(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板のエッジを加工する方法において、冷却した前記ガラス基板のエッジに高周波誘導加熱された加熱部材を接触させて前記ガラス基板のエッジを切り取るガラス基板のエッジ加工方法であって、
前記ガラス基板の温度は０〜１０℃に維持されており、
前記加熱部材の温度は前記ガラス基板のガラス転移温度Ｔｇ＋２００℃〜前記ガラス基板のガラス転移温度Ｔｇ＋５００℃であり、
前記加熱部材と前記ガラス基板との接触の圧力は０．１〜３Ｋｇｆ／ｃｍ2であり、
前記ガラス基板と前記加熱部材との間の相対的な移動速度は０．５〜５ｃｍ／ｓであることを特徴とするガラス基板のエッジ加工方法。
【請求項２】
前記ガラス基板のエッジがストリップ状に切り取られることを特徴とする、請求項１に記載のガラス基板のエッジ加工方法。
【請求項３】
前記加熱された部材が棒針状をすることを特徴とする、請求項１に記載のガラス基板のエッジ加工方法。
【請求項４】
ガラス基板と、
前記ガラス基板が取り付けられて移動する冷却基板と、
移動する前記ガラス基板のエッジに接触する加熱部材と、
前記加熱部材を誘導加熱する高周波誘導加熱装置とを含んでなる、ガラス基板のエッジ加工装置であって、
前記冷却基板は前記ガラス基板の温度を０〜１０℃に維持し、
前記加熱部材の温度は前記ガラス基板のガラス転移温度Ｔｇ＋２００℃〜前記ガラス基板のガラス転移温度Ｔｇ＋５００℃であり、
前記加熱部材と前記ガラス基板との接触の圧力は０．１〜３Ｋｇｆ／ｃｍ2であり、
前記ガラス基板が取り付けられた前記冷却基板の移動速度は０．５〜５ｃｍ／ｓであるガラス基板のエッジ加工装置。
【請求項５】
前記加熱部材が棒針状であることを特徴とする、請求項４に記載のガラス基板のエッジ加工装置。
【請求項６】
前記加熱部材は、下部固定板に一側が固定され、コイルを貫いて突出したことを特徴とする、請求項５に記載のガラス基板のエッジ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板のエッジ加工方法およびその装置に係り、より詳しくは、ガラス基板のエッジを高周波誘導加熱器を用いて切断する加工方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２００５／０４４５１２に開示されているように、フラットパネル表示装置に使用されるものの如く表面仕上げを要求するガラス薄板（基板）を加工することには、一般に、ガラス薄板を所望の形状に切断した後、切断されたガラス薄板のエッジを研削および／または研磨して鋭いところを除去することが伴われる。
【０００３】
このようなガラス薄板を把持し、加工して搬送する方法は、様々な欠点を持っている。まず、エッジの仕上げの際に発生した粒子がガラス薄板の表面の主な汚染源になることもある。よって、ガラス薄板は、発生した粒子を洗浄によって洗い落とすために、仕上げ加工の最後に大規模の洗浄および乾燥が要求される。勿論、仕上げ加工の最後に行われる洗浄および乾燥の追加段階は、仕上げラインの基本費用に大きな打撃を与えて製造コストを増加させる。また、ベルトとガラス薄板との間に挟まれた粒子とチップがガラス薄板の表面を激しく損傷させるおそれがある。時々、このような損傷は、一連の加工段階を中断させる原因になることもあり、顧客に出荷することが可能な精選品の数が減少するため加工率が悪くなる結果を生むこともある
これを防ぐために、韓国特許出願第２００６−７００９３３９号では、ガラスの両表面を支持するためのカプセル化装置と、前記カプセル化装置の第１側に位置する材料の支持された両表面から近いエッジを加工するための加工装置を含み、前記カプセル化装置は、前記加工装置が材料のエッジを加工するときに発生する粒子と他の汚染物質が、前記カプセル化装置の第２側に位置した材料の両表面に当接することを実質的に防止する装置を開示している。
【０００４】
また、韓国特許出願第２００７−００４７７８４号では、研削装置に備えられたダイヤモンド砥石を互いにずらす方向に進ませてエッジを研削加工する装置を開示している。
【０００５】
また、韓国特許出願第２００１−００８５１１４号では、ダイヤモンドホイールを用いてガラス基板の面取りを行いながら、面取り加工部位に隣接してノズルを設置し、ノズルを介して送風して粉体を飛ばし、面取り加工中に発生した微細ガラス粒子が含まれた圧縮空気を吸入する方法を開示している。
【０００６】
ところが、これらの方式は、研削または面取りを用いてエッジを加工する方法なので、ガラス粉の発生を回避することができず、また、研削過程で様々な問題、例えば、エッジの割れ不良、ガラス粉の粉塵による表面スクラッチ問題、および作業者がガラス粉塵に晒される問題などが発生することを回避することができない。また、研削または面取りの施されたエッジ面がスクラッチによって不透明になるという問題があった。
