KR100931884B1 - 불산을 이용한 디스플레이용 소형 유리판재의 표면처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불산(HF)을 이용하여 소형 전자제품의 디스플레이 창으로 사용되는 소형 유리판재의 강도향상과 아울러 스크랫치 제거를 효율적으로 실시하기 위한 표면처리 방법과 장치에 관한 것이다.

표면처리 방법의 요지로는, 불산과 물(탈이온수)이 적절한 비율로 포함된 불산액을 침지조에 채우고 여기에 판재가 적재된 카셋트를 불산액에 침지시키며, 침지 후에는 카셋트를 신속하게 침지조로부터 이탈시킴과 동시에 배수 및 물 분사를 실시하여 불산액을 제거토록 하며, 이후 판재가 적재된 카세트를 이송하여 세척수를 준비한 세척조에 카셋트 전체를 담그어 세척하고 세척 후 판재가 적재된 카셋트를 꺼냄과 동시에 다시 물을 분사하며, 원심탈수기에 판재가 적재된 카셋트를 담아 회전시켜 물을 제거하는 공정 등으로 이루어짐을 특징으로 한다.

디스플레이, 유리 판재, 표면처리, 불산, 식각, 스크랫치, 강도향상

Description

불산을 이용한 디스플레이용 소형 유리판재의 표면처리 방법 및 장치{Display glass panel surface treatment method and system which uses HF}

본 발명은 불산(HF)을 이용하여 소형 전자제품의 디스플레이 창으로 사용되는 소형 유리판재의 강도향상과 아울러 스크랫치 제거를 효율적으로 실시하기 위한 표면처리 방법과 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 휴대폰, 내비게이션, PDF, MP3 등과 같은 소형 전자제품에서 작동상태 등을 표시하는 디스플레이 창으로서 얇고 투명한 유리재질의 판재가 사용된다.

이러한 소형 유리판재(이하 '판재'라 함)는 그 특성상 강도가 우수하여야 함은 물론이고 가공 및 운반 등의 과정에서 표면에 미세한 긁힘이 많은 단점이 있었다.

강도의 향상을 위하여는 종래 질산칼륨을 이용한 화학적인 강화를 시도하기도 하였으나, 이러한 기본적인 화학강화 만으로는 원하는 강도를 얻기 어렵고 갈수록 얇은 유리판재가 요구되는 현재 시점에서는 더욱 뛰어난 강화방법이 요구된다 할 것이다.

그리고 강화 등의 공정을 마친 유리판재의 경우에도 표면에 미세한 흠이 발생하는 경우가 많아서 이에 대한 문제해결 방안이 요구되었다.

상기한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 불산이 유리에 가해질 경우 유리의 표면을 식각함과 동시에 강도 또한 강화된다는 점에 착안하여, 가공이 완료된 유리를 효과적인 방법으로 불산액에 침지시켜 스크랫치 등과 같은 미세한 흠을 제거하고 이와 동시에 표면의 강도를 강화시킬 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 불산(HF)을 물(탈이온수)에 혼합한 불산액에 대한 농도 조건과 침지 시간에 관한 조건 등을 안출하여 매우 적절한 침지조건을 제공하며, 그와 더불어 과도한 식각을 방지하고 효율적인 표면처리가 가능토록 하는 장치로서 카세트에 적재된 유리판재를 이동시키면서 침지조와 세척조 등에 침지시키도록 한 장치의 제공을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 분산액에 침지되는 과정에서 표면에 5미크론(5/1,000mm) 정도의 두께가 식각됨으로 인하여 미세한 흠이 제거될 수가 있는 것이고, 이러한 식각작용과 더불어 불산의 특성상 유리의 강도가 15% 내지 50% 정도 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이에 따라 종래의 동일한 두께의 판재에 비하여 투과율을 유지하면서도 향상된 강도를 얻을 수 있게 되는 효과가 있고, 종래와 동일한 강도를 기준으로 판단한 다면 종래에 비하여 두께를 15% 내지 50% 정도까지 줄일 수도 있게 되는 것이다.

따라서 전자제품의 소형화에 적극적으로 부응할 수 있는 조건이 완성되므로 소형 전자제품 산업의 발전에 큰 도움이 되는 유용한 발명인 것이다.

상기 본 발명을 구현하기 위한 바람직한 구성실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 표면처리 방법을 순서대로 도시한 공정도,

도 2는 본 발명에 의한 표면처리 장치의 전체 구성 예시도,

도 3은 본 발명의 이동장치에 대한 구성 예시도,

도 4는 본 발명의 침지조에 대한 실시 예시 정면도,

도 5는 도 5의 평면도,

도 6은 본 발명의 침지조와 이동장치에 대한 실시 예시 측면도,

도 7은 본 발명의 세척조에 대한 실시 예시 정면도,

도 8은 도 7의 평면도,

도 9는 본 발명의 탈수장치에 대한 실시 예시 정면도,

도 10은 도 9의 평면도이다.

