KR101176056B1 - 평면 모니터 등을 제작하기 위한 유닛을 제조하는 방법 및 장치, 및 이러한 유닛 내부의 중간 공간을 진공화?충전하는 장치 - Google Patents

평면 모니터 등을 제작하기 위한 유닛을 제조하는 방법 및 장치, 및 이러한 유닛 내부의 중간 공간을 진공화?충전하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연결 매체, 특히 유리 프릿을 통해 서로 연결되어 있고 중간 공간을 갖는 두 개의 유리 패널로 이루어진, 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위한 유닛을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 방법은 유리 패널들을 기밀 방식으로 연결하기 전에 중간 공간이 진공화되는 것을 특징으로 한다. 개선예에서, 상기 중간 공간은 유리 패널 내에 있는 개구를 통해 공정 가스로 채워진다. 유닛 제조 장치로서는 특히 연속식/추진식 가열로가 사용된다. 또한, 유닛들의 중간 공간을 진공화하기 위한 설비 및 상기 중간 공간을 공정 가스로 채우기 위한 설비도 개시된다.

Description

평면 모니터 등을 제작하기 위한 유닛을 제조하는 방법 및 장치, 및 이러한 유닛 내부의 중간 공간을 진공화?충전하는 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING UNITS FOR CREATING FLAT-PANEL MONITORS AND THE LIKE, AND DEVICE FOR EVACUATING/FILLING THE INTERMEDIATE SPACE WITHIN SUCH UNITS}
본 발명은 연결 매체, 특히 유리 프릿을 통해 서로 연결되어 있고 중간 공간을 갖는 두 개의 유리 패널로 이루어진, 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위한 유닛을 제조하는 방법에 관한 것이다.
하나의 유리 프릿을 사용하여 두 개의 유리 패널을 정상 압력 및 공기 중에서 상호 접착함으로써, 상기와 같은 유닛을 제조하는 것은 공지되어 있다. 이 경우 유리 프릿으로서는 통상적으로 납 산화물 유리가 사용된다. 접착을 위하여, 유리 프릿은 용융 상태에 도달할 때까지 가열된다. 용융 공정 및 후속하는 경화 공정에서는 가스의 방출이 이루어지며, 이 경우에는 다른 무엇보다도 산소가 형성되고, 상기 산소는 두 개의 유리 패널 사이에 존재하는 중간 공간에 수집된다.
유리 패널들 사이에 형성된 중간 공간을 공정 가스(process gas)로 채우기 위해서는, 상기 중간 공간이 진공화되어야만 하며, 상기 공정 가스로서는 통상적으로 예컨대 네온/크세논-혼합물과 같은 불활성 가스가 사용된다. 이 경우 진공화는 매우 조심스럽게 실행되어야만 하는데, 그 이유는 제조되는 평면 모니터 등의 기능에 악영향을 미칠 수 있는 가스 불순물이 잔류되면 안되기 때문이다. 진공화를 위하여 하나의 유리 패널에는 소위 펌프 스템(stem)이 설치되어 있으며, 상기 펌프 스템은 상기 유리 패널 내부에 제공된 보어를 둘러싼다. 상기 펌프 스템은 두 개의 유리 패널들 사이에 있는 중간 공간을 진공화시키는 라인에 연결되어 있으며, 이와 같은 진공 상태에서 상기 중간 공간 내부로 침투된 프릿 가스가 함께 방출된다. 언급한 바와 같이, 상기 진공화 과정은 매우 조심스럽게 이루어져야만 하며, 그렇기 때문에 일반적으로는 약 4시간 내지 10시간이 소요된다. 공정 가스로 채워진 후에는 펌프 스템에 설치된 유리 라인이 완전히 용융됨으로써, 제품상에는 특징적인 니플(nipple)이 남겨지게 된다.
상기 공지된 방법에서의 단점은 이 방법이 매우 오래 걸린다는 것인데, 그 이유는 진공화가 단지 횡단면이 작은 보어 및 펌프 스템을 통해서만 이루어질 수 있기 때문이다. 또한 상기 방법에서는, 진공화가 오랫동안 지속됨에도 불구하고 유리 프릿의 가스 방출에 의해 형성되는 가스 상태의 불순물이 중간 공간에 잔류할 위험이 있기 때문에, 결과적으로는 생성되는 모든 제품에 결함이 존재하게 된다. 마지막으로 상기 공지된 방법에서는 에너지 비용이 높은데, 그 이유는 진공화 공정을 가속시키기 위하여, 진공화가 상대적으로 긴 기간에 걸쳐 하나의 챔버 가열로(chamber heating furnace) 내에서 가열에 의하여 실행되기 때문이다.
본 발명의 과제는, 특히 신속하고도 안전하게 실행될 수 있는, 전술한 유형의 방법을 제시하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 아래와 같은 단계들을 갖는 전술한 유형의 방법에 의해서 해결된다:
a. 적어도 하나의 유리 패널 상에 연결 매체를 제공하고, 상기 연결 매체를 적어도 부분적으로 경화하여, 상기 연결 매체로부터 높이가 변동되는 가장자리를 형성하는 단계;
b. 자연스럽게 중단된 간극을 형성하는 가운데 상기 가장자리에 다른 유리 패널을 올리고, 상기 두 개의 유리 패널을 기계적으로 서로 고정시키는 단계;
c. 형성된 유닛을 제 1 온도까지 예비 가열하는 단계;
d. 연결을 위해 반드시 필요한 연결 매체의 온도까지 상기 유닛을 추가로 가열하는 중에 상기 자연스럽게 중단된 간극에 의해서 중간 공간을 진공화하고, 그와 더불어 유리 패널들을 기밀 방식으로 연결하는 단계; 및
e. 상기 유닛을 실온까지 냉각시키고, 필요에 따라 상기 기계적인 고정을 해체하는 단계.
전술한 본 발명에 따른 방법은 실제로 선행 기술에 비해, 상대적으로 작은 횡단면을 갖는 펌프 스템을 통해서 진공화가 이루어지는 것이 아니라 오히려 유리 프릿 및 유리 패널 사이에 자연스럽게 형성된 간극을 통해서 진공화가 이루어짐으로써, 고유한 진공화 과정이 선행 기술에 비해 훨씬 더 신속하게 진행될 수 있다는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 진공화 과정에서는, 연결 매체(유리 프릿)의 가스 방출에 의해 형성되는 가스 형태의 불순물이 함께 중간 공간으로부터 배출된다. 상기 중간 공간의 진공화는 연결을 위해 필수적인 연결 매체의 온도까지 유닛을 추가로 가열하는 동안에, 자연스럽게 중단된 간극에 의해서, 연결 매체의 온도(유리 프릿의 용융 온도)에 도달하여 두 개의 유리 패널들이 서로 연결(접착)될 때까지 이루어진다. 이와 같은 내용은 연결 매체(유리 프릿)의 가스 방출에 의해 형성되는 가스 형태의 불순물이 완전히 함께 중간 공간으로부터 배출된다는 내용으로부터 출발한다. 상기 내용을 확실하게 하기 위하여, 유리 패널 내부에 있는 개구를 통하여 상기 중간 공간을 공정 가스로 채우는 후속 공정을 실행하기 전에, 전술한 불순물을 제거하기 위한 추가의 진공화 단계를 실행할 수 있으나, 상기 추가의 진공화 단계는 상대적으로 신속하게 전개될 수 있다.
