KR101352469B1 - 유리기판 에칭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리기판을 균일하게 에칭할 수 있는 유리기판 에칭 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 유리기판 에칭 장치는, 유리기판을 에칭할 수 있는 에칭 위치, 및 상기 유리기판을 적재할 수 있는 적재 위치를 가지는 유리기판 에칭 장치에 있어서, 상기 유리기판을 기립하기 위한 카세트; 및 상기 유리기판의 측상방에 배치되고, 측하방으로 에칭액을 분사하는 노즐이 배열되는 복수의 공급관을 포함하고, 상기 공급관의 적어도 일부는 상기 유리기판의 직상부에 배치될 수 있다.

Description

유리기판 에칭 장치{APPARATUS FOR ETCHING GLASS WAFER}
본 발명은 유리기판 에칭 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 에칭액을 이용하여 유리기판을 에칭하기 위한 유리기판 에칭 장치에 관한 것이다.
현대 사회가 고도로 정보화되면서 정보를 표출하기 위한 디스플레이 장치가 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며, 이의 보급 또한 급속히 진행되고 있다.
과거에는 디스플레이 장치로서 주로 브라운관 방식이 사용되었으나, 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electroluminescent Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등과 같은 다양한 디스플레이 장치가 사용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치가 사용되는 여러 기기 중에서도, 휴대용 텔레비젼, 노트북 컴퓨터, PDA, 및 스마트폰 등과 같이 휴대용 장치들은 휴대성을 개선하기 위하여 중량 및 두께를 줄이는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 여러 가지 방법이 연구되고 있으며, 이 중 디스플레이 장치에 사용되는 유리기판의 중량 및 두께를 줄이는 방법 또한 연구되고 있다.
디스플레이 패널을 경량 박형화하는 기술에는 크게 기계 연마법과 화학적 습식 에칭법(wet-etching)이 있다. 종래에는 아주 얇은 슬림 패널이 요구되지 않아 기계 연마법을 많이 사용하였으나, 최근 초슬림 제품의 수요가 증가하면서 생산성이 우수한 화학적 습식 에칭법(wet-etching)이 주로 사용된다.
습식 에칭법은 디핑법(Deeping method), 스프레이법(Spray method), 및 제트플로우법 등이 있는데, 이 중에서 디핑법은 에칭액이 담긴 에칭조에 유리를 침잠시켜 유리의 표면을 식각하는 것이다. 디핑법은 여러장의 유리기판이 꽂힌 카세트를 에칭액으로 가득찬 에칭조에 담그므로, 여러 장의 유리기판을 한 번에 처리할 수 있어 생산성이 높은 장점이 있다. 하지만, 에칭 처리 중에 발생하는 반응 생성물, 및 이물질 등이 에칭조 내에 잔류하여 기판 표면에 붙는 등, 유리기판의 에칭 특성이 불균일하고 표면 품질에 악영향을 미친다.
스프레이법은 유리기판의 에칭 품질 면에서 디핑법보다 개선된 방법으로서, 기립하는 유리기판을 향하도록 노즐을 배치하고, 노즐을 통하여 에칭액을 분사하여 유리기판에 뿌리는 방법이다. 스프레이법에 따르면, 높은 운동에너지를 갖는 에칭액이 유리기판의 표면에 고르게 뿌려지는 동시에 표면을 따라 흐르므로, 반응 생성물의 제거와 새로운 에칭액의 공급이 보다 신속하게 이루어지고, 유리기판 전체에 걸쳐 에칭 특성이 균일하므로 우수한 표면 품질을 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나, 스프레이법은 에칭 공간에 비하여 생산성이 낮은 단점이 있다.
이를 보완하기 위하여, 상부 스프레이법이 제안되었는데, 복수의 유리기판을 기립하도록 하고, 유리기판의 상부에 노즐을 배치하여 분사함으로써 에칭액이 유리기판 표면을 따라 흐르면서 에칭하도록 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 사시도, 도 2는 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 에칭 공정을 나타내는 도면, 도 3은 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 부분 에칭된 유리기판을 나타내는 도면, 및 도 4a, 및 도 4b는 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 유리기판 고정부를 나타내는 도면이다.
