TWI513636B - 玻璃捲 - Google Patents

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TWI513636B
TWI513636B TW098133240A TW98133240A TWI513636B TW I513636 B TWI513636 B TW I513636B TW 098133240 A TW098133240 A TW 098133240A TW 98133240 A TW98133240 A TW 98133240A TW I513636 B TWI513636 B TW I513636B
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Michiharu Eta
Hidetaka Oda
Tatsuya Takaya
Yasuo Yamazaki
Hiroshi Takimoto
Shinichi Ishibashi
Kenji Takagi
Daisuke Nagata
Takahide Nakamura
Toru Sakurabayashi
Katsutoshi Fujiwara
Mitsuharu Noda
Yasuhiko Ogiso
Takahide Fujii
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Description

玻璃捲
本發明是有關於一種用於平板顯示器(flat panel display)或太陽電池的玻璃基板、或用於有機電致發光(electroluminescence，EL)照明的護罩玻璃(cover glass)等中使用的玻璃薄膜(glass film)的捆包形態的改良技術。
眾所周知，近年來，對於以液晶顯示器(liquid crystal display)、電漿顯示器(plasma display)、有機EL顯示器、場發射顯示器(field emission display)等的平板顯示器用的玻璃基板為首的各種玻璃板，要求進一步薄板化。並且，伴隨上述薄壁化的要求，例如專利文獻1中所揭示，已開發出一種厚度小於等於200μm的呈薄膜(film)狀的薄板玻璃。
而且，例如專利文獻2中揭示有：採用將玻璃薄膜重疊於中間層並在捲芯上捲繞成捲狀的玻璃捲，來作為如上述薄壁化至薄膜狀的薄板玻璃(以下稱為玻璃薄膜)的捆包形態。該捆包形態是利用了玻璃薄膜因其較薄而具有良好的可撓性的特性。
另一方面，玻璃薄膜具有因其較薄而容易導致破損的缺點。因此，如專利文獻2中所揭示，即便在採用玻璃捲來作為玻璃薄膜的捆包形態的情況下，依然會存在問題。
亦即，若以捲芯成為大致水平的橫向的姿勢來將玻璃捲載置於托板(pallet)等的載置面上，則由於玻璃薄膜經 由中間層而與載置面接觸，故而存在如下問題：在該接觸部會產生應力集中而在玻璃薄膜上容易產生破損。
因此，為了解決上述問題，雖與玻璃薄膜無關，但可考慮使用專利文獻3中所揭示的測壓片材的捆包形態。亦即，在該文獻中，揭示有如下的捆包形態：在捲繞著測壓片材的捲芯的兩端設置大於測壓片材的外徑的凸緣(flange)，從而將測壓片材與載置面隔離。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-133174號公報
[專利文獻2]日本專利特表2002-534305號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-173307號公報
然而，如專利文獻3中所揭示，若在捲芯的兩端部設置凸緣，則當載置於托板等的載置面上時，可藉由凸緣來承擔負荷，從而防止對玻璃薄膜的接觸部作用過度的負荷的事態。
另一方面，玻璃薄膜與測壓片材不同，是容易導致破損的材料。亦即，若為測壓片材，只要考慮到形成於表面的測壓用的微膠囊(microcapsule)不產生破裂則已足夠，而在玻璃薄膜的情況下，則必需考慮不僅使表面、而且使構成邊緣(edge)部分的端部亦不產生破損。尤其是，玻璃薄膜的寬度方向兩端部在玻璃捲的狀態下有時會露出在外部，因此容易成為破損的基點，從而必需尋求某些防止破損的對策。
然而，就專利文獻3中所揭示的捆包形態而言，由於其並未考慮玻璃薄膜的捆包，故而並未言及關於用以防止玻璃薄膜的寬度方向兩端部的破損的構成，而且，由於原本是以測壓片材為對象的捆包形態，故而亦不可能存在上述問題。附言之，在測壓片材的情況下，由於將微膠囊的破裂作為問題，故而未形成微膠囊的寬度方向兩端部的破損實質上並不構成問題。
另外，在上述文獻中，揭示有為了防止微膠囊的破損而在凸緣與測壓片材的寬度方向端部之間設置間隙的構成，但即便與此同樣地在凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間僅設置間隙，亦無法充分地防止玻璃薄膜的寬度方向端部的破損。亦即，有時會由於輸送中的振動或衝擊而使玻璃薄膜在捲芯的軸方向上發生偏移，在該情況下，有玻璃薄膜的寬度方向端部與凸緣直接接觸而導致破損之虞。
