KR102072804B1 - 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 - Google Patents
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Abstract
부품 실장 장치 및 그 방법을 제공한다. 본 부품 실장 장치는, 디스플레이 패널을 지지하는 스테이지; 상기 디스플레이 패널에 부착될 부품을 지지하는 백업부; 및 상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 백업부와 반대되는 영역에서 상기 부품이 디스플레이 패널에 부착되도록 상기 디스플레이 패널을 압착시키는 본딩툴;을 포함한다.
Description
본 발명은 부품 실장 장치 및 그 실장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균등하게 부품 부착시킬 수 있는 부품 실장 장치 및 그 실장 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 사용되는 장치이다. 이러한 디스플레이 장치는 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 표현하기 위하여 다양한 형태로 제작되고 있다.
특히 디스플레이 장치는 상기와 같이 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 이미지 또는 영상을 구현하는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널와 연결된 적어도 하나의 부품을 포함할 수 있다.
이러한 부품을 디스플레이 패널에 합착함으로써 디스플레이 패널에 설치하는 것이 일반적이다. 특히 부품이 디스플레이 패널 상에 얼마나 정확하게 실장되어 있느냐에 따라 디스플레이 장치의 구동이 원할하게 진행될 수 있다. 또한, 부품이 디스플레이 패널 상에 정확하게 실장되지 않은 경우 디스플레이 장치의 작동 상의 문제로 인하여 디스플레이 장치를 교체하거나 수리하여야 한다.
본 발명의 실시예들은 부품을 디스플레이 패널에 접속을 원활히 하는 부품 실장 장치 및 그 실장 방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 부품 실장 장치는, 디스플레이 패널을 지지하는 스테이지; 상기 디스플레이 패널에 부착될 부품을 지지하는 백업부; 및 상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 백업부와 반대되는 영역에서 상기 부품이 디스플레이 패널에 부착되도록 상기 디스플레이 패널을 압착시키는 본딩툴;을 포함한다.
그리고, 상기 본딩툴은 상기 디스플레이 패널을 압착시 열도 가해질 수 있다.
또한, 상기 부품은 상기 디스플레이 패널의 일부 영역에 부착될 수 있다.
그리고, 상기 부품의 상기 제1 백업부와 접하는 단면은 상기 제1 백업부의 단면보다 작을 수 있다.
또한, 상기 본딩툴의 상기 디스플레이 패널과 접하는 단면은 상기 부품의 단면보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 본딩툴의 상기 디스플레이 패널을 압착하는 단면에 배치된 완충부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 부품은 상기 디스플레이 패널을 구동시키는 구동칩일 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이 패널은, 박막 트랜지스터를 구비한 제1 기판; 및 컬러 필터를 구비하고, 상기 제1 기판의 일부 영역상에 부착된 제2 기판;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판은 상기 스테이지상에 안착될 수 있다.
그리고, 상기 부품은 상기 제1 기판 중 상기 제2 기판이 부착되지 않는 영역에 부착될 수 있다.
또한, 상기 부품의 면 중 상기 디스플레이 패널과 마주하는 면에는 상기 부품 및 상기 디스플레이 패널 중 적어도 하나의 변형을 방지하는 변형 방지부가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 변형 방지부는, 상기 부품으로부터 돌출된 범퍼; 및 상기 범퍼의 일단에 설치되며 상기 디스플레이 패널에 부착되는 도전볼을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본딩툴은 상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 스테이지와 동일한 영역에서 상기 디스플레이 패널을 압착할 수 있다.
그리고, 상기 본딩툴은 상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 스테이지와 다른 영역에서 상기 디스플레이 패널을 압착할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 부품 실장 방법은, 디스플레이 패널을 스테이지에 안착시키는 단계; 상기 디스플레이 패널에 부착될 부품을 백업부에 안착시키는 단계; 및 상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 백업부와 반대되는 영역에서 상기 부품이 디스플레이 패널에 부착되도록 본딩툴로 상기 디스플레이 패널을 압착시키는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 본딩툴로 상기 디스플레이 패널을 압착시 상기 본딩툴을 통해 열도 가해질 수 있다.
또한, 상기 부품은, 상기 디스플레이 패널을 구동시키는 구동칩일 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이 패널은, 박막 트랜지스터를 구비한 제1 기판; 및 컬러 필터를 구비하고, 상기 제1 기판의 일부 영역상에 부착된 제2 기판;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 기판은, 상기 스테이지상에 안착될 수 있다.
