KR20090129440A - 열 에지 마감처리 - Google Patents

Abstract

유리 시트의 적어도 하나의 절단 에지를 예비 가열하는 단계, 상기 유리를 계속 가열하는 동안에 상기 유리 시트에 대한 평면 내 및 상기 에지에 대하여 직교 위치로부터 단일 전 연속 반경으로 상기 에지를 레이저 마감처리 하는 단계, 및 상기 에지의 레이저/열 처리로부터 잔류 응력을 감소시키도록 에지에 대하여 국부적으로 어닐링하는 단계를 포함하는 열 에지 마감처리 공정이 개시된다. 본 공정에 의하면, 에지 응력이 상당히 감소되어, 처리된 에지를 따라 첫 1mm 내에서 3000 psi 이하, 더 바람직하게는 2500 psi 이하, 1000 psi 정도로 낮게 측정된다.

유리 시트, 에지, 마감처리, 레이저, 잔류 응력

Description

열 에지 마감처리{THERMAL EDGE FINISHING}

본 출원은 열 에지 마감처리 및 유리 시트의 어닐링에 관한 것이며, 보다 상세하게는 유리 시트의 에지에 대한 레이저 마감처리 및 상기 에지를 따라 잔류 인장 응력을 감소시키는 연속적 어닐링으로 하여금 다운스트림의 결함 및 품질 우려를 감소시키는 것에 관련한다.

유리 시트에 대한 기계적 분리 및 마감처리로 알려진 하나의 방법은 스코어 휠에 의한 기계적 스코어링과 같은 절단 공정, 및 유리 시트의 굽힘을 통한 크랙 전파(propagation)를 통한 분리, 및 연삭(grinding)와 같은 에지 마감처리를 수반한다. 기계적인 에지 마감처리는 일반적으로 습식 공정으로 수행된다. 기계적 스코어링, 분리, 및 에지 마감 처리는 유리 시트의 표면에 결착한 유리 칩을 생성한다. 유리 시트는 그 다음 유리 시트 표면의 유리 칩 오염물을 제거하기 위해 세척된다. 상기 스코어, 파단 및 에지 마감 처리공정 후에 유리 시트를 세척할 이러한 필요성은 제조 공정의 단가를 추가시키므로, 따라서 오염의 원인, 즉 기계적 스코어, 파단 및 에지 마감 처리공정을 제거시키는 것이 바람직하다.

기계적 에지 마감처리는 일반적으로 연삭과 연마(polishing) 단계를 포함하 는데, 이는 또한 부표면(subsurface) 결함을 유리시트의 에지로 도입시킨다. 에지상에서 치유되지 않은 크랙을 포함하는 부표면 손상은 유리의 에지 강도를 낮추는 약점을 초래하게 된다. 유리 시트의 파단은 일반적으로 유리의 에지상의 결함으로부터 유래하여, 에지가 더 강할 수록(즉, 결함이 더 적을수록), 유리시트가 취급 및 처리 중에 파손될 가능성은 낮아진다. 에지 강도는 Weibull 분포를 이용하여 측정된 통계학적 양이며, 시트의 파단 가능성은 시트 크기가 증가함에 따라 증가한다. 따라서 매우 큰 시트(예를 들어, 약 1m, 1.5m 또는 2 m 보다 긴 에지를 가짐)에 대하여 에지 강도를 증가시키는 것( 및 에지를 따라 발생한 결함 및 약점을 감소시키는 것)이 특히 바람직하다.

유리시트를 “클린 절단”하는 방법은 알려져 있는데, 예를 들어 유리 스코어링 또는 분리를 위해 레이저를 이용하거나, 및/또는 유리 절단을 위해 레이저를 사용하는 것이다. 예를 들어, 미국 특허 제6,713,730호; 제6,204,472호; 제6,327,875호; 제6,407,360호; 제6,420,678호; 제6,541,730호; 및 제6,112,967호가 참조될 수 있다. 그러나 열처리 공정(유리 스코어링 또는 유리 절단을 위한 레이저 빔의 사용을 포함)은 유리 내에 높은 잔류 응력을 형성하는데, 이는 유리가 스코어링/분리 중에 변형점 이상에서 국부적으로, 즉, 에지 주변에서 가열되기 때문이다. 이러한 잔류 에지 응력은 이것이 후속하는 취급, 이송 및 사용 중에 판단을 일으킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한 이는 예를 들어 유리를 더 작은 사이즈로 절단하는 것과 같은 다운스트림 공정을 한정하거나 방해할 수 있는데, 이는 잔류응력이 수용할 수 없는 크랙발생이나 치핑(chipping)과 같은 품질 우려를 일으킬 수 있기 때문이다. 복사 히터(Radiant heater)는 국부화된 열처리 (어닐링) 공정을 통하여 잔류 응력을 감소시키기 위해 사용된다. 상기 유리 광학 특성, 적외선 불투과성은 그러나 복사 히터에 의하여 얻어질 수 있는 응력완화(stress relief)를 한정시킨다.

