KR20220090350A - 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조 공정에서 초박형 글래스에 작용하는 물리력을 최소화하고, 제조 공정에서 초박형 글래스에 발생하는 표면 손상을 최소화함으로써 생산성이 향상되는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 폴더블 디스플레이와 롤러블 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 있어서, 초박형 글래스 원판을 스크라이버를 이용하여 디스플레이 장치의 크기를 고려한 일정한 크기의 직사각형 형태로 절단하는 절단단계; 레이져 커팅 장치를 이용하여 디스플레이 장치의 형상에 맞게 상기 절단단계에서 절단된 초박형 글래스의 모서리 부분만을 가공하는 모서리 가공단계; 상기 모서리 가공단계에서 모서리가 가공된 초박형 글래스들 사이에 접착제를 도포하면서 여러 층으로 정확하게 적층하는 적층단계; 상기 적층단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스의 단부를 화학적으로 식각하는 측면 힐링단계; 상기 측면 힐링단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스 사이의 접착제를 제거하면서 각각의 초박형 글래스로 분리하는 분리단계; 상기 분리단계에서 분리된 각각의 초박형 글래스를 세정하는 세정단계;상기 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 전면 힐링단계; 및, 상기 각각의 초박형 글래스를 이온교환 방식을 이용하여 화학적으로 강화하는 화학 강화단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법을 제공한다.

Description

디스플레이용 초박형 글래스 제조방법{Fabrication Method for Ultra Thin Glass for Display Device}

본 발명은 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조 공정에서 초박형 글래스에 작용하는 물리력을 최소화하고, 제조 공정에서 초박형 글래스에 발생하는 표면 손상을 최소화함으로써 생산성이 향상되는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 관한 것이다.

유리의 표면에 압축 응력을 인가하여 표면을 강화하는 상용화된 방법은 물리강화 방법과 화학강화 방법으로 구분할 수 있다. 화학강화 방법은 유리 내부에 존재하는 나트륨이온 또는 리튬이온을 크기가 더 큰 칼륨 이온으로 치환하여 유리의 표면에 압축 응력을 인가하는 방식으로 물리강화 방법에 비하여 더 얇은 두께의 유리에 적용할 수 있어서 최근 휴대전화나 태블릿 등 모바일 기기의 커버 유리 등에 적용되고 있고, 폴더블 디스플레이나 롤러블 디스플레이에 적용되는 초박형 글래스에도 적용될 수 있을 것으로 보인다.

폴더블 디스플레이나 롤러블 디스플레이에 적용될 수 있는 접히거나 말리는 초박형 글래스는 두께가 100 마이크로미터 이하이다. 이런 얇은 두께의 유리를 모바일폰과 같은 장치에 적용되기 위해서는 장치에 맞게 형태를 가공해야 하는데, 이 과정에서 응력집중이 생기는 등의 문제로 인하여 제조과정에서 파손이나 변형 등의 불량이 생기는 경우가 많고, 작업을 사람이 직접하는 경우 매우 조심스럽게 다루어야 하는데 제조 과정에서 작업자의 실수로 인하여 불량이 생기는 경우도 있다.

한편, 전술한 형태 가공을 할 때 얇은 초박형 글래스를 개별적으로 가공하는 것이 현실적으로 불가능하여 통상적으로는 10여 매를 적층한 상태로 가공하는데, 이때 각각의 초박형 글래스 사이에는 접착제를 도포하여 초박형 글래스를 고정하고, 가공이 완료된 후에는 접착제를 제거하면서 각각의 초박형 글래스로 분리하게 된다. 각각의 초박형 글래스를 분리하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 접착제(b)를 녹인 상태에서 초박형 글래스(a)를 화살표 방향으로 한 장 한 장 슬라이딩 방식으로 움직이면서 분리하게 되며, 이러한 분리는 수작업 또는 전용 자동화 장비를 이용하여 진행된다. 이때 도 초박형 글래스(a)의 단부(도 2a 참조)나 초박형 글래스(a)의 전면 일부(도 2b 참조)가 바로 아래에 배치된 초박형 글래스와 접촉하게 되고, 이때 초박형 글래스들 사이에 미세한 접촉이 발생하면서 표면에 미세한 스크래치가 발생할 수 있다. 이렇게 발생한 스크래치는 장기적으로 초박형 글래스의 불량이 생기는 원인이 된다.

