KR20100098342A

KR20100098342A - 보호 엣지를 갖는 유리 시트, 엣지 보호대 및 그를 이용한 유리 시트 제조 방법

Info

Publication number: KR20100098342A
Application number: KR1020100018033A
Authority: KR
Inventors: 신 첸; 안핑 리우; 지 왕; 리밍 왕; 웨이 쉬; 나이예 저우
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2010-09-06
Also published as: JP2010215500A; US20100221501A1; CN101935153A; CN201761114U; US7998558B2; TW201041815A

Abstract

유리 시트 어셈블리는 엣지 표면과 이형단면사를 갖는 유리 시트를 포함한다. 상기 이형단면사는 상기 유리 시트의 엣지 표면에 접합된 제1 표면과 로드를 수용하기 위해 상기 엣지 표면에 접합되지 않는 콘벡스형 제2 표면을 갖는다.

Description

보호 엣지를 갖는 유리 시트, 엣지 보호대 및 그를 이용한 유리 시트 제조 방법{GLASS SHEET WITH PROTECTED EDGE, EDGE PROTECTOR AND METHOD FOR MAKING GLASS SHEET USING SAME}

본 발명은 2009년 2월 27일에 출원된 미국특허 제12/394191호에 대한 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 유리 시트에 대한 차후-형성 동작에 관한 것이다. 보다 자세하게, 본 발명은 유리 시트의 엣지들을 보호하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 유리 시트의 절단 엣지의 강도를 향상시키고 통상 비싼 엣지-마감 공정과 장비를 교체하는 것에 관한 것이다. 본 발명은, 예컨대, LCD 유리 기판의 유리 엣지 품질을 향상시키는데 유용할 수 있다.

다양한 어플리케이션들에서는 고품질의 대형 유리 시트를 요한다. 실시 예들은 액정 표시 장치(liquid crystal displays; LCD)와 플라즈마 디스플레이, 전계 방출 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치와 같은 각종 타입의 평판 디스플레이, 및 광전지 패널을 포함한다. 용융 인발(fusion draw) 공정은 래핑(lapping) 및 폴리싱(polishing)과 같은 표면 차후 형성 마감 동작을 요하지 않고 유리 시트를 넘길 수 있는 몇몇 공정들 중 하나이다. 용융 인발 공정은 미국 특허번호 제3,682,609호(이하 "609 특허"로 칭함)와 제3,338,696호(이하 "696 특허"로 칭함)에서 기술된다. 전형적으로, 상기 용융 인발 공정은 용융 유리를 트로프(trough)로 전달하여 제어 방식으로 상기 트로프의 측면으로 상기 용융 유리를 흘러내리게 하는 단계를 수반한다. 상기 트로프의 측면으로 흘러내린 용융 유리의 각 스트림은 상기 트로프의 뿌리에서 용융 유리의 단일 스트림으로 병합되며, 이는 계속적인 유리 시트로 인발된다. 상기 계속적인 유리 시트는 용융 인발 기계의 하부에서 각 조각들로 분리된다. 이 과정의 주요 장점은 상기 유리 시트의 표면이 상기 트로프의 측면 또는 다른 형성 장비와 접촉하여 들어오지 않으며, 이에 따라 오염되지 않는다는 점이다(상기 '696 특허의 컬럼 1, 45-50 줄 참조). 상기 공정의 또 다른 장점은 상기 인발된 유리 시트가 균일한 두께를 가질 수 있다는 점이다(상기 '696특허 참조).

차후 형성 동작들은 상기 유리 시트를 소정의 형태 및 크기로 절단하는 단계를 포함한다. 절단은 전형적으로 기계적 스코링(mechanical scoring)에 의해 이루어진다. 절단과 같은 사각 유리 시트 엣지들은 단순히 낮은 충격 강도를 가질 수 있다. 유리의 특성으로 인해 상기 유리 시트의 엣지에서의 미세 틈은 상기 유리 시트를 지나 전파될 수 있으며, 쓸모없는 유리 시트가 되게 한다. 상기 절단 유리 시트에 손상을 피하기 위한 종래 방법은 그라인딩(grinding) 및/또는 폴리싱(polishing)에 의해 상기 유리 시트의 에즈-컷(as-cut) 엣지들을 폴리싱하는 것이다. 비용이 비쌀 뿐만 아니라, 이 방법은 종종 상기 유리 시트의 품질 표면을 오염시킬 수 있는 마이크로 크기의 유리 입자를 생성한다. 품질 표면은 높은 청결함 정도를 갖질 것과 스크래치가 없을 것을 요한다. 폴리싱 공정의 끝에서 생성된 입자를 깨끗하게 하고 닦아내기 위해 값비싼 워싱(washing) 및 드라잉(drying)이 요구된다. 일부 경우에, 이러한 입자 일부는 깨끗한 유리 표면에 불가역적으로 접착될 수 있어 많은 어플리케이션들에 쓸모없는 유리 시트가 될 수 있다.

레이저 스코링(laser scoring)은 기계적 스코링보다 더 나은 에즈-컷 엣지를 생성할 수 있다. 하지만, 에즈-컷 사각 엣지는, 레이저 스코링에 의해 생산될지라도, 전형적으로 다운-스트림 유리 처리 및 공정 단계에서 상기 유리 시트에 손상을 피하기 위해 필요한 충격 강도를 갖지 못할 것이다. 주요 과제는 그라인딩, 폴리싱 및 워싱과 같은 후속 마감 공정 없이 고강도 엣지를 제공하는 것이다. 특허 출원 공개공보 제 US 2005/0090189호(브라운 등)는 상기 유리 시트의 에즈-컷 엣지의 그라인딩 동안 생성된 입자들로부터 상기 유리 시트의 표면을 보호하는데 사용될 수 있는 제거가능한 그라인딩 보호판(grinding shroud)을 기술한다. 상기 그라인딩 보호판은 일단 그라인딩 공정이 완료되고 상기 유리 시트의 엣지가 폴리싱될 때 사용되지 않으면 상기 유리 시트로부터 분리된다. 상기 엣지 폴리싱 공정은 비차고, 보호판 기술조차도 상기 유리 표면상에 입자를 증착시키지 않고 상기 유리 시트를 폴리싱하는 것은 어렵다.

각 양태는 많은 실시 예들로 도시되며, 차례로, 하나 또는 그 이상의 특정 실시 예를 포함할 수 있다. 상기 실시 예들은 서로 중첩될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다는 점이 이해될 것이다. 따라서, 일 실시 예의 일부, 또는 그 특정 실시 예들은 또 다른 실시 예, 또는 그 특정 실시 예들의 범위 내에 속하거나 속하지 않을 수 있으며, 그 역으로도 가능하다. 반대로 표시하지 않은 한, 다양한 실시 예들이 범위 내에서 서로 중첩되는 것으로 간주될 것이다.

제1 양태에 있어, 본 발명은 유리 시트 어셈블리에 관한 것이다. 상기 유리 시트 어셈블리는 엣지 표면을 갖는 유리 시트를 포함한다. 상기 유리 시트 어셈블리는 상기 유리 시트의 엣지 표면에 접합된 제1 표면을 갖는 이형단면사(shaped fiber) 및 로드(load)를 수용하는 상기 엣지 표면에 접합되지 않은 콘벡스형(convex) 제2 표면을 더 포함한다.

