KR100711895B1 - Laser sealing apparatus and method for fabricating flat panel display device using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 의한 레이저 조사장치는, 기판 스테이지 상에 제 1, 2기판 및 마스크를 구비하며, 상기 제 2기판의 소정영역에 형성된 프릿 패턴을 용융시키는 레이저 조사 장치에 있어서, 상기 프릿 패턴 상의 적어도 2 이상의 경로를 따라 레이저가 조사되도록 2개 이상이 인접하여 구비된 레이저 헤드와; 상기 레이저 헤드를 지지하며, 상기 레이저 헤드가 상기 프릿 패턴 영역을 이동시키는 레이저 헤드 가이드; 상기 레이저 헤드 가이드의 일 영역에 부착되어 상기 기판과 상기 마스크의 위치를 측정하는 제1 CCD를 구비하며, 상기 기판과 상기 마스크를 정렬시키는 적어도 하나의 제1 정렬부; 및 상기 레이저 헤드의 일 영역에 부착되어 상기 기판과 상기 레이저 헤드의 위치를 측정하는 제2 CCD를 구비하며, 상기 기판과 상기 레이저 헤드를 정렬시키는 제2 정렬부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a first and second substrates and a mask on a substrate stage, and the laser irradiation apparatus for melting a frit pattern formed in a predetermined region of the second substrate, wherein the frit pattern At least two laser heads provided adjacent to each other so that the laser is irradiated along at least two paths of the image; A laser head guide supporting the laser head, the laser head moving the frit pattern region; At least one first alignment unit attached to one region of the laser head guide, the first CCD configured to measure positions of the substrate and the mask, and for aligning the substrate and the mask; And a second CCD attached to an area of the laser head and measuring a position of the substrate and the laser head, and a second alignment part for aligning the substrate and the laser head.
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 레이저 조사 장치의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 조사 장치를 통해 제조되는 평판 표시장치의 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a flat panel display manufactured by the laser irradiation apparatus shown in FIG. 1. FIG.
도 3a 및 도 3b는 프릿 패턴 용융 시 조사되는 레이저의 에너지 파형을 나타내는 도면.3a and 3b are diagrams showing the energy waveform of the laser irradiated upon melting the frit pattern.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a flat panel display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
14 : 프릿 패턴 16 : 레이저 헤드 14
100 : 평판 표시장치 110 : 기판100: flat panel display 110: substrate
112 : 발광부 120 : 밀봉부재112: light emitting unit 120: sealing member
130 : 프릿 패턴130: frit pattern
본 발명은 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 평판 표시장치 제조방법에 관한 것으로, 평판 표시장치의 밀봉 구조를 개선시키도록 하는 레이저 조사장치 및 이를 이용한 평판표시장치 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a method for manufacturing a flat panel display using the same. The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a method for manufacturing a flat panel display using the same.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다. Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. The flat panel display includes a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, and an organic light emitting display.
이와 같은 평판 표시장치들은 구동 특성상 초박형화 및 플랙시블화가 가능하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.Such flat panel display devices are ultra-thin and flexible in view of their driving characteristics, and thus many studies have been conducted.
이 중 유기 전계발광 표시장치는 수분의 침투에 의해 열화되는 특성을 가지고 있어, 수분의 침투를 방지하기 위한 밀봉 부재를 필요로 한다.Among these, the organic electroluminescent display device has a property deteriorated by the penetration of moisture, and thus requires a sealing member to prevent the penetration of moisture.
종래에는 금속 캔(can)이나 유리기판을 홈을 가지도록 캡(cap) 형태로 가공해 밀봉 부재로 하여, 그 홈에 수분의 흡수를 위한 건습제(Desiccant)를 파우더 형태로 탑재하거나 필름 형태로 제조하여 양면테이프를 이용하여 접착한 후, 이 밀봉부재를 UV경화 실런트(Sealant)나, 열경화 실런트(Sealant)를 이용해 소자가 형성된 기판에 접합하는 방법을 이용하였다.Conventionally, metal cans or glass substrates are processed into caps so as to have grooves to form a sealing member, and a desiccant for absorbing moisture is mounted in the form of a powder or in the form of a film. After manufacturing and adhering with a double-sided tape, a method of joining the sealing member to a substrate on which an element was formed using a UV curing sealant or a thermosetting sealant was used.
즉, 종래의 경우 소자가 형성된 기판과 상기 밀봉 부재는 UV경화 실런트(Sealant) 또는 열경화 실런트(Sealant)를 이용하여 합착하였으나, 상기 재질의 실 런트의 경우 산소 또는 수분의 침투를 방지하는 데 한계가 있다.That is, in the related art, the substrate on which the element is formed and the sealing member are bonded by using a UV curing sealant or a heat curing sealant. However, in the case of the sealant of the material, there is a limit to preventing penetration of oxygen or moisture. There is.
