로 배출되는 형성-시의 유리 리본이 장치 제조업자에게 운송되기 전에 다수개의 연속 스트립 및/또는 개별의 유리 시트로 절단될 것이 종종 필요하다. 유리 형성 제조 라인에서 제조되는 절단된 유리 시트는 동시에 동일한 표면 상에서 다수개의 장치의 제조를 수용할 수 있는 크기를 종종 갖는다. 어떤 시점에서, 이러한 큰 유리 시트는 최종 장치의 더 작은 크기로 절단될 것이 필요하다.
본 발명의 개념은 유리 리본을 통해 결함을 전파하는 것을 돕도록 가요성 유리 리본의 기계 변형부(mechanical deformation)를 사용하는 가요성 유리 리본의 레이저 절단을 포함한다. 기계 변형부는 가요성 유리 리본을 절단하는 데 사용되는 인장 응력 프로파일을 부여하도록 가요성 유리 리본의 1개 이상의 표면 상으로 가압 가스를 유도함으로써 형성되는 유동성 국부 오목부(floating local depression) 또는 딤플(dimple)의 형태로 되어 있을 수 있다. 기계 변형부는 레이저 빔 그 자체에 의해 유발되는 임의의 변형부에 추가로 있을 수 있고, 크랙 전파를 안정화하는 것을 도울 수 있다.
레이저 예컨대 CO2 레이저를 사용하여 이동 중의 유리 리본 또는 웨브를 절단하는 것은 전형적으로 다음의 3개의 단계를 포함한다: 즉,
1. 레이저 빔 앞에서 예컨대 다이아몬드 주입 휠(diamond impregnated wheel) 또는 스타일러스(stylus)에 의해 유리 표면 상에 작은 개시 결함(initiation defect)을 생성하는 단계;
2. 요구된 절단 방향을 따라 레이저 빔에 의해 유리 표면을 가열하는 단계; 그리고
3. 표면 상의 인장력이 개시 결함으로부터 출발하여 크랙 또는 부분 벤트(partial vent)를 전파하게 하도록 국부적으로 레이저 가열 표면을 냉각하는 단계.
냉각 단계는 통상적으로 레이저에 의해 가열된 유리 표면 상에 집속되는 물 또는 공기/물 혼합물로써 수행된다. 실험을 통해, 본 발명의 발명자들은 표면을 냉각하기 위해 물 제트 또는 공기/물 혼합물을 사용하는 대신에, 압축 공기 단독의 스트림이 레이저에 의해 가열된 후에 하향으로 유리를 가압하는 데 사용되면, 전체 깊이 절단("전체 절단")의 더욱 제어 가능한 크랙 전파가 얻어질 수 있다는 것을 밝혀냈다. 충분한 공기 압력이 유리의 장력 그리고 크랙의 전파를 가능케 하는 유리 표면 내의 원형 오목부 또는 딤플을 형성한다.
오목부는 유리 표면을 인장시키는 정상 상태의 공기 압력을 인가하고 그에 의해 유리가 레이저 빔의 진로를 따라 파괴되기 쉽게 함으로써 유리의 레이저 절단 공정의 정밀도 및 일관성을 개선한다. 공정으로부터의 물 또는 공기-물 미스트의 제거는 크랙 전파를 지원하는 데 요구되는 최소량을 초과하는 과도한 양의 냉각재가 사용될 때에 전형적인 모서리 파형부(edge waviness)를 감소시킴으로써 모서리 품질을 상당히 개선한다. 게다가, 공기 스트림이 유리 두께를 통해 대개 대칭 및 단축의 응력장을 생성하고, 이것은 유리 표면에 직각인 방향으로의 크랙 전파를 촉진하고, 그에 의해 모서리 평면 변형(edge plane change) 및 트위스트 해클(twist hackle)을 최소화한다. 본 발명은 또한 절단 영역 외부측에서(특히 그 하류에서) 상이한 발생원[비드 초퍼(bead chopper), 모서리 적층(edge lamination), 공기-지지 유리 웨브 지지(air-bearing web support)의 비일관성, 유입 웨브 형상 등]으로부터 기인되는 유리의 진동으로부터 크랙의 팁을 격리함으로써 크랙 전파 속도의 변화를 최소화함으로써 "전통적인" 레이저 절단 방법보다 우수한 장점을 제공하고 그에 따라 공정의 전체적인 강력함 그리고 개선된 모서리 품질을 가능케 한다. 이것은 얇은 이동 중의 웨브의 연속 레이저 절단을 수행할 때에 특히 중요하다.
제1 태양에 따르면, 가요성 유리 리본을 절단하는 방법은,
레이저를 포함하는 가요성 유리 절단 장치로 가요성 유리 리본을 유도하는 단계로서, 가요성 유리 리본은 가요성 유리 리본의 제1 모서리와 제2 모서리 사이에서 연장되는 제1 광폭 표면 및 제2 광폭 표면을 포함하는, 단계와;
레이저로부터 가요성 유리 리본의 영역 상으로 레이저 빔을 유도하는 단계와;
레이저 빔을 사용하여 가요성 유리 리본을 통해 크랙을 형성하는 단계와;
가요성 유리 리본 내에서 레이저 빔 및 국부 기계 변형부를 사용하여 가요성 유리 리본을 따라 크랙을 전파하는 단계
를 포함한다.
제2 태양에 따르면, 태양 1에 있어서, 제1 및 제2 모서리 사이에서 가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법이 제공된다.
제3 태양에 따르면, 태양 2에 있어서, 국부 기계 변형부는 개시 결함에서 가요성 유리 리본 내에 형성되는 방법이 제공된다.
제4 태양에 따르면, 태양 1-3 중 어느 한 태양에 있어서, 국부 오목부는 가요성 유리 리본 상으로 가압 가스를 유도함으로써 형성되는 방법이 제공된다.
제5 태양에 따르면, 태양 4에 있어서, 가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성한 후에 가압 가스의 압력을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 방법이 제공된다.
제6 태양에 따르면, 태양 5에 있어서, 가압 가스는 공기인 방법이 제공된다.
제7 태양에 따르면, 태양 1-6 중 어느 한 태양에 있어서, 국부 오목부는 레이저 빔이 유도되는 영역 내에 적어도 부분적으로 형성되는 방법이 제공된다.
