KR20180128440A - 내부에 형성된 애퍼쳐(aperture)를 갖는 적층된 유리 제품 및 이를 형성하는 방법 - Google Patents

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KR20180128440A
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데이빗 아론 버넷
샤이 네게브 샤프리어
케빈 유진 스프링
비제이 서브라마니안
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

유리 제품은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 갖는 코어 유리 조성물로부터 형성된 코어 층 및 코어 층의 제1 및 제2 주 표면에 융합되고 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물로부터 형성된 제1 및 제2 클래딩 층을 포함한다. 애퍼쳐는 코어 층, 제1 클래딩 층, 및 제2 클래딩 층 각각을 통해 연장한다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서 제1 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 유리 제품의 굽힘 강도는 적어도 약 75 MPa일 수 있다. 변형된 링-온-링 테스트에서 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중은 변형된 링-온-링 테스트에서의 기준 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중보다 최대 96.5% 작을 수 있다.

Description

내부에 형성된 애퍼쳐(aperture)를 갖는 적층된 유리 제품 및 이를 형성하는 방법
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 35 U.S.C.§119 하에 2016년 3월 24일에 출원된 "Laminated Glass Article with Aperture Formed Therein and Method for Forming the Same"로 명명된 미국 가출원 제 62/312,767 호의 우선권 이익을 주장하며, 그 내용은 본 발명에 의존되고 전체가 참조에 의해 본 발명에 모두 포함된다.
본 개시는 유리 제품, 보다 구체적으로는 복수의 유리 층을 포함하는 적층된 유리 제품 및 이를 형성하는 방법에 관한 것이다.
유리 제품은 예를 들어, 자동-글레이징(glazing), 건축용 패널(panel), 가정용 기기, 및 커버 유리(예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 랩탑 컴퓨터, 및 모니터와 같은 터치-스크린 장치용)를 포함하는 매우 다양한 제품에 사용될 수 있다. 사용 중에 비교적 큰 결함(flaw)이 유리 제품의 표면에 도입될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰을 아스팔트와 같은 거친 표면 상에 떨어뜨린 경우, 거친 표면의 날카로운 특징과의 접촉에 의해 야기된 국부적인 압입(indentation)이 커버 유리의 표면 내 약 300 ㎛의 깊이의 결함을 야기할 수 있음이 관측되었다. 따라서, 향상된 기계적 신뢰성 및 낙하 성능을 가능하게 하기 위해 깊은 결함에 의해 야기된 파손에 대한 향상된 저항성을 갖는 유리 제품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 향상된 기계적 신뢰성 및 낙하 성능을 가능하게 하기 위해 깊은 결함에 의해 야기된 파손에 대한 향상된 저항성을 갖는 유리 제품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본원에 개시된 것은 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 적층된 유리 제품 및 이를 형성하는 방법이다.
본원에 개시된 것은 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법이다. 적층된 유리 제품은 제1 유리 클래딩(cladding) 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 유리 코어 층을 포함한다. 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함한다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함한다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 상기 방법은 다음의 식에 의해 결정된 바와 같이 12% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공(piercing) 도구로 적층된 유리 제품을 통한(through) 파일럿 홀(pilot hole)을 형성하는 단계,
Figure pct00001
여기서 Dη은 천공 도구의 팁(tip) 직경이고, α는 천공 도구의 팁의 끼인각(included angle)이며, ρ는 천공 도구 상의 연마재의 평균 그릿(grit) 크기이고, 및 애퍼쳐를 형성하기 위해 성형 도구로 유리 제품을 통해 형성된 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함한다.
본원에 개시된 것은 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법이다. 적층된 유리 제품은 제1 유리 클래딩 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 유리 코어 층을 포함한다. 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함한다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함한다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서, 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 상기 방법은 다음의 식에 의해 결정되는 12% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구로 적층된 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하는 단계,
Figure pct00002
여기서 Dη은 천공 도구의 팁 직경이고, α는 천공 도구의 팁의 끼인각이며, ρ는 천공 도구 상의 연마재의 평균 그릿 크기이고, 및 애퍼쳐를 형성하기 위해 성형 도구의 외부 표면 상에 배치된 연마 입자를 포함하는 성형 도구로 유리 제품을 통해 형성된 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함한다.
본원에 개시된 것은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물로부터 형성된 코어 층을 포함하는 유리 제품이다. 제1 클래딩 층은 코어 층의 제1 주(major) 표면에 융합되고, 제2 클래딩 층은 코어 층의 제2 주 표면에 융합된다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물로부터 형성된다. 애퍼쳐는 코어 층, 제1 클래딩 층, 및 제2 클래딩 층 각각을 통해(through) 연장한다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 유리 제품의 굽힘 강도(flexural strength)는 적어도 약 75 MPa이다.
본원에 개시된 것은 제1 유리 클래딩 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 유리 코어 층을 포함하는 적층된 유리 제품이다. 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함한다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함한다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 애퍼쳐는 유리 제품의 전체 두께를 통해 연장한다. 변형된 링-온-링 테스트(ring-on-ring test)에서 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크(peak) 하중은 변형된 링-온-링 테스트에서의 기준 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중보다 최대 96.5% 작다. 기준 유리 제품은 유리 제품과 실질적으로 동일하나 이를 통해 연장하는 애퍼쳐가 없다.
본원에 개시된 것은 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법이다. 적층된 유리 제품은 제1 유리 클래딩 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 유리 코어 층을 포함한다. 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함한다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함한다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 상기 방법은 적층된 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하는 단계 및 애퍼쳐를 형성하기 위해 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 확장하는 단계를 포함한다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적인 것이며, 청구된 주제의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공하도록 의도된 것임이 이해되어야 한다. 수반된 도면은 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서 내에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 일 이상의 구체예(들)을 도시하고, 설명과 함께 다양한 구체예의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 유리 제품의 하나의 예시적인 구체예의 단면 개략도이다.
도 2는 유리 제품을 형성하는데 사용될 수 있는 오버플로우 분배기(overflow distributor)의 하나의 예시적인 구체예의 단면 개략도이다.
도 3은 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 도 1의 유리 제품의 사시도이다.
도 4는 내부에 애퍼쳐가 형성되기 전의 도 1의 유리 제품 및 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하기 위해 위치된 기계적 절삭(cutting) 도구의 하나의 예시적인 구체예의 단면 개략도이다.
도 5는 유리 제품의 외부 표면과 접촉 및 유리 제품을 통해 전진시킨(advance) 후의 도 4의 기계적 절삭 도구의 단면 개략도이다.
도 6은 기계적 절삭 도구를 최종 깊이까지 더욱 전진시킨 후의 도 3-4의 기계적 절삭 도구의 단면 개략도이다.
도 7은 기계적 절삭 도구를 유리 제품 내에서 병진(translate)시킨 후의 도 3-5의 기계적 절삭 도구의 단면 개략도이다.
도 8은 도 1의 유리 제품의 입구 표면(entry surface)으로부터 찍힌 파일럿 홀의 사진이다.
도 9는 유리 제품의 출구 표면(exit surface)로부터 찍힌 도 8의 파일럿 홀의 사진이다.
도 10은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 측정된 다양한 실시예 및 비교예의 유리 제품에 대한 파괴 시의 피크 하중을 도시한 와이블 플롯(Weibull plot)이다.
도 11은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 다양한 실시예 및 비교예의 유리 제품의 굽힘 강도를 도시한 와이블 플롯이다.
도 12는 도 1의 유리 제품 내에서 파일럿 홀을 형성하기 위해 위치된 천공 도구의 단면 개략도이다.
도 13a는 파일럿 홀을 형성하기 위해 유리 제품을 통해 전진하는 도 12의 천공 도구의 단면 개략도이다.
도 13b는 도 13a의 파일럿 홀 위에 위치된 성형 도구의 단면 개략도이다.
도 13c는 애퍼쳐를 형성하기 위해 유리 제품 및 파일럿 홀을 통해 전진하는 도 13b의 성형 도구의 단면 개략도이다.
도 14는 도 1의 유리 제품의 입구 표면으로부터 찍힌 천공 도구에 의해 만들어진 파일럿 홀의 사진이다.
도 15는 유리 제품의 출구 표면으로부터 찍힌 도 14의 파일럿 홀의 사진이다.
도 16은 임의의 애퍼쳐를 함유하지 않는 적층된 유리 제품 상에서의 링-온-링 테스팅 셋업(set up)을 도시한다.
도 17은 1.6 mm 애퍼쳐를 함유하는 적층된 유리 제품 상에서의 링-온-링 테스팅 셋업을 도시한다.
도 18은 5 mm 애퍼쳐를 함유하는 적층된 유리 제품 상에서의 링-온-링 테스팅 셋업을 도시한다.
도 19는 도 19의 변형된 링-온-링 테스트를 사용하여 측정된 다양한 실시예의 유리 제품에 대한 파괴 시의 피크 하중을 도시하는 와이블 플롯이다.
도 20은 도 18의 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 다양한 실시예의 유리 제품에 대한 파괴 시의 피크 하중을 도시하는 와이블 플롯이다.
도 21a는 천공 도구 및 400 그릿 마감(finish)을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품의 면 A의 사진이다.
도 21b는 도 21a의 유리 제품의 면 B의 사진이다.
도 21c는 천공 도구 및 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 대한 칩의 평균 개수를 도시하는 그래프이다.
도 22a는 천공 도구 및 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구 및 800 그릿 마감을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품의 면 A의 사진이다.
도 22b는 도 21a의 유리 제품의 면 B의 사진이다.
도 22c는 천공 도구 및 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구 및 800 그릿 마감을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 대한 칩의 평균 개수를 도시하는 그래프이다.
도 23a는 천공 도구 및 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구 및 1000 그릿 마감을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품의 면 A의 사진이다.
도 23b는 도 23a의 유리 제품의 면 B의 사진이다.
도 23c는 천공 도구 및 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구 및 1000 그릿 마감을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 대한 칩의 평균 개수를 도시하는 그래프이다.
도 24는 (1) 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구, (2) 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구 및 1000 그릿 마감을 갖는 성형 도구, 및 (3) 천공 도구 400 그릿 마감을 갖는 성형 도구 및 1000 그릿 마감을 갖는 성형 도구를 사용하여 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 의해 경험된 칩의 평균 개수 대 칩 크기를 도시하는 그래프이다.
이제 수반된 도면에 도시된 예시적인 구체예에 대한 참조가 상세하게 만들어질 것이다. 가능할 때마다, 동일한 참조 번호는 동일 또는 유사한 부분을 나타내기 위해 도면 전체에 걸쳐 사용될 것이다. 도면 내의 구성 요소는 크기가 조정될(scale) 필요는 없으며, 대신 강조가 예시적인 구체예의 원리를 설명할 때 위치된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "평균 열 팽창 계수" 또는 "평균 CTE"는 0℃ 내지 300℃ 사이에서 주어진 재료 또는 층의 평균 선형 열 팽창 계수를 나타낸다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "열 팽창 계수" 또는 "CTE"는 달리 지시되지 않는 한 평균 열 팽창 계수를 나타낸다. CTE는, 예를 들어, ASTM E228 “Standard Test Method for Linear Thermal Expansion of Solid Materials With a Push-Rod Dilatometer”또는 ISO 7991:1987 “Glass -- Determination of coefficient of mean linear thermal expansion"에 기술된 절차를 사용하여 결정될 수 있다.
본원에 기술된 바와 같이, 용어 "굽힘 강도"는 ASTM C1499-03 “Standard Test Method for Monotonic Equibiaxial Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperature”에 기술된 테스트 방법과 유사한 변형된 링-온-링 테스트 방법(변형된 ROR 테스트)을 사용하여 결정된 유리 제품의 굽힘 강도를 나타낸다. 변형된 ROR 테스트는 ASTM C1499-03에 기술된 것과 약간 상이한 테스트 설비(fixture) 및 테스트 조건을 사용하여 수행된다. 특히, 50 mm×50 mm 샘플은 1 인치 직경 지지 링 및 ½ 인치 직경 하중 링을 사용하여 테스트된다. 링의 곡률 반경은 1/16 인치이다. 하중은 1.2 mm/분의 속도로 적용된다. 테스트는 50% 상대 습도의 실온에서 수행된다. 변형된 ROR 테스트에 대한 일반적인 조건은 미국 특허 출원 공개 제 2013/0045375 호(예를 들어, 단락 27)에 기재되어 있으며, 이는 전체가 본원에 참조로서 포함된다. 도 17 및 18을 간략히 참조하면, 변형된 ROR 테스트는 링들이 내부에 형성된 애퍼쳐 위에 중심을 두고 있는 채로 개략적으로 도시된다. 달리 지시되지 않는 한, 본원에 기술된 데이터를 생성하기 위해 테스트된 샘플은 테스트 전에 연마되지 않았음을 주목해야 한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "피크 하중"은 변형된 ROR 테스트에서, 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중 또는 유리 제품의 파괴가 발생하는 하중을 나타낸다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "ADG 파라미터"는 본원에서 보다 상세하게 기술될 바와 같이, 천공 도구의 연마 입자의 평균 그릿 크기를 갖는 천공 도구의 끼인각 및 팁 직경의 곱의 비를 나타낸다. ADG 파라미터는 본원에서 보다 상세하게 기술될 바와 같이, 특정 도구가 높은 코어 인장 응력을 포함하는 유리 제품에 대한 천공 도구로서 사용에 적합할 것인지 여부를 결정하는데 유용하다.
본원에 기술된 다양한 구체예에서, 유리 제품은 유리 제품 내의 주어진 깊이에서의 압축 응력 또는 인장 응력을 포함한다. 압축 응력 및/또는 인장 응력 값은 예를 들어, 복굴절 기반 측정 기술, 굴절된 근접-장(RNF) 기술, 또는 광탄성 측정 기술(예를 들어, 편광계를 사용하는)을 포함하는 임의의 적절한 기술을 사용하여 결정될 수 있다. 응력 측정의 예시적인 표준은, 예를 들어, ASTM C1422/C1422M - 10 “Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass” 및 ASTM F218 “Standard Method for Analyzing Stress in Glass”를 포함한다.
