KR20220134813A - 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 및 이에 의해 제조된 표시 장치 - Google Patents

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

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곽진오
강종혁
김성훈
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 용매를 수용하는 제1 리저버; 발광 소자를 수용하는 제2 리저버; 상기 용매 및 상기 발광 소자가 혼합된 잉크를 수용할 수 있는 혼합 챔버; 상기 제1 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제1 채널; 상기 제2 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제2 채널; 및 상기 제2 채널 내에서 이동되는 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.

Description

표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 및 이에 의해 제조된 표시 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, MANUFACTURING METHOD USING THE SAME AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 및 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, 발광 소자의 양을 조절하여, 공정 비용을 절감하고, 화소 내 발광 소자의 양을 균일하게 제공할 수 있는, 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 및 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, 용매를 수용하는 제1 리저버; 발광 소자를 수용하는 제2 리저버; 상기 용매 및 상기 발광 소자가 혼합된 잉크를 수용할 수 있는 혼합 챔버; 상기 제1 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제1 채널; 상기 제2 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제2 채널; 및 상기 제2 채널 내에서 이동되는 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 서로 유체적으로 차단된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 매니폴드(manifold) 형태로 제공되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 채널은, 제1 보디 채널 및 상기 제1 보디 채널에 연통하는 제1 가지 채널을 포함하고, 상기 제2 채널은, 제2 보디 채널 및 상기 제2 보디 채널에 연통하는 제2 가지 채널을 포함하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 혼합 챔버는, 상기 제1 가지 채널 및 상기 제2 가지 채널 각각에 유체적으로 연결된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 카운팅부는 상기 제2 가지 채널에 인접하여 배치된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 카운팅부와 전기적으로 연결된 제어부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 기초로 제2 가지 채널을 통과하는 상기 발광 소자의 개수를 산출하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 카운팅부는, 이미지 분석기(image analyzer), 레이저 회절 방식(laser diffraction), 동적 광 산란 방식(dynamic light scattering), 및 전기 저항 방식(electronic sensing) 중 적어도 어느 하나로 구현된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 개방 상태 혹은 폐쇄 상태를 가지는 개폐부; 를 더 포함하고, 상기 개폐부가 상기 폐쇄 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 차단되고, 상기 개폐부가 상기 개방 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 연결된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 카운팅부와 전기적으로 연결된 제어부; 를 더 포함하고, 상기 제어부가 상기 카운팅부로부터 제1 개수 신호를 수신할 경우, 상기 개폐부는 상기 개방 상태를 가지고, 상기 제어부가 상기 카운팅부로부터 상기 제1 개수 신호와는 상이한 제2 개수 신호를 수신할 경우, 상기 개폐부는 상기 폐쇄 상태를 가지는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 잉크를 외부로 배출시키는 노즐부; 를 더 포함하고, 상기 노즐부는 상기 혼합 챔버와 연결된, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 가지 채널은, 상기 제2 가지 채널의 길이 방향에 따라 상이한 단면적을 가지는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 채널 내 상기 발광 소자의 이동을 유도하는 이동 유도부; 를 더 포함하고, 상기 이동 유도부는 상기 제2 채널 내 상기 발광 소자에 대하여, 상기 혼합 챔버를 향하는 외력을 인가하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 이동 유도부는, 상기 발광 소자에 인가되는 전계를 형성할 수 있는 전극 부재, 상기 혼합 챔버를 향하는 공기의 흐름을 형성하는 공기 흐름 생성부, 및 상기 혼합 챔버를 향하는 외력을 인가하는 액츄에이터 중 적어도 어느 하나인, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 혼합 챔버는 제1 혼합 챔버 및 제2 혼합 챔버를 포함하고, 상기 제1 혼합 챔버는 상기 제1 채널과 연결되고, 상기 제2 혼합 챔버는 상기 제2 채널과 연결되는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 발광 소자 및 상기 발광 소자가 분산된 용매를 포함한 잉크를 수용하는 통합 리저버; 상기 잉크를 수용할 수 있고, 상기 잉크가 외부로 배출되는 배출 유로를 포함하는 혼합 챔버; 상기 통합 리저버와 상기 혼합 챔버 사이에 연결된 통합 채널; 상기 혼합 챔버 내 수용된 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 및 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 기초로 상기 혼합 챔버의 상기 배출 유로를 개방 혹은 폐쇄하는 개폐부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 용매를 수용할 수 있는 제1 리저버; 발광 소자를 수용할 수 있는 제2 리저버; 상기 용매 및 상기 발광 소자가 혼합된 잉크를 수용하는 혼합 챔버; 상기 제1 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제1 채널; 상기 제2 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제2 채널; 및 상기 제2 채널 내에서 이동되는 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법으로서, 기판을 준비하는 단계-상기 기판은, 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함함-; 상기 기판 상에 상기 잉크를 제공하는 단계; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 잉크를 제공하는 단계는, 혼합 챔버로부터 제공된 상기 잉크의 적어도 일부가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 단계를 포함하고, 상기 전계를 형성하는 단계는, 상기 발광 소자가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배열되는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치의 제조 장치는, 개방 상태 혹은 폐쇄 상태를 가지는 개폐부; 를 더 포함하고, 상기 제1 채널은, 제1 보디 채널 및 상기 제1 보디 채널에 연통하는 제1 가지 채널을 포함하고, 상기 제2 채널은, 제2 보디 채널 및 상기 제2 보디 채널에 연통하는 제2 가지 채널을 포함하고, 상기 개폐부가 상기 개방 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 차단되고, 상기 개폐부가 상기 개방 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 연결된, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 혼합 챔버는 상기 용매를 수용하는 제1 혼합 챔버 및 발광 소자 잉크를 수용하는 제2 혼합 챔버를 포함하고, 상기 발광 소자 잉크는 소정의 유체 및 상기 소정의 유체에 분산된 상기 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 혼합 챔버는 상기 제1 채널과 연결되고, 상기 제2 혼합 챔버는 상기 제2 채널과 연결되고, 상기 잉크를 제공하는 단계는, 상기 제1 혼합 챔버 내에 수용된 상기 용매를 제1 시점일 때 분사 위치에 제공하는 단계; 및 상기 제2 혼합 챔버 내에 수용된 상기 발광 소자 잉크를 상기 제1 시점과는 상이한 제2 시점일 때, 상기 분사 위치에 제공하는 단계; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 표시 장치의 제조 장치를 이용하여 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, 발광 소자의 양을 조절하여, 공정 비용을 절감하고, 화소 내 발광 소자의 양을 균일하게 제공할 수 있는, 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 및 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 5는 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7은 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 프린트 헤드 유닛 및 리저버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 EA1 영역의 확대도이다.
도 10은 도 7의 EA2의 확대도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛 및 리저버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛 및 리저버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 14 및 도 18은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계 중 기판을 나타낸 단면도들이다.
도 15 및 도 16은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계 별 단면도들이다.
도 17 및 도 19는 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 평면도들이다.
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, 및 이에 의해 제조된 표시 장치에 관한 것이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 19를 참조하여, 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치, 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법, 및 이에 의해 제조된 표시 장치에 관하여 서술한다.
실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(도 5의 '1' 참조)에 관하여 설명하기 앞서, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 표시 장치의 제조 장치(1)에 의하여 제조되는 표시 장치에 관하여 설명한다.
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. 예를 들어, 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.
실시예에 따르면, 발광 소자(LD)는 일 방향을 따라 연장된 기둥 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 단부(EP1)와 제2 단부(EP2)를 포함할 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 따르면, 상기 기둥 형상은 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.
실시예에 따르면, 발광 소자(LD)는 나노 스케일(nanometer scale) 내지 마이크로 스케일(micrometer scale) 정도로 작은 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 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.
실시예에 따르면, 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 한정되지 않는다.
실시예에 따르면, 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.
별도 도면에 도시되지 않았으나, 실시예에 따르면, 활성층(12)의 상부 및/또는 하부에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층이 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.
실시예에 따르면, 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 한정되지 않는다.
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 화소(도 3의 'PXL' 참조)를 비롯한 다양한 발광 장치의 광원으로 이용할 수 있다.
