KR20170084260A

KR20170084260A - 유리 웹의 분리 방법

Info

Publication number: KR20170084260A
Application number: KR1020177016249A
Authority: KR
Inventors: 아나톨리 아나톨예비치 아브라모브; 크레이그 진 스튜어트
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2017-07-19
Also published as: US10017411B2; CN107001106A; US20160136846A1; TW201628977A; TWI675011B; JP6744863B2; CN107001106B; JP2017537867A; WO2016081330A1

Abstract

유리 웹의 분리 방법은 유리 웹 상의 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시켜 유리 웹의 손상 없이 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 단계 (I)을 포함한다. 이 방법은 경로가 단계 (I) 동안에 생성된 열 응력 하에 있을 동안 경로 상에 결함을 생성하고, 그 결과로 유리 웹이 결함에 응답하여 경로를 따라서 자발적으로 분리되는 것인 단계 (II)를 추가로 포함한다.

Description

유리 웹의 분리 방법{METHODS OF SEPARATING A GLASS WEB}

본 출원은 2014년 11월 19일에 출원된 미국 출원 번호 14/457,688의 35 U.S.C. § 120 하의 우선권을 주장하고, 이 미국 출원의 내용에 의존하고, 이 미국 출원은 그의 전문이 본원에 참고로 포함된다.

분야

본 개시물은 일반적으로 유리 웹의 분리 방법, 더 특히, 열 응력 하에서 경로 상에 결함을 생성하고, 그 결과로 결함에 응답하여 경로를 따라서 유리 웹이 자발적으로 분리됨으로써 유리 웹을 분리하는 방법에 관한 것이다.

배경

유리 웹을 분리하여 요망되는 치수를 갖는 유리 웹 부분을 달성하는 것이 알려져 있다. 추가로, 유리 웹을 분리하여 유리 웹의 고품질 중앙 부분으로부터 저품질 엣지를 제거하는 것이 알려져 있다.

요약

다음은 상세한 설명에 서술된 일부 예시 측면의 기본적인 이해를 제공하기 위해 개시물의 간략화된 요약을 제시한다.

한 예시 측면에 따르면, 유리 웹의 분리 방법은 유리 웹 상의 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시켜 유리 웹의 손상 없이 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 단계 (I)을 포함한다. 이 방법은 경로가 단계 (I) 동안에 생성된 열 응력 하에 있을 동안 경로 상에 결함을 생성하고, 그 결과로 유리 웹이 결함에 응답하여 경로를 따라서 자발적으로 분리되는 것인 단계 (II)를 추가로 포함한다.

이 측면의 한 예에서는, 단계 (II)가 단계 (I)이 수행되는 동안에 수행된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 단계 (II)가 단계 (I) 동안에 경로를 따라서 미리 결정된 수준의 열 응력이 달성된 후에 수행된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 단계 (II)가 경로를 따라서 유리 웹의 온도가 유리 웹의 변형점 온도의 약 70% 내지 약 100%의 범위의 온도에 도달할 때 수행된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 유리 웹이 제1 엣지 및 제1 엣지 반대쪽의 제2 엣지를 포함하고, 여기서 단계 (I)의 경로가 제1 엣지와 제2 엣지 사이에서 연장된다. 한 예에서는, 단계 (II)의 결함이 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 적용된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 단계 (I) 동안에 레이저 빔이 유리 웹에서 벗어나게 이동한다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 단계 (I) 및 (II) 중 하나 또는 둘 모두 동안에 유리 리본이 비-편평할 수 있고/있거나 경로를 따라서 가변 두께를 가질 수 있다. 그러한 예에서, 레이저 빔의 초점 깊이는 경로를 따라서 유리 리본이 완전히 초점 깊이 내에 있을 정도로 두께 및/또는 편평도의 변동을 초과하도록 선택될 수 있다.

일부 예에서는, 유리 웹이 단계 (I) 및 (II) 중 하나 또는 둘 모두 동안에 실온보다 높지만 변형점 온도보다 낮은 온도에 있을 수 있다.

이 측면의 추가의 예에서는, 단계 (I)이 적어도 하나의 레이저 빔을 상응하는 빔 스팟에서 유리 웹의 주표면 상에 교차시키는 것을 포함하고, 여기서 단계 (I)은 경로를 따라서 빔 스팟을 반복적으로 통과시켜서 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 것을 포함한다. 한 예에서, 빔 스팟을 반복적으로 통과시키는 단계는 빔 스팟을 단일 방향으로 반복적으로 통과시키는 것을 포함한다. 한 특별한 예에서, 단일 방향은 유리 웹의 제1 엣지로부터 제2 엣지 쪽으로 연장되는 방향을 포함하고, 결함은 제2 엣지보다 제1 엣지에 더 가깝게 생성된다. 또 다른 예에서는, 적어도 하나의 레이저 빔이 경로를 따라서 다양한 출력 밀도를 가하여 열 응력을 생성한다.

이 측면의 추가의 예에서는, 결함이 유리 웹의 적어도 하나의 엣지로부터 거리를 두고 생성되고, 여기서 거리는 약 1 mm 내지 약 25 mm이다.

이 측면의 추가의 예에서는, 단계 (I)의 적어도 하나의 레이저 빔이 복수의 레이저 빔을 포함하며, 이들은 각각 경로의 상응하는 세그먼트를 따라서 열 응력을 생성한다. 한 예에서는, 경로의 각 세그먼트가 경로의 적어도 하나의 인접하는 세그먼트와 중첩된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 단계 (II)의 결함이 유리 웹을 기계적으로 맞물리게 함으로써 생성된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 단계 (II)의 결함이 레이저로 생성된다.

이 측면의 또 다른 예에서는, 유리 웹이 유리 시트를 포함하고, 경로가 유리 시트의 길이를 따라서 연장된다. 이 방법의 단계 (II)는 유리 시트의 중앙 부분으로부터 유리 시트의 엣지 부분을 분리한다.

이 측면의 추가의 예에서는, 유리 웹이 유리 리본을 포함하고, 경로가 유리 리본의 제1 엣지와 제2 엣지 사이에서 유리 리본의 폭을 따라서 연장된다. 이 방법의 단계 (II)는 유리 시트를 유리 리본으로부터 분리한다.

이 측면의 추가의 예에서는, 단계 (I) 동안에 유리 웹을 전체 경로가 레이저 빔의 초점 깊이 내에 위치되도록 위치시킨다. 한 특별한 예에서는, 레이저 빔의 초점 깊이가 약 20 mm 내지 약 400 mm이다. 또 다른 특별한 예에서는, 레이저 빔의 초점 깊이가 약 20 mm 내지 약 200 mm이다.

이 측면은 단독으로 또는 위에 논의된 측면의 예들 중 하나 또는 그러한 측면의 임의의 조합과 조합해서 제공될 수 있다.

