KR100789277B1 - Etching method of transparent conductive film - Google Patents
Etching method of transparent conductive film Download PDFInfo
- Publication number
- KR100789277B1 KR100789277B1 KR1020060113890A KR20060113890A KR100789277B1 KR 100789277 B1 KR100789277 B1 KR 100789277B1 KR 1020060113890 A KR1020060113890 A KR 1020060113890A KR 20060113890 A KR20060113890 A KR 20060113890A KR 100789277 B1 KR100789277 B1 KR 100789277B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transparent conductive
- conductive film
- laser beam
- etching method
- laser beams
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
- B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0652—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising prisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
도 1은 일반적인 LCD 기판의 단면도.1 is a cross-sectional view of a typical LCD substrate.
도 2는 종래의 투명도전막 식각방법의 일례를 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining an example of a conventional transparent conductive film etching method.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전막 식각방법을 구현하기 위한 투명도전막 식각장치의 일례를 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing an example of a transparent conductive film etching apparatus for implementing the transparent conductive film etching method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 레이저빔을 디포커싱시켜 투명도전막에 조사하는 것을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining irradiation of a transparent conductive film by defocusing a laser beam.
도 5는 도 3에 도시된 원통형 렌즈를 통과하기 전후의 레이저빔의 형상을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the shape of the laser beam before and after passing through the cylindrical lens shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 레이저 발진기 20 : LCD 기판10
21 : 상부 유리판 22 : 하부 유리판21: upper glass plate 22: lower glass plate
23 : 블랙 매트릭스 24 : 칼라 필터23: black matrix 24: color filter
25 : 공통 전극 26 : 투명 도전막25
27 : 박막 트랜지스터 28 : 화소 전극27
31 : 상부 프리즘 렌즈 32 : 하부 프리즘 렌즈31: upper prism lens 32: lower prism lens
41 : 상부 원통형 렌즈 42 : 하부 원통형 렌즈41: upper cylindrical lens 42: lower cylindrical lens
50 : 단일의 레이저빔 51 : 제1레이저빔50: single laser beam 51: first laser beam
51a : 프리즘 렌즈 통과 후의 제1레이저빔의 단면51a: cross section of first laser beam after passing through prism lens
51b : 상부 원통형 렌즈 통과 후의 제1레이저빔의 단면51b: cross section of first laser beam after passage through upper cylindrical lens
51c : 하부 원통형 렌즈 통과 후의 제1레이저빔의 단면51c: cross section of first laser beam after passage through lower cylindrical lens
52 : 제2레이저빔52: second laser beam
본 발명은 투명도전막 식각방법에 관한 것으로, 특히 단일의 레이저빔을 복수의 레이저빔으로 분할하여 투명도전막의 식각될 부위에 집중하여 조사함으로써, 소정의 가공 선폭(투명도전막 상에 패턴을 형성하기 위한 선폭)을 확보하면서 식각하고자 하는 투명도전막 이외의 부분의 손상을 방지할 수 있는 투명도전막 식각방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 화상정보를 화면에 나타내는 평면 디스플레이 기판으로, LCD(Liquid Crystal Display) 기판과 PDP(Plasma Dislay Panel) 기판이 주로 사용되고 있다. 상기 LCD 기판은, PDP 기판에 비해, 전력 소비가 작고, 수명이 길며, 발열량 또한 작다. 또한, 상기 LCD 기판의 화소는 PDP 기판의 화소에 비해 작으므로, 작은 크기의 화면, 예컨대 50인치 이하의 화면 크기에서는 LCD 기판의 해상도가 PDP 기판의 해상도에 비해 우수하다. 이러한 장점들로 인해, LCD 기판은, 많은 산업 제품에서 평면 디스플레이 장치로서 활용되고 있다.Recently, LCD (Liquid Crystal Display) substrates and PDP (Plasma Dislay Panel) substrates are mainly used as flat display substrates displaying image information on a screen. The LCD substrate has a smaller power consumption, a longer life, and a lower heat generation than a PDP substrate. In addition, since the pixels of the LCD substrate are smaller than those of the PDP substrate, the resolution of the LCD substrate is superior to that of the PDP substrate in a small screen, for example, a screen size of 50 inches or less. Due to these advantages, LCD substrates are utilized as flat panel display devices in many industrial products.
