KR101896739B1 - 유리기판 할단장치, 유리기판 할단방법 및 유리기판 제작방법 - Google Patents

유리기판 할단장치, 유리기판 할단방법 및 유리기판 제작방법 Download PDF

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Abstract

유리기판의 두께방향으로 부여하는 힘이 비교적 약해도 유리기판이 할단(割斷) 가능한 유리기판 할단장치를 제공한다.
본 발명에 의한 유리기판 할단장치(100)는, 주면(Ga) 및 스크라이브선(S)이 형성된 주면(Gb)을 갖는 유리기판(G) 중의 주면(Ga)에 힘을 부여하는 절할(折割)부재(10)와, 유리기판(G)에 인장응력을 부여하는 인장응력 부여부재를 구비한다. 절할부재(10)는 인장응력 부여부재에 의해 유리기판(G)에 인장응력이 부여된 상태에서 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여함으로써 유리기판(G)을 할단한다.

Description

유리기판 할단장치, 유리기판 할단방법 및 유리기판 제작방법{GLASS SUBSTRATE CUTTING DEVICE, GLASS SUBSTRATE CUTTING METHOD, AND GLASS SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 유리기판 할단장치, 유리기판 할단방법 및 유리기판 제작방법에 관한 것이다.
유리기판은 액정패널 또는 플라즈마 디스플레이패널 등의 플랫패널 디스플레이에 적합하게 이용된다. 이와 같은 유리기판은 플로트법 또는 오버플로우법으로 성형된 비교적 큰 유리기판("친유리(Mother Glass)기판"으로도 불린다.)을 소정의 크기로 할단(割斷)함으로써 제작된다. 전형적으로 유리기판의 할단은, 유리기판에 스크라이브선(분할선)을 형성한 후, 또는 유리기판에 스크라이브선을 형성하면서 스크라이브선을 따라 충격이나 휨 응력을 부여함으로써 실시된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에는, 2개의 브레이크 블레이드에 의해 유리기판을 분단하는 브레이크 유닛이 개시되어 있다. 특허문헌 1의 브레이크 유닛에서는, 유리기판을 분단하기 위해 브레이크 블레이드를 개시점으로 하여 유리기판의 양단을 구부려뜨리도록 힘을 부여한다. 또 특허문헌 1의 브레이크 유닛에서는, 상부덕트 및 하부덕트가 형성되어 있으며, 분단으로 인해 생긴 유리 컬릿(cullet)을 흡인함으로써, 유리기판의 품질 저하를 억제하고 있다.
일본 특허 공개 2011-026136호 공보
그러나 특허문헌 1에 개시된 할단(분단)방법에서는, 유리기판을 할단하기 위해 유리기판의 두께방향으로 비교적 강한 힘을 부여할 필요가 있는 경우가 있다. 이 경우, 유리 컬릿이 심하게 비산되어, 제작한 유리기판의 품질이 저하되는 경우가 있다. 또 비교적 강한 힘으로 할단처리를 실시하는 경우, 유리기판 할단면의 거칠기로 인한 유리기판의 품질 저하, 또는 할단불량이 발생하는 경우가 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 유리기판의 두께방향으로 부여하는 힘이 비교적 약해도 유리기판의 할단을 가능하게 하는 유리기판 할단장치, 유리기판 할단방법 및 유리기판 제작방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 유리기판 할단장치는, 제1 주면 및 스크라이브선이 형성된 제2 주면을 갖는 유리기판 중의 상기 제1 주면에 힘을 부여하는 절할(折割)부재와, 상기 유리기판에 인장응력을 부여하는 인장응력 부여부재를 구비하며, 상기 절할부재는 상기 인장응력 부여부재에 의해 상기 유리기판에 인장응력이 부여된 상태에서 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 힘을 부여함으로써 상기 유리기판을 할단한다.
한 실시형태에 있어서, 상기 인장응력 부여부재는 제1 측부 및 제2 측부를 갖는 적어도 하나의 누름부재를 포함하며, 상기 적어도 하나의 누름부재는 상기 유리기판의 상기 제1 주면 또는 상기 제2 주면에 인장응력을 부여한다.
한 실시형태에 있어서, 상기 적어도 하나의 누름부재의 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부는 상기 유리기판의 상기 제1 주면 또는 상기 제2 주면에 대해 예각으로 접한다.
한 실시형태에 있어서, 상기 절할부재는 상기 적어도 하나의 누름부재에 연결된다.
한 실시형태에 있어서, 상기 적어도 하나의 누름부재는, 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 대해 예각으로 접하는 제1 누름부재와, 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 유리기판의 상기 제2 주면에 대해 예각으로 접하는 제2 누름부재를 갖는다.
한 실시형태에 있어서, 상기 제2 누름부재에는 흡인구가 장착된다.
한 실시형태에 있어서, 상기 절할부재는 상기 유리기판의 상기 제1 주면 중의 상기 스크라이브선에 대응하는 선을 사이에 둔 2개의 영역에 힘을 부여한다.
본 발명에 의한 유리기판 할단방법은, 제1 주면과, 스크라이브선이 형성된 제2 주면을 갖는 유리기판을 준비하는 공정과, 상기 유리기판에 인장응력을 부여하는 공정과, 상기 유리기판에 상기 인장응력을 부여한 상태에서 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 힘을 부여함으로써 상기 유리기판을 할단하는 공정을 포함한다.