연결 매체(유리 프릿)의 가스 형태의 불순물을 매우 우수하게 제거해주는 본 발명에 따른 방법의 한 추가 개선예에서는, 다음과 같은 조치가 취해진다:
중간 공간의 진공화 동안에 또는 진공화 전에는 형성된 유닛이 제 2의 온도까지 가열되는데, 상기 제 2의 온도는 연결 매체의 연결 온도(유리 프릿의 용융 온도) 아래에 있고, 균형 온도를 나타내며, 이와 같은 균형 온도에서는 연결 매체(유리 프릿)의 가스 방출이 실제로 정지 상태로 된다. 상기 균형 온도는 특히 사용된 연결 매체(사용된 유리 프릿)에 따라서, 하지만 사용된 유리 패널의 유리에 따라서도 그리고 각각의 경우에 따라서 경험적으로 결정될 수 있다.
패널들을 연결(접착)하기 위하여 유닛을 연결 온도(유리 프릿의 용융 온도)까지 가열하는 후속 공정 이전에, 연결 매체(유리 프릿)의 추가의 가스 방출이 이루어지지 않도록 하는 부분 압력을 시스템 내부에 구성하기 위하여, 상기 유닛의 중간 공간은 불활성 가스로 채워진다. 이와 같은 유형의 가스 방출은 해가 될 수 있는데, 그 이유는 형성되는 불순물이 중간 공간에 유입되는 경우에는 패널 내부에 제공된 횡단면이 작은 개구를 통해서 다시 상기 중간 공간으로부터 매우 복잡한 방식으로 상기 불순물을 제거해야만 하는 상황이 발생할 수 있기 때문이다. 어떠한 경우라도 중간 공간으로 유입되는 불활성 가스에 의하여 연결 매체의 추가의 가스 방출이 저지됨으로써, 결과적으로는 중간 공간이 많이 오염되지 않으면서 두 개 패널의 연결 과정(접착 과정)이 이루어질 수 있게 된다.
중간 공간을 채우기 위한 가스로서 바람직하게는 공정 가스 또는 상기 공정 가스의 일부분이 사용됨으로써, 충전 과정을 위해 사용된 불활성 가스를 배출하기 위한 후속 공정은 완전히 더 이상 필요치 않게 된다. 예를 들어 공정 가스로서 네온-크세논-가스 혼합물이 사용되면, 중간 공간을 채우기 위한 가스로서는 바람직하게 상대적으로 가격이 저렴한 네온이 사용된다. 그 경우 상기 네온은 추후에 부분적으로 재차 배출되고, 원하는 크세논/네온-혼합물로 대체된다.
중간 공간을 채우는 과정이 유리 프릿과 유리 패널 사이에 형성된 중단된 간극을 통해서 이루어지기 때문에, 상기 충전 과정은 매우 신속하게 진행되고, 그 결과 이와 같은 신속한 진행에 의해서는 상기 공정의 중대한 지연이 전혀 나타나지 않게 된다. 충전을 위해 사용되는 불활성 가스는 나중에 연결(접착)에 의하여 중간 공간 내부에 유입되며, 이 경우에는 언급한 바와 같이 중간 공간에서 구성되는 부분 압력으로 인하여 연결 매체(유리 프릿)의 추가의 가스 방출이 더 이상 이루어지지 않는다. 중간 공간에 있는 불활성 가스의 교체 또는 부분적인 교체시에 이루어지는 공정 가스의 유입은 동일한 공정에서 또는 별도의 공정에서 유리 패널 내부에 있는 개구를 통하여 이루어지며, 상기 개구는 공정 가스의 유입을 위하여 개방되고, 유입 과정의 종료 후에는 폐쇄된다. 냉각 후에는 유리 패널의 기계적인 고정이 풀어짐으로써, 완성된 유닛은 평판 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위하여 이용된다.
본 발명에 따른 방법은 각각의 공정 단계들을 실행하기 위하여 하나 또는 다수의 챔버 내에서 실시된다. 따라서, 형성된 유닛을 제 1 온도까지 예비 가열하는 단계는 공기 또는 불활성 가스로 채워진 챔버 내에서 이루어진다. 상기 유닛의 중간 공간의 진공화 단계는 바람직하게 다음 챔버 내에서 이루어지며, 이 경우 진공화는 바람직하게 대략 10-5 내지 10-6 mbar의 저압으로까지 이루어진다. 불활성 가스로 채운 가운데 후속적으로 이루어지는 연결 매체의 연결 온도(유리 프릿의 용융 온도)까지의 추가 가열도 바람직하게는 다른 하나의 챔버 내에서 실행된다. 공정 가스로 채우기 위하여 상기 유닛은 바람직하게 여러 번 다른 유닛으로 옮겨진다.
본 발명에 따른 방법에 의해서는 공지된 방법에 비해 현저한 시간 이득(time gain)에 도달하게 되는데, 그 이유는 진공화가 패널 내부에 제공된 개구의 상대적으로 작은 횡단면을 통해서 실시되는 것이 아니라, 유리 패널과 유리 프릿 사이에 있는 중단된 간극을 통해서 실시되기 때문이다. 또한 충전을 위해 사용되는 가스도 상기 간극을 통해 유입되기 때문에, 본 충전 과정도 매우 신속하게 이루어진다. 충전 공정을 위하여 추후에 사용될 공정 가스가 삽입되면, 나중에 이루어지는 가스 교체 과정은 더 이상 필요치 않게 되고, 그 결과 이 공정은 매우 신속하게 진행된다. 하지만 대부분의 경우에는, 충전 공정을 위하여 사용되는 불활성 가스의 적어도 일부분이 경제적인 이유에서 공정 가스로 교체됨으로써, 결과적으로는 단지 상기 교체 과정만 패널 내부에 제공된 횡단면이 작은 개구를 통하여 실시되어야만 한다. 예를 들어 공정 가스가 훨씬 더 높은 함량의 네온을 함유하는 네온-크세논-혼합물로 이루어지는 경우에는, 상대적으로 가격이 저렴한 네온이 충전 공정을 위하여 사용되고, 나중에는 공정 가스를 얻을 목적으로 단지 적은 함량의 네온만이 원하는 가스 혼합물로 교체된다. 이와 같은 조치 방식의 장점은, 가스 챔버로부터 충전을 목적으로 값비싼 크세논이 삽입될 필요가 없다는 것이다.
더 나아가 본 발명에 따른 방법에 의해서는 폐기율도 줄어들 수 있는데, 그 이유는 가스 형태의 불순물이 중간 공간 내부에 잔류할 가능성이 매우 적기 때문이다. 진공화 단계에 의해서는 연결 매체(유리 프릿)의 배출 가스가 중간 공간으로부터 함께 제거된다. 이와 같은 과정은 바람직하게 균형 상태에 도달할 때까지 그리고 연결 매체가 더 이상 가스를 방출하지 않을 때까지 이루어진다. 따라서, 상기 상태에서는 중간 공간으로부터 모든 배출 가스가 제거된다. 중간 공간을 불활성 가스로 채우는 후속 공정에 의해서는 연결(접착) 시에 추가의 가스 방출이 저지됨으로써, 가스 형태의 불순물이 더 이상 중간 공간으로 유입되지 않는다. 따라서 이 공정은 불순물 없는 중간 공간을 매우 확실하게 보증해준다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 장점들은 에너지 비용과 관련하여 나타나는데, 그 이유는 챔버 가열로 공정의 매우 길고 에너지 소모적인 가열 사이클들이 생략되기 때문이다.
