KR20110086475A - Manufacturing method of chemical reinforced glass - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강화유리의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학강화처리 공정 후에 사진식각 공정을 이용하여 원판유리를 단위 유리로 세분하는 공정을 이용하는 화학강화유리의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing tempered glass, and more particularly, to a method of manufacturing a chemically tempered glass using a process of subdividing a glass plate into a unit glass by using a photolithography process after a chemical strengthening process.
유리를 강화시키는 방법에는 크게 물리적으로 강화시키는 방법과 화학적으로 강화시키는 방법이 있다. There are two methods of strengthening glass: physically strengthening and chemical strengthening.
물리적으로 강화시키는 방법은 일반적으로 두께 1㎜ 이상의 유리를 550℃ 내지 700℃ 사이의 온도에서 가열하여 급냉함으로써 유리의 내부 강도를 강화하는 방식으로서, 이렇게 물리적으로 강화된 유리는 강화 유리문, 자동차용 유리 등에 주로 사용된다. The method of physically strengthening is generally a method of strengthening the internal strength of glass by heating the glass having a thickness of 1 mm or more at a temperature between 550 DEG C and 700 DEG C and quenching the glass so that the physically reinforced glass is reinforced glass door, And so on.
화학적으로 강화시키는 방법은 강화시키고자 하는 유리를 화학처리하되 전이온도 이하에서 유리 중에 함유되어 있는 이온반경이 작은 나트륨 이온을 이온반경이 큰 칼륨 이온과 접촉시켜 유리 표면층에 압축응력을 발생시켜 강화시키는 방법이다. 예를 들면, 소다라임 실리카 계열의 박판 유리를 이용하여 450℃ 내지 500℃의 질산칼륨(KNO3) 용액에서 3시간 이상 담가두어 소다라임 실리카 유리에 있는 나트륨 이온(Na+)이 질산칼륨(KNO3) 용액의 칼륨 이온(K+)으로 치환되어 강화되는 방법으로서, 이러한 방법은 주로 2.0㎜ 이하의 박판유리를 강화하는데 이용된다. The chemical strengthening method is to chemically treat the glass to be strengthened. The sodium ion having a small ionic radius contained in the glass at a transition temperature or lower is contacted with potassium ions having a large ion radius to generate a compressive stress in the glass surface layer Method. (Na + ) in soda lime silica glass is immersed in a potassium nitrate (KNO 3 ) solution for 3 hours or more using a thin glass plate of soda lime silica series, for example, 3 ) solution of potassium ion (K + ), this method is mainly used for strengthening thin sheet glass of 2.0 mm or less.
이하에서 종래에 따른 화학강화유리를 제조하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a conventional method of manufacturing a chemically tempered glass will be described.
먼저, 원판유리를 평탄화 공정을 거친 다음, 절단기를 이용하여 형태·크기에 맞게 절단하는 공정을 수행한다. 상기 원판유리를 절단하는 방법으로는 워터 젯(water jet)을 사용하여 냉간 가공을 하거나, 스크라이브 장치 또는 레이저를 이용하는 방법 등이 있다. 그러나, 이러한 절단 공정에 의해 유리 내에는 기계적 가공 등에 의한 변형 또는 스트레스(stress)가 존재할 수 있으므로 제품의 신뢰성에 나쁜 영향을 줄 수 있고, 또한 절단 불량에 의해 폐기되는 부분이 있으므로 수율을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. First, the plate glass is subjected to a planarizing process, and then a step of cutting the plate glass according to the shape and size is performed using a cutter. Examples of the method for cutting the disk glass include a cold jet process using a water jet, a scribing process or a laser process. However, such a cutting process may cause deformation or stress in the glass due to mechanical processing or the like, which may adversely affect the reliability of the product, and there is a portion to be discarded due to cutting failure, .
원판유리가 절단되어 형성된 단위 유리에 유리 가루나 이물질을 제거하기 위한 1차 세정공정을 수행하고, 연삭기를 이용하여 단위 유리의 상하부 모서리 부분을 면취한 다음, 연마된 제품에 묻은 유리 가루나 연마재 가루를 제거하기 위한 2차 세정공정을 수행하며, 세정된 단위 유리를 건조한 후 표면을 화학적으로 강화하기 위하여 하기와 같은 방법으로 화학강화처리 공정을 수행한다. A first cleaning step for removing glass powder or foreign matter is performed on a unit glass formed by cutting a disk glass, chamfering the upper and lower corners of the unit glass using a grinder, and then grinding the glass powder or abrasive powder A chemical cleaning treatment process is carried out in the following manner to chemically strengthen the surface after drying the cleaned unit glass.