본 발명은 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제조과정에서 발생할 수 있는 불량의 위험을 최소화함으로써 공정이 효율화되고 생산성이 향상되며 제조에 필요한 비용과 시간을 줄일 수 있는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법을 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,

폴더블 디스플레이와 롤러블 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 있어서, 초박형 글래스 원판을 스크라이버를 이용하여 디스플레이 장치의 크기를 고려한 일정한 크기의 직사각형 형태로 절단하는 절단단계; 레이져 커팅 장치를 이용하여 디스플레이 장치의 형상에 맞게 상기 절단단계에서 절단된 초박형 글래스의 모서리 부분만을 가공하는 모서리 가공단계; 상기 모서리 가공단계에서 모서리가 가공된 초박형 글래스들 사이에 접착제를 도포하면서 여러 층으로 정확하게 적층하는 적층단계; 상기 적층단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스의 단부를 화학적으로 식각하는 측면 힐링단계; 상기 측면 힐링단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스 사이의 접착제를 제거하면서 각각의 초박형 글래스로 분리하는 분리단계; 상기 분리단계에서 분리된 각각의 초박형 글래스를 세정하는 세정단계;상기 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 전면 힐링단계; 및, 상기 각각의 초박형 글래스를 이온교환 방식을 이용하여 화학적으로 강화하는 화학 강화단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법을 제공한다.

상기 절단단계 이전의 상기 초박형 글래스 원판 또는 상기 절단단계와 상기 적층단계 사이의 절단된 초박형 글래스의 적어도 한 쪽면에 초박형 글래스 보다 경도가 낮으며 상기 초박형 글래스로부터 제거가 가능한 분리막을 부착하는 분리막 형성단계를 더 포함하되, 상기 적층단계는 초박형 글래스들 사이에 접착제를 도포하면서 상기 분리막 형성단계에서 한쪽면에 분리막이 형성된 초박형 글래스를 여러 층으로 정확하게 적층하되, 상기 분리막 형성단계에서 형성된 상기 분리막이 초박형 글래스들 사이에 위치하게 적층하거나 양쪽면에 분리막이 형성된 초박형 글래스들 사이에 분리막이 형성되지 않은 초박형 글래스를 적층하고, 상기 세정단계는 분리된 각각의 초박형 글래스에서 상기 분리막을 제거하면서 세정하며, 상기 분리막은 상기 분리단계를 수행할 때 상기 초박형 글래스들 사이의 거리를 유지하여 서로 맞닿지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 적층단계는 카메라를 이용하여 최초에 배치된 초박형 글래스의 위치와 그 위에 적층되는 각각의 초박형 글래스의 위치를 비교하여 차이가 있는 경우 그 위치를 교정하거나 정렬지그를 이용하여 초박형 글래스가 정확하게 겹치도록 하는 것이 바람직하다.

상기 분리막은 인쇄에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

상기 분리막은 스크린 인쇄, 잉크제트 인쇄, 옵셋인쇄, 전사인쇄 중 어느 하나의 인쇄에 의해 부착되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 분리막은 일정간격으로 배치되는 띠 형태인 것이 바람직하다.

상기 분리막은 격자형태로 형성될 수도 있다.

상기 분리막은 일정한 형상이 일정한 간격으로 배치될 수도 있다.

상기 분리막은 비정형 형상이 불규칙적으로 배치될 수도 있다.

상기 분리막은 절단된 초박형 글래스의 전체에 형성될 수도 있다.

상기 분리막은 절단된 초박형 글래스의 네 귀퉁이 일부를 제외한 전체에 형성될 수도 있다.

상기 분리막은 절단된 초박형 글래스의 네 귀퉁이 일부를 제외한 면전체에 형성될 수도 있다.

