KR20150105585A - 디스플레이 장치의 접합 방법 - Google Patents
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Abstract
디스플레이 장치와, 이의 접합 방법을 개시한다. 본 발명은 발광 영역이 형성된 기판과, 기판과 대향되게 설치된 밀봉부 사이에 씰부를 형성하는 단계;와, 챔버 내에서 기판과 밀봉부의 위치를 정렬하는 단계;와, 챔버 내를 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시켜서 압력 차이에 의하여 기판과 밀봉부에 접합 압력을 인가하는 단계;와, 기판과 밀봉부 사이의 씰부에 에너지를 인가하여 기판과 밀봉부를 접합하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 기판과 밀봉부의 접합이 용이한 디스플레이 장치의 접합 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치(Organic light emitting display device, OLED)는 스마트 폰이나, 디지털 카메라나, 캠코더나, 휴대 정보 단말기나, 초슬림 노트북이나, 태블릿 퍼스널 컴퓨터 등의 모바일 기기용 디스플레이 장치나, 초박형 텔레비전 등의 전자 전기 제품에 이용할 수 있다.
유기 발광 디스플레이 장치는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 개재되는 중간층을 구비한 유기 발광 소자를 포함한다. 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수하고, 응답 속도가 빠르다는 장점이 있다.
최근 들어서는, 보다 슬림화된 디스플레이 장치를 제조하기 위하여 연구중이다. 이중에서, 휴대하기가 용이하고, 다양한 형상의 장치에 적용할 수 있도록 플렉서블 디스플레이 장치(Flexible display device)가 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있다. 이중에서, 유기 발광 디스플레이 기술을 기반으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치가 가장 유력한 디스플레이 장치로 유력시되고 있다.
한편, 디스플레이 장치에 산소나 수분이 존재하면, 디스플레이 장치는 열화되고, 휘도가 저하되고, 수명이 짧아지게 된다. 따라서, 디스플레이 장치는 산소나 수분으로부터 소자를 보호하는 밀봉 기술이 중요하다.
본 발명의 실시예들은 기판과 밀봉부가 접합되는 영역에 균일한 압력이 가해지는 디스플레이 장치의 접합 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치의 접합 방법은,
발광 영역이 형성된 기판과, 상기 기판과 대향되게 설치된 밀봉부 사이에 씰부를 형성하는 단계;
챔버 내에서 상기 기판과 밀봉부의 위치를 정렬하는 단계;
상기 챔버 내를 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시켜서 압력 차이에 의하여 기판과 밀봉부에 접합 압력을 인가하는 단계; 및
상기 기판과 밀봉부 사이의 씰부에 에너지를 인가하여 상기 기판과 밀봉부를 접합하는 단계;를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 씰부는 유기 접착제, 유기 점착제, 금속막이나, 산화물, 황화물, 질화물, 유기 유황 화합물, 유기 실리콘 화합물중 선택된 어느 하나이다.
일 실시예에 있어서, 상기 접합 압력 및 에너지의 인가는 동시에 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 씰부는 접합 이전이나 접합시에 에너지를 인가하는 것에 의하여 활성화되다.
일 실시예에 있어서, 상기 에너지는 상기 씰부에 에너지선을 조사하는 것에 의하여 인가된다.
일 실시예에 있어서, 상기 에너지는 상기 씰부를 가열하는 것에 의하여 인가된다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 글래스 기판이나, 폴리머 기판이나, 유연성을 가지는 필름 기판이나, 금속 기판이나, 이들의 복합 기판 중에서 선택된 어느 하나로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 밀봉부는 유연성을 가지는 필름으로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 밀봉부는, 폴리머를 포함하는 베이스 필름;과, 상기 베이스 필름의 일면에 적층되는 적어도 하나의 무기막과, 적어도 하나의 무기막;을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 챔버 내의 접합 압력이 부족하는 경우에는 가압 처리하여 접합 압력을 증가시킨다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판과 밀봉부의 주변부를 압착 지그가 누른 상태로 상기 기판과 밀봉부 전체에 접합 압력을 인가한다.
일 실시예에 있어서, 상기 밀봉부 상에는 패턴을 가지는 마스크가 더 설치되고, 에너지는 상기 마스크의 패턴을 통하여 상기 씰부에 선택적으로 인가된다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판과 밀봉부 전체를 다이아프램이 누른 상태로 상기 기판과 밀봉부 전체에 접합 압력을 인가한다.
일 실시예에 있어서, 상기 다이아프램은 상기 기판과 밀봉부를 수용하는 크기를 가지며, 접합 압력이 인가되는 동안에 상기 밀봉부의 윗면 전체를 가압한다.
일 실시예에 있어서, 상기 다이아프램은 탄성력을 가지는 소재로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 씰부는 기판 상의 발광 영역의 바깥쪽으로 연장되는 비발광 영역에 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 상의 발광 영역과 씰부는 서로 높이가 다르게 형성되고, 상기 밀봉부가 유연성을 가지는 필름을 구비하여서, 상기 밀봉부는 유연성을 이용하여 상기 발광 영역과 씰부의 단차를 보상하는 것에 의하여 씰부 상에 직접적으로 접합된다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 복수의 표시 장치를 제조할 수 있는 크기를 가지며,상기 기판과 밀봉부의 접합이 완료된 다음에는 컷팅에 의하여 개별적인 디스플레이 장치로 분할된다.
이상과 같이, 본 발명의 디스플레이 장치의 접합 방법은 발광 영역이 형성된 기판과, 밀봉부에 균일한 압력이 인가되어서 접합할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 단면도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이부의 일 서브 픽셀을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 유기 발광 소자를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 펴진 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 디스플레이 장치가 휜 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 기판과 밀봉부를 서로 접합시키는 과정을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 8은 도 7의 디스플레이 패널의 기판 상에 씰부를 형성하는 제 1 챔버를 도시한 구성도이다.
