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KR20190024313A - 진공 유리 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

진공 유리 패널 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20190024313A
KR20190024313A KR1020170111187A KR20170111187A KR20190024313A KR 20190024313 A KR20190024313 A KR 20190024313A KR 1020170111187 A KR1020170111187 A KR 1020170111187A KR 20170111187 A KR20170111187 A KR 20170111187A KR 20190024313 A KR20190024313 A KR 20190024313A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
glass plate
plate
sealing material
vacuum
Prior art date
Application number
KR1020170111187A
Other languages
English (en)
Inventor
백우성
이상문
장창영
정종국
신형섭
임미은
원웅재
변나은
Original Assignee
주식회사 셀코스
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Publication date
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Abstract

실링재 제조 방법, 진공 유리 패널 및 그 제조 방법이 개시된다. 개시된 실링재 제조 방법은 박판 유리의 상부면 및 하부면에 페이스트를 도포하는 단계; 및 페이스트가 도포된 박판 유리를 열처리하여 페이스트에서 발생되는 기체를 제거시켜 박판 유리의 상부면 및 하부면에 유리질층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 유리 패널 및 그 제조 방법{VACUUM GLASS PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 진공 유리 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 진공 유리 패널은 서로 대향되게 배치되고 스페이서에 의해 상호 이격되는 제1 및 제2 유리판 사이에 글라스 프릿 실링(Glass frit sealing)부재를 용융시켜 제1 및 제2 유리판을 접합시키고, 제1 및 제2 유리판 중 하나에 형성되어 있는 배기홀을 통해 접합된 제1 및 제2 유리판 내부의 공기 및 가스를 배기 시킨 후 배기홀을 밀봉하는 과정을 통해 제조된다.
이러한 진공 유리 패널에 사용되는 제1 및 제2 유리판은 비강화 유리뿐만 아니라 강화 유리(tempered glass), 또는 비강화 유리나 강화 유리에 저방사막을 도포한 로이 유리(low emissivity glass) 등이 사용된다.
하지만, 진공 유리 패널을 제조할 때, 제1 및 제2 유리판의 밀봉을 위해 가열로(heating furnace)에서 서로 접해 있는 제1 및 제2 유리판에 고온의 열을 가하게 되는데, 이러한 열처리 동작으로 인해, 강화 유리의 잔존 강화도가 급격히 감소하는 문제가 발생한다.
또한, 게터(gatter) 배치 등을 위해 진공 유리 패널에 형성된 홈에 가해지는 응력 불균형으로 인해 유리판이 파손되거나 균열이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 진공 유리 패널을 제조하는 과정에서 상호 접합되어 있는 제1 및 제2 유리판 사이의 공기를 배기시키기 위하여 제1 및 제2 유리판 중 하나에 배기홀을 형성하는데, 이와 같이 배기홀이 형성된 유리판은 배기홀 주변에 크랙이 발생되어 진공 유리 패널의 손상이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 목적은 진공 유리 패널의 제조 방법은 제조 시간을 단축하고, 제조 비용을 절감하여 진공 유리 패널의 생산량을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태의 목적은 진공 유리 패널의 제조 시 배기홀을 제거하여 배기홀에 의해 발생되는 손상을 방지하는 진공 유리 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태의 목적은 열처리에 의해 발생하는 강화 유리의 강도가 저하되는 것을 방지하고, 강화 유리를 이용하여 제조된 진공 유리 패널의 잔존 강화도를 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실링재 제조 방법은 박판 유리의 상부면 및 하부면에 페이스트를 도포하는 단계; 및 상기 페이스트가 도포된 박판 유리를 열처리하여 상기 페이스트에서 발생되는 기체를 제거시켜 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 유리질층을 형성하는 단계;를 포함하는 실링재 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 박판 유리는, 스트립 형상으로 형성될 수 있다.
