KR100368732B1

KR100368732B1 - 유리쉬트절단방법

Info

Publication number: KR100368732B1
Application number: KR1019970701758A
Authority: KR
Inventors: 헤리 제임스 스티븐스
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 2003-04-08
Also published as: DE69524613T2; US5622540A; WO1996009254A1; EP0782548A1; DE69524613D1; EP0782548A4; JP4024850B2; JPH10506087A; EP0782548B1; TW336218B; KR970706212A

Abstract

큰 유리 쉬트(10)를 작은 쉬트로 절단하기 위한 유리 절단 시스템이 제공된다. 그 다음, 보호 코팅(12)의 일부분이 바람직하게는 레이저 빔(17)에 의하여 선택적으로 제거되어 상기 쉬트(10)의 코팅된 면의 표면(11)의 일부분이 노출된다. 그 다음, 상기 유리 쉬트(10)는 레이저 분리 기술을 이용하여 절단되어 노출된 영역(14)내의 상기 유리 쉬트(10)를 절단한다.

Description

유리 쉬트 절단 방법{Method for Breaking a Glass Sheet}

연속 쉬트로서 평유리(flat glass)를 제조하며, 이러한 연속 쉬트를 큰 유리 쉬트 제조물로 절단하는 것은 통상적인 것이다. 그 다음, 이러한 큰 유리 쉬트는 통상적으로 최종 생산물에 필요한 사이즈로 더욱 절단된다.

과거에는, 통상적으로 계획된 분리선을 따라 유리를 기계적으로 스코링시킴(scoring)으로써 유리 쉬트는 보다 작은 쉬트로 분리되었다. 그 후, 상기 쉬트는 스코어 선(scoreline) 하부에서 구부러져 상기 유리는 개별적인 쉬트로 절단되었다. 이러한 방법은 상기 스코링 작업과정에서, 그리고 상기 유리가 구부려지고 스코어 선을 따라 절단될 때, 많은 유리 칩(chip)을 생성시켰다. 상대적으로 보통의 치수 및 표면 품질이 요구되는 건축용 및 자동차용 유리와 같은 분야에 있어서, 상기 방법은 충분하였다.

그러나, 현재 유리 쉬트는 보다 높은 치수 및 표면 품질이 요구되는 분야에 이용되고 있다, 이러한 분야의 하나로 액정 디스플레이(liquid crystal display; 이하 "LCD"라 함) 판넬(panel)과 같은 평판넬 디스플레이가 있다. 유리의 절단 작업 과정에서 생성되는 다수의 유리 칩을 최소화하기 위하여 다양한 방법이 제시되어 왔다. 한 방법에서, 상기 유리가 유리 쉬트의 연부(edge)에서 스크라이브(scribe)되거나 연마되어 크랙(crack) 초기점을 형성한다. 그 후, 이러한 크랙은 원하는 분리선을 따라 레이저를 이용하여 유리 쉬트를 가로질러 발생된다. 이러한 방법은, 예를들면 참고문헌으로 포함되는 국제특허공개번호 WO 93/200l5호에 더 기재되어 있다. 상기 레이저는 유리를 가열하는데, 이것은 유리 쉬트 내에 스트레스(stress)를 발생시켜 크랙을 전파시키도록 야기한다. 상기 레이저를 이동시킴으로써, 상기 크랙은 쉬트를 가로질러 형성된다. 이러한 작업을 향상시키기 위하여, 상기 레이저는 수냉스트림(stream) 또는 분사(jet)와 함께 사용될 수 있다.

이러한 절단 공정은 상기 절단 공정을 용이하게 하기 위한 기계적 힘을 사용하거나 사용하지 않고 달성된다. 어떠한 기계적 스코링(scoring)이 이용되지 않으므로, 쉬트의 절단 공정 중에 형성된 유리 조각의 수는 크게 감소된다. 또한, 가로 방향의 크랙 또는 홈의 수 역시 크게 감소된다.

그러나, 상기 유리 절단 공정 동안 여전히 불가피하게 형성되는, 물, 먼지, 이물질 및 유리 칩으로부터 유리 쉬트를 보호할 필요가 있다. 이는 LCD 및 다른 평판넬 디스플레이에서 사용되는 유리 쉬트에는 특히 필요하다. LCD 분야에 사용되는 유리 쉬트는 절단 공정 후에 전형적으로 추가적인 공정을 겪게된다. 이러한 추가적인 공정은 가능한 한 본래 표면을 유지하는 것을 필요로 한다.

