WO2022005033A1 - 잉크젯 프린팅 장치 - Google Patents

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WO2022005033A1
WO2022005033A1 PCT/KR2021/007004 KR2021007004W WO2022005033A1 WO 2022005033 A1 WO2022005033 A1 WO 2022005033A1 KR 2021007004 W KR2021007004 W KR 2021007004W WO 2022005033 A1 WO2022005033 A1 WO 2022005033A1
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unit
target substrate
disposed
air
electric field
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PCT/KR2021/007004
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이병철
정흥철
허명수
곽진오
이도헌
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삼성디스플레이 주식회사
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    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/02—Air-assisted ejection

Definitions

  • the present invention relates to an inkjet printing apparatus.
  • OLED organic light emitting display
  • LCD liquid crystal display
  • a device for displaying an image of a display device includes a display panel such as an organic light emitting display panel or a liquid crystal display panel.
  • the light emitting display panel may include a light emitting device.
  • a light emitting diode LED
  • OLED organic light emitting diode
  • An object of the present invention is to provide an inkjet printing apparatus capable of performing a printing process of jetting ink onto a target substrate at high speed by levitating the target substrate in the air on a stage and moving it in a horizontal direction.
  • Another object to be solved by the present invention is to provide an inkjet printing apparatus in which the alignment of dipole elements can be improved by moving an electric field forming unit that forms an electric field on the target substrate according to the movement of the target substrate.
  • the air floating stage extending in the first direction
  • the print head unit located on the air floating stage upper part, and moving in the first direction
  • the air floating and an electric field forming unit that provides an electric field on the stage.
  • the print head unit may include a print head, and the print head may include a nozzle for ejecting ink including a dipole.
  • the print head may eject the ink on the air levitation stage in which the electric field is formed.
  • the air floating stage may include a plurality of air holes formed on the upper surface of the air floating stage, and at least some of the plurality of air holes may spray air onto the air floating stage.
  • the air flotation stage may further include a substrate transfer unit for transferring the target substrate in the first direction.
  • the substrate transfer unit may include a first substrate transfer unit disposed adjacent to the first side of the air flotation stage in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the first substrate transfer unit may further include a gripper, and the gripper may generate a negative pressure between the gripper and the target substrate to adsorb the target substrate to one surface of the gripper.
  • the substrate transfer unit may further include a second substrate transfer unit disposed adjacent to a second side opposite to the first side of the air levitation stage.
  • the electric field forming unit may form an electric field on the target substrate while moving along the substrate transfer unit.
  • the electric field forming unit may include a probe unit and a probe driving device for driving the probe unit.
  • Inkjet printing apparatus for solving the above problem, which is sequentially arranged in a first direction and includes a loading unit in which a target substrate is aligned, and a printing unit for ejecting ink onto the target substrate, the first direction an air levitation stage extending to, a print head unit positioned above the printing unit, and an electric field forming unit disposed on a side of the air flotation stage and moving in the first direction to form an electric field on the target substrate do.
  • It may further include a substrate transfer unit for transferring the target substrate in the first direction on the air flotation stage.
  • the substrate transfer unit may be disposed adjacent to the first side of the air flotation stage in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the substrate transfer unit may further include a gripper, and the gripper may generate a negative pressure between the gripper and the target substrate to adsorb one surface of the target substrate to one surface of the gripper opposite to the first surface of the target substrate.
  • the electric field forming unit may form an electric field on the target substrate while moving along the substrate transfer unit.
  • the electric field forming unit may include a probe unit and a probe driving device for driving the probe unit.
  • the air levitation stage may include a plurality of air holes for levitating the target substrate by spraying air on the air flotation stage.
  • It may further include an alignment inspection unit disposed on the loading part.
  • the electric field forming unit on the first guide portion It may include a first base substrate disposed on the substrate, a probe unit disposed on the first base substrate, and a probe driving device disposed on the first base substrate to be spaced apart from the probe unit.
  • a second guide part extending in the first direction and disposed between the first guide part and the air levitation stage, and the second guide part disposed on the second guide part and moving the target substrate on the air flotation stage Further comprising a substrate transfer unit for transferring along, wherein the substrate transfer unit includes a second base substrate disposed on the second guide part, and a gripper disposed on the second base substrate and fixing the target substrate can do.
  • a gripper disposed on the first base substrate and configured to transfer the target substrate in the first direction may be further included.
  • a printing process of jetting ink onto a target substrate at high speed is performed by levitating the target substrate in the air on a stage and moving the target substrate in a horizontal direction, thereby reducing the process time of the printing process.
  • the degree of alignment of the dipole elements is improved, thereby providing a display device with improved reliability.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an inkjet printing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a relative layout view of an air floating stage, a support unit, and an electric field forming unit according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan layout view of a substrate transfer unit and an electric field forming unit according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional layout view of an inkjet printing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating a gripper and a target substrate according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 and 8 are schematic diagrams illustrating a state of a probe unit according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is disposed on a loading unit according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 and 11 are schematic cross-sectional views illustrating an example of FIG. 9 .
  • FIG. 12 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is disposed in a printing unit according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an electric field formed on a target substrate by a probe unit according to an exemplary embodiment.
  • 15 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is disposed in an unloading unit according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of FIG. 15 .
  • 17 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is discharged.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 19 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 20 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 21 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 22 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 23 and 24 are enlarged cross-sectional views for explaining the operation of the gripper and the probe unit of FIG. 22 .
  • 25 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 26 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 27 is a plan view illustrating an example of the gripper and the probe unit of FIG. 26 .
  • 28 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 29 is a flowchart illustrating a dipole alignment method using an inkjet printing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 30 to 33 are schematic diagrams illustrating the dipole alignment method of FIG. 29 .
  • 34 is a schematic diagram of a light emitting device according to an embodiment.
  • 35 is a plan view of a display device manufactured by a method according to an exemplary embodiment.
  • 36 is a partial cross-sectional view of the display device taken along line II′ of FIG. 35 .
  • An element or layer is supported as an “on” of another element or layer.
  • 1 is a schematic perspective view of an inkjet printing apparatus according to an embodiment.
  • 2 is a relative layout view of an air floating stage, a support unit, and an electric field forming unit according to an embodiment.
  • 3 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to an embodiment.
  • the inkjet printing apparatus 1000 may spray a predetermined ink onto the target substrate while moving the target substrate in one direction in a state in which an electric field is formed on the target substrate.
  • an electric field By forming an electric field on the target substrate, the particles dispersed in the ink, for example, dipoles, can be ejected onto the target substrate with alignment directions thereof aligned.
  • a first direction D1 , a second direction D2 , and a third direction D3 are defined in the drawing.
  • the first direction D1 and the second direction D2 are located on one plane and are perpendicular to each other, and the third direction D3 is perpendicular to the first direction D1 and the second direction D2, respectively. is the direction
  • top indicates one side of the third direction D3, and similarly, “top” indicates a surface facing one side of the third direction D3.
  • “lower” refers to the other side opposite to one side of the third direction D3, and similarly, “lower surface” refers to a surface facing the other side in the third direction D3.
  • “left”, “right”, “upper”, and “lower” indicate directions when the inkjet printing apparatus 1000 is viewed from a plane. For example, “left” is a direction opposite to the second direction D2, “right” is a second direction D2, “up” is a first direction D1, and “bottom” is a first direction D1 points in the opposite direction of
  • the inkjet printing apparatus 1000 includes a stage unit 100 , a substrate transfer unit 200 , an electric field forming unit 300 , an alignment inspection unit 400 , and a print head. It may include a unit 500 and a discharge amount inspection unit 600 .
  • the inkjet printing apparatus 1000 may further include a plurality of guide units 910 and 920 .
  • the stage unit 100 may include an air floating stage 110 .
  • the stage unit 100 may further include a base frame 120 disposed under the air floating stage 110 to support the air floating stage 110 .
  • the present invention is not limited thereto, and the base frame 120 may be omitted.
  • the air floating stage 110 provides a space in which the target substrate SUB is disposed.
  • the target substrate SUB may be disposed on the upper surface of the air levitation stage 110 .
  • the target substrate SUB may move on the stage unit 100 in one direction.
  • the air flotation stage 110 injects air to the lower surface of the target substrate SUB disposed on the air flotation stage 110 to move the target substrate SUB from the air flotation stage 110 in the third direction D3, or vertical direction) can be levitated.
  • the target substrate SUB levitated by the air levitation stage 110 may move in a first direction (D1 or horizontal direction) while being levitated on the air flotation stage 110 during the printing process.
  • the overall planar shape of the air flotation stage 110 may be a rectangular shape including a long side in the first direction (D1) and a short side in the second direction (D2).
  • the first direction D1 which is the long side direction of the air flotation stage 110 may be a movement direction in which the target substrate SUB moves during the printing process. That is, the air levitation stage 110 may include a rectangular shape extending in the first direction D1 that is the moving direction of the target substrate SUB on a plane.
  • the planar shape of the air flotation stage 110 is not limited thereto, and may be variously changed, such as an oval, a polygon, etc. extending in the first direction D1.
  • the air flotation stage 110 may include a loading unit LA, a printing unit PA, and an unloading unit ULA.
  • the unloading unit ULA may be disposed to be spaced apart from the loading unit LA in the first direction D1 .
  • the printing unit PA may be disposed between the loading unit LA and the unloading unit ULA. That is, the loading unit LA, the printing unit PA, and the unloading unit ULA may be sequentially arranged along the first direction D1.
  • the loading unit LA may be an area in which a process of preparing the target substrate SUB on the air flotation stage 110 is performed in order to perform the printing process.
  • the loading unit LA may be an area in which the target substrate SUB is loaded from the outside, and a process of aligning the target substrate SUB on the air flotation stage 110 to proceed with the printing process is performed.
  • a moving unit for moving the target substrate SUB from the outside onto the air levitation stage 110 may be further included.
  • the printing unit PA may be an area in which a printing process is performed on the target substrate SUB using a print head unit 500 to be described later.
  • the unloading unit ULA may be an area in which a process of discharging the target substrate SUB to the outside is performed after the printing process is performed. Also, the unloading unit ULA may be an area that inspects the amount of ink droplets and the impact position of the ink ejected from the print head unit 500 using an ejection amount inspection unit 600 that will be described later.
  • a plurality of air holes AH may be formed on the surface of the air floating stage 110 .
  • the air hole AH may be formed on the surface of the loading unit LA, the printing unit PA, and the unloading unit ULA of the air levitation stage 110 .
  • the plurality of air holes AH formed on the surface of the air floating stage 110 discharge or suck air between the air floating stage 110 and the target substrate SUB, so that the target substrate SUB is the air floating stage 110 .
  • ) can be adjusted to float to a certain height (hereafter, the height of the levitation).
  • some of the plurality of air holes AH discharge air from the air floating stage 110 onto the lower surface of the target substrate SUB, and another part of the air holes AH is the air floating stage 110 .
  • Part of the air positioned in the space between the and the target substrate SUB may be sucked.
  • the air levitation stage 110 is sucked from between the air levitation stage 110 and the target substrate SUB and the pressure of air emitted between the air flotation stage 110 and the target substrate SUB through the air hole AH.
  • the air pressure By adjusting the air pressure, the height of the floating target substrate SUB may be adjusted.
  • Guide parts 910 and 920 may be disposed on the side of the air floating stage 110 .
  • the substrate transfer unit 200 and the electric field forming unit 300 to be described later may be disposed on the guide parts 910 and 920 .
  • the guide parts 910 and 920 have a shape extending in the first direction D1 , and may move the substrate transfer unit 200 and the electric field forming unit 300 in the first direction D1 .
  • the guides 910 and 920 may serve as guides to move the substrate transfer unit 200 and the electric field forming unit 300 in the first direction D1 .
  • the guide parts 910 and 920 may include a first guide part 910 and a second guide part 920 .
  • the first guide part 910 may be disposed on one side of the stage unit 100 .
  • the first guide part 910 may be disposed on the left side of the air floating stage 110 in a plan view. Although the figure shows that the first guide part 910 is disposed to be spaced apart from the air floating stage 110, it is not limited thereto.
  • the first guide part 910 may be attached to one side (eg, the left side) of the air levitation stage 110 .
  • the first guide part 910 may have a shape extending in the first direction D1 .
  • the extending direction of the first guide part 910 may be the same as the extending direction of the air levitation stage 110 .
  • the substrate transfer unit 200 may be disposed on the first guide part 910 .
  • the substrate transfer unit 200 is disposed on the first guide part 910 and may move in the first direction D1 by the first guide part 910 .
  • the second guide part 920 may be disposed on one side of the stage unit 100 .
  • the second guide part 920 may be disposed on the left side of the first guide part 910 in a plan view.
  • a first guide part 910 may be disposed between the second guide part 920 and the stage unit 100 .
  • the second guide part 920 may have a shape extending in the first direction D1.
  • the extension direction of the second guide part 920 may be the same as the extension direction of the air levitation stage 110 .
  • the electric field forming unit 300 may be disposed on the second guide part 920 .
  • the electric field forming unit 300 may be disposed on the second guide part 920 to move in the first direction D1 by the second guide part 920 .
  • the substrate transfer unit 200 may serve to move the target substrate SUB in the first direction D1 while maintaining a predetermined height on the stage unit 100 during the printing process.
  • the substrate transfer unit 200 may be disposed adjacent to the outside of the first long side (eg, the left side in a plan view) of the air flotation stage 110 .
  • the substrate transfer unit 200 may be disposed on at least one side of the air flotation stage 110 .
  • the figure shows that one substrate transfer unit 200 is disposed adjacent to one side of the outside of the air flotation stage 110 , a plurality of substrate transfer units 200 may be arranged.
  • the substrate transfer unit 200 may be disposed on the first guide part 910 .
  • the substrate transfer unit 200 may be disposed on the first guide part 910 to move in the first direction D1 .
  • the substrate transfer unit 200 may move along the first direction D1 on the first guide part 910 using an air bearing, a moving member, or the like.
  • the substrate transfer unit 200 may serve to maintain a constant floating height of the target substrate SUB and to move the target substrate SUB in the first direction D1 .
  • the edge of the target substrate SUB floating from the air floating stage 110 may be fixed.
  • the floating height of the target substrate SUB floating in the third direction D3 from the air floating stage 110 is constant during the printing process. can be maintained
  • the target substrate SUB may be fixed to the substrate transfer unit 200 and moved in the first direction D1 as the substrate transfer unit 200 moves in the first direction D1 on the first guide part 910 . have.
  • the electric field forming unit 300 may serve to form an electric field on the target substrate SUB during the printing process.
  • the electric field forming unit 300 may form an electric field on the target substrate SUB while moving in the first direction D1 with the target substrate SUB and the substrate transfer unit 200 .
  • the electric field forming unit 300 may move together with the moving direction and moving speed of the target substrate SUB and the substrate transfer unit 200 being synchronized.
  • the electric field forming unit 300 may be disposed on the second guide part 920 .
  • the electric field forming unit 300 may be disposed on the second guide part 910 to move in the first direction D1 .
  • the electric field forming unit 300 may move along the first direction D1 on the second guide part 920 using an air bearing, a moving member, or the like.
  • the alignment inspection unit 400 , the print head unit 500 , and the discharge amount inspection unit 600 of the inkjet printing apparatus 1000 may be sequentially disposed along the first direction D1 .
  • the alignment inspection unit 400 , the print head unit 500 , and the discharge amount inspection unit 600 may be disposed to be spaced apart from each other in the first direction D1 .
  • the alignment inspection unit 400 may be disposed on the loading unit LA of the stage unit 100 .
  • the alignment inspection unit 400 may serve to inspect the alignment of the target substrate SUB when the target substrate SUB is prepared in the loading unit LA of the air levitation stage 110 .
  • the alignment check unit 400 may include alignment supports 410 and 420 and first sensing units CA1 and CA2.
  • the alignment supports 410 and 420 may include a first support 410 and a second support 420 .
  • the first sensing units CA1 and CA2 may include a first alignment sensor unit CA1 mounted on the first support 410 and a second alignment sensor unit CA2 mounted on the second support 420 . can
  • the first support 410 is connected to both ends of the first horizontal support 411 and the first horizontal support 411 extending in the horizontal direction and extends in the third direction D3, which is the vertical direction, the first vertical support ( 412) may be included.
  • the extending direction of the first horizontal support part 411 may be the same as the second direction D2 which is the short side direction of the stage unit 100 .
  • the second supporter 420 may be disposed to be spaced apart from the first supporter 410 in the first direction D1 .
  • the second support 420 is connected to both ends of the second horizontal support 421 and the second horizontal support 421 extending in the horizontal direction, and a second vertical support extending in the third direction D3 which is a vertical direction ( 422) may be included.
  • the extension direction of the second horizontal support part 421 may be the same as the second direction D2 which is the short side direction of the stage unit 100 .
