CN102557465A - 蚀刻玻璃基板的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于蚀刻玻璃基板的装置，包括：容器，配置为容纳蚀刻剂；第一板，位于所述容器中，并配置为在该第一板上接收水平放置的玻璃基板；和循环单元，位于所述容器中且面向所述第一板，并配置为在所述第一板的面上产生所述蚀刻剂的流动。

Description

蚀刻玻璃基板的装置
交叉引用
本申请要求于2010年10月28日递交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2010-0106208的优先权和权益，上述韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开在此涉及一种蚀刻装置。
背景技术
平板显示器包括由二氧化硅形成的玻璃基板。由于玻璃基板是平板显示器中最重的部分，因此为了提供更轻且更纤薄的平板显示器正在进行大量的研究以开发更轻的玻璃基板。
减轻玻璃基板的重量的典型方法可以是减小该玻璃基板的厚度。为此，基板玻璃在蚀刻之后应该是平整的。也就是说，在减小玻璃基板的厚度时玻璃基板的均匀性是重要的，因为如果使用不均匀的玻璃基板则平板显示器可能具有图像质量缺陷。
发明内容
本发明的实施例的一方面致力于一种用于均匀且有效地蚀刻玻璃基板的装置。
本发明的各实施例提供一种用于蚀刻玻璃基板的装置，该装置包括：容器，配置为容纳蚀刻剂；第一板，位于所述容器中，并配置为在该第一板上接收水平放置的玻璃基板；和循环单元，位于所述容器中且面向所述第一板，并配置为在所述第一板的面上产生蚀刻剂的流动。
所述循环单元可以包括：第二板，面向所述第一板；和旋转叶片，位于所述第二板的顶面或底面上。
所述第一板和所述第二板在俯视图中可以具有圆形形状。
所述循环单元可以进一步包括配置为控制所述第二板的驱动单元。所述驱动单元可以配置为调节所述第一板与所述第二板之间的距离以及所述第二板的旋转速度。
用于蚀刻玻璃基板的所述装置可以进一步包括：传感器，位于所述容器的侧壁上并邻近所述第一板，且配置为测量所述玻璃基板的厚度；和控制单元，配置为接收来自所述传感器的信号并向所述驱动单元提供驱动信号。
用于蚀刻玻璃基板的所述装置可以进一步包括连接到所述容器的底面以排出所述蚀刻剂的收集管。从所述玻璃基板蚀刻下来的物质或颗粒可以通过所述蚀刻剂的流动被收集到所述收集管。
用于蚀刻玻璃基板的所述装置可以进一步包括：阀，配置为控制所述蚀刻剂在所述收集管中的流动；过滤器，配置为在所述蚀刻剂通过所述阀之后从所述蚀刻剂中去除所述物质或颗粒；供应管，配置为将所述蚀刻剂供应到所述容器内；和泵，配置为在所述蚀刻剂通过所述过滤器之后将所述蚀刻剂输送到所述供应管。
所述循环单元可以配置为相对于所述第一板水平移动以产生所述蚀刻剂的流动。
所述循环单元可以包括配置为控制主体和连接至所述主体的能水平移动的叶片的操作的驱动单元。所述驱动单元可以配置为调节所述第一板与所述主体之间的距离以及所述主体的水平速度。
所述第一板在俯视图中可以具有矩形形状。
根据本发明的另一个实施例，一种用于蚀刻玻璃基板的装置包括：容器，配置为容纳蚀刻剂；和板，位于所述容器中，并配置为在该板上接收水平放置的玻璃基板。所述板可以配置为被旋转，以引发所述蚀刻剂的流动。
用于蚀刻玻璃基板的所述装置可以进一步包括配置为控制所述板的驱动单元。所述驱动单元可以配置为控制所述板的竖直运动和旋转速度。
用于蚀刻玻璃基板的所述装置可以进一步包括：传感器，位于所述容器的侧壁上并邻近所述板，且配置为测量所述玻璃基板的厚度；和控制单元，配置为接收来自所述传感器的信号并向所述驱动单元提供驱动信号。
根据本发明的又一实施例，一种用于蚀刻玻璃基板的装置包括：容器，配置为容纳蚀刻剂；第一板，位于所述容器中，并配置为在该第一板上接收玻璃基板，所述玻璃基板具有平行于所述第一板的面的主平面；和循环单元，位于所述容器中，并配置为在所述第一板的所述面上产生所述蚀刻剂的流动。