단위 유리를 450℃∼500℃의 온도로 가열된 질산칼륨(KNO3) 용액이 담긴 작업조에 침지하고, 단위 유리를 작업조 내부에서 3시간 이상 동안 담가두면 이온치환에 의해 강화가 이루어지게 된다. 작업조에서 인출된 단위 유리는 세정 공정과 건조 공정이 수행된다. The unit glass is immersed in a working tank containing a potassium nitrate (KNO 3 ) solution heated to a temperature of 450 ° C to 500 ° C, and the unit glass is immersed in the working tank for 3 hours or more. The unit glass withdrawn from the working tank is subjected to a cleaning process and a drying process.
그러나, 상술한 바와 같은 화학적으로 강화된 유리는 절단 등과 같은 가공 시에 파괴가 급격하게 일어나기 때문에 가공이 불가능하다는 단점이 있다. 따라서, 화학적으로 강화처리 하기 전에 원하는 크기 또는 사용하려는 제품의 크기로 절단한 후에 강화처리하는 공정을 수행할 수밖에 없으며, 이러한 절단 공정의 한계로 인하여 사각형 등의 단순한 형태로 제작할 수밖에 없어 강화유리의 형태적 제약이 많았다. However, the above-mentioned chemically reinforced glass has disadvantages that it can not be processed because the breakage occurs rapidly during processing such as cutting. Therefore, it is inevitable to carry out a process of chemical strengthening after cutting into a desired size or a size of a product to be used before the strengthening treatment, and the strengthening treatment is performed. Due to the limitation of such a cutting process, There were many limitations.
또한, 절단 공정에 의해 유리 내에는 기계적 가공 등에 의한 변형 또는 스트레스(stress)가 존재할 수 있으므로 제품의 신뢰성에 나쁜 영향을 줄 수 있고, 절단 불량에 의해 폐기되는 부분이 있으므로 수율을 떨어진다는 단점이 있다. Further, the glass may have deformation or stress due to mechanical processing or the like due to the cutting process, which may adversely affect the reliability of the product, .
또한, 제조된 제품 중 고객의 디자인 요구가 변경 경우에는 원판유리를 미리 절단하여 둔 화학강화처리 전의 제품은 전량 폐기될 수 있어 생산량 조절이 매우 어렵다.
In addition, when the design requirement of the customer is changed among the manufactured products, it is very difficult to control the production amount since the product before the chemical strengthening treatment, in which the disc glass is cut in advance, can be discarded.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화학강화처리 공정 후에 사진식각 공정을 이용하여 원판유리를 단위 유리로 세분하는 공정을 이용함으로써 원형, 타원형, 초생달형, 다각형, 별형 등의 다양한 형태로 제작할 수 있으며, 절단 공정을 이용하지 않으므로 화학강화유리 내에는 기계적 가공 등에 의한 변형 또는 스트레스(stress)가 존재하지 않아 제품의 신뢰성이 우수하고, 절단 불량에 의해 폐기되는 부분이 없으며, 수율이 높은 화학강화유리의 제조방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for manufacturing a semiconductor device, which can be manufactured in various forms such as circular, elliptical, crescent, polygonal, Since the cutting process is not used, there is no deformation or stress caused by mechanical processing in the chemically tempered glass, so that the reliability of the product is excellent, there is no part to be discarded due to cutting failure, Method.
본 발명은, 원판유리를 예열하는 단계와, 예열된 원판유리를 칼륨 이온을 포함하는 가열된 칼륨 소스 용액에 침지하여 상기 칼륨 이온과 원판유리 내의 나트륨 이온이 상호 치환되게 하여 화학강화처리하는 단계와, 화학강화처리된 원판유리를 서냉하는 단계와, 상기 원판유리에 단위 유리로 세분하기 위한 스크라이브 레인을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 습식 식각하여 단위 유리로 형성하는 단계 및 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 화학강화유리의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate, comprising the steps of: preheating a glass plate; immersing the preheated glass plate in a heated potassium source solution containing potassium ions to chemically reinforce the potassium ions and the sodium ions in the glass plate, A step of gradually cooling the chemically strengthened glass plate, a step of forming a photoresist pattern defining a scribe lane to be subdivided into unit glass on the glass plate, a step of wet-etching using the photoresist pattern as an etching mask And a step of removing the photoresist pattern. The present invention also provides a method of manufacturing a chemically tempered glass, comprising the steps of:
상기 칼륨 소스 용액은 질산칼륨(KNO3), 수산화인산칼륨(K2HPO4), 염화칼륨(KCl) 및 인산칼륨(K2PO4) 중에서 선택된 1종 이상의 용액이고, 상기 칼륨 소스 용액은 상기 원판유리의 유리전이온도보다 낮은 온도인 450℃∼500℃로 가열되어 있으며, 상기 침지는 3∼12시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. Wherein the potassium source solution is at least one selected from potassium nitrate (KNO 3 ), potassium hydroxide (K 2 HPO 4 ), potassium chloride (KCl) and potassium phosphate (K 2 PO 4 ) It is heated to 450 to 500 DEG C which is lower than the glass transition temperature of the glass, and the immersion is preferably performed for 3 to 12 hours.
