KR20220002793A - 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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KR20220002793A
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Abstract

본 발명은 액적의 측정뿐만 아니라 이상 진동의 측정도 함께 수행할 수 있고, 따라서 구조와 비용을 간소화하면서 정확한 액적 토출이 가능한 표시 장치의 제조장치를 위하여, 테스트 기판, 액적을 토출하는 노즐을 구비한 액적토출부, 테스트 기판 상에서 제1방향을 따라 이동 가능하고 테스트 기판의 측정 영역에서의 외면 형상을 측정하는 측정부, 및 외면 형상으로부터 진동 데이터를 도출하여 진동 데이터를 분석하는 제어부;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치를 제공한다.

Description

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법{Apparatus and method for manufacturing display apparatus}
본 발명은 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능, 즉 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시 장치를 포함한다. 최근, 표시 장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
한편, 표시 장치는 다양한 공정을 통해 형성된 다양한 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 표시 장치는 유기물로 구성된 층을 포함할 수 있고, 상기 유기물로 구성된 층은 디스플레이 기판 상에 유기물 액적을 토출하는 공정, 예컨대 프린팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 표시 장치의 정밀한 이미지 구현을 위해서는 디스플레이 기판 상의 정확한 위치에 정확한 부피의 액적을 토출하는 것이 필요하다.
표시 장치의 정밀한 이미지 구현을 위하여, 프린팅 공정 전에 테스트 기판 상에 유기물 액적을 토출하여 액적의 토출 위치 및 부피를 측정하는 과정이 선행될 수 있다. 또한, 프린팅 공정을 수행하는 제조장치의 이상 진동(Abnormal vibration) 여부를 파악하는 것이 요구될 수 있다. 일반적으로 액적의 토출 위치 및 부피를 측정하는 장치와 이상 진동을 측정하는 장치가 별개로 구비된다.
그러나, 본 발명의 실시예들은 액적의 토출 위치 및 부피를 검사할 수 있을 뿐만 아니라 제조장치의 진동 이상 여부를 분석할 수 있는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 테스트 기판; 액적을 토출하는 노즐을 구비한 액적토출부; 상기 테스트 기판 상에서 제1방향을 따라 이동 가능하고, 상기 테스트 기판의 측정 영역에서의 외면 형상을 측정하는 측정부; 및 상기 외면 형상으로부터 진동 데이터를 도출하여 상기 진동 데이터를 분석하는 제어부;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 측정된 상기 외면 형상은 상기 제1방향을 따라 연장된 제1프로파일을 포함하고, 상기 진동 데이터는 상기 제1프로파일의 레벨 정보를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하여 이상 상태 유무를 판단할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하고, 상기 제1레벨 평균선의 형태를 분석하여 이상 상태 유무를 판단할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 측정된 상기 외면 형상은, 상기 액적토출부에 의해 토출된 액적이 위치한 액적 영역; 및 상기 액적 영역를 둘러싸는 주위 영역;을 포함하고, 상기 제1프로파일은 상기 주위 영역과 중첩될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1프로파일의 적어도 일부는 상기 액적토출부에 의해 상기 테스트 기판 상에 토출된 액적이 위치하는 영역과 중첩될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 측정된 상기 외면 형상은, 상기 제1방향을 따라 연장되되 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1프로파일로부터 이격된 제2프로파일을 더 포함하고, 상기 진동 데이터는 상기 제2프로파일의 레벨 정보를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하고, 상기 제2프로파일의 제2구간에서 상기 제2프로파일의 레벨의 최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하여, 이상 상태 유무를 판단할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 산출한 제1레벨 평균선 및 상기 제2프로파일의 레벨 정보로부터 산출한 제2레벨 평균선의 형태를 분석하여, 이상 상태 유무를 판단할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 측정된 상기 외면 형상은, 상기 액적토출부에 의해 토출된 액적이 위치한 액적 영역; 및 상기 액적 영역를 둘러싸는 주위 영역;을 포함하고, 상기 제1프로파일 또는 상기 제2프로파일 중 하나는 상기 주위 영역과 중첩될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1프로파일 또는 상기 제2프로파일 중 하나의 적어도 일부분은 상기 액적토출부에 의해 상기 테스트 기판 상에 토출된 액적이 위치하는 영역과 중첩될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 테스트 기판에 액적을 토출하는 단계; 제1방향을 따라 상기 테스트 기판의 측정 영역을 스캐닝하여 외면 형상을 측정하는 단계;
상기 외면 형상으로부터 진동 데이터를 도출하는 단계; 및 상기 진동 데이터를 분석하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법이 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 도출하는 단계는, 측정된 상기 외면 형상 중 상기 제1방향으로 연장된 제1프로파일의 레벨 정보를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 분석하는 단계는, 상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 제1최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하는 단계; 및 상기 제1최대 변화폭이 상기 설정값을 초과하면 이상 상태로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 분석하는 단계는, 상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 분석하는 단계는, 상기 제1레벨 평균선의 형태가 굴곡지거나 파형을 가지면 이상 상태로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 측정된 상기 외면 형상은, 액적토출부에 의해 토출된 액적이 위치한 액적 영역; 및 상기 액적 영역를 둘러싸는 주위 영역;을 포함하고, 상기 제1프로파일은 상기 주위 영역과 중첩될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 도출하는 단계는, 측정된 상기 외면 형상 중 상기 제1방향으로 연장되되 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1프로파일로부터 이격된 제2프로파일의 레벨 정보를 획득하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 분석하는 단계는, 상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 제1최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하는 단계; 상기 제2프로파일의 제2구간에서 상기 제2프로파일의 레벨의 제2최대 변화폭과 상기 설정값을 비교하는 단계; 및 상기 제1최대 변화폭 및 상기 제2최대 변화폭 중 적어도 하나가 상기 설정값을 초과하면 이상 상태로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 진동 데이터를 분석하는 단계는, 상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하는 단계; 상기 제2프로파일의 레벨 정보로부터 제2레벨 평균선을 산출하는 단계; 및 임의의 위치에서 상기 제1레벨 평균선 또는 상기 제2레벨 평균선의 형태가 굴곡지거나 파형을 가지면 이상 상태로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따르면, 액적의 측정뿐만 아니라 이상 진동의 측정도 함께 수행할 수 있고, 따라서 구조와 비용을 간소화하면서 정확한 액적 토출이 가능한 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 테스트 기판과 토출된 액적의 외면 형상을 도시하는 시뮬레이션 결과이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 외면 형상 중 프로파일의 레벨 정보를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치가 측정한 외면 형상을 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치가 측정한 외면 형상을 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치가 측정한 외면 형상을 도시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치로 제조된 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치로 제조된 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예컨대, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예컨대, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치의 제조장치(100)는 지지부(110), 제1갠트리(120), 제1이동부(130), 액적토출부(140), 측정부(150), 제2갠트리(160), 제2이동부(170), 및 제어부(180)를 포함할 수 있다.
