KR101049199B1 - 유리기판 라운딩 장치 및 그 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩방법 - Google Patents

유리기판 라운딩 장치 및 그 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평면 디스플레이 장치에 사용되는 유리기판을 라운딩하기 위한 장치 및 이러한 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 몸체와 레이저 빔 주사 수단을 구비한 유리기판 라운딩 장치에 있어서, 몸체 측면에 연결되고, 상부 또는 하부로 이동하는 가공부고정축; 가공부 고정축에 연결되고, 유리기판의 모서리를 예열하는 토치; 가공부 고정축에 연결되고, 토치에 의해 예열된 유리기판의 모서리에 레이저 빔을 주사하여 라운딩하는 레이저 빔 주사수단; 몸체의 저면부에 설치되어 지고, 유리기판을 전방 또는 후방으로 이동시키는 1축 정밀 스테이지; 및 가공부 고정축의 상부 또는 하부로의 이동, 1축 정밀 스테이지의 전방 또는 후방으로의 이동속도 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치이다.
라운딩장치, 유리기판, 토치, 레이저 빔 주사수단, 1축 정밀 스테이지, 제어부

Description

유리기판 라운딩 장치 및 그 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩방법{Rounding Apparatus for Glass Substrate and Rounding Method using the Rounding Apparatus}
본 발명은 평면 디스플레이 장치에 사용되는 유리기판을 라운딩하기 위한 장치 및 이러한 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 평판 디스플레이 장치에 구비되는 유리기판을 라운딩하는데 있어서, 토치를 사용하여 유리기판을 예열하고, 토치와 일정한 간격을 두고 이격된 레이저 빔 주사장치로 레이저 빔을 유리기판에 주사하여 라운딩하게 된다.
최근 디스플레이 산업의 추세는 CPT를 이용한 기존 디스플레이에서 LCD, PDP, LED 등과 같은 평면 디스플레이로 전환되고 있다. 또한, 2008년 평면 디스플레이 전자제품의 출하량은 4억 3860만대이며, 해가 갈수록 평면 디스플레이 전자제품의 생산량은 증가되고 있다. 이러한 평면 디스플레이에 사용되는 유리기판의 모서리는 라운딩 작업이 필요하다. 유리기판의 모서리에 라운딩 작업을 해야하는 이유는 유리기판이 라운딩되지 않고, 각진 채 LCD 등의 평면 디스플레이 제작공정에 사용될 경우, 각진 모서리 부분에 하중이 집중되어 유리기판의 파손율이 높아질 수 있기 때문이다.
이러한 문제점으로 인해 유리기판에 라운딩 공정이 행해지게 된다. 도 1은 유리기판(10)이 라운딩되기 전의 모서리(20) 부분과 유리기판(10)이 라운딩된 모서리(30) 부분을 각각 도시한 것이다. 그러나, 기존의 휠을 사용하여 유리기판의 모서리 영역을 라운딩하는 경우, 여러가지 문제점이 발생하게 된다. 첫번째는 휠을 사용하게 되면 라운딩된 유리기판에 마이크로-크랙(미세 균열)에 의한 약 40% 정도의 강도 저하를 야기시키게 된다. 두번째는 라운딩 공정 시에 발생하는 미세한 유리 파티클(입자, 파편)로 인하여 전기적 배선에 문제를 초래하게 된다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이저를 이용하여 라운딩하는 방법이 사용되기도 한다. 도 2는 종래의 레이저 빔을 이용하여 유리기판(10)을 라운딩하는 장치의 사시도를 도시한 것이다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 레이저 빔 주사수단(300)과 미러(40)만을 사용하여 예열없이 유리기판에 레이저 빔을 수직 주사하여 라운딩을 하게 된다. 그러나, 레이저만을 사용하여 예열없이 라운딩하는 경우에는 레이저 스팟(laser spot)의 포커싱에 의해 작은 한 점에 레이저가 집중되게 된다.
