KR19980080775A - 평판유리 상에 광평면 정밀조직을 생성시키기 위한 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

정밀구조로 성형된 평판유리는, 특히 광학기능을 갖는 유리 분야에 있어서, 예를 들어 텔레비전 기술의 최신 평판(平板) 스크린용 유리에 필요로 한다. 본 발명은 평판유리 위에 상기와 같은 정밀구조를 형성하는 방법에 관한 것으로서, 성형기구(成形機具)(1)의 주형표면(鑄型表面)(2)에 페이스트(paste)모양의 물질(2a, 13)을 충전(充塡)시킨 다음 상기 주형표면을 평판유리(3) 위에 눌러(pressing) 준다. 이 때 상기 성형기구(1)는 유리표면(3)과 접촉하기 전에, 또는 접촉하는 동안, 또는 접촉한 후에, 상기 주형표면(2)의 일정한 깊이(두께) 까지 외부로부터 특정한 온도로 국부가열(局部加熱)함으로써 유리판과 접촉할 때 상기 페이스트 물질이 유리표면에 융착(融着)하면서 성형구조물의 형성과 경화(硬化)가 이루어진다. 바람직하게는 상기 주형표면(2)에 대한 국부가열은 평판유리(3)를 관통하여 주형표면(2)에 지향(指向)되는 레이저 조사(照射)에 의하여 이루어진다. 대안(代案) 방법으로서 유도가열 또는 전기저항가열을 이용할 수 있다

Description

평판유리 상에 광평면 정밀조직을 생성시키기 위한 방법과 장치

본 발명은 평판(平板) 유리 상에 광평면(廣平面) 정밀조직을 형성시키기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이다.

광평면 정밀구조로 형성시킨 평판유리는 특히 광학기능을 갖는 유리 분야에 있어서 정밀용도로 사용된다. 이와 같은 유리들은 예를 들어 최신세대(最新世代)의 평판수상(平板受像)용 스크린의 디스플레이 패널(plasma display panels (PDP), plasma addressed liquid crystal(PALC))인 것이다. 이러한 평판수상 스크린 유리판에는 개개의 선(線) 또는 슬릿(slit: 가늘고 긴 홈)을 안내하기 위한 마이크로채널 구조 (microchannel structure)를 형성하여, 수상 스크린 전체의 작용 폭 또는 높이에 걸쳐 분포되어 있고, 그 속에서 플라즈마(plasma)가 방전을 통하여 점화(點火)된다. 각 구조조직의 양쪽 경계는 직교(直交) 웨브(web)에 의하여 이루어지며, 이 웨브의 폭은 가능한 한 작게 (100㎛) 한다. 충분한 방전량(discharge volume)을 달성하기 위하여 상기 웨브의 높이를 폭 보다 훨씬 크게 한다. 상기 웨브들의 간격은 가능한 한 작게 하여야 한다. 소형(小型) 시리즈에 있어서 현재의 전형적인 값은 360㎛와 640㎛ 사이에서 얻어진다. 이 때 웨브의 높이는 폭이 50㎛ 내지 100㎛일 때 약 150㎛가 된다. 이 웨브들에 의하여 구획된 각 채널(channel)은 플라즈마의 점화를 위하여 방법여하에 따라 PDP에 있어서는 한 개의 전극(電極)을, PALC에 있어서는 두 개의 전극이 연결된다.

예를 들어 25-PALC-수상 스크린에 있어서 360mm x 650mm의 크기를 갖는 평판수상 스크린 유리판의 미세구조를 만들 때는 전극들의 위치를 나중에 정하기 때문에 상기 채널들의 정확한 측방향 치수와 상대적인 위치 및 복제(複製)의 정확성, 그리고 이에 따른 성형기구(成形機具)의 형상안정성(形狀安定性)이 결정적인 역할을 하게된다. 예를 들어 만약 종래의 크롬-닉켈강 기구를 이용하여 고온성형을 할 경우에는 팽창계수가 약 12 x 10^-6/K 가 된다. 예를 들어 25-PALC-수상 스크린에 필요로 하는 360mm 짜리 공구길이는 K 온도변화 마다 약 4㎛의 길이변동을 나타낸다. 가령 상기 전극들을 상기 미세구조들 속에 위치시키기 위하여 요구되는 정밀도가 ±10㎛ 의 범위라고 할 때 상기 구조기구(構造機具)가 ±2.5 K 온도변동을 일으키면 심각한 문제를 초래할 수 있다.

따라서 예를 들어 42-대형 수상 스크린에 있어서 허용 가능한 온도변동은 보다 작아진다.

광평면 정밀구조를 갖는 평판유리의 다른 용도에 있어서도 문제들은 비슷하게 나타난다.

평판유리의 조직형성을 위하여 이에 상응하게 구조화된 성형기구에 의한 고온성형방법이 사용되는 것이 알려져 있다.

그러나 상기 요구조건들로 인하여 광평면 정밀구조를 형성시키기 위하여 롤러(roller) 또는 프레스(press)를 이용하는 종래의 고온성형방법의 사용 가능성이 제한되고 있다.

종래의 고온성형방법에 있어서는 우선 다음과 같은 단점을 가지고 있다 :

- 유리가 성형기구인 압착(壓着)롤러 또는 압연기와의 접촉이 단지 단시간 이루어지는 경우, 즉, 유리가 경화하기 전에 성형기구가 유리로부터 이탈하면 유리조직이 녹아 흘러 둥글게되는 현상이 심하게 나타난다.

- 냉압 프레스 방법에서 사용되는 장시간 접촉시에는 심한 온도차이 및 성형기구와 유리 사이의 상이한 온도팽창으로 인하여 허용 불가능한 응력이 나타난다.

상기 두 방법은 기구온도의 계속적인 상승으로 기구와 유리의 교착(膠着) 현상을 방지하기 어렵다.

상기와 같은 종류의 유리판을 제조할 때 또 다른 기본적인 요건은 안정된 제조공정을 엄수함으로써 조직의 국부적인 배열과 형상을 엄격히 일정하게 유지하여야 하는 것이다. 따라서 종래의 고온성형은 다음과 같은 추가적인 제한사항을 가지고 있다 :

- 종래의 고온성형에 있어서 유리와의 접촉면이 충분한 표면온도에 도달하도록 성형기구를 완전히 가열하기 때문에 요구되는 ±2K(전형적인 공구강(工具鋼)과 평판유리에 필요로 하는 제한사항)의 정확도 범위를 벗어나는 반복생산이 불가능한 고온이 발생하여 허용 불가능한 기구변형을 야기시킨다.

- 구조반경이 작은 몰딩(molding)유리를 제조할 때 기구의 마모현상이 크게 나타나기 때문에 계속적인 성형기구의 교체가 요구된다.

고온성형방법에 의한 조직의 생성시 상기와 같은 제한사항과 단점들 때문에 이러한 방법은 지금까지 광평면 정밀조직의 제작에 이용되지 않았다. 그 대신 그와 같은 구조의 조직들은 오늘날 종래의 기술에 따라 스크린 인쇄(screen printing)를 이용하여 그러한 구조를 형성하는 경계구획들, 즉, 상기 평판 수상 스크린에 있어서의 웨브들을 유리 접합물(接合物)을 사용하여 평판유리 위에 겹쳐 눌러서 형성시킨다. 그와 같은 성형은 상기 유리 접합물 위에 올려놓은 적절한 마스크(masks)들을 통하여 이루어지며, 이 마스크들은 상기 예에서 웨브 들을 형성하는 구조를 위한 분출물(噴出物)을 생성한다. 이 때 상기 마스크는 각 인쇄층에 대하여 꼭 맞아야 한다. 높이가 약 200㎛이고 중심부의 폭이 약 70㎛이 되는 평판 수상 스크린 유리판에 있어서 웨브들 사이에 2 내지 3층으로 인쇄되어 두께가 약 30㎛가 되는 전극들은 별도로 하고, 상기 웨브 들을 위해서는 약 10 내지 15 층을 필요로 한다.