鑒於以上的實情，本發明將以下作為技術性課題，即，在利用了附凸緣的捲芯的玻璃捲中，確實地抑制以玻璃薄膜的寬度方向端部為基點的破損。
為了解決上述課題而提出的本發明，是一種將玻璃薄膜與緩衝片材以重疊的狀態捲繞在兩端部具有凸緣的捲芯上的玻璃捲，其特徵在於：在上述玻璃薄膜的寬度方向兩側，上述玻璃薄膜的寬度方向端部與上述凸緣隔離，並且，在上述凸緣與上述玻璃薄膜的寬度方向端部之間配置著緩衝機構。
根據上述構成，由於玻璃薄膜的寬度方向端部與凸緣隔離，故而可降低玻璃薄膜的寬度方向端部與凸緣接觸的比例。進而，由於玻璃薄膜的寬度方向端部與凸緣之間配置著緩衝機構，故而即便假設因輸送中的振動或衝擊等而使捲繞成捲狀的玻璃薄膜產生偏移，亦不可能發生玻璃薄膜的寬度方向端部與凸緣直接接觸的事態。因此，可確實地抑制以玻璃薄膜的寬度方向端部為基點的破損。
在上述構成中，亦可使上述緩衝片材自上述玻璃薄膜的寬度方向端部露出，並藉由該緩衝片材的露出部來構成上述緩衝機構。
如此，藉由緩衝片材不僅可保護玻璃薄膜的表面背面，亦可保護玻璃薄膜的寬度方向兩端部，因此較佳。
在上述構成中，上述緩衝片材的露出部亦可不與上述凸緣接觸。
如此，在進行玻璃薄膜的捲繞時或取出時，不易產生例如緩衝片材的露出部卡在凸緣上等的不佳狀況，因此即便在附凸緣的狀態下，亦可順利地推進玻璃薄膜的捲繞作業或取出作業。
在上述構成中，上述緩衝片材的露出部亦可與上述凸緣接觸。
如此，藉由緩衝片材的露出部，凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間的間隙得以確實地填充，因此即便在輸送中對玻璃捲施加振動或衝擊，玻璃薄膜亦不易產生偏移。
另外，在該情況下，較好的是使緩衝片材的露出寬度 大於凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間的間隙的寬度。如此，緩衝片材在彎折的狀態下收容於凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間的間隙內，因此可享有更高的緩衝效果。
在上述構成中，上述緩衝機構亦可藉由與上述緩衝片材不同體的緩衝材而構成。
如此，除了藉由與緩衝片材相同種類的材料來構成緩衝材以外，亦可藉由與緩衝片材不同的材料來構成緩衝材，因此，可提高可用作緩衝材的材料的選擇的自由度。換言之，可選擇不易彈性變形的材料來作為緩衝片材，亦可選擇易於彈性變形的材料來作為緩衝材。而且，由於亦可在將玻璃薄膜與緩衝片材捲繞在捲芯上之後，在凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間的間隙內配置緩衝材，故而可順利地進行玻璃薄膜的捲繞作業、或取出作業。
在該情況下，上述緩衝材亦可與上述凸緣及上述玻璃薄膜的寬度方向端部的雙方接觸。
如此，藉由緩衝材，凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間的間隙得以確實地填充，因此，即便在輸送中對玻璃捲施加振動或衝擊，玻璃薄膜亦不易產生偏移。
而且，上述緩衝材亦可僅與上述凸緣及上述玻璃薄膜的寬度方向端部中的其中一個接觸。
如此，由於凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間依然留有空間，故而可在進行緩衝材的安裝作業、或玻璃薄膜的捲繞作業等的方面確保良好的操作性。
在上述構成中，較好的是上述玻璃薄膜的寬度方向兩 端部藉由利用雷射(laser)切割而切斷的切斷面來構成。
如此，在玻璃薄膜的寬度方向兩端部上不易產生微小的裂痕(例如微裂紋(microcrack))等的成為破損原因的缺陷。換言之，由於藉由雷射切割而使切斷面成為平滑的高強度剖面，故而藉由與上述緩衝機構(緩衝片材等)的合成效果，可更加確實地防止以玻璃薄膜的寬度方向端部為基點的破損。而且，雷射切割是利用雷射的照射熱及冷卻劑(refrigerant)的冷卻所產生的熱應力來切斷玻璃薄膜，因此無需如熔斷玻璃薄膜的情況般將玻璃薄膜加熱至高溫。因此，若利用雷射切割，則亦不會產生切斷面熔融而變厚，或者因切斷時的熱而使玻璃薄膜產生不當的應變(stress)等的不佳狀況。
根據如上述的本發明，在利用了附凸緣的捲芯的玻璃捲中，使凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部隔離，並在凸緣與玻璃薄膜的寬度方向端部之間配置緩衝機構，因此可充分地保護玻璃薄膜的寬度方向端部。因此，可確實地抑制以玻璃薄膜的寬度方向端部為基點的破損。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下，參照附圖來說明本發明的實施形態。
圖1是表示本發明的第1實施形態的玻璃捲的整體構成的立體圖。該玻璃捲1是將玻璃薄膜4與緩衝片材5以 重疊的狀態捲繞在兩端部具有凸緣2的捲芯3上。
