KR0180850B1 - 유리기판 에칭장치 - Google Patents

Abstract

유리기판 에칭장치는 에천트가 채워진 외부배스 내부의 내부배스에 설치된 다량의 분사구가 형성된 다공패널에 펌프를 통해 압력을 가하여, 분사구를 통해 에천트를 유리기판에 분사하여 유리기판을 균일하게 에칭한다. 불순물이 포함된 에천트는 필터에 의해 여과되어 펌프에 연결된 저장탱크에 저장되며, 내부배스의 아래부분에 설치된 다공판에는 가스통으로부터 가스가 공급되어 기포가 생성되어 에칭시 유리기판에 달라 붙는 불순물을 제거한다.

Description

유리기판 에칭장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 에칭장치의 단면도.

제2도는 본 실시예의 다공패널을 나타내는 도면.

제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 에칭장치의 작동을 나타내는 도면.

제4도는 본 발명의 제2실시예에 따른 에칭장치의 작동을 나타낸 개략도.

제5도는 본 발명의 제3실시예에 따른 에칭장치의 작동을 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 외부배스 13 : 내부배스

15 : 다공패널 16 : 분사구

17 : 다공판 18 : 설치대

19 : 설치돌기 20 : 저장탱크

22 : 필터 24 : 펌프

26 : 가스통

본 발명은 에칭장치에 관한 것으로, 특히 유리기판에 다공패널에 형성된 분사 구로 에천트(etchant)를 분사하여 유리기판을 균일하게 에칭할 수 있는 유리기판 에칭장치에 관한 것이다.

텔레비젼이나 퍼스널컴퓨터의 표시장치에 주로 사용되고 있는 CRT(cathod ray tube)는 대면적의 화면을 만들 수 있다는 장점이 있지만, 이러한 대면적의 화면을 만들기 위해서는 전자총(electrom gun)과 발광물질이 도포된 스크린과의 거리가 일정 이상을 유지해야만 하기 때문에 그 부피가 커지는 문제가 있었다. 따라서, CRT는 현재 활발하게 연고되고 있는 벽걸이용 텔리비젼 등에 적용할 수 없을 뿐만 아니라, 근래에 주목받고 있는 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터 등과 같이 저 전력을 필요로 하며 소형화를 요구하는 전자제품에도 적용할 수가 없었다.

이러한 표시장치의 요구에 부응하여 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electroluminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)와 같은 평판표시장치가 연고되고 있지만, 그중에서도 LCD가 여러 가지의 단점에도 불구하고 화질이 우수하며 저전력을 사용한다는 점에서 근래에 가장 활발하게 연고되고 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 성공 요건이 되고 있다.

LCD의 크기나 무게를 줄이기 위해서는 여러 가지 방법이 적용될 수 있지만, 그 구조나 현재 기술상 LCD의 필수 구성요소를 줄이는 것은 한계가 있다. 더욱이, 이러한 필수 구성요소는 중량이 작기 때문에 크기나 중량을 줄이는 것은 대단히 어려운 실정이다. 반면에 LCD의 가장 기본적인 구성요소인 유리기판은 기술이 진전되어 감에 따라 그 중량을 줄일 수 있는 여지가 남아 있다. 특히, 유리기판은 LCD를 구성하는 구조중에서 가장 중량이 크기 때문에 그 중량을 줄이기 위한 연구가 계속되고 있다.

유리기판의 중량을 줄인다는 것은 기판의 두께를 얇게 한다는 것을 의미한다. 그러나, 유리의 두께가 얇아지면, 유리가 파손되기 쉽고, 또한 유리의 가공과정에서 유리표면에 매끈하게 되지 않으면 LCD의 화질에 중대한 결함을 일으킨다는 점에서 대단히 어렵고 중요한 일이다.

유리기판의 두께, 즉 중량을 줄이기 위해서 현재 가장 많이 사용되는 방법이 유리기판을 에천트(etchant)가 채워진 용기에 담아 이 에천트에 의해 유리기판의 표면을 에칭(etching)하는방법이다. 그러나, 이러한 방법에서는 기판 자체의 불완전성에 의해 기판이 균일하게 에칭되지 않고, 더욱이 에칭과정에서 생성되는 불순물이 기판에 달라 붙게 되어 기판의 표면이 울퉁불퉁하게 되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 에천트에 기판을 세워서 배열한 후 다공판(多孔板)을 통해 기포(bubble)를 공급하여 에칭과정에서 생성된 불순물을 기판 표면에서 제거하며 새로운 에천트가 기판에 작용하도록 하는 방법이 제안되고 있다.

