KR102625139B1 - 다축 회전 구조를 갖는 글라스 제조 장치 및 이를 이용한 글라스의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

다축 회전 구조를 가지고 글라스가 실장된 로더를 회전시키도록 구성된 글라스 제조 장치 및 이를 이용한 글라스의 제조 방법이 제공된다. 상기 글라스 제조 장치는 위치가 고정된 제1 축을 중심으로 회전하고, 제1 방향으로 연장된 메인 샤프트, 및 상기 제1 축과 상이한 제2 축 상에 위치하고, 상기 제1 방향으로 연장된 서브 샤프트로서, 하단에 글라스가 적재된 글라스 로더가 결합되도록 구성된 서브 샤프트를 포함한다.

Description

다축 회전 구조를 갖는 글라스 제조 장치 및 이를 이용한 글라스의 제조 방법{GLASS MANUFACTURING APPARATUS HAVING MULTI-AXIS ROTATING STRUCTURE AND METHOD FOR PREPARING GLASS USING THE SAME}

본 발명은 글라스 제조 장치 및 이를 이용한 글라스의 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 다축 회전 구조를 가지고 글라스가 실장된 로더를 회전시키도록 구성된 글라스 제조 장치 및 이를 이용한 글라스의 제조 방법에 관한 것이다.

기술발전에 힘입어 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자 기기는 점차 박형화되고 있다. 뿐만 아니라 수요자들은 전자 기기의 넓은 화면 및 심미감 측면에서 높은 스크린 투 바디 비율(screen to body ratio)을 요구하고, 이에 따라 전자 기기의 전면(全面)을 글라스로 형성하는 경우가 많아지는 추세이다.

글라스(glass) 소재는 높은 광 투과율로 인해 오랫동안 디스플레이의 전면부 커버 윈도우 소재로 적용되어 왔다. 그러나 일반적인 글라스는 외부 충격에 취약하여 쉽게 깨지거나 스크래치가 발생할 수 있기 때문에 스마트폰 등의 전자 기기 전면을 글라스로 형성하기 위해서는 기계적 강도가 향상된 강화 글라스의 적용이 필수적이다.

한편, 최근 폴더블 디스플레이(foldable display) 및 롤러블 디스플레이(rollable display)에 대한 연구가 이루어지고 있으며 이러한 특수 디스플레이가 적용된 전자 기기 또한 출시되고 있다.

폴더블 디스플레이 등을 구현하기 위해 글라스 대신에 유연성을 갖는 소재, 예컨대 폴리이미드 필름(polyimide film) 등의 플라스틱 소재를 디스플레이의 커버 윈도우로 적용하기도 한다. 그러나 폴리이미드 필름 등은 글라스에 비해 광 투과율이 낮아 광손실이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이는 커버 윈도우의 특정 위치가 반복적으로 접어지기 때문에 폴딩 라인이 형성된 부분에 크랙이 발생하거나 영구적인 접힘 자국이 남는 문제가 있다.

한국 등록특허 제10-1661278호, 2016.09.29., 초박형 유리의 가공방법 (특허문헌 2) 한국 등록특허 제10-1684344호, 2016.12.02., 유리의 굴곡강도 향상 방법

이러한 측면에서 높은 기계적 강도를 가지면서도 폴더블 디스플레이 또는 롤러블 디스플레이 등의 특수 디스플레이에 적용 가능한 초박형 글라스(Ultra Thin Glass, UTG)의 개발이 절실히 요구되고 있다. 초박형 글라스는 일반적으로 100㎛ 이하의 두께를 갖는 글라스 소재를 의미한다. 초박형 글라스는 플라스틱 소재에 비해 광 투과율이 높고 얇은 두께를 가져 폴딩 라인의 접힘이 잘 시인되지 않을 수 있으며, 심지어 벤딩, 롤링 내지는 폴딩이 가능할 수 있다.

그러나 초박형 글라스는 지나치게 얇은 두께로 인해 가공 과정에서 파손되는 문제가 있다. 이로 인해 초박형 글라스의 수율이 그리 높지 못하고, 이는 초박형 글라스의 가격 상승을 야기하고 있다. 이러한 이유로 물리/화학적 강도가 우수한 초박형 글라스의 제조 방법에 관한 다양한 연구가 이루어져 왔다.

예컨대 특허문헌 1은 글라스 적층체를 형성하고(적층체 제조공정), 이를 커팅하여 작은 크기의 글라스 셀을 준비한 후(적층체 절단공정), 그 절단면의 조도를 가공하는 공정(에지면 면취공정)을 개시한다. 그리고 글라스의 에지면을 특정 형상으로 가공하고(화학적 표면연마공정), 글라스를 세정한 후 적층체를 분리하여 글라스를 개별 낱장으로 마련하는 공정을 개시한다.

또, 특허문헌 2는 글라스를 1차 전면 힐링 후(1차 전면 힐링공정), 글라스를 열처리하고(열처리공정), 예열과 강화 및 서냉을 포함하는 글라스 화학 강화를 수행(화학강화공정)한 다음, 2차 전면 힐링을 통해 글라스의 강도를 향상시키는 기술을 개시한다.

이렇듯 글라스를 제조하는 과정에서 글라스를 원하는 크기와 형상으로 성형하고 물리/화학적 특성을 향상시키기 위해 많은 세부 단계를 수행한다. 글라스의 특성을 향상시키는 제조 방법에 있어서 중요한 요소 중 하나는 균일도를 확보하는 것이다. 예를 들어 글라스를 열처리하는 공정, 글라스를 식각액에서 반응시키는 공정, 및/또는 글라스를 화학 강화 용액에서 반응시키는 공정 등에서 글라스가 주위 분위기(atmosphere)와 균일하게 접촉하도록 하는 것은 글라스의 물성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 그러나 보다 많은 양의 글라스를 처리하기 위해 글라스 제조 설비가 대형화됨에 따라 이러한 균일성 문제는 더욱 불량해지고 있는 실정이다.

특히 초박형 글라스는 그 두께가 매우 얇기 때문에 글라스의 표면 부위에서만 화학 반응이나 열처리가 이루어지는 종래의 글라스 강화 공정과 메커니즘 상의 차이를 갖는다. 그러나 종래의 글라스 제조 방법 및 제조 방법에 사용되는 설비는 위와 같은 요인을 인지하지 못하거나, 충분히 반영하고 있지 못한 문제가 있다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초박형 글라스의 제조 방법에 대응 가능한 글라스 제조 장치를 제공하는 것이다. 구체적으로, 열처리 공정, 글라스를 식각액에서 반응시키는 공정, 및/또는 글라스를 화학 강화 용액에서 반응시키는 공정 등에서 반응 균일도를 향상시킬 수 있는 글라스 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 글라스의 제조 공정 중의 반응 균일도를 향상시킨 글라스의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 장치는 위치가 고정된 제1 축을 중심으로 회전하고, 제1 방향으로 연장된 메인 샤프트, 및 상기 제1 축과 상이한 제2 축 상에 위치하고, 상기 제1 방향으로 연장된 서브 샤프트로서, 하단에 글라스가 적재된 글라스 로더가 결합되도록 구성된 서브 샤프트를 포함한다.

