KR20140100720A - Method and apparatus for dry cleaning of contamination on the glass edge - Google Patents

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KR20140100720A KR1020130013799A KR20130013799A KR20140100720A KR 20140100720 A KR20140100720 A KR 20140100720A KR 1020130013799 A KR1020130013799 A KR 1020130013799A KR 20130013799 A KR20130013799 A KR 20130013799A KR 20140100720 A KR20140100720 A KR 20140100720A
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Abstract

Disclosed is a method for dry cleaning which removes contaminations on an edge part of glass. The dry cleaning method comprises the steps of: using a laser beam generating unit to generate a laser beam; using a laser beam controlling unit to control at least one among the cross sectional size and the sectional shape of the laser beam; and using a laser beam irradiating unit to irradiate the contaminations on the edge part of the glass with the laser beam having 10^5 W (=J/sec) or more of a pulse peak power.

Description

유리 단차부 이물의 건식 세정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DRY CLEANING OF CONTAMINATION ON THE GLASS EDGE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and apparatus for cleaning a glass stepped foreign matter,

본 발명은 유리 단차부 이물의 세정 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 유리 단차부에 단단히 고착된 이물을 습식(wet)이 아닌 건식(dry)으로 세정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning technique for glass stepped foreign matter, and more particularly, to a method and apparatus for cleaning a foreign matter firmly fixed to a glass step portion by dry rather than wet.

유리 기판 위에 증착공정, 노광공정, 식각공정 등의 다양한 기술을 이용해 다양한 패턴을 갖는 디스플레이 패널을 제조하는 평판 디스플레이 패널 제조 기술이 알려져 있다. 이때 가공이 이루어지는 유리기판을 가공 유리기판이라 하고, 이 위에 다양한 형태의 패턴을 형성시킴으로써 평판디스플레이 패널을 만들 수 있다.2. Description of the Related Art A flat panel display panel manufacturing technology for manufacturing a display panel having various patterns by using various techniques such as a deposition process, an exposure process, and an etching process on a glass substrate is known. In this case, the glass substrate on which the processing is performed is referred to as a processed glass substrate, and a flat panel display panel can be formed by forming various patterns on the glass substrate.

이러한 디스플레이 패널의 제조 공정 중, 때로는 가공 유리기판의 아래에 또 다른 유리기판을 놓고 그 위에서 다양한 패턴 형성 공정을 수행한다. 이러한 공정은 도 1에 잘 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 가공 유리기판, 즉, 상부 유리기판(100)의 하부에 다른 유리기판, 즉, 하부 유리기판(110)이 존재한다. 이 상태에서, 정밀한 패턴(P)을 형성하기 위해 노광 공정이 이용된다. 노광 공정을 위해, 하부 유리기판(110) 상에 놓인 상부 유리기판(100) 위로 감광재(Photoresist, PR)를 도포하고, 다음, 자외선빛으로 노광하고 패턴을 형성하기 위해, 화학약품으로 특정부분의 감광재를 제거하는 현상 공정을 거친다. 이러한 현상 공정시, 화학약품에 의해 제거되는 PR은 보통 상부 유리기판(100), 즉, 가공 유리기판의 표면에서 거의 완전히 제거된다. 하지만 하부 유리기판(110)이 존재하는 경우, 가공 유리기판인 상부 유리기판(100)의 모서리 부분이 하부 유리기판(110)에 대하여 단차를 이루고, 이 단차 부위에 PR 잔사가 부착되어, 건조 공정 후, 매우 단단히 고착된 이물(C) 이 남는다. During the manufacturing process of such a display panel, another glass substrate is sometimes placed below the processed glass substrate and various pattern forming processes are performed thereon. This process is well illustrated in FIG. Referring to FIG. 1, another glass substrate, that is, a lower glass substrate 110, is present under the processed glass substrate, that is, the upper glass substrate 100. In this state, an exposure process is used to form a precise pattern P. For the exposure process, a photoresist (PR) is applied onto the upper glass substrate 100 placed on the lower glass substrate 110, and then exposed to ultraviolet light to form a pattern, The photosensitive material of the photoreceptor is removed. In this developing process, the PR removed by the chemical is usually almost completely removed from the upper glass substrate 100, that is, the surface of the processed glass substrate. However, when the lower glass substrate 110 is present, a corner portion of the upper glass substrate 100, which is a processed glass substrate, forms a step with respect to the lower glass substrate 110, a PR residue is attached to the lower glass substrate 110, Thereafter, a very firmly adhered foreign matter C remains.

