KR100594546B1 - 캡 부착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판에 캡을 부착하기 위한 실란트의 경화 공정시 실란트 분배 영역으로만 자외선을 조사시킬 수 있으며 금속 라인에 분배된 실란트도 완전히 경화시킬 수 있는 캡 부착 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른, 액티브 영역이 형성된 기판에 글라스 캡을 부착하는 방법은 다수의 요부가 형성된 글라스의 기판 부착 영역 또는 기판의 캡 부착 영역에 실란트를 분배하는 단계; 양 부재를 가압, 합착하여 기판에 형성된 각 액티브 영역이 글라스의 각 요부 내에 수용된 상태로 글라스를 기판에 부착하는 단계; 및 글라스 상부에 실란트 경화용 마스크를 위치시킨 후 글라스를 통하여 자외선을 실란트 분배 영역에 선택적으로 조사하여 실란트를 경화시키는 단계를 포함한다. 본 발명에서 이용된 실란트 경화용 마스크는 석영으로 제조되며, 상부 및 하부에 기판의 다수의 액티브 영역과 각각 대응하는 광불투과층이 각각 형성되어 있다.

유기 전계 발광 소자, 실란트

Description

캡 부착 방법{Method for adhering a cap}

도 1은 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구조를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된, 캡을 제거한 상태의 유기 전계 발광 소자의 평면도.

도 3은 실란트 경화 공정에 사용된 일반적인 실란트 경화용 마스크와 유기 전계 발광 소자의 관계를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 캡 부착 방법을 설명하기 위한, 실란트 경화용 마스크와 유기 전계 발광 소자의 관계를 도시한 도면.

본 발명은 캡 부착 방법에 관한 것으로서, 특히 액티브 영역에 손상을 입히지 않고 분배된 실란트를 완전하게 경화시킬 수 있는 캡 부착 방법에 관한 것이다.

유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다.

이러한 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 기본적인 구조를 갖고 있다. 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구성은, 유리 기판(1), 유리 기판(1) 상부에 형성되어 애노드(anode) 전극으로 사용되는 인듐 주석 산화물층(2; Indium Tin Oxide film ; 이하, "ITO 층"이라 칭함), 절연층과 유기물층(3) 및 캐소드(cathode) 전극인 금속 전극(4)이 순서적으로 적층된 구조이다. 각 격벽(W)은 ITO 층(2) 상에 다수의 금속막(4)을 분리된 상태로 증착하기 위하여 형성된다.

도 2는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 소자의 평면도로서, 편의상 도 1에 도시된 캡(6)을 제거한 상태를 도시하였다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 액티브 영역(A)에 형성된 다수의 ITO층(2)과 금속층(4)은 액티브 영역(A) 외곽으로 연장되며, 각 단부가 기판(1)의 한 부분으로 집중되어 패드부(P)를 형성하게 된다.

상술한 바와 같은 공정을 통하여 각 요소들(2, 3, 4 및 W)로 이루어진 액티브 영역(A)을 형성한 후, 실란트(5; sealant)를 이용하여 금속 캡(6)을 기판(1)의 외곽부에 부착한다. 캡(6)이 부착되는 영역은 기판(1) 외곽부, 즉 액티브 영역(A)의 외측 영역(S1 및 S2)이다. 캡(6)에 의하여 모든 액티브 영역(A)은 외부와 완전히 격리되며, ITO층(2)과 금속층(4)이 집중된 패드부(P)만이 캡(6)의 외부로 노출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캡(6)과 기판(1) 사이에는 소정의 밀폐 공간이 형성되며, 이 밀폐 공간 내에 위치한 요소들(2, 3, 4 및 W)은 습기 등과 같은 외부의 환경에 영향을 받지 않는다. 한편, 캡(6)은 주로 금속으로 제조되며, 실란트(5)로서는 자외선(U.V.) 경화성 접합제가 사용된다. 또한 캡(6)의 중앙부 저면에는 (유기 물질로 이루어진) 테이프(7)에 의하여 흡습(吸濕)제인 게터(8; getter)가 부착 되어 있다.

