KR101847455B1 - 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치 및 이를 구비한 ｏｌｅｄ 디스플레이 셀의 보강 실링 장치 - Google Patents

평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치 및 이를 구비한 ｏｌｅｄ 디스플레이 셀의 보강 실링 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치는, 적어도 하나의 평판 디스플레이 셀이 장착된 카트리지, 및 상기 카트리지에 탑재된 평판 디스플레이 셀의 모서리에 광을 조사하여 상기 모서리에 도포된 실란트를 경화하는 것으로, 상기 평판 디스플레이 셀의 모서리의 연장 방향과 평행한 방향으로 배열된 다수의 스팟(spot) LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 LED 어레이(array)를 적어도 하나 구비하는 광원을 구비하고, 상기 광원 및 상기 카트리지 중 적어도 하나가 이동되어서, 상기 카트리지에 탑재된 평판 디스플레이 셀을 경화하도록 구성된다.

Description

평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치 및 이를 구비한 ＯＬＥＤ 디스플레이 셀의 보강 실링 장치{Apparatus for curing sealant in flat panel display cell and apparatus for additionally sealing Organic Light Emitting Diode display cell with the same}
본 발명은 평판 디스플레이 셀의 실링(sealing)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 디스플레이 셀의 모서리에 도포된 실란트에 광을 조사하여 이 실란트를 경화하는 실란트 경화 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이(Flat Panel Display; FPD)는 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 예컨대, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등이 있다.
평판 디스플레이 소자의 일종인 OLED는 유기물 박막에 양극과 음극을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합(recombination)하여 여기자(exciton)을 형성하고, 이 여기자로부터의 에너지에 의해 특정 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 디스플레이 소자이다.
도 1에는 OLED 디스플레이 셀의 일 예가 개략적으로 도시되어 있다. 도1에 도시된 바와 같이, OLED 디스플레이 셀은 하판(2)와 상판(6) 사이에 하부 전극(3), 유기물층(4), 및 상부 전극(5)이 순서대로 적층된다. 상기 상판(6)과 하판(2) 사이의 외주변이 실링(sealing)되어 형성된다.
OLED는 수분과 산소에 매우 취약하기 때문에 사용 가능한 실란트(sealant)의 종류도 매우 제한적이고, 실링의 신뢰성도 높은 수준이 요구된다. 따라서, 근래에는 실링 부재(7)로 1차 실링 후, 보강 실란트(8)를 이용하여 보강 실링을 하는 방법이 사용되고 있다.
보강 실링 과정은 보강 실란트를 도포하는 단계와, 도포된 보강 실란트에 광을 조사하여 경화(curing)하는 단계를 포함한다. 그런데, 종래의 실란트 경화 장치는 컨베이어에 의해 이송되는 평판 디스플레이 셀의 이송 경로 상에 긴 터널 형태로 배치되어 많은 설비 점유 공간을 필요로 한다. 또한 평판 디스플레이 셀의 크기에 따라 광원과 실란트가 도포되는 평판 디스플레이 셀의 모서리 사이의 최적 거리를 유지하기 어려워 작업의 신뢰성이 떨어진다.
본 발명은 평판 디스플레이 셀은 콤팩트하게 구성하여 점유 공간이 감소되는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치와, 이를 구비한 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치를 제공한다.
본 발명은 실란트가 도포된 모든 지점에 광을 균일하게 조사하여 실란트 경화의 균질성 및 실링(sealing)의 신뢰성을 향상할 수 있는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치와, 이를 구비한 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치를 제공한다.
본 발명은 평판 디스플레이 셀의 크기와 무관하게 실란트 도포 지점과 광원 사이의 최적 거리를 유지할 수 있는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치와, 이를 구비한 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치를 제공한다.
본 발명은, 적어도 하나의 평판 디스플레이 셀이 장착된 카트리지, 및 상기 카트리지에 탑재된 평판 디스플레이 셀의 모서리에 광을 조사하여 상기 모서리에 도포된 실란트를 경화하는 것으로, 상기 평판 디스플레이 셀의 모서리의 연장 방향과 평행한 방향으로 배열된 다수의 스팟(spot) LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 LED 어레이(array)를 적어도 하나 구비하는 광원을 구비하고, 상기 광원 및 상기 카트리지 중 적어도 하나가 이동되어서, 상기 카트리지에 탑재된 평판 디스플레이 셀을 경화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치를 제공한다.