상기 메인 샤프트의 회전에 의해, 상기 제1 축을 중심으로, 상기 제2 축과 상기 서브 샤프트가 회전할 수 있다.

또, 상기 제1 축을 중심으로 상기 제2 축이 회전함과 동시에, 상기 서브 샤프트는 상기 제2 축을 중심으로 회전할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 제조 장치는 상기 메인 샤프트와 결합되어 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 메인 회전체, 및 상기 서브 샤프트와 결합되어, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 서브 회전체를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 회전체와 서브 회전체는 외접하되, 상기 서브 샤프트와 상기 서브 회전체는 각각 적어도 하나 이상이고, 상기 제1 축을 중심으로 소정 거리 이내에 위치한 서로 다른 상기 제2 축을 기준으로 위치할 수 있다.

또한 상기 메인 회전체 및 상기 서브 회전체는 각각 외주면 상에 형성된 기어 구조를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 제조 장치는 상기 서브 회전체를 둘러싸도록 배치된 고정 링 구조체로서, 내주면 상에 형성된 기어 구조를 포함하는 고정 링 구조체를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 고정 링 구조체와 상기 서브 회전체는 내접할 수 있다.

또, 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 상기 메인 회전체의 회전 반경은, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 상기 서브 회전체의 회전 반경 보다 클 수 있다.

상기 메인 샤프트의 회전에 의해, 상기 제2 축을 중심으로 상기 서브 샤프트가 회전하고, 상기 제2 축의 평면상 위치는 고정될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 제조 장치는 상기 메인 샤프트와 결합되어 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 메인 회전체, 및 상기 서브 샤프트와 결합되어, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 상기 서브 회전체를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 회전체의 직경은 상기 서브 회전체의 직경 보다 클 수 있다.

상기 메인 회전체와 상기 서브 회전체는 이격될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 제조 장치는 상기 메인 회전체 및 상기 서브 회전체와 외접하여 토크를 전달하는 벨트를 더 포함할 수 있다.

상기 서브 회전체가 복수인 경우 상기 제1 방향으로의 높이는 서로 상이할 수 있다.

상기 메인 샤프트 또는 상기 서브 샤프트는 각각, 상기 제1 방향으로 길이가 조절되어 상기 글라스 로더를 승강시킬 수 있다.

상기 메인 샤프트와 상기 서브 샤프트의 회전 방향은 서로 반대일 수 있다.

또, 상기 글라스 로더는, 상기 제1 방향으로 배열된 제1 글라스 로딩부 및 제2 글라스 로딩부를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제1 글라스 로딩부와 상기 제2 글라스 로딩부의 회전 방향은 서로 반대일 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 제조 방법은 전술한 글라스 제조 장치를 준비하는 단계, 상기 글라스 제조 장치의 서브 샤프트 하단부에 결합된 글라스 로더에 글라스를 실장하는 단계, 및 상기 메인 샤프트를 회전시키며 상기 글라스를 처리하는 단계를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스의 제조 방법은 상기 글라스를 실장하는 단계와 상기 글라스를 처리하는 단계 사이에, 상기 글라스 제조 장치 및 상기 글라스 로더를 식각액에 침지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 글라스를 처리하는 단계는 상기 글라스의 표면을 적어도 부분적으로 식각 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스의 제조 방법은 상기 글라스를 실장하는 단계와 상기 글라스를 처리하는 단계 사이에, 상기 글라스 제조 장치 및 상기 글라스 로더를 열처리 챔버에 인입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 글라스를 처리하는 단계는 글라스를 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스의 제조 방법은 상기 글라스를 실장하는 단계와 상기 글라스를 처리하는 단계 사이에, 상기 글라스 제조 장치 및 상기 글라스 로더를 강화 용액에 침지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 글라스를 처리하는 단계는 상기 글라스를 화학 강화 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 글라스의 제조 공정에서 다축 회전 구조를 갖는 제조 장치를 이용하여 글라스가 적재된 로더를 자유롭게 회전시킬 수 있고, 이를 통해 글라스의 반응 균일도를 향상시킬 수 있다.

또, 상대적으로 적은 동력을 제공함에도 불구하고 충분한 토크를 제공할 수 있어 공정 효율성을 증가시키고 제조 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 글라스 로더의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 글라스 로더의 분해사시도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글라스 제조 장치의 사시도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도들이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 장치를 포함하는 글라스 제조 공정 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 공정을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

또, 본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다.

본 명세서에서, 제1 방향(X)은 샤프트들의 연장 방향과 평행한 방향을 의미하는 것으로 사용되나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 또, 다르게 정의되지 않는 한 '평면 시점'은 제2 방향(Y)과 제3 방향(Z)이 속하는 평면을 바라본 시점을 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)는 제1 방향(X)으로 연장된 메인 샤프트(100)와 복수의 서브 샤프트(300)를 포함하고, 메인 회전체(200)와 서브 회전체(400), 및 서브 샤프트(300)의 하단에 결합된 글라스 로더(900)를 더 포함할 수 있다. 글라스 제조 장치(10)는 글라스의 제조 공정 중 어느 단계에 사용되는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어 글라스 제조 장치(10)는 글라스의 제조 과정 중 어느 단계에서 필요한 물리적/화학적 처리를 위해 글라스가 실장되거나, 글라스를 고정하는 장치일 수 있다.

메인 샤프트(100)(또는 제1 샤프트)는 제1 방향(X)으로 연장된 막대 형상의 기계 부품일 수 있다. 본 명세서에서 '샤프트'는 회전 운동이나 직선 운동, 신장 운동으로 동력을 전달하는 막대 형상의 부품을 의미한다. 또, 본 명세서에서 '샤프트'는 실질적으로 동력 전달에 기여하지 않는 막대 형상의 부품을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

메인 샤프트(100)는 제1 축(axis1)을 기준으로 회전할 수 있다. 메인 샤프트(100)는 글라스 제조 장치(10)를 회전 운동시키는 동력원, 예컨대 모터(미도시)와 기계적으로 연결된 상태일 수 있다. 즉, 메인 샤프트(100)는 글라스 제조 장치(10)의 동력 입력축으로 기능할 수 있다.

