WO2015108302A1 - 강화 유리 제품의 제조 방법 - Google Patents

강화 유리 제품의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2015108302A1
WO2015108302A1 PCT/KR2015/000193 KR2015000193W WO2015108302A1 WO 2015108302 A1 WO2015108302 A1 WO 2015108302A1 KR 2015000193 W KR2015000193 W KR 2015000193W WO 2015108302 A1 WO2015108302 A1 WO 2015108302A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tempered glass
heat source
cut surface
contact
ledger
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/000193
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이한배
박일우
이동헌
탁광용
황상만
Original Assignee
동우화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020140183106A external-priority patent/KR102258105B1/ko
Application filed by 동우화인켐 주식회사 filed Critical 동우화인켐 주식회사
Publication of WO2015108302A1 publication Critical patent/WO2015108302A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/02—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way
    • C03B29/025—Glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing tempered glass articles, and more particularly, to a process of manufacturing tempered glass used for touch screen panels and the like with high strength without damage and producing with high productivity.
  • Glass products are treated as essential components in a wide range of technologies and industries, such as monitors, cameras, VTRs, mobile phones, video and optical equipment, automobiles, transportation equipment, various tableware, and construction facilities. According to the present invention, glass having various physical properties is manufactured and used.
  • a touch screen is a display and input device installed on a monitor for a terminal to perform a specific command to a computer by inputting various data such as simple contact or drawing a character or a picture by using an auxiliary input means such as a finger or a pen.
  • Such touch screens are increasingly important as a key component for various digital devices that transmit or exchange information to one or both of mobile communication devices such as smartphones, computers, cameras, certificates such as certificates, and industrial equipment. The range is expanding rapidly.
  • the upper transparent protective layer directly contacting the user among the components constituting the touch screen is mainly a plastic organic material such as polyester or acrylic, and the material is deformed due to continuous and repeated use and contact due to its low heat resistance and low mechanical strength. There is a limit in durability, such as being scratched or scratched. Therefore, the upper transparent protective layer of the touch screen is gradually replaced by the tempered laminated glass having excellent heat resistance, mechanical strength and hardness from the conventional transparent plastic. In addition to the use of tempered thin glass as a transparent protective window of the LCD or OLED monitor in addition to the touch screen, its use area is gradually expanding.
  • Tempered glass is compressed due to the large compressive stress present on the surface when it is cut, and it breaks out of chaotic debris instead of the intended shape, or even if the cut is made in the intended shape. Since the stress disappears and the strength decreases, it is difficult to cut to a desired size or shape once it is strengthened regardless of the composition of the glass.
  • the cutting method of tempered glass requires very precise and stringent conditions as compared with the conventional cutting method of glass.
  • the method introduced as the cutting method of such tempered glass is as follows.
  • the diamond or carbide notching wheels are pulled across the glass surface so that the scale is mechanically inscribed on the glass plate, which is then cut by bending the glass plate along the scale to create a cutting edge.
  • mechanical cutting will produce lateral cracks of about 100 to 150 ⁇ m deep, which cracks arise from the cutting line of the eyewheel. Since the lateral cracks lower the strength of the window substrate, the cutouts of the window substrate must be polished and removed.
  • the method expands the glass surface by moving the laser along a predetermined path on the glass surface through a check on the edge of the window substrate, and along the path of the laser, by pulling the surface along with the cooler moving behind it.
  • the window substrate is cut by thermally propagating the cracks.
  • the laser cutting method has a disadvantage of expensive equipment.
  • Chamfering process is generally performed by rotating the polishing wheel for the processing of the cut, that is, chamfering. Through the chamfering process, the smoothness of the cut portion is improved and the strength is increased. However, it was difficult to provide a window substrate having excellent strength in the conventional chamfering process.
  • Korean Patent No. 0895830 discloses a method of using a cup wheel as an edge processing method of a flat panel display glass substrate.
  • the method of using a cup wheel is a mechanical chamfering method, and thus it is necessary to repeatedly perform a desired surface state. There is a problem that takes a long time to process.
  • the chamfering processing method using a laser has been introduced, but the laser method is a method of cutting the chamfering surface to a fine size (chipping) also has a problem that the processing surface is not uniform, focusing on the cutting surface surface for processing You need a matching step.
  • Patent Document 1 Korean Registered Patent No. 0895830
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a tempered glass product in which a heat source is brought into contact with a cut surface of the tempered glass under specific conditions, thereby effectively removing fine cracks formed on the cut surface and having a high strength.
  • the tempered glass ledger is cut at a speed of 1 to 1,500 mm / min while spraying water (H 2 O) with the cutting particles of 120 to 600 mesh at a spray pressure of 100 to 800 Bar to the tempered glass ledger.
  • spraying water H 2 O
  • the heat source having a temperature below the slow cooling point or more than the vaporization point of the tempered glass on the cut surface of the tempered glass of 0.001 to 2.5mm 2 Chamfering the cut surface by moving at a speed of 5 to 300 mm / sec after contacting with the area.
  • the chamfering step is the step of peeling the upper edge at the speed after contacting the heat source to the upper edge of the cutting surface with an area of 0.001 to 1mm 2 ; Contacting the heat source with the lower edge of the cut surface with an area of 0.001 to 1 mm 2 and then peeling off the lower edge at the speed; And contacting the heat source with an unpeeled portion of the cut surface with an area of 0.01 to 2.5 mm 2 and then peeling off the unpeeled portion at the speed.
  • the heat source is in the form of a cylinder coupled to the bottom of the cone
  • the upper edge contact and the lower edge contact is made by the side surface of the cone, the contact with the uncut part of the cut surface
  • the chamfering is carried out at room temperature, a method of manufacturing a tempered glass product.
  • the cutting particles are at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, garnet and tungsten carbide, method of manufacturing a tempered glass product.
  • the tempered glass ledger has a Vickers hardness of 600 to 700 kgf / mm 2 , the method of manufacturing a tempered glass product.
  • the present invention has the effect of effectively removing fine cracks formed on the cut surface and producing a high strength tempered glass product by contacting the cut surface of the tempered glass with a heat source of a predetermined temperature to a specific contact area and chamfering at a predetermined moving speed.
  • the present invention by varying the contact area of the heat source to the edge portion and other portions in consideration of the characteristics of the cut surface, all parts of the cut surface can be effectively removed regardless of the shape, and the production of high strength tempered glass products is possible. Do. In this case, the same heat source can be used to chamfer at a constant moving speed, which is advantageous in the process.
  • the heat source when the heat source is, for example, in the form of a cone, etc., the vertices of the cone and the upper and lower edges of the cutting surface are contacted to chamfer the edges of the cutting surface, and the heat source is rotated to contact parts other than the edges of the cone and the cutting surface.
  • the heat source is rotated to contact parts other than the edges of the cone and the cutting surface.
  • the tempered glass article obtained by the method of the present invention is suitable for use as glass for touch panels.
  • the chamfering method of the present invention is advantageous in shape preservation since the heat source is not excessively contacted with the cut surface.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a mobile phone to which a touch screen panel is applied.
  • FIG 2 is a schematic cross-sectional view (a) and a front view (b) of a cut surface chamfered according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view schematically showing an embodiment of a chamfering method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view schematically showing another embodiment of the chamfering method according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a cut surface chamfered in accordance with the present invention.
  • Figure 6 shows the change in phase and volume with the heating temperature of the tempered glass.
  • Figure 7 is a photograph of the cutting surface chamfered in accordance with the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the cut surface when the amount of change in volume is small when the cut surface of the tempered glass is chamfered.
  • FIG. 9 is a photograph of a cut surface in a case where a shape change occurs due to a small amount of volume change during cutting surface chamfering of tempered glass.
  • the glass “ledger” means a glass having a larger area before being cut into a unit glass product
  • tempered glass means after cutting the glass ledger into a unit glass product, and "tempered glass product”.
  • annealed is meant tempered glass that has been chamfered in accordance with the present invention.
  • the tempered glass to which the method for producing a tempered glass product of the present invention may be applied is not particularly limited as long as it is known in the art, but in a preferred embodiment, the depth of the tempered layer is 10 ⁇ m to 200 ⁇ m, and other embodiments. In the range of 40 ⁇ m to 200 ⁇ m, and in still other embodiments, from 120 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the tempered glass ledger to which the method for producing tempered glass articles of the present invention may be applied has a Vickers hardness of 600 to 700 kgf / mm 2 , preferably 650 to 690 kgf / mm 2 . Can be.
  • the tempered glass to which the method for producing the tempered glass article of the present invention may be applied may have a Young's modulus of 60 to 90 GPa, preferably 65 to 85 GPa.
  • a tempered glass used in a touch screen panel is divided into a display unit which is a portion in which an image is displayed on the front surface and receives a touch input as needed, and a non-display unit surrounding the display unit. .
  • the non-display part of the unit product area of the tempered glass ledger forms a non-display part shading pattern to conceal the opaque conductive wiring pattern and various circuits, and if necessary, an engraved groove part is formed to fill another pigment composition or transparent film. It may be.
  • an image, an icon, a logo, an IR pattern, and the like are formed in the engraved groove.
  • the non-display portion shading pattern may be formed by printing the composition for forming the non-display portion shading pattern on a corresponding region and curing / drying the same.
  • Printing methods include inkjet printing, spray printing, screen printing, slit die coating, reverse offset printing, dispenser, pad printing, and the like, and can be repeatedly printed in a small area with high precision.
  • the pad printing method is preferable at the side.
  • Cutting of the tempered glass ledger may be made at a position spaced apart from the non-display shading pattern formed on the tempered glass ledger by a predetermined distance.
  • a touch sensing electrode pattern may be formed on the tempered glass ledger as needed.
  • the process time can be greatly shortened, and the productivity can be further improved.
  • the order of forming the touch sensing electrode pattern may be formed before or after the formation of the non-display portion shading pattern, but may be preferably formed before the formation of the non-display portion shading pattern.
  • the touch sensing electrode patterns may be disposed in different directions to form two kinds of sensing patterns that provide information on the X coordinate and the Y coordinate of the touched point. Formation method of the touch sensing electrode pattern is vapor deposition, photolithography, ink printing Etc. can be used.
