(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部基板及び下部基板が基板合着装置に装入される装入手段と、
前記装入手段で装入された前記上部基板及び前記下部基板の大きさを感知する判別手段と、
前記判別手段で判別された前記上部基板及び前記下部基板の大きさによって加圧が行われる基板加圧手段と、
を含み、
前記判別手段による判別以前において、前記上部基板及び前記下部基板の中でいずれか一つ以上の大きさ値を設定する基板大きさの設定手段をさらに含み、
前記基板加圧手段は、
前記基板大きさの設定手段で設定された前記大きさ値より小さい値の前記上部基板及び前記下部基板の装入時には、ガス噴射による上部加圧手段又は上部基板の装入時にガス噴射による下部加圧手段による加圧が行われるものであって、
前記基板加圧手段は、
前記基板大きさの設定手段で設定された前記大きさ値より大きい値の前記上部基板及び前記下部基板装入時に、複数の単位加圧セルによる下部加圧手段による加圧が行われるものである
ことを特徴とする基板合着装置。
【請求項２】
前記上部加圧部には、
前記上部基板をその上部で支持するように真空吸着手段がさらに具備されることを特徴とする請求項１に記載の基板合着装置。
【請求項３】
前記下部加圧部の前記加圧手段は、
弾性部材、前記弾性部材を支持する支持板及び前記支持板を加圧する加圧部材からなることを特徴とする請求項１に記載の基板合着装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、
ばねまたはダンパであることを特徴とする請求項３に記載の基板合着装置。
【請求項５】
上部基板及び下部基板が基板合着装置に装入される装入段階と、
前記装入段階で装入された前記上部基板及び前記下部基板の大きさを感知する判別段階と、
前記判別段階で判別された前記上部基板及び前記下部基板の大きさによって加圧が行われる基板加圧段階と、
を含み、
前記判別段階以前に前記上部基板及び前記下部基板の中でいずれか一つ以上の大きさ値を設定する基板大きさの設定段階をさらに含み、
前記基板加圧段階は、
前記基板大きさの設定段階で設定された前記大きさ値より小さい値の前記上部基板及び前記下部基板の装入時には、ガス噴射による上部加圧又は上部基板の装入時にガス噴射による下部加圧が行われ、
前記基板加圧段階は、
前記基板大きさの設定段階で設定された前記大きさ値より大きい値の前記上部基板及び前記下部基板装入時に、複数の単位加圧セルによる下部加圧が行われる
ことを特徴とする基板合着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板合着装置及びこれを利用した基板合着方法に関し、より詳細には、上部及び下部基板の合着の際に合着される基板の大きさに符合或いはマッチする加圧力を提供する基板合着装置及びこれを利用した基板合着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、平板表示素子は、使用物質を基準にして無機物を使用する素子と有機物を使用する素子に区分される。無機物を使用する素子としては、蛍光体でＰＬ（Ｐｈｏｔｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用するプラズマ表示パネルＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）と、ＣＥ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した電界放出表示装置ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがあり、有機物を使用する素子としては、多様な分野で広く使われている液晶表示装置ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）及び有機発光表示装置ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。
【０００３】
前記有機発光表示装置は分子量の小さい機能性単分子を使用する低分子有機発光表示装置と、分子量の大きい高分子を使用する高分子有機発光表示装置があり、現在広く常用化されている液晶表示装置に比べて約３０，０００倍以上の早い応答速度を持っており、動画の具現が可能で、自主的に発光して視野角が広くて高い輝度を出すことができる長所があって次世代の表示装置として脚光を浴びている。
【０００４】
前記有機発光表示装置は、一般的に硝子基板上にアノード、有機層及びカソードを順次形成している。このような有機発光表示装置を図１を参照して詳しく説明する。
【０００５】
