KR101987039B1

KR101987039B1 - 판유리의 할단 이반 방법

Info

Publication number: KR101987039B1
Application number: KR1020137034297A
Authority: KR
Inventors: 야스오 테라니시; 야스히로 마츠모토; 미치하루 에타; 타카히데 후지이; 나오토시 이나야마
Original assignee: 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2019-06-10
Also published as: US20130174610A1; TW201335085A; CN103635438B; WO2013089124A1; JPWO2013089124A1; US9010154B2; JP5979600B2; TWI545095B; CN103635438A; KR20140101666A

Abstract

판유리(G)를 할단 예정선(X, Y)을 따라 레이저 할단법에 의해 할단하는 할단 공정과, 할단된 인접하는 판유리(G)를 서로 이반하는 이반 공정을 포함하는 판유리(G)의 할단 이반 방법으로서, 할단 공정은 판유리(G)가 신축성을 갖는 시트(S) 상에 적재된 상태에서 행하고, 이반 공정은 시트(S)를 신장시켜서 행하도록 했다.

Description

판유리의 할단 이반 방법{METHOD FOR CUTTING AND SEPARATING PLATE GLASS}

본 발명은 판유리의 할단 이반 방법에 관한 것이며, 상세하게는 레이저 할단법에 의해 판유리를 할단한 후에 각 판유리를 서로 이반시키기 위한 기술에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이(PDP), 필드에미션 디스플레이(FED), 일렉트로루미네선스 디스플레이(ELD) 등의 유리 기판으로 대표되는 판유리 제품의 제조 공정에서는 대면적의 판유리로부터 소면적의 판유리가 잘라내어지거나, 판유리의 변을 따르는 가장자리부가 트리밍되거나 한다. 그것을 위한 방법으로서는 판유리를 할단하는 것을 들 수 있다.

그 경우 판유리를 할단하는 방법의 1개로서는 레이저 할단법이 있고, 예를 들면 이하에 기재된 특허문헌 1에 그 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1에는 레이저 할단법에 있어서 판유리의 레이저 빔에 대한 흡수 계수를 제어하고, 상기 레이저 빔에 재료의 전체 두께를 투과시키거나 또는 전체 두께를 투과시키지 않을 경우에도 충분한 깊이까지 투과시킴으로써 판유리의 끝면에 각설된 초기 크랙을 열응력에 의해 판유리의 전체 두께에 진전시켜 판유리의 할단을 행하는 기술이 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1에 개시된 기술에 의하면 할단의 위치 정밀도의 고정밀도화, 할단의 고속화 등을 도모하는 것이 가능해지고, 종래의 다이아몬드 커터 등에 의한 기계적인 판유리의 할단법에 비교해서 여러 가지 이점이 있다.

일본 특허 공개 2006-256944호 공보

그러나, 상기와 같은 우수한 특성을 갖는 레이저 할단법에 의해서도 할단 후에 있어서의 판유리의 대향하는 할단면끼리가 근접한 상태 하에 있는 것에 기인해서 하기와 같은 문제가 있었다.

즉, 할단된 판유리를 후공정으로 옮기기 위해서 판유리를 픽업해서 할단용의 가공대로부터 이송하는 경우에 있어서 들어올리는 도중의 판유리의 할단면과 가공 대 위에 적재된 판유리의 할단면의 충돌이나 슬라이딩에 의해 각각의 할단면에 스크래치나 깨짐이 발생하여 판유리의 품질을 저하시켜버리는 경우가 있었다.

이 때문에 할단 후의 판유리를 이송할 때에는 각 판유리의 대향하는 할단면끼리의 충돌이나 슬라이딩을 회피할 필요가 있지만 그것을 위한 조치에 대해서는 조금도 고안이 강구되어 있지 않은 것이 실상황이다.

상기 사정을 감안하여 행해진 본 발명은 레이저 할단법에 의해 할단된 판유리의 할단면끼리의 충돌이나 슬라이딩을 회피함으로써 할단면에 있어서의 스크래치나 깨짐 등의 발생을 방지하여 판유리의 품질 저하를 초래하는 요인을 배제하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 판유리를 할단 예정선을 따라 레이저 할단법에 의해 할단하는 할단 공정과, 할단된 인접하는 판유리를 서로 이반하는 이반 공정을 포함하는 판유리의 할단 이반 방법으로서, 할단 공정은 판유리가 신축성을 갖는 시트 위에 적재된 상태에서 행하고, 이반 공정은 시트를 신장시켜서 행하는 것으로 특징지어진다. 여기에서, 「서로 이반」이란 각 판유리가 서로 상반되는 방향으로 이동하는 경우뿐만 아니라 각 판유리가 다른 궤도를 따라 이동하여 상호 간의 거리가 확대되는 경우나, 정지한 1개의 판유리로부터 멀어지는 방향으로 다른 판유리가 이동할 경우 및 같은 방향으로 이동하는 각 판유리 간의 거리가 확대되는 경우도 포함한다.