상기 세정단계에서 세정수에 열을 가하여 잉크와 초박형 글래스의 열팽창율 차이 또는 잉크에 존재하는 미세 기포의 팽창에 의해 상기 분리막을 제거하는 것이 바람직하다.

상기 세정단계에서 분리막에 알콜이나 아세톤을 포함하는 유기용제를 접촉시켜 분리막의 팽창에 의해 분리막을 제거할 수도 있다.

상기 전면 힐링 단계는, 상기 세정단계가 완료된 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 제1전면 힐링단계와 상기 화학 강화단계가 완료된 상태의 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 제2전면 힐링단계 중 어느 하나 또는 둘의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 초박형 글래스의 제조에 있어서 초박형 글래스에 작용하는 물리력을 최소화함으로써 제조과정에서 발생할 수 있는 불량의 위험을 최소화함으로써 공정이 효율화되고 생산성이 향상되며 제조에 필요한 비용과 시간을 줄일 수 있는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 적층된 초박형 글래스를 분리하는 것을 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 방식으로 초박형 글래스를 분리하는 과정에서 초박형 글래스의 표면에 손상이 발생하는 것을 설명하기 위한 도면.
도 3은 분리막이 형성된 상태의 초박형 글래스 원판을 각각의 초박형 글래스로 절단하는 절단단계를 설명하기 위한 도면.
도 4는 분리막이 없는 상태의 초박형 글래스 원판을 각각의 초박형 글래스로 절단하는 절단단계를 설명하기 위한 도면.
도 5는 스크라이버에 의한 초박형 글래스의 절단을 설명하기 위한 도면.
도 6a는 스크라이버에 의해 절단된 초박형 글래스의 절단면 확대사진.
도 6b는 다이싱 소를 이용해 절단된 초박형 글래스의 절단면을 확대사진.
도 7a는 초박형 글래스 원판의 모서리 가공 단계를 설명하기 위한 도면.
도 7b는 분리막이 부착된 상태의 초박형 글래스 원판의 모서리 가공단계를 설명하기 위한 도면.
도 8a 및 도 8b는 적층단계를 설명하기 위한 도면.
도 9는 측면 힐링된 결과를 설명하기 위한 도면.
도 10a 내지 도 10h는 분리막의 형태의 여러 가지 실시예를 도시한 도면.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.

도 3은 분리막이 형성된 상태의 초박형 글래스 원판을 각각의 초박형 글래스로 절단하는 절단단계를 설명하기 위한 도면, 도 4는 분리막이 없는 상태의 초박형 글래스 원판을 각각의 초박형 글래스로 절단하는 절단단계를 설명하기 위한 도면, 도 5는 스크라이버에 의한 초박형 글래스의 절단을 설명하기 위한 도면, 도 6a는 스크라이버에 의해 절단된 초박형 글래스의 절단면 확대사진, 도 6b는 다이싱 소를 이용해 절단된 초박형 글래스의 절단면을 확대사진, 도 7a는 초박형 글래스 원판의 모서리 가공 단계를 설명하기 위한 도면, 도 7b는 분리막이 부착된 상태의 초박형 글래스 원판의 모서리 가공단계를 설명하기 위한 도면, 도 8a 및 도 8b는 적층단계를 설명하기 위한 도면, 도 9는 측면 힐링된 결과를 설명하기 위한 도면, 도 10a 내지 도 10h는 분리막의 형태의 여러 가지 실시예를 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법은 절단단계, 분리막 형성단계, 모서리 가공단계, 적층단계, 측면 힐링단계, 분리단계, 세정단계, 제1전면 힐링단계, 화학 강화단계, 제2전면 힐링단계를 포함하여 구성된다.

상기 절단단계는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 초박형 글래스 원판(1)을 스크라이버를 이용하여 디스플레이 장치의 크기를 고려한 일정한 크기의 직사각형 형태로 절단하는 단계이다. 도 3과 도 4의 차이점에 대해서는 후술하는 분리막 형성단계에서 설명하기로 한다.

