KR100637545B1 - 유기 ｅｌ 소자의 봉지 캡 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 EL 소자의 봉지 캡 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 봉지 캡을 이루는 부품의 재질을 유기물이 증착된 기판과 동일 또는 유사하게 하여 열팽창에 따른 스트레스에 기인한 소자의 손상을 방지하고, 봉지 캡의 제작을 용이하게 하기 위하여, 봉지 캡의 베이스로서 글래스 재질을 가지며 장방형의 판상을 가지는 평판; 및 장방형상으로 각 변이 일정한 폭을 갖도록 중앙부가 관통된 테두리에 의해 형성되고, 테두리는 글래스를 주재질로 하고 상기 평판과 동일한 크기와 중앙부에 장방형 관통 공간을 갖도록 제작하여, 평판과 테두리를 열처리하여 접착시켜서 봉지 캡을 형성하는 제조 방법을 사용함으로써, 온도환경에 따른 열팽창 스트레스로 인한 소자의 손상이 발생되지 않는 효과와 제조가 용이하여 시간과 노력이 절약되고 가공비가 저렴한 효과가 있다.

Description

유기 ＥＬ 소자의 봉지 캡 및 그의 제조 방법{Encapsulation cap of organic electroluminescent device and method for manufacturing thereof}

도 1은 종래의 써스 재질의 봉지 캡으로 봉지된 유기 EL 소자의 단면도.

도 2는 종래의 샌드 블라스팅 방법으로 글래스 재질의 봉지 캡을 제조하는 방법을 나타내는 도면.

도 3과 종래의 금형으로 글래스 재질의 봉지 캡을 제조하는 방법을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 봉지 캡의 제조 방법을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 글래스 캡의 사시도.

도 6은 도 5의 A-A 단면도.

본 발명은 유기 EL 소자의 봉지 캡 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 EL 소자의 부품인 봉지 캡(Cap)에 있어서 평판을 글래스 재질로 제작하고 테두리를 글래스 프리츠(Glass Frit) 재질로 제작하여 조립하는 유기 EL 소자의 봉지 캡 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

유기 EL 소자의 제작 공정은 유기 EL 소자의 발광 부위를 외부로부터의 오염과 산화 및 불량화 등에 대하여 보호하고 소자의 수명을 향상시키기 위하여 봉지 공정을 포함한다.

도 1과 같이 종래의 써스 캔(Sus Can)으로 봉지된 유기 EL 소자는, 유기물이 증착된 기판(8)과 써스 캔(2)이 접착제(6a, 6b)로 접착되어 조립되고, 써스 캔(2)은 요(凹)부를 가지면서 여기에 흡습제(4)가 부착되고 변부에 형성되는 접착면(10a, 10b)이 접착제(6a, 6b)로서 기판(8)과 접착된다.

상기 접착 방법은 보다 구체적으로, 써스 캔(2)의 접착면(10a, 10b)에 접착제(6a, 6b)를 바르고 유기물이 증착된 기판(8)과 써스 캔(2)이 맞닿게 한 후 일정한 힘을 준 후 자외선을 쐬어 경화시키는 것이다.

상기 유기물이 증착된 기판(8)의 재료는 글래스로써 금속으로 제작된 써스 캔(2)의 열팽창계수와 차이가 있어, 접착된 이후 외부 환경변화에 따라 유기물이 증착된 기판(8)과 써스 캔(2)은 서로 팽창/수축도가 달라서 그로 인한 스트레스가 발생된다.

그리하여, 지속적인 외부 충격을 받게 되면 접착면에 크랙이 생겨 외부에서 수분이나 산소가 침투하여 발광하는 유기 물질에 손상을 주게 된다.

상기와 같은 열팽창계수에 따른 문제점을 해결하기 위하여 유기물이 증착된 기판과 같은 글래스 재료로 만들어진 글래스 캡으로 써스 캔을 대체하여 사용하는 방법이 제안된 바 있다.

글래스는 외부의 전계나 자성에 영향을 받지 않고, 구조물 형성이 쉬우며, 유기물이 증착된 기판과 같은 재료이기 때문에 열팽창계수로 인한 문제가 없으므로 상태 유지 능력이 향상될 수 있다.

첫째, 글래스 재질의 봉지 캡은 도 2와 같이 샌드 블라스팅(Sand Blasting) 방법으로 제조될 수 있으며, 이는 도 2와 같이 글래스 기판(12)을 파티클(14)로 강하게 연마하여 요부를 형성하는 방법이다.

둘째, 금형을 이용하는 방법은 원하는 글래스 캡의 모양으로 틀을 만든 후 글래스 프리츠를 녹여서 상기 틀에 부음으로써 성형 한 후 식혀서 모양을 만드는 방법이다.

이와 다르게 셋째, 금형을 이용하되 도 3과 같이 금형으로 찍는 방법을 이용한다.

금형으로 찍는 방법은 글래스 기판(16)을 캡의 크기로 준비하여, 상기 글래스 기판(16)을 가열된 금형(18)으로 가압하여 요부를 형성하는 방법이다.

그러나, 상기와 같이 글래스 캡을 제조하는 방법들은 써스 재질의 봉지 캡보다 재료 단가가 높은 단점이 있다.

또한, 샌드 블라스팅 방법은 글래스 캡 자체에 매우 작은 크랙이 생겨 쉽게 깨지는 문제점과 각각의 캡 하나를 제작하는 데 약 1mm의 실 라인(Seal Line)의 면적만 남기고 가공해야 하는 기계적 한계와 시간, 가격의 문제가 있고, 금형을 이용하는 방법 또한 글래스를 녹여야 하는 문제점 및 그때 걸리는 시간, 금형 제작의 한계, 제작상의 수율 등의 문제점이 있다.

