KR101698878B1 - Method for cutting glass workpiece - Google Patents

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Abstract

레이저 빔을 이용한 유리 가공물 절단방법이 개시된다.
개시된 유리 가공물 절단방법은, 제1 레이저 빔을 상기 유리 가공물에 조사함으로써 유리 가공물을 절단하는 단계와, 제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 조사함으로써 상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 단계를 포함한다. 상기 제1 및 제2 레이저 빔은 서로 파장이 다르도록 구성된다.A glass workpiece cutting method using a laser beam is disclosed.
The disclosed method includes cutting a glass workpiece by irradiating the glass workpiece with a first laser beam and processing the cut surface of the glass workpiece by irradiating the cut surface of the glass workpiece with a second laser beam do. The first and second laser beams are configured to have different wavelengths from each other.

Description

유리 가공물 절단방법{Method for cutting glass workpiece}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for cutting a glass workpiece,

유리 가공물 절단방법에 관한 것으로, 레이저 빔을 이용하여 유리 가공물을 절단하고, 유리 가공물의 절단면을 강화하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for cutting a glass workpiece using a laser beam and for strengthening a cut surface of the glass workpiece.

박판 유리의 가공 및 성형은 일반제품에서부터 첨단 정밀제품인 디스플레이장치의 화면을 보호하는 패널 등으로 산업 전반에 걸쳐 광범위하다. 상기 박판 유리는 스마트폰 또는 유사 휴대기기의 커버 글라스에 상용될 수 있으며, 적용되는 제품에 따라 박판 유리의 절단이 필요하다.Processing and molding of sheet glass is widely used throughout the industry, from general products to panels protecting the screens of high-precision precision display devices. The laminated glass can be used in a cover glass of a smart phone or a similar portable device, and it is necessary to cut the laminated glass according to the applied product.

박판 유리 절단에는 크게 기계적 방식과 레이저 가공 방식이 적용될 수 있다. 기계적 방식에서는 절단 휠을 이용하여 박판 유리를 절단하는데, 이 경우, 유리의 절단면 모양을 곡면으로 만들기 어려운 단점이 있다. 또한, 레이저를 이용해 박판 유리를 절단하면 절단면의 표면 거칠기 값이 높고 절단면의 파손이 잘 일어나는 단점이 있다.The mechanical and laser machining methods can be largely applied to thin plate glass cutting. In the mechanical method, the thin plate glass is cut using a cutting wheel. In this case, it is difficult to form the cut surface of the glass into a curved surface. In addition, when the thin plate glass is cut by using a laser, the surface roughness value of the cut surface is high and breakage of the cut surface occurs well.

예시적인 실시예들에 따르면, 광원으로부터 조사되는 레이저 빔을 강도가 비교적 균일한 라인빔으로 만들어주는 레이저 빔 균일화 장치가 제공된다.According to exemplary embodiments, there is provided a laser beam homogenizing apparatus that makes a laser beam irradiated from a light source into a line beam of relatively uniform intensity.

일 측면에 있어서,In one aspect,

레이저 빔을 이용한 유리 가공물 절단방법에 있어서,A method of cutting a glass workpiece using a laser beam,

제1 레이저 빔을 상기 유리 가공물에 조사함으로써 유리 가공물을 절단하는 단계;Cutting the glass workpiece by irradiating the glass workpiece with a first laser beam;

제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 조사함으로써 상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 단계;를 포함하며,And processing the cut surface of the glass workpiece by irradiating a cut surface of the glass workpiece with a second laser beam,

상기 제1 및 제2 레이저 빔은 서로 파장이 다른 유리 가공물 절단방법이 제공된다.Wherein the first and second laser beams have different wavelengths from each other.

상기 제1 레이저 빔의 파장은 1030nm 내지 1080nm 일 수 있다.The wavelength of the first laser beam may be 1030 nm to 1080 nm.

상기 제2 레이저 빔의 파장은 9.4μm 내지 10.6μm일 수 있다.The wavelength of the second laser beam may be between 9.4 μm and 10.6 μm.

상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 단계는, 상기 제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 2초 내지 3초 동안 조사할 수 있다.The step of machining the cut surface of the glass workpiece may irradiate the cut surface of the glass workpiece with the second laser beam for 2 to 3 seconds.

