KR20030054012A - 액정표시장치의 유리기판 식각방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부, 하부 기판의 두께를 상이하게 하여 박형 공정 중 식각공정에서의 불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치의 유리기판 식각 방법에 관한 것으로, 두께가 서로 상이한 제 1 유리기판 및 제 2 유리기판을 제공하는 단계; 상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판 상에 박막 트랜지스터 공정 및 컬러 필터 공정을 각각 수행하는 단계; 상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판을 합착하는 단계; 및 상기 제 1 유리기판 및 제 2 유리기판의 표면을 식각액에 의해 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유리 기판 식각 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표시장치(이하, LCD)의 유리기판 식각 방법에 관한 것이다.
근래에 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electroluminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판표시장치가 연구되고 있다. 그 중에서도 LCD가 여러 가지의 단점에도 불구하고 화질이 우수하며 저전력을 사용한다는 점에서 활발히 연구되고 있다.
이 LCD를 채용한 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터가 현재 시중에 시판되고 있지만, 아직도 해결해야 할 문제가 여러 가지 존재하는 실정이다. 특히, 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터 등은 사용자가 항상 휴대하고 다니기 때문에 크기나 중량을 줄이는 것이 LCD개발의 주요한 요건이 되고 있다.
상기와 같은 LCD의 크기나 무게를 줄이기 위해서는 여러 가지 방법이 적용될 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 LCD의 필수 구성요소의 중량이나 크기를 줄이는 것은 한계가 있다. 반면에 LCD의 가장 기본적인 구성요소인 유리기판은 기술이 진전되어 감에 따라 그 중량을 줄일 수 있는 여지가 남아 있다. 특히, 유리기판은 LCD를 구성하는 구조 중에서 가장 중량이 크기 때문에 그 중량을 줄이기 위한 연구가 계속되고 있다.
이하, 종래의 LCD 패널의 중량을 줄이기 위한 박형 공정을 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 컬러 필터 및 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 상, 하부 유리기판(5)(1)이 합착된 LCD 패널(10)을 제공한다. 상기 상, 하부 유리기판(5)(1)은 동일한 두께(t), 예를 들어 0.63mm의 두께로사용되어 합착된다.
그런 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 합착된 LCD 패널(10)의 중량을 줄이기 위해, 무게의 상당부분을 차지하는 유리기판(1)(5)을 식각부(미도시)로 이송하여 상기 상, 하부 기판(5)(1)을 식각한다. 이때, 0.63mm 두께의 각각의 기판을 0 .5mm의 두께(t')가 남도록 하여 얇고 가벼운 LCD 패널(10)을 형성한다. 그 다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 식각된 기판을 세정부로 로딩하여 세정부에서 증류수를 이용하여 상기 식각부에서 식각 후 기판 표면에 붙은 불순물을 제거하고, 건조부로 이동하여 기판을 건조한다. 상기 식각부는 HF용액과 같은 식각용액이 담겨져 있어, 합착공정이 끝난 LCD패널이 여러 개 적층하여 보관하는 카세트(cassette)를 식각부에 넣어 식각하여, 식각 완료된 카세트를 세정부로 이동하여 카세트가 업/다운 할 때 탈이온수(DI : Deionized water)를 고르게 뿌려 카세트의 유리기판 면에 잔류한 HF 식각용액 및 유리기판 에지면의 슬러지(sludge)를 제거한다. 상기 세정부에서 이를 2사이클 정도 진행 후 증류수의 건조를 위해 건조부로 이동한다.
그러나, 종래의 유리 기판의 박형 공정은 다음과 같은 문제점이 있었다.
전술한 바와 같이, 상기 LCD 패널(10)을 HF 용액에 담궈 시간을 조절하여 두께 0.63mm에서 0.5mm로 식각을 하였다. 즉, 총 두께 1.26mm를 갖는 상, 하부 기판(5)(1)을 1.0mm의 두께를 갖도록 식각 타겟을 설정하여 식각 시간을 조절함으로써 공정을 진행한다.
이때, 상, 하부 기판(5)(1)의 유리 기판이 초기부터 스크래치(scratch) 또는찍힘이 존재하거나, 공정 중에 장비에 의해 기판에 스크래치가 발생할 수 있다. 이 상태에서 상기 식각 공정이 수행되면 식각액에 의한 등방성 식각으로 인하여 초기 스크래치의 깊이 및 폭 방향으로 더 식각이 되어 디스플레이상이나, 외관검사시에 불량으로 나타날 수 있다.
즉, 식각 정도를 시간으로 조절하기 때문에 유리 기판을 오래 식각할수록 스크래치의 깊이 방향 및 폭 방향으로 넓어지므로, 이것이 하나의 도트(dot) 사이즈(size)보다 커지면 얼룩으로 나타나게 된다.
