KR20070066719A - 전계발광소자의 에이징 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전계발광소자를 포함하는 기판이 고정되는 기판 지지부와, 기판 상의 전계발광소자에 검사신호를 인가하는 프로브(Probe)가 다수 구비된 프로브 지그(Probe Jig)와, 전술한 기판 지지부를 향하여 프로브 지그를 고정하거나 이송하는 이송부와, 프로브 지그에 기판 지지부를 향하여 돌출 형성된 다수의 기판 누름부를 포함하는 전계발광소자용 에이징 장치를 제공한다.

전계발광소자, 에이징(Aging)

Description

전계발광소자의 에이징 처리장치 및 그 방법{Apparatus for Aging of Light Emitting Diodes and Method for the same}

도 1은 종래 전계발광소자의 상태도.

도 2는 종래 전계발광소자의 상태도.

도 3은 본 발명의 전계발광소자용 에이징 장치의 구조도.

도 4는 도 3에 도시된 전계발광소자용 에이징 장치의 기능 단위의 구조도.

도 5는 도 4의 A영역의 부분 확대도.

도 6은 도 4의 B영역의 부분 확대도.

도 7은 도 4의 B영역의 부분 확대도.

* 도면의 주요부호에 대한 설명 *

10 : 전계발광소자 12 : 기판

14 : 픽셀 회로부 18 : 보호부

18a : 보호용 기판 18b : 게터(Getter)

30 : 에이징 장치 40 : 에이징 장치의 기능 단위부

42 : 기판 지지부 44 : 프로브(Probe)

46 : 프로브 지그(Probe Jig) 48 : 수직 이동부

50 : 기판 누름부 60 : 기판

62 : 패드 H : 열(Heat)

U : UV광선(Ultraviolet) P : 기판

S : 실란트

본 발명은 전계발광소자의 신뢰도 있는 에이징 처리가 가능한 전계발광소자용 에이징 장치 및 전계발광소자의 에이징 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전계발광소자는 전자주입 전극(Cathode)과 정공주입 전극(Anode)으로부터 각각 전자(electron)와 정공(hole)을 발광층 내부로 주입시키고, 이렇게 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 결합한 엑시톤(exciton)의 에너지 상태가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 그 에너지 수준의 차이로 자체발광하는 소자이다.

이러한 원리로 인해 종래의 박막 액정표시소자와는 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 소자의 부피와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있었다.

또한, 전계발광소자(LED)는 고품위 패널특성(저전력, 고휘도, 고반응속도, 저중량)을 나타내었다. 이러한 특성들 때문에 전계발광소자는 이동통신 단말기, CHS, PDA, Camcorder, Palm PC등 대부분의 Consumer 전자 응용제품에 사용될 수 있는 강력한 차세대 디스플레이로 주목받아 왔다.

이러한 전계발광소자는 구동하는 방식에 따라, 수동 매트릭스형(Passive Matrix Type)과 능동 매트릭스형(Active Matrix Type)으로 나눌 수 있었다.

도 1은 종래 전계발광소자(10)의 상태도로, 인캡슐레이션 단계의 소자 상태를 도시한다.

도 1을 참조하면, 종래 전계발광소자(10)는 기판(12) 상에 교차하는 두 개의 전극과 그 사이에 형성된 발광부를 포함하는 픽셀 회로부(14)가 형성되어 있었다.

또한, 전술한 픽셀 회로부(14)를 수분 또는 공정상 개입할 수 있는 각종 불순물 가스로부터 보호하기 위해 보호용 기판(18a)에 게터(18b, Getter)를 내장하여 보호부(18)가 형성되었고, 전술한 보호부(18)는 기판(12) 상에 실란트(S)로 봉지되었다.

전술한 보호부(18)를 형성하는 과정에 있어서, 실란트(S)를 경화시키는 단계가 필요하였고, 기판(12)과 보호부(18) 사이에 도포된 실란트(S) 층에 UV광선(U) 또는 열(H)을 가하게 되었다.

이에 따라, 실란트(S)가 경화되는 과정에서 기판(12)의 봉지 부분이 휘거나 들뜨는 현상이 발생하였다.

도 2는 종래 전계발광소자의 상태도로 이상과 같은 기판(12)의 상태가 잘 도시되어 있다.

한편, 전술한 인캡슐레이션 공정까지 거친 종래의 전계발광소자(10)는 제품 적용 및 출하 전에 소자 내 불량을 검사하기 위해 에이징(Aging) 처리를 하였다.

상세하게는 에이징 장치에 픽셀 회로부(14)가 형성된 기판(12)을 배치 정렬하고, 전술한 픽셀 회로부(14)에 프로브(Probe)를 전기적으로 연결하여 역전압을 걸어 주었다.

그러나, 전술한 바와 같이 전계발광소자(10)의 인캡슐레이션 과정 상 기판(12)의 휘거나 들뜨는 현상 때문에 기판(12)의 배치 정렬 과정에서 기판(12)이 훼손되거나 프로브와 픽셀 회로부(14)의 불완전한 접촉으로 에이징 처리가 제대로 수행되지 못하는 문제가 발생하였다.

