KR20080062847A - 열처리 장치와 방법 및, 표시 패널의 열처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열처리 장치와 방법 및, 표시 패널의 열처리 방법에 관한 것으로, 가열부를 갖는 가열로의 내부에 설치된 지지부에 열처리 대상물을 올려놓는 단계와; 상기 가열부와 열처리 대상물 사이에 열풍을 공급하면서, 상기 가열부로 열처리 대상물을 가열하여 열처리하는 단계로 구성된다.

따라서, 본 발명은 열풍을 공급하면서 열처리 대상물을 열처리함으로써, 복사 열 전달과 대류 열 전달이 혼합되어 단시간 급속 열처리가 가능하면서, 열처리 대상물에 포함된 재료들의 흡수도 차이에 의한 온도 편차 발생을 감소시켜주는 효과가 있다.

열풍, 열처리, 가열, 흡수도, 급속

Description

열처리 장치와 방법 및, 표시 패널의 열처리 방법 { Thermal processing apparatus and method, and method for processing thermal dispaly panel }

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 도면

도 2는 본 발명에 따른 열처리 방법을 설명하기 위한 개념도

도 3은 본 발명에 따른 열처리 장치의 개략적인 구성 단면도

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열처리 장치의 개략적인 구성 단면도

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열처리 장치의 개략적인 구성 단면도

도 6은 본 발명에 따른 표시 패널의 열처리 방법의 흐름도

도 7은 본 발명에 따라 표시 기판 중 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 라인 전극의 형성과정을 도시한 흐름도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 기판 110 : 열처리를 수행할 막

120,210,310,411,412 : 가열부 130 : 열풍

200,300,400 : 가열로 220 : 지지부

230,330 : 열처리 대상물 240 : 열풍 발생기

341,342,441,442,443,444 : 관 421 : 관

본 발명은 열처리 장치와 방법 및, 표시 패널의 열처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열풍을 공급하면서 열처리할 수 있는 열처리 장치와 방법 및, 표시 패널의 열처리 방법에 관한 것이다.

최근, 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 갖는 평판 표시 장치(Flat panel display)의 필요성이 대두되었고, 액정 표시 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등 다양한 표시장치들이 개발되고 있다.

액정표시장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을, 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.

그리고, 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향되는 2장의 유리기판 사이에서 네온(Ne), 헬륨(He), 크세논(Xe) 등의 불활성 가스 방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 여기시키는 발광현상을 이용하는 기체방전 디스플레이소자이다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 도면으로서, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이되는 표시면인 전면 패널(Front panel)(10)과; 상기 전면 패널(10)과 소정 거리를 사이에 두고 평행하게 위치한 후면 패널(Rear panel)(20)로 이루어진다.

여기서, 상기 전면 패널(10)은 상기 후면 패널(20)과 대향면에 스트라이프형으로 배열 형성되는 복수개의 표시 전극(11)과; 상기 표시 전극(11)을 덮도록 적층되어 방전시 방전전류를 제한하고 벽전하의 생성을 용이하게 하는 제 1 유전체층(12)과; 상기 제 1 유전체층(12)을 보호하기 위한 유전체 보호층(13)으로 이루어진다.

그리고, 상기 후면 패널(20)은 상기 표시전극(11)과 직교하도록 스트라이프형으로 배열 형성되어 상기 표시전극(11)과 함께 전체 화면을 매트릭스 형태의 복수개 셀로 구분하는 복수개의 어드레스(address) 전극(21)과; 전면에 도포되어 상기 어드레스 전극(21)을 보호하고, 전기적인 절연을 수행하기 위한 제 2 유전체층(22)과; 상기 제 2 유전체층(22) 상에 스트라이프 형태로 배열 형성되어 방전공간을 형성하는 격벽(23)과; 상기 격벽(23)에 의해 형성된 방전공간 내부에 인쇄 도포되어 각 셀의 방전시 자외선에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 형광층(24)으로 이루어진다.

이때, 상기 형광층(24)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 구분되어 교대로 도포된다.

