KR102630588B1 - 발광 표시 장치의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치는, 제1 방향을 따라 소정 간격으로 배치되며 각각이 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 지지판들을 포함하는 기판 이송 스테이지; 및 상기 기판 이송 스테이지의 적어도 일 측에 구비되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈을 포함한다. 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 적어도 하나의 프로브 핀을 구비한 프로브 헤드; 및 상기 프로브 헤드에 결합되어, 상기 프로브 헤드를 적어도 상하로 이동시키는 구동부를 포함한다.

Description

발광 표시 장치의 제조 장치 및 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예는 발광 표시 장치의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 신뢰성이 높은 무기 결정 구조의 재료를 이용하여 초소형의 발광 소자를 제조하고, 이를 발광 표시 장치의 패널(이하, "발광 표시 패널"이라 함)에 배치하여 차세대 화소 광원으로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로서, 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도로 작은 초소형의 발광 소자를 제조하고, 이를 각 화소의 발광 영역에 배치하여 광원을 구성하는 기술이 개발되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 각각의 발광 영역에 발광 소자들을 안정적으로 정렬할 수 있도록 한 발광 표시 장치의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치는, 제1 방향을 따라 소정 간격으로 배치되며 각각이 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 지지판들을 포함하는 기판 이송 스테이지; 및 상기 기판 이송 스테이지의 적어도 일 측에 구비되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈을 포함한다. 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 적어도 하나의 프로브 핀을 구비한 프로브 헤드; 및 상기 프로브 헤드에 결합되어, 상기 프로브 헤드를 적어도 상하로 이동시키는 구동부를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은, 상기 기판 이송 스테이지의 제1 측에 구비되는 제1 전계 인가 모듈; 및 상기 제1 전계 인가 모듈과 마주하도록 상기 기판 이송 스테이지의 제2 측에 구비되는 제2 전계 인가 모듈을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 서로 독립적으로 구동될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 동시에 구동될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 지지판들은, 상기 기판 이송 스테이지의 제1 가장자리에 배치되는 제1 지지판; 상기 기판 이송 스테이지의 제2 가장자리에 배치되는 제2 지지판; 및 상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판의 사이에 배치되는 적어도 하나의 제3 지지판을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은, 상기 제1 지지판에 결합되는 제1 전계 인가 모듈; 및 상기 제2 지지판에 결합되는 제2 전계 인가 모듈을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 구동부는, 상기 프로브 헤드를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키는 제1 구동부; 및 상기 프로브 헤드를 상하로 수직 이동시키는 제2 구동부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 프로브 헤드의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 프로브 헤드 및 상기 구동부에 결합되는 바디부; 및 상기 바디부에 결합되는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 프로브 헤드는, 제1 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀; 및 제2 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제조 장치는, 상기 제1 및 제2 전원선을 통해 상기 제1 및 제2 프로브 핀에 연결되는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 방법은, 각각의 발광 영역에 제1 및 제2 전극이 형성된 기판을 준비하고, 상기 기판을 제1 스테이지 상에 배치하는 단계; 상기 제1 및 제2 전극에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 상기 발광 영역에 복수의 발광 소자들을 포함한 발광 소자 용액을 공급하는 단계; 상기 기판의 하부에 기판 이송 스테이지의 지지판들을 삽입하고, 상기 지지판들을 이용하여 상기 기판을 상기 제1 스테이지로부터 분리하는 단계; 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가하면서, 상기 기판 이송 스테이지를 이용해 상기 기판을 제2 스테이지 상에 배치하는 단계; 및 상기 발광 소자 용액의 용매를 제거하는 단계를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 기판 이송 스테이지를 이용해 상기 기판을 상기 제2 스테이지 상에 배치하는 단계에서, 상기 지지판들 중 적어도 하나의 일 측에 구비된 전계 인가 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 발광 소자 용액을 공급하는 단계는, 상기 제1 스테이지의 적어도 일 측에 구비된 전계 인가 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가하는 단계; 및 상기 정렬 전압이 인가되는 기간 동안, 프린팅 방식으로 상기 발광 영역에 상기 발광 소자 용액을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 발광 소자 용액의 용매를 제거하는 단계는, 상기 제2 스테이지의 적어도 일 측에 구비된 전계 인가 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가하는 단계; 및 상기 정렬 전압이 인가되는 기간 동안, 상기 기판의 주변에 배치된 발열체를 구동하여 상기 기판에 열을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치 및 이를 이용한 발광 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 각각의 발광 영역에 발광 소자들을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 발광 표시 패널에 구비될 수 있는 화소의 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화소의 발광 유닛을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널을 제조하기 위한 원장 기판을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 7은 도 6의 전계 인가 모듈의 구성에 대한 실시예를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 전계 인가 모듈의 수평 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 전계 인가 모듈의 수직 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 10 및 도 11a 내지 도 11d는 도 6의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 12 및 도 13은 도 6의 제조 장치의 구동 방법에 대한 다른 실시예를 나타낸다.
도 14 내지 도 16은 도 6의 제조 장치에 구비될 수 있는 전계 인가 모듈의 배치와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다.
도 17a 및 도 17b는 도 6의 제조 장치에 구비될 수 있는 프린팅 헤드와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 20a는 도 18 및 도 19의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 20b는 도 20a의 일 영역(EA 영역)에 대한 실시예를 나타낸다.
도 21은 도 18 및 도 19의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 22 및 도 23은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 24는 도 22 및 도 23의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 25 및 도 26은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 27 및 도 28은 도 25 및 도 26의 전계 인가 모듈의 구성 및 배치와 관련한 실시예를 나타낸다.
도 29 및 도 30은 도 25 및 도 26의 전계 인가 모듈의 구성 및 배치와 관련한 실시예를 나타낸다.
도 31a 내지 도 31g는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타낸다.
도 32는 도 25 내지 도 30의 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치 상에 원장 기판이 배치된 상태를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지는 않으며, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 출원에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 구별하여 설명하는데 사용될 뿐, 상기 구성 요소들이 상기 용어에 의해 한정되지는 않는다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들의 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 어떤 요소 또는 부분이 다른 요소 또는 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 상기 다른 요소 또는 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 요소 또는 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 규정하는 특정 위치 또는 방향 등은 상대적인 관점에서 기술한 것으로서, 일 예로 이는 보는 관점이나 방향에 따라서는 반대로 변경될 수도 있음에 유의하여야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자(LD)를 나타낸다. 도 1에서는 발광 소자(LD)의 일 예로서, 원 기둥 형상의 막대형 발광 다이오드를 도시하기로 한다. 하지만, 본 발명에 적용될 수 있는 발광 소자(LD)의 종류 및/또는 형상이 이에 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자(LD)는 제1 도전형 반도체층(11) 및 제2 도전형 반도체층(13)과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13)의 사이에 개재된 활성층(12)을 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)는 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전형 반도체층(13)이 순차적으로 적층된 적층체로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 일 방향을 따라 연장된 막대 형상으로 제공될 수 있다. 발광 소자(LD)의 연장 방향을 길이 방향이라고 하면, 상기 발광 소자(LD)는 상기 길이 방향을 따라 일측 단부와 타측 단부를 가질 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)의 일측 단부에는 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13) 중 하나가 배치되고, 상기 발광 소자(LD)의 타측 단부에는 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13) 중 나머지 하나가 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 막대 형상으로 제조될 수 있다. 여기서, "막대형"이라 함은 원 기둥, 다각 기둥 등과 같이, 길이 방향으로 긴(즉, 종횡비가 1보다 큰) 로드 형상(rod-like shape), 혹은 바 형상(bar-like shape)을 포괄하며, 그 단면의 형상이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 발광 소자(LD)의 길이는 그 직경(또는, 단면의 너비)보다 클 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 일 예로 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도로 작은 직경 및/또는 길이를 가질 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 크기가 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 발광 소자(LD)가 적용되는 발광 표시 장치의 설계 조건 등에 따라 상기 발광 소자(LD)의 크기는 다양하게 변경될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(11)은 일 예로 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 도전형 반도체층(11)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나의 반도체 재료를 포함하며, Si, Ge, Sn 등과 같은 제1 도전성 도펀트가 도핑된 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제1 도전형 반도체층(11)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질로 제1 도전형 반도체층(11)을 구성할 수 있다.
활성층(12)은 제1 도전형 반도체층(11) 상에 배치되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 활성층(12)의 상부 및/또는 하부에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수도 있다. 일 예로, 상기 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 형성될 수 있다. 실시예에 따라, AlGaN, AlInGaN 등의 물질이 활성층(12)을 형성하는 데에 이용될 수 있으며, 이 외에도 다양한 물질이 활성층(12)을 구성할 수 있다.
발광 소자(LD)의 양단에 소정 전압 이상의 전계를 인가하게 되면, 활성층(12)에서 전자-정공 쌍이 결합하면서 발광 소자(LD)가 발광하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 발광 소자(LD)의 발광을 제어함으로써, 상기 발광 소자(LD)를 화소의 광원으로 이용할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(13)은 활성층(12) 상에 배치되며, 제1 도전형 반도체층(11)과 상이한 타입의 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 반도체층(13)은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 반도체층(13)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 적어도 하나의 반도체 재료를 포함하며, Mg 등과 같은 제2 도전성 도펀트가 도핑된 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제2 도전형 반도체층(13)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질이 제2 도전형 반도체층(13)을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 상술한 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전형 반도체층(13) 외에도 추가적인 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)는 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 도전형 반도체층(13)의 상부 및/또는 하부에 배치된 하나 이상의 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 절연성 피막(14)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 절연성 피막(14)은 적어도 상기 활성층(12)의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 이외에도 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13)의 적어도 일부를 더 둘러쌀 수 있다.
한편, 도 1에서는 발광 소자(LD)의 적층 구조를 명확히 보여주기 위하여 절연성 피막(14)의 일부를 삭제하여 도시하였으나, 상기 절연성 피막(14)은 발광 소자(LD)의 양 단부를 제외한 외주면(예컨대, 원 기둥의 측면)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 또는, 다른 실시예에서 절연성 피막(14)은 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 도전형 반도체층(13)의 측면 중 일부 영역만을 덮을 수도 있다. 또는, 또 다른 실시예에서는, 절연성 피막(14)이 생략될 수도 있다.
실시예에 따라, 절연성 피막(14)은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연성 피막(14)은 SiO2, Si3N4, Al2O3 및 TiO2로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 절연성 피막(14)은 다양한 절연 물질로 구성될 수 있다.
발광 소자(LD)에 절연성 피막(14)이 제공되면, 상기 발광 소자(LD)의 활성층(12)이 도시되지 않은 제1 및/또는 제2 전극 등과 단락되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 발광 소자(LD)의 표면에 절연성 피막(14)을 형성함에 의해 상기 발광 소자(LD)의 표면 결함을 최소화하여 수명 및 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 발광 소자(LD)에 절연성 피막(14)이 형성되면, 다수의 발광 소자들(LD)이 서로 밀접하여 배치되어 있는 경우에도 상기 발광 소자들(LD)의 사이에서 원치 않는 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 표면 처리 과정을 거쳐 제조될 수 있다. 예를 들어, 다수의 발광 소자들(LD)을 유동성의 용액에 혼합하여 각각의 발광 영역(일 예로, 각 화소의 발광 영역)에 공급할 때, 상기 발광 소자들(LD)이 용액 내에 불균일하게 응집하지 않고 균일하게 분산될 수 있도록 각각의 발광 소자(LD)를 표면 처리(일 예로, 코팅)할 수 있다.
