KR102649000B1 - 강화 용액의 흐름을 이용한 글라스의 화학 강화 설비 및 글라스의 강화 방법 - Google Patents
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Abstract
강화 용액의 흐름 내지는 이동을 이용한 초박형 글라스의 화학 강화 방법과 이를 위한 글라스의 화학 강화 설비 및 글라스의 화학 강화 설비 시스템이 제공된다. 상기 글라스의 화학 강화 설비는 글라스의 강화가 이루어지는 공정 챔버, 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버, 및 상기 공정 챔버와 상기 강화 용액 챔버를 유체적으로 연결하며, 상기 공정 챔버와 상기 강화 용액 챔버 간의 강화 용액의 이동 경로를 제공하는 유로 유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 글라스의 화학 강화 설비 및 글라스의 화학 강화 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 강화 용액의 흐름 내지는 이동을 이용한 초박형 글라스의 화학 강화 방법과 이를 위한 글라스의 화학 강화 설비 및 글라스의 화학 강화 설비 시스템에 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/또는 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.
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.
특허문헌 1은 글라스를 강화하는 공정 및 글라스의 화학 강화 설비를 개시한다. 종래의 글라스 화학 강화 공정은 글라스를 질산칼륨 용액 등의 강화 용액에 침지시켜 글라스의 나트륨 이온과 질산칼륨의 칼륨 이온을 치환하는 방법으로 수행된다. 이러한 화학 강화 공정의 앞과 뒤에는 예열 공정과 서냉 공정이 수행되는 것이 일반적이다. 이를 위해 강화 대상인 글라스는 복수의 챔버들에 인입과 인출을 반복하며 세부 공정 단계들이 수행된다.
그러나 초박형 글라스는 그 두께가 매우 얇기 때문에 글라스 표면 부위에서만 이온 치환이 이루어지는 종래의 글라스 강화 공정과 메커니즘 상의 차이를 갖는다. 예컨대, 초박형 글라스는 두께 방향으로 균일하게 이온 치환이 수행되는 것이 바람직할 수 있고, 두께 방향으로의 강화 균일도는 초박형 글라스의 품질을 결정하는 주요 요인이 될 수 있다. 또한 초박형 글라스는 종래의 글라스와 달리 강화 전 내구성이 극도로 약해 가공 과정에서 상당수가 파손될 수 있다. 이로 인해 강화 글라스의 수율이 그리 높지 못하고 이는 초박형 글라스의 가격 상승을 야기한다.
위와 같은 초박형 글라스의 강화 불균일과 수율 저하에 영향을 미치는 요소 중 하나는 글라스의 강화 공정 중에 수행되는 빈번한 글라스의 이동과 이로 인해 외부 환경에 글라스가 노출되는 것이다. 특히 화학 강화 공정은 정밀하게 제어된 분위기(atmosphere)에서 수행되어야 함에도 다수의 챔버들 간의 글라스 이동으로 인한 급격한 온도 변화나 대기 성분의 변화, 이물질의 부착 등은 글라스 수율과 강화 품질을 저하시키는 주요 요인이 될 수 있다.
또한 보다 많은 양의 글라스를 한번에 강화하기 위해 강화 설비가 대형화됨에 따라 위와 같은 문제는 더욱 심화되고 있는 실정이며, 종래의 글라스 제조 방법 및 제조에 사용되는 설비는 위와 같은 요인을 인지하지 못하거나, 적어도 충분히 반영하고 있지 못한 문제가 있다.
한편, 초박형 글라스는 그 두께가 매우 얇기 때문에 나트륨 이온과 칼륨 이온의 치환에 소요되는 시간이 매우 짧다. 예열 단계, 강화 단계 및 서냉 단계에 소요되는 각 시간은 기타 공정 조건 및 요구되는 글라스의 물성 등을 고려하여 제어 가능하나, 초박형 글라스의 경우 강화 단계의 시간을 예열 단계 및/또는 서냉 단계 보다 짧은 시간 동안 수행하는 것도 가능하다.
예를 들어, 예열 단계에 소요되는 시간은 강화 단계에 소요되는 시간의 약 7배 이상, 또는 약 8배 이상, 또는 약 9배 이상, 또는 약 10배 이상, 또는 약 11배 이상, 또는 약 12배 이상일 수 있다. 그러나 공정 순서 상 강화 단계 보다 앞에 위치하는 예열 단계의 시간이 현저하게 오래 걸릴 경우, 공정 흐름이 적체되어 종래의 화학 강화 설비로는 공정 효율이 극도로 낮아지며 택트 타임의 증가를 야기할 수 있다.
뿐만 아니라 글라스의 예열을 기다리는 동안에도 글라스의 화학 강화를 위한 방대한 부피의 강화 용액을 일정한 온도로 유지해야 하고 이는 불필요한 에너지의 낭비와 전체 공정 비용의 증가를 야기할 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초박형 글라스(ultra thin glass)의 화학 강화 공정에 대응 가능한 글라스 강화 설비를 제공하는 것이다. 특히 공정 중의 글라스의 이동과 외부 환경의 노출을 최소화할 수 있는 글라스 화학 강화 설비를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 글라스의 이동과 외부 환경의 노출을 최소화하여 글라스의 강화 품질과 수율을 향상시킬 수 있는 글라스 화학 강화 설비 시스템을 제공하는 것이다. 또, 전처리, 본공정 및 후처리로 이루어지는 공정에 있어서 공정 흐름의 적체와 물류 간섭을 감소시킬 수 있는 글라스 화학 강화 설비 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 글라스의 이동과 외부 환경의 노출을 최소화하는 글라스의 화학 강화 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 어느 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 글라스 강화 설비는 글라스의 강화가 이루어지는 공정 챔버, 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버, 및 상기 공정 챔버와 상기 강화 용액 챔버를 연결하며, 상기 공정 챔버와 상기 강화 용액 챔버 간의 강화 용액의 이동 경로를 제공하는 유로 유닛을 포함한다.
상기 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버와 유체적으로 연결되어 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되거나, 또는 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성될 수 있다.
상기 공정 챔버는 강화 공정의 시작 전에 상기 강화 용액을 유입하고, 상기 강화 공정이 완료되면 상기 강화 용액을 유출하도록 구성될 수 있다.
또, 상기 공정 챔버는 상기 유로 유닛과 연결된 복수의 유체구를 가지고, 상기 복수의 유체구로부터 동시에 강화 용액이 유입되거나 유출될 수 있다.
상기 공정 챔버는 상부 개구를 갖는 챔버 본체 및 상기 상부 개구를 폐쇄하는 공정 챔버 도어를 포함할 수 있다.
또, 상기 공정 챔버는, 상기 공정 챔버 도어가 상기 챔버 본체를 폐쇄한 상태에서 상기 챔버 본체 내에 위치하며, 흄 가스로 인한 상기 공정 챔버 도어의 부식을 방지하는 서브 도어를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 공정 챔버는 챔버 본체와 상기 공정 챔버 도어 중 적어도 하나의 내측에 배치되고 액체와 기체 중 적어도 하나를 분사하여 상기 내측벽을 세척하는 세척 노즐을 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버는, 내부 온도를 센싱하는 온도 센서, 내부 강화 용액의 수위를 센싱하는 레벨 센서, 및 바닥부에 인접 배치된 기포 발생부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 글라스 강화 설비는 상기 공정 챔버를 중력 방향으로 승강시켜 상기 공정 챔버와 상기 강화 용액 챔버 간의 레벨을 제어하는 리프팅 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 강화 용액 챔버는 내부 온도를 센싱하는 온도 센서, 내부 강화 용액의 수위를 센싱하는 레벨 센서, 내부 강화 용액의 이온 농도를 센싱하는 이온 센서, 및 바닥부에 인접 배치된 기포 발생부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 강화 용액 챔버는 내부로 칼륨 이온을 보충하도록 구성된 리필 탱크를 포함할 수 있다.
상기 강화 용액 챔버의 내부 공간은 상기 공정 챔버의 내부 공간 보다 클 수 있다.
상기 하나의 강화 용액 챔버는 하나 이상의 유로 유닛을 통해 복수의 공정 챔버와 유체적으로 연결될 수 있다.
또, 상기 복수의 공정 챔버는 서로 중력 방향으로 중첩 배치될 수 있다.
또한 상기 유로 유닛은 하나 이상의 밸브 및 하나 이상의 펌프를 포함하되, 상기 강화 용액 챔버와 상기 복수의 공정 챔버 간의 유로에 있어서, 복수의 공정 챔버들은 각각 상기 밸브를 공유하거나, 또는 펌프를 공유할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 글라스 강화 설비는 내부에 세정액이 수용되도록 구성된 세정 챔버를 더 포함할 수 있다.
이 때 상기 세정 챔버와 상기 공정 챔버는 중력 방향으로 중첩 배치될 수 있다.
상기 다른 어느 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 강화 설비 시스템은, 적어도 하나의 강화 용액 챔버, 제1 공정 챔버와 제2 공정 챔버를 포함하고 상기 강화 용액 챔버와 유체적으로 연결된 복수의 공정 챔버, 적어도 하나의 로딩/언로딩 유닛 및 적어도 하나의 세정 챔버를 포함하는 글라스 강화 설비 시스템으로서, 상기 강화 용액 챔버와 상기 제1 공정 챔버, 및 상기 강화 용액 챔버와 상기 제2 공정 챔버 간에 강화 용액이 이동하도록 구성된다.
또, 상기 하나의 로딩/언로딩 유닛은 복수의 공정 챔버로의 인입과 인출을 수행할 수 있다.
또한 상기 세정 챔버는 상기 강화 용액 챔버를 사이에 두고 이격 배치된 제1 세정 챔버 및 제2 세정 챔버를 포함하고, 상기 로딩/언로딩 유닛은 상기 강화 용액 챔버를 사이에 두고 이격 배치된 제1 로봇 아암 및 제2 로봇 아암을 포함할 수 있다.
상기 복수의 공정 챔버는, 상기 강화 용액 챔버를 사이에 두고 상기 제1 공정 챔버 및 상기 제2 공정 챔버와 이격 배치된 제3 공정 챔버 및 제4 공정 챔버로서, 상기 하나의 강화 용액 챔버와 유체적으로 연결된 제3 공정 챔버 및 제4 공정 챔버를 더 포함할 수 있다.
또, 하나의 상기 강화 용액 챔버 및 n개의 복수의 공정 챔버로서, 상기 강화 용액 챔버와 유체적으로 연결된 복수의 공정 챔버는 하나의 설비 단위를 이룰 수 있다.
이 때 상기 강화 용액 챔버에 수용된 강화 용액의 양은, 어느 하나의 공정 챔버에서 글라스의 화학 강화를 위해 요구되는 강화 용액의 양의 n배 보다 작을 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 강화 방법은 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계, 상기 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계, 상기 예열 단계 후에, 상기 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계, 및 상기 강화 단계 후에, 상기 공정 챔버로부터 강화 용액을 유출시키는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에서 상기 방법은 상기 강화 용액을 유출시키는 단계 후에, 상기 공정 챔버 내에서 상기 강화된 글라스를 서냉하는 단계, 및 상기 공정 챔버에서 강화된 글라스를 인출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 방법은 상기 공정 챔버의 내측벽을 세척하여 잔여 강화 용액을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 강화 용액은 어느 강화 용액 챔버로부터 유입되고, 상기 강화 용액 챔버로 유출되며, 상기 강화 용액 챔버 내의 강화 용액의 칼륨 이온 농도를 센싱하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 강화 용액을 유입시키는 단계는, 상기 공정 챔버를 하강시켜 강화 용액이 수용된 강화 용액 챔버 보다 낮은 레벨로 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
또, 상기 강화 용액을 유출시키는 단계는, 상기 공정 챔버를 상승시켜 상기 강화 용액 챔버 보다 높은 레벨로 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계는, 제1 공정 챔버에 제1 글라스를 인입하는 단계 및 제2 공정 챔버에 제2 글라스를 인입하는 단계를 포함할 수 있다.
또, 상기 제1 공정 챔버와 상기 제2 공정 챔버는 동일한 강화 용액 챔버와 유체적으로 연결되고, 상기 제1 글라스의 예열과 상기 제2 글라스의 예열은 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.
또한 상기 제1 글라스의 강화 단계가 수행되는 동안, 상기 제2 글라스의 예열 단계가 마저 수행될 수 있다.
상기 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계는, 제1 공정 챔버에 제1 글라스를 인입하는 단계 및 제2 공정 챔버에 제2 글라스를 인입하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 공정 챔버에 강화 용액을 유입시키는 단계는, 상기 제1 공정 챔버로부터 강화 용액을 유출시키는 단계 후에 수행되거나, 적어도 동시에 수행될 수 있다.
또, 상기 제2 글라스의 강화 단계가 수행되는 동안, 상기 제1 글라스의 서냉 단계가 수행될 수 있다.
상기 글라스를 인입하는 단계에서, 글라스의 길이 방향이 수평 방향을 향하고, 글라스의 폭 방향 또는 두께 방향이 중력 방향을 향하도록 인입될 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버는 내부에 글라스를 인입하여 예열, 강화, 및 서냉을 순차로 수행하는 내부 공간을 포함한 챔버 본체, 상기 챔버 본체를 밀폐하는 공정 챔버 도어, 및 상기 챔버 본체의 일측에 상기 강화 전에 강화 용액을 주입하거나 상기 강화 후 강화 용액을 배출하기 위한 적어도 하나의 유체구를 포함한다.
상기 챔버 본체와 상기 공정 챔버 도어 중 적어도 하나는, 상기 글라스 또는 상기 강화 용액을 가열하기 위한 히터를 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버 도어는, 중력에 수직한 방향으로 상기 챔버 본체에 결합되고, 상기 공정 챔버는, 상기 공정 챔버 도어가 결합되기 위해 상면에 개구가 형성될 수 있다.