그리고, 상기 본딩툴은 상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 스테이지와 동일한 영역에서 상기 디스플레이 패널을 압착할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 부품이 디스플레이 패널에 균일하고 긴밀하게 접촉함으로써 불량률을 최소화하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 부품과 디스플레이 패널의 컨택 성능을 향상시킴으로써 디스플레이 장치의 오작동을 방지할 수 있다.
특히 본 발명의 실시예들은 부품의 변형이 최소화되므로 오작동이 방지되며, 부품이 분리되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 부품 실장 장치를 사용하여 부품을 디스플레이 패널에 실장하는 방법을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품이 디스플레이 패널에 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 부품을 압착시킬 때와 디스플레이 패널을 압착시킬 때의 부품과 디스플레이 패널의 휨 변화를 측정한 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 박막트랜지스터를 포함하는 제1 기판의 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 5의 일 화소 블록의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 8은 도 6에 따른 화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부품 실장 장치를 보여주는 개념도이다.
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도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품이 디스플레이 패널에 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
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도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 박막트랜지스터를 포함하는 제1 기판의 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 5의 일 화소 블록의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 8은 도 6에 따른 화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부품 실장 장치를 보여주는 개념도이다.
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.
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 플렉서블 디스플레이 장치의 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 부품 실장 장치(100)를 보여주는 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 부품 실장 장치(100)를 사용하여 부품(300)을 디스플레이 패널(200)에 실장하는 방법을 보여주는 개념도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품(300)이 디스플레이 패널(200)에 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 부품 실장 장치(100)는 디스플레이 패널(200)을 지지하는 스테이지(110), 디스플레이 패널(200)에 부착될 부품(300)을 지지하는 백업부(120) 및 디스플레이 패널(200)을 기준으로 상기 백업부(120)와 반대되는 영역에서 부품(300)이 디스플레이 패널(200)에 부착되도록 디스플레이 패널(200)을 압착시키는 본딩툴(130)을 포함한다.
스테이지(110)는 고정되거나 상하 또는 좌우로 이동 가능할 수 있다. 스테이지(110)의 상면에는 디스플레이 패널(200)의 일부가 안착될 수 있고, 스테이지(110)는 디스플레이 패널(200)을 지지할 수 있다.
백업부(120)는 스테이지(110)로부터 일정 간격 이격되어 배치될 수 있고, 상하 또는 좌우로 이동 가능할 수 있다. 백업부(120)는 디스플레이 패널(200)을 기준으로 스테이지(110)와 동일한 영역에 배치될 수 있다. 상기한 백업부(120)의 상면에는 디스플레이 패널(200)에 부착될 부품(300)이 안착될 수 있다. 부품(300)이 백업부(120)에 안정적으로 안착되기 위해 백업부(120)의 상면에 대한 크기는 부품(300)의 단면에 대한 크기보다 클 수 있다. 백업부(120)는 스테이지(110)와의 거리가 가변하도록 설치될 수 있다. 이때, 백업부(120)는 디스플레이 패널(200) 상에 설치되는 부품(300)의 위치에 따라 스테이지(110)와의 간격이 조절될 수 있다.
한편, 부품 실장 장치(100)는 백업부(120)로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 본딩툴(130)을 포함할 수 있다. 본딩툴(130)은 디스플레이 패널(200)을 기준으로 백업부(120)와 다른 영역에서 백업부(120)와 마주보도록 배치될 수 있다. 본딩툴(130)은 상하로 이동 가능하도록 설치되며, 디스플레이 패널(200)에 부품(300)이 부착되도록 디스플레이 패널(200)을 압착할 수 있다. 부품(300)이 디스플레이 패널(200)에 안정적으로 부착되게 하기 위해 본딩툴(130)의 디스플레이 패널(200)과 접하는 면은 부품(300)의 단면보다 클 수 있다.