상기 칼륨 소스 용액에 질산나트륨(NaNO2)이 혼합되어 있을 수 있다. Sodium nitrate (NaNO 2 ) may be mixed with the potassium source solution.
상기 습식 식각은 불산(HF) 또는 불산(HF)과 무기산의 혼합액을 사용하고, 상기 무기산은 염산(HCl), 질산(HNO3) 또는 황산(H2SO4) 중에서 선택된 1종 이상의 물질인 것이 바람직하다. The wet etching is that the hydrofluoric acid (HF) or hydrofluoric acid (HF) and using a mixture solution of a mineral acid, wherein the mineral acid is hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3) or sulfuric acid (H 2 SO 4) 1 or more materials that are selected from desirable.
상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 투명한 원판유리의 전면과 후면에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 상기 포토레지스트가 도포된 원판유리를 오븐에서 건조하여 상기 포토레지스트를 경화시키는 단계와, 스크라이브 레인을 정의하는 마스크를 이용하여 상기 원판유리의 전면과 후면에 도포된 상기 포토레지스트를 동시에 노광하는 단계 및 노광된 원판유리를 현상하여 상기 원판유리의 전면과 후면에서 스크라이브 레인에는 포토레지스트가 제거되고 스크라이브 레인 이외의 영역에서는 포토레지스트가 남아 있는 형태를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The step of forming the photoresist pattern comprises the steps of applying a photoresist to the front and back surfaces of the transparent disc glass, drying the disc glass coated with the photoresist in an oven to cure the photoresist, Simultaneously exposing the photoresist applied to the front and back surfaces of the disc glass and developing the exposed disc glass so that the photoresist is removed from the scribe lanes on the front and back surfaces of the disc glass, And forming a photoresist pattern having a shape in which a photoresist remains in a region other than the lane.
상기 화학강화유리의 제조방법은, 상기 원판유리를 예열하는 단계 전에, 상기 원판유리의 표면을 연마하여 평탄화하는 단계를 더 포함하고, 상기 서냉하는 단계 후 상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계 전에, 원판유리를 온수가 담긴 세정조로 이송시켜 원판유리에 묻은 이물질을 세정하는 단계와 세정된 원판유리를 건조로로 이송하여 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the chemical tempered glass may further include a step of polishing and flattening the surface of the disk glass before the step of preheating the disk glass, and before the step of forming the photoresist pattern after the cooling step, Transferring the glass to a cleaning tank containing hot water to clean foreign matter adhered to the glass plate, and transferring the cleaned glass plate to the drying furnace and drying the glass plate.
상기 화학강화유리의 제조방법은, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계 후에, 상기 단위 유리의 모서리 상하부를 면취하는 단계와, 모서리가 면취된 단위 유리에 묻은 이물질을 세정하는 단계 및 세정된 단위 유리를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the chemically tempered glass may further include the steps of removing the photoresist pattern, skimming the upper and lower edges of the unit glass, cleaning the foreign matter adhering to the chamfered unit glass, And drying it.
상기 단위 유리는 터치스크린용으로 사용하기 위한 유리일 수 있다.
The unit glass may be glass for use as a touch screen.
