KR102424037B1 - 굽힘 특성이 강화된 강화 글라스 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굽힘 특성이 강화된 강화 글라스 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 복수의 글라스 원판을 에칭방지 및 접합의 기능을 수행하는 접합제로 접합하여 상기 복수의 글라스 원판이 적층된 글라스 원판 집합체를 획득하는 단계, 상기 글라스 원판 집합체를 정해진 사이즈로 절단하여 단위 글라스 셀들이 적층된 단위 글라스 셀 집합체를 획득하는 단계, 상기 단위 글라스 셀 집합체를 에칭액에 침지하여 상기 글라스 셀 집합체를 구성하는 단위 글라스 셀들의 측면을 에칭하는 측면 에칭단계 및 상기 접합제를 제거하는 접합제 제거단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 그라인딩 방식이 아닌 에칭 방식만으로 측면 형상을 제어하여 굽힘 특성이 우수한 강화 글라스를 제조하는 방법이 제공된다.

Description

굽힘 특성이 강화된 강화 글라스 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF TEMPERED GLASS HAVING REINFORCED FOLDING CHARACTERISTIC}
본 발명은 굽힘 특성이 강화된 강화 글라스 제조방법에 관한 거이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 그라인딩 방식이 아닌 에칭 방식만으로 측면 형상을 미세하게 제어하여 굽힘 특성이 우수한 강화 글라스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 패널, 터치 패널, 백라이트 패널 등에 박형의 글라스 가 사용되며, 이러한 글라스는 강화처리가 수행된 후 제품에 적용되며, 강화에는 화학적 강화와 물리적 강화가 있다.
강화처리를 통해 글라스의 강도가 향상되지만, 글라스의 에지(edge), 즉, 측면이 외곽으로 날카롭게 돌출된 프로파일을 가지게 된다.
글라스의 측면 프로파일이 날카롭게 돌출된 형상을 가지게 되면, 사용자가 글라스가 적용된 제품을 굽히는 동작 등을 하는 경우, 글라스의 측면에서부터 균열이 발생하여 나머지 부분으로 전파되기 때문에, 글라스의 굽힘 특성 및 내구성이 저하되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점은 글라스 박형화에 상응하여 더욱 커진다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0088073호(공개일자: 2012년 08월 08일, 명칭: 화학적 강화유리 제조방법)
본 발명은 그라인딩 방식이 아닌 에칭 방식만으로 측면 형상을 제어하여 굽힘 특성이 우수한 강화 글라스를 제조하는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 강화 글라스의 측면 프로파일을 고정밀도로 제어하여 반복적인 굽힘 동작에도 강화 글라스의 측면에서 시발하는 균열을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 강화 글라스 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 굽힘 특성이 강화된 강화 글라스 제조방법은 복수의 글라스 원판을 접합제로 접합하여 상기 복수의 글라스 원판이 적층된 글라스 원판 집합체를 획득하는 글라스 원판 집합체 획득단계, 상기 글라스 원판 집합체를 절단하여 단위 글라스 셀들이 적층된 단위 글라스 셀 집합체를 획득하는 단위 글라스 셀 집합체 획득단계, 상기 단위 글라스 셀 집합체를 에칭액에 침지하여 상기 글라스 셀 집합체를 구성하는 단위 글라스 셀들의 측면을 에칭하는 측면 에칭단계 및 상기 접합제를 제거하는 접합제 제거단계를 포함한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 측면 에칭단계에서는, 상기 에칭액에 노출되어 에칭된 단위 글라스 셀의 측면 두께와 상기 접합제에 의해 에칭이 방지된 단위 글라스 셀의 초기 두께의 비율이 30% 이상 90% 이하가 되도록 상기 단위 글라스 셀의 측면을 에칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 단위 글라스 셀 집합체를 구성하는 단위 글라스 셀들 중에서 최상단 및 최하단에 위치하는 단위 글라스 셀은 중간에 위치하는 단위 글라스 셀들을 보호하는 더미(dummy) 글라스인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 접합제는 에칭 방지 및 접합의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 단위 글라스 셀은 알칼리 알루미노 실리게이트(Sodium Alumino Silicate) 글라스인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 단위 글라스 셀의 재질인 알칼리 알루미노 실리게이트 글라스는 1중량% 내지 10중량%의 K20, 10중량% 내지 20중량%의 Na2O를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 단위 글라스 셀의 두께는 30㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 단위 글라스 셀의 측면 프로파일은 상기 측면 에칭단계를 통해 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 에칭액은 불산을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 에칭액은 1중량% 내지 20중량%의 불산, 0.1중량% 내지 5중량%의 불화 암모늄, 1중량% 내지 20중량%의 무기산, 1중량% 내지 10중량%의 유기산 또는 상기 유기산의 염, 및 전체 조성물의 총 중량이 100중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 