이와 같이 상기 소자 내부로 산소 또는 수분이 침투될 경우 제 1전극(ITO)로부터의 산소에 의한 발광층의 열화, 발광층-계면간의 반응에 의한 열화 등 내적 요인에 의한 열화가 발생하는 것 외에도 외부의 수분, 산소, 자외선 및 소자의 제작 조건 등 외적 요인에 의한 열화가 쉽게 발생한다는 단점을 가지고 있다. 즉 외부의 수분 등이 표시부 내부로 침투하여 발광층과 전극 간의 분리를 초래하고 불량화소를 발생시키는 등의 문제점을 야기한다.As such, when oxygen or moisture penetrates into the device, external moisture may be degraded due to internal factors such as deterioration of the light emitting layer due to oxygen from the first electrode ITO and deterioration due to the reaction between the light emitting layer and the interface. , Deterioration due to external factors such as oxygen, ultraviolet rays and fabrication conditions of the device easily occurs. That is, external moisture or the like penetrates into the display unit, causing separation between the light emitting layer and the electrode and generating defective pixels.
이를 극복하기 위해 상기 밀봉 부재 내부에 수분 흡수를 위한 건습제 등을 탑재하게 되는데, 이와 같은 건습제를 탑재하는 방식은 공정이 복잡하여 재료 및 공정단가가 상승하고, 전체적인 기판의 두께가 두꺼워지며, 봉지에 이용되는 기판이 투명하지 않거나, 상기 건습제가 탑재된 부분으로 인하여 전면 발광 또는 양면 발광에 이용될 수 없다는 단점이 있다. In order to overcome this problem, a desiccant for absorbing moisture is mounted inside the sealing member. The method of mounting such a desiccant has a complicated process, thereby increasing materials and process cost, and increasing the overall thickness of the substrate. There is a disadvantage that the substrate used for encapsulation is not transparent or cannot be used for front emission or double-sided emission due to the portion on which the desiccant is mounted.
또한, 상기 밀봉 부재와 기판을 접합시키기 위한 실런트의 경우, 내압 특성이 좋지 않고, 시간이 지남에 따라 내투습성이 현격히 저하되어 밀봉효과를 저감시키는 단점이 있다. In addition, in the case of the sealant for bonding the sealing member and the substrate, the pressure resistance characteristics are not good, and as the time passes, the moisture permeability is significantly lowered, thereby reducing the sealing effect.
이와 같은 유기전계 발광소자는 주변 환경으로부터 수분이나 산소가 소자 내부로 유입될 경우, 전극 물질의 산화, 박리 등으로 소자 수명이 단축되고, 발광 효율이 저하될 뿐만 아니라 발광색의 변질 등과 같은 문제점들이 발생한다.In the organic light emitting device, when moisture or oxygen flows into the device from the surrounding environment, the life of the device is shortened due to oxidation and peeling of the electrode material, and the luminous efficiency is lowered and the color of light emission is deteriorated. do.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 기판 및 밀봉부재를 합착하는 재료로써 프릿을 사용하여 소자 기판과 캡 간의 밀착성을 향상시키는 캡슐 봉합 방법 이 고안되었다.In order to solve the above problems, a method of encapsulating a capsule has been devised to improve adhesion between a device substrate and a cap by using a frit as a material for bonding the substrate and the sealing member.
유리 기판에 프릿(frit)을 도포하여 유기 전계발광 표시장치를 밀봉하는 구조가 개시된 미국 공개특허 공보 [제20040207314호]에 의하면 프릿을 사용하고 이를 레이저로 용융시킴으로써, 소자기판과 캡 사이가 완전하게 밀봉되므로 더욱 효과적으로 유기전계 발광소자를 보호할 수 있다.According to US Patent Publication No. 20040207314, which discloses a structure in which a frit is applied to a glass substrate to seal an organic electroluminescent display device, a frit is used and a laser is melted so that the device substrate and the cap are completely separated. Since the sealing is more effective to protect the organic light emitting device.
그러나, 상기 프릿 패턴을 레이저로 조사함에 있어서, 레이저가 조사되는 지점을 포함하여 프릿 패턴을 용융시킬 수 있는 레이저의 에너지 영역이 상기 프릿 패턴의 폭보다 작다. However, in irradiating the frit pattern with a laser, the energy region of the laser capable of melting the frit pattern including the point where the laser is irradiated is smaller than the width of the frit pattern.