상기 유리질층의 두께는, 30um 내지 50um로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법은 제1 유리판 및 제2 유리판을 포함하는 진공 유리 패널의 제조 방법에 있어서, 챔버 내에서 상기 제1 유리판 상부면에 스페이서와 실링재를 배치하는 단계; 상기 제1 유리판의 상부에 상기 제2 유리판을 배치하는 단계; 상기 챔버를 대기압 미만의 압력으로 감압하는 단계; 가열 장치를 사용하여 상기 실링재를 가열시켜 상기 제1 유리판 및 상기 제2 유리판을 실링하는 단계;를 포함하고, 상기 실링재는, 박판 유리의 상부면 및 하부면에 페이스트를 도포하고, 상기 페이스트가 도포된 박판 유리를 열처리하여 상기 페이스트에서 발생되는 기체를 제거시켜 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 유리질층이 형성된, 진공 유리 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 실링재를 배치하는 단계는, 상기 제1 유리판의 가장자리를 따라 상기 실링재를 배치할 수 있다.
상기 실링하는 단계는, 상기 가열 장치에 의해 상기 유리질층을 융착시켜 실링할 수 있다.
상기 가열 장치는 레이저 가열 장치일 수 있다.
상기 실링하는 단계는, 상기 레이저 가열 장치가 상기 실링재를 따라 레이저 빔을 조사하여 실링할 수 있다.
상기 실링하는 단계는, 상기 제1 유리판 하부 및 상기 제2 유리판 상부에서 레이저 빔을 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널은 제1 유리판; 상기 제1 유리판과 일정 간격 이격되어 배치되는 제2 유리판; 상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판 사이에 배치되고, 상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판이 일정 간격을 유지하도록 하는 복수의 스페이서; 및 상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판의 가장자리를 따라 형성되어 상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판을 실링하는 실링재;를 포함하고, 상기 실링재는, 박판 유리; 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 도포된 페이스트가 열처리를 통해 기체가 제거되어 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 형성된 유리질층;을 포함하는 진공 유리 패널을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 박판 유리의 하부면에 형성된 유리질층은, 상기 제1 유리판과 상기 박판 유리를 융착시키고, 상기 박판 유리의 상부면에 형성된 유리질층은, 상기 제2 유리판과 상기 박판 유리를 융착시킬 수 있다.
상기 실링재의 두께는, 100um 내지 250um로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 유리판에는 배기홀이 형성되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 트랜스포머 및 이를 포함하는 전원공급장치에 따르면, 자성체 코어와 출력단 사이의 연면거리를 충분히 확보할 수 있다.
또한, 베이스와 코일부의 삽입 결합 구조를 통해 제조공정을 단순화할 수 있고, 트랜스포머의 소형화 및 제조비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실링재는 가열 장치의 국부적인 가열을 통해 용융될 수 있도록 형성되어 제1 및 제2 유리판이 변형되는 것을 방지할 수 있고, 제1 및 제2 유리판의 잔존 강화도를 향상시킬 수 있다.
이러한 진공 유리 패널의 제조 방법은 박판 유리로 인한 실링재 사용량 최소화를 구현하여 국부적으로 가열함으로써 실링 속도가 빨라짐과 동시에 진공 유리 패널의 제조 시간을 단축하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널 및 그 제조 방법은 진공 유리 패널의 제조 시 제1 및 제2 유리판에 배기홀을 형성하지 않아도 제1 및 제2 유리판 사이를 진공 상태로 형성할 수 있으므로 배기홀로 인한 손상을 방지할 수 있고, 배기홀에 의한 미관 저해 및 시야 확보가 방해되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링재를 제조하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 실링재의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실링재를 제조하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널을 제조하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부면에 스페이서와 실링재를 배치한 제1 유리판의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유리판과 제2 유리판이 배치된 챔버를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법 중 실링하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 기술이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 단면도 이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 제1 유리판(110), 제2 유리판(120), 복수의 스페이서(130) 및 실링재(150)로 구성되어 있다.