무기산은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 설파민산(SO3HNH2), 과염소산(HClO4), 크롬산(HCrO4), 아황산(H2SO3) 및 아질산(HNO2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 유기산은 카르복시산(carboxylic acid), 디카르복시산(dicarboxylic acid), 트리카르복시산(tricarboxlicacid), 테트라카르복시산(tetracarboxylic acid), 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 옥살산(oxalic acid), 펜탄산(pentanoic acid), 설포벤조산(sulfobenzoic acid), 설포석신산(sulfosuccinic acid), 설포프탈산(sulfophthalic acid), 살리실산(salicylic acid), 설포살리실산(sulfosalicylic acid), 벤조산(benzoicacid), 락트산(lactic acid), 글리세르산(glyceric acid), 석신산(succinic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 이소시트르산(isocitric acid), 프로펜산(propenoic acid), 이미노디아세트산(imminodiacetic acid), 및 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid; EDTA)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 물은 탈이온수인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 탈이온수의 비저항은 25℃에서 18 MΩ/cm 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법은 상기 단위 글라스 셀 집합체 획득단계 이후, 상기 단위 글라스 셀 집합체의 측면을 연마하는 연마단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 접합제 제거단계 이후, 상기 단위 글라스 셀을 이온교환방식을 통해 화학적으로 강화하는 강화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 강화단계에서, 상기 단위 글라스 셀은 상기 단위 글라스 셀의 두께의 5% 내지 30%의 강화 깊이까지 강화되어, 상기 단위 글라스 셀의 표면에 압축 응력이 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법에 있어서, 상기 강화단계에서는, 상기 단위 글라스 셀을 강화액에 침지시켜 20분 내지 120분 동안, 350℃ 내지 480℃의 온도에서 상기 단위 글라스 셀의 표면과 강화액 간의 이온교환을 유도하여 상기 단위 글라스 셀의 표면을 강화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강화 글라스 제조방법은 상기 강화단계 이전에, 상기 단위 글라스 셀을 대기 분위기에서 60분 내지 120분 동안, 350℃ 내지 480℃의 온도에서 예열하는 예열단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 그라인딩 방식이 아닌 에칭 방식만으로 측면 형상을 제어하여 굽힘 특성이 우수한 강화 글라스를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 강화 글라스의 측면 프로파일을 고정밀도로 제어하여 반복적인 굽힘 동작에도 강화 글라스의 측면에서 시발하는 균열을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 강화 글라스 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 강화 글라스 제조방법의 공정 순서도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 산물인 단위 글라스 셀의 예시적인 형상을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 글라스 원판 집합체 획득단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 단위 글라스 셀 집합체 획득단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 연마단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 측면 에칭단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 접합제 제거단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 예열단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 강화단계의 예시적인 구성을 설명하기 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 강화 글라스 제조방법의 공정 순서도이고, 도 3은 글라스 원판 집합체 획득단계(S10)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고, 도 4는 단위 글라스 셀 집합체 획득단계(S20)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고, 도 5는 연마단계(S30)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고, 도 6은 측면 에칭단계(S40)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고, 도 7은 접합제 제거단계(S50)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고, 도 8은 예열단계(S60)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이고, 도 9는 강화단계(S70)의 예시적인 구성을 설명하기 도면이다.
