LCD 제조공정 중 물리적 세정법의 파티클 제거효율 비교에 관한 연구 = Study on comparison of particle removal efficiency between the physical cleaning methods during the fabrication of Liquid Crystal Display

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As the technology in LCD(Liquid Crystal Display) industry has been developed, the demand has been increased more and more. Application areas and fields of use have been spreading quickly such as laptops, cell phones, game consoles and etc.
The display market will have more various ranges of application, and the glass substrate will get larger for high productivity. To provide high productivity and to achieve cost-saving effects, device makers have made an effort to reduce and improve the process time.
Cleaning is an extremely important process in TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) manufacturing processes. It is included in all the processes such as TFT manufacturing, cell process, and module process. In addition, the cleaning process is necessary to remove micro-particles, various ions, unnecessary thin films, residues, etc. Cleaning methods are divided into a wet cleaning and dry cleaning, and the wet cleaning consists of a physical cleaning and chemical cleaning. The cleaning equipment using a brush cleaning, bubble Jet, and AA (Aqua / Air) jet is to clean a substrate physically for improving the cleaning efficiency and the yield improvement of LCD panels as early as possible.
In this study, we found out the relation of cleaning ability between the pressure conditions of AA jet and brush depth and the optimize process conditions by changing brush depth and rpm, and pressures of bubble jet and AA jet. The cleaning methods and conditions presented in this study contribute to the improvement of productivity (yield) and development of the next generation cleaning process and equipment.

국문 초록 (Abstract)

LCD(Liquid Crystal Display)기술의 발전함에 따라서 수요도 점점 크게 증가하고 있다. 또한 응용 범위도 더욱 다양해지고 있으며 향후 디스플레이 시장은 생산성 향상을 위하여 세대별로 갈수록 유리 기판이 대형화 및 공정조건도 점점 세밀화 되어가고 있다.
본 논문에서는 물리적 세정방법중 브러쉬(brush)세정, 버블(bubble)제트(jet)세정, 이류체(aqua/air)세정을 이용하여 유량 압력 변화와 브러쉬의 모(毛)와 유리기판과의 접촉 깊이(depth)등 조건 변화를 통하여 미립자(particle) 제거효율을 비교 평가하고 각 세정방법에 의한 유의차 분석을 통하여 향후 세정장비 계발 및 세정공정(set-up) 부분에 있어서 유용한 자료로 활용하는데 있다. 연구 방법으로서는 7세대 유리 기판(1875mm*2200mm)과 세정장비 및 세정력 비교 분석을 위한 파티클 측정기를 사용하였다. 결과로서는 브러쉬 세정이 브러쉬 접촉 깊이(depth)변화를 주었을때 임계점 부터는 세정 유의차가 크지 않는 것을 알 수가 있었다. 버블제트 세정은 압력 변화에 따른 세정력 유의차가 거의 없는 것을 관찰할 수가 있었으며 이류체 세정은 압력 변화를 가했을때 임계점까지는 세정력 유의차가 있다가 임계점 이후부터는 유의차가 발생하지 않는 것을 알 수가 있었다. 위3가지 세정방법 중 브러쉬 세정이 세정효과가 가장 큰 것을 알 수가 있다. 결론적으로 각 세정방법에 대한 미립자 제거효율 비교 연구를 통하여 세정력 유의차를 도출할 수 있었으며 생산성(수율)향상과 더불어 시장 다변화 요구에 따른 공정요구 상승과 공정 속도 개선에 맞추어 차세대 세정공정 및 장비개발에 기여할 것으로 생각된다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 국문요약 iii
• List of Figures iv
• 표 목록 ⅵ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 1
• 2. 연구의 목적 3
• 3. 연구 방법 3
• 4. 문헌 연구 4
• 4.1 TFT- LCD 정의 4
• 4.2 TFT-LCD 구조 및 동작원리 5
• 4.3 TFT 제조 공정기술 7
• 가. TFT Array 공정 7
• 나. Color Filter 공정 12
• 다. Cell 공정 14
• 라. Module 공정 17
• 4.4 TFT-LCD 세정기술 18
• 가. 세정기술의 개념 18
• 나. TFT 제조의 세정공정 20
• 다. 세정기술의 종류 및 활용 24
• Ⅱ. 실험 방법 및 구성 38
• 1. 세정설비 구성 38
• 2. 각 공정 조건별 실험방법 39
• 3. 미립자 제거 효율 공정 조건 45
• 4. 미립자 제거 효율 공정 조건 결과 46
• 5. 통계적 방법에 의한 데이타 유의차 분석 46
• 6.실험 계획법에 의한 결과분석 48
• Ⅲ. 결과 및 고찰 50
• Ⅳ. 결론 52
• References 54
• Abstract 55