KR100379575B1 - 평판표시소자의 밀봉구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 오버행 구조의 평판표시소자를 자동으로 밀봉하는 신규한 밀봉구를 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 두 날개를 가지는 리이프스프링을 가압상태로 유리제 몸체내에 고정하여 구성된 밀봉구를 배기구 전방에 설치하여, 배기후 리이프스프링을 유도가열하면 리이프스프링의 두 날개가 열연화된 몸체를 밀어 배기구를 밀봉하도록 하였다.

Description

평판표시소자의 밀봉구

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

제1도에는 이러한 PDP와 FED등에 사용되는 배기구조를 도시한바, 이는 실제적으로 브라운관의 배기구조와 대동소이하다고 볼수 있다.

제1도 (가)에서, 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 제1도 (나)와 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 제1도 (다)와 같은 상태가 된다.

이와 같이 잔류되는 펀넬(11')은 패널(P)의 취급과 사용시 여러가지 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 배기시킬수 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 일부내 배기구(21)를 형성하고, 이 패널(P)을 압력실내의 진공분위기에 투입하여 그 캐비티(C)를 배기및 필요기체를 충전한뒤, 헤드(head:23)에 지지된 유리제의 덧판(22)을 히이터(H)로 가열연화시킴으로써 배기구(21)를 밀봉하는 방법및 시스템을 출원(1995. 8. 31자 특허출원 제95-32241호)한 바 있다.

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

뿐만아니라 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(over-hang) 구조의 패널(P)에는 적용이 곤란하다.

이에 따라 본 발명의 목적은 특히 오버행 구조의 패널을 분위기 방법으로 배기할때 그 밀봉에 적합한 밀봉구를 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 밀봉구는

힌지(hinge)부에 대해 축(軸) 대칭의 두 날개(wing)를 가지는 금속제의 리이프스프링(leaf spring)의 두 날개를 가압한 상태로 유리제 몸체내에 고정하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 밀봉구는 힌지부가 배기구를 향하도록 돌출측 기판상에 설치되어, 배기및 충전의 완료후 리이프스프링을 유도가열로 가열하면 유리제의 몸체가 열연화되어 리이프스프링의 두 날개가 탄성복원되면서 열연화된 몸체를 배기구측으로 밀어 배기구를 밀봉하게 된다.

이러한 작용의 보장을 위해 밀봉구의 몸체에는 이보다 융점이 높은 세마릭 재질등의 고정축이 구비되어 이 고정축이 기판에 접합된다.

이와 같은 본 발명 밀봉구의 작동원리와 구체적 구성과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제3도에서, 패널(P)은 일측기판(예를들어 F)이 타측기판(R)에 비해 축단이 더 돌출되어 소위 오버행 구조를 가지고 있다. 이러한 오버행 구조는 전극패드의 인출을 위해 평판표시소자 패널의 구성에 가장 널리 사용되고 있는 구조이다.

양 기판(F,R)을 접합하는 측벽(S)의 일부에는 측벽(S)을 부분적으로 형성하지 않음으로써 배기구(0)가 형성되고 이 배기구(0)의 전방에 본 발명 특징에 따라 밀봉구(1)가 배치된다.

이 밀봉구(1)는 제4도에 잘 도시된 바와 같이, 힌지부(5)에 대해 축대칭으로 두 날개(4)를 가지는 금속제의 리이프스프링(2)이 두 날개(4)를 가압한 상태로 유리제의 몸체(3)내에 고정되어 구성된다. 도시된 밀봉구(1)는 납작한 원판으로 대략 장기알 형태로 구성되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

한편 몸체(3)의 중앙에는 이보다 높은 융점을 가지는 고정축(6)이 설치되는 것이 바람직한 바, 이 고정축(6)은 예를들어 세라믹 재질등으로 구성되어 그 하부가 기판(F)에 접합됨으로써 본 발명 밀봉구(1)를 고정하고, 후술하는 바와 같이 본 발명 밀봉구(1)의 적절한 작동을 보장하게 된다.

제5도에는 이러한 본 발명 밀봉구(1)의 제조과정의 일례를 도시하고 있다.

제5도 (가)에서 강철 테이프등의 절곡에 의해 리이프스프링(2)은 간격이 큰 V자형으로 구성되는 바, 이를 제5도 (나)와 같이 양측에서 가압하여 변형시키고 제5도 (다)와 같이 몰드(mold;M)내에 끼워 넣는다. 다음 고정축(6)을 삽입한 뒤 용융된 유리를 주입하여 몸체(3)를 형성한 뒤 몰드(M)에서 빼내면 제5도 (라)와 같은 본 발명 밀봉구(1)가 완성된다.

이러한 본 발명 밀봉구(1)를 돌출측 기판(F)에 부착시킨 상태로 패널(P)을 압력실(도시안됨)에 투입한 뒤 압력실을 배기하여 패널(P)의 캐비티를 배기하고, 다시 필요에 따라 압력실에 방전기체등 소요기체를 주입함으로써 패널(P)을 진공배기방법에 의해 배기및 충전한다.

다음 본 발명 밀봉구(1)에 대해 고주파 자계(磁界)를 인가함으로써 리이프스프링(2)을 유도가열한다. 이러한 유도가열은 금속이 자계의 변화에 대해 저항하는 성질, 즉 자기손실을 유발하는 인덕턴스(inductance)를 이용하는 것으로, 교류를 고주파로 발진시켜 금속에 인가하면 금속이 일종의 교류저항인 인덕턴스에 의해 발열하는 현상에 의해 원격 가열하는 것이다.

이에 따라 고주파로 변화되는 자계가 인가되면 리이프 스프링(2)이 발열하여 그 주위의 몸체(1)를 열연화(熱軟化)시키게 된다.

