KR20210056480A

KR20210056480A - 잉크젯 프린팅 장치, 쌍극성 소자의 정렬 방법 및 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210056480A
Application number: KR1020190142700A
Authority: KR
Inventors: 유안나; 곽진오
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-05-20

Abstract

잉크젯 프린팅 장치, 쌍극성 소자 정렬 방법 및 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. 잉크젯 프린팅 장치는 스테이지 및 상기 스테이지 상에 전계를 생성하는 프로브 장치 및 상기 스테이지 상부에 위치하고 일 방향으로 연장된 쌍극성 소자를 포함하는 잉크가 토출되는 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 헤드를 포함하며, 상기 잉크젯 헤드는, 베이스부, 상기 베이스부 중 상기 복수의 노즐이 배치된 가이드부 및 상기 가이드부 내에 배치되고 상기 노즐 내에 전계를 생성하는 전계 생성 전극을 포함한다.

Description

잉크젯 프린팅 장치, 쌍극성 소자의 정렬 방법 및 표시 장치의 제조 방법{Inkjet printing apparatus, method of aligning dipolar elements and method of fabricating display device}

본 발명은 잉크젯 프린팅 장치, 쌍극성 소자의 정렬 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.

표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 형광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 형광물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.

형광물질로 무기물 반도체를 이용하는 무기 발광 다이오드는 고온의 환경에서도 내구성을 가지며, 유기 발광 다이오드에 비해 청색 광의 효율이 높은 장점이 있다. 또한, 기존의 무기 발광 다이오드 소자의 한계로 지적되었던 제조 공정에 있어서도, 유전영동(Dielectrophoresis, DEP)법을 이용한 전사방법이 개발되었다. 이에 유기 발광 다이오드에 비해 내구성 및 효율이 우수한 무기 발광 다이오드에 대한 연구가 지속되고 있다.

한편, 유전영동법을 이용하여 무기 발광 다이오드 소자를 전사하거나 표시 장치에 포함되는 유기물층을 형성하기 위해, 잉크젯 프린팅 장치가 이용될 수 있다. 임의의 잉크나 용액을 잉크젯으로 프린팅한 뒤, 후처리 공정을 수행하여 상기 무기 발광 다이오드 소자를 전사하거나 유기물층을 형성할 수도 있다. 잉크젯 프린팅 장치는 소정의 잉크나 용액이 잉크젯 헤드로 공급되고, 잉크젯 헤드는 소정의 기판 상에 상기 잉크나 용액을 분사하는 공정을 수행할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 쌍극성 소자가 일정한 배향을 갖고 토출될 수 있는 잉크젯 프린팅 장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 정렬도가 개선된 쌍극성 소자 정렬 방법, 및 쌍극성 소자를 포함하는 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 스테이지 및 상기 스테이지 상에 전계를 생성하는 프로브 장치 및 상기 스테이지 상부에 위치하고 일 방향으로 연장된 쌍극성 소자를 포함하는 잉크가 토출되는 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 헤드를 포함하며, 상기 잉크젯 헤드는, 베이스부, 상기 베이스부 중 상기 복수의 노즐이 배치된 가이드부 및 상기 가이드부 내에 배치되고 상기 노즐 내에 전계를 생성하는 전계 생성 전극을 포함한다.

상기 노즐은 유입구 및 상기 유입구와 제1 방향으로 연결된 배출구를 포함하고, 상기 전계 생성 전극은 상기 유입구와 인접하여 배치된 제1 전계 생성 전극 및 상기 제1 전계 생성 전극과 상기 제1 방향으로 이격되어 상기 배출구와 인접하여 배치된 제2 전계 생성 전극을 포함할 수 있다.

상기 전계 생성 전극은 상기 제1 전계 생성 전극과 상기 제2 전계 생성 전극 사이에 제1 전계를 생성하고, 상기 제1 전계는 상기 노즐 내에서 상기 제1 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

상기 잉크는 상기 노즐에서 토출되어 상기 스테이지 상에 분사되고, 상기 프로브 장치는 상기 스테이지 상에 제2 전계를 생성할 수 있다.

상기 제2 전계는 상기 제1 전계와 다른 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

상기 베이스부는 상기 유입구와 연결되어 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장된 부분을 포함하는 내부관을 더 포함하고, 상기 전계 생성 전극은 상기 가이드부에 배치된 제1 타입 전계 생성 전극 및 상기 베이스부에 배치되어 상기 내부관 내에 상기 제1 전계를 생성하는 제2 타입 전계 생성 전극을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 타입 전계 생성 전극은 상기 제1 전계 생성 전극 및 상기 제2 전계 생성 전극이 상기 제2 방향으로 이격될 수 있다.

상기 제1 전계 생성 전극 및 상기 제2 전계 생성 전극은 각각 상기 노즐의 외면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.

제1 전계 생성 전극 및 상기 제2 전계 생성 전극은 상기 노즐의 측면과 이격되어 배치될 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 쌍극성 소자의 정렬 방법은 일 방향으로 배향된 쌍극성 소자를 제1 전계가 생성된 노즐을 통과하여 대상 기판 상에 분사하는 단계 및 상기 대상 기판 상부에 제2 전계를 생성하고 상기 쌍극성 소자를 상기 대상 기판 상에 안착시키는 단계를 포함한다.

상기 제1 전계는 제1 방향을 향하도록 생성되고, 상기 쌍극성 소자는 상기 제1 전계를 통과하여 장축이 향하는 방향이 상기 제1 방향을 향하도록 배향될 수 있다.

상기 제2 전계는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 향하도록 생성되고, 상기 쌍극성 소자는 상기 제2 전계에 의해 장축의 방향이 상기 대상 기판의 상면에 평행한 방향으로 안착될 수 있다.

상기 쌍극성 소자는 상기 노즐 내에 생성된 상기 제1 전계를 통과한 후에 상기 제2 전계 상에 놓일 수 있다.

상기 제2 전계는 상기 쌍극성 소자가 상기 대상 기판 상에 도달하기 전에 상기 대상 기판의 상부에 생성될 수 있다.

상기 대상 기판은 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 쌍극성 소자를 안착시키는 단계는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 쌍극성 소자를 안착시키는 단계일 수 있다.

상기 쌍극성 소자는 적어도 일 단부가 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나 상에 배치될 수 있다.

상기 대상 기판 상에 상기 쌍극성 소자를 분사하는 단계는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 진행되고, 상기 잉크젯 프린팅 장치는 스테이지 및 상기 스테이지 상에 전계를 생성하는 프로브 유닛을 포함하는 프로브 장치 및 상기 스테이지 상부에 위치하고 상기 쌍극성 소자를 포함하는 잉크가 토출되는 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 헤드를 포함하며, 상기 잉크젯 헤드는, 베이스부, 상기 베이스부 중 상기 복수의 노즐이 배치된 가이드부 및 상기 가이드부 내에 배치되고 상기 노즐 내에 전계를 생성하는 전계 생성 전극을 포함할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 전극 및 제2 전극이 형성된 대상 기판을 준비하는 단계, 상기 대상 기판 상에 제1 전계를 통과하여 제1 방향으로 배향된 발광 소자를 포함하는 잉크를 분사하는 단계 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제2 전계를 생성하고, 상기 발광 소자를 제2 방향으로 배향하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 안착시키는 단계를 포함한다.

상기 발광 소자는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 상기 잉크를 분사하는 단계에서 상기 제1 전계는 상기 제1 방향을 향하도록 생성될 수 있다.

상기 발광 소자를 안착시키는 단계에서 상기 제2 전계는 상기 제2 방향을 향하도록 생성될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 전계 생성 전극을 포함하여 토출된 쌍극성 소자가 일 방향으로 배향될 수 있는 잉크젯 헤드를 포함할 수 있다. 쌍극성 소자는 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 토출되기 전, 전계 생성 전극이 생성한 전계를 통과하여 일 방향으로 배향될 수 있다.

이에 따라, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 일 방향으로 배향된 쌍극성 소자를 분사할 수 있고, 이를 이용하여 쌍극성 소자를 정렬시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 쌍극성 소자를 높은 정렬도로 정렬시킬 수 있고, 쌍극성 소자를 포함하는 표시 장치를 제조할 수 있다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛의 개략적인 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 4의 A-A'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드에서 잉크가 토출되는 것을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 Q1부분의 확대도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드에서 토출된 잉크를 나타내는 개략도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 프로브 장치의 개략적인 평면도이다.
도 10 및 도 11은 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 동작을 도시하는 개략도들이다.
도 12는 일 실시예에 따른 프로브 장치에 의해 대상 기판 상에 전계가 생성된 것을 도시하는 개략도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 14는 도 13의 B-B'선을 따라 자른 단면도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 일부 단면도이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 18은 도 17의 Q2부분의 확대도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 쌍극성 소자의 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.
도 20 내지 도 23은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 쌍극성 소자 정렬 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 24는 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 25는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소를 나타내는 평면도이다.
도 27은 도 26의 Xa-Xa'선, Xb-Xb'선 및 Xc-Xc'선을 따라 자른 단면도이다.
도 28 내지 도 30은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 단면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 이와 마찬가지로, "하(below)", "좌(left)" 및 "우(right)"로 지칭되는 것들은 다른 소자와 바로 인접하게 개재된 경우 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소재를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 평면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛의 개략적인 평면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛의 동작을 나타내는 개략도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛(100)과, 스테이지(STA) 상에 배치된 프로브 장치(700)를 정면에서 바라본 형상을 도시하고 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 복수의 잉크젯 헤드(300)를 포함하는 프린트 헤드 유닛(100) 및 프로브 장치(700)를 포함한다. 잉크젯 프린트 장치(1000)는 베이스 프레임(600), 스테이지(STA)를 더 포함할 수 있다.

잉크젯 프린팅 장치(1000)는 프린트 헤드 유닛(100)을 이용하여 소정의 잉크(90)를 대상 기판(SUB) 상에 분사할 수 있다. 잉크(90)가 분사된 대상 기판(SUB) 상에는 프로브 장치(700)에 의해 전계가 생성되고, 잉크(90)에 포함된 쌍극성 소자와 같은 입자들은 대상 기판(SUB) 상에서 정렬될 수 있다.

대상 기판(SUB)은 프로브 장치(700) 상에 제공될 수 있으며, 프로브 장치(700)는 대상 기판(SUB)의 상부에 전계를 형성하고, 상기 전계는 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)에 전달될 수 있다. 잉크(90)에 포함된 쌍극성 소자와 같은 입자는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 상기 전계에 의해 연장된 방향이 일 방향을 향하도록 정렬될 수 있다. 여기서, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 후술하는 잉크젯 헤드(300)를 포함하여, 대상 기판(SUB) 상에 정렬되는 쌍극성 소자와 같은 입자들은 임의의 방향으로 배향된 상태로 대상 기판(SUB) 상에 분사될 수 있다. 또한, 잉크젯 헤드(300)는 전계 생성 전극(도 4의 '400')을 포함하여 잉크젯 헤드(300)의 노즐(350)에 전계를 생성할 수 있고, 잉크(90)에 포함된 입자에 의해 잉크(90)가 토출되는 노즐(350)이 막히는 것을 방지할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 잉크젯 프린팅 장치(1000)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

한편, 도 1에서는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)이 정의되어 있다. 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 동일 면 상에 위치하며 서로 직교하는 방향이고, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)에 각각 수직한 방향이다. 제1 방향(DR1)은 도면 상 가로 방향을 의미하고, 제2 방향(DR2)은 도면 상 세로 방향을 의미하며, 제3 방향(DR3)은 도면 상 상부 및 하부 방향을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

잉크젯 프린팅 장치(1000)는 복수의 잉크젯 헤드(300)를 포함하는 프린트 헤드 유닛(100)과 프로브 장치(700)를 포함한다. 또한, 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 프로브 장치(700)가 배치되는 스테이지(STA)를 더 포함할 수 있다.

스테이지(STA)는 프로브 장치(700)가 배치되는 영역을 제공할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 제2 방향(DR2)으로 연장된 제1 레일(RL1) 및 제2 레일(RL2)을 포함하고, 스테이지(STA)는 제1 레일(RL1)과 제2 레일(RL2) 상에 배치된다. 스테이지(STA)는 제1 레일(RL1)과 제2 레일(RL2) 상에서 별도의 이동부재를 통해 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다. 프로브 장치(700)는 스테이지(STA)와 함께 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있고, 프린트 헤드 유닛(100)을 통과하며 그 상부에 잉크(90)가 분사될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 도면에서는 스테이지(STA)가 이동하는 구조가 도시되어 있으나, 몇몇 실시예에서 스테이지(STA)는 고정되고 프린트 헤드 유닛(100)이 이동할 수도 있다. 이 경우, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 레일(RL1)과 제2 레일(RL2) 상에 배치되는 프레임 상에 거치될 수도 있다.

프린트 헤드 유닛(100)은 복수의 잉크젯 헤드(300)를 포함하여 베이스 프레임(600)에 배치될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 별도의 잉크 저장부와 연결된 잉크젯 헤드(300)를 이용하여 프로브 장치(700)에 제공되는 대상 기판(SUB) 상에 소정의 잉크(90)를 분사할 수 있다.

베이스 프레임(600)은 지지부(610) 및 이동 유닛(630)을 포함할 수 있다. 지지부(610)는 수평 방향인 제1 방향(DR1)으로 연장된 제1 지지부(611) 및 제1 지지부(611)와 연결되고 수직 방향인 제3 방향(DR3)으로 연장된 제2 지지부(612)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(611)의 연장 방향은 프로브 장치(700)의 장변 방향인 제1 방향(DR1)과 동일할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 지지부(611) 상에 거치된 이동 유닛(630)에 배치될 수 있다.

이동 유닛(630)은 제1 지지부(611)에 거치되고 일 방향으로 이동할 수 있는 이동부(631) 및 이동부(631)의 하면에 배치되어 프린트 헤드 유닛(100)이 배치되는 고정부(632)를 포함할 수 있다. 이동부(631)는 제1 지지부(611) 상에서 제1 방향(DR1)으로 이동할 수 있고, 프린트 헤드 유닛(100)은 고정부(632)에 고정되어 이동부(631)와 함께 제1 방향(DR1)으로 이동할 수 있다.