또 다른 측면에서, 유리 웹은 복수의 층을 포함할 수 있고, 복수의 층 중 한 층의 열 팽창 계수는 복수의 층 중 또 다른 층의 열 팽창 계수와 상이하다. 예를 들어, 한 층은 또 다른 층과 상이한 조성을 가질 수 있다. 유리 웹은 예를 들어 제1 층이 제2 층 상에 침착된 적층된 유리 웹일 수 있고, 일부 실시양태에서는 적층된 유리 웹이 추가의 층을 포함할 수 있다.

다음 상세한 설명을 첨부 도면과 관련해서 읽을 때 본 개시물의 이 특징, 측면 및 이점, 및 다른 특징, 측면 및 이점이 더 잘 이해된다.
도 1은 유리 리본을 인발하도록 구성된 융합 하향-인발 장치 및 예시 유리 웹 분리 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따르는 예시 유리 분리 장치의 개략적 단면도이며, 여기서는 레이저 빔에 유리 리본 상의 경로의 상류 말단을 노출시킨다.
도 3은 레이저 빔에 유리 리본 상의 경로의 중간 위치를 노출시킨 것을 도시한 도면이다.
도 4는 레이저 빔에 유리 리본 상의 경로의 하류 말단을 노출시킨 것을 도시한 도면이다.
도 5는 유리 리본 상의 경로가 레이저 빔의 초점 깊이 내에 위치하는 것을 도시한 도면이다.
도 6은 유리 리본의 경로를 따라서 다양한 출력 밀도를 도시하는 도 5의 유리 웹의 측면도이다.
도 7은 경로 상에서 유리 리본에 결함을 생성하는 단계를 도시한 도면이다.
도 8은 각각 경로의 상응하는 세그먼트를 따라서 열 응력을 생성하는 복수의 레이저 빔에 경로가 노출되는 또 다른 예시 방법을 도시한 도면이다.

상세한 설명

이제, 본 개시물의 예시 실시양태를 나타내는 첨부 도면과 관련해서 장치 및 방법을 이하에서 더 충분히 서술할 것이다. 가능할 때는 언제든지, 도면 전체에 걸쳐서 동일한 또는 유사한 부분을 나타내는 데 동일한 참조 부호가 이용된다. 그러나, 본 개시물은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고, 본원에 제시된 실시양태에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다.

일부 예에서는 유리 웹을 분리하는 방법이 유리 리본을 제작하도록 구성된 유리 제조 장치와 함께 이용될 수 있지만, 추가의 실시양태에서는 다른 유리 가공 장치가 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 유리 제조 장치는 슬롯 인발 장치, 플로트 배쓰 장치, 하향-인발 장치, 상향-인발 장치, 프레스-압연 장치 또는 다른 유리 리본 제조 장치를 포함할 수 있다. 예로서, 도 1은 유리 시트(104)로 후속 가공하기 위한 유리 리본(103)을 융합 인발하는 융합 하향-인발 장치(101)를 포함하는 어느 양의 유리 용융물을 가공하는 장치를 개략적으로 도시한다. 융합 인발 장치(101)는 저장통(109)으로부터 회분(batch) 물질(107)을 받도록 구성된 용융 용기(105)를 포함할 수 있다. 회분 물질(107)은 모터(113)에 의해 동력이 공급되는 회분 전달 기기(111)에 의해 도입될 수 있다. 임의의 제어기(115)는 화살표(117)로 나타낸 바와 같이 요망되는 양의 회분 물질(107)을 용융 용기(105)에 도입하기 위해 모터(113)를 활성화하도록 구성될 수 있다. 유리 용융물 프로브(119)가 스탠드파이프(123) 내의 유리 용융물(121) 레벨을 측정하고 측정된 정보를 통신선(125)에 의해 제어기(115)에 전하는 데 이용될 수 있다.

또한, 융합 인발 장치(101)는 용융 용기(105)의 하류에 위치하고 제1 연결 도관(129)에 의해 용융 용기(105)에 커플링되는 제1 컨디셔닝 스테이션, 예컨대 청징(fining) 용기(127)를 포함할 수 있다. 일부 예에서는, 유리 용융물이 제1 연결 도관(129)에 의해 용융 용기(105)로부터 청징 용기(127)로 중력에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 유리 용융물을 제1 연결 도관(129)의 내부 통로를 통해 용융 용기(105)로부터 청징 용기(127)로 통과시키도록 작용할 수 있다. 청징 용기(127) 내에서 다양한 기술에 의해 유리 용융물로부터 기포가 제거될 수 있다.

융합 인발 장치는 청징 용기(127)의 하류에 위치할 수 있는 제2 컨디셔닝 스테이션, 예컨대 유리 용융물 교반 챔버(131)를 추가로 포함할 수 있다. 유리 용융물 교반 챔버(131)를 이용해서 균질한 유리 용융물 조성을 제공할 수 있고, 이렇게 함으로써, 그렇지 않으면 청징 용기를 나가는 청징된 유리 용융물 내에 존재할 수도 있는 불균질성 코드(cord)를 감소시키거나 또는 제거할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 청징 용기(127)는 제2 연결 도관(135)에 의해 유리 용융물 교반 챔버(131)에 커플링될 수 있다. 일부 예에서는, 유리 용융물이 제2 연결 도관(135)에 의해 청징 용기(127)로부터 유리 용융물 교반 챔버(131)로 중력에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 유리 용융물을 제2 연결 도관(135)의 내부 통로를 통해 청징 용기(127)로부터 유리 용융물 교반 챔버(131)로 통과시키도록 작용할 수 있다.

융합 인발 장치는 유리 용융물 교반 챔버(131)의 하류에 위치할 수 있는 또 다른 컨디셔닝 스테이션, 예컨대 전달 용기(133)를 추가로 포함할 수 있다. 전달 용기(133)는 성형 기기에 공급될 유리를 컨디셔닝할 수 있다. 예를 들어, 전달 용기(133)는 축적기 및/또는 흐름 제어기로서 작용하여 성형 용기로의 유리 용융물의 일관된 흐름을 조정하고 제공할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 유리 용융물 교반 챔버(131)는 제3 연결 도관(137)에 의해 전달 용기(133)에 커플링될 수 있다. 일부 예에서는, 유리 용융물이 제3 연결 도관(137)에 의해 유리 용융물 교반 챔버(131)로부터 전달 용기(133)로 중력에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 중력은 유리 용융물을 제3 연결 도관(137)의 내부 통로를 통해 유리 용융물 교반 챔버(131)로부터 전달 용기(133)로 통과시키도록 작용할 수 있다.

추가로 도시된 바와 같이, 유리 용융물(121)을 전달 용기(133)로부터 성형 용기(143)의 유입구(141)로 전달하기 위해 하강유로(139)가 위치할 수 있다. 그 다음, 유리 리본(103)이 성형 웨지(147)의 루트(root)(145)로부터 융합 인발되고 그 후에 유리 분리 장치(149)에 의해 유리 시트(104)로 분리될 수 있다. 도 1은 유리 분리 장치(149)의 일반적인 개략도를 도시하고, 여기서 도 2 - 5, 7 및 8은 유리 분리 장치(149)의 예시 특징을 개략적으로 도시한다. 사실, 도시된 바와 같이, 유리 분리 장치(149)는 유리 리본(103)의 제1 엣지(153)와 제2 엣지(155) 사이의 유리 리본(103)의 폭 "W"을 따라서 연장되는 경로(151)를 따라서 유리 리본(103)으로부터 유리 시트(104)를 나눌 수 있다.