요약하자면, 일반적인 기계적 또는 레이저 스코어링 및 분리 공정에 의하여 얻어지는 유리 시트는 “직각(square)” 및 상대적으로 샤프한 유리 에지를 갖는다(도 1). 상기 “직각”에지는 바람직하지 않으며, 추가적인 마감공정을 필요로 하는데, 샤프한 모서리(각 면의 표면과 에지 표면의 접합선에서 형성됨)는 충격이나 마찰에 의하여 쉽게 손상될 수 있는 고 응력점이기 때문이다. 그러한 에지 손상은 유리가 인장에 놓여졌을 때 유리 시트를 통하여 크랙을 전파시킬 수 있는 결함 및 유리 표면을 오염시킬 수 있는 유리 칩(glass chip)을 형성한다. 에지 손상의 위험을 저감시키기 위한 전통적인 접근방식은 유리 에지를 연삭 휠에 의하여 에지를 빗각을 만들어(beveling) 라운드지게 하는 것이며, 이는 입자를 생성시키고, 유리를 오염시키는 습식공정에 해당한다.

레이저 에지 마감은 청결 공정(clean process)이나, 레이저 마감은 에지에서 높은 잔류 응력을 유발하는 경향이 있으며, 이는 시트의 강도에 역효과를 줄 수 있다. 따라서 레이저 에지 마감이 사용되는 경우 다운스트림 공정에서 품질에 대한 우려가 있게 된다.

따라서 수용할 수 없는 정도의 잔류 인장 응력, 결함 또는 에지에 따라 형성되는 손상을 유도하지 않는 유리에 대한 청결 에지 마감 공정 및 장치에 대한 요구 가 존재하게 된다.

본 발명은 전 및 후 작업 없는 레이저 마감처리에 비하여 에지를 따라 형성된 잔류 인장 응력을 저감시키도록 조합한 전-레이저(pre-laser) 및 후-레이저(post-laser) 작업으로 유리의 절단 에지를 레이저 마감 처리하는 것에 관한 것이다. 본 방법은 크고 작은 사이즈의 유리 시트를 제조하기 위한 연속 및 배치식 공정 모두에 부합하는 반복가능하며 균일한 공정을 제공하며 상기 공정은 실온 또는 상승된 온도에서의 유리시트(예를 들어 로(furnace) 또는 레어(lehr)에서 가열된 시트)에 사용될 수 있다.

본 공정은 청결(clean) 및 건식공정이며, 이는 유리 시트의 표면 보호가 요구되지 않으며 유리 시트의 후속 세정이 요구되지 않는다. 처리된 에지는 평활한 연마 표면을 가지며, 부표면(subsurface) 손상이 실질적으로 없다. 따라서 본 발명에 따라 처리된 유리 시트는 기계적으로 연삭되고 연마된 에지를 갖는 유리 시트에 비하여 충격 손상에 대한 개선된 저항성을 가진다. 나아가, 본 발명에 따라 처리된 유리 시트는 기계적으로 연삭되고 연마된 에지를 갖는 유리 시트보다 연속적인 로딩 하에서 손상(failure)에 대하여 증가된 저항성을 가지며, 실질적으로 파편이나 입자가 존재하지 않는다. 본 공정은 이하에서 논의할 바와 같이 3000psi, 2500 psi 및 1000 psi 만큼 낮은 잔류 인장 응력을 갖는 에지를 달성할 수 있게 한다.