  • the first alignment sensor unit CA1 may be disposed above the loading unit LA of the air levitation stage 110 .
  • the first alignment sensor unit CA1 may be mounted on the first support 410 .
  • the first alignment sensor unit CA1 may be mounted on the first horizontal support unit 411 and spaced apart a predetermined distance from the air levitation stage 110 in the third direction D3.
  • the second alignment sensor unit CA2 may be disposed on the loading unit LA of the air levitation stage 110 .
  • the second alignment sensor unit CA2 may be mounted on the second support 420 .
  • the second alignment sensor unit CA2 may be mounted on the second horizontal support 421 and spaced apart from the air levitation stage 110 by a predetermined distance in the third direction D3.
  • the separation distance between the first alignment sensor unit CA1 and the second alignment sensor unit CA2 and the air floating stage 110 is a first alignment sensor unit ( CA1) and the second alignment sensor unit CA2 may be spaced apart from the target substrate SUB to a certain extent, and thus may be adjusted within a range in which an alignment inspection process space can be secured.
  • the alignment inspection unit 400 may include a plurality of first alignment sensor units CA1 and second alignment sensor units CA2 .
  • first alignment sensor units CA1 and second alignment sensor units CA2 may be included in the drawing.
  • the drawing shows two first alignment sensor units CA1 mounted on the first support 410 and two second alignment sensor units CA2 mounted on the second support 420 , the first alignment The number of the sensor units CA1 and the second alignment sensor units CA2 is not limited thereto.
  • the first alignment sensor unit CA1 and the second alignment sensor unit CA2 detect the position of the target substrate SUB disposed on the air levitation stage 110 and align the target substrate SUB to the reference position. can do it
  • the first alignment sensor unit CA1 and/or the second alignment sensor unit CA2 may include a camera unit.
  • the first alignment sensor unit CA1 and/or the second alignment sensor unit CA2 includes a camera unit
  • the first alignment sensor unit CA1 and/or the second alignment sensor unit CA2 is the air levitation stage ( The position of the target substrate SUB may be detected by photographing the target substrate SUB disposed on the loading unit LA of the 110 .
  • the alignment inspection unit 400 further includes a separate target substrate alignment moving unit for horizontally moving the target substrate SUB on the air flotation stage 110 to align the target substrate SUB to the reference position.
  • a separate target substrate alignment moving unit for horizontally moving the target substrate SUB on the air flotation stage 110 to align the target substrate SUB to the reference position.
  • the print head unit 500 may be disposed on the printing unit PA of the stage unit 100 .
  • the print head unit 500 serves to print ink on the target substrate SUB moved from the loading unit LA of the air flotation stage 110 to the printing unit PA along the first direction D1.
  • the inkjet printing apparatus 1000 may further include an ink supply unit such as an ink cartridge, and the ink supplied from the ink supply unit may be ejected (discharged) toward the target substrate SUB through the print head unit 500 .
  • the print head unit 500 may include a third support 510 and a print head 520 .
  • the third support 510 is connected to both ends of the third horizontal support part 511 and the third horizontal support part 511 extending in the horizontal direction, and a third vertical support part extending in the third direction D3 which is a vertical direction ( 512) may be included.
  • the extension direction of the third horizontal support part 311 may be the same as the second direction D2 which is the short side direction of the stage unit 100 .
  • the print head 520 serves to eject the ink including the dipole on the target substrate SUB.
  • the print head 520 may be disposed on the printing unit PA of the air levitation stage 110 .
  • the print head 520 may be mounted on the third horizontal support 511 of the third support 510 .
  • the print head 520 may be mounted on the third horizontal support 511 and spaced apart a predetermined distance from the air floating stage 110 in the third direction (D3).
  • the print head 520 is mounted on the third horizontal support 511 , and may be disposed to protrude from the third horizontal support 511 to one side.
  • the print head 520 may be disposed to protrude toward the other side (lower side in plan view) of the third horizontal support part 511 in the first direction D2 .
  • the discharge amount inspection unit 600 may be disposed on the unloading unit ULA of the stage unit 100 .
  • the discharge amount inspection unit 600 may inspect the droplet amount and the impact position of the ink ejected from the print head unit 500 .
  • the discharge amount inspection unit 600 is an inspection area or a separate inspection of the target substrate SUB moving from the printing unit PA of the air floating stage 110 to the unloading unit ULA along the first direction D1.
  • the ink applied to the substrate (not shown) can be analyzed. A detailed description of a process of ejecting ink from the print head unit 500 onto the target substrate SUB will be described later with reference to other drawings.
  • the discharge amount inspection unit 600 may include a fourth supporter 610 and a second sensing unit 650 .
  • the fourth support 610 is connected to both ends of the fourth horizontal support 611 and the fourth horizontal support 611 extending in the horizontal direction and extends in the third direction D3 in the vertical direction, the fourth vertical support 612 ) may be included.
  • the extension direction of the fourth horizontal support part 611 may be the same as the second direction D2 which is the short side direction of the stage unit 100 .
  • the second sensing unit 650 may be disposed above the unloading unit ULA of the air levitation stage 110 .
  • the second sensing unit 650 may be mounted on the fourth support 610 and spaced apart a predetermined distance from the air levitation stage 110 in the third direction (D3).
  • the second sensing unit 650 may move in the second direction D2 on the fourth horizontal support 611 of the fourth support 610 .
  • the separation distance between the second sensing unit 650 and the air floating stage 110 is when the target substrate SUB or the inspection substrate is disposed on the air floating stage 110, the second sensing unit 650 is the target substrate SUB ) or a certain distance from the inspection substrate, it can be adjusted within the range where the process (inspection) space can be secured.
  • the discharge amount inspection unit 600 may include a plurality of second sensing units 650 . Although the drawing shows that three second sensing units 650 are disposed, the present invention is not limited thereto.
  • the second sensing unit 650 may be spaced apart from the air flotation stage 110 to detect ink applied on the target substrate SUB.
  • FIG. 4 is a schematic plan layout view of a substrate transfer unit and an electric field forming unit according to an embodiment.
  • 5 is a schematic cross-sectional layout view of an inkjet printing apparatus according to an embodiment.
  • 6 is a schematic perspective view illustrating a gripper and a target substrate according to an exemplary embodiment.
  • the substrate transfer unit 200 may be disposed adjacent to one long side outside of the air flotation stage 110 .
  • the substrate transfer unit 200 may include a first base substrate 210 and a gripper 220 .
  • the first base substrate 210 may be disposed on the first guide part 910 .
  • the first base substrate 210 may move in the first direction D1 on the first guide part 910 .
  • a gripper 220 may be disposed on the first base substrate 210 .
  • the first base substrate 210 may move the target substrate SUB in the first direction D1 by moving on the first guide part 910 when the target substrate SUB is fixed to the gripper 220 .
  • the first base substrate 210 may have a planar shape extending in the first direction D1 .
  • the gripper 220 may be disposed on the first base substrate 210 .
  • the gripper 220 may be disposed on the first base substrate 210 and may have a shape extending in the first direction D1 .
  • the gripper 220 may include an adsorption device.
  • the adsorption device may be a vacuum device, a vacuum chuck, or the like, but is not limited thereto.
  • the gripper 220 may serve to maintain a constant floating height of the target substrate SUB and fix the target substrate SUB.
  • the target substrate SUB is prepared on the air floating stage 110 and air is sprayed from the plurality of air holes AH formed on the surface of the air floating stage 110 from the air floating stage 110 .
  • the gripper 220 When the target substrate SUB is floated in the third direction D3, the gripper 220 generates negative pressure in a region in contact with the lower surface of one edge of the target substrate SUB overlapping the gripper 220, The edge region of the target substrate SUB may be adsorbed to and fixed to the gripper 220 .
  • the gripper 220 may generate a negative pressure from the lower surface of the target substrate SUB in a direction opposite to the third direction D3 to fix the target substrate SUB on the upper surface of the gripper 220 .
  • the target substrate SUB is fixed to the gripper 220 so that the height of the levitation from the air levitation stage 110 is kept constant, so that the printing process may proceed. Accordingly, as the target substrate SUB is fixed to the gripper 220 and the first base substrate 210 on which the gripper 220 is disposed moves in the first direction D1, the target substrate SUB also moves in the first direction. It can be transferred to (D1).
  • the electric field forming unit 300 may be disposed adjacent to one side of the substrate transfer unit 200 .
  • the electric field forming unit 300 may include a second base substrate 310 , a probe unit 320 , and a probe driving device 330 .
  • the probe unit 320 may be disposed on the second base substrate 310 .
  • the second base substrate 310 may be disposed on the second guide part 920 .
  • the second base substrate 310 may move on the second guide part 920 in the first direction D1 .
  • the second base substrate 310 may be synchronized with the target substrate SUB and the substrate transfer unit 200 to be integrated with the target substrate SUB and simultaneously move in the first direction D1 .
  • the probe unit 320 may serve to form an electric field on the target substrate SUB which is floated on the air levitation stage 110 and fixed to the gripper 220 .
  • the size and shape of the probe unit 320 may vary depending on the target substrate SUB.
  • the probe unit 320 may extend in the first direction D1 and may include a plurality of probes. The length in the extension direction of the probe unit 320 may cover the entire target substrate SUB. Each probe of the probe unit 320 may contact an electrode pad of the target substrate SUB.
  • the probe driving device 330 may be disposed outside the probe unit 320 on the second base substrate 310 .
  • the probe driving device 330 may be a device that transmits an electrical signal to the probe unit 320 .
  • the probe driving device 330 may provide a predetermined voltage, for example, an AC voltage, to the electrode pad of the target substrate SUB through the probe unit 320 in contact with the electrode pad of the target substrate SUB.
  • the voltage application by the probe unit 320 may be performed simultaneously or sequentially.
  • the probe unit 320 may include a probe support 321 , a probe driving unit 323 , a probe jig 325 , a horizontal probe moving unit 327 , and a probe vertical moving unit 329 .
  • the probe support 321 may be disposed on the second base substrate 310 .
  • the probe driver 323 may be disposed on the probe support 321 .
  • the probe driver 323 is configured such that the probe jig 325 is disposed on the electrode pad of the target substrate SUB in a horizontal direction and a vertical direction, for example, a second direction D2 which is a horizontal direction and a vertical direction. It may serve to drive the probe horizontal moving unit 327 and the probe vertical moving unit 329 to move in the third direction D3.
  • the probe horizontal moving unit 327 and the probe vertical moving unit 329 are driven by the driving of the probe driving unit 323 so that the probe jig 325 may be connected to or separated from the electrode pad of the target substrate SUB.
  • the probe horizontal moving unit 327 may drive the probe jig 325 to move in a horizontal direction, for example, in the second direction D2 .
  • the probe vertical movement unit 329 may drive the probe jig 325 to move in a vertical direction, for example, in the third direction D3 .
  • the probe driver 323 drives the probe jig 325 to SUB), and in other steps, the probe driver 323 may be driven again to separate the probe jig 325 from the target substrate SUB.
  • the probe jig 325 may form an electric field on the target substrate SUB through an electrical signal transmitted from the probe driving device 330 .
  • the probe jig 325 may be connected to the target substrate SUB to transmit the electric signal to form an electric field on the target substrate SUB.
  • the probe jig 325 may be in contact with an electrode pad or a power pad of the target substrate SUB, and an electrical signal received from the probe driving device 330 may be transmitted to the electrode or power pad.
  • the electric signal transmitted to the target substrate SUB may form an electric field on the target substrate SUB.
  • the probe jig 325 may be in contact with the upper surface of the target substrate SUB to assist the gripper 220 of the substrate transfer unit 200 to assist in fixing the target substrate SUB.
  • the target substrate SUB When the probe jig 325 presses the upper surface of the target substrate SUB floated on the air levitation stage 110 in a direction opposite to the third direction D3, the target substrate SUB is connected to the probe jig 325 and the gripper. It may be fixed by 220 .
  • the probe unit 320 according to an exemplary embodiment is not limited thereto.
  • the structure or arrangement thereof is not limited.
  • FIG. 7 and 8 are schematic diagrams illustrating a state of a probe unit according to an exemplary embodiment.
  • the probe driver 323 of the probe unit 320 may be operated according to a process step of the inkjet printing apparatus 1000 .
  • the target substrate SUB is prepared on the air floating stage 110 , and air is supplied to the target substrate by the plurality of air holes AH formed on the upper surface of the air floating stage 110 .
  • the target substrate SUB is floated by being sprayed on the lower surface of the SUB, one edge of the target substrate SUB may be fixed by the gripper 220 of the substrate transfer unit 200 .
  • the probe jig 325 is disposed on the probe support 321 to provide the target substrate SUB and It may be spaced apart from the gripper 220 .
  • the probe driver 323 of the probe unit 320 drives the probe jig 325 in the second direction D2, which is a horizontal direction, and the third direction D3, which is a vertical direction, to drive the probe jig 325 to the target substrate SUB and/or the gripper ( 220) can be non-overlapping.
  • the target substrate SUB is prepared on the air flotation stage 110 , and a gripper 220 is disposed on the lower surface of one edge of the target substrate SUB to fix the target substrate SUB to the gripper 220 .
  • the probe driver 323 of the probe unit 320 may be driven to connect the probe jig 325 to the target substrate SUB.
  • the probe driver 323 drives the probe vertical movement unit 329 to move in the third direction D3 which is a vertical direction, and drives the probe horizontal movement unit 327 in the second direction D2 which is a horizontal direction to move the probe
  • the jig 325 may contact the electrode pad formed on the upper surface of the target substrate SUB.
  • An electric signal may be transmitted to the target substrate SUB through the probe jig 325 of the probe unit 320 , and an electric field may be formed on the target substrate SUB.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is disposed on a loading unit according to an exemplary embodiment.
  • 10 and 11 are schematic cross-sectional views illustrating an example of FIG. 9 .
  • the target substrate SUB may be prepared in the loading part LA of the air flotation stage 110 .
  • Air is sprayed from the air hole AH formed in the upper surface of the air floating stage 110 of the target substrate SUB disposed on the loading unit LA of the air floating stage 110 and from the upper surface of the air floating stage 110 . It may float in the third direction D3 and be fixed to the gripper 220 .
  • the lower surface of the target substrate SUB may contact the upper surface of the gripper 220 .
  • the first sensing units CA1 and CA2 may be disposed on the target substrate SUB fixed to the gripper 220 to photograph the target substrate SUB.
  • the first sensing units CA1 and CA2 may photograph the target substrate SUB, detect the position of the target substrate SUB, and inspect whether the target substrate SUB is disposed at a reference position.
  • the target substrate SUB is horizontally moved using a separate moving member. to align the target substrate SUB to the reference position.
  • the probe unit 320 of the electric field forming unit 300 may contact and be electrically connected to an electrode pad provided on the upper surface of the target substrate SUB.
  • the probe driving unit 323 of the probe unit 320 drives the probe horizontal moving unit 327 and the probe vertical moving unit 329 so that the probe jig 325 is the electrode of the target substrate SUB. It can be moved to be placed on the pad.
  • the probe jig 325 may contact the upper surface of the target substrate SUB by the probe driver 323 .
  • the probe jig 325 may contact an upper surface of one side edge of the target substrate SUB, and the gripper 220 may contact a lower surface of one side edge of the target substrate SUB.
  • the target substrate SUB may be fixed so that the height of the levitation from the air levitation stage 110 is constantly maintained by the probe jig 325 and the gripper 220 .
  • FIG. 12 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is disposed in a printing unit according to an exemplary embodiment.
  • 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of FIG. 12 .
  • 14 is a schematic diagram illustrating an electric field formed on a target substrate by a probe unit according to an exemplary embodiment.
  • the substrate transfer unit ( 200 ) and the electric field forming unit 300 may move in the first direction D1 .
  • the lower surface of the edge of the target substrate SUB is fixed to the gripper 220 , and the electrode pad provided on the upper edge of the target substrate SUB is in contact with the probe jig 325 . It may move in the first direction D1 together with the substrate transfer unit 200 and the electric field forming unit 300 .
  • the target substrate SUB may be floated on the air flotation stage 110 and move from the loading unit LA to the printing unit PA by the substrate transfer unit 200 .
  • the ink I may be jetted using the print head 520 to the target substrate SUB, which is floated on the air flotation stage 110, moves in the first direction D1, and is transferred to the printing unit PA.
  • the extending direction of the print head 520 may be the same as the extending direction of the third horizontal support 511 of the third support 510 . That is, the extending direction of the print head 520 may be a second direction (D2) that is a short side direction of the air floating stage (110).
  • the print head 520 may include a plurality of nozzles NZ through which the ink I is discharged.
  • the print head 520 is formed along the extending direction and may include an inner tube IP through which the ink I is delivered.