종래의 화학강화유리 제조방법은 화학강화처리 후 절단 가공 시에 파괴가 급격하게 일어나기 때문에 화학강화처리 공정 전에 원하는 크기 또는 사용하려는 제품의 크기로 원판유리를 절단하여 가공한 후 화학강화처리가 이루어져야 하였고, 따라서 절단 공정의 한계로 인하여 사각형 등의 단순한 형태로 제작할 수밖에 없거나 고객이 요구하는 형상 대로 미리 모양을 절단할 수밖에 없어 화학강화유리의 형태적 제약과 생산의 자유도가 매우 낮았으나, 본 발명에 의하면 화학강화처리 공정을 수행한 후 사진식각 공정을 이용하므로 원형, 타원형, 초생달형, 다각형, 별형 등의 다양한 형태로 제작할 수 있으며, 다양한 모양을 동시에도 생산이 가능하며, 절단 공정을 이용하지 않으므로 화학강화유리 내에는 기계적 가공 등에 의한 변형 또는 스트레스(stress)가 존재하지 않아 제품의 신뢰성이 우수하고, 절단 불량에 의해 폐기되는 부분을 줄일 수 있고 수율이 높다는 장점이 있다.
In the conventional chemical tempered glass manufacturing method, since the breakage occurs rapidly during the cutting process after the chemical strengthening process, the glass reinforcing process must be performed after cutting the disc glass to the desired size or the size of the product to be used before the chemical strengthening process Therefore, due to limitations of the cutting process, it is inevitable to produce a simple shape such as a rectangle, or to cut a shape in advance according to the shape required by the customer, so that the shape constraint of chemically strengthened glass and the freedom of production are very low. It can be manufactured in various shapes such as round, elliptical, crescent, crescent, polygonal, and star shapes by using photo etching process after chemical strengthening treatment process. Since it can produce various shapes simultaneously, Inside the tempered glass, strain or stress due to mechanical processing (str there is an advantage that the reliability of the product is excellent, the part to be discarded due to the cutting failure can be reduced, and the yield is high.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학강화유리를 제조하기 위한 공정 순서도를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 사진식각 공정을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a process flow diagram for manufacturing chemically tempered glass according to a preferred embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views illustrating a photolithography process.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학강화유리를 제조하기 위한 공정 순서도를 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a process flow diagram for manufacturing chemically tempered glass according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 원판유리의 표면을 연마하는 평탄화 공정을 수행한다(S10). 상기 평탄화 공정은 원판유리의 평활도를 확보할 뿐만 아니라 후술하는 화학강화처리 공정을 수행할 때에 칼륨 소스 용액 내의 칼륨 이온(K+)과 원판유리 내의 나트륨 이온(N+)이 용이하게 상호 교환되도록 하기 위한 공정으로, 원판유리의 표면을 평탄하게 연마하는 공정이다. 상기 평탄화 공정은 산화세륨 연마제 등을 이용할 수 있으며, 일반적으로 잘 알려진 공정이므로 여기에서는 그 상세한 설명은 생략한다. Referring to FIG. 1, a planarizing process for polishing the surface of the disk glass is performed (S10). The flattening process not only secures smoothness of the disk glass but also facilitates mutual exchange of potassium ion (K + ) in the potassium source solution and sodium ion (N + ) in the disk glass when performing a chemical strengthening treatment process This is a step of polishing the surface of the disk glass flatly. The planarization process can be performed using a cerium oxide abrasive or the like, and is generally well known, so that a detailed description thereof will be omitted.
평탄화가 완료된 원판유리를 화학적으로 처리하는 화학강화처리 공정을 수행한다. 상기 화학강화처리 공정은 소정 온도로 가열된 질산칼륨(KNO3)과 같은 칼륨 소스 용액이 담긴 작업조에 원판유리를 투입하여 소정 시간 동안 이온교환시킴으로써 원판유리 표면에 강화가 이루어지도록 하는 구성을 갖는다. 상기 화학강화처리 공정은 다음과 같은 공정으로 이루어질 수 있다. The chemical strengthening treatment process for chemically treating the planarized glass plate is carried out. In the chemical strengthening treatment step, the disk glass is put in a working tank containing a potassium source solution such as potassium nitrate (KNO 3 ) heated to a predetermined temperature, and ion exchange is performed for a predetermined period of time, thereby reinforcing the surface of the disk glass. The chemical strengthening treatment process may be performed as follows.
원판유리를 이송유닛에 의해 예열로의 내부로 투입하고, 상온(예컨대, 25℃)에서 원판유리의 유리전이온도(glass transition temperature)보다 낮은 소정 온도(예컨대, 380℃∼500℃)로 상승시키고 소정 시간(예컨대, 30분∼120분) 동안 유지하여 원판유리를 예열한 후(S20), 화학강화처리(S30)를 위해 예열로에서 상기 원판유리를 인출하여 질산칼륨(KNO3) 용액과 같은 칼륨 소스 용액이 담긴 작업조로 이송한다. The original glass is introduced into the interior of the preheating furnace by the transfer unit and is raised to a predetermined temperature (for example, 380 ° C to 500 ° C) lower than the glass transition temperature of the original glass at room temperature (for example, 25 ° C) predetermined time (e.g., 30-120 minutes), maintaining the original plate glass after the warm-up (S20), and for chemical strengthening treatment (S30) drawing out the glass from said original plate to the preheating of potassium nitrate (KNO 3), such as a solution for Transfer to the working tank containing the potassium source solution.
