KR20220089103A - 리프팅 커버 도어를 포함하는 글라스 세정 챔버, 이를 포함하는 글라스 화학 강화 설비, 및 초박형 글라스의 화학 강화 방법 - Google Patents

Abstract

글라스의 세정 챔버가 리프팅 커버 도어를 포함하여 공정 단계 사이에 외부 공기에 노출되는 시간을 최소화하고 세정 품질을 향상시킬 수 있는 글라스 세정 챔버, 글라스 화학 강화 설비 및 이를 이용한 글라스의 화학 강화 방법이 제공된다. 상기 글라스 세정 챔버는, 내부 공간을 갖는 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 가장자리에 배치되고, 중력 방향으로 길이가 변화하는 하나 이상의 리프트, 및 상기 챔버 본체의 내부 공간을 개폐하고, 상기 리프트에 의해 승강되는 커버 도어를 포함한다.

Description

리프팅 커버 도어를 포함하는 글라스 세정 챔버, 이를 포함하는 글라스 화학 강화 설비, 및 초박형 글라스의 화학 강화 방법{CLEANING CHAMBER INCLUDING LIFTING COVER DOOR, GLASS CHEMICAL-STRENGTHENING APPARATUS INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR STRENGTHENING ULTRA THIN GLASS}

본 발명은 글라스 세정 챔버, 이를 포함하는 글라스 화학 강화 설비 및 이들을 이용한 글라스의 화학 강화 방법에 관한 것이다. 상세하게, 글라스의 세정 챔버가 리프팅 커버 도어를 포함하여 공정 단계 사이에 외부 공기에 노출되는 시간을 최소화하고 세정 품질을 향상시킬 수 있는 글라스 세정 챔버, 글라스 화학 강화 설비 및 이를 이용한 글라스의 화학 강화 방법을 제공하는 것이다.

기술발전에 힘입어 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자 기기는 점차 박형화되고 있다. 뿐만 아니라 수요자들은 전자 기기의 넓은 화면 및 심미감 측면에서 높은 스크린 투 바디 비율(screen to body ratio)을 요구하고, 이에 따라 전자 기기의 전면(全面)을 글라스로 형성하는 경우가 많아지는 추세이다.

글라스(glass) 소재는 높은 광 투과율로 인해 오랫동안 디스플레이의 전면부 커버 윈도우 소재로 적용되어 왔다. 그러나 일반적인 글라스는 외부 충격에 취약하여 쉽게 깨지거나 스크래치가 발생할 수 있기 때문에 스마트폰 등의 전자 기기 전면을 글라스로 형성하기 위해서는 기계적 강도가 향상된 강화 글라스의 적용이 필수적이다.

한편, 최근 폴더블 디스플레이(foldable display) 및 롤러블 디스플레이(rollable display)에 대한 연구가 이루어지고 있으며 이러한 특수 디스플레이가 적용된 전자 기기 또한 출시되고 있다.

폴더블 디스플레이 등을 구현하기 위해 글라스 대신에 유연성을 갖는 소재, 예컨대 폴리이미드 필름(polyimide film) 등의 플라스틱 소재를 디스플레이의 커버 윈도우로 적용하기도 한다. 그러나 폴리이미드 필름 등은 글라스에 비해 광 투과율이 낮아 광손실이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이는 커버 윈도우의 특정 위치가 반복적으로 접어지기 때문에 폴딩 라인이 형성된 부분에 크랙이 발생하거나 영구적인 접힘 자국이 남는 문제가 있다.

한국 등록특허 제10-1994791호, 2019.07.01

이러한 측면에서 높은 기계적 강도를 가지면서도 폴더블 디스플레이 또는 롤러블 디스플레이 등의 특수 디스플레이에 적용 가능한 초박형 글라스(Ultra Thin Glass, UTG)의 개발이 절실히 요구되고 있다. 초박형 글라스는 일반적으로 100㎛ 이하의 두께를 갖는 글라스 소재를 의미한다. 초박형 글라스는 플라스틱 소재에 비해 광 투과율이 높고 얇은 두께를 가져 폴딩 라인의 접힘이 잘 시인되지 않을 수 있으며, 심지어 벤딩, 롤링 내지는 폴딩이 가능할 수 있다.

한편 특허문헌 1은 글라스를 예열하는 예열조, 글라스를 화학 강화하는 강화조, 글라스를 서냉하는 서냉조, 글라스를 세정하는 온수조와 열수조 등을 포함하는 글라스 화학 강화 설비를 개시한다. 즉, 특허문헌 1은 글라스를 예열하고, 화학 강화하고, 서냉하고, 세정하는 순서로 수행되는 글라스의 화학 강화 공정을 개시한다.

그러나 종래의 글라스와 달리 초박형 글라스는 매우 얇은 두께를 갖기 때문에 고품질의 강화 글라스를 수득하기 위해서는 종래의 글라스 화학 강화 공정을 그대로 적용하기에 곤란하다.

예컨대, 글라스의 강화 공정은 이온 치환 등의 화학 반응에 기초하고 있다. 이 경우 종래의 글라스는 표면 부위에서만 화학 반응이 발생하는데 반해 초박형 글라스는 실질적으로 두께 방향으로 균일하게 화학 반응이 일어나는 등의 메커니즘 차이를 갖고, 이러한 점들은 종래의 글라스 화학 강화 공정을 초박형 글라스에 그대로 적용하기에 곤란한 요인으로 작용하고 있다.

또, 특허문헌 1 등과 같이 종래의 글라스의 경우, 화학 강화 후 충분한 시간 동안 세정 및 건조를 수행할 수 있다. 반면 세정 및 건조를 지나치게 오래하거나, 또는 외부 공기에 지속적으로 노출될 경우 표면에 잔존하는 화학 강화 용액이나 세정액 등이 얼룩으로 남아 제품화 후에도 시인되는 문제가 발생할 수 있다. 이는 초박형 글라스의 얇은 두께 및 그로 인한 화학 강화 공정 상의 메커니즘 차이에 기인한 것으로 추측되나, 본 발명이 어떠한 이론에 국한되는 것은 아니다.

이처럼 종래의 글라스 강화 방법 및 그에 사용되는 설비는 위와 같은 요인을 인지하지 못하거나, 이를 해결하기 위한 방법을 충분히 반영하고 있지 않은 실정이다.

또한 종래의 글라스 화학 강화 공정은 주로 오버 헤드 트랜스포트(over head transport, OHT) 설비 등의 이송 설비를 이용하고 있다. 오버 헤드 트랜스포트는 많은 수의 단계를 거치는 공정 방법에 있어서 효율적인 이송을 가능하게 하는 좋은 방법일 수 있다.

그러나 오버 헤드 트랜스포트는 천정 등에 가이드 레일을 설치해야 하고, 수직 방향으로 물체를 이동할 수 있도록 승강 설비를 포함해야 하며, 모든 챔버들이 오버 헤드 트랜스포트 장치가 인입 및 인출될 수 있도록 구성되어야 하는 등 차지하는 공정 공간이 클 뿐 아니라 설비를 복잡하게 하는 주요인으로 작용하게 된다.

특히 오버 헤드 트랜스포트가 적용되는 설비는 설비 자체가 자치하는 공간 부피로 인해, 1회에 수행되는 공정 대상, 예컨대 글라스의 수를 극도로 제한하게 된다. 그러나 종래의 글라스와 달리 초박형 글라스는 그 실용화에 있어서 균일성 확보가 무엇보다 중요하며, 로뜨(lot) 단위별 균일한 강화도를 갖기 위해서는 한번의 공정 단위로부터 가능한 많은 수량의 초박형 글라스를 화학 강화할 것이 요구된다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초박형 글라스의 제조 방법에 대응 가능한 글라스 세정 챔버를 제공하는 것이다. 구체적으로, 외부 공기에 노출되는 시간을 감소시키고, 얼룩 등이 발생하지 않도록 강화 품질을 향상시킴과 동시에 공정 부피를 감소시킬 수 있는 글라스 세정 챔버를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 초박형 글라스의 제조 방법에 대응 가능한 글라스의 화학 강화 설비를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 초박형 글라스의 화학 강화 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 세정 챔버는 내부 공간을 갖는 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 가장자리에 배치되고, 중력 방향으로 길이가 변화하는 하나 이상의 리프트, 및 상기 챔버 본체의 내부 공간을 개폐하고, 상기 리프트에 의해 승강되는 커버 도어를 포함한다.

상기 커버 도어는, 상기 챔버 본체의 내부 공간을 밀폐하는 도어 플레이트, 및 상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치된 거치부를 포함할 수 있다.

상기 커버 도어가 개방된 경우 상기 거치부는 상기 내부 공간 외측에 위치하고, 상기 커버 도어가 폐쇄된 경우 상기 거치부는 상기 내부 공간 내측에 위치할 수 있다.