  • the plurality of nozzles NZ may be arranged along the extending direction of the print head 520.
  • the plurality of nozzles NZ may be arranged in one row or multiple rows.
  • Each nozzle NZ may be connected to the inner tube IP of the print head 520 .
  • Ink I is supplied to the inner tube IP of the print head 520 , and the supplied ink I may flow along the inner tube IP and then be ejected through each nozzle NZ.
  • the ink I injected through the nozzle NZ may be supplied to the upper surface of the target substrate SUB.
  • the injection amount of the ink I through the nozzles NZ may be adjusted according to the voltage applied to the individual nozzles NZ.
  • the one-time discharge amount of each nozzle NZ may be 1 to 50 pl (picoliter), but is not limited thereto.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the same number of print heads 520 as the types of inks I may be disposed.
  • the ink I may be provided in a solution state.
  • the ink I may include, for example, a solvent SV and a plurality of dipoles DP dispersed in the solvent SV.
  • the solvent (SV) may be acetone, water, alcohol, toluene, or the like.
  • the solvent SV may be a material that is vaporized or volatilized by room temperature or heat.
  • the plurality of dipoles DP may be dispersed in the solvent SV.
  • the dipole DP may be a solid material finally remaining on the target substrate SUB after the solvent SV is removed.
  • the dipole DP may be an object having one end having a first polarity and the other end having a second polarity different from the first polarity.
  • one end of the dipole DP may have a positive polarity
  • the other end of the dipole DP may have a negative polarity.
  • the dipole DP may have a shape extending in one direction.
  • the dipole DP may be a light emitting diode, for example, may be an inorganic light emitting diode having a size of a micro-meter or a nano-meter unit and made of an inorganic material.
  • the dipole DP included in the ink I may include a semiconductor layer doped with an arbitrary conductivity type (eg, p-type or n-type) impurity. The semiconductor layer may emit an electric signal applied from an external power source to emit light in a specific wavelength band.
  • the dipole DP having the first polarity and the second polarity may receive electrical force from the nozzle NZ until the ink I is supplied onto the target substrate SUB.
  • the dipole DP may be oriented by the electric force, and for example, the orientation direction of the dipole DP may be toward the electric field IEL direction.
  • the dipole DP may receive a force by the electric field IEL until it is discharged from the nozzle NZ and reaches the target substrate SUB.
  • the probe unit 320 may form an electric field IEL after the ink I is sprayed onto the target substrate SUB.
  • the dipoles DP may have a random arrangement direction and may be ejected to the target substrate SUB, and then arranged in one direction by the electric field IEL in the ejected ink I.
  • the drawing illustrates that the probe unit 320 forms an electric field IEL on the target substrate SUB at the same time when the ink I is ejected onto the target substrate SUB.
  • the present invention is not limited thereto, and the probe unit 320 may form an electric field IEL on the target substrate SUB even after the ink I is ejected and transferred to the unloading unit ULA.
  • FIG. 15 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is disposed in an unloading unit according to an exemplary embodiment.
  • 16 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of FIG. 15 .
  • 17 is a plan view illustrating a step in which a target substrate is discharged.
  • the target substrate SUB is formed by the first guide part 910 .
  • the second guide unit 920 may move along with the substrate transfer unit 200 and the electric field forming unit 300 in the first direction D1 to move to the unloading unit ULA.
  • the unloading unit ULA may inspect the ink I sprayed onto the inspection area of the target substrate SUB using the second sensing unit 650 .
  • the second sensing unit 650 detects the diameter and the ejection position of the ink I ejected on the target substrate SUB, and measures the error between the diameter and ejection position of the plurality of inks I. can
  • the data information of the ink I sensed by the second sensing unit 650 may be fed back to adjust a setting value of the inkjet printing apparatus 1000 .
  • the second sensing unit 650 is connected to the fourth support 610 , the first movable part 651 that can move in the horizontal direction, and the first support part 653 disposed on one surface of the first movable part 651 . ) and a first sensor unit 655 disposed on the first support unit 653 .
  • the first moving part 651 is mounted on the fourth horizontal support part 611 of the fourth supporter 610 to move in the second direction D2 that is the extension direction of the fourth horizontal support part 611 . As the first moving part 651 moves in the second direction D2 , the first support part 653 mounted on the first moving part 651 may also move in the second direction D2 .
  • the first support part 653 may be mounted on the first moving part 651 .
  • the first support part 653 may be disposed on the lower surface of the first moving part 651 and may have a shape extending in the first direction D1 .
  • One end of the first support part 653 may be connected to the first moving part 651 , and the other end of the first support part 653 may be connected to the first sensor part 655 .
  • the first sensor unit 655 may be disposed on the air levitation stage 110 .
  • the first sensor unit 655 may be mounted on the first support unit 653 and spaced apart from the air levitation stage 110 by a predetermined distance.
  • the first sensor unit 655 is disposed on the air levitation stage 110 and is levitated on the air levitation stage 110 and is applied to an inspection area of the target substrate SUB or a predetermined substrate for inspection. substances can be detected.
  • the predetermined material applied to the inspection area of the target substrate SUB may include the solvent SV and the ink I including the dipole DP dispersed in the solvent SV.
  • the first sensor unit 655 may detect or photograph predetermined materials applied to each region of the target substrate SUB.
  • the first sensor unit 655 may be a high-resolution camera.
  • the first sensor unit 655 is disposed above the target substrate SUB to which the ink I is applied, and inspects the target substrate SUB disposed below. The area may be photographed to measure diameters or positions of materials applied on the target substrate SUB, and an error therebetween.
  • the first sensor unit 655 is not limited to a high-resolution camera as long as it is a device capable of detecting a material applied on the target substrate SUB.
  • An error may be measured by comparing the diameter and application position of the ink I measured by the second sensing unit 650 with a reference set value. The measured error and the threshold value are compared, and according to the result, the amount of ink (I) ejected from the print head 520 and the position of the ink ejection member of the print head 520 can be adjusted to be close to the reference set value. have.
  • the probe unit 320 of the electric field forming unit 300 is connected to the target substrate SUB and can be spaced apart.
  • the probe driver 323 of the probe unit 320 determines the probe jig 325 according to the position information of the target substrate SUB.
  • the horizontal probe moving unit 327 and the probe vertical moving unit 329 may be driven to be spaced apart from the upper surface of the . Accordingly, an electric field may not be formed on the target substrate SUB.
  • the present invention is not limited thereto, and the probe driving device 330 may be driven so as not to provide an electrical signal to the probe unit 320 , and the probe jig 325 may be maintained in contact with the upper surface of the target substrate SUB.
  • the target substrate SUB moves in the first direction ( It may be moved along D1) and discharged from the inkjet printing apparatus 1000 .
  • the target substrate SUB is discharged along the first direction D1, and the substrate transfer unit 200 and the electric field forming unit 300 move in the opposite direction of the first direction D1, that is, in the downward direction to move the air flotation stage It may be disposed on one side of the loading part LA of the 110 .
  • 18 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 19 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 20 is a schematic plan view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment. 18 to 20 show examples in which the number and/or arrangement of the substrate transfer unit and the electric field forming unit of the inkjet printing apparatus are variously modified.
  • the substrate transfer unit is disposed on both sides of the stage unit.
  • the substrate transfer unit 200_1 may include a first substrate transfer unit 200A and a second substrate transfer unit 200B.
  • the first substrate transfer unit 200A may have substantially the same structure, configuration and arrangement as the above-described substrate transfer unit 200 (refer to FIG. 3 ).
  • the second substrate transfer unit 200B may have the same configuration and structure as that of the substrate transfer unit 200 described above.
  • the description of the configuration and structure of the first substrate transfer unit 200A and the second substrate transfer unit 200B is replaced with the description of the above-described substrate transfer unit 200 , and the first substrate transfer unit 200A and the second substrate transfer unit 200A
  • the relative arrangement of the transfer unit 200B and the air floating stage 110 will be described.
  • the inkjet printing apparatus 1000 may further include a third guide part 930 outside the right side of the air floating stage 110 .
  • the third guide part 930 may have a shape extending in the first direction D1 which is the extension direction of the air floating stage 110 .
  • the substrate transfer unit 200_1 may be disposed on both sides of the air flotation stage 110 .
  • the first substrate transfer unit 200A may be disposed outside one side of the air flotation stage 110 .
  • the first substrate transfer unit 200A may be disposed adjacent to the outside of the first long side (eg, the left side) of the air flotation stage 110 .
  • the second substrate transfer unit 200B may be disposed outside the other side opposite to one side of the air flotation stage 110 .
  • the second substrate transfer unit 200B may be disposed adjacent to the outside of the second long side (eg, the right side) of the air flotation stage 110 .
  • the second substrate transfer unit 200B may be disposed on the third guide unit 930 .
  • the first substrate transfer unit 200A may be disposed on the lower surface of one edge of the target substrate SUB, and the second substrate transfer unit 200B may be disposed on the lower surface of the other edge on the opposite side of the one side of the target substrate SUB. Since the first substrate transfer unit 200A and the second substrate transfer unit 200B fix both edges of the target substrate SUB, the target substrate SUB floating on the levitation stage 110 may be stably fixed. .
  • the electric field forming unit 300_1 may include a first electric field forming unit 300A and a second electric field forming unit 300B.
  • the first electric field forming unit 300A may have substantially the same structure, configuration, and arrangement as the above-described electric field forming unit 300 (refer to FIG. 3 ).
  • the second electric field forming unit 300B may have the same configuration and structure as that of the electric field forming unit 300 described above.
  • first electric field forming unit 300A and the second electric field forming unit 300B will be replaced with the description of the electric field forming unit 300 described above, and the first electric field forming unit 300A and The relative arrangement of the second electric field forming unit 300B and the air levitation stage 110 will be described.
  • the inkjet printing apparatus 1000 may further include a fourth guide part 940 having a third guide part 930 disposed outside.
  • the fourth guide part 940 may have a shape extending in the first direction D1 that is the extension direction of the air floating stage 110 .
  • the third guide part 930 may be disposed between the air floating stage 110 and the fourth guide part 940 .
  • the electric field forming unit 300_1 may be disposed on both sides of the air levitation stage 110 .
  • the electric field forming unit 300_1 may be disposed outside the first substrate transfer unit 200A and the second substrate transfer unit 200B.
  • the first electric field forming unit 300A may be disposed adjacent to the outside of the first substrate transfer unit 200A.
  • the second electric field forming unit 300B may be disposed adjacent to the outside of the second substrate transfer unit 200B.
  • the second electric field forming part 300B may be disposed on the fourth guide part 940 .
  • the electric field forming unit 300_1 includes the plurality of electric field forming units 300A and 300B
  • electrode pads may be provided on both upper surfaces of the target substrate SUB to form an electric field, and both sides of the target substrate SUB may be provided.
  • An electric field application signal may be transmitted to both sides of the target substrate SUB through the plurality of electric field forming units 300A and 300B disposed in the . Accordingly, signal noise can be minimized by applying the electric field application signal to both sides of the target substrate SUB.
  • the electric field forming unit 300 may include a first electric field forming unit 300A and a second electric field forming unit 300B.
  • the first electric field forming unit 300A may be disposed on the outside (left side in the drawing) of the substrate transfer unit 200
  • the second electric field forming unit 300B may be disposed adjacent to the outside of the right side of the air flotation stage 110 . have.
  • FIG. 21 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • the inkjet printing apparatus of this embodiment may be configured such that the gripper and the probe unit are integrated.
  • the gripper 220_1 may be mounted on the probe horizontal moving part 327 of the probe unit 320 .
  • the gripper 220_1 is mounted on the probe horizontal moving unit 327 disposed on the upper portion of the target substrate SUB to generate a negative pressure from the upper portion of the target substrate SUB to the upper surface of the target substrate SUB.
  • SUB can be fixed.
  • the negative pressure may be formed by sucking air located in a space between the gripper 220_1 and the upper surface of the target substrate SUB in the third direction D3.
  • FIG. 22 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 23 and 24 are enlarged cross-sectional views for explaining the operation of the gripper and the probe unit of FIG. 22 .
  • the inkjet printing apparatus of the present embodiment illustrates that the gripper probe jig is disposed inside the gripper so that the probe jig and the gripper can be integrated.
  • the probe jig 325_2 may be disposed in a groove inside the gripper 220_2 .
  • a groove may be formed in the lower surface of the gripper 220_2 .
  • the probe jig 325_2 may be disposed in a built-in type in a groove formed on a lower surface of the gripper 220_2 .
  • a buffer member SP may be further disposed between the probe jig 325_2 and the gripper 220_2 .
  • the probe jig 325_2 may include a probe base BA and a probe pin PN.
  • the probe base BA may serve to transmit an electrical signal from the probe driving device 330 to the probe pin PN.
  • the probe pin PN may be in contact with the target substrate SUB to directly contact an electrode pad provided on the upper surface of the target substrate SUB to transmit an electrical signal.
  • 25 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • the gripper 220 , the probe unit 320 , and the probe driving device 330 may be disposed on one base substrate.
  • the inkjet printing apparatus may include a fifth guide part 970 .
  • the fifth guide part 970 may be substantially the same as the above-described first guide part 910 .
  • a base substrate 710 may be disposed on the fifth guide part 970 .
  • a gripper 220 , a probe unit 320 , and a probe driving device 330 may be disposed on the base substrate 710 .
  • the gripper 220 , the probe unit 320 , and the probe driving device 330 may be disposed on the base substrate 710 , and may be sequentially arranged outside from the air floating stage 110 .
  • the gripper 220 , the probe unit 320 , and the probe driving device 330 may be integrated and moved in the first direction D1 disposed on the same base substrate 710 .
  • 26 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • 27 is a plan view illustrating an example of the gripper and the probe unit of FIG. 26 .
  • the inkjet printing apparatus is disposed inside the gripper 220_3 and the gripper 220_3 and is non-contact with the target substrate SUB to form an electric field on the target substrate SUB.
  • a probe unit ( It may include a unit UT including 320_3).
  • the unit UT may be disposed on the base substrate 710 disposed on the fifth guide part 970 .
  • the unit UT is disposed under the target substrate SUB, sucks air located on the lower surface of the target substrate SUB to fix the target substrate SUB, and generates an electric field IEL_1 on the target substrate SUB. can be authorized
  • the probe unit 320_3 may include a shape extending in the first direction D1 .
  • the probe unit 320_3 does not come into contact with the target substrate SUB, but may include a wireless application device capable of wirelessly forming an electric field.
  • the probe unit 320_3 may include a coil, a pad, or the like.
  • 28 is a partial cross-sectional view of an inkjet printing apparatus according to another embodiment.
  • this embodiment is different from the embodiment of FIG. 27 in that an auxiliary gripper GP is further disposed on the base substrate 710 .
  • an auxiliary gripper GP may be disposed between the base substrate 710 .
  • the auxiliary gripper GP may include a base part 810 and a fixing part 820 .
  • the base part 810 may be disposed on the base substrate 710 .
  • One end of the base part 810 may be disposed on the upper surface of the target substrate SUB, and the other end may be disposed on the lower surface of the target substrate SUB.
  • the base part 810 may include a spaced apart space by including a 'C (or C-shaped)' shape in cross-section. A part of the target substrate SUB may be disposed in the spaced apart space.
  • a fixing part 820 may be disposed at one end of the base part 810 .
  • the fixing part 820 may be fixed to one end of the base part 810 at a lower portion of one end of the base part 810 .
  • the fixing part 820 may be disposed between the target substrate SUB and the base part 810 on the top of the target substrate SUB to fix the top surface of the target substrate SUB.
  • 29 is a flowchart illustrating a dipole alignment method using an inkjet printing apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 30 to 33 are schematic diagrams illustrating the dipole alignment method of FIG. 29 .
  • the dipole alignment method includes the steps of preparing a target substrate SUB on the stage unit 100 of the inkjet printing apparatus ( S100 ), and applying an electric field on the target substrate SUB. It may include a step of ejecting the ink I including the dipole DP in the state (S200) and the step of landing the dipole DP on the target substrate SUB (S300).
  • the target substrate SUB is seated on the air flotation stage 110 of the stage unit 100 .
  • the target substrate SUB is first mounted on the air flotation stage 110 .
  • the target substrate SUB may be disposed on the upper surface of the air levitation stage 110 by a separate moving member.
  • air is sprayed onto the lower surface of the target substrate SUB through the air hole AH formed on the top surface of the air flotation stage 110 to move the target substrate SUB from the top surface of the air flotation stage 110 in the third direction. (D3) can be levitated.
  • the gripper 220 may be disposed on the lower surface of one edge of the target substrate SUB to fix the target substrate SUB to the gripper 220 by the negative pressure of the gripper 220 .
  • the target substrate SUB may be aligned to the reference position by performing an alignment inspection of the target substrate SUB using the alignment inspection unit 400 .
