KR101326706B1 - 유기발광소자 밀봉장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유기발광소자 밀봉장치는 챔버; 상기 챔버 내부에 유기발광층이 형성된 기판에 부착된 필름이 안착되어 가열되는 하부 가열플레이트가 구비되는 스테이지; 상기 하부 가열플레이트에 위치한 상기 기판을 가열 가압하기 위해 상기 챔버 내측 상부에 위치하는 상부 가열플레이트; 상기 챔버에 구비되어 상기 상부 가열플레이트를 지지하며, 상기 스테이지 측으로 승강구동하기 위한 플레이트 구동부; 상기 챔버의 상부에 구비되어 상기 하부 가열플레이트에 위치한 상기 기판과 상기 필름이 가압되도록 상기 상부 가열플레이트를 가압하는 플레이트 가압부를 포함하는바, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 기판과 필름의 전체 면적이 고르게 합착되도록 전체적인 가압이 이루어져 기판과 필름이 기밀하게 합착되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Description

유기발광소자 밀봉장치{Sealing Apparatus of Organic Light Emitting Diode}
본 발명은 유기발광소자 밀봉장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기발광층이 형성된 기판에 필름을 부착하는 유기발광소자 밀봉장치에 관한 것이다.
유기발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)는 형광성 유기 화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 발광현상을 이용하여 만든 유기물질로, 화질 반응속도가 초박막액정표시장치(TFT-LCD)에 비해 1000배 이상 빨라 동영상을 구현할 때 잔상이 거의 나타나지 않는 차세대 평판 디스플레이다. 자연광에 가까운 빛을 내고, 에너지 소비량도 적다. 구동 방식에 따라 수동형(PM : passive matrix)과 능동형(AM : active matrix)으로 나뉘며 자체 발광, 넓은 시야각, 초박형 및 저전력이 특징이다. 휴대전화, 캠코더, PDA(개인휴대단말기) 등 각종 전자제품의 액정 소재로 사용된다. 두께와 무게를 LCD(liquid crystal display : 액정표시장치)의 3분의 1로 줄일 수 있어 소형모니터 이외에도 TV까지 활용도가 넓어 PDP(plasma display pane), LCD의 뒤를 이을 차세대 디스플레이로 주목을 받고 있다.
이러한 유기발광소자는 유기발광층을 기판에 증착한 후 증착층에 필름을 부착한다. 그러나 종래에 필름을 부착하는 공정은 기판에 필름이 기밀하게 붙지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 유기발광층이 형성된 기판에 필름이 기밀하게 합착되는 유기발광소자 밀봉장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 유기발광소자 밀봉장치는 챔버; 상기 챔버 내부에 유기발광층이 형성된 기판에 부착된 필름이 안착되어 가열되는 하부 가열플레이트가 구비되는 스테이지; 상기 하부 가열플레이트에 위치한 상기 기판을 가열 가압하기 위해 상기 챔버 내측 상부에 위치하는 상부 가열플레이트; 상기 챔버에 구비되어 상기 상부 가열플레이트를 지지하며, 상기 스테이지 측으로 승강구동하기 위한 플레이트 구동부; 상기 챔버의 상부에 위치하여 상기 하부 가열플레이트에 위치한 상기 기판과 상기 필름이 가압되도록 상기 상부 가열플레이트를 가압하는 플레이트 가압부를 포함한다.
상기 상부 가열플레이트 및 하부 가열플레이트의 크기는 상기 기판의 크기 이상일 수 있으며, 상기 상부 가열플레이트는 복수개로 분할될 수 있다.
상기 상부 가열플레이트에는 상기 필름이 가부착된 상기 기판을 가압할 경우 완충역할을 위한 완충부재를 포함할 수 있으며, 상기 플레이트 가압부는 상기 챔버의 외측 상부에 위치할 수 있다.
상기 플레이트 가압부는 대기 상태에 위치하고, 상기 챔버 내부는 진공상태일 수 있으며, 상기 챔버와 상기 플레이트 가압부는 일정간격 이격된 상태일 수 있다.
상기 플레이트 가압부는 복수개일 수 있으며, 상기 상부가열플레이트에는 평면조정을 위한 평면조절유닛을 포함할 수 있다.
상기 스테이지에는 상기 기판이 상기 챔버 내부로 반입될 경우 상기 기판을 수취하기 위해 승강하는 복수개의 리프트 핀을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자 밀봉장치는 기판과 필름의 전체 면적이 고르게 합착되도록 전체적인 가압이 이루어져 기판과 필름이 기밀하게 합착되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치의 측면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치의 작동상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치의 주요부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치(200)는 챔버(204)를 구비하며, 챔버(204)의 내측 하부에는 하부스테이지(208)가 구비된다. 챔버(204)의 내측 상부에는 필요에 따라 상부스테이지(206)가 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 상부 스테이지(206)가 구비된 형태를 실시예로 설명한다.
