KR101643288B1 - Laser spot shape modification member for prohibiting edge crack of cutting edge of glass and surface treatment apparatus having the same - Google Patents

Laser spot shape modification member for prohibiting edge crack of cutting edge of glass and surface treatment apparatus having the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리 단면부의 에지 부분에 보다 많은 에너지가 공급되도록 레이저 스팟의 형상을 변경시키는 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 이용하여 유리 단면부의 표면 처리를 행하는 표면 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재는 레이저 스팟을 이용하여 유리의 단면부 (斷面部) 를 표면 처리하는 표면 처리 장치에 구비되어 상기 표면 처리 장치에서 출사되는 레이저 스팟의 형상을 변경시키기 위한 레이저 스팟 형상 변경부재로서, 상기 유리의 단면부의 두께 방향의 중심 부근 보다 외측에서 더 큰 크기의 레이저 광을 통과시키도록 형성된 아퍼처 (aperture) 를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a laser spot shape changing member for changing the shape of a laser spot so that more energy is supplied to an edge portion of a glass end face portion, and a surface treatment apparatus for performing surface treatment of a glass end face portion using the laser spot shape changing member.
A laser spot shape changing member according to an embodiment of the present invention is provided in a surface treatment apparatus for surface-treating a cross-section of a glass using a laser spot to change the shape of a laser spot emitted from the surface treatment apparatus Wherein the laser spot shape changing member is provided with an aperture formed so as to allow a laser beam having a larger size to pass through than the vicinity of the center in the thickness direction of the cross section of the glass.

Description

유리 단면부의 에지 크랙을 방지하기 위한 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 구비하는 표면 처리 장치{LASER SPOT SHAPE MODIFICATION MEMBER FOR PROHIBITING EDGE CRACK OF CUTTING EDGE OF GLASS AND SURFACE TREATMENT APPARATUS HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a laser spot shape changing member for preventing edge cracking of a glass cross-section, and a surface treating apparatus having the laser spot shape changing member.

본 발명은 유리 단면부의 에지 크랙을 방지하기 위한 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 구비하는 표면 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유리 단면부의 에지 부분에 보다 많은 에너지가 공급되도록 레이저 스팟의 형상을 변경시키는 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 이용하여 유리 단면부의 표면 처리를 행하는 표면 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser spot shape changing member for preventing an edge crack in an end face of a glass and a surface treatment apparatus having the laser spot shape changing member and more particularly to a laser spot shape changing member for changing a shape of a laser spot And a surface treatment apparatus for performing a surface treatment of a glass cross section by using the laser spot shape change member.

강화 유리 (强化琉璃) 는 유리의 서냉 온도 이하로 유지되고 있는 알카리염 용융액 속에 일반 유리를 수 시간 침지하여 유리 내부에 존재하는 알카리 이온과 용융액 내의 알카리 이온 간의 교환을 통해 유리 표면에 압축응력을 형성시킨 유리로서, 강도가 뛰어나 스마트폰의 화면 보호를 위해 커버 유리로 널리 사용되고 있다.Tempered glass (强化 琉璃) is kept in the temperature of the glass below the slow cooling temperature of the alkali glass in the molten glass for several hours immersed in the glass inside the alkali ions in the melt and the exchange of alkali ions through the glass surface to form a compressive stress As a result, it is widely used as a cover glass for screen protection of a smart phone.

강화 유리는 큰 원판의 유리로부터 미리 절단한 후 개별적으로 절단된 유리를 강화처리하여 얻어질 수 있으나, 이렇게 강화 유리를 생산하는 경우 생산 비용이 증가되며, 양산성이 떨어진다.The tempered glass can be obtained by preliminarily cutting the glass from a large disk and then reinforcing the individually cut glass. However, in the case of producing the tempered glass, the production cost is increased and the productivity is lowered.

이를 해결하기 위해, 큰 원판을 먼저 강화 처리한 후, 강화 처리된 유리를 사용 치수에 맞게 절단하고, 절단 후 단면부를 그라인딩하는 방법 등이 개발되어 있다 (WO 2012070819A2 공보 참조). 또한, 강화 처리되지 않은 단면부 (斷面部) 를 후에 개별적으로 강화 처리하는 방식도 개발되어 있다.In order to solve this problem, a method has been developed in which a large original plate is first reinforced, a reinforced glass is cut to fit the used dimensions, and a section is cut after the cut is cut (see WO 2012070819A2). There has also been developed a method of separately reinforcing the non-reinforced section portions.

