KR100491150B1 - 유리기판사이에간극을설정하기위한장치 - Google Patents

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Abstract

두 유리 기판(20,21)을 갖는 유리 패널(W)의 간극을 설정하기 위한 장치가 기술되어 있다. 상기 장치는 상기 유리 패널(W)을 둘러싸는 환형 스페이서(12), 상기 유리 패널 및 환형 스페이서를 지지하며 환형 스페이서의 폭보다 큰 폭을 갖춘 지지 판(11), 상기 지지 판을 수용하는 한 쌍의 대향 칼럼(2,2A), 상기 환형 스페이서 상에 배치되며 상기 지지판과 연계하여 유리 패널을 에워싸도록 환형 스페이서 폭 보다 큰 폭을 갖춘 가요성 시이트(14), 상기 지지 판(11)과 가요성 시이트(14) 사이의 폐쇄된 공간을 형성하는 수단(13,15,16), 상기 폐쇄된 공간과 유체를 연통시키는 통로(8), 및 상기 폐쇄된 공간을 배기하기 위해 통로와 연결된 수단(9)을 포함한다.

Description

유리기판 사이에 간극을 설정하기 위한 장치{APPARATUS FOR SETTING A GAP BETWEEN GLASS SUBSTRATES}
본 발명은 진공 방법에 의해 액정 패널을 압축시킴으로써 액정 패널에 균일한 간극을 설정하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 패널은 내측면상에 투명전극을 갖는 두 개의 유리기판과 상기 유리기판 사이에 있는 열경화성 수지로 구성된다. 본 발명에 있어서, "유리기판"이란 용어는 액정패널에 적합한 유리 또는 그 이외의 재료(플라스틱과 같은)로 제조된 기판을 의미한다. 또한, "유리패널"이란 용어는 상기 유리기판으로 제조된 패널을 의미한다.
일본 특허 공개공보 평성 8-26788호에는 진공방법에 의해 유리패널에 간극을 설정하는 장치가 기술되어 있다. 상기 장치에 있어서, 가스킷은 유리기판의 이동을 방지하기 위해 유리패널의 상하에 배열된다. 그러나, 상기 유리패널은 상기 가스킷에 의해 주변부가 지지되므로, 상기 패널은 패널의 무게로 인해 굴절됨으로써 유리패널의 어긋남(shifting)을 유발하는 경향이 있다. 게다가, 유리패널 자체가 장치의 일부분으로서 작용하므로, 상기 장치는 한정된 크기의 유리패널용으로만 사용될 수 있다. 그러므로, 여러가지 크기의 장치가 여러 크기의 유리패널에 사용되어야 한다.
일본 특허공보 평성 3-4888호에는 액정패널을 간접적으로 압축시키기 위한 진공 방법에 의해 액정 패널에 간극을 설정하는 장치가 기술되어 있다. 상기 장치에 있어서는 완충제가 패널의 하면 아래에 배열되어 있지만, 상기 패널의 상면과 접촉하는 가요성 시트의 열팽창율과, 패널의 하면과 접촉하는 몰드의 열팽창율은 몰드 내에 매설되어 있는 히터로 인해 상이하게 된다. 따라서, 상하 유리기판을 한정하는 힘이 상이하므로 유리기판은 상이한 열팽창 계수를 갖게 된다. 이는 유리기판의 이동의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 유리기판의 상대이동(relative shift)이 방지될 수 있는, 다양한 크기의 유리패널의 간극을 설정하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 위해, 두 개의 유리기판을 갖는 유리패널의 간극을 설정하기 위한 본 발명의 장치는 상기 유리 패널을 둘러싸는 환형 스페이서, 상기 유리 패널 및 환형 스페이서를 지지하며 환형 스페이서의 폭보다 큰 폭을 갖춘 지지 판, 상기 지지 판을 수용하는 한 쌍의 대향 칼럼, 상기 환형 스페이서 상에 배치되며 상기 지지판과 연계하여 유리 패널을 에워싸도록 환형 스페이서 폭 보다 큰 폭을 갖춘 가요성 시이트, 상기 지지 판 및 가요성 시이트 사이의 폐쇄된 공간을 형성하는 수단, 상기 폐쇄된 공간과 유체를 연통시키는 통로, 및 상기 폐쇄된 공간을 배기(排氣)하기 위해 통로와 연결된 수단을 포함한다. 상기 패널의 대소 간극이 조절되면, 환형 스페이서도 크거나 작게 변경된다.
