KR20090008945A

KR20090008945A - 기판 식각 장치

Info

Publication number: KR20090008945A
Application number: KR1020070072319A
Authority: KR
Inventors: 김정섭; 복승룡
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2009-01-22
Also published as: US20090020503A1

Abstract

본 발명의 기판 식각 장치는 제1 및 제2 절연기판이 수납되는 챔버, 차단셔터 및 제1 분사헤드를 포함한다. 제1 분사헤드는 챔버 안에 구비되어 제2 절연기판에 제1 식각액을 분사한다. 차단 셔터는 제1 및 제2 절연기판의 단부를 둘러싸고, 제1 절연기판이 위치하는 제1 영역과 제2 절연기판이 위치하는 제2 영역을 서로 차단시킨다. 이에 따라, 기판 식각장치는 제1 절연기판의 식각 조건과 제2 절연기판의 식각 조건을 서로 다르게 형성하여 제1 및 제2 절연기판을 이형 식각할 수 있으므로, 제품의 생산성 및 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 식각 장치 {ETCHING APPARATUS FOR SUBSTRATE}

본 발명은 디스플레이 기판의 식각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용액을 이용하여 기판을 이형 식각하는 기판 식각장치에 관한 것이다. 이형 식각은 디스플레이 기판을 구성하는 상하부 2장의 절연기판을 서로 다른 두께로 식각하는 것을 의미한다.

일반적으로, 평판표시장치는 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기전계발광 디스플레이(OLED) 등이 많이 사용되고 있다. 상기한 평판표시장치는 대형 TV나 노트북 컴퓨터의 모니터 및 휴대전화와 같은 다양한 표시장치에 사용된다.

이러한 평판표시장치는 적어도 하나의 기판을 구비한다. 액정표시장치의 경우, 액정(liquid crystal)을 사이에 두고 서로 마주하는 두 개의 투명 유리기판을 구비한다. 일반적으로, 액정표시장치용 유리 기판은 0.3mm에서 0.7mm 정도의 두께를 갖는다. 최근, 액정표시장치의 경량화 및 슬림화 경향에 따라 유리기판을 식각하여 그 두께를 감소시키는 방법이 개발되고 있다. 일반적으로, 유리기판을 식각하는 방법으로는 식각액을 사용하는 방법과 기계적인 방법이 있다. 하지만, 기존의 방식은 액정표시장치를 구성하는 두 장의 유리기판이 동일한 조건에서 식각되므로, 색필터용 유리기판과 박막 트랜지스터 형성용 유리 기판의 두께가 동일하게 된다. 예를 들어, 0.5mm 색필터용 유리기판과 0.5mm 박막 트랜지스터 형성용 유리 기판으로 형성된 액정표시장치를 식각할 경우 0.4mm+0.4mm, 0.3mm+0.3mm, 0.2mm+0.2mm 또는 0.1mm+0.1mm 등 동일한 두께의 유리기판을 형성된 액정표시장치가 만들어진다. 최근 들어 디스플레이 표시장치의 구동 IC를 집적하는 등의 구동 방식에서는 색필터용 유리기판의 박형화가 가능하므로 0.1mm 색필터용 유리기판과 0.5mm 박막 트랜지스터 형성용 유리 기판으로 형성된 액정표시장치가 요구되고 있으며 이로 인해 이형 유리 기판으로 형성된 디스플레이 장치가 요구되고 있다.

현재 이형 유리 기판 디스플레이 장치를 제작하는 방법으로는 보호 필름을 부착하여 디스플레이 기판의 일면을 보호하는 보호 필름 접착방식이 있다. 이러한 보호 필름 접착방식은 보호 필름의 접착성이 떨어질 경우, 접착재가 식각액에 의해 쉽게 분해되어 보호 필름 사이로 식각액이 침투하여 이형 식각을 할 수 없다. 반면, 접착성이 매우 강한 보호 필름을 사용할 경우에는 유리 기판을 식각한 뒤 보호 필름을 유리 기판으로부터 분리하는 것이 어려워 수율이 저하된다. 이형 유리 기판 디스플레이 장치를 제작하는 다른 방법은 감광액(PR:photoresist)을 사용하여 사진 식각법에 의해 디스플레이 기판의 일면을 보호하는 방법이다. 그러나, 사진 식각을 사용할 경우 공정단계 및 생산 시간이 과도하게 증가하여 생산성을 감소시킨다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디스플레이 기판을 구성하는 두 장의 유리 기판을 이형 식각할 수 있는 기판 식각 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 기판 식각 장치를 이용하여 두 장의 유리 기판을 이형 식각하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 식각 장치는 챔버, 차단 셔터, 제1 분사 헤드 및 제1 식각액 공급부로 이루어진다.