상술한 발광 소자(LD)는 발광 표시 패널을 비롯하여 다양한 종류의 표시 장치에서 광원으로 이용될 수 있다. 일 예로, 발광 표시 패널의 각 화소 영역에 적어도 하나의 발광 소자(LD)를 배치하고, 이를 통해 각 화소의 발광 유닛을 구성할 수 있다. 다만, 본 발명에서 발광 소자(LD)의 적용 분야가 표시 장치에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 발광 소자(LD)는 조명 장치와 같이 광원을 필요로 하는 다른 종류의 발광 장치에도 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널(110)을 나타낸다. 그리고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 발광 표시 패널(110)에 구비될 수 있는 화소(PXL)의 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 2 내지 도 3b에서는 표시 영역(DA)을 중심으로 발광 표시 패널(110)의 구조를 간략하게 도시하기로 한다. 다만, 실시예에 따라서는 적어도 하나의 구동 회로부, 일 예로 주사 구동부 및/또는 데이터 구동부 등이 발광 표시 패널(110)에 더 배치될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 발광 표시 패널(110)은, 기판(111)과, 상기 기판(111) 상에 배치된 다수의 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 발광 표시 패널(110)은, 영상을 표시하기 위한 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)을 제외한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 그리고, 기판(111) 상의 표시 영역(DA)에는 화소들(PXL)이 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 발광 표시 패널(110)의 중앙 영역에 배치되고, 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 상기 발광 표시 패널(110)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 다만, 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)의 위치가 이에 한정되지는 않으며, 이들의 위치는 변경될 수 있다.
기판(111)은 경성 기판 또는 가요성 기판일 수 있으며, 그 재료나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 기판(111)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다.
기판(111) 상의 일 영역은 표시 영역(DA)으로 규정되어 상기 화소들(PXL)이 배치되고, 나머지 영역은 비표시 영역(NDA)으로 규정된다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소들(PXL)에 연결되는 각종 배선들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다.
화소들(PXL) 각각은 해당 주사 신호 및 데이터 신호에 의해 구동되는 적어도 하나의 발광 소자(LD), 일 예로 도 1에 도시된 적어도 하나의 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소들(PXL) 각각은 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도의 작은 크기를 가지는 복수의 막대형 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 일 예로, 화소들(PXL) 각각은, 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도의 크기를 가지며 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 막대형 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 다수의 막대형 발광 다이오드들이 각 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 화소(PXL)는 도 3a 또는 도 3b 등에 도시된 능동형 화소로 구성될 수 있다. 다만, 화소들(PXL)의 종류 및/또는 구조가 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 각각의 화소(PXL)는 현재 공지된 다양한 구조의 수동형 또는 능동형 발광 표시 장치의 화소로 구성될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 각각의 화소(PXL)는 데이터 신호에 대응하는 휘도의 빛을 생성하기 위한 발광 유닛(EMU)과, 상기 발광 유닛(EMU)을 구동하기 위한 화소 회로(PXC)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 발광 유닛(EMU)은 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 사이에 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 발광 소자들(LD)을 포함할 수 있다. 즉, 발광 유닛(EMU)은 복수의 발광 소자들(LD)로 구성된 광원 유닛일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)은 발광 소자들(LD)이 발광할 수 있도록 서로 다른 전위를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 화소 전원(VDD)은 고전위 화소 전원으로 설정되고, 제2 화소 전원(VSS)은 저전위 화소 전원으로 설정될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 전위 차는 발광 소자들(LD)의 문턱 전압 이상일 수 있다.
한편, 도 3a에서는 각 화소(PXL)의 발광 유닛(EMU)을 구성하는 다수의 발광 소자들(LD)이 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 사이에 서로 동일한 방향(일 예로, 순방향)으로 병렬 연결된 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서는 상기 발광 소자들(LD) 중 일부는 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 사이에 순방향으로 연결되고, 다른 일부는 역방향으로 연결될 수도 있다. 또는, 또 다른 실시예에서는, 적어도 하나의 화소(PXL)가 단일의 발광 소자(LD)만을 포함할 수도 있다.
실시예에 따라, 각각의 발광 유닛(EMU)을 구성하는 발광 소자들(LD)의 일단은 해당 발광 유닛(EMU)의 제1 전극을 통해 해당 화소 회로(PXC)에 공통으로 접속되며, 상기 화소 회로(PXC)를 통해 제1 화소 전원(VDD)에 접속될 수 있다. 그리고, 상기 발광 소자들(LD)의 타단은 해당 발광 유닛(EMU)의 제2 전극을 통해 제2 화소 전원(VSS)에 공통으로 접속될 수 있다. 이하에서는 각각의 발광 유닛(EMU)에 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 각각 제1 화소 전극 및 제2 화소 전극이라 하기로 한다.
각각의 발광 유닛(EMU)은 해당 화소 회로(PXC)를 통해 공급되는 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 이에 따라, 표시 영역(DA)에서 소정의 영상이 표시될 수 있다.
화소 회로(PXC)는 해당 화소(PXL)의 주사선(Si) 및 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다. 일 예로, 상기 화소(PXL)가 표시 영역(DA)의 i번째 행 및 j번째 열에 배치되었다고 할 때, 상기 화소(PXL)의 화소 회로(PXC)는 표시 영역(DA)의 i번째 주사선(Si) 및 j번째 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다. 실시예에 따라, 화소 회로(PXC)는 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(스위칭 트랜지스터; M1)의 제1 전극은 데이터선(Dj)에 접속되고, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 전극은 서로 다른 전극으로서, 일 예로 제1 전극이 소스 전극이면 제2 전극은 드레인 전극일 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 주사선(Si)에 접속된다.
이러한 제1 트랜지스터(M1)는, 주사선(Si)으로부터 게이트-온 전압(일 예로, 로우 전압)의 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어, 데이터선(Dj)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결한다. 이때, 데이터선(Dj)으로는 해당 프레임의 데이터 신호가 공급되고, 상기 데이터 신호는 제1 트랜지스터(M1)를 경유하여 제1 노드(N1)로 전달된다. 이에 따라, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 신호에 대응하는 전압이 충전된다.
제2 트랜지스터(구동 트랜지스터; M2)의 제1 전극은 제1 화소 전원(VDD)에 접속되고, 제2 전극은 제1 화소 전극(즉, 해당 발광 유닛(EMU)의 제1 전극)을 통해 발광 유닛(EMU)에 접속된다. 그리고, 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 이러한 제2 트랜지스터(M2)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 각각의 발광 유닛(EMU)으로 공급되는 구동 전류를 제어한다.
스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극은 제1 화소 전원(VDD)에 접속되고, 다른 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 해당 프레임 기간 동안 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하고, 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 충전된 전압을 유지한다.
한편, 화소 회로(PXC)의 구조가 도 3a에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 예컨대, 화소 회로(PXC)는 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 화소 회로로 구성될 수 있다. 일 예로, 화소 회로(PXC)는 제2 트랜지스터(M2)의 문턱전압을 보상하기 위한 스위칭 소자, 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전압을 초기화하기 위한 스위칭 소자, 및/또는 발광 유닛(EMU)의 발광 시간을 제어하기 위한 스위칭 소자 등과 같은 적어도 하나의 스위칭 소자를 더 포함할 수도 있다. 실시예에 따라, 각각의 스위칭 소자는 트랜지스터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 화소 회로(PXC)는 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전압을 부스팅하기 위한 부스팅 커패시터를 비롯한 적어도 하나의 커패시터를 더 포함할 수도 있다.
또한, 도 3a에서는 화소 회로(PXC)에 포함되는 트랜지스터들, 예를 들어 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)를 모두 P타입의 트랜지스터로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2) 중 적어도 하나는 N타입의 트랜지스터로 변경될 수도 있다.
일 예로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)는 모두 N타입의 트랜지스터일 수 있다. 도 3b에 도시된 화소(PXL)는, 트랜지스터 타입 변경에 따라 일부 회로 소자의 접속 위치가 변경된 것을 제외하고는, 그 구성 및 동작이 도 3a의 화소 회로(PXC)와 실질적으로 유사하다. 따라서, 도 3b의 화소(PXL)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화소(PXL)의 발광 유닛(EMU)을 나타낸다. 편의상, 도 4에서는 각각의 전극이 단일층으로 구성되는 비교적 단순한 구조의 발광 유닛(EMU)을 개시하기로 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 일 예로 도 4에 도시된 전극들 중 적어도 하나는 다중층으로 구성될 수도 있다. 또한, 발광 유닛(EMU)에는 도시되지 않은 적어도 하나의 도전층 및/또는 절연층이 더 배치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 4의 발광 유닛(EMU)은 도 2 및 도 3a 내지 도 3b에 도시된 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있으며, 이외에도 다양한 발광 장치의 광원을 구성할 수 있다. 편의상, 이하에서는 도 4를 도 3a 및 도 3b와 결부하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 유닛(EMU)을 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 4를 참조하면, 각각의 발광 유닛(EMU)은 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)과, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 접속된 다수의 발광 소자들(LD)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 도 3a 내지 도 4에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 적어도 한 화소(PXL)의 발광 유닛(EMU)은 단일의 발광 소자(LD)만을 구비할 수도 있다. 실시예에 따라, 각각의 발광 유닛(EMU)은 각각의 화소(PXL)를 형성하기 위한 화소 영역에 배치될 수 있으며, 도시되지 않은 댐 또는 뱅크 구조물 등에 의해 둘러싸일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 화소 전극(ELT1)은 해당 화소의 화소 회로, 일 예로 도 3a 등에 도시된 화소 회로(PXC)에 접속되고, 제2 화소 전극(ELT2)은 제2 화소 전원(VSS)에 접속될 수 있다. 일 예로, 제1 화소 전극(ELT1)은 제1 컨택홀(CH1)을 통해 도 3a의 제2 트랜지스터(M2)에 접속되고, 제2 화소 전극(ELT2)은 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제2 화소 전원(VSS)에 접속될 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는, 제1 화소 전극(ELT1)이 제1 컨택홀(CH1)을 통해 제1 화소 전원(VDD)에 접속되고, 제2 화소 전극(ELT2)이 제2 컨택홀(CH2)을 통해 도 3b의 제2 트랜지스터(M2)에 접속될 수도 있다. 또는, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 제1 및/또는 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)이 제1 컨택홀(CH1), 제2 컨택홀(CH2) 및/또는 화소 회로(PXC) 등을 경유하지 않고, 제1 및/또는 제2 화소 전원(VDD, VSS)에 직접적으로 연결 또는 접속될 수도 있다.
제1 화소 전극(ELT1)의 적어도 일 영역은 제2 화소 전극(ELT2)의 적어도 일 영역과 대향되도록 배치되고, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에는 다수의 발광 소자들(LD)이 접속될 수 있다. 본 발명에서, 발광 소자들(LD)의 배열 방향이 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 발광 소자들(LD)은 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자들(LD)은 무기 결정 구조의 재료를 이용한 초소형의, 일 예로 나노 스케일 내지 마이크로 스케일 정도로 작은, 막대형 발광 다이오드일 수 있다. 예를 들어, 각각의 발광 소자(LD)는 도 1의 발광 소자(LD)일 수 있다. 실시예에 따라, 발광 소자들(LD)은 소정의 용액(이하, "LED 용액"이라 함) 내에 분산된 형태로 준비되어, 잉크젯 방식 등을 이용해 각각의 발광 유닛(EMU)에 공급될 수 있다. 일 예로, 발광 소자들(LD)은 휘발성 용매에 섞여 각각의 발광 유닛(EMU)에 공급될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)으로 소정의 전압("정렬 전압" 또는 "정렬 신호"라고도 함)을 인가하게 되면, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 전계가 형성되면서, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)이 자가 정렬하게 된다. 발광 소자들(LD)이 정렬된 이후에는 용매를 휘발시키거나 또는 그 외의 방식으로 제거함으로써, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 배치할 수 있다. 즉, 발광 소자들(LD)은 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되게 된다.
실시예에 따라, 발광 소자들(LD)의 양단에는 각각 적어도 하나의 컨택 전극이 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 발광 유닛(EMU)은, 발광 소자들(LD)의 일 단부를 제1 화소 전극(ELT1)에 안정적으로 연결하기 위한 제1 컨택 전극(CNE1)과, 상기 발광 소자들(LD)의 다른 단부를 제2 화소 전극(ELT2)에 안정적으로 연결하기 위한 제2 컨택 전극(CNE2)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 컨택 전극(CNE1, CNE2) 각각은, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2) 중 어느 하나와, 발광 소자들(LD) 중 적어도 하나의 일단에 접촉 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 컨택 전극(CNE1, CNE2)은, 발광 소자들(LD)의 양 단부와 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 적어도 일 영역을 커버할 수 있다.
