TW201422426A - 薄玻璃長形體 - Google Patents

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Junichi Inagaki
Seong-Jin Ryu
Hiroyuki Takemoto
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明提供一種於利用卷對卷製程之加工或處理時，可防止薄玻璃之破損之薄玻璃長形體。本發明之薄玻璃長形體具備：本體部，其由長形狀之薄玻璃構成；及操作部，其由連結於該薄玻璃之長度方向兩端之韌性膜構成。於較佳之實施形態中，本發明之薄玻璃長形體具備複數個上述本體部、及複數個操作部，且該本體部與該操作部於長度方向上交替地配置。

Description

薄玻璃長形體
本發明係關於一種薄玻璃長形體。
近年來，就搬送性、收納性及設計性等觀點而言，推進顯示裝置、照明裝置及太陽電池之輕量、薄型化。又，亦進行如下：利用卷對卷製程，對該等裝置中所使用之膜狀之構件進行連續生產。例如，作為可利用卷對卷製程進行加工或處理之可撓性材料，提出有薄玻璃之使用(例如，專利文獻1、2)。
薄玻璃非常脆，操作性較差。作為上述裝置中所使用之構件，例如提出有於薄玻璃表面貼附樹脂膜進行加強，從而提高操作性之可撓性基板(例如，專利文獻3)。然而，於至製造此種構件為止之步驟中，對作為材料之薄玻璃以單獨體之形式進行處理而不使其破損係非常困難。具體而言，於利用卷對卷製程加工或處理薄玻璃單獨體之情形時，存在如下問題：於在開始階段設置於裝置時，薄玻璃容易破損而操作性較差，於結束階段薄玻璃容易破損，於在捲取部切斷並分割時薄玻璃容易破損等。又，起因於薄玻璃之脆弱性，而難以對該薄玻璃長形化及/或寬幅化地進行加工等，從而亦存在不會實現生產性之提高之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表平1-500990號公報
[專利文獻2]日本專利特開平8-283041號公報
[專利文獻3]日本專利特開2007-010834號公報
本發明係為了解決上述先前之課題而完成者，其目的在於提供一種於利用卷對卷製程之加工或處理時，可防止薄玻璃之破損之薄玻璃長形體。
本發明之薄玻璃長形體具備：本體部，其由長形狀之薄玻璃構成；及操作部，其由連結於該本體部之長度方向兩端之韌性膜構成。
於較佳之實施形態中，本發明之薄玻璃長形體具備複數個上述本體部、及複數個上述操作部，且該本體部與該操作部於長度方向上交替地配置。
於較佳之實施形態中，上述本體部之間隔為50cm以上。
於較佳之實施形態中，上述薄玻璃之厚度為10μm~150μm。
於較佳之實施形態中，上述薄玻璃之寬度為300mm以上。
於較佳之實施形態中，於上述薄玻璃與上述靭性膜之連結部中，該薄玻璃與該靭性膜重疊，且該重疊之部分之長度x與該薄玻璃之寬度y之關係為0.01y≦x≦y。
於較佳之實施形態中，上述韌性膜中之楊式模數與厚度之積小於上述薄玻璃中之楊式模數與厚度之積。
於較佳之實施形態中，構成上述靭性膜之材料為金屬或樹脂。
於較佳之實施形態中，上述靭性膜之破裂韌性值為2MPa．m1/2~20MPa．m1/2。
於較佳之實施形態中，上述韌性膜之寬度方向之線膨脹係數相對於上述薄玻璃之線膨脹係數為1倍~10倍。
於較佳之實施形態中，本發明之薄玻璃長形體係製成捲筒狀。
