KR100600906B1 - 액정표시소자의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 케미컬 에칭할 때, 미소한 상처 등의 피트(pit)기점(14)을 기점으로 한 피트의 발생을 억제할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것으로서, 에칭 레이트가 다른 제 1 에칭액(23) 및 제 2 에칭액(24)을 이용하여 우선 에칭 레이트가 빠른 제 1 에칭액(23)으로 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 에칭처리하여 이 때 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)에 피트기점(14)이 있어도 표면(11a, 12a)에서의 에칭의 진행이 빠르기 때문에, 표면(11a, 12a)층과 함께 피트기점(14)을 제거하고, 다음에 에칭 레이트가 느린 에칭액(24)으로 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 에칭처리하여 표면(11a, 12a)을 평활화하여 유리기판(11, 12)을 소망하는 두께로 하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시소자의 제조방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 액정표시소자의 제조방법 및 그 장치의 한 실시형태를 나타낸 제조공정을 (a)~(f)의 순으로 설명하는 설명도 및
도 2는 상기 케미컬 에칭에 수반하는 유리기판의 피트 상태를 (a)~(c)의 순으로 설명하는 설명도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 12: 유리기판 11a, 12a: 표면
21: 에칭처리장치로서의 제 1 에칭처리장치
22: 에칭처리장치로서의 제 2 에칭처리장치
23: 에칭액으로서의 제 1 에칭액 24: 에칭액으로서의 제 2 에칭액
32: 액정표시소자
본 발명은 유리기판을 박형화 및 경량화하는 액정표시소자의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 휴대전화나 휴대정보단말 등의 각종 기기에 있어서는 표시장치로서 소형경량인 액정표시소자가 이용되고 있는데, 이와 같은 기기는 더욱 소형경량화가 요구되고 있다.
이와 같은 요구에 대해 액정표시소자에 관해서는 박형화 및 경량화를 실현하기 위한 하나의 요인으로서 유리기판 한장씩의 두께를 얇게 하는 것을 들 수 있다.
그러나, 처음부터 두께가 얇은 유리기판을 이용하는 경우, 유리기판의 취급이 어렵고, 액정표시소자의 제조장치에 대한 제약이 많아지며, 또한 유리기판의 두께가 얇아질수록, 유리기판의 휨이나 구부러짐이 발생하기 쉬워 온도에 대한 유리기판 변형의 용이함도 증대하여 액정표시소자의 생산성이 저하된다. 또한, 임의 두께의 유리기판을 얻기 어려워 소망하는 두께의 액정표시소자를 제조하는데는 비용이 비싸지는 문제가 있다.
최근에는 비용이 비싸지는 것을 초래하지 않고, 유리기판의 박형화 및 경량화를 꾀하기 위해 한쌍의 유리기판을 접합시킨 후, 기계연마인 메카니컬 에칭이나 화학연마인 케미컬 에칭의 수법에 의해 유리기판의 표면을 에칭처리하여 유리기판의 두께를 얇게 하는 제조장치가 개발되고 있다.
그러나, 케미컬 에칭에 있어서는 제조과정에서 유리기판의 표면에 미소한 상처나 마이크로크랙 등이 생긴 경우, 그들 미소한 상처나 마이크로크랙 등을 기점으로 하여 유리기판의 표면에 피트라 불리는 오목형상 상처가 발생하여 액정표시소자의 표시품위를 저하시키는 문제를 갖고 있다.