제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 각각은 정사각형이나 직사각형과 같은 사각형의 판 유리로 이루어져 있다. 제1 및 제2 유리판(110, 120)은 상호 동일한 면적으로 설계될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 그 형상 및 면적은 서로 상이한 형태로 형성될 수 있다. 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이에는 진공이 형성될 수 있다. 또한, 제1 유리판(110)은 로이 유리(low emissivity glass)를 이용할 수 있다. 로이 유리는 유리 내부에 적외선 반사율이 높은 특수 금속막을 코팅한 것으로, 건축물의 단열성능을 높여줄 수 있다. 제2 유리판(120) 역시 로이 유리를 이용할 수 있으며, 제2 유리판은 이외에도 일반적인 유리 등을 이용할 수 있다.
제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)은 대향하여 배치된다. 이러한 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)은 스페이서(130)에 의해 일정 간격 이격 배치되고, 제1 및 제2 유리판(120) 사이에 실링재(150)에 의해 밀폐된 진공 공간이 형성된다.
스페이서(130)는 진공 공간 내에 일정한 간격으로 위치하여 제1 유리판(110)의 상부면과 제2 유리판(120)의 하부면에 접하도록 배치된다.
스페이서(130)는 제1 및 제2 유리판(110, 120)을 지지하며 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 간격을 유지시킨다. 스페이서(130)는 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 최소 간격이 위치에 무관하게 일정하게 유지되도록 한다. 스페이서(130)에 의해 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 최소 간격이 유지되어 진공 유리 패널(100)의 단열 성능이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 가장자리부와 중앙부에서의 두께 편차를 최소화하기 위해 복수의 스페이서(130)는, 평면상으로 볼 때, 매트릭스 배열로 배치할 수 있다.
실링재(150)는 제1 유리판(110)의 가장자리에 배치되어 복수의 스페이서(130)에 의해 상호 이격된 제1 및 제2 유리판(120)을 실링하는 역할을 한다. 이러한 실링재(150)는 후술하는 챔버의 내부에서 가열장치에 의해 용융되어 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)을 밀봉시키게 된다.
실링재(150)는 박판 유리(151)와, 박판 유리(151)의 하부면(154)에 형성된 제1 유리질층(153)과, 박판 유리(151)의 상부면(152)에 형성된 제2 유리질층(155)으로 구성된다.
제1 유리질층(153)은 제1 유리판(110)과 박판 유리(151)를 융착시키고, 제2 유리질층(155)은 제2 유리판(120)과 박판 유리(151)를 융착시킨다. 후술하는 가열장치(40, 도 6 참조)를 이용하여 실링재(150)를 가열하면 동일한 재질로 이루어진 제1 유리판(110), 제1 유리질층(153), 박판 유리(151), 제2 유리질층(155), 제2 유리판(120)은 완전히 일체화될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링재를 제조하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 실링재의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 실링재를 제조하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실링재(150)를 제조하기 위해서는 먼저 박판 유리(151)의 상부면(152) 및 하부면(154)에 페이스트(155`, 153`)를 도포한다(S310).
박판 유리(151)의 상부면(152)에 페이스트(155`)를 도포하고, 박판 유리(151)의 하부면(154)에 페이스트(153`)를 각각 도포한다.
페이스트(153`, 155`)는 글라스 프릿(glass frit)과, 일정 온도 이상에서 증발하는 용매를 혼합하여 형성된다. 접착을 위한 유리 분말을 박판 유리(151)에 용이하게 도포하기 위해 글라스 프릿을 페이스트(153`, 155`)형태로 마련한다. 페이스트(153`, 155`)는 가소성을 나타낸다. 페이스트(153`, 155`)는 글라스 프릿을 포함하며 반드시 페이스트 형태로 형성될 필요는 없고, 점착성이 있고 이후 융착될 수 있는 에폭시 등의 투명 접착물질로 형성되면 적용 가능하다.
다음으로, 페이스트(155`, 153`)가 도포된 박판 유리(151)를 열처리하여 페이스트(155`, 153`)에서 발생되는 기체를 제거하여 박판 유리(151)의 상부면(152) 및 하부면(154)에 유리질층(155, 153)을 형성한다(S320).
