Kante

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein laserbasiertes Verfahren zum Trennen von Dünnglas, insbesondere einer Glasfolie, wobei die Glasfolie nach dem Trennen eine speziell ausgebildete Schnittkante mit sehr glatter und mikrorissfreier Oberfläche aufweist. Für verschiedenste Anwendungen wie z.B. in den Bereichen der

Verbraucherelektronik beispielsweise als Abdeckgläser für Halbleitermodule, für organische LED-Lichtquellen oder für dünne oder gebogene Anzeigevorrichtungen oder in Bereichen der regenerativen Energien oder Energietechnik, wie für

Solarzellen, wird zunehmend Dünnglas eingesetzt. Beispiele hierfür sind Touch Panel, Kondensatoren, Dünnfilmbatterien, flexible Leiterplatten, flexible OLED's, flexible Photovoltaikmodule oder auch e-Papers. Dünnglas gerät für viele

Anwendungen immer mehr in den Fokus aufgrund seiner hervorragenden

Eigenschaften wie Chemikalien-, Temperaturwechsel- und Hitzebeständigkeit, Gasdichtigkeit, hohes elektrisches Isolationsvermögen, angepasster

Ausdehnungskoeffizient, Biegsamkeit, hohe optische Qualität und

Lichtdurchlässigkeit oder auch hohe Oberflächenqualität mit sehr geringer

Rauigkeit aufgrund einer feuerpolierten Oberfläche der beiden Dünnglasseiten. Unter Dünnglas werden hierbei Glasfolien verstanden mit Dicken kleiner etwa 1 ,2 mm. Aufgrund seiner Biegsamkeit wird Dünnglas als Glasfolie vor allem im

Dickenbereich kleiner 250 [im zunehmend nach der Herstellung aufgerollt und als Glasrolle gelagert oder zur Konfektionierung oder Weiterverarbeitung transportiert. In einem Roll-to-roll Prozess kann die Glasfolie auch nach einer

Zwischenbehandlung, beispielsweise einem Beschichten oder Konfektionieren der Oberfläche, wiederum aufgerollt und einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Das Rollen des Glases beinhaltet gegenüber einer Lagerung und dem

Transport von flächig ausgebreitetem Material den Vorteil einer kostengünstigeren kompakten Lagerung, Transport und Handhabung in der Weiterverarbeitung. In der Weiterverarbeitung werden aus der Glasrolle oder auch aus flächig gelagertem Material kleinere, den Anforderungen entsprechende

Glasfolienabschnitte abgetrennt. Bei manchen Anwendungen werden auch diese Glasfolienabschnitte wiederum als gebogenes oder gerolltes Glas eingesetzt.

Bei all den hervorragenden Eigenschaften besitzt Glas als spröder Werkstoff eine eher geringe Bruchfestigkeit, da es wenig widerstandsfähig gegen

Zugspannungen ist. Bei einem Biegen des Glases treten Zugspannungen an der äußeren Oberfläche des gebogenen Glases auf. Für eine bruchfreie Lagerung und für einen bruchfreien Transport einer solchen Glasrolle oder für einen riss- und bruchfreien Einsatz kleinerer Glasfolienabschnitte ist zunächst die Qualität und Unversehrtheit der Kanten von Bedeutung, um das Entstehen eines Risses oder Bruchs in der aufgerollten oder gebogenen Glasfolie zu vermeiden. Schon

Beschädigungen an den Kanten wie winzige Risse, z.B. Mikrorisse, können die Ursache und der Entstehungspunkt für größere Risse oder Brüche in der Glasfolie werden. Weiterhin ist aufgrund der Zugspannung an der Oberseite der gerollten oder gebogenen Glasfolie eine Unversehrtheit und Freiheit der Oberfläche von Kratzern, Riefen oder anderen Oberflächendefekten von Bedeutung, um das Entstehen eines Risses oder Bruchs in der aufgerollten oder gebogenen Glasfolie zu vermeiden. Drittens sollten auch herstellungsbedingte innere Spannungen im Glas möglichst gering oder nicht vorhanden sein, um das Entstehen eines Risses oder Bruchs in der aufgerollten oder gebogenen Glasfolie zu vermeiden.

Insbesondere die Beschaffenheit der Glasfolienkante ist von besonderer

Bedeutung hinsichtlich einer Rissentstehung oder Rissausbreitung bis zum Bruch der Glasfolie.

Nach dem Stand der Technik werden Dünngläser bzw. Glasfolien mechanisch mit einem speziell geschliffenen Diamanten oder einem Rädchen aus Spezialstahl oder Wolframcarbit angeritzt und gebrochen. Hierbei wird durch das Anritzen der Oberfläche gezielt eine Spannung im Glas erzeugt. Entlang der so erzeugten Fissur wird das Glas kontrolliert durch Druck, Zug oder Biegung gebrochen. Hierdurch entstehen Kanten mit starker Rauigkeit, vielen Mikrorissen und

Ausplatzungen oder Ausmuschelungen an den Kantenrändern.