따라서, 이러한 국부적 가열에 의해 주사되는 부분에 비해 전체적으로 열이 퍼지기 힘들어서 유리 내부 온도의 차이(온도 구배)가 커지게 된다. 따라서, 내부온도차이에 의해 발생된 열 응력(thermal stress)에 의한 파손이 일어날 확률이 커지게 된다. 또한, 이를 방지하기 위하여 유리기판에 별도의 열처리, 후처리 공정이 필요하여 유리기판의 가공속도가 필연적으로 느려지게 되는 문제가 있다.
또한, 레이저를 이용하여 라운딩하기 전에 별도의 장비를 이용하여 예열하는 방식을 행하기도 한다. 그러나, 이러한 방법은 공정측면에서 비효율적이고, 시스템 역시 커지게 되는 문제점이 있다. 즉, 유리기판에 다른 장비(드라이어, 화로 등)를 이용하여 500℃~600℃ 까지 예열하기 위해 많은 시간이 소요되는 문제가 있고, 결국 가공속도를 저해하게 된다. 또한, 시스템에 별도의 예열 장비를 구비해야함으로 대규모의 작업공간이 필요하게 되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 기존의 휠을 사용하여 라운딩을 하지 않고, 레이저 빔을 사용하여 유리기판의 모서리를 라운딩하게 된다. 따라서, 본 발명과 같이, 레이저 빔을 히트 소스(heat source)로써 사용하여 융해(melting) 과정을 통해 유리기판의 라운딩 공정을 행하게 된다. 따라서, 마이크로-크랙과 미세한 유리 파티클의 발생을 감소시켜 강도 및 배선의 문제를 개선할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 유리기판의 부분적 예열과 예열된 유리기판에 연속적으로 레이저 빔을 주사하여 라운딩 가공을 하게됨으로 공정의 효율을 개선시킬 수 있다. 따라서, 앞서 설명한 문제점과 같이, 레이저만을 사용하여 예열없이 가공하는 경우 레이저 스팟의 포커싱에 의해 작은 한 점에 레이저가 집중되어 국부적인 가열이 일어나는 문제점을 해결하게 된다. 또한, 본 발명의 라운딩 장치로 유리기판의 모서리를 라운딩하는 경우 내부 온도 차이에 의한 열 스트레스에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 별도의 예열 장치를 사용하는 것이 아니고, 하나의 라운딩 장치 내에 레이저 빔 주사 수단과 일정한 간격으로 이격된 토치를 사용하여 예열함으로써 가공속도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 목적은, 유리기판 라운딩 장치에 있어서, 저면부와 측면을 구비한 몸체; 몸체의 측면에 연결되고, 상부 또는 하부로 이동하는 가공부 고정판; 가공부 고정판 하부에 연결되고, 유리기판의 모서리를 예열하는 토치; 가공부 고정판 하부에 연결되고, 토치에 의해 예열된 유리기판의 모서리에 레이저 빔을 주사하여 유리기판을 라운딩하는 레이저 빔 주사수단; 몸체의 저면부에 설치되고, 유리기판을 제 1 방향으로 왕복 이송시킬 수 있는 1축 정밀 스테이지; 및 가공부 고정판의 이동속도와 1축 정밀 스테이지의 이송속도 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치로서 달성될 수 있다.
가공부 고정판과 토치 사이에 구비되어 토치를 제 1 방향으로 왕복 이동시키는 제 1 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
가공부 고정판과 레이저 빔 주사수단 사이에 구비되어 레이저 빔 주사 수단을 제 1 방향으로 왕복 이동시키는 제 2 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제 1 조절수단과 토치 사이 및 제 2 조절수단과 레이저 빔 주사수단 사이 중 적어도 어느 하나에 회전체를 더 포함하고, 토치 또는 레이저 빔 주사수단을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
레이저 빔 주사수단에는 상부 또는 하부로 이동가능한 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
레이저 빔은 CO2 레이저 빔인 것을 특징으로 할 수 있다.