다양한 구체예에서, 적층된 유리 제품은 제1 클래딩 층과 제2 클래딩 층 사이에 배치된 코어 층을 포함한다. 코어 층 및/또는 클래딩 층은 유리 재료, 세라믹 재료, 유리-세라믹 재료, 또는 이들의 조합을 포함하는 유리 층이다. 몇몇 구체예에서, 코어 층 및/또는 클래딩 층은 투명 유리 층이다. 예를 들어, 유리 제품은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장 범위 내에서 적어도 약 80%의 가시 광선을 투과시킨다. 코어 층은 코어 CTE를 포함하는 코어 유리 조성물로부터 형성된다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물로부터 형성된다. 제1 클래딩 층의 클래드 유리 조성물 및 제2 클래딩 층의 클래드 유리 조성물은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 클래드 CTE는 코어 CTE보다 작아서 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층은 압축 응력하에 있고 코어 층은 인장 응력하에 있다. 코어 인장 응력은 예를 들어, 약 58 MPa 미만일 수 있다. 예를 들어 최대 코어 인장 응력은 57 MPa일 수 있다. 몇몇 구체예에서, 코어 인장 응력은 약 55 MPa 미만이다. 애퍼쳐는 코어 층, 제1 클래딩 층, 및 제2 클래딩 층 각각을 통해 연장한다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품의 굽힘 강도는 적어도 약 75 MPa이다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 변형된 ROR 테스트에서 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중은 변형된 ROR 테스트에서의 기준 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중보다 최대 96.5% 작다. 이러한 구체예에서, 기준 유리 제품은 이를 통해 연장하는 애퍼쳐가 없다는 점을 제외하고는 유리 제품과 실질적으로 동일하다.
도 1은 적층된 유리 제품(100)의 하나의 예시적인 구체예의 단면도이다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 복수의 유리 층을 포함하는 적층된 시트를 포함한다. 적층된 시트는 도 1에 도시된 바와 같이 실질적으로 평면이거나 비-평면일 수 있다. 유리 제품(100)은 제1 클래딩 층(104)과 제2 클래딩 층(106) 사이에 배치된 코어 층(102)을 포함한다. 몇몇 구체예에서, 제1 클래딩 층(104) 및 제2 클래딩 층(106)은 도 1에 도시된 바와 같은 외부 층이다. 예를 들어, 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108)은 유리 제품(100)의 외부 표면으로서의 역할을 하고, 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)은 유리 제품의 외부 표면으로서의 역할을 한다. 다른 구체예에서, 제1 클래딩 층 및/또는 제2 클래딩 층은 코어 층과 외부 층 사이에 배치된 중간 층이다.
코어 층(102)은 제1 주 표면 및 제1 주 표면에 대향하는 제2 주 표면을 포함한다. 몇몇 구체예에서, 제1 클래딩 층(104)은 코어 층(102)의 제1 주 표면에 융합된다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 클래딩 층(106)은 코어 층(102)의 제2 주 표면에 융합된다. 이러한 구체예에서, 제1 클래딩 층(104)와 코어 층(102) 사이의 계면(112) 및/또는 제2 클래딩 층(106)과 코어 층(102) 사이의 계면(114)은 예를 들어, 접착제, 코팅 층, 또는 각각의 클래딩 층을 코어 층에 부착하도록 추가 또는 배열(configure)된 임의의 비-유리 재료와 같은 임의의 결합 재료가 없다. 따라서, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)은 코어 층(102)에 직접적으로 융합되거나 직접적으로 코어 층(102)에 인접한다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 코어 층(102)와 제1 클래딩 층(104) 사이 및/또는 코어 층(102)과 제2 클래딩 층(106) 사이에 배치된 일 이상의 중간 층을 포함한다. 예를 들어, 중간 층은 코어 층과 클래딩 층의 계면에 형성된 중간 유리 층 및/또는 확산 층을 포함한다. 확산 층은 확산 층에 인접한 각 층의 구성 요소를 포함하는 혼합된 영역(예를 들어, 2개의 직접적으로 인접한 유리 층 사이의 혼합된 영역)을 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 직접적으로 인접한 유리 층 사이의 계면이 유리-유리 계면인 유리-유리 적층체(예를 들어, 인-시튜(in-situ) 융합된 다층 유리-유리 적층체)를 포함한다.
몇몇 구체예에서, 코어 층(102)은 코어 유리 조성물을 포함하고, 제1 및/또는 제2 클래딩 층(104 및 106)은 코어 유리 조성물과 상이한 클래드 유리 조성물을 포함한다. 코어 유리 조성물 및 클래드 유리 조성물은 유리 제품을 본원에 기술된 바와 같은 임의의 유형의 화학 강화 처리에 도입시키기 이전에 서로 상이하다. 예를 들어, 도 1에 도시된 구체예에서, 코어 층(102)은 제1 유리 조성물을 포함하거나 이로부터 형성되고, 제1 클래딩 층(104) 및 제2 클래딩 층(106) 각각은 제2 유리 조성물을 포함하거나 이로부터 형성된다. 다른 구체예에서, 제1 클래딩 층(104)은 제2 유리 조성물을 포함하거나 이로부터 형성되고, 제2 클래딩 층(106)은 제1 유리 조성물 및 제2 유리 조성물과 상이한 제3 유리 조성물을 포함하거나 이로부터 형성된다.
유리 제품(100)은 예를 들어, 퓨전 드로우(fusion draw), 다운(down) 드로우, 슬롯(slot) 드로우, 업(up) 드로우, 또는 플로트(float) 드로우와 같은 적절한 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성된다. 도 2는 예를 들어, 유리 제품(100)과 같은 유리 제품을 형성하는데 사용될 수 있는 오버플로우 분배기(200)의 하나의 예시적인 구체예의 단면도이다. 오버플로우 분배기(200)는 전체가 본원에 참조로서 포함된 미국 특허 제 4,214,886 호에 기술된 바와 같이 배열될 수 있다. 예를 들어, 오버플로우 분배기(200)는 하부 오버플로우 분배기(200) 및 하부 오버플로우 분배기(220) 위에 위치된 상부 오버플로우 분배기(240)를 포함한다. 하부 오버플로우 분배기(220)는 트로프(trough)(222)를 포함한다. 제1 유리 조성물(224)은 용융되어 점성 상태에서 트로프(222) 내로 공급된다. 제1 유리 조성물(224)은 후술되는 바와 같이 유리 제품(100)의 코어 층(102)을 형성한다. 상부 오버플로우 분배기(240)는 트로프(242)를 포함한다. 제2 유리 조성물(244)은 용융되어 점성 상태에서 트로프(242) 내로 공급된다. 제2 유리 조성물(244)은 후술되는 바와 같이 유리 제품(100)의 제1 및 제2 클래딩 층(104 및 106)을 형성한다.
제1 유리 조성물(224)은 트로프(222)를 오버플로우하고 하부 오버플로우 분배기(220)의 대향하는 외부 형성 표면(226 및 228) 아래로 유동한다. 외부 형성 표면(226 및 228)은 드로우 라인(230)에서 수렴한다. 하부 오버플로우 분배기(220)의 각각의 외부 형성 표면(226 및 228) 아래로 유동하는 제1 유리 조성물(224)의 개별 스트림은 드로우 라인(230)에서 수렴하고, 여기서 이들이 함께 융합되어 유리 제품(100)의 코어 층(102)을 형성한다.
제2 유리 조성물(244)은 트로프(242)를 오버플로우하고 상부 오버플로우 분배기(240)의 대향하는 외부 형성 표면(246 및 248) 아래로 유동한다. 제2 유리 조성물(244)은 상부 오버플로우 분배기(240)에 의해 외측으로 편향(deflect)되고 이는 제2 유리 조성물이 하부 오버플로우 분배기(220) 주위를 유동하고 하부 오버플로우 분배기의 외부 형성 표면(226 및 228) 위를 유동하는 제1 유리 조성물(224)와 접촉하도록 한다. 제2 유리 조성물(244)의 개별 스트림은 하부 오버플로우 분배기(220)의 각각의 외부 형성 표면(226 및 228) 아래로 유동하는 제1 유리 조성물(224)의 각각의 개별 스트림에 융합된다. 드로우 라인(230)에서 제1 유리 조성물(224)의 스트림의 수렴 시, 제2 유리 조성물(244)은 유리 제품(100)의 제1 및 제2 클래딩 층(104 및 106)을 형성한다.
몇몇 구체예에서, 방법은 점성 상태의 코어 층(102)의 제1 유리 조성물을 점성 상태의 제1 및 제2 클래딩 층(104 및 106)의 제2 유리 조성물(244)와 접촉시켜 적층된 시트를 형성하는 단계를 포함한다. 이러한 몇몇 구체예에서, 적층된 시트는 도 2에 도시된 바와 같이 하부 오버플로우 분배기(220)의 드로우 라인(230)으로부터 멀리 이동하는 유리 리본의 일부이다. 유리 리본은 예를 들어, 중력 및/또는 풀링 롤러(pulling roller)를 포함하는 적절한 수단에 의해 하부 오버플로우 분배기(220)로부터 드로우될 수 있다. 유리 리본은 하부 오버플로우 분배기(220)로부터 멀리 이동할 때 냉각된다. 유리 리본은 이로부터 적층된 시트를 분리하기 위해 절단된다. 따라서, 적층된 시트는 유리 리본으로부터 절삭된다. 유리 리본은 예를 들어, 스코어링(scoring), 굽힘, 열적 충격 및/또는 레이저 절삭과 같은 적절한 기술을 사용하여 절단될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 도 1에 도시된 바와 같은 적층된 시트를 포함한다. 다른 구체예에서, 적층된 시트는 유리 제품(100)을 형성하기 위해 더욱 처리(예를 들어, 절삭 또는 몰딩(molding))될 수 있다.
도 1에 도시된 유리 제품(100)은 3개의 층을 포함하지만, 다른 구체예가 본 개시에 포함된다. 다른 구체예에서, 유리 제품은 4개, 5개, 또는 그보다 많은 층과 같은 결정된 수의 층을 가질 수 있다. 예를 들어, 4개의 층을 갖는 유리 제품이 나뉘어진 트로프를 갖는 하부 오버플로우 분배기를 사용하여 형성되어 2개의 유리 조성물이 하부 오버플로우 분배기의 대향하는 외부 형성 표면 위를 유동하고 드로우 라인에서 수렴할 수 있다. 5개 이상의 층을 포함하는 유리 제품은 추가적인 오버플로우 분배기를 사용하여 및/또는 나뉘어진 트로프를 갖는 오버플로우 분배기를 사용하여 형성될 수 있다. 따라서, 결정된 수의 층을 갖는 유리 제품은 그에 따라 오버플로우 분배기를 변형함으로써 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 유리 제품(100)은 적층된 시트를 포함하나, 다른 구체예가 본 개시에 포함된다. 다른 구체예에서, 유리 제품은 다수의 관형 층을 포함하는 적층된 관(예를 들어, 일 이상의 환형(annular) 오리피스(orifice)에 의해 형성된)을 포함한다. 예를 들어, 적층된 관의 부분 단면은 도 1에 도시된 것과 유사한 적층 구조를 포함한다. 다른 구체예에서, 유리 제품은 성형된 유리 제품(예를 들어, 적층된 시트를 성형 또는 몰딩함으로써 형성된)을 포함한다.
유리 제품(100)의 두께는 유리 제품의 대향하는 외부 표면(예를 들어, 외부 표면(108 및 110))사이의 거리로서 측정될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 적어도 약 0.05 mm, 적어도 약 0.1 mm, 적어도 약 0.2 mm, 또는 적어도 약 0.3 mm의 두께를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 유리 제품(100)은 최대 약 2　mm, 최대 약 1.5　mm, 최대 약 1　mm, 최대 약 0.7　mm, 또는 최대 약 0.5　mm의 두께를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 코어 층(102)의 두께 대 유리 제품(100)의 두께의 비는 적어도 약 0.7, 적어도 약 0.8, 적어도 약 0.85, 적어도 약 0.9, 또는 적어도 약 0.95이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 코어 층(102)의 두께 대 유리 제품(100)의 두께의 비는 최대 약 0.95, 최대 약 0.93, 최대 약 0.9, 최대 약 0.87, 또는 최대 약 0.85이다. 몇몇 구체예에서, 제1 클래딩 층(104) 및 제2 클래딩 층(106)의 각각의 두께는 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm이다.
몇몇 구체예에서, 코어 층(102)의 제1 유리 조성물 및/또는 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 제2 유리 조성물은 적어도 약 30 킬로포이즈(kP), 적어도 약 50 kP, 적어도 약 100 kP, 적어도 약 200 kP, 또는 적어도 약 300 kP의 액상 점도(liquidus viscosity)를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 제1 유리 조성물 및/또는 제2 유리 조성물은 본원에 기술된 바와 같은 퓨전 드로우 공정을 사용하여 유리 제품(100)을 형성하는데 적합한 액상 점도를 포함한다. 예를 들어, 코어 층(102)의 제1 유리 조성물은 적어도 약 100 kP, 적어도 약 200 kP, 또는 적어도 약 300 kP의 액상 점도를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제1 유리 조성물은 최대 약 3000 kP, 최대 약 2500 kP, 최대 약 1000 kP, 또는 최대 약 800 kP의 액상 점도를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 제2 유리 조성물은 적어도 약 50 kP, 적어도 약 100 kP, 또는 적어도 약 200 kP의 액상 점도를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제2 유리 조성물은 최대 약 3000 kP, 최대 약 2500 kP, 최대 약 1000 kP, 또는 최대 약 800 kP의 액상 점도를 포함한다. 제1 유리 조성물은 오버플로우 분배기 위로 제2 유리 조성물을 운반하여 제2 층을 형성하는 것을 도울 수 있다. 따라서, 제2 유리 조성물은 퓨전 드로우 공정을 사용하여 단일 층 시트를 형성하는데 적합한 것으로 일반적으로 고려되는 것보다 낮은 액상 점도를 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 기계적으로 강화된다. 예를 들어, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 제2 유리 조성물은 코어 층(102)의 제1 유리 조성물과 상이한 CTE를 포함한다. 유리 제품(100)의 직접적으로 인접한 층 사이의 이러한 CTE 차이(contrast)는 유리 제품의 기계적인 강화를 초래할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 클래딩 층(104 및 106)은 코어 층(102)의 유리 조성물(예를 들어, 제1 유리 조성물)보다 낮은 CTE를 갖는 유리 조성물(예를 들어, 제2 유리 조성물)로부터 형성된다. 따라서, 유리 제품(100)은 0보다 큰 CTE 차이 CTEcore - CTEclad를 포함한다. 코어 층(102)에 비해 비교적 낮은 제1 및 제2 클래딩 층(104 및 106)의 CTE는 유리 제품(100)의 냉각 시에 클래딩 층 내의 압축 응력 및 코어 층 내의 인장 응력의 형성을 초래한다. 따라서, 코어 층(102)의 CTE인 CTEcore와 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 CTE인 CTEclad 사이의 차이, 또는 CTE 차이 CTEcore - CTEclad는, 클래딩 층 내에 압축 응력을 생성하여, 유리 제품(100)이 기계적으로 강화된다. 클래딩 층이 유리 제품의 외부 층인 구체예에서, 클래딩 층 내의 이러한 압축 응력은 유리 제품의 외부 표면에 존재하는 결함의 전파에 저항함으로써 유리 제품의 강도에 유리할 수 있다. 다양한 구체예에서, 제1 및 제2 클래딩 층 각각은, 독립적으로, 코어 층보다 높은 CTE, 낮은 CTE 또는 실질적으로 동일한 CTE를 가질 수 있다.
