KR20220108880A - 표시 장치의 제조장치 - Google Patents

표시 장치의 제조장치 Download PDF

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KR20220108880A
KR20220108880A KR1020210011794A KR20210011794A KR20220108880A KR 20220108880 A KR20220108880 A KR 20220108880A KR 1020210011794 A KR1020210011794 A KR 1020210011794A KR 20210011794 A KR20210011794 A KR 20210011794A KR 20220108880 A KR20220108880 A KR 20220108880A
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Abstract

본 발명은 노즐을 통해 잉크를 토출시킴으로써 노즐이 막히거나 잉크 토출 불량 등의 문제점을 방지하되, 토출된 잉크 액적 및 주변으로 비산되는 잉크 미스트를 효과적으로 제거하는 표시 장치의 제조장치를 위하여, 잉크를 토출하는 복수의 노즐부들을 구비하는 잉크 토출 유닛; 및 잉크 토출 유닛으로부터 토출된 잉크를 제거하기 위한 잉크 제거 유닛;을 포함하고, 잉크 제거 유닛은, 잉크를 포집하기 위한 챔버; 및 챔버의 일 측에 배치되며, 사전 정의된 위치에서 잉크 토출 유닛의 복수의 노즐부들 각각에 대응하도록 배열된 복수의 홀들을 구비하는 플레이트;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치를 제공한다.

Description

표시 장치의 제조장치{Apparatus for manufacturing a display device}
본 발명은 표시 장치의 제조장치에 관한 것으로, 구체적으로는 잉크 등의 액체를 토출할 수 있는 잉크 토출 유닛을 구비한 표시 장치의 제조장치에 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 기판 상에 유기물 잉크를 토출하는 공정, 예컨대 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing) 공정을 통해 형성될 수 있다. 잉크젯 프린팅 공정을 위해 표시 장치의 제조장치는 잉크를 토출하는 노즐을 구비할 수 있다.
표시 장치의 제조장치의 노즐 내에서 잉크가 건조되거나 점도가 증가하면, 노즐이 막히는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 토출되지 않고 노즐 내에 잔류하는 잉크가 이물질 또는 기포 등을 포함하는 경우, 이후 잉크젯 프린팅 공정에서 잉크 토출 불량이 발생할 가능성이 높다. 따라서, 정기적으로 노즐을 통해 잉크를 토출시킴으로써, 노즐이 막히거나 잉크 토출 불량 등의 문제점을 방지할 수 있다.
한편, 정기적으로 잉크를 토출하는 과정에서 주변으로 비산되는 잉크 미스트(Ink mist)는 표시 장치의 제조장치를 오염시키므로, 이를 적절히 제거할 필요성이 있다. 본 발명은 잉크 액적 및 비산되는 잉크 미스트를 효과적으로 제거하기 위한 표시 장치의 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 잉크를 토출하는 복수의 노즐부들을 구비하는 잉크 토출 유닛; 및 상기 잉크 토출 유닛으로부터 토출된 상기 잉크를 제거하기 위한 잉크 제거 유닛;을 포함하고, 상기 잉크 제거 유닛은, 상기 잉크를 포집하기 위한 챔버; 및 상기 챔버의 일 측에 배치되며, 사전 정의된 위치에서 상기 잉크 토출 유닛의 상기 복수의 노즐부들 각각에 대응하도록 배열된 복수의 홀들을 구비하는 플레이트;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 복수의 홀들 각각의 폭은 상기 복수의 노즐부들 각각의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 복수의 홀들 각각의 폭은, 상기 복수의 노즐부들 중 서로 인접한 두 노즐부들 사이의 이격 거리보다 작을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 복수의 홀들의 개수는 상기 복수의 노즐부들의 개수와 동일할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내의 압력을 상기 잉크 제거 유닛 외부의 압력보다 낮도록 유지하는 압력 조절 유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버 내에 배치된 다공성 물질부;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 다공성 물질부는 상기 잉크 제거 유닛의 내부 공간을 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간으로 구획하도록 구성되며, 상기 제1 내부 공간은 상기 플레이트에 인접하도록 위치하며, 상기 제2 내부 공간은 상기 다공성 물질부를 사이에 두도록 상기 제1 내부 공간의 반대편에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 제2 내부 공간과 유체 연통하며, 상기 챔버의 상기 제2 내부 공간을 상기 잉크 제거 유닛 외부의 압력보다 낮도록 유지하는 압력 조절 유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버 내에 수용된 유기 용매;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버의 타측에 배치되며, 상기 유기 용매를 상기 챔버로부터 배수시키기 위한 드레인 밸브;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버의 상기 제2 내부 공간에 위치하는 유기 용매;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버의 타측에 배치되며, 상기 유기 용매를 상기 챔버로부터 배수시키기 위한 드레인 밸브;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 유기 용매는 상기 잉크 또는 상기 잉크를 용해시키는 용매를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 기판을 안착시키는 스테이지; 및 상기 스테이지의 상부로부터 상기 잉크 제거 유닛의 상부로 상기 잉크 토출 유닛을 이송시키는 이송부;를 더 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 일 실시예에 따르면, 정기적으로 노즐을 통해 잉크를 토출시킴으로써 노즐이 막히거나 잉크 토출 불량 등의 문제점을 방지하되, 토출된 잉크 액적 및 주변으로 비산되는 잉크 미스트를 효과적으로 제거하는 표시 장치의 제조장치를 구현할 수 있다. 이를 통해, 표시 장치의 제조장치의 고장률을 낮추고, 표시 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 제조된 표시 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용해 제조된 표시 장치를 개략적으로 도시하는 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. 예를 들어, 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. 예를 들어, 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 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치의 제조장치(1)는 지지부(10), 제1 이동부(20), 제2 이동부(30), 제3 이동부(40), 잉크 토출 유닛(50), 잉크 제거 유닛(60) 및 제어부(90)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 이동부(20), 제2 이동부(30), 제3 이동부(40), 잉크 토출 유닛(50), 및 잉크 제거 유닛(60)는 지지부(10) 상에 배치될 수 있다. 지지부(10)는 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다.
