KR19980016026A - 유리기판 에칭용 에천트 - Google Patents

Abstract

증류수에 약 5% 이상의 불화수소 및 약 5%의 알코올을 첨가하여 에천트를 만든다. 불화수소를 기판을 에칭하며, 알코올은 불화수소에 의해 에칭되지 않고 기판 표면에 다시 달라 붙은 찌꺼기를 녹여 기판 전체에 걸친 에칭을 균일하게 하여 기판의 두께를 균일하게 하고 그 표면을 매끄럽게 하여 기판의 기계적 강도를 향상시킴과 동시에 액정표시장치에 적용했을 때의 화질이 저하되는 것을 방지해 준다.

Description

유리기판용 에칭용 에천트

본 발명은 증류수에 불화수소 및 알코올을 첨가한 에천트를 제공하여 유리기판의 전체에 걸친 에칭을 균일하게 함으로써, 기판의 두께를 균일하게 하고 그 표면을 매끄럽게 하여 기판의 기계적 강도를 높이고 기판을 액정표시장치에 적용했을 때의 액정표시장치의 성능을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명은 에천트에 관한 것으로, 특히 알코올이 첨가되어 기판을 균일하게 에칭할 수 있는 유리기판 에칭용 에천트에 관한 것이다.

텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터의 표시장치에 주로 사용되고 있는 CRT(cathod ray tube)는 대면적의 화면을 만들 수 있다는 장점이 있지만, 이러한 대면적의 화면을 만들기 위해서는 전자총(electron gun)과 발광물질이 도포된 스크린과의 거리가 일정 이상을 유지해야만 하기 때문에 그 부피가 커지는 문제가 있었다. 따라서, CRT는 현재 활발하게 연구되고 있는 벽걸이용 텔레비젼 등에 적용할 수 없을 뿐만아니라, 근래에 주목받고 있는 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터 등과 같이 저전력을 필요로 하며 소형화를 요구하는 전자제품에도 적용할 수가 없었다.

이러한 표시장치의 요구에 부응하여 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electroluminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)와 같은 평판표시장치가 연구되고 있지만, 그 중에서도 LCD가 여러가지의 단점에도 불구하고 화질이 우수하며 저전력을 사용한다는 점에서 근래에 가장 활발하게 연구되고 있다. 이 LCD를 채용한 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터가 현재 시중에 시판되고 있지만, 아직도 해결해야 할 문제가 여러가지 존재하는 실정이다. 특히, 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터 등은 사용자가 항상 휴대하고 다니기 대문에 크기나 중량을 줄이는 것이 LCD 개발의 주요한 성공요건이 되고 있다.

LCD의 크기나 무게를 줄이기 위해서는 여러가지 방법이 적용될 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 LCD의 필수 구성요소인 외부구동회로나 기판상에 형성되는 TFT와 같은 박막을 줄이는 것은 한계가 있다. 더욱이, 이러한 필수 구성요소는 중량이 작기 때문에 크기나 중량을 줄이는 것은 대단히 어려운 실정이다. 반면에 LCD의 가장 기본적인 구성요소인 유리기판은 기술이 진전되어 감에 따라 그 중량을 줄일 수 있는 여지가 남아 있다. 특히, 유리기판은 LCD를 구성하는 구조중에서 가장 중량이 크기 때문에 그 중량을 줄이기 위한 연구가 계속되고 있다.

유리기판의 중량을 줄인다는 것은 기판의 두께를 얇게 한다는 것을 의미한다. 그러나, 유리의 두께가 얇아지면, 유리가 파손되기 쉽고, 또한 유리의 가공과정에서 유리표면이 매끈하게 되지 않으면 LCD의 화질에 중대한 결함을 일으킨다는 점에서 대단히 어렵고 중요한 일이다.

도 1은 일반적인 유리기판 에칭방법을 나타내는 도면이다. 도면에 나타낸 바와 용기(1) 내부에는 에천트(2)가 채워져 있는데, 상기한 에천트(2)는 증류수에 약 5% 이상이 불화수소(HF)가 첨가된 수용액이다. 이 용기(1) 내부에 유리기판(3)이 일렬로 배열되어 에천트(2)에 의해 기판(3)의 표면이 에칭된다. 그러나 상기한 바와 같은 유리기판 에칭방법은 유리기판(3)의 표면이 에천트(2)에 의해 에칭될 때, 에천트(2)에 의해 녹지 않은 찌꺼기가 기판(3)표면에 다시 달라 붙게 되어 그 부분에는 에천트(2)가 작용하지 않게 된다. 따라서, 기판(3)이 불균일하게 에칭되어, 표면이 매끈하게 되지 않는다. 이러한 기판(3) 표면의 불균일성은 기판(3)을 LCD에 적용했을 때, 화질이 저하되는 주요한 요인으로 작용하게 된다. 더욱이, 두께 역시 균일하게 되지 않기 때문에, LCD의 제조공정중에 기판에 가해지는 미세한 힘에 의해서도 기판(3)이 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

상기한 바와 같은 기판 에칭의 불균일성을 해소하기 위해 제안되는 다른 에칭방법이 도 2에 나타낸 에칭방법이다. 이 에칭방법도 도 1의 에칭방법과 마찬가지로 용기(1) 내부의 불화수소가 첨가된 에천트(2)을 채워 유리기판(3)을 에칭하지만, 차이점은 용기(1) 내부의 아래쪽에 다공판(4)을 설치하여 기포(5)를 발생시킨다는 점이다. 도면에는 표시하지 않았지만, 용기(1) 내부의 아래쪽에는 가스공급관이 설치되어 가스통으로부터 공기가 공급된다. 가스공급관을 통해 용기(1)로 공급된 공기가 다공판(4)에 의해 기포(5)로 되어 용기(1)내부로 공급된다.