상기 제1 양태의 제1 실시 예에서, 상기 제1 표면과 상기 엣지 표면은 기본적으로 평평하다.

상기 제1 양태의 제2 실시 예에서, 상기 이형단면사의 폭 대 상기 엣지 표면의 폭의 비율은 0.8 내지 1.2의 범위 내에 있다.

상기 제1 양태의 제3 실시 예에서, 상기 이형단면사는 유리 물질로 만들어진다.

상기 제1 양태의 제4 실시 예에서, 상기 유리 시트의 엣지 표면은 상기 이형단면사에 접합되지 않을 때 제1 충격 강도 IS1을 갖는다; 상기 유리 시트 어셈블리는 제2 충격 엣지 강도 IS2를 갖는다; 그리고 IS1은 IS2의 최소한 절반이다.

상기 제1 양테의 제5 실시 예에서, 상기 엣지 표면은 그라인딩 및 폴리싱 하지 않은 에즈-컷이다.

상기 제1 양태의 제6 실시 예에서, 상기 엣지 표면이 라운딩되게 연마된 경우 상기 이형단면사에 접합되지 않을 시 제1 충격 강도 IS1을 갖는다; 상기 유리 시트 어셈블리는 제2 고정 접촉 강도 SC2를 가지며; SC2≥SC1이다. 소정의 특정 실시 예들에서, 상기 엣지 표면은 그라인딩 및 폴리싱하지 않은 에즈-컷이다.

상기 제1 양태의 제7 실시 예에서, 상기 이형단면사 및 상기 유리 시트는 대략 0-300℃ 범위의 온도에서 동일한 열 팽창 계수를 갖는다.

상기 제1 양태의 제8 실시 예에서, 상기 엣지 표면에 상기 이형단면사를 접합하는 접합 물질은 (i) 글래스 프릿(glass frit) 물질, (ii) 유기 접착제, 및 (iii) (i)과 (ii)의 조합으로부터 선택된다.

상기 제1 양태의 제9 실시 예에서, 상기 이형단면사는 기본적으로 상기 유리 시트의 엣지 표면 모두를 에워싼다.

상기 제1 양태의 제10 실시 예에서, 상기 유리 시트는 상기 이형단면사에 의해 보호된 라운딩 코너를 갖는다.

상기 제1 양태의 제11 실시 예에서, 상기 이형단면사는 유리 섬유이고 상기 유리 섬유의 표면은 티타늄으로 도핑된다.

상기 제1 양태의 제12 실시 예에서, 상기 이형단면사는 이온 교환 표면(ion exchanged surface)을 갖는다.

상기 제1 양태의 제13 실시 예에서, 상기 이형단면사는 기본적으로 유기 중합체로 이루어진 소정의 특정 실시 예들에서, 유기 중합체로 이루어진 소정의 기타 특정 실시 예들에서, 유기 중합체를 포함한다.

제2 양태에서, 본 발명은 보호될 엣지 표면을 갖는 유리 시트를 보호하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (I) 상기 엣지 표면과 콘벡스형 제2 표면에 접합될 제1 표면을 갖는 이형단면사를 제공하는 단계, (II) 상기 유리 시트의 상기 엣지 표면에 대향하는 상기 이형단면사의 상기 제1 표면을 위치시키는 단계, 및 (III) 상기 유리 시트의 상기 엣지 표면에 상기 이형단면사의 상기 제1 표면을 접합시키는 단계를 포함한다.

상기 제2 양태의 제1 실시 예에서, 단계 (I)에서, 상기 이형단면사의 상기 제1 표면은 기본적으로 평면형이다.

상기 제2 양태의 제2 실시 예에서, 단계 (I)에서, 상기 이형단면사의 상기 제1 표면은 보호 코팅을 포함하며, 단계 (III) 전에, 상기 보호 코팅은 제거된다.

상기 제2 양태의 제3 실시 예에서, 단계 (I)는 (Ia) D-형 단면을 갖는 모재(preform)를 제공하는 단계, 및 (Ic) 거의 D-형 단면을 갖는 섬유로 상기 D-형 모재를 인발하는 단계를 포함한다.

상기 제2 양태의 제4 실시 예에서, 단계 (Ia)에서, 상기 모재는 무기 유리 물질로 만들어진다.

상기 제2 양태의 제5 실시 예에서, 단계 (I)는 단계 (Ic) 이후 상기 D-형섬유를 이온 교환하도록 제공하는 단계를 더 포함한다.

상기 제2 양태의 제6 실시 예에서, 단계 (I)는 단계 (Ia)와 단계 (Ic) 사이에 상기 D-형 섬유 모재를 티타늄 도핑하도록 제공하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징들이 실시 예들과 청구항들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 양태의 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 하나 또는 그 이상의 하기의 이점을 갖는다.

첫째, 상기 유리 시트의 상기 엣지 표면에 접합된 상기 섬유들은 상기 유리 시트의 상기 엣지 표면에 우수한 보호를 제공할 수 있다. 이론적 시뮬레이션은 소정의 유리 시트 엣지 보호대가 현재 연마된 라운딩 엣지보다 훨씬 더 강한 완전히 형성된 라운딩 엣지와 유사한 강도 성능을 제공한다는 것을 나타낸다.

둘째, 상기 유리 시트의 상기 엣지 표면에서 이형단면사의 사용은 다른 종래 엣지 마감 기법에 비해 더 경제적이다: 이는 그라인딩 및 폴리싱과 같은 추가적인 엣지 준비 공정들을 줄이거나 없앨 수 있을 것이다. 상기 이형단면사는, 유리 물질로 만들어진 경우, 현존하는 섬유 제조 시설을 사용하여 상대적으로 낮은 비용으로 대량으로 생상될 수 있다. 워싱 및 드라잉 스테이션은 없애거나 상당해 단순화될 수 있다.

셋째, 엣지 그라인딩 및/또는 폴리싱의 감소 및/또는 제거는 그라인딩 및 폴리싱으로 인한 시트 표면에 유리 입자 생성 및 접착의 문제를 해결한다. 그라인딩에 의해 생성된 유리 입자들은 상기 유리 표면에 스크래치를 낼 수 있고 상기 표면에 증착될 필름에 결합을 발생시키며, 그에 따라 엄격하고 철저한 클리닝(cleaning)을 필요로 한다.

앞에 언급된 것들과 마찬가지로 중요한 마지막으로, 섬유 엣지 보호는 구체화하는 것이 매우 쉬울 수 있다. 상기 이형단면사는 접합 물질에 의해 상기 유리 시트의 엣지들을 단단하게 할 수 있다. 상기 유리 시트의 엣지들에 상기 이형단면사의 접합은 상대적으로 단순한 준비로 접착될 수 있으며, 따라서 값비싼 장비들에 추가로 투자할 필요가 없다.