図１は一般的な有機発光表示装置の構成を示した断面図である。硝子基板１００は、有機発光表示装置から発生された光を透過させて視覚的に見られるようにしなければならないものであり、一般的に透明な硝子基板１００が使用される。前記硝子基板１００の上部には、アノード１１０、有機層１２０及びカソード１３０が順次形成される。
【０００６】
前記アノード１１０は、前記有機層１２０に正孔を供給する陽極電極として光が透過できるように透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）層からなる。
【０００７】
前記有機層１２０は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層などからなり、前記アノード１１０及びカソード１３０を通じて注入される正孔及び電子が再結合されながら所定色相の光を発生させる。前記カソード１３０は電子を供給する陰極電極として電子を円滑に供給するように仕事関数の低い金属からなる。図面符号１４０は、有機発光表示装置を密封する封止板である。前記封止板１４０の内側には水気を吸収するための吸湿材１５０が具備される。
【０００８】
図面符号１６０は、紫外線ＵＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）硬化樹脂である。前記紫外線硬化樹脂１６０は、硝子基板１００に封止板１４０の周縁部を結合させて外部の空気及び水気が有機発光表示装置の内部に浸透することができないようにする。
【０００９】
このような構成を持つ有機発光表示装置は、アノード１１０にプラス電圧を供給して、カソード１３０にマイナス電圧を供給する場合に、アノード１１０が有機層１２０に正孔を供給し、カソード１３０が有機層１２０に電子を供給する。
【００１０】
前記正孔と電子は、有機層１２０で相互再結合しながら所定色相の光を発生させて、この発生された光は透明なＩＴＯ層からなるアノード１１０と透明な硝子電極１００を通じて外部に出力されて視覚的に確認することができる。
【００１１】
このような有機発光表示装置の製作において、硝子基板１００と封止板１４０は別途の合着装置を利用して合着され、一般的にこのような合着方式は図２に示されたように下部に位置する封止板１４０に上部に位置する硝子基板１００を窒素ガスのようなガスで加圧して合着される方式で行われる。
【００１２】
しかし、有機発光表示装置の要求される大きさが益々大きくなるにつれてこのような合着方式は大型化される有機発光表示装置には適していない。すなわち、図３に示されたように、上部に位置する硝子基板１００を封止板１４０に加圧する際に、支持構造物のない上部硝子基板１００の中央部は、その自重によって下方へ垂れることになり、これに成膜された有機物は、封止板１４０と直接触れ合うようになって有機物の損傷などが発生されるという問題がある。
【００１３】
なお、前記従来の基板合着装置及びこれを利用した基板合着方法に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献１及び２等がある。
【特許文献１】特開２００１−１１７１０６号公報
【特許文献２】韓国特開２００４−００４３４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記従来の問題を解決するために案出されたもので、大面積の上部基板及び下部基板の合着の際に下部基板を上方に加圧することで上部基板の垂れのないように加圧することができ、相対的に小面積の基板を合着する際にはガスで上部基板を加圧して合着が可能であり、一つの装置で色んな大きさの基板が合着可能になるようにした基板合着装置及びこれを利用した基板合着方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を果たすために、本発明による基板合着装置は、上部基板を加圧できるように構成される上部板と前記上部板に加圧力を提供するように構成される加圧手段からなる上部加圧部、及び前記上部加圧部の下部に位置されて前記上部基板と合着される下部基板を支持して前記下部基板を加圧できるように構成される下部板と前記下部板に加圧力を提供するように構成される加圧手段からなる下部加圧部を含む。
【００１６】
ここで、前記上部加圧部には前記上部基板をその上部で支持するように真空吸着手段がさらに具備されることが望ましく、前記上部加圧部の前記加圧手段はガス噴射による加圧で行われる。
【００１７】
また、前記下部加圧部の前記加圧手段は、弾性部材、前記弾性部材を支持する支持板及び前記支持板を加圧する加圧部材からなり、この時、前記弾性部材はばねまたはダンパーである。ここで、前記加圧部材はガス噴射による加圧によって行なわれる。また、前記下部加圧部の前記加圧手段は、ガス噴射による加圧によって行なわれる。
【００１８】
さらに、前記基板合着装置には、その内部に装入される前記上部基板及び前記下部基板の大きさを判別する基板大きさの判別手段がさらに具備されることが望ましい。
【００１９】
