KR20220051891A - 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치 - Google Patents

표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치 Download PDF

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조영근
최충식
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 하우징; 상기 하우징 내에 위치하고, 전원을 출력할 수 있는 전계 인가 모듈; 및 상기 하우징 내에 위치하고, 열을 발산할 수 있는 발열 모듈; 을 포함하고, 상기 전계 인가 모듈의 위치는 고정되고, 상기 발열 모듈은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있도록 고정되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.

Description

표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, MANUFACTURING METHOD FOR DISPLAY DEVICE USING THE SAME, AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조됨에 따라, 표시 장치에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
본 발명의 일 과제는, 표시 패널에 대한 전계 인가 공정과 용매 제거 공정을 단일 공정 내에 수행할 수 있는 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 하우징; 상기 하우징 내에 위치하고, 전원을 출력할 수 있는 전계 인가 모듈; 및 상기 하우징 내에 위치하고, 열을 발산할 수 있는 발열 모듈; 을 포함하고, 상기 전계 인가 모듈의 위치는 고정되고, 상기 발열 모듈은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있도록 고정되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때, 상기 발열 모듈과 상기 전계 인가 모듈 간의 거리는 감소하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 전계 인가 모듈은, 전압을 인가할 수 있는 프로브 팁을 포함하는 프로브 헤드 및 상기 프로브 헤드의 위치를 고정시키는 모듈 지지부; 를 포함하고, 상기 모듈 지지부의 일 단은 상기 프로브 헤드와 연결되고, 상기 모듈 지지부의 타 단은 상기 하우징에 연결되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 프로브 팁은, 상기 전계 인가 모듈로부터 상기 발열 모듈을 향하도록 구성되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에서 위치할 때, 상기 제조 장치는 외부로부터 기판을 받을 수 있는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 전계 인가 모듈은, 상기 발열 모듈이 상기 제2 위치에 위치할 때 전원을 제공하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
외부로부터 제공되는 기판을 고정할 수 있는 핀 모듈; 을 더 포함하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 핀 모듈은, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에 위치할 때 외부로부터 제공되는 기판이 로딩(loading)되도록 구성된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 발열 모듈은 열을 발산할 수 있는 발열판; 을 포함하고, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때, 상기 핀 모듈에 로딩된 상기 기판은 상기 발열판 상에 제공되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 발열 모듈에 의해 서로 구획되어 정의되는 제1 스페이스 및 제2 스페이스; 를 포함하고, 상기 제2 스페이스의 부피는, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동될 때 감소하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
상기 하우징 내의 공기를 배출시킬 수 있고, 상기 제1 스페이스와 외부 영역을 유체적으로 연결하는 배출 모듈; 을 더 포함하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 하우징; 상기 하우징 내에 위치하고, 전원을 출력할 수 있는 전계 인가 모듈; 및 상기 하우징 내에 위치하고, 열을 발산할 수 있는 발열 모듈; 을 포함하고, 상기 전계 인가 모듈의 위치는 고정되고, 상기 발열 모듈은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있도록 고정되는, 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법으로서, 발광 소자를 포함하는 잉크가 제공된 원장 기판을 준비하는 단계; 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에 위치하는 단계; 상기 하우징 내에 상기 원장 기판을 제공하는 단계; 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는 단계; 상기 전계 인가 모듈이 상기 원장 기판의 적어도 일부에 전원을 제공하는 단계; 상기 발열 모듈이 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동하는 단계; 및 상기 원장 기판을 외부로 불출하는 단계; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에 위치할 때, 상기 제조 장치는 외부로부터 기판을 받을 수 있는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 표시 장치의 제조 장치는, 상기 원장 기판을 고정할 수 있는 핀 모듈; 을 더 포함하고, 상기 원장 기판을 제공하는 단계는, 상기 원장 기판을 상기 핀 모듈에 로딩하는 단계; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 로딩하는 단계에서, 상기 원장 기판은 상기 발열 모듈과 물리적으로 이격된, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 발열 모듈은, 열을 발산할 수 있는 발열판을 포함하고, 상기 제2 위치로 이동하는 단계에서, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동됨에 따라 상기 원장 기판은 상기 발열판 상에 배치되는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 원장 기판은 전도성 물질을 포함하는 도전부를 포함하고, 상기 전계 인가 모듈은 전압을 인가할 수 있는 프로브 팁을 포함하고, 상기 제2 위치로 이동하는 단계는, 상기 프로브 팁과 상기 도전부가 물리적으로 접촉하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 전원을 제공하는 단계는, 상기 전계 인가 모듈이 상기 프로브 팁을 통해 상기 도전부에 전원을 인가하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 표시 장치의 제조 장치는, 상기 하우징 내의 공기를 배출시킬 수 있는 배출 모듈; 및 상기 발열 모듈에 의해 서로 구획되어 정의되는 제1 스페이스 및 제2 스페이스; 를 포함하고, 상기 배출 모듈은 상기 제1 스페이스와 외부 영역을 유체적으로 연결하고, 상기 제2 위치로 이동하는 단계 이후, 상기 배출 모듈이 상기 하우징 내부의 공기를 상기 제조 장치 외부로 배출하는 단계; 를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조된, 표시 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 표시 패널에 대한 전계 인가 공정과 용매 제거 공정을 단일 공정 내에 수행할 수 있는 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ~Ⅰ’에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7, 도 9 내지 도 11, 및 도 13은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단계별 도면이다.
도 8은 도 7의 EA1 영역의 확대도이다.
도 12는 도 11의 EA2 영역의 확대도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
본 발명은 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치에 관한 것이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 13을 참조하여 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치에 관하여 서술한다.
실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(도 5의 '100' 참조) 및 이를 이용한 제조 장치에 관하여 설명하기 앞서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 표시 장치의 제조 장치(100)에 의해 제조되는 표시 장치에 관하여 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2에는 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 발광 소자(LD)에 관하여 도시되었다. 도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 도 1 및 도 2에서는 기둥형 발광 소자(LD)를 도시하였으나, 발광 소자(LD)의 종류 및/또는 형상이 이에 한정되지는 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층(11) 및 제2 반도체층(13), 및 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 사이에 개재된 활성층(12)을 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)의 연장 방향을 길이(L) 방향이라고 하면, 발광 소자(LD)는 길이(L) 방향을 따라 순차적으로 적층된 제1 반도체층(11), 활성층(12), 및 제2 반도체층(13)을 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)는 일 방향을 따라 연장된 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 단부(EP1)와 제2 단부(EP2)를 가질 수 있다. 발광 소자(LD)의 제1 단부(EP1)에는 제1 및 제2 반도체층들(11, 13) 중 하나가 배치될 수 있다. 발광 소자(LD)의 제2 단부(EP2)에는 제1 및 제2 반도체층들(11, 13) 중 나머지 하나가 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 식각 방식 등을 통해 기둥 형상으로 제조된 발광 소자일 수 있다. 본 명세서에서, 기둥 형상이라 함은 원 기둥 또는 다각 기둥 등과 같이 길이(L) 방향으로 긴(즉, 종횡비가 1보다 큰) 로드 형상(rod-like shape), 또는 바 형상(bar-like shape)을 포괄하며, 그 단면의 형상이 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 소자(LD)의 길이(L)는 그 직경(D)(또는, 횡단면의 폭)보다 클 수 있다.