상기 섬유에 의해 제공된 보호는 상기 유리 시트에 대한 엣지 품질 조건들을 낮춘다. 상기 유리 시트 엣지 보호대로부터 이점을 얻기 위해 완전히 마감된 엣지를 갖는 유리 시트는 필요 없다. 상기 이형단면사와 상기 유리 시트의 엣지 사이의 접합 물질은 상기 이형단면사와 상기 유리 시트의 엣지 사이에 강한 접합 박막층을 형성하도록 상기 유리 시트의 엣지에서의 불규칙적인 갭(gaps)을 충진할 수 있다.

본 발명의 추가 특징 및 이점은 하기의 상세 설명에서 설명될 것이고, 일부는 상기 설명으로부터 당업계에서 통상의 지식을 가진 자들에 분명해질 것이며, 수반된 도면들뿐만 아니라 여기에 기재된 명세서와 청구항들에 설명된 바와 같이 본 발명을 실시함으로써 알게 될 것이다.

전술한 일반적인 설명 및 하기 상세 설명은 단지 본 발명의 바람직한 실시 예일 뿐이며, 청구된 바와 같이 본 발명의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공하는 것으로 간주 된다는 점을 이해해야 한다.

첨부된 도면들은 본 발명의 이해를 더욱 돕기 위해 제공되도록 포함되며, 이 명세서의 일부에 병합되고 구성된다.

도 1은 보호된 유리 시트의 제1 실시 예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 2-2선에 따른 도 1의 상기 보호된 유리 시트의 단면도이다.
도 3은 보호된 유리 시트의 제2 실시 예를 나타내는 개략도이다.
도 4a는 보호 섬유의 제1 실시 예의 단면도이다.
도 4b는 보호 섬유의 제2 실시 예의 단면도이다.
도 4c는 보호 섬유의 제3 실시 예의 단면도이다.
도 4d는 보호 섬유의 제4 실시 예의 단면도이다.
도 4e는 보호 섬유의 5 실시 예의 단면도이다.
도 4f는 보호 섬유의 제6 실시 예의 단면도이다.
도 4g는 보호 섬유의 제7 실시 예의 단면도이다.
도 5a는 유리 시트의 엣지상에 보호 섬유를 설치하는 방법의 제1 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 5a의 상기 제1 실시 예에 따라 보호 섬유와 유리 시트의 엣지 사이에 증착되어 있는 접착제를 나타내는 도면이다.
도 5c는 유리 시트의 엣지상에 보호 섬유를 설치하는 방법의 제2 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 5d는 도 5c의 상기 제2 실시 예에 따라 보호 섬유와 유리 시트의 엣지 사이에 증착되어 있는 접착제를 나타내는 도면이다.
도 6a는 유리 시트의 엣지상에 보호 섬유를 설치하는 방법의 제3 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 유리 시트의 엣지상에 보호 섬유를 설치하는 방법의 제4 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 7a는 응력 분석에 대한 라운딩-엣지 유리 시트 모델을 나타내는 도면이다.
도 7b는 응력 분석에 대한 보호 유리 시트 모델을 나타내는 도면이다.
도 8a는 도 7a의 모델에 대한 응력 분포를 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 7b의 모델에 대한 응력 분포를 나타내는 도면이다.
도 9a는 도 7b의 모델의 코너 근처의 응력 분포를 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 7b의 모델의 에폭시 층의 응력 분포를 나타내는 도면이다.

달리 표시되지 않는 한, 성분, 규격, 및 본 명세서와 청구항들에서 사용된 소정의 물리적 속성들의 중량 퍼센트를 표현한 것들과 같은 모든 숫자들은 "약"이란 용어에 의해 모든 예들에서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서와 청구항들에 사용된 정확한 수치 값들은 본 발명이 추가 실시 예들을 형성한다는 것으로 이해되어야 한다. 상기 예들에 개시된 상기 수치 값들의 정확성을 보장하기 위한 노력들이 있어 왔다. 하지만, 소정의 측정된 수치 값은 본래 그 각 측정 기법에서 찾은 표준 편차로 인한 소정의 오차들을 내포할 수 있다.

여기에 사용된 것과 같이, 본 발명을 기재하고 주장함에 있어, 부정 관사 "a" 또는 "an"의 사용은 "적어도 하나"를 의미하며, 분명하게 달리 표시되지 않는 한 "오직 하나"로 제한되어서는 안 된다. 따라서, 예를 들어, "섬유"는 분명하게 달리 표시하지 않는 한, 둘 또는 그 이상의 그러한 섬유를 갖는 실시 예들을 포함한다.

본 발명은 융합-다운 드로우(fusion-down draw), 슬롯 드로우(slot draw), 플로트(float) 공정 등과 같은 다양한 형성 기법에 의해 생성된 유리 시트에 적용될 수 있다.

유리 시트의 에즈-컷 엣지는, 예컨대, 크랙, 사프 코너, 단면적의 변화인 기하학적 단절을 포함할 수 있으며, 상기 유리 시트의 엣지에 따른 응력 집중원 역할을 한다. 즉, 상기 유리 시트의 엣지에 적용된 힘은 이러한 단절에서 응력이 국부적으로 증가하는 이러한 단절에서 집중될 것이다. 상기 유리 시트는 이러한 기하학적 단절이 상기 유리의 이론상의 응집성 강도를 초과할 때 손상될 수 있다. 발생할 수 있는 손상의 일례는 상기 유리 시트를 가로지르는 크랙의 전파이다. 추가로, 종래 기계적 스코링이든 레이저 스코링이든에 의해 전형적으로 각진 상기 에즈-컷 엣지는 낮은 충격 강도를 갖는다. 손상을 유발하는 엣지 충격은 취급 동안 시트 파손의 또 다른 주요 원인이다. 상기 유리 시트에 대한 잠재적 손상을 막기 위해, 엣지 보호대가 상기 유리 시트의 엣지상에 장착된다. 상기 엣지 보호대는 상기 유리 시트로 보내진 소정의 힘을 막고 상기 기하학적 단절의 영역에 비해 큰 영역을 거쳐 이 힘을 분산시킨다. 그 결과, 상기 기하학적 단절에 의해 나타낸 힘과 과도기의 응력이 감소된다. 게다가, 가공된 엣지 보호 섬유는 라운딩(콘벡스형) 형태와 최소 표면 결함으로 인한 상당히 더 큰 충격 강도를 제공할 수 있다.

보호될 유리와 보호된 유리 시트 어셈블리의 강도 측정 시, 미리 결정된 충격 순간(양과 방향 모두)이 상기 엣지 표면에 적용된다. 테스트된 대상이 파손 없이 파손 없이 견딘 충격의 퍼센티지는 상기 충격 강도(IS)의 표시로 사용된다. 상기 보호 섬유와 접합 전의 유리 시트는 충격 강도(IS2)를 갖는다. 본 발명의 소정의 실시 예들에 따라, IS2≥2·IS1이다. 따라서, IS2≥2·IS1인 경우, 보호되지 않은 유리 시트가 x로 나타낸 존재 퍼센티지를 갖는다면, 상기 보호된 유리 시트는 최소한 2x의 존재 퍼센티지를 갖는다. 소정의 다른 실시 예들에서 IS2≥2.5·IS1이다; 소정의 다른 실시 예들에서 IS2≥3.0·IS1이고, 소정의 다른 실시 예들에서 IS2≥4·IS1이다.

