WO2020004762A1 - 발광 표시 장치의 제조 장치 - Google Patents

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WO2020004762A1
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stage
light emitting
electric field
probe head
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강종혁
이원호
임현덕
김영회
김진영
조현민
최해윤
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삼성디스플레이 주식회사
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    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an apparatus for manufacturing a light emitting display device.
  • a light emitting display device displays a high quality image by using a self-light emitting device such as a light emitting diode as a light source of a pixel.
  • a self-light emitting device such as a light emitting diode as a light source of a pixel.
  • Light emitting diodes exhibit relatively good durability even in harsh environmental conditions, and exhibit excellent performance in terms of lifetime and luminance.
  • a research has been made to manufacture a small sized light emitting diode using a material having a highly reliable inorganic crystal structure, and place it on a panel of a light emitting display device (hereinafter referred to as a "light emitting display panel”) to use as a next generation pixel light source. It's going on.
  • a technology for manufacturing a light emitting diode having a small size, such as a micro scale or a nano scale, and arranging it in a light emitting region of each pixel has been developed.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a light emitting display device, which can efficiently align light emitting elements on a substrate of a light emitting display panel.
  • An apparatus for manufacturing a light emitting display device includes a stage and at least one field applying module disposed on at least one side of the stage.
  • the apparatus for manufacturing a light emitting display device may further include at least one of a printing head disposed above the stage and a heating element disposed inside or around the stage.
  • Each of the at least one electric field applying module includes a probe head having at least one probe pin, and a driving unit coupled to the probe head to move the probe head at least up and down.
  • the at least one field applying module comprises a first field applying module disposed on a first side of the stage and a second field applying module disposed on a second side facing the first side of the stage. It may include.
  • the first and second field application modules may be driven independently of each other.
  • the printing head may spray droplets on the stage while moving from the top of the first side of the stage to the top of the second side of the stage.
  • the first and second field application modules may be driven sequentially or alternately.
  • the probe head of the second field application module applies an electric field to a substrate disposed on the stage above the second side of the stage during the period in which the printing head is located above the first side of the stage. can do.
  • the probe head of the first field applying module may apply an electric field to the substrate on the first side of the stage while the printing head is positioned on the second side of the stage.
  • the first and second field application modules may be driven simultaneously.
  • the at least one field applying module comprises: a third field applying module disposed on a third side of the stage and a fourth field applying module disposed on a fourth side facing the third side of the stage. It may further include at least one of.
  • the driving unit may include a first driving unit for horizontally moving the probe head horizontally back and forth or left and right, and a second driving unit for vertically moving the probe head vertically.
  • each of the at least one electric field applying module may further include at least one sensor unit for detecting the position of the probe head.
  • each of the first and second sensor units includes a first position sensor for detecting a front limit or a rising limit of the probe head, and a second for sensing a rear limit or a lower limit of the probe head. And a third position sensor positioned between the position sensor and the first and second position sensors to detect that the probe head has reached a predetermined target point or height.
  • each of the first and second driving units may include a motor and a ball screw connected to the motor.
  • the probe head may include at least one first probe pin connected to a first power line and at least one second probe pin connected to a second power line.
  • the manufacturing apparatus of the light emitting display device may further include a power supply unit connected to the first and second probe pins through the first and second power lines.
  • the power supply unit supplies an AC voltage to the at least one first probe pin through the first power line, and supplies the AC voltage to the at least one second probe pin through the second power line.
  • a reference voltage having a reference potential can be supplied.
  • the at least one printing head may include a plurality of printing heads for injecting a solution in which different kinds of light emitting elements are dispersed to the top of the stage.
  • each of the at least one electric field applying module may further include a body portion coupled to the probe head and the driving portion, and a linear motion guide coupled to the body portion.
  • the stage may include a hot plate including the heating element.
  • the heating element may be disposed spaced apart from the stage on the top of the stage.
  • the light emitting elements can be efficiently supplied and aligned on the substrate of the light emitting display panel, and the quality of the alignment can be improved.
  • FIG. 1 shows a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a light emitting display panel according to an embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B illustrate an embodiment of a pixel that may be provided in the light emitting display panel of FIG. 2.
  • FIG. 4 illustrates a light emitting unit of a pixel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a mother substrate for manufacturing a light emitting display panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates an apparatus for manufacturing a light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates an embodiment of a configuration of the field applying module of FIG. 6.
  • 8A to 8C illustrate an embodiment of a horizontal movement method of the field applying module of FIG. 7.
  • 9A to 9C illustrate an embodiment of a vertical movement method of the field applying module of FIG. 7.
  • 10 and 11A to 11D illustrate an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus of FIG. 6.
  • FIG. 12 and 13 show another embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus of FIG. 6.
  • 14 to 16 illustrate various embodiments related to the arrangement of the field applying module that may be provided in the manufacturing apparatus of FIG. 6.
  • 17A and 17B illustrate various embodiments of a printing head that may be provided in the manufacturing apparatus of FIG. 6.
  • 20A illustrates an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus of FIGS. 18 and 19.
  • FIG. 20B illustrates an embodiment of one area (EA area) of FIG. 20A.
  • FIG. 21 illustrates an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus of FIGS. 18 and 19.
  • 22 and 23 illustrate an apparatus for manufacturing a light emitting display device according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • FIGS. 22 and 23 illustrates an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus of FIGS. 22 and 23.
  • first and second are only used to distinguish various components, and the components are not limited by the terms.
  • terms such as “include” or “have” are intended to indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features or numbers. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
  • when an element or part is said to be “on” another element or part this includes not only the case where the other element or part is “just above”, but also when there is another element or part in the middle.
  • specific positions or directions defined in the following description are described in a relative viewpoint, and for example, it should be noted that they may be changed in reverse depending on the viewpoint or the direction of the viewing.
  • FIG. 1 illustrates a light emitting device LD according to an embodiment of the present invention.
  • a rod-shaped light emitting diode having a circular columnar shape is illustrated as an example of the light emitting device LD.
  • the type and / or shape of the light emitting device LD that may be applied to the present invention is not limited thereto.
  • a light emitting device LD may include a first conductive semiconductor layer 11 and a second conductive semiconductor layer 13, and the first and second conductive semiconductors.
  • the active layer 12 may be interposed between the layers 11 and 13.
  • the light emitting device LD may be configured as a laminate in which the first conductive semiconductor layer 11, the active layer 12, and the second conductive semiconductor layer 13 are sequentially stacked.
  • the light emitting device LD may be provided in a rod shape extending in one direction.
  • the extending direction of the light emitting device LD is called a longitudinal direction
  • the light emitting device LD may have one end and the other end along the length direction.
  • one of the first and second conductivity-type semiconductor layers 11 and 13 is disposed at one end of the light emitting device LD, and the first and second ends of the light emitting device LD are disposed at the other end of the light emitting device LD.
  • the other one of the conductive semiconductor layers 11 and 13 may be disposed.
  • the light emitting device LD may be manufactured in a rod shape.
  • the term "rod” encompasses a rod-like shape or a bar-like shape that is long in the longitudinal direction (ie has an aspect ratio greater than 1), such as a circular column, a polygonal column, or the like.
  • the shape of the cross section is not particularly limited.
  • the length of the light emitting element LD may be larger than its diameter (or the width of the cross section).
  • the light emitting device LD may have a diameter and / or length as small as, for example, microscale or nanoscale.
  • the size of the light emitting device LD is not limited thereto.
  • the size of the light emitting element LD may be variously changed according to design conditions of the light emitting display device to which the light emitting element LD is applied.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may include at least one n-type semiconductor layer.
  • the first conductivity type semiconductor layer 11 may include any one of InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, and InN semiconductor material, and an n-type semiconductor doped with a first conductive dopant such as Si, Ge, Sn, or the like. It may comprise a layer.
  • the material constituting the first conductive semiconductor layer 11 is not limited thereto, and the first conductive semiconductor layer 11 may be formed of various materials.
  • the active layer 12 is disposed on the first conductivity type semiconductor layer 11 and may be formed in a single or multiple quantum well structure.
  • a cladding layer (not shown) doped with a conductive dopant may be formed on and / or under the active layer 12.
  • the cladding layer may be formed of an AlGaN layer or an InAlGaN layer.
  • materials such as AlGaN and AlInGaN may be used to form the active layer 12.
  • various materials may form the active layer 12.
  • the light emitting device LD When an electric field of a predetermined voltage or more is applied to both ends of the light emitting device LD, the light emitting device LD emits light while the electron-hole pair is coupled in the active layer 12.
  • the light emitting element LD By controlling the light emission of the light emitting element LD by using this principle, the light emitting element LD can be used as a light source of a pixel.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may be disposed on the active layer 12, and may include a semiconductor layer of a type different from that of the first conductive semiconductor layer 11.
  • the second conductivity-type semiconductor layer 13 may include at least one p-type semiconductor layer.
  • the second conductive semiconductor layer 13 may include at least one semiconductor material of InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, and may include a p-type semiconductor layer doped with a second conductive dopant such as Mg. Can be.
  • the material constituting the second conductivity type semiconductor layer 13 is not limited thereto.
  • various materials may form the second conductivity type semiconductor layer 13.
  • the light emitting device LD may further include additional components in addition to the first conductive semiconductor layer 11, the active layer 12, and the second conductive semiconductor layer 13 described above.
  • the light emitting device LD may include at least one phosphor layer and an active layer disposed above and / or below the first conductive semiconductor layer 11, the active layer 12, and / or the second conductive semiconductor layer 13. , May further include a semiconductor layer and / or an electrode layer.
  • the light emitting device LD may further include an insulating coating 14.
  • the insulating film 14 may be formed to surround at least the outer circumferential surface of the active layer 12, and may further surround at least a portion of the first and second conductivity-type semiconductor layers 11 and 13. have.
  • the insulating film 14 may have an outer circumferential surface (except for both ends of the light emitting device LD). For example, the sides of the circular pillar) can be enclosed entirely.
  • the insulating film 14 may cover only a portion of side surfaces of the first conductive semiconductor layer 11, the active layer 12, and / or the second conductive semiconductor layer 13.
  • the insulating film 14 may be omitted.
  • the insulating coating 14 may include a transparent insulating material.
  • the insulating film 14 may include one or more insulating materials selected from the group consisting of SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3, and TiO 2 , but is not limited thereto. That is, the insulating film 14 may be made of various insulating materials.
  • the active layer 12 of the light emitting device LD may be prevented from being short-circuited with the first and / or second electrodes (not shown). Accordingly, the electrical stability of the light emitting device LD can be ensured.
  • the insulating film 14 on the surface of the light emitting device LD, surface defects of the light emitting device LD may be minimized to improve lifespan and efficiency.
  • the insulating film 14 is formed on each light emitting device LD, even if a plurality of light emitting devices LD are disposed in close proximity to each other, an unwanted short circuit is formed between the light emitting devices LD. It can be prevented from occurring.
  • the light emitting device LD may be manufactured through a surface treatment process. For example, when a plurality of light emitting devices LD are mixed in a fluid solution and supplied to each light emitting area (for example, a light emitting area of each pixel), the light emitting devices LD are non-uniformly aggregated in the solution. Each light emitting device LD may be surface treated (eg, coated) so as to be uniformly dispersed.
  • the light emitting device LD may be used as a light source in various types of display devices, including a light emitting display panel.
  • a light emitting display panel For example, at least one light emitting element LD may be disposed in each pixel area of the light emitting display panel, thereby configuring the light emitting unit of each pixel.
  • the application field of the light emitting device LD is not limited to the display device in the present invention.
  • the light emitting element LD may be used in other kinds of light emitting devices that require a light source, such as a lighting device.
  • FIG. 2 illustrates a light emitting display panel 110 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B illustrate an embodiment of the pixel PXL that may be provided in the light emitting display panel 110 of FIG. 2.
  • the structure of the light emitting display panel 110 will be briefly illustrated with reference to the display area DA.
  • at least one driving circuit unit for example, a scan driver and / or a data driver may be further disposed on the light emitting display panel 110.
  • the light emitting display panel 110 may include a substrate 111 and a plurality of pixels PXL disposed on the substrate 111.
  • the light emitting display panel 110 may include a display area DA for displaying an image and a non-display area NDA except for the display area DA.
  • the pixels PXL may be disposed in the display area DA on the substrate 111.
  • the display area DA is disposed in the center area of the light emitting display panel 110, and the non-display area NDA surrounds the display area DA. Can be placed in.
  • the positions of the display area DA and the non-display area NDA are not limited thereto, and their positions may be changed.
  • the substrate 111 may be a rigid substrate or a flexible substrate, and the material and physical properties thereof are not particularly limited.
  • the substrate 111 may be a rigid substrate composed of glass or tempered glass, or a flexible substrate composed of a thin film made of plastic or metal.
  • One area on the substrate 111 is defined as the display area DA so that the pixels PXL are disposed, and the remaining area is defined as the non-display area NDA.
  • Various wirings and / or internal circuits connected to the pixels PXL of the display area DA may be disposed in the non-display area NDA.
  • Each of the pixels PXL may include at least one light emitting device LD driven by a corresponding scan signal and a data signal, for example, at least one light emitting device LD shown in FIG. 1.
  • each of the pixels PXL may include a plurality of bar-shaped light emitting diodes having a small size such as micro scale or nano scale.
  • each of the pixels PXL may include a plurality of bar light emitting diodes connected in series and / or in parallel, and the plurality of bar light emitting diodes may constitute a light source of each pixel PXL.
  • each pixel PXL may be composed of an active pixel shown in FIG. 3A or 3B.
  • the type and / or structure of the pixels PXL is not particularly limited.
  • each pixel PXL may be configured as a pixel of a passive or active light emitting display device having various structures currently known.
  • each pixel PXL includes a light emitting unit EMU for generating light having a luminance corresponding to a data signal, and a pixel circuit PXC for driving the light emitting unit EMU.
  • EMU light emitting unit
  • PXC pixel circuit for driving the light emitting unit EMU.
  • the light emitting unit EMU may include a plurality of light emitting devices LD connected in series and / or in parallel between the first and second pixel power sources VDD and VSS.
  • the first and second pixel power sources VDD and VSS may have different potentials so that the light emitting devices LD may emit light.
  • the first pixel power source VDD may be set as a high potential pixel power and the second pixel power source VSS may be set as a low potential pixel power.
  • the potential difference between the first and second pixel power sources VDD and VSS may be equal to or greater than a threshold voltage of the light emitting devices LD.
  • a plurality of light emitting elements LD constituting the light emitting unit EMU of each pixel PXL are disposed in the same direction between the first and second pixel power sources VDD and VSS (for example, While the embodiment is connected in parallel to the forward direction), the present invention is not limited thereto.
  • some of the light emitting elements LD may be connected in the forward direction between the first and second pixel power sources VDD and VSS, and the other part may be connected in the reverse direction.
  • at least one pixel PXL may include only a single light emitting element LD.
  • one end of the light emitting elements LD constituting each light emitting unit EMU is commonly connected to the corresponding pixel circuit PXC through a first electrode of the corresponding light emitting unit EMU, and the pixel It may be connected to the first pixel power supply VDD through the circuit PXC.
  • the other ends of the light emitting devices LD may be commonly connected to the second pixel power supply VSS through the second electrode of the corresponding light emitting unit EMU.
  • the first electrode and the second electrode disposed in each light emitting unit EMU will be referred to as a first pixel electrode and a second pixel electrode, respectively.
  • Each light emitting unit EMU may emit light at a luminance corresponding to a driving current supplied through the pixel circuit PXC. Accordingly, a predetermined image may be displayed in the display area DA.
  • the pixel circuit PXC may be connected to the scan line Si and the data line Dj of the pixel PXL.
  • the pixel circuit PXC of the pixel PXL is the i-th scan line Si of the display area DA.
  • the pixel circuit PXC may include first and second transistors M1 and M2 and a storage capacitor Cst.
  • the first electrode of the first transistor (switching transistor) M1 is connected to the data line Dj, and the second electrode is connected to the first node N1.
  • the first and second electrodes may be different electrodes.
  • the first electrode is a source electrode
  • the second electrode may be a drain electrode.
  • the gate electrode of the first transistor M1 is connected to the scan line Si.
  • the first transistor M1 is turned on when a scan signal of a gate-on voltage (eg, a low voltage) is supplied from the scan line Si to electrically connect the data line Dj and the first node N1. Connect with In this case, a data signal of a corresponding frame is supplied to the data line Dj, and the data signal is transmitted to the first node N1 via the first transistor M1. Accordingly, the storage capacitor Cst is charged with a voltage corresponding to the data signal.