프린트 헤드 유닛(100)은 베이스 프레임(600)에 배치되고, 잉크 저장소로부터 제공되는 잉크(90)를 잉크젯 헤드(300)를 통해 대상 기판(SUB) 상에 분사할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 베이스 프레임(600)의 하부에서 통과하는 스테이지(STA)로부터 일정 간격 이격될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)이 스테이지(STA)와 이격된 간격은 베이스 프레임(600)의 제2 지지부(612)의 높이에 의해 조절될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지(STA)의 이격 거리는 스테이지(STA) 상에 프로브 장치(700)와 대상 기판(SUB)이 배치되었을 때 프린트 헤드 유닛(100)이 대상 기판(SUB)으로부터 어느 정도의 간격을 가져 공정 공간이 확보될 수 있는 범위 내에서 조절될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(100)은 복수의 노즐(350)을 포함하는 잉크젯 헤드(300)를 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드(300)는 프린트 헤드 유닛(100)의 하면에 배치될 수 있다.

복수의 잉크젯 헤드(300)는 일 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 하나의 열 또는 복수의 열로 배열될 수 있다. 도면에서는 잉크젯 헤드(300)들이 2열로 배치되고 각 열의 잉크젯 헤드(300)들이 서로 엇갈리게 배치된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 잉크젯 헤드(300)들은 더 많은 수의 열로 배열될 수 있고 서로 엇갈리지 않고 중첩되도록 배치될 수도 있다. 잉크젯 헤드(300)의 형상은 특별히 제한되지 않으나, 일 예로 잉크젯 헤드(300)는 사각형의 형상을 가질 수 있다.

잉크젯 헤드(300)는 적어도 하나, 예컨대 2개의 잉크젯 헤드(300)가 하나의 팩(pack)을 형성하여 서로 인접하게 배치될 수 있다. 다만, 하나의 팩에 포함되는 잉크젯 헤드(300)의 수는 이에 제한되지 않으며, 일 예로 하나의 팩에 포함되는 잉크젯 헤드(300)의 수는 1개 내지 5개일 수 있다. 또한, 도면에는 프린트 헤드 유닛(100)에 배치된 잉크젯 헤드(300)를 6개만 도시하고 있으나, 이는 프린트 헤드 유닛(100)을 개략적으로 도시하기 것이며 잉크젯 헤드(300)의 수는 이에 제한되지 않는다.

프린트 헤드 유닛(100)에 배치된 잉크젯 헤드(300)는 스테이지(STA) 상부에 배치되는 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 지지부(611) 상에서 일 방향으로 이동할 수 있고, 잉크젯 헤드(300)는 상기 일 방향으로 이동하여 대상 기판(SUB) 상부에 잉크(90)를 분사할 수 있다.

프린트 헤드 유닛(100)은 제1 지지부(611)가 연장된 제1 방향(DR1)으로 이동할 수 있고, 잉크젯 헤드(300)는 제1 방향(DR1)으로 이동하며 대상 기판(SUB) 상부에 잉크(90)를 분사할 수 있다.

일 실시예에서, 잉크(90)는 용매(도 6의 '91')와 용매(91) 내에 포함된 복수의 쌍극성 소자(도 6의 '95')를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 잉크(90)는 용액 또는 콜로이드(colloid) 상태로 제공될 수 있다. 예컨대, 용매(91)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔, 프로필렌글리콜(Propylene glycol, PG) 또는 프로필렌글리콜메틸아세테이트(Propylene glycol methyl acetate, PGMA) 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 복수의 쌍극성 소자(95)는 용매(91) 내에 분산된 상태로 포함되어 프린트 헤드 유닛(100)에 공급되어 토출될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 대상 기판(SUB)은 제1 방향(DR1)으로 측정된 폭이 프린트 헤드 유닛(100)의 폭보다 클 수 있다. 이 경우, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)으로 이동하며 대상 기판(SUB) 상에 전면적으로 잉크(90)를 분사할 수 있다. 또한, 프로브 장치(700) 상에는 복수 개의 대상 기판(SUB)이 제공되는 경우 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)으로 이동하면서 복수 개의 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 각각 분사할 수 있다.

다만, 이에 제한되지 않고, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 레일(RL1)과 제2 레일(RL2)의 외측에 위치하다가 제1 방향(DR1)으로 이동하여 대상 기판(SUB) 상부에 잉크(90)를 분사할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지(STA)가 제2 방향(DR2)으로 이동하여 베이스 프레임(600)의 하부에 위치하게 되면, 제1 레일(RL1)과 제2 레일(RL2) 사이로 이동하여 잉크젯 헤드(300)를 통해 잉크(90)를 분사할 수 있다. 이러한 잉크젯 헤드(300)의 동작은 이에 제한되지 않으며, 이를 구현할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다. 잉크젯 헤드(300)의 동작에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다. 도 5는 도 4의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 5는 잉크젯 헤드(300)의 노즐(350)이 위치하는 부분을 제2 방향(DR2)으로 자른 단면을 도시하고 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 잉크젯 헤드(300)는 복수의 노즐(350)을 포함하여 노즐(350)을 통해 잉크(90)를 토출할 수 있다. 노즐(350)로부터 토출된 잉크(90)는 스테이지(STA) 또는 프로브 장치(700) 상에 제공된 대상 기판(SUB)에 분사될 수 있다. 노즐(350)은 잉크젯 헤드(300)의 저면에 위치하고, 잉크젯 헤드(300)가 연장된 일 방향을 따라 배열될 수 있다.

일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300)는 베이스부(310), 잉크(90)가 공급되는 내부관(330), 내부관(330)과 연결되어 잉크(90)가 토출되는 복수의 노즐(350), 베이스부(310) 중 복수의 노즐(350)들이 배치된 부분인 가이드부(370) 및 가이드부(370)에 배치되는 전계 생성 전극(400)들을 포함할 수 있다.

베이스부(310)는 잉크젯 헤드(300)의 본체를 구성할 수 있다. 베이스부(310)는 프린트 헤드 유닛(100)에 부착될 수 잇다. 내부관(330)은 베이스부(310) 내에 배치되어 프린트 헤드 유닛(100)의 내부 유로와 연결되고, 프린트 헤드 유닛(100)으로부터 잉크(90)가 공급될 수 있다. 베이스부(310)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있고, 내부관(330)은 베이스부(310)의 연장 방향을 따라 형성될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)을 통해 공급된 잉크(90)는 내부관(330)을 통해 흐르다가 잉크젯 헤드(300)의 노즐(350)을 통해 토출될 수 있다.

복수의 노즐(350)은 베이스부(310)의 일 면, 예컨대 하면에 배치되고, 베이스부(310)는 복수의 노즐(350) 사이의 부분인 가이드부(370)를 포함할 수 있다. 복수의 노즐(350)은 서로 이격되어 배열되고, 가이드부(370)는 베이스부(310) 중 복수의 노즐(350)들이 배치된 부분으로써, 각 노즐(350)을 감싸는 부분일 수 있다.

노즐(350)은 내부관(330)과 연결되고, 베이스부(310)의 연장 방향을 따라 배열될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 복수의 노즐(350)은 1열 또는 복수열로 배열될 수 있다. 또한, 도면에서는 잉크젯 헤드(300)에 4개의 노즐(350)이 형성된 것이 도시되어 있으나 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 잉크젯 헤드(300)에 포함된 노즐(350)의 수는 128개 내지 1800개일 수 있다. 노즐(350)은 내부관(330)을 따라 유입된 잉크(90)를 토출할 수 있다. 노즐(350)을 통한 잉크(90)의 분사량은 각 노즐(350)에 인가되는 전압에 따라 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 각 노즐(350)에서 1회 토출되는 잉크(90)의 양은 1 내지 50 pl(pico-litter)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 실시예에 따르면, 노즐(350)은 유입구(351) 및 배출구(353)를 포함할 수 있다. 유입구(351)는 내부관(330)과 직접 연결되고, 내부관(330)을 따라 흐르는 잉크(90)가 노즐(350)로 공급되는 부분일 수 있다. 배출구(353)는 유입구(351)와 연결되고, 유입구(351)로부터 공급된 잉크(90)가 노즐(350)로부터 토출되는 부분일 수 있다. 한편, 도면에서는 노즐(350)의 유입구(351)와 배출구(353)가 동일한 직경을 갖는 것이 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 노즐(350)은 가이드부(370)의 형상에 따라 유입구(351) 및 배출구(353)의 직경이 서로 다를 수도 있다. 가이드부(370)는 서로 구분되는 부분을 포함하여 노즐(350)의 직경에 따라 다른 형상을 가질 수 있다. 이에 대한 설명은 다른 실시예가 참조된다.

가이드부(370)는 잉크젯 헤드(300)의 베이스부(310) 중 노즐(350)이 배치되는 부분일 수 있다. 도 4에서는 베이스부(310)와 연결된 가이드부(370) 및 이와 이격된 가이드부(370)들이 배치되고, 이들 사이에 노즐(350)이 형성된 것이 도시되어 있다. 다만, 실질적으로 가이드부(370)는 서로 이격되지 않고 일체화된 하나의 부재를 형성하고 있으며, 노즐(350)은 가이드부(370)를 관통하는 홀의 형상으로 형성된 것일 수 있다. 즉, 복수의 가이드부(370)는 서로 이격되어 배치되지 않고 하나의 부재로 형성된 것일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 몇몇 실시에서 잉크젯 헤드(300)는 노즐(350)이 형성된 가이드부(370)를 포함하는 유닛이 복수 개 배치된 것일 수도 있다. 이 경우 복수의 가이드부(370)는 서로 이격되어 배치될 수도 있다.

노즐(350)을 통해 토출되는 잉크(90)는 용매(91) 및 용매(91)에 분산된 쌍극성 소자(95)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 쌍극성 소자(95)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 잉크(90) 내에서 무작위로 분산되어 내부관(330)을 따라 흐르다가 노즐(350)로 공급될 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 일 방향으로 연장된 형상을 가짐에 따라, 장축이 향하는 방향인 배향 방향을 가질 수 있다. 또한, 쌍극성 소자(95)는 제1 극성을 갖는 제1 단부와 제2 극성을 갖는 제2 단부를 포함하고, 상기 제1 단부 및 제2 단부는 쌍극성 소자(95)의 장축 방향의 양 단부일 수 있다. 일 방향으로 연장된 쌍극성 소자(95)는 제1 단부가 향하는 방향을 기준으로 배향 방향이 정의될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(300)는 가이드부(370)에 배치되는 전계 생성 전극(400)을 포함하고, 전계 생성 전극(400)은 잉크젯 헤드(300)의 노즐(350) 또는 내부관(330) 내에 제1 전계(도 7의 'IEL1')를 생성할 수 있다. 쌍극성 소자(95)들은 내부관(330)을 따라 흐르면서 노즐(350)을 통해 토출되기 전, 전계 생성 전극(400)이 생성하는 제1 전계(IEL1)를 통과할 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 극성을 갖는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하며, 제1 전계(IEL1)를 통과하면서 장축이 일 방향을 향하도록 배향될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드에서 잉크가 토출되는 것을 나타내는 단면도이다. 도 7은 도 6의 Q1부분의 확대도이다.

도 4 및 도 5에 더하여 도 6 및 도 7을 참조하면, 전계 생성 전극(400)은 잉크젯 헤드(300)의 베이스부(310)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전계 생성 전극(400)은 노즐(350)이 배치되는 베이스부(310)의 가이드부(370)에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전계 생성 전극(400)은 노즐(350)을 기준으로 일 측에 위치하는 가이드부(370) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전계 생성 전극(400)은 가이드부(370) 내에 배치되되, 노즐(350)의 일 측에 위치하는 부분에 배치되고, 노즐(350)의 타 측에 위치하는 부분에는 배치되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 전계 생성 전극(400)은 가이드부(370)의 전면에 걸쳐 배치될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 잉크젯 헤드(300)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있고, 도 4 및 도 5에 도시된 전계 생성 전극(400)은 가이드부(370)에 배치되어 일 방향으로 연장될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 전계 생성 전극(400)은 잉크젯 헤드(300)의 가이드부(370) 내에 삽입된 형태로 배치될 수 있으며, 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수의 노즐(350)들을 따라 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 또한, 전계 생성 전극(400)은 제1 방향(DR1)으로 이격된 복수의 노즐(350)들 사이에 배치될 수 있다. 즉, 하나의 전계 생성 전극(400)은 제2 방향(DR2)으로 연장되며 제1 방향(DR1)으로 이웃하는 다른 전계 생성 전극(400)과 이격되어 배치될 수 있다. 하나의 전계 생성 전극(400)과 제1 방향(DR1)으로 이웃하는 다른 전계 생성 전극(400) 사이에는 적어도 하나의 노즐(350)들이 배열될 수 있다. 이에 따라, 하나의 노즐(350)에는 하나의 전계 생성 전극(400)에 의해 제1 전계(IEL1)가 생성될 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 하나의 전계 생성 전극(400)이 적어도 하나의 노즐(350)에 대응하여 노즐(350)의 일 측에 배치된 것이 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 후술할 바와 같이, 전계 생성 전극(400)이 가이드부(370) 전면에 걸쳐 배치되는 경우, 각 노즐(350)들은 전계 생성 전극(400)에 의해 둘러싸인 형상을 가질 수도 있다.

전계 생성 전극(400)은 제1 전계 생성 전극(410) 및 제2 전계 생성 전극(420)을 포함할 수 있다. 제1 전계 생성 전극(410)과 제2 전계 생성 전극(420)은 전기 신호(VA)가 인가될 수 있고, 이들 사이에는 전계가 생성될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 전계 생성 전극(400)은 잉크젯 헤드(300) 또는 프린트 헤드 유닛(100)에 포함된 전원 장치와 연결될 수 있고, 제1 전계(IEL1)를 생성하기 위한 전기 신호(VA)가 인가될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전기 신호(VA)는 교류 전압일 수 있다.

가이드부(370)는 위치에 따라 제1 가이드부(371) 및 제2 가이드부(372)가 정의될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(370)는 노즐(350)의 배출구(353)와 인접한 부분인 제1 가이드부(371)와, 내부관(330), 또는 노즐(350)의 유입구(351)와 인접한 부분인 제2 가이드부(372)를 포함할 수 있다. 제1 전계 생성 전극(410)과 제2 전계 생성 전극(420)은 각각 제1 가이드부(371) 및 제2 가이드부(372) 내에 배치될 수 있고, 이들이 이격된 방향을 따라 제1 전계(IEL1)가 생성될 수 있다.

