KR101431217B1 - 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법 - Google Patents

레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101431217B1
KR101431217B1 KR1020130058845A KR20130058845A KR101431217B1 KR 101431217 B1 KR101431217 B1 KR 101431217B1 KR 1020130058845 A KR1020130058845 A KR 1020130058845A KR 20130058845 A KR20130058845 A KR 20130058845A KR 101431217 B1 KR101431217 B1 KR 101431217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scribing
unit
laser
laser beam
glass plate
Prior art date
Application number
KR1020130058845A
Other languages
English (en)
Inventor
민성욱
Original Assignee
(주)하드램
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)하드램 filed Critical (주)하드램
Priority to KR1020130058845A priority Critical patent/KR101431217B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101431217B1 publication Critical patent/KR101431217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/033—Apparatus for opening score lines in glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/03—Glass cutting tables; Apparatus for transporting or handling sheet glass during the cutting or breaking operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/08—Severing cooled glass by fusing, i.e. by melting through the glass
    • C03B33/082—Severing cooled glass by fusing, i.e. by melting through the glass using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091—Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법에 관한 것으로서, 유리 원판을 레이저 유리 기판 절단 시스템으로 로딩(loading)하는 로딩 장치; 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 얼라인먼트 장치; 절단 예정 라인을 따라 유리 원판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 장치; 유리 원판에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 다수의 단위 셀로 절단시키는 브레이킹 장치; 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 홀 가공 장치; 절단 및 홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 언로딩 장치; 유리 원판 또는 단위 셀을 다음 공정을 수행하기 위하여 해당 장치로 이송시키는 이송 장치; 및 상기 로딩 장치, 얼라인먼트 장치, 스크라이빙 장치, 브레이킹 장치, 홀 가공 장치 및 언로딩 장치의 동작을 제어하는 제어 장치;를 포함하며, 상기 스크라이빙 장치는 다수의 단위 셀의 모서리 영역에 스크라이빙 라인을 형성한 후, 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법이 제공된다.

Description

레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법 {Laser glass substrate cutting system and method for cutting glass sbstrate using the same}
본 발명은 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 단위셀이 상호 인접하도록 절단 예정 라인을 형성하고, 곡선부의 스크라이빙 라인을 먼저 형성하고, 직선부의 스크라이빙 라인을 형성한 후 브레이킹 공정을 수행함으로써 유리 기판 재료의 손실을 최소화하면서 공정 시간을 단축시킬 수 있는 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법에 관한 것이다.
최근의 전자통신기술의 눈부신 발전에 힘입어 이들 각종 모바일단말기들의 기능이 급속도로 향상되고 있는데, 휴대전화를 일례로 들면 최근 들어 이의 기능은 인터넷 접속은 물론 디지털 카메라가 장착되어 사진 및 동영상의 촬영과 이의 무선전송이 가능하고, 메모리 확대에 의해 일정관리나 문서의 편집/저장과 같은 소형 데이터베이스의 기능을 갖춘 제품이 출시되고 있다. 한편, 이 같은 이동통신 단말기의 디스플레이 화면은 우수한 콘트라스트(contrast)와 색 재현성을 제공하며 대량생산이 가능한 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD)로 구성되며, 최근에는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes : OLED)로 구성된다. 또한, 이동통신 단말기는 디스플레이 화면 즉, 액정표시장치나 유기발광다이오드를 보호하기 위하여 윈도우 플레이트를 포함한다. 윈도우 플레이트는 주로 유리로 형성되며, 최근 이동통신 단말기의 박형화, 터치 스크린 적용 등으로 인하여 윈도우 플레이트 역시 점차 박형화되어 가고 있는 추세이다. 이러한 박형화된 윈도우 플레이트를 커팅하기 위하여 종래에는 샌드 블러스트 등의 방법을 적용하였다.
종래 기술에 따른 이동통신 단말기용 윈도우 플레이트 커팅 방법을 살펴보면, 우선 글라스의 양면에 보호 필름을 부착하는 과정을 수행한다. 그 다음에 윈도우 플레이트 형태에 따라 보호필름을 커팅하는 과정을 수행한다. 그리고 나서, 보호 필름을 마스크로 삼아 샌드 블러스트 과정을 수행한다.
