KR102017991B1 - 디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어지며 공급되는 구동전원에 따라 발열구동하는 발열체부(110); 수평배치된 판형상으로 이루어지고 내부에는 상기 발열체부(110)가 삽입되는 발열공(121)이 형성되며 상기 발열공(121)은 상하로 개구되어 삽입된 발열체부(110)의 상부와 하부를 외부로 노출시키는 베이스보드(120); 상기 발열체부(110)의 상부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 상부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130); 및 상기 발열체부(110)의 하부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 하부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 하부 무분진보드(140);를 포함하는 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조장치가 개시된다.

Description

디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치{PLANAR HEATER FOR HEAT TREATMENT OF DISPLAY PANEL, METHOD AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 디스플레이 패널을 균일하게 가열할 수 있는 발열구조로 이루어지고 열처리시 분진 등의 파티클이 발생하지 않으며 양측으로 발열구동하여 열처리 공간에 적재된 디스플레이 패널의 상하면의 가열온도차를 최소화할 수 있는 디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이 패널에 사용되는 기판은 표면에 박막 및 배선 패턴이 형성된다. 또한, 상기 기판은 통상 유리기판으로 형성되며 성막처리, 에칭처리 및 레지스트막 소정처리를 위하여 400도씨 이상으로 가열하며 이러한 기판을 가열하기 위해서는 적어도 기판의 크기를 갖는 평판히터를 필요로 하게 된다.
상기 평판히터는 유리기판을 400도씨 이상으로 안정적으로 가열하며 기판을 전체적으로 균일하게 가열하는 것이 필요하다. 특히, 상기 유리기판이 대형화되는 현재의 추세에서 유리기판을 전체적으로 균일하게 가열하는 것이 더욱 중요하다.
여기서, 도 1에는 종래의 열처리용 평판히터를 요부를 촬영한 사진이다. 도면을 참고하면 종래의 열처리용 평판히터는 세라믹보드(10)의 내부에 열선코일(20)이 장착된 구조로 이루어져 가열로의 바닥, 천장 및 측벽 등에 설치되어 인가되는 구동전원에 따라 발열구동하며 가열로 내부의 디스플레이 패널을 가열할 수 있었다.
그러나, 종래의 열처리용 평판히터는 길이방향을 따라 선형으로 연장된 열선코일(20)이 폭방향으로 이격배치된 구조로 갖기 때문에 각 열선(20)간의 간격이 넓어져 열선(20)이 배치된 부분과 각 열선(20) 사이의 부분에서 방출되는 열원의 온도차가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 세라믹보드(10)의 내부에 열선코일(20)을 삽입하기 위해 판형상의 세라믹보드(10)를 제조한 후 열선코일(20)과 대응되는 형상의 삽입홈을 후가공해야 하기 때문에 제조비용이 상승하며 후가공하면서 타공된 부위는 무분진 처리가 제한되어 열처리에 사용되면서 분진을 발생시킬 수 있었으며, 열선코일(20)이 세라믹보드(10)의 일측면에 치우쳐 배치되기 때문에 평판히터가 가열로 내부에 상하로 적재되는 디스플레이 패널들 사이에 배치되는 경우 상측(히터가 노출된 부분)으로 방출되는 열원과 하측(세라믹보드의 배면)으로 방출되는 열원의 온도차가 발생하여 디스플레이 패널의 상부면과 하부면의 가열온도에 불균형이 발생하면서 불량 발생률이 높아지는 요인으로 작용하였다.
