KR101141688B1 - Substrate cutting method by chemical wet etching - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유리와 같은 기판 위에 원하는 모양의 잉크 보호막을 도포하여 잉크가 도포 되지 않은 영역의 유리 기판을 케미컬에 넣어 식각 함으로 원하는 모양의 유리 기판을 절단하는 기술과 방법에 관한 것이다. 즉, 유리 기판에 잉크를 잉크젯 방법이나 스크린 인쇄 방법 혹은 전사 방법 통하여 유리 기판에 케미칼 식각 보호막인 잉크를 인쇄하여 유리와 같은 기판을 습식 식각을 통하여 원하는 모양의 기판을 절단하는 기술과 방법을 제공하는 것이다.
본 고안에서는 잉크 재질로 PP나 PES 및 아크릴과 같은 일액형 수지 계열 잉크 및 에폭시와 같은 이액형의 수지 계열 잉크를 유리 기판에 식각 보호막으로 스크린 인쇄 방법으로 도포하여 식각 용액 속에서도 장시간 견딜 수 있어 유리 기판의 절단이 가능하였다. 본 고안에서 또 다른 잉크 재질로 점도가 낮은 수성 아크릴 에멀전 잉크를 잉크젯 방법으로 식각 보호막을 도포하여 유리 기판의 절단이 가능하였다.
본 발명에서 수지 계열의 잉크의 도포시 발생하는 기포는 소포제를 잉크에 첨가하여 개선하였고, 식각 후 식가 보호막을 제거하기 위하여 메틸크로라이드를 사용한 케미컬을 사용하여 식각 보호막을 제거하였다.
본 발명에서 두 장의 기판이 합쳐져 있는 유리 기판을 식각할 때, 케미컬이 유리 기판 속으로 침투하는 것을 방지하기 위하여 두 장의 유리 기판의 절단선 바로 아래에 케미컬 침투 보호막을 형성하여 디스플레이 셀의 불량 발생을 개선하였다.
본 발명에 의한 유리 기판을 절단하는 기술과 방법을 사용하여 유리 기판을 절단하는 경우에는 잉크 도포 장비가 저렴할 뿐만 아니라, 공정 역시 잉크 도포 → 경화 → 식각 → 잉크 제거로 간단하고 짧아서 제작 비용을 크게 줄일 수 있다.
본 발명에서는 이액형 에폭시 잉크를 식각 보호막으로 사용할 때 보호막의 긁힘 불량을 개선할 수 있어서 수율을 향상시키고, 수지 계열의 잉크 경화 온도가 0 ~ 150℃로 낮아서 디스플레이의 직선 및 곡면 절단에도 적용이 가능하다.
본 발명에서 고안한 수성 아크릴 에멀전 잉크의 경우에는 점도가 매우 낮아 잉크젯 장비를 통하여 유리 기판 위에 마스크 사용하지 않고 직접 잉크를 노즐을 통하여 분사하여 코팅할 수 있어 잉크의 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a technique and a method of cutting a glass substrate having a desired shape by applying an ink protective film having a desired shape on a substrate such as glass of the present invention to etch the glass substrate in an uncoated area into a chemical. That is, by providing an ink as a chemical etching protective film on the glass substrate by inkjet method, screen printing method or transfer method on the glass substrate, a technique and method for cutting a substrate having a desired shape through wet etching of a substrate such as glass is provided. will be.
In the present invention, one-component resin-based inks such as PP, PES, and acrylic and two-component resin-based inks such as epoxy are applied to the glass substrate by the screen printing method with an etch-protection film so that they can withstand a long time in the etching solution. Cutting was possible. In another aspect of the present invention, an aqueous acrylic emulsion ink having a low viscosity as an inkjet method was applied to the etching protective film to cut the glass substrate.
In the present invention, bubbles generated when the resin-based ink is applied were improved by adding an antifoaming agent to the ink, and the etching protective film was removed by using a chemical using methyl chloride to remove the food protecting film after etching.
In the present invention, when etching the glass substrate in which the two substrates are combined, a chemical penetration protective film is formed directly below the cutting line of the two glass substrates to prevent the chemical from penetrating into the glass substrate. Improved.
When the glass substrate is cut using the technique and method of cutting the glass substrate according to the present invention, ink coating equipment is not only inexpensive, but the process is also simple and short by ink coating → curing → etching → ink removal, which greatly reduces the production cost. Can be.
In the present invention, when the two-component epoxy ink is used as an etch protective film, scratches of the protective film can be improved to improve the yield, and the resin-based ink curing temperature is low at 0 to 150 ° C., so that it can be applied to straight and curved cutting of displays. Do.
In the case of the aqueous acrylic emulsion ink devised in the present invention, since the viscosity is very low, the ink can be sprayed directly onto the glass substrate without using a mask through an inkjet device to coat the ink through a nozzle to reduce waste of ink.
Description
핸드폰이나 노트북 및 모니터 등에 사용되는 디스플레이나 강화 유리는 한 장(원장)의 유리 기판 위에 여러 장의 셀을 형성한 뒤, 이들을 절단함으로 한번에 여러 장을 대량으로 생산하여 얻는다. 종래에는 유리 기판을 절단하기 위하여 다이아몬드 휠이나 레이저 빔을 조사하여 유리 기판을 절단하였다. 대표적인 평판 디스플레이로 사용되는 LCD는 컬러 필터 기판과 어레이 기판에 구획된 LCD 셀들이 합착되어 있는데, 종래 방법은 다이아몬드 휠을 사용하여 컬러 필터 쪽 기판과 어레이 쪽 기판을 각각 다이아몬드 휠로 절단해 줌으로써 여러 장의 LCD 셀들을 분리하여 제작한다. 그리고, 단일 기판으로 된 강화 유리의 경우에는 사각형으로 절단한 뒤 그라인더를 사용하여 사면을 가공하여 제작한다.Display or tempered glass used in cell phones, laptops and monitors is produced by mass production of several sheets at a time by forming several cells on one sheet of glass substrate and cutting them. Conventionally, in order to cut a glass substrate, the glass substrate was cut | disconnected by irradiating a diamond wheel or a laser beam. LCD, which is used as a typical flat panel display, is a combination of LCD cells partitioned on a color filter substrate and an array substrate. In the conventional method, a plurality of LCDs are cut by cutting a diamond filter substrate and an array substrate substrate using a diamond wheel. Separate the cells and make them. And, in the case of tempered glass made of a single substrate is cut into a square and then produced by processing the slope using a grinder.
본 발명에서는 이러한 핸드폰이나 노트북 및 모니터 그리고 TV 등에 사용되는 디스플레이나 강화 유리를 단위 셀들로 분리하기 위하여 원장의 유리를 습식 방법을 통하여 절단하는 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 여러 개의 단위 셀들로 구성된 패널 혹은 여러 개의 단일 윈도우 셀로 구성된 강화 유리 패널을 케미컬을 사용한 식각 방법을 사용하여 이들을 절단한다. 이렇게 패널을 여러 장의 단위 셀들로 절단하기 위해서는, 식각될 부분의 기판은 케미컬에 노출시켜야 하고, 식각되지 않을 부분은 식각을 방지하기 위한 보호막을 형성해 주고 난 뒤, 케미컬에 담구어 식각한다. 이렇게 식각 후 보호막은 보호막 제거 용액을 사용해서 제거해 주게 된다.The present invention relates to a method of cutting the glass of the ledger through a wet method in order to separate the display or tempered glass used in such mobile phones, laptops, monitors and TVs into unit cells. That is, the present invention cuts a panel composed of several unit cells or a tempered glass panel composed of several single window cells using an etching method using chemicals. In order to cut the panel into a plurality of unit cells, the substrate to be etched must be exposed to the chemical, and the portion to be etched is formed by forming a protective film to prevent etching, and then immersed in the chemical. After etching, the protective film is removed using a protective film removal solution.
본 발명은 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리 기판이나 플렉시블 기판 등의 기판을 케미컬을 사용하여 절단하는 방법으로, 케미컬에 견딜 수 있는 보호막의 재료와 보호막의 형성 및 보호막을 제거하는 재료 및 방법을 포함한다.