1축 정밀 스테이지에 탑재되어 유리기판을 수직으로 고정시키고, 유리기판을 제 1 방향에 대해 소정각도를 갖는 제 2 방향으로 상대 이송시키는 유리기판 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제어부는, 제 1 조절수단 및 제 2 조절수단 중 적어도 하나를 제어하여 토치와 레이저 빔 주사수단 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제어부는, 회전체를 제어하여 토치의 주사각도 또는 레이저 빔의 주사각도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
가공부 고정판에 토치와 레이저빔 주사수단이 복수로 구비되고, 몸체의 저면부에 1축 정밀 스테이지를 복수로 구비하여 1축 정밀 스테이지 각각에 고정된 유리기판을 토치로 예열하고, 레이저 빔 주사수단으로 레이저 빔을 주사하여 라운딩하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은, 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법에 있어서, 유리기판을 전방 또는 후방으로 이송가능하게 하는 1 축 정밀 스테이지에 유리기판을 고정시키는 단계; 1 축 정밀 스테이지가 이동하여 상부 또는 하부로 이동 가능한 가공부 고정판에 연결된 토치가 유리기판의 모서리를 예열하는 단계; 및 1축 정밀 스테이지의 이동으로, 토치에 의해 예열된 유리기판의 모서리를 가공부 고정판에 연결된 레이저 빔 주사수단이 레이저 빔을 주사하여 라운딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라 운딩 방법으로 달성될 수 있다.
예열단계에서, 가공부 고정판과 토치 사이에 구비된 제 1 조절수단으로 토치를 제 1 방향으로 왕복 이동시켜 토치와 레이저 빔 주사 수단 사이에 거리를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
라운딩단계에서, 가공부 고정판과 레이저 빔 주사수단 사이에 구비된 제 2 조절수단으로 레이저 빔 주사 수단을 제 1 방향으로 왕복 이동시켜 토치와 레이저 빔 주사 수단 사이에 거리를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제 1 조절수단과 토치 사이 및 제 2 조절수단과 레이저 빔 주사수단 사이 중 적어도 하나에 회전체를 구비하여, 토치 및 레이저 빔 주사수단 각각에 회전자유도를 부여하여 유리기판에 주사각도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
라운딩 단계에서, 레이저 빔 주사수단에 렌즈를 더 포함하여 유리기판에 주사되는 레이저 빔의 집적도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
레이저 빔은 CO2 레이저 빔인 것을 특징으로 할 수 있다.
1축 정밀스테이지에 유리기판 고정부가 탑재되어 유리기판을 고정시키고, 유리기판 고정부가 유리기판을 제 1 방향에 대해 소정각도를 갖는 제 2 방향으로 상대 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
가공부 고정판에 토치와 레이저빔 주사수단이 각각 복수로 구비되고, 몸체의 저면부에 1축 정밀 스테이지를 복수로 구비하여 1축 정밀 스테이지 각각에 고정된 유리기판을 토치로 예열하고, 레이저 빔 주사수단으로 레이저 빔을 주사하여 라운 딩하는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 토치와 레이저를 사용하여 평면 디스플레이용 유리기판의 예열 후, 연속하여 라운딩 가공을 가능하는 장점이 있다. 토치에 의한 예열을 통해 열 스트레스를 감소시켜 파손율을 개선하는 효과를 갖는다. 또한, 레이저만을 사용한 가공보다 가공속도가 빠른 장점을 가지게 된다.
또한, 토치가 가지는 예열 열원으로서의 충분한 열입력 능력과 간단한 구조로 구성되어 다른 예열 장비를 사용하는 방법에 비하여 공정 측면과 시스템 관점에서 효율적이라는 장점을 가진다. 그리고, 각각의 가공부와 내부에 토치, 레이저 빔 주사수단, 스테이지, 가공부 고정축 등에 대하여 자유도를 주어 유리의 두께와 가공목적 등에 따른 변화에 유연하게 대처 가능하다는 장점을 가지게 된다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
<평면디스플레이 유리기판의 라운딩 장치의 구성>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 평면디스플레이용 유리기판(10)의 라운딩장치의 구성에 대하여 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 평면디스플레이 유리기판의 라운딩장치의 사시도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 라운딩장치는 몸체(100)와 몸체(100)에 연결된 가공부 고정판(110), 제 1 조절수단(210), 제 2 조절수단(310), 토치(200), 레이저빔 주사수단(300), 렌즈(320), 유리기판 고정부(410) 및 1축 정밀 스테이지(400), 제어부(500)를 구비하고 있다.
