KR102652560B1 - 레이저를 이용한 초박막 유리의 측면 가공 방법 및 가공된 초박막 유리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초박막 유리 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유선형 측면을 가지는 초박막 유리 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 소정 각도로 고정된 초박막 유리판의 측면에 레이저를 조사하고 응고시켜, 소정의 단면 형상을 가지는 초박막 유리판을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저를 이용한 초박막 유리의 측면 가공 방법 및 가공된 초박막 유리{Side processing method of ultra-thin glass using laser and processed ultra-thin glass}

본 발명은 초박막 유리 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유선형 측면을 가지는 초박막 유리 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

초박막 유리는 1~100 마이크론 범위의 두께를 가지는 유리로서, 유리의 표면 강성을 가지면서도 필름처럼 접힐 수 있어, 폴더블 스마트폰의 디스플레이용으로 각광받고 있다.

이러한 초박막 유리는 대형 유리 원판을 절단하여 소형 초박막 유리판을 제조한 후, 이를 적층하여 측면을 폴리싱하고, 폴리싱 후 불산을 이용한 표면 식각 처리를 통해서 절단면을 매끄럽게 처리하는 방식이 사용된다.

절단면의 모서리에 응력이 집중되면 유리가 파손될 우려가 있으므로, 대형 유리 원판의 커팅 및 불산 처리시, 도 9과 같이, 다수의 소형 초박막 유리들을 왁스로 이루어진 접착층과 교대로 적층시킨 후 식각하여, 측면을 식각하는 과정에서 불산이 왁스로 이루어진 접착층 사이로 스며들면서 모서리의 날카로운 부분을 함께 식각함으로서, 유리의 내충격을 높이는 방안이 제시되었다. 식각 시간, 농도, 접착제의 종류에 따라서 식각 형상이 달라지지만, 도 11 및 도 12 에서 도시된 바와 같이, 모서리에서부터 식각이 이루어지며, 측단면이 두 개의 경사면을 가지는 형태로 식각된다.

이러한 불산을 이용한 방식은 여러 장의 유리를 동시에 가공할 수 있어서 공정의 복잡성에도 불구하고 전체적인 공정 속도가 빠르다는 장점이 있지만, 불산이 왁스로 이루어진 접착층 사이로 깊숙하게 침투하여 식각의 폭이 과다하고, 또한, 측면의 중심부는 식각이 이루어지지 않아 날카로운 에지와 수직 단면을 가지며, 유리의 두께보다 식각 길이가 큰 형태를 가지게 된다. 이 경우, 식각된 부위에서 화면왜곡이 발생할 수 있으며, 에지 부위가 깨질 수 있다.

또한, 불산을 이용한 방식은 불산 자체의 위험성, 액상 공정의 복잡성으로 인해서 높은 설비 및 운전 비용이 요구될 뿐만 아니라, 사용한 불산의 처리에 따른 환경적인 문제가 상존한다.

본원 발명에서 해결하고자 하는 과제는 불산을 사용하지 않고서 초박막 유리의 측면을 다양한 곡률로 가공하는 방법을 제공하는 것이다.

본원 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 유선형 측면을 가지는 초박막 유리 제조 방법을 제공하는 것이다.

본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 불산을 사용하지 않고서 유선형 측면을 가지는 초박막 유리 제조 방법을 제공하는 것이다.

본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 큰 곡율을 가지는 초박막 유리를 제공하는 것이다.

본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 빠른 가공 속도로 초박막 유리를 가공하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서,

본 발명에 따른 초박막 유리판의 가공 방법은 소정 각도로 고정된 초박막 유리판의 측면에 상기 초박막 유리판의 두께보다 큰 폭의 조사반경을 가지는 레이저를 조사하여 용융 및 응고시키는 것을 특징으로 한다.

