WO2018143581A1 - 면취 장치 및 면취 방법 - Google Patents

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WO2018143581A1
WO2018143581A1 PCT/KR2018/000736 KR2018000736W WO2018143581A1 WO 2018143581 A1 WO2018143581 A1 WO 2018143581A1 KR 2018000736 W KR2018000736 W KR 2018000736W WO 2018143581 A1 WO2018143581 A1 WO 2018143581A1
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WO
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glass substrate
edge
chamfering
heating element
pressure
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PCT/KR2018/000736
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이석희
유형근
황양호
김태우
김영필
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에이펫(주)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/10—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of plate glass
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01228—Removal of preform material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock

Definitions

  • the present invention relates to a chamfering device and a chamfering method.
  • a flat panel display panel including a sensor glass uses thin glass, and in order to use the flat panel as a flat panel, the thin glass is cut into a desired shape. In the process of cutting, minute cracks inevitably occur at the edges of the thin glass. Polishing to remove.
  • the heat conduction is not uniform and the chamfered chamfering amount is uneven, and the chipping process occurs in the middle, and the chamfering surface of the broken portion is pitted and defects are generated. Due to this, the situation is not commercialized.
  • Patent Document 01 Registered Patent Publication No. 10-1107244 (Registered on January 11, 2012)
  • Patent Document 02 Registered Patent Publication No. 10-1530089 (2015.06.12 registration)
  • Patent Document 03 Published Patent Publication No. 10-2013-0020870 (Published March 4, 2013)
  • an object of the present invention is to be chamfering device and chamfer that can be uniformly heat conduction along the edge of the glass substrate, so that the natural chamfering is made by peeling the edge of the glass substrate It is to provide a method.
  • an object of the present invention is to provide a chamfering device and a chamfering method for preventing chipping yield failure by preventing chip breakage during the peeling process of the edge edge of the glass substrate.
  • Chamfering device a device for chamfering the edge of the glass substrate, the heating element in contact with the edge edge of the glass substrate to inject heat into the edge of the glass substrate; And a moving part sliding the heating element along the edge of the glass substrate, wherein the moving part slides the heating element so that the edge edge of the glass substrate is naturally peeled along the moving direction of the heating element. It is characterized by chamfering the glass substrate to produce.
  • the heating element may be made of at least platinum.
  • the heating element at least the platinum and rhodium may be mixed.
  • the heating element may be made by mixing the rhodium and the platinum so that the ratio of the platinum relative to the rhodium is high.
  • the housing may further include a housing accommodating the glass substrate therein and forming a working space that is chamfered to an edge of the glass substrate and is isolated from the outside.
  • the housing may include a temperature controller for adjusting the temperature of the workspace or a pressure controller for adjusting the pressure of the workspace.
  • the housing may maintain a constant temperature or pressure of the workspace.
  • the pressure adjusting unit may adjust the pressure of the work space to correspond to the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
  • the pressure adjusting unit if the thermal expansion coefficient of the glass substrate is high to adjust the pressure of the work space to a higher pressure than the reference pressure, if the thermal expansion coefficient of the glass substrate is low compared to the reference pressure the workspace The pressure can be adjusted.
  • the housing, the chamfering device further comprises a sensor for sensing at least one of the temperature and pressure of the workspace.
  • the pressure adjusting unit may inject an inert gas into the work space or discharge the gas inside the work space to the outside to adjust the pressure of the work space.
  • the method may further include a preheating unit for preheating the edge of the glass substrate before the heating element contacts.
  • the preheating unit may preheat the edge of the glass substrate to a temperature higher than an internal temperature of the working space and a temperature lower than a heat generation temperature of the heating element.
  • the preheater may further include a cooling unit for cooling the glass substrate before or after preheating the edge of the glass substrate.
  • the cooling unit cools the glass substrate by contacting the glass substrate, cools the glass substrate by lowering an internal temperature of the working space, or cools the glass substrate by spraying a coolant onto the glass substrate. You can.
  • the temperature control unit the internal temperature of the workspace is maintained at 0 degrees to 10 degrees
  • the cooling unit it is possible to cool the glass substrate to -10 degrees to 0 degrees.
  • the cooling unit is in contact with the glass substrate to cool the glass substrate before the preheater to preheat the edge of the glass substrate, and after the preheater preheats the edge of the glass substrate to the edge of the glass substrate A coolant may be injected to cool the edge of the glass substrate.
  • Chamfering method a method of chamfering the edge of the glass substrate, the step of contacting the heating element to the edge edge of the glass substrate to infiltrate heat into the edge of the glass substrate; Sliding the heating element along an edge of the glass substrate so that an edge edge of the glass substrate is naturally filled along the moving direction of the heating element to generate a continuous chip; And chamfering the glass substrate in association with the generation of the chip.
  • the heating element may be made of at least platinum.
  • the heating element may be formed by mixing at least rhodium and the platinum.
  • the method may further include adjusting the pressure of the work space to correspond to the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
  • the step of adjusting the pressure of the working space if the thermal expansion coefficient of the glass substrate is high, the pressure of the working space is adjusted to a higher pressure than the reference pressure, if the thermal expansion coefficient of the glass substrate is lower than the reference pressure
  • the pressure in the workspace can be adjusted with low pressure.
  • the method may further include preheating an edge of the glass substrate before the heating element contacts.
  • the method may further include cooling the glass substrate by contacting a cooling unit with the glass substrate before preheating the edge of the glass substrate.
  • the preheating of the edge of the glass substrate may maintain the cooling unit in contact with the glass substrate, thereby maintaining the depth of heat conducted to the edge of the glass substrate by the preheating unit.
  • the method may further include cooling the edge of the glass substrate by spraying a coolant on the edge of the glass substrate after preheating the edge of the glass substrate.
  • cutting the thin glass may further include generating the glass substrate.
  • Chamfering device and chamfering method according to the present invention as the heat transfer uniformly along the edge of the glass substrate can be made to naturally smooth chamfering by peeling the edge of the glass substrate.
  • the chamfering device and the chamfering method according to the present invention as the heat transfer uniformly along the edge of the glass substrate may not break the chip during the peeling process for the edge edge of the glass substrate.
  • the chamfering device and the chamfering method according to the present invention can improve the durability of the heating element because the heating element sliding along the edge of the glass substrate does not stick to the chip peeled from the edge edge of the glass substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view of a chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a rear view of the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of the housing is removed in the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a plan view of the housing is removed in the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a partially enlarged perspective view of the housing is removed in the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a partially enlarged perspective view of the housing is removed in the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view illustrating a chamfering process of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a partially enlarged view illustrating a chamfering process of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view illustrating a chamfering process of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view illustrating a chamfering process of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a heating element of the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a partial perspective view illustrating a chamfering process of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart of a chamfering method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a chamfering device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a rear view of the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of the housing is removed in the chamfering device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a plan view of the housing is removed in the chamfering device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is Partial enlarged perspective view of a state in which a housing is removed in a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a partially enlarged perspective view of a state in which the housing is removed in a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figures 8 to 11 is a partial enlarged view showing the chamfering process of the chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a view of the present invention
  • FIG. 13 is a view illustrating a heating element of a chamfering device according to an embodiment
  • FIG. 13 is a partial perspective view illustrating a chamfering process of the chamfering device according to an embodiment of the present invention.
  • the chamfering device 1 is a device for chamfering the edge of the glass substrate 2, and includes a frame 10 and a heating element 20. , A moving part 30, a housing 40, a preheating part 50, and a cooling part 60.
  • the glass substrate 2 may be generated by cutting the thin glass, and the chamfering device 1 may further include a cutting part (not shown) for cutting the thin glass to generate the glass substrate 2.
  • the cutting portion may be a grinder or a laser, but the configuration for cutting the thin glass is sufficient, and the cutting method or structure is not particularly limited.
  • the minute flaw may be formed in the edge.
  • the present invention may remove the scratch by chamfering the edge as described below.
  • the chamfering apparatus 1 may be a concept including all processes that may be added before and after the chamfering process, such as cutting, conveying, washing, or packaging, in addition to the process of chamfering the edge edge of the glass substrate 2. . Therefore, the chamfering device 1 of the present invention can of course be interpreted as a device for processing the glass substrate (2).
  • the glass substrate 2 chamfered in the present invention has an amorphous amorphous structure, and has irregularities in the amount of heat conducted in the glass substrate 2, so that continuous chamfering may be difficult, but the present invention will be described later. Uniform heat conduction is achieved during the preheating process to solve the above problems and implement a continuous and clean chamfering.
  • the glass substrate 2 may be used in a display device or the like, but the use of the glass substrate 2 is not particularly limited.
  • the glass substrate 2 may be interpreted as an expression encompassing all products that form a substrate and include a cutting process, such as a silicon wafer, in addition to glass.
  • the frame 10 forms a shelf 11 on which the glass substrate 2 can be chamfered.
  • the frame 10 may have a frame shape and may have a pedestal 12 to be supported at a fixed position on the ground.
  • the frame 10 may include a caster 13 (caster) to change the position of the shelf (11).
  • the caster 13 may be provided to be spaced apart from the ground and the pedestal 12 is in close contact with the ground, and the caster 13 is lowered only when the feeding of the chamfering device 1 is required to lift the pedestal 12.
  • the chamfering device 1 can be easily changed in position while being spaced apart from the ground.
  • the frame 10 may be made of a material such as metal, but the present invention does not particularly limit the material of the frame 10. In addition, as long as the frame 10 can form a shelf 11 for chamfering the glass substrate 2, the structure is not particularly limited.
  • the heating element 20 is in contact with the edge edge of the glass substrate 2 as shown in FIG. 10 to allow heat to penetrate the edge of the glass substrate 2.
  • the heating element 20 may be made of a metal rod having thermal conductivity, and may include at least platinum (Pt), and specifically, may be made of an alloy in which rhodium (Rh) and platinum (Pt) are mixed. have.
  • the heating element 20 may be formed by mixing rhodium and platinum so that the ratio of platinum to rhodium is high.
  • the heating element 20 may include 10 to 40% of rhodium (for example, about 20%) and 60 to 90% of platinum. (Eg, about 80%) may be mixed.
