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KR102766394B1 - 유리 제품의 가공 장치, 유리 제품의 제조 방법, 유리 제품, 및 유리 제품을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

유리 제품의 가공 장치, 유리 제품의 제조 방법, 유리 제품, 및 유리 제품을 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR102766394B1
KR102766394B1 KR1020190174122A KR20190174122A KR102766394B1 KR 102766394 B1 KR102766394 B1 KR 102766394B1 KR 1020190174122 A KR1020190174122 A KR 1020190174122A KR 20190174122 A KR20190174122 A KR 20190174122A KR 102766394 B1 KR102766394 B1 KR 102766394B1
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glass
glass product
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heat
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심규인
강병훈
김승
이회관
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

유리 제품의 가공 장치가 제공된다. 유리 제품의 가공 장치는 서로 물리적으로 이격되어 배치된 복수의 측면부들; 및 각 상기 복수의 측면부들 상에 배치된 복수의 열 공급부들을 포함하고, 인접한 측면부들은 서로 대향하여 배치되며, 인접한 상기 측면부들 사이에 유리가 배치되도록 구성된다.

Description

유리 제품의 가공 장치, 유리 제품의 제조 방법, 유리 제품, 및 유리 제품을 포함하는 디스플레이 장치{Device for manufacturing of glass article, method for manufacturing of glass article, glass article, and display device including the same}
본 발명은 유리 제품의 가공 장치, 유리 제품의 제조 방법, 유리 제품, 및 유리 제품을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
유리 제품은 디스플레이 장치를 포함하는 전자 기기나 건축 자재 등에 많이 사용된다. 예를 들어, 액정표시장치, OLED, 전기 영동 표시 장치 등의 평판 디스플레이 장치의 기판이나 이를 보호하는 커버 윈도우 등에 유리 제품이 적용된다.
스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자 기기가 늘어나면서 그에 적용되는 유리 제품도 외부 충격에 빈번하게 노출된다. 휴대성을 위해 얇으면서도 외부 충격에 견딜 수 있는 유리 제품의 개발이 요구되어 열적 또는 화학적 강화를 통해 유리 제품의 강도 개선을 하려는 시도가 있다.
한편, 강화된 유리 제품의 표면에 찌그러짐(Dent), 또는 크랙(Crack) 등의 데미지가 발생되어 유리 제품의 물성 및/또는 품질이 저하될 수 있다. 열처리를 통해 상기 데미지를 개선할 수 있지만, 강화된 유리 제품의 압축 응력이 저하되어 강도가 낮아질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강화된 유리 제품을 단시간에 열처리 가능한 유리 제품의 가공 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 강화된 유리 제품을 단시간에 열처리 가능한 유리 제품의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 단시간에 열처리된 강화된 유리 제품을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 단시간에 열처리된 강화된 유리 제품을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 서로 물리적으로 이격되어 배치된 복수의 측면부들; 및 각 상기 복수의 측면부들 상에 배치된 복수의 열 공급부들을 포함하고, 인접한 측면부들은 서로 대향하여 배치되며 인접한 상기 측면부들 사이에 유리가 배치되도록 구성된다.
승온 속도가 10K/min이상일 수 있다.
상기 승온 속도가 가변적일 수 있다.
상기 열 공급부의 크기는 2cm^2이상이고 상기 열 공급부는 할로겐 램프를 포함할 수 있다.
하나의 상기 측면부 상에서, 상기 복수의 열 공급부는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 매트릭스 방식으로 배열되고, 상기 측면부는 열 전도성 물질을 포함할 수 있다.
상기 열 전도성 물질의 열 전도도는 200W/mk이상이고, 상기 열 전도성 물질은 알루미늄, 또는 그라핀을 포함할 수 있다.
상기 측면부는 제1 측면부, 및 상기 제1 측면부와 상기 열 공급부의 사이에 배치된 제2 측면부를 포함할 수 있다.
평면상, 상기 제1 측면부의 크기와 상기 제2 측면부의 크기는 서로 동일할 수 있다.
상기 제2 측면부는 상기 열 전도성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 측면부는 상기 제1 방향을 따라 연장된 라인 형상을 갖는 측면 패턴을 포함하고, 상기 측면 패턴은 복수개이고, 인접한 상기 측면 패턴은 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배치되되, 상기 측면 패턴은 상기 열 공급부와 중첩 배치될 수 있다.
하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 상기 열 공급부와 다른 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 상기 열 공급부는 서로 다른 작동을 하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 측면부는 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배치된 인접한 상기 측면 패턴들을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 측면부들은 인접한 상기 측면부들 간의 이격 거리가 동일하도록 배치되고, 인접한 상기 측면부들 간의 이격 거리는 1cm 내지 2cm일 수 있다.
상기 복수의 측면부들을 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부는 인접한 상기 측면부들 사이에 표면으로부터 만입된 홈이 배치되고, 상기 지지부의 상기 홈은 상기 유리를 고정하도록 구성될 수 있다.
상기 홈의 일측에 인접하여 위치한 상기 측면부와 상기 홈 간의 이격 거리는 상기 홈의 타측에 인접하여 위치한 상기 측면부와 상기 홈 간의 이격 거리는 동일할 수 있다.
인접한 상기 측면부들 사이에 배치된 유리를 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 유리 제품의 제조 방법은 유리를 성형 단계; 성형된 유리를 강화하는 단계; 및 상기 강화된 유리를 열처리하는 단계를 포함하되, 상기 유리 열처리 단계는 유리 제조 장치를 통해 수행되고, 상기 유리 제조 장치는 서로 물리적으로 이격되어 배치된 복수의 측면부들, 및 각 상기 복수의 측면부들 상에 배치된 복수의 열 공급부들을 포함하고, 상기 유리 제조 장치의 인접한 측면부들은 서로 대향하여 배치된다.
상기 강화된 유리를 열처리하는 단계는 상기 강화된 유리를 상기 유리 제조 장치의 인접한 상기 측면부들 사이에 배치하는 단계, 및 상기 유리 제조 장치를 승온시켜 상기 강화된 유리를 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 유리 제조 장치를 승온시키는 단계에서 상기 승온 속도는 가변적일 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 유리 제품은 제1 표면; 상기 제1 표면과 대향하는 제2 표면; 상기 제1 표면으로부터 제1 압축 깊이까지 연장하는 제1 압축 영역; 상기 제2 표면으로부터 제2 압축 깊이까지 연장하는 제2 압축 영역; 및 상기 제1 압축 깊이와 상기 제2 압축 깊이 사이에 배치되는 인장 영역을 포함하고, 10K/min 내지 30K/min의 승온 속도로 열처리를 진행한 유리 제품보다 유리 전이 온도가 더 크다.
제1 방향을 따라 연장된 제1 부분, 및 상기 제1 부분으로부터 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이격되고 상기 제1 방향을 따라 연장된 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 유리 전이 온도와 상기 제2 부분의 유리 전이 온도는 서로 상이할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 상부에 배치된 커버 윈도우; 및 상기 디스플레이 패널과 상기 커버 윈도우 사이에 배치된 광학 투명 결합층을 포함하되, 상기 커버 윈도우는 제1 표면, 상기 제1 표면과 대향하는 제2 표면, 상기 제1 표면으로부터 제1 압축 깊이까지 연장하는 제1 압축 영역, 상기 제2 표면으로부터 제2 압축 깊이까지 연장하는 제2 압축 영역, 및 상기 제1 압축 깊이와 상기 제2 압축 깊이 사이에 배치되는 인장 영역을 포함하고, 상기 커버 윈도우는 10K/min 내지 30K/min의 승온 속도로 열처리를 진행한 유리 제품보다 유리 전이 온도가 더 크다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치, 및 유리 제품의 제조 방법에 의하면 단시간에 강화 유리 제품을 제조할 수 있어, 강화 유리 제품의 열처리로 인한 압축 응력 저하를 방지할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 유리 제품, 및 유리 제품을 포함하는 디스플레이 장치에 의하면, 단시간에 열처리되어 찌그러짐, 또는 크랙 등의 데미지가 없이 상당히 높은 압축 응력을 가져 충분한 강도를 가질 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치를 통해 유리 제품을 제조하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치의 단면도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치의 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 유리 제품의 제조 방법의 공정 단계별 순서도이다.