카세트(20)의 유리기판(10) 상부에 배치되는 노즐(30)을 통하여 에칭액(40)이 분사되는데, 에칭액(40)은 노즐(30)로부터 유리기판(10)을 향하여 소정 압력을 가지고 분사된다. 에칭액(40)은 유리기판(10)에 접촉하고, 유리기판(10)의 표면은 에칭 가공되며, 에칭 가공 중에 유리기판(10)은 소정 거리를 왕복 이동한다.
종래 기술의 유리기판 에칭 장치에 따르면, 분사되는 에칭액(40)이 유리기판(10)의 표면에 골고루 전달되지 못하고, 특히 유리기판(10)의 상부가 하부에 비하여 에칭액(40)이 직접적으로 많이 공급되므로 상하부 두께 차이가 발생하여 가공 불량(불균일)이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 유리기판(10)을 향하는 노즐(30)로부터 소정 압력에 의해 분사되는 에칭액(40)이, 분사 압력과 중력에 의해 높은 운동에너지를 가지고 유리기판(10)에 충돌하므로, 에칭액(40)과 유리기판(10)의 충돌 부분이 과도하게 에칭될 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 노즐(30)로부터 분사되는 에칭액(40)에 의해 유리기판(10)의 상부가 부분적으로 과도하게 에칭되어 불균일하므로 유리기판(10)의 품질 저하, 및 불량이 발생하는 문제점이 있다. 또한, TFT-LCD 등에 사용되는 유리기판(10)의 경우에 2장의 유리기판(10) 사이에 액정 등이 형성되는데, 유리기판(10)의 상부를 향하여 높은 운동에너지를 가지고 에칭액(40)이 분사되는 경우에 유리기판(10)의 사이로 에칭액(40)이 침투하여 불량을 유발하는 단점이 있다.
또한, 도 4a를 참조하면, 유리기판(10)은 측부가 카세트(20)에 삽입되어 밀착하고, 도 4b를 참조하면, 하부가 카세트(20)에 삽입되어 밀착하므로, 카세트(20)에 완전히 고정된다. 따라서, 에칭 가공 중에 유리기판(10)이 고정된 각도로 기립하고, 이에 따라 유리기판(10)의 표면에 에칭액(40)을 균일하게 공급하는 것이 제한적이므로, 유리기판(10)의 표면을 균일하게 에칭하는 것이 한계가 있는 단점이 있다.
또한, 에칭액(40) 중 상당량이 유리기판(10)에 전달되지 못하고, 유리기판(10)들의 사이로 낙하하여 낭비되는 문제점이 있다.
본 발명은 유리기판을 균일하게 에칭할 수 있으며, 특히 유리기판의 상부를 균일하게 에칭할 수 있는 유리기판 에칭 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 유리기판 사이로 에칭액이 침투하는 것을 최소화할 수 있는 유리기판 에칭 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 에칭액의 낭비를 방지할 수 있는 유리기판 에칭 장치를 제공한다.
본원의 제1 발명에 따른 유리기판 에칭 장치는, 유리기판을 에칭할 수 있는 에칭 위치, 및 상기 유리기판을 적재할 수 있는 적재 위치를 가지는 유리기판 에칭 장치에 있어서, 상기 유리기판을 기립하기 위한 카세트; 및 상기 유리기판의 측상방에 배치되고, 측하방으로 에칭액을 분사하는 노즐이 배열되는 복수의 공급관을 포함하고, 상기 공급관의 적어도 일부는 상기 유리기판의 직상부에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 노즐로부터 연장되는 상기 에칭액의 분사 범위의 중심선이, 수평면으로부터 하측으로 0°내지 40°의 범위 내에 있을 수 있다.
