KR20020058630A - 액정표시소자 제조를 위한 유리기판 식각장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시소자 제조를 위한 유리기판 에칭 공정에 적용되는 식각장치의 버블판 고정 방식을 볼트 고정방식에서 실린더 그립핑(gripping) 방식으로 개선하여, 버블판의 교체 및 세정 작업이 단시간내에 용이하게 이루어질 수 있도록 함과 더불어 카세트 가이드의 정위치 이탈에 따른 유리기판 식각 불량 및 파손 현상이 방지되도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 식각액 수용을 위한 식각조(1)와, 상기 식각조(1) 바닥면에 설치되며 그 상부에 유리기판이 수납된 카세트(2)가 로딩되는 카세트 가이드(3)와, 상기 식각조(1) 외측에 설치되는 실린더(5)와, 상기 실린더(5)에 장착됨과 더불어 상기 카세트 가이드(3)에 결합되어 실린더(5)의 동작시 상기 카세트 가이드(3)를 전후진시키게 되는 플런저(6)와, 상기 카세트 가이드(3)에 의해 고정되는 버블판(4)을 포함하여서 된 액정표시소자 제조를 위한 유리기판 식각장치가 제공된다.
Description
본 발명은 액정표시소자 제조를 위한 에칭 공정용 유리기판 식각 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리기판 에칭 공정에 적용되는 식각장치의 버블판 고정 방식을 볼트 고정방식에서 실린더 고정방식으로 개선한 것이다.
일반적으로, 평판표시장치로서는 LCD(Liquid Crystal Device),PDP(Plasma Display Panel),ELD(Electro-luminescent Lisplay),VFD(Vacuum Fluorescent Display)등이 사용되고 있다.
그 중에서도, 화질이 우수하고 저전력을 사용한다는 장점 때문에 LCD(이하, "액정표시소자"라한다)가 가장 널리 쓰이고 있으며, 이에 대한 연구 또한 가장 활발하다.
이 액정표시소자를 채용한 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터가 현재 시판되고 있으나, 아직도 해결해야할 여러 가지 과제들이 있으며, 특히 휴대용 텔리비젼이나 노트북 컴퓨터는 휴대상의 편의성 때문에 사이즈 및 중량을 줄이는 것이 주요한 과제이다.
한편, 액정표시소자의 중량을 줄이기 위해서는 여러 가지 방법이 적용될 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 액정표시소자를 구성하는 다른 요소들의 사이즈 및 중량을 줄이는 것은 곤란하며, 다만 액정표시소자의 가장 기본요소인 유리기판에 대해서는 중량을 줄일 수 있는 여지가 남아 있다.
특히, 유리기판은 액정표시소자를 구성하는 요소중에서 가장 중량이 크기 때문에 유리기판의 중량감소를 통해 액정표시소자의 중량을 줄이는 것이 가장 바람직하다.
유리기판의 중량을 줄인다는 것은 기판의 두께를 얇게 한다는 것을 의미한다.
그러나, 유리의 두께가 얇아지면 유리가 파손되기 쉽고, 또한 유리의 가공과정에서 유리표면이 매끈하게 되지 않으면 액정표시소자의 화질에 중대한 결함을 일으킨다는 점에서 대단히 어렵고 중요한 일이다.
유리기판의 두께를 줄여 중량을 감소시키기 위해서 현재 가장 많이 사용되고 있는 방법이 유리기판을 식각액이 채워진 용기에 담궈 이 식각액에 의해 유리기판의 표면을 식가하는 방법이다.
그러나, 이러한 방법에서는 기판 자체의 불완전성에 의해 기판이 균일하게 식각되지 않고, 더욱이 이 식각과정에서 생성되는 불순물이 기판에 달라붙게 되어 기판의 표면이 울퉁불퉁하게 된다.