하지만, 이 방법에서도 기포가 올라가는 동안 기판의 윗부분과 아랫부분 사이의 두께를 불균일하게 하기 때문에 기판의 두께를 아주 얇게 에칭하는 경우, 두께의 불균일에 의해 LCD제작과정에서 기판에 힘이 가해지면 기판이 금이 가며, 심지어는 기판 자체가 파손되는 요인이 된다. 더욱이, 오랜 시간(수십분)동안 기판을 에천트에 담그고 있어서야만 하기 때문에 제조비용이 상승하는 문제도 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 두께가 얇과 표면도 균일한 유리기판의 에칭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유리기판 에칭장치는 외부배스와, 상기한 외부배스내에 배치되며 에천트가 채워진 내부배스와, 상기한 내부배스내에 일렬로 설치되어 에천트가 분사되는 다량의 분사구가 형성된 다공패널과, 에천트를 저장하는 저장탱크와, 상기한 저장탱크에 및 다공태널에 연결되어 저장탱크내에 저장된 에천트를 다공패널에 공급하는 펌프로 구성된다.

다공패널의 내부에 채워진 에천트는 펌프의 압력에 의해 분사구로부터 다공패널 사이에 배치된 유리기판에 분사된다. 외부배스의 높이는 내부배스 보다 높아서 내부배스를 넘쳐 흐르는 에천트가 외부배스의 바닥에 모인다. 이 에천트가 외부배스의 바닥에 연결된 필터에서 여과된후 저장탱크에 저장된다. 내부배스에는 가스통이 연결되어 아래부분에 설치된 다공판을 통해 기포가 형성되어 에칭과정시 유리기판에 생성되는 불순물을 제거한다.

다공패널을 작은 폭으로 형성하여 유리기판 사이를 왕복하면서 기판을 에칭할 수도 있으며, 이 에칭속도를 높이기 위해 작은 다공패널을 복수개 형성하여 스캐닝 할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유리기판의 에칭장치를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 에칭장치의 단면도이다. 도면에서, 외부배스(11)의 내부에는 일정한 공간을 두고 내부배스(13)가 형성되어 있다. 내부배스(13)에는 에천트가 채워져 있으며, 그 높이는 외부배스(11)의 높이보다 낮게 형성되어 내부배스(13)를 넘쳐 흐르는 에천트가 밖으로 흘러나가지 못하게 한다. 내부배스(13)안에는 유리기판이 배치되는 설치대(18)가 형성되어 있고, 이 설치대(18)에 다공패널(15)이 일렬로 부착된다. 설치대(18)와 다공패널(15)의 내부는 에천트가 채워진 형태로 서로 연결되며, 다공패널(15)에는 제2도에 나타낸 바와 같이 종횡으로 복수의 분사구(16)가 형성되어 다공패널(15) 내부의 에천트가 분사된다. 설치대(18)의 다공패널 사이에 적어도 한쌍의 설치돌기(19)가 형성되어 유리기판의 배열된다.

외부배스(11)는 파이프(23)를 통해 필터(22)에 연결되어 내부배스(13)를 넘쳐 흘러 외부배스(11)바닥에 고이는 에칭과정에 생성된 불순물을 포함하는 에천트를 여과하여 파이프(29)를 통해 연결된 저장탱크(20)에 저장한다. 저장탱크(20)에는 펌프(24)가 연결되어 에천트(24)를 공급관(25)을 통해 다시 설치대(18)의 내부로 공급한다.

내부배스(13)의 아래부분에는 다량의 구멍이 형성된 다공판(17)이 설치되어 가스공급관(27)을 통해 가스통(26)으로부터 공급된 가스를 기포로 만들어 다공패널(15)을 타고 위쪽으로 올라가게 하여 기판에서 생성된 불순물을 제거한다.