  • molybdenum disulfide sintered by mixing molybdenum and glass powder has been used for heat generation.
  • the chamfering is performed by using the heating element 20 made of molybdenum disulfide, when the heating element 20 slides, some of the glass residue melted from the edge of the glass substrate 2 sticks to the heating element 20. Occurs.
  • the heating element 20 of the present invention includes platinum, it is possible to minimize the adhesion of the glass residue to the heating element 20 in the process of sliding along the edge of the glass substrate 2. Therefore, the heating element 20 of the present invention is very suitable for continuous and precise chamfering operation on the edge of the glass substrate (2).
  • the heating element 20 may include a coil 21, and heat generation may be realized by the coil 21 using high frequency.
  • the heat generation of the heating element 20 is not particularly limited to the heat source, the heating temperature of the heating element 20 may be about 1000 to 2000 degrees (preferably 1200 to 1600 degrees).
  • the power supply unit 22 may be connected to the heating element 20.
  • the power supply unit 22 may receive electricity from the outside and transfer the electricity to the coil 21 to allow heat to be dissipated through the coil 21.
  • the heating element 20 may have an inclined contact with the edge edge of the glass substrate 2.
  • the heating element 20 may have a pointed shape toward the tip as shown in FIG. 12A, or may have an hourglass shape in which a central portion is concave as shown in FIG. 12B. .
  • the heating element 20 may be used to chamfer the upper edge of the edge of the glass substrate 2, and in the latter case, the heating element 20 may chamfer the upper and lower edges of the edge of the glass substrate 2. It can be used to Of course, in the former case, after the chamfering once, the glass substrate 2 may be inverted and chamfered twice to chamfer both the upper and lower edges of the edges of the glass substrate 2.
  • the inclination angle of the heating element 20 in contact with the glass substrate 2 may form an angle chamfered to the glass substrate 2, the heating element 20 can be rotated as well as moved by the moving unit 30 to be described later. If there is, it can be provided to enable the adjustment of the chamfering angle.
  • the moving part 30 slides the heating element 20 along the edge of the glass substrate 2.
  • the moving part 30 may be configured to move the heating element 20, and / or may move to the glass substrate 2. That is, the moving unit 30 may cause the heating element 20 to move relative to the edge of the glass substrate 2 such that the heating element 20 slides along the edge of the glass substrate 2.
  • the moving part 30 is sufficient to slide the heating element 20 using a structure such as an LM guide, a chain, a gantry, and the like, and the specific structure of the moving part 30 is not particularly limited.
  • the moving unit 30 moves the glass substrate 2 in a state in which the glass substrate 2 is supported on the two rails 31, and thus the heating element 30 having the position fixed on the shelf 11 ( 20 may slide along the edge of the glass substrate (2).
  • the moving unit 30 may include the motor 32 to allow the rotation of the motor 32 to be implemented by sliding of the heating element 20, and the structure for converting the rotational force into the linear motion may be variously made.
  • the moving unit 30 may vary the angle at which the heating element 20 contacts the glass substrate 2 while implementing the sliding of the heating element 20. For example, the moving unit 30 may adjust the chamfering angle of the glass substrate 2 by rotating the heating element 20.
  • the moving unit 30 may adjust the height of the heating element 20 relative to the edge of the glass substrate 2.
  • the heating element 20 may have a form such as an hourglass, and the moving part 30 may include the heating element 20 at an upper edge at an edge of the glass substrate 2. After making the contact position, the heating element 20 may be raised so that the heating element 20 is in contact with the lower edge at the edge of the glass substrate 2.
  • the height adjustment of the heating element 20 may be implemented by raising and lowering the heating element 20 and / or the glass substrate (2).
  • the angle adjustment of the heating element 20 may be implemented by adjusting only the angle of the heating element 20, not the angle adjustment of the glass substrate 2.
  • the edge edge of the glass substrate 2 When the edge edge of the glass substrate 2 is naturally filled, a continuous chip 4 is produced. At this time, the chip 4 may be lifted away from the edge of the glass substrate 2 as if the apple peel is peeled off.
  • the present invention can implement the chamfering by forming the chip 4 through the melting operation, not the polishing operation, in particular can enable a continuous and uniform chamfering.
  • the housing 40 accommodates the glass substrate 2 therein and forms a working space 45 in which chamfering is performed on the edge of the glass substrate 2 and is isolated from the outside.
  • the housing 40 may be formed to surround a space above the shelf 11 of the frame 10 to form a work space 45 independent of the outside.
  • the housing 40 may have a hexahedral shape having the shelf 11 as a lower surface, and at least one surface may be provided to be opened and closed.
  • the upper surface of the housing 40 may constitute the opening and closing part 41, and the opening and closing method may be a hinge rotation method, a sliding method, and / or a simple removal method.
  • the housing 40 forms a workspace 45 isolated from the outside, so that the environment in which the glass substrate 2 is chamfered can be optimally adjusted.
  • the housing 40 may implement an adjustment such as maintaining a constant temperature and / or pressure inside the workspace 45.
  • the housing 40 adjusts the temperature of the workspace 45. It may include a pressure control unit 43 for adjusting the pressure of the temperature control unit 42 and / or the workspace (45).
  • the temperature controller 42 may be provided in the form of a coil 21 or the like, and may be provided on an inner wall of the housing 40.
  • the temperature control unit 42 includes, for example, a chiller 421 (chiller) for dissipating cold heat, and may maintain the internal temperature of the workspace 45 at a temperature of about 0 degrees to 10 degrees.
  • the temperature control unit 42 may be provided to implement a function of increasing the temperature inside the housing 40, but the temperature control unit 42 may lower the temperature inside the housing 40 than the external temperature (room temperature). It can maintain the heat conduction in the glass substrate 2 uniformly to ensure the chamfering quality.
  • the pressure regulator 43 may maintain a constant pressure inside the housing 40 during the chamfering of the glass substrate 2.
  • the chip 4 is formed by the pressure adjusting unit 43.
  • the pressure adjusting unit 43 may adjust the pressure of the working space 45 so as to correspond to the thermal expansion coefficient of the glass substrate 2. Specifically, the pressure adjusting unit 43 adjusts the pressure of the work space 45 to a higher pressure than the reference pressure when the coefficient of thermal expansion of the glass substrate 2 is high, and, on the contrary, when the coefficient of thermal expansion of the glass substrate 2 is low, The pressure of the workspace 45 can be adjusted to a pressure lower than the pressure.
  • the reference pressure may be a pressure outside the work space 45 and may be, for example, atmospheric pressure.
  • the thermal expansion coefficient may be manually input to the pressure controller 43 by a user, and / or the pressure controller 43. It may be automatically detected through a measuring unit (not shown) to be connected.
  • the pressure adjusting part 43 can adjust the lifting of the chip 4 suitably by making the pressure of the workspace 45 into positive pressure.
  • the pressure adjusting part 43 can make the chip 4 lift off appropriately by making the pressure of the workspace 45 into a negative pressure.
  • the present invention isolates the space where the chamfering step of the glass substrate 2 is performed from the outside, and adjusts the pressure of the working space 45 appropriately according to the thermal expansion coefficient of the glass substrate 2 to provide the glass substrate 2. It is possible to keep the edge edge of the stripping off evenly. In this way, the present invention enables the chip 4 to be continuously formed, thereby preventing the generation of the suction and the protruding portion during the chamfering process.
  • the pressure adjusting unit 43 may adjust the pressure of the working space 45 by injecting an inert gas into the working space 45 or by discharging the gas inside the working space 45 to the outside.
  • the pressure control unit 43 may include a gas injection unit 431 for supplying the inert gas into the workspace 45, and also discharge ducts for discharging the gas inside the workspace 45 to the outside ( 432).
  • the discharge duct 432 may be provided with a valve (not shown) or a damper 433 for adjusting the opening degree of the discharge duct 432.
  • the manner in which the pressure control unit 43 adjusts the pressure in the workspace 45 is not limited to the above, and when the gas is discharged using the discharge duct 432, the pressure inside the workspace 45 does not fall below the external pressure.
  • the pressure adjusting unit 43 may further include a negative pressure forming unit 434 for forcibly discharging the gas inside the workspace 45.
  • the housing 40 may be provided with a sensor 44 that measures pressure and the like.
  • the senor 44 may be provided in the workspace 45, and may also measure the temperature in addition to the pressure to allow the temperature controller 42 to maintain a constant temperature inside the workspace 45.
  • the position of the sensor 44 may be a point spaced apart from the heating element 20, which is to prevent the heating of the heating element 20 from affecting the measured value of the temperature or the pressure.
  • the preheater 50 preheats the edge of the glass substrate 2 before the heating element 20 contacts.
  • the preheating unit 50 may preheat the edge of the glass substrate 2 to a temperature higher than or equal to an internal temperature of the working space 45 and a temperature lower than a heat generation temperature of the heating element 20.
  • the preheater 50 may be configured to spray hot air to the glass substrate 2 or to supply radiant heat to the glass substrate 2, and similarly to the heating element 20. Heat can be transferred along the edge of the. Therefore, the edge of the glass substrate 2 may be heated to a temperature higher than the current temperature, in which case the energy to be transmitted through the heating element 20 in order to chamfer the edge of the glass substrate 2 may be reduced, the heating element Power consumed by the power supply unit 22 of 20 can be saved.
  • the preheater 50 may move at a constant speed so that uniform heating is performed at the edge of the glass substrate 2, and supply the same amount of heat to the edge of the glass substrate 2 per unit time.
  • the preheating unit 50 may supply heat downward from the upper side of the edge of the glass substrate 2, and the heat transferred to the glass substrate 2 may be vertically downward or obliquely downward by the cooling unit 60 to be described later. It moves with direction.
  • the glass substrate 2 has an amorphous structure, and the amount of heat conducted therein is irregular. In this case, heat may be conducted uniformly at the edge of the glass substrate 2. This will be described in detail in the process of describing the cooling unit 60.
  • the cooling unit 60 may cool the glass substrate 2 before and / or after the preheating unit 50 preheats the edge of the glass substrate 2.