상기 공정 챔버 도어는 중력에 수평한 방향으로 상기 챔버 본체에 결합되고, 상기 공정 챔버는, 상기 공정 챔버 도어가 결합되기 위해 측면에 개구가 형성될 수 있다.
상기 챔버 본체 또는 상기 공정 챔버 도어 중 적어도 하나의 내측에 부착되고, 상기 공정 챔버의 내측벽을 세척하는 액체와 기체 중 적어도 하나를 분사하는 세척 노즐을 더 포함할 수 있다.
또, 상기 적어도 하나의 유체구를 이용하여 상기 강화 용액을 유입 또는 배출하는 펌프를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 공정 챔버는 상기 챔버 본체 중 일부에 결합되어 상기 적어도 하나의 유체구를 이용하여 상기 강화 용액이 유입되도록 상기 챔버 본체를 지면 방향으로 하강시키거나 상기 강화 용액이 배출되도록 상기 챔버 본체를 지면 반대 방향으로 상승시키는 리프트를 더 포함할 수 있다.
상기 챔버 본체와 상기 공정 챔버 도어 중 적어도 하나에 결합되는 온도 센서 및 레벨 센서로서, 상기 공정 챔버의 내부 온도를 센싱하는 온도 센서, 및 상기 공정 챔버의 내부 강화 용액의 수위를 센싱하는 레벨 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 강화 대상인 글라스를 공정 챔버에 인입한 후 강화 용액을 주입하거나 배출하도록 구성하여 글라스의 인출 없이 전처리, 본공정 및 후처리를 하나의 챔버에서 수행할 수 있다. 이를 통해 글라스의 강화 품질과 생산 수율을 높일 수 있다.
또한 강화 용액의 사용량을 감소시킬 수 있고 공정의 택트 타임을 줄일 수 있어 효율적인 글라스의 화학 강화가 가능하다.
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 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버의 모식도이다.
도 3은 도 1의 강화 용액 챔버의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 도 9는 도 1의 화학 강화 설비를 이용하여 글라스를 화학 강화하는 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 12 내지 도 19는 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도들이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 22 및 도 23은 도 20의 화학 강화 설비를 이용하여 글라스를 화학 강화하는 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 25 및 도 26은 도 24의 글라스의 화학 강화 설비 시스템의 공정 흐름을 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템의 공정 흐름을 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버의 모식도이다.
도 3은 도 1의 강화 용액 챔버의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 도 9는 도 1의 화학 강화 설비를 이용하여 글라스를 화학 강화하는 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 12 내지 도 19는 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도들이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 22 및 도 23은 도 20의 화학 강화 설비를 이용하여 글라스를 화학 강화하는 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 25 및 도 26은 도 24의 글라스의 화학 강화 설비 시스템의 공정 흐름을 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템의 공정 흐름을 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 나타낸 모식도이다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다. 도 2는 도 1의 공정 챔버의 모식도이다. 도 3은 도 1의 강화 용액 챔버의 모식도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 공정 챔버(101), 강화 용액 챔버(201) 및 유로 유닛(300)을 포함하고, 세정 챔버(400), 로딩/언로딩 유닛(500) 및 컨트롤러(600)를 더 포함할 수 있다.
공정 챔버(101)(예컨대, 제1 챔버)는 글라스의 화학 강화가 이루어지는 공정 공간을 제공할 수 있다. 또, 본 실시예에 따른 공정 챔버(101)는 화학 강화 공정 뿐 아니라 열처리가 이루어지는 공정 공간을 제공할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 공정 챔버(101)는 지면 상에 놓일 수 있다.
공정 챔버(101)는 상부 개구를 갖는 챔버 본체(120) 및 상부 개구를 폐쇄하는 공정 챔버 도어(130)를 포함할 수 있다. 챔버 본체(120)는 공정이 이루어지는 내부 공간을 제공할 수 있다. 내부 공간의 형상은 대략 사각 형상일 수 있으나 원통 형상으로 구현될 수도 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 공정 챔버(101)의 내부 공간은 강화 대상인 글라스(G)에 고르게 열을 전달할 수 있는 형상이면 무방하다. 예를 들어, 공정 챔버(101)의 내부 공간은 대략 삼각통, 오각통, 육각통 또는 팔각통 등의 다각형 형상일 수 있다.
챔버 본체(120)의 바닥부 상에는 카세트 거치부(150)가 배치될 수 있다. 강화 공정이 진행되는 동안 카세트 거치부(150)에는 글라스(G)가 적재 내지는 실장된 카세트(800)가 배치될 수 있다. 카세트 거치부(150)에 카세트(800)를 인입하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니나, 로봇 아암 등을 이용할 수 있다.
챔버 본체(120)의 바닥부 및 측벽은 비어있을 수 있다. 즉, 챔버 본체(120)의 측벽 등은 외측벽과 내측벽을 포함하고, 외측벽과 내측벽은 이격될 수 있다. 챔버 본체(120)의 바닥부 및 측벽 내에는 공정 챔버 히터(155)(예컨대, 제1 히터)가 임베딩될 수 있다. 공정 챔버 히터(155)는 글라스(G)의 열처리를 수행하거나, 또는 유입되는 강화 용액(SS)의 가열 내지는 보온을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 공정 챔버 히터(155)는 챔버 본체(120)의 바닥부 및/또는 측벽에 내장되지 않고, 챔버 본체(120)의 바닥부 또는 내측벽 상에 설치될 수도 있다.
공정 챔버(101) 상에는 공정 챔버 도어(130)가 배치될 수 있다. 공정 챔버 도어(130)는 공정 챔버(101)의 도어(door)일 수 있다. 본 실시예에 따른 공정 챔버 도어(130), 즉 도어는 중력 방향으로 이동하도록 구성되어 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 공정 챔버 도어(130)는 리프팅 수단(미도시) 등과 연결되어 개폐될 수 있다.
공정 챔버 도어(130)의 하부 및 공정 챔버(101)의 측벽 상단은 완전한 밀폐 등을 위해 씰링이 가능한 부재로 마감된 상태일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 공정 챔버(101)의 측벽 상단에는 오링 등의 씰링 부재(125)가 배치될 수 있다. 공정 챔버 도어(130)의 내에도 공정 챔버 도어 히터(131)(예컨대, 제1 서브 히터)가 임베딩될 수 있다.
따라서, 제1 히터는 공정 챔버(101)와 공정 챔버 도어(130) 내부(예를 들어, 외측벽과 내측벽 사이 공간)에서 각각 분리된 복수의 히터 유닛 형태로 위치할 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(101) 내에서 공정 챔버 히터(155)는 복수의 히터 유닛들이 분산 및 이격 배치되어 위치할 수 있으며, 공정 챔버 도어(130) 내부에서 복수의 히터 유닛들이 분산 및 이격 배치되어 위치할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 공정 챔버(101)는 서브 도어(135)를 더 포함할 수 있다. 서브 도어(135)는 공정 챔버 도어(130)의 하부에 배치 내지는 고정될 수 있다. 공정 챔버 도어(130)가 챔버 본체(120)를 밀폐한 상태에서, 서브 도어(135)는 챔버 본체(120) 내부에 삽입 배치될 수 있다. 후술할 바와 같이 챔버 본체(120)의 내부 공간에는 강화 용액(SS)이 유입 내지는 주입될 수 있다. 이 때 서브 도어(135)는 강화 용액(SS)으로부터 발생한 흄 가스(fume gas)에 의해 공정 챔버 도어(130)의 하부 또는 공정 챔버 도어(130) 내부에 위치한 공정 챔버 도어 히터(131)가 부식되는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 또한, 서브 도어(135)는 끝단부에서 지면 방향으로 길이를 연장한 형태로 구현된 경우, 글라스를 외부 공기로부터 밀폐시켜 글라스 품질을 향상시킬 수도 있다.
서브 도어(135)는 공정 챔버 도어(130)의 하면 상에 리프팅 수단을 구비하여 배치될 수 있다. 이 경우 서브 도어(135)는 공정 챔버 도어(130)와 중력 방향으로의 이격 거리가 조절되거나, 또는 평면 방향으로 회전 가능할 수 있다.
챔버 본체(120)는 공정 챔버 유체구(180)(예컨대, 제1 유체구)를 포함할 수 있다. 도 2 등은 공정 챔버 유체구(180)가 챔버 본체(120)의 측벽 하부에 배치된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 공정 챔버 유체구(180)는 복수개로 구비될 수도 있다. 이 경우 복수의 공정 챔버 유체구(180)는 서로 중력 방향으로 중첩 배치되거나, 또는 평면 시점에서 측벽을 따라 배치되어 수평 방향으로 중첩 배치될 수 있다. 또는 공정 챔버 유체구(180)는 챔버 본체(120)의 바닥부에 배치될 수도 있다. 공정 챔버 유체구(180)는 후술할 강화 용액 챔버(201)로부터 공정 챔버(101)로 강화 용액(SS)을 유입시키거나, 또는 공정 챔버(101)로부터 강화 용액 챔버(201)로 강화 용액(SS)을 유출시킬 수 있다. 즉, 공정 챔버 유체구(180)는 후술할 유로 유닛(300)과 연결되어 강화 용액(SS)의 유로 경로를 제공할 수 있다.
공정 챔버 유체구(180)를 통해 유입되거나 유출되는 강화 용액(SS)이 소정 기준 만큼 충진되거나, 또는 배수되는 속도는 가급적 빠른 것이 바람직할 수 있다. 전술한 바와 같이 초박형 글라스의 강화 공정에 있어서 글라스의 강화 균일도는 강화 품질에 영향을 주는 매우 중요한 요소일 수 있다. 만일 유출(배수)되거나 유입(충진)되는 속도가 너무 느리면, 내부의 글라스(G)의 상부와 하부에서의 강화 균일도가 상이해질 수 있다.
또한, 공정 챔버 유체구(180)는 강화 용액을 최단 시간 내에 주입될 수 있도록 단면적의 크기가 미리 결정된 크기(예를 들어, 공정 챔버(101) 일측면의 단면적과 거의 유사한 크기이거나 일측면의 단면적 이하의 크기(약 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20% 등)로 설정될 수 있다. 이러한, 공정 챔버 유체구(180)는 챔버 본체 내로 강화 용액(SS)의 유입 완료를 위한 소요 시간 또는 유출 완료를 위한 소요 시간을 고려하여 글라스 품질의 불균일이 발생하지 않는 크기로 결정될 수 있다. 또한, 후술할 유로 유닛(300)의 단면적도 공정 챔버 유체구(180)의 크기와 유사한 크기로 설정될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 공정 챔버(101)는 세척부(140), 제1 기포 발생부(143), 흄 가스 회수부(145) 및/또는 공정 센서(190)를 더 포함할 수 있다.
세척부(140)는 챔버 본체(120)의 내측벽 상에 배치될 수 있다. 세척부(140)는 챔버 본체(120)의 내측벽을 세정 내지는 세척할 수 있도록 기울어진 각도를 가지고 세정을 위한 액체 또는 기체를 분사할 수 있다. 챔버 본체(120)에는 강화 용액(SS)이 유입되거나, 또는 유출될 수 있다. 이 때 챔버 본체(120)로부터 강화 용액(SS)이 유출된 이후, 챔버 본체(120)의 내측벽에는 강화 용액이 잔존할 수 있다. 잔존하는 강화 용액(SS)은 화학 강화 공정의 전 및 후에 수행되는 열처리 공정의 품질과 신뢰성을 저하시키거나, 또는 흄 가스(fume gas)를 발생시킬 수 있다.
세척부(140)가 세척을 위해 분사하는 액체 또는 기체는 증류수 등의 물(water) 또는 불활성 가스 또는 공기일 수 있다. 세척부(140)가 분사하는 액체 또는 기체는 소정의 온도로 가열된 상태일 수도 있다. 이 경우 액체 또는 기체는 약 40℃ 이상, 또는 약 50℃ 이상, 또는 약 60℃ 이상으로 가열된 상태일 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 세척부(140)가 액체를 분사하는 경우, 챔버 본체(120)의 내측벽을 세척한 후의 액체를 회수하는 드레인부(141)가 추가로 구비될 수도 있다.
세척부(140)는 노즐 형태로 구현될 수 있다. 세척부(140)는 컨트롤러(600)의 제어에 의해 분사하는 액체 또는 기체의 분사 방향, 분사 속도, 분사량 등을 조절할 수도 있다.
제1 기포 발생부(143)는 챔버 본체(120) 내에 강화 용액(SS)이 충진되는 경우, 강화 용액(SS)의 혼합 또는 교반을 위한 수단일 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 제1 기포 발생부(143)의 단부는 외부의 기체 탱크와 연결될 수 있다. 제1 기포 발생부(143)는 적어도 부분적으로 공정 챔버(101)의 바닥부에 인접하여 배치되고, 복수의 분사 홀을 가질 수 있다. 상기 분사 홀을 통해 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스, 또는 공기가 분사될 수 있다. 분사 홀은 하측 방향으로 형성되거나, 또는 상측 방향으로 형성될 수 있다. 챔버 본체(120) 내에 강화 용액(SS)이 충진된 상태에서 제1 기포 발생부(143)의 분사 홀을 통해 가스가 분사될 경우 기포가 형성되고 기포가 상승하며 강화 용액(SS)을 혼합시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 기포 발생부(143) 대신에 또는 추가적으로 교반기 등이 구비될 수도 있다.
