KR101085274B1

KR101085274B1 - 유기발광소자 봉지방법

Info

Publication number: KR101085274B1
Application number: KR1020050000057A
Authority: KR
Inventors: 정찬재
Original assignee: 사천홍시현시기건유한공사
Priority date: 2005-01-03
Filing date: 2005-01-03
Publication date: 2011-11-22
Also published as: KR20060079615A

Abstract

본 발명은 유기발광소자 봉지방법을 개시한다. 이에 의하면, 유기발광소자가 형성된 제1 기판의 액티브영역 주위의 경화라인을 따라 접착수지를 도포하고, 상기 제1 기판과 봉지용 제2 기판을 합착한 후 상기 제1, 2 기판을 각각 제1, 2 가압부에 의해 가압한다. 상기 제1 기판에 밀착하는 제1 가압부의 표면에는 상기 제1 기판의 경화라인에 대응하는 가열라인이 설치되고, 상기 제1 기판의 액티브영역에 대응하는 냉각부가 설치된다. 따라서, 상기 제1, 2 기판이 가압된 상태에서 상기 접착수지가 상기 가열라인의 가열에 의해 열경화된다. 따라서, 본 발명은 광경화성 수지를 광조사 없이 열경화에 의해서만 경화시키더라도 접착수지의 접착력을 강화시킬 수가 있으므로 봉지공정을 단순화시켜 봉지공정 시간을 단축할 수가 있다. 또한, 본 발명은 경화라인에 해당하는 가열라인에 의해서 상기 접착수지를 열경화시키므로 상기 제1 기판의 액티브영역의 소자들을 가열에 의한 손상으로부터 보호할 수가 있다. 더욱이, 본 발명은 상기 제2 가압부를 상기 제1 가압부와 동일하게 형성하면, 상기 제1, 2 기판을 각각 제1, 2 가압부의 가열라인에 의해 가열시킴으로써 가열시간을 더욱 단축시킬 수가 있다.

유기발광소자, 접착수지, 가열라인, 가압부, 기판

Description

유기발광소자 봉지방법{Method For encapsulating organic light emitting diode}

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 의한 유기발광소자 봉지방법을 나타낸 공정순서도.

도 2는 본 발명에 의한 유기발광소자 봉지방법에 적용된 가압부의 가열라인을 나타낸 예시도.

본 발명은 유기발광소자(organic light emitting diode: OLED)의 봉지(encapsulation) 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열경화시간을 단축하면서도 접착수지의 접착력을 강화시키도록 한 유기발광소자 봉지방법에 관한 것이다.

최근에 들어, 기존의 음극선관(cathode ray tube: CRT)의 단점인 무거운 무게와 큰 부피를 해결하기 위해 각종 평판 표시장치가 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치 중에는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 전계방출표시장치(field emission display: FED), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 유기발광소자(organic light emitting device: OLED) 등이 있다. 특히, 유기발광소자는 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 갖는 전계발광층의 양면에 전극을 형성한 형태로, 넓은 시야각, 고개구율, 고색도 등의 특징 때문에 차세대 평판 표시장치로서 주목받고 있다.

한편, 상기 유기발광소자를 제조하는 공정의 하나인 봉지(encapsulation) 공정은, 투명기판의 액티브영역 상에 형성된 유기발광소자가 수분이나 산소 등의 외부 환경에 의해 성능저하, 수명단축 및 제품 품질 저하 등과 같은 불량현상을 일으키는 것을 방지하기 위한 공정이다.

종래의 봉지공정은 봉지용 글래스(혹은 봉지용 금속캡)에 광경화용 수지를 도포하고, 자외선과 같은 광을 상기 수지에 조사함으로써 상기 수지를 경화시키는 과정을 진행한다. 이때, 유기발광소자가 형성된 기판 글래스의 액티브영역에 자외선이 조사되는 것을 방지하기 위해 보호용 마스크를 도입하여야 한다. 더욱이, 자외선 조사에 의한 경화방법은 경화의 한계가 있으므로 상기 봉지용 글래스와의 합착이 완료된 기판 글래스를 별도의 오븐(oven)에 투입하고 추가로 열경화시켜야 한다.