발광 유닛(EMU)에 배치된 다수의 발광 소자들(LD)이 모여 해당 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있다. 일 예로, 각각의 프레임 기간 동안 적어도 한 화소(PXL)의 발광 유닛(EMU)으로 구동 전류가 공급되면, 상기 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 순방향으로 연결된 발광 소자들(LD)이 발광하면서 상기 구동 전류에 대응하는 휘도의 빛을 방출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 원장 기판(100)을 나타낸다. 상기 원장 기판(100)은 하나의 모기판(111A) 상에서 다수의 발광 표시 패널들(110)을 동시에 제조하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 다수의 발광 표시 패널들(110)이 대형의 모기판(111A) 상에서 원장 기판(100)의 형태로 동시에 제조된 이후, 스크라이빙 공정 등을 통해 개개의 발광 표시 패널(110)로 분리될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 원장 기판(100)은, 모기판(111A) 상에서 제1 및/또는 제2 방향(일 예로, X-축 및/또는 Y-축 방향)을 따라 나열된 다수의 셀들(110A)을 포함할 수 있다. 각각의 셀(110A)은 개개의 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 각각의 셀(110A)은 소정의 표시 영역(DA)에 배치된 다수의 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 화소(PXL)는 다수의 발광 소자들(LD)을 구비한 발광 유닛(EMU)을 포함할 수 있다. 편의상, 도 5에서는 개별 셀(110A)의 내부 구성에 대한 도시는 생략하기로 한다.
원장 기판(100)의 일 영역, 일 예로 원장 기판(100)의 적어도 어느 일 측 가장자리 영역에는 복수의 도전성 패드들(102)이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 복수의 도전성 패드들(102)은, 서로 다른 전압을 공급받는 제1 및 제2 패드(102a, 102b)로 구성된 적어도 한 쌍의 패드들을 포함할 수 있다. 일 예로, 원장 기판(100)의 서로 마주하는 양측 가장자리 영역에는 각각 복수의 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍은 적어도 하나의 셀(110A)에 연결될 수 있다.
또한, 원장 기판(100)은 셀들(110A)을 도전성 패드들(102)에 전기적으로 연결하기 위한 복수의 정렬 배선들(AL)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 정렬 배선들(AL)은, 원장 기판(100)에 형성된 셀들(110A) 중 적어도 하나를 어느 한 쌍의 제1 및 제2 패드(102a, 102b)에 연결하기 위한 적어도 한 쌍의 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 원장 기판(100)에는, 복수의 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍에 대응하는 복수의 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2) 쌍이 배치될 수 있다.
각각의 제1 정렬 배선(AL1)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 일 전극에 전기적으로 연결되고, 각각의 제2 정렬 배선(AL2)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 다른 전극에 전기적으로 연결된다. 일 예로, 각각의 제1 정렬 배선(AL1)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 화소들(PXL)의 제1 화소 전극들(ELT1)에 공통으로 연결되고, 각각의 제2 정렬 배선(AL2)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 화소들(PXL)의 제2 화소 전극들(ELT2)에 공통으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 패드들(102a)에 인가되는 전압은 제1 정렬 배선들(AL1)을 통해 각 셀(110A) 내부의 제1 화소 전극들(ELT1)에 전달되고, 제2 패드들(102b)에 인가되는 전압은 제2 정렬 배선들(AL2)을 통해 각 셀(110A) 내부의 제2 화소 전극들(ELT2)에 전달될 수 있다.
실시예에 따라, 원장 기판(100)에 형성된 셀들(110A) 중 상기 원장 기판(100)의 어느 일 측, 일 예로 좌측에 배치된 적어도 하나의 셀(110A)은 상기 원장 기판(100)의 다른 일 측, 일 예로 우측에 배치된 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 셀들(110A) 중 상기 원장 기판(100)의 다른 일 측, 일 예로 우측에 배치된 적어도 하나의 셀(110A)은 상기 원장 기판(100)의 반대편 일 측, 일 예로 좌측에 배치된 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍에 전기적으로 연결될 수 있다.
이 경우, 원장 기판(100)의 어느 일 측에 배치된 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 원장 기판(100)의 다른 일 측에 배치된 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍을 통해 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 소정의 정렬 신호를 공급함으로써, 상기 발광 소자들(LD)에 전계를 인가할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200)를 나타낸다. 구체적으로, 도 6은 상기 발광 표시 장치의 패널, 즉 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 모기판(111A) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에 상기 발광 소자들(LD)에 전계를 인가할 수 있는 제조 장치(200)(이하, "제1 제조 장치(200)"라 함)의 실시예를 나타낸다. 일 예로, 상기 제1 제조 장치(200)는 도 5에 도시된 모기판(111A) 상에 배치된 각 셀(110A)의 내부(특히, 화소들(PXL) 각각의 발광 영역)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)의 자가 정렬을 유도하기 위한 전계(또는, 상기 전계를 형성하기 위한 정렬 신호)를 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 제1 제조 장치(200)는 잉크젯 방식으로 모기판(111A) 상에 발광 소자들(LD)을 공급(예컨대, 투하)하는 잉크젯 프린터일 수 있다.
도 6에서, 도면 부호 "240"은 하나 이상의 전계 인가 모듈에 포괄적으로 대응하며, 예를 들어 각각의 전계 인가 모듈, 또는 복수의 전계 인가 모듈들에 모두 대응할 수 있다. 또한, 도면 부호 "260"은 하나 이상의 프린팅 헤드에 포괄적으로 대응하며, 예를 들어 각각의 프린팅 헤드, 또는 복수의 프린팅 헤드들에 모두 대응할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 제조 장치(200)는, 하부로부터 순차적으로 배치된 주정반(210) 및 보조정반(220)과, 상기 보조정반(220)의 상부에 배치되는 스테이지("제1 스테이지"라고도 함)(230)와, 상기 스테이지(230)의 적어도 일 측에 구비되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240)과, 상기 스테이지(230)의 상부에 배치되는 갠트리(250)와, 상기 갠트리(250)에 의해 지지되며 상기 스테이지(230)의 상부에 배치되는 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)를 포함한다.
실시예에 따라, 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)는, 수평 이동 및 수직 이동이 모두 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)는, X-축 방향을 따른 수평 이동과, Z-축 방향을 따른 수직 이동(예컨대, 상하 이동)이 모두 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 스테이지(230)도 적어도 어느 일 방향을 따라 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 스테이지(230)는 Y-축 방향을 따른 수평 이동이 가능하도록 설계될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 스테이지(230), 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)의 동작을 보다 용이하게 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 스테이지(230) 상에 원장 기판(100)을 배치하여 발광 소자들(LD)을 공급하는 공정과 동시에 상기 발광 소자들(LD)이 공급되는 셀(110A)에 원활히 전계를 인가할 수 있게 된다.
일 실시예에서, 전계 인가 모듈(240)은 스테이지(230)의 적어도 두 가장자리 영역에 각각 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 전계 인가 모듈(240)은, 스테이지(230)의 제1 측에 배치되는 제1 전계 인가 모듈(241)과, 스테이지(230)의 제2 측에 배치되는 제2 전계 인가 모듈(242)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 스테이지(230)의 제1 측 및 제2 측은 서로 마주하는 반대편 단부일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 측 및 상기 제2 측은 각각 상기 스테이지(230)의 좌측 및 우측일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 서로 마주하는 양측 각각에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230) 하단의 구조물에 연결 및/또는 설치될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 하판(230a)에 결합될 수 있다. 다만, 본 발명에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)의 위치 및/또는 설치 구조가 특별히 한정되지는 않으며, 이는 다양하게 변경될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 서로 독립적으로 구동되거나, 또는 서로 연동하여 구동될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 동시에 구동되거나, 순차 또는 교번적으로 구동될 수 있다.
이와 같이, 제1 제조 장치(200)가 스테이지(230)의 서로 다른 일 측에 배치된 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)을 구비하게 되면, 전계 인가 모듈(240)과 프린팅 헤드(260)와의 충돌을 회피하면서, 스테이지(230) 상에 안착된 원장 기판(100) 상에 원활히 전계를 인가할 수 있게 된다. 일 예로, 프린팅 헤드(260)의 위치에 따라 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242) 중 적어도 하나를 선택적으로 구동함으로써, 전계 인가 모듈(240)과 프린팅 헤드(260)의 상호 간섭 및/또는 충돌을 방지하면서도 원장 기판(100) 상의 각 셀(110A)에 원하는 전계를 인가할 수 있게 된다.
실시예에 따라, 프린팅 헤드(260)는 서로 다른 종류의 용액, 일 예로 각각 소정 색상의 발광 소자들(LD)이 분산된 용액을 스테이지(230)의 상부로 분사하기 위한 복수의 프린팅 헤드들, 일 예로 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)는 각각 다수의 적색, 녹색 및 청색 발광 소자들(LD)이 분산된 용액을 액적의 형태로 스테이지(230)의 상부(일 예로, 상기 스테이지(230) 상에 안착된 원장 기판(100)의 각 셀(110A) 내부)에 투하할 수 있다. 이를 위해, 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)는 각각 분사 노즐(261a, 262a, 263a)을 구비하고, 잉크젯 방식으로 각각 적색, 녹색 및 청색 발광 소자들(LD)을 각각의 셀(110A)에 공급할 수 있다. 일 예로, 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)는 잉크젯 헤드(또는, 분사 헤드)일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의한 제1 제조 장치(200)는 전계 인가 모듈(240) 및 프린팅 헤드(260)를 모두 구비한다. 이에 따라, 스테이지(230) 상에 놓인 발광 표시 장치의 기판, 일 예로 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)에 소정의 전계를 인가하여 상기 발광 소자들(LD)의 자가 정렬을 유도할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자들(LD)을 광원으로 이용하는 발광 표시 패널(110)을 용이하게 제조할 수 있다.
한편, 제1 제조 장치(200)를 구성하는 나머지 구성 요소들, 예를 들어 주정반(210), 보조정반(220) 및 갠트리(250) 등은, 현재 공지된 다양한 형상 및/또는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 도 6의 전계 인가 모듈(240)의 구성에 대한 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 7에 도시된 전계 인가 모듈(240)은 도 6의 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)에 모두 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 실질적으로 동일하게 구성되며, 서로 마주하여 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 프로브 헤드(PHD)와, 상기 프로브 헤드(PHD)에 결합되어 상기 프로브 헤드(PHD)를 소정 방향을 따라 이동시키기 위한 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)와, 상기 프로브 헤드(PHD)와 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)에 결합되는 바디부(BD)를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 바디부(BD)에 결합되어 상기 전계 인가 모듈(240)의 안정적인 이동을 보조하는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드(LM1, LM2)와, 프로브 헤드(PHD) 등의 이동 위치를 실시간으로 감지하기 위한 적어도 하나의 센서 유닛(SEU1, SEU2)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 제1 구동부(LA1)의 주변에 배치되는 제1 리니어 모션 가이드(LM1) 및 제1 센서 유닛(SEU1)과, 상기 제2 구동부(LA2)의 주변에 배치되는 제2 리니어 모션 가이드(LM2) 및 제2 센서 유닛(SEU2)을 더 포함할 수 있다.
프로브 헤드(PHD)는 일면에 배치된 적어도 하나의 프로브 핀(또는, "전극 패드"라고도 함; PPI)을 구비한다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 하부면의 가장자리 영역에 위치된 패드부(PAU) 내에 배열된 다수의 프로브 핀(PPI)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 프로브 핀(PPI)은 도시되지 않은 전원 공급부에 연결되어, 상기 전원 공급부로부터 각각 소정의 전원 또는 전압을 공급받을 수 있다.