또한, 기판의 두께를 아주 얇게 식각하는 경우, 두께의 불균일에 의해 액정표시소자 제작 과정에서 기판에 힘이 가해지면 기판에 크랙이 발생하는 요인이 된다.
한편, 도 1은 종래 기술에 따른 유리기판 식각장비의 구성을 나타낸 블록도로서, 기판을 식각하는 식각부(8000)와, 상기 식각부(8000)로부터 식각된 기판에 잔류하는 식각용액을 DI로 제거하는 세정부(6000) 및 상기 세정된 기판을 건조시키는 건조부(7000)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 식각부(8000)는 식각기(1000)와, 상기 식각기(1000)에 의해 기판을 식각한 후의 식각용액의 불순물을 제거하여 저장하는 식각용액재생부(2000)와, DI를 공급하는 DI공급부(3000)와 및, 식각원액을 공급하는 식각원액공급부(4000), 상기 DI공급부(3000)와 식각원액공급부(4000)로부터 DI 및 식각원액을 공급받고 상기 식각용액재생부(2000)로부터 정제된 식각용액을 공급받아 식각용액을 믹싱하여 이를 상기 식각기(1000)에 공급하는 식각용액믹싱부(5000)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 유리기판 식각장치를 이용하여 식각 공정진행시에는, 먼저 상기 식각용액믹싱부(5000)로부터 식각용액이 식각기(1000)의 식각조로 유입되고, 이어 유리기판이 식각조내로 투입되면, 상기 식각조에서는 유리기판과 식각용액 사이의 반응에 의해 유리기판에 대한 식각이 이루어지게 된다.
그리고, 상기 식각용액은 식각기(1000), 식각용액재생부(2000), 식각용액믹싱부(5000)를 순환하게 된다.
한편, 액정표시소자 제조를 위한 유리기판 식각 작업시에는 유리기판이 수납된 카세트를 불산(HF)이 남긴 식각조(1)에 넣어 식각을 행하게 되는데, 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
종래의 유리기판 식각장치는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 식각액인 불산(HF)이 채워지는 식각조(1)와, 상기 식각조(1) 내에 설치되며 유리기판이 수납되는 카세트(2)와, 상기 카세트(2) 하부에 설치되는 카세트 가이드(3)와, 상기 카세트 가이드(3)를 관통하여 식각조(1)에 체결되는 테플론 재질의 볼트(7)와, 상기 카세트 가이드(3)에 의해 고정되며 상면에 버블형성을 위한 복수개의 버블공(400)이 형성된 버블판(4)(bubble plate)를 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 버블판(4) 측면으로는 질소공급라인(도시는 생략함)에 연결되는 불산 캐리어가스 공급홀(410)들이 형성되어 있다.
한편, 상기 카세트 가이드(3)에 체결되는 볼트(7)는 도 2를 통해 알 수 있듯이, 카세트 가이드(3)마다 각각 2개씩 체결되어 전체적으로는 8개가 체결된다.
이와 같은 종래의 유리기판 식각장치는 식각 작업이 진행됨에 따라 발생하는 슬러지(sludge)에 의해 버블판(4)이 막히면 버블판(4)의 교체 및 세정을 수행해야 한다.
이 때에는 테플론 볼트(7)를 모두 풀어내고, 카세트 가이드(3)를 들어낸 다음, 상기 버블판(4)을 교체하여 세정하게 된다.
또한, 버블판(4)의 세정 후에는 역순으로 조립한 다음, 작업을 진행하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 유리기판 식각장치는, 카세트 가이드(3)를 지지하는 볼트(7)가 버블의 영향으로 인해 풀려 카세트 가이드(3)가 정위치를 이탈하여 비정상적으로 식각조(1) 내에 위치함으로써 유리기판의 식각 불량 및 파손이 발생할 우려가 높았다.
