KR102345239B1 - 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법은 글라스의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계와; 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스를 세정하는 단계; 및 세정 완료된 글라스를 강화시키는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스를 세정하는 단계 이전 또는 이후에 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스를 식각액에 담궈 글라스를 연마(Polishing)하는 단계를 더 포함한다. 본 발명은 CNC 커팅 공정 또는, 레이저 커팅 공정 시 필요한 글라스 적층 공정과, 레진 완전 경화 공정, 절단면 식각 공정, 및 레진 박리 공정을 생략함에 따라 박막 글라스에 대한 제조 시간을 단축할 수 있고, 박막 글라스 생산을 위한 비용을 절감할 수 있다.

Description

레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법{Thin film glass cutting and cutting surface shape processing method using laser}

본 발명은 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법에 관한 것이다.

근래에는 스마트폰과 같은 전자 제품의 슬림화로 인해 종래 사용되던 일반적인 유리나 아크릴이 강화 박판 유리로 대체되고 있다.

이러한 강화 박판 유리는 휴대폰이나, PMP, MP3와 같은 휴대용 전자 제품의 디스플레이 창으로 사용되는데, 상기 강화 박판 유리는 얇을수록 디자인성 및 휴대성에서 우월한 위치를 점유할 수 있다.

이러한 강화 박판 유리를 제작하기 위해서는 원판 유리를 일정 크기로 재단한 후 면삭, 면취 공정을 통해 전자 제품의 크기에 맞도록 재단하여야 한다.

그러나, 박판 유리 자체가 매우 얇으므로 면삭, 면취 공정을 진행하는 동안 파손 우려가 있으며, 박판 유리를 개별적으로 면삭, 면취하는 것은 인력 및 시간에 있어서, 많은 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 박판 유리를 접합하여 적층한 후 일체로 가공하는 방법이 제안되었다.

상기 박판 유리를 접합하여 적층한 후 일체로 가공하는 방법에는 CNC 커팅 공정을 이용하는 제1 실시 예와, 레이저 빔을 이용하는 제2 실시 예가 있는데, 상기 제1 실시 예에 대해 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.

먼저, 상기 제1 실시 예는 크게 분류하면, 2개 이상의 원장 글라스를 적층시키되 2개 이상의 원장 글라스 사이에는 기설정된 패턴에 따라 높이 간격 유지용 레진이 도포되는 단계와, CNC 가공법을 이용하여 2개 이상이 적층된 원장 글라스로부터 박막 글라스를 커팅하는 단계, 여러 장이 적층된 박막 글라스를 식각액에 담궈 박막 글라스의 커팅면을 매끄럽게 다듬는 단계, 식각액에 담궜던 박막 글라스를 세정하는 단계, 박막 글라스와 박막 글라스 사이에 도포된 레진을 박리하기 쉽도록 완전 경화시키는 단계, 박막 글라스와 박막 글라스에 접착된 레진을 박리시키는 단계, 레진이 제거된 박막 글라스를 세정하는 단계, 세정 완료된 박막 글라스를 식각액에 담궈 화학적으로 힐링(healing)시키는 단계, 화학적으로 힐링된 박막 글라스를 세정하고, 세정 완료된 박막 글라스를 강화한 다음 후속 공정으로 내보내는 단계를 포함한다.

상기 2개 이상의 원장 글라스를 적층시키되 2개 이상의 원장 글라스 사이에는 기설정된 패턴에 따라 높이 간격 유지용 레진이 도포되는 단계는 원장 글라스의 윗면에 레진을 도포하는 제1-1 단계와; 도포된 레진 위에 원장 글라스를 적층 후 레진을 얇게 펼치는 제1-2 단계; 얇게 펼쳐진 레진을 UV 경화하는 제1-3 단계; 상기 제1-1 단계 내지 제1-3 단계를 반복하여 2개 이상의 원장 글라스를 적층시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 CNC 가공법을 이용하여 2개 이상이 적층된 원장 글라스로부터 박막 글라스를 커팅하는 단계는 CNC 커팅기를 이용하여 2개 이상이 적층된 원장 글라스를 커팅 라인을 따라 황삭, 중삭, 정삭 가공하는 단계를 포함한다.