4점 굽힘 시험(four-point bending test)은 전형적으로 유리 시트 또는 보호된 유리 시트 어셈블리의 고정 접축 강도를 측정하느데 사용된다. 상기 유리 시트는, 상기 엣지 표면이 라운딩되게 연마되나 상기 보호 섬유에 접합하지 않은 경우, 고정 접촉 강도 SC1을 갖는다. 보호 섬유와 접합된 상기 엣지 표면을 갖는 상기 보호된 유리 시트 어셈블리는 고정 접촉 강도 SC2를 갖는다. 본 발명의 실시 예들에서조차, 상기 보호 유리 시트 어셈블리가 (이를 테면, 추가 그라인딩 및 라운딩 없는) 에즈-컷으로 된 보호된 엣지 표면을 갖는 유리 시트를 포함한다면, SC2≥SC1이다. 따라서, 접합된 보호 섬유는 최소한 엣지 그라인딩 및 라운딩만큼 우수한 고정 접촉 강도 상승분을 제공한다.

본 발명의 소정의 실시 예들은 수반된 도면들을 참조하여 상세히 기술될 것이다.

도 1은 엣지 표면들(104)의 접촉 및 충격 강도 모두를 개선하기 위해 유리 시트(106)의 상기 엣지 표면들(104)에 접합된 다수의 엣지 보호대(102)를 갖는 유리 시트 어셈블리(100)를 도시한다. 도 2는 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면들(104)이 상기 유리 시트(106)의 상부 및 하부 표면들(103, 105)에 수직하는 상기 유리 시트(106)의 측면들이고 상기 유리 시트(106)의 두께(T)와 같은 폭을 갖는 것을 도시한다. 상기 엣지 표면들(104)은, 이를 테면, 전형적으로 평평하고 사각인 상기 유리 시트(106)의 절단 후 마감되지 않은 표면들인 에즈-컷 표면들일 수 있다. 대안적으로, 상기 엣지 표면들(104)은 마감 공정을 필요로 해왔다. 하지만, 상기 엣지 보호대들(102)의 사용은 개선된 충격 강도를 달성하는 동안 상기 엣지 표면들(104)의 마감 공정을 건너뛰는 것을 가능하게 한다. 도 1에 도시된 실시 예에서, 상기 유리 시트(106)의 4개의 엣지 표면들(104)에 접합된 4개의 엣지 보호대들(102)이 있다. 각 엣지 보호대(102)는 (상기 에즈-컷 엣지 표면(104)의 충격 강도가 기준으로 사용되는 경우) 그에 접합된 상기 엣지 표면(104)의 충격 강도를 증가시킨다. 추가 또는 더 적은 엣지 보호대(102)가 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면들(104)을 보호하는데 사용될 수 있다. 도 3은 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)의 충격 강도를 증가시키기 위해 단일 엣지 보호대(102)가 유리 시트(106)의 엣지(104)에 접합된 경우의 실시 예를 도시한다. 도 3에 도시된 실시 예에서, 상기 엣지 표면(104)은 연속 표면이며, 그것은 단일 엣지 보호대(102)를 사용하는 것을 가능하게 한다. 상기 엣지 보호대(102)의 사용은 도 1에 도시된 것처럼 사각 형태 또는 도 3에 도시된 것처럼 라운딩 코너를 가진 사각 형태를 갖는 유리 시트로 제한되지 않는다. 각 엣지 보호대(102)는 선형 프로필, 곡선 프로필, 또는 선형과 곡선 프로필의 조합으로 된 엣지 표면들에 접합 되기에 충분한 가요성을 갖게 될 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 상기 유리 시트(106)의 모든 엣지 표면들(104)에 엣지 보호대들(102)이 접합 될 필요는 없다. 예를 들어, 남아있는 엣지 표면들(104)이 마감 동작을 요하든 또는 에즈-컷으로 남든 그동안 상기 유리 시트(106)의 선택된 수의 엣지 표면들(104)에 상기 엣지 보호대들(102)을 접합하는 것이 가능하다. 하지만, 본 발명의 모든 이점을 얻기 위해, 상기 유리 시트(106)의 모든 엣지 표면들(104)이 하나 또는 그 이상의 엣지 보호대(102)에 의해 보호되는 것이 더 좋다. 상기 엣지 보호대들(102)은 상기 유리 시트(106)가 LCD 패널 제조 시 상기 유리 표면상의 박막 증착과 같은 추가 제조 또는 추가 처리 단계를 필요로 하는 동안 상기 유리 시트(106)의 상기 엣지 표면들(104)에 접합된 채로 있을 수 있다. 엣지 보호가 더 이상 필요하지 않을 때, 상기 엣지 보호대들(102)은 소정의 적절한 방법을 사용하여 상기 유리 시트(106)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 시트(106)는 상기 엣지 보호대들(102)을 자르기 위해 상기 엣지 표면들(104)에 매우 가깝게 잘라낸다. 또한, 상기 엣지 보호대들(102)과 상기 유리 시트(106) 사이의 접합 물질을 제거하는 것도 가능할 수 있다. 하지만, 상기 유리 시트(106)에 손상되지 않도록 주의해야 한다. 대안적으로, 상기 엣지 보호대들(102)이 상기 유리 제품의 final look을 방해하지 않을 경우, 상기 엣지 보호대들(102)은 엣지 보호가 더 이상 필요하지 않을 때조차 제자리에 있을 수 있다.

각 엣지 보호대(102)는 이형단면사(shaped fiber)이다. 상기 이형단면사는 제한하는 것은 아니나 코어로 된 종래 섬유 포함한다. 하지만, 소정의 실시 예들에서 코어 없는 단일 섬유가 사용되는 것이 바람직하다. 도 2에 보다 분명하게 도시된 바와 같이, 상기 이형단면사(102)는 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)과 접합하기 위한 접합 표면(108)과 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에서 보낸 충격 로드를 수용하여 분산시키기 위한 로드 표면(110)을 갖는다. 접합 위치에서, 상기 접합 표면(108)은 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)를 따라 놓이고, 상기 로드 표면(110)은 상기 접합 표면(108)으로부터 떨어진 방향에서 밖으로 연장된다. 이 구성에서, 상기 로드 표면(110)은 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에서 보낸 소정의 충격 로드를 가로 챌 것이다. 상기 접합 표면(108)의 형태는 상기 이형단면사(102)가 부착될 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)의 형태와 일치하도록 선택될 수 있다. 전형적으로, 상기 접합 표면(108)은 상기 엣지 표면(104)이 전형적으로 평평하기 때문에 평평할 것이다. 상기 접합 표면(108)은 매끄럽거나 질감이 느껴질 수 있다. 상기 접합 표면(110)은 콘벡스형 표면으로서 설명될 것이다. 용어 "콘벡스형 표면(convex surface)"은 상기 접합 표면(108)으로부터 떨어진 방향에서 밖으로 연장되는 소정의 표면을 기술하는데 사용된다. 도 4a-4f를 참조하여 하기에 도시되는 바와 같이, 상기 "콘벡스형 표면"은 라운딩되거나 되지 않을 수 있다("라운드"는 구형 표면, 타원형 표면, 포물선형 표면 또는 기타 유사한 형태의 표면의 일부로 된 콘벡스형 표면의 관점에서 사용된다). 상기 접합 표면(108)의 경우에 따라, 상기 로드 표면(110)이 매끄럽거나 질감을 느낄 수 있다. 상기 이형단면사(102)의 단면 형태는 대략 "D" 형태이거나, 더 일반적으로 비대칭적인 것으로 더 기술될 수 있다. 전형적으로, 상기 이형단면사(102)의 단면 형태는 상기 로드 영역(110)의 표면 영역이 상기 접합 표면(108)의 표면 영역보다 더 크도록 한다.

