KR20090002890A - Apparatus for etching substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판식각장치에 관한 것으로, 특히 분사판의 슬릿을 통해 식각액을 칼날형상의 스트림방식으로 기판상에 분사하여 기판을 균일하게 식각할 수 있는 기판식각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate etching apparatus, and more particularly, to a substrate etching apparatus capable of uniformly etching a substrate by spraying the etching liquid on the substrate in a blade-like stream through the slit of the jet plate.
근래, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.Recently, with the development of various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers, there is an increasing demand for flat panel display devices for light and thin applications. Such flat panel displays are being actively researched, such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), and VFD (Vacuum Fluorescent Display). Liquid crystal display devices (LCDs) are in the spotlight for reasons of implementation.
이러한 액정표시소자는 휴대용 전자기기에 특히 많이 사용되기 때문에, 그 크기와 무게를 감소시켜야만 전자기기의 휴대성을 향상시킬 수 있게 된다. 더욱이, 근래 대면적의 액정표시소자가 제작됨에 따라 액정표시소자의 무게가 증가하게 되어 액정표시소자의 제작과 설치, 관리 및 운송에 많은 문제가 있었다.Since the liquid crystal display device is particularly used in portable electronic devices, it is possible to improve the portability of the electronic device only by reducing its size and weight. Moreover, in recent years, as the liquid crystal display device having a large area is manufactured, the weight of the liquid crystal display device is increased, and there are many problems in the fabrication, installation, management, and transportation of the liquid crystal display device.
액정표시소자의 크기나 무게를 감소시키는 방법은 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 액정표시소자의 필수 구성요소를 줄이는 것은 한계가 있다. 더욱이, 이러한 필수 구성요소는 중량이 작기 때문에 크기나 중량을 줄이는 것은 대단히 어려운 실정이었다.There may be various ways to reduce the size or weight of the liquid crystal display, but there are limitations in reducing the essential components of the liquid crystal display in terms of its structure and current technology. Moreover, since these essential components are small in weight, it has been very difficult to reduce their size or weight.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 또는 액정패널을 식각함으로써 액정표시소자의 무게를 감소할 수 있는 기판식각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a substrate etching apparatus capable of reducing the weight of a liquid crystal display device by etching a substrate or a liquid crystal panel.
본 발명의 다른 목적은 분사판에 슬릿을 형성하여 칼날형태로 식각액을 기판에 분출함과 동시에 기판 또는 분사판을 이동함으로써 기판을 전체적으로 균일하고 신속하게 식각할 수 있는 기판식각장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate etching apparatus capable of etching the substrate uniformly and quickly by forming a slit in the jet plate and ejecting the etchant in the form of a blade to the substrate and simultaneously moving the substrate or the jet plate.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 기판식각장치는 지면과 수직으로 배치되어 적어도 일면이 기판과 인접하도록 배치되며, 내부에 식각액이 충전된 복수의 분사판과, 상기 분사판에 일측면에서 타측면을 따라 형성되어 기판에 식각액을 스트림젯방식으로 분사하여 기판을 식각하는 적어도 하나의 슬릿으로 구성된다.In order to achieve the above object, the substrate etching apparatus according to the present invention is disposed perpendicular to the ground and disposed so that at least one surface thereof is adjacent to the substrate, a plurality of spray plates filled with an etching liquid therein, and one side surface on the spray plate. Is formed along the other side is composed of at least one slit for etching the substrate by spraying the etchant to the substrate in a stream jet method.
상기 기판은 2개의 분사판 사이에 배치되어 양면이 식각액에 의해 식각되는데, 상기 기판은 합착된 유리 모기판과 유리 모기판 및 합착된 표시패널을 포함한다.The substrate is disposed between two jet plates, and both surfaces thereof are etched by an etchant. The substrate includes a bonded glass mother substrate, a glass mother substrate, and a bonded display panel.
상기 분사판의 길이가 기판의 길이보다 작을 경우, 분사판을 하나 또는 복수개 구비하여 분사판 또는 기판을 이동하면서 식각액을 분출한다.When the length of the jet plate is smaller than the length of the substrate, one or more jet plates are provided to eject the etchant while moving the jet plate or the substrate.