단면부의 표면 처리 방법으로는 한국 등록특허공보 제10-1122856호와 같이 단면부에 화학 불산 처리를 행하는 방법 등이 사용되어 왔다. 그러나, 화학 불산 처리는 화학 물질이 사용되어 친환경적이지 못하고, 화학 불산 폐기물의 처리에 있어 비용이 발생한다.As a surface treatment method of the end face portion, a method of performing chemical hydrofluoric acid treatment on an end face portion as in Korean Patent Registration No. 10-1122856 has been used. However, the chemical hydrofluoric acid treatment is not environmentally friendly due to the use of chemical substances, and costs are incurred in the treatment of chemical hydrofluoric acid waste.

이에 레이저를 이용한 표면 처리 장치를 이용하여 강화 유리의 단면부를 표면 처리함으로써 단면부 표면의 결함을 제거하고, 이와 동시에 열처리를 통해 강화 처리되지 않은 단면부에 강화 처리를 행하는 방식이 개발되었다.Therefore, a method of removing the defects on the surface of the end face by performing the surface treatment of the end face of the tempered glass by using the surface treatment apparatus using the laser, and at the same time, strengthening the end face without strengthening through heat treatment has been developed.

도 1은 기존의 레이저를 이용한 표면 처리 장치의 레이저 스팟에 관한 에너지 분포도와 강화 유리의 단면부의 표면 처리 시의 개략적인 측면도를 도시한다.FIG. 1 shows an energy distribution diagram relating to a laser spot of a conventional surface treatment apparatus using a laser and a schematic side view at the time of surface treatment of an end face portion of the tempered glass.

도 1의 (a) 를 참조하면, 레이저 표면 처리 장치에 의해 발생하는 레이저 스팟 (20) (laser spot) 은 렌즈 등의 공지의 광학 시스템을 통해 에너지가 가운데로 집중된 원형의 형태를 가진다. 이때 에너지의 분포는 가우시안 분포 (gaussian distribution) 를 나타내는 것으로 알려져 있다. 즉, 레이저 스팟 (20) 의 중심에서의 에너지 세기가 가장 크고, 주변을 향할수록 에너지 세기가 정규 분포의 형태로 감소한다.Referring to FIG. 1 (a), a laser spot 20 generated by a laser surface treatment apparatus has a circular shape in which energy is concentrated in the center through a known optical system such as a lens. At this time, the distribution of energy is known to represent a gaussian distribution. That is, the energy intensity at the center of the laser spot 20 is the largest, and the energy intensity decreases toward the periphery in the form of a normal distribution.

도 1의 (b) 와 같이 레이저 스팟 (20) 은 강화 유리 (10) 의 단면부 (11) 의 두께보다 큰 유효 직경을 가지도록 설정되어 한 번의 이동에 의해 단면부 (11) 전체의 표면 처리가 가능하도록 설정된다. 레이저 스팟 (20) 은 단면부 (11) 를 둘러가면서 직선으로 이동 (레이저 스팟 (20) 이 이동할 수도 있으나, 강화 유리 (10) 가 회전하는 것일 수도 있음) 함으로써, 단면부 (11) 를 표면 처리하게 된다.1 (b), the laser spot 20 is set to have an effective diameter larger than the thickness of the end face 11 of the tempered glass 10, and the surface treatment of the entire end face 11 is performed by one movement . The laser spot 20 is moved in a straight line around the cross section 11 (the laser spot 20 may move, but the tempered glass 10 may rotate) .

한편, 강화 유리 (10) 는 강화 처리가 된 표면부에는 압축응력이 존재하게 되고, 이를 압축응력층 (12) 이라 부른다. 이와는 반대로 표면부의 사이에는 인장응력이 인가되게 되며, 이를 인장응력층 (13) 이라 부른다.On the other hand, in the tempered glass 10, a compressive stress is present in the surface portion subjected to the strengthening treatment, and this is referred to as a compressive stress layer 12. On the contrary, a tensile stress is applied between the surface portions, which is referred to as a tensile stress layer 13.