공개특허공보 제10-2006-0117794호(2006.11.17), 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 열처리시 분진 등의 파티클이 발생하지 않으면서도 상하 양측으로 발열구동하여 열처리 공간에 적재된 디스플레이 패널의 상하면의 가열온도차를 최소화할 수 있고, 대형 디스플레이 패널을 전체적으로 균일하게 가열할 수 있는 발열구졸 이루어진 디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조장치는, 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어지며 공급되는 구동전원에 따라 발열구동하는 발열체부(110); 수평배치된 판형상으로 이루어지고 내부에는 상기 발열체부(110)가 삽입되는 발열공(121)이 형성되며 상기 발열공(121)은 상하로 개구되어 삽입된 발열체부(110)의 상부와 하부를 외부로 노출시키는 베이스보드(120); 상기 발열체부(110)의 상부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 상부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130); 및 상기 발열체부(110)의 하부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 하부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 하부 무분진보드(140);를 포함한다.
여기서, 상기 발열체부(110)는, 하나의 열선이 절곡되어 이루어지되, 길이방향(L)을 따라 일측에서 타측까지 S자형으로 반복 절곡되면서 1열의 단위발열체(111)를 형성하며, 폭방향(W)으로 일측에서 타측까지 복수 열의 단위발열체(111)를 연속 형성하면서 상기 베이스보드(120)와 대응되는 발열면적을 제공할 수 있다.
또한, 상기 베이스보드(120)는 상기 발열체부(110)와 대응되는 형상으로 상하 개구된 발열공(121)이 형성되고, 상기 발열체부(110)는 상기 발열공(121)에 삽입되면서 측면 전체가 발열공(121)의 내면에 지지되어 끼움결합될 수 있다.
또한, 상기 베이스보드(120)는 내부에 길이방향(L)의 일측에서 타측까지 선형으로 연장되어각 단위발열체(111)가 삽입되기 위한 복수 개의 발열공(121)이 폭방향(W)으로 이격배치되며, 각 발열공(121)의 폭방향(W) 양측에는 각 단위발열체(111)가 S자 형상으로 반복 절곡되면서 형성된 절곡부(112)가 각각 끼움결합되는 다수의 끼움홈(122)이 길이방향(L)으로 이격되어 형성될 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조장치는, 상향 개구된 공간부가 내부에 형성된 수조(210); 상기 수조(210)의 내부에 세라믹 파이버가 용해된 성형수(S)를 순환공급하는 압력펌프(220); 상하로 승강 가능하게 상기 공간부에 수평배치되며 상하로 개구된 다수 개의 배수공이 분산배치된 승강판(230); 상기 승강판(230)이 승강하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(240); 수평배치되어 상기 승강판(230)의 상부면에 안착되는 메쉬망(250); 수평배치되어 상기 메쉬망(250)의 상부면에 안착되며 내부에는 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)가 배치되기 위한 성형공간(261)이 상하로 개구되어 형성된 제1성형틀(260);을 포함한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조장치는, 내부에 상향 개구된 공간부가 형성된 수조(210); 상기 수조(210)의 내부에 세라믹 파이버가 용해된 성형수(S)를 순환공급하는 압력펌프(220); 상하로 승강 가능하게 상기 공간부에 수평배치되며 상하로 개구된 다수 개의 배수공이 분산배치된 승강판(230); 상기 승강판(230)이 승강하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(240); 수평배치되어 상기 승강판(230)의 상부면에 안착되는 메쉬망(250); 수평배치되어 상기 메쉬망(250)의 상부면에 안착되며 내부에는 상하로 개구된 성형공간(261)이 마련된 제1성형틀(260); 및 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)와 대응되는 형상으로 이루어지되 단면이 사각형상으로 이루어지며 상기 성형공간(261) 내에 배치되는 제2성형틀(270);을 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조방법은, 내부에 상향 개구된 공간부가 형성된 수조(210)의 내부에 세라믹 파이버가 용해된 성형수(S)를 주입하는 성형수 주입 단계(S310); 상기 공간부에 내부에 상하로 승강 