KR100889100B1 - 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법 및 베젤 패키징 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 방법 및 어셈블리는 유리재로 밀봉된(frit-sealed) OLED 장치와 같은 밀봉된 글래스 어셈블리의 베젤 패키징에 관한 것이다. 베젤 패키징은 밀봉된 글래스 어셈블리 및 베젤 사이에 적용되는 저 탄성 물질의 충격 흡수 중간층을 포함한다. 저 탄성 물질 및/또는 별개의 결합재(bonding material)를 포함할 수 있는 결합제(bonding agent)는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 고정할 수 있다. 베젤 수정은 베젤을 안정화하도록 만들어질 수 있다. 전형적인 베젤 수정은 강화된 베젤 측면 벽 및 베젤 벽들 사이에 부착된 지지 스트랩을 포함할 수 있다. 베젤 설계는 그곳의 직접적 접촉을 피하기 위해 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리 및 베젤 벽 사이의 갭을 포함할 수 있다. 갭은 부가적인 충격 흡수를 제공하기 위해 적어도 부분적으로 저 탄성 유기 접착제로 채워질 수 있다. 저 탄성 물질은 폼, 세라믹 섬유계, 및/또는 저 탄성계수의 폴리머 유기 코팅을 포함할 수 있다.
베젤, 결합제, 결합재, 유리재, 밀봉된 글래스 어셈블리, 충격 흡수 중간층, 유기 접착제, 베젤 수정, 지지 스트랩, OLED 장치, 접착 테이프
Description
도 1A 및 도 1B는 본 발명의 다수의 실시예에 따른 베젤 패키징 구조의 상부 및 전면부 각각의 블록 다이어그램이다.
도 2A 및 도 2B는 본 발명의 다수의 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 상부 및 전면부 각각의 블록 다이어그램이다.
도 3A 및 도 3B는 본 발명의 다수의 또 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 상부 및 전면부 각각의 블록 다이어그램이다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 다수의 또 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 상부 및 단면부 각각의 블록 다이어그램이다.
도 5A 및 도 5B는 본 발명의 다수의 또 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 상부 및 단면부 각각의 블록 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 다수의 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 전면도이다.
도 7A 및 도 7B는 본 발명의 다수의 또 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 상부 및 전면부 각각의 블록 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 다수의 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 전면 도이다.
도 9는 본 발명의 다수의 다른 실시예에 따른 다른 베젤 패키징 구조의 전면도이다.
도 10은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제품 글래스를 가공하고 조작하도록 수행할 수 있는 처리과정을 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 OLED 디스플레이에 사용되는 것과 같은 밀봉된 글래스 어셈블리의 베젤 패키징(bezel packaging), 특히 유리재로 밀봉된(frit-sealed) OLED 장치의 베젤 패키징에 관련된 장치 및 방법에 관한 것이다.
OLED 디스플레이용 평판 제품 글래스 어셈블리를 생산하는 것은 많은 도전과 관련된다. 이러한 공정의 기본적 요구사항은 비용, 성능, 안정성, 및 내구성을 조화하여 디스플레이를 패키징하는 능력이다. OLED기술에 기초한 디스플레이는 먼저 OLED 디스플레이 내부로의 습기 및 산소의 확산, 다음으로는 기계적 충격과 같은 많은 인자에 민감하다.
화학적으로 민감한 인자에 대항하여 보호하기 위해, 제조자들은 제조 파라미터가 허용하는 한 완전 밀봉된 OLED 글래스 어셈블리에 대해 시도해 왔다. 그러나 기술적 진보가 동시에 일어나지 않음에 따라, 허메틱 실링(hermetic sealing)의 개선은 글래스 어셈블리의 구조적 통합을 보호할 수 없으며, 구조적 통합을 보호하 는 개선은 허메틱 실(hermetic seal)을 개선시키지 않는다.
그러므로 신뢰할만한 소비재를 제조하는데 관련된 도전과 비용을 최소화하는 반면 패키징된 완전 밀봉된 글래스 어셈블리 및 그 허메틱 실의 개선된 안정성을 달성하기 위해 OLED-유리재로 밀봉된 장치와 같은 완전 밀봉된 글래스 어셈블리의 제조에 적용할 수 있는 패키징 기술을 개선하는 것이 바람직하다.
충격에 의한 손상의 잠재성을 줄이기 위해, 본 발명의 접근은 밀봉된 디스플레이 어셈블리를 고정하는데 사용되는 패키징 및 베젤을 재설계하는 것이다. 베젤은 궁극적으로 기능성 디스플레이 장치의 최종 패키징의 주요 구성요소로 사용된다.
본 발명의 다수의 실시예에 따른 방법 및 장치는 베젤용 및 베젤내의 저 탄성 충격/임팩트를 흡수하는 물질을 사용하여 OLED-유리재로 밀봉된 장치 또는 액정 디스플레이에 사용되는 글래스 어셈블리와 같은 밀봉된 글래스 어셈블리용 베젤 패키징에 관한 것이다.