상기 유리 가공물을 절단하는 단계는, 상기 유리 가공물의 절단면이 곡면이 되도록 상기 제1 레이저 빔을 곡선을 따라 조사할 수 있다.The step of cutting the glass workpiece may irradiate the first laser beam along a curve so that the cut surface of the glass workpiece is curved.

상기 제 1 레이저 빔은 100ps~1fs의 펄스폭을 갖는 펄스 레이저 빔일 수 있다.The first laser beam may be a pulse laser beam having a pulse width of 100 ps to 1 fs.

다른 측면에 있어서,In another aspect,

레이저 빔을 이용한 유리 가공물 절단장치에 있어서,A glass workpiece cutting apparatus using a laser beam,

제1 레이저 빔을 상기 유리 가공물에 조사함으로써 유리 가공물을 절단하는 제1 광원; 및A first light source for cutting the glass workpiece by irradiating the glass workpiece with a first laser beam; And

제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 조사함으로써 상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 제2 광원;을 포함하는 유리 가공물 절단장치가 제공된다.And a second light source for processing the cut surface of the glass workpiece by irradiating the cut surface of the glass workpiece with a second laser beam.

상기 제1 레이저 빔의 파장은 1030nm 내지 1080nm 일 수 있다.The wavelength of the first laser beam may be 1030 nm to 1080 nm.

상기 제2 레이저 빔의 파장은 9.4μm 내지 10.6μm일 수 있다.The wavelength of the second laser beam may be between 9.4 μm and 10.6 μm.

상기 제2 광원은 CO2 레이저 광원일 수 있다.The second light source may be a CO2 laser light source.

상기 제 1 레이저 빔은 100ps~1fs의 펄스폭을 갖는 펄스 레이저 빔일 수 있다.The first laser beam may be a pulse laser beam having a pulse width of 100 ps to 1 fs.

예시적인 실시예들에 따르면, 광원으로부터 조사된 레이저 빔이 강도분포가 거의 균일한 라인빔으로 바뀌게 되면서 레이저 가공의 품질이 향상될 수 있다.According to exemplary embodiments, the laser beam irradiated from the light source can be converted into a line beam with an almost uniform intensity distribution, so that the quality of laser machining can be improved.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 유리 가공물 절단방법의 흐름도이다.
도 2는 도 1에서 나타낸 유리 가공물 절단방법을 실시하기 위한 유리 가공물 절단장치의 모습을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 유리 가공물을 절단하는 단계에서 절단된 유리 가공물의 절단면을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 유리 가공물을 절단하는 단계에서 절단된 유리 가공물의 절단면의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 나타낸 유리 가공물의 절단면의 표면 거칠기를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에서 나타낸 유리 가공물의 절단면에 제2 레이저 빔이 조사되는 경우, 절단면 모양의 변화를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6에서 나타낸 유리 가공물의 절단면이 제2 레이저 빔에 의해 변한 예들을 나타낸 도면이다.1 is a flow chart of a glass workpiece cutting method according to an exemplary embodiment.
Fig. 2 is a view schematically showing a state of a glass workpiece cutting apparatus for carrying out the glass workpiece cutting method shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a diagram exemplarily showing a cut surface of a glass workpiece cut at a step of cutting a glass workpiece.
Fig. 4 is a view showing another example of the cut surface of the glass workpiece cut at the step of cutting the glass workpiece. Fig.
Fig. 5 is a view showing the surface roughness of the cut surface of the glass workpiece shown in Fig. 4. Fig.
6 is a diagram showing a change in the shape of the cut surface when the second laser beam is irradiated on the cut surface of the glass workpiece shown in Fig.
Figs. 7 and 8 are views showing examples in which the cut surface of the glass workpiece shown in Fig. 6 is changed by the second laser beam. Fig.