발광 소자(LD)는 나노 스케일 내지 마이크로 스케일(nanometer scale to micrometer scale) 정도로 작은 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)는 각각 나노 스케일 내지 마이크로 스케일 범위의 직경(D)(또는, 폭) 및/또는 길이(L)를 가질 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 크기가 이에 제한되는 것은 아니며, 발광 소자(LD)를 이용한 발광 장치를 광원으로 이용하는 각종 장치, 일 예로 표시 장치 등의 설계 조건에 따라 발광 소자(LD)의 크기는 다양하게 변경될 수 있다.
제1 반도체층(11)은 제1 도전형의 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(11)은 N형 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 반도체층(11)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나의 반도체 재료를 포함하며, Si, Ge, Sn 등과 같은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 N형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제1 반도체층(11)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질로 제1 반도체층(11)을 구성할 수 있다.
활성층(12)은 제1 반도체층(11) 상에 배치되며, 단일 양자 우물(Single-Quantum Well) 또는 다중 양자 우물(Multi-Quantum Well) 구조로 형성될 수 있다. 활성층(12)의 위치는 발광 소자(LD)의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
활성층(12)의 상부 및/또는 하부에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 일 예로, 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 형성될 수 있다. 실시예에 따라, AlGaN, InAlGaN 등의 물질이 활성층(12)을 형성하는 데에 이용될 수 있으며, 이 외에도 다양한 물질이 활성층(12)을 구성할 수 있다.
제2 반도체층(13)은 활성층(12) 상에 배치되며, 제1 반도체층(11)과 상이한 타입의 반도체층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체층(13)은 P형 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 반도체층(13)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 적어도 하나의 반도체 재료를 포함하며, Mg 등과 같은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 P형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제2 반도체층(13)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질이 제2 반도체층(13)을 구성할 수 있다.
발광 소자(LD)의 양단에 문턱 전압 이상의 전압을 인가하게 되면, 활성층(12)에서 전자-정공 쌍이 결합하면서 발광 소자(LD)가 발광하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 발광 소자(LD)의 발광을 제어함으로써, 발광 소자(LD)를 표시 장치의 화소를 비롯한 다양한 발광 장치의 광원으로 이용할 수 있다.
발광 소자(LD)는 표면에 제공된 절연막(INF)을 더 포함할 수 있다. 절연막(INF)은 적어도 활성층(12)의 외주면을 둘러싸도록 발광 소자(LD)의 표면에 형성될 수 있으며, 이외에도 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 일 영역을 더 둘러쌀 수 있다.
실시예에 따라, 절연막(INF)은 서로 다른 극성을 가지는 발광 소자(LD)의 양 단부를 노출할 수 있다. 예를 들어, 절연막(INF)은 발광 소자(LD)의 제1 및 제2 단부(EP1, EP2)에 위치한 제1 및 제2 반도체층들(11, 13) 각각의 일단을 노출할 수 있다. 다른 실시예에서, 절연막(INF)은 서로 다른 극성을 가지는 발광 소자(LD)의 제1 및 제2 단부(EP1, EP2)와 인접한 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 측부를 노출할 수도 있다.
실시예에 따라, 절연막(INF)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 알루미늄 산화물(AlOx), 및 티타늄 산화물(TiOx) 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함하여 단일층 또는 다중층(예를 들어, 알루미늄 산화물(AlOx)과 실리콘 산화물(SiOx)로 구성된 이중층)으로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 절연막(INF)은 생략될 수도 있다.
발광 소자(LD)의 표면, 특히 활성층(12)의 외주면을 커버하도록 절연막(INF)이 제공되는 경우, 활성층(12)이 후술할 제1 화소 전극 또는 제2 화소 전극 등과 단락되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 발광 소자(LD)의 표면에 절연막(INF)이 제공되면, 발광 소자(LD)의 표면 결함을 최소화하여 수명 및 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 다수의 발광 소자들(LD)이 서로 밀접하여 배치되어 있는 경우에도 발광 소자들(LD)의 사이에서 원치 않는 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층(11), 활성층(12), 제2 반도체층(13), 및/또는 이들을 감싸는 절연막(INF) 외에도 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 반도체층(13)의 일단 측에 배치된 하나 이상의 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 추가적으로 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)의 제1 및 제2 단부들(EP1, EP2)에는 각각 컨택 전극층이 배치될 수 있다. 한편, 도 1 및 도 2에서는 기둥형 발광 소자(LD)를 예시하였으나, 발광 소자(LD)의 종류, 구조 및/또는 형상 등은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 다각 뿔 형상을 가지는 코어-쉘 구조로 형성될 수도 있다.
상술한 발광 소자(LD)를 포함한 발광 장치는 표시 장치를 비롯하여 광원을 필요로 하는 다양한 종류의 장치에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널의 각 화소 내에 복수의 발광 소자들(LD)을 배치하고, 발광 소자들(LD)을 각 화소의 광원으로 이용할 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 적용 분야가 상술한 예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 조명 장치 등과 같이 광원을 필요로 하는 다른 종류의 장치에도 이용될 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3에서는 발광 소자(LD)를 광원으로서 이용할 수 있는 전자 장치의 일 예로서, 표시 장치, 특히 표시 장치에 구비되는 표시 패널(PNL)을 도시하기로 한다. 도 3에서는 표시 영역(DA)을 중심으로 표시 패널(PNL)의 구조를 간략하게 도시하기로 한다. 다만, 실시예에 따라서는 도시되지 않은 적어도 하나의 구동 회로부(일 예로, 주사 구동부 및 데이터 구동부 중 적어도 하나), 배선들 및/또는 패드들이 표시 패널(PNL)에 더 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(PNL)은 기판(SUB) 및 기판(SUB) 상에 배치된 화소(PXL)를 포함할 수 있다. 화소(PXL)는 기판(SUB) 상에 복수 개 구비될 수 있다.
기판(SUB)은 표시 패널(PNL)의 베이스 부재를 구성하는 것으로서, 경성 또는 연성의 기판이나 필름일 수 있다.
