KR100255452B1 - 평판표시소자의 밀봉구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시소자의 패널을 밀봉하는 신규한 구조를 개시한다.

종래의 배기관 사용에 따른 문제를 해결하기 위한 분위기 배기방법은 그 밀봉을 위한 장치의 구성과 작업이 번거로운 문제가 있었으며 특히 오버행 구조의 패널에는 적용이 곤란하였다.

본 발명에서는 배기구멍상에 배기통로를 형성하는 플러그를 접합하여 패널을 배기한 뒤 이 플러그를 가열 및 가압하여 배기구멍을 밀봉하도록 함으로써 오버행 구조의 패널도 자동밀봉이 가능하도록 하였다.

Description

평판표시소자의 밀봉구조

제1도는 종래의 배기구조 및 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들.

제2도는 본원인의 선출원 배기밀봉방법을 보이는 평단면도.

제3도는 본원인의 동일자 출원에 의한 밀봉구조 및 밀봉방법을 보이는 단면도.

제4도는 본 발명 밀봉구조를 보이는 분해사시도.

제5(a), (b)도는 그 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 보이는 사시도.

제7(a), (b)는 본 발명의 또다른 실시예와 그 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P : 패널(Panel) F,R : 기판

H : 배기구멍 10,10′,10″ : 플러그(plug)

11,11′ : 몸체 12 : 레그(leg)

13 : 인입홈 15 : 금속부

16 : 유리부

본 발명은 평판표시소자의 제조에 관한 것으로, 더 상세히는 그 밀봉구조에 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 문제점이 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.

제1도에는 이러한 PDP와 FED 등에 사용되는 배기구조를 도시한바, 이는 실제적으로 브라운관의 배기구조와 대동소이하다고 볼 수 있다.

제1(a)도에서, 봉합재(S)에 의해 두 기판(F, R)을 봉합(sealing)하여 캐비티(C)를 가지는 패널(panel; P)을 형성하고 나면, 배면기판(R)의 배기구멍(H)상에는 깔때기형태의 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 방전기체 등의 기능성유체를 주입하고 나면, 배기관(10)의 세관(12) 부분을 가열 등의 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.

뿐만아니라 이러한 종래의 배기밀봉방법은 배기가 배기관(10)을 통해 이루어지므로 한 번에 한 패널(P)씩 밖에 배기시킬 수 없어서 그 생산성에도 많은 문제가 있었다. 또한 배기관(10)의 유리가 용융되어 열융착되는 것이므로, 유리의 내부에 존재하던 가스가 방출되는 소위 “아웃개싱(out-gassing)” 현상이 발생된다. 이러한 아웃개싱은 특히 FED와 같이 내부용적이 작은 소자에서는 그 진공도와 동작특성에 치명적인 영향을 미치게 된다.

이에 따라 본원인은 제2도에 도시된 바와 같이 패널(P)의 측벽을 형성하는 봉합재(S)의 일부에 배기구(21)를 형성하고, 이 패널(P)을 압력실내의 진공분위기에 투입하여 그 캐비티(C)를 배기 및 필요기체를 충전한 뒤, 헤드(head; 23)에 지지된 유리제의 덧판(22)을 히이터(H)로 가열연화시킴으로써 배기구(21)를 밀봉하는 방법 및 시스템을 출원(1995. 8. 31자 특허출원 제95-32241호)한 바 있다.

이러한 방법은 다수의 패널(P)을 동시에 배기 및 충전할 수 있으나, 그 밀봉을 위해 헤드(23)에 덧판(22)을 설치하고 이를 압력실내에서 운동시켜야 하므로 장치의 구성도 복잡해지고 준비작업이 필요해지는 등 밀봉작업도 번거롭게 된다.

이와 같은 문제점의 해결을 위해 본원인은 제3도에 도시된 바와 같은 “평판표시소자의 밀봉구조 및 방법과 배기밀봉장치”(특허출원번호 추후보정)을 동일자로 출원하고 있다.

