(57)【要約】ガラスシートの縁部の仕上げを行う方法および装置が記載される。砥石車とガラスシートとの相対移動中に、砥石車の縁部がガラスシートの縁部を面取りするように、スピンドルに取り付けられた２つの砥石車を用いて、ガラスシートの縁部の仕上げが行われる。
2020517480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスシートの縁部の仕上げを行う装置において、
前記縁部が研削および研磨を受けている間に前記ガラスシートを支持する加工台であって、Ｘ軸が、前記加工台上のガラスシートの平面上における横方向の移動の方向であり、Ｙ軸が、前記Ｘ軸に対して垂直な、前記平面上における縦方向の移動の方向であり、Ｚ軸が、前記平面に対して直交方向の移動の方向である、加工台と、
前記平面の第１の側に配置された第１のモータであって、前記Ｘ軸に実質的に沿って位置合わせされた第１のスピンドル回転軸を有する第１のスピンドルを有する、第１のモータと、
前記平面の第２の側に配置された第２のモータであって、前記Ｘ軸に実質的に沿って位置合わせされた第２のスピンドル回転軸を有する第２のスピンドルを有する、第２のモータと、
前記第１のスピンドルに取り付けられた第１の砥石車であって、該第１の砥石車の周縁部を用いて前記ガラスシートの第１の縁部を面取りするための周縁部を有する略円盤形状の第１の砥石車と、
前記第２のスピンドルに取り付けられた第２の砥石車であって、該第２の砥石車の周縁部を用いて前記ガラスシートの第２の縁部を面取りするための周縁部を有する略円盤形状の第２の砥石車と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１のスピンドルまたは前記第２のスピンドルのうちの１以上が、更なる砥石車を更に含む、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１のスピンドルおよび前記第２のスピンドルが、前記ガラスシートの厚さの約５％以下の面取りを生じるよう構成された、請求項１〜２のいずれか一項記載の装置。
【請求項４】
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車の各々が、それぞれ独立して約２００μｍ〜約３μｍの範囲内の平均粒径を有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の装置。
【請求項５】
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車が、柔軟なウレタンベースの砥石車である、請求項１〜４のいずれか一項記載の装置。
【請求項６】
前記第１のスピンドルおよび前記第２のスピンドルが、前記第１の砥石車または前記第２の砥石車の半径に１０ｍｍを加えた距離以上の距離だけ離間された、請求項１〜５のいずれか一項記載の装置。
【請求項７】
前記第１のモータおよび前記第２のモータの各々が、前記Ｚ軸において、前記加工台から離れる方向に６０ｍｍ以上の距離だけ可動である、請求項１〜６のいずれか一項記載の装置。
【請求項８】
前記加工台が、前記第１の砥石車および前記第２の砥石車に隣接した前記Ｘ軸および前記Ｙ軸によって構成される平面内において、前記ガラスシートを移動させるよう構成された、請求項１〜７のいずれか一項記載の装置。
【請求項９】
前記加工台が、前記ガラスシートを約５ｍ／分〜約３０ｍ／分の範囲内の速度で移動させるよう構成された、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車の各々が、約２５ｍｍ以上の接触を設けるのに十分な厚さを有する、請求項１〜７のいずれか一項記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のモータおよび前記第２のモータが、前記加工台に向かって押される、請求項１〜７のいずれか一項記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のモータおよび前記第２のモータに結合された空気ベアリングまたは力変換器のうちの１以上を更に含む、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のモータおよび前記第２のモータが、約６００ｒｐｍ〜約３０００ｒｐｍの範囲内の速度で動作するよう構成された、請求項１〜７のいずれか一項記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のスピンドルに隣接した複数の第１の周辺液体冷却ノズルであって、前記第１の砥石車の前記周縁部に冷却液を向かわせるよう配置された第１の周辺液体冷却ノズルと、前記第２のスピンドルに隣接した複数の第２の周辺液体冷却ノズルであって、前記第２の砥石車の前記周縁部に冷却液を向かわせるよう配置された第２の周辺液体冷却ノズルとを更に含む、請求項１〜７のいずれか一項記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車から遠隔に配置された複数の遠隔液体冷却ノズルであって、前記ガラスシートの縁部に冷却液を向かわせるよう配置された遠隔液体冷却ノズルを更に含む、請求項１〜７のいずれか一項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０１７年４月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／４９０８６９号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示の実施形態は、ガラスシートの縁部を処理するための装置および方法に関する。具体的には、本開示の実施形態は、ガラスシートを通した光結合を高めるためにガラスシートの縁部を処理するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば、エッジライト式液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトにおいて、光をディスプレイパネルにわたって均等に分布させるために用いられる導光板（ＬＧＰ）等の様々な製品の製造において、ガラスシートは、ガラスシートの縁部の研削および研磨によって仕上げられる。そのような装置用のサイドライト式バックライトユニットは、通常はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の高透過率プラスチック材料でできているＬＧＰを含む。より薄型のディスプレイに向かうトレンドは、ポリマー導光板（ＬＧＰ）の使用に関連付けられた課題によって制限されている。そのようなプラスチック材料は、光透過率等の優れた特性を示すものの、これらの材料は、剛性、熱膨張係数（ＣＴＥ）、吸湿性等の機械的特性が比較的劣る。特に、ポリマーＬＧＰは、超薄型ディスプレイに必要な寸法安定性を欠いている。ポリマーＬＧＰが熱および湿度に晒されると、ＬＧＰに反りおよび膨張が生じる場合があり、光学機械的性能を損ない得る。ポリマーＬＧＰの不安定さにより、設計者は、この動きを補償するために、より広いベゼルと、空隙を有するより厚いバックライトとを加える必要がある。
【０００４】