본 발명은 유리 쉬트(sheet)를 절단하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리 절단 공정 시 유리 쉬트를 보호하는 방법에 관한 것이다.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 유리 절단 작업을 도시하는 부분적인 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 선택적인 유리 절단 작업을 도시하는 부분적인 개략도이다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 원하는 분리선을 따라 유리 쉬트를 절단하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템에서 유리 쉬트 표면의 대부분은 유리 절단 작업과정동안 보호된다. 결과적으로, 본 발명은 액정 및 다른 평판넬 디스플레이에서 사용되는 것과 같은, 거의 본래의 표면을 요구하는 유리 쉬트를 제조하는데 유용하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유리 절단 시스템에서, 유리 쉬트(10)는 상부 및 하부의 주표면(11)을 갖고 있다. 이러한 주표면(11)의 적어도 하나는 유리 쉬트의 절단 작업에 앞서서 보호 물질층(12)로 코팅된다.

상기 보호층은 기화될 수 있거나, 그렇지 않으면 레이저 빔과의 접촉에 의하여 선택적으로 제거될 수 있는 물질로 실질적으로 구성될 수 있다. 상기 보호층은 바람직하게는 유기물질이다. 바람직한 유기물질은 폴리에틸렌, 폴리에스테르(예를들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 나일론, 폴리프로필렌, 및 폴리에틸렌 공중합체(예를 들면, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체)와 같은 이들의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택된 것을 포함한다. 상기 보호층은 유리 쉬트의 전체 기능표면(functional surface)에 적용되며, 이러한 층의 일부분은 상기 유리 쉬트를 분리하기 위하여 레이저를 사용하기 전이나 동시에 제거된다.

보호층으로 선택되는 물질에 따라, 보호층 및 유리 표면 사이의 접착성을 증대시키기 위하여 접착 물질을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 접착제의군(family)은 아크릴계 접착 물질이다.

상기 보호 코팅(12)은 예를 들면 롤(roll) 또는 쉬트 형태로 공급된 유기물질 필름 또는 층을 적용함으로써 유리 표면에 적용될 수 있다. 보호 코팅(12)은 유리절단 작업에 앞서서 어떠한 형태의 유리 쉬트에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 보호 코팅(12)은 플로트 유리 공정(float glass process)에서 제조되는 것과 같은, 연속적인 유리 쉬트에 적용될 수 있다. 선택적으로, 보호 코팅(12)은 상기 쉬트를 더 작은 쉬트로 분리시키기 전에 큰 유리 쉬트에 적용될 수 있다. 더 작은 쉬트로 분리되어야 할 유리 쉬트에 적용되는 경우에는, 상기 유기물질은 쉬트의 표면에 적용될 때 최초 유기 쉬트의 크기로 절단될 수 있다. 선택적으로, 보호층은 유리 쉬트로 적용되기 전에 미리 절단될 수 있다.

또 다른 구체예에 있어서, 보호 코팅(12)은 자외선 조사에 노출됨으로써 경화가능한 액체로 적용된다. 이러한 액체는, 예를 들면 액체 적용 롤러(도시되지 않음)를 사용하는 것과 같은, UV 경화성 유기 코팅을 적용하기 위한 종래의 기술을 사용하여 적용될 수 있다. 상기 액체를 유리 쉬트에 적용한 후에, 액체는 자외선 조사에 노출됨으로써 경화되어, 유리 쉬트(10) 상에 보호 유기 코팅(12)을 남게 한다. 바람직한 구체예에 있어서, 저밀도 폴리에틸렌 보호층이 롤 형태로 공급되며, 이러한 롤은 유리 위에 위치된다. 상기 유리가 롤의 하부에서 이동됨에 따라, 폴리에틸렌 층(12)은 펼쳐지게 되고 유리 표면(11)에 적용된다. 상기 폴리에틸렌 층은 아크릴계 접착 물질로 코팅되어 상기 유리 쉬트로의 접착성이 증대된다. 그 다음, 유리 쉬트(10) 및 보호층(12)은 한쌍의 롤러(도시되지 않음) 사이에서 압착되어 유리로의 보호 층의 접착성을 증대시킨다.