스크라이버를 이용하여 초박형 글래스 원판(1)을 절단하는 것은 도 5에 도시된 바와 같이 초박형 글래스 원판(1)의 표면에 미세한 홈(15)을 형성한 후 물리력을 가하여 초박형 글래스를 절단하는 것이다. 도 5에 도시된 초박형 글래스의 두께(D)는 100 마이크로미터 이하이고, 홈(15)의 깊이(d)는 10 마이크로미터 미만이다. 도면에는 홈(15)의 깊이(d)가 깊이 도시되어 있는데 이는 설명 상의 편의를 위하여 비례를 무시하고 도시한 것이다.

스크라이버를 이용하여 초박형 글래스 원판을 절단하면 두 가지 장점이 있다.

종래와 같이 다이싱 소(Dicing Saw) 또는 커팅 휠이 장착된 CNC 절단기를 이용하여 절단하는 경우에 비하여 물리적인 접촉이 줄어들게 된다. 다이싱 소나 CNC절단기를 이용하여 절단하기 위해서는 단면 전체가 다이싱 소와 물리적으로 접촉하게 되는데 스크라이버를 이용하여 절단하는 경우 도 5에 도시된 바와 같이 10 마이크로미터 미만의 미세한 두께의 홈(15)에만 스크라이버와 초박형 글래스 원판(1)이 물리적으로 접촉하게 되므로 물리적인 접촉이 줄어드는 것이다. 초박형 글래스 원판(1)은 전술한 바와 같이 100 마이크로미터 이하의 아주 얇은 유리인데 물리적인 접촉을 하면 절단과정에서 글래스 일부에 응력 집중이 생겨 파손될 여지가 있고 절단과정에서 문제가 생기지 않더라도 잔류 응력에 의해 추후에 손상이 발생할 가능성이 있으므로 절단과정에서 물리적인 접촉을 최소화할 필요가 있는데 스크라이버에 의해 구현이 가능하다.

두 번째로 스크라이버에 의해 초박형 글래스 원판(1)을 절단할 경우 절단면에 미세한 칩핑(chipping)이 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 도 6a는 스크라이버에 의해 절단된 초박형 글래스의 단면 확대사진이고, 도 6b는 종래의 다이싱 소에 의해 절단된 초박형 글래스(10)의 단면 확대사진이다. 도 6b의 사진에 검정색으로 보이는 미세한 칩핑이 스크라이버에 의해 절단된 단면에는 거의 보이지 않는다. 이는 스크라이버에 의한 절단의 장점을 잘 보여주는 것이라고 할 수 있다.

상기 분리막 형성단계는 상기 초박형 글래스(10)의 적어도 한 쪽면(한 쪽면 또는 양 쪽면에)에 초박형 글래스보다 경도가 낮은 재질로 만들어지며 상기 초박형 글래스(10)로부터 분리가 가능한 분리막(20)을 부착하는 단계이다.

상기 분리막(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 절단단계 이전에 초박형 글래스 원판(1)에 형성될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 분리막이 없는 상태에서 초박형 글래스 원판(1)을 절단하고 적층단계 이전에 형성될 수도 있다. 적층단계 이전에 분리막이 형성된다는 의미는 도 7a에 도시된 바와 같이 절단단계와 모서리 가공단계가 완료된 상태의 초박형 글래스 원판(10)에 분리막(20)을 형성할 수도 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이 절단단계 이후에 절단된 각각의 초박형 글래스 원판(10)에 분리막(20)을 형성한 후에 모서리 가공단계를 수행할 수도 있다는 의미이다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이 절단단계 이전에 분리막(20)이 형성된 경우에도 도 7a에 도시된 상태처럼 모서리 가공을 하게 된다.

상기 분리막(20)은 후술할 분리단계를 수행할 때 적층된 초박형 글래스들 사이의 거리를 유지하도록 함으로써 분리할 때 초박형 글래스들이 서로 맞닿지 않게 하는 역할을 수행한다.

상기 분리막 형성단계에서 초박형 글래스(10)에 부착되는 분리막(20)은 인쇄에 의해 부착할 수 있으며, 인쇄기법 중 스크린 인쇄나 잉크제트 인쇄에 의해 부착될 수 있다. 이때 사용되는 잉크는 솔벤트나 개시제, 안료 또는 염료, 경화제, 첨가제 등으로 구성되는 것을 사용하면 된다. 인쇄에 의해 분리막(20)을 부착하는 경우 초박형 글래스(10)의 표면에 부착된 잉크가 분리막(20)이 되는 것이다.

