KR101468217B1 - 접합 유리판의 분리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 부분적으로 접착제 층에 의해 서로 접합된 두 개의 유리판으로 이루어지는 접합 유리판을 서로 평행한 밴드들(가장자리 밴드들 및 가용 밴드들)로 분리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 접합 유리판(6)은 작업대의 안착면 위에 수평으로 배치되고, 상기 두 개의 유리판 내에는 각각 외측으로부터 구비된 분리선을 따라서 각각 상기 유리판을 완전히 관통하는 분리 크랙(crack)이 레이저 광선 및 후속하는 냉각제 광선에 의하여 발생된다.

접합 유리판, 분리, 레이저 광선, 냉각제 제트, 플랩.

Description

접합 유리판의 분리 방법 및 장치{Method and apparatus for separating bonded glass plates}

본 발명은 적어도 부분적으로 접착제 층(adhesive layer)에 의해 접합된 두 개의 유리판으로 구성되는 접합 유리판을 상기 두 개의 유리판에 각각 가해지는 외부로부터의 레이저 광선에 의해 분리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

오늘날 규격이 통일된 치수를 갖는 복수의 접합 유리판을 동시에 매우 유용하게 제조하고 이어서 상기 접합 유리판을 분리함으로써 이격시키는, 서로 접합된 두 개의 유리판(접합 유리판)으로 구성되는 액정 디스플레이(liquid crystal display: LCD) 및 또 다른 전기 디스플레이가 특히 발전함에 따라, 접합 유리판의 분리 및 접합 유리판의 무입자(particle-free) 제조에 있어서 높은 에지 품질(edge quality)에 대한 요구가 증가하고 있다.

상응하는 접합 유리판을 개개의 디스플레이로 이격시킴에 있어서, 두 개의 유리판은 각각 디스플레이를 구획하는 두 개의 접착제 밴드(접착선) 사이의 소정의 분리선을 따라서 각각 분리된다. 이때, 상기 분리선은 예를 들어, 충진용 접합관에 인접하여 상기 접착선을 통과하며 진행할 수도 있다. 상기 유리판 사이에 위치하는 접합 스트립을 노출시키기 위하여, 상기 두 개의 유리판 중에서 하나의 유리판만 분리될 수 있다. 상기 유리판들은 약 0.2 mm 내지 1 mm의 두께를 가지며 ㎛ 영역의 간격을 가지고 결합되어 있으며, 상기 간격은 상기 접착선의 두께에 따라 결정된다.

레이저를 사용하여 접합 유리판을 분리하는 방법으로서, 수평으로 안착되는 접합 유리판의 상부 유리판은 상부로부터 가해지는 레이저 광선에 의해, 그리고 하부 유리판은 하부로부터 가해지는 레이저 광선에 의해 분리하는 방법이 개시된 바 있다.

이러한 방법을 수행하기 위한 장치는 미국특허 6,576,870 B2에 개시되어 있다. 여기에 기재된 도 2에 도시된 장치는 지지부재(34)를 포함하고, 상기 지지부재에 인접하여 작업대(worktable)(36), 상기 작업대(36) 상부의 상부 레이저 헤드(38a), 및 상기 작업대(36) 하부의 하부 레이저 헤드(38b)가 설치된다. 상기 작업대(36)는 선형 개구부(37)를 구비한다.

접합 유리판(32)을 분리하기 위해서, 접합 유리판(32)은, 두 개의 유리판을 관통하도록 구비된 분리선이 선형 개구부(37)를 따라서 진행하도록 작업대(36)에 배치된다. 상부 레이저 헤드(38a)로부터의 제1 레이저 광선은 상기 구비된 분리선을 따라 상부 유리판, 즉, 상기 접합 유리판(32)의 상부 외면(upper, outer surface)으로 향하며, 상기 하부 레이저 헤드(38b)로부터의 제2 레이저 광선은 상기 선형 개구부(37)(작동 갭(work gap))를 통과하여 하부 유리판, 즉, 상기 접합 유리판(32)의 하부 외면(lower, outer surface)으로 향한다. 이는 동시적으로 또는 시간 순차적으로 수행될 수 있다.

이는 상기 접합 유리판의 접착제 층 같은 틈이 벌어진 채로 분리된다.

실제로, 고정부 및 상기 고정부에 대해 수평으로 움직이는 전달부(delivering part)로 구성된, 접합 유리판을 레이저를 사용하여 양측으로 분리하기 위한 작업대가 알려져 있다. 상기 고정부 및 상기 전달부는 각각 동일한 평면에서 안착면을 구비한다.

처리할 접합 유리판은 기본적으로 두 개의 측면 에지, 전면 에지 및 말단 에지와 함께 직사각형을 이루며 상기 전면 에지에 의해 전달부를 향하여 상기 고정부 위에 안착되어, 상기 두 개의 측면 에지 중 한 측면 에지는 상기 고정부의 측면 안내 레일에 설치된다. 상기 접합 유리판을 상기 작업대 쪽으로 이동시키기 위해서, 상기 접합 유리판은 적어도 두 개의, 간접적으로 선형으로 구동되는 자체의 말단 에지에 인접한 슬레지 그리퍼(sledge gripper)에 고정된다. 상기 유리판을 각각 분리할 밴드 폭만큼 단계별로 상기 접합 유리판을 상기 작업대로 움직이기 위해, 상기 슬레지 그리퍼는 상기 안내 레일과 평행하게, 상기 고정부와 전달부의 안착면에 형성된 홈으로 이동된다.