이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. In the following drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. On the other hand, the embodiments described below are merely illustrative, and various modifications are possible from these embodiments.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 “...부”, “모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.Also, the terms " part, " " module, " and the like, which are described in the specification, refer to a unit that processes at least one function or operation.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 유리 가공물 절단방법의 흐름도이다. 또한, 도 2는 도 1에서 나타낸 유리 가공물 절단방법을 실시하기 위한 유리 가공물 절단장치의 모습을 대략적으로 나타낸 도면이다.1 is a flow chart of a glass workpiece cutting method according to an exemplary embodiment. 2 is a view schematically showing a state of a glass workpiece cutting apparatus for performing the glass workpiece cutting method shown in Fig. 1. Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 유리 가공물 절단방법은 제1 레이저 빔을 유리 가공물(10)에 조사함으로써 유리 가공물(10)을 절단하는 단계(S110)를 포함할 수 있다. 유리 가공물(10)은 박판 유리, 유리판 등을 포함할 수 있다. 유리 가공물(10)의 절단모양과 크기는 유리 가공물(10)이 사용되는 제품의 종류에 따라 달라질 수 있다. 절단 및 가공된 유리 가공물(10)은 휴대폰의 커버 글라스 또는 디스플레이 장치의 패널 등에 사용될 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, a method of cutting a glass workpiece according to an exemplary embodiment may include cutting a glass workpiece 10 (S110) by irradiating the glass workpiece 10 with a first laser beam . The glass workpiece 10 may include thin plate glass, a glass plate, or the like. The cut shape and size of the glass workpiece 10 may vary depending on the type of the product in which the glass workpiece 10 is used. The cut and processed glass workpiece 10 can be used in a cover glass of a cellular phone or a panel of a display device or the like.

유리 가공물(10)을 절단하는 단계(S110)에서는 유리 가공물 절단장치의 제1 광원(110a)을 이용할 수 있다. 제1 광원(110a)은, 1030nm 내지 1080nm의 파장을 가지는 제1 레이저 빔을 방출할 수 있다. 이러한 제1 광원(110a)은, 예시적으로 Nd:YAG(neodymium-doped yttrium aluminium garnet; Nd:Y3Al5O12) 레이저로 구현될 수 있지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 광원(110a)은 제1 레이저 빔을 유리 가공물(10)에 조사함으로써, 유리 가공물(10)을 절단할 수 있다. 도 2에서 나타낸 바와 같이, 제1 광원(110a)과 유리 가공물(10) 사이에는 제1 빔 전달 광학계가 마련될 수 있다. 제1 빔 전달 광학계는 제1 광원(110a)에서 출사되는 제1 레이저 빔의 빔 사이즈와, 제1 레이저 빔이 유리 가공물(10)에 조사되는 위치를 조절해 줄 수 있다. 또한, 제1 빔 전달 광학계는 제1 레이저 빔을 유리 가공물(10) 상에 포커싱 하는 제1 집광유닛(120a)를 포함할 수 있다. 도 2에서 나타낸 제1 빔 전달 광학계의 구성은 예시적인 것에 불과하며, 제1 빔 전달 광학계에 포함될 수 있는 광학장치의 구성 및 개수는 달라질 수 있다.In the step S110 of cutting the glass workpiece 10, the first light source 110a of the glass workpiece cutting apparatus can be used. The first light source 110a may emit a first laser beam having a wavelength of 1030 nm to 1080 nm. The first light source 110a may be, for example, an Nd: YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet; Nd: Y3Al5O12) laser, but the embodiment is not limited thereto. The first light source 110a can cut the glass workpiece 10 by irradiating the glass workpiece 10 with the first laser beam. As shown in FIG. 2, a first beam transmitting optical system may be provided between the first light source 110a and the glass workpiece 10. The first beam transmission optical system can adjust the beam size of the first laser beam emitted from the first light source 110a and the position of the first laser beam irradiated on the glass workpiece 10. [ Further, the first beam-transmitting optical system may include a first condensing unit 120a for focusing the first laser beam onto the glass workpiece 10. [ The configuration of the first beam transmitting optical system shown in Fig. 2 is merely an example, and the configuration and the number of optical devices that can be included in the first beam transmitting optical system may vary.

