KR20070050777A - 투과량 측정 장치 - Google Patents

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KR20070050777A KR1020060059718A KR20060059718A KR20070050777A KR 20070050777 A KR20070050777 A KR 20070050777A KR 1020060059718 A KR1020060059718 A KR 1020060059718A KR 20060059718 A KR20060059718 A KR 20060059718A KR 20070050777 A KR20070050777 A KR 20070050777A
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Abstract

본 발명은 두 개 층이 밀봉재로 부착된 구조를 포함하는 소자에서, 상기 밀봉재를 통해 산소 또는 수증기 등의 측정 대상 기체가 투과하는 양을 용이하게 측정할 수 있게 하는 투과량 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명의 투과량 측정 장치는, 시료 챔버; 적어도 두 개 층이 밀봉재로 부착되고 하부층에 기체공이 뚫린 측정 대상 소자가 상면 위에 배치 가능하게 상기 시료 챔버 내에 설치되어 있고, 상기 측정 대상 소자와 대응하는 위치에 관통공을 구비하고 있는 플레이트; 일측단이 상기 관통공과 연결되도록 상기 플레이트의 하면에 설치되어 있고, 타측단이 상기 시료 챔버의 일측벽을 관통하고 있는 배기관; 상기 플레이트의 상면과 상기 측정 대상 소자의 하부층 사이의 공간을 밀봉 가능하게 상기 플레이트의 상면 위에 형성되어 있는 밀봉 부재; 상기 플레이트의 상면 위에 상기 측정 대상 소자를 고정하는 고정 부재; 상기 시료 챔버의 타측벽을 관통하고 있는 기체 유입관; 상기 기체 유입관 및 배기관의 개폐를 각각 조절하는 제 1 및 제 2 밸브; 및 상기 배기관에 연결되어 배출 기체의 압력을 측정하는 센서를 포함한다.
투과량 측정 장치, 수증기, 산소, 시료 챔버, 유기 발광 소자

Description

투과량 측정 장치{MEASURING APPARATUS OF PERMEATED GAS AMOUNT}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과량 측정 장치의 간략화된 도면이다.
본 발명은 두 개 층이 밀봉재로 부착된 구조를 포함하는 소자에서, 상기 밀봉재를 통해 산소 또는 수증기 등의 측정 대상 기체가 투과하는 양을 용이하게 측정할 수 있게 하는 투과량 측정 장치에 관한 것이다.
LCD 또는 유기 발광 소자와 같은 디스플레이 소자는 두 개 층이 밀봉재로 부착된 구조, 예를 들어, 두 개의 기판이 밀봉재로 서로 부착되거나, 유기 발광층이 형성된 기판 상에 밀봉재에 의해 봉지캡이 부착된 구조를 포함한다. 이와 같이, 두 개 층이 밀봉재로 부착된 구조를 포함하는 소자에서는, 상기 밀봉재를 통해 외부의 산소 또는 수증기 등의 각종 기체가 소자의 내부로 일부 유입될 수 있으며, 이렇게 내부로 유입된 산소 또는 수증기 등의 기체가 유기 발광층 기타 소자의 각종 구성 요소를 열화시킬 수 있다. 이로 인해, 소자의 수명이 단축되거나 각종 불량이 발생 할 수 있고, 특히, 이러한 문제점은 최근에 디스플레이 소자가 고해상도화 및 대형화되면서 더욱 두드러지고 있다. 이 때문에, 상기 밀봉재를 통해 어느 정도 양의 산소 또는 수증기 등의 기체가 투과할 수 있는지가 상기 디스플레이 소자의 제조 공정에서의 중요 이슈 중의 하나가 되고 있다.
그런데, 종래에는 상기 밀봉재를 공급하는 재료 공급 업체에서 밀봉재를 통한 산소 또는 수증기 등의 각종 기체의 투과량을 측정해 그 측정 데이터를 상기 밀봉재와 함께 소자 제조 업체에 제공하는 것이 일반적이었고, 상기 밀봉재가 실제 소자 제조 공정에 적용되었을 때 이러한 밀봉재를 통한 각종 기체의 투과량을 소자 제조 업체에서 별도로 측정할 수는 없었다.
그러나, 상기 밀봉재를 실제 소자 제조 공정에서 적용한 경우, 공정 조건에 따라 상기 밀봉재를 통한 산소 또는 수증기 등의 각종 기체의 투과량은 달라질 수 있으며, 이로 인해, 이러한 각종 기체가 소자의 특성 또는 불량 여부에 영향을 미치는 정도도 달라질 수 있다.