玻璃薄膜4是藉由溢流下拉(overflow downdraw)法而成形的、厚度為1μm~200μm(較好的是10μm~100μm)的玻璃。只要為該數值範圍的厚度，則可對玻璃薄膜4賦予在捲繞時無障礙的適當的可撓性。另外，若玻璃薄膜4的厚度未達1μm，則由於強度不足而使操作變得麻煩，若玻璃薄膜4的厚度超過200μm，則可撓性變得不充分，從而存在不得不增大捲繞半徑的不良狀況。
作為玻璃薄膜4的玻璃組成，可使用二氧化矽玻璃(silica-glass)或硼矽玻璃(borosilicate glass)等的矽酸鹽玻璃(silicate glass)等的各種玻璃組成，但較好的是使用無鹼玻璃(alkali free glass)。其原因在於：若玻璃薄膜4中含有鹼成分，則會產生被稱為所謂的起泡的現象而在結構上成為瑕疵，在使玻璃薄膜4彎曲時，有可能會因經年劣化(aged deterioration)而有自結構上成為瑕疵的部分開始產生破損。另外，此處所述的無鹼玻璃，是指實質上不含鹼成分的玻璃，具體而言，是指鹼金屬氧化物小於等於1000ppm(較好的是小於等於500ppm，更好的是小於等於300ppm)。
為了防止對玻璃薄膜4造成損傷，將緩衝片材5與玻璃薄膜4重疊捲繞，並介裝於與半徑方向相向的玻璃薄膜4的相互之間。詳細而言，緩衝片材5以覆蓋玻璃薄膜4的表面背面的整個面的方式來配置，以對玻璃薄膜4的整個表面背面進行保護。因此，可確實地防止將玻璃薄膜4 捲繞所形成的各玻璃層的玻璃薄膜4彼此直接接觸而造成損傷的事態。而且，由於玻璃薄膜4夾在緩衝片材5之間，故而即便假設各玻璃層的玻璃薄膜4的任何一個產生破損，亦可降低因破損而產生的玻璃粉向其他處飛散的比例。
從充分獲得緩衝效果的觀點來看，緩衝片材5的厚度較好的是大於等於10μm。從防止玻璃捲1的捲外徑的不當變大的觀點來看，緩衝片材5的厚度較好的是小於等於2000μm。
作為緩衝片材5，除了紙墊板或不織布以外，亦可使用例如離聚物薄膜(ionomer film)、聚乙烯薄膜(polyethylene film)、聚丙烯薄膜(polypropylene film)、聚氯乙烯薄膜(polyvinyl chloride film)、聚偏二氯乙烯薄膜(polyvinylidene chloride film)、聚乙烯醇薄膜(polyvinyl alcohol film)、聚酯薄膜(polyester film)、聚碳酸酯薄膜(polycarbonate film)、聚苯乙烯薄膜(polystyrene film)、聚丙烯腈薄膜(polyacrylonitrile film)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜(ethylene vinyl acetate copolymer film)、乙烯-乙烯醇共聚物薄膜(ethylene vinylalcohol copolymer film)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物薄膜(ethylene-methacrylic acid copolymer film)、尼龍薄膜(nylon film)(聚醯亞胺薄膜(polyamide film))、聚醯亞胺薄膜(polyimide film)、及賽璐凡(cellophane)等的樹脂片材。另外，從同時確保緩衝性能與強度的觀點來看，作為緩衝片材5，較好的是使用聚乙烯發泡樹脂製片材等的發泡樹脂片材。而且，亦 可使二氧化矽等分散於該些樹脂片材中以提高樹脂片材與玻璃薄膜4的滑動性，在該情況下，亦可藉由上述滑動性來吸收玻璃薄膜4與緩衝片材5之間產生的偏移。
較好的是對緩衝片材5賦予導電性。如此，存在如下優點，即，由於在自玻璃捲1取出玻璃薄膜4時，玻璃薄膜4與緩衝片材5之間不易產生因靜電而引起的密著，故而玻璃薄膜4與緩衝片材5的剝離變得容易。作為對緩衝片材5賦予導電性的方法，例如在緩衝片材5為樹脂製的情況下，可列舉在緩衝片材5中添加聚乙二醇(polyethylene glycol)等的賦予導電性的成分。而且，在緩衝片材5為紙墊板時，可列舉在紙墊板中植入導電性纖維。進而，亦可藉由在緩衝片材5的表面上成膜氧化銦錫(Indium Tin Oxides，ITO)等的導電膜成膜，來對緩衝片材5賦予導電性。
另外，在由熔融玻璃而成形出玻璃薄膜4之後，在連續地捲繞該成形的玻璃薄膜4而製作玻璃捲1的情況(參照下述的圖7)下，緩衝片材5較好的是具有在100℃前後不產生軟化等的變質的耐熱性。
捲芯3在該實施形態中呈中空的圓筒狀，亦可為實心的圓柱狀。