본 발명의 일 구체예에서, 급각(sharp) 코너를 갖는 에지를 구비한 유리시트를 마감처리하기 위한 열 에지 마감처리 방법은 상승된(elevated) 온도로 시트의 적어도 하나의 에지를 가열하는 단계, 상기 상승된 온도에서 레이저 빔으로 상기 적어도 하나의 에지를 라운드 및 마감 처리하도록 열적으로 처리하는 단계, 및 에지 마감처리 중에 생성된 일시적 응력(transient stresses)을 저감시키도록 상기 적어도 하나의 에지를 어닐링하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 구체예에서, 유리시트를 마감처리하기 위한 열 에지 마감처리 방법은 유리시트의 에지를 예비 가열하는 단계, 레이저 장치로 상기 에지를 단일 경로(single pass)내의 비 급각 형(non-sharp shape)으로 레이저 마감 처리하는 단계, 및 상기 에지의 대향면 뿐 아니라 상기 에지에 대하여 직교인 에지를 가열하여 상기 에지를 어닐링 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 에지를 가지는 유리 시트를 열적으로 마감처리 하기 위한 장치는 시트의 에지를 예비 가열하기 위한 적어도 하나의 제1 열원, 상기 에지가 상승된 온도에 있는 동안, 단일 경로(single pass) 내에, 단일의 연속, 또는 전반경(continuous, or full, radius)-예를 들어, “평탄(flat)" 스팟이 아님-에 대하여 에지를 라운드시키고 마감 처리하기 위해 적용된 레이저 빔을 생성하도록 구성된 레이저 장치, 및 상기 레이저 장치에 의하여 에지를 마감 처리하는 동안 생성된 일시적 응력을 저감시키도록 에지를 어닐링 하기 위한 하나 이상의 제2 열원을 포함한다.

본 발명에 대한 추가적인 특성 및 이점은 후술하는 상세한 설명에서 개시되며 부분적으로 당업자라면 여기에 개시되는 설명 또는 개시되는 바와 같이 발명을 실시함으로써 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 설명을 위하여, 후술하는 설명은 유리 제조 공정의 관점에서 개시된다. 그러나 규정되는 발명 및 첨부되는 청구항에 개시된 바와 같은 발명은 그러한 청구 범위가 취성 재료를 유리라고 특정한 점을 제외하고는 특히 제한되지 않는다는 점을 이해하여야 한다.

전술한 일반적인 설명 및 후술하는 상세한 설명 모두는 단순히 발명의 예시에 지나지 않으며 이하에 청구되는 본 발명의 본질 및 특성을 이해시키기 위한 개괄 내지 골자를 제공하려는 의도임을 이해하여야 한다. 또한 상기에서 바람직한 것으로 열거된 것 및 이하에서 청구되고 논의되는 본 발명의 기타 구체예는 분리하거나 어떠한 조합으로도 이용될 수 있다.

첨부되는 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위하여 포함되며 본 명세서의 일부로서 포함되며, 또한 그 일부를 이룬다. 상기 도면은 본 발명의 다양한 구체예를 도시하며, 동시에 본 발명의 원리와 작용을 설명하는 역할을 한다. 도면에 개시된 다양한 특징은 규격에 맞추어 도시될 필요는 없다는 것을 주지하여야 한다. 실제로, 설명을 명확히 하기 위하여 크기(dimensions)는 임의적으로 증가되거나 감소 되었을 수 있다.

도 1은 급각(sharp) 코너를 갖는 절단 에지를 구비한 유리시트의 측면도이다.

도 1A, 1B 및 1C는 도 1과 유사한 측면도이나 레이저 에지 처리 이후의 유리 에지를 보이고 있으며, 도 1A의 에지는 균일하거나 실질적으로 방사상(radius)이고, 도 1B의 에지는 평면과 접하는 균일한 방사상 코너를 가지며, 도 1C의 에지는 평면에 연결된 서로 상이한 방사상 코너를 갖는다.

도 2는 유리 시트의 에지를 레이저 처리하는 것을 보여주는 개략적인 투시도이다.

도 3은 레이저 빔에 의하여 형성된 패턴을 개략적으로 보여주며, 도 3은 단순한 타원형 가우시안 빔이고, 도 3A는 단면도이다.

