KR100228782B1 - 평판표시소자의 배기밀봉방법 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP등 평판표시소자를 배기 및 밀봉하는 신규한 방법과 이를 구현하는 시스템을 개시한다.

종래에는 배기 및 봉지후 잔류하는 펀넬에 의해 취급과 조립이 불편하고 손상의 위험이 크며 공간효율도 낮은 문제가 있었다.

본 발명에서는 패널의 측면에 배기구를 형성하여 압력실등의 분위기에 의해 이를 배기하고 분위기를 유지한 상태로 덧판의 열융착으로 밀봉되도록 함으로서, 배기관을 사용하거나 이를 잔류시키지 않는 소자의 구현이 가능하도록 하였다.

Description

평판표시소자의 배기밀봉방법 및 그 시스템

제1도는 종래의 배기구조 및 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들.

제2도는 본 발명에 따른 배기밀봉방법을 보이는 평단면도.

제3도는 본 발명에 의해 배기 및 밀봉된 구조를 보이는 평단면도.

제4도는 본 발명 방법을 구현하는 시스템의 구성과 작동을 보이는 입단면도들.

제5도는 4변 인출방식의 전극구조를 가지는 평판표시소자를 보이는 평면도.

제6도는 제5도의 소자에 적합한 밀봉구조를 보이는 평단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P : 패널(Panel) 1 : 배기구(排氣口)

2,2' : 덧판(clad plate) 3 : 가열헤드(heating head)

4 : 압력실(pressure chamber)

본 발명은 평판표시소자의 제조에 관한 것으로, 특히 소자를 배기 및 밀봉하는 방법과 이를 구현하는 시스템에 관한 것이다.

화면크기에 비해 두께가 작은 평판표시소자는 LCD나 PDP, FED등 다양한 종류의 소자로 개발되어 점차 브라운관을 대체해가고 있다.

이러한 평판표시소자는 일반적으로 각각 대향하는 전극등의 기능층이 형성된 두 기판 사이의 캐비티(cavity)를 배기하거나 소정의 기능성 유체를 수납하여 구성된다.

먼저 LCD를 살펴보면 이는 전계(電界)에 따라 광특성이 변화되는 액정물질을 사용하는 바, 액정과 같은 액체는 표면장력과 부착력이 매우 크므로 캐비티의 배기와 액정주입은 별다른 문제없이 쉽게 이루어질 수 있다.

이에 비해 기체방전소자인 PDP는 캐비티에 방전기체를 고순도로 주입해야 하며, 전계발광소자인 FED는 캐비티가 고진공도로 유지되어야 하므로 각각 그 배기와 밀봉이 매우 중요하다.

제1도에서는 이러한 PDP와 FED등에 사용되는 배기구조를 도시한바, 이는 실제적으로 브라운관의 배기구조와 대동소이하다고 볼 수 있다.

제1(a)도에서, 봉합재(S)에 의해 두 기판(R,R)을 봉합(sealing)하여 캐비티(C)를 가지는 패널(panel;P)을 형성하고 나면, 배면기판(R)의 배기구멍(H)상에는 깔때기형상의 펀넬(funnel;11)과 긴 세관(細管;12)이 구비된 배기관(10)이 봉합재(S')로 부착되어 제1(b)도와 같은 상태가 된다.

이 상태에서 배관(10)을 통해 캐비티(C)를 고진공도로 배기하고 필요에 따라 방전기체등의 기능성유체를 주입하고 나면, 배기관(10)의 세관(12) 부분을 가열등의 방법으로 봉지(封止;tipping)하게 된다.

그러면 패널은 세관(12)이 떨어져 나가 펀넬(11')만이 잔류하는 제1(c)도와 같은 상태가 된다.

이와 같이 잔류되는 펀넬(11')은 패널(P)의 취급과 사용시 여러 가지 문제점을 유발하는 바, 대량 생산시 패널(P)의 적층이 곤란하며 취급중 쉽게 파손되어 패널(P)의 밀봉상태가 깨어지고 표시장치에 조립시에도 돌출되는 펀넬(11')의 수납을 위해 기판이나 섀시(chassis)등에 구멍을 형성해야 하는 등의 불편이 있다.

결국 종래의 배기구조는 평판표시소자의 진정한 평판화를 저해하고 그 취급과 조립을 곤란하게 하고 있었던 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명자는 펀넬(11')이 잔류하지 않는 배기구조의 구현을 위해 종래의 배기구조에 대해 고찰해 보았다.