상기 분리막(20)의 형태는 다양하게 제작될 수 있다. 중요한 것은 적층단계 이후에 초박형 글래스(20)를 분리할 때 초박형 글래스들 사이의 거리를 유지함으로써 초박형 글래스들이 물리적으로 접촉하지 않을 수 있는 형상이면 된다.

분리막(20)의 다양한 형태의 예가 도 10a 내지 도 10h에 도시되어 있다. 도면에 점이 해칭된 부분이 분리막이다. 도시된 바와 같이 분리막(20)으로 도 10a에 도시된 바와 같이 일정간격으로 배치되는 띠 형태, 도 10b나 도 10c에 도시된 바와 같이 격자형태, 도 10d에 도시된 바와 같이 일정한 형상이 일정한 간격으로 배치되는 형태(도 10d에는 일정한 형상으로 원형이 도시되어 있으나 이는 예시에 불과하며 삼각형, 정사각형, 직사각형 등 어떤 형태도 좋다), 도 10e에 도시된 바와 같이 비정형 형상이 불규칙적으로 배치되는 형태, 도 10f에 도시된 바와 같이 전면에 배치되는 형태, 도 10g에 도시된 바와 같이 네 귀퉁이 일부를 제외한 면전체에 배치되는 형태, 도 10h에 도시된 바와 같이 초박형 글래스의 테두리에 형성되는 띠 형태로 배치될 수도 있다. 도 10e에 도시된 비정형 형상은 예시적인 것으로서 도면에 도시되지 않은 다양한 형태의 패턴이 초박형 글래스(10)의 표면에 부착될 수 있다.

상기 모서리 가공단계는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 초박형 글래스(10)의 모서리(11)만을 가공하는 단계이다. 초박형 글래스(10)의 모서리(11) 가공은 레이저 장치에 의해 이루어진다. 도 7a는 절단단계 이후에 분리막(20)을 부착하지 않은 상태에서 모서리 가공을 하는 것을 설명하는 도면이고, 도 7b는 분리막(20)이 부착된 상태에서 모서리 가공을 하는 것을 설명하는 도면이다.

본 실시예에서는 스크라이버에 의해 절단하고 모서리 가공은 레이져 장치에 의해 이루어지게 되는데 이러한 공정에 의해 절단면에 발생하는 칩핑을 최소화할 수 있다.

종래에는 초박형 글래스 원판(1)의 절단과정에서 단면에 발생하는 칩핑을 제거하기 위한 목적으로도 CNC나 그라인더에 의해 단면 전체를 가공하였는데, 본 실시예에서는 스크라이버를 이용하여 초박형 글래스 원판(1)을 절단함에 의해 단면에 칩핑의 발생이 최소화되고 따라서 단면에 발생하는 칩핑을 제거할 필요가 없으므로 모서리(11)만을 가공할 수 있게 되는 것이다.

단면 전체를 면취도구와 접촉시켜 칩핑을 제거하는 공정은 공정 조건 설계가 매우 까다롭다. 면취도구는 회전하면서 초박형 글래스(10)의 단부와 접촉하게 되는데 면취도구가 초박형 글래스(10) 사이의 압력과 면취도구의 회전속도를 적절하게 조절하지 않으면 초박형 글래스(10)에 파손이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 여러 번의 trial and error 과정을 거쳐서 공정조건을 설계해야 하는데 이 과정에서 많은 시간이 소요된다.

또한, 면 전체를 가공하는 데에는 많은 시간이 소요된다. 본 발명의 발명자가 설계한 하나의 조건에서는 초박형 글래스(10)의 단면 전체를 가공하는 데는 10분 이상이 걸리기도 한다.

