KR100852917B1 - 유리 프레임 및 유리 프레임의 사용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그의 횡단면이 그들의 외부 둘레에서 두 개의 평면 기판을 떨어져 유지되도록 고안된 요각(reentrant angle)을 포함하는 실제적으로 다각형의 외형을 갖는 유리 프레임에 관한 것이다. 본 발명은 특히 필드방사 디스플레이와 같은 평면이고 밀봉된 유리 엔벨로프를 제조하기 위해 두 개의 유리 시트사이에 공간을 유지시키기 위한 그러한 프레임의 사용방법에 관한 것이다.

Description

유리 프레임 및 유리 프레임의 사용방법{GLASS FRAME AND METHOD OF USING THE GLASS FRAME}

본 발명은 두 개의 평면 기판이 그들의 외부 둘레 주위에서 떨어져 있도록 하기 위한 유리 프레임 및 유리 프레임의 사용방법에 관한 것이다.

비록 그러한 적용에 한정하는 것은 아니지만, 본 발명은 평면이고 용접 밀봉된 유리 엔벨로프(glass envelope), 예컨대 필드 방사(field-emission) 스크린을 제조할 때 두 개의 유리 시트 사이에 공간을 유지시킴으로써 이에 한정하고자 하는 것은 아니지만, 보통 유리 시트 외부 둘레 주변에 수 밀리미터보다 작은 일정한 두께의 공간을 유지시키기 위해 사용된 프레임을 참조로 하여 보다 상세히 설명될 것이다.

그러한 구성은 디스플레이 스크린의 제조용으로 널리 사용되고 있다. 이러한 스크린들은 편평한 음극선 튜브(편평한 CRT) 형태의 스크린 또는 탄소 마이크로스파이크 또는 나노튜브로 구성된 음극을 구비한 필드 방사 디스플레이(FED) 스크린일 수 있다. 그러한 구성은 또한 진공 창유리 또는 평면 램프를 제조하는데 바람직할 수 있다. "평면 램프(plane lamp)"라는 표현은 이들 램프를 위해 사용된 기술이 무엇이든지 간에, 휴대용 컴퓨터의 제조에 사용되는 램프 및 예를 들어 사무실에서 광고 패널 또는 파티션을 제조하기 위한 보다 큰 사이즈의 램프를 포함하는 것들을 의미하는 것으로 이해되어져야 한다.

필드 방사 타입의 스크린에서, 진공이 생성되는 한정된 공간이 두 개의 유리 시트 사이에 유지되어야 한다. 그러므로, 이러한 공간을 한정하고 유지시킬 수 있으며, 또한 유리 시트 및 이들 외부 둘레의 수단에 의해 이렇게 형성된 체적을 밀봉하는 수단을 스크린의 외부 둘레 주위에 제공하는 것이 필요하다.

예를 들어 특허 출원 EP-A-제 0 645 516호에 기술된 진공 이중 창유리를 제조하기 위해 두 개의 유리 시트 사이에 한정된 공간을 밀봉하면서 그들을 함께 결합하기 위하여 두 개의 유리 시트의 외부 둘레 주위에 바람직한 두께로 증착되는 에나멜 타입의 밀봉 페이스트를 제공하는 것이 알려져 있는데, 밀봉 페이스트를 소성한 후에 얻어지는 에나멜의 두께와 경도는 두 개의 유리 시트사이에 생성된 진공층의 바람직한 두께가 유지되도록 도움을 준다. 그러나 만약 두 개의 유리 시트사이에 생성된 공간의 요구되는 높이가 0.5mm를 넘지 않으면 그러한 구성이 가능한데, 이는 특히 공업적 생산의 경우에 상기 값 이상에서는 더 이상 완전한 밀봉을 보장할 수 없기 때문이다. 그러나, 필드 방사 스크린의 제조에서는 상기 높이가 적어도 0.7mm이다.

이러한 외부 둘레 요소의 제조에 사용되는 현재의 기술은, 상기 요소에 대해 바람직한 두께를 갖는 유리 시트로부터 시작해서, 그의 모서리의 폭이 약 1cm 인 프레임을 제조하는 것으로 이루어진다. 이를 위해, 유리시트의 중앙 부분은 잘려나가 제거된다. 그리고 밀봉 기능을 수행하는 에나멜 페이스트 또는 밀봉 프릿(frit)에 의해 스크린의 면을 구성하는 두 개의 유리 시트에 이와같이 얻어진 유리 시트를 결합할 수 있다. 비록 이러한 구성이 기술적 견지에서 만족할 만한 것이라 할지라도, 이것은 그의 기능을 할 때 여러 가지 단점을 가진다. 첫째, 그러한 유리 프레임은 상기 스크린이 제조되기 전에 제조되어야 하고, 이것은 상기 스크린의 취급을 요구하는데, 이것은 상기 스크린들이 깨지기 쉽기 때문에 단순한 것이 아니며, 이를 해결하기 위해 그리고 적어도 상기 스크린들이 깨지는 위험을 줄이기 위해, 모서리의 폭이 상기 프레임의 견고성을 증가시키기에 충분히 크게 만들어진다. 그러나, 이렇게 견고하게 하는 것은 주어진 스크린 크기에 대한 최종 가시 영역(viewing area)에 손상을 끼치는데, 이는 프레임이 이러한 가시 영역을 침범하기 때문이다. 게다가 이러한 프레임들이 잘려지는 유리 시트의 중앙 리세스(recess)에 의해 야기된 재료의 손실 때문에, 그러한 프레임을 얻는데 상대적으로 비용이 많이 든다. 결국 이러한 기술은 직사각형의 횡단면을 가진 프레임의 제조로 제한되는데, 특히 그러한 프레임이 최종 제품의 성능을 향상시키기 위해 유용한 다른 기능성을 얻지 못하도록 한다.