본 발명의 표면처리 방법에 대하여 살펴보면, 먼저 불산과 물(탈이온수)을 동시에 공급하여 불산이 적절한 비율로 포함된 불산액을 준비하는데, 이는 과도한 식각을 막고 효과적인 강화를 위한 실험에 의해 물 대비 3.5 내지 4.5%(부피)의 불 소를 혼합한 정도가 적절한 것으로 판단되었다. 이러한 불산액을 침지조에 채워 준비한다.

침지조는 카세트에 적재된 상태의 판재가 동시에 침지되도록 그 크기를 설계하며, 적정한 시간 침지 후에는 신속하게 침지조로부터 이탈시킴과 동시에 배수 및 물 분사를 실시하여 불산액을 제거토록 한다.

이러한 침지공정 후에는 판재가 적재된 카세트를 이송하여 인근한 위치에 마련되어 세척수를 준비한 세척조에 카셋트 전체를 담그어 세척한 다음 꺼냄과 동시에 다시 물을 분사하는 공정을 거친다.

그 측면에서 원심탈수기에 판재가 적재된 카셋트를 담아 회전시킴으로써 판재 표면의 물을 제거토록 하며, 그 후 인공적인 건조 또는 자연적인 건조를 거쳐 판재 표면의 습기가 완전히 제거됨으로써 표면처리가 완료된다. .

이러한 방법을 구현하기 위한 표면처리 장치를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 표면처리 장치는 일측에 침지조(10)를 마련하는데, 하단에는 동시에 개방이 가능한 다수의 배수관(11)을 구성하고 일측에는 불산을 공급하는 불산공급관(12)과 물(탈이온수)을 공급하는 물공급관(13)을 구성하였다.

침지조(10)의 상부 측방향에는 판재(1)가 적재된 카세트(2)를 향하여 물을 분사하도록 다수의 노즐(15)을 갖는 분사관(14)을 설치한 것이다.

침지조(10)의 옆에는 세척조(20)를 마련하는데, 하단에 배수관(21)이 마련되고 물을 공급하는 공급관(22)을 설치하였다.

세척조(20)의 상부 측방향에는 판재(1)가 적재된 카세트(2)를 향하여 물을 분사하도록 다수의 노즐(25)을 갖는 분사관(24)을 설치하였다.

세척조(20)의 옆에는 탈수장치(30)가 구성되는데, 판재(1)가 적재된 카세트(2)가 투입될 수 있는 원통형의 탈수통(31)을 구성하여 탈수통(31)을 모터(32)로 회전시킴으로써 판재(1)의 물기를 제거하는 것이다.

상기 침지조(10)와 세척조(20) 및 탈수장치(30)의 상부에는 카세트(2)를 집어 올리거나 내리고 측방향으로 이동하여 카세트를 이동시키는 이동장치(40)가 구성된다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 작용을 살펴본다.

판재(1)가 적재된 카세트(2)가 일측에 준비되면, 이동장치(40)가 카세트(2)를 집어 상승시킨 다음 이동하여 침지조(10)의 내부에 카세트(2)를 침지시키게 된다.

불산액에 판재(1)가 침지됨으로 인하여 판재의 표면 일부(약 5미크론 정도)가 용해되어 제거되므로 표면의 긁힘이나 흔적이 제거되는 것이고, 그 외 일부의 두께는 불완전하게 용해되었다가 다시 고체화되면서 조직이 견고하게 결합되므로 전체적으로 판재의 강도가 향상되는 것이다.

불산액에 판재(1) 전체가 잠기도록 한 다음 식각에 필요한 적절한 시각(실험을 통해 1분 정도의 시간 적절한 것으로 판단됨)이 경과하면 이동장치(40)가 카세트(2)를 들어올려 이탈시킴과 동시에 불산액을 신속하게 배수시키고 또한 상승하는 카세트(2)를 향해 분사관(14) 및 노즐(15)을 통하여 물을 분사하게 된다.

이러한 동작은 판재(1)가 적절한 비율로 혼합된 불산액에 적절한 시간 동안 침지되어 판재(1)의 표면이 적당하게 식각되도록 하는 것이고, 또한 판재(1)가 상승하는 과정과 세척조(20)로 이동하는 과정에서 판재의 표면에 남은 불산액이 판재의 표면을 계속 식각하여 과도하고 불규칙한 식각이 이루어지는 것을 방지하기 위함이다.

