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KR102208057B1 - 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치 - Google Patents

열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치 Download PDF

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KR102208057B1
KR102208057B1 KR1020190106262A KR20190106262A KR102208057B1 KR 102208057 B1 KR102208057 B1 KR 102208057B1 KR 1020190106262 A KR1020190106262 A KR 1020190106262A KR 20190106262 A KR20190106262 A KR 20190106262A KR 102208057 B1 KR102208057 B1 KR 102208057B1
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KR
South Korea
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glass substrate
laser
chamber
heat
transmission window
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Active
Application number
KR1020190106262A
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English (en)
Inventor
김선주
박재웅
노준형
김보겸
Original Assignee
주식회사 코윈디에스티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • C03B15/12—Construction of the annealing tower
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Abstract

본 발명은 유리 기판 어닐링 장치에 관한 것으로, 유리 기판을 이송하는 이송 수단, 이송 수단에 의해 이동되는 유리 기판 상에 조사되도록 레이저 빔을 조사하는 레이저 유닛, 레이저 유닛과 유리 기판 사이의 열전달을 차단하기 위한 열 차단 챔버를 포함하되, 열 차단 챔버는 레이저 빔이 투과되는 레이저 투과창이 구비되는 상부 하우징과 하부 하우징, 및 상부 하우징과 하부 하우징 사이로 유리 기판이 지나가는 개구부를 구비하고, 상부 하우징에는 레이저 투과창과 열 차단 챔버의 냉각을 위한 냉각수 유로가 형성되어 로이유리 기판의 레이저 어닐링 과정에서 유리 표면 온도 상승에 의한 레이저 유닛의 손상을 방지한다.

Description

열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치{LOW-EMISSIVITY GLASS SUBSTRATE ANNEALING APPARATUS WITH THERMAL PROTECTION CHAMBER}
본 발명은 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로이유리의 레이저 어닐링(Annealing) 과정에서 유리 표면 온도 상승에 의한 레이저 유닛의 손상을 방지하기 위한 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 관한 것이다.
건축물에 있어서, 창호(windows and doors)는 벽체에 비해 약 8배 내지 약 10배 이상의 낮은 단열 특성이 있기 때문에 창호를 통한 열손실은 건물 전체의 열손실의 약 25% 내지 약 45%를 차지할 정도로 심각하다. 따라서 창호에서의 열손실을 줄이기 위해 로이유리(LOW-Emissivity Glass)가 사용되고 있다.
저방사(Low-emissivity) 유리는 일반적으로 로이(Low-E)로 부르기도 하며, 유리 표면에 매우 얇은 메탈 층이 형성되어 장파장인 열적외선의 반사율이 높은 유리를 말한다.
저방사(Low-emissivity) 유리는 가시광선을 투과시키며 적외선은 반사하는 특징을 가지고 있으므로, 상업적인 목적 또는 주택 또는 차량에 사용되고 있으며, 유리 표면에 코팅된 금속막을 로이필름 또는 로이유리라고도 한다.
로이유리는 일반 유리의 일면에 적외선 반사율이 높은 금속막을 코팅한 구조를 가지며, 단층 또는 복층 구조를 가진다. 금속막은 가시광선을 투과시켜 실내의 채광성을 높여주고, 적외선을 반사하여 실내외에서의 열 이동을 감소시켜 실내의 온도 변화를 적게 만들어 주는 역할을 한다.
로이유리는 코팅 제조방법에 따라 파이롤리틱 방법(pyrolytic process)에 의한 하드로이(hard low-E)와 스퍼터링 공법(sputtering process)에 의한 소프트로이(soft low-E)로 구분할 수 있다.
소프트로이 제조방법은 기생산된 플롯 판유리를 은(Ag), 티타늄(Titanium), 스테인리스 스틸(Stainless Steel) 등의 금속 타켓판이 설치된 진공 챔버의 내부를 지나가게 하여 다층 박막을 코팅한다.