또 다른 예에서는, 유리 분리 장치(149)가 유리 시트(104)의 제1 엣지(165)와 제2 엣지(167) 사이의 길이 "L"을 따라서 연장되는 경로(163)를 따라서 유리 시트(104)의 중앙 부분(161)으로부터 유리 시트(104)의 엣지 부분(159)을 분리할 수 있다.

도 2는 도 1에 개략적으로 도시된 단지 한 예시 유리 분리 장치(149)를 도시한다. 유리 분리 장치는 레이저 빔(203)을 생성하도록 구성된 레이저 빔 발생기(201)를 포함할 수 있다. 한 예에서는, 선택된 경로를 에너지의 연속 흐름과 비슷할 수 있는 상대적으로 긴 펄스로 가열할 수 있는 CO₂ 레이저가 이용될 수 있다. 그와 같이, 레이저 빔(203)은 유리 웹의 손상 없이 유리 웹 상의 선택된 경로를 가열하도록 설계될 수 있다. 본 출원의 목적을 위해, 유리 웹의 손상 없이 유리 웹 상의 선택된 경로를 가열하는 것은 그렇지 않으면 결함의 적용 없이 유리 웹의 분리를 초래하는 방식으로 유리 웹을 손상하는 일 없이 경로를 가열하는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 유리 웹의 손상 없이 선택된 경로를 가열하는 단지 일부의 예는 유리 웹을 용융하지 않으면서 가열하는 것, 유리 웹을 어블레이션(ablation)하지 않으면서 가열하는 것, 유리 웹에 풀-바디(full-body) 크랙을 생성하지 않으면서 가열하는 것, 및 유리 웹을 스코어링하지 않으면서 가열하는 것을 포함할 수 있다. 사실, 레이저 빔(203)은 유리 웹을 손상시키는 것을 피할 수 있고 유리 웹(예를 들어, 유리 리본(103) 또는 유리 시트(104))의 경로(151),(163)를 따라서 요망되는 수준의 열 응력의 발생을 허용하고, 아래에서 논의되는 바와 같이 결함의 적용 전에 유리 웹을 분리하지 않는다.

도 2에 추가로 나타낸 바와 같이, 예시 유리 분리 장치(149)는 유리 웹 (예를 들어, 유리 리본(103) 또는 유리 시트(104))의 엣지 부분(211a),(211b) 또는 주표면(213) 상에 빔 스팟(209)을 생성하는 요망되는 빔 프로파일을 제공하도록 구성된 일련의 거울(205a),(205b),(205c),(205d) 및 하나 이상의 광학 렌즈(207)를 포함할 수 있다. 일부 예에서는, 유리 분리 장치(149)가 다각형 반사 기기(215)를 포함할 수 있다. 다각형 반사 기기는 8개 거울(219a-h)을 포함하는 도시된 팔각형 반사 기기를 포함할 수 있지만, 추가의 예에서는 상이한 수의 거울을 갖는 다른 다각형 구성이 제공될 수 있다.

한 예에서는, 이 방법이 다각형 반사 기기를 시계방향 또는 반시계방향 회전으로 회전시킴으로써 유리 웹(예를 들어, 유리 리본(103), 유리 시트(104))을 따라서 경로(151),(163) 중 하나 또는 둘 모두를 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2-5 및 7에 나타낸 바와 같이, 다각형 반사 기기(215)는 반시계방향(217)으로 회전하여 8개 거울(219a-h) 각각을 레이저 빔의 선택된 경로 내에 순차적으로 위치시킬 수 있다. 도면에 나타낸 도시된 회전이 레이저 빔을 스위핑하는 원리를 도시한다는 것을 나타낸다. 다각형 반사 기기(215)의 실제 구성 및/또는 회전은 넓은 범위의 요인, 예컨대 빔이 제1 엣지(153)에서부터 제2 엣지(155)까지 맨 끝 위치 사이에서 스위핑하는지 또는 도 5 및 7에 나타낸 바와 같이 빔이 웹에서 벗어나게 스위핑하는지에 의존할 것이다.

아래에서 논의되는 바와 같이, 레이저 빔은 유리 웹 상의 경로를 가열할 수 있다. 도면 전체에 걸쳐서, 경로(151)를 파선으로 개략적으로 나타내고, 실제 경로는 유리 웹, 예컨대 유리 웹의 엣지 부분 및/또는 주표면과 일치한다는 것을 이해한다. 나타낸 바와 같이, 경로(151)는 제1 엣지(153)에서부터 제2 엣지(155)까지 유리 분리 장치(149)에 대면하는 유리 리본(103)의 엣지 부분(211a),(211b) 및 제1 주표면(213)을 따라서 연장될 수 있지만, 경로는 유리 리본의 반대쪽 주표면을 따라서 또는 유리 리본의 두 주표면 사이의 중간 위치에서 연장될 수 있다. 사실, 나타낸 바와 같이, 경로(151)는 엣지 부분(211a),(211b)의 바깥쪽 표면과 일치하게 연장될 수 있고, 또한, 유리 리본(103)의 제1 주표면(213)과 일치하게 연장될 수 있다. 게다가, 나타낸 바와 같이, 제1 엣지 부분(211a)은 제1 엣지(153)를 포함할 수 있고, 제2 엣지 부분(211b)은 제2 엣지(155)를 포함할 수 있고, 여기서 경로(151)는 유리 리본의 실질적인 부분 또는 전체 폭 "W"을 가로질러서 연장될 수 있다. 마찬가지로, 도 1에 관해서, 유리 시트(104)는 제1 엣지(165) 및 제2 엣지(167)를 포함할 수 있고, 여기서 경로(163)는 유리 시트(104)의 실질적인 부분 또는 전체 길이 "L"을 가로질러서 연장될 수 있다.

이제, 예시 다각형 반사 기기(215)로 경로(151)를 가열하는 방법의 한 예를 논의할 것이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 제1 거울(219a)이 레이저 빔의 경로를 횡단할 때, 처음에 제1 거울(219a)의 제1 엣지 부분(221a)이 레이저 빔의 경로를 횡단하여 유리 리본(103)을 가로지르는 경로(151)의 상류 말단(221)을 노출시킨다. 사실, 나타낸 바와 같이, 경로(151)의 상류 말단(221)이 빔 스팟(209)에 노출되고, 이렇게 함으로써 그 위치에서 경로(151)를 가열한다. 다각형 반사 기기(215)가 반시계방향(217)으로 회전할 때, 제1 거울(219a)의 각이 변하고, 이렇게 해서 빔 스팟(209)이 유리 리본(103)의 제1 엣지 부분(211a)에서부터 제2 엣지 부분(211b) 쪽으로 연장되는 방향(225)을 따라서 이동한다.