상기 광원은 상기 카트리지와의 간격을 조절할 수 있게 구성될 수 있다.
상기 광원은 상기 카트리지의 위에 배치되어 아래를 향해 광을 조사하는 제1 LED 어레이와, 상기 카트리지의 양 측에 배치되어 상기 카트리지를 향해 광을 조사하는 제2 및 제3 LED 어레이를 구비할 수 있다.
상기 광원은 고정되고, 상기 카트리지가 상기 광원을 통과하도록 이송될 수 있다.
상기 광원의 스팟 LED는 자외선(UV)을 조사하는 UV LED일 수 있다.
상기 카트리지는, 상기 평판 디스플레이 셀 각각을 탈착 가능하게 일렬로 배치된 복수의 탑재부들을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전방 기판, 후방 기판, 및 상기 전방 기판과 후방 기판 사이에 개재된 유기물질로 이루어진 OLED 디스플레이 셀에서, 상기 전방 기판과 후방 기판 사이를 합착시키는 실링 부재 외곽에 보강 실란트를 도포하여 상기 OLED 디스플레이 셀을 보강 실링하는 장치로서, 상기 OLED 디스플레이 셀에 보강 실란트를 도포하는 실란트 도포 장치, 및 상술한 실란트 경화 장치를 포함하는 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치를 제공한다.
상기 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치는, 상기 실란트 도포 장치에 의하여 도포된 OLED 디스플레이 셀을 상기 실란트 경화 장치의 카트리지에 로딩(loading)시키는 로딩 장치, 및 상기 실란트 경화 장치에 의하여 경화된 OLED 디스플레이 셀을 상기 카트리지로부터 언로딩(unloading)시키는 언로딩 장치를 더 포함한다. 이 경우 상기 로딩 장치의 로딩 위치 및 상기 언로딩 장치의 언로딩 위치는 상기 광원을 기준으로 서로 반대 방향에 배치되며, 상기 카트리지가 상기 로딩 위치에서 상기 언로딩 위치 사이를 왕복 이동할 수 있다.
본 발명은 종래의 실란트 경화 장치가 구비하는 평판 디스플레이 셀 컨베이어와 광원 터널(tunnel) 등 큰 공간을 점유하는 고가의 구성을 필요로 하지 않으므로, 장비의 점유 공간 및 장비 제작 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 실란트가 도포된 모든 지점에 광을 균일하게 조사할 수 있고, 평판 디스플레이 셀의 크기와 무관하게 실란트 도포 지점과 광원 사이의 최적 거리를 유지할 수 있어, 실링(sealing)의 신뢰성이 향상된다.
도 1은 OLED 디스플레이 셀의 일 예를 개략 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치에 구비되는 실란트 도포 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치와, 로딩 장치 및 언로딩 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 LED 어레이의 발광면을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치와, 이를 구비한 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치를 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치는 도 2에 도시된 실란트 도포 장치(20)와, 도 3 및 도 4에 도시된 실란트 경화 장치(40)를 구비할 수 있다. 도 2를 참조하면, 실란트 도포 장치(20)는 평판 디스플레이 셀(100)에 자동화된 공정으로 보강 실란트(29)를 도포한다. 여기서 평판 디스플레이 셀(100)은 전방 기판(101)(도 4 참조), 후방 기판(103)(도 4 참조), 및 두 기판(101, 103) 사이에 개재된 유기물질(미도시)을 구비하는 OLED 디스플레이 셀이다.
상기 실란트 도포 장치(20)는 복수의 평판 디스플레이 셀(100)이 탑재 가능하며 X 축 방향으로 연장된 샤프트(25)에 대해 회전 가능한 회전 카트리지(22)와 상기 회전 카트리지(22) 위에 배치된 실란트 헤드(27)를 구비한다. 회전 카트리지(22)는 복수의 탑재부(23)를 구비한다. 상기 탑재부(23)들은 복수의 평판 디스플레이 셀(100)을 탑재할 수 있도록 상기 샤프트(25) 방향으로 일렬로 배열된다. 평판 디스플레이 셀(100)의 4개의 모서리 중 탑재부(23)와 맞닿는 모서리에는 실란트(29)가 도포되지 않을 수 있고, 이 경우 나머지 3개의 모서리(106, 107, 108)에 실란트(29)가 차례로 도포된다.