상기 작업대가 접합 유리판의 다양한 폭에 대해서 신축적으로 설치될 수 있도록, 상기 고정부의 폭 위에 다수의 홈이 구비되는데, 상기 홈으로 상기 슬레지 그리퍼가 이동될 수 있다. 상기 고정부 내의 홈과 일직선으로, 동일한 폭의 홈이 상기 전달부 내에 구비되는데, 이는 마지막에 절단된 가장자리 단면(section)도 상기 고정부를 지나 상기 전달부 위로 이동될 수 있도록 하기 위함이다. 상기 홈들 사이에 흡입면이 존재하고, 상기 흡입면 상부에서 상기 접합 유리판이 절단 공정 중에 상기 작업대 위에 부착될 수 있다.

개시된 작업대는 하기와 같은 두 가지 중요한 단점을 갖는다.

1. 상부로부터의 절단시, 접합 유리가 폐쇄된 작업대에 안착되는데, 즉, 상기 전달부는 상기 고정부에 밀착된다. 상기 접합 유리를 위한 안착면은, 상기 전달부 및 상기 고정부의 표면 윤곽에 의하여 형성되고, 상기 윤곽은 상기 흡입면과 홈에 의해 결정된다. 레이저 광선이 상부로부터 상기 접합 유리판의 상부 외면으로 소기의 분리선을 따라서 안내되면, 상기 접합 유리판의 하부 외면으로부터 비균질 열(inhomogeneous heat)이 배출됨으로 인해 비균질 열적 인장 응력(inhomogeneous thermal tension)이 상기 분리선을 따라서 발생한다.

상기 흡입면 위의 평평한 안착 영역에서 상기 흡입면의 물질과 무관하게 작용되는 열 전도가 이루어지는 동안, 상기 홈 상부에서의 열 배출은 열 방사에 의해서만 수행된다.

상기 분리선을 따라 열적 조건이 서로 다른 것이 에지 품질에 부정적인 영향을 미친다.

2. 하부로부터의 절단시, 상기 전달부는 작동 갭에 도달할 때까지 상기 고정부에 놓여져 있다. 상기 작동 갭의 폭은, 레이저 광선이 상기 작동 갭을 통과하여 하부로부터 상기 접합 유리판으로 향하도록 하는 도구 헤드(tool head)의 필요한 동작 간극(movement clearance)에 의해 결정된다. 상부로부터의 절단과 달리, 상기 분리선에 따른 열적 조건은 동일한데, 즉, 열이 상기 접합 유리판의 상부 외측으로 부터 열 방사에 의해 균일하게 배출된다. 그러나, 가장자리 절단시 가장자리가 상기 작동 테이블에 안착될만큼 넓어야 하므로 분리시 상기 가장자리가 제어되지 못하고 떨어지는(fallen) 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 전면 에지 및 상기 말단 에지에서 상기 가장자리의 최소 폭이 형성되는데, 이는 떨어지는(fallen) 물질량이 예상보다 많아지게 한다.

본 발명의 과제는 접합 유리판을 레이저를 사용하여 높은 에지 품질로 밴드 및 특히, 좁은 가장자리 밴드로 절단할 수 있는 방법 및 이에 적합한 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제는 청구항 1에 따른 방법 및 청구항 4에 따른 장치에 의하여 해결된다.

바람직한 실시예들은 종속항들에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 장치에 따르면, 특히, 기계적인 휨 응력(flexural force)을 상기 분리선에 가하기 위해서 기계적인 시작 크랙(start crack)을 놓을 때 받침부로(abutment)서 사용될 뿐만 아니라 히트 싱크(heat sink)로도 사용될 수 있는 하강 가능한 압박기 및, 가장자리 밴드가 자체 중력에 의해 찢어지는 것을 방지하기 위해서 한편으로는 상부로부터의 분리를 위해 상기 접합 유리판을 위한 연속적인 편평한 안착면을 형성하고 또 다른 한편으로는 단지 좁은 가장자리 밴드의 하부로부터의 분리시 기계적으로 지지하는, 회전가능한 플랩(flap)이 구비된다.

본 발명에 따른 방법에 따르면, 특히, 분리의 자체적 순서는 우선적으로 하부 유리판, 그 후 접착제 층, 마지막으로 상부 유리판의 순서이며, 상기 접착제 층의 분리는 상부로부터 기계적 휨 응력을 가함으로써 수행된다.

본 발명에 따른 접합 유리판의 분리 방법 및 장치에 따르면, 접합 유리판을 레이저를 사용하여 높은 에지 품질로 밴드 및 특히, 좁은 가장자리 밴드로 절단할 수 있다.

이하, 본 발명은 도면을 참조로 하여 실시예에 의하여 보다 상세히 설명될 것이다.

