KR101334705B1 - 유기발광소자 밀봉장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유기발광소자 밀봉장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 구비되며 일면에 유기발광층이 형성되고 그 위로 필름이 부착된 기판이 안착되는 스테이지, 상기 스테이지의 상부에 구비되는 프레스 플레이트, 상기 스테이지의 하부에 구비되며, 상기 스테이지를 상승시켜 상기 스테이지와 상기 프레스 플레이트에 의해 상기 기판과 상기 필름이 가압되도록 하는 승강부를 포함하고, 유지 보수가 용이하며, 기판과 필름의 전면을 고르게 합착하여 고품질의 제품을 생산할 수 있다.

Description

유기발광소자 밀봉장치{Sealing Apparatus of Organic Light Emitting Diodes}
본 발명은 유기발광소자 밀봉장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유기발광층이 형성된 기판에 필름을 부착하는 유기발광소자 밀봉장치에 관한 것이다.
유기발광소자를 이용한 디스플레이 장치는, 유기 EL(Electro Luminescence) 층에 전압을 인가하여 유기 EL 물질의 분자 상태를 기저 상태에서 여기 상태로 끌어올리고, 그 분자 상태가 기저 상태로 복귀할 때 여기 상태와 기저 상태의 에너지 차가 빛으로 방출되는 성질을 이용한 것이다.
유기발광소자를 이용한 패널은 유리기판 위에 투명전극 재료로서 ITO(Indium Tin Oxide)를 이용하여 양극을 형성하고, 그 위에 유기 박막층을 성막한 후, 다시 그 위에 음극을 형성하여 제작함이 일반적이다.
유기박막층은 공기 중의 수분과 산소에 약하므로 소자의 수명을 증가시키기 위해 봉합하는 필름을 부착한다. 그러나 종래에 필름을 부착하는 공정은 기판에 필름이 기밀하게 부착되지 않고, 기판을 수취하는 리프트핀을 승강하는 장치 등을 구비하여 장치 구성이 복잡하며 이로 인한 장치의 유지보수에 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구성이 간소하면서도 유기발광층이 형성된 기판에 필름을 기밀하게 밀봉할 수 있는 유기발광소자 밀봉장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 유기발광소자 밀봉장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 구비되며 일면에 유기발광층이 형성되고 그 위로 필름이 부착된 기판이 안착되는 스테이지, 상기 스테이지의 상부에 구비되는 프레스 플레이트, 상기 스테이지의 하부에 구비되며, 상기 스테이지를 상승시켜 상기 스테이지와 상기 프레스 플레이트에 의해 상기 기판과 상기 필름이 가압되도록 하는 승강부를 포함한다.
또한 상기 스테이지는 상기 기판과 상기 필름이 가열 가압되도록 가열 플레이트를 더 구비할 수 있다.
또한 상기 프레스 플레이트는 상기 기판과 상기 필름이 가열 가압되도록 가열플레이트를 더 구비할 수 있다.
또한 상기 프레스 플레이트의 일면에는 상기 기판과 상기 필름이 가압 시에 완충역할을 하는 완충부가 더 구비될 수 있다.
또한 상기 완충부는 실리콘 고무층일 수 있다.
또한 상기 챔버의 하부에는 상기 챔버 내로 반입된 기판을 지지하는 지지핀이 상기 스테이지를 관통하도록 고정 설치될 수 있다.
또한 상기 스테이지는 상승하며 상기 지지핀에 의해 지지되는 기판을 상승시킬 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자 밀봉장치는 구성이 간소하여 유지 보수가 용이하며, 기판과 필름의 전면을 고르게 밀봉하여 고품질의 제품을 생산할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치의 개략적 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 챔버 내로 기판이 반입된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 기판과 필름이 가열 가압되는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 기판과 필름의 밀봉 후 스테이지가 하강하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 필름이 밀봉된 기판을 반출하는 상태를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치의 개략적 측단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치(100)는 챔버(110)를 구비하며, 챔버(110) 내측 하부에는 스테이지(150)가 구비되고, 챔버(110) 내측 상부에는 프레스 플레이트(160)가 구비된다.