유리 쉬트(10)의 주표면(11)을 보호층(12)으로 코팅시킨 후에, 보호 코팅(12)의 일부분은 선택적으로 제거된다. 도 1에서, 이는 레이저(16)를 사용하여 달성된다. 레이저(16)는 빔 스폿(spot; 18)으로서 상기 유리 쉬트 상에서 부딪히는 레이저 빔(17)의 방향을 결정한다. 레이저(16)가 유리 쉬트(10)를 가로질러 지나감에 따라 상기 레이저 빔(17)은 빔 스폿(18)이 접촉하는 보호 코팅(12)의 부분을 기화시킨다. 이러한 방식으로, 내부에 보호 코팅(12)의 일부분이 선택적으로 제거되는 유리 면적(14)이 형성된다. 도시된 바와 같이, 레이저(16)는 연신된 타원형의 빔 스폿 형태를 갖고 있다. 그러나, 다른 스폿 형태 역시 사용될 수 있다.

보호 코팅(12)의 일부분이 선택적으로 제거된 후, 유리 쉬트(10)는 선택적으로 제거된 영역(14)에서 절단된다. 이러한 방식으로, 유리 쉬트의 대부분은 유리 절단 작업동안 보호된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유리 쉬트(10)는 레이저 분리 기술을 이용하여 더 작은 쉬트로 분리된다. 유리 쉬트(10)는 먼저 선택적으로 제거된 영역(14) 내에서 유리 쉬트의 한쪽 모서리(edge)를 따라 절단되거나 스코링되어 유리 쉬트(10)의 한쪽 모서리에서 크랙 초기점(19)을 형성한다. 그 다음, 이러한 크랙 초기점(19)은 원하는 분리선의 경로에 있는 유리 쉬트(10)를 가로질러 레이저(16)의 2번째 이동에 의하여 크랙(20)을 형성하는데 이용된다. 상기 레이저는 원하는 분리선을 따라 국부적인 영역내의 유리 쉬트를 효과적으로 가열한다. 국부적으로 가열된 영역 내에서 결과적으로 얻어지는 유리 쉬트의 열팽창은 크랙이 레이저에 의하여 이동되는 경로를 따라 전달되도록 하는 스트레스를 발생시킨다. 원하는 경우, 수냉각제가 물분사기(22)를 통하여 적용되어 스트레스 분배를 향상시킴으로써 크랙 전달이 증대된다. 기계적인 스코링을 이용하는 전통적인 방법에 비하여 레이저 절단 기술을 이용함으로써, 기계적 스코링에 의하여 야기되는 다수의 유리 칩을 방지할 수 있다.

유리 절단 작업에 사용되는 레이저 빔은 유리의 표면이 절단되도록 가열할수 있어야 한다. 이와 유사하게, 보호 플라스틱 층을 제거하기 위하여 사용되는 레이저 빔은 플라스틱 물질을 기화시킬 수 있어야 한다. 결과적으로, 레이저 조사(radiation)는 바람직하게는 유리 및 플라스틱에 의하여 흡수될 수 있는 파장에서 이루어진다. 이를 위하여, 조사는 바람직하게는 9∼11㎛의 파장을 갖는 CO₂레이저 빔; 또는 5∼6㎛의 파장을 갖는 CO 레이저, 또는 2.6∼3.0㎛의 파장을 갖는 HF 레이저, 또는 약 2.9㎛의 파장을 갖는 에르븀 야그(erbium YAG) 레이저와 같은 2㎛을 초과하는 파장을 갖는 적외선(infra-red) 범위이어야 한다. 물질의 표면이 가열됨에 따라, 이의 최대 온도는 물질의 연화점(softening point)을 초과하지 않아야 한다. 상기 물질의 연화점이 초과되는 경우에는, 유기가 냉각된 후에 잔류 열 스트레스(residual thermal stress)로 인하여 크랙킹(cracking)이 발생된다.

크랙(20)은 가열되고 냉각되는 영역의 계면 아래의 유리 내, 즉 최대 열 구배의 영역 내에서 형성된다. 상기 크랙의 깊이, 형상 및 방향은 열탄성 스트레스의 분포에 의하여 결정되고, 순서대로 하기의 몇 가지 요인에 주로 의존한다:

- 빔 스폿의 파워 밀도(power density), 치수 및 형상;

- 빔 스폿과 물질의 상대적인 이동 속도;

- 가열된 지점으로 공급되는 냉각제의 열물리적 특성, 품질 및 공급 조건; 및

- 크랙킹되는 물질의 열물리적 및 기계적 특성, 그것의 직경, 및 그것의 표면상태.