그럼에도 불구하고, 소자에 실제 적용된 밀봉재를 통한 각종 기체의 투과량을 측정할 수 있는 투과량 측정 장치는 아직까지 개발된 바 없으며, 이로 인해, 소자의 특성 또는 불량 여부를 보다 신뢰성 있게 예측하기 위해, 이러한 투과량 측정 장치의 개발이 계속적으로 요청되고 있다.
이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 두 개 층 이 밀봉재로 부착된 구조를 포함하는 소자에서, 상기 소자에 적용된 밀봉재를 통해 산소 또는 수증기 등의 측정 대상 기체가 투과하는 양을 용이하고 신뢰성 있게 측정할 수 있게 하는 투과량 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시료 챔버; 적어도 두 개 층이 밀봉재로 부착되고 하부층에 기체공이 뚫린 측정 대상 소자가 상면 위에 배치 가능하게 상기 시료 챔버 내에 설치되어 있고, 상기 측정 대상 소자와 대응하는 위치에 관통공을 구비하고 있는 플레이트; 일측단이 상기 관통공과 연결되도록 상기 플레이트의 하면에 설치되어 있고, 타측단이 상기 시료 챔버의 일측벽을 관통하고 있는 배기관; 상기 플레이트의 상면과 상기 측정 대상 소자의 하부층 사이의 공간을 밀봉 가능하게 상기 플레이트의 상면 위에 형성되어 있는 밀봉 부재; 상기 플레이트의 상면 위에 상기 측정 대상 소자를 고정하는 고정 부재; 상기 시료 챔버의 타측벽을 관통하고 있는 기체 유입관; 상기 기체 유입관 및 배기관의 개폐를 각각 조절하는 제 1 및 제 2 밸브; 및 상기 배기관에 연결되어 배출 기체의 압력을 측정하는 센서를 포함하는 투과량 측정 장치를 제공한다.
상기 본 발명의 투과량 측정 장치에서, 상기 적어도 두 개 층이 밀봉재로 부착되고 하부층에 기체공이 뚫린 측정 대상 소자는, 밀봉재에 의해 기판 상에 봉지캡이 부착되고, 상기 기판에 기체공이 뚫려 있는 투과율 측정용 유기 발광 소자로 될 수 있다.
또한, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 시료 챔버에 연결되어 있는 진공 펌프를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 기체 유입관에 연결되어 측정 대상 기체를 상기 시료 챔버로 공급하는 측정 대상 기체 공급 챔버를 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 시료 챔버 및 측정 대상 기체 공급 챔버에 연결되어 있는 진공 펌프를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 측정 대상 기체 공급 챔버에 더하여, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 배기관과 센서 사이에 연결되어 있는 제 1 챔버; 및 상기 기체 유입관과 측정 대상 기체 공급 챔버 사이에 연결되어 있는 제 2 챔버를 더 포함할 수도 있으며, 이 경우, 상기 시료 챔버와, 제 1 및 제 2 챔버와, 측정 대상 기체 공급 챔버에 연결되어 있는 진공 펌프를 더 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 투과량 측정 장치에서, 상기 고정 부재는, 상기 측정 대상 소자의 양 측에서 이를 상기 플레이트의 상면 위에 고정하는 클램프로 될 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명의 일 실시예에 따른 투과량 측정 장치와 그의 동작 및 작용에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과량 측정 장치의 간략화된 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 투과량 측정 장치는 시료 챔버(100)를 포함한다. 이러한 시료 챔버(100) 내에는, 두 개 층(104, 108)이 밀봉재(106)로 부착된 구조를 포함하고 하부층(108)에 임의로 투과량 측정을 위한 기체공(109)이 뚫린 측정 대상 소자(110)가 배치되어, 상기 측정 대상 소자(110)에 실제 적용된 밀봉재(106)를 통한 측정 대상 기체(예를 들어, 산소 또는 수증기 등)의 투과량이 측정될 수 있다. 이 때, 상기 측정 대상 소자(110)는, 예를 들어, 두 개의 기판이 밀봉재로 서로 부착되고 하부 기판에 임의로 기체공이 뚫린 LCD로 되거나, 기판 상에 밀봉재에 의해 봉지캡이 부착되고 상기 기판에 임의로 기체공이 뚫린 유기 발광 소자로 될 수 있다.