상기 작업조의 내부에는 칼륨 이온(K+)을 포함하는 질산칼륨(KNO3), 수산화인산칼륨(K2HPO4), 염화칼륨(KCl), 인산칼륨(K2PO4) 등의 칼륨 소스 용액이 담겨 있다. 상기 칼륨 소스 용액에는 질산나트륨(NaNO3)과 같은 나트륨 소스 용액이 더 혼합되어 있을 수 있다. 칼륨 소스 용액에 나트륨 소스 용액이 혼합되는 경우, 칼륨 소스 용액과 나트륨 소스 용액은 중량비로 40∼80:60∼20(칼륨 소스 용액:나트륨 소스 용액)의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.A potassium source solution such as potassium nitrate (KNO 3 ), potassium hydroxide (K 2 HPO 4 ), potassium chloride (KCl) and potassium phosphate (K 2 PO 4 ) containing potassium ion (K + Is included. The potassium source solution may be further mixed with a sodium source solution such as sodium nitrate (NaNO 3 ). When the sodium source solution is mixed with the potassium source solution, it is preferable that the potassium source solution and the sodium source solution are mixed at a weight ratio of 40 to 80: 60 to 20 (potassium source solution: sodium source solution).
질산칼륨과 같은 칼륨 소스 용액은 원판유리의 유리전이온도(glass transition temperature)보다 낮은 온도(에컨대, 450℃∼500℃)로 가열되어 있으며, 상기 원판유리를 작업조 내부에 소정 시간 이상(예컨대, 3∼12시간) 동안 담가두면 이온 치환에 의해 화학적 강화가 이루어지게 된다. 즉, 상기 원판유리를 상기 작업조 내의 칼륨 소스 용액에 담그게 되면, 원판유리 표면의 나트륨(Na+) 이온과 칼륨 소스 용액의 칼륨(K+) 이온이 서로 이온치환이 이루어지며, 원판유리 표면에 분포하는 작은 이온(나트륨 이온)은 빠져나오고, 그 자리에 칼륨 소스 용액 내의 큰 이온(칼륨 이온)이 들어가게 된다. 나트륨 이온(Na+)의 원자 크기는 0.98Å이고, 칼륨 이온(K+)의 원자 크기는 1.33Å 이므로 나트륨 이온(Na+) 자리에 칼륨 이온(K+)이 들어가게 되면, 원판유리 표면에 압축 응력층을 형성하게 되어 큰 표면 밀도를 갖는 강화유리가 형성되게 된다. The potassium source solution such as potassium nitrate is heated to a temperature lower than the glass transition temperature of the original glass (450 DEG C to 500 DEG C, for example) , For 3 to 12 hours), chemical strengthening is achieved by ion substitution. That is, when the disc glass is immersed in the potassium source solution in the working tank, the sodium (Na + ) ion on the surface of the disc glass and the potassium (K + ) ion of the potassium source solution are ion- (Sodium ions) in the potassium source solution are discharged, and large ions (potassium ions) in the potassium source solution are put in place. And the atomic size of a sodium ion (Na +) is 0.98Å, potassium ion (K +) when the atom size is 1.33Å because sodium ions (Na +), potassium ion digit (K +) is put in, the compression on the original plate glass surface A stressed layer is formed and a tempered glass having a large surface density is formed.
작업조로부터 화학강화 처리된 원판유리를 인출하고, 상기 원판유리를 소정 온도(예컨대, 200∼400℃)로 예열되어 있는 서냉로로 이송한 후, 소정 시간(예컨대, 30분∼2시간)에 걸쳐 서서히 온도를 하강시켜 가열된 원판유리를 서냉시킨다(S40). 서냉로를 통해 가열된 원판유리를 서냉시킴으로써 원판유리에 변형이 발생하지 않고, 또한 유리에 잔류하는 응력을 제거할 수 있다. The glass plate subjected to the chemical strengthening treatment is taken out from the working tank and the glass plate is transferred to the annealing furnace preheated at a predetermined temperature (for example, 200 to 400 占 폚) The temperature is gradually lowered to slowly cool the heated original glass (S40). By slowly cooling the original glass heated through the annealing furnace, deformation does not occur in the original glass, and residual stress on the glass can be removed.