챔버는 제1 영역 및 제1 영역과 인접한 제2 영역으로 이루어지고, 제1 기판 및 제1 기판과 마주하는 제2 기판을 제1 영역과 제2 영역의 경계부에 수납한다. 차단셔터는 제1 영역과 제2 영역의 경계부에 위치하고, 제1 및 제2 기판의 단부를 둘러싸 제1 기판이 위치하는 제1 영역과 제2 기판이 위치하는 제2 영역을 서로 차단시킨다. 제1 분사헤드는 제1 영역에 구비되고, 제1 기판과 마주하며, 제1 기판을 식각하기 위한 제1 식각액을 분사하는 적어도 하나의 노즐을 포함한다. 제1 식각액 공급부는 제1 식각액을 저장하고, 제1 식각액을 제1 분사헤드에 제공한다.

또한, 기판 식각장치는 제2 분사 헤드 및 제2 식각액 공급부를 더 포함할 수 있다. 제2 분사 헤드는 제2 영역에 구비되고, 제1 및 제2 기판을 사이에 두고 제1 분사 헤드와 마주하며, 제2 기판을 식각하기 위한 제2 식각액을 분사하는 적어도 하나의 노즐을 구비한다. 제2 식각액 공급부는 제2 식각액을 저장하고, 제2 식 각액을 제2 분사헤드에 제공한다.

한편, 제1 분사 헤드와 제2 분사 헤드는 분사 속도 또는 분사 시간이 서로 다를 수 있으며, 이에 따라, 제1 기판과 제2 기판에 서로 다른 두께로 식각된다.

또한, 기판 식각장치는 제1 및 제2 기판의 단부를 둘러싸는 고정부를 더 포함할 수 있다. 고정부는 제1 및 제2 기판과 차단 셔터와의 사이에 위치하고, 차단 셔터와 결합하여 제1 및 제2 기판을 고정한다.

차단셔터와 제1 및 제2 기판 사이 또는 차단셔터와 고정부 사이 또는 고정부와 제1 및 제2 기판 사이에는 가스 차단막이 형성될 수도 있다. 가스 차단막은 제1 영역과 제2 영역 간에 제1 및 제2 기판을 식각하는 과정에서 발생된 식각액 및 가스가 서로 혼합되는 것을 방지한다.

한편, 제1 식각액 및 제2 식각액의 구성 성분은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 제1 및 제2 식각액 중 어느 하나는 물만을 함유할 수 있다.

제1 식각액 및 제2 식각액은 불산, 인산, 질산, 첨가물을 포함할 수 있으며 첨가물로는 글리콜류 또는 글리세롤 중 적어도 하나 이상의 물질을 함유할 수 있다.

상기 제1 및 제2 분사 헤드는 적어도 하나 이상의 분사 노즐을 포함한다. 상기 제1 및 제2 분사 헤드는 제1 및 제2 기판의 크기가 커짐에 따라 여러 개가 구비될 수도 있으며, 기판의 식각의 균일도를 향상시키기 위해 좌우 요동을 하며 식각액을 분사할 수 있다. 경우에 따라서는 전후 요동을 통해 식각 균일성을 향상 시킬 수도 있다.

한편, 챔버는 제1 영역에 유입된 식각액을 외부로 배출하는 제1 식각액 회수 배관과 제2 영역에 유입된 식각액을 외부로 배출하는 제2 식각액 회수 배관을 더 포함할 수 있다. 제1 식각액 회수 배관은 제1 식각액을 제1 분사헤드에 제공하는 제1 식각액 공급부와 연결되어 제1 영역으로 유입된 식각액을 제1 식각액 공급부에 제공한다. 제2 식각액 회수 배관은 제2 식각액을 제공하는 제2 식각액 공급부와 연결되어 제2 영역으로 유입된 식각액을 제2 식각액 공급부에 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 식각 방법은, 먼저, 제1 기판 및 제1 기판과 마주하는 제2 기판이 챔버에 이 장입되는 단계, 챔버 내에 구비된 차단 셔터가 제1 및 제2 기판의 단부를 둘러싸 제1 기판이 위치하는 제1 영역과 제2 기판이 위치하는 제2 영역을 서로 차단시키는 단계, 및 제1 기판에 제1 식각액을 분사하여 제1 기판을 제2 기판과 서로 다른 두께로 식각하는 단계로 이루어진다.