도 1은 일반적인 LCD 기판의 단면도이다. 도 1을 참조하면, LCD 기판(20)은, 색상구현소자들이 배열된 칼라 필터 패널(20a)과 상기 색상구현소자들을 전기적으로 구동하기 위한 박막 트랜지스터 패널(20b)로 이루어져 있고, 상기 칼라 필터 패널(20a)과 박막 트랜지스터 패널(20b)은 대향하며 합착되어 있다.1 is a cross-sectional view of a general LCD substrate. Referring to FIG. 1, the
상기 칼라 필터 패널(20a)은, 상부 유리판(21)의 하측에 행렬 배열 방식으로 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 칼라 필터(24)가 순차적으로 배열되어 있다. 이들 칼라 필터(24) 사이에는, 상기 각 색상 사이에서 혼합 색이 나타나는 것을 방지하기 위한 격자 모양의 블랙 매트릭스(23)가 형성되어 있다. 그리고, 칼라 필터(24) 및 블랙 매트릭스(23)의 전체면 위에 공통 전극(25)이 형성되어 있다. 상기 칼라 필터 패널(20a) 상측에는 ITO(Indium Tin Oxide) 소재로 이루어진 투명도전막(26)이 도포되어 있다.As for the said
상기 박막 트랜지스터 패널(20b)은, 하부 유리판(22)의 상측에 행렬 배열 방식으로 화소 전극(28)이 형성되어 있다. 상기 화소 전극(28)에는 그 화소 전극(28)에 전기장 신호를 인가하는 박막 트랜지스터(27)가 연결되어 있다.In the thin
상기 칼라 필터 패널(20a)의 상면에 도포된 투명도전막(26)은 소정의 패턴으로 식각되어 있다. 도 2는 종래의 투명도전막 식각방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 레이저 발진기(10)로부터 발생된 레이저빔(1)은 반사 미러(11)를 거쳐서 집속 렌즈(12)에 입사된다. 상기 집속 렌즈(12)에 의해 집속(focusing)된 레이저빔은, 식각하고자 하는 부위의 투명도전막(26) 상에 조사된다. 소정의 가공 선폭을 구현하기 위하여, 레이저빔(1)을 조금씩 횡방향으로 이동 하면서 여러 번 레이저빔을 겹쳐 가공하는 방법도 있지만, 레이저빔(1)을 디포커싱시키고 디포커싱으로 인한 레이저 출력의 감소를 보상하기 위해 레이저의 출력을 높여 한 번의 가공으로 원하는 가공 선폭을 구현하는 방법을 이용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 집속 렌즈(12)를 상측으로 이동하면(이동하기 전의 집속 렌즈는 "12'"으로 표시되고, 이동한 후의 집속 렌즈는 "12"로 표시됨), 상기 투명도전막(26)에 형성되었던 초점(도 2에서 "3'"으로 표시됨)은 투명도전막(26)의 상측 공간에서 형성되고(도 2에서 "3"으로 표시됨), 상기 레이저빔(1)은 디포커싱되어 스팟의 크기가 확대된 상태로 상기 투명도전막(26) 상에 조사된다.The transparent
종래와 같이 단일의 레이저빔을 이용하여 LCD 기판 상에 도포된 투명도전막을 식각하게 되면, 투명도전막 이외의 부분을 손상시키지 않으면서, 상기 투명도전막만을 소정의 원하는 가공 선폭으로 식각하는 것이 곤란하게 된다. 예컨대, 한 번의 레이저빔의 진행으로 80 ㎛ 이상의 선폭을 식각하고자 하는 경우, 레이저빔의 스팟의 크기를 확대시키고자 레이저빔을 지나치게 디포커싱시키면, 레이저빔 스팟의 단위 면적당 에너지가 감소하기 때문에 레이저빔의 출력을 높여야만 한다. 한편, 레이저빔의 단면적의 에너지 분포 형태는 가우스 분포 형태를 보이는 관계로, 레이저빔의 단면적의 중앙부의 에너지가 가장자리부의 에너지보다 높다. 따라서, 상기 투명도전막은 소정의 가공 선폭을 가지도록 식각되지만, 레이저빔의 단면적의 중앙부의 높은 에너지로 인해, 도 2의 상부 유리판 하측에 형성되어 있는 칼라 필터 및 블랙 매트릭스까지 손상을 입히게 되는 문제점이 있다. 그렇다고 해서, 상기 칼라 필터 및 블랙 매트릭스를 손상시키지 않을 정도로 레이저빔의 출력을 낮추 게 되면, 상기 투명도전막을 소정의 가공 선폭을 갖도록 식각할 수 없게 되는 문제점이 있다.When the transparent conductive film coated on the LCD substrate is etched using a single laser beam as in the related art, it is difficult to etch only the transparent conductive film at a predetermined desired processing line width without damaging parts other than the transparent conductive film. . For example, when etching a line width of 80 μm or more by the progress of a single laser beam, if the laser beam is excessively defocused to enlarge the size of the spot of the laser beam, the energy per unit area of the laser beam spot decreases. Should increase the output of. On the other hand, since the energy distribution form of the cross-sectional area of the laser beam shows a Gaussian distribution form, the energy of the center portion of the cross-sectional area of the laser beam is higher than that of the edge portion. Therefore, the transparent conductive film is etched to have a predetermined processing line width, but the high energy at the center of the cross-sectional area of the laser beam damages the color filter and the black matrix formed under the upper glass plate of FIG. 2. have. However, when the output of the laser beam is lowered to such an extent that the color filter and the black matrix are not damaged, the transparent conductive film cannot be etched to have a predetermined processing line width.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 평판 디스플레이 기판에서, 투명도전막 이외의 부분이 손상되지 않도록 하면서, 소정의 가공 선폭을 확보하며 상기 평판 디스플레이 기판 상에 도포된 투명도전막을 식각할 수 있도록 개선된 투명도전막 식각방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and in the flat panel display substrate, the transparent conductive film applied on the flat panel display substrate can be etched while securing a predetermined processing line width while preventing portions other than the transparent conductive film from being damaged. An object of the present invention is to provide an improved method for etching a transparent conductive film.