도 14는 강화 단계 후 유리 제품의 단면도이다.
도 15는 도 14에 따른 강화 단계 후 유리 제품의 응력 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 16은 일 실시예에 따른 이온 교환 공정을 나타낸 개략도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 열처리 단계 후 유리 제품의 응력 프로파일, 열처리 전 유리 제품의 응력 프로파일, 및 비교 실시예에 따른 열처리 단계 후 유리 제품의 응력 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 18은 다양한 실시예들에 따른 유리 제품의 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 유리 제품이 디스플레이 장치의 커버 윈도우로 적용된 예를 도시한 단면도이다
도 20은 다른 실시예에 따른 유리 제품의 평면도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 유리 제품의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서, "유리 제품"은 전체가 유리로 이루어지거나 부분적으로 유리를 포함하여 이루어진 물건을 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치(10)는 열 공급부(20), 측면부(30), 및 지지부(40)를 포함할 수 있다. 지지부(40)는 열 공급부(20), 및 측면부(30)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지부(40)는 열 전도성 물질을 포함할 수 있다. 지지부(40)는 제1 방향(DR1), 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 평판 플레이트일 수 있다. 지지부(40)의 평면 형상은 직사각형 형상일 수 있다. 지지부(40)의 평면 형상이 직사각형으로 적용된 경우 지지부(40)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 단변들, 및 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 장변들을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고 지지부(40)의 단변, 및 장변 방향은 반대일 수도 있다.
몇몇 실시예에서 지지부(40)의 평면 형상은 정사각형, 또는 기타 다각형이나 원형, 또는 타원형을 적용될 수도 있다.
지지부(40)는 후술할 측면부(30)들, 및 열 공급부(20)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지부(40)는 표면으로부터 두께 방향으로 만입된 홈(H)을 포함할 수 있다. 홈(H)은 지지부(40)의 표면으로부터 두께 방향으로 지지부(40)를 일부 관통할 수 있다. 홈(H)은 유리 제품의 가공 장치(10)를 통해 열처리되는 유리 제품이 고정되는 부분일 수 있다. 즉, 유리 제품의 가공 장치(10)를 통해 열처리되는 유리 제품은 홈(H)을 통해 고정될 수 있다.
홈(H)은 인접한 측면부(30)들 사이에 배치될 수 있다. 홈(H)으로부터 일측에 인접하여 위치한 측면부(30) 간의 이격 거리, 및 홈(H)으로부터 타측에 인접하여 위치한 측면부(30) 간의 이격 거리는 서로 동일할 수 있다.
측면부(30)는 지지부(40)와 물리적으로 연결될 수 있다. 측면부(30)는 지지부(40)로부터 두께 방향(제3 방향(DR3))을 따라 연장될 수 있다. 측면부(30)의 평면 형상은 직사각형 형상일 수 있다. 측면부(30)의 평면 형상이 직사각형 형상으로 적용될 경우, 측면부(30)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 단변들, 및 제3 방향(DR3)을 따라 연장된 장변들을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고 측면부(30)의 단변, 및 장변 방향은 반대일 수도 있다.
몇몇 실시예에서 측면부(30)의 평면 형상은 정사각형, 또는 기타 다각형이나 원형, 또는 타원형을 적용될 수도 있다.
측면부(30)는 복수개일 수 있다. 복수의 측면부(30)들은 제2 방향(DR2)을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 제2 방향(DR2)을 따라 이격되어 배치된 복수의 측면부(30)들 중 인접한 측면부(30)들은 서로 마주보고 배치될 수 있다.
복수개의 측면부(30)들은 제2 방향(DR2)을 따라 동일한 이격 거리를 갖고 이격되어 배치될 수 있다.
측면부(30)는 열 전도성 물질을 포함할 수 있다. 열 전도성 물질을 포함하는 측면부(30)는 열 전도도가 40W/mk이상, 60W/mk이상, 100W/mk이상, 200W/mk이상 또는 237W/mk이상, 또는 5000W/mk이상일 수 있다. 즉, 측면부(30)는 열 전도도가 40W/mk이상, 60W/mk이상, 100W/mk이상, 200W/mk이상 또는 237W/mk이상, 또는 5000W/mk이상인 물질을 포함할 수 있다.
측면부(30)의 열 전도성 물질은 금속 또는 그라핀(Graphene)을 포함할 수 있다. 상기 금속의 예로는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 등을 들 수 있다. 일 실시예에 따른 측면부(30)의 열 전도성 물질은 알루미늄(Al)일 수 있다.
측면부(30)는 열 전도성 물질을 포함함으로써 유리 제품을 원활하게 열처리하는 역할을 할 수 있다.
도 1에서는 측면부(30)들의 개수가 6개인 것으로 예시되었지만, 측면부(30)들의 개수는 2개 내지 5개, 또는 7개 이상일 수도 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이 복수의 측면부(30)들 중 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30)들은 지지부(40)의 측면들과 각각 제3 방향(DR3)을 따라 정렬될 수 있다.
열 공급부(20)는 지지부(40) 상에 배치될 수 있다. 열 공급부(20)는 지지부(40)의 측면 상에 배치될 수 있다. 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30) 상에 배치된 열 공급부(20)는 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30)의 내측 측면 상에 배치될 수 있고, 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30)들 사이에 배치된 측면부(30)들 상에 배치된 열 공급부(20)는 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30)들 사이에 배치된 측면부(30)들 의 일 측면, 및 타 측면에 각각 배치될 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않고 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30) 상에 배치된 열 공급부(20)들도 지지부(40)의 제2 방향(DR2) 일단, 및 제2 방향(DR2) 타단에 각각 배치된 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면에 각각 배치될 수도 있다.
하나의 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 열 공급부(20)는 복수개일 수 있다. 하나의 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 복수개의 열 공급부(20)들은 매트릭스 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 하나의 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 복수개의 열 공급부(20)들은 제1 방향(DR1) 및 제3 방향(DR3)을 따라 매트릭스 방식으로 배열될 수 있다.
하나의 측면부(30) 중 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 복수개의 열 공급부(20)들은 제1 방향(DR1)을 따라 세개, 제3 방향(DR3)을 따라 6개가 배열된 것으로 예시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 방향(DR1)을 따라 인접 배치된 열 공급부(20)들은 서로 접할 수 있지만, 이에 제한되지 않고 소정의 간격을 두고 이격되어 배치될 수도 있다.
열 공급부(20)는 유리 제품, 및 열 공급부(20)가 배치된 측면부(30)에 열을 공급하는 역할을 할 수 있다. 즉, 유리 제품은 열 공급부(20)를 통해 직접 열이 공급될 수도 있지만, 열 공급부(20)를 통해 열이 공급된 열 전도성 물질을 포함하는 측면부(30)를 통해서도 열이 공급될 수 있다.
열 공급부(20)의 승온 속도는 가변적일 수 있다.
열 공급부(20)의 평면 형상은 도 1에 도시된 바와 같이 타원 형상일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 열 공급부(20)의 평면 형상은 원형, 사각형, 또는 기타 다각형 형상이 적용될 수도 있다.
열 공급부(20)의 평면상 크기는 2cm^2이상일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
열 공급부(20)는 열을 공급할 수 있는 통상의 장치들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 열 공급부(20)는 할로겐 램프, 백열 전구, 삼파장, 또는 LED 등이 적용될 수 있다. 일 실시예에서 열 공급부(20)는 할로겐 램프를 포함할 수 있다.
측면부(30)들 상에 배치된 모든 열 공급부(20)들은 온/오프 신호에 따라 동시에 켜지거나 꺼질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 2를 참조하면, 홈(H)의 제2 방향(DR2) 폭(W1)은 유리 제품의 가공 장치(10)를 통해 열처리되는 유리 제품의 폭에 따라 달라질 수 있다. 유리 제품의 가공 장치(10)를 통해 열처리되는 유리 제품의 폭은 이에 제한되는 것은 아니지만, 0.1mm 내지 2mm의 범위이거나 약 0.8mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.75mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.7mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.6mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.65mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.5mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.3mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 0.45mm 내지 0.8mm의 범위이거나 0.5mm 내지 0.75mm의 범위이거나 0.03mm 내지 0.15mm 범위 일 수 있다.