언급한 바와 같이, 유닛이 중간 공간의 진공화 전에 또는 진공화 동안에 가열되는 온도(균형 온도)는 사용된 유리 패널 및 사용된 연결 매체에 의존한다. 상응하는 온도는 경험에 의해서 결정될 수 있다. 통상적으로 유리 프릿으로서 사용되는 납 산화물 유리들의 경우에, 상기 온도는 대략 350 ℃ 내지 400 ℃의 범위에 있으며, 이 경우 통상적인 값은 대략 390 ℃, 다시 말해서 유리 프릿의 접착 온도보다 상당히 아래에 있다.
유닛이 (바람직하게 대략 390 ℃에서) 연결(접착)된 후에는, 상기 유닛이 실온까지 냉각된다. 중간 공간이 이미 공정 가스로 채워졌다면, 추가의 공정 가스 충전 과정 또는 가스 교체 과정은 더 이상 필요치 않다. 그러나 이와 같은 내용은 언급한 바와 같이 일반적인 경우에 해당하기 때문에, 결과적으로 그 경우에 유리 패널 내부에 제공된 개구를 통해서는 바람직하게 충전 과정을 위해 사용되는 불활성 가스가 제거되고, 공정 가스 혼합물로 교체된다. 이 목적을 위해 유리 패널 내부에 제공된 개구는 선행하는 단계들 중에는 바람직하게 폐쇄되었고, 그 후로 상기 단계를 실행하기 위하여 개방된다. 충전 과정이 종료된 후에 상기 개구는 계속적으로 폐쇄된다. 두 개의 유리 패널들을 연결하기 위하여 사용되는 기계적인 고정(클램핑 장치)은 이때에 제거되거나 또는 유닛을 실온으로 냉각한 후에 미리 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서는 유리 패널 내부에 제공된 개구가 진공화 과정을 위해서도 필요치 않고 충전 과정을 위해서도 필요치 않기 때문에, 상기 개구는 본 처리 단계들 도중에는 폐쇄 상태로 유지된다. 이와 같은 폐쇄 상태의 유지는 바람직하게 상기와 같은 개구를 덮는 폐쇄된 펌프 스템에 의해서 이루어진다. 상기 펌프 스템은 바람직하게 유리 프릿에 의해서 상기 개구 위에 있는 유리 패널에 고정되는데, 특히 가장자리를 형성하기 위해서 그리고 경화 공정을 위해서 또는 패널들을 연결(접착)할 때에 적어도 하나의 유리 패널 상에 연결 매체(유리 프릿)를 설치하는 것과 동시에 고정된다. 그러나 상기 펌프 스템은 본 공정을 시작하기 전에 미리 패널에 설치될 수도 있다. 그렇기 때문에 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위하여, 중간 공간을 공정 가스로 채울 목적으로 바람직하게는 접착된 펌프 스템이 유리 패널에 제공된다. 가스 펌핑을 위하여 그리고/또는 유닛의 중간 공간을 채우기 위하여, 개구 위에 배치되어 있는, 상기 개구를 향한 영역을 제외하고 폐쇄된 상기 펌프 스템은 특히 이 목적을 위해 펌프 스템 내에 제공된 목표 파괴 장소에서는 개방될 수 있으며, 상기 목표 파괴 장소는 가열, 기계적인 스트레스 및/또는 유입될 가스에 의해서 야기되는 펄스에 의하여 파열된다. 공정 가스를 채우는 과정이 종료된 후에는, 상기 펌프 스템이 용융에 의해서 폐쇄된다.
본 발명에 따른 방법은 유리 프릿을 통해 서로 연결된 두 개의 유리 패널들로 이루어진 임의의 유닛들을 제작하기 위하여 사용될 수 있으며, 상기 두 개 패널들 사이에 있는 중간 공간은 가스(공정 가스)로 채워질 수 있거나 또는 채워져 있다. 이와 같은 유형의 유닛들은 예를 들어 평면 모니터, 평탄 방전 램프, 배경 조명 등을 제작하기 위해서 사용된다. 본 발명은 어떤 경우에도 모든 가능한 적용 분야들을 포괄한다.
언급한 바와 같이, 펌프 스템은 개구를 갖는 유리 패널과 접착되는데, 특히 바람직하게는 가장자리 형성 중에 접착된다. 펌프 스템의 폐쇄는 상기 펌프 스템 또는 연결된 유리 라인의 용융에 의하여 이루어지며, 이 경우 유리 라인의 용융은 특히 국부적으로 제한된 가열에 의해서 이루어진다.
가장자리를 형성하기 위한 연결 매체(유리 프릿)는 바람직하게 제 2 유리 패널의 접착 후에 자연스럽게 중단된 간극을 얻기 위하여 능선 및 계곡 형태로 제공되며, 상기 간극은 진공화를 목적으로 그리고 충전 공정을 위해 사용되는 가스를 유입시킬 목적으로 이용된다. 이때 상기 간극은 가장자리의 계곡들과 그 위에 놓인 유리 패널 사이에 존재하는 개별 중간 공간들에 의해서 형성된다.
본 발명은 또한 전술한 방법을 실시하기 위한 장치와도 관련이 있다. 본 발명에 따른 장치는 유닛을 가열, 진공화 그리고 냉각하기 위한 설비 그리고 특이한 실시예에 따라 상기 설비 뒤에 접속되어 있고 진공화를 위하여 및 공정 가스를 채우기 위하여 제공된 스테이션을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 설비는 바람직하게 가열로로서 형성되었으며, 상기 가열로는 이송 방향으로 연속으로 배치된 그리고 상호 밀봉된 다수의 처리 챔버들을 포함한다. 제조될 유닛은 개별 처리 챔버들을 연속으로 통과하면서 상응하게 처리된다. 이때 유닛들이 그 위에 배치되어 이송되는 상기 가열로의 컨베이어에는 제한이 없기 때문에, 다양한 유형의 컨베이어들이 사용될 수 있다. 예를 들면 롤러가 사용될 수 있다. 상기 컨베이어가 다양한 처리 단계들(가열, 진공화 등)에 의해서 손상되지 않는 것은 당연히 중요하다.
일반적으로 본 발명에 따른 방법은 적절한 설비에 의해서 연속적인 방식으로 또는 불연속적인 방식으로 실시될 수 있다. 연속적으로 동작하는 가열로로서는 연속식 가열로(continuous furnace)/추진식(푸셔 타입) 가열로(pusher-type furnace)가 적합하다. 불연속적으로 동작하는 가열로로서는 챔버 가열로, 후드 타입(hood-type) 가열로, 리프팅 하스 타입(lifting hearth-type) 가열로, 회전 링 가열로가 적합하다.
상응하는 처리 패킷들을 형성하기 위하여, 처리할 다수의 유닛들은 상하로 겹쳐서 배치될 수 있다. 상기 처리 패킷들은 연속적으로 또는 불연속적으로, 예를 들어 하나의 특수한 가열로 내에서 처리될 수 있으며, 상기 특수한 가열로는 다수의 대차형 전기로(bogie hearth furnace)를 포함할 수 있고, 상기 대차형 전기로 상에는 레토르트(retort)(종)가 배치되어 있으며, 상기 레토르트 내에는 상하로 겹쳐서 배치된 유닛들로 구성된 하나의 처리할 패킷이 존재한다. 상기 대차형 전기로들은 터널을 통해 차례로 이동하며, 상기 터널 내에서는 상응하는 가열- 및 냉각 단계들이 실시된다. 레토르트 내부에서 진공화 단계 및/또는 충전 단계를 실시할 수 있기 위하여, 각각의 개별 대차형 전기로에는 미리 상응하는 연결부들이 제공되어 있다. 따라서, 상기 설비에서는 레토르트 내부에서 진공화 및 가스 충전 과정이 이루어지는 한편, 가열 및 냉각은 개별 대차형 전기로들이 통과하는 터널 내부에서 간접적인 방식으로 이루어진다.