일 실시예로, 지지부(10) 상에는 스테이지(11) 및 가이드부(12)들이 더 구비될 수 있다. 스테이지(11)는 지지부(10) 상에 배치되며, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 스테이지(11) 상에는 디스플레이 기판(DS)이 안착될 수 있으며, 스테이지(11)는 디스플레이 기판(DS)을 정렬하기 위한 언라인마크(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 디스플레이 기판(DS)은 제조 중인 표시 장치의 일부로서, 잉크 토출 유닛(50)이 잉크를 토출하는 대상(target)일 수 있다. 즉, 토출된 잉크가 디스플레이 기판(DS)에 부착되어, 표시 장치의 일부 층을 형성할 수 있다. 스테이지(11)는 잉크젯 프린팅 공정의 작업 영역을 형성할 수 있다.
가이드부(12)들은 지지부(10) 상에 배치되며, 스테이지(11)를 사이에 두고 양쪽에 이격되어 배치될 수 있다. 예컨대, 가이드부(12)들은 2개로 구비되며, 제1 방향(DR1)을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 가이드부(12)들은 각각 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있고, 가이드부(12)들 각각의 제2 방향(DR2)에 따른 연장 길이는 적어도 디스플레이 기판(DS)의 제2 방향(DR2)에 따른 모서리의 길이보다 길 수 있다.
가이드부(12)들은 제1 이동부(20)가 가이드부(12)들의 연장 방향을 따라 선형 운동이 가능하도록 안내(guiding)할 수 있다. 가이드부(12)들은 예컨대 리니어 모션 레일(Linear motion rail)을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 이동부(20)는 제2 방향(DR2)을 따라 선형 왕복 이동할 수 있다. 제1 이동부(20)는 기둥부재(20a)들 및 수평부재(20b)를 포함할 수 있다. 도 1에서는 기둥부재(20a)들 및 수평부재(20b)가 직육면체의 막대 형상을 가지는 것을 도시하나, 기둥부재(20a)들 및 수평부재(20b)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
제1 이동부(20)의 기둥부재(20a)들은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 각각 교차하는 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다. 기둥부재(20a)들은 예컨대, 2개 구비될 수 있고, 스테이지(11)를 사이에 두고 양측에 배치될 수 있다. 기둥부재(20a)들은 각각 가이드부(12)들의 연장 방향, 즉 제2 방향(DR2)을 따라 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 기둥부재(20a)들은 수동으로 선형 운동하거나, 모터 실린더 등을 구비하여 자동으로 선형 운동할 수 있다. 예컨대, 기둥부재(20a)들은 리니어 모션 레일을 따라 이동하는 리니어 모션 블록(Linear motion block)을 포함하여 자동으로 선형 운동할 수 있다.
제1 이동부(20)의 수평부재(20b)는 기둥부재(20a)들 사이에서 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 수평부재(20b)의 양측 단부들은 기둥부재(20a)들 각각의 상부에 연결될 수 있다. 수평부재(20b)는 수평부재(20b)의 연장 방향, 즉 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제1 홈부(21)를 포함할 수 있다. 제1 홈부(21)는 수평부재(20b)의 일 측면에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 홈부(21)는 제1 이동부(20)의 측면들 중 제2 방향(DR2)으로 향하는 일 측면에 배치될 수 있다. 제1 홈부(21)는 제2 이동부(30)가 제1 홈부(21)의 연장 방향을 따라 선형 왕복 운동이 가능하도록 안내할 수 있다.