실시예에 따르면, 발광 소자(LD)는 표면에 제공된 절연막(INF)을 더 포함할 수 있다. 절연막(INF)은 적어도 활성층(12)의 외면을 둘러싸도록 발광 소자(LD)의 표면에 형성될 수 있으며, 이외에도 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 일 영역을 더 둘러쌀 수 있다.
실시예에 따르면, 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 따르면, 절연막(INF)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 알루미늄 산화물(AlOx), 및 타이타늄 산화물(TiOx) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 절연막(INF)는 단일층 혹은 다중층으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
실시예에 따르면, 절연막(INF)이 제공되는 경우, 발광 소자(LD)의 전기적 안정성을 확보할 수 있고, 발광 소자(LD)의 표면 결함을 감소시킬 수 있다.
별도 도면에 도시하지 않았으나, 실시예에 따르면, 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.
발광 소자(LD)의 종류, 구조 및/또는 형상 등은 상술된 예시에 한정되지 않으며, 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 패널(도 3의 'PNL' 참조)의 각 화소(PXL) 내에 복수의 발광 소자들(LD)을 배치하고, 발광 소자들(LD)을 각 화소(PXL)의 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 3은 발광 소자(LD)를 광원으로서 이용할 수 있는 전자 장치의 일 예로서, 표시 장치에 관하여 도시한다. 특히, 도 3에서는 상기 표시 장치에 구비된 표시 패널(PNL)에 관하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(PNL)은 베이스 기판(BSL) 및 베이스 기판(BSL) 상에 배치된 화소(PXL)를 포함할 수 있다. 화소(PXL)는 베이스 기판(BSL) 상에 복수 개 구비될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 패널(PNL)은 구동 회로부(일 예로, 주사 구동부 및/또는 데이터 구동부), 배선들 및/또는 패드들을 더 포함할 수 있다.
베이스 기판(BSL)은 표시 패널(PNL)의 베이스 부재를 구성하는 것으로서, 경성 또는 연성의 기판이나 필름일 수 있다.
표시 패널(PNL) 및 베이스 기판(BSL)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. 화소(PXL)는 스트라이프(stripe) 또는 펜타일(PenTile) 배열 구조 등에 따라 배열될 수 있다. 다만, 화소(PXL)의 배열 구조가 이에 한정되지는 않는다.
비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소(PXL)에 연결되는 각종 배선들, 패드들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA) 외 영역으로서, 화소(PXL)가 배치되지 않은 영역을 의미할 수 있다.
실시예에 따르면, 표시 영역(DA)에는 서로 다른 색의 광을 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.
실시예에 따르면, 제1 내지 제3 화소(PXL1, PXL2, PXL3)는 다양한 색의 광을 방출할 수 있는 하나의 화소부를 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 화소(PXL1, PXL2, PXL3)는 각각 소정 색의 광을 방출하는 서브 화소일 수 있다. 예를 들어, 제1 화소(PXL1)는 적색의 광을 방출하는 적색 화소일 수 있고, 제2 화소(PXL2)는 녹색의 광을 방출하는 녹색 화소일 수 있으며, 제3 화소(PXL3)는 청색의 광을 방출하는 청색 화소일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
실시예에 따르면, 화소(PXL)는 제어 신호(일 예로, 주사 신호 및 데이터 신호) 및/또는 전원(일 예로, 제1 전원 및 상기 제1 전원과 상이한 전압을 인가하는 제2 전원)에 의해 구동되는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 각각의 화소(PXL)는 능동형 화소로 구성될 수 있다. 다만, 표시 장치에 적용될 수 있는 화소(PXL)들의 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 구조를 설명한다. 도 4는 도 3의 Ⅰ~Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 4를 참조하면, 화소(PXL)는 베이스 기판(BSL), 화소 회로부(PCL), 및 표시 소자부(DPL)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(BSL)은 화소(PXL)의 기저면일 수 있다. 베이스 기판(BSL)은 경성 또는 연성의 기판일 수 있다. 일 예에 따르면, 기판(BSL)은 경성(rigid) 소재 혹은 가요성(flexible) 소재를 포함할 수 있으나, 특정 예시에 한정되지 않는다.
화소 회로부(PCL)는 베이스 기판(BSL) 상에 배치될 수 있다. 화소 회로부(PCL)는 트랜지스터 및 복수의 절연층을 포함할 수 있다. 상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터일 수 있으며, 실시예에 따라 구동 트랜지스터일 수 있다. 상기 트랜지스터 상에는 상기 복수의 절연층 중 어느 하나가 배치될 수 있다. 화소 회로부(PCL)의 구조는 특정 예시에 한정되지 않으며, 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있다.
표시 소자부(DPL)는 화소 회로부(PCL) 상에 배치될 수 있다. 표시 소자부(DPL)는 뱅크 패턴(BNP), 제1 전극(ELT1), 제2 전극(ELT2), 절연막(INS), 발광 소자(LD), 제1 뱅크(BNK1), 및 제2 뱅크(BNK2)를 포함할 수 있다.
뱅크 패턴(BNP)은 상부 방향으로 연장된(혹은 돌출된) 형상을 가질 수 있다. 뱅크 패턴(BNP) 상에는 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2) 각각의 적어도 일부가 배치되어, 반사 격벽이 형성될 수 있다. 상기 반사 격벽이 형성되어, 발광 소자(LD)의 발광 효율이 개선될 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 상부 방향은 제3 방향(DR3)을 의미할 수 있다. 혹은 상기 상부 방향은 발광 소자(LD)의 광이 방출되는 표시 방향을 의미할 수 있다.
제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)은 화소 회로부(PCL) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2) 각각의 적어도 일부는 뱅크 패턴(BNP) 상에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 전극(ELT1)은 발광 소자(LD)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 절연막(INS) 상에는 제1 컨택 전극이 배치되고, 제1 전극(ELT1)은 상기 제1 컨택 전극을 통해 발광 소자(LD)와 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 전극(ELT2)은 발광 소자(LD)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 절연막(INS) 상에는 제2 컨택 전극이 배치되고, 제2 전극(ELT2)은 상기 제2 컨택 전극을 통해 발광 소자(LD)와 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)은 발광 소자(LD)에 대한 정렬 전극으로 기능할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 잉크(도 7의 'INK' 참조)에 포함되어 제공되고, 이후 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 형성된 전계에 기초하여 배열될 수 있다. 이에 관한 상세한 내용은 도 13 내지 도 19를 참조하여 후술한다.
절연막(INS)은 제1 전극(ELT1) 및/또는 제2 전극(ELT2) 상에 배치될 수 있다. 절연막(INS)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 절연막(INS)은 표시 소자부(DPL)에 포함된 전극 구성들의 전기적 연결을 안정시키고, 외부 영향을 감소시킬 수 있다.
발광 소자(LD)는 절연막(INS) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 절연막(INS)은 홈(혹은 캐비티)을 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 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 발광 소자(LD)일 수 있다.
실시예에 따르면, 발광 소자(LD)는 제1 전극(ELT1)을 통해 제공된 전기적 신호와 제2 전극(ELT2)을 통해 제공된 전기적 신호에 기초하여 광을 발산할 수 있다.
제1 뱅크(BNK1) 및 제2 뱅크(BNK2)는 화소(PXL)의 발광 영역을 정의하는 구조물일 수 있다. 여기서, 상기 발광 영역은, 제1 뱅크(BNK1) 및 제2 뱅크(BNK2)가 배치되지 않은 영역으로서, 발광 소자(LD)가 배치되어 광이 방출되는 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 뱅크(BNK1) 및 제2 뱅크(BNK2)는 화소(PXL)의 발광 소자(LD)를 둘러싸도록 인접한 발광 소자(LD) 사이의 경계 영역에 배치될 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 내지 도 12를 참조하여, 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(1)에 관하여 설명한다. 이하에서는, 설명의 편의상, 표시 장치의 제조 장치(1)를 제조 장치(1)로 간략히 하여 서술한다.
도 5는 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 나타낸 사시도이다. 도 6은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 나타낸 블록도이다. 도 7은 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 프린트 헤드 유닛 및 리저버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제조 장치(1)는 스테이지(10), 프린트 헤드 유닛(20), 및 이동 유닛(30)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제조 장치(1)는 프린트 장치로 지칭될 수 있다.