The present invention relates to a method for cutting a substrate through chemical wet etching. More particularly, the present invention relates to a method of cutting a substrate such as a glass substrate or a flexible substrate by using a chemical, to form a protective film material and a protective film that can withstand chemicals, and Materials and methods for removing the protective film.
LCD와 OLED등 평판 디스플레이 기술은 응용 분야에 따라서 대응 기술이 다양하게 요구되고 있다. 모니터나 TV의 경우는 대형화와 동영상을 대응하기 위한 기술이 요구되고, 노트북이나 핸드폰의 경우는 휴대성을 향상시키기 위하여 유리 기판의 슬리밍 기술이나 얇은 유리 기판의 절단 기술이 중요하다. 물론, TV나 모니터의 경우에도 유리 기판의 두께가 두꺼울수록 이들의 무게가 증가하고 부피가 커지므로 기판의 두께가 얇을수록 사용하기에 유리하다. 특히, 핸드폰이나 노트북의 경우는 유리 기판의 두께가 얇아질수록 무게가 가벼워지며 부피 또한 줄어드는 장점이 있어 휴대하기가 더 간편해진다. 이렇게 디스플레이의 기판이 얇아지고, 또한 하나의 유리 기판에 여러 개의 단위 디스플레이(셀)이나 여러 개의 강화 유리를 제작해야 하는 경우에는 기판의 절단 기술이 더욱 중요해 진다. 특히, 디스플레이나 디스플레이 등의 커버(cover) 유리의 형상을 곡면 형상으로 절단할 경우에는 종래의 다이아몬드 휠 절단 방법이나 레이저 빔 주사 방법 등을 사용한 기판 절단 기술은 한계가 있다. 그리고 종래의 원형 절단을 위하여 기계적 유리 절단 방법과 곡면을 형성하기 위한 그라인딩 방법은 그 공정이 복잡하여 생산성이 크게 낮다. 종래의 또 다른 방법으로 보호막을 형성하기 위하여 PR 등의 재료를 사용한 마스크 노광 방식의 경우, PR의 도포와 경화 및 노광 및 현상 그리고 경화 후 기판을 식각해야 하는 복잡한 공정을 거쳐야 할 뿐만 아니라, 수 십분 이상의 장시간 유리 기판을 식각 케미컬에 담구어 둘 경우, 케미컬이 보호막을 침투하여 보호막의 들뜸 현상으로 불량이 쉽게 발생하는 단점이 있다.Flat panel display technologies such as LCDs and OLEDs require a variety of corresponding technologies depending on the application field. In the case of a monitor or a TV, a technique for large-sized and moving video is required, and in the case of a notebook or a mobile phone, a slimming technique of a glass substrate or a cutting technique of a thin glass substrate is important for improving portability. Of course, in the case of a TV or a monitor, as the thickness of the glass substrate increases, the weight thereof increases and the volume increases, so that the thinner the thickness of the substrate is advantageous to use. In particular, in the case of a mobile phone or a notebook, the thinner the glass substrate, the lighter the weight and the smaller volume is also the advantage of being easier to carry. Thus, when the substrate of a display becomes thin and it is necessary to manufacture several unit display (cell) or several tempered glass on one glass substrate, the cutting technology of a board becomes more important. In particular, when cutting the shape of a cover glass such as a display or a display into a curved shape, a substrate cutting technique using a conventional diamond wheel cutting method, a laser beam scanning method, or the like has a limitation. In addition, the mechanical glass cutting method and the grinding method for forming the curved surface for the conventional circular cutting are complicated and the productivity is very low. In the mask exposure method using a material such as PR to form a protective film by another conventional method, not only has to go through the complicated process of etching the substrate after the application, curing and exposure and development of the PR and curing, but also several ten minutes When the glass substrate is immersed in the etching chemical for a long time, the chemical penetrates the protective film, so that the defect easily occurs due to the lifting of the protective film.
따라서 본 발명은 기판 절단을 위하여 종래의 PR을 이용한 마스크 공정 대신에 잉크를 사용한 잉크젯이나 인쇄 공정을 적용하여 에칭 방식에 의한 유리 절단 기술 및 방법을 적용한다.Therefore, the present invention applies a glass cutting technique and method by an etching method by applying an inkjet or printing process using an ink instead of a mask process using a conventional PR for substrate cutting.
도 1은 일반적인 TFT-LCD 단면도이다. LCD의 구조를 보면 LCD의 화소를 구동하기 위하여 원장의 유리기판 위에는 TFT 어레이가 형성되어 있고(1-70), 그리고 반대편 원장의 유리 기판에는 칼라를 내기 위하여 빨강과 녹색 그리고 청색 칼라 필터 안료(1-30)가 형성된 칼라 필터 기판(1-20)이 배치되어 있다. 이들 두 기판은 액정 봉지재(1-50)로 디스플레이의 외곽이 봉지되어 있으며, 봉지재 안쪽에는 일정한 갭을 유지하기 위하여 스페이스(1-60)를 균일한 분포로 산포시킨다. 그리고, 이들 두 기판 사이에는 광을 통제하기 위하여 사용되는 액정이 주입되어 있고(1-40), 각각의 두 기판 위에는 광의 편광성을 부여하기 위하여 편광판이 각각 부착되어 있다(1-10과 1-80).1 is a cross-sectional view of a general TFT-LCD. The structure of the LCD shows that a TFT array is formed on the glass substrate of the ledger to drive the pixels of the LCD (1-70), and red, green and blue color filter pigments (1) to color on the glass substrate of the opposite ledger. The color filter substrate 1-20 in which -30 was formed is arrange | positioned. These two substrates are encapsulated with the liquid crystal encapsulant 1-50, and the space 1-60 is distributed in a uniform distribution in order to maintain a constant gap inside the encapsulant. Liquid crystals used to control light are injected between these two substrates (1-40), and polarizing plates are attached to each of the two substrates to impart polarization of the light (1-10 and 1-). 80).
도 2는 원장의 기판 위에 단위 디스플레이를 배치한 평면도이다. 일반적으로 디스플레이의 생산은 원장의 유리 기판(2-10) 위에 다수의 단위 디스플레이(2-20)를 배치하게 된다. 여기서 영문 소문자 a, b, c, d, e는 각 단위 디스플레이를 분리하기 위한 절단선을 나타낸다. 특히, 휴대형 디스플레이는 크기가 대각 2~3”로 매우 작기 때문에, 원장의 기판에는 수백 개의 단위 디스플레이가 동시에 만들어 지게 된다. 또한 휴대형 소형 디스플레이는 슬림화의 요구로 초박형의 기판 두께를 요구하게 된다. 이렇게 원장의 기판 위에 형성된 다량의 단위 디스플레이를 절단하고 또한 편광판을 부착하는 것은 수율 저하 및 생산성 저하를 유발시키는 요인이 된다.2 is a plan view of a unit display disposed on a substrate of the ledger. In general, the production of the display will place a plurality of unit displays (2-20) on the glass substrate (2-10) of the ledger. Here, the lowercase letters a, b, c, d and e represent cut lines for separating each unit display. In particular, the portable display is very small (2 ~ 3 ”diagonal), and hundreds of unit displays are simultaneously made on the ledger substrate. In addition, portable small displays require ultra-thin substrate thickness due to the demand for slimming. Thus, cutting a large amount of unit displays formed on the substrate of the mother led and attaching a polarizing plate becomes a factor in lowering yield and lowering productivity.
도 3은 원장의 기판에서 분리된 단위 디스플레이의 평면도이다. 디스플레이 셀(cell)은 영상을 표시하는 화소부(3-10)와 셀을 구동하기 위하여 드라이브 IC를 연결해 주는 단자부(3-20)로 구성된다. LCD의 경우 단위 디스플레이는 도 1에서 살펴 보았듯이 상하 두 장의 기판이 합쳐서 만들어져 있는 관계로 그 절단 위치는 상하 각각을 절단해 주어야 한다. 어레이 기판이 형성된 영역의 절단은 수평으로 a와 c를 절단하고, 수직으로 d와 e를 절단해 주어야 한다. 그리고 칼라 필터 기판은 수평으로 a와 b를 절단하여 단자부를 노출시키고 또한 c를 절단해야 한다. 그리고 수직으로는 d와 e를 절단하여 단위 셀을 분리하게 된다.3 is a plan view of the unit display separated from the substrate of the ledger. The display cell is composed of a pixel portion 3-10 for displaying an image and a terminal portion 3-20 for connecting a drive IC to drive a cell. In the case of the LCD, as shown in FIG. 1, the unit display is made by combining two upper and lower substrates, so the cutting position should be cut at the upper and lower sides. Cutting the region where the array substrate is formed should cut a and c horizontally and d and e vertically. And the color filter substrate should cut a and b horizontally to expose a terminal part, and also cut c. Vertically, the unit cells are separated by cutting d and e.