일 실시예로, 제2 이동부(30)는 제1 방향(DR1)을 따라 선형 이동할 수 있다. 제2 이동부(30)는 제1 이동부(20)의 수평부재(20b)의 일 측면에 이동 가능하게 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 이동부(30)는 제1 이동부(20)의 제1 홈부(21)가 배치된 측면에 배치될 수 있다. 제2 이동부(30)는 제1 홈부(21)를 따라 제1 방향(DR1)으로 선형 왕복 이동할 수 있다. 일 실시예로, 제2 이동부(30)는 리니어 모터 등을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제3 이동부(40)는 제2 이동부(30)의 일 측면에 배치되고, 제3 방향(DR3)을 따라 선형 왕복 이동할 수 있다. 예컨대, 제3 이동부(40)는 제2 이동부(30)의 하면에 배치될 수 있다. 여기서, 제2 이동부(30)의 하면은 제2 이동부(30)가 스테이지(11)를 향하는 면일 수 있다. 일 실시예로, 제3 이동부(40)는 공압 실린더 등을 포함할 수 있다. 또한, 제3 이동부(40)는 제3 방향(DR3)으로 연장된 축선을 중심으로 회전 이동할 수 있다. 이를 위해, 제3 이동부(40)는 예컨대, 전기 모터, 공압 모터 등을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 잉크 토출 유닛(50)은 제3 이동부(40)의 하면에 배치될 수 있다. 잉크 토출 유닛(50)은 제1 이동부(20), 제2 이동부(30) 및 제3 이동부(40)가 이동함에 따라, 함께 이동할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 이동부(20, 30, 40)는 잉크 토출 유닛(50)을 제1 내지 제3 방향(DR1, DR2, DR3)을 따라 이송시킬 수 있다. 예컨대, 잉크 토출 유닛(50)의 이동 범위는 지지부(10)의 영역과 실질적으로 동일할 수 있다. 잉크 토출 유닛(50)은 또한 제3 이동부(40)에 의해 제3 방향(DR3)으로 연장된 축선을 중심으로 회전될 수 있다.
잉크 토출 유닛(50)은 디스플레이 기판(DS)을 향해 제3 방향(DR3)을 따라 잉크(Ink)의 액적을 토출할 수 있다. 이 때, 잉크는 유기 발광 표시 장치의 발광층에 해당하는 고분자 또는 저분자 유기물일 수 있다. 다른 실시예로, 잉크는 액정(Liquid Crystal), 배향액, 또는 용매에 안료 입자가 혼합된 적색, 녹색, 또는 청색의 액체일 수 있다. 또 다른 실시예로, 잉크는 양자점 물질 등과 같은 무기물 입자를 포함하는 용액을 포함할 수 있다. 잉크 토출 유닛(50)은 노즐부(미도시)를 구비하며, 노즐부를 통해 잉크의 액적을 토출할 수 있다. 노즐부는 디스플레이 기판(DS)을 향할 수 있도록 잉크 토출 유닛(50)의 일 면, 예컨대 잉크 토출 유닛(50)의 하면을 따라 배열될 수 있다.
도 1은 잉크 토출 유닛(50)이 직육면체 형상을 갖는 것을 도시하나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 잉크 토출 유닛(50)은 그 하면이 원형, 타원형, 삼각형 등의 다각형 등을 갖는 다양한 3차원 형상으로 구비될 수 있다.
일 실시예로, 잉크 제거 유닛(60)은 지지부(10) 상에 배치되며, 스테이지(11)와 이격되어 배치될 수 있다. 잉크 토출 유닛(50)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 이동하여, 잉크 제거 유닛(60)과 중첩할 수 있다. 즉, 잉크 제거 유닛(60)은 잉크 토출 유닛(50)과 중첩할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
잉크 토출 유닛(50)의 노즐부 내에서 잉크가 건조되거나 점도가 증가하면, 노즐부가 막히는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 노즐부 내에 잔류하는 잉크가 이물질 또는 기포 등을 포함하면, 이후 잉크 토출 유닛(50)이 디스플레이 기판(DS)에 잉크를 토출할 때 잉크 토출 불량이 발생할 가능성이 높다. 이는 표시 장치의 제조 품질, 생산성, 수율 등에 악영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 잉크 토출 유닛(50)은 작업 영역 이외의 영역에서 노즐부를 통해 정기적으로 잉크를 토출시킬 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 이동부(20, 30, 40)가 잉크 토출 유닛(50)을 스테이지(11)의 상부로부터 잉크 제거 유닛(60)의 상부로 이송시킴으로써, 잉크 토출 유닛(50)은 잉크 제거 유닛(60) 상에서 잉크 제거 유닛(60)과 중첩하도록 배치될 수 있고, 이후 잉크를 토출할 수 있다. 이 때, 잉크 토출 유닛(50)으로부터 토출된 잉크는 잉크 제거 유닛(60)에 의해 흡인되어 제거될 수 있다. 이를 통해, 잉크 토출 유닛(50)의 노즐부가 막히거나, 잉크 토출 불량이 발생하는 등의 문제점을 사전에 방지할 수 있다.
잉크 제거 유닛(60)이 잉크 토출 유닛(50)으로부터 토출된 잉크를 흡인하여 제거하기 위해, 잉크 토출 유닛(50)과 잉크 제거 유닛(60)이 서로 중첩된 상태에서, 예컨대 잉크 토출 유닛(50)의 하면과 잉크 제거 유닛(60)의 상면은 서로 대향할 수 있으며, 잉크 제거 유닛(60)의 상면에는 복수의 홀들이 구비될 수 있다. 상기 토출된 잉크는 상기 복수의 홀들을 통해 잉크 제거 유닛(60)의 내부로 흡인될 수 있다.
일 실시예로, 잉크 토출 유닛(50)의 하면과 잉크 제거 유닛(60)의 상면은 서로 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 잉크 토출 유닛(50)의 하면이 직사각형의 형상을 갖는 경우, 잉크 제거 유닛(60)의 상면도 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 잉크 토출 유닛(50)의 하면과 잉크 제거 유닛(60)의 상면은 서로 상이한 형상을 가질 수 있다.