또, 메인 샤프트(100)는 제1 방향(X)으로 이동하거나, 또는 길이가 조절되도록 구성될 수 있다. 도 1은 메인 샤프트(100)가 단일 로드 형태로 구성된 경우를 예로 하고 있으나, 다른 실시예에서 메인 샤프트(100)는 직경이 서로 상이한 복수의 실린더를 포함하여 이루어질 수도 있다.

또, 메인 샤프트(100)는 후술할 글라스 로더(300)를 승강시키거나 회전시킬 수도 있다. 또한, 하기의 실시예들에서 메인 샤프트(100)는 글라스 로더(300)를 승강시키거나 회전시킬 수 있다.

서브 샤프트(300)(또는 제2 샤프트)는 메인 샤프트(100)를 둘러싸도록 메인 샤프트(100)의 주변에 복수개 배치될 수 있다. 예를 들어, 서브 샤프트(300)는 메인 샤프트(100)를 중심으로 원형 배열될 수 있다. 도 1은 서브 샤프트(300)가 6개 구비된 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 서브 샤프트(300)는 6개 보다 더 작은 개수를 구비하거나 6개 보다 더 많은 개수를 구비할 수 있으며, 배열 형태도 원형 배열이 아닌 다른 배열 형태를 가질 수도 있다.

서브 샤프트(300)는 메인 샤프트(100)와 마찬가지로 제1 방향(X)(예를 들어, 상하 방향)으로 이동하거나, 또는 길이가 조절되도록 구성될 수 있다. 도 1은 서브 샤프트(300)가 단일 로드 형태로 구성된 경우를 예로 하고 있으나, 다른 실시예에서 서브 샤프트(300)는 직경이 서로 상이한 복수의 실린더를 포함하여 이루어질 수도 있다. 이를 통해 후술할 글라스 로더(900)를 승강시킬 수 있다.

서브 샤프트(300)는 제2 축(axis2)을 기준으로 회전할 수 있다. 제2 축(axis2)은 제1 축(axis1)과 서로 교차하지 않고 대략 평행하되, 서로 상이한 위치의 회전축일 수 있다. 서브 샤프트(300)는 메인 샤프트(100)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 도 1은 메인 샤프트(100)가 시계 방향으로 회전하고, 서브 샤프트(300)가 반시계 방향으로 회전하는 경우를 예시한다. 예시적인 실시예에서, 글라스 제조 장치(10)는 메인 회전체(200) 및 서브 회전체(400)를 더 포함할 수 있다.

메인 회전체(200)(또는 제1 회전체, 또는 중심 회전체)는 메인 샤프트(100)와 결합되어 제1 축(axis1)을 기준으로 회전할 수 있다. 즉, 메인 회전체(200)는 메인 샤프트(100)와 동축을 가지고, 메인 샤프트(100)와 함께 회전할 수 있다. 또, 서브 회전체(400)(또는 제2 회전체, 또는 위성 회전체)는 서브 샤프트(300)와 결합되어 제2 축(axis2)을 기준으로 회전할 수 있다. 즉, 서브 회전체(400)는 서브 샤프트(300)와 동축을 가지고, 서브 샤프트(300)와 함께 회전할 수 있다.

메인 회전체(200)와 서브 회전체(400)는 각각 평면 시점에서 대략 원 형상이고, 메인 회전체(200)와 서브 회전체(400)는 서로 외접할 수 있다. 예를 들어, 메인 회전체(200)와 서브 회전체(400)는 일 지점에서 맞닿아 마찰력에 의해 토크를 전달하도록 구성될 수 있다. 이 경우 메인 회전체(200)와 메인 샤프트(100)가 제1 축(axis1)을 기준으로 회전함에 따라 서브 회전체(400)와 서브 샤프트(300)는 제2 축(axis2)을 기준으로 회전할 수 있다.

도 1은 메인 샤프트(100)의 회전에 따라 서브 샤프트(300)를 회전시키기 위해 메인 회전체(200)와 서브 회전체(400)가 외접하는 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 메인 샤프트(100)의 토크를 서브 샤프트(300)의 회전으로 전환시킬 수 있으면 그 수단은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 메인 회전체(200)와 서브 회전체(400)는 서로 외접하지 않고 평면 방향으로 이격될 수도 있다. 이 경우 메인 회전체(200)(또는 메인 샤프트(100))와 서브 회전체(400)(또는 서브 샤프트(300))는 벨트 등의 동력 전달 부재를 개재하여 동력이 전달될 수도 있다.

한편, 제2 축(axis2)을 중심으로 한 서브 샤프트(300) 및 서브 회전체(400)의 회전에도 불구하고, 제2 축(axis2)의 평면상 위치는 변경되지 않을 수 있다. 즉, 서브 샤프트(300)는 평면상 그 위치가 고정되고, 제2 축(axis2)을 기준으로 한 회전만 가능할 수 있다. 다시 말해서, 서브 샤프트(300) 등은 제1 축(axis1)을 중심으로 공전하지 않고, 제2 축(axis2)을 기준으로 자전할 수 있다.

다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서, 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)의 평면상 위치는 고정되지 않고, 메인 회전체(200)의 회전에 따라 제1 축(axis1)을 기준으로 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)이 회전할 수도 있다. 다시 말해서, 서브 샤프트(300) 등은 메인 회전체(200)의 제1 축(axis1)을 중심으로 공전함과 동시에 제2 축(axis2)을 기준으로 자전할 수 있다.

서브 샤프트(300)는 서브 회전체(400)를 관통한 형상일 수 있다. 서브 회전체(400)의 상측에 위치한 서브 샤프트와 서브 회전체(400)의 하측에 위치한 서브 샤프트는 일체로 형성되거나, 또는 분리된 별개의 부속으로 이루어질 수도 있다. 상기 상측 서브 샤프트와 상기 하측 서브 샤프트는 함께 회전할 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 상기 상측 서브 샤프트는 제1 방향(X)으로 연장되어 평면상 제2 축(axis2)의 위치를 고정하되, 서브 샤프트(300)와 서브 회전체(400)의 회전을 가능하게 하는 베어링(미도시) 등과 결합될 수도 있다.

