보호 캡 합착 공정 라인 document_id A220623010244

본 발명은 보호 캡 합착 공정 라인에 관한 것으로, 특히, 한 개의 공정 라인에서 유기물 증착 글라스에 메탈 캡을 합착할 뿐만 아니라 유기물 증착 글라스에 글라스 캡을 합착할 수 있도록 한 보호 캡 합착 공정 라인에 관한 것이다. 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)는 디스플레이 소자로서, 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 재결합(recombination)하면서 여기 분자(exciton)가 생성되며, 이때 여기 분자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생하게 되는데, 이를 이용하여 원하는 디스플레이를 표시하게 된다. 상기 유기발광 다이오드는 일명, OELD(Organic Electroluminessent Device)라고도 한다. 상기 유기발광 다이오드는 유기물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자체 발광형 디스플레이로, 저전압 구동성, 박막성, 광시야각, 빠른 응답성 등의 장점으로 인하여 차세대 디스플레이로 주목받고 있으며, 그 구조에 따라 PM(Passive Matrix) OLED와 AM(Active Matrix) OLED로 분류된다. 상기 유기발광 다이오드의 일예로, 상기 유기발광 다이오드는 소정 면적을 갖는 글라스에 투명 양전극층이 형성된 아이티오 글라스(Indium-Tin Oxide Glass)와, 상기 아이티오 글라스의 투명 양전극층에 이어 형성된 유기 EL층(Organic Electroluminessent Layer)과, 상기 유기 EL층에 이어 형성된 음전극막을 포함하여 구성된다. 상기 유기발광 다이오드는 다양한 방법으로 제작되고 있으며, 그 제작 방법은 보통, 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 면적을 갖는 글라스(1)위에 반도체 제조 공정으로 투명 양전극층과 유기 EL층 그리고 음전극막을 형성하게 된다. 상기 글라스에는 상기 투명 양전극층과 유기 EL층 그리고 음전극막을 포함하여 구성되는 단위 셀(2)들이 배열되며, 그 단위 셀(2)들을 기준으로 글라스(1)를 각각 절단하여 상기 유기발광 다이오드를 구성하는 단위 셀 소자를 제작하게 된다. 이하, 상기 단위 셀(2)들이 배열된 글라스를 유기물 증착 글라스(G)라고 한다. 한편, 상기 글라스(1)에 형성된 각 단위 셀(2), 즉 유기 EL층과 음전극막 등을 보호하기 위하여 소정 형상의 보호 캡들이 그 각 단위 셀(2)들을 복개하도록 상기 글라스(1)에 부착된다. 상기 보호 캡은 습기를 제거하는 건조제(Desiccant)를 포함하여 구성된다. 상기 보호 캡의 종류는 금속 재료로 형성된 메탈 캡과 글라스 재료로 형성된 글라스 캡 등으로 나누어진다. 상기 메탈 캡(MC)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 사각 형태로 형성된 캔(3)과 그 캔(3)의 내부에 형성된 홈에 부착되는 건조제(4)를 포함하여 구성되며, 그 메탈 캡(MC)은 유기물 증착 글라스(G)의 단위 셀(2)을 복개하도록 그 유기물 증착 글라스(G)에 각각 부착된다. 상기 메탈 캡(MC)은 프레스 등으로 소정 형상의 메탈 캔(3)을 제작하고 그 메탈 캔(3)의 내부에 건조제(4)를 부착하게 된다. 이와 같이 제작된 메탈 캡(MC)들은 실런트(Sealant)(5)에 의해 상기 글라스(1)의 각 단위 셀(2)들을 각각 복개하도록 유기물 증착 글라스(G)에 부착되며, 이때 상기 메탈 캡(MC)들이 다수 개 배열되는 메탈 캔 트레이(T)가 사용된다. 상기 메탈 캡(MC)은 금형을 이용하여 제작하게 되므로 제작이 간단하고 대량 생산이 가능하여 제작 단가가 매우 저렴하다. 