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 투명도전막 식각방법은, 기판 상에 도포된 투명도전막에 레이저빔을 종횡으로 이동시키며 조사함으로써, 상기 투명도전막을 원하는 패턴으로 식각하는 투명도전막 식각방법에 있어서, 단일의 레이저빔을 발생시키는 발생 단계; 상기 단일의 레이저빔을 복수의 레이저빔으로 분할하는 분할 단계; 및 상기 복수의 레이저빔을, 상기 투명도전막의 식각될 부위에 집중시켜 조사하는 조사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the transparent conductive film etching method of the present invention, in the transparent conductive film etching method for etching the transparent conductive film in a desired pattern by moving the laser beam vertically and horizontally to the transparent conductive film coated on the substrate. A generating step of generating a single laser beam; A dividing step of dividing the single laser beam into a plurality of laser beams; And irradiating the plurality of laser beams by concentrating them on a portion to be etched of the transparent conductive film.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 분할 단계에서, 상기 단일의 레이저빔은, 두 개의 레이저빔으로 분할된다.In the transparent conductive film etching method according to the present invention, preferably, in the dividing step, the single laser beam is divided into two laser beams.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 단일의 레이저빔은, 동일축선 상에 상하방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 두 개의 프리즘 렌즈에 의해, 두 개의 레이저빔으로 분할된다.In the transparent conductive film etching method according to the present invention, preferably, the single laser beam is divided into two laser beams by two prism lenses arranged to be spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction on the same axis.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 복수의 레이저빔을 상기 투명도전막 상으로 조사하기 전, 상기 복수의 레이저빔 각각을 원형의 단면광에서 타원형의 단면광으로 변형시키는 단계;를 더 포함한다.In the method of etching the transparent conductive film according to the present invention, preferably, before irradiating the plurality of laser beams onto the transparent conductive film, deforming each of the plurality of laser beams from circular cross-section light to elliptical cross-section light. It further includes;
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 각각의 레이저빔은, 동일축선 상에 상하방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 두 개의 원통형 렌즈에 의해, 원형의 단면광에서 타원형의 단면광으로 변형된다.In the method of etching the transparent conductive film according to the present invention, preferably, each of the laser beams is an elliptical cross section in a circular cross-section light by two cylindrical lenses arranged to be spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction on the same axis. Transform into light.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 조사 단계에서, 상기 투명도전막에 조사되는 레이저빔에 의해 상기 기판이 손상되는 것을 방지하기 위해, 상기 투명도전막에 조사되는 레이저빔을 디포커싱(defocusing)시켜 상기 투명도전막에 조사한다.In the method of etching the transparent conductive film according to the present invention, preferably, in the irradiating step, the laser beam irradiated to the transparent conductive film is depressed to prevent the substrate from being damaged by the laser beam irradiated to the transparent conductive film. It focuses and irradiates the said transparent conductive film.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 레이저빔은, 상기 투명도전막의 상측에서 초점이 형성되어 디포커싱된다.In the method of etching the transparent conductive film according to the present invention, preferably, the laser beam is defocused by forming a focus on the upper side of the transparent conductive film.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 레이저빔은, 200㎚ 내지 400㎚ 범위의 파장을 갖는다.In the transparent conductive film etching method according to the present invention, Preferably, the laser beam has a wavelength in the range of 200nm to 400nm.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 레이저빔은, 실질적으로 355㎚ 의 파장을 갖는다.In the transparent conductive film etching method according to the present invention, Preferably, the laser beam has a wavelength of 355nm substantially.