【０００７】
よって、このようなガラス粉塵の発生を源泉的に防止することができる、加工面が透明な新しい加工方法および装置が引き続き求められている。
【０００８】
本発明者は、これを解決するために、韓国特許出願第１０−２０１０−００５１０６２号の「ガラス薄膜のエッジ研削方法および装置」では、図１に示すように、ガラス薄板１００のエッジを多孔性２００の火炎板３００で処理することにより、ガラス薄板１００の下部２３０を除いてエッジを選択的に溶融させて製造する方法を提示した。ところが、この方式は、携帯電話やタブレットＰＣなどの３〜１０インチの製品を加工するには適するが、火炎炉が必要であって、液晶ＴＶなどの４０インチ以上の大型ガラスを加工するには適さないうえ、加工の前にガラスの温度を予熱し且つ加工の後にはアニーリングを必要とするから、製造工程が複雑であるという問題があった。さらに、火炎の調節が難しいため、エッジの均一な処理が難しいという問題もあった。
【０００９】
そこで、小型ガラス薄板だけでなく、大型ガラス薄板のエッジも容易に加工することが可能な新しい方法に対する要求がさらに高まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明で解決しようとする課題は、高周波誘導加熱装置を用いてガラス基板（薄板）のエッジを加工する新しい方法を提供することにある。
【００１１】
本発明で解決しようとする他の課題は、高周波誘導加熱装置を含む新しいガラス基板（薄板）をカットするカッティング装置を提供することにある。
【００１２】
本発明で解決しようとする別の課題は、エッジカット部分が透明なガラス基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に係る移動するガラス基板のエッジを切り取る方法は、冷却したガラス基板のエッジを高周波誘導加熱された部材と接触させてガラス基板のエッジを切り取ることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記「冷却」は、強制的な方式によってガラス基板の温度が周辺部より低い状態を意味する。
【００１５】
本発明において、前記ガラス基板のエッジの冷却は、ガラス基板を全体的に冷却させるか、或いはガラス基板のエッジ部位のみを選別的に冷却させることが可能であるが、安定的な制御のためにはガラス基板全体を冷却させることがよい。
【００１６】
本発明の実施において、ガラス基板の冷却は、低温に維持される作業環境にガラス基板を一定の時間積置して行うことができ、また、低温に維持される冷却基板にガラス基板を接触させて行うことができる。好ましくは、作業中にガラス基板の温度が上昇することを回避することができるように、一定の温度に維持される冷却基板に固定した状態で切取作業を行うことがよい。
【００１７】
本発明の好適な実施において、前記冷却基板には低温の冷媒が流れる管路を設け、底部には冷却基板を貫通する多数の吸着孔を設けることにより、ガラス基板を冷却基板に真空吸着させることができるように構成される。
【００１８】
本発明において、前記低温は、常温（＝２５℃）より低い温度、好ましくは加熱部材と接触したガラス基板が粉塵の発生なしで切断されて分離できるように常温より１０℃以上低いことを意味する。本発明の好適な実施において、前記ガラス基板の温度は、好ましくは１０℃以下であり、より好ましくは過剰な冷却に消費されるエネルギーを減らすことができるように０〜１０℃の範囲が最も良い。
【００１９】
本発明において、前記ガラス基板の温度が高い場合には、エッジから切り取られる量が多くなって薄板ガラスに対する精密なエッジエッチングが難しくなり、前記ガラス基板の温度があまり低い場合には、過剰なエネルギー消費を誘発するため一定の工程制御が難しくなるおそれがある。
【００２０】
本発明において、前記「高周波誘導加熱」とは、高周波電流の流れるコイルの中間に位置した誘導体が、電磁誘導作用により起こる渦電流(EDDYCURRENT)および一部のヒステリシス(HYSTERESIS)の熱損失によって急速に加熱される現象をいう。
【００２１】
本発明において、前記高周波誘導加熱装置は、コイルを貫通する加熱部材にエネルギーを効果的に集中させることができるため、速い温度上昇が可能であり、冷却部材との接触による加熱部材の温度低下を防止することに特に有利である。
【００２２】
本発明において、誘導体は冷却したガラス基板と接触する加熱部材をなす。加熱された部材の温度はガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）以上に上昇したことを意味する。ガラスのＴｇはガラスの種類によって７５０℃から１３００℃まで様々である。