홈(H)은 상술한 바와 같이 유리 제품의 가공 장치(10)를 통해 열처리되는 유리 제품을 고정하는 역할을 하기 때문에 홈(H)의 폭(W1)은 유리 제품의 폭과 동일할 수 있다. 즉, 홈(H)의 폭(W1)은 0.1mm 내지 2mm의 범위이거나 약 0.8mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.75mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.7mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.6mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.65mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.5mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 약 0.3mm이거나 그보다 작을 수 있거나, 0.45mm 내지 0.8mm의 범위 또는 0.5mm 내지 0.75mm의 범위에 있을 수 있다.
홈(H)으로부터 인접한 일측에 위치한 측면부(30)와의 이격 거리(d1)는 홈(H)으로부터 인접한 타측에 위치한 측면부(30)와의 이격 거리(d2)는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 여기서 실질적으로 동일하다는 의미는 홈(H)으로부터 인접한 일측에 위치한 측면부(30)와의 이격 거리(d1)와 홈(H)으로부터 인접한 타측에 위치한 측면부(30)와의 이격 거리(d2)가 완전히 동일할 뿐만 아니라 그 차이가 제조 공정 오차로 인해 약 20%이내인 경우까지 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도 3은 도 1의 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 하나의 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 열 공급부(20)는 복수개일 수 있다. 하나의 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 복수개의 열 공급부(20)들은 매트릭스 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 하나의 측면부(30)의 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 복수개의 열 공급부(20)들은 제1 방향(DR1) 및 제3 방향(DR3)을 따라 매트릭스 방식으로 배열될 수 있다. 하나의 측면부(30) 중 일 측면, 및 타 측면 중 어느 한 측면 상에 배치된 복수개의 열 공급부(20)들은 제1 방향(DR1)을 따라 세개, 제3 방향(DR3)을 따라 6개가 배열된 것으로 예시되었지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 방향(DR1)을 따라 인접 배치된 열 공급부(20)들은 서로 접할 수 있지만, 이에 제한되지 않고 소정의 간격을 두고 이격되어 배치될 수도 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치를 통해 유리 제품을 제조하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 유리 제품(100)은 유리 제품의 가공 장치(10)의 지지부(40)의 홈(H)에 끼워져 고정될 수 있다. 유리 제품(100)은 강화된 유리 제품일 수 있다. 유리 제품(100)은 인접한 측면부(30)들 사이(인접한 측면부(30)들 사이에 각각 배치된 열 공급부(20)들 사이)에 배치되어 고정될 수 있다. 홈(H)의 만입 깊이는 유리 제품(100)을 고정할 수 있는 정도의 깊이까지 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 홈(H)에 들어가는 유리 제품(100)의 해당 부분은 홈(H)에 들어가지 않는 유리 제품(100)의 다른 부분보다 인접한 열 공급부(20), 및 측면부(30)로부터 제공된 열량이 더 작을 수 있다. 상기한 유리 제품(100)의 고정 측면, 및 유리 제품(100)의 균일한 열 제공 측면을 고려하면, 홈(H)의 만입 깊이는 유리 제품(100)의 제3 방향(DR3) 길이의 약 5% 내지 약 30%, 또는 약 10% 내지 약 20%인 것이 바람직하다.
다만, 유리 제품의 가공 장치(10)를 통해 열처리가 완료된 유리 제품은 홈(H)에 들어가 다른 부분보다 열처리가 잘되지 않는 해당 부분이 커팅될 수도 있다.
강화된 유리 제품의 표면에 강화용 용융염 내의 불순물에 의하거나 운반 과정에서 강화된 유리 제품의 표면에 찌그러짐(Dent), 또는 크랙(Crack) 등의 데미지가 발생될 수 있다. 상기 데미지로 인해 유리 제품의 물성 및/또는 품질이 저하될 수 있다. 다만, 급속 가열이 가능한 할로겐 램프를 포함하는 열 공급부(20)를 포함하는 유리 제품의 가공 장치(10)는 상기 유리 제품을 급속/고온 열처리함으로써 상기 데미지를 짧은 시간에 완화시킬 수 있다. 또한, 유리 제품의 가공 장치(10)는 열 공급부(20)를 통해 열 공급을 받고 유리 제품의 일측, 및 타측에 각각 위치한 측면부(30)가 열 전도도가 우수한 재질로 이루어짐으로써 유리 제품의 전면에 걸쳐 더욱 짧은 시간에 열을 가함으로써 상기 데미지를 완화시킬 수 있다.
유리 제품의 가공 장치(10)의 승온 속도는 열 공급부(20), 및 열 공급부(20)로부터 열 제공되어 열을 전파하는 측면부(30)로부터 결정될 수 있다. 유리 제품의 가공 장치(10)의 승온 속도는 약 40K/min이상, 또는 약 60K/min이상, 또는 약 80K/min이상, 또는 약 100K/min이상일 수 있다. 유리 제품의 가공 장치(10)는 이와 같이 빠른 승온 속도를 가짐으로써 강화된 유리 제품의 표면 데미지를 쉽게 완화시킬 수 있게 된다.
이하, 유리 제품의 가공 장치(10)의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 측면부(31)가 제1 측면부(31a), 및 제2 측면부(31b)로 구분된다는 점에서 도 2에 따른 유리 제품의 가공 장치(10)와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 측면부(31)가 제1 측면부(31a), 및 제2 측면부(31b)로 구분될 수 있다.
제1 측면부(31a)와 제2 측면부(31b)는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 측면부(31a)는 제2 측면부(31b)가 배치되는 공간을 제공하는 역할을 할 수 있다. 제1 측면부(31a)는 열 전도도가 낮은 플레이트일 수 있다. 제1 측면부(31a)는 제2 측면부(31b)가 배치되는 공간을 제공하기 때문에 그 물질에는 제한이 없다.
제2 측면부(31b)는 제1 측면부(31a)의 일측면, 및 타측면에 각각 배치될 수 있다. 제2 측면부(31b)는 도 1 내지 도 3에서 상술한 측면부(30)의 예시된 물질 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 제2 측면부(31b)는 열 전도도가 좋은 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 측면부(31a)의 평면 형상과 제2 측면부(31b)의 평면 형상은 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 측면부(31a)의 평면 형상은 도 1 내지 도 3에서 상술한 측면부(30)의 평면 형상이 그대로 적용될 수 있다. 제1 측면부(31a)의 평면상 크기와 제2 측면부(31b)의 평면상 크기는 서로 동일할 수 있다.
제2 측면부(31b)는 제1 측면부(31a) 상에 코팅, 또는 점착제 등을 통해 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6, 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 측면부(31b_1)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 라인 형상을 갖는 측면 패턴을 포함하고, 상기 측면 패턴은 복수개이고, 인접한 상기 측면 패턴은 제3 방향(DR3)을 따라 이격되어 배치된다는 점에서 도 3에 따른 유리 제품의 가공 장치(10)와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 제2 측면부(31b_1)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 라인 형상을 갖는 측면 패턴을 포함하고, 상기 측면 패턴은 복수개이고, 인접한 상기 측면 패턴은 제3 방향(DR3)을 따라 이격되어 배치될 수 있다.
상기 측면 패턴은 각각 제1 방향(DR1)을 따라 배열된 복수개의 열 공급부(20)와 중첩 배치될 수 있다.
하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)와 다른 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)는 서로 다른 작동을 하도록 구성될 수 있다. 상기한 바와 같이 상기 측면 패턴은 제3 방향(DR3)을 따라 이격되어 배치되며 제1 측면부(31a)는 열 전도도가 낮은 물질을 포함하기 때문에 서로 다른 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)에서 공급된 열은 인접한 측면 패턴으로 열 전달이 실질적으로 되지 않을 수 있다.
예를 들어, 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)가 켜질 때 다른 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)는 꺼진 상태일 수 있다. 이로 인해, 강화된 유리 제품이 특정 부분에 찌그러짐 또는 크랙이 있는 경우, 전력 손실 없이 찌그러짐 또는 크랙이 있는 해당 부분에만 열 공급부(20)를 작동시킬 수 있다.
