KR20230120193A - Inkjet printing apparatus and method of inkjet printing - Google Patents
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Abstract
잉크젯 프린팅 장치가 제공된다. 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 적어도, 기판이 안착되는 스테이지; 상기 스테이지 상부에 배치되어, 상기 기판 상에 쌍극성 소자가 분산된 용매를 포함하는 잉크를 분사하는 노즐부; 상기 노즐부에 인접 배치되는 복수의 광학 센서부를 포함하되, 상기 노즐부는: 상기 쌍극성 소자를 여기시키는 여기부; 및 여기된 상기 쌍극성 소자에서 방출되는 제1 광이 투과되는 복수의 투광부를 포함하고, 상기 복수의 광학 센서부 각각은 상기 노즐부의 상기 복수의 투광부 각각과 대응하여 마주보도록 배치될 수 있다.An inkjet printing device is provided. An inkjet printing apparatus according to an embodiment includes at least a stage on which a substrate is seated; a nozzle unit disposed above the stage and ejecting ink containing a solvent in which the bipolar element is dispersed on the substrate; A plurality of optical sensor units disposed adjacent to the nozzle unit, wherein the nozzle unit includes: an excitation unit configured to excite the bipolar element; and a plurality of light transmitting units through which first light emitted from the excited bipolar element is transmitted, and each of the plurality of optical sensor units may be disposed to face each of the plurality of light transmitting units of the nozzle unit.
Description
본 발명은 잉크젯 프린팅 장치 및 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet printing device and an inkjet printing method.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.The importance of display devices is increasing along with the development of multimedia. In response to this, various types of display devices such as organic light emitting displays (OLEDs) and liquid crystal displays (LCDs) are being used.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로써, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 형광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 형광물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.A device for displaying an image of a display device includes a display panel such as an organic light emitting display panel or a liquid crystal display panel. Among them, the light emitting display panel may include a light emitting element. For example, in the case of a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED) using an organic material as a fluorescent material, and an inorganic material as a fluorescent material and inorganic light emitting diodes.
형광물질로 무기물 반도체를 이용하는 무기 발광 다이오드는 고온의 환경에서도 내구성을 가지며, 유기 발광 다이오드에 비해 청색 광의 효율이 높은 장점이 있다.An inorganic light emitting diode using an inorganic semiconductor as a fluorescent material has durability even in a high-temperature environment and has a higher efficiency of blue light than an organic light emitting diode.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적게 토출된 발광 다이오드 소자를 실시간으로 보충할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치를 제공하고자 하는 것에 있다.An object to be solved by the present invention is to provide an inkjet printing device capable of replenishing a small amount of light emitting diode elements in real time.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 토출된 발광 다이오드 소자를 실시간으로 보충할 수 있는 잉크젯 프린팅 방법을 제공하고자 하는 것에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an inkjet printing method capable of replenishing discharged light emitting diode devices in real time.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 적어도, 기판이 안착되는 스테이지; 상기 스테이지 상부에 배치되어, 상기 기판 상에 쌍극성 소자가 분산된 용매를 포함하는 잉크를 분사하는 노즐부; 상기 노즐부에 인접 배치되는 복수의 광학 센서부를 포함하되, 상기 노즐부는: 상기 쌍극성 소자를 여기시키는 여기부; 및 여기된 상기 쌍극성 소자에서 방출되는 제1 광이 투과되는 복수의 투광부를 포함하고, 상기 복수의 광학 센서부 각각은 상기 노즐부의 상기 복수의 투광부 각각과 대응하여 마주보도록 배치될 수 있다.An inkjet printing apparatus according to an embodiment for solving the above problems includes at least a stage on which a substrate is seated; a nozzle unit disposed above the stage and ejecting ink containing a solvent in which the bipolar element is dispersed on the substrate; A plurality of optical sensor units disposed adjacent to the nozzle unit, wherein the nozzle unit includes: an excitation unit configured to excite the bipolar element; and a plurality of light transmitting units through which first light emitted from the excited bipolar element is transmitted, and each of the plurality of optical sensor units may be disposed to face each of the plurality of light transmitting units of the nozzle unit.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 적어도, 쌍극성 소자가 분산된 용매를 포함하는 잉크를 분사하는 복수의 토출구 및 상기 쌍극성 소자를 여기시키는 여기부를 포함하는 노즐부를 준비하는 단계; 상기 여기부에서 제1 광을 방출하여 상기 쌍극성 소자를 여기시키는 단계; 여기된 상기 쌍극성 소자가 방출하는 제2 광의 광량을 센싱하는 단계; 상기 광량을 센싱하여 상기 복수의 토출구 각각에 토출되는 상기 쌍극성 소자의 개수를 측정하는 단계; 및 상기 복수의 토출구 중 상기 쌍극성 소자의 개수가 적게 측정된 제1 토출구는 상기 잉크를 더 토출하는 단계를 포함하되, 상기 노즐부는 상기 제2 광을 투과시키는 투광부를 포함할 수 있다.An inkjet printing method according to an embodiment for solving the above problems is to prepare a nozzle unit including at least a plurality of discharge ports for ejecting ink containing a solvent in which the bipolar element is dispersed and an excitation unit for exciting the bipolar element. step; exciting the bipolar element by emitting a first light from the excitation unit; sensing an amount of second light emitted from the excited bipolar device; measuring the number of bipolar elements discharged through each of the plurality of discharge ports by sensing the amount of light; and further discharging the ink from a first outlet in which the number of bipolar elements is measured among the plurality of outlets, wherein the nozzle unit may include a light transmitting portion through which the second light is transmitted.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 적게 토출된 발광 다이오드 소자를 실시간으로 보충할 수 있다.An inkjet printing device according to an embodiment may replenish a light emitting diode element discharged less in real time.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 적게 토출된 발광 다이오드 소자를 실시간으로 보충할 수 있다.The inkjet printing method according to an exemplary embodiment may replenish a light emitting diode element discharged less in real time.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in this specification.
도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 헤드부의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크 저장부 및 잉크젯 헤드부의 연결관계를 개략적으로 도시한 구조도이다.
도 4는 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐부 및 광학 센서부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 노즐부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4의 노즐부의 내부를 개략적으로 도시한 구조도이다.
도 7은 도 6의 Q1 영역을 확대한 확대도이다.
도 8은 도 4의 X1-X1` 선을 따라 자른 개략적인 단면을 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10은 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 실시간 쌍극성 소자 보충 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 프로브 장치를 제3 방향에서 바라본 개략적인 평면도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 프로브 장치의 동작을 도시하는 개략도들이다.
도 14는 도 11의 프로브 장치에 의해 대상 기판 상에 전계가 생성되어 잉크 내부의 고형체가 정렬되는 것을 도시하는 개략도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 16은 도 15의 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 구조를 개략적으로 도시한 레이아웃도이다.
도 17은 도 15의 실시예에 따른 표시 장치의 발광 소자의 개략도이다.
도 18은 도 16의 Xa-Xa`선, Xb-Xb`선 및 Xc-Xc`선을 따라 자른 단면도이다.
도 19 내지 도 21은 도 15의 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 도시하는 개략도들이다.
도 22는 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐부의 내부를 개략적으로 도시한 구조도이다.
도 23 및 도 24는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐부를 설명하기 위한 도면들이다.1 is a perspective view schematically illustrating an inkjet printing apparatus according to an exemplary embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation of an inkjet head unit of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 .
FIG. 3 is a structural diagram schematically illustrating a connection relationship between an ink storage unit and an inkjet head unit of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 .
FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a nozzle unit and an optical sensor unit of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 .
5 is a perspective view schematically illustrating the nozzle unit of FIG. 4 .
6 is a structural diagram schematically showing the inside of the nozzle unit of FIG. 4 .
FIG. 7 is an enlarged view of a region Q1 of FIG. 6 .
8 is a cross-sectional view showing a schematic cross-section taken along the line X1-X1′ of FIG. 4 .
9 and 10 are diagrams for explaining a real-time bipolar element replenishment process of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 .
FIG. 11 is a schematic plan view of the probe device of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 viewed from a third direction.
12 and 13 are schematic diagrams illustrating the operation of the probe device of FIG. 11 .
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating alignment of solids inside ink by generating an electric field on a target substrate by the probe device of FIG. 11;
15 is a schematic plan view of a display device according to an exemplary embodiment.
FIG. 16 is a layout diagram schematically illustrating the structure of one pixel of the display device according to the exemplary embodiment of FIG. 15 .
17 is a schematic diagram of a light emitting element of the display device according to the exemplary embodiment of FIG. 15 .
18 is a cross-sectional view taken along lines Xa-Xa′, Xb-Xb′, and Xc-Xc′ of FIG. 16 .
19 to 21 are schematic diagrams illustrating a manufacturing method of the display device according to the exemplary embodiment of FIG. 15 .
22 is a structural diagram schematically illustrating the inside of a nozzle unit of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
23 and 24 are diagrams for explaining a nozzle part of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 이와 마찬가지로, "하", "좌" 및 "우"로 지칭되는 것들은 다른 소자와 바로 인접하게 개재된 경우 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소재를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.When an element or layer is referred to as “on” another element or layer, it includes all cases where another element or layer is directly on top of another element or another layer or another element is interposed therebetween. Likewise, those referred to as "lower", "left", and "right" include all cases in which other elements are interposed immediately adjacent to or interposed with other elements or other elements in the middle. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. may be
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 헤드부의 동작을 나타내는 개략도이다. 도 3은 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크 저장부 및 잉크젯 헤드부의 연결관계를 개략적으로 도시한 구조도이다.1 is a perspective view schematically illustrating an inkjet printing apparatus according to an exemplary embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation of an inkjet head unit of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 . FIG. 3 is a structural diagram schematically illustrating a connection relationship between an ink storage unit and an inkjet head unit of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 .
