KR20110050840A - Method for manufacturing a non-reflective glass - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 눈부심 방지유리의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰 디스플레이와 같은 소형 부품의 양산을 위한 전반적이고 구체적인 공정을 기반으로 하여 생산성 향상과 품질 안정을 도모하는 눈부심 방지유리의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an anti-glare glass, and more particularly to a method for manufacturing an anti-glare glass based on the overall and specific process for mass production of small parts such as mobile phone display to improve productivity and quality stability. It is about.
휴대폰을 비롯한 가전제품에 탑재되는 디스플레이 기술의 발달로 강화유리의 수요가 급증하고 있는 바, 특히 유리의 단점인 눈부심을 방지하기 위한 공정이 필요하다. 한국 공고특허 제1996-0010586호, 한국 공개특허 제2001-0087870호 등의 선행기술에서 그 실제 사례를 찾을 수 있다.The demand for tempered glass is rapidly increasing due to the development of display technology mounted on home appliances such as mobile phones. In particular, a process for preventing glare, which is a disadvantage of glass, is needed. Actual examples can be found in the prior art, such as Korean Patent Publication No. 1996-0010586, Korean Patent Publication No. 2001-0087870, and the like.
한국 공고특허 제1996-0010586호는 강산을 사용하지 않고 잉크와 용액만을 이용하여 일반 스크린 인쇄 매체에 의한 스크린 인쇄단계와, 용액의 침전 방식에 의한 침전 단계를 통하여 유리 표면에 미세한 투명 요철(엠보싱) 현상을 나타내는 공정을 개시한다.Korean Patent Publication No. 1996-0010586 discloses fine transparent irregularities on the surface of a glass (embossing) through a screen printing step using a general screen printing medium using only an ink and a solution without using a strong acid, and a precipitation step using a solution precipitation method. The process which shows a phenomenon is started.
한국 공개특허 제2001-0087870호는 유리나 투명한 합성수지를 공지의 방법에 의하여 강화유리를 만드는 전처리공정과, 상기 유리의 일면에 테이프를 부착한 후에 원상으로 떠낸 후에 유리에 1차샌딩하고 그 후에 테이프를 일정한 넓이로 경사지게 제거한 후에 2차샌딩처리하는 유리가공정과, 유리의 면을 불소처리하는 후처리공정 등을 개시한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0087870 discloses a pretreatment process for making tempered glass by glass or transparent synthetic resin by a known method, and after attaching the tape to one side of the glass, leaving it in its original form, and then sanding the glass first and then attaching the tape. Disclosed are a glass temporary step of secondary sanding treatment after being inclined to a constant width, and a post-treatment step of fluorinating the surface of the glass.
그러나 이는 비교적 대형의 강화유리에 대한 부분적인 공정기술에 관련되는 것으로서 휴대폰 디스플레이와 같은 소형 부품의 양산을 위한 전반적이고 구체적인 공정이 제시되지 않는다.However, this is related to the partial process technology for relatively large tempered glass, and no general and specific process for mass production of small parts such as mobile phone displays is presented.
종래기술의 문헌정보Literature Information of the Prior Art
[문헌1] 한국 공고특허 제1996-0010586호 “무반사 유리 에칭 방법 및 그를 위한 조성물”[Patent 1] Korean Patent Publication No. 1996-0010586 “Anti-reflective glass etching method and composition for the same”
[문헌2] 한국 공개특허 제2001-0087870호 “대형 스크린제조방법”[Patent 2] Korean Laid-Open Patent No. 2001-0087870 "Large Screen Manufacturing Method"
이에 따라 본 발명은 휴대폰 디스플레이와 같은 소형 부품의 양산을 위한 전반적이고 구체적인 공정을 기반으로 하여 생산성 향상과 품질 안정을 도모하는 눈부심 방지유리의 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an anti-glare glass based on an overall and specific process for mass production of small parts such as a mobile phone display to improve productivity and stabilize quality.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 표면 요철에 의한 눈부심 방지기능을 지니는 유리의 제조방법에 있어서: 유리 소재를 규격대로 절단하는 규격절단단계; 상기 절단된 소재의 표면에 요철을 형성하는 절삭가공단계; 상기 요철이 형성된 다수의 소재에 초음파세척을 수행하는 초음파세척단계; 및 상기 세척된 소재에 이온교환 처리를 수행하여 강도와 경도를 증대하는 화학강화단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a glass having an anti-glare function by surface irregularities: a standard cutting step of cutting a glass material to a standard; A cutting step of forming irregularities on the surface of the cut material; An ultrasonic cleaning step of performing ultrasonic cleaning on a plurality of materials on which the irregularities are formed; And a chemical strengthening step of increasing strength and hardness by performing ion exchange treatment on the washed material.