  • a gate-on voltage eg, a low voltage
  • the first electrode of the second transistor (driving transistor) M2 is connected to the first pixel power supply VDD, and the second electrode emits light through the first pixel electrode (that is, the first electrode of the corresponding light emitting unit EMU). It is connected to the unit EMU.
  • the gate electrode of the second transistor M2 is connected to the first node N1.
  • the second transistor M2 controls the driving current supplied to each light emitting unit EMU in response to the voltage of the first node N1.
  • One electrode of the storage capacitor Cst is connected to the first pixel power supply VDD, and the other electrode is connected to the first node N1.
  • the storage capacitor Cst charges a voltage corresponding to the data signal supplied to the first node N1 during the corresponding frame period, and maintains the charged voltage until the data signal of the next frame is supplied.
  • the structure of the pixel circuit PXC is not limited to the embodiment shown in Fig. 3A.
  • the pixel circuit PXC may be configured as a pixel circuit of various structures and / or driving schemes currently known.
  • the pixel circuit PXC may include a switching element for compensating the threshold voltage of the second transistor M2, a switching element for initializing the gate voltage of the second transistor M2, and / or a light emitting unit EMU. It may further include at least one switching element, such as a switching element for controlling the emission time.
  • each switching element may be configured as a transistor, but is not limited thereto.
  • the pixel circuit PXC may further include at least one capacitor including a boosting capacitor for boosting the gate voltage of the second transistor M2.
  • all of the transistors included in the pixel circuit PXC for example, the first and second transistors M1 and M2 are illustrated as P-type transistors, but the present invention is not limited thereto. That is, at least one of the first and second transistors M1 and M2 may be changed to an N type transistor.
  • the first and second transistors M1 and M2 may be N-type transistors.
  • the configuration and operation of the pixel PXL illustrated in FIG. 3B are substantially similar to those of the pixel circuit PXC of FIG. 3A except that the connection positions of some circuit elements are changed according to the transistor type change. Therefore, a detailed description of the pixel PXL of FIG. 3B will be omitted.
  • FIG. 4 illustrates a light emitting unit EMU of a pixel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 discloses a light emitting unit (EMU) having a relatively simple structure in which each electrode is composed of a single layer.
  • the present invention is not limited thereto, and for example, at least one of the electrodes illustrated in FIG. 4 may be formed of multiple layers.
  • at least one conductive layer and / or insulating layer may be further disposed in the light emitting unit EMU.
  • the light emitting unit EMU of FIG. 4 may configure a light source of the pixel PXL illustrated in FIGS. 2 and 3A to 3B, and may configure light sources of various light emitting devices.
  • the light emitting unit EMU according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 in conjunction with FIGS. 3A and 3B.
  • each light emitting unit EMU includes a plurality of light emitting units EMU1 and ELT2 connected between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 and the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2.
  • Light emitting devices LD may be included.
  • the present invention is not limited to the embodiment shown in FIGS. 3A to 4.
  • the light emitting unit EMU may include only a single light emitting element LD.
  • each light emitting unit EMU may be disposed in a pixel area for forming each pixel PXL, and may be surrounded by a dam or bank structure not shown.
  • the first pixel electrode ELT1 is connected to the pixel circuit of the pixel, for example, the pixel circuit PXC shown in FIG. 3A, and the second pixel electrode ELT2 is connected to the second pixel power supply VSS.
  • the first pixel electrode ELT1 is connected to the second transistor M2 of FIG. 3A through the first contact hole CH1, and the second pixel electrode ELT2 is connected to the second contact hole CH2. It may be connected to the second pixel power supply VSS.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first pixel electrode ELT1 is connected to the first pixel power supply VDD through the first contact hole CH1
  • the second pixel electrode ELT2 is connected to the second pixel electrode ELT2. It may be connected to the second transistor M2 of FIG. 3B through the contact hole CH2.
  • the first and / or second pixel electrodes ELT1 and ELT2 may include the first contact hole CH1, the second contact hole CH2 and / or the pixel circuit PXC. It may be directly connected to or connected to the first and / or second pixel power sources VDD and VSS without passing through.
  • At least one region of the first pixel electrode ELT1 is disposed to face at least one region of the second pixel electrode ELT2, and a plurality of light emitting elements are disposed between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2. (LD) can be connected.
  • the arrangement direction of the light emitting elements LD is not particularly limited.
  • the light emitting devices LD may be connected in series and / or in parallel between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2.
  • the light emitting devices LD may be light emitting diodes having a small size, for example, nanoscale to microscale, using an inorganic crystal material.
  • each light emitting device LD may be the light emitting device LD of FIG. 1.
  • the light emitting devices LD may be prepared in a form dispersed in a predetermined solution (hereinafter referred to as an “LED solution”), and may be supplied to each light emitting unit EMU by using an inkjet method or the like.
  • the light emitting devices LD may be mixed with a volatile solvent and supplied to each light emitting unit EMU.
  • the solvents may be volatilized or otherwise removed to stably arrange the light emitting devices LD between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2.
  • the light emitting devices LD may be physically and / or electrically connected between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2.
  • each light emitting unit EMU may include a first contact electrode CNE1 for stably connecting one end of the light emitting devices LD to the first pixel electrode ELT1, and the light emitting devices
  • the second contact electrode CNE2 for stably connecting the other end of the LD to the second pixel electrode ELT2 may be included.
  • Each of the first and second contact electrodes CNE1 and CNE2 contacts and / or electrically contacts one of the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 and at least one end of at least one of the light emitting elements LD. Can be connected.
  • the first and second contact electrodes CNE1 and CNE2 may cover both ends of the light emitting devices LD and at least one region of the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2.
  • a plurality of light emitting elements LD disposed in the light emitting unit EMU may gather to form a light source of the pixel PXL. For example, when a driving current is supplied to the light emitting unit EMU of at least one pixel PXL during each frame period, the driving current may be forwarded between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 of the pixel PXL.
  • the connected light emitting devices LD emit light and emit light having a luminance corresponding to the driving current.
  • the mother substrate 100 may be for simultaneously manufacturing a plurality of light emitting display panels 110 on one mother substrate 111A.
  • the individual light emitting display panels 110 may be subjected to a scribing process or the like. Can be separated.
  • the mother substrate 100 includes a plurality of cells 110A arranged along a first and / or second direction (eg, an X-axis and / or a Y-axis direction) on the mother substrate 111A. It may include.
  • Each cell 110A is for manufacturing an individual light emitting display panel 110, and for example, may be for manufacturing the light emitting display panel 110 illustrated in FIG. 2.
  • each cell 110A may include a plurality of pixels PXL disposed in a predetermined display area DA.
  • Each pixel PXL may include, for example, a light emitting unit EMU having a plurality of light emitting elements LD, as illustrated in FIG. 4.
  • EMU light emitting unit having a plurality of light emitting elements LD
  • a plurality of conductive pads 102 are disposed in one region of the mother substrate 100, for example, at least one edge region of the mother substrate 100.
  • the plurality of conductive pads 102 may include at least one pair of pads including first and second pads 102a and 102b that are supplied with different voltages.
  • a plurality of pairs of first and second pads 102a and 102b may be disposed in both edge regions of the mother substrate 100 facing each other.
  • each pair of first and second pads 102a and 102b may be connected to at least one cell 110A.
  • the mother substrate 100 may include a plurality of alignment lines AL for electrically connecting the cells 110A to the conductive pads 102.
  • the alignment lines AL may include at least one for connecting at least one of the cells 110A formed on the mother substrate 100 to a pair of first and second pads 102a and 102b.
  • the pair of first and second alignment lines AL1 and AL2 may be included.
  • a plurality of pairs of first and second alignment wires AL1 and AL2 corresponding to the plurality of pairs of first and second pads 102a and 102b may be disposed on the mother substrate 100.
  • Each first alignment line AL1 is electrically connected to one electrode formed in at least one cell 110A, and each second alignment line AL2 is another electrode formed in at least one cell 110A. Is electrically connected to the For example, each of the first alignment lines AL1 is commonly connected to the first pixel electrodes ELT1 of the pixels PXL formed in the at least one cell 110A, and each of the second alignment lines AL1 is connected to each other. AL2 may be commonly connected to second pixel electrodes ELT2 of pixels PXL formed in at least one cell 110A. Accordingly, the voltage applied to the first pads 102a is transferred to the first pixel electrodes ELT1 inside each cell 110A through the first alignment lines AL1, and the second pads 102b. ) May be transferred to the second pixel electrodes ELT2 in each cell 110A through the second alignment lines AL2.
  • At least one cell 110A disposed on one side of the ledger substrate 100 may be different from the other of the ledger substrate 100.
  • One side for example, may be electrically connected to the pair of first and second pads 102a and 102b disposed on the right side.
  • at least one cell 110A disposed on the other side of the ledger substrate 100 for example, on the right side of the cells 110A, is disposed on the opposite side of the ledger substrate 100, on the left side, for example, on the left side. It may be electrically connected to the first and second pad pairs 102a and 102b.
  • the light emitting devices LD are supplied to at least one cell 110A disposed on one side of the mother substrate 100, and at the same time, the first and second sides of the mother substrate 100 are disposed on the other side of the mother substrate 100.
  • a voltage may be applied to the at least one cell 110A through the pair of second pads 102a and 102b. Accordingly, the light emitting devices LD may be supplied to the at least one cell 110A, and an electric field for aligning the light emitting devices LD may be applied.
  • FIG. 6 illustrates a manufacturing apparatus 200A of a light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates that an electric field is supplied to the light emitting elements LD while supplying the light emitting elements LD to the panel of the light emitting display device, that is, the mother substrate 111A for manufacturing the light emitting display panel 110.
  • An embodiment of the manufacturing apparatus 200A that can be applied is shown.
  • the manufacturing apparatus 200A includes light emitting devices LD in the interior of each cell 110A (especially, the light emitting region of each of the pixels PXL) disposed on the mother substrate 111A illustrated in FIG. 5. ) And at the same time, it can be configured to apply an electric field for inducing self-alignment of the light emitting elements (LD).
  • the manufacturing apparatus 200A may be an inkjet printer for supplying (eg, dropping) the light emitting devices LD on the mother substrate 111A by an inkjet method.
  • an apparatus 200A for manufacturing a light emitting display device may include a main plate 210 and an auxiliary plate 220 sequentially disposed from a lower portion thereof, and the auxiliary plate 220.
  • reference numeral 240 generally corresponds to one or more field application modules, and may correspond to, for example, each field application module or a plurality of field application modules.
  • reference numeral 260 may generically correspond to one or more printing heads, and may correspond to, for example, each printing head or a plurality of printing heads.
  • the electric field applying module 240 and / or the printing head 260 may be configured to allow both horizontal movement and vertical movement.
  • the electric field applying module 240 and / or the printing head 260 may be configured to allow both horizontal movement along the X-axis direction and vertical movement (eg, vertical movement) along the Z-axis direction.
  • the stage 230 may also be configured to be movable in at least one direction.
  • the stage 230 may be designed to allow horizontal movement along the Y-axis direction.
  • the mother substrate 100 may be disposed on the stage 230 to supply the light emitting devices LD, and at the same time, an electric field may be smoothly applied to the cell 110A to which the light emitting devices LD are supplied. Will be.
  • the field application module 240 may be disposed to be adjacent to at least two edge regions of the stage 230, respectively.
  • the electric field applying module 240 may include a first electric field applying module 241 disposed on the first side of the stage 230 and a second electric field applying module disposed on the second side of the stage 230. 242).
  • the first side and the second side of the stage 230 may be opposite ends facing each other.
  • the first side and the second side may be left and right sides of the stage 230, respectively. That is, the first and second electric field applying modules 241 and 242 may be disposed adjacent to each of both sides of the stage 230 facing each other.
  • first and second electric field applying modules 241 and 242 may be connected to and / or installed in a structure below the stage 230.
  • the first and second electric field application modules 241 and 242 may be coupled to the support plate 230a at the bottom of the stage 230.
  • the position and / or installation structure of the first and second electric field application modules 241 and 242 are not particularly limited, and this may be variously changed.
  • the first and second electric field applying modules 241 and 242 may be driven independently of each other or may be driven in conjunction with each other.
  • the first and second field applying modules 241 and 242 may be driven simultaneously or sequentially or alternately.
  • the electric field applying module 240 may be used. While avoiding the collision with the printing head 260, it is possible to smoothly apply an electric field on the mother substrate 100 seated on the stage 230. For example, by selectively driving at least one of the first and second electric field applying modules 241 and 242 according to the position of the printing head 260, mutual interference between the electric field applying module 240 and the printing head 260 and And / or a desired electric field can be applied to each cell 110A on the mother substrate 100 while preventing collisions.
  • the printing head 260 may include a plurality of printing heads for injecting different types of solutions, for example, a solution in which light emitting devices LD of a predetermined color are dispersed to the top of the stage 230.
  • the first, second, and third printing heads 261, 262, and 263 may be included.
  • the first, second, and third printing heads 261, 262, and 263 respectively form a solution in which a plurality of red, green, and blue light emitting devices LD are dispersed in the form of droplets of the stage 230. Dropping may be performed on an upper portion (eg, inside each cell 110A of the mother substrate 100 seated on the stage 230).
  • the first, second, and third printing heads 261, 262, and 263 have injection nozzles 261a, 262a, and 263a, respectively, and red, green, and blue light emitting elements LD in an inkjet manner, respectively. May be supplied to each cell 110A.
  • the first, second, and third printing heads 261, 262, and 263 may be inkjet heads (or injection heads).
  • the manufacturing apparatus 200A includes both the electric field applying module 240 and the printing head 260. Accordingly, the light emitting devices LD are supplied onto the substrate of the light emitting display device on the stage 230, for example, the mother substrate 100, and a predetermined electric field is applied to the light emitting devices LD. Self alignment of the light emitting devices LD may be induced. Accordingly, the light emitting display panel 110 using the light emitting elements LD as a light source can be easily manufactured.
  • the remaining components constituting the manufacturing apparatus 200A for example, the main plate 210, the auxiliary plate 220, and the gantry 250 may have various shapes and / or structures currently known. . Therefore, detailed description thereof will be omitted.
  • the electric field applying module 240 shown in FIG. 7 may correspond to both the first and second electric field applying modules 241 and 242 of FIG. 6.
  • the first and second field application modules 241 and 242 may be configured substantially the same and disposed to face each other.
  • each electric field applying module 240 is coupled to the probe head PHD and the probe head PHD to move the probe head PHD along a predetermined direction.
  • 2 may include a driving unit LA1 and LA2, and a body part BD coupled to the probe head PHD and the first and second driving units LA1 and LA2.
  • each electric field applying module 240 is coupled to the body portion (BD) and at least one linear motion guide (LM1, LM2) to assist the stable movement of the electric field applying module 240 and
  • the apparatus may further include at least one sensor unit SEU1 and SEU2 for detecting a moving position of the probe head PHD in real time.
  • each of the electric field applying modules 240 may include a first linear motion guide LM1 and a first sensor unit SEU1 disposed around the first driver LA1, and the second driver LA2.
  • the apparatus may further include a second linear motion guide LM2 and a second sensor unit SEU2 disposed around the periphery.
  • the probe head PHD has at least one probe pin (or also referred to as an “electrode pad”; PPI) disposed on one surface.
  • the probe head PHD may include a plurality of probe pins PPI arranged in the pad unit PAU positioned at the edge region of the lower surface.
  • each of the probe pins PPI may be connected to a power supply (not shown), and may receive a predetermined power or voltage from the power supply.
  • the probe head PHD may be implemented as a probe bar having a bar shape, but is not limited thereto.
  • the shape, structure, and / or constituent materials of the probe head PHD may be variously changed.
  • the first driving part LA1 may be coupled to the probe head PHD through the body part BD to move the probe head PHD in the horizontal direction.
  • the first driver LA1 may be a linear actuator that moves the probe head PHD back and forth or left and right along the X-axis direction.
  • the first driving part LA1 may include a first motor MT1 and a first ball screw BS1 coupled to and / or connected to the first motor MT1 in a horizontal direction. In this way, the first driving part LA1 may adjust the horizontal position of the probe head PHD such that the probe head PHD reaches a desired position.
  • the first motor MT1 may be a servomotor, but is not limited thereto.
  • the first motor MT1 may be configured with various kinds of power sources in addition to the servo motor.