상기와 같이 이루어진 전면 패널(10)과 후면 패널(20)을 밀봉체(seal glass) 를 사용하여 융착시키고 배기시킨 후 각 방전공간 내부에 불활성 가스를 소정의 압력으로 주입하고 밀봉시키면, 플라즈마 디스플레이 패널이 완성된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 표시 전극(11)에 전압을 인가하면, 상기 제 1 유전체층(12) 및 유전체 보호층(13)의 표면에서 플라즈마 방전이 일어나 자외선을 발생하고, 상기 자외선은 상기 형광층(24)을 여기시킴으로써 가시광선을 발생시킨다. 이에 따라 컬러표시가 가능해진다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하기 위해서는, 전극층, 유전체층, 격벽과 형광체막 등을 형성한 후, 건조, 소성 등의 열처리 공정을 수행해야 한다.

이와 같이, 표시 패널에서는 많은 열처리 공정을 수행해야 하는데, 종래 기술에서의 열처리 공정은 긴 처리시간이 소요되고, 긴 처리시간을 수행하기 위해 열처리 장비가 커지고, 크린룸(Clean Room) 공간도 많이 필요하여 생산효율이 저하되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 열풍을 공급하면서 열처리 대상물을 열처리함으로써, 복사 열 전달과 대류 열 전달이 혼합되어 단시간 급속 열처리가 가능하면서, 열처리 대상물에 포함된 재료들의 흡수도 차이에 의한 온도 편차 발생을 감소시켜주는 열처리 장치와 방법 및, 표시 패널의 열처리 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는,

내부를 가열시키는 가열부가 구비된 가열로와;

상기 가열로 내부에 설치되어 있고, 열처리 대상물을 지지하는 지지부와;

상기 가열로 내부에 열풍을 공급하는 열풍발생기로 구성된 열처리 장치가 제공된다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는,

가열부를 갖는 가열로의 내부에 설치된 지지부에 열처리 대상물을 올려놓는 단계와;

상기 가열부와 열처리 대상물 사이에 열풍을 공급하면서, 상기 가열부로 열처리 대상물을 가열하여 열처리하는 단계로 이루어진 열처리 방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 또 다른 양태(樣態)는,

열처리를 수행할 막이 형성된 표시 패널을 준비하는 단계와;

상기 표시 패널을 가열로의 지지부에 올려놓는 단계와;

상기 가열로를 가열시키고 상기 가열로에 열풍을 공급하여, 상기 열처리를 수행할 막을 열처리하는 단계로 이루어진 표시 패널의 열처리 방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음 과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 열처리 방법을 설명하기 위한 개념도로서, 가열부와 열처리 대상물 사이로 열풍을 공급하면서, 상기 가열부에서 열처리 대상물로 열을 인가하여 열처리한다.

즉, 상기 가열부는 복사 열 전달하고, 상기 열풍은 대류 열 전달함으로써, 복사 열 전달과 대류 열 전달이 혼합되어, 상기 열처리 대상물은 단시간 급속 열처리되는 것이다.

예를 들어, 상기 열처리 대상물이 열처리를 수행할 영역과 열처리를 수행하지 않아도 되는 영역이 혼재해 있고, 열처리를 수행할 영역과 열처리를 수행하지 않아도 되는 영역이 상이한 재료의 구성에 의하여 열 흡수도가 다른 경우, 복사 열만 전달하여 열처리 공정을 수행하면, 열처리를 수행할 영역과 열처리를 수행하지 않아도 되는 영역의 열 흡수도의 차이에 의해 열처리 대상물에는 열응력이 발생되어 열처리의 신뢰성을 저하시킨다.

그러므로, 본 발명은 열풍을 공급하면서 열처리 대상물을 열처리함으로써, 복사 열 전달과 대류 열 전달이 혼합되어 단시간 급속 열처리가 가능하면서, 열처리 대상물에 포함된 재료들의 흡수도 차이에 의한 온도 편차 발생을 감소시켜주는 장점이 있다.

전술된, 상기 열처리 대상물은 열처리를 수행할 막이 형성된 기판(100)인 것이 바람직하다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100)에 열처리를 수행할 막(110)이 형성되어 있고, 이 열처리를 수행할 막(110)이 가열부(120)의 열과 열풍(130)에 의한 열에 의해 급속 열처리되는 것이다.

