KR20120063612A - Apparatus for full breaking of a glass panel by a laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치에 관한 것으로, 스크라이빙(scribing)과 절단(breaking)을 동시에 진행하여 하나의 공정에 의해 유리기판을 절단하기 위한 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for completely cutting a glass substrate using a laser. The present invention relates to an apparatus for completely cutting a glass substrate using a laser for cutting a glass substrate by one process by simultaneously performing scribing and breaking. It is about.
일반적으로 유리기판을 절단하는 방법으로는 유리기판 표면에 수직 방향으로 스크라이빙 라인(scribing line)을 형성한 후에 스크라이빙 라인을 따라서 물리적 또는 열적인 충격을 가하여 유리기판의 절단(breaking)이 이루어진다.In general, a method of cutting a glass substrate is performed by forming a scribing line in the vertical direction on the surface of the glass substrate, and then applying a physical or thermal impact along the scribing line to break the glass substrate. Is done.
스크라이버(scriber)는 유리기판에 스크라이빙 라인을 형성하기 위한 것으로, 휠 등을 이용한 물리적인 방법이거나 레이저 등을 이용한 열적 방법을 이용하여 분단하고자 하는 유리기판의 표면에 대해 수직 방향으로 크랙(crack)이 발생되도록 한다.A scriber is for forming a scribing line on a glass substrate. The scriber is cracked in a direction perpendicular to the surface of the glass substrate to be segmented by using a physical method using a wheel or the like or a thermal method using a laser or the like. to cause cracks.
절단장치(breaker)는 스크라이빙 라인이 형성된 유리기판에 표면에 충격을 가하여 유리기판을 분단한다.
The breaker breaks the glass substrate by applying an impact on the surface to the glass substrate on which the scribing line is formed.
이와 같이 일반적으로 유리기판을 절단하는 과정은 스크라이버에서 유리기판 표면에 스크라이빙 라인을 형성한 후에 이를 절단장치로 옮겨 스크라이빙 라인을 따라서 물리적 충격 또는 열적 방법을 이용하여 유리기판을 분단하게 되는 2번의 작업 공정을 필요로 한다. 따라서, 각 공정에 필요한 작업 공간을 필요로 하므로 전체적으로 넓은 작업 공간을 요구하며, 스크라이빙 공정 후에 다음 과정인 절단 공정으로 제품을 이송하는 과정을 거쳐야 되므로 제품 이송에 따른 작업 능률 저하가 발생되며, 제작비용 증가와 생산성 제고에 한계가 있다.
Generally, the process of cutting a glass substrate is performed by forming a scribing line on the surface of the glass substrate in the scriber and then transferring the scribing line to the cutting device to separate the glass substrate by using a physical impact or thermal method along the scribing line. It requires two working steps. Therefore, the work space required for each process requires a large work space as a whole, and after the scribing process, the process of transferring the product to the cutting process, which is the next process, results in a decrease in work efficiency due to product transfer. There is a limit to increase in production cost and productivity.
본 발명은 유리기판에 레이저를 이용한 유리기판 절단에 있어서 유리기판에 스크라이빙 빔(scribing beam)과 브레이킹 빔(breaking beam)을 같이 조사하여 한번의 공정에 의해 유리기판의 절단이 가능하여 작업 효율과 생산성을 높일 수 있는 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치를 제공하고자 하는 것이다.In the present invention, when cutting a glass substrate using a laser on the glass substrate, the glass substrate can be cut by a single process by irradiating the scribing beam and the breaking beam to the glass substrate together, thereby enabling the work efficiency. To provide a complete glass substrate cutting device using a laser that can increase the productivity.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치는 스크라이빙 빔의 조사 시에 특정한 형태로 정형화된 빔 형태를 사용함으로써 절단면의 정밀도를 높일 수 있는 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치를 제공하고자 하는 것이다.
In addition, the glass substrate complete cutting device using the laser of the present invention is to provide a glass substrate complete cutting device using a laser that can improve the accuracy of the cutting surface by using a beam shape that is shaped in a specific form when the scribing beam is irradiated It is.