따라서, 단일 헤드를 갖는 레이저 조사장치를 이용하여 상기 프릿 패턴을 경화시킬 때, 상기 레이저 헤드를 프릿 패턴의 중앙부를 따라 조사할 경우 상기 프릿 패턴의 가장자리 영역에는 레이저의 에너지가 미치지 못하여 불완전한 용융에 의해 일부 불완전한 경화가 발생될 우려가 있으며, 이와 같이 불완전한 경화가 발생될 경우 산소 또는 수분이 침투되어 발광부에 구비된 발광층과 전극 간의 분리를 초래하고 불량 화소를 발생시키는 등의 문제점을 야기하는 단점이 있다. Therefore, when curing the frit pattern by using a laser irradiation apparatus having a single head, when the laser head is irradiated along the center portion of the frit pattern, the energy of the laser does not reach the edge region of the frit pattern due to incomplete melting. Some incomplete hardening may occur, and when incomplete hardening occurs, oxygen or moisture penetrates, causing separation between the light emitting layer and the electrode provided in the light emitting unit, and causing a problem such as generating a bad pixel. have.
본 발명은 소자가 형성된 기판과 밀봉 부재를 상기 밀봉 부재 상에 형성된 프릿(frit) 패턴을 용융시켜 이를 합착함에 있어, 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사될 수 있도록 하여 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융 및 경화되는 것을 방지하는 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 평판 표시장치 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention melts the frit pattern formed on the sealing member with the substrate and the sealing member on which the element is formed, so that the laser can be irradiated along at least two paths so that the frit pattern is formed. An object of the present invention is to provide a laser irradiation apparatus for preventing incomplete melting and curing and a method of manufacturing a flat panel display using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 레이저 조사장치는, 기판 스테이지 상에 제 1, 2기판 및 마스크를 구비하며, 상기 제 2기판의 소정영역에 형성된 프릿 패턴을 용융시키는 레이저 조사 장치에 있어서, 상기 프릿 패턴 상의 적어도 2 이상의 경로를 따라 레이저가 조사되도록 2개 이상이 인접하여 구비된 레이저 헤드와; 상기 레이저 헤드를 지지하며, 상기 레이저 헤드가 상기 프릿 패턴 영역을 이동시키는 레이저 헤드 가이드; 상기 레이저 헤드 가이드의 일 영역에 부착되어 상기 기판과 상기 마스크의 위치를 측정하는 제1 CCD를 구비하며, 상기 기판과 상기 마스크를 정렬시키는 적어도 하나의 제1 정렬부; 및 상기 레이저 헤드의 일 영역에 부착되어 상기 기판과 상기 레이저 헤드의 위치를 측정하는 제2 CCD를 구비하며, 상기 기판과 상기 레이저 헤드를 정렬시키는 제2 정렬부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a second substrate, and a mask on a substrate stage, and a laser irradiation apparatus for melting a frit pattern formed in a predetermined region of the second substrate. A laser head comprising: at least two laser heads disposed adjacent to each other to irradiate a laser along at least two paths on the frit pattern; A laser head guide supporting the laser head, the laser head moving the frit pattern region; At least one first alignment unit attached to one region of the laser head guide, the first CCD configured to measure positions of the substrate and the mask, and for aligning the substrate and the mask; And a second CCD attached to an area of the laser head and measuring a position of the substrate and the laser head, and a second alignment part for aligning the substrate and the laser head.
여기서, 상기 레이저 헤드가 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 레이저 헤드는 동일 선상에 위치하거나 또는 소정 간격 이격되어 위치함을 특징으로 한다.Here, the laser heads are provided in pairs, and the pair of laser heads are positioned on the same line or spaced apart from each other by a predetermined interval.
또한, 상기 제 1기판은 복수개의 발광부가 형성된 기판이고, 상기 제 2기판은 상기 발광부가 형성된 기판의 일면에 대향하는 밀봉 부재이고, 상기 발광부는 유기 전계발광 소자를 포함하는 유기 전계 발광부이며, 상기 유기 전계발광 소자는 서로 대향된 한 쌍의 전극과, 이 전극들 사이에 게재되어 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기층으로 구비됨을 특징으로 한다.The first substrate may be a substrate on which a plurality of light emitting parts are formed, the second substrate may be a sealing member facing one surface of the substrate on which the light emitting parts are formed, and the light emitting part may be an organic electroluminescent part including an organic electroluminescent element. The organic electroluminescent device is characterized by comprising a pair of electrodes facing each other and an organic layer disposed between the electrodes and including at least an organic light emitting layer.
또한, 상기 레이저 조사에 의해 용융된 프릿 패턴은 상기 제 1기판과 합착되 는 영역에서 적어도 하나 이상의 변곡점을 갖음을 특징으로 하는 한다.In addition, the frit pattern melted by the laser irradiation is characterized in that it has at least one or more inflection point in the region bonded to the first substrate.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치 제조방법은, 기판의 일면에 복수개의 발광소자가 형성되는 단계와; 상기 기판의 일면에 대향하도록 밀봉부재가 준비되는 단계와; 상기 기판을 향한 밀봉부재의 일 면에 프릿 패턴이 도포되고, 상기 프릿 패턴이 상기 기판에 접합되는 단계와; 상기 프릿 패턴에 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 각 경로 별로 동시 또는 소정 시간 간격을 두고 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴이 용융되며, 상기 용융된 프릿 패턴이 경화됨에 의해 상기 기판 및 밀봉 부재가 합착되는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.In addition, a method of manufacturing a flat panel display device according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming a plurality of light emitting elements on one surface of a substrate; Preparing a sealing member to face one surface of the substrate; Applying a frit pattern to one surface of the sealing member facing the substrate, and bonding the frit pattern to the substrate; The frit pattern is melted by irradiating a laser simultaneously or at predetermined time intervals along each path along at least two paths to the frit pattern, and the substrate and the sealing member are bonded by curing the melted frit pattern. Characterized in that the step is included.