이러한 소프트로이 제조방법의 장점은 투명도가 높고, 여러 가지 금속 사용을 통해 다양한 색상 구현이 가능하며, 광학 성능 및 열적 성능이 우수한 장점이 있다. 그러나 하드로이와 대비할 때 코팅 경도 및 내구성이 약하고, 복층 유리 제작 시 별도의 에지 스트립핑 처리 설비가 필요한 단점이 있다.
소프트로이의 내구성을 향상시키고, 투명도를 더욱 향상시키기 위한 방법으로 어닐링 공정을 수행하면, 비정질 상태의 금속층이 결정질 상태로 변화되면서 내구성의 향상과 투명도의 향상 효과를 얻게 된다.
기존의 어닐링 공정은 유리 전체를 가열하고 냉각시키는 과정을 통해 효과를 얻을 수 있으나 이 과정에서 강화 유리가 되기 때문에, 이후에 절단이 불가하여 원판 유리 생산 과정에서는 적용할 수 없는 문제가 있다. 그러므로 로이유리의 어닐링 공정을 유리 원판 생산 과정에 적용하기 위해서는 금속막을 선택적으로 가열하는 가공 방법의 개발이 필요하다.
한편, 로이유리(Low-E Glass) 표면의 금속 박막을 레이저(LASER Beam) 어닐링 하는 과정에서 순간적으로 500℃ 이상으로 온도 상승이 발생하는 유리 표면 온도에 의해 레이저 모듈의 전단부 또는 헤드(LASER Head)의 온도 상승으로 레이저 모듈이 손상될 수 있으며 오작동이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
상술된 문제점들을 해결하기 위한 종래의 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1617019호(2016.04.29.)에 개시된 유리 기판 어닐링 장치가 있다. 이 종래 기술은 레이저 다이오드 어레이(Array)를 동시에 냉각할 수 있는 그룹 형태의 냉각기(Group Cooling Unit)를 통해, 레이저 다이오드 어레이(Array)와 라인 빔 렌즈 유닛으로 구성된 광학계에서 발생하는 열을 제어하고자 하는 구성을 개시한다.
하지만 상술한 종래 기술의 유리 기판 어닐링 장치는 유리 기판의 표면 온도에 따른 레이저 모듈의 전단부 또는 헤드(LASER Head)의 온도 상승으로 인하여 레이저 모듈의 손상 및 오작동의 발생에 관한 문제점을 해결하지 못하고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 레이저빔(LASER beam)을 이용하여 유리 표면의 금속 박막을 어닐링 하는 과정에서 유리 표면의 순간적인 온도 상승으로 인한 레이저 발생장치의 손상 및 오동작을 방지할 수 있는 유리 기판 어닐링 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 냉각 수단을 구비한 밀폐구조의 열 차단 챔버를 구비하여 유리 표면의 열이 외부로 전달되는 것을 방지하고, 열 차단 챔버의 냉각 기능을 제공할 수 있는 유리 기판 어닐링 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유리 기판의 상측과 하측으로 반사 미러를 구비하여 유리 기판에 포함된 메탈 층이 급속하게 냉각되는 것을 방지하고 레이저 빔의 에너지가 유리 기판에 고르게 전달되도록 할 수 있는 유리 기판 어닐링 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유리 기판 어닐링 장치는, 유리 기판을 이송하는 이송 수단; 상기 이송 수단에 의해 이동되는 유리 기판 상에 조사되도록 레이저 빔을 조사하는 레이저 유닛; 및 상기 레이저 유닛과 상기 유리 기판 사이의 열전달을 차단하기 위한 열 차단 챔버를 포함하고, 상기 열 차단 챔버는 상기 레이저 빔이 투과되는 레이저 투과창이 구비되는 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 결합하는 하부 하우징, 및 