한편, 전계 생성 전극(400)은 노즐(350)이 이웃하는 노즐(350)과 이격된 간격과 동일한 폭을 가질 수 있다. 이에 따라 전계 생성 전극(400)은 측면이 노즐(350)의 측면과 접촉할 수 있고, 가이드부(370) 내에 배치된 전계 생성 전극(400)은 측면이 부분적으로 노즐(350)을 통해 노출될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 몇몇 실시예에서 전계 생성 전극(400)은 작은 폭을 가짐에 따라 노즐(350)의 측면과 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제1 전계 생성 전극(410)과 제2 전계 생성 전극(420)은 동일한 폭을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 서로 다른 폭을 가질 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 전계 생성 전극(410) 및 제2 전계 생성 전극(420)은 노즐(350)이 연장된 일 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 전계 생성 전극(410) 및 제2 전계 생성 전극(420)은 노즐(350)의 측면을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있고, 이들 사이에 생성되는 제1 전계(IEL1)는 노즐(350)이 연장된 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

가이드부(370)에 배치된 전계 생성 전극(400)은 전기 신호가 인가되어 적어도 노즐(350) 내에 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 노즐(350)을 통해 토출되는 쌍극성 소자(95)는 전계 생성 전극(400)이 생성하는 제1 전계(IEL1)에 의해 극성을 갖는 제1 단부 및 제2 단부가 특정 방향을 향하도록 정렬될 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드(300)는 전계 생성 전극(400)을 포함하여 노즐(350)의 유입구(351)에서 쌍극성 소자(95)들이 뭉치는 것을 방지함과 동시에 노즐(350)의 배출구(353)에서 토출된 잉크(90) 내에는 쌍극성 소자(95)들이 특정 배향 방향을 가질 수 있다.

쌍극성 소자(95)는 노즐(350)을 통해 토출되기 전, 전계 생성 전극(400)이 생성하는 제1 전계(IEL1)를 통과할 수 있다. 잉크(90)의 용매(91) 내에 분산된 쌍극성 소자(95)는 제1 전계(IEL1)를 통과하면서 유도 쌍극자 모멘트(Induced dipole moment)가 형성될 수 있고, 유도 쌍극자 모멘트가 형성된 쌍극성 소자(95)는 제1 전계(IEL1)에 의해 유전영동힘(Dielectrophoretic force)이 전달될 수 있다. 유전영동힘이 전달된 쌍극성 소자(95)는 잉크(90) 내에서 배향 방향이 변할 수 있다. 유도 쌍극자 모멘트는 쌍극성 소자(95)는 제1 극성을 갖는 제1 단부 또는 제2 극성을 갖는 제2 단부가 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 내부관(330)으로 공급되는 잉크(90) 내에 분산된 쌍극성 소자(95)들은 무작위의 배향 방향을 가질 수 있다. 다만, 노즐(350)에 생성된 제1 전계(IEL1)를 통과하는 쌍극성 소자(95)들은 유전영동힘에 의해 일 단부, 예를 들어 극성을 갖는 제1 단부 또는 제2 단부가 특정 방향을 향하도록 배향될 수 있다. 즉, 노즐(350)에서 토출된 쌍극성 소자(95)들은 장축이 향하는 방향이 일정하게 배향될 수 있다. 전계 생성 전극(400)은 노즐(350)이 연장된 방향을 향하는 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있고, 쌍극성 소자(95)는 장축의 일 방향이 제1 전계(IEL1)가 향하는 방향, 즉 노즐(350)이 연장된 방향을 향하도록 배열될 수 있다.

또한, 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 쌍극성 소자(95)들이 무작위의 배향 방향을 갖고 내부관(330)으로 공급되더라도 전계 생성 전극(400)이 생성하는 제1 전계(IEL1)에 의해 쌍극성 소자(95)들은 일 방향으로 배향될 수 있다. 이에 따라, 잉크젯 헤드(300)는 노즐(350)이 내부관(330)에 비하여 좁은 직경을 갖더라도 쌍극성 소자(95)들이 뭉침에 따라 노즐(350)의 유입구(351)가 막히는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 쌍극성 소자(95)들은 제1 극성의 제1 단부와 제2 극성의 제2 단부를 포함하여, 제1 전계(IEL1)의 방향에 따라 제1 극성을 갖는 제1 단부가 향하는 방향이 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(300)에서 토출된 쌍극성 소자(95)들은 임의의 극성을 갖는 일 단부가 동일한 방향을 향하도록 배향될 수 있다. 전계 생성 전극(400)을 포함하는 잉크젯 헤드(300)는 복수의 쌍극성 소자(95)가 일정한 배향 방향을 갖는 상태로 분산된 잉크(90)를 토출할 수 있고, 상술한 바와 같이 잉크젯 헤드(300)에서 토출된 잉크(90)는 대상 기판(SUB) 상에 분사될 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드에서 토출된 잉크를 나타내는 개략도이다.

도 8을 참조하면, 잉크젯 헤드(300)에서 토출된 잉크(90)는 대상 기판(SUB) 상에 분사된다. 내부관(330)에서 무작위의 배향을 갖는 쌍극성 소자(95)들은 제1 전계(IEL1)가 생성된 노즐(350)을 통과하며 배향 방향이 변할 수 있으며, 특히, 쌍극성 소자(95)들은 장축이 특정 방향을 향하도록 배향되어 토출될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 잉크(90) 내에 분산된 쌍극성 소자(95)는 장축이 향하는 배향 방향이 노즐(350)이 연장된 방향과 평행한 상태로 배향될 수 있다. 또는 쌍극성 소자(95)는 장축이 향하는 배향 방향이 대상 기판(SUB)의 상면에 수직인 상태로 배향되어 잉크젯 헤드(300)에서 토출될 수 있다. 잉크(90)가 잉크젯 헤드(300)에서 토출되어 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)는 쌍극성 소자(95)들의 장축이 향하는 방향이 대상 기판(SUB)의 상면을 향할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 쌍극성 소자(95)는 제1 극성을 갖는 제1 단부 및 제2 극성을 갖는 제2 단부를 포함함에 따라, 장축의 제1 단부가 향하는 방향이 일정한 방향을 향하도록 배향될 수 있다.

쌍극성 소자(95)들은 특정 배향 방향을 갖고 대상 기판(SUB) 상에 분사된 후, 프로브 장치(700)가 생성하는 전계에 의해 일정한 배향 방향을 갖고 대상 기판(SUB) 상에 안착될 수 있다. 즉, 쌍극성 소자(95)들은 프로브 장치(700)가 생성하는 전계에 의해 대상 기판(SUB) 상에서 일 방향으로 정렬될 수 있다. 이하, 다른 도면을 참조하여 프로브 장치(700)에 대하여 설명하기로 한다.

도 9는 일 실시예에 따른 프로브 장치의 개략적인 평면도이다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 프로브 장치(700)는 서브 스테이지(710), 프로브 지지대(730), 프로브 유닛(750) 및 얼라이너(780)를 포함할 수 있다.

프로브 장치(700)는 스테이지(STA) 상에 배치되고, 스테이지(STA)와 함께 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다. 대상 기판(SUB)이 배치된 프로브 장치(700)는 스테이지(STA)를 따라 이동하며 그 상부에 잉크(90)가 분사될 수 있다. 프로브 장치(700)는 잉크(90)가 분사되면 대상 기판(SUB)의 상부에 전계를 생성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서 스테이지(STA)는 이동하지 않고, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 방향(DR2)을 따라 이동하며 스테이지(STA) 상에 잉크(90)를 분사할 수도 있다.

서브 스테이지(710)는 대상 기판(SUB)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 또한, 서브 스테이지(710) 상에는 프로브 지지대(730), 프로브 유닛(750) 및 얼라이너(780)가 배치될 수 있다. 서브 스테이지(710)의 형상은 특별히 제한되지 않으나, 일 예로, 서브 스테이지(710)는 도면에 도시된 바와 같이 양 변이 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 사각형의 형상을 가질 수 있다. 서브 스테이지(710)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 장변과 제2 방향(DR2)으로 연장된 단변을 포함할 수 있다. 다만, 서브 스테이지(710)의 전반적인 평면 형상은 대상 기판(SUB)의 평면상 형상에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 대상 기판(SUB)이 평면상 직사각형일 경우, 도면에 도시된 바와 같이 서브 스테이지(710)의 형상은 직사각형일 수 있고, 대상 기판(SUB)이 원형의 평면을 갖는 경우, 서브 스테이지(710)도 평면상 형상이 원형일 수 있다.

얼라이너(780)는 서브 스테이지(710) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 얼라이너(780)는 서브 스테이지(710)의 각 변 상에 배치되며, 복수의 얼라이너(780)들이 둘러싸는 영역은 대상 기판(SUB)이 배치되는 영역일 수 있다. 도면에서는 서브 스테이지(710)의 각 변 상에 2개의 얼라이너(780)가 이격되어 배치되고, 서브 스테이지(710) 상에는 총 8개의 얼라이너(780)들이 배치된 것이 도시되어 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 얼라이너(780)의 수와 배치 등은 대상 기판(SUB)의 형상 또는 종류에 따라 달라질 수 있다.

프로브 지지대(730) 및 프로브 유닛(750)은 서브 스테이지(710) 상에 배치된다. 프로브 지지대(730)는 서브 스테이지(710) 상에서 프로브 유닛(750)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 구체적으로 프로브 지지대(730)는 서브 스테이지(710) 상의 적어도 일 측에 배치되어, 일 측부가 연장된 방향을 따라 연장될 수 있다. 일 예로, 도면에 도시된 바와 같이 프로브 지지대(730)는 서브 스테이지(710) 상의 좌우측 측부에서 제2 방향(DR2)으로 연장되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 프로브 지지대(730)는 더 많은 수 포함될 수 있으며 경우에 따라서는 서브 스테이지(710)의 상하측에도 배치될 수 있다. 즉, 프로브 지지대(730)는 프로브 장치(700)에 포함되는 프로브 유닛(750)의 수, 또는 배치나 구조 등에 따라 그 구조가 달라질 수 있다.

프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730) 상에 배치되어 서브 스테이지(710)에 준비되는 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730)와 같이 일 방향, 예컨대 제2 방향(DR2)으로 연장되며 상기 연장된 길이는 대상 기판(SUB) 전체를 커버할 수 있다. 즉, 프로브 지지대(730)와 프로브 유닛(750)의 크기 및 형상은 대상 기판(SUB)에 따라 달라질 수 있다.

일 실시예에서, 프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730) 상에 배치되는 프로브 구동부(753), 프로브 구동부(753)에 배치되어 전기 신호가 전달되는 프로브 지그(751), 및 프로브 지그(751)에 연결되어 상기 전기 신호를 대상 기판(SUB) 상에 전기 신호를 전달하는 프로브 패드(758)를 포함할 수 있다.

프로브 구동부(753)는 프로브 지지대(730) 상에 배치되어 프로브 지그(751) 및 프로브 패드(758)를 이동시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 프로브 구동부(753)는 프로브 지그(751)를 수평 방향 및 수직 방향, 예컨대 수평 방향인 제1 방향(DR1)과 수직 방향인 제3 방향(DR3)으로 이동시킬 수 있다. 프로브 구동부(753)의 구동에 의해 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)과 연결되거나 분리될 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 공정 중에, 대상 기판(SUB)에 전계를 형성하는 단계에서는 프로브 구동부(753)가 구동하여 프로브 패드(758)를 대상 기판(SUB)에 연결시키고, 그 이외의 단계에서는 프로브 구동부(753)가 다시 구동하여 프로브 패드(758)를 대상 기판(SUB)과 분리시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술한다.

프로브 패드(758)는 프로브 지그(751)로부터 전달되는 전기 신호를 통해 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)에 연결되어 상기 전기 신호를 전달하여 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 일 예로, 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)의 전극 또는 전원 패드 등에 접촉되고, 프로브 지그(751)의 전기 신호는 상기 전극 또는 전원 패드로 전달될 수 있다. 대상 기판(SUB)에 전달된 상기 전기 신호는 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다.

다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 프로브 패드(758)는 프로브 지그(751)로부터 전달된 전기 신호를 통해 전계를 형성하는 부재일 수 있다. 즉, 프로브 패드(758)에서 상기 전기 신호를 전달받아 전계를 형성하는 경우, 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)과 연결되지 않을 수도 있다.

프로브 패드(758)의 형상은 특별히 제한되지 않으나, 예시적인 실시예에서, 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB) 전체를 커버하도록 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다.

프로브 지그(751)는 프로브 패드(758)에 연결되고, 별도의 전압 인가 장치와 연결될 수 있다. 프로브 지그(751)는 상기 전압 인가 장치에서 전달되는 전기 신호를 프로브 패드(758)에 전달하여 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 프로브 지그(751)로 전달되는 전기 신호는 전계를 형성하기 위한 전압, 일 예로 교류 전압일 수 있다.

프로브 유닛(750)은 복수 개의 프로브 지그(751)를 포함할 수 있으며 그 수는 특별히 제한되지 않는다. 도면에서는 3개의 프로브 지그(751)와 3개의 프로브 구동부(753)가 배치된 것을 도시하고 있으나, 프로브 유닛(750)은 더 많은 수의 프로브 지그(751) 및 프로브 구동부(753)를 포함하여 대상 기판(SUB) 상에 더 높은 밀도를 갖는 전계를 형성할 수도 있다.

일 실시예에 따른 프로브 유닛(750)은 이에 제한되지 않는다. 도면에서는 프로브 유닛(750)이 프로브 지지대(730), 즉 프로브 장치(700)에 배치된 것으로 도시하고 있으나, 경우에 따라서 프로브 유닛(750)은 별도의 장치로 배치될 수도 있다. 프로브 장치(700)는 전계를 형성할 수 있는 장치를 포함하여 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있으면, 그 구조나 배치는 제한되지 않는다.

도 10 및 도 11은 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 동작을 도시하는 개략도들이다.

상술한 바와 같이, 프로브 유닛(750)의 프로브 구동부(753)는 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 공정 단계에 따라 동작될 수 있다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 프로브 장치(700)에 전계를 형성하지 않는 제1 상태에서는 프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730) 상에 배치되어 대상 기판(SUB)과 이격될 수 있다. 프로브 유닛(750)의 프로브 구동부(753)는 수평 방향인 제2 방향(DR2)과 수직 방향인 제3 방향(DR3)으로 구동하여 프로브 패드(758)를 대상 기판(SUB)과 이격시킬 수 있다.