흄 가스 회수부(145)는 공정 챔버(101) 내부 공간에 존재하는 흄 가스를 회수하기 위한 수단일 수 있다. 전술한 바와 같이 강화 용액(SS)으로부터 다량의 흄 가스가 배출되며, 공정 챔버(101) 내부의 흄 가스가 소정 농도 이상으로 높아지면 글라스(G)의 강화 품질에 영향을 미칠 수 있다. 또한 공정 챔버 도어(130)가 중력 방향으로 개폐되는 본 실시예에 있어서, 공정 챔버 도어(130)가 개방되는 경우 그 내부의 흄 가스가 공정 챔버(101) 외부로 배출될 수 있고 작업자에게 매우 유해할 수 있다. 따라서 흄 가스 회수부(145)를 구비하여 흄 가스를 회수하는 것이 바람직할 수 있으며, 챔버 본체(120)를 관통하는 튜브 형태 등으로 구비될 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 흄 가스 회수부(145)의 타단에는 흄 가스를 배기하기 위한 펌프 또는 흄 가스 탱크 등이 구비될 수 있다.
공정 센서(190)는 제1 온도 센서(193) 및/또는 제1 레벨 센서(191)를 포함할 수 있다.
제1 온도 센서(193)는 공정 챔버(101) 내부의 온도를 센싱할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 온도 센서(193)는 공정 챔버 히터(155)와 연동되어 공정 챔버 히터(155)의 온도를 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 온도 센서(193)는 공정 챔버(101) 내부의 강화 용액(SS)의 온도를 직접적으로 측정하거나, 또는 강화 용액(SS)이 존재하지 않는 공간의 온도를 측정할 수 있다.
제1 레벨 센서(191)는 공정 챔버(101) 내부에 유입되거나 외부로 유출된 강화 용액(SS)의 양, 특히 수위를 측정할 수 있다. 제1 레벨 센서(191)는 초음파식 레벨 센서, 정전용량식 레벨 센서, 진동식 레벨 센서 및/또는 플로팅 레벨 센서 등을 포함할 수 있다. 제1 레벨 센서(191)는 강화 용액(SS)의 수면 보다 높은 레벨에 위치할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 세척부(140)는 공정 챔버 도어(130)에 부착되어 챔버 본체(120)의 내측벽을 세척할 수 있다. 또한 공정 센서(190)(제1 레벨 센서(191) 및 온도 센서(193))는 공정 챔버 도어(130)에 부착되어 강화 용액의 수위, 강화 용액의 온도, 공정 챔버(101) 내부의 강화 용액이 존재하지 않는 공간의 온도를 측정할 수 있다.
전술한 바와 같이 강화 용액(SS)은 유로 유닛(300)을 따라 공정 챔버(101)와 강화 용액 챔버(201) 간을 이동할 수 있다. 따라서 공정 챔버(101) 내부의 강화 용액(SS)의 양은 수시로 변할 수 있다. 이에 강화 용액(SS)의 유입량 및/또는 유출량 등을 측정하기 위해 제1 레벨 센서(191)가 구비될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 레벨 센서(191)는 유로 유닛(300)과 연동되어 공정 챔버(101) 내부로 유입되거나, 또는 공정 챔버(101)로부터 유출되는 강화 용액의 양을 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 레벨 센서(191) 대신에 무게 센서 등을 이용해 강화 용액의 유입량 및/또는 유출량을 측정할 수도 있다.
이어서 강화 용액 챔버(201)에 대해 설명한다.
강화 용액 챔버(201)(예컨대, 제2 챔버)는 글라스의 화학 강화를 위한 강화 용액(SS)이 수용되는 공간을 제공할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 강화 용액 챔버(201)는 지면 상에 놓일 수 있다. 예를 들어, 강화 용액 챔버(201)는 공정 챔버(101)와 유사한 레벨 상에 놓일 수 있다. 더 구체적인 예를 들어, 강화 용액 챔버(201)의 내부 공간과 공정 챔버(101)의 내부 공간은 적어도 부분적으로 수평 방향으로 중첩할 수 있다. 강화 용액 챔버(201)는 그 내부 공간을 폐쇄하는 도어를 포함하거나 불포함할 수 있다.
강화 용액(SS)은 초박형 글라스를 침지시켜 글라스를 화학적으로 강화하기 위한 용액일 수 있다. 강화 용액(SS)은 실리케이트 함유 글라스의 이온 치환 내지는 이온 교환을 통해 글라스에 굽힘 강도, 내충격성, 내열성 등을 부여할 수 있다. 강화 용액(SS)의 예로는 질산칼륨(KNO3) 용액 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
강화 용액 챔버(201)는 강화 용액 챔버 본체(220) 및 강화 용액 챔버 도어(230)를 포함할 수 있다. 강화 용액 챔버 본체(220) 상에는 강화 용액 챔버 도어(230)가 배치될 수 있다. 강화 용액 챔버 도어(230)는 강화 용액 챔버(201)의 도어일 수 있다. 강화 용액 챔버 도어(230)는 중력 방향으로 이동하여 개폐하거나, 수평 방향으로 이동하여 개폐하거나, 또는 힌지 구조를 통해 개폐할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 강화 용액 챔버 도어(230) 내에는 강화 용액 챔버 도어 히터(235)(예컨대, 제2 서브 히터)가 임베딩될 수 있다.
강화 용액 챔버 본체(220)의 바닥부 및 측벽은 비어있을 수 있다. 즉, 강화 용액 챔버 본체(220)의 측벽 등은 외측벽과 내측벽을 포함하고, 외측벽과 내측벽은 이격될 수 있다. 강화 용액 챔버 본체(220)의 바닥부 및 측벽 내에는 강화 용액 챔버 히터(255)(예컨대, 제2 히터)가 임베딩될 수 있다. 강화 용액 챔버 히터(255)는 챔버에 수용된 강화 용액(SS)을 소정 온도로 가열하거나 보온을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 강화 용액 챔버 히터(255)는 강화 용액 챔버 본체(220)의 바닥부 및/또는 측벽에 내장되지 않고, 강화 용액 챔버 본체(220)의 바닥부 또는 내측벽 상에 설치될 수도 있다. 예를 들어, 강화 용액 챔버(201) 내에서 강화 용액 챔버 히터(255)는 복수의 히터 유닛들이 분산 및 이격 배치되어 위치할 수 있다. 강화 용액 챔버(201) 내부(예를 들어, 외측벽과 내측벽 사이)에서 복수의 히터 유닛들이 분산 배치되어 위치할 수도 있다.
강화 용액 챔버 본체(220)는 강화 용액 챔버 유체구(280)(예컨대, 제2 유체구)를 포함할 수 있다. 도 3 등은 강화 용액 챔버 유체구(280)가 강화 용액 챔버 본체(220)의 측벽 하부에 배치된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 강화 용액 챔버 유체구(280)는 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우 복수의 강화 용액 챔버 유체구(280)는 서로 중력 방향으로 중첩 배치되거나, 또는 측벽을 따라 배치되어 수평 방향으로 중첩 배치될 수 있다. 또는 강화 용액 챔버 유체구(280)는 강화 용액 챔버(201)의 바닥부에 배치될 수도 있다.
강화 용액 챔버 유체구(280)는 공정 챔버(101)로부터 강화 용액 챔버(201)로 강화 용액(SS)을 유입시키거나, 또는 강화 용액 챔버(201)로부터 공정 챔버(101)로 강화 용액(SS)을 유출시킬 수 있다. 즉, 강화 용액 챔버 유체구(280)는 후술할 유로 유닛(300)과 연결되어 강화 용액(SS)의 유로 경로를 제공할 수 있다.
강화 용액 챔버(201)는 리필 탱크(270)를 더 포함할 수 있다. 리필 탱크(270)는 강화 용액 챔버(201) 내부로 소정의 물질을 유입시키도록 구성될 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 리필 탱크(270)와 강화 용액 챔버(201)는 밸브(미도시) 등을 포함하여 선택적으로 유체 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 공정 챔버(101) 내에 강화 용액(SS)이 유입되어 글라스(G)를 침지시키고 글라스(G)의 화학 강화를 수행할 수 있다. 글라스(G)의 화학 강화 과정에서 글라스(G)의 나트륨 이온은 강화 용액(SS)으로 용출되고, 강화 용액(SS) 내 칼륨 이온은 소진되어 칼륨 이온의 농도는 감소할 수 있다. 그리고 글라스(G)의 화학 강화를 수행한 강화 용액(SS)은 강화 용액 챔버(201)로 이동하고, 다시 공정 챔버(101)로 이동하여 추가적인 강화 공정을 수행할 수 있다. 즉, 공정이 지속됨에 따라 강화 용액(SS)은 나트륨 이온의 농도가 증가하고 칼륨 이온의 농도가 감소하여 강화 용액(SS)의 조성이 변화할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 강화 용액(SS)에 칼륨 이온을 보충할 수 있는 리필 탱크(270)를 포함할 수 있다.
리필 탱크(270)에는 질산칼륨(KNO3), 탄산칼륨(K2CO3), 인산삼칼륨(K3PO4), 인산수소이칼륨(K2HPO4) 또는 인산이수소칼륨(KH2PO4) 등이 수용될 수 있다. 질산칼륨 등은 분말상 또는 수용액상으로 제공될 수 있다. 리필 탱크(270) 내의 물질이 강화 용액(SS)과 혼합되어 칼륨 이온의 농도를 높일 수 있고, 글라스의 화학 강화 품질을 유지할 수 있다.
다른 실시예에서, 리필 탱크(270)에는 강화 용액(SS) 내에 축적되는 나트륨 이온과 반응하여 석출물을 생성하는 물질이 수용될 수도 있다. 즉, 이 경우 리필 탱크(270) 내부의 물질은 강화 용액(SS)이 칼륨 이온의 농도를 높이는 것이 아니라, 나트륨의 이온을 감소시킬 수 있다. 상기 물질의 예로는 염소염 또는 아세트산염 등을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 강화 용액 챔버(201)는 제2 기포 발생부(243) 및/또는 강화 용액 챔버 센서(290)를 더 포함할 수 있다.
제2 기포 발생부(243)는 강화 용액 챔버(201) 내에 수용된 강화 용액(SS)의 혼합 또는 교반을 위한 수단일 수 있다. 강화 용액(SS)이 장시간 강화 용액 챔버(201) 내에 수용되는 경우, 상대적으로 무거운 칼륨 이온은 가라앉고 상대적으로 가벼운 나트륨 이온은 떠오르는 등 부분적인 조성 불균일이 발생할 수 있다. 따라서 외부의 기체 탱크(미도시)와 연결된 제2 기포 발생부(243)를 이용하여 강화 용액(SS)을 혼합할 수 있다. 제2 기포 발생부(243)는 적어도 부분적으로 강화 용액 챔버(201)의 바닥부에 인접하여 배치되고, 복수의 분사 홀을 가질 수 있다. 상기 분사 홀을 통해 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스, 또는 공기가 분사될 수 있다. 분사 홀은 하측 방향으로 형성되거나, 또는 상측 방향으로 형성될 수 있다. 강화 용액 챔버(201) 내에 강화 용액(SS)이 충진된 상태에서 제2 기포 발생부(243)의 분사 홀을 통해 가스가 분사될 경우 기포가 형성되고 기포가 상승하며 강화 용액(SS)을 혼합시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기포 발생부(243) 대신에 또는 추가적으로 교반기 등이 구비될 수도 있다.
강화 용액 챔버 센서(290)는 제2 온도 센서(293), 제2 레벨 센서(291) 및/또는 이온 센서(295)를 포함할 수 있다.
제2 온도 센서(293)는 강화 용액 챔버(201) 내부의 온도를 센싱할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 온도 센서(293)는 강화 용액 챔버 히터(255)와 연동되어 강화 용액 챔버 히터(255)의 온도를 제어하도록 구성될 수 있다. 제2 온도 센서(293)는 강화 용액 챔버(201) 내부의 강화 용액(SS)의 온도를 측정할 수 있다.
제2 레벨 센서(291)는 강화 용액 챔버(201) 내부에 유입되거나 외부로 유출된 강화 용액(SS)의 양, 특히 수위를 측정할 수 있다. 제2 레벨 센서(291)는 제1 레벨 센서(191)와 동일하거나, 상이하게 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이 강화 용액(SS)은 유로 유닛(300)을 따라 공정 챔버(101)와 강화 용액 챔버(201) 간을 이동할 수 있다. 따라서 강화 용액 챔버(201) 내부의 강화 용액(SS)의 양은 수시로 변할 수 있다. 이에 강화 용액(SS)의 유입량 및/또는 유출량 등을 측정하기 위해 제2 레벨 센서(291)가 구비될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 레벨 센서(291)는 유로 유닛(300)과 연동되어 강화 용액 챔버(201) 내부로 유입되거나, 또는 강화 용액 챔버(201)로부터 유출되는 강화 용액의 양을 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 레벨 센서(291) 대신에 무게 센서 등을 이용해 강화 용액의 유입량 및/또는 유출량을 측정할 수도 있다.
이온 센서(295)는 강화 용액 챔버(201)에 수용된 강화 용액(SS)의 이온 농도, 구체적으로 칼륨 이온의 농도 및/또는 나트륨 이온의 농도를 측정할 수 있다. 전술한 바와 같이 강화 용액(SS)을 반복적으로 사용함에 따라 강화 용액(SS) 내의 이온 농도는 글라스의 강화 품질에 영향을 미치는 요소일 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 이온 센서(295)는 전술한 리필 탱크(270)와 연동되어 리필 탱크(270)로부터 강화 용액 챔버(201) 내부로 칼륨 이온의 농도를 높이거나, 나트륨 이온의 농도를 낮추는 물질이 유입되도록 제어될 수 있다.
한편, 유로 유닛(300)은 밸브(330) 및 펌프(310)를 포함하고, 유량 센서(350)를 더 포함할 수 있다. 유로 유닛(300)은 전술한 공정 챔버(101)와 강화 용액 챔버(201)를 유체적으로 연결하며, 강화 용액(SS)이 공정 챔버(101)와 강화 용액 챔버(201)를 따라 흐르거나, 이동하도록 할 수 있다. 밸브(330)는 볼 밸브 등으로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 밸브(330)는 유로 유닛(300)을 따라 흐르는 강화 용액(SS)의 양이나 속도를 제어할 수 있다. 또, 펌프(310)는 강화 용액(SS)의 이동을 위한 힘을 제공하고, 유량 센서(350)는 강화 용액(SS)이 흐르는 양과 속도 등을 측정할 수 있다.