이러한 방법에 의하면 할단 공정에 있어서 레이저 할단법에 의한 판유리의 할단은 신축성을 갖는 시트 위에 판유리를 적재한 상태에서 행해지는 점에서 이반 공정에 있어서 상기 시트를 신장시키면 시트의 신장에 따라 할단된 인접하는 각 판유리의 할단면끼리를 서로 이반시키는 것이 가능해진다. 이 때문에 할단된 각 판유리를 후공정으로 이송하기 위해서 각 판유리를 시트로부터 픽업하는 경우에 있어서도 할단면끼리의 충돌이나 슬라이딩을 효과적으로 회피할 수 있다. 이 결과, 판유리의 할단면에 있어서의 스크래치나 깨짐의 발생을 미연에 방지하는 것이 가능해 져 판유리의 품질 저하를 초래하는 요인을 적절하게 배제시킨다.

상기 방법에 있어서 할단 예정선은 판유리의 가로 방향으로 연장되는 가로 할단부를 형성하기 위한 가로 할단 예정선과, 판유리의 가로 방향과 직교하는 세로 방향으로 연장되는 세로 할단부를 형성하기 위한 세로 할단 예정선으로 이루어지도록 해도 좋다. 여기에서 할단부란 판유리의 할단에 의해 각 판유리의 대향하는 할단면끼리가 근접하거나 또는 접촉한 상태에 있는 부위를 말한다.

이와 같이 하면 할단 후의 판유리를 직사각형으로 할 수 있기 때문에 사용 빈도가 높은 판유리를 얻는 것이 가능해진다.

상기 방법에 있어서 가로 할단 예정선을 따라 할단 공정을 행한 후 가로 할단부에 대하여 이반 공정을 행하고, 그 후 세로 할단 예정선을 따라 할단 공정을 행한 후 세로 할단부에 대하여 이반 공정을 행하도록 해도 좋다.

이와 같이 하면 가로 할단 예정선을 따른 할단 공정에 있어서 레이저 할단에 의해 할단된 각 판유리의 할단면끼리는 가로 할단부에 대한 이반 공정에 있어서 상기 시트를 신장시킴으로써 서로 이반시켜진 상태가 된다. 이것에 의해 판유리의 대향하는 할단면 간에는 소정의 간극이 생긴다. 그리고, 세로 할단 예정선을 따라 레이저 할단을 행하기 위한 기점이 되는 초기 크랙을 할단된 각 판유리의 끝면에 각설할 때에는 상기 간극이 유효 이용된다. 이 때문에 판유리의 세로 할단 예정선을 따른 할단 공정을 원활한 것으로 할 수 있어 작업성의 향상이 도모된다.

상기 방법에 있어서 가로 할단 예정선을 따라 할단 공정을 행한 후 세로 할단 예정선을 따라 할단 공정을 행하고, 그 후 가로 할단부에 대한 이반 공정과, 세로 할단부에 대한 이반 공정을 행하도록 해도 좋다.

이와 같이 하면 가로 할단부에 대한 이반 공정과, 세로 할단부에 대한 이반 공정을 동시에 행하는 것이 가능해지는 등, 특히 이반 공정의 작업성을 효율 좋게 향상시키는 것이 가능해진다.

상기 방법에 있어서 이반 공정을 행한 후 시트의 일부를 수평면에 대하여 경사시킴으로써 할단된 복수매의 판유리의 일부를 시트 위로부터 낙하시켜서 폐기해도 좋다.

이와 같이 하면, 예를 들면 할단된 복수매의 판유리의 일부에 두꺼운 귀부가 형성되어 있는 등 제품으로서 사용할 수 없는 판유리가 있을 경우에는 상기 판유리를 시트 위로부터 낙하시킴으로써 신속하게 폐기하는 것이 가능해진다.

(발명의 효과)

이상과 같이 본 발명에 의하면 레이저 할단법에 의해 할단된 판유리의 할단면에 있어서의 스크래치나 깨짐 등의 발생을 방지할 수 있어 판유리의 품질 저하를 초래하는 요인을 배제하는 것이 가능해진다.

