KR100244125B1 - 평판표시소자의 밀봉구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시소자의 패널을 배기및 충전하여 밀봉하는 신규한 구조를 개시한다.

종래에는 분위기에 의한 배기및 충전을 행하고자 하여도 배기구멍의 적절한 밀봉이 어려워 배기관에 의한 밀봉구조가 주로 사용되고 있었다.

본 발명에서는 배기구멍을 밀봉하는 플러그를 유리계 분말의 성형체로 구성하여 복사열등 낮은 온도로 밀봉할 수 있도록 하고, 특히 플러그를 표면에 통기홈 또는 이격돌기를 구비한 구형으로 구성하여 별도의 매니퓰레이터 조작없이 플러그를 배기구멍에 설치한 상태로 배기와 밀봉이 이루어지도록 하였다 (대표도면 : 제3b도).

Description

평판표시소자의 밀봉구조

제1도는 일반적인 패널의 밀봉구조를 보이는 단면도.

제2도는 종래의 다른 밀봉구조를 보이는 사시도.

제3a, b도는 본 발명에 의한 밀봉구조의 형성과정을 보이는 순차적인 도면들.

제4도는 본 발명 밀봉구조의 밀봉과정에 사용되는 배기챔버의 개략단면도.

제5a, b도는 본 발명 밀봉구조에 사용되는 볼플러그의 구성과 작용을 보이는 사시도 및 단면도.

제6도 내지 제7도는 본 발명 볼플러그의 다른 구성을 보이는사시도들이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

P : 패널(panel) P1, P2 : 기판

1 : 플러그(plug) 2 : 배기구멍

5 : 통기(通氣)홈 6, 7 : 이격돌기

본 발명은 평판표시소자의 제조에 관한 것으로, 특히 그 밀봉(sealing) 구조에 관한 것이다.

화상표시장치로 주로 사용되는 브라운관은 고해상도와 속동성(速動性)등을 염가로 달성할 수 있음에도 불구하고 큰 소비전력과 고전압의 사용, 그리고 큰 부피의 중량에 따른 취급곤란과 대형화의 한계등의 문제점을 가지고 있다.

이에 따라 주로 휴대용 화상표시장치로 개발되어온 평판표시소자가 전자제품의 경박단소(輕薄短小)화 경향에 따라 상당한 분야에서 브라운관을 대치해 가고 있다.

평판표시소자는 하나 또는 복수의 기판상에 기능층을 배열하여 화상을 표시할 수 있도록 구성한 소자로서, 비발광형 소자인 액정표시소자(LCD; Liquid Crystal Display)나 발광형 소자인 플라즈마 표시소자(PDP; Plasma Display Panel) 또는 전계발광소자(FED; Field Emission Display)등이 다양하게 사용되고 있다.

이러한 평판표시소자는 그 캐비티(cavity)내에 적절한 작동유체를 주입하거나 진공상태를 형성하기 위해 배기시키게 되는데, 액정등 액상의 작동유체가 주입되는 LCD 는 분위기에 의한 배기방법이 주로 사용되나, PDP나 FED등 나머지 대부분의 평판소지자는 패널에 배기관을 연장하여 이를 통해 캐비티를 배기하고 필요한 작동유체를 주입한 뒤 배기관을 봉지(tipping)하여 밀봉하게 된다.

즉 제1도에 도시된 바와 같이 두 기판(P1, P2)이 측벽(W)으로 봉합(sealing)되어 패널(P)이 구성되면 그 사이에 캐비티(K)가 형성되는데, 그 배기및 밀봉을 위해 배면측의 기판(P1)에 배기구멍(H)을 형성하여 그 주위에 깔때기형태, 즉 펀넬(funnel; F)을 가지는 배기관(X)을 접합하고, 이 배기관(X)을 통해 패널(P)의 캐비티(K)를 배기및 충전한뒤 배기관(X) 의 중간을 가열등에 의해 봉지(封止; tipping)시킴으로써 패널(P)을 밀봉하는 것이다.

그런데 이러한 밀봉구조는 배기관(X)의 접합이 필요할뿐 아니라, 배기관(X)을 통해 한번에 한 패널(P)밖에 배기할 수 없어서 배기생산성이 낮다. 특히 배기후 배기관(X)을 봉지하고 나면 패널(P)의 배면에 펀넬(F)과 배기관(X)의 잔여부가 잔류하여 돌출하므로 패널(P)이 완전한 평판소자를 구현하지 못하게 되어, 기판이나 캐비넷과의 조립이 곤란하고 취급중 돌출부가 손상되어 밀봉이 깨어지는 등의 문제가 발생된다.