가능하게 수평배치되며 상하로 개구된 다수 개의 배수공이 분산배치된 승강판(230)의 상부면에 메쉬망(250)을 안착하는 메쉬망 준비 단계(S320); 수평배치되어 내부에 상하로 개구된 성형공간(261)이 형성된 제1성형틀(260)을 상기 메쉬망(250)의 상부면에 안착하는 제1성형틀 준비 단계(S330); 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)를 상기 제1성형틀(260)의 성형공간(261) 내에 수평배치하는 발열체 준비 단계(S340); 상기 수조(210)에 형성된 주입구(212)와 배출구(213)에 연결된 압력펌프(220)로 상기 성형수(S)를 순환공급하여 상기 제1성형틀(260)과 발열체부(110) 사이의 빈 공간에 세라믹 파이버가 누적되면서 형성된 파이버성형체(120a)를 성형하는 파이버성형체 성형 단계(S350); 상기 파이버성형체(120a)를 경화하여 상기 발열체부(110)가 내부에 삽입된 베이스보드(120)를 형성하는 베이스보드 형성 단계(S360); 및 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130)와 하부 무분진보드(140)를 상기 베이스보드(120)의 상부면과 하부면에 각각 장착하는 무분진보드 장착 단계(S370);를 포함한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조방법은, 내부에 상향 개구된 공간부가 형성된 수조(210)의 내부에 세라믹 파이버가 용해된 성형수(S)를 주입하는 성형수 주입 단계(S410); 상기 공간부에 내부에 상하로 승강 가능하게 수평배치되며 상하로 개구된 다수 개의 배수공이 분산배치된 승강판(230)의 상부면에 메쉬망(250)을 안착하는 메쉬망 준비 단계(S420); 수평배치되어 내부에 상호로 개구된 성형공간(261)이 형성된 제1성형틀(260)을 상기 메쉬망(250)의 상부면에 안착하는 제1성형틀 준비 단계(S430); 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)와 대응되는 형상으로 이루어지되 단면이 사각형상으로 이루어진 제2성형틀(270)을 상기 제1성형틀(260)의 성형공간(261) 내에 수평배치하는 제2성형틀 준비 단계(S440); 상기 수조(210)에 형성된 주입구(212)와 배출구(213)에 연결된 압력펌프(220)로 상기 성형수(S)를 순환공급하여 상기 제1성형틀(260)과 제2성형틀(270) 사이의 빈 공간에 세라믹 파이버가 누적되면서 형성된 파이버성형체(120a)를 성형하는 파이버성형체 성형 단계(S450); 상기 파이버성형체(120a)를 경화하고 상기 제2성형틀(270)을 분리하여 상기 발열체부(110)와 대응되는 형상의 발열공(121)이 상하로 개구되어 형성된 베이스보드(120)를 형성하는 베이스보드 형성 단계(S460); 상기 발열공(121)의 내부에 발열체부(110)를 삽입하는 발열체 장착 단계(S470); 및 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130)와 하부 무분진보드(140)를 상기 베이스보드(120)의 상부면과 하부면에 각각 장착하는 무분진보드 장착 단계(S480);를 포함한다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터, 이의 제조방법 및 제조장치에 의하면,
첫째, 발열체부(110)는 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어져 공급되는 구동전에 따라 발열구동하도록 구비되면서 선형으로 연장된 종래의 열선코일보다 상대적으로 열효율이 증대될 수 있으며, 베이스보드(120)의 내부에 형성된 발열공(121)에 발열체부(110)가 삽입되어 장착되되 상기 발열공(121)은 상하로 개구되어 삽입된 발체의 상부와 하부를 외부로 노출시킬 수 있으므로 상하 양측으로 발열구동하여 열처리 공간에 적재된 디스플레이 패널의 상하면의 가열온도차를 최소화할 수 있고, 외부면이 무분진 표면처리된 상부 무분진보드(130) 및 하부 무분진보드(140)가 발열체부(110)의 상부와 하부를 커버하는 형태로 베이스보드(120)의 상부면과 하부면에 장착되면서 분진이 발생할 수 있는 베이스보드(120)나 발열체부(110)를 외부로부터 기밀시켜 열처리시 분진 등의 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 하나의 열선이 절곡되어 이루어지되, 길이방향(L)을 따라 일측에서 타측까지 S자형으로 반복 절곡되면서 1열의 단위발열체(111)를 형성하며, 폭방향(W)으로 일측에서 타측까지 복수 열의 단위발열체(111)를 연속 형성하면서 상기 베이스보드(120)와 대응되는 발열면적을 제공할 수 있으므로 선형으로 연장된 종래의 열선코일과 비교하여 보면 인접된 열선간의 간격을 대폭 좁힐 수 있어 대형 디스플레이 패널을 전체적으로 균일하게 가열할 수 있다.