또, 상기 거치부와 상기 도어 플레이트의 상대적 위치는 고정되고, 상기 거치부는 상기 리프트의 승강에 의해 중력 방향으로의 위치가 변화할 수 있다.

상기 거치부는, 상기 도어 플레이트로부터 중력 방향 하측으로 연장된 거치 로드, 상기 거치 로드의 하단부로부터 수평 방향으로 확장된 확장판, 상기 확장판의 단부로부터 하측으로 돌출된 측벽판, 및 상기 측벽판의 내측면으로부터 돌출된 복수의 제1 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 챔버 본체는, 내측벽 상에 배치되어 내부 공간을 향해 액체를 분사하는 복수의 제1 분사 노즐을 포함할 수 있다.

또, 상기 제1 분사 노즐의 분사 방향은 하측으로 기울어진 상태이고, 상기 분사 방향과 상기 내측벽이 이루는 각도는 20도 내지 90도일 수 있다.

상기 커버 도어는, 상기 챔버 본체의 내부 공간을 상기 내부 공간의 외부로부터 밀폐하는 도어 플레이트, 상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치된 거치부, 및 상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치되고, 하측을 향해 기체 또는 액체를 분사하는 하나 이상의 제2 분사 노즐을 포함할 수 있다.

또한 상기 커버 도어는, 상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치되고, 상기 제2 분사 노즐 보다 가장자리부에 배치되는 하나 이상의 제3 분사 노즐을 더 포함할 수 있다.

평면 시점에서, 상기 제2 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 중첩하고, 평면 시점에서, 상기 제3 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 비중첩할 수 있다.

또, 평면 시점에서, 상기 복수의 제3 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간을 부분적으로만 둘러싸도록 배치될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 세정 챔버는 상기 커버 도어 또는 상기 리프트의 위치를 감지하는 제1 센서 및 제2 센서로서, 서로 중력 방향으로 이격된 제1 센서 및 제2 센서를 더 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 세정 챔버는 상기 리프트를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서가 감지한 상기 커버 도어 또는 상기 리프트의 위치 정보에 기초하여, 상기 리프트의 상승 또는 하강 속도를 제어할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 상기 글라스 세정 챔버는 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서가 배치되는 공간을 제공하고, 상기 중력 방향으로 연장되며, 상기 커버 도어의 가이드 기능을 수행하는 가이드 포스트를 더 포함할 수 있다.

상기 리프트가 승강되는 경우, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 위치는 변화하지 않을 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 글라스를 화학 강화 용액에 침지하여 화학 강화한 후 글라스를 세정 챔버에서 세정하는 단계를 포함하는 글라스의 화학 강화 방법으로서, 챔버 본체 및 상기 챔버 본체의 내부 공간을 개폐하는 커버 도어로서, 중력 방향으로 승강되는 커버 도어를 포함하는 세정 챔버를 이용하여 수행된다.

상기 글라스의 세정 단계는, 글라스가 실장된 글라스 로딩 지그를 상기 커버 도어의 거치부에 거치하는 단계, 상기 커버 도어를 하강시켜 상기 글라스 로딩 지그를 세정액에 침지하는 단계, 및 상기 커버 도어를 상승시켜 상기 글라스 로딩 지그를 세정액으로부터 꺼내는 단계를 포함할 수 있다.

또, 상기 글라스 로딩 지그를 세정액으로부터 꺼내는 단계는, 상기 챔버 본체의 내측벽 상에 배치된 제1 분사 노즐을 이용하여, 상기 글라스 로딩 지그에 액체를 분사하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.

이 때 상기 제1 분사 노즐이 분사하는 액체는 약 40℃ 이상으로 가열된 상태일 수 있다.

상기 글라스 로딩 지그를 세정액으로부터 꺼내는 단계는, 상기 커버 도어의 제2 분사 노즐을 이용하여, 상기 글라스 로딩 지그에 기체를 분사하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다.

이 때 상기 제2 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 중첩할 수 있다.

상기 커버 도어 또는 상기 커버 도어를 승강시키는 리프트의 위치를 감지하고, 이를 기초로 상기 커버 도어의 상승 또는 상기 커버 도어의 하강 속도를 제어할 수 있다.

또, 상기 글라스 로딩 지그를 상기 거치부에 거치하는 단계, 상기 커버 도어를 하강시키는 단계, 또는 상기 커버 도어를 상승시키는 단계는, 상기 커버 도어의 제3 분사 노즐을 이용하여 에어 커튼을 형성하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되되, 상기 제3 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 비중첩할 수 있다.

상기 글라스 로딩 지그의 인입은 제1 방향으로 수행될 수 있다.

또, 상기 거치부는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격된 복수의 측벽판, 및 상기 측벽판의 내측면으로부터 돌출된 복수의 제1 돌출부를 포함할 수 있다.

또한 상기 글라스 로딩 지그는 로더 본체, 상기 로더 본체의 상면 상에 배치된 복수의 로더 돌출부로서, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 방향으로 이격된 복수의 로더 돌출부, 및 상기 로더 돌출부의 외측면으로부터 돌출된 복수의 제2 돌출부를 포함할 수 있다.

이 때 상기 복수의 제1 돌출부의 상부에 하나의 제2 돌출부가 얹혀져 거치될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 오버 헤드 트랜스포트 등의 이송 설비가 아닌 로봇 아암을 이용하여 글라스 화학 강화 공정을 수행할 수 있다. 따라서 설비를 단순화할 수 있고, 보다 많은 수량의 초박형 글라스를 한번의 공정 단위로부터 제조할 수 있다.

또, 중력 방향으로 승강되는 커버 도어를 이용하여 글라스가 적재된 로딩 지그를 세정액에 침지시키고 꺼낼 수 있다. 이에 따라 세정 챔버 상부에 위치하여 로딩 지그를 승강시키기 위한 승강 설비를 생략할 수 있고, 공정 공간의 활용도를 보다 높일 수 있다. 예를 들어, 챔버를 중력 방향으로 적층하여 구성하는 등의 자유로운 설계가 가능할 수 있다.

뿐만 아니라 예열 공정, 화학 강화 공정, 서냉 공정 및 세정 공정 순서로 이루어지는 글라스 화학 강화 공정에 있어서, 글라스의 이송 거리를 단축시키고 공정 효율화를 도모할 수 있다. 특히 공정 설비의 자동화 내지는 턴키(turn key) 시스템의 구현 측면에서 이점을 제공할 수 있다.

나아가 세정 챔버가 글라스의 화학 강화 품질을 향상시키기 위한 구성요소를 포함하여 보다 개선된 품질의 초박형 글라스를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 세정 챔버의 사시도이다.
도 3은 도 2의 글라스 세정 챔버의 단면사시도이다.
도 4는 도 3의 커버 도어의 배면사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 로딩 지그의 사시도이다.
도 6은 도 2의 글라스 세정 챔버의 동작을 설명하기 위한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 세정 챔버의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 세정 챔버의 사시도이다.
도 9는 도 8의 글라스 세정 챔버의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 세정 챔버의 사시도이다.
도 11은 도 10의 글라스 세정 챔버의 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 13 내지 도 19는 도 12의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 측단면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.

공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.

또, 본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하는 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)의 모식도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30), 세정 챔버(10) 및 로봇 아암(40)을 포함하고, 이들을 제어하는 제어부(50)를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)를 이용한 글라스 화학 강화 공정은 글라스의 예열 단계, 글라스의 화학 강화 단계, 글라스의 서냉 단계 및 글라스의 세정 단계를 포함할 수 있다. 상기 예열 단계 및/또는 상기 서냉 단계는 열처리 챔버(20)에서 수행되고, 상기 강화 단계는 강화 챔버(30)에서 수행될 수 있다. 또, 상기 세정 단계는 세정 챔버(10)에서 수행될 수 있다. 글라스의 화학 강화 공정에 대해서는 도 12와 함께 후술한다.

로봇 아암(40)은 강화 대상인 글라스를 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30) 및 세정 챔버(10)에 인입(drawin) 및/또는 인출(drawout)하거나, 챔버들 사이에서 이송하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 본 실시예에 따른 글라스 화학 강화 설비(1)는 오버 헤드 트랜스포트 등의 이송 설비가 아닌, 로봇 아암(40)을 채택하여 글라스 화학 강화 공정이 수행되는 공정 공간의 효율적 이용이 가능하고, 보다 많은 수량의 글라스를 한번의 공정 단위로 강화할 수 있다. 또, 글라스 화학 강화 공정의 자동화 및 각 챔버들의 구조 단순화 측면에서도 로봇 아암(40)을 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

제어부(50)는 전술한 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30), 세정 챔버(10) 및 로봇 아암(40) 중 하나 이상을 제어하기 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 각 챔버들의 개폐 제어, 온도 제어, 구성요소의 이동 제어 및 타이밍 제어 등을 수행할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어부(50)는 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30), 세정 챔버(10) 및 로봇 아암(40) 모두와 전기적으로 연결되어 제어를 수행하거나, 이들 중 오직 일부와 연결되어 제어를 수행할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제어부(50)는 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30), 세정 챔버(10) 및 로봇 아암(40) 중 하나와 일체화되어 구현될 수도 있다. 또는 제어부(50)는 복수개로 구비될 수도 있다. 이 경우 복수의 제어부 중 일부는 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30), 세정 챔버(10) 및 로봇 아암(40) 중 일부와 연결되고, 복수의 제어부 중 다른 일부는 열처리 챔버(20), 강화 챔버(30), 세정 챔버(10) 및 로봇 아암(40) 중 다른 일부와 연결될 수 있다.