  • the ink I including the dipole DP is ejected onto the target substrate SUB as shown in FIG. 30 . (S200 in FIG. 29)
  • a first electrode 21 and a second electrode 22 are formed on the target substrate SUB, and ink I is sprayed thereon.
  • the ink I passes through the region where the electric field IEL is generated, and the dipole DP is aligned in the solvent SV. These may be aligned in a generally vertical direction.
  • the figure shows a case in which ink I is sprayed onto a pair of electrodes by way of example, a larger number of electrode pairs are formed on the target substrate SUB, and the target substrate SUB is air-floating stage 110 .
  • Ink I can be jetted to each electrode pair in the same manner while floating on the surface and moving in the first direction D1 while moving the plurality of nozzles NZ of the print head 520 of the print head unit 500 will be.
  • the step of landing the dipole DP on the target substrate SUB is performed.
  • the landing of the dipole DP may be performed by dielectrophoresis.
  • an AC voltage or a DC voltage is applied to the first electrode 21 and the second electrode 22 .
  • the applied AC voltage may have a voltage of ⁇ (10-50)V and a frequency of 10kHz to 1MHz. have.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the AC voltage may be applied using the electric field forming unit 300 .
  • the probe driving device 330 of the electric field forming unit 300 may further include a function generator and an amplifier for generating an appropriate AC voltage. That is, the function generator generates a signal reflecting the desired AC waveform and frequency, amplifies it to an appropriate voltage in an amplifier, and provides the corresponding AC voltage to each probe jig 325 of the probe unit 320 . can do.
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 are respectively connected to an electrode pad provided on at least one side of the target substrate SUB, and an AC voltage is applied to the electrode pad through the probe jig 325 of the probe unit 320 . This may be authorized.
  • electrode pads of the first electrode 21 and the second electrode 22 may also be provided on only one side of the target substrate SUB.
  • An AC voltage may be applied to one electrode pad by the probe unit 320 .
  • the present invention is not limited thereto, and when the probe unit 320 is disposed on one side, the other side, and both sides of the air levitation stage 110 , electrode pads may be provided on both sides of the target substrate SUB. In this case, the plurality of probe units 320 disposed on both sides may simultaneously apply the AC voltage or sequentially apply the AC voltage.
  • the dipole DP subjected to the dielectrophoretic force may finally land such that both ends contact the first electrode 21 and the second electrode 22 as shown in FIG. 32 while the orientation direction and position are slightly changed.
  • the dipoles (DP) are already aligned in a substantially specific direction, and thus the movement by the dielectrophoretic force may be substantially similar. Accordingly, the alignment accuracy of the landed dipoles DP may be increased.
  • the first electrode 21 and the second electrode ( 22) by applying an AC voltage to form an electric field IEL the degree of alignment of the dipole DP may be increased.
  • the solvent SV of the ink I may be evaporated or removed by vaporization. As the solvent SV is removed, flow between the dipole DP and each electrode may be prevented, and mutual bonding force may be increased. As a result of the above, the dipole DP may be accurately aligned between the first electrode 21 and the second electrode 22 .
  • the inkjet printing apparatus 1000 and the dipole DP alignment method as described above may be used to manufacture a display device including a light emitting device, which is a type of dipole DP. It will be described in detail below.
  • 34 is a schematic diagram of a light emitting device according to an embodiment.
  • the light emitting device 30 may include a semiconductor crystal doped with an arbitrary conductivity type (eg, p-type or n-type) impurity.
  • the semiconductor crystal may receive an electric signal applied from an external power source and emit it as light in a specific wavelength band.
  • the light emitting device 30 may be a light emitting diode (Light Emitting diode), and specifically, the light emitting device 30 has a size of a micro-meter or a nano-meter unit, and is an inorganic material. It may be a light emitting diode.
  • the light emitting device 30 is an inorganic light emitting diode, when an electric field is formed between two electrodes facing each other in a specific direction, the inorganic light emitting diode may be aligned between the two electrodes having polarities formed therebetween.
  • the light emitting device 30 may emit light in a specific wavelength band by receiving a predetermined electrical signal from the electrode.
  • the light emitting device 30 may include a plurality of conductive semiconductors 31 and 32 , an active layer 33 , an electrode material layer 37 , and an insulating layer 38 .
  • the plurality of conductive semiconductors 31 and 32 may transmit an electrical signal transmitted to the light emitting device 30 to the active layer 33 , and the active layer 33 may emit light in a specific wavelength band.
  • the light emitting device 30 includes a first conductivity type semiconductor 31 , a second conductivity type semiconductor 32 , and an active layer ( 33), an electrode material layer 37 disposed on the second conductivity-type semiconductor 32, and an insulating layer 38 disposed to surround an outer surface thereof.
  • the first conductivity-type semiconductor 31 may be an n-type semiconductor layer.
  • the first conductive type semiconductor 31 may be doped with a first conductive dopant, and for example, the first conductive dopant may be Si, Ge, Sn, or the like.
  • the second conductivity-type semiconductor 32 may be a p-type semiconductor layer.
  • the second conductivity-type semiconductor 32 may be doped with a second conductive dopant, and for example, the second conductive dopant may be Mg, Zn, Ca, Se, Ba, or the like.
  • the active layer 33 is disposed between the first conductivity type semiconductor 31 and the second conductivity type semiconductor 32 , and may include a material having a single or multiple quantum well structure.
  • the active layer 33 may have a structure in which a plurality of quantum layers and a well layer are alternately stacked.
  • the active layer 33 may emit light by combining electron-hole pairs according to an electric signal applied through the first conductivity-type semiconductor 31 and the second conductivity-type semiconductor 32 .
  • the light emitted from the active layer 33 may be emitted to the side surface (or the bottom) positioned at both ends in the longitudinal direction of the light emitting device 30 .
  • the directionality of the light emitted from the active layer 33 is not limited in one direction.
  • the electrode material layer 37 may be an ohmic contact electrode. However, the present invention is not limited thereto, and may be a Schottky contact electrode.
  • the electrode material layer 37 may include a conductive metal.
  • the insulating layer 38 may be in contact with the first conductivity type semiconductor 31 , the second conductivity type semiconductor 32 , the active layer 33 , and the electrode material layer 37 and be formed to surround the outer surfaces thereof.
  • the insulating layer 38 may function to protect the members. Since the insulating layer 38 protects the outer surface of the light emitting device 30 including the active layer 33 , a decrease in luminous efficiency can be prevented.
  • 35 is a plan view of a display device manufactured by a method according to an exemplary embodiment.
  • the first sub-pixel SPX1 emits light of a first color
  • the second sub-pixel SPX2 emits light of a second color
  • the third sub-pixel SPX3 emits light of a third color.
  • the first color may be blue
  • the second color may be green
  • the third color may be red.
  • each sub-pixel SPXn may emit light having the same color as each other.
  • each pixel PX includes three sub-pixels SPXn in FIG. 2
  • the present invention is not limited thereto, and each pixel PX may include a larger number of sub-pixels SPXn. .
  • Each sub-pixel SPXn of the display device 1 may include an area defined as the emission area EMA.
  • the light emitting device 30 included in the display device 10 is disposed in the light emitting area EMA and may be defined as an area from which light of a specific wavelength band is emitted.
  • the first sub-pixel SPX1 has a first emission area EMA1
  • the second sub-pixel SPX2 has a second emission area EMA2
  • the third sub-pixel SPX3 has a third emission area EMA2 .
  • the light emitting area EMA may include an area in which the light emitting device 30 is disposed. Also, the light emitting area EMA may include an area in which light emitted from the light emitting device 30 is reflected or refracted by other members to be emitted. That is, the plurality of light emitting devices 30 may be disposed in each sub-pixel SPXn, and the light emitting area EMA may be formed including an area where the plurality of light emitting devices 30 are disposed and an area adjacent thereto.
  • Each sub-pixel SPXn may include a non-emission area (not shown) defined as an area other than the light-emitting area EMA.
  • the non-emission region may be a region in which the light emitting device 30 is not disposed and the light emitted from the light emitting device 30 does not reach and thus does not emit light.
  • Each sub-pixel SPXn of the display device 10 includes a plurality of light emitting elements 30 , a plurality of electrodes 21 and 22 , a contact electrode 26 , internal banks 41 , 40 , and an external bank 45 .
  • the external bank 45 may serve to distinguish the neighboring sub-pixels SPXn.
  • the external bank 45 may be disposed at a boundary between each sub-pixel SPXn.
  • the external bank 45 may form a lattice pattern on the entire surface of the display area.
  • the internal banks 41 and 42 may include a first internal bank 41 and a second internal bank 42 disposed adjacent to the center of each pixel PX or sub-pixel SPXn.
  • the first internal bank 41 and the second internal bank 42 extend in the fifth direction DR5 , but do not extend to other sub-pixels SPXn adjacent in the fifth direction DR5 to the sub-pixel SPXn. It can be terminated by being separated from the boundary between them. Accordingly, the first internal bank 41 and the second internal bank 42 may be disposed for each sub-pixel SPXn to form a pattern on the front surface of the display device 1 .
  • the first internal bank 41 and the second internal bank 42 may be disposed to be spaced apart from each other in the first direction DR1 .
  • a plurality of light emitting devices 30 may be disposed in a space between the first internal bank 41 and the second internal bank 42 in the first direction DR1 .
  • the display device 1 includes a plurality of electrodes 21 and 22 . At least a portion of each of the electrodes 21 and 22 may be disposed in each sub-pixel SPXn and electrically connected to the light emitting device 30 , and an electrical signal may be applied so that the light emitting device 30 emits a specific color. .
  • each of the electrodes 21 and 22 may be utilized to form an electric field in the sub-pixel SPXn to align the light emitting device 30 .
  • a dielectrophoretic method may be used. In this case, AC power may be applied to each of the electrodes 21 and 22 .
  • the plurality of electrodes 21 and 22 may include a first electrode 21 and a second electrode 22 .
  • the first electrode 21 may have a shape extending in the fifth direction DR5 .
  • the first electrode 21 may extend in the fifth direction DR5, but may be spaced apart from the boundary between the sub-pixels SPXn so as not to extend to another sub-pixel SPXn adjacent in the fifth direction DR5. .
  • the first electrode 21 may be disposed on the first internal bank 41 in each sub-pixel SPXn.
  • the first electrode 21 may be disposed to overlap the first internal bank 41 .
  • the second electrode 22 may have a shape extending in the fifth direction DR5 .
  • the second electrode 22 may be disposed to extend to another sub-pixel SPXn adjacent in the fifth direction DR5 to be different from the first electrode 21 . That is, one connected second electrode 22 may be disposed in the plurality of sub-pixels SPXn adjacent in the fifth direction DR5 .
  • the second electrode 22 may be disposed on the second internal bank 42 in each sub-pixel SPXn.
  • the second electrode 22 may be disposed to overlap the second internal bank 42 .
  • the plurality of electrodes 21 and 22 may be electrically connected to the light emitting devices 30 to receive a predetermined voltage so that the light emitting device 30 emits light.
  • the plurality of electrodes 21 and 22 are electrically connected to the light emitting device 30 through a contact electrode 26 to be described later, and transmit an electrical signal applied to each of the electrodes 21 and 22 to the contact electrode 26 . ) through the light emitting device 30 can be transmitted.
  • the light emitting device 30 may be sprayed onto the first electrode 21 and the second electrode 22 in a state of being dispersed in ink through an inkjet printing process.
  • the light emitting device 30 dispersed in the ink is sprayed onto the first electrode 21 by a dielectrophoretic force formed by applying an alignment signal to the first electrode 21 and the second electrode 22 . and the second electrode 22 .
  • the plurality of contact electrodes 26 may be disposed on the plurality of electrodes 21 and 22 .
  • the plurality of contact electrodes 26 may have a shape extending in one direction.
  • the plurality of contact electrodes 26 may be in contact with the light emitting device 30 and the plurality of electrodes 21 and 22 , respectively, and the light emitting devices 30 may be in contact with the first electrode 21 through the contact electrode 26 .
  • An electrical signal may be transmitted from the second electrode 22 .
  • the contact electrode 26 may include a first contact electrode 26_1 and a second contact electrode 26_2 .
  • the first contact electrode 26_1 and the second contact electrode 26_2 may be disposed on the first electrode 21 and the second electrode 22 , respectively.
  • the first contact electrode 26_1 and the second contact electrode 26_2 may each extend in the fifth direction DR5 .
  • the first contact electrode 26_1 and the second contact electrode 26_2 may be spaced apart from each other in the fourth direction DR4 , and they form a stripe-shaped pattern in the emission area EMA of each sub-pixel SPXn. can do.
  • 36 is a partial cross-sectional view of the display device taken along line II′ of FIG. 35 .
  • the display device 1 may include a substrate 11 and a display element layer disposed on the substrate 11 .
  • the display device 1 may further include a circuit element layer for driving the display element layer between the substrate 11 and the display element layer.
  • the substrate 11 may be an insulating substrate.
  • the substrate 11 may be made of an insulating material such as glass, quartz, or polymer resin.
  • the substrate 11 may be a rigid substrate, but may also be a flexible substrate capable of bending, folding, rolling, and the like.
  • a display device layer may be disposed on the substrate 11 .
  • the display device layer may include a light emitting device 30 and a first electrode 21 , a second electrode 22 , a first contact electrode 26_1 , and a second contact electrode 26_2 .
  • the inner banks 41 , 42 are disposed on the substrate 11 .
  • the first internal bank 41 and the second internal bank 42 may have a structure in which at least a portion protrudes from the top surface of the substrate 11 .
  • the protruding portions of the first inner bank 41 and the second inner bank 42 may have inclined side surfaces, and the light emitted from the light emitting device 30 hits the inclined side surfaces of the inner banks 41 and 42 . can proceed towards.
  • the internal banks 41 and 42 may provide a region in which the light emitting device 30 is disposed and at the same time perform a function of a reflective barrier rib that reflects the light emitted from the light emitting device 30 in an upward direction.
  • the internal banks 41 and 42 may include an organic insulating material such as polyimide (PI), but is not limited thereto.
  • the plurality of electrodes 21 and 22 are disposed on the inner banks 41 and 42 and the substrate 11 .
  • the first electrode 21 and the second electrode 22 may be disposed to completely cover outer surfaces of the first inner bank 41 and the second inner bank 42 , respectively.
  • at least a partial region of the first electrode 21 and the second electrode 22 may be directly disposed on the substrate 11 .
  • each of the electrodes 21 and 22 may include a transparent conductive material.
  • each of the electrodes 21 and 22 may include a material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or indium tin-zinc oxide (ITZO), but is not limited thereto.
  • the first insulating layer 51 is disposed on the substrate 11 , the first electrode 21 , and the second electrode 22 .
  • the first insulating layer 510 may be disposed in a space between each of the electrodes 21 and 22 or between the internal banks 41 and 42.
  • the first insulating layer 51 may include the internal banks 41, It may also be disposed on the opposite side of the area between them with respect to 420 .
  • the first insulating layer 51 is disposed to partially cover the first electrode 21 and the second electrode 22 .
  • the first insulating layer 51 may protect the first electrode 21 and the second electrode 22 and at the same time insulate them from each other. Also, it is possible to prevent the light emitting device 30 disposed on the first insulating layer 51 from being damaged by direct contact with other members.
  • the shape and structure of the first insulating layer 51 is not limited thereto.
  • the external bank 45 may be disposed on the first insulating layer 51 . According to an embodiment, the height of the outer bank 45 may be greater than the height of the inner banks 41 and 42 . As described above, the external bank 45 separates the neighboring sub-pixels SPXn and, at the same time, the sub-pixels adjacent to each other with ink in the inkjet printing process for disposing the light emitting device 30 during the manufacturing process of the display device 1 . (SPXn) can perform a function to prevent overflow.
  • the external bank 45 may include polyimide (PI), but is not limited thereto.
  • the light emitting device 30 may be disposed on the first insulating layer 51 between the internal banks 41 and 42 or between the respective electrodes 21 and 22 .
  • the light emitting device 30 may be disposed on the first insulating layer 51 disposed between the internal banks 41 and 42 .
  • a plurality of layers may be disposed in a direction perpendicular to the upper surface of the substrate 11 .
  • the light emitting device 30 of the display device 1 may have a shape extending in one direction, and may have a structure in which a plurality of semiconductor layers are sequentially disposed in one direction.
  • the second insulating layer 52 is disposed on the light emitting device 30 , and may expose one end and the other end of the light emitting device 30 .
  • the exposed end of the light emitting device 30 may contact the contact electrode 26 .
  • the shape of the second insulating layer 52 may be formed by a patterning process using a material constituting the second insulating layer 52 using a conventional mask process.
  • a plurality of contact electrodes 26 and a third insulating layer 53 may be disposed on the second insulating layer 52 .