다른 예로, 예를 들어, 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)와 다른 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 열 공급부(20)가 서로 다른 승온 속도로 작동될 수도 있다.
후술하는 바와 같이 열 공급부의 승온 속도는 피 열처리된 유리 제품의 점성을 변화시킬 수 있다. 피 열처리 시 변화된 유리 제품의 증가된 점성은 유리 물성에 영향을 주고, 응력 완화를 야기하고, 응력 완화는 외부 충격에 대한 저항력 및 이에 의해 발생되는 크랙의 전파를 방지하는 역할을 할 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 제3 방향(DR3)을 따라 이격되어 배치된 제2 측면부(31b_2)들의 측면 패턴들이 연결부를 통해 물리적으로 연결된다는 점에서 도 6, 및 도 7에 따른 유리 제품의 가공 장치와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 제3 방향(DR3)을 따라 이격되어 배치된 제2 측면부(31b_2)들의 측면 패턴들이 연결부를 통해 물리적으로 연결될 수 있다.
도 8에서는 인접한 제2 측면부(31b_2)들의 측면 패턴들이 하나의 연결부를 통해 물리적으로 연결되는 것으로 예시되었지만, 이에 제한되지 않고 인접한 제2 측면부(31b_2)들이 두 개이상의 연결부를 통해 물리적으로 연결될 수도 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 도 6의 측면 패턴의 연장 방향이 제3 방향(DR3)이라는 점에서 도 6에 따른 유리 제품의 가공 장치와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 제2 측면부(31b_3)의 측면 패턴의 연장 방향이 제3 방향(DR3)일 수 있으며, 복수의 측면 패턴들은 제1 방향(DR1)을 따라 이격되어 배치될 수 있다.
이외 설명은 도 6에서 상술한 바 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 측면부, 및 열 공급부의 평면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 제1 방향(DR1)을 따라 이격되어 배치된 제2 측면부(31b_4)들의 측면 패턴들이 연결부를 통해 물리적으로 연결된다는 점에서 도 9에 따른 유리 제품의 가공 장치와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치는 제1 방향(DR1)을 따라 이격되어 배치된 제2 측면부(31b_4)들의 측면 패턴들이 연결부를 통해 물리적으로 연결될 수 있다.
인접한 제2 측면부(31b_4)들의 측면 패턴들이 두 개 이상의 연결부를 통해 물리적으로 연결되는 것으로 예시되었지만, 이에 제한되지 않고 인접한 제2 측면부(31b_4)들의 측면 패턴들이 하나의 연결부를 통해 물리적으로 연결될 수도 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치(10_1)는 지지부(40)의 홈(H)에 고정되는 강화된 유리 제품(100)을 고정하는 고정부(50)를 더 포함한다는 점에서 도 1 내지 도 3에 따른 유리 제품의 가공 장치(10)와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치(10_1)는 지지부(40)의 홈(H)에 고정되는 강화된 유리 제품(100)을 고정하는 고정부(50)를 더 포함할 수 있다.
고정부(50)는 유리 제품(100)의 홈(H)에 고정된 일 측면과 대향하는 타 측면 상에 배치될 수 있다. 고정부(50)는 유리 제품(100)의 인접한 측면부(30)들을 바라보는 일 표면, 및 상기 일 표면의 반대면인 타 표면을 함께 잡아 유리 제품(100)을 휘지 않게 고정하는 역할을 할 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치(10_2)는 지지부(40_1)가 홈을 포함하지 않는다는 점에서 도 1 내지 도 3에 따른 유리 제품의 가공 장치(10)와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품의 가공 장치(10_2)는 지지부(40_1)가 홈을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 지지부(40_1)의 표면은 편평할 수 있다. 유리 제품(100)은 편평한 지지부(40_1)의 표면으로부터 두께 방향(제3 방향(DR3))을 따라 곧게 세워져 배치될 수 있다.
이하, 상술한 유리 제품의 가공 장치를 이용한 유리 제품의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 13은 일 실시예에 따른 유리 제품의 제조 방법의 공정 단계별 순서도이고, 도 14는 강화 단계 후 유리 제품의 단면도이고, 도 15는 도 14에 따른 강화 단계 후 유리 제품의 응력 프로파일을 나타낸 그래프이고, 도 16은 일 실시예에 따른 이온 교환 공정을 나타낸 개략도이고, 도 17은 일 실시예에 따른 열처리 단계 후 유리 제품의 응력 프로파일, 열처리 전 유리 제품의 응력 프로파일, 및 비교 실시예에 따른 열처리 단계 후 유리 제품의 응력 프로파일을 나타낸 그래프이다.
도 13 내지 도 17, 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 유리 제품의 제조 방법은 유리 제품의 강화 단계(S1), 및 열처리 단계(S2)를 포함할 수 있다. 유리 제품의 강화 단계(S1) 전에, 성형 단계, 커팅 단계, 및 연마 단계가 더 수행될 수 있다.
성형 단계는 유리 조성물을 준비하는 단계와 유리 조성물을 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
유리 조성물은 본 기술분야에 알려진 다양한 조성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유리 조성물은 리튬 알루미노 실리케이트를 함유하는 LAS 유리 세라믹을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유리 조성물은 SiO2를 50 내지 80mol％, Al2O3을 1 내지 30mol％, B2O3을 0 내지 5몰mol%, P2O5를 0 내지 4mol%, Li2O를 3 내지 20mol%, Na2O를 0 내지 20mol%, K2O를 0 내지 10mol%, MgO를 3 내지 20mol%, CaO를 0 내지 20mol%, SrO를 0 내지 20mol%, BaO를 0 내지 15mol%, ZnO를 0 내지 10mol%, TiO2를 0 내지 1mol%, ZrO2를 0 내지 8mol%의 함량으로 함유할 수 있다.
여기서, "함량이 0mol%인 것"은 해당 성분을 실질적으로 함유하지 않는 것을 의미한다. 조성물이 특정 성분을 "실질적으로 함유하지 않는다"는 것은 원재료 등에 의도적으로 함유시키지 않은 것을 의미하며, 예를 들어, 0.1mol% 이하와 같은 미량의 불순물이 불가피하게 함유되어 있는 경우를 포함한다.
유리 조성물의 각 성분에 대해 더욱 상세히 설명하면, SiO2는 유리의 골격을 구성하며, 화학적 내구성을 높이고, 유리 표면에 흠집(압흔)이 생겼을 때의 크랙 발생을 저감시키는 역할을 할 수 있다. 위와 같은 역할을 충분히 수행하기 위해 SiO2는 50mol％ 이상의 함량으로 포함될 수 있다. 충분한 용융성을 나타내기 위해 유리 조성물 내에서 SiO2는 80mol% 이하의 함량을 가질 수 있다.
Al2O3는 유리의 파쇄성을 향상시키는 역할을 한다. 즉, Al2O3는 유리가 깨졌을 때 더 작은 수의 파편이 발생하도록 하는 역할을 할 수 있다. 또한, Al2O3는 화학 강화 시의 이온 교환 성능을 향상시키고, 강화 후의 표면 압축 응력을 크게 하는 유효 성분으로 작용할 수 있다. Al2O3의 함량이 1mol% 이상인 경우 상기와 같은 기능을 효과적으로 수행할 수 있다. 한편, 유리의 내산성, 용융성을 유지하기 위해서는 Al2O3의 함량이 30mol% 이하인 것이 바람직하다.
B2O3는 유리의 칩핑 내성을 향상시키고, 용융성을 개선한다. B2O3는 생략될 수도 있지만(0mol%), 0.5mol% 이상 함유되었을 때 유리의 용융성을 더욱 향상시킬 수 있다. B2O3의 함량이 5mol％ 이하인 것이 용융 시 맥리 발생을 억제하는 데에 유리할 수 있다.
P2O5는 이온 교환 성능과 칩핑 내성을 향상시킨다. P2O5는 생략될 수도 있지만(0mol%), 0.5mol% 이상 함유되었을 때 상기 기능을 유의미하게 수행할 수 있다. P2O5는 4mol％ 이하의 함량을 갖는 것이 파쇄성 및 내산성이 현저하게 저하하는 것을 방지하는 데에 도움이 된다.