ディスプレイ用のＬＧＰの代わりの解決法として、ガラスシートが提案されているが、ガラスシートは、透過、散乱、光結合に関して十分な光学性能を達成するために、適切な属性を有しなければならない。導光板用のガラスシートは、縁部の直角度、真直度、平坦度等の仕様を満たさなければならない。コーニング社は、ＬＧＰ用のＰＭＭＡおよび他の透明プラスチック材料の代替品として、コーニングＩｒｉｓ（商標）ガラスを販売している。Ｉｒｉｓガラスは非常に透明であり、４５０〜６５０ｎｍの可視光波長範囲に亘って、ＬＧＰに沿って伝播して全反射によって導光される光の吸収損失または散乱損失が０．２ｄＢ／ｍ以下と低い。それに加えて、ガラスのＣＴＥは、適切なプラスチックのＣＴＥよりも遥かに低く、ＬＣＤディスプレイパネルのＣＴＥにより近いため、大型フラットパネルテレビセットの一体化を行うことが遥かに容易になる。更に、優れた機械的強度および剛性と、低いＣＴＥとにより、ＬＣＤのベゼルの厚さの顕著な低減が可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導光板に対する重要な要件の１つは、発光ダイオード（ＬＥＤ）から導光板への効率的な光結合である。結合には、ＬＥＤとＬＧＰ縁部との間の間隙の低減が利益をもたらし、また、縁部に最大の表面積を設けることで、光の大部分を結合できるようになる。これは、衝撃、欠け、および他の輸送関連のモードを含む故障モードに耐えるために、拡散面を有する丸みのある縁部の生成に焦点を当てた、従来のディスプレイ用ガラスの処理とは異なる。従って、当技術分野においては、光結合効率を高めたガラス導光板を設けるための装置および方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の態様は、ガラスシートの縁部を研削することにより、ガラスシートの縁部の仕上げを行う装置に関する。１以上の実施形態において、そのような装置は、縁部が研削および研磨を受けている間にガラスシートを支持する加工台を含む。Ｘ軸は、加工台上のガラスシートの平面上における横方向の移動の方向である。Ｙ軸は、Ｘ軸に対して垂直な、平面上における縦方向の移動の方向である。Ｚ軸は、平面に対して直交方向の移動の方向である。第１のモータは、平面の第１の側に配置される。第１のモータは、Ｘ軸に実質的に沿って位置合わせされた第１のスピンドル回転軸を有する第１のスピンドルを有する。第２のモータは、平面の第２の側に配置される。第２のモータは、Ｘ軸に実質的に沿って位置合わせされた第２のスピンドル回転軸を有する第２のスピンドルを有する。第１のスピンドルには第１の砥石車が取り付けられる。第１の砥石車は、第１の砥石車の周縁部を用いてガラスシートの第１の縁部を面取りするための周縁部を有する略円盤形状である。第２のスピンドルには第２の砥石車が取り付けられる。第２の砥石車は、第２の砥石車の周縁部を用いてガラスシートの第２の縁部を面取りするための周縁部を有する略円盤形状である。
【０００７】
本開示の第２の態様は、ガラスシートの縁部の仕上げを行う方法に関する。この方法は、ガラスシートの一部分が加工台から或る距離だけ延出している状態で、加工台上にガラスシートを支持することを含む。ガラスシートは、第１の表面、第１の表面とは反対側の第２の表面、および端面を含む。第１の表面と端面とは第１の縁部に沿って交わり、第２の表面と端面とは第２の縁部に沿って交わる。Ｘ軸は、表面上のガラスシートの平面上における横方向の移動の方向である。Ｙ軸は、Ｘ軸に対して垂直な、平面上における縦方向の移動の方向である。Ｚ軸は、平面に対して直交方向の移動の方向である。第１の縁部は、第１のモータの第１のスピンドル軸上に配置された少なくとも１つの略円盤形状の第１の砥石車の周縁部と接触させられる。第２の縁部は、第２のモータの第２のスピンドル軸上に配置された少なくとも１つの略円盤形状の第２の砥石車の周縁部と接触させられる。第１の砥石車および第２の砥石車と第１の縁部および第２の縁部とのそれぞれの接触中に、第１の砥石車および第２の砥石車とガラスシートとの間の相対移動が行われることにより、第１の縁部および第２の縁部が面取りされる。
【０００８】
添付の図は、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成するものであり、以下に説明される幾つかの態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示の１以上の実施形態による、ガラスシートの一部分の模式図
【図１Ｂ】本開示の１以上の実施形態による、縁部処理後のガラスシートの一部分の模式図
【図１Ｃ】本開示の１以上の実施形態による、縁部処理後のガラスシートの一部分の模式図
【図２】１以上の実施形態による、ガラスシートの縁部を研削するために配置された２つの砥石車を示す、ガラスシートの縁部の仕上げを行う装置の側面図
【図３】本開示の１以上の実施形態による、ガラスシートの縁部を処理するために配置された２つの砥石車を示す、ガラスシートの俯瞰図
【図４】１以上の実施形態による、ガラスシートの縁部を処理するための位置にある２つの砥石車を示す、ガラスシートの縁部の仕上げを行う装置の斜視図
【図５】１以上の実施形態による、スピンドル上の砥石車の側面図を示す
【図６Ａ】１以上の実施形態による、研削位置にある縁部処理装置の砥石車の側面図を示す
【図６Ｂ】１以上の実施形態による、砥石車を変更するための位置にある縁部処理装置の砥石車の側面図を示す
【図７】ガラスシートの縁部を研削している砥石車を示す、ガラスシートの部分側面図
【図８】、ガラスシートの端部に力が加えられたときに生じる撓みを示す、固定装置から延出する部分を含むガラスシートの断面図
【図９】本開示の１以上の実施形態による、縁部仕上げ装置の一部分の模式図を示す
【図１０】本開示の１以上の実施形態による、縁部仕上げ装置の一部分の模式図を示す
【図１１】本開示の１以上の実施形態による、縁部仕上げ装置の一部分の模式図を示す
【図１２】本開示の１以上の実施形態による、縁部仕上げ装置の模式図を示す
【図１３】１以上の実施形態による、冷却システムを有する砥石車の部分斜視図
【図１４】導光板の例示的な実施形態を示す
【図１５】ガラス導光板の２つの隣接する縁部における光の全反射を示す
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の例および図面に例が示されている様々な実施形態を詳細に参照する。
【００１１】
以下の説明において、類似の参照文字は、図示されている幾つかの図を通して、類似のまたは対応する部分を示す。また、特に明記しない限り、「上」、「下」、「外側に向かって」、「内側に向かって」等の用語は便宜的な文言であり、限定的な用語として解釈されるべきではないものと理解される。それに加えて、或る群が、一群の要素のうちの少なくとも１つおよびそれらの組み合わせを含むと記載されている場合には常に、その群は、記載されている要素のうちの任意の数の個々のまたは互いに組み合わされた要素を含み得る、それらから本質的に成り得る、またはそれらから成り得るものと理解される。同様に、或る群が、一群の要素のうちの少なくとも１つおよびそれらの組み合わせから成ると記載されている場合には常に、その群は、記載されている要素のうちの任意の数の個々のまたは互いに組み合わされた要素から成り得るものと理解される。特に明記しない限り、或る範囲の値が記載されている場合には、その範囲の上限および下限の両方、並びに、それらの間の任意の範囲が含まれる。本明細書において用いられる不定冠詞「a」、「an」、および対応する定冠詞「the」は、特に明記しない限り、「少なくとも１つ」または「１以上」を意味する。また、明細書および図面に開示されている様々な特徴は、あらゆる組み合わせで用いられ得るものと理解される。
【００１２】