한편, 도 1은 잉크 제거 유닛(60)이 직육면체 형상을 갖는 것을 도시하나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 잉크 제거 유닛(60)은 그 상면이 원형, 타원형, 삼각형 등의 다각형 등을 갖는 다양한 3차원 형상으로 구비될 수 있다.
선택적 실시예로, 표시 장치의 제조장치(1)는 지지부(10) 상에 배치되며, 잉크 제거 유닛(60)과 연결되는 압력 조절 유닛(70)을 더 포함할 수 있다. 압력 조절 유닛(70)은 잉크 제거 유닛(60) 내부의 압력이 잉크 제거 유닛(60) 주변의 압력 보다 낮도록 유지시킬 수 있다. 이를 통해, 압력 조절 유닛(70)은 잉크 제거 유닛(60)이 잉크 토출 유닛(50)으로부터 토출된 잉크 액적 및 잉크 미스트를 흡인할 수 있는 흡인력을 갖도록 할 수 있다. 일 실시예로, 압력 조절 유닛(70)은 진공 펌프 또는 팬(fan)을 포함할 수 있다.
제어부(90)는 제1 이동부(20), 제2 이동부(30) 및 제3 이동부(40)와 전기적으로 연결되고, 제1 내지 제3 이동부(20, 30, 40)의 위치 및 이동을 제어할 수 있다. 제어부(90)는 잉크 토출 유닛(50)과 전기적으로 연결되고, 잉크 토출 유닛(50)의 잉크 토출 시간, 잉크 토출량 등을 제어할 수 있다. 선택적 실시예로서, 제어부(90)는 압력 조절 유닛(70)과 전기적으로 연결되고, 압력 조절 유닛(70)의 작동을 제어함으로써 잉크 제거 유닛(60)이 잉크 액적 및 잉크 미스트를 흡인하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 2는 잉크 제거 유닛을 중심으로 그 주변 구성요소들과 함께 도시하고 있으며, 잉크 제거 유닛의 경우 그 단면을 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 잉크 토출 유닛(50)은 잉크 제거 유닛(60)을 향해 잉크를 토출할 수 있으며, 잉크를 토출하는 복수의 노즐부(51)들을 구비할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 잉크 토출 유닛(50)은 그 내부에 형성되어 잉크를 수용하는 유로 및 유로에 잉크를 유입시키는 유입구를 포함할 수 있다. 복수의 노즐부(51)들은 각각 유로와 연결되어, 유로에 수용된 잉크를 토출시킬 수 있다. 복수의 노즐부(51)들은 잉크 제거 유닛(60)을 향하도록 배치되며, 잉크 토출 유닛(50)의 하면에 배열될 수 있다.
일 실시예로서, 잉크 제거 유닛(60)은 잉크를 포집하기 위한 챔버(61) 및 챔버(61)의 일 측에 배치된 플레이트(62)를 포함할 수 있다. 챔버(61)는 잉크를 포집하기 위해 플레이트(62)와 함께 드레인 배관(81)을 형성할 수 있다. 잉크 토출 유닛(50)으로부터 토출된 잉크는 플레이트(62)를 통과하여 상기 드레인 배관(81)에 포집될 수 있다. 일부 실시예로, 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61)와 플레이트(62)는 일체로 형성될 수 있다.
플레이트(62)는 사전 정의된 위치에서 잉크 토출 유닛(50)의 복수의 노즐부(51)들 각각에 대응하도록 배열된 복수의 홀(63)들을 구비할 수 있다. 여기서, '대응한다'라는 용어는 플레이트(62)의 일 면에 수직한 방향으로 바라볼 시 구성요소들이 서로 중첩하는 것을 의미할 수 있다. 잉크 제거 유닛(60)은 복수의 홀(63)들을 통해 상기 토출된 잉크를 흡인할 수 있다. 이러한 복수의 홀(63)들은 잉크 제거 유닛(60)의 내부 공간(IS)에 포집된 잉크가 다시 잉크 제거 유닛(60)의 외부로 빠져나오지 않도록 충분히 작은 폭을 가질 수 있다. 일 예로, 각 홀(63)의 폭(또는 직경)은 약 30 마이크로미터 수준일 수 있다.
일 실시예로, 플레이트(62)의 복수의 홀(63)들의 개수는 잉크 토출 유닛(50)의 복수의 노즐부(51)들의 개수와 동일할 수 있다. 즉, 홀(63)들과 노즐부(51)들은 서로 일대일 대응이 될 수 있다. 이를 통해, 복수의 노즐부(51)들을 통해 토출된 잉크 액적을 효과적으로 제거할 수 있다.
일 실시예로, 플레이트(62)의 복수의 홀(63)들 각각의 폭(63w)은 복수의 노즐부(51)들 각각의 폭(51w)과 같거나 그보다 클 수 있다. 이를 통해, 복수의 노즐부(51)들을 통해 토출된 잉크 액적 및 잉크 미스트들을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 복수의 홀(63)들 각각의 폭(63w)은 복수의 노즐부(51)들 중 서로 인접한 두 노즐부(51)들 사이의 이격 거리(de)보다 작을 수 있다. 여기서, 이격 거리(de)는 인접한 두 노즐부(51)들의 중심축들 사이의 거리를 의미할 수 있다.