한편, 상기 제2 실시 예에 대해 크게 분류하면, 원장 글라스의 커팅 라인을 따라 레이저 빔(Beam)을 조사하여 원장 글라스를 커팅하는 단계와; 커팅된 글라스를 2개 이상 적층시키되 상하 배치된 커팅 글라스의 사이에 높이 간격용 레진을 도포하는 단계; 2개 이상이 적층된 커팅 글라스를 식각액에 담궈 커팅된 박막 글라스의 가장자리를 매끄럽게 다듬는 단계; 커팅된 박막 글라스를 세정하는 단계; 여러 장이 적층된 박막 글라스와 박막 글라스 사이에 도포된 레진을 박리하기 쉽도록 완전 경화시키는 단계; 박막 글라스에 접착된 레진을 박리시킨 후 박막 글라스를 세정하는 단계; 세정 완료된 박막 글라스를 식각액에 담궈 화학적으로 힐링(Healing)시키는 단계; 화학적으로 힐링된 박막 글라스를 세정 후 강화 공정을 거친 후 후속 공정으로 내보는 단계를 포함한다.

또한, 상기 커팅된 글라스를 2개 이상 적층시키되 상하 배치된 커팅 글라스의 사이에 높이 간격용 레진을 도포하는 단계는 상기 커팅된 글라스를 2개 이상 적층시키되 상하 배치된 커팅 글라스 사이에 높이 간격용 레진을 도포하는 제2-1 단계와; 도포된 레진 위에 커팅 글라스를 적층 후 레진을 얇게 펼치는 제2-2 단계; 평탄하게 펼쳐진 레진을 UV 경화하는 제2-3 단계; 상기 2-1 단계 내지 제2-3 단계를 반복 수행하여 2개 이상의 커팅된 글라스를 적층시키는 단계를 포함한다.

하지만, 상기 제1 실시 예의 경우 레진을 이용하여 원장 글라스를 2장 이상 적층시키는 공정과, 황삭 중삭 정삭 가공 공정을 포함한 CNC 커팅 공정, 박막 글라스를 커팅한 후 레진을 완전 경화시키는 공정, 레진 박리 후 박막 글라스 세정 공정, 박막 글라스를 화학적으로 힐링(healing)한 후 세정하는 공정으로 인해 박막 글라스 제조 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 박막 글라스 생산 비용이 높아진다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 제2 실시 예 역시 레진을 이용하여 레이저 빔으로 커팅된 글라스를 2장 이상 적층시키는 공정과, 적층된 글라스 사이에 도포된 레진을 완전 경화시키는 공정, 레진 박리 후 박막 글라스 세정 공정, 박막 글라스를 화학적으로 힐링(healing)시킨 후 세정하는 공정으로 인해 박막 글라스 제조 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 박막 글라스 생산 비용이 높아진다는 문제점이 있었다.

또, 상기 제1 실시예와 제2 실시예의 경우 커팅 단면에 칩핑(Chipping) 및 결함이 발생하여 박막 글라스가 쉽게 파손되는 문제점이 있었고, 강화 공정 이후에도 커팅 단면 결함에 의한 박막 글라스의 굴곡 강도 저하 문제와 밴딩(Bending) 시 박막 글라스의 깨짐 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

또, 일반적인 CNC 커팅 및 레이저 커팅 방법의 경우 절삭면이 직각을 유지함에 따라 절삭면의 꼭지점과 모서리 부분은 외부 충격과 밴딩 스트레스에 취약할 수 있으며, 커팅 후 후속 공정 장비의 결함을 유발시킬 수 있어, 커팅 공정 후 절단면에 대한 라운드 처리 공정을 추가 진행해야 한다는 번거로움이 있었다.

이에 따라 커팅 공정 후, 커팅 단면에 대한 결함을 최소화하고, 절단면에 대한 라운드 처리를 위해, 절단면에 대한 추가 연마 공정이나 식각 공정을 진행할 수도 있으나, 공정 추가로 인해 박막 글라스 가공을 위한 시간과 비용이 많이 든다는 문제점이 있었다.