【００２３】
本発明の実施において、加熱部材の温度は、エッジの適切な切り取りのために、ガラス基板のＴｇより５０℃以上、好ましくは１００℃以上、より好ましくは２００〜５００℃程度高く維持されることがよい。
【００２４】
本発明において、前記接触は、冷却したガラス基板と加熱部材とが物理的に接触していることを意味し、実質的にはガラス基板から切り取られる幅を調節することができるように弱く加圧されて接触する。本発明の好適な実施において、前記加熱部材とガラス基板との接触の際には、０．１〜３．０Ｋｇｆ／ｃｍ2、好ましくは０．５〜１．５Ｋｇｆ／ｃｍ2程度の圧力で加圧されることがよい。圧力があまり高い場合は、切り取られる量が多くなって薄板ガラス基板のエッジ加工には適さないおそれがあり、圧力があまり低い場合は、切り取られる量があまり小さくなってＴＶなどの大型薄板ガラス基板の生産性が低下するおそれがある。
【００２５】
本発明において、前記加熱部材は、棒状誘導体が誘導コイルを貫いて固定され、接触部位が円錐状をなす棒針状とすることができ、特に薄板ガラス基板のコーナリングに適する。
【００２６】
本発明において、前記ガラス基板の移動は加熱部材との相対的な移動である。ガラス基板が移動するか或いは加熱部材が移動することができ、また、ガラス基板と加熱部材が同時に移動することもできる。前記ガラス基板の移動速度は、生産性、切取深さ、温度差、および圧力差を考慮して調節できる。
【００２７】
本発明において、前記ガラス基板のエッジは、水平面と垂直面とが交差するエッジから水平面と垂直面に沿って５０μｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲で切り取られる。切り取られるガラス基板のエッジは、ストリップ状に切り取られてガラス粉塵またはガラス片による２次被害を防止する。
【００２８】
本発明の好適な実施において、前記ガラス基板は、ガラス基板のエッジがそれぞれ０．１〜３ｍｍ程度の範囲で切り取られるように、ガラス基板の温度は０〜１０℃であり、加熱部材の温度はガラス基板のＴｇ＋２００℃〜ガラス基板のＴｇ＋５００℃であり、加熱部材の圧力は０．１〜３Ｋｇｆ／ｃｍ2であり、ガラス基板の移動速度は０．５〜５ｃｍ／ｓであることが好ましい。
【００２９】
本発明は、一態様において、移動する冷却したガラス基板のエッジを高周波誘導加熱された加熱部材と接触させてストリップ状に削り取るガラス基板のエッジ加工方法を提供する。
【００３０】
本発明は、一態様において、ガラス基板と、前記ガラス基板が取り付けられて移動する冷却基板と、前記移動するガラス基板のエッジに接触する加熱部材と、前記加熱部材を加熱する高周波誘導加熱装置とを含んでなる、ガラス基板のエッジ加工装置を提供する。
【００３１】
前記ガラス基板と加熱部材は相対的に移動し、好ましくはガラス基板が移動することがよい。前記ガラス基板の移動速度は、加熱されたガラス基板の種類、加熱部材の温度、切り取り領域に応じて調節することができる。
【００３２】
本発明は、一態様において、移動する冷却したガラス基板のエッジを高周波誘導加熱された加熱部材と接触させてストリップ状に切り取ることにより、切取面が透明な新しいガラス基板を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、粉塵の発生なしでガラス基板のエッジをストリップ状に除去することが可能な新しい方法を提供することができる。また、本発明に係る方法は、ガラス基板を高温で加熱する必要がないため、大型炉が不要であり、予熱やアニーリングなどの後加工工程が不要であるため、製造工程が非常に単純になるという効果がある。
【００３４】
特に、コーナー部位のエッジを加工するとき、ガラス基板の回転による連続的な作業が可能であって生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の火炎を用いたガラス薄膜のエッジ加工方法を示す図である。
【図２】本発明の実施において、ガラス基板を冷却および移動させるための冷却床の断面を示す断面図である。
【図３】本発明の実施において、冷却床、およびガラス基板と加熱部材との接触状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施に係るエッジが切り取られたガラス基板、およびエッジから切り取られた切取片を示す実物写真である。