표시 패널(PNL) 및 이를 형성하기 위한 기판(SUB)은 영상을 표시하기 위한 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 제외한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)에는 화소(PXL)가 배치될 수 있다. 화소(PXL)는 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소(PXL)에 연결되는 각종 배선들, 패드들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다. 화소(PXL)는 스트라이프(stripe) 또는 펜타일(pentile) 배열 구조 등에 따라 규칙적으로 배열될 수 있다. 다만, 화소(PXL)의 배열 구조가 이에 한정되지는 않으며, 화소(PXL)는 다양한 구조 및/또는 방식으로 표시 영역(DA)에 배열될 수 있다.
실시예에 따라, 표시 영역(DA)에는 서로 다른 색의 빛을 방출하는 두 종류 이상의 화소(PXL)가 배치될 수 있다. 일 예로, 화소(PXL)는 제1 색의 광을 방출하는 제1 화소(PXL1), 제2 색의 광을 방출하는 제2 화소(PXL2), 및 제3 색의 광을 방출하는 제3 화소(PXL3)를 포함할 수 있다. 서로 인접하도록 배치된 적어도 하나의 제1 내지 제3 화소(PXL1, PXL2, PXL3)는 다양한 색의 빛을 방출할 수 있는 하나의 화소 유닛을 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 화소(PXL1, PXL2, PXL3)는 각각 소정 색의 빛을 방출하는 서브 화소일 수 있다. 실시예에 따라, 제1 화소(PXL1)는 적색의 빛을 방출하는 적색 화소일 수 있고, 제2 화소(PXL2)는 녹색의 빛을 방출하는 녹색 화소일 수 있으며, 제3 화소(PXL3)는 청색의 빛을 방출하는 청색 화소일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일 실시예에서, 제1 화소(PXL1), 제2 화소(PXL2) 및 제3 화소(PXL3)는 각각 제1 색의 발광 소자, 제2 색의 발광 소자 및 제3 색의 발광 소자를 광원으로 구비함으로써, 각각 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 빛을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 화소(PXL1), 제2 화소(PXL2) 및 제3 화소(PXL3)는 서로 동일한 색의 빛을 방출하는 발광 소자들을 구비하되, 각각의 발광 소자 상에 배치된 서로 다른 색상의 컬러 변환층 및/또는 컬러 필터를 포함함으로써, 각각 제1 색, 제2 색 및 제3 색의 빛을 방출할 수도 있다. 다만, 각각의 화소 유닛을 구성하는 화소(PXL)의 색상, 종류 및/또는 개수 등이 특별히 한정되지는 않는다. 즉, 각각의 화소(PXL)가 방출하는 빛의 색은 다양하게 변경될 수 있다.
화소(PXL)는 소정의 제어 신호(일 예로, 주사 신호 및 데이터 신호) 및/또는 소정의 전원(일 예로, 제1 전원 및 제2 전원)에 의해 구동되는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 화소(PXL)는 능동형 화소로 구성될 수 있다. 다만, 표시 장치에 적용될 수 있는 화소들(PXL)의 종류, 구조 및/또는 구동 방식이 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 각각의 화소(PXL)는 다양한 구조 및/또는 구동 방식이 수동형 또는 능동형 발광 표시 장치의 화소로 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여, 각 화소(PXL)의 적층 구조를 중심으로 설명한다. 도 4는 도 3의 Ⅰ~Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 화소(PXL)는 기판(SUB), 화소 회로부(PCL), 및 표시 소자부(DPL)를 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 경성 또는 연성의 기판일 수 있다. 일 예에 따르면, 기판(SUB)은 경성(rigid) 소재 혹은 가요성(flexible) 소재를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 가요성 소재는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에 적용되는 기판(SUB)의 소재는 특정 예시에 한정되지 않는다.
화소 회로부(PCL)는 버퍼막(BFL), 트랜지스터(T), 게이트 절연막(GI), 제1 층간 절연막(ILD1), 제2 층간 절연막(ILD2), 전원 라인(PL), 제1 컨택홀(CH1), 제2 컨택홀(CH2), 및 보호막(PSV)을 포함할 수 있다.
버퍼막(BFL)은 기판(SUB) 상에 위치할 수 있다. 버퍼막(BFL)은 불순물이 외부로부터 확산되는 것을 방지할 수 있다. 버퍼막(BFL)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 알루미늄 산화물(AlOx) 등과 같은 금속 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
트랜지스터(T)는 박막 트랜지스터일 수 있다. 일 예에 따르면, 트랜지스터(T)는 박막 트랜지스터 중 구동 트랜지스터일 수 있다. 트랜지스터(T)는 반도체 층(SCL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
반도체 층(SCL)은 버퍼막(BFL) 상에 위치할 수 있다. 반도체 층(SCL)은 폴리실리콘(polysilicon), 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 및 산화물 반도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반도체 층(SCL)은 소스 전극(SE)과 접촉하는 제1 접촉 영역 및 드레인 전극(DE)과 접촉하는 제2 접촉 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 접촉 영역과 상기 제2 접촉 영역은 불순물이 도핑된 반도체 패턴일 수 있다. 상기 제1 접촉 영역과 상기 제2 접촉 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다. 상기 채널 영역은 불순물이 도핑되지 않은 진성 반도체 패턴일 수 있다.
게이트 절연막(GI)은 반도체 층(SCL) 상에 제공될 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 무기 재료를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 게이트 절연막(GI)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 게이트 절연막(GI)은 유기 재료를 포함할 수도 있다.
게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI) 상에 위치할 수 있다. 게이트 전극(GE)의 위치는 반도체 층(SCL)의 채널 영역의 위치와 대응될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(GE)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 반도체 층(SCL)의 채널 영역 상에 배치될 수 있다.
제1 층간 절연막(ILD1)은 게이트 전극(GE) 상에 위치할 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD1)은 게이트 절연막(GI)과 마찬가지로, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 제1 층간 절연막(ILD1) 상에 위치할 수 있다. 소스 전극(SE)은 게이트 절연막(GI)과 제1 층간 절연막(ILD1)을 관통하여 반도체 층(SCL)의 제1 접촉 영역과 접촉하고, 드레인 전극(DE)은 게이트 절연막(GI)과 제1 층간 절연막(ILD1)을 관통하여 반도체 층(SCL)의 제2 접촉 영역과 접촉할 수 있다.
제2 층간 절연막(ILD2)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 상에 위치할 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD2)은 제1 층간 절연막(ILD1) 및 게이트 절연막(GI)과 마찬가지로, 무기 재료를 포함할 수 있다. 무기 재료로는, 제1 층간 절연막(ILD1) 및 게이트 절연막(GI)의 구성 물질로 예시된 물질들, 일 예로, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 층간 절연막(ILD2)은 유기 재료를 포함할 수도 있다.