부품 실장 장치(100)에 의해 적용되는 디스플레이 패널(200)은 박막 트랜지스터(미도시)를 구비하는 제1 기판(210)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 기판(210)은 상기 박막 트랜지스터의 일부가 외부로 노출되어 형성된 패드부(230)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(200)는 컬러 필터(미도시)를 구비하고, 제1 기판(210)의 일부 상에 부착되는 제2 기판(220)을 포함할 수 있다. 제1 기판(210)은 매트릭스 형태로 형성된 다수의 화소(미도시)들이 형성되어 있다. 제1 기판(210)에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 그리고, 제1 기판(210)의 상부에 구비된 제2 기판(220)은 소정의 색을 발현하는 컬러 필터층을 구비한다. 상기 컬러필터 층은 박막 공정에 의해서 형성되며, RGB 색화소를 구비한다.
한편, 디스플레이 패널(200)에 부착가능한 부품(300)은 디스플레이 패널(200)을 구동시키기 위한 전압을 제공하는 구동칩, 상기한 구동칩을 구동시키기 위한 전압을 인가하는 연성회로부 등이 있을 수 있다. 상기한 부품(300)들은 제1 기판(210)의 주변영역 즉 패드부에 부착될 수 있다.
그리고, 부품(300)의 면 중 상기 디스플레이 패널과 마주하는 면에는 상기 부품 및 상기 디스플레이 패널 중 적어도 하나의 변형을 방지하는 변형 방지부(310)이 더 배치될 수 있다. 상기한 변형 방지부(310)는, 상기 부품(300)으로부터 돌출된 범퍼(312) 및 상기 범퍼(312)의 일단에 설치되며 상기 디스플레이 패널(200)에 부착되는 도전볼(314)를 포함할 수 있다. 상기한 범퍼(312)는 부품(300)의 면 중 디스플레이 패널(200)과 마주하는 면상에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 범퍼(312) 각각에는 복수 개의 도전볼(314)이 형성되어 있을 수 있다. 그리하여 복수개의 도전볼(314)은 상기에서 설명한 바와 같이 본딩툴(130)의 압착으로 인하여 디스플레이 패널(200)에 실장될 수 있다.
구체적으로 각 도전볼(314)은 ACF(Anistropic conductive film) 도전볼(314)일 수 있다. 따라서 본딩툴(130)에 의하여 압력이 가해지면, 각 도전볼(314)은 압력에 의하여 열이 발생함으로써 용융되어 디스플레이 패널(200)에 합착될 수 있다.
상기와 같은 부품 실장 장치(100)의 작동을 살펴보면, 우선 디스플레이 패널(200)을 스테이지(110)의 상면상에 배치시킨다. 디스플레이 패널(200)을 스테이지(110)상에 배치시킬 때, 컬러 필터를 포함하는 제2 기판(220)이 스테이지(110)의 상면에 접하도록 배치시킬 수 있다. 그리고, 부품(300)을 백업부(120)상에 배치시킨다. 부품(300)을 백업부(120)상에 배치시킬 때, 부품(300)의 도전볼(314)이 디스플레이 패널(200)을 향하도록 배치시킬 수 있다. 즉, 부품(300)의 범퍼(312)가 배치된 면과 마주하는 면이 백업부(120)의 상면에 접하도록 배치시킬 수 있다.
그리고, 백업부(120)를 스테이지(110)와 일정 간격 이격되도록 백업부(120) 및 스테이지(110) 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다. 한편, 백업부(120)는 제품의 크기, 제품의 종류 등에 따라 이격되는 거리가 일정하게 정해질 수 있다. 구체적으로 스테이지(110)와 백업부(120) 사이의 거리는 디스플레이 패널(200)에 실장되는 부품(300)의 위치에 따라 결정될 수 있다.
상기와 같이 부품(300)이 배치되면, 본딩툴(130)을 통하여 부품(300)를 압착할 수 있다. 먼저 디스플레이 패널(200)을 사이에 두고 부품(300)과 서로 마주보도록 본딩툴(130)을 위치시킨다. 본딩툴(130)의 배치가 완료되면 본딩툴(130)을 아래로 이동시켜 디스플레이 패널(200)을 압착시킴으로써 부품(300)이 디스플레이 패널(200)에 부착시킨다. 본딩툴(130)로 디스플레이 패널(200)을 압착할 때 압력 이외에도 열을 가할 수 있다.
그리고, 작업이 완료되면, 본딩툴(130)에 가해지는 압력을 제거하고 디스플레이 장치(200)를 취출할 수 있다.
상기와 같이 디스플레이 패널(200)을 압착함으로서 부품(300)을 디스플레이 패널(200)에 부착시키면 부품(300)과 디스플레이 패널(200) 사이의 접촉이 균일하게 형성될 뿐만 아니라 부착으로 인한 휨(warpage)변화도 최소화할 수 있다.