捲芯3的材料並無特別限定，可使用例如鋁(aluminum)合金、不鏽鋼(stainless steel)、錳鋼(manganese steel)、碳鋼等的金屬；酚(phenol)樹脂、脲(urea)樹脂、三聚氰胺(melamine)樹脂、不飽和聚 酯樹脂、環氧(epoxy)樹脂、聚胺基甲酸酯(polyurethane)、鄰苯二甲酸二烯丙酯(diallyl phthalate)樹脂等的熱固性樹脂；聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯(Acrylonitrile-Styrene，AS)樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，ABS)樹脂、甲基丙烯酸(methacryl)樹脂、氯乙烯(vinyl chloride)等的熱塑性樹脂；或者向該些熱固性樹脂或熱塑性樹脂中混合玻璃纖維或碳纖維等的強化纖維而成的強化塑膠(plastic)、紙等。其中，從確保強度的方面來看，較好的是鋁合金或強化塑膠，從輕量化的方面看來，較好的是紙。另外，從防止玻璃薄膜4的表面產生損傷的觀點來看，較好的是在捲芯3上預先捲繞1周或1周以上的緩衝片材5。
凸緣2的外徑大於捲繞在捲芯3上的玻璃薄膜4的外徑，在以橫向的姿勢將玻璃捲1載置於托板等的載置面上的情況下，藉由凸緣2來支持負荷，從而使玻璃薄膜4與載置面隔離。
如圖2所示，凸緣2包括可插入至捲芯3的兩端部或可自捲芯3拔出的軸部2a，從而對於捲芯3而自由裝卸。因此，為了在捲繞玻璃薄膜4時、或取出玻璃薄膜4時而不會成為作業的阻礙，可將凸緣2取下。另外，在凸緣2不對作業造成障礙的情況等時，凸緣2亦可為與捲芯3一體化的構成。
另外，在圖1及圖2中，凸緣2的形狀為圓形，但亦可為多邊形。若是形成為多邊形的凸緣2，則可防止玻璃 捲1的滾動，因此存在易於操作的優點。而且，就凸緣2的材料而言，可使用與捲芯3相同種類的材料，但由於凸緣2必需支持玻璃捲的負荷，故而較好的是由金屬等的剛性高的材料而形成。
可列舉以下方面作為上述玻璃捲1的特徵性的構成。亦即，如圖3所示，第一，玻璃薄膜4的寬度方向端部與凸緣2隔離，第二，在玻璃薄膜4的寬度方向端部與凸緣2之間的間隙內配置著緩衝機構。
首先，第一特徵點是藉由使捲芯3的軸方向尺寸長於玻璃薄膜4的寬度方向尺寸來實現。藉此，玻璃薄膜4的寬度方向兩端部是與各自的端部所相向的凸緣2隔離，因此可抑制因與凸緣2的接觸而在玻璃薄膜4的寬度方向端部產生擦傷、或作用於凸緣2的衝擊或振動直接傳遞至玻璃薄膜4的寬度方向端部的事態。
第二特徵點是藉由與第一特徵點的合成效果而用以使玻璃薄膜4的寬度方向端部的防破損效果更確實。亦即，僅在使玻璃薄膜4的寬度方向端部與凸緣2隔離的情況下，當由於輸送中的振動或衝擊而使玻璃薄膜4產生偏移時，有玻璃薄膜4的寬度方向端部與凸緣2直接接觸而導致破損之虞。因此，作為第二特徵點，在玻璃薄膜4的寬度方向端部與凸緣2之間的間隙內配置緩衝機構，則即便玻璃薄膜4產生偏移，玻璃薄膜4的寬度方向端部亦不會與凸緣2直接接觸。另外，此處所謂的玻璃薄膜4的偏移，是指玻璃薄膜4沿著捲芯3的軸方向的偏移，例如， 包括整個玻璃薄膜4在捲芯3的軸方向上移動的情況，或玻璃薄膜4的外徑側相對於內徑側較大地移動而玻璃薄膜4的寬度方向端部成為階梯狀地重疊的狀態的情況等。
詳細而言，在該實施形態中，緩衝機構是由緩衝片材5的露出部5a而構成，該緩衝片材5的露出部5a自玻璃薄膜4的寬度方向兩端部起向凸緣2側露出。該緩衝片材5的露出部5a是藉由將緩衝片材5與玻璃薄膜4重疊捲繞而形成，該緩衝片材5具有大於玻璃薄膜4的寬度方向尺寸。如上述，若形成緩衝片材5的露出部5a，則玻璃薄膜4的寬度方向端部被緩衝片材5的露出部5a所覆蓋。因此，即便因輸送中的振動或衝擊而使玻璃薄膜4產生偏移，亦可防止玻璃薄膜4的寬度方向端部與凸緣2直接接觸的事態。而且，即便玻璃薄膜4的寬度方向端部經由露出部5a而與凸緣2接觸，此時產生的衝擊或振動亦會被具有緩衝性的露出部5a所吸收。因此，藉由緩衝片材5的露出部5a，可儘量地降低玻璃薄膜4的寬度方向端部的破損。
進而，該實施形態中，緩衝片材5的露出部5a與凸緣2為非接觸狀態。亦即，緩衝片材5的露出部5a的露出寬度D2小於凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的隔離距離D1。換言之，捲芯3的軸方向尺寸(凸緣2的內壁間的隔離距離)大於緩衝片材5的寬度方向尺寸。如上述，藉由使緩衝片材5的露出部5a不與凸緣2接觸，則即便在附凸緣2的狀態下，緩衝片材5的露出部5a亦不易卡在凸緣2上。因此，即便在附凸緣2的狀態下，亦可順利 地進行玻璃薄膜4的捲繞作業或取出作業，因此較佳。
圖4是將本發明的第2實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。該第2實施形態的玻璃捲1與第1實施形態的玻璃捲1的不同之處在於：緩衝片材5的露出部5a與凸緣2接觸。如此，藉由緩衝片材5的露出部5a，凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的間隙得以確實地填充，因此即便在輸送中對玻璃捲1施加了振動或衝擊，玻璃薄膜4亦不易產生偏移。此時，如圖所示，較好的是使緩衝片材5的露出寬度大於凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的隔離距離D1。如此，緩衝片材5彎折並重疊，並緊密地收容在凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的間隙內，因此可享有更高的緩衝效果。
