KR100359440B1 - 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법 - Google Patents

평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법 Download PDF

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Abstract

평판 디스플레이 패널을 효과적으로 보호하는 동시에 디스플레이 패널과 커버 글라스 사이의 공간의 기밀을 안정적으로 유지할 수 있는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스 및 그 제조방법이 개시된다. 판상의 글라스를 예비 가열한 후, 소성 변형이 가능한 온도까지 가열한다. 가열된 판형 글라스를 가압 성형하여 전면 플레이트 및 스페이서가 일체로 형성된 커버 글라스를 형성한다. 따라서, 커버 글라스를 제조하는 공정을 간소화할 수 있는 동시에 제조 시간 및 제조 비용을 단축할 수 있다. 또한, 전면 플레이트와 일체로 형성되는 스페이서가 전면 플레이트로부터 수직 하방으로 연장되게 함으로써 커버 글라스의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 커버 글라스가 부착된 평판 디스플레이 소자의 외양을 한층 미려하게 형성할 수 있다.

Description

평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법 { A Manufacturing Method Of Cover Glass For The Flat Display Device }
본 발명은 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판 디스플레이 패널의 전면(前面)에 부착되어 평판 디스플레이 패널을 효과적으로 보호하는 동시에 디스플레이 패널과 커버 글라스 사이의 공간의 기밀을 안정적으로 유지하기 위한 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이(liquid crystal display) 장치 또는 플라즈마 디스플레이(plasma display) 장치 등과 같은 평판 디스플레이(flat panel display) 장치에 있어서, 소정의 화상을 표시하기 위하여 여러 소자가 장착된 화상 표시 패널 상에 형성되는 커버 글라스는 화상 표시 패널의 상부에 설치되는 전면(前面) 글라스인 플레이트와 화상 표시 패널의 주변부에 형성되는 사이드 글라스인 스페이서로 구성된다.
도 1은 종래의 평판 디스플레이 패널에 커버 글라스를 부착하는 공정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 평판 디스플레이 장치를 보호하기 위한 커버 글라스는 평판 디스플레이 패널(10)의 상부에 형성된 플레이트(10)와 디스플레이 패널(10)의 주변부에 형성된 다수의 스페이서(30, 31, 40, 41)들로 이루어진다.
이러한 커버 글라스를 형성함에 있어서, 상기 디스플레이 패널(10)의 주변부에 각기 대응하는 2쌍의 스페이서(30, 31, 40, 41)를 배열한 다음, 스페이서(30, 31, 40, 41)의 상부, 즉 디스플레이 패널(10)의 전면에 플레이트(20)를 배치한다. 이어서, 스페이서(30, 31, 40,41)와 플레이트(20)를 몰딩 처리한 후, 디스플레이 패널(10)과 커버 글라스 사이의 공간을 진공 처리하여 커버 글라스를 장착한다.
그러나, 상술한 구조를 갖는 종래의 평판 디스플레이 장치의 커버 글라스는 전면 플레이트와 측면의 스페이서를 각기 별도로 형성하여 결합하기 때문에 커버 글라스를 형성하는 공정이 복잡해지며 공정 시간이 길어진다는 문제가 있다.
또한, 복수 개의 스페이서들을 각기 평판 디스플레이 패널에 몰딩한 다음, 다시 이러한 스페이서들에 전면 플레이트를 몰딩해야 하기 때문에 공정이 어려워지는 동시에 커버 글라스와 평판 디스플레이 패널 사이의 기밀을 유지하기 어렵다는 단점이 있다.
더욱이, 외부로부터의 충격에 취약한 스페이서와 전면 플레이트의 연결 부분이 부서지기 쉽기 때문에 커버 글라스가 디스플레이 패널을 충분히 보호하지 못하게 되는 문제도 있다.
따라서, 본 발명의 일 목적은 일체로 형성된 스페이서와 전면 플레이트를 구비함으로써 평판 디스플레이 소자를 효과적으로 보호하는 동시에 디스 플레이 패널과 커버 글라스 사이의 기밀을 안정적으로 유지할 수 있는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 형성된 스페이서와 전면 플레이트를 구비하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조에 특히 적합한 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 평판 디스플레이 패널에 커버 글라스를 부착하는 공정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치의 커버 글라스의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 커버 글라스를 형성하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커버 글라스를 평판 디스플레이 소자에 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100:커버 글라스 110:전면 플레이트
120:스페이서 130:가압 성형 장치
140:상부 다이 150:하부 다이