구체적으로 디스플레이 패널(200)과 부품(300)이 압착에 의하여 서로 접속하는 경우 압착하는 힘과, 압착시 발생하는 열에 의하여 부품(300)는 변형될 수 있다. 그러나 상기와 같이 본딩툴(130)로 디스플레이 패널(200)을 압착하는 경우 상기의 현상을 저감시킬 수 있다.
따라서 부품(300)에 설치되는 범퍼(312)에 힘을 균일하게 전달할 수 있다. 또한, 상기와 같이 힘이 균일하게 전달됨으로써 범퍼(312)는 패드부(230)와 균일하게 접촉할 수 있다.
도 4는 부품(300)을 압착시킬 때와 디스플레이 패널(200)을 압착시킬 때의 부품(300)과 디스플레이 패널(200)의 휨 변화를 측정한 결과이다.
디스플레이 패널(200)에 부품(300)을 부착시킬 때의 공정 온도는 220℃로 하고, 압력은 130MPa로 설정하였다. 그리고 두께가 900um인 부품을 두께가 1270um인 디스플레이 패널에 부착시켰다. 비교예는 부품을 압착하여 부품을 디스플레이 패널에 부착시켰고 실시예는 디스플레이 패널을 압착하여 부품을 디스플레이 패널에 부착시켰다. 그 결과 도 4에 도시된 바와 같이, 비교예에 의한 부품의 두께는 휨은 약 8.226% 였고, 디스플레이 패널의 휨은 약 1.37% 였다. 반면 실시예에 의한 부품의 휨은 약 5.822% 였으며, 디스플레이 패널의 휨은 약 0.434% 였다. 즉 디스플레이 패널의 압착함으로써 부품을 디스플레이 패널에 부착시킨 경우, 부품을 압착하는 경우보다 부품의 휨은 30%이상 개선되었고, 디스플레이 패널(200)의 휨은 80%이상 개선되었음을 확인할 수 있다.
다음은 본 발명에 적용될 수 있는 디스플레이 패널의 제1 기판에 대해 설명하기로 한다. 본 발명에 적용되는 디스플레이 패널은 유기 발광 표시 장치의 패널일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 액정 디스플레이 패널이나, 전계 방출 디스플레이 장치나, 전계 발광 디스플레이 장치나, 전기 영동 디스플레이 장치 등 다른 디스플레이 장치에도 적용가능하다 할 것이다. 그러나, 설명의 편의를 도모하기 위해 유기 발광 표시 장치의 패널에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 박막트랜지스터를 포함하는 제1 기판의 개략적인 평면도이고, 도 6은 도 5의 일 화소 블록의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 기판(210)은 표시 영역(A1)과 비표시 영역(A2)으로 구분될 수 있다.
표시 영역(A1)은 영상을 표시하는 영역으로서 기판(10)의 중앙을 포함하는 영역에 형성되고, 비표시 영역(A2)은 표시 영역(A1)의 주변에 배치될 수 있다.
표시 영역(A1)에는 영상이 구현되는 복수의 화소(P)가 포함된다.
각 화소(P)는 제1방향(X)으로 연장된 스캔 배선(S)과, 제1방향(X)에 직교하는 제2방향(Y)으로 연장된 데이터배선(D)으로 정의될 수 있다. 데이터 배선(D)은 비표시 영역(A2)에 구비된 데이터 구동부(미도시)가 제공하는 데이터 신호를 각 화소(P)에 인가하고, 스캔 배선(S)은 비표시 영역(A2)에 구비된 스캔 구동부(미도시)가 제공하는 스캔 신호를 각 화소(P)에 인가한다. 도 2에는 데이터 배선(D)이 제2 방향(Y)으로 연장되고, 스캔 배선(S)이 제1 방향(X)으로 연장된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 데이터 배선(D)과 스캔 배선(S)의 연장 방향은 서로 바뀔 수도 있다.