실시예에 따라, 프로브 헤드(PHD)는 바(bar) 형상을 가지는 프로브 바로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 프로브 헤드(PHD)의 형상, 구조 및/또는 구성 물질 등은 다양하게 변경될 수 있다.
제1 구동부(LA1)는 바디부(BD)를 통해 프로브 헤드(PHD)에 결합되어, 상기 프로브 헤드(PHD)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제1 구동부(LA1)는 X-축 방향을 따라 프로브 헤드(PHD)를 전후 또는 좌우로 이동시키는 리니어 액추에이터일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 구동부(LA1)는 제1 모터(MT1)와, 수평 방향으로 상기 제1 모터(MT1)에 결합 및/또는 연결되는 제1 볼 스크류(BS1)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 구동부(LA1)는 프로브 헤드(PHD)가 원하는 위치에 도달할 수 있도록 상기 프로브 헤드(PHD)의 수평 위치를 조정할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 모터(MT1)는 서보모터(servomotor)일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 모터(MT1)는 서보모터 외에도 다양한 종류의 동력원으로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제1 모터(MT1)는 모터 가이드 등을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 볼 스크류(BS1)는 전조 볼 스크류(rolled ball screw)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 볼 스크류(BS1)는 전조 볼 스크류 외에도, 제1 모터(MT1)에 의해 발생한 동력을 이용하여 프로브 헤드(PHD)를 직선 운동시킬 수 있는 다양한 기구적 장치(일 예로, 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 수 있는 다양한 부품)로 구성될 수 있다.
제2 구동부(LA2)는 바디부(BD)를 통해 프로브 헤드(PHD)에 결합되어, 상기 프로브 헤드(PHD)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제2 구동부(LA2)는 Z-축 방향을 따라 프로브 헤드(PHD)를 상하로 이동시키는 리니어 액추에이터일 수 있다.
실시예에 따라, 제2 구동부(LA2)는 제2 모터(MT2)와, 수직 방향으로 상기 제2 모터(MT2)에 결합 및/또는 연결되는 제2 볼 스크류(BS2)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제2 구동부(LA2)는 프로브 헤드(PHD)가 원하는 위치에 도달할 수 있도록 상기 프로브 헤드(PHD)의 높이를 조정할 수 있다.
실시예에 따라, 제2 모터(MT2)는 서보모터일 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 이 외에도 다양한 종류의 동력원으로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제2 모터(MT2)는 모터 가이드 등을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 제2 볼 스크류(BS2)는 전조 볼 스크류일 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 이 외에도 제2 모터(MT2)에 의해 발생한 동력을 이용하여 프로브 헤드(PHD)를 직선 운동시킬 수 있는 다양한 기구적 장치로 구성될 수 있다.
제1 리니어 모션 가이드(LM1)는 제1 구동부(LA1)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수평 이동을 보조할 수 있다. 그리고, 제2 리니어 모션 가이드(LM2)는 제2 구동부(LA2)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동을 보조할 수 있다.
제1 센서 유닛(SEU1)은 제1 구동부(LA1)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수평 위치를 감지할 수 있다. 이러한 제1 센서 유닛(SEU1)을 통해, 해당 전계 인가 모듈(240), 특히 프로브 헤드(PHD)가 원하는 수평 위치에 도달했는지 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 센서 유닛(SEU1)은, 프로브 헤드(PHD)의 전방 한계를 감지하기 위한 제1 위치 센서(SEN11)와, 프로브 헤드(PHD)의 후방 한계를 감지하기 위한 제2 위치 센서(SEN12)와, 상기 제1 및 제2 위치 센서(SEN11, SEN12)의 사이에 위치되어 프로브 헤드(PHD)가 소정의 목표 지점(예컨대, 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102)과 접촉하기 위한 수평 위치)에 도달했음을 감지하기 위한 제3 위치 센서(SEN13) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 위치 센서(SEN11, SEN12)를 통해 전후방 한계를 감지할 수 있게 되면, 프로브 헤드(PHD)의 과도한 이동을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전계 인가 모듈(240)의 기계적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 제3 위치 센서(SEN13)를 통해 프로브 헤드(PHD)가 상기 목표 지점에 도달했음을 감지하게 되면, 공정의 용이성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
제2 센서 유닛(SEU2)은 제2 구동부(LA2)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수직 위치(즉, 높이)를 감지할 수 있다. 이러한 제2 센서 유닛(SEU2)을 통해, 해당 전계 인가 모듈(240), 특히 프로브 헤드(PHD)가 원하는 수직 위치에 도달했는지 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 제2 센서 유닛(SEU2)은, 프로브 헤드(PHD)의 상승 한계를 감지하기 위한 제1 위치 센서(SEN21)와, 프로브 헤드(PHD)의 하강 한계를 감지하기 위한 제2 위치 센서(SEN22)와, 상기 제1 및 제2 위치 센서(SEN21, SEN22)의 사이에 위치되어 프로브 헤드(PHD)가 소정의 목표 높이(예컨대, 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102)과 접촉하기 위한 소정의 높이)에 도달했음을 감지하기 위한 제3 위치 센서(SEN23) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 위치 센서(SEN21, SEN22)를 통해 승강 한계를 감지할 수 있게 되면, 프로브 헤드(PHD)의 과도한 이동을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전계 인가 모듈(240)의 기계적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 제3 위치 센서(SEN23)를 통해 프로브 헤드(PHD)가 목표 높이에 도달했음을 감지하게 되면, 공정의 용이성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 전계 인가 모듈(240)의 수평 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 전계 인가 모듈(240)은 제1 구동부(LA1)에 의해 수평 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 제1 구동부(LA1)에 의해 X-축을 따라 전방으로 이동할 수 있다. 이 경우, 프로브 헤드(PHD)의 전방 일단은, 제1 구동부(LA1)의 일단으로부터 수평 방향을 따라 점차 멀어지는 제1 거리(d1), 제2 거리(d2) 및 제3 거리(d3)만큼 이격된 위치를 차례로 지나도록 전진할 수 있다. 반대로, 제1 구동부(LA1)에 의해 프로브 헤드(PHD)가 후방으로 이동할 경우, 상기 프로브 헤드(PHD)의 전방 단부는, 제1 구동부(LA1)의 일단으로부터 수평 방향을 따라 각각 제3 거리(d3), 제2 거리(d2) 및 제1 거리(d1)만큼 이격된 위치를 차례로 지나도록 후진할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 전계 인가 모듈(240)의 수직 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 전계 인가 모듈(240)은 제2 구동부(LA2)에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 제2 구동부(LA2)에 의해 Z-축을 따라 상승할 수 있다. 이 경우, 프로브 헤드(PHD)의 배면은 제2 구동부(LA2)의 일단으로부터 수직 방향을 따라 점차 높아지는 제1 높이(h1), 제2 높이(h2) 및 제3 높이(h3)에 해당하는 위치를 차례로 지나도록 상승할 수 있다. 반대로, 제2 구동부(LA2)에 의해 프로브 헤드(PHD)가 하강할 경우, 상기 프로브 헤드(PHD)의 배면은 제2 구동부(LA2)의 일단으로부터 수직 방향을 따라 제3 높이(h3), 제2 높이(h2) 및 제1 높이(h1)만큼 이격된 위치를 차례로 지나도록 하강할 수 있다.
도 10 및 도 11a 내지 도 11d는 도 6의 제조 장치, 즉, 제1 제조 장치(200)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 도 10은 상기 제1 제조 장치(200)의 스테이지(230) 상에 일 예로 도 5에 도시된 원장 기판(100)이 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 10에서는 제1 제조 장치(200)의 프로브 핀들(PPI)과 원장 기판(100)의 정렬 위치를 보여주기 위하여, 프로브 헤드(PHD)를 전체적으로 도시하는 대신 상기 프로브 헤드(PHD)의 일면에 배치된 패드부(PAU)를 도시하기로 한다. 또한, 도 10 및 도 11a 내지 도 11d에서, 전계 인가 모듈(240) 등의 구조는 개략적으로 도시하기로 한다.
도 10을 참조하면, 프로브 헤드(PHD)의 패드부(PAU)에는 복수의 프로브 핀들(PPI)이 배열될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의한 제1 제조 장치(200)는 프로브 핀들(PPI)로 소정의 전압을 공급하기 위한 전원 공급부(270)와, 상기 프로브 핀들(PPI)과 전원 공급부(270)의 사이에 연결되는 복수의 전원선들(PL1, PL2)을 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 전원 공급부(270)는 전계 인가 모듈(240)의 구성 요소로 간주되거나, 또는 상기 전계 인가 모듈(240)의 외부에 구성되는 별개의 구성 요소로 간주할 수도 있다.
일 예로, 프로브 헤드(PHD)의 일면, 예컨대 하부면에는 패드부(PAU)가 배치되고, 상기 패드부(PAU)는, 제1 전원선(PL1)을 통해 전원 공급부(270)에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1)과, 제2 전원선(PL2)을 통해 전원 공급부(270)에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)을 구비할 수 있다. 예컨대, 패드부(PAU)는, 제1 전원선(PL1)에 공통으로 연결되는 복수의 제1 프로브 핀들(PPI1)과, 상기 제1 프로브 핀들(PPI1) 각각과 쌍을 이루도록 배치되며 제2 전원선(PL2)에 공통으로 연결되는 복수의 제2 프로브 핀들(PPI2)을 구비할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 프로브 핀들(PPI1, PPI2)은 원장 기판(100)에 형성된 도전성 패드들(102)에 대응할 수 있다. 예컨대, 제1 전계 인가 모듈(241)에 구비된 제1 및 제2 프로브 핀들(PPI1, PPI2)은 상기 제1 전계 인가 모듈(241)이 구동될 때 원장 기판(100)의 좌측에 배치된 도전성 패드들(102)에 접촉되어 소정의 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 제2 전계 인가 모듈(242)에 구비된 제1 및 제2 프로브 핀들(PPI1, PPI2)은 상기 제2 전계 인가 모듈(242)이 구동될 때 원장 기판(100)의 우측에 배치된 도전성 패드들(102)에 접촉되어 소정의 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 전원 공급부(270)는, 제1 출력 단자(OUT1)를 통해 제1 전원선(PL1)으로 소정 파형 및/또는 전위를 가지는 소정의 전압(또는, 신호)를 공급하고, 제2 출력 단자(OUT2)를 통해 제2 전원선(PL2)으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급할 수 있다. 일 예로, 전원 공급부(270)는, 제1 전원선(PL1)으로 사인(sine) 파형을 가지는 교류 전압을 공급하고, 제2 전원선(PL2)으로 그라운드 전압을 공급할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 및 제2 전원선(PL1, PL2)으로 공급되는 소정의 전압은 발광 소자들(LD)을 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 정렬하기 위한 소정의 정렬 신호일 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 제1 제조 장치(200)는 적어도 하나의 추가적인 부품을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 제조 장치(200)는 제1 및/또는 제2 전계 인가 모듈(241, 242)의 내부 또는 그 주변에 배치되는 적어도 하나의 수평 가이드(HGD)와, 스테이지(230) 상에 구비되는 적어도 하나의 고정부(FXP)를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 스테이지(230) 상에 원장 기판(100)이 안착된 이후, 상기 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 배치하기 위한 공정이 시작되면, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)이 구동되어 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102) 중 적어도 일부로 소정의 전압을 공급한다. 이에 따라, 원장 기판(100)에 위치된 적어도 하나의 셀(110A), 특히 상기 적어도 하나의 셀(110A)의 각 화소 영역에 형성된 제1 및 제2 화소 전극들(ELT1, ELT2)의 사이에 전계가 형성된다. 또한, 상기 공정이 시작되면, 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)가 원장 기판(100)의 상부로 이동하여 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급한다. 이에 따라, 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)을 상기 제1 및 제2 화소 전극들(ELT1, ELT2)의 사이에 정렬할 수 있게 된다. 즉, 실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242) 각각은, 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 소정의 정렬 신호를 공급하는 정렬 신호 인가 장치일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 순차적 또는 교번적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 동작 중인 프린팅 헤드(260)의 위치 및/또는 이동 방향에 대응하여 순차적으로 구동될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 프린팅 헤드(260)와의 충돌을 피할 수 있도록 순차적 또는 교번적으로 동작할 수 있다.