이상과 같은 금속 캡(6)을 기판(1)에 부착하는 과정을 도 1 및 도 2를 참고하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

캡 트레이(도시되지 않음)에 적재된 다수의 캡(6)에 게터를 각각 부착한 후, 기판 부착 영역에 실란트를 분배한다. 기판(1)과 캡(6)을 정렬시킨 후, 기판(1)에 형성된 액티브 영역(A)의 외측 영역(S1 및 S2)에 캡(6)을 부착하며, 캡(6)의 부착 상태를 견고하게 하기 위하여 기판(1)의 캡 부착 영역(S1 및 S2)에 자외선을 선택적으로 조사하여 실란트를 경화시킨다. 이때, 캡(6)은 금속 재료로 이루어져 있어 자외선이 투과하지 못하며, 따라서 글라스 기판(1)에 자외선을 조사하게 된다.

한편, 소자의 액티브 영역(A)에 자외선이 조사될 경우, 능동 소자(active matrix)에서는 구동 트랜지스터(drive transistor)의 문턱 전압(threshold voltage)이 변화되는 현상이 발생하게 된다. 또한 수동 소자(passive matrix)에서는 유기물이 손상되어 소자 자체의 발광 기능에 심각한 영향을 초래하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 소자의 액티브 영역(A)으로 자외선이 조사되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 따라서 기판(실란트와 대응하는 부분)에 자외선을 선택적으로 조사하기 위하여 실란트 경화용 마스크를 이용한다.

도 3은 실란트 경화 공정에 사용된 마스크와 유기 전계 발광 소자의 관계를 도시한 도면으로서, 도 3에서는 편의상 2개의 유기 전계 발광 소자(이하, 편의상 "소자"라 칭함)만을 도시하였으며, 액티브 영역(A)을 제외한 나머지 구성 요소는 도시하지 않았다.

실란트 경화용 마스크(m; 이하, "마스크"라 칭함)는 글라스보다 굴절률이 적은 석영(quartz)으로 제조되며, 기판(1)에 형성된 각 액티브 영역(A)과 대응하는 면에는 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr) 박막으로 이루어진 광불투과층(m1)이 형성되어 있다. 한편, 캡 트레이(도시되지 않음)에 로딩된 캡들(6)을 기판(1)에 부착하는 과정에서 어느 정도의 압력이 기판(1)에 작용하며, 이 압력은 기판(1)과 접촉 상태에 있는 마스크(m)에도 전달된다. 따라서 이러한 압력에 의한 변형을 방지하기 위하여 마스크(m)는 소정의 두께를 가져야한다.

마스크(m)의 상부에 위치한 자외선 램프(도시되지 않음)에서 발생된 자외선이 마스크(m)를 투과하여 기판(1)으로 조사되며, 자외선은 글라스 기판(1)을 투과하여 실란트(5)를 경화시키게 된다. 한편, 이 과정에서 마스크(m)의 광불투과층(m1)에 도달한 자외선은 광불투과층(m1)를 투과하지 못하며, 따라서 각 광불투과층(m1)에 대응하는 기판(1)의 각 액티브 영역(A)에는 자외선이 도달하지 않는다.

그러나, 마스크(m)를 이용하여 자외선을 조사하는 경우, 마스크(m)와 기판(1; 즉, 캡(6))사이의 정확한 얼라인먼트가 요구된다. 또한, 마스크(m)를 사용할지라도 마스크 내에서 굴절된 자외선이 기판(1)에 형성된 액티브 영역(A)으로 조사되어 액티브 영역(A)이 손상되는 문제점도 발생된다.

