KR102367805B1 - 디스플레이 제조를 위한 초소형 led 프린팅 장치 - Google Patents

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KR102367805B1
KR102367805B1 KR1020200118213A KR20200118213A KR102367805B1 KR 102367805 B1 KR102367805 B1 KR 102367805B1 KR 1020200118213 A KR1020200118213 A KR 1020200118213A KR 20200118213 A KR20200118213 A KR 20200118213A KR 102367805 B1 KR102367805 B1 KR 102367805B1
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한규용
김명진
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(주)에스티아이
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Abstract

본 발명은 디스플레이 제조를 위한 초소형 LED 프린팅 장치에 관한 것으로서, 스테이지 상에 고정되어 구비되고, 다수의 초소형 LED와 전기적으로 연결될 기판 전극이 형성된 기판이 안착되는 척, 스테이지의 마주보는 가장자리 영역 상에 X축 방향으로 구비되는 갠트리 가이드레일, 갠트리 가이드레일 상에 구비되어, 갠트리 가이드레일을 따라 X축 방향으로 이동하는 갠트리 및, 갠트리의 전면(F)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 Y축 방향으로 이동하며, 기판 상에 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출하는 헤드 유닛을 포함하되, 상기 척은, 상기 기판에 정렬 전압(v)을 인가하기 위하여, 상기 기판 전극과 전기적으로 연결되는 제1의 척 전극과 제2의 척 전극이 구비되어 프린팅 공정과 초소형 LED 정렬 공정이 통합적이고 일괄적으로 수행되어 디스플레이 생산성이 향상될 수 있다.

Description

디스플레이 제조를 위한 초소형 LED 프린팅 장치{NANO-SCALE LED PRINGTING APPARATUS FOR MANUFACTURING DISPLAY}
본 문서는 디스플레이 제조를 위한 초소형 LED 프린팅 장치에 관한 것으로써, 초소형 LED의 프린팅 공정, 정렬 공정, 더 나아가 건조 공정을 하나의 장치에서 통합적이고 일괄적으로 처리하는 기술에 관련된다.
최근에 LED의 크기를 나노 또는 마이크로 단위로 제작한 초소형 LED 소자를 이용한 연구가 활발히 이루어지고 있고, 이러한 초소형 LED 소자를 조명, 디스플레이에 등에 활용하기 위한 연구가 계속되고 있다.
초소형 LED 소자를 이용하여 디스플레이 장치를 제조하는 방법으로써, TFT 글라스 기판상에 청색 초소형 LED 및 Red, Green 퀀텀닷 물질을 도포하여 제조하는 방식이 제시되고 있다.
특정 셀에 초소형 LED 및 Red/Green 퀀텀닷 물질을 도포하는 방식으로써 기존의 잉크젯 프린팅 장치를 이용하는 방식을 고려해 볼 수 있다. 한국특허공보 (공개공보번호: 10-2020-0088946)는 초소형 LED를 기판 전극상에 일정한 방향으로 정렬하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 어떻게 도포(프린팅)하고 어떻게 건조시키는지에 대해 개시되어 있지 않다. 또한, 기존의 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 프린팅한다고 할지라도 별도의 장비에서 정렬하는 공정을 수행하여야 하고, 더 나아가 그 이후에 별도의 장비에서 건조 공정을 수행하여야 하므로 공간적 활용 및 생산성에 비효율적인 문제가 발생한다.