제8 태양에 따르면, 태양 1-7 중 어느 한 태양에 있어서, 개시 결함은 가요성 유리 리본 내에 형성되는 연속 스크라이브 라인(scribe line)인 방법이 제공된다.
제9 태양에 따르면, 태양 1-8 중 어느 한 태양에 있어서, 국부 오목부는 약 0.1 ㎜ 내지 약 1 ㎜의 깊이를 갖는 방법이 제공된다.
제10 태양에 따르면, 태양 1-9 중 어느 한 태양에 있어서, 국부 오목부는 약 3 ㎜ 내지 약 25 ㎜의 폭을 갖는 방법이 제공된다.
제11 태양에 따르면, 가요성 유리 리본을 절단하는 유리 절단 장치는,
가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성하도록 배열 및 구성되는 결함 개시 장치와;
가요성 유리 리본 상으로 복사 빔을 유도하여 결함 개시 장치를 사용하여 형성되는 개시 결함을 포함하는 가요성 유리 리본의 영역을 가열하도록 배열 및 구성되는 광학 분배 장치와;
가압 가스를 사용하여 결함 개시 장치를 사용하여 형성되는 개시 결함에서 가요성 유리 리본 내에 국부 기계 변형부를 형성하도록 배열 및 구성되는 가압 가스 분배 장치
를 포함한다.
제12 태양에 따르면, 태양 11에 있어서, 가압 가스는 공기인 장치가 제공된다.
제13 태양에 따르면, 태양 11 또는 태양 12에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 복사 빔이 유도되는 영역 내에 적어도 부분적으로 국부 오목부를 형성하도록 배열되는 장치가 제공된다.
제14 태양에 따르면, 태양 11-13 중 어느 한 태양에 있어서, 복사 빔은 레이저 빔인 장치가 제공된다.
제15 태양에 따르면, 태양 11-14 중 어느 한 태양에 있어서, 결함 개시 장치는 가요성 유리 리본 내에 연속 스크라이브 라인을 형성하는 장치가 제공된다.
제16 태양에 따르면, 태양 11-15 중 어느 한 태양에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 발산형 가스 유동을 제공하는 노즐을 포함하는 장치가 제공된다.
제17 태양에 따르면, 유리 가공 장치는,
가요성 유리 리본이 유리 가공 장치를 통해 반송될 수 있는 반송 경로와;
반송 경로를 따라 반송될 수 있는 가요성 유리 리본을 절단하는 유리 절단 장치
를 포함하고, 유리 절단 장치는,
반송 경로를 따라 반송되는 가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성하도록 배열 및 구성되는 결함 개시 장치와;
반송 경로를 따라 반송되는 가요성 유리 리본 상으로 복사 빔을 유도하여 개시 결함을 포함하는 가요성 유리 리본의 영역을 가열하도록 배열 및 구성되는 광학 분배 장치와;
가압 가스를 사용하여 개시 결함에서 반송 경로를 따라 반송되는 가요성 유리 리본 내에 국부 오목부를 형성하도록 배열 및 구성되는 가압 가스 분배 장치
를 포함한다.
제18 태양에 따르면, 태양 17에 있어서, 가압 가스는 공기인 장치가 제공된다.
제19 태양에 따르면, 태양 17 또는 태양 18에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 복사 빔이 유도되는 영역 내에 적어도 부분적으로 국부 오목부를 형성하는 장치가 제공된다.
제20 태양에 따르면, 태양 17-19 중 어느 한 태양에 있어서, 복사 빔은 레이저 빔인 장치가 제공된다.
제21 태양에 따르면, 태양 17-20 중 어느 한 태양에 있어서, 결함 개시 장치는 가요성 유리 리본 내에 연속 스크라이브 라인을 형성하는 장치가 제공된다.
제22 태양에 따르면, 태양 17-21 중 어느 한 태양에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 발산형 가스 유동을 제공하는 노즐을 포함하는 장치가 제공된다.
제23 태양에 따르면, 태양 1-22 중 어느 한 태양에 있어서, 1개 이상의 개별의 스크라이브 라인이 결함 개시 장치를 사용하여 가요성 유리 리본 내에 형성되는 장치가 제공된다.
추가의 특징 및 장점이 후속되는 상세한 설명 내에 기재될 것이고, 부분적으로 그 설명으로부터 통상의 기술자에게 용이하게 명백해지거나 기록된 설명 및 첨부된 도면 내에 예시된 것과 같이 그리고 첨부된 특허청구범위 내에 한정된 것과 같이 본 발명을 실시함으로써 인식될 것이다. 위의 일반적인 설명 그리고 다음의 상세한 설명의 양쪽 모두는 단지 본 발명의 예시이고, 청구된 것과 같은 본 발명의 성격 및 특징을 이해하는 것에 대한 개관 또는 뼈대를 제공하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.
첨부 도면은 본 발명의 원리의 추가의 이해를 제공하도록 포함되고, 본 명세서 내에 합체되어 그 일부를 구성한다. 도면은 1개 이상의 실시예(들)를 도시하고 있고, 그 설명과 함께 예컨대 본 발명의 원리 및 동작을 설명하도록 기능한다. 본 명세서 내에 그리고 도면 내에 개시된 본 발명의 다양한 특징이 임의의 그리고 모든 조합으로 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 가요성 유리 리본을 가공하는 장치의 하나의 실시예의 부분도이다.
도 2는 상향 연장 볼록 지지 표면을 갖는 절단 지지 부재의 하나의 실시예를 도시하는 도 1의 선 2-2를 따른 단면도이다.
도 3은 가요성 유리 리본을 가공하는 장치의 하나의 실시예의 개략도를 도시하고 있다.
도 4는 가요성 유리 리본 내에 국부 오목부를 형성하는 노즐 및 가압 공기를 포함하는 절단 장치의 하나의 실시예의 개략 측면도이다.
도 5는 국부 오목부를 갖는 가요성 유리 리본의 개략 평면도이다.
도 6은 노즐의 하나의 실시예의 저면도이다.
도 7은 유리 절단 공정의 하나의 실시예의 개략 평면도이다.
도 8은 유리 절단 공정의 또 다른 실시예의 개략 평면도이다.