본 발명에 의한 유리기판 제작방법은, 친유리기판을 할단하여 유리기판을 제작하는 유리기판 제작방법으로서, 제1 주면과, 스크라이브선이 형성된 제2 주면을 갖는 친유리기판을 준비하는 공정과, 상기 친유리기판에 인장응력을 부여하는 공정과, 상기 친유리기판에 상기 인장응력이 부여된 상태에서 상기 친유리기판의 상기 제1 주면에 힘을 부여하여 상기 친유리기판을 할단함으로써 제작된 유리기판을 뽑아내는 공정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 유리기판의 두께방향으로 부여하는 힘이 비교적 약해도 유리기판의 할단을 실시할 수 있다. 이로써, 유리 컬릿의 비산에 수반되는 유리기판 품질의 저하, 할단면의 거칠어짐, 또는 할단불량을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 유리기판 할단장치의 실시형태의 모식도이다.
도 2(a)~(c)는 본 발명에 의한 유리기판 할단방법의 실시형태를 나타내는 모식도이다.
도 3(a) 및 (b)는 각각 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 누름부재의 모식적 사시도 및 단면도이다.
도 4(a)~(c)는 도 3에 나타낸 누름부재를 구비하는 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 유리기판 할단방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5(a) 및 (b)는 각각 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 누름부재의 모식적 사시도 및 단면도이다.
도 6(a)~(c)는 도 5에 나타낸 누름부재를 구비하는 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 유리기판 할단방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7(a)~(c)는 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 유리기판 할단방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8(a) 및 (b)는 각각 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 누름부재의 모식도이다.
도 9는 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 누름부재의 모식적 사시도이다.
도 10(a) 및 (b)는 각각 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 누름부재의 모식적 사시도이다.
도 11(a)는 본 실시형태의 유리기판 할단장치에 있어서 절할부재의 모식도이며, (b)는 (a)의 절할부재를 구비한 유리기판 할단장치의 모식도이다.
도 12는 본 실시형태의 유리기판 할단장치의 모식도이다.
도 13은 본 실시형태의 유리기판 할단장치의 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 유리기판 할단장치, 유리기판 할단방법 및 유리기판 제작방법의 실시형태를 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다.
도 1에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)의 모식도를 나타낸다. 유리기판 할단장치(100)는 절할(折割)부재(10) 및 인장응력 부여부재(20)를 구비한다. 유리기판 할단장치(100)는 주면(Ga, Gb)을 갖는 유리기판(G)을 할단(割斷)한다. 유리기판(G)의 주면(Gb)에는 거의 직선형상으로 이어진 홈이 스크라이브선(S)으로서 형성된다. 도 1에서는 스크라이브선(S)을 일점 쇄선으로 나타낸다. 전형적으로는, 스크라이브선(S)이 이어지는 방향과 직교하는 단면을 본 경우, 스크라이브선(S)은 V자형 또는 U자형을 갖는다.
또 도 1에서는 유리기판(G)의 주면(Ga) 중에서 스크라이브선(S)에 대응(대향)하는 선(S')을 점선으로 나타낸다. 여기서 스크라이브선(S)은 홈형상으로 형성되는데 반해 선(S')에는 홈이 형성되지 않는다. 본 명세서에서 주면(Ga)을 제1 주면(Ga)으로 기재하는 경우가 있으며, 주면(Gb)을 제2 주면(Gb)으로 기재하는 경우가 있다.
절할부재(10)는 유리기판(G)의 제1 주면(Ga)에 힘을 부여한다. 전형적으로 절할부재(10)는, 유리기판(G) 제1 주면(Ga)의 선(S') 위 또는 그 근방에 힘을 부여한다. 절할부재(10)가 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여함으로써, 스크라이브선(S) 근방에 휨 응력이 발생한다.
또 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)을 면 방향으로 인장하는 인장응력을 부여한다. 전형적으로 인장응력 부여부재(20)는, 스크라이브선(S)이 이어지는 방향에 대하여 직교하는 면 방향에 작용되는 인장응력을 유리기판(G)에 부여한다.
본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에서는, 인장응력 부여부재(20)가 유리기판(G)을 인장한 상태에서, 절할부재(10)가 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여한다. 절할부재(10)가 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여하여 스크라이브선(S) 근방에 휨 응력이 발생할 때, 유리기판(G)에는 면 방향으로 작용하는 인장응력이 부여되므로, 절할부재(10)에 의해 유리기판(G)의 두께방향으로 부여되는 힘이 비교적 약해도 유리기판(G)을 할단 할 수 있다. 이로써, 유리기판(G)의 할단 시에 발생하는 유리 컬릿의 비산을 억제하고, 또 할단면의 품질 향상 및 할단불량의 억제를 도모할 수 있다.
그리고 도 1에서 절할부재(10)는 유리기판(G)의 제1 주면(Ga)측에 배치되는데 반해, 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)의 제2 주면(Gb)측에 배치되듯이 나타내어지나, 후술하는 바와 같이 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)의 주면(Ga)측에 배치되어도 되며, 또는 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G) 주면(Ga, Gb)의 양측에 배치되어도 된다. 예를 들어 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G) 주면(Ga, Gb)의 적어도 한쪽 면과 접촉하여, 스크라이브선(S)이 이어지는 방향과 직교하는 면 방향으로 인장응력을 부여해도 된다. 또는 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G) 측방의 단부에 배치되어도 된다.
여기서, 도 2를 참조하여 본 실시형태의 유리기판 할단방법을 설명한다.
먼저 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 유리기판(G)을 준비한다. 유리기판(G)은 주면(Ga, Gb)을 가지며, 주면(Gb)에 스크라이브선(S)이 형성된다.