또한, 제 1 광원에서 방출되는 제 1 레이저 빔은 초단 혹은 극초단 펄스 레이저 일 수 있다. 즉 펄스 레이저의 펄스 폭이 피코초(ps, pico second, 10-12 second, 초단)에서 펨토초(femto second, 10-15 second, 극초단) 일 수 있다. 또한,가공 대상인 유리 가공물의 두께 및 특성에 따라 제 1 레이저 빔의 펄스 폭이 수백 피코초에서 펨토초의 범위를 갖도록 선택할 수 있다. 보다 바람직하게는 1ps~1fs가 되도록 선택할 수도 있다. 초단 혹은 극초단의 펄스폭을 갖는 펄스 레이저의 경우 고효율의 에너지를 전달하여 절단면이 매끄럽게 가공되도록 할 수 있다. 또한, 초단 혹은 극초단의 펄스 폭을 갖는 레이저 빔으로 유리 가공물을 가공할 경우, 가공영역 및 가공영역에 인접한 부분에만 영향을 미쳐, 추후 이루어질 수 있는 추가 가공에도 내구성을 제공할 수 있다. 유리 가공물을 절단하는 단계(S110)에서는 다양한 모양으로 유리 가공물을 절단할 수 있다. 유리 가공물을 절단하는 단계(S110)에서는 제1 레이저 빔을 이용해 유리 가공물(10)을 절단하므로, 유리 가공물(10)의 절단모양에 제한을 받지 않을 수 있다. In addition, the first laser beam emitted from the first light source may be a first-stage or an ultra-short-pulse laser. In other words, the pulse width of the pulsed laser can be femtosecond (femtosecond, 10-15 seconds, very early stage) at picosecond (ps, pico second, 10-12 second, In addition, the pulse width of the first laser beam may be selected to be in the range of several hundred picoseconds to femtoseconds depending on the thickness and characteristics of the glass workpiece to be processed. More preferably 1 ps to 1 fs. In the case of a pulsed laser having a pulse width of the first or second-stage, it is possible to transmit a high-efficiency energy to smoothly cut the cut surface. In addition, when a glass workpiece is processed by a laser beam having a pulse width of the first or second stage, it affects only the machining region and the portion adjacent to the machining region, and can provide durability to further machining that can be performed later. In the step S110 of cutting the glass workpiece, the glass workpiece can be cut in various shapes. In the step S110 of cutting the glass workpiece, the glass workpiece 10 is cut using the first laser beam, so that the cut shape of the glass workpiece 10 may not be limited.

도 3은 유리 가공물을 절단하는 단계(S110)에서 절단된 유리 가공물(10)의 절단면(S1)을 예시적으로 나타낸 도면이다. Fig. 3 is a diagram exemplarily showing a cut surface S1 of the glass workpiece 10 cut in the step S110 of cutting the glass workpiece.

도 3을 참조하면, 유리 가공물을 절단하는 단계(S110)에서는 유리 가공물(10)의 절단면(S2)이 곡면이 되도록 할 수 있다. 이를 위해, 제1 광원(110a)은 유리 가공물(10) 상에서 곡선을 따라 제1 레이저 빔을 유리 가공물(10)에 조사할 수 있다. Referring to FIG. 3, in the step S110 of cutting the glass workpiece, the cut surface S2 of the glass workpiece 10 may be curved. To this end, the first light source 110a may irradiate the glass workpiece 10 with a first laser beam along a curve on the glass workpiece 10. [

도 4는 유리 가공물을 절단하는 단계(S110)에서 절단된 유리 가공물(10)의 절단면(S1)의 다른 예를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing another example of the cut surface S1 of the glass workpiece 10 cut in the step S110 of cutting the glass workpiece.

도 4를 참조하면, 유리 가공물을 절단하는 단계(S110)에서는 유리 가공물(10)의 절단면(S1)이 평면이 되도록 할 수 있다. 이를 위해, 제1 광원(110a)은 유리 가공물(10) 상에서 직선을 따라 제1 레이저 빔을 유리 가공물(10)에 조사할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the step S110 of cutting the glass workpiece, the cut surface S1 of the glass workpiece 10 may be flat. To this end, the first light source 110a may irradiate the glass workpiece 10 with a first laser beam along a straight line on the glass workpiece 10. [

도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이, 제1 광원(110a)의 제1 레이저 빔을 이용해 유리 가공물(10)을 절단하면 유리 가공물(10)의 절단면 모양을 다양하게 변형시킬 수 있다. 즉, 절단 휠을 이용한 기계적 절단 방식과 달리 유리 가공물(10)의 절단모양을 변형하는데 제약을 받지 않을 수 있다. 이를 통해, 유리 가공물(10)이 적용되는 제품에 따라, 유리 가공물(10)의 가공모양을 쉽게 바꾸는 것이 용이해질 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, when the glass workpiece 10 is cut by using the first laser beam of the first light source 110a, the shape of the cut surface of the glass workpiece 10 can be variously changed. In other words, unlike the mechanical cutting method using the cutting wheel, the cut shape of the glass workpiece 10 may not be restricted. This makes it easy to easily change the processing shape of the glass workpiece 10, depending on the product to which the glass workpiece 10 is applied.