한편, 본 발명의 선행 기술로는 출원번호 "10-2008-0038542"호의 "적층 접합 방식 박판 유리 가공 방법"이 출원되어 공개되었는데, 상기 적층 접합 방식 박판 유리 가공 방법은 적층되는 유리 원판의 사이 사이에 접합 물질을 도포하여 복수 개의 유리 원판이 접합되도록 한 다음, 접합된 유리 원판을 재단하고, 재단된 블럭 형태의 유리를 면삭 가공하는 기술이다.

대한민국 특허공개번호 "10-2009-0112824" (2009.10.29)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 박막 글라스의 가공 시 가공 공정 수를 최소화함으로써 박막 글라스에 대한 제조 시간을 단축하고, 박막 글라스 생산을 위한 비용을 절감할 수 있는 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 원장 글라스로부터 박막 글라스를 커팅 시 커팅 단면에 칩핑(Chipping) 및 결함이 발생하여 박막 글라스가 쉽게 파손되는 문제점을 해결할 수 있는 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 강화 공정 이후에도 커팅 단면 결함에 따른 박막 글라스의 굴곡 강도 저하 문제와 박막 글라스의 밴딩 시 박막 글라스의 깨짐 현상을 최소화할 수 있는 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법은 글라스의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계와; 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스를 세정하는 단계; 및 세정 완료된 글라스를 강화시키는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스를 세정하는 단계 이전 또는 이후에 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스를 식각액에 담궈 글라스를 연마(Polishing)하는 단계를 더 포함한다.

이러한 절차로 이루어진 본 발명에 따른 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법은 상기 '발명의 배경이 되는 기술'에서 설명한 제1 실시 예의 레진을 이용하여 원장 글라스를 2장 이상 적층시키는 공정과, 황삭 중삭 정삭 가공 공정을 포함한 CNC 커팅 공정, 박막 글라스를 커팅한 후 레진을 완전 경화시키는 공정, 레진 박리 후 박막 글라스 세정 공정, 박막 글라스를 화학적으로 힐링(healing)한 후 세정하는 공정 그리고, 상기 '발명의 배경이 되는 기술'에서 설명한 제2 실시 예의 레진을 이용하여 레이저 커팅된 글라스를 2장 이상 적층시키는 공정과, 레진을 완전 경화시키는 공정, 레진 박리 후 박막 글라스 세정 공정, 박막 글라스를 화학적으로 힐링(healing)시킨 후 세정하는 공정을 이용하지 않고도, 1개 또는 2개 이상의 레이저로부터 사선 형태로 조사되는 레이저 빔을 이용하여 박막 글라스의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 커팅할 수 있다.

이에 따라 본 발명은 '발명의 배경이 되는 기술'에서 설명한 제1 실시 예의 레진을 이용하여 원장 글라스를 2장 이상 적층시키는 공정과, 황삭 중삭 정삭 가공 공정을 포함한 CNC 커팅 공정, 박막 글라스를 커팅한 후 레진을 완전 경화시키는 공정, 레진 박리 후 박막 글라스 세정 공정, 박막 글라스를 화학적으로 힐링(healing)한 후 세정하는 공정 또는, 상기 '발명의 배경이 되는 기술'에서 설명한 제2 실시 예의 상기 '발명의 배경이 되는 기술'에서 설명한 제2 실시 예의 레진을 이용하여 레이저 빔에 의해 커팅된 글라스를 2장 이상 적층시키는 공정과, 레진을 완전 경화시키는 공정, 레진 박리 후 박막 글라스 세정 공정, 박막 글라스를 화학적으로 힐링(healing)시킨 후 세정하는 공정을 생략함에 따라 박막 글라스에 대한 제조 시간을 단축할 수 있고, 박막 글라스 생산 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 원장 글라스로부터 박막 글라스를 커팅 시 커팅 단면에 칩핑(Chipping) 및 결함이 발생하여 박막 글라스가 쉽게 파손되는 문제점을 해결할 수 있고, 강화 공정 이후에 커팅 단면 결함에 따른 박막 글라스의 굴곡 강도 저하 문제와 박막 글라스의 밴딩 시 박막 글라스의 깨짐 현상을 최소화할 수 있다.