도 3은 다각형 반사 기기(215)가 회전하고 이렇게 해서 제1 거울(219a)의 중간 부분(221b)이 뒤이어서 레이저 빔의 경로를 횡단하여 반사해서 경로(151)의 중간 위치(301)를 빔 스팟(209)에 노출시키고, 이렇게 함으로써 그 위치에서 경로를 가열하는 것을 도시한다.

도 4에 추가로 나타낸 바와 같이, 다각형 반사 기기(215)가 반시계방향(217)으로 훨씬 더 회전할 수 있고, 이렇게 해서 뒤이어서 제1 거울(219a)의 제2 엣지 부분(221c)이 레이저 빔의 경로를 횡단하여 반사해서 경로(151)의 하류 말단(401)을 빔 스팟(209)에 노출시키고, 이렇게 해서 그 위치에서 경로를 가열한다. 도 4에 나타낸 시계방향(217)으로 추가의 점증적 회전은 제2 거울(219b)의 제1 엣지 부분(403)이 레이저 빔의 경로를 횡단하게 할 것이고, 여기서 레이저 빔 스팟이 경로(151)의 하류 말단(401)으로부터 사라질 것이고 도 2에 나타낸 바와 같이 경로(151)의 상류 말단(221)에 다시 나타날 것이다. 물론, 실제 레이저 빔이 단일의 점이 아니라 직경을 갖는 스팟이기 때문에, 스팟이 인접하는 거울들의 인접하는 부분들로부터 동시에 반사되는 짧은 순간이 있다. 그러한 순간에, 레이저 빔 스팟은 동시에 스윕 경로의 바깥 맨 끝에 부분적으로 나타날 것이다. 예를 들어, 도 4에 관해서, 짧은 기간 동안에, 빔이 제1 거울(219a)의 제2 엣지 부분(221c) 및 제2 거울(219b)의 제1 엣지 부분(403)으로부터 동시에 반사될 것이다. 그러한 순간에, 레이저 빔 스팟(209)은 도 4에 나타낸 위치에서 부분적으로 나타날 것이고 도 2에 나타낸 위치에서 부분적으로 나타날 것이다.

그와 같이, 가열 단계는 빔 스팟을 경로(151)를 따라서 반복적으로 통과시켜서 경로(151)를 따라서 열 응력을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 도시된 예에서, 빔 스팟(209)을 반복적으로 통과시키는 단계는 빔 스팟(209)을 단일 방향(225)으로 반복적으로 통과시키는 것을 임의로 포함할 수 있다. 사실, 다각형 반사 기기(215)가 도시된 반시계방향(217)으로 회전하는 동안에 각 거울(219a-h)이 레이저의 경로를 횡단할 때, 빔 스팟(209)은 항상 경로(151)의 상류 말단(221)으로부터 하류 말단(401)으로 단일 방향(225)으로 이동한다. 빔 스팟은 단일 방향(225)을 따라서 다양한 속도로 이동할 수 있다. 단지 일부 예에서는, 빔 스팟이 약 0.5 km/s 내지 약 6 km/s, 예컨대 약 1 km/s 내지 약 5 km/s, 예컨대 약 2 km/s 내지 약 4 km/s, 예컨대 약 3 km/s로 이동할 수 있다.

나타내지는 않았지만, 추가의 예에서는, 경로(151)가 폭넓은 다양한 방식으로 가열될 수 있다. 예를 들어, 다수의 빔 발생기(201)가 제공되고/제공되거나 빔 발생기에 의해 생성되는 빔이 2개 이상의 빔으로 분할되어 다각형 반사 기기의 상이한 거울로부터 및/또는 동일한 거울의 상이한 부분으로부터 빔을 동시에 반사할 수 있다. 그와 같이, 광학적 구성에 의존해서 단일 방향(225)을 따라서 또는 반대 방향들을 따라서 동시에 이동하는 다수의 빔 스팟이 제공될 수 있다. 또 다른 예에서는, 빔 발생기에 의해 생성되는 레이저 빔이 전체 경로(151)를 동시에 가열하도록 구성된 장방형 빔 스팟으로 연장될 수 있다. 그러한 예에서는, 빔 스팟이 전체 경로(151)를 동시에 가열하는 동안 계속 정지해 있을 수 있다.

또 다른 예에서는, 전체 경로의 세그먼트를 각각 생성하는 복수의 유리 분리 장치(149)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 임의로 앞에 서술된 유리 분리 장치(149)와 유사할 수 있거나 또는 동일할 수 있는 복수의 유리 분리 장치(149)가 제공될 수 있다. 각 유리 분리 장치(149)는 전체 경로의 상응하는 세그먼트(801),(803),(805),(807),(809)를 따라서 열 응력을 생성할 수 있는 레이저 빔(802),(804),(806),(808),(810)을 생성할 수 있다. 일부 예에서는, 세그먼트들이 끝과 끝을 붙여서 위치할 수 있다. 그러나, 나타낸 바와 같이, 세그먼트들 사이에 충분한 가열을 제공하기 위해, 경로의 각 세그먼트가 중첩 영역(811),(813),(815),(817)에서 경로의 적어도 하나의 인접하는 세그먼트와 중첩될 수 있다. 일부 예에서는, 중첩 영역이 세그먼트(801),(803),(805),(807),(809) 중 적어도 하나의 길이의 약 5% 내지 약 40%, 예컨대 세그먼트 중 적어도 하나의 길이의 약 10% 내지 약 30%, 예컨대 약 10% 내지 약 25%인 중첩된 길이를 포함할 수 있다. 한 예에서는, 각 상응하는 세그먼트(801),(803),(805),(807),(809)가 약 800 mm의 길이를 가질 수 있고, 각 중첩 영역(811),(813),(815),(817)이 약 100 mm의 중첩된 길이를 갖는다. 세그먼트 및 임의의 중첩 영역을 제공하는 것은 유리 웹을 따라서 연장되는 전체 경로를 따라서 충분한 수준의 열 응력을 달성하는 것을 도울 수 있다.

본 개시물의 예는 레이저 빔 스팟이 유리 웹의 실질적인 부분, 예컨대 전체 치수를 가로질러서 이동하는 것을 입증하고, 일부 예에서는 또한 레이저 빔 스팟이 유리 웹에서 벗어나게 이동한다는 것을 나타낸다. 그와 같이, 경로(151),(163)는 마찬가지로 유리 웹의 실질적인 부분, 예컨대 전체 치수를 가로질러서 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 빔 스팟이 제1 엣지(153)에서부터 제2 엣지(155)까지 유리 리본(103)의 전체 폭 "W"을 따라서 통과하고, 이렇게 해서 경로(151)가 유리 리본(103)의 전체 폭 "W"에 이른다. 마찬가지로, 도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 레이저 빔 스팟은 제1 엣지(165)에서부터 제2 엣지(167)까지 유리 시트(104)의 전체 길이 "L"를 따라서 통과하고, 이렇게 해서 경로(163)는 유리 시트(104)의 전체 길이 "L"에 이른다. 일부 예에서는, 경로(151),(163)가 약 50 mm 내지 약 5000 mm, 예컨대 약 50 mm 내지 약 1000 mm일 수 있지만, 추가의 예에서는 빔 스팟(209)이 더 길거나 또는 더 짧은 경로를 따라서 이동하도록 구성될 수 있다.