바람직하게는, 상기 통로는 환형 스페이서의 외측에 배열되고 상기 스페이서는 통로로서 그안에 노치를 갖는데, 상기 노치를 통해 폐쇄공간이 배기수단에 의해 비워질 수 있게 한다. 또한, 바람직하게는 경질판(rigid plate)이 가요성 시이트와 유리판 사이 또는 유리판과 지지판 사이, 또는 이들 모두의 사이에 배열된다.
전술한 이외의 목적과 장점들은 하기의 실시예와 첨부도면으로부터 분명해 진다.
도 1 및 도 2에 있어서, 내측 공기 순환형 오븐(M)이 배열되어 있다. 오븐(M) 외측에는 프레임(F)이 배열되어 있다. 프레임(F)은 오븐(M) 근처의 바닥에 설치된 한 쌍의 대향하는 알루미늄 칼럼(2,2A)과 상기 칼럼을 연결하는 타이 비임(3)(tie beam)을 가진다. 도 1에 도시한 바와 같이, 두 개의 유리 패널(상하부 패널)이 두 높이 위치에서 프레임에 의해 지지된다. 각각의 위치에 있는 상기 구조는 동일하다. 상부 높이의 구조물, 특히 상부 구조물의 일부분(A)에 대해 설명한다.
한 쌍의 브래킷(4,4A)은 칼럼(2,2A)에 고정된다. 상기 브래킷(4,4A)은 세라믹 지지판(11)을 수용하기에 충분한 길이를 가진다. 또한, 한 쌍의 브래킷(6,6A)이 상기 칼럼(2,2A)에 고정된다. 실리콘 흡착 패드(5,5A)는 브래킷(6,6A) 상단(초기 위치)이 (브래킷(4)의 지지판 수용부의 상단 높이보다 높은) 지지판(11)의 바닥 높이보다 조금 높게 각 브래킷(6,6A)의 말단부에 부착된다. 이와 같이, 지지판(11)이 브래킷(4,4A)위에 놓이면, 바닥부는 흡입 패드(5)에 대해 가압되므로 상기 패드가 변형되게 되어 패드의 높이가 지지판(11)바닥의 높이와 같아지게 된다. 상기 지지판(11)은 흡입 관통구멍(10,10A)을 가진다. 상기 각각의 관통구멍은 패드(5)와 브래킷(6)내에 형성된 통로(7)의 한 단부에 연결된다. 통로(7)의 타단부(8)는 진공 펌프(9)에 연결된다(도 1). 상기 유리패널(W)은 지지판(11) 상에 놓인다. 상기 유리패널(W)은 구형 스페이서 블록(22)에 의해 이격되어 있는 상하 유리기판(20,21)을 포함한다. 열경화성 밀봉체(23)가 유리기판(20,21)의 내측 주변부에 도포된다. 알루미늄 환형 스페이서(12)는 유리패널(W)을 에워싸도록 지지판(11)상에 배열된다. 상기 스페이서(12)는 일정한 크기의 유리 패널(W)에 적합한 크기(폭)로 형성되며, 유리패널(W)의 두께보다 조금 큰 두께를 가진다. 스페이서(12)의 두께는 유리패널 두께의 ±0.5 ㎜ 범위의 두께를 가진다. 상기 스페이서(12)는 그안에 흡입 통로로서 작용하는 노치(도시않음)를 가진다. 환형 스페이서(12)보다 큰 폭을 갖는 가요성, 내열 실리콘 고무 시이트 또는 황화 고무 시이트(14)가 연계된 지지판(13)과 함께 유리 패널(W)을 에워싸도록 환형 스페이서(12) 상에 놓인다. 상기 가요성 시이트(14)는 복수의 바이스(vises)(18)와 비드(beads)(17)에 의해 환형 밀봉 블록(13)에 고정된다. 환형 밀봉 가스킷(15,16)은 가요성 시이트(14)와 지지판(11) 사이의 폐쇄공간을 밀봉 또는 한정하도록 밀봉 블록(13)내에 묻혀 있다.
