KR100484298B1

KR100484298B1 - 디스플레이 패널 봉착장치

Info

Publication number: KR100484298B1
Application number: KR10-2003-0001590A
Authority: KR
Inventors: 박재홍; 홍영기; 최인수
Original assignee: 주식회사 에피온
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2005-04-20
Also published as: KR20040064755A

Abstract

본 발명은 전계방출형 표시소자(FED)나 플라즈마 디스플레이(PDP)와 같이 두 개의 패널을 진공기밀 하여 디스플레이 패널을 형성하는 것에 관한 것으로, 특히 짧은 시간에 많은 양의 디스플레이 패널을 연속적으로 진공기밀 할 수 있는 디스플레이 패널 봉착장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 디스플레이 패널 배기 봉착장치는, 패널이 놓여지는 받침구가 삽입되거나 배출되는 유입구와 배출구가 형성되는 본체와; 상기 본체의 내부에 형성되며, 외부 동력에 의해서 회전하는 한 쌍의 스프로킷이 수직으로 고정되고, 상기 한 쌍의 스프로킷에 연결되어 회전하는 체인에는 패널이 놓여진 받침구가 장착되는 다수개의 지지구를 등 간격으로 형성하여 유입구를 통해 공급되는 패널이 놓여진 받침구를 일측으로 이송시켜 배출구로 배출시키는 이송부재와; 상기 이송부재에 의해서 패널이 이동되는 공간에서 이송부재의 이송방향을 따라 형성되며, 이송부재가 이송되는 방향을 제외한 사방이 밀폐되게 형성되는 다수개의 가열 원으로 형성되어 패널을 봉착시키는 가열부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널 봉착장치 {A sealing apparatus for display panel}

본 발명은 전계방출형 표시소자나 플라즈마 디스플레이와 같이 두 개의 패널을 진공 기밀하여 디스플레이 패널을 형성하는 것에 관한 것으로, 특히 짧은 시간에 많은 양의 디스플레이 패널을 작은 공간 내에서 연속적으로 배기와 봉착을 동시에 할 수 있는 디스플레이 패널 봉착장치에 관한 것이다.

디스플레이 패널이 사용되는 전계방출형 표시소자(Field Emission Display; 이하 "FED"라 칭함)는 전극으로 기능하는 두 패널 사이에 전기장을 인가할 때 전계 방출의 원리에 의하여 전자가 방출되어 형광체를 자극함으로써 화상을 표시하는 소자를 말한다. 이러한FED 소자는 게이트의 유무에 따라 2극형(diode) 표시 소자와 3극형(triode) 표시 소자로 구분할 수 있으며, 사용되는 에미터의 재질에 따라 금속팁을 사용하는 것과 다이아몬드 박막 또는 다이아몬드 유사 탄소(Diamond Like Carbon)를 사용하는 것으로 구분할 수 있다.

소자의 내부는 10E(-6)(Torr) 이하의 진공 상태로 유지되어야 하는데, 이를 위하여 접합 유리(이하 프릿(frit)유리라고 한다)를 용융시켜서 양 패널(panel) 사이를 진공으로 봉착(sealing)시키게 된다.

또한, 전계방출형 표시소자와 함께 디스플레이 패널이 사용되는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 칭함) 소자는 전극으로 기능하는 두 패널 사이에 전기장을 인가할 때 플라즈마(Plasma)가 발생되고 플라즈마에 의한 UV(Ultra violet)선이 방출되어 형광체를 자극함으로써 화상을 표시하는 소자를 말한다.

소자의 내부는 약 500Torr 정도의 플라즈마 발생 가스상태로 유지되어야 하는데, 이를 위하여 접합 유리(이하 프릿(frit)유리라고 한다)를 용융시켜서 양 패널(panel) 사이를 진공으로 봉착(sealing)시키게 된다.

상기와 같이 전계방출형 표시소자(FED)와 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 디스플레이 패널은 공지된 바와 같이 두 개의 패널을 봉착하기 위하여 프릿이 도포된 일부분만을 가열하거나 패널 전체를 가열하면서 프릿이 용융되어 패널이 서로 봉착되도록 하였다.