제어부(50)는 프로세서 및/또는 메모리를 포함하여 구성될 수 있다. 프로세서는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 기술분야에서 공지된 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 메모리는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 또는 본 기술분야에 공지된 임의의 형태의 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 세정 챔버(11)의 사시도이다. 도 3은 도 2의 글라스 세정 챔버(11)의 단면사시도이다. 도 4는 도 3의 커버 도어(301)의 배면사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스 로딩 지그(60)의 사시도이다. 도 6은 도 2의 글라스 세정 챔버(11)의 동작을 설명하기 위한 측단면도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 세정 챔버(11)는 챔버 본체(101), 챔버 본체(101) 상에 배치된 리프트(200) 및 리프트(200)에 의해 승강되는 커버 도어(301)를 포함할 수 있다.

챔버 본체(101)는 바닥부(110) 및 측벽부(131)를 포함할 수 있다. 또, 측벽부(131)는 내측벽부(131a)와 외측벽부(131b)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 내측벽부(131a)와 외측벽부(131b)는 소정 거리 이격된 상태일 수 있다. 상기 이격 공간에는 세정 챔버(11)의 구동을 위한 다른 구성요소, 또는 배선 등이 배치될 수 있다.

내측벽부(131a)는 평면상 대략 원형이고, 외측벽부(131b)는 평면상 대략 사각 형상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 내측벽부(131a)는 평면상 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형 형상일 수도 있다. 또, 외측벽부(131b) 또한 사각 형상 외 다른 다각형 형상이거나, 원형일 수 있다.

내측벽부(131a)와 바닥부(110)는 챔버 본체(101)의 내부 공간(IS)을 이룰 수 있다. 내부 공간(IS)은 챔버 본체(101)의 공정 공간을 제공할 수 있다. 내부 공간(IS)은 상부가 개방된 원통 형상일 수 있다. 내부 공간(IS)은 후술할 세정 공정이 이루어지는 공간을 제공할 수 있다.

또, 내측벽부(131a)와 외측벽부(131b)의 상단은 적어도 부분적으로 서로 상이한 레벨을 형성할 수 있다. 후술할 바와 같이 챔버 본체(101)의 상부는 커버 도어(301)에 의해 밀폐될 수 있다. 이 경우 커버 도어(301)의 저면 상에 배치된 구성요소를 고려하여 상응하는 위치의 내측벽부(131a)와 외측벽부(131b)의 상부 단차를 형성할 수 있다.

내측벽부(131a)의 내측벽 상에는 제1 분사 노즐(190)이 배치될 수 있다. 제1 분사 노즐(190)은 내부 공간(IS) 내에 위치하되, 내부 공간(IS)에 인입되는 세정 대상, 예컨대 글라스(G)가 실장된 로딩 지그(60)를 향해 액체를 분사하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 분사 노즐(190)은 하측으로 기울어진 상태일 수 있다. 제1 분사 노즐(190)의 분사 방향과 내측벽부(131a)의 내측벽이 이루는 각도는 약 20도 내지 90도, 또는 약 20도 내지 60도, 또는 약 30도 내지 50도일 수 있다.

제1 분사 노즐(190)은 세정액, 증류수 및/또는 물과 같은 액체를 분사할 수 있다. 즉, 제1 분사 노즐(190)은 액체 분사 노즐일 수 있다. 제1 분사 노즐(190)에서 분사되는 액체는 소정의 온도(예를 들어, 약 20℃, 또는 약 40℃, 또는 약 60℃ 또는 약 80℃) 이상으로 가열된 상태일 수 있다. 제1 분사 노즐(190)에서 분사되는 액체는 세정 챔버(11) 내의 세정액과 유사한 온도일 수 있다. 제1 분사 노즐(190)의 기능에 대해서는 도 12 등과 함께 후술한다. 도 1은 복수의 제1 분사 노즐(190)이 18도의 각도로 원형 배열되어 총 20개 배치되는 실시예를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 제1 분사 노즐(190)은 8개 이상 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 제1 분사 노즐(190)이 8개 미만일 경우, 균일한 2차 세정이 어려울 수 있다.

또한, 제1 분사 노즐(190)은 분사 방향을 조절할 수 있도록 내부 공간(IS)의 내측에 일부가 결합된 힌지 타입의 구조물 등에 부착되거나 노즐 팁(tip) 부분에 분사 방향을 조절하는 구조물과 결합될 수도 있다.

챔버 본체(101)에는 리프트(200)가 적어도 부분적으로 삽입 배치될 수 있다. 리프트(200)는 중력 방향, 즉 제3 방향(Z)으로 길이가 변화하는 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 리프트(200)는 직경이 서로 상이한 복수의 파이프를 포함할 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 챔버 본체(101)의 내부에는 리프트(200)의 길이를 제어하기 위한 모터 등의 동력원이 배치될 수 있다. 즉, 리프트(200)는 유압에 의해 피스톤 내지는 플런저(plunger)가 직선 운동을 수행하는 유압 실린더로 구현되거나, 또는 전자적 신호에 의해 동력을 생성하는 모터 등을 통해 구현될 수 있다.

리프트(200)는 챔버 본체(101)의 가장자리 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 리프트(200)들은 챔버 본체(101)의 내부 공간(IS)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이와 달리, 리프트(200)는 챔버 본체(101)의 외면에 배치되거나, 챔버 본체(101)의 외면에서 챔버 본체(101)에 직접 결합될 수도 있다. 도 2 등은 리프트(200)가 4개 구비된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 방향(Y)으로 이격된 두개의 리프트(200) 사이의 공간은 세정 대상, 예컨대 글라스(G)가 실장된 로딩 지그(60)가 인입(drawin)되거나, 인출(drawout)되는 공간을 제공할 수 있다. 예컨대, 도 6의 우측 공간(제1 방향(X) 일측)을 통해 로딩 지그(60)가 인입 및/또는 인출될 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 로봇 아암(40)의 엔드-이펙터(end-effector)가 챔버 본체(101)와 커버 도어(301) 사이의 공간으로 삽입되어 커버 도어(301)의 거치부(350)에 로딩 지그(60)를 장착하거나, 또는 탈착시킬 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 로딩 지그(60)가 인입 또는 인출되는 방향을 제외한 나머지 방향, 즉 제1 방향(X) 타측(도 6 기준 좌측) 및 제2 방향(Y) 양측은 적어도 부분적으로 폐쇄되거나, 다른 구성요소가 배치될 수도 있다.

챔버 본체(101) 및 리프트(200) 상에는 커버 도어(301)가 배치될 수 있다. 즉, 중력 방향을 기준으로 커버 도어(301)의 하면에 챔버 본체(101) 및 리프트(200)가 위치할 수 있다. 커버 도어(301)는 리프트(200)에 의해 제3 방향(Z)으로 승강될 수 있다. 커버 도어(301)는 도어 플레이트(310) 및 거치부(350)를 포함할 수 있다.

도어 플레이트(310)는 챔버 본체(101)의 내부 공간(IS)을 개방하거나, 폐쇄 내지는 밀폐하는 부분일 수 있다. 도어 플레이트(310)의 저면은 대략 평평할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도어 플레이트(310)의 가장자리는 함몰부(311g)를 가질 수 있다. 도어 플레이트(310)의 함몰부(311g)는 외측벽부(131b) 상단의 돌출부(131p)와 상응하는 형상을 가지고, 도어 플레이트(310)가 내부 공간(IS)을 밀폐하는 경우 돌출부(131p)는 함몰부(311g)에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 위와 같은 구조를 통해 챔버 본체(101)의 내부 공간(IS)을 보다 정밀하게 밀폐할 수 있다. 도어 플레이트(310)와 챔버 본체(101)가 밀폐를 위해 맞닿는 부분, 예를 들어, 함몰부(311g)와 돌출부(131p)는 밀폐를 위한 물질이 도포 내지는 코팅되거나 부착될 수도 있다.

거치부(350)는 글라스 로딩 지그(60)가 거치되거나, 걸리는 부분을 의미할 수 있다. 거치부(350)는 글라스 로딩 지그(60)의 상부와 장착 및 탈착이 가능한 형상일 수 있다. 거치부(350)는 도어 플레이트(310)의 저면으로부터 제3 방향(Z)으로 돌출된 형상일 수 있다.