세정 챔버(400)는 전술한 공정 챔버(101) 및 강화 용액 챔버(201)의 외부에, 이들과 별도로 구비될 수 있다. 세정 챔버(400)는 화학 강화 공정이 종료된 후에 글라스(G) 표면에 잔존하는 강화 용액(SS)이나 이물질 등을 제거하기 위한 세정 공정이 수행되는 챔버일 수 있다. 세정 챔버(400) 내에는 세정액, 예컨대 물 등이 수용될 수 있다.
로딩/언로딩 유닛(500)은 전술한 각 챔버들, 즉 공정 챔버(101)와 세정 챔버(400), 그리고 공정 챔버(101)로의 글라스(G)의 인입이나 인출을 위한 로딩 존 및 언로딩 존 간에 글라스(G)와 카세트(800)를 이송시키기 위한 수단일 수 있다. 로딩/언로딩 유닛(500)은 로봇 아암 등일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 다른 실시예에서, 로딩/언로딩 유닛은 오버 헤드 트랜스포트 또는 호이스트 등으로 구현될 수도 있다.
컨트롤러(600)는 프로세서 및/또는 메모리를 포함하여 구성될 수 있다. 프로세서는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 기술분야에서 공지된 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 메모리는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 또는 본 기술분야에 공지된 임의의 형태의 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.
컨트롤러(600)는 전술한 공정 챔버(101), 강화 용액 챔버(201), 유로 유닛(300), 세정 챔버(400), 로딩/언로딩 유닛(500) 등을 제어하여 공정 자동화를 수행할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(600)는 공정 챔버(101) 및/또는 강화 용액 챔버(201) 내부의 강화 용액(SS)의 양의 센싱 결과, 예컨대 측정된 강화 용액(SS)의 수위의 센싱 결과를 기초로 유로 유닛(300)을 제어할 수 있다. 제어되는 유로 유닛(300)은 펌프(310) 및/또는 밸브(330) 등일 수 있다. 또, 컨트롤러(600)는 공정 챔버(101) 및/또는 강화 용액 챔버(201) 내부의 온도의 센싱 결과를 기초로 공정 챔버 히터(155), 공정 챔버 도어 히터(131), 강화 용액 챔버 히터(255) 및/또는 강화 용액 챔버 도어 히터(235)를 제어할 수 있다.
또한 컨트롤러(600)는 강화 용액 챔버(201) 내부의 강화 용액(SS) 내 나트륨 이온 및/또는 칼륨 이온의 농도를 측정하고, 측정 결과를 소정의 기준과 비교하여 리필 챔버(270)로부터 소정의 물질을 강화 용액 챔버(201) 내부로 추가할 수 있다.
또는 컨트롤러(600)는 공정의 경과 시간에 따라 각 챔버를 개폐하거나, 로딩/언로딩 유닛(500)을 이용하여 글라스(G)를 이송할 수 있다. 또, 컨트롤러(600)는 위와 같은 공정을 위한 시차 제어를 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 글라스의 화학 강화 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5 내지 도 9는 도 1의 화학 강화 설비를 이용하여 글라스를 화학 강화하는 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다. 본 발명의 본질을 흐리지 않기 위해 일부 도면 부호에 대한 설명은 생략하였으며, 이는 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명 내용으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 이해될 수 있을 것이다.
우선 도 4를 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계(S110), 공정 챔버 내에서 글라스를 예열하는 단계(S210), 유로 유닛을 제어하여 공정 챔버에 강화 용액을 유입시키는 단계(S310) 및 공정 챔버 내에서 글라스를 강화 용액에 침지시키는 단계(S410)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 글라스의 화학 강화 방법은 유로 유닛을 제어하여 공정 챔버로부터 강화 용액을 유출시키는 단계(S510), 공정 챔버 내에서 글라스를 서냉하는 단계(S610), 공정 챔버에서 글라스를 인출하는 단계(S710) 및 세정 챔버에서 글라스를 세정하는 단계(S810)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 공정 챔버(101)에 글라스(G)를 인입하는 단계(S110)를 나타낸 도면이다. 도 5를 더 참조하면, 공정 챔버(101)의 공정 챔버 도어(130)를 중력 방향으로 상승시켜 챔버 본체(120)의 내부 공간을 개방하고, 거치부(150)에 글라스(G)가 실장된 카세트(800)를 인입한다. 예를 들어, 로봇 아암 등의 로딩/언로딩 유닛(미도시)은 글라스(G)가 실장된 카세트(800)를 공정 챔버(101)의 거치부(150) 상에 놓을 수 있다.
도면으로 표현하지 않았으나, 상승한 공정 챔버 도어(130)는 수평 방향으로 더 이동하여 로딩/언로딩 유닛(미도시)이 글라스(G)를 인입하기 위한 공간을 확보할 수도 있다. 본 단계(S110)에서, 공정 챔버(101)의 챔버 본체(120) 내부에는 강화 용액이 충진되지 않고 비어있는 상태일 수 있다. 한편, 강화 용액 챔버(201) 내부에 수용된 강화 용액(SS)은 제2 기포 발생부(243)에서 발생하는 기포에 의해 지속적으로 혼합 내지는 교반이 수행되고, 강화 용액 챔버 히터(255)에 의해 소정의 온도로 가열된 상태일 수 있다.
거치부(150)는 글라스(G)가 실장된 카세트(800)의 인입 또는 인출이 용이할 수 있도록 중력 방향으로 상승하거나, 하강할 수도 있다. 거치부(150)는 복수의 카세트(800)를 거치 내지는 배치할 수 있도록 구성될 수 있다. 거치부(150)는 카세트(800)가 예열, 강화, 서냉 중에 챔버 본체(120)의 바닥면으로부터 일정 거리 이상 이격하여 위치되도록 구성될 수 있다. 도 5는 하나의 공정 챔버의 챔버 본체(120)에 오직 1개의 카세트(800)가 인입된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 카세트(800)는 2개 이상, 또는 3개 이상, 또는 4개 이상 인입될 수도 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 하나의 공정 챔버(101) 내에 복수의 카세트(800)들이 인입되는 경우, 복수의 카세트(800) 들은 서로 수평 방향으로 중첩하도록 배열되도록, 즉 실질적으로 동일한 레벨에 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 글라스의 강화 균일도는 강화 품질에 영향을 주는 매우 중요한 요소일 수 있다. 후술할 바와 같이 강화 용액(SS)이 공정 챔버(101) 내에 유입되는 과정에서, 글라스(G)들의 중력 방향으로의 높이가 상이할 경우, 강화 용액(SS)이 바닥부터 서서히 차오르고, 또는 강화 용액(SS)이 서서히 유출되기 때문에, 서로 중력 방향으로 높이 차이를 갖는 글라스(G)들 간에 강화 균일도가 상이해질 수 있다.
한편, 글라스(G)는 원장 글라스가 소정의 크기로 절단되고, 모서리 등이 가공된 글라스 셀 상태일 수 있다. 글라스(G)는 칼륨 이온을 실질적으로 포함하지 않거나, 또는 칼륨 이온에 비해 나트륨 이온을 풍부하게 함유하는 글라스, 즉 화학 강화 전 글라스일 수 있다. 글라스(G)는 약 100㎛ 이하, 또는 약 90㎛ 이하, 또는 약 80㎛ 이하, 또는 약 70㎛ 이하, 또는 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하의 두께를 갖는 초박형 글라스일 수 있다. 복수의 글라스(G)는 서로 접착제 등을 개재하여 글라스 라미네이트(glass laminate) 내지는 글라스 스택(glass stack)을 형성하고, 글라스 라미네이트가 카세트(800)에 탑재될 수 있다. 도 5는 하나의 카세트(800) 내에 2개의 글라스 라미네이트가 배치되어, 공정 챔버(101) 내에 총 2개의 글라스 라미네이트가 인입된 경우를 예시한다.
도 6은 공정 챔버(101)에서 글라스(G)를 열처리, 예컨대 제1 열처리하는 단계(S210)를 나타낸 도면이다. 도 6을 더 참조하면, 공정 챔버(101)의 공정 챔버 도어(130)를 중력 방향으로 하강시켜 챔버 본체(120)의 내부 공간을 밀폐하고, 열처리를 수행할 수 있다. 본 단계(S210)에서, 공정 챔버(101)의 챔버 본체(120) 내부에는 여전히 강화 용액이 충진되지 않고 비어있는 상태일 수 있다.
본 명세서에서, 용어 '열처리'는 글라스의 화학 강화 공정에 있어서, 전처리로서의 예열 처리(pre-heating treatment, warm-up treatment), 본공정으로서의 열처리 및 후처리로서의 서냉 처리(slow cool-down treatment)를 포함하는 의미일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 열처리는 열처리 대상의 승온(temperature rising), 정온, 강온(temperature drop) 및 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 의미일 수 있다. 위와 같은 승온, 정온 및/또는 강온은 히터의 가열 온도를 상승시키거나, 히터의 가열 온도를 일정한 온도로 유지하여 열처리 대상의 온도를 주변 온도 보다 인위적으로 높게 하는 것 뿐 아니라, 히터의 가열 온도를 하강시키거나, 또는 히터의 동작을 중단함으로써 열처리 대상의 온도를 제어하는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
글라스를 예열하는 단계(S210)에서 예열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 예열 단계에서의 승온은 연속적으로 이루어지거나, 또는 정온과 승온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 예열 단계의 수행 시간은 약 100분 이상, 또는 약 110분 이상, 또는 약 120분 이상, 또는 약 130분 이상일 수 있다. 예열은 공정 챔버(101)의 공정 챔버 히터(155)의 온도 제어에 의해 수행될 수 있다.
한편, 강화 용액 챔버(201) 내부에 수용된 강화 용액(SS)은 제2 기포 발생부(243)에서 발생하는 기포에 의해 지속적으로 혼합 내지는 교반이 수행되고, 강화 용액 챔버 히터(255)에 의해 소정의 온도로 가열된 상태일 수 있다.
도 7은 유로 유닛(300)을 통해 강화 용액 챔버(201)로부터 공정 챔버(101)에 강화 용액(SS)을 유입시키는 단계(S310)를 나타낸 도면이다. 도 7을 더 참조하면, 유로 유닛(300), 즉 펌프(310)와 밸브(330)를 제어하여 강화 용액 챔버(201) 내에 수용된 강화 용액(SS) 중 적어도 일부를 공정 챔버(101)의 챔버 본체(120) 내로 충진한다. 비제한적인 예시로, 강화 용액 챔버(201) 내에는 여전히 강화 용액(SS)의 적어도 일부가 남아있는 상태일 수 있다.
전술한 바와 같이 강화 용액(SS)은 강화 용액 챔버(201)의 강화 용액 챔버 유체구(280)를 통해 유출되며, 유로 유닛(300)을 따라 흐르고, 공정 챔버(101)의 공정 챔버 유체구(180)를 통해 유입될 수 있다.
공정 챔버(101) 내에 충진된 강화 용액(SS)에 글라스(G)가 침지되어 화학 강화, 구체적으로 강화 용액(SS)과 글라스(G) 간의 이온 교환이 수행될 수 있다(S410). 화학 강화 단계(S410)에서 강화 용액(SS)의 가열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 화학 강화 단계의 수행 시간은 예열 단계의 수행 시간 보다 짧을 수 있다. 예를 들어 화학 강화 공정은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 공정 챔버(101) 내에 강화 용액(SS)이 충진되어 글라스(G)를 화학 강화하는 동안, 공정 챔버(101) 내의 강화 용액(SS)은 제1 기포 발생부(143)에서 발생하는 기포에 의해 혼합 내지는 교반이 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)를 이용한 글라스 화학 강화 방법은, 공정 챔버(101)에 글라스(G)를 인입한 후 글라스(G)의 이동 없이 열처리와 글라스의 화학 강화를 순차적으로 수행할 수 있다. 종래의 경우 열처리 단계와 화학 강화 단계를 수행하기 위해 글라스를 이송해야하는 문제가 있었다. 이 경우 글라스의 챔버 간 이동을 위해 글라스를 이송하는 과정에서, 화학적 조성이 상이한 외부 공기에 노출되거나, 또는 급격한 온도 변화가 발생하거나, 적어도 외부 공기 중의 이물질이 글라스에 부착되는 등의 문제로 인해 글라스의 강화 품질이 저하되는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 특히 강화 전의 초박형 글라스는 그 내구도가 현저하게 낮아 이송 과정에서 발생하는 약간의 충격에도 일부가 파손되기도 하였다.
그러나 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 방법에 따를 경우 로딩/언로딩 유닛에 의해 한번 공정 챔버(101)로 인입된 글라스(G)는 공정 챔버(101)내에서 구분되지 않은 단일 공간 내에서 그 위치를 벗어나지 않고, 예컨대 위치가 고정된 상태에서 강화 용액의 이동을 통해 글라스 화학 강화 공정이 수행될 수 있어 위와 같은 문제가 발생할 여지가 없으며, 글라스(G)의 외부 노출 및 로딩과 언로딩을 최소화할 수 있다.
도 8은 유로 유닛(300)을 통해 공정 챔버(101)로부터 강화 용액 챔버(201)에 강화 용액(SS)을 유출시키고, 공정 챔버(101)에서 글라스(G)를 열처리, 예컨대 제2 열처리하는 단계(S610)를 나타낸 도면이다. 도 8을 더 참조하면, 유로 유닛(300), 즉 펌프(310)와 밸브(330)를 제어하여 공정 챔버(101) 내의 강화 용액(SS) 중 적어도 일부를 강화 용액 챔버(201) 내로 유출시킨다(S510). 비제한적인 예시로, 공정 챔버(101) 내에는 강화 용액(SS)이 실질적으로 잔존하지 않고, 실질적으로 전량이 유출될 수 있다. 공정 챔버(101) 내에 잔존하는 소량의 강화 용액(SS)은 공정 챔버 유체구(180)와 별도로 마련된 드레인부(미도시)에 의해 배출될 수도 있다.