본 발명의 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치는 제1레이저 광원과; 상기 제1레이저 광원 보다 큰 출력을 갖는 제2레이저 광원과; 상기 제1레이저 광원에서 출사되는 빔을 복수의 정렬된 빔으로 분기하기 위한 최소한 두 개 이상의 빔 스플리터와 미러로 이루어진 스크라이빙빔 조사부와; 상기 스크라이빙빔 조사부와 유리기판 사이의 광로 상에 설치되어 유리기판에 조사되는 빔을 타원형으로 정형화하기 위한 제1원기둥 렌즈와; 상기 제2레이저 광원과 유리기판 사이의 광로 상에 설치되어 유리기판에 조사되는 빔을 타원형으로 정형화하기 위한 제2원기둥 렌즈와; 상기 제1원기둥 렌즈를 통과하여 유리기판으로 조사되는 스크라이빙빔과, 상기 제2원기둥 렌즈를 통과하여 유리기판으로 조사되는 브레이킹빔 사이에서 냉각유체를 유리기판에 분사하기 위한 냉각부를 포함하여, 상기 스크라이빙빔과, 상기 냉각부에서 분사되는 냉각유체와, 상기 브레이킹빔이 순서대로 정렬되어 동시에 유리기판에 조사됨으로써 제공될 수 있다.
Glass substrate complete cutting device using a laser of the present invention comprises a first laser light source; A second laser light source having a larger output than the first laser light source; A scribing beam irradiation unit comprising at least two beam splitters and mirrors for splitting the beam emitted from the first laser light source into a plurality of aligned beams; A first cylindrical lens installed on an optical path between the scribing beam irradiator and the glass substrate to shape the beam irradiated onto the glass substrate into an elliptical shape; A second cylindrical lens installed on an optical path between the second laser light source and the glass substrate to form an oval shape of a beam irradiated onto the glass substrate; And a cooling unit for injecting a cooling fluid to the glass substrate between the scribing beam passing through the first cylindrical lens and irradiated onto the glass substrate and the braking beam passing through the second cylindrical lens and irradiating onto the glass substrate. The scribing beam, the cooling fluid sprayed from the cooling unit, and the braking beam may be arranged in order and irradiated onto the glass substrate at the same time.
본 발명의 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치는 레이저를 이용한 유리기판 절단에 있어서 다수의 빔이 특정한 형태로 정형화된 스크라이빙빔, 냉각 유체 및 브레이킹빔이 정렬되어 연속적으로 한 번에 유리기판에 조사함으로써 한 번의 공정만으로 유리기판의 절단이 가능하여 절단 공정시간을 줄일 수 있으며, 작업 공간의 효율적인 이용이 가능하고 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.In the laser cutting of the glass substrate using the laser of the present invention, the scribing beam, the cooling fluid, and the braking beam, in which a plurality of beams are shaped into a specific shape, are aligned and irradiated to the glass substrate continuously at once. By doing so, the glass substrate can be cut in only one process, thereby reducing the cutting process time, and the invention can effectively use the working space and reduce the manufacturing cost.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치는 스크라이빙 라인을 형성하기 위하여 유리기판을 예열하기 위해 조사되는 스크라이빙빔이 유리기판 예열에 효과적이도록 초기에 강한 광강도를 갖는 특정한 형상을 가짐으로써, 스크라이빙 라인의 깊이 균일도가 개선되어 절단면의 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.
In addition, the glass substrate complete cutting device using the laser of the present invention has a specific shape having an initial strong light intensity so that the scribing beam irradiated to preheat the glass substrate to form a scribing line is effective for preheating the glass substrate. By having it, the depth uniformity of a scribing line is improved and it is an invention which has the effect which can raise the precision of a cut surface.