이러한 스크린 인쇄 방법은 무엇보다도 특히 상기 유리 접합물 위에 마스크를 올려놓은 다음 마스크의 틈(홈)을 유리 접합물로 충전(充塡)한 후에 경화(硬化)가 이루어져야 하는 이유 때문에 막대한 공정기술 상의 비용을 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 유리 접합물을 해당 유리기판에 접촉시키기 위해서는 그의 물리적 및 화학적 성질(예: 온도팽창계수)을 고려하여 추가적으로 상기 유리기판 및 특정한 응용(예: 플라즈마 점화에 대한 저항성)에 적합시켜야 한다. 상기 유리 접합물은 피복(被覆)한 다음에 경화시키기 위하여 450℃에서 통상적으로 5 내지 10분간의 일정한 공정시간을 필요로 하며, 이것은 15층일 경우에는 매우 장시간의 공정기간을 요구하게됨으로써 종래의 공지된 스크린 인쇄방법은 프로토타입의 제조에 국한되고 사후의 양산(量産)을 위해서는 비경제적이다.

본 발명의 목적은 경제적이고 양산에 적합한 방법으로 이후 페이스트(paste) 라고 부르는 적절한 물질을 상기 평판유리 위에 피복한 다음, 상기 페이스트를 경화시킴으로써 광평면 점밀조직의 형성을 가능케 하도록 상술한 방법을 실시하고 또한 이에 필요한 부속 장치를 구성하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 다음의 단계들로 이루어지는 방법으로 달성된다 :

- 정밀조직을 형성하는 페이스트 모양의 물질을 성형기구의 성형 표면에 도포(塗布)하는 단계,

- 상기 성형기구를 단 한번 압착함으로써 페이스트 모양의 물질을 평판유리 위에 피복한 다음, 피복된 물질을 경화시키는 단계,

- 상기 성형기구의 성형 표면을 외부로부터 국부적으로 가열함으로써 상기 정밀조직의 높이로부터 미리 정한 표면두께 까지 필요한 공정온도로 상승시켜 상기 피복된 물질을 평판유리와 융해시키는 단계.

본 발명에 따라 본 발명의 장치를 아래와 같은 장치들로 구성함으로써 본 발명의 목적이 달성된다:

- 정밀조직을 형상화하는 페이스트 물질을 성형기구의 성형 표면에 도포하기 위한 장치,

- 성형기구를 단 한번 압착함으로써 페이스트 물질을 평판유리 위에 도포하기 위한 장치 및 도포된 물질을 경화시키기 위한 장치들,

- 외부가열기를 이용하여 상기 성형기구의 성형 표면을 도포된 페이스트와 함께 국부 가열시켜 필요한 공정온도로 상승시킴으로써 상기 피복물질을 평판유리 위에서 용해시키는 장치.

본 발명에 따른 방책을 사용하여 친화적(親和的)인 페이스트 물질을 평판유리 위에 피복하고 경화시킴으로써 경제적이며 매우 유리한 방법으로 광평면 정밀조직의 정밀 실시가 가능하다.

선행 유럽특허출원 공고번호 EP 0 802 170 A3에서는 평판유리 상에 광평면 정밀조직을 생성하기 위한 장치를 이용하는 방법이 기술되어 있는바, 이 방법에서는 정밀조직을 형성하는 페이스트 물질을 가공기구의 성형 표면에 냉간도포(冷間塗布)한 다음 평판유리 위에 압착(壓着) 하면서 경화시키는 방법이다.

그러나 본 발명의 원리는 고온성형에 관한 것이며, 한편 상기 유럽특허출원은 사실상 냉간 압착방법을 기술하고 있는 것이다. 본 발명에 따라 상기 평판유리 위에 도포된 물질의 고온 융해 방법에 있어서는 상기 유럽특허출원의 경우 단순한 구어 붙임(燒付), 즉, 도포물질의 경화(硬化)와 소결(燒結) 보다는 훨씬 균질성이며 따라서 보다 안정성이 있는 방법임이 자명한 것이며, 한편 상기 유럽특허출원의 방법에 있어서는 명백히 또 하나의 접착층을 필요로 하게 된다. 역시 상기 유럽특허출원의 방법에 있어서는 복사선가열(輻射線加熱)을 제시하고 있지만, 그것은 다만 피복물질의 유동화(流動化)에 관한 것이며, 본 발명에서와 같이 피복된 페이스트와 평판유리와의 융해작용을 일으키기 위한 성형기구의 가열에 관한 것이 아니다.

특히 바람직하게는 본 발명의 진보적인 특징에 따라 구조화된 성형기구의 주형(鑄型)표면을 외부로부터 국부가열하기 위하여 레이저 광선이 이용된다. 그와 같은 설비는 성형기구의 주형표면을 선택적으로 균일하게 가열할 수 있는 장점이 있으며, 또한 다른 방도로서 유도저항 또는 전기저항 가열에 의해서도 가능하다.

고가의 유리 투과성 고성능 레이저가 사용되어야 하는 경우를 회피하기 위하여 추가적으로 예를 들어 훌람라이스튼(Flammleisten)과 같은 다른 적절한 재래식 열원(熱源)에 의하여 가열공정을 보충할 수 있다.

상기와 같은 외부 열원을 이용하여 성형 표면을 가열할 때 성형기구가 과도히 가열되는 것을 방지하기 위하여 성형기구를 내부적으로 냉각시킨다.

상기 성형기구를 이용하여 구조성형을 위해서는 여러 가지 방법이 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따라 페이스트 물질로 도포된 성형기구를 구조성형할 유리표면 위를 연속적으로 구르게 할 수 있다.

성형기구의 마모로 인하여 전체 성형기구를 교체함으로써 계속적으로 막대한 교체비용을 회피하기 위하여 하나의 기초대(基礎臺)와 페이스트 물질이 도포되는 주형표면을 구비하여, 상기 기초대에 착탈식(着脫式)으로 결합되는 하나의 성형매체(成形媒體)의 두 부분으로 구성되는 성형기구에 의하여 구조성형이 실시된다. 따라서 기구 마모 시에는 상기 성형매체 만을 교환함으로써 비교적 간단하게 적은 비용으로 교체가 가능하다.

그리고 또한 이와 같이 두 부분으로 분할함으로써 기구재료 선택에 융통성을 부여한다. 가령 본 발명의 진보적 실시에 따라 상기 기초대는 낮은 열전도율(熱傳導率)을 갖는 재료로 만들고, 상기 성형매체는 높은 열전도율을 갖는 재료로 만들면, 미리 정한 표면두께에 대한 특별한 국부가열이 가능하다.