  • the ink printing method is a method of printing and forming a conductive ink capable of forming a sensing electrode in a pattern form. As a specific printing method, a method known in the art may be used without particular limitation, for example, screen printing or offset printing. And inkjet printing, but are not limited thereto.
  • a material used in the art may be used without limitation, and in order not to impair visibility of the image displayed on the display unit, it is preferable to use a transparent material or be formed in a fine pattern.
  • a transparent material or be formed in a fine pattern include metal oxides such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), and cadmium tin oxide (CTO). These may be used alone or in combination of two or more, preferably indium tin oxide (ITO) may be used.
  • the cutting process according to the present invention is a waterjet cutting process of specific conditions.
  • the waterjet method has been widely used for cutting ordinary glass, not tempered glass, and is known to be able to cut glass economically and precisely.
  • the present invention provides a characteristic condition of a waterjet method capable of cutting tempered glass ledger, and thus a method capable of economically and precisely cutting the tempered glass ledger. To provide.
  • a cutting speed means the speed which the water stream sprayed moves.
  • the tempered glass ledger can be effectively cut, and the stability of the cut can be improved, such as preventing the breakage of the tempered glass ledger and increasing the size of the chipping.
  • the cutting speed is 400 to 1,000 mm / min.
  • the glass cutting method of the present invention together with water (H 2 O) spraying the particles for cutting.
  • the cutting particles function to cut the tempered glass ledger together with the water.
  • Cutting particles in the present invention uses a 120 to 600 mesh. When the cutting particles are within the above range, it is possible to prevent the chipping size increase, to prevent breakage of the tempered glass ledger, and to prevent the increase of the taper angle of the cutting surface, thereby preventing the occurrence of defects in the final product due to the accumulation of errors in the subsequent process. There is an advantage.
  • particles for cutting materials used in the art may be used without particular limitation, and examples thereof include aluminum oxide, garnet, tungsten carbide, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the water and the cutting particles are stored in a separate space, and then the outlet of the cutting particles is placed in the water spray path, and when the water is sprayed at a high injection pressure, The cutting particles are discharged by the negative pressure generated at the outlet and sprayed together with water, or sprayed together with water and cutting particles mixed in advance.
  • the latter method is more preferred, which has the advantages of suppressing scattering of cutting particles, increasing cutting energy density, reducing chipping and reducing the taper angle of the cutting surface.
  • a step of forming a protective resin film on at least one surface of the tempered glass ledger may be further performed before the step of cutting the tempered glass ledger.
  • the protective resin film it is possible to prevent damage to the glass surface and the patterns due to various compounds, glass fragments, etc. used in subsequent steps (fingerprint prevention layer forming step, cutting step, reinforcing step, etc.).
  • a protective resin film used in the art may be used without particular limitation. For example, after apply
  • the process of forming and removing the protective resin film may be performed even after the cutting process.
  • a process of forming and removing the protective resin film may be performed after the heat chamfering process.
  • the present invention is a heat source having a temperature of less than the slow cooling point or less than the vaporization point of the tempered glass on the cut surface of the tempered glass of 0.001 to 2.5mm 2 And a step of chamfering the cut surface by contacting with the area and moving at a speed of 5 to 300 mm / sec to remove the fine cracks generated on the cut surface and to have a high strength.
  • the tempered glass according to the present invention is in a state where the strength is remarkably lowered through the cutting process, fine cracks are present on the cutting surface, and the cutting surface is sharp and needs to be chamfered.
  • the chamfering method of this invention is performed by making a heat source contact the cut surface of tempered glass.
  • the shape of the heat source according to the present invention is not particularly limited as long as it does not depart from the object of the present invention, and specifically, but not limited to a cone, a cylinder, a form in which a cylinder is coupled to a cone.
  • the tempered glass may remarkably change the state of the cut surface or the physical properties of the tempered glass depending on the specific conditions of the cutting process. Therefore, the present invention is a chamfering method that can recover the strength lowered by the cutting process, remove fine cracks and effectively process the cut surface, comprising the step of chamfering the cut surface by contacting the heat source to the tempered glass under the above-described specific conditions Provided are methods of making tempered glass products.
  • Chamfering step is the step of contacting the heat source to the upper edge of the cutting surface with an area of 0.001 to 1mm 2 and peeling off the upper edge at the speed, the heat source of the cutting surface with an area of 0.001 to 1mm 2 Peeling off the lower edge at the speed after contacting the lower edge and contacting the heat source with an unpeeled portion of the cut surface with an area of 0.01 to 2.5 mm 2 and then peeling off the unpeeled portion at the speed. It may include a step.
  • the heat source is in the form of a cylinder coupled to the bottom of the cone, the upper edge contact and the lower edge contact is made by the side portion of the cone, the contact of the uncut part of the cut surface is the cylinder It can be made by the side of the. In this case, the effect of removing the crack and improving the strength on the cut surface can be maximized.
  • the temperature of the heat source is above the slow cooling point of the tempered glass and below the vaporization point.
  • heating the tempered glass to a temperature above an annealing point causes the tempered glass to turn into a supercooled liquid or liquid phase. Due to the low thermal conductivity of the tempered glass, the temperature difference between the outside and the inside is severely generated during heating. When the tempered glass is cooled while heated above the slow cooling point, a volume difference occurs due to the temperature difference, and thus an internal stress is generated. The area having a temperature above the slow cooling point is stripped to a predetermined depth in a strip form. If the temperature of the heat source is above the vaporization point of the tempered glass, the process itself is impossible.
  • the slow cooling point and the vaporization point may vary depending on the tempered glass, and the temperature range is not limited, and may be adjusted to the tempered glass.
  • the specific temperature range may be 700 ° C. to 1,700 ° C., but is not limited thereto.
  • the temperature of the heat source may be equal to or more than the softening point of the tempered glass.
  • the volume difference between the region having a temperature above the softening point and the cooled part is remarkably large.
  • large internal stresses are generated, so that a region having a temperature above the softening point can be easily peeled off in a strip form to a predetermined depth.
  • the softening point and the vaporization point may vary depending on the tempered glass, and the temperature range is not limited, and may be adjusted to the tempered glass.
  • the specific temperature range may be 850 ° C to 1,700 ° C, but is not limited thereto.
  • FIGS. 3 and 4 After the heated portion at the cut surface is peeled off in strip form, the cross section is shown in FIGS. 3 and 4 in an even shape, and is the same as the actual cross section of FIG. 7.
  • the generated internal stress does not exceed the bonding energy between the materials, resulting in morphological deformation rather than cracking, and the shape becomes hard as the viscosity increases. In such a case, an even cross section is not obtained, and the form like FIG. 8 is obtained.
  • the chamfering method according to the present invention When a heat source having a temperature range according to the present invention is brought into contact with the cut surface of the tempered glass, a thermal stress is generated in the cut surface portion due to the low heat transfer rate of the glass, so that the portion from the heat source contact portion to a predetermined depth is peeled off.
  • the chamfering method according to the present invention the elongation of the tempered glass significantly lowered by the cutting step can be significantly increased to 0.4% or more.
  • the heat source is in contact with the cut surface of the tempered glass in an area of 0.001 to 2.5 mm 2 . If the contact area is less than 0.001 mm 2, the chamfered surface may be rough and the chamfered shape may be uneven. If the contact area is larger than 2.5 mm 2 , the shape change may occur due to excessive melting of the glass.
  • the heat source When the heat source is in contact with the edge of the cut surface, it is better to contact the heat source with an area of 0.001 to 1 mm 2 , and when it is in contact with a portion other than the edge of the cut surface (for example, after peeling off the upper and lower edges). It is preferable to make contact with an area of 0.01 to 2.5 mm 2 . This is desirable to prevent excessive melting and to suppress morphological changes.
  • the heat source may be in point contact or line contact with the cut surface of the tempered glass.
  • the point contact or the line contact refers to a case where a constant contact area occurs, not a case where two objects meet and a contact or a tangent occurs (that is, a contact part does not have a predetermined area).
  • a contact part does not have a predetermined area.
  • a heat source in the form of a cone is in contact with the edge of a tempered glass cut-off surface, the heat source and the edge part are geometrically met at one point.
  • the contact is actually made with a predetermined area, and the point contact or line contact in the present invention means such a case.
  • the contact area may be 0.001 to 1 mm 2 . If the contact area is within the above range, the chamfered surface may be roughened, or the shape change due to unevenness of the chamfered shape or excessive melting of the glass may be prevented.
  • the heat source may also be in surface contact with the cut surface of the tempered glass.
  • the surface contact means a case where surface contact is made even when geometrically interpreted.
  • the contact area thereof is 0.01 to 2.5 mm 2 .
  • the contact area is in the above range, it is possible to prevent the chamfered surface from being rough or uneven in the chamfered shape or the shape change due to excessive melting of the glass.
  • the tempered glass may be quenched after the heat source contacts.
  • the volume change is greater than that of the case of quenching the tempered glass at a temperature above the slow cooling point, but in case of the case of slow cooling, the binding energy between the components of the tempered glass is sufficiently acted so that the thermal stress cannot exceed the binding energy. Can be.
  • the volume change is small, but when the thermal stress is generated by the volume change, the binding energy is not sufficiently acted by the quenching, so that the heated portion can be easily peeled off in the form of a strip.
  • Quenching can be performed, for example, by carrying out the chamfering step at room temperature (eg, 15 to 30 ° C).
  • room temperature eg, 15 to 30 ° C.
  • the portion is heated, but if the heat source moves out of the portion, the heated portion may be exposed to room temperature and quenched.
  • the heat source in contact with the cutting surface moves along the portion to be chamfered, and the moving speed is 5 to 300 mm / sec. If the moving speed is less than 5 mm / sec, the protective layer may be damaged, the cutting amount may be increased, and the shape change may occur due to excessive melting of the glass, and if it is more than 300 mm / sec, the chamfering surface may be rough and the chamfering shape may be uneven. have.
  • the material that can be used as the heat source is not particularly limited as long as it is a material that can transmit the temperature of the aforementioned heat source without deformation.
  • a ceramic material is mentioned, it is not limited to this.
  • the chamfering method of the present invention may be further applied to the means for controlling the pressure or the position of the tempered glass or heat source to achieve a stable chamfering quality.
