KR101942260B1 - 유리 기판의 부식 검출 방법 - Google Patents
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Abstract
광원, 온-오프 센서, 유리 기판을 배치하는 단계; 상기 광원과 상기 센서로 상기 유리 기판의 임계각(θc)을 설정하는 단계; 및 상기 광원이 상기 임계각으로 상기 유리 기판을 스캔하는 단계;를 포함하는 부식 검출 방법을 제공한다.
Description
유리 기판의 부식 검출 방법에 관한 것이다.
종래에는 유리 기판의 부식유무를 확인하기 위해서 SIMS(2차 이온 질량 분석기), AFM(주사형 원자력간 현미경), SEM(주사전자현미경), TEM(투과전자현미경) 등의 정밀 장비를 이용하였으나, 이 경우 많은 시간 및 비용이 소모되었으며, 장비 특성상 일정 크기의 유리 기판에 대한 부식 유무만 확인이 가능하였는바, 일정 면적 이상의 유리 기판 등의 부식여부를 검출하기에는 어려움이 있었다.
본 발명의 일 구현예는 유리 기판에 광을 조사한 후 온-오프 센서 동작에 따라 부식유무를 확인하는 부식 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 광원, 온-오프 센서, 유리 기판을 배치하는 단계; 상기 광원과 상기 센서로 상기 유리 기판의 임계각(θc)을 설정하는 단계; 및 상기 광원이 상기 임계각으로 상기 유리 기판을 스캔하는 단계;를 포함하는 부식 검출 방법을 제공한다.
상기 광원은 스펙트럼의 반치폭이 약 10nm이하일 수 있다.
상기 광원이 상기 유리기판 하부에 배치할 수 있다.
상기 임계각은 상기 광원이 상기 유리 기판의 임의의 영역을 스캔하는 중, 상기 센서가 최초로 온으로 작동하는 시점에서의 각도일 수 있다.
상기 임계각은 상기 유리 기판의 조성으로 제어될 수 있다.
상기 센서는 상기 유리 기판의 모서리 끝단과 동일선상에 배치될 수 있다.
상기 유리 기판은 대면적 유리 기판이고, 상기 유리 기판의 면적이 약 9m2 내지 약 20m2일 수 있다.
상기 광원이 상기 유리 기판을 스캔하는 단계는 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면을 따라 수평으로 진행되어 상기 센서를 온으로 작동시키는 단계; 또는 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면에서 제 1광 및 제 2광으로 분산되어 상기 센서를 오프로 작동시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 유리 기판의 표면에서 상기 제 1광은 상기 유리 기판을 투과하고, 상기 제 2광은 상기 유리 기판에 반사될 수 있다.
상기 센서가 온으로 작동하는 상기 유기 기판의 영역은 비부식 영역이고, 상기 센서가 오프로 작동하는 상기 유리 기판의 영역은 부식 영역일 수 있다.
상기 비부식 영역의 굴절율은 상기 부식 영역의 굴절율 보다 클 수 있다.
상기 비부식 영역의 기공률은 상기 부식 영역의 기공률 보다 작을 수 있다.
상기 부식 검출 방법을 이용함으로써, 비교적 짧은 시간에 부식유무를 확인할 수 있고, 이를 통해 불량율을 최소화 하여 양질의 코팅 유리를 제조할 수 있다.
도 1은 유리 기판의 비부식 영역을 검출하는 과정을 도식화 하여 나타낸 것이다.
도 2는 유리 기판의 부식 영역을 검출하는 과정을 도식화 하여 나타낸 것이다.
도 2는 유리 기판의 부식 영역을 검출하는 과정을 도식화 하여 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에서, 광원, 온-오프 센서, 유리 기판을 배치하는 단계; 상기 광원과 상기 센서로 상기 유리 기판의 임계각(θc)을 설정하는 단계; 및 상기 광원이 상기 임계각으로 상기 유리 기판을 스캔하는 단계;를 포함하는 부식 검출 방법을 제공한다.
상기 부식 검출 방법을 이용함으로써, 비교적 짧은 시간에 부식유무를 확인할 수 있고, 이를 통해 불량율을 최소화 하여 양질의 유리 기판을 생산 및 제공할 수 있다.
상기 광원은 상기 유리 기판의 검색하고자 하는 부식정도에 따라 수백nm 내지 수천nm 파장의 스펙트럼을 가질 수 있다. 예를 들어, 광원은 약 2000nm이하 일 수 있고, 적외선 영역 중 2000nm이하 스펙스럼을 포함할 수 있다.
다만, 상기 광원은 스펙트럼의 반치폭이 약 10nm이하일 수 있다. 상기 반치폭은 약 10nm이하로 작아질수록 유리하고, 0nm이하일 수 없으나, 광원의 종류에 따라 달라질 수 있다.
상기 스펙트럼의 반치폭은 상기 범위와 같은 좁은 것이 유리한바, 상기 스펙트럼의 반치폭이 넓으면 설정된 임계각을 유지할 수 없으며. 임계각이 유지되지 않는 경우, 부식 검출의 오차가 발생할 수 있다.