침지 후 이동장치(40)에 의해 이동한 카세트(2)는 침지조(10) 옆의 세척조(20)에 안착되는데, 세척조(20)에서는 세척조 내의 세척액에 의해 다시 한번 불산액을 제거하며, 또한 분사관(24)과 노즐(25)에 의한 물 분사로 인하여 판재(1) 표면에 남아있던 불산액의 완전한 제거가 이루어진다.

세척조(20)에서 세척이 완료된 카세트(2)는 다시 이동장치(40)에 의해 그 옆의 탈수장치(30)에 도달하여 탈수통(31) 내부에 안착되는데, 탈수통(31)이 회전을 하면 원심력에 의해 완전한 탈수가 이루어지게 되고 표면처리 공정이 완료된다.

이후 자연건조 또는 인공적인 건조를 통하여 판재 표면의 물기를 완전히 제거함으로써 처리가 완료된다.

도 1은 본 발명에 의한 표면처리 방법을 순서대로 도시한 공정도

도 2는 본 발명에 의한 표면처리 장치의 전체 구성 예시도

도 3은 본 발명의 이동장치에 대한 구성 예시도

도 4는 본 발명의 침지조에 대한 실시 예시 정면도

도 5는 도 5의 평면도

도 6은 본 발명의 침지조와 이동장치에 대한 실시 예시 측면도

도 7은 본 발명의 세척조에 대한 실시 예시 정면도

도 8은 도 7의 평면도

도 9는 본 발명의 탈수장치에 대한 실시 예시 정면도

도 10은 도 9의 평면도

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 판재 2: 카셋트

10: 침지조 11: 배수관

12: 불산공급관 13: 물공급관

14: 분사관 15: 노즐

20: 침지조 21: 배수관

22: 공급관 24: 분사관

25: 노즐 30: 탈수장치

31: 탈수통 32: 모터

40: 이동장치

Claims (2)

1. 불산과 물(탈이온수)을 동시에 공급하여 불산이 적절한 비율로 포함된 불산액을 침지조에 채워 준비하는 공정과;

   적정한 시간 동안 판재가 적재된 카셋트를 불산액에 침지 시키는 공정과;

   침지 후에는 카셋트를 신속하게 침지조로부터 이탈시킴과 동시에 배수 및 물 분사를 실시하여 불산액을 제거토록 하는 공정과;

   침지공정 후 판재가 적재된 카세트를 이송하여 세척수를 준비한 세척조에 카셋트 전체를 담그어 세척하는 공정과;

   세척 후 판재가 적재된 카셋트를 꺼냄과 동시에 다시 물을 분사하는 공정과;

   원심탈수기에 판재가 적재된 카셋트를 담아 회전시킴으로써 판재 표면의 물을 제거토록 하는 공정과;

   인공적인 건조 또는 자연적인 건조를 거쳐 판재 표면의 습기가 완전히 제거되도록 하는 공정;

   으로 이루어짐을 특징으로 하는 불산을 이용한 디스플레이용 소형 유리판재의 표면처리 방법.
2. 하단에는 다수의 배수관(11)을 구성하고 일측에는 불산을 공급하는 불산공급관(12)과 물(탈이온수)을 공급하는 물공급관(13)을 구성하여 불산액을 채우며, 내부에는 판재(1)가 적재된 카셋트(2)를 담그도록 구성된 침지조(10)와,

   침지조(10)의 상부 측방향에 설치되어 판재(1)가 적재된 카세트(2)를 향하여 물을 분사하도록 다수의 노즐(15)을 갖는 분사관(14)과,

   침지조(10)의 옆에 구성되어 하단에 배수관(21)이 마련되고 물을 공급하는 공급관(22)을 설치하여 세척을 위한 물을 채우며, 판재가 적재된 카세트를 담그도록 된 세척조(20)와,

   세척조(20)의 상부 측방향에 설치되어 판재(1)가 적재된 카세트(2)를 향하여 물을 분사하도록 다수의 노즐(25)을 갖는 분사관(24)과,

   세척조(20)의 옆에 설치되고 판재(1)가 적재된 카세트(2)가 투입될 수 있는 원통형의 탈수통(31)이 구성되어 탈수통(31)을 회전시킴으로써 판재(1)의 물기를 제거하는 탈수장치(30)와,

   상기 침지조(10)와 세척조(20) 및 탈수장치(30)의 상부에는 카세트(2)를 집어 올리거나 내리고 측방향으로 이동하여 카세트를 이동시키는 이동장치(40)'로 구성됨을 특징으로 하는 불산을 이용한 디스플레이용 소형 유리판재의 표면처리 장치.

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