JP2013529166A - ガラスシート切断装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、溶融及び固化の工程を介して連続的に供給されるガラスシートから四角形ガラス基板を切断する装置に関する。前記装置は、ガラスシートを四角形ガラス基板の形に切断する２つ以上のカッターと、ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向においてガラスシートを三次元的にスキャンすることによりガラスシートの欠陥を検査する欠陥検査部材と、前記カッターのうちの１つ以上のカッターを、欠陥が分布していないガラスシート位置に移動する位置コントローラと、欠陥検査部材のスキャン結果に基づいて位置コントローラによりカッターの位置を向けるコントローラと、を含む。

Description

本発明はガラスシート切断装置に関し、より具体的には、溶融および固化の工程後に連続的に供給されるガラスシートを、四角形ガラス基板に切断する装置であって、ガラスシートを四角形ガラス基板に切断する２つ以上のカッターと、ガラスシートをスキャンして、ガラスシートの長さ方向、幅方向および厚さ方向における欠陥位置を三次元的にチェックする欠陥検査器と、前記カッターの少なくとも１つを、欠陥が分布していないガラスシート部分に移動する位置調節器と、欠陥検査器から受けたスキャン結果に基づいて前記位置調節器にカッターの位置を知らせるコントローラと、を含むガラスシート切断装置に関する。
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイが、多くの注目を集めている
このようなフラットパネルディスプレイを製造するために用いられるガラス基板は、ガラス溶鉱炉において溶融されたガラスを、フラットパネルの形に成形する成形工程と、一次標準に従ってフラットガラスパネルを切断する切断工程と、により製造される。製造されたガラス基板は、ガラスパネルが処理される処理ラインに運ばれる。前記処理ラインにおいて、ガラス基板は、所望のフラットパネルディスプレイのスタンダードに適したサイズに切断され、かつ尖った角は研磨される。また、前記処理ラインにおいて製造されたガラス基板の品質は、検査器を用いて検査されて、ガラス基板が欠陥を有するかどうかを測定する。ガラス基板が欠陥を有する場合、ガラス基板は破棄される。ガラス基板が欠陥を有しない場合、ガラス基板は最終製品として出荷される。
一方、上述したように、ガラス基板の、このような一連の成形工程、切断工程および研磨工程の間に、様々な原因により、ガラス基板が、気泡、異物、例えば石の粒子、汚染物、スクラッチ、切断チップ、クラックなどの欠陥を有することがある。このため、高品質のフラットパネルディスプレイを製造するために、ガラス基板の欠陥が検査されて、ガラス基板を良品質の製品と欠陥製品とに選別し、かつ製造工程中に生じた欠陥の原因がチェックされるとともに修正される。
ガラス基板は、肉眼検査を通して検査されるとともに、カメラ及びマイクロスコープを用いた光学的検査を通して検査される。また、ガラス基板は、全体的に検査されるとともに、次に検査の精度および信頼性を確保するために、検査されたガラス基板のいくつかがサンプルされる。
ガラス基板の欠陥を検査する肉眼検査は通常、ガラス基板の移送ラインとは別個に装着された検査ステーションで行われる。検査器は、ハンドラを用いて、ガラス基板を移送ラインからアンロードするとともに、アンロードされたガラス基板を検査ステーションにロードして、検査ステーションに設けられた蛍光ランプ又はハロゲンランプなどの照明デバイスを用いてガラス基板の欠陥を検査する。しかしながら、ガラス基板には、物理的接触およびハンドラを用いたガラス基板のロードおよびアンロード時のショックにより、スクラッチまたはクラックが生じることがある。また、多くの時間が必要とされ、それにより生産性が低下する。特に、ガラス基板のサイズの大型化および厚さの薄化により、ガラス基板の扱いがますます難しくなっている。このため、ガラス基板の検査には多くの時間と労力がかかる。
このため、連続的な切断工程中、ガラスシートをスキャンしてガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向においてガラスシートの欠陥位置を三次元的にチェックし、かつガラスシートをさまざまな種類のガラス基板に切断し、それにより欠陥率を下げ、廃棄物を抑制し、かつ製造コストを減らす、ガラスシート切断装置に対する、高い必要性がある。
したがって、本発明は前記問題点および未だ解決すべき他の技術的問題点を解決するためになされたものである。