본 발명의 다수의 실시예에 따른 밀봉된 글래스 패키지 패키징 방법은 밀봉된 글래스 어셈블리 또는 베젤중 어느 하나에 저 탄성 계수를 가진 물질을 적용하는 단계; 밀봉된 글래스 어셈블리 및 베젤 사이에 결합제(bonding agent)를 적용하는 단계; 및 결합제가 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 타이트하게 고정하고 물질이 밀봉된 글래스 어셈블리 및 베젤 사이의 충격 흡수 중간층을 형성하도록 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다수의 실시예에 따른 방법은 간극(clearance gap)이 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리 및 베젤 벽 사이에 존재하도록 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 정렬시키는 단계; 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리 및 베젤의 벽 사이에 유기 접착제를 제공하는 단계; 결합제를 정착시키는 것을 가능하게 하는 단계; 및/또는 베젤을 안정화하는 적어도 다수의 베젤 수정으로 베젤을 수정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다수의 실시예에 따르면, 밀봉된 글래스 어셈블리의 베젤 패키징용 어셈블리는 밀봉된 글래스 어셈블리 및 베젤 사이에 적용되는 저 탄성 물질의 충격 흡수 중간층을 포함할 수 있다. 결합제는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 고정할 수 있다. 베젤 수정은 베젤을 안정화하도록 만들어질 수 있다. 전형적인 베젤 수정은 베젤 벽들 사이에 부착된 지지 스트랩 및/또는 강화된 베젤 측면 벽을 포함할 수 있다. 베젤은 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리 및 베젤 벽 사이에서 직접적 접촉을 피하기 위해 갭이 존재하도록 설계될 수 있다. 갭은 부가적인 충격 흡수성을 제공하기 위해 적어도 부분적으로 저 탄성 유기 접착제로 채워질 수 있다. 저 탄성 물질은 폼, 세라믹 섬유계 및/또는 저 탄성 폴리머 유기 코팅을 포함할 수 있다.
본 발명의 장점은 후술할 상세한 설명 및 종래의 글래스 핸들링 및 가공 시스템과 관련하여 더 잘 이해될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 OLED 이용에 사용되는 장치와 같이 주위 환경에 민감한 완전 밀봉된 글래스 어셈블리의 베젤 패키징의 기계적 안정성을 기본적으로 개선한다. 다른 장점은 기계적 임팩트/충 격 저항에서 상당한 개선을 나타내는 동안 허메틱 실을 보호하는데 적합한 베젤 페기징의 제공을 포함한다는 것이다.
다른 측면, 특징, 장점 등등은 발명의 상세한 설명과 첨부하는 도면과 결합하여 그 분야의 통상의 지식을 가진자에게 명백하게 될 것이다.
본 발명의 다양한 측면을 도시할 목적을 위해 부호가 구성요소를 나타내며, 도면에는 간단한 형태로 도시되었지만, 본 발명은 기술된 청구항만이 아니라 도시된 정확한 배열 및 수단에 의해 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 도면은 주어진 스케일이 아닐 수 있으며, 서로에 대한 상대적인 스케일도 아닐 수 있다.
밀봉된 글래스 어셈블리의 일례로서, 완전 밀봉된 OLED 글래스 어셈블리는 제1 기판 글래스 플레이트에 유기 발광 다이오드를 배치하고, 제1 및 제2 글래스 기판을 밀봉하는, 제1 기판 글래스 플레이트 및 제2 기판 글래스 플레이트의 제공에 의해 제조된다. 밀봉 후에, 에폭시를 가진 것과 같은, 글래스 어셈블리는 전형적으로 베젤 내에 삽입되며 접착 테이프 층은 접착 테이프 층은 베젤 내에 밀봉된 글래스 어셈블리를 확고히 고정하기 위해 베젤 및 글래스 어셈블리 사이에 배치된다.
한 예로서, 생산품 글래스는 CORNING INCORPORATED GLASS COMPOSITION Code 1737 및 CORNING INCORPORATED GLASS COMPOSITION Code EAGLE2000 TM을 포함할 수 있다. 이러한 글래스 물질은 특히, 예를 들어 액정표시장치를 포함하여 디스플레이 생산의 다양한 쓰임새를 가진다.
유기 발광 다이오드는 이들의 사용 목적 및 다양한 발광소자의 잠재적인 사용 목적 때문에 최근 아주 많은 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어, 단일 OLED는 불연속 발광 소자(discrete emitting device)에 사용되거나 이들 OLED의 어레이가 조명 응용 또는 평판 패널 디스플레이의 응용(예를 들어, OLED 디스플레이)에 사용될 수 있다. OLED 디스플레이는 매우 밝으며 양호한 색 대비 및 넓은 시야각을 가진 것으로 알려졌다. 그러나 OLED 디스플레이 및 특히 그 안에 위치된 전극 및 유기층은 주위 환경으로부터 OLED 디스플레이 내로 누설하는 습기 및 산소와의 상호작용에 의해 붕괴 되기 쉽다. OLED 디스플레이의 수명은 OLED 디스플레이 내에 위치된 전극 및 유기층이 주위 환경으로부터 완전 밀봉된다면 상당히 증가될 수 있다.