몇몇 구체예에서, 코어 층(102)의 CTE와 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 CTE는 적어도 약 1x10-7 ℃-1, 적어도 약 2×10-7 ℃-1, 적어도 약 3×10-7 ℃-1, 적어도 약 4×10-7 ℃-1, 적어도 약 5×10-7 ℃-1, 적어도 약 10×10-7 ℃-1, 적어도 약 15×10-7 ℃-1, 적어도 약 20×10-7 ℃-1, 적어도 약 25×10-7 ℃-1, 적어도 약 30×10-7 ℃-1, 적어도 약 35×10-7 ℃-1, 적어도 약 40×10-7 ℃-1, 또는 적어도 약 45×10-7 ℃-1만큼 상이하다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 코어 층(102)의 CTE와 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 CTE는 최대 약 100×10-7 ℃-1, 최대 약 75×10-7 ℃-1, 최대 약 50×10-7 ℃-1, 최대 약 40×10-7 ℃-1, 최대 약 30×10-7 ℃-1, 최대 약 20×10-7 ℃-1, 최대 약 10×10-7 ℃-1, 최대 약 9×10-7 ℃-1, 최대 약 8×10-7 ℃-1, 최대 약 7×10-7 ℃-1, 최대 약 6×10-7 ℃-1, 또는 최대 약 5×10-7 ℃-1만큼 상이하다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 코어 층(102)의 CTE와 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 CTE는 약 1×10-7 ℃-1 내지 약 10×10-7 ℃-1 또는 약 1×10-7 ℃-1 내지 약 5×10-7 ℃-1만큼 상이하다. 몇몇 구체예에서, 제1 클래딩 층 및/또는 제2 클래딩 층의 제2 유리 조성물은 최대 약 90×10-7 ℃-1, 최대 약 89×10-7 ℃-1, 최대 약 88×10-7 ℃-1, 최대 약 80×10-7 ℃-1, 최대 약 70×10-7 ℃-1, 최대 약 60×10-7 ℃-1, 최대 약 50×10-7 ℃-1, 최대 약 40×10-7 ℃-1, 또는 최대 약 35×10-7 ℃-1의 CTE를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 제2 유리 조성물은 적어도 약 10×10-7 ℃-1, 적어도 약 15×10-7 ℃-1, 적어도 약 25×10-7 ℃-1, 적어도 약 30×10-7 ℃-1, 적어도 약 40×10-7 ℃-1, 적어도 약 50×10-7 ℃-1, 적어도 약 60×10-7 ℃-1, 적어도 약 70×10-7 ℃-1, 적어도 약 80×10-7 ℃-1, 또는 적어도 약 85×10-7 ℃-1의 CTE를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 코어 층(102)의 제1 유리 조성물은 적어도 약 40×10-7 ℃-1, 적어도 약 50×10-7 ℃-1, 적어도 약 55×10-7 ℃-1, 적어도 약 65×10-7 ℃-1, 적어도 약 70×10-7 ℃-1, 적어도 약 80×10-7 ℃-1, 또는 적어도 약 90×10-7 ℃-1의 CTE를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 코어 층(102)의 제1 유리 조성물은 최대 약 120×10-7 ℃-1, 최대 약 110×10-7 ℃-1, 최대 약 100×10-7 ℃-1, 최대 약 90×10-7 ℃-1, 최대 약 75×10-7 ℃-1, 또는 최대 약 70×10-7 ℃-1의 CTE를 포함한다.
다양한 구체예에서, 유리 제품은 코어 층, 제1 클래딩 층, 및 제2 클래딩 층 각각을 통해 연장하는 애퍼쳐를 포함한다. 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 것은 유리 제품의 굽힘 강도를 감소시킬 수 있다. 이러한 감소된 굽힘 강도는 유리 제품이 예를 들어 차량 적용(application)(예를 들어, 자동 글레이징, 내부 패널, 및 외부 패널), 건축용 패널, 가정용 기기, 및 가전제품 적용(예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 랩탑 컴퓨터, 및 모니터와 같은 터치스크린 장치용 커버 유리 또는 백플레인(backplane))과 같은 손상 유도 조건을 받을 수 있는 적용에 부적합하도록 만들 수 있다. 예를 들어, 애퍼쳐를 경계짓는 내부 에지(edge) 내에 존재할 수 있는 에지 결함은 크랙(crack)이 유리 제품의 길이 및/또는 너비를 통해 내부 에지로부터 전파하도록 할 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이 유리 제품이 강화되는(예를 들어, 기계적으로 및/또는 화학적으로 강화되는) 구체예에서, 클래딩 층은 압축 상태이고, 코어 층은 인장 상태이다. 크랙은 인장 상태의 유리를 통해 보다 쉽게 전파할 수 있기 때문에, 유리 제품은 애퍼쳐의 형성 동안 또는 형성 후에 내부 에지에서 코어 층의 노출된 부분에서 크랙의 전파에 특히 취약할 수 있다.
도 3은 내부에 형성된 애퍼쳐(120)를 갖는 유리 제품(100)의 사시도이다. 유리 제품(100)은 유리 제품의 외주(outer perimeter)를 정의하는 외부 에지(116)를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 보다 큰 유리 시트로부터 절삭된 부분을 포함한다. 예를 들어, 상기 부분은 기계적 절삭(예를 들어, 스크라이브(scribe) 및 파괴), 열적 응력(예를 들어, 가열된 와이어, 토치(torch), 레이저, 또는 또 다른 가열 장치로 가열하는 것), 및/또는 레이저 절삭(예를 들어, 전체가 참조로서 본원에 포함된, 미국 특허 제 2015/0165560 호에 기술된 바와 같은)에 의해 유리 시트로부터 절삭될 수 있다. 이러한 구체예에서, 외부 에지(116)의 적어도 일부분은 절삭 에지를 포함한다. 절삭 에지는 형성된 바와 같이 사용되거나 추가의 마감 공정(예를 들어, 그라인딩(grinding) 및/또는 폴리싱(polishing))을 거칠 수 있다. 애퍼쳐(120)는 제1 클래딩 층(104), 코어 층(102), 및 제2 클래딩 층(106) 각각을 통해 연장한다. 따라서, 애퍼쳐(120)는 유리 제품(100)의 두께를 통해 완전히 연장한다. 도 3에 도시된 구체예에서, 애퍼쳐(120)는 타원형 형상을 포함한다. 다른 구체예에서, 애퍼쳐는 원형, 직사각형, 또는 다른 다각형 또는 비-다각형 형상을 포함한다.
몇몇 구체예에서, 애퍼쳐(120)는 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)과 실질적으로 수직하게 연장하는 측벽을 갖는 직선 애퍼쳐이다. 예를 들어, 애퍼쳐(120)의 면적은 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108)으로부터 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)까지 실질적으로 일정하게 유지된다. 다른 구체예에서, 애퍼쳐(120)는 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)에 수직하지 않게 연장하는 측벽을 갖는 테이퍼드(tapered) 애퍼쳐이다. 예를 들어, 애퍼쳐(120)의 면적은 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108)으로부터 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)까지 증가 또는 감소한다. 다른 구체예에서, 애퍼쳐(120)의 측벽은 유리 제품(100)의 두께의 제1 부분에 걸쳐 내측 또는 외측으로 테이퍼되고(taper) 실질적으로 일정하게 유지되거나 유리 제품의 두께의 제2 부분에 걸쳐 반대 방향으로 테이퍼된다. 예를 들어, 애퍼쳐(120)의 면적은 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108)으로부터 중간 지점까지 감소하고 중간 지점으로부터 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)까지 증가한다.
다양한 구체예에서, 유리 제품(100)은 내부에 형성된 애퍼쳐(120)를 가지며 적어도 약 75 MPa의 굽힘 강도를 포함한다. 예를 들어, 유리 제품(100)은 적어도 약 75　MPa, 적어도 약 80　MPa, 적어도 약 85　MPa, 적어도 약 90　MPa, 또는 적어도 약 94　MPa의 굽힘 강도를 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 유리 제품은 최대 약 2100　MPa, 최대 약 2000　MPa, 최대 약 1900　MPa, 최대 약 1800　MPa, 최대 약 1700　MPa, 최대 약 1600　MPa, 최대 약 1500　MPa, 최대 약 1400　MPa, 최대 약 1300　MPa, 최대 약 1200　MPa, 최대 약 1100　MPa, 최대 약 1000　MPa, 최대 약 900　MPa, 최대 약 800　MPa, 최대 약 700　MPa, 최대 약 600　MPa, 최대 약 500　MPa, 최대 약 400　MPa, 최대 약 300　MPa, 최대 약 200　MPa, 또는 최대 약 100　MPa의 굽힘 강도를 포함한다. 애퍼쳐(120)는 내부 에지(122)에 의해 경계지어진다. 다양한 구체예에서, 애퍼쳐(120)가 형성되어 내부 에지(122)의 에지 품질은 유리 제품(100)이 본원에 기술된 높은 굽힘 강도를 갖는 것을 가능하게 하기에 충분하도록 한다.
몇몇 구체예에서, 변형된 ROR 테스트에서 유리 제품(100)에 의해 지속 가능한 피크 하중은 변형된 ROR 테스트에서 기준 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중보다 최대 96.5% 작다. 예를 들어, 유리 제품(100)에 의해 지속 가능한 피크 하중은 기준 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중보다 최대 96.4%, 최대 96.3%, 최대 96.2%, 최대 96.1%, 최대 96%, 최대 95.9%, 최대 95.8%, 최대 95.7%, 최대 95.6%, 최대 95.5%, 최대 95.4%, 최대 95.3%, 최대 95.2%, 또는 최대 95.1% 작다. 이러한 구체예에서, 기준 유리 제품은 이를 통해 연장하는 애퍼쳐가 없다는 점을 제외하고는 유리 제품과 실질적으로 동일하다.
몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)의 높은 굽힘 강도는 내부에 애퍼쳐(120)를 형성한 후 내부 에지(122)를 그라인딩 또는 폴리싱함이 없이 달성된다. 따라서, 형성된 조건에서 내부 에지(122)를 갖는 유리 제품(100)은 본원에 기술된 높은 굽힘 강도를 포함한다. 예를 들어, 본원에 기술된 높은 굽힘 강도를 포함하는 유리 제품(100)의 내부 에지(122)는 적어도 약 0.05 ㎛의 Ra 표면 조도를 포함한다. 이러한 Ra 표면 조도는 일반적으로 0.002 ㎛ 이하와 같이, 0.05 ㎛ 미만의 Ra 표면 조도를 갖는 그라인딩된 및/또는 폴리싱된 에지와 대조를 이룰 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 본원에 기술된 높은 굽힘 강도를 갖는 유리 제품(100)의 내부 에지(122)는 최대 약 0.5 ㎛의 Ra 표면 조도를 포함한다. 2차 그라인딩 또는 폴리싱 처리 없이 높은 굽힘 강도를 달성하는 것은 유리 제품 제조의 비용 및/또는 복잡성을 감소시키고 및/또는 이러한 처리에 의해 야기될 수 있는 유리 제품의 파괴를 회피할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 유리 제품은 복수의 애퍼쳐를 포함한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 구체예에서, 복수의 애퍼쳐는 내부 에지(122)에 의해 경계를 이루는 애퍼쳐(120), 내부 에지(126)에 의해 경계를 이루는 제2 애퍼쳐(124), 및 내부 에지(130)에 의해 경계를 이루는 제3 애퍼쳐(128)을 포함한다. 애퍼쳐(124)는 둥근 단부를 갖는 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 슬롯으로서 배열된다. 애퍼쳐(128)는 원형 형상을 갖는 홀(hole)로서 배열된다. 다른 구체예에서, 각각의 애퍼쳐는 독립적으로 본원에 기술된 바와 같은 또 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 복수의 애퍼쳐 각각이 형성되어 각각의 내부 에지의 에지 품질이 유리 제품(100)이 본원에 기술된 높은 굽힘 강도를 갖는 것을 가능하게 하기에 충분하도록 한다.
몇몇 구체예에서, 도 3에 도시된 유리 제품(100)은 스마트폰용 커버 유리로서 사용될 수 있다. 따라서, 애퍼쳐(120)는 버튼용 개구(opening)를 제공할 수 있고, 애퍼쳐(124)는 수화기(earpiece) 또는 스피커용 개구를 제공할 수 있고, 및/또는 애퍼쳐(128)는 카메라용 개구를 제공할 수 있다. 다른 구체예에서, 유리 제품은 유리 제품의 의도된 적용을 위해 적절한 위치에 위치된 적절한 수의 애퍼쳐를 포함한다.
몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)은 화학적으로 강화된다. 예를 들어, 유리 제품(100)은 유리 제품의 노출된 표면 근처의 유리 제품의 영역 내에서 압축 응력을 증가시키기 위해 이온-교환 처리를 거친다. 유리 제품(100)은 내부에 애퍼쳐를 형성하기 전 또는 후에 이온-교환 처리를 거칠 수 있다. 따라서, 노출된 표면은 유리 제품(100)의 일 이상의 외부 표면(예를 들어, 외부 표면(108) 및/또는 외부 표면(110)), 일 이상의 내부 에지(예를 들어, 내부 에지(122), 내부 에지(126), 및/또는 내부 에지(130)), 및/또는 일 이상의 외부 에지(예를 들어, 외부 에지(116))를 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 이온-교환 처리는 유리 제품(100)의 일 이상의 노출된 표면에 이온-교환 매질(medium)을 적용하는 단계를 포함한다. 이온-교환 매질은 용액, 페이스트(paste), 겔, 액체, 증기, 플라즈마, 또는 유리 매트릭스(예를 들어, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 유리 매트릭스) 내에서 보다 작은 이온으로 교환되는 보다 큰 이온을 포함하는 또 다른 적절한 매질을 포함한다. 용어 "보다 큰 이온" 및 "보다 작은 이온"은 상대적인 용어로서, 보다 큰 이온은 보다 작은 이온에 비해 상대적으로 크고, 보다 작은 이온은 보다 큰 이온에 비해 상대적으로 작다는 것을 의미한다. 따라서, 보다 큰 이온은 보다 작은 이온보다 큰 이온 반지름을 가지며, 보다 작은 이온은 보다 큰 이온보다 작은 이온 반지름을 가진다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)의 코어 층(102), 제1 클래딩 층(104), 및/또는 제2 클래딩 층(106)은 알칼리 알루미노실리케이트 유리를 포함한다. 따라서, 유리 제품(100) 내의 보다 작은 이온 및 이온-교환 매질 내의 보다 큰 이온은 1가 알칼리 금속 양이온(예를 들어, Li+, Na+, K+, Rb+, 및/또는 Cs+)일 수 있다. 대안적으로, 유리 제품(100) 내의 1가 양이온은 알칼리 금속 양이온(예를 들어, Ag+ 등) 외의 1가 양이온으로 대체될 수 있다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)의 코어 층(102), 제1 클래딩 층(104), 및/또는 제2 클래딩 층(106)은 알칼리 토 알루미노실리케이트 유리를 포함한다. 따라서, 유리 제품(100) 내의 보다 작은 이온 및 이온-교환 매질 내 보다 큰 이온은 2가 알칼리 토 양이온(예를 들어, Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, 및/또는 Ba2+)일 수 있다. 몇몇 구체예에서, 이온-교환 매질은 용융된 염 용액을 포함하고, 이온-교환 처리는 적층된 유리 제품을 유리 매트릭스 내에서 보다 작은 이온(예를 들어, Na+, Li+, Ca2+, 및/또는 Mg2+)과 교환되는 보다 큰 이온(예를 들어, K+, Na+, Ba2+, Sr2+, 및/또는 Ca2+)을 포함하는 용융된 염 욕 내에 침지시키는 단계를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 용융된 염 욕은 보다 큰 이온의 염(예를 들어, 질산염, 황산염 및/또는 염화물)을 포함한다. 예를 들어, 용융된 염 욕은 용융된 KNO3, 용융된 NaNO3, 및 이들의 조합을 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 용융된 염 욕의 온도는 약 380℃ 내지 약 450℃이고, 침지 시간은 약 2시간 내지 약 16시간이다.