따라서 본 발명자는 두 개의 평면 기판 사이의 공간을 한정하고 유지하는 것을 가능하게 하는 수단을 고안하고자 하였는데, 그 수단은 상기 기판과 기술적인 결과 면에서 위에 존재하는 후자의 해결책과 적어도 동등한 상기 수단에 의해 경계지워진 공간을 밀봉하는데 도움을 주고 바람직하게는 상술한 해결책의 결점을 가지지 않는다. 바람직하게는 그 수단이 상술한 적용에 상응하는 모든 두께에서 및 상술한 적용에서보다 더 적은 비용으로 생산될 수 있어야 한다. 게다가 이들 수단의 치수는 최종 제품, 예를 들어 스크린의 가시 영역을 최적화하기 위하여 상술한 후자의 기술보다 더 작아야 한다.

이러한 목적은 그 횡단면이 적어도 하나의 요각(re-entrant angle)을 포함하는 실제적으로 다각형의 프로파일을 갖는 유리 프레임에 의한 본 발명에 의해 달성되었다.

그러한 유리 스크린은 예를 들어 스크린을 형성하는 두 개의 평면 유리 기판사이에 있는 공간을 밀봉시키는데 도움을 주고 외부 둘레 스페이서의 역할을 수행할 수 있다. 요각을 포함하는 횡단면은, 특히 후에 기술될 이유로, 종래에 사용된 측면 폭보다 적은 측면 폭을 가진 프레임을 단단하게 할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 프레임의 정의 내에서, 한개 이상의 요각을 포함하는 다각형의 횡단면은 전체 외부 둘레에 걸쳐 일정할 필요는 없다는 것으로 이해되어야 한다. 또한, "실제적인 다각형 프로파일"이라는 표현은 다각형의 세그먼트가 곡선으로 대체될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임은 평행 사변형의 형태를 갖고 프레임의 각 측면은 일정한 횡단면을 갖는다. 또한 바람직하게, 본 발명에 따른 프레임은 적어도 4개의 프로파일 유리 요소로 구성되고, 이것은 바람직하게 프레임의 각 측면에 상응한다.

그러한 프로파일 유리 요소들은, 특히 특허출원 EP-제0 627 389 A호에 기술된 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 상기 특허출원은 실제적으로 형태가 동일한 횡단면을 갖는 모재(preform) 또는 유리 로드를 동조(homothetic) 비율내로, 얻고자하는 동조 비율로 인발하는 것으로 이루어진 공정을 개시하고 있다. 충분히 큰 크기를 갖는 이러한 모재는, 예를 들어 매우 정확하게 바람직한 횡단면으로 규격화될 수 있다. 게다가 이러한 모재는 초기에 그 측면상에서 연마될 것이다. 인발 단계는 모재의 온도를 그의 연화 온도에 근접한 온도로 올림으로써 시작되고, 그 후 실제적인 인발은 하나 이상의 단계로 수행될 수 있다.

모재를 인발한 후에 얻어진 인발된 로드의 형태는 동조 비율내로 모재의 횡단면과 유사한 횡단면을 가지는데, 이것은 프레임의 바람직한 면의 횡단면에 상응하는 것이다. 게다가, 상기 로드는 "가열 연마(fire polish)"를 일으키는 높은 온도로 가열되기 때문에 그 측면상에 연마된 외형을 가진다. 이러한 현상은, 연마된 외형이 요구되는 한에서는, 그 측면상에 연마된 모재를 사용하지 않고 "파인 그라운드(fine-ground)" 외형과 같은 다른 외형을 가지는 모재를 사용할 수 있게 한다. 본 발명에 의하면, "가열 연마"라는 용어는 약 6㎛의 주사된(scanned) 표면상에 AFM(atomic force microscope)에 의해 측정된 5Å보다 작은 표면 거칠기(roughness)(RMS 값)를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 거칠기는 바람직하게는 약 2Å이다.

다음으로 상기 로드는 평행한 방법으로 함께 모아진다. 바람직하게는, 이들 로드들은 실린더, 특히 가스 실린더에 함께 모이고, 왁스 또는 접착제와 같은 결합제에 의해 고착된다.

그런 다음, 로드 조립체는 바람직한 길이로 잘려져 바람직한 프레임의 면을 형성하는데, 물론 이러한 공정은 스크린의 제조를 위해 요구되는 각 요소의 길이를 위해 수행되어야 한다.

바람직한 길이를 획득한 후에, 모든 면은 연마되고, 그 뒤 두 개의 단부에서 연마될 수 있다. 따라서 프레임의 모든 면에서 연마된 프로파일 요소를 얻을 수 있다. 또한 잘라내는 것이 매우 정확하지 않으면, 연마하는 동안 요소의 길이를 교정하는 것이 가능하다.