다음으로, 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성하는 제2 상태에서는 프로브 유닛(750)의 프로브 구동부(753)가 구동하여 프로브 패드(758)를 대상 기판(SUB)과 연결시킬 수 있다. 프로브 구동부(753)가 수직 방향인 제3 방향(DR3)과 수평 방향인 제1 방향(DR1)으로 구동하여 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)과 접촉할 수 있다. 프로브 유닛(750)의 프로브 지그(751)는 프로브 패드(758)에 전기 신호를 전달하고, 대상 기판(SUB) 상에는 전계가 형성될 수 있다.

한편, 도면에서는 프로브 장치(700)의 양 측에 프로브 유닛(750)이 각각 하나씩 배치되고, 두 개의 프로브 유닛(750)이 동시에 대상 기판(SUB)에 연결되는 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 복수의 프로브 유닛(750)은 각각 별개로 구동될 수도 있다. 예를 들어, 서브 스테이지(710) 상에 대상 기판(SUB)이 준비되고, 잉크(90)가 분사되면, 임의의 제1 프로브 유닛(750)이 먼저 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성하고, 제2 프로브 유닛(750)은 대상 기판(SUB)에 연결되지 않을 수 있다. 이후, 제1 프로브 유닛(750)이 대상 기판(SUB)에서 분리되고 제2 프로브 유닛(750)이 대상 기판(SUB)과 연결되어 전계를 형성할 수도 있다. 즉, 복수의 프로브 유닛(750)은 동시에 구동하여 전계를 형성하거나, 각각 순차적으로 구동하여 순차적으로 전계를 형성할 수도 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 프로브 장치에 의해 대상 기판 상에 전계가 생성된 것을 도시하는 개략도이다.

도 12를 참조하면, 상술한 바와 같이 쌍극성 소자(95)는 극성을 갖는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 소정의 전계에 놓였을 때 유전영동힘이 전달되어 위치 또는 배향 방향이 변할 수 있다. 잉크젯 헤드(300)에 배치된 전계 생성 전극(400)은 적어도 노즐(350) 내에 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있고, 노즐(350) 내에 생성된 제1 전계(IEL1)를 통과하는 쌍극성 소자(95)들은 제1 단부가 특정 방향을 향하도록 배향될 수 있다. 이와 유사하게, 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90) 내의 복수의 쌍극성 소자(95)들은 프로브 장치(700)가 생성하는 제2 전계(IEL2)에 의해 위치 및 배향 방향이 변하면서 대상 기판(SUB) 상에 안착될 수 있다.

프로브 장치(700)는 대상 기판(SUB) 상에 제2 전계(IEL2)를 생성할 수 있고, 잉크젯 헤드(300)의 노즐(350)에서 토출된 잉크(90)는 제2 전계(IEL2)를 통과하여 대상 기판(SUB) 상에 분사될 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 잉크(90)가 대상 기판(SUB) 상에 도달할 때까지, 또는 대상 기판(SUB) 상에 도달한 후에도 제2 전계(IEL2)에 의해 유전영동힘을 받을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 쌍극성 소자(95)는 잉크젯 헤드(300)로부터 토출된 후에는 프로브 장치(700)가 생성하는 제2 전계(IEL2)에 의해 배향 방향 및 위치가 변할 수 있다.

상술한 바와 같이, 잉크젯 헤드(300)에서 토출된 쌍극성 소자(95)는 장축이 향하는 방향이 대상 기판(SUB)의 상면과 수직한 방향으로 배향될 수 있다. 잉크젯 헤드(300)의 전계 생성 전극(400)은 노즐(350)이 연장된 방향을 따라 서로 이격된 제1 전계 생성 전극(410) 및 제2 전계 생성 전극(420)을 포함하여, 노즐(350)이 연장된 방향을 향하는 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 반면, 일 실시예에서 프로브 장치(700)가 생성하는 제2 전계(IEL2)는 대상 기판(SUB)의 상면에 수평한 방향을 향하도록 형성되고, 쌍극성 소자(95)는 장축이 향하는 방향이 제2 전계(IEL2)의 방향을 따라 배향되거나 쌍극성 소자(95)의 위치가 변할 수 있다. 일 예로, 대상 기판(SUB) 상에 분사된 쌍극성 소자(95)는 제2 전계(IEL2)에 의해 연장된 방향이 대상 기판(SUB)의 상면에 평행한 방향을 향하도록 배향될 수 있다.

즉, 일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(300)의 전계 생성 전극(400)이 생성하는 제1 전계(IEL1)는 프로브 장치(700)가 생성하는 제2 전계(IEL2)와 다른 방향을 향하도록 형성될 수 있고, 쌍극성 소자(95)는 잉크젯 헤드(300)에서 토출된 후의 배향 방향과 대상 기판(SUB) 상에 안착될 때의 배향 방향이 서로 다를 수 있다. 제1 전계(IEL1)를 통과하는 쌍극성 소자(95)들은 장축이 연장된 방향이 노즐(350)이 연장된 방향과 평행하도록 배향될 수 있고, 나아가 쌍극성 소자(95)들은 제1 극성을 갖는 제1 단부가 특정 방향을 향하도록 배향될 수 있다. 제1 전계(IEL1)에 의해 일 방향으로 배향된 쌍극성 소자(95)들은 대상 기판(SUB)의 상면에 수직한 방향으로 배향될 수 있다.

프로브 장치(700)가 생성하는 제2 전계(IEL2)는 대상 기판(SUB)의 상면에 평행한 방향으로 형성될 수 있다. 대상 기판(SUB) 상에 분사된 쌍극성 소자(95)는 제2 전계(IEL2)에 의해 장축이 연장된 방향이 대상 기판(SUB)의 상면에 수평한 방향을 향하도록 배향될 수 있다. 또한, 쌍극성 소자(95)들은 극성을 갖는 제1 단부가 특정 방향으로 배향되어 대상 기판(SUB) 상에 안착될 수 있다.

복수의 쌍극성 소자(95)들은 대상 기판(SUB) 상에 안착되면, 이들이 갖는 배향 방향의 편차, 또는 대상 기판(SUB) 상에 안착된 위치 등의 편차를 고려하여 정렬도가 측정될 수 있다. 대상 기판(SUB) 상에 안착된 쌍극성 소자(95)들은 어느 하나의 쌍극성 소자(95)를 기준으로 다른 쌍극성 소자(95)들의 배향 방향의 편차 및 안착된 위치의 편차가 측정될 수 있고, 이를 통해 쌍극성 소자(95)들의 정렬도가 측정될 수 있다. 쌍극성 소자(95)들이 갖는 '정렬도'는 대상 기판(SUB) 상에서 정렬된 쌍극성 소자(95)들의 배향 방향 및 안착된 위치의 편차를 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 쌍극성 소자(95)들의 배향 방향 및 안착된 위치 등의 편차가 클 경우, 쌍극성 소자(95)들의 정렬도가 낮은 것이고, 쌍극성 소자(95)들의 배향 방향 및 안착된 위치 등의 편차가 작을 경우, 쌍극성 소자(95)들의 정렬도가 높거나 개선된 것으로 이해될 수 있다.

쌍극성 소자(95)들이 무작위의 배향을 가진 상태로 대상 기판(SUB) 상에 분사되는 경우 쌍극성 소자(95)가 제2 전계(IEL2)에 의해 배향 방향 및 위치가 변하더라도, 이들이 특정 배향 방향을 갖도록 정렬되는 정도가 충분하지 않고 낮은 정렬도를 가질 수 있다. 반면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 잉크젯 헤드(300)가 전계 생성 전극(400)을 포함하여 일 방향으로 배향된 상태의 쌍극성 소자(95)를 토출할 수 있고, 대상 기판(SUB) 상에서 안착되는 쌍극성 소자(95)는 높은 정렬도를 가질 수 있다.

한편, 프로브 장치(700)가 대상 기판(SUB)의 상부에 제2 전계(IEL2)를 생성하는 시점은 특별히 제한되지 않는다. 도면에서는 잉크(90)가 노즐(350)에서 토출되어 대상 기판(SUB) 상에 도달하는 동안 프로브 유닛(750)에서 제2 전계(IEL2)를 생성하는 것을 도시하고 있다. 이에 따라 쌍극성 소자(95)는 노즐(350)에서 토출되어 대상 기판(SUB)에 도달할 때까지 제2 전계(IEL2)에 의해 유전영동힘을 받을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서 프로브 유닛(750)은 잉크(90)가 대상 기판(SUB) 상에 안착한 뒤에 제2 전계(IEL2)를 생성할 수도 있다. 즉, 프로브 장치(700)는 잉크젯 헤드(300)으로부터 잉크(90)가 분사될 때, 또는 그 이후에 제2 전계(IEL2)를 생성할 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 몇몇 실시예에서 서브 스테이지(710) 상에는 전계 생성 부재가 더 배치될 수 있다. 전계 생성 부재는 후술하는 프로브 유닛(750)과 같이 상부(즉, 제3 방향(DR3)), 또는 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전계 생성 부재는 안테나 유닛이나, 복수의 전극을 포함한 장치 등이 적용될 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)를 휘발시키는 공정이 수행되는 열처리 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 열처리 유닛은 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)에 열을 조사하여 잉크(90)의 용매(91)는 휘발되어 제거되고, 쌍극성 소자(95)는 대상 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 잉크(90)에 열을 조사하여 용매(91)를 제거하는 공정은 통상적인 열처리 유닛을 이용하여 수행될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

잉크젯 프린팅 장치(1000)는 잉크젯 헤드(300)가 전계 생성 전극(400)을 포함하여 쌍극성 소자(95)들이 임의의 배향 방향을 가진 상태로 토출될 수 있다. 대상 기판(SUB) 상에 분사된 쌍극성 소자(95)들은 특정 배향 방향을 가진 상태에서 프로브 장치(700)가 생성하는 제2 전계(IEL2)에 의해 배향 방향 및 위치가 변하면서 대상 기판(SUB) 상에 안착될 수 있다. 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 상에 안착되는 쌍극성 소자(95)를 높은 정렬도를 갖도록 배치시킬 수 있다.

이하에서는 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 다양한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 13은 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다. 도 14는 도 13의 B-B'선을 따라 자른 단면도이다. 도 14는 잉크젯 헤드(300_1)의 노즐(350)이 위치한 부분을 제2 방향(DR2)으로 자른 단면을 도시하고 있다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300_1)는 전계 생성 전극(400_1)이 각 노즐(350)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 도 13 및 도 14의 잉크젯 헤드(300_1)는 전계 생성 전극(400_1)의 형상이 다른 점에서 도 4 및 도 5의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

전계 생성 전극(400_1)은 가이드부(370) 내에 배치되되, 가이드부(370) 내에 전면적으로 배치될 수 있다. 전계 생성 전극(400_1)은 가이드부(370)의 형상과 유사하게 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있으며, 각 노즐(350)이 형성된 영역에 대응하여 홀이 형성될 수 있다. 전계 생성 전극(400_1)의 제1 전계 생성 전극(410_1) 및 제2 전계 생성 전극(420_1)은 판상(plate)의 형상을 가질 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 전계 생성 전극(400_1)은 가이드부(370)와 유사하게 각 노즐(350)의 외면을 부분적으로 둘러싸도록 배치될 수 있다. 전계 생성 전극(400_1)의 서로 이격된 노즐(350) 사이에 위치하는 부분은 양 측에 위치한 노즐(350)에 각각 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 즉, 노즐(350)은 중심부를 기준으로 양 측에 위치하는 전계 생성 전극(400_1)에 의해 각각 제1 전계(IEL1)가 생성될 수 있다. 잉크젯 헤드(300_1)는 전계 생성 전극(400_1)이 각 노즐(350)을 둘러싸도록 배치되어, 하나의 노즐(350) 당 생성되는 제1 전계(IEL1)의 세기가 더 커질 수 있고 쌍극성 소자(95)들이 더 균일하게 배향될 수 있다.

도 15는 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다.

도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300_2)는 전계 생성 전극(400_2)이 가이드부(370)에서 각각 분리되어 노즐(350)과 이격되어 배치될 수 있다. 도 15의 전계 생성 전극(400_2)은 제1 전계 생성 전극(410_2) 및 제2 전계 생성 전극(420_2)이 다른 제1 전계 생성 전극(410_2) 및 제2 전계 생성 전극(420_2)과 이웃하는 노즐(350) 사이에서 서로 분리되어 이격 배치될 수 있다. 도 15의 잉크젯 헤드(300_2)는 전계 생성 전극(400_2)의 형상이 다른 점에서 도 4 및 도 5의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

전계 생성 전극(400_2)은 도 4 및 도 5의 실시예와 비교하여 좁은 폭을 갖고 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 하나의 제1 전계 생성 전극(410_2) 및 제2 전계 생성 전극(420_2)은 비교적 좁은 폭을 가질 수 있으며, 하나의 노즐(350)에 대응하여 노즐(350)의 제1 방향(DR1) 양 측에 각각 배치될 수 있다. 도 14의 실시예와 유사하게 하나의 노즐(350)은 양 측에 각각 전계 생성 전극(400_2)들이 배치되어 더 강한 세기의 제1 전계(IEL1)가 생성될 수 있다. 다만, 도 15의 전계 생성 전극(400_2)은 더 작은 폭을 갖고 각 노즐(350)에 대응하여 배치될 수 있고, 노즐(350)의 측면과도 이격되어 배치될 수 있다. 가이드부(370)의 이웃하는 노즐(350) 사이에 위치한 부분에는 두 개의 제1 전계 생성 전극(410_2) 및 제2 전계 생성 전극(420_2)이 배치될 수 있고, 이들은 각각 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 이들은 각각 서로 다른 노즐(350)에 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다.

한편, 전계 생성 전극(400)이 더 작은 폭을 가짐에 따라, 전계 생성 전극(400)은 노즐(350)이 위치한 가이드부(370)에 더하여 내부관(330)이 위치한 베이스부(310)에도 배치될 수 있다.

도 16은 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 일부 단면도이다.