제1 광원(110a)을 이용하여 유리 가공물(10)을 절단하였을 때, 유리 가공물의 절단면(S1, S2)의 표면 거칠기 값(Roughness Average : Ra)이 높을 수 있다. 도 5는 도 4에서 나타낸 유리 가공물(10)의 절단면(S1)의 표면 거칠기를 나타낸 도면이다. The roughness average (Ra) of the cut surfaces S1 and S2 of the glass workpiece may be high when the glass workpiece 10 is cut using the first light source 110a. Fig. 5 is a diagram showing the surface roughness of the cut surface S1 of the glass workpiece 10 shown in Fig.

도 5를 참조하면, 제1 레이저 빔을 이용해 유리 가공물(10)을 절단하였을 때, 유리 가공물(10)의 절단면이 매끄럽지 않음을 알 수 있다. 유리 가공물(10)의 절단면 표면 거칠기 값이 높으면 다른 가공공정에서 파손의 염려가 있으며, 다른 부품과의 결합이 용이하지 않을 수 있다. 이를 위해, 제1 레이저 빔을 이용해 절단한 유리 가공물(10)의 절단면(S1, S2)을 가공할 필요가 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that when the glass workpiece 10 is cut using the first laser beam, the cut surface of the glass workpiece 10 is not smooth. If the surface roughness value of the cut surface of the glass workpiece 10 is high, there is a risk of breakage in other processing steps, and bonding with other parts may not be easy. To do this, it is necessary to process the cut surfaces S1 and S2 of the glass workpiece 10 cut by using the first laser beam.

유리 가공물(10)의 절단면(S1, S2)을 가공하는 예로 면취 설비를 이용하여 유리 가공물(10)의 절단면에 면취 공정을 실시하는 방법이 있을 수 있다. 하지만, 면취공정을 실시할 경우, 면취 설비를 셋팅하기 위해 추가적인 비용과 시간 및 면취 설비의 셋팅 공간이 필요할 수 있다. 또한, 면취 공정 중에 발생하는 분진 등에 의해 작업환경이 오염될 우려가 있으며, 면취 공정을 위해 유리 가공물(10)에 칠해지는 절삭유를 제거하기 위해 별도의 세정공정이 필요한 단점이 있다. 그리고, 면취공정 중에 유리 가공물(10)이 파손될 수 있어 수율의 저하가 일어날 수도 있다.As an example of processing the cut surfaces S1 and S2 of the glass workpiece 10, there may be a method of chamfering the cut surface of the glass workpiece 10 using a chamfering facility. However, when performing the chamfering process, additional cost and time for setting the chamfering equipment and setting space for the chamfering equipment may be required. Further, there is a risk that the working environment may be contaminated by dust generated during the chamfering process, and there is a disadvantage that a separate cleaning process is required to remove the cutting oil to be painted on the glass workpiece 10 for the chamfering process. In addition, the glass workpiece 10 may be broken during the chamfering process, and the yield may be lowered.

상기 면취공정을 거치지 않고 유리 가공물(10)의 절단면을 가공하기 위해 예시적인 실시예에 따른 유리 가공물 절단방법은 제2 레이저 빔을 이용해 유리 가공물(10)의 절단면을 가공할 수 있다. In order to machine the cut surface of the glass workpiece 10 without going through the chamfering process, the glass workpiece cutting method according to the exemplary embodiment can process the cut surface of the glass workpiece 10 using the second laser beam.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 유리 가공물 절단방법은, 제2 레이저 빔을 유리 가공물(10)의 절단면에 조사함으로써 유리 가공물(10)의 절단면을 가공하는 단계(S120)를 포함할 수 있다. 유리 가공물(10)의 절단면을 가공하는 단계(S120)에서는 제2 레이저 빔에 의해 유리 가공물(10)에 열 반응이 일어남으로써, 유리 가공물(10)의 절단면 표면이 매끄러워질 수 있다. 또한, 유리 가공물(10)의 절단면 인장강도가 강화될 수 있다. Referring again to Figures 1 and 2, a method of cutting a glass workpiece according to an exemplary embodiment includes the steps of machining a cut surface of a glass workpiece 10 by irradiating a cut surface of the glass workpiece 10 with a second laser beam ). In the step S120 of processing the cut surface of the glass workpiece 10, a thermal reaction occurs in the glass workpiece 10 by the second laser beam, so that the surface of the cut surface of the glass workpiece 10 can be smoothed. In addition, the tensile strength of the cut surface of the glass workpiece 10 can be enhanced.

