KR20130090093A - 휴대단말기용 강화유리 절단방법 - Google Patents

휴대단말기용 강화유리 절단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외형선에 직선부와 곡선부를 구비하는 휴대단말기용 강화유리를 강화유리 원판으로부터 절단하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 관한 것으로서, 제1절단단계와, 제2절단계를 포함한다. 제1절단단계는 제1파장을 가지는 제1레이저빔을 직선부를 따라 제1속도로 이동시키며 직선부를 절단한다. 제2절단단계는 제1파장보다 짧은 제2파장을 가지는 제2레이저빔을 곡선부를 따라 제1속도보다 느린 제2속도로 이동시키며 곡선부를 절단한다.

Description

휴대단말기용 강화유리 절단방법{Method for cutting glass window of portable terminal}
본 발명은 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치스크린 또는 휴대단말기의 표시패널을 보호하는 강화유리를 레이저빔을 이용하여 원하는 모양으로 절단하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린 및 핸드폰과 같은 휴대단말기 등에 적용되는 강화유리는 표시패널의 외층에 해당되는 것으로서, LCD, OLED 등의 표시패널에 스크래치가 생성되는 것을 방지하거나 외부 충격으로부터 보호하는 기능을 담당하도록 장착된다.
이러한 강화유리는 터치스크린 및 휴대단말기의 형태에 따라 다양한 외형을 갖게 되는데, 이를 위해 유리 원판의 재단 등 가공작업이 필수적으로 이루어지게 된다.
종래 터치스크린 및 휴대단말기에 적용되는 강화유리의 가공방식을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.
유리 원판이 입고되면 유리 원판에 스크래치나 각종 이물질이 없는지를 검사하고, 기계적인 커터를 이용하여 유리 원판을 절단하여 보호유리의 외형을 갖게 한다. 여기서 유리 원판으로부터 분리되어 휴대단말기의 형태를 가지나, 강화층이 부착되기 전의 유리를 보호유리라고 정의한다. 유리 원판의 절단에 의해 분리된 보호유리의 외각면을 연마처리하고, 외각 연마가 완료된 보호유리에 키 버튼이나 카메라 렌즈의 장착에 사용할 관통홀을 가공하며, 형성된 관통홀을 연마하여 외형을 가공하는 단계를 포함한다. 그리고, 외형 가공이 완료된 보호유리의 양면을 표면연마하는 단계, 세척단계, 열처리하는 단계, 보호유리의 양면에 강화층을 부착하는 단계 등 후공정을 수행하면 강화유리의 제조 및 생산을 완료하게 된다.
그러나, 최근 생산성 향상을 위해 유리 원판 전체에 미리 강화층과 터치층을 함께 부착한 강화유리 원판을 마련하고, 강화유리 원판으로부터 휴대단말기용 강화유리를 절단하는 가공방식이 도입되고 있다. 따라서, 종래의 기계적인 커터를 이용해서는 강화층과 터치판이 부착된 강화유리 원판을 절단하는 것이 불가능해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기계적인 커터를 이용하지 않고 레이저빔을 이용하여 강화유리 원판으로부터 휴대단말기용 강화유리를 절단함으로써 강화유리 원판을 기초로 하는 휴대단말기용 강화유리의 가공공정을 수행 가능하게 하며, 휴대단말기용 강화유리의 외형선의 형상에 따라 서로 다른 파장의 레이저빔을 이용함으로써 가공성을 향상시킬 수 있는 휴대단말기용 강화유리 절단방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 외형선에 직선부와 곡선부를 구비하는 휴대단말기용 강화유리를 강화유리 원판으로부터 절단하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 제1파장을 가지는 제1레이저빔을 상기 직선부를 따라 제1속도로 이동시키며 상기 직선부를 절단하는 제1절단단계; 및 상기 제1파장보다 짧은 제2파장을 가지는 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 상기 제1속도보다 느린 제2속도로 이동시키며 상기 곡선부를 절단하는 제2절단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 휴대단말기용 강화유리는 그 내부에 관통홀을 더 구비하며, 상기 제2레이저빔을 상기 관통홀의 외형선을 따라 상기 제2속도로 이동시키며 상기 관통홀을 절단하는 제3절단단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1레이저빔의 제1파장은 적외선 파장이고, 상기 제2레이저빔의 제2파장은 가시광선 파장 또는 자외선 파장이다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제2레이저빔은, 나노초(nanosecond) 펄스폭을 가지는 나노초 레이저, 피코초(picosecond) 펄스폭을 가지는 피코초 레이저 및 펨토초(femtosecond) 펄스폭을 가지는 펨토초 레이저 중 어느 하나로부터 출력된다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제2절단단계에서는, 상기 곡선부를 따라 상기 제2레이저빔을 나선 형태 또는 일정 부분 겹치면서 이격되게 배치된 복수의 원형 형태로 이동시키며 상기 곡선부를 절단하며, 상기 제2레이저빔의 이동 경로는 상기 곡선부의 외측에 접한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제3절단단계에서는, 상기 관통홀의 외형선을 따라 상기 제2레이저빔을 나선 형태 또는 일정 부분 겹치면서 이격되게 배치된 복수의 원형 형태로 이동시키며 상기 관통홀을 절단하며, 상기 제2레이저빔의 이동 경로는 상기 관통홀의 외형선의 내측에 접한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1절단단계에서는 상기 직선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅(half-cutting)하고, 