KR100689199B1 - 유기발광소자의 봉지방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광소자의 봉지 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 유기발광층이 증착된 글래스 기판에, 자외선 경화성 수지인 접착제가 도포된 커버를 봉지하는 방법은 1)상기 글래스 기판과 커버를 챔버에 반입하고, 각각 상부 스테이지와 하부 스테이지에 고정하는 단계; 2)상기 상부스테이지와 하부 스테이지의 상대운동에 의해 상기 글래스 기판과 커버를 밀착시키고 가압하는 단계; 및 3)상기 글래스 기판과 커버가 밀착된 상태에서 상기 챔버 내부의 기압을 상승시켜 압력차에 의해 2차가압하는 단계;를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 2)단계는 상기 챔버를 진공분위기로 조성한 상태에서 수행하고, 상기 3)단계는 상기 챔버를 상기 진공분위기에서 대기압 또는 양압 분위기로 조성함으로써 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 글래스 기판과 커버를 1차밀착시킨 상태에서 글래스 기판과 커버 사이의 내부공간과, 그 외의 챔버 내부공간의 압력차를 유발시키고, 그 압력차를 이용하여 상기 글래스 기판과 커버를 전범위에서 균일하게 가압함으로써 상기 글래스 기판과 커버를 더욱 밀착시킬 수 있는 것이다.
유기발광소자. 커버. 봉지.
Description
도 1은 종래 유기발광소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래 유기발광소자의 봉지장치를 나타낸 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 봉지장치의 작동상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 봉지장치를 나타낸 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 봉지장치의 작동상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 봉지공정을 나타낸 순서도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10: 봉지장치 11: 공정챔버
20: 기판 흡착부 21: 상부스테이지
21a: 볼스크류 21b: 구동부
22a, 41: 진공라인 22: 척
22b: 밸로우즈 30: 마스크
40: 커버 흡착부
본 발명은 유기발광소자의 봉지 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글래스 기판과 커버를 1차밀착시킨 상태에서 글래스 기판과 커버 사이의 내부공간과, 그 외의 챔버 내부공간의 압력차를 유발시키고, 그 압력차를 이용하여 상기 글래스 기판과 커버를 가압할 수 있는 유기발광소자의 봉지 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.
그 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초 박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결 합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생하는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
유기발광소자의 자세한 구조는 도면에는 도시하지 않았지만 기판상에 양극(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 운송층(eletron transfer layer), 전자 주입층(eletron injection layer), 음극(cathode)이 순서대로 적층되어 형성된다. 여기에서 양극으로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)이 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성되며, 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이다. 또한, 음극으로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위한 캡이 봉지된다.
도 1을 참조하여 글래스 재질로 제작된 캡(120)이 봉지된 유기발광소자(100)의 구조를 설명한다.
도시된 바와 같이, 유기발광소자(100) 내부의 유기발광층(111)에서 발생하는 가스 및 외부로부터의 수분과 산소의 영향을 감소시키기 위한 흡습제(121)를 캡(120)의 내부에 부착하는데, 상기 캡(120)은 평면적으로 장방형상을 가지고 각변의 단부에는 일방향으로 소정 높이 돌출된 연장부가 형성되고, 상기 연장부의 단면에 일정 폭의 실라인이 형성되도록 접착제(122)를 도포하여 캡(120)을 유기발광층(111)이 증착된 글래스 기판(110)에 합착시켜 외부로부터의 수분과 산소의 침투를 차단시킨다. 이 때, 상기 캡(120)과 글래스 기판(110) 사이에는 이격된 일정공간(123)이 형성된다.
도 2를 참조하여 종래의 유기발광소자의 봉지장치(200)를 설명한다. 도시된 바와 같이, 종래의 봉지장치(200)는 진공분위기로 유지되는 상태에서 합착이 수행되는 공정챔버(210)와, 상기 공정챔버(210) 내부에 글래스 기판(110)을 진공흡착하기 위한 진공라인(221)이 형성된 상부스테이지(220)와, 상기 상부스테이지(220)를 수직방향으로 승강시키는 구동부(223) 및 볼스크류(222)와, 상기 공정챔버(210)의 하부에서 자외선 차단 마스크(230) 및 접착제(122)가 도포된 커버(120)를 적층하는 하부스테이지(240)로 구성된다. 상기 볼스크류(222)는 챔버(210)의 기밀을 유지하기 위하여 밸로우즈 내부에 형성하기도 한다. 또한 도시되지는 아니하였으나 상기 하부스테이지(240)를 승강할 수 있는 구동부가 마련되기도 한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여 종래의 봉지공정을 설명하면 다음과 같다. 도 3a와 같이 구동부(223)를 구동시켜 상부스테이지(220)를 하강하여 상기 글래스 기판(110)을 커버(120)에 밀착시킨다. 이 상태에서 상기 상부스테이지()를 더욱 하강시켜 글래스 기판(110)을 가압하면 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 글래스 기판(110)과 커버(120)는 더욱 밀착하게 되어 접착제층(122a)이 형성되며, UV램프(미도시)를 조사하여 접착제층(122a)을 경화시켜 합착하게 된다.