附图说明
附图被包含以提供对本发明的各实施例的进一步理解，且附图被合并入说明书中并组成该说明书的一部分。附图表示本发明的各示例性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在所述附图中：
图1为表示根据本发明第一实施例的用于蚀刻玻璃基板的装置的视图；
图2为表示根据本发明第一实施例的玻璃基板蚀刻装置的容器和板的详细视图；
图3为表示根据本发明第一实施例的玻璃基板蚀刻装置的板和旋转叶片的详细视图；
图4为表示根据本发明第二实施例的用于蚀刻玻璃基板的装置的视图；
图5为表示根据本发明第三实施例的用于蚀刻玻璃基板的装置的视图；
图6为表示根据本发明第三实施例的玻璃基板蚀刻装置的容器、板和循环单元的详细视图；
图7为表示根据本发明第四实施例的用于蚀刻玻璃基板的装置的视图。
具体实施方式
下面，将参照附图更详细说明本发明的各示例性实施例。然而，本发明可以实施为不同的形式，并且不应当理解为限于这里所列出的各实施例。相反，这些实施例被提供以使本公开全面和完整，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
在说明书中，应当理解的是当一个元件被称为位于另一元件“上”时，其可以直接位于该另一元件上，或者也可以有一个或多个中间元件存在于两者之间。在附图中，相似的参照标记自始至终指代相似的元件。
在说明书中，将参照示例性的剖视图和透视图来描述各实施例。因此，各示例性视图的形状可以根据制造技术和/或容许误差来修改。
应当理解的是，尽管例如第一、第二和第三的术语在此用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区别开。在此描述和示例的各实施例包括其补充的各实施例。
在此使用的术语用于解释各实施例而不是用于限制本发明。除非所指的相反，单数形式的术语可以包括复数形式。“包括(include)”、“包含(comprise)”、“包括(including)”或“包含(comprising)”的含义限定了性质、区域、固定数目、步骤、过程、元件和/或组件，但并不排除其他的性质、区域、固定数目、步骤、过程、元件和/或组件。
图1为表示根据本发明第一实施例的用于蚀刻玻璃基板的玻璃基板蚀刻装置100的视图。图2为表示根据本发明第一实施例的玻璃基板蚀刻装置100的容器110和第一板120以及第二板132的详细透视图。图3为表示根据本发明第一实施例的第二板132和旋转叶片135的详细视图。
参见图1至图3，玻璃基板蚀刻装置100包括：容器110，配置为容纳蚀刻剂115；第一板120，设置在容器110中，用于在该第一板120上水平放置玻璃基板125(即，玻璃基板125具有主平面，该主平面被放置为面对或背对或平行于第一板120的顶面)；和循环单元130，设置在容器110中，以使第一板120的顶面上的蚀刻剂115循环。
玻璃基板125可以通过真空吸附方法而放置在第一板120上。多个玻璃基板125可以以相同的方式提供在第一板120上。在这种情况下，由于在相同或共同的时刻减小该多个玻璃基板125的厚度，因此可以降低制造成本。蚀刻剂115可以包括氟化盐、硫酸盐、硝酸盐、磺酸盐、氢氟酸、硫磺酸、和/或硝酸。可以加热蚀刻剂115以增加蚀刻速度。玻璃基板125可以用于例如触摸屏面板的显示器。
循环单元130可以包括面对第一板120的第二板132和设置在第二板132背面(例如，面向第一板120的面)上的旋转叶片135。当从顶部观看时，第一板120和第二板132可以具有圆形形状。容器110可以具有圆柱形形状。
循环单元130可以进一步包括驱动单元138以控制第二板132。驱动单元138可以竖直移动第二板132。第一板120和第二板132之间的距离L可以通过竖直移动第二板132来调节。驱动单元138可以控制第二板132的旋转速度。旋转叶片135可以产生涡流，以使玻璃基板125上的蚀刻剂115的流动可以受到该涡流的影响。