도 9는 유리 절단 공정의 또 다른 실시예의 개략 평면도이다.
도 10은 유리 절단 공정의 또 다른 실시예의 개략 평면도이다.
도 11은 유리 절단 공정의 또 다른 실시예의 개략 평면도이다.
여기에서 설명되는 실시예는 일반적으로 가요성 유리 리본의 가공에 더 구체적으로 예컨대 가요성 유리 리본을 다수개의 가요성 유리 리본으로 및/또는 개별의 가요성 유리 시트로 절단하는 것에 관한 것이다. 여기에서 사용되는 것과 같이, 용어 "리본"은 예컨대 롤 또는 형성 공정으로부터 연속적으로 급송되는 시트 또는 웨브 등의 임의의 길이의 가요성 유리를 말할 수 있다. 가요성 유리 리본의 분리는 레이저 빔 근처의 가요성 유리 리본 내에 유동성 국부 기계 변형부 예컨대 오목부 또는 딤플을 형성하는 데 사용되는 고압 스트림의 가스에 의해 보조되는 레이저 빔을 사용하여 성취된다. 국부 기계 변형부는 가요성 유리 리본의 광폭 표면에 직각인 가요성 유리 리본의 두께를 통해 크랙을 전파하는 데 사용될 수 있는 가요성 유리 리본 내에 장력장을 생성한다.
도 1을 참조하면, 가요성 유리 리본(10)이 유리 가공 장치(12)를 통해 반송되는 것으로 도시되어 있고, 그 일부만이 도 1에 의해 도시되어 있다. 가요성 유리 리본(10)은 유리 리본 공급원(14)으로부터 유리 가공 장치(12)를 통해 연속 방식으로 반송될 수 있다. 가요성 유리 리본(10)은 가요성 유리 리본(10)의 길이를 따라 연장되는 한 쌍의 대향된 제1 및 제2 모서리(16, 18) 그리고 제1 및 제2 모서리(16, 18) 사이에서 연장되는 중심 부분(20)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 모서리(16, 18)는 접촉으로부터 제1 및 제2 모서리(16, 18)를 보호 및 차폐하는 데 사용되는 접착 테이프(25)로 덮일 수 있다. 테이프(25)는 가요성 유리 리본(10)이 장치(12)를 통해 이동되는 동안에 제1 및 제2 모서리(16, 18)의 한쪽 또는 양쪽 모두에 가해질 수 있다. 다른 실시예에서, 접착 테이프(25)가 제1 및 제2 모서리(16, 18)를 덮는 데 사용되지 않을 수 있다. 제1 광폭 표면(22) 그리고 대향된 제2 광폭 표면(24)이 또한 제1 및 제2 모서리(16, 18) 사이에서 연장되고, 그에 의해 중심 부분(20)의 일부를 형성한다.
가요성 유리 리본(10)이 도 3에 부분적으로 도시되어 있는 다운 드로잉 용융 공정을 사용하여 형성되는 실시예에서, 제1 및 제2 모서리(16, 18)는 중심 부분(20) 내의 두께 T2보다 큰 두께 T1을 갖는 비드(26, 28)를 포함할 수 있다. 중심 부분(20)은 예컨대 약 0.01-0.05 ㎜, 약 0.05-0.1 ㎜, 약 0.1-0.15 ㎜ 및 약 0.15-0.3 ㎜, 0.3, 0.29, 0.28, 0.27, 0.26, 0.25, 0.24, 0.23, 0.22, 0.21, 0.2, 0.19, 0.18, 0.17, 0.16, 0.15, 0.14, 0.13, 0.12, 0.11, 0.1, 0.09, 0.08, 0.07, 0.06 또는 0.05 ㎜의 두께를 포함하지만 이들에 제한되지 않는 약 0.3 ㎜ 이하의 두께 T2를 갖는 "초박형"일 수 있지만, 다른 두께를 갖는 가요성 유리 리본(10)이 다른 예에서 형성될 수 있다.
가요성 유리 리본(10)은 컨베이어 시스템(30)을 사용하여 장치(12)를 통해 반송된다. 측방 안내부(32, 34)가 가요성 유리 리본(10)의 기계 또는 진행 방향(36)에 대해 정확한 측방 위치에 가요성 유리 리본(10)을 배향하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 개략적으로 도시된 것과 같이, 측방 안내부(32, 34)는 제1 및 제2 모서리(16, 18)와 결합되는 롤러(38)를 포함할 수 있다. 대향력(40, 42)이 진행 방향(36)으로 요구된 측방 배향으로 가요성 유리 리본(10)을 이동시켜 정렬하는 것을 돕는 측방 안내부(32, 34)를 사용하여 제1 및 제2 모서리(16, 18)에 인가될 수 있다.
추가로 도시된 것과 같이, 측방 안내부(32, 34)는 가요성 유리 리본(10)의 중심 부분(20)과 결합되지 않으면서 테이프(25) 상에서 제1 및 제2 모서리(16, 18)와 결합될 수 있다. 이와 같이, 가요성 유리 리본(10)의 중심 부분(20)의 대향된 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)의 청정 또는 품질 표면은 바람직하지 않은 스크라이빙, 스크래칭 또는 측방 안내부(32, 34)가 중심 부분(20)의 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24) 중 어느 한쪽과 결합되면 일어날 수 있었던 다른 표면 오염을 피하면서 유지될 수 있다. 더욱이, 측방 안내부(32, 34)는 가요성 유리 리본(10)의 진행 방향(36)에 횡단되는 축(46)에 대해 벤딩되는 동안에 가요성 유리 리본(10)과 결합될 수 있다. 가요성 유리 리본(10)을 벤딩하는 것은 벤딩 전체에 걸쳐 유리 리본(10)의 강성을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 측방 안내부(32, 34)는 벤딩된 그리고 실질적으로 평면형의 상태에서 유리 리본(10)과 결합될 수 있다. 측방 안내부(32, 34)에 의해 인가되는 힘(40, 42)은 벤딩된 상태에 있을 때에 가요성 유리 리본(10)과 측방으로 정렬될 때에 유리 리본 프로파일의 안정성을 파괴 또는 그렇지 않으면 교란할 가능성이 낮다.