전원 라인(PL)은 제2 층간 절연막(ILD2) 상에 배치될 수 있다. 전원 라인(PL)에는 전원이 공급될 수 있고, 공급된 전원은 전원 라인(PL)과 전기적으로 연결된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제2 연결 배선(CNL2)에 제공될 수 있다.
보호막(PSV)은 제2 층간 절연막(ILD2) 상에 위치할 수 있다. 보호막(PSV)은 전원 라인(PL)을 커버할 수 있다. 보호막(PSV)은 유기 절연막, 무기 절연막, 또는 상기 무기 절연막 상에 배치된 상기 유기 절연막을 포함하는 형태로 제공될 수 있다.
보호막(PSV)에는, 소스 전극(SE)과 전기적으로 연결된 제1 컨택홀(CH1) 및 전원 라인(PL)과 전기적으로 연결된 제2 컨택홀(CH2)이 형성될 수 있다.
표시 소자부(DPL)는 제1 뱅크(BNK1), 제1 전극(ELT1), 제2 전극(ELT2), 제1 절연막(INS1), 발광 소자(LD), 제1 컨택 전극(CNE1), 제2 컨택 전극(CNE2), 제2 절연막(INS2), 제2 뱅크(BNK2), 및 제3 절연막(INS3)을 포함할 수 있다.
제1 뱅크(BNK1)는 상부 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있고, 제1 뱅크(BNK1) 상에는 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)이 배열되어, 반사 격벽이 형성될 수 있다. 반사 격벽이 형성되어 발광 소자(LD)의 광 효율이 개선될 수 있다.
제1 전극(ELT1)의 일부는 보호막(PSV) 상에 배열될 수 있고, 제1 전극(ELT1)의 또 다른 일부는 제1 뱅크(BNK1) 상에 배열될 수 있다. 제1 전극(ELT1)은 제1 연결 배선(CNL1)을 통해 인가된 발광 소자(LD)에 대한 전기적 정보가 제공될 수 있는 경로일 수 있다. 제2 전극(ELT2)의 일부는 보호막(PSV) 상에 배열될 수 있고, 제2 전극(ELT2)의 또 다른 일부는 제1 뱅크(BNK1) 상에 배열될 수 있다. 제2 전극(ELT2)은 제2 연결 배선(CNL2)을 통해 인가된 발광 소자(LD)에 대한 전기적 정보가 제공될 수 있는 경로일 수 있다.
제1 절연막(INS1)은 보호막(PSV) 상에 위치할 수 있다. 제1 절연막(INS1)은 제2 층간 절연막(ILD2)과 마찬가지로, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연막(INS1)의 적어도 일부는 제1 컨택 전극(CNE1), 제2 컨택 전극(CNE2), 제1 전극(ELT1), 및/또는 제2 전극(ELT2) 상에 배치되어, 전기적 연결을 안정시키고, 외부 영향을 감쇄시킬 수 있다.
제1 절연막(INS1) 상에는 발광 소자(LD)가 위치할 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 절연막(INS1)은 소정의 홈을 가질 수 있고, 발광 소자(LD)의 적어도 일부가 상기 홈으로부터 형성된 단부에 접하고, 발광 소자(LD)의 또 다른 일부가 상기 홈로 인해 형성된 또 다른 단부에 접할 수 있다.
발광 소자(LD)는 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이의 제1 절연막(INS1) 상에 위치할 수 있다. 발광 소자(LD)는 도 1 및 도 2를 참조하여 상술된 발광 소자(LD)일 수 있다.
제2 절연막(INS2)은 발광 소자(LD) 상에 위치할 수 있다. 제2 절연막(INS2)은 발광 소자(LD)의 활성층(12)에 대응되는 영역을 커버하도록 형성될 수 있다. 제2 절연막(INS2)은 유기 재료 혹은 무기 재료 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 제2 절연막(INS2)의 적어도 일부는 발광 소자(LD)의 배면 상에 위치할 수 있다. 발광 소자(LD)의 배면 상에 형성된 제2 절연막(INS2)은 제2 절연막(INS2)이 발광 소자(LD) 상에 형성되는 과정에서 제1 절연막(INS1)과 발광 소자(LD) 사이의 빈 틈을 채울 수 있다.
제1 컨택 전극(CNE1) 및 제2 컨택 전극(CNE2)은 제1 절연막(INS1) 상에 위치할 수 있다. 제1 컨택 전극(CNE1) 및 제2 컨택 전극(CNE2)은 각각 제1 절연막(INS1)에 형성된 컨택홀을 통해 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 컨택 전극(CNE1) 및 제2 컨택 전극(CNE2)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)를 포함한 도전성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극(ELT1)을 통해 제공된 전기적 신호는 제1 컨택 전극(CNE1)을 통해 발광 소자(LD)에 제공될 수 있고, 이 때 제공된 전기적 신호를 기초로 발광 소자(LD)는 광을 발산할 수 있다. 제2 전극(ELT2)을 통해 제공된 전기적 신호는 제2 컨택 전극(CNE2)을 통해 발광 소자(LD)에 제공될 수 있다.
제2 뱅크(BNK2)는 화소(PXL)의 발광 영역을 정의하는 구조물일 수 있다. 발광 영역은 발광 소자(LD)로부터 광이 방출되는 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 뱅크(BNK2)는 화소(PXL)의 발광 소자(LD)를 둘러싸도록 인접한 발광 소자(LD) 사이의 경계 영역에 배치될 수 있다.
제3 절연막(INS3)은 제2 뱅크(BNK2), 제1 컨택 전극(CNE1), 제2 컨택 전극(CNE2), 및 제2 절연막(INS2) 상에 배열될 수 있다. 제3 절연막(INS3)은 유기 재료 혹은 무기 재료 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 제3 절연막(INS3)은 외부 영향으로부터 표시 소자부(DPL)를 보호할 수 있다.
발광 소자(LD), 및 전극 구성 등에 관한 배치 관계는 도 4를 참조하여 상술한 예시에 한정되지 않으며, 변형 가능한 다양한 실시 형태에 따른 배치 관계가 구현될 수 있다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(100)에 관하여 설명한다. 도 5 및 도 6은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 나타낸 단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 표시 장치의 제조 장치(100)는 하우징(120), 전계 인가 모듈(130), 발열 모듈(140), 핀 모듈(150), 및 배출 모듈(160)을 포함할 수 있다. 이하에서는 편의상, 표시 장치의 제조 장치(100)는 제조 장치(100)로 간략히 하여 서술한다.