이론적으로 한정된 것은 아니지만, 소정 각도로 고정된 초박막 유리의 측면에 레이저를 조사하여 측면을 용융 및 응고시키면, 이 과정에서 용융 부위가 표면 장력에 의해서 수축되어 곡면을 이루게 되고, 충격에 약한 엣지 부위나 미세 크랙들이 제거되어 높은 충격 강도를 가질 수 있다. 또한, 초박막 유리의 두께 보다 큰 폭의 레이저의 조사 영역을 가지는 레이저를 조사함으로써, 레이저가 측면뿐만 아니라 측면에 인접한 유리 표면의 테두리를 함께 조사함으로써 급격한 온도 변화를 방지하여 가공중 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 초박막 유리판은 10~100 마이크론의 두께를 가질 수 있으며, 바람직하게는 20~80 마이크론, 보다 바람직하게는 30 ~ 70 마이크론, 보다 더 바람직하게는 40 ~ 60 마이크론의 두께를 가지는 초박막 유리판일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 초박막 유리판은 원판에서 직사각형 형태로 절취된 유리판일 수 있으며, 바람직하게는 직사각형 형태로 절단된 유리판일 수 있으며, 스마트폰의 디스플레이 크기에 상응하는 크기를 가질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 절취는 절취 중 유리의 파손을 방지할 수 있도록 레이저를 이용하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 초박막 유리판은 절취 과정에서 발생되는 표면 요철예를 들어, chipping을 제거하기 위해서, 측면의 표면이 매끄럽게 표면 가공된 초박막 유리판일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 초박막 유리판의 측면 표면 가공은 열면취에 의한 것이 바람직하다. 열 면취는 측면 표면을 흠 없이매끄럽고 투명하게 가공할 수 있으며, 또한 열처리된 측면을 형성함으로써, 레이저 가공시 측면의 열처리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 열면취에 의한 측면 가공은 초박막 유리판의 측면을 가열된 봉재의 표면에 수직하게 접촉시켜 이루어질 수 있다. 상기 봉재의 가열은 고주파 유도 가열기를 이용해서 이루어질 수 있다. 가열된 봉재와 고주파 유도 가열기의 접촉은 본 발명에서 참고문헌으로 일체로 통합된 대한민국 특허 10-1405422호를 참조한다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 열면취에 의해서 측면 가공된 초박막 유리판은 측면이 수평면과 이루는 각도가 실질적으로 수직일 수 있으며, 예를 들어, 90 ± 10°, 보다 바람직하게는 90 ± 5°, 보다 더 바람직하게는 90 ± 2°, 가장 바람직하게는 바람직하게는 90 ± 1°이며, 예를 들어, 90°일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 초박막 유리판은 수평에서 수직 사이의 각도로 고정될 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 초박막 유리판의 측면을 전체적으로 용융시킨 후 응고시킬 경우, 상기 초박막 유리판은 용융된 측면이 흘러내리는 것을 방지하고, 좌우 대칭되는 곡면 형태를 이룰 수 있도록 수직하게 고정되는 것이 바람직하다. 즉, 측면이 수평면을 이루도록 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 초박막 유리판의 모서리만 선택적으로 용융시킨 후 응고시킬 경우, 용융 부위가 적기 때문에 상기 초박막 유리판은 가공 환경에 따라 수직 내지 수평한 상태로 임의로 고정될 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 초박막 유리판을 수직하게 고정될 경우, 90 ± 10°, 바람직하게는 90 ± 5°, 보다 바람직하게는 90 ± 2°, 가장 바람직하게는 실질적으로 측면에 수평면을 이루도록 세울 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 고정은 초박막 유리판의 양측에 받침대를 밀착시켜 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저는 초박막 유리판의 측면을 가열해서 용융시킬 수 있는 에너지를 가지는 빔형태의 레이저이며, 고체 레이저, 기체 레이저, 엑시머 레이저, 또는 반도체 레이저 등을 사용할 수 있다. 고체 레이저는 YAG, YLF, YVO4, 루비, 유리 등을 사용할 수 있으며, 기체 레이저는 CO2 레이저, Ar 레이저, He-Ne레이저를 사용할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 레이저는 초박막 유리판의 측면을 순간적으로 용융시킬 수 있도록 출력이 큰 CO2 레이저 빔을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저 빔은 초박막 유리판을 가열하는 과정에서 측면과 평면의 온도차로 인한 파손 발생을 방지할 수 있도록, 레이저 빔의 직경 또는 폭이 초박막 유리판의 두께 보다 10배 이상 큰 것이 바람직하며, 가장 100 마이크론 이하의 두께를 가지는 초박막 유리판에 대해서 mm 오더의 직경, 예를 들어, 1 ~ 10 mm의 직경을 가질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저 빔은 에너지 밀도가 높고 균일한 중심부 영역의 폭 또는 직경이 초박막 유리판의 두께보다 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 레이저 빔의 중심부 영역은 전체 직경의 90%에 상응하는 중심부 영역, 보다 바람직하게는 레이저빔 전체 직경의 80%에 상응하는 중심부 영역, 레이저빔 전체 직경의 70%에 상응하는 중심부 영역일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가열은 초박막 유리를 구성하는 유리의 재질에 따라 달라질 수 있으며, 표면 장력에 의해서 곡면화가 이루어질 수 있는 온도까지 가열될 수 있으며, 바람직하게는 Tg+200℃ ~ Tg+600℃의 범위일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 가열은 800 ℃ 이상까지 가열될 수 있으며, 바람직하게는 900℃ 이상, 보다 바람직하게는 1,000 ℃ 이상, 보다 더 바람직하게는 1,100 ℃, 가장 바람직하게는 1,200 ℃ 이상 가열되며, 예를 들어, 1,200 ~ 2,000 ℃로 가열될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저의 조사 강도 및/또는 시간은 응고 후 측면의 형상에 따라 조절될 수 있다.

