KR20140049169A - 강화처리된 유리의 절단 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강화처리된 유리의 절단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, (S1) 강화처리된 유리의 장축 또는 단축 방향으로 스크라이빙 라인들을 미리 정해진 간격으로 형성하는 단계, (S2) 상기 스크라이빙 라인과 직교하는 단축 또는 장축 방향으로 미리 정해진 간격으로 절단하는 단계, 및(S3) 상기 스크라이빙 라인들을 따라 절단하는 단계를 포함함으로써, 유리의 깨짐 현상 없이 안정적으로 강화처리된 유리를 신속하게 절단할 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

강화처리된 유리의 절단 방법{METHOD OF CUTTING STRENGTHENED GLASS}
본 발명은 강화처리된 유리의 절단 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 높은 안정성으로 강화처리된 유리를 깨짐 현상 없이 신속하게 절단할 수 있는 방법에 관한 것이다.
모니터, 카메라, VTR, 휴대폰 등 영상 및 광학장비, 자동차 등 운송장비, 각종 식기류, 건축시설 등 폭넓은 기술 및 산업분야에 있어서 유리제품은 필수 구성요소로 다루어지고 있으며, 이에 따라 각 산업분야의 특성에 맞추어 다양한 물성을 갖는 유리가 제조되어 사용되고 있다.
이들 중 영상 장비의 핵심 구성요소로서 주목 받고 있는 것이 터치스크린이다. 터치스크린이란 단말기용 모니터에 설치하여 손가락이나 펜 등 보조 입력수단을 이용하여 단순 접촉하거나 문자 또는 그림 등을 그려 넣는 등, 각종 데이터를 입력하여 컴퓨터에게 특정 명령을 수행하도록 하는 디스플레이 겸 입력장치로서, 이와 같은 터치 스크린은 스마트폰과 같은 이동통신기기, 컴퓨터, 카메라, 증명서 등 발급기, 산업용 장비 등 일방 또는 쌍방으로 정보를 전달 또는 교환하는 각종 디지털 기기를 위한 핵심 부품으로서 점차 그 중요도가 높아지고 있으며, 사용 범위가 빠르게 확장되고 있다.
이와 같은 터치스크린을 구성하는 부품 중에서 사용자가 직접 접촉하는 상부 투명 보호층은 주로 폴리에스테르 또는 아크릴 등의 플라스틱 유기물질인데, 이러한 재료는 내열성과 기계적 강도가 약하여 지속적이며 반복적인 사용 및 접촉으로 인해 변형되거나 스크래치가 발생되거나 파손되는 등 내구성에 한계가 있다. 따라서 터치스크린의 상부 투명 보호층은 기존의 투명 플라스틱으로부터 내열성, 기계적 강도 및 경도가 우수한 화학강화 박판유리로 점차 대체되고 있다. 아울러 화학강화 박판유리는 터치스크린용 외에도 LCD 또는 OLED 모니터의 투명 보호창의 역할을 함으로써 그 사용영역이 점차 확대되고 있다. 유리의 강화는 주로 자동차 안전유리에 적용하는 풍냉강화라고 일컬어지는 물리적인 강화법과 화학적인 강화법 이 있으며, 특히 화학적인 강화법은 형상이 복잡하거나 두께가 대략 2mm 이하인 박판유리에 유용하게 적용될 수 있는 기술이다.
이러한 화학강화법은 유리내부에 존재하는 이온반경이 작은 알칼리 이온(주로 Na이온)이 소정의 조건에서 큰 알칼리 이온(주로 K이온)과 교환시키는 기술이며, 이온교환에 의해 유리표면에 큰 압축응력이 생성되어 강도 및 경도가 증가한다. 터치스크린에 주로 사용하는 화학강화용 박판유리는 성분상 알칼리금속 산화물(Na2O, K2O)와 SiO2, 알칼리토금속 산화물(MgO, CaO 등) 및 약간의 Al2O3를 함유한 소다 석회 규산염 유리가 대부분이며, 최근에 다량의 Al2O3를 함유한 화학강화 전용 알칼리 알루미나 규산염 유리가 출시되고 있다 (http://www.corning.com/gorillaglass /index.aspx). 화학강화를 위한 종래의 방법은 유리의 전이온도보다 낮은 소정의 온도에서 K이온을 함유한 염 용액에 유리를 침지시켜 유리의 양면을 이온교환 시키며, 이온교환에 의한 확산속도와 깊이는 유리의 조성에 따라서 다르다(S. Karlsson, B. Jonson, C. Stalhandske, The technology of chemical glass strengthening-a review, Glass Technology: European Journal of Glass Science and Technology Part A, 2010, 51, 2, 41-54).