본 발명의 진보적 실시예에 따라 상기 두 부분으로 구성되는 성형기구에 있어서 상기 성형기구가 구르는 동안 요부(凹部) 내지 공동(空洞) 속으로 페이스트가 충전된 성형매체가 상기 기초대로부터 분리되어 유리 위를 눌러줌으로써 페이스트가 유리와 접촉하게 되고 도포된 페이스트가 경화되는 동안 머물러 있게 됨으로써 특별한 장점을 제공하여 준다. 상기 성형매체의 낮은 열용량 때문에 형성된 구조조직이 매우 신속히 냉각되므로 정밀하고 신속한 구조형성이 이루어지는 장점을 제공한다.

상기 페이스트 모양의 재료는 유리 접합물, 즉, 초기상태가 페이스트인 하나의 물질일 수 있다. 이 페이스트는 본 발명의 실시예에 따라 요판인쇄(凹版印刷)와 비슷하게 성형기구의 주형표면에 도포되고, 이어서 성형기구가 유리판과 접촉할 때 유리와 결합하여 경화된다.

또한 고체 유리재료, 특히 이른바 Micro-Sheet-박판(薄板)유리를 성형기구의 주형표면에 도포하기 전에 가열하여 유동화(流動化) 시킨 다음, 이 점성(粘性) 유리를 요판인쇄 방법과 유사하게 성형기구의 주형표면 상의 요부(凹部) 또는 공동(空洞) 속으로 롤러로 도포하고, 다시 이어서 필요에 따라 가열된 평판유리 위에 도포하여 유리와 함께 융해시키고 냉각시키는 방법이 고려될 수 있다.

예를 들어 상술한 평판 수상 스크린의 경우에 있어서 전극구조물을 착설하기 위하여 상기 페이스트 물질은 도전성(導電性) 페이스트를 사용하여 성형기구의 주형표면 위에 롤러로 눌러 도포한 다음 평판유리의 표면과 접촉시킨 후 경화되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 레이저(laser)를 이용하여 레이저 광선 투과성(透過性) 매질(유리)을 관통할 때 성형기구의 주형표면을 가열하기 위한 장치를 보여주는 원리설명도(原理說明圖) 이다.

도 2는 하나의 기초대와 하나의 성형매체의 두 부분으로 구성된 성형기구를 보여주는 확대도(擴大圖) 이다.

도 3은 도 2에 따라 하나의 기초대로서의 압착롤러 (壓着roller)와 하나의 성형매체 (成形媒體)로서 상기 압착롤러 둘레에 감겨있는 구조성형된 금속판 및 성형 페이스트를 상기 성형매체에 도포하기 위한 도포칼날 등으로 구성되는 착탈결합식성형기구(着脫結合式成形機具)를 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3에 따라 페이스트를 상기 성형매체에 도포하기 위한 제2롤러를 구비한 착탈결합식성형기구 압연(壓延)성형기구를 보여준다.

도 5는 도 3에 따라 용융된 박판(薄板)유리를 페이스트로서 상기 성형매체에 압입(壓入)하기 위한 도포칼날을 구비한 착탈결합식성형기구를 보여준다.

도 6은 도 3에 따라 융해된 박판(薄板)유리를 페이스트로서 상기 성형매체에 도포하기 위한 평활한 반전(反轉)롤러를 구비한 착탈결합식성형기구를 보여준다.

도 7은 도 3에 따라 압착롤러 앞에 형성된 페이스트 선수파(bow wave:船首波)에 의하여 페이스트를 성형매체에 도포하는 착탈결합식 성형기구를 보여준다.

도 8은 도 3에 따라 융해된 박판유리를 압착롤러 앞에 형성된 페이스트 선수파에 의하여 성형매체에 도포하는 착탈결합식성형기구를 보여준다.

도 9는 도 3에 따라 구조화된 조직 속에 페이스트가 충전된 금속판 형태의 성형매체가 기초(基礎)롤러가 구르는 동안 롤러로부터 풀려서 유리판 위에 압착되어 페이스트가 경화하는 동안 유리판 위에 머물러 있는 착탈결합식성형기구를 보여준다.

도 10은 금속판 대신에 여러 겹의 대상재료(帶狀材料)로 형성된 성형매체가 기초롤러에 나선형(螺旋形)으로 감겨있는 착탈결합식성형기구를 보여준다.

도 11은 성형매체로서 한 줄의 대상재료로 감겨있는 두 개의 평행롤러로 구성되며, 그 하나는 기초롤러인 것을 보여주는 성형기구를 도시한 것이다.

도 11A는 도 11에 따른 개선된 실시예로서 상기 대상재료의 열팽창시 팽팽하게 당겨주는 인장(引張)롤러(tension roller)를 보여주는 도면이다.

도 12는 도 11 및 도 11A에 따라 평판유리 아래에 장치한 레이저 다이오드 어레이(laser diode array)로 이루어진 레이저 광선 가열장치의 실시예를 도시한 것이다.

도 13은 도 11 및 도 11A에 따라 평판유리 위쪽에 기초롤러 측면에 장치한 레이저 다이오드 어레이로 이루어진 레이저 광선 가열장치의 실시예를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부도면을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에서 미세(微細)홈(groove)조직을 갖는 평판 수상 스크린용 평판유리(3) 안에 광평면 정밀구조(여기서는 웨브(web)에 의하여 서로 구분된 긴 홈(groove)조직)를 형성시키기 위한 방법에 사용될 장치를 보여주고 있다. 상기 장치는 정밀조직을 형성하는 페이스트 모양의 물질(2a)이 도포(塗布)되는 주형표면(2)을 가지고 있으며, 상기 페이스트 물질(2a)은 압력(F)에 의하여 가열된 평판유리(3)의 윗면에 압착(壓着)되어 요망하는 정밀구조가 인쇄방법으로 피복(被覆)된다. 또한 상기 장치는 반동력흡수판(反動力吸收板)(4)을 구비하여 유리판(3)에 대한 압력(F)을 보정(補整)한다.

상기 피복방법으로 정밀조직을 성형하는 페이스트 모양의 점성(粘性)물질(2a)은 공지된 스크린 인쇄 방법에서 이미 사용되고 있는 적합한 유리 접합물(接合物), 또는 유동성(流動性) 유리, 또는 전극(電極) 조직을 피복할 경우 도전성(導電性) 전극재료로 이루어질 수 있다. 이 모든 물질(2a)들은 본 발명의 의미에서 이후에는 페이스트라고 부른다.

상기 유리 접합물은 원칙적으로 점성(粘性)물질로서 이 점도(粘度)는 필요에 따라 조절할 수 있다. 상기 유리 접합물은 인쇄기술에서 전용(轉用)된 방법을 사용하여 상기 성형기구(1)의 주형표면(2)의 조직 속으로 도포(塗布)된 다음, 상기 평판유리(3) 위에 압착(壓着)되며, 특히 아래에서 설명하는 바와 같이, 먼저 상기 유리 접합물이 롤러(roller)를 이용하여 성형기구의 조직 속으로 도포된 다음에 유리와 결합되고, 약 450℃로 가열된 평판유리의 온도에 의하여 소결(燒結)되어 경화(硬化)한다.

상기 유리 접합물을 사용하는 대신 변태점(變態点) 이상으로 가열함으로써 생성되는 점성유리를 이용하여 유리판 위에 피복함으로써 정밀조직을 형성시킬 수 있다. 유리조직의 성형과 도포를 위한 장치에 관해서는 다음에 설명한다.