본원의 제2 발명에 따른 유리기판 에칭 장치는, 유리기판을 에칭할 수 있는 에칭 위치, 및 상기 유리기판을 적재할 수 있는 적재 위치를 가지는 유리기판 에칭 장치에 있어서, 프레임을 가지고, 상기 유리기판을 기립하기 위한 카세트; 및 상기 유리기판의 측상방에 배치되고, 수평 방향으로 에칭액을 분사하는 노즐이 배열되는 복수의 공급관을 포함하고, 상기 공급관 중의 적어도 일부는 상기 유리기판의 직상부에 배치되며, 상기 공급관은 순차적으로 서로 다른 수평 높이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 노즐과 상기 유리기판의 사이에 배치되는 복수의 완충부재를 더 포함하고, 상기 완충부재는, 판형상을 가지며, 상기 유리기판의 상부에서 상기 유리기판의 상부 모서리 측으로 소정 각도 기울어져 상기 노즐로부터 낙하하는 상기 에칭액을 상기 유리기판으로 유도할 수 있다.
바람직하게는, 상기 완충부재는, 길이 방향으로 긴 막대 형상을 가지고, 상기 유리기판과 평행하도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 카세트는, 상기 프레임의 내측에 결합되고, 상기 유리기판의 측부를 지지하는 측부 지지체를 포함하고, 상기 측부 지지체에는 상기 유리기판이 삽입될 수 있는 측부 지지홈이 함몰 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 카세트는, 상기 프레임의 내측에 결합되고, 상기 유리기판의 하부를 지지하는 하부 지지체를 더 포함하고, 상기 하부 지지체에는 상기 유리기판이 삽입될 수 있는 하부 지지홈이 함몰 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 측부 지지홈, 및 상기 하부 지지홈은 "V" 형상을 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 유리기판은 상기 측부 지지홈의 내면으로부터 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 카세트를, 상기 에칭 위치에서 상기 적재 위치로 이송할 수 있는 이송부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송부는, 상기 카세트를 적재할 수 있는 이송 몸체; 및
상기 이송 몸체에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 레일을 따라 이동하는 이송휠; 및 상기 에칭 위치와 상기 적재 위치를 연결하는 레일을 포함하고, 상기 이송 몸체는 상기 레일을 따라 이동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송부는, 상기 이동 몸체의 일측에 연결되어 상기 이송 몸체를 이송하기 위한 동력을 전달할 수 있는 이송 로드를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송휠의 외주연을 따라 이송휠 함몰부가 형성되고, 상기 이송휠 함몰부와 마주하는 상기 레일은 상기 이송휠 함몰부에 대응하는 형상을 가지며, 상기 이송휠 함몰부는 상기 레일에 맞물려 회전 이동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송휠 함몰부는, 라운딩 형상을 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 레일, 및 상기 이송휠은, 마주하는 면이 서로 대응하는 형상을 가지고, 상기 이송휠은 상기 레일에 맞물려 회전 이동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 레일, 및 상기 이송휠은, 마주하는 면의 적어도 일부가 서로 대응하는 형상을 가지고, 상기 이송휠은 상기 레일에 맞물려 회전 이동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송 로드에 연결되어, 상기 에칭 위치에서 상기 레일을 따라 상기 이송 몸체를 소정 간격 왕복 이동시킬 수 있는 왕복 구동부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송 로드에 연결되어, 상기 에칭 위치, 및 상기 적재 위치 사이에서 상기 레일을 따라 상기 이송 몸체를 이동시킬 수 있는 자동 구동 장치를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송 몸체에는, 상기 카세트의 슬라이딩 이동을 방지하기 위한 돌출부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유리기판 에칭 장치는, 유리기판의 상부에 에칭액이 최소한의 충돌 에너지를 가지고 낙하할 수 있도록 하여 유리기판 상부를 균일하게 에칭할 수 있고, 유리기판 사이로 에칭액이 침투하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 완충부재를 가지고, 유리기판을 고정하지 않고 소정 범위 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 하여, 유리기판에 에칭액을 최대한 골고루 공급함으로써 유리기판을 균일하게 에칭할 수 있으며, 유리기판으로의 에칭액 전달을 최대화하여 에칭액의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 에칭 공정을 나타내는 도면,
도 3은 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 부분 에칭된 유리기판을 나타내는 도면,
도 4a, 및 도 4b는 종래 기술에 따른 유리기판 에칭 장치의 유리기판 고정부를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 사시도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 카세트의 사시도,
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 측부 지지체를 나타내는 도면,