  • the cooling unit 60 contacts the glass substrate 2 to cool the glass substrate 2, or lowers the internal temperature of the working space 45 to cool the glass substrate 2, or to the glass substrate 2.
  • the glass substrate 2 may be cooled by spraying a coolant.
  • the cooling unit 60 may be omitted due to the temperature control unit 42 described above. That is, when the temperature controller 42 provided in the housing 40 serves as the cooling unit 60 for cooling the glass substrate 2 before and after preheating the glass substrate 2, the cooling unit 60 is omitted. It is possible.
  • the cooling unit 60 may contact the glass substrate 2 before the preheating of the glass substrate 2 to realize uniform thermal conductivity, and the temperature control unit 42 may be made of glass.
  • the glass substrate 2 may be cooled by lowering the temperature of the work space 45 before and after preheating the substrate 2.
  • the cooling unit 60 may share the refrigerant with the temperature control unit 42.
  • the cooling unit 60 may include a cooling plate 61 which contacts the glass substrate 2 and cools the glass substrate 2 before the preheating unit 50 preheats the edge of the glass substrate 2. .
  • the cooling plate 61 supports the glass substrate 2 and may be in contact with one surface opposite the portion chamfered from the glass substrate 2.
  • the cooling plate 61 is configured to maintain a temperature lower than the normal temperature, and may maintain a temperature lower than the internal temperature of the workspace 45 controlled by the temperature controller 42, and, for example, -10 degrees to 0 degrees. Temperature can be maintained. That is, the temperature of the cooling plate 61 and the temperature in the workspace 45 may maintain a difference of about 10 to 20 degrees.
  • the glass substrate 2 may be seated on the upper surface of the cooling plate 61.
  • the lower surface of the glass substrate 2 is cooled by -10 degrees to 0 degrees by the cooling plate 61 of the glass substrate 2.
  • Heat may be supplied to the upper surface by a preheater.
  • the cooling plate 61 placed below the glass substrate 2 can smoothly move the heat applied from the preheating part 50 to the edge of the glass substrate 2 downward.
  • the preheating part 50 since the preheating part 50 maintains the low temperature state and the state which contacted the glass substrate 2 when the preheating part 50 preheats the edge of the glass substrate 2, it is glass by the preheating part 50.
  • the heat transferred to the edge of the substrate 2 is moved in the vertical downward or oblique downward direction.
  • the cooling plate 61 induces the conduction of heat in a predetermined direction with respect to the conduction heat in the glass substrate 2, so that the depth of heat conducted to the glass substrate 2 along the longitudinal direction of the glass substrate 2 is constant.
  • the conductive heat can be uniformly formed along the side length direction of the glass substrate 2 near the edge of the glass substrate 2.
  • the cooling by the cooling plate 61 may be performed before the preheater 50 preheats the edge of the glass substrate 2 and / or while the preheater 50 preheats the edge of the glass substrate 2.
  • the present invention can ensure the preheating of the glass substrate 2 to be uniform, thereby ensuring the generation of the continuous chip 4.
  • the cooling unit 60 sprays a coolant onto the edge of the glass substrate 2 after the preheating unit 50 preheats the edge of the glass substrate 2 to form an edge of the glass substrate 2. Can be cooled.
  • the configuration for cooling the glass substrate 2 after preheating is replaced by the temperature control unit 42 of the housing 40. It may be as described above.
  • the cooling unit 60 (and / or the temperature control unit 42), after the preheating unit 50 preheats the edge of the glass substrate 2, the refrigerant gas, such as cryogenic liquid nitrogen or liquid helium, the glass substrate ( Cooling of the glass substrate 2 can be implemented by spraying the edge of 2). At this time, the cooling unit 60 moves at the same speed along the edge of the glass substrate 2 so as to uniformly cool the inner side of the glass substrate 2 along the edge portion of the edge of the glass substrate 2. It can be configured to spray a positive refrigerant gas to the edge of the glass substrate (2).
  • the refrigerant gas such as cryogenic liquid nitrogen or liquid helium
  • the preheater 50 uniformly forms the thermal conductivity of the glass substrate 2 along the edge of the glass substrate 2, the glass substrate is moved by the cooling unit 60 moving in the same pattern as the preheater 50.
  • the cooling part added to (2) also has uniformity.
  • the cooling unit is formed at the edge of the glass substrate 2 having the uniform conductive heat.
  • the 60 uniformly injects the refrigerant gas, it is possible to keep the predetermined width uniformly cooled along the edge of the glass substrate 2.
  • the edge edge of the glass substrate 2 through which the heating element 20 passes is naturally peeled without breaking even though the glass substrate 2 has an amorphous structure. This can be done.
  • the chip 4 is lifted away from the edge edge of the glass substrate 2, the portion where the chip 4 is separated can be neat chamfering.
  • the chip 4 has a uniform thickness only when the heat conduction is made uniformly along the edge edge of the glass substrate 2, the present invention is a guide of the cooling plate 61
  • the continuous chip 4 having a uniform thickness is realized by sequentially defining the preheating region through the forming, the formation of the cooling line by cooling in the preheating region, and the formation of the heating line by the heating element 20 in the cooling region. Filling may be made.
  • the virtual line becomes the chamfering line 3
  • the chip 4 can be filled. At this time, it is important that the thickness of the chip 4 is constant only when the virtual line is formed in a line with the edge edge of the glass substrate 2.
  • the present invention performs the cooling and preheating as described above, the uniform thermal conductivity before melting by contact of the heating element 20 glass substrate ( 2), it is possible to secure the unfilled chip 4 and the high quality chamfering.
  • FIG. 14 is a flowchart of a chamfering method according to an embodiment of the present invention.
  • the chamfering method is a method of chamfering the edge of the glass substrate 2 using the chamfering device 1 described above, and cuts the thin glass to form the glass substrate 2.
  • S10 adjusting the pressure of the working space 45 to correspond to the thermal expansion coefficient of the glass substrate (2) (S20), the cooling unit 60 in contact with the glass substrate (2) Cooling the substrate 2 (S30), preheating the edge of the glass substrate 2 (S40), cooling the edge of the glass substrate 2 by spraying a coolant on the edge of the glass substrate 2.
  • the heating element 20 contacts the edge edge of the glass substrate 2 to permeate heat to the edge of the glass substrate 2 (S60), and the heating element 20 along the edge of the glass substrate 2. Sliding the edges of the glass substrate 2 to naturally peel along the moving direction of the heating element 20. Generating a continuous chip 4 (S70), in association with the generation of the chip (4) and a step (S80) which takes the surface of glass substrate (2).
  • step S10 the thin glass is cut to produce the glass substrate 2. Cutting of the thin glass may be made by a cut, and the cutting may be implemented outside of the housing 40.
  • the cutting method may use various methods such as grinding and laser, and the cut glass substrate 2 may have fine absorption at the edges.
  • the present invention is to chamfer the edge of the glass substrate 2 to remove the fine absorption formed in the glass substrate 2 as described below.
  • the following steps other than cutting can be made in the workspace 45 defined by the housing 40 described above, and by the housing 40 forming the workspace 45 isolated from the outside, the environment in which the following steps are performed. Conditions (temperature, pressure, etc.) can be effectively controlled.
  • step S20 the pressure in the work space 45 is adjusted to correspond to the thermal expansion coefficient of the glass substrate 2.
  • the working space 45 is formed by the housing 40, and the pressure within the working space 45 can be adjusted.
  • the pressure can be adjusted to correspond to the thermal expansion coefficient of the glass substrate 2. Accordingly, since the content of implementing the positive pressure or the negative pressure is as described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the temperature of the workspace 45 may be implemented at a temperature lower than room temperature.
  • the temperature of the workspace 45 may be maintained at 0 degrees to 10 degrees.
  • step S30 the cooling unit 60 is brought into contact with the glass substrate 2 to cool the glass substrate 2.
  • the glass substrate 2 is cooled before the edge of the glass substrate 2 is preheated.
  • the glass substrate 2 is cooled to -10 degrees by a cooling plate 61 which supports the glass substrate 2 on the upper surface thereof. Can be cooled to 0 degrees.
  • the depth of heat conducted to the edge of the glass substrate 2 when the edge of the glass substrate 2 is heated in a step to be described later determines the length direction of the glass substrate 2.
  • this step may be partially overlapped with step S40 described later.
  • step S40 the edge of the glass substrate 2 is preheated as shown in FIG. Preheating increases the edge temperature of the glass substrate 2 before the heating element 20 contacts, thereby realizing a reduction in energy consumed by the heating element 20.
  • the preheating may be performed by the preheater 50 which transmits the same heat per unit time while moving at the same speed along the edge of the glass substrate 2. Therefore, the edge of the glass substrate 2 is uniformly heated along the longitudinal direction.
  • the cooling unit 60 (cooling plate 61) is kept in contact with the glass substrate 2 so that the depth of heat conducted to the edge of the glass substrate 2 by the preheating unit 50 is increased. Can be constant. Therefore, the present invention can make the thermal conductivity at the edges uniform for the glass substrate 2 having an amorphous structure.
  • step S50 as shown in FIG. 9, a coolant is injected to the edge of the glass substrate 2 to cool the edge of the glass substrate 2. Cooling by refrigerant injection may be performed after preheating, and may be implemented by the cooling unit 60 and / or the temperature controller 42.
  • the cooling unit 60 moves at the same speed along the edge of the glass substrate 2 and transmits the same cooling heat per unit time, whereby cooling is performed. Cooling is realized evenly.
  • the edges of the glass substrate 2 are preheated and cooled along the imaginary line parallel to the longitudinal direction, and then the chamfering quality can be ensured when the imaginary line forms the chamfering line 3.
  • the heat generator 20 contacts the edge edge of the glass substrate 2 to infiltrate heat into the edge of the glass substrate 2.
  • the heating element 20 may include platinum, and for example, may be made of an alloy of rhodium and platinum, as described above.
  • the edge edge of the glass substrate 2 may be melted by a high temperature of about 1000 degrees or more. Melting takes place up to the imaginary lines mentioned above.
  • step S70 as shown in FIG. 13, the heating element 20 is slid along the edge of the glass substrate 2 so that the edge edge of the glass substrate 2 is naturally filled along the moving direction of the heating element 20. Create (4).