인장응력층 (13) 은 아직 표면 처리 (강화 처리) 가 되지 않은 부분이므로, 인장응력층 (13) 에 특히 표면 처리가 필요하다. 그런데, 레이저 스팟 (20) 은 도 1의 (a) 와 같이 가우시안 에너지 분포를 가지므로, 인장응력층 (13) 은 두께 방향으로 불균일한 (즉, 중심측에서 가장 큰 에너지를 받고, 외측으로 갈수록 점점 작은 에너지를 받게 되는) 에너지를 표면 처리 장치로부터 받게 된다.Since the tensile stress layer 13 is not yet subjected to the surface treatment (strengthening treatment), the surface of the tensile stress layer 13 is particularly required. Since the laser spot 20 has a Gaussian energy distribution as shown in FIG. 1A, the tensile stress layer 13 is uneven in the thickness direction (that is, it receives the greatest energy at the center side, Energy is received from the surface treatment device.

이에 따라, 단면부 (11) 의 중심 부근에서는 열처리 (어닐링) 가 더 집중적으로 수행됨으로써 강한 압축응력을 나타내고, 압축응력층 (12) 방향으로 갈수록 덜 집중적으로 열처리가 진행됨에 따라 외측으로 갈수록 더 작은 압축응력을 나타내게 된다. 결국, 압축응력층 (12) 와 인장응력층 (13) 의 경계에서 열처리가 가장 덜 수행되게 되고, 가장 작은 압축응력을 나타내게 되며, 이에 따라 압력응력층 (12) 과 인장응력층 (13) 간에는 응력의 차이로 인해 크랙 (crack) 이 발생할 가능성이 높아지게 된다.As a result, heat treatment (annealing) is performed more intensively in the vicinity of the center of the cross section 11, thereby exhibiting strong compressive stress. As heat treatment progresses toward the compressive stress layer 12 more intensively, Resulting in compressive stress. As a result, the heat treatment is least performed at the boundary between the compressive stress layer 12 and the tensile stress layer 13, and the least compressive stress is exhibited. As a result, between the pressure stress layer 12 and the tensile stress layer 13 The possibility of cracking due to the difference in stress is increased.

더욱이, 압축응력층 (12) 은 K+ 이온으로 치환됨으로써 화학 강화 처리 되어 있어 열 에너지의 전달율이 상대적으로 높아 보다 압축응력층 (12) 에는 큰 에너지를 가하는 것이 필요하다.Furthermore, since the compressive stress layer 12 is chemically strengthened by being substituted by K + ions, it is necessary to apply a large energy to the compressive stress layer 12 because the heat energy transfer rate is relatively high.

이러한 에지 크랙은 강화 유리의 생산 당시에는 문제가 되지 않을 수도 있으나, 제품에 적용 후 사용 중에 면을 파단시킬 가능성이 높기 때문에, 강화 유리의 생산 시에 특히 주의할 필요가 있다.Such edge cracks may not be a problem at the time of production of the tempered glass, but it is necessary to pay particular attention to the production of the tempered glass because it is highly likely to break the surface during use after application.

(관련 특허문헌)(Related Patent Literature)

PCT 공개공보 WO2012070819A2 공보PCT Publication No. WO2012070819A2

한국 등록특허공보 제10-1122856호Korean Patent Registration No. 10-1122856

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 유리 단면부의 에지 부분에 보다 많은 에너지가 공급되도록 레이저 스팟의 형상을 변경시키는 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 이용하여 유리 단면부의 표면 처리를 행하는 표면 처리 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser spot shape changing member for changing the shape of a laser spot so that more energy is supplied to an edge portion of a glass cross- And the surface treatment of the glass cross-section is carried out using the surface treatment apparatus.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재는 레이저 스팟을 이용하여 유리의 단면부 (斷面部) 를 표면 처리하는 표면 처리 장치에 구비되어 상기 표면 처리 장치에서 출사되는 레이저 스팟의 형상을 변경시키기 위한 레이저 스팟 형상 변경부재로서, 상기 유리의 단면부의 두께 방향의 중심 부근 보다 외측에서 더 큰 크기의 레이저 광을 통과시키도록 형성된 아퍼처 (aperture) 를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laser spot shape changing member, which is provided in a surface treatment apparatus for surface-treating a cross-section of a glass using a laser spot, The laser spot shape changing member for changing the shape of the laser spot is characterized by having an aperture formed so as to allow a laser beam having a larger size to pass through the outer side than the vicinity of the center in the thickness direction of the cross- do.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 아퍼처는 H자 형상으로 형성된다.According to another aspect of the present invention, the aperture is formed in an H-shape.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 유리는 강화 처리되어 절단된 강화 유리 단품이며, 상기 유리는 높은 화학적 강화 깊이 (high Depth of Layer) 를 가지는 강화 유리이다.According to another aspect of the present invention, the glass is a reinforced glass single piece cut and tempered and the glass is a tempered glass having a high chemical depth.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리 장치는, 상술한 레이저 스팟 형상 변경부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a surface treatment apparatus including the above-described laser spot shape changing member.

