KR20090087376A - 탄성봉합재를 이용한 평판표시장치의 봉합 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성봉합재를 이용한 평판표시장치의 봉합 구조에 관한 것이다. 본 발명의 봉합 구조에서 상하부 유리판은 서로 평행하게 마주 보면서 소정의 간격만큼 떨어져 배치되고, 탄성봉합재는 상하부 유리판의 가장자리를 결합하고 밀봉한다. 탄성봉합재는 상하부 유리판의 가장자리를 둘러싸는 사각 틀 형태이고 탄성중합체로 이루어진다. 본 발명의 봉합 구조는 탄성봉합재에 의한 단순 삽입 방식이나 접착 방식을 이용하여 상하부 유리판의 봉합을 구현하므로, 고온 소성 공정 없이 간단하고 신속하게 봉합 공정을 진행할 수 있고, 기존의 고온 소성 공정에 의해 초래되는 봉합재의 변형이나 파손, 그로 인한 진공 누출이나 가스 방출 등을 방지할 수 있다.

유리판 봉합, 탄성봉합재, 탄성중합체, 평판표시장치, 평판형광램프

Description

탄성봉합재를 이용한 평판표시장치의 봉합 구조{Sealing Structure of Flat Panel Display using Elastic Sealant}

본 발명은 평판표시장치의 봉합 구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 다양한 유형의 평판표시장치에서 탄성봉합재를 이용하여 상하부 유리판을 봉합하는 구조에 관한 것이다.

근래 들어 평판표시장치(Flat Panel Display) 산업의 폭발적인 성장과 함께 이와 관련하여 각종 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 평판표시장치로는 LCD와 PDP가 잘 알려져 있다. 아울러, LCD의 면광원 등으로 이용되는 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp)에 대한 관심도 증폭되고 있다.

평판표시장치나 평판형광램프는 그 구성 중에 상하부 유리판을 기본적으로 포함하며, 이러한 상하부 유리판을 봉합하는 공정을 필수적으로 수반한다. 종래의 봉합재로는 주로 글래스 프릿(glass frit)이 사용되며, 글래스 프릿은 약 400℃의 연화점을 갖는 유리 분말을 수지 바인더(resin binder)와 적당한 조합비로 혼합한 페이스트(paste) 형태로 제공된다. 글래스 프릿은 상하부 유리판을 접합하는 접착제로서의 기능과 상하부 유리판 봉합에 의해 형성되는 내부 공간의 밀봉 기능을 갖 는다.

글래스 프릿을 이용한 봉합 방식을 설명하면, 먼저 상부 또는 하부 유리판에 페이스트를 소정의 패턴으로 도포한 후 적절한 가소성을 통하여 바인더를 제거함과 동시에 유리 성분을 부분적으로 소결시킨다. 이때, 페이스트의 도포 방법에는 디스펜싱(dispensing)이나 스크린 프린팅(screen printing)이 있다. 이어서, 가소성이 완료된 상하부 유리판을 정렬하여 합착시키고 가소성 온도보다 약간 낮은 온도에서 본소성을 실시한다.

가소성이나 본소성 온도는 400℃ 내지 500℃에 이른다. 이러한 고온에서 글래스 프릿에는 변형이나 파손이 발생할 수 있으며, 이는 글래스 프릿과 유리판 간의 열팽창계수 차이에 의해 더욱 심각해질 수 있다. 글래스 프릿이 변형되거나 파손되면, 이후 진공 배기 공정에서 진공 누출, 가스 주입 공정에서 가스 방출 등의 문제가 초래될 수 있다.