도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 하부 지지체를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 노즐을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 완충부재를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 이송부의 사시도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 이송부의 정면 투영도,
도 12a, 및 도 12b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 카세트 이동을 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 완충부재에 의한 에칭액 유동을 나타내는 도면,
도 14a는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 측부 지지홈을 나타내는 도면,
도 14b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 하부 지지홈을 나타내는 도면,
도 14c는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 유리기판 기울기 변화를 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 노즐의 배치를 나타내는 도면, 및
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 노즐의 에칭액 분사를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 사시도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 카세트의 사시도, 도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 측부 지지체를 나타내는 도면, 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 하부 지지체를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치는, 공급관(100), 카세트(200), 완충부재(500), 및 이송부를 포함한다.
카세트(200)는 복수의 유리기판(10)을 기립하여 세울 수 있는 틀로서, 이웃하는 복수의 유리기판(10)이 서로 소정의 간격을 가지고 카세트(200)에 끼워져 정렬될 수 있다. 카세트(200)는 프레임(210)을 포함하고, 프레임(210)의 하부에는 하부 지지체(230)가 고정 결합되고, 프레임(210)의 측부에는 측부 지지체(220)가 고정 결합된다. 하부 지지체(230)는 카세트(200)에 끼워지는 유리기판(10)의 하부를 지지하고, 측부 지지체(220)는 카세트(200)에 끼워지는 유리기판(10)의 측부를 지지한다. 도 7a, 및 도 7b를 참조하면, 측부 지지체(220)에는 복수의 측부 지지홈(221)이 함몰 형성되어 각각의 측부 지지홈(221)에 유리기판(10)의 측부가 삽입되고, 하부 지지체(230)에는 복수의 하부 지지홈(231)이 함몰 형성되어 각각의 하부 지지홈(231)에 유리기판(10)의 하부가 삽입된다. 따라서, 유리기판(10)은 측부 지지홈(221), 및 하부 지지홈(231)에 삽입되어 카세트(200)에 기립될 수 있다. 한편, 도 5에서 카세트(200)는 이해를 돕기 위하여 유리기판(10)이 다섯 장 삽입되도록 간략하게 도시되었다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 노즐을 나타내는 도면으로서, 공급관(100)은 카세트(200)의 상부에 배치되는데, 이웃하는 복수의 공급관(100)이 서로 소정의 간격을 가지고 일렬로 평행하도록 배열된다. 각각의 공급관(100)의 측부에는 복수의 노즐(110)이 일렬로 배치되는데, 노즐(110)이 공급관(100)의 측방향을 향하도록 형성된다. 공급관(100)의 내부는 노즐(110)과 서로 통하고, 공급관(100)을 통하여 공급되는 에칭액(40)이 노즐(110)을 통하여 분사된다. 따라서, 에칭액(40)은 노즐(110)을 통하여 공급관(100)의 측방향으로 분사될 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 완충부재를 나타내는 도면으로서, 공급관(100)과 유리기판(10)의 사이에는 복수의 완충부재(500)가 배치된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 완충부재(500)는 판형상을 가지고, 공급관(100)과 평행하도록 배치되는데, 각각의 유리기판(10)의 상부에 한 쌍의 완충부재(500)가 위치한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 완충부재는 원통형상일 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 한 쌍의 완충부재(500)는 서로 소정 간격 이격되고, 완충부재(500) 사이에 유리기판(10)이 배치되며, 완충부재(500)는 유리기판(10)을 향하여 소정 각도 기울어진다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 완충부재는 노즐(110)로부터 분사되는 에칭액의 상당량이 완충부재에 부딪힌 후, 유리기판의 상부에 부딪히기 때문에 유리기판의 상부에 직접 부딪히는 것을 방지함으로써 유리기판 상단부의 부분적 과식각을 방지할 수 있다. 또한, 종래에는 노즐 하단부가 에칭액의 낙하시점이었으나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 완충부재의 하단부가 에칭액의 낙하시점으로 변경되므로 완충부재에 부딪히는 에칭액의 낙하속도를 현저하게 저하시켜 유리기판 상단부의 부분적 과식각을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 이송부의 사시도로서, 이송부는 이송 몸체(300), 이송 로드(320), 및 레일(400)을 포함한다.