본 발명에서는 기판 및 액정패널을 설정된 두께로 식각함에 따라 액정표시소자의 무게를 대폭 감소할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 분사판에 설정 길이의 슬릿을 형성하여 상기 슬릿을 통해 칼날같은 분사액을 분출하여 기판을 식각함으로써 균일한 식각이 가능하게 되고 식각속도를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 노즐에 의한 식각액의 분사에 비해 상대적으로 큰 슬릿을 통해 기판을 식각하므로 저렴한 비용의 필터를 사용할 수 있게 될 뿐만 아니라 식각액에 대한 선택의 폭이 넓어지게 된다.In the present invention, the weight of the liquid crystal display device can be greatly reduced by etching the substrate and the liquid crystal panel to a predetermined thickness. In addition, in the present invention, by forming a slit of a predetermined length in the injection plate to eject a jet-like injection liquid through the slit to etch the substrate to enable uniform etching and to improve the etching speed. In addition, since the substrate is etched through a relatively large slit compared to the injection of the etchant by the nozzle, it is possible not only to use a filter of low cost but also to widen the choice of the etchant.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판식각장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a substrate etching apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
통상적으로, 액정표시소자의 무게를 좌우하는 요소에는 여러가지가 있지만, 그중에서도 유리로 이루어진 기판이 액정표시소자의 다른 구성요소 중에서 가장 무거운 구성이다. 따라서, 액정표시소자의 무게를 감소시키기 위해서는 이 유리기판의 무게를 감소시키는 것이 가장 효율적이다.In general, there are many factors that determine the weight of the liquid crystal display device, among which the substrate made of glass is the heaviest of the other components of the liquid crystal display device. Therefore, in order to reduce the weight of the liquid crystal display device, it is most efficient to reduce the weight of the glass substrate.
통상적으로 유리기판의 식각은 HF와 같은 식각액에 의해 이루어진다. 즉, 유리기판을 식각액(etchant)이 채워진 용기에 담아 이 식각액에 의해 유리기판의 표면을 에칭(etching)하는 방법이다. 그러나, 이러한 방법에서는 기판 자체의 불완전성에 의해 기판이 균일하게 에칭되지 않고, 더욱이 에칭과정에서 생성되는 불순물이 기판에 달라붙게 되어 기판의 표면이 울퉁불퉁하게 되는 문제가 있었다. 더욱이, 과도한 식각액의 사용에 의해 비용이 증가하고 환경오염이라는 문제가 발생한 다.Typically, the glass substrate is etched by an etchant such as HF. In other words, the glass substrate is placed in a container filled with an etchant and the surface of the glass substrate is etched by the etchant. However, in this method, the substrate is not uniformly etched due to the imperfection of the substrate itself, and furthermore, impurities generated in the etching process adhere to the substrate, resulting in a rough surface of the substrate. Moreover, the use of excessive etchant increases costs and causes environmental pollution.
이러한 문제를 해결하기 위해, 기판을 컨베이어에 로딩하여 기판을 이동시키면서 식각액을 상기 기판에 적용시켜 기판을 식각할 수도 있지만, 이 경우 컨베이어에 로딩된 기판 표면의 일부에 식각액이 남아 있게 되어 남아 있는 영역의 기판이 과도하게 식각되어 기판이 전체적으로 불균일하게 식각된다는 문제가 발생하게 된다.In order to solve this problem, an etching solution may be applied to the substrate while the substrate is loaded on the conveyor to move the substrate, but in this case, the etching liquid remains on a part of the substrate surface loaded on the conveyor. The substrate is excessively etched, which causes a problem that the substrate is etched unevenly as a whole.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 기판을 지면과 수직방향으로 배치한 후 식각액을 기판의 양면에 분사함으로써 기판 전체를 균일하게 식각할 수 있게 되는데, 도 1에 기판을 식각하는 기판식각장치의 기본적인 개념이 도시되어 있다.In the present invention, in order to solve this problem, it is possible to uniformly etch the entire substrate by disposing the substrate in a direction perpendicular to the ground and then spraying the etching solution on both sides of the substrate, the substrate etching apparatus of FIG. The basic concept is shown.