  • the heating element 20 may also emit the same heat per unit time while sliding at the same speed at the edge of the glass substrate 2.
  • the edge edge of the glass substrate 2 in contact with the heating element 20 may be melted to an imaginary line parallel to the longitudinal direction of the glass substrate 2, and when the heating element 20 is slid, the edge of the glass substrate 2 may be melted to the imaginary line.
  • the part may be peeled off to produce the chip 4.
  • the present invention implements uniform heat conduction to a virtual line parallel to the longitudinal direction with respect to the edge of the glass substrate 2 by performing cooling and preheating before contacting the heating element 20, and using the heating element 20 as the glass substrate ( The heating element 20 is slid while melting the edge of 2) to the virtual line, so that the chip 4 can be peeled off so that the virtual line corresponds to the chamfering line 3.
  • the present invention can ensure the continuity of the chip 4 in the process of peeling the chip 4 while sliding the heating element 20, You can make sure there are no breaks.
  • step S80 the glass substrate 2 is chamfered in conjunction with the generation of the chip 4 as shown in FIG.
  • the chip 4 is naturally peeled like an apple peel
  • the part where the chip 4 is peeled off is chamfered using the virtual line as the chamfering line 3. Therefore, at the edges of the glass substrate 2, clean and high-quality chamfering can be realized, unlike polishing, which leaves unnecessary debris.
  • the present embodiment may minimize the adhesion of the heating element 20 to the heating element 20 even though the glass substrate 2 is melted by making the heating element 20 made of platinum or the like, and performing a process such as cooling or preheating before melting.
  • a uniform thermal conductivity for the glass substrate 2 so that the chip 4 is continuously produced with a certain thickness, the chamfering quality can be significantly improved.
  • heating element 21 coil
  • cooling unit 61 cooling plate

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Abstract

본 발명은 면취 장치 및 면취 방법에 대한 것으로서, 유리기판의 가장자리를 면취하는 장치로서, 상기 유리기판의 가장자리 모서리에 접촉하여 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 발열체; 및 상기 유리기판의 가장자리를 따라 상기 발열체를 슬라이딩시키는 이동부를 포함하며, 상기 이동부는, 상기 발열체를 슬라이딩시켜 상기 유리기판의 가장자리 모서리가 상기 발열체의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩을 생성하여 상기 유리기판을 면취하는 것을 특징으로 한다.

Description

면취 장치 및 면취 방법
본 발명은 면취 장치 및 면취 방법에 관한 것이다.
일반적으로 센서 글래스를 포함하는 평판표시패널은 박판유리를 사용하며, 평판표시패널로 사용하기 위해서는 박판유리를 원하는 형태로 절단하게 되는데, 절단하는 과정에서 박판유리의 모서리에 필연적으로 발생하는 미세 크랙을 제거하는 연마작업을 거친다.
그런데, 박판유리의 모서리를 연마하는 과정에서 정전기 및 유리가루 등 미세분진이 발생하기 때문에 이러한 미세분진을 차단하기 위한 부대설비가 설치되어야 하는 단점이 있고, 정전기 발생으로 인한 쇼트로 글래스 화질불량 및 박판유리에 이물질이 붙는 현상으로 인하여 대규모 세정과 건조의 후처리 공정을 해야만 하는 단점도 있다.
이러한 단점을 극복하기 위해 박판유리의 모서리에 발열체를 슬라이딩시키고, 그 슬라이딩된 박판유리의 모서리가 칩과 같이 자연적으로 떨어져 나가면서 결국 박판유리의 모서리가 챔퍼링되도록 하는 기술도 개시되었다.
그러나, 비정질고체인 유리의 특정으로 인하여 열전도가 균일하지 못하여 챔퍼링된 면취량이 불균일하다는 문제와, 칩 생성 과정에서 중간에 끊김 현상이 발생하고 끊긴 부분의 면취면이 움푹 파여 불량이 발생하는 문제 등으로 인하여, 상용화가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 01) 등록특허공보 제10-1107244호(2012.01.11 등록)
(특허문헌 02) 등록특허공보 제10-1530089호(2015.06.12 등록)
(특허문헌 03) 공개특허공보 제10-2013-0020870호(2013.03.04 공개)
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유리기판의 모서리에 대한 필링에 의해 자연적인 챔퍼링이 이루어지도록, 유리기판의 모서리를 따라 균일하게 열전도시킬 수 있는 면취 장치 및 면취 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 유리기판의 가장자리 모서리에 대한 필링과정 중 칩의 끊김이 발생하지 않도록 하여 챔퍼링 수율 불량을 방지하는 면취 장치 및 면취 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 유리기판의 가장자리를 따라 슬라이딩되는 발열체가 유리기판의 가장자리 모서리로부터 필링된 칩과 들러붙지 않도록 하는 면취 장치 및 면취 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치는, 유리기판의 가장자리를 면취하는 장치로서, 상기 유리기판의 가장자리 모서리에 접촉하여 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 발열체; 및 상기 유리기판의 가장자리를 따라 상기 발열체를 슬라이딩시키는 이동부를 포함하며, 상기 이동부는, 상기 발열체를 슬라이딩시켜 상기 유리기판의 가장자리 모서리가 상기 발열체의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩을 생성하여 상기 유리기판을 면취하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 발열체는, 적어도 백금을 포함하여 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 발열체는, 적어도 상기 백금과 로듐이 혼합되어 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 발열체는, 상기 로듐 대비 상대적으로 상기 백금의 비율이 높도록 상기 로듐과 상기 백금이 혼합되어 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 유리기판을 내부에 수용하고 상기 유리기판의 가장자리에 대한 면취가 이루어지며 외부와 격리되는 작업공간을 형성하는 하우징을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 하우징은, 상기 작업공간의 온도를 조절하는 온도 조절부 또는 상기 작업공간의 압력을 조절하는 압력 조절부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 하우징은, 상기 작업공간의 온도 또는 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 압력 조절부는, 상기 유리기판의 열팽창계수에 대응되도록 상기 작업공간의 압력을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 압력 조절부는, 상기 유리기판의 열팽창계수가 높으면 기준압력 대비 높은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절하고, 상기 유리기판의 열팽창계수가 낮으면 상기 기준압력 대비 낮은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 하우징은, 상기 작업공간의 온도 및 압력 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
구체적으로, 상기 압력 조절부는, 불활성가스를 상기 작업공간 내에 주입하거나, 상기 작업공간 내부의 기체를 외부로 배출하여 상기 작업공간의 압력을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 발열체가 접촉하기 전에 상기 유리기판의 가장자리를 예열하는 예열부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 예열부는, 상기 유리기판의 가장자리를 상기 작업공간의 내부 온도 이상 및 상기 발열체의 발열 온도 이하로 예열할 수 있다.
구체적으로, 상기 예열부가 상기 유리기판의 가장자리를 예열하기 전 또는 예열한 후에 상기 유리기판을 냉각하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각부는, 상기 유리기판에 접촉하여 상기 유리기판을 냉각시키거나, 상기 작업공간의 내부 온도를 낮춰 상기 유리기판을 냉각시키거나, 상기 유리기판에 냉매를 분사하여 상기 유리기판을 냉각시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 온도 조절부는, 상기 작업공간의 내부 온도를 0도 내지 10도로 유지하며, 상기 냉각부는, -10도 내지 0도로 상기 유리기판을 냉각할 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각부는, 상기 예열부가 상기 유리기판의 가장자리를 예열하기 전에 상기 유리기판에 접촉하여 상기 유리기판을 냉각하고, 상기 예열부가 상기 유리기판의 가장자리를 예열한 후에 상기 유리기판의 가장자리에 냉매를 분사하여 상기 유리기판의 가장자리를 냉각시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 면취 방법은, 유리기판의 가장자리를 면취하는 방법으로서, 발열체를 상기 유리기판의 가장자리 모서리에 접촉시켜 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 단계; 상기 유리기판의 가장자리를 따라 상기 발열체를 슬라이딩시켜 상기 유리기판의 가장자리 모서리가 상기 발열체의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩을 생성하는 단계; 및 상기 칩의 생성에 연동하여 상기 유리기판을 면취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 발열체는, 적어도 백금을 포함하여 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 발열체는, 적어도 로듐과 상기 백금이 혼합되어 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 단계, 상기 칩을 형성하는 단계 및 상기 유리기판을 면취하는 단계는, 상기 유리기판을 내부에 수용하고 상기 유리기판의 가장자리에 대한 면취가 이루어지며 외부와 격리되는 작업공간 내에서 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 유리기판의 열팽창계수에 대응되도록 상기 작업공간의 압력을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 작업공간의 압력을 조절하는 단계는, 상기 유리기판의 열팽창계수가 높으면 기준압력 대비 높은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절하고, 상기 유리기판의 열팽창계수가 낮으면 상기 기준압력 대비 낮은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 발열체가 접촉하기 전에 상기 유리기판의 가장자리를 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유리기판의 가장자리를 예열하기 전에 냉각부를 상기 유리기판에 접촉시켜 상기 유리기판을 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유리기판의 가장자리를 예열하는 단계는, 상기 냉각부가 상기 유리기판에 접촉한 상태를 유지하여, 예열부에 의해 상기 유리기판의 가장자리에 전도되는 열의 깊이를 일정하게 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 유리기판의 가장자리를 예열한 후에 상기 유리기판의 가장자리에 냉매를 분사하여 상기 유리기판의 가장자리를 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 박판유리를 절단하여 상기 유리기판을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 면취 장치 및 면취 방법은, 유리기판의 모서리를 따라 균일하게 열전도시킴에 따라 유리기판의 모서리에 대한 필링에 의해 자연적으로 매끄러운 챔퍼링이 이루어지도록 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 면취 장치 및 면취 방법은, 유리기판의 모서리를 따라 균일하게 열전도시킴에 따라 유리기판의 가장자리 모서리에 대한 필링 과정 중 칩의 끊김이 발생하지 않을 수 있다.
또한 본 발명에 따른 면취 장치 및 면취 방법은, 유리기판의 가장자리를 따라 슬라이딩되는 발열체가 유리기판의 가장자리 모서리로부터 필링된 칩과 들러붙지 않으므로 발열체의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 부분 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 부분 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 발열체를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 방법의 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 배면도이다.