본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 레이저의 조사시간이 짧거나, 온도나 낮을 경우, 모서리만 선택적으로 용융되어 곡면화될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시에 있어서, 레이저의 조사시간이 길거나, 온도가 높은 경우, 모서리와 함께 측면이 전체적으로 용융되어 곡면화될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 응고는 냉각에 이루어질 수 있으며, 상기 냉각은 급속한 냉각에 의한 파손을 방지할 수 있도록 서냉, 예를 들어, 공기 중 자연 냉각에 의해서 이루어질 수 있다.

본 발명은 일 측면에서,

레이저로 절단된 유리의 측면을 열 면취하여, 표면에 실질적으로 수직하는 측면을 가지는 초박막 유리판을 제공하는 단계;

상기 초박막 유리판을 수직하게 고정시키는 단계; 및

상기 수직하게 고정된 초박막 유리의 측면에 레이저 빔을 조사하여 측면을 전체적으로 용융시키는 단계; 및

용융된 측면을 응고시키는 단계;를 포함하는 포물선 형태의 측단면을 가지는 초박막 유리판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 일 측면에서,

레이저로 절단된 유리의 측면을 열 면취하여, 표면에 실질적으로 수직하는 측면을 가지는 초박막 유리판을 제공하는 단계;

상기 초박막 유리판을 소정 각도로 고정시키는 단계; 및

상기 고정된 초박막 유리의 측면에 레이저 빔을 조사하여 측면의 모서리를 선택적으로 용융시키는 단계;

용융된 측면 모서리를 응고시키는 단계;를 포함하는 둥근 모서리와 수직하는 측단면을 가지는 초박막 유리판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 일 측면에서,

평판부와 가공된 측면부를 가지며,

상기 평판부의 두께는 1~100 마이크론이며,

가공된 측면부의 폭은 두께의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 초박막 유리판을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 가공된 측면부의 폭는 소정의 측면 가공에 의해서 평판부보다 얇은 두께를 가지는 초박막 유리판의 표면 테두리 폭을 의미한다.

이론적으로 한정된 것은 아니지만, 초박막 유리판의 측면이 전부 용융되어 표면장력에 의해서 안정적인 형태인 반원으로 변형될 경우, 초박막 유리판의 폭에 해당하는 직경을 가지게 되고, 이에 따라 가공된 측면부의 폭은 두께의 1/2 이하를 가질 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 가공된 측면부의 폭은 두께의 45% 이하, 바람직하게는 두께의 40% 이하일 수 있으며, 예를 들어, 두께의 5% ~ 35% 일수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가공된 측면부는 평판부의 일면에서 타면까지 포물선 형태의 곡선형 단면을 가질 수 있으며, 예를 들어, D 자형 단면을 이룰 수 있다. 상기 D자형 단면은 일정한 곡률 반경을 가지는 원의 호일 수 있으며, 중심부의 곡률 반경은 크고 모서리의 중심 반경은 작은 타원 형태의 호일 수 있다.

본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 D 자형 단면은 원의 호일수 있으며 곡률 반경은 초박막 유리판 두께의 1/2보다 클 수 있다. 예를 들어, 유리판 두께의 55%, 60%, 65%, 70%, 또는 80%일 수 있다.