이러한 유리기판의 식각은 통상적으로 합착된 모기판에 대해서 이루어진다. 액정표시소자와 같은 평판표시소자의 제작시 효율을 향상시키기 위해 하나의 서로 대향하는 2개의 모기판에 각각 박막트랜지스터와 컬러필터와 같은 필요한 구성을 형성하고 이들 모기판을 합착한 후 단위 패널로 절단하여 각각의 표시패널을 형성하게 된다. 본 발명의 기판의 식각은 주로 단위 패널로 절단하기 전의 합착된 모기판 단위로 이루어진다. 이와 같이, 합착된 모기판 단위로 기판을 식각하는 이유는 다음과 같다.Etching of such glass substrate is usually performed on the bonded mother substrate. In order to improve the efficiency in manufacturing flat panel display devices such as liquid crystal display devices, the necessary components such as thin film transistors and color filters are formed on two mutually opposing mother substrates, and these mother substrates are bonded together and cut into unit panels. Each display panel is formed. The etching of the substrate of the present invention mainly consists of the united mother substrate unit before cutting into the unit panel. As such, the reason for etching the substrate by the bonded mother substrate is as follows.
기판을 식각할 때 그 식각정도는 한정되어 있다. 기판이 과식각되어 그 두께가 너무 얇아지게 되면, 표시소자의 제조공정시 기판이 파손되게 된다. 따라서, 모기판 단위의 유리기판은 그 식각에 한계가 있었다. 하지만, 2개의 기판을 합착한 경우(혹은 합착된 유리패널의 경우), 모기판 보다 많은 양을 식각하여도 합착된 2개의 기판에 의해 충격에 견디는 힘이 증가하기 때문에, 상대적으로 모기판에 비해 더 많은 양을 식각할 수 있게 되어 표시패널을 제작했을 때 무게를 더욱 감소시킬 수 있게 된다.When etching the substrate, the degree of etching is limited. If the substrate is overetched and its thickness becomes too thin, the substrate may be damaged during the manufacturing process of the display device. Therefore, the glass substrate of the mother substrate unit was limited in the etching. However, when two substrates are bonded to each other (or in the case of bonded glass panels), even if the substrate is etched in a larger amount than the mother substrate, the resistance against impact is increased by the two bonded substrates. The larger amount can be etched to further reduce the weight when the display panel is manufactured.
그러나, 본 발명의 식각장치에 의해 식각되는 대상이 상기와 같은 합착된 모기판에만 한정되는 것이 아니라 단위 모기판, 가공된 기판, 분리된 단위 패널이 모두 식각대상이 될 수 있을 것이다.However, the object to be etched by the etching apparatus of the present invention is not limited to the bonded mother substrate as described above, but the unit mother substrate, the processed substrate, and the separated unit panel may all be etched objects.
