KR20160001891U

KR20160001891U - 유리 기판 모서리 가공 장치

Info

Publication number: KR20160001891U
Application number: KR2020140008630U
Authority: KR
Inventors: 손동진; 김동환; 김종민
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-06-02
Also published as: TWM531955U; WO2016085175A1

Abstract

유리 기판 모서리 가공 장치가 개시된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치는, 유리 기판의 모서리를 가공하는 장치로서, 상기 유리 기판의 모서리와 접촉할 수 있는 발열체; 및 상기 발열체의 둘레를 감고 있는 코일을 포함하고, 상기 발열체 중 상기 유리 기판의 모서리와 접촉하는 부분에는, 상기 유리 기판의 모서리가 일정 정도 삽입되도록 홈이 형성되어, 유리 기판 모서리 가공 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

유리 기판 모서리 가공 장치{APPARATUS FOR CUTTING EDGE OF GLASS SUBSTRATE}

본 고안은 유리 기판 모서리 가공 장치에 관한 것이다.

종래, 평판표시장치에 사용되는 유리 기판은 원하는 형태 및 크기로 유리를 절단한 후에 절단된 유리 기판의 모서리를 연삭 또는 연마하여 날카로운 모서리를 제거하는 방식으로 제조되었다.

그러나, 유리 기판의 모서리를 연삭 또는 연마하는 방식은 여러 가지 단점이 존재한다. 첫째로, 모서리를 가공하는 동안 발생되는 입자들이 유리 기판의 표면의 주된 오염원이 될 수 있어서, 모서리 가공 후에 유리 기판을 세정하고 건조하는 추가 공정이 요구된다. 둘째로, 유리 기판의 이송 중에 이송 장치와 유리 기판 사이에 끼이는 입자들이 유리 기판의 표면을 손상시킬 수 있어서, 유리 기판의 불량율이 높아지는 결과를 발생시킬 수 있다.

유리 분진의 발생을 방지하기 위하여, 대한민국 특허출원 제2012-002573호에서와 같이, 유리 기판의 모서리를 열처리하는 방식으로 가공하는 방법 및 장치가 제안되었다. 유리 기판 모서리 가공 장치는 발열체, 발열체 주위를 감고 있는 코일을 포함한다. 고온의 열을 내고 있는 발열체가 유리 기판의 모서리에 접촉하면, 유리 기판에 열이 전달된다. 열이 전달된 유리 기판의 부분은 열팽창하게 되어 열이 전달되지 않은 유리 기판의 나머지와는 부피 차이에 의한 틈이 발생하게 된다. 그래서, 유리 기판의 모서리를 포함하는 부분은 절단면을 따라서 유리 기판의 나머지로부터 분리된다. 유리 기판의 상부 모서리를 포함하는 부분 및 하부 모서리를 포함하는 부분이 1차 가공되고, 유리 기판의 옆면을 포함하는 부분이 2차 가공되어서, 유리 기판에 대한 가공 공정이 이루어진다.

발열체는 유리 기판과 점 접촉하여 열을 전달하기 때문에, 유리 기판과의 접촉이 안정적으로 이루어지지 않을 수 있다. 만약, 유리 기판과 발열체 간의 접촉이 연속적으로 이루어지지 않으면, 유리 기판으로 분리되는 스트립이 도중에 끊기게 되어 유리 기판에 크랙(crack)이 발생하게 된다. 따라서, 유리 기판의 강도가 저하된다.

반대로, 유리 기판의 열을 충분히 전달하기 위해서 유리 기판과 발열체 간의 접촉 시간을 증가시키면 전체 가공 시간이 증가되어 유리 기판의 생산성이 저하된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1345587호 (2013.12.27)

본 고안에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치는, 유리 기판의 모서리 가공 시간을 단축시키고자 하는 것이다.

또한, 본 고안에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치는, 유리 기판의 모서리를 안정적으로 가공하고자 하는 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 유리 기판의 모서리를 가공하는 장치로서, 상기 유리 기판의 모서리와 접촉할 수 있는 발열체; 및 상기 발열체의 둘레를 감고 있는 코일을 포함하고, 상기 발열체 중 상기 유리 기판의 모서리와 접촉하는 부분에는, 상기 유리 기판의 모서리가 일정 정도 삽입되도록 홈이 형성되는 유리 기판 모서리 가공 장치가 제공된다.