이때, 본 발명의 변형 실시예에 따르면 상기 규격절단단계는 절단된 원소재의 표면을 샌딩하고, 간이세척하고, 폴리싱하고, 세척하는 전처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, according to a modified embodiment of the present invention, the standard cutting step may further include a pretreatment step of sanding, simple washing, polishing, and washing the surface of the cut raw material.
또한, 본 발명에 따른 상기 절삭가공단계는 소재를 원하는 형상으로 가공하고, 샌딩하여 요철을 가공하고, 투시율 향상을 위해 정삭하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cutting step according to the invention is characterized in that it comprises a process for processing the material into a desired shape, sanding and processing the unevenness, to improve the perspective rate.
또한, 본 발명에 따른 상기 화학강화단계는 소재를 항온조의 질산칼륨, 질산칼리, 황산염, 질산염 중에서 선택되는 용액에 온도 400~450℃에서 5~60시간 침지 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the chemical strengthening step according to the invention is characterized in that the material is immersed for 5 to 60 hours at a temperature of 400 ~ 450 ℃ in a solution selected from potassium nitrate, calcium nitrate, sulfate, nitrate in a thermostatic bath.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.On the other hand, the terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limiting the ordinary or dictionary meanings, the inventors should use the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various alternatives may be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be equivalents and variations.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 휴대폰 디스플레이와 같은 소형 부품의 양산을 위한 전반적이고 구체적인 공정을 기반으로 하여 생산성 향상과 품질 안정을 도모하는 효과가 있다.As described in the above configuration and operation, the present invention has the effect of improving productivity and quality stability based on the overall and specific process for mass production of small parts such as mobile phone displays.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 제조공정을 전체적으로 나타내는 블록다이아그램이고, 도 2는 본 발명에 따른 절삭가공단계의 형상가공을 나타내는 도식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 절삭가공단계의 샌딩처리를 나타내는 도식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 절삭가공단계의 황삭과 정삭을 나타내는 도식도이고, 도 5는 본 발명에 따른 초음파세척단계를 나타내는 도식도이고, 도 6은 본 발명에 따른 화학강화단계를 나타내는 도식도이다. 1 is a block diagram showing the manufacturing process according to the invention as a whole, Figure 2 is a schematic diagram showing the shape processing of the cutting step according to the present invention, Figure 3 is a sanding process of the cutting step according to the present invention Figure 4 is a schematic diagram showing the roughing and finishing of the cutting step according to the present invention, Figure 5 is a schematic diagram showing the ultrasonic cleaning step according to the present invention, Figure 6 is a chemical strengthening according to the present invention Schematic diagram showing the steps.
본 발명은 표면 요철에 의한 눈부심 방지기능을 지니는 유리의 제조방법에 관련된다. 눈부심 방지 유리는 휴대폰, PDA, PMP, MP3, 카메라, 노트북 PC, 카네비게이션 등의 디스플레이용으로 적용되어 화면 식별이 용이하고 눈의 피로도를 감소하는 역할을 수행한다. 본 발명은 크게 규격절단단계(S100), 절삭가공단계(S200), 초음파세척단계(S300), 화학강화단계(S400)로 이루어진다. 요철이란 반사면이 제거되어 불투명한 상태로 된 것을 의미한다.The present invention relates to a method for producing glass having an anti-glare function due to surface irregularities. Anti-glare glass is applied for displays such as mobile phones, PDAs, PMPs, MP3s, cameras, notebook PCs, car navigation systems, etc. to facilitate screen identification and to reduce eye fatigue. The present invention consists of a standard cutting step (S100), cutting processing step (S200), ultrasonic cleaning step (S300), chemical strengthening step (S400). Unevenness means that the reflective surface is removed to become opaque.
본 발명에 따른 규격절단단계(S100)는 유리 소재를 규격대로 절단하는 과정이다. 소재를 절단하는 공정에는 수압을 이용한 워터제트(water jet) 절단, 다이아몬드 공구를 이용한 스크라이빙(scribing) 절단, 광을 이용한 레이져(laser) 절단, 약품을 이용한 에칭(etching) 절단이 사용될 수 있다. 워터제트, 스크라이빙, 레이져 방식은 NC 프로그램을 활용한 자동공정이 용이하다. 규격절단단계(S100)를 마친 후에는 간이 세척과 검사를 수행한다.Standard cutting step (S100) according to the present invention is a process of cutting the glass material to the standard. For cutting the material, water jet cutting using hydraulic pressure, scribing cutting using a diamond tool, laser cutting using light, and etching cutting using chemicals may be used. . Waterjet, scribing, and laser methods are easy to automate using NC programs. After completing the standard cutting step (S100), a simple washing and inspection is performed.