본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 D 자형 단면은 타원의 호일 수 있으며, 중심부의 곡률 반경은 초박막 유리판 두께의 1/2보다 클 수 있다. 예를 들어, 유리판 두께의 55%, 60%, 65%, 70%, 또는 80%일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가공된 측면부는 양 모서리만 선택적으로 용융된 후, 표면 장력에 의해서 곡면화된 후, 응고되어, 2개의 곡면 모서리를 가지는 수직 단면을 이룰 수 있다. 상기 모서리는 1~10 마이크론의 곡률 반경을 가질 수 있으며, 수직단면의 길이는 10~50 마이크론일 수 있다.

본 발명은 일 측면에서,

초박막 유리판을 소정 각도로 고정하는 고정 베드; 및

상기 고정 베드에 의해서 소정 각도로 고정된 초박막 유리판의 측면에 조사되는 레이저빔 조사 장치를 포함하는 초박막 유리 가공 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 고정베드에는 초박막 유리판이 수직하게 고정될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저빔 조사장치는 레이저빔이 수직하게 고정된 초박막 유리판의 수평 측면에 수직하게 조사할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고정 베드와 레이저빔 조사장치는 각각 이동하거나, 둘 중 하나만 이동할 수 있다.

본 발명의 일 실시에서, 상기 고정베드는 고정된 상태에서 레이저빔 조사장치가 고정 베드에 수직하게 고정된 초박막 유리판의 측면을 따라서 이동할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시에서, 상기 고정베드는 이동베드에 결합되는 이동하고, 레이저빔 조사장치는 고정될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고정베드와 레이저빈 조사장치의 상대적인 이동 속도는 100 mm/s, 보다 바람직하게는 200 mm/s, 보다 더 바람직하게는 300 mm/s, 가장 바람직하게는 500 mm/s일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 유리 가공장치는 유리판의 측면을 가공하기 위한 열 면취장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의해서 불산을 사용하지 않고서 초박막 유리의 측면을 가공할 수 있는 새로운 방법이 제시되었다. 본 발명에 따른 방법은 초박막 유리의 측면을 다양한 곡률로 가공할 수 있으며, 모서리 부분만 선택적으로 가공하는 것도 가능하다.

본 발명의 가공 방법에 따라 가공되는 초박막 유리는 측면의 곡면 돌출부의 폭이 좁아서 테두리에서 화면 왜곡 부위가 적고, 곡면 돌출부의 얇은 부위에서 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 가공 방법은 높을 가공 속도를 가지고 있으며, 모서리 부위만 선택적으로 곡면화된 초박막 유리와, D 자형 단면을 가지는 초박막 유리를 제공한다.

도 1은 가사의 커팅라인이 도시된 초박막 유리 원판의 평면도이다.
도 2a는 50 마이크론의 두께를 가지는 절취된 유리 원판 측면의 표면 사진이며, 도 2b는 측단면 사진을 보여주는 도면이다.
도 3은 열 면취 장치를 보여주는 도면이다.
도 4a는 열면취된 유리의 측면의 표면 사진이며, 도 4b는 측단면 사진을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라서 수직하게 고정된 초박막 유리판에 레이저를 조사하는 측면 가공 장치를 보여주는 도면이다.
도 6a는 레이저빔 조사에 따라 측면의 단면 구조가 변한 사진이며, 도 6b는 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 측면의 단면이 D형 구조를 이루는 초박막 유리 원판의 사진이다.
도 8은 측면의 단면이 곡면 모서리와 수직 단면을 가지는 초박막 유리 원판의 사진이다.
도 9는 종래 기술에 따른 유리 원판 제조 공정을 보여주는 도면이다.
도 10은 종래 기술에 따른 유리 원판 측면의 단면을 보여주는 도면이다.
도 11은 다른 종래 기술에 따른 유리 원판 측면의 단면을 보여주는 도면이다.
도 12는 초박막 유리판의 측면을 열면취한 후 레이저로 가공한 경우(실시예 2), 열면취하지 않고 레이저로 가공한 경우(비교예 1)을 각 단계별로 도시한 도면이다.
도 13은 초박막 유리판의 측면을 열면취한 후 레이저로 가공한 경우(실시예 2), 박막 유리판의 측면을 열면취한 후 레이저로 가공한 경우(비교예 2)를 각 단계별로 도시한 도면이다.

이하, 실시예를 따라서 본 발명을 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본원 발명을 예시하기 위한 것임을 당업자는 이해하여야 한다.