이에 따라 분위기(atmosphere)에 의해 배기및 충전을 행함으로써 배기관(X)이 없이 복수의 패널(P)을 동시에 처리하고, 배기구멍(H)에 판(板)상의 플러그(plug; 10)를 부착하여 밀봉함으로써 돌출부를 잔류시키지 않고자 하는 제2도에 도시된 바와 같은 밀봉구조가 출현하였다.

분위기에 의한 배기및 충전이란 압력실등으로 구성된 배기챔버(exhaust chamber)내에 패널(P)을 투입하여 배기 또는 필요기체를 충전하는 방법으로 현재의 기술수준으로 별다른 문제없이 수행될 수 있다.

이러한 밀봉구조에 있어서의 난점은 플러그(10)의 부착방법인 바, 플러그(10)는 배기구멍(H)을 통한 배기및 충전을 방해하지 않는 위치에서 배기구멍(H)상으로 이동해 접합되어야 하므로 배기챔버내에서 배기구멍(H)의 주위에 접착제를 도포하고 플러그(10)를 설치하기 위해서는 복잡한 구성의 매니퓰레이터(manipulator)등의 기구적 구성이 필요하며 밀봉의 진행과정도 파악하기 극히 곤란하다.

특히 패널(P)의 기판(P1, P2)은 주로 유리계 재질로 구성되어야 하는바, 플러그(10)도 유리계 재질로 구성되는 것이 바람직하여 유리대 유리의 접합을 수행하는 접착제의 선정이 매우 곤란하고, 이때 접착제에서 발생되는 바인더(binder) 성분등이 휘산(揮散)에 의한 배기챔버나 패널(P)의 캐비티(K)등의 오염문제도 해결하기 곤란하게 된다.

이러한 문제는 플러그(10)를 열융착(熱融着)의 방법으로 기판(P1)에 부착하는 경우에는 발생되지 않게 되나, 역시 복잡한 구성의 매니퓰레이터가 요구되고 플러그(10)의 용융을 위한 대전력의 소모와 이에 따른 패널(P)의 국부적가열에 기인하는 패널(P)의 변형등의 또 따른 문제가 야기된다.

이상과 같은 종래의 여러가지 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 분위기에 의한 배기및 충전이 가능하면서도 낮은 입열량(入熱量)에 의한 봉합이 가능하며, 또한 별도의 매니퓰레이터가 없이도 배기와 밀봉이 가능한 밀봉구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 밀봉구조는,

배기구멍이 형성된 패널을 배기챔버에 투입하여 배기챔버내의 분위기에 의해 배기및 충전한 후 배기구멍상에 플러그를 접합하여 밀봉하는 구조에 있어서,

플러그가 유리계재질의 분말을 가압성형한 성형체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명 밀봉구조는 플러그가 기판에 비해 상당히 낮은 온도에서 용융될 수 있어서, 복사열등 비접촉방식으로 가열되어 배기구멍을 밀봉할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명은 유리등의 고체가 분말화되면 그 표면적이 커져 융점(瀜點)이 낮아지는 원리를 응용한 것이다.

한편 본 발명의 다른 특징에 배기구멍의 측벽은 상방으로 경사면이 형성되어 깔때기형태가 되고, 배기구멍을 밀봉할 플러그는 구(球)형의 볼플러그(ball plug)로 구성되어 배기구멍의 경사면상에 위치하여 안착됨으로써 유동없이 배기구멍을 밀봉할 수 있게 된다.

이러한 볼플러그는 유리계분말의 성형체로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징들에 의하면 볼플러그의 표면에는 적어도 복수의 통기(通氣)홈 또는 이격돌기가 형성된다. 이러한 구성은 볼플러그가 배기및 충전후 매니퓰레이터에 의해 배기구멍에 설치될 필요가 없이, 처음부터 배기구멍상에 설치되어 있어도 통기홈 또는 이격돌기 사이의 공간을 통해 패널의 캐비티가 배기되고 소요 기체가 충전될 수 있으며, 밀봉시에는 복사열등의 가열에 의해 배기구멍을 밀봉하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

제3a도에서, 평판표시소자의 패널(P)의 한 기판(P1 또는 P2), 예를 들어 배면기판(P1)에는 배기구멍(2)이 형성되어, 이 패널(P)은 제4도에 도시된 바와 같은 배기챔버(3)내에 투입되어 배기구멍(2)을 통해 배기챔버(3)의 챔버(3)의 분위기에 의해 배기되어 필요한 기체가 충전된다.