서브 샤프트(300)의 제1 방향(X) 하측 단부에는 글라스 로더(900)가 결합될 수 있다. 글라스 로더(900)는 서브 샤프트(300)와 장착 및 탈착이 가능할 수 있다. 글라스 로더(900)에는 글라스가 실장 내지는 적재될 수 있다. 글라스 로더(900)는 제2 축(axis2) 상에 위치하며, 제2 축(axis2)을 중심으로 서브 샤프트(300)외 회전과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 메인 샤프트(100)가 시계 방향으로 회전할 경우 글라스 로더(900)는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 글라스 로더(900)는 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)의 사용 공정에 적합한 형상을 가질 수 있다. 글라스 로더(900)에 대해서는 도 4 및 도 6과 함께 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)는 제1 축(axis1) 상에 위치한 메인 샤프트(100)의 회전 만으로 복수의 제2 축(axis2) 상에 위치한 서브 샤프트(300)를 회전시키고, 나아가 복수의 글라스 로더(900)들을 회전시킬 수 있다. 따라서 글라스 제조 장치(10)가 인입되는 챔버 등의 구조를 복잡하게 설계하지 않고도 복수의 글라스 로더(900)를 회전시키고, 챔버 내 분위기에서 글라스 로더(900)에 실장된 글라스의 처리 균일도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 제1 축(axis1)을 중심으로 소정 거리(예를 들어 메인 샤프트와 서브 샤프트의 각각의 반경을 합산한 거리) 이내에 제2 축(axis2)이 위치할 수 있으며, 복수의 제2 축(axis2)은 상기 제1 축(axis1)을 중심으로 상기 소정 거리 이내의 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.

특히, 도 1에 도시된 것과 같이 중심에 위치한 메인 샤프트(100)가 제공하는 토크에 의해 회전하는 메인 회전체(200)의 회전 반경(예컨대, 메인 회전체(200)의 반경)이 외곽에 위치한 서브 회전체(400)의 회전 반경(예컨대, 서브 회전체(400)의 반경)에 비해 더 클 경우, 메인 샤프트(100)의 회전 속도 보다 서브 샤프트(300)의 회전 속도가 더 클 수 있다. 따라서 메인 샤프트(100)에 토크를 제공하는 모터(미도시) 등의 회전 속도가 상대적으로 작은 경우에도 동력 출력에 해당하는 서브 샤프트(300)의 회전 속도를 충분히 높일 수 있고, 고속 회전이 필요한 글라스 제조 공정에 충분히 적용 가능한 장점이 있다.

본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)가 적용되는 글라스 제조 공정은 글라스 열처리 공정, 글라스 식각 공정, 및/또는 글라스 화학 강화 공정 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

구체적으로, 글라스 열처리 공정에 있어서 글라스 제조 장치(10)는 열처리 챔버 내에 인입될 수 있다. 이 때 글라스 로더(900)에 실장된 글라스는 열처리 챔버의 히터가 제공하는 열을 균일하게 전달받는 것이 글라스의 품질과 수율 향상에 주요한 요인이 될 수 있으며, 열처리 챔버가 대형화됨에 따라 위와 같은 열처리 불균일 문제는 더욱 심화될 수 있다.

다른 예를 들어, 글라스 식각 공정에 있어서 글라스 제조 장치(10)는 식각액이 담긴 배스(bath)에 침지 내지는 인입될 수 있다. 이 때 글라스 로더(900)에 실장된 글라스는 식각액 내에서 균일하게 회전하며 표면 처리되는 것이 글라스 품질과 수율 향상에 주요한 요인이 될 수 있으며, 식각 배스가 대형화됨에 따라 위와 같은 식각 불균일 문제는 더욱 심화될 수 있다.

또 다른 예를 들어, 글라스 화학 강화 공정에 있어서 글라스 제조 장치(10)는 화학 강화 용액이 담긴 강화로에 침지 내지는 인입될 수 있다. 이 때 글라스 로더(900)에 실장된 글라스는 화학 강화 용액 내에서 균일하게 회전하며 이온 치환 반응 및 화학 강화되는 것이 글라스 품질과 수율 향상에 주요한 요인이 될 수 있다. 특히 화학 강화로가 대형화됨에 따라 강화로 내부 위치별 강화 용액의 이온 불균일 문제는 더욱 심화될 수 있다.

그러나 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)를 이용할 경우 열처리 챔버, 식각 배스 및/또는 화학 강화로 내부에서 각 글라스 로더(900)가 독자적으로 회전하기 때문에 위와 같은 문제를 최소화할 수 있다. 특히 글라스 제조 장치(10) 자체가 교반기와 같은 기능을 수행하여 식각액 또는 화학 강화 용액을 교반하여 국부적인 이온 불균일 문제 등을 해결할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만 전술한 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)와 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10')의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10')는 메인 샤프트(100), 서브 샤프트(300), 메인 회전체(200), 서브 회전체(400) 및 글라스 로더(900')를 포함하되, 글라스 로더(900')가 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)를 포함하는 점이 도 1의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)와 상이한 점이다.

글라스 로더(900')는 글라스가 탑재 내지는 로딩되는 구성임은 전술한 바와 같다. 글라스 로더(900')는 글라스 제조 장치(10')의 사용 공정에 적합한 형상을 갖되, 제1 방향(X)으로 배열된 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)를 포함할 수 있다. 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)에는 각각 하나 이상의 글라스가 탑재될 수 있다. 도 2는 글라스 로더(900')가 3개의 글라스 로딩부(900a, 900b, 900c)를 포함하는 경우를 예시하나, 글라스 로딩부의 개수가 이에 제한되지 않음은 물론이다.

예시적인 실시예에서, 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c) 중 적어도 일부의 회전 방향은 상이할 수 있다. 도 2는 메인 샤프트(100)가 시계 방향으로 회전할 경우 제1 글라스 로딩부(900a)와 제3 글라스 로딩부(900c)는 반시계 방향으로 회전하고, 제2 글라스 로딩부(900b)는 시계 방향으로 회전하는 경우를 예시한다.

제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)는 서로 기계적 구조로 연결되어, 제1 글라스 로딩부(900a)와 제2 글라스 로딩부(900b)의 사이 및 제2 글라스 로딩부(900b)와 제3 글라스 로딩부(900c)의 사이에는 회전 방향을 반대 방향으로 변환할 수 있는 기계적 구성요소가 배치된 상태일 수 있다. 즉, 제1 글라스 로딩부(900a)는 서브 샤프트(300)와 함께 회전하고, 제2 글라스 로딩부(900b)는 그 회전 방향이 변환되고, 제3 글라스 로딩부(900c)는 그 회전 방향이 다시 변환될 수 있다.

한편, 서브 샤프트(300)의 제1 방향(X)으로의 이동 내지는 길이 조절에 따라 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)는 함께 승강될 수 있다.