스테이지(10)는 기판(100)을 지지할 수 있다. 스테이지(10)는 기판(100)이 배치될 수 있는 영역을 제공할 수 있다. 여기서, 기판(100)은 이미지를 표시하도록 구성된 표시 패널(PNL)을 제조하기 위한 기판일 수 있다. 기판(100)은 베이스 기판(BSL) 및 화소 회로부(PCL)를 포함(도 14 참조)할 수 있다. 기판(100) 상에 발광 소자(LD)가 배열되어, 도 4를 참조하여 상술한 화소(PXL)가 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 스테이지(10)는 강성 재질을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 스테이지(10)는 평면 상에서 볼 때, 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
실시예에 따르면, 스테이지(10)는 기판(100)의 위치를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 스테이지(10)는 기판(100)을 레일(rail) 등을 이용하여 이동시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판(100)은 스테이지(10)에 의해, 제1 방향(DR1)으로 이동될 수 있다.
프린트 헤드 유닛(20)은 스테이지(10)의 상부에 배치될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(20)은 스테이지(10)와 이동 유닛(30) 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)은 잉크(INK)를 토출(혹은 제공, 분사)할 수 있다. 잉크(INK)는 발광 소자(LD) 및 용매(도 7의 'SLV' 참조)를 포함할 수 있다. 잉크(INK)는 발광 소자(LD)와 용매(SLV)가 혼합되어 제공될 수 있다. 여기서, 발광 소자(LD)는 용매(SLV)에 분산되어 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)은 가이드부(32)에 의해 제2 방향(DR2)으로 이동될 수 있다. 상술한 바와 같이, 기판(100)의 위치 및 프린트 헤드 유닛(20)의 위치가 조정되어, 잉크(INK)가 제공되는 기판(100) 상 영역이 조절될 수 있다.
프린트 헤드 유닛(20)에 관한 상세한 내용은 도 6 내지 도 12를 참조하여 후술한다.
이동 유닛(30)은 프린트 헤드 유닛(20)과 결합될 수 있다. 이동 유닛(30)은 프린트 헤드 유닛(20)을 이동시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유닛(30)은 지지부(31), 가이드부(32), 및 결합부(33)를 포함할 수 있다. 지지부(31)는 프린트 헤드 유닛(20)을 지지할 수 있다. 가이드부(32)는 지지부(31)에 결합되어 프린트 헤드 유닛(20)의 이동을 가이드할 수 있다. 결합부(33)는 프린트 헤드 유닛(20)과 결합되고, 가이드부(32)를 따라서 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 프린트 헤드 유닛(20)이 제2 방향(DR2)을 따라 이동될 필요성이 존재하는 경우, 결합부(33)가 가이드부(32)를 따라 제2 방향(DR2)으로 이동되고, 프린트 헤드 유닛(20)의 위치가 제2 방향(DR2)을 따라 변경될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제조 장치(1)는 리저버(40, reservoir) 및 제어부(50)를 더 포함할 수 있다.
리저버(40)는 유체를 수용할 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 리저버(40) 내에는 유체(혹은 물질)이 포함될 수 있다. 리저버(40) 내에는 용매(SLV) 및/또는 발광 소자(LD)가 마련될 수 있다.
실시예에 따르면, 리저버(40)는 제어부(50)에 의해 내부 환경이 제어될 수 있다. 예를 들어, 리저버(40) 내의 온도는 제어부(50)에 의해 적절히 선택될 수 있다.
실시예에 따르면, 리저버(40)는 프린트 헤드 유닛(20)과 별도로 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 리저버(40)는 하우징(도 7의 '210' 참조)의 외부 공간에 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 실시 형태에 따라, 리저버(40)는 프린트 헤드 유닛(20)에 포함되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 리저버(40)의 적어도 일부는 하우징(210) 내에 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 리저버(40)는 용매(SLV) 및/또는 발광 소자(LD)를 수용할 수 있다. 리저버(40)는 용매(SLV)를 수용할 수 있는 제1 리저버(42) 및 발광 소자(LD)를 수용할 수 있는 제2 리저버(44)를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 리저버(42)는 잉크(INK)에 포함된 용매(SLV)가 수용될 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 제1 리저버(42)는 제1 채널(222, channel)과 유체적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 리저버(42)에 수용된 용매(SLV)는 제1 채널(222)로 이동될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 리저버(42)는 제2 채널(224)과 유체적으로 차단(혹은 분리)될 수 있다. 예를 들어, 제1 리저버(42)는 제2 채널(224)과 연결됨 없이 제1 채널(222)과 연결되어, 용매(SLV)는 제2 채널(224)에 제공되지 않을 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 리저버(44)는 잉크(INK)에 포함된 발광 소자(LD)가 수용될 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 제2 리저버(44)는 제2 채널(224)과 유체적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 리저버(44)에 수용된 발광 소자(LD)는 제2 채널(224)로 이동될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 리저버(44)는 제1 채널(222)과 유체적으로 차단(혹은 분리)될 수 있다. 예를 들어, 제2 리저버(44)는 제1 채널(222)과 연결됨 없이 제2 채널(224)과 연결되어, 발광 소자(LD)는 제1 채널(222)에 제공되지 않을 수 있다.
제어부(50)는 제조 장치(1) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 리저버(40) 내 수용된 유체 혹은 물질이 리저버(40) 외부로 배출되도록 제어할 수 있다. 혹은 제어부(50)는 프린트 헤드 유닛(20)에 포함된 개폐부(240)의 포즈(pose)를 개방 상태 혹은 폐쇄 상태로 변경할 수 있다. 제어부(50)는 개폐부(240)와 전기적으로 연결(무선 혹은 유선)될 수 있다. 제어부(50)는 노즐부(260, nozzle)의 동작을 제어하여, 혼합 챔버(250) 내 수용된 잉크(INK)가 외부로 배출시키거나, 외부로 배출되지 않도록 할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 제공된 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보로부터 제2 채널(224)을 통과하는 발광 소자(LD)의 개수를 산출할 수 있다. 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 제공된 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 기초로, 개폐부(240)의 동작 여부를 결정할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(50)는 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 CPU나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 제어부(50)는 하드웨어적으로는 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있다. 제어부(50)는 소프트웨어적으로는 하드웨어적인 제어부(50)에 의해 처리되는 프로그램이나, 어플리케이션, 펌웨어 등의 형태로 제공될 수 있다.
도 6에는 제어부(50)가 단일 구성인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 실시 형태에 따라, 제어부(50)가 복수의 구성으로 분리되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 리저버(40)의 동작을 제어하는 제1 제어부 및 프린트 헤드 유닛(20)을 제어하는 제2 제어부를 포함할 수 다. 한편, 제어부(50)는 프린트 헤드 유닛(20)과 분리되어 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예에 따르면, 제어부(50)는 프린트 헤드 유닛(20)에 포함되어 제공될 수 있다.