유리 가공물(10)의 절단면을 가공하는 단계(S120)에서는 유리 가공물 절단장치의 제2 광원(110b)을 이용할 수 있다. 제2 광원(110b)에서 출사되는 제2 레이저 빔은 제1 광원(110a)에서 출사되는 제1 레이저 빔과 다른 파장을 가질 수 있다. 제1 레이저 빔은 유리 가공물(10)에 포함된 화합물의 결합관계를 끊어 유리 가공물(10)을 절단하기에 적절한 파장을 가질 수 있다. 반면, 제2 레이저 빔은 유리 가공물(10)의 절단면에 열 반응을 일으킬 수 있는 파장을 가질 수 있다. 따라서, 제2 레이저 빔은 제1 레이저 빔과 다른 파장을 가질 수 있다. In the step S120 of processing the cut surface of the glass workpiece 10, the second light source 110b of the glass workpiece cutting apparatus can be used. The second laser beam emitted from the second light source 110b may have a wavelength different from that of the first laser beam emitted from the first light source 110a. The first laser beam may have a wavelength suitable for cutting the glass workpiece 10 by breaking the bonding relationship of the compound contained in the glass workpiece 10. On the other hand, the second laser beam may have a wavelength capable of causing a thermal reaction on the cut surface of the glass workpiece 10. Thus, the second laser beam may have a wavelength different from that of the first laser beam.

예시적으로 제2 광원(110b)에서 출사되는 제2 레이저 빔의 파장은 대략 9.4μm 내지 10.6μm 일 수 있다. 제2 레이저 빔의 파장이 상기 파장범위 안의 값을 가지면, 제2 레이저 빔에 의해 유리 가공물(10)의 절단면 표면에서 열 반응이 일어날 수 있다. 그리고, 상기 열 반응을 통해 유리 가공물의 절단면이 매끄러워지고, 절단면의 인장강도가 강해질 수 있다.Illustratively, the wavelength of the second laser beam emitted from the second light source 110b may be approximately 9.4 占 퐉 to 10.6 占 퐉. If the wavelength of the second laser beam has a value within the wavelength range, a thermal reaction may occur at the cut surface of the glass workpiece 10 by the second laser beam. The cut surface of the glass workpiece is smoothed through the thermal reaction, and the tensile strength of the cut surface can be strengthened.

상기 제2 레이저 빔의 파장 범위를 만족하기 위해, 예시적으로 제2 광원(110b)은 CO￢2 레이저 광원일 수 있다. 제2 광원(110b)과 제1 광원(110a)과 다른 매질에 의해 레이저 빔을 출사하도록 함으로써, 제1 및 제2 레이저 빔의 파장이 서로 달라질 수 있다. In order to satisfy the wavelength range of the second laser beam, for example, the second light source 110b may be a CO 2 laser light source. By emitting the laser beam by the second light source 110b and the first light source 110a and other media, the wavelengths of the first and second laser beams can be different from each other.

도 2에서 나타낸 바와 같이, 제2 광원(110b)과 유리 가공물(10) 사이에는 제2 빔 전달 광학계가 마련될 수 있다. 제2 빔 전달 광학계는 제2 광원(110b)에서 출사되는 제2 레이저 빔의 빔 사이즈와, 제2 레이저 빔이 유리 가공물(10)에 조사되는 위치를 조절해 줄 수 있다. 또한, 제2 빔 전달 광학계는 제2 레이저 빔을 유리 가공물(10) 상에 포커싱 하는 제2 집광유닛(120b)를 포함할 수 있다. 도 2에서 나타낸 제2 빔 전달 광학계의 구성은 예시적인 것에 불과하며, 제2 빔 전달 광학계에 포함될 수 있는 광학장치의 구성 및 개수는 달라질 수 있다.As shown in FIG. 2, a second beam transmission optical system may be provided between the second light source 110b and the glass workpiece 10. The second beam transmission optical system can adjust the beam size of the second laser beam emitted from the second light source 110b and the position of the second laser beam irradiated on the glass workpiece 10. [ In addition, the second beam transmission optical system may include a second condensing unit 120b for focusing the second laser beam onto the glass workpiece 10. The configuration of the second beam transmitting optical system shown in Fig. 2 is merely an example, and the configuration and the number of optical devices that can be included in the second beam transmitting optical system may be varied.

도 6은 도 5에서 나타낸 유리 가공물(10)의 절단면에 제2 레이저 빔이 조사되는 경우, 절단면 모양의 변화를 나타낸 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing a change in the shape of the cut surface when the cut surface of the glass workpiece 10 shown in Fig. 5 is irradiated with the second laser beam.