도 1, 도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 강화 글라스 제조방법은 글라스 원판 집합체 획득단계(S10), 단위 글라스 셀 집합체 획득단계(S20), 연마단계(S30), 측면 에칭단계(S40), 접합제 제거단계(S50), 예열단계(S60) 및 강화단계(S70)를 포함한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 글라스 원판 집합체 획득단계(S10)에서는, 복수의 글라스 원판(10)을 접합제(20)로 접합함으로써, 복수의 글라스 원판(10)이 적층된 글라스 원판 집합체(100)를 획득하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 복수의 글라스 원판(10) 사이에 형성되는 접합제(20)는 접합 기능 이외에 추가로, 후술하는 측면 에칭단계(S40)에서 에칭액에 의한 에칭을 방지하는 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이와 같이, 복수의 글라스 원판(10)을 적층하여 획득한 글라스 원판 집합체(100)에 대하여 후술하는 공정들을 수행함으로써, 최종 산물인 단위 글라스 셀의 제조 수량을 늘리고 제조 시간을 단축할 수 있다.
예를 들어, 접합제(20)는 복수의 글라스 원판(10)의 사이즈와 동일한 사이즈를 갖는 시트(sheet)로 구현되거나, 복수의 글라스 원판(10) 사이에 코팅되는 코팅 물질일 수 있다.
예를 들어, 글라스 원판 및 본 실시 예에 따라 제조되는 최종 산물인 단위 글라스 셀은 알칼리 알루미노 실리게이트(Sodium Alumino Silicate) 글라스일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 구체적인 예로, 글라스 원판 및 본 실시 예에 따라 제조되는 산물인 단위 글라스 셀의 재질인 알칼리 알루미노 실리게이트 글라스는 1중량% 내지 10중량%의 K20, 10중량% 내지 20중량%의 Na2O를 포함할 수 있다.
예를 들어, 글라스 원판 및 본 실시 예에 따라 제조되는 산물인 단위 글라스 셀의 두께는 30㎛ 내지 300㎛일 수 있다. 여기서, 두께는 후술하는 측면 에칭단계(S40)에서 접합제(20)에 의해 에칭이 방지된 두께, 즉, 초기 두께를 지칭한다. 이와 같이, 글라스 원판 및 본 실시 예에 따라 제조되는 산물인 단위 글라스 셀은 30㎛ 내지 300㎛의 얇은 두께를 가지며, 이러한 얇은 두께에 상응하여 굽힘 특성이 향상된다.
예를 들어, 글라스 원판 집합체(100)를 구성하는 복수의 글라스 원판(10) 중에서 최외곽에 위치하는 2개의 글라스 원판, 즉, 최상단 및 최하단에 위치하는 글라스 원판은 후술하는 측면 에칭단계(S40)에서 중간에 위치하는 글라스 원판(10)을 보호하는 더미(dummy) 글라스의 기능을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 측면 에칭의 대상은 글라스 원판 집합체(100)를 정해진 사이즈 절단하여 획득한 단위 글라스 셀 집합체(200)이기 때문에, 단위 글라스 셀 집합체(200)를 구성하는 단위 글라스 셀들(50) 중에서 최외곽에 위치하여 에칭에 직접적인 영향을 받는 2개의 단위 글라스 셀, 즉, 최상단 및 최하단에 위치하는 단위 글라스 셀이 중간에 위치하는 단위 글라스 셀들(50)을 보호하는 더미(dummy) 글라스의 기능을 수행한다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 단위 글라스 셀 집합체 획득단계(S20)에서는, 복수의 글라스 원판(10)이 적층된 글라스 원판 집합체(100)를 정해진 사이즈로 절단하여 단위 글라스 셀들(50)이 적층된 단위 글라스 셀 집합체(200)를 획득하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 절단 과정은 다이아몬드 휠 커팅 방식으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 연마단계(S30)에서는, 단위 글라스 셀 집합체(200)의 측면을 연마하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 연마단계(S30)는 생략될 수 있는 선택적인 공정이며, 초음파 또는 엔드 밀(end mill) 연마 방식으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 측면 에칭단계(S40)에서는, 단위 글라스 셀 집합체(200)를 에칭액에 침지하여 글라스 셀 집합체를 구성하는 단위 글라스 셀들(50)의 측면을 에칭하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 산물인 단위 글라스 셀의 예시적인 형상을 나타낸 도 2를 추가로 참조하면, 측면 에칭단계(S40)에서는, 에칭액에 노출되어 에칭된 단위 글라스 셀의 측면 두께(B)와 접합제(20)에 의해 에칭이 방지된 단위 글라스 셀의 초기 두께(A)의 비율이 30% 이상 90% 이하가 되도록 단위 글라스 셀의 측면을 에칭하도록 구성되며, 단위 글라스 셀의 측면 프로파일은 측면 에칭단계(S40)를 통해 결정될 수 있다. 도 2의 (a)는 단위 글라스 셀의 측면을 측면 방향으로 바라본 형상을 나타내고, (b) 단위 글라스 셀의 측면을 정면 방향, 즉, 측면 방향과 90도를 이루는 방향에서 바라본 형상을 나타낸다.