Meistens werden diese Kanten zur Erhöhung der Kantenfestigkeit anschließend gesäumt, gefast oder geschliffen und poliert. Eine mechanische

Kantenbearbeitung ist bei Glasfolien insbesondere im Bereich von Dicken kleiner 250 [im nicht mehr realisierbar ohne eine zusätzliche Riss- und Bruchgefahr für das Glas darzustellen. Um eine bessere Kantenqualität zu erzielen wird nach dem Stand der Technik in einer Weiterentwicklung das Laserritzverfahren eingesetzt, um ein Glassubstrat mittels einer thermisch generierten mechanischen Spannung zu brechen. Auch eine Kombination beider Verfahren ist im Stand der Technik bekannt und verbreitet. Bei dem Laserritzverfahren wird mit einem gebündelten Laserstrahl, üblicherweise einem C0 ₂ - Laserstrahl, das Glas entlang einer genau definierten Linie erhitzt und durch einen unmittelbar folgenden kalten Strahl eines Kühlfluids, wie Pressluft oder ein Luftflüssigkeitsgemisch, eine so große thermische

Spannung im Glas erzeugt, dass dieses entlang der vorgegebenen Kante brechbar ist oder bricht. Ein solches Laserritzverfahren beschreiben

beispielsweise die DE 693 04 194 T2, EP 0 872 303 B1 und die US 6,407,360 Aber auch dieses Verfahren erzeugt eine gebrochene Kante mit entsprechender Rauigkeit und Mikrorissen. Ausgehend von den Vertiefungen und Mikrorissen in der Kantenstruktur können sich insbesondere beim Biegen oder Rollen einer dünnen Glasfolie im Bereich einer Dicke von kleiner 250 μιη Risse in das Glas hinein ausbilden und ausbreiten, die schließlich zu einem Bruch des Glases führen.

Verschiedene Verfahren schlagen eine Beschichtung der Kante mit einem

Kunststoff vor, um die Kantenfestigkeit zu erhöhen. So macht die WO 99/46212 einen Vorschlag zum Beschichten einer Glasscheibenkante mit einem

hochviskosen aushärtbaren Kunststoff. Die Beschichtung kann durch Eintauchen der Glaskante in den Kunststoff erfolgen und die Aushärtung mit UV-Licht. Überstehender Kunststoff auf der Außenfläche der Glasscheibe wird anschließend entfernt. Dieses Verfahren wird für Glasscheiben von 0,1 bis 2 mm Dicke vorgeschlagen. Nachteilig ist hierbei, dass es mehrere aufwendige zusätzliche Verfahrensschritte beinhaltet und für Glasfolien im Bereich 5 bis 250 pm eher ungeeignet ist. Vor allem lässt sich bei derart dünnen Glasfolien ein überstehender Kunststoff ohne Beschädigung der Folie nicht entfernen. Weiterhin verhindert eine Beschichtung der Glaskante und selbst ein Ausfüllen der Mikrorisse, wie es in der WO 99/46212 geoffenbart ist, nur sehr begrenzt eine Rissentstehung und

Rissausbreitung. Ein hochviskoser Kunststoff, wie er dort vorgeschlagen wird, vermag aufgrund seiner Zähigkeit Mikrorisse in der Oberflächenstruktur der

Glasscheibenkante nur oberflächlich abzudecken. Dadurch können Mikrorisse bei entsprechend einwirkender Zugspannung immer noch als Ausgangspunkt für einen Rissfortschritt wirken, der dann bis zum Bruch der Glasscheibe führt. Auch die WO 2010/135614 schlägt zur Erhöhung der Kantenfestigkeit von

Glassubstraten im Dickenbereich größer 0,6 mm bzw. größer 0,1 mm eine oberflächliche Beschichtung der Kanten mit einem Polymer vor. Aber auch hier verhindert eine solche Beschichtung nur sehr begrenzt die Entstehung und

Ausbreitung von Rissen von der Kante her, wie auch in der Schrift ausgeführt wird, da Mikrorisse in der Kantenoberflächenstruktur aus ihrer Tiefe heraus ungehindert zu einem Rissfortschritt führen können. Zudem ist ein solches

Beschichtungsverfahren einer Kante mit Kunststoff bei dünnen Glasfolien im Bereich von 5 bis 250 pm nur sehr aufwendig umzusetzen. Weiterhin lässt es sich insbesondere bei sehr dünnen Folien nicht vermeiden, dass die Beschichtung an der Kante Verdickungen bildet, die ohne Beschädigungsgefahr für die Folie nicht zu entfernen sind und eine große Beeinträchtigung beim Einsatz oder beim

Aufrollen der Glasfolie darstellen.

Erstrebenswert wäre deshalb ein vollständiges Durchtrennen einer solchen

Glasfolie, wobei eine feuerpolierte glatte, mikrorissfreie Kante entsteht.