이하에서는, 도 6에 도 7을 결부하여, 실시예에 따른 제조 장치(1)에 관하여 더욱 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(20)은 하우징(210), 복수의 채널(220), 카운팅부(230), 개폐부(240), 혼합 챔버(250), 및 노즐부(260)을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 하우징(210)은 프린트 헤드 유닛(20)의 외형을 지지할 수 있다. 하우징(210) 내에는 프린트 헤드 유닛(20)의 개별 구성이 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 복수의 채널(220)은 제1 채널(222) 및 제2 채널(224)을 포함할 수 있다. 제1 채널(222)과 제2 채널(224)은 서로 분리(혹은 유체적으로 차단)될 수 있다. 이에 따라, 제1 채널(222) 및 제2 채널(224) 각각에 제공되는 유체(혹은 물질 등)들이 서로 혼합되는 것이 방지될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 채널(222)은 제1 리저버(42)와 연결될 수 있다. 제1 채널(222)은 제1 리저버(42)와 혼합 챔버(250)를 서로 연결할 수 있다. 제1 채널(222)은 제1 리저버(42)에 수용된 용매(SLV)가 제공되는 경로일 수 있다. 이에 따라, 제1 리저버(42)로부터 제공된 용매(SLV)는 제1 채널(222)을 경유하여 혼합 챔버(250)에 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 채널(224)은 제2 리저버(44)와 연결될 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 채널(224)은 제2 리저버(44)와 혼합 챔버(250)를 서로 연결할 수 있다. 제2 채널(224)은 제2 리저버(44)에 수용된 발광 소자(LD)가 제공되는 경로일 수 있다. 이에 따라, 제2 리저버(44)로부터 제공된 발광 소자(LD)는 제2 채널(224)을 경유하여 혼합 챔버(250)에 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 채널(224)의 내부면에는 정전기 방지를 위한 표면 처리가 수행될 수 있다. 실험적으로, 발광 소자(LD)의 극성으로 인하여, 제2 채널(224) 내 발광 소자(LD)의 이동이 간섭될 가능성이 일부 존재하였으나, 상기 표면 처리로 인하여, 제2 채널(224) 내 발광 소자(LD)의 이동이 원활이 이루어질 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 채널(222) 및 제2 채널(224)은 매니폴드(manifold) 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 채널(222)은 제1 보디 채널(223, body channel) 및 복수의 제1 가지 채널(226, branch channel)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 채널(224)은 제2 보디 채널(225) 및 복수의 제2 가지 채널(228)을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 보디 채널(223)은 복수 개의 위치에서 각각 제1 가지 채널(226)과 연통할 수 있다. 제2 보디 채널(225)은 복수 개의 위치에서 각각 제2 가지 채널(228)과 연통할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 가지 채널(226)은 제1 보디 채널(223)에 연통될 수 있고, 이에 따라 제1 보디 채널(223)에 제공되는 용매(SLV)는 제1 가지 채널(226)에 제공될 수 있다. 제1 가지 채널(226)은 제1 보디 채널(223)과 혼합 챔버(250)를 연결할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 가지 채널(228)은 제2 보디 채널(225)에 연통될 수 있고, 이에 따라 제2 보디 채널(225)에 제공되는 발광 소자(LD)는 제2 가지 채널(228)에 제공될 수 있다. 제2 가지 채널(228)은 제2 보디 채널(225)과 혼합 챔버(250)를 연결할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 가지 채널(228)의 직경은, 발광 소자(LD)보다 클 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 가지 채널(228)의 직경은 100
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이내일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
카운팅부(230)는 제2 채널(224)에 인접하여 배치될 수 있다. 카운팅부(230)는 제2 채널(224)의 제2 가지 채널(228)에 인접하여 배치될 수 있다.
예를 들어, 카운팅부(230)는 제2 가지 채널(228)과 접촉(도 8 참조)할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또 다른 예에 의하면, 카운팅부(230)는 제2 가지 채널(228)과 접촉면을 형성하지 않고, 제2 가지 채널(228)과 혼합 챔버(250)가 서로 연결되는 위치에 인접하여 배치(도 9 참조)될 수 있다.
실시예에 따르면, 카운팅부(230)는 발광 소자(LD)의 양에 관한 정보를 획득할 수 있다. 카운팅부(230)는 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 획득할 수 있다.
본 명세서에서 정의되는 발광 소자(LD)의 개수는 제2 채널(224) 혹은 제2 가지 채널(228)을 통과하는 발광 소자(LD)의 개수를 의미할 수 있다.
실시예에 따르면, 카운팅부(230)는 이미지 정보를 획득하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카운팅부(230)는 이미지 분석기(image analyzer)일 수 있다. 카운팅부(230)는 CCD(charge coupled device) 방식을 이용하는 장치일 수 있다. 여기서, 카운팅부(230)는 제2 가지 채널(228)을 통과하는 발광 소자(LD)를 촬상할 수 잇으며, 촬상된 이미지(혹은 영상)는 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 포함할 수 있다. 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보는 발광 소자(LD)의 개수(혹은 양)을 산출하기 위한 데이터 정보를 의미할 수 있다. 일 예에 따르면, 제어부(50)는 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보로부터 발광 소자(LD)의 개수(혹은 양)를 산출할 수 있다.
다만, 상술된 예시에 한정되지 않으며, 카운팅부(230)는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 카운팅부(230)는 레이저 회절 방식(laser diffraction), 동적 광산란 방식(dynamic light scattering), 및 전기 저항 방식(electronic sensing) 중 어느 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
개폐부(240)는 제2 채널(224)과 혼합 챔버(250) 사이에 배치될 수 있다. 개폐부(240)는 제2 가지 채널(228)과 혼합 챔버(250) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 개폐부(240)는 개방 상태 혹은 폐쇄 상태를 가질 수 있다. 개폐부(240)의 포즈는, 상기 개방 상태에서 상기 폐쇄 상태로 변경되거나, 혹은 상기 폐쇄 상태에서 상기 개방 상태로 변경될 수 있다. 제어부(50)는 개폐부(240)의 포즈가 변경되도록 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 개방 상태에서, 개폐부(240)는 제2 채널(224)과 혼합 챔버(250)를 서로 분리하지 않을 수 있다. 상기 개방 상태에서, 개폐부(240)의 포즈는, 제2 채널(224)과 혼합 챔버(250)를 서로 유체적으로 연결되도록 제공되어, 발광 소자(LD)가 혼합 챔버(250)에 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 폐쇄 상태에서, 개폐부(240)는 제2 채널(224)과 혼합 챔버(250)를 서로 분리할 수 있다. 상기 폐쇄 상태에서, 개폐부(240)는 제2 채널(224)과 혼합 챔버(250)를 서로 유체적으로 차단하여, 발광 소자(LD)가 혼합 챔버(250)에 제공되지 못하도록 할 수 있다.
실시예에 따르면, 개폐부(240)는 셔터(shutter) 방식으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 개폐부(240)의 형상 및 동작 방법에는, 물질 혹은 유체가 이동되기 곤란하도록 간섭하는 공지된 기술이 적용될 수 있다.
실시예에 따르면, 개폐부(240)의 동작 여부는, 카운팅부(230)로부터 획득된 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 획득된 발광 소자(LD)의 관한 정보를 토대로, 발광 소자(LD)의 개수가 증가될 필요성이 있는지 여부 혹은 감소될 필요성이 있는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(50)가 발광 소자(LD)의 개수가 증가될 필요성이 있는 것으로 판단하는 경우, 개폐부(240)는 제2 채널(224)을 개방하여, 발광 소자(LD)가 혼합 챔버(250)로 이동될 수 있도록 할 수 있다. 제어부(50)가 발광 소자(LD)의 개수가 감소될 필요성이 있는 것으로 판단하는 경우, 개폐부(240)는 제2 채널(224)을 폐쇄하여, 발광 소자(LD)가 혼합 챔버(250)로 이동될 수 없도록 할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(50)가 카운팅부(230)로부터 제1 개수 신호를 수신할 경우, 제1 동작을 수행할 수 있다. 제어부(50)는 상기 제1 개수 신호를 제공받을 경우, 개폐부(240)가 폐쇄 상태를 유지하도록 제어하거나, 개폐부(240)가 개방 상태에서 폐쇄 상태로 변경하도록 제어할 수 있다. 혹은 실시 형태에 따라, 제어부(50)는 상기 제1 개수 신호를 제공받을 경우, 개폐부(240)에 대한 별도의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 여기서, 상기 제1 개수 신호는 미리 정해진 발광 소자(LD)의 기준 개수에 비해 많은 양의 발광 소자(LD)가 제2 가지 채널(228)을 통과함을 나타낸 개수 신호를 의미할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(50)가 카운팅부(230)로부터 제2 개수 신호를 수신할 경우, 제2 동작을 수행할 수 있다. 제어부(50)는 상기 제2 개수 신호를 제공받을 경우, 개폐부(240)가 개방 상태를 유지하도록 제어하거나, 개폐부(240)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 변경하도록 제어할 수 있다. 혹은 실시 형태에 따라, 제어부(50)는 상기 제2 개수 신호를 제공받을 경우, 개폐부(240)에 대한 별도의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 여기서, 상기 제2 개수 신호는 미리 정해진 발광 소자(LD)의 기준 개수에 비해 적은 양의 발광 소자(LD)가 제2 가지 채널(228)을 통과함을 나타낸 개수 신호를 의미할 수 있다.