도 4는 도 3의 A-A' 위에 다이아몬드 휠 절단 과정을 나타낸 단면도이다. LCD의 경우, 앞에서 언급하였듯이 디스플레이 셀들은 어레이 기판(4-20)과 칼라필터 기판(4-10) 그리고 액정을 봉지하고 있는 봉지재(4-30)로 구성되어 있다. 이렇게 원장에 형성된 단위 셀은 주로 다이아몬드 휠(도-40)을 사용하여 절단한다. 다이아몬드 휠을 사용하여 유리 절단 선(홈) a, b, c를 내어 절단하게 된다. 4 is a cross-sectional view illustrating a diamond wheel cutting process on AA ′ in FIG. 3. In the case of LCD, as mentioned above, the display cells are composed of an array substrate 4-20, a color filter substrate 4-10, and an encapsulant 4-30 encapsulating liquid crystal. The unit cell formed in the ledger is cut mainly using a diamond wheel (Fig.-40). A diamond wheel is used to cut out the glass cutting lines a, b and c.
그러나, 전술한 바와 같은 다이아몬드 휠을 사용하는 경우에 있어서 유리기판의 두께가 얇아질수록 유리 절단면 상태는 균열이 심하게 발생하게 된다. 특히, 0.3mm이하의 유리 기판을 사용할 때는 절단면의 상태가 매우 불안정하여 LCD의 신뢰성 조건인 파괴 강도가 크게 저하하여 품질에 문제를 초래하게 된다. 그리고 소형이 될수록 원장의 기판에는 많은 수의 단위 디스플레이가 배열되는 관계로 다이아몬드 휠의 절단 휫수도 증가하여 생산성도 낮아지게 되는 단점이 있다. 그리고 종래의 휠을 사용하여 유리를 절단할 경우에는 직선형 절단만 가능하여 곡선형의 절단은 거의 사용 불가능한 단점이 있다. However, in the case of using the diamond wheel as described above, the thinner the thickness of the glass substrate, the more severe the glass cut surface state will occur. In particular, when the glass substrate of less than 0.3mm is used, the state of the cut surface is very unstable, and the breakdown strength, which is a reliability condition of the LCD, is greatly reduced, causing problems in quality. In addition, as the size becomes smaller, a large number of unit displays are arranged on the substrate of the ledger, so that the number of cutting of the diamond wheel increases, thereby decreasing productivity. In the case of cutting glass using a conventional wheel, only a straight cut is possible, and thus a curved cut is almost impossible to use.
최근 곡면 절단과 얇은 유리 기판을 절단하기 위하여 레이저 절단이 활용되고 있다. 이는 유리에 레이저 빔이 조사되는 국부적인 영역을 순간적으로 고열로 만든 상태에서 급랭하여 유리를 절단하는 방법이 사용되고 있으나 어레이 및 칼라 필터 기판에 형성된 형상들에서 심한 온도 편차가 발생하여 유리 절단 시 파손을 유발함으로 절단에 큰 제약이 발생한다. 특히 유리에 붙은 이물질은 불량 유발 요인이 되고 레이저 장비도 고가인 단점이 있다.Recently, laser cutting is used to cut curved surfaces and thin glass substrates. This is a method of cutting glass by quenching in a state where instantaneously high temperature is made in the local area where the laser beam is irradiated to the glass, but severe temperature deviation occurs in the shapes formed on the array and the color filter substrate, which causes breakage when cutting the glass. Causing a great restriction on cutting. In particular, foreign matter adhering to the glass is a cause of defects and laser equipment also has a disadvantage that is expensive.
그리고 유리 절단 방법으로 식각 방법을 사용하여 기판 절단하는 방법들이 제시되고 있다. 식각을 이용하여 유리를 절단하는 방법으로는 포토 마스크를 사용하여 유리 기판을 식각하는 방법이 제시되고 있다. 포토 마스크를 사용하는 경우에는 유리 기판 위에 PR을 도포하고 난 뒤, PR을 경화 후 이미지가 형성된 마스크를 사용하여 UV 광을 조사하여 마스크의 이미지를 유리 기판 위의 PR에 이미지화하는 노광 공정을 사용하게 된다. 그리고 난 뒤, 유리 위의 PR을 현상한 후 다시 한번 200℃ 정도에서 경화를 한 후, 이 상태로 유리를 케미컬에 식각하여 원하는 형성의 디스플레이 셀이나 유리 기판을 얻을 수 있다. 물론 식각 후 유리 기판 위의 PR은 케미컬을 사용하여 제거하게 된다.In addition, a method of cutting a substrate using an etching method as a glass cutting method has been proposed. As a method of cutting glass using etching, a method of etching a glass substrate using a photo mask has been proposed. In the case of using a photo mask, after the PR is applied onto the glass substrate, the PR is cured and then an exposure process is performed by irradiating UV light using a mask on which the image is formed to image the image of the mask onto the PR on the glass substrate. do. Then, after developing the PR on the glass and curing it once again at about 200 ° C., the glass can be etched into the chemical in this state to obtain a display cell or glass substrate having a desired formation. Of course, after etching, the PR on the glass substrate is removed using chemicals.
이렇게 PR을 사용하여 원하는 형상의 유리 기판을 얻기 위해서 사용하는 포토 마스킹 방법은 노광 공정 사용하기 때문에 고가의 노광 장비와 현상하는 공정을 거쳐야 하고, 또한 PR이 유리 식각 케미컬에 장시간 견디지 못하여 불량을 유발하는 단점이 있다.
Since the photo masking method used to obtain a glass substrate having a desired shape using PR is an exposure process, the photomasking method requires expensive exposure equipment and a developing process, and PR may not be able to withstand glass etching chemicals for a long time, causing defects. There are disadvantages.
본 발명에서는 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 절단할 유리 기판 위에 인쇄 마스크 제판을 정렬한 뒤 제판 위에 잉크를 붓고 스퀴즈로 밀어 원하는 모양의 형태로 잉크 막을 도포하여 임의의 곡면 유리 절단을 실현하고자 한다. 이렇게 형성된 잉크 막은 유리 기판 식각 시 케미컬에 의한 기판의 식각을 방지하는 역할을 하게 된다. 유리 식각 케미컬로 유리를 식각한 후에는 잉크를 리무버를 사용하여 제거함으로써 원하는 모양의 유리 기판을 얻을 수 있다. 여기서 물론 잉크를 도포하기 위한 방법으로 잉크 젯 장비를 사용하게 되면 인쇄 마스크 제판이 없이도 소기의 목적을 달성할 수 있다. In the present invention, to solve the conventional problems as described above, after arranging the printing mask plate on the glass substrate to be cut, the ink is poured into the plate and squeeze on the plate to apply the ink film in the shape of a desired shape to any curved surface We want to realize glass cutting. The ink film thus formed serves to prevent the etching of the substrate by the chemical during the glass substrate etching. After etching the glass with the glass etching chemical, a glass substrate having a desired shape can be obtained by removing the ink using a remover. Here, if the ink jet equipment is used as a method for applying ink, the desired purpose can be achieved without printing mask engraving.