  • the first motor MT1 may include a motor guide or the like.
  • the first ball screw BS1 may be a rolled ball screw, but is not limited thereto.
  • the first ball screw BS1 may be a variety of mechanical devices (eg, rotation) capable of linearly moving the probe head PHD using power generated by the first motor MT1.
  • Various parts that can convert the motion into a linear motion.
  • the second driving part LA2 may be coupled to the probe head PHD through the body part BD to move the probe head PHD in the vertical direction.
  • the second driver LA2 may be a linear actuator that moves the probe head PHD up and down along the Z-axis direction.
  • the second driving part LA2 may include a second motor MT2 and a second ball screw BS2 coupled to and / or connected to the second motor MT2 in a vertical direction. In this way, the second driving part LA2 may adjust the height of the probe head PHD so that the probe head PHD reaches a desired position.
  • the second motor MT2 may be a servo motor, but is not limited thereto.
  • the second motor MT2 may include various types of power sources.
  • the second motor MT2 may include a motor guide or the like.
  • the second ball screw BS2 may be a rolled ball screw, but is not limited thereto.
  • the second ball screw BS2 may linearly move the probe head PHD by using the power generated by the second motor MT2. It can be composed of various mechanical devices.
  • the first linear motion guide LM1 may be disposed around the first driver LA1 to assist horizontal movement of the probe head PHD.
  • the second linear motion guide LM2 may be disposed around the second driver LA2 to assist the vertical movement of the probe head PHD.
  • the first sensor unit SE1 may be disposed around the first driver LA1 to detect a horizontal position of the probe head PHD. Through the first sensor unit SEU1, it may be determined whether the electric field applying module 240, particularly the probe head PHD, has reached a desired horizontal position.
  • the first sensor unit SEU1 may include a first position sensor SEN11 for detecting a front limit of the probe head PHD and a second position for detecting a rear limit of the probe head PHD.
  • the probe head PHD is positioned between the sensor SEN12 and the first and second position sensors SEN11 and SEN12 so that the probe head PHD is connected to the conductive pads 102 of the mother substrate 100.
  • at least one of the third position sensors SEN13 for sensing that a horizontal position for contacting has been reached.
  • the second sensor unit SE2 may be disposed around the second driver LA2 to sense a vertical position (ie, height) of the probe head PHD. Through the second sensor unit SE2, it may be determined whether the electric field applying module 240, particularly the probe head PHD, has reached a desired vertical position.
  • the second sensor unit SEU2 may include a first position sensor SEN21 for detecting a rising limit of the probe head PHD and a second position for detecting a falling limit of the probe head PHD.
  • the probe head PHD is positioned between the sensor SEN22 and the first and second position sensors SEN21 and SEN22 so that the probe head PHD is connected to the conductive pads 102 of the mother substrate 100.
  • at least one of the third position sensors SEN23 for detecting that a predetermined height for contacting has been reached.
  • 8A to 8C illustrate an embodiment of a horizontal movement method of the field applying module 240 of FIG. 7.
  • the electric field applying module 240 may move in the horizontal direction by the first driver LA1.
  • the probe head PHD may move forward along the X-axis by the first driver LA1.
  • the front one end of the probe head PHD is spaced apart from the one end of the first driving part LA1 by the first distance d1, the second distance d2, and the third distance d3 gradually moving away in the horizontal direction. You can move forward one after the other.
  • the front end of the probe head PHD may have a third distance from the one end of the first driving part LA1 along the horizontal direction. d3), the second distance (d2) and the first distance (d1) can be reversed to pass through the position spaced apart.
  • 9A to 9C illustrate an embodiment of the vertical movement method of the field applying module 240 of FIG. 7.
  • the electric field applying module 240 may move in the vertical direction by the second driver LA2.
  • the probe head PHD may rise along the Z-axis by the second driver LA2.
  • the rear surface of the probe head PHD corresponds to a position corresponding to the first height h1, the second height h2, and the third height h3 gradually increasing along the vertical direction from one end of the second driving part LA2. Can rise in turn.
  • the rear surface of the probe head PHD is formed at a third height h3 and a third length along a vertical direction from one end of the second driving part LA2. It may descend to pass through the positions spaced apart by the second height h2 and the first height h1.
  • FIG. 10 is a plan view schematically illustrating a state in which the mother substrate 100 illustrated in FIG. 5 is disposed on the stage 230 of the manufacturing apparatus 200A.
  • pads disposed on one surface of the probe head PHD instead of the probe head PHD as a whole. PAU will be shown.
  • 10 and 11a to 11d the structure of the field applying module 240 and the like will be schematically shown.
  • a plurality of probe pins PPI may be arranged in the pad portion PAU of the probe head PHD.
  • the manufacturing apparatus 200A may include a power supply unit 270 for supplying a predetermined voltage to the probe pins PPI, and between the probe pins PPI and the power supply unit 270. It may further include a plurality of power lines PL1 and PL2 connected to each other.
  • a pad portion PAU may be disposed on one surface, for example, a lower surface of the probe head PHD, and the pad portion PAU may be connected to the power supply 270 through the first power line PL1.
  • One first probe pin PPI1 and at least one second probe pin PPI2 connected to the power supply unit 270 through the second power line PL2 may be provided.
  • the pad part PAU is disposed to be paired with each of the plurality of first probe pins PPI1 and the first probe pins PPI1 that are commonly connected to the first power line PL1.
  • a plurality of second probe pins PPI2 commonly connected to the line PL2 may be provided.
  • the first and second probe pins PPI1 and PPI2 may correspond to the conductive pads 102 formed on the mother substrate 100.
  • the first and second probe pins PPI1 and PPI2 included in the first field applying module 241 may be electrically conductive on the left side of the mother substrate 100 when the first field applying module 241 is driven. It may be configured to be in contact with the pads 102 to apply a predetermined voltage.
  • the first and second probe pins PPI1 and PPI2 included in the second field applying module 242 are disposed on the right side of the mother substrate 100 when the second field applying module 242 is driven. It may be configured to be in contact with the pads 102 to apply a predetermined voltage.
  • the power supply unit 270 supplies a predetermined voltage (or signal) having a predetermined waveform and / or potential to the first power line PL1 through the first output terminal OUT1, and the second A reference voltage having a predetermined reference potential may be supplied to the second power line PL2 through the output terminal OUT2.
  • the power supply unit 270 may supply an AC voltage having a sine waveform to the first power line PL1, and supply a ground voltage to the second power line PL2.
  • the manufacturing apparatus 200A may further include at least one additional component.
  • the manufacturing apparatus 200A may include at least one horizontal guide HGD disposed on or around the first and / or second electric field applying modules 241 and 242, and may be provided on the stage 230. It may further include at least one fixing part (FXP).
  • first and second electric fields may be used.
  • the application modules 241 and 242 are driven to supply a predetermined voltage to at least some of the conductive pads 102 of the mother substrate 100. Accordingly, at least one cell 110A positioned in the mother substrate 100, in particular, between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 formed in each pixel area of the at least one cell 110A. An electric field is formed.
  • at least one printing head 260 moves to the upper portion of the mother substrate 100 to supply the light emitting devices LD to the at least one cell 110A. Accordingly, the light emitting devices LD may be supplied to the at least one cell 110A and the light emitting devices LD may be aligned between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2. It becomes possible.
  • the first and second field application modules 241 and 242 may be driven sequentially or alternately.
  • the first and second electric field applying modules 241 and 242 may be sequentially driven corresponding to the position and / or the moving direction of the printing head 260 in operation.
  • the first and second field applying modules 241 and 242 may operate sequentially or alternately to avoid collision with the printing head 260.
  • At least one printing head 260 moves the droplet DRL on top of the stage 230 while moving from the top right to the top left of the stage 230.
  • the printing head 260 is at least one cell 110A located on top of the ledger substrate 100, in particular on the ledger substrate 100, which is mounted on top of the stage 230 (eg Each pixel region defined inside the cell 110A) may move while spraying a solution in which the light emitting devices LD are dispersed in the form of droplets DRL.
  • the probe head PHD may move to the upper left of the stage 230.
  • the first electric field applying module 241 may include a printing head 260 in operation (eg, the first printing head 261) on the right side of the stage 230. During the period located at the top, an electric field may be applied to the mother substrate 100 at the upper left of the stage 230.
  • the first field application module 241 applies a predetermined alignment voltage to the cells 110A positioned on the right side of the mother substrate 100 through the conductive pads 102 positioned on the left side of the mother substrate 100. can do.
  • the second electric field application module 242 may wait in the reverse and descending states based on the stage 230.
  • the second field application module 242 may include the stage 230 during the period in which the printing head 260 in operation is located on the upper left side of the stage 230.
  • An electric field may be applied to the mother substrate 100 at the upper right side of the substrate.
  • the second electric field application module 242 applies a predetermined alignment voltage to the cells 110A on the left side of the mother substrate 100 through the conductive pads 102 on the right side of the mother substrate 100. can do.
  • the first electric field application module 241 may wait in the reverse and descending states based on the stage 230.
  • the light emitting devices LD are supplied to the mother substrate 100 by driving at least one printing head 260, and at least one electric field applying module 240 is driven to drive the at least one printing head 260.
  • An electric field may be applied to the substrate 100 to induce alignment of the light emitting devices LD.
  • the printing head 260 and the electric field applying module 240 are selectively driven by selectively driving the first and / or second electric field applying modules 241 and 242 according to the position of the printing head 260 in operation.
  • the moving distance of the printing head 260 may be extended, and an effective area (eg, individual cells 110A) capable of supplying the light emitting devices LD on the mother substrate 100 may be disposed. Area) can be sufficiently secured.
  • FIGS. 12 and 13 show another embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus 200A of FIG. 6.
  • the same or similar components as those of the embodiments of FIGS. 10 to 11D are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the first and second electric field applying modules 241 and 242 may be driven at the same time according to an embodiment.
  • the first and second field application modules 241 and 242 may be driven independently and / or separately from each other, and may be driven simultaneously as necessary.
  • the first and second lines The electric field applying modules 241 and 242 may be simultaneously driven to apply a predetermined electric field through both ends of the mother substrate 100.
  • the light emitting devices LD may be smoothly aligned within each cell 110A.
  • each cell 110A is connected to at least one pair of adjacent conductive pads 102 of the conductive pads 102 disposed on both sides of the mother substrate 100, and the cell 110A.
  • a predetermined voltage may be applied from the at least one pair of conductive pads 102 during the period in which the light emitting devices LD are supplied to the inside of the panel.
  • the cells 110A disposed on the left side of the mother substrate 100 are cells disposed on the right side of the mother substrate 100 from the conductive pads 102 disposed on the left edge of the mother substrate 100.
  • 110A may receive a predetermined voltage from the conductive pads 102 disposed on the right edge of the mother substrate 100.
  • the light emitting elements LD may be smoothly aligned within the cells 110A.
  • 14 to 16 illustrate various embodiments related to the arrangement of the field applying module 240 that may be provided in the manufacturing apparatus 200A of FIG. 6.
  • 17A and 17B illustrate various embodiments related to the printing head 260 that may be provided in the manufacturing apparatus 200A of FIG. 6.
  • 14 to 17b schematically show only the position of the electric field applying module 240 according to the position and / or the moving direction of the stage 230 and the printing head 260.
  • the stage 230 and the printing head 260 may move in directions perpendicular to each other.
  • the stage 230 may move in a large width along the Y-axis direction
  • the printing head 260 may move in a relatively small width along the X-axis direction.
  • the light emitting devices LD may be supplied to the entire effective area above the stage 230.
  • the first and second electric field applying modules 241 and 242 may be disposed on the left and right sides of the stage 230 so as not to disturb the movement of the stage 230.
  • the stage 230 is provided with the first and second field applying modules 241 and 242, in particular, the first and second field applying modules.
  • the collision with the probe heads PHD1 and PHD2 of 241 and 242 can be prevented.
  • the first and second field applying modules 241 and 242 may be driven to prevent collision with the printing head 260.
  • the stage 230 moves in a relatively large width along the X-axis direction, and the printing head 260 moves in the Y-axis direction.
  • the first and second electric field applying modules 241 and 242 may be disposed on the upper and lower sides of the stage 230 so as not to disturb the movement of the stage 230.
  • the electric field applying module 240 may be disposed on at least three sides of the stage 230.
  • the field application module 240 may be disposed on all four sides of the stage 230.
  • the manufacturing apparatus 200A may include a third electric field applying module 243 disposed on a third side of the stage 230, for example, an upper end side, and a fourth side of the stage 230.
  • the electronic device may further include a fourth electric field applying module 244 disposed on the lower side.
  • each field applying module 240 may be configured to be substantially the same, and each of the two field applying modules 240 may be disposed to face each other.
  • each electric field applying module 240 may be driven to prevent each probe head PHD1, PHD2, PHD3, PHD4 from colliding with the stage 230 and / or the printing head 260.
  • the printing head 260 may be designed to be able to move along the X-axis and Y-axis directions.
  • the printing head 260 is designed to move in a direction intersecting the longitudinal direction while having an extended length along the X-axis or Y-axis direction as shown in FIGS. 17A and 17B. May be
  • the LD may be smoothly supplied and an electric field for aligning the light emitting devices LD may be applied.
  • An apparatus 200A for manufacturing a light emitting display device may include a printing head 260 for supplying light emitting devices LD and an alignment of the light emitting devices LD.
  • the electric field applying module 240 is included.
  • the electric field applying module 240 may apply a predetermined alignment voltage to induce self alignment of the light emitting devices LD (or the substrate 111 of the light emitting display panel 110). Can be delivered to the phase.
  • the light emitting devices LD are supplied to the mother substrate 100 (or the substrate 111 of the light emitting display panel 110) mounted on the stage 230 of the manufacturing apparatus 200A.
  • the light emitting elements LD may be aligned between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 of each pixel PXL.
  • the electric field applying module 240 includes a first driver LA1 for horizontal movement of the probe head PHD, and a second driver LA2 for vertical movement of the probe head PHD. Accordingly, the movement of the electric field applying module 240 can be easily controlled.
  • the manufacturing apparatus 200A may include a plurality of field applying modules 240 capable of sequentially and / or simultaneously driving.
  • the mother substrate 100 or the substrate 111 of the light emitting display panel 110
  • the electric field can be applied smoothly to the phase.
  • FIGS. 18 and 19 show a manufacturing apparatus 200B of a light emitting display device according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • FIGS. 18 and 19 illustrate a manufacturing apparatus that may be used to remove a solvent supplied together with the light emitting elements LD on the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110.
  • An embodiment of 200B is shown.
  • the manufacturing apparatus 200B may emit light on the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110 in the process of supplying the droplets DRL including the light emitting elements LD. It can be configured to release heat to remove the solvent supplied with the (LD).
  • the manufacturing apparatus 200B may be an oven type drying apparatus that may accommodate the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110, but is not limited thereto. .
  • the same or similar components as those of the manufacturing apparatus 200A according to the embodiment of FIGS. 6 to 17B are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be provided. It will be omitted.
  • a manufacturing apparatus 200B of a light emitting display device may include a stage 230 disposed in a chamber 280, and at least one side of the stage 230. At least one electric field applying module (240, 240 ') disposed in the, and the heat generating element 290 disposed around the stage 230.
  • the manufacturing apparatus 200B may further include a main surface plate 210 and / or a secondary surface plate 220.
  • the manufacturing apparatus 200B includes first field applying modules 241 and 241 ′ disposed on the first side of the stage 230, and a second arrangement disposed on the second side of the stage 230. It may include at least one of the two electric field application module (242, 242 ').
  • the first side and the second side of the stage 230 may be opposite ends facing each other.
  • the first side and the second side may be left and right sides of the stage 230, respectively. That is, the first and second electric field applying modules 241, 241 ′, 242, and 242 ′ may be disposed adjacent to both sides of the stage 230 facing each other.
  • the present invention is not limited thereto, and the positions of the first and second electric field applying modules 241, 241 ′, 242, and 242 ′ may be changed.
  • a single field applying module 240, 240 ' may be disposed only on one side of the stage 230.
  • the first and second field application modules 241, 241 ′, 242, 242 ′ may be driven independently of each other and / or separately. Accordingly, the first and second electric field application modules 241, 241 ′, 242, and 242 ′ can be easily driven selectively.
  • the first and second field application modules 241, 241 ′, 242, and 242 ′ may be driven simultaneously. Accordingly, a desired electric field can be smoothly supplied onto the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110.