본 발명은 이와 같은 점을 감안한 것으로서, 유리기판의 표면을 케미컬 에칭할 때, 피트라 불리는 오목형상 상처의 발생을 억제하여 표시품위를 향상할 수 있는 액정표시소자의 제조방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면은 액정표시소자를 제조하는 방법에 있어서, 복수의 액정표시소자가 형성되도록 한 쌍의 유리기판을 접합하여 유리기판 조립체를 형성하는 단계와, 상기 유리기판 조립체를 제 1 에칭액 중에서 에칭하는 단계와, 상기 제 1 에칭액보다 에칭 레이트가 상대적으로 느린 제 2 에칭액 중에서 상기 에칭된 유리기판 조립체를 다시 에칭하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면은 액정표시소자를 제조하는 장치에 있어서, 복수의 액정표시소자가 형성되도록 한 쌍의 유리기판을 접합하여 유리기판 조립체를 형성하는 수단과, 상기 유리기판 조립체를 제 1 에칭액 중에서 에칭하는 수단과, 상기 제 1 에칭액보다 에칭 레이트가 상대적으로 느린 제 2 에칭액 중에서 상기 에칭된 유리기판 조립체를 다시 에칭하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 우선 복수의 에칭액 중 에칭 레이트가 빠른 에칭액으로 유리기판의 표면을 에칭처리하는 것에 의해, 유리기판의 표면에 미소한 상처나 마이크로크랙 등이 있는 경우에도 그들 이외의 유리기판의 표면에서의 에칭 진행이 빠르기 때문에, 유리기판의 표면층과 함께 미소한 상처나 마이크로크랙 등이 제거된다. 이어서 복수의 에칭액 중 에칭 레이트가 느린 에칭액으로 유리기판의 표면을 에칭처리하는 것에 의해, 유리기판의 표면을 평활화하여 유리기판의 두께를 소망하는 두께로 한다. 따라서, 유리기판의 표면을 케미컬 에칭할 때, 에칭처리 전의 미소한 상처나 마이크로크랙 등을 기점으로 한 피트라 불리는 오목형상 상처의 발생이 억제된다.
이하, 본 발명의 한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 액정표시소자에는 어레이 기판용 및 대향기판용으로서 한쌍의 유리기판(11, 12)이 이용된다. 이들 유리기판(11, 12)의 서로 대향하는 내면에는 복수개분의 액정표시소자 형성영역이 있고, 각 액정표시소 자 형성영역마다 소정의 전극 패턴이 형성되어 있다.
그리고, 한쌍의 유리기판(11, 12)의 서로 대향하는 내면에는 각 액정표시소자 형성영역마다 액정을 주입하기 위한 주입구를 설치하고 전극패턴의 주변을 둘러싸도록 제품시일제가 도포되고, 또한 공기빠짐구멍을 설치하여 유리기판(11, 12)의 주위를 둘러싸도록 외부둘레 시일제가 도포된다. 이들 제품시일제 및 외부둘레 시일제는 예를 들면 에폭시 수지계 접착제로 디스펜서 또는 인쇄 등에 의해 도포된다. 한쌍의 유리기판(11, 12)이 대향배치되고, 제품시일제 및 외부둘레 시일제를 통해 접합된다. 한쌍의 유리기판(11, 12)간에는 소정 간격의 액정봉입공간이 형성된다. 그 후, 공기빠짐구멍이 예를 들면 에폭시 수지계 접착제 등의 밀봉제로 봉해진다. 이와 같이 하여 복수의 액정표시소자 형성영역을 일체로 갖는 조립체(13)가 조립된다.
조립된 조립체(13)의 한쌍의 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)에는 제조과정에서 미소한 상처나 마이크로크랙 등의 피트기점(14)이 생기는 일이 있다. 또한, 도 1의 (b)에는 한쪽 유리기판(11)의 표면(11a)에 피트기점(14)이 생긴 상태를 모식적으로 나타내고 있다.
그리고, 도 1의 (c), (d)에 나타낸 복수의 에칭처리장치에 의해, 조립체(13)의 한쌍의 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 화학연마인 케미컬 에칭에 의해 에칭처리하여 유리기판(11, 12)의 두께를 얇게 한다.
에칭처리장치로서는 도 1의 (c)에 나타낸 제 1 에칭처리장치(21)와, 도 1의 (d)에 나타낸 제 2 에칭처리장치(22)를 구비하고 있다. 이들 제 1 및 제 2 에칭처 리장치(21, 22)는 에칭 레이트가 다른 에칭액으로서 제 1 및 제 2 에칭액(23, 24)을 이용하는 처리조(25, 26)를 구비하고 있다. 제 1 에칭처리장치(21)에서 이용하는 제 1 에칭액(23)의 에칭 레이트는 제 2 에칭처리장치(22)에서 이용하는 제 2 에칭액(24)의 에칭 레이트보다 빠르고, 그 제 1 에칭액(23)과 제 2 에칭액(24)과의 단위시간당 에칭 레이트의 비는 100:1 이상으로 한다. 제 1 에칭액(23)의 온도는 상온에서 사용하고, 제 2 에칭액(24)의 온도는 제 1 에칭액(23)보다 높게 설정하여 에칭 레이트 비의 조정 및 적정화를 꾀한다.