도 3은 상기 불량 수치를 나타내기 위한 분포 곡선으로서, 일반적으로 상기 스크래치에 의한 식각 부위의 직경이 100㎛ 이상이면 디스플레이 및 육안 검사시에 불량으로 나타나는데, 도시된 바와 같이 평균 150 ~ 160㎛ 수준으로 1 도트(dot) 이상의 사이즈를 가지므로 디스플레이시의 불량으로 나타났다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상부, 하부 기판의 두께를 상이하게 하여 박형 공정 중 식각공정에서의 불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치의 유리기판 식각 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도 1 및 도 2는 종래의 액정표시장치의 유리기판 식각 방법을 설명하기 위한 측면도.
도 3은 종래의 유리기판의 식각에 따른 스크래치 수치를 나타내기 위한 분포 곡선도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 유리기판 식각 방법을 설명하기 위한 측면도.
도 6은 본 발명의 유리기판의 식각에 따른 스크래치 수치를 나타내기 위한 분포 곡선도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
20 : 제 1 유리기판
30 : 제 2 유리기판
100 : 액정패널
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 액정표시장치의 유리기판 식각 방법은, 두께가 서로 상이한 제 1 유리기판 및 제 2 유리기판을 제공하는 단계; 상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판 상에 박막 트랜지스터 공정 및 컬러 필터 공정을 각각 수행하는 단계; 및 상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 2 유리기판은 상기 제 1 유리기판보다 두께가 더 얇은 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 유리 기판 식각 방법을 설명하기 위한 측면도이고, 도 6은 유리기판의 식각에 따른 스크래치 수치를 나타내기 위한 분포 곡선도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 두께가 서로 상이한 제 1 유리기판(20) 및 제 2 유리기판(30)을 제공한다. 이러한 제 1 유리기판(20) 및 제 2 유리기판(30) 상에 박막 트랜지스터 공정 및 컬러 필터 공정을 각각 수행한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 박막 트랜지스터 공정은 증착(deposition) 및 사진 식각(photolithography), 식각(etching) 공정을 반복하여 제1 유리기판 상에 박막 트랜지스터 배열을 제작하는 공정이고, 컬러 필터 공정은 블랙 매트릭스(black matrix)가 형성된 제 2 유리기판 상에 염료나 안료를 사용하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 컬러 필터를 제작한 후, 공통전극용 ITO막을 형성하는 공정이다. 그 다음, 상기 제 1 유리기판(20) 및 제 2 유리기판(30) 사이에 일정한 틈이 유지되도록 합착한 후, 그 틈 사이로 액정을 주입하여 액정패널(100)을 형성한다. 상기 액정은 액정주입방법으로도 형성할 수 있고, 제 1 유리기판(20) 또는 제 2 유리기판(30)에 액정을 떨어뜨리는 방법으로 형성한 후 기판을 합착 할 수도 있다.
여기서, 제 2 유리기판(30)은 0.5mm의 두께(t')이고, 제 1 유리기판(20)은 0.63mm의 두께(t)로 상기 제 2 유리기판(30)이 제 1 유리기판(20)보다 두께가 더 얇으며, 총 두께 1.13mm를 가진다.
이러한 액정패널(100)을 이용하여 신호 처리를 위한 회로부를 제작하고, 박막 트랜지스터 액정표시장치의 패널과 신호처리회로부를 실장 기술을 통해 서로 연결한 후 기구물을 부착하여 모듈을 제작하는 모듈 공정 전, LCD 패널의 중량을 줄이기 위한 박형 공정을 진행한다.
즉, 상기 박형 공정은 상술한 바와 같이 도 5를 참조하면, 액정패널(100)의 중량을 줄이기 위해, 무게의 상당부분을 차지하는 제 1, 제 2 유리기판(20)(30)을 식각부(미도시)로 이송하여 제 1, 제 2 유리기판(20)(30) 표면의 소정부분을 식각한다. 이때, 상기 식각은 불산(HF) 용액으로 식각 타겟(target)을 설정하여 식각공정을 진행한다. 상기 불산 용액의 농도는 50% 이하로 한다. 또한 상기 박형공정은 상기 제 1 유리기판(20)과 제 2 유리기판(30)을 합착한 후 진행하고 액정을 형성하여도 되며, 합착 후 액정을 형성하고 진행하여도 된다.
즉, 총 1.13mm의 두께를 갖는 제 1 및 제 2 유리기판(20)(30)의 식각 타겟을 0.8mm로 설정하고, 불산 용액과 기판 사이에 생기는 발열반응으로 인한 온도를 조절하여 공정을 진행한다. 상기 온도센서는 상기 식각부의 식각용기내에 설치된다. 기존의 식각시간으로 식각공정을 진행하면 균일한 두께의 기판을 얻기 어렵고, 온도에 의해 식각 정도를 조절하는 것에 의해 균일한 두께로 기판을 제작할 수 있다. 이때, 제 1 , 제 2 유리 기판(20)(30)이 초기부터 스크래치(scratch) 또는 찍힘이존재하거나, 공정 중의 장비에 의해 기판에 스크래치의 발생이 있으면, 스크래치의 깊이 방향 및 폭 방향으로 넓어지는 식각 프로파일(profile)을 갖게 된다. 그러나, 종래의 1.26mm의 총 두께를 갖는 유리 기판 보다 본 발명의 실시예에서의 유리기판의 총 두께가 0.13mm가 더 얇기 때문에 0.8mm의 식각 타겟으로 식각 공정이 진행되더라도 종래보다 식각 진행 시간이 짧아지게 된다. 이는 스크래치의 깊이 방향 및 폭 방향으로의 식각 프로파일이 종래보다 얇고 좁아서 실제 1 도트(dot)의 사이즈(size)보다 적게된다. 따라서, 디스플레이시나, 외관 검사시에 확인이 어려울 정도로 불량이 최소화된다.
