CN101286445A - 平板显示器的玻璃基底的蚀刻设备和蚀刻玻璃基底的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平板显示器的玻璃基底的蚀刻设备和一种蚀刻平板显示器的玻璃基底的方法，该蚀刻设备包括：蚀刻室，被构造成容纳夹具；玻璃基底，设置在夹具上；夹持构件，连接到夹具，以夹持玻璃基底；传送线，连接到夹具，以将夹具传送到蚀刻室中；喷射构件，将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上。蚀刻剂的喷射压强等于或大于大致0.1kg/cm2，且小于大致0.5kg/cm2。

Description

平板显示器的玻璃基底的蚀刻设备和蚀刻玻璃基底的方法
本申请要求于2007年4月10日提交的第2007-35108号韩国专利申请的优先权，该申请的内容通过引用完全包含于此。
技术领域
本发明涉及一种平板显示器的玻璃基底的蚀刻设备。更具体地讲，本发明涉及一种缩短了蚀刻工艺时间并提高了玻璃基底的均匀度的蚀刻设备。
背景技术
例如，平板显示器(例如液晶显示器、等离子体显示面板、电致发光显示器和真空荧光显示器)广泛地用在各种电子装置中。为了将平板显示器用在移动电子装置(例如移动电话和个人数字助理)中，例如，平板显示器需要具有期望的性质(例如，纤薄和重量轻)。为此，已经对重量减小(例如，轻)的移动电子装置的玻璃基底组件进行了研究和开发。
然而，在采用薄的玻璃基底来减小玻璃基底的重量的情况下，薄的玻璃基底容易弯曲或破裂。此外，例如，当利用许多小的玻璃基底来组装具有薄的玻璃基底的平板显示器时，由此增大了平板显示器的制造成本。
因此，采用这样的方法来减少制造成本，在该方法中，在一对大的玻璃基底上制造若干平板显示器，其中，根据将分别制造平板显示器的区域将所述大的玻璃基底切割成较小的玻璃基底。然而，在该制造工艺中，因为较小的玻璃基底必须具有足够的厚度以防止较小的玻璃基底在制造工艺过程中破裂，所以需要蚀刻设备将较小的玻璃基底蚀刻成特定的期望的厚度，
然而，根据现有技术的蚀刻设备，利用支撑构件将大的玻璃基底传送到蚀刻设备中，因此一次只能蚀刻一个玻璃基底。此外，因为蚀刻设备仅采用一条传送线，所以降低了生产率。
此外，在玻璃基底具有不平坦的蚀刻表面的情况下，喷射设备位于最接近玻璃基底的位置，以向玻璃基底涂敷蚀刻剂。然而，玻璃基底的与以强力喷射蚀刻剂的喷嘴的位置对应的区域与玻璃基底的与以较弱的力喷射蚀刻剂的另一喷嘴对应的区域被不同地蚀刻，例如，被蚀刻成不同的厚度。因此，降低了玻璃基底的均匀度，并且玻璃基底被不平坦地蚀刻。
发明内容
本发明包括一种玻璃基底的蚀刻设备，该蚀刻设备能够同时蚀刻多于一个的玻璃基底，从而缩短了玻璃基底的蚀刻工艺时间并提高了玻璃基底的厚度均匀度。
在本发明的示例性实施例中，一种平板显示器的玻璃基底的蚀刻设备包括：蚀刻室；夹具，多个玻璃基底安放在夹具上；夹持构件，连接到夹具，以夹持玻璃基底；传送线，连接到夹具，以将夹具传送到蚀刻室中；喷射构件，将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上。蚀刻剂的喷射压强等于或大于大致0.1kg/cm2，且小于大致0.5kg/cm2。
喷射构件可以设置在蚀刻室中，并且喷射构件可以包括沿着顺时针方向和/或逆时针方向旋转的喷嘴。
该蚀刻设备还可包括连接到蚀刻室以移动蚀刻室的驱动部分。
蚀刻剂包括氟酸、磷酸和硝酸中的一种，喷射构件和玻璃基底之间的距离大于大致100mm，并且等于或小于大致150mm。在选择性的示例性实施例中，喷射构件和玻璃基底之间的距离为大致120mm。
夹持构件包括：后夹持销，连接到至少一个玻璃基底的后表面；能够旋转的前夹持销，连接到所述至少一个玻璃基底的前表面。
能够旋转的前夹持销具有能够与夹持构件分离和/或能够附于夹持构件的结构。
在选择性的示例性实施例中，一种蚀刻平板显示器的玻璃基底的方法包括以下步骤：将蚀刻室构造成容纳夹具；将玻璃基底设置在夹具上；将夹持构件连接到夹具，以夹持玻璃基底；采用连接到夹具的传送线将夹具传送到蚀刻室中；采用喷射构件将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上。蚀刻剂的喷射压强等于或大于大致0.1kg/cm2，且小于大致0.5kg/cm2。