본 발명에 따른 투명도전막 식각방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 기판은, 색상구현소자들이 배열된 칼라 필터 패널과 상기 색상구현소자들을 전기적으로 구동하기 위한 박막 트랜지스터 패널이 대향하며 합착된 LCD 기판이며, 상기 투명도전막은, 상기 칼라 필터 패널 상에 도포된 ITO(Indium Tin Oxide) 소재로 이루어진 박막이다.In the method of etching the transparent conductive film according to the present invention, preferably, the substrate is an LCD substrate in which a color filter panel on which color implementation elements are arranged and a thin film transistor panel for electrically driving the color implementation elements are opposed to each other. The transparent conductive film is a thin film made of indium tin oxide (ITO) material coated on the color filter panel.
이하, 본 발명에 따른 투명도전막 식각방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a transparent conductive film etching method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전막 식각방법을 구현하기 위한 투명도전막 식각장치의 일례를 도시한 사시도이고, 도 4는 레이저빔을 디포커싱시켜 투명도전막에 조사하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 원통형 렌즈를 통과하기 전후의 레이저빔의 형상을 설명하기 위한 도면이다.3 is a perspective view showing an example of a transparent conductive film etching apparatus for implementing a transparent conductive film etching method according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view for explaining the irradiation to the transparent conductive film by defocusing the laser beam 5 is a view for explaining the shape of the laser beam before and after passing through the cylindrical lens shown in FIG.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 3에 도시된 투명도전막 식각장치는, 기판 상에 도포된 투명도전막(26)에 레이저빔(50)을 종횡으로 이동시키며 조사함으로써, 상기 투명도전막(26)을 원하는 패턴(29)으로 식각하는 장치로서, 레이저 발진기(10)와, 반사 미러(11)와, 레이저빔 분할 수단과, 레이저빔 변형 수단을 구비한다.Referring to FIGS. 3 to 5, the transparent conductive film etching apparatus illustrated in FIG. 3 moves the
상기 레이저 발진기(10)는, 상기 투명도전막(26)을 식각하는 에너지원인 레이저빔을 발생시키는 것으로서, 상기 레이저 발진기(10)로부터 출사되는 레이저빔(50)은, 식각하고자 하는 투명도전막(26)의 흡수율 특성상, 200㎚ 내지 400㎚ 범위의 파장을 갖는다. 일반적으로, 400㎚ 파장 초과의 가시광선, 적외선 파장 영역의 레이저빔을 사용하면 투명도전막(26), 예컨대 ITO 박막 상에서의 투과율이 80% 이상의 수준을 보이지만, 400㎚ 파장 이하의 자외선 파장 영역의 레이저빔은, ITO 박막 상에서의 투과율이 30% 이하의 낮은 수준을 보인다. 따라서, 상기 200㎚ 내지 400㎚ 범위의 파장을 갖는 레이저빔(50) 사용 시에, 레이저빔(50)에 의해 전달된 열이 ITO 박막에 보다 많이 흡수되므로, 상기 200㎚ 내지 400㎚ 범위의 파장을 갖는 레이저빔(50)을 이용하여 ITO 박막을 식각하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는, 바람직하게, Neodymium(Nd3+) 이온이 첨가된 매질의 레이저의 3차 조화파이며, 실질적으로 355㎚ 파장을 갖는 레이저빔(50)을 이용하여 상기 투명도전막(26)을 식각한다.The
상기 레이저빔 분할 수단은, 반사 미러(11)를 통해 진행 경로가 조정된 단일의 레이저빔(50)을 복수의 레이저빔(51)(52)으로 분할하는 것으로서, 동일축선 상에 상하방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 두 개의 프리즘 렌즈(31)(32)로 이루어져 있다. 상부 프리즘 렌즈(31)와 하부 프리즘 렌즈(32)가 서로 모서리를 마주보도록 배치되어, 상기 상부 프리즘 렌즈(31)의 일면을 통해 입사된 단일의 레이저빔(50)은, 상부 프리즘 렌즈(31) 및 하부 프리즘 렌즈(32)에 의해 굴절되고 분할되어, 상기 하부 프리즘 렌즈(32)의 일면을 통해 두 개의 레이저빔(51)(52)으로 출사된다. 상기 상부 프리즘 렌즈(31)와 하부 프리즘 렌즈(32)에는, 각각의 위치 및 회전 각도를 조정할 수 있는 조정 수단이 설치되어 있어서, 상기 하부 프리즘 렌즈(32)의 일면을 통해 출사되는 두 개의 레이저빔(51)(52)의 크기 및 상대적인 위치를, 사용자가 원하는 형태로 조정하는 것이 가능하다.The laser beam dividing means divides a
