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수 미터 크기 유리기판 미세한 굴절 잡는다...표준연 두께 불량 검출 센서 개발

2018년 07월 03일 11:52

요즘 거실의 TV는 40인치 혹은 50인치 이상의 대화면 평면 제품이 대세이다. 국내 판매되는 TV 화면의 크기는 7년 사이 평균 10인치 커진 것으로 나타났다.

이처럼 날로 커지는 액정디스플레이(LCD)의 핵심 부품인 대형 유리 기판의 두께를 안정적으로 측정해 불량을 잡아내는 기술이 개발됐다.

한국표준과학연구원(원장 박상열, KRISS)은 산하 광학표준센터 진종한 책임연구원팀이 진동이 강한 환경에서도 대형 유리 기판의 두께와 굴절률을 실시간 측정하는 센서를 개발했다고 3일 밝혔다.

 

이미지 확대하기▲  KRISS 기술을 기반으로 상용화한 ‘대형 유리기판 두께 및 굴절률 측정 센서’ - 한국표준과학연구원
▲ KRISS 기술을 기반으로 상용화한 ‘대형 유리기판 두께 및 굴절률 측정 센서’ - 한국표준과학연구원

=이 기술은 광계측 전문 기업 노비텍에 이전되어, 최근 글로벌 유리 전문기업과 공급계약을 체결하는 성과를 거뒀다.

대형 LCD 공정의 효율을 높이려면 수 미터 크기의 유리 기판의 모든 부분이 같은 두께로 생산해야 한다. 두께가 달라 미세한 굴곡이 발생하면 불량 픽셀이 생겨 화면 왜곡으로 이어진다. 이는 LCD 기판을 쓴 TV의 문제로 이어질 수도 있다.

하지만 생산 공정에서 진동이 발생해 유리 기판이 흔들리기 때문에 기판에 굴곡이 없는지 완벽히 검사하기 어렵다는 문제가 있었다.

진종한 책임연구원팀은 광간섭계를 기반으로 대형 유리 기판 두께를 실시간 측정하는 센서를 개발했다. 진동의 영향을 덜 받는 '진동 둔감' (vibration insensitive) 성능이 세계 최고 수준이라 진동이 강한 환경에서도 정확히 두께를 측정할 수 있다고 연구원은 밝혔다.

유리 기판에 빛을 보내 반사시키는 기존 반사식 간섭계 대신, 빛을 그대로 통과시키는 투과식 간섭계 형태를 도입해 진동의 영향을 최소화했다. 또 이 센서는 굴절률도 측정할 수 있어 공정을 단순하게 할 수 있다.

 

이미지 확대하기KRISS 진종한 책임연구원(오른쪽 첫번째) 연구팀이  대형 유리기판의 두께와 굴절률을 실시간 측정하고 있다.- 한국표준과학연구원
KRISS 진종한 책임연구원(오른쪽 첫번째) 연구팀이 대형 유리기판의 두께와 굴절률을 실시간 측정하고 있다.- 한국표준과학연구원


진종한 책임연구원은 “수많은 IoT 기반 첨단 제품에 사용되는 유리 기판 생산 공정에 적용 가능한 최적의 측정기술”이라며 “기존 외국산 센서로는 대응이 불가능한 두께 및 굴절률 동시 측정을 실현했다”고 말했다.

이준영 노비텍 대표는 “해외시장에도 진출해 유리 기판 뿐 아니라 태양광패널, 실리콘 웨이퍼 등의 분야로 시장을 확장시키겠다”고 말다.

 

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