전술한 바와 같이 강화 용액(SS)은 공정 챔버(101)의 공정 챔버 유체구(180)를 통해 유출되며, 유로 유닛(300)을 따라 흐르고, 강화 용액 챔버(201)의 강화 용액 챔버 유체구(280)를 통해 유입될 수 있다.
강화 용액(SS)을 유출시키는 단계(S510) 후에, 또는 유출시키는 단계와 동시에, 글라스(G)의 서냉을 수행할 수 있다(S610). 글라스를 서냉하는 단계(S610)에서 서냉 온도, 즉 최종 냉각 온도는 약 50℃ 이하, 또는 약 100℃ 이하, 또는 약 150℃ 이하일 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 열처리 챔버의 강온은 연속적으로 이루어지거나, 또는 정온과 강온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 또, 서냉 단계의 수행 시간은 예열 단계의 수행 시간 보다 짧을 수 있다. 예를 들어 서냉 공정은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다. 서냉은 공정 챔버(101)의 공정 챔버 히터(155)의 온도 제어에 의해 수행될 수 있다.
한편, 강화 용액 챔버(201) 내부에 수용된 강화 용액(SS)은 제2 기포 발생부(243)에서 발생하는 기포에 의해 지속적으로 혼합 내지는 교반이 수행되고, 강화 용액 챔버 히터(255)에 의해 소정의 온도로 가열된 상태일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 강화 용액 챔버(201)의 이온 센서(295)가 강화 용액 챔버(201) 내 강화 용액(SS)의 이온 농도를 센싱하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 이온 농도의 센싱은 이온 센서(295)에 의해 수행될 수 있다. 이온 센서(295)는 강화 용액(SS) 중의 나트륨 이온 및/또는 칼륨 이온의 농도를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 칼륨 이온의 농도가 기준 농도 보다 낮은 경우, 리필 탱크(270)에 수용된 칼륨 이온 함유 화합물이 강화 용액(SS)에 투입되어 강화 용액(SS) 중의 칼륨 이온 농도를 증가시킬 수 있다.
다른 예를 들어, 나트륨 이온의 농도가 기준 농도 보다 높은 경우, 리필 탱크(270)에 수용된 나트륨 이온과 반응하여 석출물을 생성하는 물질이 강화 용액(SS)에 투입되어 강화 용액(SS) 중의 나트륨 이온 농도를 감소시킬 수 있다.
상기 강화 용액(SS) 중의 이온 농도를 센싱하고, 리필 탱크(270)를 이용하여 이온 농도를 보정하는 단계는, 글라스(G)의 서냉 단계 보다 먼저 시작되거나, 또는 서냉 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되거나, 또는 서냉 이후에 수행되거나, 또는 글라스(G)가 공정 챔버(101)에서 인출된 이후에 수행될 수도 있다.
도 9는 공정 챔버(101)에서 글라스(G)를 인출하는 단계(S710)를 나타낸 도면이다. 도 9를 더 참조하면, 공정 챔버(101)의 공정 챔버 도어(130)를 중력 방향으로 상승시켜 챔버 본체(120)의 내부 공간을 개방하고, 글라스(G)가 실장된 카세트(800)를 거치부로부터 인출한다. 상기 인출은 로봇 아암 등의 로딩/언로딩 유닛(미도시)을 이용할 수 있다. 본 단계(S710)에서, 공정 챔버(101)의 챔버 본체(120) 내부에는 강화 용액이 충진되지 않고 비어있는 상태일 수 있다.
한편, 강화 용액 챔버(201) 내부에 수용된 강화 용액(SS)은 제2 기포 발생부(243)에서 발생하는 기포에 의해 지속적으로 혼합 내지는 교반이 수행되고, 강화 용액 챔버 히터(255)에 의해 소정의 온도로 가열된 상태일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 공정 챔버(101)의 세척부(140)는 공정 챔버(101)의 챔버 본체(120)의 내측벽을 세척할 수 있다. 세척부(140)는 액체 또는 불활성 가스나 공기 등의 기체를 분사할 수 있다. 세척부(140)가 분사하는 액체 또는 기체는 챔버 본체(120)의 내측벽에 잔존하는 강화 용액을 세척할 수 있다. 도면으로 표현된 것과 달리, 세척부(140)에 의한 공정 챔버(101)의 세척은 공정 챔버(101)가 개방되기 전, 예컨대 공정 챔버(101)로부터 강화 용액(SS)이 유출되고, 공정 챔버(101)가 개방되기 전에 수행되거나, 적어도 글라스(G)의 인입 전 또는 글라스(G)의 예열 전에 시작될 수도 있다. 또한, 세척부(140)는 소정 간격으로 이격되거나 분사 방향이 서로 상이한 복수의 노즐 등으로 구현되어 챔버 본체(120)의 내측벽을 세척할 수 있다.
도면으로 표현하지 않았으나, 인출된 강화 후 글라스(G)는 세정 챔버(400)로 이송되어 세정이 수행될 수 있다(S810). 즉, 글라스(G) 표면에 잔존하는 강화 용액 등을 세정하기 위한 공정이 수행될 수 있다.
전술한 글라스의 인입 단계(S110), 예열 단계(S210), 강화 단계(S410), 서냉 단계(S610) 및 인출 단계(S710)는 하나의 공정 단위를 구성하며, 상기 공정 단위가 하나의 글라스 화학 강화 설비(1) 내에서 반복될 수 있다. 즉, 강화된 글라스를 인출하는 단계(S710) 후에, 이어서 새로운 강화 전 글라스가 인입될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)를 이용한 글라스 화학 강화 방법은 공정 챔버(101)에 글라스를 인입한 후, 글라스(G)의 이동 없이 화학 강화 및 서냉까지 일체로 수행할 수 있다. 즉, 글라스(G)의 강화 공정 중에 글라스(G)의 외부 노출 및 로딩과 언로딩을 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 다만 전술한 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비 및 이를 이용한 글라스의 화학 강화 방법과 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1')의 공정 챔버(101')에는 복수의 카세트(800)들이 인입되는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다.
이 경우 복수의 카세트(800)들은 서로 수평 방향으로 이격 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 강화 용액(SS)이 공정 챔버(101') 내로 유입되거나, 공정 챔버(101')로부터 유출되는 경우에 강화 용액(SS)의 수면 레벨은 중력 방향으로 서서히 이동할 수 있다. 가급적 강화 용액(SS)의 유입과 유출을 빠른 속도로 수행하는 것이 바람직할 수 있으나, 이와 같은 경우에도 카세트(800)들에 실장된 글라스(G)들 간에 중력 방향으로의 레벨 차이가 발생하지 않는 것이 글라스의 강화 균일도 측면에서 바람직할 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(2)의 공정 챔버(102)는 거치부(도 2의 150)를 불포함하는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다.
본 실시예에서, 글라스(G)가 실장된 카세트(800)는 지그(J)에 거치되고, 지그(J)가 공정 챔버 도어(130) 하부로부터 돌출된 고리 등의 거치부에 고정될 수 있다. 지그(J)는 평면 시점에서 대략 원형, 또는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 또는 팔각형 등의 다각형 형상일 수 있다. 지그(J)의 하부는 개구된 형상일 수 있다. 지그(J)의 측면에는 카세트(800)를 거치 내지는 걸 수 있는 홀이 형성된 상태일 수 있다. 지그(J)는 공정 챔버 도어(130)의 상승 및 하강에 따라 함께 상승 및 하강될 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(3)의 공정 챔버(103)는 카세트 거치부(137)가 챔버 본체(120)에 고정된 것이 아니라 공정 챔버 도어(130)에 고정된 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다.
카세트 거치부(137)는 공정 챔버 도어(130)의 하면으로부터 돌출될 수 있다. 카세트 거치부(137)는 서브 도어(135)와 고정되거나, 또는 고정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 카세트 거치부(137)는 공정 챔버 도어(130)의 하면 및/또는 서브 도어(135)의 하면과의 이격 거리가 조절될 수 있다. 이를 위해 카세트 거치부(137)는 중력 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 글라스(G)가 실장된 카세트(800)를 공정 챔버(103)에 인입하는 경우에는 카세트 거치부(137)가 상승하여 인입을 용이하게 할 수 있다. 반면, 글라스(G)가 실장된 카세트(800)가 공정 챔버(103)에 인입된 후에는 카세트 거치부(137)가 하강하여 챔버 본체(120)의 바닥부에 인접하게 위치할 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(4)의 공정 챔버(104)는 제1 공정 챔버 유체구(181), 제2 공정 챔버 유체구(182) 및 제3 공정 챔버 유체구(183)를 포함하여 복수의 공정 챔버 유체구들을 포함하는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다.
제1 공정 챔버 유체구(181)는 챔버 본체(120)의 바닥부에 배치될 수 있다. 또, 제2 공정 챔버 유체구(182)는 챔버 본체(120)의 측벽에 배치되고, 제3 공정 챔버 유체구(183)는 챔버 본체(120)의 측벽 하부에 배치될 수 있다. 제2 공정 챔버 유체구(182)는 제3 공정 챔버 유체구(183) 보다 상측에 위치할 수 있다. 복수의 공정 챔버 유체구들은 서로 중력 방향으로 중첩 배치되거나, 또는 평면 시점에서 측벽을 따라 배치되어 수평 방향으로 중첩 배치될 수 있다.
제1 공정 챔버 유체구(181) 내지 제3 공정 챔버 유체구(183)는 하나의 유로 유닛(310, 330)과 유체적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1 공정 챔버 유체구(181) 내지 제3 공정 챔버 유체구(183)는 펌프(310)와 밸브(330)를 서로 공유하고, 어느 강화 용액 챔버 유체구(280)와 유체적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 공정 챔버 유체구(181) 내지 제3 공정 챔버 유체구(183)에서 동시에 강화 용액(SS)이 유입되거나 유출될 수 있다.
상술한 공정 챔버(104)와 같이, 강화 용액 챔버(201)에서도 강화 용액 챔버 유채구(280)를 복수개를 포함할 수도 있으며, 공정 챔버(104)의 복수의 공정 챔버 유채구들과 일 대 일(1:1), 일 대 다(1:n), 다 대 일(n:1) 대응될 수도 있다.
도면으로 도시된 것과 달리, 강화 용액 챔버 유체구(280) 또한 복수개 구비될 수 있다. 이 경우 복수의 공정 챔버 유체구들과 복수의 강화 용액 챔버 유체구들은 유로 유닛(310, 330)을 공유할 수 있다.
전술한 바와 같이 글라스(G)의 화학 강화 공정에 있어서, 특히 초박형 글라스의 경우 강화 균일도가 매우 중요한 요소이다. 본 실시예에 따라 강화 용액(SS)이 공정 챔버(104) 내부로 유입되거나, 공정 챔버(104)로부터 유출되는 경우 강화 용액(SS)이 가급적 빠르게 공정 챔버(104)를 충진하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 공정 챔버(104)의 챔버 본체(120) 내부에서 강화 용액(SS)의 수위가 상승하거나, 하강하는 속도가 지나치게 느릴 경우, 글라스(G)의 상부와 하부가 각각 강화 용액(SS)에 침지되는 시간의 차이가 발생하고 이로 인해 글라스(G)의 상부와 하부에서의 화학 강화 정도가 상이해질 수 있다.
따라서 본 실시예와 같이 제1 공정 챔버 유체구(181), 제2 공정 챔버 유체구(182) 및 제3 공정 챔버 유체구(183)를 포함하는 복수의 공정 챔버 유체구를 구비하여 강화 용액(SS)의 유입 및/또는 유출 속도를 증가시킬 수 있다.
도면으로 표현된 것과 달리 다른 실시예에서, 본 실시예 및 전술하거나 후술할 실시예들에서, 글라스(G)는 수평 방향으로 길게 실장될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(104)에 인입된 글라스(G)는 수평 방향으로 긴 길이를 가지고(즉, 글라스의 길이 방향이 수평 방향을 향하고), 중력 방향으로 작은 길이를 갖도록(즉, 글라스의 폭 방향 또는 두께 방향이 중력 방향을 향하도록) 배치될 수 있다. 이 경우 글라스(G)의 상부와 하부, 즉 폭 방향 또는 두께 방향의 일단과 타단 간의 글라스 강화 품질을 보다 균일하게 할 수 있다.
도 13은 3개의 공정 챔버 유체구만을 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 공정 챔버(104)는 2개의 공정 챔버 유체구를 포함하거나, 4개 이상의 공정 챔버 유체구를 포함할 수도 있음은 물론이다. 또한, 강화 용액 챔버(201) 또한 공정 챔버(104)와 같이 강화 용액 챔버 유채구(280)를 적어도 두 개 이상을 포함할 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(5)는 공정 챔버(101), 강화 용액 챔버(201) 및 세정 챔버(400)를 포함하되, 공정 챔버(101)와 세정 챔버(400)가 중력 방향, 즉 수직 방향으로 중첩하여 배치되는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다. 세정 챔버(400)는 강화 용액 챔버(201)와 수평 방향으로 중첩할 수 있다.
세정 챔버(400)는 지면 상에 배치될 수 있다. 세정 챔버(400) 내에는 세정액(W)이 수용된 상태일 수 있다. 세정액(W)은 물 내지는 증류수 등의 액체일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 세정 챔버(400)는 수용된 세정액(W)을 미리 설정된 온도, 예를 들어, 50도, 60도, 70도 등으로 가열하거나, 미리 설정된 온도로 가열된 세정액을 수용할 수 있다.