서냉로에서 인출된 원판유리는 소정 온도(예컨대, 약 80℃)로 세팅된 온수가 담긴 세정조로 이송시켜 원판유리에 묻은 이물질 등을 세정한다(S50). The original glass drawn out from the annealing furnace is transferred to a cleaning tank containing hot water set at a predetermined temperature (for example, about 80 DEG C) to clean foreign materials adhered to the original glass (S50).
세정조에서 원판유리를 인출하고, 세정된 원판유리를 건조로로 이송하여 건조한다(S60). 건조로에서 소정 온도(예컨대, 약 80℃)의 열풍 건조를 통해 건조될 수 있다. The disc glass is taken out from the washing tank, and the washed disc glass is transferred to the drying furnace and dried (S60). Air drying at a predetermined temperature (for example, about 80 DEG C) in a drying oven.
화학강화처리되어 건조된 원판유리를 터치스크린용 단위 유리로 세분하기 위하여 후술하는 바와 같은 사진식각(photolithography) 공정을 수행한다(S70). 도 2 내지 도 5는 사진식각 공정을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. A photolithography process as described below is performed in order to subdivide the original glass plate, which is chemically reinforced and dried, into a unit glass for a touch screen (S70). FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views illustrating a photolithography process.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 화학강화처리되어 건조된 원판유리(100)에 포토레지스트(photoresist)(110)를 도포한다. 포토레지스트(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 원판유리(100)의 전면(앞면)과 후면(뒷면) 모두에 대하여 도포하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 포지티브(positive) 포토레지스트를 사용하는 경우를 예를 들어 설명하며, 포지티브 포토레지스트의 경우 노광되는 부분은 제거되고 마스크의 크롬(Cr)과 같은 차폐층에 의해 빛이 차단되어 노광되지 않는(비노광 처리) 부분은 남아있게 된다. 네거티브(negative) 포토레지스트를 사용할 수도 있음은 물론이다. 상기 비노광 처리라 함은 사진식각(photolithography) 공정에서 마스크의 크롬(Cr)으로 차폐하여 빛이 투과될 수 없도록 하여 현상(development) 후에는 포토레지스트 패턴이 남도록 하는 것을 의미한다. Referring to FIGS. 2 to 5, a
포토레지스트가 도포된 원판유리(100)를 소정 온도(예컨대, 100∼180℃)의 오븐(oven)에서 건조하여 포토레지스트가 경화되게 된다. The
포토레지스트가 도포된 원판유리(100)에 단위 유리로 세분될 때 제거되는 영역인 스크라이브 레인(scribe lane)을 정의하는 마스크(mask)를 이용하여 노광한다. 스크라이브 레인이 노광되게 하고 나머지 부분은 마스크의 크롬(Cr)과 같은 차폐층에 의해 빛이 차단되어 노광되지 않게 한다. 상기 스크라이브 레인 이외의 영역은 원형, 다각형 뿐만 아니라 타원형, 초생달형, 별형 등의 다양한 형태를 가질 수 있으며, 상기 마스크는 화학강화유리의 사용자들이 원하는 형태로 스크라이브 레인이 정의되어 제작된 마스크일 수 있다. 원판유리(100)는 투명하기 때문에 원판유리(100)의 전면에서 노광이 일어나더라도 빛은 원판유리(100)의 후면에도 도달하여 원판유리(100)의 후면에 도포된 포토레지스트에 대하여도 노광이 이루어지게 된다. 따라서, 1회의 노광으로 원판유리(100)의 전면과 후면 모두에 도포된 포토레지스트를 노광할 수 있는 장점이 있다. Exposure is performed using a mask defining a scribe lane, which is an area to be removed when the photoresist is subdivided into unit glass on the