  • the first contact electrode 26_1 and the second contact electrode 26_2 contact one end and the other end of the light emitting device 30 , respectively, and both sides of the first electrode 21 and the second electrode 22 , respectively. may be disposed to cover the As described above, the upper surfaces of the first electrode 21 and the second electrode 22 are partially exposed, and the first contact electrode 26_1 and the second contact electrode 26_2 are the first electrode 21 and the second electrode 22 . It may be in contact with the exposed upper surface of the electrode 22 .
  • the third insulating layer 53 may be disposed on the first contact electrode 26_1 .
  • the third insulating layer 53 is disposed to cover the first contact electrode 26_1 , so that the light emitting device 30 does not overlap with a partial region of the light emitting device 30 so that it can be connected to the second contact electrode 26_2 . can be placed.
  • the third insulating layer 53 may partially contact the first contact electrode 26_1 and the second insulating layer 52 on the upper surface of the second insulating layer 52 .
  • the third insulating layer 53 may protect the first contact electrode 26_1 and electrically insulate it from the second contact electrode 26_2 .
  • the second contact electrode 26_2 is disposed on the second electrode 22 , the second insulating layer 52 , and the third insulating layer 53 .
  • the second contact electrode 26_2 may contact the other end of the light emitting device 30 and the exposed upper surface of the second electrode 22 .
  • the other end of the light emitting device 30 may be electrically connected to the second electrode 22 through the second contact electrode 26_2 .
  • the fourth insulating layer 55 may be entirely disposed on the substrate 11 .
  • the fourth insulating layer 55 may function to protect the members disposed on the substrate 11 from an external environment.
  • Each of the first insulating layer 51 , the second insulating layer 52 , the third insulating layer 53 , and the fourth insulating layer 55 described above may include an inorganic insulating material or an organic insulating material.

Abstract

잉크젯 프린팅 장치가 제공된다. 잉크젯 프린팅 장치는 제1 방향으로 연장된 에어 부상 스테이지, 상기 에어 부상 스테이지 상부에 위치하는 프린트 헤드 유닛, 및 상기 제1 방향으로 이동하며, 상기 에어 부상 스테이지 상에 전계를 제공하는 전계 형성 유닛을 포함한다.

Description

잉크젯 프린팅 장치
본 발명은 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로서, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 형광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 형광물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대상 기판을 스테이지 상에서 공기 부상하여 수평 방향으로 이동시킴으로써 고속으로 대상 기판 상에 잉크를 분사하는 인쇄 공정이 수행될 수 있는 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 대상 기판의 이동에 따라 대상 기판 상에 전계를 형성하는 전계 형성 유닛을 이동시킴으로써 쌍극자 소자들의 정렬도가 개선될 수 있는 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는, 제1 방향으로 연장된 에어 부상 스테이지, 상기 에어 부상 스테이지 상부에 위치하는 프린트 헤드 유닛, 및 상기 제1 방향으로 이동하며, 상기 에어 부상 스테이지 상에 전계를 제공하는 전계 형성 유닛을 포함한다.
상기 프린트 헤드 유닛은 프린트 헤드를 포함하되, 상기 프린트 헤드는 쌍극자를 포함하는 잉크를 분사하는 노즐을 포함할 수 있다.
상기 프린트 헤드는 상기 전계가 형성된 에어 부상 스테이지 상에 상기 잉크를 분사할 수 있다.
상기 에어 부상 스테이지는 상기 에어 부상 스테이지의 상면에 형성된 복수의 에어홀을 포함하고, 상기 복수의 에어홀 중 적어도 일부는 상기 에어 부상 스테이지 상으로 공기를 분사할 수 있다.
상기 에어 부상 스테이지 상에서 대상 기판을 상기 제1 방향으로 이송하는 기판 이송 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 유닛은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 에어 부상 스테이지의 제1 측에 인접하여 배치되는 제1 기판 이송부를 포함할 수 있다.
상기 제1 기판 이송부는 그리퍼를 더 포함하고, 상기 그리퍼는 상기 그리퍼와 상기 대상 기판 사이에 음압을 발생시켜 상기 대상 기판을 상기 그리퍼의 일면에 흡착시킬 수 있다.
상기 기판 이송 유닛은 상기 에어 부상 스테이지의 상기 제1 측의 반대측인 제2 측에 인접하여 배치되는 제2 기판 이송부를 더 포함할 수 있다.
상기 전계 형성 유닛은 상기 기판 이송 유닛을 따라 이동하면서 상기 대상 기판 상에 전계를 형성할 수 있다.
상기 전계 형성 유닛은 프로브 유닛 및 상기 프로브 유닛을 구동하는 프로브 구동 장치를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는, 제1 방향을 따라 순차 배열되며 대상 기판이 정렬되는 로딩부 및 상기 대상 기판 상에 잉크를 분사하는 프린팅부를 포함하며, 상기 제1 방향으로 연장된 에어 부상 스테이지, 상기 프린팅부 상부에 위치하는 프린트 헤드 유닛, 상기 에어 부상 스테이지의 측부에 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 이동하며 상기 대상 기판 상에 전계를 형성하는 전계 형성 유닛을 포함한다.
상기 대상 기판을 상기 에어 부상 스테이지 상에서 상기 제1 방향으로 이송하는 기판 이송 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 유닛은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 에어 부상 스테이지의 제1 측에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 기판 이송 유닛은 그리퍼를 더 포함하고, 상기 그리퍼는 상기 그리퍼와 상기 대상 기판 사이에 음압을 발생시켜 상기 대상 기판의 일면을 상기 대상 기판의 일면과 대향하는 상기 그리퍼의 일면에 흡착시킬 수 있다.
상기 전계 형성 유닛은 상기 기판 이송 유닛을 따라 이동하면서 상기 대상 기판 상에 전계를 형성할 수 있다.
상기 전계 형성 유닛은 프로브 유닛 및 상기 프로브 유닛을 구동하는 프로브 구동 장치를 포함할 수 있다.
상기 에어 부상 스테이지는 상기 에어 부상 스테이지 상에 공기를 분사하여 상기 대상 기판을 부상시키는 복수의 에어홀을 포함할 수 있다.
상기 로딩부 상부에 배치되는 정렬 검사 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 에어 부상 스테이지의 제1 측에 이격 배치된 제1 가이드부를 더 포함하고, 상기 전계 형성 유닛은, 상기 제1 가이드부 상에 배치되는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 프로브 유닛, 및 상기 제1 베이스 기판 상에서 상기 프로브 유닛과 이격되어 배치되는 프로브 구동 장치를 포함할 수 있다.
상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 가이드부와 상기 에어 부상 스테이지 사이에 배치된 제2 가이드부, 및 상기 제2 가이드부 상에 배치되고 상기 대상 기판을 상기 에어 부상 스테이지 상에서 상기 제2 가이드부를 따라 이송하는 기판 이송 유닛을 더 포함하되, 상기 기판 이송 유닛은, 상기 제2 가이드부 상에 배치된 제2 베이스 기판, 및 상기 제2 베이스 기판 상에 배치되고 상기 대상 기판을 고정하는 그리퍼를 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판 상에 배치되며 상기 대상 기판을 상기 제1 방향으로 이송하는 그리퍼를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 대상 기판을 스테이지 상에서 공기 부상하여 수평 방향으로 이동시킴으로써 고속으로 대상 기판 상에 잉크를 분사하는 인쇄 공정이 수행되어 프린팅 공정의 공정 시간이 단축될 수 있다.
또한, 대상 기판의 이동에 따라 대상 기판 상에 전계를 형성하는 전계 형성 유닛을 이동시킴으로써 쌍극자 소자들의 정렬도가 개선되어 신뢰도가 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어 부상 스테이지, 지지 유닛 및 전계 형성 유닛의 상대적인 배치도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 기판 이송 유닛 및 전계 형성 유닛의 개략적인 평면 배치도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 단면 배치도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 그리퍼와 대상 기판을 나타낸 개략 사시도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 상태를 도시하는 개략도들이다.
도 9는 일 실시예에 따른 로딩부에 대상 기판이 배치되는 단계를 나타낸 평면도이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 일 예를 나타낸 개략 단면도들이다.
도 12는 일 실시예에 따른 프린팅부에 대상 기판이 배치되는 단계를 나타낸 평면도이다.
도 13은 도 12의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 프로브 유닛에 의해 대상 기판 상에 전계가 형성된 것을 도시하는 개략도이다.
도 15는 일 실시예에 다른 언로딩부에 대상 기판이 배치되는 단계를 나타낸 평면도이다.
도 16은 도 15의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 17은 대상 기판이 배출되는 단계를 나타낸 평면도이다.
도 18은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다.
도 19는 또 다른 실시예에 다른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다.
도 20은 또 다른 실시예에 다른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다.
도 21은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다.
도 23 및 도 24는 도 22의 그리퍼 및 프로브 유닛의 구동을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 25는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다.
도 27은 도 26의 그리퍼 및 프로브 유닛의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 28은 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다.
도 29는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 쌍극자 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.
도 30 내지 33은 도 29의 쌍극자 정렬 방법을 도시하는 개략도들이다.
도 34는 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 35는 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 표시 장치의 평면도이다.
도 36은 도 35의 I-I' 선을 따라 자른 표시 장치의 부분 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지
칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 에어 부상 스테이지, 지지 유닛 및 전계 형성 유닛의 상대적인 배치도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 평면도이다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 대상 기판 상에 전계가 형성된 상태에서 대상 기판을 일 방향으로 이동시키면서 소정의 잉크를 대상 기판 상에 분사할 수 있다. 대상 기판 상에 전계를 형성함으로써, 상기 잉크 내에 분산되어 있는 입자, 예컨대 쌍극자는 그 배향 방향이 정렬되어 대상 기판 상으로 분사될 수 있다.
도면에는 제1 방향(D1), 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)이 정의되어 있다. 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)은 일 평면 상에 위치하며 서로 직교하는 방향이고, 제3 방향(D3)은 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)에 각각 수직한 방향이다.
실시예들에서 다른 별도의 언급이 없는 한, "상부"는 제3 방향(D3) 일 측을 나타내고, 마찬가지로 "상면"은 제3 방향(D3) 일 측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, "하부"는 제3 방향(D3) 일 측의 반대 측인 타 측을 나타내고, 마찬가지로 "하면"은 제3 방향(D3) 타 측을 향하는 표면을 지칭한다. 또한, "좌", "우", "상", "하"는 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, "좌"는 제2 방향(D2)의 반대 방향, "우"는 제2 방향(D2), "상"은 제1 방향(D1), "하"는 제1 방향(D1)의 반대 방향을 가리킨다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 스테이지 유닛(100), 기판 이송 유닛(200), 전계 형성 유닛(300), 정렬 검사 유닛(400), 프린트 헤드 유닛(500) 및 토출량 검사 유닛(600)을 포함할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 복수의 가이드부(910, 920)를 더 포함할 수 있다.
스테이지 유닛(100)은 에어 부상 스테이지(110)를 포함할 수 있다. 스테이지 유닛(100)은 에어 부상 스테이지(110)의 하부에 배치되어 에어 부상 스테이지(110)를 지지하는 베이스 프레임(120)을 더 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 베이스 프레임(120)은 생략될 수 있다.
에어 부상 스테이지(110)는 대상 기판(SUB)이 배치되는 공간을 제공한다. 대상 기판(SUB)은 에어 부상 스테이지(110) 상면 상에 배치될 수 있다. 프린팅 공정이 이루어지는 동안 대상 기판(SUB)은 스테이지 유닛(100) 상에서 일 방향으로 이동할 수 있다.
에어 부상 스테이지(110)는 에어 부상 스테이지(110) 상에 배치된 대상 기판(SUB)의 하면으로 에어를 분사하여 대상 기판(SUB)을 에어 부상 스테이지(110)로부터 제3 방향(D3, 또는 수직 방향)으로 부상시킬 수 있다. 에어 부상 스테이지(110)에 의해 부상된 대상 기판(SUB)은 프린팅 공정이 이루어지는 동안 에어 부상 스테이지(110) 상에서 부상된 상태로 제1 방향(D1, 또는 수평 방향)으로 이동할 수 있다.
에어 부상 스테이지(110)의 전반적인 평면 형상은 제1 방향(D1)의 장변과 제2 방향(D2)의 단변을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다. 에어 부상 스테이지(110)의 장변 방향인 제1 방향(D1)은 프린팅 공정이 이루어지는 동안 대상 기판(SUB)이 이동하는 이동 방향일 수 있다. 즉, 에어 부상 스테이지(110)는 평면상 대상 기판(SUB)의 이동 방향인 제1 방향(D1)으로 연장된 직사각형 형상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 에어 부상 스테이지(110)의 평면 형상은 제1 방향(D1)으로 연장된 타원형, 다각형 등 다양하게 변경될 수도 있다.
에어 부상 스테이지(110)는 로딩부(LA), 프린팅부(PA) 및 언로딩부(ULA)를 포함할 수 있다. 언로딩부(ULA)는 로딩부(LA)로부터 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 프린팅부(PA)는 로딩부(LA)와 언로딩부(ULA) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 로딩부(LA), 프린팅부(PA) 및 언로딩부(ULA)는 제1 방향(D1)을 따라 순차적으로 배열될 수 있다.
로딩부(LA)는 프린팅 공정이 이루어지기 위해 대상 기판(SUB)을 에어 부상 스테이지(110) 상에 준비하는 공정이 이루어지는 영역일 수 있다. 예를 들어, 로딩부(LA)는 대상 기판(SUB)이 외부로부터 로딩되고, 프린팅 공정을 진행하기 위해 대상 기판(SUB)을 에어 부상 스테이지(110) 상에 정렬시키는 공정이 이루어지는 영역일 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 외부로부터 대상 기판(SUB)을 에어 부상 스테이지(110) 상으로 이동시키는 이동부를 더 포함할 수도 있다.
프린팅부(PA)는 후술할 프린트 헤드 유닛(500)을 이용하여 대상 기판(SUB) 상에 프린팅 공정이 이루어지는 영역일 수 있다.
언로딩부(ULA)는 프린팅 공정이 이루어진 후, 대상 기판(SUB)은 외부로 배출하는 공정이 이루어지는 영역일 수 있다. 또한, 언로딩부(ULA)는 후술할 토출량 검사 유닛(600)을 이용하여 프린트 헤드 유닛(500)에서 분사되는 잉크의 액적량 및 탄착 위치를 검사하는 영역일 수도 있다.
에어 부상 스테이지(110)의 표면에는 복수의 에어홀(AH)이 형성될 수 있다. 에어홀(AH)은 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA), 프린팅부(PA) 및 언로딩부(ULA) 표면에 형성될 수 있다. 에어 부상 스테이지(110)의 표면에 형성된 복수의 에어홀(AH)은 에어 부상 스테이지(110)와 대상 기판(SUB) 사이에 공기를 방출하거나 흡입함으로써, 대상 기판(SUB)이 에어 부상 스테이지(110) 상에서 일정 높이(이하, 부상 높이)로 부상되도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 복수의 에어홀(AH) 중 일부는 에어 부상 스테이지(110)로부터 대상 기판(SUB)의 하면 상으로 공기를 방출하고, 에어홀(AH) 중 다른 일부는 에어 부상 스테이지(110)와 대상 기판(SUB) 사이의 공간에 위치하는 공기의 일부를 흡입할 수 있다. 에어 부상 스테이지(110)는 상기 에어홀(AH)을 통해 에어 부상 스테이지(110)와 대상 기판(SUB) 사이로 방출되는 공기의 압력과 에어 부상 스테이지(110)와 대상 기판(SUB) 사이로부터 흡입되는 공기의 압력을 조절함으로써, 대상 기판(SUB)의 부상 높이를 조절할 수 있다.
에어 부상 스테이지(110)의 측부에는 가이드부(910, 920)가 배치될 수 있다. 후술할 기판 이송 유닛(200) 및 전계 형성 유닛(300)은 가이드부(910, 920) 상에 배치될 수 있다. 가이드부(910, 920)는 제1 방향(D1)으로 연장된 형상을 포함하며, 기판 이송 유닛(200) 및 전계 형성 유닛(300)을 제1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있다. 가이드부(910, 920)는 기판 이송 유닛(200) 및 전계 형성 유닛(300)을 제1 방향(D1)으로 이동하도록 가이드 역할을 할 수 있다.
가이드부(910, 920)는 제1 가이드부(910) 및 제2 가이드부(920)를 포함할 수 있다.
제1 가이드부(910)는 스테이지 유닛(100)의 일 측부에 배치될 수 있다. 제1 가이드부(910)는 평면도상 에어 부상 스테이지(110)의 좌측부에 배치될 수 있다. 도면에는 제1 가이드부(910)가 에어 부상 스테이지(110)으로부터 이격되어 배치된 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 가이드부(910)는 에어 부상 스테이지(110)의 일 측면(예를 들어, 좌측면)에 부착될 수도 있다.