한편, 화학강화 유리는 절단을 하면 표면에 존재하는 큰 압축응력에 기인하여 의도된 형태가 아닌 무질서한 파편으로 파괴가 발생하거나 혹시 의도된 형태로 절단이 되어도 절단선 주변 좌우 약 20mm 범위에 해당하는 넓은 지역의 압축응력은 소실되어 강도가 저하하기 때문에, 일단 강화된 후에는 유리의 조성과 상관없이 원하는 크기 또는 형상으로의 절단이 곤란하다.
따라서, 먼저 필요한 크기 또는 형상으로 절단을 한 후 화학강화 처리를 하는 방법이 널리 이용되고 있다. 하지만, 강화 이전에 유리를 절단하여 크기 또는 형상을 결정하는 것은 제한된 규모의 염 용액에 침지시키는 이온 교환공정에는 유리하지만 최종제품인 터치스크린 등의 생산성 향상에는 장애가 되고 있다.
만약 대면적을 소유하는 유리를 강화된 후에도 원하는 크기 또는 형상으로 정확하게 절단하는 것이 가능하다면, LCD용 기판유리가 높은 세대로 갈수록 LCD 모듈의 생산성 증가에 유효한 영향을 가져야 하듯이 터치스크린의 경우에도 이러한 유효한 영향을 가질 수 있을 것이다.
이와 관련하여, 강화된 유리를 절단하는 방법으로 개발되고 있는 것이 피절단체보다 강도가 높은, 예를 들면 다이아몬드 블레이드(diamond blade)를 유리판에 절단경로를 따라 접촉시켜 유리기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성시키는 기계적 방법, 또는 레이저를 이용하여 스크라이빙 라인을 형성하는 광학적 방법이 연구되고 있으나, 상기 방법들은 스크라이빙 라인을 형성하는 방법만을 제시할 뿐, 스크라이빙 라인 형성 후 완전 절단하는 방법에 대해서는 효과적인 해결책이 되지 못하고 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제0792771호는 용융염에서 유리를 1차 침지시키고 이후, 보다 높은 온도에서 2차로 침지시키거나 유지함으로써 유리내 부에 서로 상이한 두 개의 압축응력 패턴을 생성시킴으로써 강화 후에도 절단 가능한 것을 특징으로 하고 있다. 그러나 전이온도가 470℃이상 530℃이하인 소다석회규산염 유리에만 한정되어 있어서 전이온도가 550℃이상을 나타내는 이온교환 전용 알칼리 알루미나 규산염 유리에는 적용할 수 없다는 문제 가 있다. 아울러, 두 개의 압축응력 패턴을 생성시키기 위하여 2회의 공정을 수행해야 하는 공정상 복잡성도 내포하고 있다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제0792771호
비특허문헌 1: S. Karlsson, B. Jonson, C. Stalhandske, The technology of chemical glass strengthening-a review, Glass Technology: European Journal of Glass Science and Technology Part A, 2010, 51, 2, 41-54
본 발명은 강화처리된 유리를 신속하게 절단할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 강화처리된 유리를 낮은 불량률로 절단할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 강화처리된 유리를 깨짐 현상 없이 절단할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 강화처리된 유리를 높은 안정성을 갖도록 절단할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. (S1) 강화처리된 유리에 스크라이빙 라인들을 미리 정해진 간격으로 어느 한 방향으로 형성하는 단계, (S2) 상기 스크라이빙 라인과 다른 방향으로 미리 정해진 간격으로 절단하는 단계, 및 (S3) 상기 스크라이빙 라인들을 따라 절단하는 단계를 포함하는 강화처리된 유리의 절단 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 (S2) 단계의 절단 공정은, (S1) 단계에서 최초로 형성된 스크라이빙 라인으로부터 최후로 형성된 스크라이빙 라인이 있는 방향으로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