또한, 버블판(4) 교체 작업시, 볼트(7) 체결공에 슬러지가 인입되어 볼트 체결불량이 발생하게 되며, 이 경우 역시 카세트 가이드(3)가 비정상적으로 식각조(1) 내에 위치함으로써 식각 불량 및 유리기판 파손이 발생할 우려가 높았다.
한편, 종래에는 카세트 가이드(3)마다 체결된 2개씩의 볼트(7)를 모두 풀어야 함에 따라 장시간 작업이 이루어지게 되며, 이 경우 작업자가 몸에 해로운 불산(HF)에 장시간 노출되므로 인해 위험성이 증가된다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유리기판 에칭 공정에 적용되는 식각장치의 버블판 고정 방식을 볼트 고정방식에서 실린더를 이용한 그립핑 방식으로 개선하여, 버블판의 교체 및 세정 작업이 단시간내에 용이하게 이루어질 수 있도록 함과 더불어 카세트 가이드의 정위치 이탈에 따른 유리기판 식각 불량 및 파손을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
도 1은 유리기판 식각장비의 구성을 보여주는 블록도
도 2는 종래 기술장치를 나타낸 종단면도
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 횡단면도
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 기술장치를 나타낸 것으로서,
도 4a는 버블판이 그립핑된 상태를 나타낸 종단면도
도 4b는 버블판에 대한 그립핑이 해제된 상태를 나타낸 종단면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1:식각조2:카세트
3:카세트 가이드4:버블판
400:버블공410:불산 캐리어가스 공급홀
5:실린더6:플런저
7:볼트
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 식각액 수용을 위한 식각조와, 상기 식각조 바닥면에 설치되며 그 상부에 유리기판이 수납된 카세트가 로딩되는 카세트 가이드와, 상기 식각조 외측에 설치되는 실린더와, 상기 실린더에 장착됨과 더불어 상기 카세트 가이드에 결합되어 실린더의 동작시 상기 카세트 가이드를 전후진시키게 되는 플런저와, 상기 카세트 가이드에 의해 고정되는 버블판을 포함하여서 된 액정표시소자 제조를 위한 유리기판 식각장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 기술장치를 나타낸 종단면도로서, 본 발명의 식각장치는 식각액 수용을 위한 식각조(1)와, 상기 식각조(1) 바닥면에 설치되며 그 상부에 유리기판이 수납된 카세트(2)가 로딩되는 카세트 가이드(3)와, 상기식각조(1) 외측에 설치되는 실린더(5)와, 상기 실린더(5)에 장착됨과 더불어 상기 카세트 가이드(3)에 결합되어 실린더(5)의 동작시 상기 카세트 가이드(3)를 전후진시키게 되는 플런저(6)와, 상기 카세트 가이드(3)에 의해 고정되며 상면에 버블형성을 위한 복수개의 버블공(400)이 형성된 버블판(4)을 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 실린더(5)는 에어실린더이며, 상기 실린더(5)에 내장되는 플런저(6)는 테플론 재질로 이루어진다.
한편, 상기 식각조(1)에는 불산 캐리어가스 공급홀(410)에 연결되어 캐리어가스를 공급하는 공급관(도시는 생략함)이 적어도 하나 이상 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 식각 작업 진행시에는 도 4a에 나타낸 바와 같이 플런저(6)가 전진함에 따라 버블판(4)의 네모서리가 카세트 가이드(3)에 의해 그립핑(gripping)되어 버블판(4)의 유동이 방지된다.
이와 같이 된 상태에서 버블판(4)의 불산 캐리어가스 공급홀(410)을 통해 질소가 공급되면, 상기 질소는 버블판(4) 상면의 버블공(400)을 통과하면서 수많은 버블을 형성하게 되며, 이에 따라 카세트(2)에 수납된 각 유리기판에 대해 균일한 식각이 이루어지게 된다.
한편, 이와 같은 식각 작업시 발생하는 슬러지에 의해 버블판(4)이 막히면 교체 및 세정을 실시한 후에 작업을 진행하여야 한다.