  • Chamfering method is a method of processing the upper and lower edges of the cutting surface is inclined
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view (a) and front view (b) of the chamfered cutting surface.
  • the method for processing the upper and lower edges of the cut surface inclinedly has no particular limitation on the detailed conditions such as the number of times, the inclination angle, and the like of contacting the heat source if the final shape is inclined to the upper and lower edges. .
  • the present invention can be carried out by contacting the heat source to the upper and lower corners.
  • the inclined surface may be formed by contacting the heat source with the upper edge 1 and the lower edge 2 of the cut surface.
  • the heat source in contact with the edge of the cut surface may be performed by moving along the edge.
  • This embodiment can be adopted where necessary, as is the case where there are many parts of the tempered glass removed by the chamfering method.
  • Figure 3 schematically shows the chamfering method of this embodiment. Referring to Figure 5, first to form a slope to a predetermined portion (1) by contacting the heat source to the upper edge of the cut surface. Next, a heat source is contacted with the upper edge of the cut surface to form an inclined surface up to a predetermined portion (2). Subsequently, the final cross-sectional shape can be obtained by contacting the heat source in a direction parallel to the cut surface to remove the glass to the required portion 3.
  • the order of the chamfering process can be changed, and thus, the chamfering process may be performed in a different order from that shown in FIG. 5.
  • the chamfering process may be performed in the order of 2, 1 and 3, or may be performed in the order of 3, 2, and 1, but is not limited thereto.
  • the reinforcing process of the cut surface may be further performed as necessary.
  • the reinforcing process according to the present invention may be a method of polishing the cut surface with a polishing wheel, or etching the cut surface with an etchant containing hydrofluoric acid.
  • a method of polishing with a polishing wheel is a method of polishing the chamfered surface by bringing the polishing wheel into contact with the chamfered surface of the tempered glass product. This reinforces the cut surface by grinding the microcracks and the like present on the surface.
  • the polishing wheel may use a wheel made of abrasive particles such as cerium oxide.
  • the size of the abrasive grains is preferably 5 ⁇ m or less in view of sufficiently showing the cut surface reinforcement effect. The smaller the size of the abrasive particles, the higher the polishing accuracy is. Therefore, the lower limit is not particularly limited, but considering the process time or the like, about 0.01 ⁇ m can be used.
  • the rotation speed of the polishing wheel is not particularly limited and may be appropriately selected so that the cut surface is sufficiently polished to obtain a desired level of strength, for example, it may be 1,000 to 10,000 rpm.
  • the method of etching using hydrofluoric acid is a method of etching an chamfered surface of a tempered glass product by applying an etching solution containing hydrofluoric acid to the cut surface.
  • an etchant containing hydrofluoric acid When etching the chamfered surface of the tempered glass product with an etchant containing hydrofluoric acid, the chamfered surface exhibits an embossed pattern and is etched to reinforce the surface.
  • the etchant including hydrofluoric acid is an aqueous hydrofluoric acid solution, and may further include components known in the art as free etching components such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, in addition to hydrofluoric acid.
  • the time for etching the chamfered surface of the tempered glass product with an etchant including hydrofluoric acid is not particularly limited, but, for example, etching between 30 seconds and 10 minutes may increase the strength without excessively etching the cut surface. .
  • the temperature of the etching liquid containing hydrofluoric acid is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 20-50 degreeC. Etching can be performed uniformly and sufficiently in the above temperature range.
  • the etchant including hydrofluoric acid may be applied in a manner known in the art, such as sprayed on the chamfered surface of the tempered glass product or immersing the chamfered surface of the tempered glass product in the etchant.
  • the anti-fingerprint layer is formed on the tempered glass or the tempered glass article.
  • the manufacturing process time of the tempered glass unit product may be further shortened to increase productivity.
  • the anti-fingerprint layer according to the present invention can be formed using any method known in the art without particular limitation.
  • the method of forming the fingerprint protection layer may be a dry method or a wet method.
  • the dry method may be a sputter deposition method, an electron beam deposition method, or the like
  • the wet method may be a wet spray method or the like.
  • the wet spray method is a method of applying a composition for forming an anti-fingerprint layer to one surface of a tempered glass ledger and drying it according to predetermined conditions to form an anti-fingerprint layer. In terms of productivity, wet spraying is preferred.
  • a protective resin film on at least one surface of the tempered glass ledger
  • a protective resin film as described above on at least one surface of the tempered glass ledger before the formation of the fingerprint protection layer, the fingerprint protection layer can be protected during the subsequent process.
  • the resin composition for forming the black matrix was screen printed on the non-display portion of the tempered glass ledger.
  • the grooves are engraved in predetermined areas of the non-display part, and then ink for icons (85% by weight of titanium dioxide, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent), ink for logos (85% by weight of aluminum powder, 5 wt% of hexamethylene diisocyanate, 10 wt% of organic solvent), ink for IR pattern (85 wt% of polyhydric alcohol polymer, 5 wt% of hexamethylene diisocyanate, 10 wt% of organic solvent) were screen printed.
  • the printing pressure was 10 kgf and the printing speed was 100 mm / sec at the screen printing.
  • the resin composition for forming the black matrix was applied to a predetermined region of the pad, and then transferred to a non-display portion of the tempered glass ledger and pad printed.
  • the grooves are engraved in predetermined areas of the non-display part, and then ink for icons (85% by weight of titanium dioxide, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent), ink for logos (85% by weight of aluminum powder, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent), ink for IR pattern (85% by weight of chromium compound, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent) were pad printed.
  • ink for icons 85% by weight of titanium dioxide, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent
  • ink for logos 85% by weight of aluminum powder, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent
  • ink for IR pattern 85% by weight of chromium compound, 5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 10% by weight of organic solvent
  • an anti-fingerprint layer ink (1 wt% polymethylene oxide, 99 wt% ethyl nonafluorobutyl ether) through a nozzle (wet spray), 150 It dried at °C and formed an anti-fingerprint layer.
  • Elongation is an index for evaluating strength.
  • the upper span is provided with two support spans spaced from both sides from the center of the substrate to the lower part of the tempered glass substrate, and a load is applied to the upper part of the window substrate with an upper span positioned above the center of the substrate.
  • the distance (crosshead displacement) from the point of contact with the window substrate to the point at which the window substrate was broken was measured and calculated according to the following equation.
  • T is the thickness of the window substrate (mm)
  • ⁇ is the crosshead displacement (mm)
  • s is the distance between the support spans (mm)
  • Examples 11 to 15 carried out in accordance with the conditions of the chamfering method of the present invention showed a high elongation of 0.4% or more.
  • Example 7 shows the cut surface of Example 11, referring to this, it can be seen that chamfering was performed evenly.
  • Example 16 chamfering was performed with a heat source having a temperature lower than the slow cooling point and less than the softening point, so that some regions were stripped into strips and some regions were not, so that a cut surface was formed as shown in FIG. 9.

Abstract

본 발명은 강화 유리 제품의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강화 유리 원장에 물(H2O)을 100 내지 800 Bar의 분사 압력으로 120 내지 600 메쉬인 절단용 입자와 함께 분사하면서 1 내지 1,500 mm/min의 속도로 상기 강화 유리 원장을 절단하여 상기 강화 유리를 제조하는 단계 및 상기 강화 유리의 절단면에 상기 강화 유리의 서냉점 이상 기화점 미만의 온도를 가진 열원을 0.001 내지 2.5mm2의 면적으로 접촉시킨 후 5 내지 300mm/sec의 속도로 이동시켜 상기 절단면을 면취하는 단계를 포함함으로써, 강화 유리 원장을 높은 생산성으로 불량 없이 신속하게 절단하고, 특정 조건으로 면취함으로써 절단면에 생성된 미세 크랙부를 제거하며 높은 강도를 갖게 할 수 있는 강화 유리 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

강화 유리 제품의 제조 방법
본 발명은 강화 유리 제품의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 스크린 패널 등에 사용되는 강화 유리를 손상 없이 높은 강도를 갖도록 가공하고 높은 생산성으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
모니터, 카메라, VTR, 휴대폰 등 영상 및 광학장비, 자동차 등 운송장비, 각종 식기류, 건축시설 등 폭넓은 기술 및 산업분야에 있어서 유리제품은 필수 구성요소로 다루어지고 있으며, 이에 따라 각 산업분야의 특성에 맞추어 다양한 물성을 갖는 유리가 제조되어 사용되고 있다.
이들 중 영상 장비의 핵심 구성요소로서 주목 받고 있는 것이 터치스크린이다. 터치스크린이란 단말기용 모니터에 설치하여 손가락이나 펜 등 보조 입력수단을 이용하여 단순 접촉하거나 문자 또는 그림 등을 그려 넣는 등, 각종 데이터를 입력하여 컴퓨터에게 특정 명령을 수행하도록 하는 디스플레이 겸 입력장치로서, 이와 같은 터치 스크린은 스마트폰과 같은 이동통신기기, 컴퓨터, 카메라, 증명서 등 발급기, 산업용 장비 등 일방 또는 쌍방으로 정보를 전달 또는 교환하는 각종 디지털 기기를 위한 핵심 부품으로서 점차 그 중요도가 높아지고 있으며, 사용 범위가 빠르게 확장되고 있다.
이와 같은 터치스크린을 구성하는 부품 중에서 사용자가 직접 접촉하는 상부 투명 보호층은 주로 폴리에스테르 또는 아크릴 등의 플라스틱 유기물질인데, 이러한 재료는 내열성과 기계적 강도가 약하여 지속적이며 반복적인 사용 및 접촉으로 인해 변형되거나 스크래치가 발생되거나 파손되는 등 내구성에 한계가 있다. 따라서 터치스크린의 상부 투명 보호층은 기존의 투명 플라스틱으로부터 내열성, 기계적 강도 및 경도가 우수한 강화 박판유리로 점차 대체되고 있다. 아울러 강화 박판유리는 터치스크린용 외에도 LCD 또는 OLED 모니터의 투명 보호창의 역할을 함으로써 그 사용영역이 점차 확대되고 있다.
