KR101619295B1 - 유리기판 측면 가공방법 - Google Patents

유리기판 측면 가공방법 Download PDF

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KR101619295B1
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박홍진
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함병철
송주종
김영관
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Abstract

본 발명은 유리기판 측면 가공방법에 관한 것으로서, 레이저빔 성형단계와, 측면 가공단계를 포함한다. 레이저빔 성형단계는 단면 형상은 사각 형상이고 단면의 중심부에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부에서 빔의 강도가 최대가 되도록 레이저빔을 성형한다. 측면 가공단계는 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔을 유리기판의 측면과 마주보도록 배치하고 유리기판 측면이 형성된 방향을 따라 성형된 레이저빔 또는 유리기판을 이동시키면서, 유리기판 측면을 일정 두께로 박리시키는 동시에 유리기판 측면의 양 모서리부를 함께 챔퍼링한다.

Description

유리기판 측면 가공방법{Method for manufacturing side surface of glass substrate}
본 발명은 유리기판 측면 가공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리기판 측면에 레이저빔을 조사하면서 유리기판 측면을 박리 및 챔퍼링하는 유리기판 측면 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유리기판은 다이싱, 휠 스크라이브, 레이저 스크라이브 등의 가공에 의해 절단된다. 여기서, 유리기판은 절단면(측면)은 강화되지 않은 상태로 상당히 강도가 떨어진 상태이며, 양 모서리부 또한 매우 예리하게 절단되게 된다. 유리기판 측면이 강화되지 않고 양 모서리부에 치핑(chipping) 등이 존재하면 근소한 충격이 가해져도 크랙(crack)이 발생할 수 있으며, 유리기판의 수율(yield)에 영향을 미치거나 유리기판의 품질이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 유리기판 측면이 일정 정도의 강도를 가지도록 강화하는 한편 양 모서리부가 완만해지도록 유리기판 측면의 양 모서리부를 챔퍼링하는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 종래에는 유리기판(1) 측면의 양 모서리부 중 어느 한쪽의 모서리부(1a)에 레이저빔(L)을 조사하면서 챔퍼링한다. 그리고, 레이저빔(L)을 이동시키거나 또는 유리기판(1)을 이동시킨 후 다른 한쪽의 모서리부(1b)에 레이저빔(L)을 조사하면서 챔퍼링된 모서리부(1a)의 반대편 모서리부(1b)를 챔퍼링한다.
이와 같이, 양 모서리부를 여러 번에 나눠서 챔퍼링하게 되면 가공이 번거로워지고 가공효율이 저하되는 문제가 있다. 또한, 양 모서리부를 동일한 형태로 균일하게 가공하기 어려워 가공정밀도가 저하되면서 유리기판의 품질이 저하되는 문제가 있다.
한국공개특허공보 제2011-0030622호 (발명의 명칭 : 모따기 가공 장치, 공개일 : 2011.03.23)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저빔의 단면 형상을 변형시켜 유리기판 측면을 강화시키는 동시에 양 모서리부를 함께 챔퍼링함으로써, 가공을 간소화하고 가공효율을 증가시킬 수 있으며, 양 모서리부를 동일한 형태로 균일하게 가공하여 가공정밀도를 향상시키고 유리기판의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 유리기판 측면 가공방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유리기판 측면 가공방법은, 단면 형상은 사각 형상이고 단면의 중심부에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부에서 빔의 강도가 최대가 되도록 레이저빔을 성형하는 레이저빔 성형단계; 및 상기 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔을 유리기판 측면과 마주보도록 배치하고 상기 유리기판 측면이 형성된 방향을 따라 상기 성형된 레이저빔 또는 상기 유리기판을 이동시키면서, 상기 유리기판 측면을 일정 두께로 박리시키는 동시에 상기 유리기판 측면의 양 모서리부를 함께 챔퍼링하는 측면 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유리기판 측면 가공방법에 있어서, 상기 레이저빔 성형단계는, 초점위치에서 단면 형상이 사각 형상이고 단면 전체의 강도가 균일한 레이저빔으로 성형하는 제1성형단계; 및 상기 유리기판 측면을 상기 제1성형단계에서 이용된 렌즈와 상기 초점위치 이내에 배치함으로써, 단면의 중심부에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부에서 빔의 강도가 최대가 되는 레이저빔으로 성형하는 