다음은 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 유리기판(G)의 면 방향으로 인장응력을 부여한다. 이때 인장응력은 유리기판(G)에서 선(S') 또는 스크라이브선(S) 혹은 이들 근방에 대하여 스크라이브선(S)이 이어지는 방향과 거의 직교하는 면 방향으로 거의 균등하게 부여되는 것이 바람직하다.
다음에 도 2(c)에 나타내는 바와 같이 유리기판(G)에 인장응력을 부여한 상태에서, 절할부재(10)에 의해 유리기판(G) 주면(Ga)에 힘을 부여한다. 이로써 유리기판(G)의 스크라이브선(S) 근방에 휨 응력이 발생하여 유리기판(G)이 할단된다. 또 본 실시형태에서는 유리기판(G)을 친유리기판으로 이용하며, 친유리기판(G)의 할단에 의해, 친유리기판(G)으로부터 친유리기판(G)보다 작은 유리기판을 뽑아낼 수 있다.
또한 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)에 형성된 선(S') 또는 스크라이브선(S) 전체에 걸쳐 인장응력을 부여해도 된다. 혹은 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)에 형성된 선(S') 또는 스크라이브선(S)의 일부에 대하여 인장응력을 부여해도 된다. 단, 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)의 선(S') 또는 스크라이브선(S)의 전체에 걸쳐 인장응력을 부여하는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하여 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에 이용되는 인장응력 부여부재(20)의 한 예를 설명한다. 여기서는 인장응력 부여부재(20)로서 누름부재(22)를 이용한다. 도 3(a)에 누름부재(22)의 모식적 사시도를 나타내며, 도3(b)에 누름부재(22)의 모식적 단면도를 나타낸다. 누름부재(22)는 길이방향으로 이어진 형상을 갖는다. 누름부재(22)는 비교적 탄성률이 높은 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
누름부재(22)는 바닥부(22s0)와, 바닥부(22s0)로부터 연속된 측부(22s1) 및 측부(22s2)를 갖는다. 본 명세서에서 측부(22s1)를 제1 측부(22s1)라 기재하는 경우가 있으며, 측부(22s2)를 제2 측부(22s2)라 기재하는 경우가 있다.
누름부재(22)의 길이방향과 직교하는 방향을 따른 단면을 본 경우, 바닥부(22s0)와 제1 측부(22s1)가 이루는 각(θ1)은 둔각이고, 바닥부(22s0)와 제2 측부(22s2)가 이루는 각(θ2)은 둔각이다. 이로써 누름부재(22)의 측부(22s1)와 측부(22s2) 사이의 거리는 바닥부(22s0)에서 멀어질수록 커진다.
예를 들어 도 3에 나타내진 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Gb)에 인장응력을 부여한다. 이하, 도 4를 참조하여 도 3에 나타낸 누름부재(22)를 이용한 유리기판 할단방법을 설명한다.
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 유리기판(G)을 사이에 두고 누름부재(22)와 마주하도록 절할부재(10)를 배치한다. 절할부재(10)는 유리기판(G)의 주면(Ga)측에 배치되고, 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Gb)측에 배치된다. 그리고 여기서는 절할부재(10)를 막대 형상으로 나타낸다.
도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Gb)과 접하도록 유리기판(G)에 대하여 직진(이동)한다. 누름부재(22)는, 누름부재(22)의 길이방향이 스크라이브선(S)과 평행하게 되도록 유리기판(G)에 대하여 배치된다. 누름부재(22)의 측부(22s1, 22s2)는 스크라이브선(S)의 양측에 배치되며, 누름부재(22)는 스크라이브선(S)을 사이에 두고 위치한다. 누름부재(22)의 측부(22s1)는 유리기판(G)의 주면(Gb)에 대하여 예각(φ1)으로 접하고, 누름부재(22)의 측부(22s2)는 유리기판(G)의 주면(Gb)에 대하여 예각(φ2)으로 접한다. 누름부재(22)를 유리기판(G)에 대하여 누름으로써 측부(22s1, 22s2)가 퍼지듯이 변형되고, 이로써 유리기판(G)에 면 방향으로 인장응력이 부여된다.
다음은 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 누름부재(22)를 유리기판(G)에 인장응력을 부여한 상태에서, 절할부재(10)가 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여한다. 이로써 유리기판(G)의 할단이 이루어진다. 또 여기서 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Gb)과 접촉하도록 유리기판(G)을 누르고, 이로써 누름부재(22)는 면 방향의 인장응력에 더불어 스크라이브선(S)을 확장시키는 방향의 힘도 부여한다.
또한 도 3 및 도 4에 나타낸 누름부재(22)에는 바닥부(22s0)가 형성되고, 측부(22s1, 22s2)는 바닥부(22s0)를 개재하여 연결되나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 누름부재(22)에는 바닥부(22s0)가 형성되지 않고 측부(22s1, 22s2)가 직접 연결되어도 된다.
또 도 3 및 도 4에서, 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Gb)을 누르며, 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여하는 절할부재(10)와 별개로 배치되나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 누름부재(22)는 절할부재(10)와 연결되어도 된다.