융착(融着)될 물질인 페이스트(2a)가 나중에 설명하는 적절한 장치에 의하여 롤러로 구성된 성형기구의 프레스 속도와 동기(同期)되어 연속적으로 상기 성형기구의 조직 속으로 분배되도록 상기 평판유리(3)의 단위면적 마다 필요로 하는 도포량에 해당하는 두께로 상기 융착(融着)물질을 공급하는 것이 매우 바람직하다. 상기 프레스 속도는 성형기구(1)의 표면속도를 의미한다.

본 발명의 우선 적용대상인 평판수상(平板受像) 스크린 상에 정밀조직의 형성시 홈(grooves)들 사이에 웨브(webs)들을 형성시키기 위하여 필요로 하는 유리 두께는 대략 20㎛ 내지 40㎛ 이다. 따라서 이와 같은 응용분야 및 유사한 경우를 위해서는 평판(平板)유리, 특히 박판(薄板)유리 즉, 특수 제조공정(Down-Draw)에 의하여 제조되는 이른바 Micro-Sheets(薄板유리)를 사용한다.

대용물(代用物)로서 그와 같은 박판유리는 또한 다른 융착물질을 유리로서 구성될 수 있다.

유리로부터 제조된 박판유리는 결국 구조화 되어있지 않으며, 얇은 두께 때문에 매우 유연한 유리재료로서 시중에서 두루마리 재료로 획득할 수 있다. 상기 박판유리는 성형기구(1)에 도포하기 전에 Tg 이상의 온도로 가열하여 용해시킴으로써 도포용 칼날 또는 보조롤러(도시하지 않았음)를 이용하여 성형기구(1)의 표면(2)에 형성된 성형요부(成形凹部) 속으로 용해된 유리를 압입(壓入)하여야 한다.

상기 페이스트(2a)의 도포, 담금질 및 접촉, 즉, 융착 및 경화를 위해서는 성형기구(1)의 표면을 일정한 공정온도로 유지시키는 것이 필요하다.

오직 상기 성형기구(1)의 주형표면(2) 만을 조직 높이로부터 일정한 표면두께 까지 외부로부터 필요한 공정온도로 가열하여 온도에너지의 투입이 엄격히 국부적으로 제한되고, 성능에 따라 엄격히 적량(適量)으로 이루어지도록 함으로써 전체적인 성형기구(1)의 온도상승을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 실시예에 있어서 본 발명에 따라 성형기구(1)를 세트업(set up) 하기 전에 또는 세트업 되었을 때, 즉, 상기 페이스트(2a)가 평판유리(3)와 접촉한 후에 레이저(5)를 이용하여 상기 주형표면(2)을 공정온도로 국부가열 하기 위하여 레이저광선의 조사(照射)를 상기 평판유리(3)를 통과하여 성형기구(1)의 주형표면(2)으로 지향시킨다. 대용(代用) 방법으로서는 유도저항가열 또는 전기저항가열도 가능하다.

따라서 상기 주형표면(2)의 조직부위에 도포된 페이스트 물질이 요구되는 공정온도로 외부에서 가열할 수 있다.

상기 레이저(5)는 유리에 대하여 최대한 높은 투과력을 가지며, 전혀 이렇다할 평판유리의 가열이 일어나지 않으면서, 주형표면(2)을 페이스트의 경화에 필요한 공정온도로 가열시킬 수 있는 레이저 광선을 발생하도록 선택된다. 이 때 상기 유리는 페이스트(2a)와 접촉할 때 이미 다른 적절한 열원(熱源)을 이용하여 일정한 기계적 고유안정성이 유지되며 (변태(變態)온도 이하로), 레이저로 가열된 성형기구의 온도에 의하여 도포된 유리 접합물을 소결시키고, 융착된 박판유리의 유동성을 유지하는데 필요한 에너지가 투입될 수 있는 온도로 사전 가열이 이루질 수도 있다.

상기 페이스트(2a)가 평판유리(3)의 표면과 접촉하기 전에, 즉, 성형기구(1)가 떨어져 있는 상태에서 상기 박판유리를 유동화(流動化)에 필요한 온도로 가열하기 위하여 상기 페이스트(2a)로 충전(充塡)된 성형기구의 주형표면(2)을 추가적인 레이저에 의하여 예열(豫熱)을 가할 수 있다. 이러한 성형기구(1)의 위치에서 상기 평판유리(3)는 추가적인 레이저의 방사로(放射路) 상에 있지 않기 때문에 이러한 추가적인 레이저 조사(照射)는 유리에 대하여 투과성일 필요가 없다. 즉, 자외선 또는 원적외선 범위 내에 있을 수 있다.

이러한 파장범위를 위한 고성능 레이저들은 시중에서 유리 투과성 파장을 갖는 레이저 보다 저렴하게 매매된다.

레이저(5)에 의한 성형기구(1)의 주형표면(2) 가열은 필요에 따라서는 유도저항가열 내지 전기저항가열 또는 다른 적절한 재래식 열원(Flammleisten 등)에 의하여 보완될 수 있다. 그러나 재래식 열원과 비교하여 레이저(5) 사용의 장점은 보다 정확하게 국부적으로 성능에 따른 적량(適量)을 사용할 수 있다는 것이다. 레이저 광원(光源)으로서는 예를 들어 Nd-YAG-레이저(파장: 1064 nm)와 고성능 다이오드 레이저(파장: 800 nm)가 적합하다. 왜냐하면 유리에 대하여 높은 투과성을 갖기 때문이다. 레이저를 정확하게 방사하기 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이 성형기구(1)의 주형표면(2)에 대하여 레이저광선을 유도하기 위한 구조적(構造的) 수단을 장치할 필요가 있으며, 이는 당해 분야의 전문가에게 가능한 일이다. 상술한 바와 같이 재래식 열원에 의한 성형기구(1)를 추가적으로 가열하는 것은 특히 초기단계에서 효과적이다.

유리에 대하여 투과성(透過性)을 갖는 레이저(5)의 또 다른 응용은 상기 평판유리(3)와 접촉할 금속성 전극 또는 도전성 페이스트를 성형기구(1)를 이용하여 상기 평판유리의 한쪽 면에 위치시키고, 이들을 다른쪽 면으로부터 상기 유리 투과성 레이저(5)를 사용하여 가열함으로써 상기 평판유리에 접합시키는 응용방법이다.

상기 주형표면(2)의 가열 때문에 성형기구(1)가 과도히 가열되는 것을 피하기 위하여 공지된 수단으로 내부에서 냉각시킨다.

유리가 성형기구에 달라붙게 될 온도(TK) 이하의 온도 하에서 상기 성형기구(1) 및 주형표면(2)의 가열이 이루어진다. 상기 후자의 온도는 성형기구의 주형표면의 물질과 경우에 따라서는 반점착층(反粘着層) 및 유리종류에 따라 다르다. 유리가 잘 달라붙지 않는 물질에 대한 예를 들면 크롬-닉켈강으로서 약 850 K 까지 사용가능하며, 비교적 고온에서 비로소 점착 경향을 보인다. 가장 달라붙지 않는 것은 매우 고가물질인 백금-황금합금으로서 단순한 물질로서 또는 합금물질로서 얇은 층으로 만들어 사용하려고 노력한다. 어떠한 경우이든 이 물질은 마모가 되면 새로이 용해하여 넣는다.