역사적으로 OLED 디스플레이에 매우 효과적인 허메틱 실을 생성하는 것은 매우 어렵다. 예를 들어 허메틱 실은 산소(10-3cc/m2/day) 및 물(10-6/m2/day)에 대한 차단성을 제공해야 한다. 더욱이, 밀봉 공정 동안 방출되는 온도는 OLED 디스플레이 내의 물질(예를 들어, 전극 및 유기층)을 손상시키지 않아야 한다. 예를 들어, OLED 디스플레이에서 실의 1mm 내지 2mm 내에 위치한 OLED 픽셀은 밀봉 공정 동안 100℃이상 가열되어서는 안된다. 게다가, 밀봉 공정 동안 방출된 가스는 OLED 디스플레이 내의 물질을 오염시켜서는 안된다. 마지막으로 허메틱 실은 전기적 커넥션(예를 들어, 박막 크롬)이 OLED 디스플레이에 들어가도록 하는 것을 필 요로 한다.
OLED 디스플레이를 밀봉하는 통상의 방법은 자외선에 의해 경화된 후에 실을 형성하는 다양한 유형의 에폭시, 무기 물질, 및/또는 유기 물질을 사용하는 것이다. 예를 들어, 비텍스 시스템(Vitex system)은 무기 물질 및 유기 물질의 교대층(alternate layer)이 OLED 디스플레이에 사용될 수 있도록 하는 접근방식에 기초한 복합물질인 BarixTM 상표명의 코팅을 제조하고 판매한다. 비록 이러한 유형의 실이 보통 허용할만한 기계적 강도를 제공하지만, 그것들은 매우 비싸거나 OLED 디스플레이의 습기 및 산소의 확산을 방지하는데 실패하는 많은 경우를 가질 수 있다. OLED 디스플레이를 밀봉하는 다른 통상의 방법은 금속 용접 또는 납땜을 이용하는 것이 있으나 결과적인 밀봉은 OLED 디스플레이의 금속 및 글래스 플레이트의 열적 팽창 계수(CTEs) 사이의 실질적인 차이 때문에 넓은 범위의 온도에서는 견고하지 않다.
디스플레이 구조(건조 캐비티(desiccant cavity)를 가진 유기 접착제를 사용하는 것과 같은)를 밀봉하는 이러한 통상의 방법은 OLED 구조의 허메틱 실을 제공하는데 효과적이지 않아 새로운 밀봉 방법이 개발되었다. 완전 밀봉된 글래스 패키지를 조립하는 비-에폭시-기반의 방법은(non-epoxy based method) 유리재(frit)를 사용하는 것과 관련된다.
유리재 기반의 실(frit-based seal)을 가지는 글래스 어셈블리는 에이킨(Aitken)의 미국 특허 번호 6,998,776, 달리 말해서 "'776"에서 이전에 만들어졌 다. 일례로 OLED 디스플레이를 사용하는 '776 특허는 완전 밀봉된 글래스 패키지 및 그 제조 방법을 기술한다. 근본적으로, 완전 밀봉된 OLED 디스플레이는 제1 기판 플레이트에 OLED를 배치하고 제2 기판 플레이트에 유리재를 배치하는, 제1 기판 플레이트 및 제2 기판 플레이트를 제공함으로써 제조된다. 제1 및 제2 기판 플레이트의 중간에 OLED를 결합한 후에, 제2 기판 플레이트에 제1 기판 플레이트를 접합하고, 또한 OLED를 보호하는 허메틱 실(hermetic seal)을 형성하고 용융하는 조사원(irradiaton source)(예를 들어, 레이저(laser), 적외선(infrared light))이 유리재를 가열하기 위해 사용된다. 유리재는 유리재가 더 낮은 열 팽창 계수를 갖기 위해 충전재(filler) 및 적어도 하나의 전이 금속(transiton metal)이 첨가된 글래스로, 조사원이 유리재를 가열할 때 접합(bond)을 형성하고 완화시킨다. 이는 OLED의 열적 손상(thermal damage)을 피하는 동안 유리재가 용융되고 허메틱 실을 형성하는 것을 가능하게 한다.
그러나 글래스/유리재/글래스 실(glass seal) 본래의 취성(brittle nature) 때문에 밀봉된 글래스 어셈블리 그 자체는 충격 하중(shock loading) 및 임팩트(impact)의 어떠한 형태에도 민감하다. 임팩트에 의한 잠재적인 손상을 피하기 위해, 본 발명에 따른 접근방식은 밀봉된 디스플레이 어셈블리를 고정하는데 사용되는 패키징 및 베젤을 재설계하는 것이다. 베젤은 궁극적으로는 기능성 디스플레이 장치의 최종 패키징(final packaging)의 주요 구성요소로 사용된다.