유닛을 가열, 진공화 그리고 냉각하는 설비 뒤에 접속된 스테이션은 바람직하게 진공화?충전 장치를 구비하며, 상기 진공화?충전 장치는 밀봉 방식으로 상기 유닛의 유리 패널을 향하여 압착되고, 패널 가열로 또는 펌프 스템을 둘러싸는 파이프 몸체 및 진공화 연결부 그리고 상기 파이프 몸체에 연결되어 있는 공정 가스 연결부를 포함한다. 상기 진공화?충전 장치는 개구 및 펌프 스템을 통하여 유닛의 중간 공간을 진공화할 목적으로 그리고 공정 가스로 상기 중간 공간을 채울 목적으로 이용된다. 상기 진공화?충전 장치는 바람직하게, 상기와 같은 방식으로 펌프 스템에 제공된 목표 파괴 장소를 파괴하여 펌프 스템을 개방하기 위하여, 펌프 스템을 가열하기 위한 가열 장치를 포함한다. 이와 같은 내용은 펌프 스템의 개방이 전술된 방식과 다른 방식으로도 이루어질 수 있다는 내용을 배제하지 않는다.
연결 매체로서는 바람직하게 예를 들어 선행 기술에 공지된 바와 같은 적절한 유리 프릿가 사용된다. 언급한 "연결 온도"는 유리 패널을 연결하기 위해서 반드시 필요한 온도(접착 온도, 용융 온도 등)이다. 연결 매체로부터 형성된 가장자리로서는 예를 들어 유리 프릿 등으로 이루어진 폐쇄된 라인이 사용된다. 중요한 것은, 유리 패널들이 기밀 방식으로 서로 연결된다는 것이다.
유닛의 중간 공간은 1회 또는 다수 회의 세척 과정을 거친 후에 진공화되어 불활성 가스 또는 공정 가스로 채워질 수 있다. 이와 같은 과정은 압력 교체 세척 과정으로서 실시될 수 있다.
언급한 바와 같이, 연결 매체(유리 프릿)는 (경화 후에) 자연스럽게 중단된 원하는 간극이 나타나도록 하기 위하여 가장자리를 형성할 목적으로 능선 및 계곡 형태로 제공될 수 있다. 하지만, 경화된 가장자리를 추후에 연삭(grinding) 함으로써 원하는 간극을 만드는 것도 가능하다.
더 보완할 내용은, 준(quasi)-연속적으로 동작하는 가열로, 예컨대 대차형-연속 가열로가 본 발명에 따른 방법에 적합하다는 것이다.
본 발명이 이 발명을 실시하기 위해 사용되는 가열로와 관련하여 상응하는 로딩 및 언로딩 설비, 장입 및 방출 설비, 가스 순환 설비, 컨베이어를 위한 구동 설비 등을 포괄한다는 내용은 자명하다. 상기 설비들 뒤에 접속된 스테이션은 또한 유리 패널을 가열하기 위한 추가 가열 장치도 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 서로 연결된 두 개의 유리 패널들로 이루어진 유닛의 중간 공간을 진공화하기 위한 그리고 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위해서 공정 가스로 상기 중간 공간을 채우기 위한 설비와도 관련이 있다.
본 발명에 따르면, 중간 공간의 진공화 과정뿐만 아니라 공정 가스로 상기 중간 공간을 채우는 과정도 매우 간단하고, 편안하며, 확실한 방식으로 실시될 수 있는, 전술한 유형의 설비가 만들어져야 한다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 서로 연결된 두 개의 유리 패널들로 이루어진 유닛의 중간 공간을 진공화하기 위한 그리고 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위해서 공정 가스로 상기 중간 공간을 채우기 위한 설비에 의해서 해결되며, 상기 설비는,
한 유닛의 유리 패널의 펌프 스템을 수용하기 위한 공동부를 갖는 진공화?충전 장치, 상기 공동부에 연결된 진공화 연결부 및 충전 연결부, 및 유리 패널을 펌프 스템 둘레에 배치하기 위한 밀봉 설비, 그리고
상기 밀봉 설비를 압축함으로써 상기 유닛과 상기 진공화?충전 장치를 상호 가압하기 위한 설비를 구비한다.
본 발명에 따른 해결책에서는, 진공화 및 중간 공간의 충전을 목적으로 동시에 이용되는 단 하나의 설비가 사용된다. 진공화가 이루어진 후에는 상기 설비에 의해서 중간 공간이 공정 가스로 채워진다. 상기 설비는 공동부를 갖는 진공화?충전 장치를 구비하고, 상기 공동부는 상기 설비가 설치된 상태에서 진공화될 유닛 및 충전될 유닛의 하나의 유리 패널의 펌프 스템을 수용한다. 상기 공동부에 연결된 진공화 연결부 및 상기 공동부에 연결된 충전 연결부를 통하여 상기 진공화 과정은 개방된 펌프 스템을 통해서 이루어지고, 그 다음에 펌프 스템을 통한 충전 과정이 이루어진다. 진공화?충전 장치의 밀봉 설비는 상기 장치가 유리 패널 상에 설치된 상태에서는 펌프 스템 둘레에 배치되어 있으며, 그 결과로서 유리 패널에 대한 상기 진공화?충전 장치의 밀봉 연결이 성취되고, 펌프 스템을 수용하는 공동부도 주변 분위기에 대하여 밀봉된다. 전술한 바와 같은 밀봉 연결을 성취하기 위하여, 상기 밀봉 설비는 상기 유닛과 진공화?충전 장치를 상호 가압하기 위한 설비에 의해서 압축된다.
따라서, 유닛의 중간 공간을 진공화하는 과정 및 충전하는 과정은 본 발명에 따라 형성된 설비에 의해서 간단하고, 편안하며, 확실한 방식으로 이루어질 수 있는데, 그 이유는 단지 하나의 설비가 유닛에 고정되어야만 하기 때문이며, 이 경우 제공된 밀봉 설비를 이용한 상기 유닛과 진공화?충전 장치의 상호 프레스에 의해서는 펌프 스템 둘레가 밀봉 폐쇄된다. 상기 진공화?충전 장치가 진공화 과정을 위한 연결부뿐만 아니라 충전 과정을 위한 연결부도 포함하기 때문에, 예를 들어 공정 가스 저장기로 가이드 하는 라인 및 진공 펌프로 가이드 하는 라인은 매우 신속하게 연결될 수 있다. 적절한 차단/밸브 설비를 통하여 하나의 라인이 차단될 수 있음으로써, 진공화 과정 및 충전 과정은 차례로 실시될 수 있다.
상기 진공화?충전 장치는 바람직하게 공동부를 형성하기 위한 중앙 파이프를 구비하며, 상기 중앙 파이프에 상기 진공화 연결부 및 충전 연결부가 연결되어 있다. 상기 설비가 설치된 상태에서는 상기 중앙 파이프가 펌프 스템을 바람직하게는 간격을 두고 둘러쌈으로써, 결과적으로 상기 펌프 스템은 본 발명에 따라 형성된 설비의 배치에 의하여 전혀 손상되지 않는다. 제공된 밀봉 링 설비는, 주변 공기가 펌프 스템과 중앙 파이프 사이에 형성된 간극 내부로 침투할 수 있는 가능성을 저지한다. 본 발명에 따라 바람직하게는 유리 파이프가 사용된다. 상기 파이프 내부에 있는 공간은 바람직하게 펌프 스템의 개방이 시작되기 전에 진공화된다.