거치부(350)는 도어 플레이트(310)의 저면 상에 고정 및 결합되도록 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 거치부(350)는 제3 방향(Z)으로 연장된 거치 로드(351), 수평 방향으로 확장된 확장판(353a), 확장판(353a)으로부터 제3 방향(Z)으로 돌출된 측벽판(353b) 및 측벽판(353b)으로부터 내측으로 돌출된 제1 돌출부(353c)를 포함할 수 있다.

거치 로드(351)는 도어 플레이트(310)로부터 제3 방향(Z)으로 연장된 형상일 수 있다. 거치 로드(351)는 도어 플레이트(310)의 저면과 실질적인 거치가 이루어지는 제1 돌출부(353c)가 소정의 이격 거리를 가지고, 서로 간의 상대적인 위치, 예컨대 제3 방향(Z)으로의 이격 거리를 실질적으로 고정하는 기능을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 거치 로드(351)는 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)이 속하는 평면 내에서 회전 가능하도록 구성되며, 확장판(353a) 등을 회전시킬 수 있다.

확장판(353a)은 거치 로드(351)로부터 평면 방향으로 확장된 형상일 수 있다. 확장판(353a)은 제1 돌출부(353c)들이 제2 방향(Y)으로 충분한 이격 거리를 갖도록 하는 기능을 할 수 있다.

또, 측벽판(353b)은 확장판(353a)의 제2 방향(Y) 양 단부로부터 제3 방향(Z) 하측으로 돌출된 형상일 수 있다. 측벽판(353b)은 확장판(353a)과 제1 돌출부(353c)가 소정의 이격 거리를 갖도록 할 수 있다. 측벽판(353b)은 대략 제1 방향(X)으로 연장된 형상이고, 제2 방향(Y)으로 이격 배치될 수 있다. 본 명세서에서, 제1 방향(X)은 글라스 로딩 지그(60)가 세정 챔버(11) 내에 인입(drawin) 또는 인출(drawout)되는 방향으로 정의될 수 있다. 이 경우 측벽판(353b)은 위와 같은 형상을 갖는 것이 바람직하다.

측벽판(353b)의 내측면 상에는 복수의 제1 돌출부(353c)가 배치될 수 있다. 도 4는 제1 돌출부(353c)가 2개씩 한 쌍을 이루어 총 8개 배치된 경우를 예시한다. 구체적으로, 제1 돌출부(353c)는 제1 방향(X)으로 2개 이상, 또는 3개 이상, 또는 4개 이상 배치되고, 제2 방향(Y)으로 이격되어 배치될 수 있다.

제1 돌출부(353c)에는 후술할 글라스 로딩 지그(60)의 제2 돌출부(63c)가 걸림 결합될 수 있다. 또, 제1 방향(X)은 글라스 로딩 지그(60)가 인입 및/또는 인출되는 방향일 수 있다. 따라서 제1 돌출부(353c)는 위와 같은 배열을 갖는 것이 바람직하다. 후술할 바와 같이 한 쌍의 제1 돌출부(353c), 즉 2개의 제1 돌출부(353c)가 하나의 제2 돌출부(63c)를 지지하도록 구성될 수 있다.

거치부(350)는 도어 플레이트(310)와 함께 제3 방향(Z)으로 승강 내지는 리프팅될 수 있다. 거치부(350)와 도어 플레이트(310)의 제3 방향(Z)으로의 승강은 전술한 리프트(200)를 통해 수행될 수 있다. 리프트(200)의 제3 방향(Z)으로의 길이가 연장되면 거치부(350)와 도어 플레이트(310)를 포함하는 커버 도어(301)는 상측으로 상승하고, 리프트(200)의 제3 방향(Z)으로의 길이가 단축되면 거치부(350)와 도어 플레이트(310)를 포함하는 커버 도어(301)는 하측으로 하강할 수 있다.

리프트(200)가 연장되어 커버 도어(301)가 내부 공간(IS)을 폐쇄한 경우, 도어 플레이트(310)의 저면은 내측벽부(131a) 및 외측벽부(131b)와 적어도 부분적으로 맞닿을 수 있다. 또, 이 경우 거치부(350)는 내부 공간(IS) 내측에 배치될 수 있다. 한편, 내측벽부(131a) 상단이 도어 플레이트(310)와 맞닿는 경우, 도어 플레이트(310)의 저면부 중에서 내측벽부(131a)의 상단부에 마주하는 부분과 내측벽부(131a) 상단부는 밀폐를 위한 물질이 도포되거나 부착될 수도 있다.

반면 리프트(200)가 단축되어 커버 도어(301)가 내부 공간(IS)을 개방한 경우, 도어 플레이트(310)의 저면은 내측벽부(131a) 및 외측벽부(131b)와 이격될 수 있다. 또, 이 경우 거치부(350)는 내부 공간(IS) 외측에 배치될 수 있다.

거치부(350)에는 글라스 로딩 지그(60)가 거치될 수 있다. 글라스 로딩 지그(60)는 화학 강화 및 세정 대상인 글라스(G)를 로딩하기 위한 구성일 수 있다. 예를 들어, 로딩 지그(60)는 로더 본체(61) 및 로더 본체(61)의 상부에 위치한 록킹 유닛(63)을 포함할 수 있다.

로더 본체(61)는 평면 시점에서 대략 팔각형 형상일 수 있다. 다른 실시예에서, 로더 본체(61)는 평면 시점에서 대략 삼각형, 사각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다각형 형상이거나, 또는 원형일 수도 있다. 로더 본체(61)는 하부 개구를 가지고 내부가 비어있는 형상일 수 있다.

로더 본체(61)의 상면 상에는 록킹 유닛(63)이 배치될 수 있다. 록킹 유닛(63)은 로봇 아암(40) 및/또는 거치부(350)와 장착 및 탈착이 가능하게 구성될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 록킹 유닛(63)은 로더 돌출부(63a), 제2 돌출부(63c) 및 로봇 아암 파지용 바(bar)(63b)을 포함할 수 있다.

로더 돌출부(63a)는 로더 본체(61)의 상면으로부터 제3 방향(Z) 상측으로 돌출될 수 있다. 로더 돌출부(63a)는 대략 제1 방향(X)으로 연장되고, 제2 방향(Y)으로 이격되어 복수개 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이 글라스 로딩 지그(60)는 세정 챔버(11) 내에 제1 방향(X)으로 삽입될 수 있다. 즉, 로더 돌출부(63a)의 연장 방향은 글라스 로딩 지그(60)의 인입/인출 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.

로더 돌출부(63a)의 상부에는 복수의 제2 돌출부(63c)가 배치될 수 있다. 제2 돌출부(63c)는 로더 돌출부(63a)의 어느 측면으로부터 외측면을 향해 돌출될 수 있다. 도 5는 2개의 바(63b)를 이용해 4개의 제2 돌출부(63c)를 형성한 경우를 예시하나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 바(63b)는 하나 또는 두 개 이상일 수 있다. 제2 돌출부(63c)는 전술한 거치부(350)의 제1 돌출부(353c)와 맞물림 결합 내지는 걸림 결합되도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 로더 돌출부(63a) 사이를 연결하는 바(63b)는 바 또는 판 형상의 로봇 아암의 인입과 인출이 가능한 공간을 하단에 형성할 수 있다. 이와 달리, 파지 또는 그립의 기능을 갖는 로봇 아암을 사용하는 경우, 바(63b)는 로봇 아암에 의해 직접 파지될 수도 있다. 바(63b)는 단면이 원형일 수 있지만, 다각형 형태로 구현될 수도 있다. 바(63b)는 로봇 아암의 상단에 위치하여 로더 본체(61)를 글라스 처리 공정 간 이동에 활용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 글라스 로딩 지그(60)는 로봇 아암에 의해 파지되어 세정 챔버(11) 내부로 인입되고, 세정 챔버(11)의 거치부(350)에 거치되며, 세정 공정이 종료된 이후 로봇 아암에 의해 파지되어 세정 챔버(11) 외부로 인출될 수 있다.

로더 본체(61)의 측면 상에는 복수의 카세트(70)가 고정되어 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 로더 본체(61)의 측벽 상에는 복수의 홀이 형성되고, 카세트(70)는 상기 홀들에 거치될 수 있다. 카세트(70)는 로더 본체(61)의 측면 방향을 따라 및 제3 방향(Z)을 따라 복수개 구비될 수 있다. 도 5는 로더 본체(61)의 8개의 각 측면 상에 카세트(70)들이 제3 방향(Z)으로 3개씩 배치된 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

하나의 카세트(70)에는 복수의 글라스(G)들이 적재 내지는 실장될 수 있다. 글라스(G)는 원장 글라스가 소정의 크기로 절단된 글라스 셀(glass cell) 상태일 수 있다. 이와 달리, 글라스(G)는 나트륨 이온을 실질적으로 포함하지 않거나, 또는 나트륨 이온에 비해 칼륨 이온을 풍부하게 함유하는 글라스, 즉 화학 강화 후의 글라스일 수도 있다.