지지부(110)는 스테이지(111), 가이드부재(112)들, 기판이동부재(113) 및 기판회전부재(114)를 포함할 수 있다.
스테이지(111)는 디스플레이 기판(S)을 정렬하기 위한 언라인마크(미도시)를 포함할 수 있다.
여기서 디스플레이 기판(S)은 제조 중인 표시 장치일 수 있다. 디스플레이 기판(S)은 글라스이거나 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
가이드부재(112)들은 기판이동부재(113)를 사이에 두고 양쪽에 이격되어 배치될 수 있다. 가이드부재(112)들의 길이는 디스플레이 기판(S)의 모서리 길이보다 더 길 수 있다. 이 때, 가이드부재(112)들의 길이와 디스플레이 기판(S)의 모서리의 길이는 도 1의 y방향으로 측정될 수 있다.
가이드부재(112)들 상에는 제1갠트리(120)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 가이드부재(112)들은 제1갠트리(120)가 가이드부재(112)들의 길이 방향을 따라 선형 운동이 가능하도록 일정한 레일을 포함할 수 있다. 예컨대, 가이드부재(112)들은 리니어 모션 레일(Linear motion rail)을 포함할 수 있다.
기판이동부재(113)는 스테이지(111) 상에 배치될 수 있다. 기판이동부재(113)는 가이드부재(112)들의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 예컨대, 기판이동부재(113)는 y방향을 따라 연장될 수 있다. 또한, 기판이동부재(113)는 기판회전부재(114)가 선형 이동 가능하도록 레일을 포함할 수 있다. 예컨대, 기판이동부재(113)는 리니어 모션 레일(Linear motion rail)을 포함할 수 있다.
기판회전부재(114)는 기판이동부재(113) 상에서 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 기판회전부재(114)가 회전하면, 기판회전부재(114) 상에 배치된 디스플레이 기판(S)이 회전할 수 있다. 일 실시예에서, 기판회전부재(114)는 디스플레이 기판(S)이 안착하는 스테이지(111)의 일면에 수직한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 기판회전부재(114)가 디스플레이 기판(S)이 안착하는 스테이지(111)의 일면에 수직한 회전축을 중심으로 회전하면, 기판회전부재(114) 상에 배치된 디스플레이 기판(S)도 디스플레이 기판(S)이 안착하는 스테이지(111)의 일면에 수직한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 이러한 경우 기판회전부재(114)는 디스플레이 기판(S)이 안착된 후 디스플레이 기판(S)을 고정시킬 수 있다. 예컨대, 기판회전부재(114)는 진공척, ESC척 또는 점착척 중 하나를 포함할 수 있다.
제1갠트리(120)는 가이드부재(112)들 상에 배치될 수 있다. 즉, 제1갠트리(120)는 기판이동부재(113)를 사이에 두고 양쪽에 이격되어 배치된 가이드부재(112)들 상에 배치될 수 있다.
제1갠트리(120)는 가이드부재(112)들의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 제1갠트리(120)는 수동으로 선형 운동하거나, 모터 실린더 등을 구비하여 자동으로 선형 운동할 수 있다. 예컨대, 제1갠트리(120)는 리니어 모션 레일을 따라 이동하는 리니어 모션 블록(Linear motion block)을 포함하여 자동으로 선형 운동할 수 있다.
제1이동부(130)는 제1갠트리(120) 상에서 선형 운동할 수 있다. 예컨대, 제1갠트리(120)는 제1이동부(130)가 선형 운동할 수 있도록 일정한 레일을 포함할 수 있다. 이때, 액적토출부(140)는 제1이동부(130) 상에 배치되어 제1이동부(130)의 운동 시 제1이동부(130)와 같이 움직일 수 있다.
제1이동부(130)와 액적토출부(140)는 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1이동부(130)와 액적토출부(140)는 각각 하나씩 구비될 수 있다. 이러한 경우 액적토출부(140)는 하나의 헤드와 헤드에 배치되어 액적(DR)을 토출하는 적어도 하나 이상의 노즐을 포함할 수 있다.
