KR100922744B1 - 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체 및 스페이서 지지방법 - Google Patents

평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체 및 스페이서 지지방법 Download PDF

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Abstract

평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체 및 스페이서 지지 방법이 개시된다. 개시된 스페이서 지지 구조체는, 평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 막대형 스페이서와, 두 패널 중 어느 하나의 패널의 일측 가장자리 부위에 배치되어 스페이서의 일단부를 고정시키는 제1 지지부재와, 패널의 타측 가장자리 부위에 배치된 제2 지지부재와, 제2 지지부재에 설치되며 스페이서의 타단부에 결합되어 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재를 구비한다. 상기 제1 지지부재에는 스페이서의 일단부가 끼워져 고정되는 고정 홈이 형성될 수 있으며, 상기 탄성부재로는 일단부가 제2 지지부재에 고정되고 타단부는 스페이서의 타단부에 결합되는 판스프링이 사용될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 스페이서의 설치 공정에 소요되는 시간이 줄어들 뿐만 아니라, 고온 공정을 거치더라도 스페이서, 캐소드 및 애노드 전극 사이의 정렬 오차가 최소화될 수 있다.

Description

평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체 및 스페이서 지지 방법{Structure and method for supporting spacer of flat panel display}
도 1a와 도 1b는 종래의 평판 표시장치용 스페이서의 두 가지 형태를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1b에 도시된 종래의 막대형 스페이서를 사용한 경우의 문제점을 설명하기 위한 사진이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 막대형 스페이서의 확대 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 스페이서와 제1 지지부재의 결합 구조를 확대하여 보여주는 부분 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 제2 지지부재, 스페이서 및 탄성부재의 결합 구조를 확대하여 보여주는 부분 사시도이다.
도 7은 제2 지지부재, 스페이서 및 탄성부재의 결합 구조에 대한 변형예를 보여주는 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 스페이서와 프레임의 결합 구조를 확대하여 보여주는 부분 사시도이다.
도 10은 도 8에 도시된 프레임, 스페이서 및 탄성부재의 결합 구조를 확대하여 보여주는 부분 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 스페이서 지지 구조체를 사용한 경우에 있어서, 고온 공정 후 스페이서의 정렬 상태를 보여주는 사진이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...배면 패널 101...액티브 영역
110...막대형 스페이서 111...제1 결합부
112...제2 결합부 114...홈
120...제1 지지부재 122,222...고정 홈
130...제2 지지부재 132,132'...설치 홈
133...삽입 홈 134,234...가이드부재
140,140',240...탄성부재 220...프레임
221...고정부재
본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 표시장치의 두 패널 사이의 간격을 유지하기 위해 사용되는 스페이서의 지지 구조체 및 그 지 지 방법에 관한 것이다.
종래의 정보전달매체의 중요 부분인 표시장치의 대표적인 활용 분야로는 개인용 컴퓨터의 모니터와 텔레비젼 수상기 등을 들 수 있다. 이러한 표시장치는 고속 열전자 방출을 이용하는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)과, 최근에 급속도로 발전하고 있는 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계방출 표시장치(FED; Field Emission Display) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display)로 크게 분류될 수 있다.
예컨대, FED 등과 같이 진공 공간에 대한 전자 방출 및 방출된 전자에 의한 형광체 여기 등의 동작 특성을 가지는 평판 표시장치는 전면 패널과 배면 패널 및 이들 사이에 설치되는 스페이서를 포함한다. 상기 FED의 경우는 전면 패널에 애노드 전극과 형광체층이 형성되고, 배면 패널에 마이크로 팁 또는 CNT(carbon nano tube) 등의 전자방출원과 전자 방출을 제어하는 캐소드 및 게이트 전극 등이 적층된 구조를 가진다.
그리고, 전면 패널과 배면 패널 사이의 공간은 진공 상태로 유지된다. 따라서, 대기압 및 기타의 외압에 의해 전면 패널 또는 배면 패널이 변형되기 쉽고, 이 경우에는 그 내부의 구성 부품이 손상될 수 있으며, 특히 전면 패널과 배면 패널의 간격 변화가 발생되면 전자의 방출 및 제어가 불가능하게 될 가능성이 높다.