이러한 현상 공정을 몇 차례 수행할 경우, 단차 부위의 PR 잔사와 같은 이물(C) 두께는 더욱 두꺼워지고 더욱 단단히 고착하게 된다. 모든 패턴 공정이 끝난 후 가공 유리기판인 상부 유리기판(100)을 하부 유리기판(110)으로부터 분리를 해야 하는데, 이때 단차 부위에 존재하는 이물(C)로 인해 서로의 분리가 어렵게 된다. When this developing process is repeated several times, the thickness of foreign matter (C) such as PR residue at the stepped portion becomes thicker and more firmly fixed. After the patterning process is completed, the upper glass substrate 100, which is a processed glass substrate, must be separated from the lower glass substrate 110. At this time, separation of the upper glass substrate 100 and the lower glass substrate 110 is difficult due to the foreign substance C existing in the step.

강력한 산(acid) 혹은 화학 용제(solvent)를 이용하면, 단차 부위의 이물(C)을 어느 정도 제거할 수 있지만, 이물(C)이 워낙 두껍고 단단히 고착되어 있으므로, 이러한 이물을 제거하는데, 많은 세정 시간이 든다. 또한, 세정 후 반드시 린스 및 건조 공정을 거쳐야 하므로 공정이 복잡해지며, 유독한 화학 약품 사용에 의해 작업 환경이 열악하다는 문제가 있다.The use of a strong acid or a solvent can remove the foreign matter C in the stepped portion to a certain extent. However, since the foreign matter C is so thick and firmly adhered, It takes time. In addition, since the process must be rinsed and dried after cleaning, the process becomes complicated and the working environment is poor due to the use of toxic chemicals.

본 발명은, 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 해결하고자 하는 과제는 유리 단차부에 고착되어 제거하기 힘든 이물을 레이저빔을 이용하여 효율적으로 그리고 신속하게 제거하는 건식 세정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a dry cleaning method and apparatus for efficiently and quickly removing a foreign object fixed on a glass step portion, .

본 발명이 해결하고자하는 다른 과제는, 레이저빔의 형태 및 조사 각도를 적절히 변경하면서 유리 단차부 이물에 조사함으로써, 레이저빔과 이물의 반응에 의해 순간적으로 이물을 증발 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for instantly evaporating and removing foreign matter by the reaction of a laser beam and foreign matter by irradiating the glass stepped foreign matter while appropriately changing the shape and irradiation angle of the laser beam will be.

본 발명의 다른 목적과 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 당업자가 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art from the following description of the preferred embodiments of the invention, as illustrated in the accompanying drawings.

본 발명의 일 측면에 따라, 유리 단차부에 존재하는 이물을 제거하는 건식 세정 방법이 제공되며, 상기 건식 세정 방법은, 펄스 피크파워(peak power)가 105 W(=J/sec) 이상인 레이저빔을 만들어, 상기 105 W(=J/sec) 펄스 피크파워의 레이저빔을 유리 단차부에 존재하는 이물에 조사함으로써, 유리 단차부에 존재하는 이물을 효율적으로 그리고 효과적으로 제거할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dry cleaning method for removing foreign matter present in a glass stepped portion, the dry cleaning method comprising: a laser having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) Beam, and irradiating the laser beam having the pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) to the foreign object existing in the glass step, it is possible to efficiently and effectively remove the foreign matter present in the glass step.

본 명세서에서 용어 "유리 단차부"는 유리기판이 그 아래에 위치하는 다른 기판(바람직하게는, 유리기판) 상에 놓임으로써 생기는 유리 기판의 모서리 주변을 의미하는 것으로 정의한다.The term "glass step" is defined herein to mean the periphery of the edge of a glass substrate which is produced by placing a glass substrate on another substrate (preferably a glass substrate) located beneath it.

본 발명의 다른 측면에 따른 건식 세정 방법은, 레이저빔 발생유닛을 이용하여, 레이저빔을 발진하고, 레이저빔 조절유닛을 이용하여, 레이저빔의 단면 크기와 형태 중 적어도 하나를 조절하고, 레이저빔 조사유닛을 이용하여, 펄스 피크파워 105 W(=J/sec) 이상의 레이저빔을 유리 단차부에 존재하는 이물에 조사하는 것을 포함한다.A dry cleaning method according to another aspect of the present invention includes the steps of oscillating a laser beam using a laser beam generating unit and adjusting at least one of the size and shape of a cross section of the laser beam using a laser beam adjusting unit, Irradiating a laser beam having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) or more onto a foreign object existing in the glass step portion by using the irradiation unit.