그 후, 요소들은 특히 결합제의 용융 또는 화학적 분리에 의해 서로 분리된다.

이러한 공정의 변형에 따른 프레임 요소는 인발 단계로부터 야기된 단단한 로드 또는 프로파일 요소를 자름으로써, 바람직한 치수로 하나씩 직접 만들어진다.

따라서 기술된 공정은 더 작은 비용 및 정확한 치수를 가진 요소들을 얻을 수 있는데, 이러한 공정 자체는 저비용이고 재료의 손실이 없다.

본 발명에 따른 요소들은 또한 압출가공 방법 또는 인발성형 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 압출가공 방법은 압출가공 기술을 사용하여 인발되기 전에 필요한 모재를 제조하는 단계 및 상술한 기술을 사용한 상기 모재를 인발하는 단계로 구성된다. 인발성형 방법은 모재가 압출기를 빠져 나올 때 직접 모재를 인발하는 단계로 구성된다. 이러한 기술들에서는 모재의 면을 인발 후에 유지되는 스페이서 면들의 만족할만한 연마된 외형으로 연마하는 것이 불필요한 것으로 보인다. 이러한 프로파일 요소들을 제조하기 위한 마지막 변형은 임의의 후속 인발없이 압출가공에 의해 직접 그것을 얻는 단계로 구성된다.

또한, 이들 제조 방법에 따라 얻어진 요소들은 다각형 횡단면의 꼭지점들(vertices)이 인발과정 때문에 2 내지 50μ 및 바람직하게는 5 내지 20μ의 곡률 반지름으로 라운드 처리되어 있다. 이렇게 라운드 처리된 꼭지점들은 특히 특정한 적용을 위해 유리 시트들 및 가능하다면 예를 들어 상기 요소들을 제 위치에 둘 때 슬라이딩되는 경우에 그들의 표면상에 증착된 층들을 손상시키는 위험을 줄일 수 있도록 해 준다.

또한 인발성형 방법은 특히 모재를 저장하는 단계, 압출기가 연속적으로 공급되는 결과 주어진 횡단면에 대한 요소를 연속적으로 제조하는 단계와 같은 중간 단계를 필요 없게 한다.

본 발명의 실시예 변형에 따른 두 개의 인접한 프로파일 요소들은, 예를 들어 장부촉(mortice-and-tenon) 타입의 조립을 위해 그들이 함께 조립되게 하는 보조 형상들을 가진다. 이것은 예를 들어, 프레임이 함께 결합되어 프레임을 형성할 장부구멍(mortice)을 만드는 두 개의 프로파일 요소와 장부(tenon)를 만드는 두 개의 프로파일 요소로 구성된다는 것을 의미한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 프레임의 코너는 프로파일 요소들과 결합된 앵글 브래킷에 의해 부분적으로 형성된다. 이들 앵글 브래킷은 프레임을 단단하게 하고 특히 프레임이 변형되는 어떠한 위험도 방지한다.

그러한 앵글 브래킷은 임의의 재료로부터 만들어질 수 있으나, 바람직하게는 유리로 만들어진다. 그러한 앵글 브래킷은 프로파일 요소들을 제조하기 위한 상술한 기술을 사용하여 특히 제조될 수 있는데, 사실 모재 인발 기술, 그 밖의 압출가공 또는 인발성형 기술을 사용하여 이들 유리 앵글 브래킷을 제조하는 것이 가능하다. 모든 경우에 앵글 브래킷은 인발 횡단면 또는 압출가공 횡단면에 상응한다.

본 발명의 실시예 변형에 따른 두 개의 인접한 프로파일 요소들은 전적으로 앵글 브래킷을 통해 함께 결합되는데, 즉 프로파일 요소들이 조립에 의해 직접 결합되지 않는다.

유리하게, 본 발명에 따른 프로파일 요소들로 구성된 유리 조성물은 프레임에 의해 함께 결합되도록 의도된 두 개의 평면 기판을 형성하는 유리 기판의 조성물과 유사하도록 선택된다.

본 발명의 바람직한 실시예의 다른 형태에 따른 프로파일 요소의 유리 조성물은 제조될 제품의 다른 구성부분의 용융점 아래, 바람직하게는 500℃이하의 용융점을 갖도록 선택되는데, 이로 인해 상기 프레임을 약간 용융시킴으로써 상기 프레임을 상기 평면 기판에 밀봉시킬 수 있다. 그 후 프레임은 밀봉으로서 작용한다. 그러한 조성물은 예를 들어 유리 산업에서 통상 사용되는 밀봉 프릿(frit) 조성물로부터 선택될 수 있다. 또한 실시예의 변형에 따르면, 전체 제품을 가열할 필요 없이 그의 온도를 상승시킬 수 있는 이러한 조성물과 요소를 결합시키는 것이 가능한데, 예를 들어 이들은 자외선 또는 레이저 방사선을 흡수하는 착색제일 수 있다. 또한 그들은 프랑스 특허출원 FR 제 00/02936호에 개시된 것들과 같은 요소일 수 있는데, 이것은 유리가 전기적으로 전도하도록 만들므로써 온도가 마이크로웨이브 방사 효과에 의해 상승될 수 있다.