根據本發明，可提供一種藉由於長形狀之薄玻璃之長度方向兩端具備韌性膜，而於連續地進行加工或處理時薄玻璃難以破損的薄玻璃長形體。
1‧‧‧陸續送出側
2‧‧‧捲取側
10‧‧‧薄玻璃
20‧‧‧靭性膜
20'‧‧‧靭性膜
20"‧‧‧靭性膜
100‧‧‧薄玻璃長形體
100'‧‧‧薄玻璃長形體
a‧‧‧薄玻璃之長度方向之中心軸
b‧‧‧韌性膜之長度方向之中心軸
x‧‧‧薄玻璃與韌性膜重疊之部分之長度
y‧‧‧薄玻璃之寬度
圖1係本發明之較佳之實施形態之薄玻璃長形體之概略俯視圖。
圖2(a)、(b)、(c)、(c')、(d)係對本發明之薄玻璃長形體之使用形態之一例進行說明之圖。
圖3係本發明之另一較佳之實施形態之薄玻璃長形體之概略俯視圖。
圖4(a)、(b)係對本發明之薄玻璃長形體之使用形態之一例進行說明之圖。
圖5係表示於本發明之薄玻璃長形體中，將薄玻璃與韌性膜重疊連結之情形時的該連結部之一例之概略俯視圖。
圖1係本發明之較佳之實施形態之薄玻璃長形體之概略俯視圖。該薄玻璃長形體100具備：本體部，其由長形狀之薄玻璃10構成；及操作部，其由連結於該薄玻璃之長度方向兩端之韌性膜20、20'構成。
就實用性而言，薄玻璃長形體可以捲取成捲筒狀之狀態提供。捲筒狀之薄玻璃長形體係供於利用卷對卷製程之加工或處理。再者，於本說明書中，與加工、處理裝置所具備之加工輥(例如，搬送輥、加熱輥)加以區分，而將經捲繞之薄玻璃長形體僅稱為輥。
圖2係對本發明之薄玻璃長形體之使用形態之一例進行說明之圖，其表示將薄玻璃長形體之薄玻璃供於卷對卷製程之處理裝置之步 驟。圖2(a)表示薄玻璃10之處理(例如，塗佈、濺鍍、熱處理)變為穩定狀態之前的階段(開始階段)。於開始階段中，經過自陸續送出側1之輥陸續送出薄玻璃長形體100之作業、將經陸續送出之該長形體傳遞至處理裝置之作業、於捲取側2捲繞該長形體之作業等作業，而將薄玻璃長形體100設置於處理裝置。若使用本發明之薄玻璃長形體100，則於處理之開始階段中，作業人員可握持操作部(韌性膜20)而非握持薄玻璃10進行作業，故而可防止薄玻璃10之破損。又，可藉由韌性膜20調整定位(alignment)，故而亦可防止因該調整所致之薄玻璃10之破損。進而，於在加工、處理變為穩定狀態時加工條件(例如，加工速度)有所變化之情形時，可防止對薄玻璃10施加因變化所致之負荷。
其後，進行薄玻璃10之處理(圖2(b))。於薄玻璃10之處理結束後，於捲取側2切斷長形體並卸下輥(圖2(c))。若使用本發明之薄玻璃長形體，則此時，可切斷韌性膜20'而非切斷薄玻璃10，故而可防止因切斷所致之薄玻璃之破損。切斷後，殘留於裝置上之韌性膜20'之終端亦可與繼而進行處理之輥之始端連結。若如此，則傳遞之作業性良好。又，亦可不切斷靭性膜20'，而使薄玻璃長形體100之全部通過處理裝置(圖2(c)'、(d))。本發明之薄玻璃長形體由於在最後方亦具備韌性膜，故而可使該長形體之全部通過處理裝置，作業性優異，且降低製造損耗。
本發明之薄玻璃長形體由於在長度方向之兩端具備由韌性膜構成之操作部，故而如上所述，於加工或處理之開始階段及結束階段之兩者中，可防止薄玻璃之破損。進而，本發明之薄玻璃長形體由於在長度方向之兩端具備韌性膜，故而於1個步驟結束後，可將該步驟結束後之輥直接供至下一步驟，作業性優異。於下一步驟中，亦可於加工或處理之開始階段及結束階段之兩者中防止薄玻璃之破損。
