KR100255453B1 - 평판표시소자의 밀봉구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시소자의 배기후 이를 밀봉하는 신규한 구조를 개시한다.

배기관에 의한 배기에 따른 문제의 해결을 위해 분원인이 제안한 분위기 배기방법은 배기생산성과 효율은 우수하나 그 밀봉이 압력실을 출입하는 구동기구가 필요하였다.

본 발명에서는 광경화성 접합재를 열용융성 피복층으로 감싸 밀봉구를 구성하고 배기후 피복층을 용융시켜 접합재를 배기구에 충전시킨 뒤, 광조사로 경화시키도록 함으로써, 작동부 없이 자동적인 밀봉이 가능하도록 하였다.

Description

평판표시소자의 밀봉구조

제1도는 종래의 배기구조 및 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들.

제2도는 본원인의 선출원 배기밀봉방법을 보이는 평단면도.

제3(a)도 내지 제3(d)도는 본 발명 밀봉구조의 구성과 작용을 보이는 순차적 단면도들.

제4(a)도 내지 제4(c)도는 본 발명 밀봉구조의 제조과정을 예시하는 순차적 단면도들.

제5도는 본 발명 밀봉구조를 구현하는 배기밀봉장치를 보이는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P : 패널(Panel) R : 배면기판

H : 배기구멍 I : 밀봉구

2 : (광경화성) 접합재 3 : (열용융성) 피복층

본 발명은 평판표시소자의 제조에 관한 것으로, 특히 분위기 배기방법의 구현에 적합한 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 한번에 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.

뿐만 아니라 이러한 선출원 방법은 양 기판(F, R)의 측단이 일치하는 패널(P)에는 적용이 가능하지만, 양 기판(F, R)이 서로 엇갈려 한 기판(F 또는 R)이 다른 기판(F 또는 R)의 측단보다 돌출되는 소위 오버행(overhang) 구조의 패널(P)에는 적용이 곤란하다.

이에 따라 본 발명의 목적은 별도의 작동부위가 없이 자동밀봉이 가능하며 배면기판에 형성된 배기구멍을 통해 배기해야 하는 오버행 구조의 패널에도 적용될 수 있는 밀봉구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 밀봉구조는

내열성의 광(光배) 경화성 접합재를 열용융성의 피복층으로 감싸 구성한 밀봉구를 배기구상에 소정의 간격을 이격하여 접합시킨 뒤,

이 패널을 압력실에 투입하여 압력실의 분위기로 배기하고,

밀봉구를 가열하여 피복층을 용융시킴으로써 광경화성 접합재를 배기구에 충전시킨 뒤,

광경화성 접합재에 광을 조사(照射)하여 경화시킴으로써 밀봉하는 것을 특징으로 한다.

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

제3(a)도에서 본 발명에 따른 밀봉구(1)은 내열성을 가지는 광경화성 접합재(2)를 영용융성의 피복층(3)으로 피복하여 구성되고, 패널(P)의 배면기판(R)에 형성된 배기구멍(H)상에 접합된다. 본 발명을 측단의 배기구(제2도의 O)에 적용하는 경우에는 밀봉구(1)는 배기구(O)상에 접합된다.

이때 밀봉구(1)와 배기구멍(H) 사이에는 배기통로가 형성되어야 하므로 밀봉구(1)는 스페이서(spacer; 4)에 의해 배기구멍(H)과 소정간격 이격된 상태로 설치된다.

이와 같은 패널(P)은 밀봉구(1)가 상방을 향한 상태로 압력실(Z)에 투입되어 압력실(Z)의 분위기로 배기된다.

배기가 완료되면 밀봉구(1)는 가열되는데 이에 따라 열용융성의 피복층(3)이 용융되고 광경화성 접합재(2)는 자중(自重)에 의해 피복층(3)의 하부를 파열시켜 제3(b)도와 같이 하방으로 낙하하고, 제3(c)도와 같이 배기구멍(H)에 충전된 뒤 표면장력과 부착력에 의해 이 상태로 유지된다.

다음 제4(d)도와 같이 그 상부에서 광을 조사하여 광경화성 접합재(2)를 경화시킴으로써 배기구멍(H)의 밀봉이 완료된다.

여기서 열용융성 피복층(3)의 재질로는 일반적인 합성수지가 사용될 수도 있으나, 밀봉구(1)의 취급의 편의를 위해 광경화성 접합재(2)와 친화력이 낮은 경도가 높은 유리재질인 것이 바람직하다. 유리재질은 PbO등의 함량에 따라 200℃ 내외의 낮은 온도에서 용융 또는 연화되는 재질의 구현이 가능하다.

