JP4728169B2 - フリット硬化装置 - Google Patents

Description

本発明は、フリット硬化装置及びこれを用いた硬化方法に関し、特に、基板でフリット部分にのみ赤外線を照射できるようにしたフリット硬化装置及びこれを用いた硬化方法に関する。

一般に、有機電界発光表示装置は、画素領域と非画素領域とを提供する第１基板と、封止のため第１基板と対向するように配置され、エポキシのようなシーラントにより第１基板に接合される第２基板とで構成される。

第１基板の画素領域には、走査線及びデータ線の交差部にマトリックス状に多数の有機発光ダイオードが形成される。有機発光ダイオードは、アノード電極及びカソード電極と、アノード電極及びカソード電極の間に形成される正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含む有機薄膜層で構成される。

ここで、有機発光ダイオードは、有機物を含むため、酸素に弱く、カソード電極が金属材料で形成されるため、空気中の水分によって酸化され、電気的特性及び発光特性が劣化しやすい。これを防止するために、従来は金属材質のカンやカップの形で製作された容器や、ガラス、プラスチックなどの第２基板に吸湿剤をパウダー状に搭載させるかまたはフィルム状に接着して外部から浸透する水分が除去されるようにした。

しかし、吸湿剤をパウダー状に搭載させる方法では、工程が複雑になり、材料及び工程の単価が上昇し、表示装置の厚さが増加し、全面発光には適用しにくいという問題点がある。また、吸湿剤をフィルム状に接着する方法では、水分を除去するのに限界があり、耐久性と信頼性が低く、量産には適用しにくい。

そこで、このような問題点を解決するために、フリットで側壁を形成して有機発光表示装置を封止させる方法が提案されている。ここで、従来はフリットを硬化するために、チャンバ内に基板を挿入し、基板にレーザまたは赤外線などを照射してフリットを硬化した。しかし、基板がチャンバ内に挿入されると、基板の全領域に熱が伝達されるため、基板に形成された薄膜トランジスタ及び有機発光ダイオードが損なわれる恐れがある。
一方、前記従来のフリット硬化装置及びこれを用いた硬化方法に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献１等がある。
米国特許出願公開第２００４／０２０７３１４号明細書

したがって、本発明の目的は、基板でフリット部分にのみ赤外線を照射できるようにしたフリット硬化装置及びこれを用いた硬化方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、多数の画素領域及び非画素領域を備える第１マザー基板と、前記第１マザー基板と対向する第２マザー基板と、前記非画素領域に位置し、前記第１マザー基板及び第２マザー基板を接合するフリットを硬化するためのフリット硬化装置において、第１チャンバと、前記第１チャンバの内部に位置する第２チャンバと、前記第２チャンバの内部に位置するランプと、前記第１チャンバの上部に位置し、前記第１マザー基板及び第２マザー基板を吸い込み固定するステージと、前記第１チャンバ及び第２チャンバに形成され、前記ステージと対向するように位置する放出部と、前記第１マザー基板及び第２マザー基板の上に位置し、前記フリットと重畳される部分に位置する透過部及びそれ以外の領域に位置する遮断部を有するマスクとを備えることを特徴とするフリット硬化装置を提供する。

前記第１チャンバ及び第２チャンバの間には、前記第１チャンバ及び第２チャンバの温度上昇を防止するために冷却水が供給される。前記ランプは、赤外線を放出する。前記放出部は、前記赤外線と輻射熱とを前記マスクに供給する。前記透過部は、前記赤外線及び輻射熱を前記フリットに供給し、前記遮断部は、前記赤外線及び輻射熱が前記第１基板及び第２基板に供給されないように遮断する。

本発明は、多数の画素領域及び非画素領域を備える第１マザー基板と、前記第１マザー基板と対向する第２マザー基板と、前記非画素領域に位置し、前記第１マザー基板及び第２マザー基板を接合するフリットを硬化するためのフリット硬化方法において、ランプから赤外線を放出する第１段階と、前記ランプを取り囲むチャンバ部に形成された放出部を介して前記赤外線及び輻射熱が放出される第２段階と、前記放出部から供給される赤外線及び輻射熱のうち一部を遮断する第３段階と、前記第３段階で遮断されない赤外線及び輻射熱が前記第１マザー基板及び第２マザー基板の位置するステージに供給される段階とを含むことを特徴とするフリット硬化方法を提供する。

好ましくは、前記第３段階では、前記フリットに供給される前記赤外線及び輻射熱を通過させ、それ以外の領域に供給される前記赤外線及び輻射熱を遮断する。

上述したように、本発明の実施例によるフリット硬化装置及びこれを用いた硬化方法によれば、フリットが形成された部分にのみ赤外線及び輻射熱が供給され、これにより、高熱により画素領域で不良が発生することを防止することができる。また、本発明においては、マザーガラス単位でフリットを硬化させるため、作業時間を短縮することができる。そして、本発明においては、マザー基板がチャンバの外部に位置するため、フリット硬化装置の大きさを減少させることができる。