따라서, FED 와 같은 평판 표시장치는 외부로부터 가해지는 대기압에 대항하여 전면 패널과 배면 패널 사이의 간격이 확고하고 안정적으로 유지될 필요가 있으며, 이를 위해 전면 패널과 배면 패널 사이에 상기 스페이서가 설치된다. 이러한 스페이서는, 전면 패널과 배면 패널 사이의 주어진 위치, 특히 화상표시에 장애가 되지 않는 영역에 정확히 위치해 있지 않으면 표시 화면에 영향을 미치게 된다.
도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 평판 표시장치에는 일반적으로 십자형(cross-shape) 스페이서(10)와 얇고 긴 막대형(bar-shape) 스페이서(20)가 주로 사용되어 왔다.
도 1a 도시된 십자형 스페이서(10)는 에칭이나 사출 등의 방법으로 낱개로 제작된다. 전면 패널과 배면 패널 사이의 간격을 안정되게 유지하기 위해서는 1cm2 의 면적당 대략 1 ~ 5개 정도의 십자형 스페이서(10)가 사용된다. 그리고, 십자형 스페이서(10)는 일반적으로 접착제에 의해 배면 패널에 설치된다. 구체적으로, 스페이서(10)를 설치하고자 하는 정확한 위치에 접착제를 소량 도포한 후 스페이서(10)를 접착하거나, 스페이서(10)의 단부에 접착제를 도포한 후 배면 패널의 원하는 위치에 접착시킨다.
이러한 십자형 스페이서(10)는 낱개로 설치되므로 원하는 정확한 위치에 부착할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 평판 표시장치의 제조에 필연적으로 수반되는 고온 봉착 공정을 거친 후에도 그 위치의 변동이 거의 없으므로, 고화질의 평판 표시장치를 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 대면적의 평판 표시장치에 있어서는, 상기한 바와 같이 매우 많은 수의 십자형 스페이서(10)를 배면 패널 상에 부착하여야 하므로, 스페이서(10) 설치 공정에 매우 많은 시간이 요구되는 단점이 있다. 또한, 스페이서(10)의 부착에 사용되는 접착제에 의해 배면 패널 등이 오염되 는 문제점이 발생할 수 있으며, 이는 평판 표시장치의 화질을 치명적으로 저하시킨다.
도 1b 도시된 막대형 스페이서(20)는 넓은 세라믹 판이나 유리 판을 원하는 규격에 맞게 절단하여 막대형으로 제작된다. 그리고, 막대형 스페이서(20)는 그 양단부를 별도로 마련된 지지 구조물에 고정시킴으로써 설치된다. 이 때, 막대형 스페이서(20)의 양단부는 접착제를 사용하여 지지 구조물에 고정된다.
이러한 막대형 스페이서(20)는 상기한 십자형 스페이서(10)에 비해 제조가 용이하며, 그 설치 시간도 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다. 그리고, 막대형 스페이서(20)는 그 양단부에만 접착제가 도포되므로, 패널의 액티브 영역에 접착제가 사용되지 않아서 패널의 오염 발생 가능성을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
그러나, 막대형 스페이서(20)는 길이가 길기 때문에 고온 봉착 공정에 대단히 취약하다. 구체적으로, 스페이서(20)와 패널은 그 재질이 달라서 열팽창 계수가 서로 다르므로, 고온 봉착 공정과 그 이후에 서로의 팽창과 수축에 차이가 나게 된다. 이로 인해 스페이서(20)가 휘어질 수 있으며, 이 경우에는 스페이서(20)가 정해진 위치를 벗어나게 되어 스페이서(20), 캐소드 전극 및 애노드 전극 사이에 정렬 오차가 발생하게 된다.
도 2는 고온 공정 후 종래의 막대형 스페이서의 정렬 상태가 틀어져 스페이서와 배면 패널의 접촉부(C)가 화소 내부로 침범한 상태를 보여주고 있다. 이와 같은 정렬 오차가 발생하게 되면, 스페이서가 화소를 가리거나, 캐소드와 애노드 사이의 전자빔을 가려서 스페이서의 전자 차징(charing) 효과에 의해 그 위치에서 주 위보다 밝게 빛나는 휘점이 발생할 수 있으며, 또한 부분적인 전기장의 왜곡에 의해 아킹(arching)이 발생하게 된다.