将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上的步骤可包括：沿着顺时针方向和逆时针方向中的至少一个方向旋转喷嘴。
该方法还可包括以下步骤：将驱动部分连接到蚀刻室，采用驱动部分移动蚀刻室。
喷射构件和玻璃基底之间的距离大于大致100mm，并且等于或小于大致150mm。在又一选择性的示例性实施例中，喷射构件和玻璃基底之间的距离为大致120mm。
蚀刻剂可包括氟酸、磷酸和硝酸中的一种。
附图说明
通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其他方面、特征及优点将变得更加易于清楚，在附图中：
图1A是根据本发明示例性实施例的蚀刻设备的侧面透视图；
图1B是根据图1A中示出的本发明示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图；
图2A是根据图1A中示出的本发明示例性实施例的蚀刻设备的夹具的侧面平面图；
图2B是图2A中的部分“FM”的放大图；
图3是根据本发明选择性的示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图；
图4A、图5A和图6A是根据本发明又一选择性的示例性实施例的蚀刻设备的侧面透视图；
图4B、图5B和图6B分别是图4A、图5A和图6A中示出的根据本发明选择性的示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图；
图7A、图8A和图9A是根据本发明再一选择性的示例性实施例的蚀刻设备的侧面透视图；
图7B、图8B和图9B分别是图7A、图8A和图9A中示出的根据本发明选择性的示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图。
具体实施方式
在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该被解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。相同的标号始终表示相同的元件。
应该理解的是，当元件被称作在另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者在该元件和所述另一元件之间可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”在另一元件“上”时，不存在中间元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
应该理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称作第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，在这里可使用相对术语，如“下面”或“底部”以及“上面”或“顶部”，用来描述如在附图中所示的一个元件与其他元件的关系。应该理解的是，相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一幅图中的装置被翻转，则描述为“在”其他元件“下”侧的元件随后将被定位为“在”其他元件“上”侧。因此，根据附图的特定方位，示例性术语“下面”可包括“下面”和“上面”两种方位。类似地，如果一幅图中的装置被翻转，则描述为“在”其他元件“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其他元件“上方”。因此，示例性术语“下方”或“之下”可包括“上方”和“下方”两种方位。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与本公开和相关领域的环境中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。