또한 특허출원 FR 제 00/02936호에 개시된 전기 전도성 유리 조성물을 선택함으로써 스크린의 가시 영역의 크기가 주어진 전체 크기에 대해 최적화되는데, 이것은 충분히 높은 저항성을 선택함으로써 프레임이 가시 영역을 형성하는 픽셀에 매우 근접할 수 있도록 양극과 음극사이의 누설 전류를 발생시키기 때문이다.

본 발명에 따른 유리 앵글 브래킷의 제조에 관하여, 그 조성물은 프로파일 요소의 조성물과 유사하도록 선택된다. 그러나, 프로파일 요소를 위한 선택은 앵글 브래킷을 위한 선택이 되도록 할 수 있는데, 예를 들어 만약 프레임이 평면 기판에 밀봉되도록 프로파일 요소들이 낮은 용융점을 가진 조성물로 만들어진다면, 앵글 브래킷을 위한 동일한 재료를 선택하는 것이 현명할 것이다.

또한, 바람직한 실시예에서 앵글 브래킷은 프로파일 요소의 조성물이 무엇이든 지간에 낮은 용융점 및 바람직하게는 500℃ 미만의 용융점을 갖는 조성물로 만들어지는데, 그러한 실시예는 앵글 브래킷이 용융될 때 두 개의 프로파일 요소에 의한 접합부, 모세관 효과에 의해 상기 두 개의 요소 사이의 접촉 영역을 통과하는 앵글 브래킷의 용융된 유리에서 밀봉이 생성되는 것을 보장할 수 있을 것이다. 앵글 브래킷은 열의 국부적인 공급, 즉 앵글 브래킷이 방사에 민감할 때 방사에 의해 앵글 브래킷을 가열함으로써, 또는 프로파일 요소와의 접촉부를 통한 전도에 의해 용융될 수 있을 것이고, 이는 앵글 브래킷이 그러한 방사에 민감하도록 선택될 때 방사에 의해 가열될 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임은 한개 이상의 면의 길이 중 일부분 상에 한개 이상의 리세스(recess)를 포함한다.

그러한 구성에 대한 하나의 목적은 앵글 브래킷이 프로파일 요소와 결합되도록 앵글 브래킷을 삽입할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 목적을 위하여 그러한 리세스는 프레임의 외부면 쪽 또는 내부면 쪽에 제공될 것인데, 다시 말해서 프로파일 요소의 조합에 의해 형성된 프레임이 프레임의 외부면 쪽 또는 내부면 쪽으로 향하는 그 외부둘레 주위에서 하나 이상의 리세스를 가진다.

프레임에 제공된 리세스 또는 리세스들은 다른 장점을 가지거나 다른 요소들, 특히 프레임의 구조와 독립적인 것들이 삽입되도록 할 것이다. 그들은 예를 들어 프레임의 내부를 향하는 하나 이상의 리세스들인 경우에 제품의 조작에 관계된 요소들일 수 있는데, 예를 들어 FED 또는 편평한 CRT 스크린과 같은 예를 들어 그의 올바른 조작을 위해 높은 진공도가 요구되는 제품의 경우에, 스크린 내에 스크린의 수명동안, 예를 들어 10년 동안 높은 진공도를 유지시킬 수 있는 게터(getter)를 제공하는 것이 필수적이다. 본 발명에 따르면, 프레임에 제공된 리세스에 이들 게터를 삽입할 수 있다. 이것은, 그들의 표현 양식이 무엇이든지 간에, 평면 시트형태의 덩어리진 분말, 알약, 와이어로서 가능하다. 또한 보통의 기술과 비교하여 본 발명에 따른 그러한 실시예는 게터가 프레임에 위치됨으로써 추가적인 공간을 차지하지 않기 때문에 이러한 스크린의 가시 영역을 훨씬 최적화시킬 수 있게 해 준다. 그러한 실시예의 마지막 장점은 게터가 전체 외부 둘레 주위에 균일하게 분배됨으로써 그들의 효율성을 개선시킬 수 있다는 것이다.

또한 내부 리세스들은 예를 들어 평면 램프의 경우에 방전을 편향(bias)시킬 수 있거나, VFD 스크린의 경우에 전자를 가속시키거나 또는 FED 스크린의 경우에 전자를 집중시킬 수 있도록, 금속의 그리드 또는 반도체의 그리드 또는 부분적인 금속의 그리드, 그 밖에 표면상에 금속화된 절연물질로 만들어진 그리드를 간단하게 고정하거나 조립할 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 의해 제공된 방법에 따라 그러한 그리드를 프레임으로 고정시키는 것은 다른 요소들을 사용하는 일 없이 그들을 위치시킬 수 있게 할 수 있다.

