JP5756237B2 - 強化ガラスの曲線切断方法 - Google Patents

Description

本発明は強化ガラスの曲線切断方法に関し、より詳細には強化ガラスの角を曲線に切断することのできる強化ガラスの曲線切断方法に関する。

一般的に強化ガラスのような非金属材料の角部を曲線に切断する方法は、物理的な方法としてはダイヤモンドホイールを用いた切断方法と、その他の研磨工具を用いた研磨加工方法が使用され、化学的方法としてはウェットエッチング（ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ）方法が使用され、レーザーを用いた方法としてはダイレクトアブレーション（ｄｉｒｅｃｔ ａｂｌａｔｉｏｎ）切断方法などが使用されている実情である。

前記ダイヤモンドホイールとその他の研磨工具を用いた物理的な加工方法は加工時間が長くかかり加工面にクラックとパーティクルが発生するという問題点があった。

また、前記ウェットエッチング方法を用いた化学的な加工方法は加工時間が長くかかり、環境汚染の招来と数率低下を惹起するという問題点があった。

また、前記レーザーを用いたダイレクタアブレーション切断方法の場合には加工の際チップ（ｃｈｉｐ）とパーティクルが発生し、また、切断部位に熱的損傷などが誘発されるという問題があり、加工時間が長くかかり高価なレーザーを使用しなければならないので切断費用が高くなるという問題点があった。

さらに、一般的なレーザー熱衝撃による切断方法を使用する場合には強化ガラスのような強化ガラスを所望する曲率で切断することが難しいという問題点があった。

図１ａはレーザーを用いた一般的な強化ガラスの切断方法を説明するための図面である。

図１ａに示されたように従来の一般的なレーザーを用いた強化ガラス切断方法を使用して強化ガラスを切断するためには、まず、強化ガラス１０にイニシャルクラカー（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｒａｃｋｅｒ：３０）を用いて初期クラック２０を生成する。

前記のように初期クラック２０が強化ガラス１０に生成されると前記初期クラック２０から強化ガラス１０にレーザービーム４０を照射すると同時にレーザービーム４０が照射された前記強化ガラス１０のスクライビングライン（ｓｃｒｉｂｉｎｇ ｌｉｎｅ）にクエンチングノズル（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｎｏｚｚｌｅ：５０）から冷却液を噴射してクーリングすることで強化ガラス１０を切断する。

このような方法を使用して強化ガラス１０を切断すると前記強化ガラス１０が一定長さまでは直進性を保持したままで切断された後、一定の長さを越えると直進性を失って任意の方向に切断される現象が発生し、前記強化ガラス１０を所望する長さ分だけ切断することが難しいという問題点があった。

図１ｂはレーザーを用いた一般的な強化ガラスの曲線切断方法を説明するための図面である。

図１ｂを参照すると、レーザーを用いた従来の一般的な強化ガラスの曲線切断方法を用いて強化ガラス１０の角部を曲線に切断するためには、まず、前記強化ガラスの縁部ｅに曲率または斜線形態の初期クラック２０を生成する。

前記のように強化ガラス１０の縁部ｅに曲率または斜線形態の初期クラック２０を形成した後前記初期クラック２０部分にレーザーを照射することで強化ガラス１０を切断する。

しかし、前記のような従来の一般的な強化ガラスの曲線切断方法は強化ガラス１０の縁部ｅに初期クラック２０を形成することによって前記初期クラック２０部位を中心として強化ガラス１０の縁部ｅが割れてしまい、強化ガラス１０の品質に影響を与えるという問題点があり、所望する曲率で強化ガラス１０の角部が正確に曲線に切断されないという問題点があった。

従って、本発明の目的は非常に迅速で正確に強化ガラスの角部を曲線に切断することのできる強化ガラスの曲線切断方法を提供することにある。

本発明による、強化ガラスの角部を曲線に切断する、強化ガラスの曲線切断方法は、前記強化ガラスの縁部までは延びないように、前記強化ガラスの角部の切断しようとする曲線上に位置するように前記強化ガラスの表面上に一定の深さで初期クラックを形成する段階と、前記強化ガラスの角部の切断しようとする曲線上に沿って前記強化ガラスの表面上にレーザービームを照射して熱衝撃を発生させて既に生成された前記初期クラックを中心に前記角部の切断しようとする曲線上に沿って両側の縁部方向にクラックが伝播されて前記強化ガラスが切断される段階と、を含む。