혼합 챔버(250)는 하우징(210) 내 프린트 헤드 유닛(20)의 하부에 배치될 수 있다. 혼합 챔버(250)는 제1 채널(222) 및 제2 채널(224)과 노즐부(260) 사이에 배치될 수 있다. 혼합 챔버(250)는 노즐부(260)와 제1 가지 채널(226) 사이에 배치될 수 있다. 혼합 챔버(250)는 노즐부(260)와 제2 가지 채널(228) 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 혼합 챔버(250)는 유체를 수용할 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 잉크(INK)는 기판(100) 상에 제공되기 이전에 혼합 챔버(250) 내에 마련될 수 있다.
실시예에 따르면, 혼합 챔버(250)는 제1 채널(222) 및 제2 채널(224)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 혼합 챔버(250)는 제1 채널(222)과 연결되어 용매(SLV)가 제공되고, 제2 채널(224)과 연결되어 발광 소자(LD)가 제공될 수 있다. 이에 따라, 용매(SLV)와 발광 소자(LD)가 혼합되어, 실시예에 따른 표시 장치를 제조하기 위한 잉크(INK)가 마련될 수 있다.
실시예에 따르면, 혼합 챔버(250)는 제1 가지 채널(226) 중 적어도 어느 하나 및 제2 가지 채널(228) 중 적어도 어느 하나와 각각 유체적으로 연결(혹은 연통)될 수 있다.
실시예에 따르면, 혼합 챔버(250)는 복수 개 마련될 수 있다. 혼합 챔버(250) 각각은 노즐부(260) 중 적어도 어느 하나에 대응할 수 있다.
노즐부(260)는 혼합 챔버(250)의 하부에 배치될 수 있다. 노즐부(260)는 유체의 흐름 방향을 결정할 수 있다. 노즐부(260)는 프린트 헤드 유닛(20)의 외부와 혼합 챔버(250)를 연결할 수 있다. 혼합 챔버(250)에 수용된 잉크(INK)는 노즐부(260)를 통해 외부로 제공(혹은 배출)될 수 있다. 일 예에 따르면, 노즐부(260)는 관 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이하에서는, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 실시예에 따른 카운팅부(230) 및 이동 유도부(290)에 관하여 설명한다.
도 8 및 도 9는 도 7의 EA1 영역의 확대도이다. 도 8은 일 실시예에 따른, 카운팅부(230)의 구조에 관하여 나타낸 도면일 수 있다. 도 9는 또 다른 실시예에 따른, 카운팅부(230)의 구조에 관하여 나타낸 도면일 수 있다.
먼저 도 8을 참조하면, 카운팅부(230)는 제2 채널(224)(혹은 제2 가지 채널(228))에 인접하여, 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 획득할 수 있다.
실시예에 따르면, 카운팅부(230)는 개폐부(240)보다 상측에 배치되어, 발광 소자(LD)가 혼합 챔버(250)에 이동되기 이전, 발광 소자(LD)의 개수를 카운팅할 수 있다. 카운팅부(230)는 발광 소자(LD)의 개수를 판단할 수 있도록 마련된 정보를 획득하여 제어부(50)에 전달할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 전달된 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 기초로, 카운팅부(230)에 대응하는 제2 가지 채널(228)을 통과하는 발광 소자(LD)의 개수를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 제1 시점과 상기 제1 시점 이후인 제2 시점 사이에 제2 가지 채널(228)의 특정 위치를 통과하는 발광 소자(LD)의 개수를 획득할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 전달된 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 기초로, 개폐부(240)의 개방 혹은 폐쇄 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(50)는 미리 정해진 발광 소자(LD)의 수치 범위를 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 수치 범위는 별도로 마련된 저장부에 저장될 수 있다. 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 제공된 정보를 기초로 획득된 발광 소자(LD)의 개수가 상기 미리 정해진 발광 소자(LD)의 수치 범위보다 작은 경우, 개폐부(240)를 개방 상태로 유지하거나, 개폐부(240)를 폐쇄 상태에서 개방 상태로 변경시킬 수 있다. 제어부(50)는 카운팅부(230)로부터 제공된 정보를 기초로 획득된 발광 소자(LD)의 개수가 상기 미리 정해진 발광 소자(LD)의 수치 범위보다 큰 경우, 개폐부(240)를 폐쇄 상태로 유지하거나, 개폐부(240)를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 변경시킬 수 있다.
이에 따라, 발광 소자(LD)의 개수는 공정에서 요구되는 수치범위로 적절히 선택될 수 있다. 상술한 바와 같이, 혼합 챔버(250)에 발광 소자(LD)가 이동되기 이전, 카운팅부(230)에 의해 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보가 획득됨으로써, 혼합 챔버(250)에서 마련되는 잉크(INK) 내 발광 소자(LD)의 개수가 조절될 수 있다. 이로 인해, 기판(100)에 제공되는 발광 소자(LD)의 개수가 적절히 선택되어, 공정 비용이 절감될 수 있으며, 화소(PXL)의 영역별 발광 소자(LD)의 양(혹은 비율)이 균일하게 제공될 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하여, 또 다른 실시예에 따른 제2 가지 채널(228) 및 이동 유도부(290)에 관하여 설명한다.
실시예에 따르면, 제2 가지 채널(228)의 단면적은, 제2 가지 채널(228)의 길이 방향에 따라 상이할 수 있다. 제2 가지 채널(228)은 깔때기 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 가지 채널(228)은 혼합 챔버(250)에 인접할수록 작은 단면적을 가질 수 있다. 제2 가지 채널(228)은 개폐부(240)에 인접할수록 작은 단면적을 가질 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제2 가지 채널(228) 내에서 발광 소자(LD)의 위치가 효율적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)가 제2 가지 채널(228)의 내측면을 따라 회전하며 혼합 챔버(250)를 향해 이동될 수 있고, 이에 따라, 발광 소자(LD)의 이동 효율이 개선될 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 제2 가지 채널(228)의 하단에 인접하여 배치될 수 있다. 이동 유도부(290)는 제2 가지 채널(228)과 혼합 챔버(250) 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 복수 개 구비될 수 있다. 일 예에 따르면, 이동 유도부(290) 중 어느 하나는 제2 가지 채널(228)의 일측에 배치되고, 이동 유도부(290) 중 또 다른 어느 하나는 제2 가지 채널(228)의 타측에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 발광 소자(LD)를 혼합 챔버(250)로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 중력 방향을 따라서, 제2 가지 채널(228)로부터 혼합 챔버(250)(혹은 개폐부(240))를 향하여 이동될 수 있다. 이에 부가적으로, 이동 유도부(290)는 발광 소자(LD)에 상기 중력 방향으로의 외력을 가하여, 발광 소자(LD)의 이동을 촉진할 수 있다. 이동 유도부(290)는 제2 채널(224) 내 발광 소자(LD)에 대하여 혼합 챔버(250)를 향하는 외력을 인가할 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 발광 소자(LD)에 인가될 수 있는 전기장을 형성할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 발광 소자(LD)는 극성을 가질 수 있는 바, 이동 유도부(290)에 의해 형성된 전기장은 발광 소자(LD)가 혼합 챔버(250)를 향하도록 할 수 있다. 일 예에 따르면, 이동 유도부(290)는 전기적 신호를 인가할 수 있는 전극 형태(일 예로, 전극 부재로 지칭됨)로 구현될 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 또 다른 실시예에 따른 이동 유도부(290)에 관하여 설명한다. 도 10은 도 7의 EA2의 확대도이다.
도 10을 참조하면, 이동 유도부(290)는 제2 채널(224) 내에 배치될 수 있다. 이동 유도부(290)는 제2 보디 채널(225)과 제2 리저버(44) 사이의 제2 채널(224) 내에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)의 위치는 변경될 수 있다. 이동 유도부(290)는 푸쉬(push) 방향으로 이동될 수 있다. 이동 유도부(290)의 위치는, 발광 소자(LD)가 제2 채널(224) 내에서 이동되도록 상기 푸쉬 방향으로 변경될 수 있다. 일 예에 따르면, 이동 유도부(290)의 동작은, 제어부(50)에 의해 제어될 수 있으며, 이동 유도부(290)는 상기 푸쉬 방향으로 이동된 이후, 상기 푸쉬 방향과 반대 방향으로 이동하여, 초기 위치(상기 푸쉬 방향으로 이동되기 이전)에 재차 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 푸쉬 방향은 제2 리저버(44)로부터 제2 채널(224)을 향하는 방향을 의미할 수 있다. 상기 푸쉬 방향은 중력 방향을 의미할 수 있다. 상기 푸쉬 방향은 유체적으로 혼합 챔버(250)를 향하는 방향을 의미할 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이동 유도부(290)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator) 방식으로 구현될 수 있으나, 특정 예시에 한정되지 않는다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 발광 소자(LD)의 위치를 변경시킬 수 있다. 이동 유도부(290)가 상기 푸쉬 방향으로 이동되는 경우, 발광 소자(LD)는 제2 채널(224) 내에서 상기 부쉬 방향에 대응하는 방향으로의 외력을 인가받을 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(LD)는 제2 채널(224) 내에서 이동될 수 있으며, 제2 채널(224) 중 제2 가지 채널(228)까지 이동될 수 있다.