따라서, 이후에 사용되는 기판이라는 용어는 단지 합착된 모기판, 유리 모기판, 가공된 기판, 분리된 단위 패널을 모두 포함하는 의미로 사용될 것이다.Thus, the term substrate to be used hereinafter will be used only to include all bonded mother substrates, glass mother substrates, processed substrates, and separate unit panels.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판식각장치(10)는 지면과 실질적으로 수직으로 일정한 간격으로 배치되어 그 사이에 기판(1)이 배치되고 슬릿이 형성되어 내부에 충진된 식각액을 상기 슬릿을 통해 분사하는 분사판(12)과, 상기 식각액이 저장된 식각액 저장탱크(17)와, 식각액 저장탱크(17)에 저장된 식각액을 분사판(12)에 공급하는 공급관(15)과, 상기 기판(1)을 식각한 후 분사판(12)의 하부로 흘러내린 식각액을 다시 상기 식각액 저장탱크(17)로 회수하는 회수관(16)과, 상기 회수관(16)에 설치되어 기판(1)의 식각후 식각액 저장탱크(17)로 회수되는 식각액을 필터링하여 식각액에 포함된 슬러지를 제거하는 필터(18)와, 상기 식각액 저장탱크(17)에 설치되어 기판(1)을 식각하는 식각액의 농도를 측정하는 농도측정기(40)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the
분사판(12)의 내부로 공급된 식각액은 분사판(12)에 형성된 슬릿에 의해 기 판(1)의 표면으로 분사되어 기판(1)을 식각하게 된다. 이때, 상기 기판(1)이 식각액을 분사하는 슬릿의 사이에 위치하므로, 상기 기판(1)의 양측면에 배치된 분사판(12)의 슬릿으로부터 분사된 식각액이 기판(1)의 양측면에 도달하여 기판(1)의 양측면이 식각된다.The etchant supplied into the
분사판(12)에 형성되는 슬릿은 설정 길이로 형성되는데, 이러한 슬릿의 형상이 도 2에 도시되어 있다.The slits formed in the
도 2에 도시된 바와 같이, 슬릿(13)은 지면과 수직방향을 이루는 분사판(12)의 제1변을 따라 형성된다. 이때, 지면과 수평방향을 이루는 분사판(12)의 제2변의 길이(w1)은 식각되는 기판(1)의 제1변의 길이 보다 작게 형성되고 분사판(12)의 제1변의 길이(ℓ1)는 기판(1)의 제1변의 길이 보다 크게 형성된다. 또한, 상기 슬릿(13)의 길이(ℓ2)는 기판(1)의 제1변의 길이와 거의 동일하게 형성된다. As shown in FIG. 2, the
공급관(15)을 통해 식각액 저장탱크(17)로부터 분사판(12)에 공급된 식각액은 상기 슬릿(13)을 통해 분출된다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 분사판(12)에는 공기압에 의해 압력이 인가되어 상기 식각액이 기판(1)으로 칼날형상과 같은 스트림젯(stream jet)방식으로 분출된다. 따라서, 상기 슬릿(13)에서 분출되는 식각액을 기판(1) 전체에 작용시키기 위해서는 상기 슬릿(13)의 길이(ℓ2)를 기판(1)의 제1변의 길이와 동일하게 하거나 크게 하는 것이 바람직할 것이다. 물론, 슬릿(13)을 통한 식각액의 분출각도를 조절함으로써 슬릿(13)의 길이(ℓ2)를 기판(1)의 제1변의 길이보다 작게 할 수도 있을 것이다.The etchant supplied from the
상기와 같이 구성된 식각장치기(10)에서는 지면과 수직으로 배치된 기판(1) 상에 식각액을 균일하게 분출하여 기판(1)을 식각한다. 이와 같이, 기판(1)을 수직으로 배치함에 따라 기판(1)에 분사된 식각액이 중력에 의해 하부로 흘러내리므로, 기판(1) 상에는 식각액이 잔류하지 않게 되어 특정 영역에 식각액이 남아 해당 영역이 과도하게 식각되는 것을 방지할 수 있게 된다.In the
도 3a 및 도 3b는 상기한 구조의 분사판(12)을 구비한 식각장치(10)에 의해 기판(1)을 식각하는 것을 나타내는 도면으로, 이를 참조하여 본 발명에 따른 식각장치를 이용하여 기판을 식각하는 방법을 상세히 설명한다.3A and 3B are views illustrating etching the
도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 분사판(12)을 구비한 식각장치(10)에 기판(1)이 배치되면, 공급관(15)을 통해 식각액 저장탱크(17)의 식각액이 분사판(12)에 공급되며, 이 공급된 식각액이 슬릿(13)을 통해 기판(1)으로 분사된다. 이때, 상기 분사판(12)은 서로 마주보도록 복수개 형성되어 상기 마주하는 복수의 분사판(12) 사이에 복수의 기판(1)이 배치된다.As shown in FIG. 1, when the
상기 식각액이 기판(1)에 분사됨에 따라 기판(10)이 식각된다. 이때, 상기 분사판(12)은 기판(1)의 양측에 배치되기 때문에, 식각액의 분사에 의해 기판(1)의 양면이 식각된다.The