반면, 메탈 캡(MC)은 유기물 증착 글라스(G)와 변형률이 다르기 때문에 장시간 사용할 경우 변형에 의한 제품의 파손을 유발시킬 수 있다. 그리고 상기 글라스 캡(GC)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 사각 형태의 캡 글라스(6)와 그 캡 글라스(6)에 형성된 삽입홈(7)에 부착되는 건조제(4)를 포함하여 구성되며, 그 글라스 캡(GC)은 유기물 증착 글라스(G)의 단위 셀(2)을 복개하도록 그 유기물 증착 글라스(G)에 각각 부착된다. 상기 글라스 캡(GC)은 유기물 증착 글라스(G)와 상응하는 크기의 베이스 글라스(BG)에 다수 개의 삽입홈(7)이 형성되며 그 삽입홈(7)들에 각각 건조제(4)가 부착된 다음 그 건조제(4)들이 부착된 베이스 글라스(BG)를 절단하여 이루어진다. 상기 건조제(4)들이 부착된 베이스 글라스(BG)는 상기 유기물 증착 글라스(G)에 부착된 다음 그 유기물 증착 글라스(G)를 절단시 함께 절단하게 된다. 상기 글라스 캡(GC)은 상기 유기물 증착 글라스(G)와 같은 재질로 이루어지므로 장시간 사용하여도 변형에 의한 제품의 파손을 방지하게 된다. 반면, 상기 글라스 캡(GC)은 베이스 글라스(BG)에 형성되는 삽입홈(7)의 가공 정도에 따라 건조제(4)의 접착성이 좌우되므로 그 건조제(4)의 접착성을 우수하게 하기 위하여 그 삽입홈(7)들을 하나 씩 가공하게 된다. 따라서 상기 글라스 캡(GC)은 상기 메탈 캡(MC)에 비하여 제작 단가가 비싼 단점이 있다. 한편, 유기발광 다이오드는 현재 주로 적용되는 전면 발광뿐만 아니라 양면 발광을 위하여 개발이 진행되고 있기 때문에 그 유기물 증착 글라스(G)에 부착되는 보호 캡은 메탈 캡(MC)에서 글라스 캡(GC)으로 전환되고 있다. 상기한 바와 같은 유기물 증착 글라스(G)에 보호 캡이 부착되는 과정은 대량 생산할 수 있는 제조 라인에서 진행된다. 도 4는 상기 유기물 증착 글라스에 메탈 캡이 부착되는 제조 라인을 도시한 것이다. 이를 참조하여 유기물 증착 글라스에 메탈 캡이 부착되는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 메탈 캔 트레이(T)에 다수 개의 메탈 캔(3)이 배열되고 그 메탈 캔(3)들이 배열된 메탈 캔 트레이(T)가 세정 라인(L1)을 거치게 된다. 상기 세정 라인(L1)에서 그 메탈 캔(3)들에 부착된 이물질 등을 제거하기 위하여 그 메탈 캔(3)들을 액체로 세정하고, 그 세정된 메탈 캔(3)과 건조제(4)의 접착력을 강화시키기 위하여 그 메탈 캔(3)들을 플라즈마 세정하게 된다. 상기 세정 라인(L1)을 거친 메탈 캔 트레이(T)는 그 세정 라인(L1)에 연결된 제1 이송 챔버(C1)의 이송 로봇(10)을 통해 그 제1 이송 챔버(C1)와 연결된 건조제 부착 챔버(C2)로 이송된다. 그 건조제 부착 챔버(C2)에 부착기(11)가 구비되며 그 부착기(11)에 의해 메탈 캔 트레이(T)에 배열된 메탈 캔(3)들에 각각 건조제(4)가 부착된다. 상기 건조제 부착 챔버(C2)는 복수 개이다. 상기 건조제 부착 챔버(C2)에 위치한 메탈 캔 트레이(T)는 상기 제1 이송 챔버(C1)의 이송 로봇(10)에 의해서 그 제1 이송 챔버(10)와 연결된 디스펜싱 챔버(C3)로 이송된다. 그 디스펜싱 챔버(C3)로 이송된 메탈 캔 트레이(T)의 각 메탈 캔(3)들은 각각 그 디스펜싱 챔버(C3)에 구비된 디스펜서(20)에 의해 실런트가 도포된다. 상기 디스펜싱 챔버(C3)는 복수 개이다. 상기 디스펜싱 챔버(C3)에서 실런트가 도포된 메탈 캔(3)들이 배열된 메탈 캔 트레이(T)는 그 제1 이송 챔버(C1)의 이송 로봇(10)에 의해 그 제1 이송 챔버(C1)와 연결된 버퍼 챔버(C4)로 이송된다. 상기 버퍼 챔버(C4)에 제2 이송 챔버(C5)가 연결되고 그 제2 이송 챔버(C5)에 이송 로봇(30)이 구비된다. 