具体的には、本発明の目的は、ガラスシートがガラス基板に切断される場合、ガラスシートが欠陥検査器を用いてスキャンされてガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥位置を三次元的にチェックし、かつ少なくとも１つのカッターが、欠陥が分布していないガラスシート部分に動かされて複数のガラス基板を製造し、それによりガラス基板の歩留まり（yield）を最大化する、ガラスシート切断装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ガラスシートを少なくとも二種類のガラス基板に切断し、それによりガラス基板の歩留まりを改善しかつ製造コストを低減するガラスシート切断装置を提供することにある。
本発明の一態様によれば、前記目的及び他の目的は、溶融および固化の工程後に連続的に供給されるガラスシートを四角形ガラス基板に切断する装置を提供することにより達成され、前記ガラスシート切断装置は、ガラスシートを四角形ガラス基板に切断する２つ以上のカッターと、前記ガラスシートをスキャンしてガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向の欠陥位置を三次元的にチェックする欠陥検査器と、少なくとも１つのカッターを、欠陥が分布していないガラスシート部分に移動する位置調節器と、前記欠陥検出器から受けたスキャン結果に基づいて前記カッターの位置を前記位置調節器に知らせるコントローラと、を含む。
本発明に係るガラスシート切断装置は、ガラスシートをスキャンして前記ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥位置を三次元的にチェックし、欠陥が分布していないガラスシート部分に少なくとも１つのカッターを移動し、かつ前記ガラスシートを四角形ガラス基板に切断する。この結果、ガラス基板の欠陥率を最小にしながら、連続的な量産工程の間、ガラス基板を効率的に製造することができる。
また、欠陥検査器は、ガラスシートの位置を三次元的にチェックしてカッターの位置を決定する。この結果、検出位置に基づいてカッターを適切に移動することができるとともに、連続的な切断工程を行うことができる。
カッターの種類は、カッターがガラスシートを四角形ガラス基板に切断する構造又は特性を有しているのであれば、特に制限されない。各カッターの代表的実施形態は、ダイヤモンドナイフ、又はレーザなどの切断用光源とすることができる。
好適な実施形態において、カッターは、ガラスシートを幅方向（「Ｙ方向」）において第一ガラス基板に切断する第一カッターと、前記各第一ガラス基板を長さ方向（「Ｘ方向」）において第二ガラス基板に切断する第二カッターと、前記各第二ガラス基板を幅方向（「Ｘ方向」）において第三ガラス基板に切断する第三カッターと、前記第三ガラス基板を長さ方向「Ｙ方向」において切断する第四カッターと、を含むことができる。
例えば、第一カッターは、欠陥が長さ方向（「Ｘ方向」）において分布していないガラスシート部分に移動させられて、ガラスシートを第一ガラス基板に切断し、それにより第一ガラス基板の歩留まりを改善することができる。
例えば、各第一ガラス基板が欠陥を有していない場合、第二カッターは、各第一ガラス基板を、欠陥を有していない第二ガラス基板に切断し、それにより良品質の第二ガラス基板を容易に製造することができる。各第二ガラス基板のサイズを、例えば製品規格に基づいて決定することができる。
例えば、各第二ガラス基板が欠陥を有している場合、第三カッターは、各第二ガラス基板を、欠陥を有している第三ガラス基板及び欠陥を有していない第三ガラス基板に切断することができる。
例えば、第四カッターは、欠陥を有している第三ガラス基板を切断して、第三ガラス基板から欠陥を除去することができ、それにより良品質の第四ガラス基板を容易に製造することができる。各第四ガラスのサイズを、例えば製品規格に基づいて決定することができる。
好適な実施形態において、第四カッターは、欠陥を有する第三ガラス基板を、第三ガラス基板の一端又は反対端から第三ガラス基板の長さの３０％未満の範囲内で切断して、第三ガラス基板から前記欠陥を除去することができる。より好ましくは、欠陥を有している第三ガラス基板の部分が、第三ガラス基板の長さの０．１〜３０％の範囲内で、第三ガラス基板の一端又は反対端から延在する。
一方、第三ガラス基板のうちの、第四カッターにより除去することのできない部分に存在する欠陥を有する欠陥ガラス基板は、破壊することができる。
上記の構成において、欠陥ガラス基板の欠陥のサイズを最小化するため、欠陥ガラス基板の幅は、欠陥を有していないガラス基板のサイズの、２０％以下、好ましくは０．１％〜２０％とすることができる。
一方、欠陥検出器を、カッターの前段、好ましくは、ガラスシートの長さ方向において配置することができる。この結果、検査工程は、カッターがガラスシートを切断する前に行われ、これにより、ガラスシートを切断した後に検査工程を行う一般的なガラスシート切断装置に比較し、歩留まりが大幅に改善する。