이때, 제1 식각액과 제2 식각액의 구성 성분이 서로 동일하거나 서로 다를 수 있다. 제2 식각액은 물만을 포함할 수 있으며, 제1 식각액 및 제2 식각액은 불산, 인산, 질산, 첨가물을 포함할 수 있다.

또한, 제1 식각액과 제2 식각액은 동시에 분사될 수도 있고, 제1 기판과 제2 기판 중 어느 한 기판에만 식각액이 분사 수도 있다.

본 발명의 기판 식각 장치에 따르면, 추가적인 공정없이 디스플레이 기판을 동시에 이형 식각될 수 있게 된다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 또한 하기 실시예와 함께 제시된 도면들에 있어서, 영역들의 크기는 명확한 설명을 강조하기 위해서 간략화되거나 다소 과장되어진 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 기판 식각 장치의 개략적인 구성도이다.

도 1a을 참조하면, 챔버(1)와 식각액 공급 장치(111,112), 식각액 분사헤드(11,12), 식각액 회수 배관(401,402), 차단 셔터(201)가 구비된다. 챔버(1)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예컨대 원기둥이나 육면체와 같은 형상을 가질 수 있다. 이 때 디스플레이 기판(300)의 반입 및 반출을 위해 어느 한면이 개방되어 식각 대상 디스플레이 기판(300)이 반입되거나 반출될 수 있다. 제1 절연 기판(301)과 제2 절연 기판(302)으로 형성된 상기 디스플레이 기판(300)은 로딩부(미도시)를 통하여 챔버(1) 내로 장입된다.

이송된 디스플레이 기판(300)은 차단 셔터(201)에 안착되고 차단 셔터(201)가 디스플레이 기판(300)과 합착되면서 상기 챔버(1)는 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5)으로 밀폐 분리된다. 밀폐 분리된다는 의미는 상기 제1 식각 영역(4)와 제2 식각 영역(5)을 통하여 식각액, 식각액 가스 및 식각시 발생한 가스 등이 이동될 수 없다는 것을 의미한다. 이는 본 발명의 핵심적인 개념으로 상기 제1 식각액(115)과 제2 식각액(116)이 같은 조성일 경우에도 상호간에는 섞이는 것이 차단된다. 따라서 상기 차단 셔터(201)는 식각액 뿐만이 아니라 식각액에서 발생하는 가스도 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5) 사이를 통과할 수 없도록 밀폐시켜야 한다. 식각액에서 발생되는 가스를 제거하기 위해 가스 배기구(미도시)를 형성할 수도 있다.

차단 셔터(201)에 의해 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5)으로 분리된 뒤 제1 식각액 공급 장치(111)와 제2 식각액 공급 장치(112)에서는 디스플레이 기판(300)을 식각하기 위한 제1 식각액(115) 및 제2 식각액(116)을 각각 제1 식각액 분사 헤드(11)와 제2 식각액 분사 헤드(12)로 공급한다. 상기 제1 식각액 분사 헤드(11)와 제2 식각액 분사 헤드(12)는 적어도 하나 이상의 식각액 분사 노즐(13)을 포함할 수 있으며 상기 분사 노즐(13)을 통하여 식각액을 분사하게 된다. 제1 식각액(115)과 제2 식각액(116)은 동일한 성분을 포함할 수도 있고, 동일한 조성일 수도 있다. 본 발명에서는 상기 디스플레이 기판(300)을 구성하는 상기 제1 절연 기판(301)과 제2 절연 기판(302)의 식각 두께를 달리하기 위해 상기 제1 식각액 분사 헤드(11)와 제2 식각액 분사 헤드(12)에서 분사되는 제1 식각액과 제2 식각액의 절연 기판에 대한 식각 속도를 달리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 도1b에서 보는 바와 같이 제3 식각액 공급 장치(113)를 더 포함한다. 본 발명을 통하여 상기 절연기판에 대한 제1 식각액과 제2 식각액의 식각 속도가 동일한 식각액을 사용하는 경우에도 상기 제1 식각액 분사 헤드(11)와 제2 식각액 분사 헤드(12)를 통하여 동일한 시간 동안 식각액을 분사한 뒤 제2 식각액 분사 헤드(12)로의 식각액 공급을 차단하고 제1 식각액 분사 헤드(11)에만 식각액을 공급하여 제1 절연 기판(301)만을 추가로 더 식각하여 이형 디스플레이 기판(300)을 형성할 수도 있다. 이 때 상기 제2 식각액 분사 헤드(12)에 식각액 공급을 중단하고 상기 제3 식각액 공급 장치(113)를 통해 제2 식각액 분사 헤드(12)에 물만을 공급하여 상기 제1 식각액 분사 헤드(11)에 제1 식각액이 분사되는 동안 물만을 분사할 수도 있다. 이를 통해 디스플레이 기판(300)의 일면에만 식각액이 분사될 경우 발생할 수 있는 디스플레이 기판(300)의 파손 불량을 줄일 수 있다.