Li2O는 이온 교환에 의해 표면 압축 응력을 형성시키는 역할을 한다. 유리 표면 근처에 배치된 Li 이온은 이온 교환 공정을 통해 Na 이온 등으로 교환될 수 있다. Li2O는 또한 유리의 파쇄성을 개선하는 역할을 더 할 수 있다. 효과적인 이온 교환을 위한 Li2O의 함량은 3mol% 이상이며, 내산성 관점에서는 20mol％ 이하의 함량을 갖는 것이 바람직하다.
Na2O는 이온 교환에 의해 표면 압축 응력을 형성시키고, 유리의 용융성을 향상시키는 역할을 한다. 유리 표면 근처에 배치된 Na 이온은 이온 교환 공정을 통해 K 이온 등으로 교환될 수 있다. Na2O는 생략될 수도 있지만, 함유되는 경우, 1mol% 이상의 함량을 갖는 것이 위와 같은 역할을 유효하게 수행하는 데에 바람직하다. Li 이온과 Na 이온 교환 과정만 있고, K 이온 교환 과정이 없는 경우에는 Na2O의 함유량이 8mol％ 이하인 것이 원활한 Li 이온과 Na 이온 교환을 위해 바람직할 수 있다. K 이온 교환 과정을 수반하는 경우에는 더 많은 양의 Na2O가 사용될 수 있으나, 이 경우에도 내산성 관점에서는 20mol% 이하의 함량을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
K2O는 이온 교환 성능을 향상시키며, 파쇄성에 관계된다. K2O는 생략될 수도 있지만, 이온 교환 성능을 향상시키기 위해 0.5mol% 이상 함유될 수 있다. 과도한 파쇄성 저하 방지하기 위한 K2O의 함량은 10mol% 이하일 수 있다.
MgO는 화학 강화 유리의 표면 압축 응력을 증대시키고 파쇄성을 개선시키는 역할을 한다. 위와 같은 역할은 3mol% 이상의 함량을 가질 때 유효하게 수행될 수 있다. MgO의 함량은 20mol% 이하의 값을 갖는 것이 유리 용융 시 실투(devitrification) 발생 가능성을 줄이는 데에 유리하다.
CaO는 유리의 용융성을 향상시키고, 파쇄성을 개선하는 역할을 한다. CaO는 생략가능하며, 위와 같은 역할을 유효하게 수행하기 위해서는 0.5mol％ 이상의 함량을 갖는 것이 바람직하다. CaO의 함량이 너무 크면 이온 교환 성능이 저하될 수 있으므로, CaO의 함량은 20mol％ 이하의 값을 갖는 것이 바람직하다.
SrO는 CaO와 마찬가지로 유리의 용융성을 향상시키고, 파쇄성을 개선하는 역할을 한다. SrO는 생략가능하며, 위와 같은 역할을 유효하게 수행하기 위해서는 0.5mol％ 이상의 함량을 갖는 것이 바람직하다. SrO의 함량이 너무 크면 이온 교환 성능이 저하될 수 있으므로, SrO의 함량은 20mol％ 이하의 값을 갖는 것이 바람직하다.
BaO는 유리의 용융성을 향상시키고, 파쇄성을 개선하는 역할을 한다. BaO는 생략가능하며, 위와 같은 역할을 유효하게 수행하기 위해서는 0.5mol％ 이상의 함량을 갖는 것이 바람직하다. BaO의 함량은 15mol% 이하의 값을 갖는 것이 과도한 이온 교환 성능 저하를 막는 데에 유리할 수 있다.
ZnO는 유리의 용융성을 향상시키는 역할을 한다. ZnO는 생략가능하며, 0.25mol％ 이상의 함량을 가질 때, 그 함유에 따른 유의미한 용융성 향상 효과를 나타낼 수 있다. 내후성 저하를 방지하기 위해서는 ZnO의 함량을 10mol％ 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
TiO2는 화학 강화 유리의 파쇄성을 개선시킨다. TiO2는 생략가능하며, 0.1mol％ 이상의 함량을 가질 때, 그 함유에 따른 유의미한 파쇄성 향상 효과를 나타낼 수 있다. 용융시 실투 현상을 방지하는 차원에서, TiO2는 1mol% 이하의 함량을 갖는 것이 바람직하다.
ZrO2는 이온 교환에 의한 표면 압축 응력을 증대시키고, 유리의 파쇄성을 개선할 수 있다. ZrO2는 생략가능하며, 0.5mol% 이상 함유될 경우 위와 같은 역할을 유효하게 수행할 수 있다. ZrO2의 함량은 8mol% 이하인 것이 용융시 실투 현상을 억제하는 데에 유리할 수 있다.
유리 조성물은 이상에서 열거한 성분들 이외에도 필요에 따라 Y2O3, La2O3, Nb2O5, Ta2O5, Gd2O3 등의 성분을 더 포함할 수도 있다. 유리 제품(100)의 조성은 후술하는 성형 공정이나 이온 교환 공정 등을 통해 변경될 수 있다.
상기한 유리 조성물은 본 기술분야에 공지된 다양한 방법으로 판 유리 형상으로 성형될 수 있다. 예를 들어, 플로트법(float process), 퓨전 인발법(fusion draw process), 슬롯 인발법(slot draw process) 등의 방법으로 성형될 수 있다.
평판 플레이트 형상으로 성형된 유리는 커팅 단계를 통해 커팅될 수 있다. 평판 플레이트 형상으로 성형된 유리는 최종 유리 제품에 적용되는 것과 다른 크기를 가질 수 있다. 유리의 커팅은 커팅 나이프, 커팅 휠, 레이저 등을 이용하여 수행될 수 있다.
유리의 커팅 단계는 유리의 강화 단계(S1) 이전에 진행될 수 있다. 모 기판 단위의 유리를 한꺼번에 강화한 후 최종 유리 제품 크기로 절단할 수도 있지만, 이 경우에는 커팅된 면(예컨대, 유리의 측면)이 강화되지 않은 상태에 놓일 수 있으므로, 먼저 커팅을 완료한 후 강화 단계(S1)를 진행하는 것이 바람직할 수 있다.
유리의 커팅 단계와 강화 단계(S1) 사이에는 강화 전 연마 단계가 진행될 수 있다. 연마 단계는 측면 연마 단계 및 강화 전 표면 연마 단계를 포함할 수 있다. 측면 연마 단계를 먼저 수행한 후 강화 전 표면 연마 단계(S4)를 수행하지만, 이 순서는 바뀔 수도 있다.
측면 연마 단계는 커팅된 유리의 측면을 연마하는 단계이다. 측면 연마 단계는 유리의 측면을 연마하여 매끄러운 면을 갖도록 한다. 또한, 측면 연마 단계를 통해 유리의 각 측면이 균일한 면을 갖게 될 수 있다. 측면 연마 단계는 복수의 커팅된 유리에 대해 동시에 이루어질 수 있다. 측면 연마 단계는 연마 장치를 이용한 기계적 연마 방식 또는 화학 기계적 연마 방식으로 진행될 수 있다.
강화 전 표면 연마 단계는 각 유리가 균일한 표면을 갖도록 하기 위해 수행될 수 있다. 강화 전 표면 연마 단계는 커팅된 각 유리별로 하나씩 진행될 수도 있지만, 화학 기계적 연마 장치가 유리에 비해 충분히 큰 경우 복수의 유리를 수평으로 배열한 후 복수의 유리를 동시에 표면 연마할 수도 있다.
강화 전 연마 단계 이후에는 강화 단계(S1)가 진행된다. 강화 단계(S1)는 화학적 강화 및/또는 열적 강화로 진행될 수 있다. 2mm 이하, 나아가 약 0.75mm 또는 그 이하의 얇은 두께를 갖는 유리의 경우, 정교한 응력 프로파일 제어를 위해 화학적 강화 방식이 적합하게 적용될 수 있다. 이하의 실시예에서는 유리의 강화 단계(S1)로서 화학적 강화 방식이 적용된 경우를 예시하도록 한다.