驱动单元138可以通过控制第二板132的竖直运动和旋转速度来调节玻璃基板125的蚀刻速度。驱动单元138通过使用旋转叶片135可以产生蚀刻剂115的定速流动以蚀刻玻璃基板125的面。
玻璃基板蚀刻装置100可以进一步包括传感器140，该传感器140设置在容器110的侧壁上接近于第一板120的位置处，用于测量玻璃基板125的厚度。传感器140可以为激光传感器。传感器140可以通过向玻璃基板提供信号并接收(或检测)由该玻璃基板反射的信号来测量玻璃基板125的厚度。玻璃基板蚀刻装置100可以进一步包括控制单元145，该控制单元145配置为接收来自传感器140的信号并向驱动单元138传输驱动信号。通过使用传感器140可以测量被蚀刻的(或蚀刻后的)玻璃基板125的厚度，并且通过使用控制单元145的驱动信号可以调节驱动单元138的速度。通过使用传感器140、驱动单元138和控制单元145，玻璃基板125可以被蚀刻至小的厚度，例如，大约0.02毫米。当玻璃基板125具有较小的厚度时，可以减小使用该玻璃基板125的显示器(例如，触摸屏面板、液晶显示器、或有机电致发光设备)的厚度和重量。玻璃基板125由于其小的厚度可以被弯曲(或是柔性的)。例如，玻璃基板125可以用于柔性显示器。
玻璃基板蚀刻装置100可以进一步包括：供应管160，配置为将蚀刻剂115供应到容器110内；收集管175，连接到容器110的底面以通过该收集管175排出蚀刻剂115；和排出孔150，形成在第一板120与容器110之间。排出孔150可以贯通第一板120而形成。通过供应管160供应的蚀刻剂115可以借助于循环单元130进行循环并通过排出孔150流动到收集管175。由于该蚀刻剂115的流动，玻璃基板125可以被蚀刻。这可以称为“液体流动磨削”。
玻璃基板蚀刻装置100可以进一步包括：阀172，配置为控制蚀刻剂115在收集管175中的流动；过滤器174，配置为在蚀刻剂115通过阀172之后净化蚀刻剂115；和泵176，配置为将由过滤器174净化后的蚀刻剂115输送到供应管160。从玻璃基板125蚀刻下来的物质或颗粒127可以通过过滤器174从蚀刻剂115中去除。蚀刻剂115可以循环通过收集管175、过滤器174、泵176和供应管160。也就是说，蚀刻剂115可以重复使用。
图4为表示根据本发明第二实施例的用于蚀刻玻璃基板的玻璃基板蚀刻装置200的视图。为了该说明书的简洁，与图1至图3的第一实施例相同的描述将不再重复。
参见图4，根据本发明的第二实施例，玻璃基板蚀刻装置200包括：容器210，配置为容纳蚀刻剂215；第一板220，设置在容器210中以在该第一板220上水平放置玻璃基板225；和循环单元230，设置在容器210中以使第一板220的底面上的蚀刻剂215循环。
玻璃基板225可以通过真空吸附方法而放置在第一板220上。玻璃基板225可以通过该真空吸附方法放置在第一板220的背面(例如，面向循环单元230的面)上。玻璃基板225可以用于例如触摸屏面板的显示器。
循环单元230可以包括面向第一板220的第二板232和设置在第二板232的顶面(例如，面向第一板220的面)上的旋转叶片235。当从顶部观看时，第一板220和第二板232可以具有圆形形状。容器210可以具有圆柱形形状。
循环单元230可以进一步包括驱动单元238以控制第二板232。驱动单元238可以竖直移动第二板232。第一板220和第二板232之间的距离L可以通过竖直移动第二板232来调节。驱动单元238可以控制第二板232的旋转速度。
驱动单元238可以通过控制第二板232的竖直运动和旋转速度来调节玻璃基板225的蚀刻速度。玻璃基板225的暴露于蚀刻剂的面可以通过蚀刻剂215的流动而被蚀刻。
玻璃基板蚀刻装置200可以进一步包括传感器240，该传感器240设置在容器210的侧壁上接近于第一板220的位置处，以测量玻璃基板225的厚度。传感器240可以为激光传感器。传感器240可以通过向玻璃基板225提供信号并接收(或检测)反射的信号来测量该玻璃基板225的厚度。玻璃基板蚀刻装置200可以进一步包括控制单元245，该控制单元245配置为接收来自传感器240的信号并向驱动单元238传输驱动信号。可以通过使用传感器240测量被蚀刻的(或蚀刻后的)玻璃基板225的厚度，并可以通过使用控制单元245的驱动信号来调节驱动单元238的速度。