도1a 및 도 1b에서 나타낸 바와 같이 본 발명에서는 차단 셔터(201)를 사용하여 상기 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5)으로 밀폐 분리시킬 수 있기 때문에 예를 들어 제1 식각액 분사 헤드(11)를 통하여 디스플레이 기판(300) 중의 제1 절연 기판(301) 일면에만 식각액을 분사할 경우 제2 절연 기판(302)에는 아무런 영향도 미치지 않게 된다. 이에 따라, 상기 제1 절연기판(301)의 식각 조건과 상기 제2 절연기판(302)의 식각 조건을 서로 다르게 하여 동시에 이형 식각할 수 있다. 따라서, 본 발명의 기판 식각장치는 식각 공정 시간을 단축시키고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

상기 챔버(1)는 제1 식각액 회수 배관(401), 제2 식각액 회수 배관(402), 제3 식각액 회수 배관(403)을 더 포함할 수 있다. 제1 식각액 회수 배관(401)과 제 2 식각액 회수 배관(402)은 각각 상기 제1 식각액 분사 헤드(11)와 제2 식각액 분사 헤드(12)에서 분사된 식각액을 회수하여 제1 및 제2 식각액 공급 장치(111, 112)로 각각 이송시킨다. 제3 식각액 회수 배관(403)은 제3 식각액 공급 장치(113)에서 공급된 식각액을 회수할 때 사용하며 회수할 필요가 없은 식각액이 분사될 경우에는 배출 시키기 위한 용도로 사용된다. 이를 위해 선택 밸브(114)를 조절하여 식각액을 회수할지 배출시킬지를 조절할 수 있다. 예컨대 상기 언급된 바와 같이 식각액 분사 헤드를 통하여 물만이 분사될 경우 상기 제3 식각액 회수 배관(403)을 통하여 배출시킬 수 있다.

도 2a는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 2b는 도 2a의 노즐부의 노즐에 대한 사시도이다.

도 2a는 고정부(202)에 고정된 디스플레이 기판(300)이 로딩부(미도시)를 통해 챔버(1)로 장입되어 제1 식각액 분사 헤드(11)와 제2 식각액 분사 헤드(12)에서 분사된 식각액에 의해 식각되고 있는 경우에 대한 단면도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 디스플레이 기판(300)은 고정부(202)에 결합되어 챔버(1) 내로 이송되어 차단 셔터(201)에 안착된다. 차단 셔터(201)는 고정부(202)와 결합되며 고정부(202), 디스플레이 기판(300) 및 차단 셔터(201)가 결합되어 상기 챔버(1)를 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5)으로 밀폐 분리 시킨다. 이 때 차단 셔터(201)와 고정부(202)가 일체로 되어 있어 로딩부(미도시)로부터 이송된 디스플레이가 상기 차단 셔터(201)와 일체로 형성된 고정부(202)에 결합될 수도 있다.