예를 들어, 상기 광원은 상기 스펙트럼의 반치폭을 유지하기 위하여, 박막필터가 적용된 램프형 광원, 가스 레이저 광원, 반도체 레이저 광원 등을 사용할 수 있다.
상기 광원이 상기 유리기판 하부에 배치할 수 있다. 상기 광원이 상기 유리 기판 하부에 배치되고, 수평을 유지하며 양쪽으로 움직이면서 상기 센서와 함께 연동되어 임계각을 설정하거나, 상기 유리 기판을 스캔할 수 있다.
상기 광원의 위치는 상기 광원의 파장, 종류 등에 따라 변경될 수 있으나, 상기 임계각은 굴절률이 큰 영역에서 굴절률이 작은 영역으로 빛이 입사하는 경우에만 발생하는 것으로, 상기 광원이 상기 유리기판 하부에 배치되는 것이 굴절률이 큰 유리기판 영역에서 굴절률이 작은 공기영역으로 빛이 진행될 수 있다는 점에서 유리하다.
상기 임계각은 상기 광원이 상기 유리 기판의 임의의 영역을 스캔하는 중, 상기 센서가 최초로 온으로 작동하는 시점에서의 각도일 수 있다.
상기 임계각은 상기 광원 및 상기 센서가 연동되어 설정되는 각으로, 상기 광원은 임계각을 찾을때까지 자동으로 입사각도를 바꾸어 가며 상기 유리 기판에 조사된다. 상기 유리 기판의 임의의 영역에 상기 광원으로부터 광이 출사되었을 때, 상기 센서가 상기 광원이 상기 유리 기판을 스캔한 이후 최초로 온으로 작동할 수 있고, 이때의 각도가 임계각으로 설정된다.
상기 광원은 상기 임계각을 기억하여, 임계각 설정이후로는 임계각을 유지하여 상기 유리 기판을 스캔할 수 있다.
상기 임계각은 상기 유리 기판의 조성으로 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 임계각은 θc=sin-1(n2/n1)의 식에 의해 결정될 수 있고, 상기 n1은 입사영역, 즉 상기 유리 기판의 굴절률이고, 상기 n2은 투과영역 즉, 공기의 굴절률을 의미한다.
이때, 상기 유리기판의 조성에 따라 상기 유리기판의 굴절률이 달라질 수 는바, 상기 임계각은 유리기판의 조성에 따라 달라질 수 있다.
상기 센서는 상기 유리 기판의 모서리 끝단과 동일선상에 배치될 수 있다. 상기 광원이 상기 유리기판을 스캔시, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 감지되는 경우 상기 센서는 온으로 작동하고, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 감지되지 않는 경우 상기 센서는 오프로 작동되는 것으로, 상기 센서는 상기 유리 기판의 모서리 끝단과 동일선상에 배치됨으로써, 상기 유리 기판의 부식여부를 검출할 수 있다.
상기 센서의 위치는 상기 광원의 위치에 따라 바뀔 수 있으나, 예를 들어, 임계각으로 입사한 빛은 유리기판의 표면을 따라 진행하고, 상기 임계각은 유리기판에서 공기로 진행하는 경우에만 발생하기 때문에, 상기 광원을 상기 유리 기판 하부에, 상기 센서를 상기 유리 기판의 모서리 끝단과 동일선상에 배치하는 것이 유리하다.
상기 유리 기판은 대면적 유리 기판이고, 상기 유리 기판의 면적이 약 9m2 내지 약 20m2일 수 있다. 종래에는 정밀 장비만을 이용한 부식 검출 방법을 사용함으로써, 일정 크기의 유리기판에 대한 부식 유무만이 확인 가능하였고, 이에 일정 면적 이상의 유리 기판 등의 부식여부를 검출하기에는 어려움이 있었다.
그러나, 상기 부식 검출 방법을 사용함으로써 대면적 유리 기판의 부식 검출이 비교적 적은 시간 및 비용으로 가능할 수 있고, 상기 대면적 유리 기판의 면적은 약 9m2 내지 약 20m2일 수 있다.
상기 광원이 상기 유리 기판을 스캔하는 단계는 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면을 따라 수평으로 진행되어 상기 센서를 온으로 작동시키는 단계; 또는 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면에서 제 1광 및 제 2광으로 분산되어 상기 센서를 오프로 작동시키는 단계;를 포함하는 할 수 있다.
상기 광원이 상기 유리 기판 스캔시, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면을 따라 수평으로 진행되고, 상기 광이 상기 센서에 감지되는바, 상기 센서는 온으로 작동될 수 있다. 이때, 상기 센서가 온으로 작동하는 상기 유기 기판의 영역은 비부식 영역일 수 있다.
또한, 상기 광원이 상기 유리 기판 스캔시, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면에서 제 1광 및 제 2광으로 분산되어, 상기 광이 센서에 감지되지 아니하는바, 상기 센서는 오프로 작동될 수 있다. 이때, 상기 센서가 오프로 작동하는 상기 유리 기판의 영역은 부식 영역일 수 있다.