또한 챔버(110)의 하부에서 챔버(110)를 지지하는 하부프레임(130)과, 챔버(110)의 상부에 위치하여 프레스 플레이트(160)를 상부에서 지지하는 상부프레임(120)과, 스테이지(150)를 승강하는 승강부(140)가 구비될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(110)의 양측면에는 일면에 유기발광부가 형성되고, 유기발광부를 외부와 차폐하는 필름(S2)이 부착된 기판(S1)이 반입 및 반출되는 게이트 밸브(111a, 111b)가 구비될 수 있다. 또는 도시되진 않았지만 상부챔버(110)와 하부챔버(110)로 나누어져 구성되어, 상부챔버(110)와 하부챔버(110)가 분리되며 일면에 유기발광부가 형성되고, 유기발광부를 외부와 차폐하는 필름(S2)이 부착된 기판(S1)이 반입 및 반출되도록 구성될 수도 있다.
또한 챔버(110)는 진공분위기에서 유기발광소자의 밀봉공정이 이루어질 수 있도록 진공배기관(170)과 연통되며, 도시되지 않았지만, 챔버(110)의 외부에는 진공배기관(170)과 연결되는 고진공분자펌프(Turbo Molecular Pump, TMP), 드라이 펌프(Dry Pump) 등이 설치될 수 있다.
또한 챔버(110) 내에는 필름(S2)이 부착된 기판(S1)이 챔버(110) 내로 반입되었을 때나 필름(S2) 밀봉이 종료된 기판(S1)이 챔버(110) 밖으로 반출되기 위해 대기할 때, 기판(S1)을 지지하는 지지핀(112)이 고정 설치될 수 있다.
지지핀(112)은 복수 개가 챔버(110)의 바닥면에 설치될 수 있으며, 각 지지핀(112)은 동일한 길이로 형성되어 기판(S1)을 평탄하게 지지할 수 있다. 지지핀(112)은 기판(S1)을 챔버(110) 내부 또는 외부로 반입 또는 반출하는 이송암(미도시)이 기판(S1)의 하면을 용이하게 지지하여 이송할 수 있게 한다.
종래의 기판합착장치나 기판밀봉장치에서는 반입되는 기판을 수취하여 스테이지에 안착시키기 위해, 상하로 구동하는 리프트 핀, 리프트 핀을 지지하는 핀 플레이트 및 핀 플레이트를 상하로 구동하는 승강기 등이 구비되어, 장치의 구성이 복잡하고 이에 따라 장치의 유지보수가 어려웠다.
그러나 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치(100)는 리프트 핀 및 이를 구동하기 위한 구동계를 이용하지 않고 챔버(110) 하부에 고정 설치되는 지지핀(112)을 구비하여 장치의 구성을 간소화 하며, 동시에 기판(S1)의 반입 및 반출을 용이하게 한다.
한편, 스테이지(150)에는 스테이지(150)에 안착된 필름(S2)이 부착된 기판(S1)을 가열할 수 있는 하부 가열 플레이트(151)가 구비될 수 있다. 하부 가열 플레이트(151)는 필름(S2)과 기판(S1)의 밀봉이 용이하게 이루어지도록 기판(S1) 및 필름(S2)을 가열한다. 하부 가열 플레이트(151)에는 열선 등이 구비될 수 있으며, 또는 온도 조절이 가능한 다른 형태의 발열체가 구비되는 형태일 수 있다.
스테이지(150) 및 하부 가열 플레이트(151)에는 지지핀(112)이 스테이지(150)와 하부 가열 플레이트(151)를 관통할 수 있도록 지지핀(112)의 설치 위치와 대응하는 위치에 지지핀홀(152)이 형성될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부프레임(130)에 의해 형성된 챔버(110) 하부의 공간에는 상기 스테이지(150)를 승강시키는 승강부(140)가 구비될 수 있다. 승강부(140)는 피스톤(141)와, 피스톤(141)와 스테이지(150)를 연결하는 승강축(142)을 구비할 수 있다.