Benutzt man hierzu einen Laser mit dem Vorteil einer Temperaturerhöhung in einem sehr kleinen lokalen Bereich, liegt das Problem vor, dass die Laserstrahlenergie neben einem Teil, der reflektiert wird, zum größten Teil vom Glas zwar absorbiert wird, jedoch als Wärme nur in einer sehr dünnen

Oberflächenschicht, deren Dicke einer Wellenlänge entspricht, freigesetzt wird. Die DE 35 46 001 beschreibt ein Trennverfahren mit Laser für einen

rotationssymmetrischen Glashohlkörper, welcher sich drehend an der Schnittstelle mit einem Gasbrenner bis unterhalb des Erweichungspunktes des Glases aufgeheizt wird. Im Anschluss wird die Schnittstelle mit einem Laser bestrahlt, sodass durch wiederholtes Drehen des Glases entlang des Laserstrahls allmählich eine Wärmespannung bzw. eine Temperaturerhöhung aufgebaut wird. Mit Hilfe einer einwirkenden Zugkraft wird dann der abzuschneidende Teil entfernt. Es wird jedoch keine Lösung zum Schneiden einer dünnen Glasfolie aufgezeigt.

Aus der DE 196 16 327 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Glasrohren mit einer Wanddicke bis 0,5 mm beschrieben, wobei das Glasrohr auf eine Temperatur oberhalb der Glastransformationstemperatur Tg aufgeheizt wird, um das Glasrohr anschließend mittels eines Lasers durchtrennen zu können, bei einer hohen, reproduzierbaren Qualität der Enden. Die DE 196 16 327 beschreibt nicht das Durchtrennen von Dünnglasscheiben bzw. Dünnglasbändern. Des Weiteren sind bei der DE 196 16 327 die Glasrohre immer nachbearbeitet worden, d. h. die Glasrohre waren zunächst erkaltet, wurden dann beispielsweise durch einen defokussierten Laserstrahl unmittelbar vor dem Laserschneidstrahl erwärmt und durch den Laserschneidstrahl geschnitten. Ein Abtrennen beispielsweise im Rahmen eines kontinuierlichen Herstellprozesses ist in der DE 196 16 327 nicht beschrieben. Die Wandstärke der zu durchtrennenden Glasrohre liegen im

Bereich von 0,1 mm. Als Wulst für die zu durchtrennenden Glasrohre wird bei dem aus der DE 196 16 327 bekannten Verfahren eine Außen- und/oder Innenwulst von 25 m toleriert. Eine derartige Unebenheit, eingebracht durch den

Schneideprozeß, ist für das Schneiden von Dünnglasscheiben nicht tolerierbar, da ansonsten zu hohe Spannungen beim Biegen auftreten und zu einem Bruch der Dünnglasscheibe führen, so dass das Verfahren gemäß der DE 196 16 327 bei Dünnglasscheiben keine Anwendung finden kann. Aus der JP 60251138 ist das Laserschneiden mit C0 ₂ -Laser von Gläsern, insbesondere auch herkömmlichen Glasscheiben mit Dicken größer 0,1mm bekannt geworden, allerdings sind keinerlei Temperaturen angegeben, bei denen das Schneiden erfolgt, lediglich, dass die Glasscheibe auf eine bestimmte

Temperatur vorgeheizt wird. Die JP 60 25 11 38 kann somit keinen Anhalt dafür geben, dass ein Lasertrennverfahren ohne Wulstbildung an der Oberfläche auch für Dünnglasscheiben anstatt bei herkömmlichen Scheiben eingesetzt werden kann.

Aus der DE 10 2009 008 292 ist eine Glasschicht, die im Down-Draw oder im Overflow-Downdraw-Fusion-Verrfahren hergestellt wurde, bekannt geworden, die eine Dicke von höchstens 50μηη aufweist und bei Kondensatoren als Dielektrikum Verwendung findet. Aus der DE 10 2009 008 292 ist bekannt die Glasschicht mittels Laser in Einzelbahnen zu schneiden, allerdings sind betreffend des

Laserschneidens keine Temperaturvorgaben gemacht. Auch über die an den Rändern auftretenden Wulste sind keine Angaben gemacht.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren bereit zu stellen, welches ein vollständiges

Durchtrennen eines Dünnglases, insbesondere einer Glasfolie ermöglicht und dabei eine Schnittkantenqualität des Dünnglases bereit stellt, die ein Biegen oder Rollen des Dünnglases zulässt, wobei die Entstehung eines Risses von der Schnittkante her weitestgehend oder ganz vermieden wird. Insbesondere soll auch eine Wulstbildung soweit als möglich vermieden werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 23 beschrieben.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren bereitgestellt zum Trennen einer

Dünnglasscheibe, insbesondere einer Glasfolie entlang einer vorgegebenen Trennungslinie, wobei die Trennungslinie unmittelbar vor dem Trennen in einer ersten Ausführungsform eine Arbeitstemperatur von größer 250 K (Kelvin) unterhalb des Transformationspunktes Tg des Glases der Dünnglasscheibe, bevorzugt von größer 100 K unterhalb Tg aufweist. In einer weiteren