상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이로 상기 유리 기판이 지나가는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 열 차단 챔버의 내부에는 상기 레이저 투과창을 투과하여 상기 유리 기판을 관통하는 레이저 빔을 반사하는 하부 미러와 상기 하부 미러에서 반사되어 상기 유리 기판을 관통한 레이저 빔을 상부에서 다시 반사하도록 이루어지는 상부 미러를 구비하여 레이저 빔의 에너지가 상기 유리 기판에 고르게 전달될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 레이저 유닛은 수직 축에 대하여 10도 내지 20도의 범위에서 기울여져서 레이저 빔을 조사하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 열 차단 챔버의 일측에는 진공펌프를 연결 구비하여 금속 박막 코팅을 위한 진공 챔버와 상기 열 차단 챔버를 연속 배치하여 유리 코팅 공정에 연속하여 어닐링 공정을 수행할 수 있도록 하는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 상기 레이저 유닛은 상기 유리 기판의 이송 방향과 직교하는 수평방향에서 배치되는 복수의 레이저 유닛들을 포함하고, 상기 레이저 투과창은 상기 복수의 레이저 유닛들의 배치 길이에 대응하는 길이를 구비하는 특징이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유리 기판 어닐링 장치는, 유리 기판을 이송하는 이송 수단; 상기 이송 수단에 의해 이동되는 유리 기판 상에 조사되도록 레이저 빔을 조사하는 레이저 유닛; 상기 레이저 유닛과 상기 유리 기판 사이의 열전달을 차단하기 위한 열 차단 챔버; 및 상기 열 차단 챔버의 상부 하우징의 내측에서 상기 상부 하우징에 구비되는 레이저 투과창의 양측으로 연장하는 냉각수 유로를 포함하고, 상기 열 차단 챔버는 상기 레이저 빔이 투과되는 레이저 투과창이 구비되는 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 결합하는 하부 하우징, 및 상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이로 상기 유리 기판이 지나가는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일실시예에서, 상기 레이저 유닛은 상기 유리 기판의 이송 방향과 직교하는 수평방향에서 배치되는 복수의 레이저 유닛들을 포함하고, 상기 레이저 투과창은 상기 복수의 레이저 유닛들의 배치 길이에 대응하는 길이를 구비할 수 있다.
일실시예에서, 유리 기판 어닐링 장치는, 상기 열 차단 챔버의 내부에 배치되고 상기 레이저 투과창을 투과하여 상기 유리 기판을 관통하는 레이저 빔을 반사하는 하부 미러와, 상기 열 차단 챔버의 내부에 배치되고 상기 하부 미러에서 반사되어 상기 유리 기판을 관통한 레이저 빔을 상부에서 다시 반사하도록 이루어지는 상부 미러를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 레이저 유닛은 수직 축에 대하여 10도 내지 20도의 범위에서 기울여져서 레이저 빔이 조사되도록 배치될 수 있다.
일실시예에서, 상기 냉각수 유로는 상기 레이저 투과창과 근접하게 냉각수 유입구가 형성되어 냉각수가 주입되고, 상기 레이저 투과창에 먼 쪽에서 냉각수 배출구가 형성되어 냉각수가 배출되는 구조를 가질 수 있다.
일실시예에서, 유리 기판 어닐링 장치는, 상기 열 차단 챔버의 일측에 연결되는 진공펌프를 더 포함하며, 여기서 금속 박막 코팅을 위한 상기 유리 코팅 챔버와 어닐링을 위한 상기 열 차단 챔버는 연속 배치되어 로이유리 코팅 공정에서 어닐링 공정을 연속하여 수행할 수 있다.