승강축(142)은 챔버(110)의 하부를 관통하여 스테이지(150)를 지지할 수 있다. 이 경우 챔버(110) 하부면과 피스톤(141) 사이에는 승강축(142)을 감싸는 기밀부재(143)가 구비될 수 있다. 이는 승강축(142)에 의해 관통되는 부분을 통해 챔버(110) 내부의 기밀이 누출되는 것을 방지하기 위함이다. 기밀부재(143)로는 승강축(142)의 승강에 따라 신축되는 벨로우즈가 사용될 수 있다.
또한 도시되진 않았지만, 승강축(142)은 탄성부재를 포함하여 스테이지(150)를 탄성지지함으로서, 기판(S1)과 필름(S2)을 압착할 때에 발생할 수 있는 필요 이상의 압력으로부터 필름(S2) 및 기판(S1)을 보호할 수도 있다.
한편, 프레스 플레이트(160)는 스테이지(150)의 상부에 스테이지(150)와 마주하도록 구비될 수 있다. 프레스 플레이트(160)는 챔버(110) 상부를 관통하는 지지대(121)에 의해 상부프레임(120)에 지지될 수 있다. 또는 도시되지 않았지만, 챔버(110) 내측 상면에 설치될 수도 있다.
지지대(121)에 의해 지지되는 경우, 챔버(110) 상부면과 상부프레임(120) 사이에는 지지대(121)를 감싸는 기밀부재(미도시)가 구비될 수 있다. 이는 지지대(121)에 의해 관통되는 부분을 통해 챔버(110) 내부의 기밀이 누출되는 것을 방지하기 위함이다. 기밀부재로는 벨로우즈가 사용될 수 있다.
프레스 플레이트(160)에는 필름(S2)과 기판(S1)의 밀봉이 용이하게 이루어지도록 기판(S1) 및 필름(S2)을 가열하는 상부 가열 플레이트(162)가 구비될 수 있다. 상부 가열 플레이트(162)에는 열선 등이 구비될 수 있으며, 또는 온도 조절이 가능한 다른 형태의 발열체가 구비되는 형태일 수 있다.
또한 프레스 플레이트(160)가 스테이지(150)와 마주하는 면에는 프레스 플레이트(160)와 스테이지(150)가 기판(S1)과 필름(S2)을 압착할 때에 발생할 수 있는 필름(S2)과 프레스 플레이트(160) 사이의 마찰과 필요 이상의 압력으로부터 필름(S2) 및 기판(S1)을 보호하기 위해 완충역할을 하는 완충부(161)가 구비될 수 있다. 완충부(161)로는 소정의 탄성력을 갖는 재질, 예를 들면 실리콘 러버(silicon rubber)로 형성된 층이 사용될 수 있다.
또는 도시되진 않았지만, 지지대(121)는 탄성부재를 포함하여 프레스 플레이트(160)를 탄성지지하여 필요 이상의 압력으로부터 필름(S2) 및 기판(S1)을 보호할 수도 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치(100)에 의한 유기발광소자 밀봉방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 챔버 내로 기판이 반입된 상태를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(110) 일측에 형성된 게이트 밸브(111a)가 열리고, 일면에 유기발광부가 형성되고, 유기발광부를 외부와 차폐하는 필름(S2)이 부착된 기판(S1)이 이송암(미도시)에 의해 지지되어 챔버(110) 내부로 반입될 수 있다.
기판(S1)이 지지핀(112)의 상측에 위치하면 이송암(미도시)은 기판(S1)이 지지핀(112)에 안착되도록 하강하고, 기판(S1)이 지지핀(112)에 의해 지지되면 기판(S1)으로부터 이탈하여 챔버(110) 외부로 반출된다.
이송암(미도시)이 챔버(110) 외부로 반출되면 게이트 밸브(111a)가 닫혀 챔버(110)를 밀폐한 후, 진공배기관(170)을 통해 배기가 시작되고 챔버(110) 내부는 점차 진공 분위기로 형성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 기판과 필름이 가열 가압되는 상태를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버(110) 내부의 진공분위기 형성이 완료되면, 피스톤(141)는 승강축(142)을 상승시켜 스테이지(150)를 프레스 플레이트(160)를 향해 상승시킨다.