셋째, 상기 베이스보드(120)는 상기 발열체부(110)와 대응되는 형상으로 상하 개구된 발열공(121)이 형성되고, 상기 발열체부(110)는 상기 발열공(121)에 삽입되면서 측면 전체가 발열공(121)의 내면에 지지되어 끼움결합되어, 인접된 열선들이 상호 접촉되면서 쇼트되는 현상을 미연에 방지할 수 있으며 베이스보드(120)를 전체적으로 균일하게 가열하여 상대적으로 균일한 열방사가 이루어질 수 있다.
넷째, 상기 베이스보드(120)는 내부에 길이방향(L)의 일측에서 타측까지 선형으로 연장되어각 단위발열체(111)가 삽입되기 위한 복수 개의 발열공(121)이 폭방향(W)으로 이격배치되며, 각 발열공(121)의 폭방향(W) 양측에는 각 단위발열체(111)가 S자 형상으로 반복 절곡되면서 형성된 절곡부(112)가 각각 끼움결합되는 다수의 끼움홈(122)이 길이방향(L)으로 이격되어 형성될 수 있어, 베이스보드(120)에 접촉되는 부분을 최소화하여 노출된 상부나 하부로 방출되는 열원을 증대시킬 수 있으므로 열효율이 상승되는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 디스플레이 패널 열처리용 평판히터의 요부를 촬영한 사진,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터의 구성을 나타낸 분리사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스보드와 발열체부간의 결합구조를 나타낸 분리사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스보드와 발열체부가 상호 결합된 상태를 나타낸 사시도 및 부분확대도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터의 다른 실시예를 나타낸 분리사시도,
도 6은 도 5의 베이스보드와 발열체부가 상호 결합된 상태를 나타낸 사시도 및 부분확대도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조장치의 구성을 나타낸 분리사시도 및 측단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스보드와 발열체부를 일체형으로 제조되는 방식의 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조방법의 각 단계를 나타낸 순서도 및 개략도,
도 11 및 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스보드에 형성된 발열공에 발열체부가 삽입되는 방식의 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조방법의 각 단계를 나타낸 순서도 및 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터(100)의 구성 및 기능을 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판히터(100)는 가열로나 가열챔버 등의 열처리 공간에 설치되어 내부에 적재된 디스플레이 패널을 가열하면서 열처리하는데 이용되는 히터장치로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 발열체부(110), 베이스보드(120), 상부 무분진보드(130) 및 하부 무분진보드(140)를 포함한다.
상기 발열체부(110)는 디스플레이 패널을 열처리하는데 필요한 열원을 제공하는 가열수단으로서 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어지며 공급되는 구동전원에 따라 발열구동한다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 발열체부(110)는 하나의 열선이 절곡되어 이루어지되, 길이방향(L)을 따라 일측에서 타측까지 S자형으로 반복 절곡되면서 1열의 단위발열체(111)를 형성하며, 폭방향(W)으로 일측에서 타측까지 복수 열의 단위발열체(111)를 연속 형성하면서 상기 베이스보드(120)와 대응되는 발열면적을 제공함으로써, 선형으로 연장된 종래의 열선코일과 비교하여 보면 인접된 열선간의 간격을 대폭 좁힐 수 있어 대형 디스플레이 패널을 전체적으로 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 상기 발열체부(110)의 열선으로는 STS 파이프에 Ni-Cr 또는 Ni-Fe 열선을 설치하고 MgO 입자를 충진하여 파이프 구조로 이루어지거나, 세라믹 사이에 열선(Mo,Ni,Ni-Cr,Ti,Ni-Fe)을 삽입하여 고온, 고압으로 밀착된 구조로 이루어질 수 있다. 이 밖에 본 발명이 속하는 기술분야에서 열처리용으로 이용되는 다양한 가열방식이 적용될 수 있다.