또한 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 부분 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치에서 하우징이 제거된 상태의 부분 확대 사시도이다.
또한 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 개념도이고, 도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 확대도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 발열체를 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치의 면취 과정을 나타내는 부분 사시도이다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 장치(1)는, 유리기판(2)의 가장자리를 챔퍼링(chamfering)하는 장치로서, 프레임(10), 발열체(20), 이동부(30), 하우징(40), 예열부(50), 냉각부(60)를 포함한다.
이때 유리기판(2)은, 박판유리를 절단하여 생성될 수 있으며, 면취 장치(1)는 박판유리를 절단하여 유리기판(2)을 생성하는 절단부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이때 절단부는 그라인더 또는 레이저 등일 수 있지만 박판유리를 절단하는 구성이면 충분하고, 절단 방식이나 구조 등은 특별히 한정되지 않는다.
절단부에 의해 절단된 유리기판(2)은, 가장자리에 자잘한 흠집이 형성되어 있을 수 있다. 이때 흠집에 응력이 집중되면서 유리기판(2)이 깨질 우려가 있으므로, 본 발명은 후술되는 바와 같이 가장자리를 챔퍼링하여 흠집을 제거할 수 있다.
본 발명에서 면취 장치(1)는 유리기판(2)의 가장자리 모서리를 챔퍼링하는 공정 외에, 절단이나 이송, 세척, 포장 등과 같이 챔퍼링 공정 전후로 추가될 수 있는 공정들을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 따라서 본 발명의 면취 장치(1)는 유리기판(2)을 처리하는 장치로 해석될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서 챔퍼링되는 유리기판(2)은, 비결정인 아몰퍼스(amorphous) 구조로서 유리기판(2) 내에서 전도되는 열량의 불규칙성을 가지므로 연속적인 챔퍼링이 어려울 수 있지만, 후술하겠으나 본 발명은 예열 등의 공정 시 균일한 열전도가 이루어지도록 하여 상기의 문제를 해결하고 연속적이고 깔끔한 챔퍼링을 구현할 수 있다.
이때 유리기판(2)은 디스플레이 장치 등에 사용되는 것일 수 있지만, 유리기판(2)의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 또한 유리기판(2)은 유리 외에도 실리콘 웨이퍼 등과 같이 기판 형태를 이루고 절단 공정을 수반하는 모든 제품을 포괄하는 표현으로 해석될 수 있음을 알려둔다.
프레임(10)은, 유리기판(2)이 면취될 수 있는 선반(11)을 형성한다. 프레임(10)은 골조 형태를 가질 수 있으며, 지면에서 고정된 위치에 지지되도록 받침대(12)를 가질 수 있다. 물론 프레임(10)은 선반(11)의 위치 변경을 위해 캐스터(13)(caster)를 포함할 수 있다.
다만 면취 과정에서 캐스터(13)는 지면으로부터 이격되고 받침대(12)가 지면에 밀착되도록 마련될 수 있고, 면취 장치(1)의 이송이 필요한 경우에만 캐스터(13)가 하강하여 받침대(12)를 지면으로부터 이격시키면서 면취 장치(1)가 용이하게 위치 변경되도록 할 수 있다.
프레임(10)은 금속 등의 재질로 이루어질 수 있지만 본 발명은 프레임(10)의 재질을 특별히 한정하지 않는다. 또한 프레임(10)은 유리기판(2)의 면취를 위한 선반(11)을 형성할 수만 있다면, 구조 역시 특별히 한정되지 않는다.
발열체(20)는, 도 10에 도시된 바와 같이 유리기판(2)의 가장자리 모서리에 접촉하여 유리기판(2)의 가장자리에 열을 침투시킨다. 발열체(20)는 열전도성을 갖는 금속재질의 봉 형태로 이루어질 수 있으며, 적어도 백금(Pt)을 포함하여 이루어질 수 있고, 구체적으로는 로듐(Rh)과 백금(Pt)이 혼합되는 합금으로 이루어질 수 있다.
이때 발열체(20)는, 로듐 대비 백금의 비율이 높도록 로듐과 백금이 혼합되어 이루어질 수 있고, 일례로 발열체(20)는 로듐 10 내지 40%(일례로 20% 내외)와 백금 60 내지 90%(일례로 80% 내외)가 혼합되어 이루어질 수 있다.
발열을 위해 종래에는 몰리브덴과 유리가루를 혼합하여 소결시킨 이규화몰리브덴이 사용되었다. 그런데 이규화몰리브덴으로 이루어지는 발열체(20)를 이용하여 챔퍼링을 수행할 경우, 발열체(20)가 슬라이딩할 때 유리기판(2)의 모서리로부터 용융된 일부의 유리 찌꺼기가 발열체(20)에 달라붙는 문제가 발생한다.
따라서 종래의 경우에는, 발열체(20)에 부착된 유리 찌꺼기로 인하여 발열체(20)에 유리가 두껍게 코팅됨에 따라, 발열체(20)로서 열을 전도하는 기능에 문제가 발생하여 면취가 불가능해질 수 있다.
그러나 본 발명의 발열체(20)는, 백금을 포함하여 구성됨에 따라, 유리기판(2)의 가장자리를 따라 슬라이딩하는 과정에서 유리 찌꺼기가 발열체(20)에 부착되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서 본 발명의 발열체(20)는 유리기판(2)의 가장자리에 대한 연속적이고 정밀한 면취 작업에 매우 적합하다.
발열체(20)는 코일(21)을 포함할 수 있고, 고주파를 이용하는 코일(21)에 의하여 발열이 구현될 수 있다. 물론 발열체(20)의 발열은 열원을 특별히 한정하지 않으며, 발열체(20)의 발열 온도는 약 1000도 내지 2000도(바람직하게는 1200도 내지 1600도)일 수 있다.
발열체(20)에 발열을 구현하기 위해, 발열체(20)에는 전원부(22)가 연결될 수 있다. 전원부(22)는 전기를 외부로부터 공급받고 코일(21)에 전달하여, 코일(21)을 통해 열이 발산되도록 할 수 있다.
발열체(20)는 유리기판(2)의 가장자리 모서리에 경사지게 맞닿는 형태를 가질 수 있다. 발열체(20)는 도 12의 (A)에 도시된 바와 같이 선단으로 갈수록 뾰족한 형태를 갖거나, 도 12의 (B)에 도시된 바와 같이 중앙 부분이 오목하게 들어간 모래시계 형태 등을 가질 수 있다.
전자의 경우 발열체(20)는 유리기판(2)의 가장자리 중 상단 모서리를 챔퍼링하는데 사용될 수 있으며, 후자의 경우 발열체(20)는 유리기판(2)의 가장자리 중 상단 모서리 및 하단 모서리를 챔퍼링하는데 사용될 수 있다. 물론 전자의 경우에도 1회 챔퍼링 후 유리기판(2)을 뒤집어서 2회 챔퍼링하여 유리기판(2)의 가장자리 중 상단 모서리 및 하단 모서리를 모두 챔퍼링할 수 있다.
발열체(20)가 유리기판(2)에 맞닿는 경사각은 유리기판(2)에 면취되는 각도를 형성할 수 있는데, 발열체(20)는 후술할 이동부(30)에 의하여 이동뿐만 아니라 회전도 가능할 수 있는바, 면취 각도의 조정이 가능하도록 마련될 수 있다.
이동부(30)는, 유리기판(2)의 가장자리를 따라 발열체(20)를 슬라이딩시킨다. 이동부(30)는 발열체(20)를 움직이는 구성일 수 있고, 및/또는 유리기판(2)을 움직이는 구성일 수 있다. 즉 이동부(30)는 유리기판(2)의 가장자리에 대해 발열체(20)를 상대운동시켜서, 발열체(20)가 유리기판(2)의 가장자리를 따라 슬라이딩되도록 할 수 있다.
이때 이동부(30)는 LM 가이드, 체인, 갠트리 등의 구조를 사용하여 발열체(20)를 슬라이딩시키면 충분하며, 이동부(30)의 구체적인 구조 등에 대해서는 특별히 한정하지 않는다.
다만 일례로 이동부(30)는, 2개의 레일(31) 상에 유리기판(2)을 지지한 상태로 유리기판(2)을 이동시켜서, 선반(11) 상에 위치가 고정되어 있는 발열체(20)가 유리기판(2)의 가장자리를 따라 슬라이딩되도록 할 수 있다.
이때 이동부(30)는 모터(32)를 구비하여 모터(32)의 회전이 발열체(20)의 슬라이딩으로 구현되도록 할 수 있으며, 회전력을 직진운동으로 변환하는 구조는 다양하게 이루어질 수 있다.
이동부(30)는 발열체(20)의 슬라이딩을 구현하면서, 발열체(20)가 유리기판(2)에 접촉하는 각도를 가변시킬 수 있다. 일례로 이동부(30)는 발열체(20)를 회전시켜서 유리기판(2)의 면취 각도를 조절할 수 있다.
또한 이동부(30)는, 유리기판(2)의 가장자리 대비 발열체(20)의 높이를 조절할 수 있다. 앞서 도 12의 (B)를 참고하여 설명한 바와 같이 발열체(20)는 모래시계와 같은 형태를 가질 수 있는데, 이동부(30)는 발열체(20)가 유리기판(2)의 가장자리에서 상단 모서리에 닿는 위치가 되도록 한 후, 발열체(20)를 상승시켜 발열체(20)가 유리기판(2)의 가장자리에서 하단 모서리에 닿는 위치가 되도록 할 수 있다.
물론 발열체(20)의 높이 조절은 발열체(20)를 위아래로 승강시키거나 및/또는 유리기판(2)을 승강시켜 구현될 수 있다. 다만 발열체(20)의 각도 조절은, 유리기판(2)의 각도 조절이 아닌 발열체(20)의 각도만을 조절하여 구현될 수 있다.
이동부(30)가 발열체(20)를 슬라이딩시키면, 유리기판(2)의 가장자리 모서리에는 발열체(20)로부터 열이 침투된다. 이때 유리기판(2)의 가장자리 모서리는 용융되면서 발열체(20)의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링된다.