상기와 같이 두 개의 패널 사이에 도포된 프릿을 소결시켜 봉착하는 방법은 배치(batch)방식과 인-라인(in-line)방식이 활용되고 있으며, 두 방식모두 봉착공정 후 배기공정이 순차적으로 진행되는 단점이 있으며 두 방식의 차이점으로는 배치(batch)방식은 시간을 변수로 하여 공간적으로 패널의 이송 없이 승온과정, 봉착과정, 온도 하강과정, 배기과정으로 구분되는 반면,

인-라인(in-line)방식은 공간을 변수로 하여 미리 설정된 온도 프로파일(profile) 내를 패널이 연속적으로 수평 이동하며 승온과정, 봉착과정, 온도 하강과정, 배기과정을 거친다.

그러나, 배치(batch)방식의 경우 좁은 공간을 사용 가능한 반면 생산성이 떨어지고, 인-라인(in-line)방식의 경우 수평이동에 필요한 공간 이 많이 필요한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 패널이 가열부에서 정지된 상태로 프릿이 소결되면서 봉착되지 않고, 패널이 진공상태를 유지하고있는 가열 부를 통과하면서 패널의 봉착과 배기가 동시에 이루어지는 디스플레이 패널의 제조장치에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치는 일측에 패널이 삽입되거나 배출되는 유입구와 배출구가 형성되는 본체와;

상기 본체의 내부에 형성되며, 외부 동력에 의해서 회전하는 한 쌍의 스프로킷이 수직으로 고정되고, 상기 한 쌍의 스프로킷에 연결되어 회전하는 체인에는 패널이 놓여진 받침구가 장착되는 다수개의 지지구가 등간격으로 형성되어 유입구를 통해 공급되는 패널이 놓여진 받침구를 일측으로 이송시켜 배출구로 배출시키는 이송부재와;

상기 이송부재에 의해서 패널이 이동되는 공간에서 이송부재의 이송방향을 따라 형성되며, 열이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 이송부재가 이송되는 방향을 제외한 사방이 밀폐되게 형성되는 다수개의 가열원으로 형성되어 패널을 봉착시키는 가열부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치의 바람직한 실시예는 도 1에서 도시된 바와 같이 봉착부(100)는 내부가 밀폐되어 진공상태로 유지되는 본체(110)로 형성된다.

내부가 밀폐되게 형성되는 본체(110)의 일측에는 상기 본체(110)의 내부로 공지의 받침구에 놓여진 패널(400)을 받침구와 함께 유입시키는 유입구(200)와 본체(110)의 내부로 유입된 패널(400)을 받침구와 함께 외부로 배출시키는 배출구(300)를 형성한다.

상기와 같이 본체(110)의 일측에 형성되는 유입구(200)와 배출구(300)는 한쪽 방향으로 돌출되게 형성하는 것이 가장 바람직하지만, 유입구(200)의 방향과 배출구(300)의 돌출방향을 다르게 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 본체(110)의 일측에 형성되는 유입구(200)와 배출구(300)의 상기 본체(110)와 연결되는 부분과 반대쪽 단부에는 내부가 밀폐되는 본체(110)의 내부로 이물질 등이 유입되는 것을 방지하는 개폐도어(210)(220)(310)(320)를 형성한다.

일측에 유입구(200)와 배출구(300)가 형성되어 내부가 밀폐되게 형성되는 본체(110)에는 유입구(200)를 통해 유입된 패널(400)을 일측으로 이송시키는 이송부재(120)를 형성한다.

상기에서 유입구(200)를 통해 본체(110)의 내부에 형성되는 이송부재(120)로 패널(400)을 이송시키는 방법은 공지의 로봇팔 혹은 컨베이어(conveyor)장치(도면에 도시되지 않음)등을 이용하여 유입구(200)에 유입된 패널(400)놓여진 받침대를 이송부재(120)로 이동시킨다.

본체(110)의 내부에서 유입구(200)를 통해 유입된 패널(400)을 이송시키는 이송부재(120)는 도 1에서 도시된 바와 같이 스프로킷(221)에 연결되는 체인(222)에 로보트팔에 의해서 패널(400)이 놓여지는 다수개의 지지구(222a)가 등간격으로 형성된 부분을 서로 마주보게 형성한다.

본체(110)의 내부에서 서로 마주보게 형성되는 이송부재(120)의 스프로킷(221)은 외부 동력에 의해서 회전하며, 공지된 바와 같이 스프로킷(221)이 외부동력에 의해서 회전되면 스프로킷(221)에 연결되어 있는 체인(222)이 회전된다.

스프로킷(221)에 의해서 체인(222)이 회전하면 상기 체인(222)에 고정된 다수개의 지지구(222a)가 함께 회전하며, 로보트팔(도면에 도시되지 않음)에 의해서 이송된 패널(400)은 지지구(222a)에 놓여진 상태로 이송된다.