모서리(11)만을 가공하는 경우 전술한 바와 같이 물리적인 접촉을 줄여서 발생하는 초박형 글래스(10)의 수명 증가 효과도 기대할 수 있다. 폴더블 디스플레이에 사용되는 경우 접히는 부분에 가장 많은 응력이 작용하게 되는데 초박형 글래스의 제조공정에서 접히는 부분의 물리적인 접촉을 줄이는 경우 초박형 글래스의 수명 증가를 기대할 수 있게 되는 것이다.

물리적 접촉을 줄여서 발생하는 효과 이외에도 공정 조건 설계에도 상대적으로 적은 시간이 소요될 수 있고, 가공에도 상대적으로 적은 시간이 소요되는 장점이 있는 것이다.

상기 적층단계는 분리막 형성단계에서 분리막(20)이 형성된 초박형 글래스(10)가 정확하게 겹치도록 적층하는 단계이다.

초박형 글래스(10)를 적층하는 방법의 두 가지 실시예가 있는데 각각의 실시예는 다음과 같다. 우선 첫 번째 실시예는 도 8a에 도시된 바와 같이 한 쪽면에 분리막(20)이 형성된 초박형 글래스(10)를 여러 층으로 적층하되, 분리막(20)을 초박형 글래스들 사이에 위치하게 적층하는 것이다. 두 번째 실시예는 도 8b에 도시된 바와 같이 양쪽면에 분리막(20)이 형성된 초박형 글래스(10)들 사이에 분리막이 형성되지 않은 초박형 글래스(10)를 배치하면서 적층하는 것이다. 두 가지 실시예 중 하나의 실시예로 제작하거나 두 가지 실시예를 조합하여 제작할 수도 있다. 물론 양쪽면에 분리막(20)이 형성된 초박형 글래스(10)들을 적층하는 실시예도 가능하다.

적층단계에서 초박형 글래스(10)를 적층할 때에는 초박형 글래스(10)들 사이에는 접착체(30)를 도포하여, 접착제(30)에 의해 적층된 초박형 글래스(10)들을 고정하게 된다. 통상 10개 정도의 초박형 글래스(10)를 적층하고, 맨 아래와 맨 위에는 보호유리를 적층할 수도 있는데 이때에 초박형 글래스와 보호유리 사이에도 선택적으로 분리막(20)을 부착하여 초박형 글래스와 보호유리 사이의 접촉을 방지할 수 있다. 도시상의 편의를 위하여 보호유리는 도시에서 제외하였다.

초박형 글래스(10)가 정확하게 겹치도록 하는 것은 카메라를 이용하여 최초에 배치되는 초박형 글래스(10)를 촬영하여 그 위치를 인식하고, 추후에 적층되는 초박형 글래스(10)의 위치를 계속해서 촬영하면서 최초에 촬영된 초박형 글래스(10)의 위치와 비교하여 차이가 있는 경우 그 위치를 교정함으로써 적층되는 초박형 글래스(10)의 위치를 동일하게 하는 방식으로 이루어질 수도 있고, 정렬지그를 이용하여 초박형 글래스(10)를 정확하게 겹치도록 할 수도 있다.

상기 접착제(30)로는 열에 의해 경화되는 열 접착제나 자외선에 의해 경화되는 자외선 접착제를 사용할 수 있다.

상기 측면 힐링단계는 상기 적층단계가 완료된 후에 초박형 글래스(10)의 단부(12)를 화학적으로 식각하는 단계이다. 화학적 처리에 의해 초박형 글래스(10) 단부의 잔류 응력을 완화하기도 하고 도 9에 도시된 형상으로 단부(12)를 가공하게 된다.

상기 분리단계는 상기 측면 힐링단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스(10)를 각각의 초박형 글래스(10)로 분리하는 단계이다. 접착제(30)가 열 또는 UV에 의해 유동성이 생긴 상태에서 도 1에 도시된 바와 같이 슬라이딩 방식 또는 초박형 글래스의 전체나 일부를 들어 올리는 방식(미도시)으로 각각의 초박형 글래스(10)를 분리하게 된다.