원판 유리의 절단

도 1에서와 같이, 50 마이크론 두께를 가지며, 1,000 mm x 1,000 mm 크기를 가지는 초박막 원판 유리(110)를 레이저를 이용하여 커팅라인(110')를 따라서 180 mm x 100 mm 크기로 절단하여, 직사각형 형태의 초박막 유리를 제조하였다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 유리는 50 마이크론의 두께를 가지면서평면과 측면이 수직인 형태를 나타내며, 측면을 이루는 절취면은 거친 면을 형성하였다.

초박막 유리판의 열면취

도 3에서 도시된 바와 같이, 레이저 절취된 초박막 유리판(112)은 베드(111)의 상단에 위치한다. 베드(111)의 크기는 초박막 유리판(112)보다 약간 더 큰 것이 바람직하지만 그 정도는 실시환경에 따라 조절될 수 있다. 상기 베드(111)의 내부에는 베드(111)의 온도를 일정하게 유지하기 위한 냉매의 순환통로(121)가 형성되어 있다. 또한, 베드(111)의 표면에는 초박막 유리판(112)을 흡착 고정할 수 있는 흡착구(113)이 형성되어 있다. 이 흡착구(113)는 베드(111)의 상면에서부터 하면까지 관통하는 관통구이며, 진공을 걸어주는 진공 펌프(115)와 연결되어 있다. 유리판 바닥을 통한 진공흡착의 경우, 초박막 유리판(112)을 고정하기 위해서 초박막 유리판의 측부에 고정부재를 설치할 필요가 없어, 초박막 유리판(112) 사면의 모서리를 따라서 가열 부재와의 접촉을 원활하게 진행할 수 있게 된다.

가열 부재(114)는 봉형 가열 부재이며, 초박막 유리판에 수직하게 배치되어, 초박막 유리판의 측면이 봉형 가열 부재의 측면과 면접촉이 이루어진다.

가열부재(114)는 베드(111)의 상면에 고정되어 초박막 유리판과의 접촉시 움직이지 않도록 고정되며, 고주파 유도 가열기(118)에 연결된 유도 코일(119)에 의해서 가열된다. 고주파 유도가열기는 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 유도 가열기의 작동 조건은 유리의 상태나 주변 온도에 따라 달라질 수 있으며, 200~300 V, 20~50 A, 250~500 Hz 범위에서 조절될 수 있고, 파워 효율은 50~90 % 범위에서 조절된다.

초박막 유리판(112)은 XZ 평면과 직각인 Y축 방향을 따라서 움직이며, 봉형 가열부재(114)의 측면에 접촉하면서 측면이 열면취된다. 상기 초박막 유리판(112)의 온도는 상온에서 유지되었다(대한민국 특허 제1405442호를 참조하라)

도 4에서 도시된 바와 같이, 봉형 가열 부재와 초박막 유리판의 접촉에 의한 열면취를 통해서, 표면이 깨끗하고, 초박막 유리판의 평면에 수직하는 측면을 가지는 초박막 유리판이 제공되었다. 도 4a는 열면취된 상태에서 초박막 유리판의 표면을 보여주는 사진이며, 도 4b는 열면취된 상태에서 초박막 유리판의 측면을 보여주는 사진이다.

실시예 1. 열면취된 초박막 유리판의 D형 측면 가공

도 5에서와 같이, 열면취된 초박막 유리판(112)의 측면(116)이 수평면을 이루도록 열면취된 초박막 유리판(112)을 수직하게 세우고 고정 부재(120)에 하단을 고정하였다.

레이저빔 조사 장치(200)는 고정된 초박막 유리판(112)의 상부에 위치하며, 레이저빔은 측면(116)의 직상부에서 수직하게 하향 조사된다.

레이저빔 조사 장치(200)(CO2 레이저)를 초박막 유리판(112)의 측면(116)을 따라서 이동하면서, 10 mm 직경의 레이저빔(210)을 초박막 유리판(112)의 측면(116)에 조사하였다.

레이저빔에 의해서 조사된 초박막 유리판(112)의 측면이 전체적으로 용융되도록, 레이저빔 조사 장치(200)의 속도를 조절하면서 이동하였다.

레이저 빔이 조사되기 전의 영역은 수평면을 형태를 이루며, 레이저빔이 의해서 조사되는 영역은 용융에 의해서 측면(116)이 용융되고, 표면 장력과 중력에 의해서 D 형태의 용융면을 이룬다. 레이저가 통과한 부분은 자연 냉각되어 D 형태의 응고면을 이룬다.