그 결과, 깔대기형태의 펀넬(11)이 필요한 이유는 다음 두가지인 것으로 판단되었다. 첫째 배기될 캐비티(C)의 도면상 횡으로 연장되는 반면 배기관(10)은 종으로 연장되어, 그 연장방향이 서로 교차되므로 배기 또는 주입되는 기능성유체의 흐름에 연속성을 주기 위해 필요한 것이다. 두 번째로는 배기구멍(H)과 세관(12)의 직경을 키울수록 배기효율이 개선되나 배기구멍(H)은 패널(P)의 비유효면에 형성되어야 하므로 그 크기에 제한이 있기 때문이다.

다음 잔류되는 펀넬(11)을 배면기판(R)에 대해 압착시킬수 없는 이유로는, 첫째로 펀넬(11)이 상당히 큰 입체적 크기를 가지므로 이를 전체적으로 열연화(熱軟化)시킨다 하더라도 가압시 깨어지거나 크랙(crack)이 발생되기 쉽기 때문이다. 둘째로는 특히 PDP의 경우 잔류하는 펀넬(11') 내부의 공간에 충전된 방전기체가 캐비티(C)내의 방전기체의 오염을 완화시키는 역할을 할 뿐아니라, 이를 압착시켜 버리면 캐비티(C)내의 방전기체의 압력이 변화되기 때문이다.

이와 같은 고찰에 기초하여 본 발명자는 다음과 같은 대안들을 강구하였다. 즉 캐비티(C)의 연장방향과 동일한 방향으로 배기하게 되면 기체흐름의 연속성을 줄수 있을 뿐아니라 유효면의 면적을 감소시키지 않고도 충분히 큰 배기구멍을 형성할 수 있으므로 펀넬(11)을 사용할 필요가 없게 되고, 펀넬(11)을 사용하지 않게 되면 잔류부의 열압착이 용이해지고 열압착시 캐비티(C)내의 압력도 변화하지 않게 된다는 것이다.

이에 따라 본 발명은 패널의 측면에 배기구를 형성하여, 이 패널을 진공분위기에 의해 배기한 후, 진공분위기내에서 배기구상에 덧판을 접합하여 밀봉하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 특징에 의하면 이 덧판은 열연화(熱軟化)된 유리판의 열융착(熱融着)등으로 접합된다.

이러한 방법을 구현하는 시스템은 소정압력의 배기와 기체주입이 가능한 압력실(rpessure chamber)와, 이 압력실내에 측면에 배기구가 형성된 복수의 패널을 소정간격으로 지지하는 지지랙(support rack)과, 각 패널의 배기구에 접합될 덧판을 지지하여 덧판을 연화되도록 가열하는 가열헤드(heating head)와, 가열헤드를 이동시켜 각 가열헤드상의 덧판을 각 패널의 배기구상에 열융착시키는 액튜에이터(atuater)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도에서, 패널(P)에는 이를 봉합시키는 봉합재(S)가 부분적으로 도포되지 않음으로서 형성된 배기구(1)가 측면에 구비되어 압력실등의 진공분위기에서 이 배기구(1)를 통해 배기된다. 배기가 완료되면 PDP등의 경우에는 압력실에 방전기체가 주입되어 패널(P)내의 캐비티(C)에는 이에 의해 방전기체가 충전된다.

캐비티(C)의 배기와 필요에 따른 기체충전이 완료되면 진공분위기 또는 헤드(3)에 지지된 덧판(2)이 히이터(heater;H)등에 의해 가열되어 융착이 가능할 정도로 연화된후, 화살표와 같이 근접하여 배기구(1)상에 가압부착된다.

열융착된 덧판(2)이 냉각되고 나면 제3도와 같이 덧판(2)이 배기구(1) 주위에 부착되어 이를 완전히 밀봉하게 된다. 그러면 분위기를 해제(leak)시킨 뒤 밀봉된 패널(P)을 반출하고 다음 패널의 배기를 수행하게 된다.

이러한 구성에 의하면 별도의 배기관이 불필요하게 되어 그 부착 및 취급등의 공수등이 절감되고 밀봉된 패널(P)에는 덧판(2)만이 돌출하게 되므로 패널(P)의 취급도 용이해지고 공간효율로 향상된다.

한편 제4도에는 이와 같은 본 발명 방법을 다수의 패널(P)에 대해 배치(batch)방식으로 처리할 수 있는 배기시스템이 도시되어 있다.

이 배기시스템은 제4(a)도와 같이 배기와 방전기체의 주입이 가능한 압력실(4)내에 복수의 패널(P)을 소정간격으로 지지하는 지지랙(5)이 설치되고, 각 패널(P)의 배기구(1)측에는 이를 밀봉할 덧판(2)을 지지 및 가열하는 가열헤드(3)가 대응 설치된다.