玻璃基板蚀刻装置200可以进一步包括：供应管260，配置为将蚀刻剂215供应到容器210内；收集管275，连接到容器210的底面以通过该收集管275排出蚀刻剂215；和排出孔250，形成在第二板232与容器210之间。排出孔250可以贯通第二板232而形成。
玻璃基板蚀刻装置200可以进一步包括：阀272，配置为控制蚀刻剂215在收集管275中的流动；过滤器274，配置为在蚀刻剂215通过阀272之后净化蚀刻剂215；和泵276，配置为将由过滤器274净化后的蚀刻剂215输送到供应管260。从玻璃基板225蚀刻下来的物质或颗粒227可以通过过滤器274从蚀刻剂215中去除。蚀刻剂215可以循环通过收集管275、过滤器274、泵276和供应管260。也就是说，蚀刻剂215可以重复使用。
图5为表示根据本发明第三实施例的用于蚀刻玻璃基板的玻璃基板蚀刻装置300的视图。图6为表示根据本发明第三实施例的玻璃基板蚀刻装置300的容器310、第一板320和循环单元330的详细视图。为了说明书的简洁，与图1至图3的第一实施例相同的描述将不再重复。
参见图5和图6，根据本发明的第三实施例，玻璃基板蚀刻装置300包括：容器310，配置为容纳蚀刻剂315；第一板320，设置在容器310中以在该第一板320上水平放置玻璃基板325；和循环单元330，设置在容器310中以使第一板320的顶面(例如，面向循环单元330的面)上的蚀刻剂325循环。
玻璃基板325可以通过真空吸附方法而放置在第一板320上。玻璃基板325可以通过该真空吸附方法放置在第一板320的顶面上。玻璃基板325可以用于例如触摸屏面板的显示器。
循环单元330可以包括设置在第一板320上方的主体332和设置在主体332的背面(例如，面向第一板320的面)上的能水平移动的叶片335。当从顶部观看时，第一板320具有矩形形状。
循环单元330可以进一步包括驱动单元338以控制主体332的移动。驱动单元338可以竖直移动主体332。第一板320和主体332之间的距离L可以通过竖直移动主体332来调节。驱动单元338可以进一步控制主体332的水平移动速度。
驱动单元338可以通过控制主体332的竖直运动和水平运动来调节玻璃基板325的蚀刻速度。玻璃基板325的暴露的面可以通过蚀刻剂315的流动而被蚀刻。
玻璃基板蚀刻装置300可以进一步包括传感器340，该传感器340设置在容器310的侧壁上接近于第一板320的位置处，以测量玻璃基板325的厚度。传感器340可以通过向玻璃基板提供信号并接收(或检测)由该玻璃基板反射的信号来测量玻璃基板325的厚度。玻璃基板蚀刻装置300可以进一步包括控制单元345，该控制单元配置为接收来自传感器340的信号并向驱动单元338传输驱动信号。通过使用传感器340可以测量被蚀刻的(或蚀刻后的)玻璃基板325的厚度，并且通过使用控制单元345的驱动信号可以调节驱动单元338的速度。
玻璃基板蚀刻装置300可以进一步包括：供应管360，配置为将蚀刻剂315供应到容器310内；收集管375，连接到容器310的底面以通过该收集管375排出蚀刻剂315；和排出孔350，形成在第一板320与容器310之间。排出孔350可以贯通第一板320而形成。
玻璃基板蚀刻装置300可以进一步包括：阀372，配置为控制蚀刻剂315在收集管375中的流动；过滤器374，配置为在蚀刻剂315通过阀372之后净化蚀刻剂315；和泵376，配置为将由过滤器374净化后的蚀刻剂315输送到供应管360。从玻璃基板325蚀刻下来的物质或颗粒327可以通过过滤器374从蚀刻剂315中去除。蚀刻剂315可以循环通过收集管375、过滤器374、泵376和供应管360。也就是说，蚀刻剂315可以重复使用。