도 1a는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1c는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1d는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1e는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1f는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1g는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 1h는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 측면도이다.
도 2a는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.
도 2d는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법을 나타내는 평면도이다.

이하, 첨부된 도 1a~도 1h, 도 2a~도 2d에 의거하여 본 발명의 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 제 1 실시형태에 의한 판유리의 할단 이반 방법으로서 도 1a~도 1h에 나타내는 바와 같이 판유리(G)를 레이저 할단법에 의해 9매의 직사각형의 판유리(G)로 할단하고, 할단된 각 판유리(G)를 서로 이반시킴과 아울러 각 판유리(G) 중 제품으로서 사용할 수 없는 것을 폐기하는 경우에 대해서 설명한다. 또한, 도 1a~도 1g는 평면도이며, 도 1h는 도 1a에 나타내는 화살표 D 방향으로부터 본 측면도이다.

도 1a에 나타내는 바와 같이 제 1 실시형태에 있어서 레이저 할단법에 의해 할단되는 판유리(G)는 신축성을 갖는 시트(S)[이하, 간단하게 시트(S)라고 한다] 위에 적재되어 있다. 시트(S)의 재질로서는 발포 폴리에틸렌, 발포 폴리스티렌, 발포 폴리프로필렌 등을 비롯한 신축성을 갖는 여러 가지 재질을 사용할 수 있다. 또한, 유리판(G)과 시트(S)의 마찰 계수는 1.0 이상인 것이 바람직하다.

도 1b에 나타내는 바와 같이 우선 판유리(G)의 2개의 가로 할단 예정선(X)과, 판유리(G)의 한쪽의 끝면[가로 할단 예정선(X)과 직교하는 방향의 한쪽의 끝면]의 2개의 교차부에 할단의 기점이 되는 초기 크랙(C)을 각각 각설한다. 각 초기 크랙(C)은 휠 등에 의한 기계적인 방법이나, 단펄스 레이저를 판유리(G)에 조사하는 것 등에 의해 각설할 수 있다. 이어서, 가로 할단 예정선(X)을 따라 레이저 빔을 조사하여 가열하면서 이동시키고, 이 레이저 빔에 추종시켜서 가로 할단 예정선(X)에 미스트수 등의 냉매를 분사하여 냉각한다. 이것에 의해 판유리(G)에는 열응력이 작용하고, 이 열응력에 의해 초기 크랙(C)이 가로 할단 예정선(X)을 따라 진전된다. 이러한 할단 공정을 거침으로써 판유리(G)를 도 1c에 나타내는 바와 같이 할단할 수 있음과 아울러 가로 할단부(XX)가 형성된다.

도 1c에 나타낸 상태에 있어서 할단된 각 판유리(G)의 가로 할단부(XX)에 대한 이반 공정으로서 도 1d에 나타내는 바와 같이 시트(S)를 가로 할단부(XX)에 대하여 수직인 방향(A)으로 신장시키면 시트(S)의 신장에 따라 할단된 각 판유리(G)가 서로 이반되기 때문에 각 판유리(G)의 할단면끼리도 필연적으로 이반된다. 이 경우, 할단된 판유리(G)의 할단면끼리의 이반 거리는 가로 할단부(XX)에 대한 이반 공정의 후에 행해지는 세로 할단 예정선(Y)을 따른 판유리(G)의 할단 공정에 있어서 할단의 기점이 되는 초기 크랙(C)을 각설할 필요성을 감안하여 1㎜ 이상인 것이 바람직하다.

여기에서, 가로 할단 예정선(X)을 따라 판유리(G)를 할단할 때에는 레이저 빔에 의해 시트(S)의 일부를 녹여서 판유리(G)에 용착시켜도 좋고, 이렇게 했을 경우에는 시트(S)와 판유리(G)의 접촉면이 미끄러지기 어려워진다. 이것에 의해 가로 할단부(XX)에 대한 이반 공정 시에 시트(S)의 신장에 따른 할단된 각 판유리(G)의 할단면끼리의 이반 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 용착된 부분이 한정되어 있기 때문에 유리 기판으로서 제조되는 판유리(G)에 시트(S)를 용착시키는 경우에도 유리 기판으로서의 기능을 손상해버리는 사태를 가급적으로 회피할 수 있다.