몸체(100)는 내부에 1축 정밀 스테이지(400)가 장착되어 있는 저면부(120)와 가공부 고정판(110)이 연결되는 측면(130)을 구비하고 있다. 가공부 고정판(110)은 상부 또는 하부로 이동가능하다. 이러한 상하이동은 제어부(500)에 의해서 제어되며 가공부 고정판(110)의 상하이동으로 유리기판(10)과 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리 및 유리기판(10)과 토치(200)와의 거리가 조절된다.
그리고, 가공부 고정판(110)에는 제 1 조절수단(210)과 제 2 조절수단(310)이 결합된다. 제 1 조절수단(210)에는 토치(200)가 연결되어 있고, 제 2 조절수단(310)에는 레이저 빔 주사수단(300)이 연결되어 있다. 제어부(500)는 제 1 조절수단(210)과 제 2 조절수단(310)을 전방 또는 후방(제 1 방향)으로 움직이게 할 수 있다. 따라서, 제 1 조절수단(210)에 고정되어 있는 토치(200)와 제 2 조절수단(310)에 연결된 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리를 조절하게 된다.
또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 라운딩 장치를 후방에서 바라본 정면도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 조절수단(210)과 토치(200) 사이에 회전체(600)를 구비하고 있다. 제어부(500)는 이러한 회전체(600)는 제어하 여 토치(200)를 모든 방향으로의 회전 자유도를 부여하게 된다. 토치(200)에 회전 자유도를 부여함으로써 유리기판(10)에 주사되는 화염(220)의 주사각도를 조절할 수 있게 된다. 따라서, 유리기판(10)의 모서리(20)를 적정한 예열온도로 가열하도록 한다.
또한, 레이저 빔 주사 수단(300)은 렌즈(320)를 구비하고 있다. 렌즈(320)는 상하로 이동이 가능하다. 렌즈(320)는 레이저 빔 주사수단(300)에서 발생되어 유리기판(10)에 주사되는 레이저 빔(330)의 집적도를 조절하게 된다. 그리고, 1축 정밀스테이지(400)에는 유리기판 고정부(410)를 구비한다. 따라서, 유리기판(10)은 유리기판 고정부(410)에 수직으로 고정설치된다. 그리고, 유리기판(10)은 1축 정밀 스테이지(400)의 이동으로 전방, 후방(제 1 방향)으로 이동되게 된다.
또한, 유리기판 고정부(410)는 1축 정밀 스테이지(400)에서 좌우(제 2 방향)로 이동이 가능하다. 따라서, 유리기판(10)에 주사되는 레이저 빔(330)이 상대적으로 좌우로 움직이게 된다. 이러한 1축 정밀 스테이지(400)의 이동속도와 유리기판 고정부(410)의 좌우 이동은 제어부(500)에 의해 제어된다. 1축 정밀 스테이지(400)의 이동속도와 유리기판 고정부(410)의 좌우이동을 조절하여 라운딩된 유리기판(10) 모서리(30)의 반경이 결정되게 된다.
도 5a은 본 발명인 유리기판 라운딩 장치의 측면도를 도시한 것이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 토치(200)는 유리기판(10)의 모서리(20) 부분을 예열하고 있다. 가공부 고정판(110)에는 제 1 조절수단(210)과 제 2 조절수단(310)이 결합되어 있다. 제 1 조절수단(210)에는 토치(200)가 연결되어 있고, 제 2 조절수단(310)에 는 레이저 빔 주사수단(300)이 연결되어 있다. 그리고, 제 1 조절수단(210)과 토치(200) 사이에는 회전체(600)가 구비되어 있고, 제 2 조절수단(310)과 레이저 빔 주사수단(300)에도 회전체(600)가 구비되어 있다.
<평면디스플레이 유리기판의 라운딩 장치의 작동>
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 평면디스플레이용 유리기판의 라운딩 장치의 작동, 동작에 대하여 설명하도록 한다.
