KR20220104393A - 기판 가열용 평판 발열체 - Google Patents

Abstract

기판 가열용 평판 발열체가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 평판 구조를 이루며, 내부에 소정의 식각홈이 형성된 하판; 상기 하판의 상기 식각홈에 수용되는 것으로, 소정의 패턴을 가지며 연속적으로 이어지고, 전기를 공급받으면 가열되는 발열부; 및 평판 구조를 이루며, 상기 하판 위에 적층되고, 적어도 가장 자리가 상기 하판과 접촉하여 봉합되는 상판;을 포함하는, 기판 가열용 평판 발열체가 제공될 수 있다.

Description

기판 가열용 평판 발열체{PLATE HEATING ELEMENT}

본 발명은 기판 가열용 평판 발열체에 관한 것이다.

최근, 정보 통신 산업의 발전에 따라 TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)용 기판 유리 및 PDP(Plasma Display Panel) 기판 유리, OLED (유기물을 사용한 자발광 Display), 그리고 QLED (유기 발광 다이오드) 등 고품질 및 대형화된 규격의 유리가 요구되기 시작했다.

특히 현재 디스플레이 시장을 견인하고 있는 OLED는 응답속도가 빠르고 넓은 시야각 및 얇은 두께, Flexible 구현 등에서 특성이 뛰어나 차세대 디스플레이로 각광받고 있으며, 기판 유리의 규격이 현재 10세대까지 도달하는 등 그 성장 속도가 무척 빠르다.

상기한 OLED와 같은 평판 표시 장치는 대형 유리 기판을 사용하여 제조될 수 있다. 최근에는 유리 기판이 대형화됨에 따라 유리 기판을 가열하기 위한 평판 발열체도 대형화되는 추세이다.

그러나, 평판 발열체가 대형화될 경우, 승온과 냉각을 반복하는 일련의 열처리 과정에서 평판 발열체의 각종 부품이 열팽창 계수 차이에 의해 고온에서 열변형되거나 파손되기 쉽고, 이과정에서 파티클이 발생되기 쉽다.

하지만, 기판 가열용 평판 발열체는 다음과 같은 까다로운 조건을 만족해야 한다.

첫째, 가열로 내부에 파티클이 형성되면 안되고, 둘째 큰 규격 기판 유리 전반에 섭씨 2도 이내의 동일한 온도 조건이 형성되어야 한다. 하지만, 현재 OLED DISPLAY GLASS 제조에 사용되는 가열로 조건은 이러한 특성을 지지할 수 있는 기술적인 약점이 존재하는데, 이에 대해 간략하게 소개한다.

종래 평판 발열체는 열선이 쿼쯔 튜브의 내부에 삽입되고, 쿼쯔 튜브가 일정한 방향으로 배열되어 형성된다. 쿼쯔 튜브는 열선을 보호하고 열선 사이에 단락이 발생하는 것을 방지한다. 평판 발열체는 쿼쯔 튜브의 상부와 하부에 각각 상판과 하판이 조립되어 형성된다. 그러나, 열처리 과정에서 쿼쯔 튜브가 파손되면서 파티클이 발생되어 평판 기판을 오염시키는 문제가 있다.

또한, 종래의 평판 발열체는 유리나 운모판 사이에 넣었을 때 자석에 당겨지는 성질을 가진 이른바 자성 재료로 구성되는 바, 이 자성 재료를 가열하여 온도를 높이면 어떤 온도에서 급히 자성을 상실하는 특성이 있다.

자성을 상실하는 온도를 퀴리점이라고 하는데, 철의 퀴리점은 약 770℃, 니켈은 약 360℃이고 페라이트 자석은 약 150℃의 퀴리점을 갖는다. 이 자성으로 인하여 평판 발열체의 발열선이 서로 접촉되어 열선에 과부하를 일으키는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 종래의 평판 발열체는 발열선을 유리에 넣어 봉착하는데, 유리와 유리 사이에 발열선이 배치되므로 유리의 밀착도가 떨어져 유리와 유리 사이에 공간이 발생하게 되고, 봉착 후에도 발열선의 열팽창으로 인하여 봉착유리가 점점 간격이 벌어지면서 봉착이 깨어짐으로써 유리의 봉착 상태 유지가 어려운 문제가 있다.