本明細書において、ガラスシートの端部の仕上げを行う方法および装置について説明する。特定の実施形態において、本開示の実施形態による、バックライトユニットにおいて用いられ得る導光板を設けるために、研削および研磨によってガラスシートの仕上げが行われる。特定の実施形態において、ＰＭＭＡでできている導光板と同様のまたはより優れた光学特性を持ち、ＰＭＭＡ導光板より遥かに優れた機械的特性（例えば、剛性、熱膨張係数（ＣＴＥ）、高湿度条件における寸法安定性等）を有する導光板が提供される。
【００１３】
本開示の幾つかの実施形態は、最大の光結合効率を可能にするために、ガラス導光板に最小限の面取りを生じる方法および装置を提供する。本開示の実施形態は、より薄いガラスＬＥＤとともに用いられ得るＬＧＰを提供し得る。例えば、１．５ミリメートル（ｍｍ）のＬＥＤは、厚さ２ｍｍのＬＧＰを用い得るが、１．０ｍｍのＬＥＤは、厚さ１．１ｍｍのＬＧＰを用いる。従って、より薄いＬＥＤの結合効率の最適化は、ＬＧＰの面取りが最小限であることを必要とする。それに加えて、面取りは、分離中に生じるカンチレバー曲がりを解消すると共に、鋭い造作に起因する破損の確率を低減することによって、縁部の信頼性を高める。カンチレバー曲がりは、ガラスの上面または底面が部分的に端面を超えて延出している場合に、上面または底面の局所領域が端面に対して垂直ではなくなるように生じる。カンチレバー曲がりは、欠けや破損につながり得るものであり、カンチレバー曲がりを有する領域は、衝撃に際してより損傷しやすくなる。
【００１４】
研究により、面取りの厚さが５０マイクロメートルから２００マイクロメートル（ミクロン、μｍ）に増加すると、結合効率が約５％低下することが示された。面取りの高さを厚さに対して正規化すると、複数の厚さに亘って結合効率は一貫していることが示される。しかし、ガラスがより薄くなり、ＬＥＤの厚さがガラスの厚さと等しくなると、結合効率は、所与の面取り高さ／厚さ比率について、ＬＥＤとＬＧＰとの間隙の影響をより受け易くなる。
【００１５】
電子ディスプレイ製造業者等の機器製造業者に供給される薄いガラスシートは、典型的には、処理された縁部を有する。即ち、ガラスの強度を低下させ得る、切断処理によって生じた損傷しやすい鋭い縁部および縁部の傷（欠け、クラック等）をなくすために、縁部が研削および成形（例えば、面取り）される。そのようなプレートは、典型的には、プレートの互いに反対側にある主要な面間の厚さが約２ｍｍ以下、より好ましくは約０．７ｍｍ以下、および、一部の用途では約０．５ｍｍ以下である。極薄ガラスプレートは０．３ｍｍ以下であり得、依然として本開示の利益を受けることができる。
【００１６】
ガラスの破壊は、最初の欠陥（例えば小さなクラック）に端を発し得るものであり、破壊はこの初期の傷から延びることが知られている。破壊は、物品内に存在する応力に応じて、非常に短い期間で生じる場合、または、長期間にわたって徐々に生じる場合がある。そうではあっても、各破壊は傷から始まり、傷は、ガラスシートの縁部、特に、以前に切り目をつけられて切断された縁部に沿って見出されるのが最も典型的である。縁部の傷をなくすために、プレートの縁部を研削または研磨して、最小の傷のみが残るようにすることにより、傷の伝播に要する応力を高くして、シートの強度が高められ得る。
【００１７】
それに加えて、砥石車がガラスの縁部を横断する際の位置は、或る程度の遊びや変動を有し得るので、研削処理自体、均一であることは稀である。即ち、砥石車がガラスシートに近づいたり遠ざかったりし得るので、砥石車によってプレートに及ぼされる力は、時間および／または位置の両方の関数として変動し得る。この位置の変動は、縁部から除去される材料の量の変化につながり得る。この変動は、不均一な研削および生じる微粒子の量の変化を生じ得る。より簡単に言えば、面取り幅が変動し得るものであり、この変動は、研削されているプレートの縁部が硬い場合に、最も激しくなる。
【００１８】
図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、縁部仕上げの前後のガラスシート３０の例示的な端部が示されている。図１Ａは、縁部仕上げ前のガラスシート３０を示す。ガラスシート３０は、第１の表面３１、第１の表面３１とは反対側の第２の表面３２、および端面３３を含む。第１の表面３１と端面３３とは、第１の縁部４３に沿って交わり、第２の表面３２と端面３３とは、縁部４４に沿って交わる。
【００１９】
図１Ｂおよび図１Ｃは、縁部仕上げ後のガラスシート３０を示す。ここでは、縁部４３、４４は面取りされており、第１の面取り部４１および第２の面取り部４２が設けられる。第１の表面３１は、縁部４６において第１の面取り部４１と交わり、端面３３と第１の面取り部４１とは、縁部４７において交わり、端面３３と第２の面取り部４２とは、縁部４８において交わり、第２の面取り部４２は、縁部４９において第２の表面３２と交わる。ガラスシート３０の合計厚さＴｇは、第１の面取り部４１の厚さＴＣ１と、端面３３の厚さＴｅと、第２の面取り部４２の厚さＴＣ２との合計を有する。
【００２０】
幾つかの実施形態の第１の面取り部４１の厚さＴＣ１と第２の面取り部４２の厚さＴＣ２との組み合わせは、ガラスシート３０の合計厚さＴｇの約１０％未満である。幾つかの実施形態では、面取り部４１、４２の厚さＴＣ１およびＴＣ２の合計は、ガラスシート３０の合計厚さＴｇの約５％未満である。幾つかの実施形態では、面取り部４１、４２の平均厚さＴＣ１およびＴＣ２の合計は、ガラスシート３０の合計厚さＴｇの約４％未満、約３％未満、約２．５％未満、約２％未満、約１．５％未満、または約１％未満である。幾つかの実施形態では、面取り部は、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、または９０μｍの平均を有する。幾つかの実施形態では、面取り部は、約２０〜約８０μｍの範囲内、または約２０〜約５０μｍの範囲内、または約４０〜約８０μｍの範囲内の平均厚さを有する。
【００２１】
面取り幅ＷＣ１およびＷＣ２によってそれぞれ特徴付けられる、第１の面取り部４１および第２の面取り部４２の研削中に生じる微粒子の量は、最小限にされるべきである。面取り幅は、どちらの面取りが測定されているかに応じて、ガラスシート３０の端面３３から第１の表面３１または第２の表面３２までの面取り面の長さとして定義される。
【００２２】
ガラスシートに面取りが生成されたら、その結果として生じた更なる縁部４６、４７、４８、４９が更に研磨されて、これらの縁部における鋭い角をなくして弧状の縁部が形成されてもよい。これは、例えば、バフホイールおよび適切な研磨材ペーストを用いて達成され得る。
【００２３】
図２〜図４には、薄いガラスシート３０を処理するための装置１００の実施形態が示されている。図２は同様の装置１００の側面図を示し、図３は上面図を示し、図４は斜視図を示す。装置１００は、支持面としても参照される加工台１１６を含む。Ｘ軸は、縁部処理中の加工台１１６および／または砥石車の横方向の移動の方向である。Ｙ軸は、Ｘ軸に対して垂直な縦方向の移動の方向である。加工台１１６の平面は、Ｘ軸とＹ軸によって構成されるＸ−Ｙ平面内にある。Ｚ軸は、加工台１１６の平面に関して直交している。別の構成も可能であるが、図示されている実施形態は、ガラスシート３０をＸ−Ｙ平面内において水平に支持する加工台１１６を提供する。幾つかの実施形態では、加工台１１６は、ガラスシート３０を垂直方向の向きで支持し、上方または下方に移動する。
【００２４】