이때, 본 발명의 변형 실시예로서, 상기 규격절단단계(S100)는 절단된 원소재의 표면을 샌딩하고, 간이세척하고, 폴리싱하고, 세척하는 전처리 단계를 더 포함할 수도 있다. 절단된 원소재는 소정의 규격(예컨대 250 × 300 ㎜)으로 투입되는 것을 의미하며, 이 상태로 샌딩, 간이세척, 폴리싱, 세척하는 전처리 단계를 더 포함한다. 이는 보다 정밀한 요철을 형성하거나 비교적 크기가 큰 제품을 가공하는 목적으로 적용 가능하다.At this time, as a modified embodiment of the present invention, the standard cutting step (S100) may further include a pretreatment step of sanding, simple washing, polishing, and washing the surface of the cut raw material. The cut raw material is meant to be put in a predetermined standard (for example, 250 × 300 mm), and further includes a pretreatment step of sanding, simple washing, polishing, and washing in this state. This is applicable for the purpose of forming more precise unevenness or processing a relatively large product.
또, 본 발명의 절삭가공단계(S200)는 상기 절단된 소재의 표면에 요철을 형성하는 과정이다. 소재의 외형을 완성하는 동시에 에지를 다듬는 과정을 거쳐 원하는 형상으로 제조하고, 일측 또는 양측 표면의 반사면을 제거하여 불투명한 파단면인 요철을 형성하고, 요철 상의 이물질을 완전히 제거한 다음 표면을 강화하는 과정이 연속적으로 진행된다.In addition, the cutting process step (S200) of the present invention is a process of forming irregularities on the surface of the cut material. Finish the shape of the material and at the same time trim the edge to produce the desired shape, remove the reflective surface of one or both surfaces to form the opaque fractured irregularities, completely remove the foreign matter on the irregularities and then reinforce the surface The process proceeds continuously.
이를 위해, 본 발명의 상기 절삭가공단계(S200)는 소재를 원하는 형상으로 가공하고, 샌딩하여 요철을 가공하고, 투시율 향상을 위해 정삭하는 과정을 포함한다. 형상가공 단계는 레이져 가공기 또는 고속 가공기(다이아몬드 공구)를 사용하는 것이지만, 필요에 따라 에칭 방식을 적용할 수도 있다. 에칭방식은 모형도안, 필림제작, 유리에 접착, 부식액 분사, 절단, 세척, 필림제거, 간이세척 등의 순서로 진행된다. 샌딩 단계는 샌딩사 GC(Green Silicon Carbide) #220~300, SUS 구 직경 0.2㎜ 등을 사용하며, 이송속도 0.5 m/min 와 노즐압력 0.8~1.4 ㎏f/㎟ 로 설정하는 것이 좋다. 정삭 단계는 래핑(폴리싱) 전용기와 전용 툴을 사용하여 파단면의 투시율을 향상한다. 전용 툴은 돈모, 양모, 합성사로 이루어진 것이 좋으며, 래핑 컴파운드와 다이아몬드 파우더를 병용한다. 이와 같은 정삭 단계 이전에 황삭 단계를 거치는 것도 가능하다. 황삭 단계도 래핑(폴리싱) 전용기를 사용하지만 우레탄솔 브러쉬를 사용하고 수용성의 절삭유를 병용한다.To this end, the cutting step (S200) of the present invention includes the process of processing the material to the desired shape, sanding and processing the unevenness, and finish to improve the perspective rate. The shape processing step uses a laser processing machine or a high speed processing machine (diamond tool), but an etching method may be applied if necessary. Etching is done in the order of model drawing, film production, adhesion to glass, spraying of corrosion solution, cutting, cleaning, film removal, and simple washing. The sanding step uses sanding company GC (Green Silicon Carbide) # 220 ~ 300, SUS sphere diameter 0.2mm, and it is recommended to set the feed speed 0.5m / min and nozzle pressure 0.8 ~ 1.4 kgf / mm2. The finishing step uses a lapping (polishing) machine and a dedicated tool to improve the perspective of the fracture surface. The dedicated tool should be made of pig wool, wool, and synthetic yarn, and will use the wrapping compound and diamond powder together. It is also possible to undergo a roughing step before this finishing step. The roughing step also uses a dedicated lapping (polishing) machine, but with a urethane brush brush and water-soluble cutting oil.
물론 상기 형상가공 단계, 샌딩 단계, 황삭 단계, 절삭단계 마다 세척공정을 두는 것이 좋으나 공수절감의 측면에서 황삭 단계 및 그 이전의 세척 단계는 생략할 수 있다. 그리고 정삭 단계에 진입하기 전에는 이물질의 세척과 함께 간이 건조 를 수행하는 것이 좋다.Of course, the shape processing step, sanding step, roughing step, it is good to put a cleaning process for each cutting step, but the roughing step and the previous cleaning step can be omitted in view of the air-saving. And before entering the finishing step, it is recommended to carry out simple drying with cleaning of foreign matter.