또한, 상기 시료 챔버(100) 내에는 이러한 측정 대상 소자(110)가 배치될 수 있는 플레이트(102)가 설치되어 있다. 이러한 플레이트(102)의 상면 위에 상기 측정 대상 소자(110)가 배치되어 이러한 측정 대상 소자(110)에 실제 적용된 밀봉재(106)를 통한 측정 대상 기체의 투과량이 측정될 수 있다. 또한, 상기 플레이트(102)는 상기 측정 대상 소자(110)와 대응하는 위치에 관통공(103)을 구비하여, 상기 밀봉재(106)를 투과하여 기체공(109)을 통과한 측정 대상 기체가 이러한 관통공(103)을 통과할 수 있도록 이루어져 있다.
그리고, 상기 플레이트(102)의 하면에는 배기관(112)이 설치되어 있으며, 이러한 배기관(112)은 그 일측단이 상기 플레이트(102) 상의 관통공(103)과 연결되도록 설치되어 있다. 또한, 상기 배기관(112)의 타측단은 상기 시료 챔버(100)의 일측벽을 관통하여 시료 챔버(100) 외부로 연결되어 있다. 이러한 배기관(112)을 통하여, 상기 관통공(103)을 통과한 측정 대상 기체가 이동할 수 있다.
또한, 상기 플레이트(102)의 상면 위에는 밀봉 부재(114)가 형성되어 있다, 이러한 밀봉 부재(114)에 의해 상기 플레이트(102)의 상면과 상기 측정 대상 소자(110) 사이의 미세 공간이 밀봉될 수 있으며, 이에 따라, 이러한 미세 공간을 통해 측정 대상 기체가 빠져 나가거나 다른 기체가 유입되지 않게 된다. 이러한 밀봉 부재(114)는 기체의 투과를 방지할 수 있는 임의의 밀봉 부재로 될 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 등으로 이루어진 통상적인 밀봉 부재로 될 수 있다.
그리고, 상기 플레이트(102)의 상면 위에는 상기 측정 대상 소자(110)를 상기 플레이트(102) 상의 소정 위치에 고정하는 고정 부재(116)가 형성되어 있다. 이러한 고정 부재(116)는, 예를 들어, 상기 측정 대상 소자(110)의 양 측에서 이의 상부층(104) 또는 하부층(108)을 고정하는 클램프로 될 수 있다.
또한, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 배기관(112)이 관통하고 있는 시료 챔버(100)의 일측벽을 제외한 타측벽, 예를 들어, 상기 배기관(112)이 관통하고 있는 시료 챔버(100)의 일측벽과 대향하는 타측벽을 관통하고 있는 기체 유입관(118)을 포함한다. 이러한 기체 유입관(118)을 통해, 예를 들어, 산소 또는 수증기 등의 측정 대상 기체가 시료 챔버(100) 내로 유입되며, 이렇게 유입된 측정 대상 기체는 밀봉재(106)를 통해 배기관(112) 측으로 이동할 수 있다.
즉, 상술한 시료 챔버(100) 및 그 내부의 구성에 따르면, 시료 챔버(100) 내의 영역이 배기관(112)과 연결된 도 1의 A 영역과, 기체 유입관(118)과 연결된 나머지 영역으로 구분되며, 이들 양 영역 사이에는 상기 측정 대상 소자(110)에 적용된 밀봉재(106)를 통해서 측정 대상 기체가 이동할 수 있을 뿐이고, 다른 경로를 통한 측정 대상 기체 또는 다른 기체의 투과는 차단된다.
한편, 상기 투과량 측정 장치는 또한, 상기 기체 유입관(118)의 개폐를 조절하는 제 1 밸브(122) 및 상기 배기관(112)의 개폐를 조절하는 제 2 밸브(120)를 포함한다.
또한, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 배기관(112)에 연결되어 이를 통해 배출되는 측정 대상 기체의 압력을 측정하는 센서(124)를 포함한다. 이러한 센서(124)에 의해 측정된 측정 대상 기체의 압력을 기초로, 상기 측정 대상 기체의 양을 산출할 수 있다.
그리고, 상기 투과량 측정 장치는, 상술한 구성 외에, 상기 기체 유입관(118)에 연결되어 측정 대상 기체를 상기 시료 챔버(100)로 공급하는 측정 대상 기체 공급 챔버(128)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 상기 측정 대상 기체 공급 챔버(128)가 상기 투과량 측정 장치에 반드시 포함되어야 하는 것은 아니고, 이러한 측정 대상 기체 공급 챔버(128) 없이 상기 기체 유입관(118)을 통해 상기 측정 대상 기체를 직접 시료 챔버(100)로 공급할 수도 있다.