샌드 블러스트 과정을 통하여 원하는 형태의 다수의 윈도우 플레이트를 얻은 후, 절단면을 매끄럽게 하기 위한 표면 연마과정을 수행한다. 그리고 나서, 보호 필름을 제거함으로써 윈도우 플레이트를 최종적으로 얻게 된다.
이와 같이 샌드 블러스트를 이용하여 윈도우 플레이트를 커팅하게 되면, 각각의 윈도우 플레이트를 커팅하기 위하여 인접한 윈도우 플레이트와 일정간격 이격시켜야 하므로, 원판 글라스의 손실을 가져오게 된다. 또한, 절단면이 매끄럽지 않아서 연마 공정을 일정 두께 이상 수행해야 하므로, 원래의 치수 보다 크게 절단해야 하므로, 이로 인한 재료 손실도 상당하며, 전체 커팅 시간도 상당히 길어지는 문제점이 있었다.
특히, 최근에는 가공의 용이성, 가공성 등을 고려하여 최근에는 주로 레이저를 이용하여 상기 유리패널을 가공하게 된다. 상기한 바와 같은 레이저를 이용한 유리 패널의 절단과정을 살펴보면, 프레임상에 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 테이블과, 상기 테이블의 상방에 설치되는 레이저 발생장치를 구비하여, 상기 테이블에 장착된 유리패널에 레이저를 조사하게 되고, 상기 테이블을 이동시켜면서 원하는 모양으로 유리 패널을 절단한다.
상기와 같은 유리패널의 절단과정은 고정된 레이저 발생장치에 대하여, 테이블이 상대 운동해야 하기 때문에 작업속도가 현저히 늦어지는 문제점이 있다. 유리패널과 함께, 유리패널이 장착되어 있는 중량의 테이블을 이송시켜야 하므로, 구동모터에서 발생한 동력이 동력전달수단을 통하여 테이블로 전달된 후에 테이블을 이동시키므로, 제어부에서 발생된 동력이 테이블로 전달되는데 까지 걸리는 시간이 길어져 작업속도가 늦어질 수밖에 없다.
한국등록특허 제10-0918124호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다수의 단위셀이 상호 인접하도록 절단 예정 라인을 형성하고, 곡선부의 스크라이빙 라인을 먼저 형성하고, 직선부의 스크라이빙 라인을 형성한 후 브레이킹 공정을 수행함으로써 유리 기판 재료의 손실을 최소화하면서 공정 시간을 단축시킬 수 있는 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 유리 원판을 로딩 장치를 이용하여 레이저 유리 기판 절단 시스템에 로딩하는 단계; 얼라인먼트 장치를 이용하여 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 단계; 스크라이빙 장치의 레이저 빔을 이용하여 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계; 상기 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계; 제1축 방향의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 상기 유리 원판을 브레이킹 하는 단계; 상기 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역을 브레이킹 하는 단계; 및 상기 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 브레이킹 하는 단계를 포함하는 유리 기판 절단 방법이 제공된다.
홀 가공 장치를 이용하여 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 단계; 및 홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 단계;를 더 포함한다.
상기 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역과 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계에서 직선부 스크라이빙 라인의 깊이 보다 모서리 곡선 영역 스크라이빙 라인의 깊이를 더 깊게 형성한다.
상기 다수의 단위 셀은 서로 인접되게 배치되며, 각 단위 셀은 전체적으로 모서리가 곡선 형태로 형성된 장방형으로 형성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 유리 원판을 레이저 유리 기판 절단 시스템으로 로딩(loading)하는 로딩 장치; 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 얼라인먼트 장치; 절단 예정 라인을 따라 유리 원판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 장치; 유리 원판에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 다수의 단위 셀로 절단시키는 브레이킹 장치; 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 홀 가공 장치; 절단 및 홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 언로딩 장치; 유리 원판 또는 단위 셀을 다음 공정을 수행하기 위하여 해당 장치로 이송시키는 이송 장치; 및 상기 로딩 장치, 얼라인먼트 장치, 스크라이빙 장치, 브레이킹 장치, 홀 가공 장치 및 언로딩 장치의 동작을 제어하는 제어 장치;를 포함하며, 상기 스크라이빙 장치는 다수의 단위 셀의 모서리 영역에 스크라이빙 라인을 형성한 후, 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 레이저 유리 기판 절단 시스템이 제공된다.