열처리에 의해 페이스트(155`, 153`)에서 발생되는 기체가 제거되고, 박판 유리(151)의 표면에 가열에 의해 융착 가능한 글라스 프릿만으로 이루어진 유리질층(153, 155)이 형성된다. 유리질층(153, 155)은 박판 유리(151)의 상부면(152)에 형성된 제1 유리질층(153)과 박판 유리(151)의 하부면(154)에 형성된 제2 유리질층(155)으로 이루어진다. 제1 유리질층(153), 박판 유리(151) 및 제2 유리질층(155)은 순차적으로 적층 형성된다.
제1 및 제2 유리질층(153, 155)은 30um 내지 50um의 두께를 갖도록 형성되고, 박판 유리(151)를 포함한 실링재(150)는 100um 내지 250um의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
실링재(150)의 제1 및 제2 유리질층(153, 155)은 가열에 의해 용융되어 상호 접착이 필요한 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이를 밀봉한다. 이때, 제1 및 제2 유리질층(153, 155)은 레이저 실링 기술을 적용할 수 있을 정도의 두께로 형성된다. 레이저 가열 장치를 이용한 열처리에 의해 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)이 변형되지 않는다.
레이저 실링 기술은 제1 및 제2 유리질층(153, 155)의 두께가 50um 미만의 경우 적용 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실링재(150)는 중간층에 박판 유리(151)를 포함하여 열처리가 필요한 유리질층(153, 155)의 두께를 감소시켜 레이저 실링 기술이 적용 가능하다.
실링재(150)를 적용하여 두 개의 유리판을 실링하는 예를 설명하였지만 이에 한정하지 않고, 내부에 진공 공간을 형성하기 위해 실링이 필요한 부재들 사이에도 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실링재(150)는 박판 유리(151)를 포함하여 페이스트(153`, 155`) 및 유리질층(153, 155)의 최소화를 구현하여 국부적으로 가열되어 실링할 수 있다. 실링재(150)를 국부적으로 가열함으로써 실링 속도가 빨라짐과 동시에 후술하는 진공 유리 패널의 제조 시간을 단축하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실링재(150)는 박판 유리(151)와 50um 이하의 두께를 갖는 제1 및 제2 유리질층(153, 155)으로 적층 형성됨에 따라, 직접적으로 실링재(150)만을 국부적으로 열처리하여 진공 유리 패널(100)을 실링할 수 있다.
실링재(150)는 스트립 형상으로 형성될 수 있다. 박판 유리(151)는 스트립 형상으로 형성될 수 있고, 박판 유리(151)를 따라 형성되는 제1 유리질층(153)과 제2 유리질층(155)도 스트립 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고 제1 유리판(110) 또는 제2 유리판(120)의 외곽에 대응되는 고리 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 하부면(154)에 페이스트(153`)가 도포되고, 상부면(152)에 페이스트(155`)가 도포된 박판 유리(151)를 열처리하여 형성된 실링재(150)를 사용할 경우, 후술하는 진공 유리 패널의 제조 방법에 있어서, 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)의 실링 시에 페이스트(153`, 155`)에서 발생할 수 있는 기체를 미리 제거하여 제1 및 제2 유리판(110, 120)의 내부에서 기체가 발생하지 않는다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 실링 후에 진공 공간에 잔류하는 불순물을 흡수하는 게터를 배치하기 위한 홈이 형성되지 않음으로써 홈으로 인해 유리판이 파손되거나 균열이 발생하는 문제를 해소할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널을 제조하기 위한 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)을 제조하기 위해서는 먼저 제1 유리판(110)의 상부면(111)에 스페이서(130)와 실링재(150)를 배치하고, 스페이서(130)와 실링재(150)가 배치된 제1 유리판(110)을 챔버(10) 내부로 진입시킨다(S410). 이때, 제1 유리판(110)은 상부면(111)에 스페이서(130)와 실링재(150)가 안착된 상태로 챔버(10)의 내부로 진입될 수 있다. 이와 반대로 제1 유리판(110)이 챔버(10)의 내부로 진입된 상태에서 스페이서(130)와 실링재(150)가 안착될 수도 있다.
다음으로, 제2 유리판(120)을 챔버(10) 내부에 진입시킨다(S420). 챔버(10)의 내부에 진입된 제2 유리판(120)은 제1 유리판(110)의 상부에 배치되고, 제1 유리판(110)과 이격 배치된다.