종래에는, 상기한 바와 같은 열팽창에 의해 발생하는 스페이서, 캐소드 전극 및 애노드 전극 사이의 정렬 오차를 최소화하기 위하여, 스페이서의 일단부만 고정하는 경우도 있었다. 이 경우에는 스페이서의 열팽창과 수축이 자유롭게 되어, 패널과 스페이서의 열팽창 차이로 인해 발생하는 문제점이 어느 정도 줄어들 수 있다. 그러나, 이러한 스페이서는 일단부만 고정되어 있으므로, 고온 공정에서의 전자 방출원의 산화를 방지하기 위해 두 패널 사이에 주입되는 불활성 가스의 흐름에 의해 그 정렬 상태가 쉽게 틀어질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 특히 평판 표시장치의 두 패널 사이의 간격을 유지하기 위해 사용되는 스페이서의 고온 공정에 의한 정렬 오차를 최소화할 수 있는 스페이서 지지 구조체 및 스페이서 지지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 상기 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 지지하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체에 있어서,
막대형 스페이서;
상기 두 패널 중 어느 하나의 패널의 일측 가장자리 부위에 배치되어 상기 스페이서의 일단부를 고정시키는 제1 지지부재;
상기 패널의 타측 가장자리 부위에 배치된 제2 지지부재; 및
상기 제2 지지부재에 설치되며 상기 스페이서의 타단부에 결합되어 상기 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체를 제공한다.
여기에서, 상기 제1 지지부재에는 상기 스페이서의 일단부가 끼워져 고정되는 고정 홈이 형성될 수 있다.
상기 탄성부재는, 그 일단부가 상기 제2 지지부재에 고정되고 그 타단부는 상기 스페이서의 타단부에 결합되는 판스프링인 것이 바람직하며, 상기 제2 지지부재에는 상기 판스프링의 일단부가 끼워져 고정되는 설치 홈이 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 스페이서 지지 구조체는, 상기 스페이서의 타단부에 인접하게 배치되어 상기 스페이서의 팽창 방향이 틀어지지 않도록 가이드하는 가이드 수단을 더 구비할 수 있다.
상기 가이드 수단은, 상기 스페이서의 측면에 인접하도록 상기 제2 지지부재의 표면에 돌출 형성된 가이드부재일 수 있으며, 상기 가이드부재는 상기 제2 지지부재와 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 지지부재와 제2 지지부재는 상기 패널의 액티브 영역의 양측 가장자리와 나란하도록 상기 패널의 표면에 부착될 수 있으며, 상기 제1 지지부재와 제2 지지부재는 상기 패널의 재질과 동일한 재질, 예컨대 유리로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 상기 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 지지하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체에 있어서,
막대형 스페이서;
상기 두 패널 중 어느 하나의 패널의 액티브 영역을 둘러싸도록 배치되는 사각형 프레임;
상기 프레임의 일측부에 마련되어 상기 스페이서의 일단부를 고정시키는 고정부재; 및
상기 프레임의 타측부에 마련되며 상기 스페이서의 타단부에 결합되어 상기 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체를 제공한다.
여기에서, 상기 고정부재는 상기 스페이서의 일단부가 끼워져 고정되는 고정 홈을 가지며, 상기 프레임과 일체로 벤딩 형성될 수 있다.
상기 탄성부재는, 그 일단부가 프레임의 타측부에 고정되고 그 타단부는 상기 스페이서의 타단부에 결합되는 판스프링인 것이 바람직하며, 상기 판스프링은 상기 프레임과 일체로 벤딩 형성된 것이 바람직하다.
상기 프레임은 금속 재질, 예컨대 인바(Invar)와 니켈 합금 중 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 스페이서를 장착한 상태로 상기 패널의 액티브 영역 둘레에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 스페이서의 양 단부에는 결합부가 마련될 수 있다. 상기 스페이서에는 그 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 다수의 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 상기 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 지지하는 방법에 있어서,
막대형 스페이서를 준비하는 단계;
상기 막대형 스페이서의 일단부를 상기 두 패널 중 어느 하나의 패널의 일측 가장자리 부위에 고정시키는 단계; 및
상기 막대형 스페이서의 타단부를 상기 패널의 타측 가장자리 부위에 지지하면서 상기 막대형 스페이서에 인장력을 인가하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 방법을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 막대형 스페이서가 사용되므로 그 설치 공정에 소요되는 시간이 줄어들 뿐만 아니라, 그 스페이서에 인장력이 인가되므로 고온 공정을 거치더라도 스페이서, 캐소드 및 애노드 전극 사이의 정렬 오차가 최소화될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 막대형 스페이서의 확대 사시도이다.