하우징(120)은 제조 장치(100)의 외형을 지지할 수 있다. 하우징(120)은 제조 장치(100)의 내부 영역을 둘러싸는 형태로 제공되어, 밀폐된 공간을 형성할 수 있다. 일 예에 따르면, 하우징(120)은 챔버(chamber) 형태로 제공될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 하우징(120)의 적어도 일부에는 개폐 영역이 형성되어, 표시 장치를 제조하기 위한 대상 기판이 상기 개폐 영역을 통해 외부로부터 제공될 수 있다. 하우징(120)의 상기 개폐 영역이 폐쇄되는 경우, 제조 장치(100)의 내부 영역이 밀폐되어 외부 물질의 침투가 방지될 수 있다.
전계 인가 모듈(130)은 전원을 출력할 수 있다. 전계 인가 모듈(130)은 전계를 형성할 수 있다. 전계 인가 모듈(130)의 위치는 고정될 수 있다. 전계 인가 모듈(130)은 모듈 지지부(132) 및 프로브 헤드(134)를 포함할 수 있다.
모듈 지지부(132)는 전계 인가 모듈(130)을 특정 위치에 고정시킬 수 있다. 모듈 지지부(132)는 프로브 헤드(134)의 위치를 고정시킬 수 있다. 모듈 지지부(132)의 적어도 일부는 하우징(120)에 물리적으로 연결되고, 모듈 지지부(132)의 또 다른 적어도 일부는 프로브 헤드(134)에 물리적으로 연결될 수 있다. 일 실시 형태에 의하면, 모듈 지지부(132)는 암 형상(arm shape)을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프로브 헤드(134)는 특정 위치에 고정될 수 있다. 프로브 헤드(134)는 이동되지 않도록 구성될 수 있다. 모듈 지지부(132)에 적어도 일부가 물리적으로 연결된 프로브 헤드(134)의 위치는 변경되지 않을 수 있다.
프로브 헤드(134)는 바 형상(bar shape)을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상 및/또는 구조로 구현될 수 있다.
프로브 헤드(134)는 전압을 인가할 수 있는 프로브 팁을 포함할 수 있다. 상기 프로브 팁은 외부로부터 원장 기판(도 7의 '110' 참조)이 제공될 수 있는 위치를 향할 수 있다. 프로브 헤드(134)의 상기 프로브 팁은 전계 인가 모듈(130)로부터 발열 모듈(140)을 향할 수 있다. 이에 따라 원장 기판(110)이 상기 프로브 팁의 하단에 위치되는 경우, 상기 프로브 팁은 원장 기판(110)의 적어도 일부와 전기적으로 연결될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 전계 인가 모듈(130)은 프로브 헤드(134)에 소정의 전압을 공급할 수 있는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부로부터 공급되는 상기 소정의 전압은 프로브 헤드(134)의 상기 프로브 팁을 통해 제공될 수 있다.
발열 모듈(140)은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 발열 모듈(140)은 제3 방향(DR3)을 따라서 이동될 수 있다. 발열 모듈(140)은 상하 방향으로 이동될 수 있다.
도 5는 발열 모듈(140)이 제1 위치에 위치할 때, 제조 장치(100)를 간략히 나타낸 도면이고, 도 6은 발열 모듈(140)이 제2 위치에 위치할 때, 제조 장치(100)를 간략히 나타낸 도면이다. 상기 제1 위치는 발열 모듈(140)의 하강 위치이고, 상기 제2 위치는 발열 모듈(140)의 상승 위치일 수 있다. 발열 모듈(140)은 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 움직일 수 있도록 고정(movably fixed)될 수 있다.
상기 제1 위치에서 발열 모듈(140)의 위치는 상기 제2 위치에서 발열 모듈(140)의 위치보다 전계 인가 모듈(130)에 더 이격될 수 있다. 상기 제1 위치에서 발열 모듈(140)의 위치는 상기 제2 위치에서 발열 모듈(140)의 위치보다 하우징(120)의 하부에 인접하여 배치될 수 있다. 발열 모듈(140)이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때, 발열 모듈(140)과 전계 인가 모듈(130) 간의 거리는 감소될 수 있다.
발열 모듈(140)이 상기 제1 위치에 위치하는 경우, 제조 장치(100)는 외부로부터 원장 기판(110)을 받을 수 있다. 발열 모듈(140)이 상기 제2 위치에 위치하는 경우 제조 장치(100)에 제공되는 원장 기판(110)이 고정될 수 있는 공간이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 6에는 발열 모듈(140)이 상기 제2 위치에 위치하되, 별도의 원장 기판(110)이 도시되지 않았다. 이 때, 전계 인가 모듈(130)과 상기 제2 위치에 위치하는 발열 모듈(140) 사이에는 적어도 원장 기판(110)이 배치될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
발열 모듈(140)은 제1 스페이스(S1) 및 제2 스페이스(S2)를 정의할 수 있다. 제1 스페이스(S1)는 발열 모듈(140)의 하부 영역으로, 전계 인가 모듈(130)이 배치되지 않은 영역을 의미할 수 있다. 제2 스페이스(S2)는 발열 모듈(140)의 상부 영역으로, 전계 인가 모듈(130)이 배치된 영역을 의미할 수 있다.
발열 모듈(140)의 위치가 변경됨에 따라, 제1 스페이스(S1)의 부피 및 제2 스페이스(S2)의 부피가 변경될 수 있다. 예를 들어, 발열 모듈(140)이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동되는 경우, 제1 스페이스(S1)의 부피는 증가하고, 제2 스페이스(S2)의 부피는 감소할 수 있다. 반대로 발열 모듈(140)이 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 경우, 제2 스페이스(S2)의 부피는 증가하고, 제1 스페이스(S1)의 부피는 감소할 수 있다.
발열 모듈(140)은 외부로 열을 제공할 수 있다. 발열 모듈(140)은 히팅 모드로 동작할 수 있고, 발열 모듈(140)은 상기 히팅 모드로 진입하는 경우, 열을 발산할 수 있다. 발열 모듈(140)은 드라이빙 유닛(142) 및 발열판(144)을 포함할 수 있다.
드라이빙 유닛(142)은 적어도 둘 이상일 수 있다. 드라이빙 유닛(142) 중 어느 하나는 하우징(120)의 일 측면에 위치하고, 드라이빙 유닛(142)의 또 다른 어느 하나는 하우징(120)의 타 측면에 위치할 수 있다. 드라이빙 유닛(142)은 복수 개로 구비되어, 발열판(144)의 일 단부는 드라이빙 유닛(142) 중 어느 하나에 연결되고, 발열판(144)의 타 단부는 드라이빙 유닛(142) 중 또 다른 어느 하나에 연결될 수 있다.