상기 진공화 연결부 및 충전 연결부는 바람직하게 상기 중앙 파이프에 연결된 하나의 공통 섹션을 갖는다. 상기 공통 섹션은 상기 설비의 설치 위치에서는 바람직하게 중앙 파이프로부터 위로 연장되고, 그 다음에는 바람직하게 측면에서 아래로 향하는 진공화 연결부 및 측면에서 아래로 향하는 충전 연결부로 나누어진다. 상응하는 연결부들은 바람직하게 상기 공통 섹션에 대하여 직각으로 연장되는 파이프 소켓(pipe socket)에 의해서 형성된다.
본 발명의 개선예에서 진공화?충전 장치는 가열 장치를 구비한다. 상기 가열 장치는 바람직하게 중앙 파이프를 둘러싸고 있고, 상기 진공화 과정 및 충전 과정을 실시하기 전에 펌프 스템이 계속해서 폐쇄되어 있어야만 하는 경우에 압력차의 형성, 용융 등에 의하여 상기 펌프 스템의 개방을 성취할 목적으로 펌프 스템을 가열하기 위해서 이용된다. 펌프 스템에는 예를 들어 의도한 방식으로 목표 파괴 장소가 제공될 수 있으며, 상기 목표 파괴 장소는 나중에 상기 가열 장치의 작동에 의해서 개방된다.
가열 장치는 바람직하게 절연부에 의해서 둘러싸여 있고, 바람직하게는 중앙 파이프의 외부면에 인접한다. 적절한 가열 장치들은 당업자에게 이미 충분히 공지되어 있기 때문에 본 출원서에서 별도로 설명할 필요는 없다.
가열 장치로부터 방출되는 열 에너지를 중앙 공동부로 집중하기 위하여, 상기 가열 장치는 언급한 바와 같이 바람직하게 절연부에 의해서 둘러싸여 있다. 또한 진공화?충전 장치는 바람직하게 상기 가열 장치를 중간에 수용하는 상부 절연부 및 하부 절연부를 구비하며, 상기 절연부로서는 특히 예를 들어 적절한 냉각 매체(물)가 흐르는 냉각 장치가 사용된다. 이와 같은 방식에 의하여, 열 에너지가 상기 진공화?충전 장치의 하단부에 제공된 밀봉 장치로 그리고 위로는 진공화?충전 라인 또는 진공화?충전 연결부로 방출되는 것이 저지된다.
언급한 바와 같이, 밀봉 설비는 바람직하게 진공화?충전 장치의 (설치된 상태에서) 하단부에 존재한다. 상기 밀봉 설비는 바람직하게 적어도 하나의 밀봉 링에 의해서 형성되며, 설치된 상태에서는 상기 밀봉 링이 상기 유닛 및 진공화?충전 장치를 상호 가압하기 위한 설비에 의해서 압축됨으로써, 결과적으로 공동부는 기밀 방식으로 폐쇄된다.
또한 본 발명에 따라 형성된 설비는 바람직하게 진공화?충전 장치 및/또는 상호 프레스 설비의 프레스 부재를 상승/하강, 선회 그리고 전방 이동/후방 이동시키기 위한 설비를 구비하고 있다. 상기 설비에 의해서는, 처리할 유닛의 위치에 정확하게 적응되도록 하기 위하여, 상기 진공화?충전 장치뿐만 아니라 상기 프레스 부재도 임의로 이동될 수 있다. 상기 프레스 부재는 바람직하게 아래로부터 유닛의 하부 유리 패널을 향하여 프레스 되는 한편, 상기 진공화?충전 장치는 상부로부터 상부 유리 패널을 향하여 프레스 되는 동시에 펌프 스템을 상기 장치 내부에 형성된 공동부 내에 수용한다. 이 경우에는 특히, 상기와 같은 방식으로 펌프 스템과의 접촉 또는 심지어 상기 펌프 스템의 손상을 피하기 위하여, 진공화진공화?충전충전 장치가 상부로부터 매우 조심스럽게 상부 유리 패널을 향하여 이동될 수 있는 것이 중요하다. 진공화/충전 과정이 종료되면, 상기 진공화?충전 장치 및 상기 프레스 부재가 상응하는 유리 패널로부터 멀어지는 방향으로 조심스럽게 다시 이동될 수 있으며, 이에 따라 채워진 유닛은 아래로 향하게 되고, 처리할 새로운 유닛이 상기 진공화?충전 장치와 상기 프레스 부재 사이에 있는 상응하는 위치로 안내될 수 있다.
본 발명에 따라 상기 진공화?충전 장치 내부에 제공된 가열 장치는 바람직하게 펌프 스템의 개방을 위해서뿐만 아니라 충전 과정이 종료된 후에 상기 펌프 스템의 폐쇄를 위해서도 이용된다. 그때에는 펌프 스템이 가열됨으로써, 상기 펌프 스템의 벽은 개구를 둘러싸는 영역에서 적어도 국부적으로 용융되며, 이 경우 펌프 스템의 용융된 유리는 상기 형성된 개구를 폐쇄한다.
본 발명은 도면과 연관된 실시예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 연속 가열로의 개략적인 종단면도이다.
도 2는 상기 연속 가열로의 전방 챔버의 개략적인 횡단면도이다.
도 3은 상기 연속 가열로의 진공화 챔버의 개략적인 횡단면도이다.
도 4는 진공화를 위한 설비 및 공정 가스로 충전하기 위한 설비의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 4에 따른 진공화 및 충전 장치의 수직 단면을 확대 도시한 확대도이다.
도 6은 유리 패널 상에 배치되어 있는 펌프 스템의 다양한 실시예들의 다섯 가지 수직 단면도이다.
본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한, 도 1에 도시된 장치는, 유닛을 가열, 진공화 및 냉각시키기 위한 설비 그리고 상기 설비 뒤에 접속된, 상기 유닛의 진공화를 위한 스테이션 및 상기 유닛을 공정 가스로 채우기 위한 스테이션을 포함한다. 상기 설비는 이송 방향으로 연속으로 배치된 및 상호 밀봉된 다수의 처리 챔버들을 구비하는 연속 가열로(1)로서 형성되었다. 도면의 좌측으로부터 우측으로 볼 때 상기 연속 가열로는 하나의 가열 챔버(2), 세 개의 진공화 챔버(3), 하나의 충전 챔버(4), 하나의 접착 챔버(5), 하나의 분위기 분리 챔버(6) 및 하나의 냉각 챔버(7)를 구비한다. 상기 연속 가열로(1)는 이송 설비로서 롤러 트랙을 포함하며, 상기 롤러 트랙은 다수의 롤러(8)로부터 구성되고, 모든 챔버들을 통과하며, 이 경우 개별 챔버들의 상응하는 유입 및 배출 개구들은 주변 분위기에 대하여 또는 이웃하는 챔버들에 대하여 밀봉되어 있다. 도 1에는 처리할 다수의 유닛들(9)이 롤러(8) 상에서 어떻게 이동하는지가 도시되어 있다.
유닛들(9)은 상기 연속 가열로를 연속적으로 또는 불연속적으로 순환한다. 주행 동작의 제어는 개별 챔버들의 롤러 구동 장치를 통해서 이루어질 수 있다.
도 2는 가열 챔버 또는 예비 챔버(2)의 횡단면을 보여준다. 챔버 벽에 의해 둘러싸인 내부 공간(10)에서는, 방사선 및/또는 대류 가열 장치를 통하여 처리할 유닛(9)을 예비 가열하기에 적절한 분위기가 형성된다.