유리 제품(100)의 노출된 표면에서 유리 매트릭스 내 보다 작은 이온을 보다 큰 이온으로 대체함으로써, 코어 층(102)의 인장 응력이 감소 또는 제거되거나, 압축 응력이 유리 제품의 노출된 표면 근처에 형성된다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 압축 응력은 유리 제품(100)의 노출된 표면 근처에서 증가되거나 생성된다. 예를 들어, 이온-교환 처리 동안, 이온-교환 매질로부터의 보다 큰 이온은 유리 제품(100)의 노출된 표면 근처의 코어 층(102)의 외부 부분 내로 확산하고, 유리 매트릭스로부터의 보다 작은 이온은 코어 층의 외부 부분 밖으로 확산한다. 따라서, 코어 층(102)의 외부 부분은 유리 제품(100)의 이온-교환된 영역을 포함한다. 이온-교환된 영역 내 보다 큰 이온의 증가된 농도는 유리 매트릭스의 과밀(crowding)을 야기하고 이온-교환된 영역 내에서 인장 응력을 감소시키며 및/또는 압축 응력을 생성한다. 따라서, 이온-교환된 영역은 코어 층(102)의 나머지(예를 들어, 비-이온-교환된 영역)에 비해 감소된 인장 응력을 포함한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 이온-교환 처리 동안, 이온- 교환 매질로부터의 보다 큰 이온은 유리 제품(100)의 노출된 표면 근처의 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 외부 부분 내로 확산하고, 유리 매트릭스로부터의 보다 작은 이온은 제1 클래딩 층 및/또는 제2 클래딩 층의 외부 부분 밖으로 확산한다. 따라서, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 외부 부분은 유리 제품(100)의 이온-교환된 영역을 포함한다. 이온-교환된 영역 내의 보다 큰 이온의 증가된 농도는 유리 매트릭스의 과밀을 야기하고 이온-교환된 영역 내의 유리 제품(100)의 압축 응력을 증가시킨다. 따라서, 이온-교환된 영역은 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 나머지(예를 들어, 비-이온-교환된 영역)의 압축 응력에 비해 증가된 압축 응력을 포함한다.
몇몇 구체예에서, 유리 제품은 본원에 기술된 바와 같이 기계적으로 강화된다(예를 들어, 제1 클래딩 층(104) 및/또는 제2 클래딩 층(106)의 CTE는 코어 층(102)의 CTE보다 낮다). 이러한 구체예에서, 유리 제품(100)을 이온-교환 처리를 거치도록 하는 것은 유리 제품의 외부 표면에서의 표면 압축 응력을 (예를 들어, CTE 불일치(mismatch)에 의해 생성된 초기 표면 압축 응력으로부터) 최종 표면 압축 응력으로 증가시킨다. 예를 들어, 최종 압축 응력은 적어도 약 200　MPa, 적어도 약 300　MPa, 적어도 약 400　MPa, 적어도 약 500　MPa, 적어도 약 600　MPa, 적어도 약 700　MPa, 적어도 약 800　MPa, 적어도 약 900　MPa, 또는 적어도 약 1000　MPa이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 최종 압축 응력 값은 최대 약 1300　MPa, 최대 약 1200　MPa, 최대 약 1100　MPa, 최대 약 1000　MPa, 최대 약 900　MPa, 또는 최대 약 800　MPa이다.
몇몇 구체예에서, 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법은 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하는 단계 및 그 후 파일럿 홀을 애퍼쳐의 원하는 치수로 확대하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 파일럿 홀을 형성하는 단계는 기계적 절삭 도구 또는 일련의 기계적 절삭 도구를 사용하여 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계를 포함한다. 기계적 절삭 도구는 예를 들어, 드릴 비트(bit), 라우터(router) 비트, 또는 또 다른 적절한 절삭 도구를 포함한다.
도 4는 내부에 애퍼쳐(120)가 형성되기 전 유리 제품(100) 및 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하도록 위치된 기계적 절삭 도구(300)의 하나의 예시적인 구체예의 단면 개략도이다. 기계적 절삭 도구(300)는 도구 축 AT 및 도구 직경 DT를 포함한다. 도구 직경은, 예를 들어, 최대 약 2　mm, 최대 약 1.8　mm, 최대 약 1.6　mm, 또는 최대 약 1.4　mm이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 도구 직경은, 예를 들어, 적어도 약 0.5　mm, 적어도 약 0.7　mm, 적어도 약 0.9　mm, 또는 적어도 약 1.1　mm이다. 몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)는 기계적 절삭 도구(300)의 원위부(distal end)에 위치된 도구 헤드(302) 및 도구 헤드(302)로부터 근위부로(proximally) 연장하는 도구 샤프트(shaft)(304)를 포함한다. 도 4에 도시된 구체예에서, 도구 헤드(302)는 테이퍼드 헤드로서 배열된다. 다른 구체예에서, 도구 헤드는 무딘(blunt), 원형, 또는 다른 적절한 형상을 포함한다. 도구 헤드(302) 및 도구 샤프트(304)는 기계절 절삭 도구(300)를 형성하도록 함께 경합된 단일 구성 요소 또는 개별 구성 요소일 수 있다. 기계적 절삭 도구(300)는 예를 들어, 다이아몬드, 실리콘 카바이드, 또는 다른 적절한 재료로부터 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 도구 헤드(302) 및 도구 샤프트(304)는 동일 또는 상이한 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 도구 헤드(302)는 경화된 재료(예를 들어, 다이아몬드 또는 실리콘 카바이드)로부터 형성되고, 도구 샤프트(304)는 상이한 재료(예를 들어, 강(steel))로부터 형성된다. 몇몇 구체예에서, 도구 헤드(302) 및/또는 도구 샤프트(304)는 경화된 재료로 코팅된다. 예를 들어, 도구 헤드(302) 및/또는 도구 샤프트(304)는 스테인레스 강으로부터 형성되고 다이아몬드 또는 실리콘 카바이드로 코팅된다.
몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)는 기계적 절삭 도구의 외부 표면 상에 배치된 연마 입자를 포함한다. 예를 들어, 기계적 절삭 도구(300)의 작동부는 이들의 외부 표면 상에 배치된 연마 입자를 포함한다. 기계적 절삭 도구(300)의 작동부는 도구 헤드(302)를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)의 작동부는 도구 샤프트(304)의 원위부를 더욱 포함한다. 기계적 절삭 도구(300)의 작동부는 작동 길이를 포함한다. 작동 길이는 예를 들어, 적어도 약 0.5　mm, 적어도 약 1　mm, 적어도 약 1.5　mm, 적어도 약 2　mm, 적어도 약 2.5　mm, 또는 적어도 약 3　mm이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 작동 길이는 최대 약 10　mm, 최대 약 8　mm, 최대 약 6　mm, 최대 약 5　mm, 또는 최대 약 4　mm이다. 연마 입자는 예를 들어, 다이아몬드 그릿(예를 들어, 그릿 도금된(plated) 다이아몬드), 실리콘 카바이드, 또는 또 다른 적절한 연마재를 포함한다.
몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구의 상이한 부분은 상이한 크기의 연마 입자를 포함한다. 예를 들어, 기계적 절삭 도구(300)는 도구 헤드(302)에서의 거친 연마 입자 및 작동부의 근위부에서의 미세한(fine) 연마 입자를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 거친 연마 입자는 600 그릿 이하, 500 그릿 이하, 또는 400 그릿 이하의 입자를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 거친 연마재는 200 그릿 이상의 입자를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 미세한 연마 입자는 800 그릿 이상, 900 그릿 이상, 1000 그릿 이상, 또는 1100 그릿 이상의 입자를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 미세한 연마 입자는 1600 그릿 이하의 입자를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다. 몇몇 구체예에서, 연마 입자의 크기는 미세한 것에서 거친 것으로 도구 헤드(302)로부터 작동부의 근위부를 향하는 기계적 절삭 도구(300)를 따라 근위 방향으로 점진적으로(예를 들어, 연속적으로 또는 실질적으로 연속적으로) 변화한다. 따라서, 유리 제품과 접촉하는 연마 입자는 기계적 절삭 도구가 본원에 기술된 바와 같이 유리 내로 더 멀리 전진함에 따라 보다 미세해진다.
몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)로 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계는 기계적 절삭 도구(300)를 소정의 회전 속도로 도구 축에 대하여 회전시키는 단계를 포함한다. 회전 속도는, 예를 들어, 적어도 약 40,000　rpm, 적어도 약 45,000　rpm, 적어도 약 50,000　rpm, 적어도 약 55,000　rpm, 또는 적어도 약 57,000　rpm이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 회전 속도는, 예를 들어, 최대 약 80,000　rpm, 최대 약 75,000　rpm, 최대 약 70,000　rpm, 최대 약 65,000　rpm, 또는 최대 약 63,000　rpm이다. 몇몇 구체예에서, 회전 속도는 약 56,000 내지 62,000 사이이다. 이러한 회전 속도는 유리 제품(100)에의 손상을 감소시키고 유리 제품(100)이 본원에 기술된 높은 굽힘 강도를 가질 수 있도록 하는 충분한 에지 품질을 갖는 애퍼쳐를 제조하는 것을 도울 수 있다.
몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)로 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계는 유리 제품(100)의 외부 표면을 기계적 절삭 도구(300)와 접촉시키는 단계 및 기계적 절삭 도구(300)를 유리 제품(100)을 통해 소정의 속도로 전진시키는 단계를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(100)는 상기 접촉 단계 및 전진시키는 단계 동안 소정의 회전 속도로 회전하고 있다. 도 5는 유리 제품(100)의 외부 표면(108)을 접촉시키는 단계 및 유리 제품을 통해 기계적 절삭 도구를 전진시키는 단계 후의 기계적 절삭 도구(300)의 단면 개략도이다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)을 통해 기계적 절삭 도구(300)를 전진시키는 단계는 기계적 절삭 도구(300)를 두께 방향(예를 들어, Z-방향)으로 유리 제품(100)을 통해 전진시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108)은 기계적 절삭 도구(300)와 접촉하고, 기계적 절삭 도구(300)는 유리 제품(100) 내로 실질적으로 일정한 속도로 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)을 향해 전진한다. 예를 들어, 기계적 절삭 도구(300)는 약 10 mm/분 내지 약 15 mm/분의 속도(예를 들어, 13 mm/분)로 전진할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 기계적 절삭 도구가 유리 제품(100)을 통해 완전히 관통할 때까지 초기 속도로 전진한다. 다른 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)는 기계적 절삭 도구(300)가 유리 제품(100)의 두께의 일부를 통해 유리 제품(100)의 두께보다 작은 초기 깊이까지 관통할 때까지 초기 속도로 전진하고, 그 후 기계적 절삭 도구(300)가 유리 제품(100)의 두께의 나머지를 통해 관통할 때까지 상이한 속도로 전진한다. 깊이는 기계적 절삭 도구(300)와 초기에 접촉하는 유리 제품(100)의 외부 표면(예를 들어, 외부 표면(108))으로부터 기계적 절삭 도구(300)의 원위부까지의 거리로서 측정될 수 있다. 초기 깊이는, 예를 들어, 유리 제품(100)의 두께의 적어도 약 30%이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 초기 깊이는, 예를 들어, 유리 제품의 두께의 최대 약 60%이다. 초기 속도는, 예를 들어, 적어도 약 10 mm/분, 적어도 약 11 mm/분, 적어도 약 12 mm/분, 또는 적어도 약 12.5 mm/분이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 초기 속도는, 예를 들어, 최대 약 15 mm/분, 최대 약 14 mm/분, 또는 최대 약 13 mm/분이다.
몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)로 유리 제품(100)을 통해 드릴링하는 단계는 기계적 절삭 도구(300)를 최종 속도로 최종 깊이로 더욱 전진시키는 단계를 포함한다(예를 들어, 유리 제품의 외부 표면과 기계적 절삭 도구(300)를 접촉시키는 단계 및 기계적 절삭 도구(300)를 초기 속도로 유리 제품(100)을 통해 전진시키는 단계 후). 도 6은 기계적 절삭 도구(300)를 최종 깊이로 더욱 전진시키는 단계 후의 기계적 절삭 도구(300)의 단면 개략도이다. 도 6에 도시된 구체예에서, 최종 깊이는 유리 제품(100)의 두께보다 크다. 따라서, 기계적 절삭 도구(300)의 작동부의 일부는 유리 제품(100)의 외부 표면(110)을 넘어 연장한다. 몇몇 구체예에서, 최종 깊이는 기계적 절삭 도구(300)의 작동부의 길이 이하이다. 따라서, 전진시키는 단계 동안에 유리 제품(100)과 접촉하는 기계적 절삭 도구(300)의 유일한 부분은 작동부이다. 기계적 절삭 도구(300)의 연마 입자의 입자 크기는 본원에 기술된 바와 같은 작동부의 길이에 따라 변화할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)가 더욱 전진함에 따라, 유리 제품(100)과 접촉하는 연마 입자는 점점 미세해진다. 이러한 입자 크기 구배는 유리 제품에의 손상을 감소시키고 유리 제품이 본원에 기술된 바와 같은 높은 굽힘 강도를 갖는 것이 가능하도록 하기에 충분한 에지 품질을 갖는 애퍼쳐를 제조하는 것을 도울 수 있다. 최종 속도는, 예를 들어, 적어도 약 20 mm/분, 적어도 약 25 mm/분, 적어도 약 28 mm/분, 적어도 약 30 mm/분, 또는 적어도 약 31 mm/분이다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 최종 속도는, 예를 들어, 최대 약 40 mm/분, 최대 약 35 mm/분, 또는 최대 약 32 mm/분이다.