도 9는 도 8의 디스플레이 패널에 압력과 에너지를 인가하는 제 2 챔버를 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 압력과 에너지를 인가하는 챔버를 도시한 구성도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 압력과 에너지를 인가하는 챔버를 도시한 구성도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합 과정을 통하여 완성된 디스플레이 패널을 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 결합 단면도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이부의 일 서브 픽셀을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 유기 발광 소자를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 펴진 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 디스플레이 장치가 휜 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 기판과 밀봉부를 서로 접합시키는 과정을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 8은 도 7의 디스플레이 패널의 기판 상에 씰부를 형성하는 제 1 챔버를 도시한 구성도이다.
도 9는 도 8의 디스플레이 패널에 압력과 에너지를 인가하는 제 2 챔버를 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 압력과 에너지를 인가하는 챔버를 도시한 구성도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널에 압력과 에너지를 인가하는 챔버를 도시한 구성도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합 과정을 통하여 완성된 디스플레이 패널을 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀봉부를 확대하여 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 디스플레이 장치와, 이의 접합 방법의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 결합 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 장치(100)는 유기 발광 디스플레이 장치를 가리키지만, 소정의 전원이 인가되어서 화상을 구현하는 디스플레이 장치라면 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110)과, 상기 기판(110) 상에 설치되는 밀봉부(140)를 구비하는 디스플레이 패널(160)을 포함한다. 상기 기판(110) 상에는 화상을 구현하는 디스플레이부(120)가 형성되어 있다.
상기 기판(110)은 강성(rigidity)을 가지는 글래스 기판이나, 폴리머 기판이거나, 유연성(flexbility)을 가지는 필름 기판이거나, 금속 기판이거나, 이들의 복합 기판일 수 있다. 상기 밀봉부(140)는 고분자 수지나, 유연성을 가지는 필름일 수 있다. 상기 밀봉부(140)는 유기막과 무기막이 교대로 적층하여 형성될 수 있다.
상기 기판(110)과 밀봉부(140)의 대향되는 면에는 상기 디스플레이부(120)가 형성된 영역을 밀봉하기 위한 씰부(seal portion, 200)가 설치되어 있다. 상기 씰부(200)는 상기 기판(110)과 밀봉부(140)의 가장자리를 따라 형성되어 있다.
상기 밀봉부(140) 상에는 터치 스크린(150)이 형성되어 있다. 상기 터치 스크린(150)은 상기 밀봉부(140) 상에 터치 스크린 패턴이 형성된 온-셀 터치 스크린 패널(on-celltouch screen panel, 온-셀 TSP)일 수 있다. 상기 터치 스크린(150)은 상기 밀봉부(140) 상에 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 터치 스크린(150)의 상부에는 편광판(170)이 형성되어 있다. 상기 편광판(170)은 외광이 상기 디스플레이부(120)로부터 반사되어 나오는 것을 방지한다.
상기 편광판(170)의 상부에는 상기 디스플레이 장치(100)를 보호하기 위한 윈도우 커버(window cover, 180)가 설치되어 있다. 상기 윈도우 커버(180)는 강성을 가지는 글래스를 포함한다.
상기 기판(110)에는 상기 밀봉부(140)의 가장자리로 연장되어서 노출되는 영역(A)이 형성되어 있다. 상기 기판(110)의 노출된 영역(A)에는 기판(100)의 일 방향을 따라서 복수의 패드(190)가 이격되게 배열되어 있다.
상기 패드(190)에는 외부로부터 신호를 전달받기 위하여 회로 보드(240)의 단자(250)가 전기적으로 접속되어 있다. 상기 회로 보드(240)는 유연성을 가지는 플렉서블 프린티드 회로 보드(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다.
도 3의 도 1의 디스플레이부(120)의 일 서브 픽셀을 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 기판(110) 상에는 배리어층(121)이 형성되어 있다. 상기 배리어층(121)은 유기막이나, 무기막이나, 유기막 및 무기막이 교대로 적층된 구조이다. 상기 배리어층(121)은 산소나, 수분이 유기 발광 소자(OLED)로 침투하는 것을 차단한다.
상기 배리어층(121)의 상부에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다. 본 실시예의 박막 트랜지스터는 탑 게이트(top gate) 방식의 박막 트랜지스터를 예시하나, 바텀 게이트(bottom gate) 방식 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있음은 물론이다.
상기 배리어층(121)의 상부에는 반도체 활성층(122)이 형성되어 있다. 상기 반도체 활성층(122)은 다결정 실리콘으로 형성될 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 산화물 반도체로 형성될 수 있다.
예컨대, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf)과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
상기 반도체 활성층(122)에는 N형 불순물 이온이나, P형 불순물 이온을 도핑하는 것에 의하여 소스 영역(123)과, 드레인 영역(124)이 형성되어 있다. 상기 소스 영역(123)과, 드레인 영역(124) 사이의 영역은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(125)이다.
상기 반도체 활성층(122) 상에는 게이트 절연막(126)이 증착되어 있다. 상기 게이트 절연막(126)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물이나, 금속 산화물과 같은 무기막을 포함하며, 이들이 단일층으로 형성되거나, 복층으로 형성된 구조이다.