도 1은 본 발명에 따른 유리기판 완전 절단 장치의 전체를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 유리기판 완전 절단 장치에 있어서 요부 구성만을 간략히 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 유리기판 완전 절단 장치에 있어서 유리기판에 조사되는 스크라이빙빔, 냉각 유체, 및 브레이킹빔 형태를 보여주기 위한 도면.1 is a view showing the entire glass substrate cutting device according to the invention,
2 is a view showing briefly only the main components of the glass substrate complete cutting device according to the present invention,
3 is a view for showing the scribing beam, cooling fluid, and breaking beam form irradiated to the glass substrate in the complete glass substrate cutting device according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치는 제1레이저 광원(110)과; 상기 제1레이저 광원(110)보다 큰 출력을 갖는 제2레이저 광원(120)과; 상기 제1레이저 광원에서 출사되는 빔을 복수의 정렬된 빔으로 분기하기 위한 최소한 두 개 이상의 빔 스플리터(131)(132)(133)(134)와 미러(135)로 이루어진 스크라이빙빔 조사부(130)와; 상기 스크라이빙빔 조사부(130)와 유리기판(10) 사이의 광로 상에 설치되어 유리기판에 조사되는 빔을 타원형으로 정형화하기 위한 제1원기둥 렌즈(140)와; 상기 제2레이저 광원과 유리기판 사이의 광로 상에 설치되어 유리기판에 조사되는 빔을 타원형으로 정형화하기 위한 제2원기둥 렌즈(150)와; 상기 제1원기둥 렌즈(140)를 통과하여 유리기판(10)으로 조사되는 스크라이빙빔(S)과, 상기 제2원기둥 렌즈(150)를 통과하여 유리기판(10)으로 조사되는 브레이킹빔(B) 사이에서 냉각유체를 유리기판(10)에 분사하기 위한 냉각부(160)를 포함하여, 상기 스크라이빙빔(S)과, 상기 냉각부(160)에서 분사되는 냉각유체(C)와, 상기 브레이킹빔(B)이 순서대로 정렬되어 동시에 유리기판(10)에 조사되는 것을 특징으로 한다.
Glass substrate complete cutting device using a laser of the present invention comprises a first laser light source (110); A second laser light source (120) having a larger output than the first laser light source (110); A scribing
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유리기판 완전 절단 장치는 유리기판에 스크라이빙 라인(scribing line)을 형성하기 위한 스크라이빙 빔(scribing beam) 광원으로 사용되는 제1레이저 광원(110)과, 스크라이빙 라인을 따라 유리기판이 절단(breaking)되도록 하기 위한 브레이킹 빔(breaking beam) 광원으로 사용되는 제2레이저 광원(120)으로 이루어진 2개의 레이저 광원을 포함한다. As shown in FIG. 1, the apparatus for completely cutting a glass substrate of the present invention includes a first
브레이킹빔 광원으로 사용되는 제2레이저 광원(210)은 제1레이저 광원(110) 보다는 큰 출력을 갖는다.The second laser light source 210 used as the breaking beam light source has a larger output than the first
특히, 본 발명에 있어서 제1레이저 광원(110)과 제2레이저 광원(120)은 9.4 ~ 10.6 ㎛ 파장대역의 CO2레이저이며, 그 출력은 각각 100~300W와 300~500W인 것을 특징으로 한다.In particular, in the present invention, the first
본 발명의 레이저 광원에는 레이저 출력을 검출하기 위한 파워 미터(power meter), 빔을 평행광으로 만들기 위한 콜리메이터(collimator), 빔 출력을 안정되게 유지하기 위한 파워 스테빌라이저(power stabilizer), 빔 사이즈를 조정하기 위한 빔 익스팬더(beam expander), 또는 빔의 광로를 변경하기 위한 미러와 같은 공지 광학부재가 이용될 수 있다.
The laser light source of the present invention includes a power meter for detecting laser output, a collimator for turning the beam into parallel light, a power stabilizer for maintaining the beam output stable, and a beam size. Known optical elements such as a beam expander for adjusting, or a mirror for changing the light path of the beam can be used.
