KR101316279B1 - 유리기판 강화용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리기판을 강화로에 넣어 강화할 때 유리기판의 뒤틀림 방지를 위한 지그에 관한 것으로, 강화공정 중 유리기판의 뒤틀림 또는 그로 인한 파손율을 낮출 수 있고 양산성을 향상시키는 새로운 구조의 지그를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 지그 하우징에 다수의 메쉬 플레이트들을 거치하여 메쉬플레이트들 사이에 유리기판을 샌드위치시키고, 바닥면에는 좀 더 미세한 메쉬 바닥재를 지그 하우징 바닥에 사용하여 유리기판을 지지하게 함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.

Description

유리기판 강화용 지그{JIG FOR STRENGTHENING GLASS SUBSTRATE}

본 발명은 유리기판을 위한 지그에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 유리기판을 강화로에 넣어 강화할 때 유리기판의 뒤틀림 방지 및 파손 방지를 위한 지그에 관한 것이다.

휴대전화, TV, PMP, 스마트폰 등 각종 디스플레이 제품에 사용되는 유리 기판은 제조공정의 발달과 함께 점점 더 대면적화 및 초 박형화되고 있다. 이러한 대면적의 유리기판은 박판화 되면서 파손의 위험성이 증가하고, 터치 및 사용자의 사용 상황에 따라 스크래치가 발생하여 시인성에 문제를 가지게 된다. 이때 유리의 취약성으로 인해 파손위험을 지닌다. 그에 따라 취약성을 보완하기 위한 강화공정을 실행하는 것이 바람직하다.

유리기판의 강화 공정에는 물리적 강화와 화학적 강화가 있으며, 물리적 강화는 주로 판유리에 대해 행하여지며, 가열 후 압축공기로 급랭시켜 표면은 압축하고 내면은 인장 하는 강화이다. 화학적 강화는 소다라임 유리의 나트륨 이온을 칼륨 이온으로 치환하는 것으로, 고온의 로 안에 질산칼륨 욕조를 배치하고 유리기판을 침적하여 실행된다.

디스플레이용 유리기판은 후자인 화학적 강화를 통해 취약성을 보완하는 것이 일반적이다. 화학적 강화공정 역시 380 ℃ 이상의 고온 처리를 하게 되는데, 이때 도 1과 같이 유리기판을 지그로 고정하여 질산칼륨 욕조에 침적시킨다. 유리기판이 대면적이므로 여러 개의 지그를 유리기판의 단부에 배치하여 유리기판을 고정한 후 화학적 강화 공정을 마치고 나면, 유리기판이 도 1의 화살표 방향으로 휘어져 있게 된다. 이는 유리기판을 제조할 때, 주석(Tin)과 맞닿는 쪽인 틴(Tin) 면과 공기와 맞닿는 쪽인 에어 면의 칼륨이온의 치환율이 다르기 때문이다. 또한 지그와 유리의 열팽창율에 의한 차이 및 유리의 열변형에 의한 뒤틀림이 발생한다.

이와 같이 뒤틀림 현상이 일어난 유리기판은 이후 공정에서 치수 가공이 맞지 않는 등 문제를 발생시켜 불량의 원인이 된다.

또한, 유리기판을 한꺼번에 여러 장 강화처리하고자 할 경우, 좀 더 생산성을 향상시킬 수 있으면서 상기 문제점을 해결할 수 있는 새로운 형태의 지그 구성을 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 유리기판의 강화처리시 뒤틀림 현상이 일어나지 않으며, 양산성이 있는 새로운 구조의 지그를 제공하고자 하는 것이다.

이에 따라 본 발명은, 메쉬로 유리기판의 양면을 수용할 뿐 아니라 유리기판이 닿는 바닥면도 미세한 메쉬로 지지하게 하며, 지그 하우징에 상기 메쉬로 된 지그를 다수 배열한 새로운 구조의 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

본 발명은,

유리기판을 샌드위치 시켜 수용하는 메쉬 플레이트들;및

상기 유리기판의 두께를 이루는 한 면을 지지하는 메쉬 바닥재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 메쉬 바닥재를 바닥면에 수용하고,

상기 메쉬 플레이트들을 측면에 위치하는 거치대에 수용하는 지그 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 거치대는, 메쉬 플레이트의 가로 선의 단부를 고정할 수 있는 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 지그 하우징의 바닥면은, 다수의 바(bar)가 소정 간격을 두고 나란히 배열되어 이루어지고, 상기 메쉬 바닥재는 그 위에 수용되며, 상기 메쉬 플레이트 사이에 샌드위치 된 유리기판의 두께를 이루는 한 면이 상기 간격에 해당하는 부분에 위치되어 상기 메쉬 바닥재로 지지 되는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 지그 하우징의 일측면은 메쉬플레이트를 지지하는 벽면을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은, 유리기판을 샌드위치 시켜 수용하는 메쉬 플레이트들; 및