이어서, 도 1e에 나타내는 바와 같이 가로 할단부(XX)에 있어서 이반된 각 판유리(G)에 대해서는 2개의 세로 할단 예정선(Y)과 각 판유리(G)의 한쪽의 끝면[세로 할단 예정선(Y)과 직교하는 방향의 한쪽의 끝면]의 2개의 교차부에 할단의 기점이 되는 초기 크랙(C)을 각설한다. 이 초기 크랙(C)도 기술의 방법에 의해 각설할 수 있다.

도 1e에 나타낸 상태에서 세로 할단 예정선(Y)을 따라 레이저 할단을 행하는 할단 공정을 거치면 도 1f에 나타내는 바와 같이 각 판유리(G)는 세로 할단 예정선(Y)을 따라 할단된 상태가 됨과 아울러 세로 할단부(YY)가 형성된다. 이 세로 할단 예정선(Y)을 따라 판유리(G)를 할단하는 할단 공정에 있어서도 상술한 바와 같이 레이저 빔에 의해 시트(S)의 일부를 녹여서 판유리(G)에 용착시켜도 좋고, 이렇게 했을 경우에는 후술하는 할단된 판유리(G)의 할단면끼리의 이반 효율을 높일 수 있다. 또한, 용착한 부분이 한정되어 있기 때문에 유리 기판으로서 제조되는 판유리(G)에 시트(S)를 용착시킬 경우에도 유리 기판으로서의 기능을 손상해버리는 사태를 가급적으로 회피할 수 있다.

도 1f에 나나타낸 상태에서 도 1g에 나타내는 바와 같이 시트(S)를 세로 할단부(YY)에 대하여 수직인 방향(B)으로 신장시키면 시트(S)의 신장에 따라 할단된 각 판유리(G)가 서로 이반되기 때문에 각 판유리(G)의 할단면끼리도 필연적으로 서로 이반된다.

도 1g에 나타내는 바와 같이 모든 판유리(G)가 서로 이반된 상태가 되면 할단된 각 판유리(G)를 후공정으로 이송하기 위해서 시트(S)로부터 픽업하는 경우에 있어서도 할단면끼리의 충돌이나 슬라이딩을 미연에 회피하는 것이 가능해진다. 이 때문에 할단면에 있어서의 스크래치나 깨짐의 발생을 방지할 수 있고, 판유리(G)의 품질 저하를 초래하는 요인이 적절하게 배제되게 된다.

또한, 상술하는 각 공정을 종료한 후 할단된 복수매의 각 판유리(G) 중, 예를 들면 도 1d에 나타낸 A방향에 있어서의 양단에 위치하는 6매의 판유리(G)에 두꺼운 귀부가 형성되어 있어 제품으로서 사용할 수 없을 경우 등에는 시트(S)의 A방향에 있어서의 양단을 도 1h에 나타내는 바와 같이 수평면에 대하여 경사시켜 6매의 판유리(G)를 시트(S) 위로부터 낙하시켜서 폐기한다. 이것에 의해 이들 판유리(G)를 신속하게 폐기하는 것이 가능해진다.

여기에서, 상기 제 1 실시형태에서는 가로 할단 예정선(X)을 따르는 판유리(G)의 할단을 행하고, 할단된 판유리(G)의 할단면끼리를 가로 할단부(XX)에 있어서 서로 이반시킨 후 세로 할단 예정선(Y)을 따르는 판유리(G)의 할단을 행하고, 할단된 판유리(G)의 할단면끼리를 세로 할단부(YY)에 있어서 서로 이반시키고 있다. 단, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 도 2a~도 2d에 나타내는 본 발명의 제 2 실시형태와 같이 할단 공정(도 2a~도 2c)으로서 가로 할단 예정선(X)을 따르는 판유리(G)의 할단과, 세로 할단 예정선(Y)을 따르는 판유리(G)의 할단을 행한 후, 이반 공정으로서 가로 할단부(XX)에 대한 이반 공정과, 세로 할단부(YY)에 대한 이반 공정을 행하기 위해서 도 2d에 나타내는 바와 같이 시트(S)의 양쪽 대각선을 따르는 방향(T)으로 시트를 신장시켜서 할단된 각 판유리(G)의 할단면끼리를 서로 이반시키도록 해도 좋다. 이때에 가로 할단부(XX)를 이반시키는 공정과 세로 할단부(YY)를 이반시키는 공정은 실질적으로 동시에 행해도 소정의 시간을 두고 행해도 좋고, 소정의 시간을 두고 행할 경우 어느 공정을 앞서 행해도 좋다. 또한, 가로 할단부(XX)에 대한 이반 공정과, 세로 할단부(YY)에 대한 이반 공정을 동시에 행할 경우에는 이반 공정의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에 대해서 설명하기 위한 도면에 있어서 상기 제 1 실시형태와 동일한 기능 또는 형상을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복되는 설명을 생략하고 있다.