상기 설명에 따르는 이형단면사(102)에 대한 단면 형태의 비-제한 실시 예들이 도 4a-4f에 도시된다. 도 4a-4f에 도시된 바와 같이, 상기 로드 또는 콘벡스형 표면(110)은 도 4에 도시된 바와 같은 단일 표면 또는 도 4a-4e에 도시된 바와 같은 서로 결합된 표면들의 조합으로 만들 수 있다. 상기 표면들의 조합은 서로 결합될 때 상기에 정의된 바와 같은 콘벡스형 표면을 형성하는 평판 및/또는 곡선형 표면들을 포함할 수 있다. 상기 로드 또는 콘벡스형 표면(110)이 서로 결합된 표면들의 조합(도 4a-4e)을 포함하는 경우, 서로 접합 표면들 사이의 코너들(112)은 상기 로드 또는 콘벡스형 표면(110)에서 응력 집중원을 피하기 위해 라운딩된다. 상기 로드 또는 콘벡스형 표면(110)과 상기 접합 표면(108) 사이의 코너들(114)은 라운딩되거나(도 4e 및 4f), 각이 진다(도 4a-4d).

상기 이형단면사(102)의 높이와 폭을 선택하기 위한 고려사항들이 도 4a를 참조하여 설명될 것이다. 도 4a에서, 상기 이형단면사(102)의 높이(H)와 폭(W)이 표시된다. 상기 폭(W)은 상기 접합 표면(108)을 따라 측정되고, 상기 높이(H)는 상기 접합 표면(108)에 수직한 방향으로 측정된다. 상기 폭(W)은 W=f×T로 주어지며, 여기서 f는 0.8 내지 1.2 범위의 인수이고, T(도 2)는 상기 유리 시트(예를 들면, 도 2의 106)의 두께이며, 또한 상기 엣지 표면(예를 들면, 도 2의 104)의 폭이다. 상기 높이(H)는 0.3×W보다 크지만 3×W보단 작다. 일부 실시 예들에서, 상기 이형단면사(102)는 스풀에 권취될 수 있도록 상대적으로 유연하다. 이러한 가요성은 상기 이형단면사의 높이(H)를 매우 작게 함으로써 달성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 스풀에 권취가능한 이형단면사의 높이(H)는 500 마이크론보다 작다. 일부 다른 실시 예들에서, 상기 스풀에 권취가능한 이형단면사의 높이(H)는 400 마이크론보다 작다. 일부 실시 예들에서, 상기 스풀에 권취가능한 이형단면사의 높이(H)는 300 마이크론보다 작다. 일반적으로 말하자면, 상기 높이(H)가 작을수록 상기 이형단면사(102)는 더 유연해질 것이다. 하지만, 상기 이형단면사(102)의 가용성은 상기 이형단면사(102)의 강도에 대해 밸런스가 맞춰져야 한다. 스풀에 권취가능한 이형단면사(102)는 상기 유리 시트(도 2의 106)의 엣지에 상기 이형단면사(102)를 접합하는 과업을 덜어주고 저장 공간을 절약한다.

도 2로 돌아가서, 상기 이형단면사(102)는 기계적 속성, 예컨대, 상기 유리 시트(106)와 유사한 열 평창 계수와 고온 강도를 갖거나 갖도록 조정된 물질로 만들어질 수 있다. 상기 이형단면사(102)는 유기 또는 무기 물질로 만들어질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 이형단면사(102)의 물질은 유리, 고강도 중합체, 플라스틱, 금속 및 조성물로부터 선택될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)은 0-300℃의 온도 범위에서 거의 동일한 열 팽창 계수(CTE)를 갖는다. "거의 동일한 CTE"란 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106) 사이의 CTE 차이가 0-300℃의 온도 범위에서 상기 유리 시트의 CTE의 20%보다 작다는 것을 의미한다. 소정의 실시 예들에서, 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)의 물질들 사이의 CTE 차이는 0-300℃의 온도 범위에서 상기 유리 시트의 CTE의 10%보다 작다. 소정의 실시 예들에서, 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)의 물질들 사이의 CTE 차이는 0-300℃의 온도 범위에서 상기 유리 시트의 CTE의 5%보다 작다. 소정의 다른 실시 예들에서, 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)의 물질들 사이의 CTE 차이는 0-300℃의 온도 범위에서 상기 유리 시트의 CTE의 2%보다 작다. 각 이형단면사(102)는 접합 물질(116)에 의해 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에 단단히 고정된다. 각기 다른 타입의 접합 물질들이 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106) 사이의 강한 접합을 형성하는데 사용될 수 이고, 사용된 접합 물질의 타입은 전형적으로 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)의 물질에 따를 것이다. 일부 실시 예들에서, 유용한 접합 물질들이 급속 경화되고 있다. 일부 예들에서, 유용한 접합 물질들은 예컨대, 400℃까지의 고온에서 내구성이 있다. 일부 예들에서, 유용한 접합 물질들은 경화 전에 예컨대, 1000 센티푸아즈보다 작은 저점도를 갖는다. 일부 예들에서, 상기 저점도는 500 센티푸아즈보다 작다. 일부 예들에서, 상기 저점도는 10 센티푸아즈보다 작다. 일부 예뜰에서, 상기 저점도는 5 센티푸아즈보다 작다. 상기 접합 물질(116)은 상기 유리 시트(106)의 연속 공정 상태를 견뎌낼 수 있다. 적당한 접합 물질들의 예들로는 용매의 추가 없이 깨끗한 자외선(UV) 경화형 에폭시들이 있다. UV 광에 노출될 때, 상기 UV-경황형 에폭시 겔은 강력 탄성 본드(tough resilient bond)를 2단계로 경화한다. 고온 접합 물질의 상업적 예들로는 650℃에서 작용할 수 있는 Resbond^TM940 급속 경화성 접합제 및 Durabond^TM 금속 조성물을 포함한다. 이러한 에폭시 접합 물질들은 상온 또는 고온에서 경화된다. 경화 시간을 짧게 하기 위해, 상기 접합 물질은 예컨대, 80℃ 내지 200℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다. 예컨대, 상기 접합 물질의 흡수 범위에서 동작 파장을 갖는 고전력 레이저 빔과 같은 적절한 소스를 사용하여 가열이 수행될 수 있다. 또한, 상기 접합 물질을 가열하는 것은 상기 접합 물질의 점도를 줄일 것이다. 저점도 접합 물질은 그것이 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104) 사이에 박막의 접합 물질(116)을 달성하는 것을 가능하게 할 것이다. 상기 이형단면사(102)가 유리 물질로 만들어진 경우, 글래스 프릿의 박막이 상기 접합 물질(116)로 사용될 수 있다. 상기 글래스 프릿은 성능 저하 없이 수 백도까지의 고온에서 작용하도록 설계될 수 있다. 일부 예들에서, 상기 글래스 프릿은 철, 구리, 바나듐, 및 네오디뮴을 포함하는 기(group)로부터 하나 또는 그 이상의 흡착용 이온을 함유한다. 또한, 상기 글래스 프릿은 예컨대, 인버전 필러(inversion filler) 또는 추가 필러와 같은 필러로 도핑될 수 있으며, 이는 상기 유리 시트(106) 및 이형단면사(102)의 열 팽창 계수와 일치하거나 사실상 일치하도록 상기 프릿의 열 팽창 계수를 낮춘다. 몇몇 바람직한 프릿의 조합이 미국 특허 번호 제6,998,776호(2006년, 에이트켄 등)와 제7,407,423호(2008년, 에이트켄 등)에 기술되어 있다.