상기 스크라이빙 장치는 레이저 빔을 생성하여 출력하는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원부의 후단에 설치되며, 상기 레이저 광원부로부터 입사된 레이저 빔의 수직 변위와 수평 변위를 조절하여 레이저 광을 원하는 패턴 형태로 유리 원판 상으로 반사시키는 스캐너부; 상기 레이저 광원부에서 출사된 레이저 빔의 광 경로를 조절하거나 또는 레이저 빔의 초점을 조절하는 광학부; 및 상기 유리 원판에 형성되는 절단 예정 라인에 대한 정보를 저장하며, 절단 예정 라인 상에 조사되는 레이저 빔의 정보를 저장하는 레이저 빔 정보부;를 포함하는 레이저 유리 기판 절단 시스템이 제공된다.
상기 레이저 빔 정보부 각 단위 셀의 모서리 곡선 영역에 조사될 레이저 빔의 세기, 스캔 속도 및 스캔 회수에 대한 데이터와 각 단위 셀의 직선부에 조사될 레이저 빔의 세기, 스캔 속도 및 스캔 회수에 대한 데이터가 저장된다.
상기 다수의 단위 셀의 직선부의 스크라이빙 라인 보다 모서리 곡선 영역의 스크라이빙 라인의 깊이를 상대적으로 깊게 형성한다.
본 발명에서와 같이, 다수의 단위셀이 상호 인접하도록 절단 예정 라인을 형성하고, 곡선부의 스크라이빙 라인을 먼저 형성하고, 직선부의 스크라이빙 라인을 형성한 후 브레이킹 공정을 수행함으로써 유리 기판 재료의 손실을 최소화하면서 공정 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템의 개략적인 기능 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스크라이빙 장치의 개략적인 기능 블록도이다.
도 3은 스크라이빙 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템을 이용한 유리 기판 절단 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템을 이용한 유리 기판 절단 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6a 및 도 6b는 직선부 스크라이빙 라인의 깊이와 곡선 영역 스크라이빙 라인의 깊이를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템의 개략적인 기능 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템의 개략적인 기능 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템은 로딩 장치(100), 얼라인먼트 장치(200), 스크라이빙 장치(300), 브레이킹 장치(400), 홀 가공 장치(500), 언로딩 장치(600), 이송 장치(650) 및 제어 장치(900)를 포함한다.
로딩 장치(100)는 유리 원판을 레이저 유리 기판 절단 시스템으로 로딩(loading)하는 기능을 수행한다. 유리 원판은 휴대용 이동통신 단말기 예를 들면, 스마트폰, 태블릿폰 또는 태블릿 PC 등의 디스플레이 패널에 사용되는 유리 패널을 획득하기 위하여 다수의 단위 셀(unit cell)로 절단된다.
얼라인먼트 장치(200)는 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 기능을 수행한다. 얼라인먼트 장치(200)는 유리 원판에 형성된 얼라인마크와 CCD 카메라를 이용하여 유리 원판의 위치를 조절한다.
스크라이빙 장치(300)는 절단 예정 라인을 따라 유리 원판에 스크라이빙 라인을 형성하는 기능을 수행한다. 다수의 단위 셀은 서로 인접되게 배치되며, 각 단위 셀은 전체적으로 모서리 곡선 형태로 형성된 장방형으로 형성된다. 즉, 각 단위 셀은 4개의 직선부와 4개의 모서리 곡선 영역으로 구성된다.
이러한 스크라이빙 장치(300)는 다수의 단위 셀의 모서리 영역에 스크라이빙 라인을 형성한 후, 그 다음에 직선부에 스크라이빙 라인을 형성한다.