배기구멍(2)을 밀봉할 플러그(1)는 본 발명의 제1특징에 따라 유리계분말을 가압성형한 성형체로 구성된다. 더욱 바람직하기로 배기구멍(2)은 본 발명의 제2특징에 따라 상방으로 경사면(2a)을 가져 깔때기 형태로 형성되고, 플러그(1)는 구형의 볼플러그로 구성되어 배기구멍(2)의 경사면 (2a)상에 안착될 수 있다.

이와 같은 밀봉구조는 먼저 제3a도에서 패널(P)의 캐비티(K)가 배기구멍(2)을 통해 배기챔버(3)의 분위기로 배기된 후 필요기체가 충전되고 나면 배기구멍(2)상에 플러그(1)가 안착되어, 제3b도와 같이 가열되어 용융됨으로써 제3c도와 같이 배기구멍(2)을 밀봉하게 된다.

여기서 플러그(1)는 유리계분말을 가압성형한 구성이므로 기판(P1, P2)에 비해 상당히 낮은 온도에서 융융될 수 있다. 그 용융온도는 분말의 입도(粒度)나 성형체의 조성등에 따라 달라질 것이므로 추후 후속되는 실용화 시험의 진행에 따라 실험적으로 결정될 것이나, 접촉방식등의 직접 전도열이 아니라 적외선 히이터등의 복사열에 의해서 용융될 수 있는 분말 성형체는 본 발명자가 예비적으로 실시한 단순한 정성적(定性的)인 실험에 의해서도 쉽게 구성이 가능함이 확인되었다.

이와 같은 볼플러그 형태의 플러그(1)를 사용하는 밀봉구조는 제4도에 도시된 바와 같은 배기챔버(3)에서 배기및 밀봉될 수 있다.

제4도에서, 배기챔버(3)는 하나 또는 복수, 바람직하기로 복수의 패널(P)이 투입될 수 있는 압력실로 구성되어 도시되지 않은 진공펌프에 연결되어 배기되고, 필요에 따라 방전기체등 소요기체의 공급원이 연결된다. 한편 패널(P)의 배기구멍(2)상의 플러그(1)가 설치될 상방에는 적외선 히이터등의 복사가열수단(4)이 설치된다.

이와 같은 배기챔버(3)를 배기하면 패널(P)은 배기챔버(3)내의 분위기에 의해 배기되고, 배기챔버(3)내에 소요기체를 충전함으로써 역시 분위기에 의해 충전된다.

배기및 충전이 완료되면 배기구멍(2)상에는 플러그(1)가 위치하게 되고 복사가열수단(4)이 작동되어 이 플러그(1)를 복사열에 의해 가열함으로써 용융시켜 배기구멍(2)을 밀봉하게된다.

다음 배기챔버(3)를 리이크(leak)시켜 패널(P)을 반출하면 배기충전 및 밀봉과정이 완료된다.

그런데 이와 같은 밀봉구조는 배기및 충전시 플러그(1)를 배기구멍(2)으로부터 분리시킨 상태로 위치시키다가, 배기및 충전이 완료된 후 플러그(1)를 배기구멍(2)에 설치해야 하므로 매니퓰레이터등 복잡한 기구적 구성이 필요하게 된다.

이와 같은 문제는 본 발명의 제2 및 제3 특징에 따라 제5도 내지 제7도에 도시된 바와 같이 통기홈 또는 이격돌기가 형성된 볼플러그형태의 플러그를 사용함으로써 개선될 수 있다.

즉 플러그(1)의 표면에는 제5a도에 잘 도시된 바와 같이 그외주를 따라 소정폭 및 깊이로 인입되는 복수의 통기홈(5)이 연장되어 있다.

이에 따라 플러그(1)를 제5b도와 같이 배기구멍(2)상에 미리 얹은 상태로 배기챔버(3)에 투입하여도 이 통기홈(5)을 통해 페널(P)이 배기및 충전될 수 있게 된다. 그러므로 배기챔버(3)내에 별도의 매니퓰레이터의 구성이 불필요해져 그 구성과 작동을 크게 단순화할 수 있게 된다.

그런데 이러한 밀봉구조에 있어서, 플러그(1)의 통기홈(5)이 제공하는 배기통로의 크기는 배기구멍(2) 자체의 크기보다 작으므로 배기나 충전시 통로저항이 커지게되어 배기및 충전의 소요시간이 길게 사요될 우려가 있다.

이러한 문제는 배기구멍(2)의 크기를 배기관(제1도의) 사용경우의 크기보다 크게 구성하는 방법으로 해결될 수 있으나, 바람직하기로는 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같은 본 발명의 제3특징의 구현으로 해결될 수 있을 것이다.