도 1에서는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)이 정의되어 있다. 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)은 서로 수직이고, 제1 방향(DR1) 및 제3 방향(DR3)은 서로 수직이며, 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 서로 수직일 수 있다. 제1 방향(DR1)은 도면 상 가로 방향을 의미하고, 제2 방향(DR2)은 도면 상 세로 방향을 의미하며, 제3 방향(DR3)은 도면 상 상부 및 하부 방향을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 이하의 명세서에서, 특별한 언급이 없다면 "방향"은 그 방향을 따라 연장하는 양측을 향하는 방향 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 양측으로 연장하는 양 "방향"을 구분할 필요가 있을 경우, 일측을 "방향 일측"으로, 타측을 "방향 타측"으로 각각 구분하여 지칭하기로 한다. 도 1을 기준으로, 화살표가 향하는 방향이 일측, 그 반대 방향이 타측으로 지칭된다.In FIG. 1 , a first direction DR1 , a second direction DR2 , and a third direction DR3 are defined. The first direction DR1 and the second direction DR2 are perpendicular to each other, the first direction DR1 and the third direction DR3 are perpendicular to each other, and the second and third directions DR2 and DR3 are may be perpendicular to each other. It can be understood that the first direction DR1 means the horizontal direction in the drawing, the second direction DR2 means the vertical direction in the drawing, and the third direction DR3 means the upper and lower directions in the drawing. there is. In the following specification, unless otherwise specified, "direction" may refer to both directions extending along the direction toward both sides. In addition, when it is necessary to distinguish both “directions” extending to both sides, one side is referred to as “one direction” and the other side is referred to as “the other side of the direction”. Referring to FIG. 1 , a direction indicated by an arrow is referred to as one side, and an opposite direction is referred to as the other side.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)는 대상 기판(SUB)이 안착되는 스테이지(STG), 복수의 노즐부(300)가 배치되는 잉크젯 헤드부(100), 베이스 프레임(600), 잉크 저장부(500), 잉크젯 헤드부(100)와 잉크 저장부(500)를 연결하는 제1 연결관(IL1) 및 잉크젯 헤드부(100)와 잉크 저장부(500)를 연결하는 제2 연결관(IL2)을 포함한다. 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)는 잉크젯 헤드부(100) 및 복수의 노즐부(300)를 이용하여 소정의 잉크(90)를 스테이지(STG) 상에 안착된 대상 기판(SUB) 상에 분사할 수 있다.1 to 3, the
스테이지(STG)는 대상 기판(SUB)을 안착하는 역할을 할 수 있다. 스테이지(STG)는 제2 방향(DR2)으로 연장된 제1 레일(RL1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 레일(RL2) 상에 배치될 수 있다. 스테이지(STG)는 제1 레일(RL1)과 제2 레일(RL2) 상에서 별도의 이동 부재를 통해 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다. 이에 따라 대상 기판(SUB) 역시 스테이지(STG)를 따라 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다. 스테이지(STG) 및 대상 기판(SUB)은 제2 방향(DR2)을 따라 이동하여 상부에 배치되는 잉크젯 헤드부(100)를 통과하여 대상 기판(SUB)의 상면에 잉크(90)가 분사될 수 있다. 도면에서는 스테이지(STG)가 제2 방향(DR2)으로 이동하는 구조가 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서는 잉크젯 헤드부(100)가 제2 방향(DR2)으로 이동할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 스테이지(STG)가 제1 레일(RL1) 및 제2 레일(RL2)을 통해 제2 방향(DR2)으로 이동하는 것을 중심으로 설명하도록 한다.The stage STG may serve to seat the target substrate SUB. The stage STG may be disposed on a first rail RL1 extending in the second direction DR2 and a second rail RL2 extending in the second direction DR2. The stage STG may move in the second direction DR2 through separate moving members on the first rail RL1 and the second rail RL2. Accordingly, the target substrate SUB may also move in the second direction DR2 along the stage STG. The stage STG and the target substrate SUB may move along the second direction DR2 and pass through the
잉크젯 헤드부(100)는 잉크(90)를 복수의 노즐부(300)를 통해 대상 기판(SUB) 상에 분사하는 역할을 할 수 있다. 복수의 노즐부(300)는 잉크젯 헤드부(100)의 저면 상에 부착될 수 있다. 복수의 노즐부(300)는 잉크젯 헤드부(100)의 저면 상에서 서로 이격되어 배치되고, 하나의 열 또는 복수의 열로 배열될 수 있다. The
잉크젯 헤드부(100)는 스테이지(STG)에 안착되는 대상 기판(SUB)과 제3 방향(DR3)으로 이격되어 배치되어 대상 기판(SUB)의 상면에 제3 방향(DR3)으로 잉크(90)를 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드부(100)는 베이스 프레임(600)에 배치되어 베이스 프레임(600)의 구성에 의해 그 위치가 조절될 수 있다.The
베이스 프레임(600)은 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)를 거치 및 이동시키고, 그 이동 경로를 정의하는 역할을 할 수 있다. 베이스 프레임(600)은 지지부(610) 및 이동 유닛(630)을 포함할 수 있다.The
베이스 프레임(600)의 지지부(610)는 제1 지지부(611) 및 제2 지지부(612)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(611)는 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)를 거치시키는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 지지부(611)는 제1 방향(DR1)으로 연장하는 막대 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 지지부(612)는 제1 지지부(611)를 제3 방향(DR3)으로 떠 받치는 역할을 할 수 있다. 제2 지지부(612)는 제1 지지부(611)의 제1 방향(DR1) 양측 끝단에 연결되어 제3 방향(DR3)으로 연장될 수 있다. 이에 따라 제1 지지부(611) 및 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)는 스테이지(STG)와 제3 방향(DR3)으로 이격되어 배치될 수 있다. The
제1 지지부(611)의 제1 방향(DR1) 일측에 연결되는 제2 지지부(612)와 제1 지지부(611)의 제1 방향(DR1) 타측에 연결되는 제2 지지부(612)는 제1 방향(DR1)으로 상호 이격될 수 있다. 스테이지(STG) 및 기판(SUB)은 제1 지지부(611)의 제1 방향(DR1) 일측에 연결되는 제2 지지부(612)와 제1 지지부(611)의 제1 방향(DR1) 타측에 연결되는 제2 지지부(612) 사이의 이격 공간에 배치될 수 있다.The
베이스 프레임(600)의 이동 유닛(630)은 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)를 거치시키는 역할 및 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)를 제1 방향(DR1)으로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 이동 유닛(630)은 제1 지지부(611)에 거치되고 제1 방향(DR1)으로 이동할 수 있는 이동부(631) 및 이동부(631)의 저면에 배치되어 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)가 배치되는 고정부(632)를 포함할 수 있다. 이동부(631)는 제1 지지부(611) 상에 배치되어 제1 지지부(611) 상에서 제1 방향(DR1)으로 이동할 수 있고, 복수의 노즐부(300)가 배치된 잉크젯 헤드부(100)는 고정부(632)에 고정되어 이동부(631)와 함께 제1 방향(DR1)으로 이동할 수 있다. The moving
잉크 저장부(500)는 잉크젯 헤드부(100)에 공급될 잉크(90)를 저장하는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 잉크 저장부(500)는 제1 지지부(611) 일측 상에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 잉크 저장부(500)는 제1 연결관(IL1) 및 제2 연결관(IL2)을 통해 잉크젯 헤드부(100)와 연결될 수 있다. 잉크 저장부(500)의 잉크(90)는 제1 연결관(IL1)을 통해 잉크젯 헤드부(100)에 공급되고, 잉크젯 헤드부(100)로부터 토출되고 남은 잉크(90)는 제2 연결관(IL2)을 통해 잉크 저장부(500)로 다시 회수될 수 있다. The
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 잉크 저장부(500)는 제1 잉크 저장부(510), 제2 잉크 저장부(520), 제3 잉크 저장부(530), 압력 펌프(550), 컴프레셔(560) 및 플로우미터를 포함할 수 있다. 이 경우, 잉크 저장부(500)는 제2 잉크 저장부(520), 압력 펌프(550), 및 제3 잉크 저장부(530)가 잉크젯 헤드부(100)와 연결되고, 이들은 하나의 순환 시스템을 형성할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 3, the
제1 잉크 저장부(510)는 제조된 잉크(90)를 준비하는 역할을 할 수 있다. 용매(91) 및 쌍극성 소자(95)를 포함하는 잉크(90)는 제1 잉크 저장부(510)에 준비되고, 상기 순환 시스템에 잉크(90)가 공급될 수 있다. The first
제2 잉크 저장부(520)는 제1 잉크 저장부(510)와 연결되어 준비된 잉크(90)가 공급될 수 있다. 또한, 제2 잉크 저장부(520)는 잉크젯 헤드부(100)로부터 토출되고 남은 잉크(90)들이 제2 연결관(IL2)을 통해 회수되는 저장고 역할을 할 수 있다. 제2 잉크 저장부(520)는 제3 잉크 저장부(530)와 잉크젯 헤드부(100) 및 제1 잉크 저장부(510) 사이에 위치할 수 있다. 제2 잉크 저장부(520)가 제3 잉크 저장부(530)와 잉크젯 헤드부(100) 및 제1 잉크 저장부(510) 사이에 위치하는 경우, 제3 잉크 저장부(530)에 적정량의 잉크(90)가 공급되도록 제어하여 쌍극성 소자(95)의 분산을 원활하게 할 수 있다. 제2 잉크 저장부(520)에 공급된 잉크(90)는 압력 펌프(550)를 통해 제3 잉크 저장부(530)로 공급될 수 있다. The
압력 펌프(550)는 상기 순환 시스템 내의 잉크(90)가 순환될 수 있도록 유체에 동력을 전달하는 역할을 할 수 있다. 압력 펌프(550)와 제3 잉크 저장부(530) 사이에는 플로우 미터(580)가 구비될 수 있고, 플로우 미터(580)는 제3 잉크 저장부(530)로 공급되는 잉크(90)의 유량을 측정할 수 있다. 압력 펌프(550)는 플로우 미터(580)로부터 측정된 잉크(90)의 유량에 따라 제3 잉크 저장부(530)로 공급되는 잉크(90)의 유량을 조절할 수 있다.The
컴프레셔(560)는 제3 잉크 저장부(530) 내의 압력을 조절하는 역할을 할 수 있다. 컴프레셔(560)는 제3 잉크 저장부(530) 내부가 진공 상태가 되도록 기체를 제거하거나, 일정 압력을 갖도록 외부의 비활성 기체를 유입시킬 수 있다. 다만 실시예에 따라 컴프레셔(560)는 생략될 수도 있다.The
제3 잉크 저장부(530)는 제1 연결관(IL1)을 통해 잉크젯 헤드부(100)로 잉크(90)를 공급할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제3 잉크 저장부(530)는 교반기를 포함할 수 있고, 상기 교반기는 잉크(90) 내의 쌍극성 소자(95)를 분산시킬 수 있다. 제3 잉크 저장부(530)로 공급된 잉크(90)는 상기 교반기가 회전함에 따라 쌍극성 소자(95)들이 가라앉지 않고 분산된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 제3 잉크 저장부(530)의 상기 교반기는 쌍극성 소자(95)들이 제3 잉크 저장부(530)의 하부에 가라앉아 잉크젯 헤드부(100)를 통해 토출되는 잉크(90) 내 쌍극성 소자(95)의 수가 감소되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 제3 잉크 저장부(530)는 쌍극성 소자(95)가 원활하게 분산된 잉크(90)를 잉크젯 헤드부(100)에 공급할 수 있고, 잉크젯 헤드부(100)는 일정 수준 이상의 쌍극성 소자(95)를 포함하는 잉크(90)를 토출할 수 있다.The
제1 연결관(IL1)과 제2 연결관(IL2) 상에는 각각 제1 밸브(VA1), 제2 밸브(VA2)가 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 연결관(IL1) 상에는 제1 밸브(VA1)가 배치되어 제1 연결관(IL1)으로부터 잉크젯 헤드부(100)로 공급되는 잉크(90)의 유량을 조절하고, 제2 연결관(IL2) 상에는 제2 밸브(VA2)가 배치되어 잉크젯 헤드부(100)로부터 제2 연결관(IL2)으로 회수되는 잉크(90)의 유량을 조절할 수 있다. A first valve VA1 and a second valve VA2 may be disposed on the first connection pipe IL1 and the second connection pipe IL2, respectively. Specifically, a first valve VA1 is disposed on the first connection pipe IL1 to control the flow rate of the
잉크(90)는 용매(91)와 용매(91) 내에 포함된 고형체로서, 복수의 쌍극성 소자(95)를 포함할 수 있다. 잉크(90)는 용액 또는 콜로이드(colloid) 상태로 제공될 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 제1 극성을 갖는 제1 단부와 제2 극성을 갖는 제2 단부를 포함할 수 있다. 복수의 쌍극성 소자(95)는 용매(91) 내에 분산된 상태로 포함되어 잉크젯 헤드부(100)에 공급되어 토출될 수 있다. The
몇몇 실시예에서 용매(91)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔(Toluene), 프로필렌글리콜(Propylene glycol: PG) 또는 프로필렌글리콜메틸아세테이트(Propylene gloycol methyl acetate: PGMA)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the solvent 91 may be acetone, water, alcohol, toluene, propylene glycol (PG) or propylene glycol methyl acetate (PGMA), but is not limited thereto. .
