KR20110029380A - 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치 및 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법 - Google Patents

평판 디스플레이 패널의 박형화 장치 및 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치는, 상부 연마 패드와 상기 상부 연마 패드 상에 배치된 상부 폴리싱 연마 플레이트를 구비하고, 중심축을 중심으로 회전가능한 상부 폴리싱 연마 블록; 하부 폴리싱 연마 플레이트와 상기 하부 폴리싱 연마 플레이트 상에 배치된 하부 연마 패드를 구비하고, 중심축을 중심으로 회전가능한 하부 폴리싱 연마 블록; 및 상기 상부 연마 폴리싱 블록과 하부 연마 폴리싱 블록 사이에 배치되고, 연마 대상 디스플레이 패널을 고정시키기 위한 지그 블록을 포함한다.
디스플레이 패널, 박형화

Description

평판 디스플레이 패널의 박형화 장치 및 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법{Apparatus and Method for slimming panel of flat panel display}
본 발명은 평판 디스플레이 장치의 패널을 박형화하기 위한 장치 및 박형화 방법에 관한 것으로, 특히 칼라필터 기판과 회로기판이 조립된 상태에 있는 패널을 물리적 및 화학적 방법을 사용하여 박형화할 수 있는 장치 및 박형화 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이 장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등이 사용되고 있다. 이 중에서도 LCD(이하, '액정 표시소자'라고도 함)가 화질과 저전력면에서 우수하다는 장점으로 인해 가장 널리 사용되고 있다. LCD에 대한 지속적인 연구로 현재 TFT 액정 표시소자는 108 인치 정도에 이르는 대면적 디스플레이 개발이 완료된 상태이고, 기타 휴대용 전화기나 텔레비전, 그리고 노트북 등에서 현재 널리 사용되고 있다.
이러한 LCD를 비롯한 평판 디스플레이 장치는 휴대 또는 이동의 편의성을 위해서 사이즈 및 중량을 줄이려는 연구 개발 노력을 지속적으로 하고 있다. 액정 표시소자의 중량 및 무게를 줄이는 방법에는 여러가지 방법이 적용될 수 있지만, 액정 표시소자의 기본적인 구성요소인 유리 기판의 중량을 줄일 수 있는 여지가 남아 있기 때문에 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일정한 면적을 갖는 유리 기판의 중량을 줄인다는 것은 유리 기판의 두께를 박형화한다는 것을 의미하고, 그 만큼 유리 기판이 더욱 얇아지므로 파손되기가 쉽고 가공 과정 역시 많은 문제점들이 나타나고 있다.
현재 액정 표시소자의 박형화 방법으로는 크게 2가지가 사용되고 있다. 첫번때 방법은 화학적 방법으로서 불산 용액을 이용하여 원판 또는 패널(칼라필터 기판과 TFT 회로기판이 조립된 상태)을 얇게 만드는 방법이다. 그러나, 이 방법은 표면에 화학적 흠집이 발생하는 문제점이 있다. 액정 표시소자 박형화를 위한 두번째 방법으로서 기계적 방법이 있으며, 이 방법은 두 지지판 사이에 액정 표시소자의 패널(원판)을 넣고 연마제 공급과 함께 지지판을 회전시키면서 액정 표시소자 원판을 얇게 만드는 방법이다. 기계적 방법의 문제점으로는 두께의 불균일 및 기계적 충격에 의한 기판의 변형이 발생하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 화학적 박형화와 기계적 박형화 방식을 일체화하여 사용하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 화학적 박형화와 기계적 박형화 방식을 일체화하여 사용함으로써 기존이 박형화 과정에서 발생하는 문제점을 줄일 수 있는 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치는, 상부 연마 패드와 상기 상부 연마 패드 상에 배치된 상부 폴리싱 연마 플레이트를 구비하고, 중심축을 중심으로 회전가능한 상부 폴리싱 연마 블록; 하부 폴리싱 연마 플레이트와 상기 하부 폴리싱 연마 플레이트 상에 배치된 하부 연마 패드를 구비하고, 중심축을 중심으로 회전가능한 하부 폴리싱 연마 블록; 및 상기 상부 연마 폴리싱 블록과 하부 연마 폴리싱 블록 사이에 배치되고, 연마 대상 디스플레이 패널을 고정시키기 위한 지그 블록을 포함한다.
상기 상부 폴리싱 연마 블록 및 하부 폴리싱 연마 블록 내에는, 상기 지그 블록에 고정되는 연마 대상 디스플레이 패널에 화학적 연마제을 공급하기 위한 화학적 연마제 공급 통로와 기계적 연마제를 공급하기 위한 기계적 연마제 공급 통로가 형성되어 있다.