즉 제6도의 실시예에서는 제5도의 통기홈(5) 대신 플러그(1)의 외주를 따라 연장되는 연속돌기 형태의 이격돌기(6)가 형성되어 있다. 이러한 이격돌기(6)는 배기구멍(2)의 경사면(2a)과의 사이에 이격된 공간을 형성하여 이 공간이 큰 면적의 배기통로를 구성함으로써 배기저항을 감소시키게 된다. 이때 바람직하기로 이격돌기(6)간의 교차부는 기류(氣流)를 단절시키지 않도록 절단부(6a)를 형성한다.

한편 제7도에 도시된 플러그(1)의 이격돌기(7)는 독립된 비이드(bead) 형태로 형성되어, 배기구멍(2)과의 사이에 제6도의 연속된 이격돌기(6)가 구비된 플러그(1)보다 더욱 원활한 기류흐름이 가능한 배기통로를 형성한다.

즉 제5도 내지 제7도의 실시예들은 플러그(1)가 미리 패널(P)상에 설치된 상태로 배기충전 및 밀봉될 수 있도록 함으로써 배기챔버(3)에 매니퓰레이터등 복잡한 기구적 구성을 구비할 필요가 없도록 해주게 된다.

이에 따라 이들은 반드시 본 발명의 제1특징, 즉 반드시 플러그(1)를 유리계 분말의 성형체로 구성할 필요없이 도시된 형태로 고상(solid)의 유리구를 성형하여 사용하는 구성도 가능하게 된다. 단 이경우에는 플러그(1)가 패널(P)의 기판(P1, P2)보다 낮은 온도에서 용융되지 못할 것이므로, 제4도의 복사가열수단(4)은 적외선히이터보다는 레이저빔(laser beam)에 의한 고온의 국부적인가가 가능한 레이저출사기(出射器)등으로 구성되는 것이 바람직할 것이다.

일반적으로 수인치 이내의 평판표시소자 패널(P)의 경우, 배기구멍(2)의 직경은 수 mm 이내가 된다. 예를 들어 배기구멍(2)의 직경이 3mm인 경우 볼플러그 형태의 플러그(1)의 직경은 이보다 큰 4~5mm 정도이면 적절한 것이며, 이 정도의 크기면 통기홈(5)이나 이격돌기(6, 7)를 가지는 플러그(1)를 유리계 분말의 가압성형이나 유리구의 성형등 어느 방법으로든 용이하게 구현할 수 있게 된다.

이상와 같이 본 발명에 의하면 종래 밀봉의 문제로 실용화되지 못하던 분위기 배기방법을 용이하게 구현할 수 있도록 하여 고품질의 평판표시소자를 높은 생산성으로 제공할 수 있도록 하며, 배면에 돌출부가 없어 취급과 조립이 용이한 평판표시소자를 구현하는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 배기구멍이 형성된 평판표시소자의 패널을 배기챔버에 투입하여 상기 배기챔버의 분위기에 의해 상기 패널을 배기및 충전한 후 상기 배기구멍에 플러그를 접합하여 밀봉하는 평판표시소자의 밀봉구조에 있어서, 상기 플러그가 유리계 재질의 분말을 가압성형한 성형체로 구성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 플러그가 복사가열수단의 복사열에 의해 가열되어 용융됨으로써 상기 배기구멍을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
3. 배기구멍이 형성된 평판표시소자의 패널을 배기챔버에 투입하여 상기 배기챔버의 분위기에 의해 상기 패널을 배기및 충전한 후 상기 배기구멍에 플러그를 접합하여 밀봉하는 평판표시소자의 밀봉구조에 있어서,

   상기 배기구멍이 그 상부에 경사면을 가져 깔때기 형태로 형성되고, 상기 플러그가 구형으로 형성되어 상기 배기구멍의 경사면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 플러그의 표면을 따라 복수의 통기홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
5. 제3항에 있어서, 상기 플러그의 표면에 복수의 이격돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
6. 제4항에 있어서, 상기 이격돌기가 상기 플러그의 외주를 따라 연장되는 연속돌기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
7. 제4항에 있어서, 상기 이격돌기가 상기 플러그의 표면에 독립된 비이드 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
8. 제3항 내지 제7항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그가 유리계 분말을 가압성형한 성형체로 구성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
9. 제8항에 있어서, 상기 플러그가 적외선 히이터의 복사열에 의해 용융되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
10. 제3항 내지 제7항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그가 유리구로 성형되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
11. 제10항에 있어서, 상기 플러그가 레이저 출사기의 레이저빔에 의해 용융되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
12. 제4항 내지 제7항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그가 상기 패널의 배기구멍에 위치한 상태로 상기 패널이 상기 배기챔버에 투입되어 배기및 충전된 후 상기 플러그가 상기 배기구멍에 접합되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.