(유리기판 사이의 공간을 포함하는) 가요성 시이트(14)와 지지판(11) 사이의 폐쇄 공간이 비워지면, 상기 가요성 시이트(14)는 유리 패널(W)에 대해 가압됨으로써 간극을 설정한다. 상기 폐쇄공간이 예정된 정도로 배기되면, 상기 장치와 유리패널은 오븐(M)내측으로 이동되어 예정된 시간 주기(한두 시간) 동안 가열(150℃의 온도로)됨으로써 밀봉체(23)가 경화된다.
상기 장치와 유리패널은 오븐(M)으로부터 꺼내져 주위온도로 냉각된다. 그후, 진공상태가 멈춰지고 가요성 패널(14)이 제거된다. 이와 같이 해서, 간극 설정이 완료된다. (몇몇의 경우에는 진공상태가 패널의 냉각전에 정지될 수 있다.)
미소폭을 갖는 패널 간극으로 조절되면, 미소폭을 갖는 다른 환형 스페이서가 스페이서와 유리패널 사이에 커다란 공간이 형성되지 못하게 하는데 사용된다. 커다란 공간이 형성되면, 가요성 시이트(14)는 지지판(11)과 접촉함으로써 진공화를 방지한다.
도 1 및 도 2에 도시한 제 1 실시예에서, 흡착패드(5)는 지지판(11)아래에 배열되고 상기 판(11)내에 형성된 관통구멍(10)에 연결된다. 이러한 배열은 흡입 관통구멍이 환형 밀봉 블록(13) 내에 형성되고 흡착패드(5)와 브래킷(6)이 블록(13) 위에 배열되어 상기 통로(7)가 가요성 시이트(14)와 지지판(11) 사이의 폐쇄 공간과 유체 연통되도록 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 장치의 제 2 실시예를 도시한다. 제 2 실시예에서는 추가의 가압판(H)이 사용된다. 그 이외의 소자들은 제 1 실시예의 소자와 동일하거나 유사하다. 따라서, 동일한 도면부호와 기호가 동일소자에 사용된다.
가압판(H)은 충분한 열전도율을 갖는 경질의 평탄 세라믹으로 제조된다. 따라서, 유리패널(W)이 오븐(M) 위에 놓여지면, 세라믹 지지판(11)과 가압판(H)을 통해 패널로 열이 잘 전달된다. 또한 가압판(H)이 평탄하므로, 상기 가압판을 통해 상기 패널에 대기압이 균일하게 가해진다. 제 1 실시예에서와 같이, 환형 스페이서(12)의 두께는 유리 패널(W)과 가압판(H)의 총 두께보다 조금 크다. 그러나, 스페이서(12)의 두께는 유리 패널과 가압판의 총 두께의 ±0.5㎜ 범위내의 두께를 가질 수 있다. 상기 간극 설정 과정은 제 1 실시예와 같이 수행된다.
도 4에는 본 발명에 따른 장치의 제 3실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 도면번호 32로 표시되는 환형 스페이서는 수정되고, 부가의 가압판(H) 및 홀딩 판(A)이 이용된다. 다른 부재들은 제 1 실시예와 동일하고 동일한 도면부호로 표시된다.