그러나, 종래의 봉지공정은 상기 수지의 도포 후에 상기 수지를 경화하는 과정에서 상기 수지의 안정적인 경화를 위해 상기 수지에 다량의 자외선을 조사하지 않으면 안된다. 그러므로, 상기 자외선을 조사하는 광원인 자외선 램프의 수명이 현저하게 단축될 수 있고, 상기 자외선의 유지에도 상당한 비용이 소요된다. 뿐만 아니라 상기 추가 경화를 위해 상기 오븐에 상기 기판 글래스를 투입하는 경우, 상기 오븐의 고온에 의해 상기 액티브영역의 유기발광소자가 열적 손상을 받을 가능성이 높으므로 상기 추가 경화의 공정조건을 주의깊게 설정하여야 하고 그에 따른 시간과 노력이 상당히 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 봉지공정에서 접착용 수지의 접착력을 강화시킴으로써 유기발광소자의 수분, 산소 등의 외부 환경으로부터 보호하도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 광경화성 수지를 광경화시키지않고 열경화에 의해 경화시킴으로써 경화공정을 단순화하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유기발광소자의 봉지방법은

유기발광소자가 형성된 액티브영역과 그 외측의 접착수지 도포영역을 갖는 제1 기판과, 봉지용 제2 기판을 상기 접착수지 도포영역의 경화라인 상에 도포된 접착수지에 의해 합착시키는 단계; 상기 합착된 제1, 2 기판을 각각 제1, 2 가압부에 의해 가압하는 단계; 및 상기 제1, 2 기판을 가압한 상태에서, 상기 제1, 2 가압부에 형성된, 상기 경화라인에 대응하는 가열라인의 가열에 의해 상기 접착수지를 열경화시키는 단계를 포함하여 구성되며, 상기 제1, 2 가압부의 가열라인 내측에 각각 형성된, 상기 제1 기판의 액티브영역에 대응하는 냉각부를 이용하여 상기 제1 기판의 액티브영역이 상기 가열라인의 가열에 의해 열적 손상을 받는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

삭제

바람직하게는, 상기 가열라인에 의해 상기 제1, 2 기판을 상온~150℃의 범위에서 가열시킬 수가 있다.

바람직하게는, 상기 접착수지로부터 가스를 배기시키기 위해 상기 제1, 2 기판을 저진공 분위기에서 가열시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 유기발광소자의 봉지방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 의한 유기발광소자 봉지방법을 나타낸 공정순서도이다. 도 1a를 참조하면, 먼저, 대략 사각 평판 형상의 제1 기판(10), 예를 들어 유기발광소자가 형성된 투명기판을 준비하고, 또한 상기 제1 기판(10)에 대응하는 봉지용 제2 기판(20)을 준비한다. 여기서, 상기 제1 기판(10) 상에 액티브영역(11), 예를 들어 9개의 액티브영역(11)이 배열된다. 상기 제1 기판(10) 상에 상기 액티브영역(11)이 9개가 배열된 것으로 도시되어 있지만, 실제로는 적어도 1개 이상 배열될 수 있다. 각각의 액티브영역(11) 외측에는 접착수지 도포영역(13)이 배치된다. 상기 액티브영역(11)에는 도면에 도시되지 않았지만, 애노드전극, 캐소드전극이 서로 직교하는 형태로 배치되고, 상기 애노드전극과 캐소드전극 사이에 정공주입층, 정공수송층, 유기 발광층, 전자주입층, 전자수송층 등이 형성된다. 상기 제2 기판(20)은 대략 사각 평판 형상의 투명기판이다. 물론, 상기 제2 기판(20)은 통상적인 금속재질의 캡이어도 무방하다.

도 1b를 참조하면, 그런 다음, 접착수지 도포장치(미도시)를 이용하여 도 1a에 도시된, 상기 제1 기판(10)의 경화라인(15)을 따라가면서 액상의 접착수지(17)를 도포한다. 이때, 상기 접착수지(17)는 통상적인 광경화성 수지, 예를 들어 자외선 경화성 수지를 사용하거나, 열경화수지를 사용하여도 무방하다.

이어서, 상기 액티브영역(11)이 형성된 제1 기판(10)의 면이 상기 제2 기판(20)을 대향시킨 상태에서 상기 제1, 2 기판(10),(20)을 접촉시키고 통상적인 압력에 의해 가압함으로써 합착시킨다.

