KR100383457B1 - 평판표시소자의밀봉방법과배기밀봉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시소자의 판넬을 밀봉하는 방법, 그리고 이들을 이용한 배기밀봉장치를 개시한다.

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

본 발명에서는 배기구의 측단에 경사면을 형성하고 덧판을 접합하도록 하여 배기통로를 형성한 상태로 덧판이 판넬에 일시 지지되도록 하였으며, 그 가열수단을 압력실의 측벽에 달성지지시켜 별도의 구동수단이 없이 덧판이 탄성가압되도록 함으로써 복수의 판넬의 배기 및 밀봉이 용이하게 이루어지도록 하였다.

Description

평판표시소자의 밀봉방법과 배기밀봉장치

본 발명은 평판표시소자의 제조에 관한 것으로, 특히 그 밀봉방법과 이를 이용한 배기밀봉장지에 관한 것으로, 분위기 배기방법의 구현에 적합한 밀봉구조를 제공한다.

화면크기에 비해 두께가 작은 평판표시소자는 LCD 나 PSP, FED등 다양한 종류의 소자로 개발되어 점차 브라운관을 대체해가고 있다.

이러한 평판표시소자는 일반적으로 각각 대향하는 전극 등의 기능층이 형성된 두 기판 사이의 캐비티(cavity)를 배기하거나 소정의 기능성유체를 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.

도 1은 이러한 PDP와 FED등에 사용되는 배기구조를 도시한 바, 이는 실제적으로 브라운관의 배기구조와 대동소이하다고 볼 수 있다.

도 1(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 도 1(나)와 같은 상대가 된다.

이 상태에서 배관(10)을 통해 캐비리(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 도 1(다)와 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.

뿐만 아니라 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 내부 용적이 작은 소자에서는 그 진공도와 동작특성에 치명적인 영향을 미치게 된다.

이에 따라 본 출원인은 도 2에 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 배기하고 필요한 기체를 충전한 뒤, 헤드(head;23)에 지지된 유리제의 덧판(22)을 히이터(H)로 가열, 연화시킴으로써 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 종래의 문제점들을 감안하여 본 발명의 목적은 준비작업없이 간단한 구성의 장치로 다수의 패널을 동시에 배기 및 충전할 수 있는 밀봉방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이러한 밀봉구조를 이용하여 복수의 패널을 동시에 배기 및 밀봉할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

1은 종래의 배기구조 및 밀봉과정을 보이는 순차적 단면도들,

도 2는 본 출원인의 선출원 배기밀봉방법을 보이는 평단면도,

도 3는 본 발명에 관련된 밀봉구조를 보이는 단면도,

도 4 (가) 내지 (다)는 그 실제적 구성과 작용을 보이는 순차적 단면도들,

도 5는 본 발명 밀봉구조를 복수패널에 대해 구현하는 가열기구의 구성을 보이는 개략 횡단면도,

도 6는 다른 가열기구의 요부확대 축단면도,

도 7는 그 사시도,

도 8는 본 발명 밀봉구조를 채택한 배기밀봉장치의 구성을 보이는 개략 단면도이다.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

P: 패널(Panel) F,R: 기판(substrate)

S: 봉합재(sealant) O: 배기구

Z: 압력실(pressure chamber)

1: 덧판(clad plate) 2: 경사면

3: 배기통로 4: 가열수단

5: 스프링

상술한 목적을 달성하는 본 발명의 밀봉방법은, 압력실의 내부에 배기구가 형성된 판넬을 투입하여 상기 압력실의 내부 분위기에 의해 상기 판넬을 배기한 뒤, 상기 배기구를 덧판의 가열연화로 밀봉하는 평판표시소자의 밀봉방법에 있어서, 상기 압력실의 측벽에 상기 덧판의 가열수단을 스프링에 의해 탄성 설치하여상기 가열수단이 상기 덧판을 탄성가압하는 것을 특징으로 한다.