본 발명에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 이용한 표면 처리 장치를 이용하면, 강화 유리의 에지 크랙을 방지할 수 있어, 이러한 강화 유리가 적용된 제품의 신뢰도를 제고할 수 있게 된다.The use of the laser spot shape changing member and the surface treatment apparatus using the laser spot shape changing member according to the present invention can prevent the edge crack of the tempered glass and improve the reliability of the product to which such tempered glass is applied.

도 1은 기존의 레이저를 이용한 표면 처리 장치의 레이저 스팟에 관한 에너지 분포도와 강화 유리의 단면부의 표면 처리 시의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재의 개략적인 평면도 및 이를 통과하여 형성된 레이저 스팟이 유리의 단면부를 표면 처리하는 것을 도시한 단면부의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재의 개략적인 평면도 및 이를 통과하여 형성된 레이저 스팟이 유리의 단면부를 표면 처리하는 것을 도시한 단면부의 개략적인 측면도이다.FIG. 1 shows an energy distribution diagram relating to a laser spot of a conventional surface treatment apparatus using a laser and a schematic side view at the time of surface treatment of an end face portion of the tempered glass.
FIG. 2 is a schematic plan view of a laser spot shape changing member according to an embodiment of the present invention, and a schematic side view of an end face portion showing a laser spot formed through the surface treatment of an end face portion of the glass.
3 is a schematic plan view of a laser spot shape changing member according to another embodiment of the present invention and a schematic side view of an end face section showing a laser spot formed through the surface treatment of an end face of the glass.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. It is to be understood that elements or layers are referred to as being "on " other elements or layers, including both intervening layers or other elements directly on or in between.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The sizes and thicknesses of the individual components shown in the figures are shown for convenience of explanation and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other partially or entirely and technically various interlocking and driving is possible as will be appreciated by those skilled in the art, It may be possible to cooperate with each other in association.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재 및 이를 구비하는 표면 처리 장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a laser spot shape changing member and a surface treatment apparatus having the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재의 개략적인 평면도 및 이를 통과하여 형성된 레이저 스팟이 유리의 단면부를 표면 처리하는 것을 도시한 단면부의 개략적인 측면도이다.FIG. 2 is a schematic plan view of a laser spot shape changing member according to an embodiment of the present invention, and a schematic side view of an end face portion showing a laser spot formed through the surface treatment of an end face portion of the glass.

도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재 (30) 에 대해 설명한다.Referring to Fig. 2, the laser spot shape changing member 30 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2를 참조하면, 레이저 스팟 형상 변경부재 (30) 는 원형의 레이저 스팟 (20) 을 통과시킬 수 있는 아퍼처 (aperture, 31) 를 구비한다. 레이저 스팟 형상 변경부재 (30) 는 아퍼처 (31) 부분만 제외하고는 레이저 스팟 (20) 을 통과시키지 않는 재질이면 어떤 것이든 사용 가능하며, 예를 들어 황동 등의 금속 재질이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, the laser spot shape changing member 30 has an aperture 31 through which a circular laser spot 20 can pass. The laser spot shape changing member 30 may be any material that does not allow the laser spot 20 to pass therethrough except for the portion of the aperture 31, and a metal material such as brass may be used.