도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300_3)는 내부관(330)에 대응하여 배치되는 더 많은 수의 전계 생성 전극(400A_3, 400B_3, 400C_3)들을 포함할 수 있다. 도 16의 잉크젯 헤드(300_3)는 전계 생성 전극(400_3)이 더 많이 배치된 점에서도 15의 실시예와 차이가 있다. 이하에서는 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

전계 생성 전극(400_3)은 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3), 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3) 및 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)을 포함할 수 있다. 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)은 노즐(350)이 위치한 가이드부(370)에 배치되어 노즐(350) 내에 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3) 및 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)은 내부관(330)이 위치한 베이스부(310)에 배치되며, 내부관(330) 내에 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)에 대한 설명은 도 15를 참조하여 상술한 바와 동일한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제2 타입 전계 생성 전극(400B_3)과 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)은 내부관(330)에 대응되어 배치될 수 있다. 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3)과 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)의 제1 전계 생성 전극(410_3) 및 제2 전계 생성 전극(420_3)은 내부관(330)을 중심으로 베이스부(310)의 내부관(330)의 일 측 및 타 측에 위치하는 부분에 각각 배치될 수 있다. 제1 전계 생성 전극(410_3) 및 제2 전계 생성 전극(420_3)은 이들 사이에 위치한 내부관(330) 내에 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있고, 내부관(330)을 따라 흐르는 쌍극성 소자(95)는 일 방향으로 배향될 수 있다.

한편, 내부관(330)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 부분과 제3 방향(DR3)으로 연장된 부분을 포함할 수 있다. 내부관(330)의 제1 방향(DR1)으로 연장된 부분에는 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3)이 배치되고, 제3 방향(DR3)으로 연장된 부분에는 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)이 배치될 수 있다. 노즐(350)에 대응하여 배치된 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)은 제1 전계(IEL1)가 노즐(350)이 연장된 방향, 즉 제3 방향(DR3)을 향하도록 생성될 수 있다. 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)의 제1 및 제2 전계 생성 전극(410_3, 420_3)은 가이드부(370) 내에서 제3 방향(DR3)으로 이격 배치될 수 있고, 이들은 제3 방향(DR3)을 향하는 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)이 생성하는 제1 전계(IEL1)를 통과하는 쌍극성 소자(95)는 장축의 일 방향이 제1 전계(IEL1)가 향하는 방향, 즉 노즐(350)이 연장된 방향을 향하도록 배열될 수 있다.

제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)은 노즐(350)과 같이 제3 방향(DR3)으로 연장된 내부관(330)에 대응하여 이를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 즉, 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)은 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)과 유사하게 제1 및 제2 전계 생성 전극(410_3, 420_3)이 베이스부(310) 내에서 제3 방향(DR3)으로 이격 배치될 수 있고, 제3 방향(DR3)을 향하는 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 제3 타입 전계 생성 전극(400C_3)이 생성하는 제1 전계(IEL1)를 통과하는 쌍극성 소자(95)는 장축의 일 방향이 제1 전계(IEL1)가 향하는 방향, 즉 내부관(330)이 연장된 방향을 향하도록 배열될 수 있다.

반면, 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3)은 노즐(350)과 달리 제1 방향(DR1)으로 연장된 내부관(330)에 대응하여 이를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(300_3)는 제1 및 제2 전계 생성 전극(410_3, 420_3)이 베이스부(310)에 배치된 전계 생성 전극(400B_3, 400C_3)들을 더 포함하되, 이들 중 적어도 일부는 제1 및 제2 전계 생성 전극(410_3, 420_3)이 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3)은 제1 및 제2 전계 생성 전극(410_3, 420_3)이 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치될 수 있고, 제1 전계(IEL1)가 제1 방향(DR1)을 향하도록 생성될 수 있다. 제2 타입 전계 생성 전극(400B_3)은 내부관(330)이 연장된 제1 방향(DR1)과 평행한 방향으로 제1 전계(IEL1)를 생성할 수 있고, 이를 통과하는 쌍극성 소자(95)는 내부관(330)이 연장된 방향, 또는 노즐(350)이 연장된 방향에 수직인 방향으로 배향될 수 있다. 다만, 내부관(330)을 따라 흐르는 쌍극성 소자(95)들은 노즐(350)에 대응하여 배치된 제1 타입 전계 생성 전극(400A_3)을 통과하므로, 잉크젯 헤드(300_3)에서 토출된 쌍극성 소자(95)는 배향 방향이 일정하게 노즐(350)이 연장된 방향을 향하도록 배향될 수 있다.

한편, 잉크젯 헤드(300)의 노즐(350)은 유입구(351)와 배출구(353)가 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 내부관(330)을 따라 유입구(351)로 유입되면서 유입구(351)의 형상에 따라 배향 방향이 변할 수 있다.

도 17은 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략적인 단면도이다. 도 18은 도 17의 Q2부분의 확대도이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300_4)는 노즐(350_4)은 제1 직경(R1)을 갖는 유입구(351_4) 및 유입구(351_4)와 연결되고 제1 직경(R1)보다 작은 제2 직경(R2)을 갖는 배출구(353_4)를 포함할 수 있다. 유입구(351_4)는 내부관(330)과 직접 연결되고, 내부관(330)을 따라 흐르는 잉크(90)가 공급될 수 있다. 배출구(353_4)는 유입구(351 _4)와 연결되고, 유입구(351_4)로부터 공급된 잉크(90)는 배출구(353_4)를 통해 토출될 수 있다.

상술한 바와 같이, 잉크(90)에 분산된 쌍극성 소자(95)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 잉크(90) 내에서 무작위로 분산될 수 있는데, 노즐(350_4)의 유입구(351_4)가 좁은 직경을 갖는 경우, 잉크(90) 내의 쌍극성 소자(95)들이 뭉친 상태로 노즐(350_4)로 공급되고, 노즐(350_4)의 입구가 막히는 현상이 발생할 수도 있다. 내부관(330)에 흐르는 잉크(90)가 노즐(350_4)에 공급될 때, 유입구(351_4)의 형상에 따라 쌍극성 소자(95)의 장축이 향하는 배향 방향이 변할 수 있다. 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300_4)는 배출구(353_4)의 제2 직경(R2)보다 큰 제1 직경(R1)을 갖는 유입구(351_4)를 포함하여 쌍극성 소자(95)에 의해 노즐(350_4)이 막히는 것을 방지할 수 있다. 유입구(351_4)의 제1 직경(R1)은 쌍극성 소자(95)의 장축의 길이보다 클 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

잉크젯 헤드(300)의 노즐(350_4)은 적어도 일부 영역이 경사진 측면을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노즐(350_4)은 배출구(353_4)의 일 측면인 제1 측면(S1)은 일 방향으로 연장되고, 유입구(351_4)의 일 측면인 제2 측면(S2)은 상기 일 방향을 기준으로 경사지도록 형성될 수 있다. 유입구(351_4)의 제1 직경(R1)은 내부관(330)으로부터 배출구(353_4)로 갈수록 작아질 수 있다. 유입구(351_4)는 배출구(353_4)보다 큰 직경을 갖되, 내부관(330)과 인접한 부분보다 배출구(353_4)와 인접한 부분은 더 작은 직경을 가짐으로써, 제2 측면(S2)은 경사지도록 형성될 수 있다.

내부관(330)으로부터 노즐(350_4)로 공급되는 잉크(90)는 유입구(351_4)의 경사진 측면을 따라 흐를 수 있다. 잉크(90)에 분산된 쌍극성 소자(95)는 유입구(351_4)의 제2 측면(S2)을 따라 흐르게 되고, 무작위의 배향 방향을 갖는 쌍극성 소자(95)들은 제2 측면(S2)을 따라 흐르면서 배향 방향이 변할 수 있다. 일 방향으로 연장된 쌍극성 소자(95)들은 장축이 향하는 방향이 제2 측면(S2)의 경사진 방향과 평행하게 변할 수 있다. 이에 따라 잉크(90)에 분산된 쌍극성 소자(95)들은 임의의 일 방향을 향하는 배향 방향을 가질 수 있다.

노즐(350_4)의 배출구(353_4)는 유입구(351_4)와 달리 제1 측면(S1)이 일 방향으로 연장될 수 있다. 유입구(351_4)를 통해 유입된 잉크(90)는 배출구(353_4)의 제1 측면(S1)을 따라 흐르면서 배향 방향이 변하지 않고 그대로 토출될 수 있다. 배출구(353_4)에 유입되는 쌍극성 소자(95)들은 유입구(351_4)의 제2 측면(S2)의 따라 흐르면서 임의의 배향 방향을 갖고, 상기 배향 방향을 가진 상태로 노즐(350_4) 내에 생성된 제1 전계(IEL1)를 통과할 수 있다. 제1 전계(IEL1)는 유입구(351_4)의 제2 측면(S2)을 따라 공급된 쌍극성 소자(95)의 배향 방향을 제어할 수 있다. 특히, 제1 전계(IEL1)는 쌍극성 소자(95)의 극성을 갖는 제1 단부가 일정한 방향을 향하도록 배향 방향을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(300_4)에서 토출되는 쌍극성 소자(95)는 장축의 방향이 배출구(353_4)의 제1 측면(S1)이 연장된 일 방향과 평행한 상태로 토출될 수 있다.

잉크젯 헤드(300_4)의 베이스부(310)는 노즐(350_4)이 배치된 부분인 가이드부(370_4)를 포함하고, 가이드부(370_4)의 형상에 따라 유입구(351_4)와 배출구(353_4)의 측면(S1, S2)의 형상 및 직경(R1, R2)이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(300_4)의 가이드부(370_4)는 배출구(353_4)들 사이의 제1 가이드부(371_4) 및 유입구(351_4)들 사이의 제2 가이드부(372_4)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 유입구(351_4)의 직경(R1)은 배출구(353_4)의 직경(R2)보다 클 수 있고, 이와 유사하게 제1 가이드부(371_4)의 제1 폭(W1)은 제2 가이드부(372_4)의 제2 폭(W2)보다 클 수 있다. 또한, 제2 가이드부(372_4)는 내부관(330)으로부터 제1 가이드부(371_4)로 갈수록 제2 폭(W2)이 커질 수 있다. 이에 따라 제2 가이드부(372_4) 사이의 유입구(351_4)는 제1 직경(R1)이 변할 수 있고, 경사진 측면을 형성할 수 있다.

전계 생성 전극(400_4)의 제1 전계 생성 전극(410_4) 및 제2 전계 생성 전극(420_4)은 각각 제2 가이드부(372_4) 및 제1 가이드부(371_4)에 배치될 수 있다. 제1 전계 생성 전극(410_4)은 양 측이 노즐(350_4)의 유입구(351_4)에서 노출될 수 있고, 제2 전계 생성 전극(420_4)은 양 측이 노즐(350_4)의 배출구(353_4)에서 노출될 수 있다. 즉, 제1 전계 생성 전극(410_4) 및 제2 전계 생성 전극(420_4)은 각각 제2 가이드부(372_4) 및 제1 가이드부(371_4)와 동일한 폭을 가질 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전계 생성 전극(410_4)은 제2 전계 생성 전극(420_4)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 제1 가이드부(371_4)는 폭(W1)이 제2 가이드부(372_4)의 최소 폭(W2)보다 크고, 제2 가이드부(372_4)의 최대 폭과 동일할 수 있다. 제2 전계 생성 전극(420_4)은 제1 가이드부(371_4)와 동일한 폭을 가질 수 있고, 제1 전계 생성 전극(410_4)은 제2 가이드부(372_4)의 최소 폭(W2)보다 크되, 제1 가이드부(371_4)의 폭(W1)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 전계 생성 전극(410_4)은 제2 전계 생성 전극(420_4)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.

이상에서 설명한 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 쌍극성 소자(95)가 임의의 방향으로 배열된 상태를 갖는 잉크(90)를 토출할 수 있다. 프로브 장치(700)는 잉크(90)가 분사된 대상 기판(SUB) 상부에 전계(IEL)를 생성하여 쌍극성 소자(95)들을 특정 방향으로 정렬할 수 있다. 이하에서는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 쌍극성 소자(95)의 정렬 방법에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.

도 19는 일 실시예에 따른 쌍극성 소자의 정렬 방법을 나타내는 순서도이다. 도 20 내지 도 23은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 쌍극성 소자 정렬 방법을 나타내는 단면도들이다.

도 1, 및 도 19 내지 도 23을 참조하면, 일 실시예에 따른 쌍극성 소자(95) 정렬 방법은 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 세팅하는 단계(S100), 대상 기판(SUB) 상에 일 방향으로 배향된 쌍극성 소자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사하는 단계(S200) 및 대상 기판(SUB) 상에 쌍극성 소자(95)를 안착시키는 단계(S300)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 쌍극성 소자(95) 정렬 방법은 도 1을 참조하여 상술한 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 수행될 수 있으며, 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사할 때 쌍극성 소자(95)들은 제1 전계(IEL1)를 통과하여 일 방향으로 배향된 상태로 토출될 수 있다. 이후, 대상 기판(SUB) 상부에 생성되는 제2 전계(IEL2)에 의해 쌍극성 소자(95)들은 일 방향으로 정렬될 수 있다.

먼저, 잉크젯 프린트 장치(1000)를 세팅(S100)한다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 세팅하는 단계(S100)는 잉크젯 프린트 장치(1000)를 대상 공정에 맞게 튜닝하는 단계이다. 정밀한 튜닝을 위해 검사용 기판에 대한 잉크젯 프린트 테스트 공정을 진행하고 그 결과에 따라 잉크젯 프린트 장치(1000)의 설정 값을 조절할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 검사용 기판을 먼저 준비한다. 검사용 기판은 대상 기판(SUB)과 동일한 구조를 가질 수도 있지만, 유리 기판 등과 같은 베어 기판이 사용될 수도 있다.

이어, 검사용 기판의 상면을 발수 처리한다. 발수처리는 플루오린 코팅 또는 플라즈마 표면처리 등으로 진행될 수 있다.

이어, 검사용 기판의 상면에 잉크젯 프린트 장치(1000)를 이용하여 쌍극성 소자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사하고, 각 잉크젯 헤드(300) 별 액적량을 측정한다. 잉크젯 헤드(300) 별 액적량의 측정은 카메라를 이용하여 분사되는 순간의 액적의 크기 및 기판에 도포된 액적의 크기를 확인하는 방식으로 진행될 수 있다. 측정된 액적량이 기준 액적량과 상이하면 해당 잉크젯 헤드(300) 별 전압을 조정하여 기준 액적량이 토출될 수 있도록 조절한다. 이와 같은 검사 방법은 각 잉크젯 헤드(300)가 정확한 액적량을 토출할 때까지 수회 반복될 수 있다.

다만, 이에 제한되지 않으며, 상술한 잉크젯 프린트 장치를 세팅하는 단계(S100)는 생략될 수도 있다.