도 3은 진공화 챔버(3)의 횡단면을 보여준다. 라인(11)에 의해서는, 상기 챔버의 내부 공간(13)에 있는 진공 펌프(12)를 통하여 상기 챔버 내에 있는 유닛을 진공화하기에 적절한 저압이 형성된다.
본 발명에 따른 방법에서는, 적절한 유리 프릿를 유리 패널 상에 제공하여 경화시키는 조치가 이루어짐으로써, 결과적으로 높이가 변동되는 유리 프릿 링이 형성된다. 상기 유리 프릿 링 상에 추가의 유리 패널이 올려짐으로써, 유리 프릿 링과 제 2 유리 패널 사이에서는 중단된 간극이 형성된다. 두 개의 유리 패널들은 기계적으로 상호 고정된 후에 도 1에 도시된 연속 가열로 내부에 삽입된다. 상기 형성된 유닛(9)은 가열로의 가열 챔버(2) 내부에 도달하여 그곳에서 공기 또는 질소로 이루어진 분위기에서 예비 가열되는데, 예를 들면 250 ℃ 내지 350 ℃의 온도까지 예비 가열된다. 이와 같은 예비 가열은 적절한 시간 동안에 이루어진다. 이때 예비 가열된 유닛은 제 1 진공화 챔버(3) 내부로 삽입되어 진공화되며, 이와 같은 과정은 유리 패널과 프릿 링 사이에 형성된 간극을 통해서 이루어진다. 진공화 중에는 상기 유닛이 350 - 390 ℃까지 가열된다(균형 온도). 이와 같은 온도에서는 유리 프릿의 가스 배출이 더 이상 이루어지지 않지만, 이 경우에는 두 개의 유리 패널들이 아직까지 서로 접착되지 않은 상태이다. 도 1에 도시된 연속 가열로(1)는 연속으로 접속된 세 개의 진공화 챔버들(3)을 구비하며, 상기 진공화 챔버들은 예를 들어 상기 유닛의 중간 공간을 10-5 mbar까지 진공화시킨다.
상기 진공화 챔버들(3) 다음에 접속된 챔버(4) 내부에서는 유닛의 중간 공간이 적절한 불활성 가스로 채워지며, 상기 불활성 가스로서는 예를 들어 추후에 공정 가스로서 사용되는 가스 혼합물의 일부분이 사용될 수 있다. 본 경우에는 네온이 충전된다. 후속하는 접착 챔버(5) 내부에서는 상기 유닛이 350 ℃ - 430 ℃의 유리 프릿 접착 온도까지 가열됨으로써, 고유한 접착 과정이 이루어진다. 중간 공간을 불활성 가스로 채우는 선행 과정에 의해서는, 유리 프릿의 추가의 가스 배출이 억제된다.
접착된 유닛은 그 다음의 분위기 분리 챔버(6) 및 상기 챔버에 후속하는 냉각 챔버(7)를 통과한 후에 도 1에 도시된 연속 가열로를 떠난다.
연속 가열로(1) 다음에는 유닛을 진공화하기 위한 및 상기 유닛을 공정 가스로 채우기 위한 스테이션/설비(15)가 접속되어 있다.
도 4에 개략적인 측면도로 도시되어 있는, 상호 접착되었거나 또는 용융된 두 개의 유리 패널들로 이루어진 유닛들의 중간 공간을 진공화하기 위한 그리고 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위하여 공정 가스로 상기 중간 공간을 채우기 위한 설비(15)는 하나의 진공화?충전 장치(40) 그리고 밀봉 설비를 압착하여 유닛(9) 및/또는 상기 진공화?충전 장치(40)를 상호 가압하기 위한 하나의 설비를 구비한다.
진공화할 유닛(9)은 도 4에 파선으로 단지 개략적으로만 도시되어 있고, 도 4에 도시된 수평 위치를 취하며, 상기 유닛은 예를 들어 적절한 컨베이어(도시되지 않음)에 의해서 상기 수평 위치에 도달하게 된다. 상기 유닛(9)은 이전에는 일련의 처리 단계들을 거쳤을 수 있으나, 상기 처리 단계들은 본 발명에서는 아무런 역할을 하지 못한다.
도 4에 도시된 위치에서는, 위로부터는 상기 진공화?충전 장치(40)가 유닛의 상부 패널(25)(도 5 참조)을 향하여 프레스 되고, 아래로부터는 프레스 부재(24)가 상기 유닛의 하부 패널(26)을 향하여 프레스 됨으로써, 상기 유닛(9)이 고정된다. 도 4에 도시된 프레스 부재(24)는 처리할 유닛과 관련하여 원하는 위치를 취할 수 있도록, 상승 및 하강할 수 있게, 선회할 수 있게, 그리고 전방 및 후방으로 이동할 수 있게 배치되어 있다. 동일한 내용이 상기 진공화?충전 장치(40)에도 적용된다. 도 4에 도시된 실시예에서는, 상기 유닛(9) 및 진공화?충전 장치(40)를 상호 가압하기 위한 설비가 개략적으로 도시된 리프팅 설비(16)에 의하여 형성되며, 상기 리프팅 설비에 의해서는 상기 진공화?충전 장치(40) 및 프레스 부재(24)가 서로의 사이에 상기 유닛(9)을 고정시킬 목적으로 서로에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동할 수 있다. 상기 리프팅 설비는 또한 상기 진공화?충전 장치(40) 및 프레스 부재(24)가 상응하는 동작들을 실행할 수 있도록 하기 위하여, 회전 가능하거나 또는 선회 가능하게, 그리고 전방 및 후방으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 두 개의 유닛들이 동작에 따라 상호 연결될 수 있음으로써, 결과적으로 상기 유닛들은 상호 간의 상대적인 동작을 가능케 하기 위하여 상응하는 동작 과정들을 실행하거나 또는 개별적으로 움직일 수도 있다. 상응하는 설비들은 도 1에 단지 개략적으로만 도시되어 있다. 당업자에게 있어서는, 자신의 전문 지식을 토대로 하여 상응하는 설비들을 구성하는 것이 아무런 문제 없이 가능하다.
진공화?충전 장치(40)의 형성은 도 5에서 가장 잘 알 수 있다. 도 5는 진공화?충전 장치(40)를 동작 상태에서, 즉 유닛의 상부 패널(25)을 향하여 프레스 된 상태에서 보여준다. 이와 같은 상태에서는, 상기 진공화?충전 장치(40)의 내부를 주변 분위기에 대하여 기밀 방식으로 폐쇄하기 위하여, 상기 진공화?충전 장치(40)의 하단부에 배치된 밀봉 설비가 상부 패널(25)과 접촉하여 상응하게 압축되며, 상기 밀봉 설비는 본 실시예에서는 상호 간격을 두고 배치된 두 개의 동심 밀봉 링(23)으로 이루어진다.
도 5에서 더 알 수 있는 것은, 유닛의 상부 패널(25)이 소위 펌프 스템(28)을 구비한다는 것이며, 상기 펌프 스템은 유리 프릿 링(29)을 통하여 상부 패널(25)과 접착되어 있다. 상부 패널(25) 내에 제공된 보어(36)를 기밀 방식으로 둘러싸는 상기 펌프 스템(28)은 두 개의 패널들(25, 26) 사이에 있는 상기 유닛의 중간 공간(27)의 진공화 및 충전을 위해 이용된다. 진공화?충전 장치(40)를 상기 유닛(9)에 설치하는 경우, 상기 진공화?충전 장치(40)는 이 장치가 펌프 스템(28)을 손상시키지 않으면서 상기 펌프 스템을 자신의 내부에 수용할 수 있도록 위로부터 아래로 상기 상부 패널(25)을 향하여 움직인다.