여기서 도 5를 참조하여 절할부재(10)와 연결된 누름부재(22)를 설명한다. 도 5(a)에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에 이용되는 누름부재(22)의 모식적 사시도를 나타내고, 도 5(b)에 누름부재(22)의 모식적 단면도를 나타낸다. 누름부재(22)는 바닥부(22s0)와, 바닥부(22s0)로부터 연속된 측부(22s1 및 22s2)를 갖는다. 여기서는, 누름부재(22)는 절할부재(10)와 연결되어 있다. 예를 들어 절할부재(10)는 누름부재(22)의 바닥부(22s0)에 장착된다. 또 절할부재(10) 및 누름부재(22)는 일체 형성되어도 된다. 이 누름부재(22)에서 바닥부(22s0)를 기준으로 한 측부(22s1) 및 측부(22s2)의 선단까지의 높이는, 바닥부(22s0)를 기준으로 한 절할부재(10) 선단까지의 높이보다 크다.
예를 들어 도 5에 나타낸 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Ga)에 인장응력을 부여한다. 여기서 도 6을 참조하여 도 5에 나타낸 누름부재(22)를 이용한 유리기판 할단방법을 설명한다.
도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 연결된 절할부재(10) 및 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Ga)측에 배치된다. 여기서, 유리기판(G)의 주면(Gb)에는 면 전체에 거의 균등하게 힘이 부여되는 것이 바람직하다. 예를 들어 여기서는 도시하지 않으나, 유리기판(G)의 주면(Gb)은, 주면(Gb)과 거의 평행하게 이어지고 또 거의 평탄한 면(벽 또는 바닥)과 접해 있으며, 이 평탄한 면에는 스크라이브선(S) 및 그 근방에 대응하여 패임 또는 구멍이 형성되는 것이 바람직하다.
도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Ga)과 접촉하도록 유리기판(G)에 대하여 전진(이동)한다. 이동방향은, 예를 들어 누름부재(22)의 바닥부(22s0) 주면의 법선방향이다. 누름부재(22)의 측부(22s1, 22s2)는 유리기판(G) 선(S')의 양측에 위치하며, 누름부재(22)는 선(S')을 사이에 두고 위치한다. 누름부재(22)의 측부(22s1)는 유리기판(G)의 주면(Ga)에 대하여 예각(φ1)으로 접하고, 누름부재(22)의 측부(22s2)는 유리기판(G)의 주면(Ga)에 대하여 예각(φ2)으로 접한다. 그리고 이 시점에서는, 절할부재(10)는 유리기판(G)의 주면(Ga)과 접촉하지 않는다. 누름부재(22)가 유리기판(G)의 주면(Ga)과 접촉함으로써, 유리기판(G) 주면(Ga)에 면 방향의 인장응력이 부여된다.
다음은 도 6(c)에 나타내는 바와 같이 누름부재(22)가 다시 전진하면 누름부재(22)의 측부(22s1, 22s2)가 변형되고, 이 변형에 수반하여, 누름부재(22)에 연결되어 있는 절할부재(10)가 유리기판(G)과 접촉한다. 누름부재(22)에 의해 유리기판(G)에 면 방향의 인장응력이 부여된 상태에서 절할부재(10)는 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여하고, 이로써 유리기판(G)의 할단이 이루어진다.
여기서, 도 5 및 도 6에 나타낸 누름부재(22)는 절할부재(10)와 연결되나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 누름부재(22)는 절할부재(10)와 별개로 배치되어도 된다. 예를 들어 누름부재(22)의 바닥부(22s0)에 구멍이 형성되고, 절할부재(10)는 누름부재(22) 바닥부(22s0)의 구멍을 관통하도록 배치되어도 된다. 이 경우 절할부재(10) 및 누름부재(22)에 의한 유리기판(G)에 부여할 힘을 개별적으로 제어할 수 있다.
또 도 4 및 도 6을 참조하여 위에서 언급한 유리기판 할단장치(100)에서, 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Ga, Gb) 중 한쪽을 누르나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 누름부재(22)는 유리기판(G)의 주면(Ga, Gb) 양쪽을 눌러도 된다.
도 7을 참조하여, 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에 의한 유리기판 할단방법을 설명한다. 이 유리기판 할단장치(100)는 인장응력 부여부재(20)로서, 유리기판(G)의 주면(Ga)에 인장응력을 부여하는 누름부재(22A)와, 유리기판(G)의 주면(Gb)에 인장응력을 부여하는 누름부재(22B)를 갖는다. 또 여기서도 절할부재(10)는 누름부재(22A)에 연결된다.
도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 서로 연결된 절할부재(10) 및 누름부재(22A)는 유리기판(G)을 사이에 두고 누름부재(22B)와 대향하도록 배치된다. 절할부재(10) 및 누름부재(22A)는 유리기판(G)의 주면(Ga)측에 배치되며, 누름부재(22B)는 유리기판(G)의 주면(Gb)측에 배치된다.
도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 누름부재(22A)가 유리기판(G)의 주면(Ga)과 접촉하도록 유리기판(G)에 대하여 전진(이동)함과 동시에, 누름부재(22B)가 유리기판(G)의 주면(Gb)과 접촉하도록 유리기판(G)에 대하여 전진(이동)한다. 누름부재(22A)의 측부(22as1, 22as2)는 유리기판(G) 선(S')의 양측에 위치하며, 누름부재(22A)는 선(S')을 사이에 두고 위치한다. 그리고 이 시점에서는, 절할부재(10)는 유리기판(G)의 주면(Ga)과 접촉하지 않는다. 누름부재(22A)가 유리기판(G)의 주면(Ga)과 접촉함으로써, 유리기판(G)의 주면(Ga)에 면 방향의 인장응력이 부여된다. 또 누름부재(22B)의 측부(22bs1, 22bs2)는 유리기판(G) 스크라이브선(S)의 양측에 위치하며, 누름부재(22B)는 스크라이브선(S)을 사이에 두고 위치한다. 누름부재(22B)가 유리기판(G)의 주면(Gb)과 접촉함으로써, 유리기판(G)의 주면(Gb)에 면 방향의 인장응력이 부여된다.