다음으로, 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 세팅이 완료되면, 도 20에 도시된 바와 같이, 대상 기판(SUB)을 준비한다. 예시적인 실시예에서 대상 기판(SUB) 상에는 제1 전극(21)과 제2 전극(22)이 배치될 수 있다. 도면에서는 한 쌍의 전극이 배치된 것을 도시하고 있으나, 대상 기판(SUB) 상에는 더 많은 수의 전극쌍이 형성될 수 있고, 복수의 잉크젯 헤드(300)가 각 전극쌍에 동일한 방식으로 잉크(90)를 분사할 수 있다.

이어, 도 21에 도시된 바와 같이, 대상 기판(SUB) 상에 쌍극성 소자(95)가 분산된 용매(91)를 포함하는 잉크(90)를 분사(S200)한다. 잉크(90)는 프린트 헤드 유닛(100)의 잉크젯 헤드(300)로부터 토출될 수 있으며, 대상 기판(SUB) 상에 배치된 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 분사될 수 있다. 특히, 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드(300)는 전계 생성 전극(400)을 포함하여, 잉크(90) 내에 분산된 쌍극성 소자(95)는 제1 전계(IEL1)를 통과하여 일 방향으로 배향된 상태로 토출될 수 있다. 잉크(90)는 대상 기판(SUB)에 배치된 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 분사되고, 잉크(90)에 분산된 쌍극성 소자(95)들은 연장된 일 방향이 대상 기판(SUB)의 상면에 수직한 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 잉크(90)에 분산된 각 쌍극성 소자(95)들은 제1 극성 갖는 제1 단부 또는 제2 극성을 갖는 제2 단부가 동일한 방향을 갖도록 정렬된 상태로 분사될 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 동일한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 도 22를 참조하면 대상 기판(SUB) 상에 제2 전계(IEL2)를 생성하여 전계(IEL)에 의해 쌍극성 소자(95)를 대상 기판(SUB) 상에 안착(S300) 시킨다. 몇몇 실시예에서, 쌍극성 소자(95)는 대상 기판(SUB) 상부에 생성된 전계(IEL)에 의해 유전영동힘이 전달되어 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치될 수 있다.

구체적으로 설명하면 프로브 유닛(750)을 이용하여 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기 신호를 인가한다. 프로브 유닛(750)은 대상 기판(SUB) 상에 구비된 소정의 패드와 연결되고, 상기 패드와 연결된 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기 신호를 인가할 수 있다. 예시적인 실시예에서 상기 전기 신호는 교류 전압일 수 있고, 상기 교류 전압은 ±(10 ~50)V의 전압 및 10kHz 내지 1MHz의 주파수를 가질 수 있다. 상기 교류 전압이 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 인가되면, 이들 사이에는 전계(IEL)가 형성되고, 쌍극성 소자(95)는 제2 전계(IEL2)에 의한 유전영동힘(Dielectrophoretic Force)을 전달받는다. 유전영동힘이 전달된 쌍극성 소자(95)는 배향 방향 및 위치가 바뀌면서 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 배치될 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 잉크(90) 상에서 연장된 일 방향이 대상 기판(SUB)에 수직하도록 분산된 쌍극성 소자(95)는 제2 전계(IEL2)의 방향에 따라 배향 방향이 달라질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 쌍극성 소자(95)는 제2 전계(IEL2)에 의해 연장된 일 방향이 제2 전계(IEL2)가 향하는 방향을 향하도록 정렬될 수 있다. 대상 기판(SUB) 상에 생성되는 제2 전계(IEL2)가 대상 기판(SUB)의 상면에 평행하게 생성되는 경우, 쌍극성 소자(95)는 연장된 방향이 대상 기판(SUB)에 평행하도록 정렬되어 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 쌍극성 소자(95)를 안착시키는 단계는 쌍극성 소자(95)를 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 안착시키는 단계이고, 쌍극성 소자(95)의 적어도 일 단부는 제1 전극(21) 또는 제2 전극(22) 중 적어도 어느 하나 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쌍극성 소자(95)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 대상 기판(SUB) 상에 직접 배치될 수 있다.

다음으로, 도 23에 도시된 바와 같이 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)의 용매(91)를 제거한다. 용매(91)를 제거하는 단계는 열처리 장치를 통해 수행되며, 열처리 장치는 대상 기판(SUB) 상에 열(H) 또는 적외선을 조사할 수 있다. 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)에서 용매(91)가 제거됨으로써 쌍극성 소자(95)의 유동이 방지되고, 전극(21, 22) 상에 안착될 수 있다.

이상의 방법을 통해, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 상에 쌍극성 소자(95)를 정렬시킬 수 있다.

한편, 상술한 쌍극성 소자(95)는 복수의 반도체층을 포함하는 발광 소자일 수 있으며, 일 실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 발광 소자를 포함하는 표시 장치를 제조할 수 있다.

도 24는 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.

발광 소자(30)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 구체적으로 발광 소자(30)는 마이크로 미터(micro-meter) 또는 나노미터(nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 무기 발광 다이오드는 서로 대향하는 두 전극들 사이에 특정 방향으로 전계를 형성하면 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)는 두 전극 상에 형성된 전계에 의해 전극 사이에 정렬될 수 있다.

일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 로드, 와이어, 튜브 등의 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 소자(30)는 원통형 또는 로드형(rod)일 수 있다. 다만, 발광 소자(30)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다각기둥의 형상을 갖거나, 일 방향으로 연장되되 외면이 부분적으로 경사진 형상을 갖는 등 발광 소자(30)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 포함되는 복수의 반도체들은 상기 일 방향을 따라 순차적으로 배치되거나 적층된 구조를 가질 수 있다.

발광 소자(30)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 반도체층은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호가 전달되어 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 나노 로드, 나노 와이어, 나노 튜브 등의 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 소자(30)는 원통형 또는 로드형(rod)일 수 있다. 다만, 발광 소자(30)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

도 24를 참조하면, 발광 소자(30)는 제1 반도체층(31), 제2 반도체층(32), 활성층(33), 전극층(37) 및 절연막(38)을 포함할 수 있다.

제1 반도체층(31)은 n형 반도체일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 반도체층(31)은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 반도체층(31)은 n형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 n형 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 반도체층(31)은 n형 Si로 도핑된 n-GaN일 수 있다. 제1 반도체층(31)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 반도체층(32)은 후술하는 활성층(33) 상에 배치된다. 제2 반도체층(32)은 p형 반도체일 수 있으며 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 또는 녹색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 반도체층(32)은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 반도체층(32)은 p형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 p형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 반도체층(32)은 p형 Mg로 도핑된 p-GaN일 수 있다. 제2 반도체층(32)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 도면에서는 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32)이 하나의 층으로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에 따르면 활성층(33)의 물질에 따라 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32)은 더 많은 수의 층, 예컨대 클래드층(clad layer) 또는 TSBR(Tensile strain barrier reducing)층을 더 포함할 수도 있다.

활성층(33)은 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32) 사이에 배치된다. 활성층(33)은 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)과 우물층(Well layer)이 서로 교번적으로 복수 개 적층된 구조일 수도 있다. 활성층(33)은 제1 반도체층(31) 및 제2 반도체층(32)을 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 일 예로, 활성층(33)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlGaInN 등의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조로 양자층과 우물층이 교번적으로 적층된 구조인 경우, 양자층은 AlGaN 또는 AlGaInN, 우물층은 GaN 또는 AlInN 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 활성층(33)은 양자층으로 AlGaInN를, 우물층으로 AlInN를 포함하여 상술한 바와 같이, 활성층(33)은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있다.

다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 활성층(33)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류의 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있고, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다. 활성층(33)이 방출하는 광은 청색 파장대의 광으로 제한되지 않고, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 활성층(33)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 활성층(33)에서 방출되는 광은 발광 소자(30)의 길이방향 외부면뿐만 아니라, 양 측면으로 방출될 수 있다. 활성층(33)에서 방출되는 광은 하나의 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.

전극층(37)은 오믹(Ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 발광 소자(30)는 적어도 하나의 전극층(37)을 포함할 수 있다. 도 24에서는 발광 소자(30)가 하나의 전극층(37)을 포함하는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 발광 소자(30)는 더 많은 수의 전극층(37)을 포함하거나, 생략될 수도 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 대한 설명은 전극층(37)의 수가 달라지거나 다른 구조를 더 포함하더라도 동일하게 적용될 수 있다.

전극층(37)은 일 실시예에 따른 표시 장치(10)에서 발광 소자(30)가 전극 또는 접촉 전극과 전기적으로 연결될 때, 발광 소자(30)와 전극 또는 접촉 전극 사이의 저항을 감소시킬 수 있다. 전극층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극층(37)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 전극층(37)은 n형 또는 p형으로 도핑된 반도체 물질을 포함할 수도 있다. 전극층(37)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

절연막(38)은 상술한 복수의 반도체층 및 전극층들의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 예시적인 실시예에서, 절연막(38)은 적어도 활성층(33)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 소자(30)가 연장된 일 방향으로 연장될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 절연막(38)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(30)의 길이방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다.

도면에서는 절연막(38)이 발광 소자(30)의 길이방향으로 연장되어 제1 반도체층(31)으로부터 전극층(37)의 측면까지 커버하도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 일부의 반도체층의 외면만을 커버하거나, 전극층(37) 외면의 일부만 커버하여 각 전극층(37)의 외면이 부분적으로 노출될 수도 있다. 또한, 절연막(38)은 발광 소자(30)의 적어도 일 단부와 인접한 영역에서 단면상 상면이 라운드지게 형성될 수도 있다.

절연막(38)의 두께는 10nm 내지 1.0㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 절연막(38)의 두께는 40nm 내외일 수 있다.

절연막(38)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiOx), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiNx), 산질화 실리콘(SiOxNy), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al2O3) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성층(33)이 발광 소자(30)에 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 발광 소자(30)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 몇몇 실시예에서, 절연막(38)은 외면이 표면처리될 수 있다. 발광 소자(30)는 표시 장치(10)의 제조 시, 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(30)가 잉크 내에서 인접한 다른 발광 소자(30)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(38)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다.

발광 소자(30)는 길이(h)가 1㎛ 내지 10㎛ 또는 2㎛ 내지 6㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 3㎛ 내지 5㎛의 길이를 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(30)의 직경은 30nm 내지 700nm의 범위를 갖고, 발광 소자(30)의 종횡비(Aspect ratio)는 1.2 내지 100일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 장치(10)에 포함되는 복수의 발광 소자(30)들은 활성층(33)의 조성 차이에 따라 서로 다른 직경을 가질 수도 있다. 바람직하게는 발광 소자(30)의 직경은 500nm 내외의 범위를 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 도 24의 발광 소자(30)를 잉크(90)에 분산시켜 대상 기판(SUB) 상에 분사 또는 토출시킬 수 있고, 이를 통해 발광 소자(30)를 포함하는 표시 장치(10)를 제조할 수 있다.

도 25는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.

도 25를 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시한다. 표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷, 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 헤드 마운트 디스플레이, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, 게임기, 디지털 카메라, 캠코더 등이 표시 장치(10)에 포함될 수 있다.

표시 장치(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 가로가 긴 직사각형, 세로가 긴 직사각형, 정사각형, 코너부(꼭지점)가 둥근 사각형, 기타 다각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(10)의 표시 영역(DA)의 형상 또한 표시 장치(10)의 전반적인 형상과 유사할 수 있다. 도 25에서는 가로가 긴 직사각형 형상의 표시 장치(10) 및 표시 영역(DA)이 예시되어 있다.

표시 장치(10)는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 화면이 표시될 수 있는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면이 표시되지 않는 영역이다. 표시 영역(DA)은 활성 영역으로, 비표시 영역(NDA)은 비활성 영역으로도 지칭될 수 있다.

표시 영역(DA)은 대체로 표시 장치(10)의 중앙을 차지할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 행렬 방향으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)의 형상은 평면상 직사각형 또는 정사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 각 변이 일 방향에 대해 기울어진 마름모 형상일 수도 있다. 화소(PX)들 각각은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(30)를 하나 이상 포함하여 특정 색을 표시할 수 있다.

도 26은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 개략적인 평면도이다.

도 26을 참조하면, 복수의 화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 색의 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 색의 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있다. 제1 색은 청색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 적색일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 각 서브 화소(PXn)들이 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 도 26에서는 화소(PX)가 3개의 서브 화소(PXn)들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 화소(PX)는 더 많은 수의 서브 화소(PXn)들을 포함할 수 있다.

표시 장치(10)의 각 서브 화소(PXn)들은 발광 영역(EMA)으로 정의되는 영역을 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 발광 영역(EMA1)을, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 발광 영역(EMA2)을, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 발광 영역(EMA2)을 포함할 수 있다. 발광 영역(EMA)은 표시 장치(10)에 포함되는 발광 소자(30)가 배치되어 특정 파장대의 광이 출사되는 영역으로 정의될 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 표시 장치(10)의 각 서브 화소(PXn)들은 발광 영역(EMA) 이외의 영역으로 정의된 비발광 영역을 포함할 수 있다. 비발광 영역은 발광 소자(30)가 배치되지 않고, 발광 소자(30)에서 방출된 광들이 도달하지 않아 광이 출사되지 않는 영역일 수 있다.

표시 장치(10)의 각 서브 화소(PXn)는 복수의 전극(21, 22), 발광 소자(30), 복수의 접촉 전극(26), 복수의 내부 뱅크(41, 42 도 27에 도시)와 외부 뱅크(43) 및 적어도 하나의 절연층(51, 52, 53, 55, 도 27에 도시)을 포함할 수 있다.

복수의 전극(21, 22)은 발광 소자(30)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(30)가 특정 파장대의 광을 방출하도록 소정의 전압이 인가될 수 있다. 또한, 각 전극(21, 22)의 적어도 일부는 발광 소자(30)를 정렬하기 위해 서브 화소(PXn) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다.

복수의 전극(21, 22)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(21)은 각 서브 화소(PXn) 마다 분리된 화소 전극이고, 제2 전극(22)은 각 서브 화소(PXn)를 따라 공통으로 연결된 공통 전극일 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 중 어느 하나는 발광 소자(30)의 애노드(Anode) 전극이고, 다른 하나는 발광 소자(30)의 캐소드(Cathode) 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 그 반대의 경우일 수도 있다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 제4 방향(DR4)으로 연장되어 배치되는 전극 줄기부(21S, 22S)와 전극 줄기부(21S, 22S)에서 제4 방향(DR4)과 교차하는 방향인 제5 방향(DR5)으로 연장되어 분지되는 적어도 하나의 전극 가지부(21B, 22B)를 포함할 수 있다.