에천트(2)에 의해 녹지 않은 유리기판(3)의 찌꺼기는 기판(3) 표면에 다시 달라 붙어 그 부분의 기판(3)이 에칭되는 것을 방해하지만, 다공판(4)으로부터 기포(5)가 공급됨에 따라 표면에 달라 붙은 찌꺼기가 기포(5)의 역학적 힘에 의해 표면으로부터 떨어지게 된다. 따라서, 도 1의 방법에 의해 훨씬 더 균일한 표면을 갖는 기판을 얻을 수 있게 된다.

그러나, 상기한 방법에서도 기포(5)가 기판(3)표면에 달라 붙은 찌꺼기에 미치는 힘이 미세하기 때문에, 표면에 단단하게 달라 붙은 찌꺼기까지 제거하는 데는 한계가 있었다. 더욱이, 기판(2) 표면에 달라 붙은 찌꺼기가 기포(5)에 의해 표면에서 떨어져도 상기한 찌거기가 에천트(2)속에 그대로 남아 있게 되어 환경오염을 줄이기 위해서는 이 에천트를 다시 여과해야 하는 등 비용이 상승하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 표면에 달라 붙는 찌꺼기를 녹여서 기판을 균일하게 에칭함으로써, 유리기판의 두께를 균일하게 하고 표면을 편평하게 할 수 있는 에천트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 에천트는 불화수소와 알코올이 첨가된 수용액으로 이루어진다. 첨가되는 불화수소의 부피비는 약 5% 이상이고 알코올은 약 5%이다. 용기 내부에 채워진 에천트의 불화수소 성분에 의해 녹지 않고 다시 기판에 달라 붙은 찌꺼기는 에천트의 알코올 성분에 의해 녹아서, 결국 기판 전체에 균일하게 에천트가 작용한다.

도 1은 일반적인 유리기판의 에칭방법을 나타내는 도면,

도 2는 일반적인 유리기판의 에칭방법을 나타내는 도면.

* 도면부호의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:용기2:에천트

3:유리기판4:다공판

5:기포

본 발명의 기본적인 개념은 일반적인 에천트에 알코올을 첨가하여 기판 표면에달라 붙는 찌꺼기를 제거하는 것이다. 도 1 및 도 2는 비록 종래의 유리기판 에칭방법으로 기술되어 있지만, 본 발명에서도 상기한 방법을 이용하여 유리기판을 에칭한다. 다만, 종래와 다른 점은 사용되는 에천트 자체가 다르다는 것이다.

일반적으로 사용되는 에천트(2)에는 불화수소(HF)가 첨가되어 있기 때문에, 도 1에 나타낸 바와 같이 에천트(2)가 채워진 용기(1)에 유리기판(3)을 일렬로 배치하면 에천트(2)에 첨가된 불화수소에 의해 유리기판(3)이 에칭된다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 용기(1)의 아래쪽에 다공판(4)을 설치하여 외부로부터의 가스공급에 의해 기포(5)를 발생시키면서 유리기판(3)을 에칭한다. 이때, 기포(5)는 에칭시에 녹지 않고 기판(3) 표면에 달라 붙는 찌꺼기를 제거하여 균일한 에칭이 이루어지도록 한다.

본 발명에서는 불화수소의 첨가된 수용액에 알코올을 첨가한 에천트를 사용한다. 증류수에 첨가되는 불화수소의 부피비는 약 5% 이상으로 하고, 알코올, 예를 들면 에탄올이나 메탄올 또는 이소프로필알코올의 부피비는 약 5%로 한다. 에천트의 불화수소 성분은 유리기판(3)을 녹임으로써 기판(3)을 에칭하며, 상기한 불화수소 성분에 의해 녹지 않고 다시 기판(3) 표면에 달라 붙는 찌꺼기가 알코올에 의해 녹는다. 따라서, 유리기판(3)의 찌꺼기가 제거되어 에천트(2)가 유리기판(3)에 균일하게 작용하게 됨으로써, 에칭시 유리기판(3) 전체가 균일하게 에칭될 뿐만 아니라 에칭의 찌꺼기가 에천트(2)에 완전히 녹기 때문에 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 도 2와 같은 에칭방법에 본 발명의 에천트(2)를 적용시키는 경우에는 에천트(2) 자체와 기포(5)의 힘때문에 기판(3) 표면에 달라 붙는 에칭의 찌꺼기가 완전하게 제거되어 더욱 균일하게 기판(3)을 에칭할 수 있게 된다.

본발명은 상기한 바와 같이 알코올과 불화수소가 첨가된 수용액을 에천트로 사용하기 때문에, 에칭시 기판의 표면에 달라 붙게 되는 에칭의 찌꺼기를 완전히 제거할 수 있게 된다. 따라서, 에천트가 기판에 균일하게 작용하게 되어 기판이 균일하게 에칭되므로, 기판 전체의 두께가 일정하게 되고 표면이 편평하고 매끄럽게 된다. 이러한 기판 두께의 균일성과 기판 표면의 편평성은 액정표시장치 제작시의 기계적 강도를 높여줌과 동시에 화질이 저하되는 것을 방지하여 주기 때문에, 액정표시장치의 성능이 향상되고 그 수율도 어구 향상되게 된다. 더욱이, 에칭된 기판의 찌꺼기가 완전히 녹게 되어 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 증류수에 불화수소 및 알코올이 첨가된 유리기판 에칭용 에천트.
2. 제1항에 있어서, 상기한 알코올이 에탄올, 메탄올 및 이소프로필알코올로 이루어진 일군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭용 에천트.
3. 제1항에 있어서, 상기한 불화수소의 부피가 5% 이상, 알코올의 부피비가 5%인 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭용 에천트.