한편, 상기 접착수지(17)가 광경화성인 경우, 예를 들어 자외선을 조사하여 상기 접착수지(17)를 경화시킬 수가 있다. 상기 접착수지(17)가 광경화성이 아니라 열경화성인 경우, 상기 접착수지(17)에 자외선을 조사하지 않는다.

도 1c를 참조하면, 그런 다음, 상기 합착된 제1, 2 기판(10),(20)을 제1, 2 가압부(30),(40) 사이에 배치한다. 이를 좀 더 상세히 언급하면, 상기 제2 기판(20)이 하측에 위치하고, 상기 제1 기판(10)이 상측에 위치한 상태에서 상기 제1, 2 기판(10),(20)을 상기 제2 가압부(40) 상에 배치한다. 이후, 상기 제1 가압부(30)를 수직 하향 이동부(미도시)에 의해 수직 하향 이동시킴으로써 상기 제1 기판(10)을 소정의 압력으로 가압한다.

여기서, 상기 제1 기판(10)에 밀착하는 제1 가압부(30)의 표면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판(10)의 경화라인(15)에 대응하는 가열라인(35)이 각각 설치된다. 상기 가열라인(35)은 통상적인 저항 가열식으로서, 상기 가열라인(35)에 공통 연결된 전원공급선(미도시)을 거쳐 외부의 가열장치(미도시)로부터 전원을 공급받음으로써 가열된다. 상기 가열라인(35)은 상기 상온~150℃의 가열온도 범위에서 가열되는 것이 바람직한데, 이는 상기 가열온도를 150℃보다 높게 높일 경우, 상기 접착수지(17)의 열경화공정의 시간을 단축할 수 있지만, 고열에 의해 상기 제1, 2 기판(10),(20) 자체가 변형될 가능성이 높기 때문이다.

이후, 상기 제1 기판(10)이 상기 제1 가압부(30)에 의해 접촉, 가압된 상태에서 상기 제1 가압부(30)의 가열라인(35)을 가열시킴으로써 상기 가열라인(35)의 열이 상기 제1 기판(10)을 거쳐 상기 접착수지(17)로 전달된다. 따라서, 상기 접착수지(17)가 가압 가열 상태에서 열경화되므로 상기 접착수지(17)의 접착력이 더욱 강화된다. 이때, 상기 가열라인(35)은 상기 접착수지(17)를 가열하나 상기 제1 기판(10)의 액티브영역(11)을 가열하지 않는다.

따라서, 본 발명은 종래와 달리, 상기 접착수지(17)를 광경화에 이어 열경화를 시키더라도 상기 제1 기판(10)의 액티브영역(11)의 각종 요소들이 가열되는 것을 방지할 수 있으므로 유기발광소자의 특성이 추가적인 열경화에 의해 악화되는 것을 효과적으로 방지할 수가 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 상기 접착수지(17)를 광경화성 접착수지가 아니라 열경화성 수지를 사용하더라도 충분한 경화강도를 얻을 수가 있다.

더욱이, 본 발명은 상기 제1 기판(10)의 액티브영역(11)의 각종 요소들이 가열에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 기판(10)의 액티브영역(11)에 대응하도록 상기 제1 가압부(30)의 가열라인(35) 내측에 냉각부(31)를 추가로 배치할 수도 있다. 상기 냉각부(31)는 냉각 효율이 좋은 금속제, 예를 들어 서스(SUS)로 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 기판(20)에 접촉하는 제2 가압부(40)의 표면에도 상기 제1 가압부(30)와 동일하게 가열라인(45)과 냉각부(41)를 배치하는 것이 바람직한데, 이는 상기 제1 기판(10)이 가열되고 상기 제2 기판(20)이 거의 가열되지 않을 경우, 상기 제1, 2 기판(10),(20)의 온도 차이에 의해 상기 제1, 2 기판(10),(20)의 휨 현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 접착수지(17)가 열경화되는 동안에 상기 접착수지(17) 내부에서 발생하는 기체가 상기 접착수지(17)의 외부로 용이하게 배출될 수 있도록 상기 가압단계를 저진공 분위기의 밀폐된 공간 내에서 실시하는 것이 바람직하다.