圖5是將本發明的第3實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。該第3實施形態的玻璃捲1與第1實施形態~第2實施形態的玻璃捲1的不同之處在於：藉由與緩衝片材5不同體的緩衝材6來構成緩衝機構。亦即，該實施形態中，藉由在凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的間隙內塞入緩衝材6，而成為該間隙內保持著緩衝材6的構成。另外，在該情況下，玻璃捲1的寬度方向端部受到緩衝材6保護，因此，如圖所示，緩衝片材5亦可不自玻璃薄膜4露出。
作為緩衝材6，可使用與上述例示列舉的緩衝片材5相同種類的材料，除此之外，亦可使用例如氣囊(airbag)、 或發泡樹脂塊(block)等。而且，亦可例如將薄膜或布帛等的片(sheet)狀材料摺疊並夾在凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的間隙內。
另外，亦可在使緩衝片材5自玻璃薄膜4露出的狀態下，將緩衝材6塞入凸緣2與玻璃薄膜4的寬度方向端部之間的間隙內。如此，在塞入緩衝材6時，玻璃薄膜4的寬度方向端部可藉由緩衝片材5來保護，因此，可防止在塞入緩衝材6時例如緩衝材6卡在玻璃薄膜4的寬度方向端部的不佳狀況。
圖6是將本發明的第4實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。該第4實施形態的玻璃捲1與第3實施形態的玻璃捲1的不同之處在於：使與緩衝片材5不同體的緩衝材6僅與凸緣2接觸。亦即，緩衝材6固定在凸緣2的內壁上。另外，圖示例中，緩衝片材5未自玻璃薄膜4露出，但從更確實地防止玻璃薄膜4的寬度方向端部的破損的觀點來看，較好的是即便在該情況下亦使緩衝片材5露出而形成露出部。而且，亦可使緩衝材6僅與玻璃薄膜4的寬度方向端部側接觸。
其次，對以上實施形態的玻璃捲1的製造裝置及使用該製造裝置的玻璃捲的製造方法進行簡單地說明。
如圖7所示，玻璃捲的製造裝置11是藉由溢流下拉法而成形出玻璃薄膜4，自上游側起依序包括成形區域(zone)12、緩冷區域(緩冷器(arnnealer))13、冷卻區 域14、及加工區域15。
在成形區域12配置著具有楔狀的剖面形狀的成形體16，使供給至該成形體16的熔融玻璃自頂部溢出，並且於成形體16的下端部熔合，藉此，由熔融玻璃而成形出玻璃薄膜4。
在緩冷區域13中，一面將玻璃薄膜4緩冷，一面去除殘留應變(退火(anneal)處理)，在冷卻區域14中，經緩冷的玻璃薄膜4得以充分地冷卻。在緩冷區域13與冷卻區域14中，配置著將玻璃薄膜4朝下方引導的多個輥(roller)17。另外，最上部的輥17作為對玻璃薄膜4的寬度方向兩端部進行冷卻的冷卻輥而發揮作用。
在加工區域15配置著切斷機構18，該切斷機構18沿著搬送方向而對玻璃薄膜4的寬度方向兩端部(藉由冷卻輥的接觸而成為較寬度方向中央部相對更厚的耳部)進行切斷(Y切斷)。該切斷機構18可利用金剛石切割器(diamond cutter)而形成有劃線(scribe line)，並且，將玻璃薄膜4的寬度方向兩端部(耳部)朝寬度方向外側拉伸，藉此沿著劃線而對寬度方向兩端部進行切斷，但從提高切斷端面的強度的觀點來看，切斷機構18較好的是藉由雷射切割來進行切斷。若如上述利用雷射切斷，則在玻璃薄膜4的寬度方向兩端部上不易產生微小的裂痕(例如微裂紋)等的成為破損原因的缺陷，從而可提高玻璃薄膜4的寬度方向兩端部的破損強度。具體而言，在利用了雷射切割的情況下，即便在切斷後不實施研磨等，亦可使玻璃 薄膜4的寬度方向兩端面的算術平均粗糙度Ra(根據JIS B0601：2001)小於等於0.1μm(較好的是小於等於0.05μm)。
雷射切割是利用雷射的照射熱及冷卻劑的冷卻所產生的熱應力來切斷玻璃薄膜4的方法，詳細而言，是按照下述的順序進行切斷。亦即，如圖8所示，當在玻璃薄膜4的下游側端部形成龜裂W，並且沿著玻璃薄膜4的長度方向對雷射照射的加熱點X進行掃描，之後一面對冷卻劑的冷卻點Y進行掃描一面對經加熱的部位進行冷卻，藉由此時所產生的熱應力而使龜裂W擴大來形成切割線Z1。此處，該切割線Z1跨及玻璃薄膜4的表面背面而連續地形成，因此，在形成切割線Z1的時間點，寬度方向兩端部(耳部)便被切斷而無需在事後進行折斷等。另外，雷射的加熱點X及冷卻劑的冷卻點Y的掃描是藉由在將雷射的加熱點X及冷卻劑冷卻點Y得以固定的狀態下，將玻璃薄膜4向搬送方向下游側(圖7中的左方向)依序搬送而進行的。