일 실시예에 따라, 상기 레이저빔으로는 펄스 길이 100 nanosecond 이하의 레이저빔이 사용된다.According to one embodiment, a laser beam having a pulse length of 100 nanoseconds or less is used as the laser beam.

일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 조절유닛은 상기 레이저빔의 단면 크기를 증가시키기 위해 빔확대기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 레이저빔 조절유닛은 상기 레이저빔의 단면 형상을 원형 형상에서 사각 형상으로 변화시키는 마스크를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the laser beam conditioning unit may include a beam expander to increase the cross-sectional size of the laser beam. The laser beam adjusting unit may include a mask for changing the sectional shape of the laser beam from a circular shape to a rectangular shape.

일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 조사유닛은 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지 밀도를 조절하기 위해 위치가 가변되는 초점렌즈를 포함한다. 일 실시예에 따라, 상기 초점렌즈는 원통형 렌즈일 수 있다.According to one embodiment, the laser beam irradiation unit includes a focus lens whose position is variable to control the energy density of the laser beam irradiated on the foreign object. According to one embodiment, the focal lens may be a cylindrical lens.

일 실시예에 따라, 상기 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지 밀도가 0.1 J/cm2 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.According to one embodiment, it is preferable that the energy density of the laser beam irradiated on the foreign object is 0.1 J / cm 2 or more.

일 실시예에 따라, 상기 이물이 증기 또는 미세 입자 형태로 변화하여 제거될 때, 상기 증기 또는 입자 형태의 이물을 포집하기 위해 집진 장치를 상기 이물 근처에 설치할 수 있다.According to one embodiment, when the foreign object is changed and removed in the form of vapor or fine particle, a dust collecting device may be installed near the foreign object in order to collect the foreign matter in the form of steam or particles.

일 실시예에 따라, 상기 레이저빔에 의한 유리의 손상을 막도록, 200~1500nm 파장대의 레이저빔이 이용된다.According to one embodiment, a laser beam of 200 to 1500 nm wavelength band is used to prevent damage to the glass by the laser beam.

일 실시예에 따라, 유리 단차부는 가공 유리기판인 상부 유리기판 아래에 하부 유리기판이 놓여 형성된 것이며, 상기 레이저빔은 상기 하부유리기판 아래에서 상측 방향으로 조사된다.According to one embodiment, the glass stepped portion is formed by placing a lower glass substrate below an upper glass substrate, which is a processed glass substrate, and the laser beam is irradiated upwardly below the lower glass substrate.

본 발명의 다른 측면에 따라, 유리 단차부에 존재하는 이물을 펄스 피크파워 105 W(=J/sec) 이상의 레이저빔으로 세정하는 건식 세정 장치가 제공되며, 상기 건식 세정장치는, 레이저빔을 발진하는 레이저빔 발생유닛과; 레이저빔의 단면 크기를 증가시키는 빔확대기 및 레이저빔의 단면 형상을 변화시키는 마스크를 갖는 레이저빔 조절유닛과; 레이저빔을 유리 단차부에 존재하는 이물에 조사하되, 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지 밀도를 조절하도록 위치 가변형(또는, 높이 가변형) 초점렌즈를 갖는 레이저빔 조사유닛을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a dry cleaning apparatus for cleaning a foreign substance existing in a glass step portion with a laser beam having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) or more, the dry cleaning apparatus comprising: A laser beam generating unit which oscillates; A laser beam adjusting unit having a beam expander for increasing a cross-sectional size of the laser beam and a mask for changing a cross-sectional shape of the laser beam; And a laser beam irradiating unit having a position-variable (or height-variable) focal lens for irradiating a laser beam on a foreign object existing in the glass step portion, and adjusting the energy density of the laser beam irradiated on the foreign matter.

본 발명에 따르면, 유리 단차부에 존재하는 이물을 제거하기 위해 레이저를 이용한 건식 세정 방법을 사용함으로써, 기존 화학적 습식 세정 방법과 비교해 매우 빠른 속도로 이물 세정을 수행할 수 있고, 린스 및 건조와 같은 추가 공정이 필요 없어 세정 공정 및 장비가 단순해지며, 습식 세정이 아닌 건식 세정 공정을 이용하므로, 환경 친화적인 작업 환경을 제공할 수 있다.According to the present invention, by using a dry cleaning method using a laser to remove foreign matter existing in the glass step, it is possible to perform the foreign object cleaning at a very high speed as compared with the conventional chemical wet cleaning method, It is possible to provide an environment-friendly working environment by using a dry cleaning process instead of a wet cleaning.