공정 챔버(101)는 프레임(900) 상에 놓이고, 지면으로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 또, 공정 챔버(101)는 세정 챔버(400)와 중력 방향으로 중첩하되, 중력 방향으로 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 글라스 화학 강화 방법은 공정 챔버(101) 내에서 글라스(G)를 열처리, 화학 강화 및 서냉하고, 서냉된 강화 후 글라스(G)를 공정 챔버(101)로부터 인출하여 세정 챔버(400)에 인입 및 세정할 수 있다. 이 경우 공정 챔버(101)로부터 세정 챔버(400)로 이동하는 글라스(G)의 이동 경로를 최소화하고, 설비가 차지하는 공간을 효율적으로 사용하기 위해 공정 챔버(101)와 세정 챔버(400)를 중첩 배치할 수 있다. 또, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 로딩/언로딩 유닛(미도시)을 이용해 글라스(G)를 이송하는 경우, 글라스(G)가 실장된 카세트를 세정 챔버(400)에 인입하기 위해 세정 챔버(400)와 공정 챔버(101), 구체적으로 프레임(900)과 세정 챔버(400)는 서로 소정 거리 이격될 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(6)는 하나의 강화 용액 챔버(206)와 유체적으로 연결된 복수의 공정 챔버, 예컨대 제1 공정 챔버(106a) 및 제2 공정 챔버(106b)를 포함하는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다.
이를 위해 유로 유닛 또한 제1 유로 유닛(300a) 및 제2 유로 유닛(300b)을 포함할 수 있다. 제1 유로 유닛(300a)은 강화 용액 챔버(206)와 제1 공정 챔버(106a)를 유체적으로 연결하고, 제2 유로 유닛(300b)은 강화 용액 챔버(206)와 제2 공정 챔버(106b)를 유체적으로 연결할 수 있다. 제1 유로 유닛(300a) 및 제2 유로 유닛(300b)은 각각 펌프(310a, 310b) 및 밸브(330a, 330b)를 포함하고 유량 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제1 유로 유닛(300a)과 제2 유로 유닛(300b)은 서로 간에 독립적 또는 선택적으로 작동하고, 서로 간의 유체 흐름에 아무런 영향을 주지 않을 수 있다.
또, 강화 용액 챔버(206)는 제1 강화 용액 챔버 유체구(280a) 및 제2 강화 용액 챔버 유체구(280b)를 포함할 수 있다. 제1 강화 용액 챔버 유체구(280a)는 제1 유로 유닛(300a)과 유체적으로 연결되고, 제2 강화 용액 챔버 유체구(280b)는 제2 유로 유닛(300b)과 유체적으로 연결될 수 있다.
제1 공정 챔버(106a)와 제2 공정 챔버(106b)는 실질적으로 동일한 구성을 포함할 수 있다. 제1 공정 챔버(106a)와 제2 공정 챔버(106b)는 모두 지면 상에 놓이고, 서로 수평 방향으로 중첩 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 도 14의 실시예와 같이 제1 공정 챔버(106a)는 세정 챔버(미도시)와 중력 방향으로 중첩하고, 제1 공정 챔버(106a)와 제2 공정 챔버(106b)는 수평 방향으로 비중첩할 수도 있다.
예시적인 실시예에서, 어느 공정 챔버, 예컨대 제1 공정 챔버(106a)의 내부 공간은 강화 용액 챔버(206)의 내부 공간 보다 작을 수 있다. 또, 제1 공정 챔버(106a)와 제2 공정 챔버(106b)가 하나의 강화 용액 챔버(206)를 공유함으로써, 강화 용액 챔버(206) 내부의 강화 용액(SS)을 서로 공유할 수 있다. 즉, 강화 용액(SS)의 온도, 이온 농도나 잔량 등의 용이한 관리를 위해 강화 용액 챔버(206)는 하나만 구비하되, 하나의 강화 용액 챔버(206)를 복수의 공정 챔버와 유체적으로 연결하여 공정 편의를 향상시킬 수 있다.
특히 초박형 글라스의 강화 공정에 있어서, 예열 공정이 강화 공정 및/또는 서냉 공정에 비해 현저하게 많은 시간이 소요되는 경우, 예를 들어 예열 공정에 소요되는 시간이 강화 공정에 소요되는 시간의 약 7배 이상, 또는 약 8배 이상, 또는 약 9배 이상, 또는 약 10배 이상, 또는 약 11배 이상, 또는 약 12배 이상인 경우, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(6)는 큰 유용성을 제공할 수 있다. 이에 대해서는 도 24 등과 함께 상세하게 후술한다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(7)는 어느 강화 용액 챔버(207)와 유체적으로 연결된 제1 공정 챔버(107a) 및 제2 공정 챔버(107b)를 포함하되, 제1 공정 챔버(107a)와 제2 공정 챔버(107b)가 중력 방향, 즉 수직 방향으로 중첩 배치된 점이 도 15의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(6)와 상이한 점이다.
제2 공정 챔버(107b)는 지면 상에 배치되고, 제1 공정 챔버(107a)는 제2 공정 챔버(107b)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 공정 챔버(107a)는 프레임(900) 상에 놓이고, 지면으로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 제1 공정 챔버(107a)와 제2 공정 챔버(107b)는 실질적으로 동일한 구성요소를 포함할 수 있다.
또, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 로딩/언로딩 유닛(미도시)을 이용해 글라스(G)를 이송하는 경우, 글라스(G)가 실장된 카세트를 제2 공정 챔버(107b)에 인입하기 위해 제2 공정 챔버(107b)와 제1 공정 챔버(107a), 구체적으로 프레임(900)과 제2 공정 챔버(107b)는 서로 소정 거리 이격될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 공정 챔버(107a)는 제1 유로 유닛(300a)을 통해 제1 강화 용액 챔버 유체구(280a)와 연결되고, 제2 공정 챔버(107b)는 제2 유로 유닛(300b)을 통해 제2 강화 용액 챔버 유체구(280b)와 연결됨은 전술한 바와 같다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(8)는 제1 공정 챔버(108a) 및 제2 공정 챔버(108b)를 포함하되, 제1 공정 챔버(108a)와 제2 공정 챔버(108b)가 각각 중력 방향으로 개폐되는 공정 챔버 도어가 아니라, 측면 도어(123)를 포함하는 점이 도 16의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(7)와 상이한 점이다.
비제한적인 예시에서, 제1 공정 챔버(108a)는 제2 공정 챔버(108b) 상에 직접 놓이거나, 또는 그 사이에 다른 구성요소를 개재하여 배치될 수 있다. 즉, 제1 공정 챔버(108a)의 하중은 제2 공정 챔버(108b)에 의해 지탱될 수 있다. 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(8)는 수직 방향으로의 설비 높이를 감소시킬 수 있고 공정 공간 효율화를 도모할 수 있다.
측면 도어(123)는 챔버 본체(120)와 액체의 강화 용액(SS)의 누수가 발생하지 않도록 씰링이 될 수 있다. 이를 위해, 측면 도어(123)는 밀폐를 위한 복수의 밀폐수단(오링 등)이 사용되거나, 밀폐력 향상을 위한 체결 구조(회전형 나사산 구조 등)를 가질 수 있다. 도 17은 측면 도어(123)가 제1 공정 챔버(108a) 또는 제2 공정 챔버(108b)의 측면 크기의 대부분을 차지하는 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 측면 도어(123)는 제1 공정 챔버(108a)의 측면 중심선을 기준으로 측면 상단부에 가까이 배치 및 제2 공정 챔버(108b)의 측면 중심선을 기준으로 측면 상단부에 가까이 배치될 수 있다. 이 경우 강화 용액(SS)의 누수를 더욱 방지할 수 있다.
또한, 측면 도어(123)는 적어도 일측면이 힌지 타입으로 구현되어 공정 챔버에 힌지를 기준으로 개폐될 수도 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(9)는 제1 공정 챔버(109a) 및 제2 공정 챔버(109b)를 포함하되, 제1 공정 챔버(109a)와 제2 공정 챔버(109b)는 각각 하나의 강화 용액 챔버 유체구(280)와 유체적으로 연결되는 점이 도 17의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(8)와 상이한 점이다. 즉, 강화 용액 챔버(209)는 하나의 유로 유닛을 통해 복수의 공정 챔버들과 유체적으로 연결될 수 있다.
유로 유닛은 하나 이상의 밸브(330) 및 하나 이상의 펌프(310, 311)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유로 유닛은 밸브(330) 및 제1 펌프(311)와 제2 펌프(310)를 포함할 수 있다. 제1 펌프(311)는 제1 공정 챔버(109a)와 강화 용액 챔버(209)의 유체 경로 상에 위치할 수 있다. 또, 제2 펌프(310)는 제2 공정 챔버(109b)와 강화 용액 챔버(209)의 유체 경로 상에 위치할 수 있다. 반면, 제1 공정 챔버(109a)와 제2 공정 챔버(109b)는 하나의 밸브(330)를 공유할 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(10)는 하나의 펌프(310)를 공유하는 점이 도 18의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(9)와 상이한 점이다.
강화 용액 챔버(209)는 하나의 유로 유닛을 통해 복수의 공정 챔버들과 유체적으로 연결될 수 있다. 유로 유닛은 하나 이상의 밸브(330, 331) 및 하나 이상의 펌프(310)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유로 유닛은 펌프(310) 및 제1 밸브(331)와 제2 밸브(330)를 포함할 수 있다. 제1 밸브(331)는 제1 공정 챔버(110a)와 강화 용액 챔버(209)의 유체 경로 상에 위치할 수 있다. 또, 제2 밸브(330)는 제2 공정 챔버(110b)와 강화 용액 챔버(209)의 유체 경로 상에 위치할 수 있다. 반면, 제1 공정 챔버(110a)와 제2 공정 챔버(110b)는 하나의 펌프(310)를 공유할 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비를 나타낸 모식도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(11)는 공정 챔버(111) 및 강화 용액 챔버(211)를 포함하되, 공정 챔버(111)를 승강시키는 리프팅 유닛(910) 및 강화 용액 챔버(211)를 지면으로부터 소정 거리 이격시키는 프레임(920)을 더 포함하는 점이 도 1 등의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)와 상이한 점이다.
공정 챔버(111)는 리프팅 유닛(910) 상에 놓일 수 있다. 리프팅 유닛(910)은 공정 챔버(111)를 중력 방향으로 승강시킬 수 있다. 반면 강화 용액 챔버(211)는 지면으로부터 소정 레벨만큼 이격된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 프레임(920)은 강화 용액 챔버(211)의 지면으로부터의 높이를 고정할 수 있다.
공정 챔버(111)가 승강됨에 따라 공정 챔버(111)와 강화 용액 챔버(211) 간의 레벨(즉, 높낮이 레벨) 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 리프팅 유닛(910)이 공정 챔버(111)를 소정 높이 이상으로 상승시킬 경우, 공정 챔버(111)의 레벨, 예컨대 공정 챔버(111)의 공정 챔버 유체구(180)의 레벨은 강화 용액 챔버(211)의 레벨, 예컨대 강화 용액 챔버 유체구(280)의 레벨 보다 높아질 수 있다. 다른 예를 들어, 리프팅 유닛(910)이 공정 챔버(111)를 소정 높이 이하로 하강시킬 경우, 공정 챔버(111)의 레벨, 예컨대 공정 챔버(111)의 공정 챔버 유체구(180)의 레벨은 강화 용액 챔버(211)의 레벨, 예컨대 강화 용액 챔버 유체구(280)의 레벨 보다 낮아질 수 있다. 비제한적인 실시예에서, 유로 유닛(300)은 펌프를 미포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(11)는 펌프 등의 유체 제어 수단 없이도 중력을 이용하여 공정 챔버(111)와 강화 용액 챔버(211) 간의 강화 용액(SS) 흐름을 제어할 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 리프팅 유닛(910)과 함께 펌프를 보조적으로 사용하거나, 또는 펌프를 통한 유체 제어와 함께 리프팅 유닛을 보조적으로 이용할 수 있음은 물론이다.
도면으로 도시된 것과 달리, 하나의 강화 용액 챔버(211)에는 복수의 공정 챔버들이 연결되고, 각각의 공정 챔버들을 개별적으로 승강시키는 리프팅 유닛이 구비될 수 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이 강화 용액 챔버(211)는 상대적으로 큰 내부 공간을 가지고 다량의 강화 용액(SS)이 상시 수용되며, 공정 챔버(111)는 상대적으로 작은 내부 공간을 가지고 공정이 진행되는 중에만 강화 용액(SS)이 수용되어 상대적으로 무게가 가벼울 수 있다.
따라서 강화 용액 챔버(211)가 아니라 공정 챔버(111)들을 승강시켜 강화 용액(SS)의 흐름을 제어함으로써, 리프팅 유닛(910)의 구동에 필요한 동력을 감소시키고, 각 공정 챔버(111)의 강화 용액(SS)의 유입 및 유출을 서로 독립적으로 제어할 수 있다.
한편, 도면으로 도시된 것과 달리, 다른 실시예에서 공정 챔버(111)는 높이가 고정된 프레임 상에 놓이고, 강화 용액 챔버(211)가 리프팅 유닛에 의해 높이가 조절되거나, 또는 공정 챔버(111) 및 강화 용액 챔버(211) 모두 리프팅 유닛 상에 놓여 높이가 조절되도록 구성될 수 있다.
그 외 구성요소에 대한 설명은 생략하였으며, 첨부된 도면 및 전술한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(11)를 이용한 글라스의 화학 강화 방법에 대해 설명한다. 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 22 및 도 23은 도 20의 화학 강화 설비를 이용하여 글라스를 화학 강화하는 방법을 순서대로 나타낸 도면들이다.
도 21 내지 도 23을 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계(S110), 공정 챔버 내에서 글라스를 예열하는 단계(S210), 리프팅 유닛을 제어하여 공정 챔버에 강화 용액을 유입시키는 단계(S320) 및 공정 챔버 내에서 글라스를 강화 용액에 침지시키는 단계(S410)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 글라스의 화학 강화 방법은 리프팅 유닛을 제어하여 공정 챔버로부터 강화 용액을 유출시키는 단계(S520), 공정 챔버 내에서 글라스를 서냉하는 단계(S610), 공정 챔버에서 글라스를 인출하는 단계(S710) 및 세정 챔버에서 글라스를 세정하는 단계(S810)를 더 포함할 수 있다.