제3도에서, 패널(P)의 두 기판(F, R)을 접합하는 봉합재(S)에 의해 형성되는 배기구(O)의 측단에는 경사면(2)이 형성되고 그 상부에 덧판(1)이 접합되어, 덧판(1)과 경사면(2)의 사이에 배기통로(3)가 형성된다. 한편 압력실(Z)의 외벽(W)에는 스프링(5)으로 탄성지지된 가열수단(4)이 설치되어, 배기후 외부로 연결된 전선(6)을 통해 덧판(1)을 가열연화시키며 스프링(5)의 탄성가압력으로 이를 가압하여 배기구(O)를 밀봉하게 된다.

이와 같은 밀봉구조는 복수의 패널(P)을 압력실(Z)에 투입하여 그 분위기에 의해 배기한 후 자동으로 밀봉할 수 있어서 평판표시소자의 양산에 특히 적합하다.

그런데 이러한 밀봉구조는 그 구성상 패널(P)의 두 기판(F, R)의 측단이 나란이 정렬된 구성만이 적용될 수 있어서, 두 기판(F, R)이 서로 엇갈리는 일반적인 오버행(overhang) 구조의 패널(P)에는 적용이 곤란하다.

그러므로 본 발명의 목적은 이와 같은 동일자 출원의 원리를 함께 이용하여 오버행구조의 패널등 배면기판에 배기구멍을 가지는 패널을 자동으로 밀봉할 수 있는 밀봉구조를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 밀봉구조는 배면기판의 배기구상에, 유리재질로 된 몸체의 하부에 그 반경방향으로 연장되는 돌출부 또는 인입부가 형성된 플러그(plug)를 접합하여 플러그와 배면기판 사이에 배기통로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이 패널을 압력실에 투입하여 배기통로를 통해 패널의 내부를 배기한 뒤 플러그를 가열하며 가압하면 배기통로와 배기구가 폐색(閉塞)되어 패널의 밀봉이 이루어지게 된다.

이와 같은 본 발명 밀봉구조는 구체적인 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제4도에서, 패널(P)의 배면기판(R)에는 배기구멍(H)이 형성되고, 이 배기구멍(H)상에 본 발명에 따른 플러그(10)가 물유리등 유리접착제에 의해 접합된다.

유리재질로 된 플러그(10)의 몸체(11) 하부에는 그 반경방향으로 돌출부 또는 인입부가 형성되는데, 제4도의 실시예에서는 돌출부로서 비교적 짧은 레그(leg; 12)가 몸체(11)의 둘레에 방사상으로 배열되어 있다.

이에 따라 이러한 플러그(10)를 배기구멍(H) 둘레의 배면기판(R)상에 접합하면 레그(12)들의 사이에 배기구멍(H)을 외부 분위기와 연통시키는 배기통로(h)가 형성된다.

이와 같이 플러그(10)에 대해 배기통로(h)가 형성된 패널(P)은 압력실(Z)에 투입되어 분위기 배기된다.

이때 압력실(Z)에는 바람직하기로 제5(a)도에 도시된 바와 같이 가열수단(4)이 스프링(5)에 의해 탄성지지되어 패널(P)의 플러그(10)는 이 가열수단(4)에 탄성가압된 상태로 설치된다. 가열수단(4)은 바람직하기로 전열(電熱) 히이터를 가압블록에 내장한 구성이 된다.

이 상태에서 압력실(Z)의 내부를 배기하면 패널(P)의 내부는 배기구멍(H)과 플러그(10) 하부의 배기통로(h)를 통해 분위기 배기되고, 필요에 따라 압력실(Z)내에 소요기체를 주입함으로써 패널(P) 내부에 소요기체가 충전된다.