特に、ガラスシートの欠陥を検査する検査工程中、ガラスシートの厚さ方向（Ｚ方向）、並びに長さ方向（Ｘ方向）及び幅方向（Ｙ方向）を考慮して、ガラスシートの欠陥を三次元的にチェックする欠陥検査器の特徴は、一般的なガラスシート切断装置から分かるように、新概念である。
好適な実施形態において、欠陥検査器は、２つ以上のカメラを含み、ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向におけるガラスシートの欠陥位置をチェックすることができる。カメラの数は、ガラスシートの幅に応じて変更することができる。好ましくは、欠陥検査器は、２〜３０台のカメラを含む。
前記カメラは、カメラと欠陥との間の距離および角度を測定して、欠陥位置をチェックすることができる。具体的には、欠陥検出器は、２つ以上のカメラを含み、カメラと各欠陥との間の角度及び直線距離を三次元的に測定する。この結果、測定された角度及び直線距離を用いて、各欠陥の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を正確にチェックすることが可能である。
欠陥は、様々な形態で生じることがある。例えば欠陥は、斑点（fish eyes）、泡、黒色点、白色点、或いは、ガラスシートの外面に形成された突起又は溝を含むことがある。
一方、ガラスシートの外面、つまりガラスシートの上部又は底部に存在する欠陥は、切断される対象から除外される。例えば、ガラスシートの上部又は底部に存在する欠陥を、後処理工程（post processing process）中、研磨により除去することができる。この結果、欠陥は、切断される対象から除外され、これにより生産性を向上している。状況次第で、ガラスシートの底部に存在する欠陥のみを、後処理工程中、研磨により除去することができ、かつガラスシートの上部に位置する欠陥を、切断される対象として分離することができる。
好適な実施形態において、コントローラは、サーバー構成（arrangement server）を含み、欠陥検査器により入力される欠陥位置情報に基づいて混合整数線形計画法を実行して、ガラスシートにガラス基板を仮想的に配置することができる。この結果、ガラスシートに対しガラス基板を最適に配置するプランを立てることができる。
例えば、混合整数線形計画法において、制限条件は、欠陥のＸ，Ｙ，Ｚ座標、ガラス基板の種類及びサイズ、並びにガラスシートのサイズを含むことができ、かつガラス基板のスペース利用を最大化するように目的関数を設定することができる。
具体的な実施形態において、混合整数線形計画法モデルを、以下のように定義することができる。
変数の定義：
Ｚｋ：四角形ｋが有効な場合、１又は０
ＺＺｋｋ´ｍ：２つの四角形ｋ，ｋ´間の位置関係
Ｘｋｎ：四角形ｋ（ｎ＝１，２，３，４）の欠陥ｎのＸ座標
Ｙｋｎ：四角形ｋ（ｎ＝１，２，３，４）の欠陥ｎのＹ座標
ｋ：欠陥を有する全ての四角形のセット
Ｌｋ：四角形ｋの長さ
Ｈｋ：四角形ｋの高さ
Ｍ：０〜１変数の有効性を表す非常に大きい数
前記モデルにおいて、式（２）〜式（７）は、四角形ｋの角点間の位置関係を示す制限条件であり、かつ式（８）〜（１１）は、２つの四角形ｋ，ｋ´間の位置関係を制限条件である。
ここで、ｍ＝１は四角形ｋが四角形ｋ´の左側に配置されることを意味し、ｍ＝２は四角形ｋが四角形ｋ´の右側に配置されることを意味する。また、ｍ＝３は四角形ｋが四角形ｋ´の上側に配置されることを意味し、ｍ＝４は四角形ｋが四角形ｋ´の下側に配置されることを意味する。Ｍは、前記混合整数線形計画法から、実行不可能な解を除くための変数である。
しかしながら、前記混合整数線形計画法モデルは、例示的な実施形態である。本発明に関係する当業者は、本発明の開示に基づいて、様々な混合整数線形計画法モデルを設定することができ、したがって、本発明の範囲は、前記例示的な実施形態に限定されない。
場合によっては、ガラスシート切断装置は、厚さ検査器をさらに含み、ガラスシート外面の凹凸をチェックすることができる。具体的な実施形態において、厚さ検査器は、センサーを含むことができる。このため、光がガラスシートを透過する場合、ガラスシートの屈折率を測定することができるとともに、前記測定された屈折率に基づいてガラスシート外面の凹凸をチェックすることができる。
好適な実施形態において、ガラスシート外面の凹凸が、ガラスシートの厚さの１％以上の場合、前記凹凸を、除去される欠陥とみなすことができる。
すなわち、ガラスシート外面の凹凸が、ガラスシートの厚さの１％以上の場合、研磨により、良品質のガラスシートを得るのは不可能である。このため、凹凸は、除去される欠陥とみなされ、これにより、ガラス基板の品質の度合いを改善することができる。
別の好適な実施形態において、厚さ検査器を、欠陥検査器とカッターとの間に配置することができる。このため、欠陥検査器を用いて欠陥の座標を測定することが可能であり、さらに、厚さ検査器を用いてガラスシートの凹凸が原因の欠陥をチェックすることが可能であり、これによりガラス基板の品質の度合いを改善することができる。