상이한 물질에 대한 절단 사이클을 최적화하기 위하여, 주된 매개변수와 절단 공정의 변수 사이의 적절한 관계를 수립하는 것이 필요하다.

참고문헌으로 포함되는 국제특허공개번호 WO 93/200l5호에서 설명된 바와같이, 빔 스폿(18)의 치수 및 이의 냉각제 스트림이 떨어지는 영역으로부터의 간격에 따라, 유리(10)를 가로지르는 빔(16)의 상대적인 이동 속도 V 및 크랙(20)의 깊이d는 하기의 표현에 의하여 관련된다:

V=k a(b+1)/d, 상기에서:

V는 빔 스폿과 물질의 상대적인 이동 속도;

a는 빔 스폿의 폭;

b는 빔 스폿의 길이;

1은 빔 스폿의 후 모서리로부터 냉각된 지점의 전 모서리까지의 거리, 및

d는 블라인드(blind) 크랙(4)의 깊이이다.

물질을 절단하기 위하여 사용되는 레이저 빔의 최대 파워 밀도를 결정함에 있어서, 상기 물질의 표면층의 최대 온도는 그것의 연화점을 초과하지 않아야 한다. 이처럼, 약 0.3×10⁶W/㎡의 최소 파워 밀도 수치는 낮은 열 분해 속도에서 두꺼운 유리의 저-용융 등급에 적합하다. 예를 들면, 20×10⁶W/㎡은 고연화점 또는 높은 열전도도 값을 갖는 고온 용융 수정 유리, 코룬듐(corundum) 및 다른 물질을 절단하는데 사용될 수 있다.

유리(10)의 표면 온도는 레이저 빔(16)에 노출되는 시간에 직접적으로 의존하기 때문에, 원형 단면 대신에 타원형 빔을 사용하는 것은 동일한 상대적인 이동속도에 대하여 절단선을 따라 유리(10) 표면상의 각각의 지점을 가열하는 시간을 연장시킨다. 따라서, 레이저 빔(16)에 대한 설정(set) 파워 밀도 및 유리(10)의 요구되는 가열 깊이를 유지시키기 위하여 필수적인, 레이저 빔 스폿으로부터 냉각제 스폿의 전 모서리까지 동일한 거리에서 레이저 빔 스폿이 이동 방향으로 더욱 확장될수록, 레이저 빔 스폿과 물질의 상대적인 이동의 허용가능한 속도가 증가될 것이다.

바람직한 구체예에 있어서, 크랙(20)은 유리 쉬트(10)의 깊이 내로 부분적으로만 확장된다. 유리 쉬트를 더 작은 쉬트로 최종 분리하는 것은 크랙(20) 아래의 구부림(bending movement)을 적용함으로써 바람직하게 달성될 수 있다. 이러한 구부림은 표면 스코링(scoring)을 이용하는 공정 내에서 유리 쉬트를 절단하는데 사용되는 종래의 구부림 장치(도시되지 않음) 및 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 크랙(20)은 기계적인 스코링 기술이라기 보다는 레이저 유리 절단 기술을 사용하여 형성되기 때문에, 기계적 절단 단계 동안의 유리 칩의 형성은 종래의 기술과 비교하여 크게 감소된다.

도 1 및 도 2에 도시된 공정에 있어서, 유리 절단 작업은 단일 레이저(16)의 2회 통과, 영역(14) 내의 보호 코팅(12)의 선택적인 제거를 위한 제1 통과, 및 크랙(20)을 전달하기 위한 제2 통과를 수반한다. 원하는 경우, 레이저(16)의 파워는 이러한 통과의 자각에 대하여 상이하도록 조절될 수 있다. 선택적으로, 2개의 레이저, 즉 보호층(12)의 일부분을 선택적으로 제거하는데 이용되는 제1 레이저 및 상기 유리 쉬트를 가로질러 크랙(20)을 전달하는데 이용되는 제2 레이저가 이용될 수 있다. 이처럼, 도 2의 레이저(16)는 도 1의 레이저와 동일할 수도 있고 동일하지 않을 수도 있다.