드라이빙 유닛(142)은, 발열 모듈(140)이 상기 제2 위치에 위치하도록 발열판(144)을 상부 방향으로 이동시킬 수 있고, 발열 모듈(140)이 상기 제1 위치에 위치하도록 발열판(144)을 하부 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 상부 방향은 제3 방향(DR3)을 의미하고, 상기 하부 방향은 제3 방향(DR3)의 반대 방향을 의미할 수 있다. 상기 상부 방향은 발열 모듈(140)로부터 전계 인가 모듈(130)을 향하는 방향을 의미하고, 상기 하부 방향은 전계 인가 모듈(130)로부터 발열 모듈(140)을 향하는 방향을 의미할 수 있다.
발열판(144)은 전계 인가 모듈(130)보다 하부에 위치할 수 있다. 발열판(144)은 상기 상부 방향 혹은 상기 하부 방향으로 이동될 수 있다. 발열판(144)은 드라이빙 유닛(142)에 의해 이동될 수 있다. 도 5를 참조하면, 발열판(144)은 드라이빙 유닛(142)에 의해 상기 하부 방향으로 이동되어, 상기 제1 위치에 배열될 수 있다. 도 6을 참조하면 발열판(144)이 드라이빙 유닛(142)에 의해 상기 상부 방향으로 이동되어, 상기 제2 위치에 배열될 수 있다.
발열판(144)은 열을 발산할 수 있다. 발열판(144)에 의해 발산된 열은 원장 기판(110)에 대한 전계 인가 공정 진행 후 용매(도 7의 'SLV')를 제거할 수 있다. 발열판(144)은 판(plate) 형태를 가질 수 있고, 일 예에 따르면, 발열판(144)은 오븐 형태의 건조 장치로 구현될 수 있다. 다만 발열판(144)의 구현 형태 및 형상은 특정 실시예에 한정되지 않는다.
핀 모듈(150)은 특정 위치에 고정될 수 있다. 핀 모듈(150)은 고정형 타입으로 구현되어 이동되지 않을 수 있다.
핀 모듈(150)은, 원장 기판(110)이 제조 장치(100)에 제공될 때, 원장 기판(110)을 받을 수 있도록 구성될 수 있다. 원장 기판(110)은 외부로부터 제공되어, 핀 모듈(150)에 결합될 수 있다. 원장 기판(110)은 핀 모듈(150)에 로딩(loading)될 수 있다.
핀 모듈(150)에 의해 수용된 원장 기판(110)은 발열 모듈(140)이 상기 상부 방향으로 이동됨에 따라 발열판(144) 상에 배치될 수 있다. 그리고 발열 모듈(140)이 상기 상부 방향으로 이동하여 상기 제2 위치에 배치되면, 발열판(144) 상에 배치된 원장 기판(110)은 전계 인가 모듈(130)로부터 전원을 제공받을 수 있는 위치로 이동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 핀 모듈(150)의 위치는 일 영역에 고정될 수 있다. 제조 장치(100)에 포함된 핀 모듈(150)이 일 영역에 고정되어, 원장 기판(110)을 로딩한 후 발열 모듈(140)의 위치 이동에 따라, 별도의 핀 모듈(150)의 구동 동작 없이, 원장 기판(110)이 전계 인가가 가능한 위치로 이동될 수 있으므로 공정 비용이 절감될 수 있다. 또한, 이로 인해 핀 모듈(150)의 구조를 단순화하여 설계 편의성이 향상될 수 있다.
배출 모듈(160)은 제조 장치(100)의 하단에 위치할 수 있다. 배출 모듈(160)은 제1 스페이스(S1)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 배출 모듈(160)은 제1 스페이스(S1)와 제조 장치(100)의 외부 영역을 유체적으로 연결(fluidically connect)할 수 있다.
배출 모듈(160)은 제조 장치(100) 내의 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 배출 모듈(160)은 하우징(120) 내의 공기를 외부로 배출하여 하우징(120) 내의 압력을 감소시킬 수 있다. 배출 모듈(160)은 제조 장치(100) 내부를 진공 상태(혹은 진공에 준하는 상태)로 만들 수 있다.
예를 들어, 배출 모듈(160)은 제1 스페이스(S1)의 공기를 외부로 방출시킬 수 있고, 하우징(120)의 내부를 진공 상태(혹은 진공에 준하는 상태)로 만들 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 13을 참조하여, 실시예에 따른 제조 장치(100)를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 관하여 설명한다. 도 7, 도 9 내지 도 11, 및 도 13은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정 단계별 도면이다. 도 8은 도 7의 EA1 영역의 확대도이다. 도 12는 도 11의 EA2 영역의 확대도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 원장 기판(110)에 대하여 잉크 공정이 수행될 수 있다. 프린팅 장치(200)으로부터 출력된 잉크(INK)는 원장 기판(110)에 제공될 수 있다. 이에 따라 발광 소자(LD)를 포함하는 잉크(INK)가 제공된 원장 기판(110)이 준비될 수 있다.
먼저 잉크 공정이 수행되는 원장 기판(110)에 관하여 설명한다. 원장 기판(110)은 모기판(112), 표시 패널용 셀(114), 제1 도전부(116a), 제2 도전부(116b), 제1 배선부(118a), 및 제2 배선부(118b)를 포함할 수 있다.
원장 기판(110)은 모기판(112) 상에서 복수 개의 표시 패널용 셀(114)들을 제조하기 위한 구성일 수 있다. 모기판(112)은 복수 개의 표시 패널용 셀(114)들이 형성되는 기판을 의미할 수 있다. 예를 들어, 다수의 표시 패널용 셀(114)들이 모기판(112) 상에 원장 기판(110)의 형태로 동시에 제조된 이후 절단 공정(일 예로, 스크라이빙 공정)을 통해 개별 표시 패널용 셀(114)로 분리될 수 있다.
표시 패널용 셀(114)은 복수 개 구비될 수 있고, 각각의 표시 패널용 셀(114)은 모기판(112) 상에 위치할 수 있다. 표시 패널용 셀(114)은 표시 패널(PNL)을 제조하기 위한 기판을 포함한 구성일 수 있다. 표시 패널용 셀(114) 각각은 도 4를 참조하여 상술한 화소(PXL)의 적어도 일부 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어 표시 패널용 셀(114)은 화소 회로부(PCL)를 포함할 수 있다.
제1 도전부(116a) 및 제2 도전부(116b)는 모기판(112) 상에 위치할 수 있다. 제1 도전부(116a)는 표시 패널용 셀(114)의 일측에 위치하고, 제2 도전부(116b)는 표시 패널(116)의 타측에 위치할 수 있다. 제1 도전부(116a) 및 제2 도전부(116b)는 패드 형태로 제공될 수 있다. 제1 도전부(116a) 및 제2 도전부(116b)는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 제1 도전부(116a) 및 제2 도전부(116b)는 각각 표시 패널용 셀(114)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 배선부(118a)는 표시 패널용 셀(114)과 제1 도전부(116a)를 전기적으로 연결할 수 있고, 제2 배선부(118b)는 표시 패널용 셀(114)과 제2 도전부(116b)를 전기적으로 연결할 수 있다.
