KR100453365B1 - 액정표시장치용유리기판세정장치및이를이용한유리기판세정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 기판과 박막 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 부착 특성을 개선하기 위한 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치 및 이를 이용한 유리 기판 세정 방법이 개시된다.
개시된 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치는, 유리 기판상에 박막 트랜지스터를 형성하기 이전에 유리 기판 표면을 세정하는 장치 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치에 있어서, 상기 유리 기판 표면을 세정 용액에 의하여 세정하는 세정부와, 상기 세정된 유리 기판을 헹구어내는 헹굼부와, 상기 헹구어진 유리 기판을 건조시키는 건조부와, 건조된 유리 기판 표면에 잔존하는 유리물에 UV선을 조사하여 산화막을 형성시키는 UV 조사부를 포함하며, 상기 UV 조사 부는 UV램프가 장착되어 있는 상부 커버와, 산화막을 형성하기 위해 유리 기판에 UV선을 조사하는 UV 램프와, 상기 유리 기판을 수평으로 이동하기 위한 롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치 및 이를 이용한 유리 기판 세정 방법
본 발명은 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치 및 이를 이용한 유리 기판 세정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유리 기판과 박막 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 부착 특성을 개선하기 위한 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치 및 이를 이용한 유리 기판 세정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치에 형성되는 박막 트랜지스터의 게이트 전극은, 절연 기판 표면에 형성된다. 현재 액정 표시 장치의 절연 기판으로는 투명하면서도 절연 능력이 탁월한 유리 기판이 이용되며, 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 일반적으로 전도 특성이 우수한 알루미늄 금속막이 이용된다.
그러나, 유리 기판상에 알루미늄을 증착하는 것은, 그들간의 피복 특성이 불량하여, 알루미늄막이 유리 기판상에 고르게 피복되지 않고, 들뜨게 된다.
종래에는 이러한 피복 불량을 방지하기 위하여, 유리 기판 표면을 세정한 후, 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하기 이전에, 유리 기판 표면에 실리콘 산화막을 언더 코팅(under coating)한다음, 게이트 전극을 형성하였다.
그러나, 상술한 종래 기술과 같이, 게이트 전극을 형성하기 이전에, 유리 기판 표면에 실리콘 산화막을 피복하면, 유리 기판과 게이트 전극사이의 피복 특성은 크게 개선되나, 추가 공정을 진행하게 되므로, 제조 비용이 상승하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 별도의 실리콘 산화막 형성 공정없이 기판 세정 공정시 유리 기판과 표면에 실리콘 산화막이 형성되도록 하여, 게이트 전극과의 피복 특성을 개선할 수 있는 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 이를 이용한 유리 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유리 기판상에 박막 트랜지스터를 형성하기 이전에 유리 기판 표면을 세정하는 장치 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치에 있어서, 상기 유리 기판 표면을 세정 용액에 의하여 세정하는 세정부와, 상기 세정된 유리 기판을 헹구어내는 헹굼부와, 상기 헹구어진 유리 기판을 건조시키는 건조부와, 건조된 유리 기판 표면에 잔존하는 유기물에 UV선을 조사하여 산화막을 형성시키는 UV 조사부를 포함하며, 상기 UV 조사부는 UV램프가 장착되어 있는 상부 커버와, 산화막을 형성하기 위해 유리 기판에 UV선을 조사하는 UV램프와, 상기 유리 기판을 수평으로 이동하기 위한 롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 UV 조사부는 UV램프 파워는 100~200W/ea로, UV램프 세기는 2.5~6mW/cm2로, UV램프 파장은 172, 184 및 253nm 주 어느 하나를 선택하여 사용하며, UV램프는 1~3개를 사용하여 유리 기판에 UV선을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 유리 기판의 세정 방법은, 유리 기판을 세정액으로 세정하는 단계, 상기 세정된 유리 기판에 존재하는 세정액을 헹구어내는 단계, 상기 헹구어진 유리 기판을 건조시키는 단계, 상기 건조된 유리 기판에 UV선을 조사하여, 유리 기판 표면에 산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액정 표시 장치용 유리 기판을 세정하기 위한 세정 장치내에 UV 램프를 설치하여 건조 공정 이후, 유리 기판에 UV를 조사한다. UV를 조사받은 유리 기판 표면에는 산화막이 형성된다. 이에따라, 게이트 전극과 유리 기판간의 부착 특성을 강화시키기 위한 별도의 산화막 형성 공정이 배제되어, 제조 비용이 감축된다.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치는 유리 기판 표면의 이물질들이 효과적으로 제거될 수 있도록, 세정액이 구비된 세정부(1)와, 세정부(1)로부터 세정을 마친 유리 기판이 헹구어지는 헹굼부(2)와, 헹굼부(2)로부터 헹구어진 유리 기판을 건조시키는 건조부(3)를 포함한다.
또한, 이 세정 장치에는 건조되어진 유리 기판 표면에, 이후에 형성될 게이트 전극의 부착 특성을 개선하기 위하여 산화막을 형성하여 줄수 있는 UV 조사부(4)를 포함한다. 여기서, UV 조사부(4)에 의하여 UV가 유리 기판에 조사되면, 유리 기판 표면에는 소정의 산화막이 형성되어 진다.
