디스플레이 슬리밍 공정 효율 높이는 신기술

비즈컨, 실시간 식각 두께 측정 장비 최초 개발

국내 중소기업이 디스플레이 유리기판을 얇게 가공하는 글래스 슬리밍(TG, Thin Glass) 공정에 적용되는 실시간 식각 두께 모니터링 시스템을 세계 최초로 상용화하는데 성공했다.

광학 두께측정 장비 개발 전문업체 비즈컨(www.bzcon.co.kr)은 액정표시장치(LCD), 유기발광다이오드(OLED) 패널 글래스 슬리밍 공정에서 식각 중인 글래스의 두께를 챔버 안에서 실시간으로 측정할 수 있는 장비(모델명 GMS-3000D)를 개발했다고 13일 밝혔다.

글래스 슬리밍이란 스마트폰, 태블릿 등 기기의 경박화를 위해 디스플레이 패널의 전체 두께를 화학용액을 얇게 만드는 공정이다. 최근 모바일 제품의 두께가 얇아지고 휘어진 유리를 사용한 커브드TV 생산량도 늘어나면서 슬리밍 공정 적용률도 70% 이상으로 늘고 있다. 또 업계에서는 유리기판을 0.25mm까지 줄이는 초슬림 공정 적용에 대비하고 있다.

기존에는 슬리밍 공정 전·후 검사가 모두 수동으로 이뤄지다보니 강(强)부식성 용액을 핵심원료로 사용하는 공정 특성상 실시간 식각 두께 측정이 불가능해 과잉 식각을 방지하기 위해서는 2~3차로 나눠 작업을 진행할 수밖에 없었다. 이에 따라 공정 폐수가 많이 발생하고 생산성도 저하되는 문제가 있었다.비즈컨이 개발한 장비는 광학측정방식을 이용해 식각과 동시에 실시간으로 유리 두께를 측정하고 목표 두께에 도달하면 자동으로 식각을 완료한다. 종전의 설정 식각 방식의 최대 문제로 지적되는 과잉 식각 사고를 방지할 수 있는 것이 특징이다.

단 한 차례의 공정만으로 작업을 완료할 수 있어 공정 단순화에 따른 생산성 향상과 더불어 불산 오염 폐수량도 대폭 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 함께 모든 제품의 두께관리를 균일하게 할 수 있어 품질향상 효과도 크다는 게 회사의 설명이다. 이 장비는 최근 각 업체가 개발 중인 초슬림 글래스(200um)와 사파이어 씬글라스 생산에도 적용이 가능하다.

비즈컨 관계자는 “GMS3000은 이미 국내 유수 슬리밍 업체에 납품 설치돼 1년여 운영되며 폐수 절감과 생산성 향상의 성능을 인정받았다”면서 “글래스 슬리밍 업체가 GMS-3000D를 생산라인에 도입할 경우 공정 단순화에 따른 생산성 향상과 더불어 불산 오염 폐수량이 대폭 감소되고 엄격한 제품간 중심 두께관리(Cpk)가 가능해져 이에 따른 품질향상 효과가 매우 크다”고 설명했다.

비즈컨은 이와 함께 기존 글래스 세정기에 간단하게 부착해 사용할 수 있는 글래스 두께 측정기(모델명 GTM-1500)도 개발해 시판에 들어간다. GTM-1500은 글래스 세정기의 기계적 진동에 영향을 받지 않으면서도 글래스 두께를 0.1마이크로미터(um) 수준까지 측정할 수 있는 장비다.

기존에는 물량 전수 검사가 어렵고 디스플레이 일부 영역의 두께만을 측정해 전체 품질을 한 눈에 알아보기 어려웠지만 세정기에 GTM-1500을 설치하면 전수 검사가 가능해지고 최대 8포인트까지 멀티측정이 가능해 전 영역에서 균일한 식각이 이뤄졌는지 빠른 판단이 가능하다.

또 이 제품은 LCD나 OLED의 액티브셀(Active Cell) 영역까지 측정할 수 있어 각 레이어별 두께분포를 정확히 표현할 수 있으며 비접촉 방식으로 제품 파손 깨짐 우려도 덜 수 있는 장점이 있다.