상기 분리단계는 매우 섬세한 작업이다. 초박형 글래스(10)는 말 그대로 매우 얇은 유리이기 때문에 조금만 힘을 가해도 파손이 발생할 수 있어서 작업자에 의해 수작업 혹은 전용 자동화 장비에 의해 슬라이딩 방식이나 초박형 글래스의 전체나 일부를 들어올리는 방식에 의해 이루어지는 것이 일반적이다.

본 발명에서는 적층된 초박형 글래스를 각각의 초박형 글래스(10)로 분리하는 과정에서 분리막(20)이 초박형 글래스(10) 사이의 거리를 유지하도록 함으로써 분리되는 초박형 글래스(10)들 사이에는 접촉이 발생하지 않으므로 전술한 종래기술의 문제점인 전면 스크래치의 발생을 근본적으로 제거할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

상기 세정단계는 상기 분리단계에서 분리된 각각의 초박형 글래스(10)에 부착된 분리막(20)을 제거하면서 세정하는 단계이다. 본 실시예에서는 사용되는 분리막(20)인 잉크는 분리막(20)이 부착된 초박형 글래스(10)를 온수,열수 또는 고온 알칼리수에 넣어서 제거하는데, 분리막(20)과 초박형 글래스(10)의 열팽창율이 차이에 따른 박리가 발생하거나 분리막(20)에 존재하는 미세 기포의 팽창에 기인하여 박리가 발생한다. 세정액으로 알콜이나 아세톤과 같은 유기 용제를 사용하는 경우 분리막(20)인 잉크가 부풀어 올라 박리가 진행되기도 한다.

상기 제1전면 힐링단계는 상기 세정단계가 완료된 각각의 초박형 글래스(10)의 전면을 화학적으로 식각하는 단계이다. 제1전면 힐링단계에 의하여 초박형 글래스(10) 전면의 조도가 향상되고 미세하게 발생한 홈이 완화되는 효과가 발생한다.

상기 화학 강화단계는 상기 제1전면 힐링단계가 완료된 각각의 초박형 글래스를 이온교환 방식으로 화학적으로 강화하는 단계이다. 화학강화는 고온(대략 400℃ 전후의 온도)에서 융체 상태로 존재하는 알칼리염(주로 액상의 KNO₃)에 유리를 일정 시간 침지하면 용융 상태의 알칼리 이온인 K⁺이온이 유리 표면에 존재하는 알칼리 이온인 Na⁺이온으로 이온교환이 발생하는 침지식과, 유리의 표면에 잘 부착될 수 있도록 슬러리 또는 페이스트 상태의 알칼리염을 도포한 상태에서 가열함으로써 이온 교환이 이루어지도록 하는 방식을 사용하거나 알칼리염을 용융 혹은 반용 융화시켜 유리 표면부에 액체 혹은 반 액체 상태의 알칼리 이온을 형성하고 이온교환 가능한 상태의 알칼리 이온이 유리 내부의 알칼리 이온과 이온교환 되는 방식의 비침지식 방식이 있는데 상황에 맞추어 적절히 선택하여 화학강화를 할 수 있다.

상기 제2전면 힐링단계는 상기 화학 강화단계가 완료된 상태의 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 단계로서 앞서 설명한 제1전면 힐링단계와 같은 방식으로 실시할 수 있다.

상기 제2전면 힐링단계가 완료되면 본 실시예에 따른 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법이 완료된다.

이상에서는 분리막(20)이 형성된 실시예에 대하여 설명하였으나 분리막(20)이 형성되지 않는 실시예의 경우에도 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상에서는 제1전면 힐링 단계와 제2전면 힐링 단계가 모두 포함된 실시예에 대해서 설명하였으나 세정단계 이후에 실시하는 제1전면 힐링단계만을 실시하거나 화학강화 이후에 실시하는 제2전면 힐링단계만을 실시하는 경우에도 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였는데, 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 형태의 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법으로 구체화될 수 있다.