또한, 상기 발열체는, 상기 코일이 감겨 있는 몸체부 및 상기 홈이 형성된 접촉부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 접촉부에 상기 홈이 형성된 부분은, 상기 유리 기판의 상면 또는 하면과 접촉할 수 있는 제1 접촉면; 및 상기 유리 기판의 옆면과 접촉할 수 있는 제2 접촉면으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 접촉면의 폭 및 상기 제2 접촉면의 폭 각각은 1μm 이상이며, 상기 유리 기판의 두께의 1/2 미만일 수 있다.

본 고안의 실시예들에 따르면, 유리 기판의 모서리와 발열체 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이로써, 유리 기판의 모서리를 가공하는 시간을 단축할 수 있어서, 유리 기판의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 유리 기판의 모서리 가공을 안정적으로 행하여, 생산 수율 및 효율성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 열처리 방식에 의한 유리 기판 모서리 가공 장치를 개략적으로 나타내는 도면
도 2는 열처리 방식에 의해 유리 기판의 모서리가 가공되는 공정을 설명하기 위한 도면
도 3은 열처리 방식에 의해 모서리가 가공된 유리 기판을 나타내는 도면
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치를 나타내는 도면
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치의 발열체를 나타내는 도면
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치의 발열체가 유리 기판에 접촉한 상태를 나타내는 도면

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 고안은 이에 제한되지 않는다.

본 고안을 설명함에 있어서, 본 고안과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 고안의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 고안의 기술적 사상을 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여 열처리 방식에 의해서 유리 기판의 모서리를 가공하는 방식을 설명한다. 도 1은 열처리 방식에 의한 유리 기판 모서리 가공 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 열처리 방식에 의해 유리 기판의 모서리가 가공되는 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 열처리 방식에 의해 모서리가 가공된 유리 기판을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 유리 기판 모서리 가공 장치는 발열체(10), 발열체(10) 주위를 감고 있는 코일(20)을 포함한다. 발열체(10)는, 예를 들어 MoSi2와 같은 재질로 이루어져서, 그 내부에 전류가 흐르면 저항 발열 방식으로 고온의 열을 발생시킬 수 있다. 발열체(10) 주위를 감고 있는 코일(20)에 전류가 흐르면, 발열체(10) 내에 유도 전류인 와전류(渦電流)가 발생하여 발열체(10)가 고온의 열을 발생시키도록 한다. 발열체(10)는 전체적으로 원기둥의 형상이되, 발열체(10)의 하단은 경사면(15)을 갖는 원뿔의 형상이다.

도 2를 참조하면, 고온의 열을 내고 있는 발열체(10)의 경사면(15)이 유리 기판(30)의 모서리에 점 접촉하면, 유리 기판(30)의 일정 부분(30a)에 발열체(10)로부터 열이 전달된다. 열이 전달된 유리 기판(30)의 부분(30a)은 열팽창하게 되어 열이 전달되지 않은 유리 기판(30)의 나머지와는 부피 차이에 의한 틈이 발생하게 된다. 그래서, 유리 기판(30)의 모서리를 포함하는 부분(30a)은 절단면(35)을 따라서 유리 기판(30)의 나머지로부터 분리된다. 유기 기판(30)의 모서리를 따라 발열체(10)가 지나가게 되면, 유리 기판(30)으로부터 스트립의 형태로 모서리 부분이 가공된다.

도 3을 참조하면, 유리 기판(30)의 상부 모서리를 포함하는 부분(30a) 및 하부 모서리를 포함하는 부분(30b)이 1차 가공되고, 유리 기판(30)의 옆면을 포함하는 부분(30c)이 2차 가공되어서, 유리 기판(30)에 대한 가공 공정이 이루어진다.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 유리 기판 모서리 가공 장치의 발열체(110)는 원기둥의 형상의 몸체부(111) 및 유리 기판에 접촉하는 접촉부(112)를 포함할 수 있다. 몸체부(111)의 주위는 코일(미도시됨)이 감고 있을 수 있다. 접촉부(112)의 형태는 전체적으로 원뿔의 형태이되, 유리 기판에 접촉하는 접촉면을 형성하기 위하여 원뿔의 옆면을 따라서 홈이 파져 있는 형상일 수 있다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치의 발열체를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 유리 기판 모서리 가공 장치의 발열체가 유리 기판에 접촉한 상태를 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 발열체(110)의 접촉부(112)에는, 유리 기판(50)의 모서리가 일정 정도만큼 그 내부로 삽입될 수 있도록, 제1 접촉면(112a) 및 제2 접촉면(112b)이 형성될 수 있다. 제1 접촉면(112a) 및 제2 접촉면(112b)은 유리 기판(50)의 모서리의 형태에 대응되며, 접촉부(112)의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 제1 접촉면(112a)은 유리 기판(50)의 상면 또는 하면과 접촉하고, 제2 접촉면(112b)은 유리 기판(50)의 옆면과 접촉할 수 있다. 제1 접촉면(112a)의 폭을 a, 제2 접촉면(112b)의 폭을 b라고 한다면, a와 b의 길이는 같거나 다를 수 있다. a와 b의 길이가 커질수록 발열체(110)의 접촉부(112)와 유리 기판(50) 간의 접촉 면적이 넓어질 수 있다.