상기 레이저빔 변형 수단은, 원형의 레이저빔 단면광을 타원형의 레이저빔 단면광으로 변형시키는 것으로서, 상기 프리즘 렌즈들(31)(32)의 하측에 배치되며, 동일축선 상에 상하방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 두 개의 원통형 렌즈(41)(42)로 이루어져 있다. 상기 두 개의 원통형 렌즈 중 상측에 배치된 상부 원통형 렌즈(41)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 상면의 볼록한 부분이 x축을 따 라서는 볼록하게 형성되고, y축을 따라서는 굴곡이 없도록 배치되어 있다. 상기 상부 원통형 렌즈(41)의 하측에 배치된 하부 원통형 렌즈(42)는, 상기 상부 원통형 렌즈(41)와 90도 각도를 이루면서 배치되어 있다. 즉, 상기 하부 원통형 렌즈(42)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 상면의 볼록한 부분이 y축을 따라서는 볼록하게 형성되고, x축을 따라서는 굴곡이 없도록 배치되어 있다.The laser beam modifying means transforms a circular laser beam cross-section light into an elliptical laser beam cross-section light, which is disposed below the
상기 상부 원통형 렌즈(41)의 볼록한 부분이 x축을 따라서 볼록하게 형성된 관계로, 상기 상부 원통형 렌즈(41)를 통과한 레이저빔(51)(52)은, x축 방향으로는 집광되어 축소되지만, y축 방향으로는 집광되지 않은 채 입사된 크기 그대로를 가진다. 마찬가지로, 상기 하부 원통형 렌즈(42)의 볼록한 부분이 y축을 따라서 볼록하게 형성된 관계로, 상기 하부 원통형 렌즈(42)를 통과한 레이저빔951)(52)은, y축 방향으로는 집광되어 축소되지만, x축 방향으로는 집광되지 않은 채 입사된 크기 그대로를 가지게 된다. 상기 상부 원통형 렌즈(41) 및 하부 원통형 렌즈(42)가 90도 각도를 이루면서 배치되어, 하나의 원통형 렌즈가 한 축 방향으로 레이저빔을 집광하는 역할을 수행함으로써, 상부 원통형 렌즈(41) 및 하부 원통형 렌즈(42)의 초점거리를 조정하여 상부 원통형 렌즈(41) 및 하부 원통형 렌즈(42)를 통과하는 레이저빔을, x축 또는 y축 방향 중 원하는 방향으로 선택적으로 집광하기도 하고 디포커싱할 수도 있다.Since the convex portions of the upper
이하, 상술한 바와 같이 구성된 도 3의 투명도전막 식각장치를 이용하여 LCD 기판 상에 도포된 투명도전막을 식각하는 방법에 대하여, 도 2 내지 도 5를 참조하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of etching the transparent conductive film coated on the LCD substrate by using the transparent conductive film etching apparatus of FIG. 3 configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 5.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 발진기(10)로부터 200㎚ 내지 400㎚ 범위의 파장을 갖는 레이저빔(50), 바람직하게는 실질적으로 355㎚ 의 파장을 갖는 레이저빔(50)을 발생시킨다. 상기 레이저빔(50)이 상기 LCD 기판(20)의 상측에 배치된 두 개의 프리즘 렌즈(31)(32) 및 두 개의 원통형 렌즈(41)(42) 측으로 입사될 수 있도록 반사 미러(11) 등을 통해 레이저빔(50)의 진행 경로를 조정한다.As shown in FIG. 3, the
도 4(a)(b)에 도시된 바와 같이, 단일의 레이저빔(50)은, 상부 프리즘 렌즈(31) 및 하부 프리즘 렌즈(32)를 투과한 후, 두 개의 레이저빔(51)(52)으로 분할된다. 분할된 두 개의 레이저빔(51)(52) 각각은, 상부 원통형 렌즈(41) 및 하부 원통형 렌즈(42)에 의해 집속된다.As shown in Fig. 4 (a) (b), the
상기 투명도전막(26) 상에 원하는 형상의 패턴(29)을 형성하기 위해서, 상기 투명도전막(26) 상에는 디포커싱된 레이저빔(51)(52)이 조사된다. 도 4(a)는, 복수의 레이저빔의 초점이 투명도전막(26) 상에 형성되도록 원통형 렌즈들(41)(42)을 배치한 모습을 나타낸다. 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 도 4(a)에 도시된 위치에 있던 상부 원통형 렌즈(41)를 상측으로 이동시키고, 하부 원통형 렌즈(42)는 원래의 위치를 유지시키면, x축 방향으로는 디포커싱되고, y축 방향으로는 집속된 레이저빔을 구현할 수 있다. 반대로, 상기 상부 원통형 렌즈(41)는 원래의 위치를 유지시키고, 하부 원통형 렌즈(42)를 상측으로 이동시키면, y축 방향으로는 디포커싱되고, x축 방향으로는 집속된 레이저빔을 구현할 수 있다. 이와 같이 상부 원통형 렌즈(41) 및 하부 원통형 렌즈(42)의 위치를 조정함으로써, 어느 한 축 방향으로 디포커싱된 레이저빔을 구현할 수 있게 된다.In order to form a