이 때에는, 카세트(2)가 언로딩된 상태에서 실린더(5)의 구동에 의해 도 4b에 도시한 바와 같이 플런저(6)가 후퇴하게 되고, 이에 따라 플런저(6)에 결합된카세트 가이드(3)도 후퇴하게 되어 카세트 가이드(3)와 버블판(4)과의 간섭이 해소된다.
이에 따라, 작업자는 손쉽게 버블판(4)을 식각조(1)로부터 탈거시켜 교체 및 세정할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 버블판(4)의 교체 및 세정시, 종래기술에서와는 달리 테플론 재질의 플런저(6)에 결합된 카세트 가이드(3)가 실린더(5)의 작동에 의해 전후진 하므로써 버블판(4)의 장착이 손쉽게 이루어지게 된다.
한편, 본 발명의 카세트 가이드(3)는 볼트 체결방식이 아니므로 슬러지 및 버블의 영향에 의해 카세트 가이드(3)가 비정상적으로 식각조(1) 내에 위치할 염려가 없게 되어, 유리기판에 대한 식각 불량 및 파손 현상이 해소된다.
상기한 식각장치에 의한 식각공정 진행시, 식각 정도는 불산용액과 상기 유리기판과의 반응열을 측정하면 알 수 있으므로, 식각조(1)내의 불산용액과 상기 유리기판과의 발열반응에 의해 발생되는 온도변화를 측정하여 소정의 온도에 도달하면 식각을 멈춤으로서 균일한 두께로 식각된 유리기판을 얻을수 있게 된다.
이때, 온도변화는 식각조(1) 내에 부착된 온도측정장치(도시하지 않음)로 알 수 있다.
한편, 식각이 완료된 유리기판은 세정부(6000)(도 1 참조)로 이동하여 기판 표면에 붙어있는 불산용액을 제거한후 건조부(7000)(도 1 참조)에서 건조시키게 된다.
상기한 기판은 제1기판과 제2기판이 합착된 기판으로 식각이 완료된 후, 두기판 사이에 액정을 주입하여 액정표시소자를 제조하게 된다.
상기 주입공정은 합착한 후 주입하여 식각공정을 진행하여도 무방하다.
상기한 실시예는 제1기판에는 스위칭소자인 TFT를 형성하고, 제2기판에는 컬러필터를 형성한 액정표시소자에 적용될 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는 버블형성을 위한 캐리어가스로서 질소가 공급되는 것으로 설명하였으나, 질소 대신 산소가 공급될 수도 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 유리기판 에칭 공정에 적용되는 식각장치의 버블판 고정 방식을 볼트 고정방식에서 실린더 고정방식으로 개선한 것이다.
이에 따라, 본 발명은 버블판의 교체 및 세정 작업이 단시간내에 용이하게 이루어지는 효과를 도모할 수 있으며, 이와 더불어 카세트 가이드의 정위치 이탈에 따른 유리기판 식각 불량 및 파손을 방지할 수 있게 되는 효과를 도모할 수 있게 된다.
Claims (5)
- 식각액 수용을 위한 식각조와,상기 식각조 바닥면에 설치되며 그 상부에 유리기판이 수납된 카세트가 로딩되는 카세트 가이드와,상기 식각조 외측에 설치되는 실린더와,상기 실린더에 장착됨과 더불어 상기 카세트 가이드에 결합되어 실린더의 동작시 상기 카세트 가이드를 전후진시키게 되는 플런저와,상기 카세트 가이드에 의해 고정되는 버블판을 포함하여서 된 유리기판 식각장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 실린더는 에어 실린더임을 특징으로 하는 유리기판 식각장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 플런저는 테플론 재질임을 특징으로 하는 유리기판 식각장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 버블판 상면에는 복수개의 버블공이 형성된 것을 특징으로 하는 유리기판 식각장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 버블판에는 캐리어가스 공급홀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 유리기판 식각장치.
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