한편 광경화성 접합재(2)는 불소수지 등의 내열성 합성수지에 감광제 등을 포함한 조성으로 구성될 수 있다. 이때 감광제를 일반광에 의해 반응하지 않고 자외선(UV) 영역에 반응하는 조성으로 선택하면 취급과 조작이 용이해지게 된다.

이러한 광경화성 접합재(2)의 구체적인 조성과 유동성등은 차후 실시되는 실용화 실험 등을 통해 구체화되어 후속되는 출원으로 보완될 것이다.

제4도에서는 이와 같은 본 발명의 밀봉구(1)의 제조에 적합한 한 방법을 예시하고 있다.

제4(a)도에서 광경화성 접합재(2)는 소정크기의 덩어리 상태로 도포액(3′)에 침지(dipping)되어 제4(b)도와 같이 그 표면에 도포액(3′)이 도포된다.

이 도포액(3′)은 열용융성 피복층(3)을 형성할 분말유리 등의 현탁액으로서, 이를 건조시킨 뒤 제4(c)도와 같이 가열하여 소성(燒成)시키면 광경화성 접합재(2)의 표면에 열용융성 피복층(3)이 형성된 본 발명의 밀봉구(1)가 구성된다.

이와 같은 본 발명은 실제적으로는 열용융성 또는 열경화성이 아닌 다른 밀봉재질을 열용융성 피복재질로 감싸, 가열에 의해 피복재질을 제거하여 밀봉재질을 배기구멍에 충전시킨 뒤 경화시키는 구성을 가지는 것이다. 여기서 열용융성이나 열경화성을 가지지 않는, 즉 온도에 의존하는 특성을 가지지 않으며 다른 경화 특성을 가지는 밀봉재질로 본 발명자가 착안한 것이 바로 자외선 경화 특성등, 광경화특성을 가지는 접합재인 것이다.

제5도에서는 이와 같은 본 발명의 밀봉구조를 구현하는 배기장치가 도시되어 있다.

외벽(W)으로 둘러싸여 진공펌프(V)가 연결된 압력실(Z)에는 본 발명 밀봉구(1)가 설치된 패널(P)이 밀봉구(1)가 상방을 향하도록 설치된다.

패널(P)은 카세트(cassette; K) 등의 지지구상에 복수로 지지되어 한꺼번에 투입되는 것이 생산성의 측면에서 바람직하다.

여기서 제3도에서와 같이 밀봉구(1)가 배면기판(R)에 형성된 배기구멍(H)상에 설치된 패널(P)이 도시된 바와 같은 누은 상태로 투입되어야 하므로 압력실(Z)에 동시에 투입될 수 있는 패널(P)은 1개로 제한된다.

이에 따라 패널(P)은 복수로 투입하는 경우 배기구(O)는 제2도에 도시된 바와 같이 패널(P) 측단에 형성되어 그 상부에 밀봉구(1)를 접합하고, 제5도에 도시된 바와 같이 세워진 상태로 압력실(Z)에 투입된다.

압력실(Z)의 외벽(W) 상부에는 피복층(3)의 용융을 위한 히이터(T)와, 광경화성 접합재(2)의 경화를 위한 자외선등(燈) 등의 광원(光源; L)이 설치되어 있다.

이러한 배기장치의 작동은 제3도의 각 도면의 과정에 따르게 되므로 이에 대해서는 대응 설명을 참조하기 바란다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 압력실내에 별도의 작동기구가 없이도 패널을 자동으로 밀봉할 수 있으며 오버행구조의 패널도 자동밀봉이 가능하여, 본 발명은 평판표시소자의 생산성 향상에 큰 효과가 있다.

Claims (5)

1. 평판표시소자 패널에 형성된 배기구를 통해 상기 패널을 배기하고 밀봉하는 구조에 있어서, 내열성의 광경화성 접합재를 열용융성의 피복층으로 감싸 구성한 밀봉구를 상기 배기구상에 소정의 간격을 이격하여 접합시킨 뒤, 상기 패널을 압력실에 투입하여 상기 압력실의 분위기로 배기하고, 상기 밀봉구를 가열하여 상기 피복층을 용융시킴으로써 상기 광경화성 접합재를 상기 배기구에 충전시킨 뒤, 상기 광경화성 접합재에 광을 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 배기구가 상기 패널의 배면기판에 형성된 배기구멍인 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 패널의 측단에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 피복층이 유리재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 피복층이, 상기 광경화성 접합재의 덩어리를 상기 피복층 재질이 현탁된 도포액에 첨지한 뒤 소성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구조.