또, 상술한 목적을 달성하는 본 발명의 배기밀봉장치는, 각각 덧판과 배기구가 형성된 복수의 압력실을 형성하여 상기 복수의 판넬을 상기 압력실의 분위기로 배기한 뒤 상기 덧판을 가열 연화시켜 상기 판넬을 밀봉하는 평판표시소자의 배기밀봉장치에 있어서, 상기 복수의 판넬을 지지하는 테이블과, 상기 테이블의 하부에 설치된 진공펌프와, 상기 테이블의 상방으로 연장되는 포스트에 지지되어 상기 테이블에 대해 승강함으로써 상기 압력실을 형성하는 상자형의 밀폐실과, 상기 밀폐실의 상벽에 스프링에 의해 탄성 지지되어 상기 밀폐실의 하강시 상기 각 판넬의 덧판을 탄성가압하며 상기 덧판을 가열 연화시키는 가열수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 밀봉방법 및 배기밀봉장치는 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 3에서, 분위기 배기를 위해 압력실(Z)에 투입되는 패널(P)에는 그 측단에 배기구(O)가 형성되는데, 본 발명과 관련한 배기구조상의 특징에 따라 배기구(O)의 외측에 경사면(2)이 형성되고 그 상부에 덧판(1)이 유리접착등으로 접합되어 일시 지지됨으로써 경사면(2)과 덧판(1) 사이에 배기통로(3)가 형성된다.

이러한 구성에 의하면 패널(P)은 배기통로(3)와 이를 밀봉하는 덧판(1)이 형성된 상태의 한 조립체가 되어 취급이 용이하고 압력실(2)내에 설치하기도 용이해진다. 또한 배기통로(3)가 경사면(2)과 덧판(1)사이에 형성되므로 밀봉시 덧판(1)이 약간의 유동거리만큼만을 유동해도 배기통로(3)가 확실히 밀봉될 수 있다.

이러한 덧판(1)은 압력실(Z)의 외부로부터 전선(6)을 통해 전원을 인가 받는 가열수단(4)에 의해 가열 연화되는데, 바람직하기로 이 가열수단(4)은 압력실(Z)의 외벽(W)에 스프링(4)에 의해 탄성 설치되어 덧판(1)에 대해 가압력을 제공하게 된다. 또한 스프링(5)은 도전성 금속으로 구성되는 경우 전선(5) 역할, 즉 가열수단(4)에 전원을 중급하는 도전통로의 기능도 함께 수행할 수 있다.

이와 같은 경사면(2)에 의한 배기통로(3)는 바람직하기로 도 4(가)에 도시된 바와 같이, 패널(P)의 두 기판(F,R)을 봉합하여 측벽을 형성하는 봉합재(S)의 일부를 단절하여 배기구(O)를 형성하고, 이 배기구(O)외측의 봉합재(S)에 경사면(2)을 형성하게 된다.

봉합재(S)는 일반적으로 인쇄방법으로 기판상으로 형성되므로, 이러한 경사면(2)을 배기구(O) 외측에 가지는 봉합재(S)의 형성은 별다를 어려움이 없다.

한편 배기구(O)상에는 유리제로 된 덧판(1)이 패널(P)의 두 기판(F,R)에 걸쳐 접합된다. 이러한 접합은 물유리 등의 유리접착제에 의해 이루어져 덧판(1)을 패널(P)의 측단에 일시지지하고 그 하면 과 경사면(2)과의 사이에 배기통로(3)를 형성하게 된다.

이와 같은 구성의 패널(P)을 압력실(Z)에 투입하여 배기통로(3)를 통해 압력실(Z)내의 분위기로 패널(P) 내부의 배기 및 필요에 따른 소요기체의 충전을 완료하면, 도4 (나)와 같이 덧판(1)을 가열시켜 연화시키면서 가압해 주게 된다. 이때 도 3과 같은 구성을 택한 경우, 가열수단(4)에 의한 가열에 의해 덧판(1)이 연화되면 스프링(5)의 탄성력에 의해 가압이 이루어지게 된다.

그러면 도 4(다)와 같이 가열연화된 덧판(1)의 배기구(O)측으로 유동하여 배기통로(3)와 배기구(O)를 차폐함으로써 패널(P)의 밀봉이 완료된다.