실란트 헤드(27)는 Y 축 방향과 평행한 화살표(A)를 따라 이동하며 실란트(29)를 아래로 누출하여 모서리(106, 107, 108)에 실란트(29)를 도포할 수 있다. 또한, 실란트 헤드(27)는 Z 축 방향과 평행한 화살표(B)를 따라 움직여 모서리(106, 107, 108)와의 거리를 조절할 수 있다. 회전 카트리지(22)에 복수의 평판 디스플레이 셀(100)이 탑재되면, 먼저, 모든 평판 디스플레이 셀(100)의 제1 모서리(106)에 실란트 헤드(27)가 실란트(29)를 도포한다. 다음으로, 회전 카트리지(22)가 샤프트(25)의 회전에 종동하여 시계 방향으로 90도 회전하고, 실란트 헤드(27)가 아래로 움직여 제2 모서리(107)에 근접한 채 모든 평판 디스플레이 셀(100)의 제2 모서리(107)에 실란트(29)를 도포한다.
다음으로, 회전 카트리지(22)가 샤프트(25)의 회전에 종동하여 반시계 방향으로 180도 회전한다. 실란트 헤드(27)는 잠시 평판 디스플레이 셀(100)에서 이격되었다가 다시 아래로 움직여 제3 모서리(108)에 근접한 채 모든 평판 디스플레이 셀(100)의 제3 모서리(108)에 실란트(29)를 도포한다. 제1 내지 제3 모서리(106, 107, 108)에 도포된 보강 실란트(29)는 실란트 경화 장치(40)(도 3 및 도 4 참조)에 의해 경화된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 2의 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치와, 로딩 장치 및 언로딩 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 실란트 경화 장치(40)는 실란트(29)(도 2 참조)가 도포된 복수의 평판 디스플레이 셀(100)이 장착되는 카트리지(42)와, 상기 카트리지(42)에 탑재되는 평판 디스플레이 셀(100)의 모서리(106, 107, 108)에 광을 조사하여 그에 도포된 실란트(29)를 경화하는 광원(45)을 구비한다.
상기 카트리지(42)는 복수의 평판 디스플레이 셀(100)을 탑재할 수 있도록 X 축 방향으로 일렬로 배열된 복수의 탑재부(43)를 구비한다. 평판 디스플레이 셀(100)는 실란트(29)(도 2 참조)가 도포된 제1 내지 제3 모서리(106,107,108)가 노출되도록 탑재부(43)에 탑재된다. 상기 카트리지(42)는 X 축 방향에 평행한 화살표(C)를 따라, 도 3 및 도 4에서 실선으로 도시된 광 조사 전 위치와 도 3 및 도 4에서 가상선(이점쇄선)으로 도시된 광 조사 후 위치 사이를 왕복할 수 있게 구성된다. 구체적으로, 카트리지(42)를 볼스크류(미도시)에 연결하거나, 리니어 모터(linear motor)에 연결하여 이를 구현할 수 있다.
상기 광원(45)은 상기 카트리지(42)의 광 조사 전 위치와 광 조사 후 위치 사이에 위치하며, 평판 디스플레이 셀(100)이 탑재된 카트리지(42)가 통과하는 관문(關問)처럼 형성된다.
상기 광원(45)은 제1, 2, 3 LED 어레이(array)를 포함한다. 제1 LED 어레이(array)(46)는 카트리지(42)의 위에 배치되어 아래를 향해 광을 조사한다. 제2 및 제3 LED 어레이(48, 50)는 카트리지(42)의 양 측에 배치되어 카트리지(42)를 향해 광을 조사한다. 제1 LED 어레이(46)는 카트리지(42)에 탑재된 평판 디스플레이 셀(100)의 제1 모서리(106)의 연장 방향과 평행한 방향으로 배열된 다수의 스팟 LED(52)를 구비하고, 제2 LED 어레이(48)는 제2 모서리(107)의 연장 방향과 평행한 방향으로 배열된 다수의 스팟 LED(52)를 구비하며, 제3 LED 어레이(50)는 제3 모서리(108)의 연장 방향과 평행한 방향으로 배열된 다수의 스팟 LED(52)를 구비한다. 상기 스팟 LED(52)는 자외선광(UV)을 조사한다.