ガラス基板は、ガラス基板がフラットパネルディスプレイを製造するのに用いることができる限り、特に限定されない。好ましくは、各ガラス基板は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）用ガラスパネル、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）用ガラスパネル、又はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰｓ）用ガラスパネルである。
これに対し、ガラスシート切断装置は、欠陥が除去された比較的大型のガラス基板を製造するための第一製造ラインと、欠陥が除去された比較的小型のガラス基板を製造するための第二製造ラインと、を含むことができる。
良品質の製品と欠陥製品とを容易に分けることができるように、第二製造ラインは、第一製造ラインから分岐することができる。
本発明の別の態様に従って、ガラス基板製造方法が提供される。具体的な実施形態において、溶融及び固化の工程後に連続的に供給されるガラスシートから四角形ガラス基板を製造する方法が提供される。前記ガラスシート製造方法は、欠陥検査器を用いてガラスシートをスキャンして、ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥の位置を三次元的にチェックする検査工程と、第一カッターを用いて前記ガラスシートを幅方向（「Ｘ方向」）において切断して前記ガラスシーを第一ガラス基板に分割する第一分割工程と、第二カッターを用いて前記各第一ガラス基板を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断して前記各第一ガラス基板を第二ガラス基板に分割する第二分割工程と、第三カッターを用いて前記各第二ガラス基板を幅方向（「Ｘ方向」）において切断して前記各第二ガラス基板を第三ガラス基板に分割する第三分割工程と、第四カッターを用いて前記各第三ガラス基板を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断する第四切断工程と、前記第四切断工程において得られたガラス基板の表面を研磨して、前記検査工程において除去できる欠陥に分類された欠陥を除去する後処理工程と、を含む。
例えば、第二分割工程を介して得られた良品質の第二ガラス基板は、大型サイズのＬＣＤｓ用のガラス基板とすることができ、第三分割工程を介して得られた良品質の第三ガラス基板は、中型サイズのＬＣＤｓ用のガラス基板とすることができ、かつ第四切断工程を介して得られた良品質の第四ガラス基板は、小型サイズのＬＣＤｓ用のガラス基板とすることができる。場合によっては、第三ガラス基板は、製品としての第四ガラス基板を製造するために用いられる半製品とすることができる。同様に、第二ガラス基板は、製品としての第三ガラス基板及び／又は第四ガラス基板を製造するために用いられる半製品とすることができる。
例えば、第一カッターを、欠陥が長さ方向（「Ｘ方向」）において分布していないガラスシート部分に移動して、ガラスシートを第一ガラス基板に切断することができる。
例えば、各第一ガラス基板が欠陥を有していない場合、第二カッターは、各第一ガラス基板を、欠陥を有していない第二ガラス基板に切断することができる。
例えば、各第二ガラス基板が欠陥を有している場合、第三カッターは、各第二ガラス基板を、欠陥を有する第三ガラス基板及び欠陥を有していない第三ガラス基板に切断することができる。
例えば、第四カッターは、欠陥を有している第三ガラス基板を切断して、第三ガラス基板から欠陥を除去することができる。
前記ガラスシート製造方法は、前記検査工程の実行後に、混合整数線形計画法を実行して、ガラスシートにガラス基板を仮想的に配置する配置工程をさらに含むことができる。
この場合、混合整数線形計画法の制限的表現（restrictive expression）は、欠陥のＸ，Ｙ，Ｚ座標、ガラス基板の種類及びサイズ、並びにガラスシートのサイズを含み、かつ混合整数線形計画法の客観的表現（objective expression）は、ガラス基板のスペース利用を最大化するように構成することができる。
本発明の前記目的及び他の目的、特徴、並びに利点は、添付の図面と併用される以下の詳細な説明から、より明確に理解される。
図１は、本発明の一実施形態に係るガラスシート切断装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るガラスシート切断装置の配置を示す図である。 図３は、図２の欠陥検査器を主に示す垂直断面図である。 図４は、図２のＡ−Ａ´線に沿って切り取られた垂直断面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るガラスシート製造方法を示すフローチャートである。 図６は、本発明の例示的な実施形態と比較例との比較を示すグラフである。 図７は、本発明の例示的な実施形態と比較例との比較を示す典型的なプランである。