또한, 종래의 평판 발열체는 발열시 접촉 유리면을 통해 발열이 국부적으로 일어나는 바, 이에 따라 발열체의 열분포가 균일하지 않아 온도 편차가 높아지는 문제가 있다.

또한, 종래의 평판 발열체는 발열체를 세워서 배치해야 하는 경우, 하중에 의하여 유리 사이에 배치된 발열선이 점차 하중 방향으로 이동하게 되고 이에 따라 다른 선들과 접촉하여 발열체에 전기적 문제가 발생하게 된다.

한국공개특허공보 제10-2020-0085182호(2020.07.14. 공개)

본 발명의 실시예들은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 유리 기판을 열처리하는 과정에서 파티클이 발생하지 않고, 장기간 경과해도 유리의 봉착이 유지되며 발열체의 열 분포가 균일한 기판 가열용 평판 발열체를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 평판 구조를 이루며, 내부에 소정의 식각홈이 형성된 하판; 상기 하판의 상기 식각홈에 수용되는 것으로, 소정의 패턴을 가지며 연속적으로 이어지고, 전기를 공급받으면 가열되는 발열부; 및 평판 구조를 이루며, 상기 하판 위에 적층되고, 적어도 가장 자리가 상기 하판과 접촉하여 봉합되는 상판;을 포함하는, 기판 가열용 평판 발열체가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 유리 기판에 형성된 식각홈의 내부에 발열부가 수용되어 기밀이 유지되므로 유리 기판을 열처리하는 과정에서 파티클이 발생하지 않고, 장기간 경과해도 유리의 봉착이 유지되며 발열체의 열 분포가 균일한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가열용 평판 발열체를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 가열용 평판 발열체를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3의 배면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가열용 평판 발열체를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 가열용 평판 발열체를 도시한 정면도이고, 도 4는 도 3의 배면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 가열용 평판 발열체는 하판(100), 발열부(200) 및 상판(300)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 위에서 나열된 구성들을 포함한다는 의미는 이들 구성으로만 이루어진다는 뜻이 아니라 이들 구성을 기본적으로 포함한다는 뜻으로, 이외에도 다른 구성(예컨대, 평판 발열체에서 널리 알려진 공지기술)을 포함할 수 있다는 의미이지만, 공지기술에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

하판(100)은 유리 또는 운모 재질로 이루어지며 평평한 평판 구조를 이루도록 제공될 수 있다. 하판(100)의 내부에는 소정 크기의 식각홈(110)이 형성될 수 있는데, 식각홈(110)은 하판(100)의 가장자리를 일정 폭으로 남겨두고 바닥을 향해 소정 깊이로 함몰되게 형성될 수 있다. 따라서, 하판(100)이 사각형으로 제공되는 경우, 식각홈(110)도 사각형으로 형성될 수 있지만, 식각홈(110)의 형상은 반드시 이에 국한되지 않고 다양한 형상으로 제공될 수 있다.

상기 발열부(200)는 상기 하판(100) 위에 배치될 수 있다. 발열부(200)에는 전극이 제공될 수 있으며, 전극에 전기가 공급되면 발열부(200)의 전기 저항에 의해 발열될 수 있다. 이때, 발열부(200)는 매우 얇은 박막 또는 박판 형태로 제공될 수 있으며, 외력에 의해 변형이 용이한 금속 소재로 이루어질 수 있다.

발열부(200)는 하판(100)의 식각홈(110)에 수용될 수 있다. 이때, 발열부(200)는 지그재그 형태로 구부러진 소정의 패턴으로 제공될 수 있다. 이 패턴은 실시자의 선택에 따라 얼마든지 다양한 형태로 변경 가능하다.