이송 몸체(300)는 프레임 구조를 가지고, 양측에 복수의 이송휠(310)이 회전 가능하도록 결합된다. 이송휠(310)의 개수는 최소한 4개 이상인 것이 바람직하지만, 이송 몸체(300)의 크기, 및 모양 등에 따라 다양한 개수로 구성될 수 있다.
이송 몸체(300)의 상부 각 모서리에는 고정부(330)가 돌출 형성되는데, 이는 이송 몸체(300) 상에 로딩되는 카세트(200)의 슬라이딩 이동을 방지하여 고정시키기 위한 것이며, 카세트(200)의 형상에 따라 고정부(330)의 형상, 개수, 및 위치는 다양하게 구성될 수 있다.
한 쌍의 레일(400)은 노즐(110)이 배치되는 에칭 가공 위치의 지면으로부터 일방향으로 연장되어 배치된다. 이송 몸체(300)는 레일(400) 상에 배치되는데, 이송휠(310)이 레일(400)에 접하여 회전 이동할 수 있으며, 이에 따라 이송 몸체(300)가 레일(400)을 따라 이동할 수 있다.
이송 몸체(300)의 일측에는 이송 로드(320)가 결합되는데, 이송 로드(320)를 밀거나 당겨서 이송 몸체(300)를 레일(400) 상에서 이동시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 원할한 동력 전달을 위하여 이송 몸체(300)와 이송 로드(320)는 상대 각도가 변할 수 있도록, 서로 조인트 연결될 수 있다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이송 로드(320)에 전달되는 동력은 수동력일 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 구동 모터 등에 의한 자동력일 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 이송부의 정면 투영도로서, 이송휠(310)에는 외주연을 따라 함몰되는 이송휠 함몰부(311)가 형성되는데, 단면이 대략 반원 형상을 가지도록 라운딩 함몰되어 형성된다. 레일(400)은 봉형상을 가지고 이송휠(310)의 이송휠 함몰부(311)에 맞물리는데, 이때, 이송휠 함몰부(311)와 레일(400)이 서로 견고하게 맞물릴 수 있도록, 서로 대응되는 형상을 가진다. 따라서, 이송 몸체(300)는 레일(400)을 따라 안정적으로 이동할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이송휠(310), 및 레일(400)의 재질은 금속 또는 플라스틱(합성수지)일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 고무와 같은 탄성 계수가 높은 재질로 구성되어 진동을 더욱 감소시킬 수 있다.
도 12a, 및 도 12b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 카세트 이동을 나타내는 도면으로서, 도 12a와 같이 에칭 가공 위치에 있는 카세트(200)는, 도 12b와 같이 이송부에 의해 적재 위치로 이송될 수 있으며, 적재 위치에서 작업자가 이송 몸체(300)에 카세트(200)를 적재하거나, 카세트(200)에 유리기판(10)을 적재할 수 있다. 또한, 이와 반대로 카세트(200)가 적재 위치로부터 에칭 가공 위치로 이송될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 가공 공정은 다음과 같다.