상기 열처리를 수행할 막(110)은 건조시킬 막, 소성시킬 막과 소결시킬 막 중 하나인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 열풍(130)의 온도는 50 ~ 1000℃가 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 열처리 장치의 개략적인 구성 단면도로서, 내부를 가열시키는 가열부(210)가 구비된 가열로(200)와; 상기 가열로(200) 내부에 설치되어 있고, 열처리 대상물(230)을 지지하는 지지부(220)와; 상기 가열로(200) 내부에 열풍을 공급하는 열풍발생기(240)로 구성된다.

상기 가열부(210)는 텅스텐 할로겐 램프인 것이 바람직하다.

이 열처리 장치는 상기 지지부(220)에 열처리 대상물(230)을 올려놓고, 상기 가열로(200)의 구동 및 열풍 공급을 동시에 수행하여, 상기 열치리 대상물(230)이 급속으로 열처리한다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열처리 장치의 개략적인 구성 단면도로서, 제 1 실시예에 따른 열처리 장치는 가열로(300) 내측 상부에 가열부(310)가 설치되어 있고, 열처리 대상물(330)을 지지하는 지지부(320)는 상기 가열로(300)의 내부 바닥면으로부터 돌출되어 있다.

그리고, 상기 가열부(310)와 열처리 대상물(330) 사이로 열풍을 공급하는 관(341,342)이 상기 가열로(300)에는 장착되어 있고, 상기 관(341,342)은 열풍발생기(340)에 연결되어 있다.

여기서, 상기 관(341,342)은 복수개인 것이 바람직하다.

물론, 상기 가열로(300)에는 배출부(미도시)가 형성되어 있어, 상기 열풍을 배기한다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열처리 장치의 개략적인 구성 단면도로서, 제 2 실시예에 따른 열처리 장치는 가열로(400) 상부 및 하부 각각에 상부 및 하부 가열부들(411,412)이 구비되어 있고, 열처리 대상물(430)을 지지하는 지지부(420)는 상기 가열로(400)의 내부 중앙 측벽에 설치되어 있고, 개구(421)가 형성되어 있다.

그러므로, 상기 열처리 대상물(430)이 상기 지지부(420)에 올려져 지지되었을 때, 상기 상부 가열부(411)로 상기 열처리 대상물(430)의 상부를 가열하고, 상기 하부 가열부(412)로 상기 열처리 대상물(430)의 하부를 가열한다.

이때, 상기 열처리 대상물(430)의 하부는 상기 지지부(420)의 개구(421)에 노출된다.

그리고, 상기 상부 가열부(411)와 상기 열처리 대상물(430) 상부 사이로 열풍을 공급하는 관(441,442)이 상기 가열로(400)에 장착되어 있고, 상기 하부 가열부(412)와 상기 열처리 대상물(430) 하부 사이로 열풍을 공급하는 관(443,444)이 상기 가열로(400)에 장착되어 있다.

상기 관들(441,442,443,444)은 열풍발생기(440)에 연결되어 있다.

이렇게, 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열처리 장치는 상기 지지부(420)에 상기 열처리 대상물(430)을 올려놓고, 상기 열풍발생기(440)를 작동시켜 열풍을 상기 관들(441,442,443,444)을 통하여 가열로(400) 내부로 공급한다.

상기 열풍발생기(440)의 작동과 동시에, 상기 상부 및 하부 가열부(411,412)를 작동시켜 상기 열처리 대상물(430)을 가열하면, 상기 상부 및 하부 가열부(411,412)에서 발생된 열과 상기 열풍발생기(440)에서 공급된 열이 대류에 의해 상기 열처리 대상물(430)을 급속으로 열처리하게 된다.

이때, 상기 열처리 대상물(430)은 상부 및 하부가 열처리됨으로, 열처리 대상물(430)의 재료의 흡수도 차이에 의한 온도 편차의 발생을 더 감소시킬 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 표시 패널의 열처리 방법의 흐름도로서, 먼저, 열처리를 수행할 막이 형성된 표시 패널을 준비한다.(S10단계)

상기 표시 패널은 액정 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널과 유기 발광 디스플레이 패널 중 하나인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 표시 패널이 플라즈마 디스플레이 패널인 경우, 상기 열처리를 수행할 막은 블랙층, 전극층, 유전체층, 격벽과 형광체막 중 하나인 것이 바람직하다.