예를 들어, 도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)는 스테이지(230)의 우측 상부로부터 좌측 상부로 이동하면서 상기 스테이지(230)의 상부에 액적(DRL)을 분사할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 프린팅 헤드(260)는 스테이지(230)의 상부에 안착된 원장 기판(100)의 상부, 특히 상기 원장 기판(100) 상에 위치된 적어도 하나의 셀(110A)(일 예로, 상기 셀(110A)의 내부에 규정된 각각의 화소 영역)에, 발광 소자들(LD)이 분산된 발광 소자 용액을 액적(DRL)의 형태로 분사하면서 이동할 수 있다.
실시예에 따라, 프린팅 헤드(260)가 스테이지(230)의 우측으로 접근할 때 상기 스테이지(230)의 좌측에 위치된 제1 전계 인가 모듈(241), 특히 상기 제1 전계 인가 모듈(241)의 프로브 헤드(PHD)가 스테이지(230)의 좌측 상부로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 전계 인가 모듈(241)은, 동작 중인 프린팅 헤드(260)(예컨대, 제1 프린팅 헤드(261))가 스테이지(230)의 우측 상부에 위치해있는 기간 동안, 상기 스테이지(230)의 좌측 상부에서 원장 기판(100)에 전계를 인가할 수 있다. 일 예로, 제1 전계 인가 모듈(241)은 원장 기판(100)의 좌측에 위치한 도전성 패드들(102)을 통해 상기 원장 기판(100)의 우측에 위치한 셀들(110A)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 한편, 이 기간 동안 제2 전계 인가 모듈(242)은 스테이지(230)를 기준으로 후진 및 하강한 상태에서 대기할 수 있다.
한편, 프린팅 헤드(260)가 스테이지(230)의 좌측으로 접근할 때 상기 스테이지(230)의 우측에 위치된 제2 전계 인가 모듈(242), 특히 상기 제2 전계 인가 모듈(242)의 프로브 헤드(PHD)가 스테이지(230)의 우측 상부로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 11c 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 제2 전계 인가 모듈(242)은, 동작 중인 프린팅 헤드(260)가 스테이지(230)의 좌측 상부에 위치해있는 기간 동안, 상기 스테이지(230)의 우측 상부에서 원장 기판(100)에 전계를 인가할 수 있다. 일 예로, 제2 전계 인가 모듈(242)은 원장 기판(100)의 우측에 위치한 도전성 패드들(102)을 통해 상기 원장 기판(100)의 좌측에 위치한 셀들(110A)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 한편, 이 기간 동안 제1 전계 인가 모듈(241)은 스테이지(230)를 기준으로 후진 및 하강한 상태에서 대기할 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)를 구동하여 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240)을 구동하여 상기 원장 기판(100) 상에 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 유도하기 위한 전계를 인가할 수 있다. 특히, 상술한 실시예에서는 동작 중인 프린팅 헤드(260)의 위치에 따라 제1 및/또는 제2 전계 인가 모듈(241, 242)을 선택적으로 구동함으로써, 프린팅 헤드(260)와 전계 인가 모듈(240) 사이의 간섭 및/또는 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 이에 따라 프린팅 헤드(260)의 이동 거리를 확장할 수 있게 되면서, 원장 기판(100) 상에서 발광 소자들(LD)을 공급할 수 있는 유효 영역(예컨대, 개별 셀들(110A)을 배치할 수 있는 영역)을 충분히 확보할 수 있게 된다.
도 12 및 도 13은 도 6의 제조 장치, 즉 제1 제조 장치(200)의 구동 방법에 대한 다른 실시예를 나타낸다. 도 12 및 도 13의 실시예에서, 도 10 내지 도 11d의 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 실시예에 따라 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 동시에 구동될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 서로 독립적 및/또는 개별적으로 구동될 수 있고, 필요에 따라서는 동시에 구동될 수도 있다.
일 예로, 각각의 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)이 원장 기판(100)의 좌측 및 우측에 배치된 복수의 도전성 패드들(102)에 동시 접속된다고 할 때, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)을 동시에 구동하여 원장 기판(100)의 양단을 통해 소정의 전계를 인가할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)에서 발생하는 전압 강하를 저감 또는 최소화함으로써, 각 셀(110A)의 내부에 발광 소자들(LD)을 원활히 정렬할 수 있게 된다.
또는, 다른 실시예에서, 각 셀(110A)은 원장 기판(100)의 양측에 배치된 도전성 패드들(102) 중 가장 인접한 적어도 한 쌍의 도전성 패드들(102)에 접속되고, 상기 셀(110A)의 내부에 발광 소자들(LD)이 공급되는 기간 동안 상기 적어도 한 쌍의 도전성 패드들(102)로부터 소정의 전압을 인가받을 수 있다. 예를 들어, 원장 기판(100)의 좌측에 배치된 셀들(110A)은 상기 원장 기판(100)의 좌측 가장자리에 배치된 도전성 패드들(102)로부터, 원장 기판(100)의 우측에 배치된 셀들(110A)은 상기 원장 기판(100)의 우측 가장자리에 배치된 도전성 패드들(102)로부터 소정의 전압을 공급받을 수 있다. 이 경우에도 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)에서 발생하는 전압 강하를 저감 또는 최소화함으로써, 각 셀(110A)의 내부에 발광 소자들(LD)을 원활히 정렬할 수 있게 된다.
도 14 내지 도 16은 도 6의 제조 장치, 즉 제1 제조 장치(200)에 구비될 수 있는 전계 인가 모듈(240)의 배치와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다. 그리고, 도 17a 및 도 17b는 도 6의 제조 장치, 즉 상기 제1 제조 장치(200)에 구비될 수 있는 프린팅 헤드(260)와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다. 도 14 내지 도 17b에서는 스테이지(230) 및 프린팅 헤드(260)의 위치 및/또는 이동 방향에 따른 전계 인가 모듈(240)의 위치 등만을 개략적으로 도시하기로 한다.
도 14를 참조하면, 일 실시예에서, 스테이지(230)와 프린팅 헤드(260)는 서로 직교하는 방향을 따라 이동할 수 있다. 일 예로, 스테이지 무빙 방식의 제1 제조 장치(200)에서, 스테이지(230)는 Y-축 방향을 따라 큰 폭으로 이동하고, 프린팅 헤드(260)는 X-축 방향을 따라 상대적으로 작은 폭으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 스테이지(230) 상부의 유효 영역에 전면적으로 발광 소자들(LD)을 공급할 수 있게 된다. 상기 실시예에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 이동을 방해하지 않도록 상기 스테이지(230)의 좌측 및 우측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 스테이지(230)가 Y-축 방향을 따라 큰 폭으로 이동하더라도, 상기 스테이지(230)가 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242), 특히 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)의 프로브 헤드(PHD1, PHD2)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 실시예에서와 같이 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 프린팅 헤드(260)와의 충돌을 방지할 수 있도록 구동될 수 있다.
도 15를 참조하면, 일 예로 헤드 무빙 방식의 제1 제조 장치(200)에서, 스테이지(230)는 X-축 방향을 따라 비교적 큰 폭으로 이동하고, 프린팅 헤드(260)는 Y-축 방향을 따라 이동할 수 있다. 상기 실시예에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 이동을 방해하지 않도록 상기 스테이지(230)의 상단 및 하단 측에 배치될 수 있다.
도 16을 참조하면, 또 다른 실시예에서는, 스테이지(230)의 적어도 세 측면에 전계 인가 모듈(240)이 배치될 수도 있다. 예를 들어, 전계 인가 모듈(240)은, 스테이지(230)의 네 측면 모두에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 실시예에 의한 제1 제조 장치(200)는, 스테이지(230)의 제3 측, 일 예로 상단 측에 배치되는 제3 전계 인가 모듈(243)과, 상기 스테이지(230)의 제4 측, 일 예로 하단 측에 배치되는 제4 전계 인가 모듈(244)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(240)은 실질적으로 동일하게 구성되어, 각각 두 개의 전계 인가 모듈(240)이 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 또한, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 각각의 프로브 헤드(PHD1, PHD2, PHD3, PHD4)가 스테이지(230) 및/또는 프린팅 헤드(260)와 충돌하는 것을 방지하도록 구동될 수 있다.
도 16의 실시예에서, 프린팅 헤드(260)는 X-축 및 Y-축 방향을 따라 이동할 수 있도록 설계될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 프린팅 헤드(260)는 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이 X-축 또는 Y-축 방향을 따라 확장된 길이를 가지면서, 길이 방향에 교차하는 방향으로 이동하도록 설계될 수도 있다.
상술한 실시예들에 의하면, 스테이지(230), 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)의 상호 간섭 및/또는 충돌을 방지하면서, 상기 스테이지(230) 상부의 유효 영역에 발광 소자들(LD)을 원활히 공급함과 동시에 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 전계를 인가할 수 있다.
도 6 내지 도 17b의 실시예들에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치, 즉 제1 제조 장치(200)는, 발광 소자들(LD)의 공급을 위한 프린팅 헤드(260)와, 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 전계 인가 모듈(240)을 포함한다. 예를 들어, 상기 전계 인가 모듈(240)은 발광 소자들(LD)의 자가 정렬을 유도하기 위한 소정의 정렬 전압을 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111)) 상에 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 제조 장치(200)의 스테이지(230) 상에 안착된 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111)) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)을 각 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 정렬할 수 있다.
또한, 상기 전계 인가 모듈(240)은, 프로브 헤드(PHD)의 수평 이동을 위한 제1 구동부(LA1)와, 상기 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동을 위한 제2 구동부(LA2)를 포함한다. 이에 따라, 상기 전계 인가 모듈(240)의 이동을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 제조 장치(200)는 순차 및/또는 동시 구동이 가능한 복수의 전계 인가 모듈(240)을 포함할 수 있다. 상기 실시예에 의하면, 상기 전계 인가 모듈(240)과 프린팅 헤드(260)의 상호 간섭 및/또는 충돌을 방지하면서, 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111)) 상에 원활히 전계를 인가할 수 있다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(300)를 나타낸다. 구체적으로, 도 18 및 도 19는 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)과 함께 공급된 용매를 제거하는 데에 이용될 수 있는 제조 장치(300)(이하, "제2 제조 장치(300)"라 함)의 실시예를 나타낸다. 일 예로, 상기 제2 제조 장치(300)는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 포함한 액적(DRL)을 공급하는 과정에서 상기 발광 소자들(LD)과 함께 공급된 용매를 제거하기 위한 건조 장치일 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 제2 제조 장치(300)는 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)을 수용할 수 있는 오븐 타입의 건조 장치일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 도 18 및 도 19의 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)에서, 도 6 내지 도 17b의 실시예에 의한 제1 제조 장치(200)와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 18 및 도 19에서, 도면 부호 "340(또는, 340')"은 하나 이상의 전계 인가 모듈에 포괄적으로 대응할 수 있다. 예를 들어, 도면 부호 "340(또는, 340')"은 각각의 전계 인가 모듈, 또는 복수의 전계 인가 모듈들에 모두 대응할 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)는, 챔버(360) 내에 배치된 스테이지("제2 스테이지"라고도 함)(330)와, 상기 스테이지(330)의 적어도 일 측에 구비되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈(340, 340')과, 상기 스테이지(330)의 주변에 구비되는 발열체(350)를 포함한다. 또한, 실시예에 따라, 상기 제2 제조 장치(300)는 주정반(310) 및/또는 보조정반(320) 등을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제2 제조 장치(300)는, 스테이지(330)의 제1 측에 배치되는 제1 전계 인가 모듈(341, 341')과, 상기 스테이지(330)의 제2 측에 배치되는 제2 전계 인가 모듈(342, 342') 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 스테이지(330)의 제1 측과 제2 측은 서로 마주하는 반대편 단부일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 측 및 상기 제2 측은 각각 상기 스테이지(330)의 좌측 및 우측일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341, 341', 342, 342')은 스테이지(330)의 서로 마주하는 양측 각각에 인접하여 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341, 341', 342, 342')의 위치는 변경될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 스테이지(330)의 어느 일 측에만 단일의 전계 인가 모듈(340, 340')이 배치될 수도 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341, 341', 342, 342')은 서로 독립적 및/또는 개별적으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341, 341', 342, 342')을 용이하게 선택적으로 구동할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341, 341', 342, 342')은 동시에 구동될 수도 있다. 이에 따라, 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 원하는 전계를 원활히 공급할 수 있다.