종래기술로부터 알려진 장치와 마찬가지로, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 장치는 고정부(fixing part)(1) 및 상기 고정부(1)를 향해 수평으로 전달가능한 전달부(delivering part)(2)를 구비한 작업대(worktable), 상기 작업대 상부에서 주행 가능한 상부 도구 헤드(tool head)(3), 및 상기 작업대 하부에서 상기 작업대의 폭 위로 주행 가능한 하부 도구 헤드(4)를 포함한다. 상기 도구 헤드(3, 4)는 각각 레이저 광선 출구(laser ray outlet) 및 냉각제 제트 출구(coolant jet outlet)를 구비하는데, 각각의 광선/제트는 상기 출구들을 지나 당업자에게 잘 알려진 방식으로 접합 유리판(6) 위로 향한다.

고정부(1) 및 상기 전달부(2)는 각각 공통의 수평면 내에, 분리할 접합 유리판(6)이 안착되는 안착면들을 포함한다. 접합 유리판(6)은 일반적으로 두 개의 측면 에지, 하나의 전면 에지(7), 및 말단 에지와 함께 직사각형을 형성한다.

도시된 도면에서, 접합 유리판(6)은 전면 에지(7)에 인접하는 가장자리 밴드가 분리되어야 할 위치에 놓인다. 좁은 가장자리 밴드만을 분리하기 위해서, 전면 에지(7)는 작동 갭(work gap)(5)을 지나지만 전달부(2)에 안착되지는 않는다. 작동 갭(5)은 고정부(1)와 전달부(2)의, 평행하게 대향하는 두 개의 외부 에지에 의하여 형성되며, 그 정렬은 도구 헤드들(3, 4)의 주행방향과 동일하다.

작동 갭(5)의 폭 a는 하부 도구 헤드(4)를 사용하여 레이저 광선 및 냉각제 제트가 고정부(1)와 전달부(2) 사이에서 소기의 분리선을 따라서 하부로부터 안착된 접합 유리판(6)으로 향하게 하기 위해 필요한 간극(clearance)에 의하여 결정된다.

상부 도구 헤드(3)를 사용한 상부로부터의 처리시 전달부(2)는 거의 빈틈없이 고정부에 설치된다.

도 3에는, 상기 작업대의 고정부(1)가 사시도로 도시된다.

고정부(1)의 안착면은 홈(9)에 의해 절단되는 복수의 흡입면(8)에 의해 전면 영역이 형성되고, 안착 바(bar)(10)가 후면 영역에 형성된다. 안착 바(10) 안에는 압축 공기원(compressed air source)과 연결된 홀들이 함께 구비된다. 따라서, 안착 바(10)는 접합 유리판(6)을 전달부(2) 방향으로 이동시키는 동안 공기 베어링(air bearing)으로서 작동될 수 있다.

실제로 공지된 작업대의 설명부에서 이미 설명한 바와 같이, 상기 홈(9)은 그 안으로 슬레지 그리퍼(sledge griper)가 이동되도록 하기 위해 필요하며, 접합 유리판(6)은 자체의 말단 에지로 상기 슬레지 그리퍼에 고정된다. 접합 유리판(6)을 운반하는 동안, 슬레지 그리퍼는 안착 바들(10) 사이를 통과하여 홈(9)으로 삽입된다. 이때, 홀을 지나 흡입면(8) 안으로 압축 공기가 나온다. 따라서, 접합 유리판(6)을 손상 없이 각각의 다음 작동 위치로 운반하기 위해서 흡입면(8) 상부에 에어 쿠션(air cushion)이 형성된다.

도 2a 및 도 2b에서 전면 영역에 도시된 상기 전달부(2)는 실질적으로, 적어도 안착면의 형성 및 작용 방식에 관련되며, 상기 고정부(1)와 유사하게 형성되는데, 한 가지 실제적인 차이점이 있다.

상기 차이점은, 전달부(2)에 인접하여 홈(9) 하부에 플랩 어셈블리(flap assembly)(11)가 각각 설치되며 홈 단부는 상대적으로 큰 리세스(recess)(12)로 통하는데, 상기 리세스(12)에는 각각 플랩 어셈블리(11)에 부속된 회전식 플랩(13)이 배치된다는 점이다.

도 4a 및 도 4b에는 이러한 플랩 어셈블리(11)의 가능한 실시예가 도시되어 있다. 안내된 선형 구동부(14)는 윙(wing)(16) 상부에서 전달부(2) 내 리세스(12) 안에 회전 가능하게 배치되는 플랩(13)과 연결된다. 선형 동작은 플랩(13)의 회전동작으로 전환되며, 플랩(13)은 위로 젖혀진 작동 위치와 아래로 꺽인 휴지(rest) 위치 사이에서 선회하는데, 상기 작동 위치에서 플랩(13)의 상면은 작업대의 안착면의 평면에 위치한다.

플랩(13)의 위로 젖혀진 작동 위치에서 플랩(13)은 특히 작동 갭(5)을 이어주고, 예를 들어 작동 갭(5)이 존재하지 않을 경우, 고정부(1)와 전달부(2)의 홈 단부를 폐쇄한다. 두 경우 모두 각각 본 발명에 따른 기능을 충족한다.