전술한 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 의하면, 본 발명의 열 차단 챔버는 효과적인 단열 및 진공을 달성하기 위해 유리 이송을 위한 최소한의 공간을 제외하고 밀폐된 구조로 구성되어 유리 기판의 표면 온도에 의해 레이저 유닛의 손상 및 오작동을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유리 기판 어닐링 장치에 구비되는 열 차단 챔버에 의하여 반사된 레이저 빔이 외부로 누출되지 않도록 차단하는 효과를 동시에 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 유리 기판 어닐링 장치에 구비되는 열 차단 챔버는 유리 표면에 금속 박막을 형성하는 코팅 유리 제조 공정 챔버와 연속 배치할 수 있도록 밀폐 구조로 구성하고 진공펌프를 연결할 수 있어 Low-E 유리 코팅 공정에서 스퍼터링 챔버에 의한 금속막 코팅 공정과 연속하여 레이저 어닐링(LASER Annealing) 공정을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 비교예의 유리 기판 어닐링 장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 대한 개략적인 구성도이고,
도 3은 도 2의 구성에 따른 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치의 상면도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열 차단 챔버의 냉각수 유로를 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 펌프를 구비한 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 대한 개략적인 구성도이고,
도 6은 도 5의 구성에 따른 열 차단 챔버와 유리 코팅 챔버가 연속적으로 연결된 구조를 보여주는 상면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 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.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.
먼저 도 1은 종래 기술에 의한 로이유리 열처리 장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 비교예의 유리 기판 어닐링 장치는 유리 기판(10)을 이송하는 이송 수단(11), 레이저 다이오드(LASER Diode)와 라인 빔 렌즈 유닛(Line Beam Lens Unit)을 포함하는 다수의 레이저 유닛(12) 및 반사 미러(Mirror, 13)를 구비한다.
레이저 유닛(12)에는 레이저 다이오드에서 발생하는 열을 냉각시키기 위하여 냉각기(Cooling Unit) 및 온도조절 장치(Chiller Unit)가 구비된다.
또한, 레이저 유닛(12)의 레이저 다이오드는 복수개로 구성되어 레이저 다이오드 그룹을 형성할 수 있으며, 이에 대응하여 냉각기도 복수개로 구성되어 상기 레이저 다이오드에 각각 대응되는 냉각기 그룹을 형성하여 그룹 냉각(Group Cooling)을 할 수 있다.
이러한 유리 기판 어닐링 장치는 컨베이어 롤러(Conveyor Roller) 등으로 구성되는 이송 수단(11)에 의하여 유리 기판(10)을 유리 이송 방향(Glass Moving Direction)으로 이송하고, 레이저 유닛(12)의 레이저 다이오드에서 레이저 빔을 유리 기판(10)의 표면에 조사하여 로이 유리 가공 공정을 수행한다.
여기서 저방사(Low-emissivity) 유리 또는 로이유리(Low-E Glass)라 불리는 유리는, 그 표면에 매우 얇은 금속 층이 형성되어 장파장인 열적외선의 반사율이 높은 유리를 말하며, 가시광선을 투과시키며 적외선을 반사하는 특징을 가지므로 상업적인 목적이나 주택 또는 차량 등에 많이 사용된다.
그러나 비교예의 유리 기판 어닐링 장치는 레이저 다이오드와 같은 광학계의 열 냉각을 위하여 냉각기를 구비하고 있으나, 유리 기판(10)의 표면 금속 박막을 레이저 열처리(어닐링) 하는 과정에서 순간적으로 500℃ 이상으로 온도 상승이 발생하는 유리 표면의 온도에 의한 레이저 유닛(12)의 전단부 또는 헤드(Head)부의 과도한 온도 상승으로 인하여 레이저 발생 장치의 손상 및 오작동이 발생할 가능성이 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 대한 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 구성에 따른 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치의 상면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열 차단 챔버의 냉각수 유로를 보여주는 예시도이다.
본 발명은 유리 표면의 급격한 온도 상승에 의한 레이저 발생장치로의 열전달을 방지하기 위하여 도 2 내지 도 4에서와 같이 레이저 유닛(120)과 유리 기판(100) 사이에 레이저 투과창(LASER Window)(210)을 포함하는 단열 기구물을 구성하여 유리 기판(100)과 레이저 유닛(120) 간의 효과적인 단열을 달성하기 위한 구조를 개시하고자 하는 것이다.