  • each of the electric field applying modules 240 and 240 ′ may be configured to be substantially the same as or similar to the embodiments described above.
  • each of the electric field applying modules 240 may include a probe head PHD having at least one probe pin PPI and a probe head PHD, respectively.
  • the first and second driving parts LA1 and LA2 for moving along the horizontal and vertical directions, and the body part BD coupled to the probe head PHD and the first and second driving parts LA1 and LA2, respectively. It may include.
  • each electric field applying module 240 is disposed at the periphery of the first and / or second driving units LA1 and LA2 to detect at least one sensor unit PHD.
  • the first driving part LA1 may horizontally move the probe head PHD horizontally forwards or backwards, or the left and right, and the second driving part LA2 may vertically move the probe head PHD vertically. Accordingly, the movement of the electric field applying module 240 can be easily controlled.
  • each electric field applying module 240 ′ may be configured to only vertically move up and down.
  • each of the first and second electric field applying modules 241 ′ and 242 ′ does not include a first driver LA1 for horizontal movement of the probe head PHD, and vertical movement of the probe head PHD. Only the second driving part LA2 may be provided. In this case, each probe head PHD may be vertically moved up and down.
  • the manufacturing apparatus 200B may further include an apparatus for supplying a predetermined voltage to each of the electric field applying modules 240 and 240 ′, for example, the power supply unit 270 illustrated in FIG. 10.
  • the probe head PHD may include at least one first probe pin PPI1 connected to the first power line PL1 (for example, the first power line PL1). A plurality of first probe pins PPI1 connected in common to each other, and at least one second probe pin PPI2 connected to the second power line PL2 (for example, each of the first probe pins PPI1). And a plurality of second probe pins PPI2 connected to the second power line PL2 in common.
  • the power supply unit 270 may be connected to at least one first and second probe pins PPI1 and PPI2 through the first and second power lines PL1 and PL2, respectively. According to an embodiment, the power supply unit 270 supplies an AC or DC signal to at least one first probe pin PPI1 through the first power line PL1, and at least one through the second power line PL2. The reference voltage having a predetermined reference potential may be supplied to the second probe pin PPI2.
  • the heating element 290 may be disposed above the stage 230 and spaced apart from the stage 230.
  • the heating element 290 may be disposed on the ceiling of the chamber 280 to emit heat toward the stage 230.
  • the shape, size, structure, and / or constituent material of the heating element 290 are not particularly limited, and the heating element 290 may include various heating materials currently known.
  • the position of the heating element 290 may be changed.
  • at least one heating element 290 may be disposed on at least one side corner portion and / or at least one side wall of the chamber 280.
  • 20A illustrates an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus 200B of FIGS. 18 and 19.
  • 20B illustrates an embodiment of one area (EA area) of FIG. 20A.
  • the EA region of FIG. 20A may be a light emitting region of each pixel PXL.
  • 20A and 20B the same or similar components as those of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • each cell 110A of the mother substrate 100 when the light emitting devices LD are supplied to each cell 110A of the mother substrate 100 through the printing method described above, the inside of each cell 110A may be defined.
  • Each pixel region in particular, the emission region EA of each pixel PXL surrounded by the bank BNK, is supplied with the solvent SOL of the LED solution together with the light emitting elements LD. Therefore, after the light emitting devices LD are supplied to each of the light emitting regions EA, the solvents SOL are removed to separate the light emitting devices LD between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2. Can be placed stably.
  • the solvent SOL may be removed by using the apparatus 200B for manufacturing a light emitting display device according to the embodiments of FIGS. 18 and 19, for example, an oven-type drying device having a heating element 290.
  • an oven-type drying device having a heating element 290.
  • Can be for example, in a state in which an electric field is formed on the mother substrate 100 mounted on the stage 230 using at least one field applying module 240 or 240 ′, the heating element 290 is driven to drive the heating element 290.
  • the solvent SOL supplied to the substrate 100 may be removed.
  • the first and second field application modules 241, 241 ′, 242, and 242 ′ are moved up and down to contact the probe pins PPI with the conductive pads 102 on the mother substrate 100, A predetermined alignment voltage may be applied to the conductive pads 102. Accordingly, in the state in which the alignment voltage is applied to the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 of each pixel PXL, the heating element 290 is driven to supply heat to the mother substrate 100 so that the solvent ( SOL) can be removed.
  • the light emitting devices may be removed in the process of removing the solvent SOL.
  • the phenomenon that the alignment of the (LD) is misaligned can be prevented.
  • the light emitting devices LD may be formed by an electric field formed between the first and second pixel electrodes ELT1 and ELT2 due to the alignment voltage even if the flow of the solvent SOL or vapor occurs. Flow and / or departure can be prevented. Accordingly, the light emitting devices LD may be stably aligned with the light emitting region EMA of each pixel PXL, and the quality of the alignment may be improved.
  • FIG. 21 illustrates an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus 200B of FIGS. 18 and 19.
  • the same or similar components as the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • a plurality of mother substrates (eg, inside of a plurality of chambers 280, for example, at least the first and second chambers 281 and 282) may be used.
  • Solvent (SOL) drying process for 100) can be carried out simultaneously.
  • SOL solvent drying process for 100
  • the individual substrates 111 for manufacturing the individual light emitting display panels 110 are disposed on the stage 230, and the light emitting elements (for the substrate 111) are disposed.
  • LD) supply process and / or solvent (SOL) drying process may be performed.
  • FIGS. 22 and 23 illustrate a manufacturing apparatus 200C of a light emitting display device according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • 24 illustrates an embodiment of a method of driving the manufacturing apparatus 200C of FIGS. 22 and 23.
  • FIGS. 22 and 23 illustrate a manufacturing apparatus that may be used to remove a solvent supplied together with the light emitting elements LD on the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110.
  • An example of 200C is shown, and FIG. 24 shows an example of a solvent (SOL) drying method using the manufacturing apparatus 200C.
  • the manufacturing apparatus 200C according to the embodiments of FIGS. 22 to 24 may be a hot plate type drying that may apply heat to the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110.
  • the manufacturing apparatus 200C of the light emitting display device may include a heating element 290 ′ disposed inside the stage 230.
  • the stage 230 may include a hot plate 231 including a heating element 290 ′.
  • the hot plate 231 may be disposed at the upper end of the stage 230, but the position of the hot plate 231 is not limited thereto.
  • an individual substrate 111 of the mother substrate 100 (or the light emitting display panel 110) is mounted on the stage 230 using at least one field applying module 240 or 240 ′.
  • the heating element 290 ′ may be driven while a predetermined alignment voltage is applied on the N s) to remove the solvent SOL supplied to the mother substrate 100. Accordingly, the light emitting devices LD may be stably aligned on the mother substrate 100, and the quality of the alignment may be improved.
  • the apparatuses 200B and 200C of the light emitting display device according to the embodiments of FIGS. 18 through 24 include the heating elements 290 and 290 ′, and include an electric field applying module 240. Accordingly, a predetermined alignment voltage is supplied to the substrate 111 or the mother substrate 100 of the light emitting display panel 110 mounted on the stage 230 of the manufacturing apparatus 200B or 200C to emit light.
  • the solvent (SOL) of the LED solution can be removed while preventing the LD) from escaping.
  • the manufacturing apparatus 200A having the printing head 260 for supplying the light emitting devices LD and the heating elements 290 and 290 for drying the solvent SOL.
  • the manufacturing apparatus 200B, 200C provided with was shown and demonstrated by separate structure, this invention is not limited to this.
  • a manufacturing apparatus may be configured that at least partially combines the features of the manufacturing apparatuses 200A, 200B, 200C described above.
  • the light emitting display including the printing head 260, the heating elements 290 and 290 ′, and at least one field applying module 240 and 240 ′.
  • the manufacturing apparatus of the apparatus may be configured.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치는, 스테이지와, 상기 스테이지의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈을 포함한다. 또한, 상기 발광 표시 장치의 제조 장치는, 상기 스테이지의 상부에 배치되는 적어도 하나의 프린팅 헤드와, 상기 스테이지의 내부 또는 상기 스테이지의 주변에 배치되는 발열체 중 적어도 하나를 더 포함한다. 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 적어도 하나의 프로브 핀을 구비한 프로브 헤드와, 상기 프로브 헤드에 결합되어 상기 프로브 헤드를 적어도 상하로 이동시키는 구동부를 포함한다.

Description

발광 표시 장치의 제조 장치
본 발명의 실시예는 발광 표시 장치의 제조 장치에 관한 것이다.
발광 표시 장치는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)와 같은 자발광 소자를 화소의 광원으로 이용하여 고화질의 영상을 표시한다. 발광 다이오드는 열악한 환경 조건에서도 비교적 양호한 내구성을 나타내며, 수명 및 휘도 측면에서도 우수한 성능을 나타낸다.
최근, 신뢰성이 높은 무기 결정 구조의 재료를 이용하여 초소형의 발광 다이오드를 제조하고, 이를 발광 표시 장치의 패널(이하, "발광 표시 패널"이라 함)에 배치하여 차세대 화소 광원으로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로서, 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도로 작은 초소형의 발광 다이오드를 제조하고, 이를 각 화소의 발광 영역에 배치하여 광원을 구성하는 기술이 개발되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 발광 표시 패널의 기판 상에 발광 소자들을 효율적으로 정렬할 수 있도록 한 발광 표시 장치의 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치는, 스테이지와, 상기 스테이지의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈을 포함한다. 또한, 상기 발광 표시 장치의 제조 장치는, 상기 스테이지의 상부에 배치되는 적어도 하나의 프린팅 헤드와, 상기 스테이지의 내부 또는 상기 스테이지의 주변에 배치되는 발열체 중 적어도 하나를 더 포함한다. 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 적어도 하나의 프로브 핀을 구비한 프로브 헤드와, 상기 프로브 헤드에 결합되어 상기 프로브 헤드를 적어도 상하로 이동시키는 구동부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은, 상기 스테이지의 제1 측에 배치되는 제1 전계 인가 모듈과, 상기 스테이지의 제1 측과 마주하는 제2 측에 배치되는 제2 전계 인가 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 서로 독립적으로 구동될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프린팅 헤드는, 상기 스테이지의 제1 측 상부로부터 상기 스테이지의 제2 측 상부로 이동하면서 상기 스테이지 상에 액적을 분사할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 순차적 또는 교번적으로 구동될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프린팅 헤드가 상기 스테이지의 제1 측 상부에 위치하는 기간 동안 상기 제2 전계 인가 모듈의 프로브 헤드가 상기 스테이지의 제2 측 상부에서 상기 스테이지 상에 배치된 기판에 전계를 인가할 수 있다. 그리고, 상기 프린팅 헤드가 상기 스테이지의 제2 측 상부에 위치하는 기간 동안 상기 제1 전계 인가 모듈의 프로브 헤드가 상기 스테이지의 제1 측 상부에서 상기 기판에 전계를 인가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 동시에 구동될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은, 상기 스테이지의 제3 측에 배치되는 제3 전계 인가 모듈과, 상기 스테이지의 제3 측과 마주하는 제4 측에 배치되는 제4 전계 인가 모듈 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동부는, 상기 프로브 헤드를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키는 제1 구동부와, 상기 프로브 헤드를 상하로 수직 이동시키는 제2 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 프로브 헤드의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 제1 구동부의 주변에 배치되어 상기 프로브 헤드의 수평 위치를 감지하는 제1 센서 유닛과, 상기 제2 구동부의 주변에 배치되어 상기 프로브 헤드의 수직 위치를 감지하는 제2 센서 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 센서 유닛 각각은, 상기 프로브 헤드의 전방 한계 또는 상승 한계를 감지하기 위한 제1 위치 센서와, 상기 프로브 헤드의 후방 한계 또는 하강 한계를 감지하기 위한 제2 위치 센서와, 상기 제1 및 제2 위치 센서의 사이에 위치되며, 상기 프로브 헤드가 소정의 목표 지점 또는 높이에 도달했음을 감지하기 위한 제3 위치 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 구동부 각각은, 모터와, 상기 모터에 연결되는 볼 스크류를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로브 헤드는, 제1 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀과, 제2 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀을 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발광 표시 장치의 제조 장치는, 상기 제1 및 제2 전원선을 통해 상기 제1 및 제2 프로브 핀에 연결되는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전원 공급부는, 상기 제1 전원선을 통해 상기 적어도 하나의 제1 프로브 핀으로 교류 전압을 공급하고, 상기 제2 전원선을 통해 상기 적어도 하나의 제2 프로브 핀으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프린팅 헤드는, 서로 다른 종류의 발광 소자들이 분산된 용액을 상기 스테이지의 상부로 분사하기 위한 복수의 프린팅 헤드들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 프로브 헤드와 상기 구동부에 결합되는 바디부와, 상기 바디부에 결합되는 리니어 모션 가이드를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스테이지는, 상기 발열체를 포함한 핫 플레이트를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발열체는, 상기 스테이지의 상부에 상기 스테이지로부터 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치에 따르면, 발광 표시 패널의 기판 상에 발광 소자들을 효율적으로 공급 및 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 발광 표시 패널에 구비될 수 있는 화소의 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화소의 발광 유닛을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널을 제조하기 위한 원장 기판을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 7은 도 6의 전계 인가 모듈의 구성에 대한 실시예를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 전계 인가 모듈의 수평 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 전계 인가 모듈의 수직 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 10 및 도 11a 내지 도 11d는 도 6의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 12 및 도 13은 도 6의 제조 장치의 구동 방법에 대한 다른 실시예를 나타낸다.
도 14 내지 도 16은 도 6의 제조 장치에 구비될 수 있는 전계 인가 모듈의 배치와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다.
도 17a 및 도 17b는 도 6의 제조 장치에 구비될 수 있는 프린팅 헤드와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 20a는 도 18 및 도 19의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 20b는 도 20a의 일 영역(EA 영역)에 대한 실시예를 나타낸다.
도 21은 도 18 및 도 19의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
도 22 및 도 23은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치를 나타낸다.
도 24는 도 22 및 도 23의 제조 장치의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지는 않으며, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 출원에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 구별하여 설명하는데 사용될 뿐, 상기 구성 요소들이 상기 용어에 의해 한정되지는 않는다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들의 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 어떤 요소 또는 부분이 다른 요소 또는 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 상기 다른 요소 또는 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 요소 또는 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 규정하는 특정 위치 또는 방향 등은 상대적인 관점에서 기술한 것으로서, 일 예로 이는 보는 관점이나 방향에 따라서는 반대로 변경될 수도 있음에 유의하여야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자(LD)를 나타낸다. 도 1에서는 발광 소자(LD)의 일 예로서, 원 기둥 형상의 막대형 발광 다이오드를 도시하기로 한다. 하지만, 본 발명에 적용될 수 있는 발광 소자(LD)의 종류 및/또는 형상이 이에 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 소자(LD)는 제1 도전형 반도체층(11) 및 제2 도전형 반도체층(13)과, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13)의 사이에 개재된 활성층(12)을 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)는 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전형 반도체층(13)이 순차적으로 적층된 적층체로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 일 방향을 따라 연장된 막대 형상으로 제공될 수 있다. 발광 소자(LD)의 연장 방향을 길이 방향이라고 하면, 상기 발광 소자(LD)는 상기 길이 방향을 따라 일측 단부와 타측 단부를 가질 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)의 일측 단부에는 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13) 중 하나가 배치되고, 상기 발광 소자(LD)의 타측 단부에는 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13) 중 나머지 하나가 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 막대 형상으로 제조될 수 있다. 여기서, "막대형"이라 함은 원 기둥, 다각 기둥 등과 같이, 길이 방향으로 긴(즉, 종횡비가 1보다 큰) 로드 형상(rod-like shape), 혹은 바 형상(bar-like shape)을 포괄하며, 그 단면의 형상이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 발광 소자(LD)의 길이는 그 직경(또는, 단면의 너비)보다 클 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 일 예로 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도로 작은 직경 및/또는 길이를 가질 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 크기가 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 발광 소자(LD)가 적용되는 발광 표시 장치의 설계 조건 등에 따라 상기 발광 소자(LD)의 크기는 다양하게 변경될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(11)은 일 예로 적어도 하나의 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 도전형 반도체층(11)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나의 반도체 재료를 포함하며, Si, Ge, Sn 등과 같은 제1 도전성 도펀트가 도핑된 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제1 도전형 반도체층(11)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질로 제1 도전형 반도체층(11)을 구성할 수 있다.