도 3B 및 3C는 각각 TEM10/TEM01/TEM00 모드의 혼합인 25/25/50 및 20/20/60를 갖는 조절된 D-모드 레이저 빔에 의하여 형성된 패턴을 개략적으로 보여준다.

도 4는 도 1A의 에지와 유사한 에지의 측 단면도이나 에지 재료에 대하여 약간 버섯모양을 보인다.

도 5는 유리를 예비 가열하고, 유리의 에지를 레이저 처리하며 상기 에지를 어닐링하는 공정을 보여주는 플로우 차트이다.

도 6, 6A, 6B 및 6C는 유리시트의 에지 주위에 위치한 히터들의 측면도이고, 도 6은 예비 가열 단계를 보이고, 도 6A는 에지를 가열하는 중의 레이저 처리 단계를 보이며, 도 6B와 6C는 유리시트의 에지를 어닐링 하기 위한 택일적인 히터 배열을 보인다. 상기 히터는 적어도 하나의 에지를 가열하기 위하여 배치되고 배향될 수 있으며 유리시트의 나머지 부분에 대한 가열을 제한하기 위하여 일반적으로 위치될 수 있다.

도 7은 레이저 처리되고 인접하여 어닐링된 에지를 갖는 유리시트의 투시도이고, 유리시트의 90도 코너에서 만나는 두 개의 에지를 도시하고 있다.

후술하는 상세한 설명에서, 설명을 위한 목적으로서 제한되지 않으며, 상세한 설명에 개시되는 예시적인 구체예는 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여 개시된다. 당업계의 통상적인 지식을 갖는 자는 본 설명의 이득을 가질 수 있음이 명백하나, 본 발명은 여기에 개시되는 상세한 설명의 내용으로부터 벗어남이 없이 다른 구체예에서 실시될 수도 있다. 나아가 잘 알려진 장치, 방법 및 재료에 대한 설명은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략될 수 있다.

본 공정은 급각 코너 52 및 53을 갖는 적어도 하나의 절단 에지(51)(도 1)을 구비하는 유리시트(50)를 제공하는 단계, 및 열 에지 마감처리 기술(예를 들어, 레이저) (도 2-3C)을 이용하여 에지를 라운드지게 하여 균일하게 방사상 형성된 에지(51A)(도 1A), 대칭적인 에지(예를 들어 도 1C), 또는 포물선 또는 기타 급각의 에지(미도시)를 형성하는 단계를 포함한다. 나아가, 곡률 중심은 시트 에지(51)의 중심과 일치하지 않아야 함이 고려된다. 본 공정은 레이저 마감처리(단계 60) 이전에, 국부화된 예비 가열 단계에 의한 레이저 에지 마감처리된 유리 시트 내에서 잔류 응력을 감소시키는 단계, 및 레이저 마감처리 단계(단계 63)에 이은 국부화된 열처리/어닐링 단계를 더 포함한다(도 5, 6 및 6A-6D).

도 2를 참조하면, 레이저 패턴/스팟(56)을 형성하는 레이저 빔(55)은 유리 시트(50)의 에지에 대하여 직교하게 위치되며, 상기 레이저 스팟(56)의 에지는 유리시트(50)의 에지의 위치가 변하더라도 레이저 처리를 확실히 할 수 있도록 유리시트(50)의 에지를 벗어나 연장된다. 레이저 스팟(56)의 타원형은 원형보다 바람직 한데, 이는 더 높은 공정 속도를 제공하기 때문이다. 더 나은 균일성과 안정성을 위해서 단순한 가우시안(Gaussian) 빔으로부터의 빔 모양을 변형하는 것에 일부 이점이 있기는 하나, 예를 들어 s-모드, d-모드 등과 같은 어떠한 빔 프로파일이라도 에지 마감처리를 위한 사용할 수 있다. 도 3은 통상적인 가우시안 빔의 전력분포와 관련된 높은 소비 전력(peak power)을 보여준다. 이는 다른 빔 프로파일보다 더 높은 응력의 결과를 가져오고 이는 덜 바람직하다. 도 3( 및 도 3A)에서 빔(55)의 타원 모양은 잘 알려진 방법, 예를 들어 셀렌화 아연(zinc selenide) 굴절 옵틱(optics) 및 반사 옵틱 의하여 빔을 타원형으로 가로로 확장시킴으로써 얻어진다. 이러한 프로파일은 상업적으로 D모드 및 Q모드를 산출할 수 있는 입수 가능한 CO2 레이저로 달성가능하다. 도 3B 및 3C는 각각 TEM10/TEM01/TEM00 모드의 혼합형 25/25/50 및 20/20/60을 갖는, 타원형으로 형성된 D-모드 빔 55A 및 55B이다. 유리할 수 있는 다른 빔 형태는 빔 폭에 걸처 균일한 가열을 제공하는 탑-햇(top hat) 프로파일을 갖는 D모드이다.