도 3과 도 4를 함께 참조하면, 일반적으로 평판 표시장치는 두 개의 패널, 즉 배면 패널(100)과 전면 패널(미도시)을 구비하고 있으며, 배면 패널(100)과 전면 패널 사이에는 이들 사이의 간격을 유지시키기 위한 다수의 스페이서(110)가 일정 간격으로 설치된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 스페이서 지지 구조체는 상기 스페이서(110)를 지지하기 위한 것으로, 막대형 스페이서(110)와, 제1 및 제2 지지부재(120, 130)와, 탄성부재(140)를 구비한다.
본 발명에서는 막대형 스페이서(110)가 사용되는데, 이는 십자형 스페이서에 비해 제조가 용이하며 그 설치 공정에 소요되는 시간도 현저히 줄일 수 있는 장점을 가진다.
상기 막대형 스페이서(110)는 넓은 세라믹 판이나 유리 판을 얇고 길게 절단함으로써 제작될 수 있다. 이러한 막대형 스페이서(110)는 보통 60㎛ ~ 70㎛ 정도의 두께를 가지며, 평판 표시장치의 크기에 따라 다양한 길이를 가질 수 있다. 상기 스페이서(110)의 높이는 배면 패널(100)과 전면 패널 사이의 간격에 따라 달라지는데, 보통 수백 ㎛ 에서 수 ㎜ 정도의 높이를 가진다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서(110)의 양 단부에는 제1 결합부(111)와 제2 결합부(112)가 각각 마련될 수 있다. 상기 제1 결합부(111)와 제2 결합부(112)는 상기 스페이서(11)의 양 단부를 각각 상기 제1 지지부재(120)와 탄성부재(140)에 견고하게 결합시키는데 이용된다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명된다.
또한, 상기 스페이서(110)에는 그 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 다수의 홈(114)이 형성될 수 있다. 고온 공정에서는 전자 방출원의 산화를 방지하기 위해 전면 패널과 배면 패널(100) 사이에 불활성 가스를 주입하는데, 이때 상기 스페이서(110)에 형성된 홈들(114)에 의해 불활성 가스의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 그리고, 전면 패널과 배면 패널(100)의 봉착 후, 그 내부를 진공처리하기 위해서 가스를 배출하는데, 이때에도 상기 홈들(114)에 의해 가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 제1 지지부재(120)와 제2 지지부재(130)는 두 패널 중 어느 하나의 패널, 통상적으로는 배면 패널(100)에 배치된다. 상기 제1 지지부재(120)는 배면 패널(100)의 일측 가장자리 부위에 배치된다. 구체적으로, 상기 제1 지지부재(120)는 막대 형상을 가지며 배면 패널(100)의 액티브 영역(101)의 일측 가장자리와 나란하도록 배면 패널(100)의 표면에 접착제를 사용하여 부착될 수 있다. 이러한 제1 지지부재(120)는 상기 스페이서(110)의 일단부를 고정시키는 역할을 한다.
도 5에는 상기 스페이서(110)와 제1 지지부재(120)의 결합 구조가 확대 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 지지부재(120)에는 고정 홈(122)이 형성될 수 있으며, 이 고정 홈(122)에 상기 스페이서(110)의 일단부, 즉 제1 결합부(111)가 끼워져 견고하게 고정될 수 있다. 상기 고정 홈(122)은 상기 제1 결합부(111)가 단단하게 끼워져 움직일 수 없을 정도의 폭을 가진 것이 바람직하다. 그리고, 제1 지지부재(120)와 스페이서(110)의 보다 견고한 결합을 위해 상기 고정 홈(122) 내부에 접착제가 도포될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 제2 지지부재(130)는 배면 패널(100)의 타측 가장자리 부위에 배치된다. 구체적으로, 상기 제2 지지부재(130)도 막대 형상을 가지며, 배면 패널(100)의 액티브 영역(101)의 타측 가장자리와 나란하도록 배면 패널(100)의 표면에 접착제를 사용하여 부착될 수 있다. 이러한 제2 지지부재(130)는 상기 탄성부재(140)를 지지하는 역할을 한다.