本発明の好適な実施形態が添付の図面を参照して詳細に説明される。しかしながら、本発明の要旨は、例示的な実施形態により限定されないことに留意されたい。
図１は、本発明の一実施形態に係るガラスシート切断装置の構成を主に示す。
図１を参照すると、ガラスシート切断装置１００は、カッター２０と、欠陥検査器４０と、位置調整器１０と、コントローラ３０と、を含む。
カッター２０は、ガラスシートを四角形ガラス基板に切断し、かつ位置調整器１０は、少なくとも１つのカッターを、欠陥が分布していないガラスシート部分に移動する。
欠陥検査器４０は、ガラスシートをスキャンして、ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における、ガラスシートの欠陥位置を三次元的にチェックする。
また、欠陥検査器４０は、スキャン結果、すなわちＸ座標、Ｙ座標及びＸ座標により示された欠陥位置情報を、コントローラ３０に送る。
欠陥検査器４０は、カメラを用いて欠陥の形状をキャプチャして、欠陥が、ガラスシートの内側又は外側に存在するかどうかを判断する。
コントローラ３０は、欠陥検査器４０から受けたスキャン結果に基づいて、カッター２０の位置を、位置調節器１０に知らせるとともに、欠陥検査器４０から受けた欠陥を、修復される必要のある欠陥、良状態を有している欠陥、悪い状態を有している欠陥、及び判断するのが困難な状態を有している欠陥に分類する。
また、コントローラ３０は、サーバー構成（図示省略）を含み、欠陥検査器４０により入力された欠陥の位置情報に基づいて、混合整数線形計画法を実行して、ガラスシートにガラス基板を仮想的に配置する。
図２は、本発明の一実施形態に係るガラスシート切断装置の配置を主に示す図である。図３は、図２の欠陥検査器を主に示す垂直断面図である。また、図４は、図２のＡ−Ａ´線に沿って切り取られた垂直断面図である。
これらの図を参照すると、ガラスシート切断装置１０２は、溶融及び固化の工程後に、連続的に供給されるガラスシート１０を、四角形ガラス基板１４，１８に切断するものであり、位置調節器を含む４つのカッター２２，２４，２６，２８と、欠陥検査器４２と、厚さ検査器４４と、コントローラ（図示省略）と、を含む。
カッター２２，２４，２６，２８は、ガラスシート１０を幅方向（「Ｙ方向」）において第一ガラス基板１２に切断するための第一カッター２２と、前記各第一ガラス基板１２を長さ方向（「Ｘ方向」）において第二ガラス基板１４に切断するための第二カッター２４と、前記各第二ガラス基板１４を幅方向（「Ｘ方向」）において第三ガラス基板１５，１６に切断する第三カッター２６と、第三ガラス基板１５，１６を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断する第四カッター２８と、を含む。
また、第一カッター２２は、ガラスシート１０を、欠陥位置にかかわらず同じ間隔で、第一ガラス基板１２に切断し、かつ第二カッター２４は、各第一ガラス基板１２が欠陥を有していない場合、各第一ガラス基板１２を、欠陥を有していない第二ガラス基板１４に切断する。
第三カッター２６は、各第二ガラス基板１４が欠陥を有している場合、第二ガラス基板１４を、欠陥を有している第三ガラス基板１５と欠陥を有していない第三ガラス基板１７とに切断する。第四カッター２８は、第三ガラス基板１５を切断して、第三ガラス基板１５から欠陥を除去する。
また、第四カッター２８は、第三ガラス基板１５を、第三ガラス基板１５の一端から、第三ガラス基板１５の長さＬの２０％未満の範囲内で切断して、第三ガラス基板１５から欠陥を除去する。
第三ガラス基板１５，１６，１７のうち、第四カッター２８により除去することができない部分に存在する欠陥を有している欠陥ガラス基板１６は、破壊される。欠陥ガラス基板１６の幅は、欠陥を有していない第三ガラス基板１７のサイズの１０％以下であり、欠陥ガラス基板１６のサイズを最小化するために、それは破壊される。
欠陥検査器４２は、ガラスシート１０の長さ方向Ｘにおいて第一カッター２２の前段に配置される。欠陥検査器４２は、４つ以上のカメラを含み、ガラスシート１０の長さ方向、幅方向及び厚さ方向においてガラスシート１０の欠陥位置をチェックする。
各カメラ４６は、前記各カメラと前記欠陥５２，５４，５６との間の距離ｂ，ｂ´及び角度ａ，ａ´を測定して、前記欠陥位置をチェックする。
欠陥５２，５４，５６は、ガラスシート１０の上部及び底部に存在する欠陥５２，５４と、ガラスシート１０内に存在する欠陥５６と、を含む。ガラスシート１０の上部及び底部に存在する欠陥５２，５４は、後処理工程としての研磨工程において除去される。この結果、欠陥５２，５４は、切断される対象から除外される。