레이저 빔 스팟(209)은 원형 스팟을 포함할 수 있지만, 추가의 예에서는 타원형 또는 다른 스팟 형상이 제공될 수 있다. 집속되는 허리에서 원형 레이저 빔 스팟(209)의 최소 직경은 스팟의 세기 프로파일의 1/e²로서 결정될 때 약 1 mm 내지 약 2 mm일 수 있지만, 추가의 예에서는 다른 치수가 제공될 수 있다. 마찬가지로, 타원형 또는 다른 스팟 형상의 최대 길이는 약 1 mm 내지 약 3 mm일 수 있지만, 추가의 예에서는 다른 치수가 제공될 수 있다. 예를 들어, 정지해 있는 빔을 이용할 때, 스팟 형상은 실질적으로 장방형일 수 있고, 수십 센티미터, 예를 들어 1 m 초과의 길이를 가질 수 있다. 하나의 레이저 빔 또는 복수의 레이저 빔이 경로(151)를 노출시키는 데 이용될 수 있다.

도 2 - 5, 7 및 8은 레이저 빔이 제1 바깥쪽 위치(405)와 제2 바깥쪽 위치(407) 사이에서 스위핑하는 예를 나타낸다 (도 2, 5, 7 및 8 참조). 본 개시물의 임의의 예에서는, 경로를 가열하는 단계 동안에 레이저 빔이 웹에서 벗어나게 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 5, 7 및 8에 나타낸 바와 같이, 레이저 빔의 스윕이 임의로 바깥쪽 엣지(153),(155) 밖에 있는 외부 위치(501),(503) 사이에서 연장될 수 있다. 가열 단계 동안에 레이저 빔이 웹에서 벗어나게 이동하는 것을 허락하는 것은 경로(151)의 모든 부분이 충분한 수준의 열 응력을 달성하는 것을 보장할 수 있다.

도 5에서 추가로 도시된 바와 같이, 유리 웹을 따라서 경로(151)를 노출시키는 동안, 유리 웹은 전체 경로(151)가 레이저 빔의 초점 깊이 "DOF" 내에 있도록 위치할 수 있다. 초점 깊이 "DOF"는 다음 식에 의해 계산될 수 있다:

여기서, "F"는 렌즈 초점 길이이고, "D"는 렌즈 사이의 빔 직경이고, "λ"는 파장이다.

레이저 빔의 초점 깊이 내에 전체 경로를 위치시키는 것은 레이저 빔으로부터 경로(151)에 에너지 전달의 효율을 증가시키는 것을 도울 수 있다. 레이저 빔의 초점 깊이가 분리 동안에 유리 휨의 진폭, 두께 변동 및 유리 웹의 움직임을 초과하기 때문에, 초점 깊이는 가변 두께를 갖는 비-편평 유리의 분리를 가능하게 하고, 또한 이 비-편평 유리가 이동할 수 있거나 또는 레이저 빔 소스에 대한 배향을 어느 정도까지는 변화시킬 수 있다. 일부 예에서는, 초점 깊이 "DOF"가 약 20 mm 내지 약 400 mm, 예컨대 약 20 mm 내지 약 200 mm일 수 있지만, 추가의 예에서는 다른 초점 깊이가 제공될 수 있다.

게다가, 일부 예에서는, 웹의 경로 외에 추가로, 전체 웹이 초점 깊이 내에 위치할 수 있다. 레이저 빔의 초점 깊이는 유리 두께의 변동, 유리 휨, 또는 본 개시물의 방법 동안에 레이저 소스에 대한 유리 웹의 위치 및 따라서, 웹 상의 경로의 다른 가능한 변화를 초과하기에 충분하게 클 수 있다.

게다가, 일부 예에서는, 레이저 빔 스팟(209)을 경로(151)를 따라서 특히 빔 경로의 말단 근처에서 반복적으로 통과시키는 동안에 유리 웹의 주표면 상에서 레이저 빔 스팟(209)의 치수가 변한다. 예를 들어, 레이저 빔이 스윕 경로(507) 또는 스윕 경로(509)를 따라서 집속될 때 유리 웹의 주표면 상에서 레이저 빔 스팟(209)의 치수가 경로(151)를 따라서 변할 수 있지만, 유리 웹이 여전히 초점 깊이 내에서 유지되는 동안에는 다른 경로가 제공될 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 스윕 경로(509)를 따라서 이동하는 경우, 경로(151)를 따라서 빔 스팟(209)의 직경 및 형상의 변화 때문에, 도시된 절단된(truncated) 타원형 출력 밀도 영역(601)에 의해 나타낸 바와 같이, 빔 스팟(209)은 경로(151)를 따라서 다양한 출력 밀도를 가한다. 도 6에 나타낸 예에서는 빔이 의도적으로 유리 웹에서 벗어나게 이동하기 때문에 유리 웹의 표면 상의 타원형 출력 밀도 영역(601)이 절단된다. 추가의 예에서는, 비-절단된 타원형 출력 밀도 영역이 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서는 타원형 출력 밀도 영역의 끝점이 유리 리본(103)의 각각의 엣지(153),(155)에 위치할 수 있다. 엣지 부분(211a),(211b)이 두꺼워진 엣지 비드(bead)를 포함할 때는, 유리 리본의 중앙 영역에서 중첩되는 빔의 부분들을 갖는, 두꺼워진 엣지(예를 들어, 엣지 비드) 가까이에 또는 두꺼워진 엣지에 위치하는 최대 출력 밀도를 가하는 2개의 레이저 빔을 이용해서 리본을 분리하는 것이 훨씬 더 유익할 수 있다. 최대 출력 밀도가 두꺼워진 엣지에 더 가깝게 또는 두꺼워진 엣지에 위치하기 때문에, 더 높은 열 응력이 두꺼워진 부분을 표적으로 삼을 수 있고, 그 결과로 증가된 열 응력을 초래할 수 있다. 동시에, 유리 리본의 중앙 영역에서 빔 경로의 꼬리에 의해 제공되는 상대적으로 더 낮은 출력 밀도와 부분적으로 중첩되는 것은 중첩되는 빔들로부터의 이중 노출 때문에 증진된 열 응력을 제공할 수 있다. 또한, 그러한 중첩은 도 8에 나타낸 중첩 영역(811),(813),(815),(817)에서 제공될 수 있고, 여기서 이중 노출은 세그먼트의 바깥쪽 말단에서의 더 낮은 출력 밀도를 책임질 수 있어 유리 웹을 따라서 연장되는 전체 경로를 따라서 충분한 수준의 열 응력을 달성하는 것을 돕는다.