상기와 같은 이송부재(120)는 패널(400)이 상부에서 하부로 이동되도록 형성하는 것이 가장 바람직하지만, 하부에서 상부로 이송되게 형성하는 것도 가능하며, 왼쪽에서 오른쪽 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 이동시키는 것도 가능하다.

상기와 같이 패널(400)이 체인(222)에 형성된 지지구(222a)에 놓여진 상태에서 스프로킷(221)에 의해서 회전될 때 상기 패널(400)이 이송되는 방향에는 가열부재(130)를 형성하여 패널(400)이 가열부재(130)를 통과하도록 형성한다.

이송부재(120)에 의해서 패널(400)이 이송되는 방향에 형성되는 가열부재(130)는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이 다수개의 가열원(131)으로 형성되며, 상기 가열원(131)은 패널(400)을 완전히 감싸도록 형성한다.

상기와 같이 패널(400)이 이송부재(120)에 의해서 진행되는 방향에 형성되는 가열부재(130)는 열효율을 극대화시킬 수 있도록 패널(400)이 진행되는 방향을 제외한 사방이 밀폐되게 형성한다.

다수개의 가열원으로(131) 형성되며, 패널(400)이 진행되는 방향을 제외한 나머지 부분이 밀폐되게 형성되는 가열부재(130)는 상기 패널(400)이 갑자기 가열되는 것을 방지하기 위하여 패널(400)이 진입되는 부분과 배출되는 부분은 온도를 낮게 형성하고, 중앙부분은 고온으로 형성하여 패널(400)이 가열부재(130)를 통과할 때 서서히 가열되면서 일정온도를 유지하다가 가열부재(130)를 빠져 나오면서 온도가 낮아지도록 형성한다.

이송부재(120)의 지지구(222a)에 놓여져 가열부재(130)를 통과한 패널(400)은 받침구에 놓여진 상태에서 로보트팔(도면에 도시되지 않음)에 의해서 배출구(300)로 배출된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 프릿이 도포된 패널(400)을 소결하여 봉착하기 위해서는 먼저 본체(110)의 일측에 형성된 유입구(200)에 받침구에 놓여진 패널(400)을 공급한다.

유입구(200)에 프릿이 도포된 패널(400)을 공급할 때는 내부가 밀폐되어 진공상태로 유지되는 본체(110)에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 본체(110)와 연결된 부분의 제2 개폐도어(220)를 밀폐시킨 상태에서 본체(110)와 연결된 반대쪽 유입구(200)에 형성된 제1 개폐도어(210)를 열어 패널(400)을 유입구(200)에 유입시킨다.

패널(400)이 유입구(200)에 유입되면 제1 개폐도어(210)를 닫은 상태에서 유입구(200)의 내부를 진공상태로 만든다.

유입구(200)의 내부를 본체(110)의 내부와 같이 진공상태로 유지되면 제2 개폐도어(220)를 개방하여 로보트팔(도면에 도시되지 않음)로 유입구(200)에 유입된 패널(400)을 본체(110)의 내부에 형성된 이송부재(120)의 지지구(222a)에 놓는다.

패널(400)이 놓여지는 체인(222)의 지지구(222a)는 스프로킷(221)에 의해서 회전되는 상태이기 때문에 패널(400)이 체인(222)에 형성된 지지구(222a)를 따라 상부에서 하부로 이동된다.

상기와 같이 이송부재(120)의 지지구(222a)에 놓여져 스프로킷(221)에 의해서 상부에서 하로 이동될 때 상기 패널(400)은 패널(400)이 이송되는 방향에서 다수개의 가열원으로(131) 형성되는 가열부재(130)를 통과한다.

다수개의 가열원으로(131) 형성되는 가열부재(130)는 패널(400)이 진입되는 부분은 온도가 높지 않고 가열부재(130)의 내부로 진행할수록 점점 더 온도가 높아지기 때문에 패널(400)에 갑작스런 온도변화가 없이 서서히 온도가 상승되므로 패널(400)의 변형이나 파손을 방지한다.

또한, 패널(400)이 가열부재(130)에서 빠져 나올 때 나오는 부분의 온도가 가열부재(130)의 중앙부분 보다 온도가 낮아 가열부재(130)에서 이동되면서 배출될 때 어느 정도 온도가 식는다.