한편, 상기 제1 지지부재(120)와 제2 지지부재(130)는 배면 패널(100)의 재질과 동일한 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 이 경우, 배면 패널(100)과 제1 및 제2 지지부재(120, 130)가 동일한 열팽창 계수를 가지게 됨으로써, 고온 공정에서의 열팽창 및 수축으로 인한 서로간의 분리가 방지될 수 있다. 따라서, 상기 배면 패널(100)이 통상적인 유리 기판으로 이루어진 경우에는, 상기 제1 지지부재(120)와 제2 지지부재(130)도 유리로 이루어질 수 있다.
상기 탄성부재(140)는, 상기 제2 지지부재(130)에 설치되며 상기 스페이서(110)의 타단부에 결합되어 상기 스페이서(110)에 인장력을 인가하는 역할을 한다.
도 6에는 상기 제2 지지부재(130), 스페이서(110) 및 탄성부재(140)의 결합 구조가 확대 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 상기 탄성부재(140)로는 판스프링이 사용될 수 있으며, 이 판스프링의 일단부는 제2 지지부재(130)에 고정되고 그 타단부는 스페이서(110)의 타단부에 결합된다. 상기 제2 지지부재(130)에는 설치 홈(132)이 형성될 수 있으 며, 이 설치 홈(132)에 판스프링(140)의 일단부가 끼워져 견고하게 고정된다. 상기 판스프링(140)은 작은 크기에서도 충분한 탄성 복원력을 가질 수 있도록 대략 오메가(Ω) 형상으로 휘어져 있으며, 그 타단부는 스페이서(110)의 타단부가 결합되기 쉽도록 V자 형상으로 꺽여져 있다. 이와 같이 판스프링(140)의 꺽여진 부위에 상기 스페이서(110)의 타단부, 즉 제2 결합부(112)가 결합된다. 따라서, 상기 스페이서(110)에는 판스프링(140)에 의해 인장력이 인가된다.
한편, 상기 탄성부재(140)로는 도시된 형태의 판스프링이 아니더라도, 상기한 역할을 할 수 있는 어떠한 형태의 스프링도 사용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 막대형 스페이서(110)에 인장력이 인가되면, 고온 공정에서 스페이서(110)가 열팽창되거나 수축되더라도 쉽게 휘어지지 않고 곧게 펴진 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 스페이서(110), 캐소드 및 애노드 전극 사이의 정렬 오차가 최소화될 수 있다. 또한, 고온 공정에서는 전자 방출원의 산화를 방지하기 위해 두 패널 사이에 불활성 가스가 주입되는데, 인장력이 인가된 스페이서(110)는 불활성 가스의 흐름에 의해서도 그 정렬 상태가 쉽게 틀어지지 않는다.
그리고, 본 발명에 따른 스페이서 지지 구조체는, 상기 스페이서(110)의 타단부에 인접하게 배치되어 상기 스페이서(110)를 가이드하는 가이드 수단을 더 구비할 수 있다. 상기 가이드 수단으로서, 상기 제2 지지부재(130)의 표면에 스페이서(110)의 측면에 인접하도록 돌출 형성된 가이드부재(134)가 마련될 수 있다. 상기 가이드부재(134)는 제2 지지부재(130)의 제작시 이와 함께 일체로 형성될 수 있 다. 이러한 가이드부재(134)에 의하면, 고온 공정에서의 스페이서(110)의 팽창시 상기 탄성부재(140)에 의해 그 팽창 방향이 틀어지는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 가이드부재(134)는 스페이서(110)의 일측에만 마련된 것으로 도시되어 있지만, 스페이서(110)의 양측에 서로 마주보도록 마련될 수도 있다. 후자의 경우, 서로 마주보는 두 개의 가이드부재(134) 사이의 간격은 스페이서(110)가 자유롭게 팽창 및 수축할 수 있을 정도의 크기를 가진다.
도 7에는 제2 지지부재(130), 스페이서(110) 및 탄성부재(140')의 결합 구조에 대한 변형예가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 본 변형예에서는 날개 형상의 판스프링으로 이루어진 탄성부재(140')가 사용된다. 상기 제2 지지부재(130)에는 상기 탄성부재(140') 전체가 삽입될 수 있는 삽입 홈(133)이 형성된다. 이 삽입 홈(133)의 일측 구석 부위에 탄성부재(140')의 일단부가 끼워져 견고하게 고정되는 설치 홈(132')이 형성된다. 상기 탄성부재(140')의 타단부는 상기 삽입 홈(133)의 타측 구석 부위에 접촉되어 지지된다. 그리고, 상기 탄성부재(140')의 대략 중간 부위는 스페이서(110)의 타단부가 결합되기 쉽도록 V자 형상으로 꺽여져 있다. 이와 같이 탄성부재(140')의 꺽여진 부위에 상기 스페이서(110)의 타단부, 즉 제2 결합부(112)가 결합된다. 따라서, 상기 스페이서(110)에는 탄성부재(140')에 의해 인장력이 인가된다.