다른 예로, 액적토출부(140)가 복수개 구비되고, 제1이동부(130)는 한 개가 구비될 수 있다. 이 때, 복수개의 액적토출부(140)는 하나의 제1이동부(130) 상에 배치되어 제1이동부(130)의 운동에 따라 동시에 이동하는 것도 가능하다. 이러한 경우 각 액적토출부(140)는 적어도 한 개 이상의 노즐을 구비한 적어도 하나 이상의 헤드를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 제1이동부(130)와 액적토출부(140)가 각각 복수 개로 구비될 수 있다. 이때, 하나의 제1이동부(130) 상에는 하나의 액적토출부(140)가 배치되거나 하나의 제1이동부(130) 상에는 복수개의 액적토출부(140) 중 일부가 배치되고, 다른 제1이동부(130) 상에는 복수개의 액적토출부(140) 중 다른 일부가 배치되는 것도 가능하다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 제1이동부(130)에 하나의 액적토출부(140)가 배치되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1이동부(130)는 복수개로 구비될 수 있다. 이러한 경우 제1이동부(130)의 개수는 액적토출부(140)의 개수에 대응되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제1이동부(130)는 제1-1이동부(131), 제1-2이동부(132), 및 제1-3이동부(133)를 포함할 수 있다.
제1-1이동부(131) 및 제1-2이동부(132) 사이의 간격은 제1-2이동부(132) 및 제1-3이동부(133) 사이의 간격과 동일하게 이격되어 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1-1이동부(131) 및 제1-2이동부(132)의 간격과 제1-2이동부(132) 및 제1-3이동부(133)의 간격은 서로 상이할 수 있다. 상기와 같은 경우 제1-1이동부(131) 내지 제1-3이동부(133)는 서로 독립적으로 운동하는 것이 가능하다.
제1이동부(130)는 제1갠트리(120) 상에서 선형 운동할 수 있다. 구체적으로, 제1이동부(130)는 제1갠트리(120)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 제1-1이동부(131), 제1-2이동부(132), 및 제1-3이동부(133) 중 적어도 하나는 x방향 또는 -x방향을 따라 이동할 수 있다.
일 실시예에서, 제1이동부(130)는 수동으로 선형운동할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1이동부(130)는 모터, 실린더 등을 구비하여 자동으로 선형 운동을 할 수 있다. 예컨대, 제1이동부(130)는 리니어 모션 레일을 따라 이동하는 리니어 모션 블록(Linear motion block)을 포함할 수 있다.
액적토출부(140)는 제1이동부(130)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1액적토출부(141)는 제1-1이동부(131)에 배치되고, 제2액적토출부(142)는 제1-2이동부(132)에 배치되고, 제3액적토출부(143)는 제1-3이동부(133)에 배치될 수 있다.
액적토출부(140)는 디스플레이 기판(S)에 액적(DR)을 토출할 수 있다. 이 때, 액적(DR)은 액정(Liquid Crystal), 배향액, 용매에 안료 입자가 혼합된 적색, 녹색, 청색의 잉크일 수 있다. 다른 실시예에서, 액적(DR)은 유기 발광 표시 장치의 발광층에 해당하는 고분자 또는 저분자 유기물일 수 있다. 또 다른 실시예로써 액적(DR)은 양자점 물질 등과 같은 무기물 입자를 포함하는 용액을 포함할 수 있다.
또한, 액적토출부(140)는 테스트 기판(TS)에 액적(DR)을 토출할 수 있다. 테스트 기판(TS)은 스테이지(111) 상에 배치될 수 있고, 가이드부재(112)들 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 테스트 기판(TS)의 형상은 디스플레이 기판(S)과 동일한 형상일 수 있다. 다른 실시예에서, 테스트 기판(TS)은 필름공급부, 필름회수부, 및 필름을 포함할 수 있다. 이 때, 필름은 필름공급부 및 필름회수부에 롤 형식으로 배치될 수 있다. 즉, 필름은 필름공급부 및 필름회수부에 권취되어 있을 수 있다. 이하에서는, 테스트 기판(TS)의 형상이 디스플레이 기판(S)의 형상과 동일한 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
액적토출부(140)의 제1액적토출부(141), 제2액적토출부(142), 및 제3액적토출부(143)는 각기 독립적으로 공급하는 액적(DR)의 양이 조절될 수 있다. 이 때, 제1액적토출부(141), 제2액적토출부(142), 및 제3액적토출부(143)는 제어부(180)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제1액적토출부(141), 제2액적토출부(142), 및 제3액적토출부(143)는 제어부(180)에 의해 토출되는 액적(DR)의 양이 각각 조절될 수 있다. 상기와 같은 경우 제1액적토출부(141) 내지 제3액적토출부(143) 중 적어도 하나는 하나의 액적(DR)을 토출하는 적어도 하나 이상의 노즐을 포함할 수 있다.
측정부(150)는 테스트 기판(TS) 상에 토출된 액적(DR)을 측정할 수 있다. 이를 위해, 측정부(150)는 테스트 기판(TS)의 측정 영역을 스캐닝하여 외면 형상을 획득할 수 있다. 획득된 외면 형상은 테스트 기판(TS)의 일부 외면 형상 및 테스트 기판(TS) 상의 액적(DR)의 외면 형상을 포함할 수 있다.
이러한 측정부(150)는 다양한 형태일 수 있다. 예컨대, 측정부(150)는 공초점 현미경(Confocal microscopy), 간섭 현미경(Interferometric microscope) 또는 공초점라인센서(Chromatic confocal line sensor)를 포함할 수 있다. 이때, 공초점 현미경(Confocal microscope)은 대상물에 대해 서로 다른 깊이에서 여러 개의 2차원 이미지를 얻을 수 있으며, 이를 기반으로 대상물의 3차원 구조를 재구성하는 현미경이다. 공초점 현미경은 예컨대, Chromatic Confocal Microscope, Chromatic Line Confocal Microscope 등 일 수 있다. 간섭 현미경(Interferometric microscope)은 대상물의 미세 구조 요철의 변화, 위상의 변화 등을 관찰하여 정량 측정하는 현미경이다. 간섭 현미경은 예컨대, 레이저 간섭 현미경(Laser Interferometric Microscope), 백색광 간섭 현미경(White light interferometric microscope) 등 일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 측정부(150)가 공초점 라인센서를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
측정부(150)는 제2이동부(170) 상에 배치될 수 있고, 제2이동부(170)는 제2갠트리(160) 상에 배치될 수 있다.
