KR20170064455A

KR20170064455A - 기판 코너 가공장치

Info

Publication number: KR20170064455A
Application number: KR1020160088463A
Authority: KR
Inventors: 배기환
Original assignee: 주식회사 케이엔제이
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2017-06-09
Also published as: KR101926427B1

Abstract

본 발명은 기판 코너 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반구형태의 지석에서 주속도가 '0'이 되는 부분을 제거한 기판 코너 가공장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기판 코너 가공장치는 기판의 코너를 연마 또는 폴리싱 가공하는 기판 코너 가공장치에 있어서, 기판을 고정하는 테이블; 상기 테이블에 안착된 상기 기판의 코너를 가공하며, 반구형태의 제1가공부를 갖는 지석; 상기 지석을 회전시키는 스핀들; 및 상기 지석 또는 기판을 이동시키는 이동수단;을 포함하고, 상기 제1가공부는 반구의 선단을 중심으로 하고 소정 반경을 갖는 원의 안쪽이 함몰된 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 코너 가공장치{SUBSTRATE CORNER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 기판 코너 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반구형태의 지석에서 주속도가 '0'이 되는 부분을 제거한 기판 코너 가공장치에 관한 것이다.

통상, LCD 또는 OLED 등 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용되는 유리 기판을 위해 원판을 필요한 크기로 절단하게 된다.

이와 같이 절단하게 되면 절단면에 날카로운 에지와 코너가 생긴다. 이렇게 날카로운 에지와 코너는 이송이나 운반 또는 공정 중에 깨지기 쉽기 때문에 에지를 제거하고 코너는 소정의 반경을 갖는 라운드로 가공한다.

한편, 전체 기판을 패널 단위로 잘라서 공정을 진행하는 대신 전체 기판에 대해 상판과 하판 각각 패널 영역별로 공정을 먼저 진행하고, 상판과 하판의 결합을 통해 한꺼번에 복수의 디스플레이 패널 영역을 가지는 원판 패널을 형성한 뒤, 개별 패널 단위로 절단하여 복수의 디스플레이 패널을 형성할 수 있다. 본 발명에서는 원판, 유리기판 및 패널 등 가공대상을 모두 기판으로 칭하기로 한다.

도 1 및 도 2는 종래 코너 가공장치(100)를 나타낸 것이다. 기판 코너 가공장치(100)는 기판(200)을 안착하는 테이블(110)과, 상기 테이블(100)에 안착된 기판(200)의 코너(C)를 가공하는 지석(120)을 포함한다.

상기 기판(200)은 상판(210)과 하판(220)이 접합되어 이루어지며, 상판(210)과 하판(220) 사이에는 액정이 주입되어 있다. 따라서 상판(210)과 하판(220) 사이에는 액정(230) 주입으로 인해 소정의 갭(g)이 형성된다.

또한 상기 지석(120)은 원통형으로 형성되며, 상기 지석을 회전시키는 스핀들(미도시)이 구비된다.

도 3은 종래 기판 코너 가공장치의 사용상태를 나타낸 것으로서, 스핀들에 의해 원통형의 지석(120)이 회전하면서 기판(200)의 코너(C)를 소정의 반경을 갖는 라운드로 가공하게 된다.

한편, 상기 지석(200)은 스핀들과 연결되어 회전구동력을 전달받는 원통형의 코어(124)와, 상기 코어(125)의 표면에 소정 두께로 적층된 가공부(124)로 구성된다.

이러한 지석(120)은 기판 코너(C)를 가공함에 따라 가공부(124) 중 사용된 부분에 홈(121,123)이 형성되게 마련이고, 홈(121)과 홈(123) 사이에는 미사용부(122)가 형성된다. 즉, 첫번째 기판을 가공한 후 지석의 가공부(124)에는 제1홈(121)이 형성된다. 다음으로 두번째 기판을 가공할 때는 상기 지석(120)을 하강시켜 가공하고, 그에 따라 제1홈(121)의 상층에 제2홈(123)이 형성된다. 또한 상기 제1홈(121)과 제2홈(123) 사이에는 상기 지석(120)을 하강한 만큼의 미사용부(122)가 형성된다.