また、本発明による基板合着装置を利用した基板合着方法は、上部基板及び下部基板が基板合着装置に装入される装入段階、前記装入段階で装入された前記上部基板及び前記下部基板の大きさを感知する判別段階、及び前記判別段階で判別された前記上部基板及び前記下部基板の大きさによって加圧が行われる基板加圧段階と、を含んでなる。ここで、前記基板加圧段階は上部加圧または下部加圧によって行われる。
【００２０】
また、前記判別段階以前に前記上部基板及び前記下部基板の中でいずれか一つ以上の大きさ（基板面積サイズ）値を設定する基板大きさ設定段階がさらに含まれることができ、前記基板加圧段階は前記基板大きさ設定段階で設定された大きさ（基板面積サイズ）値より小さい値の前記上部基板及び前記下部基板引入時に上部加圧が行われ、前記基板加圧段階は前記基板大きさ設定段階で設定された大きさ（基板面積サイズ）値より大きい値の前記上部基板及び前記下部基板引入時に下部加圧が行われる。
【発明の効果】
【００２１】
上述したように、本発明による基板合着装置及びこれを利用した基板合着方法によれば、大面積の上部基板及び下部基板の合着の際に下部基板を上方に加圧することによって、上部基板の垂れのないように加圧することができ、相対的に小面積の基板を合着する際にはガスで上部基板を加圧して合着することが可能であり、一つの装置で様々な大きさの基板が合着可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による基板合着装置の望ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明する。
【００２３】
図４は、本発明の望ましい実施形態による基板合着装置を示した図面である。本発明の望ましい実施形態による基板合着装置は、上部基板１００を加圧できるように構成される上部板２１０と、上部板２１０に加圧力を提供するように構成される加圧手段からなる上部加圧部２００及び上部加圧部２００の下部に位置されて、上部基板１００と合着される下部基板１４０を支持して下部基板１４０を加圧できるように構成される下部板４１０と、下部板４１０に加圧力を提供するように構成される加圧手段からなる下部加圧部４００を含んでなる。
【００２４】
上部加圧部２００及び下部加圧部４００は、チャンバ３１０内に位置し、このチャンバ３１０内で合着工程が行われる。チャンバ３１０のいずれか一側には、上部基板１００及び下部基板１４０の合着の際、硬化がなされるように硬化ビーム照射部３３０が形成されている。この硬化ビーム照射部３３０は、チャンバ３１０を貫通して下部基板１４０に当たる部位にビームを照射するように構成設置される。
【００２５】
図５は、図４の上部加圧部を利用して上部加圧が行われる方式を概略的に示した図面である。
【００２６】
上部加圧部２００は、上部基板１００を加圧できるように構成される上部板２１０を含む。この上部板２１０には、上部基板１００を支持するように、より詳細には、有機物が蒸着された面が下向きにされて配置される上部基板１００を、その有機物が蒸着された面の背面、すなわち、上部基板１００の上部で上部基板１００を支持するように真空吸着手段（図示せず）が構成される。
【００２７】
上部板２１０の上部基板１００が支持された面の背面には、加圧エアシリンダ部２５０が構成されて補助板２３０を上部板２１０へ近接または上部板２１０から遠ざける。
【００２８】
上部板２１０には、上部基板１００を真空吸着する際に、そして、窒素ガスが引入（導入）されて加圧が行われる時に上部基板１００と上部板２１０の間の空間に密閉空間を形成するようにオリング２１１、（Ｏ−ｒｉｎｇ）が構成される（図５参照）。
【００２９】
また、上部板２１０にはこれと繋がれた真空吸着手段（図示せず）及びガス加圧手段（図示せず）が構成されており、これは通常の真空ポンプを利用した真空吸着手段及びガス調節バルブを利用したガス加圧手段である。通常、前記ガスは窒素ガスである。
【００３０】
補助板２３０は、加圧エアシリンダ部２５０によって線形運動（上下軸方向移動）が可能なように支持されて、この補助板２３０は上部板２１０が上部基板１００を加圧する時に加圧補助し、補助板２３０の背面には補助板２３０及び上部板２１０の間の間隙を調節する間隙調節アクチュエータ２９０及び間隙調節ガイド部２７０が構成される。
【００３１】
図６は、図４の下部加圧部を利用して下部加圧が行われる方式を概略的に示した図面、図７は、図４の下部加圧部の平面図及び一部切開断面図を示した図面であり、図８は、図６の他の実施形態による基板合着装置を示した図面である。
【００３２】
下部加圧部４００は、下部基板１４０を加圧できるように構成される下部板４１０を含む。この下部板４１０は下部基板１４０の合着される面の背面で下部基板１４０の自重によって支持されるように構成される。
【００３３】
下部板４１０の背面には下部基板１４０に実質的な加圧力を提供するように加圧手段が構成される。
【００３４】