경로(151)의 국지적 가열은 유리 웹의 상이한 부분 사이에 온도차를 생성하고, 이 온도차는 경로(151)를 따라서 열 응력을 생성한다. 예를 들어 위에서 논의된 바와 같은 경로 가열 방법은 미리 결정된 수준의 응력이 달성될 때까지 수행될 수 있다. 일부 예에서, 바람직한 미리 결정된 수준의 응력은 경로(151)를 따라서 온도에 상응하는 응력이고, 이 온도는 유리의 변형점 온도의 약 70% 내지 약 100%, 예컨대 유리의 변형점의 약 80% 내지 약 100%, 예컨대 약 90% 내지 약 100%, 예컨대 약 95% 내지 약 100%이다. 이 가열 수준은 유리 웹에 잔류 응력의 발생을 피한다. 추가의 예에서는, 미리 결정된 수준의 응력이 유리의 변형점에서부터 어닐링점까지인 경로(151)를 따라서 온도에 상응하는 응력이다. 더 낮은 온도가 가능할 수 있지만, 때로는 경로(151)를 따라서 열 응력을 최대화하기 위해 상대적으로 더 높은 온도에 도달하는 것이 요망될 수 있다. 상대적으로 높은 열 응력을 제공하는 것은 아래에서 더 충분히 논의되는 결함을 생성한 후에 분리 시간을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 일부 예에서는, 분리 시간이 결함 적용 후 약 0.1 초 내지 약 3 초일 수 있지만, 추가의 예에서는 다른 분리 시간이 가능하다.

요망되는 수준의 열 응력에 이르도록 경로를 가열하는 데 필요한 시간은 폭넓은 범위의 요인, 예컨대 레이저 출력, 유리 유형, 유리의 치수, 그의 두께 또는 다른 요인에 의존할 수 있다. 일부 예에서는, 경로(151),(163)가 약 300 W 내지 약 1.5 kW의 CO₂ 레이저 출력 및 약 0.1 mm 내지 약 3 mm의 유리 두께의 경우에 약 0.1 초 내지 약 5 초의 범위 내에서 충분히 가열될 수 있다.

위에 나타낸 바와 같이, 유리 웹(예를 들어, 유리 리본, 유리 시트 등)을 분리하는 방법은 유리 웹 상의 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시켜 유리 웹의 손상 없이 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은 경로가, 유리 웹 상의 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시키는 단계 동안에 생성되는 열 응력 하에 있을 동안 경로 상에 결함을 생성하고, 그 결과로 유리 웹이 결함에 응답하여 경로를 따라서 자발적으로 분리되는 것인 단계를 포함할 수 있다.

한 예에서는, 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시키는 단계 동안에 미리 결정된 수준의 열 응력이 달성된 후에 결함이 생성된다. 사실, 전체 경로가 미리 결정된 수준의 열 응력 하에 있기 때문에, 결함의 개시는 바로 유리 웹이 결함에 응답하여 경로를 따라서 자발적으로 분리되는 결과를 초래한다. 자발적 분리는 결함이 생성되고 있을 때 또는 결함이 생성된 직후에 시작할 수 있다. 그와 같이, 유리 웹의 분리는 전체 경로를 따라서 풀-바디 크랙을 빠르게 전파하여 유리 웹을 분리하는 결함의 직접적인 결과로서 일어날 수 있다. 본원에서 이용되는 바와 같이, 풀-바디 크랙은 유리 웹의 전체 두께를 통해 연장되는 크랙을 나타낸다. 본 개시물의 측면에 따라서 유리 웹을 분리하는 시간은 통상적인 기술과 비교할 때 유리 웹을 분리하는 데 필요한 시간을 상당히 감소시킬 수 있다. 그와 같이, 본 개시물의 측면은 통상적인 기술에 비해 유리 웹의 빠른 분리가 바람직한 응용에서 유익할 수 있다. 예를 들어, 증가된 인발 속도를 갖는 응용에서는, 유리 리본의 주어진 이동 길이 내에서 분리가 일어나는 것을 허용하기 위해 빠른 분리가 유익할 수 있다. 게다가, 본 개시물의 방법은 심지어 승온 조건에서도 유리 웹을 분리할 수 있다. 예를 들어, 분리는 유리 웹이 실온에 있는 동안에 일어날 수 있고, 한편으로는 또한 유리 웹이 전형적으로 유리 변형점보다 낮은 승온, 예를 들어 400℃ 이하의 온도에 있을 때도 분리가 일어날 수 있지만, 추가의 예에서는 다른 최대 온도가 제공될 수 있다. 그와 같이, 본 개시물의 방법은 성형 공정 동안에 또는 다른 가공 절차 동안에 유리 리본이 냉각되기 전에 분리를 제공할 수 있다.

한 예에서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 위에서 논의된 임의의 실시양태에서는, 결함을 생성하는 단계가 선택된 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시켜 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 단계를 수행하는 동안에 수행될 수 있다. 경로를 노출시키는 동안에 결함을 생성하는 것은 결함 생성에 바로 응답하여 자발적으로 일어나는 빠른 분리를 제공하기에 충분한 수준의 열 응력을 경로를 따라서 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 예에서는, 선택된 경로를 노출시키는 단계가 결함을 생성하는 단계를 시작한 후에 완료될 수 있고, 심지어 경로를 따라서 유리 웹의 자발적 분리가 완료될 때까지 계속할 수 있다. 경로를 노출시키는 동안에 결함을 생성하는 것의 또 다른 이점은 노출 전에 결함이 생성될 때의 노출 (가열) 동안에 시작할 수 있는 제어불능 파괴 확률의 감소이다. 이것은 강화 유리, 적층 유리 구조 및 높은 내부 응력을 갖는 임의의 다른 유리의 신뢰성있는 분리를 가능하게 할 수 있다. 경로를 노출시키는 동안에 결함을 생성하는 것의 또 다른 이점은 분리에 요구되는 전체 시간의 감소이다.

추가의 예에서는, 선택된 경로를 노출시키는 단계가 결함을 생성하기 직전에, 결함이 생성되고 있을 때, 결함이 생성된 직후에, 또는 결함이 생성된 후 조금 지나서 완료될 수 있다. 그러한 예에서는, 경로를 따라서 충분한 잔류 열 응력이 있을 때 여전히 결함이 생성되어 경로를 따라서 자발적 분리를 제공한다. 그러나, 일부 예에서는, 결함을 생성하는 동안에 및 심지어, 결함을 생성한 후에 (예를 들어, 유리 웹의 전체 분리 동안에) 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 계속 노출시킴으로써 분리 속도가 증가할 수 있다. 사실, 결함을 생성하는 동안에 경로를 계속 노출시키는 것은 경로를 따라서 미리 결정된 열 응력, 예컨대 최대 열 응력을 유지함으로써 분리 속도를 증가시킬 수 있다. 그러나, 과열로 인해 분리된 엣지를 따라서 잔류 응력의 발생을 최소화하거나 또는 피하기 위해서는 빔 경로의 과다노출을 피해야 한다.