이에 따라, 불량상태의 전계발광소자가 제품에 그대로 적용되어 사용자의 제품 사용과정에서 다양한 문제가 발생하였고, 제품의 수명 저하를 비롯한 신뢰도 저하 및 유지 보수(Maintenance) 비용의 급격한 증가라는 심각한 문제가 발생하였다.

이상과 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 공정 및 제품의 신뢰도를 높이고, 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 개선된 전계발광소자용 에이징 처리장치 및 에이징 처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전계발광소자를 포함하는 기판이 고정되는 기판 지지부와, 기판 상의 전계발광소자에 검사신호를 인가하는 프로브 (Probe)가 다수 구비된 프로브 지그(Probe Jig)와, 전술한 기판 지지부를 향하여 프로브 지그를 고정하거나 이송하는 이송부와, 프로브 지그에 기판 지지부를 향하여 돌출 형성된 다수의 기판 누름부를 포함하는 전계발광소자용 에이징 장치를 제공한다.

전술한 전계발광소자용 에이징 장치에 있어서, 검사신호는 역전압인 것을 특징으로 한다.

한편, 기판 누름부는 프로브보다 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 1상기 이송부는 프로브 지그를 기판 지지부를 기준으로 상하로 이송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 1상기 기판 누름부는 기판 지지부에 배치 정렬된 기판의 네 모서리에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 측면에서, 1상기 기판 누름부는 일정 크기 이상의 압력이 가해지면 내측으로 삽입되며, 삽입시 탄성력을 유지하는 완충 부재를 추가로 포함할 수 있다.

또 다른 측면에서 이상과 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 기판 지지부 상에 전계발광소자를 포함하는 기판을 배치 정렬시키는 기판 로딩(loading)단계와, 기판 상의 전계발광소자에 대응되는 다수의 프로브가 구비된 프로브 지그가 기판 지지부와 대응되는 측면에 고정되고, 또한 전술한 프로브 지그가 고정된 동일 측면의 일부에 전술한 기판의 네 모서리에 대응되며 프로브 지그보다 돌출 형성된 기판 누름부가 연결된 이송부를 전술한 기판 지지부에 접근시키되, 기판 누름부가 기판 과 먼저 접촉하도록 접근시켜 기판을 전술한 기판 지지부 상에 얼라인(Align)시키고, 전술한 다수의 프로브를 기판 상의 전계발광소자에 전기적으로 연결시키는 프로브 접속단계와, 전술한 프로브를 통해 기판 상의 전계발광소자에 검사신호를 인가하여 전계발광소자의 불량을 검사하는 소자 검사단계를 포함하는 전계발광소자의 에이징 방법을 제공한다.

전술한 전계발광소자의 에이징 방법에 있어서, 소자 검사단계에서는 검사신호로 역전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도시 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 전계발광소자용 에이징 장치(30)의 구조도이다.

도 3을 참조하면, 특정 조건의 분위기로 조성된 챔버(32) 내에 다수의 에이징 장치의 기능 단위부(40)가 배치되어 있다.

도 4는 도 3에 도시된 전계발광소자용 에이징 장치의 기능 단위부(40)의 구조도이며, 도 5는 도 4의 A영역의 부분 확대도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자용 에이징 장치의 기능 단위부(40)는 전계발광소자의 기판(60)이 배치 정렬되는 기판 지지부(42)와, 전술한 기판 상에 구비된 두 개의 교차하는 전극과 그 사이에 형성된 발광부를 포함하는 픽셀 회로부에 전기적으로 대응되는 패드(62)와 소정 시간 동안 접촉되어 전기적으로 연결되며 역전압을 인가하는 프로브(44)가 다수 구비된 프로브 지그(46, Probe Jig)와, 전술한 프로브 지그(46)에 구비된 다수의 프로브(44)가 기판 지지부(42) 상에 배치 정렬되는 기판(60)의 픽셀 회로부에 전기적으로 대응되는 패드(62)에 대응되도록 프로브 지그(46)를 고정하며, 기판 지지부(42)에 대응되어 수직 상하운동을 하는 이송부(48) 및 전술한 프로브 지그(46)의 프로브(44)가 배치된 측면에서 기판 지지부(42)에 배치 정렬되는 기판(60)의 네 모서리영역에 대응되며 프로브(44) 보다 상대적으로 돌출 형성된 기판 누름부(50)를 포함한다.

이하, 전술한 본 발명의 전계발광소자용 에이징 장치의 기능 단위부(40)에 따른 에이징 처리 과정을 도시 참조하여 설명한다.

도 6은 도 4의 B영역의 부분 확대도로, 종래의 인캡슐레이션 공정에 따라 휘거나 들뜬 상태의 기판(60)이 기판 지지부(42) 상에 로딩(loading)된 상태를 도시한다.