상기 게이트 절연막(126) 상에는 게이트 전극(127)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(127)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, Cr 등의 단일막이나, 다층막을 포함하거나, Al:Nd, Mo:W 와 같은 합금을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(127) 상에는 층간 절연막(128)이 형성되어 있다. 상기 층간 절연막(128)은 실리콘 산화물이나, 실리콘 질화물 등과 같은 무기막으로 형성된다. 상기 층간 절연막(128)은 유기막을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연막(128) 상에는 소스 전극(130)과 드레인 전극(131)이 형성되어 있다. 상기 게이트 절연막(126) 및 층간 절연막(128)에는 이들을 선택적으로 제거하는 것에 의하여 콘택 홀(129)이 형성되고, 콘택 홀(129)을 통하여 소스 영역(123)에 대하여 소스 전극(130)이 전기적으로 연결되고, 드레인 영역(124)에 대하여 드레인 전극(131)이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 소스 전극(130) 및 드레인 전극(131) 상에는 보호막(패시베이션막 및/또는 평탄화막, 132)이 형성되어 있다. 상기 보호막(132)은 하부의 박막 트랜지스터를 보호하고, 평탄화시킨다. 상기 보호막(132)은 다양한 형태로 구성될 수 있는데, BCB(Benzocyclobutene)나, 아크릴(Acryl) 등과 같은 유기물이나, SiNx와 같은 무기물로 형성될 수 있다. 상기 보호막(132)은 단층으로 형성되거나, 다층으로 구성될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터의 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 형성되어 있다.
상기 유기 발광 소자를 형성하기 위하여, 소스 전극(130)이나 드레인 전극(131)중 어느 한 전극에 콘택 홀(133)을 통하여 픽셀 전극과 대응되는 제 1 전극(134)이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극(134)은 유기 발광 소자(OLED)에 구비되는 전극들 중에서 애노우드로 기능하는 것으로서, 다양한 도전성 소재로 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극(134)은 목적에 따라 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
이를테면, 상기 제 1 전극(134)은 투명 전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등을 포함할 수 있으며, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 이후에 상기 반사막의 상부에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등을 형성할 수 있다.
상기 보호막(132) 상에는 유기 발광 소자의 제 1 전극(134)의 가장자리를 커버하도록 픽셀 정의막(pixel define layer, PDL, 135)이 형성되어 있다. 상기 픽셀 정의막(135)은 상기 제 1 전극(134)의 가장자리를 둘러싸는 것에 의하여 각 서브 픽셀의 발광 영역을 정의한다.
상기 픽셀 정의막(135)은 유기물이나, 무기물로 형성하게 된다.
이를테면, 상기 픽셀 정의막(135)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 벤조사이클로부텐, 아크릴 수지, 페놀 수지 등과 같은 유기물이나, SiNx와 같은 무기물로 형성할 수 있다. 상기 픽셀 정의막(135)은 단일막으로 형성되거나, 다중막으로 구성될 수 있는등 다양한 변형이 가능하다.
상기 제 1 전극(134) 상에는 상기 픽셀 정의막(135)의 일부를 식각하는 것에 의하여 노출되는 부분에 중간층(136)이 형성되어 있다. 상기 중간층(136)은 증착 공정에 의하여 형성시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 중간층(136)은 각 서브 픽셀, 즉, 패터닝된 제 1 전극(134)에만 대응되도록 패터닝된 것으로 도시되어 있으나, 이것은 서브 픽셀의 구성을 설명하기 위하여 편의상 도시한 것이며, 다양한 실시예가 가능하다.
상기 중간층(136)은 저분자 유기물이나, 고분자 유기물로 이루어질 수 있다.
이를테면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중간층(136)은 발광층(Emissive layer, 136c)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(Hole injection layer, HIL, 136a), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL, 136b), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL, 136d), 전자 주입층(Electron injection layer, EIL, 136e)중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고, 상기 중간층(136)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 특성을 가지는 기능층을 더 구비할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 중간층(136) 상에는 유기 발광 소자의 커먼 전극과 대응되는 제 2 전극(137)을 형성하게 된다. 상기 제 2 전극(137)은 제 1 전극(134)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
상기 제 1 전극(134)과, 제 2 전극(137)은 중간층(136)에 의하여 서로 절연되어 있다. 상기 제 1 전극(134) 및 제 2 전극(137)에 전압이 인가되면, 상기 중간층(136)에서 가시광이 발광하여 사용자가 인식할 수 있는 화상이 구현된다.
상기 제 2 전극(137)은 제 1 전극(134)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
상기 제 2 전극(137)이 투명 전극으로 사용될 경우, 일 함수가 작은 금속, 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물이 중간층(136) 상에 증착된 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 전극 형성용 소재로 된 보조 전극을 더 형성할 수 있다.
상기 제 2 전극(137)이 반사형 전극으로 사용될 경우, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.
한편, 상기 제 1 전극(136)은 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성시에 각 서브 픽셀의 개구에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 제 2 전극(137)은 투명 전극이나, 반사형 전극을 디스플레이 영역 전체에 전면 증착하여 형성될 수 있다.
대안으로는, 상기 제 2 전극(137)은 전면 증착시키는 대신에 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 제 1 전극(134)과, 제 2 전극(137)은 위치를 반대로 하여 적층될 수 있음은 물론이다.
상기 유기 발광 소자(OLED) 상에는 밀봉부(140)가 결합되어 있다. 상기 밀봉부(140)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 유기 발광 소자 및 다른 박막을 보호하기 위하여 형성하는 것이다.
상기 밀봉부(140)는 고분자 수지나, 유연성을 가지는 필름일 수 있다. 상기 밀봉부(140)는 유기막과 무기막이 교대로 적층하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 장치(100)는 강성을 가지는 디스플레이 장치에 대응되나, 이외에 유연성을 가지는 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(500)가 펴진 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 디스플레이 장치(500)가 휜 상태를 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 화상을 표시하는 플렉서블 디스플레이 패널(510)과, 상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)이 설치되는 플렉서블 홀더(520)를 포함한다.
상기 플렉서블 디스플레이 패널(510)은 화상을 구현하기 위한 디스플레이부가 형성된 플렉서블 기판 뿐만 아니라, 플렉서블 기판을 커버하는 밀봉부, 터치 스크린(Touch screen), 편광판 등 다양한 필름을 포함한다.
상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 사용자의 필요에 따라 펼쳐진 상태나, 휘어진 상태 등 다양한 상태에서 화상을 감상하거나, 용이하게 보관할 수 있다.