도 5 내지 도 7에는 이러한 밀봉구조의 패널(P)을 복수로 밀봉하기위한 가열방법들을 도시하고 있는 바, 먼저 도5의 구성은 압력실(Z)의 상부에 복수의 스프링(5)에 의해 가열수단(4)을 탄성지지하고 있는 바, 가열수단(4)은 가압블록(41)과 그 내부에 수납되어 전원(AC)에 연결된 히이터(42)를 구비하여 구성된다.

가열수단(4)은 그 하부에 복수의 패털(P)들을 설치하기에 충분한 길이로 연장되어, 복수의 패널(P)들을 이 가열수단(4)의 가압블록(41)의 하부에 덧판(1)측의 탄성가압상태로 설치한 뒤, 압력실(Z)을 배기하고 필요에 따라 소요기체를 충전한 뒤, 히이터(42)에 전원을 공급하면 복수의 패널(P)의 밀봉이 동시에 이루어질 수 있게 된다.

한편 도 6 및 도 7의 구성에 있어서는 덧판(1)의 유리제의 유리판(1a)과 도전성금속으로 된 금속판(1b)의 양단에 접촉하는 두 접촉전극(43)으로 구성되어 압력실(Z)의 외벽(W)에 스프링(5)으로 탄성 지지되어 있다. 전술한 바와 같이 이 스프링(5)은 전선(5)대신 접촉전극(43)등 가열수단(4)에 전원을 공급하는 도전통로로 사용될 수 있다.

이러한 가열수단(4)은 복수의 패널(P)을 동시에 밀봉할 때는 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 덧판(1)의 길이에 따른 간격으로 대향하는 두 긴 접촉전극(43)이 스프링(5)으로 압력실(Z)의 외벽에 탄생 지지된 구성을 가지게 될 것이다.

도 6 및 도 7에 이한 가열기구는 패널(P)의 배기 및 충전 후 두 접촉전극(43)에 전원을 인가하면 이에 접촉된 덧판(1)의 금속판(1b)의 저항열에 의해 유리판(1a)이 가열 연화되고, 이 유리판(1a) 에 스프링(5)의 가압력에 의해 배기구(O) 및 배기통로(3)를 밀봉하게 된다.

도 8는 이와 같은 밀봉구조 및 방법을 이용한 배기밀봉장치가 도시되어 있다.

각각 덧판(1)이 일시지지상대로 접합되어 배기통로(3)를 구성하는 복수의 패널(P)이 바람직하기로는 이들을 소정간격으로 지지하는 카세트(cassette;101)에 적재되어 투입 및 설치되는 테이블(table;100)의 하부에는 진공펌프(V) 또는 이에 대한 연결관이 설치된다. 부호 102는 이 카세트(101)의 정확한 설치를 위한 돌기 등의 지그(jig)이다.

FFD들의 경우에는 패널(P) 내부의 배기만이 이루어지므로 진공펌프(V)만으로 충분하나, PDP와 같이 배기후 방전기체 등의 소요기체가 충전되어야 하는 경우에는 테이블(100) 하부에는 진공펌프(V)뿐아니라 가스봄베등의 가스공급원 또는 그 연결관이 설치될 수 있다.

테이블(100)의 외측으로는 상방으로 하나 또는 복수의 포스트(post;110)가 연장되어, 하방이 트인 직육면체형 상자형태의 밀폐실(120)이 이 포스트(110)에 대해 승강하도록 설치된다. 밀폐실(120)은 하강상태에서 테이블(100)의 상면과 밀착되어 압력실(Z)을 형성하고, 진공펌프(V)에 의해 그 내부의 분위기가 진공상태로 배기되어 카세트(101)상의 복수의 패널(P)들을 배기시키게 된다.

이에 따라 밀폐실(120)의 하면이나 이에 대응하는 테이블(100)의 상면에는 가스켓(gasket)등 적절한 진공패킹(packing)수단이 구비되는 것이 바람직하다.

포스트(110)에 대한 밀폐실(120)의 승강구성으로는, 포스트(110)의 상부에 테이블(100) 상방으로 연장되는 프레임(130)을 설치하여, 이 프레임(130)에 밀폐실(120)의 안내로드(guide roae;140)와 승강수단(150)을 설치하는 구성이 바람직하다.