도면 1은 본 발명의 흐름도,
도면 2는 빛이 굴절률이 작은 매질(air=1.0)에서 큰 매질(Glass=1.5)로 입사될 때, 입사각에 따른 반사계수와 투과계수를 그래프로 표시한 도면,
도면 3a는 공기 중 레이저 빔의 입사각이 75도일 경우 박막 글라스 내 레이저 빔의 굴절각을 디그리(Degree)와 라디안(Radian)으로 표시한 표,
도면 3b는 공기 중 레이저 빔의 입사각이 90도일 경우 박막 글라스 내 레이저 빔의 굴절각을 디그리(Degree)와 라디안(Radian)으로 표시한 표,
도면 3c는 레이저 빛이 박막 글라스에 75도로 입사될 때 박막 글라스의 수직편광 성분의 반사 계수(

)와 박막 글라스의 수평편광 성분의 반사 계수(

),
도면 4는 레이저 빔이 글라스의 측부를 사선 방향으로 커팅할 때 레이저 빔의 사선 커팅 조건을 나열한 도면,
도면 5는 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제1 실시예,
도면 6은 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제2 실시예,
도면 7은 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제3 실시예,
도면 8은 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제4 실시예,
도면 9는 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제5 실시예,
도면 10은 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제6 실시예,
도면 11은 2개 이상의 레이저로부터 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 동시 커팅하는 제7 실시예,
도면 12는 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제1 실시예,
도면 13은 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제2 실시예,
도면 14는 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제3 실시예,
도면 15는 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제4 실시예,
도면 16은 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제5 실시예,
도면 17은 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제6 실시예,
도면 18은 2개 이상의 레이저로부터 순차적으로 조사되는 레이저 빔으로 박막 글라스를 순차 커팅하는 제7 실시예,
도면 19는 원장 글라스를 원장 글라스의 위에서 내려다보았을 때 도면 17과 도면 18에 도시된 'A' 영역을 원장 글라스에 표시한 도면,
도면 20은 2개 이상의 레이저에 의해 커팅된 글라스 측부 형상을 도시한 도면,
도면 21은 레이저에 의해 커팅된 글라스를 식각액에 담궈 힐링(Healing)시켰을 때 글라스의 측부가 매끄럽게 다듬어진 상태도,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법은 도면 1에 도시한 바와 같이, 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)를 포함한다.

상기 레이저 빔이 공기중에서 글라스(G)안으로 투과될 때 도면 2와 도면 3a, 도면 3b에 도시한 바와 같이, 굴절률이 1.5인 글라스의 특성에 의해 공기 중 레이저빔의 입사각이 75도이면, 글라스(G) 내 레이저빔의 굴절각이 40.08704도가 되는 한편, 공기 중 레이저 빔의 입사각이 90도이면, 글라스(G) 내 레이저빔의 굴절각이 41.81031도가 된다.

또한, 레이저 빛이 박막 글라스에 75도로 입사될 때 수직편광 성분의 반사 계수는 도면 3c에 도시한 바와 같이, 0.399356027이 되고, 수평편광 성분의 반사 계수는 0.106765099가 된다.

이에 따라 레이저 빔을 이용하여 글라스(G)를 커팅할 때 글라스(G)의 굴절률을 반영하여 레이저 빔의 조사각을 설정한다.

상기 레이저 빔을 이용하여 글라스(G)의 측부를 사선 방향으로 커팅할 때 상기 레이저 빔은 도면 4에 도시한 바와 같이, 베셀 빔(Bessel beam)을 사용하고, 레이저 빔의 파장(Wavelength)은 1030nm이며, 레이저 빔 사이즈(Beam size 2R)는 1.6um이고, 레이저 빔의 펄스 지속 시간(Pulse duration)은 5ps이다.

또한, 레이저 빔의 펄스 반복수(Pulse repetition rate)는 200khz이며, 펄스 에너지(Pulse energy)는 40uJ이다.

상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는 도면 5에 도시한 바와 같이, 제1 레이저(L1)와 제2 레이저(L2) 그리고 제3 레이저(L3)를 동시에 작동시키는 방법으로서 제1 레이저(L1)를 이용하여 글라스(G)에 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 각도의 레이저 빔을 조사하여 글라스(G)를 커팅하는 단계와, 제2 레이저(L2)를 이용하여 글라스(G)에 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 각도의 레이저 빔을 조사하여 글라스(G)를 커팅하는 단계를 포함한다.