글라스(G)는 약 100㎛ 이하, 또는 약 90㎛ 이하, 또는 약 80㎛ 이하, 또는 약 70㎛ 이하, 또는 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하의 두께를 갖는 초박형 글라스일 수 있다. 복수의 글라스(G)는 서로 접착제 등을 개재하여 글라스 스택(glass stack)(GS) 내지는 글라스 라미네이트(glass laminate)를 형성하고, 글라스 스택(GS)이 카세트(70)에 탑재될 수 있다. 도 5는 하나의 카세트(70) 내에 글라스 스택(GS)이 방사 방향으로 2개씩 배치된 경우를 예시한다.

본 실시예에 따른 세정 챔버(11)는 세정 단계를 수행하는 동안 커버 도어(301)를 이용하여 챔버 본체(101)를 밀폐할 수 있다. 따라서 균일한 조건 하에서 세정을 수행할 수 있고, 세정 후에 발생할 수 있는 불량, 예를 들어 얼룩 불량 등을 최소화할 수 있다. 또한, 세정 챔버(11)는 세정 단계를 수행하는 동안 세정액이 세정 챔버(11) 외부로 분출되지 않도록 챔버 본체(101)를 밀폐할 수 있다.

한편, 세정 챔버(11) 내의 세정액은 소정 온도(예를 들어, 약 20℃, 또는 약 40℃, 또는 약 60℃, 또는 약 80℃)이상으로 가열된 액체 형태일 수 있다. 이를 위해 세정 챔버(11)는 세정액을 소정 온도 이상으로 가열하기 위한 히터와 같은 구조물을 챔버 본체(101) 내부에 추가로 포함할 수 있다.

또, 챔버 본체(101)의 내측벽 상에 배치된 제1 분사 노즐(190)은 세정액에 침지되어 세정되고, 세정액으로부터 꺼내지거나 꺼내는 동안 글라스(G) 및 글라스(G)가 실장된 로딩 지그(60)에 2차 세정을 수행할 수 있다. 세정액으로부터 꺼내진 글라스(G) 표면의 잔존하는 세정액이 외부의 공기와 접촉하여, 글라스(G) 표면에서 급격한 변화가 발생할 경우 이는 얼룩 불량으로 이어질 수 있다. 본 실시예에 따른 세정 챔버(11)는 세정액으로부터 꺼내진 글라스(G)에 제1 분사 노즐(190)을 이용해 2차로 세정액을 분사하여 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.

또, 세정 챔버(11)의 도어 구조에 있어서, 힌지(hinge) 구조 등을 채택하지 않아 설비의 소형화가 가능하며 로봇 아암(40)을 이송 설비로 적용할 수 있는 이점이 있다. 이에 대해서는 도 12 등과 함께 후술한다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만, 전술한 실시예와 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면 및 상세한 설명의 기재로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 글라스 세정 챔버(12)의 측단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 세정 챔버(12)의 커버 도어(302)는 도어 플레이트(310)의 저면 상에 배치된 하나 이상의 제2 분사 노즐(390)을 더 포함하는 점이 도 2 등의 실시예에 따른 세정 챔버(11)와 상이한 점이다.

제2 분사 노즐(390)은 거치부(350)에 거치된 로딩 지그(60)를 향해 기체, 또는 액체를 분사하도록 구성될 수 있다. 즉, 제2 분사 노즐(390)은 기체 분사 노즐 또는 액체 분사 노즐일 수 있다. 상기 기체는 압축 공기 또는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 등의 불활성 기체일 수 있다. 상기 액체는 전술한 세정액, 증류수 및/또는 물과 같은 액체일 수 있다. 제2 분사 노즐(390)이 액체 분사 노즐인 경우, 상기 액체는 제1 분사 노즐(190)이 분사하는 액체와 동일하거나 상이할 수 있다.

제2 분사 노즐(390)이 분사하는 기체(또는 액체)는 소정의 온도로 가열된 상태일 수도 있다. 예를 들어, 제2 분사 노즐(390)이 분사하는 기체(또는 액체)는 약 20℃ 이상, 또는 약 40℃ 이상, 또는 약 60℃, 또는 약 80℃ 이상일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 분사 노즐(390)의 분사물의 온도는 제1 분사 노즐(190)의 분사물의 온도 보다 높거나 낮을 수 있다. 예를 들어, 제2 분사 노즐(390)은 제1 분사 노즐(190) 보다 더 높이 위치하기 때문에 글라스 표면에 도달 시점에 온도 차이가 발생할 수 있기 때문에 제2 분사 노즐(390)에서 분사하는 액체의 온도가 제1 분사 노즐(190)에서 분사하는 액체보다 더 높은 온도일 수 있다. 제2 분사 노즐(390)의 분사 방향은 도어 플레이트(310)의 저면에 대략 수직하거나, 또는 소정의 각도를 이룰 수 있다.

제2 분사 노즐(390)은 로딩 지그(60)가 세정액으로부터 꺼내진 후, 건조 단계를 수행하기 전에 강한 세기로 기체(또는 액체)를 분사하여 글라스 표면에 잔존하는 세정액을 적어도 부분적으로 제거할 수 있다. 이를 통해 글라스의 얼룩 불량 등을 최소화할 수 있다. 즉, 제2 분사 노즐(390)은 제1 분사 노즐(190)에 이어 3차 세정을 수행할 수 있으나, 제2 분사 노즐(390)의 기능이 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 분사 노즐(390)은 내부 공간(IS)과 제3 방향(Z)으로 중첩하도록 배치될 수 있다. 또, 커버 도어(302)가 내부 공간(IS)을 개방한 경우, 제2 분사 노즐(390)은 내부 공간(IS)의 외측에 배치될 수 있다. 반면 커버 도어(302)가 내부 공간(IS)을 밀폐한 경우, 제2 분사 노즐(390)은 내부 공간(IS)의 내측에 배치될 수 있다. 즉, 제2 분사 노즐(390)은 내측벽부(131a) 및/또는 외측벽부(131b)와 수평 방향에 가깝게 중첩할 수 있다. 또한 제2 분사 노즐(390)은 분사 방향을 조절할 수 있도록 커버 도어(302)의 도어 플레이트(310)의 저면에 일부가 결합된 힌지 타입의 구조물 등에 부착되거나 노즐의 팁(tip) 부분에 분사 방향을 조절하는 구조물과 결합될 수도 있다.

평면 시점에서, 복수의 제2 분사 노즐(390)은 거치부(350)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제2 분사 노즐(390)의 개수는 특별히 제한되지 않으나, 약 4개 이상, 또는 약 8개 이상, 또는 약 16개 이상일 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 세정 챔버(13)의 사시도이다. 도 9는 도 8의 글라스 세정 챔버(13)의 측단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 세정 챔버(13)의 커버 도어(303)는 도어 플레이트(310)의 저면 상에 배치된 하나 이상의 제3 분사 노즐(395)을 더 포함하는 점이 도 7의 실시예에 따른 세정 챔버(12)와 상이한 점이다.

제3 분사 노즐(395)은 로딩 지그(60)가 아닌 챔버 본체(101)의 측벽부(131)를 향해 대략 제3 방향(Z)으로, 및/또는 외곽 방향을 향해 제3 방향(Z)과 소정의 경사를 갖는 방향으로 기체를 분사하도록 구성될 수 있다. 상기 기체는 압축 공기 또는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 등의 불활성 기체일 수 있다. 즉, 제3 분사 노즐(395)은 기체 분사 노즐일 수 있다. 제3 분사 노즐(395)이 분사하는 기체의 종류는 제2 분사 노즐(390)이 분사하는 기체의 종류와 동일하거나 상이할 수 있다. 제3 분사 노즐(395)이 분사하는 기체는 소정의 온도로 가열된 상태일 수도 있다. 예를 들어, 제3 분사 노즐(395)이 분사하는 기체는 약 30℃ 이상, 또는 약 40℃ 이상, 또는 약 50℃ 이상일 수 있다.