그러므로 본 발명의 실시예에 따른 유리 기판 어닐링 장치는 유리 기판(100)을 이송하는 이송 수단(110), 이송 수단(110)에 의해 이동되는 유리 기판(100) 상에 조사되도록 레이저 빔을 조사하는 복수의 레이저 유닛(120)이 구성된다.
여기에서 이송 수단(100) 및 레이저 유닛(120)의 구성과 기능은 비교예에서 언급되는 내용과 유사할 수 있다.
그러나 본 발명에서의 레이저 유닛(120)은 수직 축에 대하여 10도 내지 20도의 범위에서 일정 각도 틸팅(Tilting)하여, 기울여져서 레이저 빔을 조사하도록 할 수 있다.
이는 레이저 유닛(120)이 열 차단 챔버(200) 내에서 이송 수단(110)에 의해 이동되는 유리 기판(100) 측으로 레이저 투과창(210)을 통하여 레이저를 시준(collimate)하여 조사할 때, 레이저 유닛(120)이 레이저 빔의 반사광의 재유입으로 인해 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 본 발명은 레이저 유닛(120)과 유리 기판(100) 사이의 열전달을 차단하기 위한 열 차단 챔버(200)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이에 열 차단 챔버(200)는 상기 레이저 빔이 투과되는 레이저 투과창(210)이 구비되는 상부 하우징과 상기 이송 수단(110)이 구비되는 하부 하우징으로 이루어진다.
상기 레이저 투과창(210)은 일렬로 배열된 복수의 레이저 유닛(120)에서 조사되는 레이저 빔이 상기 열 차단 챔버(200)를 통과하기 위하여 구비되는 투과 유리의 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 열 차단 챔버(200)는 유리 기판(100)의 이송을 위한 최소한의 공간을 제외하고 밀폐된 구조를 갖도록 구성된다. 이는 상기 유리 기판(100) 표면의 온도 상승에 따른 열이 외부와 효과적으로 차단되어 단열 처리를 달성하기 위함이다.
즉 상기 열 차단 챔버(200)는 상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이에서 상기 유리 기판(100)이 지나갈 수 있는 크기의 개구부가 설치된 밀폐구조로 구성된다. 이때 상기 개구부는 상기 열 차단 챔버(200)의 입구와 출구에서 유리 기판(100)이 지나갈 수 있을 정도로만 열어놓는 상태의 공간을 의미한다.
유리 기판의 이송을 위한 최소한의 공간을 제외하고 밀폐된 구조로 구성됨으로서 열 차단 챔버(200)는 유리 표면의 열이 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 반사된 레이저 빔이 외부로 누출되지 않도록 차단하는 효과를 동시에 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 열 차단 챔버(200)의 내부에서 유리 기판의 상측과 하측으로 레이저 유닛(120)에 대응되도록 복수의 반사 미러(130)가 설치된다.
반사 미러(130)는 레이저 투과창(210)을 투과하여 유리 기판(100)을 관통하는 레이저 빔을 반사하는 하부 미러와 하부 미러에서 반사되어 유리 기판(100)을 관통한 레이저 빔을 상부에서 다시 반사하도록 이루어지는 상부 미러를 구비한다.
즉 본 발명의 반사 미러(130)는 하부에서 유리 기판(100)을 관통하는 레이저 빔을 상부 미러의 위치로 반사하여 상기 레이저 빔의 에너지가 유리 기판(100)에 모두 전달될 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 레이저 투과창(210)을 통과한 레이저 빔은 유리 기판(100)에 조사되면서 관통되고 하측의 반사 미러(130)에 의해 반사되며, 반사된 레이저 빔은 다시 유리 기판(100)을 관통하여 상측의 반사 미러(130)로 전달되어 재반사가 이루어짐으로서, 실제 어닐링 가공은 재반사광에 의한 약한 가열 구간을 거쳐 직접 조사되는 광에 의한 높은 에너지의 가열로 순차적으로 이뤄지도록 구성하여 유리 기판(100)에 포함된 메탈 층과 원판 유리의 온도 상승이 이루어지는 시간이 길게 형성되도록 만들어 급속한 온도 상승에 의한 원판 유리의 파손을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 열 차단 챔버(Chamber)(200)는 유리 기판(100)과 레이저 유닛(120) 간의 더욱 효과적인 단열을 달성하기 위하여 냉각 수단으로서, 레이저 투과창(210)이 구비된 상부 하우징 또는 상부 보호 커버(Protection Cover)의 내측에서 상기 레이저 투과창(210)의 주위를 관통하는 냉각수 유로(Water Road, 220)가 형성될 수 있다.