몇몇 구체예에서, 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법은 유리 제품(100)을 통해 형성된 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 파일럿 홀을 확대하는 단계는 기계적 절삭 도구(300)를 유리 제품(100) 내에서 병진시키는 단계를 포함한다. 도 7은 기계적 절삭 도구(300)를 유리 제품(100) 내에서 병진시키는 단계 후의 기계적 절삭 도구(300)의 단면 개략도이다. 몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)를 유리 제품(100) 내에서 병진시키는 단계는 기계적 절삭 도구(300)가 유리 제품(100)과 맞물리는(engage with) 동안(예를 들어, 기계적 절삭 도구가 전진한 후 및 기계적 절삭 도구가 인출되기(withdraw) 전) 기계적 절삭 도구를 횡 방향(transverse direction)(예를 들어, X-방향 및/또는 Y-방향)으로 이동시키는 단계를 포함한다. 이러한 기계적 절삭 도구(300)의 유리 제품(100) 내에서의 병진은 유리 제품 내에 형성된 파일럿 홀 주위의 유리 재료를 제거하여 파일럿 홀을 확대한다. 병진은 결정된 크기 및 형상을 갖는 애퍼쳐를 형성하기에 충분한 재료를 제거하도록 제어된다.
기계적 절삭 도구(300)는 드릴링 단계 및/또는 병진 단계 후에 유리 제품(100)으로부터 인출될 수 있다.
몇몇 구체예에서, 기계적 절삭 도구(300)는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머신에 결합되거나 그 구성 요소이다. CNC 머신은 기계적 절삭 도구의 위치를 제어하여 기계적 절삭 도구를 전진하게 하고, 인출되게 하며, 및/또는 병진시켜 본원에 기술된 바와 같이 유리 내에 애퍼쳐를 형성할 수 있다. CNC 머신은 유리 제품에 대한 손상을 감소시키고 유리 제품이 본원에 기술된 바와 같은 높은 굽힘 강도를 갖는 것을 가능하게 하기에 충분한 에지 품질을 갖는 애퍼쳐를 생성하는 것을 돕기 위해 이러한 움직임의 속도의 정확한 제어를 가능하게 할 수 있다.
본원에 기술된 바와 같은 적층된 유리 제품은 이를 통해 애퍼쳐를 형성하는데 어려움이 있을 수 있다. 구체적으로, 적층된 유리 제품은 코어 대 클래드 유리 층의 CTE 간 불일치로 인해 일반적으로 비교적 높은 인장 응력을 포함한다. 예를 들어, 이러한 적층된 유리 제품은 약 57 MPa의 최대 코어 인장 응력을 가질 수 있다. 이러한 높은 코어 인장 응력은 유리 제품 내에 애퍼쳐를 만들 때 조기(premature) 파괴의 가능성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 몇몇 구체예에서, 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법은 먼저 천공 도구로 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성시키는 단계를 포함한다. 그 후, 성형 도구가 최종 애퍼쳐의 원하는 치수로 파일럿 홀을 성형하는데 활용된다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 파일럿 홀을 형성하는 단계는 먼저 천공 도구로 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계 후에, 전술한 기계적 절삭 도구(300), 또는 다수의 연속 성형 도구와 같은 성형 도구로 애퍼쳐를 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 천공 도구 및 성형 도구(들) 모두는 예를 들어, 드릴 비트, 라우터 비트, 또는 또 다른 적절한 절삭 도구를 포함할 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 천공 도구를 사용함으로써, 파일럿 홀/애퍼쳐 형성 동안의 적층된 유리 제품의 파괴가 감소될 수 있다. 하기의 접근법은 강화가 유리 제품의 이온-교환 또는 열 템퍼링의 결과인 강화된 유리 제품에도 적용 가능할 것으로 고려된다.
도 12는 내부에 파일럿 홀이 형성되기 전의 유리 제품(100) 및 유리 제품(100) 내에 파일럿 홀을 형성하도록 위치된 천공 도구(400)의 하나의 예시적인 구체예의 확대된 단면 개략도이다. 몇몇 구체예에서, 천공 도구(400)는 천공 도구의 원위부에 위치된 천공 도구 헤드(402) 및 천공 도구 헤드(402)로부터 근위부로 연장하는 천공 도구 샤프트(404)를 포함한다. 도 12에 도시된 구체예에서, 천공 도구 헤드(402)는 테이퍼드 헤드로서 배열되고 도구 축 AP, 팁 직경 Dη, 및 끼인각 α를 포함한다. 천공 도구 헤드(402)는 또한 그릿 크기 ρ를 갖는 연마재의 입자를 포함한다. 구체예에서, 팁 직경 Dη은, 예를 들어, 약 0.6 mm 미만, 약 0.5 mm 미만, 또는 약 0.3 mm 미만이다. 구체예에서, 끼인각 α는 예를 들어, 약 65도 미만, 약 40도 미만, 약 20도 미만, 약 15도 미만, 또는 약 10도 미만이다. 명시된 범위 내의 끼인각 α를 가짐으로써, 천공 도구가 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하기 위해 활용될 때 유리 제품이 크게(catastrophically) 파괴(즉, 파손)될 위험이 감소될 수 있다.
몇몇 구체예에서, 천공 도구 헤드(402) 및 천공 도구 샤프트(404)는 단일 구성 요소로서 또는 천공 도구(400)를 형성하기 위해 함께 결합된 개별 구성 요소로서 구성될 수 있다. 천공 도구(400)는 예를 들어, 다이아몬드, 실리콘 카바이드, 또는 또 다른 적절한 재료로부터 형성되거나, 이를 포함할 수 있다. 구체예에서, 천공 도구 헤드(402) 및 천공 도구 샤프트(404)는 동일 또는 상이한 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공 도구 헤드(402)는 단단한 연마재(예를 들어, 다이아몬드 또는 실리콘 카바이드)로부터 형성될 수 있고, 천공 도구 샤프트(404)는 상이한 재료(예를 들어, 강)로부터 형성된다. 몇몇 다른 구체예에서, 천공 도구 헤드(402) 및/또는 천공 도구 샤프트(404)는 적절한 도구 재료(예를 들어, 강)으로부터 형성되고 연마재의 입자(401)로 코팅된다. 예를 들어, 천공 도구 헤드(402) 및/또는 천공 도구 샤프트(404)는 스테인레스 강으로부터 형성될 수 있고, 예를 들어, 제한 없이, 다이아몬드 또는 실리콘 카바이드로 코팅될 수 있다.
몇몇 구체예에서, 천공 도구(400)는 천공 도구(400)의 외부 표면 상에 배치된 연마재의 입자(401)를 포함한다. 예를 들어, 천공 도구(400)의 천공 도구 헤드(402)는 이들의 외부 표면 상에 배치된 연마재의 입자(401)를 포함한다. 천공 도구(400)의 천공 도구 헤드(402)는 작동 길이 LW를 포함한다. 구체예에서, 천공 도구(400)의 천공 도구 헤드(402)의 작동 길이 LW는 일반적으로 이것이 작동하는 유리 제품의 두께보다 크다. 즉, 천공 도구(400)의 천공 도구 헤드(402)는 적어도 유리 제품(100)을 통해 관통하기에 충분히 긴 작동 길이 LW를 포함할 수 있다. 구체예에서, 천공 도구 헤드(402)의 작동 길이 LW는 유리 제품(100)의 두께의 적어도 110% 또는 유리 제품(100)의 두께의 적어도 약 115%이다. 예를 들어, 구체예에서, 천공 도구 헤드(402)는 유리 제품(100)을 통해 유리 제품(100)의 두께의 적어도 약 105% 내지 약 115%(예를 들어, 110% +/- 1%)의 미리 정해진 깊이로 관통하기에 충분한 작동 길이 LW를 갖는다. 예를 들어, 제한 없이, 작동 길이 LW는 적어도 약 0.5 mm, 적어도 약 1 mm, 적어도 약 1.5 mm, 적어도 약 2 mm, 적어도 약 2.5 mm, 또는 적어도 약 3 mm일 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 구체예에서, 작동 길이 LW는 최대 약 10 mm, 최대 약 8 mm, 최대 약 6 mm, 최대 약 5 mm, 또는 최대 약 4 mm일 수 있다.
연마재의 입자(401)는 예를 들어, 제한 없이, 다이아몬드 그릿, 납땜된(brazed) 다이아몬드 그릿, 실리콘 카바이드, 또는 유리 연마에 적합한 또 다른 연마재, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 연마재의 입자(401)는 다양한 그릿 크기를 가질 수 있다. 몇몇 구체예에서, 연마재의 입자(401)는 700 그릿 이하, 600그릿 이하, 500 그릿 이하, 또는 400 그릿 이하인 입자를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 연마 입자는 200 그릿 이상, 300 그릿 이상, 또는 400 그릿 이상인 입자를 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 또는 이로 이루어질 수 있다. 기계적 절삭 도구(300)와 관련하여 전술한 바와 같이, 천공 도구(400)의 연마재의 입자(401)의 크기는 천공 도구 헤드의 작동 길이 LW를 따라 점진적으로(예를 들어, 연속적으로 또는 실질적으로 연속적으로) 증가 또는 감소할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 연마재의 입자(401)의 크기는 천공 도구 헤드(402)의 원위부로부터 작동 길이 LW를 따라 거친 것으로부터 미세한 것으로 점진적으로 변화한다. 따라서, 유리 제품(100)과 접촉하는 연마재의 입자(401)는 본원에 기술된 바와 같이 천공 도구(400)가 유리 제품(100) 내로 더 멀리 전진함에 따라 보다 미세해진다. 몇몇 구체예에서, 연마재의 입자(401)의 크기는 천공 도구 헤드(402)의 원위부로부터 작동 길이 LW를 따라 미세한 것으로부터 거친 것으로 점진적으로 변화한다. 즉, 유리 제품(100)과 접촉하는 연마재의 입자(400)는 천공 도구(400)가 유리 제품(100) 내로 더 멀리 전진함에 따라 보다 거칠어진다. 따라서, 연마재의 보다 미세한 입자가 연마를 만드는 반면, 연마재의 보다 거친 입자는 파일럿 홀의 보다 빠른 보링(boring)을 허용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 천공 도구(400)는 팁 직경 Dη, 끼인각 α, 및 평균 그릿 크기 ρ를 갖는 연마재의 입자와 같은 복수의 특성을 포함할 수 있다. 이러한 특성은 ADG(각, 직경, 및 그릿) 파라미터를 나타내는 단일 파라미터를 결정하는데 사용될 수 있으며, ADG 파라미터는 특정 도구가 본원에 기술된 바와 같은 높은 코어 인장 응력을 포함하는 유리 제품에 대한 천공 도구로서의 사용에 적절할 것인지 여부를 결정하는데 유용하다. ADG 파라미터는 다음의 식으로 주어진다:
Figure pct00003
본원에 기술된 구체예에서, 천공 도구(400)는 약 12% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하의 ADG를 가질 수 있다. 약 10% 이하 또는 심지어 약 5% 이하를 포함하는 약 12% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구는 천공 도구가 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하는데 활용될 때, 유리 제품이 크게 파괴(즉, 파손)될 위험을 감소시킴이 밝혀졌다.
몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)을 통해 파일럿 홀을 만드는 단계는 천공 도구(400)가 유리 제품(100)의 표면(예를 들어, 외부 표면(108)) 내로 및 유리 제품(100)의 두께를 통해 전진할 때, 소정의 회전 속도로 천공 도구(400)를 천공 도구 축에 대하여 회전시킴으로써 천공 도구(400)로 유리 제품(100)을 통해 드릴링하는 단계를 포함한다. 회전 속도는, 에를 들어, 적어도 분당 약 40,000 회전(rpm), 적어도 약 45,000 rpm, 적어도 약 50,000 rpm, 적어도 약 55,000 rpm, 또는 심지어 적어도 약 56,000 rpm일 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 회전 속도는, 예를 들어, 최대 약 70,000 rpm, 최대 약 65,000 rpm, 또는 최대 약 62,000 rpm일 수 있다. 예를 들어, 구체예에서, 천공 도구의 회전 속도는 약 56,000 rpm 내지 약 62,000 rpm이다. 약 40,000 rpm 내지 약 70,000 rpm의 회전 속도는 유리 제품(100) 내에 파일럿 홀을 만들 때 유리 제품에의 손상을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
천공 도구(400)로 유리 제품(100)을 통해 드릴링하는 단계는 유리 제품(100)의 외부 표면(108)을 천공 도구(400)와 접촉시키는 단계 및 천공 도구(400)를 소정의 전진 속도로 유리 제품(100)을 통해 전진시키는 단계를 포함한다. 몇몇 구체예에서, 천공 도구(400)는 접촉 및 전진시키는 단계 동안 소정의 회전 속도로 회전된다. 이제 도 13a를 참조하면, 도 13a는 유리 제품(100)의 외부 표면(108)과 접촉 및 유리 제품(100)을 통해 천공 도구(400)을 전진시킨 후의 천공 도구(400)의 단면 개략도이다. 몇몇 구체예에서, 유리 제품(100)을 통해 천공 도구(400)를 전진시키는 단계는 천공 도구(400)를 유리 제품(100)을 통해 두께 방향(예를 들어, Z-방향)으로 전진시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 제1 클래딩 층(104)의 외부 표면(108)은 천공 도구(400)와 접촉하고, 천공 도구(400)는 소정의 전진 속도로 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)을 향해 유리 제품(100) 내로 전진한다. 구체예에서, 전진 속도는 약 10 mm/분 내지 약 15 mm/분(예를 들어, 13 mm/분)일 수 있다. 몇몇 구체예에서, 천공 도구(400)는 천공 도구(400)가 도 13a에 도시된 바와 같이 유리 제품(100)을 통해 완전히 관통할 때까지 일정한 속도로 전진한다. 기계적 절삭 도구(300)에 관하여 전술한 바와 같이, 천공 도구(400)는 초기 속도 이후 최종 속도로 유리 제품을 통해 전진할 수 있다. 예를 들어, 최종 전진 속도는 초기 전진 속도보다 빠를 수 있다.
천공 도구(400)가 유리 제품(100)의 두께를 통해 관통할 때, 제어된 릴리프 섹션(relief section)(150)이 유리 제품(100) 내의 제2 유리 층의 외부 표면(110) 상에 제조될 수 있다. 제어된 릴리프 섹션(150)은 유리 제품(100)의 코어 섹션(102) 내로 부분적으로 연장할 수 있다. 이론에 구애됨이 없이, 제어된 릴리프 섹션의 영역은 천공 도구(400)의 빠른 전진 속도로부터 초래된 것으로 생각된다. 유리 제품(100) 내에 파일럿 홀을 형성하기 위해 본원에 기술된 바와 같이 천공 도구(400)를 사용하는 것은 제어된 릴리프 섹션(150)의 영역 내에서 유리 제품에의 손상을 감소시킬 수 있고, 이는 파일럿 홀의 형성 동안 보다 큰 표면 아래의 손상을 갖는 유리 제품에 비해 보다 강한 유리 제품으로 이어질 수 있다.