【図５】本発明の実施において、コーナー部位の接触状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る装置で切り取ったガラス基板の透明なエッジ切取面の写真（ａ）、および従来の研磨機で研磨した不透明なガラス基板のエッジ研磨面の写真（ｂ）を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、実施例を詳細に説明する。本発明に係る実施例は、詳細に記載されてはいるが、これは単に発明を例示するためのもので、発明の内容を限定するためのものではない。本発明の範囲は共に記載された特許請求の範囲によって定められなければならない。
【００３７】
図２は本発明の実施において、ガラス基板を冷却および移動させるための冷却床の断面を示す断面図、図３は本発明の実施において、冷却床、およびガラス基板と加熱部材との接触状態を示す説明図、図４は本発明の実施に係るエッジが切り取られたガラス、およびエッジから切り取られた切取片を示す実物写真、図５は発明の実施において、コーナー部位の接触状態を示す説明図である。
【００３８】
図２に示すように、ガラス基板１１２は冷却床（冷却基板）１１１の上端に位置する。冷却床１１１の大きさは、ガラス基板１１２と実質的に同一であることが好ましいが、実施環境に応じてさらに大きいか小さいこともある。前記冷却床１１１の内部には、冷却床１１１の温度を一定に維持するための冷媒の循環通路１２０が設けられている。また、冷却床１１１の表面には、ガラス基板１１２を吸着固定することが可能な吸着口１１３が設けられている。この吸着口１１３は、冷却床１１１を上面から下面に貫く貫通口であり、真空を引く真空ポンプ１１５に連結されている。ガラス基板の底部を介しての真空吸着の場合、ガラス基板１１２を固定するためにガラス基板の側部に固定部材を設置する必要がないため、ガラス基板１１２の４端面のエッジに沿って加熱部材との接触を円滑に行うことができる。
【００３９】
図３に示すように、加熱部材１１４は、棒状のボディ部１１６と、前記ボディ部１１６の上端に形成された円錐状の接触部１１７とから構成される。
【００４０】
加熱部材１１４は、ボディ部１１６の他の末端が固定板１１５に固定されてガラス基板のエッジとの接触の際に動かないように固定され、高周波誘導加熱器１１８に連結された誘導コイル１１９によって加熱される。高周波誘導加熱器は商業的に購入して使用することができ、誘導加熱器の作動条件はガラス基板の状態または周辺温度によって異なり、２００〜３００Ｖ、２０〜５０Ａ、２５０〜５００Ｈｚの範囲で調節でき、パワー効率は５０〜９０％の範囲で調節される。
【００４１】
ガラス基板１１２は、ＸＺ平面に対して垂直なＹ軸方向に沿って動き、接触部１１７の４つの面に接触しながらエッジが帯状に切開される。
【００４２】
図４に示すように、ガラス基板１１２から粉塵の発生なしでストリップ１２０状にエッジが切り取られた。
【００４３】
図５に示すように、本発明に係る加熱部材１１４でガラス基板１１２のラウンドされたコーナー部位を切り取る状態を示す。加熱部材１１４が固定された状態でガラス基板１１２がＸ軸に沿って移動すると、ａ）のようにガラス基板１１２からストリップ１２０状に切り取られる。ｂ）のように、ガラス基板１１２のコーナーまでｘ軸に沿って移動した後、ｃ）のようにガラス基板１１２がｙ軸に沿って移動する。加熱部材１１４がｚ軸を中心に左右対称の円錐状をなしており、ガラス基板１１２が加熱部材１１４に接触した状態で容易に回転した後、ｙ軸に沿って移動することができる。
【００４４】
図６に示すように、４つの長方形のガラス基板のエッジ部位を切り取って切取面の表面写真を撮影し、これと対比して４つのガラス基板のコーナー部位を研磨して研磨面の表面写真を撮影した。各表面に対してＲｐ、Ｒｖ、Ｒｚ、Ｒａ、Ｒｑ値を測定し、切取面は下記表１に、研削面は下記表２にそれぞれ示した。ここで、Ｒｐ、Ｒｖ、Ｒｚ、Ｒａ、ＲｑはそれぞれＲｐ：ｍａｘｉｍｕｍ ｐｅａｋ Ｈｅｉｇｈｔ、Ｒｖ：ｍａｘｉｍｕｍ Ｖａｌｌｅｙ ｄｅｐｔｈ、Ｒｚ：最も高い部分と最も低い部分との平均距離、Ｒａ：絶対値の算術平均値、Ｒｑ：実効値(Root Mean Square)を意味し、単位はマイクロメートルである。
【００４５】
【表１】
0006290883.tif 000002
【００４６】
【表２】
0006290883.tif 000003
【図１】
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【図２】
0006290883.tif 000005
【図３】
0006290883.tif 000006
【図４】
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【図５】
0006290883.tif 000008
【図６（ａ）】
0006290883.tif 000009
【図６（ｂ）】
0006290883.tif 000010