본 발명은 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출하는 프린팅 장치에 초소형 LED를 정렬하는 기능을 부여하여 하나의 장치에서 통합적이고 일괄적으로 디스플레이 제작이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 일 양상에 따른 초소형 LED 프린팅 장치는, 스테이지,
스테이지 상에 고정되어 구비되고, 다수의 초소형 LED와 전기적으로 연결될 기판 전극이 형성된 기판이 안착되는 척,
스테이지의 마주보는 가장자리 영역 상에 X축 방향으로 구비되는 갠트리 가이드레일,
갠트리 가이드레일 상에 구비되어, 갠트리 가이드레일을 따라 X축 방향으로 이동하는 갠트리, 및
갠트리의 전면(F)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 Y축 방향으로 이동하며, 기판 상에 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출하는 헤드 유닛을 포함하고,
상기 척은,
상기 기판에 정렬 전압(v)을 인가하기 위하여, 상기 기판 전극과 전기적으로 연결되는 제1의 척 전극과 제2의 척 전극이 구비되어 프린팅 공정과 정렬공정이 하나의 장치에서 통합될 수 있다.
본 발명은 프린팅 공정과 정렬 공정, 더 나아가 건조 공정이 하나의 장치에서 통합적이고 일괄적으로 수행될 수 있어 별도 장비가 필요가 없어 공간적 활용성 및 디스플레이 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 정렬 공정을 수행하는 도 1의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 건조 공정을 수행하는 도 1의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다.
도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 정렬 공정을 수행하는 도 4의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 건조 공정을 수행하는 도 4의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한 전술한, 그리고 추가적인 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 명백해질 것이다. 본 명세서에서 선택적으로 기재된 양상이나 선택적으로 기재된 실시예의 구성들은 비록 도면에서 단일의 통합된 구성으로 도시되었다 하더라도 달리 기재가 없는 한 당업자에게 기술적으로 모순인 것이 명백하지 않다면 상호간에 자유롭게 조합될 수 있는 것으로 이해된다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 초소형 LED 프린팅 장치(1000)는, 스테이지(100), 메인터넌스 유닛(200, Maintenance unit), 척(300, Chuck), 갠트리 가이드레일(400), 갠트리(500, Gantry), 헤드 유닛(600), 레저버(700, Reservoir), 드라이 유닛(800, Dry unit)을 포함하여 구성될 수 있다.
스테이지(100)는 사각형의 형상, 특히 장변과 단변으로 이루어지는 직사각형이 바람직하다. 스테이지(100) 상에는 메인터넌스 유닛(200)이 구비되어 있을 수 있다.
척(300)은 스테이지(100) 상에 고정되어 구비되고, 다수의 초소형 LED와 전기적으로 연결될 기판 전극이 형성된 기판이 안착된다. 척(300)은 스테이지(100) 상에서 이동될 필요는 없고 고정되고 있는 것이 바람직하다. 척(300)은 정전척일 수 있고 진공척일 수도 있다.
갠트리 가이드레일(400)은 스테이지의 마주보는 가장자리 영역 상에 X축 방향으로 구비되어 있을 수 있다. 갠트리 가이드레일(400)은 한쌍으로 이루어지고, 장변 가장자리 영역에 각각 나란히 배치되어 있을 수 있다.
갠트리(500)는 갠트리 가이드레일(400) 상에 구비되어, 갠트리 가이드레일(400)을 따라 X축 방향으로 이동할 수 있다. 갠트리(500)는 스테이지(100) 상에서 Z축 방향으로 충분한 높이에 배치되어 있어, 척(300) 상부를 자유롭게 이동할 수 있다.
헤드 유닛(600)은 갠트리(500)의 전면(F, Front)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 Y축 방향으로 이동하며, 기판(미도시) 상에 초소형 LED가 포함된 분산용매를 노즐을 통해 토출(Discharge)할 수 있다. 갠트리(500)는 레일(도시 안됨)이 구비되고 헤드 유닛이(600)이 레일을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 헤드 유닛(600)은 상기 메인터넌스부(200)는 헤드 유닛(600)의 유지 및 보수를 위한 기능을 수행한다.
일 실시예에 따라, 헤드 유닛(600)은 Z축 방향으로도 이동할 수 있다. 따라서, 헤드 유닛과 척과의 거리를 조절하여 탄착 정밀도를 높이고 분산용매의 비산을 최소화할 수 있다.