토치(200)와 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리는 본 발명에서 중요한 기술적 포인트가 된다. 먼저, 1축 정밀 스테이지(400)에 세로로 고정된 유리기판(10)에 모서리(20)를 토치(200)가 예열을 하게 된다. 그리고, 1 축 정밀 스테이지(400)의 이동으로 토치(200)와 일정거리만큼 떨어진 레이저 빔 주사 수단(300)에 의해 유리기판(10)의 예열된 부분에 레이저 빔(330)을 주사하여 라운딩하게 된다.
따라서, 토치(200)와 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리는 토치(200)로 유리기판(10)을 예열한 후 레이저 빔(330)을 주사하기 전까지 시간을 결정하게 된다. 이러한 시간 동안 유리기판의 모서리(20)는 자연냉각되고, 레이저 빔(330)이 주사될 때, 모서리(20)의 온도는 레이저 빔(330)에 의해 국부적인 가열이 일어나지 않고, 레이저 빔(330)에 의한 열 응력이 임계값 이하가 되는 온도이어야 한다. 즉, 레이저 빔(330)이 주사될 때, 주사될 부분의 유리기판(10) 온도가 라운딩 후에 제품에 품질을 결정하게 된다.
제 1 조절수단(210)과 제 2 조절수단(310) 각각이 제 1 방향으로 이동함으로 써 토치(200)와 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리가 결정된다. 먼저, 1축 정밀 스테이지(400)의 이동으로 토치(200)에서 발생되는 화염(220)으로 유리기판(10)의 모서리(20)가 예열된다. 그리고, 연속하여 제 2 조절수단(310)에 결합되어 있는 레이저 빔 주사수단(300)에 의해 유리기판(10)에 레이저 빔(330)이 주사되어 유리기판(10)이 라운딩 되어진다.
또한, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 조절수단(210)과 토치(200)사이에는 회전체(600)를 구비하고 있다. 그리고, 제 2 조절수단(310)과 레이저 빔 주사수단(300) 사이에도 회전체(600)를 구비하고 있다. 이러한 회전체(600)를 구비함으로써 토치(200)와 레이저 빔 주사수단(300) 각각에 회전 자유도를 부여하게 된다. 제어부(500)는 회전체(600)를 제어함으로써 토치(200)에 의해 유리기판(10)에 주사되는 화염(220)의 주사각도를 조절할 수 있게 된다.
도 5b는 본 발명인 라운딩 장치의 측면도를 도시한 것이고, 토치(200)에 의해 예열된 유리기판(10)의 모서리(20) 부분이 레이저 빔 주사수단(300)에 의해 라운딩되고 있다. 또한, 제 2 조절수단(310)과 레이저 빔 주사수단(300) 사이에 구비된 회전체(600)를 제어하여 레이저 빔 주사수단(300)에서 발생된 레이저 빔(330)이 유리기판(10)에 주사되는 주사각도를 조절하게 된다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 1축 정밀 스테이지(400)가 계속적으로 이동함으로써 토치(200)에 의한 예열과 예열된 유리기판(10)의 모서리(20)를 레이저 빔(330)으로 주사하여 라운딩하는 과정이 연속적으로 행해지게 된다.
도 6은 제어부(500)가 제어하는 구성들에 대한 블록도를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 1축 정밀 스테이지(400)를 제어하여 이동속도를 조절하게 된다. 이동속도에 따라 라운딩되는 공정시간이 결정된다. 이동속도는 예열할 유리기판(10)의 두께나 적정온도로 예열되는데 소요되는 시간, 레이저 빔(330)의 집적도에 따라 결정될 것이다. 또한, 제어부(500)는 제 1 조절수단(210)과 제 2 조절 수단(310)을 제어하여 토치(200)와 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리를 조절하게 된다.
제어부(500)는 가공부 고정판(110)을 제어하여 가공부 고정판(110)을 상부 또는 하부로 이동하게 한다. 따라서, 토치(200)와 유리기판(10)과의 거리 및 레이저 빔 주사수단(300)과 유리기판(10)과의 거리를 조절하게 된다. 또한, 제어부(500)는 회전체(600)를 제어하여 토치(200)에서 발생하여 유리기판(10)에 주사되는 화염(220)의 주사각도를 조절한다. 그리고, 레이저 빔 주사수단(300)에서 발생되어 유리기판(10)에 주사되는 레이저 빔(330)의 주사각도를 조절하게 된다. 1축 정밀 스테이지(400)에 결합된 유리기판 고정부(410)를 좌우로 이동하도록 제어한다.