제2성형단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유리기판 측면 가공방법에 있어서, 상기 제2성형단계에서 상기 렌즈와 상기 초점위치 이내에서 상기 유리기판 측면이 배치되는 위치를 조정함으로써, 레이저빔의 모서리부의 빔의 강도를 가변시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유리기판 측면 가공방법은, 유리기판 측면이 형성된 방향과 교차하는 방향을 따라 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하도록 레이저빔을 성형하는 레이저빔 성형단계; 상기 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔을 상기 유리기판의 측면과 마주보도록 배치하고 상기 유리기판 측면이 형성된 방향을 따라 상기 성형된 레이저빔 또는 상기 유리기판을 이동시키면서, 상기 유리기판 측면을 일정 두께로 박리시키는 동시에 상기 유리기판 측면의 양 모서리부를 함께 챔퍼링하는 측면 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유리기판 측면 가공방법에 있어서, 상기 레이저빔 성형단계는, 레이저빔의 단면 형상을 사각 형상으로 성형하는 제1성형단계; 상기 제1성형단계에서 성형된 레이저빔을, 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 관통홀을 가지는 마스크에 통과시켜, 단면 형상이 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 레이저빔으로 성형하는 제2성형단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유리기판 측면 가공방법에 있어서, 상기 제2성형단계는, 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 비율이 다른 다수의 관통홀을 가지는 마스크를 이용하여, 레이저빔의 단면 형상을 가변시킬 수 있다.
본 발명의 유리기판 측면 가공방법에 따르면, 가공공정이 간소화되고 가공에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며 가공효율이 증가될 수 있다.
또한, 본 발명의 유리기판 측면 가공방법에 따르면, 정밀한 가공이 가능하며 유리기판의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 유리기판 측면 가공방법에 따르면, 필요에 따라 유리기판 측면의 양 모서리부의 챔퍼링 비율을 선택적으로 조정할 수 있으며, 가공의 폭이 넓어져 다양한 형태로 유리기판 측면의 양 모서리부를 가공할 수 있다.
도 1은 종래의 유리기판 측면 가공방법을 개략적으로 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리기판 측면 가공방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 2의 유리기판 측면 가공방법의 레이저빔 성형단계를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리기판 측면 가공방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 4의 유리기판 측면 가공방법의 레이저빔 성형단계를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 도 4의 유리기판 측면 가공방법에서 이용되는 마스크를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 유리기판 측면 가공방법의 실시에들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리기판 측면 가공방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 유리기판 측면 가공방법의 레이저빔 성형단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리기판 측면 가공방법은 유리기판 측면에 레이저빔을 조사하면서 유리기판 측면을 박리 및 챔퍼링하는 것으로서, 레이저빔 성형단계와, 측면 가공단계를 포함한다.
상기 레이저빔 성형단계는, 단면 형상은 사각 형상이고, 단면의 중심부(5a)에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며, 모서리부(5b)에서 빔의 강도가 최대가 되도록 레이저빔(L1)을 성형한다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔(L1)은 상부에서 보았을 때 단면 형상이 전체적으로 사각 형상이다. 레이저빔(L1)의 강도 측면에서 볼 때, 단면의 중심부(5a)에서 강도가 상대적으로 가장 낮고, 단면의 중심부(5a)에서 멀어질수록 강도가 점점 증가하는 경향을 가진다. 따라서, 단면의 중심부(5a)에서 가장 멀리 떨어진 모서리부(5b)에서 레이저빔의 강도가 최대가 된다.
단면 형상과 강도 분포와 위와 같은 레이저빔(L1)을 성형하기 위하여, 본 실시예의 레이저빔 성형단계는 제1성형단계와, 제2성형단계를 포함할 수 있다.
도 3의 (a)를 참조하면, 제1성형단계는 초점위치(FP)에서 단면 형상(31)이 사각 형상이고 단면 전체의 강도(32)가 균일한 레이저빔으로 성형한다.