노광된 원판유리(100)를 현상액에 담가 현상한다. 상기 현상(development)에 의해 스크라이브 레인에 형성된 포토레지스트가 제거된 포토레지스트 패턴(photoresist pattern)(120)이 형성된다. 현상액으로는 상업적으로 판매되고 있고 반도체 제조 공정 등에 널리 사용되는 현상액을 사용할 수 있다. 1회의 현상 공정에 의해 원판유리(100)의 전면과 후면에 도포된 포토레지스트를 현상하여 원판유리(100)의 전면 및 후면에서 동일한 형태의 포토레지스트 패턴(120)을 형성할 수 있는 장점이 있다. The exposed
포토레지스트 패턴(120)을 식각 마스크로 사용하여 원판유리(100)를 식각액으로 식각한다. 상기 식각액으로는 불산(HF) 또는 불산(HF)과 무기산의 혼합액을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 무기산은 염산(HCl), 질산(HNO3) 또는 황산(H2SO4) 중에서 선택된 1종 이상의 물질인 것이 바람직하다. 식각 공정에서 스크라이브 레인(130) 이외의 영역은 포토레지스트 패턴(120)에 의해 보호되므로 식각되지 않게 된다. 식각은 스크라이브 레인(130)을 따라 원판유리(100)의 전면과 후면 모두에서 일어나게 되므로 빠른 시간 내에 식각이 완료될 수 있다. The
원판유리(100)의 스크라이브 레인(130)이 식각되어 제거되면, 원판유리(100)는 터치스크린과 같은 유리로 사용될 수 있는 단위 유리(140) 크기로 형성된다. When the
스크라이브 레인(130)이 식각되어 제거되면 포토레지스트 패턴(120)을 제거한다. 포토레지스트 패턴(120)의 제거 공정은 반도체 제조 공정 등에서 널리 알려져 있는 공정이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. When the
포토레지스트 패턴(120)이 제거된 단위 유리는 모서리의 상하부를 면취하는 공정(S80), 세정 및 건조 공정(S90)이 수행된 후, 화학강화유리로 제품화될 수 있다. The unit glass from which the
제품화를 위해 화학강화유리는 외형 검사와 비접촉식 응력 검사가 이루어질 수 있다. 상기 비접촉식 응력 검사는 화학강화층의 두께를 측정하고 그에 따른 응력 분포를 예측함으로써 화학강화유리의 강도를 측정하는 것이다. 화학강화유리에서 바람직한 화학강화층의 두께는 원판유리 두께에 따라 10∼200㎛ 정도인 것이 바람직하다. For commercialization, chemically tempered glass can be inspected for appearance and non-contact stress. The non-contact stress test measures the strength of the chemically tempered glass by measuring the thickness of the chemical strengthening layer and predicting the resulting stress distribution. The preferable thickness of the chemical strengthening layer in the chemically tempered glass is preferably about 10 to 200 mu m depending on the thickness of the original glass plate.
상기와 같은 제조공정을 통해 제작된 본 발명의 화학강화유리는 두께가 얇은 박판 형태의 강화유리로 터치스크린의 형태에 따라 원형, 다각형 뿐만 아니라 타원형, 초생달형, 별형 등의 다양한 형태를 가질 수 있으며, 그 두께는 0.1∼2.0㎜ 정도일 수 있다.The chemically tempered glass of the present invention manufactured through the above-described manufacturing process is a thin plate-like tempered glass and may have various shapes such as an ellipse, a crescent shape, and a star shape as well as a round shape and a polygonal shape depending on the shape of the touch screen , And the thickness thereof may be about 0.1 to 2.0 mm.
종래의 화학강화유리 제조방법은 화학강화처리 후 절단 가공 시에 파괴가 급격하게 일어나기 때문에 화학강화처리 공정 전에 원하는 크기 또는 사용하려는 제품의 크기로 원판유리를 절단하여 가공한 후 화학강화처리가 이루어져야 하였고, 따라서 절단 공정의 한계로 인하여 사각형 등의 단순한 형태로 제작할 수밖에 없어 화학강화유리의 형태적 제약이 많았으나, 본 발명의 경우에는 화학강화처리 공정을 수행한 후 사진식각 공정을 이용하므로 원형, 타원형, 초생달형, 다각형, 별형 등의 다양한 형태로 제작할 수 있으며, 절단 공정을 이용하지 않으므로 화학강화유리 내에는 기계적 가공 등에 의한 변형 또는 스트레스(stress)가 존재하지 않아 제품의 신뢰성이 우수하고, 절단 불량에 의해 폐기되는 부분이 없고 수율이 높다는 장점이 있다.