앵글 브래킷을 고정시킬 수 있는 것은 별도의 문제로 하고, 외부 리세스들은 스크린과 같은 제품의 제조에서 또는 프레임의 제조에서 사용되는 다른 기능적의 요소를 수용하도록 사용될 수 있다. 이들은 예를 들어, 특히 이들이 앵글 브래킷에 의해 함께 결합되지 않을 때, 프로파일 요소에 의해 형성된 프레임을 예를 들어 후핑(hooping)에 의해 단단하게 할 수 있는 기계적인 수단일 수 있다. 변형에서, 외부 리세스는 프레임의 코너에 금속 공구들을 삽입하도록 사용되는데, 이들 공구들은 패스너로서와 상부와 하부 유리 시트가 밀봉 공정동안 정렬되는 것을 보장하는 요소로서 양쪽 모두로 작용하는데 적합한 구조를 가진다. 또한 뒤에 국부적인 온도를 상승시키는데 사용되는 수단이 있을 수 있는데, 예를 들어 그러한 수단은 프레임의 기계적인 단단함을 증가시키는 동시에 그 자체가 충분히 단단한 가열 와이어 형태일 수 있다. 변형에서, 두 개의 가열 포크로 구성된 공구(tooling)는 프레임 요소들을 잡고 밀봉 사이클 동안 납땜 인두로서의 기능을 한다. 적외선, 레이저 또는 마이크로웨이브 방사에 민감한 물질을 이들 리세스에 삽입하고, 다시 온도를 상승시킬 수 있는데, 그러한 물질을 삽입하기 위한 리세스는 프레임의 외부면 또는 내부면에 제공될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.

또한 본 발명에 따른 바람직한 실시예는 특히 프레임의 내부 영역 및 외부 영역에 리세스를 결합하기 위하여 후자의 구성된 구성요소일 수 있거나 구성요소일 수 없는 프레임에 여러 요소를 삽입하는 것이 유용하게 될 때 가능하다.

따라서 본 발명에 따라 기술된 유리 프레임은 예를 들어 탄소 마이크로스파이크 또는 나노튜브로 구성된 음극(cathode)을 구비한 필드방사 스크린과 같은 디스플레이 형태의 스크린 또는 편평한 음극선(편평한 CRT) 타입의 스크린의 제조 또는 진공 창유리 또는 평면 램프의 제조에서와 같은 평면이고 밀폐된 유리 엔벨로프의 제조에 있어서, 두 개의 유리 시트 사이에 외부 둘레 스페이서로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 프레임은 미리 제조될 수 있는데, 특히 이렇게 형성된 프레임이 이것을 손상시키는 위험 없이 다룰 수 있도록 충분히 단단할 때 여러 프로파일 요소를 결합하여 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임은 스크린과 같은 제품과 동시에 제조된다. 이러한 실시예에서, 만약 요소가 이러한 목적을 위해 제공된 리세스에 삽입되어야 한다면, 이것은 예를 들어 게터의 경우에 조립 전에 또는 심지어 조립하는 동안 특히 후핑 수단 또는 앵글 브래킷의 사용에 관해서 행해질 수 있다.

제조하는 동안, 장부촉/장부 형태의 형상과 같은 보조 형상의 조립체에 의해 또는 다른 요소 및 보다 구체적으로 유리 앵글 브래킷을 사용함으로써 또는 이들 두 개의 가능성을 결합함으로써, 프로파일 유리 요소들은 함께 결합된다.

이렇게 제조된 프레임의 기계적 일체성은 서로에 대한 요소의 마찰 때문에 또는 다른 인자(factor)를 사용함으로써 얻어질 수 있다.

본 발명의 변형에 따른 기계적인 일체성은, 상기 프레임이 후프되도록 하면서, 금속 와이어 같은 보조 요소를 프레임의 전체 외부 둘레주위에 제공된 리세스로 삽입함으로써 얻어질 수 있다.

본 발명의 다른 변형에 따르면, 적어도 프레임의 부분이 용융된다. 프로파일 요소의 조성물 및 앵글 브래킷의 조성물이 존재할 때, 낮은 용융점을 가지도록 선택된다면, 이들이 함께 용융되고 밀봉되도록 그리고 가능하다면 전체 제품이 동시에 제조될 때 두 개의 평면 유리 기판상에 밀봉되도록 이들 요소의 온도를 상승시키는 것이 의도된다. 온도는 열의 밀폐공간내에 요소들을 놓아둠으로써 또는 당업자에게 알려진 임의의 수단에 의해 그리고 특히 상술한 것들에 의해 상승될 수 있는데, 프로파일 요소들은 적외선, 레이저 또는 마이크로웨이브 방사에 민감한 유리 조성물로부터 제조될 수 있거나, 이러한 방사 형태중 하나에 민감한 요소를 내부 또는 외부 리세스에 삽입함으로써 제공될 수 있고, 그 밖에 이의 전기적인 연결을 허용하기 위해 외부 리세스로 가열 와이어를 삽입함으로써 제공될 수도 있다.

특히 스크린이 제조되기 전에 프레임이 만들어질 때 프로파일 유리 요소들은 앵글 브래킷을 단순히 용융시킴으로써 함께 밀봉될 수 있다. 물론, 그러한 경우에 있어서 앵글 브래킷을 용융시키기 위한 수단은 상술한 것들과 동일하다.

평면 기판에 결합되기 전에 제조된 본 발명에 따른 프레임을 사용하는 것은 이러한 목적을 위해 제공된 리세스에 삽입하는 것이 바람직한 여러 요소들의 삽입을 단순화시킬 수 있다는 장점을 갖는다.

제 1의 공정 중에 프레임이 제조될 때, 본 발명은 유리하게 프레임을 두 개의 평면 기판에 고정하기 위한 밀봉 페이스트의 사용을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 프레임을 용융하는 것이 제공되는데, 프레 임은 평면 기판의 용융점보다 아래의 용융점을 갖도록 선택된다.