그리고, 본 변형예에 있어서도, 상기 스페이서(110)를 가이드하는 가이드 수단으로서 전술한 바와 같은 가이드부재(134)가 마련될 수 있다.
상기한 바와 같은 탄성부재(140')의 기능과, 이에 따른 효과는 전술한 바와 같으므로 그 설명은 생략한다. 특히, 본 변형예에 있어서는, 상기 탄성부재(140')의 형상이 도 6에 도시된 것보다 단순하여 그 제조가 용이한 장점이 있다. 또한, 상기 탄성부재(140')가 제2 지지부재(130)의 바깥쪽으로 튀어나오지 않으므로, 배면 패널(100)의 크기를 줄일 수 있는 장점도 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체를 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스페이서 지지 구조체는, 막대형 스페이서(110)와, 사각형의 프레임(220)과, 상기 프레임(220)에 마련되는 고정부재(221) 및 탄성부재(240)를 구비한다.
본 실시예에서도 막대형 스페이서(110)가 사용되며, 이는 전술한 제1 실시예와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
상기 프레임(220)은 사각형의 형상을 가지며, 배면 패널(100)의 액티브 영역(101)을 둘러싸도록 배치되어 다수의 스페이서(110)를 지지하는 역할을 하게 된다. 이러한 프레임(220)은 배면 패널(100)의 표면에 접착제를 사용하여 부착될 수 있다.
상기 프레임(220)은 보다 높은 강성을 가질 수 있도록, 그리고 후술하는 바와 같이 고정부재(221)와 탄성부재(240)를 일체로 형성하기 쉽도록 금속 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 프레임(220)은 통상적으로 유리 기판으로 이루어진 배면 패널(100)의 열팽창 계수와 비슷한 열팽창 계수를 가진 금속 재질, 예컨대 인바(Invar) 또는 니켈 합금으로 이루어진 것이 바람직하다. 이에 따라, 고온 공정 에서의 열팽창 및 수축으로 인한 배면 패널(100)과 프레임(220)의 분리가 방지될 수 있다.
상기 고정부재(221)는 상기 프레임(220)의 일측부에 마련되며, 상기 스페이서(110)의 일단부를 고정시키는 역할을 한다.
그리고, 상기 탄성부재(240)는 상기 프레임(220)의 타측부에 마련되며, 상기 스페이서(110)의 타단부에 결합되어 상기 스페이서(110)에 인장력을 인가하는 역할을 한다.
도 9에는 스페이서(110)와 프레임(220)의 결합 구조가 확대 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 상기 고정부재(221)는 프레임(220)과 일체로 형성될 수 있다. 구체적으로, 프레임(220)은 상기한 바와 같이 얇은 금속판으로 이루어지므로, 이 금속판을 벤딩함으로써 프레임(220)의 일측 가장자리에 프레임(220)과 일체로 고정부재(221)를 형성할 수 있다. 한편, 금속판의 벤딩에 의한 형성 방법 외에도, 프레임(220)과는 별도로 제작된 고정부재(221)를 프레임(220)에 고정 부착시키는 방법도 가능하다.
그리고, 상기 고정부재(221)에는 고정 홈(222)이 형성될 수 있으며, 이 고정 홈(222)에 상기 스페이서(110)의 일단부, 즉 제1 결합부(111)가 끼워져 견고하게 고정될 수 있다. 상기 고정 홈(222)은 상기 제1 결합부(111)가 단단하게 끼워져 움직일 수 없을 정도의 폭을 가진 것이 바람직하다. 그리고, 고정부재(221)와 제1 결합부(111) 사이에는 보다 견고한 결합을 위해 접착제가 도포될 수 있다.