상기 화학적 연마제가 상기 연마 대상 디스플레이에 공급될 때, 상기 지그 블록은 상기 연마 대상 디스플레이 패널을 상기 하부 연마 패드와 상부 연마 패드로부터 간격을 두고 이격된 위치에서 고정시킬 수 있다. 화학적 연마제는 상기 화학적 연마제 공급 통로의 출구를 통해 상기 연마 대상 디스플레이 패널의 상면 및 하면으로 분사될 수 있다. 상기 화학적 연마제 공급 통로의 출구 및 기계적 연마제 공급 통로의 출구는 상기 상부 및 하부 연마 패드의 연마면에 마련될 수 있다.
상기 기계적 연마제가 상기 연마 대상 디스플레이에 공급될 때, 상기 연마 대상 디스플레이 패널의 상면 및 하면이 상기 상부 연마 패드 및 하부 연마 패드에 각각 접촉된 상태에서 상기 상부 폴리싱 연마 블록 및 하부 폴리싱 연마 블록이 회전하면서 기계적 연마를 수행할 수 있다.
상기 화학적 연마제는 불산용액이고, 상기 기계적 연마제는 산화세슘일 수 있다.
본 발명의 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법은, 디스플레이 패널을 고정 한 상태에서 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면에 화학적 연마제를 공급하여 상기 디스플레이 패널을 화학적으로 연마하는 단계; 및 화학적으로 연마된 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면을 각각 상부 연마 패드와 하부 연마 패드에 접촉시킨 상태에서 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면에 기계적 연마제를 공급하면서 상기 상부 및 하부 연마 패드를 회전시켜 상기 디스플레이 패널을 기계적으로 연마하는 단계를 포함한다.
상기 박형화 방법은, 상기 디스플레이 패널을 화학적으로 연마하는 단계와 상기 디스플레이 패널을 기계적으로 연마하는 단계 사이에, 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면에 남았는 화학적 연마제를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 화학적으로 연마하는 단계에서, 상기 디스플레이 패널은 지그 블록에 의해 상기 상부 및 하부 연마 패드로부터 간격을 두고 이격된 상태에서 상기 상부 및 하부 연마 패드에 형성된 화학적 연마제 공급 통로의 출구로부터 화학적 연마제를 공급받을 수 있다. 이 경우, 상기 화학적 연마제는 상기 화학적 연마제 공급 통로의 출구를 통하여 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면으로 분사될 수 있다.
본 발명에 따르면, 화학적 연마로 인한 화학적 흠집을 제거할 수 있고 기계적 연마로 인한 기판 변형 등을 억제하여 LCD 등의 평판 디스플레이의 원판(패널) 을 높은 신뢰도로 박형화할 수 있다. 또한, 평판 디스플레이 패널의 상면과 하면을 동시에 연마하므로 연마 효율이 높고 연마 공정시간을 대폭 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치(100)는, 상부 폴리싱 연마 블록(110)과 하부 폴리싱 연마 블록(120), 그리고 상하부 폴리싱 연마 블록들(110, 120) 사이에 배치된 지그 블록(130, 135)을 포함한다. 상부 폴리싱 연마 블록(110)은 상부 연마 패드(115)과, 그 위에 배치되는 상부 폴리싱 연마 플레이트(111)를 구비하며, 회전축(113)을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 하부 폴리싱 연마 블록(120)은 하부 폴리싱 연마 플레이트(121)와 그 위에 배치된 하부 연마 패드(125)를 구비하며 회전축(123)을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다.
지그 블록(130, 135)은 연마 대상이 되는 디스플레이 패널(101)을 고정시키기 위한 요소로서, 디스플레이 패널이 장착되는 지그(130)와 지그를 고정 및 유지시키는 지그 홀더부(135)를 포함한다. 상술한 상부 및 하부 폴리싱 연마 블록(110, 120)과 지그 블록(130, 135)은 필요에 따라 상하 이동 가능하도록 구성되어 이들 간의 간격을 조절할 수 있도록 설계될 수 있다. 연마 대상 디스플레이 패널(101)은 예를 들어 액정 표시소자의 패널(칼라필터 기판과 회로기판이 조립된 상태의 패널 부재)일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상하부 폴리싱 연마 블록(110, 120)은 각각, 그 내부에 불산과 같은 화학적 연마제가 유동할 수 있는 불산 공급 통로(보다 넓은 의미로는 화학적 연마제 공급 통로)(110a, 120a)가 형성되어 있다. 또한, 상하부 폴리싱 연마 블록(110, 120)은 각각 그 내부에 산화세슘과 같은 기계적 연마제가 유동할 수 있는 산화세슘 공급 통로(110b, 120b)가 형성되어 있다. 이러한 불산 공급 통로(110a, 120a)를 통해 불산이 연마 대상 디스플레이 패널(101)의 상하면에 공급될 수 있다. 또한 산화세슘 공급 통로(110b, 120b)를 통해 산화세슘이 연마 대상 디스플레이 패널(101)의 상하면에 공급될 수 있다. 이러한 불산 공급 통로(110a, 120a)와 산화세슘 공급 통로(110b, 120b)는 연마 패드(115, 125)와 폴리싱 연마 플레이트(111, 121)를 관통하여 연마 패드(115, 125)의 연마면에 공급 통로(110a, 110b, 120a, 120b)의 출구가 마련될 수 있다. 이러한 공급 통로(110a, 110b, 120a, 120b)의 출구를 통해 불산과 같은 화학적 연마제 혹은 산화세슘과 같은 기계적 연 마제가 연마 대상 디스플레이 패널(101)의 상면 및 하면에 분사될 수 있다(도 2 참조).