일 실시예로, 플레이트(62)의 복수의 홀(63)들의 단면 상 형상은 잉크 토출 유닛(50)의 복수의 노즐부(51)들의 단면 상 형상과 동일하거나 대응될 수 있다. 여기서, '단면 상 형상'이라는 것은 플레이트(62)의 일 면에 평행한 가상의 면 상에 놓은 형상을 의미할 수 있다. 예컨대, 노즐부(51)가 단면 상에서 원형의 형상을 갖는 경우, 홀(63)도 단면 상에서 원형의 형상을 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 일부 실시예로 노즐부(51)의 형상과 홀(63)의 형상이 서로 상이할 수 있다. 또한, 노즐부(51) 및 홀(63)의 형상은 원, 타원, 다각형, 비정형 형상 등 다양한 형상일 수 있다.
일부 실시예로, 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61)와 연결되며, 챔버(61) 내의 압력을 잉크 제거 유닛(60) 외부의 압력보다 낮도록 유지하는 압력 조절 유닛(70)을 구비할 수 있다. 일 실시예로, 압력 조절 유닛(70)은 연결 부재(71)를 통해 잉크 제거 유닛(60)의 드레인 배관(81)과 유체 연통 가능하도록 연결될 수 있다. 도 2에서는 연결 부재(71)가 챔버(61)의 하면에 연결된 것으로 도시하나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 챔버(61)의 측면에 연결될 수 있다. 일 실시예로, 압력 조절 유닛(70)은 진공 펌프 또는 팬(fan)을 포함할 수 있다. 압력 조절 유닛(70)은 잉크 제거 유닛(60)의 드레인 배관(81)의 압력을 낮추어, 잉크 액적 및 잉크 미스트가 잉크 제거 유닛(60)의 드레인 배관(81)으로 흡인 및 포집되도록 할 수 있다.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 2를 참조하여 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 3을 참조하면, 표시 장치의 제조장치(1, 도 1 참조)는 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61) 내에 배치된 다공성 물질부(PM)를 더 포함할 수 있다. 다공성 물질부(PM)는 수많은 미세한 구멍들을 포함하며, 이러한 구멍들을 통해 잉크 액적 및 잉크 미스트를 통과시킬 수 있다. 일 예로, 다공성 물질부(PM)는 세라믹 물질 또는 고분자 물질을 포함할 수 있으며, 본 발명은 다공성 물질부(PM)의 특정 물질에 제한되지 않는다.
일 실시예로, 다공성 물질부(PM)는 잉크 제거 유닛(60)의 내부 공간(IS)을 제1 내부 공간(IS1) 및 제2 내부 공간(IS2)으로 구획하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 내부 공간(IS1)은 잉크 제거 유닛(60)의 플레이트(62)에 인접하게 위치하며, 제2 내부 공간(IS2)은 다공성 물질부(PM)를 사이에 두고 제1 내부 공간(IS1)의 반대편에 위치할 수 있다.
잉크 토출 유닛(50)으로부터 토출된 잉크 액적 및 잉크 미스트가 플레이트(62)의 복수의 홀(63)들을 통해 잉크 제거 유닛(60)의 제1 내부 공간(IS1)으로 흡인될 수 있고, 연달아 다공성 물질부(PM)를 통해 제2 내부 공간(IS2)으로 이동할 수 있다. 다공성 물질부(PM)는 제2 내부 공간(IS2)에 포집된 잉크가 다시 제1 내부 공간(IS1) 그리고 잉크 제거 유닛(60)의 외부로 다시 빠져나오지 않도록 장애물 기능을 할 수 있다. 이를 통해, 잉크 액적 및 잉크 미스트를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
일부 실시예로, 압력 조절 유닛(70)은 연결 부재(71)를 통해 잉크 제거 유닛(60)의 내부 공간(IS) 중 제2 내부 공간(IS2)과 유체 연통 가능하도록 연결될 수 있다. 압력 조절 유닛(70)은 잉크 제거 유닛(60)의 제2 내부 공간(IS2)의 압력을 낮추어, 잉크 제거 유닛(60)의 외부 압력보다 낮도록 유지할 수 있다. 이를 통해, 잉크 액적 및 잉크 미스트가 잉크 제거 유닛(60)의 제2 내부 공간(IS2)으로 흡인 및 포집될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 2를 참조하여 설명한 구성요소들과 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 위주로 설명한다.