도 6a는 레이저가 통과되지 전의 열면취 영역과 레이저가 통과한 D자 단면 영역을 함께 보여주는 사진이며, 도 6b는 각 부위의 단면 형상을 보여주는 도면이다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 레이저가 지나감에 따라서 측면(116)이 용융 후 응고되면서 수직단면에서 D자형 단면으로 변형되었다.

도 7에서는 응고된 상태에서 D 형태로 응고된 면을 사진으로 촬영하여 곡률 반경을 측정하였다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 초박막 유리판의 두께는 50 마이크론이며 곡률 반경은 약 30 마이크론으로 두께의 1/2(50%)보다 크게 측정되었으며, 가공된 측면부의 폭은 17 마이크론으로 두께의 1/2 보다 작게 측정되었다.

실시예 2. 열면취된 초박막 유리판의 선택적 모서리 가공

도 5에서와 같이, 초박막 유리판(112)의 측면(116)이 수평면을 이루도록 열면취된 초박막 유리판(112)을 수직하게 세우고 고정 부재(120)에 하단을 고정하였다.

레이저빔 조사 장치(200)(CO2 레이저)를 초박막 유리판(112)의 측면(116)을 따라서 이동하면서, 10 mm 직경의 레이저빔(210)을 초박막 유리판(112)의 측면(116)에 조사하였다.

레이저빔에 의해서 조사된 초박막 유리판(112)의 측면 중 모서리만 선택적으로 용융되도록 레이저빔 조사 장치(200)의 속도를 증가시켜 이동하였다.

레이저 빔이 조사되기 전의 영역은 수평면을 형태를 이루며, 레이저빔이 의해서 조사되는 영역은 용융에 의해서 측면(116)이 용융되고, 표면 장력과 중력에 의해서 양쪽 모서리만 곡면 형태로 용융면을 이룬다. 레이저가 통과한 부분은 자연 냉각되어 모서리만 곡면을 이루었다. 모서리만 선택적으로 응고된 면을 사진으로 촬영하여 모서리의 곡률 반경을 측정하였다. 도 8에서 도시된 바와 같이 곡률 반경은 6 마이크론으로 측정되었다.

비교실시예 1

상기 열면취가 되지 않은 초박막 유리판을 이용해서 레이저로 측면 가공하였으며, 각 단계별로 열면취된 초박막 유리판과 대비하였다.

도 12에서 도시된 바와 같이, (a) 초박막 유리판을 레이저로 절단하여 각각 측면을 촬영하였으며, 측면에 칩핑이 형성되어 있음을 확인하였다(x 180). (b) 이 중 하나에 대해서만 열면취를 실시하였으며, 열면취된 초박막 유리판의 측면을 촬영하였다. 열면취에 의해서 측면이 깨끗하게 가공되어 투명한 측면을 형성하였다(x 180). 열면취된 초박막 유리판과 열 면취를 하지 않은 초박막 유리판을 각각 측면이 수평면을 이루도록 수직하게 세우고 고정 부재로 하단을 고정하였으며, 레이저빔 조사 장치는 고정된 초박막 유리판의 상부에 위치하며, 레이저빔은 측면의 직상부에서 수직하게 하향 조사하였다. 실시예 2에서와 같은 모서리만 선택적으로 용융될 수 있는 속도로 레이저빔 조사 장치(CO2 레이저)를 초박막 유리판의 측면을 따라서 이동하면서, 10 mm 직경의 레이저빔을 초박막 유리판의 측면에 조사하였다. (c) 실시예 2에서와 같이 열면취가 이루어진 경우 가공 후 양모서리가 라운드 형태를 이룬 반면, 비교예 1에서는 측면에 계단식 요철이 형성되었다(x 180). 또한, (d) 실시예 2에서와 같이 열면취가 이루어진 경우, 양 모서리가 라운드 형태로 가공된 반면, 열면취가 이루어지지 않은 비교예 1에서는 박리가 발생하였다(x 360).

비교실시예 2

초박막 유리판과 박막 유리판을 각가 열면취 후 레이저로 측면 가공하였으며, 각 단계별로 대비하였다.