여기서, 레이저빔(L1)은 CO2 레이저 출력부에서 출력될 수 있으며, 레이저빔(L1)은 회절광학소자(Diffractive Optics Elements, DOE)(21)와 메니스커스(meniscus) 렌즈(22)를 통과하여 초점위치(FP)에서 단면 형상(31)이 사각 형상인 레이저빔(L1)을 얻을 수 있다. 이때, 레이저빔의 강도(32)는 단면 전체적으로 강도가 균일한 상태를 보인다.
도 3의 (b)를 참조하면, 제2성형단계는 단면의 중심부(5a)에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부(5b)에서 빔의 강도가 최대가 되도록 레이저빔(L1)을 성형한다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 초점위치(FP)에서는 레이저빔의 강도(32)가 단면 전체적으로 균일하지만, 디포커스된 위치에서는 레이저빔의 강도(42)가 불균일해진다. 즉, 유리기판 측면(11)을 제1성형단계에서 이용된 렌즈(20)와 초점위치(FP) 이내의 위치(P1)에 배치하면, 단면 형상(41)은 사각 형상을 나타내지만, 강도(42) 측면에서 보면 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 중심부(5a)의 강도보다 모서리부(5b)의 강도가 상대적으로 높게 나타난다.
이와 같이, 유리기판 측면(11)을 렌즈(20)와 초점위치(FP) 이내의 위치(P1)에 배치시켜, 유리기판 측면(11)에 조사되는 레이저빔(L)을 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 단면의 중심부(5a)에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부(5b)에서 빔의 강도가 최대가 되는 레이저빔(L1)으로 변환시킨다.
상기 측면 가공단계는 유리기판 측면(11)을 일정 두께로 박리시키는 동시에 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)를 함께 챔퍼링하는 가공을 수행한다(10a는 박리된 유리기판의 일부).
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔(L1)을 유리기판의 측면(11)과 마주보도록 배치하고, 유리기판 측면(11)이 형성된 방향을 따라 성형된 레이저빔(L1) 또는 유리기판(10)을 이동시킨다.
우선 유리기판 측면(11)에서는 레이저빔(L1)이 조사되고 일정 깊이까지 열 침투가 발생하는데, 열 침투가 발생한 부분과 열 침투가 발생하지 않은 부분의 경계면에서 열응력의 급격하게 변화하여 균열이 발생할 수 있다. 이때, 유리기판 측면(11)이 형성된 방향을 따라 레이저빔(L1)을 이동시키면, 균열 발생 부분이 레이저빔의 이동 방향을 따라 확산하면서 유리기판 측면(11)이 일정 두께(예를 들어 약 200㎛ 이하)로 박리될 수 있다(10a는 박리된 유리기판의 일부).
이와 같이 절단된 후 울퉁불퉁한 상태였던 유리기판 측면(11)은 일정 두께로 박리되고 매끈한 면이 노출되면서 측면(11)의 강도가 향상될 수 있다. 절단된 직후, 치핑 등과 같은 거친 표면 거칠기는 크랙의 초기점이 되어 유리기판의 강도를 약화시키는 원인이 될 수 있으나, 일정 두께로 박리되어 매끈한 면이 되면 크랙이 생성될 가능성이 높은 부분들이 대부분 차단되어 그만큼 유리기판 측면(11)의 강도가 향상될 수 있다.
또한, 도 2의 (a)와 같이 모서리부(5b)의 빔의 강도가 상대적으로 높은 레이저빔(L1)이 유리기판 측면(11)에 조사되면, 빔의 강도가 낮은 레이저빔의 중심부(5a)는 유리기판 측면(11)에, 빔의 강도가 높은 레이저빔의 모서리부(5b)는 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)에 각각 조사된다. 따라서, 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)에 더 높은 에너지가 공급되면서 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)는 자연스럽게 챔퍼링될 수 있다.
이때, 빔의 강도가 높은 레이저빔의 모서리부(5b)가 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)에 동시에 조사되므로, 레이저빔(L1)이 1회 진행하더라도 유리기판(10) 측면의 양 모서리부(11a,11b)는 동시에 챔퍼링될 수 있다.
따라서, 측면 가공단계가 수행된 이후, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 유리기판 측면(11)은 일정 두께가 박리되어 유리기판 측면(11)의 강도가 높아질 뿐만 아니라 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)의 챔퍼링도 동시에 이루어질 수 있다.