상술한 바 극심한 성형기구의 마모(모서리 부분이 둥글게 됨)로 인한 비용손실과 개장(改裝) 비용은 특히 도 2에서 명백한 바와 같이 종이 요판인쇄(凹版印刷)시 사용되는 인쇄판형(印刷版型)을 제작하는 박(箔)을 본 받아서 표면조직과 페이스트(2a)의 분출구들을 구비하며, 착탈식으로 기초대(6)에 부착되는 성형매체(7)에 의하여 마모가 일어나는 성형기구(1)의 주형표면(2)를 형성시킴으로써 효과적으로 회피할 수 있다. 이와 같은 성형매체(7)는 후술하는 바와 같이 여러 가지 구조로 형성될 수 있다. 도 2에 따라 원칙적으로 성형될 웨브들과 일치하는 홈(groove)(7b)들이 구비된 하나의 구조화된 얇은 금속판(金屬板)(7)이 사용되며, 상기 홈(7b)들은 페이스트(2a)를 충전하기 위한 것이다. 이 때 도 2에 도시한 바와 같이 상기 금속판(7)을 정치(定置)시키기 위한 대응하는 구조(7b)들을 상기 기초대(6)의 표면에 형성시킨다. 이 대응구조(對應構造)들은 또한 평판 수상 스크린 유리에 적용하는 경우 직접 성형을 위하여 구조화된 단일기구(單一機具) 보다는 매우 간단히 형성시킬 수 있다. 상기 주형표면(2)을 형성하는 금속판(7)은 성형조직이 높게 형성되도록 하기 위하여 주형표면(2) 위에 생성된 조직의 두께(높이) 보다 두텁게 또는 같게 만들 수 있다. 만약 성형조직이 요망하는 높이 보다 높게 유리 위에 형성되면 나중에 간단히 동일한 높이로 연마할 수 있다.

상기 금속판(7)에 형성된 홈(7b)들 대신에 종이-인쇄기술의 작은 그릇이라고 부르는 만입부(灣入部)들을 형성시킬 수 있다.

하나의 롤러 또는 상부 다이스(upper die)로 구성될 수 있는 기초대(6)로부터 상기 성형매체인 금속판(7)을 분리함으로써 낮은 열팽창계수(熱膨脹係數)와 높은 내마모성(耐磨耗性)을 갖는 재료, 예를 들어 특수 세라믹 재료를 상기 기초대(6)의 재료로서 사용할 수 있다. 상기 성형매체(7)를 선택할 때 예를 들어 상술한 크롬-닉켈강 또는 백금-황금합금에 의하여 달성될 수 있는 바와 같이 유리에 대한 최소의 점착성, 높은 내마모성 및 높은 내열안정성 등의 다른 요소들을 고려할 수 있다.

따라서 상기 기초대(6)의 재료로서 0.56 x 10^-6/K 의 매우 작은 팽창계수를 갖는 크바르짤(Quarzal)을 사용하는 것을 고려할 수 있다. 기초대로서 강철의 사용에 비하여 허용 가능한 길이 변동은 약 20배의 온도변화가 허용된다.

상기 크바르짤(Quarzal)재료는 낮은 열전도율(熱傳導率)을 갖는다. 만약 이 때 상기 성형매체가 높은 열전도성(熱傳導性)을 갖는 재료로 선택한다면 착탈결합식성형기구의 장점에 따라 미리 정한 표면두께에 대한 뚜fut한 국부격리(局部隔離) 가열이 가능하다

크바르짤은 또한 불량한 전도성(導電性) 물질이기 때문에 크바르짤을 상기 기초대(6)의 소재로서 사용할 때 상기 성형매체(7)의 가열을 위하여 도 1의 레이저(5) 대용(代用)으로 유도저항가열 또는 전기저항가열이 가능하다.

상기 기초대(6)와 성형매체(7)를 분리하는 또 하나의 장점은 페이스트(2a)를 형상화하여 유리(3)와 접촉시킨 다음 페이스트가 경화될 때 까지 상기 성형매체(7)와 페이스트를 유리 위에 그대로 놔둘 수 있다는 것이다. 완전히 재래식의 성형기구를 유리조직 위에 놔두는 경우에 비하면 상기 성형매체의 낮은 열용량 때문에 매우 신속한 온도변화가 일어날 수 있다.

특히 도 2의 금속판(7)의 경우와 같이 홈(7b)들이 형성된 분절식(分節式) 성형매체에 있어서 냉각과정 동안에 상기 홈(7b)들이 열팽창을 흡수하기 때문에 상기 유리(3)와 성형기구(1) 사이의 응력(應力)이 또한 최소화된다. 상기 주형표면(2)의 원추형의 융기(隆起) 부분 때문에 성형매체의 분리를 용이하게 한다.

마모를 일으키는 금속판(7)은 상기 기초대를 교환하지 않고 교체할 수 있다. 이 때 나중에 상세히 설명하는 여러 가지의 속동체결장치 (速動締結裝置)를 사용할 수 있다.

상기 기초대(6)와 분리식 성형매체(7)로 구성되는 성형기구의 성형, 상기 성형기구(1)의 성형매체(7) 속에 페이스트(2a)의 충전, 충전된 페이스트를 평판유리(3) 위에 도포 및 경화를 위하여는 여러 가지의 실시태양이 가능하며, 이중 몇 가지를 도 3을 이용하여 이하에서 설명한다.

도 3은 기초대(6)와 성형매체(7)로 구성된 압착(壓着)롤러(8)로 형성된 성형기구(1)를 도시하며, 이 때 상기 성형매체(7)는 도 2에 도시한 구조화된 금속판으로 이루어져서 체결장치(9)를 이용하여 상기 기초대(6)에 고정된다. 상기 압착롤러(8)는 금속판을 정치(定置)하기 위하여 제2도의 도면과 유사한 적절한 구조(7c)를 갖는다. 상기 압착롤러의 회전축(10)은 수평으로 고정되어 있다. 상기 유리판(3)은 전진속도(V)로 압착롤러(8) 아래에서 공급되며, 상기 압착롤러(8)는 화살표 방향으로 회전하고, 상기 평판유리(3)의 표면 위로 구르면 그 표면 위에 요망하는 조직을 생성한다. 상기 압착롤러(8)는 이 때 특히 수직방향으로 압력을 조절한다.

따라서 요판인쇄(凹版印刷)로부터 본 받은 실시예에 있어서 성형매체(7)를 구비한 전체 기초대(6)가 평판유리(3)와 접촉하게 된다. 이와 같이 요판인쇄술에서 본 받은 적절한 체결장치(9)에 의하여 상기 성형매체(7)의 기초대(6)에 대하여 평탄한 착설을 보장한다.

상기 롤러축을 화살표로 표시한 바와 같이 오직 수직방향으로 만 움직일 수 있도록 지지하기 위한 방법은 당해 분야의 전문가에게는 여러 가지의 구조가 가능한 것이다. 또한 작용압력(F)에 의하여 유리판(3)에 압착되는 상기 압착롤러(8)는 다만 유리판(3)의 전진에 의하여서만 함께 회전하도록 장치될 수 있다. 물론 상기 롤러축(10)에 보조구동장치를 설치할 수도 있다.

도포될 페이스트(2a)를 성형매체(7)의 홈(7b)들 속에 충전하기 위한 방법, 즉, 상기 구조화된 압착롤러(8)의 요부(凹部)들을 페이스트(2a)로 충전하기 위한 방법에 관해서는 일련의 기술적 가능성이 고려될 수 있다.