圖3係本發明之另一較佳之實施形態之薄玻璃長形體之概略俯視圖。本發明之薄玻璃長形體100'亦可具備於長度方向兩端連結有上述薄玻璃10之靭性膜20"。即，於1個實施形態中，本發明之薄玻璃長形體具有複數個本體部(薄玻璃10)，且於存在複數個之本體部(薄玻璃10)之全部中，於本體部(薄玻璃10)之長度方向兩端連結操作部(靭性膜)而一體化。更具體而言，該實施形態中之薄玻璃長形體包含連續部分，該連續部分係以操作部(靭性膜)/本體部(薄玻璃)/操作部(靭性膜)/本體部(薄玻璃)/操作部(靭性膜)這一方式，將操作部(靭性膜)與本體部(薄玻璃)於長度方向上交替地配置，從而操作部(靭性膜)與本體部(薄玻璃)於長度方向上連續之部分，即，將操作部(靭性膜)/本體部(薄玻璃)設為重複單位之連續部分。如此包含連續部分之情形下，薄玻璃長形體之長度方向兩端部仍由操作部(靭性膜)構成。若如上所述包含連續部分，則可將存在複數個之操作部(靭性膜)切斷，分割薄玻璃長形體。上述重複單位之數量可根據所需之分割數量而設定。上述重複單位之數量可設定為例如2~30。以下，亦將除位於薄玻璃長形體之長度方向兩端部之靭性膜20、20'以外之靭性膜20"稱為「中間之靭性膜」。
於如上所述，將操作部(靭性膜)與本體部(薄玻璃)於長度方向上交替地配置之情形時，本體部之間隔較佳為50cm以上。
圖4係對本發明之薄玻璃長形體之使用形態之一例進行說明之圖，表示將薄玻璃長形體之薄玻璃供於卷對卷製程之處理裝置之步驟。再者，於圖4中之薄玻璃長形體中，標註斜線之部分表示靭性膜，未標註斜線之部分表示薄玻璃。於該實施形態中，將如上所述包含以操作部(靭性膜)/本體部(薄玻璃)為重複單位之連續部分之薄玻璃長形體設置於陸續送出側1。於該實施形態中，包括：處理步驟，其對包含該連續部分之薄玻璃長形體之薄玻璃進行處理；及切斷步驟， 其於該處理後將中間之靭性膜切斷。藉由重複處理步驟與切斷步驟，而可將以大直徑準備之處理前之薄玻璃長形體分割成處理過之薄玻璃長形體。更詳細而言，於最初供於處理之薄玻璃(第1薄玻璃)之處理結束後，於捲取側2將中間之靭性膜20"切斷(圖4(a))，其後，將捲取側2之輥自裝置取出。繼而，捲繞殘留於裝置上之中間之靭性膜20"，進行第2薄玻璃10之處理(圖4(b))。藉由根據薄玻璃之片數，重複圖4(a)~圖4(b)之操作，而可將以大直徑準備之處理前之薄玻璃長形體分割成處理過之薄玻璃長形體。包含以操作部(靭性膜)/本體部(薄玻璃)為重複單位之連續部分之薄玻璃長形體係分割時之重新捲繞作業之作業性優異。再者，圖4中雖未圖示處理之開始階段及結束階段之操作，但該操作可與使用圖2說明之操作相同。
包含以操作部(靭性膜)/本體部(薄玻璃)為重複單位之連續部分的薄玻璃長形體可供於樹脂膜之積層、易接著處理、塗佈、濺鍍、熱處理等任意適當之處理。若使用包含該連續之薄玻璃長形體，則即便為長度相對較短之薄玻璃，亦可將其長形化並供至加工或處理之步驟(卷對卷製程)，從而可實現生產效率。又，於需要分割加工或處理後之輥之情形時等，於先前切斷薄玻璃本身之步驟中，若使用上述薄玻璃長形體，則減輕切斷時之繁雜性。進而，向切斷後之下一步驟進行時之作業性亦有所提高。
<薄玻璃>
上述薄玻璃只要為板狀者便可採用任意適當者。上述薄玻璃係根據基於組成之分類，例如，可列舉鹼石灰玻璃、硼酸玻璃、鋁矽酸玻璃、石英玻璃等。又，根據基於鹼成分之分類，可列舉無鹼玻璃、低鹼玻璃。較佳為使用無鹼玻璃。其原因在於：強度及化學耐久性優異。於上述薄玻璃長形體具備複數片薄玻璃之情形時，複數片薄玻璃可為相同分類之薄玻璃，亦可為不同分類之薄玻璃。