装置１００は、第１のスピンドル１２１を有する第１のモータ１２０を含む。第１のスピンドル１２１は、回転軸１２２がＸ軸に実質的に沿って位置合わせされるよう配向される。第１のスピンドル１２１は、加工台１１６の平面の第１の側に配置される。第２のモータ１３０は、回転軸１３２がＸ軸に実質的に沿って位置合わせされるように配向された第２のスピンドル１３１を含む。第２のスピンドル１３１は、加工台１１６の平面の第２の側に配置される。加工台１１６の平面の第２の側は、加工台１１６の平面の第１の側とは反対側である。例えば、加工台１１６の平面が水平の向きである場合には、第１のスピンドル１２１は平面より上方に位置し、第２のスピンドル１３１は平面より下方に位置し得る。このように用いられる「Ｘ軸に実質的に沿って」という用語は、回転軸がＸ軸から±２０°、±１０°、±５°、±４°、±３°、±２°または±１°以内にあることを意味する。
【００２５】
装置１００は、第１のモータ１２０および／または第２のモータ１３０を保持および／または移動することができる支持体１１０（図４に示されている）を含む。支持体１１０は、これらのモータをそれぞれ独立してまたは一緒に移動し得る。幾つかの実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示されているように、第１のモータ１２０は第１の支持体１１０ａ上にあり、第２のモータ１３０は第２の支持体１１０ｂ上にある。支持体１１０は、ガラスシート３０によって構成される主要な平面に対して垂直な方向に第１のモータ１２０または第２のモータ１３０を移動するためのＺ軸モータ（図示せず）を含み得る。
【００２６】
第１の砥石車１２５は、第１のスピンドル１２１に接続され、スピンドル１２１の回転軸１２２周りに回転する。砥石車は、任意の適切な構成要素によってスピンドルに接続され得ることが、当業者には理解されよう。第２の砥石車１３５は、第２のスピンドル１３１に接続され、スピンドル１３１の回転軸１３２周りに回転する。砥石車は、スピンドルの端部に、またはスピンドルの長さに沿って取り付けられ得る。
【００２７】
第１の砥石車１２５および第２の砥石車１３５は、同じタイプの砥石車であってもよく、または異なっていてもよい。幾つかの実施形態において、第１の砥石車１２５および第２の砥石車１３５は、柔軟なウレタンベースの砥石車である。ウレタンベースの砥石車は、架橋ウレタンバインダー中に一体に保持された研磨要素（例えば、ポリウレタンマトリックス中に保持された工業用ダイヤモンド等）を有する。幾つかの実施形態では、ウレタンベースの砥石車は、ショアＡスケール（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）において約８０〜約１０４の範囲内、または約８４〜約９８の範囲内の硬度を有する。例示的な砥石車１２５が図５に示されている。砥石車１２５は、内面１２６、外面１２７、および周縁部１２８を有する略円盤形状の構成要素であり得る。このように用いられる「略円盤形状」という用語は、砥石車の概ねの外観が、少なくとも１つの面および周縁部を有する円盤形状またはドラム形状の構成要素であることを意味する。内面１２６という用語は、砥石車１２５の、モータに近い方の面を指す。周縁部１２８は、面取り中にガラスシート３０に接触する研磨面を設ける。砥石車は、Ｘ軸周りに回転するように位置合わせされ、周縁部１２８を用いてガラスシート３０の縁部を面取りする。幾つかの実施形態では、砥石車は、砥石車のカップ状の形状に基づき「カップ」ホイールと一般的に称される、凹んだ中心領域を含む円形の砥石車の縁部を用いる。
【００２８】
典型的には、周縁部１２８の研削面は、適切なマトリックスまたはバインダー（例えば、樹脂または金属結合マトリックス）中に分散された切削媒体として、ダイヤモンド微粒子を含む。カーバイド微粒子等の他の切削媒体が用いられてもよい。幾つかの実施形態の砥石車は、約２００μｍ〜約３μｍの範囲内、または約１５０μｍ〜約４μｍの範囲内、または約１２０μｍ〜約５μｍの範囲内、または約１００μｍ〜約６μｍの範囲内、または約６０μｍ〜約７μｍの範囲内、または約５０μｍ〜約８μｍの範囲内、または約２５μｍ〜約１０μｍの範囲内の平均粒径を有する研磨材を有する。幾つかの実施形態において、砥石車は、ＦＥＰＡ標準で約Ｐ１２０〜約Ｐ６０００の範囲内、または約Ｐ１８０〜約Ｐ３０００の範囲内、または約Ｐ２４０〜約Ｐ２５００の範囲内、または約Ｐ３６０〜約Ｐ２０００の範囲内、または約Ｐ６００〜約Ｐ１５００の範囲内、または約Ｐ８００〜約Ｐ１２００の範囲内のグリットを有する。
【００２９】
再び図２を参照すると、ガラスシート３０は、ガラスシート３０の一部分２６が加工台１１６を越えて延出するように、加工台１１６によって支持される。例えば、ガラスシート３０は、図示されているように水平配置で配置され得るものであり、この場合、ガラスシート３０は、加工台１１６（支持部材または支持面としても参照される）からカンチレバー状になっていると表現され得る。しかし、ガラスシート３０は、任意の角度で、任意の向きに固定されてよい。例えば、ガラスシート３０は垂直方向の配向で支持されてもよい。装置１００は、ガラスシート３０を加工台１１６上に固定するためのレール、フィンガー、フック、または他の適切なクランプ部材を含むクランプ部材１１７を更に含み得る。プレートを固定する別の方法は、加工台１１６に、ガラスシートを静止状態に保持する真空チャックを含めることによるものである。真空は、単独で用いられてもよく、または、１または複数のクランプ部材と組み合わせて用いられてもよい。一般的に、ガラスシート３０の一部分２６が固定装置から延出するように配置される限り、ガラスシート３０を加工台１１６に固定する任意の適切な方法が用いられてよい。幾つかの実施形態では、延出部分２６は、ガラスシート３０がしっかりと取り付けられている間、固定装置に対して相対的に撓み得る。ガラスシート３０は、延出部分２６が固定装置から所定の距離Ｌだけ延出するように、固定装置に固定され得る。
【００３０】
図７を参照すると、砥石車１２５、１３５はガラスシート３０に接触することにより、その縁部を面取りする。砥石車の丸みのある部分は、砥石車の形状に対応する僅かに丸みのある面取り部を残し得る。しかし、ガラスシート３０と砥石車との接触量は、面取りが平坦に見えるほど、または、摩擦によって生じる十分な熱により、新たに面取りされた縁が平坦になるほど、十分に小さいものである。図７に示されている実施形態は、（面取りの縁部に基づいて測定された）端面３３に対する面取りの角度を示すために誇張されている。第１の砥石車１２５は、端面３３に対して第１の角度αを有する第１の面取り部４１を形成し得る。第２の砥石車１３５は、第２の砥石車の研削面が端面３３に対して第２の角度βを成すように配置される。第１の角度αおよび第２の角度βは、略同じ角度であってもよく、または異なる角度であってもよい。
【００３１】
ガラスシート３０が頁の平面から出るように移動する装置および方法の実施形態を示している図２、および図７を参照すると、第１の砥石車１２５は、回転軸１２２周りに回転し、第１の表面３１に力Ｆ１で作用する。この力Ｆ１は、ガラスシート３０に撓みδ１を生じさせ得る。即ち、ガラスシート３０は、加えられた力に応答して曲がる。これは、図８を補助として用いて一般的に考えることができ、図８は、ガラスシート３０に加えられる力Ｆを示しており、それにより、撓みδの形態の応答が引き起こされる。曲げまたは柔軟さの量（δの大きさ）は、ガラスの材料特性（例えば、ヤング率）、固定装置からの延出量、および力の大きさ等を含む多くの変数の関数である。これらの変数は、ひとまとめにして、剛性値ｋによって特徴付けられ得るものであり、ここで、剛性は、加えられた力を、生じた撓みの大きさによって除算した値に等しい。剛性ｋは、一般的に、次のように表現できる。
ｋ＝Ｆ／δ∝ＥＩ／Ｌ３
ここで、力Ｆを撓みδによって除算した値は、ガラスシートの弾性率Ｅに慣性モーメントＩを乗算し、固定装置を越えたガラスシートの延出量Ｌの３乗で除算した値に比例する。