제3 분사 노즐(395)의 분사 방향은 도어 플레이트(310)의 저면에 대략 수직하거나, 또는 소정의 각도를 이룰 수 있다. 커버 도어(303)가 개방된 상태에서, 제3 분사 노즐(395)은 제3 방향(Z)으로 이격된 커버 도어(303)와 챔버 본체(101) 사이에 에어 커튼을 형성할 수 있다. 이를 통해 로딩 지그(60)를 세정액에 침지하기 전, 또는 로딩 지그(60)를 세정액으로부터 꺼낸 후, 제3 분사 노즐(395)의 에어 커튼을 이용하여 강화된 글라스가 외부 공기에 노출되는 것을 최소화할 수 있고, 외부 공기와 함께 혼입되는 이물질에 의한 글라스 오염을 방지하여 글라스의 강화 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 제3 분사 노즐(395)은 수직하거나 챔버 본체(101) 방향으로 소정의 각도로 기울어져 기체를 분사하는 경우, 세정액, 강화액 등의 작업 부산물들이 챔버 본체(101) 외부의 작업 공간으로 퍼져 나가는 것을 방지할 수 있다.

평면 시점에서, 제3 분사 노즐(395)은 챔버 본체(101)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 분사 노즐(395)은 챔버 본체(101)를 오직 부분적으로만 둘러싸도록 배치되고, 일부 영역에는 배치되지 않을 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제3 분사 노즐(395)은 로딩 지그(60)가 인입 및/또는 인출되는 측면을 제외한 나머지 영역에만 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 우측 공간(제1 방향(X) 일측)에는 제3 분사 노즐이 배치되지 않고, 제1 방향(X) 타측(도 9 기준 좌측) 및 제2 방향(Y) 양측에만 제3 분사 노즐(395)들이 배치될 수 있다.

이 경우, 제3 분사 노즐(395)이 부분적으로 배치되지 않는 방향은, 거치부(350)의 측벽판의 연장 방향과 실질적으로 평행하거나, 또는 글라스 로딩 지그(60)의 로더 돌출부의 연장 방향과 실질적으로 평행할 수 있다.

제3 분사 노즐(395)은 내부 공간(IS)과 제3 방향(Z)으로 비중첩하도록 배치될 수 있다. 즉, 커버 도어(303)가 내부 공간(IS)을 개방한 경우 및 폐쇄한 경우에, 제3 분사 노즐(395)은 내부 공간(IS)의 외측에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 챔버 본체(101)의 외측벽부(131b)의 상단은 부분적으로 함몰되어 제3 분사 노즐(395)이 수용되는 수용 홈을 형성할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 글라스 세정 챔버(14)의 사시도이다. 도 11은 도 10의 글라스 세정 챔버(14)의 측단면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 세정 챔버(14)는 가이드 포스트(500) 및 센서들(400)을 더 포함하는 점이 도 8 등의 실시예에 따른 세정 챔버(13)와 상이한 점이다.

가이드 포스트(500)는 후술할 제1 센서(410)와 제2 센서(420)가 배치되는 공간을 제공하고, 리프트(200) 및/또는 커버 도어(304)가 승강되는 가이드 기능을 수행할 수 있다. 가이드 포스트(500)는 챔버 본체(101)의 외측벽부(131b) 상에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 커버 도어(304)가 승강되는 가이드 기능을 수행할 수 있는 다른 위치에 배치될 수도 있다.

가이드 포스트(500)는 각 코너 부근에 배치될 수 있다. 가이드 포스트(500)는 각각 제3 방향(Z)으로 연장된 형상일 수 있다. 리프트(200)의 승강과 무관하게, 가이드 포스트(500)는 위치가 변화하지 않도록 구성될 수 있다.

가이드 포스트(500)의 내측면 상에는 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)가 배치될 수 있다. 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 서로 제3 방향(Z)으로 이격 배치될 수 있다. 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 각각 그 앞에 위치한 물체의 변위 변화와 같은 위치 정보 또는 속도 또는 가속도 등의 속도 정보를 감지할 수 있는 센서일 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 적외선 센서 또는 초음파 센서 등으로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

또, 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 가이드 포스트(500) 상에 배치되고, 이 경우 리프트(200)의 연장 또는 단축에도 불구하고 제1 센서(410)와 제2 센서(420)의 제3 방향(Z)으로의 위치는 변화하지 않을 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 커버 도어(304) 또는 리프트(200)의 위치 또는 속도 정보를 감지하고, 이를 기초로 리프트(200)의 상승 및/또는 하강 속도를 제어할 수 있다. 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)는 각각 전술한 도 1 등의 제어부(도 1의 50)에 의해 제어되며, 제어부는 리프트(200)의 속도를 제어하도록 구성될 수 있다.

따라서 제어부(도 1의 50)는 대략 최상단과 최하단의 위치에 커버 도어(304), 예컨대 도어 플레이트(310)가 소정 거리 이내로 접근할 경우, 리프트(200)의 상승 및/또는 하강 속도를 낮추어 로더 본체, 카세트의 이탈을 방지하거나 글라스의 이탈 또는 손상을 방지할 수 있다.

또한 제1 센서(410) 및 제2 센서(420)에 의해 수집된 정보에 기초하여, 전술한 제1 분사 노즐(190), 제2 분사 노즐(390) 및/또는 제3 분사 노즐(395) 중 하나 이상의 동작 시점, 동작 타이밍 또는 동작 속도 등이 제어될 수도 있다.

이하, 도 12 등을 더 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법에 대해 설명한다. 설명의 간략화를 위해 도 13 내지 도 19는 전술한 도 10의 실시예에 따른 세정 챔버를 이용하는 경우를 예시하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예들에 따른 세정 챔버를 이용할 수도 있음은 물론이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법을 나타낸 순서도이다. 도 13 내지 도 19는 도 12의 글라스 화학 강화 방법을 순서대로 나타낸 측단면도들이다.

도 12를 더 참조하면, 본 실시예에 따른 글라스의 화학 강화 방법은 글라스의 화학 강화 단계(S100) 및 글라스의 세정 단계(S200)를 포함하고, 글라스의 건조 단계(S300)를 더 포함할 수 있다. 또, 도면으로 표현하지 않았으나, 글라스의 화학 강화 단계(S100) 전에는 글라스의 예열 단계가 더 수행되고, 글라스의 화학 강화 단계(S100)와 세정 단계(S200) 사이에는 글라스의 서냉 단계가 더 수행될 수도 있다.

글라스의 예열 단계 및 서냉 단계는 열처리 챔버에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 열처리는 글라스의 화학 강화 공정에 있어서 전처리로서의 예열 처리(pre heating treatment, warm-up treatment), 및 후처리로서의 서냉 처리(slow cool-down treatment)를 포함하는 의미일 수 있다. 다른 측면에서, 상기 열처리는 열처리 대상의 승온(temperature rising), 정온, 강온(temperature drop) 및 이들의 조합을 수행하는 것을 포함하는 의미일 수 있다.

예열 단계(미도시)는 글라스의 화학 강화 전에, 글라스의 효율적인 이온 치환을 통한 화학 강화가 수행되는 온도로 글라스를 사전에 가열하는 단계일 수 있다. 이를 통해 글라스의 급격한 온도 변화 및 이로 인한 글라스 파손을 최소화할 수 있고, 효율적인 화학 강화를 수행할 수 있다.

예열 단계, 예컨대 최종 가열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 예열 단계에서의 승온은 연속적 내지는 점진적으로 이루어지거나, 또는 정온과 승온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 예열 단계의 수행 시간은 약 100분 이상, 또는 약 110분 이상, 또는 약 120분 이상, 또는 약 130분 이상, 또는 약 140분 이상, 또는 약 150분 이상일 수 있다.

화학 강화 단계(S100)는 글라스, 예를 들어 실리케이트 함유 글라스와 이온 치환을 통해 글라스에 굽힘 강도, 내충격성, 내열성 등을 부여하기 위한 단계일 수 있다. 화학 강화 단계(S100)는 글라스를 강화 용액에 침지하여 수행될 수 있다. 강화 용액의 예로는 질산 칼륨(KNO₃)을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

화학 강화 단계(S100)에서의 온도, 예컨대 화학 강화 용액의 가열 온도는 약 300℃ 이상, 또는 약 350℃ 이상, 또는 약 400℃ 이상, 또는 약 450℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상일 수 있다. 강화 단계의 수행시간은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.

서냉 단계(미도시)는 글라스의 화학 강화 후에, 이온이 치환된 글라스를 서서히 냉각시키는 단계일 수 있다. 이를 통해 글라스의 급격한 온도 변화 및 이로 인한 글라스의 파손을 최소화할 수 있다. 또, 이어지는 세정 공정을 수행하도록 할 수 있다.

서냉 온도, 예컨대 최종 냉각 온도는 약 100℃ 이하, 또는 약 90℃ 이하, 또는 약 80℃ 이하, 또는 약 70℃ 이하, 또는 약 60℃ 이하, 또는 약 50℃ 이하, 또는 약 40℃ 이하, 또는 약 30℃ 이하, 또는 약 20℃ 이하일 수 있다. 서냉 단계에서의 강온은 연속적 내지는 점진적으로 이루어지거나, 또는 정온과 강온을 반복하며 비연속적으로 이루어질 수 있다. 서냉 단계의 수행 시간은 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다.