3. 위 2에 있어서, 상기 (S2) 단계의 절단 공정은, (S1) 단계에서 형성된 스크라이빙 라인의 시작 부분으로부터 종료 부분의 방향으로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이빙 라인과 상기 (S2) 단계의 절단되는 라인은 직선 또는 곡선인 강화처리된 유리의 절단 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이빙 라인과 상기 (S2) 단계의 절단되는 라인은 서로 직교하는 것인 강화처리된 유리의 절단 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이빙 라인은 강화처리된 유리의 장축 또는 단축 방향으로 형성되고, 상기 (S2) 단계의 절단 공정은 상기 스크라이빙 라인과 직교하는 단축 또는 장축 방향으로 수행되는 것인 강화처리된 유리의 절단 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이링 라인 형성 공정 및 (S2) 단계의 절단 공정은 서로 독립적으로 기계적 방법 또는 광학적 방법으로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
8. 위 7에 있어서, 상기 광학적 방법은 레이저를 이용하여 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
9. 위 7에 있어서, 상기 레이저를 이용한 스크라이빙 라인의 형성은 레이저 빔의 조사와 이에 후속하는 냉각제의 분사로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 레이저 빔의 출력은 150 내지 220W인 강화처리된 유리의 절단 방법.
11. 위 10에 있어서, 상기 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 장축 길이는 10 내지 200㎜이고, 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 단축 길이는 0.01 내지 20㎜인 강화처리된 유리의 절단 방법.
12. 위 8에 있어서, 상기 레이저를 이용한 (S2) 단계의 절단 공정은 레이저 빔의 조사와 이에 후속하는 냉각제의 분사로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
13. 위 12에 있어서, 상기 레이저 빔의 출력은 230 내지 320W인 강화처리된 유리의 절단 방법.
14. 위 13에 있어서, 상기 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 장축 길이는 5 내지 70 ㎜이고, 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 단축 길이는 0.01 내지 10㎜인 강화처리된 유리의 절단 방법.
15. 위 9 또는 12에 있어서, 상기 냉각제는 물, 공기, 탄소수 1 내지 5의 알코올 및 액체 질소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 강화처리된 유리의 절단 방법.
16. 위 9 또는 12에 있어서, 상기 레이저 빔의 조사되는 위치와 냉각제가 분사되는 위치 사이의 거리는 0 내지 50㎜인 강화처리된 유리의 절단 방법.
17. 위 7 또는 10에 있어서, 상기 레이저 빔의 조사 전에 강화처리된 유리 표면의 불순물을 제거하는 수단을 더 구비하는 강화처리된 유리의 절단 방법.
18. 위 17에 있어서, 상기 불순물 제거 수단은 공기 분사기인 강화처리된 유리의 절단 방법.
19. 위 1에 있어서, 상기 스크라이빙 라인 형성 전의 강화처리된 유리는 표면에 전극 패턴이 형성된 것인 강화처리된 유리의 절단 방법.
본 발명의 강화처리된 유리의 절단 방법은 절단되는 라인을 이와 직교하는 스크라이빙 라인보다 나중에 형성함으로써 스크라이빙 라인과의 교차점에서 절단되는 라인이 단절되지 않도록 할 수 있으며, 그에 따라 유리의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 강화처리된 유리의 절단 방법은 통상적인 스크라이빙 라인 형성 후 별도의 절단 공정을 거치는 방법만을 사용하지 않고 스크라이빙과 동시에 절단되는 단계를 적용함으로써 신속한 유리의 절단 공정을 구현할 수 있다.
본 발명의 강화처리된 유리의 절단 방법은 1차 스크라이빙 라인 형성 후 그 라인의 수직 방향으로 절단 공정이 바로 수행되므로, 추후 공정에서 깨짐 현상의 확산을 방지할 수 있으므로 불량률을 낮출 수 있다.