【００３２】
また、砥石車によって除去される材料の量は、加えられた力に正比例することも示され得る。上記の式から、加えられている力が存在する状態において、延出部分が無く、ガラスシートの平面に撓みがない状態で、剛性の支持体によって完全に支持されているプレートは、剛性が無限大であることがわかる。この例では、例えば、砥石車によってガラスシートに加えられる力のような力が増加すると、除去される材料の量がそれに比例して増加し、従って、面取り幅が増加する。そのようなシステムは、実際のシステムでしばしば観察されるような砥石車の位置の小さな変動に対する感度が高くなり、魅力的ではない。この感度は１：１もの高いものになり得、加えられる力が２倍になると、除去される材料も２倍になる。
【００３３】
一方、上記の関係は、プレートの一部分が固定装置を超えて（例えば、加工台１１６を超えて）延出している場合、延出部分の剛性が低下して有限になり、プレートが撓み得ることも示唆している。低い有限の剛性については、この柔軟さにより、面取り幅が減少する。換言すると、低い剛性を有する（柔軟さを示す）プレートと接触している砥石車の位置の小さい変動によって生じる撓みによって、剛性（例えば高い剛性）のプレートに対する同じ位置の移動と比較した場合に、除去される材料の大きな増加が回避され得る。それに加えて、面取り装置の精度レベルは、ガラスシートが柔軟さを示さない場合に必要なほど高い必要は無い。これにより、例えばベアリングの精度が緩和され得るので、機器のコストが低減され得る。
【００３４】
第２の砥石車１３０についても同様の状況が示され得ることが、当業者には理解されよう。即ち、第２の縁部４４と接触して力Ｆ２を加える第２の砥石車２８ｂを考える。しかし、Ｆ２は、Ｆ１とは反対の方向に加えられるので、ガラスシート３０の延出部分の変位は、第１の砥石車１２０によって生じる撓みとは反対の方向に生じる。
【００３５】
本開示の実施形態によれば、複数の砥石車を用いて、固定装置によって拘束されたガラスシートの端部の両縁部に面取りまたは面取りを生じ、ガラスシートは、固定装置を越えて延出する部分を含む。少なくとも２つの砥石車が配置され、ガラスシートの両側において、少なくとも２つの砥石車がそれぞれガラスシートの端部に係合するよう配置される。各砥石車は回転軸周りに回転し、ガラスシートの端部に沿って２つの面取り部が形成されるように、ガラスシートの端部に沿って相対移動する。
【００３６】
例えば、面取り部４１は、第１の砥石車１２０によって、ガラスシート３０の第１の縁部４３に沿って形成される。幾つかの実施形態では、端面３３の平面に対する面取りの角度αは、約２０度〜約７５度の範囲内、または約３０度〜約７０度の範囲内、または約４０度〜約６５度の範囲内、または約４５度〜約６５度の範囲内、または約５０度〜約６５度の範囲内、または約６０度である。同様に、第２の砥石車１３０は、第２の縁部４４に第２の面取り部４２を生じる。幾つかの実施形態では、面取りの角度βは、約２０度〜約７５度の範囲内、または約３０〜約７０度の範囲内、または約４０度〜約６５度の範囲内、または約４５度〜約６５度の範囲内、または約５０度〜約６５度の範囲内、または約６０度である。
【００３７】
砥石車１２０、１３０のそれぞれの効果を分離するために、図９に示されているように、砥石車１２０、１３０は所定の距離Ｄｅだけ離間される。この所定の距離の大きさは、一方の砥石車によってガラスシート３０に加えられる力が、他方の砥石車の作用に影響を与えないように選択される。即ち、一方のカップホイールによって生じるガラスシートの平面からの撓みは、他方のカップホイールの影響の領域内にあるガラスシートの撓みを生じない。より簡単に言えば、一方の砥石車によって生じるガラスシートの平面からの撓みが、他方の砥石車によって生じる撓みと重ならない。幾つかの実施形態では、これらの砥石車の隣接する面は、少なくとも約２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、または１０ｍｍだけ離間されている。
【００３８】
再び図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、第１のモータ１２０および／または第２のモータ１３０は、モータ、スピンドル、および接続された砥石車を、互いにおよび加工台に対して近づけるため、または遠ざけるために、Ｚ軸において移動可能であり得る。このＺ軸における移動は、砥石車１２５、１３５の交換、および、制御可能な量の力をガラスシート３０に加えることを可能にする。幾つかの実施形態では、第１のモータ１２０および／または第２のモータ１３０は、加工台から約３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上、７０ｍｍ以上、または８０ｍｍ以上の距離だけ、Ｚ軸において移動可能である。図６Ａは、第１のモータ１２０が、第２のモータ１３０の支持体１１０ｂとは別の支持体１１０ａに取り付けられている実施形態を示す。モータ１２０、１３０は、砥石車１２５、１３５を通過するガラスシートの縁部が処理される処理位置にある。図６Ｂは、モータ１２０、１３０、スピンドル１２１、１３１、および砥石車１２５、１３５が、Ｚ軸において処理位置から離れる方向に移動した状態の装置を示す。
【００３９】
第１のモータ１２０および第２のモータ１３０は、任意の適切な速度で動作するよう構成され得る。幾つかの実施形態では、モータは、約６００ｒｐｍ〜約３０００ｒｐｍの範囲内、または約８００ｒｐｍ〜約２５００ｒｐｍの範囲内、または約１０００ｒｐｍ〜約２４００ｒｐｍの範囲内、または約１５００ｒｐｍ〜約２２００ｒｐｍの範囲内の速度で動作するよう構成される。
【００４０】
図９を参照すると、第１のスピンドル１２１と第２のスピンドル１３１とは、第１の砥石車１２５が第２のスピンドル１３１に接触するのを、または第２の砥石車１３５が第１のスピンドル１２１に接触するのを防止するのに十分な距離Ｄａだけ離間している。幾つかの実施形態では、第１のスピンドル１２１および第２のスピンドル１３１は、第１の砥石車１２５の半径ｒ１または第２の砥石車１３５の半径ｒ２のいずれか大きい方に安全のための余裕を加えた量以上だけ離間している。幾つかの実施形態では、安全のための余裕は約３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、６ｍｍ以上、７ｍｍ以上、８ｍｍ以上、９ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１１ｍｍ以上、１２ｍｍ以上、１３ｍｍ以上、１４ｍｍ以上、または１５ｍｍ以上である。それに加えて、これらの砥石車の厚さの中心間の距離Ｄｃは、これらの砥石車の隣接する面が接触するのを防止するのに十分なものである。
【００４１】
個々の砥石車の寸法は様々であり得る。幾つかの実施形態では、砥石車は、約２５ｍｍ〜約２５０ｍｍの範囲内、または約５０ｍｍ〜約２００ｍｍの範囲内、または約７５ｍｍ〜約１５０ｍｍの範囲内、または約１００ｍｍ、または約１５０ｍｍ、または約２００ｍｍの半径を有する。
【００４２】
図９は、各スピンドル１２１、１３１が単一の砥石車１２５、１３５を有する実施形態を示す。スピンドル１２１、１３１はほぼ同じ長さを有するものとして示されているが、スピンドル１２１、１３１の長さは異なっていてもよく、スピンドル１２１、１３１上にある砥石車１２５、１３５の位置は、砥石車間の接触を防止するように制御され得ることが理解されよう。
【００４３】