잉크젯 프린팅 장치(1)는 프로브 장치(700)를 더 포함할 수 있다. The
프로브 장치(700)는 대상 기판(SUB)에 전계를 형성하는 역할을 할 수 있다. 프로브 장치(700)는 스테이지(STG) 상에 배치될 수 있다. 프로브 장치(700)는 대상 기판(SUB)을 떠 받치는 서브 스테이지(710)를 포함할 수 있다. 다시 말해 대상 기판(SUB)은 스테이지(STG) 상에 배치되는 프로브 장치(700)의 서브 스테이지(710) 상에 안착될 수 있다. The
잉크(90)의 쌍극성 소자(95)들은 특정 배향 방향을 갖고 대상 기판(SUB) 상에 분사된 후, 프로브 장치(700)가 생성하는 전계에 의해 대상 기판(SUB) 상에서 일 방향으로 정렬될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 11 내지 도 14와 결부하여 후술하도록 한다.After the
이하에서는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)의 노즐부(300)에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the
도 4는 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐부 및 광학 센서부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4의 노즐부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 6은 도 4의 노즐부의 내부를 개략적으로 도시한 구조도이다. 도 7은 도 6의 Q1 영역을 확대한 확대도이다. 도 8은 도 4의 X1-X1` 선을 따라 자른 개략적인 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a nozzle unit and an optical sensor unit of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 . 5 is a perspective view schematically illustrating the nozzle unit of FIG. 4 . 6 is a structural diagram schematically showing the inside of the nozzle unit of FIG. 4 . FIG. 7 is an enlarged view of a region Q1 of FIG. 6 . 8 is a cross-sectional view showing a schematic cross-section taken along the line X1-X1′ of FIG. 4 .
도 4 내지 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크(90)젯 프린팅 장치(1)는 광학 센서부(400)를 포함하고, 잉크(90)젯 프린팅 장치(1)의 노즐부(300)는 베이스부(310), 공급 유로(330a), 여기부(370), 내부 유로(330b), 회수 유로(330c), 복수의 토출구(350) 및 투광부(LA)를 포함할 수 있다. 광학 센서부(400)는 복수 개 배치되어 복수의 토출구(350) 각각에 대응되도록 배치될 수 있다.4 to 7, the
노즐부(300)는 투광부(LA)가 정의될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 투광부(LA)는 빛이 투과되어 외부에 시인되는 영역이고, 투광부(LA)를 제외한 나머지 영역은 빛이 차폐되어 외부에서 빛이 시인되지 않을 수 있다. 후술하는 바와 같이 투광부(LA)에서 투과되는 빛은 광학 센서부(400)에 조사되어 광학 센서부(400)는 노즐부(300)의 투광부(LA)에서 시인되는 빛의 세기 다시 말해, 광량을 측정하여 잉크(90)에 분산된 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정할 수 있다. The
투광부(LA)는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 투광부(LA)는 유리 또는 석영을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 투광부(LA)를 제외한 노즐부(300)의 나머지 영역은 빛을 차폐하는 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 투광부(LA)를 제외한 노즐부(300)의 나머지 영역은 블랙(black) 안료를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The light transmitting part LA may be made of a transparent material. In some embodiments, the light transmitting part LA may include glass or quartz, but is not limited thereto. The remaining area of the
노즐부(300)의 베이스부(310)는 노즐부(300)의 기저를 이루는 역할을 할 수 있다. 노즐부(300)의 내부에는 내부를 관통하는 유로(330)가 배치될 수 있다. 유로(330)은 공급 유로(330a), 내부 유로(330b) 및 회수 유로(330c)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 공급 유로(330a), 여기부(370), 내부 유로(330b), 회수 유로(330c) 및 복수의 토출구(350)는 베이스부(310)의 내부에 배치되는 부재일 수 있다. 다시 말해, 공급 유로(330a), 내부 유로(330b), 회수 유로(330c) 및 복수의 토출구(350)는 베이스부(310)의 내부를 관통하는 관을 의미할 수 있다.The
노즐부(300)의 공급 유로(330a)는 잉크(90)젯 헤드부로부터 공급되는 잉크(90)를 복수의 토출구(350)로 유입시키는 역할을 할 수 있다. 다시 말해, 잉크젯 헤드부(100)에 위치하는 잉크(90)는 잉크젯 헤드부(100)의 내부 관(미도시)을 통해 노즐부(300)의 공급 유로(330a)로 이동할 수 있다. 공급 유로(330a)로 이동한 잉크(90)의 일부는 내부 유로(330b)를 지나 복수의 토출부 각각으로 이동하여 토출되고, 잉크(90)의 나머지는 내부 유로(330b)를 지나 회수 유로(330c)로 이동하여 잉크젯 헤드부(100)로 다시 회수될 수 있다. 몇몇 실시예에서 공급 유로(330a)는 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
공급 유로(330a) 상에는 여기부(370)가 배치될 수 있다. 여기부(370)는 용매(91) 내에 분산되는 쌍극성 소자(95)를 여기(exciting)시켜 쌍극성 소자(95)가 빛을 방출하도록 하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 여기부(370)는 제1 광(L1)을 공급 유로(330a)를 지나는 쌍극성 소자(95)에 조사할 수 있다. 여기부(370)로부터 방출되는 제1 광(L1)에 조사된 쌍극성 소자(95)는 여기되어 제2 광(L2)을 방출할 수 있다. An
몇몇 실시예에서 제1 광(L1)은 자외선 영역의 파장, 즉 10㎚ 이상 400㎚ 이하의 파장대를 가지고, 제2 광(L2)은 가시광선 영역, 즉 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장대를 가지질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 광(L1)이 자외선 영역의 파장대를 가지고, 제2 광(L2)이 가시광선 영역의 파장대를 가지는 것을 중심으로 설명하도록 한다. 이 경우, 광학 센서부(400)는 가시 광선 영역만을 측정하고, 이외의 영역을 측정하지 않음으로써 오로지 쌍극성 소자(95)에 의한 빛 만을 검출하고, 여기부(370)에서 방출되는 빛을 검출하지 않을 수 있다.In some embodiments, the first light L1 has a wavelength in the ultraviolet region, that is, a wavelength range of 10 nm to 400 nm, and the second light L2 has a visible ray region, that is, a wavelength range of 400 nm to 700 nm. It may be, but is not limited thereto. Hereinafter, for convenience of description, the first light L1 has a wavelength range in the ultraviolet region and the second light L2 has a wavelength range in the visible ray region. In this case, the
한편, 쌍극성 소자(95)가 방출하는 제2 광(L2)의 방향은 특정 방향으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제2 광(L2)은 쌍극성 소자(95)로부터 사방으로 퍼질 수 있다. 이 경우, 쌍극성 소자(95)의 개수에 비래하여 제2 광(L2)의 세기가 달라질 수 있다. 이에 대한 설명은 후술하도록 한다.Meanwhile, the direction of the second light L2 emitted from the
여기부(370)는 공급 유로(330a) 상에 배치되어 있고, 노즐부(300) 내부의 잉크(90)의 흐름은 공급 유로(330a)로부터 시작되므로, 내부 유로(330b), 복수의 토출구(350) 및 회수 유로(330c)를 지나는 쌍극성 소자(95)는 여기된 상태일 수 있다. 다시 말해, 내부 유로(330b), 복수의 토출구(350) 및 회수 유로(330c)를 지나는 쌍극성 소자(95)는 가시광선 영역, 즉 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장대를 가지는 제2 광(L2)을 방출할 수 있다.The
여기부(370)는 공급 유로(330a) 상에 배치되므로 투광 영역과 중첩하지 않을 수 있다. 이에 따라 광학 센서부(400)는 여기부(370)에 의해 방출되는 제1 광(L1)을 센싱하지 않고 오로지 제2 광(L2)만을 센싱하여 쌍극성 소자(95)의 개수를 정확히 측정할 수 있다.Since the
노즐부(300)의 내부 유로(330b)는 용매(91) 및 쌍극성 소자(95)를 공급 유로(330a)로부터 복수의 토출구(350) 또는 회수 유로(330c)로 이동시키는 경로를 제공하는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 내부 유로(330b)는 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
노즐부(300)는 베이스부(310)를 관통하는 복수의 토출구(350)가 정의될 수 있다. 내부 유로(330b)를 통해 복수의 토출구(350)로 진입한 용매(91) 및 쌍극성 소자(95)는 복수의 토출구(350)로부터 토출될 것이다. 복수의 토출구(350) 각각은 노즐부(300)의 투광 영역과 중첩하지 않고, 빛이 차폐되는 제1 영역(350a) 및 투광 영역과 중첩하고 빛이 투과되는 제2 영역(350b)을 포함할 수 있다.The
토출구(350)의 제1 영역(350a)은 내부 유로(330b)와 직접 연결된 부분일 수 있다. 제1 영역(350a)은 여기된 쌍극성 소자(95)로부터 방출되는 제2 광(L2)을 차폐하는 영역으로서, 후술하는 바와 같이 광학 센서부(400)가 제2 광(L2)을 센싱할 수 없는 영역이다. 다시 말해 토출구(350)의 제1 영역(350a)은 노즐부(300)의 투광 영역과 제2 방향(DR2)으로 비중첩할 수 있다.The
토출구(350)의 제2 영역(350b)은 토출구(350) 끝단에 배치되는 영역으로서, 노즐부(300)로부터 토출되는 잉크(90)가 위치하는 영역일 수 있다. 또한, 제2 영역(350b)은 여기된 쌍극성 소자(95)로부터 방출되는 제2 광(L2)을 투과시키는 영역으로서, 후술하는 바와 같이 광학 센서부(400)가 제2 광(L2)을 센싱할 수 있는 영역이다. 다시 말해, 토출구(350)의 제2 영역(350b)은 노즐부(300)의 투광 영역과 제2 방향(DR2)으로 중첩하고, 광학 센서부(400)와 제2 방향(DR2)으로 중첩할 수 있다.The
토출구(350)의 제2 영역(350b)에 위치하는 잉크(90)의 체적은 토출구(350)로부터 토출되는 잉크(90)의 체적과 동일할 수 있다. 구체적으로, 토출구(350)의 제2 영역(350b)에 위치하는 잉크(90)는 후에 토출구(350)로부터 토출되는 잉크(90)와 동일한 것으로서, 토출구(350)의 제2 영역(350b)에 위치하는 잉크(90)의 용매(91)의 체적과 쌍극성 소자(95)의 개수는 후에 토출구(350)로부터 토출되는 잉크(90)의 용매(91)의 체적과 쌍극성 소자(95)의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 토출구(350)의 제2 영역(350b)에 위치하는 잉크(90)에 분산되어 있는 쌍극성 소자(95)의 개수가 2개 라면 후에 토출구(350)로부터 토출되는 잉크(90)에 분산되어 있는 쌍극성 소자(95)의 개수 역시 2개일 것이다.A volume of the
광학 센서부(400)는 토출구(350)로부터 토출될 잉크(90) 내부의 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정하는 역할을 할 수 있다. 광학 센서부(400)는 노즐부(300)의 투과부에 인접하여 배치될 수 있다. 이는, 쌍극성 소자(95)로부터 방출되는 제2 광(L2)의 세기(다시 말해, 광량)을 정확하게 측정하기 위한 것일 수 있다. 몇몇 실시예에서 광학 센서부(400)는 노즐부(300)와 이격되어 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
광학 센서부(400)는 쌍극성 소자(95)가 방출하는 제2 광(L2)의 세기를 센싱하여 토출구(350)의 제2 영역(350b)에 위치하는 잉크(90)에 분산되어 있는 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정할 수 있다. 예를 들어, 토출구(350)의 제2 영역(350b)에 위치하는 잉크(90)에 분산되어 있는 쌍극성 소자(95)의 개수가 2 개인 경우, 토출구(350)의 제2 영역(350b)에서 투과되는 제2 광(L2)의 세기는 쌍극성 소자(95)의 개수가 1개인 경우에 비해 대략 2배 정도일 수 있다. 다시 말해, 토출구(350)의 제2 영역(350b)에서 투과되는 빛의 세기는 쌍극성 소자(95)의 개수와 대체적으로 비례하는 상관관계를 가지고 있으므로, 이를 이용하여 토출구(350)의 제2 영역(350b)내에 분산된 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정할 수 있다.The
광학 센서부(400)의 면적은 토출구(350)의 제2 영역(350b)의 면적보다 클 수 있다. 다시 말해 광학 센서부(400)의 제3 방향(DR3) 폭(400h)은 토출구(350)의 제2 영역(350b)의 제3 방향(DR3) 폭보다 클 수 있다. 이하에서 '면적'은 표면적을 의미하는 것으로서, 제2 방향(DR2) 측면의 표면적을 의미한다. 구체적으로 광학 센서부(400)의 면적은 광학 센서부(400)의 제2 방향(DR2) 측면의 표면적을 의미하고, 토출구(350)의 제2 영역(350b)의 면적은 토출구(350)의 제2 영역(350b)의 제2 방향(DR2) 측면의 표면적을 의미하며, 노즐부(300)의 투광부(LA)의 면적은 노즐부(300)의 투광부(LA)의 제2 방향(DR2) 측면의 표면적을 의미할 수 있다. 광학 센서부(400)의 면적이 토출구(350)의 제2 영역(350b)의 면적보다 큼으로써, 광학 센서부(400)는 투광부(LA)를 투과하는 제2 광(L2)을 정확하게 센싱할 수 있다. 이에 광학 센서부(400)는 토출구(350)의 제2 영역(350b)을 완전히 커버하고 제1 영역(350a)의 일부와도 중첩될 수 있다.The area of the