도 1은 가공 유리기판의 아래에 다른 유리기판을 놓고 가공 유리기판을 패터닝하는 공정과 패터닝 공정 중 가공 유리기판의 모서리 주변 유리 단차부에 고착되는 이물의 형태를 설명하기 위한 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 단차부의 이물 건식 세정 방법 및 장치를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 유리 단차부에 비대칭적 입체 형태로 존재하는 이물을 보다 효과적으로 제거하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a conceptual view for explaining a step of patterning a processed glass substrate with another glass substrate placed under the processed glass substrate and a shape of a foreign object adhering to the glass stepped portion around the edge of the processed glass substrate in the patterning process,
FIG. 2 is a view for explaining a foreign matter dry cleaning method and apparatus of a glass step according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view for explaining a method for more effectively removing foreign matters existing in an asymmetric shape in a glass step portion. FIG.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples for allowing a person skilled in the art to sufficiently convey the idea of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 단차부의 이물 건식 세정 방법 및 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a method and an apparatus for dry cleaning of a glass step according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 유리 단차부의 이물 건식 세정 장치는, 레이저빔 발생유닛(1), 복수의 반사 미러(2a, 2b)와, 레이저빔 조절유닛(3)과, 레이저빔 조사유닛(4)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the apparatus for dry scrubbing a glass step according to the present embodiment includes a laser beam generating unit 1, a plurality of reflecting mirrors 2a and 2b, a laser beam adjusting unit 3, Irradiating unit (4).

레이저빔 발생유닛(1)은, 이물을 효과적으로 제거할 수 있는 충분한 펄스 피크파워의 레이저를 만들 수 있도록, 매우 짧은 시간, 즉, 극초단의 레이저 펄스를 발생시키도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 레이저빔 발생유닛(1)은 펄스의 길이가 100 nanosecond 이하의 레이저를 사용한다. 이에 해당하는 레이저로는 Q-switching Nd:YAG와 같은 나노세컨드(nano-second) 레이저 혹은 피코세컨드(pico-second) 레이저 혹은 펨토세컨드(femto-second) 레이저 등이 있다. 이때, 어떠한 레이저를 사용하든 간에, 효과적인 이물의 증발 제거를 위해서는, 펄스 피크 파워가 105 W(=J/sec) 이상인 레이저빔을 사용하는 것이 바람직하다. The laser beam generating unit 1 is configured to generate laser pulses at a very short time, that is, at an extremely early stage, so as to produce a laser with sufficient pulse peak power to effectively remove foreign matter. Preferably, the laser beam generating unit 1 uses a laser having a pulse length of 100 nanoseconds or less. Such lasers include nano-second lasers such as Q-switching Nd: YAG or pico-second lasers or femtosecond lasers. At this time, it is preferable to use a laser beam having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) or more for effective evaporation and removal of foreign matter regardless of which laser is used.

상기 복수의 반사 미러(2a, 2b)는 상기 레이저빔 발생유닛(1)으로부터 발진한 레이저빔을 의도한 위치로 유도하도록 상기 레이저빔을 반사하는 역할을 한다. 상기 레이저빔은 상기 반사 미러들(2a, 2b)을 통해 유리 단차부에 존재하는 이물(C)에 유도된다. 배경기술에서도 설명한 바와 같이, 상기 이물(C)은 하부 유리기판(110) 상에 놓인 상부 유리기판, 즉 가공 유리기판(100)에 모서리에 형성되어 있다.The plurality of reflecting mirrors 2a and 2b serve to reflect the laser beam so as to guide the laser beam emitted from the laser beam generating unit 1 to an intended position. The laser beam is guided to the foreign object C existing in the glass step through the reflection mirrors 2a and 2b. As described in the background art, the foreign object C is formed at an edge of the upper glass substrate, that is, the processed glass substrate 100, placed on the lower glass substrate 110.