상기 척은, 상기 기판에 정렬 전압을 인가하기 위하여, 상기 기판 전극과 전기적으로 연결되는 제1의 척 전극(310)과 제2의 척 전극(320)이 구비된다. 제1의 척 전극(310)과 제2의 척 전극(320)은 각각 1개 일 수도 있고 각각 복수 개 일수도 있다.
상기 정렬 전압은 다수의 초소형 LED가 기판 전극에 단락(Short)되도록 하는 전압일 수 있고, 0.1v에서 2000v 까지로 다양하며, LED 소자의 길이, 실장 전극 간 간격 및 절연막의 두께 등에 따라 달라질 수 있다. 0.1V 이하일 경우 LED 소자의 정렬성이 저하되고, 2000V 초과할 경우 절연막 파괴, 누설전류로 인한 단락 또는 전극 손상이 발생할 수 있다.
정렬 전압은 교류 전압일 수 있으며 주파수 범위는 50kHz ~ 1 GHz, 바람직하게는 90kHz ~ 100MHz의 싸인파형(정현파형)을 가지는 교류 전압이다.
상기 분산용매(Solvent)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
레저버(700)는 초소형 LED가 포함된 분산용매를 저장하고 헤드 유닛(600)에 이를 공급하는 기능을 수행한다.
또 다른 일 실시예에 따른 초소형 LED 프린팅 장치는 갠트리(500)의 후면(R, Rear)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 상기 분산용매를 건조(건조 공정)시키는 드라이 유닛(800, Dry unit)을 더 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 정렬 공정을 수행하는 도 1의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 초소형 LED 프린팅 장치(1000)는, Y축 방향으로 이동하는 헤드 유닛(600)을 통해 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출 공정(프린팅 공정)을 수행한 이후에 초소형 LED(L)를 정렬하는 공정(정렬 공정)을 수행한다.
구체적으로, 상기 기판(S)에 정렬 전압을 인가하기 위하여, 기판 전극(SE)과 전기적으로 연결되는 도 1의 제1의 척 전극(310)과 제2의 척 전극(320)에 정렬 전압(v)을 인가할 수 있다. 기판 전극(SE)의 형상은 다양하며 원형일 수도 있다.
이로 인해 분산용매에 포함된 초소형 LED의 전극이 기판 전극(SE)에 단락(Short)되어 일정한 배열 패턴이 이루어 질 수 있다. 기판 전극(SE)은 제1의 전극과 제2의 전극으로 이루어진다. 교류 전압 인가로 인해 초소형 LED는 유전영동력(DEP Force, Dielectrophoretic force)에 의해 움직이게 할 수 있다. 유전영동력은 입자가 놓인 주변 환경에 따라 입자의 극성이 결정되는데 전기장의 구배가 큰 쪽 또는 작은 쪽으로 힘을 받는 원리는 말한다.
정렬 전압(v)을 인가하는 방법으로는 비대칭 파형(예, 톱니 파형)의 교류전압을 제2의 척 전극(320)에 인가하고, 제1의 척 전극(310)에 그라운드(Ground) 전압을 인가한 후에, 대칭 파형(예, 구형 파형)의 교류전압을 제2의 척 전극(320)에 인가하고, 제1의 척 전극(310)에 그라운드(Ground) 전압을 인가하여 다수의 초소형 LED를 정렬시킬 수 있다.
기판(S)은 TFT 글라스 기판일 수 있으며, TV 등에 적용되는 대면적일 수 있다.
초소형 LED(L)는 GaN 성분으로 제작된 막대(Rod) 모양일 수 있고 크기(높이)가 수십 나노미터 내지 수 마이크로 미터일 수 있다. 한 방울의 분산용매에는 수개에서 수십개의 초소형 LED(L)가 포함되어 있을 수 있다. 초소형 LED(L)는 일반적인 LED와 마찬가지로 활성층을 사이에 두고 P층과 N층이 적층되어 있을 수 있다.