그리고 글라스의 세정 단계(S200)가 수행될 수 있다. 글라스의 세정 단계(S200)는 세정 챔버(14)의 거치부(350)에 로딩 지그(60)를 실장하는 단계(S210), 커버 도어(304)와 로딩 지그(60)를 함께 하강시키는 단계(S220), 세정액에 로딩 지그(60)를 침지하여 세정하는 단계(S230) 및 커버 도어(304)와 로딩 지그(60)를 함께 상승시키는 단계(S240)를 포함하고, 글라스를 가스 세척하는 단계(S250)를 더 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 글라스의 세정 단계(S200)와 글라스의 건조 단계(S300)는 글라스의 화학 강화 단계(S100) 이전에 글라스 표면의 이물질을 제거하기 위해 수행될 수도 있다.

우선 도 13 및 도 14를 더 참조하면, 세정 챔버(14)의 일측, 예컨대 제1 방향(X) 일측으로부터 글라스가 탑재된 로딩 지그(60)를 인입한다(S210). 로딩 지그(60)의 인입 및 거치부(350)에 거치하는 단계는 로봇 아암(미도시)을 이용하여 수행될 수 있다.

구체적으로, 로봇 아암(미도시)을 로딩 지그(60)의 바(63b)에 걸어서 들어올리거나 로봇 아암(미도시)을 이용하여 바(bar)를 파지하고, 거치부(350)의 두개의 측벽판(353b) 사이로 로딩 지그(60)의 두개의 로더 돌출부(63a)를 삽입한다. 이 때 거치부(350)의 제1 돌출부(353c)는 로딩 지그(60)의 제2 돌출부(63c) 보다 하측에 이격되어 위치할 수 있다.

그리고 로봇 아암을 하측으로 이동하여 거치부(350)의 제1 돌출부(353c) 상에 로딩 지그(60)의 제2 돌출부(63c)를 얹을 수 있다. 전술한 바와 같이 2개의 제1 돌출부(353c) 상에 1개의 제2 돌출부(63c)가 얹혀진 상태로 고정될 수 있다. 그 다음 로봇 아암은 파지 상태를 해제할 수 있다.

본 실시예와 같이 로봇 아암을 이용할 경우, 세정 챔버(14)를 중력 방향으로 관통하는 리프트 설비 등 없이도 로딩 지그(60)를 손쉽게 인입 및 인출할 수 있다. 또, 커버 도어(304)가 중력 방향으로 리프팅되도록 구성하여 세정 챔버(14)를 포함하는 글라스 화학 강화 설비가 차지하는 공정 면적을 축소시킬 수 있다.

몇몇 실시예에서, 본 단계에서, 제3 분사 노즐(395)은 압축 공기 등의 기체 분사를 시작할 수 있다. 전술한 바와 같이 제3 분사 노즐(395)이 분사하는 기체는 에어 커튼을 형성하고, 화학 강화 직후의 글라스가 탑재된 로딩 지그(60)가 외부 공기에 노출되어 의도치 않은 화학적 변화 내지는 화학적 변성이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

이어서 도 15를 더 참조하면, 리프트(200)를 이용하여 커버 도어(304)를 하강시킨다(S220). 본 단계는 리프트(200)의 길이를 단축시켜 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이 커버 도어(304)는 도어 플레이트(310) 및 거치부(350)를 포함하되, 도어 플레이트(310)와 거치부(350)의 상대적 위치는 고정된 상태에서 함께 하강할 수 있다. 또, 거치부(350)에 거치된 로딩 지그(60) 또한 함께 하강할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 본 단계에서, 제3 분사 노즐(395)은 압축 공기 등의 기체 분사를 지속할 수 있다. 또, 커버 도어(304)가 하강하는 동안 제3 분사 노즐(395)의 분사 세기 내지는 기체의 분사량은 점차 감소할 수 있다.

이어서 도 16을 더 참조하면, 글라스가 탑재된 로딩 지그(60)를 세정액(W)에 완전히 침지하여 세정을 수행한다(S230). 본 단계는 약 30분 이하, 또는 약 25분 이하, 또는 약 20분 이하, 또는 약 15분 이하, 또는 약 10분 이하의 시간 동안 수행될 수 있다. 세정액(W)은 증류수 내지는 무이온수(ion-free water) 등일 수 있다. 글라스를 세정액(W)에 침지시켜 글라스 표면에 잔존하는 강화 용액 등을 제거할 수 있다.

이어서 도 17을 더 참조하면, 리프트(200)를 이용하여 커버 도어(304)를 상승시킨다(S240). 본 단계는 리프트(200)의 길이를 연장시켜 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이 커버 도어(304)는 도어 플레이트(310) 및 거치부(350)를 포함하되, 도어 플레이트(310)와 거치부(350)의 상대적 위치는 고정된 상태에서 함께 상승할 수 있다. 또, 거치부(350)에 거치된 로딩 지그(60) 또한 함께 상승할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제1 분사 노즐(190)은 세정액 등의 액체 분사를 시작할 수 있다. 세정액(W)으로부터 꺼낸 글라스에 세정액을 강한 세기로 추가로 분사함으로써 글라스 주변 조건의 급격한 변화를 방지하고, 이를 통해 강화 품질을 향상시키며 얼룩 불량 등을 개선할 수 있다. 전술한 바와 같이 제1 분사 노즐(190)이 분사하는 액체는 소정의 온도로 가열된 상태일 수 있다.

또 몇몇 실시예에서, 제3 분사 노즐(395)은 압축 공기 등의 기체 분사를 다시 시작할 수 있다.

이어서 도 18을 더 참조하면, 제2 분사 노즐(390)을 이용하여 압축 공기 등의 기체 분사(또는 액체 분사)를 수행한다(S250). 전술한 바와 같이 제2 분사 노즐(390)이 분사하는 기체(또는 액체)는 글라스 로딩 지그(60)를 향해 토출될 수 있다. 또, 상기 기체는 소정의 온도로 가열된 상태일 수 있다.

제1 분사 노즐(190)을 이용하여 2차 세정된 글라스를 제2 분사 노즐(390)이 배출하는 강한 가스나 액체를 이용해 블로우하여 글라스의 얼룩 불량 문제를 현저하게 개선할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 분사 노즐(390)의 분사 세기는 제1 분사 노즐(190)의 분사 세기 보다 클 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제2 분사 노즐(390)은 커버 도어(304)가 완전히 상승한 이후 가스 분사를 시작하거나, 또는 도 17과 같이 커버 도어(304)가 상승하는 도중에 가스 분사를 시작할 수도 있다.

또 몇몇 실시예에서, 제3 분사 노즐(395)은 압축 공기 등의 기체 분사를 지속할 수 있다. 또, 커버 도어(304)가 상승하는 동안 제3 분사 노즐(395)의 분사 세기 내지는 기체의 분사량은 점차 증가할 수 있다.

이어서 도 19를 더 참조하면, 세정 챔버(14)의 일측, 예컨대 제1 방향(X) 일측을 통해 글라스가 탑재된 로딩 지그(60)를 인출한다. 거치부(350)로부터 로딩 지그(60)를 탈착하는 단계 및 로딩 지그(60)의 인출은 로봇 아암(미도시)을 이용하여 수행될 수 있다.

그리고 세정된 글라스를 별도의 건조 챔버 또는 실온 분위기 하에서 완전히 건조한다(S300). 몇몇 실시예에서, 세정된 글라스의 건조는 세정 챔버(14)로부터의 인출 전에, 예를 들어 도 19의 상태에서 수행될 수도 있다.

전술한 것과 같이 글라스 화학 강화 설비의 자동화 관점에서 글라스 로딩 지그의 이송 설비로서 오버 헤드 트랜스포트가 아닌 로봇 아암을 적용할 경우 다양한 이점을 가질 수 있다.

특히 순차적으로 수행되는 각 공정 단계 별로 유사한 정도의 시간이 소요되는 것이 아니라 각 공정 단계 별로 소요되는 시간의 차이가 심한 경우, 예를 들어 예열 단계에 소요되는 시간이 강화 단계(S100), 서냉 단계 및/또는 세정 단계(S200)에서 소요되는 시간의 약 5배 이상, 또는 약 6배 이상, 또는 약 7배 이상, 또는 약 8배 이상, 또는 약 9배 이상, 또는 약 10배 이상, 또는 약 11 배 이상, 또는 약 12배 이상인 경우, 물류 적체로 인해 전체 공정에 소요되는 시간이 비효율적으로 증가할 수 있다.