上述薄玻璃之成形方法可採用任意適當之方法。就代表而言，上述薄玻璃係將包含二氧化矽或氧化鋁等主原料、芒硝或氧化銻等消泡劑、及碳等還原劑之混合物於1400℃~1600℃之溫度下熔融，並於成形為薄板狀後加以冷卻而製作。作為上述薄玻璃之薄板成形方法，例如，可列舉流孔下引法、熔融法、浮式法等。藉由該等方法而成形為板狀之薄玻璃，亦可視需要利用氫氟酸等溶劑進行化學研磨，以進行薄板化或者提高表面與端部之平滑性。
上述薄玻璃之厚度較佳為10μm~150μm，更佳為20μm~120μm，進而較佳為30μm~100μm。於薄玻璃之厚度厚於150μm之情形時，不具有充分之可撓性，而有難以捲取成捲筒狀之虞。又，於薄玻璃之厚度未達10μm之情形時，有操作困難之虞。於上述薄玻璃長形體具備複數片薄玻璃之情形時，複數片薄玻璃之尺寸(厚度、長度)可相同亦可不同。
上述薄玻璃之寬度較佳為300mm以上，更佳為400mm以上。通常，寬幅之薄玻璃係其扭轉之情形時之負荷及因自重撓曲所致之負荷較大，操作困難。本發明經發現於通常情況下操作困難之寬幅之薄玻璃之加工或處理中，其效果顯著。上述薄玻璃之寬度之上限較佳為2000mm以下，更佳為1500mm以下，進而較佳為1200mm以下。
上述薄玻璃之長度可根據所需之處理量或加工量，設定為任意適當之長度。例如，可使用長度5m~1000m之薄玻璃。於上述薄玻璃長形體具備1片薄玻璃之情形時，該薄玻璃之長度例如為30m~1000m。於上述薄玻璃長形體具備複數片薄玻璃之情形時，各薄玻璃之長度例如為5m~500m。
上述薄玻璃亦可以樹脂膜等保護其表面。藉由表面受到保護，即便於在搬送時薄玻璃斷裂之情形時亦可不停止薄玻璃長形體之搬送而繼續裝置之運轉。
<韌性膜>
作為構成上述韌性膜之材料，只要可獲得本發明之效果則可選擇任意適當之材料。作為構成韌性膜之材料，使用韌性高於薄玻璃之材料，例如列舉樹脂、金屬等。作為樹脂，列舉聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚萘二甲酸乙二酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、環烯烴系樹脂等。其中，較佳使用聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。作為金屬，列舉鋁、不鏽鋼、銅、鐵、鉛等。其中，較佳使用鋁或不鏽鋼。本發明之薄玻璃長形體具備複數片韌性膜，複數片韌性膜可由相同之材料構成，亦可由不同之材料構成。
上述韌性膜之破裂韌性值較佳為2MPa．m1/2~20MPa．m1/2，進而較佳為5MPa．m1/2~20MPa．m1/2，尤佳為10MPa．m1/2~20MPa．m1/2。
上述韌性膜之厚度較佳為5μm~500μm。於上述韌性膜由樹脂構成之情形時，該韌性膜之厚度更佳為10μm~200μm，進而較佳為30μm~100μm。於上述韌性膜由金屬構成之情形時，該韌性膜之厚度更佳為5μm~200μm，進而較佳為10μm~100μm，尤佳為30μm~50μm。厚度為此種範圍之韌性膜就重量之方面而言處理性優異，容易切斷，且可防止皺褶之產生及斷裂，故而作為本發明之薄玻璃長形體之韌性膜而較佳。複數片靭性膜之尺寸(厚度、長度)可相同亦可不同。