아퍼처 (31) 는 대략적으로 영문자 “H” 자의 형상을 가진다. 구체적으로 아퍼처 (31) 는 중앙부 (32) 와 주변부 (33) 로 나눌 수 있는데, 중앙부 (32) 로는 유리 (10) 의 단면부 (11) 의 두께 방향의 중앙 부분에 조사되는 레이저 광이 통과되며, 주변부 (33) 로는 단면부 (11) 의 두께 방향의 외측 부분에 조사되는 레이저 광이 통과된다. 이에 따라, 아퍼처 (31) 를 통과한 레이저 스팟 (20a) 은 도 2의 (b) 와 같은 형태로 단면부 (11) 를 조사한다.The aperture 31 has an approximate letter "H" shape. More specifically, the aperture 31 can be divided into a central portion 32 and a peripheral portion 33. The center portion 32 is provided with a laser beam irradiated to a central portion in the thickness direction of the cross section 11 of the glass 10 And the laser beam irradiated on the outer side portion in the thickness direction of the end face portion 11 is passed through the peripheral portion 33. Thus, the laser spot 20a having passed through the aperture 31 irradiates the cross section 11 in the form as shown in FIG. 2 (b).

즉 상술한 형태의 아퍼처 (31) 로 유리 (10) 의 단면부 (11) 의 두께 방향의 중심 부근 보다 외측에서 더 큰 크기의 레이저 광을 통과시킬 수 있게 된다.In other words, the laser beam having a larger size can be passed from the outside of the vicinity of the center in the thickness direction of the end face 11 of the glass 10 by the aperture 31 of the above-described shape.

다시 도 1을 참조하면, 레이저 스팟 (20) 은 원형의 가우시안 에너지 분포를 가지고 있다. 상술한 아퍼처 (31) 를 가진 레이저 스팟 형상 변경부재 (30) 는 이러한 원형의 레이저 스팟 (20) 의 형상을 도 2의 (b) 와 같이 “H”자 형상으로 변경시킴으로써, 에너지가 집중되는 중심 부분에서의 에너지 전달은 일정 정도 억제하되 (중앙부 (32) 에 의한 에너지 전달 억제), 에너지 세기가 다소 약한 외측 부분에서는 에너지 전달을 억제하지 않아 (주변부 (33) 에 의한 완전한 에너지 전달), 단면부 (11) 에 전달되는 두께 방향의 에너지 세기의 불균형을 제거할 수 있다.Referring again to Figure 1, the laser spot 20 has a circular Gaussian energy distribution. The laser spot shape changing member 30 having the aperture 31 described above can change the shape of the circular laser spot 20 to an " H " shape as shown in Fig. 2 (b) The energy transfer at the central portion is suppressed to some extent (suppression of energy transfer by the central portion 32), energy transfer is not inhibited at the outer portion where the energy intensity is rather weak (complete energy transfer by the peripheral portion 33) It is possible to eliminate the unevenness of the energy intensity in the thickness direction transmitted to the portion 11.

다시 말해, 단면부 (11) 의 중심 부근과 외측 부분에서 받게 되는 에너지의 차이를 기존의 원형 레이저 스팟 (20) 에 비해 감소시킴으로써, 에너지의 차이에 의한 에지 크랙을 방지할 수 있다.In other words, it is possible to prevent the edge crack due to the energy difference by reducing the energy difference between the center portion and the outer portion of the cross section 11 as compared with the conventional circular laser spot 20. [

더불어, 레이저 스팟 (20) 이 가우시안 에너지 분포를 가지기 때문에 주변부 (33) 의 길이 방향 (즉, 도 2의 (a) 의 상하 방향) 으로도 가우시안 에너지 분포를 가지게 된다. 즉, 주변부 (33) 의 길이 방향으로 중심에서는 에너지 밀도가 가장 높고 외측으로는 에너지 밀도가 점점 낮아진다.In addition, since the laser spot 20 has a Gaussian energy distribution, the Gaussian energy distribution is also obtained in the longitudinal direction of the peripheral portion 33 (that is, the up-and-down direction in FIG. That is, the energy density is the highest at the center in the longitudinal direction of the peripheral portion 33, and the energy density gradually decreases toward the outside.