상기 유리기판의 두께를 이루는 한 면을 지지하고 상기 메쉬 플레이트들을 연결하는 경첩;을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은,

유리기판을 샌드위치 시켜 수용하는 메쉬 플레이트들; 및

상기 유리기판의 두께를 이루는 한 면을 지지하고 상기 메쉬 플레이트들을 연결하는 메쉬 바닥재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 메쉬 바닥재는 상기 메쉬 플레이트를 구성하는 메쉬 보다 메쉬 수가 더 많은 조밀한 것으로 구성하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그를 제공한다.

본 발명에 따르면, 메쉬로 유리기판의 양면과 바닥면을 지지하므로, 유리기판을 좀 더 안전하게 지지하여 강화공정에서 유리기판이 뒤틀리거나 파손되는 비율을 현저히 낮출 수 있고, 강화처리 후 유리기판과 메쉬 지그의 방열 속도가 비슷하여, 열 팽창률 차이에 의한 파손 또한 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 지그는 지그 하우징 바닥면에 지지체와 메쉬 바닥재를 배치하고, 메쉬 플레이트를 지그 하우징의 걸이부에 걸쳐 다수 배열함으로써, 유리기판 강화공정의 양산성을 향상시킨다.

도 1은 종래 유리기판 강화처리용 지그의 문제점을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 프로토타입 경첩형 지그의 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용되는 메쉬 플레이트의 평면도와 메쉬 플레이트들 사이에 유리기판을 샌드위치 시킨 모습을 나타낸 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지그 바닥면을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 지그 바닥면을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 지그 하우징의 개략사시도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 시 제작된 프로토 타입 경첩형 지그의 사시도 이다. 유리기판을 샌드위치 할 수 있는 굵은 두 메쉬 플레이트가 경첩으로 연결되어 한 장의 유리기판을 강화 공정에서 뒤틀림(휨) 없이 지지할 수 있는 구조이다.

종래 지그 구조에 비해, 메쉬 플레이트는 방열 속도가 유리기판과 비슷하고, 강화 공정 중 유리기판의 전 면적을 고르게 지지하고 열전달 또한 고르게 하여 뒤틀림에 의해 파손되는 비율을 현저히 개선한다. 그러나, 이 경우는 대면적 유리기판 강화처리 시에는 유리 하지만 메쉬 플레이트 양면이 한 장의 유리기판만을 지지하고 있는 구조이므로 공간을 많이 차지하여 양산성이 떨어진다.

따라서 본 발명자들은 도 3과 같이 두 개의 메쉬 플레이트(100, 110) 사이에 유리기판을 샌드위치 하되, 메쉬 플레이트들을 경첩으로 연결하지 않고, 도 4 또는 도 5에서와 같이 메쉬 바닥재(300)와 이를 지지하는 지그 하우징(500)의 바닥면을 이루는 바(400)에 의해 유리기판의 바닥을 지지하도록 하였다.

이와 같이 메쉬 바닥재(300) 위에 유리기판(200)을 올려놓음으로써, 전체 유리기판(200)의 하중을 고르게 분산시켜 하중에 의한 파손을 감소시킬 수 있으며, 메쉬 바닥재(300)는 약간의 탄성을 나타내어 강화공정 및 이송 등의 제품 제작 시에 상하 충격에도 충분히 견딜 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 양산용 지그는 다음과 같이 구성할 수 있다.

스테인레스스틸 등의 금속재로 유리기판(200)을 충분히 덮을 수 있는 메쉬 플레이트(100, 110)를 제작한다. 메쉬 플레이트(100, 110)의 가로를 이루는 선은 그 단부를 자연스럽게 돌출하게 하여, 이후, 지그 하우징(500)(후술함)의 거치대(520)에 단부를 거치하여 메쉬 플레이트(100, 110)를 수직으로 배치하게 한다. 유리기판(100)의 양면을 커버 하는 메쉬 플레이트(100, 110) 외에 유리기판(100)의 바닥면을 지지할 메쉬 바닥재(300)는 지그 하우징(500)에 설치된다.

즉, 지그 하우징(500)은 도 6에 나타낸 바와 같이 프레임(510)으로 구성되며, 메쉬플레이트를 지지할 수 있는 일종의 메쉬 벽면이 프레임(510) 일측을 메우고, 그 반대편은 오픈 된 상태로 구성하며, 양 측단은 전방으로 뻗은 거치대(520)를 구비하며, 상기 거치대(520) 상에는 요철을 형성하여, 메쉬 플레이트(100, 110)의 가로 선 단부를 거치하게 한다.