그리하여 글래스 캡의 적용은 제작 상 어려움과 더불어 가공비의 상당한 증 가로 인하여 실용화되지 못하고 있는 실정이다.

상기와 같은 제작상의 문제점들을 해소하기 위하여 본 발명의 목적은 봉지 캡을 이루는 부품의 재질을 유기물이 증착된 기판과 동일 또는 유사하게 하여 열팽창에 따른 스트레스에 기인한 소자의 손상을 방지함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 봉지 캡을 글래스 재질의 평판과 글래스 프리츠 재질의 테두리로 제작하여 전체 열팽창도를 글래스와 동일 또는 유사하게 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 봉지 캡을 글래스 재질로 제작하고, 평판과 테두리를 간단히 조립하여 제작상 문제점을 개선함에 있다.

이를 위하여 본 발명의 유기 EL 소자의 봉지 캡은, 상기 봉지 캡의 베이스로서 글래스 재질을 가지며 장방형의 판상을 가지는 평판; 및 장방형상으로 각 변이 일정한 폭을 갖도록 중앙부가 관통된 테두리가 접합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 이를 위한 본 발명의 유기 EL 소자의 봉지 캡 제조 방법은, 봉지 캡의 베이스가 되는 평판을 소정 형상과 크기로 제작하는 제 1 과정과, 글래스를 주재질로 하고 상기 평판과 동일한 크기와 중앙부에 장방형 관통 공간을 갖는 테두리를 가소결체로 제작하는 제 2 과정, 상기 평판과 테두리를 열처리하여 접착시켜서 봉지 캡을 형성하는 제 3 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 봉지 캡의 제조 방법을 나타낸다.

먼저, 봉지 캡은 평판(22)과 테두리(20)로 구성되고, 평판(22)은 봉지 캡의 베이스로서 글래스 재질을 가지며 장방형의 판상을 가지며, 테두리(20)는 평판(22)과 동일한 형상과 면적을 가지며 내부에는 조립 시 공간 형성을 위한 장방형 관통 공간이 형성된다.

이러한 구조의 봉지 캡은 도 4의 화살표 방향으로 평판(22) 상에 테두리(20)가 놓여서 접착됨으로써 제작된다.

여기서, 테두리(20)는 글래스 프리츠와 무기물 및 유기바인더를 혼합하여 가소결된 것으로, 가소결 상태이기 때문에 별도의 접착제 없이 평판(22)과 접착될 수 있다.

또한, 가소결체는 틀을 만들고 모양을 찍음으로써 어느 정도 강도를 갖게 되는 물질로, 어떤 모형이든 구조물 형태를 쉽게 만들 수 있고 가공도 가능하다.

테두리(20)를 제작하기 위하여 글래스 프리츠와 무기물을 혼합할 때에는 봉지 캡과 접착될 기판과 열팽창계수가 동일 또는 유사해 질 수 있도록 혼합비가 조절되어야 하고, 이에 따라서 테두리(20)와 평판(22)을 접착한 후 후속 공정에 영향을 받아서 열 팽창에 따른 차이로 인해 크랙이 발생하지 않도록 한다.

이를 위하여 글래스 프리츠와 무기물의 혼합한 비율은 무기물이 5wt%∼20wt% 되게 하는 것이 바람직하고, 유기바인더는 5wt%이하가 되게 하고 소성 온도 이하에서 열처리했을 때 완전히 제거되어야 하는 것이 바람직하다.

그리고, 테두리(20)와 평판(22)을 접착할 때에는 고주파로 가열하거나 또는 고온으로 소성시킴이 바람직하다.

소성 온도가 너무 낮게 되면 접착력이 떨어지고 기공 같은 것이 생겨 균열이 생길 수 있으며, 반면에 소성 온도가 너무 높으면 유리가 녹아서 형상을 유지할 수가 없게 된다.

이를 위한 소성 온도는 300℃∼500℃가 바람직하다.

그리하여, 상기와 같은 방법으로 만들어진 글래스 캡은 도 5와 같이, 변부와 중앙부에 단차를 가지고, 중앙부에는 단차에 의해 형성된 요부가 있는 형상을 하고 있다.

도 6은 도 5의 A-A 단면도를 나타낸 것이다.

상술된 바와 같이 제작된 봉지 캡을 이용하여 소자를 제작하면 봉지 캡과 유기물이 증착된 기판의 열팽창률이 동일 또는 유사하여 온도환경에 따른 열팽창 스트레스로 인한 소자의 손상이 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 제조가 용이하여 시간과 노력이 절약되고 가공비가 저렴한 효과가 있다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 유기 발광층이 증착된 글래스 기판에 봉지되는 봉지 캡에 있어서,

   상기 봉지 캡은,

   상기 봉지 캡의 베이스로서 글래스 재질을 가지며 장방형의 판상을 가지는 평판; 및

   장방형상으로 각 변이 일정한 폭을 갖도록 중앙부가 관통된 테두리가 상호 접합되어 형성되며,

   상기 테두리는,

   글래스 프리츠와 무기물 및 유기바인더를 혼합하여 가소결 상태인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 봉지 캡.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 테두리는,

   무기물을 5wt%∼20wt% 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 봉지 캡.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 테두리는,

   유기 바인더가 5wt% 이하 포함하고, 상기 유기 바인더는 열처리했을 때 소성 온도 이하에서 완전히 제거되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 봉지 캡.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 평판과 테두리를 접착시키기 위해, 상기 테두리를 고주파로 가열시키는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 봉지 캡.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 평판과 테두리를 접착시키기 위해, 상기 테두리를 300℃∼500℃ 로 소성시키는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 봉지 캡.
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