한편, 토출구(350)의 제2 영역(350b)은 투광부(LA)와 중첩되는 영역으로 정의되므로, 토출구(350)의 제2 영역(350b)의 면적은 투광부(LA)의 면적과 동일할 것이다.Meanwhile, since the
노즐부(300)의 회수 유로(330c)는 내부 유로(330b)를 지나는 잉크(90) 중 복수의 토출구(350)로 이동하여 토출되는 것을 제외한 나머지가 다시 잉크젯 헤드부(100)로 회수되는 경로를 제공하는 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회수 유로(330c)는 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
한편, 쌍극성 소자(95)는 후술하는 표시 장치 제조 공정(도 15 내지 도 21 참조)에서 화소(PX) 상에 도포되는 발광 소자(ED)일 수 있다. 발광 소자(ED)는 공정상 화소(PX)상에 균일한 개수로 도포될 필요가 있다. 만약, 화소(PX)상에 발광 소자(ED)가 배치되지 않는 경우에는 화면 불량이 발생할 수 있다. 그런데 노즐부(300) 내부에 흐르는 잉크(90)의 유량, 유속, 또는 와류 등의 요인에 의해 경우에 따라서는 복수의 토출구(350) 각각에서 토출되는 쌍극성 소자(95), 즉 발광 소자(ED)의 개수는 달라질 수 있다. 따라서, 복수의 토출구(350) 각각에서 달라진 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정하여, 실시간으로 쌍극성 소자(95)의 개수를 보정할 필요가 있다. 이하에서는 일 실시예에 따른 잉크(90)젯 프린팅 장치(1)의 실시간 쌍극성 소자(95) 보충 공정을 설명하도록 한다.Meanwhile, the
도 9 및 도 10은 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)의 실시간 쌍극성 소자(95) 보충 공정을 설명하기 위한 도면들이다.9 and 10 are diagrams for explaining a real-time replenishment process of the
도 9 및 도 10을 참조하면, 광학 센서부(400)는 복수의 토출구(350) 각각에서 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정한 후, 쌍극성 소자(95)의 개수가 부족한 토출구(350)를 선별한다. 그 후 쌍극성 소자(95)의 개수가 부족한 토출구(350)에서 잉크(90)를 추가로 토출함으로써 부족한 쌍극성 소자(95)를 보충한다.9 and 10, the
광학 센서부(400)가 복수의 토출구(350) 각각에서 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정한 후, 쌍극성 소자(95)의 개수가 부족한 토출구(350)를 선별하는 공정은 상술한 바와 같이 쌍극성 소자(95)의 개수에 따라 투광부(LA)에서 투과되는 제2 광(L2)의 세기가 달라지는 것을 이용하여 선별할 수 있다. 예를 들어, 복수의 토출구(350) 중 어느 하나의 토출구(350)에서 쌍극성 소자(95)가 결핍되어 있고, 나머지 토출구(350)에서는 쌍극성 소자(95)가 2 개 분산되어 있다면, 쌍극성 소자(95)가 결핍되어 있는 토출구(350)에서 투과되는 제2 광(L2)의 세기는 다른 나머지 토출구(350)에서 투과되는 제2 광(L2)의 세기에 비해 상대적으로 낮을 수 있다. 광학 센서부(400)는 이러한 제2 광(L2)의 세기를 측정하여 쌍극성 소자(95)의 개수가 부족한 토출구(350)를 선별할 수 있다.After the
쌍극성 소자(95)의 개수가 부족한 토출구(350)를 선별한 후에는, 그 토출구(350)에서 잉크(90)를 더 토출하여 부족한 쌍극성 소자(95)를 보충할 수 있다. 이 경우, 나머지 토출구(350)에서는 잉크(90)가 토출되지 않을 수 있다.After selecting the
상술한 바와 같은 구성 및 보충 방법을 통해 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)는 토출되기 전 노즐부(300) 내의 잉크(90)에 분산된 쌍극성 소자(95)의 개수를 측정함으로써, 토출된 잉크(90)의 동적 상태를 고려할 필요가 없어 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 실시간으로 복수의 토출구(350)당 토출되는 쌍극성 소자(95)의 개수를 파악할 수 있어 쌍극성 소자(95)의 보충이 용이하므로, 불필요한 공정이 생략되어 공정성이 향상될 수 있다. Through the configuration and replenishment method as described above, the
이하에서는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)의 프로브 장치(700)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the
도 11은 도 1의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 프로브 장치를 제3 방향에서 바라본 개략적인 평면도이다. 도 12 및 도 13은 도 11의 프로브 장치의 동작을 도시하는 개략도들이다. 도 14는 도 11의 프로브 장치에 의해 대상 기판 상에 전계가 생성되어 잉크 내부의 고형체가 정렬되는 것을 도시하는 개략도이다.FIG. 11 is a schematic plan view of the probe device of the inkjet printing apparatus according to the embodiment of FIG. 1 viewed from a third direction. 12 and 13 are schematic diagrams illustrating the operation of the probe device of FIG. 11 . FIG. 14 is a schematic diagram illustrating alignment of solids inside ink by generating an electric field on a target substrate by the probe device of FIG. 11;
도 11 내지 도 14를 참조하면, 프로브 장치(700)는 서브 스테이지(710), 프로브 지지대(730), 프로브 유닛(750) 및 얼라이너(780)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 11 to 14 , a
프로브 장치(700)는 스테이지(STG) 상에 배치되고, 스테이지(STG)와 함께 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다. 대상 기판(SUB)이 배치된 프로브 장치(700)는 스테이지(STG)를 따라 이동하며 그 상부에 잉크(90)가 분사될 수 있다. 프로브 장치(700)는 잉크(90)가 분사되면 대상 기판(SUB)의 상부에 전계(IEL)를 생성할 수 있다.The
서브 스테이지(710)는 대상 기판(SUB)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 또한, 서브 스테이지(710) 상에는 프로브 지지대(730) 프로브 지지대(730), 프로브 유닛(750) 및 얼라이너(780)가 배치될 수 있다. The sub-stage 710 may provide a space in which the target substrate SUB is disposed. Also, a
얼라이너(780)는 서브 스테이지(710) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 얼라이너(780)는 서브 스테이지(710)의 각 변 상에 배치되며, 복수의 얼라이너(780)들이 둘러싸는 영역은 대상 기판(SUB)이 배치되는 영역일 수 있다.At least one
프로브 지지대(730) 및 프로브 유닛(750)은 서브 스테이지(710) 상에 배치될 수 있다. 프로브 지지대(730)는 서브 스테이지(710) 상에서 프로브 유닛(750)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 구체적으로 프로브 지지대(730)는 서브 스테이지(710) 상의 적어도 일 측에 배치되어, 일 측부가 연장된 방향을 따라 연장될 수 있다. 일 예로, 도면에 도시된 바와 같이 프로브 지지대(730)는 서브 스테이지(710) 상의 좌우측 측부에서 제2 방향(DR2)으로 연장되어 배치될 수 있다.The
프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730) 상에 배치되어 서브 스테이지(710)에 준비되는 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730)와 같이 제2 방향(DR2)으로 연장되며 상기 연장된 길이는 대상 기판(SUB) 전체를 커버할 수 있다.The
프로브 유닛(750)은 프로브 지지대(730) 상에 배치되는 프로브 구동부(753), 프로브 구동부(753) 상에 배치되어 전기 신호가 전달되는 프로브 지그(751) 및 프로브 지그(751)에 연결되어 상기 전기 신호를 대상 기판(SUB) 상에 전기 신호를 전달하는 프로브 패드(758)를 포함할 수 있다. The
프로브 구동부(753)는 프로브 지지대(730) 상에 배치되어 프로브 지그(751) 및 프로브 패드(758)를 제3 방향(DR3)으로 이동시킬 수 있다. 프로브 구동부(753)의 구동에 의해 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)과 연결되거나 분리될 수 있다.The
프로브 패드(758)는 도 13에 도시된 바와 같이 대상 기판(SUB)과 연결되어 프로브 지그(751)로부터 전달되는 전기 신호를 통해 대상 기판(SUB) 상에 전계(IEL)를 형성할 수 있다. 예를 들어 프로브 패드(758)는 대상 기판(SUB)의 전극 또는 전원 패드 등에 접촉되고, 프로브 지그(751)의 전기 신호는 상기 전극 또는 전원 패드로 전달될 수 있다. As shown in FIG. 13 , the
프로브 지그(751)는 프로브 패드(758)에 연결되고, 별도의 전압 인가 장치와 연결될 수 있다. 프로브 지그(751)는 상기 전압 인가 장치에서 전달되는 전기 신호를 프로브 패드(758)에 전달하여 대상 기판(SUB) 상에 전계(IEL)를 형성할 수 있다. 프로브 지그(751)로 전달되는 전기 신호는 전계(IEL)를 형성하기 위한 전압, 일 예로 교류 전압일 수 있다. 프로브 지그(751)는 복수 개일 수 있고, 그 수는 제한되지 않는다.The
노즐부(300)로부터 대상 기판(SUB) 상에 토출되는 잉크(90)는 상술한 바와 같이 극성을 가지는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 쌍극성 소자(95)가 분산되어 있을 수 있다. 쌍극성 소자(95)는 소정의 전계에 놓이는 경우, 유전영동힘이 전달되어 위치 또는 배향 방향이 변할 수 있다. 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90) 내의 복수의 쌍극성 소자(95)들은 도 14에 도시된 바와 같이 프로브 장치(700)가 생성하는 전계(IEL)에 의해 위치 및 배향 방향이 변하면서 대상 기판(SUB) 상에 안착될 수 있다As described above, in the
한편, 프로브 장치(700)가 대상 기판(SUB)의 상부에 전계(IEL)를 생성하는 시점은 특별히 제한되지 않는다. 도면에서는 잉크(90)가 노즐부(300)에서 토출되어 대상 기판(SUB) 상에 도달하는 동안 프로브 유닛(750)에서 전계(IEL)를 생성하는 것을 도시하고 있다. 이에 따라 쌍극성 소자(95)는 노즐에서 토출되어 대상 기판(SUB)에 도달할 때까지 전계(IEL)에 의해 유전영동힘을 받을 수 있다. 몇몇 실시예에서 프로브 유닛(750)은 잉크(90)가 대상 기판(SUB) 상에 안착한 뒤에 전계(IEL)를 생성할 수도 있다.Meanwhile, the timing at which the
한편, 도면에 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)는 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)를 휘발시키는 공정이 수행되는 열처리 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 열처리 유닛은 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(90)에 열을 조사하여 잉크(90)의 용매(91)는 휘발되어 제거되고, 쌍극성 소자(95)는 대상 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 잉크(90)에 열을 조사하여 용매(91)를 제거하는 공정은 통상적인 열처리 공정으로 수행될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. Meanwhile, although not shown in the drawing, the
한편, 상술한 쌍극성 소자(95)는 복수의 반도체층을 포함하는 발광 소자(30)일 수 있으며, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)는 상기 발광 소자(30)를 포함하는 표시 장치(DD)를 제조할 수 있다. 이하에서는 상기 발광 소자(30)를 포함하는 표시 장치(DD)에 대해 설명하도록 한다.Meanwhile, the above-described
도 15는 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 16은 도 15의 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 구조를 개략적으로 도시한 레이아웃도이다. 도 17은 도 15의 실시예에 따른 표시 장치의 발광 소자의 개략도이다. 도 18은 도 16의 Xa-Xa`선, Xb-Xb`선 및 Xc-Xc`선을 따라 자른 단면도이다. 도 19 내지 도 21은 도 15의 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 도시하는 개략도들이다. 15 is a schematic plan view of a display device according to an exemplary embodiment. FIG. 16 is a layout diagram schematically illustrating the structure of one pixel of the display device according to the exemplary embodiment of FIG. 15 . 17 is a schematic diagram of a light emitting element of the display device according to the exemplary embodiment of FIG. 15 . 18 is a cross-sectional view taken along lines Xa-Xa′, Xb-Xb′, and Xc-Xc′ of FIG. 16 . 19 to 21 are schematic diagrams illustrating a manufacturing method of the display device according to the exemplary embodiment of FIG. 15 .