유리기판(2)의 가장자리 모서리가 자연적으로 필링되면 연속적인 칩(chip)(4)이 생성된다. 이때 칩(4)은 마치 사과껍질이 벗겨지듯이 유리기판(2)의 가장자리로부터 들떠 떨어져 나올 수 있다.
이때 칩(4)이 떨어지면, 칩(4)이 떨어진 자리에 대응하는 유리기판(2)의 가장자리 모서리는 자연적으로 챔퍼링이 될 수 있다. 따라서 본 발명은, 연마 작업이 아니라 용융 작업을 통해 칩(4)을 형성하여 면취를 구현할 수 있으며, 특히 연속적이고 균일한 면취를 가능케 할 수 있다.
하우징(40)은, 유리기판(2)을 내부에 수용하고 유리기판(2)의 가장자리에 대한 면취가 이루어지며 외부와 격리되는 작업공간(45)을 형성한다. 하우징(40)은 프레임(10)의 선반(11) 상측의 공간을 둘러싸는 형태로 마련되어, 외부와 독립적인 작업공간(45)을 형성할 수 있다.
하우징(40)은 선반(11)을 하면으로 하는 육면체 형태를 가질 수 있으며, 적어도 일면은 개폐 가능하게 마련될 수 있다. 일례로 하우징(40)에서 상면은 개폐부(41)를 구성할 수 있으며, 개폐 방식은 힌지 회전 방식, 슬라이딩 방식, 및/또는 단순 탈거 방식 등일 수 있다.
하우징(40)은 외부와 격리된 작업공간(45)을 형성하여, 유리기판(2)이 면취되는 환경을 최적으로 조정할 수 있다. 일례로 하우징(40)은 작업공간(45) 내부의 온도 및/또는 압력 등을 일정하게 유지하는 등의 조절을 구현할 수 있으며, 이를 위해 하우징(40)은 작업공간(45)의 온도를 조절하는 온도 조절부(42) 및/또는 작업공간(45)의 압력을 조절하는 압력 조절부(43)를 포함할 수 있다.
온도 조절부(42)는, 코일(21) 등의 형태로 마련될 수 있으며, 하우징(40) 내의 내벽에 마련될 수 있다. 온도 조절부(42)는 일례로 냉열을 발산하는 칠러(421)(chiller) 등을 포함하며 작업공간(45)의 내부 온도를 약 0도 내지 10도의 온도로 유지할 수 있다.
물론 온도 조절부(42)는 하우징(40) 내부 온도를 높이는 기능도 구현 가능하게 마련될 수 있으며, 다만 온도 조절부(42)는 하우징(40) 내부의 온도를 외부의 온도(상온)보다 낮게 유지하여 유리기판(2)에서의 열전도를 균일하게 유지해 면취 품질을 보장할 수 있다.
압력 조절부(43)는, 유리기판(2)의 면취 과정에서 하우징(40) 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 유리기판(2) 가장자리 모서리가 용융되면서 벗겨져 칩(4)이 형성될 때, 압력 조절부(43)에 의하여 칩(4)이 벗겨지는 정도를 일정하게 유지할 수 있다.
특히 압력 조절부(43)는, 유리기판(2)의 열팽창계수에 대응되도록 작업공간(45)의 압력을 조절할 수 있다. 구체적으로 압력 조절부(43)는, 유리기판(2)의 열팽창계수가 높으면 기준압력 대비 높은 압력으로 작업공간(45)의 압력을 조절하고, 반대로 유리기판(2)의 열팽창계수가 낮으면 기준압력 대비 낮은 압력으로 작업공간(45)의 압력을 조절할 수 있다.
이때 기준압력은 작업공간(45) 외부의 압력일 수 있고 일례로 대기압일 수 있으며, 열팽창계수는 사용자 등에 의하여 압력 조절부(43)에 수동으로 입력되거나, 및/또는 압력 조절부(43)와 연결되는 측정부(도시하지 않음) 등을 통해서 자동으로 감지될 수 있다.
유리기판(2)의 열팽창계수가 높으면 발열체(20)에 의해 가장자리 모서리가 용융될 때 칩(4)이 쉽게 들뜰 수 있다. 따라서 압력 조절부(43)는 작업공간(45)의 압력을 양압으로 하여 칩(4)의 들뜸을 적절하게 조절할 수 있다.
반대로 유리기판(2)의 열팽창계수가 낮으면 가장자리 모서리가 용융되더라도 칩(4)이 벗겨지는 것이 제대로 이루어지지 못할 수 있다. 따라서 압력 조절부(43)는 작업공간(45)의 압력을 음압으로 하여 칩(4)이 적절하게 들떠서 벗겨지도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명은, 유리기판(2)의 면취 공정이 이루어지는 공간을 외부와 격리시키고, 작업공간(45)의 압력을 유리기판(2)의 열팽창계수에 따라 적절하게 조절하여, 유리기판(2)의 가장자리 모서리가 벗겨지는 것을 균일하게 유지할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 칩(4)이 연속적으로 형성될 수 있도록 하여, 면취 과정에서 흡집이나 돌출부분 등이 생성되는 것을 방지할 수 있다.
압력 조절부(43)는 불활성가스를 작업공간(45) 내에 주입하거나, 작업공간(45) 내부의 기체를 외부로 배출하여 작업공간(45)의 압력을 조절할 수 있다. 이를 위해 압력 조절부(43)는 불활성가스를 작업공간(45) 내부로 공급하는 가스 주입부(431)를 포함할 수 있으며, 또한 작업공간(45) 내부의 기체를 외부로 배출하는 배출 덕트(432)를 포함할 수 있다. 여기서 배출 덕트(432)에는 배출 덕트(432)의 개도를 조절하기 위한 밸브(도시하지 않음) 또는 댐퍼(433)가 마련될 수 있다.
물론 압력 조절부(43)가 작업공간(45) 내부의 압력을 조절하는 방식은 상기로 한정되지 않으며, 배출 덕트(432)를 이용한 기체 배출 시 작업공간(45) 내부 압력이 외부 압력 이하로 떨어지지 못할 것을 대비하여 압력 조절부(43)는 작업공간(45) 내부 기체를 강제로 배출시키는 음압 형성부(434)를 더 포함할 수도 있다. 압력 조절부(43)가 상기의 구성들을 통해 작업공간(45) 내부의 압력을 일정하게 유지하기 위해, 하우징(40)에는 압력 등을 측정하는 센서(44)가 마련될 수 있다.
이때 센서(44)는 작업공간(45) 내에 마련될 수 있고, 압력 외에도 온도도 측정하여 온도 조절부(42)가 작업공간(45) 내부 온도를 일정하게 유지하도록 할 수 있다. 다만 센서(44)의 위치는 발열체(20)로부터 이격된 지점일 수 있고, 이는 발열체(20)의 발열이 온도나 압력의 측정값에 영향을 미치는 것을 방지하기 위함이다.
예열부(50)는, 발열체(20)가 접촉하기 전에 유리기판(2)의 가장자리를 예열한다. 예열부(50)는 유리기판(2)의 가장자리를 작업공간(45)의 내부 온도 이상 및 발열체(20)의 발열 온도 이하로 예열할 수 있다.
예열부(50)는 도 8에 도시된 바와 같이 열풍을 유리기판(2)에 분사하거나 복사열을 유리기판(2)에 공급하는 구성 등일 수 있으며, 발열체(20)와 유사하게 유리기판(2)의 가장자리를 따라 열을 전달할 수 있다. 따라서 유리기판(2)의 가장자리는 현재 온도보다 높은 온도로 가열될 수 있으며, 이 경우 유리기판(2) 가장자리를 면취하기 위하여 발열체(20)를 통해 전달해야 하는 에너지가 감소될 수 있는바, 발열체(20)의 전원부(22)에 의하여 소비되는 전력이 절약될 수 있다.
예열부(50)는 유리기판(2) 가장자리에 균일한 가열이 이루어지도록 등속도로 움직일 수 있고, 단위시간당 동일한 양의 열을 유리기판(2)의 가장자리에 공급할 수 있다.
이때 예열부(50)를 통해 유리기판(2)의 가장자리에 전달되는 열은, 하방으로 원활하게 이동될 수 있다. 예열부(50)는 유리기판(2) 가장자리의 상측에서 하방으로 열을 공급할 수 있으며, 유리기판(2)에 전달된 열은 후술할 냉각부(60)에 의하여 연직 하방향 또는 비스듬한 하방향으로 방향성을 갖고 이동하게 된다.
유리기판(2)은 앞서 설명한 바와 같이 비결정구조로서 내부에서 전도되는 열량이 불규칙한 특성을 갖는데, 냉각부(60)에 의하여 예열부(50)로부터 유리기판(2)에 전달되는 열이 방향성을 갖게 되면, 유리기판(2) 가장자리에서 열은 균일하게 전도될 수 있다. 이에 대해서는 냉각부(60)를 설명하는 과정에서 자세히 서술하도록 한다.
냉각부(60)는, 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열하기 전 및/또는 예열한 후에 유리기판(2)을 냉각할 수 있다. 냉각부(60)는 유리기판(2)에 접촉하여 유리기판(2)을 냉각시키거나, 작업공간(45)의 내부 온도를 낮춰 유리기판(2)을 냉각시키거나, 유리기판(2)에 냉매를 분사하여 유리기판(2)을 냉각시킬 수 있다.
냉각부(60)는, 앞서 설명한 온도 조절부(42)로 인해 생략될 수 있다. 즉 하우징(40)에 마련되는 온도 조절부(42)가 유리기판(2)의 예열 전후로 유리기판(2)을 냉각하는 냉각부(60)의 역할을 수행할 경우, 냉각부(60)는 생략 가능하다.
다만 온도 조절부(42)를 구비하는 경우에도 냉각부(60)는 유리기판(2)의 예열 전에 유리기판(2)에 접촉하여 균일한 열전도를 구현할 수 있고, 온도 조절부(42)는 유리기판(2)의 예열 전후로 작업공간(45)의 온도를 낮춰서 유리기판(2)을 냉각시킬 수 있다. 또한 냉각부(60)는 온도 조절부(42)와 냉매를 공유할 수도 있다.