냉각수 유로(220)는 도 4에 도시한 바와 같이 열 차단 챔버(200)의 상부 보호 커버(Protection Cover)에서 레이저 투과창(210)의 일측부와 타측부에서 각각 냉각수 유입구(Cooling Water In)와 냉각수 배출구(Cooling Water Out)가 구비되는 구조를 갖는다. 이와 같이 열 차단 챔버(200)는 구 일측에 냉각수를 주입 및 배출할 수 있도록 하는 냉각수 순환 수단을 구비할 수 있다.
일례로, 상부 하우징 또는 상부 보호 커버(Protection Cover)의 내측에서 레이저 투과창(210)과 근접하게 냉각수 유입구가 형성되어 냉각수가 주입되며, 레이저 투과창(210)의 먼 쪽으로 냉각수 배출구가 형성될 수 있다.
전술한 구성에 의하면, 본 실시예의 열 차단 챔버(200)는 냉각수가 유입되고 배출되면서 효과적으로 레이저 투과창(210)을 냉각시킬 수 있고, 이와 함께 진공 상태를 통해 냉각 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 펌프를 구비한 열 차단 챔버를 구비하는 유리 기판 어닐링 장치에 대한 개략적인 구성도이고, 도 6은 도 5의 구성에 따른 열 차단 챔버와 유리 코팅 챔버가 연속적으로 연결된 구조를 보여주는 상면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 기판 어닐링 장치는 레이저 유닛(120)과 유리 기판(100) 사이의 열전달을 차단하기 위하여 유리 기판(100)의 이송을 위한 최소한의 공간을 제외하고 밀폐된 구조를 갖는 열 차단 챔버(Chamber)(200)를 포함하여 구성하되, 열 차단 챔버(200) 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 진공펌프(Vacuum Pump, 230)를 구비할 수 있다.
진공펌프(230)는 공기의 흡인과 배기에 의하여 진공 가까이까지 기압을 낮추기 위한 장치로서 상기 열 차단 챔버(200)가 효과적인 단열 및 진공을 달성하기 위하여 사용된다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이 진공펌프(230)의 배기공을 열 차단 챔버(200)에 설치하고 펌프 등에 의한 배기를 통해 열 차단 챔버(200) 내부를 진공 상태로 만들 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 유리 기판 어닐링 장치는, 로이유리를 위한 금속 박막 코팅을 하는 밀폐 구조의 유리 코팅 챔버(300)와 상기의 열 차단 챔버(200)를 연속 배치하여 효율적인 연속 코팅 공정을 수행할 수 있다.
또한, 금속 박막 코팅 과정과 어닐링 과정을 수행한 후 버퍼존(Buffer Zone)을 두어 열 처리 과정을 마무리 할 수 있다.
