KR101255185B1 - 평판형 디스플레이의 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

평판형 디스플레이의 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트의 제조방법 및 그 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판형 디스플레이의 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트의 제조방법 및 그 제조방법에 사용되는 제조장치에 관한 것으로, 특히 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 내측 양단을 각각 구동롤러(31)와 안내롤러(33)로 지지하여 구동롤러(31)를 구동모터(35)로써 회전구동함으로써 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 무한궤도로 이송시키는 이송유닛(30)과; 상기 이송유닛(30)에 의해 이송되는 연마벨트지(10B)를 레이저광으로 절단하는 레이저 컷팅유닛(40)을 포함하여, 표면에 3차원 입체 구조를 가진 복수개의 연마셀(13)들이 연속배치된 연마지 원단(10A)을 제조하고(S10), 연마벨트지 원단의 양단을 서로 접합하여 하나의 무한궤도형 연마벨트지(10B)로 만들어(S30), 1쌍의 롤러(31,33)로 지지한 상태로 무한궤도로 이송시키면서40), 무한궤도형 연마벨트지(10B)에 레이저광을 조사하여 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 복수개의 무한궤도형 연마벨트(10B)로 분할한다(S50).

Description

평판형 디스플레이의 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트의 제조방법 및 그 제조장치{ METHOD OF AND APPARATUS FOR MANUFACTURING ENDLESS POLISHING BELT FOR CLEANING GLASS SUBSTRATE OF A FLAT PANEL DISPLAY}
본 발명은 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트의 제조방법 및 그 제조방법에 사용되는 제조장치에 관한 것으로, 구체적으로는 TFT-LCD, PDP 등과 같은 평판형 디스플레이(Flat Panel Display)의 유리기판의 표면에 부착된 파티클 또는 유기성 이물질을 세정하기 위하여 사용되는 무한궤도형 연마벨트를 제조하는 방법 및 그 방법에 사용되는 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이용 패널(FPD),예를 들면, PDP, TFT-LCD 등을 구성하는 유리기판(glass substrate)는 제조공정에서 표면에 먼지, 입자성 미세 이물질 또는 점착성 이물질과 같은 여러 종류의 이물질이 부착된다.
유리기판 표면에 부착된 이물질은 디스플레이 제품의 표시불량을 일으키는 원인이 되므로 디스플레이 제품을 완성하기 전에 유리기판 표면에 부착된 이물질을 제거하여야 한다. 유리기판상의 이물질은 세정공정에서 제거된다. 유리기판 세정공정에서는 표면에 복수개의 연마셀들이 기재상에 일정한 패턴으로 구비된 연마패드(polishing pad) 또는 연마벨트(polishing belt)를 사용하고 있다.
유리기판 세정작업시 사용되는 무한궤도형 연마벨트는 통상 다음과 같은 제조과정을 거쳐 제조된다.
먼저, 기재 상에, 3차원 입체 형상을 가진 복수개의 연마셀들이 폭방향으로 일렬로 구비되고, 폭방향의 연마셀 열이 길이방향으로 복수 열로 구비된 연마지 원단을 제조한다.
그리고나서, 상기 단계에서 제조된 연마지 원단을 슬릿팅 커터(slitting cutter)로 절단하여 일정한 폭을 가진 다수개의 연마벨트지로 재단한다.
그다음, 일정한 폭과 길이로 재단된 각 연마벨트지의 길이방향 양단을 포갠 상태에서 서로 접합 또는 접착하여 하나의 무한궤도형 연마벨트를 완성한다.