도 3a에 도시된 바와 같이, 하나의 기판(1)에 대하여 기판(1)의 양측에는 각각 하나의 분사판(12)이 배치된다. 이때, 상기 분사판(12)의 수평방향의 제2변의 길이(w2)는 기판의 제2변의 길이 보다 작기 때문에, 기판(1) 전체에 걸쳐 식각액을 분사하기 위해서는 상기 분사판(12)의 도 3a에 도시된 바와 같이 기판(1)의 폭방향을 따라 이동해야만 한다. 즉, 분사판(12)의 기판(1)을 대향한 상태에서 기판(1)의 제2변의 길이방향을 따라 이동하거나 왕복하면서 슬릿(13)을 통해 기판(1)에 식각액을 분사하는 것입니다.As shown in FIG. 3A, one
이때, 상기 식각액은 슬릿(13) 전체를 통해 칼날과 같이 분출되고 분사판(12)은 일방향으로 이동하므로, 식각액이 기판(1) 전체에 걸쳐 스캔되어 기판(1) 전체에 걸쳐 균일한 식각액의 분사가 가능하게 된다.At this time, since the etchant is ejected like a blade through the
상기 기판(1)에 분사되어 기판(1)을 식각한 식각액은 식각장치(10)의 하부로 모인 후, 회수관(16)을 통해 다시 식각액 저장탱크(17)로 회수되어 이후의 식각에 사용된다. 한편, 기판(1)을 식각한 식각액에는 유리의 조각이나 녹은 유리물질과 같은 각종 슬러지가 발생한다. 따라서, 이러한 슬러지를 포함한 식각액을 사용한다면 식각의 효율이 저하되어 효율적인 식각을 실행할 수 없게 되므로, 슬러지가 포함된 식각액은 필터(18)에 의해 상기 슬러지를 제거한 후 식각액 저장탱크(17)로 공급되는 것이다.The etchant sprayed onto the
식각액으로는 주로 HF와 인산/질산/황산/NH4F 등의 혼합물 또는 NH4F/NF4F2H와 계면활성제의 혼합물을 사용한다. 이때, 기판(1)을 식각하는 식각속도는 상기와 같은 혼합물의 농도에 의해 결정된다. 따라서, 원하는 두께로 기판(1)을 식각하기 위해서는 상기 혼합물의 농도를 조절해야만 한다.As the etchant, a mixture of HF and phosphoric acid / nitric acid / sulfuric acid / NH 4 F, or a mixture of NH 4 F / NF 4 F 2 H and a surfactant is used. At this time, the etching rate for etching the
한편, 기판(1)의 식각이 진행됨에 따라 식각에 사용된 식각액이 회수관(16)을 통해 식각액 저장탱크(17)에 공급된다. 그러나, 식각액 저장탱크(17)로 회수되는 식각액은 혼합물이 기판과 결합되어 기판을 식각하므로, 식각이 진행될수록 상 기 혼합물의 농도가 저하된다. 따라서, 식각액 저장탱크(17)에 수납된 식각액의 농도가 시간이 지남에 따라 저하되어 기판(1)의 식각속도가 저하되므로, 기판(1)이 설정된 두께로 식각되지 않게 된다.Meanwhile, as the
식각액 공급부(19)는 이러한 문제를 해결하기 위해 구비된 것으로, 상기 식각액 공급부(19)에는 HF와 인산/질산/황산/NH4F 혼합물 또는 NH4F/NF4F2H와 계면활성제의 혼합물이 저장되어 상기 식각액 저장탱크(17)에 상기 혼합물을 공급하여 식각액 저장탱크(17)내의 식각액이 항상 설정된 농도를 유지하도록 한다. 이때, 식각액 저장탱크(17)내의 식각액의 농도는 농도측정기(40)에 측정된 농도값에 기초하여 조절된다. 즉, 식각액 저장탱크(17)내의 식각액의 농도가 설정된 농도 보다 낮을 경우 식각액 공급부(19)로부터 식각액을 상기 식각액 저장탱크(17)로 공급하여 식각액이 항상 설정된 농도를 유지하도록 한다.The
한편, 식각액을 분사하는 분사판(12)에는 슬릿(13) 대신 노즐이 형성될 수도 있다. 즉, 작은 분사홀을 갖는 노즐을 분사판(12)에 형성하여 노즐을 통해 식각액을 일정 영역으로 스프레이(spray)방식으로 분사하여 기판(1)을 식각할 수도 있다. 그러나, 분사판(12)에 일정 길이(예를 들면, 기판의 길이와 거의 동일한)로 슬릿(13)을 형성하여 식각액을 스트림젯 분사하는 것이 노즐을 형성하여 일정 영역에 식각액을 스프레이분사하는 것 보다 더욱 바람직한 데, 그 이유를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, a nozzle may be formed in the
첫째, 슬릿(13)을 통한 식각액의 스트림젯 분사가 노즐을 통한 식각액의 스 프레이분사에 비해 기판을 균일하게 식각할 수 있게 된다. 노즐을 이용하여 기판(1)에 식각액을 스프레이분사하는 경우 작은 구경을 갖는 노즐의 분사구를 통해 식각액이 원형상으로 분사된다. 즉, 분사판(12) 전체에 걸쳐 형성된 노즐을 통해 기판(1)의 원형상의 분사영역에 식각액이 분사되는 것이다. 따라서, 기판(1) 전체에 식각액이 분사되어 기판을 식각하기 위해서는 분사영역이 인접하는 분사영역과 겹쳐져야만 하는데, 이러한 분사영역의 겹침은 겹쳐지는 영역에 상대적으로 많은 식각액이 작용하게 되어 기판(1) 전체에 걸쳐 균일한 식각이 불가능하게 된다. 반면에, 본 발명에서와 같이 슬릿(13)을 사용하는 경우 기판(1)의 길이와 거의 동일한 슬릿(13)을 통해 칼날형태로 식각액을 스트림젯 분사하면서 분사판(12)을 이동하므로, 기판(1) 전체에 균일하게 식각액이 분사되어 균일한 기판(1)의 식각이 가능하게 된다.First, the stream jet injection of the etchant through the
