KR20060058503A - 캡 부착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 전계 발광 소자의 제조 공정의 하나인 실란트를 이용한 캡의 부착 과정에서 캡이 적재된 캡 트레이와 푸셔 유니트와의 정렬 상태가 틀어진 경우에도 모든 캡들을 균일하게 상승시키고 균일한 압력을 가할 수 있는 캡 부착 장치를 제공한다. 본 발명에 따른, 기판에 형성된 다수의 액티브 영역에 캡 트레이에 적재된 다수의 캡들을 각각 부착시키는 캡 부착 장치는 구동부의 작동에 따라 수직 이동하는 지지 플레이트 및 지지 플레이트 상에 장착되며 내부에 공기가 채워진 에어 플레이트를 포함하되, 에어 플레이트의 상부에는 로딩된 캡 트레이의 개구들과 각각 대응하는 다수의 푸싱 돌기부들이 구성되어 있어 에어 플레이트의 상승시 각 푸싱 돌기가 대응하는 캡을 상승시켜 기판에 부착시킨다.

캡, 캡 트레이

Description

캡 부착 장치{Device for adhering a cap}

도 1은 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구조를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된, 캡을 제거한 상태의, 유기 전계 발광 소자의 평면도.

도 3은 캡 트레이, 캡 부착 장치의 푸싱 유니트 및 기판의 관계를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 캡 분배 장치의 푸싱 유니트의 단면도.

본 발명은 캡 부착 장치에 관한 것으로서, 특히 캡 트레이와 기판 사이의 미스얼라인먼트가 발생하는 경우에도 각 캡을 기판의 설정 위치에 정확하게 부착할 수 있는 캡 부착 장치에 관한 것이다.

유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다.

이러한 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 기본적인 구조를 갖고 있다. 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구성은, 유리 기판(1), 유리 기판(1) 상부에 형성되어 애노드(anode) 전극으로 사용되는 인듐 주석 산화물층(2; Indium Tin Oxide film ; 이하, "ITO 층"이라 칭함), 절연층과 유기물층(3) 및 캐소드(cathode) 전극인 금속 전극(4)이 순서적으로 적층된 구조이다.

이러한 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자는 다음의 단계들을 거쳐 제조된다. 먼저, 유리 기판(1) 상에 진공 증착법을 이용하여 ITO 층(2)을 증착하고, 이 ITO 층(2)을 사진식각법(photolithography)으로 패터닝(patterning)한다.

이후, 패터닝된 ITO 층(2) 상에 절연층(도시되지 않음), 유기물층(3) 및 격벽(W)을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이 각 격벽(W)은 ITO 층(2)과 수직을 이룬다. 절연층 상에는 유기물층(3)을 형성하고, 유기물층(3) 상에 캐소드 전극으로 작용하는 금속막(4)을 증착한다. 여기서, 각 격벽(W)은 ITO 층(2) 상에 다수의 금속막(4)을 분리된 상태로 증착하기 위하여 형성된다.

도 2는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 소자의 평면도로서, 편의상 캡을 제거한 상태를 도시하였다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 액티브 영역에 형성된 다수의 ITO층(2; 데이터 라인)과 금속층(4; 스캔 라인)은 액티브 영역(A) 외곽으로 연장되며, 각 단부가 기판의 한 부분으로 집중되어 패드부(P)를 형성하게 된다.

상술한 바와 같은 공정을 통하여 각 요소들(2, 3, 4 및 W)로 이루어진 액티브 영역을 형성한 후, 실란트(5; sealant)를 이용하여 캡(6)을 기판(1)의 외곽부에 부착한다. 캡이 부착되는 영역은 기판(1) 외곽부, 즉 액티브 영역(A) 외측 영역이다. 캡(6)에 의하여 모든 액티브 영역(A)은 외부와 완전히 격리되며, 데이터 라인(4)과 스캔 라인(2)이 집중된 패드부(P)만이 캡(6)의 외부로 노출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캡(6)과 기판(1) 사이에는 소정의 밀폐 공간이 형성되며, 이 밀폐 공간 내에 위치한 상술한 요소들은 습기 등과 같은 외부의 환경에 영향을 받지 않는다.

한편, 소자를 구성하는 유기물은 수분과 열에 취약한 특성을 갖고 있으며, 따라서 캡(6)은 금속(또는 글라스)으로 제조되며, 실란트(5)로서는 자외선 (U.V.) 경화성 접합제가 사용된다. 캡(6)의 중앙부 저면에는 (유기 물질로 이루어진) 테이프(7)에 의하여 흡습(吸濕)제인 게터(8; getter)가 부착되어 있다.