根据本发明的第三实施例，玻璃基板蚀刻装置300能够将玻璃基板325蚀刻至小的厚度。此外，由于玻璃基板蚀刻装置300包括可竖直移动的循环单元330，因此玻璃基板325可以被均匀地蚀刻至相同的厚度。
图7为表示根据本发明第四实施例的用于蚀刻玻璃基板的玻璃基板蚀刻装置400的视图。
参见图7，根据本发明的第四实施例，玻璃基板蚀刻装置400包括：容器410，配置为容纳蚀刻剂415；和板420，设置在容器410中以在该板420上水平放置玻璃基板425。板420可以旋转以产生蚀刻剂415的流动(例如，相对流动)。
玻璃基板425可以通过真空吸附方法而放置在板420上。玻璃基板425可以通过该真空吸附方法放置在板420的顶面上。玻璃基板425可以用于触摸屏面板。
玻璃基板蚀刻装置400可以进一步包括配置为控制板420的驱动单元430。驱动单元430可以控制板420的旋转速度。驱动单元430可以竖直移动板420。
驱动单元430可以通过控制板420的竖直移动和旋转来调节玻璃基板425的蚀刻速度。玻璃基板425的暴露的面可以通过蚀刻剂415的流动(例如，相对流动)而被蚀刻。
玻璃基板蚀刻装置400可以进一步包括传感器440，该传感器440设置在容器410的侧壁上接近于板420的位置处，以测量玻璃基板425的厚度。传感器440可以为激光传感器。玻璃基板蚀刻装置400可以进一步包括控制单元445，该控制单元445配置为接收来自传感器440的信号并向驱动单元430传输驱动信号。可以通过使用传感器440测量被蚀刻的(或蚀刻后的)玻璃基板425的厚度，并可以通过控制单元445的驱动信号来调节驱动单元430的速度。
玻璃基板蚀刻装置400可以进一步包括：供应管460，配置为将蚀刻剂415供应到容器410内；收集管475，连接到容器410的底面以通过该收集管410排出蚀刻剂415；和排出孔450，形成在板420与容器410之间。排出孔450可以贯通板420而形成。
玻璃基板蚀刻装置400可以进一步包括：阀472，配置为控制蚀刻剂415在收集管475中的流动；过滤器474，配置为在蚀刻剂415通过阀472之后净化蚀刻剂415；和泵476，配置为将由过滤器474净化后的蚀刻剂415输送到供应管460。从玻璃基板425蚀刻下来的物质或颗粒427可以通过过滤器474从蚀刻剂415中去除。蚀刻剂415可以循环通过收集管475、过滤器474、泵476和供应管460。也就是说，蚀刻剂415可以重复使用。
下面的表1示出根据本发明的实施例得到的玻璃基板厚度与根据比较例得到的玻璃基板厚度的比较。在下面的表1中，S1表示比较例，在该比较例中通过将基板浸没在蚀刻剂中来蚀刻基板，S2表示本发明的实施例，在本发明的实施例中通过使用根据本发明的实施例的玻璃基板蚀刻装置来蚀刻基板。
如下面的表1所示，根据本发明的实施例，基板的厚度能够减小至比较例的基板厚度的1/10。此外，根据本发明的实施例制作的基板具有良好的柔性，并能够具有约10厘米的曲率半径。
[表1]
  S1   S2
  1   0.213毫米   0.019毫米
  2   0.201毫米   0.020毫米
  3   0.199毫米   0.021毫米
  4   0.208毫米   0.018毫米
  5   0.219毫米   0.022毫米
  6   0.188毫米   0.021毫米
  平均   0.205毫米   0.020毫米
上面公开的主题将被认为是说明性的而不是限制性的，所附的权利要求意图覆盖落入本发明真实精神和范围内的所有这类修改、改进和其他实施例。因此，在法律允许的最大程度上，本发明的范围由所附权利要求及其等同物的可容许的最宽阔的解释来确定，并不应受到前面的详细描述的约束或限制。

Claims (15)

1.一种用于蚀刻玻璃基板的装置，该装置包括：
容器，配置为容纳蚀刻剂；
第一板，位于所述容器中，并配置为在该第一板上接收水平放置的玻璃基板；和
循环单元，位于所述容器中且面向所述第一板，并配置为在所述第一板的面上产生所述蚀刻剂的流动。