도 10에 별도로 도시되지 않았으나, 실시 형태에 따라, 이동 유도부(290)는 공기 흐름 생성부를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 제2 채널(224) 내에 공기 흐름(일 예로, 바람)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 이동 유도부(290)는 프로펠러(propeller) 형상을 가진 공기 흐름 생성부를 포함하여, 발광 소자(LD)에 공기의 흐름을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이동 유도부(290)에 의해 생성된 공기 흐름으로 인해, 발광 소자(LD)가 제2 채널(224) 내에서 이동될 수 있고, 제2 채널(224) 중 제2 가지 채널(228)까지 이동될 수 있다. 생성되는 공기 흐름은 유체적으로 혼합 챔버(250)를 향하는 방향으로 형성될 수 있다.
도 10에 별도로 도시되지 않았으나, 실시 형태에 따라, 이동 유도부(290)는 진동(vibration) 유도부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이동 유도부(290)는 제2 채널(224)에 진동을 인가하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 이동 유도부(290)의 진동으로 인하여, 제2 채널(224) 내 발광 소자(LD)는 혼합 챔버(250)를 향하는 방향으로 이동될 수 있다.
이하에서는, 도 11 및 도 12를 참조하여, 타 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛(20) 및 리저버(40)에 관하여 설명한다.
이하에서는, 전술한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하도록하며, 타 실시예에 관한 내용 중 일 실시예에 관한 내용과의 차별점을 중심으로 서술한다.
도 11은 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛 및 리저버를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 12는 또 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 유닛 및 리저버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11에 도시된 다른 실시예는, 도 7에 도시된 일 실시예와 비교할 때, 개별 혼합 챔버(251)을 포함하는 점에서 차이가 있다.
도 11을 참조하면, 다른 실시예에 따른 제조 장치(1)는 개별 혼합 챔버(251)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제조 장치(1)의 개별 혼합 챔버(251)는 제1 혼합 챔버(252) 및 제2 혼합 챔버(254)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 제조 장치(1)의 노즐부(260)는 제1 노즐부(262) 및 제2 노즐부(264)를 포함할 수 있다.
제1 혼합 챔버(252)는 제1 가지 채널(226)과 제1 노즐부(262) 사이에 배치될 수 있다. 제2 혼합 챔버(254)는 제2 가지 채널(228)과 제2 노즐부(264) 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 채널(222)은 제1 혼합 챔버(252)와 연결될 수 있다. 제1 혼합 챔버(252)는 제1 가지 채널(226)과 유체적으로 연결될 수 있다. 제1 혼합 챔버(252)는 제1 노즐부(262)와 유체적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 노즐부(262)는 제1 혼합 챔버(252)와 연결될 수 있고, 제1 혼합 챔버(252)로부터 유체(혹은 물질)를 제공받을 수 있다. 제1 노즐부(262)는 제1 리저버(42)에 수용된 유체(혹은 물질)를 외부에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 노즐부(262)는 용매(SLV)를 외부로 배출할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 채널(224)은 제2 혼합 챔버(254)와 연결될 수 있다. 제2 혼합 챔버(254)는 제2 가지 채널(228)과 유체적으로 연결될 수 있다. 제2 혼합 챔버(254)는 제2 노즐부(264)와 유체적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 노즐부(264)는 제2 혼합 챔버(254)와 연결될 수 있고, 제2 혼합 챔버(254)로부터 유체(혹은 물질)를 제공받을 수 있다. 제2 노즐부(264)는 제2 리저버(44)에 수용된 유체(혹은 물질)를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 제2 노즐부(264)는 발광 소자 잉크(500)를 외부로 배출할 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 리저버(44)에는 발광 소자 잉크(500)가 수용될 수 있다. 발광 소자 잉크(500)는 소정의 유체 및 상기 소정의 유체에 분산된 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 소정의 유체는 잉크(INK)에 포함되는 용매(SLV)와 실질적으로 동일한 물질을 의미할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 소정의 유체의 점도는 5cp 내지 80cp를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
실시예에 따르면, 개폐부(240)는 발광 소자 잉크(500)의 잉크 드랍(ink drop) 수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 개폐부(240)는 혼합 챔버(250)에 제1 잉크량이 포함되도록, 제1 시간 동안 개방 상태를 유지하되, 혼합 챔버(250)에 상기 제1 잉크량보다 큰 제2 잉크량이 포함되도록, 상기 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 개방 상태를 유지할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 노즐부(262)와 제2 노즐부(264)는 특정 지점에 대하여 시간차를 두고 순차적으로 각각의 유체(혹은 물질)를 배출할 수 있다. 예를 들어, 제2 노즐부(264)가 발광 소자 잉크(500)를 제1 시점일 때, 분사 위치에 제공하고, 제1 노즐부(262)가 용매(SLV)를 상기 제1 시점보다 이후인 제2 시점에 상기 분사 위치에 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 시점 이후, 상기 분사 위치에서는 발광 소자 잉크(500)와 용매(SLV)가 혼합되어, 기판(100) 상에 잉크(INK)가 마련될 수 있다.
혹은 실시 형태에 따라, 제1 노즐부(262)가 용매(SLV)를 제1 시점일 때, 분사 위치에 제공하고, 제2 노즐부(264)가 발광 소자 잉크(500)를 상기 제1 시점보다 이후인 제2 시점에 상기 분사 위치에 제공할 수 있다.
도 12에 도시된 또 다른 실시예는, 도 7에 도시된 일 실시예와 비교할 때, 제1 리저버(42)와 제2 리저버(44)가 통합되었으며, 제1 채널(222)과 제2 채널(224)이 서로 통합된 점에서 차이가 있다.
도 12를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 제조 장치(1)는 통합 리저버(46) 및 통합 채널(320)을 포함할 수 있다.
통합 리저버(46)는 잉크(INK)를 수용할 수 있다. 통합 리저버(46) 내에는 발광 소자(LD) 및 용매(SLV)가 수용될 수 있다.
통합 채널(320)은 통합 리저버(46)와 유체적으로 연결될 수 있다. 일 예에 따르면, 통합 리저버(46)로부터 제공된 잉크(INK)는 통합 채널(320)로 이동될 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 채널(320)은 통합 보디 채널(322) 및 통합 가지 채널(324)을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 통합 보디 채널(322)은 통합 가지 채널(324)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 통합 보디 채널(322)을 통해 제공된 잉크(INK)는 혼합 챔버(250)에 연통된 통합 가지 채널(324)에 제공될 수 있다.
실시예 따르면, 통합 가지 채널(324)은 복수 개 구비되어, 통합 보디 채널(322)로부터 연장될 수 있다. 통합 가지 채널(324) 각각은 혼합 챔버(250) 각각에 연결될 수 있다. 일 예에 따르면, 통합 가지 채널(324)의 개수는 혼합 챔버(250)의 개수와 동일할 수 있다.
실시예에 따르면, 카운팅부(230)는 혼합 챔버(250)의 일측에 배치될 수 있다. 혹은 카운팅 부(230)는 혼합 챔버(250)의 상측 혹은, 통합 가지 채널(324)의 일측에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 개폐부(240)는 혼합 챔버(250)의 하측에 배치될 수 있다. 혼합 챔버(250)는 배출 유로를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 배출 유로는 개폐부(240)에 의해 개방되거나 차단될 수 있다.