파일럿 홀의 형성 후, 천공 도구(400)는 유리 제품(100)으로부터 인출될 수 있다. 도 13b는 천공 도구(400)가 인출된 후의 도 13a의 유리 기판의 단면 개략도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 천공 도구(400)에 의해 남겨진 파일럿 홀(155)은 외부 표면(108)으로부터 제어된 릴리프 섹션(150)까지 실질적으로 원뿔 모양일 수 있다. 이와 같이, 파일럿 홀(155)은 제어된 릴리프 섹션(150)에서의 전이(transition) 직경으로 좁아지는 외부 표면에서의 입구 홀 직경을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 제어된 릴리프 섹션(150)은 제2 클래딩 층(106)의 외부 표면(110)에서 출구 홀 직경으로 넓어진다. 입구 홀 직경 및 출구 홀 직경의 크기는 천공 도구(400)의 크기의 함수이고, 본원에서 임의의 특정 크기로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제한 없이, 입구 홀 직경은 약 150 ㎛ 내지 약 350 ㎛일 수 있고, 전이 직경은 약 100 ㎛ 내지 약 250 ㎛일 수 있으며, 출구 홀 직경은 약 300 ㎛ 내지 약 600 ㎛일 수 있다.
도 14 및 15는 제어된 릴리프 섹션을 더욱 도시한다. 구체적으로, 도 14는 유리 제품 내 파일럿 홀의 입구 홀 직경(사진 중앙의 가장 어두운 부분)의 사진이고, 도 15는 동일한 파일럿 홀에 대한 제어된 릴리프 섹션의 출구 홀 직경(사진 중앙의 가장 어두운 부분)의 사진이다. 도 14-15에 도시된 바와 같이, 파일럿 홀의 입구 홀 직경은 출구 홀 직경보다 작다. 이 예에서, 입구(entry) 홀은 275 ㎛의 직경을 갖는 반면, 출구 홀은 약 1400 ㎛ 내지 약 1700 ㎛의 직경을 갖는다.
몇몇 구체예에서, 천공 도구(400)는 회전 속도로 천공 도구(400)의 회전 및 전진 속도로의 천공 도구(400)를 전진시키는 것 모두를 가능하게 하는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머신의 구성요소와 결합하거나 CNC 머신의 구성요소이다. CNC 머신은 기계적 절삭 도구의 위치를 제어하여 기계적 절삭 도구가 전진하고, 인출되며, 및/또는 병진하게 하여 본원에 기술된 바와 같은 유리 제품 내의 애퍼쳐를 형성할 수 있다. CNC 머신은 유리 제품에 대한 손상을 감소시키고 유리 제품이 본원에 기술된 바와 같이 높은 굽힘 강도를 갖는 것을 가능하게 하기에 충분한 에지 품질을 갖는 애퍼쳐를 제조하는 것을 돕기 위해 이러한 움직임의 속도를 정확한 제어를 가능하게 할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법은 유리 제품(100)을 통해 형성된 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 구체예에서, 파일럿 홀을 확대하는 단계는 파일럿 홀을 원하는 크기로 성형하기 위해 성형 도구를 천공 도구(400)에 의해 만들어진 파일럿 홀을 통해 병진시키는 단계를 포함한다. 성형 도구는 기계적 절삭 도구(300)에 대해 전술한 바와 같이 배열되고 유리 제품을 통해 전진할 수 있다. 이러한 구체예에서(즉, 천공 도구(400)에 의해 형성된 파일럿 홀이 후속적으로 제2 도구로 확대되는 구체예에서), 기계적 천공 도구는 성형 도구(301)을 의미할 것이고 기계적 절삭 도구(300)의 임의의 이전 설명은 성형 도구(301)에 적용된다.
이제 도 13b를 참조하면, 도 13b는 도 13a에 도시된 바와 같이 천공 도구(400)에 의해 만들어진 파일럿 홀(155)에 걸쳐 위치된 성형 도구(301)의 단면 개략도를 도시한다. 도 13c는 파일럿 홀(155) 내에 삽입된 성형 도구(301)의 단면 개략도를 도시하고, 상기 성형 도구로 천공 도구(400)로 파일럿 홀을 드릴링함에 의해 야기된 임의의 표면 아래의 손상 및 치핑(chipping)을 제거한다. 성형 도구(301)는 또한 파일럿 홀(155)을 완성된 애퍼쳐의 원하는 수치로 성형한다. 파일럿 홀을 드릴링하고 파일럿 홀을 성형 도구로 성형하는 사이의 많은 양의 시간을 허용하는 것은 파일럿 홀에 대한 드릴링으로 인해 야기된 크랙이 유리 제품 내로 보다 멀리 전파되는 것을 허용할 수 있고, 이는 유리 제품의 파괴로 이어질 수 있다. 이와 같이, 파일럿 홀의 형성에 의해 야기되는 임의의 손상(예를 들어, 표면 아래의 손상 및 치핑)을 적시에 제거하여 크랙의 성장을 실질적으로 방지하는 것이 바람직할 수 있음에 주목해야 한다. 이와 같이, 파일럿 홀(155)을 더욱 처리하기 위한 성형 도구(301)의 사용은 천공 도구(400)에 의한 파일럿 홀(155)의 형성 직후에 수행될 수 있다. 예를 들어, 천공 도구(400)가 파일럿 홀(155)로부터 인출된 후, 성형 도구는 약 1분 미만의 경과 시간 후에 표면 아래의 손상 및 치핑을 제거하기 위해 삽입될 수 있다. 애퍼쳐가 원하는 치수로 성형된 후, 성형 도구(301)는 유리 제품으로부터 인출될 수 있다.
몇몇 구체예에서, 천공 도구(400)는 성형 도구(301)과 조합될 수 있다. 예를 들어, 제한으로서가 아닌, 몇몇 구체예에서 도 12에 도시된 천공 도구 헤드(402)는 도 4에 도시된 기계적 절삭 도구(300)의 도구 샤프트(304)와 통합되어(integrate) 성형 도구(301)을 형성할 수 있다. 천공 도구(400) 및 기계적 절삭 도구(300) 모두에 적용 가능한 특성은, 본원에 기술된 바와 같이, 성형 도구(301)를 형성하는 조합된 부분에 적용 가능할 것이다. 몇몇 구체예에서, 조합된 도구의 상이한 부분은 상이한 그릿 크기 및/또는 재료를 갖는 연마재의 입자를 가질 수 있다. 예를 들어, 제한으로서가 아닌, 조합된 도구의 천공 도구 부분은 조합된 도구의 성형 도구 부분보다 거친 그릿을 가질 수 있다. 몇몇 구체예에서, 천공 도구 부분 및 조합된 도구 부분 모두는 동일한 그릿 크기를 포함할 수 있으나, 상이한 연마재의 입자를 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 상이한 직경 및/또는 상이한 연마재를 갖는 일련의 연속적인 성형 도구는 파일럿 홀을 원하는 치수를 갖는 애퍼쳐로 형성하는데 사용될 수 있다. 연속적인 성형 도구는 상이한 그릿 크기 및/또는 상이한 연마재의 유형을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 성형 도구는 연마재의 제1 그릿 마감을 포함할 수 있고 제2 성형 도구는 제1 그릿 마감보다 미세한 연마재의 제2 그릿 마감을 포함할 수 있다. 특정 예로서, 제1 성형 도구는 약 400 그릿 이상의 그릿 메쉬(mesh)를 가질 수 있으며 제2 성형 도구는 약 800 그릿 이상의 그릿 메쉬를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 또 다른 구체예에서, 적층된 유리 제품은 애퍼쳐의 형성 후 이온 교환 공정을 거칠 수 있다. 이러한 이온-교환은 적층된 유리 제품의 강도를 증가시킬 수 있다.
몇몇 구체예에서, 냉각수는 천공 도구(400) 및 성형 도구(301) 중 적어도 하나에 향해져(direct over) 파일럿 홀 형성 또는 성형 동안 도구를 냉각시킬 수 있다. 냉각수는 약 1300 ml/분 내지 약 1700 ml/분의 유속을 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 냉각수는 파일럿 홀 형성 및 성형 도구(301)에 의한 후속 성형 전체 동안 유동할 수 있다. 냉각수의 사용은 크랙 전파를 늦출 수 있고 유리 제품(100)의 후속 파괴를 방지하는 것을 도울 수 있다.
실시예
다양한 구체예가 하기 실시예에 의해 보다 명확해질 것이다.
실시예 1
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 코어 층은 약 58.7×10-7/℃의 CTE를 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 코어 유리 조성물로부터 형성되었다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 약 32×10-7/℃의 CTE를 갖는 무-알칼리 알루미노실리케이트 클래드 유리 조성물로부터 형성되었다. 적층된 유리 시트의 두께는 0.7 mm였다. 코어 층의 두께 대 제1 및 제2 클래딩 층의 총 두께의 비는 6이었다. 적층된 유리 시트는 약 190 MPa의 표면 압축을 가졌다. 코어 층은 약 31.7 MPa의 인장 응력을 가졌다.
애퍼쳐는 다음의 공정을 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되었다. 파일럿 홀은 CNC 머신 상에 장착된 본원에 기술된 기계적 절삭 도구(300)과 같은 드릴링 도구로 적층된 유리 시트의 두께를 통해 드릴링함에 의해 형성되었다. 드릴링 도구는 전기도금 공정에 의해 다이아몬드 연마재로 코팅되었다. 드릴링 도구는 1.3 mm의 직경 및 약 3.5 mm의 작동 길이를 가졌다. 다이아몬드 연마재는 거친 400 그릿 다이아몬드 내지 미세한 1200 그릿 다이아몬드 크기의 범위였다. 드릴링 동안, 드릴링 도구는 59,970 rpm의 회전 속도로 회전하고 있었다. 드릴링 도구는 12.7 mm/분의 초기 속도 또는 피드 속도(feed rate)로 0.5842 mm의 깊이로 전진하였다. 드릴링 도구는 31.75 mm/분의 최종 속도 또는 피드 속도로 3.53 mm의 최종 깊이로 더욱 전진하였다. 최종 깊이에서, 드릴링 도구는 완전히 맞물렸다. 드릴링 도구가 완전히 맞물린 상태에서, 파일럿 홀은 드릴링 도구를 8.89 mm/분의 병진 속도로 병진시킴에 의해 확정되어 5 mm 직경을 갖는 원형 홀을 형성하였다. 애퍼쳐를 형성하는 공정은 6분 미만 내에 완료되었다.
도 8은 유리 제품의 입구 표면으로부터 취해진 파일럿 홀의 사진이고, 도 9는 유리 제품의 출구 표면으로부터 취해진 파일럿 홀의 사진이다. 도 8-9에 도시된 바와 같이, 입구 표면에서의 파일럿 홀의 직경은 출구 표면에서의 파일럿 홀의 직경보다 작다. 따라서, 파일럿 홀은 테이퍼되어 파일럿 홀이 유리 제품의 두께를 통해 점차적으로 커지도록 한다. 이론에 구애됨이 없이, 파일럿 홀의 증가하는 직경은 파일럿 홀의 주변부에서의 콘(cone) 형상의 크래킹의 결과인 것으로 생각된다.
상기 공정은 64개의 샘플에 대해 반복되었고, 수율은 93%였다. 30개의 샘플은 테스트되었고 10.41 kgf의 평균 피크 하중 및 85.08 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며 이는 모두 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
실시예 2
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 코어 층은 약 84.7×10-7/℃의 CTE를 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 코어 유리 조성물로부터 형성되었다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 약 49.5×10-7/℃의 CTE를 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 클래드 유리 조성물로부터 형성되었다. 적층된 유리 시트의 두께는 0.55 mm였다. 코어 층의 두께 대 제1 및 제2 클래딩 층의 총 두께의 비는 4였다. 적층된 유리 시트는 약 190 MPa의 표면 압축을 가졌다. 코어 층은 약 47.5 MPa의 인장 응력을 가졌다.
애퍼쳐가 실시예 1에 기술된 공정을 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되었다.
상기 공정은 66개의 샘플에 대해 반복되었고, 수율은 90%였다. 30의 샘플이 테스트되었고 5.708 kgf의 평균 피크 하중 및 80.08 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며, 이는 모두 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
실시예 3
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 코어 층은 약 84.7×10-7/℃의 CTE를 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물로부터 형성되었다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 약 49.9×10-7/℃의 CTE를 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 클래드 유리 조성물로부터 형성되었다. 적층된 유리 시트의 두께는 0.55 mm였다. 코어 층의 두께 대 제1 및 제2 클래딩 층의 총 두께의 비는 4였다. 적층된 유리 시트는 약 170 MPa의 표면 압축을 가졌다. 코어 층은 약 42.5 MPa의 인장 응력을 가졌다.
애퍼쳐가 실시예 1에 기술된 공정을 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되었다.
상기 공정은 64개의 샘플에 대하여 반복되었고, 수율은 93%였다. 30개의 샘플이 테스트되었고 6.82 kgf의 평균 피크 하중 및 94.82 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며, 이는 모두 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
비교예 1
Corning Incorporated, Corning, 뉴욕으로부터 CONCORE로서 구입 가능한 이온-교환된 유리로부터 형성된 단일-층 유리 시트는 형성되었다. 유리 시트는 0.7 mm의 두께를 가졌다.
유리 시트 내에 애퍼쳐가 형성되지 않았다.
24개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 248.7 kgf의 평균 피크 하중을 가졌다.
비교예 2
Corning Incorporated, Corning, 뉴욕으로부터 CONCORE로서 구입 가능한 이온-교환된 유리로부터 형성된 단일-층 유리 시트가 형성되었다. 유리 시트는 비교예 1에 기술된 것과 동일한 것이었다.
애퍼쳐는 기계적 그라인딩 도구로 5 mm 직경을 갖는 원형 홀을 그라인딩함으로써 유리 시트 내에 형성되었다.
상기 공정은 7개의 샘플에 대해 반복되었다. 샘플은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 15.03 kgf의 평균 피크 하중을 가졌다.
비교예 3
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 적층된 유리 시트는 실시예 1에 기술된 것과 동일한 것이었다.
적층된 유리 시트 내에 애퍼쳐가 형성되지 않았다.
30개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 212.2 kgf의 평균 피크 하중을 가졌다.
비교예 4
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트는 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 적층된 유리 시트는 비교예 3에 기술된 것과 동일한 것이었다.
애퍼쳐가 레이저를 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되어 4 mm 직경을 갖는 원형 홀을 형성하였고, 그 후 상기 홀을 기계적 그라인딩 도구로 5 mm 직경으로 확대하였다.
30개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 11.7 kgf의 평균 피크 하중 및 98.12 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며, 이는 모두 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
비교예 5
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 적층된 유리 시트는 비교예 3에 기술된 것과 동일한 것이었다.
애퍼쳐가 미국 특허 출원 공보 제 2015/0165560 호에 기술된 바와 유사한 레이저 절삭 공정을 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되어 5 mm 직경을 갖는 원형 홀을 형성하였다. 추가적인 그라인딩 또는 폴리싱은 수행되지 않았다.