챔버(204)는 본 실시예에서 설명하는 바와 같이, 필름(S2)이 안착된 기판(S1)이 반입 및 반출되는 게이트 밸브(252)가 구비된 하나의 형태로 구성될 수 있으며, 상부 및 하부가 상하 이격되어 기판(S1)이 반출입되는 분리 형태일 수도 있다.
하부스테이지(208)에는 외부에서 전달된 기판(S1)과 필름(S2)이 안착되어 가열되는 하부 가열플레이트(214)가 구비된다. 상부스테이지(206)에는 하부 가열플레이트(214)에서 가열되는 기판(S1)과 필름(S2)을 가열하며 가압하기 위한 상부 가열플레이트(212)가 구비된다. 상부가열플레이트(212) 및 하부가열플레이트(214)에는 열선 등이 구비될 수 있으며, 또는 가열이 가능한 다른 형태의 발열체가 구비되는 형태일 수 있다.
상부 가열플레이트(212)는 플레이트 가압부(224)에 의해 승강 구동하게 되며, 하나 또는 복수개를 사용할 수 있고, 예를 들어 실린더(224c)의 형태일 수 있다.
플레이트 가압부(224)는 상부 가열플레이트(212)를 작동시켜 필름(S2)이 안착된 기판(S1)을 가압하여 필름(S2)과 기판(S1)을 완전하게 부착하는 역할을 한다.
플레이트 가압부(224)는 챔버(204) 외측(205) 상부에 설치되며, 구동축(224a)은 챔버(204)를 관통한다. 플레이트 가압부(224)는 도시된 바와 같이 챔버(204)의 외측(205)에 설치되는 형태이거나 도시되지는 않았으나 챔버(204) 내측 상부 또는 측면에 위치하여 상부 가열플레이트(212)를 작동시키는 형태일 수도 있다.
플레이트 가압부(224)는 챔버(204) 외측(205) 상부에 위치하는 형태일 경우 대기상태에 위치한다. 예를 들어, 챔버(204)의 상부와 이격(g)된 상태가 되도록 챔버(204) 외부에 설치된 별도의 프레임(202)에 설치될 경우 플레이트 가압부(224)는 챔버(200) 내부가 진공 상태가 되는 경우에도 진공에 따른 압력에 의한 영향을 받지 않는다. 진공에 따른 압력에 영향을 받는 부분은 구동축(224a) 부분만이 영향을 받게 되고, 이러한 형태일 경우 진공 형성에 따른 압력으로 상부스테이지(206) 및 챔버(204)의 상부(205)가 휘어지더라도 플레이트 가압부(224)는 평탄한 상태를 유지할 수 있어 이와 연결된 상부 가열플레이트(212)가 평탄한 상태로 기판(S1)과 필름(S2)을 가압할 수 있게 된다.
또한, 챔버(204)에는 상부 가열플레이트(212)를 지지하며, 하부 스테이지(208) 측으로 승강 구동시키기 위한 플레이트 구동부(271)가 구비된다.
플레이트 구동부(271)는 플레이트 작동축(271a)이 상부 스테이지(206)에 구비된 스테이지 축(263)을 받쳐 상부 가열플레이트(212)와 상부 스테이지(206)를 지지한다.
이러한 플레이트 구동부(271)는 상부 가열플레이트(212)와 하부 스테이지(208)와의 간격을 조절하는 기능을 하며, 플레이트 가압부(224)는 실질적으로 필름(S2)과 기판(S1)을 가압하는 역할을 한다.
플레이트 구동부(271)는 필름(S2)과 기판(S1)의 반입 및 반출의 경우 상부 가열플레이트(212)를 상승시켜 하부 스테이지(208)와 일정한 간격을 유지시킨다. 그리고 챔버(204)를 밀폐시켜 내부에서 필름(S2)과 기판(S1)이 완전하게 밀착되도록 가압할 경우 상부 가열플레이트(212)를 하강시켜 자중에 의해 필름(S2)과 기판(S1)위에 상부 가열플레이트(212)가 놓이게 한다. 즉, 플레이트 구동부(271)는 상부 가열플레이트(212) 또는 상부 스테이지(206)를 구속하지 않고 받쳐 지지한다. 상부 가열플레이트(212)가 플레이트 구동부(271)에 의해 구속되지 않은 상태에서 자중으로 필름(S2)과 기판(S1)에 놓인 상태에서 플레이트 가압부(224)를 통해 상부 가열플레이트(212)를 가압하여 필름(S2)과 기판(S1)을 완전하게 밀착시킨다.