본 발명에 의한 잉크를 사용한 스크린 인쇄 방법으로 유리 기판을 식각할 경우, 잉크 도포 및 경화 후 곧바로 유리 기판을 식각하고 난 뒤, 잉크를 곧바로 제거할 수 있어서, 종래의 PR 도포 및 경화, UV 마스크 공정, PR 현상 공정 및 경화, 식각 및 리무빙 과정을 거치는 포토 마스크 공정을 크게 개선할 수 있다. 특히, 인쇄 방법에 있어서 잉크의 선정은 매우 중요한데, 무알칼리성 유리의 경우 0.5㎜를 식각하기 위해서는 수시간 동안 유리 식각용 케미컬에 잉크가 노출되는데, 대부분의 재질은 잉크 막이 식각 도중에 박리되는 문제가 발생하였으나, 본 발명에서는 일액형의 수지 잉크뿐만 아니라 이액형의 에폭시 잉크와 첨가제를 사용함으로써 잉크 막의 박리 문제도 동시에 개선이 가능하다.In the case of etching the glass substrate by the screen printing method using the ink according to the present invention, after the glass substrate is etched immediately after the ink coating and curing, the ink can be removed immediately, so that a conventional PR coating and curing and UV mask process is performed. In addition, it is possible to greatly improve the photo development process through the PR development process and the curing, etching and removing process. In particular, in the printing method, the selection of ink is very important. In the case of alkali-free glass, ink is exposed to glass etching chemicals for several hours to etch 0.5 mm, and most materials have a problem that the ink film is peeled off during etching. However, in the present invention, the problem of exfoliation of the ink film can be simultaneously improved by using not only one-component resin ink but also two-component epoxy ink and additives.
또한, 유리 기판 보호용 잉크 막이 장시간 케미컬에 견디기 위해서는 잉크 막의 두께를 두껍게 형성해 주어야 하는데, 본 발명에서는 스크린 인쇄 제판의 잉크 두께를 두껍게 형성해 줌으로써 근본적인 보호막의 박리 현상을 개선하였다. In addition, in order for the glass substrate protective ink film to withstand chemicals for a long time, the thickness of the ink film should be formed thick. In the present invention, the peeling phenomenon of the underlying protective film is improved by forming the ink thickness of the screen printing plate.
그리고, LCD와 같이 두 장의 유리 기판이 합착 된 디스플레이 패널을 절단할 경우에는 두 장의 기판 모두를 절단하고 난 뒤, 합착 된 부분에 케미컬이 침투하여 LCD에 불량을 유발하는데, 본 발명에서는 두 장의 유리 기판을 합착하기 전에 식각할 위치에 케미컬 침투 방지층을 형성해 줌으로써 이러한 케미컬 침투에 의한 문제를 개선하고자 한다.In the case of cutting a display panel in which two glass substrates are bonded together, such as an LCD, after cutting both substrates, the chemical penetrates into the bonded portion and causes defects in the LCD. By forming a chemical penetration barrier layer to be etched before bonding the substrate to improve the problem caused by the chemical penetration.
이액형 잉크의 경우 경화 전에는 아농과 같은 케미컬에 쉽게 제거가 되지만, 경화 후에는 종래의 용제인 BK, XY, 아농과 같은 케미컬로 제거할 수 없는 단점이 있어 사용할 수 없었다. 그러나, 본 발명에서는 이액형 잉크의 경우에도 쉽게 잉크를 제거할 수 있는 리무버를 사용함으로써 유리 식각 후 남은 보호막의 제거가 가능하다.In the case of the two-component ink, it is easily removed to chemicals such as anon before curing, but after curing, the two-component ink cannot be used as a conventional solvent such as BK, XY, and chemical. However, in the present invention, even in the case of the two-component ink, it is possible to remove the protective film remaining after the glass etching by using a remover that can easily remove the ink.
본 발명에 있어서 유리 기판 식각 보호막으로 수성 아크릴 에멀젼을 사용하여 유리 기판의 절단이 가능하다. 수성 아크릴 에멀젼의 경우에는 점도가 낮아서 인쇄법에 의한 코팅시 용액이 묽어 코팅에 문제점이 있으나, 낮은 점도 조건을 요구하는 잉크 젯 장비를 사용하여 보호막 코팅으로 유리 기판의 절단이 가능하다.In the present invention, the glass substrate may be cut using an aqueous acrylic emulsion as the glass substrate etching protective film. In the case of the aqueous acrylic emulsion, the viscosity is low, so the coating solution by the printing method is thin, there is a problem in the coating, but it is possible to cut the glass substrate by the protective coating using an ink jet equipment that requires a low viscosity condition.
따라서, 본 발명은 종래의 다이아몬드 휠을 사용한 유리 절단이나 포토 마스크 공정에 의한 식각 공정을 사용하지 않고서도 직선은 물론 곡면 절단 그리고, LCD와 같은 두 장의 유리 기판이 합착 된 경우에도 곡면 절단이 가능하고 절단 특성이 양호하고 생산성이 우수한 인쇄에 의한 기판 절단 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention can be used to cut straight lines, curved surfaces, and curved surfaces even when two glass substrates, such as an LCD, are bonded together without using glass cutting using a conventional diamond wheel or an etching process using a photo mask process. It is an object of the present invention to provide a substrate cutting method by printing having good cutting characteristics and excellent productivity.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식각 방법에 의한 기판 절단 기술 및 방법은 유리와 같은 기판 위에 원하는 모양으로 잉크 보호막을 도포하여 잉크가 도포 되지 않은 영역의 유리 기판을 케미컬에 넣어 식각 함으로 원하는 모양의 유리 기판을 절단한다. 이때, 유리 기판의 양면이 케미컬에 노출되기 때문에 용도에 따라서 잉크를 앞 뒷면에 도포하여 절단하거나 혹은 앞쪽 면만 도포하고 뒷면은 잉크가 도포 되지 않게 하여 유리 기판의 슬리밍을 병행하는 절단도 가능하다.The substrate cutting technique and method according to the etching method of the present invention for achieving the above object is to apply an ink protective film in a desired shape on a substrate such as glass to etch the glass substrate in the area where the ink is not applied to the chemical Cut the shaped glass substrate. At this time, since both surfaces of the glass substrate are exposed to the chemical, the ink may be cut on the front and back sides depending on the application, or only the front surface may be applied and the back surface may not be applied to the ink, thereby cutting the slimming of the glass substrate in parallel.
이러한 잉크의 도포 방법에 의한 유리 기판 절단은 종래의 포토 마스크 노광 방식의 PR 도포 → 건조 → 노광 → 현상 → 경화 → 식각 → PR 제거의 복잡한 공정을 개선한 것으로 잉크(식각 보호막) 도포 → 경화 → 식각 → 잉크(식각 보호막) 제거 방법을 통하여 원하는 모양의 유리 기판을 절단한다.The glass substrate cutting by the ink coating method is an improvement of the complicated process of PR coating → drying → exposure → development → curing → etching → PR removal according to the conventional photo mask exposure method. Ink (etch protective film) coating → curing → etching → The glass substrate of the desired shape is cut by removing the ink (etch protective film).
유리 기판을 식각 할 경우, 일반적으로 유리 식각용 케미컬은 불산(HF)의 농도 55% 미만이 사용되는데, 종래의 PR과 같은 식각 방지 보호막은 장시간의 불산 노출에 견디지 못하고 보호막이 박리 되거나 보호막 안쪽으로 불산이 침투하여 유리 표면의 불량을 유발하기 때문에 장시간 사용이 곤란하였다. 본 발명에서는 이러한 불량을 해결하기 위하여 수지 계열의 잉크를 사용하여 불량을 해결하였다. 불산에서 1시간 이내의 식각을 하는 경우에는 PP나 PES 및 아크릴 등의 일액형 수지 계열을 사용하여 유리 기판 절단이 가능하다. 그러나, 이러한 수지의 경우 유리 표면과 접착성이 매우 낮아서 공정상의 적은 외부 힘에서도 쉽게 박리 되거나 긁히는 단점이 있다.When etching glass substrates, glass etching chemicals generally use less than 55% of hydrofluoric acid (HF) .An anti-etching protective film, such as conventional PR, cannot withstand prolonged exposure to hydrofluoric acid and the protective film is peeled off or inside the protective film. It is difficult to use for a long time because hydrofluoric acid penetrates and causes a defect of the glass surface. In the present invention, in order to solve such a defect, the defect was solved by using a resin-based ink. When etching within 1 hour in Foshan, it is possible to cut a glass substrate using a one-component resin series such as PP, PES and acrylic. However, such a resin has a disadvantage in that the adhesion to the glass surface is very low, so that it is easily peeled off or scratched even at a small external force in the process.