상기 제2 이송 챔버(C5)의 이송 로봇(30)이 상기 버퍼 챔버(C4)에 위치한 메탈 캔 트레이(T)를 그 제2 이송 챔버(C5)와 연결된 합착 챔버(C6)로 이송하게 된다. 상기 제2 이송 챔버(C5)와 연결된 적층 챔버(C7)에 반도체 제조 공정을 거친 유기물 증착 글라스(G)가 적층된다. 상기 적층 챔버(C7)에 카세트(40)가 구비되며 그 카세트(40)에 유기물 증착 글라스(G)가 적층된다. 상기 제2 이송 챔버(C5)의 이송 로봇(30)이 상기 적층 챔버(C7)에 적층된 유기물 증착 글라스(G)를 상기 합착 챔버(C6)로 이송시키고, 그 합착 챔버(C6)에 구비된 합착기(50)에 의해서 상기 메탈 캔 트레이(T)이 배열된 메탈 캔(3)들이 상기 유기물 증착 글라스(G)에 각각 부착된다. 상기 합착 챔버(C6)는 복수 개이다. 상기 메탈 캔(3)들이 부착된 유기물 증착 글라스(G)와 그 메탈 캔(3)이 빠져나간 메탈 캔 트레이(T)는 상기 제2 이송 챔버(C5)와 연결된 언로딩 챔버(C8)로 각각 이송된다. 상기 언로딩 챔버(C8)는 제3 이송 챔버(C9)와 연결되며 그 제3 이송 챔버(C9)에 유기물 증착 글라스(G)를 반출시키는 반출 챔버(C10)가 연결되고 상기 제3 이송 챔버(C9)에 상기 메탈 캔 트레이(T)를 반송시키는 반송 라인(L2)이 연결된다. 상기 제3 이송 챔버(C9)에 이송 로봇(60)이 구비된다. 상기 제3 이송 챔버(C9)의 이송 로봇(60)이 상기 언로딩 챔버(C8)에 이송된 유기물 증착 글라스(G)를 상기 반출 챔버(C10)로 이송하게 되고 또한 그 제3 이송 챔버(C9)의 이송 로봇(60)이 언로딩 챔버(C8)에 이송된 메탈 캔 트레이(T)를 반송 라인(L2)으로 이송하게 된다. 상기 반송 라인(L2)으로 이송된 메탈 캔 트레이(T)는 그 반송 라인(L2)을 거치면서 세정되고 그 반송 라인(L2)을 거친 메탈 캔 트레이(T)에 다시 메탈 캔(3)들이 배열된다. 메탈 캔(3)들이 배열된 메탈 캔 트레이(T)는 위에서 설명한 바와 같은 과정을 거치게 된다. 한편, 상기 반출 챔버(C10)로 이송된 유기물 증착 글라스(G)는 후공정 라인을 거치게 되며 그 후공정 라인에서 유기물 증착 글라스(G)를 단위 셀을 기준으로 절단하는 절단 공정, 그 단위 셀을 검사하는 검사 공정 그리고 그 단위 셀에 탭(Tab)을 부착하는 탭 공정 등이 진행된다. 미설명 부호 C11은 메탈 캔 트레이에 메탈 캔을 공급하는 공급 챔버이고, C12는 메탈 캔들이 배열된 메탈 캔 트레이를 세정 라인으로 챔버이며, C13은 증착 챔버이다. 도 5는 상기 유기물 증착 글라스(G)에 글라스 캡(GC)이 부착되는 제조 라인을 도시한 것이다. 이를 참조하여 유기물 증착 글라스(G)에 글라스 캡(GC)이 부착되는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 삽입홈(7)들이 형성된 베이스 글라스(BG)가 세정 라인(L3)을 거치게 되며 그 세정 라인(L3)에서 액체에 의해 그 베이스 글라스(BG)에 부착된 이물질 등이 제거되고, 그 세정된 베이스 글라스(BG)에 건조제(4)의 접착력을 강화시키기 위하여 플라즈마 세정하게 된다. 상기 세정 라인(L3)을 거친 베이스 글라스(BG)는 그 세정 라인(L3)에 연결된 제1 이송 챔버(C21)의 이송 로봇(70)을 통해 그 제1 이송 챔버(C21)와 연결된 건조제 부착 챔버(C22)로 이송된다. 그 건조제 부착 챔버(C22)에 구비된 부착기(81)에 의해 건조제(4)가 베이스 글라스(BG)의 삽입홈(7)들에 각각 부착된다. 상기 건조제 부착 챔버(C22)는 복수 개이다. 상기 건조제 부착 챔버(C22)에 위치한 베이스 글라스(BG)는 상기 제1 이송 챔버(C21)의 이송 로봇(70)에 의해서 그 제1 이송 챔버(C21)와 연결된 디스펜싱 챔버(C23)로 이송된다. 