상기 가압판(H)은 유리 패널(W)과 크기가 동일하다. 상기 가압판은 평평하고 단단하며, 열전도성을 갖춘 재료로 제조된다. 바람직하게는 상기 재료는 세라믹 또는 유리일 수도 있으며, 이 세라믹 또는 유리는 각각 유리 패널의 열 팽창율과 거의 동일한 열 팽창율을 구비한다. 열 팽창율에 관한 한, 유리의 열팽창율 보다 0.05 ~ 3배 정도의 열팽창율을 갖춘 임의의 재료가 이용될 수도 있다. 그래서, 스테인레스 스틸 및 알루미늄 합금이 상기와 같은 정도의 열 팽창율을 갖는다면 이용될 수도 있다.
홀딩 판(11A)은 강성의 판형인, 유리 또는 세라믹과 같은 열 전도성 물질로 이루어진다. 홀딩 판(11A)은 가압판(H)과 같은 물질로 구성될 수도 있다. 환형 스페이서(32)는 도면에서와 같이 바이스로 지지판(11)에 부착된다. 상기 스페이서는 홀딩 판(11A)이 지지판(11)에 놓여진 후에 부착된다. 환형 스페이서(32)는 내부의 하부에서 노치(notch)되므로 홀딩 판(11A)을 지탱하기 위해 수평의 연장부(33)를 구비한다. 지지 판(11) 및 가요성 시이트(14) 사이의 폐쇄된 공간이 배기될 때, 유리 패널(W)이 고정된 강성의 홀딩 판(11A) 및 강성 가압판(H)사이에서 압축된다. 그래서, 대기압력이 패널(W)에 균일하게 적용된다. 유리 패널(W)이 오븐(oven, M)에 놓이면, 열은 세라믹 지지 판(11), 홀딩 판(11A), 가압판(H)을 통해 패널에 잘 전달된다.
가압판(H) 및 유리 판(W)사이, 유리 패널(W) 및 홀딩 판(11A) 사이와, 홀딩 판(11A) 및 지지 판(11) 사이의 마찰 저항을 감소시키기 위해 중간 시이트(Q)가 그들 사이에 배치된다. 바람직하게는, 각 시이트(Q)는 내열성을 갖는다. 예를 들어, 상기 시이트는 플루오로-수지, 실리콘 고무, 유리섬유 또는 플루오로-수지 함침 유리섬유, 또는 임의의 플루오로로 구성된 다공성 시이트일 수도 있다. 각 시이트(Q)는 이미 상기 판들사이에 삽입될 수도, 또는 부착물에 의해 판에 부착될 수도 있다. 본 실시예에서, 환형 스페이서(32)의 하부(수축부)의 두께는 홀딩 판(11A) 및 중간 시이트(Q)의 전체 두께보다 약간 크다(약0.2㎜). 상기 스페이서(32) 연장부(33)의 두께는 유리 패널(W), 가압판(H), 중간 시이트(Q)의 전체 두께보다 약간 크다. 그러나, 이것은 전체 두께의 약 ±1.0㎜ 범위내에 있다. 간극-설정 과정은 제 1실시예에 기술된 것과 동일하다.
소형 유리 패널이 처리될 때, 환형 스페이서는 도면에 도시된 것 보다 훨씬 내측으로 연장된다.
지지 판은 금속 또는, 아라미드 섬유층(aramid cloth layers) 또는 유리섬유층(glass cloth layers)의 적층 판, 또는 양쪽 모두로 구성될 수 있으며, 상기 재료는 내열성 물질이 함침되어 있다.
본 발명의 설명을 위해 본원에 기술된 실시예는 본 발명을 한정하는 것이 아니며 본 발명의 사상의 범주내에서 또 다른 실시예가 이루어질 수 있고, 본 발명은 하기의 특허청구범위에 의해서만 한정된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따라, 유리기판의 상대 이동을 방지할 수 있고 상이한 크기의 유리패널에도 간극을 설정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 개략적인 정면도.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 횡단면도.