前記加圧手段は、下部板４１０に緩衝力を提供するように構成される弾性部材と、前記弾性部材を支持する支持板４５０及び支持板４５０を加圧して下部板４１０に実質的な加圧力を提供する加圧部材４７０からなる。
【００３５】
ここで、前記弾性部材は図６に示されたようなばね４３０であって、図８に示されたようなダンパー４４０であることも可能であり、それ以外の他の技術的思想から構成される部材も可能である。
【００３６】
図７を参照すれば、支持板４５０はその内部にばね４３０を支持及び収納し、一対のばね４３０は、一つの加圧ブロック４５２を加圧するように構成される。一対のばね４３０で加圧される加圧ブロック４５２と別の加圧ブロック４５２の間には、中間板４５４が構成されてこの中間板４５４には線形ブッシュ（軸受け筒）４５８、（ｌｉｎｅａｒ  ｂｕｓｈ）が構成されて一対のばね４３０及び加圧ブロック４５２で構成される加圧セルを区分させる。
【００３７】
ばね４３０、中間板４５４及び線形ブッシュ４５８は下部板４５６によって支持及び密閉される。図７に示されたように、加圧ブロック４５２は、これを加圧する一対のばね４３０とともに一つの単位加圧セルを成し、この加圧セルは下部加圧部４００の加圧手段に複数個が構成されて、これら複数の単位加圧セルが長方形を成す下部基板１４０の全面に亘って均一な加圧力を提供する。
【００３８】
ばね４３０が収納された支持板４５０の背面には、加圧部材４７０が支持板４５０に実質的な加圧をするように構成される。この加圧部材４７０は、チャンバ３１０を貫通してチャンバ３１０の外部まで延長され、加圧部材４７０の伸縮運動によるチャンバ３１０内部及び外部との遮蔽のためにベローズ３５０が構成される（図４参照）。
【００３９】
図８に示されたように、下部加圧部４００は上述された図６及び図７での実施形態で使われたばね４３０の代わりに、吸振或いは制振作用をもつようなダンパー４４０が構成されてることも可能である。ここでのダンパー４４０は、前記弾性部材の役割をするように構成され、上述された図６及び図７の説明ではばね４３０を置換して構成されるので、それ以外の構成は上述されたところと同様である。
【００４０】
図９は、本発明の望ましい実施形態による基板合着装置において他の方式の下部加圧部の加圧部材が使われた状態を示した図面である。
【００４１】
下部加圧部４００は、下部基板１４０を加圧できるように構成される下部板４１０を含む。この下部板４１０は、下部基板１４０の合着される面の背面で下部基板１４０の自重によって支持或いは保持されるように構成される。
【００４２】
下部板４１０の背面には下部基板１４０に実質的な加圧力を提供するように加圧手段が構成される。
【００４３】
前記加圧手段は下部板４１０に緩衝力を提供するように構成される弾性部材と、前記弾性部材を支持する支持板４５０及び支持板４５０を加圧して下部板４１０に実質的な加圧力を提供する加圧部材からなる。
【００４４】
ばね４３０またはダンパ４４０などのような前記弾性部材が収納された支持板４５０の背面には前記加圧部材が支持板４５０に実質的な加圧をするように構成される。前記加圧部材は上述された上部加圧部２００での実質的な加圧を行うようにするガス加圧のような方式であり、下部加圧板４８０を含む。
【００４５】
下部加圧板４８０には加圧が行われる際に下部加圧板４８０と下部板４１０の間の空間に密閉空間を形成するようにオーリング４８１、（Ｏ−ｒｉｎｇ）が構成される。
【００４６】
また、下部加圧板４８０には、これと繋がれたガス供給手段（図示せず）が構成されており、これは通常的なガス調節バルブを利用したガス供給手段である。通常、前記ガスは窒素ガスであり、前記ガス供給手段はチャンバ３１０を貫通してチャンバ３１０の外部まで延長され、上述された図４と同じように、下部加圧板４８０の伸縮運動によるチャンバ３１０内部及び外部との遮蔽のためにベローズ（図示せず）が構成されうる。
【００４７】
図１０は、更にまた、図６の他の実施形態による基板合着装置を示した図面である。下部加圧部４００は、下部基板１４０を加圧できるように構成される下部加圧部４９０を含む。この下部加圧部４９０は下部基板１４０をその合着される面の背面で下部基板１４０の自重によって支持されるように構成される。
【００４８】
この下部加圧部４９０は、下部基板１４０にガス噴射によって実質的な加圧力を提供するように構成されて下部基板１４０に直接実質的な加圧をするように構成される。下部加圧部４９０は上述された上部加圧部２００での実質的な加圧を行うようにするガス加圧のような方式である。
【００４９】
下部加圧部４９０には加圧が行われる際に下部加圧部４９０と下部基板１４０の間の空間に密閉空間を形成するようにオリング４９１が構成される。また、下部加圧部４９０にはこれと繋がれたガス供給手段（図示せず）が構成されており、これは通常のガス調節バルブを利用したガス供給手段である。
【００５０】