이에 따라 도 2의 (b) 의 레이저 스팟 (20a) 의 진행 방향 (즉, 도 2의 (b) 에서 왼쪽 또는 오른쪽 방향) 을 고려할 때, 주변부 (33) 를 통과하는 레이저 광이 조사되는 임의의 지점에서는 예열, 처리 (가공), 서냉의 단계를 차례로 거치게 된다. 이에 따라 적절한 표면 처리 (칩 등의 표면 불순물 처리) 뿐만 아니라, 적절한 열처리 (어닐링) 도 가능해진다.2 (b)) of the laser spot 20a shown in Fig. 2 (b), it is possible to prevent the laser spot 20a from being irradiated with the laser beam passing through the peripheral portion 33 At the point, the process goes through the steps of preheating, processing (processing) and slow cooling. Thus, not only suitable surface treatment (surface impurity treatment of chips or the like) but also appropriate heat treatment (annealing) becomes possible.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재의 개략적인 평면도 및 이를 통과하여 형성된 레이저 스팟이 유리의 단면부를 표면 처리하는 것을 도시한 단면부의 개략적인 측면도이다.3 is a schematic plan view of a laser spot shape changing member according to another embodiment of the present invention and a schematic side view of an end face section showing a laser spot formed through the surface treatment of an end face of the glass.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 아퍼처 (31') 는 도 2의 아퍼처 (31) 의 중앙부 (32) 와는 상이한 형태의 중앙부 (32') 를 가진다.Referring to FIG. 3, the aperture 31 'of this embodiment has a central portion 32' that is different from the central portion 32 of the aperture 31 of FIG. 2.

아퍼처 (31') 는 도 3과 같이 외측으로 갈수록 레이저 광을 더 많이 통과시키도록 중앙부 (32') 를 형성할 수 있다. 중앙부 (32') 는 도 3과 같이 포물선 형태를 가질 수도 있으나, 직선 형태를 가지더라도 무방하다.As shown in FIG. 3, the aperture 31 'may form a central portion 32' so as to pass more laser light toward the outside. The central portion 32 'may have a parabolic shape as shown in FIG. 3, but it may have a straight shape.

이에 따라, 본 실시예의 레이저 스팟 형상 변경부재 (30') 에 따르면, 유리 (10) 의 두께 방향으로 더 균일한 에너지 분포를 나타낼 수 있는 레이저 스팟 (20a') 을 제공할 수 있다.Thus, according to the laser spot shape changing member 30 'of the present embodiment, it is possible to provide the laser spot 20a' capable of exhibiting a more uniform energy distribution in the thickness direction of the glass 10. [

상술한 레이저 스팟 형상 변경부재 (30, 30') 는 레이저를 이용해 표면 처리 (열처리, 가공, 결함 제거 등) 를 수행하는 표면 처리 장치에 구비될 수 있다. 즉, 레이저 스팟 형상 변경부재 (30, 30') 는 레이저 광의 에너지를 이용해 유리 (10) 의 표면에 대해 특정 목적 (어닐링, 가공 등) 을 위해 사용하는 장치에 적용 가능하다. 예를 들어 CO2 레이저를 이용한 표면 처리 장치에 적용 가능하다.The above-described laser spot shape changing members 30 and 30 'may be provided in a surface treatment apparatus that performs surface treatment (heat treatment, machining, defect removal, etc.) using a laser. That is, the laser spot shape changing members 30 and 30 'are applicable to an apparatus used for a specific purpose (annealing, machining, etc.) with respect to the surface of the glass 10 by using the energy of laser light. For example, a surface treatment apparatus using a CO 2 laser.

유리 (10) 는 강화 처리되어 절단된 강화 유리 단품일 수 있다. 유리 (10) 는 예를 들어, 높은 화학적 강화 깊이 (high DOL (Depth of Layer)) 를 가지는 강화 유리일 수 있다. 또한 유리 (10) 는 압축응력층 (12) 이 30㎛ 이상인 높은 DOL 강화 유리일 수 있으며, 이러한 높은 DOL 강화 유리에 본 발명에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재 (30, 30') 가 이용된 표면 처리 장치를 사용한다면 에지 크랙을 방지함과 함께 압축응력층 (12) 의 보다 적정한 처리에 더욱 효과적이다.The glass 10 may be a reinforced glass single piece that has been reinforced and cut. Glass 10 can be, for example, a tempered glass with a high chemical depth of build (high DOL (Depth of Layer)). Further, the glass 10 may be a high DOL tempered glass having a compressive stress layer 12 of 30 탆 or more, and the high DOL tempered glass may be subjected to surface treatment using the laser spot shape changing members 30 and 30 ' It is more effective for more appropriate treatment of the compressive stress layer 12 while preventing edge cracking.