이와 같은 정렬 공정은 프린팅 공정과 건조 공정 사이에 수행되며, 갠트리(500)가 적절히 이동하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 척(300)이 갠트리(500)의 수직 하부(직하) 위치에 있을 경우 정렬 공정이 수행되도록 제어할 수 있다. 척(300)의 위치를 감지하는 카메라(도시 안됨)가 별도로 구비되어 있을 수 있다. 상기 카메라(비전 시스템)은 초소형 LED(L)의 목표 정렬 여부를 확인하는 AOI(Automatic Optical Inspection) 기능을 더 가질 수 있고 그 확인 결과에 따라 추가로 정렬 전압(v1)을 가할 수 있다.
정렬 공정 이후에는 드라이 유닛(800)을 이용한 건조 공정이 수행될 수 있다. 따라서 하나의 장치에서 프린팅 공정 → 정렬 공정 → 건조 공정이 일괄적이고 통합적으로 수행될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 건조 공정을 수행하는 도 1의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 초소형 LED 프린팅 장치(1000)는 갠트리(500)의 후면(R, Rear)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 상기 분산용매를 건조(건조 공정)시키는 드라이 유닛(800, Dry unit)을 더 포함할 수 있다.
드라이 유닛(800)은 짧은 시간 내에 분산용매를 증발시킬 수 있으며, 척(300)의 상부에 위치한다.
일 실시예에 따라, 드라이 유닛(800)은 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 드라이 유닛과 척과의 거리를 조절하여 건조 시간 등 다양한 조건을 설정할 수 있다.
갠트리(500)의 후면(R, Rear)에 위치시키는 이유는, 헤드 유닛(600)과의 이동 간섭을 피하고 갠트리의 이동으로 각 공정에 시간차를 두기에 적합한 배치를 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 드라이 유닛(800)에 남아 있는 열기가 헤드 유닛(600)에 영향을 받을 수 있는데 이를 최소화할 수 있다.
프린팅 공정을 수행한 이후에 건조 공정을 수행하기 위하여 도시된 바와 같이 갠트리(500)가 화살표 방향으로 이동될 수 있다. 기판(S)은 이동하지 않을 수 있다.
도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 초소형 LED 프린팅 장치(1000)는, 스테이지(100), 메인터넌스 유닛(200, Maintenance unit), 척(300, Chuck), 척 가이드레일(900), 갠트리(500, Gantry), 헤드 유닛(600), 레저버(700, Reservoir), 드라이 유닛(800, Dry unit)을 포함하여 구성될 수 있다.
스테이지(100)는 사각형의 형상, 특히 장변과 단변으로 이루어지는 직사각형이 바람직하다. 스테이지(100) 상에는 메인터넌스 유닛(200)이 구비되어 있을 수 있다.
척 가이드레일(900)은 스테이지 상에 X축 방향으로 구비되고 전도성을 가질 수 있다. 척 가이드레일(900)은 제1의 척 가이드레일(900-1) 및 제2의 척 가이드레일(900-2)로 구성될 수 있다.
척(300)은 제1의 척 가이드레일(900-1) 및 제2의 척 가이드레일(900-2) 상에 구비되어 X축 방향으로 이동하고, 다수의 초소형 LED와 전기적으로 연결될 기판 전극이 형성된 기판이 안착될 수 있다. 척(300)은 정전척일 수 있고 진공척일 수도 있다.
갠트리(500)는 스테이지 상(Over)에 구비될 수 있고, 스테이지(100) 상에서 Z축 방향으로 충분한 높이에 배치되어 있어, 척(300)이 갠트리(500) 하부를 자유롭게 이동할 수 있다.