도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 동영상이나 정지영상을 표시한다. 표시 장치(DD)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷, 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 헤드 마운트 디스플레이, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, 게임기, 디지털 카메라, 캠코더 등이 표시 장치(DD)에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 15 , the display device DD according to an exemplary embodiment displays a moving image or a still image. The display device DD may refer to any electronic device providing a display screen. For example, televisions, laptops, monitors, billboards, Internet of Things, mobile phones, smart phones, tablet PCs (Personal Computers), electronic watches, smart watches, watch phones, head-mounted displays, mobile communication terminals, An electronic notebook, an electronic book, a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a game machine, a digital camera, a camcorder, and the like may be included in the display device DD.
표시 장치(DD)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 가로가 긴 직사각형, 세로가 긴 직사각형, 정사각형, 코너부가 둥근 사각형, 기타 다각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다. 표시 장치(DD)의 표시 영역(DA)의 형상 또한 표시 장치(DD)의 전반적인 형상과 유사할 수 있다. 도 13에서는 가로가 긴 직사각형 형상의 표시 장치(DD) 및 표시 영역(DA)이 예시되어 있다. The shape of the display device DD may be variously modified. For example, the display device DD may have a shape such as a horizontally long rectangle, a vertically long rectangle, a square, a rectangle with rounded corners, other polygons, or a circle. The shape of the display area DA of the display device DD may also be similar to the overall shape of the display device DD. In FIG. 13 , a display device DD and a display area DA having a horizontally long rectangular shape are illustrated.
표시 장치(DD)는 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 화면이 표시될 수 있는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면이 표시되지 않는 영역이다. 표시 영역(DA)은 활성 영역으로, 비표시 영역(NDA)은 비활성 영역으로도 지칭될 수 있다. The display device DD may include a display area DA and a non-display area NDA. The display area DA is an area where the screen can be displayed, and the non-display area NDA is an area where the screen is not displayed. The display area DA may be referred to as an active area, and the non-display area NDA may also be referred to as a non-active area.
표시 영역(DA)은 대체로 표시 장치(DD)의 중앙을 차지할 수 있다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소를 포함할 수 있다. 복수의 화소는 행렬 방향으로 배열될 수 있다. 각 화소의 형상은 평면상 직사각형 또는 정사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 각 변이 일 방향에 대해 기울어진 마름모 형상일 수도 있다. 화소들 각각은 특정 파장대의 광을 방출하는 발광 소자(30)를 하나 이상 포함하여 특정 색을 표시할 수 있다.The display area DA may generally occupy the center of the display device DD. The display area DA may include a plurality of pixels. A plurality of pixels may be arranged in a matrix direction. The shape of each pixel may be a rectangle or a square on a plane, but is not limited thereto and may be a rhombus shape with each side inclined in one direction. Each of the pixels may display a specific color by including one or more
도 16을 참조하면, 복수의 화소(PX)들 각각은 제1 서브 화소(PX1), 제2 서브 화소(PX2) 및 제3 서브 화소(PX3)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 색의 광을 발광하고, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 색의 광을 발광하며, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있다. 제1 색은 청색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 적색일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 각 서브 화소(PXn)들이 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 도 30에서는 화소(PX)가 3개의 서브 화소(PXn)들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 화소(PX)는 더 많은 수의 서브 화소(PXn)들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , each of the plurality of pixels PX may include a first sub-pixel PX1 , a second sub-pixel PX2 , and a third sub-pixel PX3 . The first sub-pixel PX1 emits light of a first color, the second sub-pixel PX2 emits light of a second color, and the third sub-pixel PX3 emits light of a third color. can The first color may be blue, the second color may be green, and the third color may be red, but is not limited thereto, and each sub-pixel PXn may emit light of the same color. In addition, although FIG. 30 illustrates that the pixel PX includes three sub-pixels PXn, it is not limited thereto, and the pixel PX may include a larger number of sub-pixels PXn.
표시 장치(DD)의 각 서브 화소(PXn)들은 발광 영역(EMA)으로 정의되는 영역을 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX1)는 제1 발광 영역(EMA1)을, 제2 서브 화소(PX2)는 제2 발광 영역(EMA2)을, 제3 서브 화소(PX3)는 제3 발광 영역(EMA2)을 포함할 수 있다. 발광 영역(EMA)은 표시 장치(DD)에 포함되는 발광 소자(30)가 배치되어 특정 파장대의 광이 출사되는 영역으로 정의될 수 있다. Each sub-pixel PXn of the display device DD may include an area defined as an emission area EMA. The first sub-pixel PX1 emits the first emission region EMA1, the second sub-pixel PX2 emits the second emission region EMA2, and the third sub-pixel PX3 emits the third emission region EMA2. can include The light emitting area EMA may be defined as an area where the
도면에 도시되지 않았으나, 표시 장치(DD)의 각 서브 화소(PXn)들은 발광 영역(EMA) 이외의 영역으로 정의된 비발광 영역을 포함할 수 있다. 비발광 영역은 발광 소자(30)가 배치되지 않고, 발광 소자(30)에서 방출된 광들이 도달하지 않아 광이 출사되지 않는 영역일 수 있다. Although not shown in the drawing, each sub-pixel PXn of the display device DD may include a non-emission area defined as an area other than the emission area EMA. The non-emission area may be an area in which the
표시 장치(DD)의 각 서브 화소(PXn)는 복수의 전극(21, 22), 발광 소자(30), 복수의 접촉 전극(26), 복수의 내부 뱅크(41, 42 도 15에 도시)와 외부 뱅크(43) 및 적어도 하나의 절연층(51, 52, 53, 55, 도 15에 도시)을 포함할 수 있다.Each sub-pixel PXn of the display device DD includes a plurality of
복수의 전극(21, 22)은 발광 소자(30)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(30)가 특정 파장대의 광을 방출하도록 소정의 전압이 인가될 수 있다. 또한, 각 전극(21, 22)의 적어도 일부는 발광 소자(30)를 정렬하기 위해 서브 화소(PXn) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다. The plurality of
복수의 전극(21, 22)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(21)은 각 서브 화소(PXn) 마다 분리된 화소 전극이고, 제2 전극(22)은 각 서브 화소(PXn)를 따라 공통으로 연결된 공통 전극일 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 중 어느 하나는 발광 소자(30)의 애노드(Anode) 전극이고, 다른 하나는 발광 소자(30)의 캐소드(Cathode) 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 그 반대의 경우일 수도 있다. The plurality of
제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 가로 방향으로 연장되어 배치되는 전극 줄기부(21S, 22S)와 전극 줄기부(21S, 22S)에서 가로 방향과 교차하는 방향인 세로 방향으로 연장되어 분지되는 적어도 하나의 전극 가지부(21B, 22B)를 포함할 수 있다. The
제1 전극(21)은 가로 방향으로 연장되어 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)와 제1 전극 줄기부(21S)에서 분지되어 세로 방향으로 연장된 적어도 하나의 제1 전극 가지부(21B)를 포함할 수 있다. The
임의의 일 화소의 제1 전극 줄기부(21S)는 양 단이 각 서브 화소(PXn) 사이에서 이격되어 종지하되, 동일 행(예컨대, 가로 방향으로 인접한)에서 이웃하는 서브 화소의 제1 전극 줄기부(21S)와 실질적으로 동일 직선 상에 놓일 수 있다. 각 서브 화소(PXn)에 배치되는 제1 전극 줄기부(21S)들은 양 단이 상호 이격됨으로써 각 제1 전극 가지부(21B)에 서로 다른 전기 신호를 인가할 수 있고, 제1 전극 가지부(21B)는 각각 별개로 구동될 수 있다.Both ends of the
제1 전극 가지부(21B)는 제1 전극 줄기부(21S)의 적어도 일부에서 분지되고 세로 방향으로 연장되어 배치되되, 제1 전극 줄기부(21S)와 대향하여 배치된 제2 전극 줄기부(22S)와 이격된 상태에서 종지할 수 있다. The
제2 전극(22)은 가로 방향으로 연장되어 제1 전극 줄기부(21S)와 세로 방향으로 이격되어 대향하는 제2 전극 줄기부(22S)와 제2 전극 줄기부(22S)에서 분지되고 세로 방향으로 연장된 제2 전극 가지부(22B)를 포함할 수 있다. 제2 전극 줄기부(22S)는 타 단부가 가로 방향으로 인접한 다른 서브 화소(PXn)의 제2 전극 줄기부(22S)와 연결될 수 있다. 즉, 제2 전극 줄기부(22S)는 제1 전극 줄기부(21S)와 달리 가로 방향으로 연장되어 각 서브 화소(PXn)들을 가로지르도록 배치될 수 있다. 각 서브 화소(PXn)를 가로지르는 제2 전극 줄기부(22S)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)들이 배치된 표시 영역(DA)의 외곽부, 또는 비표시 영역(NDA)에서 일 방향으로 연장된 부분과 연결될 수 있다. The
제2 전극 가지부(22B)는 제1 전극 가지부(21B)와 이격되어 대향하고, 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태에서 종지될 수 있다. 제2 전극 가지부(22B)는 제2 전극 줄기부(22S)와 연결되고, 연장된 방향의 단부는 제1 전극 줄기부(21S)와 이격된 상태로 서브 화소(PXn) 내에 배치될 수 있다. The
제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 컨택홀, 예컨대 제1 전극 컨택홀(CNTD) 및 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 표시 장치(DD)의 회로소자층과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 제1 전극 컨택홀(CNTD)은 각 서브 화소(PXn)의 제1 전극 줄기부(21S)마다 형성되고, 제2 전극 컨택홀(CNTS)은 각 서브 화소(PXn)들을 가로지르는 하나의 제2 전극 줄기부(22S)에 하나만이 형성된 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 경우에 따라서는 제2 전극 컨택홀(CNTS)의 경우에도 각 서브 화소(PXn) 마다 형성될 수 있다. The
외부 뱅크(43)는 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치되고, 복수의 내부 뱅크(41, 42)는 각 서브 화소(PXn)의 중심부와 인접하여 각 전극(21, 22) 하부에 배치될 수 있다. 도면에서는 복수의 내부 뱅크(41, 42)가 도시되지 않았으나, 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 하부에는 각각 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)가 배치될 수 있다. The
외부 뱅크(43)는 각 서브 화소(PXn)간의 경계에 배치될 수 있다. 복수의 제1 전극 줄기부(21S)는 각 단부가 외부 뱅크(43)를 기준으로 서로 이격되어 종지할 수 있다. 외부 뱅크(43)는 세로 방향으로 연장되어 가로 방향으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 외부 뱅크(43)는 가로 방향으로 연장되어 세로 방향으로 배열된 서브 화소(PXn)들의 경계에도 배치될 수 있다. 외부 뱅크(43)는 내부 뱅크(41, 42)들과 동일한 재료를 포함하여 하나의 공정에서 동시에 형성될 수 있다. The
발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치될 수 있다. 발광 소자(30)는 일 단부가 제1 전극(21)과 전기적으로 연결되고, 타 단부가 제2 전극(22)과 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 소자(30)는 후술하는 접촉 전극(26)을 통해 각각 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. The
복수의 발광 소자(30)들은 서로 이격되어 배치되며 실질적으로 상호 평행하게 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)들이 이격되는 간격은 특별히 제한되지 않는다. 경우에 따라서 복수의 발광 소자(30)들이 인접하게 배치되어 무리를 이루고, 다른 복수의 발광 소자(30)들은 일정 간격 이격된 상태로 무리를 이룰 수도 있으며, 불균일한 밀집도를 가지되 일 방향으로 배향되어 정렬될 수도 있다. 또한, 예시적인 실시예에서 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가지며, 각 전극, 예컨대 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 연장된 방향과 발광 소자(30)가 연장된 방향은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 발광 소자(30)는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 연장된 방향에 수직하지 않고 비스듬히 배치될 수도 있다. The plurality of light emitting