브레이킹 장치(400)는 유리 원판에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 다수의 단위 셀로 절단시키는 기능을 수행한다. 이러한 브레이킹 장치(400)는 스크라이빙 라인이 형성된 원판 글라스에 기계적인 외력을 가함으로써 파단시키는 형태로 구현된다.
홀 가공 장치(500)는 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 기능을 수행한다. 홀 가공 장치(500)는 원하는 모양 예를 들면, 단위 셀 상부에 형성되는 스피커 홀이나 단위 셀 하부에 형성되는 버튼 홀을 레이저를 이용하여 풀 커팅하거나, CNC 드릴을 이용하여 가공한다.
언로딩 장치(600)는 절단 및 홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 기능을 수행한다.
이송 장치(650)는 유리 원판 또는 단위 셀을 다음 공정을 수행하기 위하여 해당 장치로 이송시키는 역할을 수행한다.
각 구성 장치는 인라인방식으로 설치된다. 즉, 로딩 장치(100), 얼라인먼트 장치(200), 스크라이빙 장치(300), 브레이킹 장치(400), 홀 가공 장치(500) 및 언로딩 장치(600)는 순차적으로 인라인 방식으로 설치되고, 각 장치 사이에는 이송 장치(650)가 설치된다.
제어 장치(900)는 레이저 유리 기판 절단 시스템의 각 구성장치의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
도 2는 도 1에 도시된 스크라이빙 장치의 개략적인 기능 블록도이고, 도 3은 스크라이빙 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스크라이빙 장치(300)는 레이저 광원부(310), 스캐너부(320), 레이저 빔 정보부(330), 광학부(340), 스테이지(350) 및 제어부(390)를 포함한다.
레이저 광원부(310)는 레이저 빔을 생성하여 출력한다. 본 실시예의 경우, 레이저 광원만을 구성요소로 개시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 빔의 방향을 변경하는 반사 미러나 또는 레이저 빔의 파워를 조절하여 출력하는 레이저 빔 파워 조절기가 추가될 수 있다.
스캐너부(320)는 레이저 광원부(320)의 후단에 설치되며, 레이저 광원부(310)로부터 입사된 레이저 빔의 수직 변위와 수평 변위를 조절하여 레이저 광을 원하는 패턴 형태로 유리 원판 상으로 반사시킨다. 스캐너부(320)는 제1 스캐너(321)와 제2스캐너(325)의 조합으로 구성되며, 제1 스캐너(321)는 레이저 광원으로부터 입사되는 레이저 빔의 제1축 방향의 변위를 조절하고, 제2 스캐너(325)는 제1축 방향의 수직인 제2축 방향의 변위를 조절하는 기능을 수행한다.
제1 스캐너(321)는 제1 갈바노 미러(322)와 제1 갈바노 미러 구동부(323)를 포함하며, 제2 스캐너(325)는 제2 갈바노 미러(326)와 제2 갈바노 미러 구동부(327)를 포함한다. 제1 갈바노 미러(322)는 레이저 빔을 반사하도록 회전가능하게 설치되며, 제1 갈바노 미러 구동부(323)는 제1 갈바노 미러(322)의 단부에 설치되어, 제1 갈바노 미러(322)를 지지하면서 회동시킨다. 그리고, 제2 갈바노 미러(326)는 레이저 빔을 반사하도록 회전가능하게 설치되며, 제2 갈바노 미러 구동부(327)는 제2 갈바노 미러(326)를 지지하면서, 회동시킨다.
제1 갈바노 미러(322)에 의해 반사된 레이저 빔은 제2 갈바노 미러(326)로 입사되며, 제2 갈바노 미러(326)에 입사된 레이저 빔은 기판 방향으로 반사된다.
광학부(340)는 레이저 광원부(310)에서 출사된 레이저 빔의 광 경로를 조절하거나 또는 레이저 빔의 초점을 조절하는 기능을 수행한다.