본 발명의 이들 실시예 중 어느 하나에 따르면, 이미 상술한 기술들 중 하나를 사용하여 프레임 영역에 제한된 국부적으로 가열하는 것이 바람직하다. 프레임 영역에 제한된 국부적 가열을 사용하는 것은, 특히 예를 들어 두 개의 유리 기판상에 미리 증착되고 일반적으로 열처리에 민감한 스크린의 여러 구성요소에 해를 입히는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 변형 실시예에 따르면, 국부적 가열은 그들에게 손상을 입히는 어떠한 위험도 없이 모든 물질이 견딜 수 있는 온도로 상승된 전체 제품을 전체적으로 가열하는 것에 대해 보충하는 가열일 뿐이다. 이러한 변형은 특히 온도 상승률을 증가시키고, 그럼으로써 생산성을 향상시키는 것을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 변형 실시예에 따른 프레임에 따르면, 프레임은 스크린과 같은 제품을 형성하기 위해 두 개의 평면 기판사이에 전체적으로 삽입된다.

다른 변형 실시예에 따르면, 프레임의 일부분만이 두 개의 평면 기판 사이에 삽입되는데, 상기 프레임은 그 후 유리하게 적어도 하나의 기판의 모서리에 걸릴 수 있는 적어도 하나의 부분을 갖는다. 그러한 구성은 어떠한 전기적 연결을 요구하지 않는 진공 글래이징을 제조하기 위해 특히 유리할 수 있다. 또한 그러한 구성은 프레임/평면 기판 결합부에서 나타나는 전단응력을 제한할 수 있다.

프레임의 치수에 대하여, 프레임의 높이는 밀봉 프릿(frit)에 의해 프레임과 기판 사이가 결합될 때, 두 개의 평면 기판사이에 있는 의도된 공간의 높이보다는 작도록 설계되는 것이 유리한데, 이 치수의 차이는 50 내지 300 μ인 것이 바람직하다.

이와 달리, 프레임을 용융시킴으로써 결합이 되도록 의도될 때, 프레임은 두 개의 평면 기판을 분리시키는 거리를 위해 최종적으로 요구되는 높이보다 더 높은 높이를 갖는 것이 바람직한데, 이 차이는 20 내지 300 μ인 것이 바람직하다.

바람직하게는 프레임이 두 개의 평행한 면을 갖는데, 각 면은 평면 기판과 접촉하도록 의도되는데, 이들 면의 폭은 2 내지 15mm인 것이 바람직하다.

프레임이 리세스를 포함할 때 이들의 높이는 0.3 내지 12mm인 것이 바람직하다. FED 스크린 타입의 적용을 위해 이 리세스의 높이는 0.3 내지 4.5mm, 바람직하게는 0.5 내지 1.5mm이다. 평면 램프 타입의 적용을 위해서는 이 리세스의 높이가 1 내지 12mm, 바람직하게는 1 내지 4.5mm이다.

프레임이 리세스를 포함할 때 리세스의 각 면상의 유리의 두께는 0.3mm보다 두꺼운 것, 바람직하게는 1mm보다 두꺼운 것이다.

본 발명의 임의의 변형 실시예는 예를 들어 스크린의 경우에 특히 가시 영역을 최적화하기 위하여 가능한 최소한의 정도로 보일 수 있는 프레임을 제공한다. 상술한 여러 가지 이유 때문에, 특히 그의 단단함 또는 제품의 그것과 동시에 제조되기 때문에 본 발명에 따라 제조된 프레임은 알려진 프레임과 비교하여 크기에 있어서 더 작을 것이다. 또한 본 발명은 분산된 평면 기판사이에 삽입된 프레임의 적어도 그들 면들을 유리하게 제공한다. 분산효과는 예를 들어 암모니아 플루오르화물(ammonia fluoride) 및 염산 용액에서 산성 식각(acid etch)과 같은 프로파일 요소의 화학적인 처리에 의해 획득하기 위한 동결된 외형(frosted appearance) 때문에 생길 수 있을 것이다

본 발명의 다른 상세한 설명과 바람직한 특징은 아래의 본 발명에 따라 제조된 실시예의 상세한 설명 및 도 1 내지 도 5의 설명으로부터 명백해 질 것이다.

도 1 : 본 발명에 따른 프로파일 요소들을 제조하기 위한 설비를 도시하는 다이아그램

도 2a 내지 도 2d : 본 발명에 따른 프레임들을 제조하기 위한 프로파일 요소들의 예를 도시하는 횡단면도.

도 3a 내지 도 3d : 본 발명에 따른 프레임들을 제조하기 위한 프로파일 요소들의 다른 예를 도시하는 횡단면도.

도 4 : 두 개의 프로파일 요소들이 함께 결합된 예를 도시하는 도면

도 5 : 도 3의 프로파일 요소들과 같은 프로파일 요소들의 사용방법을 도시하는 도면.

도 1은 축척으로 된 것이 아니라, 이해를 용이하게 하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 제안된 변형 중 하나에 따른, 후에 함께 결합되어 프레임을 형성할, 프로파일 요소를 제조하기 위한 설비를 나타내는 다이아그램이다.

도 1에서 정확하게 도시되지 않은 횡단면인 모재(preform)(1)는 지지체(2)에 고정된다.