초점에 집속된 레이저빔(51)(52)을 이용하여 투명도전막(26)을 식각하게 되면, 그 스팟의 크기가 작아서 소정의 가공 선폭을 확보하기 위해서는 횡방향으로 조금씩 레이저빔(51)(52)을 이동시키면서 여러 번 반복하여 가공하여야만 소정의 가공 선폭이 완성된다. 또한, 초점에 집속된 레이저빔(51)(52)은, 그 단위면적당 에너지가 상당하기 때문에, 투명도전막(26)을 식각하는 도중에, 도 2에 도시된 상부 유리판(21) 하측에 형성된 칼라 필터(23) 및 블랙 매트릭스(24)가 손상되게 된다. 상기와 같이 레이저빔의 스팟의 크기가 작아서 여러 번 반복된 가공으로 인한 생산수율의 저하를 방지하고, 칼라 필터(23) 등과 같은 투명도전막(26) 이외의 다른 부위의 손상을 방지하기 위해 레이저빔(51)(52)을 디포커싱시켜 이용한다.When the transparent
상기 프리즘 렌즈들(31)(32)를 투과한 레이저빔(51)(52)은, 상기 원통형 렌즈들(41)(42)에 의해 원형의 단면광에서 타원형의 단면광으로 변형된다. 구체적으로는, 하부 프리즘 렌즈(32)를 투과한 레이저빔(51)(52)은, 도 5에서 51a, 52a로 도시한 바와 같이, 원형의 단면광 형태를 유지한다. 상기 원형의 단면광이 상부 원통형 렌즈(41)를 거치게 되면, 도 5에서 51b, 52b로 도시한 바와 같이, x축 방향으로는 집속되고, y축 방향으로는 입사되는 레이저빔의 크기를 유지하는 타원의 단면광 형태로 변형된다. 즉, x축 방향으로 단축이 형성되고, y축 방향으로 장축이 형성되는 타원의 단면광으로 변형된다. 상기 타원의 단면광이 하부 원통형 렌즈(42)를 거치게 되면, 도 5에서 51c, 52c로 도시한 바와 같이, y축 방향으로는 집속되고, x축 방향으로는 입사되는 레이저빔의 크기를 유지하는 타원의 단면광 형태로 변형된다. 즉, y축 방향으로 단축이 형성되고, x축 방향으로 장축이 형성되는 타원의 단면광으로 변형된다.The
상기 원통형 렌즈들(41)(42)을 이용하여 원형의 단면광을 타원형의 단면광으로 변형시킬 수 있으며, 상기 상부 원통형 렌즈(41) 및 하부 원통형 렌즈(42)의 수직 위치를 변화시켜 투과되는 레이저빔이 디포커싱되는 정도를 조정함으로써, 타원형의 단면광의 장축 또는 단축을 원하는 크기가 되도록 확대하는 것이 가능하다.The
본 실시예에 있어서, 상기 원통형 렌즈들(41)(42)을 통해 투과된 레이저빔의 단면(51c)(52c)은, x축 방향으로 장축이 형성되고, y축 방향으로 단축이 형성된다. 한 번의 레이저빔의 진행으로도 80㎛ 이상의 선폭으로 투명도전막(26)을 식각할 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분할된 두 개의 타원형 레이저빔(51c) (52c)의 장축이 서로 나란히 배치되도록 투명도전막(26)의 식각하고자 하는 부위에 집중시키고, 상기 타원형 레이저빔(51c)(52c)의 단축 방향으로 레이저빔을 진행시킨다.In the present embodiment, the long axis is formed in the x-axis direction, and the short axis is formed in the y-axis direction of the end surfaces 51c and 52c of the laser beam transmitted through the
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 투명도전막 식각방법을 이용하면, 소정의 가공 선폭을 확보하기 위해 단일의 레이저빔을 복수의 레이저빔으로 분할하고, 식각되는 홈의 너비가 하나의 레이저빔의 직경보다 크게 되도록 상기 복수의 레이저빔을 집중시켜 투명도전막을 식각하게 된다. 따라서, 한 번의 레이저빔의 진행으로도 소정의 가공 선폭을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Using the transparent conductive film etching method according to the present embodiment configured as described above, in order to secure a predetermined processing line width, a single laser beam is divided into a plurality of laser beams, and the width of the groove to be etched is one laser beam. The transparent conductive film is etched by concentrating the plurality of laser beams so as to be larger than the diameter. Therefore, it is possible to obtain an effect of realizing a predetermined processing line width even with a single laser beam.