레이저빔(L1) 또는 유리기판(10)은 레이저빔(L1)이 조사되는 헤드부 자체를 직선이송시키는 직선이송유닛 또는 유리기판(10)을 직선이송시키는 직선이송유닛에 의해 이송될 수 있다. 직선이송유닛은 리니어 모터, 회전모터와 볼 스크류를 조합한 구성 등과 같은 기타 직선구동유닛으로 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 실시예에서는 렌즈(20)와 초점위치(FP) 이내에서 유리기판 측면(11)이 배치되는 위치를 조정함으로써, 레이저빔의 모서리부(5b)의 빔의 강도를 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 렌즈(20)와 초점위치(FP) 이내에서 상대적으로 초점위치(FP)와 가까운 위치에서는 레이저빔의 중심부(5a)와 모서리부(5b)의 강도 편차가 상대적으로 작고, 렌즈(20)와 초점위치(FP) 이내에서 상대적으로 렌즈(20)와 가까운 위치에서는 레이저빔의 중심부(5a)와 모서리부(5b)의 강도 편차가 상대적으로 크다.
레이저빔의 중심부(5a)와 모서리부(5b)의 강도 편차가 상대적으로 작은 레이저빔(L1)을 가지고 유리기판 측면(11)을 가공하는 경우 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)가 챔퍼링되는 양이 적게 되고, 레이저빔의 중심부(5a)와 모서리부(5b)의 강도 편차가 상대적으로 큰 레이저빔(L1)을 가지고 유리기판 측면(11)을 가공하는 경우 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)가 챔퍼링되는 양이 많게 된다.
이와 같이 레이저빔의 모서리부(5b)의 빔의 강도를 가변시킴으로써, 유리기판 측면의 모서리부(11a,11b)를 챔퍼링하는 비율을 조정할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리기판 측면 가공방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 유리기판 측면 가공방법의 레이저빔 성형단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 4의 유리기판 측면 가공방법에서 이용되는 마스크를 도시한 도면이다. 도 4 내지 도 6에 있어서, 도 2 및 도 3에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유리기판 측면 가공방법은 레이저빔 성형단계와, 측면 가공단계를 포함한다.
상기 레이저빔 성형단계는 유리기판(10) 측면이 형성된 방향(A1)과 교차하는 방향(A2)을 따라 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하도록 레이저빔(L2)을 성형한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 유리기판 측면에 조사될 레이저빔의 단면 형상(51)은 가장자리부의 폭(D1)이 가장 넓고 중앙부로 갈수록 점점 좁아지다가 중앙부의 폭(D2)이 최소가 되는 형상이다. 도면에서는 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 형상을 포물선 형상으로 도시하였으나, 직선 형상도 가능하다.
단면 전체적으로 레이저빔의 강도(52)는 균일하나 단면 형상(51)으로 인해, 가장자리부에서의 레이저빔(L2)의 에너지(강도와 면적을 곱한 개념)가 최대가 되고, 중앙부로 갈수록 에너지가 감소하면서 중앙부에서는 레이저빔(L2)의 에너지가 최소가 된다.
단면 형상(51)이 위와 같은 레이저빔(L2)을 성형하기 위하여, 본 실시예의 레이저빔 성형단계는 제1성형단계와, 제2성형단계를 포함한다.
도 5의 (a)를 참조하면, 제1성형단계는 초점위치(FP)에서 단면 형상(71)이 사각 형상이고 단면 전체의 강도(72)가 균일한 레이저빔으로 성형한다.
여기서, 레이저빔(L2)은 CO2 레이저 출력부에서 출력될 수 있으며, CO2 레이저 출력부에서 출력된 레이저빔(L2)은 회절광학소자(Diffractive Optics Elements, DOE)(21)와 메니스커스(meniscus) 렌즈(22)를 통과하면서 사각 형상으로 성형될 수 있다. 이때, 레이저빔의 강도(72)는 단면 전체적으로 강도가 균일한 상태를 보인다.
도 5의 (b) 및 도 6을 참조하면, 제2성형단계는 제1성형단계에서 성형된 레이저빔(L2)을, 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 관통홀(62,63,64)을 가지는 마스크(60)에 통과시켜, 단면 형상이 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 레이저빔(L2)으로 성형한다.