스크라이빙빔 조사부(130)는 제1레이저 광원(110)에서 출사되는 빔을 복수의 정렬된 빔으로 분기하기 위한 것으로 다수의 빔 스플리터와 미러에 의해 제공될 수 있다.The
도 2에서 예시하고 있는 바와 같이, 스크라이빙빔 조사부(130)는 4개의 빔 스플리터(131)(132)(133)(134)와 하나의 미러(135)로 구성될 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the
제1레이저 광원(110)에서 출사되는 빔은 제1빔 스플리터(131)에서 일부가 반사되어 유리기판(10)으로 조사되며, 제1빔 스플리터(131)를 통과한 빔은 제2빔 스플리터(132)에서 다시 분기되어 유리기판(10)으로 조사된다. 제2빔 스플리터(132)를 통과한 빔은 제3빔 스플리터(133)에서 분기되어 유리기판(10)으로 조사되며, 제3빔 스플리터(133)를 통과한 빔은 제4빔 스플리터(134)에서 분기되어 유리기판(10)으로 조사되며, 제4빔 스플리터(134)를 통과한 빔은 마지막에 위치한 미러(135)에서 전반사되어 유리기판(10)으로 조사된다.The beam emitted from the first
이러한 다수의 빔 스플리터(131)(132)(133)(134) 및 미러(135)를 통해 유리기판(10)으로 조사되는 빔들은 제1원기둥(cylinder) 렌즈를 통과하면서 타원형으로 정형화되어 조사된다.
The beams irradiated onto the
특히, 본 발명에 있어서 빔 스플리터들은 서로 다른 광학적 특성을 가지며, 각 빔 스플리터에서 분기된 빔들이 서로 다른 강도를 갖는 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게는 빔 스플리터들은 각 빔 스플리터들에서 분기되어 상기 제1원기둥 렌즈를 통과하여 유리기판에 조사되는 빔이 순차적으로 광강도가 작아지도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In particular, in the present invention, the beam splitters have different optical characteristics, and the beam splitters in each beam splitter have different intensities. More preferably, the beam splitters branch in each beam splitter and The beam irradiated onto the glass substrate passing through the one-cylinder lens is characterized in that the light intensity is arranged sequentially.
예를 들어, 이러한 본 발명의 기술적 특징은 제1빔 스플리터(131)가 가장 광투과율이 높고 제2빔 스플리터(132)와 제3빔 스플리터(133)가 순차적으로 광 투과율이 낮아지면서 제4빔 스플리터(134)에서 가장 낮은 광 투과율을 갖도록 하며, 마지막에 배치되는 미러(135)에서 전반사가 이루어지도록 빔 스플리터와 미러를 배치함으로써 달성될 수 있다.For example, the technical characteristic of the present invention is that the
도 3은 본 발명에 따른 유리기판 완전 절단 장치에 있어서 유리기판에 조사되는 스크라이빙빔(S), 냉각 유체(C), 및 브레이킹빔(B) 형태를 보여주기 위한 도면이다.3 is a view showing the scribing beam (S), the cooling fluid (C), and the breaking beam (B) form irradiated to the glass substrate in the complete glass substrate cutting device according to the present invention.
도 3에 예시된 것과 같이, 유리기판에는 정렬된 스크라이빙빔(S), 냉각 유체(C) 및 브레이킹빔(B)이 순서대로 한번에 조사가 이루어진다.As illustrated in FIG. 3, the glass substrate is irradiated with the aligned scribing beam S, the cooling fluid C, and the breaking beam B in order.