강화 유리는 절단을 하면 표면에 존재하는 큰 압축응력에 기인하여 의도된 형태가 아닌 무질서한 파편으로 파괴가 발생하거나 혹시 의도된 형태로 절단이 되어도 절단선 주변 좌우 약 20mm 범위에 해당하는 넓은 지역의 압축응력은 소실되어 강도가 저하하기 때문에, 일단 강화된 후에는 유리의 조성과 상관없이 원하는 크기 또는 형상으로의 절단에 어려운 점이 있다.
따라서, 강화 유리의 절단 방법은 통상적인 유리의 절단 방법에 비해 매우 정밀하고 엄격한 조건이 요구된다. 이러한 강화 유리의 절단 방법으로 소개된 방법은 다음과 같다.
먼저, 기계적 절단 방식이 있다. 상기 방식은 다이아몬드 또는 카바이드 눈새김 휠이 유리 표면을 가로질러 끌림으로써 유리판에 눈금이 기계적으로 새겨지게 되고, 그 후 상기 눈금을 따라 유리판이 휘어짐으로써 절단되어 절단 가장자리가 생성된다. 통상적으로 상기와 같은 기계적 절단 방식은 약 100 내지 150㎛ 깊이의 측방향 균열을 만들게 되며, 상기 균열은 눈새김 휠의 절삭선으로부터 발생한다. 상기 측방향 균열은 윈도우 기판의 강도를 저하시키기 때문에 윈도우 기판의 절단부를 연마하여 제거해줘야 한다.
그러나, 전술한 기계적 절단 방식은 고가의 절단용 휠도 시간이 지남에 따라 교체해야 할 필요가 있고, 정밀한 절단이 용이하지 않은 단점이 있다.
다음으로, 레이저를 통한 비접촉 절단 방식이 있다. 상기 방식은 레이저가 윈도우 기판의 가장자리에 새긴 금(check)을 지나 유리 표면상의 소정 경로를 따라 움직임으로써 유리 표면을 팽창시키면, 냉각기가 그 뒤를 따라 움직이면서 상기 표면을 인장시킴으로써, 레이저의 진행 경로를 따라 균열을 열적으로 전파시켜 윈도우 기판을 절단시킨다.
그러나, 레이저 절단 방식은 설비가 고가인 단점이 있다.
한편, 강화 유리의 절단면은 날카롭고 그 표면이 고르지 못하여 외부 충격에 취약하므로, 면취 공정을 거쳐야 한다.
면취 공정은 일반적으로 상기 절단부의 가공 즉, 면취를 위하여 연마휠을 회전하여 연마를 수행하였다. 이러한 면취 공정을 거치면 절단부의 평활도가 개선되고 강도가 높아지나, 종래의 면취 공정으로는 강도가 우수한 윈도우 기판을 제공하기는 어려웠다.
한국등록특허 제0895830호에는 평판 디스플레이 유리 기판의 에지 가공 방법으로 컵 휠을 사용하는 방법이 개시되어 있으나, 컵 휠을 사용하는 방법은 기계적 면취 방법으로서 원하는 표면 상태를 얻기 위해서는 반복적인 수행이 필요하여 가공에 장시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 최근 레이저를 이용한 면취 가공법이 소개된 바 있으나, 레이저 방식은 면취 가공면을 미세한 크기로 잘라내는 방식(chipping)으로서 역시 가공 표면이 균일하지 못한 문제가 있으며, 가공을 위해서는 절단면 표면에 초점을 맞추는 단계가 필요하다.
한편, 종래 강화 유리 제품의 제조는 유리 원장을 절단한 후, 필요에 따라 강화 처리를 하고, 그 이후에 전극 패턴 형성 공정, 비표시부 차광 패턴 형성 공정 등 단위 제품에 필요한 후속 공정을 수행하였으나, 이러한 경우 각 단위 제품 별로 후속 공정을 수행하는 것은 생산성 향상에 한계가 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국등록특허 제0895830호
본 발명은 강화 유리의 절단면에 열원을 특정 조건 하에서 접촉시켜 면취함으로써, 절단면에 생성된 미세 크랙부를 효과적으로 제거하고, 높은 강도를 갖도록 하는 강화 유리 제품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 면취 후 불산이나 폴리싱휠로 연마하여 절단면을 보강함으로써 강화 유리의 강도를 더욱 개선할 수 있는 강화 유리 제품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 강화 유리 원장에 물(H2O)을 100 내지 800 Bar의 분사 압력으로 120 내지 600 메쉬인 절단용 입자와 함께 분사하면서 1 내지 1,500 mm/min의 속도로 상기 강화 유리 원장을 절단하여 상기 강화 유리를 제조하는 단계 및
상기 강화 유리의 절단면에 상기 강화 유리의 서냉점 이상 기화점 미만의 온도를 가진 열원을 0.001 내지 2.5mm2의 면적으로 접촉시킨 후 5 내지 300mm/sec의 속도로 이동시켜 상기 절단면을 면취하는 단계를 포함하는 강화 유리 제품의 제조 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 면취 단계는 상기 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 상기 절단면의 상부 모서리에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 상부 모서리를 벗겨내는 단계; 상기 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 상기 절단면의 하부 모서리에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 하부 모서리를 벗겨내는 단계; 및 상기 열원을 0.01 내지 2.5mm2의 면적으로 상기 절단면 중 벗겨지지 않은 부분에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 벗겨지지 않은 부분을 벗겨내는 단계를 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
3. 위 2에 있어서, 상기 열원은 원뿔의 밑면에 원기둥이 결합한 형태이고, 상기 상부 모서리 접촉 및 상기 하부 모서리 접촉은 상기 원뿔의 옆면에 의해 이루어지며, 상기 절단면 중 벗겨지지 않은 부분에의 접촉은 상기 원기둥의 옆면에 의해 이루어지는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 열원은 상기 절단면에 점접촉 또는 선접촉되며, 그 접촉 면적은 0.001 내지 1mm2인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 열원은 상기 강화 유리의 절단면에 면접촉되며, 그 접촉 면적은 0.01 내지 2.5mm2인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 열원의 온도는 상기 강화 유리의 연화점 이상 기화점 미만인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 면취는 상온에서 수행되는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
8. 위 1에 있어서, 상기 면취는 열응력에 의해 상기 절단면이 상기 열원 접촉 부위로부터 소정의 깊이까지 벗겨져 수행되는 것인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
9. 위 1에 있어서, 상기 열원의 접촉에 의해 상기 절단면의 모서리가 경사지게 가공되는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 가공은 상기 모서리에 접촉된 열원을 상기 모서리를 따라 이동시켜 수행되는 것인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
11. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장의 절단은 상기 강화 유리 원장에 형성된 비표시부 차광 패턴에서 일정 거리로 이격된 위치에서 이루어지는 것인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
12. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장에 터치 감지 전극 패턴이 형성된, 강화 유리 제품의 제조 방법.
13. 위 1에 있어서, 상기 절단용 입자는 산화알루미늄, 가넷 및 텅스텐 카바이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
14. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장의 적어도 일면에 보호용 수지막을 형성하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
15. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장은 비커스 경도가 600 내지 700 kgf/mm2인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
16. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 제품의 면취면에 폴리싱휠을 접촉시켜 상기 면취면을 연마하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
17. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 제품의 면취면에 불산을 포함하는 조성물로 식각하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
18. 위 1에 있어서, 상기 강화 유리 또는 상기 강화 유리 제품에 지문 방지층이 형성되어 있는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
19. 위 14에 있어서, 상기 강화 유리 원장의 적어도 일면에 지문 방지층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
본 발명은 강화 유리의 절단면에 소정의 온도의 열원을 특정 접촉 면적으로 접촉시켜 소정의 이동 속도로 면취함으로써 절단면에 생성된 미세 크랙부를 효과적으로 제거하고 강도가 높은 강화 유리 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 절단면의 특성을 고려하여 모서리부와 그 이외의 부분에 대한 열원의 접촉 면적을 달리함으로써 절단면의 모든 부분이 형상과 무관하게 미세 크랙부가 효과적으로 제거되고 강도가 높은 강화 유리 제품의 제조가 가능하다. 이 경우, 동일 열원을 사용하여 일정한 이동 속도로 면취할 수 있어서 공정상 유리하다.
본 발명에서 열원을 예컨대 원뿔 형태 등으로 하는 경우에는 원뿔의 꼭지점과 절단면의 상부 및 하부 모서리를 접촉시켜 절단면의 모서리를 면취하고 그 열원을 회전시켜 원뿔의 밑면과 절단면 중 모서리 이외의 부분을 접촉시켜 면취할 수 있는 장점이 있다.
강화 유리 원장을 물(H2O)을 100 내지 800 Bar의 분사 압력으로 120 내지 600 메쉬인 절단용 입자와 함께 분사하면서 1 내지 1,500 mm/min의 속도로 절단할 경우에는 다른 방법에 비해 불량 없고 정밀하게 신속히 저가로 강화 유리를 얻을 수 있고, 이렇게 절단된 절단면에 본 발명의 면취 방법을 적용할 경우 보다 강도가 매우 우수한 강화 유리 제품을 고효율로 경제적으로 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 방법으로 얻어진 강화 유리 제품은 터치 패널용 유리로 사용되기 적합하다.
본 발명의 면취 방법은 절단면에 열원을 과도하게 접촉시키지 않아 형태 보존에 유리하다.
도 1은 터치 스크린 패널이 적용된 휴대폰의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 면취 가공된 절단면의 개략적인 단면도(a)와 정면도(b)이다.
도 3은 본 발명에 따른 면취 방법의 일 구현예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 면취 방법의 다른 일 구현예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 면취 가공된 절단면의 개략적인 단면도이다.
도 6은 강화 유리의 가열 온도에 따른 상(phase)과 체적의 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따라 면취 가공된 절단면 사진이다.
도 8은 강화 유리의 절단면 면취시, 체적 변화량이 적어 형태 변형이 일어난 경우의 절단면의 개략적인 단면도이다.
도 9는 강화 유리의 절단면 면취시, 체적 변화량이 적어 형태 변형이 일어난 경우의 절단면 사진이다.
본 발명에 있어서 유리 "원장"이란 단위 유리 제품으로 절단되기 전의 보다 넓은 면적의 유리를 의미하며, "강화 유리"란 상기 유리 원장을 단위 유리 제품으로 절단한 후를 의미하고, "강화 유리 제품"이란 본 발명에 따라 면취 공정을 거친 강화 유리를 의미한다.