레이저빔 발생유닛(1)으로부터 발진한 레이저빔은 단면 크기가 작고 원형 단면을 갖는 것이 일반적이다. 따라서 효과적인 대면적 세정을 위해서는 레이저빔의 단면 크기를 키우고 형태도 원형이 아닌 적정한 다른 형태로 변화시킬 필요가 있는데, 이와 같은 역할은 레이저빔 조절유닛(3)에 의해 수행된다. 상기 레이저빔 조절유닛(3)은, 인입되는 원형 단면의 레이저빔의 단면 크기를 확대시킬 수 있는 빔확대기(31)와, 원형 레이저빔의 단면 형상을 다른 단면 형상, 예컨대, 도시된 것과 같은 사각 단면 형상으로 바꿀수 있는 마스크(32)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 빔확대기(31)는 2배 ~ 10배의 빔 확대 비율을 가질 수 있다. 상기 마스크(32)는 자신의 내부 관통 형상에 따라 다양한 형상을 만들도록 구성될 수 있다. 정사각형 형태의 내부 관통 형상을 갖는 마스크(32)가 선호된다. 상기 마스크(32)의 재질로는 레이저빔에 대하여 내구성이 좋은 아세탈 혹은 세라믹이 선호된다. The laser beam emitted from the laser beam generating unit 1 is generally small in cross section and has a circular cross section. Therefore, in order to effectively perform the large-area cleaning, it is necessary to increase the cross-sectional size of the laser beam and to change the shape of the laser beam to another appropriate shape instead of a circular shape. Such a role is performed by the laser beam adjusting unit 3. The laser beam adjusting unit 3 includes a beam expander 31 capable of enlarging the cross-sectional size of the incoming laser beam, a cross-sectional shape of the circular laser beam having a different cross-sectional shape, for example, And a mask 32 that can be changed into a sectional shape. At this time, the beam expander 31 may have a beam magnification ratio of 2 to 10 times. The mask 32 may be configured to have various shapes according to its internal penetration shape. A mask 32 having a square-shaped internal perforation shape is preferred. As the material of the mask 32, acetal or ceramic having good durability against the laser beam is preferred.

상기 레이저빔 조절유닛(3)을 거쳐 단면 크기 및 단면 형상이 조절된 레이저빔은 이물에 조사되기 전에 레이저빔 조사유닛(4)을 거칠 수 있다. 상기 레이저빔 조사유닛(4)은 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지밀도(energy density)를 효과적으로 조절하기 위한 위치 가변 초점렌즈(41)을 포함한다. 상기 초점렌즈(41)를 통한 레이저빔은 초점거리(focal length)에 있는 초점면에서 가장 작은 에너지 밀도의 레이저빔이 조사되고, 이때 에너지밀도는 가장 크게 된다. 만일 이물 제거를 위해 그렇게 많은 에너지 밀도가 필요치 않은 경우, 초점렌즈(41)의 위치를 상향 조정함으로써, 세정면에서의 레이저빔의 에너지밀도를 쉽게 낮출 수 있으며, 이럴 경우 레이저빔의 조사면적이 증가하여 좀 더 빠른 속도의 세정이 가능해진다. The laser beam whose cross-sectional size and cross-sectional shape is adjusted through the laser beam adjusting unit 3 can go through the laser beam irradiating unit 4 before being irradiated with foreign matter. The laser beam irradiating unit 4 includes a position variable focus lens 41 for effectively controlling the energy density of the laser beam irradiated on the foreign object. The laser beam through the focus lens 41 is irradiated with the laser beam having the smallest energy density on the focal plane at the focal length, and the energy density is the largest. If the energy density is not so much required for removing the foreign matter, the energy density of the laser beam at the cleaning surface can be easily lowered by adjusting the position of the focus lens 41 upwardly. In this case, So that cleaning can be performed at a higher speed.

이때 사용되는 초점렌즈(41)로는 한 점(spot)에 초점이 이루어지는 구형렌즈보다 한 선(line)으로 초점이 이루어지는 원통형렌즈(cylindrical lens)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 초점렌즈(41)를 통과해 이물이 존재하는 세정면에 도달하는 레이저빔의 에너지밀도는 보통 0.1 J/cm2 이상의 값을 가지는 것이 바람직하다. 상기 레이저빔 조사유닛(4)에서 나온 레이저빔은 유리 단차부에 존재하는 이물(C)에 조사된다. It is preferable to use a cylindrical lens that focuses on a line from a spherical lens having a focus on a spot as the focus lens 41 used in this case. It is preferable that the energy density of the laser beam reaching the cleaning face passing through the focal lens 41 and present on the foreign object has a value of usually 0.1 J / cm 2 or more. The laser beam emitted from the laser beam irradiating unit 4 is irradiated on the foreign object C existing in the glass step.