하부로부터의 가공시, 이 때 충분한 작동 갭(5)이 필수적으로 구비되어야 하는데, 좁은 (작동 갭 폭(a)의 절반보다 좁은) 가장자리 밴드의 절단시, 플랩(13)은 각각 크랙(crack) 형성을 수반하면서 위로 젖혀진다. 따라서, 접합 유리판(6)의 작 동 갭(5) 상부로 돌출하는 부분은 하부로부터 기계적으로 지지된다. 따라서, 상기 가장자리 밴드가 예기치 않게, 제어되지 않게 찢어지는 것을 방지할 수 있다.

상부로부터의 가공시, 이 때 전달부(2)는 작동 갭(5) 없이 거의 빈틈없이 고정부(1)에 인접하여 설치되는데, 위로 젖혀진 플랩(13)은 분리선을 지나는 직접 영역에서 접합 유리판(6)을 위한 연속적인 안착면을 고려해야 하며 그리고 열 전도에 의한 균일한 열 배출도 고려해야 한다. 바람직하게는, 상기 플랩(13)을 위해서는, 고정부(1)와 전달부(2) 내의 흡입면(8)을 형성하는 물질과 적어도 유사한 열 전도성을 갖는 물질이 선택된다. 접합 유리판(6)은 바람직하게는, 소기의 분리선이 전달부(2) 상부에서 진행하도록 위치된다.

상기 플랩 어셈블리(11), 특히, 상기 플랩(13)은 본 발명에 따른 장치가 종래기술과 구분되는 실질적인 특징이다.

또 다른 실질적인 차이점은, 압박기(17)의 배치이다. 도 5에, 전달부(2) 상부에 설치된 것과 같이 압박기(17)가 도시되어 있다. 압박기(17)는 전달부(2) 상부에 도시된 휴지 위치, 그리고 고정부(1)와 전달부(2) 사이의 작동 갭(5) 상부의 작동 위치의 사이에서 수평으로 주행 가능하다. 따라서, 압박기(17)는 작동 갭(5) 안으로 수직으로 하강가능하고 기울어질 수 있다.

압박기(17)는 작업대의 폭에 의해 결정되는 작동 갭(5)의 길이에 상응하는 길이를 갖는다. 압박기(17)의 폭은 작동 갭(5)의 폭보다 약간 좁다. 바람직하게는, 상기 압박기(17)는 가능한 한 작은 휨을 가지고 가능한 한 높은 열 전도성을 갖는 강성 물질로 제조된다. 압박기(17)는 여러 기능을 갖는다. 상기 방법의 진행을 따 라서 압박기(17)는 우선적으로, 하부 유리판의 측면 에지에 시작 크랙(start crack)을 기계적으로 놓을 때 받침부(abutment)로서 사용된다. 그리고 나서, 압박기(17)는 하부 유리판을 분리하는 동안 히트 싱크로서 사용될 뿐만 아니라, 이어서, 경우에 따라서는 유리기판 사이에서 분리선을 따라서 존재하는 접착제 층을 분리하기 위해, 양측에 안착하는 접합 유리판(6)의 분리선에 휨 응력을 가하기 위한 휨 빔(flexural beam)으로서 사용된다.

압박기(17)는, 받침부 또는 휨 빔으로서의 기능이 저하되지 않으면서 수동 및 능동 히트 싱크로서 구현될 수 있다.

수동 히트 싱크인 경우, 압박기(17)는 높은 열 전도성을 갖는 대량 물질 조각(material piece)으로 제조된다.

능동 히트 싱크에 있어서, 압박기(17)는 예를 들어, 냉각제 공급 및 유도를 위해 냉각제 관 및 이에 상응하는 연결부를 구비한다.

수동 히트 싱크는 흡수된 열을 상대적으로 천천히 주변온도에 의해서만 영향을 받도록 열 방사에 의해 방출하는 반면, 능동 히트 싱크는 선택 가능한 온도의 냉각제로의 열 전도에 의해 열을 제거하게 된다.

상기 냉각제의 관류 속도 및 온도를 통해 열 배출이 히트 싱크에 의해 제어될 수 있으므로, 공정조건에 보다 양호하게 최적화 될 수 있다.

전술한 바와 같이, 고정부(1)의 안착면에 안착되고, 작업대에 안착되는 접합 유리판(6)은, 가공 중에 상기 고정부(1)의 흡입면(8) 상부에서만 부착(adhesion)에 의해 고정된다. 즉, 상기 접합 유리판(6)은 작동 갭(5) 상부에서는 자유롭게 놓이 며, 중력으로 인한 작은 휨 중에 이미 상부에 존재하는 히트 싱크와의 밀접한 표면 접촉을 상실한다.