제1 가이드부(910)는 제1 방향(D1)으로 연장된 형상일 수 있다. 제1 가이드부(910)의 연장 방향은 에어 부상 스테이지(110)의 연장 방향과 동일할 수 있다. 제1 가이드부(910) 상에는 기판 이송 유닛(200)이 배치될 수 있다. 기판 이송 유닛(200)은 제1 가이드부(910) 상에 배치되어 제1 가이드부(910)에 의해 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
제2 가이드부(920)는 스테이지 유닛(100)의 일 측부에 배치될 수 있다. 제2 가이드부(920)는 평면도상 제1 가이드부(910)의 좌측부에 배치될 수 있다. 제2 가이드부(920)와 스테이지 유닛(100) 사이에는 제1 가이드부(910)가 배치될 수 있다.
제2 가이드부(920)는 제1 방향(D1)으로 연장된 형상일 수 있다. 제2 가이드부(920)의 연장 방향은 에어 부상 스테이지(110)의 연장 방향과 동일할 수 있다. 제2 가이드부(920) 상에는 전계 형성 유닛(300)이 배치될 수 있다. 전계 형성 유닛(300)은 제2 가이드부(920) 상에 배치되어 제2 가이드부(920)에 의해 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
기판 이송 유닛(200)은 프린팅 공정이 이루어지는 동안 대상 기판(SUB)을 스테이지 유닛(100) 상에서 일정 높이를 유지하며 제1 방향(D1)으로 이동시키는 역할을 할 수 있다.
기판 이송 유닛(200)은 에어 부상 스테이지(110)의 제1 장변(예를 들어, 평면도상 좌측변) 외측에 인접 배치될 수 있다. 기판 이송 유닛(200)은 에어 부상 스테이지(110)의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 도면에서는 하나의 기판 이송 유닛(200)이 에어 부상 스테이지(110)의 일변 외측에 인접 배치된 것을 도시하고 있으나, 복수 개의 기판 이송 유닛(200)이 배치될 수도 있다.
기판 이송 유닛(200)은 제1 가이드부(910) 상에 배치될 수 있다. 기판 이송 유닛(200)은 제1 가이드부(910) 상에 배치되어 제1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 기판 이송 유닛(200)은 에어 베어링, 이동 부재 등을 이용하여 제1 가이드부(910) 상에서 제1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있다.
기판 이송 유닛(200)은 대상 기판(SUB)의 부상 높이를 일정하게 유지하며 대상 기판(SUB)을 제1 방향(D1)으로 이동시키는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 에어 부상 스테이지(110)로부터 부상된 대상 기판(SUB)의 가장 자리를 고정할 수 있다. 기판 이송 유닛(200)이 대상 기판(SUB)의 가장 자리를 고정함으로써, 에어 부상 스테이지(110)로부터 제3 방향(D3)으로 부상된 대상 기판(SUB)의 부상 높이는 프린팅 공정이 이루어지는 동안 일정하게 유지될 수 있다. 대상 기판(SUB)은 기판 이송 유닛(200)이 제1 가이드부(910) 상에서 제1 방향(D1)으로 이동함에 따라 기판 이송 유닛(200)에 고정되어 제1 방향(D1)으로 이동될 수 있다.
전계 형성 유닛(300)은 프린팅 공정이 이루어지는 동안 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성하는 역할을 할 수 있다. 전계 형성 유닛(300)은 대상 기판(SUB) 및 기판 이송 유닛(200)과 제1 방향(D1)으로 이동하며 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 전계 형성 유닛(300)은 대상 기판(SUB) 및 기판 이송 유닛(200)의 이동 방향 및 이동 속도가 동기화되어 함께 이동할 수 있다.
전계 형성 유닛(300)은 제2 가이드부(920) 상에 배치될 수 있다. 전계 형성 유닛(300)은 제2 가이드부(910) 상에 배치되어 제1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 전계 형성 유닛(300)은 에어 베어링, 이동 부재 등을 이용하여 제2 가이드부(920) 상에서 제1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치(1000)의 정렬 검사 유닛(400), 프린트 헤드 유닛(500), 토출량 검사 유닛(600)은 제1 방향(D1)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 정렬 검사 유닛(400), 프린트 헤드 유닛(500) 및 토출량 검사 유닛(600)은 제1 방향(D1)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
정렬 검사 유닛(400)은 스테이지 유닛(100)의 로딩부(LA) 상에 배치될 수 있다. 정렬 검사 유닛(400)은 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA)에 대상 기판(SUB)이 준비되는 경우, 대상 기판(SUB)의 정렬을 검사하는 역할을 할 수 있다.
정렬 검사 유닛(400)은 정렬 지지대(410, 420) 및 제1 센싱 유닛(CA1, CA2)을 포함할 수 있다. 정렬 지지대(410, 420)는 제1 지지대(410) 및 제2 지지대(420)를 포함할 수 있다. 제1 센싱 유닛(CA1, CA2)은 제1 지지대(410) 상에 거치된 제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 지지대(420) 상에 거치된 제2 정렬 센서부(CA2)를 포함할 수 있다.
제1 지지대(410)는 수평 방향으로 연장된 제1 수평 지지부(411) 및 제1 수평 지지부(411)의 양 단부에 연결되고 수직 방향인 제3 방향(D3)으로 연장된 제1 수직 지지부(412)를 포함할 수 있다. 제1 수평 지지부(411)의 연장 방향은 스테이지 유닛(100)의 단변 방향인 제2 방향(D2)과 동일할 수 있다.
제2 지지대(420)는 제1 지지대(410)와 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2 지지대(420)는 수평 방향으로 연장된 제2 수평 지지부(421) 및 제2 수평 지지부(421)의 양 단부에 연결되고 수직 방향인 제3 방향(D3)으로 연장된 제2 수직 지지부(422)를 포함할 수 있다. 제2 수평 지지부(421)의 연장 방향은 스테이지 유닛(100)의 단변 방향인 제2 방향(D2)과 동일할 수 있다.
제1 정렬 센서부(CA1)는 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA) 상부에 배치될 수 있다. 제1 정렬 센서부(CA1)는 제1 지지대(410) 상에 거치될 수 있다. 제1 정렬 센서부(CA1)는 제1 수평 지지부(411) 상에 거치되어 에어 부상 스테이지(110)로부터 제3 방향(D3)으로 소정 거리 이격될 수 있다.
제2 정렬 센서부(CA2)는 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA) 상부에 배치될 수 있다. 제2 정렬 센서부(CA2)는 제2 지지대(420) 상에 거치될 수 있다. 제2 정렬 센서부(CA2)는 제2 수평 지지부(421) 상에 거치되어 에어 부상 스테이지(110)로부터 제3 방향(D3)으로 소정 거리 이격될 수 있다.
제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 정렬 센서부(CA2)와 에어 부상 스테이지(110)의 이격 거리는 에어 부상 스테이지(110) 상에 대상 기판(SUB)이 배치되었을 때 제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 정렬 센서부(CA2)가 대상 기판(SUB)으로부터 어느 정도 간격을 가져 정렬 검사 공정 공간이 확보될 수 있는 범위 내에서 조절될 수 있다.
정렬 검사 유닛(400)은 복수 개의 제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 정렬 센서부(CA2)를 포함할 수 있다. 도면에는 제1 지지대(410) 상에 거치된 2개의 제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 지지대(420)에 거치된 2개의 제2 정렬 센서부(CA2)를 도시하고 있으나, 제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 정렬 센서부(CA2)의 개수는 이에 제한되지 않는다.
제1 정렬 센서부(CA1) 및 제2 정렬 센서부(CA2)는 에어 부상 스테이지(110) 상에 배치된 대상 기판(SUB)의 위치를 감지하여, 상기 대상 기판(SUB)을 기준 위치에 정렬시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 정렬 센서부(CA1) 및/또는 제2 정렬 센서부(CA2)는 카메라부를 포함할 수 있다. 제1 정렬 센서부(CA1) 및/또는 제2 정렬 센서부(CA2)가 카메라부를 포함하는 경우, 제1 정렬 센서부(CA1) 및/또는 제2 정렬 센서부(CA2)는 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA) 상에 배치된 대상 기판(SUB)을 촬영하여 대상 기판(SUB)의 위치를 감지할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 정렬 검사 유닛(400)은 대상 기판(SUB)을 기준 위치로 정렬하도록 에어 부상 스테이지(110) 상에서 대상 기판(SUB)을 수평 방향으로 이동시키는 별도의 대상 기판 정렬 이동부를 더 포함할 수 있다.
프린트 헤드 유닛(500)은 스테이지 유닛(100)의 프린팅부(PA) 상에 배치될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(500)은 제1 방향(D1)을 따라 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA)로부터 프린팅부(PA) 상으로 이동한 대상 기판(SUB)에 잉크를 인쇄하는 역할을 할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 잉크 카트리지와 같은 잉크 제공부를 더 포함할 수 있고, 잉크 제공부로부터 공급된 잉크는 프린트 헤드 유닛(500)을 통해 대상 기판(SUB) 측으로 분사(토출)될 수 있다.
프린트 헤드 유닛(500)은 제3 지지대(510) 및 프린트 헤드(520)를 포함할 수 있다.
제3 지지대(510)는 수평 방향으로 연장된 제3 수평 지지부(511) 및 제3 수평 지지부(511)의 양 단부에 연결되고 수직 방향인 제3 방향(D3)으로 연장된 제3 수직 지지부(512)를 포함할 수 있다. 제3 수평 지지부(311)의 연장 방향은 스테이지 유닛(100)의 단변 방향인 제2 방향(D2)과 동일할 수 있다.
프린트 헤드(520)는 대상 기판(SUB) 상에 쌍극자를 포함하는 잉크를 분사하는 역할을 한다. 프린트 헤드(520)는 에어 부상 스테이지(110)의 프린팅부(PA) 상부에 배치될 수 있다.
프린트 헤드(520)는 제3 지지대(510)의 제3 수평 지지부(511)에 거치될 수 있다. 프린트 헤드(520)는 제3 수평 지지부(511) 상에 거치되어 에어 부상 스테이지(110)로부터 제3 방향(D3)으로 소정 거리 이격될 수 있다. 프린트 헤드 (520)는 제3 수평 지지부(511)에 거치되되, 제3 수평 지지부(511)으로부터 일측으로 돌출되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 프린트 헤드(520)는 제3 수평 지지부(511)의 제1 방향(D2) 타측(평면도상 하측)으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
토출량 검사 유닛(600)은 스테이지 유닛(100)의 언로딩부(ULA) 상에 배치될 수 있다. 토출량 검사 유닛(600)은 프린트 헤드 유닛(500)에서 분사되는 잉크의 액적량 및 탄착 위치를 검사할 수 있다. 토출량 검사 유닛(600)은 제1 방향(D1)을 따라 에어 부상 스테이지(110)의 프린팅부(PA)로부터 언로딩부(ULA) 상으로 이동하는 대상 기판(SUB)의 검사 영역 또는 별도의 검사용 기판(미도시)에 도포된 잉크를 분석할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(500)으로부터 대상 기판(SUB) 상에 잉크를 분사하는 공정에 대한 상세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
토출량 검사 유닛(600)은 제4 지지대(610) 및 제2 센싱 유닛(650)을 포함할 수 있다.
제4 지지대(610)는 수평 방향으로 연장된 제4 수평 지지부(611) 및 제4 수평 지지부(611)의 양 단부에 연결되고 수직 방향인 제3 방향(D3) 연장된 제4 수직 지지부(612)를 포함할 수 있다. 제4 수평 지지부(611)의 연장 방향은 스테이지 유닛(100)의 단변 방향인 제2 방향(D2)과 동일할 수 있다
제2 센싱 유닛(650)은 에어 부상 스테이지(110)의 언로딩부(ULA) 상부에 배치될 수 있다. 제2 센싱 유닛(650)은 제4 지지대(610) 상에 거치되어 에어 부상 스테이지(110)으로부터 제3 방향(D3)으로 소정 거리 이격될 수 있다. 제2 센싱 유닛(650)은 제4 지지대(610)의 제4 수평 지지부(611) 상에서 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있다.
제2 센싱 유닛(650)과 에어 부상 스테이지(110)의 이격 거리는 에어 부상 스테이지(110) 상에 대상 기판(SUB) 또는 검사용 기판이 배치되었을 때 제2 센싱 유닛(650)이 대상 기판(SUB) 또는 검사용 기판으로부터 어느 정도 간격을 가져 공정(검사) 공간이 확보될 수 있는 범위 내에서 조절될 수 있다.
토출량 검사 유닛(600)은 복수 개의 제2 센싱 유닛(650)을 포함할 수 있다. 도면에서는 3개의 제2 센싱 유닛(650)이 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제2 센싱 유닛(650)은 에어 부상 스테이지(110)와 이격되어 대상 기판(SUB) 상에 도포된 잉크를 감지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 기판 이송 유닛 및 전계 형성 유닛의 개략적인 평면 배치도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 단면 배치도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 그리퍼와 대상 기판을 나타낸 개략 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 기판 이송 유닛(200)은 에어 부상 스테이지(110)의 일 장변 외측에 인접 배치될 수 있다.
기판 이송 유닛(200)은 제1 베이스 기판(210) 및 그리퍼(220)를 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(210)은 제1 가이드부(910) 상에 배치될 수 있다. 제1 베이스 기판(210)은 제1 가이드부(910) 상에서 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 제1 베이스 기판(210) 상에는 그리퍼(220)가 배치될 수 있다. 제1 베이스 기판(210)은 대상 기판(SUB)이 그리퍼(220)에 고정되는 경우 제1 가이드부(910) 상에서 이동함으로써 대상 기판(SUB)을 제1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있다.
제1 베이스 기판(210)은 제1 방향(D1)으로 연장된 평면 형상일 수 있다.
그리퍼(220)는 제1 베이스 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 그리퍼(220)는 제1 베이스 기판(210) 상에 배치되어 제1 방향(D1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 그리퍼(220)는 흡착 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어 흡착 장치는 진공 장치, 진공척 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리퍼(220)는 대상 기판(SUB)의 부상 높이를 일정하여 유지하며 대상 기판(SUB)을 고정시키는 역할을 할 수 있다. 일 실시예에서, 에어 부상 스테이지(110) 상에 대상 기판(SUB)이 준비되고 에어 부상 스테이지(110)의 표면에 형성된 복수의 에어홀(AH)로부터 공기가 분사되어 에어 부상 스테이지(110)로부터 대상 기판(SUB)이 제3 방향(D3)으로 부상되는 경우, 그리퍼(220)는 그리퍼(220)와 중첩된 대상 기판(SUB)의 일 측 가장자리의 하면과 접촉하는 영역에 음압을 발생시킴으로써, 대상 기판(SUB)의 가장 자리 영역은 그리퍼(220)에 흡착되어 고정될 수 있다. 즉, 그리퍼(220)는 대상 기판(SUB)의 하면에서 제3 방향(D3)의 반대 방향으로 음압을 발생시켜 대상 기판(SUB)을 그리퍼(220)의 상면 상에 고정시킬 수 있다. 대상 기판(SUB)은 그리퍼(220)에 고정되어 에어 부상 스테이지(110)로부터 부상 높이가 일정하게 유지되어 프린팅 공정이 진행될 수 있다. 따라서, 대상 기판(SUB)은 그리퍼(220)에 고정되어 그리퍼(220)가 배치된 제1 베이스 기판(210)이 제1 방향(D1)으로 이동함에 따라, 대상 기판(SUB)도 제1 방향(D1)으로 이송될 수 있다.
일 실시예에 따른 전계 형성 유닛(300)은 기판 이송 유닛(200)의 일 측에 인접 배치될 수 있다. 전계 형성 유닛(300)은 제2 베이스 기판(310), 프로브 유닛(320) 및 프로브 구동 장치(330)를 포함할 수 있다.
프로브 유닛(320)은 제2 베이스 기판(310) 상에 배치될 수 있다. 제2 베이스 기판(310)은 제2 가이드부(920) 상에 배치될 수 있다. 프린팅 공정이 이루어지는 동안 제2 베이스 기판(310)은 제2 가이드부(920) 상에서 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 제2 베이스 기판(310)은 대상 기판(SUB) 및 기판 이송 유닛(200)과 동기화되어 대상 기판(SUB)과 일체화되어 동시에 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다.
프로브 유닛(320)은 에어 부상 스테이지(110) 상에 부상되어 그리퍼(220)에 고정된 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성하는 역할을 할 수 있다. 프로브 유닛(320)의 크기 및 형상은 대상 기판(SUB)에 따라 달라질 수 있다.