스테이지(150)가 상승함에 따라 지지핀(112)에 의해 지지되던 기판(S1)은 스테이지(150)에 의해 지지되며 지지핀(112)으로부터 이탈된다. 그리고 계속 상승하여 필름(S2)이 완충부(161)에 접촉하면, 스테이지(150)를 상승시키는 상승력과 상승력에 대한 프레스 플레이트(160)의 반작용력에 의해 필름(S2)과 기판(S1)은 압착되며 밀봉되게 된다.
이 때, 프레스 플레이트(160)와 스테이지(150)의 가열 플레이트(151,162)는 가열되어 필름(S2)과 기판(S1)이 용이하게 밀봉되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 기판과 필름의 밀봉 후 스테이지가 하강하는 상태를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 필름(S2)과 기판(S1)의 압착이 완료된 후에는 피스톤(141)가 승강축(142)을 하강시켜 스테이지(150) 및 기판(S1)을 하강시킨다.
스테이지(150)가 하강함에 따라, 지지핀(112)은 스테이지(150)에 형성된 지지핀홀(152)로 진입하게 되고, 지지핀(112)의 단부가 스테이지(150)의 상면을 관통하며 기판(S1)은 지지핀(112)에 의해 지지된다.
스테이지(150)는 지지핀(112)에 의해 기판(S1)이 지지된 후에도 하강을 일정 시간 지속하여, 스테이지(150)의 상면과 기판(S1)의 하면 사이에 이송암(미도시)이 출입할 수 있는 공간이 확보되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치에서 필름이 밀봉된 기판을 반출하는 상태를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 스테이지(150)의 하강이 완료되거나, 스테이지(150)의 하강이 진행되는 도중에 게이트 밸브(111a)가 열릴 수 있다. 기판(S1)이 지지핀(112)에 의해 지지되면 이송암(미도시)이 기판(S1)의 하측으로 반입되고, 기판(S1)을 지지핀(112)으로부터 수취하여 챔버(110) 외부로 반출하게 된다.
공정시간 단축을 위해 일측의 게이트 밸브(111a)에서 기판(S1)의 반출이 진행되는 도중에 타측의 게이트 밸브(111b)에서는 다른 기판의 반입이 진행될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 본 실시예에 따른 유기발광소자 밀봉장치(100)는 간소한 구성으로 기판(S1)과 필름(S2)의 전면에 대한 고른 밀봉을 가능하게 한다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 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.
100: 유기발광소자 밀봉장치 110: 챔버
111a, 111b: 게이트 밸브 112: 지지핀
120: 상부프레임 121: 지지대
130: 하부프레임 140: 승강부
141: 피스톤 142: 승강축
143: 기밀부재 150: 스테이지
151: 하부 가열 플레이트 152: 지지핀홀
160: 프레스 플레이트 161: 완충부
162: 상부 가열 플레이트 170: 진공배기관

Claims (7)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내부에서, 일면에 유기발광부가 형성되고 상기 유기발광부를 외부와 차폐하는 필름이 부착된 기판이 안착되며, 상기 기판과 상기 필름을 가열시키는 가열 플레이트를 포함하는 스테이지;
    상기 챔버 내로 반입된 상기 기판을 지지하기 위해 상기 스테이지를 관통하도록 상기 챔버의 바닥면에 고정 설치되는 지지핀;
    상기 스테이지의 상부에 구비되는 프레스 플레이트; 및
    상기 스테이지의 하부에 구비되며, 상기 지지핀에 지지된 상기 기판이 상기 지지핀으로부터 이탈되어 상기 스테이지에 안착되도록 상기 스테이지를 상기 프레스 플레이트를 향해 상승시켜 상기 스테이지와 상기 프레스 플레이트에 의해 상기 기판과 상기 필름이 가압되도록 하는 승강부를 포함하는 유기발광소자 밀봉장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레스 플레이트는 상기 기판과 상기 필름이 가열 가압되도록 가열플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레스 플레이트의 일면에는 상기 기판과 상기 필름이 가압 시에 완충역할을 하는 완충부가 더 구비되는 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 완충부는 실리콘 고무층인 것을 특징으로 하는 유기발광소자 밀봉장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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