이를 위하여, 상기 플렉서블 디스플레이 장치(500)는 플렉서블 기판과, 이를 커버하는 밀봉부가 유연성을 가지는 필름을 포함하며, 플렉서블 기판과 밀봉부의 대향되는 면에는 이들을 서로 접합시키는 영역이 존재한다.
도 1의 디스플레이 장치(100)나 도 5의 플렉서블 디스플레이 장치(500)와 같은 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 구비된 기판과, 상기 기판을 커버하는 밀봉부를 서로 접합하게 된다. 즉, 기판과 밀봉부 사이에 접합되는 영역인 씰부를 제공하고, 상기 씰부에 소정의 압력 및 에너지를 인가하여 기판과 밀봉부를 견고하게 결합시킨다.
상기 기판과 밀봉부를 접합시키는 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(800)의 기판(810)과 밀봉부(820)를 서로 접합시키는 과정을 순차적으로 도시한 순서도이고, 도 8은 상기 디스플레이 패널(800)의 기판(810) 상에 씰부(830)를 형성하는 제 1 챔버(801) 내부를 도시한 구성도이고, 도 9는 도 8의 상기 디스플레이 패널(800)에 압력과 에너지를 인가하는 제 2 챔버(901) 내부를 도시한 구성도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 기판(810)과 밀봉부(도 9의 820) 사이에 씰부(도 9의 830)를 형성하게 된다.(S10)
여기서, 상기 씰부(830)는 기판(810) 상에 형성되는 것을 예를 들어 설명하지만, 상기 씰부(830)는 밀봉부(820) 상에 형성되거나, 상기 실부(830)는 상기 기판(810)과 밀봉부(820) 상에 다같이 형성될 수 있는 등 기판(810)과 밀봉부(820) 사이에 이들이 서로 접합되는 영역이 제공된다면, 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판(810) 상에는 화상을 구현하는 발광 영역(840)이 형성된다. 상기 발광 영역(840)에는 도 3에 도시된 유기 발광 소자(OLED)가 형성된다. 상기 씰부(830)는 상기 발광 영역(840)의 바깥쪽으로 연장되는 비발광 영역에 형성된다.
상기 기판(810)은 제 1 챔버(801) 내에 장입하게 된다. 상기 기판(810)은 강성을 가지는 글래스 기판이나, 폴리머 기판이나, 유연성을 가지는 필름 기판이나, 금속 기판이나, 이들의 복합 기판일 수 있다.
상기 제 1 챔버(801)는 증착 공간을 제공하며, 진공 챔버일 수 있다. 상기 제 1 챔버(801) 내부에는 상기 기판(810)을 장착하는 기판 홀더(802)와, 증착용 타겟(803)이 장착된 타겟 홀더(804)가 설치된다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판(810)이 장착된 기판 홀더(802)는 상기 제 1 챔버(801)의 상부 측에 배치되고, 상기 증착용 타겟(803)이 구비된 타겟 홀더(804)는 상기 제 1 챔버(801)의 하부 측에 배치되어 있으나, 이들의 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판 홀더(802)는 상기 제 1 챔버(801) 내부로 공급되는 기판(801)을 지지한다. 상기 기판 홀더(802)는 상기 기판(801)의 증착되는 면과 반대되는 면을 진공 흡착하거나, 다른 클램프 부재에 의하여 지지가능하다. 상기 기판 홀더(802)는 제 1 모터(805)에 의하여 일방향으로 회전가능하다.
상기 기판(801) 상에는 상기 기판(801) 상에 씰부(830)를 선택적으로 형성하기 위하여 패턴을 가지는 마스크(809)가 더 설치될 수 있다. 또한, 상기 기판 홀더(802)에는 증착용 소재가 상기 기판(801) 상에 용이하게 증착될 수 있도록 상기 기판(801)을 가열하는 히이터(미도시)가 더 설치될 수 있다.
상기 타겟 홀더(804)는 상기 기판(810) 상에 증착되는 원소재로 이루어진 상기 증착용 타겟(803)을 고정한다. 본 실시예에 있어서, 상기 증착용 타겟(803)은 씰부(830)의 원소재, 예컨대, 유기 접착제, 유기 점착제, 금속막, 산화물, 황화물, 질화물, 유기 유황 화합물, 유기 실리콘 화합물중 선택된 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다.
상기 타겟 홀더(804)는 제 2 모터(806)에 의하여 일방향으로 회전가능하다.
상기 제 1 챔버(801)의 외부에는 레이저 조사장치(870)가 설치되어 있다. 상기 레이저 조사장치(870)는 상기 증착용 타겟(803)에 레이저를 조사하기 위한 장치이다. 레이저 발생부(871)로부터 발생된 레이저는 고에너지를 가지고, 상기 증착용 타겟(803)에 조사가능하다. 레이저가 상기 증착용 타겟(803)에 조사되면, 플라즈마가 형성되어서, 상기 증착용 타겟(803)으로부터 나노 입자가 생성된다.
상기 플라즈마 입자를 형성하기 위하여 제공되는 반응 가스는 활성 가스인 아르곤 가스(Ar) 등을 들 수 있다. 상기 제 1 챔버(801)에는 상기 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(807)가 결합되어 있다.
한편, 상기 제 1 챔버(801)에는 진공을 형성하기 위하여 진공 펌프(808)가 설치된다.
상기와 같은 레이저 증착법에 의하여 증착용 타겟(803)으로부터 생성된 입자가 상기 기판(810)으로 비산하여서, 상기 기판(810) 상에는 씰부(830)가 형성가능하다.
본 실시예는 씰부(830)를 형성하기 위하여 레이저 증착법을 예를 들어 설명하였으나, 이외에, 다양한 방법으로 기판(810)과 밀봉부(820) 사이의 씰부(830)를 형성하여 기판(810)과 밀봉부(820)를 접합할 수 있다.