在此参照作为本发明的理想实施例的示意图的剖视图来描述本发明的示例性实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本发明的实施例不应该被解释为局限于在此示出的区域的特定形状，而将包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙和/或非线性的特征。此外，示出的锐角可以被倒圆。因此，在附图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并不意图示出区域的精确形状，也不意图限制本发明的范围。
在下文中，将参照附图更加详细地描述本发明的示例性实施例。
在平板显示器的制造过程中，例如，一对玻璃基底包括第一玻璃基底，第一玻璃基底具有：透明电极，利用诸如氧化铟锡的透明导电层形成；驱动电极，利用低温多晶硅通过化学气相沉积工艺来形成；共电极。所述一对玻璃基底的第二玻璃基底包括形成在第二玻璃基底上的滤色器。
通过光刻工艺来形成第一玻璃基底的透明电极、驱动电极和共电极，例如，所述光刻工艺包括曝光工艺、显影工艺和蚀刻工艺。
在光刻工艺之后，将密封剂涂覆到第一玻璃基底或第二玻璃基底的外围部分上，将液晶注入到由第一玻璃基底或第二玻璃基底的外围部分上的密封剂限定(例如，包围)的区域中，在第一玻璃基底或第二玻璃基底上形成分隔件(spacer)，将另一玻璃基底(例如，未涂覆密封剂的第一玻璃基底或第二玻璃基底)结合到涂覆了密封剂的第一玻璃基底或第二玻璃基底。
接着，执行蚀刻工艺，以蚀刻第一玻璃基底和第二玻璃基底的外表面。为了执行所述蚀刻工艺，通过夹具夹持第一玻璃基底和第二玻璃基底，并且在第一玻璃基底和第二玻璃基底被夹具在垂直位置上支撑的同时，第一玻璃基底和第二玻璃基底均沿着传送线移动。当随后将第一玻璃基底和第二玻璃基底装载到蚀刻设备中时，将蚀刻剂喷射到所述外表面上，以蚀刻第一玻璃基底和第二玻璃基底。
蚀刻设备可包括进口单元、蚀刻单元、清洗单元、干燥单元和出口单元，可以根据期望的安装和/或制造结构来改变上述单元中的每种单元的数目。
图1A是根据本发明示例性实施例的蚀刻设备的侧面透视图，图1B是根据图1A中示出的本发明示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图。
参照图1A和图1B，蚀刻设备5包括：夹具10，包括夹持构件11(图2A)，用于夹持玻璃基底20；喷射构件13，将蚀刻剂15喷射到玻璃基底20上；传送线12，传送(例如，移动)采用夹持构件11夹持玻璃基底20的夹具10。在选择性的示例性实施例中，夹具10可以夹持多于一个的玻璃基底20，例如，夹具10可以夹持多个玻璃基底20。另外，在本发明的示例性实施例中，蚀刻剂15可以是氟酸，但是选择性的示例性实施例不限于此。例如，在选择性的示例性实施例中，例如，蚀刻剂15可以是磷酸或硝酸。
如图1B所示，夹具10基本垂直地夹持玻璃基底20，例如，垂直地排列在蚀刻设备5内。当将蚀刻剂15从喷射构件13喷射到玻璃基底20上时，玻璃基底20被蚀刻。
图2A是根据图1A中示出的本发明示例性实施例的蚀刻设备5的夹具10的侧面平面图，图2B是图2A中的部分“FM”的放大图。
参照图2A和图2B，夹具10包括夹持玻璃基底20的夹持构件11。在图2A中示出的示例性实施例中，例如，夹具10夹持四个玻璃基底20，但是选择性的示例性实施例不限于此。相反，例如，根据玻璃基底20的尺寸，可以改变夹具10夹持的玻璃基底20的数目。如以上更加详细的描述，当将多于一个的玻璃基底20安装在夹具10上时，一次蚀刻每个玻璃基底20，因此，显著提高了或者有效地增大了例如具有玻璃基底20的平板显示器的生产率。
在示例性实施例中，夹具的夹持构件11包括不可移动的后夹持销(未示出)和可移动的前夹持销111。后夹持销可连接到玻璃基底20的后表面，可移动的前夹持销111可以连接到玻璃基底20的前表面。如图2B所示，当玻璃基底20被容纳到夹具10中时，前夹持销111如虚线所示转动，因此前夹持销111偏离玻璃基底20被容纳的位置。随后，如图2B中的实线所示，前夹持销111返回其最初的位置。因此，玻璃基底20通过后夹持销(未示出)和前夹持销111被夹持。在示例性实施例中，后夹持销和前夹持销111包括可与夹持构件11分离和/或可附于夹持构件11的结构。
图3是根据本发明选择性的示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图。