구체적으로, 상기 유리 기판의 표면에서 상기 제 1광은 상기 유리 기판을 투과하고, 상기 제 2광은 상기 유리 기판에 반사될 수 있다.
상기 유리 기판을 투과하는 제 1광과 상기 유리 기판 표면은 투과각(θ1)을, 상기 유리 기판에 반사되는 제 2광과 상기 유리 기판 표면은 반사각(θ2)을 나타낼 수 있다. 상기 투과각 및 반사각은 상기 유리 기판의 종류, 조성 및 구성에 따라 가변적이다.
상기 비부식 영역의 굴절율은 상기 부식 영역의 굴절율 보다 클 수 있다. 상기 부식 영역은 상기 비부식 영역에 비해 많은 기공을 포함하기 때문에 굴절률이 작을 수 있고, 예를 들어, 상기 비부식 영역의 굴절율은 1.4 내지 1.5, 상기 부식 영역의 굴절율은 1.4미만 일 수 있다.
상기 비부식 영역의 기공률은 상기 부식 영역의 기공률 보다 작을 수 있다. 상기 부식 영역은 부식된 영역에 유리 기판의 조성이 아닌, 기공을 포함하는바, 상기 비부식 영역에 비해 많은 기공을 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 비부식 영역의 기공률은 상기 부식 영역의 기공률 보다 작을 수 있고, 상기 기공율은 전체 유리 기판 면적 대비 기공 면적의 백분율을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
도 1은 유리 기판의 비부식 영역을 검출하는 과정을 도식화 하여 나타낸 것이다. 상기 광원과 상기 센서가 연동되어 임계각을 설정하였고, 상기 광원이 상기 설정된 임계각을 유지하며 상기 유리 기판을 스캔하였다. 이때, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 유리 기판의 표면을 따라 수평으로 진행되었고, 상기 센서가 온으로 작동하였는바, 이 영역은 비부식 영역이다.
도 2는 유리 기판의 부식 영역을 검출하는 과정을 도식화 하여 나타낸 것이다. 상기 광원과 상기 센서가 연동되어 임계각을 설정하였고, 상기 광원이 상기 설정된 임계각을 유지하며 상기 유리 기판을 스캔하였다. 이때, 상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면에서 상기 유리 기판을 투과하는 제 1광, 상기 유리 기판에 반사된 제 2광으로 분산되었고, 상기 센서가 오프로 작동하였는바, 이 영역은 부식영역이다.
이처럼, 도1 및 도 2의 부식검출방법을 통해 유리 기판의 부식 유무를 확인할 수 있고, 상기 도 1의 비부식영역은 상기 도 2의 부식영역에 비해 굴절율 및 기공율이 낮았다.
상기 부식 영역의 정도에 따라, 상기 광원이 상기 부식영역을 표면이 거친 영역 또는 굴절률이 상이한 영역으로 인식할 수 있다.
Claims (12)
- 광원, 온-오프 센서, 유리 기판을 배치하는 단계;
상기 광원과 상기 센서로 상기 유리 기판의 임계각(θc)을 설정하는 단계; 및
상기 광원이 상기 임계각으로 상기 유리 기판을 스캔하는 단계는
상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면을 따라 수평으로 진행되어 상기 센서를 온으로 작동시키는 단계; 또는
상기 광원으로부터 출사되는 광이 상기 유리 기판의 표면에서 제 1광 및 제 2광으로 분산되어 상기 센서를 오프로 작동시키는 단계;를 포함하는
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 광원은 스펙트럼의 반치폭이 10nm 이하인
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 광원이 상기 유리기판 하부에 배치하는
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 임계각은 상기 광원이 상기 유리 기판의 임의의 영역을 스캔하는 중, 상기 센서가 최초로 온으로 작동하는 시점에서의 각도인
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 임계각은 상기 유리 기판의 조성으로 제어되는
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 센서는 상기 유리 기판의 모서리 끝단과 동일선상에 배치되는
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 유리 기판은 대면적 유리 기판이고, 상기 유리 기판의 면적이 9m2 내지 20m2인
부식 검출 방법.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 유리 기판의 표면에서 상기 제 1광은 상기 유리 기판을 투과하고, 상기 제 2광은 상기 유리 기판에 반사된
부식 검출 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 센서가 온으로 작동하는 상기 유리 기판의 영역은 비부식 영역이고, 상기 센서가 오프로 작동하는 상기 유리 기판의 영역은 부식 영역인
부식 검출 방법.
- 제 10항에 있어서,
상기 비부식 영역의 굴절율은 상기 부식 영역의 굴절율 보다 큰
부식 검출 방법.
- 제 10항에 있어서,
상기 비부식 영역의 기공률은 상기 부식 영역의 기공률 보다 작은
부식 검출 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 이지수 외, RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 유리 기판 위에 성장시킨 Ga 도핑된 ZnO 박막의 열처리에 따른 구조적, 광학적 특성 평가, 한국진공학회지제17호제1호, 한국진공학회, 2008.1. pp23-27 |
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