상기 제1 레이저(L1)와 제2 레이저(L2)는 도면 5 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1 레이저(L1)로부터 조사된 레이저 빔과 제2 레이저(L2)로부터 조사된 레이저 빔의 교차점(C)을 지나는 수직선을 기준으로 서로 대칭을 이루거나, 도면 7 내지 도면 11에 도시한 바와 같이, 상기 제1 레이저(L1)로부터 조사된 레이저 빔과 제2 레이저(L2)로부터 조사된 레이저 빔의 교차점(C)을 지나는 수직선을 기준으로 서로 비대칭을 이룰 수 있다.

상기 제1 레이저(L1)로부터 조사된 레이저 빔과, 상기 제2 레이저(L2)로부터 조사된 레이저 빔의 교차점(C)은 도면 5와 도면 6에 도시한 제1 실시 예와 제2 실시 예와 같이, 커팅(Cutting)시키고자 하는 글라스(G) 두께를 이등분한 지점을 교차하거나, 도면 7과 도면 8에 도시한 제3 실시 예와 제4 실시 예와 같이, 커팅 시키고자 하는 글라스(G) 두께를 이등분한 지점의 하부에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1 레이저(L1)로부터 조사된 레이저 빔과, 상기 제2 레이저(L2)로부터 조사된 레이저 빔의 교차점(C)은 도면 9와 도면 10에 도시한 제5 실시 예와 제6 실시 예와 같이, 커팅 시키고자 하는 글라스(G) 두께를 이등분한 지점의 상부에 위치할 수 있다.

또, 본 발명은 도면 6과 도면 8 및 도면 10에 도시한 바와 같이, 상기 교차점(C)의 좌측이나 우측을 통과하되 수평면 대비 85도 내지 95도 각도의 레이저 빔을 조사하는 제3 레이저(L3)를 이용하여 글라스(G)를 커팅하는 단계를 더 포함한다.

또, 상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는 도면 11에 도시한 제 7 실시 예와 같이, 제1 레이저(L1)를 이용하여 글라스(G)에 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 각도의 레이저 빔 또는 글라스(G)에 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 각도의 레이저 빔을 조사하여 글라스(G)를 커팅하는 단계와, 상기 제1 레이저(L1)로부터 조사되는 레이저 빔과 교차하면서 수평면 대비 85도 내지 95도 각도로 레이저 빔을 조사하는 제2 레이저(L2)를 이용하여 글라스(G)를 커팅하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 레이저(L1)와 제2 레이저(L2) 및 제3 레이저(L3)를 순차적으로 작동시키는 방법으로 상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는 도면 12에 도시한 제1 실시 예와 같이, 제1 레이저(L1)로 상기 글라스(G)에 조사각이 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 상기 글라스(G)에 제1 절단면(CP1)을 형성하는 단계와, 상기 제1 레이저(L1)에 의해 절단된 글라스 조각 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG1)을 제거하는 단계; 상기 글라스(G)에 제1 절단면(CP1)이 형성된 다음 제2 레이저(L2)로 상기 글라스(G)에 제1 절단면(CP1)을 통과하되 조사각이 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 상기 글라스(G)에 제2 절단면(CP2)을 형성하는 단계; 및 상기 제2 레이저(L2)에 의해 절단된 글라스 조작 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG2)을 제거하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 제1 절단면(CP1)과 제2 절단면(CP2)이 만나는 교점(CP)은 도면 12에 도시한 제1 실시예로서, 상기 글라스(G) 두께를 이등분하는 가상 수평선(VHL)상에 위치하거나, 도면 13에 도시한 제2 실시예와 같이, 상기 글라스(G) 두께를 이등분하는 가상 수평선(VHL) 상부에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1 절단면(CP1)과 제2 절단면(CP2)이 만나는 교점(CP)은 도면 14에 도시한 제3 실시예와 같이, 상기 글라스(G) 두께를 이등분하는 가상 수평선(VHL) 하부에 위치할 수 있다.

