KR20200069609A - 유리기판 연마공정용 지지 직물 - Google Patents

Abstract

대면적의 유리기판의 연마공정 시 유리기판을 지지하기 위한 지지직물로서, 상기 지지직물은 폴리아라미드(Polyaramid) 원사를 직조한 것이고, 상기 폴리아라미드 원사는 800 내지 1500 데니어(denier)인 것을 특징으로 하는 지지직물을 제공한다.

Description

유리기판 연마공정용 지지 직물{Supporting Textile for Polishing Glass Base Plate}

본 발명은 대면적의 유리기판의 연마공정 시 유리기판을 지지하기 위한 지지직물로서, 상기 지지직물은 폴리아라미드(Polyaramid) 원사를 직조한 것이고, 상기 폴리아라미드 원사는 800 내지 1500 데니어(denier)인 것을 특징으로 하는 지지직물에 관한 것이다.

최근 디스플레이 장치의 대형화 경향으로 인해, 화상장치를 구성하는 디스플레이용 유리기판을 대형으로 제작하는 기술이 요구되고 있다. 유리기판의 두께는 유지되면서 유리기판의 면적이 커짐에 따라, 고품질의 유리기판을 제조 난이도가 더욱 증가하였다.

특히, 유리기판 표면의 요철이나 티끌은 디스플레이 제품의 불량 원인이 되는 점에서, 고품질의 유리기판을 제조하는 것이 디스플레이의 품질과 직결되는 문제라고 볼 수 있다. 디스플레이 장치에 사용되는 유리기판의 표면 조도 허용 수준은 100 내지 150 Å(옹스트롱)으로, 상기와 같은 허용 범위의 표면 조도를 얻기 위해서는 연마 장치에 의해 유리기판의 표면을 연마하는 공정이 반드시 필요하다.

연마 공정에 사용되는 연마장치는 크게 구동모터, 구동모터에 의해 작동되는 구동부 및 구동부에 연결되어 실제 연마작용을 일으키는 연마부와 유리기판을 지지하는 지지체로 구성된다. 연마부와 구동부는 서로 연결되어 있으며, 구동부에는 구동모터에 의해 실제 움직이는 부분인 연마지그가 포함되어 있다.

유리기판을 지지하는 연마공정 지지체용 직물을 포함하고, 직물의 외주변을 고정할 수 있는 프레임으로 포함하고 있다. 연마공정 지지체용 직물의 하면에는 발포 우레탄 폼과 같은 연질소재를 개재하여 연마장치가 유리기판에 접촉한 상태에서 유리기판에 충격이 가해져 파손되는 문제를 방지하고, 일정 수준의 지지대의 한가운데를 지지하는 힘을 보강하기 위한 알루미늄 플레이트 등을 추가로 구비할 수 있다.

상기 연마공정 지지체용 직물은 프레임으로 고정된 상태에서 직물에 접하도록 연마공정을 수행하기 위한 유리기판이 위치하게 된다.

상기 연마공정 지지체용 직물은 유리기판을 연마하는 공정에서 유리기판에 손상을 입히지 않으면서 유리기판을 고정하는 역할을 해야하므로, 직물의 탄성이 우수해야 하고, 중량이 큰 유리기판을 지지할 수 있도록 내구성이 큰 소재로 구성되어야 한다. 또한, 유리기판을 정밀하게 연마하는 것이 가능하도록 반복적인 연마공정에서 변형이 일어나지 않는 소재로 구성되어야 한다.

특히, 구동모터에 의해 구동부의 자전과 공전이 반복적으로 일어나기 때문에, 섬유 소재의 원단의 변형을 방지하는 것이 연마 공정의 정밀도에 있어서도 매우 중요한 요소이다. 직물의 비틀림이나 손상에 의해 유리기판이 손상될 우려가 있고, 나아가, 장기간의 사용에 의한 직물의 파단이 일어날 우려가 있으므로, 내구성과 탄성 특성이 우수한 소재를 사용하는 것이 필요하다.

한편, 합성 섬유 소재의 개발에 따라, 천연섬유 및 종래 합성섬유의 물성에 비해 매우 뛰어난 특성을 가지는 소위, 슈퍼섬유 소재가 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히, 폴리아라미드 섬유(Polyaramide fiber)는 슈퍼섬유의 하나로서, 강철보다 높은 인장강도와 탄성률을 가지며, 내열성과 내화학성이 우수한 특성을 가진다.