이송 몸체(300)가 적재 위치에 위치하고, 작업자는 유리기판(10)이 삽입되는 카세트(200)를 이송 몸체(300)에 적재하거나, 이송 몸체(300)에 적재된 카세트(200)에 유리기판(10)을 삽입하여 적재할 수 있다. 이후 이송 몸체(300)를 에칭 가공 위치로 이동시키고, 노즐(110)을 통하여 에칭액(40)을 분사시킨다. 이때, 에칭액(40)은 공급관(100)의 측방향으로 분사되고, 유리기판(10)이 노즐(110)의 하부에 위치하므로, 유리기판(10)으로 낙하하고, 일부는 노즐(110)과 유리기판(10) 사이의 완충부재(500)로 낙하한다.
이때, 노즐(110)로부터 에칭액(40)이 분사되는 중심선이, 수평면으로부터 하측으로 0°내지 40°의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 완충부재에 의한 에칭액 유동을 나타내는 도면으로서, 완충부재(500)로 공급되어 완충부재(500)를 따라 흐르는 에칭액(40)은 완충부재(500)의 하단으로부터 유리기판(10)으로 낙하한다. 낙하한 에칭액(40)은 유리기판(10)의 표면에 접촉하여 흐르면서 유리기판(10)의 표면을 균일하게 에칭한다. 즉, 완충부재(500)로 에칭액(40)을 포집하고, 이를 유리기판(10)으로 공급할 수 있으므로 종래에 비하여 적은 양의 에칭액(40)을 사용하여 에칭 가공할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 완충부재(500)가 구성되지 않고 에칭 가공될 수 있다.
도 14a는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 측부 지지홈을 나타내는 도면, 도 14b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 하부 지지홈을 나타내는 도면, 및 도 14c는 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 유리기판 기울기 변화를 나타내는 도면이다.
도 14a를 참조하면, 유리기판(10)의 측부는 측부 지지홈(221)에 삽입되어 지지되는데, 측부 지지홈(221)은 "V" 형상을 가진다. 유리기판(10)은 측부 지지홈(221)에 완전히 밀착되지 않고, 측부 지지홈(221) 내에서 이동하는 것이 가능하다. 또한, 도 14b를 참조하면, 유리기판(10)의 하부는 하부 지지홈(231)에 삽입되어 지지되는데, 하부 지지홈(321)은 "V" 형상을 가지고, 하부 지지홈(231) 내에서 소정 각도로 기울어지는 것이 가능하다.
따라서, 도 14c를 참조하면, 에칭 가공 중에 카세트(200)가 왕복 이동할 때, 소정 범위 내에서 유리기판(10)의 기울기가 변화될 수 있으며, 이에 따라 에칭액(40)이 유리기판(10)의 표면에 더욱 균일하게 공급될 수 있다.
또한, 유리기판(10)이 카세트(200)에 삽입 적재될 때, 측부 지지홈(221), 및 하부 지지홈(231)을 따라 미끄러지며 삽입될 수 있으므로 신속하고 정확한 적재가 가능하다.
한편, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 노즐의 배치를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유리기판 에칭 장치는, 노즐(110)이 순차적으로 서로 다른 높이를 가지도록 배치된다. 공급관(100)이 수평으로 배치되고 노즐(110)이 수평 방향으로 향하는 경우에, 노즐(110)과 마주하는 공급관(100)을 향하여 에칭액(40)이 분사되므로 에칭액(40)의 전개가 방해받게 된다. 즉, 에칭액(40)의 일부가 공급관(100)에 접촉하여 유리기판(10) 측으로 원할하게 공급될 수 없으므로, 노즐(110)을 순차적으로 상이한 높이에 배치하여 상기 문제를 방지할 수 있다. 또한, 앞쪽에 배치되는 노즐(110)의 높이가 더욱 높아 상대적으로 에칭액(40)이 멀리 도달할 수 있으므로, 앞쪽에 배치되는 노즐(110) 간의 거리(a)를 뒷쪽에 배치되는 노즐(110) 간의 거리(b)보다 짧도록 하여 에칭액(40)의 낭비를 방지하고, 유리기판(10)에 고르게 공급할 수 있다. 한편, 도 15에서는 이해를 위하여 공급관(100) 간의 간격, 및 에칭액(40)의 분사 거리 등이 대략적으로 도시되었다.