직접적인 작동영역에서 히트 싱크로서의 압박기(17)와 접합 유리판(6) 사이의 밀착을 보장하기 위해, 하부 도구 헤드(4)에 인접하여 압박롤러(pressure roller)(15)가 구비된다. 바람직하게는, 4개의 압박롤러가 각각 쌍(pair)을 이루어 하부 도구 헤드(4)의 활성영역의 전후에 설치된다. 상기 하부 도구 헤드(4)의 활성영역이란 그 안에서 상기 도구들, 즉, 레이저 광선 및 냉각제 제트가 작용하는 영역으로 이해되어야 한다. 상기 압박롤러(15)는 가능한 한 양호한 열 배출을 보장하기 위해서 상기 접합 유리판(6)이 가능한 한 상기 활성영역 주위에 근접하여 히트 싱크로서의 상기 압박기(17)에 가압되도록 제공된다.

설명한 바와 같이, 상기 양측에 안착되는 접합 유리판(6)에 대해 휨 응력이 상기 압박기(17)에 의하여 분리선에 가해진다.

접착제 층도 좁은 가장자리 밴드를 경계짓는 분리선을 따라서 휨 응력을 이용하여 분리하기 위해, 상기 접합 유리판(6)은 일측에만 안착되는데, 작동 갭(5)을 경계짓는 전달부(2)의 외부 에지는 안착면에 대하여 상부 및 하부로 기울이거나 또는 위로 들어올리거나 아래로 꺾일 수 있다. 이를 위해서는, +/-3°경사각도로 이미 충분하다. 따라서, 상기 전달부(2)에 안착되는, 분리된 가장자리 밴드를 백업(backup) 용기로 유도하기 위해 상기 전달부(2)의 외부 에지는 약 25°로 하향하여 아래로 꺾일 수도 있다.

상기 기재한 장치의 작동방식은 이하 방법 실시의 설명 부분을 참조로 하여 상세히 설명된다.

접합 유리판(6), 예를 들어, 1.30 m의 폭과 1.50 m의 길이를 갖는 접합 유리판(6)은 예를 들어, 각각 0.2 mm의 두께를 갖는 두 개의 유리판으로 이루어지고, 두 개의 좁은 가장자리 밴드, 및 이에 필요한 장치의 작동 갭(5)보다 더 큰 폭을 갖는 다수의 가용 밴드로 분리되어야 한다.

상기 접합 유리판(6)은, 각각 직사각형으로 에워싸는 수 ㎛ 두께의 접착선에 의해 제한되는 나란히 위치하는 액정디스플레이들의 제조를 위해 준비된다. 접합 유리판(6)을 개개의 가용 밴드로 분리할 때 뿐만 아니라 이어서 상기 가용 밴드를 분리하고 디스플레이들을 개개로 분리할 때도 상기 접합 유리판(6)은 두 개의 평행하게 진행하는 접착선들 사이에서 각각 분리되며, 이에 대해 수직으로 진행하는 접착선도 절단한다. 즉, 상기 분리선은 유리-공기-유리-층 구조를 가로질러서 뿐만 아니라 유리-접착제-유리-층 구조를 가로질러서도 안내한다.

본 발명에 따른 방법은 그로부터 발생하는 도전(challenge)에 대해 정당하며 상기 분리선을 지나면서 변경되는 층 구조에도 불구하고 상기 분리선을 따라 높은 에지 품질을 가능케 한다.

본 발명에 따른 방법에 의하면, 접합 유리판(6)은 세 작업 단계를 거쳐 양단(兩斷)된다:

- 우선, 하부로부터의 레이저 광선 및 냉각제 제트에 의해 하부 유리판,

- 그 후, 분리선에 작용하는 휨 응력에 의해 접착제 층, 그리고

- 마지막으로, 상부로부터의 레이저 광선 및 냉각제 제트에 의해 상부 유리 판.

상기 개개의 작동단계의 구체적인 실현, 특히, 상기 하부 유리판을 분리할 때 상기 접합 유리판(6)은 좁은 가장자리 밴드를 분리할 때처럼 일측으로만 안착되는지 아니면 가용 밴드를 분리할 때처럼 양측으로 안착되는지 여부에 따라 상기 휨 응력을 가하는 단계가 서로 다르므로 상기 방법은 이하 좁은 가장자리 밴드를 분리하는 것과 가용 밴드를 분리하는 것에 대해서 설명되어야 한다.

좁은 가장자리 밴드를 분리하는 방법은 하기와 같다:

접합 유리판(6)의 하부 유리판을 분리하기 위한 준비로서, 전달부(2)를 폭 a의 소정의 작동 갭(5)에 도달할 때까지 작업대의 고정부(1)에 놓이며, 하부 도구 헤드(4)를 작동 갭(5)의 일 단부 하부의 시작위치에 위치시킨다. 분리할 접합 유리판(6)은 작동 갭(5)만큼 운반되고, 가장자리 밴드를 분리하기 위한 분리선이 중앙에 작동 갭(5)을 따라서 진행하도록 배치된다. 이어서, 접합 유리판(6)은 고정부(1) 안의 흡입면(8)을 상부로 상기 위치에 고정된다. 매우 좁은 가장자리만을 분리하기 위해서, 접합 유리판(6)의 전면 에지(7)는 전달부(2)의 안착면에 안착되는 것이 아니라 작동 갭(5) 위에 자유로이 위치한다. 압박기(17)는 작동 갭(5)의 상부에서 접합 유리판(6)에 인접하게 위치된다.