폴리아라미드 섬유는 방향족 고리 사이에 아마이드 결합이 형성되어 있는 고분자 섬유 소재로서, 방향족 고리를 기준으로 아마이드 결합이 형성된 위치에 따라 메타계와 파라계 아라미드 섬유로 나누어 진다. 주로 고강도의 특성을 갖는 아라미드 섬유는 파라계 아라미드 섬유로서, 분자간의 수소 결합과 액정성에 의해 치밀한 결정구조를 가짐에 따라 강도 및 내화학성이 매우 우수한 것으로 평가되고 있다.

상기와 같은 고강도의 슈퍼섬유인 폴리아라미드 섬유(Polyaramide)를 연마 공정 지지체용 원단 소재로 사용하고 있으나, 폴리아라미드 섬유는 아마이드 결합(Amide)을 포함하고 있어 섬유 자체의 수분흡수율이 높다는 문제점이 있고, 박리강도와 탄성률의 한계가 있었다. 연마공정용 원단의 내구성과 탄성률을 향상시키기 위한 연구가 계속되고 있음에도 아직까지 만족할만한 물성을 가지는 원단 소재는 개발되지 않은 상황이다.

더욱이, 대면적의 유리기판의 경우에는 동일한 두께에서 면적이 커짐에 따라 중량은 커지고, 유리기판을 지지대에 적치한 상태에서 기판의 중앙부위가 압력에 특히 취약하기 때문에 대면적 유리기판의 연마공정을 수행할 때 유리기판을 흔들림없이 지지할 수 있고 연마부에 의한 충격이나 진동에도 유리기판이 손상되지 않도록 적절한 탄성과 인장강도를 갖는 지지대를 구성하는 것이 필요하다.

이에 따라, 연마장치의 정밀도를 향상시키기 위해, 내구성과 탄성률이 우수한 유리기판 연마공정용 소재에 관한 기술 개발이 시급한 상황이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 대면적 유리기판을 연마하는 연마장치의 일부를 구성하는 유리기판의 지지대에 있어서, 연마공정 중에 연마공정이 일어나는 면의 이면과 접촉한 상태에서 유리기판을 받치는 지지직물에 관한 것으로서, 지지직물의 외주변이 지지프레임에 의해 고정된 상태에서 중량이 큰 대면적의 유리기판을 쳐짐이 없이 지지하는 역할을 하는 유리기판 연마공정용 지지직물에 관한 것이다.

기존의 지지직물에 비해, 내구성과 강도가 우수하면서도 대면적의 유리기판의 연마공정에 적합한 탄성과 인장강도를 가져, 지지직물의 표면을 코팅하지 않고도 유리기판을 지지할 수 있는 지지직물을 제공한다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 지지직물을 코팅한 코팅직물 및 본 발명에 따른 지지직물 또는 코팅직물을 포함하는 유리기판 연마공정용 지지대를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 대면적의 유리기판의 연마공정 시 유리기판을 지지하기 위한 지지직물은 폴리아라미드(Polyaramid) 원사를 직조한 것이고, 상기 폴리아라미드 원사는 800 내지 1500 데니어(denier)인 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 상기 지지직물은 폴리아라미드 원사를 평직, 능직 및 수자직 중 어느 하나로 직조된 것이고, 상기 지지직물을 구성하는 경사와 위사의 굵기 차이가 20 내지 30%일 수 있다.

또한, 상기 지지직물을 구성하는 경사가 1000 내지 1400 데니어인 것일 수 있다.

한편, 본 발명에 다른 지지직물은 평직으로 직조된 것이고, 상기 지지직물은 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 지지직물의 경사는 표면개질된 폴리아라미드 원사를 포함하고, 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사가 이웃하도록 직조된 것일 수 있다.

상기 지지직물은 직물폭이 2000 내지 3800 mm인 것일 수 있으며, 본 발명에 따른 지지직물은 상기와 같은 폭으로 제작되어, 이와 대치되는 크기의 대면적의 유리기판을 연마할 때 연마과정 중에 유리기판을 동일한 위치에서 변형없이 지지하는 효과를 가진다.

본 발명은 또한, 상기 지지직물의 표면을 고분자로 코팅한 유리기판 연마공정용 코팅직물을 제공한다.

상기 지지직물을 고분자로 코팅하여 얻어진 유리기판 연마공정용 코팅직물 또는 본 발명에 따른 지지직물은 유리기판 연마공정용 지지대를 구성함으로써, 대면적 유리기판을 연마하는데 특히 적합한 유리기판 연마공정용 지지대를 제공한다.