제2갠트리(160)는 테스트 기판(TS)을 사이에 두고 양쪽에 이격되어 배치된 가이드부재(112)들 각각의 일 측에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2갠트리(160)의 일 단부는 가이드부재(112)들 중 하나의 일 측에 배치되고, 제2갠트리(160)의 타 단부는 가이드부재(112)들 중 나머지 하나의 일 측에 배치될 수 있다. 도 1에서는 제2갠트리(160)는 제1갠트리(120)가 배치된 가이드부재(112)들에 배치된 것을 도시하고 있지만, 다른 실시예로서 제2갠트리(160)는 가이드부재(112)가 아닌 다른 가이드부재에 배치될 수도 있다.
제2갠트리(160)는 가이드부재(112)들의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2갠트리(160)는 y 방향 또는 -y 방향을 따라 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 제2갠트리(160)는 수동으로 선형 운동하거나, 모터, 실린더 등을 구비하여 자동으로 선형 운동할 수 있다. 예를 들어, 제2갠트리(160)는 가이드부재(112)들의 리니어 모션 레일을 따라 이동하는 리니어 모션 블록을 포함할 수 있다.
제2이동부(170)는 제2갠트리(160)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2이동부(170)는 x방향 또는 -x방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 제1이동부(130)는 수동으로 선형운동할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1이동부(130)는 모터, 실린더 등을 구비하여 자동으로 선형 운동을 할 수 있다. 예컨대, 제2이동부(170)는 제2갠트리(160)에 구비된 리니어 모션 레일을 따라 이동하는 리니어 모션 블록을 포함할 수 있다.
제어부(180)는 측정부(150)에서 측정한 테스트 기판(TS) 및 액적(DR)의 외면 형상를 근거로 액적(DR)의 토출 위치 및 액적(DR)의 부피 중 적어도 하나를 산출할 수 있다. 제어부(180)는 산출된 결과를 바탕으로, 액적토출부(140)의 잉크 토출량을 제어하거나 액적토출부(140)의 위치를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(180)는 제1갠트리(120), 제1이동부(130) 및 액적토출부(140), 측정부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 제어부(180)는 측정부(150)에서 측정한 외면 형상으로부터 표시 장치의 제조장치(100)의 진동에 대한 데이터를 도출하고, 상기 데이터를 분석할 수 있다. 이를 통해, 표시 장치의 제조장치(100)의 상태를 진단할 수 있고, 효과적인 설비 관리를 도모할 수 있다.
상기와 같은 표시 장치의 제조장치(100)는 액적(DR)을 디스플레이 기판(S)에 공급하여, 디스플레이 기판(S) 상에 예컨대, 유기물층 등을 형성할 수 있다. 이때 양호한 품질의 표시 장치을 제조하기 위해, 표시 장치의 제조장치(100)에서 액적(DR)을 디스플레이 기판(S)에 정확하게 공급하는 것이 필요하다. 이를 확인하기 위해, 액적토출부(140)는 디스플레이 기판(S)에 액적(DR)을 토출하기 전에 테스트 기판(TS)에 액적(DR)을 토출하고, 측정부(150)는 테스트 기판(TS) 상의 액적(DR)을 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(180)는 측정부(150)에서 측정된 결과를 바탕으로 액적(DR)의 토출 양호 여부 및 표시 장치의 제조장치(100)의 상태 양호 여부 등을 종합적으로 판단할 수 있고, 액적(DR)이 정확하게 공급되는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(180)는 상기 판단 결과에 기초하여, 표시 장치의 제조장치(100)를 제어하거나 설비 이상 정보를 사용자에게 알릴 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이며, 테스트 기판과 측정부를 중심으로 도시하고 있다. 도 3은 테스트 기판과 토출된 액적의 외면 형상을 도시하는 시뮬레이션 결과이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 측정부(150)는 테스트 기판(TS) 상에서 x방향 및/또는 -x방향을 따라 이동 가능하고, 테스트 기판(TS)의 측정 영역을 스캐닝하여 외면 형상(ES)을 측정할 수 있다. 여기서, 외면 형상(ES)은 도 3에 도시된 바와 같이, 3차원 형상으로 획득되며, 외면의 x방향, y방향 및 z방향의 위치 정보를 포함할 수 있다. 외면 형상(ES)은 테스트 기판(TS)의 일부 외면 형상(TS-S) 및 테스트 기판(TS) 상의 액적(DR)의 외면 형상(DR-S)을 포함할 수 있다. 측정부(150)의 측정 결과는 제어부(180)로 전송될 수 있고, 제어부(180)는 액적(DR)의 외면 형상(DR-S)에 포함된 3차원 위치 정보에 근거하여 액적(DR)의 토출 위치 및 부피를 계산 및 분석할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(180)는 측정부(150)가 측정한 테스트 기판(TS) 및 액적(DR)의 외면 형상(ES)으로부터 표시 장치의 제조장치(100)의 진동 데이터를 도출할 수 있고, 이를 분석하여 표시 장치의 제조장치(100)의 진동 상태를 파악할 수 있다. 측정된 외면 형상(ES)은 제1방향을 따라 연장된 프로파일(PF)을 포함할 수 있고, 프로파일(PF)의 레벨 정보가 진동 데이터로서 획득될 수 있다. 여기서, 제1방향은 측정부(150)의 이동 방향과 동일할 수 있고, 예컨대 x방향 또는 -x방향 일 수 있다. 프로파일(PF)의 레벨은 기준 레벨로부터 z방향으로의 위치로 정의되며, 기준 레벨은 예컨대 스테이지(111)의 일 면일 수 있다. 프로파일(PF)은 2차원 위치 정보를 포함하며, 예컨대 프로파일(PF)의 연장 방향에 따른 레벨 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 3의 프로파일(PF)은 x방향의 위치에 따른 z방향의 위치 정보를 포함할 수 있다.