스크라이빙빔(S)은 절단라인을 따라 유리기판을 예열하기 위한 것으로, 두 개 이상의 타원형으로 정형화된 다수의 빔(131a)(132a)(133a)(134a)(135a)으로 이루어지며 전체적으로는 초기에 강한 광강도를 가지면서 순차적으로 광강도가 작아지는 물방울 형태를 갖는 것이 바람직하다. 참고로, 가장 강한 광강도를 갖는 빔(135a)은 미러(135)에 의해 조사되는 빔이며, 그 다음 빔들(134a)(133a)(132a)(131a)은 순서대로 제4빔 스플리터(134), 제3빔 스플리터(133), 제2빔 스플리터(132) 및 제1빔 스플리터(131)에 의해 조사되는 빔이다.The scribing beam S is for preheating the glass substrate along the cutting line. The scribing beam S is composed of a plurality of
냉각 유체(C)는 냉각부(160)에서 발생되어 유리기판에 분사되는 것으로, 스크라이빙빔(S)에 의해 예열된 유리기판 부위에 냉각 유체를 분사하여 온도를 급격히 낮춤으로써 크랙을 형성시켜 스크라이빙 라인(scribing line)을 형성한다.Cooling fluid (C) is generated in the
냉각부에서 분사되는 냉각유체는 미세한 제어가 가능하도록 에어압과 유량 조정이 가능하다.The cooling fluid injected from the cooling unit can adjust the air pressure and the flow rate to enable fine control.
브레이킹빔(B)은 스크라이빙 라인을 따라서 레이저빔을 조사하여 국부적으로 발생되는 고온의 열에 의한 유리기판의 열팽창 차이에 의해 스크라이빙 라인을 따라 절단이 이루어지도록 한다.The braking beam B is irradiated with a laser beam along the scribing line so that the cutting is performed along the scribing line due to the difference in thermal expansion of the glass substrate due to locally generated high temperature heat.
브레이킹빔(B)은 스크라이빙 라인을 따라 긴 타원형상의 빔을 갖는 것이 바람직하며, 따라서 브레이킹빔으로 사용되는 제2레이저 광원은 유리기판에 직접 조사 전에 제2원기둥 렌즈(150)를 거쳐 조사됨으로써, 유리기판(10)에 조사되는 브레이킹빔(B)은 타원형상으로 정형화된 빔을 갖는 것이 바람직하다.The breaking beam B preferably has a long elliptical beam along the scribing line, so that the second laser light source used as the breaking beam is irradiated through the second
각 빔들의 스폿(spot)은 대략 가로가 1~4㎜이며 세로가 3~6㎜인 타원형태이다. 빔 전체의 전체 길이는 약 10~40㎜이다.
The spots of the beams are oval in the shape of approximately 1 to 4 mm in width and 3 to 6 mm in length. The total length of the entire beam is about 10-40 mm.
도 1 내지 도 3을 참고하여, 이와 같이 구성된 본 발명의 유리기판 완전 절단 장치의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다. 참고로, 도 1 및 도 2에서 화살표 A는 유리기판의 진행방향을 표시한 것이다.Referring to Figures 1 to 3, look at the operation of the glass substrate complete cutting device of the present invention configured as described above are as follows. For reference, arrows A in FIGS. 1 and 2 indicate the traveling direction of the glass substrate.
제1레이저 광원(S1)에서 출사된 빔은 다수의 빔 스플리터(131)(132)(133)(134) 및 미러(135)에 의해 다수의 빔으로 분기된 후에 제1원기둥 렌즈(140)를 통과하면서 타원형상으로 정형화되어 유리기판에 조사(스크라이빙빔)된다. 이때, 유리기판에 조사되는 스크라이빙빔은 전체적으로 초기에 강한 광강도를 갖는 물방울 형태를 가지면서 유리기판을 예열하게 된다.The beam emitted from the first laser light source S1 is branched into a plurality of beams by the plurality of
이때, 대략 유리기판의 가공 속도는 100~900㎜/sec정도가 된다.At this time, the processing speed of the glass substrate is approximately 100 to 900 mm / sec.