실시예에 따르면, 개폐부(240)가 개방 상태로 배치되는 경우(일 예로, 상기 배출 유로를 개방하는 경우), 혼합 챔버(250) 내 수용된 잉크(INK)는 노즐부(260)를 통해 외부로 배출될 수 있고, 개폐부(240)가 폐쇄 상태로 배치되는 경우(일 예로, 상기 배출 유로를 폐쇄하는 경우), 혼합 챔버(250) 내 수용된 잉크(INK)는 노즐부(260)를 통해 외부로 배출되는 것이 방지될 수 있다.
실시예에 따르면, 개폐부(240)는 카운팅부(230)로부터 획득된 혼합 챔버(250) 내 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보를 기초로 상기 배출 유로를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 제어부(50)는 혼합 챔버(250) 내 발광 소자(LD)의 개수에 관한 정보로부터 혼합 챔버(250) 내 발광 소자(LD)의 개수를 산출할 수 있다.
실시예에 따르면, 혼합 챔버(250) 내에 발광 소자(LD)의 개수가 미리 정해진 개수 이상(혹은 초과)인 경우, 개폐부(240)는 혼합 챔버(250)의 상기 배출 유로를 폐쇄할 수 있다. 혼합 챔버(250) 내에 발광 소자(LD)의 개수가 미리 정해진 개수 이하(혹은 미만)인 경우, 개폐부(240)는 혼합 챔버(250)의 상기 배출 유로를 개방할 수 있다.
이하에서는, 도 13 내지 도 19를 참조하여 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치(1)를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 관하여 설명한다.
도 13은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 14 및 도 18은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계 중 기판을 나타낸 단면도들이다. 도 15 및 도 16은 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법의 공정 단계 별 단면도들이다. 도 17 및 도 19는 실시예에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 평면도들이다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계(S120), 기판 상에 잉크를 제공하는 단계(S140), 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 전계를 형성하는 단계(S160)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 기판을 준비하는 단계(S120)에서는, 도 5를 참조하여 상술한 기판(100)을 준비할 수 있다. 도 14를 참조하면, 기판(100)은 베이스 기판(BSL) 및 베이스 기판(BSL) 상에 배치된 화소 회로부(PCL)를 포함할 수 있다. 화소 회로부(PCL)의 개별 구성들은 통상적으로 마스크를 이용하여 공정을 수행하여, 도전층(또는 금속층), 무기물, 혹은 유기물 등을 패터닝하여 형성될 수 있다.
화소 회로부(PCL) 상에는 뱅크 패턴(BNP), 제1 전극(ELT1), 제2 전극(ELT2), 절연막(INS), 제1 뱅크(BNK1), 및 제2 뱅크(BNK2)가 배치될 수 있다. 제1 뱅크(BNK1)와 제2 뱅크(BNK2) 사이의 영역에는 잉크(INK)가 제공될 수 있는 영역이 형성될 수 있다.
상기 기판 상에 잉크를 제공하는 단계(S140)에서는, 기판(100) 상에 잉크(INK)를 제공할 수 있다. 도 15 내지 도 17, 및 도 18을 참조하면, 잉크(INK)는 기판(100) 상에 제공될 수 있다.
도 15 내지 도 17, 및 도 18에서는, 제조 장치(1)로부터 잉크(INK)가 기판(100) 상에 배출될 수 있다. 다만, 설명의 편의상, 제조 장치(1) 중 프린트 헤드 유닛(20)을 기준으로 도시하였으며, 이를 기준으로 설명한다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)은 동작 방향(DR_O)을 따라 이동되며, 잉크(INK)를 제공할 수 있다. 동작 방향(DR_0)은, 일 예로서, 도 15 및 도 16에 화살표 방향을 의미할 수 있다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)은 제1 시점에 잉크(INK)를 제1 위치에 배출하고, 상기 제1 시점 이후인 제2 시점에 잉크(INK)를 제2 위치에 배출할 수 있다. 도 15 및 도 16에서, 프린트 헤드 유닛(20)이 상기 제1 시점에 잉크(INK)를 배출하는 실시 형태가 점선으로 도시되었다. 도 15 및 도 16에서, 프린트 헤드 유닛(20)이 상기 제2 시점에 잉크(INK)를 배출하는 실시 형태가 실선으로 도시되었다.
한편, 도 15에는 일 실시예(도 7) 혹은 또 다른 실시예(도 12)에 따른 프린트 헤드 유닛(20)을 이용하여 잉크(INK)를 제공하는 공정이 도시되었으며, 도 17에는 다른 실시예(도 11)에 따른 프린트 헤드 유닛(20)을 이용하여 잉크(INK)를 제공하는 공정이 도시되었다.
실시예에 따르면, 도 15를 참조할 때, 발광 소자(LD)와 용매(SLV)가 혼합된 상태의 잉크(INK)가 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 혼합 챔버(250)에는 발광 소자(LD)와 용매(SLV)를 포함한 잉크(INK)가 마련될 수 있고, 공정이 수행됨에 따라, 기판(100) 상에 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 도 16을 참조할 때, 용매(SLV)와 발광 소자 잉크(500)가 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 일 예에 따르면, 발광 소자 잉크(500)가 프린트 헤드 유닛(20)의 제2 노즐부(264)를 통해 배출되고, 용매(SLV)가 프린트 헤드 유닛(20)의 제1 노즐부(262)를 통해 배출될 수 있다.
이 때, 제1 노즐부(262)를 통해 배출되는 용매(SLV)와 제2 노즐부(264)를 통해 배출되는 발광 소자 잉크(500)는 동일한 위치(일 예로, 분사 위치)에 제공되되, 서로 상이한 시점에 각각 제공할 수 있다. 예를 들어, 프린트 헤드 유닛(20)은 동작 방향(DR_0)을 따라 이동할 수 있음을 상술한 바 있다. 이 때, 발광 소자 잉크(500)는 잉크(INK)를 제공하고자 하는 영역에 대하여, 용매(SLV)보다 선행하여 제공될 수 있다. 그리고 발광 소자 잉크(500)가 제공된 이후, 용매(SLV)는 상기 제공하고자 하는 영역에 대하여 제공될 수 있다.
다만 상술된 실시예에 한정되지 않고, 실시예에 따라, 제1 노즐부(262)를 통해 배출되는 용매(SLV)와 제2 노즐부(264)를 통해 배출되는 발광 소자 잉크(500)는 동일한 시점에 제공(혹은 배출)될 수 있다. 제1 노즐부(262)를 통해 배출되는 용매(SLV)와 제2 노즐부(264)를 통해 배출되는 발광 소자 잉크(500)는 동일한 시점에 제공되어, 기판(100) 상에서 혼합될 수 있다. 예를 들어, 제1 노즐부(262)에서 용매(SLV)가 배출되는 시간 구간과 제2 노즐부(264)에서 발광 소자 잉크(500)가 배출되는 시간 구간은 서로 적어도 겹칠 수 있다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)의 제2 노즐부(264)가 상기 제공하고자 하는 영역에 대응(일 예로, 평면 상에서 중첩)하는 위치에 배치될 때, 발광 소자 잉크(500)가 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(20)이 동작 방향(DR_0)을 따라 이동되어, 프린트 헤드 유닛(20)의 제1 노즐부(262)가 상기 제공하고자 하는 영역에 대응하는 위치에 배치될 때, 용매(SLV)가 기판(100) 상에 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)으로부터 제공된 잉크(INK)는 제1 뱅크(BNK1)와 제2 뱅크(BNK2) 사이에 수용될 수 있다. (도 18 참조) 제1 뱅크(BNK1)와 제2 뱅크(BNK2)는 잉크(INK)가 수용될 수 있는 영역을 형성할 수 있다.
실시예에 따르면, 프린트 헤드 유닛(20)으로부터 제공된 잉크(INK)의 적어도 일부는 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 배치될 수 있다. (도 17 참조) 일 예에 따르면, 잉크(INK)에 포함된 발광 소자(LD)의 적어도 일부는 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)과 인접하여 배치될 수 있다. 이 때, 발광 소자(LD)는 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 배치되되, 불균일하게 배열될 수 있다.
이후, 도 13 및 도 19를 참조하면, 상기 전계를 형성하는 단계(S160)에서, 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 전계를 형성할 수 있다.