160:평판 디스플레이 패널
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 일체로 형성되는 적어도 하나의 스페이서를 구비하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스를 제공한다.
바람직하게는, 상기 스페이서는 상기 전면 플레이트로부터 수직 하방으로 연장된다.
또한, 상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 판상의 글라스를 예비 가열하는 단계, 상기 예비 가열된 판상의 글라스를 소성 변형이 가능한 온도까지 가열하는 단계 및 상기 가열된 판형 글라스를 가압 성형하여 전면 플레이트와 스페이서가 일체로 형성된 커버 글라스를 형성하는 단계를 포함하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 커버 글라스를 약 400∼600℃의 온도에서 아닐링(annealing)시키는 단계를 더 포함한다.
상기 커버 글라스는 가압성형 공정을 통하여 약 3∼6㎏/㎠의 압력 하에서 성형된다.
상기 평판형 글라스를 예비 가열하는 단계는 약 300∼800℃의 온도에서 약 1∼5분 동안 수행되며, 상기 평판형 글라스를 소성 변형이 가능한 온도까지 가열하는 단계는 유리의 전이 온도보다 높은 약 600∼1000℃의 온도에서 약 3∼30초 동안 수행된다.
상기 커버 글라스는 실링제로서 프릿을 사용하여 상기 평판 디스플레이 패널에 부착된다.
본 발명에 따르면 가압 성형 과정을 통하여 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스를 제조하기 때문에, 커버 글라스를 제조하는 공정을 간소화할 수 있는 동시에 제조 시간 및 제조 비용을 단축할 수 있다. 또한, 전면 플레이트와 일체로 형성되는 스페이서가 전면 플레이트로부터 수직 하방으로 연장되게 함으로써 커버 글라스의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 커버 글라스가 부착된 평판 디스플레이 소자의 외양을 한층 미려하게 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스 및 그 제조방법을 상세하게 설명하지만 본 발명이 하기의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 사시도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 커버 글라스(100)는 부착되는 평판 디스플레이 패널의 형상에 따라 적절한 크기와 형상을 갖는 전면 플레이트(110) 및 전면 플레이트(110)와 일체로 형성된 스페이서(120)를 포함한다.
상기 전면 플레이트(110) 및 스페이서(120)는 부착되는 평판 디스플레이 소자가 보일 수 있도록 각기 유리와 같은 투명한 재료로 구성된다.
스페이서(120)는 전면 플레이트(110)로부터 수직 하방으로 연장되어 전면 플레이트(110)와 스페이서(120)가 연결되는 부분인 커버 글라스(100)의 모서리 부분은 직각으로 형성된다. 이러한 구조를 갖는 커버 글라스(100)를 평판 디스플레이 패널의 전면에 부착하여 사용할 경우, 커버 글라스(100)의 모서리 부분이 쉽게 부서지는 현상을 방지하여 커버 글라스(100)와 평판 디스플레이 패널 사이의 공간을 기밀성을 안정적으로 유지하여 평판 디스플레이 패널을 보다 효과적으로 보호할 수 있는 동시에 커버 글라스(100)가 부착된 평판 디스플레이 소자의 외양의 미려함도 돋보이게 할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 얇은 판상의 유리를 부착되는 평판 디스플레이 소자에 따라서 소정의 크기를 갖는 평판형 글라스로 절단한 다음, 상기 평판형 글라스를 스테이지에 안치시키고 스테이지 상부의 상기 평판형 글라스를 예비 가열한다. 이 경우, 전기 가열 방식 또는 연소열을 이용한 가열 방식 등의 방법을 이용하여 글라스의 전이(transition) 온도보다는 낮은 약 300∼800℃ 정도의 온도에서 약 1∼5분 정도 가열한다.
이어서, LPG 또는 도시 가스를 연료원으로 하여 약 3∼30초 정도 직접 예비 가열된 평판형 글라스에 직접 화염을 분사하는 방식으로 상기 평판형 글라스가 소정 작업이 가능한 상태로 만든다. 즉, 상기 평판형 글라스에 직접 글라스의 전이 온도 보다 높은 약 600∼1000℃ 정도의 열을 가하여 후속하는 성형 공정 동안 평판형 글라스가 소정의 형상으로 용이하게 성형될 수 있도록 한다. 이와 같이, 통상적인 유리의 전이 온도인 약 600∼1000℃ 정도의 온도에서 약 3∼30초 동안 가열하게 되면 평판형 글라스가 가압 성형 방법 등에 의하여 소정의 형상으로 성형할 수 있는 상태가 된다.
도 3은 본 발명에 따라 커버 글라스를 성형하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 히터에 의해 가열된 평판형 글라스는 상부 다이(140) 및 하부 다이(150)를 구비하는 가압 성형 장치(130)에 의해 주변부가 벤딩(bending)됨으로써 스페이서(120)와 전면 플레이트(110)가 일체로 형성된 구조를 갖는다. 즉, 상기 가열된 평판형 글라스를 하부 다이(150)와 상부 다이(140) 사이에 위치시킨 다음, 약 3∼6㎏/㎠ 정도의 압력으로 하부 다이(150)를 밀어 올림으로써 평판형 글라스를 가압 성형한다. 이에 따라, 평판형 글라스의 중앙부는 직사각형의 전면 플레이트(110)로 되는 동시에 평판형 글라스의 주변부는 직각으로 구부러져 스페이서(120)가 됨으로써, 전면 플레이트(110) 및 스페이서(120)가 일체로 형성된 구조의 커버 글라스(100)가 제조된다.