둘째, 슬릿(13)을 통한 식각액의 스트림젯 분사에 의한 기판의 식각은 노즐을 통한 식각액의 스프레이분사에 의한 기판의 식각보다 식각속도를 향상시킬 수 있다. 노즐을 통한 스프레이분사에 의한 기판의 식각은 작은 구경의 노즐을 통해 식각액이 분사되므로, 기판에 인가되는 식각액의 양이 적고 압력이 낮다. 그러나, 본 발명에 따른 식각장치에서는 노즐에 비해 상대적으로 넓은 폭을 갖는 슬릿(13)에 의해 식각액을 스트림젯 분사하여 기판(1)을 식각하므로, 기판에 작용하는 식각액의 양이 상대적으로 많고 압력이 높다. 따라서, 노즐을 통해 분사되는 식각액에 의한 기판의 식각 보다 슬릿(13)을 통해 식각액을 분사하는 것이 훨씬 빠른 속도로 기판을 식각할 수 있게 된다.Second, the etching of the substrate by the stream jet injection of the etching liquid through the
셋째, 슬릿(13)을 통한 식각액의 스트림젯 분사에 의한 기판의 식각은 노즐을 통한 식각액의 스프레이분사에 의한 기판의 식각에 비해 슬릿의 막힘에 의한 식각불량을 방지할 수 있게 되다. 노즐을 사용하는 경우 노즐의 작은 구경으로 인해 식각액에 불순물이나 슬러지가 포함된 경우 노즐이 막히게 되어 식각액의 분사가 불가능하게 된다. 반면에, 본 발명과 같이 슬릿을 사용하는 경우 식각액이 분출되는 슬릿의 폭이 노즐에 비해 훨씬 크기 때문에 불순물이나 슬러지에 의해 슬릿이 막히는 것을 방지할 수 있게 된다.Third, the etching of the substrate by the stream jet injection of the etching liquid through the
넷째, 슬릿(13)을 통한 식각액의 스트림젯 분사에 의한 기판의 식각은 노즐을 통한 식각액의 스프레이분사에 의한 기판의 식각보다 비용을 절감할 수 있게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 식각에 사용된 식각액은 필터(18)에 의해 필터링된 후 식각액 저장탱크(17)에 저장되어 재사용된다. 식각에 사용된 식각액에는 기판이 녹아 있는 슬러지가 발생하게 된다. 필터(18)는 식각액에 녹아 있는 이러한 슬러지를 필터링하여 상대적으로 깨끗한 식각액을 다시 식각액 저장탱크(17)로 공급해야만 한다. 그런데, 노즐을 사용하는 경우, 노즐의 분사구가 미세하기 때문에 식각액의 분사시 노즐이 막히는 것을 방지하기 위해서는 필터에 의해 식각액을 필터링할 때 아주 작은 크기의 슬러지도 필터링해야만 하므로, 상대적으로 고가의 필터를 사용해야만 한다. 반면에, 본 발명과 같이 폭이 넓은 슬릿(13)을 사용하여 식각액을 분사하는 경우, 식각액에 허용될 수 있는 슬러지의 크기가 상대적으로 크므로, 상대적으로 저가의 필터를 사용해도 식각액을 원하는 정도로 필터링할 수 있게 되는 것이다.Fourth, the etching of the substrate by the stream jet injection of the etching liquid through the
다섯째, 슬릿(13)을 통한 식각액의 스트림젯 분사에 의한 기판의 식각은 노즐을 통한 식각액의 스프레이분사에 의한 기판의 식각보다 사용될 수 있는 식각액에 대한 선택의 폭이 넓다. 노즐은 그 분사구가 매우 작기 때문에, 식각액이 기판을 식각할 때 슬러지가 고착성이 없고 크기가 작아야만 상기 식각액을 재사용할 수 있게 된다. 한편, 식각액은 그 종류에 따라 발생하는 슬러지의 특성 및 크기가 다르다. 따라서, 노즐을 사용하는 경우 분사홀이 미세하기 때문에 고착성이 없고 크기가 작은 슬러지만 발생시키는 식각액만을 사용할 수 있으므로, 그 선택이 폭이 작다. 반면에, 본 발명에서는 슬릿(13)의 폭이 크므로, 슬러지가 고착성이 있고 크기가 상대적으로 큰 경우에도 식각액을 재사용할 수 있으므로, 다양한 종류의 식각액을 사용할 수 있게 된다. 특히, 식각특성이 좋고 저렴하지만 발생하는 슬러지가 고착성을 갖고 그 크기가 큰 HF를 노즐을 이용한 식각장치에서는 사용할 수 없는 반면에, 본 발명에는 유용하게 사용할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에서는 다양한 종류의 식각액을 사용할 수 있게 되므로, 비용이 저렴하고 효율이 좋은 식각액을 사용할 수 있게 되어 비용을 절감하고 공정을 신속하게 할 수 있게 된다.Fifth, the etching of the substrate by the stream jet injection of the etching liquid through the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 분사판(12)에 슬릿(13)을 형성하여 기판(1)상에 칼날과 같은 분사액을 스트림젯방식으로 분사함으로써 균일하고 신속하며, 저렴한 기판(1)의 식각이 가능하게 된다.As described above, in the present invention, the