Ausgestaltung ist die Arbeitstemperatur besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 K ober- und unterhalb von Tg, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 30 K ober- und unterhalb von Tg aufweist, umfassend das Einbringen von Energie entlang der Trennungslinie mittels eines Laserstrahls welche derart wirkt, dass ein Trennen der Dünnglasscheibe erfolgt

Dieses Verfahren eignet sich besonders für ein Dünnglas in Form einer Glasfolie mit einer Dicke von höchstens 250 μιτι, vorzugsweise höchstens 120 μητι, besonders bevorzugt von höchstens 55 μηι, insbesondere bevorzugt von höchstens 35 pm und für eine Glasfolie mit einer Dicke von mindestens 5 μιτη, vorzugsweise von mindestens 10 μηι, besonders bevorzugt von mindestens 15 μιτι.

Unter Glasfolie wird ein Dünnglas im Dickenbereich von 5 bis 250 pm verstanden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch für Dünngläser im

Dickenbereich bis 1 ,2 mm anwendbar.

Dieses Verfahren eignet sich weiterhin besonders für eine Dünnglasscheibe, insbesondere in Form einer Glasfolie mit einem Alkalioxidgehalt von höchstens 2 Gew.-%, vorzugsweise von höchstens 1 Gew.-%, weiter bevorzugt von höchstens 0,5 Gew.-%, weiter bevorzugt von höchstens 0,05 Gew.-%, besonders bevorzugt von höchstens 0,03 Gew.-%.

Dieses Verfahren eignet sich weiterhin besonders für eine Dünnglasscheibe, insbesondere in Form einer Glasfolie aus einem Glas, das die folgenden

Komponenten (in Gew.-% auf Oxidbasis) enthält:

SiO ₂ 40-75

AI ₂ O ₃ 1-25 B ₂ O ₃ 0-16

Erdalkalioxide 0-30

Alkalioxide 0-2. Dieses Verfahren eignet sich weiterhin besonders für eine Dünnglasscheibe, insbesonderev in Form einer Glasfolie aus einem Glas, das die folgenden

Komponenten (in Gew.-% auf Oxidbasis) enthält:

SiO ₂ 45-70

AI2O3 5-25

Erdalkalioxide 1-30

Alkalioxide 0-1.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird ein solches Dünnglas, insbesondere in Form einer Glasfolie, aus einem erschmolzenen insbesondere alkaliarmen Glas im Down-Draw Verfahren oder im Overflow-Downdraw-Fusion Verfahren hergestellt. Es hat sich gezeigt, dass beide Verfahren, die im Stand der Technik allgemein bekannt sind (vgl. z.B. WO 02/051757 A2 für das Down-Draw- Verfahren sowie WO 03/051783 A1 für das Overflow-Downdraw-Fusion-Verfahren) besonders geeignet sind, um dünne Glasfolien mit einer Dicke von kleiner 250 μιτι, bevorzugt von kleiner 120 μηη, besonders bevorzugt von kleiner 55 μπι, insbesondere bevorzugt von kleiner 35 μηι und einer Dicke von mindestens 5 μηι, bevorzugt von mindestens 10 μητι, besonders bevorzugt von mindestens 15 μιη auszuziehen. Bei dem grundsätzlich in der WO 02/051757 A2 beschriebenen Down-Draw-

Verfahren fließt blasenfreies und gut homogenisiertes Glas in ein Glasreservoir, den sogenannten Ziehtank. Der Ziehtank besteht aus Edelmetallen, wie etwa Platin oder Platinlegierungen. Unterhalb des Ziehtanks ist eine Düseneinrichtung mit einer Schlitzdüse angeordnet. Die Größe und die Form dieser Schlitzdüse definiert den Durchfluss der ausgezogenen Glasfolie sowie die Dickenverteilung über die Breite der Glasfolie. Die Glasfolie wird unter Verwendung von Ziehrollen mit einer Geschwindigkeit je nach Glasdicke von 2 bis 110 m/Min. nach unten gezogen und gelangt schließlich durch einen Glühofen, der sich an den Ziehrollen anschließt. Der Glühofen kühlt das Glas bis auf nahe Raumtemperatur langsam herunter, um Spannungen im Glas zu vermeiden. Die Geschwindigkeit der Ziehrollen definiert die Dicke der Glasfolie. Nach dem Ziehvorgang wird das Glas aus der vertikalen in eine horizontale Lage zum weiteren Verarbeiten gebogen.

Das Dünnglas hat nach dem Ausziehen in seiner flächigen Ausbreitung eine feuerpolierte unter- und oberseitige Oberfläche. Feuerpoliert bedeutet dabei, dass sich die Glasoberfläche beim Erstarren des Glases während der Heißformgebung nur durch die Grenzfläche zur Luft ausbildet und danach weder mechanisch noch chemisch verändert wird. Der Qualitätsbereich des so hergestellten Dünnglases hat also während der Heißformgebung keinerlei Kontakt zu anderen festen oder flüssigen Materialien. Beide oben erwähnten Glasziehverfahren führen zu

Glasoberflächen mit einem quadratischen Mittenrauwert (RMS) Rq von höchstens 1 Nanometer, vorzugsweise von höchstens 0,8 Nanometer, besonders bevorzugt von höchstens 0,5 Nanometer, typischerweise im Bereich von 0,2 bis 0,4

Nanometer und einer gemittelten Rautiefe Ra von höchstens 2 Nanometer, vorzugsweise von höchstens 1 ,5 Nanometer, besonders bevorzugt von höchstens 1 Nanometer, typischerweise von 0,5 bis 1 ,5 Nanometer, gemessen auf einer Messlänge von 670 pm.