여기서, 상기 발광소자는 유기 전계발광 소자이며, 또한, 상기 레이저가 프릿 패턴의 2개 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 상기 프릿 패턴의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 조사되며, 상기 2개의 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 동시에 동일 선상에 위치한 한쌍의 레이저 헤드가 구동되어 상기 프릿 패턴이 용융되거나, 상기 2개의 경로를 따라 레이저가 조사될 경우 소정 간격 이격되어 위치한 한 쌍의 레이저 헤드가 구동되어 제 1레이저 헤드가 제 1경로를 따라 레이저가 조사되어 프릿 패턴의 제 1영역을 먼저 용융시키고, 소정 시간 경과 후 제 2레이저 헤드에 의해 제 2경로를 따라 레어저가 조사되어 프릿 패턴의 제 2영역이 용융됨을 특징으로 한다.Here, the light emitting device is an organic electroluminescent device, and when the laser is irradiated with the laser along two paths of the frit pattern, the laser is irradiated along one quarter and three quarters of the frit pattern. When the laser is irradiated along two paths, a pair of laser heads located on the same line is driven to melt the frit pattern, or when the laser is irradiated along the two paths, a pair of laser heads spaced apart by a predetermined interval The laser is irradiated along the first path by the first laser head to melt the first region of the frit pattern first, and after a predetermined time, the laser is irradiated along the second path by the second laser head to generate the frit pattern. It is characterized in that the two zones are melted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 레이저 조사 장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 레이저 조사 장치는 챔버(10) 내부의 기판 스테이지(11) 상에 제1 기판(12b) 및 제2 기판(12a)이 안착되어 있다. 상기 제2 기판(12a) 상에는 마스크(13)가 구비되며, 상기 마스크(13) 상에는 레이저를 투과시키는 투과부(13a)가 형성되어 있다. Referring to FIG. 1, in the laser irradiation apparatus according to the present invention, the
상기 투과부(13a)에 대응되어 레이저가 조사되는 제 2기판(12a)의 소정의 면은 실링부(12c)가 된다. The predetermined surface of the
이 때, 상기 제 1기판은 복수의 발광부가 구비된 기판이며, 제 2기판은 상기 제 1기판에 대응되어 합착되는 밀봉부재를 말한다. In this case, the first substrate is a substrate having a plurality of light emitting parts, and the second substrate refers to a sealing member bonded to correspond to the first substrate.
그리고, 상기 제2 기판(12a)의 실링부(12c) 반대면에는 프릿 패턴(14)이 도포되어 있다.The
본 발명의 실시예의 경우 레이저 헤드들(16)이 하나의 군을 이루어 적어도 2개 이상 구비됨을 특징으로 하며, 상기 각 레이저 헤드들은 각각 레이저 헤드 가이드(17)에 의해 지지되고, 상기 기판(12a, 12b)의 상부를 이동 가능하게 장착된다. In the exemplary embodiment of the present invention, at least two
도 1에서는 상기 레이저 헤드가 2개가 구비됨이 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예로써 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 한 쌍의 레이저 헤드는 동일 선상에 형성되거나, 일정 간격 이격되어 형성될 수도 있으며, 도 1에서는 동일 선상에 형성된 것이 도시되어 있다. In FIG. 1, two laser heads are provided, but the laser head is not limited thereto. In addition, the pair of laser heads may be formed on the same line, or may be formed spaced apart from each other by a predetermined interval, it is shown in Figure 1 formed on the same line.