상기 제2절단단계에서는 상기 곡선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하며, 상기 제1절단단계 및 상기 제2절단단계 후에, 하프커팅된 직선부를 따라 상기 강화유리 원판을 브레이킹(breaking)한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1절단단계에서는 상기 직선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅(half-cutting)하고, 상기 제2절단단계에서는 상기 곡선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하며, 상기 제1절단단계와 상기 제2절단단계 사이에, 하프커팅된 직선부를 따라 상기 강화유리 원판을 브레이킹(breaking)한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1절단단계에서는 상기 직선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하고, 상기 제2절단단계에서는 상기 곡선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제2절단단계는, 상기 강화유리 원판의 상면에서 상기 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅하는 제1하프커팅단계와, 상기 강화유리 원판을 뒤집는 플립오버단계와, 상기 강화유리 원판의 하면에서 상기 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 나머지 일부를 하프커팅하는 제2하프커팅단계를 순차적으로 수행함으로써, 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅한다.
본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 제2절단단계는, 상기 강화유리 원판의 상면 및 하면에 각각 조사되도록 한 쌍의 제2레이저빔을 마련하고, 상기 강화유리 원판의 상면에서 하나의 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅하는 제1하프커팅단계와, 상기 강화유리 원판의 하면에서 다른 하나의 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 나머지 일부를 하프커팅하는 제2하프커팅단계를 동시에 수행함으로써, 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅한다.
본 발명의 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 따르면, 강화유리 원판을 기초로 하는 휴대단말기용 강화유리의 가공공정을 수행 가능하게 하며, 가공성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 따르면, 절단되는 경로의 형상이나 길이를 용이하게 제어하면서 강화유리 원판의 절단 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 따르면, 강화유리 원판을 절단하는데 소요되는 시간을 줄이고 절단면의 가공품질도 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 순서도이고,
도 2는 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제1절단단계를 설명하는 도면이고,
도 3은 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제2절단단계를 설명하는 도면이고,
도 4는 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제3절단단계를 설명하는 도면이고,
도 5는 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제2절단단계를 순차적으로 설명하는 도면이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 순서도이고,
도 7은 도 6의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제2절단단계를 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 순서도이고, 도 2는 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제1절단단계를 설명하는 도면이고, 도 3은 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제2절단단계를 설명하는 도면이고, 도 4는 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제3절단단계를 설명하는 도면이고, 도 5는 도 1의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제2절단단계를 순차적으로 설명하는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 터치스크린 또는 휴대단말기의 표시패널을 보호하는 강화유리를 레이저빔을 이용하여 원하는 모양으로 절단하는 것으로서, 제1절단단계(101)와, 제2절단단계(102)와, 제3절단단계(103)를를 포함한다.
본 발명의 휴대단말기용 강화유리 절단방법은 외형선에 직선부(13)와 곡선부(14)를 구비하고 그 내부에 관통홀(15)을 구비하는 휴대단말기용 강화유리(12)를 강화유리 원판(11)으로부터 절단하는 방법에 관한 것으로서, 여기서 강화유리 원판(11)은 유리 기판에 강화층 및 터치층이 부착된 원판일 수 있고, 강화층만이 부착된 원판일 수도 있다. 또한 강화유리 원판(11)은 강화층이나 터치층이 부착되지 않고 열처리 등에 의해 강화된 유리 원판일 수도 있다.
또한, 본 발명의 명칭에서는 휴대단말기용 강화유리라고 기재하였으나, 은행의 현금인출기와 같은 터치스크린에 이용되는 강화유리에도 본 발명이 적용될 수 있다.