厚さ検査器４４は、欠陥検査器４４と第一カッター２２との間に位置させられて、ガラスシート１０の外面の凹凸をチェックする。ガラスシート１０の外面に形成された不均一部分５７，５８が、例えば、ガラスシート１０の厚さの１％以上を占める場合、前記不均一部分は後処理工程である研磨工程において除去することのできる欠陥であり、前記欠陥はガラスシート１０から除去される。
一方、ガラスシート切断装置１０２は、欠陥が除去された比較的大型の第二ガラス基板１４を製造するための第一製造ライン３２と、欠陥が除去された比較的小型の第四ガラス基板１８を製造するための第二製造ライン３４と、を含む。
また、第二製造ライン３４は、第一製造ライン３２から分岐している。
図５は、本発明の一実施形態に係るガラスシート製造方法を主に示すフローチャートである。
図５を図２及び図３とともに参照すると、ガラスシート製造方法は、溶融及び固化の工程後に連続的に供給されるガラスシート１０から、四角形ガラス基板１４，１８を製造する方法であり、欠陥検査器４２を用いてガラスシート１０をスキャンして、ガラスシート１０の長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥５２，５４，５６の位置を三次元的にチェックする検査工程（Ｓ１０）と、第一カッター２２を用いてガラスシート１０を幅方向（「Ｘ方向」）において切断して、ガラスシート１０を第一ガラス基板１２に分割する第一分割工程（Ｓ２０）と、第二カッター２４を用いて各第一ガラス基板１２を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断して、各第一ガラス基板１２を第二ガラス基板１４に分割する第二分割工程（Ｓ３０）と、第三カッター２６を用いて各第二ガラス基板１４を幅方向（「Ｘ方向」）において切断して、各第二ガラス基板１４を第三ガラス基板１５に分割する第三分割工程（４０）と、第四カッター２８を用いて各第三ガラス基板１５を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断する第四切断工程（Ｓ５０）と、前記第四切断工程（Ｓ５０）において得られたガラス基板の表面を研磨して、前記検査工程（Ｓ１０）において除去することができる欠陥に分類された欠陥を除去する後処理工程（Ｓ６０）と、を含む。
また、第一カッター２２は、欠陥位置にかかわらず同じ間隔で、ガラスシート１０を第一ガラス基板１２に切断し、かつ第二カッター２４は、各第一ガラス基板１２が欠陥を有していない場合、各第一ガラス基板１２を、欠陥を有していない第二ガラス基板１４に切断する。
各第二ガラス基板１４が欠陥を有している場合、第三カッター２６は、各第二ガラス基板１４を、欠陥を有している第三ガラス基板１５と欠陥を有していない第三ガラス基板１７とに切断する。第四カッター２８は、第三ガラス基板１５を切断して、第三ガラス基板１５から欠陥を除去する。
以下、本発明は、実験に基づいて、より詳細に説明されるが、以下の実験は、本発明を説明するためだけになされたものであり、したがって本発明の要旨は、前記実験に限定されない。
＜実施例１＞
混合整数線形計画法は、Ａ型液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）用ガラス基板のサイズを考慮して実行されて、ガラスシート上の欠陥を有していない位置に、Ａ型ＬＣＤｓ用ガラス基板を配置した。混合整数線形計画法の客観的表現において、Ａ型ＬＣＤｓ用ガラス基板の面積効率は最大化された。混合整数線形計画法の制限的表現において、コンピュータシミュレーションは、Ａ型ＬＣＤｓ用ガラス基板のサイズ及び欠陥座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて実行された。
＜実施例２＞
Ｂ型ＬＣＤｓ用ガラス基板のサイズを除いて実施例１と同じ方法が用いられ、Ａ型ＬＣＤｓ用ガラス基板サイズの半分のＢ型ＬＣＤｓ用ガラス基板のサイズが、混合整数線形計画法の客観的表現において考慮され、かつＢ型ＬＣＤｓ用ガラス基板の面積効率は、実施例１において得られた結果に基づいてＡ型ＬＣＤｓ用ガラス基板がガラスシートに配置された状態で、混合整数線形計画法の制限的表現において最大化された。
＜比較例１＞
混合整数線形計画法を用いることなく、Ａ型ＬＣＤｓ用ガラス基板のサイズに基づいて、Ａ型ＬＣＤｓ用ガラス基板は順次、ガラスシートに、ガラスシートの長さ方向においてガラスシートの左端から右端へと配置された。
＜実験例１＞
前記実施例及び比較例において行われたガラス基板の配置に基づく切断結果は、図６及び図７に示されている。
まず、図６を参照すると、実施例及び比較例１に係るガラス基板の欠陥密度が増加すると、ガラス基板の歩留まりが低下しているが、実施例１及び実施例２に係るガラス基板の歩留まりは、比較例１に係るガラス基板の歩留まりよりも、序々に低下していることがわかる。