도 7(c)에 나타내는 바와 같이 누름부재(22A)가 다시 전진하면 누름부재(22A)의 측부(22as1, 22as2)가 변형되고, 이 변형에 수반하여, 누름부재(22A)에 연결되어 있는 절할부재(10)가 유리기판(G)과 접촉한다. 절할부재(10)는 유리기판(G)에 면 방향의 인장응력이 부여된 상태에서 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여하고, 이로써 유리기판(G)의 할단이 이루어진다.
그리고 도 7에 나타낸 유리기판 할단장치(100)에서 누름부재(22A, 22B)는 마찬가지의 형상을 가지고, 누름부재(22A, 22B)는 유리기판(G)의 주면(Ga, Gb)에 거의 동등한 인장응력을 부여하나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 유리기판(G)의 주면(Ga, Gb)에 부여되는 인장응력은 상이해도 된다.
여기서, 도 3~도 7에 나타낸 누름부재(22)는 단일 부재로 구성되나, 누름브재(22)는 복수의 부재로 구성되어도 된다.
도 8을 참조하여, 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)의 누름부재(22)를 설명한다. 도 8(a)에 누름부재(22)의 모식적 단면도를 나타낸다. 누름부재(22)는 지지부재(22t)와, 지지부재(22t)에 장착된 탄성부재(22u1, 22u2)를 갖는다. 지지부재(22t)는 바닥부(22t0)와 측부(22t1, 22t2)를 갖는다. 측부(22t1)에는 탄성부재(22u1)가 장착되며, 측부(22t2)에는 탄성부재(22u2)가 장착된다. 예를 들어 지지부재(22t)는 비교적 단단한 재료로 형성된다.
누름부재(22)의 측부(22s1)는 지지부재(22t)의 측부(22t1)와 탄성부재(22u1)로 구성된다. 또 누름부재(22)의 측부(22s2)는 지지부재(22t)의 측부(22t2)와 탄성부재(22u2)로 구성된다. 이와 같이 누름부재(22)의 측부(22s1, 22s2)의 선단에 탄성부재(22u1, 22u2)를 배치함으로써, 지지부재(22t)의 재료를 비교적 자유롭게 선택할 수 있다. 또 도 8(a)에는 누름부재(22)를 나타내나, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 지지부재(22t)와 탄성부재(22u1, 22u2)를 갖는 누름부재(22)에 절할부재(10)가 연결되어도 된다.
또 누름부재(22)에는 흡인구가 장착되며, 유리기판(G)을 할단할 때에 발생하는 유리 컬릿을 흡인해도 된다.
도 9에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에서 이용되는 누름부재(22)의 모식도를 나타낸다. 예를 들어 누름부재(22)의 바닥부(22s0)에 흡인구(22v)가 배치된다. 여기서는 도시하지 않으나, 이 흡인구(22v)는 가요성 호스를 개재하여 흡인부재와 접속된다. 이와 같이 누름부재(22)에 흡인구(22v)가 장착됨으로써, 유리기판(G)을 할단할 때에 발생하는 유리 컬릿을 흡인하여, 품질의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
여기서, 도 7에 나타낸 유리기판 할단장치(100)에 있어서, 유리기판(G) 주면(Ga)에 인장응력을 부여하는 누름부재(22A) 및 유리기판(G) 주면(Gb)에 인장응력을 부여하는 누름부재(22B) 각각에, 도 9에 나타낸 흡인구(22v)가 장착되어도 된다. 이와 같이 유리기판(G)의 주면(Ga, Gb) 양쪽에 인장응력을 부여할 경우, 유리 컬릿의 비산은 유리기판(G)의 주면(Gb)측에서 특히 발생하기 쉬우므로, 특히, 유리기판(G) 주면(Gb)에 인장응력을 부여하는 누름부재(22B)에 흡인구(22v)를 장착하는 것이 바람직하다.
여기서, 도 3~도 9에서는 누름부재(22)의 길이방향을 따른 단부에 위치하는 측면은 개방되도록 나타내어지나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다.
도 10(a)에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에 이용되는 누름부재(22)의 모식도를 나타낸다. 누름부재(22)는 바닥부(22s0), 측부(22s1, 22s2)에 더불어, 누름부재(22)의 길이방향을 따른 단부에 위치하는 측부(22s3, 22s4)를 갖는다. 여기서 누름부재(22)는 바닥부(22s0), 측부(22s1, 22s2, 22s3 및 22s4) 각각에 의해 규정되는 5개의 면으로 구성된다.
도 10(a)에 나타낸 누름부재(22)에는, 바닥부(22s0)를 둘러싸듯이 측부(22s1, 22s2, 22s3 및 22s4)가 배치된다. 이와 같이 누름부재(22)는 바닥부(22s0)를 바닥으로 하는 케이싱 형상이어도 된다.
측부(22s3, 22s4)는 탄성률이 높은 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서는 누름부재(22)의 바닥부(22s0)를 기준으로 한 측부(22s3, 22s4)의 높이는 측부(22s1, 22s2)의 높이와 거의 동등하다.