본 발명에 따른 유리기판 연마공정용 지지직물은 대면적의 유리기판을 연마하는 과정에서 유리기판을 지지하는 지지대에 고정되어 연마공정 중에 유리기판의 유동이 없이 동일한 위치에 고정하는 역할을 한다.

특히, 대면적의 유리기판의 경우, 유리기판 자체의 하중에 의해 지지직물이 찢어지거나, 직물의 늘어짐이 발생하기 쉬우나, 본 발명에 따른 지지직물은 내구성이 크고, 인장신도가 적정한 수준을 가짐에 따라, 유리기판을 지지직물 위에 적치하는 과정이나 연마과정 중에도 변형없이 유지되는 효과를 가진다.

본 발명에 따른 지지직물의 경우, 대면적의 유리기판을 적치한 상태에서 기존의 지지직물에 비해 내구성이 향상되고, 사용기간이 연장된 효과를 가진다.

특히, 본 발명에 따른 지지직물은 고분자로 표면코팅되지 않은 상태에서도 우수한 내구성과 강도를 가져, 지지직물 자체로 대면적의 유리기판 연마공정용 지지대를 구성할 수 있는 효과가 있다.

이하에서, 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.

본 발명은 대면적 유리기판을 연마하기 위한 연마공정 중에 연마장치의 연마부가 유리기판의 표면과 접촉하여 연마하는 중에 발생될 수 있는 유리기판의 손상을 방지하고, 유리기판을 흔들림없이 고정함으로써 유리기판의 연마공정을 수행하는 것이 용이하도록 하는 연마공정용 지지대의 지지직물에 관한 것이다.

일반적으로 유리기판 연마장치는 유리기판의 표면을 연마하기 위한 면적이 넓은 판 형태의 연마부를 구비하고 있고, 연마부에는 연마지나 연마직물을 구비하여 유리기판과 마찰함으로써 유리기판의 표면을 매끈하게 가공한다.

연마부는 외부의 동력장치에 의해 진동이나 회전을 반복하면서 유리기판의 표면과 마찰하기 때문에, 유리기판을 딱딱한 물체의 표면에 대면한 상태에서 연마공정을 수행하는 경우에는, 연마부의 동작에 의해 유리기판이 손상되거나 파괴되는 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제를 방지하기 위해, 유리기판을 연마하는 연마장치는 필수적으로 지지직물을 포함하는 지지대를 구비하는데, 상기 지지직물은 유리기판과 대면한 면에서, 어떠한 물리, 화학적인 작용없이 유리기판을 고정하는 역할을 한다. 구체적으로, 지지직물은 연마장치의 지지대를 구성하는 지지프레임에 직물의 외주변이 고정된 상태로 설치되며, 지지프레임은 지지직물의 외주변만을 고정할 수 있도록 유리기판의 형상과 동일한 형상의 외주변 프레임으로 구성된다.

한편, 널리 알려진 내구성이 우수한 직물로서, 폴리아라미드(Polyaramid) 직물은 나일론계 고분자 원사를 직물로 직조한 것이다.

본 발명에 따른 지지직물은 폴리아라미드 원사를 직조한 폴리아라미드 직물로 이루어져 있으며, 상기 폴리아라미드 원사는 800 내지 1500 데니어(denier)인 것일 수 있고, 바람직하게는,

폴리아라미드는 아미드기가 연결된 페닐기를 기준으로 파라(para-)와 메타(meta-)타입이 있다. 본 발명에 있어서는, 어떠한 종류의 폴리아라미드 원사를 사용하더라도 무방하다.

상기 폴리아라미드 원사는 폴리아라미드 직물의 경사와 위사를 모두 구성한다. 폴리아라미드 원사는 상기 굵기범위에 속하는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 굵기보다 굵은 경우에는, 직물이 촘촘하게 직조될 수 없고, 내구성이 떨어지는 문제가 있다. 상기 굵기보다 얇은 경우에는, 직물의 두께가 너무 얇아 내구성이 떨어지고, 특히, 지지직물의 인장신율이 증가된다. 즉, 직물 자체가 늘어짐에 따라 유리기판을 단단히 고정할 수 없는 문제가 있다.