Unter dem quadratischen Mittenrauwert (RMS) wird der quadratische Mittelwert Rq aller innerhalb der Bezugsstrecke in vorgeschriebener Richtung gemessenen Abstände des Istprofils von einer geometrisch definierten, ausmittelnd durch das Istprofil gelegten Linie verstanden. Unter der gemittelten Rautiefe Ra wird das arithmetische Mittel aus den Einzelrautiefen fünf aneinandergrenzender

Einzelmessstrecken verstanden.

An den Rändern des ausgezogenen Dünnglases befinden sich verfahrensbedingt Verdickungen, sogenannte Borten, an denen das Glas aus dem Ziehtank gezogen und geführt wird. Um ein Dünnglas in Form einer Glasfolie volumensparend und insbesondere auch auf kleinere Durchmesser aufrollen oder biegen zu können, ist es vorteilhaft bzw. notwendig, diese Borten abzutrennen. Hierzu eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren, da es eine glatte und mikrorissfreie

Schnittkantenoberfläche gewährleistet. Erfindungsgemäß kann das Verfahren kontinuierlich arbeiten. Somit kann es als Durchlaufverfahren und kontinuierlicher Online-Prozess am Ende des Herstellungsverfahrens zum Abtrennen der Borten eingesetzt werden. Hierbei wird das Trennverfahren bevorzugt so geführt, dass es nur zu einer geringen Wulstbildung und damit Oberflächenunebenheiten kommt. Bevorzugt beträgt die durch das Schneiden hervorgerufene Verdickung der Kanten weniger als 25% der Glasdicke, bevorzugt weniger als 10% der Glasdicke, insbesondere weniger als 5% der Glasdicke. Ganz besonders bevorzugt ist die durch das Schneiden hervorgerufene Verdickung der Kante geringer als 25pm, insbesondere geringer als 10μιτι.

In einer vorteilhaften Ausführung wird das Trennen des Dünnglases entlang einer vorgegebenen Trennlinie derart in den Herstellungsprozess des Dünnglases integriert, dass die Wärmeenergie zur Bereitstellung einer optimalen

Arbeitstemperatur der Trennlinie ganz oder teilweise aus der Restwärme des Formgebungsprozesses des Glases herrührt. Dies hat den Vorteil der

Energieersparnis im Herstellungsprozess, aber auch eine Verringerung des

Einbringens von thermischen Spannungen in Verbindung mit dem erfinderischen Verfahren.

Auch kann das Dünnglas bzw. die Glasfolie in einem nachgeschalteten Schritt in kleinere Abschnitte oder Formate geschnitten werden. Eine Glasfolie wird nach ihrer Herstellung auch auf eine Rolle gewickelt und anschließend zur

Konfektionierung von der Rolle abgewickelt. Zur Konfektionierung kann eine Kantennachbearbeitung (z.B. im Roll-to-Roll Betrieb) oder ein Zuschneiden des Dünnglases gehören. Auch hierzu eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren, da es in einem Durchlaufverfahren aus dem von der Glasrolle kommenden

Endlosband zum Abtrennen kleinerer Abschnitte und Formate eingesetzt werden kann und eine glatte und mikrorissfreie Schnittkantenoberfläche gewährleistet. Grundsätzlich können hier die gleichen Bearbeitungsgeschwindigkeiten genutzt werden, wie bei der Verwendung im Online-Prozess direkt nach der Formgebung, jedoch können in Abstimmung mit den anderen Verfahrensparametern wie maßgeblich die Laserwellenlänge, Laserleistung und die Arbeitstemperatur auch eine geringere Bearbeitungsgeschwindigkeit gewählt werden, um die Gestaltung der Schnittkantenoberflächenbeschaffenheit zu optimieren. Optimiert ist hierbei eine Schnittkante ohne Verdickungen, d.h. die Dicke der Schnittkante entspricht der Dicke des Dünnglases, sowie eine äußerst glatte, mikrorissfreie Oberfläche. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso als diskontinuierlicher Prozess verwendet werden, um Dünngläser z.B. aus flächig gelagerten Dünnglas- Lagermaßen zuzuschneiden oder vorhandene Kanten zu säubern.