2.如权利要求1所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述循环单元包括：
第二板，面向所述第一板；和
旋转叶片，位于所述第二板的顶面或底面上。
3.如权利要求2所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述第一板和所述第二板在俯视图中具有圆形形状。
4.如权利要求2所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述循环单元进一步包括配置为控制所述第二板的驱动单元，
其中所述驱动单元配置为调节所述第一板与所述第二板之间的距离以及所述第二板的旋转速度。
5.如权利要求4所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，进一步包括：
传感器，位于所述容器的侧壁上并邻近所述第一板，且配置为测量所述玻璃基板的厚度；和
控制单元，配置为接收来自所述传感器的信号并向所述驱动单元提供驱动信号。
6.如权利要求1所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，进一步包括连接到所述容器的底面以排出所述蚀刻剂的收集管；
其中从所述玻璃基板蚀刻下来的物质或颗粒通过所述蚀刻剂的流动被收集到所述收集管。
7.如权利要求6所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，进一步包括：
阀，配置为控制所述蚀刻剂在所述收集管中的流动；
过滤器，配置为在所述蚀刻剂通过所述阀之后从所述蚀刻剂中去除所述物质或颗粒；
供应管，配置为将所述蚀刻剂供应到所述容器内；和
泵，配置为在所述蚀刻剂通过所述过滤器之后将所述蚀刻剂输送到所述供应管。
8.如权利要求1所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述循环单元配置为相对于所述第一板水平移动以产生所述蚀刻剂的流动。
9.如权利要求8所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述循环单元包括主体和连接至所述主体的能水平移动的叶片。
10.如权利要求9所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述循环单元进一步包括：
驱动单元，配置为控制所述主体和连接至所述主体的能水平移动的所述叶片的操作，
其中所述驱动单元配置为调节所述第一板与所述主体之间的距离以及所述主体的水平移动速度。
11.如权利要求10所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，其中，所述第一板在俯视图中具有矩形形状。
12.一种用于蚀刻玻璃基板的装置，该装置包括：
容器，配置为容纳蚀刻剂；和
板，位于所述容器中，并配置为在该板上接收水平放置的玻璃基板，
其中所述板配置为被旋转，以引发所述蚀刻剂的流动。
13.如权利要求12所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，进一步包括配置为控制所述板的驱动单元，
其中所述驱动单元配置为控制所述板的竖直运动和旋转速度。
14.如权利要求13所述的用于蚀刻玻璃基板的装置，进一步包括：
传感器，位于所述容器的侧壁上并邻近所述板，且配置为测量所述玻璃基板的厚度；和
控制单元，配置为接收来自所述传感器的信号并向所述驱动单元提供驱动信号。
15.一种用于蚀刻玻璃基板的装置，该装置包括：
容器，配置为容纳蚀刻剂；
第一板，位于所述容器中，并配置为在该第一板上接收玻璃基板，所述玻璃基板具有平行于所述第一板的面的主平面；和
循环单元，位于所述容器中，并配置为在所述第一板的所述面上产生所述蚀刻剂的流动。
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