본 발명에 따른 지지직물은 폴리아라미드 원사를 평직, 능직 및 수자직 중 어느 하나로 직조된 것이고, 상기 지지직물을 구성하는 경사와 위사의 굵기 차이가 20 내지 30%인 것일 수 있다.

직조방법은 지지직물의 특성에 따라 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로, 평직은 경사와 위사가 한 올씩 번갈아 교차된 것으로서, 다른 직조방법보다 조직점이 많아 얇으면서도 질기다는 장점이 있다. 다른 직조방법과 비교할 때, 교차점이 많아 동일한 조건에서의 다른 직조방법과 비교하여, 가장 튼튼한 조직을 형성한다.

한편, 능직은 경사와 위사가 3올 이상으로 상하로 교차되어 하나의 완전한 조직을 형성하는 직조방법으로, 평직에 비해 밀도가 조밀한 장점이 있다. 능직은 부드럽고 구김이 덜 생기는 장점이 있다.

수자직은 경사와 위사가 4올 이상 길게 떠있도록 교차시킨 조직으로, 조직점이 분산되어 있고, 표면이 매끄러운 장점이 있다.

본 발명에 따른 지지직물의 주 역할이 연마공정중에 연마부에서 가해지는 마찰과 압력에도 유리기판을 고정하는 것에 있고, 지지직물이 내구성이 우수하며, 쉽게 늘어지지 않아야 하므로, 이를 고려하여, 평직으로 직조하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 본 발명의 지지직물을 구성하는 경사와 위사의 굵기 차이는 20 내지 30%인 것이 바람직한데, 평직으로 직조함과 동시에 상기 범위의 굵기 차이가 나는 경사와 위사를 사용하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 경사가 1000 내지 1400 데니어의 굵기를 가질 때, 위사가 상대적으로 20 내지 30%만큼 얇은 굵기를 가지는 것이 바람직하다.

이러한 특징의 경사와 위사를 직조함으로써, 기존에 동일한 굵기로 직조한 지지직물에 비해 더욱 연마장치의 지지대에 사용하기에 적합한 지지직물을 제조할 수 있다.

유리기판 연마공정용 지지대를 구성하는 지지직물은 탄성력이 없거나, 인장강도가 너무 낮거나 너무 높은 직물을 사용할 수 없는데, 연마장치의 연마부가 진동이나 회전을 하며 유리기판의 표면을 연마함에 따라 연마부의 유동과 함께 어느정도는 연마부의 진동을 흡수 내지 완화할 수 있어야 하기 때문에 적당한 탄성력과 인장강도를 가지는 것이 필요하다.

따라서, 본 발명에 따른 지지직물은 경사와 위사가 상기 특성을 가질 때, 특히, 연마공정에 적합한 탄성력과 인장강도를 가진다는 장점이 있다. 상기보다 두꺼운 위사를 포함하는 경우에는 인장강도가 현저히 떨어지는 문제가 있어, 유리기판을 적치한 상태에서 지지직물이 바닥방향으로 늘어지는 문제가 있고, 상기보다 얇은 위사를 포함하는 경우에는, 탄성력이 떨어져 연마공정에서 연마부에 가해지는 동력을 약하게 설정해야함에 따라 연마공정에 과다한 시간이 소요되는 문제가 있다.

본 발명의 지지직물은 평직으로 직조된 것이고, 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 지지직물의 경사는 표면개질된 폴리아라미드 원사를 포함하고, 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사가 이웃하도록 직조된 것일 수 있다.

평직으로 직조된 지지직물에 있어서, 경사는 표면개질된 폴리아라미드 원사를 포함하도록 구성되며, 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사가 서로 이웃하도록 직조된다.

표면개질방법은 고분자 코팅방법을 제외하고는, 섬유의 표면을 활성화시키는 저온 플라즈마 처리법, 방사선 처리법, 자외선 조사 처리법 등의 방법을 사용할 수 있고, 바람직하게는 자외선 조사 처리법이 처리과정의 간이성과 가공처리비용의 경제성을 고려할 때 가장 바람직하다.

구체적으로는, 본 발명에 따른 지지직물을 구성하는 경사는 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사를 모두 포함하도록 구성되며, 바람직하게는 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사가 서로 이웃하도록 엮어질 수 있다.

한편, 위사는 표면개질된 폴리아라미드 원사를 포함할 수도 있으나, 미처리된 폴리아라미드 원사만을 포함하는 것도 무방하다.