각 화소(P)는 제2 방향(Y)으로 연장된 제1 전원 공급선(V1)에 연결된다. 제1 전원 공급선(V1)은 비표시 영역(A2)에 구비된 제1 전원 구동부(미도시)가 제공하는 제1 전원(ELVDD, 도 7 참조)을 각 화소(P)에 인가한다. 한편, 도 2에는 도시되어 있지 않으나, 각 화소(P)는 제2 전원(ELVSS, 도 7 참조)을 공급받는다. 각 화소(P)는 데이터 신호에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 소자(OLED, 도 3 참조)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 공급되는 전류량을 제어한다. 그러면, 유기발광소자에서 소정 휘도의 빛이 생성된다.
도 7은 도 6의 하나의 화소에 대한 회로도이다.
도 7를 참조하면, 화소는 유기 발광 소자(organic light emitting device, OLED)와, 유기 발광 소자(OLED)로 전류를 공급하기 위한 화소 회로(C)를 구비한다.
유기 발광 소자(OLED)의 화소 전극은 화소 회로(C)에 접속되고, 대향 전극(20)은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 유기 발광 소자(OLED)는 화소 회로(C)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
액티브 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치는, 적어도 2개의 트랜지스터 및 적어도 1개의 캐패시터를 구비하는데, 구체적으로 데이터 신호를 전달하기 위한 스위칭 트랜지스터, 데이터 신호에 따라 유기 발광 소자를 구동시키기 위한 구동 트랜지스터 및 데이터 전압을 유지시키기 위한 하나의 캐패시터를 포함한다. 여기서, 상기와 같은 박막트랜지스터(21)(23) 및 캐패시터(22)의 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이보다 더 많은 수의 박막 트랜지스터(21)(23) 및 캐패시터(22)를 구비할 수 있음은 물론이다.
제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극(514)은 스캔 배선(S)(S, 도 2 참조)에 접속되고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극은 데이터 배선(D, 도 2 참조)에 접속되고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 즉, 상기 제 1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극(514)에는 스캔 신호(Scan(n))가 입력되고, 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극으로는 데이터 신호(Data(m))가 입력된다.
제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극(514)은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극은 제1 전원(ELVDD)에 접속되고, 제2 트랜지스터(TR2)의 제2 전극은 유기 발광 소자(OLED)의 화소 전극에 접속된다. 여기서, 상기 제 2 트랜지스터(TR2)는 구동 트랜지스터로서의 역할을 수행한다.
제1 노드(N1) 및 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극 즉, 제 1전원(ELVDD) 사이에 제1 캐패시터(Cst)가 접속된다.
도 8은 도 6에 따른 화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8를 참조하면, 기판(10) 상에 구동용 박막트랜지스터인 제2 트랜지스터(TR2), 제1 캐패시터(Cst), 및 유기발광소자(OELD)가 구비되어 있다.
기판(10)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성할 수도 있다. 유연성이 있는 플렉서블한 기판일 수도 있다. 상기 플렉서블한 기판(10)은 글래스 기판(10)에 비하여 비중이 작아 가볍고, 잘 깨어지지 않으며, 휘어질 수 있는 특성을 가진 소재, 예컨대, 플렉서블 플라스틱 필름과 같은 고분자 소재로 제조하는 것이 바람직하다.
기판(10) 상에 버퍼층(11)이 더 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(11)은 SiOx, SiNx, SiON, AlO, AlON 등의 무기물이나, 아크릴, 폴리이미드 등의 유기물로 이루어지거나, 유기물과 무기물이 교대로 적층될 수 있다. 상기 버퍼층(11)은 산소와 수분을 차단하는 역할을 수행하고, 상기 기판(10)(11)으로부터 발생하는 수분이나, 불순물의 확산을 방지하고, 결정화시 열의 전달 속도를 조절함으로써, 반도체의 결정화가 잘 이루어질 수 있는 역할을 수행한다.
상기 버퍼층(11)의 상부에는 제2 트랜지스터(TR2)가 형성되어 있다. 본 실시예의 박막 트랜지스터는 바텀 게이트(Bottom gate) 방식의 박막 트랜지스터를 예시하나, 탑 게이트(Top gate) 방식 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있음은 물론이다.
상기 버퍼층(11)의 상부에는 활성층(512)이 형성되어 있다. 상기 활성층(512)이 폴리 실리콘으로 형성될 경우에는 아몰퍼스 실리콘을 형성하고, 이를 결정화시켜 폴리 실리콘으로 변화시키게 된다.