또 도 10(a)에 나타낸 누름부재(22)에는 바닥부(22s0)에 흡인구(22v)가 배치된다. 누름부재(22)가 유리기판(G)을 누를 때에 누름부재(22)와 유리기판(G)에 의해 외부와 차단된 공간이 형성됨으로써, 흡인 효율을 향상시킬 수 있다.
누름부재(22)의 길이방향 길이는 유리기판(G)의 길이보다 큰 것이 바람직하다. 단, 누름부재(22)의 길이방향 길이는 유리기판(G)의 길이보다 작아도 된다. 이 경우, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이 누름부재(22)의 바닥부(22s0)를 기준으로 한 측부(22s3, 22s4)의 높이는 측부(22s1, 22s2)의 높이보다 작고, 누름부재(22)의 측부(22s1, 22s2)가 유리기판(G)과 접할 때에 누름부재(22)의 측부(22s3, 22s4)는 유리기판(G)과 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 여기서 도 10(a) 및 도 10(b)에는 누름부재(22)만을 도시하나, 이 누름부재(22)에 절할부재(10)가 연결되어도 된다.
전술한 바와 같이, 절할부재(10)는 유리기판(G) 주면(Ga) 중의 선(S') 및 그 근방에 힘을 부여한다. 단, 절할부재(10)는 유리기판(G) 주면(Ga) 중의 선(S')에 대하여 힘을 부여하지 않고 그 근방에 힘을 부여해도 된다.
도 11(a)에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)에 이용되는 절할부재(10)의 모식도를 나타낸다. 절할부재(10)는 돌기부(10a1, 10a2)를 갖는다.
도 11(b)에, 도 11(a)에 나타낸 절할부재(10)를 구비하는 유리기판 할단장치(100)의 모식도를 나타낸다. 도 11(b)에는 도시하지 않으나, 돌기부(10a1, 10a2)는 선(S')이 이어지는 방향과 평행하게 이어진다. 이 경우, 절할부재(10)의 돌기부(10a1, 10a2)는 유리기판(G) 주면(Ga)의 선(S')을 사이에 둔 2개의 영역과 접촉하고, 절할부재(10)는 유리기판(G) 주면(Ga)의 선(S')을 사이에 둔 2개의 영역에 힘을 부여한다. 이와 같이 절할부재(10)가 돌기부(10a1, 10a2)를 갖는 경우, 절할부재(10)와 유리기판(G)과의 접촉면이 약간 어긋나는 일이 있어도, 스크라이브선(S)을 인장시키는 방향의 힘을 거의 균등하게 부여할 수 있다.
유리기판(G)의 할단은 유지부재에 의해 유지된 상태로 실시되어도 된다. 예를 들어 유지부재는 유리기판(G)을 수평방향으로 유지해도 되고, 또는 수직방향으로 유지해도 된다. 이하, 도 12 및 도 13을 참조하여 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)의 보다 구체적인 한 예를 설명한다.
도 12에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)의 모식도를 나타낸다. 도 12에 나타낸 유리기판 할단장치(100)는 절할부재(10)와 누름부재(22A)와 누름부재(22B)를 구비한다. 누름부재(22A, 22B)는 유리기판(G)을 사이에 두고 대향하도록 배치되며, 절할부재(10)는 누름부재(22A)와 연결된다.
누름부재(22A, 22B)는 각각 케이싱 형상인 지지부재(22t)와 탄성부재(22u)를 갖는다. 그리고 도 12에서는 도면이 과도하게 복잡해지는 것을 피하기 위해 누름부재(22A, 22B)의 길이방향을 따른 단부에 위치하는 측부를 생략하여 나타낸다.
누름부재(22A, 22B) 각각의 측부(22s1, 22s2) 선단에는 탄성부재(22u)가 장착된다. 예를 들어 탄성부재(22u)로서 경도 90도, 두께 1㎜~3㎜의 립고무가 이용된다. 립고무(22u)는 예를 들어 지지부재(22t)에 나사로 고정된다.
누름부재(22A)에서 측부(22s1) 선단과 측부(22s2) 선단 사이의 거리는 약 60㎜~80㎜이다. 누름부재(22A) 바닥부(22s0)의 폭(선(S') 또는 스크라이브선(S)이 이어지는 방향과 직교하는 방향의 길이)은 30㎜~40㎜이다. 또 누름부재(22A)의 바닥부(22s0)를 기준으로 한 누름부재(22A) 측부(22s1, 22s2)의 선단(탄성부재(22u)) 높이는 100㎜로, 누름부재(22A) 측부(22s1, 22s2)의 높이는 절할부재(10)의 높이보다 약 2㎜ 크다. 또 누름부재(22A)에는 흡인구(22v)가 배치된다. 또한 여기서 누름부재(22A, 22B)는 마찬가지의 형상을 갖는다.
누름부재(22A, 22B)는 직동 가이드에 의해 유리기판(G) 주면(Ga, Gb)의 법선방향을 따라 이동 가능하게 지지된다. 누름부재(22A, 22B)는 이동부재(40)의 추진력에 의해 이동한다. 이동부재(40)에 의해 누름부재(22A, 22B)는 직선방향으로 이동한다. 예를 들어 이동부재(40)는, 에어실린더 또는 전동기와 볼 나사의 조합에 의한 구동유닛이어도 된다. 또는 이동부재(40)는, 에어실린더와, 전동기 및 볼 나사의 구동유닛과의 복합방식이어도 된다. 예를 들어 이동부재(40)가, 에어실린더와, 전동기 및 볼 나사의 구동유닛과의 복합방식인 경우, 탄성부재(22u)가 유리기판(G)과 접할 때까지 에어실린더로 누름부재(22A, 22B)를 이동시키고, 그 뒤에 전동기로 눌러도 된다. 또는, 반대로, 먼저 탄성부재(22u)가 유리기판(G)과 접할 때까지 전동기로 누름부재(22A, 22B)를 이동시키고, 그 뒤에 에어실린더로 누름부재(22A, 22B)를 이동시켜도 된다.