본 발명의 강화처리된 유리의 절단 방법은 레이저를 이용함으로써 강화처리가 된 유리도 용이하게 절단할 수 있다.
본 발명의 강화처리된 유리의 절단 방법은 레이저 빔의 조사 전에 불순물을 제거하는 수단을 더 구비함으로써 스크라이빙 라인을 균일하게 형성할 수 있다.
본 발명의 강화처리된 유리의 절단 방법은 강화처리된 유리를 절단할 수 있으므로, 스크라이빙 라인 형성 전에 강화처리된 유리 표면에 전극 패턴 등을 먼저 형성할 수 있게 되므로, 생산성이 매우 높다.
도 1은 강화처리된 유리(10)로부터 절단되어 얻어지는 단위 유리 제품(11)의 일 예시를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 절단 방법의 일 예시를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 빔 조사 및 냉각제 분사를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 (S1) 강화처리된 유리에 스크라이빙 라인들을 미리 정해진 간격으로 어느 한 방향으로 형성하는 단계, (S2) 상기 스크라이빙 라인과 다른 방향으로 미리 정해진 간격으로 절단하는 단계, 및 (S3) 상기 스크라이빙 라인들을 따라 절단하는 단계를 포함함으로써, 유리의 깨짐 현상 없이 안정적으로 강화처리된 유리를 신속하게 절단할 수 있는 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명은 강화처리된 유리를 절단하는 방법을 제공한다.
통상적으로, 휴대폰이나 터치 패널의 최외부에 사용되는 강화 유리는 대면적의 유리를 제조한 후에 필요한 크기로 절단한 후에 강화처리가 된다. 도 1에는 대면적의 유리(10)로부터 절단되어 얻어지는 단위 유리 제품(11)의 일 예시를 개략적으로 도시하고 있다.
전술한 바와 같이, 종래에는 강화처리된 유리의 절단에 어려움이 있으므로, 강화 처리 전에 대면적 유리를 절단하여 단위 유리 제품을 얻고, 단위 유리 제품에 필요한 터치 전극 등을 패턴화하였다.
하지만, 본 발명은 강화처리된 대면적 유리를 절단하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따라 강화처리된 대면적 유리를 절단하게 되면, 절단 공정 전에 강화처리된 대면적 유리(10) 중 단위 유리 제품(11)에 해당하는 영역에 미리 터치 패턴 전극 등을 형성할 수 있다. 그에 따라 패턴 전극이 형성된 단위 유리 제품(11)의 생산성을 비약적으로 높일 수 있다.
이하에서 본 발명의 절단 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 강화처리된 유리에 스크라이빙 라인들을 미리 정해진 간격으로 어느 한 방향으로 형성한다(S1).
스크라이빙 라인(scribing line)이란, 유리를 절단하기 위해, 절단 경로를 따라 일정한 깊이로 형성된 크랙(crack)을 말한다. 스크라이빙 라인은 절단 경로를 제공하는 것으로서, 추후 스크라이빙 라인을 따라 물리적인 힘을 가해 강화처리된 유리를 절단하게 된다. 본 발명에 있어서, 스크라이빙 라인의 형태는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면 직선 또는 곡선으로 형성될 수 있다.
스크라이빙 라인을 형성하는 방법의 예를 들면, 기계적 방법 또는 광학적 방법이 사용될 수 있으며, 기계적 방법으로는 피절단체보다 더 강한 강도를 가진 절삭공구를 이용한 것으로, 예를 들어 소정의 직경을 갖는 원판의 원주에 형성된 다이아몬드 블레이드(diamond blade)를 유리판에 절단경로를 따라 접촉시켜 유리기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성시키는 방법이 있으며, 광학적 방법으로는 레이저를 이용하여 스크라이빙 라인을 형성시키는 방법이 있다. 상기 방법 중 레이저를 사용하는 광학적 방법이 바람직하다.
도 2에는 본 발명에서 사용할 수 있는 레이저 빔 조사 장치의 개략적인 모식도가 도시되어 있다. 이하에서는 레이저를 사용하는 방법을 일 예시로 설명하도록 한다.