이러한 구성을 가짐으로써, 직물의 교차점에서 표면처리된 경사와 위사가 만난 교차점에서 결합력이 향상된 특징을 가지며, 이웃한 표면처리된 경사와 미처리된 경사 사이에서도 결합력이 향상되어, 직물을 구성하는 원사 간의 밀착력이 향상되어 지지직물의 내구성과 강도가 더욱 향상되는 효과가 있다.

또한, 앞서 설명한 위사가 경사보다 더 얇은 구성을 가지는 구성과 함께 경사가 표면개질된 경사와 미처리된 경사가 서로 이웃한 구성을 함께 가지는 경우에는 유리기판 연마공정에서 유리기판의 손상없이 지지할 수 있는 적당한 탄성력과 인장력을 가지면서도, 내구성과 강도가 우수한 효과를 가진다.

본 발명은 특히, 지지직물의 직물폭이 2000 내지 3800 mm인 대면적의 유리기판을 연마하는데 적합한 특성을 가진다.

대면적의 유리기판의 경우, 기존의 유리기판에 비해 면적은 크나 두께는 기존과 큰 차이 없이 얇게 유지되도록 가공되므로, 유리기판을 연마하기 위해 바닥과 평행한 상태로 지지대에 적치한 상태에서 유리기판의 중앙부가 바닥과 수직한 방향에서 가해지는 압력에 특히 취약하게 된다.

따라서, 연마부에서 유리기판에 가해지는 압력이 유리기판을 손상하지 않을 정도로 지지직물이 적절히 탄성력을 가지면서도, 어느 수준 이상으로 늘어지거나 변성되지 않도록 적절한 인장강도를 갖는 것이 필요한 바, 본 발명에 따른 지지직물은 앞서 설명한 바와 같은 경사와 위사의 굵기 및 경사의 구성에 의해 상기와 같은 직물폭을 가져 이와 상응하는 크기의 대면적 유리기판을 지지하는데 적합한 특성을 가진다.

한편, 본 발명에 따른 지지직물은 직물 표면을 부드럽게 하거나, 직물의 강도를 더욱 향상시키기 위해 직조된 직물의 표면을 고분자 코팅하여 코팅직물을 제조할 수도 있다. 이 경우에도 마찬가지로 해당 코팅직물이 유리기판과 대면된 상태에서 해당직물은 유리기판을 지지하고, 유리기판의 유동이 저지되는 상태로 유지하는 역할을 하는 것일 뿐 실질적으로 연마작용을 하지는 않는다.

앞서 설명한 바와 같이 지지직물에 일반적으로 요구되는 바와 마찬가지로, 직물의 쳐짐이 없이, 유리기판의 손상이나 파괴를 방지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 지지대는 대면적의 유리기판과 대응되는 크기, 즉, 대면적의 유리기판보다 큰 크기의 외주변을 구성하는 지지프레임과 지지프레임으로 지지직물의 쳐짐이 없이 단단히 고정된 상태로 지지대가 구성되며, 지지프레임에 고정된 지지직물의 내부에 유리기판이 적치된 상태에서 연마장치의 연마부가 유리기판과 직접 접촉하여 연마공정을 수행하도록 구성된다.

Claims (7)

1. 대면적의 유리기판의 연마공정 시 유리기판을 지지하기 위한 지지직물로서,
   상기 지지직물은 폴리아라미드(Polyaramid) 원사를 직조한 것이고,
   상기 폴리아라미드 원사는 800 내지 1500 데니어(denier)인 것을 특징으로 하는 지지직물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지직물은 폴리아라미드 원사를 평직, 능직 및 수자직 중 어느 하나로 직조된 것이고,
   상기 지지직물을 구성하는 경사와 위사의 굵기 차이가 20 내지 30%인 것을 특징으로 하는 지지직물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지직물을 구성하는 경사가 1000 내지 1400 데니어인 것을 특징으로 하는 지지직물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지직물은 평직으로 직조된 것이고,
   상기 지지직물은 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사를 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 지지직물의 경사는 표면개질된 폴리아라미드 원사를 포함하고, 표면개질된 폴리아라미드 원사와 미처리된 폴리아라미드 원사가 이웃하도록 직조된 것을 특징으로 하는 지지직물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지직물은 직물폭이 2000 내지 3800 mm인 것을 특징으로 하는 지지직물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 따른 지지직물의 표면을 고분자로 코팅한 유리기판 연마공정용 코팅직물.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 따른 직물을 포함하는 유리기판 연마공정용 지지대.