도 3은 하나의 도포칼날(11)에 의하여 그 도포칼날과 롤러 사이의 경계부분에 퇴적(堆積)되는 페이스트(2a)를 - 이하 선수파(船首波)라고 부른다 - 요부들 속으로 압입시키는 장치를 도시하며, 이 때 상기 도포칼날(11)은 롤러 위에 균일한 도포표면을 형성하여 준다. 그러한 도포칼날은 인쇄기에서 사용되고 있다. 그 목적은 유리판과 접촉하는 롤러표면 위의 요부들을 제외하고는 페이스트가 남아있지 않게 하여 평활한 표면을 유지하는데 있는 것이다.

도 4는 도 3에 도시된 것과 유사한 실시예로서 상기 도포칼날(11) 대신에 평탄한 반전(反轉)롤러(12)가 압착롤러의 표면을 평탄하게 고르면서 페이스트(2a)의 선수파(船首波)를 성형매체(7)의 요부들 속으로 압입한다.

도 5는 도 3에 상응하는 실시태양을 보여주는 것으로서 퇴적(堆積)된 페이스트 대신에 용해된 박판(薄板)유리(13)를 페이스트로서 성형매체의 요부들 속으로 압입되고, 도포칼날(11)에 의하여 롤러의 표면을 평활하게 유지하여 준다. 이것은 물론 박판유리를 Tg 이상의 온도로 예열하는 것을 전제로 한다.

도 6은 도 4에 상응하는 실시예를 보여주고 있으며, 도 5의 경우와 마찬가지로 퇴적된 페이스트 대신에 용해된 박판유리를 반전롤러(12)를 이용하여 성형매체(7)의 조직 속으로 압입한다.

이러한 모든 실시예에 있어서 레이저(5) 또는 다른 열원을 이용하여 성형매체(7)의 온도를 적절히 조절함으로써 요부들 속에 충전되어 용해된 유리를 점성상태로 유지하여 압착롤러(8)가 계속 회전하면서 점성유리가 평판유리(3)의 표면과 접촉을 이루게 한다.

압착롤러가 평판유리와 접촉할 때 페이스트(2a)(유리 접합물 또는 점성 박판유리)가 유리판(3)과 접촉을 이룸으로써 페이스트(2a)와 유리판(3)의 결합이 이루어지도록 한다.

조직화된 프레스롤러 또는 압착롤러(8)의 요부들을 페이스트(2a)로 충전시키기 위한 또 다른 방법은 도 7에 도시한 바와 같이 상기 압착롤러(8) 바로 앞의 평판유리(3) 위에 페이스트를 위치시켜서 페이스트 선수파가 상기 압착롤러에 의하여 밀려 나가게 하는 것이다. 상기 페이스트 선수파 내의 압축력에 의하여 압착롤러(8)의 조직 속으로 페이스트(2a)가 충전된다.

도 8은 도 7에 따른 실시예의 변형을 도시한 것으로서 상기 압착롤러(8)의 요부들을 용해된 박판유리로 충전한다. 이 때 압착롤러 앞에 페이스트 선수파의 엄청난 압축력은 물론 고려할 문제로서 단점인 것이다.

도포될 페이스트를 도 3 내지 도 8에 따라 성형기구에 도포하기 위한 여러 가지 기술적 방법들을 착탈결합식성형기구에 대하여 도시하였다. 이러한 방법들은 또한 주형표면이 구비된 종래의 착탈결합식성형기구에 있어서 똑같은 방법으로 실행될 수 있다는 것은 별도로 도시할 필요가 없이 자명하다.

상기 조직성형기구의 착탈결합식 구조는 방법실시 및 기구구조의 추가적인 변형들을 가능케 하는바, 도 9 내지 도 13을 이용하여 후술한다.

도 9는 도 3에 상응하는 착탈결합식성형기구의 구조를 보여주는바, 성형매체(7) 내의 요부(凹部)들은 특히 도 3 내지 도 8에 도시된 방법들에 따라 페이스트가 충전된다. 도 3 내지 도 8에 따른 실시태양과는 반대로 압착롤러(8)가 구르는 동안 금속판(7) 형태의 성형매체는 기초대(6)로부터 풀린다. 상기 성형매체(7)가 평판유리(3)의 표면과 접촉한 다음 이 성형매체는 평판유리(3) 위에 남아 있는다. 이렇게 함으로써 페이스트가 경화하는 동안(융착된 박판유리의 소결과정 또는 냉각) 페이스트의 기계적 안정화가 이루어진다. 왜냐하면 상기 성형매체는 페이스트의 유출을 방지하기 때문이다. 성형이 끝나면 냉각된 성형매체는 경화된 박판유리에 비하여 열수축이 크기 때문에, 그리고 유리 접합물의 수축 때문에 성형된 조직으로부터 쉽게 분리될 수 있다. 상기 성형매체(7)의 융기(隆起)된 조직부분의 가벼운 원추형은 분리작용을 촉진시킨다.

또 다른 실시예를 도 10을 참조하여 설명하면, 성형매체는 도 3 및 도 8에서와 같이 일체로 형성하여 구조화된 금속판으로서가 아니고, 띠(band) 모양의 대상재료(帶狀材料)(7a)로서 롤러 모양의 기초대(6) 위에 나선형으로 감아 놓은 것이다. 도 10에 따른 실시예는 이른바 도 3의 실시예의 변형을 도시하고 있다. 여기서는 서로 연결된 금속판(7) 대신에 대상재료(7a)를 기초롤러(6)의 한쪽 끝에서 시작하여 나사 모양으로 미리 구조화된 웨브를 따라 롤러 주위에 감아 놓은 것으로서, 상기 웨브는 대상재료의 간격을 유지시키는 역할도 수행한다. 각각의 밴드 위치 사이의 공간에는 도시된 방법에 따라 페이스트를 도포(도 3-8에 따라) 하고, 필요에 따라서는 박판유리를 예열한 다음에 도포한다. 도 3에 따른 실시예에 비하여 상기 기초롤러(6) 상에 있는 밴드 두루마리들 사이에는 관통된 틈이 존재하여야 하는 제한사항이 있다. 그러나 도 10에 따른 실시예는 예를 들어 모두(冒頭)에 언급한 평판 수상 스크린 유리판에 있어서 적용하지 않을 수 없는 바와 같이 평판유리에 선조직(線組織)의 도입이 예정되어 있는 것이다.