30개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 7.245 kgf의 평균 피크 하중 및 60.94 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며, 이는 모두 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
비교예 6
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 코어 층은 약 74.6×10-7/℃의 CTE를 갖는 알칼리 알루미노실리케이트 코어 유리 조성물로부터 형성되었다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 약 30.9×10-7/℃의 CTE를 갖는 무-알칼리 알루미노실리케이트 클래드 유리 조성물로부터 형성되었다. 적층된 유리 시트의 두께는 0.55 mm였다. 코어 층의 두께 대 제1 및 제2 클래딩 층의 총 두께의 비는 4.7이었다. 적층된 유리 시트는 약 190 MPa의 표면 압축을 가졌다. 코어 층은 약 40.4 MPa의 인장 응력을 가졌다.
적층된 유리 시트 내에 애퍼쳐가 형성되지 않았다.
30개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 86.25 kgf의 평균 피크 하중을 가졌다.
비교예 7
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 적층된 유리 시트는 비교예 6에 기술된 것과 동일한 것이었다.
애퍼쳐가 미국 특허 출원 공보 제 2015/0165560 호에 기술된 것과 유사한 레이저 절삭 공정을 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되어 2.1 mm 너비 및 6.7 mm 길이를 갖는 슬롯을 형성하였다. 추가적인 그라인딩 또는 폴리싱은 수행되지 않았다.
13개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 4.867 kgf의 평균 피크 하중 및 83.48 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며, 이들 모두는 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
비교예 8
도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트가 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 적층된 유리 시트는 비교예 6에 기술된 것과 동일한 것이었다.
애퍼쳐는 미국 특허 출원 공보 제 2015/0165560 호에 기술된 것과 유사한 레이저 절삭 공정을 사용하여 적층된 유리 시트 내에 형성되어 5 mm 직경을 갖는 원형 홀을 형성하였다. 추가적인 그라인딩 또는 폴리싱은 수행되지 않았다.
30개의 샘플이 테스트되었다. 샘플은 4.279 kgf의 평균 피크 하중 및 73.9 MPa의 평균 굽힘 강도를 가졌으며, 이는 모두 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정되었다.
도 10은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 다양한 실시예 및 비교예의 유리 제품에 대한 파괴 시의 피크 하중을 도시하는 와이블 플롯이다. 피크 하중은 x-축 상에 kgf 단위로 플롯되었고, 백분율은 y-축 상에 플롯되었다. 와이블 플롯에 대응하는 데이터가 또한 도시되었고, 하기 표 1은 데이터 및 계산된 평균, 중간, 및 10 퍼센트(10th percentile)의 피크 하중 값을 나타낸다. 도 11은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 다양한 실시예 및 비교예의 유리 제품의 굽힘 강도를 도시하는 와이블 플롯이다. 굽힘 강도는 x-축 상에 MPa 단위로 플롯되고, 백분율은 y-축 상에 플롯된다. 와이블 플롯에 대응하는 데이터가 또한 도시되고, 하기 표 2는 데이터 및 계산된 평균, 중간, 및 10 퍼센트의 피크 하중 값을 나타낸다.
피크 하중 결과
피크 하중(kgf)
형상(k) 스케일(λ) 평균 중간 10 퍼센트
비교예 1 5.306 248.7 248.7 232.1009 162.7361032
비교예 2 11.71 15.03 15.03 14.56686 12.4021937
비교예 3 2.853 212.2 212.2 186.6179 96.42417439
비교예 4 5.632 11.7 11.7 10.96285 7.846132847
비교예 5 5.418 7.245 7.245 6.771105 4.782490278
실시예 1 6.306 10.41 10.41 9.822204 7.285642174
비교예 6 3.494 86.25 86.25 77.66093 45.29442017
비교예 7 10.54 4.867 4.867 4.700666 3.931300954
비교예 8 12.52 4.279 4.279 4.155551 3.575044195
실시예 2 7.109 5.708 5.708 5.421175 4.159175339
실시예 3 3.23 6.82 6.82 6.088416 3.397878685
강도 결과
강도(MPa)
형상(k) 스케일(λ) 평균 중간 10 퍼센트
비교예 4 5.957 98.12 98.12 92.26499 67.25037918
비교예 5 5.406 60.94 60.94 56.94537 40.18994026
실시예 1 6.234 85.08 85.08 80.22213 59.29997611
비교예 7 10.79 83.48 83.48 80.69198 67.76504994
비교예 8 12.63 73.9 73.9 71.7863 61.83912639
실시예 2 6.701 80.05 80.05 75.78923 57.21555305
실시예 3 3.326 94.82 94.82 84.92632 48.20104866
실시예 1 및 비교예 5를 비교하는 것은 본원에 기술된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 공정이 추가적인 그라인딩 또는 폴리싱이 없는 레이저 절삭에 비해 큰 하중과 큰 굽힘 강도를 갖는 유리 제품의 제조가 가능하다는 것을 보여준다.
실시예 1 및 비교예 3을 비교하는 것은 본원에 기술된 공정을 사용하여 애퍼쳐를 형성하는 것이 유리 제품에 의해 지속 가능한 평균 피크 하중을 95.1% 만큼 감소시켰음을 보여준다. 반대로, 비교예 5와 비교예 3을 비교하는 것은 레이저 절삭 공정을 사용하여 애퍼쳐를 형성하는 것이 유리 제품에 의해 지속 가능한 평균 피크 하중을 96.6% 만큼 감소시켰음을 보여준다.
천공 도구 테스팅 데이터
본원에 기술된 바와 같은 다양한 천공 도구가 높은 코어 인장 응력(예를 들어, 57 MPa의 최대 코어 인장 응력)을 갖는 적층된 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 만드는데 사용을 위한 적절한 ADG 파라미터를 결정하기 위해 테스트되었다. 각각의 경우, 도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트는 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 코어 층은 알칼리 알루미노실리케이트 코어 유리 조성물로부터 형성되었다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 알칼리 알루미노실리케이트 클래드 유리 조성물로부터 형성되었다. 적층된 유리 시트의 두께는 약 0.55 mm였다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각의 두께는 약 69 ㎛였다. 코어 층의 최대 코어 인장 응력은 약 57 MPa였다. 도구 A-J가 적층된 유리 제품 내에 파일럿 홀을 만들기 위해 사용되었다. 천공 도구 각각은 약 12.7 mm/분의 전진 속도와 함께 약 60,000 rpm으로 회전되었고 약 0.58 mm의 절삭 깊이를 가졌다. 각 도구의 사양은 표 3에 열거된다. 도구 A-J 각각은 5회 테스트되어, 총 50회 테스트되었다.
하기 표 3을 참조하면, 약 10% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구가 약 60%의 시도에서 유리 제품의 파괴 없이 파일럿 홀을 형성하는데 성공적이었던 반면, 4%의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구는 100%의 성공률을 가졌음이 밝혀졌다. 따라서, 약 5% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구는 99%에 근접한 성공률을 가질 수 있음이 추론될 수 있다. ADG 파라미터는 57 MPa의 최대 코어 인장 응력을 갖는 적층된 유리 제품 내에 파일럿 홀을 형성하는 성공률에 반비례하는 것으로 결정되었다.
천공 도구 성공률
도구 각
(α)		 팁 직경
(Dη)		 그릿
(ρ)		 그릿 메쉬 ADG 백분율 5번의 시도 중 성공적인 파일럿 홀 형성
A 12.075 0.288 미세함 400 9% 60%
B 12.705 0.454 거침 200 29% 0%
C 62.622 0.475 거침 200 149% 0%
D 45.867 0.459 거침 200 105% 0%
E 51.8 0.588 거침 200 152% 0%
F 47.193 0.373 미세함 400 44% 0%
G 50.3 0.361 거침 200 91% 0%
H 5.905 0.411 미세함 400 6% 60%
I 9.999 0.262 미세함 400 7% 60%
J 9.717 0.265 매우 미세함 600 4% 100%
다양한 성형 도구로의 실험
도 16-18을 참조하면 변형된 ROR 테스팅 셋업은 전술한 바와 같은 천공 도구 및 성형 도구 모두를 사용하여 만들어진 다양한 크기 및 형상의 애퍼쳐에 대해 개략적으로 도시된다. 각각의 경우, 도 1에 도시된 일반적인 구조를 갖는 적층된 유리 시트는 퓨전 드로우 공정을 사용하여 형성되었다. 코어 층은 알칼리 알루미노실리케이트 코어 유리 조성물로부터 형성되었다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 알칼리 알루미노실리케이트 클래드 유리 조성물로부터 형성되었다. 적층된 유리 시트의 두께는 약 0.55 mm였다. 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각의 두께는 약 69 ㎛였다. 코어 층의 최대 코어 인장 응력은 약 57 MPa였다. 각각의 적층된 유리 시트는 약 50 mm의 길이 및 약 50 mm의 너비를 가졌다.
애퍼쳐가 형성된 샘플에서, 애퍼쳐는 먼저 본원에 기술된 바와 같이, 10% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구로 파일럿 홀을 형성함에 의해 형성되었다. 천공 도구는 약 60,000 rpm의 회전 속도 및 12.7 mm/분의 피드속도로 사용되었다. 사용된 각각의 성형 도구에 대해, 성형 도구는 약 60,000 rpm 및 12.7 mm/분의 피드속도를 가졌다. 링 온 링 테스트에서, 상부 링은 약 12.7 mm의 직경을 가졌고 하부 링은 약 25.4 mm의 직경을 가졌다. 내부에 애퍼쳐를 갖는 샘플의 경우, 링은 샘플의 대향면 상의 애퍼쳐와 동심으로(concentric) 위치되었다.
도 16은 변형된 ROR 대조 테스팅 셋업을 도시한다. 도시된 바와 같이 대조 테스팅 셋업의 경우 샘플 내에 애퍼쳐가 없다. 도 17은 1.6 mm의 애퍼쳐를 갖는 샘플에 대한 변형된 ROR 테스팅 셋업을 도시한다. 도 18은 5 mm의 애퍼쳐에 대한 변형된 ROR 테스팅 셋업을 도시한다. 애퍼쳐를 만드는 시간은 1.6 mm 홀에 대해서는 약 2분 30초였고, 5 mm 홀에 대해서는 약 5분이었다. 하기 표 4는 변형된 ROR 테스트를 거친 다양한 샘플의 분석을 나타낸다. 표 4에 나타낸 바와 같이, 각 애퍼쳐는 파일럿 홀 형성 후, 성형 도구/도구들(즉, (1) 400 그릿 성형 도구만, (2) 400 그릿 성형 도구 이후 후속의 800 그릿 성형 도구, 및 (3) 400 그릿 성형 도구 이후 1000 그릿 성형 도구)을 사용하여 성형되었다. 성형 도구의 각 조합에 대해, 샘플 집단의 절반은 애퍼쳐 형성 후 이온-교환을 거쳤다. 이온-교환 공정은 적층된 유리 시트(애퍼쳐 형성 후)를 6시간 동안 420℃에서 100% 칼륨 염 욕 내로 담그는(submerge) 단계를 포함하였다.
테스트된 샘플
홀 마감 5 mm 홀 1.6 mm 홀 홀 또는 슬롯 없음
IOX 거침 IOX 거치지 않음 IOX 거침 IOX 거치지 않음 IOX 거침 IOX 거치지 않음
400 그릿 10 10 10 10 N/A N/A
400 그릿 거칠기/800 그릿 마감 10 10 10 10 N/A N/A
400 그릿 거칠기/1000 그릿 마감 10 10 10 10 N/A N/A
제어(홀 없음) N/A N/A N/A N/A 30 30
도 19는 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 내부에 형성된 5 mm 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 대한 파괴 시 피크 하중을 도시한 와이블 플롯이다. 샘플에 적용된 피크 하중은, kgf 단위로, x-축 상에 플롯되고, 파괴 가능성(퍼센트)은 y-축에 플롯된다. 도시된 바와 같이, 유리 제품의 특성 강도는 보다 높은 그릿 마감(즉, 2개의 성형 도구) 및 이온 교환을 사용한 것 모두에 대해 증가하였다. 이온 교환 없이, 400 그릿 성형 도구 이후 1000 그릿 성형 도구에 의해 내부에 형성된 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 대한 피크 하중은 약 50% 만큼 향상되었다. 이온 교환 공정의 추가는 피크 하중 강도를 이온-교환 없이 400 그릿 마감 도구만을 사용한 경우에 비해 9배 향상시켰다. 각 경우(즉, 이온-교환이 있는 경우, 또는 이온-교환이 없는 경우) 모두, 연속적으로 보다 미세한 그릿 성형 도구를 사용하는 것은 유리 강도의 증가로 확실하게 이어진다.
도 20은 변형된 ROR 테스트를 사용하여 결정된 내부에 형성된 1.6 mm 애퍼쳐를 갖는 유리 제품에 대한 파괴 시 피크 하중을 도시하는 와이블 플롯이다. 보다 작은 애퍼쳐(즉, 5 mm 애퍼쳐보다 작은)를 갖는 이온 교환 및 비-이온 교환 군 사이에, 400 그릿 마감, 400/800 그릿 마감, 또는 400/1000 그릿 마감 사이의 피크 하중 강도의 약간의 향상이 있었다. 이온 교환 공정을 포함하는 군은 비-이온-교환 군에 비해 실질적으로 피크 하중이 향상되었다.
도 21a 및 21b는 파일럿 홀 형성 후 400 그릿 성형 도구만을 거친 내부에 형성된 5 mm 애퍼쳐를 갖는 유리 제품의 반대 표면의 사진이다. 도 21c를 참조하면, 그래프는 동일 조건 하에서 형성된 애퍼쳐를 갖는 10개의 샘플의 일 세트에 대한 유리 제품의 양면 상의 칩의 평균 개수를 도시한다. 유리 제품의 면 A 상의 칩의 평균 개수는 2002인 반면 유리 제품의 제2 면 상의 칩의 평균 개수는 1598이었다.
도 22a 및 22b는 파일럿 홀 형성 후 400 그릿 성형 도구를 거치고 그 후 800 그릿 성형 도구를 거친 내부에 형성된 5 mm 애퍼쳐를 갖는 유리 제품의 반대 표면의 사진이다. 도 22c를 참조하면, 그래프는 동일한 조건 하에서 형성된 애퍼쳐를 갖는 10개의 샘플의 일 세트에 대한 유리 제품의 양면 상의 칩의 평균 개수를 도시한다. 유리 제품의 면 A 상의 칩의 평균 개수는 661인 반면 유리 제품의 제2 면 상의 칩의 평균 개수는 364였다. 칩의 평균 개수는 도 21a-21c와 관련하여 전술한 400 그릿 성형 도구만을 사용한 경우에 비해 상당히 향상되었다.