ここで、前記初期クラックは、前記強化ガラスの角部を二等分するセンターラインを中心として前記角部の切断しようとする曲線上に沿って対称されるように前記強化ガラスの表面上に一定の深さに形成されることが望ましい。

また、前記初期クラックは前記強化ガラスの表面上に接触式に形成される。

一例として、前記初期クラックは強化ガラスの表面上にホイールによる接触式に形成してもよい。

これとは異なり、前記初期クラックは前記強化ガラスの表面上に非接触式に形成してもよい。

一例として、前記初期クラックは強化ガラスの表面上に照射されるレーザービームによる非接触式に形成してもよい。

ここで、前記レーザービームは前記強化ガラスの角部の切断される曲線上に沿って前記強化ガラスの表面上に少なくとも１回照射してもよい。

前述したように、本発明による強化ガラスの曲線切断方法は前記強化ガラスの角部の切断しようとする曲線上の中央部に位置するように前記強化ガラスの表面上に初期クラックを形成することで初期クラック形成の際前記強化ガラスの縁部が割れてしまう現象が発生しないという長所がある。

また、前記角部の切断しようとする曲線上に沿って前記強化ガラスの表面上にレーザービームを照射することで、前記初期クラックを中心として前記非金属基板の角部の切断しようとする曲線上に沿って前記強化ガラスの角部を形成する両側縁部までクラックが同時に迅速で正確に伝播され、切断部位に熱損傷が発生しないため、前記強化ガラスの角部を所望する曲率でチップまたはパーティクルの発生なしに切断することができる。

このように本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法は強化ガラスの縁部が割れてしまう現象が発生しないし、切断部位にチップまたはパーティクルが発生しなくて切断部位に熱損傷が発生されないので、強化ガラスの切断品質と数率低下を防止すると同時に切断時間と費用を大幅に節減することができるという効果がある。

レーザーを用いた一般的な強化ガラスの切断方法を説明するための図面である。 レーザーを用いた一般的な強化ガラスの曲線切断方法を説明するための図面である。 本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法において初期クラックを形成する過程を説明するための図面である。 本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法において初期クラックを形成する過程を説明するための図面である。 強化ガラスに初期クラックが形成された状態を示した断面図である。 本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法においてレーザービームを照射する過程を説明するための図面である。 本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法を説明するためのブロック図である。

本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものとして理解されるべきである。

第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。
例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、同じように第２構成要素も第１構成要素ということができる。

本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。
本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。

特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。

一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的またも過度に形式的な意味に解釈されない。

以下、図面を参照して本発明の好適な一実施例による強化ガラスの曲線切断方法について詳細に説明する。

以下、説明の便宜のために、従来の強化ガラスの切断方法と同一／類似した部分には同一の図面符号を付与する。

図２は本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法において初期クラックを形成する過程を説明するための図面であり、図３は本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法において初期クラックを形成する過程を説明するための図面であり、図４は強化ガラスの初期クラックが形成された状態を示した断面図であり、図５は本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法においてレーザービームを照射する過程を説明するための図面であり、図６は本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法を説明するためのブロック図である。

図２乃至図６を参照する。本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法によって強化ガラス１０の角部ｃを曲線で切断するためには、まず、前記強化ガラス１０の角部ｃの切断しようとする曲線上ｓｃに位置するように前記強化ガラス１０の表面上に一定深さに初期クラック２０を形成する（Ｓ１１０）。

例えば、前記角部ｃが曲線形態に切断される強化ガラス１０は強化ガラスであってよい。

ここで、前記初期クラック２０は前記強化ガラス１０の角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って対称となるように前記強化ガラス１０の表面上に一定深さで形成される。

一方、前記初期クラック２０は前記強化ガラス１０の縁部ｅまでは延びないように前記強化ガラス１０の角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の表面上に形成されることが望ましい。

即ち、本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法では、初期クラック２０を前記強化ガラス１０の切断が始まる縁部ｅに形成するのではなく前記角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の表面上に形成させる。