상기와 같이 다수개의 가열원으로(131) 형성되는 가열부재(130)를 통과할 때 가열부재(130)의 열에 의해서 패널(400)의 사이에 도포된 프릿이 소결되면서 봉착되며 패널의 내부는 진공상태가 된다.

또한, 패널(400)이 이송부재(120)에 의해서 이송되면서 정지하지 않고 계속 이동하면서 패널(400)이 봉착되기 때문에 일정한 간격을 유지하면서 체인(222)에 등간격으로 형성된 지지구(222a)에 또 다른 패널(400)을 고정하여 패널(400)을 연속적으로 봉착할 수 있다.

상기와 같이 가열부재(130)를 통과하면서 봉착되어 하부로 이동된 패널(400)은 공지의 로보트팔(도면에 도시되지 않음)을 이용하여 배출구(300)로 이동시킨다.

이때, 본체(110)와 배출구(300)가 연결되는 반대쪽에 형성되는 제4 개폐도어(320)를 밀폐시킨 상태에서 배출구(300)의 내부를 본체(110)와 같이 진공상태로 만들고 제3 개폐도어(310)를 개방하여 로봇팔 혹은 컨베이어(conveyor)장치로 가열부재(130)를 통과한 패널(400)을 배출구(300)로 이동시킨다.

패널(400)이 로보트팔에 의해서 배출구(300)로 배출되면 제3 개폐도어(310)를 밀폐시킨 상태에서 배출구(300)에 패널(400)에 필요한 추가공정, 즉 공지된 바와 같이 가스주입용 튜브나 캡핑용 관(capping glass)을 패널(400)에 봉착한다.

패널(400)에 필요한 가스주입 튜브나 갭핑용 관(capping glass)이 봉착되면 본체(110)와 연결되는 반대쪽 배출구(300)에 형성된 제4 개폐도어(320)를 개방하여 봉착 배기된 패널(400)을 빼낸다.

상기와 같은 방법으로 유입구(200)를 통해 연속적으로 봉착부(100)의 이송부재(120)로 받침구에 놓여진 패널(400)을 공급하면서 봉착된 패널(400)은 받침구에 놓여진 상태에서 배출구(300)로 계속 배출시키기 때문에 봉착부(100)가 멈추지 않고 계속 작동된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것으로, 본체(110)의 일측에 형성되어 패널(400)을 공급하거나 배출시키는 유입구(200)와 배출구(300)의 일측에 패널(400)이 저장되어 유입구(200)로 공급하거나 배출구(300)를 통해 배출된 패널(400)을 저장하는 패널공급부(500)를 형성한다.

본체(110)와 연결되는 유입구(200)와 배출구(300)의 반대쪽에 고정되는 패널공급부(500)는 봉착부(100)의 이송부재(120)와 같이 스프로킷(221)에 의해서 회전되는 체인(222)에 다수개의 지지구(222a)를 형성하는 것으로 이송부재(120)와 동일한 구성으로 이루어지지만, 이송부재(120)와 회전방향은 서로 반대되게 형성한다.

다시 말하면, 이송부재(120)의 지지구(222a)에 놓여진 패널(400)이 상부에서 하부로 이동되게 회전되면 패널공급부(500)의 지지구(222a)는 하부에서 상부로 이동되도록 형성하여 패널공급부(500)에서 지지구(222a)에 의해 상부로 상승되는 패널(400)은 로보트팔(도면에 도시되지 않음)에 의해서 유입구(200)를 통해 이송부재(120)의 지지구(222a)에 놓여지며, 상기 이송부재(120)에 의해서 가열부재(130)를 통과하여 봉착된 패널(400)은 로보트팔에 의해 배출구(300)를 통해 패널공급부(500)의 지지구(222a)에 놓여지게 형성하여 패널(400)이 연속적으로 공급되면서 배출되도록 한다.

상기와 같은 방법으로 패널공급부(500)에 보관된 패널(400)이 모두 봉착부(100)의 본체(110)로 유입되어 다시 배출구(300)를 통해 패널공급부(500)로 배출되면 패널공급부(500)를 유입구(200)와 배출구(300)에서 이탈시켜 다른 패널공급부(500)를 밀착시켜 계속 작업을 한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것으로, 봉착부(100)의 본체(110) 한곳 이상에 유입구(200)와 배출구(300)를 형성하고, 상기 봉착부(100)의 이송부재(120)에 패널(400)을 공급하는 패널공급부(500)를 유입구(200)와 배출구(300)가 형성되는 방향에 고정하여 두 개 이상의 패널공급부(500)를 한 개의 봉착부(100) 본체(110)에 고정한다.