以下、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を、添付された図１ないし図６ｃを参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の実施例による有機電界発光表示装置を示す図である。

図１を参照すると、第１基板２００は、画素領域２１０と、画素領域２１０を取り囲む非画素領域２２０とからなる。画素領域２１０には、走査線１０４ｂ及びデータ線１０６ｃが形成され、走査線１０４ｂ及びデータ線１０６ｃと接続されるように画素１００が形成される。非画素領域２２０には、走査線１０４ｂと接続される走査駆動部４１０及びデータ線１０６ｃと接続されるデータ駆動部４２０が形成される。そして、非画素領域２２０には、画素１００に電源を供給するための電源供給ライン（図示せず）及び外部駆動回路（図示せず）と接続されるパッド１０４ｃ、１０６ｄが形成される。

画素１００のそれぞれには、有機発光ダイオード（図示せず）と、有機発光ダイオードを駆動するための少なくとも一つの薄膜トランジスタとが含まれる。有機発光ダイオードは、アノード電極及びカソード電極と、アノード電極及びカソード電極の間に形成される正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含む有機薄膜層で構成される。薄膜トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を含むように形成され、有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する。実際、画素１００は、走査線１０４ｂに走査信号が供給される時に選択され、データ線１０６ｃからデータ信号を供給され、供給されたデータ信号に対応して所定の輝度の光を生成する。

走査駆動部４１０は、第１パッド１０４ｃから供給される制御信号に対応して走査線１０４ｂに走査信号を順次供給する。すると、走査線１０４ｂと接続された画素１００が順次選択される。

データ駆動部４２０は、第２パッド１０６ｄからデータ及び制御信号を供給される。データ及び制御信号を供給されたデータ駆動部４２０は、データ線１０６ｃにデータ信号を供給する。ここで、データ線１０６ｃに供給されたデータ信号は、走査信号によって選択された画素１００に供給される。

パッド１０４ｃ、１０６ｄは、外部の駆動回路と電気的に接続される。ここで、第１パッド１０４ｃは、走査駆動部４１０と接続され、走査駆動部４１０に制御信号を供給することにより走査駆動部４１０が駆動されるようにする。そして、第２パッド１０６ｄは、データ駆動部４２０と電気的に接続され、データ駆動部４２０に制御信号及びデータを供給することによりデータ駆動部４２０が駆動されるようにする。

図２ａ及び図２ｂは、第１基板と接合される第２基板を示す平面図及び断面図である。ここで、第２基板（封止基板）３００は、第１基板２００と接合されて内部に水分などが浸透することを防止する。

図２ａ及び図２ｂを参照すると、第２基板３００には、第１基板２００との接合のためにフリット３２０が備えられる。

フリット３２０の生成過程を簡略に説明すると、次のとおりである。一般的に、ガラス材料を高い温度に加熱し、温度を急激に下げると、ガラス粉末状のフリットが生成される。粉末状のフリットに酸化物粉末を含ませ、これに有機物を添加すると、ゲル状のペーストが生成される。このペーストを第２基板３００の縁に塗布した後、所定の温度で焼成すると、有機物は空気中で消滅し、ゲル状のペーストは硬化され、固体状のフリット３２０として第２基板３００に付着する。ここで、フリット３２０を焼成する温度は、略３００℃ないし５００℃の範囲とする。そして、フリット３２０は、第２基板３００と第１基板２００とが安定的に接合できるように１４〜１５μｍ程度の高さ及び０．６〜０．７ｍｍ程度の幅で形成される。

第１基板２００及び第２基板３００の接合時に、フリット３２０は、画素領域２１０を封止させて酸素及び水分などの浸透を防止する。このために、第２基板３００と第１基板２００との接合時に、フリット３２０は、非画素領域２２０に位置する。そして、フリット３２０は、外部から赤外線が照射される時に溶融し、第１基板２００と第２基板３００とを接合させる。

図３は、第１基板及び第２基板が接合された状態を概略的に示す図である。

図３を参照すると、フリット３２０は、非画素領域２２０に位置し、第１基板２００及び第２基板３００を接合する。実際、フリット３２０が非画素領域２２０に配置された後、赤外線を照射することによりフリット３２０が第１基板２００に溶融接着され、これにより、第１基板２００及び第２基板３００が接合される。このように、フリット３２０により第１基板２００及び第２基板３００が接合されれば、酸素及び水分などが画素領域２１０に浸透することを防止することができる。