디스플레이 기판(300)은 적어도 하나 이상이 고정부(202)에 결합될 수 있으며 디스플레이 기판(300)과 고정부(202)가 결합되는 합착부(203)에서는 식각액이나 식각시 발생한 가스 또는 식각 가스가 밀폐 차단될 수 있도록 결합시킨다. 상기 고정부(202)는 금속이나 식각액에 부식되지 않는 고분자 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어 스테인레스 스틸 또는 테프론, 피브이씨 등이 사용될 수 있다. 상기 고정부(202)는 상기 챔버(1)에 장입된 뒤 차단 셔터(201)와 일체로 되어 식각액이나 식각 가스가 밀폐 차단될 수 있도록 고정시킬 수 있게 된다. 상기 언급한 바와 같이 디스플레이 기판(300)은 상기 고정부(202)없이 차단 셔터(201)와 직접 결합되어 챔버(1)에 밀폐되어 위치할 수도 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 식각액 분사헤드(11, 12)는 각각 적어도 하나의 분사 노즐(13)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 식각액 분사 헤드(11, 12)는 전후 또는 좌우로 요동을 할 수 있으며, 분사 노즐들은 제1 및 제2 식각액 분사 헤드(11, 12)에 각각 일렬로 배열할 수도 있고 교대로 배열될 수도 있다. 분사 노즐(13)이 위치하는 간격은 상기 제1 및 제2 식각액 공급 장치(111, 112)와 상기 제1 및 제2 식각액 분사헤드(11, 12) 간의 연결되는 방식에 따라 연결부위에서 먼 쪽으로 갈수록 상기 분사노즐들이 조밀하게 위치할 수 있다. 또는, 상기 제1 및 제2 식각액 공급 장치(111, 112)와 연결된 연결부위로부터 먼 쪽으로 갈수록 분사량을 증가시키기 위해 상기 분사노즐(13) 크기를 점차 증가시킬 수도 있다. 또는 각각의 분사 노즐(13)에는 분사량을 조절하기 위한 밸브(미도시)가 설치될 수 있으며 이를 통해 위치별로 분사되는 식각액의 양을 조절할 수 있으며 이를 통해 전체적으로 식각되 는 기판의 두께를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

본 장치는 수직으로 위치시킨 기판을 식각시키는 것을 도시하였으나 디스플레이 기판(300)을 수평으로 위치시켜 식각하는 것도 가능하다. 기판을 수직으로 위치시키는 경우 식각액이 기판의 상부로부터 하부로 흘러내리는 효과를 고려하여 기판의 상부쪽에는 하부쪽에 비해 식각액의 분사량을 증가시킬 필요도 있다. 이를 위해 상기 분사 노즐(13)의 크기를 조절하거나 분사노즐(13)의 밸브를 조절하여 분사되는 식각액의 양을 적절히 조정할 수도 있다. 또한 전체적인 균일한 식각을 위해 상기의 식각액 분사 헤드 및 노즐(13)의 식각액이 분사되는 각도도 필요에 의해 임의로 조절될 수 있다.

도2b에서 보는 바와 같이, 상기 상기 제1 및 제2 식각액 분사헤드(11, 12)는 상기 제1 및 제2 식각액 분사헤드(11, 12)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 적어도 두 개 이상의 분사 노즐(13)이 배치될될 수도 있어 좀 더 균일한 식각을 진행할 수 있다. 상기 제1 및 제2 식각액 분사헤드(11, 12)는 디스플레이 기판(300)의 크기에 따라 적어도 하나 이상 배치될 수 있으며 상기 디스플레이 기판(300)의 크기가 커짐에 따라 상기 제1 및 제2 식각액 분사헤드(11, 12)의 수도 증가하게 된다. 상기 디스플레이 기판(300)은 표시장치에 사용되는 것으로, 상기 표시장치가 액정표시장치의 경우라면 절연 기판들은 투명한 유리나 플라스틱 재질로 제조된다. 기판은 상부측 기판과 하부측 기판이 서로 마주보도록 합착된 한 쌍이 식각된다. 식각시, 상기 한 쌍이 서로 마주보는 방향과 반대 방향의 면이 식각액에 의해 식각된다. 이 때 분사 노즐(13) 사이의 각도는 45도 일 수 있다.

도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 2c를 참조하면, 생산성을 높이기 위해 다수의 챔버(1)를 결합시켜 식각 장치를 구성할 수 있으며 이를 통해 여러 장의 디스플레이 기판(300)을 동시에 식각할 수 있게 된다. 이 때 각각의 챔버(1) 사이는 밀폐 분리되며 상기 챔버(1) 안은 차단 셔터(201)에 의해 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5)으로 밀폐 분리된다.

도 3a는 차단 셔터(201) 및 디스플레이 기판(300)의 결합관계 및 세부 구조를 나타내는 본 발명의 또 다른 실시예이다.