幾つかの実施形態では、第１のスピンドル１２１および／または第２のスピンドル１３１は、更なる砥石車を更に含む。図１０は、第１のスピンドル１２１が単一の砥石車１２５を有し、第２のスピンドル１３１が２つの砥石車１３５ａ、１３５ｂを有する実施形態を示す。砥石車１３５ａ、１３５ｂは、第２のスピンドル１３１の長さに沿って離間されており、第１のスピンドル１２１上の砥石車１２５が砥石車１３５ａ、１３５ｂの間に位置するようになっている。図１１は、第１のスピンドル１２１が２つの砥石車１２５ａ、１２５ｂを有し、第２のスピンドル１３１が２つの砥石車１３５ａ、１３５ｂを有する別の実施形態を示す。砥石車１２５ａ、１２５ｂは、第１のスピンドル１２１の長さに沿って離間されており、砥石車１３５ａ、１３５ｂは、第２のスピンドル１３１の長さに沿って離間されており、これらのスピンドル上の砥石車は、砥石車１２５ａ、１２５ｂのうちの少なくとも一方が砥石車１３５ａ、１３５ｂの間に位置し、砥石車１３５ａ、１３５ｂのうちの少なくとも一方が砥石車１２５ａ、１２５ｂの間に位置するように、交互になっている。
【００４４】
砥石車の幅は、ガラスシートとの十分な接触長さを設けるために、様々であり得る。図９の実施形態では、砥石車１２５の幅ＷＷ１および砥石車１３５の幅ＷＷ２は、それぞれ約２５ｍｍ以上、２８ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、３５ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、４５ｍｍ以上、または５０ｍｍ以上である。図１０の実施形態では、砥石車１２５の幅ＷＷ１は、約２５ｍｍ以上、２８ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、３５ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、４５ｍｍ以上、または５０ｍｍ以上であり、砥石車１３５ａの幅ＷＷ２ａと砥石車１３５ｂの幅ＷＷ２ｂとを組み合わせた幅は、約２５ｍｍ以上、２８ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、３５ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、４５ｍｍ以上、または５０ｍｍ以上である。より長い接触長さを有する砥石車は、より短い接触長さを有する別様では同一の砥石車よりも、用いる単位面積あたりの力がより小さい。
【００４５】
図１２は、本開示の１以上の実施形態による装置１００の模式図を示す。砥石車１２５は、第１のスピンドル１２１および第１のモータ１２０に接続され、砥石車１３５は、第２のスピンドル１３１および第２のモータ１３０に接続される。第１のモータ１２０および第２のモータ１３０の各々は、それぞれ第１の力変換器１４７および第２の力変換器１４８を用いて、コントローラ１４５に結合される。力変換器とは、力を電気信号に変換する構成要素である。例えば、例示的な力変換器は、４〜２０ｍＡの電気出力範囲を有し、これは０〜１００Ｎの力の範囲に等しく、負荷を変換器の範囲に合わせる。力変換器１４７、１４８は、所定の範囲内の力を測定可能な任意の適切な力変換器であり得る。幾つかの実施形態の力変換器は、空気ベアリングに動作可能に接続されて、制御された量の力をモータ１２０、１３０に供給することにより、砥石車１２５、１３５によってガラスシート３０にかかる単位面積当たりの制御された量の力を生じる。使用に際しては、力変換器が、ガラスにかかる砥石車の力を測定し、フィードバック回路が、所望の力を加えるために空気ベアリング（または他の力伝達系）を調節し得る。換言すると、第１のモータ１２０および第２のモータ１３０が加工台１１６の表面に向かって押され、その結果、モータが加工台の表面より上にある場合には、モータは力変換器によって下方に押される。力変換器は、コントローラ１４５と連動して、異なるコア材料を有する砥石車を使用できるように、個々の砥石車の柔軟さを補償可能なフィードバック系を提供する。コントローラ１４５は、任意の適切なコントローラ、マイクロコントローラ、またはコンピュータであり得、例えば、回路、ＣＰＵ、ディスプレイ装置、および／または入出力装置を含み得る。幾つかの実施形態では、力変換器は、ガラスに対する砥石車の圧力を、約１０Ｎ、２０Ｎ、３０Ｎ、４０Ｎまたは５０Ｎ、または約５ニュートン〜約７５ニュートンの範囲内、または約１０ニュートン〜約５０ニュートンの範囲に保つよう構成される。
【００４６】
加工台１１６、または加工台に結合された適切な構成要素は、ガラスシート３０を、任意の適切な速度で砥石車を横切って移動させるよう構成され得る。このように用いられる「砥石車を横切る」という用語は、構成要素の方向または物理的な向きを意味するものではない。むしろ、この用語は、ガラスシートの縁部が砥石車によって面取りされるようにするための、ガラスシートに対する砥石車の相対移動を指すために用いられる。加工台１１６は、ガラスシートを、約５ｍ／分以上、１０ｍ／分以上、１５ｍ／分以上、２０ｍ／分以上、２５ｍ／分以上、または３０ｍ／分以上の速度で移動させるよう構成され得る。幾つかの実施形態では、加工台１１６は、ガラスシートを約５ｍ／分〜約３０ｍ／分の範囲内の速度で移動させるよう構成される。
【００４７】
図１３は、ガラスシート３０または砥石車の過熱を防止するための冷却システム１７０を含む装置１００の実施形態を示す。第１のモータ１２０、第１のスピンドル１２１、および砥石車１２５が示されているが、２つのモータ、スピンドル、または複数の砥石車があってもよいことが理解されよう。複数のモータ、スピンドル、および／もしくは砥石車を冷却するために、単一の冷却システム１７０を用いてもよく、または、各モータ、スピンドル、および／もしくは砥石車が、別々の冷却システムを有してもよい。冷却システム１７０は、第１のスピンドル１２１に隣接した複数の第１の周辺液体冷却ノズル１７１を含み得る。複数の第１の周辺液体冷却ノズル１７１は、冷却液を砥石車１２５の周縁部１２８および／またはガラスシートに向かわせるよう位置合わせまたは配置され得る。幾つかの実施形態では、装置１００は、第２のスピンドルに隣接した、冷却液を第２砥石車の周縁部および／またはガラスシートの縁部に向かわせるよう配置された複数の第２の周辺液体冷却ノズルを含む。複数の第１の周辺液体冷却ノズルおよび複数の第２の周辺液体冷却ノズルが、単一の冷却システム１７０を共有してもよく、または、複数の周辺液体冷却ノズルの各々が、別々の独立した冷却システムを有してもよい。
【００４８】
１以上の実施形態において、冷却ノズルは、ガラスシートの縁部および／または砥石車１２５の周縁部１２８から約１０ｃｍ〜約２００ｃｍの範囲内、または約４０ｃｍ〜約２００ｃｍの範囲内、または約８０ｃｍ〜約２００ｃｍの範囲内、または約１００ｃｍ〜約２００ｃｍの範囲内、または約１５０ｃｍ〜約２００ｃｍの範囲内の距離に配置される。冷却液は、液体冷却剤ライン１７２によって、遠隔液体冷却ノズル１７１へと流され得る。水道水を供給する蛇口、または、脱イオン水および／もしくは脱塩水を含むタンク（図示せず）に接続されたポンプ等の冷却剤源（図示せず）に接続され得る供給ライン（図示せず）によって、冷却システム１７０への供給が行われ得る。
【００４９】
１以上の実施形態において、冷却システム１７０は、ガラスシートの面取り中に作動されるよう構成される。複数の周辺液体冷却ノズルは、研削および／または研磨中に十分な冷却を提供するために、任意の適切な数のノズルを含み得る。図１３に示されている実施形態は２つのノズル１７１を有するが、より多いまたはより少ないノズルが用いられてもよいことが当業者には理解されよう。例えば、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個または１２個の周辺液体冷却ノズルが設けられ得る。同様に、複数の第２の周辺液体冷却ノズルは、研削中に十分な冷却を提供するために、任意の適切な数のノズルを含み得る。