유리 시트(50)는 레이저 빔(55) 아래로 이동되고, 및/또는 상기 레이저 빔(55)이 예를 들어 플라잉 옵틱을 사용하여 유리시트(50)의 에지(51)를 따라 가로질러 가게 된다. 충분한 열유량(heat flux)이 에지(51)에 작용되면, 유리는 용융하고 표면 인장력이 흐르는 유리가 라운드진 에지로 가해지게 하며, 그 방향은 유리 시트(50)로 정의된 면에 주로 수직인 방향이다. 유입 열유량 및 체류 시간(residence time)을 조절함으로써, 라운드 정도를 조절할 수 있다. 불충분한 가열은 불충분한 라운드로 이어진다. 과한 가열은 유리가 에지에 대하여 수직인 두개 의 면에 의하여 규정된 면을 넘처 흐르게 만들 수 있다. 이를 ‘버섯화(mushrooming)’라고 한다. 유리시트(50)의 평면 내의 버섯화(57)(도4)는 최소(0.5 μm 이하)이다. 특히 곡률반경은 적용되는 레이저 출력 및 레이저의 체류시간과 같은 공정 파라미터를 다양화함으로써 조절될 수 있다. 플럭스(flux)는 레이저 출력, 빔 연장(elongation), 병진(translational) 속도에 의존한다. 예를 들어, 200- 600 W, 또는 약 350W의 출력, 40-100mm, 또는 약 60mm의 연장 빔으로 약 60-150mm/s, 또는 약 100mm/s의 병진속도로 운전되는 것을 사용할 수 있다. 연장된 빔은 에지(51)에 대하여 수직인 방향에서 보다 에지(51)에 대하여 평행인 방향에서 더 길다는 것을 이해하여야 한다.

이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 국부화된 가열 단계가 채용되지 않는다면, 결과적인 에지 처리는 유리 에지(51)에서 유리 시트(50)의 중심부를 항하여 첫 1-2mm에서 높은 국부화된 응력을 나타내게 된다(예를 들어 5000 psi 이상). 그러한 높은 응력 값은 에지에서의 파단을 유발하는 경향이 있다.

따라서 상기에서 설명된 레이저 에지 처리에 의하여 형성되는 기타 에지 스트레스는 본 발명에 따른 국부화된 에지 예비 가열 및 에지 어닐링(도 5 및 6-6C) 단계를 이용함으로써 최소화된다. 먼저, 에지(51)가 레이저 에지 마감처리 전에 약 350℃에서 약 450℃, 또는 약 400℃로 예비 가열된다. 에지(51) 및 주변 영역의 가열은-여기서 주변 영역은 에지에서 약 75 ∼150 mm 또는 약 100 mm 내의 시트 영역이다-예를 들어 측면 히터(70, 71)와 같은 히터 배열에 의하여, 또한 선택적으로 직교로 위치된 단부 히터(72)(도6)에 의하여 달성된다. 어떠한 적합한 히터도 사용 될 수 있는데, 예를 들면 저항성 열 부재를 갖는 IR 방사 히터 또는 천연가스/공기 버너 등이다. 예비 가열 단계(60)는 유리의 에지에 대하여 레이저 빔(55)을 적용하면서 발생한 일시적 응력을 최소화한다. 예비 가열 이후, 상기 에지(51)는 유리 시트가 상승 온도에 있는 동안 레이저 빔(55)에 의하여 단계 61에서 레이저-처리된다(도 6A). 레이저 처리 중에, 측면 히터(73, 74)는 선택적으로 최적의 온도를 유지하는데 사용된다. 예를 들어, 에지와 인접한 영역을 약 350 °C에서 약 450 °C, 또는 약 400 °C로 유지시키고, 또한 에지(51)나 그 주위 재료의 최적의 열 분포 또는 구배를 유지시킨다.