如圖7所示，在該實施形態中，藉由切斷機構18的玻璃薄膜4的寬度方向兩端部的切斷，是在使玻璃薄膜4自垂直姿勢彎曲而變更為橫向的姿勢的狀態下進行。此時，玻璃薄膜4的彎曲部自下方受到支持輥19支持。接著，寬度方向兩端部(耳部)得以去除的玻璃薄膜4被捲繞在捲芯3上，該捲芯3配置在自冷卻區域14的正下位置向側方偏移的位置。
此時，自配置在捲芯3的下方的緩衝片材輥20拉出緩衝片材5，在將該拉出的緩衝片材5重疊於玻璃薄膜4的外周側的狀態下，將玻璃薄膜4、緩衝片材5兩者捲繞在捲芯3上。如上述，將玻璃薄膜4進行捲繞成規定的捲外徑之後，藉由使用未圖示的切斷機構(例如參照下述的圖9(a)~圖9(c))而在玻璃薄膜4的寬度方向上形成有劃線(scribe)並進行折斷，而且僅對玻璃薄膜4進行切斷(X切斷)。在將切斷的玻璃薄膜4捲繞至最後為止，之後繼續將緩衝片材5進一步捲繞1周或1周以上，再切斷緩衝片材5，藉此，完成玻璃捲1的製造。
在該情況下，玻璃捲1的最外層是由緩衝片材5而構成，從保護玻璃薄膜4的觀點來看，較好的是預先在捲芯3上捲繞緩衝片材5，以使玻璃捲1的最內層亦由緩衝片材5而構成。
另外，在將緩衝片材重疊於玻璃薄膜4的外周側、並將玻璃薄膜4與緩衝片材5捲繞的情況下，亦可在達到規定的捲外徑的階段，同時切斷玻璃薄膜4與緩衝片材5。換言之，由於是以緩衝片材5始終位於玻璃薄膜4的外周側的方式進行捲繞，故而即便不額外地僅捲繞緩衝片材5，亦可藉由緩衝片材5來構成玻璃捲1的最外層。
而且，亦可在將緩衝片材5重疊於玻璃薄膜4的內周側的狀態下將玻璃薄膜4與緩衝片材5捲繞。在該情況下，較好的是在達到規定的捲外徑的階段，在寬度方向上僅切斷玻璃薄膜4並捲繞至最後為止，之後繼續將緩衝片材5 進一步捲繞1周或1周以上，然後切斷緩衝片材5。如此，可藉由緩衝片材5來構成玻璃捲1的最內層與最外層。
玻璃薄膜4因其較薄而富有可撓性，因此難以藉由通常的方法而在寬度方向上進行折斷，較好的是藉由如圖9(a)~圖9(c)中所示的方法來進行寬度方向上的折斷。亦即，如圖9(a)所示，在藉由切斷機構21(X切斷用)而在寬度方向上形成了劃線Z2之後，玻璃薄膜4在該狀態下被搬送，並使劃線Z2通過切斷前輥22。之後，如圖9(b)所示，使切斷後輥23的轉速與玻璃捲1的捲繞速度慢於切斷前輥22的轉速，且，藉由未圖示的驅動機構而使切斷輥24從搬送線(line)開始上升，藉此，將彎曲的玻璃薄膜4的劃線Z2的形成部分向上方提昇並彎曲，從而藉由此時產生的應力集中來進行折斷。之後，使切斷輥24下降，如圖9(c)所示，在切斷後端部通過切斷後輥23之後，提高玻璃捲1的捲繞速度，在與捲繞結束的同時，進行玻璃捲1與捲芯3的交換，之後，連續地進行處理。另外，玻璃薄膜4的寬度方向的切斷亦可利用上述雷射切割的方式進行。
另外，本發明並非限定於上述實施形態，能以各種形態來實施。例如，亦可藉由樹脂製薄膜等來保護玻璃薄膜4的端面。此時，在距玻璃薄膜4的端面1cm~2cm的區域內將樹脂製薄膜重疊並捲繞，藉此來製作玻璃捲1。進而，若使用黏著性的樹脂製薄膜，則即便玻璃薄膜4的端面上產生裂紋(crack)，亦可防止該裂紋擴大。而且，亦 可代替藉由樹脂製薄膜來保護玻璃薄膜4的端面，而在距端面1cm~2cm的區域內塗覆(coating)保護膜。作為保護膜，例如可利用聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯(polyvinyl)、聚乙烯聚醚醯亞胺(polyethylene polyetherimide)、聚醯胺、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)、聚矽氧烷(polysiloxane)、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、纖維素(cellulose)基材聚合物、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂等。可藉由利用噴霧塗佈或輥等的塗佈或上述樹脂薄膜的貼著等而賦予該些保護膜。
而且，亦可在玻璃薄膜4的捲繞開始時(始端)、與捲繞結束時(終端)，安裝樹脂製的薄膜。如此，玻璃薄膜的始端與終端受到樹脂製的薄膜保護。因此，即便在直接握持玻璃薄膜4的始端、或終端而自玻璃捲1向各種步驟進行供給的情況下，亦不易在玻璃薄膜4上產生破損。該樹脂製的薄膜例如分別在玻璃薄膜4的始端部與終端部以1cm~2cm左右重疊而安裝著。樹脂製的薄膜的長度並無特別限定，例如可列舉設定為玻璃捲1的外周1周的長度。而且，樹脂製的薄膜較好的具有黏著性，較好的是彈性模數(elastic modulus)小於玻璃薄膜4的彈性模數。
而且，液晶顯示器、或有機EL顯示器等的顯示器用玻璃基板是自其用途考慮而尋求未附著有灰塵或塵埃等的潔淨的玻璃。因此，較好的是將玻璃捲1收容在密閉容器內，將內部氣體(gas)置換為潔淨的氣體，藉此來維持潔 淨的狀態。另外，若在無塵室(clean room)內將玻璃捲1收容在密閉容器內，則不需要置換內部氣體。而且，即便在不使用密閉容器的情況下，亦可在無塵室內藉由收縮薄膜(shrink film)來包裝玻璃捲1，藉此來維持潔淨的狀態。