본 검토의 목적상, 아래에 도입된 밀봉된 장치는 밀봉 방법과는 독립된 어떠한 밀봉된 글래스 어셈블리일 수 있다. 그러나, 중점은 유리재로 밀봉된 장치가 프릿-실(frit-seal)의 취성 때문에 실(seal)에서 충격에 더 민감한 한, 유리재로 밀봉된 글래스 패키지를 배치하는 것이다. 따라서, 유리재로 밀봉된 장치가 본 발명의 베젤 패키징에 의해 제공되는 개선된 구조적 안정성에 더 이익일 것이다. 달리 나타내지 않는 한, 이하 도면의 밀봉된 장치는 OLED 디스플레이용 유리재로 밀봉된 OLED 글래스 어셈블리와 같은 유리재로 밀봉된 글래스 어셈블리와 호환성이 있다.
도 1A 및 도 1B의 블록 다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예와 일치하는 제1 예시의 패키징 구조(100)의 상부 및 전면부 각각을 도시한다. 제1 베젤 패키징 구조(100)는 대략 0.005-0.1인치(약 0.0127-0.254 ㎝) 두께를 가진 세라믹 섬유 단열층(110; ceramic fiber insulation layer)과 같은 충격 흡수층(shock absorbent layer) 및 베젤(10)을 포함할 수 있다. 상기 단열층(110; 또는 클로스(cloth))는 밀봉된 장치(20)를 지지하고 베젤(10)로부터 단열시킨다. 베젤은 알루미늄(aluminum) 및 스틸(steel), 또는 강화 플라스틱과 같은 금속으로부터 만들어질 수 있으며, 이하에서 더 상세히 논의된다.
도 2A 및 도 2B의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제2 예시의 베젤 패키징 구조(200)의 상부 및 전면부 각각을 도시한다. 제2 베젤 패키징 구조(200)는 베젤(10) 및 밀봉된 장치(20)를 지지하는 저 탄성 폴리머 코팅(210; low modulus of elasticity polymer coating)의 실질적으로 일정한 충격 흡수층(대략 0.005-0.1 인치 두께)을 포함할 수 있다. 상기 폴리머 코팅(210: 또는 폴리머 코팅층)의 어떠한 형태/형상은 밀봉된 장치(20)를 지지하고 밀봉된 장 치(20)의 유리재로 밀봉된 라인 아래 위치에서 적용되는 유기 접착제 라인과 같이 베젤(10)로부터 밀봉된 장치(20)를 분리하는 기능을 제공하도록 허용될 수 있다. 상기 폴리머 코팅층(210)은 베젤(10)과 결합하는 장치 표면의 일부 또는 실질적으로 전부를 덮을 수 있다.
도 3A 및 도 3B의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제3 예시의 베젤 패키징 구조(300)의 상부 및 전면부를 각각 도시한다. 제3의 전형적인 베젤 패키징 구조(300)는 베젤(10) 및 밀봉된 장치(20)를 지지하는 저 탄성 폴리머 코팅(예를 들어, 폴리머 접착제(polymeric adhesive))의 수개의 드로프렛(310; droplet)을 포함할 수 있다. 드로플렛(310)은 약 0.005-0.1인치(약 0.0127-0.254 ㎝)의 두께를 가질 수 있고 디스플레이 코너(22d) 및 유리재-실(frit-seal) 코너(22f)와 같은 밀봉된 장치 코너(22) 및 베젤 코너(22d) 근처에 위치할 수 있다.
도 4A 및 도 4B의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제4 예시의 베젤 패키징 구조(400)의 상부 및 단면을 각각 도시한다. 제4 베젤 패키징 구조(400)는 베젤(10) 및 디스플레이 구역의 모서리(24d) 및/또는 유리재-실 구역의 모서리(24f)와 같은 밀봉된 장치(20)의 코너(22) 및 모서리(24)를 굽힘(flex)으로써 센터를 지지하는 폴리머 접착제와 같은 저탄성 물질의 센터 어플리케이션(40; center application)을 포함할 수 있다.
도 5A 및 도 5B의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제5 예시의 베젤 패키징 구조(500)의 상부 및 전면부를 각각 도시한다. 제5 베젤 패키 징 구조(500)는 베젤(10) 및 밀봉된 장치(20)의 코너(22)를 지지하는 저 탄성 폼(foam) 물질(510)을 포함할 수 있다. 폼 물질(500)은 어떠한 접착 테이프를 사용하여 베젤(10)에 장착될 수 있다.