헤드 유닛(600)은 갠트리(500)의 전면(F, Front)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 Y축 방향으로 이동하며, 기판(미도시) 상에 초소형 LED가 포함된 분산용매를 노즐을 통해 토출(Discharge)할 수 있다. 갠트리(500)는 레일(도시 안됨)이 구비되고 헤드 유닛이(600)이 레일을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 헤드 유닛(600)은 상기 메인터넌스부(200)는 헤드 유닛(600)의 유지 및 보수를 위한 기능을 수행한다.
일 실시예에 따라, 헤드 유닛(600)은 Z축 방향으로도 이동할 수 있다. 따라서, 헤드 유닛과 척과의 거리를 조절하여 탄착 정밀도를 높이고 분산용매의 비산을 최소화할 수 있다.
상기 척은, 상기 기판에 정렬 전압(v)을 인가하기 위하여, 상기 기판 전극과 전기적으로 연결되는 제1의 척 전극(310)과 제2의 척 전극(320)이 구비된다. 제1의 척 전극(310)과 제2의 척 전극(320)은 각각 1개 일 수도 있고 각각 복수 개 일수도 있다.
제1의 척 가이드레일(900-1) 및 제2의 척 가이드레일(900-2)로 구성되는 척 가이드레일(900)에 상기 정렬 전압(v)이 인가될 수 있다. 척 가이드레일(900)과 척 전극(310, 320)은 전기적으로 도통되어 있을 수 있다. 제1의 척 가이드레일(900-1) 및 제2의 척 가이드레일(900-2)은 일종의 전선 케이블로서의 기능을 수행할 수 있다. 따라서 척이 스테이지 상에서 이동하는 동안에도 실시간으로 척에 정렬 전압(v)을 제공할 수 있다. 제1의 척 가이드레일(900-1) 및 제2의 척 가이드레일(900-2)이 별도의 가이드레일에 구비되어 있고 그 별도의 가이드레일 상에 척이 이동하는 실시예도 본 발명에 포함된다고 보아야 한다.
상기 정렬 전압(v)은 다수의 초소형 LED가 기판 전극에 단락(Short)되도록 하는 전압일 수 있고, 0.1v에서 2000v 까지로 다양하며, LED 소자의 길이, 실장 전극 간 간격 및 절연막의 두께 등에 따라 달라질 수 있다. 0.1V 이하일 경우 LED 소자의 정렬성이 저하되고, 2000V 초과할 경우 절연막 파괴, 누설전류로 인한 단락 또는 전극 손상이 발생할 수 있다.
정렬 전압(v)은 교류 전압일 수 있으며 주파수 범위는 50kHz ~ 1 GHz, 바람직하게는 90kHz ~ 100MHz의 싸인파형(정현파형)을 가지는 교류 전압이다.
상기 분산용매(Solvent)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
레저버(700)는 초소형 LED가 포함된 분산용매를 저장하고 헤드 유닛(600)에 이를 공급하는 기능을 수행한다.
또 다른 일 실시예에 따른 초소형 LED 프린팅 장치는 갠트리(500)의 후면(R, Rear)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 상기 분산용매를 건조(건조 공정)시키는 드라이 유닛(800, Dry unit)을 더 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 정렬 공정을 수행하는 도 4의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 초소형 LED 프린팅 장치(1000)는, Y축 방향으로 이동하는 헤드 유닛(600)을 통해 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출 공정(프린팅 공정)을 수행한 이후에 초소형 LED(L)를 정렬하는 공정(정렬 공정)을 수행한다.
구체적으로, 상기 기판(S)에 정렬 전압을 인가하기 위하여, 기판 전극(SE)과 전기적으로 연결되는 도 4의 제1의 척 전극(310)과 제2의 척 전극(320)에 정렬 전압(v)을 인가할 수 있다.
이로 인해 분산용매에 포함된 초소형 LED의 전극이 기판 전극(SE)에 단락(Short)되어 일정한 배열 패턴이 이루어 질 수 있다. 기판 전극(SE)은 제1의 전극과 제2의 전극으로 이루어진다. 기판 전극(SE)의 형상은 다양하며 원형일 수도 있다.