이러한 박리 문제의 해결을 위하여 본 발명에서는 또 다른 잉크 재료인 이액형 에폭시 수지를 사용하여 유리와 잉크의 접착성을 개선하였다. 특히, 이액형 에폭시 잉크의 경우는 보호막 두께가 100㎛에 정도에서 3시간 이상의 식각 동안에도 보호막의 박리나 케미컬의 침투 없이 유리 기판의 식각이 가능하다.In order to solve this peeling problem, the present invention improved the adhesion between the glass and the ink by using a two-component epoxy resin, which is another ink material. In particular, in the case of the two-component epoxy ink, the glass substrate can be etched without the peeling of the protective film or the penetration of the chemical even during the etching of the protective film at a thickness of about 100 µm for 3 hours or more.
수지 계열의 잉크의 경우 경화 후에는 일반적으로 사용되는 아농이나 BK 및 XY 등과 같은 용제에는 제거되지 않는 단점이 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 메틸크로라이드가 주제로 사용하여 에폭시와 같은 수지 계열의 잉크를 제거하였다.In the case of the resin-based ink, there is a disadvantage that it is not removed from solvents such as anon or BK and XY which are generally used after curing. In the present invention, in order to solve this problem, methyl chloride is used as a subject to remove resin-based inks such as epoxy.
잉크를 사용하여 식각 보호막을 형성할 경우에 잉크 내부에 들어있는 기포는 보호막에 구멍을 내어 식각 불량을 유발하는데 본 발명에서는 기포를 제거하기 위하여 소포제를 15% 이하의 농도로 조절하여 사용하여 기포 발생 문제를 해결하였다.When ink is used to form an etch protective film, bubbles inside the ink puncture the protective film to cause etching defects. In the present invention, bubbles are generated by adjusting the antifoaming agent to a concentration of 15% or less to remove the bubbles. Solved the problem.
본 발명에서 수지계 잉크의 경우 보호막의 두께가 두꺼워 질수록 잉크 도포시 보호막의 가장자리가 조금씩 번져지는 현상이 발생하기도 하는데, 이러한 문제는 흑연과 같은 첨가제를 첨가함으로써 개선이 된다.In the present invention, in the case of the resin ink, the thickness of the protective film increases as the thickness of the protective film increases slightly. However, this problem may be improved by adding an additive such as graphite.
본 발명에 의한 제3의 방법으로 낮은 점도에서 코팅을 가능하게 하는 수성 아크릴 에멀전 재료를 유리 식각 보호막 잉크 재료로 사용하였다. 수성 아크릴 에멀전은 점도가 매우 낮아 스크린 인쇄보다는 잉크젯 장비를 사용하여 잉크를 코팅하는 것이 적합하다.In a third method according to the invention, an aqueous acrylic emulsion material which enables coating at low viscosity was used as the glass etch protective ink material. Aqueous acrylic emulsions have a very low viscosity, making it suitable to coat the ink using inkjet equipment rather than screen printing.
본 발명은 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법에 관한 것으로, 잉크를 도포하는 방법으로는 잉크 젯 장비를 통한 직접적인 식각 보호막 형성 방법과 스크린 인쇄기를 통한 스크린 인쇄법 혹은 잉크를 전사시키는 방법 등 다양한 방법을 사용하여 직접적으로 원하는 모양의 잉크를 유리 기판 위에 인쇄가 할 수 있다.
The present invention relates to a method of cutting a substrate through chemical wet etching, and the method of applying ink includes various methods such as a method of directly forming an etch protective layer through ink jet equipment, a screen printing method using a screen printing machine, or a method of transferring ink. The ink of the desired shape can be printed onto the glass substrate directly.
이상에서와 같이, 본 발명인 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법은 기존의 다이아몬드 휠이나 포토 노광 마스크 공정을 사용하지 않고서도 단일 유리 및 디스플레이와 같이 두 장이 겹쳐진 유리 기판을 직선 절단은 물론이고 원하는 모양의 곡면 기판도 절단하여 얻을 수 있다. 특히, 포토 노광 마스크 공정의 경우 고가의 PR 도포 장비와 노광 장비를 사용해야 하고, 공정 또한 PR 도포 → 건조 → 노광 → 현상 → 경화 → 식각 → PR 제거의 복잡한 공정을 진행해야 하는데, 본 발명의 잉크 도포를 사용하여 유리 기판을 절단하는 경우에는 잉크 도포 장비가 저렴할 뿐만 아니라, 공정 역시 잉크 도포 → 경화 → 식각 → 잉크 제거로 간단하고 짧아서 제작 비용을 크게 줄일 수 있다.As described above, the method of cutting the substrate through the chemical wet etching method of the present invention is to cut a glass substrate in which two sheets overlap, such as a single glass and a display, without using a conventional diamond wheel or a photo exposure mask process. A curved substrate can also be obtained by cutting. In particular, in the case of the photo exposure mask process, expensive PR coating equipment and exposure equipment should be used, and the process should also proceed with a complicated process of PR coating → drying → exposure → development → curing → etching → PR removal. In the case of cutting the glass substrate by using the ink coating equipment is not only inexpensive, but also the process is also simple and short by ink coating → curing → etching → ink removal can greatly reduce the production cost.
본 발명에서는 또한 PP와 PES 및 아크릴 등의 다양한 일액형 잉크를 적용함으로써 유리 기판을 용이하게 절단할 수 있을 뿐만 아니라, 이액형 에폭시 잉크를 사용할 경우에는 긁힘 불량을 개선할 수 있어서 수율을 향상시킨다.In the present invention, not only the glass substrate can be easily cut by applying various one-component inks such as PP, PES, and acrylic, but also when the two-component epoxy ink is used, the scratch defect can be improved, thereby improving the yield.
또한 내불산성 PR의 경우 일반적인 경화 온도가 200℃로 높아서 디스플레이와 같이 두 장으로 겹쳐진 유리 기판의 절단에 적용할 때 디스플레이의 불량을 유발하게 되는데, 이액형 에폭시의 경우 경화 온도가 상온에서 150℃ 이하의 낮은 온도에서 경화가 가능하기 때문에 디스플레이의 직선 및 곡면 절단에도 적용이 가능하다.In addition, in the case of hydrofluoric acid resistant PR, the general curing temperature is high as 200 ° C, which causes a display defect when applied to the cutting of two overlapping glass substrates such as a display. In the case of a two-component epoxy, the curing temperature is 150 ° C or less at room temperature. It can be cured at low temperatures, so it can be applied to straight and curved cutting of displays.
본 발명에서 고안한 수성 아크릴 에멀전 잉크의 경우에는 점도가 매우 낮아 잉크젯 장비를 통하여 유리 기판 위에 마스크 사용하지 않고 직접 잉크를 노즐을 통하여 분사하여 코팅할 수 있어 잉크의 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.
In the case of the aqueous acrylic emulsion ink devised in the present invention, since the viscosity is very low, the ink can be sprayed directly onto the glass substrate without using a mask through an inkjet device to coat the ink through a nozzle to reduce waste of ink.