도 6의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 예시의 제6 베젤 패키징 구조(600)의 전면부를 도시한다. 제6 베젤 패키징 구조(600)는 베젤(10) 및 두 구성요소의 직접적 접촉을 막기 위해 밀봉된 장치(20)의 모서리(24) 및 베젤(10)의 벽(14) 사이의 원하는 갭 공차(610; gap tolerance)를 포함할 수 있다. 밀봉된 장치(20) 및 베젤(10) 사이의 직접적 접촉은 어떠한 형태의 외부 하중에 반응하여 접촉 손상 및 응력(stress)을 야기할 수 있기 때문에 피해야 한다. 하나 이상의 실시예에서, 예시의 갭 공차(610)는 약 0.1인치(0.254cm)와 같거나 그 미만이다.
분야에 적용 중 제품의 임팩트/충격 하중 동안, 베젤(10) 및 밀봉된 장치(20) 사이에 제공되는 갭 공차(610)가 조기 실패를 초래할 수 있는 어떠한 손상 및 접촉 응력을 피하는데 도움이 될 수 있다. 이러한 접촉 응력은 OLED 물질을 공격하는 산소 및 습기의 통과를 허용하고 결국에 유리재-밀봉 장벽(24f; frit-seal barrier)으로 전파할 수 있는 글래스 디스플레이 기판의 모서리(24d)를 따라 흠(flaw)을 초래하거나 전파할 수 있다.
도 7A 및 도 7B의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제7 예시의 베젤 패키징 구조(700)의 상부 및 전면부를 각각 도시한다. 제7 베젤 패키징 구조(700)은 베젤(10) 및 예를 들어, 더 작은 하부 벽(14s)과 같은 베젤 측 면(14)을 견고히 하기 위해 베젤(10)을 안정화하도록 설계된 베젤 수정(bezel modification)을 포함할 수 있다. 도 7에서, 베젤 수정(710)은 도시된 바와 같이 베젤(10)의 후면을 고정하는 지지 스트랩(720)을 포함할 수 있다. 지지 스트랩(720)은 대각 방향으로 측면(14)과 인접한 영역을 연결하고, 직경 방향으로 측면(14)과 반대 영역을 연결한다. 베젤 수정(710)은 예를 들어, 장치(20)의 결합 전 후 둘 중 하나에 포함될 수 있다. 수정된 베젤 패키징 구조(700)는 도 1 내지 도 6의 어떠한 실시예에도 적용될 수 있다.
도 8의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제8 예시의 베젤 패키징 구조(800)의 전면부를 도시한다. 제8 베젤 패키징 구조(800)는 또한 베젤(10) 및 베젤 측면(14)을 견고히 하는 것과 같이 베젤(10)을 안정화하기 위해 설계된 베젤 수정(810)을 포함할 수 있다. 도 8에서, 베젤 수정(810)은 더 강한 베젤(10)을 생성하기 위해 두꺼워진 측면벽(820)을 포함할 수 있다. 베젤 수정(810)은 예를 들어, 장치의 결합 전 제조 단계 동안에 포함될 수 있다. 대신에, 수정(810)은 제조 후, 그것을 두껍게 하기 위해 측면(14)에 벽 플레이트를 부착하는 것과 같이 장치(20)의 결합 전후, 제조 전에 더해질 수 있다. 또 베젤 패키징 구조(800)는 도 1 내지 도 7 에 도시된 어떠한 실시예에도 적용될 수 있다.
| 베젤 특성 낙하 테스트 결과 | |||||
| 베젤의 패키징 장치의 방식 (베젤 방향) | 낙하 높이(cm) | 코멘트 | |||
| 50 | 75 | 100 | 130 | ||
| 접착 테이프 (스테인리스 스틸 베젤 하강) | 통과 | 실패 | 실패 | n/a | 참조 |
| 저 탄성 폴리머 (스테인리스 스틸 베젤 상승) | 통과 | 통과 | 실패 | n/a | 도 2 |
| 저 탄성 폴리머 (스테인리스 스틸 베젤 하강) | 통과 | 통과 | 실패 | n/a | 도 2 |
| 저 탄성 폴리머 (알리미늄 베젤 상승) | 통과 | 통과 | 통과 | 실패 | 도 2 |
| 저 탄성 세라믹 섬유계 (스테인리스 스틸 베젤 상승 | 통과 | 통과 | 통과 | 통과 | 도 1 |
| 저 탄성 세라믹 섬유계 (스테인리스 스틸 베젤 업) | 통과 | 통과 | 통과 | 통과 | 도 1 |
표 1은 본 발명에 따른 베젤 패키징 구조의 낙하 테스트의 실험 결과를 요약한다. 테스트는 밀봉된 장치(20)와 같은 유리재로 밀봉된 글래스 어셈블리를 가지는 예시의 제1 및 제2 베젤 패키징 구조(100, 200)로 실행되었다. 실험 결과는 테스트한 구조(100, 200)의 개선된 기계적 강도를 나타낸다. 참조 케이스는 유리재로 밀봉된 장치(20)가 베젤에 밀봉된 장치(20)를 패키징하는 산업에 통상 사용하는 접착 테이프를 사용하여 베젤에 단순히 고정했다. "통과"는 임팩트 후 제품의 손상 없이 살아남은 제품을 나타내는 반면, "실패" 결과는 임팩트 후에 제품의 손상을 나타낸다.