상기 제1절단단계(101)는, 제1파장을 가지는 제1레이저빔(L1)을 직선부(13)를 따라 제1속도로 이동시키며 직선부(13)를 절단한다.
본 실시예에서 직선부(13)를 가공하는 제1레이저빔(L1)은 CO2와 같은 매질로 이루어진 기체 레이저 소스로부터 출력되는 레이저빔이며, 제1레이저빔(L1)의 제1파장은 적외선 파장으로, 약 10,600㎚ 정도의 파장이다.
도 2를 참조하면, 실질적으로 제1레이저빔(L1)은 직선부(13)만을 가공하는 것이 아니라, 직선부(13)를 포함하는 가공선(16)을 따라 이동한다. 제1레이저빔(L1)은 강화유리 원판(11)의 일측부에서 타측부까지 가로 방향 및 세로 방향의 가공선(16)을 따라 이동하면서, 휴대단말기용 강화유리(11)의 직선부(13) 영역을 절단하게 된다. 이때, 제1레이저빔(L1)은 제1속도로 이동하는데, 약 300㎜/s의 속도로 이동한다.
제1절단단계(101)에서는 직선부(13)에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 일부를 하프커팅(half-cutting)한다. CO2 레이저 소스로부터 출력되는 제1레이저빔(L1)을 직선부(13)를 따라 이동시키고, 물 등과 같은 냉각물질을 강화유리 원판(11)에 분사하는 냉각부(미도시)를 제1레이저빔(L1)의 후방에서 제1레이저빔(L1)을 추종하도록 하면서 직선부(13)에 대한 하프커팅을 수행한다.
이후, 강화유리 원판(11)의 두께의 나머지 일부에 대해서는 브레이킹(breaking) 공정을 통해 절단한다. 제1절단단계(101), 후술할 제2절단단계(102) 및 제3절단단계(103) 후에, 하프커팅된 직선부(13)를 따라 강화유리 원판(11)을 브레이킹함으로써, 강화유리 원판(11)으로부터 직선부(13)가 분리된다.
상기 제2절단단계(102)는, 제1파장보다 짧은 제2파장을 가지는 제2레이저빔(L2)을 곡선부(14)를 따라 제1속도보다 느린 제2속도로 이동시키며 곡선부(14)를 절단한다.
본 실시예에서 곡선부(14)를 가공하는 제2레이저빔(L2)은 YAG, YLF와 같은 매질로 이루어진 고체 레이저 소스로부터 출력되는 레이저빔이며, 제2레이저빔(L2)의 제2파장은 가시광선 파장으로, 약 532㎚ 정도의 파장이다. 한편, 제2레이저빔(L2)의 제2파장은 자외선 파장이 이용될 수도 있는데, 이 경우 제2파장은 약 352 ㎚ 정도의 파장이다.
한편 제2레이저빔(L2)은, 나노초(nanosecond) 펄스폭을 가지는 나노초 레이저, 피코초(picosecond) 펄스폭을 가지는 피코초 레이저 및 펨토초(femtosecond) 펄스폭을 가지는 펨토초 레이저 중 어느 하나로부터 출력된다. 펄스폭(pulse width)이 짧은 레이저로부터 출력된 제2레이저빔(L2)을 이용하여 강화유리 원판(11)을 절단하면, 절단되는 경로의 형상이나 길이를 제어하기가 용이하다.
일반적으로 펄스폭이 긴 레이저로부터 출력된 레이저빔을 이용하여 강화유리 원판(11)을 절단하면 레이저빔이 조사된 강화유리 원판(11) 내부에서 광열 반응이 발생하여 절단되는 방향이나 길이를 제어할 수 없다. 그러나, 강화유리 원판(11)을 형성하는 재질의 열확산시간보다 짧은 펄스폭을 가지는 제2레이저빔(L2)을 강화유리 원판(11)에 조사하여 분자간의 결합을 끊어내는 광화학 반응을 주된 메커니즘으로 하여 절단하면, 곡선이나 길이가 한정된 선분 영역에 대하여 절단되는 경로의 형상이나 길이를 제어하면서 강화유리 원판(11)의 절단 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.
제1절단단계(101)가 완료되면, 제2레이저빔(L2)을 곡선부(14)를 따라 제2속도로 이동시키며 곡선부(14)를 절단하는데, 제2레이저빔(L2)은 약 10㎜/s의 속도로 이동한다.