이와 같이, 에칭액에 노출되어 에칭된 단위 글라스 셀의 측면 두께(B)와 초기 두께(A)의 비율이 30% 이상 90% 이하가 되도록 단위 글라스 셀의 측면을 에칭하면, 제조 결과물인 강화 글라스에 대한 반복적인 굽힘 동작에도 강화 글라스의 측면에서 시발하는 균열을 방지하여 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
에칭된 단위 글라스 셀의 측면 두께(B)와 초기 두께(A)의 비율이 30% 미만일 경우, 글라스 셀의 측면이, 예를 들어, 연필심 형태로 되어 굽힘 시에 응력이 집중되고 이에 따라 균열이 시작되는 시발점이 됨과 동시에 수 회 반복되는 굽힘으로 글라스가 파괴된다. 또한 에칭된 단위 글라스 셀의 측면 두께(B)와 초기 두께(A)의 비율이 90% 초과일 경우, 글라스 셀의 측면이 사각형 형태로 유지되어 굽힘 시에 각 측면 모서리 부로 응력이 집중되어, 30% 미만의 경우와 마찬가지로 균열이 시작되는 시발점이 됨과 동시에 수 회 반복되는 굽힘으로 글라스가 파괴된다.
예를 들어, 에칭액은 불산을 포함하는 수용액일 수 있으며, 구체적인 예로, 에칭액은 1중량% 내지 20중량%의 불산, 0.1중량% 내지 5중량%의 불화 암모늄, 1중량% 내지 20중량%의 무기산, 1중량% 내지 10중량%의 유기산 또는 상기 유기산의 염, 및 전체 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 무기산은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 설파민산(SO3HNH2), 과염소산(HClO4 ), 크롬산(HCrO4), 아황산(H2SO3) 및 아질산(HNO2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
하나의 예로, 유기산은 카르복시산(carboxylic acid), 디카르복시산(dicarboxylic acid), 트리카르복시산(tricarboxlicacid), 테트라카르복시산(tetracarboxylic acid)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 예로, 유기산은 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 옥살산(oxalic acid), 펜탄산(pentanoic acid), 설포벤조산(sulfobenzoic acid), 설포석신산(sulfosuccinic acid), 설포프탈산(sulfophthalic acid), 살리실산(salicylic acid), 설포살리실산(sulfosalicylic acid), 벤조산(benzoicacid), 락트산(lactic acid), 글리세르산(glyceric acid), 석신산(succinic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 이소시트르산(isocitric acid), 프로펜산(propenoic acid), 이미노디아세트산(imminodiacetic acid), 및 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid; EDTA)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
물은 25℃에서 18 MΩ/cm 이상의 비저항을 갖는 탈이온수일 수 있다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 접합제 제거단계(S50)에서는, 단위 글라스 셀 집합체(200)를 구성하는 단위 글라스 셀들(50) 사이에 형성되어 있는 접합제(20)를 제거하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 접합제(20)는 UV 노광 또는 온수처리 방식으로 제거될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 예열단계(S60)에서는, 접합제(20)가 제거되어 독립적으로 존재하는 단위 글라스 셀들(50)을 예열하는 과정이 수행된다. 이와 같이 단위 글라스 셀들(50)을 예열하면, 이후에 수행되는 강화단계(S70)에서의 급격한 가열로 인한 단위 글라스 셀들(50)의 구조적 손상 및 파손을 방지할 수 있다.