본 발명에서 사용가능한 레이저의 구체적인 예를 들면, 이산화탄소 레이저, UV 레이저, YAG 레이저 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이산화탄소 레이저를 사용할 수 있다. 이산화탄소 레이저는 에너지 전달 측면에서 우수하여 스크라이빙 라인을 보다 빠르게 형성할 수 있다.
스크라이빙 라인을 형성하기 위한 레이저 빔의 출력은 150 내지 220W인 것이 바람직하다. 또한, 상기 출력 범위에서 조사되는 레이저 빔의 구체적인 형태는 강화처리된 유리의 구체적인 종류 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 바람직하게는, 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 장축 길이는 10 내지 200㎜일 수 있다. 상기 범위에서 스크라이빙 라인이 균일하고 안정적으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 단축 길이는 0.01 내지 20㎜인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 스크라이빙 라인이 균일하고 안정적으로 형성될 수 있다.
레이저 빔을 조사하는 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 빔의 조사 후에 냉각제를 분사하는 것이 바람직하다. 레이저 빔의 조사로 가열된 강화유리가 분사되는 냉각제에 의해 순간적으로 냉각되면서 스크라이빙 라인 형성에 더욱 바람직한 효과를 나타낼 수 있다.
냉각제를 분사하는 경우에는, 레이저 빔의 조사되는 위치와 냉각제가 분사되는 위치 사이의 거리는 -30 내지 100㎜인 것이 바람직하다. 거리가 음(-)의 값을 갖는 경우는 냉각제가 레이저 빔 내부로 조사되는 경우를 의미하며, 그에 따라 냉각제가 레이저 빔 사이의 거리가 음의 값인 경우(냉각제가 레이저 빔 내부로 조사되는 경우)에는 거리의 절대값보다 레이저 빔의 길이가 더 큰 것은 당연하다.
냉각제로는 당분야에서 상용되는 것이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 물, 공기, 탄소수 1 내지 5의 알코올, 액체 질소 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 측면에서, 필요에 따라 레이저 빔의 조사 전에 강화처리된 유리 표면의 불순물을 제거하는 수단을 더 구비할 수 있다. 표면에 불순물이 존재하게 되면 레이저 빔의 에너지를 흡수하게 되어, 강화처리된 유리에 충분한 에너지가 전달되지 않으므로 스크라이빙 라인 형성이 균일하지 않을 수 있다. 이러한 불순물 제거 수단으로는, 예를 들면 공기를 분사하는 공기 분사기를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 스크라이빙 라인과 다른 방향으로 미리 정해진 간격으로 절단한다(S2).
절단되는 라인의 형태는 상기 스크라이빙 라인과 마찬가지로 특별한 제한은 없으며, 예를 들면 직선 또는 곡선으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 본 발명에 있어서 단위 유리 제품을 얻기 전의 대면적 유리의 형태는 특별한 제한은 없으나, 예를 들면, 사각형 형태를 갖도록 할 수 있다. 사각형의 대면적 유리의 경우에는 통상적으로 정사각형이나 직사각형의 형태를 갖는데, 이 경우 (S1) 단계의 스크라이빙 라인과 (S2) 단계의 절단되는 라인은 각각 유리의 외곽 테두리에 실질적으로 평행하게 형성되어, 서로 직교하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예로서 대면적 유리가 직사각형인 경우에 관하여, 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하도록 한다, 하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 바와 같이, 대면적 유리로부터 단위 유리 제품을 얻기 위해서는 대면적 유리를 단축 방향과 장축 방향으로 모두 절단할 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 (S1) 단계에서는 장축 또는 단축 방향으로는 스크라이빙 라인만 형성하고, (S2) 단계에서는 상기 스크라이빙 라인과 직교하는 단축 또는 장축 방향으로는 바로 절단하는 공정을 수행한다.
동일한 강화처리된 유리에 대해 하나의 스크라이빙 라인을 형성하는 공정과 동일한 길이를 완전히 절단하는 공정을 비교하면, 완전히 절단하기 위해서는 크랙의 깊이를 강화처리된 유리의 두께 또는 그에 근접하는 수준으로 형성해야 하므로, 스크라이빙 라인을 형성하는 공정이 보다 빠르게 수행될 수 있다. 비록 스크라이빙 라인 형성 후에는 별도의 절단 공정을 거쳐야 하지만 이를 한 번만 수행하게 되는 경우에는 별도의 절단 공정을 거치더라도 처음부터 완전히 절단하는 공정보다는 빠른 시간 내에 수행될 수 있다.