실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(340, 340')은, 앞서 설명한 제1 제조 장치(200)에 구비된 각각의 전계 인가 모듈(240)과 실질적으로 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 이하에서는 도 18 및 도 19를 도 7과 함께 참조하여, 본 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)(일 예로, 건조 장치)에 구비되는 전계 인가 모듈(340, 340')의 구성을 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 제2 제조 장치(300)의 전계 인가 모듈(340)은, 제1 제조 장치(200)에 구비되는 전계 인가 모듈, 일 예로 도 7의 실시예에 의한 전계 인가 모듈(240)과 실질적으로 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 일 예로, 도 18의 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)의 전계 인가 모듈(340)은, 도 7에 도시된 제1 제조 장치(200)의 전계 인가 모듈(240)과 같이, 적어도 하나의 프로브 핀(PPI)을 구비한 프로브 헤드(PHD)와, 상기 프로브 헤드(PHD)를 각각 수평 방향 및 수직 방향을 따라 이동시키기 위한 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)와, 상기 프로브 헤드(PHD)와 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)에 결합되는 바디부(BD)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제2 제조 장치(300)에 구비되는 각각의 전계 인가 모듈(340)은, 제1 및/또는 제2 구동부(LA1, LA2)의 주변에 배치되어 프로브 헤드(PHD)의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛(일 예로, 제1 및/또는 제2 센서 유닛(SEU1, SEU2))과, 바디부(BD)에 결합되는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드(일 예로, 제1 및/또는 제2 리니어 모션 가이드(LM1, LM2))를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 구동부(LA1)는 프로브 헤드(PHD)를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키고, 제2 구동부(LA2)는 상기 프로브 헤드(PHD)를 상하로 수직 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 제조 장치(300)에 구비된 전계 인가 모듈(340)의 이동을 용이하게 제어할 수 있다.
한편, 도 19의 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)에서, 각각의 전계 인가 모듈(340')은, 상하로 수직 이동만 가능하도록 구성될 수도 있다. 일 예로, 상기 제2 제조 장치(300)의 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341', 342') 각각은, 프로브 헤드(PHD)의 수평 이동을 위한 제1 구동부(LA1)는 구비하지 않고, 상기 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동만을 위한 제2 구동부(LA2)만을 구비할 수 있다. 이 경우, 각각의 프로브 헤드(PHD)는 상하로 수직 이동될 수 있다.
또한, 제2 제조 장치(300)는 각각의 전계 인가 모듈(340, 340')에 소정의 전압을 공급하기 위한 장치, 일 예로 도 10에 도시된 전원 공급부(270)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 헤드(PHD)는, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 전원선(PL1)에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1)(일 예로, 상기 제1 전원선(PL1)에 공통으로 연결되는 복수의 제1 프로브 핀들(PPI1))과, 제2 전원선(PL2)에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)(일 예로, 상기 제1 프로브 핀들(PPI1) 각각과 쌍을 이루며, 상기 제2 전원선(PL2)에 공통으로 연결되는 복수의 제2 프로브 핀들(PPI2))을 구비할 수 있다. 그리고, 전원 공급부(270)는 각각 제1 및 제2 전원선(PL1, PL2)을 통해 각각 적어도 하나의 제1 및 제2 프로브 핀(PPI1, PPI2)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 전원 공급부(270)는, 제1 전원선(PL1)을 통해 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1)으로 교류 또는 직류 신호를 공급하고, 제2 전원선(PL2)을 통해 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급할 수 있다.
실시예에 따라, 발열체(350)는 스테이지(330)의 상부에, 상기 스테이지(330)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 일 예로, 발열체(350)는 챔버(360)의 천장에 배치되어, 스테이지(330)를 향해 열을 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 발열체(350)의 형상, 크기, 구조 및/또는 구성 물질이 특별히 한정되지는 않으며, 상기 발열체(350)는 현재 공지된 다양한 발열 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따라 발열체(350)의 위치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 챔버(360)의 적어도 일 측 코너부 및/또는 적어도 일 측벽 상에 적어도 하나의 발열체(350)가 배치될 수도 있을 것이다.
도 20a는 도 18 및 도 19의 제조 장치, 즉 제2 제조 장치(300)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 그리고, 도 20b는 도 20a의 일 영역(EA 영역)에 대한 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 20a의 EA 영역은, 각 화소(PXL)의 발광 영역일 수 있다. 도 20a 및 도 20b의 실시예에서, 앞서 설명한 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 20a 및 도 20b를 참조하면, 앞서 설명한 제1 제조 장치(200) 등을 이용한 프린팅 방식 등을 통해 원장 기판(100)의 각 셀(110A) 내에 발광 소자들(LD)을 공급하였을 경우, 상기 각 셀(110A)의 내부에 규정된 각각의 화소 영역, 특히 뱅크(BNK)에 의해 둘러싸인 각 화소(PXL)의 발광 영역(EA)에는, 발광 소자들(LD)과 함께 LED 용액의 용매(SOL)가 공급되게 된다. 따라서, 각각의 발광 영역(EA)에 발광 소자들(LD)이 공급된 이후에는 용매(SOL)를 제거하여 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 배치할 수 있다.
실시예에 따라, 도 18 또는 도 19의 실시예 등에 의한 제2 제조 장치(300), 일 예로 발열체(350)를 구비한 오븐 형태의 건조 장치를 이용하여 상기 용매(SOL)를 제거할 수 있다. 일 예로, 제2 제조 장치(300)에 구비된 적어도 하나의 전계 인가 모듈(340, 340')을 이용하여 스테이지(330)의 상부에 안착된 원장 기판(100) 상에 전계를 형성한 상태에서, 상기 제2 제조 장치(300)의 발열체(350)를 구동하여 원장 기판(100)에 공급된 용매(SOL)를 제거할 수 있다.
예를 들어, 제2 제조 장치(200)의 제1 및 제2 전계 인가 모듈(341, 341', 342, 342')을 상하로 이동시켜 프로브 핀들(PPI)을 원장 기판(100) 상의 도전성 패드들(102)에 접촉시키고, 상기 도전성 패드들(102)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 각 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)에 정렬 전압이 인가된 상태에서, 발열체(350)를 구동하여 원장 기판(100)에 열을 공급함에 의해 용매(SOL)를 제거할 수 있다.
이와 같이, 각 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)에 정렬 전압이 인가된 상태에서 용매(SOL)를 제거하게 되면, 용매(SOL)를 제거하는 과정에서 발광 소자들(LD)의 정렬이 틀어지는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 용매(SOL) 건조 시, 용매(SOL)의 유동이나 증기가 발생하더라도 정렬 전압에 의해 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 형성된 전계에 의해 발광 소자들(LD)의 유동 및/또는 이탈이 방지될 수 있다. 이에 따라, 각 화소(PXL)의 발광 영역(EMA)에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 21은 도 18 및 도 19의 제조 장치, 즉, 제2 제조 장치(300)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 도 21의 실시예에서, 앞서 설명한 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 21을 도 20a 및 도 20b와 함께 참조하면, 실시예에 따라, 복수의 챔버들(360), 일 예로 적어도 제1 및 제2 챔버(361, 362)의 내부에서, 복수의 원장 기판들(100)에 대한 용매(SOL) 건조 공정을 동시에 진행할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 적어도 하나의 원장 기판(100) 상에서 복수의 발광 표시 패널들(110)을 동시에 제조하는 예를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 개개의 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 개개의 기판(111)을 잉크젯 프린터 및/또는 건조 장치의 스테이지(230) 상에 배치하고, 상기 기판(111)에 대하여 발광 소자들(LD)의 공급 공정 및/또는 용매(SOL) 건조 공정을 진행할 수도 있다.
도 22 및 도 23은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(300)를 나타낸다. 그리고, 도 24는 도 22 및 도 23의 제조 장치(300)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 도 22 및 도 23은 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)과 함께 공급된 용매를 제거하는 데에 이용될 수 있는 제2 제조 장치(300)와 관련하여, 도 18 및 도 19의 실시예들과 다른 실시예를 나타내고, 도 24는 도 22 또는 도 23의 제2 제조 장치(300)를 이용한 용매(SOL) 건조 방법에 대한 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 22 내지 도 24의 실시예들에 의한 제2 제조 장치(300)는 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)에 열을 가할 수 있는 핫 플레이트 타입의 건조 장치일 수 있다. 도 22 내지 도 24의 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)를 설명함에 있어, 앞서 설명한 실시예들, 일 예로 도 18 내지 도 20b의 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 제2 제조 장치(300)는, 스테이지(330)의 내부에 배치되는 발열체(350')를 포함할 수 있다. 일 예로, 스테이지(330)는, 발열체(350')를 포함한 핫 플레이트(331)를 구비할 수 있다. 실시예에 따라, 핫 플레이트(331)는 스테이지(330)의 상단부에 배치될 수 있으나, 핫 플레이트(331)의 위치가 이에 한정되지는 않는다.
도 24를 참조하면, 상기 제2 제조 장치(300)에 구비된 전계 인가 모듈(340, 340')을 이용하여 스테이지(330)의 상부에 안착된 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 개별 기판(111)) 상에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 발열체(350')를 구동하여 상기 원장 기판(100) 상에 공급된 용매(SOL)를 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 18 내지 도 24의 실시예들에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치, 즉 제2 제조 장치(300)는, 발열체(350, 350')와 더불어, 전계 인가 모듈(340, 340')을 포함한다. 이에 따라, 상기 제2 제조 장치(300)의 스테이지(330) 상에 안착된 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 소정의 정렬 전압을 공급하여 발광 소자들(LD)의 이탈을 방지하면서, LED 용액의 용매(SOL)를 안정적으로 제거할 수 있다.
도 25 및 도 26은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(400)를 나타낸다. 구체적으로, 도 25 및 도 26은 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)을 이송하는 데에 이용될 수 있는 제조 장치(400)(이하, "제3 제조 장치(400)"라 함)의 실시예를 나타내는 평면도 및 측면도이다. 일 예로, 상기 제3 제조 장치(400)는, 발광 표시 패널(110)의 제조 과정에서, 복수의 발광 표시 패널들(110)을 한 번에 제조하기 위한 원장 기판(100) 또는 각각의 발광 표시 패널(110)을 개별적으로 제조하기 위한 각각의 기판(111)을, 소정의 공정을 진행하기 위한 제조 장치(제조 설비)로 이송하기 위한 기판 이송 장치일 수 있다.
도 25 및 도 26에서, 도면 부호 "440"은 하나 이상의 전계 인가 모듈에 포괄적으로 대응하며, 예를 들어 각각의 전계 인가 모듈, 또는 복수의 전계 인가 모듈들에 모두 대응할 수 있다. 또한, 도면 부호 "SPL"은 하나 이상의 지지판에 포괄적으로 대응하며, 예를 들어 각각의 지지판, 또는 복수의 지지판들에 모두 대응할 수 있다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 제3 제조 장치(400)는, 기판 이송 스테이지(410)와, 상기 기판 이송 스테이지(410)의 적어도 일 측에 구비되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈(440)을 포함한다. 일 예로, 제3 제조 장치(400)는, 기판 이송 스테이지(410)의 서로 다른 일 측에 장착된 복수의 전계 인가 모듈들(440)을 포함할 수 있다. 도 25 및 도 26에서는 프로브 헤드(PHD)를 중심으로 각각의 전계 인가 모듈(440)을 개략적으로 도시함으로써, 기판 이송 스테이지(410)와 전계 인가 모듈(440)의 상호 위치를 명료하게 나타내기로 한다. 실시예에 따라, 상기 전계 인가 모듈(440)은 앞서 설명한 제1 및/또는 제2 제조 장치(200, 300)에 구비된 전계 인가 모듈(240, 340)과 실질적으로 유사 또는 동일하게 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 실시예에 따라, 제3 제조 장치(400)는, 전계 인가 모듈(440)에 연결되는 전원 공급부(470)를 더 포함할 수 있다. 한편, 실시예에 따라서는, 상기 전원 공급부(470)를 전계 인가 모듈(440)의 구성요소들 중 일부로 간주할 수도 있다.