도 3a를 참조하면, 차단 셔터(201)는 디스플레이 기판(300)의 전후좌우를 고정할 수 있으며 돌출부(204,205)를 더 포함하여 식각액 분사 헤드(12)로부터 분사된 식각액(115)이 제1 식각 영역(4)에서 제2 식각 영역(5)으로 넘어가는 것을 막는다.

도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예이다.

도 3b를 참조하면, 본 실시예에서는 차단 셔터(201)과 고정부(202)사이에 가스 차단막(206)을 형성하여 제1 식각 영역(4)에서 제2 식각 영역(5)으로 넘어가는 것을 막을 수 있다. 이 때 사용되는 가스로는 공기, 질소, 아르곤 등 다양한 가스를 사용할 수 있다. 상기 도3a와 같이 차단 셔터(201)와 디스플레이 기판(300)이 직접 결합되는 경우에도 사이에 발생할 수 있는 미세한 틈을 막기 위해 가스 차단막(206)을 적용할 수 있다. 또한 고정부(202)와 디스플레이 기판이 결합되는 사이에서 발생할 수 있는 미세한 틈을 막기 위해 가스 차단막(206)을 적용할 수 있다. 가스 차단막(206)은 차단 셔터의 사면에서 모두 흐를 수 있다.

도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예이다.

도 3c를 참조하면, 차단 셔터(201)는 고정부(202)를 전후좌우에서 고정하고 있으며 차단 셔터(201)와 고정부(202)의 접촉은 기계적인 접촉이므로 결합을 용이하게 하기 위해 고정부(202)에 돌기부(202a)를 형성하고 차단 셔터에 삽입홈(207)를 형성하여 차단 셔터(201)와 고정부(202)의 결합을 좀 더 밀착되게 형성할 수 있다. 이 때 고정부와 차단 셔터 사이에 가스 차단막이 추가로 형성될 수 있다.

도 4는 상기 고정부(202)와 결합된 다수의 디스플레이 기판(300)들을 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 고정부(202)에 결합된 디스플레이 기판(300)은 일괄적으로 동시에 식각될 수 있다. 고정부(202)에는 결합부(203)를 통하여 상기 디스플레이 기판(300)이 다수개가 결합될 수 있으며, 동시에 여러 장의 디스플레이 기판(300)이 식각되기 때문에 생산성을 향상시킬 있다. 결합부(203)는 결합력 및 제1 식각 영역(4)과 제2 식각 영역(5)의 섞이는 것을 방지시키기 위해 도3a 내지 3c에서와 같이 가스 차단막(206), 돌기부(202a) 및 삽입홈(207) 등을 선택적으로 조합하여 형성할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의해 제작된 디스플레이 기판(300)의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 디스플레이 기판(300)은 제1 절연 기판(301), 제 2 절연기판(302) 및 광조절층(303)을 포함한다. 절연기판은 본 발명에서는 주로 유리기판을 일례로 하여 설명하였으나 플라스틱 기판이어도 적절한 식각액을 선택할 경우 이미 언급된 바와 같이 디스플레이 기판(300)을 형성하는 제1 절연 기판(301) 과 제2 절연 기판(302)을 각각 목적하는 두께로 식각할 수 있기 때문에 용이하게 적용 가능하다. 상기 광조절층(303)은 상기 제1 절연 기판(301)과 제2 절연 기판(302) 사이에서 원하는 이미지가 디스플레이 되도록 투과되는 광을 조절하는 역할을 하게 된다.

