KR20010084380A - Method for sealing a glass flat display panel with a frit frame using a laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법{Method for sealing a glass flat display panel with a frit frame using a laser}에 관한 것으로, 상세하게는 정보전달 매체의 중요 부분인 표시 장치 특히 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치, 형광표시장치, 전계방출형 표시장치(FED:Field Emission Display) 등으로 대표되는 평판 표시 장치에 사용되는 유리 평판 표시 패널의 가장자리를 레이저를 이용하여 프릿 프레임으로 진공 밀봉하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for sealing a frit frame of a glass flat display panel using a laser, and more particularly, to a display device, particularly a liquid crystal, which is an important part of an information transmission medium. Lasers are used to edge the glass flat panel display panels used in flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs), plasma displays, fluorescent displays, and field emission displays (FEDs). The present invention relates to a method of vacuum sealing with a frit frame.
평판 표시 장치의 대표적인 응용 분야는 개인용 컴퓨터의 모니터와 텔레비전 수상기등에 주로 적용되고 있으며, 최근에는 새로운 응용분야가 광범위하게 창출되고 있다. 현존하는 표시 장치는 브라운관, 일명 CRT 표시장치와 최근 급속한 기술발전을 보이고 있는 평판 표시 소자로 크게 분류할 수 있으며, 평판표시소자로서는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치, 형광표시장치, 전계방출형 표시장치(FED:Field Emission Display)등이 활발하게 연구개발 되어지고 있다. 이러한 유리 평판을 이용한 평판 표시 패널의 패키징(packaging) 공정에는 주로 프릿 프레임(frit frame)을 사용하여 밀봉한다. 즉, 평판 표시 패널의 패키징(packaging) 기술은 주로 유리 패널(panel) 내부를 고진공으로 유지하기 위한 기술로서 패널을 밀봉(sealing)하고 진공을 형성하는 기술이다.Typical application fields of flat panel display devices are mainly applied to monitors and television receivers of personal computers, and recently, new applications have been widely created. Existing display devices can be broadly classified into CRTs, so-called CRT displays, and flat panel display devices showing rapid technological advances. Devices and field emission displays (FEDs) are being actively researched and developed. In a packaging process of a flat panel display panel using such a glass flat plate, a frit frame is mainly used for sealing. That is, the packaging technology of a flat panel display panel is a technique for mainly maintaining the inside of a glass panel at a high vacuum and sealing the panel and forming a vacuum.
일반적으로, 평판표시패널은 기판으로 도 1에 도시된 바와 같이 유리판(10, 20)을 사용하며 하판(10)과 상판(20)으로 구성되어 있다. 두 유리판(10, 20)을 진공이 새지 않게 결합하는 기술이 밀봉(sealing) 기술인데, 유리판의 밀봉(sealing)에는 프릿(frit)(30)이라는 유리 성분의 물질을 이용한다. 여기서, 부재번호 40은 프릿(30)으로 밀봉된 두 유리 기판(10, 20) 사이의 공간을 진공으로 만들기 위하여 공기를 뽑아내기 위하여 사용되는 배기공이다. 이와 같이, 두 유리 기판의 밀봉에 사용된 프릿 프레임(frit frame)(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리막대(glass bar)(30a)위에 프릿(frit)(30b)을 양면에 도포한 후 이를 1차 소성시킨 것을 사용하거나 프릿 페이스트(frit paste)(30b)를 도포하여 사용하였다. 프릿(Frit)은 고온에서 녹은 후 온도를 내리면 응고되어 패널(panel) 내부를 외부와 격리하여 진공을 유지하는 역할을 한다. 이와 같이, 기존의 패키징(packaging) 공정은 대류 오븐(convection oven)에서 프릿 프레임(frit frame)을 소성하여 패널을 밀봉한 후 배기 공정을 거쳐 패널 내부를 진공으로 만든다. 프릿 프레임(Frit frame)을 녹이는 방법에 따라 패키징(packaging) 방법은 여러 가지로 구분할 수 있다. 여기서는, 여러가지 방법 중 레이저(laser)를 이용해 프릿 프레임(frit frame)을 녹이는 방법을 사용한다. 이와 같이 레이저를 이용하여 프릿 프레임을 녹이는 방법을 사용하는 경우 상판과 프릿의 접합부의 프릿은 쉽게 녹지만 하판과 프릿의 접합부의 프릿은 레이저가 프릿(frit)을 투과하지 못하기 때문에 잘 녹지 않는다. 따라서 장시간의 레이저 조사가 필요하며 높은 파워의 레이저를 사용해야 하는 단점이 있다. 그렇지 않을 경우 뒤집어서 재차 어라인하여 레이저를 조사하여야 하는 번거로움이 따른다.In general, a flat panel display panel uses a glass plate (10, 20) as shown in Figure 1 and consists of a lower plate 10 and an upper plate (20). A technique of sealing the two glass plates 10 and 20 without leaking is a sealing technique. A sealing material of the glass plate uses a glass-like material called a frit 30. Here, reference numeral 40 denotes an exhaust hole used to extract air to vacuum the space between the two glass substrates 10 and 20 sealed with the frit 30. As such, the frit frame 30 used to seal the two glass substrates has, as shown in FIG. 2, the frit 30b on both sides of the glass bar 30a. After coating, the first calcined product was used or a frit paste 30b was applied. The frit melts at high temperature and then solidifies when the temperature is lowered to maintain the vacuum by isolating the inside of the panel from the outside. As described above, the conventional packaging