도 3은 추가의 압축판을 도시하는 도 2와 유사한 도면.
도 4는 추가의 경질판을 도시하는 도 2와 유사한 도면.

Claims (12)

  1. 두개의 유리 기판을 갖춘 유리 패널의 간극을 설정하는 장치에 있어서,
    상기 유리 패널을 둘러싸는 환형 스페이서와,
    상기 유리 패널 및 환형 스페이서를 지지하며 환형 스페이서의 폭보다 큰 폭을 갖춘 지지 판과,
    상기 지지 판을 수용하는 한 쌍의 대향 칼럼과,
    상기 환형 스페이서 상에 배치되며 상기 지지판과 연계하여 상기 유리 패널을 에워싸도록 환형 스페이서 폭 보다 큰 폭을 갖춘 가요성 시이트와,
    상기 지지 판 및 가요성 시이트 사이의 폐쇄된 공간을 형성하는 수단과,
    상기 폐쇄된 공간과 유체를 연통시키는 통로, 및
    상기 폐쇄된 공간을 배기(排氣)하기 위해 통로와 연결된 수단을 포함하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환형 스페이서 내에, 그리고 상기 가요성 시이트 및 유리 패널 사이에 배치된 열 전도 가압판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 통로는 환형 스페이서 외측에 배치되고, 환형 스페이서는 그 내부에 하나의 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄된 공간을 형성하는 수단은 폐쇄된 공간을 형성하는 수단 또는 지지 판에 대향하여 압축되는 흡착 패드를 구비하고, 폐쇄된 공간과 유체를 연통시키는 통로는 흡착 패드 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 흡착 패드는 지지 판 아래에 배치되고, 흡착패드 상단의 초기 높이는 지지 판의 바닥보다 약간 높게 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  6. 두개의 유리 기판을 갖춘 유리 패널의 간극을 설정하는 장치에 있어서,
    상기 유리 패널을 수용하는 내열성 및 강성 홀딩 판과,
    상기 홀딩 판 및 유리 패널을 둘러싸는 환형 스페이서와,
    상기 유리 패널, 홀딩 판 및 환형 스페이서를 지지하며 환형 스페이서의 폭보다 큰 폭을 갖춘 지지 판과,
    상기 지지 판을 수용하는 한 쌍의 대향 칼럼과,
    상기 홀딩 판과 연계하여 상기 유리 패널을 압축하도록 유리 패널상에 배치되는 가압판과,
    상기 환형 스페이서 및 유리 패널 상에 배치되며, 상기 지지판과 연계하여 상기 유리 패널을 에워싸도록 환형 스페이서의 폭 보다 큰 폭을 갖춘 가요성 시이트와,
    상기 지지 판 및 가요성 시이트 사이의 폐쇄된 공간을 형성하는 수단과,
    상기 폐쇄된 공간과 유체를 연통시키는 통로, 및
    상기 폐쇄된 공간을 배기하기 위해 통로와 연결된 수단을 포함하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 환형 스페이서는 유리 패널을 지탱하는 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 홀딩 판 및 가압판은 유리 패널의 열 팽창율보다 0.05 ~ 3 배의 열 팽창율을 갖는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 가압판 및 유리 패널 사이, 그리고 유리 패널 및 홀딩 판 사이에 배치된 중간 시이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 중간 시이트는 플루오로-수지 시이트, 실리콘 고무 시이트, 유리섬유 시이트, 플루오로-수지 함침 유리섬유 시이트, 또는 다공성 플루오로 수지 시이트중의 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 스페이서는 상부 연장부 및 하부를 가지며, 상기 하부는 중간 시이트 및 홀딩 판의 전체 두께보다 약 0.2㎜ 큰 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 스폐이서는 상부 연장부를 구비하며, 상기 상부 연장부는 가압판 및 중간 시이트의 전체 두께의 ± 1㎜ 범위 내의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 패널의 간극설정 장치.
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