<라운딩 장치로 유리기판을 라운딩하는 방법>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 라운딩 장치로 평면 디스플레이에 이용되는 유리기판(10)을 라운딩하는 방법에 대하여 설명하도록 한다. 먼저, 도 7는 라운딩 장치로 유리기판(10)을 라운딩하는 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
유리기판(10)을 전방 또는 후방으로 이동가능하게 하는 1축 정밀 스테이 지(400)에 유리기판(10)을 고정시키게 된다(S10). 이러한 1축 정밀 스테이지(400)는 앞서 설명한 바와 같이, 몸체(100)의 저면부(120)에 설치되어 전방 또는 후방으로 이동하여 고정설치된 유리기판(10)을 이송한다. 1축 정밀 스테이지(400)의 이동으로 유리기판(10)의 모서리(20) 부분이 상부 또는 하부로 이동 가능한 가공부 고정판(110)에 연결된 토치(200) 하부에 위치하게 된다. 그리고, 토치(200)에서 화염(220)을 발생하여 유리기판(10)의 모서리(20)부분을 예열하게 된다(S20).
예열하는 단계에서, 제어부(500)는 제 1 조절수단(210)을 제어하여 제 1 조절수단(210)의 전방 또는 후방의 이동으로 토치(200)의 위치를 조절하게 된다. 또한, 제 1 조절수단(210)과 토치(200) 사이에 구비된 회전체(600)를 제어하여 유리기판 모서리(20)에 주사되는 화염(220)의 주사각도를 조절하게 된다. 그리고, 1축 정밀 스테이지(400)에 구비되어 유리기판(10)을 수직으로 고정시키는 유리기판 고정부(410)를 제어하여 유리기판 고정부(410)을 좌우로 이동시켜 주사될 모서리(20) 부분을 조절하게 된다.
그리고, 1축 정밀 스테이지(400)의 계속적인 이동으로, 토치(200)에 의해 예열된 유리기판(10)의 모서리(20)를 가공부 고정판(110)에 토치(200)와 이격되어 연결된 레이저 빔 주사수단(300)이 레이저 빔(330)을 주사하여 라운딩하게 된다. 즉, 1축 정밀 스테이지(400)가 계속 이동하면서 유리기판(10)은 레이저 빔 주사수단(300) 하부로 도달하게 된다. 토치(200)로 예열된 유리기판 모서리(20)가 레이저 빔 주사수단(300) 하부로 위치하게 되면 레이저 빔 주사수단(300)에서 발생된 레이저 빔(330)이 예열된 유리기판(10) 모서리(20)를 주사하여 라운딩하게 된다(S30). 레이저 빔(330)이 주사될 때, 모서리(20)의 온도는 적정온도를 가지고 있어야 한다. 적정온도란, 레이저 빔(330)의 주사로 국부적 가열에 의한 열 스트레스가 임계값 이하가 될 수 있는 온도를 의미한다.
레이저 빔(330)이 주사될 때, 제어부(500)는 레이저 빔 주사수단(300)에 구비된 렌즈(320)를 제어하여 레이저 빔(330)의 집적도를 조절하게 된다. 그리고, 제 2 조절수단(310)을 제어하여 토치(200)와 레이저 빔 주사수단(300)과의 거리를 조절하게 된다. 그리고, 제 2 조절수단(310)과 레이저 빔 주사 수단(300) 사이에 구비된 회전체(600)를 제어하여 레이저 빔(330)의 주사 각도를 조절하게 된다. 레이저 빔 주사수단(300)에서 발생된 레이저 빔(330)이 유리기판(10)에 주사되고, 유리기판 고정부(410)가 좌우로 이동하면서 유리기판(10)의 모서리(20)가 라운딩되게 된다. 이러한 예열과 레이저 빔(330) 주사는 1축 정밀 스테이지(400)가 이동하면서 연속적으로 이루어지고, 유리기판(10)의 모서리(20) 전체를 라운딩하게 된다(S40).