지지체(2)는 기계적인 시스템에 자체 고정된다. 이러한 기계적인 시스템(2)은, 예를 들어 웜(worm)일 수 있고, 모재(1)가 축(3)을 따라 수직하부로 이동하도록 함으로써 약 70mm 높이의 가열 링(4)을 통과하도록 할 수 있다.

가열 링(4)은 저전압의 저항 가열에 의해 가열되고 형상이 약간 타원형이다. 이것은 온도 제어가 800℃에서 ±0.1℃ 차이가 나는 정도로 모재 외부 둘레에서 열이 양호하게 분배되도록 한다.

가열 링(4)의 외부 둘레에는 절연 내화물(5)이 있다. 가열 링의 약 500 mm 아래에 위치된 인발 장치(drawing device)(6)는 유리 로드 또는 섬유(7)를 얻기 위해서 모재(1)를 인발하는데 사용된다.

인발장치(6)는 두 개의 구동벨트(8, 9)로 구성되고, 그 위에 수평의 압착력(10, 11)이 가해진다. 이들 수평 압착력(10, 11)은, 예를 들어 조절 가능한 압력을 가진 작은 수압 실린더인 수단(미도시됨)에 의해 가해지고, 인발장치를 지지한다.

인발률는 두 개의 구동 벨트(8, 9)를 각각 구동하는 롤러(12)의 회전속도에 직접 관련된다.

구동 벨트(8, 9)는 예를 들어 실리콘 재료로 만들어지고, 유리상에서의 어떠한 미끄러짐도 방지함으로써 균일한 인발을 가능하게 한다.

인발 공정을 사용하기 때문에, 거의 동일한 프로파일, 즉 모재(1)와 로드(7) 사이에 동조 비율(homothetic rate)로 모재(1)와 로드(7) 사이의 동일한 횡단면 프로파일을 유지하는 것이 가능하다.

따라서 본 발명에 따른 프로파일 요소들은 이러한 제조 공정을 사용하여 제조될수 있다. 그런 다음 상기 프로파일은 함께 결합되어 프레임을 형성한다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 프로파일의 여러 횡단면을 보여주는데, 이것은 도 1의 참조로 기술된 기술을 사용하여 얻어질 수 있다. 물론 이러한 실시예들이 본 발명을 한정하는 설명으로 간주되어서는 안 된다. 도 2에 도시된 실시예들은 프레임을 형성하기 위한 프로파일 요소에 상응하는 것이고, 프레임은 디스플레이 스크린과 같은 제품을 형성하는 두 개의 평면 기판사이에 완전히 결합되는 것이 바람직하다.

그의 횡단면이 도 2a에 도시된 것과 상응하는 프로파일 요소는 예를 들어 함께 결합되어 완전한 프레임을 형성한다. 변형 실시예에 따른 프로파일 요소들은 함께 결합되어 형성된 프레임의 내부면을 향하는 외부 둘레 리세스(13)를 형성한다. 제 2의 변형에 따른 프로파일 요소들은 함께 결합되어 상기 리세스(13)가 형성된 프레임의 외부면을 향한다. 이들 변형 중 어느 하나에 따른 프로파일 요소들은 리세스(13)들에 유리 앵글 브래킷을 삽입하여 함께 결합될 수 있다. 그러므로 이들 변형 중 어느 하나에 따른 앵글 브래킷은 프레임의 내부면 또는 외부면에 장착될 수 있을 것이다. 이들 유리 앵글 브래킷은 예를 들어 도 1에 도시된 기술을 사용하여 얻어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 외부 둘레 리세스(13)는 프레임의 형성에 기여하거나 기여하지 않는 다른 요소들이 삽입될 수 있게 해준다. 예를 들어, 그러한 요소는 외부 둘레 리세스가 외부면에 있을 때 프레임을 딱딱하게 하는 작용을 하는, 될 수 있는 한 가열된, 후핑(hooping) 와이어 또는 예를 들어 외부 둘레 리세스가 내부면에 있을 때 요구되는 진공을 유지하는 게터(getter)일 수 있다.

도 2b에 도시된 횡단면은 이전의 것과 유사한 프로파일 요소를 나타내는데, 그것은 예를 들어 앵글 브래킷을 통해 프로파일 요소들이 함께 결합될 때, 내부 및 외부 리세스의 존재와 관련된 상술한 여러 가지 장점을 가진다.

또한, 예를 들어 내부 및 외부 리세스의 프레임 길이에 걸쳐 동시에 존재하는 것이 외부 둘레 전체에 걸쳐 요구되지 않을 때, 도 2a에 대응하는 하나 이상의 프로파일 요소들을 도 2b에 대응하는 하나 이상의 프로파일 요소들과 결합할 수 있다.

횡단면 2c는 상술한 장부촉 조립 원리(mortice-and-tenon fitting principle)에 따른 도 2a 또는 도 2b의 요소들과 결합될 수 있는 프로파일 요소에 상응한다.

도 2d는 평면 램프용 프레임 제조를 위해 더욱 특히 적합한 프로파일 요소의 횡단면을 도시하고 있는데, 이러한 프로파일 요소는 각 α가 30°내지 60°사이일 때 프레임에 가까운 영역에서의 조명 균일성을 향상시킬 수 있다.