또한, 상하부 폴리싱 연마블록(110, 120), 혹은 연마블록 및 지그 블록(110, 120, 130)이 상하로 이동 가능하게 구성됨으로써, 연마 패드(115, 125)의 연마면과 연마 대상 디스플레이 패널(101)의 상하면을 서로 접촉시킨 상태로 밀착시킬 수 있다. 이는 불산에 의한 화학적 연마 과정후에 실행되는 기계적 연마시 필요할 수 있다(도 3 참조). 또한, 연마 패드(115, 125)의 연마면에는 진공홀(110c, 120c)이 형성되어, 연마 패드의 연마면에 접촉된 연마 대상 디스플레이 패널(101)을 더욱 확고하게 연마면에 고정시킬 수 있다. 이는 진공홀(110c, 120c)을 통한 디스플레이 패널의 진공 흡착에 의해 가능하게 된다.
또한, 연마블록(110, 120), 혹은 연마 블록과 지그 블록(110, 120, 130)의 상하 이동에 의해 연마 대상 디스플레이 패널(101)을 상하부 연마 패드(115, 125)로부터 간격을 두고 이격된 위치에서 고정시킬 수 있다. 화학적 연마 공정이 진행될 때 디스플레이 패널(101)은 연마 패드(115, 125)로부터 간격을 두고 이격된 위치에서 불산 등의 화학적 연마제의 공급을 받을 수 있다(도 2 참조).
다음으로, 상술한 박형화 장치(100)에 의해 수행되는 디스플레이 패널 박형화하 공정을 설명한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 지그(130)에 고정된 연마 대상 디스플레이 패널(101)이 상하부 연마 패드(115, 125)의 연마면으로부터 소정 간격을 두고 이격된 상태에서 불산 공급 통로의 출구로부터 불산을 공급받는다. 이 경우, 연마 패드(115, 125)의 연마면에 마련된 불산 공급 통로(110a, 120a)의 출구를 통해 불산이 디스플레이 패널(101)의 상면 및 하면으로 분사될 수 있다. 분사되는 불산(보다 넓게는 화학적 연마제)의 공급을 받은 연마 대상 디스플레이 패널(101)은 화학적 연마 작용에 의해 그 두께가 박형화된다. 이 때, 연마를 원하지 않는 디스플레이 패널(101)의 측면 부위는 불산으로부터 보호될 수 있도록 밀봉 또는 밀폐될 수 있다.
평판 디스플레이 패널(101)의 화학적 연마가 원하는 정도까지 완료되었으면, 에어노즐(140)에서 분사되는 에어(공기)를 이용하여 디스플레이 패널(101)의 상면 및 하면에 남았는 불산을 제거한다.
그 후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 상하부 폴리싱 연마 블록(110, 120) 또는 지그 블록(130)을 상하 이동시켜 기계적 연마 공정을 실시한다. 즉, 디스플레이 패널(101)의 상면 및 하면을 각각 상부 연마 패드(115) 및 하부 연마 패드(125)의 연마면에 접촉시킨 상태에서 디스플레이 패널(101)의 상면과 하면에 산화세슘(보다 넓게는 기계적 연마제)를 공급하면서 회전축(113, 123)에 의해 상부 및 하부 연마 패드(115, 125)를 회전시킨다. 이 때, 상하부 연마 패드(115, 125)의 연마면에 마련된 진공홀(110c, 120c)을 통해 연마 대상 디스플레이 패널(101)을 확고하게 고정시킬 수 있다. 또한 기계적 연마 공정시, 상하부 폴리싱 연마 블록(110, 120)에 마련된 산화세슘 공급 통로(110b, 120b)를 통해 연마 대상 디스플레이 패널(101)에 산화세슘 연마제가 공급된다.