더욱이, 페이스트 형태의 글래스 프릿을 이용한 봉합 방식은 바인더를 제거하기 위한 건조, 가소성, 냉각 공정과 상하 유리판을 합착하기 위한 정렬, 본소성, 냉각 공정을 차례로 거쳐야 하므로, 공정이 복잡할 뿐만 아니라 공정시간도 오래 걸린다. 또한, 디스펜싱에 의한 페이스트 도포 공정은 페이스트의 높이를 균일하게 유지하기 어려운 단점이 있고, 스크린 프린팅에 의한 페이스트 도포 공정은 마스크를 필요로 하고 페이스트 소모량이 많은 단점이 있다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 평판표시장치의 봉합 구조에 고온 소성 공정 없이 이용될 수 있는 새로운 봉합재의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 고온 소성 공정에 의해 초래되는 봉합재의 변형이나 파손, 그로 인한 진공 누출이나 가스 방출 등을 방지할 수 있는 평판표시장치의 봉합 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단하고 신속하게 봉합 공정을 진행할 수 있는 평판표시장치의 봉합 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 봉합 공정에 마스크와 같은 부자재가 필요하지 않고 봉합재의 높이 불균일이나 과다한 소모량 등의 문제를 초래하지 않는 평판표시장치의 봉합 구조를 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 탄성봉합재를 이용한 평판표시장치의 봉합 구조를 제공한다. 본 발명에 따른 봉합 구조는, 서로 평행하게 마주 보면서 소정의 간격만큼 떨어져 배치되는 상하부 유리판과, 상하부 유리판의 가장자리를 결합하고 밀봉하는 탄성봉합재를 포함하며, 탄성봉합재는 상하부 유리판의 가장자리를 둘러싸는 사각 틀 형태이고 탄성중합체로 이루어진다.

이러한 평판표시장치의 봉합 구조에서, 탄성봉합재는 단면이 'ㅌ'자 형태일 수 있다. 이 경우, 탄성봉합재는 외측부를 포함하며, 외측부와 일체로 형성되어 외측부로부터 안쪽 방향으로 각각 수평 돌출되는 상단부, 중단부, 하단부를 포함한다. 또한, 탄성봉합재는 상단부와 중단부 사이에 형성되는 상부 삽입홈과, 하단부와 중단부 사이에 형성되는 하부 삽입홈을 포함한다. 이 때, 상부 유리판과 하부 유리판은 각각 가장자리가 상부 삽입홈과 하부 삽입홈 안에 삽입된다.

다른 경우로, 탄성봉합재는 단면이 'ㄷ'자 형태일 수 있다. 이 경우의 탄성봉합재는 외측부를 포함하며, 외측부와 일체로 형성되어 외측부로부터 안쪽 방향으로 각각 수평 돌출되는 상단부 및 하단부와, 상단부와 하단부 사이에 형성되는 삽입홈을 포함한다. 또한, 상부 유리판과 하부 유리판은 각각 가장자리에 하향 돌출부와 상향 돌출부를 가지며, 하향 돌출부와 하향 돌출부가 서로 맞닿은 상태로 삽입홈 안에 삽입된다.

또 다른 경우로, 탄성봉합재는 상부 유리판과 하부 유리판의 가장자리를 따라 대향면 사이에 개재될 수 있다.

또 다른 경우로, 탄성봉합재는 단면이 'ㅏ'자 형태일 수 있다. 이 경우의 탄성봉합재는 외측부를 포함하며, 외측부와 일체로 형성되어 외측부로부터 안쪽 방향으로 수평 돌출되는 중단부를 포함한다. 또한, 외측부는 상부 유리판과 하부 유리판의 측면을 각각 감싸며, 중단부는 상부 유리판과 하부 유리판의 대향면 사이에 개재된다.

첫 번째 경우에서, 상부 삽입홈의 폭은 상부 유리판의 두께와, 하부 삽입홈의 폭은 하부 유리판의 두께와 각각 동일한 것이 바람직하다.

두 번째 경우에서, 삽입홈의 폭은 하향 돌출부를 포함하는 상부 유리판의 가장자리 두께 및 상향 돌출부를 포함하는 하부 유리판의 가장자리 두께의 합과 동일한 것이 바람직하다.