또, 본 발명의 초음파세척단계(S300)는 상기 요철이 형성된 다수의 소재에 초음파세척을 수행하는 과정이다. 초음파세척단계(S300)에서 하나의 세척조에 다수의 소재를 넣고 1차로 초음파세척을 수행한 다음 복수의 세척조를 순차적으로 이동하면서 2차 초음파세척을 수행한다. 초음파세척에서 그린파우더 희석액을 병용하는 것이 좋다.In addition, the ultrasonic cleaning step (S300) of the present invention is a process of performing ultrasonic cleaning on a plurality of materials on which the irregularities are formed. In the ultrasonic washing step (S300), a plurality of materials are put in one washing tank, and ultrasonic washing is performed first, and then second ultrasonic washing is performed while sequentially moving the plurality of washing tanks. It is recommended to use the green powder diluent together in ultrasonic cleaning.
또, 본 발명의 화학강화단계(S400)는 상기 세척된 소재에 이온교환 처리를 수행하는 과정이다. 화학강화단계(S400)는 유리 표면의 조성을 변화시켜 강도를 증대하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에서 고온형 이온교환 방식과 저온형 이온교환 방식이 적용된다. 양자는 공정온도가 전이온도 이상인가 이하인가로 구분되는데, 품질 안정성 면에서 저온형 이온교환 방식이 보다 바람직하다.In addition, the chemical strengthening step (S400) of the present invention is a process of performing an ion exchange treatment on the washed material. Chemical strengthening step (S400) is to increase the strength by changing the composition of the glass surface. In the present invention, a high temperature type ion exchange method and a low temperature type ion exchange method are applied. Both of them are classified into whether the process temperature is higher than or equal to the transition temperature, but the low temperature type ion exchange method is more preferable in terms of quality stability.
이때, 상기 화학강화단계(S400)는 소재를 항온조의 질산칼륨, 질산칼리, 황산염, 질산염 중에서 선택되는 용액에 온도 400~450℃에서 5~60시간 침지하는 과정을 거친다. 전이온도를 넘지 않는 공정온도에서 유리 중에 함유되어 있는 알칼리 이온보다 큰 이온반경을 갖는 알칼리 용융염과 유리를 접촉시켜 치환을 유도하는 원리이다. 도 6의 (b)처럼 표면에 Na+ 이온이 배치된 상태에서 직경이 큰 K+ 이 치환되면서 도 6의 (c)에서 (d)처럼 조직이 변화된다. 물론 공정온도를 높일수록 공정시간이 단축되나 다소간의 품질 열화가 따를 수 있다.At this time, the chemical strengthening step (S400) is subjected to a process of immersing the material in a solution selected from potassium nitrate, calcium nitrate, sulfate, nitrate in a thermostatic bath at a temperature of 400 ~ 450 ℃ for 5 to 60 hours. It is a principle that induces substitution by contacting glass with an alkali molten salt having an ion radius larger than that of alkali ions contained in the glass at a process temperature not exceeding the transition temperature. As the larger diameter of K + is substituted in the state where Na + ions are disposed on the surface as shown in (b) of FIG. 6, the tissue is changed as shown in (d) of FIG. 6. Of course, as the process temperature is increased, the process time is shortened, but quality deterioration may follow.
한편, 본 발명의 화학강화단계(S400)에서 유리 강도에 미치는 영향은 공정의 조건변화보다 유리 조성에 더 좌우되는 점을 감안한다. 소다, 석회, 규산유리에 비해 산화알루미늄이 많은 알루미나 규산유리가 화학강화 결과 보다 강하고 응력층이 두꺼워 압축강도가 증가된다.On the other hand, the effect on the glass strength in the chemical strengthening step (S400) of the present invention takes into account that it depends more on the glass composition than the change in the conditions of the process. Compared with soda, lime, and silicate glass, alumina silicate glass, which has more aluminum oxide, is stronger than the chemical strengthening result, and the compressive strength is increased because the stress layer is thick.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 제조공정을 전체적으로 나타내는 블록다이아그램,1 is a block diagram showing the manufacturing process according to the invention as a whole,
도 2는 본 발명에 따른 절삭가공단계의 형상가공을 나타내는 도식도,Figure 2 is a schematic diagram showing the shape processing of the cutting step according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 절삭가공단계의 샌딩처리를 나타내는 도식도,3 is a schematic view showing a sanding process of the cutting step according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 절삭가공단계의 황삭과 정삭을 나타내는 도식도,Figure 4 is a schematic diagram showing roughing and finishing of the cutting step according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 초음파세척단계를 나타내는 도식도,5 is a schematic view showing an ultrasonic washing step according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 화학강화단계를 나타내는 도식도이다.6 is a schematic diagram showing a chemical strengthening step according to the present invention.
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