도 6을 참조하면, 제2 광원(110b)으로부터 제2 레이저 빔이 유리 가공물(10)의 절단면(S1)에 조사됨에 따라 유리 가공물(10)의 절단면(S1) 표면이 바뀔 수 있다. 제2 레이저 빔이 조사되는 방향 및 조사되는 시간에 따라 유리 가공물(10)의 절단면(S1) 표면이 다르게 변할 수 있다. 다만, 지나치게 장시간 제2 레이저 빔이 유리 가공물(10)에 조사되면, 유리 가공물의 물성이 변하거나 유리 가공물(10)의 절단면 모양이 제어가 안되게 변할 수 있다. 따라서, 제2 레이저 빔이 유리 가공물(10)의 절단면에 조사되는 시간은 대략 2초 내지 3초 정도로 조절될 수 있다. 또한, 제2 레이저 빔의 출력 파워는 대략 500W 이상으로 유지될 수 있다. 6, as the second laser beam is irradiated from the second light source 110b onto the cut surface S1 of the glass workpiece 10, the surface of the cut surface S1 of the glass workpiece 10 can be changed. Depending on the direction in which the second laser beam is irradiated and the time it is irradiated, the surface of the cut surface S1 of the glass workpiece 10 may vary. However, if the glass workpiece 10 is irradiated with an excessively long second laser beam, the physical properties of the glass workpiece may change and the shape of the cut surface of the glass workpiece 10 may be uncontrollably changed. Therefore, the time for which the second laser beam is irradiated on the cut surface of the glass workpiece 10 can be adjusted to about 2 to 3 seconds. Further, the output power of the second laser beam can be maintained at about 500 W or more.

도 6에서 나타낸 바와 같이, 제2 레이저 빔의 조사량과 조사 방향에 따라, 유리 가공물(10)의 절단면(S1)은 제1 절단면(S3)처럼 곡면으로 변할 수도 제2 절단면(S4)처럼 평면으로 변할 수도 있다. 도 6에서 나타낸 절단면 모양의 변화예는 예시적인 것에 불과할 뿐, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.6, the cut surface S1 of the glass workpiece 10 may be curved as in the first cut surface S3 or may be curved in a plane like the second cut surface S4 according to the irradiation amount and the irradiation direction of the second laser beam It may change. The example of the change in the shape of the cut surface shown in Fig. 6 is merely an example, and the embodiment is not limited thereto.

도 7 및 도 8은 도 6에서 나타낸 유리 가공물(10)의 절단면이 제2 레이저 빔에 의해 변한 예들을 나타낸 도면이다.Figs. 7 and 8 are views showing examples in which the cut surface of the glass workpiece 10 shown in Fig. 6 is changed by the second laser beam.

도 7을 참조하면, 유리 가공물(10)의 절단면(S3)이 곡면이 될 수 있다. 또한, 유리 가공물(10)의 절단면(S3)의 표면 거칠기 값이 작아질 수 있다. 그리고, 도 8을 참조하면, 유리 가공물(10)의 절단면(S4)이 평면이 될 수 있다. 또한, 유리 가공물(10)의 절단면(S4)의 표면 거칠기 값이 작아질 수 있다. 도 7 및 도 8에서 나타낸 바와 같이, CO2 레이저로 구성된 제2 광원(110b)에서 제2 레이저 빔을 유리 가공물(10)의 절단면에 조사하게 되면, 유리 가공물(10)의 절단면(S3, S4) 표면 거칠기 값이 작아질 수 있다. 뿐만 아니라 유리 가공물(10)의 절단면(S3, S4) 인장강도가 강해질 수 있다. Referring to Fig. 7, the cut surface S3 of the glass workpiece 10 may be a curved surface. Further, the surface roughness value of the cut surface S3 of the glass workpiece 10 can be made small. Referring to Fig. 8, the cut surface S4 of the glass workpiece 10 may be flat. Further, the surface roughness value of the cut surface S4 of the glass workpiece 10 can be reduced. As shown in FIGS. 7 and 8, when the second laser beam is irradiated on the cut surface of the glass workpiece 10 by the second light source 110b composed of the CO2 laser, the cut surfaces S3 and S4 of the glass workpiece 10, The surface roughness value can be reduced. In addition, the tensile strength of the cut surfaces S3 and S4 of the glass workpiece 10 can be increased.