또한, 상기 각 레이저 헤드 가이드(17)의 일 영역에는 상기 기판(12a, 12b)과 상기 마스크(13)의 위치를 측정하는 제1 CCD를 구비하며, 상기 제1 CCD에 의해 상기 기판(12a, 12b)과 상기 마스크(13)를 정렬시키는 적어도 하나의 제1 정렬부 (15)가 장착되어 있다. 따라서, 제1 정렬부(15)는 상기 실링부(12c) 형상이 패터닝된 마스크(13)와 기판(12a, 12b)을 일치하도록 정렬시킨다.In addition, one area of each of the
그리고, 상기 레이저 헤드들(16)의 일 영역에는 상기 기판(12a, 12b)과 상기 레이저 헤드(16)의 위치를 측정하는 제2 CCD를 구비하며, 상기 제2 CCD에 의해 상기 기판(12a, 12b)과 상기 레이저 헤드(16)를 정렬시키는 제2 정렬부(18)가 장착되어 있다. 따라서, 상기 제2 정렬부(18)는 상기 레이저 헤드(16)의 이동 위치를 상기 실링부(12c)와 일치하도록 정렬시킨다.In addition, one area of the laser heads 16 includes a second CCD for measuring positions of the
상기 레이저 헤드(16)의 상기 제2 정렬부(18) 대응하는 위치에는 상기 챔버 내부의 온도를 온도 센서로 조절하는 온도 조절부(미도시)가 더 구비되어 있다.A temperature control unit (not shown) for adjusting the temperature inside the chamber with a temperature sensor is further provided at a position corresponding to the
또한, 상기 기판 스테이지(11)는 적어도 상기 기판(12a, 12b)보다 더 크게 형성되어, 상기 기판(12a, 12b)을 지지하며, 상기 마스크(13)에는 상기 실링부(12c)의 패턴에 대응되는 투과부(13a)이 형성되어 있다.In addition, the
도면에는 도시되지 않았지만, 레이저 실링이 이루어지는 챔버(10) 내부에는 모니터링 카메라가 설치되어, 실링 공정을 모니터함으로써, 유기전계 발광표시장치의 불량률을 줄일 수 있다.Although not shown in the drawing, a monitoring camera is installed in the
이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 레이저 조사 장치는 레이저 헤드가 적어도 2개 이상 구비됨을 특징으로 하며, 이를 통해 상기 레이저 조사에 의한 상기 프릿 패턴의 용융 시 상기 각 레이저 헤드는 프릿 패턴의 적어도 2 이상 경로(path)를 따라 레이저가 조사됨으로써 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것을 방지할 수 있게 된다. The laser irradiation apparatus according to the embodiment of the present invention is characterized in that at least two laser heads are provided, through which the laser head is at least two or more of the frit pattern when melting the frit pattern by the laser irradiation Irradiation of the laser along a path may prevent the frit pattern from being incompletely melted.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 조사 장치를 통해 제조되는 평판 표시장치의 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view of a flat panel display manufactured by the laser irradiation apparatus of FIG. 1.
단, 본 발명의 실시예의 경우 상기 평판 표시장치는 유기 전계발광 표시장치를 그 예로 설명하도록 하나, 본 발명에 의한 평판 표시장치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. However, in the exemplary embodiment of the present invention, the flat panel display will be described as an organic electroluminescent display as an example, but the flat panel display according to the present invention is not necessarily limited thereto.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치(100)는, 복수개의 발광소자(112)가 형성된 기판(110)과; 상기 발광소자(112)가 형성된 기판(110)의 일면에 대향하도록 상기 기판 상에 위치한 밀봉 부재(120)와; 상기 기판 및 밀봉부재를 합착시키는 프릿 패턴(130)이 포함되어 구성된다.Referring to FIG. 2, a flat
즉, 도 1의 제 1기판 및 제 2기판의 합착에 의해 다수의 평판 표시장치가 형성되는 것으로, 도 2에 도시된 평판 표시장치는 도 1을 통해 형성된 다수의 평판 표시장치 중 하나이다. That is, a plurality of flat panel display devices are formed by bonding the first substrate and the second substrate of FIG. 1, and the flat panel display device illustrated in FIG. 2 is one of the plurality of flat panel display devices formed through FIG. 1.
이 때, 상기 프릿 패턴(130)은 상기 밀봉부재(120)의 가장자리 면을 따라 형성되는 것으로, 상기 기판과 접합된 뒤 용융되고 경화됨으로써 상기 기판(110)과 밀봉부재(120)를 합착시키는 역할을 하며, 본 발명의 실시예의 경우 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 앞서 도 1을 통해 설명한 레이저 조사장치에 의해 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사됨으로써 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것이 방지됨을 그 특징으로 한다. At this time, the
상기 기판(110) 상에 형성된 각 발광소자(112)는 상기 발광소자(112)는 유기 전계발광 소자 될 수 있다. Each
이에 상기 발광소자(112)는 서로 대향된 한 쌍의 전극과, 이 전극들 사이에 게재되어 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기층으로 구비될 수 있다. 이 때, 유기 전계 발광부는 그 구동 방식이 수동 구동형(passive matrix)이건, 능동 구동형(active matrix)이건 모두 적용될 수 있다.Accordingly, the
상기 유기 전계 발광소자(112)는 홀(hole)을 공급하는 애노드(anode) 전극과, 전자(electron)를 공급하는 캐소드(cathode)전극이 서로 대향되도록 배치되고, 이들 애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에 배치되어 발광하는 유기층으로 구성된다. The
일반적으로 상기 애노드 전극은 상기 기판(110) 상에 형성되고, 그 위로 유기층이 형성되며, 유기층의 위로 캐소드 전극이 형성되는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 애노드 전극과 캐소드 전극의 위치가 반대로 되어도 무방하다.In general, the anode electrode is formed on the
화상이 상기 기판(110)쪽으로 구현되는 배면발광형(rear emitting type)인 경우, 상기 애노드 전극은 투명 전극으로 형성될 수 있고, 캐소드 전극은 반사형 전극으로 형성될 수 있다. 화상이 상기 기판(110)의 반대쪽으로 구현되는 전면발광형(front emitting type)의 경우, 상기 애노드 전극이 반사형 전극으로 형성될 수 있고, 캐소드 전극이 투과형 전극으로 형성될 수 있다.When the image is a rear emitting type implemented toward the
이러한 애노드 전극과 캐소드 전극은 소정의 패턴으로 형성될 수 있는 데, 능동 발광형의 경우 상기 캐소드 전극은 전면 증착될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 패턴될 수 있음은 물론이다.The anode electrode and the cathode electrode may be formed in a predetermined pattern, in the case of the active emission type, the cathode electrode may be deposited on the entire surface. However, the present invention is not necessarily limited thereto and may be patterned.