마스크(60)에는 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하며 양측이 서로 대칭되는 관통홀(62,63,64)이 형성된다. 도 4의 (b)를 참조하면, 관통홀(62,63,64)이 형성된 마스크(60)를 통과하는 레이저빔(L2)은 관통홀(62,63,64)의 형상과 동일한 단면 형상을 가지면서 유리기판(10)의 측면에 조사된다. 즉, 마스크(60)를 통과한 레이저빔(L2)의 단면 형상(51)은 중앙부에서 단면의 폭이 좁고 가장자리부로 갈수록 단면의 폭이 넓다.
빔의 강도와 면적을 곱한 개념인 에너지 면에서 볼 때, 레이저빔이 가장자리부의 면적이 넓어서, 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)로 조사되는 레이저빔(L2)의 에너지가 유리기판 측면의 중앙부로 조사되는 레이저빔(L2)의 에너지보다 높다.
상기 측면 가공단계는 유리기판 측면(11)을 일정 두께로 박리시키는 동시에 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)를 함께 챔퍼링하는 가공을 수행한다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔(L2)을 유리기판의 측면(11)과 마주보도록 배치하고, 유리기판 측면이 형성된 방향(A1)을 따라 성형된 레이저빔(L2) 또는 유리기판(10)을 이동시킨다.
도 2에 도시된 실시예와 동일하게 본 실시예의 측면 가공단계가 수행되면, 유리기판 측면의 중앙부로 조사되는 레이저빔(L2)의 에너지는 상대적으로 낮고, 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)로 조사되는 레이저빔(L2)의 에너지가 상대적으로 높기 때문에, 유리기판 측면(11)은 일정 두께가 박리되어 유리기판 측면(11)의 강도가 높아질 뿐만 아니라 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)의 챔퍼링도 동시에 이루어질 수 있다.
이와 같이, 레이저빔(L2)의 단면 형상을 변형시킨 후 유리기판 측면(11)의 박리 및 양 모서리부(11a,11b)의 챔퍼링을 동시에 수행함으로써, 가공공정이 간소화되고 가공에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며 가공효율이 증가할 수 있다. 그리고, 정밀한 가공이 가능하며 유리기판(10)의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
레이저빔(L2) 또는 유리기판(10)은 레이저빔(L2)이 조사되는 헤드부 자체를 직선이송시키는 직선이송유닛 또는 유리기판(10)을 직선이송시키는 직선이송유닛에 의해 이송될 수 있다. 직선이송유닛은 리니어 모터, 회전모터와 볼 스크류를 조합한 구성 등과 같은 기타 직선구동유닛으로 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 실시예의 제2성형단계는 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 비율이 다른 다수의 관통홀(62,63,64)을 가지는 마스크(60)를 이용하여, 레이저빔(L2)의 단면 형상을 가변시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 마스크(60)에 포함된 다수의 관통홀(62,63,64)은 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 비율이 다르게 형성되어 있다. 즉 제1관통홀(62)의 가장자리부의 폭(D31)/제1관통홀의 중앙부의 폭(D32)의 비율이 가장 작고, 제2관통홀(63)의 가장자리부의 폭(D41)/제2관통홀의 중앙부의 폭(D42)의 비율이 중간이며, 제3관통홀(64)의 가장자리부의 폭(D51)/제3관통홀의 중앙부의 폭(D52)의 비율이 가장 크게 형성되어 있다.
이와 같이, 관통홀(62,63,64)의 단면의 폭의 비율을 가변함으로써, 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)가 챔퍼링되는 비율도 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 제1관통홀(62)의 중앙부의 폭(D32), 제2관통홀(63)의 중앙부의 폭(D42), 제3관통홀(64)의 중앙부의 폭(D52)을 모두 동일하게 하고, 제1관통홀(62)의 가장자리부의 폭(D31)을 가장 넓게 형성하면 제1관통홀(62)을 통과하는 레이저빔(L2)에 의해 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)가 챔퍼링되는 양이 상대적으로 클 수 있고, 제3관통홀(64)의 가장자리부의 폭(D41)을 가장 작게 형성하면 제3관통홀(64)을 통과하는 레이저빔(L2)에 의해 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)가 챔퍼링되는 양이 상대적으로 적을 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 다수의 관통홀(62,63,64)이 형성된 마스크(60)는 레이저빔(L2)이 조사되는 조사방향과 평행한 방향에 배치되는 회전축(61)을 중심으로 회전하거나 또는 유리기판 측면이 형성된 방향과 교차하는 방향(A2)을 따라 직선이동할 수 있다.