장치(12)는 축(46)으로부터 하류에 절단 영역(50)을 추가로 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 장치(12)는 절단 영역(50) 내에서 가요성 유리 리본(10)을 벤딩하여 벤딩된 배향을 갖는 벤딩된 표적 세그먼트(54)에 제공하도록 구성되는 절단 지지 부재(52)를 포함할 수 있다. 절단 영역(50) 내에서 표적 세그먼트(54)를 벤딩하는 것은 절단 절차 중에 가요성 유리 리본(10)을 안정화하는 것을 도울 수 있다. 이러한 안정화는 가요성 유리 리본(10)을 절단하는 절차 중에 가요성 유리 리본 프로파일을 파괴 또는 교란하는 것을 억제하는 것을 도울 수 있다. 다른 실시예에서, 절단 지지 부재(52)는 가요성 유리 리본(10)을 벤딩하지 않을 수 있고, 그 대신에 실질적으로 평면형의 배향으로 가요성 유리 리본(10)을 제공 및 지지한다.
절단 지지 부재(52)는 가요성 유리 리본(10)의 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)과 접촉되지 않으면서 유리 리본(10)을 지지하도록 설계되는 비접촉 절단 지지 부재(52)를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 2를 참조하면, 비접촉 절단 지지 부재(52)는 가요성 유리 리본(10)과 절단 지지 부재(52) 사이의 공간에 공기의 쿠션을 제공하여 가요성 유리 리본(10)의 중심 부분(20)이 절단 지지 부재(52)와 접촉되는 것을 방지하도록 구성되는 1개 이상의 곡면형 공기 바(air bar)를 포함할 수 있다. 공간은 또한 아래에서 더 상세하게 설명되는 것과 같이 절단 작업 중에 가요성 유리 리본(10) 내에서의 딤플 또는 국부 오목부의 형성을 용이하게 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 절단 지지 부재(52)에는 양압 포트(64)를 제공하고 그에 의해 공기 스트림(62)이 양압 포트(64)를 통해 벤딩된 표적 세그먼트(54)를 향해 가압되어 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 비접촉 지지부를 위한 공기 쿠션(66)을 생성할 수 있도록 구성되는 복수개의 통로(58)가 제공될 수 있다. 선택 사항으로, 복수개의 통로(58)는 공기 스트림(78)이 벤딩된 표적 세그먼트(54)로부터 멀어지게 견인되어 양압 포트(64)에 의해 생성된 공기 쿠션(66)으로부터의 힘에 부분적으로 대응할 수 있도록 된 음압 포트(68)를 포함할 수 있다. 양압 및 음압 포트의 조합이 절단 절차 전체에 걸쳐 벤딩된 표적 세그먼트(54)를 안정화하는 것을 도울 수 있다. 실제로, 양압 포트(64)는 가요성 유리 리본(10)의 중심 부분(20)과 절단 지지 부재(52) 사이의 요구된 공기 쿠션(66) 높이를 유지하는 것을 도울 수 있다. 동시에, 음압 포트(68)는 진행 방향(36)으로 절단 지지 부재(52) 위에서 횡단될 때에 가요성 유리 리본(10)이 요동되는 것을 방지하거나 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 일부가 표적 세그먼트(54)의 다른 부분으로부터 부유되는 것을 방지하도록 절단 지지 부재(52)를 향해 가요성 유리 리본(10)을 견인하는 것을 도울 수 있다.
절단 영역(50) 내에 벤딩된 표적 세그먼트(54)를 제공하는 것은 또한 절단 영역(50) 전체에 걸쳐 가요성 유리 리본(10)의 강성을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 도 1에 도시된 것과 같이, 선택 사항의 측방 안내부(70, 72)는 가요성 유리 리본(10)이 절단 영역(50) 내에서 절단 지지 부재(52) 위로 진행되는 동안에 벤딩된 상태에서 가요성 유리 리본(10)과 결합될 수 있다. 측방 안내부(70, 72)에 의해 인가되는 힘(74, 76)은 그에 따라 가요성 유리 리본(10)이 절단 지지 부재(52) 위로 진행되는 동안에 측방으로 정렬될 때에 유리 리본 프로파일의 안정성을 파괴 또는 그렇지 않으면 교란할 가능성이 낮다. 선택 사항의 측방 안내부(70, 72)는 그에 따라 가요성 유리 리본(10)의 진행 방향(36)에 횡단되는 축(46)의 방향을 따라 적절한 측방 배향으로 벤딩된 표적 세그먼트(54)를 미세 조정하도록 제공될 수 있다.
위에서 설명된 것과 같이, 절단 영역(50) 내에 벤딩된 배향으로 벤딩된 표적 세그먼트(54)를 제공하는 것은 절단 절차 중에 가요성 유리 리본(10)을 안정화하는 것을 도울 수 있다. 이러한 안정화는 제1 및 제2 모서리(16, 18) 중 적어도 하나를 분리하는 절차 중에 유리 리본 프로파일을 파괴 또는 교란하는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다. 더욱이, 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 벤딩된 배향은 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 측방 배향의 선택 사항의 미세 조정을 가능케 하도록 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 강성을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 가요성 유리 리본(10)은 제1 및 제2 모서리(16, 18) 중 적어도 하나를 분리하는 절차 중에 중심 부분(20)의 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)과 접촉되지 않으면서 효과적으로 안정화되고 적절하게 측방으로 배향될 수 있다.
가요성 유리 리본(10)의 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 안정화 및 강성 증가는 축(46)의 방향을 따른 상향 볼록 표면 및/또는 상향 오목 표면을 포함하도록 표적 세그먼트(54)를 벤딩함으로써 성취될 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 것과 같이, 벤딩된 표적 세그먼트(54)는 상향 볼록 표면(80)을 갖는 벤딩된 배향을 포함한다. 본 발명의 예는 도시된 공기 바 등의 절단 지지 부재(52)의 상향 볼록 지지 표면(82)으로써 벤딩된 표적 세그먼트(54)를 지지하는 것을 포함할 수 있다. 상향 볼록 지지 표면(82)을 갖는 절단 지지 부재(52)를 제공하는 것도 마찬가지로 도시된 벤딩된 배향을 성취하도록 절단 영역(50) 내에서 가요성 유리 리본(10)을 벤딩할 수 있다.