또한, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 배기관(112)과 센서(124) 사이에 연결되어 있는 제 1 챔버(130) 및 상기 기체 유입관(118)과 상기 측정 대상 기체 공급 챔버(128) 사이에 연결되어 있는 제 2 챔버(132)를 더 포함할 수도 있다. 다만, 이러한 제 1 챔버(130) 및 제 2 챔버(132)는 일종의 완충 챔버로서, 상기 측정 대상 기체 공급 챔버(128)와 마찬가지로 상기 투과량 측정 장치에 반드시 포함되지 않아도 좋다.
그리고, 상기 투과량 측정 장치는, 상기 시료 챔버(100)에 연결되고, 이와 함께, 상기 측정 대상 기체 공급 챔버(128), 제 1 챔버(130) 또는 제 2 챔버(132)가 구비되는 경우, 이들 챔버에 연결되는 진공 펌프(126)를 더 포함할 수 있다. 이러한 진공 펌프(126)는 상기 투과량 측정 장치를 사용한 측정 개시시에, 이를 이루는 각 챔버를 고진공 상태로 유지하여 투과량 측정의 신뢰성 및 정확성을 기하기 위한 것이다.
도 1을 참조하면, 상기 진공 펌프(126)는, 예를 들어, 제 1 챔버(130)와 직접 연결되는 한편, 제 1 챔버(130)와 시료 챔버(100)를 연결하는 배기관(112)과, 제 1 챔버(130)와 제 2 챔버(132) 및 측정 대상 기체 공급 챔버(128)를 각각 연결하는 제 1 및 제 2 관로(134, 136)를 통해, 다른 챔버, 즉, 시료 챔버(100), 제 2 챔버(132) 및 측정 대상 기체 공급 챔버(128)와 간접적으로 연결될 수 있다. 이 때, 이들 제 1 및 제 2 관로(134, 136)의 개폐를 조절하는 각각 밸브(138, 140)가 더 설치될 수 있다.
다만, 이러한 구성에 한정되지는 않으며, 상기 진공 펌프(126)가 상기 4개의 챔버 모두와 직접 연결될 수도 있다.
상술한 구성을 가진 투과량 측정 장치를 이용하여, 밀봉재(106)를 통한 수증기 또는 산소 등의 측정 대상 기체의 투과량을 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 측정 대상 소자(110)를 시료 챔버(100) 내로 로딩하여, 상기 고정 부 재(116)를 이용해 상기 측정 대상 소자(110)를 상기 플레이트(102) 상의 소정 위치에 고정한다. 이 때, 상기 플레이트(102)의 상면 위에 형성된 밀봉 부재(114)에 의해 상기 플레이트(102)의 상면과 상기 측정 대상 소자(110) 사이의 미세 공간이 밀봉되며, 이에 따라, 위 미세 공간을 통해 측정 대상 기체가 빠져 나가거나 다른 기체가 유입되지 않게 된다.
그리고 나서, 제 2 밸브(120) 및 밸브(138, 140)를 개방하고, 상기 진공 펌프(126)를 이용하여 상기 투과량 측정 장치에 포함된 각 챔버, 예를 들어, 시료 챔버(100), 제 1 및 제 2 챔버(130, 132) 및 측정 대상 기체 공급 챔버(128)의 각 챔버를 고진공 상태로 만든 후에, 상기 제 2 밸브(120) 및 밸브(138, 140)를 다시 폐쇄한다.
이후, 수증기 또는 산소 등의 측정 대상 기체를 상기 측정 대상 기체 공급 챔버(128)에 공급, 혼합한다. 이어서, 이러한 측정 대상 기체를 제 2 챔버(132)에 유입시키고, 상기 제 1 및 제 2 밸브(120, 122)를 개방하여 상기 기체 유입관(118)을 통해 이러한 측정 대상 기체를 시료 챔버(100) 내로 유입시킨다.
그런데, 이 때 시료 챔버(100) 내의 영역은 배기관(112)과 연결된 도 1의 A 영역과, 기체 유입관(118)과 연결된 나머지 영역으로 구분되어 있고, 이들 양 영역 사이에는 상기 측정 대상 소자(110)에 적용된 밀봉재(106)를 통해서 측정 대상 기체가 이동할 수 있을 뿐이다. 또한, 상기 기체 유입관(118)을 통해 측정 대상 기체가 시료 챔버(100) 내로 유입된 상태이기 때문에, 위 양 영역 사이에는 압력차가 발생하게 되며, 이러한 압력차로 인해 일부의 측정 대상 기체가 상기 밀봉재(106) 를 통해 A 영역 내로 유입되어 기체공(109) 및 관통공(103)을 거쳐 배기관(112)을 통과하게 된다.