또한, 본 발명의 강화 유리 제품의 제조 방법이 적용될 수 있는 강화 유리로는 당 분야에 알려진 강화 유리라면 특별히 제한되지는 않으나, 바람직한 일 구현 예에서는 강화층 깊이가 10㎛ 내지 200㎛, 다른 구현예에서는 40㎛ 내지 200㎛, 또 다른 구현예에서는 120㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명의 강화 유리 제품의 제조 방법이 적용될 수 있는 강화 유리 원장은 비커스 경도(Vikers hardness)가 600 내지 700 kgf/mm2, 바람직하게는 650 내지 690 kgf/mm2일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명의 강화 유리 제품의 제조 방법이 적용될 수 있는 강화 유리는 영률(Young's modulus)가 60 내지 90 GPa, 바람직하게는 65 내지 85 GPa일 수 있다.
본 발명의 강화 유리 제품의 제조 방법은 강화 유리 원장에 물(H2O)을 100 내지 800 Bar의 분사 압력으로 120 내지 600 메쉬인 절단용 입자와 함께 분사하면서 1 내지 1,500 mm/min의 속도로 상기 강화 유리 원장을 절단하여 상기 강화 유리를 제조하는 단계를 포함함으로써, 강화 유리 원장을 높은 생산성으로 불량 없이 신속하게 절단할 수 있다.
터치 스크린 패널에 사용되는 강화 유리는, 도 1에 도시된 바와 같이 휴대폰을 예로 들면, 전면에 화상이 표시되고 필요에 따라 터치 입력을 받아들이는 부분인 표시부와, 상기 표시부를 둘러싼 비표시부로 구분된다.
강화 유리 원장의 각 단위 제품 영역의 비표시부에는 비표시부 차광 패턴이 형성되어 불투명한 도전성 배선 패턴 및 각종 회로들을 은폐하는 기능을 하며, 필요에 따라 음각된 홈부가 형성되어 다른 안료 조성물이나 투명 피막이 채워질 수도 있다. 이러한 음각된 홈부에는 예를 들면, 이미지, 아이콘, 로고, IR 패턴 등이 형성된다.
비표시부 차광 패턴은 비표시부 차광 패턴 형성용 조성물을 해당 영역에 인쇄하고 경화/건조함으로써 형성될 수 있다. 인쇄 방식으로는 잉크젯 인쇄법, 분사 인쇄법, 스크린 프린팅법, 슬릿 다이 코팅법, 리버스 옵셋 인쇄법, 디스펜서법, 패드 인쇄법 등을 예로 들 수 있으며, 좁은 면적에 높은 정밀도로 반복적으로 인쇄가 가능한 측면에서는 패드 인쇄법이 바람직하다.
상기 강화 유리 원장의 절단은 상기 강화 유리 원장에 형성된 비표시부 차광 패턴에서 일정 거리로 이격된 위치에서 이루어질 수 있다.
또한 필요에 따라, 강화 유리 원장에는 터치 감지 전극 패턴이 형성될 수 있다. 강화 유리 원장의 절단 전에 터치 감지 전극 패턴 등을 미리 형성함으로써, 공정 시간을 대폭 단축할 수 있으므로 생산성은 더욱 향상될 수 있다. 터치 감지 전극 패턴의 형성 순서는 비표시부 차광 패턴의 형성 전 또는 후에 형성될 수 있으나, 바람직하게는 비표시부 차광 패턴의 형성 전에 형성될 수 있다.
터치 감지 전극 패턴은 서로 다른 방향으로 배치되어, 터치되는 지점의 X 좌표 및 Y 좌표에 대한 정보를 제공하는 2종의 감지 패턴으로 이루어질 수 있다. 터치 감지 전극 패턴의 형성 방법은 증착법, 포토리소그래피법, 잉크인쇄법 등을 사용할 수 있다. 잉크인쇄법은 감지 전극을 형성할 수 있는 도전성 잉크를 패턴 형태로 인쇄하여 형성하는 방법으로서 구체적인 인쇄 방식으로는 당 분야에 공지된 방법이 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 잉크젯 인쇄 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 형성 재료로는 당 분야에서 사용되는 재료가 제한 없이 사용될 수 있으며, 표시부에 표시되는 영상의 시인성을 저해하지 않기 위해서는, 투명 소재를 사용하거나 또는 미세 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적인 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 인듐주석산화물(ITO)이 사용될 수 있다.
다음으로, 비표시부 차광 패턴을 형성한 후에는 강화 유리 원장의 절단 공정을 수행한다. 본 발명에 따른 절단 공정은 특정 조건의 워터젯 방식의 절단 공정이다.
워터젯 방식은 강화 유리가 아닌 보통의 유리의 절단에는 널리 사용되어 왔던 방식으로서, 경제적이면서도 정밀하게 유리를 절단할 수 있는 방식으로 알려져 있다.
하지만, 절단이 까다로운 강화 유리에는 적용된 예가 소개된 바 없으며, 이에 본 발명은 강화 유리 원장을 절단할 수 있는 워터젯 방식의 특징적인 조건을 제공하여, 강화 유리 원장을 경제적이면서도 정밀하게 절단할 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 강화 유리 원장의 절단 방법은 물(H2O)을 100 내지 800 Bar의 분사 압력, 바람직하게는 200 내지 700 Bar의 분사 압력으로 분사하고, 절단속도는 1 내지 1,500 mm/min, 바람직하게는 400 내지 1,000 mm/min이다. 물의 분사 압력이 상기 범위 내인 경우 강화 유리 원장이 효과적으로 절단될 수 있으며 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 절단 속도란 분사되는 물줄기가 이동하는 속도를 의미한다.
본 발명에 따른 절단 속도가 상기 범위 내인 경우 강화 유리 원장이 효과적으로 절단될 수 있고, 강화 유리 원장의 파손 및 파편이 떨어져 나온 부위(Chipping)의 크기 증가 방지 등 절단의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 생산성 및 절단 안정성 등을 고려하면 절단 속도가 400 내지 1,000 mm/min인 경우가 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 강화 유리 절단 방법은 물(H2O)과 함께 절단용 입자를 분사한다.
절단용 입자는 물과 함께 강화 유리 원장을 절단하는 기능을 한다. 본 발명에서 절단용 입자는 120 내지 600 메쉬인 것을 사용한다. 상기 절단용 입자가 상기 범위 내인 경우 Chipping 크기 증가를 막고, 강화 유리 원장의 파손을 방지하며 절단면의 테이퍼(Taper)각 증가를 막아 후속 공정에서의 오차 누적에 의한 최종 제품의 불량 발생을 막을 수 있는 이점이 있다.
절단용 입자로는 당 분야에서 사용되는 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 산화 알루미늄, 가넷, 텅스텐 카바이드 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
절단용 입자를 물과 함께 분사하는 방법으로는, 물과 절단용 입자를 분리된 공간에 저장한 후 물의 분사 경로에 절단용 입자의 출구를 배치하여 물이 높은 분사 압력으로 분사되면 절단용 입자의 출구에 생기는 음압으로 절단용 입자가 배출되어 물과 함께 분사되는 방법, 또는 물과 절단용 입자를 미리 혼합한 상태에서 함께 분사하는 방법 등이 있다. 절단용 입자의 비산 억제, 절단 에너지 밀도 증가, Chipping 감소 및 절단면 테이퍼(Taper)각 감소의 장점을 가지고 있는 후자의 방식이 보다 바람직하다.
필요에 따라, 강화 유리 원장의 절단 공정 전에 상기 강화 유리 원장의 적어도 일면에 보호용 수지막을 형성하는 공정을 더 수행할 수 있다. 보호용 수지막을 형성함으로써, 이후 공정(지문 방지층 형성 공정, 절단 공정, 보강 공정 등)에서 사용되는 여러 화합물이나 유리 파편 등에 의해 유리 표면 및 상기 패턴들에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
보호용 수지막은 당 분야에서 사용되는 보호용 수지막이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 고분자 필름의 일면에 점착제를 도포한 후 강화 유리에 부착할 수도 있고, 경화형 수지 조성물을 강화 유리 일면에 도포한 후 경화시켜 형성시킬 수도 있다.
필요에 따라, 보호용 수지막의 형성 및 제거 공정이 절단 공정 이후에도 수행될 수도 있다. 예를 들면 열면취 공정 후에 보호용 수지막의 형성 및 제거 공정을 수행할 수도 있다.
본 발명은 강화 유리의 절단면에 상기 강화 유리의 서냉점 이상 기화점 미만의 온도를 가진 열원을 0.001 내지 2.5mm2의 면적으로 접촉시킨 후 5 내지 300mm/sec의 속도로 이동시켜 상기 절단면을 면취하는 단계를 포함함으로써 절단면에 생성된 미세 크랙부를 제거하고 높은 강도를 갖게 할 수 있는 강화 유리 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강화 유리는 절단 공정을 거쳐 강도가 현저하게 저하된 상태이므로 절단면에 미세 크랙이 존재하고 절단면이 날카로운바 면취 공정이 필요하다.
본 발명의 면취 방법은 강화 유리의 절단면에 열원을 접촉시켜 수행된다.
본 발명에 따른 열원의 형태는 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 특별한 제한은 없고, 구체적으로는 원뿔, 원기둥, 원뿔에 원기둥이 결합된 형태 등을 예로 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
강화 유리는 절단 공정의 구체적인 조건에 따라 절단면의 상태나 강화 유리의 물성이 현저하게 달라질 수 있다. 이에 본 발명은 절단 공정에 의해 저하된 강도를 회복시키고 미세 크랙을 제거하며 절단면을 효과적으로 가공할 수 있는 면취 방법으로서, 전술한 특정 조건 하에서 강화 유리에 열원을 접촉시켜 절단면을 면취하는 단계를 포함하는 강화 유리 제품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 면취 단계는 상기 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 상기 절단면의 상부 모서리에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 상부 모서리를 벗겨내는 단계, 상기 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 상기 절단면의 하부 모서리에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 하부 모서리를 벗겨내는 단계 및 상기 열원을 0.01 내지 2.5mm2의 면적으로 상기 절단면 중 벗겨지지 않은 부분에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 벗겨지지 않은 부분을 벗겨내는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 열원은 원뿔의 밑면에 원기둥이 결합한 형태이고, 상기 상부 모서리 접촉 및 상기 하부 모서리 접촉은 상기 원뿔의 옆면 부분에 의해 이루어지며, 상기 절단면 중 벗겨지지 않은 부분에의 접촉은 상기 원기둥의 옆면에 의해 이루어질 수 있다. 이 경우, 절단면에 있는 크랙 제거 및 강도 개선 효과가 극대화될 수 있다.