결함을 생성하는 단계는 폭넓은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 한 예에서는, 유리 웹을 예를 들어 스크라이브(scribe)(701) (예를 들어, 스코어(score) 휠, 다이아몬드 팁 등) 또는 다른 기계적 기기와 기계적으로 맞물리게 함으로써 결함이 생성될 수 있다. 사실, 도 7에 나타낸 바와 같이, 스크라이브(701)의 팁(tip)이 결함(703), 예컨대 표면 불완전성(예를 들어, 표면 크랙)을 생성할 수 있다. 추가의 예에서는, 결함이 점 결함 또는 스코어 라인(score line)으로서 제공될 수 있다. 나타내지는 않았지만, 결함(703)의 생성을 용이하게 하기 위해서 스크라이브(701)가 가하는 힘에 반동하는 것을 돕기 위해 지지 기기, 예컨대 공기 베어링 또는 기계적 접촉 지지 부재가 제공될 수 있다.

또 다른 예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 결함이 레이저(169)로 생성될 수 있다. 한 예에서는, 레이저가 결함, 예컨대 표면 불완전성을 생성하도록 구성된 펄스 레이저를 포함할 수 있지만, 표면 아래에 불완전성이 제공될 수 있다. 일부 예에서는, 레이저(169)에 의해 생성되는 결함이 크랙, 점 결함, 스코어 라인 또는 다른 결함을 포함할 수 있고, 여기서 그러한 결함은 임의로 어블레이션 공정에 의해 생성될 수 있다.

일부 예에서는, 경로(151),(163)의 방향을 따라서 적절한 풀-바디 크랙을 유도하는 것을 돕기 위해 결함을 스코어 라인으로서 제공하는 것이 유익할 수 있다. 예를 들어, 스코어 라인은 경로(151),(163)를 따라서 연장되는 길이 및 경로에 수직인 폭을 가질 수 있다. 예시 스코어 라인은 넓은 범위의 길이 및 폭, 예컨대 약 0.5 mm 내지 약 5 mm의 범위 내의 길이 및 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm의 폭을 가질 수 있다. 표면 결함으로서 제공되는 경우에는, 결함의 깊이가 유리 유형에 의존해서 약 5 ㎛ 내지 약 500 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 화학적 강화 유리의 경우, 유리 웹의 화학적 강화 층을 지나서 도달하기 위해 더 깊은 결함이 제공될 수 있다.

결함(703)은 경로(151),(163)를 따라서 임의의 위치에, 예컨대 경로 상에 제공될 수 있다. 한 예에서는, 결함이 엣지(153),(155) 중 하나 가까이에 위치한다. 한 예에서는, 아래에 서술되는 바와 같이 빔 스팟(209)의 스캐닝이 시작하는 제1 엣지(153) 가까이에 결함을 위치시키는 것이 유익할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 나타낸 바와 같이, 결함(703)은 유리 리본의 제1 엣지(153)와 제2 엣지(155) 사이에 적용될 수 있거나, 또는 추가의 예에서는, 결함이 제1 엣지 및/또는 제2 엣지에 제공될 수 있다. 크랙이 유리 웹의 엣지에 존재할 수 있는 엣지 불완전성에서보다는 결함의 위치에서 전파하기 시작하는 것을 보장하는 것을 돕기 위해서 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 결함을 적용하는 것이 유익할 수 있다. 게다가, 또한, 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 결함을 생성하는 것은 유리 웹의 더 빠른 분리를 초래할 수 있다. 일부 예에서는, 결함이 유리 리본(103)의 바깥쪽 엣지 부분(211a),(211b)에서 흔히 발견되는 엣지 비드 상에 생성될 수 있다. 별법으로, 도 7 및 8에 나타낸 바와 같이, 결함은 엣지 비드의 안쪽에 임의로 제공될 수 있다. 일부 예에서는, 결함이 유리 웹의 적어도 하나의 엣지로부터 거리를 두고 생성되고, 여기서 거리는 약 1 mm 내지 약 25 mm이다. 예를 들어, 도 7 및 8에 나타낸 바와 같이, 일부 예에서는, 결함(703)이 제1 엣지(예를 들어, 153, 165)로부터 약 1 mm 내지 약 25 mm, 예컨대 약 1 mm 내지 약 10 mm의 거리 "D"에 생성될 수 있지만, 추가의 예에서는 상이한 거리가 제공될 수 있다.

일부 예에서는, 결함이 경로의 중앙 부분에 또는 유리 웹의 제1 엣지 또는 제2 엣지에 더 가깝게 생성될 수 있다. 한 예에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 결함(703)이 제2 엣지(155)보다 제1 엣지(153)에 더 가깝게 생성될 수 있다. 빔 스팟(209)이 위에서 논의된 바와 같이 제1 엣지(153)로부터 제2 엣지(155) 쪽으로 단일 방향(225)으로만 이동할 때는 결함(703)을 제1 엣지(153)에 더 가깝게 (예를 들어, 제1 엣지(153)로부터의 거리 "D"에) 제공하는 것이 특히 유익할 수 있다. 그러한 예에서는, 제1 엣지(153)가 단일 방향(225)으로 빔 스팟(209)의 이동 경로를 따라서 상류에 있다. 풀-바디 크랙이 빔 스팟(209)의 단일 방향(225)으로 전파하는 경향이 있기 때문에, 결함을 제1 엣지(153)에 더 가깝게 위치시키는 것은 풀-바디 크랙을 방향(225)으로 유리 웹의 폭(또는 길이)를 가로질러서 하류에 빠르게 전파하는 것을 도울 수 있다. 게다가, 결함(703)은 또한 풀-바디 크랙이 상류로 전파하여 제1 엣지(153)와 교차하는 것을 허용하기에 충분히 가까운 거리 "D"에 위치할 수 있다.

게다가, 도 8에 관해서, 인접하는 레이저로부터의 레이저 스팟들이 중첩 영역(811),(813),(815),(817)을 따라서 공존할 수 있도록 각 레이저의 빔 스팟이 상응하는 단일 방향(225a),(225b),(225c),(225d),(225e)을 따라서 순차적 패턴으로 이동하는 것을 허용하기 위해 레이저 빔(802),(804),(806),(808),(810)의 시간을 조절할 수 있다. 그와 같이, 풀 바디 크랙을 전체 경로를 따라서 빠르게 추진시키는 것을 돕기 위해 스팟이 유리 웹의 길이의 전체 폭을 가로질러서 단일 방향을 따라서 실질적으로 연속으로 이동할 수 있다.

위에 논의된 임의의 방법을 적용해서 유리 웹, 예컨대 유리 시트 또는 유리 리본을 분리할 수 있다. 그와 같이, 유리 리본(103)에 관해서 논의된 예들은 또한 유리 시트(104) 또는 다른 유리 웹에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 관해서 도시된 바와 같이, 경로(151)는 유리 리본(103)의 제1 엣지(153)와 제2 엣지(155) 사이에서 유리 리본(103)의 폭 "W"을 가로질러서 연장될 수 있다. 그러한 예에서, 결함을 생성하는 것은 도 1에 나타낸 바와 같이 유리 리본(103)으로부터 유리 시트(104)를 분리한다. 도 1에 또한 도시된 추가의 예에서는, 경로(163)가 유리 시트의 제1 엣지(165)와 제2 엣지(167) 사이에서 유리 시트(104)의 길이 "L"을 따라서 연장될 수 있다. 그러한 예에서, 결함을 생성하는 것은 유리 시트(104)의 중앙 부분(161)으로부터 유리 시트(104)의 엣지 부분(159)을 분리할 수 있다.