제1 전극(21)은 제4 방향(DR4)으로 연장되어 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)와 제1 전극 줄기부(21S)에서 분지되어 제5 방향(DR5)으로 연장된 적어도 하나의 제1 전극 가지부(21B)를 포함할 수 있다.

임의의 일 화소의 제1 전극 줄기부(21S)는 양 단이 각 서브 화소(PXn) 사이에서 이격되어 종지하되, 동일 행(예컨대, 제4 방향(DR4)으로 인접한)에서 이웃하는 서브 화소의 제1 전극 줄기부(21S)와 실질적으로 동일 직선 상에 놓일 수 있다. 각 서브 화소(PXn)에 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)들은 양 단이 상호 이격됨으로써 각 제1 전극 가지부(21B)에 서로 다른 전기 신호를 인가할 수 있고, 제1 전극 가지부(21B)는 각각 별개로 구동될 수 있다.

제1 전극 가지부(21B)는 제1 전극 줄기부(21S)의 적어도 일부에서 분지되고 제5 방향(DR5)으로 연장되어 배치되되, 제1 전극 줄기부(21S)와 대향하여 배치된 제2 전극 줄기부(22S)와 이격된 상태에서 종지할 수 있다.

제2 전극(22)은 제4 방향(DR4)으로 연장되어 제1 전극 줄기부(21S)와 제5 방향(DR5)으로 이격되어 대향하는 제2 전극 줄기부(22S)와 제2 전극 줄기부(22S)에서 분지되고 제5 방향(DR5)으로 연장된 제2 전극 가지부(22B)를 포함할 수 있다. 제2 전극 줄기부(22S)는 타 단부가 제4 방향(DR4)으로 인접한 다른 서브 화소(PXn)의 제2 전극 줄기부(22S)와 연결될 수 있다. 즉, 제2 전극 줄기부(22S)는 제1 전극 줄기부(21S)와 달리 제4 방향(DR4)으로 연장되어 각 서브 화소(PXn)들을 가로지르도록 배치될 수 있다. 각 서브 화소(PXn)를 가로지르는 제2 전극 줄기부(22S)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)들이 배치된 표시 영역(DA)의 외곽부, 또는 비표시 영역(NDA)에서 일 방향으로 연장된 부분과 연결될 수 있다.

제2 전극 가지부(22B)는 제1 전극 가지부(21B)와 이격되어 대향하고, 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다. 제2 전극 가지부(22B)는 제2 전극 줄기부(22S)와 연결되고, 연장된 방향의 단부는 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태로 서브 화소(PXn) 내에 배치될 수 있다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 컨택홀, 예컨대 제1 전극 컨택홀(CNTD) 및 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 표시 장치(10)의 회로소자층과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 제1 전극 컨택홀(CNTD)은 각 서브 화소(PXn)의 제1 전극 줄기부(21S)마다 형성되고, 제2 전극 컨택홀(CNTS)은 각 서브 화소(PXn)들을 가로지르는 하나의 제2 전극 줄기부(22S)에 하나만이 형성된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 제2 전극 컨택홀(CNTS)의 경우에도 각 서브 화소(PXn) 마다 형성될 수 있다.

외부 뱅크(43)는 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치되고, 복수의 내부 뱅크(41, 42)는 각 서브 화소(PXn)의 중심부와 인접하여 각 전극(21, 22) 하부에 배치될 수 있다. 도면에서는 복수의 내부 뱅크(41, 42)가 도시되지 않았으나, 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 하부에는 각각 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)가 배치될 수 있다.

외부 뱅크(43)는 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극 줄기부(21S)는 각 단부가 외부 뱅크(43)를 기준으로 서로 이격되어 종지할 수 있다. 외부 뱅크(43)는 제5 방향(DR5)으로 연장되어 제4 방향(DR4)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 외부 뱅크(43)는 제4 방향(DR4)으로 연장되어 제5 방향(DR5)으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에도 배치될 수 있다. 외부 뱅크(43)는 내부 뱅크(41, 42)들과 동일한 재료를 포함하여 하나의 공정에서 동시에 형성될 수 있다.

발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치될 수 있다. 발광 소자(30)는 일 단부가 제1 전극(21)과 전기적으로 연결되고, 타 단부가 제2 전극(22)과 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 소자(30)는 후술하는 접촉 전극(26)을 통해 각각 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기적으로 연결될 수 있다.

복수의 발광 소자(30)들은 서로 이격되어 배치되며 실질적으로 상호 평행하게 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)들이 이격되는 간격은 특별히 제한되지 않는다. 경우에 따라서 복수의 발광 소자(30)들이 인접하게 배치되어 무리를 이루고, 다른 복수의 발광 소자(30)들은 일정 간격 이격된 상태로 무리를 이룰 수도 있으며, 불균일한 밀집도를 가지되 일 방향으로 배향되어 정렬될 수도 있다. 또한, 예시적인 실시예에서 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가지며, 각 전극, 예컨대 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 연장된 방향과 발광 소자(30)가 연장된 방향은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 발광 소자(30)는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 연장된 방향에 수직하지 않고 비스듬히 배치될 수도 있다.

일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 서로 다른 물질을 포함하는 활성층(33)을 포함하여 서로 다른 파장대의 광을 외부로 방출할 수 있다. 표시 장치(10)는 제1 서브 화소(PX1)의 발광 소자(30)는 중심 파장대역이 제1 파장인 제1 광을 방출하고, 제2 서브 화소(PX2)의 발광 소자(30)는 중심 파장대역이 제2 파장인 제2 광을 방출하고, 제3 서브 화소(PX3)의 발광 소자(30)는 중심 파장대역이 제3 파장인 제3 광을 방출할 수 있다. 이에 따라 제1 서브 화소(PX1)에서는 제1 광이 출사되고, 제2 서브 화소(PX2)에서는 제2 광이 출사되고, 제3 서브 화소(PX3)에서는 제3 광이 출사될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 광은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색광이고, 제2 광은 중심 파장대역이 495nm 내지 570nm의 범위를 갖는 녹색광이고, 제3 광은 중심 파장대역이 620nm 내지 750nm의 범위를 갖는 적색광 일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.

도 26에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(10)는 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)의 적어도 일부를 덮는 제2 절연층(52)을 포함할 수 있다.

제2 절연층(52)은 표시 장치(10)의 각 서브 화소(PXn)에 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 실질적으로 각 서브 화소(PXn)를 전면적으로 덮도록 배치될 수 있으며, 이웃한 다른 서브 화소(PXn)에도 연장되어 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)의 일부, 구체적으로 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)의 일부 영역을 노출하도록 배치될 수 있다.

복수의 접촉 전극(26)들은 적어도 일부 영역이 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 복수의 접촉 전극(26)들은 각각 발광 소자(30) 및 전극(21, 22)들과 접촉할 수 있고, 발광 소자(30)들은 접촉 전극(26)을 통해 제1 전극(21)과 제2 전극(22)으로부터 전기 신호가 전달될 수 있다.

접촉 전극(26)은 제1 접촉 전극(26a) 및 제2 접촉 전극(26b)을 포함할 수 있다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 각각 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 상에 배치될 수 있다.

제1 접촉 전극(26a)은 제1 전극(21), 또는 제1 전극 가지부(21B) 상에 배치되어 제5 방향(DR5)으로 연장될 수 있다. 제1 접촉 전극(26a)은 발광 소자(30)의 일 단부와 접촉할 수 있다. 또한, 제1 접촉 전극(26a)은 제2 절연층(52)이 배치되지 않고 노출된 제1 전극(21)과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(30)는 제1 접촉 전극(26a)을 통해 제1 전극(21)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 접촉 전극(26b)은 제2 전극(22), 또는 제2 전극 가지부(22B) 상에 배치되어 제5 방향(DR5)으로 연장될 수 있다. 제2 접촉 전극(26b)은 제1 접촉 전극(26a)과 제4 방향(DR4)으로 이격될 수 있다. 제2 접촉 전극(26b)은 발광 소자(30)의 타 단부와 접촉할 수 있다. 또한, 제2 접촉 전극(26b)은 제2 절연층(52)이 배치되지 않고 노출된 제2 전극(22)과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(30)는 제2 접촉 전극(26b)을 통해 제2 전극(22)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에서는 하나의 서브 화소(PXn)에 2개의 제1 접촉 전극(26a)과 하나의 제2 접촉 전극(26b)이 배치된 것이 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)의 개수는 각 서브 화소(PXn)에 배치된 제1 전극(21)과 제2 전극(22), 또는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)의 수에 따라 달라질 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 일 방향으로 측정된 폭이 각각 제1 전극(21)과 제2 전극(22), 또는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)의 상기 일 방향으로 측정된 폭보다 클 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 경우에 따라서 제1 접촉 전극(26a) 및 제2 접촉 전극(26b)은 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)의 일 측부만을 덮도록 배치될 수도 있다.

한편, 표시 장치(10)는 제2 절연층(52) 이외에도 각 전극(21, 22)의 하부에 위치하는 회로소자층과, 각 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 제3 절연층(53, 도 27에 도시) 및 패시베이션층(55, 도 27에 도시)을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 27을 참조하여 표시 장치(10)의 구조에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

도 27은 도 26의 Xa-Xa'선, Xb-Xb'선 및 Xc-Xc'선을 따라 자른 단면도이다.

도 27은 제1 서브 화소(PX1)의 단면만을 도시하고 있으나, 다른 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 27은 제1 서브 화소(PX1)에 배치된 발광 소자(30)의 일 단부와 타 단부를 가로지르는 단면을 도시하고 있다.

한편, 도 27에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(10)는 각 전극(21, 22)의 하부에 위치하는 회로소자층을 더 포함할 수 있다. 회로소자층은 복수의 반도체층 및 복수의 도전패턴을 포함하여, 적어도 하나의 트랜지스터와 전원 배선을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 26 및 도 27을 참조하면, 표시 장치(10)는 제1 절연층(51)과 제1 절연층(51) 상에 배치되는 전극(21, 22), 발광 소자(30)등을 포함할 수 있다. 제1 절연층(51)의 하부에는 회로소자층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 제1 절연층(51)은 유기 절연 물질을 포함하여 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다.

제1 절연층(51) 상에는 복수의 내부 뱅크(41, 42), 외부 뱅크(43), 복수의 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)가 배치될 수 있다.

외부 뱅크(43)는 표시 장치(10)의 제조 시, 상술한 도 1의 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 발광 소자(30)가 분산된 잉크를 분사할 때 잉크가 서브 화소(PXn)의 경계를 넘는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 외부 뱅크(43)는 서로 다른 서브 화소(PXn)마다 다른 발광 소자(30)들이 분산된 잉크가 서로 혼합되지 않도록 이들을 분리시킬 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

복수의 내부 뱅크(41, 42)는 각 서브 화소(PXn)의 중심부에 인접하여 배치된 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)를 포함할 수 있다.

제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)는 서로 이격되어 대향하도록 배치된다. 제1 내부 뱅크(41) 상에는 제1 전극(21)이, 제2 내부 뱅크(42) 상에는 제2 전극(22)이 배치될 수 있다. 도 26 및 도 27을 참조하면 제1 내부 뱅크(41) 상에는 제1 전극 가지부(21B)가, 제2 내부 뱅크(42) 상에는 제2 전극 가지부(22B)가 배치된 것으로 이해될 수 있다.

제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 각 서브 화소(PXn) 내에서 제5 방향(DR5)으로 연장되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 각 서브 화소(PXn) 마다 배치되어 표시 장치(10) 전면에서 패턴을 이룰 수 있다. 복수의 내부 뱅크(41, 42)와 외부 뱅크(43)들은 폴리이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)는 제1 절연층(51)을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)는 발광 소자(30)가 배치된 평면을 기준으로 상부로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 부분은 적어도 일부가 경사를 가질 수 있다. 내부 뱅크(41, 42)는 제1 절연층(51)을 기준으로 돌출되어 경사진 측면을 갖기 때문에, 발광 소자(30)에서 방출된 광이 내부 뱅크(41, 42)의 경사진 측면에서 반사될 수 있다. 후술할 바와 같이, 내부 뱅크(41, 42) 상에 배치되는 전극(21, 22)들이 반사율이 높은 재료를 포함하는 경우, 발광 소자(30)에서 방출된 광은 전극(21, 22)에서 반사되어 제1 절연층(51)의 상부 방향으로 진행할 수 있다.

외부 뱅크(43)는 각 서브 화소(PXn)의 경계에 배치되어 격자형 패턴을 이루도록 형성되나, 내부 뱅크(41, 42)들은 각 서브 화소(PXn) 내에 배치되어 일 방향으로 연장된 형상을 갖는다.

복수의 전극(21, 22)은 제1 절연층(51) 및 내부 뱅크(41, 42) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 전극(21, 22)은 전극 줄기부(21S, 22S)와 전극 가지부(21B, 22B)를 포함한다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 일부 영역은 제1 절연층(51) 상에 배치되고, 일부 영역은 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 전극(21)의 제1 전극 줄기부(21S)와 제2 전극(22)의 제2 전극 줄기부(22S)는 제4 방향(DR4)으로 연장되고, 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 제5 방향(DR5)으로 연장되어 제5 방향(DR5)으로 이웃하는 서브 화소(PXn)에도 배치될 수 있다.

제1 전극(21)의 제1 전극 줄기부(21S)에는 제1 절연층(51)을 관통하여 회로소자층의 일부를 노출하는 제1 전극 컨택홀(CNDT)이 형성될 수 있다. 제1 전극(21)은 제1 전극 컨택홀(CNTD)을 통해 회로소자층의 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(21)은 상기 트랜지스터로부터 소정의 전기 신호가 전달될 수 있다.

제2 전극(22)의 제2 전극 줄기부(22S)는 일 방향으로 연장되어 발광 소자(30)들이 배치되지 않는 비발광 영역에도 배치될 수 있다. 제2 전극 줄기부(22S)에는 제1 절연층(51)을 관통하여 회로소자층의 일부를 노출하는 제2 전극 컨택홀(CNTS)이 형성될 수 있다. 제2 전극(22)은 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 전원 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(22)은 상기 전원 전극으로부터 소정의 전기 신호가 전달될 수 있다.

제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 일부 영역, 예컨대 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)는 각각 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 영역, 즉, 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 이격되어 대향하는 공간에는 복수의 발광 소자(30)들이 배치될 수 있다.