도 10에는 상기 프레임(220), 스페이서(110) 및 탄성부재(240)의 결합 구조 가 확대 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 상기 탄성부재(240)로는 판스프링이 사용될 수 있으며, 이 판스프링의 일단부는 상기 프레임(220)의 타측부에 고정되고 그 타단부는 스페이서(110)의 타단부, 즉 제2 결합부(112)에 결합된다. 상기 판스프링(240)은 상기 고정부재(221)와 마찬가지로 상기 프레임(220)과 일체로 벤딩 형성될 수 있으며, 이에 따라 판스프링(240)의 일단부는 프레임(220)에 고정된다. 그리고, 상기 탄성부재(240)는 그 역할을 할 수 있는 한도 내에서 어떠한 형상으로도 변형될 수 있다. 이러한 판스프링(240)의 형상과 작용은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
그리고, 본 실시예에 따른 스페이서 지지 구조체에 있어서도, 상기 스페이서(110)의 타단부에 인접하게 배치되어 상기 스페이서(110)를 가이드하는 가이드 수단을 더 구비할 수 있다. 상기 가이드 수단으로서, 상기 프레임(220)의 타측부 표면에 스페이서(110)의 측면에 인접하도록 돌출 형성된 가이드부재(234)가 마련될 수 있다. 상기 가이드부재(234)는 상기 프레임(220)을 절곡함으로써 형성될 수 있다. 이러한 가이드부재(234)의 역할은 전술한 제1 실시예에서와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 가이드부재(234)는 스페이서(110)의 일측에만 또는 스페이서(110)의 양측에 서로 마주보도록 마련될 수 있음도 전술한 제1 실시예와 같다.
상기한 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 스페이서 지지 구조체도 전술한 제1 실시예와 동일한 효과을 가진다. 더욱이, 제2 실시예에 의하면, 상기 프레임(220)에 스페이서(110)를 장착한 후에, 이 프레임(220)을 배면 패널(100)의 액티브 영역(101) 둘레에 설치할 수 있다. 따라서, 제2 실시예는, 제1 및 제2 지지부재(120, 130)를 배면 패널(100)에 먼저 부착시킨 후, 다수의 스페이서(110)를 제1 및 제2 지지부재(120, 130)에 결합시키는 제1 실시예 보다, 스페이서(110)의 취급과 설치가 간편한 장점이 있다.
도 11은 본 발명에 따른 스페이서 지지 구조체를 사용한 경우에 있어서, 고온 공정 후 스페이서의 정렬 상태를 보여주는 사진이다.
도 11을 보면, 본 발명에 따른 스페이서 지지 구조체에 의하면, 고온 공정 후에도 스페이서와 배면 패널의 접촉부(C)가 화소들 사이의 공간에 정확히 위치하고 있음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 스페이서의 정렬 상태는 고온 공정에서의 스페이서의 팽창과 수축에 의해서도 그대로 유지되며, 주입된 불활성 가스의 흐름에도 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 개시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 스페이서 지지 구조체 및 스페이서 지지 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에서는 막대형 스페이서가 사용되므로 십자형 스페이서에 비해 제조가 용이하며 그 설치 공정에 소요되는 시간도 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다. 그리고, 패널의 액티브 영역에 접착제가 사용되지 않아서 패널의 오염 발생 가능성을 현저히 줄일 수 있다.
둘째, 본 발명에서는 막대형 스페이서에 인장력이 인가되므로, 고온 공정에서의 열팽창 및 수축에 의한 스페이서의 휨 현상이 방지되어 스페이서, 캐소드 및 애노드 전극 사이의 정렬 오차가 최소화될 수 있다. 또한, 고온 공정에서의 전자 방출원의 산화를 방지하기 위해 두 패널 사이에 주입되는 불활성 가스의 흐름에 의해 발생할 수 있는 스페이서의 정렬 오차도 방지될 수 있다.