냉각부(60)는, 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열하기 전에 유리기판(2)에 접촉하여 유리기판(2)을 냉각하는 냉각 플레이트(61)를 포함할 수 있다. 냉각 플레이트(61)는 유리기판(2)을 지지하며 유리기판(2)에서 면취되는 부분의 반대편 일면에 접촉될 수 있다.
냉각 플레이트(61)는 상온보다 낮은 온도를 유지하도록 구성되며, 온도 조절부(42)에 의해 조절되는 작업공간(45)의 내부 온도보다 낮은 온도를 유지할 수 있고, 일례로 -10도 내지 0도의 온도를 유지할 수 있다. 즉 냉각 플레이트(61)가 갖는 온도와 작업공간(45) 내부의 온도는 약 10 내지 20도의 차이를 유지할 수 있다.
냉각 플레이트(61)의 상면에 유리기판(2)이 안착될 수 있는데, 유리기판(2)의 하면이 냉각 플레이트(61)에 의해 -10도 내지 0도로 냉각된 상태에서 유리기판(2)의 상면에 예열기에 의해 열이 공급될 수 있다.
이 경우 유리기판(2)의 하부에 놓인 냉각 플레이트(61)는, 예열부(50)로부터 유리기판(2)의 가장자리에 가해지는 열의 이동을 하방으로 원활하게 이동시킬 수 있다.
즉 냉각 플레이트(61)는 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열할 때 저온 상태 및 유리기판(2)에 접촉한 상태를 유지하고 있기 때문에, 예열부(50)에 의해 유리기판(2)의 가장자리에 전달되는 열은 연직 하방향 또는 비스듬한 하방향으로 이동하게 된다.
따라서 냉각 플레이트(61)는, 유리기판(2) 내에서의 전도열에 대해 일정한 방향으로 열의 전도를 유도하여, 유리기판(2)의 길이 방향을 따라 유리기판(2)에 전도되는 열의 깊이를 일정하게 유지함으로써, 유리기판(2) 가장자리 부근에서 유리기판(2)의 측부 길이 방향을 따라 균일하게 전도열이 형성되도록 할 수 있다.
즉 냉각 플레이트(61)에 의한 냉각은, 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열하기 전 및/또는 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열하는 도중에 이루어질 수 있고, 냉각 플레이트(61)에 의한 냉각을 통해 본 발명은 유리기판(2)의 예열이 균일하게 이루어지도록 하여 연속적인 칩(4)의 생성을 보장할 수 있다.
냉각부(60)는, 도 9에 나타난 바와 같이 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열한 후에 유리기판(2)의 가장자리에 냉매를 분사하여 유리기판(2)의 가장자리를 냉각시킬 수 있다. 이때 냉각부(60)에서 예열 전 및 예열 도중에 유리기판(2)을 냉각하는 구성과 달리, 예열 후 유리기판(2)을 냉각하는 구성은 하우징(40)의 온도 조절부(42)에 의해 대체될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
냉각부(60)(및/또는 온도 조절부(42))는, 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 예열한 이후 극저온의 액체질소나 액체헬륨 등의 냉매가스를 유리기판(2)의 가장자리를 분사하는 등의 방식으로 유리기판(2)의 냉각을 구현할 수 있다. 이때 냉각부(60)는 유리기판(2)의 가장자리 중 모서리 부분을 따라 유리기판(2)의 내측에 대해 균일한 냉각이 이루어지도록, 유리기판(2)의 가장자리를 따라 등속도로 움직이면서 단위시간당 동일한 양의 냉매가스를 유리기판(2)의 가장자리에 분사하도록 구성될 수 있다.
앞서 예열부(50)가 유리기판(2)의 가장자리를 따라 유리기판(2)의 열전도를 균일하게 조성하였기 때문에, 예열부(50)와 동일한 패턴으로 이동하는 냉각부(60)에 의해 유리기판(2)에 가해지는 냉각 부분도 균일성을 갖게 된다.
이와 같이 예열부(50)의 예열이 유리기판(2) 내에서 균일하게 전도되도록 냉각 플레이트(61)에 의해 열 전달이 가이드된 후, 균일한 전도열을 갖는 유리기판(2)의 가장자리에 냉각부(60)가 균일하게 냉매가스를 분사함에 따라, 유리기판(2)의 가장자리를 따라 소정 너비가 균일하게 냉각된 상태를 유지할 수 있다.
이후 발열체(20)가 유리기판(2)에 접촉하면서 슬라이딩하게 되면, 유리기판(2)이 비결정구조임에도 불구하고 발열체(20)가 지나가는 유리기판(2)의 가장자리 모서리는 끊어짐 없이 연속적으로 자연 필링이 이루어질 수 있다.
이때 자연적인 필링이 이루어지면 유리기판(2)의 가장자리 모서리로부터 칩(4)이 들떠 떨어져 나오게 되며, 칩(4)이 떨어져 나온 부분은 깔끔하게 챔퍼링이 될 수 있다.
면취라인(3)을 기준으로 볼 때, 유리기판(2)의 가장자리 모서리를 따라 균일하게 열전도가 이루어져야만 칩(4)이 균일한 두께를 갖게 되는데, 본 발명은 냉각 플레이트(61)의 가이드를 통한 예열 영역의 한정, 예열 영역에서의 냉각에 의한 냉각 라인의 형성, 냉각 영역에서의 발열체(20)에 의한 가열 라인의 형성을 차례대로 구현함에 따라, 균일한 두께를 갖는 연속적인 칩(4)의 필링이 이루어질 수 있다.
유리기판(2)의 가장자리 모서리를 따르는 가상의 라인에 대해 반복적인 열변화가 발생하면, 가상의 라인이 면취라인(3)이 되어 칩(4)이 필링될 수 있다. 이때 중요한 것은 가상의 라인이 유리기판(2)의 가장자리 모서리와 나란하게 일직선으로 형성되어야만 칩(4)의 두께가 일정하게 된다는 것이다.
면취라인(3)이 되는 가상의 라인을 나란한 일직선으로 형성하기 위해, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 냉각과 예열을 수행하여, 발열체(20)의 접촉에 의한 용융 이전에 균일한 열전도가 유리기판(2)에 형성되도록 함으로써, 끊어짐 없는 칩(4)의 필링 및 고품질의 챔퍼링을 확보할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 방법의 순서도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 면취 방법은, 앞서 설명한 면취 장치(1)를 이용하여 유리기판(2)의 가장자리를 면취하는 방법으로서, 박판유리를 절단하여 유리기판(2)을 생성하는 단계(S10), 유리기판(2)의 열팽창계수에 대응되도록 작업공간(45)의 압력을 조절하는 단계(S20), 냉각부(60)를 유리기판(2)에 접촉시켜 유리기판(2)을 냉각하는 단계(S30), 유리기판(2)의 가장자리를 예열하는 단계(S40), 유리기판(2)의 가장자리에 냉매를 분사하여 유리기판(2)의 가장자리를 냉각하는 단계(S50), 발열체(20)를 유리기판(2)의 가장자리 모서리에 접촉시켜 유리기판(2)의 가장자리에 열을 침투시키는 단계(S60), 유리기판(2)의 가장자리를 따라 발열체(20)를 슬라이딩시켜 유리기판(2)의 가장자리 모서리가 발열체(20)의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩(4)을 생성하는 단계(S70), 칩(4)의 생성에 연동하여 유리기판(2)을 면취하는 단계(S80)를 포함한다.
단계 S10에서는, 박판유리를 절단하여 유리기판(2)을 생성한다. 박판유리의 절단은 절단부에 의해 이루어질 수 있고, 절단은 하우징(40)의 외부에서 구현될 수 있다.
절단 방식은 그라인딩, 레이저 등의 다양한 방식을 사용할 수 있고, 절단된 유리기판(2)은 가장자리에 미세한 흡집이 형성될 수 있다. 본 발명은 이하에서 서술되는 바와 같이, 유리기판(2)에 형성된 미세한 흡집을 제거하기 위해 유리기판(2)의 가장자리를 챔퍼링하게 된다.
절단 외의 하기 단계들은 앞서 설명한 하우징(40)에 의해 형성된 작업공간(45) 내에서 이루어질 수 있으며, 외부와 격리되는 작업공간(45)을 형성하는 하우징(40)에 의하여, 하기 단계들이 수행되는 환경 조건(온도, 압력 등)이 효과적으로 제어될 수 있다.
단계 S20에서는, 유리기판(2)의 열팽창계수에 대응되도록 작업공간(45)의 압력을 조절한다. 하우징(40)에 의해 작업공간(45)이 형성되고 작업공간(45) 내부의 압력은 조절될 수 있는데, 압력의 조절은 유리기판(2)의 열팽창계수에 대응되도록 이루어질 수 있으며, 열팽창계수에 따라 양압 또는 음압을 구현하는 내용은 앞서 설명한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다.
또한 본 단계에서는, 작업공간(45)의 온도를 조절할 수도 있다. 작업공간(45)의 온도는 상온보다 낮은 온도로 구현될 수 있으며, 일례로 0도 내지 10도로 작업공간(45)의 온도가 유지될 수 있다.
단계 S30에서는, 냉각부(60)를 유리기판(2)에 접촉시켜 유리기판(2)을 냉각한다. 본 단계는 유리기판(2) 가장자리를 예열하기 전에 유리기판(2)을 냉각하는 것으로, 유리기판(2)을 상면에 지지하는 냉각 플레이트(61)에 의해 유리기판(2)이 -10도 내지 0도로 냉각될 수 있다.
본 단계에서 유리기판(2)이 냉각됨에 따라, 후술하는 단계에서 유리기판(2)의 가장자리를 가열할 때 유리기판(2)의 가장자리에 전도되는 열의 깊이가 유리기판(2)의 길이 방향을 따라 일정하게 될 수 있다. 물론 본 단계는, 후술하는 단계 S40와 부분적으로 중복 수행될 수도 있다.
단계 S40에서는, 도 8과 같이 유리기판(2)의 가장자리를 예열한다. 예열은 발열체(20)의 접촉 전에 유리기판(2)의 가장자리 온도를 높이는 것으로, 발열체(20)에 의해 소비되는 에너지의 절감을 구현할 수 있다.