한편, 본 발명은 도 3a에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 하나의 분사판(12)에 의해서만 기판(1)을 식각하는 것이 아니다. 하나의 슬릿(13)이 형성된 하나의 분사판(12)만을 사용하는 경우, 넓은 면적의 기판(1)을 식각하는 경우 분사 판(12)의 기판(1)의 일측에서 타측으로 이동하면서 식각액을 분출해야만 하므로, 식각속도가 저하된다.On the other hand, the present invention does not etch the
이러한 식각속도의 저하를 방지하기 위해, 도 3b에 도시된 바와 같이 슬릿(13)이 형성되고 서로 마주하는 분사판(12)을 복수개 구비할 수도 있다. 이 경우, 복수의 분사판(12)이 기판의 제2변의 길이방향을 따라 서로 일정 거리 이격되어 설치되고, 각각의 분사판(12)이 이격된 거리만큼만 이동하면서 식각액을 분출함으로써 기판(1) 전체에 식각액을 균일하게 작용시킬 수 있게 된다. 즉, 도 3a에 도시된 구조의 식각장치에 비해 분사판(12)의 이동거리 및 이동시간이 단축되므로, 신속한 기판(1)의 식각이 가능하게 된다.In order to prevent such a decrease in the etching speed, as shown in FIG. 3B, the
한편, 상기와 같이 분사판(12)을 사용하여 기판(1)을 식각하는 경우(분사판이 하나 또는 복수개 설치되는 경우 포함), 분사판(12)이 고정되고 기판(1)이 이동하여 기판(1) 전체에 식각액을 균일하게 분사할 수도 있을 것이다.On the other hand, when the
도 4는 본 발명에 따른 기판식각장치의 분사판(112)에 형성된 슬릿(113)의 다른 구조를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 슬릿(113)은 분사판(112)에 일체로 형성되지 않고 일정 거리 이격된 상태로 복수개 형성될 수도 있을 것이다. 이 경우에도 상기 복수의 슬릿(113)을 통해 기판의 제1변의 길이방향 전체에 걸쳐 식각액이 분출되고 상기 분사판(112)이 기판의 제1변의 길이방향을 따라 이동하므로, 기판 전체에 걸쳐 균일한 식각액의 분출이 가능하게 된다. 한편, 도면에는 하나의 분사판(112)에 상하로 3개의 슬릿(113)이 배치된 구조만이 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 구조에만 한정되는 것이 아니라 상하로 2개의 슬 릿(113)이 배치되는 구조도 가능하고 4개 이상의 슬릿(113)이 배치되는 구조도 가능할 것이다. 또한, 이러한 구조의 분사판(112)에서도 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판 식각의 효율을 향상시키기 위해 복수의 분사판(112)을 일정 거리 이격시킨 상태로 배치한 후 복수의 분사판(112) 또는 기판을 이동시키면서 식각액을 분출하여 기판을 식각할 수도 있을 것이다.4 is a view showing another structure of the
도 5a는 본 발명에 따른 기판식각장치의 분사판(212)의 또 다른 구조를 나타내는 도면이고 도 5b는 상기 구조의 분사판(212)에 의해 기판(201)상에 식각액을 분출하는 것을 나타내는 도면이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 이 구조에서는 분사판(112)의 일측 길이(w2)가 대응하는 기판의 제2변의 길이와 유사하게 형성되며, 분사판(212)에는 슬릿(213)이 복수개 형성된다. 이와 같이, 분사판(212)의 크기가 식각되는 기판(201)의 크기와 유사하므로, 분사판(212)이 이동하지 않거나 매우 작은 거리(예를 들면, 슬릿(213) 사이의 간격에 대응하는 거리)만을 이동하여도 기판(201) 전체에 균일하게 식각액을 분출할 수 있게 되므로, 더욱 신속한 기판(201)의 식각이 가능하게 된다.FIG. 5A is a view showing another structure of the