상기 배기관(112)을 통과한 측정 대상 기체는 제 1 챔버(130)를 거쳐 상기 센서(124)에 이르게 되며, 상기 센서(124)는 위 측정 대상 기체의 압력을 측정하여 그 기체량의 산출을 가능케 한다.
즉, 상기 투과량 측정 장치를 사용하면, 상술한 방법으로 상기 측정 대상 소자에 실제 적용된 밀봉재(106)를 통해 측정 대상 기체(예를 들어, 산소 또는 수증기 등)가 투과하는 양을 신뢰성 있고 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 소자의 공정 조건에 따라, 밀봉재(106)를 통한 상기 측정 대상 기체의 투과량 및 이에 따른 소자의 특성 및 불량 여부가 신뢰성 있게 예측될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유기 발광 소자 등의 각종 디스플레이 소자에 실제 적용된 밀봉재를 통하여, 산소 또는 수증기 등의 기체가 어느 정도 투과하는지를 신뢰성 있게 측정할 수 있는 투과도 측정 장치가 제공된다.
이로서, 소자의 특성 또는 불량 여부를 보다 신뢰성 있게 예측하여, 소자의 수율 및 수명 향상에 크게 기여할 수 있다.

Claims (8)

  1. 시료 챔버;
    적어도 두 개 층이 밀봉재로 부착되고 하부층에 기체공이 뚫린 측정 대상 소자가 상면 위에 배치 가능하게 상기 시료 챔버 내에 설치되어 있고, 상기 측정 대상 소자와 대응하는 위치에 관통공을 구비하고 있는 플레이트;
    일측단이 상기 관통공과 연결되도록 상기 플레이트의 하면에 설치되어 있고, 타측단이 상기 시료 챔버의 일측벽을 관통하고 있는 배기관;
    상기 플레이트의 상면과 상기 측정 대상 소자의 하부층 사이의 공간을 밀봉 가능하게 상기 플레이트의 상면 위에 형성되어 있는 밀봉 부재;
    상기 플레이트의 상면 위에 상기 측정 대상 소자를 고정하는 고정 부재;
    상기 시료 챔버의 타측벽을 관통하고 있는 기체 유입관;
    상기 기체 유입관 및 배기관의 개폐를 각각 조절하는 제 1 및 제 2 밸브; 및
    상기 배기관에 연결되어 배출 기체의 압력을 측정하는 센서를 포함하는 투과량 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 두 개 층이 밀봉재로 부착되고 하부층에 기체공이 뚫린 측정 대상 소자는,
    밀봉재에 의해 기판 상에 봉지캡이 부착되고, 상기 기판에 기체공이 뚫려 있 는 투과율 측정용 유기 발광 소자인 투과량 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 시료 챔버에 연결되어 있는 진공 펌프를 더 포함하는 투과량 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기체 유입관에 연결되어 측정 대상 기체를 상기 시료 챔버로 공급하는 측정 대상 기체 공급 챔버를 더 포함하는 투과량 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 시료 챔버 및 측정 대상 기체 공급 챔버에 연결되어 있는 진공 펌프를 더 포함하는 투과량 측정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 배기관과 센서 사이에 연결되어 있는 제 1 챔버; 및
    상기 기체 유입관과 측정 대상 기체 공급 챔버 사이에 연결되어 있는 제 2 챔버를 더 포함하는 투과량 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 시료 챔버와, 제 1 및 제 2 챔버와, 측정 대상 기체 공급 챔버에 연결되어 있는 진공 펌프를 더 포함하는 투과량 측정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 부재는, 상기 측정 대상 소자의 양 측에서 이를 상기 플레이트의 상면 위에 고정하는 클램프인 투과량 측정 장치.
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KR1020060059718A KR20070050777A (ko) 2006-06-29 2006-06-29 투과량 측정 장치

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101388599B1 (ko) * 2012-12-03 2014-04-23 대한민국 포장용 필름의 기체 투과도 측정 장치 및 측정 방법
KR20150110779A (ko) * 2013-01-31 2015-10-02 고쿠리츠켄큐카이하츠호진 상교기쥬츠 소고켄큐쇼 가스 배리어성 평가장치 및 평가방법
KR102233305B1 (ko) * 2020-11-30 2021-03-29 한국가스안전공사 고압 수소 용기용 라이너 투과성 시험장치 및 이를 이용하는 고압 수소 용기용 라이너 투과성 시험방법

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