Ist die Arbeitstemperatur der Trennungslinie nicht aus der Restwärme eines vorgeschalteten Prozesses, z.B. Formgebungsprozesses ausreichend hoch, wird erfindungsgemäß vor dem eigentlichen Trennen die vorgegebene Trennungslinie des Dünnglases auf eine Arbeitstemperatur aufgeheizt. Die Arbeitstemperatur ist diejenige Temperatur, welche der Bereich der Trennlinie hat, welcher mittels Laserenergieeintrag anschließend getrennt wird. Die Arbeitstemperatur liegt erfindungsgemäß in einer ersten Ausgestaltung bevorzugt bei einer Temperatur von größer 250 K (Kelvin) unterhalb des Transformationspunktes Tg des Glases der Dünnglasscheibe, bevorzugt von größer 100 K unterhalb Tg. In einer alternativen Ausgestaltung liegt die Temperatur bevorzugt in einem Bereich von 50 K ober- und unterhalb von Tg, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 30 K ober- und unterhalb von Tg. Der Transformationspunkt (Tg) ist dabei die

Temperatur, bei der das Glas während der Abkühlung aus dem plastischen in den starren Zustand übergeht.

Grundsätzlich koppelt die Laserstrahlung besser in ein heißeres Glas ein, wenn jedoch das Glas eine zu niedrige Viskosität bekommt, wirkt die

Oberflächenspannung in Richtung der Ausbildung einer Verdickung an der Schnittkante, was möglichst vermieden oder sehr gering gehalten werden soll. Erfindungsgemäß wird die Arbeitstemperatur unter Abstimmung mit den übrigen Parametern derart gewählt, dass eine mikrorissfreie sehr glatte

Schnittkantenoberfläche ohne Verdickung entsteht. Eine Kantenverdickung sollte beispielsweise nicht mehr als 25% der Glasdicke, bevorzugt nicht stärker als 15%, besonders bevorzugt nicht mehr als 5% der Glasdicke betragen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird nur ein Bereich um die Trennungslinie mit Hilfe einer Wärmequelle, wie eines Brenners oder Heizstrahlers aufgeheizt. Der Energieeintrag erfolgt bevorzugt mittels einer Glasflamme. Die Flamme sollte weitestgehend rußfrei brennen. Grundsätzlich sind alle brennbaren Gase hierfür geeignet wie beispielsweise Methan, Ethan, Propan, Butan, Ethen oder Erdgas. Es können hierfür ein oder mehrere Brenner ausgewählt werden. Es können hierfür Brenner mit unterschiedlicher Flammenausbildung verwendet werden, besonders geeignet sind Linienbrenner oder einzelne Lanzenbrenner.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die gesamte Breite des Dünnglases im Bereich des Trennens entlang der Trennungslinie, senkrecht zur Vorschubrichtung des Glases bzw. senkrecht zur Vorschubrichtung des Lasers zum Trennen des Glases, auf eine Arbeitstemperatur aufgeheizt. In der

Ausführung eines kontinuierlichen Prozesses wird das Dünnglas hierzu mit einer entsprechenden Geschwindigkeit, welche dem Aufheiz- und Trennprozess angepasst ist, durch einen Ofen bewegt. Im Ofen wird das Dünnglas mit Hilfe von Brennern oder einer Infrarotstrahlungsquelle oder mit Hilfe von Heizstäben als Wärmestrahlungsquelle aufgeheizt. Durch eine geeignete Konstruktion und Isolierung im Ofen sowie eine gezielte Temperaturführung, kann hierdurch ein gleichmäßiges und kontrolliertes Temperaturprofil im Dünnglas eingestellt werden, was sich insbesondere günstig auf die Spannungsverteilung im Glas auswirkt. Alternativ kann in einem diskontinuierlichen Verfahren eine Dünnglasscheibe in einen Ofen eingebracht und gleichmäßig aufgeheizt werden.

Das eigentliche Trennen des Dünnglases erfolgt erfindungsgemäß durch

Einbringen von Energie entlang der Trennungslinie mittels eines Laserstrahls welche derart wirkt, dass ein Trennen der Dünnglasscheibe erfolgt und eine durchgehende Schnittkante entsteht. Hierbei wird das Glas nicht, wie beim Laserritzverfahren gebrochen, sondern in einem sehr schmalen Bereich quasi durchgeschmolzen. Vorteilhaft eignet sich hierfür ein CO2- Lasers, insbesondere ein C0 ₂ - Lasers mit einer Wellenlänge im Bereich von 9,2 bis 11 ,4 μ ^η τι, bevorzugt von 10,6 μιτι oder einem frequenzgedoppelten C0 ₂ - Laser. Dies kann ein gepulster C0 ₂ -Laser oder ein Dauerstrich-C0 ₂ -Laser (cw-Laser, continuous-wave laser) sein. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei Verwendung eines C0 ₂ -Lasers insbesondere im Hinblick auf die Schnittgeschwindigkeit eine mittlere Laserleistung P _A v von kleiner 500 W, bevorzugt von kleiner 300 W, besonders bevorzugt von kleiner 200 W geeignet. In Bezug auf die

Schnittkantenqualität ist eine mittlere Laserleistung von kleiner 100 W bevorzugt, welche für die Ausbildung einer guten Schnittkantenqualität förderlich ist, aber die Schnittgeschwindigkeit ist dabei gering.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Verwendung eines gepulsten C0 ₂ -Lasers eine mittlere Laserpulsfrequenz f _rep von 5 bis 12 kHz (Kilohertz) bevorzugt, insbesondere eine mittlere Laserpulsfrequenz f _rep von 8 bis 10 kHz.