한편, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 유리기판 에칭 장치의 노즐의 에칭액 분사를 나타내는 도면이다. 도 16을 참조하면, 노즐(110) 분사 방향의 중심선은, 노즐(110)로부터 연장되는, 상기 에칭액(40)의 분사 범위의 중심선(c)과 일치한다.
종래 기술에 의한 유리기판 가공 장치에 따르면, 에칭액(40)이 유리기판(10)의 표면에 골고루 전달되지 못하고, 상하부 두께 차이가 발생하여 가공 불량(불균일)이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 유리기판(10)을 향하는 노즐(30)로부터 소정 압력에 의해 분사되는 에칭액(40)이, 분사 압력과 중력에 의해 높은 운동에너지를 가지고 유리기판(10)에 충돌하므로, 에칭액(40)과 유리기판(10)의 충돌 부분이 과도하게 에칭되므로 유리기판(10)의 품질 저하, 및 불량이 발생하는 문제점이 있다. 또한, TFT-LCD 등에 사용되는 유리기판(10)의 경우에 2장의 유리기판(10) 사이에 액정 등이 형성되는데, 유리기판(10)의 상부를 향하여 높은 운동에너지를 가지고 에칭액(40)이 분사되는 경우에 유리기판(10)의 사이로 에칭액(40)이 침투하여 불량을 유발하는 단점이 있다.
또한, 유리기판(10)이 카세트(20)에 밀착 고정되어 에칭 가공 중에 고정된 각도로 기립하고, 이에 따라 유리기판(10)의 표면에 에칭액(40)을 균일하게 공급하는 것이 제한적이므로, 유리기판(10)의 표면을 균일하게 에칭하는 것이 한계가 있는 단점이 있다.
또한, 에칭액(40) 중 상당량이 유리 기판에 전달되지 못하고, 유리기판(10)들의 사이로 낙하하여 낭비되는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명의 유리기판 에칭 장치에 따르면, 유리기판(10)의 상부에 에칭액(40)이 최소한의 충돌 에너지를 가지고 낙하할 수 있으므로, 유리기판(10) 상부를 균일하게 에칭할 수 있다.
또한, 유리기판(10)의 상부에 에칭액(40)이 최소한의 충돌 에너지를 가지고 낙하할 수 있으므로, 유리기판(10) 사이로 에칭액(40)이 침투하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 유리기판(10)이 카세트(200)에 완전히 고정되지 않고 소정 범위 내에서 자유롭게 이동할 수 있으므로, 유리기판(10)의 표면에 에칭액(40)을 최대한 균일하게 공급하여 에칭할 수 있다.
또한, 완충부재(500)로 에칭액(40)을 포집하고, 이를 유리기판(10)으로 공급할 수 있으므로 종래에 비하여 적은 양의 에칭액(40)을 사용하여 에칭 가공할 수 있고, 에칭액의 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 유리기판(10)이 측부 지지홈(221), 및 하부 지지홈(231)을 따라 미끄러지며 삽입될 수 있으므로 신속하고 정확한 적재가 가능하다.