예컨대, 씰부(830)의 원소재를 스크린 인쇄법에 의하여 상기 기판(810)이나 밀봉부(820)의 접합되는 영역에 형성하고, 열처리하는 것에 의하여 기판(810)과 밀봉부(820)를 접합할 수 있다.
다른 방법으로는, 상기 기판(810)과 밀봉부(820)가 서로 접합되는 영역에 유기 접착제나, 유기 점착제 등을 형성할 수 있다.
상기 기판(810)과 밀봉부(820)에 각각 반응하는 관능기(官能基)를 가지는 분자의 단분자막을 형성하고, 상기 기판(810)과, 밀봉부(820)의 마주보는 면을 가압 접촉시키고, 가열 및 자외선 조사 등의 에너지를 인가하는 것으로 화학 반응을 발생시켜서 접합시킬 수 있다.
이처럼, 분자 접착제, 및 실란 등의 커플링제 등의 단분자막을 형성한 경우, 에너지 조사에 따라 반응하고 결합한다. 에너지 조사는 반응의 내용에 따라 각종 파장의 레이저빔이나, 마스크를 이용한 자외선 조사나, 플래쉬광(flashing light) 등을 이용할 수 있다.
또 다른 방법으로는 상기 기판(810)과, 밀봉부(820)가 서로 접합되는 영역에 실리콘(Si)과 같은 박막을 플라즈마 증착시킬 수 있다.
접합되는 영역에 실리콘 박막을 형성하여서, 고진공으로 이온 빔에 의하여 활성화시켜서 접합시킬 수 있다. 상기 접합은 실리콘-실리콘의 무기 박막으로 접합되므로, 수분 및 가스에 대한 충분한 배리어성(性)을 확보할 수 있다.
또한, 상기 씰부(830)의 활성화가 요구되는 경우에는 접합 이전이나, 접합시에 상기 씰부(830)를 이온 빔, 레이저, 자외선 등의 에너지를 인가할 수 있다.
또 다른 방법으로는, 별도의 씰부(830)를 형성하지 않고, 상기 기판(810)과 밀봉부(820)의 최외곽층을 각각 무기막층으로 형성하여서, 이들을 서로 접합시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 기판(810)이나 밀봉부(820)를 서로 접합하는 방식이라면, 어느 하나에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 7 및 도 9를 참조하면, 씰링부(830)가 형성된 기판(810)과 밀봉부(820)를 상하 방향으로 위치를 정렬하게 된다.(S20)
상기 밀봉부(820)는 배리어성을 가지는 유연성을 가지는 필름을 구비한다. 상기 밀봉부(820)는 외부의 수분이나, 산소 등으로부터 유기 발광 소자 등을 보호하기 위하여 형성된다.
상기 밀봉부는 도 13에 도시된 바와 같이 베이스 필름(821)을 포함한다.
상기 베이스 필름(821)은 폴리에틸렌나트랄레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌슬폰(PES), 투명형 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리싸이클릭올레핀(PCO), 가교형 에폭시, 가교형 우레탄 필름 등을 포함한다.
상기 베이스 필름(821)의 일면에는 적어도 하나의 무기막(822)과, 적어도 하나의 유기막(823)이 적층되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 무기막(822)은 제 1 무기막(824), 제 2 무기막(826), 및 제 3 무기막(826)을 포함하며, 상기 유기막(823)은 제 1 유기막(825)과, 제 2 유기막(827)을 포함한다.
상기 제 1 내지 제 3 무기막(824, 826, 828)은 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘 나이트 라이드(SiNx), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrOx), 징크 옥사이드(ZnO) 등을 포함한다.
상기 제 1 또는 제 2 유기막(825, 827)은 에폭시, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 등을 포함한다.
상기 밀봉부(820)의 최외곽층(828), 즉, 기판(도 9의 810)과 마주보는 면에 위치한 층은 유기 발광 소자(OLED)에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기막으로 형성시킬 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 밀봉부(820)의 성막 방법은 스퍼터링(sputtering), 화학기상장치(chemical vapor deposition, CVD), 모노머의 증착 합성 등과 같은 진공 드라이 공정(vacuum dry process)나, 전구체 용액의 도포, 개질, 또는 인쇄하는 습식 공정(wet process) 등이 있다.
상기 밀봉부(820)는 배리어성이 우수한 필름으로서, 수분 투습도(water vapor transmission rate, WVTR)가 10-2g/m2·day 이하이다. 상기 밀봉부(820)의 수분 투습도는 사용하는 디스플레이 장치에 따라 다양하다.
예컨대, 전자 종이으로서는 10-3g/m2·day이며, 유기 EL 조명으로서는 10-4g/m2·day 이며, 유기 EL 표시소자로는 10-6g/m2·day 일 수 있다. 이처럼, 디스플레이 장치의 씰부의 폭과 밀봉부(820) 상에 적층되는 기능성 필름 및 커버 윈도우에 따라 다양하게 이용가능하다.
한편, 상기 기판(810)은 유기 발광 소자(OLED)가 형성된 발광 영역(840)은 다른 부분, 이를테면, 상기 씰부(830)와 서로 높이를 달리하여 단차를 형성하고 있다.
또한, 디스플레이 장치의 발광 영역(840)은 유기 발광 소자가 형성된 부분과, 유기 발광 소자가 형성되지 않은 부분이 반복됨에 따라 요철 구조이다. 이에 따라, 상기 발광 영역(840) 전체나, 적어도 일부를 투명 수지 및 점착제로 덮거나, 투명한 복수의 스페이서를 형성하여 상기 유기 발광 소자를 보호하고, 기판(820)를 지지할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 제 2 챔버(901) 내에서 상기 기판(810)과 밀봉부(820)를 상하 방향으로 위치를 정렬하게 된다.(S20)
상기 제 2 챔버(901)는 상기 제 1 챔버(901)와 실질적으로 동일한 챔버이거나, 연속적인 작업을 위한 인라인 공정에서 기판(810) 상에 씰부(830)를 형성한 다음에 상기 기판(810)과 밀봉부(820)를 접합하기 위하여 마련된 챔버일 수 있다. 상기 제 2 챔버(901)는 펌프(904)를 구비하며, 진공 상태에서 대기압 상태까지 모드 전환이 가능하다.