参照图3，蚀刻设备5可包括多条传送线12。例如，在图3中示出的本发明的示例性实施例中，蚀刻设备5包括两条传送线12，但是选择性的示例性实施例不限于此。当蚀刻设备5包括多条传送线12时，有效地缩短了给定数目的玻璃基底20通过蚀刻设备5的路径，因此更小的蚀刻设备5蚀刻相同数目的玻璃基底20。此外，因为可以利用一条蚀刻剂供给线34将蚀刻剂15供给到设置在玻璃基底20之间的喷射构件13，所以降低了蚀刻设备的制造成本。
图4A、图5A和图6A是根据本发明又一选择性的示例性实施例的蚀刻设备的侧面透视图。图4B、图5B和图6B分别是图4A、图5A和图6A中示出的根据本发明选择性的示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图。
参照图4A至图6B，根据选择性的示例性实施例的蚀刻设备5还包括室40。更具体地讲，室40包括安装在室40中的夹具10和喷射构件13。另外，室40通过臂45连接到驱动部分42，其中，臂45采用结合部分47结合在室40的上部中心部分41与驱动部分42之间。在蚀刻工艺过程中，臂45和驱动部分42沿着第一方向60(图4B)和/或第二方向65(图6B)摆动(例如，移动)室40，从而使室40分别沿着第一弧70和/或第二弧75转动。
因为室40在蚀刻过程中摆动，所以蚀刻剂被均匀地涂敷在玻璃基底20的表面上。另外，蚀刻剂被涂敷到喷射构件的喷嘴之间的“死区”，从而均匀地蚀刻玻璃基底20的表面。此外，蚀刻剂15被平滑地且均匀地涂敷到玻璃基底20的表面，因此在根据示例性实施例的蚀刻设备5中增大了蚀刻速率。
图7A、图8A和图9A是根据本发明再一选择性的示例性实施例的蚀刻设备的侧面透视图。图7B、图8B和图9B分别是图7A、图8A和图9A中示出的根据本发明选择性的示例性实施例的蚀刻设备的局部剖面侧视图。
参照图7A至图9B，根据示例性实施例的蚀刻设备5包括在蚀刻工艺过程中旋转的作为喷射构件的喷嘴54。在示例性实施例中，如图7B所示，喷嘴54沿着顺时针方向80旋转。在选择性的示例性实施例中，如图9B所示，喷嘴54沿着逆时针方向85旋转，但是选择性的示例性实施例不限于此。例如，在本发明选择性的示例性实施例中，喷嘴54在蚀刻工艺过程中可以交替地沿着顺时针方向80和逆时针方向85旋转。因此，当喷嘴54沿着顺时针方向80和/或逆时针方向85旋转时，蚀刻剂15被充分地且均匀地涂敷到玻璃基底20的位于喷嘴54之间的区域，从而均匀地蚀刻玻璃基底20的表面。
当喷嘴54与玻璃基底20之间的距离比大致100mm短时，通过喷嘴54被涂敷到玻璃基底20的蚀刻剂15的力强，玻璃基底20的直接涂敷蚀刻剂15的区域与玻璃基底20的不直接涂敷蚀刻剂15(例如，以较小的力涂敷)的区域被不同地蚀刻，例如，被蚀刻成不同的厚度。因此，在示例性实施例中，喷嘴54与玻璃基底20之间的距离的范围为大致100mm至大致150mm。在选择性的示例性实施例中，喷嘴54与玻璃基底20之间的距离为大致120mm。
当来自作为喷射构件13的喷嘴54的蚀刻剂15的喷射压强等于或大于大致0.5kg/cm2时，因为基于喷射压强的蚀刻剂的流速太快，所以在蚀刻剂15和玻璃基底20之间不发生蚀刻反应。因此，在示例性实施例中，蚀刻剂15的喷射压强保持在小于大致0.5kg/cm2。
此外，当利用将玻璃基底20浸入蚀刻溶液中的方法来执行蚀刻工艺时，或者另外在蚀刻剂15的流速低的情况下，蚀刻溶液15被残余物污染，随后所述残余物被涂敷到玻璃基底。因此，在示例性实施例中，来自喷射构件13的蚀刻剂15的喷射压强被保持在大于或等于大致0.1kg/cm2，以保持蚀刻剂15的充分的流动，使得污染物不沉积在玻璃基底20上。
在示例性实施例中，夹具的夹持构件11包括不可移动的后夹持销(未示出)和可移动的前夹持销111。如图2B所示，当玻璃基底20被容纳到夹具10中时，前夹持销111如虚线所示转动，因此前夹持销111偏离玻璃基底20被容纳的位置。随后，如图2B中的实线所示，前夹持销111返回其最初的位置。因此，玻璃基底20通过后夹持销(未示出)和前夹持销111被夹持。在示例性实施例中，后夹持销和前夹持销111包括可与夹持构件11分离和/或可附于夹持构件11的结构。
如这里所描述的，根据本发明示例性实施例的蚀刻设备的优点包括但不限于同时蚀刻多于一个的玻璃基底的能力，使得具有玻璃基底的平板显示器的玻璃基底的蚀刻时间显著减少，和/或有效地将所述蚀刻时间最小化。