도 4를 참조하면, 표시 장치의 제조장치(1, 도 1 참조)는 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61) 내에 수용된 유기 용매(SV)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 유기 용매(SV)는 일 예로 잉크 토출 유닛(50)으로부터 토출되는 잉크와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다른 예로, 유기 용매(SV)는 상기 토출되는 잉크에 사용되는 용매이거나, 잉크를 용해시킬 수 있는 물질일 수 있다. 또 다른 예로, 유기 용매(SV)는 상기 토출되는 잉크의 세정제를 포함할 수 있다. 이러한 유기 용매(SV)는 유기물을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 유기 용매(SV)는 옥틸 알코올(octyl alcohol)와 같은 알코올류와, 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol), 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜(poly-ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 디프로필렌 글리콜(dipropylene glycol), 헥실렌 글리콜(hexylene glycol), 트라이 글리콜 모노메틸 에테르(triethylene glycol monomethyl ether: TGME), 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(propylene glycolmethyl ether acetate) 등의 글리콜류와, 글리세린(glycerine), 메탄(methane), 에탄(ethane), 프로판(propane), 부탄(butane), 펜탄(pentane), 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane), 노난 (nonan), 데칸 (decane), 언데칸 (undecane), 도데칸 (dodecane) 등의 알킬계와, 싸이클로헥사논(cyclohexanone) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61) 내에 유기 용매(SV)를 구비함으로써, 챔버(61)에 포집된 잉크는 유기 용매(SV)에 의해 용해되고, 따라서 잉크가 잉크 제거 유닛(60)의 외부로 다시 빠져나오지 않게 될 수 있다. 이를 통해, 잉크 액적 및 잉크 미스트를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
일 실시예에 따라 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61) 내에 유기 용매(SV)가 수용된 경우, 표시 장치의 제조장치(1)는 상기 유기 용매(SV)를 챔버(61) 내에 유지시키고/유지시키거나 상기 유기 용매(SV)를 챔버(61)로부터 배수시키기 위한 드레인 밸브(80)를 포함할 수 있다. 드레인 밸브(80)는, 잉크 제거 유닛(60)의 플레이트(62)가 배치된 챔버(61)의 일 측에 반대되는 타 측에 배치될 수 있다. 예컨대, 챔버(61)의 타 측에 연결된 드레인 배관(81)이 구비되고, 드레인 배관(81)에 드레인 밸브(80)가 구비될 수 있다. 드레인 밸브(80)가 개방되면, 챔버(61) 내의 유기 용매(SV)는 드레인 배관(81)을 통해 외부로 배수될 수 있다. 일 예로, 드레인 밸브(80)는 볼 밸브, 버터플라이 밸브, 글로브 밸브, 게이트 밸브, 다이어프램 밸브, 솔레노이드 밸브 등을 포함할 수 있으며, 특정 유형의 밸브에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 앞서 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 구성요소들과 동일하거나 대응되는 구성요소들에 대해 동일한 참조부호를 부여한 바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 5를 참조하면, 표시 장치의 제조장치(1)는 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61) 내에 배치된 다공성 물질부(PM)를 포함할 수 있고, 다공성 물질부(PM)는 잉크 제거 유닛(60)의 내부 공간(IS)을 제1 내부 공간(IS1) 및 제2 내부 공간(IS2)으로 구획할 수 있다. 표시 장치의 제조장치(1)는 또한 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61)의 제2 내부 공간(IS2)에 위치하는 유기 용매(SV)를 포함할 수 있다. 표시 장치의 제조장치(1)는 상기 유기 용매(SV)를 챔버(61) 내에 유지시키고/유지시키거나 상기 유기 용매(SV)를 챔버(61)로부터 배수시키기 위한 드레인 밸브(80)를 포함할 수 있다. 드레인 밸브(80)는, 잉크 제거 유닛(60)의 플레이트(62)가 배치된 챔버(61)의 일 측에 반대되는 타 측에 배치될 수 있다. 예컨대, 챔버(61)의 타 측에 연결된 드레인 배관(81)이 구비되고, 드레인 배관(81)에 드레인 밸브(80)가 구비될 수 있다.
잉크 제거 유닛(60) 내의 챔버(61)에 포집된 잉크는 다공성 물질부(PM)를 통과하여, 유기 용매(SV)에 의해 용해될 수 있다. 잉크 제거 유닛(60)의 챔버(61) 내에 다공성 물질부(PM) 및 유기 용매(SV)를 구비함으로써, 잉크가 잉크 제거 유닛(60)의 외부로 다시 빠져나오지 못할 수 있다. 이를 통해, 잉크 액적 및 잉크 미스트를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용하여 제조된 표시 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 표시 장치(DP)는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)의 외측에 위치한 주변영역(PA)을 포함할 수 있다. 표시 장치(DP)는 표시영역(DA)에 2차원적으로 배열된 복수의 화소(PX)들의 어레이를 통해 이미지를 제공할 수 있다.
주변영역(PA)은 이미지를 제공하지 않는 영역으로서, 표시영역(DA)을 전체적으로 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 주변영역(PA)에는 화소(PX)들 각각에 대응하는 화소회로에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 등이 배치될 수 있다. 주변영역(PA)에는 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 연결될 수 있는 영역인 패드가 배치될 수 있다.
이하에서는 표시 장치(DP)가 발광소자(Light emitting element)로서, 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함하는 것을 설명하지만, 본 발명의 표시 장치(DP)는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 표시 장치(DP)는 무기 발광 다이오드를 포함하는 발광 표시 장치, 즉 무기 발광 표시 장치(Inorganic Light Emitting Display)일 수 있다. 무기 발광다이오드는 무기물 반도체 기반의 재료들을 포함하는 PN다이오드를 포함할 수 있다. PN 접합 다이오드에 순방향으로 전압을 인가하면 정공과 전자가 주입되고, 그 정공과 전자의 재결합으로 생기는 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있다. 전술한 무기 발광다이오드는 수~수백 마이크로미터의 폭을 가질 수 있으며, 일부 실시예에서 무기 발광다이오드는 마이크로 LED로 지칭될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 표시 장치(DP)는 양자점 발광 표시 장치(Quantum dot Light Emitting Display)일 수 있다.