조립체(13)를 에칭처리하려면 우선 조립체(13)를 도시하지 않은 반송장치에 의해 도 1의 (c)에 나타낸 제 1 에칭처리장치(21)에 세팅하고, 이 제 1 에칭처리장치(21)에서 조립체(13)의 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 에칭처리한다. 제 1 에칭처리장치(21)는 에칭 레이트가 빠른 제 1 에칭액(23)을 사용하여 에칭처리하는 것에 의해 단시간에 비교적 두꺼운 두께치수분을 에칭하기 때문에, 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)에 미소한 상처나 마이크로크랙 등의 피트기점(14)이 있는 경우에도 그 피트기점(14) 이외의 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)층에서의 에칭의 진행이 빨라 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)층과 함께 피트기점(14)이 제거된다. 그 피트기점(14)이 제거되는 모양을 도 2의 (a), (b), (c)의 순으로 나타낸다.
다음에 제 1 에칭처리장치(21)에서의 에칭처리완료 후, 조립체(13)를 도시하지 않은 반송장치에 의해 제 1 에칭처리장치(21)로부터 취출하여 도 1의 (d)에 나타낸 제 2 에칭처리장치(22)에 세팅하고, 이 제 2 에칭처리장치(22)에서 조립체(13)의 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 에칭처리한다. 제 2 에칭처리장치(22)는 에칭 레이트가 느린 제 2 에칭액(24)을 사용하여 에칭처리하는 것에 의해 시간을 들여 조금씩 균일하게 에칭하기 때문에, 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 평활화할 수 있다.
그리고 제 2 에칭처리장치(22)에서의 에칭처리완료 후, 도 1의 (e)에 나타낸 바와 같이, 조립체(13)를 도시하지 않은 반송장치에 의해 제 2 에칭처리장치(22)로부터 취출한다. 이와 같이 하여 조립체(13)의 유리기판(11, 12)을 소망하는 두께로 얇게 하여 액정표시소자의 경량화 및 박형화를 꾀할 수 있다.
따라서, 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)을 에칭 레이트가 다른 제 1 및 제 2 에칭액(23, 24)을 이용하고, 또한 이들 제 1 및 제 2 에칭액(23, 24) 중 에칭 레이트가 빠른 제 1 에칭액(23)에서 에칭 레이트가 느린 제 2 에칭액(24)의 순으로 에칭처리하는 것에 의해, 에칭처리 전에 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a)에 피트기점(14)이 있어도 그 피트기점(14)을 기점으로 한 피트라 불리는 오목형상 상처의 발생을 억제할 수 있어 액정표시소자의 표시품위를 향상할 수 있다.
또한, 한쌍의 유리기판(11, 12)을 접합하고 나서 에칭처리하기 때문에, 에칭처리공정 전의 제조공정에서는 두께가 두꺼운 상태로 유리기판(11, 12)을 용이하게 다룰 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.
또한, 한쌍의 유리기판(11, 12)에 복수의 액정표시소자 형성영역마다 전극패턴을 형성하고, 각 액정표시소자 형성영역마다 액정을 주입하기 위한 주입구를 설치하여 전극패턴의 주변을 둘러싸도록 제품시일제를 도포하고, 또한 공기빠짐구멍을 설치하여 유리기판(11, 12)의 주위를 둘러싸도록 외부둘레 시일제를 도포하고, 한쌍의 유리기판(11, 12)을 대향배치하여 제품시일제 및 외부둘레 시일제를 통해 접합시키고, 공기빠짐구멍을 봉하는 것에 의해 복수의 액정표시소자 형성영역을 일체로 갖는 조립체(13)를 조립하고, 이 조립체(13)의 상태로 에칭처리할 수 있기 때문에, 복수의 액정표시소자 형성영역을 일체로 에칭처리할 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.