측정부(150)는 예컨대, x방향을 따라 이동하면서 테스트 기판(TS)의 측정 영역을 스캐닝하므로, 측정된 외면 형상(ES) 중 x방향을 따르는 프로파일(PF)에는 테스트 기판(TS)의 외면의 시간에 따른 레벨 변화가 포함될 수 있다. 이러한 레벨 변화는 표시 장치의 제조장치(100)의 진동에 기인할 수 있다. 따라서, 측정된 외면 형상(ES)의 프로파일(PF)을 분석함으로써, 표시 장치의 제조장치(100)의 진동 상태를 파악할 수 있다.
이하 프로파일(PF)을 통해 표시 장치의 제조장치(100)의 상태 양호 여부를 판단하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 외면 형상 중 프로파일의 레벨 정보를 나타내는 그래프이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 그래프의 가로축은 도 3의 프로파일(PF)의 x방향에 따른 위치 대응되며, 세로축은 프로파일(PF)의 레벨, 즉 z방향으로의 위치에 대응될 수 있다. 프로파일(PF)의 레벨 정보는 실선의 그래프로 도시되어 있으며, 이 실선의 그래프는 프로파일(PF)의 x방향에 따른 위치를 나타내는 가로축의 값(이하, 설명의 편의를 위해 x값이라 지칭한다) 및 프로파일(PF)의 레벨을 나타내는 세로축의 값(이하, 설명의 편의를 위해 z값이라 지칭한다)으로 이루어진 좌표값의 집합으로 이해할 수 있다.
레벨 평균선(LA)은 점선으로 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레벨 평균선(LA)은 프로파일(PF)의 레벨 정보로부터 산출될 수 있다. 예컨대, 실선의 그래프에서 연속하는 x값들을 포함하는 소정의 범위를 설정하고, 상기 범위 내에 있는 x값들에 각각 대응하는 z값들의 평균값을 산출할 수 있다. 상기 소정의 범위를 연속적으로 이동하면서 z값의 평균값을 산출함으로써, 레벨 평균선(LA)을 얻을 수 있다. 도 4a에서 레벨 평균선(LA)은 소정의 기울기를 갖는데, 이는 측정부(150)의 이동 방향과 테스트 기판(TS)의 일 면 사이에 정확히 평행이 이뤄지지 않음에 기인한 것일 수 있다.
도 4a를 참조하면, 가로축의 소정의 구간(dx)에서 프로파일(PF)의 레벨의 최대 변화폭(dz)을 계산하고, 이를 미리 정해진 설정값과 비교함으로써, 표시 장치의 제조장치(100)의 이상 상태 유무를 판단할 수 있다. 상기 소정의 구간(dx)은 사용자에 의해 설정될 수 있다. 프로파일(PF)의 레벨의 최대 변화폭(dz)이 미리 정해진 설정값을 초과하면, 표시 장치의 제조장치(100)에 이상 진동이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 도 4b의 레벨 평균선(LA')은 도 4a의 레벨 평균선(LA)과 달리 불규칙한 곡선으로 나타나 있다. 이는 측정부(150)의 이동이 비정상적으로 진행되거나, 테스트 기판(TS)을 지지하는 스테이지(111) 또는 테스트 기판(TS) 자체가 휨에 따라 기인한 것일 수 있다. 이러한 현상은 액적(DR)의 정확한 측정을 방해하여, 표시 장치의 제조 품질에 악영향을 미치는 요인이 될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 이상 상태로 판단할 수 있다. 일 실시예로, 레벨 평균선(LA')의 형태가 굴곡지거나 파형을 가지면 이상 상태로 판단할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부(180)는 측정부(150)가 측정한 외면 형상(ES)으로부터 액적(DR)의 토출 위치 및 부피를 분석할 수 있을 뿐만 아니라, 이상 진동 등에 의한 표시 장치의 제조장치(100)의 이상 상태 여부를 분석할 수 있다. 이를 통해, 액적의 토출 위치 및 부피를 측정하는 장치와 이상 진동을 측정하는 장치가 별개로 구비될 필요가 없으며, 따라서 구조와 비용을 간소화하면서 정확한 액적 토출이 가능한 표시 장치의 제조장치를 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치가 측정한 외면 형상을 도시하는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 측정부(150, 도 2)에 의해 측정된 외면 형상(ES)은 액적토출부(140)에 의해 토출된 액적(DR)이 위치한 액적 영역(DRA) 및 액적 영역(DRA)을 둘러싸는 주위 영역(SRA)을 포함할 수 있다. 도 5는 18개의 액적(DR)과 액적 영역(DRA)을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예로서, 제어부(180)의 분석 대상이 되는 진동 데이터를 도출하기 위한 프로파일(PF)은 주위 영역(SRA)과 중첩될 수 있다. 이 경우, 프로파일(PF)은 이웃하는 액적 영역(DRA)들 사이에 위치할 수 있고, 외면 형상(ES)의 가장자리에 인접하여 위치할 수 있다. 이를 통해, 액적(DR)의 위치, 표면 모양, 진동 등과 무관한 진동 데이터를 획득할 수 있고, 이상 진동에 대한 분석이 보다 더 용이하다는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치가 측정한 외면 형상을 도시하는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예로서 제어부(180)의 분석 대상이 되는 진동 데이터를 도출하기 위한 프로파일(PF)의 적어도 일부는 액적토출부(140)에 의해 테스트 기판(TS) 상에 토출된 액적(DR)이 위치하는 영역과 중첩될 수 있다. 즉, 프로파일(PF)의 적어도 일부는 액적 영역(DRA)과 중첩될 수 있다. 이 경우, 상기 프로파일(PT) 중 액적 영역(DRA)과 중첩되지 않은 부분만을 이용하여 진동 데이터를 도출할 수 있다.