Weiterhin wird bei Verwendung eines gepulsten C0 ₂ -Lasers eine Laserpulsdauer t _p von 0,1 bis 500 με (Mikrosekunden) bevorzugt, insbesondere eine

Laserpulsdauer t _p von 1 bis 100 με.

Das Einbringen von Energie zum Trennen des Dünnglases entlang der

Trennungslinie kann erfindungsgemäß mit jedem geeigneten Laser erfolgen. Neben einem C02-Laser wird hierfür ein YAG-Laser bevorzugt, insbesondere ein Nd:YAG - Laser (Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Festkörperlaser) mit einer Wellenlänge im Bereich von 1047 bis 1079 nm (Nanometer), bevorzugt von 1064 nm. Weiterhin wird ein Yb:YAG-Laser (Ytterbium-dotierter Yttrium- Aluminium-Granat-Festkörperlaser) mit einer Wellenlänge im Bereich von 1030 nm bevorzugt. Beide ein Lasertypen können auch mit einer Frequenzverdopplung (gedoppelt) oder einer Frequenzverdreifachung (getrippelt) bevorzugt.

YAG-Laser werden erfindungsgemäß insbesondere mit einer hohen Pulsfrequenz im Pico- und Nanosekundenbereich zum Trennen des Dünnglases, insbesondere einer Glasfolie, in der Ausbildung eines Laserabladierens bei einer

Arbeitstemperatur entlang einer vorgegebenen Trennlinie verwendet. Die

Schnittkantenoberfläche ist ebenfalls sehr glatt, weist aber eine höhere Welligkeit auf im Vergleich zu einer Trennung des Glases mit einem C02-Laser. Die

Schnittkante ist ebenfalls frei von Mikrorissen und zeigt eine niedrige Streuung der Festigkeitswerte im 2-Punkt-Biegeversuch.

Weiterhin wird ein Excimer-Laser, insbesondere ein F ₂ -Laser (157 nm), ArF-Laser (193 nm), KrF-Laser (248 nm) oder ein Ar-Laser (351 nm) bevorzugt.

Solche Lasertypen können je nach Ausführungsform der Erfindung als gepulst oder kontinuierlich (continuous wave) arbeitende Laser eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß erfolgt das Einbringen von Energie zum Trennen des

Dünnglases, insbesondere einer Glasfolie, entlang der Trennungslinie mit einer Bearbeitungsgeschwindigkeit Vf von 2 bis 1 0 m/Min., bevorzugt von 10 bis 80 m/Min., besonders bevorzugt von 15 bis 60 m/Min.. Die

Bearbeitungsgeschwindigkeit ist bei Verwendung des Verfahrens im Online- Prozess direkt in Verbindung mit der Formgebung des Dünnglases abhängig von der Glasbandgeschwindigkeit bei der Herstellung und von der Glasdicke. In

Korrelation mit dem Glasvolumen wird ein dünneres Glas schneller gezogen als ein dickeres. So liegt die Bearbeitungsgeschwindigkeit beispielsweise für ein Dünnglas von 100 pm Dicke bei 8 m/Min., für ein Dünnglas von 15 pm bei 55 m/Min. Bei der Verwendung des Verfahrens in Verbindung mit einem Schneiden des Dünnglases im Roll-to-Roll Betrieb oder aus einer flächigen Ware werden Bearbeitungsgeschwindigkeiten von 15 bis 60 m/Min. bevorzugt. Unter

Bearbeitungsgeschwindigkeit wird die Vorschubgeschwindigkeit des Trennschnittes entlang der Trennlinie verstanden. Hierbei kann das Dünnglas entlang eines feststehenden Lasers geführt werden oder der Laser bewegt sich entlang eines festliegenden Dünnglases oder beide bewegen sich relativ

zueinander.

Hierbei kann der Laser entlang der vorgegebenen Trennlinie einen

kontinuierlichen Vorschub beschreiben oder der Laser kann einmal oder mehrmals entlang der Trennlinie hin- und herscannend sich vorwärts bewegen.

In der bevorzugten Ausführung, bei der das Aufheizen des Dünnglases in einem Ofen erfolgt, wird der Laserstrahl durch eine Öffnung oder durch ein für die

Laserwellenlänge transparentes Fenster in der Abdeckung des Ofens eingebracht. Dies schützt den Laser vor einem schädigenden Einfluss der Arbeitstemperatur und gewährleistet, dass die Temperaturverteilung des Dünnglases, insbesondere im Bereich der Trennlinie nicht oder nur sehr wenig beeinflusst wird und ein sichere Steuerung der Arbeitstemperatur ermöglicht wird.