하지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 대면적 유리로부터 다수의 단위 유리 제품을 얻기 위해서는 여러 번의 스크라이빙 라인 형성 및 별도의 절단 공정을 반복해야만 하고, 그에 따라 절단 공정의 완료에 소요되는 시간은 현저히 증가하게된다. 이렇게 되면 1회만에 완전히 절단하는 공정을 적용하는 것이 스크라이빙 라인 형성 공정 및 별도의 절단 공정으로 2회에 걸쳐 절단하는 공정을 적용하는 것보다 공정 시간을 단축할 수 있다.
또한, 완전히 절단하는 공정을 수행하게 되면, 공정 수행 시 발생할 수도 있는 유리의 깨짐 현상의 전파를 차단할 수 있으므로, 불량률 저감 및 수율 향상에 유리하다.
(S2) 단계의 완전 절단 공정은 (S1) 단계의 스크라이빙 라인 형성 공정과 같은 방식으로 수행될 수 있으며 다만 크랙의 깊이를 유리의 두께만큼 또는 그에 근접하게 형성함으로써 수행될 수 있다. 크랙의 깊이를 보다 깊게 하기 위해서는 앞서 설명한 기계적 또는 광학적 방법에서 스크라이빙 라인을 형성하는 공정을 여러 번 반복하여 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 레이저 빔을 조사하여 완전 절단하는 경우에, 레이저 빔의 출력 및 구체적인 형태를 스크라이빙 라인 형성 시와는 다르게 설정하여 절단 공정을 수행한다. 강화처리된 유리를 완전 절단하기 위한 레이저 빔의 출력은 230 내지 320W인 것이 바람직하다. 또한, 상기 출력 범위에서 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 장축 길이는 5 내지 70㎜일 수 있다. 상기 범위에서 강화처리된 유리의 절단이 균일하고 안정적으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 단축 길이는 0.01 내지 10㎜인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 강화처리된 유리의 절단이 균일하고 안정적으로 수행될 수 있다.
도 3에는 본 발명의 절단 방법의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다.
도 3에 따라, 장축 방향의 스크라이빙 라인(B1, B2, B3, ..., Bn)을 미리 정해진 간격으로 형성한 후에, 단축 방향의 절단선(A1, A2, A3, ..., An)을 따라 완전 절단 공정을 미리 정해진 간격으로 수행한다.
본 발명에 있어서, 상기 단축 방향의 절단 공정은, 최초로 형성된 장축 방향의 스크라이빙 라인으로부터 최후로 형성된 장축 방향의 스크라이빙 라인이 있는 방향으로 수행되는 것이 보다 바람직하다. 즉, 도 3을 참고하면, 장축 방향의 스크라이빙 라인이 B1, B2, B3, ..., Bn 의 순서대로 형성되었다면, 단축 방향의 절단 공정(A1, A2, A3, ..., An)은 B1에서 Bn을 향하는 방향(A1, A2, A3, ..., An의 화살표 방향)으로 형성되는 것이 바람직하다.
레이저 빔 및 냉각제를 사용하여 스크라이빙 라인을 형성하게 되면, 냉각제의 잔류물이 유리 표면에 잔류하게 되는데, 이러한 냉각제는 레이저 빔 조사 시에 불순물로 작용할 수 있다. 따라서, 장축 방향의 스크라이빙 라인 형성 시에 사용되었던 냉각제 잔류물이 단축 방향의 절단 공정 시에 불순물로 작용할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 (S2) 단계의 절단 공정은 (S1) 단계에서 최초로 형성된 장축 방향의 스크라이빙 라인으로부터 최후로 형성된 장축 방향의 스크라이빙 라인이 있는 방향으로 수행할 수 있다. 냉각제는 시간이 지난 후에는 증발 또는 휘발되므로, 냉각제가 증발 또는 휘발되는 시간을 확보하기 위해 단축 방향의 절단 공정은 장축 방향의 스크라이빙 라인 중 먼저 형성된 쪽으로부터 나중에 형성된 쪽의 방향으로 수행될 수 있다.