애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에 게재된 유기층은 저분자 또는 고분자 유기층이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기층을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 유기 발광층(EML:Emission Layer), 전자 수송층(EIL: Electron Injection Layer), 전자 주입층(ETL: Electron Transport Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copperphthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine:NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기층은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.The organic layer disposed between the anode electrode and the cathode electrode may be a low molecular or high molecular organic layer. When the low molecular organic layer is used, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), and an organic light emitting layer may be used. (EML: Emission Layer), Electron Injection Layer (EIL), Electron Transport Layer (ETL), etc. may be formed by stacking in a single or complex structure, and the usable organic material may be copper phthalocyanine ( CuPc: copperphthalocyanine), N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (N, N'-Di (naphthalene-1-yl) -N, N'-diphenylbenzidine: NPB ), Tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3) and the like can be variously applied. These low molecular weight organic layers can be formed by vacuum deposition.
고분자 유기층의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다.In the case of the polymer organic layer, the structure may include a hole transporting layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transporting layer, and polyvinylvinylene (PPV) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (Polyfluorene) are used and can be formed by screen printing or inkjet printing.
이러한 유기층에 있어서, 적어도 발광층(EML)은 적(R), 녹(G) 및 청(B)색의 각 화소별로 패터닝하여 풀칼라를 구현할 수 있도록 한다.In such an organic layer, at least the light emitting layer EML may be patterned for each pixel of red (R), green (G), and blue (B) colors to implement a full color.
이러한 유기 전계 발광소자(112)에서는 상기 애노드 전극 및 캐소드 전극에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 홀(hole)이 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 발광층으로 주입되어, 이 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상을 형 성한다. 풀컬러 유기 전계 발광 표시장치의 경우에는 적(R), 녹(G), 청(B)의 삼색을 발광하는 화소를 구비토록 함으로써 풀컬러를 구현한다.In the
또한, 상기 발광소자(112)가 형성된 기판(110)과 대면하는 밀봉 부재(120)의 경우 도시된 바와 같이 상기 밀봉부재(120)의 가장자리 영역을 따라 프릿 패턴(130)이 형성된다.In addition, in the case of the sealing
상기 프릿 패턴(130)은 레이저에 의해 용융되는데, 본 발명의 경우 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사됨으로써 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것이 방지됨을 그 특징으로 한다.The
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 레이저 조사 장치를 이용한 유기전계 발광표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting display device using the laser irradiation device of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
먼저, 챔버(10) 내부의 기판 스테이지(11) 상에 적어도 하나의 발광소자가 형성된 복수개의 발광부가 형성된 제1 기판(12b)과, 상기 제1 기판(12b)의 발광부 형성 영역을 포함한 일 영역에 합착되는 밀봉 부재로서의 제2 기판(12a) 및 마스크(13)를 구비한다.First, a
그리고, 상기 제2 기판(12a)의 가장자리 영역 상에 고체 상태의 프릿(14)을 도포한다. 이때 사용되는 프릿(14)을 제조하기 위해 유리 재료에 가해지는 열을 급격하게 떨어뜨리면 유리 분말 형태의 프릿(14)이 생성되는데, 일반적으로 프릿(14)은 유리 분말에 산화물 분말을 포함하여 사용한다. 그리고, 산화물 분말이 포함된 프릿(14)에 유기물을 첨가하여 젤 상태의 페이스트로 만들고, 그것을 300℃ 내지 500℃의 범위로 소성한다. 상기 프릿(14)을 소성하면 유기물은 공기 중으로 소멸 되고, 젤 상태의 페이스트는 경화되어 고체 상태의 프릿(14)으로 존재한다.Then, the frit 14 in a solid state is coated on the edge region of the
이후, 상기 제1 기판(12b)과 상기 제2 기판(12a)을 합착하며, 상기 제2 기판(12a) 상에 형성된 프릿 패턴 상에 마스크(13)를 위치시키고, 상기 레이저 헤드 가이드(17)의 일 영역에 부착된 제1 정렬부(15)의 제1 CCD를 통해 상기 프릿 패턴과 상기 마스크(13)가 일치하도록 정렬한다.Subsequently, the
마지막으로, 상기 마스크(13) 상에 레이저 헤드 가이드(17)에 의해 이동하는 적어도 2개 이상의 레이저 헤드(16)가 약 25W 내지 50W의 범위의 세기로 레이저를 조사함으로써, 상기 프릿 패턴(14)을 용융시키고, 상기 용융 상태의 프릿 패턴이 경화됨으로써, 상기 제1 기판(12b)과 상기 제2 기판(12a)을 합착시킨다.Finally, at least two or more laser heads 16 moving on the
상기 프릿 패턴을 용융함에 있어 본 발명의 실시예는 상기 2 이상 구비된 레이저 헤드가 프릿 패턴의 적어도 2 이상 경로(path)를 따라 레이저를 조사함으로써 상기 프릿 패턴이 불완전 용융됨을 방지한다. In melting the frit pattern, an embodiment of the present invention prevents the frit pattern from being incompletely melted by irradiating a laser along at least two paths of the frit pattern.