엣지 보호대들(102)로 사용하기 위해 다양한 길이로 절단될 수 있는 이형 단면사는 다양한 공정으로 만들어질 수 있다. 일례에서, 상기 이형단면사는 광섬유 인발 공정으로 제조된 유리 섬유이다. 이 공정에서, 유리 모재(preform) 또는 봉(rod)은 이형단면 모재로 연마되며, 여기서 상기 모재의 형태는 상기 이형단면사에 대해 상기에 설명한 바와 같다. 상기 이형단면 모재가 가질 수있는 단면의 특정 예들이 도 4a-4f에 도시된다. 그 후, 상기 이형단면 모재는 종래 광섬유 인발 공정을 사용하여 광섬유로 인발된다. 상기 인발 동안, 온도와 인발 속도는 상기 광섬유 형태가 시작 이형단면 모재의 형태와 같거나 유사하도록 표면 장력을 최소화하도록 제어된다. 상기 이형단면사는 그것을 환경 오염과 기계적 피로(fatigue)로부터 보호하기 위해 박막의 보호 코팅제로 코팅될 수 있다. 도시를 위해, 도 4g는 보호 코팅(120) 된 도 4f의 이형단면사를 도시한다. 상기 보호막의 두께는 20-100 마이크론의 범위에 있다. 상기 코팅 물질은 중합체, 실리콘 및 UV 조명하에서 매우 빨리 경화될 수 있는 기타 물질들로부터 선택될 수 있다. 상기 코팅은 미계적 제거기 또는 화학적 용매로부터 쉽게 제거될 수 있는 것이 선택될 수 있을 것이다.

또한, 상기 이형단면사는 압출 성형(extrusion) 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 이형단면사를 압출 성형하는데 사용된 기계는 주입 몰딩 기계와 유사할 수 있다. 원료(raw materials)가 용융된 다음, 다이(die)를 통해 장섬유(long fiber)가 형성되도록 한다. 상기 다이의 형태가 상기 광섬유의 형태를 결정한다. 상기 광섬유가 상기 다이로부터 압출되면, 그것은 고체 형태로 빨리 냉각된다. 상기 장섬유는 저장을 위해 스풀에 감기거나 조각으로 절단되어 서로 적층될 수 있다. 상기에 기술한 공정과 달리, 상기 압출 성형 공정은 먼저 이형단면 모재를 제조할 필요를 없애고, 이로써 광섬유 제조 단가를 줄인다. 또한, 이 방법에 의해 형성된 광섬유는 상기에 기술된 바와 같이(그리고, 도 4g에 도시된 바와 같이) 박막의 보호 코팅으로 코팅될 수 있다.

또한, 상기 이형단면사는 도가니(crucible) 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 도가니법에서, 원료가 바탁에 노즐을 구비한 가열가능한 도가니로 로딩된다. 상기 원료는 고온에서 용융되며, 여기서 그들은 액체가 되어 상기 노즐을 통해 흐르면 상기 노즐을 빠져나올 시 광섬유를 형성하도록 급속 냉각된다. 또한, 이 방법에 의해 형성된 광섬유는 상기에 기술된 바와 같이(그리고, 도 4g에 도시된 바와 같이) 박막의 보호 코팅으로 코팅될 수 있다.

상기에 기술된 바와 같이 제조된 이형단면사의 강도는 다양한 강화 기법에 의해 향상될 수 있다. 예를 들면, 박막의 티타니아 도핑된 실리카 유리(titania-doped silica glass)는 피로에 대한 우수한 저항성을 제공하기 위해 상기 이형단면사의 표면들에 증착될 수 있다(또는 상기 이형단면사는 티타늄으로 도핑될 수 있다). 예를 들면, 미국 특허 번호 제6,487,879호(2002년, 블랙웰 등)는 지지대로서 제공되는 표면상에 티타니아 도핑된 실리카 유리의 증착 방법을 기술한다. 상기 이형단면사를 형성하는 광섬유 인발 방법에서, 모재 또는 인발된 광섬유는 티타늄으로 도핑될 수 있다.

이형 단면 유리 섬유는 이온 교환에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 미국 특허 번호 제5,674,790호(1997년, 아라우조)는, 예를 들면, 이온 교환에 의한 화학적 강화를 기술한다. 전형적으로, K⁺와 같은 대량의 알칼리 금속 이온으로 교환될 수 있는 유리 섬유 구조에서 Li⁺와 Na⁺와 같은 소량의 알칼리 금속 이온의 존재는 이온-교환에 의한 화학적 강화데 적합한 유리 섬유 조성물을 만든다. 상기 이온-교환 공정은 전형적으로 상기 유리의 전이 온도를 초과하지 않는 고온 범위에서 발생한다. 상기 유리 섬유는 상기 유리에 함유된 알칼리 금속의 이온 반지름(ion radius)보다 더 큰 이온 반지름을 갖는 알칼리 금속의 염분을 포함하는 용융 배스(bath)에 담긴다. 상기 유리에서 더 소량의 알칼리 금속 이온은 더 대량의 알칼리 금속 이온으로 교환된다. 예를 들면, Na⁺를 함유한 유리 시트는 질산칼륨(KNO₃) 용융 배스에 담기게 된다. 상기 용융 배스에 존재하는 더 대량의 K⁺가 상기 유리에서 더 소량이 Na⁺로 교체될 것이다. 이전에 Na+가 차지했던 장소에서상기 대량의 칼륨 이온의 존재는 상기 유리의 표면에서 또는 근처에서 압축 응력(compressive stress)을 생성시킨다. 상기 유리 섬유는 이온 교환에 따라 냉각된다. 상기 유리에서 상기 이온-교환의 깊이는 상기 유리 섬유 조성물에 의해 제어된다. 강화 기법이 적절하게 수행될 때, 내스크래치성(scratch-resistant) 광섬유 또는 광섬유 표면이 형성된다.