上述韌性膜之材料及厚度較佳為以於捲取薄玻璃長形體時產生之韌性膜之表面(凸側)之彎曲應力小於薄玻璃之表面(凸側)之彎曲應力的方式選擇。更具體而言，較佳為韌性膜中之楊式模數與厚度之積小於薄玻璃中之楊式模數與厚度之積。韌性膜中之楊式模數與厚度之積(GPa．μm)係相對於薄玻璃中之楊式模數與厚度之積(GPa．μm)，較佳為90%以下，更佳為80%以下，進而較佳為70%以下，尤佳為60%以下，最佳為50%以下。此種韌性膜係較薄玻璃更難以施加因彎曲所致 之負荷故而較佳。又，若使用如此較薄玻璃更容易彎曲之韌性膜，則於薄玻璃與韌性膜之連結部中亦表現出充分之可撓性，可防止該連結部中之薄玻璃之破損。再者，於本說明書中，所謂楊式模數係指將寬度方向10mm之短條狀之試樣於23℃下以夾頭間距50mm、速度300mm/min拉伸，於所獲得之應力-應變(S-S)曲線中，由最大切線之斜率所算出之值。
上述韌性膜之寬度較佳為300mm~2000mm，更佳為300mm~1500mm，更佳為400mm~1200mm。上述薄玻璃之寬度與韌性膜之寬度之差的絕對值較佳為20mm以下，更佳為10mm以下，進而較佳為5mm以下，尤佳為1mm以下，最佳為0mm。上述薄玻璃之寬度與韌性膜之寬度之差的絕對值越小，則越容易於加工或處理時調整定位。
上述韌性膜之寬度方向之線膨脹係數較佳為50ppm以下，更佳為10ppm~30ppm。又，韌性膜之寬度方向之線膨脹係數係相對於薄玻璃之線膨脹係數，較佳為1倍~10倍，更佳為2倍~10倍。若韌性膜之寬度方向之線膨脹係數為此種範圍，則即便於將薄玻璃長形體供於熱處理步驟之情形時，亦可較小地保持上述薄玻璃之寬度與韌性膜之寬度之差的絕對值，可防止翹曲(curl)之產生及薄玻璃之破損。
上述韌性膜之長度方向之線膨脹係數較佳為50ppm以下，更佳為10ppm~30ppm。又，韌性膜之長度方向之線膨脹係數係相對於薄玻璃之線膨脹係數，較佳為1倍~10倍，更佳為2倍~10倍。若韌性膜之長度方向之線膨脹係數為此種範圍，則即便於將薄玻璃長形體供於熱處理步驟之情形時，亦可防止薄玻璃之破損。
上述韌性膜之於150℃下加熱30分鐘時之寬度方向之熱收縮率較佳為10%以下，更佳為5%以下，進而較佳為1%以下。若韌性膜之熱收縮率為此種範圍，則即便於將薄玻璃長形體供於熱處理步驟之情形 時，亦可較小地保持上述薄玻璃之寬度與韌性膜之寬度之差的絕對值，可防止翹曲之產生及薄玻璃之破損。
上述韌性膜之於150℃下加熱30分鐘時之長度方向之熱收縮率較佳為10%以下，更佳為5%以下，進而較佳為1%以下。若韌性膜之熱收縮率為此種範圍，則即便於將薄玻璃長形體供於熱處理步驟之情形時，亦可防止薄玻璃之破損。
如上所述線膨脹係數及/或熱收縮率較小之韌性膜例如可藉由將實施有延伸處理之樹脂設為構成材料而獲得。例如，於使用PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)膜作為韌性膜之情形時，作為該PET膜，較佳為於橫(TD)方向延伸2倍~20倍、於縱(MD)方向延伸2倍~20倍而成之膜。
位於上述薄玻璃長形體之長度方向兩端部的韌性膜之長度較佳為供給薄玻璃長形體之裝置之長度(陸續送出至捲取之長度)以上。若位於薄玻璃長形體之長度方向兩端部的韌性膜之長度為裝置之長度以上，則可獲得加工或處理之開始階段及結束階段中之作業性優異之薄玻璃長形體。位於薄玻璃長形體之長度方向兩端部之韌性膜之長度例如為5m~200m。
上述中間之靭性膜之長度較佳為50cm~200m。中間之靭性膜之長度可根據供給處理後之薄玻璃長形體之後續步驟之有無、種類而進行設定。