도 1은 종래의 일반적인 LCD 단면도 구조,
도 2는 종래의 원장의 기판 위에 단위 디스플레이를 일렬로 배치한 평면도,
(a/b/c : 수평 절단선, d/e : 수직 절단선)
도 3은 종래의 LCD의 절단 위치를 나타낸 평면도,
(a/b/c : 수평 절단선, d/e : 수직 절단선)
도 4는 도 3의 A-A' 위에 다이아몬드 휠 절단 과정을 나타낸 단면도,
(a/b/c : 수평 절단 후의 전단 분리 과정)
여기서, (b)/(c)는 이웃한 LCD 위치에 해당함
도 5는 본 발명에 따른 스크린 인쇄의 망사 위에 형성된 잉크 마스크 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 유리 기판 위에 도포된 식각 보호용 잉크막 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 앞뒤 유리 기판 위에 도포 된 식각 보호용 잉크막 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 유리 기판을 식각한 후의 식각 보호용 잉크막과 유리 기판의 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 두 장의 기판 사이로 케미컬이 침투하는 것을 방지하기 위하여 케미컬 침투 방지막을 절단선 아래에 형성한 단면도.1 is a conventional general LCD cross-sectional structure,
2 is a plan view of unit displays arranged in a row on a substrate of a conventional ledger;
(a / b / c: horizontal cutting line, d / e: vertical cutting line)
3 is a plan view showing a cutting position of a conventional LCD,
(a / b / c: horizontal cutting line, d / e: vertical cutting line)
4 is a cross-sectional view illustrating a diamond wheel cutting process on AA ′ of FIG. 3;
(a / b / c: Shear separation process after horizontal cutting)
Where (b) / (c) correspond to neighboring LCD positions
5 is a cross-sectional view of an ink mask formed on a mesh of screen printing according to the present invention;
6 is a cross-sectional view of the etching protection ink film applied on the glass substrate according to the present invention,
7 is a cross-sectional view of the etching protection ink film applied on the front and back glass substrate according to the present invention,
8 is a cross-sectional view of the etching protection ink film and the glass substrate after etching the glass substrate according to the present invention;
9 is a cross-sectional view of a chemical penetration prevention film formed below a cutting line in order to prevent chemical penetration between two sheets of substrates according to the present invention.
본 발명에서는 유리 식각 케미컬에 장시간 견딜 수 있는 수지 계열의 잉크의 유리 식각 보호막으로 사용하였다. 수지 계열의 잉크는 케미컬에 매우 강한 특성을 보여 주며, 불산에도 장시간 사용이 가능하다. 본 발명에서 상대적으로 점도가 높은 수지 보호막으로는 일액형의 PP, PES, 아크릴, 우레탄, 고무 등의 잉크를 적용할 수가 있으며, 보호막의 두께가 20㎛에서 온도 25℃와 HF 농도 30%에서 1시간~2시간 정도 식각 보호막이 박리되지 않고 유지됨을 확인하였다. 일액형 수지 잉크의 경우, 경화 온도는 0℃ ~ 150℃ 까지 가능하며 온도가 높을수록 짧은 경화 시간으로 잉크를 경화시킬 수 있다. 통상 100℃ 에서는 1시간 정도 경화를 하면 잉크가 충분히 경화가 된다.In the present invention was used as a glass etching protective film of a resin-based ink that can withstand the glass etching chemical for a long time. Resin-based inks are very strong on chemicals and can be used for a long time in hydrofluoric acid. In the present invention, a relatively high viscosity resin protective film may be applied to one-component ink such as PP, PES, acrylic, urethane, rubber, etc. The thickness of the protective film is 20 μm at a temperature of 25 ° C. and 30% of HF concentration. It was confirmed that the etching protection film was maintained without peeling for about 2 hours. In the case of one-component resin ink, the curing temperature can be from 0 ° C to 150 ° C, and the higher the temperature, the harder the ink can be with a short curing time. Usually, at 100 degreeC, when it hardens about 1 hour, an ink will fully harden.
본 발명에 의한 또 다른 식각용 보호막 잉크로 이액형인 에폭시 잉크를 10㎛ ~ 100㎛ 두께에서 온도 25℃와 HF 농도 30%에서 1시간~5시간 동안 보호막이 박리되지 않고 유지됨을 확인하였다. 에폭시의 경화 온도는 0℃ ~ 150℃ 까지 가능하며 온도가 높을수록 짧은 경화 시간으로 잉크를 경화시킬 수 있다. 통상 100℃ 에서는 1시간 정도 경화를 하면 잉크가 충분히 경화가 된다.Another etching protective film ink according to the present invention was confirmed that the two-component epoxy ink is maintained without peeling the protective film for 1 hour to 5 hours at a temperature of 25 ℃ and HF concentration of 30% at a thickness of 10㎛ ~ 100㎛. The curing temperature of the epoxy can be from 0 ℃ to 150 ℃ and the higher the temperature can cure the ink with a short curing time. Usually, at 100 degreeC, when it hardens about 1 hour, an ink will fully harden.
인쇄를 하기 위해서는 수지막의 점도가 중요한데, 점도를 조절하기 위하여 아농이나 BK나 XY와 같은 용제를 농도에 맞도록 첨가하여 적절한 점도를 얻을 수 있다. 또한 잉크에는 많은 기포들이 발생하는데 이는 소포제를 3% 내외로 첨가하여 해결하였다.In order to print, the viscosity of the resin film is important. In order to control the viscosity, a solvent such as ananone, BK, or XY can be added to suit the concentration to obtain an appropriate viscosity. In addition, many bubbles are generated in the ink, which is solved by adding about 3% of an antifoaming agent.
본 발명에서 수지계 잉크의 경우 보호막의 두께가 두꺼워 질수록 보호막의 가장자리가 조금씩 퍼져지는 현상이 발생하기도 하는데, 이러한 문제는 탄소(흑연)과 같은 첨가제를 첨가함으로써 개선이 된다.In the present invention, in the case of the resin-based ink, the thickness of the protective film is increased as the thickness of the protective film is slightly increased. This problem is improved by adding an additive such as carbon (graphite).
디스플레이이나 강화 유리용 유리 기판의 경우 원화는 모양의 기판을 식각한 후에는 잉크를 제거해 주어야 하는데, 본 발명에서는 수지계 잉크의 보호막을 제거하기 위하여 메틸크로라이드를 주제로 한 케미컬을 사용하여 에폭시를 포함한 PP나 PES, 아크릴 수지 잉크의 제거가 가능하다.In the case of a glass substrate for display or tempered glass, the original painting should remove the ink after etching the substrate. In the present invention, in order to remove the protective film of the resin-based ink, a chemical containing methyl chromide is used to include an epoxy. PP, PES, acrylic resin ink can be removed.
본 발명에 의한 제3의 방법으로 낮은 점도에서 코팅을 가능하게 하는 수성 아크릴 에멀전을 유리 식각 보호막의 잉크 재료로 사용하였다. 이는 점도가 매우 낮아 스크린 인쇄 보다는 잉크젯 장비를 사용하여 잉크를 코팅하는 것이 적합하다.In the third method according to the present invention, an aqueous acrylic emulsion enabling coating at low viscosity was used as the ink material of the glass etch protective film. Its very low viscosity makes it suitable to coat ink using inkjet equipment rather than screen printing.
잉크젯은 1㎜ 이하의 노즐을 통하여 잉크를 분사하는 관계로 점도가 낮은 잉크를 필요로 하기 때문에 저 점도의 수성 아크릴 에멀전이 유리 식각 보호막으로 적합하다. 수성 아크릴 에멀전의 경우에도 경화는 0℃ ~ 150℃ 까지의 온도에서 경화가 가능하며 온도가 높을수록 짧은 경화 시간으로 잉크를 경화시킬 수 있다. 통상 100℃ 에서는 1시간 정도 경화를 하면 잉크가 충분히 경화가 된다.Inkjet is suitable as a glass etch protective film because a low viscosity aqueous acrylic emulsion is required because the ink is jetted through a nozzle of 1 mm or less, requiring a low viscosity ink. In the case of the aqueous acrylic emulsion, the curing can be cured at a temperature of 0 ° C to 150 ° C, and the higher the temperature, the shorter the curing time the ink can be cured. Usually, at 100 degreeC, when it hardens about 1 hour, an ink will fully harden.