화학적 강화는 이온 교환 공정을 통해 진행될 수 있다. 이온 교환 공정은 유리 내부의 이온을 다른 이온으로 교환하는 공정이다. 이온 교환 공정을 통해 유리의 표면이나 그 근처의 이온이 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온에 의해 대체되거나 교환될 수 있다. 예를 들어, 유리가 Li+, Na+, K+, Rb+ 등의 일가 알칼리 금속을 포함하는 경우, 표면의 일가 양이온은 그보다 이온 반지름이 큰 Na+, K+, Rb+, Cs+ 이온으로 교환될 수 있다. 이온 교환 공정에 대한 상세한 설명을 위해 도 16이 참조된다. 도 16을 참조하면, 나트륨 이온을 포함하는 유리를 질산 칼륨을 포함하는 용융염 욕조(bath)에 담지시키는 등의 방법으로 칼륨 이온에 노출시키면, 유리 내부의 나트륨 이온이 외부로 배출되고 그 자리에 칼륨 이온이 대체될 수 있다. 교환된 칼륨 이온은 나트륨 이온보다 이온 반지름이 크기 때문에 압축 응력을 생성한다. 교환된 칼륨 이온의 양이 많을수록 압축 응력이 커지게 된다. 이온 교환은 유리의 표면을 통해 이루어지므로, 유리 표면의 칼륨 이온의 양이 가장 많을 수 있다. 교환된 칼륨 이온의 일부는 유리 내부로 확산되면서 압축 영역의 깊이, 다시 말하면 압축 깊이를 증가시킬 수 있지만, 그 양은 표면으로부터 멀어질수록 대체로 감소할 수 있다. 따라서, 유리는 표면의 압축 스트레스가 가장 크고 내부로 갈수록 감소하는 응력 프로파일을 가질 수 있다. 그러나, 실시예들이 상기 예시한 바에 제한되는 것은 아니고, 이온 교환 공정의 온도, 시간, 횟수, 열처리 유무 등에 따라 응력 프로파일은 변형될 수 있다.
상기한 화학 강화를 통해 형성된 강화 유리 제품(100)은 도 14에 도시된 바와 같이 제1 표면(US), 제2 표면(RS) 및 측면을 포함할 수 있다. 평판 플레이트 형상의 유리 제품(100)에서 제1 표면(US)과 제2 표면(RS)은 넓은 면적을 가진 주된 표면이고, 측면은 제1 표면(US)과 제2 표면(RS)을 연결하는 외측 표면이 된다.
제1 표면(US)과 제2 표면(RS)은 두께 방향으로 서로 대향한다. 유리 제품(100)이 디스플레이의 커버 윈도우(100)와 같이 빛을 투과시키는 역할을 하는 경우, 빛은 주로 제1 표면(US)과 제2 표면(RS) 중 어느 하나로 진입해서 다른 하나로 투과할 수 있다.
유리 제품(100)의 두께(t)는 제1 표면(US)과 제2 표면(RS) 사이의 거리로 정의된다. 유리 제품(100)의 두께(t)는 이에 제한되는 것은 아니지만, 0.1mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 일 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.8mm이거나 그보다 작을 수 있다. 다른 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.75mm이거나 그보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.7mm이거나 그보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.6mm이거나 그보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.65mm이거나 그보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.5mm이거나 그보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 약 0.3mm이거나 그보다 작을 수 있다. 특정한 몇몇 실시예에서, 유리 제품(100)의 두께(t)는 0.45mm 내지 0.8mm의 범위 또는 0.5mm 내지 0.75mm의 범위에 있을 수 있다. 유리 제품(100)은 균일한 두께(t)를 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않고 영역별로 서로 다른 두께(t)를 가질 수 있다.
유리 제품(100)은 강화되어 내부에 소정의 응력 프로파일을 가질 수 있다. 강화된 유리 제품(100)은 강화 전 유리 제품(100)보다 외부 충격에 의한 크랙 발생, 크랙의 전파, 파손 등을 더 잘 방지한다. 강화 공정을 통해 강화된 유리 제품(100)은 영역별로 다양한 응력을 가질 수 있다. 예를 들어, 유리 제품(100)의 표면 인근, 즉 제1 표면(US)과 제2 표면(RS) 인근에는 압축 응력이 작용하는 압축 영역(CSR1, CSR2)이, 유리 제품(100)의 내부에는 인장 응력이 작용하는 인장 영역(CTR)이 배치될 수 있다. 압축 영역(CSR1, CSR2)과 인장 영역(CTR)의 경계는 응력값이 0일 수 있다. 하나의 압축 영역(CSR1, CSR2) 내의 압축 응력은 위치(즉, 표면으로부터의 깊이)에 따라 그 응력값이 달라질 수 있다. 또한, 인장 영역(CTR)의 경우에도 표면(US, RS)으로부터의 깊이에 따라 다른 응력값을 가질 수 있다.
도 15의 그래프에서 f(x)는 강화 유리 제품(100)의 응력 프로파일이 함수 f(x)로 표현된다. x축은 유리 제품(100)의 두께(t) 방향을 나타낸다. 도 15에서 압축 스트레스가 양의 값으로, 인장 스트레스가 음의 값으로 표시되었다. 본 명세서에서 압축/인장 스트레스의 크기는 그 값의 부호와 상관없는 절대값의 크기를 의미한다.
도 15를 참조하면, 강화된 유리 제품(100)은 제1 표면(US)으로부터 제1 깊이(제1 압축 깊이, DOC1)까지 확장하는 제1 압축 영역(CSR1) 및 제2 표면(RS)으로부터 제2 깊이(제2 압축 깊이, DOC2)까지 확장하는 제2 압축 영역(CSR2)을 포함한다. 제1 압축 깊이(DOC1)와 제2 압축 깊이(DOC2) 사이에는 인장 영역(CTR)이 배치된다. 도 3에 도시되지는 않았지만, 유리 제품(100)의 마주하는 측면(SS)들 사이에도 유사한 방식으로 압축 영역과 인장 영역이 배치될 수 있을 것이다.
제1 압축 영역(CSR1)과 제2 압축 영역(CSR2)은 외부 충격에 저항하여 유리 제품(100)에 크랙이 발생하거나 유리 제품(100)이 파손되는 것을 완화시킨다. 제1 및 제2 압축 영역(CSR1, CSR2)의 최대 압축 스트레스(CS1, CS2)가 클수록 유리 제품(100)의 강도가 큰 것으로 이해될 수 있다. 외부 충격은 통상 유리 제품(100)의 표면(US, RS, SS)을 통해 전달되므로, 유리 제품(100)의 표면(US, RS, SS)에서 최대 압축 스트레스(CS1, CS2)를 갖는 것이 내구성 측면에서 유리하다. 제1 및 제2 압축 영역(CSR1, CSR2)의 최대 압축 스트레스(CS1, CS2)는 700Mpa 이상일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 압축 영역(CSR1, CSR2)의 최대 압축 스트레스(CS1, CS2)는 800MPa 내지 1050MPa의 범위에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 압축 영역(CSR1, CSR2)의 최대 압축 스트레스(CS1, CS2)는 850MPa 내지 1000MPa의 범위에 있을 수 있다.
제1 압축 깊이(DOC1)와 제2 압축 깊이(DOC2)는 제1 및 제2 표면(US, RS)에 형성된 크랙이나 홈이 유리 제품(100) 내부의 인장 영역(CTR)으로 전파하는 것을 저지한다. 제1 및 제2 압축 깊이(DOC1, DOC2)가 클수록 크랙 등의 전파를 잘 저지할 수 있다.
제1 및 제2 압축 깊이(DOC1, DOC2)는 20㎛ 내지 150㎛의 범위에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 압축 깊이(DOC1, DOC2)는 50㎛ 내지 100㎛의 범위에 있을 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 및 제2 압축 깊이(DOC1, DOC2)는 70㎛ 내지 85㎛일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 제1 및 제2 압축 깊이(DOC1, DOC2)는 유리 제품(100)의 두께(t)에 대해 다음의 관계식을 만족할 수 있다.
