TW201834985A - 玻璃膜之製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種玻璃膜之製造方法，係具備：將長條狀的玻璃膜(G)沿著其長邊方向搬運之搬運步驟、及一邊藉由搬運步驟搬運玻璃膜(G)一邊對玻璃膜(G)從雷射照射裝置(19)照射雷射光(L)而將玻璃膜(G)分割之切斷步驟。切斷步驟，是從分割後之玻璃膜(G)的寬度方向端部讓線狀剝離物(Ge)呈螺旋狀地發生。線狀剝離物(Ge)的寬度(W)為180μm以上300μm以下。此外，線狀剝離物(Ge)的螺旋直徑(D)為80mm以上200mm以下。

Description

玻璃膜之製造方法
[0001] 本發明是關於可捲繞成卷狀的玻璃膜之製造方法。
[0002] 如眾所周知，液晶顯示器、有機EL顯示器等的平面顯示器(FPD)所使用的平板玻璃、有機EL照明所使用的平板玻璃、作為觸控面板之構成要素之強化玻璃等的製造所使用的玻璃板、以及太陽能電池的面板等所使用的玻璃板，往薄型化發展乃是實情。 　　[0003] 例如在專利文獻1揭示厚度數百μm以下的玻璃膜(薄板玻璃)。這種玻璃膜，如該文獻所載，一般是藉由採用所謂溢流下拉法的成形裝置來進行連續成形。 　　[0004] 採用溢流下拉法所連續成形之長條狀的玻璃膜，例如其搬運方向被從鉛直方向轉換成水平方向後，藉由搬運裝置的橫向搬運部(水平搬運部)繼續往下游側搬運。在其搬運途中，玻璃膜之寬度方向兩端部(耳部)被切斷除去。之後，玻璃膜是藉由捲繞輥捲繞成卷狀，如此構成為玻璃卷。 　　[0005] 作為將玻璃膜的寬度方向兩端部切斷的技術，專利文獻1揭示出雷射割斷。雷射割斷，是在利用金剛石切刀等的裂痕形成手段來在玻璃膜形成初期裂痕之後，對該部分照射雷射光而進行加熱。然後，將被加熱的部分利用冷卻手段進行冷卻，利用在玻璃膜產生的熱應力讓初期裂痕進展而將玻璃膜切斷。 　　[0006] 作為其他切斷方法，在專利文獻2揭示利用所謂剝落(peeling)現象之玻璃膜的切斷技術。該技術，是一邊搬運玻璃膜(玻璃基板)，一邊對該玻璃膜照射雷射光而將其一部分熔斷，藉由讓該熔斷部分從雷射光的照射區域離開而進行冷卻。 　　[0007] 在此情況，熔斷部分經由冷卻會生成大致線狀的剝離物(析出物) (例如參照專利文獻2的段落0044及圖3)。該線狀剝離物從玻璃膜的端部剝落的現象一般稱為剝落。藉由生成線狀剝離物，可在玻璃膜形成均一的切斷面。 　　[0008] 　　[專利文獻1] 日本特開2012-240883號公報 　　[專利文獻2] 國際公開第2014/002685號公報
[發明所欲解決之問題] 　　[0009] 此外，在專利文獻2揭示出，作為將該線狀剝離物除去的方法，例如用氣體吹走、吸引、或是使用刷子、擋板等(參照該文獻的段落0046)。 　　[0010] 然而，若在玻璃膜的切斷中將線狀剝離物利用上述手段除去，可能使線狀剝離物中途斷裂，斷裂時的碎片附著於玻璃膜，而有讓玻璃膜的表面損傷的疑慮。因此，宜將線狀剝離物以不致中途斷裂的方式連續回收。此外，在利用剝落現象之玻璃膜的切斷，在玻璃切斷部中，若線狀剝離物的發生中斷(剝落現象中止)，線狀剝離物的中斷部位的玻璃之切斷品質變差，切斷後的玻璃變得容易破損，因此宜以線狀剝離物的發生不致中斷的方式讓切斷持續進行。 　　