실시예에 따르면, 본 단계에서, 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2) 각각에 정렬 신호를 인가하여, 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 정렬 전계가 형성(혹은 제공)될 수 있다. 형성된 정렬 전계로 인하여, 잉크(INK)에 포함된 발광 소자(LD)들은 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에 정렬(혹은 배열)(도 19 참조)될 수 있다. 이 때, 제1 전극(ELT1)과 제2 전극(ELT2) 사이에는 교류 신호를 인가할 수 있다. 상기 교류 신호는 사인파, 삼각파, 및 계단파 등일 수 있으나, 특정 예시에 한정되지 않고 공지된 다양한 교류 신호 형태를 가질 수 있다.
이후, 별도의 도면에 도시되지 않았으나, 기판(100) 상의 용매(SLV)가 제거될 수 있다. 다만, 실시예에 따라 용매(SLV)에 대한 별도의 제거 공정이 수행되지 않고, 용매(SLV)가 휘발되어 제거될 수 있다. 또한, 추가적인 공정을 수행하여, 제1 컨택 전극, 제2 컨택 전극, 및 기타 절연층을 형성하여, 실시예에 따른 표시 장치가 제공될 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 10: 스테이지
PNL: 표시 패널 20: 프린트 헤드 유닛
BSL: 베이스 기판 30: 이동 유닛
PCL: 화소 회로부 40: 리저버
DPL: 표시 소자부 50: 제어부
LD: 발광 소자 210: 하우징
ELT1: 제1 전극 220: 채널
ELT2: 제2 전극 230: 카운팅부
INK: 잉크 240: 개폐부
SLV: 용매 250: 혼합 챔버
500: 발광 소자 잉크 260: 노즐부

Claims (20)

  1. 용매를 수용하는 제1 리저버;
    발광 소자를 수용하는 제2 리저버;
    상기 용매 및 상기 발광 소자가 혼합된 잉크를 수용할 수 있는 혼합 챔버;
    상기 제1 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제1 채널;
    상기 제2 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제2 채널; 및
    상기 제2 채널 내에서 이동되는 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 서로 유체적으로 차단된, 표시 장치의 제조 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 매니폴드(manifold) 형태로 제공되는, 표시 장치의 제조 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 채널은, 제1 보디 채널 및 상기 제1 보디 채널에 연통하는 제1 가지 채널을 포함하고,
    상기 제2 채널은, 제2 보디 채널 및 상기 제2 보디 채널에 연통하는 제2 가지 채널을 포함하는, 표시 장치의 제조 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 혼합 챔버는, 상기 제1 가지 채널 및 상기 제2 가지 채널 각각에 유체적으로 연결된, 표시 장치의 제조 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 카운팅부는 상기 제2 가지 채널에 인접하여 배치된, 표시 장치의 제조 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 카운팅부와 전기적으로 연결된 제어부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 기초로 제2 가지 채널을 통과하는 상기 발광 소자의 개수를 산출하는, 표시 장치의 제조 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 카운팅부는, 이미지 분석기(image analyzer), 레이저 회절 방식(laser diffraction), 동적 광 산란 방식(dynamic light scattering), 및 전기 저항 방식(electronic sensing) 중 적어도 어느 하나로 구현된, 표시 장치의 제조 장치.
  9. 제4 항에 있어서,
    개방 상태 혹은 폐쇄 상태를 가지는 개폐부; 를 더 포함하고,
    상기 개폐부가 상기 폐쇄 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 차단되고,
    상기 개폐부가 상기 개방 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 연결된, 표시 장치의 제조 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 카운팅부와 전기적으로 연결된 제어부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부가 상기 카운팅부로부터 제1 개수 신호를 수신할 경우, 상기 개폐부는 상기 개방 상태를 가지고,
    상기 제어부가 상기 카운팅부로부터 상기 제1 개수 신호와는 상이한 제2 개수 신호를 수신할 경우, 상기 개폐부는 상기 폐쇄 상태를 가지는, 표시 장치의 제조 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크를 외부로 배출시키는 노즐부; 를 더 포함하고,
    상기 노즐부는 상기 혼합 챔버와 연결된, 표시 장치의 제조 장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 가지 채널은, 상기 제2 가지 채널의 길이 방향에 따라 상이한 단면적을 가지는, 표시 장치의 제조 장치.
  13. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 채널 내 상기 발광 소자의 이동을 유도하는 이동 유도부; 를 더 포함하고,
    상기 이동 유도부는 상기 제2 채널 내 상기 발광 소자에 대하여, 상기 혼합 챔버를 향하는 외력을 인가하는, 표시 장치의 제조 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 이동 유도부는, 상기 발광 소자에 인가되는 전계를 형성할 수 있는 전극 부재, 상기 혼합 챔버를 향하는 공기의 흐름을 형성하는 공기 흐름 생성부, 및 상기 혼합 챔버를 향하는 외력을 상기 발광 소자에 인가하는 액츄에이터 중 적어도 어느 하나인, 표시 장치의 제조 장치.
  15. 제2 항에 있어서,
    상기 혼합 챔버는 제1 혼합 챔버 및 제2 혼합 챔버를 포함하고,
    상기 제1 혼합 챔버는 상기 제1 채널과 연결되고,
    상기 제2 혼합 챔버는 상기 제2 채널과 연결되는, 표시 장치의 제조 장치.
  16. 발광 소자 및 상기 발광 소자가 분산된 용매를 포함한 잉크를 수용하는 통합 리저버;
    상기 잉크를 수용할 수 있고, 상기 잉크가 외부로 배출되는 배출 유로를 포함하는 혼합 챔버;
    상기 통합 리저버와 상기 혼합 챔버 사이에 연결된 통합 채널;
    상기 혼합 챔버 내 수용된 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 및
    상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 기초로 상기 혼합 챔버의 상기 배출 유로를 개방 혹은 폐쇄하는 개폐부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치.
  17. 용매를 수용할 수 있는 제1 리저버; 발광 소자를 수용할 수 있는 제2 리저버; 상기 용매 및 상기 발광 소자가 혼합된 잉크를 수용하는 혼합 챔버; 상기 제1 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제1 채널; 상기 제2 리저버와 상기 혼합 챔버를 연결하는 제2 채널; 및 상기 제2 채널 내에서 이동되는 상기 발광 소자의 개수에 관한 정보를 획득하는 카운팅부; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법으로서,
    기판을 준비하는 단계-상기 기판은, 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함함-;
    상기 기판 상에 상기 잉크를 제공하는 단계; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 잉크를 제공하는 단계는, 혼합 챔버로부터 제공된 상기 잉크의 적어도 일부가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 단계를 포함하고,
    상기 전계를 형성하는 단계는, 상기 발광 소자가 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배열되는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 표시 장치의 제조 장치는, 개방 상태 혹은 폐쇄 상태를 가지는 개폐부; 를 더 포함하고,
    상기 제1 채널은, 제1 보디 채널 및 상기 제1 보디 채널에 연통하는 제1 가지 채널을 포함하고,
    상기 제2 채널은, 제2 보디 채널 및 상기 제2 보디 채널에 연통하는 제2 가지 채널을 포함하고,
    상기 개폐부가 상기 개방 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 차단되고,
    상기 개폐부가 상기 개방 상태를 가질 때, 상기 제2 가지 채널과 상기 혼합 챔버는 유체적으로 연결된, 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 혼합 챔버는 상기 용매를 수용하는 제1 혼합 챔버 및 발광 소자 잉크를 수용하는 제2 혼합 챔버를 포함하고,
    상기 발광 소자 잉크는 소정의 유체 및 상기 소정의 유체에 분산된 상기 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 혼합 챔버는 상기 제1 채널과 연결되고,
    상기 제2 혼합 챔버는 상기 제2 채널과 연결되고,
    상기 잉크를 제공하는 단계는,
    상기 제1 혼합 챔버 내에 수용된 상기 용매를 제1 시점일 때 분사 위치에 제공하는 단계; 및
    상기 제2 혼합 챔버 내에 수용된 상기 발광 소자 잉크를 상기 제1 시점과는 상이한 제2 시점일 때, 상기 분사 위치에 제공하는 단계; 를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제1 항에 따른 표시 장치의 제조 장치를 이용하여 제조된, 표시 장치.
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