도 3의 (a)를 참조하면, 제2절단단계(102)에서는 곡선부(14)를 따라 제2레이저빔(L2)을 나선 형태로 이동시키며 곡선부(14)를 절단한다. 이때 나선 형태의 제2레이저빔(L2)의 이동 경로는 곡선부(14)의 외측에 접하도록 하여 가공이 완료된 후 설계 치수에 맞는 곡선부(14)의 형상을 얻을 수 있다.
한편, 도 3의 (b)를 참조하면, 제2절단단계(102)에서는 곡선부(14)를 따라 제2레이저빔(L2)을 복수의 원형 형태로 이동시키며 곡선부(14)를 절단할 수도 있다. 이때 제2레이저빔(L2)의 이동 경로가 되는 복수의 원형 형태는 복수 개의 원형이 일정 부분 서로 겹치면서 이격되게 배치된 형상이다. 복수의 원형 형태의 제2레이저빔(L2)의 이동 경로 또한 곡선부(14)의 외측에 접하도록 한다.
제2절단단계(102)에서는 곡선부(14)에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)한다. 도 5를 참조하면, 제2절단단계(102)는 제1하프커팅단계(104)와, 플립오버단계(105)와, 제2하프커팅단계(106)를 순차적으로 수행함으로써, 곡선부(14)에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅한다.
우선 제1하프커팅단계(104)에서는 강화유리 원판의 상면(11a)에서 제2레이저빔(L2)을 곡선부(14)를 따라 이동시키며 강화유리 원판(11)의 두께의 일부를 하프커팅한다. 이후, 플립오버단계(105)에서는 강화유리 원판(11)을 뒤집어 강화유리 원판의 하면(11b)이 제2레이저빔(L2)이 조사되는 방향을 향하도록 한다. 그리고, 마지막으로 제2하프커팅단계(106)에서는 강화유리 원판의 하면(11b)에서 제2레이저빔(L2)을 곡선부(14)를 따라 이동시키며 강화유리 원판(11)의 두께의 나머지 일부를 하프커팅한다.
강화유리 원판(11)의 일면으로만 제2레이저빔(L2)을 조사하여 강화유리 원판(11)의 두께 전체를 절단하면, 하프커팅을 반복하는 공정에 비하여 소요 시간이 너무 늘어나고, 절단면의 가공품질 또한 현저하게 떨어진다. 따라서, 위와 같이 강화유리 원판의 양면(11a,11b)에서 하프커팅하는 공정을 각각 수행함으로써, 절단하는데 소요되는 시간을 줄이고 절단면의 가공품질도 향상시킬 수 있다.
상기 제3절단단계(103)는, 제2레이저빔(L2)을 관통홀(15)의 외형선을 따라 제2속도로 이동시키며 관통홀(15)을 절단한다. 제3절단단계(103)에서도 제2절단단계(102)에 이용된 제2레이저빔(L2)을 이용하며, 가공속도 또한 제2절단단계(102)와 실질적으로 동일하게 유지한다.
도 4의 (a)를 참조하면, 제3절단단계(103)에서는 관통홀(15)의 외형선을 따라 제2레이저빔(L2)을 나선 형태로 이동시키며 관통홀(15)을 절단한다. 이때 나선 형태의 제2레이저빔(L2)의 이동 경로는 관통홀(15)의 외형선의 내측에 접하도록 하여 가공이 완료된 후 설계 치수에 맞는 관통홀(15)의 형상을 얻을 수 있다.
한편, 도 4의 (b)를 참조하면, 제3절단단계(103)에서는 관통홀(15)의 외형선을 따라 제2레이저빔(L2)을 복수의 원형 형태로 이동시키며 관통홀(15)을 절단할 수도 있다. 복수의 원형 형태의 제2레이저빔(L2)의 이동 경로 또한 관통홀(15)의 외형선의 내측에 접하도록 한다.
제3절단단계(103)에서도 관통홀(15)에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)한다. 제3절단단계(103)에서도 제2절단단계(102)의 제1하프커팅단계(104)와, 플립오버단계(105)와, 제2하프커팅단계(106)를 순차적으로 수행함으로써, 관통홀(15)에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅한다.