아몰퍼스 실리콘의 결정화 방법으로는 RTA(Rapid Thermal Annealing)법, SPC(Solid Phase Crystallzation)법, ELA(Eximer Laser Annealing)법, MIC(Metal Induced Crystallization)법, MILC(Metal Induced Lateral Crystallization)법, SLS(Sequential Lateral Solidification)법등 다양한 방법이 적용될 수 있으나, 본 발명에 따른 기판을 적용하기 위해서는 고온의 가열 공정이 요구되지 않는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
예컨대, 저온 폴리 실리콘(Low temperature poly-silicon, LTPS) 공정에 의한 결정화시, 상기 활성층(512)의 활성화를 레이저를 단시간 조사하여 진행함으로써, 기판(10) 이 300℃ 이상의 고온에 노출되는 시간을 제거하여 전체 공정을 300℃ 이하에서 진행가능하다. 이에 따라, 고분자 소재를 적용한 기판(10)을 적용하여 트랜지스터(TR2)를 형성할 수 있다.
상기 활성층(512)에는 N형이나, P형 불순물 이온을 도핑하여 소스 영역(512b)과, 드레인 영역(512a)이 형성되어 있다. 상기 소스 영역(512b)과, 드레인 영역(512a) 사이의 영역은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(512c)이다.
상기 활성층(512) 상부에는 게이트 절연막(13)이 형성되어 있다. 상기 게이트 절연막(13)은 SiO2로 된 단일층이나, SiO2와 SiNx의 이중층 구조로 형성되어 있다.
상기 게이트 절연막(13) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(514)이 형성되어 있다. 상기 게이트 전극(514)은 박막 트랜지스터 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다. 상기 게이트 전극(514)은 단일이나, 다중의 도전층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(514)상에는 층간 절연층(15)을 사이에 두고 활성층(512)의 소스영역(512b) 및 드레인영역(512a)에 각각 접속하는 드레인 전극(516a) 및 소스 전극(516b)이 형성된다. 상기 층간 절연층(15)은 SiO2나, SiNx 등과 같은 절연성 소재로 형성될 수 있으며, 절연성 유기물 등으로도 형성될 수 있다.
층간 절연층(15) 상에는 드레인 전극(516a) 및 소스 전극(516b)을 덮도록 화소 정의막(18)이 구비된다. 그리고, 버퍼층(11) 및 게이트 절연막(13) 상에 게이트전극(514)과 동일한 투명도전물로 형성된 화소 전극(414)이 형성될 수 있다. 드레인 전극(516a) 및 소스 전극(516b)의 저항은 게이트 전극(514)의 저항보다 작을 수 있다.
화소 전극(414)는 일 함수가 작은 금속, 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물이 중간층(419) 상에 증착된 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 형성된 보조 전극을 형성할 수 있다. 화소 전극(414)는 이에 한정되지 않고, 반사형 전극일 수도 있다.
화소 전극(414) 상에는 화소 정의막(18)의 일부를 식각하여 중간층(419)이 형성된다. 중간층(419)은 가시 광선을 발광하도록 적어도 유기 발광층을 구비한다.
중간층(419) 상에는 공통 전극으로 대향 전극(20)이 형성된다. 상기 중간층(419)에 서로 다른 극성의 전압을 가하여 중간층(419)에서 발광이 이루어지도록 한다.
상기 중간층(419)의 유기 발광층은 저분자 유기물이나 고분자 유기물로 구비될 수 있다.
상기 중간층(419)의 유기 발광층이 저분자 유기물을 사용할 경우, 상기 중간층(419)은 정공 주입층(Hole injection layer, HIL), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL), 유기 발광층(Emissive layer, EML), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL), 전자 주입층(Electron injection layer, EIL) 등이 단일이나, 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 중간층(419)에 이용 가능한 유기 재료는 구리 프탈로시아닌(Copper phthalocyanine, CuPc), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine, NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기물은 마스크들을 이용한 진공 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다.
상기 중간층(419)의 유기 발광층이 고분자 유기물을 사용할 경우, 상기 중간층(419)은 정공 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 구비한 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 정공 수송층으로는 PEDOT를 사용하고, 발광층으로는 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용한다. 이들 고분자 유기물은 스크린 인쇄법이나 잉크젯 인쇄 방법 등으로 형성할 수 있다.