[식 1]
DOC1, DOC2 ≥ 0.1 * t
도 10, 및 도 13을 참조하면, 강화 단계(S1) 이후에, 강화된 유리 제품(100)을 열처리(S2)한다. 열처리 단계(S2)는 강화된 유리 제품(100)을 유리 제조 장치(10)의 인접한 측면부(30)들 사이에 배치하는 단계, 및 유리 제조 장치(10)의 열 공급부(20)를 작동시켜 유리 제조 장치(10)를 승온시켜 강화된 유리 제품(100)을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
강화된 유리 제품(100)을 유리 제조 장치(10)의 인접한 측면부(30)들 사이에 배치할 때, 유리 제품(100)은 유리 제조 장치(10)의 홈(H)을 통해 고정될 수 있다. 상술한 바와 같이 홈(H)은 인접한 측면부(30)들 사이에 배치되며, 홈(H)으로부터 일측에 인접하여 위치한 측면부(30) 간의 이격 거리, 및 홈(H)으로부터 타측에 인접하여 위치한 측면부(30) 간의 이격 거리는 서로 동일할 수 있다.
열 공급부(20)를 작동시켜 유리 제조 장치(10)를 승온시켜 강화된 유리 제품(100)을 열처리하는 단계는 열 공급부(20), 및 열 공급부(20)를 통해 열이 공급된 열 전도성 물질을 포함하는 측면부(30)를 통해서도 열을 공급할 수 있다. 나아가, 강화된 유리 제품(100)이 고정된 홈(H)은 인접한 측면부(30)들 사이에 배치되며, 홈(H)으로부터 일측에 인접하여 위치한 측면부(30) 간의 이격 거리, 및 홈(H)으로부터 타측에 인접하여 위치한 측면부(30) 간의 이격 거리는 서로 동일하기 때문에 홈(H)에 고정된 강화된 유리 제품(100)은 각각 일측에 인접한 측면부(30)와 열 공급부(20), 및 타측에 인접한 측면부(30)와 열 공급부(20)로부터 균일한 열을 공급받아 일측의 표면과 타측의 표면이 서로 균일하게 열처리될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 유리 제품의 가공 장치(10)는 급속 가열이 가능한 할로겐 램프를 포함하는 열 공급부(20), 및 열 공급부(20)를 통해 열 공급을 받고 유리 제품의 일측, 및 타측에 각각 위치한 측면부(30)가 열 전도도가 우수한 재질로 이루어짐으로써 강화된 유리 제품(100)의 전면에 걸쳐 급속 열처리가 가능할 수 있다.
상술한 바와 같이 강화된 유리 제품의 표면에 강화용 용융염 내의 불순물에 의하거나 운반 과정에서 강화된 유리 제품의 표면에 찌그러짐(Dent), 또는 크랙(Crack) 등의 데미지가 발생될 수 있다. 나아가, 30μm 내지 80μm 이하의 얇은 초박형 유리 제품의 경우 화학 강화 시에 고정되지 않는 상측부가 꺾여 인접 물질에 닿아 불순물이 표면에 잔여할 수 있다. 이러한 데미지나 불순물 잔여는 열처리 단계(S2)를 통해 완화될 수 있다.
열 공급부(20)를 작동시켜 유리 제조 장치(10)를 승온시켜 강화된 유리 제품(100)을 열처리하는 단계는 평균온도 약 530℃에서, 3시간 동안 진행될 수 있다. 통상적으로, 화학 강화된 유리를 열처리하면 표면의 압축 응력이나, 강도(BOR 실험, 또는 굽힘 강도 실험을 통한 강도)등의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 유리 제조 장치(10)를 이용한 유리 제품의 제조 방법에 의하면, 강화된 유리 제품(100)을 단시간에 급속 열처리함으로써 통상적으로 강화 후 열처리로 발생되는 압축 응력이나, 강도 등의 기계적 물성 저하가 크게 줄 수 있다.
도 17을 참조하면, 이를 더욱 구체적으로 설명한다.
도 17에서 함수 f(x)는 상술한 열처리 전 강화 유리 제품(100)(비교예 1)의 응력 프로파일을 나타낸 함수이고, 함수 f(x)'는 기존의 퍼니스를 통해 약 10K/min 내지 약 30K/min의 승온 속도로 강화된 유리를 열처리한 후의 유리(비교예 2)의 응력 프로파일을 나타낸 함수이고, 함수 f(x)''는 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 강화된 유리 제품(100)(실시예 1)을 열처리한 후의 유리의 응력 프로파일을 나타낸 함수이다.
도 17에 도시된 바와 같이 비교예 2의 경우 비교예 1보다 유리의 표면에서 압축 응력 값이 많이 감소함을 알 수 있다. 반면, 실시예 1의 경우 비교예 2보다 표면 압축 응력 감소 값이 크지 않음을 알 수 있다. 이는 강화된 유리 제품(100)을 단시간에 급속 열처리함으로써 유리 전이 온도가 증가되어 강화 후 열처리로 발생되는 압축 응력이나, 강도 등의 기계적 물성 저하가 크게 줄기 때문이다.
이하, 상술한 유리 제품의 제조 방법을 이용하여 제조된 유리 제품에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 18은 다양한 실시예들에 따른 유리 제품의 사시도이고, 도 19는 일 실시예에 따른 유리 제품이 디스플레이 장치의 커버 윈도우로 적용된 예를 도시한 단면도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 일 실시예에서, 유리 제품(101)은 평판 시트 또는 평판 플레이트 형상일 수 있다. 다른 실시예에서 유리 제품(102, 103, 104)은 휘어진 부분을 포함하는 3차원 형상일 수 있다. 예를 들어, 평탄부의 에지가 굴곡되거나('102' 참조), 전반적으로 커브드되거나('103' 참조), 폴딩('104' 참조)될 수 있다.
유리 제품(101-104)의 평면 형상은 직사각형일 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 모서리가 둥근 직사각형, 정사각형, 원, 타원 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 이하의 실시예에서는 유리 제품(101-104)으로 평면 형상이 직사각형인 평판 플레이트를 예로 하여 설명하지만, 이에 제한되지 않음은 명백하다.
일 실시예에 따른 유리 제품(101)은 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 40K/min 이상의 승온 속도로 열처리된 유리 제품일 수 있다. 일 실시예에 따른 유리 제품(101)의 유리 전이 온도(Tg1)는 10K/min의 승온 속도로 열처리를 진행한 유리 제품의 유리 전이 온도(Tg1)보다 더 클 수 있다.
디스플레이 장치(500)는 디스플레이 패널(200), 디스플레이 패널(200) 상에 배치된 커버 윈도우(100), 디스플레이 패널(200)과 커버 윈도우(100) 사이에 배치되어 디스플레이 패널(200)과 커버 윈도우(100)를 결합하는 광학 투명 결합층(300)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(200)은 예를 들어, 유기 발광 표시 패널(OLED), 무기 발광 표시 패널(inorganic EL), 퀀텀닷 발광 표시 패널(QED), 마이크로 LED 표시 패널(micro-LED), 나노 LED 표시 패널(nano-LED), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전계 방출 표시 패널(FED), 음극선 표시 패널(CRT)등의 자발광 표시 패널 뿐만 아니라, 액정 표시 패널(LCD), 전기 영동 표시 패널(EPD) 등의 수광 표시 패널을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(200)은 복수의 화소(PX)를 포함하며, 각 화소(PX)에서 방출하는 빛을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 디스플레이 장치(500)는 터치 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 부재는 디스플레이 패널(200)에 내재화되어 있을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(200)의 표시 부재 상에 터치 부재가 직접 형성됨으로써 디스플레이 패널(200) 자체가 터치 기능을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 터치 부재는 디스플레이 패널(200)과 별도로 제조된 후, 광학 투명 결합층에 의해 디스플레이 패널(200)의 상면 상에 부착될 수 있다.
디스플레이 패널(200)의 상부에는 커버 윈도우(100)가 배치된다. 커버 윈도우(100)는 디스플레이 패널(200)을 보호하는 역할을 한다. 커버 윈도우(100)의 본체로는 강화된 유리 제품(100)이 적용될 수 있다. 커버 윈도우(100)는 디스플레이 패널(200)보다 크기가 커서 그 측면이 디스플레이 패널(200)의 측면보다 외측으로 돌출될 수 있지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 커버 윈도우(100)는 유리 제품(100)의 테두리 부위에서 유리 제품(100)의 적어도 일 표면 상에 배치된 인쇄층을 더 포함할 수 있다. 커버 윈도우(100)의 인쇄층은 디스플레이 장치(500)의 베젤 영역이 외부로 시인되지 않도록 하며, 경우에 따라 데코레이션 기능을 수행할 수 있다.