process involves firing a frit frame in a convection oven to seal the panel and then evacuating the inside of the panel. According to the method of melting the frit frame (packing) can be divided into various ways. Here, among the various methods, a method of melting a frit frame using a laser is used. When the frit frame is melted using a laser as described above, the frit at the junction of the upper plate and the frit is easily melted, but the frit at the junction of the lower plate and the frit does not melt well because the laser does not penetrate the frit. Therefore, a long time laser irradiation is required, there is a disadvantage that a high power laser must be used. If not, then you have to turn over and arrange again to irradiate the laser.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안한 것으로, 단기간에 저출력 레이저로 뒤집어서 재차 레이저를 조사함이 없이 한 번의 레이저 조사로 상판 및 하판을 밀봉하는 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, the frit frame sealing method of the glass flat panel display panel using a laser to seal the upper plate and the lower plate with a single laser irradiation without irradiating the laser again and again irradiated with low-power laser in a short time The purpose is to provide.
도 1은 종래의 FED 패널(panel)을 평면 구조 및 단면 구조를 보여주는 도면,1 is a view showing a planar structure and a cross-sectional structure of a conventional FED panel (panel),
도 2는 도 1의 A-A'라인을 따라 절개한 FED 패널의 수직 단면도로서, 기존의 프릿 프레임(Frit frame) 구조를 보여주는 도면,FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the FED panel cut along the line AA ′ of FIG. 1, showing a conventional frit frame structure; FIG.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법에서 프릿 프레임(frit frame)의 제작 방법을 공정 단계별로 보여주는 도면들,3 to 6 are views illustrating a step-by-step method of manufacturing a frit frame in a frit frame sealing method of a glass flat panel using a laser according to the present invention;
도 7은 도 6의 프릿 프레임과 또 다른 구조를 갖는 프릿 프레임의 실시예를 보여주는 도면,FIG. 7 is a view illustrating an embodiment of a frit frame having another structure from that of FIG. 6;
도 8은 도 6 및 도 7의 프릿 프레임과 또 다른 구조를 갖는 프릿 프레임의 실시예를 보여주는 도면,FIG. 8 is a view illustrating an embodiment of a frit frame having another structure from the frit frames of FIGS. 6 and 7;
도 9는 도 6의 프릿 프레임 구조로 밀봉된 실시예의 평면 사진,9 is a top plan view of an embodiment sealed with the frit frame structure of FIG. 6, FIG.
그리고 도 10은 도 9의 실시예에서 프릿 프레임으로 패키징된 유리패널(glass panel) 내부 공간의 진공도를 측정한 데이타를 표시한 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing data of measuring vacuum degree of a space inside a glass panel packaged as a frit frame in the embodiment of FIG. 9.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. 하판 20. 상판10. Bottom 20. Top
30. 프릿 프레임 30a. 유리막대30. Frit frame 30a. Glass rod
30b. 프릿 혹은 프릿 페이스트 패턴30b. Frit or frit paste pattern
40. 배기공 50. 프릿 프레임40. Vent hole 50. Frit frame
50a. 유리막대 50b. 프릿 혹은 프릿 페이스트 패턴50a. Glass rod 50b. Frit or frit paste pattern
60. 프릿 프레임 60a. 유리막대60. Frit frame 60a. Glass rod
60b. 프릿 혹은 프릿 페이스트 패턴60b. Frit or frit paste pattern
70. 프릿 프레임70. Frit Frame
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법은, 상면유리기판과 하면유리기판을 구비하고 이들의 대향면 가장자리에 프릿 프레임을 설치하여 상기 두 기판 사이의 내부 공간을 밀봉하는 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법에 있어서, 상기 상면 유리 기판과 상기 하면유리기판 사이의 가장자리에 유리막대를 사이에 두고 그 상면과 하면에 평면적으로 서로 엇갈린 프릿 패턴을 갖는 프릿 프레임을 형성하는 단계; 및 상기 프릿 프레임을 따라 레이저 빔을 조사하여 상기 두 기판의 가장자리부를 밀봉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a frit frame sealing method of a glass flat panel display panel using a laser according to the present invention includes an upper glass substrate and a lower glass substrate, and a frit frame is installed at the edges of the opposite surfaces of the two substrates. A frit frame sealing method of a glass flat panel display panel using a laser to seal an internal space therebetween, wherein a glass rod is interposed between the top glass substrate and the bottom glass substrate, and the top and bottom surfaces of the glass flat display panel are alternately planarly intersected. Forming a frit frame having a frit pattern; And sealing edges of the two substrates by irradiating a laser beam along the frit frame.