또한, 캡(6)이 부착되는 영역(도 2의 S1 및 S2)에는 액티브 영역(A)에서 연장된 금속 라인(ITO층 및 금속층)이 형성되어 있기 때문에 마스크(m)를 통과한 자외선의 일부가 이 금속 라인에 의하여 차단되어 실란트(5)로 조사될 수 있다. 따라서 이 영역(도 2의 S1 및 S2)에 분배된 실란트(5)가 금속 라인으로 인하여 충분히 경화되지 못하는 문제점도 야기된다. 결과적으로 실란트의 경화를 위하여 캡(6)이 부착되는 기판의 영역(도 2의 S1 및 S2)에서 금속 라인의 폭을 최소한으로 줄이는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명은 기판에 캡을 부착하기 위한 실란트의 경화 공정시 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실란트 분배 영역으로만 자외선을 조사시킬 수 있으며 금속 라인에 분배된 실란트도 완전히 경화시킬 수 있는 캡 부착 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른, 액티브 영역이 형성된 기판에 글라스 캡을 부착하는 방법은 다수의 요부가 형성된 글라스의 기판 부착 영역 또는 기판의 캡 부착 영역에 실란트를 분배하는 단계; 양 부재를 가압, 합착하여 기판에 형성된 각 액티브 영역이 글라스의 각 요부 내에 수용된 상태로 글라스를 기판에 부착하는 단계; 및 글라스 상부에 실란트 경화용 마스크를 위치시킨 후 글라스를 통하여 자외선을 실란트 분배 영역에 선택적으로 조사하여 실란트를 경화시키는 단계를 포함한다.

본 발명에서 이용된 실란트 경화용 마스크는 석영으로 제조되며, 글라스 대응면 및 그 반대면에 기판의 다수의 액티브 영역과 각각 대응하는 광불투과층이 각각 형성되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 캡 부착 방법을 설명하기 위한, 실란트 경화용 마스크와 유기 전계 발광 소자의 관계를 도시한 도면으로서, 다수의 액티브 영역(A)이 형성된 기판(10) 및 (기판(10) 상의 각 액티브 영역(A)을 수용하기 위한) 다수의 요부들(11A)이 형성된 단일의 글라스(11)를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 캡 부착 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 글라스(11)에 형성된 다수의 요부(11A) 바닥면에 흡습제인 게터(도시되지 않음)를 각각 부착하며, 이후 글라스(11)의 기판 부착 영역(각 요부(11A) 외곽부 표면) 또는 기판(10)의 캡 부착 영역(도 2의 S1 및 S2)에 실란트(S)를 분배한다.

실란트 분배후, 기판(10)에 글라스(11)를 대응시킨 상태에서 양 부재를 가압하여 합착함으로서 기판(10)에 형성된 각 액티브 영역(A)이 글라스(11)의 각 요부 (11A) 내에 수용된 상태로 글라스(11)가 기판(10)에 부착된다. 이 상태에서, 글라스(11) 상부(기판(10) 대응 부분의 반대 부분)에 실란트 경화용 마스크(M)를 위치시킨 후 자외선을 조사하여 실란트(S)를 경화시키고(도 4의 상태), 합착된 글라스(11)와 기판(10)을 절단하여 개별 소자화 한다. 이 때, 절단된 각 글라스는 기판(10)의 각 액티브 영역(A)을 밀봉하는 개별적인 글라스 캡으로서의 기능을 수행한다.

위의 단계 중에서 자외선을 이용한 실란트 경화 단계를 보다 구체적으로 설명한다.

글라스는 금속과 달리 자외선이 투과할 수 있는 재질이며, 따라서 기판(10) 과 (캡용) 글라스(11)를 합착한 후, 기판(10)의 캡 부착 영역에 분배된 실란트(S)를 경화시키기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 기판(10)이 자외선 발생 장치(도시되지 않음)를 향하도록 기판(10)과 글라스(11)의 위치를 바꿀 필요가 없다.

한편, 본 발명에 따른 캡 부착 방법에 사용된 실란트 경화용 마스크(M; 이하, "마스크"라 칭함)는 글라스보다 굴절률이 적은 석영으로 제조되며, 소정의 두께를 갖고 형성된다. 마스크(M)의 글라스 대응면 및 그 반대면에는 광불투과층(M1, M2)이 서로 대응된 상태로 형성되며, 글라스 대응면 및 그 반대면에 형성된 1조의 불투과층(M1 및 M2)은 기판(10)에 형성된 액티브 영역(A)과 대응된다. 각 광불투과층(M1, M2)는 스퍼터링 또는 샌드블라스팅 공정을 통하여 형성된 크롬 또는 몰리브덴 박막이다.

한편, 마스크(M)의 글라스 대응면에 형성된 광불투과층(M1)은 그 반대면에 형성된 광불투과층(M2)의 폭(면적)보다 넓은 것이 바람직하다.