본 실시예에서 광학부(340)는 제1 광학부(341)와 제2 광학부(342)를 포함한다. 제1 광학부(341)는 레이저 광원부(310)와 제1 스캐너(321) 사이에 배치되며, 레이저 광원부(310)로부터 입사된 레이저 빔을 제1 스캐너(321) 방향으로 반사시킨다. 제2 광학부(342)는 제2 스캐너(325)와 스테이지(350) 사이에 배치되며, 제2 스캐너(325)로부터 입사된 레이저 빔을 유리 원판(10) 상에 초점이 배치되도록 조절하는 기능을 수행한다.
레이저 빔 정보부(330)는 유리 원판에 형성되는 절단 예정 라인에 대한 정보를 저장하며, 절단 예정 라인 상에 조사되는 레이저 빔의 정보를 저장한다. 즉, 레이저 빔 정보부(330)에는 유리 원판 상에 형성되는 다수의 단위 셀 모양에 대한 정보가 저장된다. 이때, 다수의 단위 셀은 상호 인접되게 형성된다. 또한, 레이저 빔 정보부(330)에는 각 단위 셀의 모서리 곡선 영역에 조사될 레이저 빔의 세기, 스캔 속도 및 스캔 회수에 대한 데이터와 각 단위 셀의 직선부에 조사될 레이저 빔의 세기, 스캔 속도 및 스캔 회수에 대한 데이터가 저장된다.
이러한 레이저 빔 정보부(330)에 저장된 정보에 따라, 스크라이빙 장치는 각 단위 셀에 형성되는 스크라이빙 라인의 영역에 따라 깊이를 다르게 형성한다. 즉, 각 단위 셀의 직선부 보다 모서리 곡선 영역의 스크라이빙 라인을 상대적으로 더 깊게 형성한다. 브레이킹 과정에서 스크라이빙 라인의 직선부에는 균일하게 외력이 가해져서 브레이킹이 원활하게 진행되나, 모서리 곡선 영역에는 스크라이빙 라인에 불균일하게 외력이 가해지므로 직선부의 스크라이빙 라인의 깊이 보다 더 깊게 형성함으로써 직선부와 동일한 외력을 가하더라도 브레이킹이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
각 단위 셀의 직선부 보다 모서리 곡선 영역의 스크라이빙 라인을 상대적으로 더 깊게 형성하기 위하여, 모서리 곡선 영역에 조사될 레이저 빔의 세기를 직선부에 조사될 레이저 빔의 세기 보다 세게 조절하거나 또는 모서리 곡선 영역에 조사되는 레이저 빔의 스캔 회수를 직선부에 조사될 레이저 빔의 스캔 회수 보다 많이 설정할 수 있다.
스테이지(350)는 유리 원판(10)을 지지하며, 유리 원판(10)을 소정 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다.
제어부(390)는 레이저 광원부(310), 스캐너부(320), 레이저 빔 정보부(330), 광학부(340) 및 스테이지(350) 동작을 제어한다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템을 이용한 유리 기판 절단 과정을 나타낸 흐름도이며, 도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템을 이용한 유리 기판 절단 과정을 나타낸 개략도이고, 도 6a 및 도 6b는 직선부 스크라이빙 라인의 깊이와 곡선 영역 스크라이빙 라인의 깊이를 나타낸 도이다.
도 4 내지 도 6b를 참조하여 유리 기판 절단 과정을 살펴보면, 우선 유리 원판을 로딩 장치를 이용하여 레이저 유리 기판 절단 시스템에 로딩하는 과정을 수행한다(S10).
얼라인먼트 장치를 이용하여 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 과정을 수행한다(S20).
다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정을 수행한다(S30). 다수의 단위 셀은 서로 인접되게 배치되며, 각 단위 셀은 전체적으로 모서리 곡선 형태로 형성된 장방형으로 형성된다. 즉, 각 단위 셀은 4개의 직선부와 4개의 모서리 곡선 영역으로 구성된다. 도 5a에 도시된 바와 같이 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역은 상호 인접하게 형성되게 전체적으로 만곡진 다이아몬드 형태로 형성되고, 이러한 만곡진 다이아몬드 형태의 모서리 곡선 영역에 스크라이빙 장치를 이용하여 순차적으로 스크라이빙 라인을 형성한다.