Vorteilhafterweise weist eine Schnittkante nach dem Trennen eine feuerpolierte Oberfläche auf, ohne jedoch aufgrund einer wirkenden Oberflächenspannung auf die gesamte Kante diese zu verdicken. Wesentlich ist hierfür, dass die

Schnittkantenoberfläche nur in einer sehr geringen Tiefe schmelzflüssig wird oder nur kleine Bereiche der Oberfläche verschmelzen. Erweicht der

Oberflächenbereich an der Schnittkante zu sehr, so zieht sich die Kante

zusammen und bildet eine Verdickung welche, je stärker sie ausgeprägt ist, eine umso größere Beeinträchtigung beim Einsatz des Dünnglases oder auch beim Aufrollen als Glasfolie darstellt.

Insbesondere hat eine solche Schnittkante nach dem Trennen eine gemittelte Rautiefe Ra von höchstens 2 Nanometer, vorzugsweise von höchstens 1 ,5

Nanometer, besonders bevorzugt von höchstens 1 Nanometer und einen quadratischen Mittenrauwert (RMS) Rq von höchstens 1 Nanometer,

vorzugsweise von höchstens 0,8 Nanometer, besonders bevorzugt von höchstens 0,5 Nanometer. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Dünnglas in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen, von thermisch erzeugten Spannungen, welche während des Trennverfahrens entstanden sind, entspannt. Es kann vorkommen, dass bei einer Ausführung der Erfindung aufgrund eines

Wärmeeintrags in das Dünnglas Spannungen entstehen. Diese Spannungen können zu einer Verformung des Dünnglases, insbesondere der Glasfolie führen oder auch Ursache einer Bruchgefahr beim Biegen oder Rollen des Glases werden. In diesem Fall wird das Glas im Anschluss an das Trennen in einem Temperofen entspannt. Dabei wird die Glasfolie, beispielsweise in einem

Onlineprozess, mit einem vorgegebenen Temperaturprofil aufgeheizt und gezielt abgekühlt. Das Aufheizen kann hierbei in Verbindung mit der Bereitstellung der Arbeitstemperatur zum Trennen erfolgen. Auch um zu vermeiden, dass bei einem Abkühlen des Glases nach dem erfindungsgemäßen Trennen eine Spannung entsteht, wird dieses gezielt insbesondere in einem Temperofen abgekühlt.

Ein Beispiel soll die Erfindung beispielhaft erläutern:

Eine Glasfolie mit einer Dicke von 50 μιη, wie sie von der Schott AG, Mainz unter der Bezeichnung AF32®eco angeboten wird, wurde in einem Ofen aufgeheizt. An beiden Seiten der Glasfolie wurde die Kante mit einer Breite von 25 mm abgetrennt. Das alkalifreie Glas hatte folgende Zusammensetzung in Gew.%:

Die Transformationstemperatur Tg des Glases beträgt 717°C. Seine Dichte beträgt 2,43 g/cm ³ . Der quadratische Mittenrauwert Rq der Ober- und Unterseite der Glasfolie liegt zwischen 0,4 und 0,5 nm. Die Oberfläche ist also äußerst glatt. Der Ofen besaß an der oberen Abdeckung an zwei Positionen ein Langloch, durch das jeweils ein Laserstrahl auf jeweils einen Punkt entlang der beiden Trennlinien fokussiert wurde. Jedes Langloch erstreckte sich parallel zu den Kanten der darunter befindlichen Glasfolie, sodass die Kanten entsprechend abgetrennt werden konnten. Es handelte sich hierbei um einen Durchlaufofen, durch den die Glasfolie mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 25 m/Min. hindurch bewegt wurde. Die Beheizung des Ofens erfolgte elektrisch, sodass die Arbeitstemperatur jeder der beiden Trennlinien 737 ± 5°C betrug.

Es wurde jeweils ein gepulster CO2-Laser mit einer Wellenlänge von 10,6 pm als Energiequelle verwendet. Die Energie wurde mit einer Laserleistung von 200 W, einer Laserpulsfrequenz von 9 kHz und einer Laserpulsdauer von 56 ps

eingebracht. Im Zuge des Bearbeitungsfortschritts erfolgte jeweils ein einmaliges Hin- und Herstreichen des Laserstrahls entlang der Trennlinie, sodass jeder Punkt auf der Trennlinie zweimal mit der Laserenergie beaufschlagt wurde. Das Glas war anschließend vollständig durchtrennt. Die Schnittkanten waren vollständig feuerpoliert und hatten eine gemittelte Rautiefe R _a von 0,3 bis 0,4 nm

(Linienmesung 670 pm). Die Kantendicke betrug im Mittel 60 pm, sodass mit einer Verdickung von 10 pm eine mittlere Verdickung der Kanten von 20% vorlag, was weit unterhalb der Verdickung von 25pm beim Schneiden gemäß der DE 196 16 327 liegt

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend beschriebener Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann sämtliche Merkmale der Erfindung, soweit dies sinnvoll ist, beliebig kombinieren oder in Alleinstellung verwenden wird, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.