종래에는 평판 디스플레이 장치의 커버 글라스에 있어서는, 복수 개의 스페이서와 전면 플레이트를 별도로 제작한 다음, 이들을 접합하여 사용하여 왔기 때문에 복수 개의 스페이서와 전면 플레이트를 접착하는 공정이 복잡해짐으로써, 커버글라스와 평판 디스플레이 소자 사이의 공간을 기밀을 유지하기 어려웠으며, 커버 글라스가 디스플레이 소자를 효과적으로 보호하기 어려웠다.
그러나, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 가압 성형 장치를 이용하여 스페이서와 전면 플레이트가 일체로 형성된 커버 글라스를 제작할 수 있기 때문에, 커버 글라스를 평판 디스플레이 소자의 전면에 부착할 때, 스페이서와 전면 플레이트를 접착해야하는 별도의 공정이 요구되지 않는다. 따라서, 스페이서와 전면 플레이트를 접착하는 공정의 어려움을 제거할 수 있기 때문에 간단하면서도 능률적으로 커버 글라스를 제조할 수 있다. 또한, 스페이서와 전면 플레이트 연결 부분의 결함으로 인하여 커버 글라스와 평판 디스플레이 소자 사이의 공간이 외부와 연통되는 것을 방지할 수 있으므로 평판 디스플레이 소자를 보다 안정적으로 보호할 수 잇다.
또한, 커버 글라스의 전면 플레이트와 스페이서가 일체로 형성되기 때문에 커버 글라스의 외관이 미려해질 뿐만 아니라 평판 디스플레이 소자를 사용하는 동안 커버 글라스의 모서리 부분이 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다. 일반적으로 유리와 같은 세라믹의 파손은 세라믹의 표면에 생성되는 크랙(crack)에 기인하는 경우가 대부분이기 때문에 종래의 커버 글라스의 경우에는 스페이서와 전면 플레이트가 연결되는 부분에서 크랙이 발생할 가능성이 매우 높아지며, 이에 따라 커버 글라스가 깨어지는 현상이 일어나기 쉬웠다. 그러나, 본 발명에서는 스페이서와 전면 플레이트가 일체로 형성되기 때문에 스페이서와 전면 플레이트의 연결 부분에 크랙이 발생하는 것을 최소화할 수 있으며 이로 인하여 커버 글라스가 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
계속하여, 상기 커버 글라스를 약 400∼600℃ 정도의 온도에서 아닐링(annealing)시킴으로써, 평판 디스플레이 소자의 전면에 부착되는 커버 글라스가 디스플레이 소자를 사용하는 동안 적절한 강도를 갖게 한다. 따라서, 커버 글라스가 평판 디스플레이 소자를 더욱 효과적으로 보호할 수 있다.
그리고, 상기 아닐링된 커버 글라스를 냉각시킨다. 이 때, 커버 글라스를 자연 냉각시키거나 송풍기 내지 냉각수 등을 이용하여 강제 냉각시키는 방법을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 커버 글라스를 평판 디스플레이 패널에 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 디스플레이 패널의 크기에 따라 적절한 사이즈로 형성된 커버 글라스(100)를 디스플레이 패널(160)의 상부에 위치시킨 후, 프릿(frit)과 같은 실링제를 커버 글라스(100)의 스페이서와 디스플레이 패널(160) 사이에 도포하여 커버 글라스(100)를 디스플레이 패널(160)에 부착한다. 이 때, 커버 글라스(100)가 유리로 이루어져 있기 때문에 실링제로 프릿을 사용하는 것이 다른 물질을 이용하는 것보다 접착성 면에 있어서 보다 유리하다.
본 발명에 따르면 한번의 성형 과정을 통하여 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스를 제조하기 때문에, 커버 글라스를 제조하는 공정을 간소화할 수 있는 동시에 제조 시간 및 제조 비용을 단축할 수 있다.
또한, 커버 글라스의 전면 플레이트와 일체로 형성된 스페이서가 전면 플레이트로부터 스페이서가 수직 하방으로 연장되기 때문에 커버 글라스의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 커버 글라스가 부착된 평판 디스플레이 소자의 외양을 한층 미려하게 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 평판 디스플레이 패널에 부착되는 커버 글라스의 제조방법에 있어서,
    판상의 글라스를 300∼800℃의 온도에서 1∼5분 동안 예비 가열하는 단계;
    상기 예비 가열된 글라스를 600∼1000℃의 온도에서 3∼30초 동안 가열하는 단계;
    상기 가열된 글라스를 3∼6㎏/㎠의 압력으로 가압 성형하여 전면 플레이트와 스페이서가 일체로 형성된 커버 글라스를 형성하는 단계;
    상기 커버 글라스를 400∼600℃의 온도에서 아닐링시키는 단계를 포함하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 전면 플레이트로부터 수직 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버 글라스를 상기 평판 디스플레이 패널에 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 커버 글라스를 상기 평판 디스플레이 패널에 부착하는 단계는 실링제로 프릿을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 소자의 커버 글라스의 제조방법.
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