도 3a 및 도 3b는 프릿 패턴 용융 시 조사되는 레이저의 에너지 파형을 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams showing energy waveforms of a laser irradiated when melting a frit pattern.
단, 도 3a는 단일 레이저 헤드를 이용하여 프릿 패턴을 용융시키는 경우를 나타내며, 도 3b는 한 쌍의 레이저 헤드를 이용하여 프릿 패턴을 용융시키는 경우를 나타낸다.3A illustrates a case where the frit pattern is melted using a single laser head, and FIG. 3B illustrates a case where the frit pattern is melted using a pair of laser heads.
먼저 도 3a에 도시된 바와 같이 단일 레이저 헤드를 이용할 경우 상기 레이저의 에너지 파형을 보면, 레이저가 조사되는 지점을 포함하여 프릿 패턴(130)을 용융시킬 수 있는 에너지 영역(E)은 상기 밀봉 부재에 형성된 프릿 패턴(130)의 패 널 폭보다 작다.First, as shown in FIG. 3A, when using a single laser head, the energy waveform of the laser including the point at which the laser is irradiated may include an energy region E capable of melting the
따라서, 상기 레이저를 프릿 패턴(130)의 중앙부를 따라 조사할 경우 상기 프릿 패턴(130)의 가장자리 영역에는 레이저의 에너지가 미치지 못하여 불완전한 용융이 발생될 우려가 있으며, 이와 같이 불완전한 용융이 발생될 경우 산소 또는 수분이 침투되어 발광부에 구비된 발광층과 전극 간의 분리를 초래하고 불량 화소를 발생시키는 등의 문제점을 야기할 수 있게 되는 것이다.Therefore, when the laser is irradiated along the center portion of the
이를 극복하기 위해 본 발명의 실시예는 도 3b에 도시된 바와 같이 도 3a에 도시된 에너지 파형을 갖는 레이저를 조사함에 있어, 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 복수의 레이저 헤드가 구비됨으로써, 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저를 조사할 수 있으며, 이에 따라 상기 프릿 패턴(130) 전체가 상기 레이저의 에너지 영역(E)에 포함되어 앞서 도 3a를 통해 설명한 바와 같은 문제점을 극복할 수 있게 된다. 즉, 상기 프릿 패턴이 불완전하게 용융되는 것을 방지할 수 있다. In order to overcome this, an embodiment of the present invention is provided with a plurality of laser heads during melting of the
일 예로 2개의 경로를 따라 레이저를 조사할 경우 상기 프릿 패턴(130)의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 조사함으로써, 프릿 패턴(130) 전체가 상기 레이저의 유효 에너지 영역(E)에 포함될 수 있게 된다.For example, when irradiating a laser along two paths, the entire
이와 같이 적어도 2 이상의 경로를 따라 레어저를 조사하게 되면, 상기 레이저 조사에 의해 용융된 프릿 패턴(130)은 도 2의 확대된 부분에 나타난 바와 같이 상기 기판과 합착되는 영역에서 적어도 하나 이상의 변곡점(A)을 갖도록 형성된다.When the laser is irradiated along at least two paths as described above, the
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 의한 평판 표시장치의 제조 공정을 나타내는 공정 단면도이다.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a flat panel display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저 도 4a에 도시된 바와 같이 기판(110)의 일면에 복수개의 발광소자(112)가 형성된다. First, as illustrated in FIG. 4A, a plurality of light emitting
여기서, 상기 기판(110) 상에 형성되는 각 발광소자(112)는 유기 전계발광 소자 될 수 있으며, 그 구체적인 구성은 앞서 도 2를 통해 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략토록 한다.Here, each light emitting
다음으로 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 발광소자가 형성된 기판(110)의 일면에 대향하도록 밀봉부재(12)가 준비된다.Next, as shown in FIG. 4B, the sealing member 12 is prepared to face one surface of the
상기 밀봉부재(120)는 글라스재의 기판이 될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플라스틱 또는 메탈 캡(metal cap) 등도 가능하다.The sealing
그 다음 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 밀봉부재(120)의 상기 기판(110)을 향한 면에는 프릿 패턴(130)이 도포되고, 상기 프릿 패턴(130)이 도포된 이후 상기 프릿 패턴(130)이 기판(110)에 접합되도록 상기 밀봉부재(120)를 기판(110)에 합착한다. Next, as shown in FIG. 4C, the
마지막으로 도 4d를 참조하면, 상기 프릿 패턴(130)의 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴(130)이 용융되며, 이를 통해 상기 기판(110) 및 밀봉부재(120)가 합착된다.Finally, referring to FIG. 4D, a laser is irradiated along at least two paths of the