In the conventional chemical tempered glass manufacturing method, since the breakage occurs rapidly during the cutting process after the chemical strengthening process, the glass reinforcing process must be performed after cutting the disc glass to the desired size or the size of the product to be used before the chemical strengthening process Therefore, it is necessary to fabricate a simple shape such as a quadrangle due to limitations of the cutting process. Therefore, the shape constraint of the chemically strengthened glass is high. In the case of the present invention, the chemical strengthening process is performed and then the photo etching process is used. , Crescent shape, polygon, star shape, etc. Since the cutting process is not used, there is no deformation or stress caused by mechanical processing in the chemical tempered glass, so that the reliability of the product is excellent, There is no part to be discarded by the process, and the yield is high.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
100: 원판유리 110: 포토레지스트
120: 포토레지스트 패턴 130: 스크라이브 레인
140: 단위 유리100: original glass 110: photoresist
120: photoresist pattern 130: scribe lane
140: Unit glass
Claims (8)
예열된 원판유리를 칼륨 이온을 포함하는 가열된 칼륨 소스 용액에 침지하여 상기 칼륨 이온과 원판유리 내의 나트륨 이온이 상호 치환되게 하여 화학강화처리하는 단계;
화학강화처리된 원판유리를 서냉하는 단계;
상기 원판유리에 단위 유리로 세분하기 위한 스크라이브 레인을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 습식 식각하여 단위 유리로 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 화학강화유리의 제조방법.
Preheating the disc glass;
Immersing the preheated glass plate in a heated potassium source solution containing potassium ions to chemically reinforce the potassium ions and the sodium ions in the glass plate to mutually substitute;
Slowly cooling the chemically reinforced original glass;
Forming a photoresist pattern defining a scribe lane for subdividing the unitary glass into the disk glass;
Forming a unit glass by wet etching using the photoresist pattern as an etching mask; And
And removing the photoresist pattern.
The method according to claim 1, wherein the potassium source solution is at least one solution selected from potassium nitrate (KNO 3 ), potassium hydroxide (K 2 HPO 4 ), potassium chloride (KCl) and potassium phosphate (K 2 PO 4 ) Wherein the potassium source solution is heated to 450 캜 to 500 캜, which is lower than the glass transition temperature of the disc glass, and the immersion is performed for 3 to 12 hours.
The method of claim 2, wherein the potassium source solution is mixed with sodium nitrate (NaNO 2 ).
The method of claim 1, wherein the wet etching is selected from the group consisting of hydrofluoric acid (HF) or hydrofluoric acid using a mixture solution of a (HF) and an inorganic acid, wherein the mineral acid is hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3) or sulfuric acid (H 2 SO 4) ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
투명한 원판유리의 전면과 후면에 포토레지스트를 도포하는 단계;
상기 포토레지스트가 도포된 원판유리를 오븐에서 건조하여 상기 포토레지스트를 경화시키는 단계;
스크라이브 레인을 정의하는 마스크를 이용하여 상기 원판유리의 전면과 후면에 도포된 상기 포토레지스트를 동시에 노광하는 단계; 및
노광된 원판유리를 현상하여 상기 원판유리의 전면과 후면에서 스크라이브 레인에는 포토레지스트가 제거되고 스크라이브 레인 이외의 영역에서는 포토레지스트가 남아 있는 형태를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 화학강화유리의 제조방법.
The method of claim 1, wherein forming the photoresist pattern comprises:
Applying photoresist to the front and back surfaces of the transparent disc glass;
Drying the original glass coated with the photoresist in an oven to cure the photoresist;
Simultaneously exposing the photoresist applied to the front and back surfaces of the disc glass using a mask defining a scribe lane; And
Forming a photoresist pattern having a form in which photoresist is removed from the scribe lanes at the front and back surfaces of the disc glass and photoresist remains in the areas other than the scribe lane by developing the exposed disc glass, ≪ / RTI >
상기 서냉하는 단계 후 상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계 전에, 원판유리를 온수가 담긴 세정조로 이송시켜 원판유리에 묻은 이물질을 세정하는 단계와 세정된 원판유리를 건조로로 이송하여 건조하는 단계를 더 포함하는 화학강화유리의 제조방법.
The method of claim 1, further comprising polishing and planarizing the surface of the disk glass before pre-heating the disk glass,
The step of forming the photoresist pattern after the gradual cooling includes transferring the disk glass to a cleaning tank containing hot water to clean foreign materials adhering to the disk glass, and drying the cleaned disk glass to the drying furnace Wherein the method comprises the steps of:
상기 단위 유리의 모서리 상하부를 면취하는 단계;
모서리가 면취된 단위 유리에 묻은 이물질을 세정하는 단계; 및
세정된 단위 유리를 건조하는 단계를 더 포함하는 화학강화유리의 제조방법.
The method of claim 1, further comprising, after removing the photoresist pattern,
A step of slicing the upper and lower edges of the unit glass;
Cleaning a foreign matter adhering to the unit glass whose edges are chamfered; And
≪ / RTI > further comprising the step of drying the cleaned unit glass.
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