상기 베이스보드(120)는 상부 무분진보드(130)와 하부 무분진보드(140) 사이에 발열체부(110)가 배치될 수 있도록 발열체부(110)를 지지함과 동시에, 반복 절곡된 열선이 인접된 열선들간에 쇼트가 발생하지 않도록 이격시키는 판재로서, 수평배치된 판형상으로 이루어지고 내부에는 상기 발열체부(110)가 삽입되는 발열공(121)이 형성되며 상기 발열공(121)은 상하로 개구되어 삽입된 발체의 상부와 하부를 외부로 노출시킨다. 여기서, 상기 베이스보드(120)로는 절연성이 있으면서도 열내구성이 우수한 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스보드(120)는 상기 발열체부(110)와 대응되는 형상으로 상하 개구된 발열공(121)이 형성되고, 상기 발열체부(110)는 상기 발열공(121)에 삽입되면서 측면 전체가 발열공(121)의 내면에 지지되어 끼움결합되어, 인접된 열선들이 상호 접촉되면서 쇼트되는 현상을 미연에 방지할 수 있으며 베이스보드(120)를 전체적으로 균일하게 가열하여 상대적으로 균일한 열방사가 이루어질 수 있다.
상기 상부 무분진보드(130) 및 하부 무분진보드(140)는 베이스보드(120)에서 발생할 수 있는 분진이 외부로 누출되지 않도록 커버하고 동시에 열이 고르게 전달되도록 하는 가열판재로서, 상기 상부 무분진보드(130)는 발열체부(110)의 상부를 커버하는 형태로 베이스보드(120)의 상부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리되고 세라믹 재질로 이루어진다. 또한, 상기 하부 무분진보드(140)는 발열체부(110)의 하부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 하부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리되며 세라믹 재질로 이루어진다.
한편, 상술한 바와 같이, 복잡하게 다수 회 절곡된 발열체부(110)를 동일하게 다수 회 절곡된 형상으로 상하 개구된 발열공(121)에 정합되는 작업이 용이하지 않을 뿐만아니라 발열체부(110)의 측방 대부분이 발열공(121)의 내면에 접촉되기 때문에 발열체부(110)에서 가열된 열이 베이스보드(120) 측으로 전달되면서 상부나 하부로 방출되는 열방사율이 저하될 수 있다.
이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판히터(100)에서는 발열체부(110)의 각 단위발열체(111)간, 또는 열선들간의 쇼트가 발생하지 않도록 이격시켜 지지하면서도 열방사율을 증대시킬 수 있는 구조로 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 베이스보드(120)는 내부에 길이방향(L)의 일측에서 타측까지 선형으로 연장되어각 단위발열체(111)가 삽입되기 위한 복수 개의 발열공(121)이 폭방향(W)으로 이격배치되며, 각 발열공(121)의 폭방향(W) 양측에는 각 단위발열체(111)가 S자 형상으로 반복 절곡되면서 형성된 절곡부(112)가 각각 끼움결합되는 다수의 끼움홈(122)이 길이방향(L)으로 이격되어 형성될 수 있어, 베이스보드(120)에 접촉되는 부분을 최소화하여 노출된 상부나 하부로 방출되는 열원을 증대시킬 수 있으므로 열효율이 상승되는 효과를 제공할 수 있다.