도 12에 나타낸 유리기판 할단장치(100)에서 유리기판(G)은 유지부재(30)에 의해 유지된다. 예를 들어 유지부재(30)는 유리기판(G)의 상단 근방을 클램핑하여 유리기판(G)을 매달도록 유지한다. 유리기판(G)은 수직(염직)방향으로 수하(垂下)된 상태로 반송된다.
예를 들어 유리기판(G)의 1변은 2m를 넘는다. 누름부재(22A, 22B)의 길이방향 길이는 유리기판(G)보다 길다. 이로써, 유리기판(G)의 할단 시에, 할단면이 스크라이브선(S)에서 벗어나는 것을 억제할 수 있다.
유리기판(G)의 할단은 이하와 같이 실시된다. 먼저 스크라이브선(S)이 형성된 유리기판(G)이 유리기판 할단장치(100)로 반송된다. 예를 들어 유리기판(G)은 스크라이브장치(도시 생략)에 의해 스크라이브선(S)이 형성된 후, 유지부재(30)에 의해 유지된 채 반송장치에 의해 유리기판 할단장치(100)까지 반송된다.
다음은 유리기판(G)의 스크라이브선(S)에 대응하는 선(S')(도 12에는 도시하지 않음)과 정합되도록 절할부재(10) 및 유리기판(G)의 위치를 맞춘다. 이어서 누름부재(22A, 22B) 각각의 탄성부재(22u)가 접촉되기까지 누름부재(22A, 22B)가 유리기판(G)에 대하여 전진한다. 누름부재(22A, 22B)의 탄성부재(22u)가 접촉할 때, 절할부재(10)는 유리기판(G)과 접촉되지 않는다. 그 후 다시 누름부재(22A, 22B)가 유리기판(G)에 대해 전진함으로써, 유리기판(G)의 선(S') 및 스크라이브선(S)과 직교하는 면 방향으로 인장응력이 발생한다. 이동부재(40)의 추진력에 의해 누름부재(22A, 22B)가 유리기판(G)과 접한 후, 탄성부재(22u)가 바깥방향으로 열려지도록 변형됨으로써, 유리기판(G)의 스크라이브선(S) 근방에 인장응력이 발생한다.
그 후, 다시 누름부재(22A, 22B)가 유리기판(G)에 가까워지도록 이동하면 절할부재(10)는 유리기판(G) 주면(Ga)의 선(S') 및 그 근방에서 접촉하고, 선(S')을 따라 유리기판(G)의 주면(Ga)에 힘을 부여한다. 이때 유리기판(G)에는 누름부재(22A, 22B)에 의해 인장응력이 부여되어 있으며, 유리기판(G)은 비교적 약한 힘으로 할단된다.
그리고, 적어도 할단처리를 실시할 때에 흡인구(22v)를 통해 누름부재(22A, 22B)로 피복된 공간에 대하여 흡인함으로써, 유리기판(G)을 할단할 ?에 발생하는 유리 컬릿의 비산을 억제할 수 있다.
또 도 12에 나타낸 유리기판 할단장치(100)에서 유리기판(G)은 드리워진 상태에서 유지 및 반송되나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 유리기판(G)은 주면(Ga, Gb)의 법선이 수직방향을 따르도록 유지 및 반송되어도 된다.
도 13에 본 실시형태의 유리기판 할단장치(100)의 모식도를 나타낸다. 도 13에 나타낸 유리기판 할단장치(100)는 유리기판(G)의 방향 및 이에 관련된 구성을 제외하고 도 12를 참조하여 설명한 유리기판 할단장치(100)와 마찬가지의 구성을 가지며, 설명을 간단하게 하기 위하여 중복되는 기재를 생략한다.
도 13에 나타낸 유리기판 할단장치(100)에서 유리기판(G) 주면(Ga, Gb)의 법선방향은 수직방향과 평행이며, 유리기판(G)은 수평방향으로 반송된다. 여기서는 유리기판(G)을 유지하는 유지부재(30)로서 롤러컴베이어가 이용되며, 롤러컴베이어(30)는 유리기판(G)을 유지함과 동시에 유리기판(G)의 반송에도 이용된다.
전형적으로 유리기판(G)이 유리기판 할단장치(100)로 반송되기 전에, 스크라이브 형성장치(도시 생략)에서 유리기판(G) 하면에 스크라이브선(S)이 형성된다. 이에 따라 유리기판(G)의 주면(Ga)은 위쪽을 향하고, 유리기판(G)의 주면(Gb)은 아래쪽을 향한다.
또, 도 12 및 도 13에 나타낸 유리기판 할단장치(100)에서 누름부재(22A, 22B)의 길이는 유리기판(G) 길이보다 크고, 유리기판(G)은 단번에 할단되나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 유리기판(G)의 할단은 스크라이브선(S)(또는 선(S'))을 따라 서서히 실시되어도 된다. 또 유리기판(G)의 할단을 서서히 실시할 경우, 인장응력 부여부재(20)는, 유리기판(G) 중에서 절할부재(10)에 의해 힘이 부여되는 영역 근방에 대하여 인장응력을 부여하면 된다. 단, 유리기판(G)이 비교적 클 경우, 유리기판(G)의 할단은 영역별로 서서히 진행시키는 것이 아니라 단번에 실시되는 것이 바람직하다.