발열체(110)에 의해 유리 기판(50)에 전도되는 열량에 관한 식은 다음과 같다.

(Q: 열량, t: 접촉 시간, k: 열전도율, A: 접촉 면적, T: 온도, x: 변위)

수학식 1에 따르면, 열량은 발열체(110)와 유리 기판(50)의 온도차와 비례하며, 발열체(110)와 유리 기판(50)의 접촉 면적과 비례한다. 따라서, 발열체(110)와 유리 기판(50)의 접촉 면적이 증가하면, 발열체(110)와 유리 기판(50) 간의 접촉 시간을 단축시킬 수 있어서, 결국 유리 기판 모서리 가공 시간을 줄일 수 있어서 생산성을 향상시킬 수 있다.

제1 접촉면(112a)의 폭(a)과 제2 접촉면(112b)의 폭(b)은 유리 기판(50)을 가공하여 형성되는 스트립의 양에 따라서 변경될 수 있으나, 유리 기판(50)의 두께의 1/2 미만으로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 유리 기판(50)의 두께가 2mm인 경우, a와 b의 길이는 1mm 미만인 것이 바람직하다. 또한, a와 b는 1μm 이상인 것이 바람직하다.

이하 실시예를 통해 본 고안을 상세히 설명한다.

실시예

가. 실험 방법

종래의 발열체(10)와 본 고안의 일 실시예에 따른 발열체(110)를 동일한 온도(1400℃)로 설정한 후에, 종래의 발열체(10)와 본 고안의 일 실시예에 따른 발열체(110)로 인하여 동일한 양의 스트립이 발생하도록 각각의 발열체의 가공 속도를 조절한다. 또한, 각각의 발열체(10, 110)에 의해서 발생되는 스트립의 양이 150μm, 200μm, 250μm이 되는 가공 속도를 구한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 발열체(110)에 있어서, 제1 접촉면(112a)의 폭(a) 및 제2 접촉면(112b)의 폭(b)은 각각 100μm으로 한다.

나. 실험 결과

스트립 양	종래의 발열체(10)의 가공 속도 (m/min)	본 고안의 일 실시예에 따른 발열체(110)의 가공 속도 (m/min)
150μm	1.9	2.7
200μm	1.5	2.3
250μm	1.2	2.0

실험 결과와 같이, 종래의 발열체(10)에 비하여 본 고안의 일 실시예에 따른 발열체(110)의 가공 속도가 향상된 것을 확인할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 고안에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 고안의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 실용신안등록청구범위뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 발열체
111: 몸체부
112: 접촉부
112a: 제1 접촉면
112b: 제2 접촉면

Claims

유리 기판의 모서리를 가공하는 장치로서,
상기 유리 기판의 모서리와 접촉할 수 있는 발열체; 및
상기 발열체의 둘레를 감고 있는 코일을 포함하고,
상기 발열체 중 상기 유리 기판의 모서리와 접촉하는 부분에는, 상기 유리 기판의 모서리가 일정 정도 삽입되도록 홈이 형성되는
유리 기판 모서리 가공 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발열체는,
상기 코일이 감겨 있는 몸체부 및 상기 홈이 형성된 접촉부를 포함하는
유리 기판 모서리 가공 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 접촉부에 상기 홈이 형성된 부분은,
상기 유리 기판의 상면 또는 하면과 접촉할 수 있는 제1 접촉면; 및
상기 유리 기판의 옆면과 접촉할 수 있는 제2 접촉면으로 구성되는
유리 기판 모서리 가공 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 접촉면의 폭 및 상기 제2 접촉면의 폭 각각은 1μm 이상이며, 상기 유리 기판의 두께의 1/2 미만인
유리 기판 모서리 가공 장치.