[0011] 本發明是有鑑於上述事情而開發完成的，其目的是為了提供一種玻璃膜之製造方法，能以讓線狀剝離物不斷裂且讓線狀剝離物的發生不中斷的方式將線狀剝離物回收。 [解決問題之技術手段] 　　[0012] 本發明是用於解決上述問題的玻璃膜之製造方法，其特徵在於，係具備搬運步驟及切斷步驟，該搬運步驟，是將長條狀的玻璃膜沿著其長邊方向搬運，該切斷步驟，是一邊藉由前述搬運步驟將前述玻璃膜搬運，一邊對前述玻璃膜從雷射照射裝置照射雷射光，藉此將前述玻璃膜分割；在前述切斷步驟，從分割後的前述玻璃膜之寬度方向端部讓線狀剝離物呈螺旋狀地發生，前述線狀剝離物的寬度為180μm以上300μm以下，且前述線狀剝離物的螺旋直徑為80mm以上200mm以下。 　　[0013] 依據本方法，是以在切斷步驟中讓線狀剝離物呈螺旋狀地發生且在玻璃膜的切斷中使線狀剝離物成為既定尺寸的方式進行管理，藉此讓該線狀剝離物不致中途斷裂，且讓該線狀剝離物的發生不中斷而能持續形成。亦即，本發明人等反覆進行苦心研究的結果發現，藉由控制成：讓線狀剝離物的寬度成為180μm以上300μm以下且讓呈螺旋狀之線狀剝離物的螺旋直徑成為80mm以上200mm以下，能以讓該線狀剝離物不中途斷裂且讓該線狀剝離物的發生不中斷的方式進行回收。如此，依據本方法，能以將端面維持於高品質的狀態製造出長條狀的玻璃膜。 　　[0014] 在本發明的玻璃膜之製造方法中，前述線狀剝離物之前述寬度更佳為200μm以上270μm以下，前述線狀剝離物之前述螺旋直徑更佳為90mm以上150mm以下。 　　[0015] 在本發明的玻璃膜之製造方法，對前述玻璃膜照射之前述雷射光的前述直徑較佳為160μm以上400μm以下，更佳為160μm以上300μm以下。 [發明效果] 　　[0016] 依據本發明，能以讓線狀剝離物不斷裂且讓線狀剝離物的發生不中斷的方式進行回收。
[0018] 以下，針對本發明的實施形態，參照圖式做說明。圖1至圖5顯示玻璃膜之製造裝置及採用該製造裝置來製造玻璃膜的方法之第一實施形態。 　　[0019] 圖1係示意顯示玻璃膜之製造裝置的整體構成之概略側視圖。如圖1所示般，製造裝置1係具備成形部2、方向轉換部3、橫向搬運部4、切斷部5以及捲繞部6。成形部2是將玻璃膜G進行成形；方向轉換部3是將玻璃膜G的行進方向從縱方向下方轉換成橫方向；橫向搬運部4是在方向轉換後將玻璃膜G沿橫方向搬運；切斷部5，是一邊藉由橫向搬運部4沿橫方向搬運一邊將玻璃膜G之寬度方向端部(耳部)Ga,Gb切斷而形成非製品部Gc；捲繞部6，是將藉由切斷部5將非製品部Gc切斷除去後的製品部Gd捲繞成卷狀而構成玻璃卷R。又在本實施形態中，製品部Gd的厚度設定為300μm以下，較佳為10μm以上200μm以下，更佳為50μm以上100μm以下，但並不限定於此。 　　[0020] 成形部2係具備：在上端部形成有溢流溝槽7a之剖面視大致楔形的成形體7、配置於成形體7的正下方且將從成形體7溢出之熔融玻璃由表背兩側夾住之邊緣輥(edge roller)8、以及配置於邊緣輥8的正下方之退火裝置(annealer)9。 　　[0021] 成形部2，是讓從成形體7之溢流溝槽7a的上方溢流後的熔融玻璃沿著兩側面分別流下，在下端合流而成形為膜狀的熔融玻璃。