이후 챔버(10)의 내부 공간을 대기압 미만의 압력으로 감압하고, 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110) 측으로 하강시킨다(S430). 제2 유리판(120)은 제1 유리판(110)에 적층되면서 제1 유리판(110)을 가압한다. 이러한 과정에서 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 공간은 진공상태로 형성된다.
이때, 챔버(10)의 내부 공간을 감압하는 과정과 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110) 위에 위치시키는 과정의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 또한, 챔버(10) 내부 공간을 감압함과 동시에 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110) 위에 위치시킬 수도 있다.
다음으로 실링재(150)를 가열하여, 적층된 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 가장자리를 실링한다(S440). 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이를 완전히 실링한 진공 유리 패널(100)은 챔버(10) 외부로 반출되어도 내부 공간을 진공 상태로 유지할 수 있다.
제1 유리판(110)이 제2 유리판(120)에 의해 가압된 후, 실링재(150)를 융착하여야 완전한 실링이 이루어지므로, 가열 장치(40)를 사용하여 실링재(150)를 가열한다. 가열 장치(40)를 통해 실링재(150)를 가열하여 용융상태로 상 변형시킴으로써 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)을 실링할 수 있다.
가열 장치(40)는 실링재(150)만을 국부적으로 가열하고, 비교적 짧은 시간 동안 가열한다. 이에 따라, 제1 및 제2 유리판(110, 120)이 열처리에 의해 강도가 저하되고, 변형이 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부면에 스페이서와 실링재를 배치한 제1 유리판의 평면도로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법 중 제1 유리판 상부면에 스페이서와 실링재를 배치하는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유리판과 제2 유리판이 배치된 챔버를 설명하기 위한 도면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법 중 챔버 내에 제1 유리판과 제2 유리판을 배치하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 유리판(110)의 상부면(111)에 복수의 스페이서(130)와 실링재(150)를 배치할 수 있다.
복수의 스페이서(130)는 제1 유리판(110)의 상부면(111)에 일정한 간격으로 위치한다. 복수의 스페이서(130)는 후술하는 제2 유리판(120)이 제1 유리판(110)에 적층되면 제1 유리판(110)의 상부면(111)과 제2 유리판(120)의 하부면에 접한다.
실링재(150)는 제1 유리판(110)의 상부면(111)에 위치한다. 실링재(150)는 제1 유리판(110)의 가장자리를 따라 배치되어 있다. 실링재(150)는 끊김 없이 제1 유리판(110)의 내부를 둘러싸도록 배치된다.
실링재(150)는 제1 유리판(110)의 가장자리 부분을 에워싸는 고리 형상으로 배치될 수 있다. 실링재(150)에 의해 에워싸여진 내부에는 후술하는 감압 단계(S430)와 실링 단계(S440)를 거쳐 진공 공간이 형성된다.
이때, 실링재(150)는 박판 유리(151)의 상부면(152) 및 하부면(154)에 페이스트(155`, 153`)를 각각 도포하고, 페이스트(155`, 153`)가 도포된 박판 유리(151)를 열처리하여 페이스트(155`, 153`)에서 발생되는 기체를 제거시켜 박판 유리(151)의 상부면(152) 및 하부면(154)에 유리질층(155, 153)을 형성하는 방법으로 제조된다.
실링재(150)는 제1 유리판(110)의 가장자리 부분에 배치되고 제2 유리판(120)이 적층된 후에 실링재(150)를 열처리하여 제1 유리판(110) 및 제2 유리판(120)과 함께 고형화시킨다. 대안적인 예에서, 실링재(150)는 제1 유리판(110) 대신 제2 유리판(120)에 도포되거나 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)의 서로 대응되는 부분에 도포될 수 있다.