바람직하게는 상기 분리선을 따라서 크랙(crack)의 소정의 시작점을 형성하기 위해서, 하부 유리판의 에지에는 시작 크랙이, 예를 들어, 기계적으로 다이아몬드 휠(diamond wheel)에 의해 개시된다. 여기서, 상기 압박기(17)는 선을 그을 때(scribing) 기계적인 힘에 대해 하나의 받침부를 제공한다.

원하는 시작 크랙을 놓지 않는 경우, 상기 크랙은 기존의 미세 크랙(micro crack)으로부터 형성되거나, 상기 미세 크랙이 놓인 후에 상기 하부 도구 헤드(4)가 활성화되고 상기 작동 갭(5)을 따라서 시작 위치로부터 상기 작동 갭(5)의 타 단부에 있는 종료 위치까지 소정의 속도로 주행한다. 방출되는 레이저 광선은 소기의 분리선을 따라서 발열 및 압축 응력의 형성을 야기하고, 후속하는, 열을 빼앗는 냉각제 제트의 진행은 인장 응력의 형성을 야기한다. 유리의 파괴 응력의 임계값을 초과하는 경우, 상기 분리선을 따라서 이루어지는 크랙이 유리에 발생한다. 공정 파라미터, 특히, 하부 도구 헤드(4)가 상대적으로 접합 유리판(6)으로 이동하는 속도(공정 속도), 유리표면으로 투사된 레이저 광선 스폿(spot)의 길이, 레이저 광선과 냉각제 제트 사이의 간격 및, 레이저 광선 에너지는 전문적으로 선택되고 상기 유리기판의 두께가 조절되어, 형성될 크랙은 접합 유리판(6)의 하부 유리판을 완전히 통과한다(분리 크랙). 하부 도구 헤드(4) 및 동시에 상기 분리 크랙에 수반하여, 상기 플랩들(13)은 아래로 꺾인 휴지 위치로부터 작동 위치로 위로 젖혀지고, 이 때 하부로부터 접합 유리판(6)에 설치된다. 따라서, 상기 플랩(13)은 접합 유리판(6)의 작동 갭(5) 상부로 돌출하는 부분을 지지하고 상기 분리된 가장자리 밴드가 무작위로 찢어지는 것을 방지한다.

하부 유리판에서 분리 크랙이 형성되는 동안 상부 유리판에 인접하여 상기 작동 갭(5)을 상부에 남아있는 압박기(17)는 상기 분리 공정 중 히트 싱크로서 사용된다. 즉, 레이저에 의해 발생한 열은 후속하는 냉각제 제트에 의해 제거되는 것이 아니라 상기 접합 유리판(6)의 상부 유리판으로 운반되는 열로서 상기 히트 싱 크에 의해 제거된다.

하부 유리판을 분리한 후에, 경우에 따라서는 상기 하부 및 상부 유리판을 상기 분리선을 따라 연결하는 접착제 층이 분리되어야 한다.

전달부(2)는 약 1 mm의 잔여 갭에 이르기까지 고정부(1)에 놓여있다. 여기서, 상기 플랩(13)은 위로 젖혀진 작동 위치에 남아있으며 고정부(1)의 홈(9) 안으로 각각 진입한다. 접합 유리판(6)을 고정부(1)의 흡입면(8)에 의해 부착 연결하는 것이 생략되며, 상기 접합 유리판(6)은, 분리선이 상기 잔여 갭 상부에 위치되도록 고정부(1)의 안착면으로 후퇴한다.

상기 접합 유리판(6)은 새로이 고정부(1) 안의 흡입면(8) 상부에 고정된다. 여기서, 가장자리 밴드는 전달부(2)의 안착면에 자유로이 안착된다. 이어서, 작동 갭(5)을 경계짓는 전달부(2)의 외부 에지가 용이하게 올려지고, 따라서, 분리선에 작용하는 휨 모멘트가 발생하는데, 상기 휨 모멘트는 접착제 층이 분리선을 따라서 찢어지도록 야기한다.

상기 전달부(2)의 외부 에지가 다시 하강된 후에, 전달부(2)는 거의 완전히 고정부(1)에 설치될 수 있다. 외부 에지의 기계적인 접촉을 방지하기 위한 최소 갭은 남아 있다. 고정부(1)와 전달부(2) 사이의 간격은 변하지 않을 수 있으며, 접합 유리판(6)은, 상기 분리선이 고정부(1)와 전달부(2) 사이에서 진행되지 않고 바람직하게는, 상기 전달부(2) 위에서 진행하도록 위치한다. 전달부(2)와 고정부(1)의 각각 일직선으로 대향하는 홈의 단부들은 상기 플랩(13)에 의하여 분리선 주위의 영역에서 폐쇄된다. 즉, 접합 유리판(6)은 이제 분리선 주위의 영역에서 하나로 이 어져있는(end-to-end) 안착면 위에 안착한다.

이제 상부 도구 헤드(3)는 시작 위치에서 분리선의 단부에 설치된다. 전술한 하부 도구 헤드(4)의 작동 방식과 유사하게, 상기 상부 도구 헤드(3)를 사용하여 상부 유리판이 상기 분리선을 따라서 양단된다.