또, 본 발명은 도면 12 내지 도면 14에 도시한 제1 실시 예 내지 제3 실시 예와 같이, 제3 레이저(L3)를 이용하여 조사각이 수평면 대비 85도 내지 95도이면서 상기 제1 절단면(CP1)과 제2 절단면(CP2)을 통과하는 레이저빔을 글라스(G)에 조사하여 상기 글라스(G)에 제3 절단면(CP3)을 형성하는 단계와, 제3 레이저(L3)에 의해 절단된 글라스(G) 조각 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG3)을 제거하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는 도면 15에 도시한 제4 실시예와 같이, 조사각이 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 레이저 빔을 상기 글라스(G)에 조사하여 제1 절단면(CP1)을 형성하는 단계와; 상기 레이저 빔에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스(UG1)를 제거하는 단계; 제1 절단면(CP1)이 형성된 글라스(G)에 조사각이 수평면 대비 85도 내지 95도이면서 상기 제1 절단면(CP1)을 통과하는 레이저 빔을 조사하여 제2 절단면(CP2)을 형성하는 단계; 상기 레이저 빔에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스(UG2)를 제거하는 단계를 포함한다.

또, 상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는 도면 16에 도시한 제5 실시예와 같이, 조사각이 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 레이저 빔을 상기 글라스(G)에 조사하여 제1 절단면(CP1)을 형성하는 단계와; 상기 레이저 빔에 의해 절단된 글라스(G) 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스(UG1)를 제거하는 단계; 제1 절단면(CP1)이 형성된 글라스(G)에 조사각이 수평면 대비 85도 내지 95도이면서 상기 제1 절단면(CP1)을 통과하는 레이저 빔을 조사하여 제2 절단면(CP2)을 형성하는 단계; 상기 레이저 빔에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스(UG2)를 제거하는 단계를 포함한다.

상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는 도면 17에 도시한 제6 실시예와 같이, 제1 레이저(L1)로 글라스(G)의 일측부에 조사각이 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 제1 절단면(CP1)을 형성하는 단계와; 제2 레이저(L2)로 글라스(G)의 타측부에 조사각이 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 제2 절단면(CP2)을 형성하는 단계; 상기 제1 레이저(L1)와 제2 레이저(L2)에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG1)을 제거하는 단계; 제3 레이저(L3)로 상기 제1 절단면(CP1)에 조사각이 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 제3 절단면(CP3)을 형성하는 단계; 상기 제3 레이저(L3)에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG2)을 제거하는 단계; 제4 레이저(L4)로 상기 제2 절단면(CP2)에 조사각이 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 제4 절단면(CP4)을 형성하는 단계; 및 상기 제4 레이저(L4)에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG3)를 제거하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 도면 18에 도시한 제7 실시예와 같이, 글라스(G)의 일측부에 제1 레이저(L1)로 수평면 대비 0도 보다 크고 75도보다 작은 레이저빔을 조사하여 글라스(G)의 일측부에 제1 절단면(CP1)을 형성하는 단계와; 글라스(G)의 타측부에 제2 레이저(L2)로 수평면 대비 105도 보다 크고 180도보다 작은 레이저빔을 조사하여 글라스(G)의 타측부에 제2 절단면(CP2)을 형성하는 단계; 상기 글라스(G)로부터 제1 레이저(L1)와 제2 레이저(L2)로 커팅된 박막 글라스(UTG)를 추출하는 단계; 상기 추출된 박막 글라스(UTG)를 뒤집어 넓은 면이 밑으로 가고 좁은 면이 위로 가도록 하는 단계; 제3 레이저(L3)로 상기 제1 절단면(CP1)에 조사각이 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 제3 절단면(CP3)을 형성하는 단계; 상기 제3 레이저(L3)에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG2)을 제거하는 단계; 제4 레이저(L4)로 상기 제2 절단면(CP2)에 조사각이 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 레이저 빔을 조사하여 제4 절단면(CP4)을 형성하는 단계; 및 상기 제4 레이저(L4)에 의해 절단된 글라스 중 피가공물인 박막 글라스를 제외한 불필요 글라스 조각(UG3)를 제거하는 단계를 포함한다.

또, 본 발명은 도면 1에 도시한 바와 같이, 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 세정하는 단계(S200)와; 세정 완료된 글라스(G)를 강화시키는 단계(S400)를 더 포함한다.

또, 본 발명은 도면 1에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 세정하는 단계(S200) 이전 또는 이후에 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 식각액에 담궈 글라스(G)를 연마(Polishing)하는 단계(S300)를 더 포함한다.