도 23a 및 23b는 파일럿 홀 형성 후 400 그릿 성형 도구를 거치고 그 후 1000 그릿 성형 도구를 거친 내부에 형성된 5 mm 애퍼쳐를 갖는 유리 제품의 대향 표면의 사진이다. 도 23c를 참조하면, 그래프는 동일한 조건 하에서 형성된 애퍼쳐를 갖는 10개의 샘플의 일 세트에 대한 유리 제품의 양면 상의 칩의 평균 개수를 도시한다. 유리 제품의 면 A 상의 칩의 평균 개수는 502인 반면 유리 제품의 제2 면 상의 칩의 평균 개수는 42였다. 다시, 칩의 평균 개수는 도 21a-21c와 관련하여 전술한 바와 같이 400 그릿 성형 도구만을 이용한 경우 또는 도 22a-22c와 관련하여 전술한 바와 같이 400 그릿 성형 도구 이후 800 그릿 성형 도구를 사용한 경우에 비해 상당히 향상되었다.
도 24는 각 그릿 마감(즉, 400 그릿 마감, 400/800 그릿 마감, 또는 400/1000 그릿 마감)의 평균 칩 크기 대 샘플당 칩의 총 평균 개수를 도시하는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 400 그릿 마감을 갖는 하나의 성형 도구만을 사용한 경우가 가장 높은 칩의 개수 및 보다 큰 칩의 보다 많은 개수를 가졌다. 칩의 평균 개수는 보다 미세한 성형 도구로 제2 패스(pass)를 사용한 경우 감소하였으며 보다 큰 칩 크기의 개수 또한 실질적으로 감소되었다.
본원에 기술된 바와 같이, 본 개시의 일 관점에서, 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법은 상기 적층된 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하는 단계, 상기 적층된 유리 제품은 제1 유리 클래딩 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 코어 층을 포함하며, 상기 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함하고, 상기 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함하며, 상기 클래드 CTE는 상기 코어 CTE보다 작아서 상기 제1 클래딩 층 및 제2 클래딩 층 각각은 압축 응력하에 있고 상기 코어 층은 인장 응력하에 있고; 상기 애퍼쳐를 형성하기 위해 상기 유리 제품을 통해 형성된 상기 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 상기 파일럿 홀을 형성하는 단계는 기계적 절삭 도구로 상기 적층된 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 상기 적층된 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계는 상기 기계적 절삭 도구를 적어도 약 40,000 rpm의 회전 속도로 도구 축에 대해 회전시키는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 상기 적층된 유리 제품을 통해 드릴링하는 단계는 상기 기계적 절삭 도구를 약 10 mm/분 내지 약 15 mm/분의 속도로 상기 적층된 유리 제품을 통해 전진시키는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 관점에서, 상기 파일럿 홀을 확대하는 단계는 상기 기계적 절삭 도구를 상기 적층된 유리 제품 내에서 병진시키는 단계를 포함한다.
다양한 변형 또는 변화가 청구된 주제의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있음이 본 기술분야의 기술자에게 명백해질 것이다. 따라서, 청구된 주제는 첨부된 청구항 및 그 균등물의 관점을 제외하고는 제한되어서는 안된다.

Claims (37)

  1. 적층된(laminated) 유리 제품 내에 애퍼쳐(aperture)를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
    다음의 식에 의해 결정되는 12% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구(piercing tool)로 상기 적층된 유리 제품을 통해 파일럿 홀(pilot hole)을 형성하는 단계,
    Figure pct00004

    여기서 Dη은 상기 천공 도구의 팁(tip) 직경이고, α는 상기 천공 도구의 팁의 끼인각(included angle)이며, ρ는 상기 천공 도구 상의 연마재의 평균 그릿(grit) 크기이고, 상기 적층된 유리 제품은 제1 유리 클래딩(cladding) 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 코어 층을 포함하며, 상기 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함하고, 상기 제1 유리 클래딩 층 및 상기 제2 유리 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함하며, 상기 클래드 CTE는 상기 코어 CTE보다 작아서 상기 제1 유리 클래딩 층 및 상기 제2 유리 클래딩 층 각각이 압축 응력하에 있고 상기 코어 층은 인장 응력하에 있으며; 및
    상기 애퍼쳐를 형성하기 위해 성형 도구로 상기 적층된 유리 제품을 통해 형성된 상기 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 천공 도구는 약 15° 미만의 끼인각을 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 천공 도구는 약 0.5 mm 미만의 팁 직경을 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 천공 도구는 상기 천공 도구의 외부 표면 상에 배치된 400 그릿 또는 보다 미세한 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 천공 도구는 상기 적층된 유리 제품의 두께의 약 105% 내지 약 115%의 미리 정해진 깊이만큼 상기 적층된 유리 제품의 두께를 관통하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형 도구로 상기 파일럿 홀을 확대하는 단계는 상기 천공 도구로 상기 파일럿 홀을 형성하는 단계의 적어도 1분 이내에 수행되는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 적층된 유리 제품을 통해 상기 파일럿 홀을 형성하는 단계는 적어도 약 50,000 rpm의 회전 속도로 천공 도구 축에 대하여 상기 천공 도구를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 적층된 유리 제품을 통해 상기 파일럿 홀을 형성하는 단계는 약 10 mm/분 내지 약 15 mm/분의 속도로 상기 천공 도구가 상기 적층된 유리 제품을 통해 전진시키는(advance) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 파일럿 홀을 확대하는 단계는 상기 적층된 유리 제품 내에서 상기 성형 도구를 병진(translate)시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 방법은 상기 천공 도구 및 상기 성형 도구 중 적어도 하나를 냉각시키기 위해 약 1300 ml/분 내지 약 1700 ml/분으로 냉각수를 유동시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  11. 적층된 유리 제품 내에 애퍼쳐를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
    다음의 식에 의해 결정되는 12% 이하의 ADG 파라미터를 갖는 천공 도구로 상기 적층된 유리 제품을 통해 파일럿 홀을 형성하는 단계,
    Figure pct00005

    여기서 Dη은 상기 천공 도구의 팁 직경이고, α는 상기 천공 도구의 팁의 끼인각이며, ρ는 상기 천공 도구 상의 연마재의 평균 그릿 크기이고, 상기 적층된 유리 제품은 제1 유리 클래딩 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치되는 코어 층을 포함하며, 상기 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함하고, 상기 제1 유리 클래딩 층 및 상기 제2 유리 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함하며, 상기 클래드 CTE는 상기 코어 CTE보다 작아서 상기 제1 유리 클래딩 층 및 상기 제2 유리 클래딩 층 각각이 압축 응력하에 있고, 상기 코어 층은 인장 응력하에 있으며; 및
    상기 애퍼쳐를 형성하기 위해 성형 도구로 상기 적층된 유리 제품을 통해 형성된 상기 파일럿 홀을 확대하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 성형 도구는 상기 성형 도구의 외부 표면 상에 배치된 연마재를 포함하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 천공 도구는 약 15° 미만의 끼인각을 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 천공 도구는 약 0.5 mm 미만의 팁 직경을 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 천공 도구는 상기 천공 도구의 외부 표면 상에 배치된 400 그릿 또는 보다 미세한 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 성형 도구는 제1 그릿 마감(finish)을 포함하는 제1 성형 도구이며, 상기 방법은:
    상기 제1 성형 도구로 상기 파일럿 홀을 확대한 후에 상기 제1 그릿 마감보다 미세한 제2 그릿 마감을 포함하는 제2 성형 도구를 상기 애퍼쳐 내로 삽입하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 성형 도구의 제1 그릿 마감은 약 400 그릿 또는 보다 미세하며 상기 제2 성형 도구의 제2 그릿 마감은 약 800 그릿 또는 보다 미세한 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 방법은 상개 애퍼쳐의 형성 후에 상기 적층된 유리 제품이 이온 교환 공정을 거치도록 하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 애퍼쳐를 형성하는 방법.
  18. 유리 제품으로서:
    코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물로부터 형성된 코어 층;
    상기 코어 층의 제1 주(major) 표면에 융합된 제1 클래딩 층 및 상기 코어 층의 제2 주 표면에 융합된 제2 클래딩 층, 상기 제1 클래딩 층 및 상기 제2 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물로부터 형성되며; 및
    상기 코어 층, 상기 제1 클래딩 층, 및 상기 제2 클래딩 층 각각을 통해 연장하는 애퍼쳐를 포함하고,
    여기서 상기 클래드 CTE는 상기 코어 CTE보다 작아서 상기 제1 클래딩 층 및 상기 제2 클래딩 층 각각이 압축 응력하에 있고 상기 코어 층은 인장 응력하에 있으며; 및
    여기서 상기 유리 제품의 굽힘 강도(flexural strength)는 적어도 약 75 MPa인 유리 제품.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 애퍼쳐의 에지(edge)는 적어도 약 0.05 ㎛의 Ra 표면 조도(roughness)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 애퍼쳐의 에지는 약 0.05 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛의 Ra 표면 조도를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  21. 청구항 18 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애퍼쳐는 상기 유리 제품의 두께를 통해 완전히 연장하는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  22. 청구항 18 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 클래딩 층의 클래드 유리 조성물은 상기 제2 클래딩 층의 클래드 유리 조성물과 동일한 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  23. 청구항 18 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클래드 유리 조성물은 상기 제1 클래딩 층의 제1 클래드 유리 조성물 및 상기 제2 클래딩 층의 제2 클래드 유리 조성물을 포함하며, 상기 제1 클래드 유리 조성물은 상기 제2 클래드 유리 조성물과 상이한 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  24. 청구항 18 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 CTE와 상기 클래드 CTE 사이의 차이는 적어도 약 20×10-7 ℃-1인 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  25. 청구항 18 내지 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 클래딩 층 또는 상기 제2 클래딩 층 중 적어도 하나는 이온-교환된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 이온-교환된 영역은 상기 제1 클래딩 층 또는 상기 제2 클래딩 층 중 적어도 하나의 압축 응력에 대해 증가된 압축 응력을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품.
  27. 적층된 유리 제품으로서:
    제1 유리 클래딩 층과 제2 유리 클래딩 층 사이에 배치된 코어 층, 상기 코어 층은 코어 열 팽창 계수(CTE)를 포함하는 코어 유리 조성물을 포함하고, 상기 제1 유리 클래딩 층 및 상기 제2 유리 클래딩 층 각각은 클래드 CTE를 포함하는 클래드 유리 조성물을 포함하며, 상기 클래드 CTE는 상기 코어 CTE보다 작아서 상기 제1 유리 클래딩 층 및 상기 제2 유리 클래딩 층 각각이 압축 응력하에 있고 상기 코어 층은 인장 응력하에 있으며; 및
    상기 적층된 유리 제품의 전체 두께를 통해 연장하는 애퍼쳐를 포함하며,
    여기서 변형된 링-온-링 테스트(ring-on-ring test)에서 상기 적층된 유리에 의해 지속 가능한 피크(peak) 하중은 상기 변형된 링-온-링 테스트에서의 기준 유리 제품에 의해 지속 가능한 피크 하중보다 최대 96.5% 작으며, 상기 기준 유리 제품은 상기 적층된 유리 제품과 실질적으로 동일하나 이를 통해 연장하는 애퍼쳐가 없는 적층된 유리 제품.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 적층된 유리 제품의 굽힘 강도는 적어도 약 75 MPa인 것을 특징으로 하는 적층된 유리 제품.
  29. 청구항 27 또는 28에 있어서,
    상기 애퍼쳐의 에지는 적어도 약 0.05 ㎛의 Ra 표면 조도를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층된 유리 제품.
  30. 청구항 27 또는 28에 있어서,
    상기 애퍼쳐의 에지는 약 0.05 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛의 Ra 표면 조도를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층된 유리 제품.
  31. 청구항 27 내지 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 CTE와 상기 클래드 CTE 사이의 차이는 적어도 약 20×10-7 ℃-1인 것을 특징으로 하는 적층된 유리 제품.
  32. 청구항 27 내지 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유리 클래딩 층 또는 상기 제2 유리 클래딩 층 중 적어도 하나는 이온-교환된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층된 유리 제품.
  33. 청구항 27 내지 32 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 유리 클래딩 층은 상기 코어 층의 제1 주 표면과 융합되고, 상기 제2 유리 클래딩 층은 상기 코어 층의 제2 주 표면과 융합되는 것을 특징으로 하는 적층된 유리 제품.
  34. 청구항 18 내지 33 중 어느 한 항의 유리 제품을 포함하는 전자 장치.
  35. 청구항 18 내지 33 중 어느 한 항의 유리 제품을 포함하는 건축용 패널(panel).
  36. 청구항 18 내지 33 중 어느 한 항의 유리 제품을 포함하는 차량.
  37. 청구항 18 내지 33 중 어느 한 항의 유리 제품을 포함하는 가정용 기기.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11912010B2 (en) 2019-03-11 2024-02-27 Corning Incorporated Damage resistant glass laminate and methods of making the same
CN118108429A (zh) * 2022-11-29 2024-05-31 康宁股份有限公司 具有等离子体处理边缘的玻璃制品、等离子体处理边缘的方法和执行方法的系统
KR102575862B1 (ko) * 2023-04-13 2023-09-07 이재오 비누수세미 및 그 제조방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5130071B2 (ko) 1972-02-10 1976-08-30
DE7323162U (de) * 1973-06-22 1973-09-27 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Bohr- und aufreibewerkzeug insbesondere fuer bohrungen in glas
JPS561318B2 (ko) 1973-07-13 1981-01-13
JPS5029594U (ko) * 1973-07-12 1975-04-03
US4214886A (en) 1979-04-05 1980-07-29 Corning Glass Works Forming laminated sheet glass
JPH0245304A (ja) 1988-07-26 1990-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd サイドフラップ折り込み装置
JP2881250B2 (ja) 1990-04-20 1999-04-12 清水建設株式会社 昇降型枠及びそれを用いた成型方法
JPH045367U (ko) * 1990-04-28 1992-01-17
JP5144909B2 (ja) 2006-08-11 2013-02-13 剛 蓮野 板材の穴加工方法
JP4088330B1 (ja) 2007-05-18 2008-05-21 株式会社テスコム 硝子穴あけ方法及び光学窓作製方法
TWI572480B (zh) * 2011-07-25 2017-03-01 康寧公司 經層壓及離子交換之強化玻璃疊層
US10280112B2 (en) 2011-08-19 2019-05-07 Corning Incorporated Ion exchanged glass with high resistance to sharp contact failure and articles made therefrom
US9944554B2 (en) * 2011-09-15 2018-04-17 Apple Inc. Perforated mother sheet for partial edge chemical strengthening and method therefor
WO2014033905A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 Minami Hironori 強化ガラスの加工方法及び強化ガラス用加工装置
CN103786265B (zh) 2012-10-30 2015-11-11 宁波江丰电子材料股份有限公司 Cfrp的开孔方法和cfrp工件
US9340451B2 (en) * 2013-02-28 2016-05-17 Corning Incorporated Machining of fusion-drawn glass laminate structures containing a photomachinable layer
US20150165560A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes

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