이상과 같이 기판(1)에 부착되는 캡(6)들은 캡 트레이(cap tray)에 다수가 적재된 상태에서 그 가장자리 표면에 실란트가 도포된다. 캡 트레이는 평면형 플레이트에 다수의 개구들이 행렬 상태로 형성된 부재로서, 각 개구에 캡이 안착된다.

도 3은 캡 트레이의 정단면도로서, 캡 트레이(20)에 형성된 각 개구(21)에 캡(6)이 안착된 상태를 도시한다. 한편, 도 3에서는 편의상 캡 트레이(20)의 한 행에 6개의 캡(6)이 안착된 상태를 도시하였으며, 그 하부에는 푸싱 유니트(10)가, 상부에는 기판(1)이 각각 위치한 상태를 도시하였다.

캡 트레이(20)의 각 개구(21)에 안착된 캡(6)은 그 가장자리면(실란트 분배면의 배면)이 캡 트레이(20)의 개구(21) 연변과 접촉함으로서 다수의 캡(6)들이 캡 트레이(20)에 적재된 상태를 유지한다. 도 3에 도시된 바와 같이 캡 트레이(20)에 다수의 캡(6)들이 적재된 상태에서 기판(1)에 캡(6)을 부착하는 공정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

캡 트레이(20)에 다수의 캡(6)들을 적재한 후, 캡 트레이(20)를 캡 부착 장 치의 푸싱 유니트(10) 상에 위치시킨 후, 캡 트레이(20) 상부에 (도 2에 도시된 바와 같은, 다수의 액티브 영역들이 형성된) 기판(1)을 위치시킨다. 이와 같은 상태에서, 캡 트레이(20) 하부의 푸싱 장치를 가동하여 푸싱 유니트(10)를 상승시킴으로서 캡 트레이(20)에 적재된 다수의 캡(6)들은 기판(1)을 향하여 상승하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 푸싱 유니트(10)는 플레이트(12) 및 플레이트(12) 표면에 장착된 다수의 푸셔들(11; pusher)을 포함한다. 캡 트레이(20)에 형성된 개구(21)들과 일대일로 대응하는 푸셔(11)들은 그 규격이 각 개구(21)보다 작으며, 따라서 푸싱 유니트(10)가 상승함에 따라 각 푸셔(11)는 개구(21)를 통과하여 대응하는 캡(6)을 밀어 올리게 된다.

푸싱 유니트(10)의 상승, 즉 각 푸셔(11)의 상승에 따라 위로 상승된 각 캡(6)은 기판(1)의 설정 영역(도 2의 액티브 영역(A) 외곽에 형성된 캡 부착 영역(S1 및 S2))에 대응한다. 이후, 푸싱 유니트(10)의 계속적인 상승에 따라 기판(1)과 접촉하는 각 캡(6)에는 소정의 압력이 작용하며, 따라서 캡(6)들은 동시에 기판(1)의 설정 영역에 부착된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 캡 부착 공정 초기에 푸싱 유니트(10)와 캡 트레이(20)는 서로 수평 상태를 이룬 상태로 정렬되며, 푸싱 유니트(10)가 상승하는 동안에도 이러한 정렬 상태를 유지해야만 각 캡(6)이 기판(1)의 캡 부착 영역에 정확하게 대응, 부착될 수 있다.

만일, 푸싱 유니트(10)와 캡 트레이(20)의 정렬 상태가 틀어질 경우, 예를 들어, 캡 트레이(20)가 수평 상태가 아니라 어느 한 방향으로 기울어진 경우, 일부 캡(6)들은 서로 수평 상태에서 수직 상승하는 푸싱 유니트(10)의 푸셔(11)들과 접촉하지 못하며, 각 캡(6)의 상승 높이(위치)가 달라질 수 밖에 없다.

결과적으로, 이러한 상태에서 푸싱 유니트(10)가 소정 높이의 상승이 종료된 후 푸셔(11)들에 의하여 모든 캡(6)들에 압력이 가해지더라도 기판(1)과 충분히 접촉하지 않은, 낮게 상승된 캡들은 기판(1) 표면에 견고하게 부착될 수 없게 된다. 캡이 기판에 견고하게 부착되지 않는다면, 캡(6)과 기판(1) 사이에는 밀폐 공간이 형성될 수 없다. 따라서 기판(1)의 액티브 영역에 형성된 소자의 구성 요소들은 대기 및 습기 등과 같은 외부의 환경에 영향을 받지 않게 되어 소자의 기능에 심각한 영향을 미치게 된다.