모든 경우의 탄성봉합재는 사각 틀의 길이 방향을 따라 일체형인 것이 바람직하며, 첫 번째나 두 번째의 경우에는 탄성봉합재가 사각 틀의 길이 방향을 따라 한 부분이 절개될 수 있고, 세 번째나 네 번째의 경우에는 탄성봉합재가 접착력을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 평판표시장치의 봉합 구조는 탄성중합체로 이루어지는 탄성봉합재를 이용하여 단순 삽입 방식이나 접착 방식을 이용하여 상하부 유리판의 봉합을 구현한다. 따라서 본 발명의 봉합 구조는 고온 소성 공정 없이 간단하고 신속하게 봉합 공정을 진행할 수 있고, 기존의 고온 소성 공정에 의해 초래되는 봉합재의 변형이나 파손, 그로 인한 진공 누출이나 가스 방출 등을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 봉합 구조는 봉합 공정에 마스크와 같은 부자재가 필요하지 않고, 봉합재의 높이 불균일이나 과다한 소모량 등의 문제를 초래하지 않는다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 첨부 도면을 통틀어 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여한다.

한편, 본 명세서에서 '평판표시장치의 봉합 구조'라 함은 단지 LCD와 PDP로 대표되는 전형적인 평판표시장치의 봉합 구조로 국한되지 않으며, 평판형광램프나 평판램프 또는 사인보드(sign board) 등과 같이 두 유리판의 봉합이 이루어지는 모든 유형의 표시장치 혹은 발광장치의 봉합 구조를 망라하는 의미이다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 사시도 및 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 봉합 구조(100)는 상부 유리판(10)과 하부 유리판(20)과 탄성봉합재(30)로 이루어진다. 상부 유리판(10)과 하부 유리판(20)은 소정의 두께 및 면적을 가진 평판 형태로서 서로 동일한 크기를 가진다. 상하부 유리판(10, 20)은 서로 평행하게 마주 보면서 소정의 간격만큼 떨어져 배치된다. 그리고 탄성봉합재(30)는 상하부 유리판(10, 20)의 가장자리를 결합, 밀봉한다.

탄성봉합재(30)를 좀 더 자세히 설명하면, 우선 탄성봉합재(30)의 전체적인 형태는 유리판(10, 20)의 가장자리를 둘러싸는 사각 틀 형태이다. 탄성봉합재(30)의 단면은 'ㅌ'자 형태로서, 외측부(31), 상단부(32), 중단부(33), 하단부(34), 상부 삽입홈(35), 하부 삽입홈(36)으로 이루어진다. 외측부(31)의 두께는 상하부 유 리판(10, 20)의 두께와 그 사이 간격의 합보다 크다. 상단부(32)와 중단부(33)와 하단부(34)는 각각 외측부(31)로부터 안쪽 방향으로 수평 돌출되며, 모두 외측부(31)와 일체로 형성된다. 상단부(32)와 중단부(33) 사이는 상부 삽입홈(35)을 형성하고, 하단부(34)와 중단부(33) 사이는 하부 삽입홈(36)을 형성한다.

상부 유리판(10)은 그 가장자리가 탄성봉합재(30)의 상부 삽입홈(35) 안에 삽입된다. 마찬가지로 하부 유리판(20)은 그 가장자리가 탄성봉합재(30)의 하부 삽입홈(36) 안에 삽입된다. 따라서 탄성봉합재(30)는 삽입홈(35, 36)의 내부 측면이 유리판(10, 20)의 네 측면에 완전히 밀착하는 크기를 가지는 것이 바람직하며, 각 삽입홈(35, 36)의 폭은 각 유리판(10, 20)의 두께와 동일하다. 또한, 상하부 유리판(10, 20) 사이의 간격은 탄성봉합재(30)의 중단부(33) 두께에 의해 결정된다.

탄성봉합재(30)의 재료는 합성고무와 같은 탄성중합체(elastomer)이다. 예를 들어, 실리콘 고무(silicone rubber), 불소 고무(fluorine rubber), 과불화탄성체(perfluoroelastomer) 등이 탄성봉합재(30)로 이용될 수 있다. 탄성봉합재(30)는 탄성을 가지고 있기 때문에 별도의 부자재나 공정 없이 삽입홈(35, 36) 안에 유리판(10, 20)을 끼워 결합하기가 용이하다.