이와 같이, 지석(120)의 가공부(124) 중 미사용부가 형성된다는 것은 지석(120)을 고르게 사용하지 못한다는 것이고, 사용되어 형성된 홈(121,123)이 있는 부분 역시 가공부(124)가 남아 있다는 것은 가공부(124)를 충분히 사용하지 못한다는 것이다.

즉, 종래의 기판 코너 가공장치는 지석(120)을 고르게, 그리고 그 자체의 수명만큼 충분히 사용하지 못하므로 지석(120) 교체 주기를 늘리고 이것은 교체비용의 상승을 초래한다.

또한 종래의 기판 코너 가공장치를 사용하여 상판(210)과 하판(230)의 접합으로 이루어진 기판의 코너(C)를 가공한 경우, 상판(210)과 하판(230)의 접합면(도 7(a)의 '241')에서 칩핑현상이 발생된다. 이것은 연마면에 형성된 가공 결무늬(도 8(a)의 'ℓ1')가 수평방향으로 형성되는 것과 관련 있다.

구체적으로 설명하면, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 기판의 상판(210)은 지석(120)의 제1가공부(e1)와 밀착하여 가공되고, 하판(220)은 제2가공부(e2)와 밀착하여 가공되는데, 액정이 주입되어 형성된 갭(g)에는 지석(120)과 접하지 않게 된다. 따라서 지석(120)의 회전으로 상판(210)과 하판(230)이 가공되면서 제1가공부(e1)와 제2가공부(e2)가 마모될 때, 상기 갭(g)에 대응되는 가공부(124)는 마모되지 않아 결과적으로 돌출부(e3)가 형성되게 된다.

이와 같이 형성된 돌출부(e3)가 스핀들에 의해 회전될 때, 상판(210)의 아래 부분이나 하판(220)의 윗 부분에 영향을 줄 수 있다. 이러한 돌출부(e3)의 영향으로 칩핑현상이 발생되는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인은 기판 코너가공장치로서 특허출원 제10-2015-0169628호를 출원한 바 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 종래의 개선된 기판 코너 가공장치는 반구형태의 제1가공부(321)와, 상기 제1가공부(321)의 대원에서 직접 연장형성되는 원통형태의 제2가공부(322)를 포함하는 지석(320)과, 상기 지석(320)을 회전시키는 스핀들(미도시)을 포함한다.

도 6을 참조하여 종래의 개선된 기판 코너 가공장치의 작동상태를 설명하면, 시작점에서 제1가공부(321)와 제2가공부(322)가 기판의 코너에 접하여 코너를 가공하기 시작한다(t1 참조).

다음으로, 지석을 X방향 및 Y방향으로 이동시키면서 제1가공부(321)에 의해 기판의 코너를 가공한다(t2 참조).

마무리단계에서 지석의 제1가공부(321)의 선단(P1,정점)이 기판의 코너를 가공하여 완성한다(t3 참조).

한편, 도 3을 다시 살펴보면, 기판(200)이 상판(210)과 하판(220)으로 구성되고, 상판(210)과 하판(220) 사이에 액정(230) 주입 등의 이유로 소정의 갭(g)이 형성된 경우에도, 반구형태의 제1가공부(321)가 회전하면서 코너(C)를 가공하기 때문에 반구형태의 제1가공부(321)은 전체적으로 균일하게 고루 마모되게 된다. 따라서 도 3에 도시된 종래 기술의 지석과 같이 돌출부(e3)가 형성되지도 않고, 특히, 미사용부(122)가 형성되지도 않는다. 따라서 상판(210)과 하판(220)의 접합면에서 돌출부(e3)에 의한 영향으로 발생하는 칩핑현상이 발생되지 않는다.