상기 레이저빔의 에너지는 이물에 흡수되어 순간적으로 온도가 상승하게 되며 이 온도가 이물의 증발온도를 넘어서면 이물의 제거 현상이 발생한다. 이때 제거되는 이물의 형태는 증기 혹은 아주 미세한 입자의 형태로 방출되는데, 이를 효과적으로 포집하기 위해 세정영역 주변에 집진장치를 설치할 수 있다. 조사되는 레이저빔이 이물뿐만이 아닌 상부 유리기판(100) 및/또는 하부 유리기판(110) 표면에도 미치는데, 이때 유리의 손상이 발생하면 안 되며, 이러한 손상을 막기 위해서는, 레이저빔과 유리가 서로 반응하는 것을 억제해야 한다. 레이저빔과 유리와의 반응을 최대한 줄이기 위해서, 유리에 대한 투과도가 좋은 파장대, 바람직하게는, 200nm ~ 1500nm 의 레이저빔을 사용하는 것이 좋다.The energy of the laser beam is absorbed by the foreign object and the temperature instantly rises. When the temperature exceeds the evaporation temperature of the foreign object, the removal of the foreign object occurs. In this case, the shape of the foreign object to be removed is released in the form of vapor or very fine particles. In order to effectively collect the foreign object, a dust collecting device can be installed around the cleaning area. The laser beam to be irradiated not only affects the foreign object but also the surface of the upper glass substrate 100 and / or the lower glass substrate 110. At this time, the glass should not be damaged. In order to prevent such damage, The reaction must be suppressed. In order to minimize the reaction between the laser beam and the glass, it is preferable to use a laser beam having a good transmittance to glass, preferably a laser beam having a wavelength of 200 nm to 1500 nm.

도 3은 유리 단차부에 비대칭적 입체 형태로 존재하는 이물을 보다 효과적으로 제거하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일반적인 레이저빔 조사 방법은 도 3의 (p1)와 같이 레이저빔 조사유닛(4)이 위에서 아래로 레이저빔을 수직 하향 조사하는 방식을 따른다. 도 3의 (p2)와 상기 레이저빔 조사유닛(4)이 레이저빔을 수직이 아닌 경사된 각도(θ)로 조사할 경우, 이물(C) 표면에서 보다 효율적인 레이저 에너지빔의 흡수가 발생하여, 보다 효율적인 세정이 가능해진다. 실험 결과, 레이저빔의 수직 하향 조사 방식 채용시, 레이저빔의 에너지 밀도가 100 이라면, 레이저빔의 경사 하양 조사 방식 채용시, 약 80 의 에너지 밀도만 가지고도 동일한 세정력을 얻을 수 있다.FIG. 3 is a view for explaining a method for more effectively removing foreign matters existing in an asymmetric shape in a glass step portion. FIG. The general laser beam irradiation method follows a method in which the laser beam irradiation unit 4 vertically downwardly irradiates the laser beam from top to bottom as shown in (p1) of FIG. When the laser beam irradiating unit 4 and the laser beam irradiating unit 4 in FIG. 3 irradiate the laser beam at an oblique angle?, Which is not vertical, absorption of the laser energy beam more efficiently occurs on the foreign object C surface, Whereby more efficient cleaning becomes possible. As a result of the experiment, when the vertical downward irradiation method of the laser beam is adopted, when the energy density of the laser beam is 100, the same cleaning power can be obtained even when the laser beam is irradiated with the oblique light beam at an energy density of about 80.

또한 도 3의 (p3)와 같이, 레이저빔을 아래에서 위로 조사하는 상향식 조사의 경우, 약 40 정도의 에너지 밀도만으로도 상향 수직 세정 방식의 100에 해당하는 세정력을 얻을 수 있었다. 이는, 상향 조사의 경우, 레이저빔이 이물과 유리의 계면에서 반응을 효과적으로 일으켜, 이물과 유리 모재 사이의 경계면을 직접 파괴시킴으로써, 적은 에너지밀도에서도 매우 효과적인 제거 현상이 발생한다는 특징이 있다. 또한 레이저빔의 상향 조사의 경우 상부 유리기판, 즉, 가공 유리기판(100)과 하부 유리기판(110) 사이의 틈에 끼어 있는 이물(C)도 효과적으로 제거할 수 있다.Also, as shown in FIG. 3 (p3), in the case of the bottom-up irradiation in which the laser beam is irradiated from bottom to top, a cleaning power corresponding to 100 of the upward vertical cleaning method can be obtained with only about 40 energy densities. This is because, in the upward irradiation, the laser beam effectively reacts at the interface between the foreign object and the glass, and directly destroys the interface between the foreign substance and the glass base material, so that a very effective removal phenomenon occurs even at a low energy density. In addition, when the laser beam is irradiated upward, foreign matter C sandwiched in a gap between the upper glass substrate 100, i.e., the processed glass substrate 100 and the lower glass substrate 110, can be effectively removed.

다시 도 2를 참조하여, 유리 단차부의 이물 세정 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring again to FIG. 2, a method of cleaning the glass stepped portion will be described as follows.