그런데, 상기 종래의 제조방법은 다음과 같은 여러가지 단점을 가지고 있었다. 첫째, 연마지 원단을 재단할 때 슬릿팅 커터로 절단하기 때문에 절단면에 버어(burr)가 발생하는 등 깨끗한 절단면을 얻을 수 없어 버어를 제거하기 위한 후속 공정이 필요하게 되고, 둘째, 커터가 상대적으로 두꺼운 연마셀 부분을 절단할 때는 커터가 연마셀에 밀리기 때문에 원하는 절단선을 따라 정확하게 절단할 수 없는 단점이 있고, 셋째, 연마지 원단에서 일정한 폭의 연마벨트지로 일일이 분할하고나서, 분할된 연마벨트지 마다 양단 접합 공정을 수행하여야 하므로 1개의 무한궤도형 연마벨트를 제조하는 데 소요되는 공정시간이 상대적으로 길어져 생산성이 낮은 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 종래의 제조방법이 가진 단점을 해결하기 위하여, 연마지 원단을 원하는 크기의 연마벨트지로 절단할 때 절단면에 버어를 발생시키지 않고 깨끗한 절단면을 얻을 수 있고, 정해진 절단선을 따라 정확하게 절단할 수 있어 균일한 폭의 제품을 얻을 수 있으며, 연마벨트를 무한궤도형으로 만들기 위한 양단 접합공정의 횟수를 줄여서 생산성이 높은 무한궤도형 연마벨트 제조방법 및 제조장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은,
3차원 입체 형상의 연마셀을 종횡으로 복수열로 형성한, 시트 또는 필름 형태의 연마지 원단을 제조하는 연마지 원단 제조단계; 상기 연마지 원단 제조단계에서 제조된 하나의 연마지 원단을 일정한 길이를 가진 하나의 연마벨트지 원단으로 재단하는 연마지 원단 재단 단계; 상기 연마지 원단 재단 단계에서 얻어진 연마벨트지 원단의 양단을 서로 접합하여 하나의 무한궤도형 연마벨트지로 만드는 양단 접합단계; 상기 하나의 무한궤도형 연마벨트지를 1쌍의 롤러로 지지하여 무한궤도로 이송시키는 단계; 및 상기 이송되는 무한궤도형 연마벨트지에 레이저광을 조사하여 무한궤도형 연마벨트지를 일정한 폭만큼씩 이송방향을 따라 절단하여 복수개의 무한궤도형 연마벨트로 분할하는 무한궤도형 연마벨트 분할 단계를 포함하는 것에 특징이 있다.
그리고 본 발명은 상기 연마지 원단 재단 단계에서, 상기 연마지 원단을 폭방향에 대하여 일정한 각도로 경사지게 절단하고, 상기 양단 접합단계에서는 상기 경사지게 절단된 연마지 원단의 양쪽 선단을 경사지게 접합하는 것에 특징이 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무한궤도형 연마벨트 제조장치는, 무한궤도형을 이루는 연마벨트지의 양단에 각각 구동롤러와 안내롤러를 설치하여 구동롤러를 회전구동시켜 연마벨트지를 무한궤도로 이송시키는 이송유닛; 상기 이송유닛에 장착되어 이송되는 연마벨트지에 레이저 헤드에서 조사되는 레이저광으로써 연마벨트지를 이송방향으로 절단하여 하나의 무한궤도형 연마벨트지를 복수개의 무한궤도형 연마벨트로 분할하는 레이저 컷팅유닛;으로 이루어진 레이저 컷팅장치를 포함하는 것에 특징이 있다.
상기 레이저 컷팅 유닛은 상기 이송유닛에 장착되어 이송되는 무한궤도형 연마벨트지의 궤도 내측에 배치되어 연마벨트지의 한쪽면을 통과한 레이저광이 연마벨트지의 다른 쪽면에는 조사되지 않도록 흡수하는 흡수부를 더 포함한다.
상기한 본 발명의 연마벨트 제조방법에 의하면, 무한궤도형 벨트형상으로 연마벨트지를 먼저 만들고나서, 그 연마지를 레이저 컷팅유닛으로 일정한 폭으로 절단하여 무한궤도형 연마벨트를 완성하게 되므로, 최종 제품 폭으로 절단하고나서 절단된 연마벨트지들마다 양단을 접합하여 무한궤도형 연마벨트를 만드는 종래의 방법에 비하여 접합작업의 횟수를 줄임으로써 전체적인 공정시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 연마벨트 제조장치에 의하면, 연마벨트지를 다수개의 연마벨트로 분할하는 공정에서 레이저 컷팅장치를 사용하므로 버어가 발생하지 않는 깨끗한 절단면을 얻을 수 있어 버어 제거와 같은 후처리 공정을 요구하지 않고, 정확한 절단위치로 절단할 수 있어 균일한 치수의 제품을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무한궤도형 연마벨트 제조방법의 공정순서도이다.
도 2는 본 발명의 제조방법의 연마지 원단제조 공정에서 제조된 연마지 원단의 사시도이다.
도 3은 도 2의 연마지 원단을 사용하여 본 발명에 따라 제작된 무한궤도형 연마벨트지의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무한궤도형 연마벨트 제조장치의 도면으로서, 도 3의 무한궤도형 연마벨트지를 이송유닛에 걸어서 이송시키면서 레이저 컷팅유닛에 의해 복수개의 무한궤도형 연마벨트로 분할하는 레이저 컷팅장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 전에 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어를 아래와 같이 정의한다.