이를 통해, 테스트 기판(TS) 상에 액적(DR)을 조밀하게 토출하는 경우에도 진동 데이터를 획득할 수 있으며, 따라서 동일한 면적의 테스트 기판(TS)에 더 많은 액적(DR)을 토출할 수 있으므로, 테스트 기판(TS)의 활용도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치가 측정한 외면 형상을 도시하는 평면도이다.
도 7을 참조하면, 또 다른 실시예로서 측정된 외면 형상(ES)은 제1방향을 따라 연장된 복수의 프로파일(PF)들을 포함할 수 있고, 복수의 프로파일(PF)들의 레벨 정보들이 진동 데이터로서 획득될 수 있다.
일 예로, 복수의 프로파일(PF)들은 제1프로파일(PF1) 및 제2프로파일(PF2)을 포함할 수 있다. 다른 예로, 복수의 프로파일(PF)들은 제1프로파일(PF1), 제2프로파일(PF2) 및 제3프로파일(PF3)을 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 복수의 프로파일(PF)들이 제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3)를 포함하는 경우에 대해 설명하도록 한다.
제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3)는 각각 제1방향, 예컨대 x방향을 따라 연장될 수 있고, 제1방향은 측정부(150)의 이동 방향과 동일할 수 있다. 제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3)는 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있고, 제2방향은 예컨대 y방향일 수 있다.
제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3) 중 어느 하나는 주위 영역(SRA)과 중첩될 수 있고, 다른 하나의 적어도 일부분은 액적 영역(DRA)과 중첩될 수 있다. 즉, 상기 다른 하나의 적어도 일부분은 액적토출부(140)에 의해 테스트 기판(TS) 상에 토출된 액적(DR)이 위치하는 영역과 중첩될 수 있다.
제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3)은 2차원 위치 정보를 포함하며, 예컨대 제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3) 각각의 연장 방향에 따른 레벨 정보를 포함할 수 있다. 제어부(180)는 제1 내지 제3프로파일(PF1, PF2, PF3) 각각의 레벨 정보에 대해 앞서 도 4a 및 도 4b을 참조하여 설명한 바와 같은 분석 방법을 수행하고, 표시 장치의 제조장치(100)의 이상 상태 여부를 분석할 수 있다.
구체적으로, 제1프로파일(PF1)의 제1구간에서 제1프로파일(PF1)의 레벨의 제1최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하고, 제2프로파일(PF2)의 제2구간에서 제2프로파일(PF2)의 레벨의 제2최대 변화폭과 상기 설정값을 비교하고, 제3프로파일(PF3)의 제3구간에서 제3프로파일(PF3)의 레벨의 제3최대 변화폭과 상기 설정값을 비교하여, 제1최대 변화폭 내지 제3최대 변화폭 중 적어도 하나가 상기 설정값을 초과하면 표시 장치의 제조장치(100)에 이상 진동이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제1프로파일(PF1)의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하고, 제2프로파일(PF2)의 레벨 정보로부터 제2레벨 평균선을 산출하고, 제3프로파일(PF3)의 레벨 정보로부터 제3레벨 평균선을 산출한 후, 임의의 위치에서 제1레벨 평균선 내지 제3레벨 평균선 중 적어도 하나의 형태가 굴곡지거나 파형을 가지면 이상 상태로 판단할 수 있다.
이와 같이, 복수의 프로파일(PF)들 각각의 레벨 정보를 분석함으로써, 보다 정확하게 표시 장치의 제조장치(100)의 이상 상태 여부를 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치로 제조된 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(1)는 이미지를 구현하는 표시영역(DA)과 이미지를 구현하지 않는 비표시영역(NDA)을 포함한다. 표시 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(PX)들에서 방출되는 빛을 이용하여 이미지를 제공할 수 있다. 각 화소(PX)는 각각 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
표시 장치(1)는 화상을 표시하는 장치로서, 게임기, 멀티미디어기기, 초소형 PC와 같이 휴대가 가능한 모바일 기기일 수 있다. 후술할 표시 장치(1)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 양자점 표시 장치(Quantum dot display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등을 포함할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치로 제조된 표시 장치(1)로서, 유기 발광 표시 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 실시예들은 전술한 바와 같은 다양한 방식의 표시 장치의 제조에 사용될 수 있다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치로 제조된 표시 장치의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 9는 도 8의 IX-IX'선을 따라 취한 단면에 대응될 수 있다.
도 9를 참조하면, 기판(10)은 글라스이거나 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등과 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
기판(10) 상에는 화소회로층(PCL)이 배치된다. 도 9는 화소회로층(PCL)이 박막트랜지스터(TFT) 및 박막트랜지스터(TFT)의 구성요소들 아래 또는/및 위에 배치되는 버퍼층(11), 제1게이트절연층(13a), 제2게이트절연층(13b), 층간절연층(15) 및 평탄화절연층(17)을 포함하는 것을 도시한다.