실시예에 따라, 기판 이송 스테이지(410)는 로봇 암일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 기판 이송 스테이지(410)는, 제1 방향(일 예로, X-축 방향)을 따라 소정 간격으로 배치되는 복수의 지지판들(SPL)과, 상기 지지판들(SPL)에 일체 또는 비일체로 연결되는 바디부, 일 예로, 암 바디(ABD)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지판들(SPL)은, 기판 이송 스테이지(410)의 제1 가장자리(일 예로, 좌측 가장자리)에 배치되는 제1 지지판(SPL1), 상기 기판 이송 스테이지(410)의 제2 가장자리(일 예로, 우측 가장자리)에 배치되는 제2 지지판(SPL2), 및 상기 제1 및 제2 지지판(SPL1, SPL2)의 사이에 배치되는 적어도 하나의 제3 지지판(SPL3)을 포함할 수 있다. 상기 지지판들(SPL)은 제1 방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 상기 지지판들(SPL) 각각은 제1 방향과 교차하는 제2 방향(일 예로, Y-축 방향)을 따라 연장되는 형태를 가질 수 있다. 이러한 지지판들(SPL)은 암 바디(ABD)에 연결될 수 있다. 일 예로, 암 바디(ABD)의 적어도 일 영역은 제1 방향을 따라 연장되어 지지판들(SPL)에 공통으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 기판 이송 스테이지(410)의 적어도 일 측에는 적어도 하나의 전계 인가 모듈(440)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 기판 이송 스테이지(410)의 제1 측에는 제1 전계 인가 모듈(441)이 장착되고, 상기 기판 이송 스테이지(410)의 제2 측에는 제2 전계 인가 모듈(442)이 장착될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈(441, 442)은 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 전계 인가 모듈(441)은 제1 지지판(SPL1)의 주변에 배치되고, 제2 전계 인가 모듈(442)은 상기 제1 전계 인가 모듈(441)과 마주하도록 제2 지지판(SPL2)의 주변에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(441, 442)은 각각 제1 및 제2 지지판(SPL1, SPL2)에 일체 또는 비일체로 결합될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서는, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(441, 442)이 각각 제1 및 제2 지지판(SPL1, SPL2)의 주변에 배치되되, 상기 제1 및 제2 지지판(SPL1, SPL2)으로부터 분리되어 배치될 수도 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(441, 442)은 서로 독립적 및/또는 개별적으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(441, 442)을 용이하게 선택적으로 구동할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(441, 442)은 동시에 구동될 수도 있다. 이에 따라, 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)의 이송 중에, 상기 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 원하는 전압(일 예로, 소정의 정렬 전압)을 원활히 공급할 수 있다.
실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(440)은 수평 이동 및/또는 수직 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 전계 인가 모듈(440)은 X-축 방향을 따른 전후 또는 좌우로의 수평 이동과, Z-축 방향을 따른 상하로의 수직 이동이 모두 가능하도록 구성될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 각각의 전계 인가 모듈(440)은 Z-축 방향을 따른 수직 이동(예컨대, 상하 이동)만이 가능하도록 구성될 수도 있다.
실시예에 따라, 전원 공급부(470)는, 적어도 하나의 프로브 핀(PPI)에 연결되어, 상기 프로브 핀(PPI)으로 소정의 전압 또는 신호를 공급한다. 일 예로, 전원 공급부(470)는 각각 제1 및 제2 전원선(PL1, PL2)을 통해 서로 다른 복수의 프로브 핀들(PPI)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 전원 공급부(470)는, 제1 출력 단자(OUT1)를 통해 제1 전원선(PL1)으로 소정 파형 및/또는 전위를 가지는 소정의 전압(또는, 신호)를 공급하고, 제2 출력 단자(OUT2)를 통해 제2 전원선(PL2)으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급할 수 있다.
상술한 실시예에 의한 제3 제조 장치(400)에 의하면, 기판 이송 스테이지(410)를 이용해 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)을 이송하는 중에도 상기 기판(111) 또는 원장 기판(100)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(111) 또는 원장 기판(100)의 이송 도중에 발광 소자들(LD)이 정렬된 위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
도 27 및 도 28은 도 25 및 도 26의 전계 인가 모듈(440)의 구성 및 배치와 관련한 실시예를 나타낸다. 도 27 및 도 28의 실시예에 의한 전계 인가 모듈(440)에서, 앞서 설명한 제1 및/또는 제2 제조 장치(200, 300)에 구비되는 전계 인가 모듈(240, 340)과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 27 및 도 28을 참조하면, 제3 제조 장치(400)에 구비되는 각각의 전계 인가 모듈(440)은, 제1 및/또는 제2 제조 장치(200, 300)에 구비되는 각각의 전계 인가 모듈(240, 340)과 실질적으로 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 제조 장치(400)에 구비되는 각각의 전계 인가 모듈(440)은, 적어도 하나의 프로브 핀(PPI)을 구비한 프로브 헤드(PHD)와, 상기 프로브 헤드(PHD)를 각각 수평 방향 및 수직 방향을 따라 이동시키기 위한 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)와, 상기 프로브 헤드(PHD)와 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)에 결합되는 바디부(BD)를 포함할 수 있다. 또한, 제3 제조 장치(400)의 전계 인가 모듈(440) 각각은, 제1 및/또는 제2 구동부(LA1, LA2)의 주변에 배치되어 프로브 헤드(PHD)의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛(일 예로, 제1 및/또는 제2 센서 유닛(SEU1, SEU2))과, 바디부(BD)에 결합되는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드(일 예로, 제1 및/또는 제2 리니어 모션 가이드(LM1, LM2))를 선택적으로 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 구동부(LA1)는 프로브 헤드(PHD)를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키고, 제2 구동부(LA2)는 상기 프로브 헤드(PHD)를 상하로 수직 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제3 제조 장치(400)에 구비된 전계 인가 모듈(440)의 이동을 용이하게 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 프로브 헤드(PHD)는 복수의 프로브 핀들(PPI)을 포함할 수 있다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 도 10에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1) 및 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 프로브 핀(PPI1, PPI2)은 각각 제1 및 제2 전원선(PL1, PL2)을 통해 도 25의 전원 공급부(470)에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(440)은, 기판 이송 스테이지(410)의 어느 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 전계 인가 모듈(440)은, 기판 이송 스테이지(410)의 어느 일 가장자리에 배치되는 어느 하나의 지지판, 일 예로, 도 25 및 도 26의 제1 또는 제2 지지판(SPL1, SPL2)의 주변에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 전계 인가 모듈(440)은, 도 27에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 지지판(SPL)의 주변에 배치되되 상기 지지판(SPL)에 직접적으로 연결 및 결합되지는 않을 수 있다. 예를 들어, 각각의 전계 인가 모듈(440)은 어느 하나의 지지판(SPL)에 이웃하도록 배치되어, 상기 지지판(SPL)에 접촉되거나 또는 접촉되지 않을 수 있다. 또한, 상기 전계 인가 모듈(440)은, 상기 지지판(SPL)을 포함하는 기판 이송 스테이지(410)에 연결 또는 결합되어 상기 기판 이송 스테이지(410)와 함께 이동되거나, 또는 상기 기판 이송 스테이지(410)에 연결 또는 결합되지 않고 독립적으로 이동될 수 있다.
다른 실시예에서, 각각의 전계 인가 모듈(440)은, 도 28에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 지지판(SPL)의 주변에 배치되어 상기 지지판(SPL)에 직접적으로 연결 및/또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 각각의 전계 인가 모듈(440)은 어느 하나의 지지판(SPL)에 이웃하도록 배치되어, 상기 지지판(SPL)에 일체 또는 비일체로 연결 및/또는 결합될 수 있다. 일 예로, 상기 전계 인가 모듈(440)과 지지판(SPL)은 연결부(CNU) 및 바디부(BDU)를 통해 서로 연결 또는 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 전계 인가 모듈(440)은, 기판 이송 스테이지(410)에 의해 상기 지지판(SPL)과 함께 이동될 수 있다.
도 29 및 도 30은 도 25 및 도 26의 전계 인가 모듈(440')의 구성 및 배치와 관련한 실시예를 나타낸다. 도 29 및 도 30의 실시예에 의한 전계 인가 모듈(440')에서, 도 27 및 도 28의 실시예에 의한 전계 인가 모듈(440)과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 본 실시예에 의한 각각의 전계 인가 모듈(440')은, 상하로 수직 이동만 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 전계 인가 모듈(440')은, 도 27 및 도 28의 실시예에 의한 제1 구동부(LA1)는 구비하지 않고, 상기 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동을 위한 제2 구동부(LA2)만을 구비할 수 있다. 이 경우, 각각의 프로브 헤드(PHD)는 상하로 수직 이동될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 전계 인가 모듈(440')은, 도 29에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 지지판(SPL)의 주변에 배치되되 상기 지지판(SPL)에 직접적으로 연결 및 결합되지는 않을 수 있다. 예를 들어, 각각의 전계 인가 모듈(440')은 어느 하나의 지지판(SPL)에 이웃하도록 배치되어, 상기 지지판(SPL)에 접촉되거나 또는 접촉되지 않을 수 있다. 또한, 상기 전계 인가 모듈(440')은, 상기 지지판(SPL)을 포함하는 기판 이송 스테이지(410)에 연결 및/또는 결합되어 상기 기판 이송 스테이지(410)와 함께 이동되거나, 또는 상기 기판 이송 스테이지(410)에 연결 또는 결합되지 않고 독립적으로 이동될 수 있다.
다른 실시예에서, 각각의 전계 인가 모듈(440')은, 도 30에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 지지판(SPL)의 주변에 배치되어 상기 지지판(SPL)에 직접적으로 연결 및/또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 각각의 전계 인가 모듈(440')은 어느 하나의 지지판(SPL)에 이웃하도록 배치되어, 상기 지지판(SPL)에 일체 또는 비일체로 연결 및/또는 결합될 수 있다. 일 예로, 상기 전계 인가 모듈(440')과 지지판(SPL)은 바디부(BDU)를 통해 서로 연결 및/또는 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 전계 인가 모듈(440')은, 기판 이송 스테이지(410)에 의해 상기 지지판(SPL)과 함께 이동될 수 있다.
도 25 내지 도 30의 실시예들에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치, 즉 제3 제조 장치(400)는, 기판 이송 스테이지(410)와 더불어, 상기 기판 이송 스테이지(410)의 적어도 일 측에 구비된 전계 인가 모듈(440, 440')을 포함한다. 이에 의해, 상기 기판 이송 스테이지(410)에 안착된 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)의 이송 중에도, 상기 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 소정의 정렬 전압을 공급할 수 있다. 이에 의해, 상기 기판(111) 또는 원장 기판(100)의 이송 중에 발생할 수 있는 용매(SOL)의 휘발 등에 의한 발광 소자들(LD)의 이탈을 방지하면서, 상기 기판(111) 또는 원장 기판(100)을 안정적으로 이송할 수 있다. 이에 따라, 각각의 발광 영역(EA)에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 31a 내지 도 31g는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타낸다. 도 31a 내지 도 31g에서는 원장 기판(100) 상에서 복수의 발광 표시 패널들(110)을 한 번에 제조하는 실시예에 따라, 상기 원장 기판(100)을 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서는 각각의 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 개개의 기판(111) 상에서, 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬 공정, 상기 기판(111)의 이송, 및 용매(SOL) 제거 공정 등을 수행할 수도 있다. 그리고, 도 32는 도 25 내지 도 30의 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치, 일 예로, 전계 인가 모듈(440)이 장착된 기판 이송 스테이지(410)를 포함하는 제3 제조 장치(400) 상에 원장 기판(100)이 배치된 상태를 나타낸다. 도 31a 내지 도 32에서, 앞서 설명한 실시예들에서와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 31a를 참조하면, 도 20b와 같이 각각의 발광 영역(EA)에 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)이 형성된 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 장치의 기판(111))을 준비하고, 상기 원장 기판(100)을 제1 제조 장치(200)의 스테이지(이하, "제1 스테이지"라 함)(230) 상에 배치한다. 한편, 상기 제1 스테이지(230)의 내부에는 복수의 리프트 핀들(LFP)이 구비될 수 있으며, 상기 리프트 핀들(LFP)은 후속될 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬 공정이 완료될 때까지 제1 스테이지(230)의 상부로 돌출되지 않은 상태를 유지할 수 있다.