발광 소자(30)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 구체적으로 발광 소자(30)는 마이크로 미터(Micro-meter) 또는 나노 미터(Nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 무기 발광 다이오드는 서로 대향하는 두 전극들 사이에 특정 방향으로 전계를 형성하면 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)는 두 전극 상에 형성된 전계에 의해 전극 사이에 정렬될 수 있다.The
일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 발광 소자(30)는 로드, 와이어, 튜브 등의 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 소자(30)는 원통형 또는 로드형일 수 있다. 다만, 발광 소자(30)의 형태가 이에 제한되는 것은 아니며, 정육면체, 직육면체, 육각기둥형 등 다각기둥의 형상을 갖거나, 일 방향으로 연장되되 외면이 부분적으로 경사진 형상을 갖는 등 발광 소자(30)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 포함되는 복수의 반도체들은 상기 일 방향을 따라 순차적으로 배치되거나 적층된 구조를 가질 수 있다.The
발광 소자(30)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 반도체층은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호가 전달되어 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다. The
도 17을 참조하면, 발광 소자(30)는 제1 반도체층(31), 제2 반도체층(32), 활성층(36), 전극층(37) 및 절연막(38)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 17 , the
제1 반도체층(31)은 n형 반도체일 수 있다. 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제1 반도체층(31)은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 반도체층(31)은 n형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 n형 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 반도체층(31)은 n형 Si로 도핑된 n-GaN일 수 있다. 제1 반도체층(31)의 길이는 1.5㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The
제2 반도체층(32)은 후술하는 활성층(36) 상에 배치된다. 제2 반도체층(32)은 p형 반도체일 수 있으며 일 예로, 발광 소자(30)가 청색 또는 녹색 파장대의 광을 방출하는 경우, 제2 반도체층(32)은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 화학식을 갖는 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, p형으로 도핑된 AlGaInN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN 및 InN 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 제2 반도체층(32)은 p형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 p형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 반도체층(32)은 p형 Mg로 도핑된 p-GaN일 수 있다. 제2 반도체층(32)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
활성층(36)은 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32) 사이에 배치된다. 활성층(36)은 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(36)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)과 우물층(Well layer)이 서로 교번적으로 복수 개 적층된 구조일 수도 있다. 활성층(36)은 제1 반도체층(31) 및 제2 반도체층(32)을 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 일 예로, 활성층(36)이 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, AlGaN, AlGaInN 등의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 활성층(36)이 다중 양자 우물 구조로 양자층과 우물층이 교번적으로 적층된 구조인 경우, 양자층은 AlGaN 또는 AlGaInN, 우물층은 GaN 또는 AlInN 등과 같은 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 활성층(36)은 양자층으로 AlGaInN를, 우물층으로 AlInN를 포함하여 상술한 바와 같이, 활성층(36)은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색(Blue)광을 방출할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 활성층(35)은 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함함으로써, 경우에 따라 적색, 녹색 파장대의 광을 방출할 수도 있다. 활성층(36)의 길이는 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
한편, 활성층(36)에서 방출되는 광은 발광 소자(30)의 길이방향 외부면뿐만 아니라, 양 측면으로 방출될 수 있다. 활성층(36)에서 방출되는 광은 하나의 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.Meanwhile, light emitted from the
전극층(37)은 오믹(Ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 발광 소자(30)는 적어도 하나의 전극층(37)을 포함할 수 있다. 도 17에서는 발광 소자(30)가 하나의 전극층(37)을 포함하는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라서 발광 소자(30)는 더 많은 수의 전극층(37)을 포함하거나, 생략될 수도 있다. 후술하는 발광 소자(30)에 대한 설명은 전극층(37)의 수가 달라지거나 다른 구조를 더 포함하더라도 동일하게 적용될 수 있다.The
전극층(37)은 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)에서 발광 소자(30)가 전극 또는 접촉 전극과 전기적으로 연결될 때, 발광 소자(30)와 전극 또는 접촉 전극 사이의 저항을 감소시킬 수 있다. 전극층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극층(37)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 전극층(37)은 n형 또는 p형으로 도핑된 반도체 물질을 포함할 수도 있다. 전극층(37)은 동일한 물질을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The
절연막(38)은 상술한 복수의 반도체층 및 전극층들의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 예시적인 실시예에서, 절연막(38)은 적어도 활성층(36)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 소자(30)가 연장된 일 방향으로 연장될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 절연막(38)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(30)의 길이방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다. The insulating
도면에서는 절연막(38)이 발광 소자(30)의 길이방향으로 연장되어 제1 반도체층(31)으로부터 전극층(37)의 측면까지 커버하도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 절연막(38)은 활성층(36)을 포함하여 일부의 반도체층의 외면만을 커버하거나, 전극층(37) 외면의 일부만 커버하여 각 전극층(37)의 외면이 부분적으로 노출될 수도 있다. 또한, 절연막(38)은 발광 소자(30)의 적어도 일 단부와 인접한 영역에서 단면상 상면이 라운드지게 형성될 수도 있다. Although the figure shows that the insulating
절연막(38)의 두께는 10nm 내지 1.0㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 절연막(38)의 두께는 40nm 내외일 수 있다.A thickness of the insulating
절연막(38)은 절연특성을 가진 물질들, 예를 들어, 실리콘 산화물(Silicon oxide, SiOx), 실리콘 질화물(Silicon nitride, SiNx), 산질화 실리콘(SiOxNy), 질화알루미늄(Aluminum nitride, AlN), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al2O3) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성층(36)이 발광 소자(30)에 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(38)은 활성층(36)을 포함하여 발광 소자(30)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다. The insulating
또한, 몇몇 실시예에서, 절연막(38)은 외면이 표면처리될 수 있다. 발광 소자(30)는 표시 장치(DD)의 제조 시, 소정의 잉크(90) 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(30)가 잉크(90) 내에서 인접한 다른 발광 소자(30)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(38)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다. Also, in some embodiments, the outer surface of the insulating
발광 소자(30)는 길이(h)가 1㎛ 내지 10㎛ 또는 2㎛ 내지 6㎛의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 3㎛ 내지 5㎛의 길이를 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(30)의 직경은 30nm 내지 700nm의 범위를 갖고, 발광 소자(30)의 종횡비(Aspect ratio)는 1.2 내지 100일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시 장치(DD)에 포함되는 복수의 발광 소자(30)들은 활성층(36)의 조성 차이에 따라 서로 다른 직경을 가질 수도 있다. 바람직하게는 발광 소자(30)의 직경은 500nm 내외의 범위를 가질 수 있다. The
일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 서로 다른 물질을 포함하는 활성층(36)을 포함하여 서로 다른 파장대의 광을 외부로 방출할 수 있다. 표시 장치(DD)는 제1 서브 화소(PX1)의 발광 소자(30)는 중심 파장대역이 제1 파장인 제1 광을 방출하고, 제2 서브 화소(PX2)의 발광 소자(30)는 중심 파장대역이 제2 파장인 제2 광을 방출하고, 제3 서브 화소(PX3)의 발광 소자(30)는 중심 파장대역이 제3 파장인 제3 광을 방출할 수 있다. 이에 따라 제1 서브 화소(PX1)에서는 제1 광이 출사되고, 제2 서브 화소(PX2)에서는 제2 광이 출사되고, 제3 서브 화소(PX3)에서는 제3 광이 출사될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 광은 중심 파장대역이 450nm 내지 495nm의 범위를 갖는 청색광이고, 제2 광은 중심 파장대역이 495nm 내지 570nm의 범위를 갖는 녹색광이고, 제3 광은 중심 파장대역이 620nm 내지 750nm의 범위를 갖는 적색광 일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. The
도 18을 참조하면, 도 18은 제1 서브 화소(PX1)의 단면만을 도시하고 있으나, 다른 화소(PX) 또는 서브 화소(PXn)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 18은 제1 서브 화소(PX1)에 배치된 발광 소자(30)의 일 단부와 타 단부를 가로지르는 단면을 도시하고 있다.Referring to FIG. 18 , although only the cross-section of the first sub-pixel PX1 is shown in FIG. 18 , the same may be applied to other pixels PX or sub-pixels PXn. 18 illustrates a cross section crossing one end and the other end of the
한편, 도 18에서는 도시하지 않았으나, 표시 장치(DD)는 각 전극(21, 22)의 하부에 위치하는 회로소자층을 더 포함할 수 있다. 회로소자층은 복수의 반도체층 및 복수의 도전패턴을 포함하여, 적어도 하나의 트랜지스터와 전원 배선을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, although not shown in FIG. 18 , the display device DD may further include a circuit element layer positioned under each of the
도 16 및 도 18을 참조하면, 표시 장치(DD)는 제1 절연층(20)과 제1 절연층(20) 상에 배치되는 전극(21, 22), 발광 소자(30)등을 포함할 수 있다. 제1 절연층(20)의 하부에는 회로소자층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 제1 절연층(20)은 유기 절연 물질을 포함하여 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 16 and 18 , the display device DD may include a first insulating
제1 절연층(20) 상에는 복수의 내부 뱅크(41, 42), 외부 뱅크(43), 복수의 전극(21, 22) 및 발광 소자(30)가 배치될 수 있다. A plurality of
외부 뱅크(43)는 표시 장치(DD)의 제조 시, 상술한 도 1의 잉크젯 프린팅 장치(1)를 이용하여 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)를 분사할 때 잉크(90)가 서브 화소(PXn)의 경계를 넘는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 외부 뱅크(43)는 서로 다른 서브 화소(PXn)마다 다른 발광 소자(30)들이 분산된 잉크(90)가 서로 혼합되지 않도록 이들을 분리시킬 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.When the
복수의 내부 뱅크(41, 42)는 각 서브 화소(PXn)의 중심부에 인접하여 배치된 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)를 포함할 수 있다. The plurality of
제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)는 서로 이격되어 대향하도록 배치된다. 제1 내부 뱅크(41) 상에는 제1 전극(21)이, 제2 내부 뱅크(42) 상에는 제2 전극(22)이 배치될 수 있다. 도 16 및 도 18을 참조하면 제1 내부 뱅크(41) 상에는 제1 전극 가지부(21B)가, 제2 내부 뱅크(42) 상에는 제2 전극 가지부(22B)가 배치된 것으로 이해될 수 있다. The first
제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 각 서브 화소(PXn) 내에서 세로 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 각 서브 화소(PXn) 마다 배치되어 표시 장치(DD) 전면에서 패턴을 이룰 수 있다. 복수의 내부 뱅크(41, 42)와 외부 뱅크(43)들은 폴리이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The first
제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)는 제1 절연층(20)을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)는 발광 소자(30)가 배치된 평면을 기준으로 상부로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 부분은 적어도 일부가 경사를 가질 수 있다. 내부 뱅크(41, 42)는 제1 절연층(20)을 기준으로 돌출되어 경사진 측면을 갖기 때문에, 발광 소자(30)에서 방출된 광이 내부 뱅크(41, 42)의 경사진 측면에서 반사될 수 있다. 후술할 바와 같이, 내부 뱅크(41, 42) 상에 배치되는 전극(21, 22)들이 반사율이 높은 재료를 포함하는 경우, 발광 소자(30)에서 방출된 광은 전극(21, 22)에서 반사되어 제1 절연층(20)의 상부 방향으로 진행할 수 있다. The first
외부 뱅크(43)는 각 서브 화소(PXn)의 경계에 배치되어 격자형 패턴을 이루도록 형성되나, 내부 뱅크(41, 42)들은 각 서브 화소(PXn) 내에 배치되어 일 방향으로 연장된 형상을 갖는다.The
복수의 전극(21, 22)은 제1 절연층(20) 및 내부 뱅크(41, 42) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 전극(21, 22)은 전극 줄기부(21S, 22S)와 전극 가지부(21B, 22B)를 포함한다. The plurality of