교류 전압 인가로 인해 초소형 LED는 유전영동력(DEP Force, Dielectrophoretic force)에 의해 움직이게 할 수 있다. 유전영동력은 입자가 놓인 주변 환경에 따라 입자의 극성이 결정되는데 전기장의 구배가 큰 쪽 또는 작은 쪽으로 힘을 받는 원리는 말한다.
정렬 전압(v)을 인가하는 방법으로는 비대칭 파형(예, 톱니 파형)의 교류전압을 제2의 척 가이드레일(900-2)에 인가하고, 제1의 척 가이드레일(900-1)에 그라운드(Ground) 전압을 인가한 후에, 대칭 파형(예, 구형 파형)의 교류전압을 제2의 척 가이드레일(900-2)에 인가하고, 제1의 척 가이드레일(900-1)에 그라운드(Ground) 전압을 인가하여 다수의 초소형 LED를 정렬시킬 수 있다.
기판(S)은 TFT 글라스 기판일 수 있으며, 휴대폰 등에 적용되는 소면적일 수 있다.
초소형 LED(L)는 GaN 성분으로 제작된 막대(Rod) 모양일 수 있고 크기(높이)가 수십 나노미터 내지 수 마이크로 미터일 수 있다. 한 방울의 분산용매에는 수개에서 수십개의 초소형 LED(L)가 포함되어 있을 수 있다. 초소형 LED(L)는 일반적인 LED와 마찬가지로 활성층을 사이에 두고 P층과 N층이 적층되어 있을 수 있다.
이와 같은 정렬 공정은 프린팅 공정과 건조 공정 사이에 수행되며, 갠트리(500)가 적절히 이동하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 척(300)이 갠트리(500)의 수직 하부(직하) 위치에 있을 경우 정렬 공정이 수행되도록 제어할 수 있다. 척(300)의 위치를 감지하는 카메라(도시 안됨)가 별도로 구비되어 있을 수 있다. 상기 카메라(비전 시스템)은 초소형 LED(L)의 목표 정렬 여부를 확인하는 AOI(Automatic Optical Inspection) 기능을 더 가질 수 있고, 그 확인 결과에 따라 추가로 정렬 전압(v1)을 가할 수 있다.
정렬 공정 이후에는 드라이 유닛(800)을 이용한 건조 공정이 수행될 수 있다. 따라서 하나의 장치에서 프린팅 공정 → 정렬 공정 → 건조 공정이 일괄적이고 통합적으로 수행될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 건조 공정을 수행하는 도 4의 초소형 LED 프린팅 장치를 설명하는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 초소형 LED 프린팅 장치(1000)는 갠트리(500)의 후면(R, Rear)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 상기 분산용매를 건조(건조 공정)시키는 드라이 유닛(800, Dry unit)을 더 포함할 수 있다.
드라이 유닛(800)은 짧은 시간 내에 분산용매를 증발시킬 수 있으며, 척(300)의 상부에(Over) 위치한다. 갠트리(500)의 후면(R, Rear)에 위치시키는 이유는, 헤드 유닛(600)과의 이동 간섭을 피하고 척(300)의 이동으로 각 공정에 시간차를 두기에 적합한 배치를 형성할 수 있기 때문이다.
일 실시예에 따라, 드라이 유닛(800)은 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 드라이 유닛과 척과의 거리를 조절하여 건조 시간 등 다양한 조건을 설정할 수 있다.
또한, 드라이 유닛(800)에 남아 있는 열기가 헤드 유닛(600)에 영향을 받을 수 있는데 이를 최소화할 수 있다. 프린팅 공정을 수행한 이후에 건조 공정을 수행하기 위하여 도시된 바와 같이 척(300)가 화살표 방향으로 이동될 수 있다.