사각 틀 형태의 탄성봉합재(30)는 사각 틀의 길이 방향을 따라 일체형으로 형성된 것이 일반적이다. 일체형이더라도 탄성봉합재(30)가 탄성이 있으므로 탄성봉합재(30)를 늘려 유리판(10, 20)을 끼우는 것이 어렵지 않다. 그러나 유리판(10, 20) 삽입을 좀 더 용이하게 하기 위해, 탄성봉합재(30)는 사각 틀의 길이 방향을 따라 어느 한 부분이 절개될 수 있다. 이 경우, 삽입홈(35, 36)에 유리판(10, 20) 을 삽입한 다음, 탄성봉합재(30)의 절개 부분을 접착제로 접합할 수 있다. 또한, 접합 및 밀봉 효과를 극대화하기 위해 탄성봉합재(30)의 삽입홈(35, 36) 안에 접착제를 더 사용할 수도 있다.

도 3과 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 사시도 및 단면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 이 실시예의 봉합 구조(200)는 상하부 유리판(10, 20)과 탄성봉합재(40)로 이루어지는 점, 탄성봉합재(40)가 상하부 유리판(10, 20)의 가장자리를 결합하고 밀봉하는 점, 탄성봉합재(40)의 전체적인 형태가 유리판(10, 20)의 가장자리를 둘러싸는 사각 틀 형태라는 점 등에서 전술한 실시예와 공통점이 있다. 이하는 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.

이 실시예의 봉합 구조(200)에서 탄성봉합재(40)의 단면은 'ㄷ'자 형태이며, 외측부(41), 상단부(42), 하단부(43), 삽입홈(44)으로 이루어진다. 상단부(42)와 하단부(43)는 각각 외측부(41)와 일체로 형성되고, 외측부(41)로부터 안쪽 방향으로 수평 돌출된다. 상단부(42)와 하단부(43) 사이는 삽입홈(44)을 형성한다.

상부 유리판(10)은 그 가장자리에 하향 돌출부(11)를 가지며, 하부 유리판(20)은 그 가장자리에 상향 돌출부(21)를 가진다. 돌출부(11, 21)가 서로 맞닿은 상태로 상하부 유리판(10, 20)은 그 가장자리가 탄성봉합재(40)의 삽입홈(44) 안에 삽입된다. 탄성봉합재(40)는 삽입홈(44)의 내부 측면이 유리판(10, 20)의 네 측면에 완전히 밀착하는 크기를 가지는 것이 바람직하며, 삽입홈(44)의 폭은 돌출부(11, 21)를 포함하여 유리판(10, 20)의 가장자리 두께 합과 동일하다. 가장자리 를 제외한 상하부 유리판(10, 20) 사이의 간격은 돌출부(11, 21)의 돌출 높이에 의해 결정된다.

탄성봉합재(40)의 재료, 탄성봉합재(40)가 일체형이거나 어느 한 부분이 절개될 수 있는 점, 삽입홈(44) 안에 접착제를 더 사용할 수도 있는 점 등은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다.

도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 사시도 및 단면도이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 전술한 실시예들과 마찬가지로, 이 실시예의 봉합 구조(300) 역시 상하부 유리판(10, 20)과 탄성봉합재(50)로 이루어지고, 탄성봉합재(50)가 상하부 유리판(10, 20)의 가장자리를 결합하고 밀봉하며, 탄성봉합재(50)의 전체적인 형태가 유리판(10, 20)의 가장자리를 둘러싸는 사각 틀 형태이다.

다만, 이 실시예의 봉합 구조(300)에서 탄성봉합재(50)는 유리판(10, 20)이 삽입되는 삽입홈을 가지는 것이 아니라, 단지 유리판(10, 20)의 가장자리를 따라 상부 유리판(10)과 하부 유리판(20) 사이에 끼여 있다. 즉, 탄성봉합재(50)는 상하부 유리판(10, 20)의 가장자리를 둘러싸되, 유리판(10, 20)의 측면을 감싸는 것이 아니라, 유리판(10, 20)의 대향면 사이에 개재된다.

또한, 이 실시예에 사용되는 탄성봉합재(50)의 재료는 기본적으로 탄성중합체이되, 소정의 접착력을 가진다. 탄성봉합재(50)는 외부 측면이 유리판(10, 20)의 측면과 동일면을 이루는 정도의 크기를 가지는 것이 바람직하며, 상하부 유리판(10, 20) 사이의 간격은 탄성봉합재(50)의 두께에 의해 결정된다. 이 실시예의 탄성봉합재(50)는 별도의 접착제와 함께 사용될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 단면도이다.