예를 들어, 예열단계(S60)에서는, 단위 글라스 셀들(50)을 대기 분위기에서 60분 내지 120분 동안, 350℃ 내지 480℃의 온도에서 예열할 수 있다. 예열온도가 350℃ 미만이면, 단위 글라스 셀들(50)이 충분히 예열되지 않아 단위 글라스 셀들(50) 표면의 나트륨 이온이 전이되지 않을 수 있고, 이에 따라, 나트륨과 칼륨의 이온 치환이 이루어지지 않아 강화 시간이 오래 걸릴 수 있다. 예열온도가 480℃를 초과하면, 고온으로 인해 단위 글라스 셀들(50)이 파괴될 수 있고, 나트륨과 칼륨의 이온 치환이 급격히 일어나 단위 글라스 셀들(50)의 탄성이 저하될 수 있다. 예열시간은 충분한 수준의 이온 치환을 고려하여 설정된 시간이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 강화단계(S70)에서는, 예열된 단위 글라스 셀들(50)을 이온교환방식을 통해 화학적으로 강화하는 과정이 수행된다.
예를 들어, 강화단계(S70)에서는, 단위 글라스 셀들(50)은 단위 글라스 셀들(50)의 두께의 5% 내지 30%의 강화 깊이까지 강화되어, 단위 글라스 셀들(50)의 표면에 압축 응력이 생성되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 강화단계(S70)에서는, 단위 글라스 셀들(50)을 강화액에 침지시켜 20분 내지 120분 동안, 350℃ 내지 480℃의 온도에서, 단위 글라스 셀들(50)의 표면과 강화액 간의 이온교환을 유도하여 단위 글라스 셀들(50)의 표면을 강화하도록 구성될 수 있다. 강화온도가 350℃ 미만이면, 강화액과 단위 글라스 셀들(50)의 표면 간의 이온 교환이 원활하게 발생하기 않고, 강화온도가 480℃를 초과하면, 고온으로 인해 단위 글라스 셀들(50)이 파괴될 수 있고, 단위 글라스 셀들(50)의 표면과 강화액 간의 이온 교환이 급격히 일어나 단위 글라스 셀들(50)의 탄성이 저하될 수 있다. 강화시간은 충분한 수준의 이온 교환을 고려하여 설정된 시간이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 그라인딩 방식이 아닌 에칭 방식만으로 측면 형상을 제어하여 굽힘 특성이 우수한 강화 글라스를 제조하는 방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 강화 글라스의 측면 프로파일을 고정밀도로 제어하여 반복적인 굽힘 동작에도 강화 글라스의 측면에서 시발하는 균열을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 강화 글라스 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
10: 글라스 원판
20: 접합제
100: 글라스 원판 집합체
50: 단위 글라스 셀
200: 단위 글라스 셀 집합체
S10: 글라스 원판 집합체 획득단계
S20: 단위 글라스 셀 집합체 획득단계
S30: 연마단계
S40: 측면 에칭단계
S50: 접합제 제거단계
S60: 예열단계
S70: 강화단계

Claims (19)

  1. 복수의 글라스 원판을 접합제로 접합하여 상기 복수의 글라스 원판이 적층된 글라스 원판 집합체를 획득하는 글라스 원판 집합체 획득단계;
    상기 글라스 원판 집합체를 절단하여 단위 글라스 셀들이 적층된 단위 글라스 셀 집합체를 획득하는 단위 글라스 셀 집합체 획득단계;
    상기 단위 글라스 셀 집합체를 에칭액에 침지하여 상기 글라스 셀 집합체를 구성하는 단위 글라스 셀들의 측면을 에칭하는 측면 에칭단계; 및
    상기 접합제를 제거하는 접합제 제거단계를 포함하는, 강화 글라스 제조방법으로,
    상기 측면 에칭단계에서는,
    상기 에칭액에 노출되어 에칭된 단위 글라스 셀의 측면 두께와 상기 접합제에 의해 에칭이 방지된 단위 글라스 셀의 초기 두께의 비율이 30% 이상 90% 이하가 되도록 상기 단위 글라스 셀의 측면을 에칭하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단위 글라스 셀 집합체를 구성하는 단위 글라스 셀들 중에서 최상단 및 최하단에 위치하는 단위 글라스 셀은 중간에 위치하는 단위 글라스 셀들을 보호하는 더미(dummy) 글라스인 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접합제는 에칭 방지 및 접합의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단위 글라스 셀은 알칼리 알루미노 실리게이트(Sodium Alumino Silicate) 글라스인 