【００５０】
遠隔液体冷却ノズル１７１は、面取り中に、ガラスシート３０の縁部または砥石車１２５の周縁部１２８から、任意の適切な距離で離間され得る。遠隔液体冷却ノズル１７１は、動作中に、ガラスシートの縁部または砥石車１２５の周縁部１２８から、５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、５０、ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍ、１００ｃｍ、１２５ｃｍ、１５０ｃｍ、２００ｃｍ、または高々５００ｃｍだけ離間され得る。
【００５１】
冷却ノズル１７１の各々は、所望の冷却効果を得るために必要なサイズおよび形状を有し得る。例えば、冷却ノズル１７１の開口部の直径は、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、または高々１０ｍｍであり得る。従来のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）または他のプラスチック管または金属管が、冷却剤ライン１７２および供給ラインの各々に用いられ得る。冷却液は、水、冷水または他の冷却液を含み得る。
【００５２】
上述のように、本明細書に記載されている装置および方法は、ガラス導光板の製造において用いられ得る。図１４は、本開示の、縁部を研削および研磨することによってガラスシートの仕上げを行う方法および装置によって製造され得る導光板２００の例示的な実施形態を示す。ガラスシートは、前面であり得る第１の表面２１０と、第１の表面とは反対側の背面であり得る第２の表面とを有するガラスシートを含む典型的な導光板の形状および構造を有する。第１の面および第２の面は、高さＨおよび幅Ｗを有する。１以上の実施形態において、第１の面および／または第２の面は、３Ｄ光学プロファイル測定器または表面トポグラフィー装置で測定された０．６μｍ未満、０．４μｍ未満、または０．２μｍ未満の平均粗さ（Ｒａ）を有する。
【００５３】
ガラスシート２００は、前面と後面との間に厚さＴを有し、この厚さは４つの縁部を構成する。典型的には、ガラスシートの厚さは、前面および背面の高さおよび幅よりも小さい。様々な実施形態において、導光板の厚さは、前面および／または背面の高さの１．５％未満である。１以上の実施形態において、厚さＴは、約２ｍｍ、約１．９ｍｍ、約１．８ｍｍ、約１．７ｍｍ、約１．６ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．３ｍｍ、約１．２ｍｍ、約１．１ｍｍ、約１ｍｍ、約０．９ｍｍ、約０．８ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．４ｍｍまたは約０．３ｍｍであり得る。幾つかの実施形態では、導光板の厚さＴは、約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲内、または約０．２ｍｍ〜約２ｍｍの範囲内、または約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲であり得る。幾つかの実施形態の導光板の高さ、幅、および厚さは、ＬＣＤバックライト用途においてＬＧＰとして用いられるための構成および寸法を有する。
【００５４】
図示されている実施形態では、第１の縁部２３０は、例えば、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって供給される光を受光する光注入縁部である。幾つかの実施形態では、光注入縁部は、透過において半値全幅（ＦＷＨＭ）で１２．８度未満の角度以内で光を散乱させる。本明細書に記載されている装置および方法に従って第１の縁部２３０を研削および研磨することにより、この光注入縁部を得ることができる。
【００５５】
ガラスシートは、第１の縁部２３０（光注入縁部）に隣接した第２の縁部２４０と、第２の縁部２４０とは反対側の、光注入縁部２３０に隣接した第３の縁部２６０とを更に含み、第２の縁部２４０および第３の縁部２６０は、反射において半値全幅（ＦＷＨＭ）で１２．８度未満の角度以内で光を散乱させる。第２の縁部２４０および／または第３の縁部２６０は、反射において６．４度未満の拡散角度を有し得る。ガラスシートは、第１の縁部２３０とは反対側の第４の縁部２５０を含む。
【００５６】
１以上の実施形態によれば、ＬＧＰの４つの縁部のうち３つは、少なくとも２つの理由、即ち、２つの縁部におけるＬＥＤ結合および全反射（ＴＩＲ）のために、鏡面研磨面を有する。１以上の実施形態によれば、図１５に示されているように、第１の縁部２３０に注入された光は、注入縁部に隣接した第２の縁部２４０、および、第２の縁部２４０とは反対側の、注入縁部に隣接した第３の縁部２６０に入射し得る。また、第２の縁部および第３の縁部は、入射光が第１の縁部に隣接したそれら２つの縁部から全反射されるように、フッ化水素酸を用いたエッチングおよび／またはスラリー研磨を縁部に施されず、それらの縁部において、光学プロファイル測定器で測定された０．５マイクロメートル未満、０．４マイクロメートル未満、０．３マイクロメートル未満、または０．２マイクロメートル未満の低い平均粗さＲａを有し得る。
【００５７】
光は、第１の縁部２３０に沿って配置されたＬＥＤ３００のアレイから、第１の縁部２３０に注入され得る。ＬＥＤは、第１の縁部２３０から０．５ｍｍ未満の距離に配置され得る。１以上の実施形態によれば、これらのＬＥＤは、導光板２００への効率的な光結合を提供するために、ガラスシートの厚さ以下の厚さまたは高さを有し得る。また、１以上の実施形態によれば、２つの縁部２４０、２６０は、反射において６．４度未満の拡散角度を有し得る。
【００５８】
本明細書に記載されている材料、方法、および物品に対して、様々な変形および変更が行われ得る。本明細書に記載されている材料、方法、および物品の他の態様は、本明細書を考慮すること、および、本明細書に開示されている材料、方法、および物品を実施することにより、自明であろう。本明細書および例は、例示的なものと見なされることが意図される。本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、様々な変形および変更が行われ得ることが、当業者には自明であろう。
【００５９】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００６０】
実施形態１
ガラスシートの縁部の仕上げを行う装置において、
前記縁部が研削および研磨を受けている間に前記ガラスシートを支持する加工台であって、Ｘ軸が、前記加工台上のガラスシートの平面上における横方向の移動の方向であり、Ｙ軸が、前記Ｘ軸に対して垂直な、前記平面上における縦方向の移動の方向であり、Ｚ軸が、前記平面に対して直交方向の移動の方向である、加工台と、
前記平面の第１の側に配置された第１のモータであって、前記Ｘ軸に実質的に沿って位置合わせされた第１のスピンドル回転軸を有する第１のスピンドルを有する、第１のモータと、
前記平面の第２の側に配置された第２のモータであって、前記Ｘ軸に実質的に沿って位置合わせされた第２のスピンドル回転軸を有する第２のスピンドルを有する、第２のモータと、
前記第１のスピンドルに取り付けられた第１の砥石車であって、該第１の砥石車の周縁部を用いて前記ガラスシートの第１の縁部を面取りするための周縁部を有する略円盤形状の第１の砥石車と、