도 3a 내지 도 3d에 도시된 횡단면들은 보통 부속물(14)을 가지고 평면 기판들 사이에 이들 프로파일 요소들에 의해 형성된 프레임 부분만을 도입하는 것으로 이루어진 상술한 원리에 따라 사용될 수 있는 프로파일 요소들에 상응하는 것인데, 상기 평면 기판은 다시 부속물(14)의 표면에 놓인다.

그러한 프로파일 요소들인 3a 및 3c는 바람직하게 자체적으로 보조 경사면(bevel)을 갖는 평면 기판들이 올바르게 위치되도록 하기 위하여 경사진 영역(15)을 포함할 수 있다.

그러한 프로파일 요소 3b, 3c는 또한 리세스(16, 17)를 가질 수 있고, 그리고 이것은 예를 들어 앵글 브래킷이 존재하도록 할 수 있으면서, 프레임의 외부면을 향한다.

도 4는 두 개의 프로파일 요소들(18, 19)이 함께 결합된 예를 보여주고 있으며, 이러한 요소들은 도 2a에 있는 프로파일 요소의 횡단면을 가지고, 점선(20)으로 나타낸 리세스(13)가 예를 들어 이들 프로파일 요소 4개로 형성될 프레임의 내부면을 향하도록 위치된다. 리세스(13)는 앵글 브래킷(21)을 수용한다. 여기에 도시된 실시예에 따른 프로파일 요소들의 단부들은 45°의 각을 이룬다. 이러한 방법으로 제조된 프레임은 특히 두 개의 평면 기판의 외부 둘레 사이에 완전히 삽입되도록 하기 위한 것이다.

도 5는 부속물(14)만이 평면 기판(22 및 23)사이에 삽입된 도 3의 프로파일 요소들과 같은 프로파일 요소들의 사용방법을 도시하고 있다.

따라서, 기술된 여러 가지의 프로파일 요소들은 상술된 여러 가지 기술을 사용하여 프레임 제조와 동시에 또는 프레임 제조 이후에 평면 기판과 결합될 수 있는 본 발명에 따른 프레임의 제조를 가능하게 하는데, 이것은 고안된 응용에 대해 요구되는 진공의 후속적인 생성을 허용할 수 있을 완전한 진공 형태의 밀봉을 얻을 수 있도록 한다.

본 발명은 그의 횡단면이 그들의 외부 둘레에서 두 개의 평면 기판을 떨어져 유지되도록 고안된 요각(reentrant angle)을 포함하는 실제적으로 다각형의 외형을 갖는 유리 프레임을 제공하고, 특히 필드방사 디스플레이와 같은 평면이고 밀봉된 유리 엔벨로프를 제조하기 위해 두 개의 유리 시트사이에 공간을 유지시키기 위한 프레임의 사용방법을 제공한다.

Claims (14)

1. 2개의 평면 유리 기판의 외주 둘레 주변과 평면의 밀봉된 유리 엔벨롭을 형성하기 위한 유리 프레임으로서,

   상기 유리 프레임은 2개의 평면 유리 기판 사이에 공간을 갖는 2개의 평면 유리 기판의 외부 둘레와 접촉하며,

   상기 유리 프레임은 하나 이상의 요각(re-entrant angle)을 갖는 실질적으로 다각형의 프로파일을 갖는 횡단면을 가지고 있고,

   상기 유리 프레임은 상기 2개의 평면 유리 기판 사이의 공간을 밀봉되게 한정하기 위해 상기 2개의 평면 유리 기판의 외부 둘레 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 평행사변형의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 적어도 4개의 프로파일 유리 요소들로 구성된 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
4. 제 3 항에 있어서, 2개의 인접 프로파일 요소들은 상기 프로파일 요소들이 함께 맞물릴 수 있는 상보적인 형태를 가지는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 상기 프로파일 요소들과 이 프로파일 요소들에 부착된 앵글 브래킷으로 구성된 코너부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 앵글 브래킷은 유리로 만들어진 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 앵글 브래킷이 제조되는 상기 유리의 조성물은 500℃ 이하의 용융점을 갖는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 상기 유리 프레임의 하나 이상의 면 아래에 형성된 다각형 횡단면을 갖는 하나 이상의 리세스(recess)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 리세스에는 제품의 전체 수명에 걸쳐 진공 특성을 유지하기 위해 의도된 게터(getter)가 부분적으로 채워진 것을 특징으로 하는, 유리 프레임.
10. 삭제
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 유리 프레임을 사용하는 방법으로서, 탄소 마이크로스파이크 또는 나노튜브로 구성된 음극(cathode)을 구비한 필드방사 스크린 또는 편평한 음극선 튜브 형태의 스크린의 디스플레이 형태의 스크린의 제조 또는 진공 창유리 또는 평면 램프의 제조와 같은, 평면 유리로 만들어진 밀봉된 엔벨로프의 제조시에, 두 개의 유리 시트와 같은 두 개의 평면 기판 사이에 상기 유리 프레임을 외부 둘레 스페이서로 사용하는, 유리 프레임을 사용하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 두 개의 평면 기판과 결합됨과 동시에 제조되는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임을 사용하는 방법.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 그 온도가 상승됨으로써 상기 평면기판에 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임을 사용하는 방법.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 유리 프레임은 밀봉 프릿(frit)에 의해 상기 평면 기판에 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 유리 프레임을 사용하는 방법.

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