발열부(200)는 일측 끝단에서 타측 끝단까지 소정 패턴을 가지며 연속적으로 이어지도록 구성될 수 있다. 발열부(200)는 상기 식각홈(110)에 수용 가능한 범위에서 최대의 면적을 확보할 수 있는 형상으로 제공되어 최대의 발열 효율을 낼 수 있다.

또한, 발열부(200)는 하판(100)의 식각홈(110)에 수용될 때, 도 2에 도시된 바와 같이 식각홈(110)보다 하판(100)의 상부면 위로 더 돌출되지 않도록 제공될 수 있다. 이에 따라 상판(300)을 하판(100) 위에 적층시키더라도 상판(300)이 발열부(200)에 의해 하판(100)으로부터 들어올려지지 않게 되며, 발열부(200)가 상판(300) 또는 하판(100)에 의해 가압되는 것도 방지될 수 있다.

또한 상기 상판(300)은 상기 하판(100)과 마찬가지로 평평한 평판 구조를 이룰 수 있다. 상판(300)은 하판(100) 위에 적층될 수 있고, 하판(100)과 동일한 형상 및 크기로 제공될 수 있다.

상판(300)은 하판(100)과 봉합되는데, 이때 상판(300)과 하판(100)의 서로 마주보는 면적 중 적어도 가장자리가 서로 접촉하여 봉합됨으로써 상판(300)과 하판(100)이 분리되는 것을 방지하고, 식각홈(110)에 수용된 발열부(200)가 하판(100)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

한편 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하판(100)의 식각홈(110)의 바닥면에는 바닥의 깊이 방향으로 소정의 고정홈(미도시)이 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 고정홈은 식각홈(110)의 바닥면에 함몰되는 형태로 형성될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 하판(100)을 관통하는 형태로 형성될 수도 있는 바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

또한 도 4를 참조하면, 발열부(200)에는 발열부(200)의 외측으로 소정 길이로 돌출되는 고정돌기(210)가 제공될 수 있다. 고정돌기(210)는 발열부(200)의 평면 상에 대하여 나란한 방향으로 돌출될 수 있다. 이 고정돌기(210)가 제조될 때에는 서로 마주보도록 연결되는 형태로 제조될 수 있으나, 이 고정돌기(210)는 가운데가 절단됨에 따라 분리될 수 있고, 분리된 고정돌기(210)는 각각 접히도록 구성될 수 있다.

발열부(200)의 평면에 대하여 나란한 방향으로 돌출된 고정돌기(210)는 식각홈(110)의 바닥면에 형성된 고정홈에 삽입됨으로써 발열부(200)가 식각홈(110) 내에서 움직이지 않고 하판(100)에 고정될 수 있다.

참고로, 고정돌기(210)를 고정홈 방향 쪽으로 꺾어서 고정홈에 삽입하면 도 3에 도시된 바와 같이 고정돌기(210)가 꺾이면서 하판(100)의 식각홈(110)에 형성된 고정홈에 삽입될 수 있다. 이에 따라 발열부(200)는 하판(100)의 식각홈(110) 내부에서 상하, 좌우로 움직이지 않고 고정되는 바, 본 실시예에 따른 평판 발열체를 세워도 발열부(200)가 하판(100)의 식각홈(110) 내부에서 자중에 의해 하중 방향으로 내려오지 않는다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 고정홈이 하판(100)을 관통하도록 형성되는 경우, 상기 고정홈에 삽입된 고정돌기(210)는 고정홈을 관통한 후 그 끝단이 다시 접히도록 구성되어 발열부(200)가 식각홈(110)에서 임의로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 따른 평판 발열체를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시 형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

100 : 하판 110 : 식각홈
200 : 발열부 300 : 상판

Claims (1)

1. 평판 구조를 이루며, 내부에 소정의 식각홈이 형성된 하판;
   상기 하판의 상기 식각홈에 수용되는 것으로, 소정의 패턴을 가지며 연속적으로 이어지고, 전기를 공급받으면 가열되는 발열부; 및
   평판 구조를 이루며, 상기 하판 위에 적층되고, 적어도 가장 자리가 상기 하판과 접촉하여 봉합되는 상판;을 포함하는,
   기판 가열용 평판 발열체.

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