이를 해결하기 위해 상대적으로 긴 시간이 소요되는 공정 단계, 예컨대 예열 단계에서 사용되는 챔버를 복수개 구비하는 것을 고려할 수 있다. 그러나 각 챔버들이 일대일 매칭이 되는게 아니라 다대일 매칭될 경우, 오버 헤드 트랜스포트 설비를 이용하기 곤란하고, 각 챔버 별로 리프팅 설비를 별도로 마련해야 하며, 나아가 오버 헤드 트랜스포트의 가이드 레일의 구조가 복잡해지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

그러나 본 발명과 같이 로봇 아암을 적용하여 공정 단계 별로 사용되는 챔버들이 다대일 매칭되더라도 손쉽게 공정 자동화를 구현할 수 있다. 이에 본 발명은 종래와 달리 오버 헤드 트랜스포트 이송 설비를 이용하지 않고, 로봇 아암을 적용하는 경우에 적용할 수 있는 세정 챔버(14)의 새로운 구조를 제안한다.

또한 세정 챔버(14)의 도어 구조로서 힌지(hinge) 구조를 적용할 경우 챔버와 유사한 높이를 갖는 로봇 아암과의 간섭으로 인해 로봇 아암의 원활한 활용이 실질적으로 곤란할 수 있다. 특히 힌지 구조의 도어는 도어의 개방 및 폐쇄 시에 도어의 가동 범위로 인해 차지하는 면적이 크기 때문에 설비의 대형화를 초래할 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 세정 챔버(14)가 수직 방향으로 승강되는 리프팅 커버 도어(304)를 포함하여 로봇 아암과 간섭을 회피하며, 보다 많은 수량의 글라스 강화를 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 오버 헤드 트랜스포트로 구현된 설비뿐만 아니라 설비 상단에 결합된 승강 설비를 포함한 설비는 이송, 설치, 또는 운용 측면에서 설비의 크기로 인한 제약이 발생할 수 있지만, 세정 챔버(14)의 측면에 배치된 리프트(200)를 이용하여 승강되는 리프팅 커버 도어(304)를 사용하면, 설비의 이송이 간소화되고, 자유로운 설치 또는 운용을 가능하게 하여 세정 설비의 활용도가 증가할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 글라스 화학 강화 설비
10: 세정 챔버
20: 열처리 챔버
30: 강화 챔버
40: 로봇 아암
101: 챔버 본체
200: 리프트
301: 커버 도어

Claims (20)

1. 내부 공간을 갖는 챔버 본체;
   상기 챔버 본체의 가장자리에 배치되고, 중력 방향으로 길이가 변화하는 하나 이상의 리프트; 및
   상기 챔버 본체의 내부 공간을 개폐하고, 상기 리프트에 의해 승강되는 커버 도어를 포함하는, 글라스 세정 챔버.
2. 제1항에 있어서,
   상기 커버 도어는, 상기 챔버 본체의 내부 공간을 밀폐하는 도어 플레이트, 및 상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치된 거치부를 포함하고,
   상기 커버 도어가 개방된 경우 상기 거치부는 상기 내부 공간 외측에 위치하고,
   상기 커버 도어가 폐쇄된 경우 상기 거치부는 상기 내부 공간 내측에 위치하는 글라스 세정 챔버.
3. 제2항에 있어서,
   상기 거치부와 상기 도어 플레이트의 상대적 위치는 고정되고,
   상기 거치부는 상기 리프트의 승강에 의해 중력 방향으로의 위치가 변화하는 글라스 세정 챔버.
4. 제3항에 있어서,
   상기 거치부는,
   상기 도어 플레이트로부터 중력 방향 하측으로 연장된 거치 로드,
   상기 거치 로드의 하단부로부터 수평 방향으로 확장된 확장판,
   상기 확장판의 단부로부터 하측으로 돌출된 측벽판, 및
   상기 측벽판의 내측면으로부터 돌출된 복수의 제1 돌출부를 포함하는 글라스 세정 챔버.
5. 제1항에 있어서,
   상기 챔버 본체는, 내측벽 상에 배치되어 내부 공간을 향해 액체를 분사하는 복수의 제1 분사 노즐을 포함하는 글라스 세정 챔버.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 분사 노즐의 분사 방향은 하측으로 기울어진 상태이고,
   상기 분사 방향과 상기 내측벽이 이루는 각도는 20도 내지 90도인 글라스 세정 챔버.
7. 제1항에 있어서,
   상기 커버 도어는,
   상기 챔버 본체의 내부 공간을 상기 내부 공간의 외부로부터 밀폐하는 도어 플레이트,
   상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치된 거치부, 및
   상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치되고, 하측을 향해 기체 또는 액체를 분사하는 하나 이상의 제2 분사 노즐을 포함하는 글라스 세정 챔버.
8. 제7항에 있어서,
   상기 커버 도어는,
   상기 도어 플레이트의 저면 상에 배치되고, 상기 제2 분사 노즐 보다 가장자리부에 배치되는 하나 이상의 제3 분사 노즐을 더 포함하되,
   평면 시점에서, 상기 제2 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 중첩하고,
   평면 시점에서, 상기 제3 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 비중첩한 글라스 세정 챔버.
9. 제8항에 있어서,
   평면 시점에서, 상기 복수의 제3 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간을 부분적으로만 둘러싸도록 배치되는 글라스 세정 챔버.
10. 제1항에 있어서,
    상기 커버 도어 또는 상기 리프트의 위치를 감지하는 제1 센서 및 제2 센서로서, 서로 중력 방향으로 이격된 제1 센서 및 제2 센서를 더 포함하는 글라스 세정 챔버.
11. 제10항에 있어서,
    상기 리프트를 제어하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서가 감지한 상기 커버 도어 또는 상기 리프트의 위치 정보에 기초하여, 상기 리프트의 상승 또는 하강 속도를 제어하는 글라스 세정 챔버.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서가 배치되는 공간을 제공하고, 상기 중력 방향으로 연장되며, 상기 커버 도어의 가이드 기능을 수행하는 가이드 포스트를 더 포함하는 글라스 세정 챔버.
13. 제11항에 있어서,
    상기 리프트가 승강되는 경우, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 위치는 변화하지 않는 글라스 세정 챔버.
14. 글라스를 화학 강화 용액에 침지하여 화학 강화한 후 글라스를 세정 챔버에서 세정하는 단계를 포함하는 글라스의 화학 강화 방법으로서,
    챔버 본체 및 상기 챔버 본체의 내부 공간을 개폐하는 커버 도어로서, 중력 방향으로 승강되는 커버 도어를 포함하는 세정 챔버를 이용하여 수행되는 글라스의 화학 강화 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 글라스의 세정 단계는,
    글라스가 실장된 글라스 로딩 지그를 상기 커버 도어의 거치부에 거치하는 단계,
    상기 커버 도어를 하강시켜 상기 글라스 로딩 지그를 세정액에 침지하는 단계, 및
    상기 커버 도어를 상승시켜 상기 글라스 로딩 지그를 세정액으로부터 꺼내는 단계를 포함하는 글라스의 화학 강화 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 글라스 로딩 지그를 세정액으로부터 꺼내는 단계는,
    상기 챔버 본체의 내측벽 상에 배치된 제1 분사 노즐을 이용하여, 상기 글라스 로딩 지그에 액체를 분사하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되되,
    상기 제1 분사 노즐이 분사하는 액체는 약 40℃ 이상으로 가열된 상태인 글라스의 화학 강화 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 글라스 로딩 지그를 세정액으로부터 꺼내는 단계는,
    상기 커버 도어의 제2 분사 노즐을 이용하여, 상기 글라스 로딩 지그에 기체를 분사하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되되,
    상기 제2 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 중첩한, 글라스의 화학 강화 방법.
18. 제15항에 있어서,
    상기 커버 도어 또는 상기 커버 도어를 승강시키는 리프트의 위치를 감지하고, 이를 기초로 상기 커버 도어의 상승 또는 상기 커버 도어의 하강 속도를 제어하는, 글라스의 화학 강화 방법.
19. 제15항에 있어서,
    상기 글라스 로딩 지그를 상기 거치부에 거치하는 단계, 상기 커버 도어를 하강시키는 단계, 또는 상기 커버 도어를 상승시키는 단계는,
    상기 커버 도어의 제3 분사 노즐을 이용하여 에어 커튼을 형성하는 단계와 적어도 부분적으로 동시에 수행되되,
    상기 제3 분사 노즐은 상기 챔버 본체의 내부 공간과 비중첩한, 글라스의 화학 강화 방법.
20. 제15항에 있어서,
    상기 글라스 로딩 지그의 인입은 제1 방향으로 수행되고,
    상기 거치부는 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격된 복수의 측벽판, 및 상기 측벽판의 내측면으로부터 돌출된 복수의 제1 돌출부를 포함하고,
    상기 글라스 로딩 지그는 로더 본체, 상기 로더 본체의 상면 상에 배치된 복수의 로더 돌출부로서, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 방향으로 이격된 복수의 로더 돌출부, 및 상기 로더 돌출부의 외측면으로부터 돌출된 복수의 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 돌출부의 상부에 하나의 제2 돌출부가 얹혀져 거치되는, 글라스의 화학 강화 방법.

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