또한, 1축 정밀 스테이지(400)와 레이저 빔 주사수단(300)이 복수로 구비된 라운딩 장치로 유리기판을 라운딩할 수 있다. 따라서, 각 1축 정밀 스테이지(400)에 유리기판을 고정시키고 각각의 1축 정밀 스테이지(400)가 이동하면서 복수의 유리기판 모서리(20)가 라운딩되게 된다.
<또 다른 실시예(멀티 라운딩 장치)>
도 8은 1축 정밀 스테이지(400), 토치(200), 레이저 빔 주사수단(300)을 복수로 구비한 멀티 유리기판 라운딩 장치의 사시도를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 라운딩 장치 몸체(100)의 저면부(120)에 3개의 1축 정밀 스테이지(400)가 설치되어 있다. 그리고, 각각의 유리기판 고정부(410)에 유리기판(10)이 고정되어 있다. 따라서, 1축 정밀 스테이지(400) 각각이 이동하면서 유리기판(10)을 라운딩할 수 있다. 하나의 라운딩장치로 복수의 유리기판(10)을 라운딩할 수 있어 작업효율을 높일 수 있다.
도 9는 1축 정밀 스테이지(400), 토치(200), 레이저 빔 주사수단(300)을 복수로 구비한 멀티 유리기판 라운딩 장치의 정면도를 도시한 것이다. 도 9에서 도시된 바와 같이, 몸체(100)의 저면부(120)에 3개의 1축 정밀 스테이지(400)가 설치되어 있고, 각 1축 정밀 스테이지(400)의 이동으로 1축 정밀 스테이지(400)에 고정된 유리기판(10)이 라운딩되어 진다. 1축 정밀 스테이지(400) 각각의 이동으로 각 유리기판(10)들이 예열되고, 레이저 빔 발생 수단(300)에 의해 라운딩된다. 유리가판(10)의 모서리(20)를 예열하는 토치(200) 및 레이저 빔(330)을 주사하여 유리기판(10)의 모서리를 라운딩하는 레이저 빔 주사수단(300)의 구성 및 작동은 앞서 설명한 바와 동일하다.
도 1은 라운딩 전과 후에 대한 유리기판의 평면도,
도 2는 종래 레이저 빔을 이용한 유리기판 라운딩 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 라운딩 장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 라운딩 장치의 정면도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 토치가 유리기판을 예열하고 있는 유리기판 라운딩 장치의 측면도,
도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 토치가 유리기판을 예열하고 있고, 레이저 빔 주사수단이 예열된 유리기판 부분을 라운딩하는 유리기판 라운딩 장치의 측면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 도시한 블록도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 1축 정밀 스테이지, 토치, 레이저 빔 주사수단을 구비한 유리기판 라운딩 장치의 정면도,
도 8는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 라운딩 장치의 흐름도
도 9은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 1축 정밀 스테이지, 토치, 레이저 빔 주사수단을 구비한 유리기판 라운딩 장치의 사시도를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:유리기판
20:유리기판 모서리
30:라운딩된 모서리
40:미러
100:몸체
110:가공부고정판
120:저면부
130:측면
200:토치
210:제 1 조절수단
220:화염
300:레이저 빔 주사수단
310:제 2 조절수단
320:렌즈
330:레이저 빔
400:1축 정밀 스테이지
410:유리기판 고정부
500:제어부
600:회전체

Claims (18)

  1. 유리기판 라운딩 장치에 있어서,
    저면부와 측면을 구비한 몸체;
    상기 몸체의 측면에 연결되고, 상부 또는 하부로 이동하는 가공부 고정판;
    상기 가공부 고정판 하부에 연결되고, 상기 유리기판의 모서리를 예열하는 토치;
    상기 가공부 고정판 하부에 연결되고, 상기 토치에 의해 예열된 상기 유리기판의 모서리에 레이저 빔을 주사하여 상기 유리기판을 라운딩하는 레이저 빔 주사수단;
    상기 몸체의 저면부에 설치되고, 상기 유리기판을 제 1 방향으로 왕복 이송시킬 수 있는 1축 정밀 스테이지; 및