도면으로 표현하지 않았으나, 다른 실시예에서, 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)의 회전 방향이 모두 동일한 경우, 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c) 중 적어도 일부의 회전 속도는 상이할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c) 중 적어도 일부의 회전 방향이 상이한 상태에서 제1 글라스 로딩부(900a), 제2 글라스 로딩부(900b) 및 제3 글라스 로딩부(900c)의 회전 속도가 상이할 수도 있다.

본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10')는 메인 샤프트(100)를 동력 입력축으로 하여 글라스 로더(900')를 회전시키되, 글라스 로더(900')의 제1 방향(X)으로의 위치별 회전 방향을 상이하게 할 수 있다. 이를 통해 열처리 챔버, 식각액 및/또는 화학 강화 용액 내에서 균일도를 보다 높일 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11)의 사시도이다. 도 4는 도 3의 글라스 로더(910)의 분해사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11)는 서브 회전체를 불포함하고, 서브 샤프트(300)가 메인 회전체(201)에 곧바로 기계적으로 결합되는 점이 도 1의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)와 상이한 점이다.

메인 회전체(201)는 회전 바디부(201a) 및 강도 보강부(201b)를 포함할 수 있다. 도 3은 회전 바디부(201a)가 대략 환 형상이고, 강도 보강부(201b)가 회전 바디부(201a)의 내측에서 대략 'X'자로 배치된 경우를 예시하나, 메인 회전체(201)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 메인 회전체(201)는 메인 샤프트(100)와 결합되어 모터 등을 이용하여 제1 축(axis1)을 기준으로 회전할 수 있다.

서브 샤프트(300)는 메인 샤프트(100)를 둘러싸도록 메인 샤프트(100)의 주변에 복수개 배치될 수 있다. 또, 서브 샤프트(300)는 메인 회전체(201), 구체적으로 회전 바디부(201a)로부터 하측으로 돌출된 형상일 수 있다. 서브 샤프트(300)는 메인 회전체(201)의 결합되어 메인 회전체(201)와 함께 회전할 수 있다. 즉, 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)의 평면상 위치는 고정되지 않고, 메인 샤프트(100)와 메인 회전체(201)의 회전에 따라 제1 축(axis1)을 기준으로 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)이 회전할 수 있다. 다시 말해서, 서브 샤프트(300) 등은 제1 축(axis1)을 중심으로 공전할 수 있다. 한편, 서브 샤프트(300)는 제2 축(axis2)을 기준으로 모터 등을 이용하여 회전, 즉 자전할 수 있음은 전술한 바와 같다.

이에 따라 글라스 로더(910)는 제1 축(axis1)을 기준으로 회전함과 동시에 제2 축(axis2)을 기준으로 회전할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 글라스 로더(910)는 글라스의 힐링 내지는 식각(etching)을 위한 식각 지그일 수 있다. 구체적으로, 글라스 로더(910)는 하판(911a)과 상판(911b), 및 하판(911a)과 상판(911b)을 이격 시키고 이격 거리를 고정하는 하나 이상의 포스트(915a, 915b)를 포함하고, 하판(911a)과 상판(911b) 사이에 개재된 하부 버퍼판(913a) 및 상부 버퍼판(913b)을 더 포함할 수 있다. 하판(911a)과 상판(911b) 사이, 구체적으로 하부 버퍼판(913a)과 상부 버퍼판(913b) 사이에는 글라스를 포함하는 글라스 스택(GS)이 개재되어 글라스 로더(910)에 글라스가 실장될 수 있다.

글라스 스택(GS)(또는 글라스 라미네이트)은 제1 방향(X)으로 적층된 복수의 글라스들을 포함할 수 있다. 각 글라스의 두께는 약 100㎛ 이하, 또는 약 90㎛ 이하, 또는 약 80㎛ 이하, 또는 약 70㎛ 이하, 또는 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하일 수 있다. 또, 각 글라스 사이에는 접착층이 개재된 상태일 수 있다. 접착층은 자외선 등의 광 조사에 의해 경화되는 광 경화성 접착제, 또는 광 조사에 의해 분해되거나, 적어도 유연해지는 광 분해성 접착제일 수 있다. 상기 접착층을 통해 제1 방향(X)으로 중첩하는 글라스들은 서로 고정된 상태일 수 있다.

하판(911a)과 상판(911b)은 각각 플레이트(plate) 형상이고, 실질적으로 동일한 형상일 수 있다. 하판(911a)과 상판(911b)은 각각 글라스 스택(GS)의 하면과 상면을 커버하고, 수평 방향, 예컨대 제2 방향(Y)과 제3 방향(Z)이 속하는 방향으로 회전 가능하게 구성된 글라스 로더(910)의 바디를 형성하는 부분일 수 있다. 하판(911a)과 상판(911b)은 각각 임의의 식각액에 대해 실질적으로 반응성을 갖지 않거나, 적어도 실리케이트 함유 글라스에 비해 현저하게 반응성이 낮은 금속 재질로 이루어질 수 있다.

포스트(915a, 915b)는 하판(911a)과 상판(911b)에 형성된 관통홀을 통해 제1 방향(X)으로 삽입될 수 있다. 포스트(915a, 915b)는 하판(911a)과 상판(911b) 사이의 이격 거리를 조절하고 이격 거리를 고정하는 구성요소일 수 있다.

글라스 로더(910)에 탑재되어 식각액 내에서 회전하는 글라스 스택(GS)은 식각액에 의해 측면이 화학적으로 가공 내지는 처리될 수 있다. 따라서 의도치 않은 영역, 예컨대 글라스 스택(GS)의 하면과 상면의 식각을 방지하기 위해서는 글라스 스택(GS)의 상면 및 하면이 완전히 커버되어야 하며, 이를 위해 하판(911a)과 상판(911b)의 이격 거리를 조절하는 것은 매우 중요할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 포스트(915a, 915b)는 볼트 부재(915a)와 너트 부재(915b)를 포함하여 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또, 포스트(915a, 915b), 구체적으로 볼트 부재(915a)는 글라스 스택(GS)과 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)으로 소정 거리 이격되어 위치할 수 있다.