이것은 도 7을 통해서도 육안으로 확인된다. 도 7의 (a)는 도 3에 도시된 종래기술에 의해 상판과 하판으로 구성된 기판의 코너를 가공한 후의 이미지이고, (b)는 도 4에 도시된 지석에 의해 기판의 코너를 가공한 후의 이미지이다. 도 7의 (a)에는 접합면(241)에 칩핑현상이 발생되어 있는 것을 알 수 있고, 도 7의 (b)는 칩핑현상이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다.

이것은 또한 기판의 가공 후 형성된 가공 결무늬와도 관계가 있는데, 도 3에 도시된 종래기술에 의해 기판을 가공하게 되면 도 8의 (a)와 같이 수평방향으로 결무늬(ℓ1)가 형성되고, 도 4에 도시된 지석에 의해 기판을 가공하게 되면 도 8의 (b)와 같이 사선방향으로 결무늬(ℓ2)가 형성된다. 도 8의 (b)와 같이 사선방향으로 결무늬(ℓ2)가 형성되는 것은 도 5를 통해 명백히 확인할 수 있다.

이와 같이 결무늬가 수평방향으로 형성되면, 상판과 하판 사이의 갭에 대응되는 지석의 부위가 마모되지 않아 돌출부(도 3의 'e3' 참조)가 필연적으로 형성되는 것이고, 본 발명과 같이 결무늬가 사선방향으로 형성되면, 상판과 하판 사이의 갭이 형성된 기판을 가공하더라도 지석의 가공부가 고루 사용되면서 마모되기 때문에 돌출부가 형성되지 않는 것이다. 따라서 상판과 하판의 접합면에서 칩핑현상이 일어나지 않고 지석을 전체적으로 고르게, 그리고 충분히 사용할 수 있는 것이다.

한편, 이와 같이 개선된 종래의 기판 코너 가공장치는 코너 가공 마무리단계에서 원통형태의 제1가공부(321)의 선단(정점)이 기판의 측면에 가압된다(도 6의 t3 참조). 이 때 제1가공부(321)의 선단의 주속도(회전수×반경)이 '0'이 된다. 반경이 '0'이기 때문이다. 즉, 제1가공부(321)의 선단의 주속도가 '0'인 상태에서 기판에 일정한 가공압력이 작용하게 되면 기판의 코너는 가공되지 않고 단지 가공압력만이 작용하기 때문에 기판이 파손되게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반구형태 가공부를 구비하되, 선단에서 주속도가 '0'이 되는 것을 방지할 수 있는 기판 코너 가공장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 지석을 고르게 사용하여 지석 교체 주기를 늘려 교체 비용을 줄일 수 있고, 상판과 하판의 접합으로 이루어진 기판을 가공하는 경우에도 상판과 하판의 접합면에서 칩핑(CHIPPING)현상이 발생되지 않는 기판 코너 가공장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 기판 코너 가공장치는 기판의 코너를 연마 또는 폴리싱 가공하는 기판 코너 가공장치에 있어서, 기판을 고정하는 테이블; 상기 테이블에 안착된 상기 기판의 코너를 가공하며, 반구형태의 제1가공부를 갖는 지석; 상기 지석을 회전시키는 스핀들; 및 상기 지석 또는 기판을 이동시키는 이동수단;을 포함하고, 상기 제1가공부는 반구의 선단을 중심으로 하고 소정 반경을 갖는 원의 안쪽이 함몰된 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 함몰부는 상기 원을 밑면으로 하는 원통형태인 것이 바람직하다.

또한 상기 함몰부를 평탄하게 메워서 상기 제1가공부의 선단에 평탄면이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 평탄면은 상기 제1가공부의 대원(大圓)과 평행하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 지석은 상기 제1가공부의 대원에서 연장되어 상기 기판의 코너를 가공하는 원통형태의 제2가공부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1가공부의 대원의 반지름은 0.1~20mm인 것이 바람직하다.