용어의 정의
"연마지 원단"이라 함은, 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 폭과 길이를 가진 기재의 표면에 3차원 입체 구조의 복수개의 연마셀들이 기재의 길이방향과 폭방향을 따라 서로 일정한 간격을 두고 연속배치된 구조로 되고, 일정하게 소폭의 연마벨트지로 분할되기 전 상태의 연마지 원단(도 2의 도면부호 10A)을 지칭한다. 연마지 원단(10A)은 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 폭과 길이를 가진 시트(sheet) 형태로 될 수도 있고, 일정한 길이를 가진 긴 띠상의 필름형태로 이루어 질 수 있다.
"무한궤도형 연마벨트지"라 함은 일정한 폭과 길이를 가진 평판형 피세정제품의 세정작업에 맞도록 도 2의 연마지 원단을 폭은 그대로 유지한 채 길이방향으로만 일정한 길이로 절단(재단)하여 길이방향 양 끝단을 서로 접합 또는 접착하여 도 3에 도시된 바와 같은 무한궤도의 형태로 만든 연마벨트지(10B)를 지칭한다.
"무한궤도형 연마벨트"라 함은 상기 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 도 5에 도시된 바와 같이 일정한 폭으로 길이방향을 따라 절단하여 무한궤도형 연마벨트지(10B)에서 분할된 각각의 무한궤도형 연마벨트(도면부호 10C로 표시)를 지칭한다.
본 발명에 따른 무한궤도형 연마벨트 제조방법의 바람직한 일 실시예를 단계별로 설명한다.
연마지 원단 제조단계( S10 ):
본 발명의 무한궤도형 연마벨트 제조방법은 연마지 원단 제조단계(S10)를 포함한다. 연마지 제조단계(S10)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 폭과 길이를 가진 기재(11)의 표면에 3차원 입체 구조의 복수개의 연마셀(13)들이 기재(11)의 길이방향(L)과 폭방향(W)을 따라 서로 일정한 간격을 두고 연속배치된 연마지 원단(10A)을 제조한다.
연마지 원단 재단 단계( S20 ):
상기 연마지 원단 제조단계에서 제조된 연마지 원단(10A)을 일정한 길이로 절단한다. 이 때 연마지 원단을 절단할 때 다음 단계에서 제작되는 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 길이에 대응하는 길이로 절단한다. 그리고, 절단은 연마지 원단(10A)의 폭방향에 대하여 일정한 각도만큼 기울어지게 절단한다.
무한궤도형의 연마벨트지 제작단계( S30 ):
상기 연마지 원단 재단 단계(S20)에서 경사지게 절단한 연마지 원단의 양단을 서로 접합 또는 접착하여 도 3에 도시된 바와 같은 하나의 무한궤도형 연마벨트지(10B)로 제작한다.
이 때 연마지 원단의 끝단을 폭방향에 대하여 경사지게 절단하여 서로 접착 또는 접합하므로 접합부의 면적이 단순히 폭방향으로 절단하는 것에 비하여 증대하여 접합강도가 증가하는 효과가 있다. 여기서 연마지 원단의 양단 접합은 한쪽 끝단의 상면에 다른 쪽 끝단의 저면이 접촉하도록 서로 포갠 상태에서 결합제나 결합테이프로 접합한다.
무한궤도형 연마벨트지의 이송 단계( S40 ):
상기 단계(S30)에서 제작된 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 이송유닛(30)의 구동롤러(31)와 안내롤러(33)에 지지한 상태에서 구동롤러(31)를 회전시켜, 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 이송시킨다.
하나의 무한궤도형 연마벨트지를 다수개의 무한궤도형 연마벨트로 분할하는 단계( S50 ):
이송유닛(30)의 1쌍의 롤러(31,33)에 의해 지지되어 무한궤도를 따라 이송되는 무한궤도형 연마벨트지(10B)에, 레이저 컷팅유닛(40)의 컷팅헤드(43)에서 조사되는 레이저광을 조사하여 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 이송방향을 따라 일정한 폭만큼 절단하고, 이어서 상기 레이저 컷팅유닛(40)의 컷팅헤드(43)를 폭방향으로 선행의 절단 폭만큼 폭방향으로 수평이동시킨 후 동일한 레이저 절단 작업을 반복하여, 하나의 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 복수개의 무한궤도형 연마벨트(10C)로 분할한다.
그리고 이 무한궤도형 연마벨트 분할단계에서는 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 내측공간에 레이저 흡수부(49)를 배치하여, 레이저에 의한 절단 작업시 상측의 벨트면을 통과한 레이저광이 하측의 벨트면에 미치지 않도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 연마벨트 제조장치는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 내측 양단을 각각 구동롤러(31)와 안내롤러(33)로 지지하여 구동롤러(31)를 구동모터(35)로써 회전구동함으로써 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 무한궤도로 이송시키는 이송유닛(30);과, 상기 이송유닛(30)에 의해 이송되는 연마벨트지(10B)를 레이저광으로 절단하는 레이저 컷팅유닛(40)을 포함한다.