하부 버퍼판(913a)은 하판(911a)과 글라스 스택(GS) 사이에 배치되고, 상부 버퍼판(913b)은 상판(911b)과 글라스 스택(GS) 사이에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이 글라스 스택(GS)은 그 하면과 상면이 완전히 커버되는 것이 바람직하고, 글라스 로더(910)가 고속으로 회전하는 경우에도 글라스 스택(GS)의 수평 방향으로의 위치가 온전히 고정된 상태여야 한다. 따라서 하부 버퍼판(913a) 및/또는 상부 버퍼판(913b)은 글라스 스택(GS)과의 밀착이 용이하고, 소정의 마찰력을 제공하는 재질로 이루어질 수 있다. 하부 버퍼판(913a) 및 상부 버퍼판(913b)의 재질은 식각액의 성분에 따라 선택될 수 있으나, 예를 들어 식각액에 대해 반응성이 낮고 소정의 탄성을 갖는 내화성 합성 수지, 예컨대 실리콘(silicone) 계열 합성 수지일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 3은 글라스 스택(GS)이 실장된 글라스 제조 장치(11)가 식각액(ET)이 수용된 식각액 배스(30) 내에 침지된 상태를 나타낸다. 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11)는 글라스의 표면 처리 공정 등에 이용될 수 있다. 특히 대량의 글라스, 또는 글라스 스택(GS)을 한번의 공정으로 처리하기 위해 식각액 배스(30)를 대형화하더라도 복수의 글라스들이 균일한 조건 하에서 회전되어 측면이 식각될 수 있다. 또, 식각액 배스(30)에 수용된 식각액(ET)은 식각 공정이 반복 및 지속됨에 따라 글라스로부터 용출된 이물질들이 다량 함유될 수 있으나, 본 실시예와 같이 다축을 갖는 글라스 제조 장치(11)를 이용하여 식각액(ET)을 교반할 수 있고, 복수의 글라스들이 위치 차이에도 불구하고 균일한 조건 하에서 식각되도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11')의 사시도이다. 도 6은 도 5의 글라스 로더(930)의 분해사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11')의 글라스 로더(930)는 글라스의 화학 강화를 위한 화학 강화 지그인 점이 도 3 등의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11)와 상이한 점이다.

메인 샤프트(100)와 서브 샤프트(300)의 동작 및 글라스 로더(930)가 제1 축(axis1)을 기준으로 회전함과 동시에 제2 축(axis2)을 기준으로 회전함은 전술한 바와 같다. 예시적인 실시예에서, 글라스 로더(930)는 로딩 본체(931) 및 복수의 카세트(933)를 포함할 수 있다.

로딩 본체(931)는 평면 시점에서 대략 육각형 형상일 수 있다. 다른 실시예에서, 로딩 본체(931)는 평면 시점에서 대략 사각형, 또는 팔각형 등의 다각형 형상이거나, 또는 원형일 수도 있다. 로딩 본체(931)는 하부 개구를 가지고 내부가 비어있는 형상일 수 있다.

로딩 본체(931)의 측면 상에는 복수의 카세트(933)가 고정되어 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 카세트(933)는 로딩 본체(931)의 측면 방향을 따라, 그리고 제1 방향(X)을 따라 복수개 구비될 수 있다. 도 6은 로딩 본체(931)의 일 측면에 카세트(933)가 측면 방향으로 2개, 제1 방향(X)으로 4개 배치된 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 하나의 카세트(933)에는 복수의 글라스(G)를 포함하는 글라스 스택(GS)이 적재 내지는 실장될 수 있다. 도 6은 하나의 카세트(933) 내에 글라스 스택(GS)이 방사 방향으로 2개 배치된 경우를 예시한다. 글라스(G) 및 글라스 스택(GS)에 대해서는 도 4와 함께 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(11')는 글라스의 화학 강화 공정 등에 이용될 수 있다. 화학 강화 공정은 도 3 등과 함께 전술한 글라스 표면 처리 공정 보다 후행되는 공정일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 특히 대량의 글라스(G), 또는 글라스 스택(GS)을 한번의 공정으로 처리하기 위해 화학 강화로를 대형화하더라도 복수의 글라스(G)들이 균일한 조건 하에서 회전되어 화학 강화될 수 있다. 또, 화학 강화로 내에 수용된 화학 강화 용액은 이온 교환 공정이 반복 및 지속됨에 따라 글라스로부터 용출된 나트륨 이온 등의 농도가 높아지고, 글라스(G) 내로 침투하는 칼륨 이온 등의 농도가 낮아지며, 또한 나트륨 이온과 칼륨 이온의 무게 차이에 따라 화학 강화 용액의 위치별 이온 농도의 불균일성이 증가할 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 다축을 갖는 글라스 제조 장치(11')를 이용하여 화학 강화 용액을 교반할 수 있고, 복수의 글라스(G)들이 위치 차이에도 불구하고 균일한 조건 하에서 화학 강화되도록 할 수 있다.

도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글라스 제조 장치(12, 12')의 사시도들이다.

우선 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(12)는 메인 회전체(202)와 서브 회전체(402)가 이격되고, 메인 회전체(202)와 서브 회전체(402)를 연결하는 복수의 벨트(502)를 더 포함하는 점이 도 1의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)와 상이한 점이다.

메인 샤프트(100)와 메인 회전체(202)는 제1 축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 7은 메인 샤프트(100) 및 메인 회전체(202)가 제1 축(axis1)을 중심으로 시계 방향으로 회전하는 경우를 예시한다.

벨트(502)는 메인 회전체(202) 및 서브 회전체(402)와 외접하며, 메인 회전체(202)의 토크를 서브 회전체(402)로 전달할 수 있다. 메인 회전체(202)가 시계 방향으로 회전함에 따라 서브 회전체(402) 및 서브 샤프트(300)는 제2 축(axis2)을 중심으로 시계 방향으로 회전할 수 있다.

구체적으로, 메인 회전체(202)는 제1 방향(X)으로 배열된 복수의 홈을 가지고, 벨트(502)는 상기 홈에 삽입될 수 있다. 마찬가지로 서브 회전체(402)는 홈을 가지고, 벨트(502)는 상기 홈에 삽입될 수 있다. 이를 위해 복수의 서브 회전체(402)들은 서로 다른 높이에 위치할 수 있다. 벨트(502)는 높은 마찰력을 갖는 합성 수지 등의 재질로 이루어지거나, 또는 체인 벨트 형태로 구현될 수도 있다.

한편, 제2 축(axis2)을 중심으로 한 서브 샤프트(300) 및 서브 회전체(402)의 회전에도 불구하고, 제2 축(axis2)의 평면상 위치를 변경되지 않을 수 있다. 즉, 서브 샤프트(300)는 평면상 그 위치가 고정되고, 제2 축(axis2)을 기준으로 한 회전만 가능할 수 있다. 다시 말해서, 서브 샤프트(300) 등은 제1 축(axis1)을 중심으로 공전하지 않고, 제2 축(axis2)을 기준으로 자전할 수 있다.