또한 상기 이동수단은, 상기 지석 또는 기판을 X방향으로 이동시키는 제1이동수단과, 상기 지석 또는 기판을 Y방향으로 이동시키는 제2이동수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 반구형태 가공부의 선단에서 주속도가 '0'이 되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 가공부의 주속도가 '0'이 되어 기판이 파손되거나 가공이 안되는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

또한 지석을 고르게 사용하여 지석 교체 주기를 늘려 교체 비용을 줄일 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 코너 가공장치를 사용하여 가공한 후 기판의 연마면에 형성된 가공 결무늬는 수평방향이 아닌 사선방향으로 형성된다. 이로 인해, 특히, 상판과 하판이 소정 간극을 두고 접합된 기판을 가공하는 경우에도 지석의 표면적 전체에 걸쳐 고루 사용된다. 따라서 종래 상판과 하판의 접합면에서 발생되던 칩핑현상이 일어나지 않는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기판 코너 가공장치를 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 6은 종래 개선된 기판 코너 가공장치를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8은 도 1 및 도 4에 도시된 종래기술에 의해 기판의 코너 가공 후 가공면의 이미지를 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 의한 일 실시예를 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 의한 일 실시예의 사용상태를 나타낸 것이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 기판 코너 가공장치의 실시예의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 의한 기판 코너 가공장치는 테이블(미도시)과, 지석(20)과, 스핀들(미도시)과, 이동수단(미도시)을 포함한다.

상기 테이블(도 9의 '10' 참조)은 기판(200)의 양측을 하부에서 각각 진공흡착하는 구성요소이다. 상기 스핀들은 상기 지석(20)을 회전시키는 구성요소이며, 상기 이동수단은 상기 기판(200)의 코너를 가공하기 위하여 상기 기판 또는 지석을 상대적으로 이동시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상기 지석(20)을 X방향으로 이동시키는 제1이동수단(미도시)과, 상기 지석(20)을 Y방향으로 이동시키는 제2이동수단(미도시)을 포함한다.

도 10 내지 12를 참조하면, 상기 지석(20)은 상기 기판(200)의 코너에 밀착된 상태로 회전하여 연마결이 사선방향으로 결무늬(ℓ2)이 형성되도록 반구형태의 제1가공부(21)가 구비된다. 상기 기판(200)은 수평하게 안착되고, 상기 제1가공부(21)의 회전축방향은 수평으로 설치된다.

또한 상기 제1가공부(21)의 대원(大圓, C2)을 연장되어 상기 기판(200)의 코너를 가공하는 원통형태의 제2가공부(22)가 형성된다. 상기 제1가공부(21)의 대원(C2)의 반지름은 0.1~20mm인 것이 바람직하다.

특히, 상기 제1가공부(21)는 반구의 선단(도 5의 p1)을 중심으로 하고 소정 반경을 갖는 원(C1)의 안쪽이 함몰된 함몰부(23)가 형성된다. 상기 함몰부(23)는 반구형태의 제1가공부(21)에서 주속도(회전수×반경)가 '0'이 되는 부분이 없도록 하기 위함이다.

본 실시예에서 상기 함몰부(23)는 상기 원(C1)을 밑면으로 하는 원통형태로 형성되어 있음을 알 수 있다. 그러나 본 실시예와 달리 상기 함몰부(23)는 원통형태가 아닌 오목한 홈 형태로 형성하는 것도 가능하다. 어느 경우이든 주속도가 '0'이 되는 반구형태의 선단(도 5의 p1)을 제거하여 기판에 접하지 않도록 하는데 의미가 있다.

도 13을 참조하여 본 발명에 의한 일 실시예의 작동상태를 설명한다.