진공화?충전 장치(40)는 원통형의 유리 파이프(22)를 포함하고, 상기 유리 파이프의 내부 공간에는 펌프 스템(28)이 배치된다. 상기 유리 파이프(22)는 가열 장치(21)에 의해서 둘러싸여 있으며, 상기 가열 장치는 상기 유리 파이프에 인접하고, 상기 유리 파이프 또는 펌프 스템(28)의 내부 공간을 가열하기 위해서 이용된다. 상기 가열 장치는 원통형으로 형성된 절연부(35)에 의해서 둘러싸여 있으며, 상기 절연부는 방사형 외부로의 열 방출을 광범위하게 저지한다.
적절한 절연부를 아래로 형성하기 위하여, 상기 유리 파이프(22)는 하부 링형 플레이트(30) 상에 지지되며, 상기 링형 플레이트는 내부가 비어 있고, 적절한 냉각제(물)에 의해서 관류된다. 상기 링형 플레이트(30)와는 밀봉 링(23)이 접촉되어 있다. 마찬가지로 중공으로 형성되었고 적절한 냉각제(물)에 의해서 관류되는 상부 링형 플레이트(31)는 위로 절연부를 형성한다. 상기 링형 플레이트들은 적절한 밀봉 링(41)을 통하여 중앙 파이프(22)와 연결되어 있다.
상기 파이프(22)의 상향 연장부에는 상부 링형 플레이트(31) 상에 지지되는 공통의 라인 섹션(17)이 배치되어 있다. 상기 공통의 라인 섹션(17)은 교차점(42)으로 안내되며, 상기 교차점으로부터 공정 가스로 채우기 위한 라인 연결부(19)는 좌측으로 방향 전환되고, 진공화를 위한 라인 섹션(20)은 우측으로 그리고 검사용 유리(21)를 위한 라인 연결부는 위로 방향 전환된다. 상기 충전을 위한 연결부(19) 및 진공화를 위한 연결부(20)는 하나의 적절한 가스 충전 라인에 그리고 진 공 펌프로 안내하는 하나의 적절한 진공화 라인에 연결될 수 있다. 적절한 차단 설비 또는 밸브 설비(도시되지 않음)에 의해서는, 상기 공통의 라인 섹션(17)이 상기 라인들 또는 연결부들(19, 20) 중에서 하나와 연결되는 한편, 다른 연결부 또는 다른 라인은 차단된다.
상부에 배치된 검사용 유리(21)에 의해서는, 상기 진공화?충전 장치(40)의 기능 방식, 특히 상기 펌프 스템(28)의 상태가 관찰될 수 있다.
도 4 및 5에 도시된 설비는 아래와 같은 방식으로 기능한다:
처리할 유닛(9)이 자신의 위치를 취한 후에는, 위로부터는 진공화?충전 장치(40)가, 그리고 아래로부터는 프레스 부재(24)가 상응하는 패널들(25, 26)을 향하여 이동되어 상기 패널들을 향하여 가압됨으로써, 밀봉 링(23)이 압축된다. 상부 패널(25)에 배치된 펌프 스템(28)은 이와 같은 방식으로 상기 진공화?충전 장치(40)의 파이프(22)의 내부 공간에 수용된다.
펌프 스템(28)은 본 실시예에서 폐쇄된 상태로 도시되어 있다. 상기 펌프 스템은 이 펌프 스템을 개방시킬 수 있는 적절한 목표 파괴 장소(도시되지 않음)를 갖는다. 상기와 같은 펌프 스템의 개방이 상기 파이프(22)의 내부 공간을 가열시키는 가열 장치(21)의 작동에 의해서 이루어짐으로써, 결과적으로 상기 파이프(22)의 내부 공간과 펌프 스템의 내부 공간 사이에서는 압력차가 나타나며, 이 압력차가 결국에는 상기 목표 파괴 장소의 파괴를 야기한다. 펌프 스템(28)의 개방 전에는 상기 파이프(22)의 내부 공간의 진공화가 이루어진다. 펌프 스템(28)의 개방 다음에는 진공 펌프(도시되지 않음)의 작동에 의한 패널 중간 공간(27)의 진공화 단계가 이어지며, 이 경우 상기 두 개 채널들(25, 26) 사이의 중간 공간(27)은 보어(36), 펌프 스템(28), 상기 파이프(22)의 내부 공간, 상기 공통 라인 섹션(17)의 내부 공간 및 연결부(20)를 통해서 진공화된다. 진공화 단계가 종료된 후에는 연결부(20)가 차단되고, 연결부(19)를 통해 공정 가스가 공급되어 중간 공간(27)이 상기 공정 가스로 충전된다. 충전 과정이 종료된 후에는, 목표 파괴 장소를 재차 폐쇄하기 위하여, 상기 목표 파괴 장소를 둘러싸는 펌프 스템(28)의 유리가 상기 제공된 가열 장치(21)에 의해서 용융된다. 상응하는 냉각 과정 후에는 진공화?충전 장치(40) 및 프레스 부재(24)가 유닛으로부터 위로 그리고 아래로 제거됨으로써, 상기 유닛은 추가의 처리 과정으로 옮겨질 수 있다.
전술한 방법 단계들이 검사용 유리(21)를 통해 관찰될 수 있음으로써, 공정 시퀀스의 세심한 모니터링이 가능하다.
도 6은 펌프 스템의 다양한 다섯 가지 실시예들을 수직 단면도로 보여준다. 이미 언급한 바와 같이, 상기 펌프 스템(28)은 유닛의 중간 공간(27)을 진공화하기 위해서 개방되는 목표 파괴 장소를 갖는다. 상기 목표 파괴 장소는 도 6에서 도면 부호 (50)으로 표기되어 있고, 상기 펌프 스템의 보다 얇은 벽 섹션에 의해서 형성된다.
처리할 유닛이 스테이션(15)에 도달하면, 상기 유닛은 고정 장치(24) 및 진공화?충전 장치(40)를 통해 고정된다. 밀봉 링(23)은 파이프 몸체(22)의 내부와 대기 사이에 밀봉 결합을 만들어준다. 펌프 스템(28)의 유리를 용융 온도까지 가열하기 위하여, 이때부터 가열 장치(21)를 통해 상기 파이프 몸체(22)의 내부 공간이 가열된다. 파이프 몸체(22)의 내부 공간과 펌프 스템(28)의 내부 공간 사이에서 형성되는 압력차로 인하여 목표 파괴 장소(50)의 파괴가 이루어짐으로써, 이때부터 상기 유닛(9)의 중간 공간(27)은 도면에 도시되지 않은 진공 펌프의 작동에 의하여 더 진공화될 수 있다. 진공화가 충분히 이루어진 후에는, 공정 가스의 부분으로 상기 중간 공간(27)이 채워진다. 충전 과정이 종료된 후에는 가열 장치(21)에 의해 목표 파괴 장소가 용융됨으로써 펌프 스템이 재차 폐쇄된다. 적절한 냉각 후에는, 고정 설비가 해체될 수 있고, 유닛이 상기 스테이션으로부터 제거될 수 있다.