이와 같이, 다수의 관통홀(62,63,64)이 형성된 마스크(60)를 이용하여 레이저빔(L2)의 단면 형상을 가변시킴으로써, 필요에 따라 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)의 챔퍼링 비율을 선택적으로 조정할 수 있으며, 가공의 폭이 넓어져 다양한 형태로 유리기판 측면의 양 모서리부(11a,11b)를 가공할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 유리기판 측면 가공방법은, 레이저빔의 단면 강도 분포 또는 형상을 변형시킨 후 이를 이용하여 유리기판 측면을 동시에 박리 및 챔퍼링함으로써, 가공공정이 간소화되고 가공에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며 가공효율이 증가될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 유리기판 측면 가공방법은, 정밀한 가공이 가능하며 유리기판의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 유리기판 측면 가공방법은, 레이저빔의 단면 강도 분포 또는 형상을 가변시킴으로써, 필요에 따라 유리기판 측면의 양 모서리부의 챔퍼링 비율을 선택적으로 조정할 수 있으며, 가공의 폭이 넓어져 다양한 형태로 유리기판 측면의 양 모서리부를 가공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
L1, L2 : 레이저빔
10 : 유리기판
11 : 유리기판 측면
11a, 11b : 유리기판 측면의 모서리부
60 : 마스크
62, 63, 64 : 관통홀

Claims (6)

  1. 단면 형상은 사각 형상이고 단면의 중심부에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부에서 빔의 강도가 최대가 되도록 레이저빔을 성형하는 레이저빔 성형단계; 및
    상기 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔을 유리기판 측면과 마주보도록 배치하고 상기 유리기판 측면이 형성된 방향을 따라 상기 성형된 레이저빔 또는 상기 유리기판을 이동시키면서, 상기 유리기판 측면을 일정 두께로 박리시키는 동시에 상기 유리기판 측면의 양 모서리부를 함께 챔퍼링하는 측면 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 측면 가공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저빔 성형단계는,
    초점위치에서 단면 형상이 사각 형상이고 단면 전체의 강도가 균일한 레이저빔으로 성형하는 제1성형단계; 및
    상기 유리기판 측면을 상기 제1성형단계에서 이용된 렌즈와 상기 초점위치 이내에 배치함으로써, 단면의 중심부에서 멀어질수록 빔의 강도가 증가하며 모서리부에서 빔의 강도가 최대가 되는 레이저빔으로 성형하는 제2성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 측면 가공방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2성형단계에서 상기 렌즈와 상기 초점위치 이내에서 상기 유리기판 측면이 배치되는 위치를 조정함으로써, 레이저빔의 모서리부의 빔의 강도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 유리기판 측면 가공방법.
  4. 유리기판 측면이 형성된 방향과 교차하는 방향을 따라 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하도록 레이저빔을 성형하는 레이저빔 성형단계;
    상기 레이저빔 성형단계에서 성형된 레이저빔을 상기 유리기판의 측면과 마주보도록 배치하고 상기 유리기판 측면이 형성된 방향을 따라 상기 성형된 레이저빔 또는 상기 유리기판을 이동시키면서, 상기 유리기판 측면을 일정 두께로 박리시키는 동시에 상기 유리기판 측면의 양 모서리부를 함께 챔퍼링하는 측면 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 측면 가공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레이저빔 성형단계는,
    레이저빔의 단면 형상을 사각 형상으로 성형하는 제1성형단계;
    상기 제1성형단계에서 성형된 레이저빔을, 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 관통홀을 가지는 마스크에 통과시켜, 레이저빔의 단면 형상이 가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 레이저빔으로 성형하는 제2성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판 측면 가공방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2성형단계는,
    가장자리부에서 중앙부로 갈수록 단면의 폭이 감소하는 비율이 다른 다수의 관통홀을 가지는 마스크를 이용하여, 레이저빔의 단면 형상을 가변시키는 것을 특징으로 하는 유리기판 측면 가공방법.
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