그 후, 상기 표시 패널을 가열로의 지지부에 올려놓는다.(S20단계)

연이어, 상기 가열로를 가열시키고 상기 가열로에 열풍을 공급하여, 상기 열처리를 수행할 막을 열처리한다.(S30단계)

도 7은 본 발명에 따라 표시 기판 중 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 라인 전극의 형성과정을 도시한 흐름도로서, 플라즈마 디스플레이 패널에 투명전극 패턴이 형성되어 있는 상태에서, 감광성 페이스트인 블랙층을 전면 인쇄하고 건조한 후, 투명전극의 높은 저항을 보상하기 위해 Ag 전극을 전면 인쇄한 다음, 건조한다.

그 후, 노광 마스크를 이용하여 자외선 광을 스프라이프형으로 선택적으로 조사하는 노광공정을 거친뒤, 노광된 버스 라인 전극용 페이스트 상부에 현상액을 뿌려 페이스트 중 자외선 광이 조사되지 않은 부분을 제거시키면, 스트라이프형 패턴이 형성되며, 소성과정을 거치면 버스 라인 전극이 완성된다.

이와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 라인 전극의 형성과정에는, 블랙층 건조, Ag 전극 건조, 패턴 형성 후 소성 등의 열처리 공정이 구비되어 있으므로, 이런 열처리 공정을 본 발명의 열처리 장치 및 방법으로 수행하는 것이다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 열풍을 공급하면서 열처리 대상물을 열처리함으로써, 단시간 급속 열처리가 가능하면서, 열처리 대상물에 포함된 재료들의 흡수도 차이에 의한 온도 편차 발생을 감소시켜주어 열처리 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 급속 열처리(Rapid Thermal Processing) 공정을 수행하여, 표시 패널의 열처리 시간을 줄일 수 있어, 생산효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

1. 내부를 가열시키는 가열부가 구비된 가열로와;

   상기 가열로 내부에 설치되어 있고, 열처리 대상물을 지지하는 지지부와;

   상기 가열로 내부에 열풍을 공급하는 열풍발생기로 구성된 열처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열부는 상기 가열로 내측 상부에 설치되어 있고,

   상기 지지부는 상기 가열로의 내부 바닥면으로부터 돌출되어 있고,

   상기 가열부와 열처리 대상물 사이로 열풍을 공급하는 관이 상기 가열로에 장착되어 있으며,

   상기 관은 상기 열풍발생기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열부는 상기 가열로 상부 및 하부 각각에 설치된 상부 및 하부 가열부이고,

   상기 지지부는 개구를 구비하고 있으며, 상기 가열로의 내부 중앙 측벽에 설치되어 있고,

   상기 상부 가열부와 상기 열처리 대상물 상부 사이로 열풍을 공급하는 관이 상기 가열로에 장착되어 있고, 상기 하부 가열부와 상기 열처리 대상물 하부 사이로 열풍을 공급하는 관이 상기 가열로에 장착되어 있으며,

   상기 관은 상기 열풍발생기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
4. 가열부를 갖는 가열로의 내부에 설치된 지지부에 열처리 대상물을 올려놓는 단계와;

   상기 가열부와 열처리 대상물 사이에 열풍을 공급하면서, 상기 가열부로 열처리 대상물을 가열하여 열처리하는 단계로 이루어진 열처리 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 열처리 대상물은,

   열처리를 수행할 막이 형성된 기판인 것을 특징으로 하는 열처리 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 열처리를 수행할 막은,

   건조시킬 막, 소성시킬 막과 소결시킬 막 중 하나인 것을 특징으로 하는 열처리 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 열풍의 온도는,

   50 ~ 1000℃인 것을 특징으로 하는 열처리 방법.
8. 열처리를 수행할 막이 형성된 표시 패널을 준비하는 단계와;

   상기 표시 패널을 가열로의 지지부에 올려놓는 단계와;

   상기 가열로를 가열시키고 상기 가열로에 열풍을 공급하여, 상기 열처리를 수행할 막을 열처리하는 단계로 이루어진 표시 패널의 열처리 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 표시 패널은,

   액정 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널과 유기 발광 디스플레이 패널 중 하나인 것을 특징으로 하는 표시 패널의 열처리 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 표시 패널이 플라즈마 디스플레이 패널이고,

    상기 열처리를 수행할 막은 블랙층, 전극층, 유전체층, 격벽과 형광체막 중 하나인 것을 특징으로 하는 표시 패널의 열처리 방법.

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