레이저 처리 이후, 유리 시트 에지(51)는 어닐링 단계에서 처리된다. 어닐링 영역에서의 히터는 대향하는 측면 히터(75, 76)를 포함하고, 에지(51)와 일직선이 되어(in alignment with) 직교하게 위치된 단부히터(78)를 더 포함하는데, 그 예로서는 평면 단부 히터(77)이나, 아치형 단부(end) 히터(78) 등이 있다. 히터 75-77(또는 히터 75, 76, 및 78)은 오목하거나, 감싸여지는 배열을 형성하여, 유리 온도가 최적의 냉각을 위한 조절기에 의하여 밀접하고 주의 깊게 조절되게 한다. 최적 냉각 속도는 유리의 CTE, 유리 전이 온도, 변형점, 어닐링 점, 영률 및 바람직한 잔류 응력에 의존할 것이고, 이는 당업자에게는 용이하게 확인 가능할 것이다. 에지(51)는 레이저 연마에 이어서 냉각속도(cool down rate)가 조절됨으로써 어닐링된다. 국부화된 에지 어닐링은 유리 시트(50) 및 응력 밴드의 폭에 대한 측면 히터, 탑 히터, 리본 버너 및/또는 2차 레이저 가열에 의하여 달성된다. 국부화된 가열은 일시적 및 이에 따른 잔류 응력의 국부 영역을 생성한다. 이러한 공정을 마쳤 을 때, 잔류응력의 영역 또는 “밴드”는 유리 내에 관찰되고, 이것이 응력 밴드이다.

에지에서의 피크 응력은 유리의 어닐링 점 이상의 온도에서 어닐링 공정을 시작함으로써, 그리고 약 130℃ 내지 약 200℃, 또는 약 150℃/minute 이하의 냉각 속도와 같은 느린 냉각 속도를 이용하여 최소화된다. 특히 히터 70-72 및/또는 히터 73-74 및/또는 히터 75-77 (및/또는 히터 75, 76, 78)은 공정에서의 예비 가열, 레이저-처리 및 어닐링 단계 중에 최적의 온도 조절 및/또는 버너를 위한 가스/공기 흐름을 위해 이동될 수 있도록 지지될 수 있다.

마감 처리된 제품에서의 응력 크기(magnitude)는 유리의 4각형의 부분에서의 모든 4개의 에지를 마감 처리할 수 있는 능력, 및 스코어(score) 테스트를 통과할 수 있는 능력에 의하여 정해지며, 여기서 상기 유리는 스코어 압력에 의하여 높은 응력선(stress line)을 따라 에지의 파단 없이 스코어 및 분리된다. 테스트는 도 5에 따른 본 공정이 3000 psi 이하, 보다 바람직하게는 2500 psi 이하의 잔류 인장 응력, 및 심지어 1100 psi 이하의 잔류 인장 응력을 갖는 에지를 생산할 수 있음을 보여주고 있으며, 이는 표준 작업 절차에 따라, StrainOptics, Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 DIAS-1600TM 유닛과 같은 장치를 이용하여 측정한 것에 기초한다. 도 5의 참조번호는 다음의 의미를 갖는다:

60: 레이저 빔을 가하기 전에 측면 및 탑 히터로 유리를 예비가열 함;

61: 예비 가열 온도에서 측면 히터 사이에 전체 에지가 있게 하면서 상기 에지를 레이저 처리함;

62: 레이저 처리된 에지를 국부화된 열 영역으로 이동하여 상기 에지를 어닐링 점 이상으로 가열함; 및

63: 상기 에지를 어닐링 점에서 변형점 이하로 조절된 냉각속도로 냉각시킴.

특히, 도 7을 참조하면, 레이저 연마는 깨끗하게 라운드 진 코너(80)(투시도)를 형성하는데 사용될 수 있으며, 여기서 두 개의 마감처리된 에지는 시트 상에서 만나 방사상(radiused), 또는 라운드 진 90°코너를 형성한다(방사상은 에지(51)를 따라, 또한 “팁(tip)"이나 에지의 결함에 의하여 형성된 코너(80)에서 형성됨). 따라서 시트의 코너를 라운드지게 하기 위해 분리 코너 절단을 할 필요는 없다.