제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 일부 영역은 제1 절연층(20) 상에 배치되고, 일부 영역은 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 전극(21)의 제1 전극 줄기부(21S)와 제2 전극(22)의 제2 전극 줄기부(22S)는 가로 방향으로 연장되고, 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 세로 방향으로 연장되어 세로 방향으로 이웃하는 서브 화소(PXn)에도 배치될 수 있다. The
제1 전극(21)의 제1 전극 줄기부(21S)에는 제1 절연층(20)을 관통하여 회로소자층의 일부를 노출하는 제1 전극 컨택홀(CNTD)이 형성될 수 있다. 제1 전극(21)은 제1 전극 컨택홀(CNTD)을 통해 회로소자층의 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(21)은 상기 트랜지스터로부터 소정의 전기 신호가 전달될 수 있다.A first electrode contact hole (CNTD) may be formed in the first
제2 전극(22)의 제2 전극 줄기부(22S)는 일 방향으로 연장되어 발광 소자(30)들이 배치되지 않는 비발광 영역에도 배치될 수 있다. 제2 전극 줄기부(22S)에는 제1 절연층(20)을 관통하여 회로소자층의 일부를 노출하는 제2 전극 컨택홀(CNTS)이 형성될 수 있다. 제2 전극(22)은 제2 전극 컨택홀(CNTS)을 통해 전원 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(22)은 상기 전원 전극으로부터 소정의 전기 신호가 전달될 수 있다. The
제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 일부 영역, 예컨대 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)는 각각 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 영역, 즉, 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 이격되어 대향하는 공간에는 복수의 발광 소자(30)들이 배치될 수 있다. Partial regions of the
각 전극(21, 22)은 투명성 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 각 전극(21, 22)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 각 전극(21, 22)은 반사율이 높은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 전극(21, 22)은 반사율이 높은 물질로 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 전극(21, 22)으로 입사되는 광을 반사시켜 각 서브 화소(PXn)의 상부 방향으로 출사시킬 수도 있다. Each of the
또한, 전극(21, 22)은 투명성 전도성 물질과 반사율이 높은 금속층이 각각 한층 이상 적층된 구조를 이루거나, 이들을 포함하여 하나의 층으로 형성될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 각 전극(21, 22)은 ITO/은(Ag)/ITO/IZO의 적층구조를 갖거나, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 란타늄(La) 등을 포함하는 합금일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the
제2 절연층(52)은 제1 절연층(20), 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 상에 배치된다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 부분적으로 덮도록 배치된다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면을 대부분 덮도록 배치되되, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 일부를 노출시킬 수 있다. 제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면 중 일부, 예컨대 제1 내부 뱅크(41) 상에 배치된 제1 전극 가지부(21B)의 상면과 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치된 제2 전극 가지부(22B)의 상면 중 일부가 노출되도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 절연층(52)은 실질적으로 제1 절연층(20) 상에 전면적으로 형성되되, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 부분적으로 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. The second insulating
제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제2 절연층(52) 상에 배치되는 발광 소자(30)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다. 다만, 제2 절연층(52)의 형상 및 구조는 이에 제한되지 않는다. The second insulating
발광 소자(30)는 각 전극(21, 22) 사이에서 제2 절연층(52) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로, 발광 소자(30)는 각 전극 가지부(21B, 22B) 사이에 배치된 제2 절연층(52) 상에 적어도 하나 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 도면에 도시되지 않았으나 각 서브 화소(PXn) 내에 배치된 발광 소자(30)들 중 적어도 일부는 각 전극 가지부(21B, 22B) 사이 이외의 영역에 배치될 수도 있다. 발광 소자(30)는 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B)가 서로 대향하는 각 단부 상에 배치되며 접촉 전극(26)을 통해 각 전극(21, 22)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
발광 소자(30)는 제1 절연층(20)에 수평한 방향으로 복수의 층들이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 복수의 반도체층들이 일 방향으로 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 발광 소자(30)는 제1 반도체층(31), 활성층(36), 제2 반도체층(32) 및 전극층(37)이 일 방향을 따라 순차적으로 배치되고, 이들의 외면을 절연막(38)이 둘러쌀 수 있다. 표시 장치(DD)에 배치된 발광 소자(30)는 연장된 일 방향이 제1 절연층(20)과 평행하도록 배치되고, 발광 소자(30)에 포함된 복수의 반도체층들은 제1 절연층(20)의 상면과 평행한 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.A plurality of layers of the
또한, 발광 소자(30)의 일 단부는 제1 접촉 전극(26a)과 접촉하고, 타 단부는 제2 접촉 전극(26b)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광 소자(30)는 연장된 일 방향측 단부면에는 절연막(38)이 형성되지 않고 노출되기 때문에, 상기 노출된 영역에서 후술하는 제1 접촉 전극(26a) 및 제2 접촉 전극(26b)과 접촉할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, one end of the
제3 절연층(53)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치된 발광 소자(30) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)의 외면을 부분적으로 감싸도록 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)를 보호함과 동시에 표시 장치(DD)의 제조 공정에서 발광 소자(30)를 고정시키는 기능을 수행할 수도 있다. The third insulating
제3 절연층(53)은 평면상 제1 전극 가지부(21B)와 제2 전극 가지부(22B) 사이에서 세로 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 일 예로, 제3 절연층(53)은 제1 절연층(20) 상에서 평면상 섬형 또는 선형의 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 절연층(53)은 발광 소자(30)의 상부에 배치될 수 있다. The third insulating
제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 각각 전극(21, 22) 및 제3 절연층(53) 상에 배치된다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 제3 절연층(53) 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)이 직접 접촉하지 않도록 상호 절연시킬 수 있다.The
제1 접촉 전극(26a)은 제1 내부 뱅크(41) 상에서 제1 전극(21)의 노출된 일부 영역과 접촉할 수 있고, 제2 접촉 전극(26b)은 제2 내부 뱅크(42) 상에서 제2 전극(22)의 노출된 일부 영역과 접촉할 수 있다. 제1 접촉 전극(26a)과 제2 접촉 전극(26b)은 각 전극(21, 22)으로부터 전달되는 전기 신호를 발광 소자(30)에 전달할 수 있다.The
접촉 전극(26)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO, IZO, ITZO, 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.The
패시베이션층(55)은 접촉 전극(26) 및 제3 절연층(53) 상에 배치될 수 있다. 패시베이션층(55)은 제1 절연층(20) 상에 배치되는 부재들을 외부 환경에 대하여 보호하는 기능을 할 수 있다.The
상술한 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 패시베이션층(55) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 패시베이션층(55)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN)등과 같은 무기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 패시베이션층(55)은 유기물 절연성 물질로써, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 벤조사이클로부텐, 카도 수지, 실록산 수지, 실세스퀴옥산 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리카보네이트 합성수지 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.Each of the above-described second
도 19 내지 도 21를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 도 1을 참조하여 상술한 잉크젯 프린팅 장치(1)를 이용하여 제조될 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1)는 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)를 분사할 수 있고, 표시 장치(DD)의 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 발광 소자(30)가 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 19 to 21 , the display device DD according to an exemplary embodiment may be manufactured using the
먼저, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(20), 제1 절연층(20) 상에 서로 이격되어 배치되는 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42), 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42) 상에 각각 배치되는 제1 전극(21) 및 제2 전극(22), 및 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 덮는 제2 절연물층(52')을 준비한다. 제2 절연물층(52')은 후속 공정에서 일부 패터닝되어 표시 장치(DD)의 제2 절연층(52)을 이룰 수 있다. 상기의 부재들은 통상적인 마스크 공정으로 금속, 무기물 또는 유기물 등을 패터닝하여 형성될 수 있다. First, as shown in FIG. 19, the first insulating
이어, 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)를 분사한다. 발광 소자(30)는 쌍극성 소자(95)의 일종으로서, 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)의 분사는 상술한 잉크젯 프린팅 장치(1) 및 쌍극성 소자(95)의 프린팅 방법을 이용하여 이루어질 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)는 잉크(90) 내 발광 소자(30)의 개수를 균일하게 유지하며 잉크(90)를 토출할 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 동일한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Next, the
다음으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 전기 신호를 인가하여 발광 소자(30)가 분산된 잉크(90)에 전계(IEL)를 생성한다. 발광 소자(30)는 전계(IEL)에 의해 유전영동힘이 전달되고, 배향 방향 및 위치가 바뀌면서 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 안착될 수 있다. Next, as shown in FIG. 20, an electric field (IEL) is generated in the
이어, 도 21에 도시된 바와 같이, 잉크(90)의 용매(91)를 제거한다. 이상의 공정을 통해 발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치될 수 있다. 이후, 도면으로 도시하지 않았으나 제2 절연물층(52')을 패터닝하여 제2 절연층(52)을 형성하고, 제3 절연층(53), 제1 접촉 전극(26a) 및 제2 접촉 전극(26b), 및 패시베이션층(55)을 형성하여 표시 장치를 제조할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 21, the solvent 91 of the
이하, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1)의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 이하의 실시예에서 이전에 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.Hereinafter, another embodiment of the
도 22는 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐부의 내부를 개략적으로 도시한 구조도이다. 22 is a structural diagram schematically illustrating the inside of a nozzle unit of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1_1)는 여기부(371)가 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a) 상에 배치될 수 있음을 예시한다. 구체적으로 여기부(371)는 복수 개 배치되어 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a)에 대응되어 배치될 수 있다.Referring to FIG. 22 , in the inkjet printing apparatus 1_1 according to the present embodiment, an
여기부(371)가 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a) 상에 배치됨에 따라 노즐부(301) 내의 쌍극성 소자(95)는 토출구(350) 내에서만 여기될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. As the
여기부(371)가 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a) 상에 배치되는 경우, 쌍극성 소자(95)의 여기 상태 지속 시간을 고려할 필요가 없어 더욱 정확하게 제2 광(L2)의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 쌍극성 소자(95)는 여기된 후 소정 시간동안 제2 광(L2)을 방출하고, 방출되는 제2 광(L2)의 세기는 시간이 지남에 따라 점차 약해질 수 있어, 광학 센서부(400)가 정확하게 제2 광(L2)의 세기를 측정하기 어려울 수 있으나, 여기부(371)가 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a) 상에 배치된다면, 각 토출구(350)마다 쌍극성 소자(95)의 여기 상태 지속 시간은 실질적으로 동일할 것이므로 상기한 바와 같은 문제를 고려할 필요가 없어 더욱 정확하게 제2 광(L2)의 세기를 측정할 수 있다.When the
몇몇 실시예에서, 여기부(371)는 제1 영역(350a)과 중첩하고 제2 영역(350b)과 중첩하지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 광학 센서부(400)가 여기부(371)에서 방출되는 제1 광(L1)을 센싱하지 않는다면 여기부(371)는 제2 영역(350b)의 일부와도 중첩할 수도 있다.In some embodiments, the