상기 레이저 컷팅유닛(40)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이송유닛(30)의 상측에 연마벨트지(10B)의 상측 면과 일정한 거리를 두고 수평으로 배치된 이동축(44)상에 슬라이드 이동가능하게 설치된 컷팅헤드(43)와, 레이저를 발생시켜 출력하는 레이저 발생기(43)와, 상기 레이저 발생기(43)에서 출력되는 레이저광을 컷팅헤드(43)쪽으로 유도하는 미러(47)를 포함한 구성으로 된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 연마벨트 제조장치는, 컷팅헤드(43)에서 제공하는 레이저로써 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 이송방향을 따라 일정한 폭만큼 절단하고, 이어서 상기 레이저 컷팅유닛(40)의 컷팅헤드(43)를 폭방향으로 선행의 절단 폭만큼 폭방향으로 수평이동시킨 후 동일한 레이저 절단 작업을 반복하여, 하나의 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 복수개의 무한궤도형 연마벨트(10C)로 분할한다.
그리고 본 발명의 무한궤도형 연마벨트 제조장치는, 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 내측공간에 배치되어, 레이저에 의한 절단 작업시 상측의 벨트면을 통과한 레이저광이 하측의 벨트면에 미치지 않도록 레이저를 흡수하는 흡수부(49)를 더 구비한다.
10A: 연마지 원단 10B: 무한궤도형 연마벨트지
10C: 무한궤도형 연마벨트 11: 기재
13: 연마셀 30: 이송유닛
31: 구동롤러 33: 안내롤러
35: 구동모터 40: 레이저 컷팅유닛
41: 레이저 발생기 43: 컷팅헤드
44: 이동축 47: 미러
49: 레이저 흡수부

Claims (5)

  1. 평판형 디스플레이의 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 무한궤도형 연마벨트 제조방법은,
    일정한 폭과 길이를 가진 기재(11)의 표면에 3차원 입체 구조를 가진 복수개의 연마셀(13)들이 기재(11)의 길이방향(L)과 폭방향(W)을 따라 서로 일정한 간격을 두고 연속배치되게 연마지 원단(10A)을 제조하되, 연마지 원단(10A)의 폭을 피세정제품의 폭보다 수배 큰 폭으로 제조하는 연마지 원단 제조단계(S10);
    상기 연마지 원단 제조단계(S10)에서 제조된 하나의 연마지 원단(10A)을 일정한 길이를 가진 하나의 연마벨트지 원단으로 재단하되 양단을 폭방향에 대하여 일정한 각도로 경사지게 절단하는 연마지 원단 재단 단계(S20);
    상기 연마지 원단 재단 단계(S20)에서 제작된 연마벨트지 원단의 경사지게 절단된 양단을 서로 포갠 상태로 접합하여 하나의 무한궤도형 연마벨트지(10B)로 만드는 무한궤도형 연마벨트지 제작 단계(S30);
    상기 하나의 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 양단을 1쌍의 롤러(31,33)로 지지한 상태로 무한궤도로 이송시키는 단계(S40); 및
    상기 무한궤도로 이송되는 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 피세정제품의 폭에 대응하는 폭만큼씩 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 이송방향을 따라 레이저장치로써 절단하여 각각 평판형 피세정제품의 폭에 대응하는 폭을 가진 복수개의 무한궤도형 연마벨트(10C)로 분할하는 무한궤도형 연마벨트 분할 단계(S50);를 포함하고,
    상기 무한궤도형 연마벨트 분할 단계(S50)에서 각각 평판형 피세정제품의 폭에 대응하는 폭을 가진 복수개의 무한궤도형 연마벨트(10B)로 분할하는 레이저장치는, 상기 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 상측 면과 일정한 거리를 두고 수평으로 배치된 이동축(44)상에 슬라이드 이동가능하게 설치된 컷팅헤드(43)와, 레이저를 발생시켜 출력하는 레이저 발생기(43)와, 상기 레이저 발생기(43)에서 출력되는 레이저광을 컷팅헤드(43)쪽으로 유도하는 미러(47) 및 상기 무한궤도형 연마벨트지(10B)의 내측공간에 배치되어 상기 무한궤도형 연마벨트지(10B)를 레이저에 의한 절단 작업시 상측의 연마벨트를 통과한 레이저광을 하측의 벨트면에 미치지 않도록 흡수하는 흡수부(49)를 포함한 것을 특징으로 하는 평판형 디스플레이의 유리기판 세정용 무한궤도형 연마벨트 제조방법.
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