장치(12)는 가요성 유리 리본(10)의 부분(101, 103)을 서로로부터 절단하도록 구성되는 가요성 유리 절단 장치(100)를 추가로 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 도 3에 도시된 것과 같이, 유리 절단 장치(100)는 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 일부를 (예컨대, 상향 표면으로부터) 조사하고 그에 따라 가열하는 선택 사항의 광학 분배 장치(102)를 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 광학 분배 장치(102)는 도시된 레이저(104) 등의 절단 장치를 포함할 수 있지만 다른 복사 광원이 추가의 예에서 제공될 수 있다. 광학 분배 장치(102)는 원편광기(106), 빔 확대기(108) 및 빔 성형 장치(110)를 추가로 포함할 수 있다.
광학 분배 장치(102)는 미러(114, 116, 118) 등의 복사 광원[예컨대, 레이저(104)]로부터 복사 빔[예컨대, 레이저 빔(112)]을 재유도하는 광학 요소를 추가로 포함할 수 있다. 복사 광원은 빔이 가요성 유리 리본(10) 상에 입사되는 위치에서 가요성 유리 리본(10)을 가열하는 데 적절한 파장 및 출력을 갖는 레이저 빔을 방출하도록 구성되는 도시된 레이저(104)를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 레이저(104)는 CO2 레이저를 포함할 수 있지만 다른 레이저 타입이 추가의 예에서 사용될 수 있다.
레이저(104)는 초기에 실질적으로 원형의 단면을 갖는 레이저 빔(112)을 방출하도록 구성될 수 있다. 광학 분배 장치(102)는 레이저 빔(112)을 변형하여 빔(112)이 유리 리본(10) 상에 입사될 때에 상당히 긴 형상을 갖도록 동작 가능하다. 도 1에 도시된 것과 같이, 긴 형상은 도시된 타원형 풋프린트(footprint)를 포함할 수 있는 긴 복사 영역(120)을 생성할 수 있지만 다른 구성이 추가의 예에서 제공될 수 있다. 타원형 풋프린트는 벤딩된 표적 세그먼트의 상향 볼록 표면 상에 위치될 수 있다.
타원형 풋프린트의 경계는 빔 강도가 그 피크 수치의 1/e2까지 감소된 지점으로서 결정될 수 있다. 레이저 빔(112)은 원편광기(106)를 통과하고, 그 다음에 빔 확대기(108)를 통과함으로써 확대된다. 확대된 레이저 빔(112)은 그 다음에 빔 성형 장치(110)를 통과하여 벤딩된 표적 세그먼트(54)의 표면 상에 타원형 풋프린트를 생성하는 빔을 형성한다. 빔 성형 장치(110)는 예컨대 1개 이상의 원통형 렌즈를 포함할 수 있다. 그러나, 벤딩된 표적 세그먼트(54) 상에 타원형 풋프린트를 생성하도록 레이저(104)에 의해 방출된 빔을 성형할 수 있는 임의의 광학 요소가 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
타원형 풋프린트는 단축보다 실질적으로 긴 장축을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 예컨대, 장축은 단축보다 적어도 약 10배 길다. 그러나, 긴 복사 영역의 길이 및 폭은 요구된 분리 속도, 요구된 초기 크랙 크기, 유리 리본의 두께, 레이저 출력 등에 의존하고, 복사 영역의 길이 및 폭은 필요에 따라 변화될 수 있다.
도 1 및 3에 추가로 도시된 것과 같이, 예시의 유리 절단 장치(100)는 결함 개시 장치(122)를 또한 포함할 수 있다. 결함 개시 장치(122)는 요구된 절단선의 출발부에서 또는 그 근처에서 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)의 한쪽 또는 양쪽 모두 상에 결함을 개시 또는 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 연속 개시 결함(124)(예컨대, 가요성 유리 기판의 길이 또는 폭의 전체 또는 단지 일부에 횡단되는 스크라이브 라인)이 형성될 수 있거나, 1개 이상의 제한된 길이의 개별의 개시 결함이 형성될 수 있고 여기에서 단지 1개 이상의 부분 예컨대 가요성 유리 기판(10)의 모서리로부터 이격되는 모서리(예컨대, 선행 모서리) 및/또는 위치(들)가 스크라이빙 또는 니킹된다(nicked). 일부 경우에, 연속 개시 결함(124)은 결함을 전파하는 데 필요한 인장 응력이 단지 개별의 결함의 사용에 비해 더 낮을 수 있기 때문에 요구될 수 있다. 일부 실시예에서, 개시 결함은 단지 가요성 유리의 분리가 시작될 때까지 연속적일 수 있다. 다양한 방법 및 도구가 개시 결함을 형성하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 스크라이빙 휠, 접촉 핀 또는 예컨대 SiC, 다이아몬드 등으로 제조되는 경질 접촉 팁을 갖는 다른 기계 장치가 가요성 유리 리본(10)의 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)의 한쪽 또는 양쪽 모두 상에 스크라이브 라인 등의 결함을 형성하는 데 사용될 수 있다. 가요성 유리 기판(10)의 전체 두께가 최대 300 ㎛일 수 있기 때문에, 일부 경우에, 가요성 유리 기판(10)의 두께의 적어도 일부를 통한 연속 개시 결함이 스크라이빙 공정에서 비교적 용이하게 그리고 편리하게 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 개시 결함은 레이저에 의해 예컨대 삭마, 용융 또는 열 충격에 의해 생성될 수 있다.
유리 절단 장치(100)는 가압 가스 분배 장치(126)를 추가로 포함한다. 도 4는 압축기 또는 노즐(130)에 유체 연결되는 다른 가압 가스 공급원(128)을 포함하는 가스 분배 장치(126)의 세부도를 도시하고 있다. 노즐(130)은 개시 결함(124)이 형성되고 가요성 유리 리본(10)이 노즐(130)에 도달되기 전에 가열되도록 결함 개시 장치(122) 및 레이저(104)에 대해 하류 위치에 위치될 수 있다.