상기 각 단계에 대해 전술한 바 있으므로, 중복되는 설명은 생략하며 강화 용액을 유입시키는 단계(S320) 및 유출시키는 단계(S520)에 대해 설명한다.
우선 도 22를 더 참조하면, 리프팅 유닛(910)을 이용해 공정 챔버(111)를 하방으로 이동한다. 이 경우 공정 챔버(111)의 레벨이 강화 용액 챔버(211)의 레벨 보다 낮아지고, 구체적으로 공정 챔버 유체구(180) 또는 공정 챔버(111) 바닥부의 레벨이 강화 용액 챔버 유체구(280) 또는 강화 용액 챔버(211) 바닥부의 레벨 보다 낮아질 수 있다.
이에 따라 강화 용액(SS)이 강화 용액 챔버(211)로부터 공정 챔버(111)로 유입될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 밸브를 포함하는 유로 유닛(300)을 이용해 강화 용액(SS)의 흐르는 속도 및 양 등을 제어할 수 있다.
그리고 글라스(G)가 강화 용액(SS)에 침지된 상태에서 화학 강화를 수행함은 전술한 바와 같다.
이어서 도 23을 더 참조하면, 리프팅 유닛(910)을 이용해 공정 챔버(111)를 상방으로 이동한다. 이 경우 공정 챔버(111)의 레벨이 강화 용액 챔버(211)의 레벨 보다 높아지고, 구체적으로 공정 챔버 유체구(180) 또는 공정 챔버(111) 바닥부의 레벨이 강화 용액 챔버 유체구(280) 또는 강화 용액 챔버(211) 바닥부의 레벨 보다 높아질 수 있다.
이에 따라 강화 용액(SS)이 공정 챔버(111)로부터 강화 용액 챔버(211)로 유출될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 밸브를 포함하는 유로 유닛(300)을 이용해 강화 용액(SS)의 흐르는 속도 및 양 등을 제어할 수 있다.
그리고 공정 챔버(111) 내에 강화 용액(SS)이 실질적으로 존재하지 않은 상태에서 서냉을 수행함은 전술한 바와 같다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 나타낸 모식도로서, 평면 시점에서 챔버들을 배열한 레이아웃을 나타낸 모식도이다.
도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 강화 설비 시스템(12)은 적어도 하나의 강화 용액 챔버(201), 적어도 하나 이상의 공정 챔버(101a, 101b, 101c, 101d), 하나 이상의 로딩/언로딩 유닛(500a, 500b) 및 하나 이상의 세정 챔버(400a, 400b)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 용어 '설비'와 '설비 시스템'은 혼용될 수 있다.
공정 챔버들(101a, 101b, 101c, 101d)은 서로 내부 공간이 분리된 제1 공정 챔버(101a), 제2 공정 챔버(101b), 제3 공정 챔버(101c) 및 제4 공정 챔버(101d)를 포함할 수 있다. 각 공정 챔버들은 유로 유닛(300)을 통해 하나의 강화 용액 챔버(201)와 유체적으로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 공정 챔버들(101a, 101b, 101c, 101d)과 강화 용액 챔버(201) 및 후술할 세정 챔버(400a, 400b)는 전술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 배치 구조 및 유체 연결 구조를 가질 수도 있다.
평면 시점에서, 강화 용액 챔버(201)를 기준으로 제1 공정 챔버(101a)와 제2 공정 챔버(101b)는 일측에 위치하고, 제3 공정 챔버(101c)와 제4 공정 챔버(101d)는 다른 측에 위치할 수 있다. 즉, 강화 용액 챔버(201)를 사이에 두고 제1 공정 챔버(101a)와 제2 공정 챔버(101b) 및 제3 공정 챔버(101c)와 제4 공정 챔버(101d)는 이격 배치될 수 있다. 제1 공정 챔버(101a) 내제 제4 공정 챔버(101d)는 모두 하나의 강화 용액 챔버(201)와 유체적으로 연결됨은 전술한 바와 같다.
세정 챔버들(400a, 400b)은 제1 세정 챔버(400a) 및 제2 세정 챔버(400b)를 포함할 수 있다. 제1 세정 챔버(400a)와 제2 세정 챔버(400b)는 강화 용액 챔버(201)를 사이에 두고 이격 배치될 수 있다. 제1 세정 챔버(400a)는 제1 공정 챔버(101a)와 제2 공정 챔버(101b)에서 화학 강화된 글라스를 세정하기 위해 구비되고, 제2 세정 챔버(400b)는 제3 공정 챔버(101c)와 제4 공정 챔버(101d)에서 화학 강화된 글라스를 세정하기 위해 구비될 수 있다.
구체적으로, 제1 세정 챔버(400a)와 강화 용액 챔버(201)는 어느 공정 챔버, 예컨대 제2 공정 챔버(101b)를 사이에 두고 이격 배치되고, 제2 세정 챔버(400b)와 강화 용액 챔버(201)는 어느 공정 챔버, 예컨대 제4 공정 챔버(101d)를 사이에 두고 이격 배치될 수 있다.
로딩/언로딩 유닛들(500a, 500b)은 제1 로딩/언로딩 유닛(500a) 및 제2 로딩/언로딩 유닛(500b)을 포함할 수 있다. 제1 로딩/언로딩 유닛(500a)과 제2 로딩/언로딩 유닛(500b)은 각각 로봇 아암일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 로딩/언로딩 유닛(500a)과 제2 로딩/언로딩 유닛(500b)은 강화 용액 챔버(201)를 사이에 두고 이격 배치될 수 있다. 제1 로딩/언로딩 유닛(500a)은 제1 공정 챔버(101a), 제2 공정 챔버(101b), 제1 세정 챔버(400a) 및 후술할 제1 로딩/언로딩 존(980) 간의 글라스 내지는 글라스가 실장된 카세트를 이송하기 위해 구비될 수 있다. 또, 제2 로딩/언로딩 유닛(500b)은 제3 공정 챔버(101c), 제4 공정 챔버(101d), 제2 세정 챔버(400b) 및 후술할 제2 로딩/언로딩 존(990) 간의 글라스 내지는 글라스가 실장된 카세트를 이송하기 위해 구비될 수 있다. 즉, 하나의 로딩/언로딩 유닛(500a, 500b)은 복수의 강화 챔버들로의 인입과 인출을 수행할 수 있다.
제1 로딩/언로딩 존(980)은 제1 공정 챔버(101a) 및 제2 공정 챔버(101b)로 글라스를 인입하기 위해 제1 로딩/언로딩 유닛(500a)의 가동 범위 내에서 강화 전의 글라스가 일시적으로 위치하거나, 제1 공정 챔버(101a) 및 제2 공정 챔버(101b)에서 글라스를 인출하여 강화 후의 글라스가 일시적으로 위치하는 공간일 수 있다. 또, 제2 로딩/언로딩 존(990)은 제3 공정 챔버(101c) 및 제4 공정 챔버(101d)로 글라스를 인입하기 위해 제2 로딩/언로딩 유닛(500b)의 가동 범위 내에서 강화 전의 글라스가 일시적으로 위치하거나, 제3 공정 챔버(101c) 및 제4 공정 챔버(101d)에서 글라스를 인출하여 강화 후의 글라스가 일시적으로 위치하는 공간일 수 있다.
전술한 하나의 강화 용액 챔버(201)와 4개의 공정 챔버들(101a, 101b, 101c, 101d), 그리고 복수의 로딩/언로딩 유닛(500a, 500b)과 복수의 세정 챔버들(400a, 400b)은 하나의 공정 설비 단위를 형성할 수 있다. 위와 같이 배치된 글라스 화학 강화 설비 시스템(12)은 높은 공정 효율을 나타내며 차지하는 공정 공간을 최소화할 수 있다.
이하, 도 24의 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비 시스템(12)을 이용한 공정 흐름에 대해 설명한다. 도 25 및 도 26은 도 24의 글라스의 화학 강화 설비 시스템의 공정 흐름을 나타낸 도면이다.
도 25 및 도 26을 더 참조하면, 제1 공정 챔버(101a) 내지 제4 공정 챔버(101d)에는 각각 글라스가 인입되되, 소정의 시차를 두고 순차적으로 인입될 수 있다.
예를 들어, 제1 공정 챔버(101a)에 제1 글라스 또는 제1 글라스가 실장된 카세트를 인입하고(S111), 제1 공정 챔버(101a) 내에서 제1 글라스를 예열한다(S211). 그리고 제1 공정 챔버(101a)에 강화 용액을 유입시키고 제1 글라스를 화학 강화한 후, 제1 공정 챔버(101a)로부터 강화 용액을 유출시킨다(S411). 그 다음 제1 공정 챔버(101a) 내에서 제1 글라스를 서냉한다(S611).
마찬가지로, 제2 공정 챔버(101b)에 제2 글라스 또는 제2 글라스가 실장된 카세트를 인입하고(S112), 제2 공정 챔버(101b) 내에서 제2 글라스를 예열한다(S212). 그리고 제2 공정 챔버(101b)에 강화 용액을 유입시키고 제2 글라스를 화학 강화한 후, 제2 공정 챔버(101b)로부터 강화 용액을 유출시킨다(S412). 그 다음 제2 공정 챔버(101b) 내에서 제2 글라스를 서냉한다(S612).
이 때 제2 공정 챔버(101b)에 제2 글라스를 인입하는 단계(S112)는 제1 공정 챔버(101a)에 제1 글라스를 인입하는 단계(S111) 보다 나중에 수행되고, 예를 들어 제2 공정 챔버(101b)에 제2 글라스를 인입하는 단계(S112)는 제1 글라스를 예열하는 동안(S211) 수행될 수 있다.
또, 제2 공정 챔버(101b)에서 예열하는 단계(S212)는 제1 공정 챔버(101a)에서 예열하는 단계(S211) 보다 늦게 수행되거나, 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다. 또, 제1 공정 챔버(101a)에서 화학 강화하는 단계(S411)가 수행되는 동안, 또는 제1 공정 챔버(101a)에서 화학 강화 단계(S411)가 시작되는 순간, 여전히 제2 공정 챔버(101b)에서는 예열이 수행될 수 있다.
그리고 제2 공정 챔버(101b)에서 화학 강화하는 단계(S412)는 제1 공정 챔버(101a)에서 화학 강화하는 단계(S411) 보다 늦게 수행되거나, 적어도 더 늦게 시작될 수 있다. 이 경우 제1 공정 챔버(101a)에서 화학 강화하는 단계(S411)는 제2 공정 챔버(101b)에서 화학 강화하는 단계(S412)와 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수도 있다.
예를 들어, 제1 공정 챔버(101a)에서 서냉이 수행되는 단계(S611)와 제2 공정 챔버(101b)에서 화학 강화가 수행되는 단계(S412)는 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.
다른 예를 들어, 제2 공정 챔버(101b)에 강화 용액을 유입을 시작하는 시점 또는 강화 용액을 유입하는 단계는, 제1 공정 챔버(101a)로부터 강화 용액을 유출시키는 단계 보다 후에 수행되거나, 제1 공정 챔버(101a)로부터 강화 용액의 유출을 시작하는 시점보다 후에 수행될 수 있다. 또는, 제2 공정 챔버(101b)에 강화 용액을 유입하는 단계는 제1 공정 챔버(101a)로부터 강화 용액을 유출시키는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.
마찬가지로 제3 공정 챔버(101c)와 제4 공정 챔버(101d)에는 각각 제3 글라스와 제4 글라스 또는 제3 글라스가 실장된 카세트와 제4 글라스가 실장된 카세트를 인입한다(S113, S114). 이후 순차적으로 제3 글라스와 제4 글라스의 예열 단계(S213, S214), 화학 강화 단계(S413, S414) 및 서냉 단계(S613, S614)가 수행될 수 있다.
이 때 전술한 제1 공정 챔버(101a)와 제2 공정 챔버(101b) 간의 시차 만큼, 제2 공정 챔버(101b)와 제3 공정 챔버(101c) 간에, 및 제3 공정 챔버(101c)와 제4 공정 챔버(101d) 간에 시차가 존재할 수 있다.
본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비 시스템(12)은 공정 공간의 효율적 사용과 동시에 설비의 최소화, 그리고 강화 용액 사용량을 최소화하기 위해 제안된 것이다. 강화 용액의 경우 그 가격이 매우 높을 뿐 아니라 일정한 온도로 유지 관리하기 위해 막대한 에너지가 소요된다. 따라서 하나의 강화 용액 챔버(201)를 복수의 공정 챔버들과 연결하여 강화 용액을 공유함으로써 강화 용액의 소비량을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명은 선행하는 예열 단계에서 소요되는 시간이 후행하는 강화 단계에서 소요되는 시간 보다 긴 점을 이용하여 강화 용액의 보다 효율적인 사용을 달성할 수 있다.
즉, 제1 공정 챔버(101a)에서 강화 단계(S411)가 수행되는 동안 다른 공정 챔버, 즉 제2 공정 챔버(101b) 내지 제4 공정 챔버(101d) 모두, 또는 이들 중 적어도 일부에서는 강화 단계(S412, S413, S414)가 수행되지 않도록 시차를 둘 수 있다. 마찬가지로 제2 공정 챔버(101b)에서 강화 단계(S412)가 수행되는 동안, 비제한적인 예시로서, 제1 공정 챔버(101a)에서는 서냉 단계(S611)가 수행되고, 제3 공정 챔버(101c)에서는 예열 단계(S213)가 수행되도록 구성할 수 있다.