활성층(12)은 제1 도전형 반도체층(11) 상에 배치되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 활성층(12)의 상부 및/또는 하부에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수도 있다. 일 예로, 상기 클래드층은 AlGaN층 또는 InAlGaN층으로 형성될 수 있다. 실시예에 따라, AlGaN, AlInGaN 등의 물질이 활성층(12)을 형성하는 데에 이용될 수 있으며, 이 외에도 다양한 물질이 활성층(12)을 구성할 수 있다.
발광 소자(LD)의 양단에 소정 전압 이상의 전계를 인가하게 되면, 활성층(12)에서 전자-정공 쌍이 결합하면서 발광 소자(LD)가 발광하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 발광 소자(LD)의 발광을 제어함으로써, 상기 발광 소자(LD)를 화소의 광원으로 이용할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(13)은 활성층(12) 상에 배치되며, 제1 도전형 반도체층(11)과 상이한 타입의 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 반도체층(13)은 적어도 하나의 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 반도체층(13)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 적어도 하나의 반도체 재료를 포함하며, Mg 등과 같은 제2 도전성 도펀트가 도핑된 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제2 도전형 반도체층(13)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 물질이 제2 도전형 반도체층(13)을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 상술한 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및 제2 도전형 반도체층(13) 외에도 추가적인 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)는 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 도전형 반도체층(13)의 상부 및/또는 하부에 배치된 하나 이상의 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 절연성 피막(14)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 절연성 피막(14)은 적어도 상기 활성층(12)의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 이외에도 제1 및 제2 도전형 반도체층(11, 13)의 적어도 일부를 더 둘러쌀 수 있다.
한편, 도 1에서는 발광 소자(LD)의 적층 구조를 명확히 보여주기 위하여 절연성 피막(14)의 일부를 삭제하여 도시하였으나, 상기 절연성 피막(14)은 발광 소자(LD)의 양 단부를 제외한 외주면(예컨대, 원 기둥의 측면)을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 또는, 다른 실시예에서 절연성 피막(14)은 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 도전형 반도체층(13)의 측면 중 일부 영역만을 덮을 수도 있다. 또는, 또 다른 실시예에서는, 절연성 피막(14)이 생략될 수도 있다.
실시예에 따라, 절연성 피막(14)은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연성 피막(14)은 SiO2, Si3N4, Al2O3 및 TiO2로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 절연성 피막(14)은 다양한 절연 물질로 구성될 수 있다.
발광 소자(LD)에 절연성 피막(14)이 제공되면, 상기 발광 소자(LD)의 활성층(12)이 도시되지 않은 제1 및/또는 제2 전극 등과 단락되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 발광 소자(LD)의 표면에 절연성 피막(14)을 형성함에 의해 상기 발광 소자(LD)의 표면 결함을 최소화하여 수명 및 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 각각의 발광 소자(LD)에 절연성 피막(14)이 형성되면, 다수의 발광 소자들(LD)이 서로 밀접하여 배치되어 있는 경우에도 상기 발광 소자들(LD)의 사이에서 원치 않는 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 표면 처리 과정을 거쳐 제조될 수 있다. 예를 들어, 다수의 발광 소자들(LD)을 유동성의 용액에 혼합하여 각각의 발광 영역(일 예로, 각 화소의 발광 영역)에 공급할 때, 상기 발광 소자들(LD)이 용액 내에 불균일하게 응집하지 않고 균일하게 분산될 수 있도록 각각의 발광 소자(LD)를 표면 처리(일 예로, 코팅)할 수 있다.
상술한 발광 소자(LD)는 발광 표시 패널을 비롯하여 다양한 종류의 표시 장치에서 광원으로 이용될 수 있다. 일례로, 발광 표시 패널의 각 화소 영역에 적어도 하나의 발광 소자(LD)를 배치하고, 이를 통해 각 화소의 발광 유닛을 구성할 수 있다. 다만, 본 발명에서 발광 소자(LD)의 적용 분야가 표시 장치에 한정되지는 않는다. 예컨대, 발광 소자(LD)는 조명 장치와 같이 광원을 필요로 하는 다른 종류의 발광 장치에도 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널(110)을 나타낸다. 그리고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 발광 표시 패널(110)에 구비될 수 있는 화소(PXL)의 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 2 내지 도 3b에서는 표시 영역(DA)을 중심으로 발광 표시 패널(110)의 구조를 간략하게 도시하기로 한다. 다만, 실시예에 따라서는 적어도 하나의 구동 회로부, 일 예로 주사 구동부 및/또는 데이터 구동부 등이 발광 표시 패널(110)에 더 배치될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 발광 표시 패널(110)은, 기판(111)과, 상기 기판(111) 상에 배치된 다수의 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 발광 표시 패널(110)은, 영상을 표시하기 위한 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)을 제외한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 그리고, 기판(111) 상의 표시 영역(DA)에는 화소들(PXL)이 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 발광 표시 패널(110)의 중앙 영역에 배치되고, 비표시 영역(NDA)은 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 상기 발광 표시 패널(110)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 다만, 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)의 위치가 이에 한정되지는 않으며, 이들의 위치는 변경될 수 있다.
기판(111)은 경성 기판 또는 가요성 기판일 수 있으며, 그 재료나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 기판(111)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다.
기판(111) 상의 일 영역은 표시 영역(DA)으로 규정되어 상기 화소들(PXL)이 배치되고, 나머지 영역은 비표시 영역(NDA)으로 규정된다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소들(PXL)에 연결되는 각종 배선들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다.
화소들(PXL) 각각은 해당 주사 신호 및 데이터 신호에 의해 구동되는 적어도 하나의 발광 소자(LD), 일 예로 도 1에 도시된 적어도 하나의 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소들(PXL) 각각은 마이크로 스케일 또는 나노 스케일 정도의 작은 크기를 가지는 복수의 막대형 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 일 예로, 화소들(PXL) 각각은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 막대형 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 다수의 막대형 발광 다이오드들이 각 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 화소(PXL)는 도 3a 또는 도 3b 등에 도시된 능동형 화소로 구성될 수 있다. 다만, 화소들(PXL)의 종류 및/또는 구조가 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 각각의 화소(PXL)는 현재 공지된 다양한 구조의 수동형 또는 능동형 발광 표시 장치의 화소로 구성될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 각각의 화소(PXL)는 데이터 신호에 대응하는 휘도의 빛을 생성하기 위한 발광 유닛(EMU)과, 상기 발광 유닛(EMU)을 구동하기 위한 화소 회로(PXC)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 발광 유닛(EMU)은 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 사이에 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 발광 소자들(LD)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)은 발광 소자들(LD)이 발광할 수 있도록 서로 다른 전위를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 화소 전원(VDD)은 고전위 화소 전원으로 설정되고, 제2 화소 전원(VSS)은 저전위 화소 전원으로 설정될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 전위 차는 발광 소자들(LD)의 문턱 전압 이상일 수 있다.
한편, 도 3a에서는 각 화소(PXL)의 발광 유닛(EMU)을 구성하는 다수의 발광 소자들(LD)이 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 사이에 서로 동일한 방향(일 예로, 순방향)으로 병렬 연결된 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 상기 발광 소자들(LD) 중 일부는 제1 및 제2 화소 전원(VDD, VSS)의 사이에 순방향으로 연결되고, 다른 일부는 역방향으로 연결될 수도 있다. 또는, 또 다른 실시예에서는, 적어도 하나의 화소(PXL)가 단일의 발광 소자(LD)만을 포함할 수도 있다.
실시예에 따라, 각각의 발광 유닛(EMU)을 구성하는 발광 소자들(LD)의 일단은 해당 발광 유닛(EMU)의 제1 전극을 통해 해당 화소 회로(PXC)에 공통으로 접속되며, 상기 화소 회로(PXC)를 통해 제1 화소 전원(VDD)에 접속될 수 있다. 그리고, 상기 발광 소자들(LD)의 타단은 해당 발광 유닛(EMU)의 제2 전극을 통해 제2 화소 전원(VSS)에 공통으로 접속될 수 있다. 이하에서는 각각의 발광 유닛(EMU)에 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 각각 제1 화소 전극 및 제2 화소 전극이라 하기로 한다.
각각의 발광 유닛(EMU)은 해당 화소 회로(PXC)를 통해 공급되는 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 이에 따라, 표시 영역(DA)에서 소정의 영상이 표시될 수 있다.
화소 회로(PXC)는 해당 화소(PXL)의 주사선(Si) 및 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다. 일 예로, 상기 화소(PXL)가 표시 영역(DA)의 i번째 행 및 j번째 열에 배치되었다고 할 때, 상기 화소(PXL)의 화소 회로(PXC)는 표시 영역(DA)의 i번째 주사선(Si) 및 j번째 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다. 실시예에 따라, 화소 회로(PXC)는 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(스위칭 트랜지스터; M1)의 제1 전극은 데이터선(Dj)에 접속되고, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 전극은 서로 다른 전극으로서, 일 예로 제1 전극이 소스 전극이면 제2 전극은 드레인 전극일 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 주사선(Si)에 접속된다.
이러한 제1 트랜지스터(M1)는, 주사선(Si)으로부터 게이트-온 전압(예컨대, 로우 전압)의 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어, 데이터선(Dj)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결한다. 이때, 데이터선(Dj)으로는 해당 프레임의 데이터 신호가 공급되고, 상기 데이터 신호는 제1 트랜지스터(M1)를 경유하여 제1 노드(N1)로 전달된다. 이에 따라, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 신호에 대응하는 전압이 충전된다.
제2 트랜지스터(구동 트랜지스터; M2)의 제1 전극은 제1 화소 전원(VDD)에 접속되고, 제2 전극은 제1 화소 전극(즉, 해당 발광 유닛(EMU)의 제1 전극)을 통해 발광 유닛(EMU)에 접속된다. 그리고, 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 이러한 제2 트랜지스터(M2)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 각각의 발광 유닛(EMU)으로 공급되는 구동 전류를 제어한다.
스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극은 제1 화소 전원(VDD)에 접속되고, 다른 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 해당 프레임 기간 동안 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하고, 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 충전된 전압을 유지한다.
한편, 화소 회로(PXC)의 구조가 도 3a에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 예컨대, 화소 회로(PXC)는 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 화소 회로로 구성될 수 있다. 일 예로, 화소 회로(PXC)는 제2 트랜지스터(M2)의 문턱전압을 보상하기 위한 스위칭 소자, 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전압을 초기화하기 위한 스위칭 소자, 및/또는 발광 유닛(EMU)의 발광 시간을 제어하기 위한 스위칭 소자 등과 같은 적어도 하나의 스위칭 소자를 더 포함할 수도 있다. 실시예에 따라, 각각의 스위칭 소자는 트랜지스터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 화소 회로(PXC)는 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전압을 부스팅하기 위한 부스팅 커패시터를 비롯한 적어도 하나의 커패시터를 더 포함할 수도 있다.
또한, 도 3a에서는 화소 회로(PXC)에 포함되는 트랜지스터들, 예를 들어 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)를 모두 P타입의 트랜지스터로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2) 중 적어도 하나는 N타입의 트랜지스터로 변경될 수도 있다.
일 예로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)는 모두 N타입의 트랜지스터일 수 있다. 도 3b에 도시된 화소(PXL)는, 트랜지스터 타입 변경에 따라 일부 회로 소자의 접속 위치가 변경된 것을 제외하고는, 그 구성 및 동작이 도 3a의 화소 회로(PXC)와 실질적으로 유사하다. 따라서, 도 3b의 화소(PXL)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화소의 발광 유닛(EMU)을 나타낸다. 편의상, 도 4에서는 각각의 전극이 단일층으로 구성되는 비교적 단순한 구조의 발광 유닛(EMU)을 개시하기로 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 일 예로 도 4에 도시된 전극들 중 적어도 하나는 다중층으로 구성될 수도 있다. 또한, 발광 유닛(EMU)에는 도시되지 않은 적어도 하나의 도전층 및/또는 절연층이 더 배치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 4의 발광 유닛(EMU)은 도 2 및 도 3a 내지 도 3b에 도시된 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있으며, 이외에도 다양한 발광 장치의 광원을 구성할 수 있다. 편의상, 이하에서는 도 4를 도 3a 및 도 3b와 결부하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 유닛(EMU)을 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 4를 참조하면, 각각의 발광 유닛(EMU)은 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)과, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 접속된 다수의 발광 소자들(LD)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 도 3a 내지 도 4에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 유닛(EMU)은 단일의 발광 소자(LD)만을 구비할 수도 있다. 실시예에 따라, 각각의 발광 유닛(EMU)은 각각의 화소(PXL)를 형성하기 위한 화소 영역에 배치될 수 있으며, 도시되지 않은 댐 또는 뱅크 구조물 등에 의해 둘러싸일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 화소 전극(ELT1)은 해당 화소의 화소 회로, 일 예로 도 3a 등에 도시된 화소 회로(PXC)에 접속되고, 제2 화소 전극(ELT2)은 제2 화소 전원(VSS)에 접속될 수 있다. 일 예로, 제1 화소 전극(ELT1)은 제1 컨택홀(CH1)을 통해 도 3a의 제2 트랜지스터(M2)에 접속되고, 제2 화소 전극(ELT2)은 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제2 화소 전원(VSS)에 접속될 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는, 제1 화소 전극(ELT1)이 제1 컨택홀(CH1)을 통해 제1 화소 전원(VDD)에 접속되고, 제2 화소 전극(ELT2)이 제2 컨택홀(CH2)을 통해 도 3b의 제2 트랜지스터(M2)에 접속될 수도 있다. 또는, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 제1 및/또는 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)이 제1 컨택홀(CH1), 제2 컨택홀(CH2) 및/또는 화소 회로(PXC) 등을 경유하지 않고, 제1 및/또는 제2 화소 전원(VDD, VSS)에 직접적으로 연결 또는 접속될 수도 있다.
제1 화소 전극(ELT1)의 적어도 일 영역은 제2 화소 전극(ELT2)의 적어도 일 영역과 대향되도록 배치되고, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에는 다수의 발광 소자들(LD)이 접속될 수 있다. 본 발명에서, 발광 소자들(LD)의 배열 방향이 특별히 한정되지는 않는다. 또한, 발광 소자들(LD)은 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자들(LD)은 무기 결정 구조의 재료를 이용한 초소형의, 일 예로 나노 스케일 내지 마이크로 스케일 정도로 작은, 발광 다이오드일 수 있다. 예를 들어, 각각의 발광 소자(LD)는 도 1의 발광 소자(LD)일 수 있다. 실시예에 따라, 발광 소자들(LD)은 소정의 용액(이하, "LED 용액"이라 함) 내에 분산된 형태로 준비되어, 잉크젯 방식 등을 이용해 각각의 발광 유닛(EMU)에 공급될 수 있다. 일 예로, 발광 소자들(LD)은 휘발성 용매에 섞여 각각의 발광 유닛(EMU)에 공급될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)으로 소정의 전압(또는, "정렬 전압"이라고도 함)을 인가하게 되면, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 전계가 형성되면서, 상기 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)이 자가 정렬하게 된다. 발광 소자들(LD)이 정렬된 이후에는 용매를 휘발시키거나 또는 그 외의 방식으로 제거함으로써, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 배치할 수 있다. 즉, 발광 소자들(LD)은 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되게 된다.
실시예에 따라, 발광 소자들(LD)의 양단에는 각각 적어도 하나의 컨택 전극이 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 발광 유닛(EMU)은, 발광 소자들(LD)의 일 단부를 제1 화소 전극(ELT1)에 안정적으로 연결하기 위한 제1 컨택 전극(CNE1)과, 상기 발광 소자들(LD)의 다른 단부를 제2 화소 전극(ELT2)에 안정적으로 연결하기 위한 제2 컨택 전극(CNE2)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 컨택 전극(CNE1, CNE2) 각각은, 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2) 중 어느 하나와, 발광 소자들(LD) 중 적어도 하나의 일단에 접촉 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 컨택 전극(CNE1, CNE2)은, 발광 소자들(LD)의 양 단부와 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 적어도 일 영역을 커버할 수 있다.