제3도에 나타낸 바와 같이, 유리가판(30)을 설치대(18)에 형성된 적어도 한쌍의 설치돌기(19)에 의해 다공패널(15)사이에 배열한 후, 펌프(24)를 작동하면 펌프(24)의 압력에 의해 에천트가 분사구(16)를 통해 분사된다. 다공패널(15)과 설치대(18)의 내부공간은 서로 연결되고 그 안에 에천트가 채워져 있으며, 내부배스(13)안에도 에천트가 채워져 있다. 펌프(24)가 작동하여 저장탱크(20)의 에천트가 에천트공급판(25)을 통해 설치대(18)에 공급되면, 펌프(24)의 압력이 에천트에 전달되어 설치대(18)와 연결된 다공패널(15)안의 에천트가 압력을 받게 되어 분사구(16)를 통해 유리기판(30)의 양쪽에서 분사됨으로써, 유리기판(30)이 에칭된다. 이때, 다공패널(15)의 크기는 에칭되는 유리기판(30)보다 작은 크기로써, 에칭시 유리기판(30)전체가 균등하게 에칭되며, 설치대(18)바깥쪽에 설치된 다공패널(15)의 바깥쪽면에는 분사구(16)가 형성되지 않는다. 내부배스(13)역시 에천트가 채워져서 유리기판(30)이 에칭되지만, 분사구(16)를 통해 분사되는 새로운 에천트, 다시 말해서 에칭과정에서 생성된 불순물을 포함하지 않은 깨끗한 에천트가 유리기판에 주로 작용하여 유리기판이 에칭된다. 다공패널(15)에 형성된 분사구(16)는 적당한 거리를 유지하여 종횡으로 복수개 형성되어 에천가 유리기판(30)에 균일하게 분사되도록 한다.

에칭에 의해 내부배스(13)안의 에천트는 불순물을 포함하게 되며, 이 에천트가 펌프(25)에 의해 내부배스(13)로 에천트가 공급됨에 따라 내부배스(13)을 넘쳐 외부배스(11)의 바닥에 고이게 된다. 이 바닥에 고인 에천트가 파이프(23)를 통해 필터(22)에서 여과되어 불순물이 제거된 후, 다시 파이프(29)를 통해 저장탱크(20)에 저장된다.

내부 배스(13)의 아래부분에 설치된 다공판(17)으로부터는 가스공급관(27)을 통해 가스통(26)으로부터 공급된 가스가 기포로 되어, 유리기판(30)을 표면을 지나가면서 에칭시 생성되어 유리기판(30)에 달라 붙는 불순물을 제거한다.

본 실시예에서는 설치대(18)에 다공패널(15)이 설치되어 펌프(24)로부터의 에천트의 공급이 상기한 설치대(18)를 통해 다공패널(15)에 공급되지만, 설치대(18)없이 펌프(24)가 직접 복수의 다공패널(15)에 연결되어 에천트를 공급하는 것도 가능하며, 생성물이 포함된 에천트를 필터(22)에 여과하여 다시 저장탱크(20)에 저장하는 대신에 에천트를 모아서 별도의 공정에 의해 에천트를 여과한 후 저장탱크(20)에 공급하는 것도 물론 가능하다.

제4도는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도면으로, 도면에서는 유리기판(30)사이에서 작동하는 다공패널(15)만을 나타낸다. 이 실시예는 제1실시예와 모든 구성은 같고 단지 다공패널(15)의 형태만 달리 한것이기 때문에, 전체적인 설명은 생략하고 그 특징만 간단하게 설명한다.

다공패널(15)에는 역히 분사구(16)가 종횡으로 복수개 형성되어있지만, 제1실시예의 다공패널에 비해 그 폭이 유리기판(30)의 폭보다 작을 뿐만 아니라, 분사구(16)의 수도 제1실시예의 경우 보다 역시 훨씬 적다. 다공패널(15)에는 도면에 표시하지 않은 모터가 연결되어 유리기판(30)의 길이방향에 따라 왕복한다.

저장탱크(20)에 연결된 펌프(24)가 작동하여 에천트가 공급, 즉 펌프에 의해 다공패널(15)내부의 에천트가 입력을 받으면, 동시에 모터가 작동하여 유리기판(30)의 길이방향을 따라 다공패널(15)이 왕복하기 시작한다. 이때, 다공패널(15)이 움직이는 동안 분사구(16)를 통해서는 에천트가 분사되어 유리기판(30)을 에칭하기 시작한다. 이때, 일렬로 설치된 복수의 다공패널(15)은 모터에 의해 동시에 움직인다.

제5도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도면으로, 이 실시예의 변형예이다. 제2실시예와 달리 폭이 좁은 복수의 다공패널(15)이 기판의 길이발향을 따라 한셋트로 형성되어 모터에 의해 일체로 왕복운동한다. 펌프(24)에 의해 저장탱크(20)로부터 다공패널(15)에 에천트가 공급되면, 에천트가 유리기판(30)을 따라 왕복운동하는 다공패널(15)의 분사구(16)로부터 분사되어 유리기판(30)을 에칭한다. 따라서, 제2실시예에 비해 에칭속도가 훨씬 향상된다.