도 7을 참조하면, 이 실시예의 봉합 구조(400)도 전술한 세 실시예들의 공통점을 그대로 가진다. 다만, 탄성봉합재(60)의 단면은 'ㅏ' 형태이며, 외측부(61)와 중단부(62)로 이루어진다. 중단부(62)는 외측부(61)와 일체로 형성되고, 외측부(61)로부터 안쪽 방향으로 수평 돌출된다. 탄성봉합재(60)의 외측부(61)는 상하부 유리판(10, 20)의 측면을 감싸고 중단부(62)는 가장자리 대향면 사이에 개재된다. 탄성봉합재(60)의 재료는 세 번째 실시예와 마찬가지로 접착력이 있는 탄성중합체이다.

지금까지 여러 실시예들을 통하여 본 발명에 따른 탄성봉합재를 이용한 평판표시장치의 봉합 구조에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 단면도.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 단면도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평판표시장치의 봉합 구조를 나타내는 단면도.

Claims (10)

1. 서로 평행하게 마주 보면서 소정의 간격만큼 떨어져 배치되는 상하부 유리판;

   상기 상하부 유리판의 가장자리를 결합하고 밀봉하는 탄성봉합재;

   를 포함하며, 상기 탄성봉합재는 상기 상하부 유리판의 가장자리를 둘러싸는 사각 틀 형태이고 탄성중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성봉합재는 단면이 'ㅌ'자 형태이며, 외측부와, 상기 외측부와 일체로 형성되어 상기 외측부로부터 안쪽 방향으로 각각 수평 돌출되는 상단부, 중단부, 하단부와, 상기 상단부와 상기 중단부 사이에 형성되는 상부 삽입홈과, 상기 하단부와 상기 중단부 사이에 형성되는 하부 삽입홈을 포함하고,

   상기 상부 유리판과 상기 하부 유리판은 각각 가장자리가 상기 상부 삽입홈과 상기 하부 삽입홈 안에 삽입되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성봉합재는 단면이 'ㄷ'자 형태이며, 외측부와, 상기 외측부와 일체 로 형성되어 상기 외측부로부터 안쪽 방향으로 각각 수평 돌출되는 상단부 및 하단부와, 상기 상단부와 상기 하단부 사이에 형성되는 삽입홈을 포함하고,

   상기 상부 유리판과 상기 하부 유리판은 각각 가장자리에 하향 돌출부와 상향 돌출부를 가지며, 상기 하향 돌출부와 상기 하향 돌출부가 서로 맞닿은 상태로 상기 삽입홈 안에 삽입되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성봉합재는 상기 상부 유리판과 상기 하부 유리판의 가장자리를 따라 대향면 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성봉합재는 단면이 'ㅏ'자 형태이며, 외측부와, 상기 외측부와 일체로 형성되어 상기 외측부로부터 안쪽 방향으로 수평 돌출되는 중단부를 포함하고, 상기 외측부는 상기 상부 유리판과 상기 하부 유리판의 측면을 각각 감싸며, 상기 중단부는 상기 상부 유리판과 상기 하부 유리판의 대향면 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 상부 삽입홈의 폭은 상기 상부 유리판의 두께와 동일하고, 상기 하부 삽입홈의 폭은 상기 하부 유리판의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 평판표시장 치의 봉합 구조.
7. 청구항 3에 있어서,

   상기 삽입홈의 폭은 상기 하향 돌출부를 포함하는 상기 상부 유리판의 가장자리 두께 및 상기 상향 돌출부를 포함하는 상기 하부 유리판의 가장자리 두께의 합과 동일한 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성봉합재는 상기 사각 틀의 길이 방향을 따라 일체형인 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
9. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 탄성봉합재는 상기 사각 틀의 길이 방향을 따라 한 부분이 절개된 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.
10. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,

    상기 탄성봉합재는 접착력을 가지는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 봉합 구조.

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