Surface morphology and optical properties such as transmittance and haze effect of glass etched by physical and chemical etching processes were investigated. The physical etching process was carried out by pen type sandblasting process with 15~20 μm dia. of Al2O3 media; the chemical etching process was conducted using HF-based mixed etchant. Sandblasting was performed in terms of variables such as the distance of 8 cm between the gun nozzle and the glass substrate, the fixed air pressure of 0.5bar, and the constant speed control of the specimen stage. The chemical etching process was conducted with mixed etching solution prepared by combination of BHF (Buffered Hydrofluoric Acid), HCl, and distilled water. The morphology of the glass surface after sandblasting process displayed sharp collision vestiges with nonuniform shapes that could initiate fractures. The haze values of the sandblasted glass were quantitatively acceptable. However, based on visual observation, the desirable Anti-Glare effect was not achieved. On the other hand, irregularly shaped and sharp vestiges transformed into enlarged and smooth micro-spherical craters with the subsequent chemical etching process. The curvature of the spherical crater increased distinctly by 60 minutes and decreased gradually with increasing etching time. Further, the spherical craters with reduced curvature were uniformly distributed over the etched glass surface. The haze value increased sharply up to 55 % and the transmittance decreased by 90 % at 60 minutes of etching time. The ideal haze value range of 3~7 % and transmittance value range of above 90 % were achieved in the period of 240 to 720 minutes of etching time for the selected concentration of the chemical etchant.

The expansion of the display market could mass-produce the product which becomes the super-slim and ultra-lighting according to the demand of customer. This change etched the mobile display panel in order to make the thin glass. The wet etching refers to the process of removing selectively the unnecessary part in order to form the circuit pattern among the semi-conductor or the LCD manufacturing process. The wet etching can progress the etching about a large amount at a time but the thickness of glass is not smooth or not etched according to the process condition. In this study, the defect factor in the etching process tries to be analyze. The experimental design was established and the processing condition was optimized in order to minimize under non-etch part generation by the experiment of design.

사진식각 공정으로 종횡비가 매우 큰 유리 미세구조물을 제작하였다. 미세구조물의 제작에는 압축응력에 강하고 전기적 절연체인 감광성 유리를 사용하였다. 감광성 유리는 석영기판 위에 크롬이 패턴된 마스크를 사용하여 파장이 312nm인 자외선에 노광되었다. 500˚C 이상의 열처리공정을 거친 후 초음파 분위기에서 10%의 불산용액으로 식각함으로써 유리 미세구조물을 제작하였다. 미세구조물의 최종 형상은 감광성 유리의 두께, 마스크 패턴, 자외선 노광조건 및 식각조건에 크게 의존하였으며, 종횡비가 30이상인 스트라이프 구조의 유리 미세구조물을 제작할 수 있었다.

There is legal uncertainty and ambiguity with regards to the classification and disposal of sludge generated from glassetching process. Moreover, secondary effect on the environment such as corrosion of landfill construction by the sludgeproduced in glass etching process was observed in waste landfill site. As part of response to the parliament’s request forthe relevant data and local media coverage, exhaustive investigation of glass etching process was required. Accordingly,we conducted an exhaustive investigation of 8 glass etching manufacturers. Glass etching business is one of the businessesthat have seen rapid growth since 2010 with the development of semiconductor and electronics industry, and glass etchingproducers are mostly located in Gumi, Cheongju, Sejong, Gongju, and Cheonan cities. In this study, we investigated theharmful effects of wastes generated from the glass etching process, how those wastes are classified and treated, problemsarose from the process, and secondary effects on the environment observed in waste landfill site. The study found thatcyanide, lead, mercury, trichloroethene, and perchloroethene were not detected in the sludge produced from glass etchingprocess, and hexavalent chromium, copper, and arsenic were either not detected or reported at very low level, which wasbelow the threshold concentration level of designated waste. In contrast, pH of sludge produced from glass etching processwas between 1.7 and 2.3, pH of hydrofluoric acid used for glass etching showed acidic value of 1.5, which suggests thatthe classification system of such hazardous substance requires reconsideration.

유리식각 제조공정에서 발생하는 공정오니의 분류 및 처리방법에 대한 법적근거가 애매하고 폐기물 매립지에서 공정오니로 인한 부식 등 2차 환경영향이 발생하였다. 이로 인하여 지역언론 보도와 국회차원의 자료 요청에 대한 대응 일환으로 유리식각 제조공정의 전수조사가 필요하게 되었다. 이에 유리식각 제조업체 8개소에 대하여 국내 처음으로 전수조사를 실시하였다. 전국적으로 구미, 청주, 연기, 천안 등에 제조업체가 분포되어 있으며 반도체 및 전자산업이 발전한 2010년 이후 급속히 성장한 제조업중에 하나이다. 일반적으로 유리식각이란 0.5~0.6 mm 두께의 유리를 불산, 질산, 황산 등 화학반응을 통해 0.1~0.3 mm로 두께를 얇게 만드는 공정으로 정의하며 원리는 식각액으로 불산을 기존 화학물질로 하여 질산, 황산, 염산 등 혼산을 추가로 혼합하여 사용하게 되며 불산과 유리기판(SiO2)이 반응하여 불화규소산(H2SiF6)과 물(H2O)로 변화되면서 슬러지를 형성하고 침전되며 유리기판이 침식되는 것이다. 유리기판 식각두께는 식각액 농도와 공정시간의 조정을 통해 조절할 수 있는데 식각액 농도와 공정시간은 서로 반비례관계이다. 식각 두께를 맞추면서 적정한 식각액 농도와 공정시간의 조절로 품질을 확보하는 것이 식각업체의 경쟁력이라 할 수 있다. 본 연구에서는 국내 유리식각 제조업체에 대한 실태조사를 통해 공정에서 배출되는 폐기물의 유해정도와 국내외 폐기물의 분류 및 처리방법, 그리고 문제점을 파악하고 폐기물 매립지에서 2차적 환경문제 등 유해특성 폐기물의 개선안에 대해 검토하였다. 연구 결과 유리식각 제조공정에서 발생하는 공정오니의 CN, Pb, Hg, TCE, PCE 등은 모두 불검출되었으며 Cr6+, Cu, As는 불검출되거나 미량 검출되어 지정폐기물 판정기준 이내이었다. 반면 공정오니의 pH는 1.7~2.3, 식각 후 발생하는 폐산의 pH는 1.5이하로 강산으로 이에 대한 법적 분류기준 재검토 및 관리가 필요한 것으로 나타났다.