발광 유닛(EMU)에 배치된 다수의 발광 소자들(LD)이 모여 해당 화소(PXL)의 광원을 구성할 수 있다. 일 예로, 각각의 프레임 기간 동안 적어도 한 화소(PXL)의 발광 유닛(EMU)으로 구동 전류가 공급되면, 상기 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 순방향으로 연결된 발광 소자들(LD)이 발광하면서 상기 구동 전류에 대응하는 휘도의 빛을 방출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 원장 기판(100)을 나타낸다. 상기 원장 기판(100)은 하나의 모기판(111A) 상에서 다수의 발광 표시 패널들(110)을 동시에 제조하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 다수의 발광 표시 패널들(110)이 대형의 모기판(111A) 상에서 원장 기판(100)의 형태로 동시에 제조된 이후, 스크라이빙 공정 등을 통해 개개의 발광 표시 패널(110)로 분리될 수 있다.
도 5를 참조하면, 원장 기판(100)은, 모기판(111A) 상에서 제1 및/또는 제2 방향(예컨대, X-축 및/또는 Y-축 방향)을 따라 나열된 다수의 셀들(110A)을 포함할 수 있다. 각각의 셀(110A)은 개개의 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 것으로서, 일 예로 도 2에 도시된 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 각각의 셀(110A)은 소정의 표시 영역(DA)에 배치된 다수의 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 화소(PXL)는 일 예로 도 4 등에 도시된 바와 같이 다수의 발광 소자들(LD)을 구비한 발광 유닛(EMU)을 포함할 수 있다. 편의상, 도 5에서는 개별 셀(110A)의 내부 구성에 대한 도시는 생략하기로 한다.
원장 기판(100)의 일 영역, 일 예로 원장 기판(100)의 적어도 어느 일 측 가장자리 영역에는 복수의 도전성 패드들(102)이 배치된다. 실시예에 따라, 상기 복수의 도전성 패드들(102)은, 서로 다른 전압을 공급받는 제1 및 제2 패드(102a, 102b)로 구성된 적어도 한 쌍의 패드들을 포함할 수 있다. 일 예로, 원장 기판(100)의 서로 마주하는 양측 가장자리 영역에는 각각 복수의 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍은 적어도 하나의 셀(110A)에 연결될 수 있다.
또한, 원장 기판(100)은 셀들(110A)을 도전성 패드들(102)에 전기적으로 연결하기 위한 복수의 정렬 배선들(AL)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 정렬 배선들(AL)은, 원장 기판(100)에 형성된 셀들(110A) 중 적어도 하나를 어느 한 쌍의 제1 및 제2 패드(102a, 102b)에 연결하기 위한 적어도 한 쌍의 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 원장 기판(100)에는, 복수의 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍에 대응하는 복수의 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2) 쌍이 배치될 수 있다.
각각의 제1 정렬 배선(AL1)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 일 전극에 전기적으로 연결되고, 각각의 제2 정렬 배선(AL2)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 다른 전극에 전기적으로 연결된다. 일 예로, 각각의 제1 정렬 배선(AL1)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 화소들(PXL)의 제1 화소 전극들(ELT1)에 공통으로 연결되고, 각각의 제2 정렬 배선(AL2)은 적어도 하나의 셀(110A) 내부에 형성된 화소들(PXL)의 제2 화소 전극들(ELT2)에 공통으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 패드들(102a)에 인가되는 전압은 제1 정렬 배선들(AL1)을 통해 각 셀(110A) 내부의 제1 화소 전극들(ELT1)에 전달되고, 제2 패드들(102b)에 인가되는 전압은 제2 정렬 배선들(AL2)을 통해 각 셀(110A) 내부의 제2 화소 전극들(ELT2)에 전달될 수 있다.
실시예에 따라, 원장 기판(100)에 형성된 셀들(110A) 중 상기 원장 기판(100)의 어느 일 측, 일 예로 좌측에 배치된 적어도 하나의 셀(110A)은 상기 원장 기판(100)의 다른 일 측, 일 예로 우측에 배치된 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 셀들(110A) 중 상기 원장 기판(100)의 다른 일 측, 일 예로 우측에 배치된 적어도 하나의 셀(110A)은 상기 원장 기판(100)의 반대편 일 측, 일 예로 좌측에 배치된 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍에 전기적으로 연결될 수 있다.
이 경우, 원장 기판(100)의 어느 일 측에 배치된 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 원장 기판(100)의 다른 일 측에 배치된 제1 및 제2 패드(102a, 102b) 쌍을 통해 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 전계를 인가할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200A)를 나타낸다. 구체적으로, 도 6은 상기 발광 표시 장치의 패널, 즉 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 모기판(111A) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에 상기 발광 소자들(LD)에 전계를 인가할 수 있는 제조 장치(200A)의 실시예를 나타낸다. 일 예로, 상기 제조 장치(200A)는 도 5에 도시된 모기판(111A) 상에 배치된 각 셀(110A)의 내부(특히, 화소들(PXL) 각각의 발광 영역)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)의 자가 정렬을 유도하기 위한 전계를 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 제조 장치(200A)는 잉크젯 방식으로 모기판(111A) 상에 발광 소자들(LD)을 공급(예컨대, 투하)하는 잉크젯 프린터일 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200A)는, 하부로부터 순차적으로 배치된 주정반(210) 및 보조정반(220)과, 상기 보조정반(220)의 상부에 배치되는 스테이지(230)와, 상기 스테이지(230)의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240)과, 상기 스테이지(230)의 상부에 배치되는 갠트리(250)와, 상기 갠트리(250)에 의해 지지되며 상기 스테이지(230)의 상부에 배치되는 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)를 포함한다. 도 6에서, 도면 부호 "240"은 하나 이상의 전계 인가 모듈에 포괄적으로 대응하며, 예를 들어 각각의 전계 인가 모듈, 또는 복수의 전계 인가 모듈들에 모두 대응할 수 있다. 또한, 도면 부호 "260"은 하나 이상의 프린팅 헤드에 포괄적으로 대응하며, 예를 들어 각각의 프린팅 헤드, 또는 복수의 프린팅 헤드들에 모두 대응할 수 있다.
실시예에 따라, 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)는, 수평 이동 및 수직 이동이 모두 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)는, X-축 방향을 따른 수평 이동과, Z-축 방향을 따른 수직 이동(예컨대, 상하 이동)이 모두 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 스테이지(230)도 적어도 어느 일 방향을 따라 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 스테이지(230)는 Y-축 방향을 따른 수평 이동이 가능하도록 설계될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 스테이지(230), 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)의 동작을 보다 용이하게 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 스테이지(230) 상에 원장 기판(100)을 배치하여 발광 소자들(LD)을 공급하는 공정과 동시에 상기 발광 소자들(LD)이 공급되는 셀(110A)에 원활히 전계를 인가할 수 있게 된다.
일 실시예에서, 전계 인가 모듈(240)은 스테이지(230)의 적어도 두 가장자리 영역에 각각 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 전계 인가 모듈(240)은, 스테이지(230)의 제1 측에 배치되는 제1 전계 인가 모듈(241)과, 스테이지(230)의 제2 측에 배치되는 제2 전계 인가 모듈(242)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 스테이지(230)의 제1 측 및 제2 측은 서로 마주하는 반대편 단부일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 측 및 상기 제2 측은 각각 상기 스테이지(230)의 좌측 및 우측일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 서로 마주하는 양측 각각에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230) 하단의 구조물에 연결 및/또는 설치될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230) 하단의 지지판(230a)에 결합될 수 있다. 다만, 본 발명에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)의 위치 및/또는 설치 구조가 특별히 한정되지는 않으며, 이는 다양하게 변경될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 서로 독립적으로 구동되거나, 또는 서로 연동하여 구동될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 동시에 구동되거나, 순차 또는 교번적으로 구동될 수 있다.
이와 같이, 발광 표시 장치의 제조 장치(200A)가 스테이지(230)의 서로 다른 일 측에 배치된 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)을 구비하게 되면, 전계 인가 모듈(240)과 프린팅 헤드(260)와의 충돌을 회피하면서, 스테이지(230) 상에 안착된 원장 기판(100) 상에 원활히 전계를 인가할 수 있게 된다. 일 예로, 프린팅 헤드(260)의 위치에 따라 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242) 중 적어도 하나를 선택적으로 구동함으로써, 전계 인가 모듈(240)과 프린팅 헤드(260)의 상호 간섭 및/또는 충돌을 방지하면서도 원장 기판(100) 상의 각 셀(110A)에 원하는 전계를 인가할 수 있게 된다.
실시예에 따라, 프린팅 헤드(260)는 서로 다른 종류의 용액, 일 예로 각각 소정 색상의 발광 소자들(LD)이 분산된 용액을 스테이지(230)의 상부로 분사하기 위한 복수의 프린팅 헤드들, 일 예로 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)는 각각 다수의 적색, 녹색 및 청색 발광 소자들(LD)이 분산된 용액을 액적의 형태로 스테이지(230)의 상부(일 예로, 상기 스테이지(230) 상에 안착된 원장 기판(100)의 각 셀(110A) 내부)에 투하할 수 있다. 이를 위해, 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)는 각각 분사 노즐(261a, 262a, 263a)을 구비하고, 잉크젯 방식으로 각각 적색, 녹색 및 청색 발광 소자들(LD)을 각각의 셀(110A)에 공급할 수 있다. 일 예로, 제1, 제2 및 제3 프린팅 헤드(261, 262, 263)는 잉크젯 헤드(또는, 분사 헤드)일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의한 제조 장치(200A)는 전계 인가 모듈(240) 및 프린팅 헤드(260)를 모두 구비한다. 이에 따라, 스테이지(230) 상에 놓인 발광 표시 장치의 기판, 일 예로 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)에 소정의 전계를 인가하여 상기 발광 소자들(LD)의 자가 정렬을 유도할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자들(LD)을 광원으로 이용하는 발광 표시 패널(110)을 용이하게 제조할 수 있다.
한편, 제조 장치(200A)를 구성하는 나머지 구성 요소들, 예를 들어 주정반(210), 보조정반(220) 및 갠트리(250) 등은, 현재 공지된 다양한 형상 및/또는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 도 6의 전계 인가 모듈(240)의 구성에 대한 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 7에 도시된 전계 인가 모듈(240)은 도 6의 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)에 모두 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 실질적으로 동일하게 구성되며, 서로 마주하여 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 프로브 헤드(PHD)와, 상기 프로브 헤드(PHD)에 결합되어 상기 프로브 헤드(PHD)를 소정 방향을 따라 이동시키기 위한 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)와, 상기 프로브 헤드(PHD)와 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)에 결합되는 바디부(BD)를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 바디부(BD)에 결합되어 상기 전계 인가 모듈(240)의 안정적인 이동을 보조하는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드(LM1, LM2)와, 프로브 헤드(PHD) 등의 이동 위치를 실시간으로 감지하기 위한 적어도 하나의 센서 유닛(SEU1, SEU2)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 제1 구동부(LA1)의 주변에 배치되는 제1 리니어 모션 가이드(LM1) 및 제1 센서 유닛(SEU1)과, 상기 제2 구동부(LA2)의 주변에 배치되는 제2 리니어 모션 가이드(LM2) 및 제2 센서 유닛(SEU2)을 더 포함할 수 있다.
프로브 헤드(PHD)는 일면에 배치된 적어도 하나의 프로브 핀(또는, "전극 패드"라고도 함; PPI)을 구비한다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 하부면의 가장자리 영역에 위치된 패드부(PAU) 내에 배열된 다수의 프로브 핀(PPI)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 프로브 핀(PPI)은 도시되지 않은 전원 공급부에 연결되어, 상기 전원 공급부로부터 각각 소정의 전원 또는 전압을 공급받을 수 있다.
실시예에 따라, 프로브 헤드(PHD)는 바(bar) 형상을 가지는 프로브 바로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 프로브 헤드(PHD)의 형상, 구조 및/또는 구성 물질 등은 다양하게 변경될 수 있다.
제1 구동부(LA1)는 바디부(BD)를 통해 프로브 헤드(PHD)에 결합되어, 상기 프로브 헤드(PHD)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제1 구동부(LA1)는 X-축 방향을 따라 프로브 헤드(PHD)를 전후 또는 좌우로 이동시키는 리니어 액추에이터일 수 있다.
실시예에 따라, 제1 구동부(LA1)는 제1 모터(MT1)와, 수평 방향으로 상기 제1 모터(MT1)에 결합 및/또는 연결되는 제1 볼 스크류(BS1)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 구동부(LA1)는 프로브 헤드(PHD)가 원하는 위치에 도달할 수 있도록 상기 프로브 헤드(PHD)의 수평 위치를 조정할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 모터(MT1)는 서보모터(servomotor)일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 모터(MT1)는 서보모터 외에도 다양한 종류의 동력원으로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제1 모터(MT1)는 모터 가이드 등을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 볼 스크류(BS1)는 전조 볼 스크류(rolled ball screw)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 볼 스크류(BS1)는 전조 볼 스크류 외에도, 제1 모터(MT1)에 의해 발생한 동력을 이용하여 프로브 헤드(PHD)를 직선 운동시킬 수 있는 다양한 기구적 장치(일 예로, 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 수 있는 다양한 부품)로 구성될 수 있다.
제2 구동부(LA2)는 바디부(BD)를 통해 프로브 헤드(PHD)에 결합되어, 상기 프로브 헤드(PHD)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 제2 구동부(LA2)는 Z-축 방향을 따라 프로브 헤드(PHD)를 상하로 이동시키는 리니어 액추에이터일 수 있다.
실시예에 따라, 제2 구동부(LA2)는 제2 모터(MT2)와, 수직 방향으로 상기 제2 모터(MT2)에 결합 및/또는 연결되는 제2 볼 스크류(BS2)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 제2 구동부(LA2)는 프로브 헤드(PHD)가 원하는 위치에 도달할 수 있도록 상기 프로브 헤드(PHD)의 높이를 조정할 수 있다.
실시예에 따라, 제2 모터(MT2)는 서보모터일 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 이 외에도 다양한 종류의 동력원으로 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 제2 모터(MT2)는 모터 가이드 등을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 제2 볼 스크류(BS2)는 전조 볼 스크류일 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 이 외에도 제2 모터(MT2)에 의해 발생한 동력을 이용하여 프로브 헤드(PHD)를 직선 운동시킬 수 있는 다양한 기구적 장치로 구성될 수 있다.
제1 리니어 모션 가이드(LM1)는 제1 구동부(LA1)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수평 이동을 보조할 수 있다. 그리고, 제2 리니어 모션 가이드(LM2)는 제2 구동부(LA2)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동을 보조할 수 있다.