수성 아크릴 에멀전의 경우에도 유리 기판을 절단한 후에는 제거해 주어야 하는데, 본 발명에서 MEK, 톨루엔, 아세톤 등의 케미컬을 사용하여 제거가 가능하다.In the case of the aqueous acrylic emulsion, the glass substrate should be removed after cutting, and in the present invention, it can be removed using chemicals such as MEK, toluene and acetone.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 식각 방법에 의한 기판 절단 기술 및 방법을 구현하기 위한 스크린 인쇄에 사용되는 제판의 단면으로, 망사 위에 형성된 잉크 마스크 단면도를 나타낸다. 즉, 스크린 망사(5-10)에 마스크용 잉크(5-20)를 일반 제판 제작 과정을 통하여 형성한다. 이 마스크 잉크 영역은 유리 기판 위에 잉크를 도포할 때 잉크가 도포 되지 않는 영역으로 유리기판을 식각할 때 케미컬에 의하여 식각되는 영역이다. 그리고, 인쇄용 잉크가 관통 영역(5-30)을 통하여 인쇄 잉크가 유리 기판 위에 식각 보호막을 형성하게 되는데 최종 원하는 모양의 유리 기판을 얻게 되는 영역이 된다.5 is a cross-sectional view of a plate making used in screen printing for implementing a substrate cutting technique and method by an etching method according to an embodiment of the present invention, showing a cross-sectional view of the ink mask formed on the mesh. That is, the mask ink 5-20 is formed on the screen mesh 5-10 through a general plate making process. This mask ink region is an area where ink is not applied when ink is applied onto the glass substrate, and is a region that is etched by the chemical when the glass substrate is etched. Then, the printing ink forms an etch protective film on the glass substrate through the through regions 5-30, and the printing ink is a region where a glass substrate having a final desired shape is obtained.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 기판 위에 식각 보호용 잉크막을 형성한 단면도이다. 유리 기판(6-10) 위에 잉크 젯 장비나 스크린 인쇄 혹은 전사 장치를 통하여 절단하지 않는 부분에는 식각 보호용 잉크막(6-20)이 도포되고, 식각할 부분에는 잉크가 없는 무인쇄 영역(6-30)이 되도록 잉크를 도포하지 않도록 한다. 물론, 잉크 젯의 경우에는 노즐을 통하여 잉크의 양을 직접 도포하게 되고, 스크린 인쇄의 경우에는 스크린 제판 마스크 망사 위에 잉크를 붓고 스퀴즈로 밀어 제판에 형성된 이미지에 반대로 잉크가 유리 기판 위에 도포 되게 된다. 그리고 전사의 경우에는 전사판에 잉크를 일정한 두께로 바른 뒤 유리 기판 위에 전사시켜 식각 보호용 잉크막을 도포하게 된다. 도 6의 상태에서 유리 기판을 식각하게 되면 절단선 뿐만 아니라 잉크막이 형성되지 않은 뒷면까지 유리가 식각되게 된다. 이 경우는 유리 기판의 절단과 동시에 두께를 슬리밍을 진행할 수 있어서 매우 효과적이다. 물론 뒷면을 슬리밍 하지 않을 때는, 뒷면에 보호막을 전면에 걸쳐 도포해 주면 절단선만 식각 되고, 최초의 두께를 유지하면서 원하는 형상의 단위 셀을 얻게 된다.6 is a cross-sectional view of forming an etching protection ink film on a glass substrate according to an embodiment of the present invention. An etching protective ink film 6-20 is applied to a portion of the glass substrate 6-10 that is not cut by ink jet equipment, screen printing, or transfer device, and an unprinted region having no ink on the portion to be etched (6- 30) do not apply ink. Of course, in the case of ink jet, the amount of ink is directly applied through the nozzle, and in the case of screen printing, the ink is poured onto the screen substrate mask mesh and pushed with a squeeze and the ink is applied onto the glass substrate as opposed to the image formed on the plate making. In the case of transfer, the ink is applied to the transfer plate to a certain thickness and then transferred onto a glass substrate to apply an etch protection ink film. When the glass substrate is etched in the state of FIG. 6, the glass is etched not only to the cutting line but also to the back side on which the ink layer is not formed. In this case, slimming can be performed at the same time as the cutting of the glass substrate, which is very effective. Of course, when the back side is not slimmed, a protective film is applied to the back side over the front side, only the cutting line is etched, and the unit cell having the desired shape is obtained while maintaining the original thickness.
도 7은 본 발명에 의한 뒷면 유리 기판의 식각을 방지하기 위하여 유리 기판 상하에 모두 잉크를 도포한 식각 보호용 잉크막의 단면도를 나타낸다. 먼저 유리 기판(7-10) 상면에 인쇄용 잉크(7-20)를 도포하여 잉크를 경화시키고 난 후, 다시 하면에도 인쇄용 잉크(7-3)을 도포한다. 물론 유리를 식각하기 위한 부분인 무인쇄 영역(7-40)을 케미컬에 노출시켜 유리 기판을 절단하게 된다. 양면을 케미컬에 노출시켜 유리 기판을 식각하게 되면 최초의 유리 기판 두께를 유지하면서 원하는 모양의 단일 유리 기판을 얻을 수가 있으며, 단면 식각에 비하여 2배 빠른 식각 속도로 유리를 절단할 수 있어서 케미컬이 보호막에 덜 영향을 줄 수 있는 장점이 있다.7 is a cross-sectional view of an etch protection ink film coated with ink both above and below the glass substrate in order to prevent etching of the back glass substrate according to the present invention. First, the printing ink 7-20 is applied to the upper surface of the glass substrate 7-10 to cure the ink, and then the printing ink 7-3 is also applied to the lower surface. Of course, the glass substrate is cut by exposing the unprinted areas 7-40, which are portions for etching the glass, to the chemical. Etching the glass substrates by exposing both sides to the chemical allows one to obtain a single glass substrate with the desired shape while maintaining the original glass substrate thickness, and the glass can be cut at an etching rate that is twice as fast as the one-sided etching. There is an advantage that can affect less.
도 8은 본 발명에 의한 뒷면 유리 기판의 식각을 방지하기 위하여 유리 기판 상하에 모두 식각 보호용 잉크막을 도포한 후 유리 긴판을 식각한 후의 단면도를 나타낸다. 여기서 유리 기판(8-10)은 절단선(8-30)에 의하여 얻고자 하는 형태를 하고 있다. 그리고 그 위에는 식각 보호용 잉크막(8-20)이 있으며, 이 잉크막을 리무버로 제거하면 곡면 유리 기판을 얻을 수 있게 된다.8 is a cross-sectional view after the glass long plate is etched after coating the etch protection ink film on both sides of the glass substrate to prevent etching of the back glass substrate according to the present invention. Here, the glass substrate 8-10 has the form which is intended to be obtained by the cutting line 8-30. Then, there is an etching protective ink film 8-20, and if the ink film is removed with a remover, a curved glass substrate can be obtained.
도 9는 본 발명에 의한 두 장으로 합쳐서 만드는 LCD나 OLED 등과 같은 디스플레이에 있어서, 케미컬 식각 시, 두 장의 기판 사이로 케미컬이 침투하는 것을 방지하기 위하여 케미컬 침투 방지막을 절단선 아래에 형성한 단면도를 나타낸다.9 is a cross-sectional view of a chemical penetration prevention film formed under a cutting line in order to prevent chemical penetration between two substrates during chemical etching in a display such as an LCD or an OLED made by combining two sheets according to the present invention. .
도 9에서 (가)와 (가')는 하나의 디스플레이 셀이고, (나)와 (나')도 또 하나의 디스플레이 셀을 나타내는데, 한 장의 유리 기판 위에 다수의 디스플레이 셀을 배치할 수 있다. 여기서, (다)는 유리 기판 식각 후 분리되어 떨어져 나가는 부분에 해당한다. 도 9에서 두장의 유리 기판(9-10) 사이에는 셀 접합용 봉지제(9-30)와 케미컬 침투 방지용 봉지제(9-40)를 삽입하는데, 이들은 모두 같은 재질로 동시에 형성된다. 셀 접합용 봉지제(9-30)는 디스플레이 셀((가)와(가'), (나)와(나'))을 봉지하는 것이고, 케미컬 침투 방지용 봉지제(9-40)는 절단선(9-50)이 완전히 절단되고 난 뒤 케미컬의 셀 내부로 침투되는 것을 막기 위하여 형성한다. 여기서 절단선(9-50)은 잉크막(9-20)이 없는 공간인데, 이곳의 유리 기판이 식각되어 셀 단위의 분리가 가능하도록 한다. 여기서 상부에 절단된 유리 기판(다)은 최종적으로 분리되어 버려지는 부분이다. 이렇게 함으로써 합착된 유리 기판의 절단시 디스플레이 셀 내부로 케미컬이 침투하여 불량을 유발하는 것을 방지할 수 있다.In FIG. 9, (a) and (a ') represent one display cell, and (b) and (b) also represent another display cell, and a plurality of display cells may be disposed on a single glass substrate. Here, (C) corresponds to the part separated and separated after etching the glass substrate. In FIG. 9, the cell bonding encapsulant 9-30 and the chemical penetration preventing encapsulant 9-40 are inserted between the two glass substrates 9-10, all of which are simultaneously formed of the same material. The cell bonding encapsulant (9-30) encapsulates the display cells (a) and (b) and (b) .The encapsulant for chemical penetration (9-40) is a cutting line. (9-50) is formed after complete cutting to prevent penetration into the cell of the chemical. Here, the cut lines 9-50 are spaces without the ink layer 9-20, and the glass substrates are etched to allow separation of the cell units. Here, the glass substrate (C) cut | disconnected at the top is a part finally separated and discarded. By doing this, it is possible to prevent the chemical from penetrating into the display cell during the cutting of the bonded glass substrate and causing the defect.