通常、前記ガスは窒素ガスであり、前記ガス供給手段はチャンバ３１０を貫通してチャンバ３１０の外部まで延長され、上述された図４と同じように、下部加圧部４９０の伸縮運動によるチャンバ３１０内部及び外部との遮蔽のためにベローズ（図示せず）が構成されうる。
【００５１】
チャンバ３１０の内部または外部のある一部位には、チャンバ３１０内に装入されて相互合着される上部基板１００及び下部基板１４０の大きさ（基板面積サイズ）を判別するように基板大きさ判別手段がさらに構成されうるが、本明細書上の図面ではその図示を省略する。
【００５２】
このような前記基板大きさ判別手段が具備される場合に、チャンバ３１０内に装入される上部基板１００及び下部基板１４０の大きさによって上部加圧部２００でまたは下部加圧部４００で合着ができる。この場合には、前記基板大きさ判別手段に任意の基板大きさ（面積サイズ）値を入力して測定された値が小さい場合には、上部加圧部２００で、大きい場合には下部加圧部４００で加圧を行うようにする。
【００５３】
また、前記基板大きさ判別手段の構成の代わりに、作業者が任意で上部加圧部２００または下部加圧部４００の作動を設定して合着工程が行われることも可能である。
【００５４】
以下、本発明による基板合着装置を利用した基板合着方法の望ましい実施形態を説明する。
【００５５】
本発明の望ましい実施形態による基板合着装置を利用した基板合着方法は、上部基板及び下部基板が基板合着装置上に装入される装入段階、前記装入段階で装入された前記上部基板及び前記下部基板の大きさを感知する判別段階、及び前記判別段階で判別された前記上部基板及び前記下部基板の大きさによって加圧が行われる基板加圧段階を含んでなる。
【００５６】
上部基板及び下部基板が基板合着装置に装入されて、前記上部基板及び前記下部基板の中でいずれか一つ以上の大きさが感知されて判別される。通常の合着工程においては前記上部基板と前記下部基板の大きさは同じく行われるので、前記上部基板及び前記下部基板の中でいずれか一つの大きさだけ感知してもさしつかえない。
【００５７】
前記上部基板及び前記下部基板の大きさが感知されて判別されれば、その大きさによって上部加圧または下部加圧が実施される。ここで、上部加圧は前記上部基板及び前記下部基板の大きさが小さい場合に、下部加圧はそれら基板の大きさが大きい場合に実施され、前記上部基板及び前記下部基板の大きさの大小有無は作業者が経験で任意設定する。
【００５８】
また、前記判別段階以前に前記上部基板及び前記下部基板の中でいずれか一つの大きさ値を設定する基板大きさ設定段階がさらに含まれることができる。これも、作業者が経験で獲得した数値を任意設定するようになり、その任意設定された数値に応じて上部加圧または下部加圧が行われる。
【００５９】
以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。なお、前記用語「装入」は、前記上部基板及び前記下部基板を基板合着装置に収納、引入れ、挿入或いは配置することなどを意味し、そのような状態でこれら基板の合着が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】有機発光表示装置の構造を概略的に示した断面図である。
【図２】上部加圧によって合着が行われる方式を概略的に示した図面である。
【図３】上部加圧による大面積基板合着の際部基板の垂れが生じることを概略的に示した図面である。
【図４】本発明の望ましい実施形態による基板合着装置を示した図面である。
【図５】図４の上部加圧部を利用して上部加圧が行われる方式を概略的に示した図面である。
【図６】図４の下部加圧部を利用して下部加圧が行われる方式を概略的に示した図面である。
【図７】図４の下部加圧部の平面図及び一部切開断面図を示した図面である。
【図８】図６の他の実施形態による基板合着装置を示した図面である。
【図９】本発明の望ましい実施形態による基板合着装置で他の方式の下部加圧部の加圧部材が使われた状態を示した図面である。
【図１０】図６のまた他の実施形態による基板合着装置を示した図面である。
【符号の説明】
【００６１】
１００  上部基板
１４０  下部基板
２００  上部加圧部
２１０  上部板
４００  下部加圧部
４１０  下部板
４３０  弾性部材、
４５０  支持板、
【図１】
0004490929.tif 000002
【図２】
0004490929.tif 000003
【図３】
0004490929.tif 000004
【図４】
0004490929.tif 000005
【図５】
0004490929.tif 000006
【図６】
0004490929.tif 000007
【図８】
0004490929.tif 000008
【図９】
0004490929.tif 000009
【図１０】
0004490929.tif 000010
【図７】
0004490929.tif 000011