이상과 같이, 본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있거나, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
100: 공급관 110: 노즐
200: 카세트 210: 프레임
220: 측부 지지체 221: 측부 지지홈
230: 하부 지지체 231: 하부 지지홈
300: 이송 몸체 310: 이송휠
311: 이송휠 함몰부 320: 이송 로드
330: 고정부 400: 레일
500: 완충부재

Claims (19)

  1. 유리기판을 에칭할 수 있는 에칭 위치, 및 상기 유리기판을 적재할 수 있는 적재 위치를 가지는 유리기판 에칭 장치에 있어서,
    프레임을 가지고, 상기 유리기판을 기립하기 위한 카세트; 및
    상기 유리기판의 측상방에 배치되고, 측하방으로 에칭액을 분사하는 노즐이 배열되는 복수의 공급관
    을 포함하고,
    상기 공급관 중의 적어도 일부는 상기 유리기판의 직상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐로부터 연장되는, 상기 에칭액의 분사 범위의 중심선이, 수평면으로부터 하측으로 0°내지 40°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  3. 유리기판을 에칭할 수 있는 에칭 위치, 및 상기 유리기판을 적재할 수 있는 적재 위치를 가지는 유리기판 에칭 장치에 있어서,
    프레임을 가지고, 상기 유리기판을 기립하기 위한 카세트; 및
    상기 유리기판의 측상방에 배치되고, 수평 방향으로 에칭액을 분사하는 노즐이 배열되는 복수의 공급관
    을 포함하고,
    상기 공급관 중의 적어도 일부는 상기 유리기판의 직상부에 배치되며, 상기 공급관은 순차적으로 서로 다른 수평 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 노즐과 상기 유리기판의 사이에 배치되는 복수의 완충부재
    를 더 포함하고,
    상기 완충부재는, 판형상 또는 원통형상을 가지며, 상기 유리기판의 상부에서 상기 유리기판의 상부 모서리 측으로 소정 각도 기울어져 상기 노즐로부터 낙하하는 상기 에칭액을 상기 유리기판으로 유도하는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 완충부재는, 상기 유리기판과 평행하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 카세트는,
    상기 프레임의 내측에 결합되고, 상기 유리기판의 측부를 지지하는 측부 지지체를 포함하고,
    상기 측부 지지체에는 상기 유리기판이 삽입될 수 있는 측부 지지홈이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 카세트는,
    상기 프레임의 내측에 결합되고, 상기 유리기판의 하부를 지지하는 하부 지지체
    를 더 포함하고,
    상기 하부 지지체에는 상기 유리기판이 삽입될 수 있는 하부 지지홈이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측부 지지홈, 및 상기 하부 지지홈은 "V" 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유리기판은 상기 측부 지지홈의 내면으로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭 장치.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 카세트를, 상기 에칭 위치에서 상기 적재 위치로 이송할 수 있는 이송부
    를 더 포함하는 유리기판 에칭 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이송부는,
    상기 카세트를 적재할 수 있는 이송 몸체;
    상기 에칭 위치와 상기 적재 위치를 연결하는 레일; 및
    상기 이송 몸체에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 레일을 따라 이동하는 이송휠
    을 포함하고,
    상기 이송 몸체는 상기 레일을 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이송부는,
    상기 이동 몸체의 일측에 연결되어 상기 이송 몸체를 이송하기 위한 동력을 전달할 수 있는 이송 로드
    를 더 포함하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이송휠의 외주연을 따라 이송휠 함몰부가 형성되고, 상기 이송휠 함몰부와 마주하는 상기 레일은 상기 이송휠 함몰부에 대응하는 형상을 가지며, 상기 이송휠 함몰부는 상기 레일에 맞물려 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이송휠 함몰부는,
    라운딩 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 레일, 및 상기 이송휠은, 마주하는 면이 서로 대응하는 형상을 가지고, 상기 이송휠은 상기 레일에 맞물려 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 레일, 및 상기 이송휠은, 마주하는 면의 적어도 일부가 서로 대응하는 형상을 가지고, 상기 이송휠은 상기 레일에 맞물려 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 이송 로드에 연결되어, 상기 에칭 위치에서 상기 레일을 따라 상기 이송 몸체를 소정 간격 왕복 이동시킬 수 있는 왕복 구동부
    를 더 포함하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 이송 로드에 연결되어, 상기 에칭 위치, 및 상기 적재 위치 사이에서 상기 레일을 따라 상기 이송 몸체를 이동시킬 수 있는 자동 구동 장치
    를 더 포함하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 이송 몸체에는, 상기 카세트의 슬라이딩 이동을 방지하기 위한 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 충격 방지 에칭 장치.
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