이 경우 실질적으로 강화 공정을 수행하는 공정 챔버는 전체 설비 시스템(12) 단위 중 어느 하나에 불과하기 때문에, 이론적으로는 하나의 공정 챔버에서 글라스 화학 강화에 요구되는 강화 용액의 양만으로 4개의 공정 챔버에서 모두 순차적으로 글라스 화학 강화를 수행할 수 있다.
또한 강화 용액이 복수의 공정 챔버들(101a, 101b, 101c, 101d) 사이에서 이동하며 지속적으로 강화 공정을 수행하기 때문에 강화 용액이 어느 하나의 챔버 내지는 탱크에서 머무르는 시간을 줄일 수 있고, 상기 머무르는 챔버에서 강화 용액을 일정한 온도로 가열하기 위해 소요되는 에너지를 줄일 수 있다.
전술한 바와 같이 강화 용액 챔버(201)의 내부 공간의 부피는 어느 하나의 공정 챔버의 내부 공간의 부피 보다 큰 것이 강화 용액의 여유분 확보 측면에서 바람직할 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 어느 하나의 강화 용액 챔버(201)와 복수의 공정 챔버들(101a, 101b, 101c, 101d), 예컨대 4개의 공정 챔버들(101a, 101b, 101c, 101d)이 하나의 설비 단위를 이루는 경우, 강화 용액 챔버(201)의 내부 공간의 부피, 더 구체적으로 강화 용액 챔버(201)에 수용되는 강화 용액의 부피, 또는 하나의 설비 단위에서 요구되는 강화 용액의 양 또는 부피는, 어느 하나의 공정 챔버의 내부 공간의 부피, 또는 어느 하나의 공정 챔버에서 글라스의 화학 강화를 요구되는 강화 용액 양의 4배 보다 작을 수 있다. 특히 이론적으로는, 심지어 하나의 설비 단위에서 요구되는 강화 용액의 양 또는 부피는 어느 하나의 공정 챔버에서 글라스의 화학 강화를 요구되는 강화 용액 양과 실질적으로 동일할 수도 있다.
전술한 구조의 글라스 화학 강화 설비 시스템(12)을 통해 강화 용액의 효율적 관리와 동시에 제조 비용 등을 절감하는 효과가 있다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템의 공정 흐름을 나타낸 도면이다.
도 27을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 이용한 글라스의 화학 강화 방법의 공정 흐름은, 제1 공정 챔버 내지 제4 공정 챔버가 하나의 강화 용액 챔버와 유체적으로 연결되어 공정 설비 단위를 형성하되, 제1 공정 챔버와 제3 공정 챔버에서 동시에 공정 흐름이 진행되고, 제2 공정 챔버와 제4 공정 챔버에서 동시에 공정 흐름이 진행되는 점이 도 25의 실시예와 상이한 점이다.
제1 공정 챔버와 제2 공정 챔버는 하나의 로딩/언로딩 유닛에 의해 글라스의 인입/인출이 수행되고, 제3 공정 챔버와 제4 공정 챔버는 다른 하나의 로딩/언로딩 유닛에 의해 글라스의 인입/인출이 수행됨은 전술한 바와 같다.
또, 제1 공정 챔버와 제2 공정 챔버 간, 그리고 제3 공정 챔버와 제4 공정 챔버 간에 소정의 시차가 존재함 또한 전술한 바와 같다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 설비 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 28을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비 시스템(13)은 도 24에 따른 글라스 화학 강화 설비 시스템(12) 내지 설비 단위가 반복 배열된 점에 특징이 있다. 도 28은 도 24에 따른 글라스 화학 강화 설비 시스템(12)이 3번 반복되어 구성된 경우를 예시한다. 다만, 강화 용액 챔버는 각 설비 단위가 공유하거나, 공유하지 않을 수도 있다.
또, 글라스 화학 강화 설비 시스템(13)은 복수의 컨베이어를 더 포함할 수 있다. 컨베이어 중 적어도 일부는 강화 대상인 글라스, 즉 강화 전의 글라스가 이송되어 로딩/언로딩 유닛들이 이를 공정 챔버로 인입할 수 있다. 또, 강화 및 세정이 종료된 강화 후 글라스는 로딩/언로딩 유닛에 의해 다른 컨베이어 상에 놓이고, 이송될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 세정 챔버는 각 공정 설비 단위 내에 포함되지 않고, 공정 챔버로부터 인출된 이후 후속 공정 상에서 세정이 수행되도록 구성될 수 있다. 이를 위해 글라스 강화 공정을 위한 설비 단위 후단에 세정 챔버가 배치될 수 있다. 세정 챔버로의 글라스 인입 및 인출은 로봇 아암을 이용할 수 있음은 전술한 바와 같다.
이와 같은 글라스 화학 강화 설비 시스템(13)을 구축하여 공정 자동화를 달성하고 턴-키 시스템을 구현할 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.
1: 글라스 강화 설비
101: 공정 챔버
201: 강화 용액 챔버
300: 유로 유닛
400: 세정 챔버
500: 로딩/언로딩 유닛
600: 컨트롤러
101: 공정 챔버
201: 강화 용액 챔버
300: 유로 유닛
400: 세정 챔버
500: 로딩/언로딩 유닛
600: 컨트롤러
Claims (38)
- 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제1 공정 챔버에 강화 용액이 충진되고 제2 공정 챔버에 강화 용액이 충진되지 않은 상태에서,
상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버로 강화 용액을 유입을 시작하는 시점은,
상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출하는 시점 보다 후에 수행되도록 구성된 글라스 강화 설비. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 각 공정 챔버는 강화 공정의 시작 전에 상기 강화 용액을 유입하고, 상기 강화 공정이 완료되면 상기 강화 용액을 유출하도록 구성된 글라스 강화 설비. - 제1항에 있어서,
상기 강화 용액 챔버와 제1 공정 챔버를 유체적으로 연결하여, 상기 제1 공정 챔버와 강화 용액 챔버 간의 강화 용액의 이동 경로를 제공하는 유로 유닛을 더 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 유로 유닛과 연결된 복수의 유체구를 가지고, 상기 복수의 유체구로부터 동시에 강화 용액이 유입 및 유출되는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 복수의 공정 챔버 중 적어도 일부는
상부 개구를 갖는 챔버 본체, 상기 상부 개구를 폐쇄하는 공정 챔버 도어, 및
상기 공정 챔버 도어가 상기 챔버 본체를 폐쇄한 상태에서 상기 챔버 본체 내에 위치하며, 흄 가스로 인한 상기 공정 챔버 도어의 부식을 방지하는 서브 도어를 포함하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제1 공정 챔버에 강화 용액이 유입되어 제1 공정 챔버 내에서 글라스의 강화가 이루어지는 동안,
상기 제2 공정 챔버 내의 글라스는 강화 용액에 침지되지 않고 열처리가 수행되도록 구성된 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 복수의 공정 챔버 중 적어도 일부는 챔버 본체와 상기 공정 챔버 도어 중 적어도 하나의 내측에 배치되고 액체와 기체 중 적어도 하나를 분사하여 상기 내측벽을 세척하는 세척 노즐을 포함하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 복수의 공정 챔버 중 적어도 일부는,
내부 온도를 센싱하는 온도 센서,
내부 강화 용액의 수위를 센싱하는 레벨 센서, 및
바닥부에 인접 배치된 기포 발생부 중 적어도 하나를 포함하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 각 공정 챔버를 중력 방향으로 승강시켜 어느 공정 챔버와 상기 강화 용액 챔버 간의 레벨을 제어하는 리프팅 유닛을 더 포함하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 강화 용액 챔버는
내부 온도를 센싱하는 온도 센서,
내부 강화 용액의 수위를 센싱하는 레벨 센서,
내부 강화 용액의 이온 농도를 센싱하는 이온 센서, 및
바닥부에 인접 배치된 기포 발생부 중 적어도 하나를 포함하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 강화 용액 챔버는 내부로 칼륨 이온을 보충하도록 구성된 리필 탱크를 포함하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 강화 용액 챔버의 내부 공간은 어느 하나의 공정 챔버의 내부 공간 보다 큰 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 강화 용액 챔버와 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 유체적으로 연결하여 강화 용액의 이동 경로를 제공하는 유로 유닛을 더 포함하되,
상기 강화 용액 챔버와 제1 공정 챔버를 연결하는 유체 경로와, 상기 강화 용액 챔버와 제2 공정 챔버를 연결하는 유체 경로는 적어도 부분적으로 공유되는 글라스 강화 설비. - 제13항에 있어서,
상기 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버는 서로 중력 방향으로 중첩 배치된 글라스 강화 설비. - 제13항에 있어서,
상기 유로 유닛은 하나 이상의 밸브 및 하나 이상의 펌프를 포함하되,
상기 강화 용액 챔버와 상기 복수의 공정 챔버 간의 유로에 있어서, 복수의 공정 챔버들은 각각 상기 밸브를 공유하거나, 또는 펌프를 공유하는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
내부에 세정액이 수용되도록 구성된 세정 챔버를 더 포함하되,
상기 세정 챔버와 어느 공정 챔버는 중력 방향으로 중첩 배치된 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제1 공정 챔버에 강화 용액이 충진되고 제2 공정 챔버에 강화 용액이 충진되지 않은 상태에서,
상기 강화 용액 챔버로부터 제2 공정 챔버로 강화 용액을 유입하는 과정은, 상기 제1 공정 챔버로부터 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출하는 과정과 적어도 부분적으로 동시에 수행되도록 구성된 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
강화 대상 글라스가 실장된 카세트를 어느 공정 챔버로 인입하거나 인출하도록 구성된 로딩 유닛을 더 포함하되,
상기 하나의 로딩 유닛은, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버 모두로의 인입과 인출을 수행하는 글라스 강화 설비. - 제18항에 있어서,
내부에 세정액이 수용되도록 구성된 세정 챔버를 더 포함하되,
상기 하나의 상기 세정 챔버는,
상기 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버에서 인출된 강화된 글라스의 세정을 수행하도록 구성되고,
상기 세정 챔버로의 글라스의 인입 및 인출은, 상기 로딩 유닛에 의해 수행되는 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 복수의 강화 챔버는, 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결된 제3 강화 챔버를 더 포함하되,
상기 제1 공정 챔버에 강화 용액이 유입되어 제1 공정 챔버 내에서 글라스의 강화가 이루어지는 동안,
상기 제2 공정 챔버 및 제3 공정 챔버 내의 글라스는 강화 용액에 침지되지 않고 열처리가 수행되도록 구성된 글라스 강화 설비. - 글라스의 강화를 위한 강화 용액이 수용되도록 구성된 강화 용액 챔버; 및
글라스의 강화가 이루어지고, 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결되며, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 포함하는 복수의 공정 챔버를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
상기 제2 공정 챔버는 상기 강화 용액 챔버로부터 강화 용액이 유입되고, 및 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액이 유출되도록 구성되고,
하나의 상기 강화 용액 챔버와 연결된 복수의 공정 챔버는 n개의 공정 챔버로 구성되고,
상기 하나의 강화 용액 챔버에 수용된 강화 용액의 양은,
어느 하나의 공정 챔버에서 글라스의 화학 강화를 위해 요구되는 강화 용액의 양의 n배 보다 작은, 글라스 강화 설비. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버로 강화 용액을 유입시키는 단계의 시점은,
상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계의 시점 보다 후에 수행되는 글라스의 강화 방법. - 삭제
- 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 어느 공정 챔버의 내측벽을 세척하여 잔여 강화 용액을 제거하는 단계를 더 포함하는 글라스의 강화 방법. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버로 강화 용액을 유입시키는 단계는,
상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되는 글라스의 강화 방법. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버로 강화 용액을 유입시키는 단계는, 상기 제1 공정 챔버를 중력 방향으로 하강시켜 강화 용액이 수용된 강화 용액 챔버 보다 낮은 레벨로 위치시키는 것을 포함하고,
상기 제1 공정 챔버로부터 강화 용액을 유출시키는 단계는, 상기 제1 공정 챔버를 중력 방향으로 상승시켜 상기 강화 용액 챔버 보다 높은 레벨로 위치시키는 것을 포함하는 글라스의 강화 방법. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계는, 상기 제2 공정 챔버 내에서의 예열 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되는 글라스의 강화 방법. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
어느 하나의 상기 강화 용액 챔버와 유체 연결된 제1 공정 챔버에서의 강화 단계와 제2 공정 챔버에서의 강화 단계는 시차를 두고 수행되는 글라스의 강화 방법. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 제1 공정 챔버에서 강화된 글라스를 제1 공정 챔버에서 서냉하는 단계를 더 포함하되,
상기 제2 공정 챔버에서의 강화 단계는, 상기 제1 공정 챔버 내에서의 서냉 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되는 글라스의 강화 방법. - 제1 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
제2 공정 챔버에 글라스를 인입하는 단계;
상기 제1 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제2 공정 챔버 내에서 상기 글라스를 예열하는 단계;
상기 제1 공정 챔버의 예열 단계 후에, 강화 용액 챔버로부터 상기 제1 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계;
상기 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 후에, 상기 제1 공정 챔버로부터 상기 강화 용액 챔버로 강화 용액을 유출시키는 단계; 및
상기 제2 공정 챔버의 예열 단계 후에, 상기 강화 용액 챔버로부터 상기 제2 공정 챔버 내에 강화 용액을 유입시켜 상기 열처리된 글라스를 강화 용액에 침지하고 화학 강화하는 단계를 포함하되,
상기 제1 공정 챔버에서의 예열 단계 시간 및 제2 공정 챔버에서의 예열 단계 시간은 각각, 제1 공정 챔버에서의 강화 단계 시간 및 제2 공정 챔버에서의 강화 단계 시간 보다 긴 글라스의 화학 강화 방법. - 제30항에 있어서,
상기 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버에서의 예열 단계 시간은 각각, 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버에서의 강화 단계 시간의 7배 이상인 글라스의 화학 강화 방법. - 삭제
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