此外，在示例性实施例中，在蚀刻玻璃基底的同时，喷射构件和/或玻璃基底摆动(例如，移动)，因此蚀刻剂可被均匀地涂敷到玻璃基底的整个表面，从而提高了玻璃基底的均匀度。
此外，在示例性实施例中，来自喷射构件的蚀刻剂的喷射压强被保持在低于大致0.5kg/cm2，且玻璃基底和喷射构件之间的距离的范围为大致100mm至大致150mm，因此玻璃基底可以被均匀地蚀刻。本发明不应该被解释为局限于在这里所提出的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并将把本发明的构思充分地传达给本领域技术人员。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离如权利要求限定的本发明的精神或范围的情况下，可以对示例性实施例做出各种形式上和细节上的变化。

Claims (16)

1、一种平板显示器的玻璃基底的蚀刻设备，所述蚀刻设备包括：
蚀刻室，被构造成容纳夹具；
玻璃基底，设置在夹具上；
夹持构件，连接到夹具，以夹持玻璃基底；
传送线，连接到夹具，以将夹具传送到蚀刻室中；
喷射构件，将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上，
其中，蚀刻剂的喷射压强等于或大于0.1kg/cm2，且小于0.5kg/cm2。
2、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，喷射构件设置在蚀刻室中。
3、如权利要求2所述的蚀刻设备，还包括连接到蚀刻室以移动蚀刻室的驱动部分。
4、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，喷射构件包括沿着顺时针方向和逆时针方向中的至少一个方向旋转的喷嘴。
5、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，蚀刻剂包括氟酸、磷酸和硝酸中的一种。
6、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，喷射构件和玻璃基底之间的距离大于100mm，并且等于或小于150mm。
7、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，夹持构件包括：
后夹持销，连接到至少一个玻璃基底的后表面；
能够旋转的前夹持销，连接到所述至少一个玻璃基底的前表面。
8、如权利要求7所述的蚀刻设备，其中，能够旋转的前夹持销包括具有能够与夹持构件分离和能够附于夹持构件中的至少一种能力的结构。
9、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，喷射构件和玻璃基底之间的距离为120mm。
10、如权利要求1所述的蚀刻设备，其中，多条传送线被安装在蚀刻室中。
11、一种蚀刻平板显示器的玻璃基底的方法，所述方法包括以下步骤：
将蚀刻室构造成容纳夹具；
将玻璃基底设置在夹具上；
将夹持构件连接到夹具，以夹持玻璃基底；
采用连接到夹具的传送线将夹具传送到蚀刻室中；
采用喷射构件将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上，
其中，蚀刻剂的喷射压强等于或大于0.1kg/cm2，且小于0.5kg/cm2。
12、如权利要求11所述的方法，其中，将蚀刻剂喷射到玻璃基底的表面上的步骤包括：沿着顺时针方向和逆时针方向中的至少一个方向旋转喷嘴。
13、如权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
将驱动部分连接到蚀刻室；
采用驱动部分移动蚀刻室。
14、如权利要求11所述的方法，其中，喷射构件和玻璃基底之间的距离大于100mm，并且等于或小于150mm。
15、如权利要求11所述的方法，其中，喷射构件和玻璃基底之间的距离为120mm。
16、如权利要求11所述的方法，其中，蚀刻剂包括氟酸、磷酸和硝酸中的一种。
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