레이저빔 발생유닛(1)에서 레이저빔이 발진하고, 그 발진한 레이저빔은 반사 미러들(2a, 2b)을 포함하는 유도수단을 통해 유리 단차부에 존재하는 이물(C)을 향해 유도된다. 이때, 레이저빔 조절유닛(3)이 빔확대기(31)와 마스크(32)에 의해 의도한 단면 크기 및 단면 형상으로 레이저빔을 조절하고, 상기 레이저빔 조절유닛(3)에 의해 단면 형상 및 단면 크기가 조절된 레이저빔은 레이저빔 조사유닛(4)에서 에너지밀도(energy density)가 조절되어 이물에 조사된다. 전술한 미러들(2a, 2b) 중 제1 반사 미러(2a)가 레이저빔 발생유닛(1)에서 발진된 레이저빔을 레이저빔 조절유닛(3)에 유도하고, 전술한 미러들(2a, 2b) 중 제2 반사 미러(2b)가 레이저빔 조절유닛(3)을 거치면서 단면 형상 및/또는 단면 크기 조절된 레이저빔을 레이저빔 조사유닛(4)로 유도한다. 상기 레이저빔 조사유닛(4)는 위와 같이 유도된 레이저빔을 특정 에너지 밀도로 이물(C)에 조사한다. The laser beam is oscillated in the laser beam generating unit 1 and the oscillated laser beam is guided toward the foreign object C existing in the glass step portion through the guiding means including the reflecting mirrors 2a and 2b. At this time, the laser beam adjusting unit 3 adjusts the laser beam to the intended cross-sectional size and cross-sectional shape by the beam expander 31 and the mask 32, and the laser beam adjusting unit 3 adjusts the cross- The laser beam whose size has been adjusted is irradiated onto the foreign object by adjusting the energy density in the laser beam irradiation unit 4. [ The first reflecting mirror 2a of the above described mirrors 2a and 2b guides the laser beam emitted from the laser beam generating unit 1 to the laser beam adjusting unit 3 and the above described mirrors 2a and 2b The second reflecting mirror 2b of the second reflecting mirror 2b guides the laser beam irradiated by the laser beam adjusting unit 3 in the cross-sectional shape and / or the sectional-size-adjusted laser beam. The laser beam irradiating unit 4 irradiates the above-described laser beam onto the foreign object C at a specific energy density.

본 발명에 따른 레이저 세정 방법 및 장치는, 레이저빔을 이용하여 유리 단차부에 존재하는 고착성 이물을 효율적으로 그리고 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 세정 공정이 단순할 뿐 아니라, 환경 친화적인 작업 환경을 만들 수 있다. The laser cleaning method and apparatus according to the present invention can efficiently and quickly remove a sticky foreign object existing in a glass step portion by using a laser beam. Further, according to the embodiment of the present invention, not only the cleaning process is simple, but also an environment-friendly working environment can be created.

또한, 본 발명은 다음과 같은 분야에 구체적으로 적용할 수 있다.Further, the present invention can be specifically applied to the following fields.

1. LCD, OLED를 포함한 평판 디스플레이 제조 공정1. Flat panel display manufacturing process including LCD and OLED

2. 터치 패널 제조 공정2. Touch panel manufacturing process

3. 정밀 유리 표면 이물 제거 공정.3. Precision glass surface removal process.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.It will be appreciated by those skilled in the art that changes may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1: 레이저빔 발생유닛 2a, 2b: 반사 미러
3: 레이저빔 조절유닛 4: 레이저빔 조사유닛
31: 빔확대기 32: 마스크
4: 레이저빔 조사유닛 41: 초점렌즈1: laser beam generating unit 2a, 2b: reflection mirror
3: laser beam adjusting unit 4: laser beam irradiating unit
31: beam expander 32: mask
4: laser beam irradiation unit 41: focus lens

Claims (13)