도 5는 도 3에 도시된 LED 어레이의 발광면을 도시한 평면도이다. 도 5를 참조하면, 제1 내지 제3 LED 어레이(46, 48, 50)에는 다수의 스팟 LED(52)가 평판 디스플레이 셀(100)(도 3 참조)의 모서리(106, 107, 108)의 연장 방향과 평행한 방향으로 촘촘하게 배열되어 있다. 이는 제1 내지 제3 LED 어레이(46, 48, 50)의 길이 방향으로 광 세기가 일정할 수 있음을 의미한다. 따라서, 평판 디스플레이 셀(100)의 모서리(106, 107, 108)를 따라 보강 실란트(29)(도 2 참조)가 균일하게 경화될 수 있어 보강 실링 작업의 신뢰성이 향상된다. 또한, 스팟 LED(52)를 이용하여 광을 조사하므로 램프를 이용하여 광을 조사하는 경우보다 원하는 자외선 파장(예컨대, 365 nm 단일 파장)의 집중도가 크고, 광 출력이 향상되고, 수명이 길어지고, 광원(45)의 점유 공간이 작아지는 장점이 있다.
도 3을 다시 참조하면, 상기 광원(45)은 카트리지(42)와의 간격을 조절할 수 있다. 구체적으로, 제1 LED 어레이(46)는 Z 축에 평행한 화살표(D)를 따라 승강 조절하고, 제2 LED 어레이(48)와 제3 LED 어레이(50)는 각각, Y 축에 평행한 화살표(E, F)를 따라 수평 이동 조절 가능하다. 따라서, 카트리지(42)에 탑재된 평판 디스플레이 셀(100)의 크기가 변경되어도 제1 내지 제3 LED 어레이(46, 48, 50)의 위치를 조정하여 각 모서리(106, 107, 108)와 그에 대응되는 제1 내지 제3 LED 어레이(46, 48, 50) 사이의 간격을 최적 간격으로 유지할 수 있다. 한편, 도 3 및 도 4에는 광원(45)이 고정되고 카트리지(42)가 광원(45)을 통과하여 도포된 실란트(29)(도 2 참조)를 경화시키는 구성이 개시되어 있으나, 이와 반대로 카트리지(42)가 고정되고 광원(45)이 X 축을 따라 이동하여 도포된 실란트(29)를 경화시키는 구성도 본 발명에 포함된다.
도 4를 다시 참조하면, 본 발명의 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치는 로딩 장치(60)를 더 포함한다. 상기 로딩 장치(60)는 보강 실란트(29)(도 2 참조)가 도포된 평판 디스플레이 셀(100)을 실란트 경화 장치(40)의 카트리지(42)에 로딩(loading)시킨다. 상기 로딩 장치(60)는 실란트(29) 도포가 완료된 복수의 평판 디스플레이 셀(100)을 실란트 도포 장치(20)(도 2 참조)의 회전 카트리지(22)(도 2 참조)에서 집게(62)를 이용하여 픽업(pick-up)하고, 미리 설정된 경로를 따라 이송하며, 실란트 경화 장치(40)의 카트리지(42)에 상기 복수의 평판 디스플레이 셀(100)을 탑재하고 후퇴한다.
복수의 평판 디스플레이 셀(100)이 탑재된 카트리지(42)는 화살표(C)를 따라 이동하여 광원(45)을 통과하고 광원(45)에서 조사되는 자외선광(UV)에 의해 보강 실란트(29)(도 2 참조)는 경화된다.
상기 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치는, 보강 실란트(29)가 경화된 디스플레이 셀(100)을 카트리지(42)로부터 언로딩(unloading)시키는 언로딩 장치(65)를 더 구비한다.
상기 언로딩 장치(65)는 실란트(29) 경화가 완료된 복수의 평판 디스플레이 셀(100)을 카트리지(42)에서 집게(67)를 이용하여 픽업(pick-up)하고, 미리 설정된 경로를 따라 이송하며, 미리 설정된 적재 장소(미도시)에 적재하고 후퇴한다.