제1 센서 유닛(SEU1)은 제1 구동부(LA1)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수평 위치를 감지할 수 있다. 이러한 제1 센서 유닛(SEU1)을 통해, 해당 전계 인가 모듈(240), 특히 프로브 헤드(PHD)가 원하는 수평 위치에 도달했는지 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 센서 유닛(SEU1)은, 프로브 헤드(PHD)의 전방 한계를 감지하기 위한 제1 위치 센서(SEN11)와, 프로브 헤드(PHD)의 후방 한계를 감지하기 위한 제2 위치 센서(SEN12)와, 상기 제1 및 제2 위치 센서(SEN11, SEN12)의 사이에 위치되어 프로브 헤드(PHD)가 소정의 목표 지점(예컨대, 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102)과 접촉하기 위한 수평 위치)에 도달했음을 감지하기 위한 제3 위치 센서(SEN13) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 위치 센서(SEN11, SEN12)를 통해 전후방 한계를 감지할 수 있게 되면, 프로브 헤드(PHD)의 과도한 이동을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전계 인가 모듈(240)의 기계적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 제3 위치 센서(SEN13)를 통해 프로브 헤드(PHD)가 상기 목표 지점에 도달했음을 감지하게 되면, 공정의 용이성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
제2 센서 유닛(SEU2)은 제2 구동부(LA2)의 주변에 배치되어, 프로브 헤드(PHD)의 수직 위치(즉, 높이)를 감지할 수 있다. 이러한 제2 센서 유닛(SEU2)을 통해, 해당 전계 인가 모듈(240), 특히 프로브 헤드(PHD)가 원하는 수직 위치에 도달했는지 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 제2 센서 유닛(SEU2)은, 프로브 헤드(PHD)의 상승 한계를 감지하기 위한 제1 위치 센서(SEN21)와, 프로브 헤드(PHD)의 하강 한계를 감지하기 위한 제2 위치 센서(SEN22)와, 상기 제1 및 제2 위치 센서(SEN21, SEN22)의 사이에 위치되어 프로브 헤드(PHD)가 소정의 목표 높이(예컨대, 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102)과 접촉하기 위한 소정의 높이)에 도달했음을 감지하기 위한 제3 위치 센서(SEN23) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 위치 센서(SEN21, SEN22)를 통해 승강 한계를 감지할 수 있게 되면, 프로브 헤드(PHD)의 과도한 이동을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전계 인가 모듈(240)의 기계적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 제3 위치 센서(SEN23)를 통해 프로브 헤드(PHD)가 목표 높이에 도달했음을 감지하게 되면, 공정의 용이성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 전계 인가 모듈(240)의 수평 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 전계 인가 모듈(240)은 제1 구동부(LA1)에 의해 수평 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 제1 구동부(LA1)에 의해 X-축을 따라 전방으로 이동할 수 있다. 이 경우, 프로브 헤드(PHD)의 전방 일단은, 제1 구동부(LA1)의 일단으로부터 수평 방향을 따라 점차 멀어지는 제1 거리(d1), 제2 거리(d2) 및 제3 거리(d3)만큼 이격된 위치를 차례로 지나도록 전진할 수 있다. 반대로, 제1 구동부(LA1)에 의해 프로브 헤드(PHD)가 후방으로 이동할 경우, 상기 프로브 헤드(PHD)의 전방 단부는, 제1 구동부(LA1)의 일단으로부터 수평 방향을 따라 각각 제3 거리(d3), 제2 거리(d2) 및 제1 거리(d1)만큼 이격된 위치를 차례로 지나도록 후진할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7의 전계 인가 모듈(240)의 수직 이동 방식에 대한 실시예를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 전계 인가 모듈(240)은 제2 구동부(LA2)에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, 프로브 헤드(PHD)는 제2 구동부(LA2)에 의해 Z-축을 따라 상승할 수 있다. 이 경우, 프로브 헤드(PHD)의 배면은 제2 구동부(LA2)의 일단으로부터 수직 방향을 따라 점차 높아지는 제1 높이(h1), 제2 높이(h2) 및 제3 높이(h3)에 해당하는 위치를 차례로 지나도록 상승할 수 있다. 반대로, 제2 구동부(LA2)에 의해 프로브 헤드(PHD)가 하강할 경우, 상기 프로브 헤드(PHD)의 배면은 제2 구동부(LA2)의 일단으로부터 수직 방향을 따라 제3 높이(h3), 제2 높이(h2) 및 제1 높이(h1)만큼 이격된 위치를 차례로 지나도록 하강할 수 있다.
도 10 및 도 11a 내지 도 11d는 도 6의 제조 장치(200A)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 도 10은 상기 제조 장치(200A)의 스테이지(230) 상에 일 예로 도 5에 도시된 원장 기판(100)이 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 10에서는 제조 장치(200A)의 프로브 핀들(PPI)과 원장 기판(100)의 정렬 위치를 보여주기 위하여, 프로브 헤드(PHD)를 전체적으로 도시하는 대신 상기 프로브 헤드(PHD)의 일면에 배치된 패드부(PAU)를 도시하기로 한다. 또한, 도 10 및 도 11a 내지 도 11d에서, 전계 인가 모듈(240) 등의 구조는 개략적으로 도시하기로 한다.
도 10을 참조하면, 프로브 헤드(PHD)의 패드부(PAU)에는 복수의 프로브 핀들(PPI)이 배열될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의한 제조 장치(200A)는 프로브 핀들(PPI)로 소정의 전압을 공급하기 위한 전원 공급부(270)와, 상기 프로브 핀들(PPI)과 전원 공급부(270)의 사이에 연결되는 복수의 전원선들(PL1, PL2)을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 프로브 헤드(PHD)의 일면, 예컨대 하부면에는 패드부(PAU)가 배치되고, 상기 패드부(PAU)는, 제1 전원선(PL1)을 통해 전원 공급부(270)에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1)과, 제2 전원선(PL2)을 통해 전원 공급부(270)에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)을 구비할 수 있다. 예컨대, 패드부(PAU)는, 제1 전원선(PL1)에 공통으로 연결되는 복수의 제1 프로브 핀들(PPI1)과, 상기 제1 프로브 핀들(PPI1) 각각과 쌍을 이루도록 배치되며 제2 전원선(PL2)에 공통으로 연결되는 복수의 제2 프로브 핀들(PPI2)을 구비할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 프로브 핀들(PPI1, PPI2)은 원장 기판(100)에 형성된 도전성 패드들(102)에 대응할 수 있다. 예컨대, 제1 전계 인가 모듈(241)에 구비된 제1 및 제2 프로브 핀들(PPI1, PPI2)은 상기 제1 전계 인가 모듈(241)이 구동될 때 원장 기판(100)의 좌측에 배치된 도전성 패드들(102)에 접촉되어 소정의 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 제2 전계 인가 모듈(242)에 구비된 제1 및 제2 프로브 핀들(PPI1, PPI2)은 상기 제2 전계 인가 모듈(242)이 구동될 때 원장 기판(100)의 우측에 배치된 도전성 패드들(102)에 접촉되어 소정의 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 전원 공급부(270)는, 제1 출력 단자(OUT1)를 통해 제1 전원선(PL1)으로 소정 파형 및/또는 전위를 가지는 소정의 전압(또는 신호)를 공급하고, 제2 출력 단자(OUT2)를 통해 제2 전원선(PL2)으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급할 수 있다. 일 예로, 전원 공급부(270)는, 제1 전원선(PL1)으로 사인(sine) 파형을 가지는 교류 전압을 공급하고, 제2 전원선(PL2)으로 그라운드 전압을 공급할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 제조 장치(200A)는 적어도 하나의 추가적인 부품을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제조 장치(200A)는 제1 및/또는 제2 전계 인가 모듈(241, 242)의 내부 또는 그 주변에 배치되는 적어도 하나의 수평 가이드(HGD)와, 스테이지(230) 상에 구비되는 적어도 하나의 고정부(FXP)를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 스테이지(230) 상에 원장 기판(100)이 안착된 이후, 상기 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 배치하기 위한 공정이 시작되면, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)이 구동되어 원장 기판(100)의 도전성 패드들(102) 중 적어도 일부로 소정의 전압을 공급한다. 이에 따라, 원장 기판(100)에 위치된 적어도 하나의 셀(110A), 특히 상기 적어도 하나의 셀(110A)의 각 화소 영역에 형성된 제1 및 제2 화소 전극들(ELT1, ELT2)의 사이에 전계가 형성된다. 또한, 상기 공정이 시작되면, 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)가 원장 기판(100)의 상부로 이동하여 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급한다. 이에 따라, 상기 적어도 하나의 셀(110A)에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)을 상기 제1 및 제2 화소 전극들(ELT1, ELT2)의 사이에 정렬할 수 있게 된다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 순차적 또는 교번적으로 구동될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 동작 중인 프린팅 헤드(260)의 위치 및/또는 이동 방향에 대응하여 순차적으로 구동될 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 프린팅 헤드(260)와의 충돌을 피할 수 있도록 순차적 또는 교번적으로 동작할 수 있다.
예를 들어, 도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)는 스테이지(230)의 우측 상부로부터 좌측 상부로 이동하면서 상기 스테이지(230)의 상부에 액적(DRL)을 분사할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 프린팅 헤드(260)는 스테이지(230)의 상부에 안착된 원장 기판(100)의 상부, 특히 상기 원장 기판(100) 상에 위치된 적어도 하나의 셀(110A)(일 예로, 상기 셀(110A)의 내부에 규정된 각각의 화소 영역)에, 발광 소자들(LD)이 분산된 용액을 액적(DRL)의 형태로 분사하면서 이동할 수 있다.
실시예에 따라, 프린팅 헤드(260)가 스테이지(230)의 우측으로 접근할 때 상기 스테이지(230)의 좌측에 위치된 제1 전계 인가 모듈(241), 특히 상기 제1 전계 인가 모듈(241)의 프로브 헤드(PHD)가 스테이지(230)의 좌측 상부로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 전계 인가 모듈(241)은, 동작 중인 프린팅 헤드(260)(예컨대, 제1 프린팅 헤드(261))가 스테이지(230)의 우측 상부에 위치해있는 기간 동안, 상기 스테이지(230)의 좌측 상부에서 원장 기판(100)에 전계를 인가할 수 있다. 일 예로, 제1 전계 인가 모듈(241)은 원장 기판(100)의 좌측에 위치한 도전성 패드들(102)을 통해 상기 원장 기판(100)의 우측에 위치한 셀들(110A)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 한편, 이 기간 동안 제2 전계 인가 모듈(242)은 스테이지(230)를 기준으로 후진 및 하강한 상태에서 대기할 수 있다.
한편, 프린팅 헤드(260)가 스테이지(230)의 좌측으로 접근할 때 상기 스테이지(230)의 우측에 위치된 제2 전계 인가 모듈(242), 특히 상기 제2 전계 인가 모듈(242)의 프로브 헤드(PHD)가 스테이지(230)의 우측 상부로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 11c 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 제2 전계 인가 모듈(242)은, 동작 중인 프린팅 헤드(260)가 스테이지(230)의 좌측 상부에 위치해있는 기간 동안, 상기 스테이지(230)의 우측 상부에서 원장 기판(100)에 전계를 인가할 수 있다. 일 예로, 제2 전계 인가 모듈(242)은 원장 기판(100)의 우측에 위치한 도전성 패드들(102)을 통해 상기 원장 기판(100)의 좌측에 위치한 셀들(110A)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 한편, 이 기간 동안 제1 전계 인가 모듈(241)은 스테이지(230)를 기준으로 후진 및 하강한 상태에서 대기할 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 적어도 하나의 프린팅 헤드(260)를 구동하여 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240)을 구동하여 상기 원장 기판(100) 상에 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 유도하기 위한 전계를 인가할 수 있다. 특히, 상술한 실시예에서는 동작 중인 프린팅 헤드(260)의 위치에 따라 제1 및/또는 제2 전계 인가 모듈(241, 242)을 선택적으로 구동함으로써, 프린팅 헤드(260)와 전계 인가 모듈(240) 사이의 간섭 및/또는 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 이에 따라 프린팅 헤드(260)의 이동 거리를 확장할 수 있게 되면서, 원장 기판(100) 상에서 발광 소자들(LD)을 공급할 수 있는 유효 영역(예컨대, 개별 셀들(110A)을 배치할 수 있는 영역)을 충분히 확보할 수 있게 된다.
도 12 및 도 13은 도 6의 제조 장치(200A)의 구동 방법에 대한 다른 실시예를 나타낸다. 도 12 및 도 13의 실시예에서, 도 10 내지 도 11d의 실시예와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 실시예에 따라 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 동시에 구동될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 서로 독립적 및/또는 개별적으로 구동될 수 있고, 필요에 따라서는 동시에 구동될 수도 있다.
일 예로, 각각의 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)이 원장 기판(100)의 좌측 및 우측에 배치된 복수의 도전성 패드들(102)에 동시 접속된다고 할 때, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)을 동시에 구동하여 원장 기판(100)의 양단을 통해 소정의 전계를 인가할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)에서 발생하는 전압 강하를 저감 또는 최소화함으로써, 각 셀(110A)의 내부에 발광 소자들(LD)을 원활히 정렬할 수 있게 된다.
또는, 다른 실시예에서, 각 셀(110A)은 원장 기판(100)의 양측에 배치된 도전성 패드들(102) 중 가장 인접한 적어도 한 쌍의 도전성 패드들(102)에 접속되고, 상기 셀(110A)의 내부에 발광 소자들(LD)이 공급되는 기간 동안 상기 적어도 한 쌍의 도전성 패드들(102)로부터 소정의 전압을 인가받을 수 있다. 예를 들어, 원장 기판(100)의 좌측에 배치된 셀들(110A)은 상기 원장 기판(100)의 좌측 가장자리에 배치된 도전성 패드들(102)로부터, 원장 기판(100)의 우측에 배치된 셀들(110A)은 상기 원장 기판(100)의 우측 가장자리에 배치된 도전성 패드들(102)로부터 소정의 전압을 공급받을 수 있다. 이 경우에도 제1 및 제2 정렬 배선(AL1, AL2)에서 발생하는 전압 강하를 저감 또는 최소화함으로써, 각 셀(110A)의 내부에 발광 소자들(LD)을 원활히 정렬할 수 있게 된다.
도 14 내지 도 16은 도 6의 제조 장치(200A)에 구비될 수 있는 전계 인가 모듈(240)의 배치와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다. 그리고, 도 17a 및 도 17b는 도 6의 제조 장치(200A)에 구비될 수 있는 프린팅 헤드(260)와 관련한 다양한 실시예를 나타낸다. 도 14 내지 도 17b에서는 스테이지(230) 및 프린팅 헤드(260)의 위치 및/또는 이동 방향에 따른 전계 인가 모듈(240)의 위치 등만을 개략적으로 도시하기로 한다.
도 14를 참조하면, 일 실시예에서, 스테이지(230)와 프린팅 헤드(260)는 서로 직교하는 방향을 따라 이동할 수 있다. 일 예로, 스테이지 무빙 방식의 제조 장치(200A)에서, 스테이지(230)는 Y-축 방향을 따라 큰 폭으로 이동하고, 프린팅 헤드(260)는 X-축 방향을 따라 상대적으로 작은 폭으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 스테이지(230) 상부의 유효 영역에 전면적으로 발광 소자들(LD)을 공급할 수 있게 된다. 상기 실시예에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 이동을 방해하지 않도록 상기 스테이지(230)의 좌측 및 우측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 스테이지(230)가 Y-축 방향을 따라 큰 폭으로 이동하더라도, 상기 스테이지(230)가 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242), 특히 상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)의 프로브 헤드(PHD1, PHD2)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 실시예에서와 같이 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 프린팅 헤드(260)와의 충돌을 방지할 수 있도록 구동될 수 있다.
도 15를 참조하면, 일 예로 헤드 무빙 방식의 제조 장치(200A)에서, 스테이지(230)는 X-축 방향을 따라 비교적 큰 폭으로 이동하고, 프린팅 헤드(260)는 Y-축 방향을 따라 이동할 수 있다. 상기 실시예에서, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 242)은 스테이지(230)의 이동을 방해하지 않도록 상기 스테이지(230)의 상단 및 하단 측에 배치될 수 있다.
도 16을 참조하면, 또 다른 실시예에서는, 스테이지(230)의 적어도 세 측면에 전계 인가 모듈(240)이 배치될 수도 있다. 예컨대, 전계 인가 모듈(240)은, 스테이지(230)의 네 측면 모두에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 실시예에 의한 제조 장치(200A)는, 스테이지(230)의 제3 측, 일 예로 상단 측에 배치되는 제3 전계 인가 모듈(243)과, 상기 스테이지(230)의 제4 측, 일 예로 하단 측에 배치되는 제4 전계 인가 모듈(244)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(240)은 실질적으로 동일하게 구성되어, 각각 두 개의 전계 인가 모듈(240)이 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 또한, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 각각의 프로브 헤드(PHD1, PHD2, PHD3, PHD4)가 스테이지(230) 및/또는 프린팅 헤드(260)와 충돌하는 것을 방지하도록 구동될 수 있다.
도 16의 실시예에서, 프린팅 헤드(260)는 X-축 및 Y-축 방향을 따라 이동할 수 있도록 설계될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 프린팅 헤드(260)는 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이 X-축 또는 Y-축 방향을 따라 확장된 길이를 가지면서, 길이 방향에 교차하는 방향으로 이동하도록 설계될 수도 있다.
상술한 실시예들에 의하면, 스테이지(230), 전계 인가 모듈(240) 및/또는 프린팅 헤드(260)의 상호 간섭 및/또는 충돌을 방지하면서, 상기 스테이지(230) 상부의 유효 영역에 발광 소자들(LD)을 원활히 공급함과 동시에 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 전계를 인가할 수 있다.
도 6 내지 도 17b의 실시예들에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200A)는, 발광 소자들(LD)의 공급을 위한 프린팅 헤드(260)와, 상기 발광 소자들(LD)의 정렬을 위한 전계 인가 모듈(240)을 포함한다. 예를 들어, 상기 전계 인가 모듈(240)은 발광 소자들(LD)의 자가 정렬을 유도하기 위한 소정의 정렬 전압을 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111)) 상에 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 제조 장치(200A)의 스테이지(230) 상에 안착된 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111)) 상에 발광 소자들(LD)을 공급함과 동시에, 상기 발광 소자들(LD)을 각 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 정렬할 수 있다.