상술한 종래의 글래스 기판과 커버의 합착공정은 밀착부위에 기포발생을 방 지하기 위하여 상기 공정챔버를 진공분위기에서 수행되어 왔다.
그러나 위와 같이 진공분위기에서 합착이 수행되는 경우에는 상기 글래스 기판과 커버는 상부스테이지에 의한 가압 즉, 기구적 가압에 의존하기 때문에 글래스 기판과 커버의 전범위에서 균일한 가압이 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 글래스 기판과 커버를 1차밀착시킨 상태에서 글래스 기판과 커버 사이의 내부공간과, 그 외의 챔버 내부공간의 압력차를 유발시키고, 그 압력차를 이용하여 상기 글래스 기판과 커버를 가압할 수 있는 유기발광소자의 봉지 방법 및 장치를 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 유기발광층이 증착된 글래스 기판에, 자외선 경화성 수지인 접착제가 도포된 커버를 봉지하는 방법은 1)상기 글래스 기판과 커버를 챔버에 반입하고, 각각 상부 스테이지와 하부 스테이지에 고정하는 단계; 2)상기 상부스테이지와 하부 스테이지의 상대운동에 의해 상기 글래스 기판과 커버를 밀착시키고 가압하는 단계; 및 3)상기 글래스 기판과 커버가 밀착된 상태에서 상기 챔버 내부의 기압을 상승시켜 압력차에 의해 2차가압하는 단계;를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 2)단계는 상기 챔버를 진공분위기로 조성한 상태에서 수행하고, 상기 3)단계는 상기 챔버를 상기 진공분위기에서 대기압 또는 양압 분위기로 조성함으로써 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 유기발광층이 증착된 글래스 기판에, 자외선 경화성 수지인 접착제가 도포된 커버를 봉지하는 장치는 합착이 수행되는 공정챔버; 상기 공정챔버의 내부에서 상기 글래스 기판을 고정하는 기판 흡착부; 및 상기 공정챔버의 내 부에서 상기 커버를 고정하는 커버 흡착부;를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 기판 흡착부는 상기 챔버 내부에 위치하는 상부스테이지; 상기 상부스테이지를 승강시키는 구동부; 및 적어도 하나 이상의 진공라인이 형성되어 상기 기판을 진공흡착하되, 상기 상부스테이지의 하부에 형성되어 이와 함께 승강가능한 척;을 포함하여 이루어진다.
또한 상기 척은 상기 상부스테이지와 분리되어 별도로 승강가능하게 하는 제 2 구동부가 더 부가되는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 유기발광소자의 봉지장치(10)는 진공, 대기압 또는 양압으로의 압력 조절이 가능한 공정챔버(11)와, 상기 공정챔버(11) 내부에서 글래스 기판(110)을 고정하는 기판 흡착부(20)와, 상기 공정챔버(11)의 하부에서 자외선 차단마스크(30) 및 커버(120)를 순차적으로 적층하는 커버 흡착부(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 기판 흡착부(20)는 또는 상기 공정챔버(11) 내부에서 구동부(21b) 및 볼스크류(21a)에 의해 승강되는 상부스테이지(21)와, 상기 상부스테이지(21)의 하부에 형성되어 이와 함께 승강가능하며, 다수개의 진공라인(22a)이 형성된 척(22)을 포함하여 이루어진다. 특히 상기 척(22)은 상기 상부스테이지(21)와 함께 승강하기도 하지만, 신축가능한 밸로우즈(22b)에 연결되어 상기 상부스테이지(21)와 별도로 분리되어 승강되기도 한다. 따라서 상기 밸로우즈(22b)를 신축시킬 수 있는 제 2 구동부(미도시)가 구비된다.
상기 커버 흡착부(40)는 상기 마스크(30) 및 커버(120)를 진공흡착하기 위하여 진공라인(41)이 다수개 형성되어 있으며, 상기 자외선 차단 마스크(30)에도 상기 진공라인(41)과 대응되는 위치에 진공홀이 형성되어 있다. 따라서 상기 커버 흡착부(40)는 상기 마스크(30) 및 커버(120)를 동시에 진공흡착한다.
상기 볼스크류(21a)는 챔버(11)의 기밀을 유지하기 위하여 밸로우즈(미도시) 내부에 형성하는 것이 바람직하다. 또한 도시되지는 아니하였으나 상기 커버흡착부(40)를 승강할 수 있는 구동부를 마련할 수도 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하여 본 발명의 봉지공정을 설명하면 다음과 같다. 상기 공정챔버(11)를 진공분위기로 조성한 상태에서 도 5a와 같이 구동부(21b)를 구동시켜 상부스테이지(21)를 하강하면(화살표 참조) 척(22) 및 이에 고정된 글래스 기판(110)도 하강하게 되어 상기 글래스 기판(110)이 커버(120)에 밀착시킨다.