次に、図７を図６とともに参照すると、欠陥密度が０．１７である場合、比較例１の歩留まりは約２５％であり、実施例１の歩留まりは約４３％であり、実施例２の歩留まりは約６９％であることがわかる。この結果、本発明に係るガラスシート切断装置が用いられると、歩留まりは急激に上がり、その結果、生産コストを大幅に低減することができることがわかる。
具体的には、比較例１に従ってＡ型ＬＣＤｓ用の６つの良品質のガラス基板が製造され、実施例１に従ってＡ型ＬＣＤｓ用の７つの良品質のガラス基板が製造されていることがわかる。また、Ａ型ＬＣＤｓ用の７つの良品質のガラス基板が製造されるとともに、同時に、Ｂ型ＬＣＤｓ用の１６つの良品質のガラス基板が実施例２に従って製造されていることがわかる。
本発明の好適な実施形態が説明の目的のために開示されたが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲に開示された発明の範囲および精神を逸脱することなく、さまざまな修正、追加及び置換が可能であることを理解する。
上記説明から明らかなように、本発明に係るガラスシート切断装置は、ガラスシートが四角形ガラス基板に切断されると、前記ガラスシートは、欠陥検査器を用いてスキャンされて、前記ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥位置を三次元的にチェックし、かつ少なくとも１つのカッターが、欠陥が分布していないガラスシート部分に移動させられて複数のガラス基板を製造するように、構成されている。この結果、ガラス基板の歩留まりを最大化することが可能となる。
また、前記ガラスシートは、少なくとも２種類のガラス基板に切断される。この結果、ガラス基板の歩留まりを改善することが可能となり、これにより製造コストを大幅に低減している。
１０ 位置調節器
２０ カッター
３０ コントローラ
４０ 欠陥検査器
１００ ガラスシート切断装置

Claims (25)

  1. 溶融及び固化の工程後に連続的に供給されるガラスシートを四角形ガラス基板に切断する装置であって、前記ガラスシートの切断装置が、
    ガラスシートを四角形ガラス基板に切断する２つ以上のカッターと、
    前記ガラスシートをスキャンして、前記ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥位置を三次元的にチェックする欠陥検査器と、
    少なくとも１つの前記カッターを、欠陥が分布していない前記ガラスシート部分に移動する位置調節器と、
    前記欠陥検査器から受けたスキャン結果に基づいて前記カッターの位置を前記位置調節器に知らせるコントローラと、
    を備えるガラスシート切断装置。
  2. 前記各カッターが、ダイヤモンドナイフ、又は切断用光源である請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  3. 前記切断用光源が、レーザである請求項２に記載のガラスシート切断装置。
  4. 前記カッターが、
    前記ガラスシートを幅方向（「Ｙ方向」）において第一ガラス基板に切断する第一カッターと、
    前記各第一ガラス基板を長さ方向（「Ｘ方向」）において第二ガラス基板に切断する第二カッターと、
    前記各第二ガラス基板を幅方向（「Ｘ方向」）において第三ガラス基板に切断する第三カッターと、
    前記第三ガラス基板を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断する第四カッターと、
    を備える請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  5. 前記第一カッターが、欠陥が長さ方向（「Ｘ方向」）において分布していない前記ガラスシート部分に移動させられて、前記ガラスシートを前記第一ガラス基板に切断する請求項４に記載のガラスシート切断装置。
  6. 前記各第一ガラス基板が欠陥を有していない場合、前記第二カッターが、前記各第一ガラスを、欠陥を有していない第二ガラス基板に切断する請求項４に記載のガラスシート切断装置。
  7. 前記各第二ガラス基板が欠陥を有している場合、前記第三カッターが、前記各第二ガラス基板を、欠陥を有している第三ガラス基板及び欠陥を有していない第三ガラス基板に切断する請求項４に記載のガラスシート切断装置。
  8. 前記第四カッターが、欠陥を有している前記第三ガラス基板を切断して、前記第三ガラス基板から前記欠陥を除去する請求項４に記載のガラスシート切断装置。
  9. 前記第四カッターが、欠陥を有している前記第三ガラス基板を、前記第三ガラス基板の一端又は反対端から前記第三ガラス基板の長さの３０％未満の範囲内で切断して、前記第三ガラス基板から前記欠陥を除去する請求項８に記載のガラスシート切断装置。