몇몇 실시예에서 여기부(371)는 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a)의 제1 방향(DR1) 타측에 위치할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 몇몇 실시예에서 복수의 토출구(350) 각각의 제1 영역(350a)에 배치되는 복수의 여기부(371) 각각은 동일한 높이로서 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the
도 23 및 도 24는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 노즐부를 설명하기 위한 도면들이다.23 and 24 are diagrams for explaining a nozzle part of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
도 23 및 도 24를 참조하면 본 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1_2)의 노즐부(302)는 투광부(LA_2)의 면적이 변화할 수 있음을 예시한다. 구체적으로 투광부(LA_2)는 스크린으로 형성되어 제3 방향(DR3)으로 점점 넓어질 수 있다. Referring to FIGS. 23 and 24 , the
실시예에 따라 노즐부(302)에서 토출되는 잉크(90_2)의 양이 증가되어야 할 필요가 있을 수 있다. 이에 따라 증가된 잉크(90_2)의 양과 대응되도록 복수의 토출구(352) 각각의 제2 영역(352b)의 면적을 넓힐 필요가 있다.Depending on the embodiment, the amount of ink 90_2 discharged from the
투광부(LA_2)는 예를 들어 스크린 방식의 가림막을 이용하여 그 면적을 변화할 수 있다. 예를 들어 토출되어야 할 잉크(90_2)의 양이 증가하는 경우, 가림막이 제3 방향으로 이동하여 투광부(LA_2)의 면적을 넓힐 수 있다. 이 경우, 복수의 토출구(352) 각각의 제1 영역(352a)의 면적은 줄어들고, 제2 영역(352b)의 면적은 늘어날 수 있다.The area of the light transmitting unit LA_2 may be changed using, for example, a screen-type shielding film. For example, when the amount of the ink 90_2 to be ejected increases, the shield may move in the third direction to increase the area of the light transmitting portion LA_2. In this case, the area of the
상술한 바와 같은 구성에 의해 본 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1_2)는 다양한 공정에 대응하여 필요한 쌍극성 소자(95)의 개수를 유연하게 측정할 수 있다.Due to the configuration described above, the inkjet printing apparatus 1_2 according to the present embodiment can flexibly measure the number of
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
DD: 표시 장치
30: 발광 소자
90: 잉크
91: 용매
95: 쌍극성 소자
100: 잉크젯 헤드부
300: 노즐부
400: 광학 센서부
500: 잉크 저장부
700: 프로브 장치DD: display device
30: light emitting element
90: ink
91 solvent
95: bipolar element
100: inkjet head unit
300: nozzle unit
400: optical sensor unit
500: ink reservoir
700: probe device
Claims (20)
상기 스테이지 상부에 배치되어, 상기 기판 상에 쌍극성 소자가 분산된 용매를 포함하는 잉크를 분사하는 노즐부;
상기 노즐부에 인접 배치되는 복수의 광학 센서부를 포함하되,
상기 노즐부는:
상기 쌍극성 소자를 여기시키는 여기부; 및
여기된 상기 쌍극성 소자에서 방출되는 제1 광이 투과되는 복수의 투광부를 포함하고,
상기 복수의 광학 센서부 각각은 상기 노즐부의 상기 복수의 투광부 각각과 대응하여 마주보도록 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.a stage on which a substrate is placed;
a nozzle unit disposed above the stage and ejecting ink containing a solvent in which the bipolar element is dispersed on the substrate;
Including a plurality of optical sensor units disposed adjacent to the nozzle unit,
The nozzle part:
an excitation unit that excites the bipolar element; and
A plurality of light transmitting units through which first light emitted from the excited bipolar element is transmitted;
The inkjet printing apparatus of claim 1 , wherein each of the plurality of optical sensor units is disposed to face each of the plurality of light transmitting units of the nozzle unit.
상기 노즐부에 상기 잉크를 공급하는 잉크 저장부를 더 포함하되,
상기 노즐부는 상기 잉크 저장부로부터 상기 잉크가 공급되는 공급 유로를 포함하고,
상기 여기부는 상기 공급 유로 상에 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 1,
Further comprising an ink storage unit supplying the ink to the nozzle unit,
The nozzle part includes a supply passage through which the ink is supplied from the ink storage part,
The inkjet printing device of claim 1 , wherein the excitation unit is disposed on the supply passage.
상기 노즐부는 상기 공급 유로로부터 공급되는 상기 잉크가 토출되는 복수의 토출구를 포함하되,
상기 복수의 투광부 각각은 상기 복수의 토출구 각각과 중첩하고,
상기 여기부는 상기 복수의 투광부와 비중첩하는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 2,
The nozzle unit includes a plurality of discharge ports through which the ink supplied from the supply passage is discharged,
Each of the plurality of light transmitting portions overlaps each of the plurality of discharge ports,
The inkjet printing device of claim 1 , wherein the excitation unit does not overlap with the plurality of light transmitting units.
상기 여기부는 상기 쌍극성 소자를 여기시키는 제2 광을 방출하고,
상기 제1 광은 상기 복수의 광학 센서부에 조사되지 않는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 3,
The excitation unit emits a second light that excites the bipolar element,
The inkjet printing device of claim 1 , wherein the first light is not irradiated to the plurality of optical sensor units.
상기 복수의 투광부를 제외한 나머지 영역은 상기 제1 광을 차폐하는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 4,
The inkjet printing apparatus of claim 1 , wherein regions other than the plurality of light transmitting portions block the first light.
상기 노즐부는 상기 잉크를 토출하는 복수의 토출구를 포함하고,
상기 복수의 토출구 각각은:
상기 복수의 투광부 각각과 대응하여 중첩하는 제1 영역; 및
상기 복수의 투광부와 비중첩하는 제2 영역을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 1,
The nozzle unit includes a plurality of discharge ports through which the ink is discharged,
Each of the plurality of outlets:
a first region corresponding to and overlapping with each of the plurality of light-transmitting units; and
An inkjet printing device comprising a second area that does not overlap with the plurality of light transmitting units.
상기 복수의 광학 센서부 각각은 상기 복수의 토출구 각각의 상기 제1 영역과 중첩하는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 6,
Each of the plurality of optical sensor units overlaps the first region of each of the plurality of discharge ports.
상기 여기부는 복수 개 배치되고,
복수의 상기 여기부 각각은 상기 복수의 토출구 각각의 제2 영역 상에 대응하여 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 7,
The excitation unit is disposed in plurality,
Each of the plurality of excitation portions is correspondingly disposed on the second area of each of the plurality of discharge ports.
상기 여기부는 자외선 영역의 파장을 가지는 제2 광을 방출하는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 8,
The inkjet printing device of claim 1 , wherein the excitation unit emits second light having a wavelength in the ultraviolet region.
상기 여기부에 의해 여기된 상기 쌍극성 소자에서 방출되는 상기 제1 광은 가시광선 영역의 파장을 가지는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 9,
The first light emitted from the bipolar element excited by the excitation unit has a wavelength in the visible ray region.
상기 복수의 광학 센서부 각각은 상기 제1 광을 센싱하고, 상기 제2 광은 센싱하지 않는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 10,
Each of the plurality of optical sensor units senses the first light and does not sense the second light.
상기 복수의 토출구 각각의 상기 제1 영역에 위치하는 상기 용매의 체적은 상기 복수의 토출구 각각으로부터 토출되는 상기 용매의 체적과 동일한 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 7,
The volume of the solvent located in the first region of each of the plurality of discharge ports is the same as the volume of the solvent discharged from each of the plurality of discharge ports.
상기 복수의 토출구 각각의 상기 제1 영역의 면적은 가변하고,
상기 복수의 투광부 각각의 면적은 상기 제1 영역의 면적과 대응하여 가변하는 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 12,
The area of the first region of each of the plurality of discharge ports is variable,
The inkjet printing apparatus of claim 1 , wherein an area of each of the plurality of light-transmitting portions is variable to correspond to an area of the first area.
상기 복수의 투광부 각각의 면적과 상기 복수의 토출구 각각의 상기 제1 영역의 면적은 실질적으로 동일한 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 13,
The inkjet printing apparatus of claim 1 , wherein an area of each of the plurality of light transmitting portions and an area of the first region of each of the plurality of discharge ports are substantially the same.
상기 복수의 광학 센서부 각각의 면적은 상기 복수의 투광부 각각의 면적보다 큰 잉크젯 프린팅 장치.According to claim 7,
An area of each of the plurality of optical sensor units is larger than an area of each of the plurality of light transmitting units.
상기 여기부에서 제1 광을 방출하여 상기 쌍극성 소자를 여기시키는 단계;
여기된 상기 쌍극성 소자가 방출하는 제2 광의 광량을 센싱하는 단계;
상기 광량을 센싱하여 상기 복수의 토출구 각각에 토출되는 상기 쌍극성 소자의 개수를 측정하는 단계; 및
상기 복수의 토출구 중 상기 쌍극성 소자의 개수가 적게 측정된 제1 토출구는 상기 잉크를 더 토출하는 단계를 포함하되,
상기 노즐부는 상기 제2 광을 투과시키는 투광부를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.preparing a nozzle unit including a plurality of discharge ports for ejecting ink containing a solvent in which the bipolar element is dispersed and an excitation unit for exciting the bipolar element;
exciting the bipolar element by emitting a first light from the excitation unit;
sensing an amount of second light emitted from the excited bipolar device;
measuring the number of bipolar elements discharged through each of the plurality of discharge ports by sensing the amount of light; and
Among the plurality of outlets, a first outlet in which the number of bipolar elements is measured includes further discharging the ink,
The inkjet printing method of claim 1 , wherein the nozzle unit includes a light transmitting unit transmitting the second light.
상기 여기부에서 방출되는 상기 제1 광은 자외선 영역의 파장을 가지는 잉크젯 프린팅 방법.According to claim 16,
The first light emitted from the excitation unit has a wavelength in the ultraviolet region.
상기 쌍극성 소자가 방출하는 상기 제2 광은 가시광선 영역의 파장을 가지는 잉크젯 프린팅 방법.According to claim 17,
The second light emitted from the bipolar element has a wavelength in the visible ray region.
상기 복수의 토출구 각각은 상기 투광부와 중첩하는 제1 영역이 정의되고, 상기 제1 영역에 위치하는 상기 용매의 체적은 상기 복수의 토출구 각각으로부터 토출되는 상기 용매의 체적과 동일한 잉크젯 프린팅 방법.According to claim 16,
wherein each of the plurality of discharge holes defines a first area overlapping the light transmitting part, and a volume of the solvent located in the first area is equal to a volume of the solvent discharged from each of the plurality of discharge holes.
상기 제1 토출구가 상기 잉크를 더 토출하는 단계에서, 상기 복수의 토출구 중 상기 제1 토출구를 제외한 나머지 토출구는 상기 잉크를 토출하지 않는 잉크젯 프린팅 방법.
According to claim 16,
In the step of further discharging the ink by the first outlet, the other outlets other than the first outlet among the plurality of outlets do not discharge the ink.
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