프린팅 장치(200)는 액상 유체를 외부로 방출시킬 수 있는 노즐부를 포함할 수 있다. 프린팅 장치(200)는 잉크(INK)를 원장 기판(110) 상에 제공할 수 있고, 이를 통해 잉크(INK)에 포함된 발광 소자(LD)는 표시 패널용 셀(114) 상에 위치될 수 있다. 도 8을 참조하면, 표시 패널용 셀(114)에 제공된 발광 소자(LD)는 평면 상에서 볼 때, 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 배열될 수 있다.
잉크(INK)는 발광 소자(LD) 및 용매(SLV)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 정의되는 잉크(INK)는 프린팅 장치(200)에 의해 제공될 수 있는 액상 혼합물을 의미할 수 있다. 용매(SLV)는 발광 소자(LD)가 분산되어 마련될 수 있도록 하는 고상(solid phase)이 아닌 물질일 수 있다. 일 예에 따르면, 용매(SLV)는 액상 물질일 수 있다.
도 9를 참조하면, 원장 기판(110)은 제조 장치(100) 내에 제공될 수 있다. 원장 기판(110)은 하우징(120) 내의 제2 스페이스(S2) 내에 위치될 수 있다. 원장 기판(110)은 핀 모듈(150)에 로딩될 수 있다. 핀 모듈(150)에 로딩된 원장 기판(110)은 발열판(144)과 물리적으로 이격될 수 있다.
제조 장치(100)는 발열 모듈(140)이 상기 제1 위치에 위치할 때, 원장 기판(110)을 하우징(120) 내에 제공받을 수 있다. 즉, 발열 모듈(140)의 상기 제1 위치는, 외부로부터 원장 기판(110)이 제공될 수 있는 상태를 의미할 수 있다.
도 10을 참조하면, 발열 모듈(140)은 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동될 수 있다. 이 때, 발열 모듈(140)은 상승하여 발열판(144)의 일 면이 원장 기판(110)과 인접하도록 이동될 수 있다.
즉 발열 모듈(140)이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동됨에 따라 원장 기판(110)은 발열판(144) 상에 배치되고, 원장 기판(110)의 일면이 전계 인가 모듈(130)의 프로브 헤드(134)와 연결될 수 있다. 일 예에 따르면, 원장 기판(110)의 제1 도전부(116a)는 전계 인가 모듈(130)의 상기 프로브 팁과 물리적으로 접촉하고, 원장 기판(110)의 제2 도전부(116b)는 전계 인가 모듈(130)의 상기 프로브 팁과 물리적으로 접촉할 수 있다.
이후, 하우징(120)의 내부 영역은 밀폐되고, 배출 모듈(160)은 제조 장치(100) 내의 압력을 감소시킬 수 있다. 하우징(120)의 상기 개폐 영역은 폐쇄되고, 배출 모듈(160)은 하우징(120) 내부의 공기를 배출할 수 있다. 하우징(120)의 내부 압력은 배출 모듈(160)에 의해 감소되어 진공 혹은 진공에 근접할 수 있다.
실시예에 의하면, 배출 모듈(160)은 제1 스페이스(S1)와 유체적으로 연결되어 제1 스페이스(S1)의 공기를 배출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 발열 모듈(140)이 상기 제2 위치로 이동되면 제2 스페이스(S2)의 부피가 감소될 수 있다. 제2 스페이스(S2)는 발열 모듈(140)에 의해 구획되어, 배출 모듈(160)에 의해 제2 스페이스(S2)의 공기가 제거되는 것은 제1 스페이스(S1)의 공기가 제거되는 것과 비교할 때 상대적으로 곤란할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 제조 장치(100)는 발열 모듈(140)이 상부로 이동하여 제2 스페이스(S2)의 부피가 감소된 이후 배출 모듈(160)의 동작이 수행되어, 배출 모듈(160)의 동작 성능이 개선될 수 있다.
도 11을 참조하면, 전계 인가 모듈(130)은 원장 기판(110)에 포함된 표시 패널용 셀(114)에 전계를 인가할 수 있다. 명확히 도시되지 않았으나, 프로브 헤드(134)는 원장 기판(110)에 포함된 제1 도전부(116a) 및 제2 도전부(116b)에 각각 전원을 인가할 수 있다.
제1 도전부(116a)는 표시 패널용 셀(114)에 포함된 화소(PXL)의 제1 연결 배선(CNL1)에 전기적으로 연결되고, 제2 도전부(116b)는 표시 패널용 셀(114)에 포함된 화소(PXL)의 제2 연결 배선(CNL2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 도전부(116a)를 통해 제공된 전기적 정보는 제1 연결 배선(CNL1)과 전기적으로 연결된 제1 전극(ELT1)에 제공되고, 제2 도전부(116b)를 통해 제공된 전기적 정보는 제2 연결 배선(CNL2)과 전기적으로 연결된 제2 전극(ELT2)에 제공될 수 있다. 결국, 전계 인가 모듈(130)의 프로브 헤드(134)로부터 제공된 전압은 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2) 각각에 제공되어, 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에는 전계가 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 발광 소자(LD)의 일단은 제1 전극(ELT1)을 향하고, 발광 소자(LD)의 타단은 제2 전극(ELT2)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 전계가 형성되어, 발광 소자(LD)들은 평면 상에서 볼 때, 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에서 편향 정렬될 수 있다. 발광 소자(LD)의 편향 정렬은, 발광 소자(LD)의 일 단부가 전극 구성에 접촉하여 배열되는 비율이, 발광 소자(LD)의 타 단부가 상기 전극 구성에 배열되는 비율보다 우세한 정렬 상태를 의미할 수 있다.
전계 인가 모듈(130)이 표시 패널용 셀(114)에 전계를 인가한 이후, 발열 모듈(140)은 히팅 모드에 진입할 수 있다. 발열 모듈(140)이 상기 히팅 모드에 진입하면, 발열판(144)의 온도는 증가될 수 있다. 다만 발열 모듈(140)의 발열판(144)이 히팅 모드로 전환되는 시점은 상술한 예시에 한정되지 않는다. 예를 들어, 공정 진행 시간이 단축되도록, 발열판(144)은 전계 인가 모듈(130)이 전계를 인가하기 이전에 히팅 모드로 전환될 수 있다.
그리고 발열 모듈(140)은 표시 패널용 셀(114)에 열을 인가할 수 있다. 발열 모듈(140)에 의해 열이 제공되어, 표시 패널용 셀(114)에 제공된 잉크(INK)에 포함된 용매(SLV)가 제거될 수 있다.