따라서, 단위발열체(111)의 각 절곡된 부위 즉, U자 형상을 갖는 부위인 절곡부(112)는 끼움홈(122)에 삽입되어 단위발열체(111)가 베이스보드(120) 내에 장착될 수 있는 지지력을 제공하면서 동시에 인접된 절곡부(112) 간에 접촉되지 않도록 물리적으로 이격시킬 수 있다. 또한, 양측의 두 절곡부(112) 사이에 직선으로 연장된 부위는 발열공(121)을 통해 상하로 노출됨으로써 발열면적을 넓히고 베이스보드(120) 간의 접촉면적을 좁혀 열효율을 상승시킬 수 있는 것이다.
다음으로, 상술한 평판히터(100)를 제조하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조장치의 구성 및 기능을 설명한다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판히터 제조장치는 수조(210), 압력펌프(220), 승강판(230), 구동부(240), 메쉬망(250) 및 제1성형틀(260)을 포함할 수 있다.
상기 수조(210)는 베이스보드(120)를 성형하기 위한 공간을 제공하는 수단으로서 상향 개구된 공간부가 내부에 형성되며, 상기 공간부에는 세라믹 파이버가 용해된 성형수(S)가 주입되어 저장된다. 여기서, 8에 도시된 바와 같이 수조(210)의 상측에는 외부로부터 공급되는 성형수(S)를 공급받기 위한 주입구(212)가 형성되고 수조(210)의 하측에는 내부로 주입된 성형수(S)를 외부로 배출하기 위한 배출구(213)가 형성된다.
상기 압력펌프(220)는 수조(210)의 내부에 성형수(S)를 순환공급하는 펌프로서 상기 주입구(212)와 배출구(213)에 연결되는 순환관(261) 상에 배치되어 사용자의 조작에 따라 펌핑구동하면서 주입구(212)를 통해 수조(210) 내부의 성형수(S)를 흡입하고 이를 주입구(212)측으로 공급하여 수조(210)의 내부에 순환수류가 형성되도록 한다.
상기 승강판(230)은 제1성형틀(260)이 수조(210) 내에 위치할 수 있도록 지지하는 프레임 구조물로서, 상하로 승강 가능하게 공간부에 수평배치되며 상하로 개구된 다수 개의 배수공이 분산배치된다. 여기서, 도 8에 도시된 바와 같이 승강판(230)에는 상하로 연장된 승강지주(221)가 장착되고 이 승강지주(221)는 수조(210)의 상부에 수평배치된 고정프레임(222)에 지지되어 승강판(230)이 승강할 수 있도록 지지한다.
또한, 상기 고정프레임(222)에는 승강판(230)이 승강하는데 필요한 구동력을 승강지주(221)를 통해 제공하는 구동부(240)가 구비되며, 상기 구동부(240)로는 전동모터, 유압액추에이터 및 공압액추에이터 등의 다양한 구동수단이 이용될 수 있다.
상기 메쉬망(250)는 수평배치되어 승강판(230)의 상부면에 안착되면서 성형수(S)에 포함된 세라믹 파이버가 걸러질 수 있도록 하는 필터수단이다. 즉, 성형수(S)가 메쉬망(250) 측으로 유입되면 물은 통과하여 하단으로 배출되되 상기 세라믹 파이버는 필터링되어 상부면에 누적되게 된다.
상기 제1성형틀(260)은 메쉬망(250)의 상부면에서 성형되는 파이버성형체(120a, 도 10 참고)의 외부 형상이 갖춰지도록 틀을 형성하는 틀부재로서, 도 10에 도시된 바와 같이 수평배치되어 상기 메쉬망(250)의 상부면에 안착되며 내부에는 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)가 배치되기 위한 성형공간(261)이 상하로 개구되어 형성된다. 여기서, 상기 제1성형틀(260)이 갖는 높이에 따라 누적되어 성형되는 파이버성형체(120a)의 제조되는 높이가 정해진다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참고하여 상술한 평판히터 제조장치를 이용한 평판히터 제조방법을 설명하기로 한다. 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판히터 제조방법은 성형수 주입 단계(S310), 메쉬망 준비 단계(S320), 제1성형틀 준비 단계(S330), 발열체 준비 단계(S340), 파이버성형체 성형 단계(S350), 베이스보드 형성 단계(S360) 및 무분진보드 장착 단계(S370)를 포함한다.