유리 단차부에 존재하는 이물을 제거하는 세정 방법에 있어서,
펄스 피크파워(peak power)가 105 W(=J/sec) 이상인 레이저빔을 만들어,
상기 105 W(=J/sec) 펄스 피크파워의 레이저빔을 유리 단차부에 존재하는 이물에 조사하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.A cleaning method for removing foreign matters existing in a glass step portion,
A laser beam having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) or more is made,
Wherein the laser beam having the pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) is irradiated to the foreign substance existing in the glass step portion. 유리 단차부에 존재하는 이물을 제거하는 세정 방법에 있어서,
레이저빔 발생유닛을 이용하여, 레이저빔을 발진하고,
레이저빔 조절유닛을 이용하여, 레이저빔의 단면 크기와 단면 형태 중 적어도 하나를 조절하고,
레이저빔 조사유닛을 이용하여, 펄스 피크파워 105 W(=J/sec) 이상의 레이저빔을 유리 단차부에 존재하는 이물에 조사하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법A cleaning method for removing foreign matters existing in a glass step portion,
A laser beam generating unit is used to oscillate a laser beam,
Adjusting at least one of a cross-sectional size and a cross-sectional shape of the laser beam using a laser beam adjusting unit,
Characterized in that a laser beam having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) or more is irradiated onto a foreign object existing in the glass step portion by using a laser beam irradiation unit 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 레이저빔은 펄스 길이 100 nanosecond 이하인 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 1 or 2, wherein the laser beam has a pulse length of 100 nanoseconds or less. 청구항 2에 있어서,
상기 레이저빔 조절유닛은 상기 레이저빔의 단면 크기를 증가시키기 위해 빔확대기를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The method of claim 2,
Wherein the laser beam conditioning unit comprises a beam expander to increase the cross-sectional size of the laser beam. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서, 상기 레이저빔 조절유닛은 상기 레이저빔의 단면 형상을 원형 형상에서 사각 형상으로 변화시키는 마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 2 or 4, wherein the laser beam adjusting unit includes a mask for changing the sectional shape of the laser beam from a circular shape to a rectangular shape. 청구항 2에 있어서, 상기 레이저빔 조사유닛은 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지 밀도를 조절하기 위해 위치가 가변되는 초점렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 2, wherein the laser beam irradiating unit includes a focus lens whose position is variable to control the energy density of the laser beam irradiated on the foreign object. 청구항 6에 있어서, 상기 초점렌즈는 원통형 렌즈인 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.7. The dry cleaning method of claim 6, wherein the focal lens is a cylindrical lens. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지 밀도가 0.1 J/cm2 이상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 1 or 2, wherein the energy density of the laser beam irradiated on the foreign object is 0.1 J / cm 2 or more. 청구항 1 또는 청구항 2에서 있어서, 상기 이물이 증기 또는 미세 입자 형태로 변화하여 제거될 때, 상기 증기 또는 입자 형태의 이물을 포집하기 위해 집진 장치를 상기 이물 근처에 설치한 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 1 or 2, wherein a dust collecting device is installed near the foreign object to collect foreign matter in the form of steam or particles when the foreign object is changed into steam or fine particle form and removed. . 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 레이저빔에 의한 유리의 손상을 막도록, 200~1500nm 파장대의 레이저빔을 이용하는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 1 or 2, wherein a laser beam having a wavelength range of 200 to 1500 nm is used to prevent damage to the glass by the laser beam. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 유리 단차부는 가공 유리기판인 상부 유리기판 아래에 하부 유리기판이 놓여 형성된 것이며, 상기 레이저빔은 상기 하부유리기판 아래에서 상측 방향으로 조사되는 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the glass stepped portion is formed by disposing a lower glass substrate below an upper glass substrate, which is a processed glass substrate, and the laser beam is irradiated upward from below the lower glass substrate. Way. 청구항 2에 있어서, 레이저빔 조사 각도가 조절되도록 상기 레이저빔 조사유닛을 구성하고, 상기 레이저빔 조사유닛이 이물에 대해 레이저빔을 경사지게 조사하도록 한 것을 특징으로 하는 건식 세정 방법.The dry cleaning method according to claim 2, wherein the laser beam irradiating unit is configured such that the laser beam irradiation angle is adjusted, and the laser beam is irradiated obliquely on the foreign object. 유리 단차부에 존재하는 이물을 펄스 피크파워 105 W(=J/sec) 이상의 레이저빔으로 세정하는 건식 세정 장치로서,
레이저빔을 발진하는 레이저빔 발생유닛;
레이저빔의 단면 크기를 증가시키는 빔확대기 및 레이저빔의 단면 형상을 변화시키는 마스크를 갖는 레이저빔 조절유닛; 및
레이저빔을 유리 단차부에 존재하는 이물에 조사하되, 이물에 조사되는 레이저빔의 에너지 밀도를 조절하도록 위치 가변형 초점렌즈를 갖는 레이저빔 조사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 세정장치.A dry cleaning apparatus for cleaning a foreign object existing in a glass step portion with a laser beam having a pulse peak power of 10 5 W (= J / sec) or more,
A laser beam generating unit for generating a laser beam;
A laser beam adjusting unit having a beam expander for increasing the cross-sectional size of the laser beam and a mask for changing the cross-sectional shape of the laser beam; And
And a laser beam irradiating unit having a position-variable focus lens for irradiating a laser beam on a foreign substance existing in the glass step portion, and adjusting an energy density of the laser beam irradiated on the foreign matter.
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