    상기 가공부 고정판의 이동속도와 상기 1축 정밀 스테이지의 이송속도 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공부 고정판과 상기 토치 사이에 구비되어 상기 토치를 제 1 방향으로 왕복 이동시키는 제 1 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가공부 고정판과 상기 레이저 빔 주사수단 사이에 구비되어 상기 레이저 빔 주사 수단을 제 1 방향으로 왕복 이동시키는 제 2 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 조절수단과 상기 토치 사이 및 상기 제 2 조절수단과 상기 레이저 빔 주사수단 사이 중 적어도 어느 하나에 회전체를 더 포함하고,
    상기 토치 또는 상기 레이저 빔 주사수단을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 주사수단에는 상부 또는 하부로 이동가능한 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 CO2 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 1축 정밀 스테이지에 탑재되어 상기 유리기판을 수직으로 고정시키고, 상기 유리기판을 상기 제 1 방향에 대해 소정각도를 갖는 제 2 방향으로 상대 이송시키는 유리기판 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 조절수단 및 제 2 조절수단 중 적어도 하나를 제어하여 상기 토치와 상기 레이저 빔 주사수단 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 회전체를 제어하여 상기 토치의 주사각도 또는 상기 레이저 빔의 주사각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공부 고정판에 상기 토치와 상기 레이저빔 주사수단이 복수로 구비되고,
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항의 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법에 있어서,
    유리기판을 전방 또는 후방으로 이송가능하게 하는 1 축 정밀 스테이지에 유리기판을 고정시키는 단계;
    상기 1 축 정밀 스테이지가 이동하여 상부 또는 하부로 이동 가능한 가공부 고정판에 연결된 토치가 상기 유리기판의 모서리를 예열하는 단계; 및
    상기 1축 정밀 스테이지의 이동으로, 상기 토치에 의해 예열된 상기 유리기판의 모서리를 상기 가공부 고정판에 연결된 레이저 빔 주사수단이 레이저 빔을 주사하여 라운딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 예열단계에서,
    상기 가공부 고정판과 상기 토치 사이에 구비된 제 1 조절수단으로 상기 토치를 제 1 방향으로 왕복 이동시켜 상기 토치와 상기 레이저 빔 주사 수단 사이에 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 12 항에 있어서,
    상기 라운딩단계에서,
    상기 가공부 고정판과 상기 레이저 빔 주사수단 사이에 구비된 제 2 조절수단으로 상기 레이저 빔 주사 수단을 제 1 방향으로 왕복 이동시켜 상기 토치와 상기 레이저 빔 주사 수단 사이에 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 조절수단과 상기 토치 사이 및 상기 제 2 조절수단과 상기 레이저 빔 주사수단 사이 중 적어도 하나에 회전체를 구비하여, 상기 토치 및 상기 레이저 빔 주사수단 각각에 회전자유도를 부여하여 상기 유리기판에 주사각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 라운딩 단계에서,
    상기 레이저 빔 주사수단에 렌즈를 더 포함하여 상기 유리기판에 주사되는 상기 레이저 빔의 집적도를 조절하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 CO2 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 1축 정밀스테이지에 유리기판 고정부가 탑재되어 상기 유리기판을 고정시키고, 상기 유리기판 고정부가 상기 유리기판을 상기 제 1 방향에 대해 소정각도를 갖는 제 2 방향으로 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 가공부 고정판에 상기 토치와 상기 레이저빔 주사수단이 각각 복수로 구비되고,
    상기 몸체의 저면부에 상기 1축 정밀 스테이지를 복수로 구비하여 상기 1축 정밀 스테이지 각각에 고정된 상기 유리기판을 상기 토치로 예열하고, 상기 레이저 빔 주사수단으로 상기 레이저 빔을 주사하여 라운딩하는 것을 특징으로 하는 유리기판 라운딩 장치를 이용한 라운딩 방법.
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