  10. 前記第三ガラス基板のうちの、前記第四カッターにより除去することができない部分に存在する欠陥を有する欠陥ガラス基板が、破壊される請求項７に記載のガラスシート切断装置。
  11. 前記欠陥ガラス基板のサイズを最小化するため、前記欠陥ガラス基板の幅が、欠陥を有していない前記ガラス基板のサイズの２０％以下である請求項１０に記載のガラスシート切断装置。
  12. 前記欠陥検査器が、前記ガラスシートの長さ方向において前記カッターの前段に配置されている請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  13. 前記欠陥検査器が、２つ以上のカメラを備え、前記ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向において前記ガラスシートの欠陥位置をチェックする請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  14. 前記カメラが、前記カメラと前記欠陥との距離及び角度を測定して、前記欠陥位置をチェックする請求項１３に記載のガラスシート切断装置。
  15. 前記欠陥が、斑点、泡、黒色点、白色点、或いは前記ガラスシートの外面に形成された突起又は溝を備える請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  16. 前記ガラスシートの外面、すなわち前記ガラスシートの上部又は底部に存在する前記欠陥が、切断される対象から除外される請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  17. 前記コントローラが、サーバー構成を備え、前記欠陥検査器により入力された前記欠陥位置情報に基づいて混合整数線形計画法を実行して、前記ガラスシートにガラス基板を仮想的に配置する請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  18. 厚さ検査器をさらに備え、前記ガラスシート外面の凹凸をチェックする請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  19. 前記ガラスシート外面の凹凸が前記ガラスシートの厚さの１％以上の場合、前記凹凸が、除去される欠陥とみなされる請求項１８に記載のガラスシート切断装置。
  20. 前記厚さ検査器が、前記欠陥検査器と前記カッターとの間に配置されている請求項１８に記載のガラスシート切断装置。
  21. 前記各ガラス基板が、液晶ディスプレイ用（ＬＣＤｓ）ガラスパネル、有機発光ダイオード用（ＯＬＥＤｓ）ガラスパネル、又はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰｓ）用ガラスパネルである請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  22. 前記ガラスシート切断装置が、
    欠陥が除去された、比較的大型のガラス基板を製造するための第一製造ラインと、
    欠陥が除去された、比較的小型のガラス基板を製造するための第二製造ラインと、
    を備える請求項１に記載のガラスシート切断装置。
  23. 前記第二製造ラインが前記第一製造ラインから分岐している請求項２２に記載のガラスシート切断装置。
  24. 溶融及び固化の工程後に連続的に供給されるガラスシートから四角形ガラス基板を製造する方法であって、前記ガラスシートの製造方法が、
    欠陥検査器を用いて前記ガラスシートをスキャンして、前記ガラスシートの長さ方向、幅方向及び厚さ方向における欠陥位置を三次元的にチェックする検査工程と、
    第一カッターを用いて、前記ガラスシートを幅方向（「Ｘ方向」）において切断して、前記ガラスシートを第一ガラス基板に分割する第一分割工程と、
    第二カッターを用いて、前記各第一ガラス基板を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断して、前記各第一ガラス基板を第二ガラス基板に分割する第二分割工程と、
    第三カッターを用いて、前記各第二ガラス基板を幅方向（「Ｘ方向」）において切断して、前記各第二ガラス基板を第三ガラス基板に分割する第三分割工程と、
    第四カッターを用いて、前記各第三ガラス基板を長さ方向（「Ｙ方向」）において切断する第四切断工程と、
    前記第四切断工程において得られたガラス基板の表面を研磨して、前記検査工程において除去することができる欠陥に分類された欠陥を除去する後処理工程と、
    を備えるガラスシート製造方法。
  25. 前記検査工程の実行後に混合整数線形計画法を実行して、前記ガラスシートにガラス基板を仮想的に配置する配置工程をさらに備える請求項２４に記載のガラスシート製造方法。
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