몇몇의 낙하 실험은 예를 들어, 베젤의 상승 또는 하강하는 임팩트 방향의 가능 효과(possible effect)를 포착하기 위해 실행되었다. "베젤 상승"은 유리재로 밀봉된 장치(20) 표면이 임팩트 표면에 첫 번째로 부딪히는 것을 나타내는 반면에, "베젤 하강"은 베젤이(어떠한 형태의 금속 또는 플라스틱 패키징 물질을 포함 한다) 임팩트 표면에 첫번째로 접촉하는 것을 나타낸다.
세라믹(알루미노-실리케이트) 섬유계와 같은 저 탄성 흡수 물질의 얇은 층의 통합은 산업에서 패키징의 일반적인 실행과 비교하여 제품 손상이 일어나는 하강 높이의 발단을 상당히 개선시킨다. 이 결과는 본 발명에 따른 베젤 패키징 구조, 예컨대 구조(100)에서 유리재로 밀봉된 장치(20)가 더 잘 보호되며, 적어도 1.3m의 낙하/자유 낙하동안의 임팩트에 대응하여 더 우수한 구조적 강성을 유지하는 것을 설명한다. 그와 같이 본 발명의 정교한 상업적 실시예는 산업계에서 요구되는 것보다 더 우수하게 수행하는 것이 기대된다.
베젤/유리재로 밀봉된 어셈블리의 기계적 성능을 개선하기 위한 적용에서 선택된 백킹재(110, 210, 310, 410, 510; backing material)는 충격 흡수/임팩터 저항성질을 제공하기 위해 충분히 작은 탄성계수를 가진 물질이어야 한다. 충격 흡수 물질(110, 210, 310, 410, 510)은 물질(110, 210, 310, 410, 510)의 탄성 계수에 의존하는 충격 흡수 성질의 활성화를 허용하는 적절한 두께이어야 한다. 예를 들어, 섬유계 물질(110)의 탄성 계수는 약 1- 50Mpa, 약 2-25Mpa, 또는 약 5-20Mpa의 범위이고 0.001-0.025인치의 두께 범위일 수 있다. 폴리머 물질(210, 310, 410; 가능하다면 510)은 약 0.1-20 Gpa, 약 1-10Gpa, 또는 약 2-5 Gpa의 범위의 탄성 계수를 가질 수 있다. 베젤(10) 및 백킹재(110, 210, 510)는 유리하도록 전기적으로 비전도성이어야 한다. 바람직하게는 중간체 폴리머 물질(210, 310, 410; 가능하다면 510)은 작동 및 사용 동안 OLED 장치에 의해 발생하는 축적된 열에 의한 온도 상승을 견딜 수 있어야 한다. 예를 들어, 중간 물질(110, 210, 510)은 단단하고 유연한 폼 또는 에폭시의 다양한 상업적 이용가능한 폼 물질을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 유리하게는 견고하고 임팩트 충격 에너지를 흡수할 수 있는 베젤(10)용 물질의 선정을 포함한다. 베젤(10) 설계는 스탬핑(stamping)과 같은 저비용 제조 공정을 통하여 만들어진 통상의 이용가능한 프레임(frame)을 포함할 수 있다. 사출 성형(injection molding) 또는 스탬핑 공정을 통하여 제조되는 베젤(10)은 유리하게는 비용이 효과적이고 충격에 저항할 수 있다. 베젤(10)은 예를 들어 아크릴레이트(acrylate), 플라스틱, 복합 물질(composite material), 알루미늄, 및/또는 스테인리스 스틸(stainless steel)로 만들어질 수 있으며 아래에 더 상세히 설명된 중간 충격 흡수 층(110, 210, 310, 410, 510)과 결합 된다. 물론, 충격 흡수 개념은 각각의 전형적인 물질에 나타난 바와 같이 중간 충격 흡수 층(110)에 적용될 때보다 베젤(10)에 적용될 때 다른 강성 및 계수 값의 수준을 나타낸다.
도 9의 블록다이어그램은 본 발명의 다수의 실시예에 따른 제9 예시의 베젤 패키징 구조(900)의 전면부를 도시한다. 제9 베젤 패키징 구조(900)는 베젤(10) 및 두 구성요소의 직접적 접촉을 막기 위해 밀봉된 장치(20)의 모서리(24) 및 베젤(10)의 벽(14) 사이의 원하는 갭(610) 공차를 포함할 수 있다. 갭(610)은 유기 접착제(910)로 채워질 수 있다. 그러한 선택된 유기 접착 물질의 적용은 또한 유리재-실링 완전성(frit-sealing integrity)을 유지할 뿐만 아니라 장치(20)의 두 글래스 기판(26) 사이의 향상된 기계적 접합(bonding)을 제공할 수 있다. 이러한 향상된 기계적 접합(bonding)은 한정된 유기 물질(910)이 유리재 라인(frit line)의 외부에 놓여져 있는 두 글래스 기판 (26) 사이에 존재하는 갭(610) 구역내로 관통하는 것을 허용함으로써 성취될 수 있다.