도 1 내지 도 31b를 참조하면, 제1 제조 장치(200)의 전계 인가 모듈(240)을 이용하여 원장 기판(100)의 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 각각의 발광 영역(EA)에 복수의 발광 소자들(LD)을 포함한 발광 소자 용액을 공급한다. 실시예에 따라, 상기 발광 소자 용액은 프린팅 헤드(260)를 이용한 프린팅 방식에 따라, 액적(DRL)의 형태로 각각의 발광 영역(EA)에 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자 용액을 공급하는 단계는, 제1 스테이지(230)의 적어도 일 측에 구비된 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240)을 구동하여 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)에 소정의 정렬 전압(또는, 상기 정렬 전압으로 인해 발생하는 전계)을 인가하는 단계와, 상기 정렬 전압이 인가되는 기간 동안 프린팅 헤드(260)를 이용하여 각각의 발광 영역(EA)에 발광 소자 용액을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240)을 구비한 제1 제조 장치(일 예로, 잉크젯 프린터)(200)를 이용하여, 각각의 발광 영역(EA)에 소정의 전계를 형성하면서 발광 소자들(LD)을 용액의 형태로 공급함으로써, 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬 공정을 동시에 진행할 수 있다.
도 1 내지 도 31c를 참조하면, 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬 공정이 완료된 이후, 제1 제조 장치(200)의 전계 인가 모듈(240)을 이동시켜 상기 전계 인가 모듈(240)의 프로브 핀(PPI)을 기판(100)으로부터 분리한다.
도 1 내지 도 31d를 참조하면, 제1 제조 장치(200)를 이용한 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬 공정이 완료된 이후, 리프트 핀들(LFP)을 상승시켜 제1 스테이지(230)의 상부로 돌출시킨다. 이에 따라, 원장 기판(100)이 제1 스테이지(230)로부터 분리된다.
도 1 내지 도 31e, 및 도 32를 참조하면, 적어도 하나의 전계 인가 모듈(440)이 장착된 기판 이송 스테이지(410), 특히 상기 기판 이송 스테이지(410)의 지지판들(SPL)을 원장 기판(100)의 하부에 삽입하고, 상기 지지판들(SPL)을 이용하여 상기 원장 기판(100)을 들어올린다. 예를 들어, 상기 지지판들(SPL)을 리프트 핀들(LFP)의 사이에 삽입하여 원장 기판(100)을 지지하면서, 상기 지지판들(SPL)을 상부로 이동시킴에 의해, 상기 원장 기판(100)을 들어올릴 수 있다. 이에 따라, 원장 기판(100)이 제1 스테이지(230)로부터 완전히 분리될 수 있다.
도 1 내지 도 31f, 및 도 32를 참조하면, 기판 이송 스테이지(410)의 적어도 일 측에 장착된 적어도 하나의 전계 인가 모듈(440)을 원장 기판(100) 상에 접촉시키고, 상기 전계 인가 모듈(440)을 통해 원장 기판(100) 상에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 상기 기판 이송 스테이지(410)를 이용해 원장 기판(100)을 이송할 수 있다. 예를 들어, 제3 제조 장치(400)의 지지판들(SPL) 상에 원장 기판(100)을 올려놓은 상태에서, 상기 제3 제조 장치(400)의 전계 인가 모듈(440)을 이용하여 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 상기 정렬 전압은 각각의 발광 영역(EA)에 형성된 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)에 전달될 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)에 정렬 전압이 인가되는 상태에서, 기판 이송 스테이지(410)를 이용해 원장 기판(100)을 제2 제조 장치(300)의 스테이지(이하, "제2 스테이지"라 함)(330) 상에 배치할 수 있다. 상기 원장 기판(100)이 제2 스테이지(330) 상에 배치되면, 기판 이송 스테이지(410)를 포함한 제3 제조 장치(400)를 원장 기판(100)으로부터 분리할 수 있다.
도 1 내지 도 31g를 참조하면, 제2 스테이지(330) 상에서 원장 기판(100)에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 발광 소자 용액의 용매(SOL)를 제거함으로써, 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자 용액의 용매(SOL)를 제거하는 단계는, 제2 스테이지(330)의 적어도 일 측에 배치된 전계 인가 모듈(340)을 구동하여 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)에 소정의 정렬 전압을 인가하는 단계와, 상기 정렬 전압이 인가되는 기간 동안 상기 원장 기판(100)의 주변에 배치된 발열체, 일 예로 제2 스테이지(330)의 주변 또는 내부에 배치된 발열체(350, 350')를 구동하여 상기 원장 기판(100) 상에 열을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원장 기판(100) 상에 소정의 정렬 전압을 인가하여 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 전계가 형성된 상태에서, 발열체(350, 350')를 구동하여 원장 기판(100)의 온도를 높임으로써, 용매(SOL)의 건조 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자들(LD)과 함께 원장 기판(100) 상에 공급되었던 용매(SOL)를 제거할 수 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)에 정렬 전압이 인가된 상태에서 용매(SOL)를 제거하게 되면, 용매(SOL)를 제거하는 과정에서 발광 소자들(LD)의 정렬이 틀어지는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 각각의 발광 영역(EMA)에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 32의 실시예들에서는, 발광 소자들(LD)의 공급을 위한 프린팅 헤드(260)를 구비한 제1 제조 장치(200)와, 용매(SOL) 건조를 위한 발열체(350, 350')를 구비한 제2 제조 장치(300)와, 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 장치의 기판(111))을 이송하기 위한 기판 이송 스테이지(410)를 구비한 제3 제조 장치(400)를 별개의 구성으로 도시 및 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는, 앞서 설명한 제1, 제2 및/또는 제3 제조 장치들(200, 300, 400)의 특징을 적어도 부분적으로 결합한 다용도의 제조 장치를 구성할 수도 있을 것이다. 일 예로, 도 6 내지 도 32의 실시예들 중 적어도 일부를 결합하여, 프린팅 헤드(260), 발열체(350, 350'), 기판 이송 스테이지(410) 및 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240, 340, 340', 440, 440')을 구비한 발광 표시 장치의 제조 장치를 구성할 수도 있을 것이다.
상술한 실시예들에 의하면, 각각의 발광 영역(EA)에 발광 소자들(LD)을 공급하고, 상기 발광 소자들(LD)을 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 안정적으로 배치하기 위한 공정 단계, 일 예로 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬을 위한 프린팅 공정, 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 장치의 기판(111))을 이송하기 위한 이송 공정, 및 발광 소자 용액의 용매(SOL)를 제거하기 위한 건조 공정을 포함한 복수의 공정 단계들 모두에서, 각각의 전계 인가 모듈(240, 340, 340', 440, 440')을 이용하여 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)에 소정의 정렬 전압(일 예로, 교류 파형의 정렬 신호)을 인가한다. 이에 따라, 발광 소자들(LD)의 공급 및 정렬 이후에 발생할 수 있는 발광 소자들(LD)의 정렬이 틀어지는 현상을 효과적으로 방지 또는 저감할 수 있다. 따라서, 상술한 실시예들에 의하면, 각각의 발광 영역(EMA)에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 원장 기판 102: 도전성 패드
110: 발광 표시 패널 110A: 셀
200, 300, 400: 발광 표시 장치의 제조 장치
230, 330: 스테이지 240, 340, 440: 전계 인가 모듈
260: 프린팅 헤드 270, 470: 전원 공급부
331: 핫 플레이트 350: 발열체
410: 기판 이송 스테이지 ABD: 암 바디
EMU: 발광 유닛 LA1, LA2: 구동부
LD: 발광 소자 PHD: 프로브 헤드
PPI: 프로브 핀 SPL: 지지판
PXL: 화소

Claims (15)

  1. 제1 방향을 따라 일 간격으로 배치되며 각각이 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 지지판들을 포함하는 기판 이송 스테이지; 및
    상기 기판 이송 스테이지의 적어도 일 측에 구비되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은,
    적어도 하나의 프로브 핀을 포함하는 프로브 헤드; 및
    상기 프로브 헤드에 연결되어, 상기 프로브 헤드를 적어도 상하로 이동시키는 구동부를 포함하고,
    상기 지지판들은,
    상기 기판 이송 스테이지의 제1 가장자리에 배치되는 제1 지지판;
    상기 기판 이송 스테이지의 제2 가장자리에 배치되는 제2 지지판; 및
    상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판의 사이에 배치되는 적어도 하나의 제3 지지판을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은,
    상기 제1 지지판에 연결되는 제1 전계 인가 모듈; 및
    상기 제2 지지판에 연결되는 제2 전계 인가 모듈을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은,
    상기 기판 이송 스테이지의 제1 측에 구비되는 제1 전계 인가 모듈; 및
    상기 제1 전계 인가 모듈과 마주하도록 상기 기판 이송 스테이지의 제2 측에 구비되는 제2 전계 인가 모듈을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 서로 독립적으로 구동되는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 동시에 구동되는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 프로브 헤드를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키는 제1 구동부; 및
    상기 프로브 헤드를 상하로 수직 이동시키는 제2 구동부 중 적어도 하나를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 프로브 헤드의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛을 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은,
    상기 프로브 헤드 및 상기 구동부에 결합되는 바디부; 및
    상기 바디부에 결합되는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 헤드는,
    제1 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀; 및
    제2 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전원선을 통해 상기 제1 및 제2 프로브 핀에 연결되는 전원 공급부를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  12. 각각의 발광 영역에 제1 및 제2 전극이 형성된 기판을 준비하고, 상기 기판을 제1 스테이지 상에 배치하는 단계;
    상기 제1 및 제2 전극에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 상기 발광 영역에 복수의 발광 소자들을 포함한 발광 소자 용액을 공급하는 단계;
    상기 기판의 하부에 기판 이송 스테이지의 지지판들을 삽입하고, 상기 지지판들을 이용하여 상기 기판을 상기 제1 스테이지로부터 분리하는 단계;
    상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가하면서, 상기 기판 이송 스테이지를 이용해 상기 기판을 제2 스테이지 상에 배치하는 단계; 및
    상기 발광 소자 용액의 용매를 제거하는 단계를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기판 이송 스테이지를 이용해 상기 기판을 상기 제2 스테이지 상에 배치하는 단계에서, 상기 지지판들 중 적어도 하나의 일 측에 구비된 전계 인가 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가함을 특징으로 하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 발광 소자 용액을 공급하는 단계는,
    상기 제1 스테이지의 적어도 일 측에 구비된 전계 인가 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 정렬 전압이 인가되는 기간 동안, 프린팅 방식으로 상기 발광 영역에 상기 발광 소자 용액을 공급하는 단계를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 발광 소자 용액의 용매를 제거하는 단계는,
    상기 제2 스테이지의 적어도 일 측에 구비된 전계 인가 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 전극에 상기 정렬 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 정렬 전압이 인가되는 기간 동안, 상기 기판의 주변에 배치된 발열체를 구동하여 상기 기판에 열을 공급하는 단계를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 방법.
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