다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정을 수행한다(S40). 도 5b와 도 5c에 도시된 바와 같이, y축을 따라 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성한 후, x축을 따라 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하여, 각 단위 셀 모양을 따라 스크라이빙 라인을 완성한다.
그리고 나서, 제1축 방향의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 브레이킹 하는 과정을 수행한다(S50). 즉, 본 실시예의 경우 x축을 따라 형성된 단위 셀의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 브레이킹 한다(도 5d 참조).
그 다음에 단위 셀의 모서리 곡선 영역을 브레이킹 하는 과정을 수행한다(S60)(도 5e 참조).
제1축 방향과 교차하는 제2축 방향의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 브레이킹 하는 과정을 수행한다(S70). 즉, 본 실시예의 경우 y축을 따라 형성된 단위 셀의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 브레이킹 한다(도 5f 참조).
각 단위 셀은 홀 가공 장치를 이용하여 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 과정을 수행한다(S80).
홀 가공이 완료된 단위 셀은 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 과정을 수행한다(S90).
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역과 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정(S30, S40)에서 직선부 스크라이빙 라인의 깊이(d1) 보다 곡선 영역 스크라이빙 라인의 깊이(d2)를 더 깊게 형성한다.
이와 같이, 각 단위 셀의 직선부 보다 모서리 곡선 영역의 스크라이빙 라인을 상대적으로 더 깊게 형성하는 이유는 브레이킹 과정에서 스크라이빙 라인의 직선부에는 균일하게 외력이 가해져서 브레이킹이 원활하게 진행되나, 모서리 곡선 영역에는 스크라이빙 라인에 불균일하게 외력이 가해지므로 직선부의 스크라이빙 라인의 깊이 보다 더 깊게 형성함으로써 직선부와 동일한 외력을 가하더라도 브레이킹이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템의 개략적인 기능 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템은 로딩 장치(100), 얼라인먼트 장치(200), 스크라이빙 장치(300), 브레이킹 장치(400), 홀 가공 장치(500), 언로딩 장치(600), 이송 장치(650), 검사 장치(700), 그라인딩 장치(800) 및 제어 장치(900)를 포함한다.
본 실시예는 위의 실시예와 비교하여 검사 장치(700) 및 그라인딩 장치(800)가 추가로 구성되며, 나머지 구성은 유사한 바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.
검사 장치(700)는 브레이킹 공정이 완료된 각 단위 셀의 절단면에 돌출 부위가 있는지를 검사하는 기능을 수행한다.
그라인딩 장치(800)는 검사 장치(700)를 통하여 검출된 각 단위 셀의 돌출부를 연마하는 기능을 수행한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 로딩 장치
200 : 얼라인먼트 장치
300 : 스크라이빙 장치
400 : 브레이킹 장치
500 : 홀 가공 장치
600 : 언로딩 장치
650 : 이송 장치
700 : 그라인딩 장치
800 : 검사 장치
900 : 제어 장치

Claims (8)

  1. 유리 원판을 레이저 유리 기판 절단 시스템으로 로딩(loading)하는 로딩 장치; 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 얼라인먼트 장치; 절단 예정 라인을 따라 유리 원판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 장치; 유리 원판에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 다수의 단위 셀로 절단시키는 브레이킹 장치; 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 홀 가공 장치; 절단 및 홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 언로딩 장치; 유리 원판 또는 단위 셀을 다음 공정을 수행하기 위하여 해당 장치로 이송시키는 이송 장치; 및 상기 로딩 장치, 얼라인먼트 장치, 스크라이빙 장치, 브레이킹 장치, 홀 가공 장치 및 언로딩 장치의 동작을 제어하는 제어 장치;를 포함하며, 상기 스크라이빙 장치는 다수의 단위 셀의 모서리 영역에 스크라이빙 라인을 형성한 후, 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하며,
    상기 스크라이빙 장치는 레이저 빔을 생성하여 출력하는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원부의 후단에 설치되며, 상기 레이저 광원부로부터 입사된 레이저 빔의 수직 변위와 수평 변위를 조절하여 레이저 광을 원하는 패턴 형태로 유리 원판 상으로 반사시키는 스캐너부; 상기 레이저 광원부에서 출사된 레이저 빔의 광 경로를 조절하거나 또는 레이저 빔의 초점을 조절하는 광학부; 및 상기 유리 원판에 형성되는 절단 예정 라인에 대한 정보를 저장하며, 절단 예정 라인 상에 조사되는 레이저 빔의 정보를 저장하는 레이저 빔 정보부를 포함하는 레이저 유리 기판 절단 시스템을 이용한 유리 기판 절단 방법으로서,