이러한 박형화 장치(100)는 화학적 연마 공정과 기계적 연마 공정을 효과적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 평판 디스플레이의 대부분의 박형화는 화학적인 연마에 의해 수행되고 나머지 박형화는 기계적인 연마 과정을 이용하여 마무리 슬리밍 작업을 할 수 있다. 이로써, 화학적 연마에서 발생될 수 있는 화학적 흠집을 후속의 기계적 연마 과정에서 제거해줄 수 있을 뿐만 아니라, 전체 슬리밍 과정 중 후반부의 일부 박형화 과정에만 기계적 연마를 실시함으로써 기계적 충격에 의한 기판 변형을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치를 사용하여 수행하는 화학적 연마 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치를 사용하여 수행하는 기계적 연마 과정을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치 101: 디스플레이 패널
110: 상부 폴리싱 연마 블록 111: 상부 폴리싱 연마 플레이트
113: 상부 폴리싱 연마 블록의 회전축 115: 상부 연마 패드
120: 하부 폴리싱 연마 블록 121: 하부 폴리싱 연마 플레이트
123: 하부 폴리싱 연마 블록의 회전축 125: 하부 연마 패드
130: 지그 136: 지그 홀더부
110a: 불산 공급 통로(화학적 연마제 공급 통로)
110b: 산화세슘 공급 통로(기계적 연마제 공급 통로)
110c: 진공홀 140: 에어노즐

Claims (10)

  1. 상부 연마 패드와 상기 상부 연마 패드 상에 배치된 상부 폴리싱 연마 플레이트를 구비하고, 중심축을 중심으로 회전가능한 상부 폴리싱 연마 블록;
    하부 폴리싱 연마 플레이트와 상기 하부 폴리싱 연마 플레이트 상에 배치된 하부 연마 패드를 구비하고, 중심축을 중심으로 회전가능한 하부 폴리싱 연마 블록; 및
    상기 상부 연마 폴리싱 블록과 하부 연마 폴리싱 블록 사이에 배치되고, 연마 대상 디스플레이 패널을 고정시키기 위한 지그 블록을 포함하고,
    상기 상부 폴리싱 연마 블록 및 하부 폴리싱 연마 블록 내에는, 상기 지그 블록에 고정되는 연마 대상 디스플레이 패널에 화학적 연마제을 공급하기 위한 화학적 연마제 공급 통로와 기계적 연마제를 공급하기 위한 기계적 연마제 공급 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    화학적 연마제가 상기 연마 대상 디스플레이에 공급될 때, 상기 지그 블록은 상기 연마 대상 디스플레이 패널을 상기 하부 연마 패드와 상부 연마 패드로부터 간격을 두고 이격된 위치에 고정시키는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화학적 연마제 공급 통로의 출구를 통해 화학적 연마제가 상기 연마 대상 디스플레이 패널의 상면 및 하면으로 분사되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학적 연마제 공급 통로의 출구와 상기 기계적 연마제 공급 통로의 출구는 상기 상부 및 하부 연마 패드의 연마면에 마련된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기계적 연마제가 상기 연마 대상 디스플레이에 공급될 때, 상기 연마 대상 디스플레이 패널의 상면 및 하면이 상기 상부 연마 패드 및 하부 연마 패드에 각각 접촉된 상태에서 상기 상부 폴리싱 연마 블록 및 하부 폴리싱 연마 블록이 회전하면서 기계적 연마를 수행하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학적 연마제는 불산용액이고, 상기 기계적 연마제는 산화세슘인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 장치.
  7. 디스플레이 패널을 고정한 상태에서 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면에 화학적 연마제를 공급하여 상기 디스플레이 패널을 화학적으로 연마하는 단계; 및
    화학적으로 연마된 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면을 각각 상부 연마 패드와 하부 연마 패드에 접촉시킨 상태에서 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면에 기계적 연마제를 공급하면서 상기 상부 및 하부 연마 패드를 회전시켜 상기 디스플레이 패널을 기계적으로 연마하는 단계를 포함하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널을 화학적으로 연마하는 단계와 상기 디스플레이 패널을 기계적으로 연마하는 단계 사이에, 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면에 남았는 화학적 연마제를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스 플레이 패널의 박형화 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 화학적으로 연마하는 단계에서, 상기 디스플레이 패널은 지그 블록에 의해 상기 상부 및 하부 연마 패드로부터 간격을 두고 이격된 상태에서 고정되어 상기 상부 및 하부 연마 패드에 형성된 화학적 연마제 공급 통로의 출구로부터 화학적 연마제를 공급받는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 화학적 연마제는 상기 화학적 연마제 공급 통로의 출구를 통하여 상기 디스플레이 패널의 상면 및 하면으로 분사되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 패널의 박형화 방법.
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