유기 접착제(910)가 낮은 충격을 흡수하는 중간층으로 사용된다면, 유기 물질(910)이 저 탄성으로 외부 가열 없이 실온에 놓이고 허용할만한 습기에 대한 저항/풍화(weathering) 성질을 갖는 경우에는 유익할 것이다. 유기 물질(910)은 약 0.1 - 20 Gpa, 약 1 - 10 Gpa, 또는 약 2 - 5 Gpa 범위의 탄성계수를 가질 수 있다. 선택된 유기 접착제가 UV-경화(curing)를 요구한다면, 이러한 중간층의 이용이 유리재 라인(frit-line) 아래의 라인에서 존재하는 것이 유익하다. 이러한 배열은 저전력 밀도의 UV 발광 경화가 OLED 물질 자체의 열적 손상을 야기할 수 있는 위험을 최소화하는데 도움이 될 수 있다. 이러한 경화 공정은 유리하게는 80℃ 이하에 수초 동안 노출될 수 있다.
도 10의 흐름도는 본 발명의 다수의 실시예에 따른 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키지할 수 있는 공정 작동을 도시한다. 예시의 어셈블리 공정(1000)은 이하 처리과정의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 처리과정의 순서는 원하는 최종 제품의 파라미터에 따라, 다소 임의적이며 이 분야의 통상의 지식을 가진자의 결정 범위 내이다.
어셈블리 공정(1000)의 처리과정(1002)에서, 아크릴레이트, 알루미늄, 및/또는 스테인리스 스틸과 같은 임팩트-저항 물질로 구성된 베젤(10), 가능하다면 두꺼워진 측면벽(820)과 같이 베젤(10)을 제조하는 동안 도입된 베젤 수정(810)을 포함 하여 제공될 수 있다. 두꺼워진 측면벽(820)과 같이 수정(810)은 사전 제조에서 그것을 두껍게 하는 측면(14) 위의 벽 플레이트를 고정하는 것과 같은 처리과정(1016)에 교대로 적용될 수 있다.
처리과정(1004)에서, OLED 디스플레이용 유리재로 밀봉된 OLED 장치(20)와 같이 완전 밀봉된 글래스 어셈블리는 베젤(10)에 일치하게 제공된다.
처리과정(1006)에서, 베젤(10) 및 유리재로 밀봉된 장치(20) 사이의 중간층으로서 상대적으로 얇은 층(110, 210), 드로플렛(310), 또는 어플리케이션(410, 510)은 예를 들어, 높은 온도를 단열하는 층으로 사용되는 알루미노 실리케이트 섬유계, 및/또는 예를 들어, 코닝 CPC6TM의 아크릴레이트 코팅의 저탄성 폴리머 유기 코팅의 세라믹 섬유계와 같은 저 탄성 물질이 적용될 수 있다.
처리과정(1008)에서, 결합제는 베젤(10)에 밀봉된 장치(20)를 타이트하게 고정하는데 사용된다. 예를 들어, 결합제는 중간층(110)에 가해지는 상업적으로 이용가능한 이중-면으로 높은 온도 접착 테이프를 포함할 수 있다. 결합제의 다른예는 유기 접착제(910)를 포함할 수 있다.
처리과정(1010)에서, 처리과정(1008)과 동시에 표면 접촉이 베젤(10)의 벽(14) 및 유리재로 밀봉된 장치(20)의 모서리(24) 사이에서 직접 발생하지 않도록 장치(20)가 간극(610)을 제공하기 위해 배치되고 결합 될 수 있다.
처리과정(1012)에서, 유기 접착제가 갭(610)을 부분적으로 채우고 관통하도록 허용될 수 있다.
처리과정(1014)에서, 필요하다면, 결합제가 자외선의 작동 또는 시간의 관통 통로(through passage)와 같이 놓이는 것을 가능, 허용, 및/또는 야기한다.
처리과정(1016)에서, 다른 베젤 수정(710)은 고정(bonding)이 발생한 후에 이러한 수정(710)이 더해질 수 있는 지지 스트랩(720)과 같이 제공될 수 있다. 지지 스트랩(720)과 같이 수정(710)은 처리과정(1002)과 같이 초기에 더해질 수 있다.
비록 본 발명이 특정 실시예에 기초하여 기술되었지만, 이러한 실시예는 본 발명의 원칙 및 적용을 단순히 예시하는 것으로 이해되어야 한다. 그러므로 다양한 수정이 예시된 실시예를 만들어질 수 있으며 다른 배열도 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 범위 및 사상을 벗어남이 없이 수정될 수 있다.