복수의 가열헤드(3)는 바람직하기로 한 지지블록(6)상에 설치되어 액튜에이터(7)에 의해, 각 패널(P)의 배기구(1)를 향해 근접 및 이탈할 수 있도록 구성되고, 나머지 부호 H는 히이터이다.

이와 같은 배기시스템의 작동은 다음과 같은 바, 먼저 압력실(4)을 개방하여 지지랙(5)상에 복수의 패널(P)을 설치하고 각 가열헤드(3)상에 덧판(2)을 설치한다.

다음 압력실(4)을 밀폐한 뒤 도시되지 않은 진공펌프등으로 압력실(4) 내부를 소정의 진공도에 이르기까지 배기한다. 그러면 각 패널(P) 내부의 캐비티(C)는 압력실(4)내의 진공분위기에 의해 배기된다. PDP등 기체방전소자의 경우에는 이때 압력실(4)에 방전기체를 주입하여 패널(P)내에 충전시키게 된다.

한편 바람직하기로 압력실(4)의 밀폐시부터 발열을 개시한 히이터(H)는 배기 및 충전이 완료된 시점에서는 가열헤드(3)상의 덧판(2)을 융착이 가능할만큼 연화시킨 상태가 된다.

그러면 제4(b)도와 같이 액튜에이터(7)가 지지블록(6)을 밀어 각 가열헤드(3)상의 덧판(2)들을 해당 패널(P)의 배기구(1)상에 가압하여 열융착시키게 된다.

덧판(2)의 융착에 의한 패널(P)의 밀봉이 완료되면 압력실(4)의 분위기를 해제한 뒤 압력실(4)를 개방하여 완성된 패널(P)을 다음 공정으로 반출하고, 다음 로트(lot)의 패널(P)과 덧판(2)을 설치하게 된다.

이상의 구성은 멀티스크린(multi screen)용 PDP와 같이 네 측면이 모두 평면이거나, 적어도 한 측면이 평면인 평판소자에 적용이 가능하다.

그런데 화소수가 많아지거나 분리구동등으로 전극라인의 수효가 많아지면 제5도에 도시된 바와 같이 두 기판(F, R)을 오버행(over-hang) 구조로 겹쳐 네 변으로 전극을 인출하게 된다. 이러한 구조의 패널(P)에는 제2도 내지 제4도의 본 발명 구성은 적용할 수 없게 된다.

이에 따라 제6도의 구성에서는 배기구(1)가 패널(P)의 모서리에 형성되고 덧판(2')은 "L"자형으로 형성되어 화살표와 같이 대각선방향으로 융착된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 배기구가 패널의 캐비티와 동일한 방향으로 연장되므로 펀넬이 없이도 원활한 배기와 충전이 이루어질 수 있으며, 잔류되는 돌출부위가 작고 특히 패널의 측면으로 돌출되므로 작은 두께로 진정한 평판화가 가능하게 된다.

특히 본 발명 배기시스템은 평판표시소자의 대량생산에 적합하여 취급과 조립등이 용이한 평판표시소자를 저렴한 생산원가와 높은 수율로 양산할 수 있게 된다.

이에 따라 본 발명은 평판표시소자의 불량방지와 수율증가로 생산성 향상 및 원가절감이 가능하고 표시장치의 구성시 조립이 용이하고 공간효율이 극대화되는 여러 가지 이점이 있다.

Claims (4)

1. 두 기판을 봉합재로 봉합하여 구성된 패널의 캐비티를 배기하여 필요기체를 충전하고 밀봉하는 방법에 있어서, 상기 패널의 측면에 배기구를 형성하고, 상기 패널을 진공 또는 소정기체의 분위기에서 배기 또는 충전한후, 상기 분위기내에서 상기 배기구상에 덧판을 접합하여 밀봉하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 배기밀봉방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 덧판은 유리판이고, 이를 가열하여 연화시킨후 상기 배기구상에 열융착하는 하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 배기밀봉방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 배기구가 상기 패널의 모서리에 형성되고, 상기 덧판이 "L"자형으로 구성되어 상기 배기구에 상기 패널의 대각선 방향으로 융착되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 배기밀봉방법.
4. 두 기판을 봉합재로 봉합하여 구성된 패널의 캐비티를 배기하여 필요기체를 충전하고 밀봉하는 시스템에 있어서, 소정압력의 배기와 기체주입이 가능한 압력실과, 상기 압력실내에 각각 측면에 배기구가 형성된 복수의 패널을 소정간격으로 지지하는 지지랙과, 상기 각 패널의 배기구에 접합될 덧판을 지지하여 이를 연화되도록 가열할 수 있는 복수의 가열헤드와, 상기 가열헤드를 이동시켜 각 가열헤드상의 상기 덧판을 상기 각 패널의 배기구상에 열융착시키는 액튜에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 배기밀봉시스템.