거치대(520)로부터 윗 편으로 손잡이부(530)를 구비하며, 바닥면은 바(400)를 정렬고정하여 구성한다. 바의 단면은 직사각형(도 4) 또는 원형(도 5)으로 할 수 있으며, 소정 간격을 두고 배치한다. 상기 바(400) 위에 메쉬 플레이트(100, 110)에 비해 좀 더 미세한 메쉬 바닥재(300)를 펼쳐 고정부재로 고정한다.

여기에 메쉬 플레이트(100, 110)들은 상기 바(400)에 해당하는 위치에 지지되게 배치하고, 유리기판(200)은 소정 간격을 두고 배치된 바(400)들 사이에 바닥이 오도록 배치한다(도 4 및 도 5 참조). 이와 같은 배치로 인해, 메쉬 바닥재(300)는 유리기판(200)의 하중에 따라 아래로 처지되, 메쉬 고유의 유연성과 탄성으로 유리기판(200)을 지지할 수 있다. 메쉬 바닥재(300)는 스테인레스스틸재로 된 것이 바람직하며, 가는 메쉬로 된 것으로 구성함이 유연성과 지지력 및 방열성에 대해 만족할만한 결과를 나타낸다. 도 6과 같은 지그 하우징(500)에 메쉬 플레이트를 장착하면 지그가 완성된다.

이와 같은 지그는 일반적으로 철제 금속으로 된 지그를 사용할 경우, 유리기판과 열 팽창계수의 차이에 의해, 강화공정 후 서로 방열속도가 달라 유리기판의 뒤틀림 현상 내지는 파손이 생기는 것을 막아준다. 즉, 메쉬 특유의 방열 우수성으로 인하여 유리기판과 거의 비슷한 속도로 방열 되어 식기 때문이다.

상기 지그는 양산성을 위해, 많은 메쉬 플레이트들을 구비하게 할 수 있으며, 경우에 따라 메쉬플레이트들을 좀 더 미세한 유연성 메쉬로 연결하여 유리기판을 수용하는 지그를 구성할 수도 있다.

또한, 위와 같은 형태의 메쉬플레이트(100, 110)와 유리기판(200)을 교대로 적재하므로, 작업자의 작업의 용이성에 의하여 스크래치에 의한 불량을 감소시킬 수 있고 유리기판의 양면을 모두 메쉬 플레이트로 커버하여 강화 공정에서 유리기판이 휘거나 뒤틀리는 문제를 예방한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100, 110: 메쉬 플레이트
200: 유리기판
300: 메쉬 바닥재
400: 바
500: 지그 하우징
510: 프레임
520: 거치대
530: 손잡이부

Claims (8)

1. 유리기판을 샌드위치 시켜 수용하는 메쉬 플레이트들;및
   상기 유리기판의 두께를 이루는 한 면을 지지하는 메쉬 바닥재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
2. 제1항에 있어서, 상기 메쉬 바닥재를 바닥면에 수용하고,
   상기 메쉬 플레이트들을 측면에 위치하는 거치대에 수용하는 지그 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
3. 제2항에 있어서, 상기 거치대는, 메쉬 플레이트의 가로 선의 단부를 고정할 수 있는 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
4. 제2항에 있어서, 상기 지그 하우징의 바닥면은, 다수의 바(bar)가 소정 간격을 두고 나란히 배열되어 이루어지고, 상기 메쉬 바닥재는 그 위에 수용되며, 상기 메쉬 플레이트 사이에 샌드위치 된 유리기판의 두께를 이루는 한 면이 상기 간격에 해당하는 부분에 위치되어 상기 메쉬 바닥재로 지지 되는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
5. 제2항에 있어서, 상기 지그 하우징의 일측면은 메쉬플레이트를 지지하는 벽면을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
6. 유리기판을 샌드위치 시켜 수용하는 메쉬 플레이트들; 및
   상기 유리기판의 두께를 이루는 한 면을 지지하고 상기 메쉬 플레이트들을 연결하는 경첩;을 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
7. 유리기판을 샌드위치 시켜 수용하는 메쉬 플레이트들; 및
   상기 유리기판의 두께를 이루는 한 면을 지지하고 상기 메쉬 플레이트들을 연결하는 메쉬 바닥재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 메쉬 바닥재는 상기 메쉬 플레이트를 구성하는 메쉬 보다 메쉬 수가 더 많은 조밀한 것으로 구성하는 것을 특징으로 하는 유리기판 강화용 지그.
   
   
   
   
   
   
   

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