한편, 표시 장치(DP)는 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 이용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(DP)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 이용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시 장치(DP)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸 미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로, 앞좌석의 배면에 배치되는 표시 화면으로 이용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 이용해 제조된 표시 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이며, 도 6의 VII-VII'선을 따라 취한 표시 장치의 단면에 대응될 수 있다.
도 7을 참조하면, 표시 장치(DP)는 기판(100), 화소회로층(PCL), 표시요소층(DEL), 봉지층(300)의 적층 구조를 포함할 수 있다.
기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 베이스층 및 무기층을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 고분자 수지를 포함하는 베이스층과 무기절연층의 배리어층을 포함할 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 순차적으로 적층된 제1 베이스층(101), 제1 배리어층(102), 제2 베이스층(103), 및 제2 배리어층(104)을 포함할 수 있다. 제1 베이스층(101)과 제2 베이스층(103)은 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에테르술폰(PES, polyethersulfone), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenene napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 또는/및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등을 포함할 수 있다. 제1 배리어층(102)과 제2 배리어층(104)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및/또는 실리콘나이트라이드와 같은 무기절연물을 포함할 수 있다. 기판(100)은 플렉서블 특성을 가질 수 있다.
기판(100) 상에는 화소회로층(PCL)이 배치된다. 도 7은 화소회로층(PCL)이 박막트랜지스터(TFT), 및 박막트랜지스터(TFT)의 구성요소들 아래 또는/및 위에 배치되는 버퍼층(111), 제1 게이트절연층(112), 제2 게이트절연층(113), 층간절연층(114), 제1 평탄화절연층(115) 및 제2 평탄화절연층(116)을 포함하는 것을 도시한다.
버퍼층(111)은 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(111)은 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 실리콘나이트라이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다.
버퍼층(111) 상의 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(Act)을 포함하며, 반도체층(Act)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(Act)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다. 반도체층(Act)은 채널영역(C) 및 채널영역(C)의 양측에 각각 배치된 드레인영역(D) 및 소스영역(S)을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)은 채널영역(C)과 중첩할 수 있다.
게이트전극(GE)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)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(Act)과 게이트전극(GE) 사이의 제1 게이트절연층(112)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.
제2 게이트절연층(113)은 상기 게이트전극(GE)을 덮도록 구비될 수 있다. 제2 게이트절연층(113)은 상기 제1 게이트절연층(112)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.
제2 게이트절연층(113) 상부에는 스토리지 커패시터(Cst)의 상부 전극(Cst2)이 배치될 수 있다. 상부 전극(Cst2)은 그 아래의 게이트전극(GE)과 중첩할 수 있다. 이 때, 제2 게이트절연층(113)을 사이에 두고 중첩하는 게이트전극(GE) 및 상부 전극(Cst2)은 스토리지 커패시터(Cst)를 형성할 수 있다. 즉, 게이트전극(GE)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(114)은 상부 전극(Cst2)을 덮을 수 있다. 층간절연층(114)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNX), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZnO2) 등을 포함할 수 있다. 층간절연층(114)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단일층 또는 다층일 수 있다.
드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 각각 층간절연층(114) 상에 위치할 수 있다. 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 각각 그 하부의 절연층들에 형성된 컨택홀을 통해 드레인영역(D) 및 소스영역(S)과 연결될 수 있다. 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)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(DE) 및 소스전극(SE)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 평탄화절연층(115)은 드레인전극(DE) 및 소스전극(SE)을 덮을 수 있다. 제1 평탄화절연층(115)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.
제2 평탄화절연층(116)은 제1 평탄화절연층(115) 상에 배치될 수 있다. 제2 평탄화절연층(116)은 제1 평탄화절연층(115)과 동일한 물질을 포함할 수 있고, 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 배치될 수 있다. 표시요소층(DEL)은 표시요소(즉, 발광소자)로서 유기발광다이오드(OLED)를 포함하며, 유기발광다이오드(OLED)는 화소전극(210), 중간층(220), 및 공통전극(230)의 적층 구조를 포함할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 예컨대, 적색, 녹색, 또는 청색 빛을 방출하거나, 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 발광영역을 통해 빛을 방출하며, 발광영역을 화소(PX)로 정의할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)의 화소전극(210)은 제2 평탄화절연층(116) 및 제1 평탄화절연층(115)에 형성된 컨택홀들과 제1 평탄화절연층(115) 상에 배치된 컨택메탈(CM)을 통해 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소전극(210)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(210)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(210)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다.
화소전극(210) 상에는 화소전극(210)의 중앙부를 노출하는 개구(117OP)를 갖는 화소정의막(117)이 배치된다. 화소정의막(117)은 유기절연물 및/또는 무기절연물을 포함할 수 있다. 개구(117OP)는 유기발광다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 발광영역을 정의할 수 있다. 예컨대, 개구(117OP)의 크기/폭이 발광영역의 크기/폭에 해당할 수 있다. 따라서, 화소(PX)의 크기 및/또는 폭은 해당하는 화소정의막(117)의 개구(117OP)의 크기 및/또는 폭에 의존할 수 있다.