단면부 (11) 에 발생하는 에지 크랙은 3축 강도를 저하시키고, 경시변화로 인한 크랙을 진행시켜 결국 유리 (10) 를 파괴하게 되고, 이러한 유리 (10) 가 적용되는 제품 (예를 들어, 스마트폰, 테블릿 등) 의 신뢰성을 저하시킨다. 그러나, 본 발명에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재 (30, 30') 및 이를 이용한 표면 처리 장치를 이용하면, 이러한 에지 크랙을 방지할 수 있어, 제품의 신뢰도를 제고할 수 있게 된다.The edge cracks generated in the end face portion 11 degrade the triaxial strength and cause a crack due to a change over time to eventually destroy the glass 10. The edge cracks generated in the product 10 Smart phones, tablets, etc.). However, when the laser spot shape changing members 30 and 30 'according to the present invention and the surface treatment apparatus using the laser spot shape changing members 30 and 30' are used, such edge cracks can be prevented, and reliability of the product can be improved.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10…유리(강화유리) 11…단면부
12…압축응력층 13…인장응력층
20, 20a, 20a'…레이저 스팟
31, 31'…아퍼처 32, 32'…중앙부
33, 33'…주변부
30, 30'…레이저 스팟 형상 변경부재10 ... Glass (tempered glass) 11 ... Section
12 ... Compressive stress layer 13 ... Tensile stress layer
20, 20a, 20a '... Laser spot
31, 31 '... The apertures 32, 32 '... Central part
33, 33 '... Periphery
30, 30 '... The laser spot shape change member

Claims (4)

레이저 스팟을 이용하여 유리의 단면부 (斷面部) 를 표면 처리하는 표면 처리 장치에 구비되어 상기 표면 처리 장치에서 출사되는 레이저 스팟의 형상을 변경시키기 위한 레이저 스팟 형상 변경부재로서,
상기 유리의 단면부의 두께 방향의 중심 부근 보다 외측에서 더 큰 크기의 레이저 광을 통과시키도록 형성된 아퍼처 (aperture) 를 구비하고,
상기 아퍼처는,
상기 유리의 단면부의 두께 방향의 중앙 부분에 조사되는 레이저 광이 통과되는 중앙부; 및
상기 유리의 단면부의 두께 방향의 외측 부분에 조사되는 레이저 광이 통과되는 주변부를 포함하며,
상기 유리의 단면부의 중앙 부분과 외측 부분에서 받는 에너지의 차이를 감소시키도록, 상기 중앙부는 상기 주변부 보다 단면적이 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 스팟 형상 변경부재.There is provided a laser spot shape changing member provided in a surface treatment apparatus for surface treatment of a cross section of a glass using a laser spot to change the shape of a laser spot emitted from the surface treatment apparatus,
And an aperture formed so as to allow a laser beam of a larger size to pass from the outside of the vicinity of the center in the thickness direction of the cross section of the glass,
The above-
A center portion through which a laser beam irradiated to a central portion in the thickness direction of the cross section of the glass passes; And
And a peripheral portion through which the laser light irradiated to the outer portion in the thickness direction of the cross section of the glass passes,
Wherein the central portion is formed to be narrower in cross-sectional area than the peripheral portion so as to reduce a difference in energy received at the central portion and the outer portion of the cross-section of the glass. 제1 항에 있어서,
상기 아퍼처는 H자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는, 레이저 스팟 형상 변경부재.The method according to claim 1,
Wherein the aperture is formed in an H shape. 제1 항에 있어서,
상기 유리는 강화 처리되어 절단된 강화 유리 단품이며,
상기 유리는 압축응력층이 30㎛ 이상인 화학적 강화 깊이 (high Depth of Layer) 를 가지는 강화 유리인 것을 특징으로 하는, 레이저 스팟 형상 변경부재.The method according to claim 1,
The glass is a tempered glass single piece cut by a tempering process,
Characterized in that the glass is a tempered glass having a high Depth of Layer with a compressive stress layer of 30 탆 or more. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 따른 레이저 스팟 형상 변경부재를 구비하는 표면 처리 장치.
A surface treatment apparatus comprising the laser spot shape changing member according to any one of claims 1 to 3.
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