냉각부(160)는 스크라이빙빔에 의해 예열된 유리기판 상부에서 예열된 유리기판에 냉각 유체를 분사하게 되며, 이때 예열되었던 유리기판의 부위에서 온도가 급격히 내려가면서 크랙 라인(스크라이빙 라인)이 발생한다.The
다음으로, 스크라이빙 라인이 형성된 유리기판을 따라서 제2레이저 광원(S2)에서 출사되어 제2원기둥 렌즈(150)를 통과하여 타원형상으로 정형화된 빔이 조사되면서 스크라이빙 라인을 따라서 고온의 열에 의한 열팽창 차이에 의해 스크라이빙 라인을 따라 유리기판의 절단이 이루어진다.Next, a beam, which is emitted from the second laser light source S2 along the glass substrate on which the scribing line is formed, and passes through the second
이와 같이 본 발명의 유리기판 절단장치는 유리기판 상부에 스크라이빙빔, 냉각 유체 및 브레이킹빔이 정렬되어 연속적으로 유리기판에 조사되어 한 번의 공정만으로 유리기판의 절단이 이루어진다.
As described above, in the glass substrate cutting device of the present invention, the scribing beam, the cooling fluid and the braking beam are aligned on the glass substrate, and the glass substrate is continuously irradiated onto the glass substrate to cut the glass substrate in one step.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to the above drawings and embodiments.
10 : 유리기판 11 : 절단라인
110 : 제1레이저 광원 120 : 제2레이저 광원
130 : 스크라이빙빔 조사부
131, 132, 133, 134 : 빔 스플리터
135 : 미러 140 : 제1원기둥 렌즈
150 : 제2원기둥 렌즈 160 : 냉각부10: glass substrate 11: cutting line
110: first laser light source 120: second laser light source
130: scribing beam irradiation unit
131, 132, 133, 134: beam splitter
135
150: second cylindrical lens 160: cooling unit
Claims (5)
상기 제1레이저 광원보다 큰 출력을 갖는 제2레이저 광원과;
상기 제1레이저 광원에서 출사되는 빔을 복수의 정렬된 빔으로 분기하기 위한 최소한 두 개 이상의 빔 스플리터와 미러로 이루어진 스크라이빙빔 조사부와;
상기 스크라이빙빔 조사부와 유리기판 사이의 광로 상에 설치되어 유리기판에 조사되는 빔을 타원형으로 정형화하기 위한 제1원기둥 렌즈와;
상기 제2레이저 광원과 유리기판 사이의 광로 상에 설치되어 유리기판에 조사되는 빔을 타원형으로 정형화하기 위한 제2원기둥 렌즈와;
상기 제1원기둥 렌즈를 통과하여 유리기판으로 조사되는 스크라이빙빔과, 상기 제2원기둥 렌즈를 통과하여 유리기판으로 조사되는 브레이킹빔 사이에서 냉각유체를 유리기판에 분사하기 위한 냉각부를 포함하여,
상기 스크라이빙빔과, 상기 냉각부에서 분사되는 냉각유체와, 상기 브레이킹빔이 순서대로 정렬되어 동시에 유리기판에 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 유리기판 완전 절단 장치.A first laser light source;
A second laser light source having a larger output than the first laser light source;
A scribing beam irradiation unit comprising at least two beam splitters and mirrors for splitting the beam emitted from the first laser light source into a plurality of aligned beams;
A first cylindrical lens installed on an optical path between the scribing beam irradiator and the glass substrate to shape the beam irradiated onto the glass substrate into an elliptical shape;
A second cylindrical lens installed on an optical path between the second laser light source and the glass substrate to form an oval shape of a beam irradiated onto the glass substrate;
And a cooling unit for injecting a cooling fluid to the glass substrate between the scribing beam that passes through the first cylindrical lens and irradiated onto the glass substrate, and the braking beam that passes through the second cylindrical lens and irradiates onto the glass substrate.
And the scribing beam, the cooling fluid sprayed from the cooling unit, and the breaking beam are arranged in order and irradiated onto a glass substrate at the same time.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103894735A (en) * | 2012-12-24 | 2014-07-02 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | Blisk single-face/double-face laser shock peening light path system |
CN109623171A (en) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 江苏先河激光技术有限公司 | The asymmetric laser of glass-cutting focuses cutting head, cutter device and method |
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