본 발명에 있어서, 상기 프릿 프레임 형성 단계는, 상기 상면 유리 기판의 상기 하면유리기판과의 대향면 상의 가장자리에 제1프릿 패턴을 인쇄하는 단계; 상기 프릿 패턴의 상면에 유리막대를 얹는 단계; 상기 유리 막대 상면에 상기 제1프릿 패턴과 평면적으로 엇갈린 제2프릿 패턴을 인쇄하는 단계; 및 상기 제2프릿 패턴이 형성된 상기 상면 유리 기판 상에 상기 하면 유리 기판을 결합하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 및 제2프릿 패턴은 프릿 페이스트를 인쇄하여 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, the frit frame forming step includes: printing a first frit pattern on an edge on a surface of the upper glass substrate facing the lower glass substrate; Placing a glass rod on an upper surface of the frit pattern; Printing a second frit pattern planarly intersected with the first frit pattern on an upper surface of the glass rod; And bonding the lower surface glass substrate on the upper glass substrate on which the second frit pattern is formed, wherein the first and second frit patterns are formed by printing a frit paste.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 프릿 프레임은 U자 모양으로 형성된 것도 바람직하다.In the present invention, the frit frame is preferably formed in a U shape.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a frit frame sealing method of a glass flat panel display panel using a laser according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법은 레이저가 프릿 프레임(frit frame)의 윗면과 아랫면을 동시에 조사할 수 있도록 프릿 프레임(frit frame)의 구조를 변경하여 사용하는데 그 특징이 있다. 이러한 방법을 공정 단계별로 설명하면 다음과 같다.The frit frame sealing method of the glass flat panel using the laser according to the present invention is used by changing the structure of the frit frame so that the laser can irradiate the upper and lower surfaces of the frit frame at the same time. There is this. This method is described in the process step as follows.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 전면 유리 기판(20)의 가장자리에 두 줄의 프릿 혹은 프릿 페이스트(50b)를 인쇄한다.First, as shown in FIG. 3, two lines of frit or frit paste 50b are printed on the edge of the front glass substrate 20.
다음에, 도 4에 도시된 바와 같이, 두 줄로 인쇄된 프릿 혹은 프릿페이스트(50) 위에 유리막대(50a)를 얹는다.Next, as shown in FIG. 4, the glass rod 50a is placed on the frit or frit paste 50 printed in two lines.
다음에, 도 5에 도시된 바와 같이, 유리막대(50a) 위에 재차 프릿 혹은 프릿 페이스트(50b)를 인쇄한다. 이 때, 유리 막대(50a) 위에 인쇄되는 프릿 혹은 프릿 페이스트(50b)는 먼저 인쇄된 두 줄의 프릿들 사이 간격에 대응하도록 인쇄한다. 이와 같이 함으로써 두 줄의 프릿 사이의 빈 공간을 통하여 상부 프릿에 레이저 빔이 도달할 수 있다.Next, as shown in FIG. 5, the frit or frit paste 50b is printed again on the glass rod 50a. At this time, the frit or frit paste 50b printed on the glass bar 50a is printed to correspond to the gap between the two lines of frits printed first. This allows the laser beam to reach the upper frit through the empty space between the two rows of frits.
이와 같은 방법으로 밀봉된 유리 평판표시패널의 발췌 단면이 도 6에 도시된다. 이렇게 제작된 프릿 프레임에서는 레이저 빔이 아랫면의 프릿(50b)에 까지 도달하므로 한 번만 레이저 빔을 조사하더라도 윗면 뿐 만 아니라 아랫면의 프릿까지도 녹아서 밀봉이 손쉽게 이루어진다.An excerpt cross section of the glass flat panel display panel sealed in this manner is shown in FIG. 6. In the frit frame manufactured as described above, since the laser beam reaches the frit 50b on the lower surface, even if the laser beam is irradiated only once, not only the upper surface but also the frit on the lower surface is easily sealed.