이러한 측면에서, 상기 단축 방향의 절단 공정은, 최초로 형성된 장축 방향의 스크라이빙 라인의 시작 부분으로부터 종료 부분의 방향(A1으로부터 An의 방향)으로 수행되는 것이 보다 더 바람직하다.
다음으로, 형성된 스크라이빙 라인들을 따라 절단한다(S3).
(S2)단계의 절단 공정이 완료되면 스크라이빙 라인이 단축 방향으로 형성된 유리 절편이 얻어진다. 이 스크라이빙 라인은 (S1) 단계에서 생성된 것들이다. 상기 스크라이빙 라인에 따라 추가적인 절단 공정을 거치게 되면 단위 유리 제품을 얻을 수 있다. 스크라이빙 라인에 따른 절단 공정은 당분야에 알려진 방법을 제한 없이 적용할 수 있다.

Claims (19)

  1. (S1) 강화처리된 유리에 스크라이빙 라인들을 미리 정해진 간격으로 어느 한 방향으로 형성하는 단계,
    (S2) 상기 스크라이빙 라인과 다른 방향으로 미리 정해진 간격으로 절단하는 단계, 및
    (S3) 상기 스크라이빙 라인들을 따라 절단하는 단계
    를 포함하는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 (S2) 단계의 절단 공정은, (S1) 단계에서 최초로 형성된 스크라이빙 라인으로부터 최후로 형성된 스크라이빙 라인이 있는 방향으로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 (S2) 단계의 절단 공정은, (S1) 단계에서 형성된 스크라이빙 라인의 시작 부분으로부터 종료 부분의 방향으로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이빙 라인과 상기 (S2) 단계의 절단되는 라인은 직선 또는 곡선인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이빙 라인과 상기 (S2) 단계의 절단되는 라인은 서로 직교하는 것인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이빙 라인은 강화처리된 유리의 장축 또는 단축 방향으로 형성되고, 상기 (S2) 단계의 절단 공정은 상기 스크라이빙 라인과 직교하는 단축 또는 장축 방향으로 수행되는 것인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 (S1) 단계의 스크라이링 라인 형성 공정 및 (S2) 단계의 절단 공정은 서로 독립적으로 기계적 방법 또는 광학적 방법으로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 광학적 방법은 레이저를 이용하여 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 레이저를 이용한 스크라이빙 라인의 형성은 레이저 빔의 조사와 이에 후속하는 냉각제의 분사로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 레이저 빔의 출력은 150 내지 220W인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 장축 길이는 10 내지 200㎜이고, 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 단축 길이는 0.01 내지 20㎜인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 레이저를 이용한 (S2) 단계의 절단 공정은 레이저 빔의 조사와 이에 후속하는 냉각제의 분사로 수행되는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 레이저 빔의 출력은 230 내지 320W인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 장축 길이는 5 내지 70 ㎜이고, 레이저 빔이 조사되어 유리 기판에 형성되는 형상의 단축 길이는 0.01 내지 10㎜인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  15. 청구항 9 또는 12에 있어서, 상기 냉각제는 물, 공기, 탄소수 1 내지 5의 알코올 및 액체 질소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  16. 청구항 9 또는 12에 있어서, 상기 레이저 빔의 조사되는 위치와 냉각제가 분사되는 위치 사이의 거리는 0 내지 50㎜인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  17. 청구항 7 또는 10에 있어서, 상기 레이저 빔의 조사 전에 강화처리된 유리 표면의 불순물을 제거하는 수단을 더 구비하는 강화처리된 유리의 절단 방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 불순물 제거 수단은 공기 분사기인 강화처리된 유리의 절단 방법.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 스크라이빙 라인 형성 전의 강화처리된 유리는 표면에 전극 패턴이 형성된 것인 강화처리된 유리의 절단 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106277733A (zh) * 2015-06-03 2017-01-04 三星钻石工业股份有限公司 切割方法及切割设备

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