버퍼층(11)은 실리콘질화물, 실리콘산질화물 및 실리콘산화물과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(12)을 포함하며, 반도체층(12)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(12)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층(12)은 채널영역(12c) 및 채널영역(12c)의 양측에 각각 배치된 드레인영역(12a) 및 소스영역(12b)을 포함할 수 있다. 게이트전극(14)은 채널영역(12c)과 중첩할 수 있다.
게이트전극(14)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(14)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
반도체층(12)과 게이트전극(14) 사이의 제1게이트절연층(13a)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2)등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제2게이트절연층(13b)은 상기 게이트전극(14)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2게이트절연층(13b)은 상기 제1게이트절연층(13a)과 유사하게 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다.
제2게이트절연층(13b) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 상부 전극(Cst2)이 배치될 수 있다. 상부 전극(Cst2)은 그 아래의 게이트전극(14)과 중첩할 수 있다. 이 때, 제2게이트절연층(13b)을 사이에 두고 중첩하는 게이트전극(14) 및 상부 전극(Cst2)은 스토리지 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 즉, 게이트전극(14)은 스토리지 커패시터(Cst)의 하부 전극(Cst1)으로 기능할 수 있다.
이와 같이, 스토리지 커패시터(Cst)와 박막트랜지스터(TFT)가 중첩되어 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩되지 않도록 형성될 수도 있다.
상부 전극(Cst2)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단일층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(15)은 상부 전극(Cst2)을 덮을 수 있다. 층간절연층(15)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등을 포함할 수 있다. 층간절연층(15)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
드레인전극(16a) 및 소스전극(16b)은 각각 층간절연층(15) 상에 위치할 수 있다. 드레인전극(16a) 및 소스전극(16b)은 각각 그 하부의 절연층들의 컨택홀을 통해 드레인영역(12a) 및 소스영역(12b)과 연결될 수 있다. 드레인전극(16a) 및 소스전극(16b)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 드레인전극(16a) 및 소스전극(16b)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 드레인전극(16a) 및 소스전극(16b)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
평탄화절연층(17)은 유기절연층을 포함할 수 있다. 평탄화절연층(17)은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나 Polystyrene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다.
전술한 구조의 화소회로층(PCL) 상에는 표시요소층(DEL)이 배치된다. 표시요소층(DEL)은 유기발광다이오드(OLED)를 포함하되, 유기발광다이오드(OLED)의 화소전극(21)은 평탄화절연층(17)의 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소(PX)는 유기발광다이오드(OLED) 및 박막트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 각 화소(PX)는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 또는 청색 빛을 방출하거나, 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
화소전극(21)은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐징크산화물(IZO; indium zinc oxide), 징크산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크산화물(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(21)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(21)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다.
화소전극(21) 상에는 화소전극(21)의 중앙부를 노출하는 개구(19OP)를 갖는 화소정의막(19)이 배치된다. 화소정의막(19)은 유기절연물 및/또는 무기절연물을 포함할 수 있다. 개구(19OP)는 유기발광다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 발광영역을 정의할 수 있다. 예컨대, 개구(19OP)의 폭이 발광영역의 폭에 해당할 수 있다.
화소정의막(19)의 개구(19OP)에는 발광층(22)이 배치될 수 있다. 발광층(22)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다. 이러한 발광층(22)은 본 발명의 실시예인 표시 장치의 제조장치로 액적을 토출하여 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 발광층(22)의 아래와 위에는 각각 제1기능층 및 제2기능층이 배치될 수 있다. 제1기능층은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층 및 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2기능층은 발광층(22) 위에 배치되는 구성요소로서, 선택적(optional)이다. 제2기능층은 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제1기능층 및/또는 제2기능층은 후술할 공통전극(23)과 마찬가지로 기판(10)을 전체적으로 커버하도록 형성되는 공통층일 수 있다.
공통전극(23)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 공통전극(23)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 공통전극(23)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 박막봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하며, 일 실시예로서 도 9은 박막봉지층(TFE)이 순차적으로 적층된 제1무기봉지층(31), 유기봉지층(32) 및 제2무기봉지층(33)을 포함하는 것을 도시한다.
제1무기봉지층(31) 및 제2무기봉지층(33)은 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈륨산화물, 하프늄산화물, 징크산화물, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물 중 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(32)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 유기봉지층(32)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다.
박막봉지층(TFE) 상에는 터치전극들을 포함하는 터치전극층(미도시)이 배치되고, 터치전극층 상에는 광학기능층(미도시)이 배치될 수 있다. 터치전극층은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다. 광학기능층은 외부로부터 표시 장치(1)를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 및/또는 표시 장치(1)에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다. 일 실시예로, 광학기능층은 위상지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 광학기능층은 블랙매트릭스와 컬러필터들을 포함할 수 있다. 컬러필터들은 표시 장치(1)의 화소들 각각에서 방출되는 빛의 색상을 고려하여 배열될 수 있다. 컬러필터들 각각은 적색, 녹색, 또는 청색의 안료나 염료를 포함할 수 있다. 또는, 컬러필터들 각각은 전술한 안료나 염료 외에 양자점을 더 포함할 수 있다. 또는, 컬러필터들 중 일부는 전술한 안료나 염료를 포함하지 않을 수 있으며, 산화티타늄과 같은 산란입자들을 포함할 수 있다. 상기와 같은 컬러필터들은 본 발명의 실시예인 표시장치의 제조장치로 액적을 토출하여 형성될 수 있다.