이러한 프릿 프레임의 단면 구조는 도 6에 도시된 바와 같은 구조 외에도 도 7에 도시된 바와 같이 프릿 프레임(60a)의 전면을 반씩 나누어 아래면과 윗면에 각각 프릿(60b)이 형성하여도 된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 위에서 프릿 프레임(frit frame)을 보았을 때 위면 frit(60b)과 아랫면 프릿(frit)(60b)이 모두 보이도록 교차되어 유리 막대(glass bar)(60a)에 프린팅되게 할 수 있다.In addition to the structure illustrated in FIG. 6, the frit frame may have a frit 60b formed on the bottom and top surfaces by dividing the front surface of the frit frame 60a in half, as shown in FIG. 7. That is, as shown in FIG. 7, when the frit frame is viewed from above, the upper frit 60b and the lower frit 60b are intersected so as to be visible to the glass bar 60a. Can be printed.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 프릿 프레임(frit frame)(70)의 가운데를 얇게한 U자 모양으로 형성하여 아래면과 닿는 부분에 레이저 빔이 조사될 수 있도록 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 8, the center of the frit frame 70 may be formed in a thin U-shape so that the laser beam may be irradiated to a portion contacting the bottom surface.
이러한 구조로 형성된 프릿 프레임을 사용할 경우 레이저는 상판을 투과하여 상판과 맞닿은 프릿(frit) 면을 녹이는 동시에 프릿 프레임(frit frame)과 하판이닿은 부분의 프릿(frit)도 녹여 밀봉(sealing) 과정을 완성한다. 도 9는 상기와 같은 프릿 프레임(frit frame)을 유리(glass) 기판 사이에 넣어 레이저를 이용하여 밀봉(sealing)한 실시예의 사진이다. 이 실시예에서는 도 3 내지 도 6에서 제시된 프릿 프레임(frit frame)을 사용하였다. 이와 같은 프릿 프레임으로 패키징된 실시예의 유리 패널의 진공도 측정 데이타가 도 10에 그래프로 나타나 있다.In the case of using the frit frame formed in this structure, the laser penetrates the upper plate to melt the frit face that is in contact with the upper plate, and also melts the frit at the portion where the frit frame and the lower plate contact each other to perform a sealing process. Complete FIG. 9 is a photograph of an embodiment in which the above-described frit frame is sandwiched between glass substrates and sealed using a laser. In this embodiment, a frit frame shown in FIGS. 3 to 6 was used. The vacuum measurement data of the glass panel of the example packaged with such a frit frame is shown graphically in FIG. 10.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저를 이용한 유리평판표시패널의 프릿 프레임 밀봉 방법은 프릿 프레임의 구조를 유리막대의 상면과 하면에 인쇄된 프릿 패턴을 모두 레이저빔이 도달할 수 있도록 엇갈린 구조로 하여 기존의 프릿 프레임(frit frame)을 사용할 때 보다 적은 양의 레이저 파워로 단 한번의 조사로 패널의 밀봉(sealing)이 가능하게 되었다. 따라서 밀봉 공정 시간의 단축이 가능해졌고, 기존의 프릿 프레임(frit frame)의 경우 상부에 조사된 레이저 빔이 상부를 녹인후 하부를 녹이기 위해 단순히 열의 전달에 의해 하부를 녹임에 따라 프릿 프레임(frit frame)의 열에 의한 변형이 일어나지만 새로 고안된 프릿 프레임(frit frame)의 경우 레이저가 상부와 하부를 동시에 조사하여 단시간에 녹임으로 상대적으로 프릿 프레임(firt frame)의 열 변형이 줄어든다.As described above, the frit frame sealing method of the glass flat panel display using the laser according to the present invention has a structure in which the frit frame is a staggered structure so that the laser beam can reach the frit patterns printed on the upper and lower surfaces of the glass rod. When using a conventional frit frame, the panel can be sealed in a single irradiation with a lower amount of laser power. Therefore, the sealing process time can be shortened. In the case of a conventional frit frame, a frit frame is formed by melting a lower part by simply transferring heat to melt a lower part after the laser beam irradiated to the upper part melts the upper part. In the case of the newly designed frit frame, the laser is irradiated to the upper and lower portions simultaneously and melted in a short time so that the thermal deformation of the frit frame is relatively reduced.
또한, 내부에 진공을 유지해야 하는 유리 패널의 패키징(packaging) 공정 중 상판과 하판을 레이저를 이용하여 밀봉(sealing)하는 공정에서 프릿 프레임의 구조를 변형하여 한쪽 방향에서 레이저를 조사하여 프릿 프레임의 상부와 하부가 동시에 레이저에 조사될 수 있도록 한다.In addition, in the process of sealing the upper plate and the lower plate by using a laser during the packaging process of the glass panel in which the vacuum is to be maintained inside, the structure of the frit frame is deformed and the laser is irradiated in one direction to provide the frit frame. Allow the top and the bottom to be irradiated to the laser at the same time.
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