Claims (29)

  1. 평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 상기 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 지지하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체에 있어서,
    막대형 스페이서;
    상기 두 패널 중 어느 하나의 패널의 일측 가장자리 부위에 배치되어 상기 스페이서의 일단부를 고정시키는 제1 지지부재;
    상기 패널의 타측 가장자리 부위에 배치된 제2 지지부재; 및
    상기 제2 지지부재에 설치되며 상기 스페이서의 타단부에 결합되어 상기 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 지지부재에는 상기 스페이서의 일단부가 끼워져 고정되는 고정 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 그 일단부가 상기 제2 지지부재에 고정되고 그 타단부는 상기 스페이서의 타단부에 결합되는 판스프링인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 오메가(Ω) 형상을 가진 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 지지부재에는 상기 판스프링의 일단부가 끼워져 고정되는 설치 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 그 일단부가 상기 제2 지지부재에 고정되고 그 중간부위에 상기 스페이서의 타단부에 결합되는 날개 형상의 판스프링인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 지지부재에는 상기 탄성부재 전체가 삽입될 수 있는 삽입 홈이 형상되고, 상기 삽입 홈의 일측 구석부위에 상기 판스프링의 일단부가 끼워져 고정되는 설치 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서의 타단부에 인접하게 배치되어 상기 스페이서의 팽창 방향이 틀어지지 않도록 가이드하는 가이드 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 가이드 수단은, 상기 스페이서의 측면에 인접하도록 상기 제2 지지부재의 표면에 돌출 형성된 가이드부재인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 제2 지지부재와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 지지부재와 제2 지지부재는 상기 패널의 액티브 영역의 양측 가장자리와 나란하도록 상기 패널의 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 지지부재와 제2 지지부재는 상기 패널의 재질과 동일한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 지지부재와 제2 지지부재는 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  14. 평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 상기 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 지지하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체에 있어서,
    막대형 스페이서;
    상기 두 패널 중 어느 하나의 패널의 액티브 영역을 둘러싸도록 배치되는 사각형의 프레임;
    상기 프레임의 일측부에 마련되어 상기 스페이서의 일단부를 고정시키는 고 정부재; 및
    상기 프레임의 타측부에 마련되며 상기 스페이서의 타단부에 결합되어 상기 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 스페이서의 일단부가 끼워져 고정되는 고정 홈을 가지며, 상기 프레임과 일체로 벤딩 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 그 일단부가 프레임의 타측부에 고정되고 그 타단부는 상기 스페이서의 타단부에 결합되는 판스프링인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 판스프링은 상기 프레임과 일체로 벤딩 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 스페이서의 타단부에 인접하게 배치되어 상기 스페이서의 팽창 방향이 틀어지지 않도록 가이드하는 가이드 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 가이드 수단은, 상기 스페이서의 측면에 인접하도록 상기 프레임의 타측부 표면에 돌출 형성된 가이드부재인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 프레임을 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 프레임은 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 프레임은 인바(Invar)와 니켈 합금 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  23. 제 14항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 스페이서를 장착한 상태로 상기 패널의 액티브 영역 둘레에 설치되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  24. 제 1항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 스페이서의 양 단부에는 결합부가 마련된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  25. 제 1항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 스페이서에는 그 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 다수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 구조체.
  26. 평판 표시장치의 두 패널 사이에 설치되어 상기 두 패널 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 지지하는 방법에 있어서,
    (가) 막대형 스페이서를 준비하는 단계;
    (나) 상기 막대형 스페이서의 일단부를 상기 두 패널 중 어느 하나의 패널의 일측 가장자리 부위에 고정시키는 단계; 및
    (다) 상기 막대형 스페이서의 타단부를 상기 패널의 타측 가장자리 부위에 지지하면서 상기 막대형 스페이서에 인장력을 인가하는 단계;를 구비하는 것을 특 징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 패널의 액티브 영역의 양측 바깥쪽에 제1 지지부재와 제2 지지부재를 각각 배치하는 단계;를 더 구비하며,
    상기 (나) 단계에서, 상기 스페이서의 일단부는 상기 제1 지지부재에 형성된 고정 홈에 끼워져 고정되고,
    상기 (다) 단계에서, 상기 스페이서의 타단부는 상기 제2 지지부재에 설치되어 상기 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재에 결합되어 지지되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 방법.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 패널의 액티브 영역을 둘러싸는 사각형의 프레임을 준비하는 단계;를 더 구비하며,
    상기 (나) 단계에서, 상기 스페이서의 일단부는 상기 프레임의 일측부에 형성된 고정 홈에 끼워져 고정되고,
    상기 (다) 단계에서, 상기 스페이서의 타단부는 상기 프레임의 타측부에 설치되어 상기 스페이서에 인장력을 인가하는 탄성부재에 결합되어 지지되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 프레임에 상기 스페이서를 장착한 후에, 상기 프레임과 상기 스페이서를 함께 상기 패널의 액티브 영역 둘레에 설치하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치의 스페이서 지지 방법.
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