따라서 본 발명은 유기 전계 발광 소자의 제조 공정 중, 실란트를 이용한 캡의 부착 공정에서 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캡이 적재된 캡 트레이와 푸셔 유니트와의 정렬 상태가 틀어진 경우에도 모든 캡들을 균일하게 상승시키고 균일한 압력을 가할 수 있는 캡 부착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른, 기판에 형성된 다수의 액티브 영역에 캡 트레이에 적재된 다수의 캡들을 각각 부착시키는 캡 부착 장치는 구동부의 작동에 따라 수직 이동하는 지지 플레이트 및 지지 플레이트 상에 장착되며 내부에 공기가 채워진 에어 플레이트를 포함하되, 에어 플레이트의 상부에는 로딩된 캡 트레이의 개구들과 각각 대응하는 다수의 푸싱 돌기부들이 구성되어 에어 플레 이트의 상승시 각 푸싱 돌기가 대응하는 캡을 상승시켜 기판에 부착시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 각 푸싱 돌기부는 캡 트레이의 대응 개구보다 작은 규격을 가지며, 상부면에는 캡 표면과의 미끄럼을 방지하도록 마찰 계수가 큰 재료로 이루어진 미끄럼 방지층이 형성되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 캡 부착 장치를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 캡 분배 장치의 푸싱 유니트의 단면도로서, 편의상 기판 및 캡 트레이와 함께 도시하였으며, 푸싱 유니트(30)는 단면처리를 하지 않았다.

본 발명에 따른 캡 분배 장치의 푸싱 유니트(30)는 도시되지 않은 구동부, 구동부의 작동에 따라 수직 이동하는 지지 플레이트(31) 및 지지 플레이트(31) 상에 장착된 에어 플레이트(32)를 포함한다. 에어 플레이트(32)의 상부에는 다수의 푸싱 돌기부(33)들이 구성되어 있으며, 이 푸싱 돌기부(33)들은 캡 트레이(20)에 형성된 개구(21)들과 일대일로 대응한다. 에어 플레이트(32)는 내부에 공기가 채워지는 공간부가 형성되어 있다.

이상과 같은 에어 플레이트(32)를 구비한 본 발명의 작동을 각 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

(액티브 영역이 형성된) 기판(1)의 소정 위치에 캡(6)들을 부착하기 전에, 푸싱 유니트(30)의 에어 플레이트(32)에 공기를 주입한다. 공기의 주입에 따라 각 푸싱 돌기부(33)들은 소정의 높이를 갖는 돌기의 형상을 갖게 된다. 한편, 공기가 채워짐으로서 형성된 각 푸싱 돌기(33)는 그 규격(횡단면적)이 캡 트레이(20)의 각 개구(21)보다 작게 형성된다. 따라서, 푸싱 유니트(30)가 상승함에 따라 각 푸싱 돌기(33)는 캡 트레이(20)의 각 개구(21)를 통과하여 대응하는 캡(6)을 밀어 올릴 수 있다.

캡 트레이(20)에 다수의 캡(6)들을 적재한 후, 실란트 분배 장치를 이용하여 각 캡(6)의 가장 자리인 실란트 분배 영역에 실란트를 분배한다. 캡 트레이(20)를 캡 부착 장치에 위치시킨 후, 캡 트레이(20) 상부에 기판(1)을 위치시킨다. 이와 같은 상태에서, 캡 트레이(20) 하부의 푸싱 장치를 가동하여 푸싱 유니트(30)를 상승시킨다.

도 4에 도시된 바와 같이, 에어 플레이트(32)로의 공기의 주입으로 인하여 에어 플레이트(32) 상부 표면에는 다수의 푸싱 돌기(33)들이 형성된다. 푸싱 유니트(30)의 상승에 따라 위로 상승되는 에어 플레이트(32)의 각 푸싱 돌기(33)들은 캡 트레이(20)의 각 개구(21)에 수용된 대응하는 캡(6)을 밀어 올리며, 따라서 각 캡(6)은 기판의 설정 영역(도 2의 액티브 영역 외곽부)에 대응한다. 이후, 푸싱 유니트(30)의 계속적인 상승에 따라 기판(1)과 접촉하는 각 캡(6)에는 소정의 압력이 작용하며, 따라서 캡(6)들은 동시에 기판(1)에 부착된다.