而且，如圖10所示，亦可設置自凸緣2的兩端突出的軸部31，並藉由設置在基座32上的軸承33來支持上述軸部31。如此，由於玻璃捲1確實地固定在基座32上，故而可無關於凸緣2的形狀而防止玻璃捲1的滾動，從而實現穩定的輸送。此時，可使凸緣2與基座32接觸，亦可使凸緣2與基座32隔離。而且，較好的是在將玻璃捲1配置在基座32上之後，藉由未圖示的捆包箱來覆蓋整個玻璃捲1與基座32。其原因在於，可藉由於捆包箱內部以潔淨空氣(clean air)進行置換而維持潔淨的狀態。此時，可為每個玻璃捲1單體具有捆包箱的形態，亦可為將多個玻璃捲1同時捆包於一個捆包箱的形態。另外，將基座32固定在捆包箱內，利用起重機(crane)等來將玻璃捲1的軸部31吊起，藉此自捆包箱進行取出放入，藉由設為如上形態，在輸送時基座32牢固地固定在捆包箱內，因此安全性優異。
而且，上述實施形態中，說明的是以橫向的姿勢來保持玻璃捲1的情況，但亦可以縱向的姿勢來保持玻璃捲1。此時，如圖11所示，在基座41的上表面豎立設置著柱狀部42，將該柱狀部42插入至玻璃捲1的捲芯3內，藉此可將玻璃捲1以縱向的姿勢載置於基座41上。藉此，即便 玻璃捲1在輸送時發生搖晃，由於玻璃捲1藉由柱狀部42而得以固定，從而亦可防止玻璃捲1彼此碰撞所引起的玻璃薄膜4的破損。另外，從易於進行玻璃捲1的裝載及卸載的觀點來看，柱狀部42較好的是相對於基座41而自由裝卸。柱狀部42是以在載置玻璃捲1的情況下玻璃捲1彼此不會碰撞的程度的間隔而豎立設置。為了防止在輸送中產生振動，亦可在玻璃捲1之間填充緩衝材。較好的是，在基座41上設置堆高車(forklift)用的孔。而且，藉由設置未圖示的箱體，可更嚴密地進行捆包。
而且，如圖12(a)、圖12(b)所示，亦可在捲芯3上設置對玻璃薄膜4的端部進行保持的保持槽51。在開始將玻璃薄膜4捲繞在捲芯3上時，難以使玻璃薄膜4的端部沿著捲芯3，若強行使其沿著捲芯3，則有時會對相當於開始捲繞的部分的玻璃薄膜4的端部作用不當的應力而導致破損，但若設置保持槽51，則可消除上述事態。詳細而言，如圖12(a)所示，於將緩衝片材5折回而覆蓋玻璃薄膜4的端部的狀態下同時將玻璃薄膜4與緩衝片材5插入至保持槽51之後，開始進行玻璃薄膜4的捲繞，或如圖12(b)所示，在由緩衝材52來形成保持槽51的情況下，僅插入玻璃薄膜4並開始捲繞，藉此，可順利地開始進行玻璃薄膜4的捲繞。
而且，如圖13所示，亦可由內圓筒61與外圓筒62的同心雙重圓狀的套筒(sleeve)來構成捲芯3，並在內圓筒61與外圓筒62之間插入彈性部件63。藉此，藉由朝中 心方向對外圓筒62進行按壓，彈性部件63收縮且外圓筒62縮徑，因此可容易地自玻璃捲1取下捲芯3。另外，即便代替在內圓筒61與外圓筒62之間插入彈性部件63，而採用使內圓筒61與外圓筒62之間的空間為密閉，並改變該內部空間的流體壓力，藉此使外圓筒62在徑方向上伸縮的構成，亦可享有同樣的效果。
而且，圖7中，例示了將緩衝片材輥20配置在玻璃薄膜4的下方、並朝上方拉出緩衝片材5的形態，但亦可為將緩衝片材輥20配置在玻璃薄膜4的上方、並朝下方拉出緩衝片材5的形態。而且，圖7中，例示了對在大致水平方向上搬送的玻璃薄膜4進行捲繞的形態，但亦可為對在垂直方向上搬送的玻璃薄膜4進行捲繞的形態。
而且，圖7中，說明了自成形開始至捲繞為止連續進行的長條物的捲繞的形態，而在進行短條物的捲繞時，亦可首先按每個規定長度來切斷玻璃薄膜4，之後藉由批量(batch)處理來捲繞上述切斷的多個玻璃薄膜4。而且，亦可將多個短條物作為一個玻璃捲1來進行捲繞。
而且，在進行玻璃基板的清洗或乾燥等的處理的情況下，對先前的矩形狀的玻璃基板而言，僅可一片一片地進行各別地搬送，但在將玻璃薄膜4捲繞成捲狀的玻璃捲1的狀態下，亦可藉由捲對捲(roll to roll)方式來進行連續處理。具體而言，可藉由例如圖14所示的方法，藉由捲對捲方式而連續地進行清洗步驟S1、乾燥步驟S2、去靜電步驟S3。由於玻璃薄膜4具有可撓性，故而在清洗步驟 S1中，亦可使玻璃薄膜4浸漬在清洗槽內。
在對玻璃捲1進行捲對捲方式的連續處理的情況下，如圖15所示，亦可在將玻璃捲1豎立的狀態下進行。玻璃薄膜4與樹脂薄膜進行比較，剛性較高，因此可在將薄膜豎立的狀態下進行捲對捲方式。若在豎立狀態下進行，則由於清洗步驟結束後斷水性良好，而且搬送輥71與玻璃薄膜4的表面不接觸，故而可更加確實地防止傷痕的產生。另外，在圖15的處理方法中，在玻璃薄膜4晃動的情況下，亦可藉由未圖示的搬送輥來對玻璃薄膜4的上方進行支持。