이 상태 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 구동부 및 밸로우즈(22b)를 이용하여 상기 상부스테이지(21)와 별도로 상기 척(22)을 더욱 하강하여(화살표 참 조) 상기 글래스 기판(110)을 커버(120)에 더욱 밀착시키면, 상기 글래스 기판과 커버 사이에는 접착제층(122a)가 형성된다. 물론 이 때에도 상기 공정챔버(11)는 진공분위기가 유지된다.
다음으로, 상기 공정챔버(11)를 대기압 또는 양압상태로 조성하게 되면 도 5c와 같이 글래스 기판(110)과 커버(120) 사이의 내부공간과, 그 외의 챔버 내부공간의 압력차가 발생한다. 이러한 압력차에 의해 상기 글래스 기판(110)과 커버(120)는 더욱 가압되게 되며(화살표 참조), 특히 기구적 가압이 아닌 압력차에 의한 가압이므로 글래스 기판(110)과 커버(120)의 전면적에서 균일하게 가압되어 밀착되는 것이다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 봉지방법을 설명한다.
먼저 공정챔버의 내부로 글래스 기판을 반입하여(S11) 상기 상부스테이지의 하부에 마련된 척에 의해 진공흡착하고, 다음으로 커버를 반입한 후(S12), 상기 커버의 하방으로 UV 차단 마스크를 밀착하여(S13) 상기 커버 흡착부에 의해 진공흡착한다.
다음으로 상기 상부스테이지를 하강하고 척을 더 하강함으로써 글래스 기판과 커버를 밀착시킨다(S14). 물론 이 단계는 상기 공정챔버를 진공분위기로 조성한 상태에서 수행된다.
이 상태에서 상기 공정챔버를 대기압 또는 양압으로 환원하여(S15), 글래스 기판과 커버 사이의 내부공간과, 그 외의 챔버 내부공간의 압력차가 발생시킨다. 이러한 압력차에 의해 상기 글래스 기판과 커버는 전면적에 걸쳐 균일하게 가압, 밀착된다.
본 발명에 따르면 글래스 기판과 커버를 1차밀착시킨 상태에서 글래스 기판과 커버 사이의 내부공간과, 그 외의 챔버 내부공간의 압력차를 유발시키고, 그 압력차를 이용하여 상기 글래스 기판과 커버를 가압할 수 있는 효과가 있다.
따라서 상기 글래스 기판과 커버를 기구적으로 가압하는 것과 병행함으로써 전범위에서 균일하게 가압함으로써 상기 글래스 기판과 커버를 더욱 밀착시킬 수 있는 것이다.
Claims (8)
- 유기발광층이 증착된 글래스 기판에, 자외선 경화성 수지인 접착제가 도포된 커버를 봉지하는 방법에 있어서,1)상기 글래스 기판과 커버를 챔버에 반입하고, 각각 상부 스테이지와 하부 스테이지에 고정하는 단계;2)상기 상부스테이지와 하부 스테이지의 상대운동에 의해 상기 글래스 기판과 커버를 밀착시키고 가압하는 단계; 및3)상기 글래스 기판과 커버가 밀착된 상태에서 상기 챔버 내부의 기압을 상승시켜 압력차에 의해 2차가압하는 단계;를 포함하여 이루어지며,상기 1)단계 이후에 상기 커버에 자외선 차단 마스크를 밀착시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 봉지방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 2)단계는 상기 챔버를 진공분위기로 조성한 상태에서 수행하고, 상기 3)단계는 상기 챔버를 상기 진공분위기에서 대기압 또는 양압 분위기로 조성함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 봉지방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 1)단계에서 상기 글래스 기판과 커버는 상기 상부 스테이지와 하부 스테이지에 진공흡착되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 봉지방법.
- 삭제
- 유기발광층이 증착된 글래스 기판에, 자외선 경화성 수지인 접착제가 도포된 커버를 봉지하는 장치에 있어서,합착이 수행되는 공정챔버;상기 공정챔버의 내부에서 상기 글래스 기판을 고정하는 기판 흡착부; 및상기 공정챔버의 내부에서 상기 커버를 고정하는 커버 흡착부;를 포함하여 이루어지며,상기 기판 흡착부는,상기 챔버 내부에 위치하는 상부스테이지;상기 상부스테이지를 승강시키는 구동부; 및적어도 하나 이상의 진공라인이 형성되어 상기 기판을 진공흡착하되, 상기 상부스테이지의 하부에 형성되어 이와 함께 승강가능한 척;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 봉지장치.
- 삭제
- 제 5 항에 있어서,상기 척은 상기 상부스테이지와 분리되어 별도로 승강가능하게 하는 제 2 구동부가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 봉지장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 커버흡착부는 상기 커버를 진공흡착하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자의 봉지장치.
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