도 11은 상기 성형매체가 서로 연결되어 있는 금속판으로서가 아니라 도 10에 따라 대상재료로서 형성된 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 10의 실시예에 있어서 대상재료가 기초롤러(6) 위에 고정되어, 이 기초롤러(6)가 대상재료(7a)와 함께 유리판(3)의 표면 위를 완전히 굴러나가 버리도록 되어있는 반면에, 도 11은 도 9와 유사하게 성형매체인 대상재료(7a)가 일정한 시간 동안 피복된 조직 위에 남아 있는 실시예를 보여준다. 도 11에 따른 실시예는 상기와 같은 목적을 위하여 두 개의 평행한 롤러, 즉, 하나는 성형롤러(6)이고 다른 하나는 보조롤러(14)를 장치하는 것이다. 상기 성형롤러(6)에는 한 쪽 끝에 대상재료인입선(帶狀材料引入線)이 화살표와 같이 위치하고, 그 대상재료(7)를 안내하기 위하여 롤러표면에 연속환상홈들이 롤러축에 직각으로 형성되어 있으며, 이 연속환상홈들은 상기 대상재료의 간격을 조정하는 역할을 한다. 상기 기초롤러(6)는 조직을 형성시키기 위하여 대상재료(7a)를 평판유리(3) 위에 위치시킨 다음 성형된 조직을 유지하기 위하여 페이스트가 경화하는 동안 상기 대상재료(7a)를 피복된 조직 속에 그대로 놔두는 역할을 한다. 따라서 페이스트가 경화(박판유리의 소결공정 또는 냉각) 하는 동안 도 9의 실시예에 있어서와 같이(성형매체가 페이스트의 유출을 방지한다) 페이스트의 기계적 안정화가 일어나며, 이러한 안정화는 종래의 고온성형공정에서는 달성되지 않는다. 도포된 페이스트가 경화되고 레이저(5)에 의하여 평판유리(3)와 융착된 다음에 상기 성형대상재료(7a)는 기초롤러에 평행하게 작동하는 보조롤러(14)에 의하여 형성된 조직으로부터 분리된다. 이 보조롤러는 특히 기초롤러(6)에 대한 온도차이와 이에 따른 길이 차이를 보정할 수 있기 위하여 구조화하지 않는다. 상기 보조롤러의 한쪽 단부에는 화살표 표시와 같이 대상재료의 배출선(排出線)이 위치하며, 또한 수 개의 대상재료 인입(引入) 및 배출(排出)도 실시 가능하다.

피복된 페이스트는 조직형성 후에 매우 신속히 굳어지고, 따라서 대상재료(7a)는 분리될 때까지 보조롤러(14)에 측면이 고정되어 있기 때문에 상기 대상재료(7a)가 후방의 보조롤러(14) 상에서 측방(축방향)으로 안내되어 이동하는 것은 유리판(3)의 전진에 의하여 이루어진다.

상기 조직형성용 대상재료(7a)의 폭은 디스플레이 용도에서는 50-100㎛의 웨브폭을 빼고 약 150-750㎛ 이며, 바람직하게는 200-750㎛ 이다. 또한 150㎛ 이하의 폭을 갖는 대상재료의 사용도 가능하지만, 그러면 대상재료의 파단강도(破斷强度) 점차로 감소한다. 상기 기초롤러(6) 상에서 대상재료 상호간의 간격은 상기 안내링(guide ring)에 의하여 미리 결정되는 것으로서 약 50-100㎛ 이며, 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 도 10 및 도 11에 따른 실시예의 대상재료에 대하여는 이를 제작할 소재에 관하여 유리와의 점착성과 비용상태의 고려하에 상기 도 1도의 실시예와 관련하여 설명한 한계조건이 존재한다. 이점에 있어서 백금-황금합금은 한편으로는 유리와의 비점착성(非粘着性) 때문에 특히 유리하지만, 다른 한편으로는 매우 고가의 물질이기 때문에 순수한 이 재료로 제작된 대상재료는 재용해(재사용) 되어야 한다. 이러한 고가의 비용을 피하기 위하여, 그 대신 기초물질로서 적절한 인장강도를 갖고 있으며, 반점성층(反粘性層)을 피복한 강철밴드를 사용한다.

상기 대상재료(7a)의 가열은 전술한 바와 같이 주로 레이저광선을 이용하여 이루어지며, 이 때 또한 유도저항가열 또는 전기저항가열도 사용될 수 있다.

크바르짤로 이루어지는 기초롤러(6)는 25-PALC-수상(受像)스크린을 위한 360mm의 디스플레이 폭에 있어서는 요망하는 ±10㎛의 정확도를 저해(沮害)할 추가적인 팽창이 일어나지 않도록 하기 위하여 약 ±40℃의 허용오차 범위로 담금질을 하여야 한다. 일반적인 설명을 위하여 제11도에 따른 대상재료에 의한 실시예는 근본적으로 공지의 웨이퍼 톱(wafer saw)의 구조에 해당된다는 것을 언급해 둔다. 상기 기초롤러(6)와 (14) 사이의 간격은 유리판의 공급속도에 달려있으며, 이 때 상기 대상재료(7a)는 피복된 페이스트 조직이 경화될 때까지 그 속에 수 초 내지 수 분 동안 머문다.

상기 기초롤러(6) 위에서 대상재료(7a)의 가열에 의하여 대상재료가 열팽창으로 인하여 느슨해지기 때문에, 도 11A의 실시예에 따라 제3의 구조화되지 않은 롤러(15)를 평행하게 설치하여 상기 대상재료를 팽팽하게 당겨준다. 이렇게 함으로써 상기 대상재료가 기초롤러와 아주 작은 면 까지도 접촉될 수 있다. 당해 분야의 전문가는 도 11A에 따른 장치의 실시가 가능한 것이다.

지금까지 기술한 모든 실시예들은 성형매체(7) 및 (7a) 와 페이스트(2a)를 가열하기 위하여 레이저 가열기와의 결합이 가능하다. 도 12는 도 11의 한 실시예를 도시한 것으로서 성형매체의 평판유리(3)와의 접촉면에 적절한 레이저 광선 가열기를 장치한 것이다. 이 실시예에서 나란히 위치한 수 개의 다이오드 레이저(diode laser)가 레이저 광원(5)을 이룬다. 이 레이저 광원은 상기 기초롤러(6)의 전체 폭에 걸쳐 롤러축에 평행하게 균일한 조사(照射)프로필을 생성한다. 상기 성형매체(7a)에 대하여 레이저광선을 조사(照射)하고, 압축력(F)의 반동력(反動力)을 흡수하기 위해서 이송(移送)롤러(16)에 의하여 이송되는 평판유리(3)의 일면이 활대(滑臺)(4) 위를 추가적으로 측방으로 활주(滑走)하며, 그 옆에서 레이저 광선이 안내되어 조사(照射)한다. 파장이 800nm인 적절한 레이저는 예를 들어 광선길이가 0.5m에서 800 Watt의 출력을 갖는 레이저 발생기가 시중에서 판매되고 있다. 가령 강철 안에서 열로 변환한 총출력에 대하여 30%를 적용하면 출력되는 온도는 240 Watt 이다. 전형적인 360 x 650 mm 평판 수상 스크린 유리판에 적용하면 800 Watt 출력의 레이저를 이용하여 200nm의 두께를 갖는 성형매체에 강철을 사용할 때 상기 성형매체는 약 1분 동안에 100 K 로 가열될 수 있다. 만약 여러 개의 레이저 다이오드열을 장치하면 레이저 출력은 그만큼 여러 배로 증가시킬 수 있다.

상기 성형매체(7), (7a)의 유리판(3)과의 접촉면을 레이저로 가열하는 한편 상기 레이저 광원(5)은 물론 다른 곳에서 (유리판과의 접촉면의 앞 또는 뒤에서) 성형매체와 피복된 성형 페이스트를 가열하기 위하여 사용될 수 있다. 접촉하기 전에 가열할 때는(박판유리를 용해하기 위한) 레이저 광선이 유리판(3)을 통과해서는 안되므로 유리에 대하여 높은 흡수율을 나타내는 레이저 광원(예: CO₂-광선)을 사용할 수 있다. 도 13은 도 2에 따른 실시예에서 상기 기초롤러의 측면에 레이저 다이오드 어레이 (Laserdioden-Array)(17)를 갖는 장치를 보여준다.

이와 같은 측면 레이저 다이오드 어레이는 또한 전술한 장치에 따른 다른 실시예들에도 장치될 수 있으며, 특히 도 12 및 도 13에 상응하는 레이저 조합이 가능하다.