위에서 지적된 것과 같이, 비접촉 절단 지지 부재(52)는 공기 쿠션(66)을 사용하여 가요성 유리 리본(10)의 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)과 접촉되지 않으면서 유리 리본(10)을 지지할 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 유리 리본(10)의 제2 광폭 표면(24)은 비접촉 절단 지지 부재(52)로부터 적어도 약 0.3 ㎜의 높이 G에서 예컨대 약 0.3 ㎜ 내지 약 1.5 ㎜ 또는 약 0.7 ㎜ 내지 약 1.1 ㎜의 범위 내에서 유지될 수 있다. 노즐(130) 아래에서 높이 G를 유지하는 것은 가요성 유리 리본(10) 내에서의 딤플 또는 국부 오목부(132)의 형성을 가능케 한다.
도 5를 또한 참조하면, 개시 결함(124)은 레이저 빔(112)에 도달되기 전에 리본의 길이 방향 축의 방향으로 그리고 가요성 유리 리본(10)의 제1 광폭 표면(22) 상에서 연장되는 연속 스크라이브 라인으로서 형성된다. 관찰될 수 있는 것과 같이, 레이저 빔(112)은 약간 긴 형상일 수 있고, 그에 의해 리본의 길이 방향으로 연장되는 장축 그리고 리본의 폭을 횡단하는 방향으로 연장되는 단축을 갖는다. 레이저 빔(112)은 초기 온도로부터 더 높은 온도까지 국부적으로 가요성 유리 기판(10)을 가열하는 데 사용된다. 가요성 유리 기판의 초기 온도는 가요성 유리 리본(10)에 적용되는 특정한 공정에 의존할 수 있다. 예컨대, 가요성 유리 리본이 용융 다운-드로잉 또는 슬롯 다운-드로잉 공정의 견인부의 저부에 형성되거나 가요성 유리 리본이 용융욕(bath) 직후에 플로트 공정으로부터 형성되는 경우에, 가요성 유리 리본(10)의 초기 온도는 약 400℃ 정도로 비교적 높을 수 있다. 가요성 유리 기판(10)에 대한 더 낮은 초기 온도가 예컨대 약 300℃ 이하, 약 200℃ 이하, 약 100℃ 이하, 약 50℃ 이하, 약 30℃ 이하 또는 약 15℃ 내지 약 30℃가 레이저 빔(112)으로써의 가열 전에 바람직할 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 유리 리본(10)은 초기 온도로부터 적어도 약 100℃, 적어도 약 200℃, 적어도 약 300℃ 또는 적어도 약 400℃만큼 개시 결함(124)에서 국부적으로 가열될 수 있다.
노즐(130)(도 4)은 가요성 유리 리본(10)의 제1 표면(22) 상으로 가압 가스(예컨대, 공기)를 유도하고, 이것은 표면 냉각 그리고 국부 오목부(132)의 형성을 제공할 수 있고, 이들의 양쪽 모두는 가요성 유리 리본(10) 내에 인장 응력을 도입하는 데 사용될 수 있고, 여기에서 인장 응력은 가요성 유리 리본(10)이 그에 대해 이동되면서 노즐(130) 옆으로 진행되는 동안에 개시 결함(124)에 존재할 수 있다. 노즐(130)은 가압 가스의 적어도 일부가 노즐(130)의 중심 축 C로부터 외향으로 멀어지게(화살표 140 및 142 참조) 유도되는 발산형 유동-타입 노즐일 수 있다. 도 6을 간략하게 참조하면, 노즐(130)은 환형 공기 유동 통로(144) 그리고 그를 통해 연장되는 중실 코어(146)를 포함할 수 있다. 이러한 배열은 도 4에 의해 도시된 발산형 공기 유동 패턴 그리고 도 5의 원형 국부 오목부(132)를 제공할 수 있다. 개시 결함(124)에서 가요성 유리 리본(10) 내에 국부 오목부(132)를 형성하기 위한 가압 가스의 스트림(150)의 사용은 하류 취급 진동에 덜 민감한 가요성 유리 리본(10) 내의 안정된 유도 절단부를 생성할 수 있다. 가압 가스의 스트림(150)은 냉각에 의해 그리고 가요성 유리 리본(10)의 제1 및 제2 광폭 표면(22, 24)을 팽창시킴으로써 인장 응력을 생성한다. 이들 표면 인장 응력은 비교적 낮은 열 팽창 유리에 대해서도 크랙 전파를 용이하게 한다. 이론에 의해 구속되고 싶지 않지만, 오목부는 심지어 가요성 유리 리본의 표면이 오목부(도 4에 도시된 것과 같은 상부측)를 나타내는 측면 상에서 그리고 또한 가요성 유리 리본의 표면이 볼록부를 나타내는 측면 상에서 가요성 유리 리본 내에 멤브레인 응력을 유발한다.
절단 중에, 노즐(130) 내의 압력이 약 20 psi 내지 약 80 psi 예컨대 약 40 psi 내지 약 65 psi의 압력에서 유지될 수 있다. 노즐(130)은 압력 그리고 국부 오목부(132)의 요구 깊이에 의존할 수 있는 높이 H에서 유지될 수 있다. 국부 오목부(132)의 깊이 D는 비접촉 절단 지지 부재(52)로부터의 공기 유동에 의해 상쇄되는 노즐(130) 내의 압력에 의해 제어될 수 있다. 국부 오목부(132)는 가요성 유리 기판(10)이 노즐(130) 옆으로 이동되는 동안에 정지 상태, 부유 상태 또는 가요성 유리 기판(10)의 길이를 따라 진행되는 상태로 남아 있다. 일부 실시예에서, 국부 오목부(132)의 깊이 D는 약 0.1 ㎜ 내지 약 1 ㎜일 수 있다. 국부 오목부(132)의 깊이 D는 노즐(130) 내의 압력, 국부 오목부(132)의 폭 또는 직경(예컨대, 약 3 ㎜ 내지 약 25 ㎜) 그리고 비접촉 절단 지지 부재(52) 내의 압력을 변화시키거나 제어함으로써 제어될 수 있다. 관찰될 수 있는 것과 같이, 국부 오목부(132)는 레이저 빔(112)의 적어도 일부와 교차될 수 있다. 다른 실시예에서, 국부 오목부(132)가 하류에 위치될 수 있거나 국부 오목부(132)의 적어도 일부가 레이저 빔(112)의 하류에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 절단 공정이 개시 결함(124)의 초기 생성에 의해 개시될 때에, 노즐(130) 내의 압력이 개시 지점에서의 가요성 유리 리본(10) 상의 측방 크래킹의 가능성을 최소화하도록 0 psi로 설정될 수 있다. 개시 결함(124)이 생성되고 레이저 빔(112)을 사용한 가열이 시작된 후에, 노즐(130) 내의 압력이 국부 오목부(132)를 생성하도록 증가될 수 있다.