    유리 원판을 로딩 장치를 이용하여 레이저 유리 기판 절단 시스템에 로딩하는 단계; 얼라인먼트 장치를 이용하여 로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 단계; 스크라이빙 장치의 레이저 빔을 이용하여 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계; 상기 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계; 제1축 방향의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 상기 유리 원판을 브레이킹 하는 단계; 상기 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역을 브레이킹 하는 단계; 및 상기 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향의 직선부에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 브레이킹 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 절단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    홀 가공 장치를 이용하여 절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 단계; 및
    홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 절단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 단위 셀의 모서리 곡선 영역과 다수의 단위 셀의 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하는 단계에서 직선부 스크라이빙 라인의 깊이 보다 모서리 곡선 영역 스크라이빙 라인의 깊이를 더 깊게 형성하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 절단 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 단위 셀은 서로 인접되게 배치되며, 각 단위 셀은 전체적으로 모서리가 곡선 형태로 형성된 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 절단 방법.
  5. 레이저 유리 기판 절단 시스템에 있어서,
    유리 원판을 레이저 유리 기판 절단 시스템으로 로딩(loading)하는 로딩 장치;
    로딩된 유리 원판의 위치를 정렬하는 얼라인먼트 장치;
    절단 예정 라인을 따라 유리 원판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 장치;
    유리 원판에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 유리 원판을 다수의 단위 셀로 절단시키는 브레이킹 장치;
    절단된 단위 셀의 내부에 홀(hole)을 형성하는 홀 가공 장치;
    절단 및 홀 가공이 완료된 단위 셀을 레이저 유리 기판 절단 시스템 외부로 언로딩하는 언로딩 장치;
    유리 원판 또는 단위 셀을 다음 공정을 수행하기 위하여 해당 장치로 이송시키는 이송 장치; 및
    상기 로딩 장치, 얼라인먼트 장치, 스크라이빙 장치, 브레이킹 장치, 홀 가공 장치 및 언로딩 장치의 동작을 제어하는 제어 장치;를 포함하며,
    상기 스크라이빙 장치는 다수의 단위 셀의 모서리 영역에 스크라이빙 라인을 형성한 후, 직선부에 스크라이빙 라인을 형성하며,
    상기 스크라이빙 장치는,
    레이저 빔을 생성하여 출력하는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원부의 후단에 설치되며, 상기 레이저 광원부로부터 입사된 레이저 빔의 수직 변위와 수평 변위를 조절하여 레이저 광을 원하는 패턴 형태로 유리 원판 상으로 반사시키는 스캐너부; 상기 레이저 광원부에서 출사된 레이저 빔의 광 경로를 조절하거나 또는 레이저 빔의 초점을 조절하는 광학부; 및 상기 유리 원판에 형성되는 절단 예정 라인에 대한 정보를 저장하며, 절단 예정 라인 상에 조사되는 레이저 빔의 정보를 저장하는 레이저 빔 정보부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 유리 기판 절단 시스템.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 레이저 빔 정보부는 각 단위 셀의 모서리 곡선 영역에 조사될 레이저 빔의 세기, 스캔 속도 및 스캔 회수에 대한 데이터와 각 단위 셀의 직선부에 조사될 레이저 빔의 세기, 스캔 속도 및 스캔 회수에 대한 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 레이저 유리 기판 절단 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 단위 셀의 직선부의 스크라이빙 라인 보다 모서리 곡선 영역의 스크라이빙 라인의 깊이를 상대적으로 깊게 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 유리 기판 절단 시스템.