본 발명에 있어서 수지계 잉크를 사용하여 스크린 인쇄로 식각 보호막을 형성할 경우 잉크의 점도와 스크린 망의 굵기와 목(目, Mesh)이 서로 연관성이 있어서 망의 굵기는 30 ~ 100㎛를 적용하였고, 목수는 50 ~ 500목에서 인쇄될 수 있도록 사용하였다.In the present invention, when the etching protection film is formed by screen printing using the resin ink, the viscosity of the ink and the thickness and mesh of the screen net are related to each other, so that the thickness of the net is 30 to 100 μm. Carpenters were used to print from 50 to 500 necks.
또한, 잉크의 두께를 두껍게 할수록 잉크가 유리 식각 케미컬 안에서 변형 없이 지속 되는 시간이 길어지기 때문에, 식각할 유리 기판의 두께가 0.1t, 0.3t, 0.5t... 로 두꺼워 질수록 식각 보호막의 두께를 두껍게 형성하는 것이 유리하다.Also, the thicker the ink, the longer the ink lasts without deformation in the glass etching chemical, so the thicker the glass substrate to be etched is 0.1t, 0.3t, 0.5t ... It is advantageous to form it thickly.
이렇게 보호막의 두께를 두껍게 형성하기 위한 방법으로 스크린 마스크의 경우는 스크린 망에 코팅되는 제판 잉크 막의 두께가 중요하다. 본 발명에서는 스크린 제판용 잉크의 두께는 5 ~ 500㎛를 사용하였다.In the case of the screen mask, the thickness of the plate-making ink film coated on the screen net is important as a method for forming a thick thickness of the protective film. In the present invention, the thickness of the screen-making ink used was 5 to 500 µm.
그리고, 잉크젯 장비는 저점도의 잉크를 노즐을 통하여 분사하는데, 본 발명에서는 수성 아크릴 에멀전의 점도는 5~100,000cps의 점도를 사용하여, 코팅 막의 두께를 300㎛ 이하로 코팅하여 식각 보호막으로 사용하였다.
In addition, the inkjet equipment sprays low-viscosity ink through the nozzle. In the present invention, the viscosity of the aqueous acrylic emulsion was 5 to 100,000 cps, and the coating film was coated with a thickness of 300 μm or less to be used as an etch protective film. .
한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시 예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.
Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations can be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.
1-10 : 상 편광판 1-20 : 칼라 필터 기판
1-30 : 적-녹-청의 칼라필터안료 1-40 : 액정
1-50 : 액정 봉지재 1-60 : 스페이서
1-70 : 어레이 기판 1-80 : 하 편광판
2-10 : 원장기판 2-20 : 단위디스플레이
3-10 :화소부 3-20 : 단자부
4-10 : 칼라 필터 기판 4-20 : 어레이 기판
4-30 : 액정 봉지재 4-40 : 다이아몬드 휠
5-10 :스크린 망사 5-20 :스크린 마스크 잉크
5-30 : 인쇄용 잉크 관통 영역
6-10 :유리 기판 6-20 : 인쇄용 잉크
6-30 : 무인쇄 영역
7-10 : 유리 기판 7-20 : 인쇄용 잉크
7-30 : 유리 뒷면 인쇄용 잉크 7-40 : 무인쇄 영역
8-10 : 유리 기판 8-20 :식각 보호용 잉크막
8-30 : 절단선
9-10 : 합착된 유리 기판 9-20 : 절단 보호용 잉크막
9-30, 9-31 : 디스플레이 셀 접합용 봉지제
9:40 :케미컬 침투 방지용 봉지제 9:50 : 유리 기판 절단선 1-10: Phase Polarizer 1-20: Color Filter Substrate
1-30: red-green-blue color filter pigment 1-40: liquid crystal
1-50: Liquid Crystal Encapsulant 1-60: Spacer
1-70: Array Substrate 1-80: Lower Polarizer
2-10: Ledger Substrates 2-20: Unit Display
3-10: pixel part 3-20: terminal part
4-10: color filter substrate 4-20: array substrate
4-30: Liquid Crystal Encapsulant 4-40: Diamond Wheel
5-10: Screen Mesh 5-20: Screen Mask Ink
5-30: Ink penetrating area for printing
6-10: Glass Substrate 6-20: Printing Ink
6-30: Unprinted area
7-10: Glass Substrate 7-20: Printing Ink
7-30: Ink for printing the back of the glass 7-40: Unprinted area
8-10: Glass Substrate 8-20: Etch Protection Ink Film
8-30: cutting line
9-10: Bonded glass substrate 9-20: Ink for cutting protection film
9-30, 9-31: Encapsulant for Display Cell Bonding
9:40: sealing agent for chemical penetration prevention 9:50: glass substrate cutting line
Claims (8)
상기 도포된 식각 보호막을 경화시키는 단계;
상기 식각 보호막이 경화된 기판의 식각 단계; 및
보호막 제거제를 이용한 상기 식각 보호막의 제거 단계;
를 포함하여 이루어진 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
Applying an etch protective film to at least one of the front and rear surfaces of the substrate by any one of an inkjet method, a print screen method, and a transfer printing method;
Curing the applied etch passivation layer;
Etching the substrate on which the etch protective film is cured; And
Removing the etching protective film using a protective film remover;
Substrate cutting method through the chemical wet etching comprising a.
일액형 수지, 이액형 수지 및 수성 아크릴 에멀전 수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
The method of claim 1, wherein the etching protection film,
A method of cutting a substrate through chemical wet etching, which is one of a one-component resin, a two-component resin, and an aqueous acrylic emulsion resin.
일액형 수지 및 이액형 수지를 사용하는 경우 용제, 소포제 및 탄소(흑연) 중 적어도 어느 하나가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
The method of claim 2,
When using a one-component resin and a two-component resin, at least any one of a solvent, an antifoaming agent and carbon (graphite) is further added, the method of cutting substrates by chemical wet etching.
상기 수성 아크릴 에멀전 수지의 점도는 5~100,000cps의 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
The method of claim 2,
The viscosity of the aqueous acrylic emulsion resin is a substrate cutting method through the chemical wet etching, characterized in that using a resin of 5 ~ 100,000 cps.
메틸크로라이드, MEK, 톨루엔 및 아세톤 중 어느 하나로 구성된 케미컬인 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
The method of claim 1, wherein the protective film removing agent,
A method of cutting a substrate through chemical wet etching, characterized in that the chemical is composed of any one of methyl chloride, MEK, toluene and acetone.
두께가 300㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
The etch protective film of claim 1,
The substrate cutting method through the chemical wet etching, characterized in that the thickness is 300㎛ or less.
경화 온도는 150℃ 이하인 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.
The method of claim 6, wherein in the curing step,
Cure temperature is a substrate cutting method through the chemical wet etching, characterized in that less than 150 ℃.
식각을 통한 절단선과 만나는 상기 기판의 접면 부위에 식각 작업시 상기 보호막 제거제가 침투하지 못하도록 케미컬 침투 방지막이 형성된 것을 특징으로 하는 케미컬 습식 식각을 통한 기판 절단 방법.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein when etching the substrate formed by joining two,
A method of cutting a substrate through chemical wet etching, wherein a chemical penetration barrier is formed to prevent penetration of the protective film remover during an etching operation on a contact portion of the substrate that meets a cutting line through etching.
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