도 7-11은 가요성 유리 리본(10)을 절단하는 다양한 절단 공정을 도시하고 있다. 도 7을 우선 참조하면, 모서리 비드(154, 156) 제거 공정이 도시되어 있고 여기에서 개시 결함(124)을 형성하는 결함 개시 장치(122), 레이저 빔(112) 및 국부 오목부(132)를 포함하는 유리 절단 장치(100)가 가요성 유리 리본(10)의 중심 영역(166)으로부터 비드(154, 156)를 포함하는 가요성 유리 리본(10)의 모서리 영역(164, 168)을 절단하는 데 사용된다. 도 8을 참조하면, 대칭 유리 절단 공정이 도시되어 있고 여기에서 개시 결함(124)을 형성하는 결함 개시 장치(122), 레이저 빔(112) 및 국부 오목부(132)를 포함하는 유리 절단 장치(100)가 가요성 유리 리본(10)을 다수개의 가요성 유리 웨브(165, 167, 169)로 슬리팅하는 데 사용된다. 도 9는 유리 절단 공정을 도시하고 있고 여기에서 개시 결함(124)을 형성하는 결함 개시 장치(122), 레이저 빔(112) 및 국부 오목부(132)를 포함하는 유리 절단 장치(100)가 가요성 유리 리본(10)을 2개의 동일 또는 비동일 폭의 가요성 유리 웨브(170, 172)로 분할하는 데 사용된다. 도 10을 참조하면, 또 다른 유리 절단 공정이 도시되어 있고 여기에서 개시 결함(124)을 형성하는 결함 개시 장치(122), 레이저 빔(112) 및 국부 오목부(132)의 다수개의 세트가 가요성 유리 리본(10)을 다수개(2개 초과)의 동일 또는 비동일 폭의 가요성 유리 웨브(174, 176, 178, 180)로 절단하는 데 동시에 사용된다. 도 11을 참조하면, 유리 절단 공정이 도시되어 있고 여기에서 개시 결함(124)을 형성하는 결함 개시 장치(122), 레이저 빔(112) 및 국부 오목부(132)를 포함하는 유리 절단 장치(100)가 가요성 유리 리본(10)으로부터의 개별의 가요성 유리 섹션(182)을 절단하는 데 사용된다.
위에서-설명된 유리 절단 장치 및 방법은 레이저-기반 유리 절단 방법을 제공하고, 이것은 가요성 유리 내에 응력 집중부를 생성하도록 레이저 빔과 함께 가요성 유리 리본의 기계 변형부의 효과를 사용하고, 여기에서 응력 집중부는 가요성 유리 내에 생성되는 개시 결함을 전파하여 크랙을 형성하고 크랙은 그 다음에 요구 절단선을 따라 전파되어 가요성 유리의 일부를 분리한다. 크랙의 전파는 레이저 가열 그리고 공기 압력에 의해 생성되는 후속의 장력에 의해 제공될 수 있고 그에 의해 가요성 유리 기판 내의 정상 상태의 둥근형 장력장을 가능케 한다. 이러한 배열은 가요성 유리 리본의 모서리의 평면 변형 없이 그리고 어레스트 마크(arrest mark) 없이 일정한 속도로의 일관된 연속 전파를 제공할 수 있고, 가요성 유리 리본의 광폭 표면에 직각인 유리 두께(직사각형 모서리 형상)를 통한 크랙의 전파를 제공할 수 있다. 진동 격리부가 절단 영역 외부측에서 기인되는 외부 인자로부터 크랙 전파 영역을 보호하고 또한 가요성 유리 리본 내의 내부 응력의 부정적인 영향을 완화하도록 제공될 수 있다. 위에서-설명된 공정은 상이한 유리 두께에 대해 안정성을 제공할 수 있다. 절단 공정은 레이저 가열 후에 급랭을 위한 물 또는 공기-물 미스트의 사용을 피할 수 있고, 이것은 가요성 유리 리본의 긴 길이에 걸친 그리고 긴 시간에 걸친 모서리의 파형부 감소, 트위스트 해클의 최소화 그리고 일관된 모서리 프로파일(직사각형)의 관점에서 개선된 모서리 품질을 제공할 수 있다. 물 또는 공기-물 미스트 냉각을 피할 수 있는 능력은 또한 더 청정한 유리 표면으로 이어진다. 상기 방법은 1개, 2개 또는 다수개의 빔을 갖는 상이한 절단 구성에 그리고 또한 개별의 유리 부품 절단에 적용 가능할 수 있다.
이전에 상술된 설명에서, 제한이 아닌 설명의 목적을 위해, 특정한 세부 사항을 개시하는 예시 실시예는 본 발명의 다양한 원리의 철저한 이해를 제공하도록 기재되어 있다. 그러나, 본 발명은 여기에 개시된 특정한 세부 사항으로부터 벗어나는 다른 실시예에서 실시될 수 있다는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 더욱이, 주지된 장치, 방법 및 재료의 설명이 본 발명의 다양한 원리의 설명을 모호하게 하지 않도록 생략될 수 있다. 마지막으로, 적용 가능한 경우에, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
예컨대, 오목부가 국부 기계 변형부로서 위에서 설명되었지만, 상승 영역이 그 대신에 [예컨대, 도면에 도시된 방향으로서 표면(22)으로부터 외향으로 및 상향으로 연장되는 돔의 형상으로] 사용될 수 있다. 또한, 노즐 및 레이저 빔이 유리의 동일한 표면 상에 작용하는 것으로서 설명되었지만, 이들은 그 대신에 유리의 대향 표면 상에 작용할 수 있고, 동일한 응력-유도 효과가 성취될 수 있다. 나아가, 국부 기계 변형부가 원형으로서 도시되어 있지만, 더 일반적으로, 타원 형상이 사용될 수 있다. (가스 압력 노즐 이외의) 다른 장치가 가요성 유리 내에 국부 변형부를 형성하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 롤러 또는 가요성 유리와 접촉되는 다른 장치가 사용될 수 있다.