접합 유리판(6)의 가장자리 밴드가 완전히 분리된 후에, 전달부(2)는 고정부(1)로부터 밀쳐진다. 가장자리 밴드는 전달부(2)의 안착면에 안착되어 머물며, 예를 들어, 전달부(2)의 틸트(tilt) 동작에 의하여 폐기물 용기(waste container) 안으로 기울여질 수 있다.

따라서, 전면 에지(7)에 인접하는 가장자리 밴드의 분리가 종료된다.

말단 에지에 인접하는 가장자리 밴드를 분리할 때, 상기 접합 유리판(6)의 남은 잔여분(rest)은 상기 처리 중에 고정부(1)의 흡입면(8) 대신 전달부(2)의 흡입면(8)에 의해 유지된다.

가용 밴드를 분리하는 방법은 하기와 같다:

상기 방법의 준비는 가장자리 밴드를 분리하기 위한 준비 단계와 다르게, 접합 유리판(6)이 작동 갭(5)의 양측에 안착되도록 작동 갭(5) 위에 위치된다.

좁은 가장자리 밴드를 분리하는 방법에서 설명한 바와 같이하부 유리판을 양단한 후에 접착제 층이 양단되는데, 상기 양단 과정에서는 상기 플랩(13)이 위로 젖혀지지 않는다.

이를 위해, 압박기(17)는 접합 유리판(6)이 분리선을 중심으로 휘어지도록 작동 갭(5) 안으로 하강된다. 하부 유리판의 분리 에지는 서로 분리되도록 압박되 고 접착제 층(접착점)은 분리 크랙을 연장하면서 찢어진다. 이를 위해, 압박기(17)는 상기 안착면에 대해 평행하거나 바람직하게는 소정의 각도로 경사져 하강될 수 있다. 이에 따라, 평행하게 위치하는 접착점은 접합 유리판(6)의 측면 에지로부터 시작하여 또 다른 측면 에지로 찢어진다. 이어서, 압박기(17)는 다시 상승되며 전달부(2) 상부에서 그 휴지 위치로 돌아간다.

이제, 전달부(2)는 거의 빈틈없이 고정부(1)에 설치된다. 이때, 플랩(13)은 작동 위치에서 위로 젖혀지며 고정부(1)의 홈(9)으로 각각 진입한다. 전달부(2)와 고정부(1)의 각각 일직선으로 대향하는 홈 단부들은 상기 플랩(13)에 의하여 분리선 주위의 영역에서 폐쇄된다. 즉, 접합 유리판(6)은 분리선 주위의 영역에서 상기 하나로 이어진 안착면에 안착한다.

상부 도구 헤드(3)는 시작 위치에서 분리선의 일단에 설치된다. 전술한 하부 도구 헤드(4)의 작동 방식과 유사하게 상부 도구 헤드(3)를 사용하여 상부 유리판이 분리선을 따라서 양단된다.

이제 완전하게 분리된 가용 밴드는 전달부(2) 위로 운반된다.

전술한, 가용 밴드를 접합 유리판으로부터 분리하는 방법 단계들이 반복된다. 여기서, 상기 접합 유리판(6)은 말단 에지에서의 가장자리 밴드가 만들어질 때까지 각각 상기 분리선의 양측에 안착된다.

본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명은 앞서 예시적으로 상술한 실시예들의 특징에만 국한되지 않고, 첨부된 청구항들에서 확인되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다른 특정한 실시예로 구현될 수 있다는 점을 이해할 것이다.

사용된 참조부호 목록

1 고정부

2 전달부

3 상부 도구 헤드

4 하부 도구 헤드

5 작동 갭

6 접합 유리판

7 전면 에지

8 흡입면

9 홈

10 안착 바

11 플랩 어셈블리

12 리세스

13 플랩

14 선형 구동부

15 압박롤러

16 윙

17 압박기

a 갭의 폭

도 1은 본 발명에 따른 장치의 원리에 대한 개략도,

도 2a는 전달부의 전면 영역의 사시도,

도 2b는 도 2a의 전달부의 일부를 하부로부터 본 도면,

도 3은 고정부의 사시도,

도 4a는 꺾인 플랩을 구비한 플랩 어셈블리를 하부로부터 본 사시도,

도 4b는 위로 젖혀진 플랩을 구비한 도 4의 플랩 어셈블리를 도시한 도면,

도 5는 압박기 및 틀을 구비한 전달부를 도시한 도면이다.