도 5에서는 디스플레이 기판(300)의 한 예로서 액정 표시 패널을 도시하고 있다. 액정 표시 패널은 제1 절연 기판(301)상에 액정을 구동하는 박막 트랜지스터(320)가 형성되며, 상기 박막 트랜지스터(320)는 절연막(306)에 의해 커버된다. 상기 절연막(206) 상에는 상기 박막 트랜지스터(320)와 전기적으로 연결되는 화소 전극(307)이 형성된다. 상기 제2 절연기판(302)은 상기 제1 절연기판(301)과 마주한다. 상기 제2 절연 기판(302) 상에는 빛의 투과를 막는 광차단층(309) 및 빛을 받아 소정의 색을 발현하는 색필터(311)가 형성된다. 상기 광차단층(309) 및 상기 색필터(311)의 상부에는 상기 화소전극(307)과 마주하는 공통전극(310)이 형성된다. 상기 제1 절연기판(301)과 상기 제2 절연기판(302)과의 사이에는 상기 광조절층(303)이 개재된다. 액정표시패널의 경우 상기 광조절층(302)으로서 액정이 제공된다. 본 발명의 기판 식각 장치는 상기 디스플레이 기판(300)의 제1 절연기판(301) 과 제2 절연기판(302)의 두께를 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어 디스플레이 기판(300)에 구동 IC(미도시) 등을 부착할 필요가 없는 구동회로 집적 디스플레이 기판(300) 제작시 제2 절연기판(302)의 두께는 0.1mm가 요구되고 디스플레이 기판(300)의 강도를 위해 제1 절연 기판(301)은 0.3mm 두께가 요구되며 상기 제1 및 제2 절연 기판(301, 302)의 초기 두께가 각각 0.5mm 일 경우, 상기 기판 식각장치는 상기 제2 절연 기판(330)의 두께를 0.4mm 식각하고, 이와 동시에 상기 제1 절연 기판(301)의 두께를 0.2mm 식각한다. 그 결과, 상기 제1 절연기판(301)은 0.3mm의 두께를 갖고, 상기 제2 절연기판(302)은 0.1mm의 두께를 갖는다. 따라서 본 발명을 적용할 경우 용이하게 이형 디스플레이 기판(300)을 제작할 수 있게 된다.

도 6에서는 본 발명에 의해 제작된 또 다른 디스플레이 기판의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 디스플레이 기판(400)은 제1 절연 기판(301)과 제2 절연 기판(302), 터치패널기판(312)을 포함하고 있다. 터치패널기판(312)을 제2 절연 기판(302) 상부에 형성하는 경우 추가로 터치패널기판(312)이 형성됨에 따라 디스플레이 기판(400)의 두께가 두꺼워지게 되는데, 이를 방지하기 위해 제1 절연 기판(301)과 제2 절연 기판(302)의 두께를 이형 식각하는 것이 필요하게 된다. 이 경우에도 본 발명을 적용할 경우 용이하게 제1 절연 기판(301)과 제2 절연 기판(302)의 두께를 이형 식각할 수 있고, 제2 절연 기판(302) 상부에 터치패널 기판(312)을 형성하더라도 전체적으로 얇은 두께의 디스플레이 장치를 제작할 수 있다.

이상 예시적인 관점에서 몇 가지 실시예를 살펴보았지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 갖는 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 2a는 도 1의 차단셔터 및 고정부에 대한 상세 단면도이다.

도 2b는 도 2a의 노즐부의 노즐에 대한 사시도이다.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리장치의 구성도이다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 의해 제작된 디스플레이 기판의 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의해 제작된 다른 디스플레이 기판의 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 챔버 10 : 식각액 분사 헤드

100 : 식각액 공급 장치 200 : 차단 셔터

300 : 디스플레이 기판 400 : 식각액 회수 배관

Claims

제1 영역 및 상기 제1 영역과 인접한 제2 영역으로 이루어지고, 제1 기판 및 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판을 상기 제1 영역과 제2 영역의 경계부에 수납하는 챔버;

상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계부에 위치하고, 상기 제1 및 제2 기판의 단부를 둘러싸서 상기 제1 기판이 위치하는 상기 제1 영역과 상기 제2 기판이 위치하는 상기 제2 영역을 서로 차단시키는 차단 셔터;

상기 제1 영역에 구비되고, 상기 제1 기판과 마주하며, 상기 제1 기판을 식각하기 위한 제1 식각액을 분사하는 적어도 하나의 노즐을 포함하는 제1 분사 헤드; 및

상기 제1 식각액을 저장하고, 상기 제1 분사 헤드에 상기 제1 식각액을 공급하는 제1 식각액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제2 영역에 구비되고, 상기 제1 및 제2 기판을 사이에 두고 상기 제1 분사 헤드와 마주하며, 상기 제2 기판을 식각하기 위한 제2 식각액을 분사하는 적어도 하나의 노즐을 구비하는 제2 분사 헤드; 및