이를 보다 자세히 설명하면, 상기 유리 기판에 조사되는 UV선은 여러 가지 파장을 가지지만, 172, 185 및 2534nm의 파장 중 어느 하나를 선택하여 사용하며, UV선은 공기중의 산소를 활성 산소화한다. 즉, 185nm의 파장을 갖는 UV선과 O2를 O3로 변환시키고, 254nm의 파장을 갖는 UV선은 O3를 O+O2로 변화시킨다. 이렇게 활성화된 산소는 유리 기판 표면에 잔존하고 있는 C, H들과 반응되어, CO2,H2O를 형성하므로써 대부분 제거된다. 아울러, 다른 활성 산소들은 유리 기판의 주성분인 실리콘과 반응하여, 유리 기판 표면에 실리콘 산화막이 형성된다. 이때, 유리는 매질이 단단하고, 비결정질이기 때문에, 공기중에서는 반응이 일어나지 않지만, UV선에 의하여 발생된 산소에 의하여는 소량 반응이 일어나게 되어, 유리기판 상에 박막의 산화막이 형성된다. 따라서, UV 조사부(4)는 세정 장치와 일체로 형성되어, 별도의 산화막 형성 장비를 거치지 않고도 유리 기판 표면에 산화막이 형성된다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치의 UV 조사부를 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, UV 조사부(4) UV램프가 장착되어 있는 상부 커버(11)와, 산화막을 형성하기 위해 유리 기판에 UV선을 조사하는 UV램프(12)와, 상기 유리 기판을 수평으로 이동하기 위한 롤러(13)를 구비한다.
상기 UV 조사부(4)는 UV램프 파워는 100~200W/ea로, UV램프 세기는 2.5~6mW/cm2로, UV램프 파장은 172, 184 및 253nm 중 어느 하나를 선택하여 사용하며, UV램프 1~3개를 사용하여 유리 기판에 UV선을 조사한다.
또한, UV램프(12) 길이는 유리 기판(14) 전체를 덮을 수 있어야 하며, UV램프와 유리 기판(14)의 간격은 2~10mm 정도로, UV램프(12)가 장착된 곳은 밀폐형으로 제작한다.
이러한 구성을 갖는 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치를 이용한 유리 기판 세정 방법은, 준비된 유리 기판(1)이 세정액에 담겨진 세정부(1)에 침지되어, 실질적인 세정 공정이 진행된다. 이 단계로, 유리 기판(1) 표면에 피착되어진 이물질들이 제거된다. 그 다음으로, 세정부(1)를 거친 유리 기판은 초순수등이 담겨진 헹굼부(2)에서 세정액이 씻겨진다. 헹구어진 유리 기판은 건조부(3) 예를들어, 스핀 드라이등에 얹어져 건조가 이루어진다. 건조된 유리 기판에 UV 조사부(4)로부터 UV선을 조사한다. 이과정에서, 상술한 바와 같이, UV선에 의하여 유리 기판 표면에 박막의 산화막이 형성된다. 여기에서, 산화막은 100~500Å의 두께를 갖도록 형성한다.
그리고 나서, 산화막이 형성된 유리 기판 상에 공지의 방식으로 박막 트랜지스터의 게이트 전극이 형성된다.
이와같이, 세정 장치 내에 UV를 조사할 수 있는 UV 램프를 설치하여 별도의 산화막 형성 장비를 거치지 않고도 유리 기판 표면에 산화막을 형성할 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 액정 표시 장치용 유리 기판을 세정하기 위한 세정 장치내에 UV 램프를 설치하여 건조 공정 이후, 유리 기판에 UV를 조사한다. UV를 조사받은 유리 기판 표면에는 산화막이 형성된다. 이에따라, 게이트 전극과 유리 기판간의 부착 특성을 강화시키기 위한 별도의 산화막 형성 공정이 배제되어, 제조 비용이 감축된다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치의 개략적인 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치의 UV 조사부를 나타낸 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 세정부 2 : 헹굼부
3 : 건조부 4 : UV 조사부

Claims (3)

  1. 유리 기판상에 박막 트랜지스터를 형성하기 이전에 유리 기판 표면을 세정하는 장치 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치에 있어서,
    상기 유리 기판 표면을 세정 용액에 의하여 세정하는 세정부와,
    상기 세정된 유리 기판을 헹구어내는 헹굼부와,
    상기 헹구어진 유리 기판을 건조시키는 건조부와,
    건조된 유리 기판 표면에 잔존하는 유리물에 UV선을 조사하여 산화막을 형성시키는 UV 조사부를 포함하며,
    상기 UV 조사부는 UV램프가 장착되어 있는 상부 커버와, 산화막을 형성하기 위해 유리 기판에 UV선을 조사하는 UV램프와, 상기 유리 기판을 수평으로 이동하기 위한 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 UV 조사부는
    UV램프 파워는 100~200W/ea로, UV램프 세기는 2.5~6mW/cm2로, UV램프 파장은 172, 184 및 253nm 중 어느 하나를 선택하여 사용하며, UV램프는 1~3개월 사용하여 유리 기판에 UV선을 조사하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치.
  3. 제 1 항기재의 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 장치를 이용한 액정 표시 장치용 유리 기판을 세정하는 방법으로서,
    유리 기판을 세정액으로 세정하는 단계;
    상기 세정된 유리 기판에 존재하는 세정액을 헹구어내는 단계;
    상기 헹구어진 유리 기판을 건조시키는 단계;
    상기 건조된 유리 기판에 UV선을 조사하여, 유리 기판 표면에 산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 유리 기판 세정 방법.
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