상기 카트리지(42)는 로딩 장치(60)의 로딩 위치와 언로딩 장치(65)의 언로딩 위치 사이를 왕복한다. 즉, 카트리지(42)는 평판 디스플레이 셀(100)이 탑재된 채로 로딩 위치에서 언로딩 위치를 향해 이동하며, 반대로 탑재부(43)가 빈 채로 언로딩 위치에서 로딩 위치를 향해 이동한다. 로딩 위치는 앞서 언급한 광 조사 전 위치에 대응되고, 언로딩 위치는 앞서 언급한 광 조사 후 위치에 대응된다. 로딩 위치와 언로딩 위치는 광원(45)을 기준으로 서로 반대 방향에 배치된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
20: 실란트 도포 장치 22: 회전 카트리지
27: 실란트 헤드 40: 실란트 경화 장치
42: 카트리지 45: 광원
46, 48, 50: LED 어레이 60: 로딩 장치
65: 언로딩 장치 100: 평판 디스플레이 셀

Claims (8)

  1. 실란트가 도포된 3개의 모서리가 상측, 좌측, 및 우측을 향하도록 적어도 하나의 평판 디스플레이 셀이 적재되는 카트리지; 및,
    상기 카트리지에 탑재된 평판 디스플레이 셀의 모서리에 광을 조사하여 상기 모서리에 도포된 실란트를 경화하는 것으로, 상기 평판 디스플레이 셀의 모서리의 연장 방향과 평행한 방향으로 배열된 다수의 스팟(spot) LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 LED 어레이(array)를 적어도 하나 구비하는 광원;을 구비하고,
    상기 광원은, 상기 카트리지가 통과되는 관문 형상으로,
    상기 LED 어레이는, 상기 평판 디스플레이 셀의 상측을 향한 모서리가 연장되는 방향과 평행한 방향으로 배열된 제1 LED 어레이와, 상기 평판 디스플레이 셀의 좌우측을 향한 모서리가 각각 연장되는 방향과 평행한 방향으로 배열된 제2, 3 LED 어레이를 포함하며,
    상기 광원 및 상기 카트리지 중 적어도 하나가 이동되어서, 상기 카트리지에 탑재된 평판 디스플레이 셀을 경화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 카트리지와의 간격을 조절할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광원은 고정되고, 상기 카트리지가 상기 광원을 통과하도록 이송되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광원의 스팟 LED는 자외선(UV)을 조사하는 UV LED인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 카트리지는, 상기 평판 디스플레이 셀 각각을 탈착 가능하게 일렬로 배치된 복수의 탑재부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 셀의 실란트 경화 장치.
  7. 전방 기판, 후방 기판, 및 상기 전방 기판과 후방 기판 사이에 개재된 유기물질로 이루어진 OLED 디스플레이 셀에서, 상기 전방 기판과 후방 기판 사이를 합착시키는 실링 부재 외곽에 보강 실란트를 도포하여 상기 OLED 디스플레이 셀을 보강 실링하는 장치로서,
    상기 OLED 디스플레이 셀에 보강 실란트를 도포하는 실란트 도포 장치; 및,
    상기 실란트 도포 장치에서 도포된 OLED 디스플레이 셀의 상기 보강 실란트를 경화시키는 것으로, 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 및 제6항 중 어느 하나의 실란트 경화 장치;를 포함하는 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실란트 도포 장치에 의하여 도포된 OLED 디스플레이 셀을 상기 실란트 경화 장치의 카트리지에 로딩(loading)시키는 로딩 장치; 및
    상기 실란트 경화 장치에 의하여 경화된 OLED 디스플레이 셀을 상기 카트리지로부터 언로딩(unloading)시키는 언로딩 장치;를 더 포함하고,
    상기 로딩 장치의 로딩 위치 및 상기 언로딩 장치의 언로딩 위치는 상기 광원을 기준으로 서로 반대 방향에 배치되며,
    상기 카트리지가 상기 로딩 위치에서 상기 언로딩 위치 사이를 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 OLED 디스플레이 셀의 보강 실링 장치.
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