예열은 유리기판(2)의 가장자리를 따라 등속도로 움직이면서 단위시간당 동일한 열을 전달하는 예열부(50)에 의해 이루어질 수 있다. 따라서 유리기판(2)의 가장자리는 길이 방향을 따라 균일하게 가열된다.
예열하는 단계에서는 냉각부(60)(냉각 플레이트(61))가 유리기판(2)에 접촉한 상태를 유지하여, 예열부(50)에 의해 유리기판(2)의 가장자리에 전도되는 열의 깊이가 일정하게 될 수 있다. 따라서 본 발명은 비결정구조인 유리기판(2)에 대해, 가장자리에서의 열전도가 균일성을 나타내도록 할 수 있다.
단계 S50에서는, 도 9와 같이 유리기판(2)의 가장자리에 냉매를 분사하여 유리기판(2)의 가장자리를 냉각한다. 냉매 분사에 의한 냉각은 예열 이후 이루어질 수 있으며, 냉각부(60) 및/또는 온도 조절부(42)에 의해 구현될 수 있다.
본 단계는 예열 단계와 유사하게 냉각부(60)가 유리기판(2)의 가장자리를 따라 등속도로 움직이면서 단위시간당 동일한 냉열을 전달하여 냉각이 이루어지는데, 이를 통해 유리기판(2)의 가장자리에는 길이 방향으로 균일하게 냉각이 구현된다.
따라서 유리기판(2)의 가장자리는 길이 방향으로 나란한 가상의 라인을 따라 예열 및 냉각이 구현되며, 이후 가상의 라인이 면취라인(3)을 형성하게 될 때 면취 품질이 보장될 수 있다.
단계 S60에서는, 도 10과 같이 발열체(20)를 유리기판(2)의 가장자리 모서리에 접촉시켜 유리기판(2)의 가장자리에 열을 침투시킨다. 발열체(20)는 백금을 포함하여 이루어질 수 있고, 일례로 로듐과 백금의 합금으로 이루어질 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
발열체(20)가 유리기판(2)의 가장자리 모서리에 접촉되면, 유리기판(2) 가장자리 모서리는 약 1000도 이상의 고온에 의해 용융될 수 있다. 이때 용융은 앞서 언급한 가상의 라인까지 이루어진다.
단계 S70에서는, 도 13과 같이 유리기판(2)의 가장자리를 따라 발열체(20)를 슬라이딩시켜 유리기판(2)의 가장자리 모서리가 발열체(20)의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩(4)을 생성한다.
발열체(20) 역시 예열부(50) 및 냉각부(60)와 마찬가지로 유리기판(2)의 가장자리에 등속도로 슬라이딩되면서 단위시간당 동일한 열을 방출할 수 있다. 발열체(20)가 접촉하는 유리기판(2)의 가장자리 모서리는, 유리기판(2)의 길이 방향과 나란한 가상의 라인까지 용융될 수 있는데, 이때 발열체(20)가 슬라이딩되면 가상의 라인까지 용융된 부분이 들떠 벗겨지면서 칩(4)을 생성할 수 있다.
따라서 본 발명은, 발열체(20) 접촉 전에 냉각과 예열 등을 수행하여 유리기판(2)의 가장자리에 대해 길이 방향과 나란한 가상의 라인까지 균일한 열전도를 구현해 두고, 발열체(20)로 유리기판(2)의 가장자리를 가상의 라인까지 용융시키면서 발열체(20)를 슬라이딩시켜서, 가상의 라인이 면취라인(3)에 대응되도록 칩(4)이 벗겨지게 할 수 있다.
이때 가상의 라인까지 균일한 열전도가 구현되어 있기 때문에, 본 발명은 발열체(20)를 슬라이딩시키면서 칩(4)이 벗겨지도록 하는 과정에서 칩(4)의 연속성을 보장할 수 있고, 면취되는 부분에 끊김이 없도록 할 수 있다.
단계 S80에서는, 도 11과 같이 칩(4)의 생성에 연동하여 유리기판(2)을 면취한다. 칩(4)이 사과껍질 벗겨지듯 자연스럽게 필링되면, 칩(4)이 벗겨진 부분은 가상의 라인을 면취라인(3)으로 하는 챔퍼링이 이루어진다. 따라서 유리기판(2)의 가장자리에는, 불필요한 찌꺼기를 남기는 연마 작업 등과 달리 깔끔한 고품질의 면취가 구현될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 발열체(20)가 백금 등으로 이루어지게 하여 유리기판(2)이 용융되더라도 발열체(20)에 달라붙는 것을 최소화할 수 있고, 용융 이전에 냉각, 예열 등의 공정을 수행하여 유리기판(2)에 대해 균일한 열전도를 구현하여 칩(4)이 일정한 두께를 갖고 연속적으로 생성되도록 하여, 면취 품질을 대폭 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
[부호의 설명]
1: 면취 장치 2: 유리기판
3: 면취라인 4: 칩
10: 프레임 11: 선반
12: 받침대 13: 캐스터
20: 발열체 21: 코일
22: 전원부 30: 이동부
31: 레일 32: 모터
40: 하우징 41: 개폐부
42: 온도 조절부 421: 칠러
43: 압력 조절부 431: 가스 주입부
432: 배출 덕트 433: 댐퍼
434: 음압 형성부 44: 센서
45: 작업공간 50: 예열부
60: 냉각부 61: 냉각 플레이트

Claims (28)

  1. 유리기판의 가장자리를 면취하는 장치로서,
    상기 유리기판의 가장자리 모서리에 접촉하여 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 발열체; 및
    상기 유리기판의 가장자리를 따라 상기 발열체를 슬라이딩시키는 이동부를 포함하며,
    상기 이동부는,
    상기 발열체를 슬라이딩시켜 상기 유리기판의 가장자리 모서리가 상기 발열체의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩을 생성하여 상기 유리기판을 면취하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발열체는,
    적어도 백금을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 발열체는,
    적어도 로듐과 상기 백금이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 발열체는,
    상기 로듐 대비 상대적으로 상기 백금의 비율이 높도록 상기 로듐과 상기 백금이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리기판을 내부에 수용하고 상기 유리기판의 가장자리에 대한 면취가 이루어지며 외부와 격리되는 작업공간을 형성하는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 작업공간의 온도를 조절하는 온도 조절부 또는 상기 작업공간의 압력을 조절하는 압력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 작업공간의 온도 또는 압력을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 압력 조절부는,
    상기 유리기판의 열팽창계수에 대응되도록 상기 작업공간의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 압력 조절부는,
    상기 유리기판의 열팽창계수가 높으면 기준압력 대비 높은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절하고, 상기 유리기판의 열팽창계수가 낮으면 상기 기준압력 대비 낮은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 작업공간의 온도 및 압력 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 압력 조절부는,
    불활성가스를 상기 작업공간 내에 주입하거나, 상기 작업공간 내부의 기체를 외부로 배출하여 상기 작업공간의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 발열체가 접촉하기 전에 상기 유리기판의 가장자리를 예열하는 예열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 예열부는,
    상기 유리기판의 가장자리를 상기 작업공간의 내부 온도 이상 및 상기 발열체의 발열 온도 이하로 예열하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 예열부가 상기 유리기판의 가장자리를 예열하기 전 또는 예열한 후에 상기 유리기판을 냉각하는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 냉각부는,
    상기 유리기판에 접촉하여 상기 유리기판을 냉각시키거나, 상기 작업공간의 내부 온도를 낮춰 상기 유리기판을 냉각시키거나, 상기 유리기판에 냉매를 분사하여 상기 유리기판을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 조절부는, 상기 작업공간의 내부 온도를 0도 내지 10도로 유지하며,
    상기 냉각부는, -10도 내지 0도로 상기 유리기판을 냉각하는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 냉각부는,
    상기 예열부가 상기 유리기판의 가장자리를 예열하기 전에 상기 유리기판에 접촉하여 상기 유리기판을 냉각하고, 상기 예열부가 상기 유리기판의 가장자리를 예열한 후에 상기 유리기판의 가장자리에 냉매를 분사하여 상기 유리기판의 가장자리를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 면취 장치.
  18. 유리기판의 가장자리를 면취하는 방법으로서,
    발열체를 상기 유리기판의 가장자리 모서리에 접촉시켜 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 단계;
    상기 유리기판의 가장자리를 따라 상기 발열체를 슬라이딩시켜 상기 유리기판의 가장자리 모서리가 상기 발열체의 이동 방향을 따라 자연적으로 필링되도록 하여 연속적인 칩을 생성하는 단계; 및
    상기 칩의 생성에 연동하여 상기 유리기판을 면취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 발열체는,
    적어도 백금을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 발열체는,
    적어도 로듐과 상기 백금이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 유리기판의 가장자리에 열을 침투시키는 단계, 상기 칩을 형성하는 단계 및 상기 유리기판을 면취하는 단계는,
    상기 유리기판을 내부에 수용하고 상기 유리기판의 가장자리에 대한 면취가 이루어지며 외부와 격리되는 작업공간 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 유리기판의 열팽창계수에 대응되도록 상기 작업공간의 압력을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 작업공간의 압력을 조절하는 단계는,
    상기 유리기판의 열팽창계수가 높으면 기준압력 대비 높은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절하고, 상기 유리기판의 열팽창계수가 낮으면 상기 기준압력 대비 낮은 압력으로 상기 작업공간의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 발열체가 접촉하기 전에 상기 유리기판의 가장자리를 예열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 유리기판의 가장자리를 예열하기 전에 냉각부를 상기 유리기판에 접촉시켜 상기 유리기판을 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 유리기판의 가장자리를 예열하는 단계는,
    상기 냉각부가 상기 유리기판에 접촉한 상태를 유지하여, 예열부에 의해 상기 유리기판의 가장자리에 전도되는 열의 깊이를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 유리기판의 가장자리를 예열한 후에 상기 유리기판의 가장자리에 냉매를 분사하여 상기 유리기판의 가장자리를 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
  28. 제 18 항에 있어서,
    박판유리를 절단하여 상기 유리기판을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면취 방법.
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