상기 성형수 주입 단계(S310)는 내부에 상향 개구된 공간부가 형성된 수조(210)의 내부에 세라믹 파이버가 용해된 성형수(S)를 주입하는 단계이다. 여기서, 성형수(S)의 용해매질로는 저렴하고 공급이 용이한 물을 이용할 수 있으며 물에 일정비율의 세라믹 파이버를 용해하여 성형수(S)를 제조할 수 있다.
상기 메쉬망 준비 단계(S320)에서는 도 10의 (a)에서와 같이 수조(210)의 공간부 내부에 상하로 승강 가능하게 수평배치되며 상하로 개구된 다수 개의 배수공이 분산배치된 승강판(230)의 상부면에 메쉬망(250)을 안착한다.
또한, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1성형틀 준비 단계(S330)에서는 수평배치되어 내부에 상하로 개구된 성형공간(261)이 형성된 제1성형틀(260)을 상기 메쉬망(250)의 상부면에 안착하며, 상기 발열체 준비 단계(S340)에서는 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)를 상기 제1성형틀(260)의 성형공간(261) 내에 수평배치한다.
상기 파이버성형체 성형 단계(S350)에서는 상기 수조(210)에 형성된 주입구(212)와 배출구(213)에 연결된 압력펌프(220)로 상기 성형수(S)를 순환공급하여 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 제1성형틀(260)과 발열체부(110) 사이의 빈 공간에 세라믹 파이버가 누적되면서 형성된 파이버성형체(120a)를 성형한다.
상기 베이스보드 형성 단계(S360)에서는 구동부(240)를 이용하여 승강판(230)을 상승시켜 성형된 파이버성형체(120a)를 성형수(S)로부터 분리하며 상온 또는 별도의 건조수단을 이용하여 상기 파이버성형체(120a)를 경화시킴으로써 상기 발열체부(110)가 내부에 삽입된 베이스보드(120)를 형성할 수 있다.
상기 무분진보드 장착 단계(S370)는 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130)와 하부 무분진보드(140)를 상기 베이스보드(120)의 상부면과 하부면에 각각 장착하여 평판히터(100)를 완성하는 단계이다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 제조방법에서는 상술한 바와 같이 베이스보드(120)와 발열체부(110)를 일체형으로 형성하는 방식 이외에, 도 3에 도시된 바와 같이 발열체부(110)와 대응되는 형상의 발열공(121)이 형성된 베이스보드(120)를 형성할 수 있다.
이를 위해, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 성형수 주입 단계(S410), 메쉬망 준비 단계(S420), 제1성형틀 준비 단계(S430), 제2성형틀 준비 단계(S440), 파이버성형체 성형 단계(S450), 베이스보드 형성 단계(S460), 발열체 장착 단계(S470) 및 무분진보드 장착 단계(S480)를 포함하는 순서를 거칠 수 있다.
여기서, 상기 성형수 주입 단계(S410), 메쉬망 준비 단계(S420), 제1성형틀 준비 단계(S430)는 상술한 성형수 주입 단계(S310), 메쉬망 준비 단계(S320), 제1성형틀 준비 단계(S330)와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2성형틀 준비 단계(S440)에서는 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어진 발열체부(110)와 대응되는 형상으로 이루어지되 단면이 사각형상으로 이루어진 제2성형틀(270)을 상기 제1성형틀(260)의 성형공간(261) 내에 수평배치한다.
상기 파이버성형체 성형 단계(S450)는 상술한 파이버성형체 성형 단계(S350)와 마찬가지로 상기 수조(210)에 형성된 주입구(212)와 배출구(213)에 연결된 압력펌프(220)로 상기 성형수(S)를 순환공급하여 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 제1성형틀(260)과 제2성형틀(270) 사이의 빈 공간에 세라믹 파이버가 누적되면서 형성된 파이버성형체(120a)를 성형한다.