그러므로 본 발명은 진공펌프(230)를 구비하는 열 차단 챔버(200)를 구비하여 로이유리 코팅 공정에 연속하여 레이저 어닐링(LASER Annealing) 공정을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
10: 유리 기판 11: 이송 수단
12: 레이저 유닛 13: 반사 미러
100: 유리 기판 110: 이송 수단
120: 레이저 유닛 130: 반사 미러
200: 열 차단 챔버 210: 레이저 투과창
220: 냉각수 유로 230: 진공펌프
300: 유리 코팅 챔버

Claims (11)

  1. 유리 기판을 이송하는 이송 수단;
    상기 이송 수단에 의해 이동되는 유리 기판 상에 조사되도록 레이저 빔을 조사하는 레이저 유닛; 및
    상기 레이저 유닛과 상기 유리 기판 사이의 열전달을 차단하기 위한 열 차단 챔버를 포함하고,
    상기 열 차단 챔버는 상기 레이저 빔이 투과되는 레이저 투과창이 구비되는 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 결합하는 하부 하우징, 및 상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이로 상기 유리 기판이 지나가는 개구부를 구비하고,
    상기 열 차단 챔버의 제 1 측면에 연결되는 진공펌프와;
    상기 열 차단 챔버의 제 2 측면에 인접하여 배치되고, 금속 박막을 코팅하는 유리 코팅 챔버와;
    상기 열 차단 챔버의 상기 제 2 측면과 마주하는 제 3 측면에 인접하여 배치되는 버퍼존을 더 포함하는,
    유리 기판 어닐링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 차단 챔버의 내부에 배치되고 상기 레이저 투과창을 투과하여 상기 유리 기판을 관통하는 레이저 빔을 반사하는 하부 미러와,
    상기 열 차단 챔버의 내부에 배치되고 상기 하부 미러에서 반사되어 상기 유리 기판을 관통한 레이저 빔을 상부에서 다시 반사하도록 이루어지는 상부 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 유닛은 수직 축에 대하여 10도 내지 20도의 범위에서 기울여져서 레이저 빔이 조사되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 유닛은 상기 유리 기판의 이송 방향과 직교하는 수평방향에서 배치되는 복수의 레이저 유닛들을 포함하고, 상기 레이저 투과창은 상기 복수의 레이저 유닛들의 배치 길이에 대응하는 길이를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  6. 유리 기판을 이송하는 이송 수단;
    상기 이송 수단에 의해 이동되는 유리 기판 상에 조사되도록 레이저 빔을 조사하는 레이저 유닛;
    상기 레이저 유닛과 상기 유리 기판 사이의 열전달을 차단하기 위한 열 차단 챔버; 및
    상기 열 차단 챔버의 상부 하우징의 내측에서 상기 상부 하우징에 구비되는 레이저 투과창의 양측으로 연장하는 냉각수 유로를 포함하고,
    상기 열 차단 챔버는 상기 레이저 빔이 투과되는 레이저 투과창이 구비되는 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 결합하는 하부 하우징, 및 상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이로 상기 유리 기판이 지나가는 개구부를 구비하고,
    상기 열 차단 챔버의 제 1 측면에 연결되는 진공펌프와;
    상기 열 차단 챔버의 제 2 측면에 인접하여 배치되고, 금속 박막을 코팅하는 유리 코팅 챔버와;
    상기 열 차단 챔버의 상기 제 2 측면과 마주하는 제 3 측면에 인접하여 배치되는 버퍼존을 더 포함하는,
    유리 기판 어닐링 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 레이저 유닛은 상기 유리 기판의 이송 방향과 직교하는 수평방향에서 배치되는 복수의 레이저 유닛들을 포함하고, 상기 레이저 투과창은 상기 복수의 레이저 유닛들의 배치 길이에 대응하는 길이를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 열 차단 챔버의 내부에 배치되고 상기 레이저 투과창을 투과하여 상기 유리 기판을 관통하는 레이저 빔을 반사하는 하부 미러와,
    상기 열 차단 챔버의 내부에 배치되고 상기 하부 미러에서 반사되어 상기 유리 기판을 관통한 레이저 빔을 상부에서 다시 반사하도록 이루어지는 상부 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 레이저 유닛은 수직 축에 대하여 10도 내지 20도의 범위에서 기울여져서 레이저 빔이 조사되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 냉각수 유로는 상기 레이저 투과창과 근접하게 냉각수 유입구가 형성되어 냉각수가 주입되고, 상기 레이저 투과창에 먼 쪽에서 냉각수 배출구가 형성되어 냉각수가 배출되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 기판 어닐링 장치.
  11. 삭제
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