열원의 온도는 강화 유리의 서냉점 이상 기화점 미만이다.
도 6에 나타난 바와 같이, 강화 유리를 서냉점(annealing point) 이상의 온도로 가열하면 강화 유리가 과냉각 액체 또는 액체상(phase)으로 변하게 된다. 강화 유리의 낮은 열전도도 때문에 가열 시 외부와 내부의 온도 차가 심하게 발생하는데, 서냉점 이상으로 가열된 상태에서 강화 유리를 냉각시키게 되면 온도 차이에 따른 부피 차이가 발생하고, 이에 따라 내부 응력이 발생하여, 서냉점 이상의 온도를 갖는 영역이 소정 깊이까지 스트립(strip) 형태로 벗겨지게 된다. 열원의 온도가 강화 유리의 기화점 이상인 경우 공정 진행 자체가 불가하다.
상기 서냉점과 기화점은 강화 유리에 따라 달라질 수 있는 것으로 온도 범위는 한정되지 않고 강화 유리에 맞게 조절될 수 있다. 구체적인 온도 범위의 예를 들면 700℃ 내지 1,700℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하게는 열원의 온도는 강화 유리의 연화점 이상 기화점 미만일 수 있다. 강화 유리가 연화점 이상으로 가열된 상태에서 강화 유리를 냉각시키는 경우, 연화점 이상의 온도를 갖는 영역과 냉각된 부위의 체적 차이가 현저히 크다. 그에 따라 내부 응력이 크게 발생하여, 연화점 이상의 온도를 갖는 영역이 소정 깊이까지 스트립 형태로 용이하게 벗겨질 수 있다. 상기 연화점과 기화점은 강화 유리에 따라 달라질 수 있는 것으로 온도 범위는 한정되지 않고 강화 유리에 맞게 조절될 수 있다. 구체적인 온도 범위의 예를 들면 850℃ 내지 1,700℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절단면에서 가열된 부위가 스트립 형태로 벗겨진 후 단면은 표면이 고른 형태로, 도 3 및 도 4에 도시되고, 도 7의 실제 단면과 같다. 그러나, 체적 변화가 소량 발생하는 경우, 발생한 내부 응력이 물질간의 결합하고 있는 에너지를 넘지 못하여 균열 발생이 아닌 형태 변형이 일어나며, 점도가 높아짐에 따라 형태가 굳어지게 된다. 그러한 경우, 고른 단면이 얻어지지 않고, 도 8과 같은 형태가 얻어진다.
본 발명에 따른 온도 범위를 갖는 열원을 강화 유리의 절단면에 접촉시키게 되면, 열전달률이 낮은 유리의 특성상 절단면 부위에 열응력이 발생하여 열원 접촉 부위로부터 소정 깊이까지의 부분이 벗겨지게 된다. 본 발명에 따른 면취 방법에 의해 절단 공정에 의해 현저하게 낮아진 강화 유리의 연신율을 0.4% 이상으로 대폭 상승시킬 수 있다. 또한, 전술한 선행특허의 기계적 면취 방법이나 레이저 방법보다 균일한 표면을 얻을 수 있고 면취 가공 시간도 현저하게 감소시킬 수 있다.
열원은 강화 유리의 절단면에 0.001 내지 2.5mm2의 면적으로 접촉된다. 접촉 면적이 0.001 mm2 미만이면 면취면이 거칠고 면취 형상이 불균일할 수 있으며, 2.5mm2 초과이면 유리의 과도한 용융에 의해 형태 변화가 발생할 수 있다.
열원을 절단면의 모서리에 접촉시키는 경우에는 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 접촉시키는 것이 좋고, 절단면의 모서리 이외의 부분(예컨대, 상부 및 하부 모서리를 벗겨낸 후 나머지 절단면 부분)에 접촉시키는 경우에는 0.01 내지 2.5mm2의 면적으로 접촉시키는 것이 좋다. 이와 같이 하는 것이 과도한 용융을 방지하고 형태 변화를 억제하는데 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 열원은 강화 유리의 절단면에 점접촉 또는 선접촉될 수 있다.
본 명세서에서 점접촉 또는 선접촉이란 두 물체가 만나서 접점 또는 접선이 생기는 경우(즉, 접하는 부분이 일정 면적을 갖지 않는 경우)가 아니라 일정한 접촉 면적이 생기는 경우를 의미한다. 예를 들어, 원뿔 형태의 열원을 강화 유리 절단면 모서리부에 접촉시키는 경우에는 기하학적으로는 열원과 모서리부가 한 점에서 만나게 되고 평면 형태의 열원을 절단면 모서리부에 접촉시키는 경우에는 기하학적으로는 열원과 모서리부가 선에서 만나는 것처럼 보이지만, 면취의 경우에는 실제로는 소정 면적을 가지고 접촉하게 되는 바, 본 발명에서의 점접촉 또는 선접촉은 이러한 경우를 의미한다.
열원이 강화 유리의 절단면 모서리부에 점접촉 또는 선접촉되는 경우, 그 접촉 면적은 0.001 내지 1mm2일 수 있다. 접촉 면적이 상기 범위 내이면 면취면이 거칠어지거나 면취 형상의 불균일 또는 유리의 과도한 용융에 의한 형태 변화를 방지할 수 있다.
또한, 열원은 강화 유리의 절단면에 면접촉될 수도 있다. 본 명세서에서 면접촉이란 기하학적으로 해석하여도 면접촉이 이루어지는 경우를 의미한다.
절단면의 모서리부가 아닌 경우, 예를 들어 도 5의 ③과 같이 절단면에 대하여 평행한 방향으로 면취를 수행하는 경우는 열원이 강화 유리의 절단면에 면접촉될 수 있다.
열원이 강화 유리의 절단면에 면접촉되는 경우, 그 접촉 면적은 0.01 내지 2.5mm2이다. 접촉 면적이 상기 범위 내인경우 면취면이 거칠어지거나 면취 형상의 불균일 또는 유리의 과도한 용융에 의한 형태 변화를 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 열원이 접촉한 후 상기 강화 유리를 급냉시킬 수 있다.
도 6에서 서냉점 이상의 온도에서 강화 유리를 서냉시키는 경우에 급냉시키는 경우보다 체적 변화가 더 크지만, 서냉시키는 경우에는 강화 유리의 성분간 결합 에너지가 충분히 작용하므로 열응력이 상기 결합 에너지를 넘지 못할 수 있다. 그러나, 급냉시키는 경우는 체적 변화는 적지만, 체적 변화에 의해 열응력이 발생할 때 급냉에 의해 결합 에너지가 충분히 작용하지 못하여, 가열된 부위가 스트립 형태로 용이하게 벗겨질 수 있다.
급냉은 예를 들어, 면취 단계를 상온(예를 들어, 15 내지 30℃)에서 실시함으로써 수행될 수 있다. 열원을 강화 유리 절단면의 모서리부에 접촉시키는 경우 해당 부위가 가열되나, 열원이 이동하면서 해당 부위를 벗어나면, 가열된 부위가 상온에 노출되어 급냉 될 수 있다.
절단면에 접촉된 열원은 면취 가공될 부분을 따라 이동하게 되는데, 이동 속도는 5 내지 300mm/sec이다. 이동 속도가 5 mm/sec 미만이면 보호층이 손상되고, 절삭량이 증가하며, 유리의 과도한 용융에 의해 형태 변화가 발생할 수 있고, 300mm/sec 초과이면 경우에 면취면이 거칠고 면취 형상이 불균일할 수 있다.
본 발명의 면취 방법에 있어서, 열원으로 사용될 수 있는 소재는 전술한 열원의 온도를 변형 없이 전달할 수 있는 소재라면 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들면, 세라믹 소재 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 면취 방법은 안정적인 면취 품질을 구현하기 위해 압력을 제어하거나 강화 유리 또는 열원의 위치를 제어하는 수단이 추가적으로 더 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 면취 방법은 절단면의 상부 모서리와 하부 모서리가 경사지게 가공하는 방법으로서, 도 2에는 면취 가공된 절단면의 개략적인 단면도(a)와 정면도(b)가 도시되어 있다.
도 2와 같이 절단면의 상부 모서리와 하부 모서리를 경사지게 가공하는 방법은, 최종적인 형태가 상부 모서리와 하부 모서리가 경사지게 된다면 열원을 접촉시키는 구체적인 순서나 횟수, 경사 각도 등의 상세한 조건에는 특별한 제한이 없다.
보다 구체적인 예를 들면, 본 발명의 일 구현예로서, 상부 모서리와 하부 모서리에 열원을 접촉시켜 수행될 수 있다. 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 열원을 절단면의 상부 모서리(①)와 하부 모서리(②)에 접촉시켜 경사면을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예로서, 절단면의 모서리에 접촉된 열원을 상기 모서리를 따라 이동시켜 수행될 수 있다. 본 구현예는 면취 방법에 의해 제거되는 강화 유리 부분이 많은 경우로서 필요한 경우 채택될 수 있다. 도 3에 본 구현예의 면취 방법이 개략적으로 도시되어 있다. 도 5를 참고하여 설명하면, 먼저 절단면의 상부 모서리에 열원을 접촉시켜 소정 부분(①)까지 경사면을 형성한다. 다음으로 절단면의 상부 모서리에 열원을 접촉시켜 소정 부분(②)까지 경사면을 형성한다. 이어서 절단면과 평행한 방향으로 열원을 접촉시켜 요구되는 부분(③)까지 유리를 제거함으로써 최종 단면 형태를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 구현예에서 면취 가공의 순서는 변경이 가능하며, 따라서 면취 가공은 도 5에 도시된 순서와 다른 순서로 진행될 수도 있다. 예를 들면, ②번, ①번 및 ③번의 순서로 수행될 수도 있으며, 또는 ③번, ②번, 및 ①번의 순서로 수행될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같은 열원에 의한 면취 공정이 완료되면, 필요에 따라 절단면 표면의 보강 공정을 더 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 보강 공정은 폴리싱휠로 절단면을 연마하거나, 불산을 포함하는 식각액으로 절단면을 식각하는 방법을 들 수 있다.