도 7은 글라스 로더(910)로서 도 4에 따른 식각 지그가 적용된 경우를 예시한다. 글라스 로더(910)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 8에 예시된 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(12')는 글라스 로더(930)로서 식각 지그가 아니라, 도 6에 따른 화학 강화 지그가 적용될 수도 있다. 글라스 로더(930)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(13)의 사시도들로서, 도 10은 제2 축(axis2)의 위치가 고정된 것을 나타낸 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(13)의 메인 회전체(203)와 서브 회전체(403)는 각각 외주면에 형성된 기어(gear) 구조를 포함하는 점이 도 1의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)와 상이한 점이다.

메인 회전체(203)와 서브 회전체(403)는 외접하되, 각각 외주면에 형성된 기어 구조를 포함할 수 있다. 기어 구조는 산과 골을 포함하는 치형 구조(예를 들어, 톱니바퀴 등)를 의미할 수 있다.

메인 샤프트(100)와 메인 회전체(203)는 제1 축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 9는 메인 샤프트(100) 및 메인 회전체(203)가 제1 축(axis1)을 기준으로 시계 방향으로 회전하는 경우를 예시한다. 메인 회전체(203)가 회전함에 따라 메인 회전체(203)와 맞물린 서브 회전체(403)는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 서브 샤프트(300) 및 서브 회전체(403)는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

한편, 제2 축(axis2)을 중심으로 한 서브 샤프트(300) 및 서브 회전체(403)의 회전에도 불구하고, 제2 축(axis2)의 평면상 위치는 변경되지 않을 수 있다. 즉, 서브 샤프트(300)는 평면상 그 위치가 고정되고, 제2 축(axis2)을 기준으로 한 회전만 가능할 수 있다. 다시 말해서, 서브 샤프트(300) 등은 제1 축(axis1)을 중심으로 공전하지 않고, 제2 축(axis2)을 기준으로 자전할 수 있다.

도 9 등은 글라스 로더(910)로서 도 4에 따른 식각 지그가 적용된 경우를 예시한다. 글라스 로더(910)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(13')의 사시도로, 글라스 제조 장치(13')는 글라스 로더(930)로서 식각 지그가 아니라 도 6에 따른 화학 강화 지그가 적용된 점이 도 9의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(13)와 상이한 점이다. 글라스 로더(930)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(14)의 사시도들로서, 도 13은 제2 축(axis2)의 위치가 변화하는 것을 나타낸 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(14)는 메인 샤프트(100) 및 메인 회전체(204)의 회전에 따라 제2 축(axis2)의 위치가 변화하는 점이 도 9 등의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(13)와 상이한 점이다. 즉, 도 13은 도 10과 대조적으로 제2 축(axis2) 및 제2 축(axis2) 상에 위치하는 서브 샤프트(300)와 서브 회전체(404)가 이동하는 것을 나타낸다.

예시적인 실시예에서, 글라스 제조 장치(14)는 복수의 서브 회전체(404)를 둘러싸도록 배치된 고정 링 구조체(504)를 더 포함할 수 있다. 고정 링 구조체(504)는 내주면 상에 형성된 기어 구조를 포함할 수 있다. 고정 링 구조체(504)와 복수의 서브 회전체(404)는 내접할 수 있다. 고정 링 구조체(504)는 회전하지 않고 고정된 상태일 수 있다. 예를 들어, 고정 링 구조체(504)는 열처리 챔버, 또는 식각 배스, 또는 화학 강화로의 내측벽 상에 배치된 구조체일 수 있다. 고정 링 구조체(504)는 서브 회전체(404)가 제1 축(axis1)을 중심으로 회전하되, 위치를 이탈하지 않고 균일한 속도 및 위치를 갖도록 할 수 있다.

메인 샤프트(100)와 메인 회전체(204)는 제1 축(axis1)을 중심으로 회전할 수 있다. 도 12는 메인 샤프트(100) 및 메인 회전체(204)가 제1 축(axis1)을 기준으로 시계 방향으로 회전하는 경우를 예시한다. 메인 회전체(204)가 회전함에 따라 메인 회전체(204) 및 고정 링 구조체(504)와 맞물린 서브 회전체(404)는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 서브 샤프트(300) 및 서브 회전체(404)는 제2 축(axis2)을 중심으로 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

한편, 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)의 평면상 위치는 고정되지 않고, 메인 회전체(204)의 회전에 따라 제1 축(axis1)을 기준으로 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)이 회전할 수 있다. 예를 들어, 서브 샤프트(300)와 제2 축(axis2)은 제1 축(axis1)을 중심으로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 다시 말해서, 서브 샤프트(300) 등은 제1 축(axis1)을 중심으로 공전함과 동시에 제2 축(axis2)을 기준으로 자전할 수 있다. 서브 샤프트(300)의 위치가 변화하기 때문에 서브 회전체(404)의 상부에 위치하는 상측 서브 샤프트는 불요할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 12 등은 글라스 로더(910)로서 도 4에 따른 식각 지그가 적용된 경우를 예시한다. 글라스 로더(910)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 제조 장치(14')의 사시도로, 글라스 제조 장치(14')는 글라스 로더(930)로서 식각 지그가 아니라 도 6에 따른 화학 강화 지그가 적용된 점이 도 12의 실시예에 따른 글라스 제조 장치(14)와 상이한 점이다. 글라스 로더(930)에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 장치를 포함하는 글라스 제조 공정 시스템을 나타낸 블록도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 제조 공정을 나타낸 순서도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 제조 공정 시스템은 글라스 제조 장치(10), 글라스 제조 장치(10)에 동력을 전달하는 모터부(30), 모터부(30) 및/또는 글라스 제조 장치(10)를 제어하는 제어부(50)를 포함할 수 있다. 제어부(50)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 기술분야에서 공지된 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.

모터부(30)는 글라스 제조 장치(10)의 제1 축(axis1)과 연결된 구성요소를 회전시키거나 글라스 제조 장치(10)의 제2 축(axis2)과 연결된 구성요소를 회전시킬 수 있다. 제1 축(axis1)의 회전에 의해 발생된 토크는 제2 축(axis2)을 회전시키거나, 또는 제2 축(axis2)을 이동시킬 수 있다. 그리고 제1 축(axis1) 또는 제2 축(axis2) 상에는 글라스 로더(900)가 위치할 수 있다.

모터부(30)는 제1 모터(31)와 제2 모터(32)를 포함할 수 있다. 제1 모터(31)는 제1 축(axis1)과 연결된 구성요소를 회전시키거나 제2 모터(32)는 제2 축과 연결된 구성요소를 회전시킬 수 있다. 또한, 모터부(30)는 제1 축(axis1)의 회전에 의해 발생된 토크로 제2 축(axis2)을 회전시키거나 이동시키는 경우, 제2 모터(32)를 포함하지 않을 수도 있다.