邊緣輥8，是限制熔融玻璃之寬度方向收縮而形成既定寬度的玻璃膜G。退火裝置9是用於對玻璃膜G實施去除應變處理。該退火裝置9係具有：配設於上下方向複數段之退火輥10。 　　[0022] 在退火裝置9的下方，配設將玻璃膜G從表背兩側挾持之支承輥11。在支承輥11和邊緣輥8之間、或在支承輥11和任一處的退火輥10之間，賦予有助於將玻璃膜G薄型化的張力。 　　[0023] 方向轉換部3設置於支承輥11的下方位置。在方向轉換部3，用於導引玻璃膜G之複數個導輥12是呈彎曲狀地排列。這些導輥12，是將被沿鉛直方向搬運的玻璃膜G往橫方向導引。 　　[0024] 橫向搬運部4配置於方向轉換部3之行進方向前方(下游側)。該橫向搬運部4係具有第一搬運裝置13及第二搬運裝置14。第一搬運裝置13配置於方向轉換部3的下游側，第二搬運裝置14配置於第一搬運裝置13的下游側。 　　[0025] 第一搬運裝置13係具有：無端帶狀的搬運帶15、及該搬運帶15的驅動裝置16。第一搬運裝置13，是讓玻璃膜G接觸搬運帶15的上表面，藉此將通過方向轉換部3後的玻璃膜G往下游側連續地搬運。驅動裝置16係具有：用於驅動搬運帶15之滾輪、鏈輪等的驅動體16a、及讓該驅動體16a旋轉的馬達(未圖示)。 　　[0026] 第二搬運裝置14係具有：用於搬運玻璃膜G之複數條(本例為三條)搬運帶17a～17c、及各搬運帶17a～17c的驅動裝置18。如圖2所示般，搬運帶17a～17c是構成為無端帶狀，且包含：與玻璃膜G之寬度方向一端部Ga側的部分接觸之第一搬運帶17a、與玻璃膜G之寬度方向另一端部Gb側的部分接觸之第二搬運帶17b、以及與玻璃膜G之寬度方向中央部接觸之第三搬運帶17c。驅動裝置18係具有：用於驅動各搬運帶17a～17c之滾輪、鏈輪等的驅動體18a、及讓該驅動體18a旋轉的馬達(未圖示)。 　　[0027] 如圖2所示般，各搬運帶17a～17c，在玻璃膜G的寬度方向上是分離的。如此，在第一搬運帶17a和第三搬運帶17c之間形成有間隙，在第二搬運帶17b和第三搬運帶17c之間形成有間隙。 　　[0028] 如圖1至圖3所示般，切斷部5係具備雷射照射裝置19及複數個回收裝置20。雷射照射裝置19是設置於第二搬運裝置14的上方位置；回收裝置20，是將藉由將雷射照射裝置19的雷射光L照射於玻璃膜G所產生的線狀剝離物Ge予以回收。 　　[0029] 雷射照射裝置19構成為，將例如CO2 雷射、YAG雷射等的雷射光L朝向下方照射。雷射光L，是對玻璃膜G朝向既定的位置(照射位置)O照射。在該照射位置O之雷射光L的照射徑(直徑)較佳為160μm以上400μm以下，更佳為160μm以上300μm以下。 　　[0030] 雷射照射裝置19的雷射輸出，是設定成例如50W以上200W以下，但並不限定於此範圍。此外，雷射照射裝置19之雷射光L的輸出密度設定為500W/mm2 以上10000W/mm2 以下，但並不限定於此範圍。當將輸出密度用E表示，將玻璃膜G或製品部Gd的板厚用t(mm)表示，將第二搬運裝置14之玻璃膜G的搬運速度用v(m/h)表示時，較佳為滿足E≧15tv的關係。此外，輸出密度較佳為50tv＞E≧15tv，更佳為40tv≧E≧15tv，特佳為35tv≧E≧15tv，但其上限値並不限定於此。 　　