먼저, 폴리싱 휠로 연마하는 방법은, 강화 유리 제품의 면취면에 폴리싱휠을 접촉시켜 상기 면취면을 연마하는 방법이다. 이에 의해 표면에 존재하는 미세크랙 등을 연마시켜 절단면을 보강하게 된다.
폴리싱휠은 산화세륨과 같은 연마입자로 제조된 휠을 사용할 수 있다. 연마입자의 크기는 5㎛ 이하인 것이 절단면 보강 효과를 충분히 나타내는 측면에서 바람직하다. 연마 입자의 크기는 작을수록 연마 정밀도를 높일 수 있어 바람직하다. 따라서, 하한은 특별히 제한되지 않으나, 공정 시간 등을 고려하면 0.01㎛ 정도를 사용할 수 있다.
폴리싱 휠의 회전속도는 특별히 한정되지 않고 절단면이 충분히 연마되어 원하는 수준의 강도를 얻을 수 있도록 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들면 1,000 내지 10,000 rpm일 수 있다.
다음으로, 불산을 사용하여 식각하는 방법은, 불산을 포함하는 식각액을 절단면에 도포하여 강화 유리 제품의 면취면을 식각하는 방법이다. 불산을 포함하는 식각액으로 강화 유리 제품의 면취면을 식각하게 되면, 면취면이 엠보 패턴을 나타내며 식각되고 표면이 보강된다.
불산을 포함하는 식각액은 불산 수용액으로서, 불산 외에 필요한 산 성분, 예를 들면 염산, 질산, 황산 등 유리 식각 성분으로 당 분야에 알려진 성분들이 더 포함될 수 있다.
불산을 포함하는 식각액으로 강화 유리 제품의 면취면을 식각하는 시간은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들면 30 초 내지 10 분 사이에서 식각하는 것이 절단면을 과도하게 식각하지 않으면서 강도를 상승시킬 수 있다.
불산을 포함하는 식각액의 온도는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들면 20 내지 50℃인 것이 바람직하다. 상기의 온도 범위에서 식각이 균일하면서도 충분히 이루어질 수 있다.
불산을 포함하는 식각액은, 강화 유리 제품의 면취면에 분사되거나 강화 유리 제품의 면취면을 상기 식각액에 침지시키는 등 당 분야에 공지된 방식으로 도포될 수 있다.
본 발명의 일 구현예로서, 필요에 따라, 상기 강화 유리 또는 상기 강화 유리 제품에 지문 방지층이 형성되어 있는, 강화 유리 제품의 제조 방법을 제공할 수 있다. 바람직하게는 원장의 절단 단계 전에 지문 방지층을 형성하는 경우 강화 유리 단위 제품의 제조 공정 시간을 더욱 단축하여 생산성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 지문 방지층은 당 분야에 공지된 방법이 특별한 제한 없이 사용되어 형성될 수 있다. 지문 방지층의 형성 방법으로는 건식 방식 또는 습식 방식이 있으며, 건식 방식으로는 스퍼터 증착 방식, 전자빔 증착 방식 등이 있으며, 습식 방식으로는 습식 분사 방식 등이 있다. 습식 분사 방식은 지문 방지층 형성용 조성물을 강화 유리 원장의 일면에 도포한 후 소정 조건에 따라 건조하여 지문 방지층을 형성하는 방법이다. 생산성 측면에서 습식 분사 방식이 바람직하다.
또한, 강화 유리 원장의 적어도 일면에 보호용 수지막을 형성하는 단계를 더 포함하는 경우에 있어, 상기 강화 유리 원장의 적어도 일면에 지문 방지층을 형성할 수 있다. 지문 방지층의 형성 전에 강화 유리 원장의 적어도 일면에 전술한 바와 같은 보호용 수지막을 더 형성함으로써, 후속 공정 시 지문 방지층을 보호 할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1: 비표시부 차광 패턴
블랙매트릭스 형성용 수지 조성물을 강화 유리 원장의 비표시부에 스크린 인쇄하였다.
이후, 비표시부의 미리 정해진 각 영역에 홈부를 음각한 후 아이콘용 잉크(티타늄 디옥사이드 85중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 5중량%, 유기용매 10중량%), 로고용 잉크(알루미늄 분말 85중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 5중량%, 유기용매 10중량%), IR 패턴용 잉크(다가 알코올 고분자 85중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 5중량%, 유기용매 10중량%)를 각각 스크린 인쇄하였다. 스크린 인쇄 시 인쇄 압력은 10kgf, 인쇄 속도는 100mm/sec이었다.
제조예 2: 비표시부 차광 패턴
블랙매트릭스 형성용 수지 조성물을 패드의 소정 영역에 도포한 후 강화 유리 원장의 비표시부에 전사하여 패드 인쇄하였다.
이후, 비표시부의 미리 정해진 각 영역에 홈부를 음각한 후 아이콘용 잉크(티타늄 디옥사이드 85중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 5중량%, 유기용매 10중량%), 로고용 잉크(알루미늄 분말 85중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 5중량%, 유기용매 10중량%), IR 패턴용 잉크(크롬 화합물 85중량%, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 5중량%, 유기용매 10중량%)를 각각 패드 인쇄하였다.
제조예 3: 지문 방지층
상기 제조예 2의 비표시부 차광 패턴이 형성된 강화 유리 원장의 일면에 지문 방지층 잉크(폴리메틸렌옥사이드 1중량%, 에틸 노나플루오로부틸에테르 99중량%)를 노즐을 통해 분사하고(습식 분사), 150℃로 건조하여 지문 방지층을 형성하였다.
제조예 4: 지문 방지층
상기 제조예 2의 비표시부 차광 패턴이 형성된 강화 유리 원장의 일면에 전자빔을 이용하여 SiO2를 증착한 후, 퍼플루오로에틸렌에테르 실란을 상기 코팅면에 증착하여, 지문 방지층을 형성하였다. 전자빔 증착 시 시간은 80초, 온도는 80℃이었다.
제조예 5: 지문 방지층
상기 제조예 2의 비표시부 차광 패턴이 형성된 강화 유리 원장의 일면에 스퍼터를 이용하여 SiO2를 증착한 후, 퍼플루오로에틸렌에테르 실란을 상기 코팅면에 증착하여, 지문 방지층을 형성하였다. 스퍼터링 증착 시 시간은 400초, 온도는 80℃이었다.
실시예 1-10 및 비교예 1-7
제조예 3의 강화 유리 원장(강화층 깊이: 20~25㎛, 비커스 경도: 649 kgf/mm2, 영률: 71.5 GPa, 서냉점 613℃, 연화점 852℃, 기화점 1700℃ 초과)의 표면에 보호용 수지막을 형성한 후, 하기 표 1에 기재된 조건으로 워터젯을 분사하고, 그 절단 여부를 표 1에 기재하였다.
표 1
Figure PCTKR2015000193-appb-T000001
상기 표 1을 참고하면, 본 발명의 분사압력과 절단 속도 범위인 실시예들은 모두 강화 유리의 절단이 가능했으나, 본 발명의 범위를 벗어난 비교예들은 대부분 절단이 불가능하거나 절단 중에 강화 유리가 파손이 되었다.
실시예 11-16 및 비교예 8-16
제조예 3의 강화 유리 원장(강화층 깊이: 20~25㎛, 비커스 경도: 649 kgf/mm2, 영률: 71.5 GPa, 서냉점 613℃, 연화점 852℃, 기화점 1700℃ 초과)의 표면에 보호용 수지막을 형성한 후, 하기 표 2에 기재된 조건으로 워터젯을 분사하여 절단한 후에, 상온에서 하기 표 2에 기재된 조건으로 원뿔 형태의 열원을 강화유리 절단면의 모서리에부 접촉시켜 면취 하고, 절단면에 평행인 방향으로 접촉시켜 면취 하였다. 면취 가능 여부 및 측정된 연신율을 표 2에 기재하였다. 연신율은 강화 유리 50매 이상의 평균값으로 판단하였다.
연신율은 강도를 평가할 수 있는 지표로서, 강화 유리 기판의 하부에 기판 중앙으로부터 양쪽으로 이격된 2개의 지지 스팬을 설치하고, 기판 중앙 상부에 위치한 상부 스팬으로 윈도우 기판 상부에 하중을 가하면서, 상부 스팬이 윈도우 기판에 닿는 지점부터 윈도우 기판이 깨지게 되는 지점까지의 거리(크로스헤드 변위)를 측정하여 하기 수학식 1에 따라 산출하였다.
[수학식 1]
연신율(%)= (6Tδ)/s2
(식 중, T는 윈도우 기판의 두께(mm), δ는 크로스헤드 변위(mm), s는 지지 스팬 사이의 거리(mm)임).
표 2
Figure PCTKR2015000193-appb-T000002
상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 면취 방법 조건에 따라 수행된 실시예 11 내지 15는 모두 0.4% 이상의 높은 연신율을 나타냈다.
실시예 11의 절단면을 도 7 에 나타내었는데, 이를 참조하면, 고르게 면취가 수행된 것을 확인할 수 있다.
실시예 16의 경우, 서냉점 이상 연화점 미만의 온도를 갖는 열원으로 면취를 수행하여, 일부 영역은 스트립 형태로 벗겨지고 일부 영역은 그렇지 않아, 도 9와 같이 절단면이 형성되었다.
하지만, 본 발명의 조건을 벗어난 비교예들은 경사면 형성 자체가 되지 않았으며, 연신율도 0.4% 미만이었다.