従って、前記強化ガラス１０には初期クラック２０を形成する際、縁部ｅが割れてしまう現象が発生しないという長所がある。

より詳細に説明すると、従来の一般的な強化ガラスの曲線切断方法では初期クラックが前記強化ガラス１０の強度が最も弱い部分である縁部ｅに形成される。
従って、前記初期クラック２０形成の際前記強化ガラス１０の縁部ｅが割れてしまう現象が頻繁に発生し、チップまたはパーティクルなどが発生し、強化ガラス１０の切断品質に影響を及ぼすという問題点があった。

しかし、本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法では前記初期クラック２０を前記強化ガラス１０の強度の最も強い部分が前記角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の表面上に形成することで、初期クラック２０形成の際前記強化ガラス１０の縁部ｅが割れてしまうなどの破損が全く発生しないのでチップやパーティクルなどが発生しないという長所がある。

一方、前記初期クラック２０は前記強化ガラス１０の表面上に接触式に形成されてもよい。例えば、前記初期クラック１０はイニシャルクラカー３０のホイール３００を前記強化ガラス１０の表面上に接触させた状態で前記ホイール３００を回転させて前記強化ガラス１０の表面を加工することで前記強化ガラス１０の表面上に接触式に形成される。

これとは異なり、前記初期クラック１０は前記強化ガラス１０の表面上に非接触式に形成されてもよい。例えば、前記初期クラック２０はレーザービーム４０を前記強化ガラス１０の表面上に照射して前記強化ガラス１０の表面を加工することで前記強化ガラス１０の表面上に非接触式に形成される。

一方、前記初期クラック２０は前記強化ガラス１０の角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として対称に同一の深さで前記角部ｃの切断しようとする曲率と同一の曲率を有するように形成され、前記強化ガラス１０の角部ｃを二等分するセンターラインＣＬから始め前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記曲線ｓｃ上の端部が位置した前記強化ガラス１０の両側縁部ｅまで同一の速度で切断される。

前記のような強化ガラス１０の表面上に前記強化ガラス１０の角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として対称となるように前記角部ｃの切断しようとする曲率と同一の曲率を有する初期クラック２０を形成した後、前記強化ガラス１０の角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の表面上にレーザービーム４０を照射する（Ｓ１２０）。

ここで、前記レーザービーム４０は前記強化ガラス１０の角部ｃの切断される曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の表面上に１回照射されてもよい。

これとは異なり、前記レーザービーム４０は前記強化ガラス１０の材質と厚さまたは切断される角部ｃの曲率の変化によって前記強化ガラス１０の角部ｃの切断される曲線ｓｃ上に沿って数回以上繰り返しながら前記強化ガラス１０の表面上に照射されてもよい。

前記のように強化ガラス１０の角部ｃの切断される曲線ｓｃ上に沿って少なくとも１回前記強化ガラス１０の表面上にレーザービーム４０が照射されると、前記強化ガラス１０に熱衝撃が発生して既に生成された前記初期クラック２０を中心として前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿ってクラックが前記強化ガラス１０の両側縁部ｅ方向に伝播されて前記強化ガラス１０の角部ｃが所望する曲線形態に切断される（Ｓ１３０）。

再度、図２乃至図６を参照して本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法の作用効果について説明する。

図２乃至図６を参照すると、本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法は強度の最も弱くて割れ易い前記強化ガラス１０の縁部ｅに初期クラック２０を形成するのではなく、クラック形成の際最も安定的な部分である前記強化ガラス１０の角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として両側に前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に位置するように前記強化ガラス１０の表面上に初期クラック２０が形成される。

従って、前記強化ガラス１０に初期クラック２０を形成する際に、前記強化ガラス１０の縁部ｅが割れるなどの破損現象が発生しないという長所がある。

また、前記初期クラック２０が前記強化ガラス１０の角部ｅを二等分するセンターラインを中心として両側に前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って同一の深さと同一の長さで形成されることで、前記強化ガラス１０の角部ｃの切断しようとする曲線上に沿ってレーザービーム４０を照射すると前記強化ガラス１０に熱衝撃が発生して前記初期クラック２０を中心として前記角部ｃの切断しようとする曲線上に沿ってクラックが前記強化ガラス１０の両側縁部ｅ方向に同一の速度で同時に伝播されて、前記強化ガラス１０の角部ｃが所望する曲線形態で非常に迅速で精密に切断される。