이러한 세부적인 구성은 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 플레이트 구동부(271)는 챔버(204)의 측면에 구비된다. 도 3과 같은 상태는 플레이트 구동부(271)의 플레이트 작동축(271a)이 상부 스테이지(206)의 스테이지 축(263)을 지지하여, 상부 스테이지(206)가 필름(S2)이 안착된 기판(S1)으로부터 이격된 상태를 나타낸다. 이러한 상태는 기판(S1)의 반입 및 반출의 상태에 해당된다.
상부 스테이지(206)는 도시된 바와 같이 하나 또는 복수개로 분할되는 형태일 수 있다.
게이트 밸브(252)가 닫히고, 챔버(204) 내부가 진공이 형성되면 플레이트 구동부(271)의 작동에 의해 플레이트 작동축(271a)가 하강하여 상부 스테이지(206) 및 상부 가열플레이트(212)는 필름(S2)이 안착된 기판(S1)측으로 하강하며 근접한다. 플레이트 구동부(271)에 의해 하강하던 상부 스테이지(206)는 필름(S2)이 안착된 기판(S1)의 상부에 위치하며, 이 경우 상부 스테이지(206)와 상부 가열플레이트(212)는 플레이트 구동부(271)로부터 구속되지 않는 상태로 자중에 의해 필름(S2)과 기판(S1)을 누르게 된다.
플레이트 가압부(224)는 챔버(204)의 상부에 구비된 프레임(202)에 설치되어 있으며, 챔버(204)의 상부(205)와는 일정한 간격(g)이 형성된다. 실린더형태의 플레이트 가압부(224)는 상부설치플레이트(223) 및 중간설치플레이트(225)의 사이에 위치하며, 중간설치플레이트(225)의 하부측에는 하부설치플레이트(227)가 설치된다. 상부설치플레이트(223), 중간설치플레이트(225) 및 하부설치플레이트(227)의 양측에는 가이드(229)가 구비된다.
중간설치플레이트(225)의 상부에는 플레이트 가압부(224)의 작동축(224b)이 연결되며, 중간설치플레이트(225)의 하부에는 구동축(224a)의 일단이 연결된다. 구동축(224a)의 타측에는 상부 스테이지(206)가 연결되고, 상부 스테이지(206)의 하부에는 상부 가열플레이트(212), 평면조절유닛(222) 및 완충부재(218)가 순차적으로 결합된다.
플레이트 가압부(224)의 작동에 의해 작동축(224b) 및 작동축(224b)이 연결된 중간설치플레이트(225)는 하강하고, 이와 연결된 구동축(224a) 역시 하강한다. 이에 따라, 구동축(224a)에 연결된 상부 스테이지(206) 또한 연동하여 하강하고, 상부스테이지(206)에 구비된 상부가열플레이트(212) 및 완충부재(218)는 하강하여 기판(S1)과 필름(S2)을 가압하게 된다.
구동축(224a)의 주변에는 챔버(204)와 기밀을 유지하기 위한 벨로우즈(234, BELLOWS)가 설치된다.
구동축(224a)과 상부 스테이지(206)는 구속되지 않는 상태로, 단순하게 구동축(224a)은 상부 스테이지(206)에 접촉하는 상태이다.
그리고 상부 가열플레이트(212)에 설치된 완충부재(218)는 완전한 합착을 위해 필름(S2)이 부착된 기판(S1)을 가압할 경우 완충역할을 통해 기판(S1)과 필름(S2)을 보호하기 위한 것이다.
상부 가열플레이트(212)는 다수개로 분할할 수 있는데, 이는 기판(S1) 및 필름(S2)을 가압함에 있어 평면조절을 통해 평탄도가 확보된 상태에서 균일하게 가압할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이러한 상부 가열플레이트(212)의 평탄도를 조절하기 위해 평면조절유닛(222)이 구비되며, 이는 도 5에 도시되어 있다.
평면조절유닛(222)은 도시된 바와 같이, 상부 가열플레이트(212)와 상부 스테이지(206) 사이에 설치된 높이 조절볼트(242) 및 스프링(244)의 형태로 제작할 수 있다. 만약, 특정부분의 상부 가열플레이트(212)의 높이가 높거나 낮으면, 높이 조절볼트(242)를 회전시켜 상부 가열플레이트(212)를 상부 또는 하부측으로 미세 이동시켜 상부 가열플레이트(212)의 평탄도를 확보하게 된다.
그리고 챔버(204)를 진공 분위기로 구현하기 위하여 고진공분자펌프(Turbo Molecular Pump, TMP), 드라이 펌프(199, Dry pump) 등이 챔버(204)에 연결될 수 있다.
챔버(204)의 양측에는 기판(S1)과 필름(S2)이 반입 및 반출되는 게이트 밸브(252)가 구비된다.
챔버(204)에는 전달로봇(미도시)에 의해 반입된 기판(S1)(S2)을 수취하거나 기판(S1)(S2)을 반출할 경우 기판(S1)(S2)을 지지하기 위해 승하강하는 리프트 핀(262)이 구비된다. 리프트 핀(262)은 핀 플레이트(262a)에 연결되어 승강한다.