상기와 같은 기판의 식각은 주로 합착된 유리모기판 단위로 이루어지는 것이 바람직하다. 통상적으로 액정표시소자와 같은 평판표시소자는 2개의 유리기판을 합착하여 사용하므로, 하나의 유리기판에 비해 그 강도가 높게 된다. 따라서, 하나의 유리기판을 사용하는 경우보다도 더 얇게 제작할 수 있게 되므로, 유리기판의 무게를 대폭 감소할 수 있게 된다. 물론, 상기 기판의 식각은 개개의 유리모기판 단위로 이루어질 수도 있을 것이다.It is preferable that the etching of the substrate as described above mainly consists of bonded glass mother substrate units. In general, a flat panel display device such as a liquid crystal display device is used by bonding two glass substrates together, and thus the strength thereof is higher than that of one glass substrate. Therefore, since it is possible to manufacture a thinner than when using one glass substrate, it is possible to significantly reduce the weight of the glass substrate. Of course, the etching of the substrate may be made of individual glass mother substrate units.
상기한 본 발명의 설명에서는 액정표시소자에 사용되는 특정 기판을 한정하여 설명하였지만, 본 발명이 특정 기판에만 한정되는 것이 아니라 유리 모기판, 합착된 유리 모기판, 가공된 유리기판, 합착된 단위 패널을 식각하는데 사용될 수 있을 것이다.In the above description of the present invention, the specific substrate used for the liquid crystal display device has been described in detail, but the present invention is not limited to the specific substrate, but the glass mother substrate, the bonded glass mother substrate, the processed glass substrate, and the unit panel bonded together. It can be used to etch it.
또한, 본 발명은 액정표시소자에만 적용되는 것이 아니라 다양한 PDP, FED, VFD, OLED 등과 같은 다양한 평판표시소자 제조방법에 적용될 수 있을 것이다.In addition, the present invention may be applied to various flat panel display device manufacturing methods such as various PDPs, FEDs, VFDs, OLEDs, etc., as well as liquid crystal display devices.
도 1은 본 발명에 따른 기판식각장치의 구조를 나타내는 도면.1 is a view showing the structure of a substrate etching apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 기판식각장치의 분사판의 구조를 나타내는 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the structure of the jet plate of the substrate etching apparatus according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 식각장치에 의해 기판을 식각하는 것을 나타내는 도면.3A and 3B illustrate etching a substrate by an etching apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 기판식각장치의 분사판의 다른 구조를 나타내는 사시도.Figure 4 is a perspective view showing another structure of the jet plate of the substrate etching apparatus according to the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 기판식각장치의 또 다른 구조 및 이를 이용하여 기판을 식각하는 것을 나타내는 도면.5A and 5B are views illustrating another structure of the substrate etching apparatus according to the present invention and etching the substrate using the substrate etching apparatus.
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