한편, 푸싱 유니트(30)와 캡 트레이(20)는 서로 수평 상태를 이룬 상태로 정렬되는 것이 바람직하지만, 어떠한 이유로 양 부재의 정렬 상태가 틀어질 수 있다. 예를 들어, 캡 트레이(20)가 수평 상태가 아니라 어느 한 방향으로 기울어지는 경우, 수평 상태로 수직 상승하는 푸싱 유니트(30)의 푸싱 돌기(33)들에 의하여 상향 이송되는 각 캡(6)의 상승 높이가 달라질 수 밖에 없다.

이러한 상태에서 푸싱 유니트(30)가 소정 높이 상승하여 푸싱 돌기(33)들이 모든 캡(6)들에 압력을 가하는 과정에서 기판(1)과 충분히 접촉하지 않은 상태의 일부 캡들과 기판(1)과 완전히 밀착된 캡 사이의 압력 차이는 에어 플레이트(32)에 의하여 보상될 수 있다.

즉, 푸싱 유니트(30)가 상승하는 과정에서 푸싱 유니트(30) 또는 캡 트레이(20)의 틀어짐에 의하여 일부 캡이 기판(1)과 밀착되는 반면에 일부 캡은 기판과 접촉하지 않은 상태가 발생할 수 있다. 이러한 상태에서 에어 플레이트(32)가 계속 상승하게 되면, 기판(1)과 밀착된 캡들은 더 이상 상승하지 못하기 때문에 결국 대응하는 푸싱 돌기(33)들을 누르는 상태가 된다.

따라서 가압된 푸싱 돌기(33)들 내에 존재하는 공기는 기판(1)과 접촉하지 않은 캡들과 대응하는 푸싱 돌기들 내로 유동하게 되며, 공기가 채워진 푸싱 돌기들은 기판(1)과 접촉하지 않은 캡들을 상향으로 밀어 올려 일정한 압력으로 캡을 기판(1)에 접촉시키게 된다. 물론, 이미 기판(1)과 밀착된 캡들은 기판(1)에 눌려진 상태를 유지한다. 이러한 공기 유동 현상은 에어 플레이트(32) 상의 모든 푸싱 돌기(33)들이 대응하는 모든 캡들을 균일한 압력으로 가압할 때까지 계속 일어난다.

한편, 금속성 재질의 캡(6) 표면과 접촉하는 푸싱 돌기(33)들은 가압시 미끄 러질 우려가 있다. 따라서 각 푸싱 돌기(33)와 캡(6) 표면 간의 미끄러짐 현상을 방지하기 위하여 에어 플레이트(32)의 푸싱 돌기부(33)들 표면에 마찰 계수가 큰 재질, 예를 들어, 고무 또는 우레탄 재질의 미끄럼 방지층(34)을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 에어 플레이트(32)의 내부 공간에 공기를 가득 채우는 것보다는 각 푸싱 돌기(33)에 가해지는 압력 차이로 인한 공기의 흐름을 발생시키기 위하여 어느 정도 공간의 여유를 두는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따른 캡 부착 장치는 기판과 접촉된 캡에 대응하는 에어 플레이트 부분의 공기가 기판과 접촉되지 않은 캡에 대응하는 부분으로 유동함으로서 모든 푸싱 돌기들은 균일한 압력으로 모든 캡들을 기판에 가압시킬 수 있다. 따라서 전체 기판에 형성된 액티브 영역들에 대한 캡 부착 공정이 결함없이 완벽하게 진행될 수 있는 효과가 있다.

위에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 기판에 형성된 다수의 액티브 영역에 캡 트레이에 적재된 다수의 캡들을 각각 부착시키는 캡 부착 장치에 있어서,

   구동부의 작동에 따라 수직 이동하는 지지 플레이트; 및

   지지 플레이트 상에 장착되며 내부에 공기가 채워진 에어 플레이트를 포함하되,

   에어 플레이트의 상부에는 로딩된 캡 트레이의 개구들과 각각 대응하는 다수의 푸싱 돌기부들이 구성되어 에어 플레이트의 상승시 각 푸싱 돌기가 대응하는 캡을 상승시켜 기판에 부착시키는 캡 부착 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 각 푸싱 돌기부는 캡 트레이의 대응 개구보다 작은 규격을 갖는 캡 부착 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 각 푸싱 돌기의 상부면에는 캡 표면과의 미끄럼을 방지하도록 마찰 계수가 큰 재료로 이루어진 층이 형성되어 있는 캡 부착 장치.

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