또한, 단일의 레이저빔을 복수의 레이저빔으로 분할함으로써, 단일의 레이저빔이 가지고 있던 에너지의 양도 분할되는 레이저빔의 수만큼 분할되게 된다. 단일의 레이저빔을 사용하는 경우에는, 레이저 출력이 과도하여 상부 유리판 하측에 형성된 칼라 필터가 손상되고, 소정의 가공 선폭 역시 구현하는 것이 불가능하였다. 그러나, 레이저빔이 분할되면서 에너지 역시 함께 분할되어, 칼라 필터가 손상되지 않고도 소정의 가공 선폭을 구현하는 것이 가능하게 되는 효과를 얻을 수 있다.Further, by dividing a single laser beam into a plurality of laser beams, the amount of energy held by the single laser beam is also divided by the number of laser beams to be divided. In the case of using a single laser beam, the laser output is excessive and the color filter formed under the upper glass plate is damaged, and it is impossible to realize a predetermined processing line width. However, as the laser beam is divided, the energy is also divided together, so that it is possible to obtain an effect of realizing a predetermined processing line width without damaging the color filter.
이상 바람직한 실시예 및 변형례에 대해 설명하였으나, 본 발명에 따른 투명도전막 식각방법은 상술한 예들에 한정되는 것은 아니며, 그 예들의 변형이나 조합에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 투명도전막 식각방법이 구체화될 수 있다.Although preferred embodiments and modifications have been described above, the method of etching the transparent conductive film according to the present invention is not limited to the examples described above, and the modifications or combinations thereof may be used within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. Various types of transparent conductive film etching methods can be embodied.
본 발명의 투명도전막 식각방법은, 단일의 레이저빔을 복수의 레이저빔으로 분할하여, 투명도전막 상에 상기 복수의 레이저빔을 집중적으로 조사함으로써, 한 번의 레이저빔의 진행으로도 소정의 가공 선폭을 구현할 수 있어, 기판의 생산수율을 향상시키는 효과가 있다.In the method of etching the transparent conductive film of the present invention, a single laser beam is divided into a plurality of laser beams, and the plurality of laser beams are intensively irradiated onto the transparent conductive film, thereby providing a predetermined processing line width even with the progress of a single laser beam. It can be implemented, there is an effect of improving the production yield of the substrate.
또한, 레이저빔의 분할로 인하여 레이저빔이 가지고 있던 에너지의 양도 분할되어, 투명도전막을 식각하는 과정에서 상기 투명도전막 외의, 기판 상에 형성되어 있는 다른 부분, 예컨대 칼라 필터 및 블랙 매트릭스 부분을 손상시키지 않는 효과가 있다.In addition, due to the division of the laser beam, the amount of energy possessed by the laser beam is also divided so that other parts formed on the substrate other than the transparent conductive film, such as the color filter and the black matrix part, are not damaged in the process of etching the transparent conductive film. It does not work.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060113890A KR100789277B1 (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Etching method of transparent conductive film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060113890A KR100789277B1 (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Etching method of transparent conductive film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100789277B1 true KR100789277B1 (en) | 2008-01-02 |
Family
ID=39216007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060113890A KR100789277B1 (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Etching method of transparent conductive film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100789277B1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100987699B1 (en) | 2008-07-17 | 2010-10-13 | 주식회사 이오테크닉스 | Laser Processing Apparatus for Controlling On/Off of Laser Beam |
KR101037646B1 (en) * | 2008-07-17 | 2011-05-27 | 주식회사 이오테크닉스 | Laser Processing Apparatus Having Beam Split Function |
CN102152000A (en) * | 2011-02-21 | 2011-08-17 | 武汉吉事达激光技术有限公司 | Laser manufacturing process of double-sided transparent conductive film figure |
WO2014115983A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | 에이엠테크놀로지 주식회사 | Light dividing apparatus |
CN105855711A (en) * | 2015-01-09 | 2016-08-17 | 位元奈米科技股份有限公司 | Laser etching method of transparent conductive plate and transparent conductive plate manufactured by same |
CN109696779A (en) * | 2018-12-27 | 2019-04-30 | 张家港康得新光电材料有限公司 | Optics module mother matrix, optics module and preparation method |
KR20210138518A (en) * | 2020-05-12 | 2021-11-19 | 지난 썬펑 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Laser processing equipment comprising rotating mirror |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930004999B1 (en) * | 1989-05-08 | 1993-06-11 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | Laser processing device |
JP2001071168A (en) | 1999-06-30 | 2001-03-21 | Canon Inc | Laser beam processing method, production of ink jet recording head using this laser beam processing method and ink jet recording head produced by this production |
KR100360153B1 (en) | 1999-01-29 | 2002-11-07 | 가부시끼가이샤 도시바 | Laser radiating apparatus, method of manufacturing amorphous semiconductor film and method of manufacturing liquid crystal display device |