그 디스펜싱 챔버(C23)로 이송된 베이스 글라스(BG)에 그 디스펜싱 챔버(C23)에 구비된 디스펜서(80)에 의해 실런트가 도포된다. 상기 디스펜싱 챔버(C23)는 복수 개이다. 상기 디스펜싱 챔버(C23)에서 실런트가 도포된 베이스 글라스(BG)는 그 제1 이송 챔버(C21)의 이송 로봇(70)에 의해 그 제1 이송 챔버(C21)와 연결된 버퍼 챔버(C24)로 이송된다. 상기 버퍼 챔버(C24)에 제2 이송 챔버(C25)가 연결되고 그 제2 이송 챔버(C25)에 이송 로봇(90)이 구비된다. 상기 제2 이송 챔버(C25)의 이송 로봇(90)이 상기 버퍼 챔버(C24)에 위치한 베이스 글라스(BG)를 그 제2 이송 챔버(C25)와 연결된 합착 챔버(C26)로 이송하게 된다. 상기 제2 이송 챔버(C25)와 연결된 적층 챔버(C27)에 반도체 제조 공정을 거친 유기물 증착 글라스(G)가 적층된다. 이때 상기 적층 챔버(C27)에 구비된 카세트(100)에 유기물 증착 글라스(G)가 적층된다. 상기 제2 이송 챔버(C25)의 이송 로봇(90)이 상기 적층 챔버(C27)에 적층된 유기물 증착 글라스(G)를 상기 합착 챔버(C26)로 이송시키고, 그 합착 챔버(C26)에 구비된 합착기(110)에 의해서 상기 베이스 글라스(BG)가 상기 유기물 증착 글라스(G)에 부착된다. 상기 합착 챔버(C26)에서 유기물 증착 글라스(G)에 베이스 글라스(BG)가 합착되는 과정은 먼저 상기 유기물 증착 글라스(G)와 베이스 글라스(BG)가 얼라인되고 그 유기물 증착 글라스(G)와 베이스 글라스(BG)를 면조사하여 가접하게 된다. 그리고 그 가접된 유기물 증착 글라스(G)와 베이스 글라스(BG)에 자외선을 조사하여 베이스 글라스(BG)에 도포된 실런트를 경화시켜 그 유기물 증착 글라스(G)에 베이스 글라스(BG)를 합착하게 된다. 상기 합착 챔버(C26)는 복수 개이다. 상기 합착 챔버(C26)에서 베이스 글라스(BG)가 합착된 유기물 증착 글라스(G)는 그 제2 이송 챔버(C25)의 이송 로봇(90)에 의해 상기 제2 이송 챔버(C25)와 연결된 언로딩 챔버(C28)로 각각 이송된다. 상기 언로딩 챔버(C28)는 제3 이송 챔버(C29)와 연결되며 그 제3 이송 챔버(C29)에 유기물 증착 글라스(G)를 반출시키는 반출 챔버(C30)가 연결된다. 상기 제3 이송 챔버(C29)에 이송 로봇(120)이 구비된다. 상기 제3 이송 챔버(C29)의 이송 로봇(120)이 상기 언로딩 챔버(C28)에 이송된 유기물 증착 글라스(G)를 상기 반출 챔버(C30)로 이송하게 된다. 한편, 상기 반출 챔버(C30)로 이송된 유기물 증착 글라스(G)는 후공정 라인을 거치게 되며 그 후공정 라인에서 유기물 증착 글라스(G)를 단위 셀을 기준으로 절단하는 절단 공정, 그 단위 셀을 검사하는 검사 공정 그리고 그 단위 셀에 탭(Tab)을 부착하는 탭 공정 등이 진행된다. 미설명 부호 C31은 베이스 글라스를 세정 라인으로 이송시키는 챔버이고, C32는 증착 챔버이다. 이상에서 설명한 바와 같이, 유기물 증착 글라스(G)에 보호 캡을 부착하는 공정에서 그 보호 캡이 메탈 캡(MC)인 경우, 메탈 캡(MC)을 합착하는 라인에서 유기물 증착 글라스(G)에 메탈 캡(MC)을 합착하게 되고, 상기 보호 캡이 글라스 캡(GC)인 경우, 베이스 글라스(BG)를 합착하는 라인에서 유기물 증착 글라스(G)에 베이스 글라스(BG)를 합착하게 된다. 이와 같이 유기물 증착 글라스(G)에 보호 캡을 부착시 그 보호 캡이 메탈 캡(MC) 또는 글라스 캡(GC)에 따라 각각 다른 라인에서 공정이 진행되므로 그 공정 라인이 두 개가 설치된다. 따라서 유기물 증착 글라스(G)에 보호 캡을 부착하기 위한 라인 설치 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 그 라인을 설치하기 위한 공간이 넓게 확보되어야 하는 문제점이 있다.