도 6을 참조하면, 스페이서(130)와 실링재(150)가 배치된 제1 유리판(110)을 챔버(10) 내부에 진입시키고(S410), 제2 유리판(120)도 챔버(10) 내부에 진입시킨다(S420). 챔버(10)의 내부에 진입된 제1 유리판(110)은 지지부(20)에 안착되고, 제2 유리판(120)은 수직 이동 장치(30)의 홀더(31)에 의해 지지된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법 중 실링하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 챔버(10)의 내부 공간을 감압하고, 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110) 측으로 하강시키고(S430), 실링재(150)를 가열하여, 적층된 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 가장자리를 실링한다(S440).
챔버(10) 내부 공간을 감압하는 과정과, 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110)측으로 하강시키는 과정의 순서는 선후 상관 없으며, 동시에 수행될 수도 있다.
제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 공간을 진공화하기 위해 챔버(10)를 대기압 미만의 압력으로 감압한다. 챔버(10)에는 진공 유리 패널(100)의 제조 시 챔버(10) 내부의 공기를 배기구를 통해 외부로 배기시킴으로써 챔버(10) 내부를 진공으로 만드는 진공펌프(11)가 연결된다.
수직 이동 장치(30)를 작동하여 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110) 측으로 하강하고, 이와 동시에 하강된 제2 유리판(120)을 제1 유리판(110)에 가압하여 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이에 배치된 실링재(150)가 압착된다.
상술한 바와 같이 제2 유리판(120)은 챔버(10)의 내부에서 홀더(31)에 의해 지지된다. 홀더(31)는 수직 이동 장치(30)에 의해 제1 유리판(110)측으로 하강 및 가압된다. 제2 유리판(120)은 진공 유리 패널(100)의 제조 후 홀더(31)로부터 이탈된다.
수직 이동 장치(30)는 엑츄에이터(미도시)와, 홀더(31) 및 액츄에이터의 작동에 따라 홀더(31)를 연동되게 하는 연결축(33)을 포함한다. 수직 이동 장치(30)를 통해 제2 유리판(120)이 제1 유리판(110)을 가압하도록 제1 유리판(110)에 적층될 수 있다. 수직 이동 장치(30)는 홀더(31)를 하강시킬 수 있으면 다양한 수단으로 마련될 수 있다.
실링재(150)가 제2 유리판(120)에 의해 가압된 후, 실링재(150)를 융착해야 완전한 실링이 이루어지므로, 챔버(10)에 실링재(150)를 가열하기 위한 가열 장치(40)가 설치될 수 있다. 가열 장치(40)는 챔버(10)의 내부에 설치되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 챔버(10)의 외부에 설치되어 챔버(10) 내부로 열을 조사하는 장치도 포함한다.
제1 유리판(110)의 하부 및 제2 유리판(120)의 상부에 가열 장치(40)가 설치된다. 실링재(150)가 배치된 부분은 제1 유리판(110) 및 제2 유리판(120)에 의해 완전히 덮는 형태를 갖고 있어 가열 장치(40)는 제1 및 제2 유리판(110, 120)의 외부면 상에 위치된다. 가열 장치(40)는 제1 유리판(110)의 하부 및 제2 유리판(120)의 상부에서 레이저 빔(41)을 조사할 수 있다.
가열 장치(40)는 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이에 배치된 실링재(150)에 열을 가하는 발열체로서, 실링재(150)가 제1 및 제2 유리판(110, 120)의 실링을 행하게 한다.
가열 장치(40)는 직접적으로 실링재(150)의 용융 온도까지 열을 가해 실링재(150)를 용융시킨다. 가열 장치(40)에 의한 가열 동작을 정해진 시간 동안 유지시켜 실링재(150)를 용융시켜 접해있는 제1 및 제2 유리판(110, 120)의 접촉이 용이하게 행해질 수 있도록 한 후, 가열 장치(40)의 가열을 중지한다.
이러한 열처리 동작에 의해, 용융 상태의 실링재(150)는 제1 및 제2 유리판(120)에 부착되어 제1 및 제2 유리판(110, 120) 사이를 밀폐할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 실링재(150)에 대해서 국부적으로 열처리하여 실링됨으로써 종래와 같이 챔버 전체적으로 열처리할 필요가 없어 강화된 제1 및 제2 유리판의 강화도를 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)이 접합되는 과정부터 진공되는 과정까지 챔버(10) 내에서 이루어진다. 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)의 완전한 실링이 이루어지지 않은 상태이므로 챔버(10)의 감압에 따른 진공화에 의해 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이의 공간이 동일한 수준의 진공도를 갖게 된다.