먼저 제6도 (가)와 같이 리이프 스프링(2) 주위의 점선부분이 열연화되면 리이프스프링(2)의 두 날개(4)는 힌지부(5)를 중심으로 일점쇄선과 같이 외측으로 탄성복원되면서 몸체(3)를 밀게된다. 그러면 날개(4)에 밀린 몸체(3)는 일점쇄선과같이 외측상방으로 유동하게 된다.

이 상태에서 리이프스프링(2)의 가열이 더욱 진행되면 제6도 (나)와 같이 리이프스프링(2)이 몸체(3)의 더 넓은 범위를 열연화시키며 외측 상방으로 밀어주게 되고, 제6도 (다)와 같이 몸체(3)의 모든 부분이 열연화 온도에 도달(이때 리이프스프링(2)에 인접된 부위는 용융온도에 도달하여 유동성이 더옥 큰 상태임)하게 되면 리이프스프링(2)의 두 날개(4)는 초기상태까지 완전히 복원되어 유동된 몸체(3)가 배기구(0)를 덮게 된다.

리이프스프링(2)이 유도가열을 중지하고 몸체(3)가 냉각및 경화되면 제6도 (라)와 같이 배기구(0)의 밀봉이 완료된다.

이러한 밀봉과정에서 고정축(6)의 역할은 리이프스프링(2)의 후퇴측 이탈을 방지하는 것이다. 즉 리이프스프링(2)이 열연화로 유동되는 몸체(3)내에서 탄성 복원될 때 두 날개(4)로 몸체(3)를 배기구(0)측으로 미는 작용은 리이프스프링(2) 자체를 몸체(3)로부터 밀어내는 반작용을 수반한다. 그러므로 경우에 따라서는 리이프스프링(2)이 몸체(3)를 미는 대신 이로부터 후퇴측으로 튕겨 나올 가능성이 있는바, 몸체(3)보다 융점이 높은 고정축(6)은 기판(F)에 접합되어 리이프스프링(2)의 이탈을 방지함으로써 두 날개(4)가 몸체(3)를 배기구(0)측으로 밀어주는 본 발명 밀봉구(1)의 확실한 작용을 보장하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 리이프스프링(2)은 이상과 같은 V자형의 구성외에도 제7도와 제8도에 도시된 바와 같이 힌지부(5)에 대해 축대칭인 두 날개(4)를 가지는 구성이라면 여러가지 방식으로 구성할 수 있다.

먼저 제7도 (가),(나)에 도시된 밀봉구(1)의 리이프스프링(2a)은 고정축(6)에 대해 접촉되는 안착부(鞍着部;7)가 형성되도록 날개(4)의 중간이 2단 절곡되어 구성되어 있다.

한편 제8도 (가),(나)의 리이프스프링(2b)의 구성은 힌지부(5a)가 고정축(6)을 둘러싸는 아일렛(eyelet) 형태로 구성되어 있다.

이러한 제7도및 제8도의 구성은 각각 고정축(6)을 날개(4)의 작동중심으로 설정하여 날개(4)의 몸체(3) 유동작동을 더욱 적절히 하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 압력실내에 작동기구를 구성하지 않고도 밀봉구 자체의 동작에 의해 배기구를 밀봉할 수 있게 되어, 본 발명은 특히 오버행 구조의 패널에 분위기 배기방법을 적용할 수 있게 하는 큰 효과가 있다.

제1도는 종래의 배기구조및 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들,

제2도는 본원인의 선출원 배기밀봉방법을 보이는 평단면도,

제3도는 본 발명 밀봉구를 보이는 사시도,

제4도는 본 발명 밀봉구의 구성을 보이는 분해사시도,

제5도 (가)내지 (라)는 본 발명의 밀봉구의 한 제조과정을 보이는 평면도들,

제6도 (가)내지 (라)는 본 발명 밀봉구의 작용을 보이는 순차적 평면도들,

제7도 (가),(나)및 제8도 (가), (나)는 본 발명 밀봉구의 다른 구성과 작용들을 보이는 평면도들이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *

P: 패널(Panel)

S: 측벽(side wall)

O: 배기구(排氣口)

1: 밀봉구(密封具)

2;2a,2b: 리이프 스프링(leaf spring)

3: (유리제) 몸체

4: 날개(wing)

5,5a: 힌지(hinge)부

Claims (7)

1. 일측기판이 타측기판보다 돌출된 오버행 구조의 평판표시소자 패널을 압력실내의 분위기에 의해 배기및 충전한뒤 밀봉하는 밀봉구로서,

   힌지부에 대해 축대칭인 두 날개를 가지는 금속제의 리이프스프링의 상기 두 날개를 가압한 상태로 유리제 몸체내에 고정하여 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리이프스프링의 힌지부가 상기 배기구를 향하도록 상기 밀봉구가 상기 배기구에 인접한 상기 돌출측 기판상에 설치되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.
3. 제1항 내지 제2항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 배기구를 통해 상기 패널을 배기및 충전한뒤,

   상기 밀봉구의 리이프스프링을 유도가열함으로써 상기 몸체를 열연화시키는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.
4. 제1항 내지 제2항중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 몸체에 이보다 융점이 높은 고정축이 구비되어

   이 고정축을 상기 돌출측 기판상에 접합함으로써 상기 밀봉구를 설치하는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.
5. 제1항에 있어서,

   상기 리이프스프링이 V자형으로 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.
6. 제4항에 있어서,

   상기 리이프스프링이 상기 고정축에 접촉하는 안착부를 가지도록 상기 두 날개가 2단 성형되어 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.
7. 제4항에 있어서,

   상기 리이프스프링의 힌지부가 상기 고정축을 둘러싸는 아일렛 형태로 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉구.