다른 실시예로, 광학기능층은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1반사층과 제2반사층을 포함할 있다. 제1반사층 및 제2반사층에서 각각 반사된 제1반사광과 제2반사광은 상쇄 간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
상기 터치전극층 및 광학기능층 사이에는 접착 부재가 배치될 수 있다. 상기 접착 부재는 당 기술분야에 알려진 일반적인 것을 제한 없이 채용할 수 있다. 상기 접착 부재는 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 표시 장치
10: 기판
100: 표시 장치의 제조장치
110: 지지부
140: 액적토출부
150: 측정부
180: 제어부
DR: 액적
ES: 외면 형상
PF: 프로파일
S: 디스플레이 기판
TS: 테스트 기판

Claims (20)

  1. 테스트 기판;
    액적을 토출하는 노즐을 구비한 액적토출부;
    상기 테스트 기판 상에서 제1방향을 따라 이동 가능하고, 상기 테스트 기판의 측정 영역에서의 외면 형상을 측정하는 측정부; 및
    상기 외면 형상으로부터 진동 데이터를 도출하여 상기 진동 데이터를 분석하는 제어부;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    측정된 상기 외면 형상은 상기 제1방향을 따라 연장된 제1프로파일을 포함하고,
    상기 진동 데이터는 상기 제1프로파일의 레벨 정보를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하여 이상 상태 유무를 판단하는, 표시 장치의 제조장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하고, 상기 제1레벨 평균선의 형태를 분석하여 이상 상태 유무를 판단하는, 표시 장치의 제조장치.
  5. 제2항에 있어서,
    측정된 상기 외면 형상은,
    상기 액적토출부에 의해 토출된 액적이 위치한 액적 영역; 및
    상기 액적 영역를 둘러싸는 주위 영역;을 포함하고,
    상기 제1프로파일은 상기 주위 영역과 중첩되는, 표시 장치의 제조장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1프로파일의 적어도 일부는 상기 액적토출부에 의해 상기 테스트 기판 상에 토출된 액적이 위치하는 영역과 중첩되는, 표시 장치의 제조장치.
  7. 제2항에 있어서,
    측정된 상기 외면 형상은, 상기 제1방향을 따라 연장되되 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1프로파일로부터 이격된 제2프로파일을 더 포함하고,
    상기 진동 데이터는 상기 제2프로파일의 레벨 정보를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하고, 상기 제2프로파일의 제2구간에서 상기 제2프로파일의 레벨의 최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하여, 이상 상태 유무를 판단하는, 표시 장치의 제조장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 산출한 제1레벨 평균선 및 상기 제2프로파일의 레벨 정보로부터 산출한 제2레벨 평균선의 형태를 분석하여, 이상 상태 유무를 판단하는, 표시 장치의 제조장치.
  10. 제7항에 있어서,
    측정된 상기 외면 형상은,
    상기 액적토출부에 의해 토출된 액적이 위치한 액적 영역; 및
    상기 액적 영역를 둘러싸는 주위 영역;을 포함하고,
    상기 제1프로파일 또는 상기 제2프로파일 중 하나는 상기 주위 영역과 중첩되는, 표시 장치의 제조장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1프로파일 또는 상기 제2프로파일 중 하나의 적어도 일부분은 상기 액적토출부에 의해 상기 테스트 기판 상에 토출된 액적이 위치하는 영역과 중첩되는, 표시 장치의 제조장치.
  12. 테스트 기판에 액적을 토출하는 단계;
    제1방향을 따라 상기 테스트 기판의 측정 영역을 스캐닝하여 외면 형상을 측정하는 단계;
    상기 외면 형상으로부터 진동 데이터를 도출하는 단계; 및
    상기 진동 데이터를 분석하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 도출하는 단계는,
    측정된 상기 외면 형상 중 상기 제1방향으로 연장된 제1프로파일의 레벨 정보를 획득하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 분석하는 단계는,
    상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 제1최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하는 단계; 및
    상기 제1최대 변화폭이 상기 설정값을 초과하면 이상 상태로 판단하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 분석하는 단계는,
    상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 분석하는 단계는,
    상기 제1레벨 평균선의 형태가 굴곡지거나 파형을 가지면 이상 상태로 판단하는 단계;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  17. 제13항에 있어서,
    측정된 상기 외면 형상은,
    액적토출부에 의해 토출된 액적이 위치한 액적 영역; 및
    상기 액적 영역를 둘러싸는 주위 영역;을 포함하고,
    상기 제1프로파일은 상기 주위 영역과 중첩되는, 표시 장치의 제조방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 도출하는 단계는,
    측정된 상기 외면 형상 중 상기 제1방향으로 연장되되 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 상기 제1프로파일로부터 이격된 제2프로파일의 레벨 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 분석하는 단계는,
    상기 제1프로파일의 제1구간에서 상기 제1프로파일의 레벨의 제1최대 변화폭과 미리 정해진 설정값을 비교하는 단계;
    상기 제2프로파일의 제2구간에서 상기 제2프로파일의 레벨의 제2최대 변화폭과 상기 설정값을 비교하는 단계; 및
    상기 제1최대 변화폭 및 상기 제2최대 변화폭 중 적어도 하나가 상기 설정값을 초과하면 이상 상태로 판단하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 진동 데이터를 분석하는 단계는,
    상기 제1프로파일의 레벨 정보로부터 제1레벨 평균선을 산출하는 단계;
    상기 제2프로파일의 레벨 정보로부터 제2레벨 평균선을 산출하는 단계; 및
    임의의 위치에서 상기 제1레벨 평균선 또는 상기 제2레벨 평균선의 형태가 굴곡지거나 파형을 가지면 이상 상태로 판단하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조방법.
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