도 13을 참조하면, 원장 기판(110)은 제조 장치(100)의 외부로 불출될 수 있다. 발열 모듈(140)이 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동되어, 발열 모듈(140) 상에 위치한 원장 기판(110)은 전계 인가 모듈(130)로부터 이격될 수 있다. 이후 원장 기판(110)은 하우징(120)의 외부로 이동될 수 있다. 원장 기판(110)은 발열 모듈(140)이 상기 제1 위치에 위치할 때, 하우징(120)의 외부로 불출될 수 있다. 즉, 발열 모듈(140)의 상기 제1 위치는 하우징(120)으로부터 외부로 원장 기판(110)이 불출될 수 있는 상태를 의미할 수 있다.
실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(100)에 의하면, 전계 인가 공정과 잉크(INK)의 용매(SLV)를 건조시키기 위한 공정이 단일 기기에 의해 수행될 수 있다. 결국 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(100)에 의하면 공정 비용이 절감될 수 있다.
그리고 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(100)는 전계 인가 모듈(130)이 특정 위치에 고정되어 전계 인가 공정이 수행될 수 있고, 이로 인해 전계 인가 공정에 대한 정밀도가 향상될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
LD: 발광 소자
PXL: 화소
DPL: 표시 소자부
PCL: 화소 회로부
100: 표시 장치의 제조 장치
110: 원장 기판
112: 모기판
114: 표시 패널
120: 하우징
130: 전계 인가 모듈
140: 발열 모듈
150: 핀 모듈
160: 배출 모듈

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 위치하고, 전원을 출력할 수 있는 전계 인가 모듈; 및
    상기 하우징 내에 위치하고, 열을 발산할 수 있는 발열 모듈; 을 포함하고,
    상기 전계 인가 모듈의 위치는 고정되고, 상기 발열 모듈은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있도록 고정되는, 표시 장치의 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때, 상기 발열 모듈과 상기 전계 인가 모듈 간의 거리는 감소하는, 표시 장치의 제조 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전계 인가 모듈은, 전압을 인가할 수 있는 프로브 팁을 포함하는 프로브 헤드 및 상기 프로브 헤드의 위치를 고정시키는 모듈 지지부; 를 포함하고, 상기 모듈 지지부의 일 단은 상기 프로브 헤드와 연결되고, 상기 모듈 지지부의 타 단은 상기 하우징에 연결되는, 표시 장치의 제조 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 프로브 팁은, 상기 전계 인가 모듈로부터 상기 발열 모듈을 향하도록 구성되는, 표시 장치의 제조 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에서 위치할 때, 상기 제조 장치는 외부로부터 기판을 받을 수 있는, 표시 장치의 제조 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전계 인가 모듈은, 상기 발열 모듈이 상기 제2 위치에 위치할 때 전원을 제공하는, 표시 장치의 제조 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    외부로부터 제공되는 기판을 고정할 수 있는 핀 모듈; 을 더 포함하는, 표시 장치의 제조 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 핀 모듈은, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에 위치할 때 외부로부터 제공되는 기판이 로딩(loading)되도록 구성된, 표시 장치의 제조 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 발열 모듈은 열을 발산할 수 있는 발열판; 을 포함하고,
    상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동할 때, 상기 핀 모듈에 로딩된 상기 기판은 상기 발열판 상에 제공되는, 표시 장치의 제조 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 발열 모듈에 의해 서로 구획되어 정의되는 제1 스페이스 및 제2 스페이스; 를 포함하고,
    상기 제2 스페이스의 부피는, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동될 때 감소하는, 표시 장치의 제조 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 하우징 내의 공기를 배출시킬 수 있고, 상기 제1 스페이스와 외부 영역을 유체적으로 연결하는 배출 모듈; 을 더 포함하는, 표시 장치의 제조 장치.
  12. 하우징; 상기 하우징 내에 위치하고, 전원을 출력할 수 있는 전계 인가 모듈; 및 상기 하우징 내에 위치하고, 열을 발산할 수 있는 발열 모듈; 을 포함하고, 상기 전계 인가 모듈의 위치는 고정되고, 상기 발열 모듈은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있도록 고정되는, 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법으로서,
    발광 소자를 포함하는 잉크가 제공된 원장 기판을 준비하는 단계;
    상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에 위치하는 단계;
    상기 하우징 내에 상기 원장 기판을 제공하는 단계;
    상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는 단계;
    상기 전계 인가 모듈이 상기 원장 기판의 적어도 일부에 전원을 제공하는 단계;
    상기 발열 모듈이 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동하는 단계; 및
    상기 원장 기판을 외부로 불출하는 단계; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 발열 모듈이 상기 제1 위치에 위치할 때, 상기 제조 장치는 외부로부터 기판을 받을 수 있는, 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 표시 장치의 제조 장치는, 상기 원장 기판을 고정할 수 있는 핀 모듈; 을 더 포함하고,
    상기 원장 기판을 제공하는 단계는, 상기 원장 기판을 상기 핀 모듈에 로딩하는 단계; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 로딩하는 단계에서, 상기 원장 기판은 상기 발열 모듈과 물리적으로 이격된, 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 발열 모듈은, 열을 발산할 수 있는 발열판을 포함하고,
    상기 제2 위치로 이동하는 단계에서, 상기 발열 모듈이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동됨에 따라 상기 원장 기판은 상기 발열판 상에 배치되는, 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 원장 기판은 전도성 물질을 포함하는 도전부를 포함하고,
    상기 전계 인가 모듈은 전압을 인가할 수 있는 프로브 팁을 포함하고,
    상기 제2 위치로 이동하는 단계는, 상기 프로브 팁과 상기 도전부가 물리적으로 접촉하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 전원을 제공하는 단계는, 상기 전계 인가 모듈이 상기 프로브 팁을 통해 상기 도전부에 전원을 인가하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 표시 장치의 제조 장치는, 상기 하우징 내의 공기를 배출시킬 수 있는 배출 모듈; 및 상기 발열 모듈에 의해 서로 구획되어 정의되는 제1 스페이스 및 제2 스페이스; 를 포함하고,
    상기 배출 모듈은 상기 제1 스페이스와 외부 영역을 유체적으로 연결하고,
    상기 제2 위치로 이동하는 단계 이후, 상기 배출 모듈이 상기 하우징 내부의 공기를 상기 제조 장치 외부로 배출하는 단계; 를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제12 항 내지 제19 항 중 어느 하나에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조된, 표시 장치.
KR1020200135373A 2020-10-19 2020-10-19 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 이에 의해 제조된 표시 장치 KR20220051891A (ko)

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