디스플레이 패널(200)과 커버 윈도우(100) 사이에는 광학 투명 결합층(300)이 배치된다. 광학 투명 결합층(300)은 커버 윈도우(100)를 디스플레이 패널(200) 상에 고정시키는 역할을 한다. 광학 투명 결합층(300)은 광학 투명 접착제(Optical Clear Adhesive; OCA) 또는 광학 투명 수지(Optical Clear Resin; OCR) 등을 포함할 수 있다.
도 20은 다른 실시예에 따른 유리 제품의 평면도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품(102)은 내부에서 유리 전이 온도가 상이한 복수의 부분들을 포함한다는 점에서 도 18에 따른 실시예와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품(102)은 내부에서 유리 전이 온도가 상이한 복수의 부분들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 유리 제품(102)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제1 패턴, 상기 제1 패턴과 제3 방향(DR3) 인접하고 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제2 패턴, 및 상기 제2 패턴과 제3 방향(DR3) 인접하고 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제3 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 패턴의 유리 전이 온도(Tg2a), 상기 제2 패턴의 유리 전이 온도(Tg2c), 및 상기 제3 패턴의 유리 전이 온도(Tg2b)는 서로 상이할 수 있다. 상기 제1 패턴, 및 상기 제3 패턴은 각각 도 6의 제3 방향(DR3)을 따라 이격된 측면 패턴들에 중첩(대응)되어 형성된 유리 제품의 부분들이고, 상기 제3 패턴은 도 6의 인접 측면 패턴의 사이 공간(제2 측면부(31b_1)의 미배치 공간)에 중첩(대응)되어 형성된 유리 제품의 부분일 수 있다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 유리 제품의 평면도이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 제품(103)은 내부에서 유리 전이 온도가 상이한 복수의 부분들을 포함한다는 점에서 도 18에 따른 실시예와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 유리 제품(103)은 내부에서 유리 전이 온도가 상이한 복수의 부분들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 유리 제품(103)은 제3 방향(DR3)을 따라 연장된 제4 패턴, 상기 제4 패턴과 제1 방향(DR1) 인접하고 제3 방향(DR3)을 따라 연장된 제5 패턴, 및 상기 제5 패턴과 제1 방향(DR1) 인접하고 제3 방향(DR3)을 따라 연장된 제6 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제4 패턴의 유리 전이 온도(Tg3a), 상기 제5 패턴의 유리 전이 온도(Tg3c), 및 상기 제6 패턴의 유리 전이 온도(Tg3b)는 서로 상이할 수 있다. 상기 제4 패턴, 및 상기 제6 패턴은 각각 도 9의 제1 방향(DR1)을 따라 이격된 측면 패턴들에 중첩(대응)되어 형성된 유리 제품의 일 부분들이고, 상기 제5 패턴은 도 9의 인접 측면 패턴의 사이 공간(제2 측면부(31b_3)의 미배치 공간)에 중첩(대응)되어 형성된 유리 제품의 다른 부분일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 101, 102, 103: 유리 제품
CSR1, CSR2: 압축 영역
CTR: 인장 영역
CS1, CS2: 최대 압축 응력
DOC1, DOC2: 압축 깊이

Claims (23)

  1. 서로 물리적으로 이격되어 배치된 복수의 측면부들; 및
    각 상기 복수의 측면부들 상에 배치된 복수의 열 공급부들을 포함하고,
    상기 복수의 측면부들은 상호 대향하는 최외곽 측면부들 및 상기 최와곽 측면부들 사이에 배치된 적어도 하나의 내부 측면부를 포함하고,
    상기 복수의 열 공급부들은 상기 최외곽 측면부들 사이에 배치된 상기 내부 측면부의 대향하는 양면 상에 배치되고,
    인접한 상기 복수의 측면부들은 서로 대향하여 배치되며,
    상기 복수의 측면부들 각각은 열 전도성 물질을 포함하고,
    인접한 상기 복수의 측면부들 사이에 유리가 배치되도록 구성된 유리 제품의 가공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    승온 속도가 40K/min이상인 유리 제품의 가공 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 승온 속도가 가변적인 유리 제품의 가공 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 열 공급부의 크기는 2cm^2이상이고 상기 열 공급부는 할로겐 램프를 포함하는 유리 제품의 가공 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 측면부들 중 하나 상에서, 상기 복수의 열 공급부는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 매트릭스 방식으로 배열되는 유리 제품의 가공 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 열 전도성 물질의 열 전도도는 200W/mk이상이고, 상기 열 전도성 물질은 알루미늄, 또는 그라핀을 포함하는 유리 제품의 가공 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 복수의 측면부들 중 적어도 하나는 제1 측면부, 및 상기 제1 측면부와 상기 열 공급부의 사이에 배치된 제2 측면부를 포함하는 유리 제품의 가공 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    평면도상, 상기 제1 측면부의 크기와 상기 제2 측면부의 크기는 서로 동일한 유리 제품의 가공 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 측면부는 상기 열 전도성 물질로 이루어진 유리 제품의 가공 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 측면부는 상기 제1 방향을 따라 연장된 라인 형상을 갖는 측면 패턴을 포함하고, 상기 측면 패턴은 복수개이고, 인접한 상기 측면 패턴은 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배치되되, 상기 측면 패턴은 상기 열 공급부와 중첩 배치된 유리 제품의 가공 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 상기 열 공급부와 다른 하나의 상기 측면 패턴 상에 배치된 상기 열 공급부는 서로 다른 작동을 하도록 구성된 유리 제품의 가공 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 측면부는 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배치된 인접한 상기 측면 패턴들을 연결하는 연결부를 더 포함하는 유리 제품의 가공 장치.
  13. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 측면부들은 인접한 상기 측면부들 간의 이격 거리가 동일하도록 배치되고, 인접한 상기 측면부들 간의 이격 거리는 1cm 내지 2cm인 유리 제품의 가공 장치.
  14. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 측면부들을 지지하는 지지부를 더 포함하는 유리 제품의 가공 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 지지부는 인접한 상기 측면부들 사이에 표면으로부터 만입된 홈이 배치되고, 상기 지지부의 상기 홈은 상기 유리를 고정하도록 구성된 유리 제품의 가공 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 홈의 일측에 인접하여 위치한 상기 측면부와 상기 홈 간의 이격 거리는 상기 홈의 타측에 인접하여 위치한 상기 측면부와 상기 홈 간의 이격 거리는 동일한 유리 제품의 가공 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    인접한 상기 측면부들 사이에 배치된 유리를 고정하는 고정부를 더 포함하는 유리 제품의 가공 장치.
  18. 유리를 성형하는 단계;
    성형된 상기 유리를 강화하는 단계; 및
    강화된 상기 유리를 열처리하는 단계를 포함하되,
    상기 유리를 열처리하는 단계는 유리 제조 장치를 통해 수행되고,
    상기 유리 제조 장치는 서로 물리적으로 이격되어 배치된 복수의 측면부들, 및
    각 상기 복수의 측면부들 상에 배치된 복수의 열 공급부들을 포함하고,
    상기 복수의 측면부들은 상호 대향하는 최외곽 측면부들 및 상기 최와곽 측면부들 사이에 배치된 적어도 하나의 내부 측면부를 포함하고,
    상기 복수의 열 공급부들은 상기 최외곽 측면부들 사이에 배치된 상기 내부 측면부의 대향하는 양면 상에 배치되고,
    상기 유리 제조 장치의 인접한 상기 복수의 측면부들은 서로 대향하여 배치며,
    상기 복수의 측면부들 각각은 열 전도성 물질을 포함하고,
    인접한 상기 복수의 측면부들 사이에 유리가 배치되도록 구성된 유리 제품의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    강화된 상기 유리를 열처리하는 단계는 강화된 상기 유리를 상기 유리 제조 장치의 인접한 상기 측면부들 사이에 배치하는 단계, 및
    상기 유리 제조 장치를 승온시켜 강화된 상기 유리를 열처리하는 단계를 포함하는 유리 제품의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 유리 제조 장치를 승온시키는 단계에서 승온 속도는 가변적인 유리 제품의 제조 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
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