하부 스테이지(208)에는 기판(S1)(S2)을 유지하기 위한 척(미도시)이 될 수 있다. 척은 정전기력에 의한 정전척 또는 점착력에 의한 점착척 등을 설치할 수 있다.
상기와 같은 밀봉장치(200)는 가합착이 이루어진 기판(S1)과 필름(S2)이 내부로 위치할 경우 도시된 도면을 기준으로 좌측에 위치한 게이트 밸브(252)가 오픈(OPEN)되어 외부의 전달로봇(미도시)을 통해 챔버(204) 내부로 이동한다. 전달로봇이 기판(S1)(S2)을 놓기 위해 챔버(204)로 진입하면, 리프트 핀(262)이 상승하여 기판(S2)(S2)을 수취한 후 하강하여 하부 스테이지(208)에 기판(S1)과 필름(S2)을 안착시킨다. 전달로봇이 외부로 빠져나가면, 오픈되어 있던 게이트 밸브(252)는 클로즈(CLOSE)되고, 내부는 진공이 형성된다.
이러한 상태에서 플레이트 구동부(271)가 작동하여 상부 스테이지(206) 및 상부 가열플레이트(212)는 하강하여 기판(S1)과 필름(S2)에 놓인다. 이때, 플레이트 구동부(271)의 플레이트 작동축(271a)은 상부 스테이지(206)의 스테이지 축(263)을 지지하지 않는 상태가 되어, 상부 스테이지(206) 및 상부 가열플레이트(212)는 자중에 의해 기판(S1)과 필름(S2)의 상부에 놓인다.
이후 플레이트 가압부(224)가 작동하여 구동축(224a)이 상부 스테이지(206) 및 상부 가열플레이트(212)를 가압하여 기판(S1)과 필름(S2)을 완전하게 부착한다.
합착이 종료되면, 플레이트 가압부(224)는 작동하여 구동축(224a)은 상부 스테이지(206) 및 상부 가열플레이트(212)를 가압하지 않도록 상승한다. 그리고 플레이트 구동부(271)는 작동하여 플레이트 작동축(271a)은 스테이지 축(263)을 들어 올려 상부 스테이지(206)와 상부 가열플레이트(212)를 기판(S1)과 필름(S2)으로부터 이격시킨다.
이후 리프트 핀(262)은 상승하여 기판(S1)(S2)을 들어 올리고 도시된 도면을 기준으로 우측에 위치한 게이트 밸브(252)가 오픈되어, 별도의 로봇이 챔버(204)로 진입하여 기판(S1)(S2)을 수취하여 챔버(204) 내부를 빠져나가며, 게이트 밸브(252)는 클로즈 된다.
이상의 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
204....챔버 206....상부스테이지
208....하부스테이지 212....상부가열플레이트
214....하부가열플레이트

Claims (10)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내부에 유기발광층이 형성된 기판에 부착된 필름이 안착되어 가열되는 하부 가열플레이트가 구비되는 하부 스테이지;
    상기 하부 가열플레이트에 위치한 상기 기판을 가열 가압하기 위해 상기 챔버 내측 상부에서 복수 개로 분할 형성되는 상부 가열플레이트가 구비되는 상부 스테이지;
    상기 상부 가열플레이트를 평면조절하기 위하여 상기 상부 스테이지로부터 상기 상부 가열플레이트를 관통하여 상하로 조절되는 높이 조절볼트 및 상기 상부 스테이지와 상기 상부 가열플레이트 사이에서 상기 높이 조절볼트 주위에 구비되는 스프링을 갖는 평면조절유닛;
    상기 챔버에 구비되어 상기 상부 스테이지를 지지하며, 상기 하부 스테이지 측으로 승강구동하기 위한 플레이트 구동부; 및
    상기 챔버의 상부에 구비되어 상기 하부 가열플레이트에 위치한 상기 기판과 상기 필름이 가압되도록 상기 복수 개로 분할 형성되는 상기 상부 가열플레이트를 가압하는 복수 개의 플레이트 가압부를 포함하는 유기발광소자 밀봉장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 가열플레이트 및 하부 가열플레이트의 크기는 상기 기판의 크기 이상인 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 가열플레이트에는 상기 필름이 가부착된 상기 기판을 가압할 경우 완충역할을 위한 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트 가압부는 상기 챔버의 외측 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 플레이트 가압부는 대기 상태에 위치하고, 상기 챔버 내부는 진공상태인 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 챔버와 상기 플레이트 가압부는 일정간격 이격된 상태인 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 스테이지에는 상기 기판이 상기 챔버 내부로 반입될 경우 상기 기판을 수취하기 위해 승강하는 복수개의 리프트 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
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