또 도 12 및 도 13을 참조하여 전술한 설명에서 유리기판(G)은, 반송 가능하게 유지된 상태에서 할단되나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 유리기판(G)의 할단은 유지부재에 의해 유지되지 않는 상태에서 실시되어도 된다. 예를 들어 유리기판(G)은 평탄면 위에 배치된 상태에서 할단되고, 할단 후에, 별도로 구비된 반송수단에 의해 반송되어도 된다.
또 도 3 에서 도 13을 참조하여 전술한 설명에서는 인장응력 부여부재(20)의 한 예로서 누름부재(22)를 설명했으나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)의 단부를 클램핑하여 당김으로써 인장응력을 부여해도 된다. 예를 들어 인장응력 부여부재(20)는 유리기판(G)에, 스크라이브선(S)이 이어지는 방향에 대해 한쪽과 다른 쪽을 각각 클램핑하여 당김으로써 면 방향으로 인장응력을 부여해도 된다.
또 전술한 설명에서 절할부재(10)는 막대 형상으로 나타내나, 본 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 절할부재(10)는 롤러 형상이어도 된다. 예를 들어 유리기판(G)의 주면(Gb)에서, 선(S)을 사이에 두도록 배치된 2개의 롤러가, 유리기판(G)의 주면(Gb)에 대하여 힘을 부여하면서 선(S)과 평행하게 이동함과 동시에, 유리기판(G)의 주면(Ga)에서, 1개의 롤러가, 유리기판(G)의 주면(Ga)에 대하여 힘을 부여하면서 선(S')을 따라 이동해도 된다.
본 발명에 의하면, 유리기판의 할단 시에 발생하는 유리 컬릿의 비산을 억제할 수 있다. 이와 같이 친유리기판을 할단함으로써 얻어진 유리기판은 액정패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널 등의 플랫패널 디스플레이에 적합하게 이용된다.
10: 절할(折割)부재 20: 인장응력 부여부재
100: 유리기판 할단(割斷)장치

Claims (9)

  1. 제1 주면 및 스크라이브선이 형성된 제2 주면을 갖는 유리기판 중의 상기 제1 주면에 힘을 부여하는 절할(折割)부재와,
    상기 유리기판에 인장응력을 부여하는 인장응력 부여부재를 구비하며,
    상기 인장응력 부여부재는,
    제1 측부 및 제2 측부를 가지고, 상기 제1 주면에 인장응력을 부여하는 제1 누름부재와,
    제1 측부 및 제2 측부를 가지고, 상기 제2 주면에 인장응력을 부여하는 제2 누름부재를 포함하고,
    상기 제1 누름부재는, 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 대해 예각으로 접하고,
    상기 제2 누름부재는, 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 유리기판의 상기 제2 주면에 대해 예각으로 접하고,
    상기 절할부재는, 상기 인장응력 부여부재에 의해 상기 유리기판에 인장응력이 부여된 상태에서 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 힘을 부여함으로써 상기 유리기판을 할단(割斷)하는, 유리기판 할단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절할부재는 상기 제1 누름부재에 연결되는, 유리기판 할단장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 누름부재에는 흡인구가 장착되어 있는, 유리기판 할단장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 절할부재는 상기 유리기판의 상기 제1 주면 중의 상기 스크라이브선에 대응하는 선을 사이에 둔 2개의 영역에 힘을 부여하는, 유리기판 할단장치.
  8. 제1 주면과, 스크라이브선이 형성된 제2 주면을 갖는 유리기판을 준비하는 공정과,
    제1 측부 및 제2 측부를 가지는 제1 누름부재를 준비하는 공정과,
    제1 측부 및 제2 측부를 가지는 제2 누름부재를 준비하는 공정과,
    상기 제1 누름부재의 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 대해 예각으로 접하고, 상기 제2 누름부재의 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 유리기판의 상기 제2 주면에 대해 예각으로 접하도록 상기 유리기판에 인장응력을 부여하는 공정과,
    상기 유리기판에 상기 인장응력을 부여한 상태에서 상기 유리기판의 상기 제1 주면에 힘을 부여함으로써 상기 유리기판을 할단하는 공정을 포함하는, 유리기판 할단방법.
  9. 친유리(Mother Glass)기판을 할단하여 유리기판을 제작하는 유리기판 제작방법으로서,
    제1 주면과, 스크라이브선이 형성된 제2 주면을 갖는 친유리기판을 준비하는 공정과,
    제1 측부 및 제2 측부를 가지는 제1 누름부재를 준비하는 공정과,
    제1 측부 및 제2 측부를 가지는 제2 누름부재를 준비하는 공정과,
    상기 제1 누름부재의 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 친유리기판의 상기 제1 주면에 대해 예각으로 접하고, 상기 제2 누름부재의 상기 제1 측부 및 상기 제2 측부가 상기 친유리기판의 상기 제2 주면에 대해 예각으로 접하도록 상기 유리기판에 인장응력을 부여하는 공정과,
    상기 친유리기판에 상기 인장응력이 부여된 상태에서 상기 친유리기판의 상기 제1 주면에 힘을 부여하여 상기 친유리기판을 할단함으로써 제작된 유리기판을 뽑아내는 공정을 포함하는, 유리기판 제작방법.
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