제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이는 진공화된 후에 가열 장치를 통해 실링되기 때문에, 제1 유리판(110) 또는 제2 유리판(120)은 진공 배기를 위한 별도의 배기홀을 포함하지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널은 별도의 배기홀을 포함하지 않아 배기홀을 통해 감압한 뒤 별도로 배기홀을 실링할 필요가 없어 더욱 수월하고 신속하게 진공화가 일어나고 진공도도 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 배기홀에 의한 응력 불균형으로 발생되는 파손이나 균열이 발생하지 않는다.
가열 장치(40)는 유도 가열 장치, 마이크로웨이브 가열 장치, 레이저 가열 장치로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고 국부적으로 열을 조사할 수 있는 장치를 포함한다.
레이저 가열 장치로 구성될 수 있는 가열 장치(40)는 실링재(150) 부위에 레이저 빔(41)을 조사한다.
제2 유리판(120)이 제1 유리판(110)에 의해 가압된 후, 실링재(150)를 융착시키기 위해 가열 장치(40)를 사용하여 실링재(150)에 레이저 빔(41)을 조사한다. 제1 및 제2 유리판(110, 120)이 투명하므로 레이저 빔(41)은 이들을 통과하여 실링재(150)를 가열하게 되고 실링재(150)는 융착되어 진공 유리 패널(100)이 실링된다.
레이저 빔(41)은 실링재(150)의 분포를 따라 열처리하고, 열처리된 실링재(150)가 융착됨으로써 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)은 완전히 실링되어 진공 유리 패널(100)을 형성한다. 형성된 진공 유리 패널(100)은 챔버(10)에서 반출된다.
실링재(150)는 챔버(10)의 감압 이후에 가열되어 제1 유리판(110) 및 제2 유리판(120)과 접합된다. 실링재(150)는 레이저 빔에 반응하는 글라스 프릿으로 이루어진 제1 및 제2 유리질층(153, 155)을 포함하므로 실링재(150)에 레이저 빔(41)을 조사하면 실링재(150)는 융착된다. 구체적으로, 실링재(150)의 제1 유리질층(153)은 제1 유리판(110)과 박판 유리(151)가 닿은 상태로 굳어지고, 실링재(150)의 제2 유리질층(155)은 제2 유리판(120)과 박판 유리(151)가 닿은 상태로 굳어져 진공 유리 패널(100)의 실링이 완성된다.
가열 장치(40)로 실링재(150)에 대해 국부적으로 열처리하면 실링재(150)는 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)을 완전히 밀봉된다. 즉, 진공 유리 패널(100)은 전체적으로 가열하는 가열로를 이용하지 않고 제조될 수 있다. 이에 따라, 제1 유리판(110) 및 제2 유리판(120)은 열처리에 의해 강화도가 감소하지 않는 이점이 있다.
또한, 챔버(10) 안에서 진공화하고 실링을 하므로 진공 유리 패널(100)의 진공화도가 매우 높은 수준의 고진공을 이룰 수 있고, 레이저 융착에 의하므로 실링재(150)의 밀폐가 철저하게 이루어지며 진공 유리 패널(100)의 오염이 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법에 따르면 진공화 속도가 빠르고 실링 속도도 빨라 생산성이 향상된다.