[0031] 在本實施形態，是以將玻璃膜G之寬度方向兩端部Ga,Gb切斷的方式配置二台的雷射照射裝置19(參照圖2)。如圖2所示般，雷射光L的照射位置O設定成，對應於第二搬運裝置14之在第一搬運帶17a和第三搬運帶17c間的間隙、及在第二搬運帶17b和第三搬運帶17c間的間隙。 　　[0032] 如圖2及圖3所示般，回收裝置20配置於玻璃膜G的下方。回收裝置20是由帶式輸送機20a構成。在本實施形態，對應於玻璃膜G的各端部Ga,Gb配置二台的帶式輸送機20a。各帶式輸送機20a，是沿著與玻璃膜G的搬運方向(長邊方向)正交的方向(寬度方向)，亦即從玻璃膜G的寬度方向之內側朝向外側搬運線狀剝離物Ge。 　　[0033] 在此，針對線狀剝離物Ge的發生原理，一邊參照圖4及圖5一邊做說明。當如圖4A所示般雷射光L照射於玻璃膜G時，如圖4B所示般，玻璃膜G的一部分會藉由雷射光L的加熱而熔斷。玻璃膜G，因為是被第二搬運裝置14搬運，熔斷後的部分會從雷射光L離開。 　　[0034] 如此，玻璃膜G的熔斷部分被冷卻。熔斷部分，因為被冷卻而產生熱應變，該應變所造成的應力會以拉力(tensile force)的形式作用於未被熔斷的部分。藉此該作用，如圖4C所示般，線狀剝離物Ge會從非製品部Gc的寬度方向端部、及製品部Gd的寬度方向端部分離。 　　[0035] 分離後的線狀剝離物Ge，利用其本身重量而往下方移動(參照圖4C)。各線狀剝離物Ge的寬度W較佳為180μm以上300μm以下，更佳為200μm以上270μm以下。 　　[0036] 線狀剝離物Ge，從非製品部Gc或製品部Gd分離後會呈螺旋狀變形。如圖5所示般，在線狀剝離物Ge之螺旋的直徑(外徑)D較佳為80mm以上200mm以下，更佳為90mm以上150mm以下。線狀剝離物Ge，當載置於載置面等的情況呈捆成圓形的鐵絲狀，將線狀剝離物Ge載置數圈並測定其最大外徑，即可求出螺旋的外徑D。 　　[0037] 捲繞部6設置於切斷部5及第二搬運裝置14的下游側。捲繞部6係具有：捲繞輥21、將該捲繞輥21旋轉驅動的馬達(未圖示)、及對捲繞輥21供給保護薄片22a之保護薄片供給部22。捲繞部6，是一邊將從保護薄片供給部22供給的保護薄片22a重疊於製品部Gd，一邊用馬達讓捲繞輥21旋轉，藉此將製品部Gd捲繞成卷狀。捲繞後的製品部Gd是構成玻璃卷R。 　　[0038] 以下，針對採用上述構成製造裝置1來製造玻璃卷R的方法做說明。玻璃卷R之製造方法係具備：藉由成形部2將帶狀的玻璃膜G進行成形之成形步驟、藉由方向轉換部3及橫向搬運部4將玻璃膜G搬運的搬運步驟、藉由切斷部5將玻璃膜G的寬度方向端部Ga,Gb切斷之切斷步驟、以及在切斷步驟後藉由捲繞部6將製品部Gd捲繞之捲繞步驟。 　　[0039] 在成形步驟，是讓從成形部2之成形體7的溢流溝槽7a的上方溢流後的熔融玻璃沿著兩側面分別流下，在下端合流而成為膜狀的熔融玻璃。這時，用邊緣輥8限制熔融玻璃的寬度方向收縮而形成既定寬度的玻璃膜G。然後，用退火裝置9對玻璃膜G實施去除應變處理(徐冷步驟)。利用支承輥11的張力使玻璃膜G形成為既定的厚度。 　　[0040] 在搬運步驟，藉由方向轉換部3將玻璃膜G的搬運方向轉換成橫方向，並藉由各搬運裝置13,14將玻璃膜G往下游側的捲繞部6搬運。 　　