각 전극(21, 22)은 투명성 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 각 전극(21, 22)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 각 전극(21, 22)은 반사율이 높은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 전극(21, 22)은 반사율이 높은 물질로 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 전극(21, 22)으로 입사되는 광을 반사시켜 각 서브 화소(PXn)의 상부 방향으로 출사시킬 수도 있다.

또한, 전극(21, 22)은 투명성 전도성 물질과 반사율이 높은 금속층이 각각 한층 이상 적층된 구조를 이루거나, 이들을 포함하여 하나의 층으로 형성될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 각 전극(21, 22)은 ITO/은(Ag)/ITO/IZO의 적층구조를 갖거나, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 란타늄(La) 등을 포함하는 합금일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 절연층(52)은 제1 절연층(51), 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 상에 배치된다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 부분적으로 덮도록 배치된다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면을 대부분 덮도록 배치되되, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 일부를 노출시킬 수 있다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면 중 일부, 예컨대 제1 내부 뱅크(41) 상에 배치된 제1 전극 가지부(21B)의 상면과 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치된 제2 전극 가지부(22B)의 상면 중 일부가 노출되도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(52)은 실질적으로 제1 절연층(51) 상에 전면적으로 형성되되, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 부분적으로 노출하는 개구부를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에서 상면의 일부가 함몰되도록 단차가 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 절연층(52)은 무기물 절연성 물질을 포함하고, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 덮도록 배치된 제2 절연층(52)은 하부에 배치되는 부재의 단차에 의해 상면의 일부가 함몰될 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에서 제2 절연층(52) 상에 배치되는 발광 소자(30)는 제2 절연층(52)의 함몰된 상면 사이에서 빈 공간을 형성할 수 있다. 발광 소자(30)는 제2 절연층(52)의 상면과 부분적으로 이격된 상태로 배치될 수 있고, 후술하는 제3 절연층(53)을 이루는 재료가 상기 공간에 채워질 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)가 배치되도록 평탄한 상면을 형성할 수 있다.

제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제2 절연층(52) 상에 배치되는 발광 소자(30)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다. 다만, 제2 절연층(52)의 형상 및 구조는 이에 제한되지 않는다.

발광 소자(30)는 각 전극(21, 22) 사이에서 제2 절연층(52) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로, 발광 소자(30)는 각 전극 가지부(21B, 22B) 사이에 배치된 제2 절연층(52) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 도면에 도시되지 않았으나 각 서브 화소(PXn) 내에 배치된 발광 소자(30)들 중 적어도 일부는 각 전극 가지부(21B, 22B) 사이 이외의 영역에 배치될 수도 있다. 발광 소자(30)는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 서로 대향하는 각 단부 상에 배치되며 접촉 전극(26)을 통해 각 전극(21, 22)과 전기적으로 연결될 수 있다.

발광 소자(30)는 제1 절연층(51)에 수평한 방향으로 복수의 층들이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 복수의 반도체층들이 일 방향으로 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 발광 소자(30)는 제1 반도체층(31), 활성층(33), 제2 반도체층(32) 및 전극층(37)이 일 방향을 따라 순차적으로 배치되고, 이들의 외면을 절연막(38)이 둘러쌀 수 있다. 표시 장치(10)에 배치된 발광 소자(30)는 연장된 일 방향이 제1 절연층(51)과 평행하도록 배치되고, 발광 소자(30)에 포함된 복수의 반도체층들은 제1 절연층(51)의 상면과 평행한 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서는 발광 소자(30)가 다른 구조를 갖는 경우, 복수의 층들은 제1 절연층(51)에 수직한 방향으로 배치될 수도 있다.

또한, 발광 소자(30)의 일 단부는 제1 접촉 전극(26a)과 접촉하고, 타 단부는 제2 접촉 전극(26b)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광 소자(30)는 연장된 일 방향측 단부면에는 절연막(38)이 형성되지 않고 노출되기 때문에, 상기 노출된 영역에서 후술하는 제1 접촉 전극(26a) 및 제2 접촉 전극(26b)과 접촉할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 발광 소자(30)는 절연막(38) 중 적어도 일부 영역이 제거되고, 절연막(38)이 제거되어 발광 소자(30)의 양 단부 측면이 부분적으로 노출될 수 있다.

제3 절연층(53)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치된 발광 소자(30) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)의 외면을 부분적으로 감싸도록 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)를 보호함과 동시에 표시 장치(10)의 제조 공정에서 발광 소자(30)를 고정시키는 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 예시적인 실시예에서, 제3 절연층(53)의 재료 중 일부는 발광 소자(30)의 하면과 제2 절연층(52) 사이에 배치될 수도 있다. 상술한 바와 같이 제3 절연층(53)은 표시 장치(10)의 제조 공정 중에 형성된 제2 절연층(52)과 발광 소자(30) 사이의 공간을 채우도록 형성될 수도 있다. 이에 따라 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)의 외면을 감싸도록 형성될 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.

제3 절연층(53)은 평면상 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 사이에서 제5 방향(DR5)으로 연장되어 배치될 수 있다. 일 예로, 제3 절연층(53)은 제1 절연층(51) 상에서 평면상 섬형 또는 선형의 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)의 상부에 배치될 수 있다.

제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 각각 전극(21, 22) 및 제3 절연층(53) 상에 배치된다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 제3 절연층(53) 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)이 직접 접촉하지 않도록 상호 절연시킬 수 있다.

제1 접촉 전극(26a)은 제1 내부 뱅크(41) 상에서 제1 전극(21)의 노출된 일부 영역과 접촉할 수 있고, 제2 접촉 전극(26b)은 제2 내부 뱅크(42) 상에서 제2 전극(22)의 노출된 일부 영역과 접촉할 수 있다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 각 전극(21, 22)으로부터 전달되는 전기 신호를 발광 소자(30)에 전달할 수 있다.

접촉 전극(26)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

패시베이션층(55)은 접촉 전극(26) 및 제3 절연층(53) 상에 배치될 수 있다. 패시베이션층(55)은 제1 절연층(51) 상에 배치되는 부재들을 외부 환경에 대하여 보호하는 기능을 할 수 있다.

상술한 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 패시베이션층(55) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 패시베이션층(55)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN)등과 같은 무기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 패시베이션층(55)은 유기물 절연성 물질로써, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 벤조사이클로부텐, 카도 수지, 실록산 수지, 실세스퀴옥산 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리카보네이트 합성수지 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 28 내지 도 30은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법 중 일부를 나타내는 단면도들이다.

도 28 내지 도 30을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 도 1을 참조하여 상술한 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 제조될 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)를 분사할 수 있고, 표시 장치(10)의 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 발광 소자(30)가 배치될 수 있다.

먼저, 도 28에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(51), 제1 절연층(51) 상에 서로 이격되어 배치되는 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42), 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42) 상에 각각 배치되는 제1 전극(21) 및 제2 전극(22), 및 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 덮는 제2 절연물층(52')을 준비한다. 제2 절연물층(52')은 후속 공정에서 일부 패터닝되어 표시 장치(10)의 제2 절연층(52)을 이룰 수 있다. 상기의 부재들은 통상적인 마스크 공정으로 금속, 무기물 또는 유기물 등을 패터닝하여 형성될 수 있다.

이어, 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)를 분사한다. 발광 소자(30)는 쌍극성 소자의 일종으로서, 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)의 분사는 상술한 잉크젯 프린팅 장치(1000) 및 쌍극성 소자 정렬 방법을 이용하여 이루어질 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 통해 분사되는 잉크(90)는 일 방향으로 연장된 발광 소자(30)가 분산될 수 있고, 발광 소자(30)는 연장된 일 방향이 제1 절연층(51)의 상면에 수직한 상태로 분사될 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 동일한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 도 29에 도시된 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기 신호를 인가하여 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)에 제2 전계(IEL2)를 생성한다. 발광 소자(30)는 제2 전계(IEL2)에 의해 유전영동힘이 전달되고, 배향 방향 및 위치가 바뀌면서 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 안착될 수 있다.

다음으로, 도 30에 도시된 바와 같이, 잉크(90)의 용매(91)를 제거한다. 이상의 공정을 통해 발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치될 수 있다. 이후, 도면으로 도시하지 않았으나 제2 절연물층(52')을 패터닝하여 제2 절연층(52)을 형성하고, 제3 절연층(53), 제1 접촉 전극(26a) 및 제2 접촉 전극(26b), 및 패시베이션층(55)을 형성하여 표시 장치(10)를 제조할 수 있다.

일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 표시 장치(10)의 제조 방법은 발광 소자(30)가 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에서 높은 정렬도를 갖고 정렬될 수 있다. 정렬도가 개선된 발광 소자(30)는 각 전극(21, 22) 또는 접촉 전극(26a, 26b) 간의 연결 또는 접촉 불량을 줄일 수 있고, 표시 장치(10)의 각 화소(PX) 별 발광 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 표시 장치
30: 발광 소자
90: 잉크 95: 쌍극성 소자
100: 프린트 헤드 유닛
300: 잉크젯 헤드 400: 전계 생성 전극
700: 프로브 장치
1000: 잉크젯 프린팅 장치

Claims

스테이지 및 상기 스테이지 상에 전계를 생성하는 프로브 장치; 및
상기 스테이지 상부에 위치하고 일 방향으로 연장된 쌍극성 소자를 포함하는 잉크가 토출되는 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 헤드를 포함하며,
상기 잉크젯 헤드는,
베이스부, 상기 베이스부 중 상기 복수의 노즐이 배치된 가이드부 및 상기 가이드부 내에 배치되고 상기 노즐 내에 전계를 생성하는 전계 생성 전극을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1 항에 있어서,
상기 노즐은 유입구 및 상기 유입구와 제1 방향으로 연결된 배출구를 포함하고,
상기 전계 생성 전극은 상기 유입구와 인접하여 배치된 제1 전계 생성 전극 및 상기 제1 전계 생성 전극과 상기 제1 방향으로 이격되어 상기 배출구와 인접하여 배치된 제2 전계 생성 전극을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
제2 항에 있어서,
상기 전계 생성 전극은 상기 제1 전계 생성 전극과 상기 제2 전계 생성 전극 사이에 제1 전계를 생성하고,
상기 제1 전계는 상기 노즐 내에서 상기 제1 방향을 향하도록 형성되는 잉크젯 프린팅 장치.
제3 항에 있어서,
상기 잉크는 상기 노즐에서 토출되어 상기 스테이지 상에 분사되고,
상기 프로브 장치는 상기 스테이지 상에 제2 전계를 생성하는 잉크젯 프린팅 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제2 전계는 상기 제1 전계와 다른 방향을 향하도록 형성되는 잉크젯 프린팅 장치.
제3 항에 있어서,
상기 베이스부는 상기 유입구와 연결되어 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장된 부분을 포함하는 내부관을 더 포함하고,
상기 전계 생성 전극은 상기 가이드부에 배치된 제1 타입 전계 생성 전극 및 상기 베이스부에 배치되어 상기 내부관 내에 상기 제1 전계를 생성하는 제2 타입 전계 생성 전극을 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제2 타입 전계 생성 전극은 상기 제1 전계 생성 전극 및 상기 제2 전계 생성 전극이 상기 제2 방향으로 이격된 잉크젯 프린팅 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 전계 생성 전극 및 상기 제2 전계 생성 전극은 각각 상기 노즐의 외면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.
제8 항에 있어서,
제1 전계 생성 전극 및 상기 제2 전계 생성 전극은 상기 노즐의 측면과 이격되어 배치된 잉크젯 프린팅 장치.
일 방향으로 배향된 쌍극성 소자를 제1 전계가 생성된 노즐을 통과하여 대상 기판 상에 분사하는 단계; 및
상기 대상 기판 상부에 제2 전계를 생성하고 상기 쌍극성 소자를 상기 대상 기판 상에 안착시키는 단계를 포함하는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제10 항에 있어서,
상기 제1 전계는 제1 방향을 향하도록 생성되고,
상기 쌍극성 소자는 상기 제1 전계를 통과하여 장축이 향하는 방향이 상기 제1 방향을 향하도록 배향되는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제11 항에 있어서,
상기 제2 전계는 상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 향하도록 생성되고,
상기 쌍극성 소자는 상기 제2 전계에 의해 장축의 방향이 상기 대상 기판의 상면에 평행한 방향으로 안착되는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제12 항에 있어서,
상기 쌍극성 소자는 상기 노즐 내에 생성된 상기 제1 전계를 통과한 후에 상기 제2 전계 상에 놓이는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제12 항에 있어서,
상기 제2 전계는 상기 쌍극성 소자가 상기 대상 기판 상에 도달하기 전에 상기 대상 기판의 상부에 생성되는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제10 항에 있어서,
상기 대상 기판은 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
상기 쌍극성 소자를 안착시키는 단계는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 쌍극성 소자를 안착시키는 단계인 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제15 항에 있어서,
상기 쌍극성 소자는 적어도 일 단부가 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 어느 하나 상에 배치되는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제10 항에 있어서,
상기 대상 기판 상에 상기 쌍극성 소자를 분사하는 단계는 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 진행되고,
상기 잉크젯 프린팅 장치는 스테이지 및 상기 스테이지 상에 전계를 생성하는 프로브 유닛을 포함하는 프로브 장치 및 상기 스테이지 상부에 위치하고 상기 쌍극성 소자를 포함하는 잉크가 토출되는 복수의 노즐을 포함하는 잉크젯 헤드를 포함하며,
상기 잉크젯 헤드는,
베이스부, 상기 베이스부 중 상기 복수의 노즐이 배치된 가이드부 및 상기 가이드부 내에 배치되고 상기 노즐 내에 전계를 생성하는 전계 생성 전극을 포함하는 쌍극성 소자의 정렬 방법.
제1 전극 및 제2 전극이 형성된 대상 기판을 준비하는 단계;
상기 대상 기판 상에 제1 전계를 통과하여 제1 방향으로 배향된 발광 소자를 포함하는 잉크를 분사하는 단계; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제2 전계를 생성하고, 상기 발광 소자를 제2 방향으로 배향하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 안착시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
제18 항에 있어서,
상기 발광 소자는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고,
상기 잉크를 분사하는 단계에서 상기 제1 전계는 상기 제1 방향을 향하도록 생성되는 표시 장치의 제조방법.
제19 항에 있어서,
상기 발광 소자를 안착시키는 단계에서 상기 제2 전계는 상기 제2 방향을 향하도록 생성되는 표시 장치의 제조방법.