자외선이 마스크(M)에 대하여 수직으로 조사될 수 있음은 물론, 마스크(M)에 대하여 소정 각도 경사진 상태로 입사되어 그 내부에서 굴절될 수 있다. 마스크(M) 내에서 굴절된 자외선은 글라스 대응면에 형성된 광불투과층(M1)에 의하여 차단되며, 따라서 자외선은 기판(10)의 액티브 영역(A)으로 조사되지 않는다.

또한, 글라스 대응면의 반대면에 형성된 어느 한 광불투과층(M2)의 양측에 형성된 광불투과층들은 마스크(M)에 대하여 소정 각도 경사진 상태로 입사된 후 내부에서 굴절된 자외선을 차단함으로서 글라스 대응면에 형성된 광불투과층(M1)의 하부에 위치하는 기판(10)의 액티브 영역(A)으로 자외선이 조사되는 것을 방지할 수 있다.

광불투과층(M1, M2)을 제외한 마스크(M)의 영역을 통과한 자외선은 글라스(11)를 투과하여 실란트(S)가 분배된 영역에 조사되며, 따라서 실란트(S)가 경화된다. 이 때, 기판(10)의 캡 부착 영역(도 2의 S1 및 S2)에 형성된 ITO층 및 금속층의 금속 라인 상에 실란트가 위치하고 있기 때문에 자외선은 금속 라인들의 영향을 받지 않고 실란트(S)에 조사된다. 따라서 분배된 실란트(S) 전체가 자외선에 의하여 완전하게 경화되어 글라스(11)와 기판(11)은 견고한 부착 상태를 유지할 수 있다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, 기판(10) 상의 각 액티브 영역(A)은 유기물층(도 1의 3) 상에 금속막(도 1의 4)이 증착되어 있는 구조이다. 따라서, 글라스(11)가 자외선 램프에 대응된 상태에서 자외선이 조사되는 본 발명에서는 금속막에 의하여 유기물층은 조사되는 자외선에 노출되지 않는다. 그 결과, 자외선에 의한 유기물의 손상을 방지할 수 있다.

실란트 경화 공정이 종료된 후, 기판(10)과 글라스(11)를 소정 위치에서 절단(도 4의 선 a, b 및 c)함으로서 개별적인 유기 전계 발광 소자들이 형성된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 캡 부착 방법은 (캡용) 글라스가 자외선 발생원을 향하여 배치된 상태에서 자외선이 글라스로 먼저 조사되기 때문에 기판의 캡 부착 영역 상에 분배된 실란트가 금속 라인의 영향을 받지 않고 완전히 경화될 수 있다. 따라서, 기판의 캡 부착 영역에서의 금속 라인의 폭에 여유를 둘 수 있다. 또 한, 각 액티브 영역에서 금속막에 의하여 유기물층이 자외선이 노출되지 않음으로서 유기물은 손상되지 않는다.

위에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시되었다. 따라서, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 액티브 영역이 형성된 기판에 글라스 캡을 부착하는 방법에 있어서,

   다수의 요부가 형성된 글라스의 기판 부착 영역 또는 기판의 캡 부착 영역에 실란트를 분배하는 단계;

   양 부재를 가압, 합착하여 기판에 형성된 각 액티브 영역이 글라스의 각 요부 내에 수용된 상태로 글라스를 기판에 부착하는 단계; 및

   글라스 상부에 실란트 경화용 마스크를 위치시킨 후 글라스를 통하여 자외선을 실란트 분배 영역에 선택적으로 조사하여 실란트를 경화시키는 단계를 포함하되, 마스크의 글라스 대응면 및 그 반대면에는 기판의 다수의 액티브 영역과 각각 대응하는 광불투과층이 각각 형성되어 있는 캡 부착 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 마스크는 석영으로 제조되며, 글라스 대응면에 형성된 각 광불투과층이 그 반대면에 형성된 광불투과층의 폭(면적)보다 넓은 캡 부착 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 광불투과층은 스퍼터링 또는 샌드블라스팅 공정을 통하여 형성된 크롬 또는 몰리브덴 박막인 캡 부착 방법.

Images