상기 베이스보드 형성 단계(S460)에서는 상기 파이버성형체(120a)를 경화하고 상기 제2성형틀(270)을 분리하여 상기 발열체부(110)와 대응되는 형상의 발열공(121)이 상하로 개구되어 형성된 베이스보드(120)를 형성하며, 상기 발열체 장착 단계(S470)에서는 상기 발열공(121)의 내부에 발열체부(110)를 삽입한다.
이후, 상기 무분진보드 장착 단계(S480)에서는 도 12의 (d)에 도시된 바와 같이, 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130)와 하부 무분진보드(140)를 상기 베이스보드(120)의 상부면과 하부면에 각각 장착함으로써 평판히터(100)를 완성할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널 열처리용 평판히터 및 이의 제조장치, 방법의 각 구성 및 기능에 의해, 발열체부(110)는 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어져 공급되는 구동전에 따라 발열구동하도록 구비되면서 선형으로 연장된 종래의 열선코일보다 상대적으로 열효율이 증대될 수 있으며, 베이스보드(120)의 내부에 형성된 발열공(121)에 발열체부(110)가 삽입되어 장착되되 상기 발열공(121)은 상하로 개구되어 삽입된 발체의 상부와 하부를 외부로 노출시킬 수 있으므로 상하 양측으로 발열구동하여 열처리 공간에 적재된 디스플레이 패널의 상하면의 가열온도차를 최소화할 수 있고, 외부면이 무분진 표면처리된 상부 무분진보드(130) 및 하부 무분진보드(140)가 발열체부(110)의 상부와 하부를 커버하는 형태로 베이스보드(120)의 상부면과 하부면에 장착되면서 분진이 발생할 수 있는 베이스보드(120)나 발열체부(110)를 외부로부터 기밀시켜 열처리시 분진 등의 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100...평판히터 110...발열체부
111...단위발열체 112...절곡부
120...베이스보드 121...발열공
122...끼움홈 130...상부 무분진보드
140...하부 무분진보드 200...평판히터 제조장치
210...수조 220...압력펌프
230...승강판 240...구동부
250...메쉬망 260...제1성형틀
270...제2성형틀

Claims (8)

  1. 하나의 열선이 수평하게 반복 절곡되어 이루어지며 공급되는 구동전원에 따라 발열구동하는 발열체부(110);
    수평배치된 판형상으로 이루어지고 내부에는 상기 발열체부(110)가 삽입되는 발열공(121)이 형성되며 상기 발열공(121)은 상하로 개구되어 삽입된 발열체부(110)의 상부와 하부를 외부로 노출시키는 베이스보드(120);
    상기 발열체부(110)의 상부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 상부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 상부 무분진보드(130); 및
    상기 발열체부(110)의 하부를 커버하는 형태로 상기 베이스보드(120)의 하부면에 장착되며 외부면이 무분진 표면처리된 세라믹 재질의 하부 무분진보드(140);를 포함하며,
    상기 발열체부(110)는, 하나의 열선이 절곡되어 이루어지되, 길이방향(L)을 따라 일측에서 타측까지 S자형으로 반복 절곡되면서 1열의 단위발열체(111)를 형성하며, 폭방향(W)으로 일측에서 타측까지 복수 열의 단위발열체(111)를 연속 형성하면서 상기 베이스보드(120)와 대응되는 발열면적을 제공하고,
    상기 베이스보드(120)는 내부에 길이방향(L)의 일측에서 타측까지 선형으로 연장되어 각 단위발열체(111)가 삽입되기 위한 복수 개의 발열공(121)이 폭방향(W)으로 이격배치되며,
    각 발열공(121)의 폭방향(W) 양측에는 각 단위발열체(111)가 S자 형상으로 반복 절곡되면서 형성된 절곡부(112)가 각각 끼움결합되는 다수의 끼움홈(122)이 길이방향(L)으로 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 열처리용 평판히터.
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