上述薄玻璃與韌性膜例如可使用任意適當之膠帶、雙面膠帶、接著劑等進行連結。薄玻璃與韌性膜之連結例如可將薄玻璃與韌性膜重疊而進行。
圖5係表示將薄玻璃(本體部)與韌性膜(操作部)重疊連結之情形時的該連結部之一例之概略俯視圖。再者，於圖5中，對一端部進行圖示，但另一端部亦可採取同樣之構成。於將薄玻璃10與韌性膜20重疊 連結之情形時，薄玻璃10與韌性膜20重疊之部分之長度x較佳為20mm~2000mm，更佳為100mm~2000mm，更佳為150mm~2000mm，進而較佳為150mm~1000mm，尤佳為300mm~1000mm。於1個實施形態中，薄玻璃10與韌性膜20重疊之部分之長度x可根據薄玻璃10之寬度y進行設定。薄玻璃10與韌性膜20重疊之部分之長度x與薄玻璃10之寬度y較佳為滿足0.01y≦x≦y之關係，更佳為滿足0.05y≦x≦y之關係，進而較佳為滿足0.1y≦x≦y之關係，尤佳為滿足0.3y≦x≦y之關係。薄玻璃10與韌性膜20重疊之部分之長度x係於薄玻璃10之長度方向之兩端可相同亦可不同。
薄玻璃10之長度方向之中心軸a與韌性膜20之長度方向之中心軸b的交叉角較佳為5°以下，更佳為3°以下，進而較佳為1°以下，尤佳為如圖示例般為0°。於該交叉角大於5°之情形時，於利用卷對卷製程處理或加工薄玻璃時，薄玻璃之移行欠缺直線性，從而有加工精度降低之虞。又，捲取時容易產生偏移及皺褶，起因於偏移或皺褶而有薄玻璃破損之虞。
[產業上之可利用性]
本發明之薄玻璃長形體可較佳地用作例如顯示器用基板、傳感器蓋(sensor cover)、元件蓋(element cover)等供於卷對卷製程之薄玻璃材料。
10‧‧‧薄玻璃
20‧‧‧靭性膜
20'‧‧‧靭性膜
100‧‧‧薄玻璃長形體

Claims (11)

  1. 一種薄玻璃長形體，其具備：本體部，其由長形狀之薄玻璃構成；及操作部，其由連結於該本體部之長度方向兩端之韌性膜構成。
  2. 如請求項1之薄玻璃長形體，其具備複數個上述本體部、及複數個上述操作部，且該本體部與該操作部於長度方向上交替地配置。
  3. 如請求項2之薄玻璃長形體，其中上述本體部之間隔為50cm以上。
  4. 如請求項1至3中任一項之薄玻璃長形體，其中上述薄玻璃之厚度為10μm~150μm。
  5. 如請求項1至4中任一項之薄玻璃長形體，其中上述薄玻璃之寬度為300mm以上。
  6. 如請求項1至5中任一項之薄玻璃長形體，其中於上述薄玻璃與上述靭性膜之連結部中，該薄玻璃與該靭性膜重疊，且該重疊之部分之長度x與該薄玻璃之寬度y之關係為0.01y≦x≦y。
  7. 如請求項1至6中任一項之薄玻璃長形體，其中上述韌性膜中之楊式模數與厚度之積小於上述薄玻璃中之楊式模數與厚度之積。
  8. 如請求項1至7中任一項之薄玻璃長形體，其中構成上述靭性膜之材料為樹脂或金屬。
  9. 如請求項1至8中任一項之薄玻璃長形體，其中上述靭性膜之破裂韌性值為2MPa．m1/2~20MPa．m1/2。
  10. 如請求項1至9中任一項之薄玻璃長形體，其中上述韌性膜之寬 度方向之線膨脹係數相對於上述薄玻璃之線膨脹係數為1倍~10倍。
  11. 如請求項1至10中任一項之薄玻璃長形體，其係製成捲筒狀。
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