상기와 같이 패널공급부(500)를 두 개 이상 형성하면 먼저 한쪽 패널공급부(500)의 패널(400)을 봉착부(100)의 본체(110)에 형성된 이송부재(120)로 이송시키면서 패널(400)을 봉착한다.

패널공급부(500)에 보관된 패널(400)이 이동되면서 패널공급부(500)에 보관된 패널(400)이 모두 공급되면 상기 패널(400)이 공급되던 유입구(200)의 개폐도어를 밀폐시키고 다른 패널공급부(500)가 연결된 유입구(200)를 개방시켜 연속적으로 패널(400)이 봉착부(100)의 본체(110)로 유입되도록 형성하고, 패널(400)이 모두 투입된 패널공급부(500)에 봉착된 패널(400)이 모두 채워지면 패널공급부(500)를 제거하면서 다른 패널공급부(500)를 연결한다.

이때, 봉착부(100)의 본체(110)에서 가열부재(130)에 의해 봉착되는 패널(400)은 다른 패널공급부(500)로 배출된다.

상기에서는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명에 속한다.

본 발명은 유입구를 통해 진공 상태인 봉착부의 이송부재로 유입된 패널이 이송부재에 의해서 이송되면서 가열부재를 통과하고, 가열부재를 통과하면서 패널의 사이에 도포된 프릿이 용융되어 봉착되기 때문에 패널을 연속적으로 가열부재로 유입시킬 수 있어 단시간에 많은 양의 패널을 배기와 봉착을 동시에 할 수 있는 디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

또한 패널의 주된 이송방향이 상하로 이루어짐으로 장치 설치에 필요한 소요공간(footprint)이 절감되어 생산비용 절감효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 정단면도.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 평단면도.

도3은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 정단면도.

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 봉착장치의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 정단면도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

100 : 봉착부 110 : 본체

120 : 이송부재 221 : 스프로킷

122 : 체인 222a : 지지구

130 : 가열부재 131 : 가열원

200 : 유입구 210 : 제1 개폐도어

220 : 제2 개폐도어 300 : 배출구

310 : 제3 개폐도어 320 : 제4 개폐도어

400 : 패널 및 tray 500 : 패널공급부

Claims

일측의 유입구(200)를 통해 진공상태의 본체(110) 내부로 패널(400)이 공급되고, 상기 패널(400)은 본체(110)의 내부를 통과하면서 가열과정을 통해 봉착된 후 타측의 배출구(300)를 통해 외부로 배출되는 디스플레이 패널 봉착장치에 있어서,

상기 본체(110)의 내부에 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 스프로킷(221)에 체인(222)이 연결되고 상기 체인(222)에 패널(400)이 놓여지는 다수의 지지구(222a)가 등간격으로 형성되며, 상기 스프로킷(221)에 연결된 체인(222)은 상호 대칭으로 형성된 한 쌍으로 구성되어 유입구(200)를 통해 공급된 패널(400)을 수직으로 이송시켜 배출구(300)를 통해 배출시키는 이송부재(120)와;

상기 패널(400)의 이동공간에 설치되고 이송부재(120)의 이송방향을 제외한 사방을 밀폐하는 다수의 가열원(131)으로 구성되며, 이송과정의 패널(400)을 가열하여 프릿이 용융되면서 패널(400)이 봉착되도록 하는 가열부재(130)로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 봉착장치.
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청구항 1에 있어서,

가열부재(130)의 중앙부는 온도가 높으며, 양쪽 단부는 중앙부보다 온도가 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 봉착장치.
청구항 1에 있어서,

본체(110)의 유입구(200)와 배출구(300) 측에는 상기 유입구(200)에 패널(400)을 공급하는 한편, 상기 배출구(300)로 배출되는 패널(400)을 보관시키는 패널공급부(500)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 봉착장치.
청구항 7에 있어서,

패널공급부(500)는 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 스프로킷(221)에 체인(222)이 연결되고 상기 체인(222)에 패널(400)이 놓여지는 다수의 지지구(222a)가 등간격으로 형성되며, 상기 스프로킷(221)에 연결된 체인(222)은 상호 대칭으로 형성된 한 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 봉착장치.
청구항 7에 있어서,

본체(110)의 일측에 형성되는 유입구(200)와 배출구(300)를 본체(110)에 두 방향 이상 형성하여 패널공급부(500)를 두 개 이상 설치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 봉착장치.
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