상기 제 2 챔버(901) 내에는 스테이지(902)가 설치되고, 상기 스테이지(902) 상에는 기판(810)이 장착된다. 상기 기판(810)의 비발광 영역에는 씰부(830)가 형성되어 있다.
상기 기판(810) 상에는 밀봉부(820)를 정위치에서 정렬시킨다.
이때, 상기 기판(810)과 밀봉부(820)의 접합을 위해서 인가되는 에너지가 상기 기판(810)을 통하여 인가할 수 없을 때, 예컨대, 이온 빔에 따른 활성화 등은 접합 이전에 미리 처리할 필요가 있다.
한편, 상기 디스플레이 패널(800)은 제조 공정상 대량 생산을 위하여 복수의 디스플레이 장치를 동시에 제조할 수 있는 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 기판(810)은 n열 × m행으로 디스플레이 패널이 레이아웃(lay out)되어 있으며, 밀봉부(820)는 n+1열 × m+1행으로 레이아웃되어 있다. 상기 씰부(830)는 개별적인 디스플레이 패널마다 형성될 수 있다.
위치 정렬이 완료되면, 상기 기판(110)과 밀봉부(120)에 접합 압력을 인가하게 된다.(S30)
접합 압력이 인가시, 상기 디스플레이 패널(800)은 압착 지그(903)가 누르고 있다. 즉, 상기 디스플레이 패널(800)의 주변부에는 상기 밀봉부(820)의 가장자리를 따라 압착 지그(903)가 설치되어 있으며, 상기 기판(810)에 대하여 밀봉부(820)가 면접촉 할 수 있도록 소정의 압력으로 누르고 있다.
상기 압착 지그(903)가 누른 상태로, 접합 압력을 인가하기 위하여 펌프(904)를 가진 상기 제 2 챔버(901) 내부의 진공도를 줄여서 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시킨다. 상기 제 2 챔버(901) 내부가 대기압 상태가 되면, 1.03 kgf/cm3 정도의 압력이 디스플레이 패널(800) 전체에 균일하게 인가된다.
제 2 챔버(901)의 처리 진공도를 0 기압으로 하여 주위를 억제한 성태에서 상기 제 2 제 2 챔버(901)의 내부를 대기압에 누설하게 되면, 1 기압이 상기 디스플레이 패널(800)에 균일하게 인가된다.
상기 디스플레이 패널(800)에 가해지는 접합 압력이 부족할 경우는 가압 처리를 하는 것에 의하여 접합 압력을 증가시킬 수 있다.
접합 압력이 인가되면, 상기 유기 발광 소자가 형성된 발광 영역(840)과, 씰부(830)의 높이 차이는 밀봉부(820)가 가진 유연성에 의하여 상기 높낮이로 인한 단차를 보상하게 되어서, 밀봉부(820)는 상기 씰부(830) 상에 직접적으로 접합하는 것이 가능하다.
또한, 상기 유기 발광 소자 상에 스페이서가 설치될 경우, 상기 제 2 챔버(901)의 진공을 서서히 누설하면, 스페이서 등의 서포트 부재가 존재하지 않는 씰부(830)에서는 상기 밀봉부(820)가 대기 압력에 의하여 눌려져서 기판(810)에 접촉할 수 있다.
이처럼, 상기 제 2 챔버(901) 내의 압력을 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시키는 것에 의하여, 상기 기판(810)과 밀봉부(820)를 전체적으로 균일하게 접합 압력을 인가할 수 있게 된다. 또한, 가압에 따라 연속적으로 인가되는 압력을 증가시킬 수 있다.
게다가, 가압과 동시에 가온하는 것에 의하여 상기 밀봉부(820)의 영률(Young's modulus, E)을 저하시켜서, 변형을 방지하고 접합을 용이하게 할 수 있다. 상기 밀봉부(820)를 국부적으로 가온 처리하는 것에 의하여 상기 밀봉부(820)를 제어하기 용이하다. 가온 처리는 레이저 빔을 주사하게 가온하거나, 적외선 램프 및 할로겐 램프를 조사하여서, 순간적으로 가온할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(800)이 가압된 다음에는 기판(810)과 밀봉부(820) 사이의 씰부(830)에 에너지를 인가하여 상기 기판(810)과 밀봉부(820)를 서로 접합하게 된다.(S40)
상기 기판(810)과 밀봉부(820)에 인가되는 접합 압력과, 상기 기판(810)과 밀봉부(820) 사이의 씰부(830)에 인가되는 에너지는 동시에 이루어질 수 있다.
상기 제 2 챔버(901)의 상부에 설치된 에너지원으로부터 화살표로 도시된 바와 같이 에너지선, 예컨대, 자외선, 레이저빔, 전자선, 이온빔과 같은 입자선 같은 에너지를 상기 씰부(830)에 인가하게 된다. 대안으로는, 상기 씰부(830)를 가열하는 것에 의하여 열에너지를 인가할 수 있다.
상기 씰부(830)에 에너지가 인가되면, 상기 기판(810)과 씰부(830) 사이와, 상기 밀봉부(820)와 씰부(830) 사이의 결합력을 증가시켜서, 상기 기판(810)과 밀봉부(820)의 접합 강도를 높일 수 있다.
이처럼, 상기 디스플레이 패널(800)은 제 2 챔버(901) 내부를 진공 상태에서 대기압 상태 또는 가압 상태로 변화시켜서 압력 차이에 의하여 접합되는 영역에 균일하게 접합 압력을 인가하고, 에너지를 인가하여 견고한 결합이 가능하다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널(1000)에 압력과 에너지를 인가하는 챔버(1001)를 도시한 구성도이다.