이상에서 도 1 내지 도 8을 참조하여 예시적인 실시예들에 따른 유리 가공물 절단방법 및 장치에 관하여 설명하였다. 실시예들에 따르면, 제1 레이저 빔을 이용해 유리 가공물(10)을 절단한 후, 제1 레이저 빔과 파장이 다른 제2 레이저 빔으로 유리 가공물(10)의 절단면을 가공할 수 있다. 이를 통해, 유리 가공물(10)의 절단면 표면 거칠기 값과 인장강도를 개선할 수 있다.The above description has been made with reference to Figs. 1 to 8 on a glass workpiece cutting method and apparatus according to exemplary embodiments. According to the embodiments, after the glass workpiece 10 is cut using the first laser beam, the cut surface of the glass workpiece 10 can be processed with a second laser beam having a wavelength different from that of the first laser beam. As a result, the surface roughness value and the tensile strength of the cut surface of the glass workpiece 10 can be improved.

이상의 설명에서 많은 사항들이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While a number of embodiments have been described in detail above, they should be construed as examples of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the described embodiments but should be determined by the technical idea described in the claims.

10 : 유리 가공물
110a : 제1 광원
110b : 제2 광원
120a : 제1 집광유닛
120b : 제2 집광유닛10: Glass workpiece
110a: first light source
110b: a second light source
120a: first condensing unit
120b: second light collecting unit

Claims (11)

레이저 빔을 이용한 유리 가공물 절단방법에 있어서,
1030nm 내지 1080nm 파장을 가지는 제1 레이저 빔을 상기 유리 가공물에 조사함으로써 유리 가공물을 절단하는 단계;
9.4μm 내지 10.6μm 파장을 가지는 제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 조사함으로써 상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 단계;를 포함하는 유리 가공물 절단방법.A method of cutting a glass workpiece using a laser beam,
Cutting a glass workpiece by irradiating the glass workpiece with a first laser beam having a wavelength of 1030 nm to 1080 nm;
And processing the cut surface of the glass workpiece by irradiating a cut surface of the glass workpiece with a second laser beam having a wavelength of 9.4 to 10.6 占 퐉. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 단계는, 상기 제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 2초 내지 3초 동안 조사하는 유리 가공물 절단방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of machining the cut surface of the glass workpiece comprises irradiating the cut surface of the glass workpiece with the second laser beam for 2 seconds to 3 seconds. 제 1 항에 있어서,
상기 유리 가공물을 절단하는 단계는, 상기 유리 가공물의 절단면이 곡면이 되도록 상기 제1 레이저 빔을 곡선을 따라 조사하는 유리 가공물 절단방법.The method according to claim 1,
Wherein cutting the glass workpiece comprises irradiating the first laser beam along a curve so that the cut surface of the glass workpiece is curved. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 레이저 빔은 100ps~1fs의 펄스폭을 갖는 펄스 레이저 빔인 유리 가공물 절단방법.The method according to claim 1,
Wherein the first laser beam is a pulsed laser beam having a pulse width of 100 ps to 1 fs. 레이저 빔을 이용한 유리 가공물 절단장치에 있어서,
1030nm 내지 1080nm 파장을 가지는 제1 레이저 빔을 상기 유리 가공물에 조사함으로써 유리 가공물을 절단하는 제1 광원; 및
9.4μm 내지 10.6μm 파장을 가지는 제2 레이저 빔을 상기 유리 가공물의 절단면에 조사함으로써 상기 유리 가공물의 절단면을 가공하는 제2 광원;을 포함하는 유리 가공물 절단장치.A glass workpiece cutting apparatus using a laser beam,
A first light source for cutting the glass workpiece by irradiating the glass workpiece with a first laser beam having a wavelength of 1030 nm to 1080 nm; And
And a second light source for processing the cut surface of the glass workpiece by irradiating a cut surface of the glass workpiece with a second laser beam having a wavelength of 9.4 to 10.6 占 퐉. 삭제delete 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 제2 광원은 CO2 레이저 광원인 유리 가공물 절단장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the second light source is a CO2 laser light source. 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 레이저 빔은 100ps~1fs의 펄스폭을 갖는 펄스 레이저 빔인 유리 가공물 절단장치.8. The method of claim 7,
Wherein the first laser beam is a pulsed laser beam having a pulse width of 100 ps to 1 fs.
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