중간층(220)은 화소전극(210)에 대응되도록 형성된 발광층(222)을 포함할 수 있다. 발광층(222)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다. 또는, 발광층(222)은 무기 발광물질을 포함하거나, 양자점을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 중간층(220)은 발광층(222)의 아래와 위에 각각 배치되는 제1 기능층(221) 및 제2 기능층(223)을 포함할 수 있다. 제1 기능층(221)은 예컨대, 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer)을 포함하거나, 홀 수송층 및 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제2 기능층(223)은 발광층(222) 위에 배치되는 구성요소로서, 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다. 제1 기능층(221) 및/또는 제2 기능층(223)은 후술할 공통전극(230)과 마찬가지로 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 형성되는 공통층일 수 있다.
공통전극(230)은 화소전극(210) 상에 배치되며, 화소전극(210)과 중첩할 수 있다. 공통전극(230)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 공통전극(230)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(230)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 공통전극(230)은 기판(100)을 전체적으로 커버하도록 일체로 형성될 수 있다.
봉지층(300)은 표시요소층(DEL) 상에 배치되고 표시요소층(DEL)을 커버할 수 있다. 봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함하며, 일 실시예로서 도 7는 봉지층(300)이 순차적으로 적층된 제1 무기봉지층(310), 유기봉지층(320) 및 제2 무기봉지층(330)을 포함하는 것을 도시하고 있다.
제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 알루미늄산화물, 티타늄산화물, 탄탈륨산화물, 하프늄산화물, 징크산화물, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물 중 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)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(320)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 모노머를 경화하거나, 폴리머를 도포하여 형성할 수 있다. 유기봉지층(320)은 투명성을 가질 수 있다.
이러한 표시 장치(DP)를 구성하는 여러 층들 중 적어도 하나는 도 1의 표시 장치의 제조장치(1)를 이용한 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성될 수 있다.
지금까지는 표시 장치의 제조장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 표시 장치의 제조장치를 이용한 표시 장치의 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
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 장치의 제조장치
10: 지지부
20: 제1 이동부
30: 제2 이동부
40: 제3 이동부
50: 잉크 토출 유닛
51: 노즐부
60: 잉크 제거 유닛
61: 챔버
62: 플레이트
63: 홀
70: 압력 조절 유닛
80: 드레인 밸브
90: 제어부

Claims (14)

  1. 잉크를 토출하는 복수의 노즐부들을 구비하는 잉크 토출 유닛; 및
    상기 잉크 토출 유닛으로부터 토출된 상기 잉크를 제거하기 위한 잉크 제거 유닛;을 포함하고,
    상기 잉크 제거 유닛은,
    상기 잉크를 포집하기 위한 챔버; 및
    상기 챔버의 일 측에 배치되며, 사전 정의된 위치에서 상기 잉크 토출 유닛의 상기 복수의 노즐부들 각각에 대응하도록 배열된 복수의 홀들을 구비하는 플레이트;를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들 각각의 폭은 상기 복수의 노즐부들 각각의 폭과 같거나 그보다 큰, 표시 장치의 제조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들 각각의 폭은, 상기 복수의 노즐부들 중 서로 인접한 두 노즐부들 사이의 이격 거리보다 작은, 표시 장치의 제조장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들의 개수는 상기 복수의 노즐부들의 개수와 동일한, 표시 장치의 제조장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내의 압력을 상기 잉크 제거 유닛의 외부의 압력보다 낮도록 유지하는 압력 조절 유닛;을 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버 내에 배치된 다공성 물질부;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 다공성 물질부는 상기 잉크 제거 유닛의 내부 공간을 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간으로 구획하도록 구성되며,
    상기 제1 내부 공간은 상기 플레이트에 인접하도록 위치하며,
    상기 제2 내부 공간은 상기 다공성 물질부를 사이에 두도록 상기 제1 내부 공간의 반대편에 위치하는, 표시 장치의 제조장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 제2 내부 공간과 유체 연통하며, 상기 챔버의 상기 제2 내부 공간을 상기 잉크 제거 유닛의 외부의 압력보다 낮도록 유지하는 압력 조절 유닛;을 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버 내에 수용된 유기 용매;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버의 타측에 배치되며, 상기 유기 용매를 상기 챔버로부터 배수시키기 위한 드레인 밸브;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버의 상기 제2 내부 공간에 위치하는 유기 용매;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 잉크 제거 유닛의 상기 챔버의 타측에 배치되며, 상기 유기 용매를 상기 챔버로부터 배수시키기 위한 드레인 밸브;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  13. 제9 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 유기 용매는 상기 잉크 또는 상기 잉크를 용해시키는 용매를 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    기판을 안착시키는 스테이지; 및
    상기 스테이지의 상부로부터 상기 잉크 제거 유닛의 상부로 상기 잉크 토출 유닛을 이송시키는 이동부;를 더 포함하는, 표시 장치의 제조장치.
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