임의의 상기 방법은 편평할 수 있거나(나타낸 바와 같음) 또는 비-편평한 (예를 들어, 휘어진) 구성을 가질 수 있는 예컨대 C-형상, S-형상 또는 다른 구성으로 구부러질 수 있는 넓은 범위의 유리 웹의 분리를 용이하게 할 수 있다. 게다가, 임의의 방법은 실질적으로 균일한 두께 또는 비-균일한 가변 두께를 갖는 유리 웹의 분리를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 나타낸 바와 같이, 상대적으로 두꺼운 엣지 비드 및 상대적으로 얇은 중앙 부분을 갖는 유리 웹이 분리될 수 있다.

또 다른 예에서는, 유리 리본이 상대적으로 정지해 있을 때 또는 유리 리본이 움직이고 있을 때 유리 리본을 분리할 수 있다. 예를 들어, 유리 리본이 성형 부재로부터 인발되고 있을 때 또는 유리 리본이 성형 부재에 대해 약간 흔들거리고/흔들거리거나 비틀리는 경우에 움직이고 있는 동안에 유리 리본이 분리될 수 있다. 게다가, 본 개시물의 임의의 방법은 유리 웹의 변형점을 초과하지 않는 승온에 있는 유리 웹을 분리하는 데 이용될 수 있다.

게다가, 본 개시물의 방법은 비-강화 유리 또는 강화 유리를 분리하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 방법들은 압축 하의 적어도 하나의 바깥쪽 층 및 장력을 받는 또 다른 층을 포함하는 강화 유리 웹 (예를 들어, 화학적 강화 유리 웹)을 분리하는 데 이용될 수 있다. 한 특별한 예에서는, 본 개시물의 방법이 유리 웹의 두 주표면이 압축되고 유리 웹의 중앙 부분이 장력을 받는 양측에서 강화된 강화 유리 웹을 분리하는 데 이용될 수 있다.

추가의 예에서는, 본 개시물의 방법이 적층된 유리 웹 층들을 포함하는 유리 웹을 분리하는 데 이용될 수 있다. 한 예에서는, 압축 표면 층 및 장력을 받는 중앙 층을 갖는 적층된 구조가 제공될 수 있다. 또 다른 예에서는, 2개의 압축 표면 층과 2개의 압축 층 사이에 삽입된 장력을 받는 중앙 층을 갖는 적층된 구조가 제공될 수 있다. 추가의 예에서는, 본 개시물의 방법이 복수의 층 중 적어도 2개가 상이한 조성 및/또는 상이한 열 팽창 계수를 포함하는 적층된 유리 웹 층들을 분리하는 데 이용될 수 있다. 다른 예에서는, 유리 웹이 화학적 또는 열적 강화 유리 웹일 수 있고, 여기서 유리 웹은 이온 교환 또는 열 가공에 의해 생성되는 표면 압축 응력 층을 포함한다.

추가의 예에서는, 레이저 빔의 초점 깊이가 유리 리본 두께 변동의 진폭, 휨의 진폭, 빔 소스에 대한 유리 움직임의 진폭 또는 가공 조건의 다른 변동을 초과할 수 있다.

관련 분야 기술자에게는 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 본 개시물에 다양한 변경 및 변화를 가할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 이러해서, 본 개시물의 변경 및 변화가 첨부된 청구범위 및 그의 등가물의 범위 내에 있으면, 본 발명이 본 개시물의 변경 및 변화를 포함하는 것을 의도한다.

Claims

(I) 유리 웹 상의 경로를 적어도 하나의 레이저 빔에 노출시켜 유리 웹의 손상 없이 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 단계, 및
(II) 경로가 단계 (I) 동안에 생성된 열 응력 하에 있을 동안 경로 상에 결함을 생성하고, 그 결과로 유리 웹이 결함에 응답하여 경로를 따라서 자발적으로 분리되는 것인 단계
를 포함하는 유리 웹의 분리 방법.
제1항에 있어서, 단계 (II)가 단계 (I)이 수행되는 동안 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (II)가 단계 (I) 동안에 경로를 따라서 미리 결정된 수준의 열 응력이 달성된 후에 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 유리 웹이 제1 엣지 및 제1 엣지 반대쪽의 제2 엣지를 포함하고, 단계 (I)의 경로가 제1 엣지와 제2 엣지 사이에서 연장되는 것인 방법.
제4항에 있어서, 단계 (II)의 결함이 제1 엣지와 제2 엣지 사이에 적용되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (I) 동안에 레이저 빔이 유리 웹에서 벗어나게 이동하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (I)이 적어도 하나의 레이저 빔을 상응하는 빔 스팟에서 유리 웹의 주표면 상에 교차시키는 것을 포함하고, 단계 (I)이 빔 스팟을 경로를 따라서 반복적으로 통과시켜서 경로를 따라서 열 응력을 생성하는 것을 포함하는 것인 방법.
제7항에 있어서, 빔 스팟을 반복적으로 통과시키는 단계가 빔 스팟을 단일 방향으로 반복적으로 통과시키는 것을 포함하는 것인 방법.
제8항에 있어서, 단일 방향이 유리 웹의 제1 엣지로부터 제2 엣지 쪽으로 연장되는 방향을 포함하고, 결함이 제2 엣지보다 제1 엣지에 더 가깝게 생성되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 레이저 빔이 경로를 따라서 다양한 출력 밀도를 가하여 열 응력을 생성하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 결함이 유리 웹의 적어도 하나의 엣지로부터 거리를 두고 생성되고, 그 거리가 약 1 mm 내지 약 25 mm인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (I)의 적어도 하나의 레이저 빔이 복수의 레이저 빔을 포함하며, 이들이 각각 경로의 상응하는 세그먼트를 따라서 열 응력을 생성하는 것인 방법.
제12항에 있어서, 경로의 각 세그먼트가 경로의 적어도 하나의 인접 세그먼트와 중첩되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (II)의 결함이 유리 웹을 기계적으로 맞물리게 함으로써 생성되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (II)의 결함이 레이저로 생성되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 유리 웹이 유리 시트를 포함하고, 경로가 유리 시트의 길이를 따라서 연장되고, 단계 (II)가 유리 시트의 중앙 부분으로부터 유리 시트의 엣지 부분을 분리하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 유리 웹이 유리 리본을 포함하고, 경로가 유리 리본의 제1 엣지와 제2 엣지 사이에서 유리 리본의 폭을 따라서 연장되고, 단계 (II)가 유리 리본으로부터 유리 시트를 분리하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 유리 웹이 복수의 층을 포함하고, 복수의 층 중 1개의 층의 열 팽창 계수가 복수의 층 중 또 다른 층의 열 팽창 계수와 상이한 것인 방법.
제1항에 있어서, 단계 (I) 동안에 유리 웹을 전체 경로가 레이저 빔의 초점 깊이 내에 위치되도록 위치시키는 것인 방법.
제18항에 있어서, 레이저 빔의 초점 깊이가 약 20 mm 내지 약 400 mm인 방법.