상기 이형단면사의 강도를 향상시키기 위한 또 다른 방법은 상기에 기술한 바와 같이 보호 물질로 상기 광섬유를 코팅하는 것이다. 상기 보호 물질은 상기 광섬유가 이송 또는 스풀에 감기는 동안 상기 광섬유를 보호한다. 일단 상기 광섬유가 상기 유리 시트의 엣지에 부착되면, 상기 코팅은 그 임무를 완료하고 상기 광섬유로부터 제거될 수 있다. 이러한 이유로, 상기 코팅은 연소와 같은 또는 기계적 툴에 의한 종래 기계적 방법에 의해, 또는 화학적 용매에서 용해시킴으로써 상기 광섬유로부터 제거될 수 있는 코팅이다. 상기 코팅의 제거는 상기 광섬유를 상기 유리 시트의 엣지들에 적용하기 전 또는 적용하는 동안에 있을 수 있다.

도 5a는 상부로부터 유리 시트(106)의 엣지 표면(104) 상에 이형단면사(102)를 위치시키는 방법을 도시한다. 상기 이형단면사(102)는 스풀(미도시)로부터 풀어질 수 있다. 이 예에서, 상기 이형단면사(102)는 보호 코팅(120)의 막을 갖는다. 상기 보호 코팅(120)은 상기 이형단면사(102)가 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)상에 설치됨에 따라 제거될 수 있다. 상기 광섬유 표면을 스크래칭 없이 연질 코팅(soft coating)을 제거하는 기계적 코팅 제거기들(122, 124)이 사용될 수 있다. 도 5b에서, 접합 물질(116)이 상기 유리 시트(106)의 두께보다 약간 더 작은 개구부를 갖는 노즐(128)을 통해 상기 시트 엣지 표면(104)상에 증착되고, 그것은 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)을 따라 이동한다. 상기 이형단면사(102) 위의 상기 기계적 코팅 제거기(122)는 위치 확인기(position keeper)로 작용하여, 상기 이형단면사(102)를 상기 유리 시트의 엣지 표면(104)에 정렬되게 유지시키고, 상기 이형단면사(102)가 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에 잘 접촉하도록 상기 이형단면사(102)에 힘을 가한다. 유사한 과정이 도 5c와 5d에 도시된 바와 같이, 바닥으로부터 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)상에 상기 이형단면사(102)를 위치시키는데 사용될 수 있다. 도 5c와 5d의 방법에서, 접합 물질(116)은 상기 유리 시트(102)의 엣지 표면(104) 위 대신 상기 광섬유(102) 위에 증착된다. 그런 다음, 상기 접합 물질(116)과 함께 상기 광섬유(102)는 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)과의 접촉을 야기한다.

일단 상기 이형단면사(102), 상기 접합 물질(116), 및 상기 엣지 표면(104)은 적절히 위치되며, 상기 이형단면사(102)와 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104) 사이에 강한 접합이 형성되도록 하기 위해 추가 공정이 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 접합 물질(116)이 UV-경화 에폭시라면, UV 광원(130)(도 5b 및 5d)은 상기 접합 물질을 경화하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 접합 물질(116)이 열적으로 활성된 접합 물질이라면, 상기 UV 광원(130)은 상기 접합 물질을 활성화시키기 위한 필수적인 가열을 적용할 적절한 가열원으로 교체될 것이다. 상기 접합 물질이 글래스 프릿이라면, 상기 프릿은 상기 프릿이 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)과 상기 이형단면사(102) 사이의 강한 밀봉층을 형성하도록 하는 방식으로, 예컨대, 레이저 또는 적외선 램프와 같은 발광원에 의해 용융될 것이다. 상기 이형단면사(102)와 접합 물질(116)의 단면이 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)상에 위치되므로 이러한 추가 접합 공정들이 발생할 수 있다. 상기 노즐(128), 기계적 제거기들(도 5a의 122, 124) 및 UV 광원(130)(또는 경우에 따라 가열원 또는 발광원)이 스테이지(미도시)에 장착될 수 있으며, 상기 유리 시트(102)의 엣지 표면(104)에 상기 이형단면사(102)의 접합하는 것이 연속적인 공정이 되도록 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)를 따라 이동된다.

도 6a는 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에 이형단면사(102)를 부착하는 또 다른 방법을 도시한다. 이 경우, 상기 이형단면사(102)는 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에 상기 이형단면사(102)를 접합하기 전에 제거될 필요가 있는 보호 코팅을 포함하지 않는다. 이 방법에서, V-그루브(134)와 상기 V-그루브(134) 위의 채널(136)을 구비한 정렬 고정구(132)가 제공된다. 상기 이형단면사(102)는 평평한 표면(108)을 위로 한V-그루브(134) 내에 위치된다. 상기 접합 물질(116)이 상기 이형단면사(102)의 상기 접합 표면(108)에 적용된다. 그런 다음, 상기 유리 시트(106)가 상기 채널(136)로 로딩되며, 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)이 상기 이형단면사(102)의 접합 표면(108)과의 접촉을 야기한다. 상기 채널(136) 내 스피링 부재(들)(127)은 상기 채널(136) 내에서 상기 유리 시트(106)을 중앙집중시키고 상기 유리 시트(106)와 상기 이형단면사(102)를 정력시킨다. 일단 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)이 상기 접합 물질(116)을 통해 상기 이형단면사(102)의 접합 표면(108)과 만나면, 상기에 기술한 바와 같이 상기 접합 물질(116)의 특성에 따라 상기 엣지 표면(104)과 상기 이형단면사 사이의 강한 접합을 형성하기 위해 추가 공정이 수행될 수 있다. 상기 접합 물질(116)이 UV-경화 에폭시 또는 예컨대, 벽(138)과 같은 적어도 하나의 정렬 고정구(132)에서의 접합 물질이라면, UV 광원(130)으로부터의 UV 광이 상기 접합 물질(116)을 경화시키는데 사용될 수 있도록 UV 광에 대한 투과성이 있을 것이다. 대안적으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 접합 물질(116)이 열적으로 경화가능한 접합 물질이라면, 상기 정렬 고정구(132)는 상기 접합 물질(116)이 단기간에 경화될 수 있도록 상기 이형단면사(102) 또는 상기 유리 시트(106)를 가열시키기 위한 하나 또는 그 이상의 가열 요소들(140)을 포함할 것이다. 상기 접합 물질(116)이 글래스 프릿이라면, 발광원에 상기 접합 물질(116)을 노출시키기 위한 적절한 방법이 사용될 수 있다.