JP2005219101A (en) | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Nissan Motor Co Ltd | Laser beam machining method and laser beam machining head |
KR100647735B1 (en) | 1999-05-24 | 2006-11-23 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | A method of fabricating a semiconductor device |
-
2006
- 2006-11-17 KR KR1020060113890A patent/KR100789277B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930004999B1 (en) * | 1989-05-08 | 1993-06-11 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | Laser processing device |
KR100360153B1 (en) | 1999-01-29 | 2002-11-07 | 가부시끼가이샤 도시바 | Laser radiating apparatus, method of manufacturing amorphous semiconductor film and method of manufacturing liquid crystal display device |
KR100647735B1 (en) | 1999-05-24 | 2006-11-23 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | A method of fabricating a semiconductor device |
JP2001071168A (en) | 1999-06-30 | 2001-03-21 | Canon Inc | Laser beam processing method, production of ink jet recording head using this laser beam processing method and ink jet recording head produced by this production |
JP2005219101A (en) | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Nissan Motor Co Ltd | Laser beam machining method and laser beam machining head |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100987699B1 (en) | 2008-07-17 | 2010-10-13 | 주식회사 이오테크닉스 | Laser Processing Apparatus for Controlling On/Off of Laser Beam |
KR101037646B1 (en) * | 2008-07-17 | 2011-05-27 | 주식회사 이오테크닉스 | Laser Processing Apparatus Having Beam Split Function |
CN102152000A (en) * | 2011-02-21 | 2011-08-17 | 武汉吉事达激光技术有限公司 | Laser manufacturing process of double-sided transparent conductive film figure |
WO2014115983A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | 에이엠테크놀로지 주식회사 | Light dividing apparatus |
KR101457516B1 (en) | 2013-01-25 | 2014-11-03 | 에이엠테크놀로지 주식회사 | Apparatus for beam splitting |
CN105855711A (en) * | 2015-01-09 | 2016-08-17 | 位元奈米科技股份有限公司 | Laser etching method of transparent conductive plate and transparent conductive plate manufactured by same |
CN109696779A (en) * | 2018-12-27 | 2019-04-30 | 张家港康得新光电材料有限公司 | Optics module mother matrix, optics module and preparation method |
KR20210138518A (en) * | 2020-05-12 | 2021-11-19 | 지난 썬펑 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Laser processing equipment comprising rotating mirror |
KR102509901B1 (en) * | 2020-05-12 | 2023-03-14 | 지난 썬펑 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | Laser processing equipment comprising rotating mirror |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5836415B2 (en) | Laser processing method and semiconductor device manufacturing method | |
KR100789277B1 (en) | Etching method of transparent conductive film | |
JP5632751B2 (en) | Processing object cutting method | |
JP6272301B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
EP2529875B1 (en) | Laser processing method | |
TWI638697B (en) | Laser processing device and laser processing method | |
KR100433896B1 (en) | Laser marking method and apparatus, and marked member | |
US10322526B2 (en) | Laser processing method | |
TW201200279A (en) | Laser machining system | |
JP2007260773A (en) | Substrate cutting method and substrate cutting apparatus using this method | |
KR102128416B1 (en) | Laser machining device and laser machining method | |
JP2009056482A (en) | Substrate dividing method and manufacturing method of display device | |
KR20110109771A (en) | Ito film patterning method, and fabricating method of flexible display device, and flexible display device | |
US8928853B2 (en) | Method and system for repairing flat panel display | |
JP2008264854A (en) | Laser beam irradiation apparatus and laser beam irradiation method | |
WO2021112137A1 (en) | Laser processing device | |
TWI581885B (en) | A method of cutting a resin plate attached to a glass substrate | |
CN217112941U (en) | Laser repairing device | |
KR20070010556A (en) | Apparatus and method for homogenizing a laser beam using conic lenses | |
CN111922515A (en) | Laser repairing device | |
JP2008238261A (en) | Laser beam irradiation apparatus and method | |
JP2006017805A (en) | Method for manufacturing reflective liquid crystal display element | |
JP2005274709A (en) | Laser repair device, laser repair device operating program, and method for correcting liquid crystal display device | |
KR20140066276A (en) | Laser processing device for wafer dicing and wafer dicing method using the same | |
JP2006315053A (en) | Laser beam machining method and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130802 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140703 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150714 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160805 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170807 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180620 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191016 Year of fee payment: 13 |