실시예 17-21
제조예 3의 강화 유리 원장(강화층 깊이: 20~25㎛, 비커스 경도: 649 kgf/mm2, 영률: 71.5 GPa, 서냉점 613℃, 연화점 852℃, 기화점 1700℃ 초과)의 표면에 보호용 수지막을 형성한 후, 하기 표 3에 기재된 조건으로 워터젯을 분사하여 절단한 후에, 상온에서 하기 표 3에 기재된 조건으로 원뿔 형태의 열원을 강화유리 절단면의 모서리에 접촉시켜 경사면 가공을 한 다음, 폴리싱휠로 절단면을 연마하여 보강하였다. 측정된 연마 후 강화 유리의 연신율을 표 3에 기재하였다. 연신율은 강화 유리 50매 이상의 평균값으로 판단하였다.
표 3
Figure PCTKR2015000193-appb-T000003
표 3을 참고하면, 입자의 크기가 5㎛이하로 구성된 폴리싱휠을 이용하여 절단면을 연마하게 되면 연신율이 더욱 상승하는 것을 확인할 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 범위를 벗어난 실시예 20 및 21은 연신율의 상승폭이 다른 실시예들보다 크지는 않았다.
실시예 22-31
제조예 3의 강화 유리 원장(강화층 깊이: 20~25㎛, 비커스 경도: 649 kgf/mm2, 영률: 71.5 GPa, 서냉점 613℃, 연화점 852℃, 기화점 1700℃ 초과)의 표면에 보호용 수지막을 형성한 후, 하기 표 4에 기재된 조건으로 워터젯을 분사하여 절단한 후에, 하기 표 4에 기재된 조건으로 원뿔 형태의 열원을 강화유리 절단면의 모서리에 접촉시켜 경사면 가공을 한 다음, 불산 수용액으로 절단면을 식각하여 보강하였다.
보강이 완료된 후 강화 유리에 대해 측정된 연신율을 표 4에 기재하였다. 연신율은 강화 유리 50매 이상의 평균값으로 판단하였다.
표 4
Figure PCTKR2015000193-appb-T000004
표 4를 참고하면, 불산을 포함하는 식각액으로 절단면을 식각하여 보강한 실시예들의 경우에는 연신율이 더욱 상승하는 것을 확인할 수 있다. 다만, 식각액의 식각 시간 및 온도가 본 발명의 바람직한 범위를 다소 벗어나는 경우에는 연신율의 상승폭이 크지 않음을 확인할 수 있다. 참고로, 식각 시간이 10분 이상인 경우에는 과도한 식각이 진행됨을 확인하였다.

Claims (19)

  1. 강화 유리 원장에 물(H2O)을 100 내지 800 Bar의 분사 압력으로 120 내지 600 메쉬인 절단용 입자와 함께 분사하면서 1 내지 1,500 mm/min의 속도로 상기 강화 유리 원장을 절단하여 상기 강화 유리를 제조하는 단계 및
    상기 강화 유리의 절단면에 상기 강화 유리의 서냉점 이상 기화점 미만의 온도를 가진 열원을 0.001 내지 2.5mm2의 면적으로 접촉시킨 후 5 내지 300mm/sec의 속도로 이동시켜 상기 절단면을 면취하는 단계를 포함하는 강화 유리 제품의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 면취 단계는 상기 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 상기 절단면의 상부 모서리에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 상부 모서리를 벗겨내는 단계; 상기 열원을 0.001 내지 1mm2의 면적으로 상기 절단면의 하부 모서리에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 하부 모서리를 벗겨내는 단계; 및 상기 열원을 0.01 내지 2.5mm2의 면적으로 상기 절단면 중 벗겨지지 않은 부분에 접촉시킨 후 상기 속도로 상기 벗겨지지 않은 부분을 벗겨내는 단계를 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 열원은 원뿔의 밑면에 원기둥이 결합한 형태이고, 상기 상부 모서리 접촉 및 상기 하부 모서리 접촉은 상기 원뿔의 옆면에 의해 이루어지며, 상기 절단면 중 벗겨지지 않은 부분에의 접촉은 상기 원기둥의 옆면에 의해 이루어지는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 열원은 상기 절단면에 점접촉 또는 선접촉되며, 그 접촉 면적은 0.001 내지 1mm2인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 열원은 상기 강화 유리의 절단면에 면접촉되며, 그 접촉 면적은 0.01 내지 2.5mm2인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 열원의 온도는 상기 강화 유리의 연화점 이상 기화점 미만인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 면취는 상온에서 수행되는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 면취는 열응력에 의해 상기 절단면이 상기 열원 접촉 부위로부터 소정의 깊이까지 벗겨져 수행되는 것인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 열원의 접촉에 의해 상기 절단면의 모서리가 경사지게 가공되는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 가공은 상기 모서리에 접촉된 열원을 상기 모서리를 따라 이동시켜 수행되는 것인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장의 절단은 상기 강화 유리 원장에 형성된 비표시부 차광 패턴에서 일정 거리로 이격된 위치에서 이루어지는 것인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장에 터치 감지 전극 패턴이 형성된, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 절단용 입자는 산화알루미늄, 가넷 및 텅스텐 카바이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장의 적어도 일면에 보호용 수지막을 형성하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 원장은 비커스 경도가 600 내지 700 kgf/mm2인, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 제품의 면취면에 폴리싱휠을 접촉시켜 상기 면취면을 연마하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 제품의 면취면에 불산을 포함하는 조성물로 식각하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 강화 유리 또는 상기 강화 유리 제품에 지문 방지층이 형성되어 있는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
  19. 청구항 14에 있어서, 상기 강화 유리 원장의 적어도 일면에 지문 방지층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 강화 유리 제품의 제조 방법.
PCT/KR2015/000193 2014-01-17 2015-01-08 강화 유리 제품의 제조 방법 WO2015108302A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140005958 2014-01-17
KR10-2014-0005958 2014-01-17
KR1020140183106A KR102258105B1 (ko) 2014-01-17 2014-12-18 강화 유리 제품의 제조 방법
KR10-2014-0183106 2014-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015108302A1 true WO2015108302A1 (ko) 2015-07-23

Family

ID=53543138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/000193 WO2015108302A1 (ko) 2014-01-17 2015-01-08 강화 유리 제품의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2015108302A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102222717B1 (ko) * 2020-12-10 2021-03-03 김준영 향균기능을 가진 불투명 무반사 강화유리를 이용한 학생용 안전책상 및 그 제조방법
CN112624587A (zh) * 2021-01-13 2021-04-09 洛阳北方玻璃技术股份有限公司 一种水平辊道式玻璃连续钢化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703591A (en) * 1985-04-15 1987-11-03 Libbey-Owens-Ford Co. Ultra-high pressure abrasive jet cutting of glass
JP2001294437A (ja) * 2000-04-13 2001-10-23 Sharp Corp 液晶表示装置のガラス基板の面取り方法およびその方法に用いる加熱器
KR20060096973A (ko) * 2006-08-23 2006-09-13 (주)한국나노글라스 워터제트를 이용한 표시창 제조용 원판유리의 절단방법 및절단장치
KR20120062253A (ko) * 2010-12-06 2012-06-14 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703591A (en) * 1985-04-15 1987-11-03 Libbey-Owens-Ford Co. Ultra-high pressure abrasive jet cutting of glass
JP2001294437A (ja) * 2000-04-13 2001-10-23 Sharp Corp 液晶表示装置のガラス基板の面取り方法およびその方法に用いる加熱器
KR20060096973A (ko) * 2006-08-23 2006-09-13 (주)한국나노글라스 워터제트를 이용한 표시창 제조용 원판유리의 절단방법 및절단장치
KR20120062253A (ko) * 2010-12-06 2012-06-14 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102222717B1 (ko) * 2020-12-10 2021-03-03 김준영 향균기능을 가진 불투명 무반사 강화유리를 이용한 학생용 안전책상 및 그 제조방법
CN112624587A (zh) * 2021-01-13 2021-04-09 洛阳北方玻璃技术股份有限公司 一种水平辊道式玻璃连续钢化方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102395770B1 (ko) 플렉시블 커버 윈도우의 제조방법 및 이에 의해 제조된 플렉시블 커버 윈도우
WO2014137192A2 (ko) 금속 세선을 포함하는 투명 기판 및 그 제조 방법
WO2016036201A1 (ko) 터치 스크린 패널용 터치 센서 및 그 제조방법
JP2013228669A (ja) 電子機器用カバーガラスブランク及びその製造方法、並びに電子機器用カバーガラス及びその製造方法
WO2017099320A1 (ko) 디스플레이 패널을 보호하는 커버 윈도우, 이를 사용한 디스플레이 장치 및 커버 윈도우 제조 방법
WO2018186621A1 (ko) 마이크로 크랙 및 레이저 타공홀을 포함하는 전파투과성 센서 커버의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전파투과성 센서 커버
WO2015026026A1 (ko) 프로세스 모듈 및 그 제조 방법과, 프로세스 모듈을 이용한 기판 처리 방법
WO2015088295A1 (ko) 터치 센서 및 이의 제조방법
WO2015126088A1 (en) Touch window and display with the same
WO2021167377A1 (ko) 다층 필름 및 이를 포함하는 적층체
WO2016043572A1 (ko) 커버글라스 및 이의 제조방법
WO2015108302A1 (ko) 강화 유리 제품의 제조 방법
WO2016153192A1 (ko) 필름 터치 센서 제조 방법 및 제조 장치
WO2015093727A1 (ko) 강화 유리의 절단 방법 및 면취 방법
WO2013103259A1 (ko) 시인성이 우수한 양면 투명 전도성 필름 및 그 제조 방법
WO2016060386A1 (ko) 유리의 면취 방법
KR102258106B1 (ko) 강화 유리의 절단 및 면취 방법
WO2021167378A1 (ko) 다층 필름 및 이를 포함하는 적층체
WO2015093726A1 (ko) 강화 유리의 절단 및 면취 방법
KR102258105B1 (ko) 강화 유리 제품의 제조 방법
JP6309729B2 (ja) 電子機器用カバーガラスの製造方法
WO2017152496A1 (zh) 一种曲面显示面板及其制造方法
WO2015147456A1 (ko) 강화 유리의 절단 및 면취 방법
WO2016060381A1 (ko) 유리의 면취 방법
WO2015152531A1 (ko) 윈도우 기판 및 이의 면취 가공 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15736902

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15736902

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1