Claims (36)

1. 평판(平板)유리 위에 광평면(廣平面) 정밀조직(精密組織)을 생성하는 방법에 있어서,

   - 조직을 형성하는 페이스트 모양의 물질을 성형기구(成形機具)의 주형(鑄型)표면에 도포(塗布)하는 단계와

   - 상기 성형기구룰 상기 평판유리에 1회 눌러서(press) 상기 페이스트 물질을 피복(被覆)하고, 피복된 물질을 경화시키는 단계, 및

   - 상기 성형기구의 주형표면을 상기 조직의 상부로부터 일정한 표면두께 까지 필요한 공정온도로 외부로부터 국부가열하여 상기 피복물질을 평판유리와 융착(融着)시키는 단계로 이루어지는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 주형표면의 국부가열을 위하여 레이저 광선(光線)을 상기 평판유리를 통과하여 주형표면에 지향(指向)시키는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 레이저 광선에 의한 가열은 예를 들어 Flammleisten과 같은 다른 적절한 종래의 열원(熱源)에 의하여 보충되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 성형기구의 주형표면에 대한 국부가열은 유도가열에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 성형기구의 주형표면에 대한 국부가열은 전기저항가열에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 주형표면의 가열시 성형기구의 내부를 냉각시킴으로써 내부온도의 상승을 최소화하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항에 있어서, 상기 페이스트 물질로 도포된 성형기구는 성형할 유리표면 위에서 연속적으로 구르는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항에 있어서, 상기 방법은 페이스트 물질이 도포되는 주형표면을 구비한 성형매체(成形媒體)와 그 성형매체가 착탈식(着脫式)으로 결합되어질 롤러(roller) 모양의 기초기구(基礎機具)로 구성되는 성형기구에 의하여 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항 및 제8항에 있어서, 상기 페이스트가 도포된 성형매체는 상기 성형기구가 평판유리 위에서 구르는 동안 상기 기초기구로부터 풀려서 평판유리 위에 압착(壓着)되어 페이스트의 경화(硬化)단계 동안 머무는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항 내지 제9항에 있어서, 유리접합물 또는 용융된 유리, 특히 박판(薄板)유리(Micro-Scheet-thin glass) 및 전극구조를 위한 도전성(導電性) 페이스트를 페이스트 물질로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 내지 제10항에 있어서, 상기 페이스트 물질은 주형표면의 요와부(凹窩部)에 바름으로써 주형표면에 충전(充塡)되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항 내지 제10항에 있어서, 상기 페이스트 물질은 주형표면의 요와부에 롤러(roller)로 칠함으로써 주형표면에 충전되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항 또는 그 이하의 항 중 한 항에 있어서, 평판유리 위에 광평면 정밀조직을 생성시키기 위한 방법의 실시를 위한 장치에 있어서,

    - 조직을 형성할 페이스트 물질 (2a, 13)을 성형기구(1)의 주형표면(2) 속으로 충전하기 위한 하나의 장치 (11, 12)와

    - 성형기구(1)를 평판유리(3)에 1회 눌러서 페이스트 물질(2a, 13)을 피복하는 장치 및 피복된 물질을 경화시키는 장치, 및

    - 외부열원(外部熱源)(5)을 이용하여 성형기구(1)의 주형표면(2)을 도포된 페이스트 물질과 함께 필요한 공정온도로 국부가열함으로써 피복물질(2a, 13)을 평판유리 상에 융착(融着)시키는 장치로 구성되는 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 열원은 방사원(radiation source 放射源)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 방사원은 레이저(laser)로 되는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 레이저(5)는 레이저 다이오드 어레이(laser diode array)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 레이저 방사원(5)은 평판유리(3)를 사이에 두고 상기 성형기구(1)의 반대쪽에 설치되어 있고, 유리에 대하여 투과성(透過性) 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제13항에 있어서, 상기 열원은 유도가열인 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제13항에 있어서, 상기 열원은 전기저항가열인 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제13항 내지 제19항 중 한 항에 있어서, 상기 성형기구(1)는 하나의 기초기구(6)와 그 위에 결합되어 주형표면(2)을 구비하는 하나의 분리된 성형매체(7, 7a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 기초기구(6)는 낮은 열전도율을 갖는 재료로 이루어지고, 상기 성형매체(7, 7a)는 높은 열전도율을 갖는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 기초기구(6)는 매우 낮은 열팽창계수를 갖는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제20항 내지 제22항 중 한 항에 있어서, 상기 성형매체(7)는 성형된 금속판에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 성형된 금속판(7)은 상기 기초기구(6)에 착탈식(着脫式)으로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 성형된 금속판은 평판유리(3) 쪽으로 벗겨질 수 있도록 상기 기초기구(6)에 결합/고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제20항 내지 제25항 중 한 항에 있어서, 상기 기초기구(6)는 하나의 롤러(roller)인 것을 특징으로 하는 장치.
27. 제20항 내지 제26항 중 한 항에 있어서, 상기 기초기구(6)는 상기 성형매체(7)를 기초기구(6) 위에 고정시키기 위한 구조물(7c)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
28. 제26항에 있어서, 상기 성형매체는 롤러 모양의 기초기구(6) 주위에 감겨져 있는 하나의 대상재료(帶狀材料)(7a)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
29. 제28항에 있어서, 상기 롤러는 대상재료(7a)를 안내하기 위한 안내구조(案內構造)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 성형기구(1) 내에서 기초기구(6)의 역할을 하는 롤러로부터 간격을 두고 평행하게 제2보조롤러(14)가 설치되며, 상기 대상재료(7a)는 상기 안내구조에 의하여 간격이 유지되며, 연속적으로 공급 및 배출되면서 양쪽의 롤러(6, 14)를 거쳐 풀리도록 되어있는 것을 특징으로 하는 장치.
31. 제30항에 있어서, 기초기구(6)로서의 역할을 하는 롤러는 적어도 하나의 대상재료(7a) 인입장치(引入裝置)와 연결되고, 상기 보조롤러(14)는 적어도 하나의 배출장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 기초롤러(6)와 보조롤러(14) 위를 지나가는 대상재료(7a)를 팽팽하게 유지하기 위하여 추가적인 인장롤러(15)가 장치되는 것을 특징으로 하는 장치.
33. 제13항 내지 제32항 중 한 항에 있어서, 상기 페이스트 물질(2a, 13)을 상기 성형기구(1)의 주형표면(2)에 형성된 요와부(凹窩部) 속으로 도포하기 위한 도포칼날(11)을 특징으로 하는 장치.
34. 제13항 내지 제32항 중 한 항에 있어서, 상기 페이스트 물질(2a, 13)을 상기 성형기구(1)의 주형표면(2)에 형성된 요와부 속으로 도포하기 위한 평활한 반전(反轉)롤러(12)를 특징으로 하는 장치.
35. 제30항 또는 제34항에 있어서, 상기 기초기구롤러(6)의 표면에 열에너지를 공급하는 레이저 다이오드 어레이 (17)를 평판유리(3) 위쪽으로 기초기구롤러 (6)의 측면에 배치하는 것을 특징으로 하는 장치.
36. 제13항 내지 제35항 중 한 항에 있어서, 상기 성형기구(1)의 주형표면(2)의 융기(隆起)구조부분은 일정한 원추형으로 형성되어 있기 때문에 경화된 성형구조물(成形構造物)로부터 용이하게 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.