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단위 글라스 셀의 재질인 알칼리 알루미노 실리게이트 글라스는 1중량% 내지 10중량%의 K20, 10중량% 내지 20중량%의 Na2O를 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 단위 글라스 셀의 두께는 30㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단위 글라스 셀의 측면 프로파일은 상기 측면 에칭단계를 통해 결정되는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 에칭액은 불산을 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에칭액은 1중량% 내지 20중량%의 불산, 0.1중량% 내지 5중량%의 불화 암모늄, 1중량% 내지 20중량%의 무기산, 1중량% 내지 10중량%의 유기산 또는 상기 유기산의 염, 및 전체 조성물의 총 중량이 100중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 무기산은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 설파민산(SO3HNH2), 과염소산(HClO4 ), 크롬산(HCrO4), 아황산(H2SO3) 및 아질산(HNO2)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 유기산은 카르복시산(carboxylic acid), 디카르복시산(dicarboxylic acid), 트리카르복시산(tricarboxlicacid), 테트라카르복시산(tetracarboxylic acid), 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 옥살산(oxalic acid), 펜탄산(pentanoic acid), 설포벤조산(sulfobenzoic acid), 설포석신산(sulfosuccinic acid), 설포프탈산(sulfophthalic acid), 살리실산(salicylic acid), 설포살리실산(sulfosalicylic acid), 벤조산(benzoicacid), 락트산(lactic acid), 글리세르산(glyceric acid), 석신산(succinic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 이소시트르산(isocitric acid), 프로펜산(propenoic acid), 이미노디아세트산(imminodiacetic acid), 및 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid; EDTA)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 물은 탈이온수인 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 탈이온수의 비저항은 25℃에서 18 MΩ/cm 이상인 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 단위 글라스 셀 집합체 획득단계 이후,
    상기 단위 글라스 셀 집합체의 측면을 연마하는 연마단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 접합제 제거단계 이후,
    상기 단위 글라스 셀을 이온교환방식을 통해 화학적으로 강화하는 강화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 강화단계에서, 상기 단위 글라스 셀은 상기 단위 글라스 셀의 두께의 5% 내지 30%의 강화 깊이까지 강화되어, 상기 단위 글라스 셀의 표면에 압축 응력이 생성되는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 강화단계에서는,
    상기 단위 글라스 셀을 강화액에 침지시켜 20분 내지 120분 동안, 350℃ 내지 480℃의 온도에서 상기 단위 글라스 셀의 표면과 강화액 간의 이온교환을 유도하여 상기 단위 글라스 셀의 표면을 강화하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 강화단계 이전에, 상기 단위 글라스 셀을 대기 분위기에서 60분 내지 120분 동안, 350℃ 내지 480℃의 온도에서 예열하는 예열단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 강화 글라스 제조방법.
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