도 7은 도 4의 B영역의 부분 확대도로, 도 6의 상태에서 이송부(48)의 하향 이동에 따라 프로브 지그(46)가 하향 이동하고, 그에 따라 기판(60)의 휘거나 들뜬 부분을 기판 누름부(50)가 적절한 압력으로 누르며 기판(60)을 얼라인(Align)하는 과정을 도시한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 기판 지지부(42)에는 진공 흡착부가 구비되어 전술한 기판 누름부(50)와 함께 작용하여 기판 지지부(42) 상에 기판(60) 을 바람직하게 정렬 배치한다.

이상과 같은 기판의 정렬 배치 단계에 이어서, 프로브(44)가 기판(60) 상의 픽셀 회로부에 전기적으로 대응되는 패드(62)와 접촉하며, 소정 시간 동안 역전압을 인가하여 소자의 불량을 검사한다.

한편, 전술한 기판 누름부(50)는 하나 또는 하나 이상의 겹쳐지는 파이프 구조의 완충 부재로 형성되어 소정 크기 이상의 압력이 가해지면 그 형성 길이가 줄어드는 구조인 것을 특징으로 하며, 예를 들어 전술한 프로브(44)가 대응되는 패드(62)에 접촉하기까지 그 형성 길이가 줄어들었다가 이격됨에 따라 원상복귀되는 구조로 형성될 수 있다.

다른 측면에서, 전술한 프로브 지그(46)는 둘 이상의 격자 형태의 틀과 그 틀의 내곽과 인접하여 겹쳐지는 기판 구조로 형성되어 전술한 다수의 프로브(44)가 구비되는 기판이 전술한 기판 정렬 배치 단계를 거친 기판(60) 상의 픽셀 회로부에 전기적으로 대응되는 패드(62)와 접촉하기까지 하향 이동하는 구조로 형성될 수도 있다.

이상과 같은 전계발광소자용 에이징 장치의 기능 단위부가 적용된 에이징 장치를 이용하는 본 발명의 에이징 처리과정은 종래의 기판 배치 정렬 단계 및 소자 검사 단계에서의 기판 훼손을 방지할 수 있고, 보다 신뢰성 있는 소자의 에이징 처리가 가능하게 된다. 따라서, 본 발명은 소기 목적을 달성할 수 있다.

이상 종래 기술 및 본 발명을 설명함에 있어, 전계발광소자는 발광부에 유기물 또는 무기물 중 어느 하나 또는 둘 다 적용 가능한 전계발광소자(LED)의 범주로 이해되어야 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기판 누름부가 적용된 개선된 형태의 전계발광소자용 에이징 장치 및 전계발광소자의 에이징 방법을 제공함으로써, 종래 에이징 공정상 기판의 배치 정렬 과정에서 발생하는 기판의 훼손을 방지할 수 있고, 또한 프로브와 픽셀 회로부에 전기적으로 대응되는 패드의 완전한 접촉으로 신뢰도 있는 에이징 처리가 가능하다.

이에 따라, 본 발명은 공정 및 제품의 신뢰도를 높이고, 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.

Claims (8)

1. 전계발광소자를 포함하는 기판이 고정되는 기판 지지부와;

   상기 기판 상의 전계발광소자에 검사신호를 인가하는 프로브(Probe)가 다수 구비된 프로브 지그(Probe Jig)와;

   상기 기판 지지부를 향하여 상기 프로브 지그를 고정하거나 이송하는 이송부와;

   상기 프로브 지그에 상기 기판 지지부를 향하여 돌출 형성된 다수의 기판 누름부를 포함하는 전계발광소자용 에이징 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 검사신호는 역전압인 것을 특징으로 하는 전계발광소자용 에이징 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 기판 누름부는 상기 프로브보다 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자용 에이징 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 이송부는 상기 프로브 지그를 상기 기판 지지부를 기준으로 상하로 이송하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자용 에이징 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 기판 누름부는 상기 기판 지지부에 배치 정렬된 기판의 네 모서리에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자용 에이징 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 기판 누름부는 일정 크기 이상의 압력이 가해지면 내측으로 삽입되며, 삽입시 탄성력을 유지하는 완충 부재를 추가로 포함하는 전계발광소자용 에이징 장치.
7. 기판 지지부 상에 전계발광소자를 포함하는 기판을 배치 정렬시키는 기판 로딩(loading)단계와;

   상기 기판 상의 전계발광소자에 대응되는 다수의 프로브가 구비된 프로브 지그가 상기 기판 지지부와 대응되는 측면에 고정되고, 또한 상기 프로브 지그가 고정된 동일 측면의 일부에 상기 기판의 네 모서리에 대응되며 상기 프로브 지그보다 돌출 형성된 기판 누름부가 연결된 이송부를 상기 기판 지지부에 접근시키되, 상기 기판 누름부가 상기 기판과 먼저 접촉하도록 접근시켜 상기 기판을 상기 기판 지지부 상에 얼라인(Align)시키고, 상기 다수의 프로브를 상기 기판 상의 전계발광소자에 전기적으로 연결시키는 프로브 접속단계와;

   상기 프로브를 통해 상기 기판 상의 전계발광소자에 검사신호를 인가하여 전 계발광소자의 불량을 검사하는 소자 검사단계를 포함하는 전계발광소자의 에이징 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 소자 검사단계에서는 검사신호로 역전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 에이징 방법.

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