KR1020130058845A 2013-05-24 2013-05-24 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법 KR101431217B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130058845A KR101431217B1 (ko) 2013-05-24 2013-05-24 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130058845A KR101431217B1 (ko) 2013-05-24 2013-05-24 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101431217B1 true KR101431217B1 (ko) 2014-08-19

Family

ID=51750664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130058845A KR101431217B1 (ko) 2013-05-24 2013-05-24 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101431217B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190092999A (ko) * 2018-01-31 2019-08-08 강구만 인라인 유리 공정 방법
WO2020122570A1 (ko) * 2018-12-13 2020-06-18 주식회사 미래컴퍼니 취성재료로 구성된 구조물의 절단 방법 및 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0566999U (ja) * 1992-02-21 1993-09-03 昭和電工株式会社 回路用基板
KR20100005462A (ko) * 2008-07-07 2010-01-15 박웅기 평판 디스플레이용 기판의 절단방법 및 장치
KR20120112328A (ko) * 2012-09-19 2012-10-11 김동원 판유리 천공시스템
KR20130002254A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 유리 기판의 스크라이브 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0566999U (ja) * 1992-02-21 1993-09-03 昭和電工株式会社 回路用基板
KR20100005462A (ko) * 2008-07-07 2010-01-15 박웅기 평판 디스플레이용 기판의 절단방법 및 장치
KR20130002254A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 유리 기판의 스크라이브 방법
KR20120112328A (ko) * 2012-09-19 2012-10-11 김동원 판유리 천공시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190092999A (ko) * 2018-01-31 2019-08-08 강구만 인라인 유리 공정 방법
KR102102878B1 (ko) * 2018-01-31 2020-04-21 강구만 인라인 유리 공정 방법
WO2020122570A1 (ko) * 2018-12-13 2020-06-18 주식회사 미래컴퍼니 취성재료로 구성된 구조물의 절단 방법 및 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109570778B (zh) 一种硬脆性材料的激光加工方法及激光加工系统
CN102626833B (zh) 对用于电子设备的显示部件的激光处理
KR20140022980A (ko) 강화유리 레이저 절단 장치 및 방법
CN102985213A (zh) 高通量太阳能电池烧蚀系统
CN102741011A (zh) 激光加工系统
KR102050866B1 (ko) 미세 led 패키지 생산 장치 및 방법
KR101993128B1 (ko) 렌즈 및 그 렌즈를 탑재한 레이저 가공장치
KR101431217B1 (ko) 레이저 유리 기판 절단 시스템 및 이를 이용한 유리 기판 절단 방법
CN113380855A (zh) 显示装置及其制造方法
KR101729258B1 (ko) 필름 커팅용 멀티 스캔 레이저 장치 및 이를 이용한 필름 커팅 방법
KR101950450B1 (ko) 이동통신 단말기용 윈도우 플레이트 커팅 시스템 및 방법
KR102041334B1 (ko) 미세 led 패키지 생산 장치 및 방법
KR100921662B1 (ko) Ｕｖ 레이저를 이용한 기판의 절단 장치 및 방법
CN113103071B (zh) 显示面板及其磨边方法
KR20180119482A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
KR102022303B1 (ko) 미세 led 패키지 생산 장치 및 방법
US10304778B2 (en) Wafer marking method
KR20140022982A (ko) 기판 절단용 냉각 장치 및 이를 포함한 레이저 절단 시스템
KR101652895B1 (ko) 레이저를 이용한 기판 에지 폴리싱 장치 및 방법
KR101789185B1 (ko) 레이저 빔의 경사각을 이용한 레이저 가공방법
KR20140022983A (ko) 레이저 빔 흡수유닛을 이용한 레이저 절단 장치 및 방법
CN103962727A (zh) 蓝宝石切割装置
KR101311898B1 (ko) 빔의 형태 및 에너지 분포 조절이 가능한 레이저 커팅 장치
KR101369588B1 (ko) 유리기판 인사이드 마킹 장치
KR101278045B1 (ko) 레이저 리프트 오프 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170810

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190812

Year of fee payment: 6