먼저, 기판(200)을 테이블에 흡착한 상태에서 기판(200)의 코너에 제1가공부(21)와 제2가공부(22)를 밀착시킨다. 이 상태에서 스핀들을 이용하여 지석(20)을 회전시키면, 기판의 코너가 가공되기 시작한다(도 13의 (a) 참조).

다음으로 지석(20)을 제1이동수단과 제2이동수단을 이용하여 X방향 및 Y방향으로 이동시키면 제1가공부(21)가 상기 기판(200)의 코너를 따라 이동하면서 가공을 한다(도 13의 (b) 및 (c) 참조).

한편, 제1가공부(21)가 기판의 코너를 따라 이동하면서 코너를 가공할 때 제1가공부(21)의 주속도가 '0'이 되는 부분이 없기 때문에 코너가 가공이 안되거나 기판이 가공압력에 의해 파손되는 경우는 발생되지 않는다(도 14의 t3 참조).

그렇지만, 제1가공부(21)는 전체적으로 반구형태로 형성되기 때문에 도 7의 (b)와 도 8의 (b)와 같은 가공면이 형성되는 것은 동일하다. 즉, 칩핑현상이 발생되지 않고, 사선방향으로 결무늬(ℓ2)이 형성된다.

도 15 내지 도 17은 본 발명에 의한 제2실시예(30)를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예는 도 11에 도시된 실시예(20)의 함몰부(23)가 충진되어 충진부(33)가 형성된 것을 알 수 있다. 특히, 상기 충진부(33)의 선단은 평탄한 평탄면(33a)이 형성된다.

상기 평탄면(33a)은 상기 제1가공부(31)의 대원(大圓, C2)과 평행하게 형성된다. 이와 같이 제1가공부(31)의 선단이 곡선형태로 형성되지 않고 평탄하게 형성되기 때문에 정점(도 5의 'p1' 참조)이 없다. 따라서 평탄면(33a)의 중심은 비록 주속도가 '0'이 됨에도 불구하고 단면이 곡선형태로 형성되지 않고 평탄하게 형성되기 때문에 지석(30)에 가공압력이 작용하더라도 기판(200)의 특정 부위에 집중하여 압력이 작용하지 않고 분산되어 기판이 파손되는 일은 없다.

도 15 내지 도 17에서 충진부(33)는 이해를 돕기 위하여 제1가공부(31)와 다른 패턴으로 표시되었으나, 실질적으로는 동일한 소재로 형성된다. 즉, 상기 기판의 코너를 가공할 수 있는 소재로 형성되는 것이다.

20: 지석
21: 제1가공부
22: 제2가공부
23: 함몰부
30: 지석
31: 제1가공부
32: 제2가공부
33: 충진부
33a: 평탄면

Claims

기판의 코너를 연마 또는 폴리싱 가공하는 기판 코너 가공장치에 있어서,
기판을 고정하는 테이블;
상기 테이블에 안착된 상기 기판의 코너를 가공하며, 반구형태의 제1가공부를 갖는 지석;
상기 지석을 회전시키는 스핀들; 및
상기 지석 또는 기판을 이동시키는 이동수단;을 포함하고,
상기 제1가공부는 반구의 선단을 중심으로 하고 소정 반경을 갖는 원의 안쪽이 함몰된 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 함몰부는 상기 원을 밑면으로 하는 원통형태인 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 함몰부를 평탄하게 메워서 상기 제1가공부의 선단에 평탄면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.
제3항에 있어서,
상기 평탄면은 상기 제1가공부의 대원(大圓)과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 지석은 상기 제1가공부의 대원에서 연장되어 상기 기판의 코너를 가공하는 원통형태의 제2가공부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 제1가공부의 대원의 반지름은 0.1~20mm인 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 이동수단은,
상기 지석 또는 기판을 X방향으로 이동시키는 제1이동수단과,
상기 지석 또는 기판을 Y방향으로 이동시키는 제2이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코너 가공장치.