범위는 여기에서 "약" 하나의 특정한 수치로부터 및/또는 "약" 또 다른 특정한 수치까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때에, 또 다른 실시예는 하나의 특정한 수치로부터 및/또는 다른 특정한 수치까지를 포함한다. 마찬가지로, 수치가 선행사 "약"의 사용에 의해 근사치로서 표현될 때에, 특정한 수치가 또 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 범위의 각각의 종점은 다른 종점과 관련하여 그리고 다른 종점과 독립적으로 양쪽 모두의 측면에서 유효하다는 것이 추가로 이해될 것이다.
여기에서 사용된 것과 같은 방향과 관련된 용어(up, down, right, left, front, back, top, bottom)는 단지 도시된 것과 같은 도면을 참조하여 수행되고, 절대 방위를 의미하도록 의도되지 않는다.
그렇지 않은 것으로 명시적으로 언급되지 않으면, 여기에서 기재된 임의의 방법은 그 단계가 특정한 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로서 해석되도록 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 그 단계에 의해 후속될 순서를 실제로 인용하지 않거나 단계가 특정한 순서로 제한되어야 하는 것으로 특허청구범위 또는 설명 내에 그렇지 않은 것으로 구체적으로 언급되지 않은 경우에, 임의의 관점에서 순서가 추론되도록 의도되지 않는다. 이것은 단계 또는 동작 흐름의 배열에 대한 논리의 문제; 문법 구성 또는 구두점으로부터 유도되는 명백한 의미; 명세서 내에 설명되는 실시예의 개수 또는 타입을 포함하는 해석을 위한 임의의 있을 수 있는 비명시적인 기준에 대해 유효하다.
여기에서 사용된 것과 같이, 단수 형태의 관사("a", "an" 및 "the")는 문맥이 그렇지 않은 것으로 명확하게 지시하지 않으면 복수의 지시 대상을 포함한다. 이와 같이, 예컨대, "구성 요소"에 대한 인용은 문맥이 그렇지 않은 것으로 명확하게 지시하지 않으면 2개 이상의 이러한 구성 요소를 갖는 태양을 포함한다.
본 발명의 위에서-설명된 실시예 특히 임의의 "양호한" 실시예는 단지 본 발명의 다양한 원리의 명확한 이해를 위해 기재된 실시예의 있을 수 있는 예라는 것이 강조되어야 한다. 많은 변화 및 변형이 본 발명의 사상 및 다양한 원리로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 본 발명의 위에서-설명된 실시예에 대해 수행될 수 있다. 모든 이러한 변형 및 변화는 여기에서 본 발명 및 다음의 특허청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 가요성 유리 리본을 절단하는 방법에 있어서,
    레이저를 포함하는 가요성 유리 절단 장치를 향하여 진행 방향을 따라 가요성 유리 리본을 반송하는 단계로서, 가요성 유리 리본은 가요성 유리 리본의 제1 모서리와 대향된 제2 모서리 사이에서 연장되는 제1 광폭 표면 및 대향된 제2 광폭 표면을 포함하는, 단계와;
    레이저로부터 가요성 유리 리본의 영역 상으로 레이저 빔을 유도하는 단계와;
    레이저 빔을 사용하여 가요성 유리 리본을 통해 크랙을 형성하는 단계와;
    가요성 유리 리본이 진행 방향을 따라 반송되는 동안에, 가요성 유리 리본 내에서 레이저 빔 및 국부 기계 변형부를 사용하여 가요성 유리 리본을 따라 크랙을 전파하는 단계를 포함하고,
    국부 기계 변형부는 가요성 유리 리본 상으로 가압 가스를 유도함으로써 형성되고, 국부 기계 변형부는 가요성 유리 리본이 반송될 때 정지 상태로 남아 있는 국부 오목부를 포함하는, 가요성 유리 리본 절단 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 모서리와 제2 모서리 사이에서 가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 가요성 유리 리본 절단 방법.
  3. 제2항에 있어서, 국부 기계 변형부는 개시 결함의 위치에서 가요성 유리 리본 내에 형성되는, 가요성 유리 리본 절단 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성한 후에 가압 가스의 압력을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는, 가요성 유리 리본 절단 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    국부 오목부가 0.1 ㎜ 내지 1 ㎜의 깊이를 갖고, 또한 국부 오목부가 3 ㎜ 내지 25 ㎜의 폭을 갖는, 가요성 유리 리본 절단 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 국부 기계 변형부는 레이저 빔이 유도되는 영역 내에 적어도 부분적으로 형성되는, 가요성 유리 리본 절단 방법.
  7. 가요성 유리 리본을 절단하는 유리 절단 장치에 있어서,
    가요성 유리 리본이 유리 절단 장치를 통해 진행 방향으로 반송될 수 있는 반송 경로와;
    가요성 유리 리본 내에 개시 결함을 형성하도록 배열 및 구성되는 결함 개시 장치와;
    가요성 유리 리본의 영역을 가열하기 위해, 가요성 유리 리본 상으로 복사 빔을 유도하도록 배열 및 구성되는 광학 분배 장치(optical delivery apparatus)와;
    가요성 유리 리본 상으로 가압 가스를 유도함으로써 결함 개시 장치를 사용하여 형성되는 개시 결함의 위치에서 가요성 유리 리본 내에 국부 오목부를 포함하는 국부 기계 변형부를 형성하도록 배열 및 구성되는 가압 가스 분배 장치(pressurized gas delivery device)를 포함하고,
    국부 오목부는 가요성 유리 리본이 진행 방향으로 반송될 때 정지 상태로 남아 있는, 유리 절단 장치.
  8. 제7항에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 복사 빔이 유도되는 영역 내에 적어도 부분적으로 국부 오목부를 형성하도록 배열되는, 유리 절단 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 발산형 가스 유동을 제공하는 노즐을 포함하는, 유리 절단 장치.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 가압 가스 분배 장치는 0.1 ㎜ 내지 1 ㎜의 깊이 및 3 ㎜ 내지 25 ㎜의 폭을 갖는 국부 오목부를 형성하도록 배열 및 구성되는, 유리 절단 장치.
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