도 3에 도시된 바람직한 구체예에 있어서, 단일 레이저(16)의 단일 통과는 코팅의 선택적인 제거 및 크랙 전달 기능을 동시에 수행하도록 이용된다(따라서,레이저(16)는 이용되지 않음). 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저(16)는 유리 쉬트(10)의 표면에 부딪히는 조사(바람직하게는, 폭이 좁은 타원형)를 방출한다. 이러한 타원의 일부분은 크랙(20)의 양측면 상에서 연장되기 때문에, 보호층(12)의 일부분은 기화되고 크랙(20)의 각각의 측면(side) 상에서 제거될 것이다. 동시에, 레이저(16)의 움직임은 유리 쉬트(10)를 가로질러 크랙(20)을 전달한다. 제거된 보호층(12)의 폭은 타원형의 폭과 거의 동일하다. 바람직하게는, 레이저의 적용 결과, 원하는 크랙 전달의 경로의 각각의 측면 상에 약 1∼2㎜ 폭을 갖는 보호층의 스트립(strip)이 제거된다.

본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 디지털 컴퓨터(도시되지 않음)와 같은 시스템 제어기가 시스템에 작업적으로 연결되어 레이저 및/또는 유리 쉬트 및 다른 시스템의 이동 부분의 움직임을 제어한다. 상기 시스템 제어기는 시스템의 다양한 부품의 움직임을 제어하기 위한 종래의 기계 제어 기술을 이용한다. 바람직하게는, 상기 시스템 제어기는 자체 메모리에 저장된 다양한 생산 작업 프로그램을 이용하며, 각각의 프로그램은 특정 사이즈의 유리 쉬트에 대하여 레이저 또는 유리 쉬트(그리고, 필요하다면 다른 움직임 부분)를 적절히 제어하도록 디자인된다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하지만, 하기 실시예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

발명의 요약

본 발명의 일 면은 평유리 쉬트를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 유리 쉬트의 주표면 중 적어도 하나가 유리 절단 작업에 앞서서 보호물질 층으로 피복된다. 그 다음, 상기 보호 물질의 일부분은 유리 절단 작업의 전 또는 작업 중에 레이저 빔(laser beam)과 접촉됨으로써 선택적으로 절단된다. 상기 보호층은 기화될 수 있거나, 그렇지 않으면 레이저 빔과의 접촉에 의하여 선택적으로 제거될 수 있는 물질로 실질적으로 이루어질 수 있다. 그 다음, 상기 유리 쉬트는 레이저와 접촉하여 원하는 분리선을 따라 2개의 부분으로 분리되며, 분리선은 상기 보호층이 선택적으로 제거된 영역에 위치된다. 이러한 레이저 분리 기술의 하나는 한쪽 모서리에서 상기 유리 쉬트를 스코링(scoring)시키거나 절단(nick)시켜 크랙 초기점을 형성한 다음, 상기 유리 쉬트를 가로질러 크랙을 유도하기 위하여 레이저를 사용하는 것을 수반한다.

상기 보호층은 바람직하게는 유기물질이다. 바람직한 유기물질로는 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에스테르(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 나일론, 폴리프로필렌(polypropylene), 및 폴리에틸렌 공중합체(예를 들면, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체)와 같은 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함한다.

일 구체예에 있어서, 유리 쉬트를 가로지르는 레이저 빔의 일차 통과는 보호층의 일부분을 선택적으로 제거하는데 사용되며, 레이저 빔의 이차 통과는 상기 유리 쉬트를 가로질러 크랙을 전달하거나 발생시키는데 사용된다. 상기 2회의 통과는동일한 레이저 또는 2개의 개별적인 레이저를 사용하여 달성될 수 있다.

선택적으로, 단일 레이저 빔의 단일 통과가 보호층을 제거하고 쉬트를 가로질러 크랙을 전달하는데 사용될 수 있다. 레이저의 단일 통과가 사용될 경우, 상기 보호층의 선택적 제거 및 크랙 전달은 동시에 발생되거나, 거의 동시에 발생된다.

유리 절단 작업에 앞서서 상기 유리 쉬트의 대부분을 피복함으로써, 상기 유리 표면은 주변 환경에 존재하는 이물질 또는 먼지뿐만 아니라, 스크라이브 또는 절단 작업과정에서 우연하게 발생될 수 있는 칩으로부터 보호된다.

본 실시예에 있어서, 우선 유리 쉬트는 보호 물질층으로 코팅되었다. 상기 보호 물질의 일부분은 선택적으로 제거되었고, 전술한 레이저 절단 작업을 이용하여 상기 쉬트는 더 작은 쉬트로 분리되었다.