상기 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 식각액에 담궈 글라스(G)를 연마(Polishing)하는 단계(S300)에서 상기 식각액은 이플루오르화 암모늄과, 황산, 질산, 증류수, 및 첨가제를 포함하되, 상기 이플루오르화 암모늄은 식각액 100 중량부에 대하여 0.5 내지 0.9 중량% 포함하고, 상기 황산은 식각액 100 중량부에 대하여 3 내지 7 중량%를 포함하며, 상기 질산은 식각액 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량%를 포함하고, 상기 증류수는 식각액 100 중량부에 대하여 80 내지 90 중량%를 포함하며, 상기 첨가제는 식각액 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.1 중량%를 포함한다.

상기 첨가제는, 하기 화학식 1로 표시되는 계면활성제이다:

[화학식 1]

여기서,

R₁은 4, 8, 12-트리프로필펜타데칸(4, 8, 12-triproplypentadecane)

A는 트리에탄올아민이다.

또한, 상기 레이저에는 상기 레이저로부터 조사되는 레이저 빔의 일부는 반사시키고, 일부는 투과시키는 빔 스플리터(Beam Splitter)와, 레이저로부터 조사되는 레이저 빔의 초점을 조절하는 광학계가 장착될 수 있다.

G. 글라스 L1. 제1 레이저
L2. 제2 레이저 L3. 제3 레이저
C. 교차점 CP. 교점
VHL. 가상 수평선 CP1. 제1 절단면
CP2. 제2 절단면 CP3. 제3 절단면

Claims (14)

1. 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)를 포함하고,
   상기 글라스(G)의 측부에 절단면이 2개 이상이 되도록 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 글라스(G)의 측부을 커팅(Cutting)하는 단계(S100)는
   제1 레이저(L1)를 이용하여 글라스(G)에 수평면 대비 0도 보다 크고 75도 보다 작은 각도의 레이저 빔을 조사하여 글라스(G)를 커팅하는 단계와,
   제2 레이저(L2)를 이용하여 글라스(G)에 수평면 대비 105도 보다 크고 180도 보다 작은 각도의 레이저 빔을 조사하여 글라스(G)를 커팅하는 단계를 포함하며,
   상기 제1 레이저(L1)와 제2 레이저(L2)는 상기 제1 레이저(L1)로부터 조사된 레이저 빔과 제2 레이저(L2)로부터 조사된 레이저 빔의 교차점(C)을 지나는 수직선을 기준으로 서로 대칭을 이루거나,
   상기 제1 레이저(L1)로부터 조사된 레이저 빔과 제2 레이저(L2)로부터 조사된 레이저 빔의 교차점(C)을 지나는 수직선을 기준으로 서로 비대칭을 이루고,
   레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 세정하는 단계(S200)와,
   세정 완료된 글라스(G)를 강화시키는 단계(S400)를 더 포함하고,
   상기 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 세정하는 단계(S200) 이전 또는 이후에 레이저 빔에 의해 커팅 완료된 글라스(G)를 식각액에 담궈 글라스(G)를 연마(Polishing)하는 단계(S300)를 더 포함하며,
   상기 레이저 빔을 이용하여 글라스(G)의 측부를 사선 방향으로 커팅할 때 레이저 빔의 파장(Wavelength)은 1030nm이며, 레이저 빔의 펄스 에너지(Pulse energy)는 40uJ이고,
   상기 식각액은 이플루오르화 암모늄과, 황산, 질산, 증류수, 및 첨가제를 포함하며,
   상기 질산은 식각액 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량%를 포함하고,
   상기 증류수는 식각액 100 중량부에 대하여 80 내지 90 중량%를 포함하며,
   상기 첨가제는,

   

   로 표시되는 계면활성제인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법.
   
   여기서,
   R₁은 4, 8, 12-트리프로필펜타데칸(4, 8, 12-triproplypentadecane)
   A는 트리에탄올아민이다.
   
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5. 제1 항에 있어서,
   상기 교차점(C)의 좌측이나 우측을 통과하되 수평면 대비 85도 내지 95도 각도의 레이저 빔을 조사하는 제3 레이저(L3)를 이용하여 글라스(G)를 커팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 박막 글라스 커팅 및 커팅면 형상 가공 방법.
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