ここで、図３では、第２基板３００が走査駆動部４１０と重畳されないものとして示された。しかし、製造の便宜性のために、第２基板３００は、走査駆動部４１０と重畳されるように位置することもできる。

一方、本発明において、第１基板２００及び第２基板３００は、マザーガラス単位の状態で接合される。第１基板２００及び第２基板３００がマザーガラス単位の状態で接合されれば、工程時間が短縮できるという長所がある。

これを詳しく説明すると、図４のように、第１マザー基板５００に多数の画素領域２１０及び非画素領域２２０を形成し、非画素領域２２０と重畳されるようにフリット３２０が形成された第２マザー基板５０２を配置する。その後、フリット３２０部分にのみ赤外線を照射することによりフリット３２０が溶融し、第１マザー基板５００及び第２マザー基板５０２が接合される。そして、接合された第１マザー基板５００及び第２マザー基板５０２を所定の大きさに切断することにより、有機発光表示装置が製造される。ここで、第２基板３００は、再度切断過程を経て、図３のような大きさに製造される。

図５は、本発明の実施例によるフリット硬化装置を示す図である。

図５を参照すると、本発明の実施例によるフリット硬化装置は、チャンバ部６００及びステージ６１０を備える。

チャンバ部６００は、第１チャンバ６０１、第２チャンバ６０２、放出部６０４、ランプ６０５及び放熱シャッタ６０６を備える。

第１チャンバ６０１及び第２チャンバ６０２は、内部にランプ６０５が挿入されるように所定の大きさに形成される。ここで、第２チャンバ６０２は、第１チャンバ６０１の内側に形成される。そして、第１チャンバ６０１及び第２チャンバ６０２の間には冷却水６０３が供給される。前記冷却水６０３は、第１チャンバ６０１及び第２チャンバ６０２が高い温度に上昇することを防止する。

ランプ６０５は、第２チャンバ６０２の内部に位置する。前記ランプ６０５は、赤外線を放出する。すると、チャンバ部６００の内部で輻射により高熱が発生する。一方、ランプ６０５は、第２チャンバ６０２の内部に固定されるように位置する。ここで、ランプ６０５を第２チャンバ６０２の内部に固定されるように位置させることは多様な方法が適用できるので、図５には示さないことにする。一例として、ランプ６０５は、第２チャンバ６０２の上側部から突出した、図示しない支持台によって固定されるように設置されることができる。

放出部６０４は、ステージ６１０と対向するように位置する。前記放出部６０４は、ランプ６０５から生成される赤外線及び輻射熱がステージ６１０に放出されるようにする。このために、放出部６０４は、透明物質、例えば、ガラスなどで形成されることができる。

放熱シャッタ６０６は、放出部６０４を開閉するのに使用される。例えば、放熱シャッタ６０６は、ステージ６１０上にマザー基板５００、５０２が位置しない時に放出部６０４と重畳されるように位置し、放出部６０４から赤外線及び輻射熱が放出されることを防止する。また、放熱シャッタ６０６は、ステージ６１０上にマザー基板５００、５０２が位置する時に放出部６０４と重畳されるように位置せず、赤外線及び輻射熱がステージ６１０に供給されるようにする。

ステージ６１０は、マザー基板５００、５０２を吸い込みながら固定する。そして、ステージ６１０は、左右に移動しながら放出部６０４から放出された赤外線及び輻射熱がマザー基板５００、５０２の全領域に均一に供給されるようにする。前記ステージ６１０は、図示しない支持台によって支持され、図示しないモーターなどによって左右に移動される。ここで、ステージ６１０が左右に移動されながら支持台によって支持される多様な方法が適用できるので、図５には示さないことにする。

一方、マザー基板５００、５０２の上にはマスク６１２が位置する。このようなマスク６１２は、遮断部６１６及び透過部６１４を備える。遮断部６１６は、不透明物質で形成され、放出部６０４から供給される赤外線及び輻射熱がマザー基板５００、５０２に供給されることを防止する。透過部６１４は、透明物質または透明窓（例えば、ホール状態）に形成され、放出部６０４から供給される赤外線及び輻射熱がマザー基板５００、５０２側に供給されるようにする。ここで、透過部６１４は、フリット３２０と重畳されるように位置する。

動作過程を説明すると、まず、ステージ６１０上にマザー基板５００、５０２が安着される。そして、マザー基板５００、５０２の間に位置するフリット３２０と重畳される部分に透過部６１４が形成されたマスク６１２がマザー基板５００、５０２の上に位置する。この場合、放熱シャッタ６０６は、図６ａのように、放出部６０４と重畳されるように位置し、不必要な赤外線及び輻射熱がマザー基板５００、５０２に供給されることを防止する。