약 400㎜의 폭, 400 ㎜의 길이 및 1.1 ㎜의 두께를 갖는 유리 쉬트가 메인 데이프사(Maine Tape Corporation)에서 제조된 상품명 엘에프씨-3(LFC-3)의 마스킹필름(masking film)층으로 코팅되었다. 상기 엘에프씨-3(LFC-3)은 롤 형태로 공급되었고 일 측면에 아크릴계 접착제를 갖는, 약 0.002 인치 두께의 폴리에틸렌 필름물질이다. 상기 필름은 유리에 적용되어 상기 접착제가 유리 쉬트에 접촉하였고, 그 다음 코팅된 유리는 한 쌍의 롤러 사이에서 압착되어 유리 쉬트로의 상기 필름의 접착성을 증대시켰다.

상기 플라스틱 코팅은 선택적으로 제거되었고, 상기 유리 쉬트는 하기의 2가지 공정을 이용하여 더 작은 쉬트로 분리되었다.

실시예 1

본 실시예에 있어서, 보호층(12)의 일부분을 선택적으로 제거하고, 유리 쉬트(10)를 더 작은 쉬트로 분리하기 위하여 단일 CO₂레이저(16)가 사용되었다. 보호층(12)은 레이저(16)의 제1 통과를 이용하여 선택적으로 제거되었고, 유리 쉬트(10)는 레이저(16)의 제2 통과를 이용하여 더 작은 쉬트로 분리되었다.

레이저(16)는 뉴저지주 07850, 랜딩, 노스 프론테이지 로오드에 소재한 피알씨사(PRC Corporation)에서 제조된 모델 1200(Model 1200)인 축 흐름 이중 빔 CO₂레이저이었다, 상기 빔은 3.l4㎠의 스폿 크기(레이저를 방출하는 레이저 빔의 면적)를 갖고, 약 70 W에서 작동되어, 약 22 W/㎠의 빔 파워 밀도가 발생되었다. 상기레이저는 유리 표면상의 보호층으로부터 약 2 미터에 위치되었다. 한 쌍의 원통형렌즈가 레이저와 유리 표면 사이에서 레이저 경로에 위치하여 레이저 스폿을 형성하였다. 이로 인하여 레이저가 보호층 상에서 부딪히는, 연장되어 중간점에서 약 3.3cm의 길이 및 2㎜의 폭을 갖는 다소 타원형인 레이저 스폿 형상이 얻어졌다.

상기 유리는 약 250 ㎜/분의 속도로 레이저(16) 아래에서 이동되었다. 레이저(16)는 접촉된 보호층(12) (및 접착제) 전부를 성공적으로 기화시켜 결국 보호층(12)을 선택적으로 제거하였으며, 약 2㎜의 폭을 갖는, 제거된 스트립(14)을 생성하였다. 보호층(12)이 제거된 영역에는 잔류물이 보이지 않았으며, 보호층(12)의 나머지에 퍼지지 않았다.

유리 쉬트(10)는 크랙 초기점(19)을 형성하기 위하여 유리 쉬트의 모서리에 수동으로 스크라이브되었다. 상기 유리는 보호층이 선택적으로 제거되었던 영역(14)에서 스코링되었다. 결과적으로, 상기 유리의 상단 표면 상의 하나의 모서리에 약 8 ㎜의 길이 및 약 0.1 ㎜의 깊이를 갖는 크랙 초기점이 작은 스프링 선(score line)의 형태로 형성되었다. 유리 쉬트(10)는 레이저 (16)가 크랙 초기점(19)에 접촉하도록 위치되었으며, 상기 유리 쉬트(10)는 레이저(16)의 경로가 레이저(16)의 제1 이동 경로를 따르도록 이동되었다. 결과적으로, 레이저(16)는 보호층(12)의 선택적인 제거 부분(14) 내에서 이동되었다. 유리 쉬트(10)는 약 250 ㎜/분의 속력으로 이동되었다. 상기 레이저는 그것이 유리 표면 상에서 부딪히는 영역에 있는 유리를 효과적으로 가열하였다. 레이저에 의하여 야기되는 국부적인 가열의 결과로서, 크랙 초기점(19)으로부터 시작하여 레이저(16)에 따른 경로를 따라 크랙은 유리 표면을 가로질러 전달되었다. 이러한 크랙의 깊이는 약 0.1㎜이었다. 그 다음, 레이저에 의하여 형성된 크랙에 구부림 모멘트(bending moment)를 적용하기 위하여 압력이 수동으로 상기 유리 쉬트에 적용되어, 상기 유리 쉬트(10)가 2개의 쉬트로 분리되도록 하였다.