그러면 가열수단(4)에 전원을 인가하여 플러그(10)를 가열하게 된다. 유리재질인 플러그(10)는 약 200℃ 내외에서 연화(軟化)되기 시작하는데, 가열수단(4)은 스프링(5)에 의해 플러그(10)를 탄성 가압하고 있으므로 연화된 플러그(10)는 점차 배기구멍(H)측으로 유동하여 레그(12) 사이의 배기통로(h)를 메운 후 배기구멍(H)으로 진입하여 제5(b)도와 같이 배기구멍(H)를 폐색시키게 되고, 이에 따라 패널(P)의 밀봉이 완료된다.

제6도에는 본 발명 플러그(10′)의 다른 실시예가 도시된 바, 돌출부 대신 인입부로서 몸체(12)의 하부에 방사상으로 복수의 인입홈(13)이 형성되어 있다. 인입홈(13)의 내측 몸체(11)의 중앙부에는 배기구멍(H)과 각 인입홈(13)간의 기체유동을 원활하게 하도록 공동부(空洞部; 14)가 형성되어 있다.

한편 제7도에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있는데, 플러그(10″)와 몸체(11′)는 하측으로 돌출한 보스(boss)부(15a)와 그 주위로 연장되는 플랜지(flange)부(15b)를 가지는 뒤집힌 모자(hat) 형태의 금속부(15)와, 그 하부에 부착된 유리부(16)를 구비하여 구성되며, 이 유리부(16)의 하부에 제6도와 같은 공동부(14)와 방사상의 인입홈(13)이 형성된다.

이러한 구성의 플러그(10″)는 제7(a)도와 같이 배기구멍(H)상에 접합되어 배기후 가열수단(제7도에는 도시안됨)으로 가열하면 열전도율이 큰 금속부(15)에 의해 신속하게 열이 전달되어 유리부(16)가 신속히 가열 연화된다. 특히 금속부(15)에 의해 유리부(16)의 용적이 크게 감소되므로 가열될 용적이 감소하여 유리부(16)의 더욱 신속한 연화 및 밀봉이 가능하게 된다.

가열수단에 의해 가열 및 가압된 플러그(10″)는 그 금속부(15)의 보스부(15a)가 제7(b)도와 같이 배기구멍(H)내로 진입하게 되고, 유리부(16)는 이 금속부(15)의 보스부(15a)와 플랜지부(15b)를 배기구멍(H) 주위에 결합시키게 된다.

이러한 제7도의 실시예는 신속한 밀봉의 진행과 견고하고 확실한 밀봉을 보장하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 배기구멍(H)을 가지는 패널(P)을 자동으로 밀봉하여 분위기 배기방법의 구현을 가능하게 함으로써, 평판표시소자의 생산성 향상에 큰 효과가 있다.

Claims (7)

1. 평판표시소자 패널의 배면기판에 형성된 배기구멍으로 상기 패널을 배기한 뒤 밀봉하는 구조에 있어서, 상기 배기구멍상에, 유리재질로 된 몸체의 하부에 그 반경방향으로 연장되는 돌출부 또는 인입부가 형성된 플러그를 접합하여, 상기 플러그와 상기 배면기판 사이에 배기통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 배기통로를 통해 상기 패널을 배기한 뒤, 상기 플러그를 상기 배기구멍에 대해 가열 및 가압함으로써 상기 배기구를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 패널의 배기방법이 상기 패널을 압력실내에 투입하여 상기 압력실을 배기하는 분위기 배기방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
4. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 압력실의 외벽에 가열수단을 스프링으로 탄성설치하고 상기 패널의 플러그를 상기 가열수단에 탄성가압상태로 설치함으로써, 상기 가열수단에 의한 상기 플러그의 가열연화시 상기 스프링의 탄성가압력에 의해 상기 연화된 플러그가 상기 배기구멍과 배기통로를 폐색시키는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 플러그의 몸체 하부에 복수의 레그가 구비되어, 상기 레그 사이의 공간이 상기 배기통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
6. 제1항에 있어서, 상기 플러그의 하부에 방사상으로 복수의 인입홈이 형성되어 상기 인입홈이 상기 배기통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
7. 제1항에 있어서, 상기 플러그의 몸체가 뒤집힌 모자 형태의 금속부와 그 하면에 부착된 유리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.