프로브 유닛(320)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 있고, 복수의 프로브를 포함할 수 있다. 프로브 유닛(320)의 연장 방향의 길이는 대상 기판(SUB) 전체를 커버할 수 있다. 프로브 유닛(320)의 각 프로브는 대상 기판(SUB)의 전극 패드에 접촉할 수 있다.
프로브 구동 장치(330)는 제2 베이스 기판(310) 상에서 프로브 유닛(320)의 외측에 배치될 수 있다. 프로브 구동 장치(330)는 프로브 유닛(320)에 전기 신호를 전달하는 장치일 수 있다. 프로브 구동 장치(330)는 대상 기판(SUB)의 전극 패드와 접촉하는 프로브 유닛(320)을 통해 대상 기판(SUB)의 전극 패드로 소정의 전압, 예컨대 교류 전압을 제공할 수 있다. 프로브 유닛(320)에 의한 전압의 인가는 동시에 이루어질 수도 있고, 순차적으로 이루어질 수도 있다.
프로브 유닛(320)은 프로브 지지대(321), 프로브 구동부(323), 프로브 지그(325), 프로브 수평 이동부(327) 및 프로브 수직 이동부(329)를 포함할 수 있다.
프로브 지지대(321)는 제2 베이스 기판(310) 상에 배치될 수 있다.
프로브 구동부(323)는 프로브 지지대(321) 상에 배치될 수 있다. 프로브 구동부(323)는 프로브 지그(325)가 대상 기판(SUB)의 전극 패드 상에 배치되도록 프로브 지그(325)가 수평 방향 및 수직 방향, 예컨대 수평 방향인 제2 방향(D2) 및 수직 방향인 제3 방향(D3)으로 이동하도록 프로브 수평 이동부(327) 및 프로브 수직 이동부(329)를 구동하는 역할을 할 수 있다.
프로브 구동부(323)의 구동에 의해 프로브 수평 이동부(327) 및 프로브 수직 이동부(329)가 구동되어 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)의 전극 패드와 연결되거나 분리될 수 있다. 프로브 수평 이동부(327)는 프로브 지그(325)를 수평 방향, 예컨대 제2 방향(D2)으로 이동하도록 구동할 수 있다. 프로브 수직 이동부(329)는 프로브 지그(325)를 수직 방향, 예컨대 제3 방향(D3)으로 이동하도록 구동할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 공정 중에, 대상 기판(SUB)에 전계를 형성하는 단계, 예컨대 프린팅 공정이 이루어지는 단계 또는 그 이전 단계에서는 프로브 구동부(323)가 구동하여 프로브 지그(325)를 대상 기판(SUB)에 연결시키고, 그 이외의 단계에서는 프로브 구동부(323)가 다시 구동하여 프로브 지그(325)를 대상 기판(SUB)과 분리시킬 수 있다.
프로브 지그(325)는 프로브 구동 장치(330)로부터 전달되는 전기 신호를 통해 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)에 연결되어 상기 전기 신호를 전달하여 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 일 예로, 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)의 전극 패드 또는 전원 패드 등에 접촉되고, 프로브 구동 장치(330)로부터 전달받은 전기 신호는 상기 전극 또는 전원 패드로 전달될 수 있다. 대상 기판(SUB)에 전달된 상기 전기 신호는 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있다. 또한, 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)의 상면에 접촉되어 기판 이송 유닛(200)의 그리퍼(220)에 보조하여 대상 기판(SUB)을 고정을 보조하는 역할을 할 수 있다. 프로브 지그(325)가 에어 부상 스테이지(110) 상에 부상된 대상 기판(SUB)의 상면을 제3 방향(D3)의 반대 방향으로 누름으로써, 대상 기판(SUB)은 프로브 지그(325) 및 그리퍼(220)에 의해 고정될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로브 유닛(320)은 이에 제한되지 않는다. 도면에서는 프로브 유닛(320)은 에어 부상 스테이지(110) 상에 배치된 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있으면, 그 구조나 배치는 제한되지 않는다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 프로브 유닛의 상태를 도시하는 개략도들이다.
상술한 바와 같이, 프로브 유닛(320)의 프로브 구동부(323)는 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 공정 단계에 따라 동작될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 에어 부상 스테이지(110) 상에 대상 기판(SUB)이 준비되고, 에어 부상 스테이지(110)의 상면에 형성된 복수의 에어홀(AH)에 의해 공기가 대상 기판(SUB)의 하면에 분사되어 대상 기판(SUB)이 부상되면 기판 이송 유닛(200)의 그리퍼(220)에 의해 대상 기판(SUB)의 일 측 가장자리는 고정될 수 있다. 대상 기판(SUB)이 그리퍼(220) 상에 고정되기 전이나 대상 기판(SUB)이 부상되지 않은 제1 상태에서는 프로브 지그(325)는 프로브 지지대(321) 상에 배치되어 대상 기판(SUB) 및 그리퍼(220)와 이격될 수 있다. 프로브 유닛(320)의 프로브 구동부(323)는 수평 방향인 제2 방향(D2)과 수직 방향인 제3 방향(D3)으로 구동하여 프로브 지그(325)를 대상 기판(SUB) 및/또는 그리퍼(220)와 비중첩할 수 있다.
다음으로, 대상 기판(SUB)이 에어 부상 스테이지(110) 상에 준비되고, 대상 기판(SUB)의 일 측 가장자리 하면에 그리퍼(220)가 배치되어 대상 기판(SUB)이 그리퍼(220)에 고정되고, 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성하는 제2 상태에서는 프로브 유닛(320)의 프로브 구동부(323)가 구동하여 프로브 지그(325)를 대상 기판(SUB)과 연결시킬 수 있다. 프로브 구동부(323)는 프로브 수직 이동부(329)를 수직 방향인 제3 방향(D3)으로 이동하도록 구동하고, 프로브 수평 이동부(327)를 수평 방향인 제2 방향(D2)으로 구동하여 프로브 지그(325)를 대상 기판(SUB)의 상면에 형성된 전극 패드에 접촉시킬 수 있다. 프로브 유닛(320)의 프로브 지그(325)를 통해 대상 기판(SUB)에 전기 신호가 전달되고, 대상 기판(SUB) 상에는 전계가 형성될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 로딩부에 대상 기판이 배치되는 단계를 나타낸 평면도이다. 도 10 및 도 11은 도 9의 일 예를 나타낸 개략 단면도들이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 대상 기판(SUB)은 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA)에 준비될 수 있다. 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA)에 배치된 대상 기판(SUB)의 에어 부상 스테이지(110)의 상면에 형성된 에어홀(AH)에서 공기가 분사되어 에어 부상 스테이지(110)의 상면으로부터 제3 방향(D3)으로 부상되어 그리퍼(220)에 고정될 수 있다. 대상 기판(SUB)의 하면은 그리퍼(220)의 상면과 접촉할 수 있다.
도 10과 같이 제1 센싱 유닛(CA1, CA2)은 그리퍼(220)에 고정된 대상 기판(SUB)의 상부에 배치되어 대상 기판(SUB)을 촬영할 수 있다. 제1 센싱 유닛(CA1, CA2)은 대상 기판(SUB)을 촬영하고 대상 기판(SUB)의 위치를 감지하여 기준 위치에 대상 기판(SUB)이 배치되었는지 검사할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제1 센싱 유닛(CA1, CA2)에 의해 감지된 대상 기판(SUB)의 위치가 기준 위치가 상이한 경우, 별도의 이동 부재를 이용하여 대상 기판(SUB)을 수평 방향으로 이동시켜 대상 기판(SUB)을 기준 위치에 정렬시킬 수 있다.
이어, 대상 기판(SUB)이 기준 위치에 정렬된 경우, 전계 형성 유닛(300)의 프로브 유닛(320)은 대상 기판(SUB)의 상면에 마련된 전극 패드와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 도 11과 같이 프로브 유닛(320)의 프로브 구동부(323)는 프로브 수평 이동부(327) 및 프로브 수직 이동부(329)를 구동하여 프로브 지그(325)가 대상 기판(SUB)의 전극 패드 상에 배치되도록 이동시킬 수 있다. 상기 프로브 구동부(323)에 의하여 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)의 상면과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)의 일 측 가장 자리의 상면에 접촉되고, 그리퍼(220)는 대상 기판(SUB)의 일 측 가장 자리의 하면에 접촉될 수 있다. 대상 기판(SUB)은 프로브 지그(325) 및 그리퍼(220)에 의해 에어 부상 스테이지(110)로부터 부상 높이가 일정하게 유지되도록 고정될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 프린팅부에 대상 기판이 배치되는 단계를 나타낸 평면도이다. 도 13은 도 12의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다. 도 14는 일 실시예에 따른 프로브 유닛에 의해 대상 기판 상에 전계가 형성된 것을 도시하는 개략도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 대상 기판(SUB)의 에어 부상 스테이지(110) 상에 정렬이 완료되면, 제1 가이드부(910) 및 제2 가이브부(920)를 따라 기판 이송 유닛(200) 및 전계 형성 유닛(300)과 함께 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 대상 기판(SUB)은 대상 기판(SUB)의 가장 자리의 하면이 그리퍼(220)에 고정되고, 대상 기판(SUB)의 가장 자리 상면에 마련된 전극 패드가 프로브 지그(325)에 접촉되어 기판 이송 유닛(200)과 전계 형성 유닛(300)과 함께 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 대상 기판(SUB)은 에어 부상 스테이지(110) 상에서 부상되어 기판 이송 유닛(200)에 의해 로딩부(LA)로부터 프린팅부(PA)로 이동할 수 있다.
에어 부상 스테이지(110) 상에서 부상되어 제1 방향(D1)으로 이동하여 프린팅부(PA)로 이송된 대상 기판(SUB)에는 프린트 헤드(520)를 이용하여 잉크(I)를 분사할 수 있다. 프린트 헤드(520)의 연장 방향은 제3 지지대(510)의 제3 수평 지지부(511)의 연장 방향과 동일할 수 있다. 즉, 프린트 헤드(520)의 연장 방향은 에어 부상 스테이지(110)의 단변 방향인 제2 방향(D2)일 수 있다.
프린트 헤드(520)는 잉크(I)가 토출되는 복수의 노즐(NZ)을 포함할 수 있다. 프린트 헤드(520)는 연장 방향을 따라 형성되고, 잉크(I)가 전달되는 내부관(IP)을 포함할 수 있다. 복수의 노즐(NZ)은 프린트 헤드(520의 연장 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 노즐(NZ)은 1열 또는 복수열로 배열될 수 있다.
각 노즐(NZ)은 프린트 헤드(520)의 내부관(IP)에 연결될 수 있다. 프린트 헤드(520)의 내부관(IP)에는 잉크(I)가 공급되고, 공급된 잉크(I)는 내부관(IP)을 따라 흐르다가 각 노즐(NZ)을 통해 분사될 수 있다. 노즐(NZ)을 통해 분사된 잉크(I)는 대상 기판(SUB)의 상면으로 공급될 수 있다. 노즐(NZ)을 통한 잉크(I)의 분사량은 개별 노즐(NZ)에 인가되는 전압에 따라 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 각 노즐(NZ)의 1회 토출량은 1 내지 50pl(picoliter)일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도면에서는 하나의 프린트 헤드(520)가 예시되어 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 대상 기판(SUB)에 복수의 잉크(I)를 제공하는 공정의 경우, 잉크(I)의 종류와 동일한 수의 프린트 헤드(520)가 배치될 수 있다.
도 14를 참조하면, 잉크(I)는 용액 상태로 제공될 수 있다. 잉크(I)는 예를 들어, 용매(SV) 및 용매(SV) 내에 분산된 복수의 쌍극자(DP)를 포함할 수 있다. 용매(SV)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔 등일 수 있다. 용매(SV)는 상온 또는 열에 의해 기화되거나 휘발되는 물질일 수 있다. 복수의 쌍극자(DP)는 용매(SV) 내에 분산되어 있을 수 있다. 쌍극자(DP)는 용매(SV)가 제거된 후 최종적으로 대상 기판(SUB) 상에 잔류하는 고형 물질일 수 있다.
쌍극자(DP)는 일 단부가 제1 극성을 띠고, 타 단부가 제1 극성과 다른 제2 극성을 띠는 물체일 수 있다. 예를 들어, 쌍극자(DP)의 일 단부는 양의 극성을 띠고, 쌍극자(DP)의 타 단부는 음의 극성을 띨 수 있다. 양 단부에 다른 극성을 갖는 쌍극자(DP)는 전계 형성 유닛(300)의 프로브 유닛(320)에 의해 대상 기판(SUB) 상에 생성된 전계(IEL)에 놓였을 때, 전기적인 힘(인력과 척력)을 받아 배향 방향이 제어될 수 있다.
쌍극자(DP)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 쌍극자(DP)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 예를 들어, 마이크로 미터(micro-meter) 또는 나노미터(nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 일 실시예에 따른 잉크(I)에 포함되는 쌍극자(DP)는 임의의 도전형 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 반도체층은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호가 전달되어 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.
대상 기판(SUB) 상에 프린트 헤드(520)를 이용하여 쌍극자(DP)를 포함하는 잉크(I)를 분사하는 경우, 프로브 유닛(320)을 이용하여 대상 기판(SUB) 상에 전계(IEL)가 형성되면, 제1 극성 및 제2 극성을 갖는 쌍극자(DP)는 노즐(NZ)로부터 대상 기판(SUB) 상에 잉크(I)가 공급될 때까지 전기적 힘을 받을 수 있다. 상기 전기적 힘에 의해 쌍극자(DP)는 배향될 수 있고, 일 예로 쌍극자(DP)의 배향 방향은 전계(IEL) 방향을 향할 수 있다.
도 14에서는 잉크(I)가 노즐(NZ)에서 분사될 때 프로브 유닛(320)에서 전계(IEL)를 형성하는 것을 도시하고 있다. 이에 따라 쌍극자(DP)는 노즐(NZ)에서 토출되어 대상 기판(SUB)에 도달할 때까지 전계(IEL)에 의해 힘을 받을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 프로브 유닛(320)은 잉크(I)가 대상 기판(SUB)에 분사된 후에 전계(IEL)를 형성될 수도 있다. 이 경우, 쌍극자(DP)는 랜덤한 배열 방향을 갖고 대상 기판(SUB)에 분사되고, 그 이후에 분사된 잉크(I) 내에서 전계(IEL)에 의해 일 방향으로 배열될 수도 있다.
도면에서는 프로브 유닛(320)이 대상 기판(SUB) 상에 잉크(I)가 분사되면 이와 동시에 대상 기판(SUB) 상에 전계(IEL)를 형성하는 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 프로브 유닛(320)은 잉크(I)가 분사된 후에 언로딩부(ULA)로 이송되는 동안에도 대상 기판(SUB) 상에 전계(IEL)를 형성할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 언로딩부에 대상 기판이 배치되는 단계를 나타낸 평면도이다. 도 16은 도 15의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다. 도 17은 대상 기판이 배출되는 단계를 나타낸 평면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(500)을 이용하여 대상 기판(SUB) 상에 잉크(I)를 도포하는 공정이 완료되면, 대상 기판(SUB)은 제1 가이드부(910) 및 제2 가이브부(920)를 따라 기판 이송 유닛(200) 및 전계 형성 유닛(300)과 함께 제1 방향(D1)으로 이동하여 언로딩부(ULA)로 이동할 수 있다. 언로딩부(ULA)에서는 제2 센싱 유닛(650)을 이용하여 대상 기판(SUB)의 검사 영역에 분사된 잉크(I)를 검사할 수 있다. 예를 들어, 제2 센싱 유닛(650)은 대상 기판(SUB) 상에 분사된 잉크(I)의 직경 및 분사위치를 감지하고, 복수의 잉크(I)들의 직경과 분사위치의 오차를 측정할 수 있다. 상기 제2 센싱 유닛(650)이 감지한 잉크(I)의 데이터 정보는 피드백되어 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 설정값을 조절할 수 있다.
제2 센싱 유닛(650)은 제4 지지대(610)에 연결되고, 수평 방향으로 이동할 수 있는 제1 이동부(651), 제1 이동부(651)의 일 면에 배치된 제1 지지부(653) 및 제1 지지부(653) 상에 배치되는 제1 센서부(655)를 포함할 수 있다.
제1 이동부(651)는 제4 지지대(610)의 제4 수평 지지부(611)에 거치되어 제4 수평 지지부(611)의 연장 방향인 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있다. 제1 이동부(651)가 제2 방향(D2)으로 이동함에 따라, 제1 이동부(651)에 거치된 제1 지지부(653)도 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있다.
제1 지지부(653)는 제1 이동부(651)에 거치될 수 있다. 제1 지지부(653)는 제1 이동부(651)의 하면에 배치되어 제1 방향(D1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 지지부(653)의 일 단부는 제1 이동부(651)와 연결되고, 제1 방향(D1)의 타 단부는 제1 센서부(655)가 연결될 수 있다.