이러한 기술을 이용하여, 레이저에 의하여 형성된 크랙은 기계적인 스코링기술을 사용하여 제조된 스코링 선과 같이 작용한다. 그러나, 이러한 레이저 기술을 이용하여, 기계적 스코링 기술에 고유한 유리 칩의 형성은 크게 방지된다.

본 실시예에서 레이저(16)가 약 250 ㎜/분의 속력으로 유리 쉬트(10)를 가로질러 이동함에도 불구하고, 광범위한 속력 범위가 가능하다. 예를 들면, 150∼450㎜/분의 유리 속력은 약 50∼80 와트사이의 레이저 파워 설정(setting)을 이용하여 성공적으로 달성되었다. 레이저 빔 파워 밀도를 더 증가시킴으로써 보다 높은 속력이 달성될 수 있는 것으로 판단된다.

실시예 2

본 실시예에 있어서, 레이저의 단일 통과가 이용되어 보호층을 태워 없애고 유리 쉬트를 가로질러 크랙을 전달하였다. 레이저의 파워가 약 80 와트까지 증가되어 약 25.47 W/㎠의 빔 밀도를 발생시킨 것을 제외하고는 실시예 l에 기술된 것과 동일한 기구 및 레이저가 이용되었다, 이와 같이, 약간 더 높은 파워는 단일 통과로 보호층을 태워 제거하여 상기 유리 쉬트를 효과적으로 스코링시켰다.

유리 쉬트(10)를 레이저 빔(17)에 접촉시키기 전에, 유리 쉬트(10)는 그것의 모서리 상에서 수동으로 스크라이브되어 크랙 초기 점(19)을 형성하였다. 그 다음,레이저(16)는 크랙 초기점(19)에 정렬되었고, 유리 쉬트는 약 250 ㎜/분의 속력으로 이동되어, 레이저는 원하는 분리선 내의 유리 쉬트(10)를 가로질러 이동하였다. 상기 레이저는 약 2㎜ 폭인 보호층(12)의 스트립을 효과적으로 제거하였다. 동시에, 레이저는 크랙 초기점(19)이 유리 쉬트(10)를 가로지르는 부분적인 크랙(20) 형태로 전달하도록 야기시켰다. 상기 크랙(20)의 깊이는 약 0.1㎜이었다. 그 다음, 유리 쉬트(10)의 절단은 실시예 1에서와 같이 수동으로 유리를 구부림으로써 완결되었다.

전술한 실시예에 있어서, 유리 쉬트는 어떠한 유리 칩의 발생이 가시적으로 발견되지 않고 더 작은 쉬트로 분리되었다. 동시에, 상기 유리 표면의 나머지는 보호층(12)에 의하여 보호되었다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

2개의 주표면을 갖는 평유리 쉬트를 절단하는 방법에 있어서,

상기 주표면 중 적어도 하나를 유기물질의 보호층으로 피복시키는 단계;

상기 유리 쉬트의 상기 적어도 하나의 피복된 주표면 상에 레이저 빔을 단일통과로 주사하여(sweeping), 상기 보호층의 일부분을 선택적으로 제거함으로써 상기 적어도 하나의 주표면 상에 피복된 영역 및 피복되지 않은 영역을 형성하고, 그리고 상기 피복되지 않은 영역 내의 원하는 분리선을 따라 유리 쉬트 내에 크랙을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 크랙이 상기 유리 쉬트의 깊이 내로 단지 부분적으로 연장됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법이 상기 레이저 빔의 주사(sweeping) 단계에 앞서서, 크랙 초기점을 형성하기 위하여 상기 하나의 주표면 상에 유리를 연마하는 단계를 더 포함하고, 상기 레이저 빔의 주사 단계가 상기 유리 쉬트를 상기 크랙 초기점에서 레이저 빔과 접촉시키는 단계 및 상기 원하는 분리선을 따라 상기 레이저를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법이 상기 레이저 빔의 주사(sweeping) 단계 후에상기 쉬트를 구부려 상기 쉬트를 상기 크랙을 따라 2개의 더 작은 쉬트로 분리시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저 빔의 주사(sweeping) 단계 동안 상기 레이저 빔이 상기 제거되는 보호층의 부분을 기화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 유기물질이 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.