또, 예시적인 실시예에서, 본 실시예에 따른 글라스 제조 공정은 글라스 제조 장치(10)를 준비하는 단계(S100), 글라스 로더에 글라스를 실장하는 단계(S200) 및 글라스를 처리하는 단계(S300)를 포함할 수 있음은 전술한 바와 같다.

본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)는 글라스 로더(900)에 글라스, 또는 글라스 라미네이트, 또는 글라스 스택을 실장하여 글라스들을 처리할 수 있다. 상기 처리는 열처리, 식각 처리, 및/또는 화학 강화 처리를 포함할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

즉, 본 실시예에 따른 글라스 제조 장치(10)는 제1 축(axis1)을 갖는 메인 샤프트만을 회전시켜 제2 축(axis2) 상에 위치한 서브 샤프트 및 글라스 로더를 회전시킬 수 있다. 구체적으로, 메인 샤프트만을 회전시킴으로써, 제1 축(axis1)을 기준으로 글라스 로더를 회전시키거나, 및/또는 제2 축(axis2)을 기준으로 글라스 로더를 회전시킬 수 있다. 따라서 소요되는 동력을 감소시킴과 동시에 글라스가 실장된 글라스 로더의 회전 태양을 다변화시킬 수 있고, 보다 균일한 처리가 가능하여 초박형 글라스의 처리 공정에 적합할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 글라스 제조 장치
100: 메인 샤프트
200: 메인 회전체
300: 서브 샤프트
400: 서브 회전체
900: 글라스 로더
axis1: 제1 축
axis2: 제2 축

Claims (20)

1. 공정액의 수용 공간을 제공하는 배스;
   위치가 고정된 제1 축을 중심으로 회전하고, 제1 방향으로 연장된 메인 샤프트;
   상기 제1 축과 상이한 제2 축 상에 위치하고, 상기 제1 방향으로 연장된 서브 샤프트; 및
   상기 서브 샤프트 하단에 배치되어, 글라스의 적재 공간을 제공하는 글라스 로더를 포함하고,
   상기 글라스는, 상기 서브 샤프트 하단에 매달린 글라스 로더에 적재되어 상기 공정액에 완전히 침지된 상태에서, 공정액 내부에서 상기 제1 축 또는 제2 축을 중심으로 회전하며 표면 처리되거나 화학 강화되도록 구성된,
   글라스 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 샤프트의 회전에 의해,
   상기 제1 축을 중심으로, 상기 제2 축과 상기 서브 샤프트가 회전하는 글라스 제조 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 축을 중심으로 상기 제2 축이 회전함과 동시에,
   상기 서브 샤프트는 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 글라스 제조 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 메인 샤프트와 결합되어 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 메인 회전체; 및
   상기 서브 샤프트와 결합되어, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 서브 회전체를 더 포함하는 글라스 제조 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 메인 회전체와 서브 회전체는 외접하되,
   상기 서브 샤프트와 상기 서브 회전체는 각각 적어도 하나 이상이고, 상기 제1 축을 중심으로 소정 거리 이내에 위치한 서로 다른 상기 제2 축을 기준으로 위치하는 글라스 제조 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 메인 회전체 및 상기 서브 회전체는 각각 외주면 상에 형성된 기어 구조를 포함하는 글라스 제조 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 서브 회전체를 둘러싸도록 배치된 고정 링 구조체로서, 내주면 상에 형성된 기어 구조를 포함하는 고정 링 구조체를 더 포함하고,
   상기 고정 링 구조체와 상기 서브 회전체는 내접하는 글라스 제조 장치.
8. 제4항에 있어서,
   상기 제1 축을 중심으로 회전하는 상기 메인 회전체의 회전 반경은,
   상기 제2 축을 중심으로 회전하는 상기 서브 회전체의 회전 반경 보다 큰 글라스 제조 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 메인 샤프트의 회전에 의해,
   상기 제2 축을 중심으로 상기 서브 샤프트가 회전하고, 상기 제2 축의 평면상 위치는 고정된 글라스 제조 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 샤프트와 결합되어 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 메인 회전체; 및
    상기 서브 샤프트와 결합되어, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 서브 회전체를 더 포함하는 글라스 제조 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 메인 회전체의 직경은 상기 서브 회전체의 직경 보다 큰 글라스 제조 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 메인 회전체와 상기 서브 회전체는 이격되고,
    상기 메인 회전체 및 상기 서브 회전체와 외접하여 토크를 전달하는 벨트를 더 포함하는 글라스 제조 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 서브 회전체는 복수개로 구비되고, 복수의 서브 회전체의 상기 제1 방향으로의 높이는 서로 상이한 글라스 제조 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 서브 샤프트는 상기 제1 방향으로 길이가 조절되어 상기 글라스 로더를 승강시키도록 구성된 글라스 제조 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 메인 샤프트와 상기 서브 샤프트의 회전 방향은 서로 반대인 글라스 제조 장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 글라스 로더는, 상기 제1 방향으로 배열된 제1 글라스 로딩부 및 제2 글라스 로딩부를 포함하고,
    상기 제1 글라스 로딩부와 상기 제2 글라스 로딩부의 회전 방향은 서로 반대인 글라스 제조 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 글라스 제조 장치를 준비하는 단계;
    상기 글라스 제조 장치의 복수의 글라스 로더에 각각 글라스를 실장하는 단계;
    상기 글라스를 공정액에 완전히 침지하는 단계; 및
    메인 샤프트를 회전시켜, 상기 복수의 글라스들을 상기 메인 샤프트의 제1 축, 또는 서브 샤프트의 제2 축을 중심으로 회전시키며 글라스를 처리하는 단계를 포함하는 글라스의 제조 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 글라스를 처리하는 단계는 상기 글라스의 표면을 적어도 부분적으로 식각 처리하는 단계를 포함하는 글라스의 제조 방법.
19. 제1항에 있어서,
    상기 글라스 로더는,
    로딩 본체, 및
    상기 로딩 본체의 측면 상에 거치되고, 적어도 상기 제1 방향으로 반복 배열된 복수의 카세트를 포함하여,
    상기 글라스는 상기 카세트에 적재되는,
    글라스 제조 장치.
20. 제17항에 있어서,
    상기 글라스를 처리하는 단계는 상기 글라스를 화학 강화 처리하는 단계를 포함하는 글라스의 제조 방법.

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