도 13에서 도시된 바와 같이, (a) 50 마이크론 두께의 초박막 유리판과 500 마이크론 두께의 박막 유리판을 레이저로 절단하여 각각 측면을 촬영하였으며, 둘 다 측면의 표면에 칩핑이 형성되어 표면이 매끄럽지 못함을 확인하였다(x 180).

초박막 유리판과 박막 유리판에 대해서 열면취를 실시하였으며, 열면취된 초박막 유리판 및 박막 유리판의 측면을 촬영하였다. 둘 다 열면취에 의해서 측면이 깨끗하게 가공되어 투명한 측면을 형성하였다(x 180).

열면취된 초박막 유리판과 열 면취된 박막 유리판을 각각 측면이 수평면을 이루도록 수직하게 세우고 고정 부재로 하단을 고정하였으며, 레이저빔 조사 장치는 고정된 유리판의 상부에 위치하며, 레이저빔은 측면의 직상부에서 수직하게 하향 조사하였다. 실시예 2에서와 같은 모서리만 선택적으로 용융될 수 있는 속도로 레이저빔 조사 장치(CO2 레이저)를 초박막 유리판의 측면을 따라서 이동하면서, 10 mm 직경의 레이저빔을 초박막 유리판의 측면에 조사하였다.

(c) 열면취된 초박막 유리판의 측면에서는 실시예 2에서와 같이 열면취가 이루어진 경우 가공 후 양모서리가 라운드 형태를 이룬 반면, 열면취된 박막 유리판의 측면에서는 라운드 형태가 형성되지 않았다(x 180). 또한, (d) 실시예 2에서와 같이 초박막 유리판에서 열면취가 이루어진 경우, 양 모서리가 라운드 형태로 가공된 반면, 박막 유리판에서 열면취가 이루어진 경우에는 양모서리에서 라운드 형상을 확인할 수 없었다(x 360).

110: 초박막 원판유리
112: 초박막 유리판
114: 가열부재
116: 초박막 유리판의 측면
200: 레이저빔 조사장치

Claims (20)

10~100 마이크론의 두께를 가지는 초박막 유리판을 레이저로 절단하고, 절단면에 가열된 봉재를 접촉시켜 열면취하고, 열면취된 초박막 유리판을 소정 각도로 고정하고, 초박막 유리판의 측면에 상기 초박막 유리판의 두께보다 큰 폭 또는 큰 직경의 조사 영역을 가지는 레이저를 수직하게 조사하여 용용시키고, 자연 냉각을 통해 응고시키는 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항에 있어서,
상기 초박막 유리판은 30 ~ 70 마이크론의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

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제1항에 있어서,
상기 유리판은 수직하게 고정되는 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항에 있어서,
상기 레이저는 기체 레이저인 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항에 있어서,
상기 레이저는 조사영역의 폭 또는 직경은 1 mm 이상인 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항에 있어서,
상기 레이저는 중심부의 폭 또는 직경이 초박막 유리판의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 레이저는 조사 영역의 폭 또는 직경이 1~20 mm인 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 측면의 전체가 용융된 후 곡면형태로 응고되는 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 측면의 양 모서리만 선택적으로 용융된 후 곡면형태로 응고되는 것을 특징으로 하는 초박막 유리판 측면 가공 방법.

10~100 마이크론의 두께를 가지는 초박막 유리판을 레이저로 절단하고, 절단면에 가열된 봉재를 접촉시켜 열면취한 초박막 유리판을 제공하는 단계;
상기 초박막 유리판을 수직하게 고정시키는 단계;
상기 수직하게 고정된 초박막 유리의 측면에 수직하게 레이저 빔을 조사하여 측면을 용융시키는 단계; 및
용융된 측면을 자연 냉각시켜 포물선 단면의 형태로 응고시키는 단계;를 포함하는 포물선 형태의 측단면을 가지는 초박막 유리판의 제조 방법.

10~100 마이크론의 두께를 가지는 초박막 유리판을 레이저로 절단하고, 절단면에 가열된 봉재를 접촉시켜 열면취한 초박막 유리판을 제공하는 단계;
상기 초박막 유리판을 소정 각도로 고정시키는 단계;
상기 고정된 초박막 유리의 측면에 수직하게 레이저 빔을 조사하여 측면의 모서리를 선택적으로 용융시키는 단계; 및
용융된 측면 모서리를 자연 냉각시켜 응고시키는 단계;를 포함하는 둥근 모서리와 수직하는 측단면을 가지는 초박막 유리판의 제조 방법.

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