상기와 같은 중간층(419)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 대향 전극(20)은 화소 전극(414)과 마찬가지로 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
상기 대향 전극(20)이 투명 전극으로 사용될 경우, 상기 대향 전극(20)은 일 함수가 작은 금속, 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물이 중간층(419) 상에 증착된 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 형성된 보조 전극을 형성할 수 있다.
상기 대향 전극(20)이 반사형 전극으로 사용될 경우, 상기 대향 전극(20)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.
한편, 상기 화소 전극(414)은 투명 전극이나, 반사형 전극으로 형성시에 각 서브 픽셀의 개구 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 대향 전극(20)은 투명 전극이나, 반사형 전극을 디스플레이 영역 전체에 전면 증착하여 형성될 수 있다. 상기 대향 전극(20)은 반드시 전면 증착될 필요는 없으며, 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 화소 전극(414)과, 대향 전극(20)은 서로 위치가 반대로 적층될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 경우, 화소 전극(414)은 애노드로 사용되고, 대향 전극(20)은 캐소드로 사용된다. 물론 전극의 극성은 반대로 적용될 수 있음은 물론이다. 도 8에 도시하지 않았으나, 기판(10)의 일 면에 대향하도록 대향 전극(20)의 상부에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다.
한편, 스캔 배선(S)은 도전층을 이중으로 증착하여 저항을 줄임으로써 신호 및 전압 전달을 용이하게 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본딩툴(130)의 면 중 디스플레이 패널(200)과 접하는 면에서는 본딩툴(130)에 의한 디스플레이 패널(200)의 휨을 최소화하기 위해 완충 부재(140)가 부착될 수 있다. 특히 완충부재(140)는 본딩툴(130)의 힘을 디스플레이 패널(200)에 전달하면서 일부를 흡수함으로써 과도한 힘이 디스플레이 패널(200)에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 완충부재(140)는 본딩툴(130)에서 발생된 열이 제2 기판(220) 등 다른 구성요소에 전달되는 것을 방지하는 기능도 할 수 있다. 그리하여, 완충부재(140)는 단열 효과가 있는 물질로 형성될 수 있다.
따라서 부품 실장 장치(100) 및 부품 실장 방법에 의하여 형성된 디스플레이 장치(200)는 부품(300)가 패드부(230)와 균일하고 긴밀하게 접촉함으로써 불량률을 최소화하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 부품 실장 장치(100) 및 부품 실장 방법은 부품(300)와 디스플레이 패널(200)의 컨택 성능을 향상시킴으로써 디스플레이 장치(200)의 오작동을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부품 실장 장치를 보여주는 개념도이다.
도 10을 참고하면, 부품 실장 장치(100)는 디스플레이 패널(200)을 지지하는 스테이지(110), 디스플레이 패널(200)에 부착될 부품(300)을 지지하는 백업부(120) 및 디스플레이 패널(200)을 기준으로 상기 백업부(120)와 반대되는 영역에서 부품(300)이 디스플레이 패널(200)에 부착되도록 디스플레이 패널(200)을 압착시키는 본딩툴(130)을 포함한다.
스테이지(110)는 고정되거나 상하 또는 좌우로 이동 가능할 수 있다. 스테이지(110)의 상면에는 디스플레이 패널(200)의 일부가 안착된 상태에서 상기한 스테이지(110)는 디스플레이 패널(200)을 지지할 수 있다.
백업부(120)는 스테이지(110)로부터 일정 간격 이격되어 배치될 수 있고, 상하 좌우로 이동 가능할 수 있다. 백업부(120)는 디스플레이 패널(200)을 기준으로 스테이지(110)와 다른 영역에 배치될 수 있다. 부품(300)이 백업부(120)에 안정적으로 지지하기 백업부(120)의 다년에 대한 크기는 부품(300)의 단면에 대한 크기보다 클 수 있다. 이때, 백업부(120)는 디스플레이 패널(200) 상에 설치되는 부품(300)의 위치에 따라 조절될 수 있다.
한편, 부품 실장 장치(100)는 백업부(120)로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 본딩툴(130)을 포함할 수 있다. 본딩툴(130)은 디스플레이 패널(200)을 기준으로 백업부(120)와 다른 영역에서 백업부(120)와 마주보도록 배치될 수 있다. 본딩툴(130)은 상하로 이동 가능하도록 설치되며, 디스플레이 패널(200)에 부품(300)이 부착되도록 디스플레이 패널(200)을 압착할 수 있다. 부품(300)이 디스플레이 패널(200)에 안정적으로 부착되게 하기 위해 본딩툴(130)의 디스플레이 패널(200)과 접하는 면은 부품(300)의 단면보다 클 수 있다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 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.