다만, 제2절단단계(102)의 제1하프커팅단계(104)와, 플립오버단계(105)와, 제2하프커팅단계(106)를 순차적으로 수행한 후, 제3절단단계(103)의 제1하프커팅단계(104)와, 플립오버단계(105)와, 제2하프커팅단계(106)를 순차적으로 수행하는 것이 아니라, 강화유리 원판의 상면(11a)이 상측을 향하는 제1하프커팅단계(104)에서 곡선부(14)와 관통홀(15) 부분의 가공을 모두 수행하고, 플립오버단계(105)를 통해 강화유리 원판(11)을 뒤집은 후, 강화유리 원판의 하면(11b)이 상측을 향하는 제2하프커팅단계(106)에서 곡선부(14)와 관통홀(15) 부분의 가공을 모두 수행한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 기계적인 커터를 이용하지 않고 레이저빔을 이용하여 강화유리 원판으로부터 휴대단말기용 강화유리를 절단함으로써 강화유리 원판을 기초로 하는 휴대단말기용 강화유리의 가공공정을 수행 가능하게 하며, 휴대단말기용 강화유리의 외형선의 형상에 따라 서로 다른 파장의 레이저빔을 이용함으로써 가공성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 비선형인 곡선이나 길이가 한정된 선분 영역에 대하여 짧은 펄스폭을 가지는 레이저빔을 이용하여 강화유리 원판을 절단함으로써, 절단되는 경로의 형상이나 길이를 용이하게 제어하면서 강화유리 원판의 절단 공정을 효과적으로 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 강화유리 원판의 양면에서 하프커팅하는 공정을 각각 수행하여 강화유리 원판에 대한 풀커팅을 수행함으로써, 강화유리 원판을 절단하는데 소요되는 시간을 줄이고 절단면의 가공품질도 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 순서도이고, 도 7은 도 6의 휴대단말기용 강화유리 절단방법의 제2절단단계를 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 제2절단단계(202)에서 강화유리 원판의 상면(11a)과 하면(11b)에 제2레이저빔(L2)을 동시에 조사하면서 곡선부(14)를 가공하는 것을 특징으로 한다. 도 6 및 도 7에 있어서, 도 1 내지 도 5에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2절단단계(202)는 제1하프커팅단계(204)와, 제2하프커팅단계(205)를 동시에 수행함으로써, 곡선부(14) 영역에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅한다.
우선, 강화유리 원판의 상면(11a) 및 하면(11b)에 각각 조사되도록 한 쌍의 제2레이저빔(L2)을 강화유리 원판(11)의 상측 및 하측에 각각 마련한다. 그리고, 제1하프커팅단계(204)에서는 강화유리 원판의 상면(11a)에서 하나의 제2레이저빔(L2)을 곡선부(14)를 따라 이동시키며 강화유리 원판(11)의 두께의 일부를 하프커팅한다. 제1하프커팅단계(204)와 동시에 제2하프커팅단계(205)를 수행하며, 제2하프커팅단계(205)에서는 강화유리 원판(11)을 뒤집지 않은 채, 강화유리 원판의 하면(11b)에서 다른 하나의 제2레이저빔(L2)을 곡선부(14)를 따라 이동시키며 강화유리 원판(11)의 두께의 나머지 일부를 하프커팅한다.
제3절단단계(203)에서도 제1하프커팅단계(204)와, 제2하프커팅단계(205)를 동시에 수행함으로써, 관통홀(15) 영역에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅한다.
본 실시예의 휴대단말기용 강화유리 절단방법은, 강화유리 원판의 양측에 레이저빔을 마련하는 기구적인 복잡함은 있지만, 제2절단단계 및 제3절단단계에 소요되는 시간을 줄여, 전체적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에 있어서, 제1절단단계(101)에서 직선부(13)에 대하여 하프커팅하고, 제1절단단계(101) 및 제2절단단계(102) 후에 하프커팅된 직선부(13)를 따라 강화유리 원판(11)을 브레이킹하는 것으로 설명하였으나, 제1절단단계(101)와 제2절단단계(102) 사이에 하프커팅된 직선부(13)를 따라 강화유리 원판(11)을 브레이킹할 수도 있다.
제1절단단계(101) 후 강화유리 원판(11)으로부터 직선부(13) 영역만 가공된 휴대단말기용 강화유리(12)를 분리한 후, 휴대단말기용 강화유리(12)를 개별적으로 핸들링하면서 제2절단단계(102)를 통해 곡선부(14) 영역을, 제3절단단계(103)를 통해 관통홀(15) 영역을 가공할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 제1절단단계(101)에서 직선부(13)에 대하여 하프커팅하는 것으로 설명하였으나, 제1절단단계(101)에서는 직선부(13)에 대하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅할 수도 있다.