본 발명은 특정한 예시적인 구체예와 함께 기술되어 있으나, 많은 대체물, 변형 및 변화가 전술한 설명에 비추어 당업자에게 명백할 것임은 자명하다. 따라서 본 발명은 모든 그러한 대체물, 개조물 및 변형물이 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 속하도록 포함하는 것을 의도한다.

Claims (19)

1. a) 상승된 온도로 시트의 에지를 예비 가열하는 단계;

   b) 레이저로 상기 예비 가열된 에지를 추가 가열하는 단계; 및

   c) 상기 에지를 어닐링 하여 잔류 응력을 저감시키는 단계;

   를 포함하는 취성 재료의 시트를 에지 마감 처리하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 예비 가열 단계는 하나 이상의 에지를 가열하도록 위치하고 배열되며, 상기 유리시트의 나머지 부의 가열을 한정하도록 일반적으로(generally) 위치된 하나 이상의 열원을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 예비 가열단계는 상기 하나 이상의 에지에 대하여 직교하여 이격되어 위치하는 하나 이상의 열원을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 예비 가열단계는 상기 에지를 가열하는 단계 이전 및 도중에 레이저로 상기 에지를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 어닐링 단계는 하나 이상의 에지의 일면 이상에 대하여 포커스된 열원을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 어닐 단계는 상기 하나 이상의 에지의 반대면 상에 열원을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 열원은 복사 가열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 청구항 1 내지 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 열원은 조절 가능한 버너를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 항에 있어서, 에 있어서, 상기 예비 가열된 에지를 레이저로 추가 가열하는 단계는 레이저 에너지를 실질적으로 타원형 단면의 빔으로 집중시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 예비 가열된 에지를 레이저로 추가 가열하는 단계는 상기 에지의 일면으로부터 에지의 다른 면까지 연장 하는 단일 전반경(single full radius)을 갖는 시트 에지를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 예비 가열된 에지를 레이저로 추가 가열하는 단계는 취성 재료 시트의 제1 표면에서 취성 재료 시트의 제2 표면까지 연장하는 단일 반경 이상을 갖는 에지를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 청구항 1 내지 11 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 예비 가열된 에지를 레이저로 추가 가열하는 단계는 상기 에지에 대하여 직교되며 상기 유리 시트에 의하여 규정되는 동일 평면상에 레이저 장치를 위치 설정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 청구항 1 내지 12 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 예비 가열 단계는, 상기 에지를 따라 3000 psi 이하로 잔류 응력을 저감시키도록 구성된 가열 및 어닐링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 예비 가열 단계는, 상기 에지를 따라 2500 psi 이하로 잔류 응력을 저감시키도록 구성된 가열 및 어닐링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 청구항 13에 있어서, 상기 예비 가열 단계는, 상기 에지를 따라 1100 psi 이하로 잔류 응력을 저감시키도록 구성된 가열 및 어닐링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. a) 유리시트의 에지를 예비 가열하는 단계;

    b) 상기 에지를 단일 경로(single pass)내의 비 급각 형(non-sharp shape)으로 레이저 마감 처리하는 단계; 및

    c) 상기 에지의 대향면에서의 에지, 및 상기 에지에 대하여 직교인 에지를 가열하여 상기 에지를 어닐링 하는 단계를 포함하는 유리시트의 에지를 마감처리하기 위한 열 에지 마감처리 방법.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 레이저 마감 처리 단계는 유리 시트의 두 개 이상의 에지를 동시에 레이저 마감 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 시트의 에지를 예비 가열하기 위한 하나 이상의 제1 열원;

    a) 단일의 연속 전반경에 대하여 에지를 라운드시키고 마감 처리하기 위해 적용된 레이저 빔을 생성하도록 구성된 레이저 장치; 및

    b) 상기 레이저 장치에 의하여 에지를 마감 처리하는 동안 생성된 응력을 저 감시키도록 에지를 어닐링 하기위한 하나 이상의 제2 열원을 포함하는 유리 시트를 열적으로 마감처리 하기 위한 장치.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 열원은 유리의 상기 에지의 대향면 상의 측면 히터(side heaters) 및 상기 에지에 대하여 직교하게 위치된 단부 히터(end heater)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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