即ち、前記角部ｃの切断しようとする曲線上に沿ってレーザービーム４０を前記強化ガラス１０に照射すると前記初期クラック２０が前記角部ｃを二等分するセンターラインＣＬを中心として両側に同一の深さと同一の長さで形成されているので前記角部ｃのいずれか一方縁部ｅが先に切断されるのではなく、前記初期クラック２０を中心として前記角部ｃのセンターラインから前記強化ガラス１０の両側縁部ｅまでクラックが同一の速度で同時に迅速で正確に伝播されて前記強化ガラス１０の角部ｃの両側縁部が同時に切断される。
このため前記強化ガラス１０の角部ｅの切断の際チップやパーティクルなどが発生せず、切断部位に熱的損傷が発生しない。

一方、前記初期クラック２０が前記角部ｃの切断される曲率と同一の曲率を有するように、前記角部ｃの切断される曲線ｓｃ上の中央部に形成されることで、前記レーザービーム４０が前記角部ｃの切断される曲線ｓｃ上に沿って強化ガラス１０に照射されると前記初期クラック２０から角部ｃの両側縁部ｅ方向に最後までクラックが前記角部ｃの切断される曲線ｓｃ上に沿って伝播され、非常に迅速で正確に前記強化ガラス１０の角部ｃが曲線に切断されるという長所がある。

上述したように、本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法は前記強化ガラス１０の角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上の中央部に位置するように前記強化ガラス１０の表面上に初期クラック２０を形成することで初期クラック２０形成の際前記強化ガラス１０の縁部ｅが割れる現象が発生しないという長所がある。

また、前記角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の表面上にレーザービーム４０を照射することで、前記初期クラック２０を中心として前記強化ガラス１０の角部ｃの切断しようとする曲線ｓｃ上に沿って前記強化ガラス１０の角部ｃを形成する両側縁部ｅまでクラックが同時に迅速で正確に伝播され、切断部位に熱損傷が発生せず、前記強化ガラス１０の角部ｃを所望する曲率でチップまたはパーティクルの発生なしに切断できる。

このように本発明の一実施例による強化ガラスの曲線切断方法は強化ガラス１０の縁部ｅが割れる現象が発生しないし、切断部位にチップまたはパーティクルが発生せず、切断部位に熱的損傷が発生しないので強化ガラス１０の切断品質と数率低下を防止すると同時に切断時間と費用を大幅に節減することができる。

以上、本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

Claims (7)

1. 強化ガラスの角部を曲線に切断する方法において、
   前記強化ガラスの縁部までは延びないように、前記強化ガラスの角部の切断しようとする曲線上に位置するように前記強化ガラスの表面上に一定の深さで初期クラックを形成する段階と、
   前記強化ガラスの角部の切断しようとする曲線上に沿って前記強化ガラスの表面上にレーザービームを照射して熱衝撃を発生させて既に生成された前記初期クラックを中心として前記角部の切断しようとする曲線上に沿って両側の縁部方向にクラックが伝播されて前記強化ガラスが切断される段階と、を含むことを特徴とする、
   強化ガラスの曲線切断方法。
2. 前記初期クラックは、前記強化ガラスの角部を二等分するセンターラインを中心に前記角部の切断しようとする曲線上に沿って対称するように前記強化ガラスの表面上に一定の深さで形成されることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラスの曲線切断方法。
3. 前記初期クラックは、前記強化ガラスの表面上に接触式に形成されることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラスの曲線切断方法。
4. 前記初期クラックは強化ガラスの表面上にホイールによって接触式に形成されることを特徴とする請求項３に記載の強化ガラスの曲線切断方法。
5. 前記初期クラックは、前記強化ガラスの表面上に非接触式に形成されることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラスの曲線切断方法。
6. 前記初期クラックは強化ガラスの表面上に照射されるレーザービームによって非接触式に形成されることを特徴とする請求項５に記載の強化ガラスの曲線切断方法。
7. 前記レーザービームは、前記強化ガラスの角部の切断される曲線上に沿って前記強化ガラスの表面上に少なくとも１回照射されることを特徴とする請求項１に記載の強化ガラスの曲線切断方法。

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