실링재(150)의 용융되는 제1 및 제2 유리질층(153, 155)은 50um 미만의 두께를 갖도록 형성되므로 레이저 가열 장치를 이용하여 실링재(150)를 가열하더라도 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)의 변형 없이 실링재(150)만을 가열시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실링재(150)는 레이저 빔(41)에 의한 국부적인 가열만으로 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120)을 실링할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 챔버 전체를 가열하여 간접적으로 실링재를 용융시키는 종래의 제조 방법보다 제조 시간이 단축되고, 제조 원가를 낮춰 진공 유리 패널의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널(100)은 제1 유리판(110)의 상부면(111)에 스페이서(130)를 배열하고 제1 유리판(110) 상부면(111)의 가장자리를 따라 실링재(150)를 배열한 후, 챔버(10) 내부가 진공인 상태에서, 스페이서(130) 및 실링재(150)가 배열된 제1 유리판(110)에 제2 유리판(120)을 합착하고 실링재(150)를 가열하여 제1 유리판(110)과 제2 유리판(120) 사이를 밀폐 및 진공화하는 과정을 통하여 제조될 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유리 패널의 제조 방법의 경우, 합착 및 진공화 과정을 동시에 진행하고, 국부적으로 가열함으로써 진공 유리 제조 시간을 단축할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
10: 챔버
100: 진공 유리 패널
110: 제1 유리판
120: 제2 유리판
130: 스페이서
150: 실링재
151: 박판 유리
153: 제1 유리질층
155: 제2 유리질층

Claims (13)

  1. 박판 유리의 상부면 및 하부면에 페이스트를 도포하는 단계; 및
    상기 페이스트가 도포된 박판 유리를 열처리하여 상기 페이스트에서 발생되는 기체를 제거시켜 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 유리질층을 형성하는 단계;를 포함하는 실링재 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 박판 유리는,
    스트립 형상으로 형성되는, 실링재 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리질층의 두께는,
    30um 내지 50um인, 실링재 제조 방법.
  4. 제1 유리판 및 제2 유리판을 포함하는 진공 유리 패널의 제조 방법에 있어서,
    챔버 내에서 상기 제1 유리판 상부면에 스페이서와 실링재를 배치하는 단계;
    상기 제1 유리판의 상부에 상기 제2 유리판을 배치하는 단계;
    상기 챔버를 대기압 미만의 압력으로 감압하는 단계;
    가열 장치를 사용하여 상기 실링재를 가열시켜 상기 제1 유리판 및 상기 제2 유리판을 실링하는 단계;를 포함하고,
    상기 실링재는,
    박판 유리의 상부면 및 하부면에 페이스트를 도포하고, 상기 페이스트가 도포된 박판 유리를 열처리하여 상기 페이스트에서 발생되는 기체를 제거시켜 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 유리질층이 형성된, 진공 유리 패널의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링재를 배치하는 단계는,
    상기 제1 유리판의 가장자리를 따라 상기 실링재를 배치하는, 진공 유리 패널의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 실링하는 단계는,
    상기 가열 장치에 의해 상기 유리질층을 융착시켜 실링하는, 진공 유리 패널의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가열 장치는 레이저 가열 장치인, 진공 유리 패널의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링하는 단계는,
    상기 레이저 가열 장치가 상기 실링재를 따라 레이저 빔을 조사하여 실링하는, 진공 유리 패널의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 실링하는 단계는,
    상기 제1 유리판 하부 및 상기 제2 유리판 상부에서 레이저 빔을 조사하는, 진공 유리 패널의 제조 방법.
  10. 제1 유리판;
    상기 제1 유리판과 일정 간격 이격되어 배치되는 제2 유리판;
    상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판 사이에 배치되고, 상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판이 일정 간격을 유지하도록 하는 복수의 스페이서; 및
    상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판의 가장자리를 따라 형성되어 상기 제1 유리판과 상기 제2 유리판을 실링하는 실링재;를 포함하고,
    상기 실링재는,
    박판 유리;
    상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 도포된 페이스트가 열처리를 통해 기체가 제거되어 상기 박판 유리의 상부면 및 하부면에 형성된 유리질층;을 포함하는 진공 유리 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 박판 유리의 하부면에 형성된 유리질층은,
    상기 제1 유리판과 상기 박판 유리를 융착시키고,
    상기 박판 유리의 상부면에 형성된 유리질층은,
    상기 제2 유리판과 상기 박판 유리를 융착시키는, 진공 유리 패널.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 실링재의 두께는,
    100um 내지 250um인, 진공 유리 패널.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유리판에는 배기홀이 형성되지 않는, 진공 유리 패널.
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