100: 부품 실장 장치 110: 스테이지
120: 백업부 130: 본딩툴
140: 완충 부재 200: 디스플레이 패널
210: 제1 기판 220: 제2 기판
300: 부품 310: 변형 방지부
312:범퍼 314:도전볼
120: 백업부 130: 본딩툴
140: 완충 부재 200: 디스플레이 패널
210: 제1 기판 220: 제2 기판
300: 부품 310: 변형 방지부
312:범퍼 314:도전볼
Claims (20)
- 디스플레이 패널을 지지하는 스테이지;
상기 디스플레이 패널에 부착될 부품을 지지하는 백업부; 및
상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 백업부와 반대되는 영역에서 상기 부품이 디스플레이 패널에 부착되도록 상기 디스플레이 패널을 압착시키는 본딩툴;을 포함하되,
상기 부품의 면 중 상기 디스플레이와 마주보는 면에는 상기 부품으로부터 돌출된 범퍼가 구비되고, 상기 범퍼의 일단은 상기 디스플레이에 부착되는 도전볼이 구비된, 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본딩툴은
상기 디스플레이 패널을 압착시 열도 가해지는 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 부품은 상기 디스플레이 패널의 일부 영역에 부착되는 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 부품의 상기 백업부와 마주보는 단면은 상기 백업부의 단면보다 작은 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본딩툴의 상기 디스플레이 패널과 마주보는 단면은 상기 부품의 단면보다 큰, 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본딩툴의 상기 디스플레이 패널을 압착하는 단면에 배치된 완충부재;를 더 포함하는 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 부품은 상기 디스플레이 패널을 구동시키는 구동칩인 부품 실장 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은,
박막 트랜지스터를 구비한 제1 기판; 및
컬러 필터를 구비하고, 상기 제1 기판의 일부 영역상에 형성된 제2 기판;을 포함하는 부품 실장 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 제2 기판은 상기 스테이지 상에 안착되는 부품 실장 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 부품은 상기 제1 기판 중 상기 제2 기판이 형성되지 않는 영역에 압착되는 부품 실장 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 본딩툴은
상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 스테이지와 동일한 영역에서 상기 디스플레이 패널을 압착하는 부품 실장 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본딩툴은
상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 스테이지와 다른 영역에서 상기 디스플레이 패널을 압착하는 부품 실장 장치. - 디스플레이 패널을 스테이지에 안착시키는 단계;
상기 디스플레이 패널에 부착될 부품을 백업부에 안착시키는 단계; 및
상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 백업부와 반대되는 영역에서 상기 부품이 디스플레이 패널에 부착되도록 본딩툴로 상기 디스플레이 패널을 압착시키는 단계;를 포함하되,
상기 부품의 면 중 상기 디스플레이와 마주보는 면에는 상기 부품으로부터 돌출된 범퍼가 구비되고, 상기 범퍼의 일단은 상기 디스플레이에 부착되는 도전볼이 구비된, 부품 실장 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 본딩툴로 상기 디스플레이 패널을 압착시 상기 본딩툴을 통해 열도 가해지는 부품 실장 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 부품은,
상기 디스플레이 패널을 구동시키는 구동칩인 부품 실장 방법. - 제 17항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은,
박막 트랜지스터를 구비한 제1 기판; 및
컬러 필터를 구비하고, 상기 제1 기판의 일부 영역과 중첩하는 제2 기판;을 포함하는 부품 실장 방법. - 제 18항에 있어서,
상기 제2 기판은, 상기 스테이지 상에 안착되는 부품 실장 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 본딩툴은
상기 디스플레이 패널을 기준으로 상기 스테이지와 동일한 영역에서 상기 디스플레이 패널을 압착하는 부품 실장 방법.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020130019377A KR102072804B1 (ko) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 |
| CN201310103935.8A CN104010483B (zh) | 2013-02-22 | 2013-03-28 | 部件安装装置及部件安装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130019377A KR102072804B1 (ko) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 |
Publications (2)
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| KR102072804B1 true KR102072804B1 (ko) | 2020-02-04 |
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ID=51370924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020130019377A KR102072804B1 (ko) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 |
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