ステージ６１０上にマザー基板５００、５０２及びマスク６１２が安着された後、図５に示されるように、放熱シャッタ６０６が開放され、放出部６０４とマザー基板５００、５０２とが対向する。その後、図６ｂ及び図６ｃのように、ステージ６１０が左右に移動する。すると、放出部６０４から放出された輻射熱及び赤外線がマスク６１２に供給される。この場合、輻射熱及び赤外線は、マスク６１２の透過部６１４を経由してマザー基板５００、５０２の間に位置するフリット３２０に供給される。すると、フリット３２０が溶融し、マザー基板５００、５０２が接合される。

上述した本発明においては、マザー基板５００、５０２がチャンバ部６００の外部に位置する。したがって、チャンバ部６００の高熱がマザー基板５００、５０２に供給されず、マザー基板５００、５０２に熱が供給されて発生するという問題点を防止することができる（例えば、画素１００の不良）。また、マザー基板５００、５０２がチャンバの外部に形成されるため、チャンバ部６００の大きさを小くすることができ、これにより、フリット硬化装置の大きさを減少させることができる。さらに、本発明においては、マスク６１２を用いて、フリット３２０にのみ赤外線及び輻射熱を伝達するため、高熱により画素領域２１０で不良が発生することを防止することができる。

前記発明の詳細な説明と図面は、本発明の例示的なものであって、これは単に、本発明を説明するための目的で使用されたものであり、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。したがって、以上説明した内容により、当業者なら誰でも本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明の技術的保護範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められなければならない。

本発明の実施例による有機電界発光表示装置の第１基板を示す図である。 第１基板と対向するように接合される第２基板を示す図である。 第１基板と対向するように接合される第２基板を示す図である 第１基板及び第２基板の接合された状態を概略的に示す図である。 マザーガラス単位の第１マザー基板及び第２マザー基板を示す図である。 本発明の実施例によるフリット硬化装置を示す図である。 図５に示されたフリット硬化装置の動作過程を示す図である。 図５に示されたフリット硬化装置の動作過程を示す図である。 図５に示されたフリット硬化装置の動作過程を示す図である。

符号の説明

１００ 画素
１０４ｂ 走査線
１０４ｃ 第１パッド
１０６ｃ データ線
１０６ｄ 第２パッド
２００ 第１基板
２１０ 画素領域
２２０ 非画素領域
３００ 第２基板
３２０ フリット
４１０ 走査駆動部
４２０ データ駆動部
５００ 第１マザー基板
５０２ 第２マザー基板
６００ チャンバ部
６０１ 第１チャンバ
６０２ 第２チャンバ
６０３ 冷却水
６０４ 放出部
６０５ ランプ
６０６ 放熱シャッタ
６１０ ステージ
６１２ マスク
６１４ 透過部
６１６ 遮断部

Claims (4)

1. 多数の画素領域及び非画素領域を備える第１マザー基板と、前記第１マザー基板と対向する第２マザー基板とを接合し、前記非画素領域に位置するフリットを硬化するためのフリット硬化装置において、
   第１チャンバと、
   前記第１チャンバの内部に位置する第２チャンバと、
   前記第２チャンバの内部に位置して赤外線を放出するランプと、
   前記１チャンバの上部に位置し、前記第１マザー基板及び第２マザー基板を吸い込み固定するステージと、
   前記第１チャンバ及び第２チャンバに形成され、前記ステージと対向するように位置して前記ランプから出力された赤外線を部分的に放出する出力窓となる放出部と、
   前記第１マザー基板及び第２マザー基板の上に位置し、前記フリットと重畳される部分に位置する透過部及びそれ以外の領域に位置する遮断部を有するマスクとを備え、
   前記放出部は、前記ランプからの赤外線と輻射熱とを前記マスクに供給し、
   前記チャンバ部の下部に位置し、前記マザー基板が前記ステージに位置する時に前記放出部を開放し、それ以外の場合に前記放出部と重畳されるように位置する放熱シャッタを備え、
   前記放熱シャッタは、前記ステージ上の前記第１及び第２マザー基板を移動させながら、必要なときに前記放出部を開放することを特徴とするフリット硬化装置。
2. 前記第１チャンバ及び第２チャンバの間には、前記第１チャンバ及び第２チャンバの温度上昇を防止するために冷却水が供給されることを特徴とする請求項１に記載のフリット硬化装置。
3. 前記放出部は、透明物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載のフリット硬化装置。
4. 前記透過部は、前記赤外線及び輻射熱を前記フリットに供給し、前記遮断部は、前記赤外線及び輻射熱が前記第１基板及び第２基板に供給されないように遮断することを特徴とする請求項３に記載のフリット硬化装置。

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