도 6b에서, 접합 물질(116)은 상기 유리 시트(106)가 상기 정렬 고정구(132)에서 상기 이형단면사(102)와의 접촉을 야기하기 전에 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에 적용될 수 있다. 상기 접합 물질(116)은 상대적으로 급속 기법을 사용하여 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 유리 시트(106)의 길이보다 더 긴 용기(미도시)가 접합 물질로 수평되게 채워질 수 있다. 그 후, 상기 유리 시트(106)는 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)이 상기 용기 내의 접합 물질에 닿을 때, 전체 엣지 표면(104)이 균일한 층의 접합 물질로 젖도록 상기 용기 내의 상기 접합 물질의 표면에 정렬될 수 있다. 대안적으로, 접합 물질은 스탬핑(stamping) 기법을 사용하여 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)에 적용될 수 있다. 이 기법은 예컨대, 스폰지와 같은 다공성 물질(미도시)로 상기 접합 물질을 로딩하는 것과 상기 다공성 물질로 상기 유리 시트(106)의 상기 엣지 표면(104)을 접촉하는 것을 수반한다. 상기 다공성 물질이 스퀴즈되거나 압력하에 있을 때, 상기 접합 물질은 셀(cells) 밖으로 흘러나오며, 상기 다공성 물질이 상기 표면을 떠난 후에도 상기 유리 시트(106)의 엣지 표면(104)상에 남아있을 것이다. 그 후, 상기 접합 물질과 함께 상기 유리 시트(106)는 상기 이형단면사(102)와 접촉되게 하기 위해 상기 정렬 고정구(132)로 로딩될 수 있다. 소정의 추가 공정이 상기에 설명된 바와 같이 상기 접합 물질을 고정하는데 사용될 수 있다.

실시예들

접착 물질로 유리 시트의 엣지에 접합될 때 손상으로부터 유리 시트를 보호하는데 있어 이형단면사의 효율을 높이기 위해 유한요소해석방법(finite element analysis; FEA)이 사용되었다.

예제 1

도 7a 및 7b는 상기 FEA에 사용된 모델을 도시한다. 도 7a에 도시된 모델은 라운딩 엣지를 갖는 유리 시트(150)이다. 이 모델은 상기 라운딩 엣지가 응력 감소에 의해 최상 성능을 제공하기 때문에 벤치마크로 제공된다. 도 7b에 도시된 모델은 에폭시로 유리 시트의 엣지에 접합된 보호 유리 섬유를 갖는, 상기에 기술된 바와 같은 보호된 유리 시트(152)이다. 도 7a와 7b에 도시된 바와 같은 반쪽 대칭 구조는 상기 FEA에서 사용되었다. 평면 변형률 조건이 가정되었다. 접촉 인터페이스들이 양쪽 모델들 모두에서 정의되었다. 0.001mm의 교체 로딩이 상기 유리 시트의 엣지에서 각 유리 상에 압축을 요하는 각 접촉 인터페이스의 타켓 표면 위에 적용되었다.

상기 FEA는 상기 라운딩-엣지 시트(도 8a)에서 99.7MPa이고, 상기 이형단면사(도 8b)를 갖는 상기 보호된 유리 시트에서 96.1MP가 될 최대 제1 주요 응력을 찾아냈다. 상기 최대 제1 주요 응령에서의 차이는 엣지 보호를 위해 필수적인 것보다 5% 작다. 이형단면사를 갖는 상기 보호된 유리 시트에서, 상기 최대 제1 주요 응력은 상기 시트(도 9a)의 코너 근처에서 단지 4.33MPa였다. 상기 이형단면사의 사용은 상기 코너에서 상기 최대 응력이 20배 이상 감소된다. 도 9b는 상기 최대 제1 주요 응력이 7.63MPa였을 경우, 상기 유리 시트와 상기 이형단면사 사이의 에폭시 박막에 걸친 응력 분포를 도시하는데, 이는 상기 광섬유 표면상의 최대 제1 주요 응력(상기 광섬유 표면에서 발생된 상기 보호된 유리 시트에 대해 상기에 리포트된 96.1MPa의 상기 최대 제1 주요 응력)보다 상당히 더 낮다. 상기 결과는 상기 유리 시트에 부착된 이형단면사의 사용이 상기 엣지에서의 파손 또는 손상을 상당히 줄일 수 있으며, 이에 따라 상기 유리 시트에 해단 우수한 보호를 제공한다는 것을 분명히 나타낸다.

다양한 변형 및 변경이 본발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 본 발명에 대해 작성될 수 있음을 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 그것들이 첨부된 청구항과 그 상응물의 범위 내에서 제공된 본 발명의 변형 및 다양함을 포함하는 것으로 간주 된다.

[0068]100: 유리 시트 어셈블리 102: 엣지 보호대, 이형단면사
103: 유리 시트의 상부 표면 104: 유리 시트의 엣지 표면(들)
105: 유리 시트의 하부 표면 106: 유리 시트
108: 보호 섬유의 접합 표면 110: 보포 섬유의 콘벡스형 표면
112: 코너의 섬유 단면 114: 코너의 섬유 단면
116: 접합 물질 120: 보호 코팅
122, 124: 기계적 제거기 127: 스프링
128: 노즐 130: UV 광원
132: 정렬 고정장치 134: V형 그루브
136: 채널 138:벽
140: 가열 요소 150: 라운딩 엣지 유리 시트 모델
152: 보호된 유리 시트 모델

Claims

엣지 표면을 갖는 유리 시트; 및
상기 유리 시트의 상기 엣지 표면에 접합된 제1 표면과, 로드를 수용하기 위해 상기 엣지 표면에 접합되지 않은 콘벡스형 제2 표면을 가지는 이형단면사를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
청구항 1에 있어서, 상기 이형단면사의 폭 대 상기 엣지 표면의 폭의 비율이 0.8 내지 1.2 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
청구항 1 또는 2항에 있어서,
상기 유리 시트의 상기 엣지 표면은 상기 이형단면사에 접합되지 않을 시 제1 충격 강도 IS1을 갖고;
상기 유리 시트 어셈블리는 제2 충격 엣지 강도 IS2를 가지며;
IS1은 IS2의 최소 절반인 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
청구항 1항 내지 청구항 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엣지 표면은 추가 그라인딩 및 폴리싱하지 않는 에즈-컷인 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
청구항 1항 내지 청구한 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엣지 표면이 라운딩되게 연마된 경우 제1 고정 접촉 강도 SC1을 갖고;
상기 유리 시트 어셈블리는 제2 고정 접촉 강도 SC2를 가지며;
SC2≥SC1인 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
청구항 1항 내지 청구한 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엣지 표면에 상기 이형단면사를 접합하는 접합 물질은 (i) 글래스 프릿 물질; (ii) 유기 접착제; (iii) (i)과 (ii)의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
청구항 1항 내지 청구한 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이형단면사는 이온-교환 및/또는 Ti-도핑 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 유리 시트 어셈블리.
보호될 엣지 표면을 갖는 유리 시트를 보호하는 방법에 있어서,
(I) 상기 엣지 표면에 접합될 제1 표면과 콘벡스형 제2 표면을 갖는 이형단면사를 제공하는 단계;
(II) 상기 유리 시트의 엣지 표면에 대향하여 상기 이형단면사의 상기 제1 표면을 위치시키는 단계; 및
(III) 상기 유리 시트의 엣지 표면에 상기 이형단면사의 상기 제1 표면을 접합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 8에 있어서, 단계(I)는 단계(Ic)이후, (Id) 상기 D-이형단면사가 이온-교체 및/또는 표면 Ti-도핑을 요하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.