승강수단(150)은 랙(rack) 및 랙기어 등의 리니어 모터(linear motor)로 구성될 수 있는데, 도시된 바와 같이 볼스크류(ball screw;152)와 그 구동모터(151)를 구비한 구성이 신속하고 원활한 밀폐실(120)의 승강이 보장되어 바람직하다.

압력실(Z)의 외벽(W)을 이루는 밀폐실(120)의 상벽(121)에는 본 발명 특징에 따라 가열수단(4)이 스프링(5)에 의해 탄생 지지되어 외부전원에 접속되어 있다. 이 가열수단(4)은 도 5에 도시된 바와 같이 히이터(42)가 수납된 가압블록(41)이나 도 6 및 도 7에 도시된 2열의 접촉전극(43)으로 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 배기밀봉장치의 작동은, 먼저 테이를(100)상의 지그(102)에 복수의 패널(P)이 수납된 카세트(101)를 설치한 뒤, 승강수단(150)에 의해 밀폐실(120)을 하강시켜 테이블(100)상에 밀착시킴으로써 복수의 패널(P)주위에 압력실(Z)을 형성한다.

이 상태에서 카세트(101)상의 각 패널(P)의 덧판(1)은 스프링(5)에 의해 가열수단(4)에 탄성가압된 상태가 된다.

다음 진공펌프(V)를 가동시켜 이 압력실(2)이 내부 분위기를 소정의 진공분위기로 형성함으로써 각 패널(P)의 내부를 배기한다. 이때 필요에 따라서는 가스공급원으로 압력실(Z)의 내부에 소요기체를 주입함으로써 패널(P)의 내부에 소요기체를 충전할 수 있다.

패널(P)의 배기와 필요에 따른 충전이 완료되면 가열수단(4)에 전원을 공급하여 덧판(1)을 가열 연화시킨다. 그러면 가열 연화된 덧판(1)은 스프링(5)의 탄성가압력에 의해 하방으로 유동하여 배기구(O) 및 배기통로(3)를 차폐하게 됨으로써 복수의 패널(P)의 밀봉이 완료된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 덧판(1)이 패널(P)에 일체로 구성되므로 패널(P)의 취급과 밀봉이 간편하고, 복수의 패널(P)이 동시 배기 및 밀봉이 가능할 뿐만 아니라, 압력실(Z) 내외부를 출입하는 구동수단이 없이 스프링(5)만으로 가압력이 인가되므로 배기밀봉장치의 구성도 극히 용이해지게 된다.

이에 따라 본 발명은 평판표시소자의 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 압력실의 내부에 배기구가 형성된 판넬을 투입하여 상기 압력실의 내부 분위기에 의해 상기 판넬을 배기한 뒤,

   상기 배기구를 덧판의 가열연화로 밀봉하는 평판표시소자의 밀봉방법에 있어서,

   상기 압력실의 측벽에 상기 덧판의 가열수단을 스프링에 의해 탄성 설치하여 상기 가열수단이 상기 덧판을 탄성가압하는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가열수단이 히이터를 수납한 가열블록으로 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 덧판이 유리판과 금속판으로 구성되고,

   상기 가열수단이 상기 금속판에 전원을 인가하는 두 접촉전극으로 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 스프링이 상기 가열수단에 전원을 인가하는 도전통로가 되는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 밀봉방법.
5. 각각 덧판과 배기구가 형성된 복수의 압력실을 형성하여 상기 복수의 판넬을 상기 압력실의 분위기로 배기한 뒤 상기 덧판을 가열 연화시켜 상기 판넬을 밀봉하는 평판표시소자의 배기밀봉장치에 있어서,

   상기 복수의 판넬을 지지하는 테이블과,

   상기 테이블의 하부에 설치된 진공펌퍼프와,

   상기 테이블의 상방으로 연장되는 포스트에 지지되어 상기 테이블에 대해 승강함으로써 상기 압력실을 형성하는 상자형의 밀폐실과,

   상기 밀폐실의 상벽에 스프링에 의해 탄성지지되어 상기 밀폐실의 하강시 상기 각 판넬의 덧판을 탄성가압하며 상기 덧판을 가열 연화시키는 가열수단을 구비하는 것을

   특징으로 하는 평판표시소자의 배기밀봉장치.