밀봉된 글래스 어셈블리의 박리(delamination) 및 크래킹(cracking)을 초래할 수 있는 충격유발의 고 응력을 완화함으로써 밀봉된 장치의 기계적 강성 및 신뢰성을 개선한다. 본 발명의 다른 측면과 일치하여, 특정 구역의 접촉 응력 및 국지적 벤딩의 감소는 접합 완전성(bonding integrity) 및 밀봉 장치의 손상에 대한 내성을 증가시킬 수 있고, 그리하여 장치의 수명을 증가시킬 수 있다. 본 발명은 또한 유리재-실(frit-seal)에 의해 제공되는 개선된 밀봉뿐만 아니라 글래스 어셈블리의 글래스 플레이트 사이의 기계적 결합을 향상시킬 수 있다.
일반적으로, 부가된 안정성은 유리 어셈블리/OLED 디스플레이, 특히 개선된 허메틱 실의 개선된 저항에 기인하여 제품 수명을 잠재적으로 확장한다.
Claims (27)
- 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법에 있어서,상기 밀봉된 글래스 어셈블리 또는 상기 베젤 중 어느 하나에 저 탄성 계수를 가진 물질을 배치하는 단계;상기 밀봉된 글래스 어셈블리 및 상기 베젤에 결합제를 결합하는 단계; 및상기 결합제가 상기 베젤에 상기 밀봉된 글래스 어셈블리를 타이트하게 고정하고 상기 물질이 상기 밀봉된 글래스 어셈블리와 상기 베젤 사이의 충격 흡수 중간층을 형성하도록 상기 베젤에 상기 밀봉된 글래스 어셈블리를 배치하는 단계를 포함하고,상기 결합제는 상기 물질 및/또는 별개의 고정 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,간극이 상기 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리와 상기 베젤의 벽 사이에 존재하도록 상기 베젤에 상기 밀봉된 글래스 어셈블리를 정렬시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리와 상기 베젤의 벽 사이에 유기 접착 제를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,결합제를 정착시키게 하는 것을 가능하게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 베젤을 안정화하는 적어도 다수의 베젤 수정으로 베젤을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 베젤을 수정하는 단계는 상기 베젤의 적어도 다수의 측면 벽을 두텁게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 베젤을 수정하는 단계는 상기 베젤의 측면 벽에 적어도 하나 이상의 지지 스트랩을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 밀봉된 글래스 어셈블리는 유리재로 밀봉된 글래스 OLED 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 베젤은 아크릴레이트, 플라스틱, 복합 물질, 알루미늄, 및/또는 스테인레스 스틸을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 결합제는 접착 테이프 또는 유기 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 층은 밀봉된 글래스 어셈블리 모두가 아니라 부분을 덮는 부분층을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 층은 상기 베젤에 결합하는 상기 밀봉된 글래스 어셈블리 전부를 덮는 완전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 물질은 폼, 세라믹 섬유계, 및/또는 저 탄성계수의 폴리머 유기 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 세라믹 섬유계는 알루미노 실리케이트 섬유계를 포함하고 상기 저 탄성계수의 폴리머 유기 코팅은 아크릴레이트 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤에 밀봉된 글래스 어셈블리를 패키징하는 방법.
- 베젤 패키징 어셈블리에 있어서,베젤;밀봉된 글래스 어셈블리;상기 베젤과 상기 밀봉된 글래스 어셈블리 사이에 배치된 저 탄성계수의 물질의 충격 흡수 중간층; 및상기 베젤 및 상기 밀봉된 글래스 어셈블리 모두를 접합하는 결합제를 포함하고,상기 결합제는 저 탄성 계수 물질 및/또는 별개의 결합재를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리와 상기 베젤의 벽 사이에 간극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 밀봉된 글래스 어셈블리의 모서리와 상기 베젤의 벽 사이의 유기 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 베젤을 안정화하는 적어도 하나의 베젤 수정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 18 항에 있어서,상기 베젤 수정은 상기 베젤의 적어도 다수의 두껍게하는 측면 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 18 항에 있어서,상기 베젤 수정은 상기 베젤의 측면 벽에 부착되는 적어도 다수의 지지 스트랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 밀봉된 글래스 어셈블리는 유리재로 밀봉된 글래스 OLED 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 베젤은 아크릴레이트, 플라스틱, 복합 물질, 알루미늄, 및/또는 스테인리스 스틸을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 결합제는 접착 테이프 및/또는 유기 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 충격 흡수 중간층은 상기 밀봉된 글래스 어셈블리 모두가 아니라 부분을 덮는 부분층을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 충격 흡수 중간층은 상기 베젤에 결합하는 상기 밀봉된 글래스 어셈블리 전부를 덮는 완전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 15 항에 있어서,상기 저 탄성계수 물질은 폼, 세라믹 섬유계, 및/또는 저 탄성계수의 폴리머 유기 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
- 제 26 항에 있어서,상기 세라믹 섬유계는 알루미노 실리케이트 섬유계를 포함하고 상기 저 탄성계수의 폴리머 유기 코팅은 아크릴레이트 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤 패키징 어셈블리.
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