1 : 초박형 글래스 원판 10 : 초박형 글래스
11 : 초박형 글래스 모서리 12 : 초박형 글래스 측면
15 : 홈 20 : 분리막
30 : 접착제

Claims (15)

1. 폴더블 디스플레이와 롤러블 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법에 있어서,
   초박형 글래스 원판을 스크라이버를 이용하여 디스플레이 장치의 크기를 고려한 일정한 크기의 직사각형 형태로 절단하는 절단단계;
   레이져 커팅 장치를 이용하여 디스플레이 장치의 형상에 맞게 상기 절단단계에서 절단된 초박형 글래스의 모서리 부분만을 가공하는 모서리 가공단계;
   상기 모서리 가공단계에서 모서리가 가공된 초박형 글래스들 사이에 접착제를 도포하면서 여러 층으로 정확하게 적층하는 적층단계;
   상기 적층단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스의 단부를 화학적으로 식각하는 측면 힐링단계;
   상기 측면 힐링단계가 완료된 상태의 적층된 초박형 글래스 사이의 접착제를 제거하면서 각각의 초박형 글래스로 분리하는 분리단계;
   상기 분리단계에서 분리된 각각의 초박형 글래스를 세정하는 세정단계;상기 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 전면 힐링단계; 및,
   상기 각각의 초박형 글래스를 이온교환 방식을 이용하여 화학적으로 강화하는 화학 강화단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 절단단계 이전의 상기 초박형 글래스 원판 또는 상기 절단단계와 상기 적층단계 사이의 절단된 초박형 글래스의 적어도 한 쪽면에 초박형 글래스 보다 경도가 낮으며 상기 초박형 글래스로부터 제거가 가능한 분리막을 부착하는 분리막 형성단계를 더 포함하되,
   상기 적층단계는 초박형 글래스들 사이에 접착제를 도포하면서 상기 분리막 형성단계에서 한쪽면에 분리막이 형성된 초박형 글래스를 여러 층으로 정확하게 적층하되, 상기 분리막 형성단계에서 형성된 상기 분리막이 초박형 글래스들 사이에 위치하게 적층하거나 양쪽면에 분리막이 형성된 초박형 글래스들 사이에 분리막이 형성되지 않은 초박형 글래스를 적층하고,
   상기 세정단계는 분리된 각각의 초박형 글래스에서 상기 분리막을 제거하면서 세정하며,
   상기 분리막은 상기 분리단계를 수행할 때 상기 초박형 글래스들 사이의 거리를 유지하여 서로 맞닿지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 적층단계는 카메라를 이용하여 최초에 배치된 초박형 글래스의 위치와 그 위에 적층되는 각각의 초박형 글래스의 위치를 비교하여 차이가 있는 경우 그 위치를 교정하거나 정렬지그를 이용하여 초박형 글래스가 정확하게 겹치도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 분리막은 인쇄에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 분리막은 스크린 인쇄, 잉크제트 인쇄, 옵셋인쇄, 전사인쇄 중 어느 하나의 인쇄에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 분리막은 일정간격으로 배치되는 띠 형태인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 분리막은 격자형태인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 분리막은 일정한 형상이 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 분리막은 비정형 형상이 불규칙적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 분리막은 절단된 초박형 글래스의 면전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
    
11. 제2항에 있어서,
    상기 분리막은 절단된 초박형 글래스의 네 귀퉁이 일부를 제외한 면전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 분리막은 절단된 초박형 글래스의 테두리를 제외한 면전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 초박형 글래스 제조방법.
    
13. 제2항에 있어서,
    상기 세정단계에서 세정수에 열을 가하여 잉크와 초박형 글래스의 열팽창율 차이 또는 잉크에 존재하는 미세 기포의 팽창에 의해 상기 분리막을 제거하는 것을 특징으로 하는 초박형 글래스 제조방법.
    
14. 제2항에 있어서,
    상기 세정단계에서 분리막에 알콜이나 아세톤을 포함하는 유기용제를 접촉시켜 분리막의 팽창에 의해 분리막을 제거하는 것을 특징으로 하는 초박형 글래스 제조방법.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 전면 힐링 단계는,
    상기 세정단계가 완료된 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 제1전면 힐링단계와 상기 화학 강화단계가 완료된 상태의 각각의 초박형 글래스의 전면을 화학적으로 식각하는 제2전면 힐링단계 중 어느 하나 또는 둘의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초박형 글래스 제조방법.
    
    

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