상기 제2 식각액을 저장하고, 상기 제2 분사 헤드에 상기 제2 식각액을 공급하는 제2 식각액 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1 분사 헤드와 상기 제2 분사 헤드는 상기 제1 및 제2 기판을 서로 다른 두께로 식각하기 위해 서로 다른 분사 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1 식각액 과 상기 제2 식각액은 구성 성분이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 4항에 있어서, 상기 제1 식각액과 상기 제2 식각액은 서로 동일한 식각액인 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1 식각액과 상기 제2 식각액은 구성 성분비가 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 2항에 있어서, 상기 제2 분사 헤드에 제3 식각액을 공급하는 제3 식각액 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제7항에 있어서, 상기 제3 식각액은 물인 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제2항에 있어서, 상기 챔버는,

상기 제1 영역에 유입된 식각액을 외부로 배출하는 제1 식각액 회수 배관; 및

상기 제2 영역에 유입된 식각액을 외부로 배출하는 제2 식각액 회수 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 9항에 있어서,

상기 제1 식각액 회수배관은 상기 제1 식각액 공급부와 연결되어 상기 제1 영역에 유입된 식각액을 상기 제1 식각액 공급부로 제공하고,

상기 제2 식각액 회수배관은 상기 제2 식각액 공급부와 연결되어 상기 제2 영역에 유입된 식각액을 상기 제2 식각액 공급부로 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1 식각액 및 상기 제2 식각액은 불산, 인산 및 질산을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 1항에 있어서, 상기 차단 셔터와 디스플레이 기판 사이에 가스 차단막이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 1항에 있어서, 상기 차단 셔터는, 일면으로부터 돌출되어 상기 제1 및 제2 기판과 직교하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 간의 식각액 유입을 방지하는 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기판과 상기 차단셔터와의 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2 기판의 단부를 삽입하여 상기 제1 및 제2 기판을 고정시키는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 13항에 있어서, 상기 차단 셔터와 상기 고정부 사이에 가스 차단막이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 14항에 있어서, 상기 고정부는, 일면으로부터 돌출되어 상기 제1 및 제2 기판과 직교하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 간의 식각액 유입을 방지하는 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각장치.
제 14항에 있어서, 상기 차단셔터는 상기 고정부와 마주하는 면에 상기 고정부와 결합하기 위한 제1 결합부를 갖고,

상기 고정부는 상기 제1 결합부에 대응하여 상기 차단셔터와 결합하기 위한 제2 결합부를 가지며,

상기 제1 및 제2 결합부 중 어느 하나는 돌기부로 이루어지고, 나머지 하나는 상기 돌기부가 삽입되는 삽입홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 식각장 치.
제1 기판 및 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판이 챔버 안으로 장입되는 단계;상기 챔버 내에 구비된 차단 셔터가 상기 제1 및 제2 기판의 단부를 둘러싸 상기 제1 기판이 위치하는 제1 영역과 상기 제2 기판이 위치하는 제2 영역을을 서로 차단시키는 단계; 및

상기 제1 기판에 제1 식각액을 분사하여 상기 제1 기판을 상기 제2 기판과 서로 다른 두께로 식각하는 단계를 포함하는 기판 식각 방법.
제 18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 영역을 차단시키는 단계 이후에,

상기 제2 식각액을 상기 제2 기판에 분사하여 상기 제2 기판을 식각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제19항에 있어서, 상기 제1 식각액과 상기 제2 식각액은 서로 다른 속도로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제 19항에 있어서, 상기 제2 식각액은 물로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제 19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 식각액은 불산, 인산 및 질산을 포함하 는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제22항에 있어서, 상기 제1 식각액의 구성 성분비와 상기 제2 식각액의 구성 성분비가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2 식각액은 글리콜류 및 글리세롤 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제 18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 영역을 차단시키는 단계 이후에,

상기 차단 셔터와 제1 및 제2 기판 사이에 가스 차단막이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제 18항에 있어서,

상기 제1 및 제2 기판이 상기 챔버 내로 장입되는 단계 이전에, 상기 제1 및 제2 기판의 단부와 고정부를 결합하는 단계를 더 포함하고,

상기 제1 및 제2 기판이 상기 챔버 내로 장입되는 단계 이후에, 상기 고정부와 상기 차단셔터가 결합하여 상기 제1 및 제2 기판의 위치를 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제 26항에 있어서, 상기 차단 셔터와 상기 고정부 사이에 가스 차단막이 형 성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.
제 18항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중 어느 한 기판에만 식각액이 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 식각 방법.