CO2 레이저 소스로부터 출력되는 제1레이저빔(L1)을 한 쌍 마련하고, 한 쌍의 제1레이저빔(L1) 사이에 냉각부를 배치한다. 제1레이저빔(L1), 냉각부, 제1레이저빔(L1)을 직선부(13)가 형성된 방향을 따라 일렬로 배치하고 직선부(13)를 따라 함께 이동시키면, 강화유리 원판(11) 내부에서 광열 반응에 의한 열응력이 증가하여 강화유리 원판(11)의 두께의 전체를 풀커팅할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
11 : 강화유리 원판
12 : 휴대단말기용 강화유리
13 : 직선부
14 : 곡선부
15 : 관통홀
101 : 제1절단단계
102 : 제2절단단계
103 : 제3절단단계

Claims (11)

  1. 외형선에 직선부와 곡선부를 구비하는 휴대단말기용 강화유리를 강화유리 원판으로부터 절단하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법에 있어서,
    제1파장을 가지는 제1레이저빔을 상기 직선부를 따라 제1속도로 이동시키며 상기 직선부를 절단하는 제1절단단계; 및
    상기 제1파장보다 짧은 제2파장을 가지는 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 상기 제1속도보다 느린 제2속도로 이동시키며 상기 곡선부를 절단하는 제2절단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휴대단말기용 강화유리는 그 내부에 관통홀을 더 구비하며,
    상기 제2레이저빔을 상기 관통홀의 외형선을 따라 상기 제2속도로 이동시키며 상기 관통홀을 절단하는 제3절단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1레이저빔의 제1파장은 적외선 파장이고,
    상기 제2레이저빔의 제2파장은 가시광선 파장 또는 자외선 파장인 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2레이저빔은,
    나노초(nanosecond) 펄스폭을 가지는 나노초 레이저, 피코초(picosecond) 펄스폭을 가지는 피코초 레이저 및 펨토초(femtosecond) 펄스폭을 가지는 펨토초 레이저 중 어느 하나로부터 출력되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2절단단계에서는,
    상기 곡선부를 따라 상기 제2레이저빔을 나선 형태 또는 일정 부분 겹치면서 이격되게 배치된 복수의 원형 형태로 이동시키며 상기 곡선부를 절단하며, 상기 제2레이저빔의 이동 경로는 상기 곡선부의 외측에 접하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제3절단단계에서는,
    상기 관통홀의 외형선을 따라 상기 제2레이저빔을 나선 형태 또는 일정 부분 겹치면서 이격되게 배치된 복수의 원형 형태로 이동시키며 상기 관통홀을 절단하며, 상기 제2레이저빔의 이동 경로는 상기 관통홀의 외형선의 내측에 접하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1절단단계에서는 상기 직선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅(half-cutting)하고, 상기 제2절단단계에서는 상기 곡선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하며,
    상기 제1절단단계 및 상기 제2절단단계 후에, 하프커팅된 직선부를 따라 상기 강화유리 원판을 브레이킹(breaking)하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1절단단계에서는 상기 직선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅(half-cutting)하고, 상기 제2절단단계에서는 상기 곡선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하며,
    상기 제1절단단계와 상기 제2절단단계 사이에, 하프커팅된 직선부를 따라 상기 강화유리 원판을 브레이킹(breaking)하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1절단단계에서는 상기 직선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하고,
    상기 제2절단단계에서는 상기 곡선부에 대하여 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅(full-cutting)하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 한 항에 있어서,
    상기 제2절단단계는,
    상기 강화유리 원판의 상면에서 상기 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅하는 제1하프커팅단계와, 상기 강화유리 원판을 뒤집는 플립오버단계와, 상기 강화유리 원판의 하면에서 상기 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 나머지 일부를 하프커팅하는 제2하프커팅단계를 순차적으로 수행함으로써, 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
  11. 제7항 내지 제9항 중 한 항에 있어서,
    상기 제2절단단계는,
    상기 강화유리 원판의 상면 및 하면에 각각 조사되도록 한 쌍의 제2레이저빔을 마련하고,
    상기 강화유리 원판의 상면에서 하나의 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 일부를 하프커팅하는 제1하프커팅단계와, 상기 강화유리 원판의 하면에서 다른 하나의 제2레이저빔을 상기 곡선부를 따라 이동시키며 상기 강화유리 원판의 두께의 나머지 일부를 하프커팅하는 제2하프커팅단계를 동시에 수행함으로써, 상기 강화유리 원판의 두께의 전체를 풀커팅하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 강화유리 절단방법.
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