이하, 후술하는 실시예에서는 각 실시예의 주요한 부분만 발췌하여 설명하기로 한다.
도면을 참조하면, 챔버(1001) 내에 마련된 스테이지(1002) 상에는 디스플레이 패널(100)이 설치된다.
상기 스테이지(1002) 상에는 기판(1010)이 설치된다. 상기 기판(1010) 상에는 발광 영역(1040)이 형성되어 있으며, 인접한 발광 영역(1040) 사이에는 씰부(1030)가 형성되어 있다.
상기 기판(1010)은 대량 생산을 위하여 대형 기판을 이용할 수 있으며, 상기 기판(1010) 상에는 개별적인 디스플레이 장치에 해당하는 복수의 발광 영역(1040)이 형성된다.
상기 기판(1010) 상에 밀봉부(1020)를 정위치에서 정렬하게 된다.
다음으로, 상기 챔버(1001) 내의 압력을 변화시켜서 상기 기판(1010)과 밀봉부(1020)에 접합 압력을 인가하게 된다.
이때, 상기 디스플레이 패널(100) 상에는 다이아프램(diaphragm, 1003)이 설치된다. 접합 압력이 인가시, 상기 디스플레이 패널(800)은 다이아프램(1003)이 누르고 있다. 즉, 상기 다이아프램(1003)은 상기 기판(1010)과 밀봉부(1020)를 다같이 수용하는 크기를 가지며, 상기 밀봉부(1020)의 윗면 전체를 전체적으로 가압하고 있다.
상기 다이아프램(1003)의 주변부 상부에는 압착 지그(1004)가 더 설치되어서, 상기 다이아프램(1003)을 지지하고 있다.
상기 다이아프램(1003)은 탄성력이 우수한 소재, 예컨대, 일래스토머(elastomer)나, 고무를 이용할 수 있다. 상기 다이아프램(1003)이 탄성력이 좋으면, 상기 기판(1010)과 밀봉부(1020) 사이의 씰부(1030)를 충분히 가압할 수 있다.
상기 다이아프램(1003)이 누른 상태로 접합 압력을 인가하기 위하여 펌프(1004)를 가진 챔버(1001) 내부의 진공도를 줄여서 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시킨다. 대기압 상태가 되면, 접합 압력은 상기 디스플레이 패널(1000) 전체에 균일하게 인가된다. 상기 디스플레이 패널(100)에 가해지는 접합 압력이 부족할 경우에는 가압 처리를 하는 것에 의하여 접합 압력을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 씰부(1030)와 대응되는 부분의 다이아프램(1004)에 뱅크(bank)를 설치하게 되면, 상기 씰부(1003)를 더욱 효과적으로 가압할 수 있다.
접합 압력이 인가되고, 상기 기판(1010)과 밀봉부(1020) 사이의 씰부(1030)에 에너지를 인가하는 것에 의하여 상기 기판(1010)과 밀봉부(1020)를 서로 접합하게 된다.
이때, 상기 씰부(1030)에 가해지는 에너지가 열에너지일 경우, 상기 다이아프램(1003)은 불투명해도 상관없지만, 레이저빔이나 자외선이나, 램프 등을 이용할 경우에는 상기 다이아프램(1003)은 투명해야 한다. 이러할 경우, 상기 다이아프램(1003)은 투명한 실리콘 고무를 이용할 수 있다.
상기와 같은 접합 과정을 통하여 상기 기판(1010)과 밀봉부(1020)를 견고하게 결합할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널(1100)에 압력과 에너지를 인가하는 챔버(1101)를 도시한 구성도이다.
도면을 참조하면, 상기 챔버(1101) 내부에는 스테이지(1102)가 마련되어 있다.
상기 스테이지(1102) 상에는 기판(1120)이 장착된다. 상기 기판(1120)은 대형 기판이며, 복수의 디스플레이 장치를 동시에 제조할 수 있는 크기를 가진다. 상기 기판(1120)에는 복수의 발광 영역(1140)이 형성되어 있다. 인접한 발광 영역(110) 사이에는 씰부(1130)가 형성되어 있다.
이어서, 상기 기판(1120)과 밀봉부(1020)를 수직 방향으로 정위치에서 정렬하게 된다.
정렬이 완료되면, 상기 챔버(1101) 내의 압력을 변화시켜서 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120)에 접합 압력을 인가하게 된다.
접합 압력이 인가시, 상기 디스플레이 패널(11010)의 주변부에는 인가되는 압착 지그(1103)가 밀봉부(1120)의 외면을 누르고 있다.
이때, 상기 밀봉부(1120) 상에는 소정의 패턴을 가지는 마스크(1104)가 설치된다. 상기 마스크(1104)는 화살표로 표시하는 에너지선이 통과하는 부분(1105)과, 에너지선이 차단되는 부분(1106)을 포함한다. 상기 에너지선이 통과하는 부분(1105)은 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120) 사이에 개재되는 씰부(1130)와 수직 방향으로 대응된다.
압착 지그(1103)가 누른 상태로, 펌프(1107)를 가진 챔버(1101)의 진공도를 줄여서 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시킨다. 상기 챔버(1101) 내부가 대기압 상태가 되면, 접합 압력은 상기 디스플레이 패널(1100) 전체에 균일하게 인가된다. 또한, 상기 챔버(1101)에는 가압 처리를 더 진행할 수 있다.
접합 압력이 인가되고, 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120) 사이에 개재된 씰부(1130)에 에너지를 인가하여 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120)를 서로 접합하게 된다.
이때, 상기 밀봉부(1120) 상에는 마스크(1105)가 설치되어 있으므로, 에너지원으로부터 에너지를 인가하게 되면, 화살표로 표시한 바와 같이 에너지선은 이를 통과하는 부분(1105)을 통하여 선택적으로 통과하여서 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120)를 접합하게 된다.