1000 : 초소형 LED 프린팅 장치
100 : 스테이지
200 : 메인터넌스 유닛
300 : 척
310 : 제1의 척 전극
320 : 제2의 척 전극
400 : 갠트리 가이드레일
500 : 갠트리
600 : 헤드 유닛
700 : 레저버
800 : 드라이 유닛
900 : 척 가이드레일
900-1 : 제1의 척 가이드레일
900-2 : 제2의 척 가이드레일
S : 기판
SE : 기판 전극
L : 초소형 LED

Claims (8)

  1. 스테이지;
    스테이지 상에 고정되어 구비되고, 다수의 초소형 LED와 전기적으로 연결될 기판 전극이 형성된 기판이 안착되는 척;
    스테이지의 마주보는 가장자리 영역 상에 X축 방향으로 구비되는 갠트리 가이드레일;
    갠트리 가이드레일 상에 구비되어, 갠트리 가이드레일을 따라 X축 방향으로 이동하는 갠트리; 및
    갠트리의 전면(F)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 Y축 방향으로 이동하며, 기판 상에 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출하는 헤드 유닛;을 포함하고,
    상기 척은,
    상기 기판에 정렬 전압(v)을 인가하기 위하여, 상기 기판 전극과 전기적으로 연결되는 제1의 척 전극과 제2의 척 전극이 구비된 초소형 LED 프린팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    갠트리의 후면(R)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 상기 분산용매를 건조시키는 드라이 유닛;을 더 포함하는 초소형 LED 프린팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    드라이 유닛은 Z축 방향으로 이동하는 초소형 LED 프린팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    비대칭 파형의 교류전압을 제2의 척 전극에 인가하고 제1의 척 전극에 그라운드(Ground) 전압을 인가한 후에, 대칭 파형의 교류전압을 제2의 척 전극에 인가하고 제1의 척 전극에 그라운드(Ground) 전압을 인가하여 상기 기판에 상기 정렬 전압(v)을 인가하는 초소형 LED 프린팅 장치.
  5. 스테이지;
    스테이지 상에 X축 방향으로 구비되고 전도성을 가지는 척 가이드레일;
    제1의 척 가이드레일 및 제2의 척 가이드레일 상에 구비되어 X축 방향으로 이동하고, 다수의 초소형 LED와 전기적으로 연결될 기판 전극이 형성된 기판이 안착되는 척;
    스테이지 상에 구비되는 갠트리; 및
    갠트리의 전면(F)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 Y축 방향으로 이동하며, 기판 상에 초소형 LED가 포함된 분산용매를 토출하는 헤드 유닛;을 포함하고,
    상기 척은,
    상기 기판에 정렬 전압(v)을 인가하기 위하여, 상기 기판 전극과 전기적으로 연결되는 제1의 척 전극과 제2의 척 전극이 구비되고,
    상기 척 가이드레일은,
    상기 제1의 척 전극 및 제2의 척 전극과 각각 전기적으로 도통되어 있는 제1의 척 가이드레일 및 제2의 척 가이드레일로 구성되고,
    상기 척 및 척 가이드레일을 통해 정렬 전압이 상기 기판에 인가되는 초소형 LED 프린팅 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    갠트리의 후면(R)에 위치하고, 갠트리에 의해 지지된 상태에서 상기 분산용매를 건조시키는 드라이 유닛;을 더 포함하는 초소형 LED 프린팅 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    드라이 유닛은 Z축 방향으로 이동하는 초소형 LED 프린팅 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    비대칭 파형의 교류전압을 제2의 척 전극에 인가하고 제1의 척 전극에 그라운드(Ground) 전압을 인가한 후에, 대칭 파형의 교류전압을 제2의 척 전극에 인가하고 제1의 척 전극에 그라운드(Ground) 전압을 인가하여 상기 기판에 상기 정렬 전압(v)을 인가하는 초소형 LED 프린팅 장치.
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