이와 같은 식각 공정으로 인하여 도시된 바와 같이, 총 두께가 1.13mm인 제 1 및 제 2 유리기판(20)(30)을 0.8mm의 식각 타겟으로 식각하면 제 1 유리기판(20)은 0.465mm(t'')의 두께가 되고, 제 2 유리기판(30)은 0.335mm의 두께(t''')가 된다. 이는 종래보다 전체 두께가 얇아졌기 때문에 식각 시간을 줄여 비용 및 공정시간을 줄일 수 있다. 상기 두께(t'', t''')는 0.2mm 이하까지도 식각할 수 있다.
그 다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 식각된 기판을 세정부로 로딩하여 세정부에서 증류수를 이용하여 상기 식각부에서 식각 후 기판 표면에 붙은 불순물을 제거하고, 건조부로 이동하여 기판을 건조한 다음, 모듈 공정을 진행하여 액정표시장치를 제조한다.
도 6은 액정패널(100)의 유리기판의 식각에 따른 스크래치 수치를 나타내기 위한 분포 곡선으로서, 일반적으로 상기 스크래치에 의한 식각 부위의 직경이 100㎛ 이상이면 디스플레이 및 육안 검사시에 불량으로 나타나는데, 도시된 바와 같이평균 70 ~ 75㎛ 수준으로 1 도트(dot) 이하의 사이즈를 가지므로 불량을 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명의 액정표시장치의 유리기판 식각 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
박막 트랜지스터 공정 및 컬러 필터 공정이 수행되는 각각의 유리 기판이 상이한 두께를 가지며, 총 두께가 종래의 두께보다 얇은 유리기판을 이용함으로써, 박형 공정 진행시 스크래치 및 찍힘에 의한 불량을 최소화할 수 있다.
또한, 종래보다 전체 두께가 얇아졌기 때문에 식각 시간을 줄여 비용 및 공정시간을 줄일 수 있다.
아울러, 상이한 두께를 갖는 유리 기판을 이용하여 LCD 패널을 제작함으로써, 얇고, 가벼운 셀(cell)을 만들어 경쟁력을 극대화할 수 있다.
Claims (6)
- 두께가 서로 상이한 제 1 유리기판 및 제 2 유리기판을 제공하는 단계;상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판 상에 박막 트랜지스터 공정 및 컬러 필터 공정을 각각 수행하는 단계; 및상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 유리기판 식각방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 유리기판 및 제 2 유리기판에 표면을 식각액에 의해 식각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 유리 기판 식각방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2 유리기판이 상기 제 1 유리기판보다 두께가 더 얇은 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 유리기판 식각방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 유리기판 및 제 2 유리기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 유리기판 식각방법.
- 제 4항에 있어서,상기 액정층을 형성하는 단계는 상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판의 표면을 식각하는 단계 후인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 유리기판 식각방법.
- 제 4항에 있어서,상기 액정층을 형성하는 단계는 상기 제 1 유리기판 및 상기 제 2 유리기판을 합착하는 단계 후인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 유리기판 식각방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020010084095A KR20030054012A (ko) | 2001-12-24 | 2001-12-24 | 액정표시장치의 유리기판 식각방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020010084095A KR20030054012A (ko) | 2001-12-24 | 2001-12-24 | 액정표시장치의 유리기판 식각방법 |
Publications (1)
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| KR20030054012A true KR20030054012A (ko) | 2003-07-02 |
Family
ID=32212683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020010084095A KR20030054012A (ko) | 2001-12-24 | 2001-12-24 | 액정표시장치의 유리기판 식각방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR20030054012A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100884792B1 (ko) * | 2007-04-09 | 2009-02-20 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 표시장치 및 이의 제조방법 |
| KR101050959B1 (ko) * | 2008-02-26 | 2011-07-20 | 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈 | 액정 표시 장치의 제조 방법 |
| KR101104271B1 (ko) * | 2009-09-04 | 2012-01-11 | 주식회사 네패스 | 디스플레이 패널 유리판의 초박형화를 위한 에칭방법 |
| KR20220014692A (ko) * | 2020-07-29 | 2022-02-07 | 주식회사 엘지화학 | 광변조 디바이스 |
-
2001
- 2001-12-24 KR KR1020010084095A patent/KR20030054012A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR100884792B1 (ko) * | 2007-04-09 | 2009-02-20 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 표시장치 및 이의 제조방법 |
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