前記第２のスピンドルに取り付けられた第２の砥石車であって、該第２の砥石車の周縁部を用いて前記ガラスシートの第２の縁部を面取りするための周縁部を有する略円盤形状の第２の砥石車と
を含むことを特徴とする装置。
【００６１】
実施形態２
前記第１のスピンドルまたは前記第２のスピンドルのうちの１以上が、更なる砥石車を更に含む、実施形態１記載の装置。
【００６２】
実施形態３
前記第１のスピンドルおよび前記第２のスピンドルが、前記ガラスシートの厚さの約５％以下の面取りを生じるよう構成された、実施形態１〜２のいずれか１つに記載の装置。
【００６３】
実施形態４
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車の各々が、それぞれ独立して約２００μｍ〜約３μｍの範囲内の平均粒径を有する、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の装置。
【００６４】
実施形態５
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車が、柔軟なウレタンベースの砥石車である、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【００６５】
実施形態６
前記第１のスピンドルおよび前記第２のスピンドルが、前記第１の砥石車または前記第２の砥石車の半径に１０ｍｍを加えた距離以上の距離だけ離間された、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の装置。
【００６６】
実施形態７
前記第１のモータおよび前記第２のモータの各々が、前記Ｚ軸において、前記加工台から離れる方向に６０ｍｍ以上の距離だけ可動である、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の装置。
【００６７】
実施形態８
前記加工台が、前記第１の砥石車および前記第２の砥石車に隣接した前記Ｘ軸および前記Ｙ軸によって構成される平面内において、前記ガラスシートを移動させるよう構成された、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【００６８】
実施形態９
前記加工台が、前記ガラスシートを約５ｍ／分〜約３０ｍ／分の範囲内の速度で移動させるよう構成された、実施形態８記載の装置。
【００６９】
実施形態１０
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車の各々が、約２５ｍｍ以上の接触を設けるのに十分な厚さを有する、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【００７０】
実施形態１１
前記第１のモータおよび前記第２のモータが、前記加工台に向かって押される、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【００７１】
実施形態１２
前記第１のモータおよび前記第２のモータに結合された空気ベアリングまたは力変換器のうちの１以上を更に含む、実施形態１１記載の装置。
【００７２】
実施形態１３
前記第１のモータおよび前記第２のモータが、約６００ｒｐｍ〜約３０００ｒｐｍの範囲内の速度で動作するよう構成された、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【００７３】
実施形態１４
前記第１のスピンドルに隣接した複数の第１の周辺液体冷却ノズルであって、前記第１の砥石車の前記周縁部に冷却液を向かわせるよう配置された第１の周辺液体冷却ノズルと、前記第２のスピンドルに隣接した複数の第２の周辺液体冷却ノズルであって、前記第２の砥石車の前記周縁部に冷却液を向かわせるよう配置された第２の周辺液体冷却ノズルとを更に含む、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【００７４】
実施形態１５
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車から遠隔に配置された複数の遠隔液体冷却ノズルであって、前記ガラスシートの縁部に冷却液を向かわせるよう配置された遠隔液体冷却ノズルを更に含む、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【００７５】
実施形態１６
ガラスシートの縁部の仕上げを行う方法において、
ガラスシートの一部分が加工台から或る距離だけ延出している状態で、前記加工台上に前記ガラスシートを支持する工程であって、前記ガラスシートが、第１の表面、該第１の表面の反対側の第２の表面、および端面を含み、前記第１の表面と前記端面とが第１の縁部に沿って交わり、前記第２の表面と前記端面とが第２の縁部に沿って交わり、Ｘ軸が、前記表面上のガラスシートの平面上における横方向の移動の方向であり、Ｙ軸が、前記Ｘ軸に対して垂直な、前記平面上における縦方向の移動の方向であり、Ｚ軸が、前記平面に対して直交方向の移動の方向である、工程と、
前記第１の縁部を、第１のモータの第１のスピンドル軸上に配置された少なくとも１つの略円盤形状の第１の砥石車の周縁部と接触させる工程と、
前記第２の縁部を、第２のモータの第２のスピンドル軸上に配置された少なくとも１つの略円盤形状の第２の砥石車の周縁部と接触させる工程と、
前記第１の縁部および前記第２の縁部を面取りするために、前記第１の砥石車および前記第２の砥石車と前記第１の縁部および前記第２の縁部とのそれぞれの接触中に、前記第１の砥石車および前記第２の砥石車と前記ガラスシートとの間の相対移動を行う工程と
を含むことを特徴とする方法。
【００７６】
実施形態１７
前記面取りが、前記ガラスシートの厚さの約５％以下である、実施形態１６記載の方法。
【００７７】
実施形態１８
前記加工台が、前記ガラスシートを約５ｍ／分〜約３０ｍ／分の範囲内の速度で移動させるよう構成された、実施形態１６〜１７のいずれか１つに記載の方法。
【００７８】
実施形態１９
前記第１の砥石車および前記第２の砥石車の各々が、約２５ｍｍ以上の接触を設けるのに十分な厚さを有する、実施形態１６〜１８のいずれか１つに記載の方法。
【００７９】
実施形態２０
前記第１のモータおよび前記第２のモータを前記加工台に向かって押すための力を供給する工程を更に含む、実施形態１６〜１９のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【００８０】
２６  延出部分
３０  ガラスシート
３１  第１の表面
３２  第２の表面
３３  端面
４１  第１の面取り部
４２  第２の面取り部
４３  第１の縁部
４４  第２の縁部
１００  装置
１１６  加工台
１２０  第１のモータ
１２１  第１のスピンドル
１２２  回転軸
１２５、１２５ａ、１２５ｂ  第１の砥石車
１２８  周縁部
１３０  第２のモータ
１３１  第２のスピンドル
１３２  回転軸
１３５、１３５ａ、１３５ｂ  第２の砥石車
１４７  第１の力変換器
１４８  第２の力変換器
１７０  冷却システム
１７１  第１の周辺液体冷却ノズル、遠隔液体冷却ノズル
２００  導光板
２３０  第１の縁部（光注入縁部）
２４０  第２の縁部
２５０  第４の縁部
２６０  第３の縁部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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