[0041] 在切斷步驟，從切斷部5的雷射照射裝置19，對藉由第二搬運裝置14搬運的玻璃膜G照射雷射光L，藉此將玻璃膜G的寬度方向兩端部Ga,Gb切斷。如此，玻璃膜G被分割成非製品部Gc和製品部Gd。此外，在切斷步驟，將從非製品部Gc和製品部Gd產生的線狀剝離物Ge用回收裝置20回收(回收步驟)。 　　[0042] 非製品部Gc，是藉由第二搬運裝置14的第一搬運帶17a及第二搬運帶17b往下游側搬運，在捲繞部6的上游側，用未圖示的其他回收裝置回收。 　　[0043] 在捲繞步驟，一邊從保護薄片供給部22將保護薄片22a供應給製品部Gd，一邊將被第二搬運裝置14搬運的製品部Gd藉由捲繞部6之捲繞輥21捲繞成卷狀。將既定長度的製品部Gd用捲繞輥21捲繞，而完成玻璃卷R。 　　[0044] 在以上所說明的本實施形態，將線狀剝離物Ge的寬度W控制成180μm以上300μm以下，並將其螺旋直徑D控制成80mm以上200mm以下，能以讓該線狀剝離物Ge不斷裂且讓線狀剝離物的發生不中斷的方式，將該線狀剝離物Ge用回收裝置20回收。此外，將照射於玻璃膜G之雷射光L的直徑控制成160μm以上400μm以下，能讓不容易斷裂的線狀剝離物Ge發生。如此，可製造出端面品質優異的玻璃卷R。 　　[0045] 圖6及圖7顯示，玻璃膜之製造裝置及採用該製造裝置來製造玻璃膜的方法之第二實施形態。在上述第一實施形態，是例示採用溢流下拉法來製造玻璃膜G；在本實施形態，則是例示採用卷對卷步驟(Roll to Roll)來製造玻璃膜G(玻璃卷R)的方法。 　　[0046] 如圖6及圖7所示般，製造裝置1，是取代在第一實施形態的成形部2、方向轉換部3，而在最上游側具備：將作為加工對象之玻璃膜G形成為卷狀而構成之玻璃卷母材Ra。玻璃卷母材Ra被捲繞在供給滾輪23。在玻璃卷母材Ra的下游側，與第一實施形態同樣的，是依序配置有搬運部4、切斷部5、捲繞部6。各要素4～6的構成是與第一實施形態相同。 　　[0047] 在本實施形態的玻璃膜G(玻璃卷R)之製造方法係具備：從玻璃卷母材Ra將加工用的玻璃膜G拉出而往下游側供給的玻璃膜供給步驟、搬運步驟、切斷步驟、及捲繞步驟。在玻璃膜供給步驟中，製造裝置1是讓供給滾輪23旋轉，藉此從玻璃卷母材Ra將加工用的玻璃膜G拉出而讓其往下游側移動。接下來的搬運步驟、切斷步驟及捲繞步驟是與第一實施形態相同。 　　[0048] 在本實施形態，在切斷步驟中，可將加工用的玻璃膜G分割成複數個玻璃膜G，使用其一部分或全部作為製品。在此情況，按照所要製造的製品數目，將複數個捲繞輥21配置於捲繞部6。 　　[0049] 本發明並不限定於上述實施形態的構成，也不限定於上述作用效果。本發明在不脫離本發明要旨的範圍內可做各種變更。 [實施例] 　　[0050] 以下揭示發明的實施例，但本發明並不限定於此實施例。本發明人等，進行了用於確認本發明的效果之試驗。在此試驗是用於確認，當採用圖1所示之第一實施形態的製造裝置將長度100m的玻璃膜用雷射光熔斷時，從製品部發生之線狀剝離物是否斷裂，或是從製品部之線狀剝離物的發生是否中斷。此外，改變玻璃膜的板厚t、玻璃膜的搬運速度v、雷射光的照射徑(光束直徑)、雷射光的輸出及輸出密度等各條件而構成實施例1～19及比較例1～6，測定線狀剝離物的寬度及螺旋直徑(卷徑)。