즉, 상기 프릿 패턴(130)의 용융 시 앞서 도 1에 도시된 레이저 조사장치에 의해 적어도 2 이상의 경로(path)를 따라 레이저를 조사함으로써 상기 프릿 패턴(130) 전체가 상기 레이저의 에너지 영역에 포함되기 때문에 불완전하게 용융되는 부분을 방지할 수 있게 된다. That is, when the
일 예로 도 1에 도시된 레이저 조사장치와 같이 2개의 레이저 헤드(16)가 구비되어 2개의 경로를 따라 레이저를 조사할 경우, 상기 프릿 패턴(14, 130)의 1/4 지점 및 3/4지점을 따라 레이저를 조사함으로써, 프릿 패턴 전체가 상기 레이저의 유효 에너지 영역에 포함될 수 있다.For example, when two laser heads 16 are provided as shown in FIG. 1 to irradiate a laser along two paths, one quarter and three quarters of the
단, 이 경우 상기 한 쌍의 레이저 헤드(16)가 동일 선상에 위치하는지 또는 소정 간격 이격되어 있는지에 따라 프릿 패턴의 용융 방법이 다소 차이가 날 수 있다.However, in this case, the melting method of the frit pattern may vary slightly depending on whether the pair of laser heads 16 are located on the same line or spaced apart from each other by a predetermined interval.
즉, 상기 한 쌍의 레이저 헤드가 동일 선상에 위치할 경우에는, 상기 2개의 경로를 따라 레이저를 조사함에 있어 동시에 한 쌍의 레이저 헤드를 통해 레이저가 조사되어 상기 프릿 패턴을 용융하게 되고, 상기 한 쌍의 레이저 헤드가 소정 간격 이격된 경우에는 제 1레이저 헤드가 제 1경로를 따라 레이저가 조사되어 프릿 패턴의 제 1영역을 먼저 용융시키고, 소정 시간 경과 후 제 2레이저 헤드에 의해 제 2경로를 따라 레어저가 조사되어 프릿 패턴의 제 2영역이 용융되어 전체 프릿 패턴이 용융된다. That is, when the pair of laser heads are located on the same line, the laser is irradiated through the pair of laser heads at the same time as the laser is irradiated along the two paths to melt the frit pattern. When the pair of laser heads are spaced apart by a predetermined interval, the first laser head is irradiated with a laser along the first path to melt the first region of the frit pattern first, and then, after a predetermined time, the second path is moved by the second laser head. Accordingly, the laser is irradiated to melt the second region of the frit pattern to melt the entire frit pattern.
상기 과정을 거쳐 프릿 패턴 전체의 용융이 완료되면 상기 프릿 패턴이 경화됨으로써 상기 기판 및 밀봉부재의 완전 합착이 이루어지게 된다. When melting of the entire frit pattern is completed through the above process, the frit pattern is cured, thereby completely bonding the substrate and the sealing member.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기판과 밀봉 부재의 합착에 있어 적어도 2이상의 경로를 따라 레이저가 조사되어 프릿이 용융됨으로써, 밀봉 효과가 높은 프릿 밀봉 구조를 얻을 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention as described above, there is an advantage in that a frit sealing structure having a high sealing effect can be obtained by irradiating a laser along at least two paths and melting the frit in bonding the substrate and the sealing member.
또한, 상기 프릿에 의해 완전 밀봉이 행하여 지기 때문에 발광부를 외부 환경과 완전히 격리시킬 수 있고, 이에 따라 별도 건습제 등이 필요없으며, 결과적으로 평판 표시장치의 수명을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. In addition, since the frit is completely sealed, the light emitting part can be completely isolated from the external environment, and thus, a separate desiccant or the like is not required, and as a result, the life of the flat panel display device can be further improved.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. The above detailed description and drawings are merely exemplary of the present invention, but are used only for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims.
따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical protection scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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