제2실시예 및 제3실시예에서는 유리기판(30)이 고정되어 있고, 다공패널(15)이 왕복운동하면서 기판을 에칭하지만, 다공패널(15)이 고정되어 있고 기판이 왕복하여 기판을 에칭하는 것도 물론 가능하다.

본 발명에 따른 유리기판 에칭장치는 상기한 바와 같이 다공패널에 형성된 분사구를 통해 분사되는 에천트에 의해 기판이 에칭되어 기판을 균일하게 에칭하므로, 두께가 얇고 표면이 평탄한 기판을 제작할 수 있게 된다.

Claims (17)

1. 에천트가 채워진 배스와, 상기한 배수에 설치되어 내부에 에천트가 채워져 표면에 형성된 다량의 분사구를 통해 에천트를 분사하는 복수의 다공패널과, 에천트를 저장하는 저장탱크와, 상기한 저장탱크 및 다공패널에 연결되어 저장탱크에 저장된 에천트를 다공패널에 공급하는 펌프로 구성된 유리기판 에칭장치.
2. 제1항에 있어서, 분사구가 다공패널 양면에 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
3. 제1항에 있어서, 상기한 다공패널이 설치되며, 내부가 펌프 및 다공패널과 연결되어 펌프의 압력을 다공패널내의 에천트에 전달하는 설치대가 추가로 포함되는 것을 특징으로하는 유리기판 에칭장치.
4. 제3항에 있어서,상기한 설치대에 적어도 한쌍의 설치돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭징치.
5. 제1항에 있어서, 상기한 배스의 보다 높은 높이로 구성되어 상기한 배스가 내부에 장착되는 외부배스와, 외부배스와 연결되어 상기한 배스를 넘쳐 흘러 외부배스 바닥에 고이는 불순물을 포함하는 에천트를 여과하는 필터가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
6. 제1항에 있어서, 상기한 배스에 연결된 가스통과, 상기한 배스의 아래부분에 형성되어 가스통으로부터 배스로 공급되는 가스를 기포로 만드는 다공판이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
7. 에천트가 채워진 배스와, 상기한 배스에 유리가판의 길이방향에 따라 적어도 하나 이상의 다공패널을 보유하는 셋트로 이루어져서 유리기판의 길이방향을 따라 왕복운동하여 내부에 채원진 에천트를 다공패널 표면에 형성된 다량의 분사구를 통해 분사하는 복수의 다공패널셋트와, 에천트를 저장하는 저장탱므와, 상기한 저장탱크 및 다공패널에 연결되어 저장탱크에 저장된 에천트를 다공패널에 공급하는 펌프로 구성된 유리기판 에칭장치.
8. 제7항에 있어서, 복수의 다공패널로 이루어진 다공패널셋트가 일체로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
9. 제7항에 있어서, 분사구가 다공패널 양면에 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
10. 제7항에 있어서, 상기한 다공패널이 설치되며, 내부가 펌프 및 다공패널과 연결되어 펌프의 압력을 다공패널내의 에천트에 전달하는 설치대가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
11. 제10항에 있어서, 상기한 설치대에 적어도 한쌍의 설치돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
12. 제7항에 있어서, 상기한 배스의 보다 높은 높이로 구성되어 상기한 배스가 내부에 장착되는 외부배스와, 외부배스와 연결되어 상기한 배스를 넘쳐 흘러 상기한 외부배스 바닥에 고이는 불순물을 포함하는 에천트를 여과하는 필터가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
13. 제7항에 있어서, 상기한 배스와 연결된 가스통과, 상기한 배스의 아래부분에 형성되어 가스통으로부터 배스로 공급되는 가스를 기포로 만드는 다공판이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
14. 에천트가 채워진 배스와, 상기한 배스에 설치되어 표면에 형성된 다량의 분사구를 통해 에천트가 분사하는 다공패널로 구성된 유리기판 에칭장치.
15. 제14항에 있어서, 분사구가 상기한 다공패널의 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
16. 제14항에 있어서, 상기한 다공패널이 배스에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.
17. 제14항에 있어서, 상기한 다공패널이 유리기판의 길이방향을 따라 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 유리기판 에칭장치.