Claims (7)

1. 상부 유리판과 하부 유리판의 2개의 유리판이 적어도 부분적으로 접착제 층에 의해 서로 접합되어 구성된 접합 유리판(6)을 서로 평행한 밴드들(가장자리 밴드들 및 가용 밴드들)로 분리하는 방법에 있어서, 상기 접합 유리판(6)은 안착면 위에 수평으로 안착되고, 레이저 광선 및 후속하는 냉각제 제트가 분리선을 따라서 상기 접합 유리판 위로 안내되면서 상기 접합 유리판에는 외측으로부터 상기 분리선을 따라 상기 접합 유리판을 완전히 관통하는 분리 크랙이 생성되는 방법으로서,

   - 상기 레이저 광선 및 상기 냉각제 제트를 하부로부터 상기 하부 유리판의 외측으로 향하게 하고 동시에 레이저에 의해 발생된 열은 열 전도에 의해 상기 상부 유리판의 외측 상부에서 배출되도록 하여, 하부 유리판을 분리선을 따라서 양단하는 단계;

   - 상부로부터 기계적인 힘을 상기 분리선에 가하여, 상기 접합 유리판(6)이 상기 분리선을 중심으로 하부로 휘어지도록 함으로써, 상기 분리선의 영역 내에 존재하는 접착제 층이 찢어지도록 하는 단계; 및

   - 상기 레이저 광선 및 상기 냉각제 제트를 상부로부터 상기 상부 유리판의 외측으로 향하게 하여 상기 상부 유리판을 상기 분리선을 따라서 양단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리 방법.
2. 제1항에 있어서,

   좁은 가장자리 밴드만이 상기 접합 유리판(6)으로부터 분리되고,

   상기 접합 유리판(6)은 상기 하부 유리판을 양단할 때 상기 분리선의 일측만 안착되며, 상기 냉각제 제트에 후속하여 상기 접합 유리판(6)의 미안착 부분이 지지됨으로써, 상기 하부 유리판을 양단하는 동안 또는 그 이후에 상기 미안착 부분이 찢어지는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 미안착 부분의 지지는 플랩(flap)(13)을 상기 안착면 내로 상승시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리방법.
4. 상부 유리판과 하부 유리판의 2개의 유리판이 적어도 부분적으로 접착제 층에 의해 서로 접합되어 구성된 접합 유리판(6)을 서로 평행한 밴드들(가장자리 밴드들 및 가용 밴드들)로 분리하는 장치에 있어서,

   - 상기 접합 유리판(6)을 수평으로 안착시키기 위한 작업대로서, 상기 작업대의 폭 위로 평행하게 진행하고 소정의 작동 갭(work gap)(5)을 형성하기 위해 서로 전달 가능한 두 개의 외부 에지, 및 서로 일직선을 이루고 상기 외부 에지에 대해 수직으로 진행하는 홈들(9)에 의해 양단되며 공통의 수평층에서 안착면들을 구비하는 전달부(2) 및 고정부(1)를 포함하는 작업대;

   - 상기 작업대의 상부에서 상기 작업대의 폭 위로 주행될 수 있도록 배치되며 레이저 광선 출구 및 냉각제 제트 출구를 포함하는 상기 상부 유리판을 분리하기 위한 상부 도구 헤드(tool head)(3); 및

   - 상기 작업대의 하부에서 상기 작업대의 폭 위로 상기 작동 갭(5)을 따라서 주행될 수 있도록 배치되며 레이저 광선 출구 및 냉각제 제트 출구를 포함하는 상기 하부 유리판을 분리하기 위한 하부 도구 헤드(tool head)(4)를 포함하고,

   상기 작업대의 두 부분 중 하나의 부분(고정부(1) 또는 전달부(2))에 인접하여 상기 홈(9)의 하부에는 위로 젖혀지는 플랩(flap)(13)을 구비한 플랩 어셈블리(flap assembly)(11)가 각각 설치되고, 상기 플랩 어셈블리(11)에 의하여 위로 젖혀진 위치에서 그 위에 위치하는 홈(9)이 상기 안착면의 높이만큼 상기 플랩(13)의 일부분에 의하여 폐쇄되며, 상기 플랩(13)의 또 다른 부분은 상기 외부 에지로 돌출됨으로써, 한편으로는 안착하면서 상기 외부 에지로 돌출하는 접합 유리판(6)을 지지하고 또 다른 한편으로는, 상기 외부 에지에 인접하여 이어지는 안착면을 형성하며, 상기 작동 갭(5)보다 좁고 그 위로 위치하거나 하강될 수 있는 압박기(17)가 구비됨으로써, 상기 압박기(17)가 받침부(abutment) 및 히트 싱크(heat sink)로서 상기 접합 유리판(6)에 위치될 뿐만 아니라 상기 압박기(17)에 의해 휨 응력(flexural force)이 상기 접합 유리판(6)에 가해지도록 하는 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리장치.
5. 제4항에 있어서,

   양호한 열전도성 물질 소재로 대량 제조되는 상기 압박기(17)는 수동 히트 싱크(passive heat sink)인 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 압박기(17)는, 그 안에 냉각제 관이 통합되어 있으며 냉각제 공급부 및 냉각제 유도부가 구비되는 능동 히트 싱크(active heat sink)인 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리장치.
7. 제4항에 있어서,

   상기 접합 유리판(6)의, 상기 작동 갭(5) 및 상기 하부 도구 헤드(4) 상부에 놓인 부분을 상기 압박기(17)에 놓기 위해 상기 하부 도구 헤드(4)에 인접하여 압박 롤러(15)가 구비되는 것을 특징으로 하는, 접합 유리판의 분리장치.

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