線狀剝離物的螺旋直徑，是在玻璃膜的切斷結束之後，將回收的線狀剝離物以不破壞其形狀的方式載置於測定台而進行測定。 　　[0051] 試驗結果如表1至表3所示。在表1至表3中，當能以讓線狀剝離物不斷裂且讓線狀剝離物的發生不中斷的方式製造製品(玻璃卷)的情況，將其評價為「〇」；當在製品的製造中線狀剝離物斷裂的情況、來自製品部的線狀剝離物之發生中斷的情況、或是線狀剝離物未發生的情況，將其評價為「×」。 [0052] 如表1及表2所示般，在實施例1～19，能以讓線狀剝離物不斷裂且讓線狀剝離物的發生不中斷的方式適當地製造出製品。如表3所示般，當線狀剝離物的螺旋直徑未達80mm的情況(參照比較例1、2及5)，該線狀剝離物會中途斷裂，或是該線狀剝離物的發生中斷。如表3所示般，當線狀剝離物的螺旋直徑超過300μm的情況(參照比較例6)，該線狀剝離物會中途斷裂，或是該線狀剝離物的發生中斷。如表3所示般，當線狀剝離物的寬度大幅超過300μm的情況(參照比較例3)，該線狀剝離物無法形成為螺旋形狀，短短的就斷裂了。此外，當雷射光的照射徑未達160μm的情況(參照比較例1、2及5)、超過400μm的情況(參照比較例3及6)，線狀剝離物會中途斷裂，或該線狀剝離物的發生中斷。此外，在比較例4的情況，線狀剝離物並未發生。
[0053]
19‧‧‧雷射照射裝置
D‧‧‧螺旋直徑
G‧‧‧玻璃膜
Ge‧‧‧線狀剝離物
L‧‧‧雷射光
[0017] 　　圖1係顯示第一實施形態的玻璃卷之製造裝置的整體構成之側視圖。 　　圖2係顯示玻璃卷之製造裝置的主要部分之俯視圖。 　　圖3係圖2的III-III線剖面圖。 　　圖4A係線狀剝離物的發生原理之說明圖，係顯示對玻璃膜照射雷射光的狀態之剖面圖。 　　圖4B係線狀剝離物的發生原理之說明圖，係顯示藉由雷射光的照射使玻璃膜熔斷後的狀態之剖面圖。 　　圖4C係線狀剝離物的發生原理之說明圖，係顯示從製品部及非製品部生成線狀剝離物的狀態之剖面圖。 　　圖5係顯示呈螺旋狀變形之線狀剝離物的一部分之俯視圖。 　　圖6係顯示第二實施形態的玻璃卷之製造裝置的整體構成之側視圖。 　　圖7係顯示玻璃卷之製造裝置的俯視圖。

Claims (4)

  1. 一種玻璃膜之製造方法，其特徵在於，係具備搬運步驟及切斷步驟， 　　該搬運步驟，是將長條狀的玻璃膜沿著其長邊方向搬運， 　　該切斷步驟，是一邊藉由前述搬運步驟將前述玻璃膜搬運，一邊對前述玻璃膜從雷射照射裝置照射雷射光，藉此將前述玻璃膜分割； 　　在前述切斷步驟，從分割後的前述玻璃膜之寬度方向端部讓線狀剝離物呈螺旋狀地發生， 　　前述線狀剝離物的寬度為180μm以上300μm以下，且前述線狀剝離物的螺旋直徑為80mm以上200mm以下。
  2. 如請求項1所述之玻璃膜之製造方法，其中， 　　照射於前述玻璃膜之前述雷射光的直徑為160μm以上400μm以下。
  3. 如請求項2所述之玻璃膜之製造方法，其中， 　　照射於前述玻璃膜之前述雷射光的前述直徑為160μm以上300μm以下。
  4. 如請求項1~3中任一項所述之玻璃膜之製造方法，其中， 　　前述線狀剝離物的前述寬度為200μm以上270μm以下，且前述線狀剝離物的前述螺旋直徑為90mm以上150mm以下。
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