도 1d를 참조하면, 이후, 상기 제1 가압부(30)를 수직 상승시켜 상기 제1 기판(10)으로부터 분리시킨다.

그 다음에, 도면에 도시하지 않았지만, 상기 열경화된 제1, 2 기판(10),(20)을 상기 제2 가압부(40)로부터 끄집어낸 후 각각의 유기발광소자를 분리하기 위해 상기 제1, 2 기판(10),(20)을 절단하는 공정을 진행한다.

따라서, 본 발명은 가압, 가열을 이용하여 제1, 2 기판의 접착력을 강화시킴으로써 유기발광소자의 봉지상태를 개선할 수가 있다. 더욱이, 본 발명은 경화라인에 해당하는 가열라인을 이용하여 접착수지를 열경화시키므로 제1 기판의 액티브영역에 형성된 유기발광소자를 가열에 의한 손상으로부터 보호할 수가 있다. 또한, 광경화성 수지뿐만 아니라 열경화성 수지도 접착수지로서 사용할 수 있으므로 접착 수지의 종류를 다변화시킬 수 있고 그에 따른 원가절감을 기대할 수 있다. 또한, 자외선 조사와 같은 단계를 생략하고 가열에 의해서만 접착수지를 경화시키므로 봉지공정의 시간을 단축할 수 있고, 상기 제1, 2 기판을 상, 하부에서 동시에 가열시키므로 봉지공정의 시간을 더욱 단축할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유기발광소자 봉지방법은 유기발광소자가 형성된 제1 기판의 액티브영역 주위의 경화라인을 따라 접착수지를 도포하고, 상기 제1 기판과 봉지용 제2 기판을 합착한 후 상기 제1, 2 기판을 각각 제1, 2 가압부에 의해 가압한다. 상기 제1 기판에 밀착하는 제1 가압부의 표면에는 상기 제1 기판의 경화라인에 대응하는 가열라인이 설치되고, 상기 제1 기판의 액티브영역에 대응하는 냉각부가 설치된다. 따라서, 상기 제1, 2 기판이 가압된 상태에서 상기 접착수지가 상기 가열라인의 가열에 의해 열경화된다.

따라서, 본 발명은 광경화성 수지를 광조사 없이 열경화에 의해서만 경화시키더라도 접착수지의 접착력을 강화시킬 수가 있으므로 봉지공정을 단순화시켜 봉지공정 시간을 단축할 수가 있다. 또한, 본 발명은 경화라인에 해당하는 가열라인에 의해서 상기 접착수지를 열경화시키므로 상기 제1 기판의 액티브영역의 소자들을 가열에 의한 손상으로부터 보호할 수가 있다. 더욱이, 본 발명은 상기 제2 가압부를 상기 제1 가압부와 동일하게 형성하면, 상기 제1, 2 기판을 각각 제1, 2 가압부의 가열라인에 의해 가열시킴으로써 가열시간을 더욱 단축시킬 수가 있다.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

Claims

유기발광소자가 형성된 액티브영역과 그 외측의 접착수지 도포영역을 갖는 제1 기판과, 봉지용 제2 기판을 상기 접착수지 도포영역의 경화라인 상에 도포된 접착수지에 의해 합착시키는 단계;

상기 합착된 제1, 2 기판을 각각 제1, 2 가압부에 의해 가압하는 단계; 및

상기 제1, 2 기판을 가압한 상태에서, 상기 제1, 2 가압부에 형성된, 상기 경화라인에 대응하는 가열라인의 가열에 의해 상기 접착수지를 열경화시키는 단계를 포함하여 구성되며,

상기 제1, 2 가압부의 가열라인 내측에 각각 형성된, 상기 제1 기판의 액티브영역에 대응하는 냉각부를 이용하여 상기 제1 기판의 액티브영역이 상기 가열라인의 가열에 의해 열적 손상을 받는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 봉지방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 가열라인에 의해 상기 제1, 2 기판을 상온~150℃의 범위에서 가열시키는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 봉지방법.
제 3 항에 있어서, 상기 접착수지로부터 가스를 배기시키기 위해 상기 제1, 2 기판을 저진공 분위기에서 가열시키는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 봉지방법.