또한, 제 1 에칭액(23)과 제 2 에칭액(24)과의 단위시간당 에칭 레이트의 비는 100:1 이상으로 했기 때문에, 피트기점(14)의 확실한 제거와 에칭처리하는 표면의 확실한 평활화를 양립할 수 있다.
또한, 제 1 에칭액(23)의 온도를 상온으로 하고, 제 2 에칭액(24)의 온도를 제 1 에칭액(23)보다 높게 설정하는 것에 의해, 제 1 에칭액(23)과 제 2 에칭액(24)과의 에칭 레이트 비의 조정 및 적정화를 꾀할 수 있다.
그리고, 도 1의 (f)에 나타낸 바와 같이, 복수의 액정표시소자 형성영역을 일체로 갖는 조립체(13)로부터 각 액정표시소자 형성영역마다 잘라내고, 각 액정표시소자 형성영역에 제품 시일제로 설치된 주입구를 통해 한쌍의 유리기판(11, 12)의 액정봉입공간에 액정(31)을 주입한 후, 주입구를 봉하는 것에 의해 액정표시소자(32)가 형성된다.
또한, 상기 실시형태에서는 양유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a) 모두 에칭처리했는데, 유리기판(11, 12)의 표면(11a, 12a) 중 어느 하나만을 에칭처리해도 액정표시소자의 경량화 및 박형화를 꾀할 수 있는 등의 동일한 작용효과를 나타낸다.
또한, 상기 실시형태에서는 에칭 레이트가 다른 제 1 및 제 2 에칭액(23, 24)을 이용하여 2회 에칭처리했는데, 에칭 레이트가 다른 3종류 이상의 에칭액을 이용하여 복수회 에칭처리하도록 해도 좋고, 이 경우 가장 빠른 에칭 레이트와 가장 느린 에칭 레이트와의 비를 넓힐 수 있어 피트기점(14)의 제거를 확실하게 할 수 있고, 또한 에칭처리하는 표면의 평활화를 확실하게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액정표시소자의 유리기판의 표면을 에칭 레이트가 다른 복수의 에칭액을 이용하고, 또한 이들 복수의 에칭액 중 에칭 레이트가 빠른 에칭액에서 에칭 레이트가 느린 에칭액의 순으로 에칭처리하는 것에 의해 에칭처리 전에 유리기판의 표면에 있는 미소한 상처나 마이크로크랙 등을 기점으로 한 피트라 불리는 오목형상 상처의 발생을 억제하여 액정표시소자의 표시품위를 향상할 수 있다.

Claims (4)

  1. 액정표시소자를 제조하는 방법에 있어서,
    복수의 액정표시소자가 형성되도록 한 쌍의 유리기판을 접합하여 유리기판 조립체를 형성하는 단계와,
    상기 유리기판 조립체를 제 1 에칭액 중에서 에칭하는 단계와,
    상기 제 1 에칭액보다 에칭 레이트가 상대적으로 느린 제 2 에칭액 중에서 상기 에칭된 유리기판 조립체를 다시 에칭하는 단계를
    구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭하는 단계 및 다시 에칭하는 단계는 상기 한 쌍의 유리기판의 적어도 어느 한쪽의 유리기판의 표면을 에칭처리하고,
    상기 유리기판 조립체는 상기 한 쌍의 유리기판에 전극 패턴이 형성되어 접합되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다시 에칭하는 단계는 빠른 에칭 레이트와 느린 에칭 레이트의 비가 100:1 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  4. 액정표시소자를 제조하는 장치에 있어서,
    복수의 액정표시소자가 형성되도록 한 쌍의 유리기판을 접합하여 유리기판 조립체를 형성하는 수단과,
    상기 유리기판 조립체를 제 1 에칭액 중에서 에칭하는 수단과,
    상기 제 1 에칭액보다 에칭 레이트가 상대적으로 느린 제 2 에칭액 중에서 상기 에칭된 유리기판 조립체를 다시 에칭하는 수단을
    구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조장치.
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