Claims (34)

  1. 연결 매체를 통해 서로 연결되어 있고 중간 공간을 갖는 두 개의 유리 패널로 이루어진, 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위한 유닛을 제조하는 방법에 있어서,
    a. 하나 이상의 유리 패널 상에 연결 매체를 제공하고, 상기 연결 매체를 적어도 부분적으로 경화하여, 높이가 변동되는 경화된 연결 매체로 된 가장자리를 형성하는 단계;
    b. 상기 연결 매체의 높이가 변동되는 영역에서 간극을 형성할 수 있도록 상기 가장자리에 다른 유리 패널을 올리고, 상기 두 개의 유리 패널을 기계적으로 서로 고정시키는 단계;
    c. 형성된 유닛을 제 1 온도까지 예비 가열하는 단계;
    d. 연결을 위해 반드시 필요한 연결 매체의 온도까지 상기 유닛을 추가로 가열하는 중에 상기 간극을 통해 중간 공간을 진공화하고, 그와 더불어 유리 패널들을 기밀 방식으로 연결하는 단계; 및
    e. 상기 유닛을 실온까지 냉각시키고, 상기 기계적인 고정을 해체하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    f. 상기 유리 패널 내에 있는 개구를 통하여 공정 가스로 상기 중간 공간을 채우는 단계; 및
    g. 상기 패널 개구를 폐쇄하고, 기계적인 고정을 해체하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단계 f 전에 유리 패널 내에 있는 개구를 통하여 상기 중간 공간을 진공화하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결 매체로서 유리 프릿을 사용하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    연결 매체의 연결 온도보다 낮은 제 2의 온도(균형 온도)로 상기 유닛을 추가로 가열한 후에 또는 가열하는 동안에는, 상기 단계 d의 중간 공간이 상기 간극을 통해 진공화되고, 상기 연결 매체의 연결 온도로 상기 유닛을 추가로 가열하는 동안에 또는 추가로 가열하기 전에는 상기 중간 공간이 불활성 가스로 채워지는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중간 공간에 채워지는 불활성 가스로서는 공정 가스 또는 공정 가스의 일부분이 사용되는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 형성된 유닛의 중간 공간이 상기 단계 d. 전에 진공화되어 불활성 가스로 채워지는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중간 공간이 불활성 가스 또는 공정 가스로 1회 또는 다수 회 세척된 다음에 진공화되고, 불활성 가스 또는 공정 가스로 채워지는(압력 교체 세척) 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 방출 또는 상기 유닛의 중간 공간의 공정 가스 충전 중 어느 하나 또는 양자를 위하여 패널 내에 있는 개구 위에 배치되며, 목표 파괴 장소를 갖는 펌프 스템이 사용되고 ? 상기 펌프 스템은 상기 개구를 향하는 영역을 제외한 나머지 부분이 폐쇄되어 있음 ?, 또한
    가열, 기계적인 응력 및 유입될 가스 중 하나 이상에 의해서 야기되는 펄스에 의하여 상기 목표 파괴 장소가 파열되는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 펌프 스템이 개구를 갖는 유리 패널과 접착되는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 펌프 스템의 접착이 가장자리를 형성하는 도중에 또는 유리 패널을 연결하는 도중에 이루어지는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 펌프 스템이 용융에 의해서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 매체가 가장자리를 형성하기 위하여 능선 및 계곡 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치에 있어서,
    유닛(9)을 가열, 진공화 및 냉각하는 설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 설비 뒤에 접속되어 있는, 진공화 및 공정 가스 충전을 위한 스테이션(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 설비는 가열로(1)로서 형성되어 있고, 상기 가열로가 이송 방향으로 연속으로 배치된, 그리고 상호 밀봉된 다수의 처리 챔버들(2-7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 다수의 처리 챔버들(2-7)은 이송 방향으로 하나 이상의 가열 챔버(2), 하나 이상의 진공화 챔버(3), 하나 이상의 충전 챔버(4), 하나 이상의 연결 챔버(5) 및 하나 이상의 냉각 챔버(7)로 구성된 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 가열로(1)는 상기 유닛(9)이 연속으로 이동하면서 가열로를 통과하도록 구성된 연속식 가열로 또는 푸셔(pusher) 타입 가열로인 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 가열로(1)는 챔버 가열로, 후드 타입(hood-type) 가열로, 리프팅 하스 타입(lifting hearth-type) 가열로, 또는 회전 링 가열로로서 형성된 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 설비는 다수의 대차형 전기로(bogie hearth furnace) 그리고 가열 또는 냉각을 위해서 이용되는 터널을 포함하며, 상기 대차형 전기로 상에는 하나 또는 다수의 처리할 유닛을 수용하는 레토르트(retort)가 각각 하나씩 배치되어 있고, 상기 터널 내부를 상기 대차형 전기로가 순환하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 설비 뒤에 접속된 스테이션(15)이 진공화?충전 장치(40)를 구비하고, 상기 진공화?충전 장치는 상기 유닛(9)의 유리 패널(25)을 향하여 밀봉 방식으로 가압되며,
    상기 스테이션(15)이 패널 개구 또는 패널 스템(28)을 둘러싸는 파이프 몸체(22) 및 진공화 연결부(20) 그리고 상기 파이프 몸체(22)에 연결되어 있는 공정 가스 연결부(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 진공화?충전 장치(40)가 펌프 스템(28)을 가열하기 위한 가열 장치(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 설비 뒤에 접속된 스테이션이 유리 패널을 가열하기 위한 추가의 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛 제조 장치.
  24. 서로 연결된 두 개의 유리 패널들로 이루어진 유닛들의 중간 공간을 진공화하고 평면 모니터, 평탄 방전 램프 등을 제작하기 위하여 상기 중간 공간을 공정 가스로 채우기 위한 설비에 있어서,
    하나의 유닛(9)의 유리 패널(25)의 펌프 스템(28)을 수용하기 위한 공동부(45)를 갖는 진공화?충전 장치(40),
    상기 공동부(45)에 연결된 진공화 연결부(20),
    상기 공동부(45)에 연결된 충전 연결부(19), 및
    유리 패널(25)을 펌프 스템(28) 둘레에 배치하기 위한 밀봉 수단(23), 및
    상기 밀봉 수단(23)을 압축함으로써 상기 유닛(9)과 상기 진공화?충전 장치(40)를 상호 가압하기 위한 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 설비.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 진공화?충전 장치(40)는 공동부(45)를 형성하기 위한 중앙 파이프(22)를 포함하고, 상기 중앙 파이프에 상기 진공화 연결부(20) 및 상기 충전 연결부(19)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 설비.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 진공화 연결부(20) 및 상기 충전 연결부(19)는 상기 중앙 파이프(22)에 연결된 하나의 공통 섹션(17)을 갖는 것을 특징으로 하는 설비.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 진공화?충전 장치(40)는 가열 장치(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 설비.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 가열 장치(21)는 중앙 파이프(22)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 설비.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 가열 장치(21)는 하나의 절연부(35)에 의해서 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 설비.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 진공화?충전 장치(40) 사이에는 가열 장치(22)를 수용하는 상부 및 하부 절연부(냉각 장치)(31, 30)가 포함되는 것을 특징으로 하는 설비.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 진공화?충전 장치(40)는 상기 중앙 파이프(22) 내부를 검사하기 위한 검사 장치(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비.
  32. 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 수단(23)은 하나 이상의 밀봉 링에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 설비.
  33. 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공화?충전 장치(40) 또는 상호 가압 설비의 가압 부재(24)를 상승 또는 하강, 선회, 전방 또는 후방 이동시키기 위한 수단(16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 설비.
  34. 제5항에 있어서,
    상기 제 2의 온도(균형 온도)는 상기 연결 매체의 가스 방출이 실제로 정지 상태에 있게 되는 온도인 것을 특징으로 하는 유닛 제조 방법.
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