此時，在極端忌諱水分的步驟中使用清洗後的乾燥不充分的玻璃捲1的情況下，由於必需在使用前去除吸附在玻璃表面的水分，故而在將玻璃捲1投入該步驟之前，必需在捲狀態下充分地進行乾燥。此時，如圖16所示，較好的是使用藉由實施壓紋(emboss)加工等而在表面形成有凹凸的緩衝片材5。其原因在於，由於緩衝片材5的整個面不會與玻璃薄膜4接觸，故而通氣性優異，從而可更容易地進行乾燥。而且，關於捲芯3，亦較好的是設為藉由設置孔、或狹縫(slit)、網目(mesh)而通氣性優異的結構。此外，較好的是在捲芯3的中空部配置加熱器(heater)，自捲芯3內部開始加熱，藉此來進行乾燥。乾燥後，將玻璃捲1收容至密閉容器內，並將乾燥劑等投入至內部，藉此可維持乾燥狀態。而且，亦可在玻璃捲1的端面設置片材狀乾燥劑(例如含矽膠之片材等)，藉由防濕 性薄膜(金屬膜蒸鍍薄膜等)來覆蓋。
而且，以上說明了藉由溢流下拉法來成形出玻璃薄膜4的情況，但亦可為藉由流孔下引(slot down draw)法、或再拉(redraw)法而成形。
[產業上之可利用性]
本發明可較佳地用於液晶顯示器或有機EL顯示器等的平板顯示器或太陽電池等的裝置中所使用的玻璃基板、及有機EL照明的護罩玻璃。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧玻璃捲
2‧‧‧凸緣
2a、31‧‧‧軸部
3‧‧‧捲芯
4‧‧‧玻璃薄膜
5‧‧‧緩衝片材
5a‧‧‧露出部
6、52‧‧‧緩衝材
11‧‧‧製造裝置
12‧‧‧成形區域
13‧‧‧緩冷區域
14‧‧‧冷卻區域
15‧‧‧加工區域
16‧‧‧成形體
17‧‧‧輥
18、21‧‧‧切斷機構
19‧‧‧支持輥
20‧‧‧緩衝片材輥
22‧‧‧切斷前輥
23‧‧‧切斷後輥
24‧‧‧切斷輥
32、41‧‧‧基座
33‧‧‧軸承
42‧‧‧柱狀部
51‧‧‧保持槽
61‧‧‧內圓筒
62‧‧‧外圓筒
63‧‧‧彈性部件
71‧‧‧搬送輥
D1‧‧‧隔離距離
D2‧‧‧露出寬度
S1~S3‧‧‧步驟
W‧‧‧龜裂
X‧‧‧加熱點
Y‧‧‧冷卻點
Z1、Z2‧‧‧切割線
圖1是本發明的第1實施形態的玻璃捲的立體圖。
圖2是第1實施形態的玻璃捲的零件分解排列立體圖。
圖3是將第1實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。
圖4是將本發明的第2實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。
圖5是將本發明的第3實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。
圖6是將本發明的第4實施形態的玻璃捲中的玻璃薄膜與凸緣之間放大後所表示的主要部分放大剖面圖。
圖7是表示本發明的玻璃捲的製造裝置的一例的縱剖面圖。
圖8是用以說明藉由圖7所示的製造裝置來對玻璃薄膜的寬度方向兩端部進行切斷(Y切斷)的步驟圖。
圖9(a)是用以說明藉由圖7所示的製造裝置而在寬度方向上對玻璃薄膜進行切斷(X切斷)的步驟圖，且是表示該切斷步驟的初期的狀態的圖。
圖9(b)是用以說明藉由圖7所示的製造裝置而在寬度方向上對玻璃薄膜進行切斷(X切斷)的步驟圖，且是表示該切斷步驟的中期的狀態的圖。
圖9(c)是用以說明藉由圖7所示的製造裝置而在寬度方向上對玻璃薄膜進行切斷(X切斷)的步驟圖，且是表示該切斷步驟的最終的狀態的圖。
圖10是表示本發明的玻璃捲的變形例的圖。
圖11是表示本發明的玻璃捲的變形例的圖。
圖12(a)是表示本發明的玻璃捲所使用的捲芯的變形例的圖。
圖12(b)是表示本發明的玻璃捲所使用的捲芯的變形例的圖。
圖13是表示本發明的玻璃捲所使用的捲芯的其他變形例的圖。
圖14是表示本發明的玻璃捲的處理方法的側視圖。
圖15是表示本發明的玻璃捲的其他處理方法的側視圖。
圖16是表示本發明的玻璃捲所使用的緩衝片材的變形例的圖。
1‧‧‧玻璃捲
2‧‧‧凸緣
3‧‧‧捲芯
4‧‧‧玻璃薄膜
5‧‧‧緩衝片材

Claims (4)

  1. 一種玻璃捲，將玻璃薄膜與緩衝片材以重疊的狀態捲繞在兩端部具有凸緣的捲芯上，該玻璃捲包括：上述緩衝片材與上述玻璃薄膜為非接著，在上述玻璃薄膜的寬度方向兩側，上述玻璃薄膜的寬度方向端部與上述凸緣隔離，並且在上述凸緣與上述玻璃薄膜的寬度方向端部之間配置著緩衝機構，上述緩衝片材自上述玻璃薄膜的寬度方向端部露出，藉由該緩衝片材的露出部來構成上述緩衝機構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃捲，其中上述緩衝片材的露出部與上述凸緣為非接觸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃捲，其中上述緩衝片材的露出部與上述凸緣接觸。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之玻璃捲，其中上述玻璃薄膜的寬度方向兩端部藉由利用雷射切割而切斷的切斷面來構成。
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