또한, 상기 전계 인가 모듈(240)은, 프로브 헤드(PHD)의 수평 이동을 위한 제1 구동부(LA1)와, 상기 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동을 위한 제2 구동부(LA2)를 포함한다. 이에 따라, 상기 전계 인가 모듈(240)의 이동을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제조 장치(200A)는 순차 및/또는 동시 구동이 가능한 복수의 전계 인가 모듈(240)을 포함할 수 있다. 상기 실시예에 의하면, 상기 전계 인가 모듈(240)과 프린팅 헤드(260)의 상호 간섭 및/또는 충돌을 방지하면서, 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111)) 상에 원활히 전계를 인가할 수 있다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200B)를 나타낸다. 구체적으로, 도 18 및 도 19는 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)과 함께 공급된 용매를 제거하는 데에 이용될 수 있는 제조 장치(200B)의 실시예를 나타낸다. 일 예로, 상기 제조 장치(200B)는, 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 포함한 액적(DRL)을 공급하는 과정에서 상기 발광 소자들(LD)과 함께 공급된 용매를 제거하기 위한 열(heat)을 방출하도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상기 제조 장치(200B)는 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)을 수용할 수 있는 오븐 타입의 건조 장치일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 도 18 및 도 19의 실시예에 의한 제조 장치(200B)에서, 도 6 내지 도 17b의 실시예에 의한 제조 장치(200A)와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200B)는, 챔버(280) 내에 배치된 스테이지(230)와, 상기 스테이지(230)의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240, 240')과, 상기 스테이지(230)의 주변에 배치되는 발열체(290)를 포함한다. 또한, 실시예에 따라, 상기 제조 장치(200B)는 주정반(210) 및/또는 보조정반(220) 등을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제조 장치(200B)는, 스테이지(230)의 제1 측에 배치되는 제1 전계 인가 모듈(241, 241')과, 상기 스테이지(230)의 제2 측에 배치되는 제2 전계 인가 모듈(242, 242') 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 스테이지(230)의 제1 측과 제2 측은 서로 마주하는 반대편 단부일 수 있다. 일 예로, 상기 제1 측 및 상기 제2 측은 각각 상기 스테이지(230)의 좌측 및 우측일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 241', 242, 242')은 스테이지(230)의 서로 마주하는 양측 각각에 인접하여 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 241', 242, 242')의 위치는 변경될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 스테이지(230)의 어느 일 측에만 단일의 전계 인가 모듈(240, 240')이 배치될 수도 있다.
실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 241', 242, 242')은 서로 독립적 및/또는 개별적으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 241', 242, 242')을 용이하게 선택적으로 구동할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 241', 242, 242')은 동시에 구동될 수도 있다. 이에 따라, 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 원하는 전계를 원활히 공급할 수 있다.
실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(240, 240')은, 앞서 설명한 실시예들에서와 실질적으로 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 일 예로, 도 7 및 도 18에 도시된 바와 같이, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 적어도 하나의 프로브 핀(PPI)을 구비한 프로브 헤드(PHD)와, 상기 프로브 헤드(PHD)를 각각 수평 방향 및 수직 방향을 따라 이동시키기 위한 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)와, 상기 프로브 헤드(PHD)와 제1 및 제2 구동부(LA1, LA2)에 결합되는 바디부(BD)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 각각의 전계 인가 모듈(240)은, 제1 및/또는 제2 구동부(LA1, LA2)의 주변에 배치되어 프로브 헤드(PHD)의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛(일 예로, 제1 및/또는 제2 센서 유닛(SEU1, SEU2))과, 바디부(BD)에 결합되는 적어도 하나의 리니어 모션 가이드(일 예로, 제1 및/또는 제2 리니어 모션 가이드(LM1, LM2))를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 구동부(LA1)는 프로브 헤드(PHD)를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키고, 제2 구동부(LA2)는 상기 프로브 헤드(PHD)를 상하로 수직 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 전계 인가 모듈(240)의 이동을 용이하게 제어할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는 도 19에 도시된 바와 같이 각각의 전계 인가 모듈(240')이 상하로 수직 이동만 가능하도록 구성될 수도 있다. 일 예로, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241', 242') 각각은 프로브 헤드(PHD)의 수평 이동을 위한 제1 구동부(LA1)는 구비하지 않고, 상기 프로브 헤드(PHD)의 수직 이동만을 위한 제2 구동부(LA2)만을 구비할 수 있다. 이 경우, 각각의 프로브 헤드(PHD)는 상하로 수직 이동될 수 있다.
또한, 상기 제조 장치(200B)는 각각의 전계 인가 모듈(240, 240')에 소정의 전압을 공급하기 위한 장치, 일 예로 도 10에 도시된 전원 공급부(270)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 헤드(PHD)는, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 전원선(PL1)에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1)(일 예로, 상기 제1 전원선(PL1)에 공통으로 연결되는 복수의 제1 프로브 핀들(PPI1))과, 제2 전원선(PL2)에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)(일 예로, 상기 제1 프로브 핀들(PPI1) 각각과 쌍을 이루며, 상기 제2 전원선(PL2)에 공통으로 연결되는 복수의 제2 프로브 핀들(PPI2))을 구비할 수 있다. 그리고, 전원 공급부(270)는 각각 제1 및 제2 전원선(PL1, PL2)을 통해 각각 적어도 하나의 제1 및 제2 프로브 핀(PPI1, PPI2)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 전원 공급부(270)는 제1 전원선(PL1)을 통해 적어도 하나의 제1 프로브 핀(PPI1)으로 교류 또는 직류 신호를 공급하고, 제2 전원선(PL2)을 통해 적어도 하나의 제2 프로브 핀(PPI2)으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급할 수 있다.
실시예에 따라, 발열체(290)는 스테이지(230)의 상부에, 상기 스테이지(230)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 일 예로, 발열체(290)는 챔버(280)의 천장에 배치되어, 스테이지(230)를 향해 열을 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 발열체(290)의 형상, 크기, 구조 및/또는 구성 물질이 특별히 한정되지는 않으며, 상기 발열체(290)는 현재 공지된 다양한 발열 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따라 발열체(290)의 위치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 챔버(280)의 적어도 일 측 코너부 및/또는 적어도 일 측벽 상에 적어도 하나의 발열체(290)가 배치될 수도 있을 것이다.
도 20a는 도 18 및 도 19의 제조 장치(200B)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 그리고, 도 20b는 도 20a의 일 영역(EA 영역)에 대한 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 20a의 EA 영역은, 각 화소(PXL)의 발광 영역일 수 있다. 도 20a 및 도 20b의 실시예에서, 앞서 설명한 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 20a 및 도 20b를 참조하면, 앞서 설명한 프린팅 방식 등을 통해 원장 기판(100)의 각 셀(110A) 내에 발광 소자들(LD)을 공급하였을 경우, 상기 각 셀(110A)의 내부에 규정된 각각의 화소 영역, 특히 뱅크(BNK)에 의해 둘러싸인 각 화소(PXL)의 발광 영역(EA)에는, 발광 소자들(LD)과 함께 LED 용액의 용매(SOL)가 공급되게 된다. 따라서, 각각의 발광 영역(EA)에 발광 소자들(LD)이 공급된 이후에는 용매(SOL)를 제거하여 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 배치할 수 있다.
실시예에 따라, 도 18 및 도 19의 실시예 등에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200B), 일 예로 발열체(290)를 구비한 오븐 형태의 건조 장치를 이용하여 상기 용매(SOL)를 제거할 수 있다. 일 예로, 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240, 240')을 이용하여 스테이지(230)의 상부에 안착된 원장 기판(100) 상에 전계를 형성한 상태에서, 발열체(290)를 구동하여 상기 원장 기판(100)에 공급된 용매(SOL)를 제거할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 전계 인가 모듈(241, 241', 242, 242')을 상하로 이동시켜 프로브 핀들(PPI)을 원장 기판(100) 상의 도전성 패드들(102)에 접촉시키고, 상기 도전성 패드들(102)에 소정의 정렬 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라, 각 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)에 정렬 전압이 인가된 상태에서, 발열체(290)를 구동하여 원장 기판(100)에 열을 공급함에 의해 용매(SOL)를 제거할 수 있다.
이와 같이, 각 화소(PXL)의 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)에 정렬 전압이 인가된 상태에서 용매(SOL)를 제거하게 되면, 용매(SOL)를 제거하는 과정에서 발광 소자들(LD)의 정렬이 틀어지는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 용매(SOL) 건조 시, 용매(SOL)의 유동이나 증기가 발생하더라도 정렬 전압에 의해 제1 및 제2 화소 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 형성된 전계에 의해 발광 소자들(LD)의 유동 및/또는 이탈이 방지될 수 있다. 이에 따라, 각 화소(PXL)의 발광 영역(EMA)에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 21은 도 18 및 도 19의 제조 장치(200B)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 도 21의 실시예에서, 앞서 설명한 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 21을 도 20a 및 도 20b와 함께 참조하면, 실시예에 따라, 복수의 챔버들(280), 일 예로 적어도 제1 및 제2 챔버(281, 282)의 내부에서, 복수의 원장 기판들(100)에 대한 용매(SOL) 건조 공정을 동시에 진행할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 적어도 하나의 원장 기판(100) 상에서 복수의 발광 표시 패널들(110)을 동시에 제조하는 예를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 개개의 발광 표시 패널(110)을 제조하기 위한 개개의 기판(111)을 스테이지(230) 상에 배치하고, 상기 기판(111)에 대하여 발광 소자들(LD)의 공급 공정 및/또는 용매(SOL) 건조 공정을 진행할 수도 있다.
도 22 및 도 23은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200C)를 나타낸다. 그리고, 도 24는 도 22 및 도 23의 제조 장치(200C)의 구동 방법에 대한 일 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 도 22 및 도 23은 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)과 함께 공급된 용매를 제거하는 데에 이용될 수 있는 제조 장치(200C)의 실시예를 나타내고, 도 24는 상기 제조 장치(200C)를 이용한 용매(SOL) 건조 방법에 대한 실시예를 나타낸다. 실시예에 따라, 도 22 내지 도 24의 실시예들에 의한 제조 장치(200C)는 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100)에 열을 가할 수 있는 핫 플레이트 타입의 건조 장치일 수 있다. 도 22 내지 도 24의 실시예를 설명함에 있어, 앞서 설명한 실시예들, 일 예로 도 18 내지 도 20b의 실시예들과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200C)는, 스테이지(230)의 내부에 배치되는 발열체(290')를 포함할 수 있다. 일 예로, 스테이지(230)는, 발열체(290')를 포함한 핫 플레이트(231)를 구비할 수 있다. 실시예에 따라, 핫 플레이트(231)는 스테이지(230)의 상단부에 배치될 수 있으나, 핫 플레이트(231)의 위치가 이에 한정되지는 않는다.
도 24를 참조하면, 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240, 240')을 이용하여 스테이지(230)의 상부에 안착된 원장 기판(100)(또는, 발광 표시 패널(110)의 개별 기판(111)) 상에 소정의 정렬 전압을 인가하면서, 발열체(290')를 구동하여 상기 원장 기판(100) 상에 공급된 용매(SOL)를 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 원장 기판(100) 상에 발광 소자들(LD)을 안정적으로 정렬하고, 그 정렬의 품질을 높일 수 있다.
도 18 내지 도 24의 실시예들에 의한 발광 표시 장치의 제조 장치(200B, 200C)는, 발열체(290, 290')와 더불어, 전계 인가 모듈(240)을 포함한다. 이에 따라, 상기 제조 장치(200B, 200C)의 스테이지(230) 상에 안착된 발광 표시 패널(110)의 기판(111) 또는 원장 기판(100) 상에 소정의 정렬 전압을 공급하여 발광 소자들(LD)의 이탈을 방지하면서, LED 용액의 용매(SOL)를 제거할 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 24의 실시예들에서는, 발광 소자들(LD)의 공급을 위한 프린팅 헤드(260)를 구비한 제조 장치(200A)와, 용매(SOL) 건조를 위한 발열체(290, 290')를 구비한 제조 장치(200B, 200C)를 별개의 구성으로 도시 및 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는, 앞서 설명한 제조 장치들(200A, 200B, 200C)의 특징을 적어도 부분적으로 결합한 제조 장치를 구성할 수도 있을 것이다. 일 예로, 도 6 내지 도 24의 실시예들 중 적어도 일부를 결합하여, 프린팅 헤드(260), 발열체(290, 290') 및 적어도 하나의 전계 인가 모듈(240, 240')을 구비한 발광 표시 장치의 제조 장치를 구성할 수도 있을 것이다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 스테이지;
    상기 스테이지의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 전계 인가 모듈; 및
    상기 스테이지의 상부에 배치되는 적어도 하나의 프린팅 헤드, 및 상기 스테이지의 내부 또는 상기 스테이지의 주변에 배치되는 발열체 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은,
    적어도 하나의 프로브 핀을 구비한 프로브 헤드; 및
    상기 프로브 헤드에 결합되어, 상기 프로브 헤드를 적어도 상하로 이동시키는 구동부를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은,
    상기 스테이지의 제1 측에 배치되는 제1 전계 인가 모듈; 및
    상기 스테이지의 제1 측과 마주하는 제2 측에 배치되는 제2 전계 인가 모듈을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 서로 독립적으로 구동되는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프린팅 헤드는, 상기 스테이지의 제1 측 상부로부터 상기 스테이지의 제2 측 상부로 이동하면서 상기 스테이지 상에 액적을 분사하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 순차적 또는 교번적으로 구동되는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프린팅 헤드가 상기 스테이지의 제1 측 상부에 위치하는 기간 동안 상기 제2 전계 인가 모듈의 프로브 헤드가 상기 스테이지의 제2 측 상부에서 상기 스테이지 상에 배치된 기판에 전계를 인가하고,
    상기 프린팅 헤드가 상기 스테이지의 제2 측 상부에 위치하는 기간 동안 상기 제1 전계 인가 모듈의 프로브 헤드가 상기 스테이지의 제1 측 상부에서 상기 기판에 전계를 인가하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전계 인가 모듈은 동시에 구동되는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈은,
    상기 스테이지의 제3 측에 배치되는 제3 전계 인가 모듈; 및
    상기 스테이지의 제3 측과 마주하는 제4 측에 배치되는 제4 전계 인가 모듈 중 적어도 하나를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 프로브 헤드를 전후 또는 좌우로 수평 이동시키는 제1 구동부; 및
    상기 프로브 헤드를 상하로 수직 이동시키는 제2 구동부를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은, 상기 프로브 헤드의 위치를 감지하는 적어도 하나의 센서 유닛을 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은,
    상기 제1 구동부의 주변에 배치되어, 상기 프로브 헤드의 수평 위치를 감지하는 제1 센서 유닛; 및
    상기 제2 구동부의 주변에 배치되어, 상기 프로브 헤드의 수직 위치를 감지하는 제2 센서 유닛을 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서 유닛 각각은,
    상기 프로브 헤드의 전방 한계 또는 상승 한계를 감지하기 위한 제1 위치 센서;
    상기 프로브 헤드의 후방 한계 또는 하강 한계를 감지하기 위한 제2 위치 센서; 및
    상기 제1 및 제2 위치 센서의 사이에 위치되며, 상기 프로브 헤드가 소정의 목표 지점 또는 높이에 도달했음을 감지하기 위한 제3 위치 센서를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부 각각은,
    모터; 및
    상기 모터에 연결되는 볼 스크류를 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 헤드는,
    제1 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제1 프로브 핀; 및
    제2 전원선에 연결되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀을 구비하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전원선을 통해 상기 제1 및 제2 프로브 핀에 연결되는 전원 공급부를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 제1 전원선을 통해 상기 적어도 하나의 제1 프로브 핀으로 교류 전압을 공급하고,
    상기 제2 전원선을 통해 상기 적어도 하나의 제2 프로브 핀으로 소정의 기준 전위를 가지는 레퍼런스 전압을 공급하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프린팅 헤드는, 서로 다른 종류의 발광 소자들이 분산된 용액을 상기 스테이지의 상부로 분사하기 위한 복수의 프린팅 헤드들을 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전계 인가 모듈 각각은,
    상기 프로브 헤드와 상기 구동부에 결합되는 바디부; 및
    상기 바디부에 결합되는 리니어 모션 가이드를 더 포함하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지는, 상기 발열체를 포함한 핫 플레이트를 구비하는 발광 표시 장치의 제조 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 발열체는, 상기 스테이지의 상부에 상기 스테이지로부터 이격되어 배치된 발광 표시 장치의 제조 장치.
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