에너지원으로서는 레이저빔이나 자외선 등의 광에너지를 조사할 수 있는 장치를 이용할 수 있다. 자외선 장치로 조사하게 되면, 상기 에너지선이 통과하는 부분(1105)을 통하여 자외선이 통과하게 되어서, 상기 씰부(1130)를 경화시킬 수 있다.
대안으로는, 에너지선이 통과하는 부분(1105)은 투명하게 하고, 에너지선이 차단되는 부분(1106)은 반사막을 형성하여서, 할로겐 램프를 조사하게 되면, 에너지선이 차단되는 부분(1106)은 에너지선이 반사되어서 온도가 상승하지 않지만, 에너지선이 통과하는 부분(1105)은 온도가 상승하여 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120)를 접합할 수 있다.
상기와 같은 접합 과정을 통하여, 상기 기판(1110)과 밀봉부(1120)의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합 과정을 통하여 완성된 디스플레이 패널(1200)를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 기판(1210) 상에는 복수의 발광 영역(1240)이 형성되어 있다. 상기 하나의 발광 영역(1240)은 개별적인 디스플레이 장치에 대응된다. 인접한 발광 영역(1240) 사이에는 씰부(1230)가 형성되어 있다.
상기 기판(1210) 상에는 밀봉부(1220)가 접합되어 있다. 상기 기판(1210)과 밀봉부(1220)는 챔버 내의 압력을 진공 상태에서 대기압으로 변화시키는 것에 의하여 발생되는 압력 차이로 접합되고, 소정의 에너지를 인가하는 것에 의하여 견고한 접합이 가능하다.
이때, 발광 영역(1240)이 형성된 부분과, 씰부(1230)는 서로 높이를 달리하여 씰부(1230)가 형성된 접합 영역에서는 단차부(1250)를 형성하게 된다. 상기 밀봉부(1220)는 유연성을 가지는 필름으로 이루어지므로, 상기 단차부(1250)가 발생하더라도, 유연성에 의하여 상기 밀봉부(1120)는 상기 기판(1210)에 용이하게 직접적으로 접합하는 것이 가능하다.
상기와 같은 완성된 디스플레이 패널(1200)은 컷팅 공정에 의하여 개별적인 단위 디스플레이 장치로 분리된다.
800...디스플레이 패널
810...기판
820...필름 830...씰부
840...발광 영역 901...제 2 챔버
902...스테이지 903...압착 지그
904...펌프 1003...다이아프램
1104...마스크 1250...단차부
820...필름 830...씰부
840...발광 영역 901...제 2 챔버
902...스테이지 903...압착 지그
904...펌프 1003...다이아프램
1104...마스크 1250...단차부
Claims (18)
- 발광 영역이 형성된 기판과, 상기 기판과 대향되게 설치된 밀봉부 사이에 씰부를 형성하는 단계;
챔버 내에서 상기 기판과 밀봉부의 위치를 정렬하는 단계;
상기 챔버 내를 진공 상태에서 대기압 상태로 변화시켜서 압력 차이에 의하여 기판과 밀봉부에 접합 압력을 인가하는 단계; 및
상기 기판과 밀봉부 사이의 씰부에 에너지를 인가하여 상기 기판과 밀봉부를 접합하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 씰부는 유기 접착제, 유기 점착제, 금속막이나, 산화물, 황화물, 질화물, 유기 유황 화합물, 유기 실리콘 화합물중 선택된 어느 하나인 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 접합 압력 및 에너지의 인가는 동시에 이루어지는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 씰부는 접합 이전이나 접합시에 에너지를 인가하는 것에 의하여 활성화하는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 에너지는 상기 씰부에 에너지선을 조사하는 것에 의하여 인가되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 에너지는 상기 씰부를 가열하는 것에 의하여 인가되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 글래스 기판이나, 폴리머 기판이나, 유연성을 가지는 필름 기판이나, 금속 기판이나, 이들의 복합 기판 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 밀봉부는 유연성을 가지는 필름으로 형성되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 밀봉부는,
폴리머를 포함하는 베이스 필름; 및
상기 베이스 필름의 일면에 적층되는 적어도 하나의 무기막과, 적어도 하나의 무기막;을 포함하는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 챔버 내의 접합 압력이 부족하는 경우에는 가압 처리하여 접합 압력을 증가시키는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판과 밀봉부의 주변부를 압착 지그가 누른 상태로 상기 기판과 밀봉부 전체에 접합 압력을 인가하는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 밀봉부 상에는 패턴을 가지는 마스크가 더 설치되고,
에너지는 상기 마스크의 패턴을 통하여 상기 씰부에 선택적으로 인가되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판과 밀봉부 전체를 다이아프램이 누른 상태로 상기 기판과 밀봉부 전체에 접합 압력을 인가하는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 다이아프램은 상기 기판과 밀봉부를 수용하는 크기를 가지며,
접합 압력이 인가되는 동안에 상기 밀봉부의 윗면 전체를 가압하는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 다이아프램은 탄성력을 가지는 소재로 형성되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 씰부는 기판 상의 발광 영역의 바깥쪽으로 연장되는 비발광 영역에 형성되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 기판 상의 발광 영역과 씰부는 서로 높이가 다르게 형성되고,
상기 밀봉부가 유연성을 가지는 필름을 구비하여서,
상기 밀봉부는 유연성을 이용하여 상기 발광 영역과 씰부의 단차를 보상하는 것에 의하여 씰부 상에 직접적으로 접합되는 디스플레이 장치의 접합 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 복수의 표시 장치를 제조할 수 있는 크기를 가지며,
상기 기판과 밀봉부의 접합이 완료된 다음에는 컷팅에 의하여 개별적인 디스플레이 장치로 분할되는 디스플레이 장치의 접합 방법.
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