또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서는 가로 할단 예정선(X)을 따르는 판유리(G)의 할단이 행해진 후, 할단면끼리를 이반시키는 일 없이 세로 할단 예정선(Y)을 따른 판유리(G)의 할단을 행하기 위한 기점이 되는 초기 크랙(C)을 가로 할단 예정선(X)과 세로 할단 예정선(Y)의 교차부에 각설하지 않으면 안된다. 이 제 2 실시형태의 경우 할단된 각 판유리(G)의 할단면 간에는 초기 크랙(C)을 각설하기 위한 간극이 미소하게밖에 존재하지 않기 때문에 세로 할단 예정선(Y)을 따른 판유리(G)의 할단을 행하기 위한 기점이 되는 초기 크랙(C)은 휠 등의 기계적인 방법보다 단펄스 레이저 등에 의해 각설되는 것이 바람직하다. 또한, 가로 할단 예정선(X)을 따른 판유리(G)의 할단이 행해지기보다 전에 미리 단펄스 레이저에 의해 가로 할단 예정선(X)과 세로 할단 예정선(Y)의 교차점에 초기 크랙(C)을 형성하도록 해도 좋다.

또한, 상기 제 1 실시형태에 있어서는 세로 할단부(YY)에 대한 이반 공정이 행해진 후(도 1g의 단계), 할단된 복수매의 판유리(G) 중 제품으로서 사용할 수 없는 것[제 1 실시형태에 있어서는 6매의 판유리(G)]을 폐기하는 구성으로 되어 있지만, 가로 할단부(XX)에 대한 이반 공정이 행해진 후(도 1d의 단계), 세로 할단 예정선(Y)을 따른 판유리(G)의 할단을 행하기 전에 제품으로서 사용할 수 없는 것을 폐기하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 시트(S)의 임의의 부위를 수평면에 대하여 경사시킴으로써 임의 매수의 판유리(G)를 폐기할 수 있다. 예를 들면, 시트(S)의 양쪽 대각선 각각에 있어서의 양단을 경사시킴으로써 할단된 복수매의 판유리(G) 중 코너부에 위치하는 4매의 판유리(G)를 폐기하는 것이 가능하다.

S : 신축성 시트 G : 판유리
X : 가로 할단 예정선 Y : 세로 할단 예정선
XX : 가로 할단부 YY : 세로 할단부
C : 초기 크랙 A : 신축성 시트 신장 방향
B : 신축성 시트 신장 방향 T : 신축성 시트 신장 방향

Claims

판유리를 할단 예정선을 따라 레이저 할단법에 의해 할단하는 할단 공정과, 할단된 인접하는 판유리를 서로 이반하는 이반 공정을 포함하는 판유리의 할단 이반 방법으로서,
상기 할단 공정은 상기 판유리가 신축성을 갖는 시트 위에 적재된 상태에서 행하고, 상기 이반 공정은 상기 시트를 신장시켜서 행하며,
상기 이반 공정을 행한 후 상기 시트의 일부를 수평면에 대하여 경사시킴으로써 할단된 복수매의 판유리의 일부를 상기 시트 위로부터 낙하시켜서 폐기하는 것을 특징으로 하는 판유리의 할단 이반 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 할단 예정선은 상기 판유리의 가로 방향으로 연장되는 가로 할단부를 형성하기 위한 가로 할단 예정선과, 상기 판유리의 상기 가로 방향과 직교하는 세로 방향으로 연장되는 세로 할단부를 형성하기 위한 세로 할단 예정선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 판유리의 할단 이반 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 가로 할단 예정선을 따라 상기 할단 공정을 행한 후 상기 가로 할단부에 대하여 상기 이반 공정을 행하고, 그 후 상기 세로 할단 예정선을 따라 상기 할단 공정을 행한 후 상기 세로 할단부에 대하여 상기 이반 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 판유리의 할단 이반 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 가로 할단 예정선을 따라 상기 할단 공정을 행한 후 상기 세로 할단 예정선을 따라 상기 할단 공정을 행하고, 그 후 상기 가로 할단부에 대한 상기 이반 공정과, 상기 세로 할단부에 대한 상기 이반 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 판유리의 할단 이반 방법.
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