제1 센서부(655)는 에어 부상 스테이지(110)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 센서부(655)는 제1 지지부(653) 상에 거치되어 에어 부상 스테이지(110)로부터 소정 거리 이격될 수 있다. 제1 센서부(655)는 에어 부상 스테이지(110)의 상부에 배치되어 에어 부상 스테이지(110)의 상에 부상되어 배치된 대상 기판(SUB)의 검사 영역 또는 검사용 기판 상에 도포된 소정의 물질들을 감지할 수 있다. 대상 기판(SUB)의 검사 영역에 도포된 소정의 물질은 용매(SV) 및 용매(SV)에 분산된 쌍극자(DP)를 포함한 잉크(I)를 포함할 수 있다. 제1 센서부(655)는 제1 이동부(651)가 제2 방향(D2)으로 이동함에 따라, 대상 기판(SUB)의 각 영역 상에 도포된 소정의 물질들을 감지 또는 촬영할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 센서부(655)는 고해상도 카메라일 수 있다. 제1 센서부(655)가 고해상도 카메라인 경우, 제1 센서부(655)는 잉크(I)가 도포된 대상 기판(SUB)의 상부에 배치되어, 하부에 배치된 대상 기판(SUB)의 검사 영역을 촬영하여 대상 기판(SUB) 상에 도포된 물질들의 직경이나 위치, 및 이들 간의 오차를 측정할 수 있다. 다만, 제1 센서부(655)는 대상 기판(SUB) 상에 도포된 물질을 감지할 수 있는 장치라면 고해상도 카메라에 제한되지 않는다.
제2 센싱 유닛(650)에 의해 측정된 잉크(I)의 직경 및 도포 위치와 기준 설정값을 비교하여 오차를 측정할 수 있다. 상기 측정된 오차와 임계값을 비교하고, 그 결과에 따라 프린트 헤드(520)에서 분사되는 잉크(I)의 토출량 및 프린트 헤드(520)의 잉크 토출 부재의 위치를 기준 설정값에 근접하도록 조절할 수 있다.
도 16을 참조하면, 대상 기판(SUB)이 언로딩부(ULA)에 배치되어 잉크(I) 토출량을 검사하는 공정에서는 전계 형성 유닛(300)의 프로브 유닛(320)은 대상 기판(SUB)과 이격될 수 있다. 대상 기판(SUB)이 언로딩부(ULA)에 배치되는 경우, 대상 기판(SUB)은 위치 정보에 따라 프로브 유닛(320)의 프로브 구동부(323)는 프로브 지그(325)가 대상 기판(SUB)의 상면으로부터 이격되도록 프로브 수평 이동부(327) 및 프로브 수직 이동부(329)를 구동할 수 있다. 따라서, 대상 기판(SUB) 상에는 전계가 형성되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 프로브 구동 장치(330)가 프로브 유닛(320)으로 전기적 신호를 제공하지 않도록 구동되고, 프로브 지그(325)는 대상 기판(SUB)의 상면에 접촉되도록 유지할 수도 있다.
이어, 도 17을 참조하면, 대상 기판(SUB) 상에 잉크(I)를 도포하는 프린팅 공정 및 프린트 헤드(520)의 토출량을 검사하는 공정이 완료된 후, 대상 기판(SUB)은 제1 방향(D1)을 따라 이동되어 잉크젯 프린팅 장치(1000)로부터 배출될 수 있다. 대상 기판(SUB)이 제1 방향(D1)을 따라 배출되고, 기판 이송 유닛(200) 및 전계 형성 유닛(300)은 제1 방향(D1)의 반대 방향, 즉 하측 방향으로 이동하여 에어 부상 스테이지(110)의 로딩부(LA)의 일 측부에 배치될 수 있다.
이하, 다른 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이전에 이미 설명된 것과 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명한다.
도 18은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다. 도 19는 또 다른 실시예에 다른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다. 도 20은 또 다른 실시예에 다른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다. 도 18 내지 도 20은 잉크젯 프린팅 장치의 기판 이송 유닛 및 전계 형성 유닛의 개수 및/또는 배치를 다양하게 변형된 예를 도시한다.
도 18은 기판 이송 유닛이 스테이지 유닛의 양측에 배치되는 점이 도 3의 잉크젯 프린팅 장치와 상이하다.
도 18을 참조하면, 본 실시예에서 기판 이송 유닛(200_1)은 제1 기판 이송부(200A) 및 제2 기판 이송부(200B)를 포함할 수 있다. 제1 기판 이송부(200A)는 상술한 기판 이송 유닛(200, 도 3 참조)과 실질적으로 그 구조, 구성 및 배치가 동일하게 적용될 수 있다. 제2 기판 이송부(200B)도 상술한 기판 이송 유닛(200)과 그 구성 및 구조가 동일하게 적용될 수 있다. 이하, 제1 기판 이송부(200A) 및 제2 기판 이송부(200B)의 구성 및 구조에 대한 설명은 상술한 기판 이송 유닛(200)의 설명으로 대체하고, 제1 기판 이송부(200A) 및 제2 기판 이송부(200B)와 에어 부상 스테이지(110)의 상대적인 배치에 대하여 설명한다.
잉크젯 프린팅 장치(1000)는 에어 부상 스테이지(110)의 우변 외측에 제3 가이드부(930)를 더 포함할 수 있다. 제3 가이드부(930)는 에어 부상 스테이지(110)의 연장 방향인 제1 방향(D1)으로 연장된 형상일 수 있다.
기판 이송 유닛(200_1)은 에어 부상 스테이지(110)의 양측에 배치될 수 있다.
제1 기판 이송부(200A)는 에어 부상 스테이지(110)의 일변 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판 이송부(200A)는 에어 부상 스테이지(110)의 제1 장변(예를 들어, 좌측변) 외측에 인접 배치될 수 있다.
또한, 제2 기판 이송부(200B)는 에어 부상 스테이지(110)의 일변의 반대인 타변 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 기판 이송부(200B)는 에어 부상 스테이지(110)의 제2 장변(예를 들어, 우측변) 외측에 인접 배치될 수 있다. 제2 기판 이송부(200B)는 제3 가이드부(930) 상에 배치될 수 있다.
제1 기판 이송부(200A)는 대상 기판(SUB)의 일측 가장 자리 하면에 배치되고, 제2 기판 이송부(200B)는 대상 기판(SUB)의 일측의 반대측이 타측 가장 자리 하면에 배치될 수 있다. 제1 기판 이송부(200A) 및 제2 기판 이송부(200B)가 대상 기판(SUB)의 양측 가장 자리를 고정시킴으로써, 부상 스테이지(110) 상에 부상된 대상 기판(SUB)은 안정적으로 고정될 수 있다.
도 19는 전계 형성 유닛이 스테이지 유닛의 양측에 배치되는 점이 도 18의 잉크젯 프린팅 장치와 상이하다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에서 전계 형성 유닛(300_1)은 제1 전계 형성부(300A) 및 제2 전계 형성부(300B)를 포함할 수 있다. 제1 전계 형성부(300A)는 상술한 전계 형성 유닛(300, 도 3 참조)과 실질적으로 그 구조, 구성 및 배치가 동일하게 적용될 수 있다. 제2 전계 형성부(300B)도 상술한 전계 형성 유닛(300)과 그 구성 및 구조가 동일하게 적용될 수 있다. 이하, 제1 전계 형성부(300A) 및 제2 전계 형성부(300B)의 구성 및 구조에 대한 설명은 상술한 전계 형성 유닛(300)의 설명으로 대체하고, 제1 전계 형성부(300A) 및 제2 전계 형성부(300B)와 에어 부상 스테이지(110)의 상대적인 배치에 대하여 설명한다.
잉크젯 프린팅 장치(1000)는 제3 가이드부(930)가 외측에 배치된 제4 가이드부(940)를 더 포함할 수 있다. 제4 가이드부(940)는 에어 부상 스테이지(110)의 연장 방향인 제1 방향(D1)으로 연장된 형상일 수 있다. 제3 가이드부(930)는 에어 부상 스테이지(110)와 제4 가이드부(940) 사이에 배치될 수 있다.
전계 형성 유닛(300_1)은 에어 부상 스테이지(110)의 양측에 배치될 수 있다. 전계 형성 유닛(300_1)은 제1 기판 이송부(200A) 및 제2 기판 이송부(200B)의 외측에 배치될 수 있다.
제1 전계 형성부(300A)는 제1 기판 이송부(200A)의 외측에 인접 배치될 수 있다.
제2 전계 형성부(300B)는 제2 기판 이송부(200B)의 외측에 인접 배치될 수 있다. 제2 전계 형성부(300B)는 제4 가이드부(940) 상에 배치될 수 있다.
전계 형성 유닛(300_1)이 복수의 전계 형성부(300A, 300B)를 포함함으로써, 전계를 형성하기 위해 대상 기판(SUB)의 양측 상면에 전극 패드가 마련될 수 있고, 대상 기판(SUB)의 양측에 배치된 복수의 전계 형성부(300A, 300B)를 통해 대상 기판(SUB)의 양측에 전계 인가 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 대상 기판(SUB)의 양측으로 전계 인가 신호를 인가함으로써, 신호 노이즈를 최소화할 수 있다.
도 20을 참조하면, 기판 이송 유닛(200)이 일 측에 배치되는 점이 도 19와 상이하다. 본 실시예에서 기판 이송 유닛(200)은 에어 부상 스테이지(110)의 좌측변의 외측에 인접 배치될 수 있다. 전계 형성 유닛(300)은 제1 전계 형성부(300A) 및 제2 전계 형성부(300B)를 포함할 수 있다. 제1 전계 형성부(300A)는 기판 이송 유닛(200)의 외측(도면에서 좌측)에 배치되고, 제2 전계 형성부(300B)는 에어 부상 스테이지(110)의 우측변의 외측에 인접 배치될 수 있다.
이하, 도 21 내지 도 28을 참조하여, 잉크젯 프린팅 장치의 기판 이송 유닛 및 전계 형성 유닛의 다양한 구성에 대하여 설명하기로 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판 이송 유닛, 전계 형성 유닛, 대상 기판 및 에어 부상 스테이지만을 개략적으로 도시하기로 한다.
도 21은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다. 도 21를 참조하면, 본 실시예의 잉크젯 프린팅 장치는 그리퍼와 프로브 유닛이 일체화되도록 구성될 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 그리퍼(220_1)는 프로브 유닛(320)의 프로브 수평 이동부(327) 상에 거치될 수 있다. 그리퍼(220_1)는 대상 기판(SUB)의 상부에 배치된 프로브 수평 이동부(327) 상에 거치되어 대상 기판(SUB)의 상부에서 대상 기판(SUB)의 상면 상으로 음압을 발생시켜 대상 기판(SUB)을 고정할 수 있다. 상기 음압은 그리퍼(220_1)와 대상 기판(SUB)의 상면 사이의 공간에 위치하는 공기를 제3 방향(D3)으로 흡입하여 형성할 수 있다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다. 도 23 및 도 24는 도 22의 그리퍼 및 프로브 유닛의 구동을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 본 실시예의 잉크젯 프린팅 장치는 그리퍼 프로브 지그가 그리퍼 내부에 배치되어 프로브 지그와 그리퍼가 일체화되도록 구성될 수 있음을 예시한다.
도 22 내지 도 24를 참조하면, 프로브 지그(325_2)는 그리퍼(220_2) 내부의 홈에 배치될 수 있다. 그리퍼(220_2)는 하면에 홈이 형성될 수 있다. 상기 프로브 지그(325_2)는 그리퍼(220_2)의 하면에 형성된 홈에 빌트-인(built-in) 형식으로 배치될 수 있다. 프로브 지그(325_2)와 그리퍼(220_2) 사이에는 완충 부재(SP)가 더 배치될 수 있다. 완충 부재(SP)는 대상 기판(SUB)이 그리퍼(220_2)에 의해 프로브 지그(325_2) 및 그리퍼(220_2)의 하면으로 흡착되어 고정되는 경우, 프로브 지그(325_2)가 제3 방향(D3)으로 이동되도록 하는 역할을 할 수 있다.
프로브 지그(325_2)는 프로브 베이스(BA) 및 프로브 핀(PN)을 포함할 수 있다. 프로브 베이스(BA)는 프로브 구동 장치(330)로부터 프로브 핀(PN)에 전기적 신호를 전달하는 역할을 할 수 있다. 프로브 핀(PN)은 대상 기판(SUB)의 접촉하여 대상 기판(SUB)의 상면 상에 마련된 전극 패드에 직접 접촉하여 전기적인 신호는 전달하는 역할을 할 수 있다.
도 25는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다. 본 실시예에서는 그리퍼(220), 프로브 유닛(320) 및 프로브 구동 장치(330)는 하나의 베이스 기판 상에 배치될 수 있음을 예시한다.
도 25를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치는 제5 가이드부(970)를 포함할 수 있다. 제5 가이드부(970)는 상술한 제1 가이드부(910)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제5 가이드부(970) 상에는 베이스 기판(710)이 배치될 수 있다. 베이스 기판(710) 상에는 그리퍼(220), 프로브 유닛(320) 및 프로브 구동 장치(330)가 배치될 수 있다. 그리퍼(220), 프로브 유닛(320) 및 프로브 구동 장치(330)는 베이스 기판(710) 상에서 배치되며, 에어 부상 스테이지(110)로부터 순차적으로 외측으로 배열될 수 있다.
그리퍼(220), 프로브 유닛(320) 및 프로브 구동 장치(330)는 동일한 베이스 기판(710) 상에 배치되는 제1 방향(D1)으로 일체화되어 이동될 수 있다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다. 도 27은 도 26의 그리퍼 및 프로브 유닛의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치는 그리퍼(220_3) 및 그리퍼(220_3) 내부에 배치되어 대상 기판(SUB)과 비접촉하여 대상 기판(SUB) 상에 전계를 형성할 수 있는 프로브 유닛(320_3)을 포함하는 유닛(UT)을 포함할 수 있다. 유닛(UT)은 제5 가이드부(970) 상에 배치된 베이스 기판(710) 상에 배치될 수 있다. 유닛(UT)은 대상 기판(SUB)의 하부에 배치되어 대상 기판(SUB)의 하면에 위치하는 공기를 흡입하여 대상 기판(SUB)을 고정하고, 대상 기판(SUB) 상에 전계(IEL_1)를 인가할 수 있다.
프로브 유닛(320_3)은 제1 방향(D1)으로 연장된 형상을 포함할 수 있다. 프로브 유닛(320_3)은 대상 기판(SUB)과 접촉하지 않되, 무선으로 전계를 형성할 수 있는 무선 인가 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 유닛(320_3)은 코일, 패드 등을 포함할 수 있다.
도 28은 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 단면도이다.
도 28을 참조하면, 본 실시예는 베이스 기판(710) 상에 보조 그리퍼(GP)가 더 배치되는 점이 도 27의 실시예와 상이하다. 구체적으로, 베이스 기판(710) 사에는 보조 그리퍼(GP)가 배치될 수 있다.
보조 그리퍼(GP)는 베이스부(810) 및 고정부(820)를 포함할 수 있다.
베이스부(810)는 베이스 기판(710) 상에 배치될 수 있다. 베이스부(810)는 일 단부는 대상 기판(SUB)의 상면 상에 배치되고, 타 단부는 대상 기판(SUB)의 하면 상에 배치될 수 있다. 베이스부(810)는 단면상 'ㄷ 자(또는 C 자)' 형상을 포함하여, 이격된 공간을 포함할 수 있다. 상기 이격된 공간에 대상 기판(SUB)의 일부가 배치될 수 있다.
베이스부(810)의 일 단부에는 고정부(820)가 배치될 수 있다. 고정부(820)는 베이스부(810)의 일 단부의 하부에서 베이스부(810)의 일 단부에 고정될 수 있다. 고정부(820)는 대상 기판(SUB)의 상부에서 대상 기판(SUB)과 베이스부(810) 사이에 배치되어 대상 기판(SUB)의 상면을 고정시키는 역할을 할 수 있다.
도 29는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 쌍극자 정렬 방법을 나타내는 순서도이다. 도 30 내지 33은 도 29의 쌍극자 정렬 방법을 도시하는 개략도들이다.
도 1 내지 도 3 및 도 29를 참조하면, 쌍극자 정렬 방법은 잉크젯 프린팅 장치의 스테이지 유닛(100) 상에 대상 기판(SUB)을 준비하는 단계(S100), 대상 기판(SUB) 상에 전계가 가해진 상태에서 쌍극자(DP)를 포함하는 잉크(I)를 분사하는 단계(S200) 및 대상 기판(SUB) 상에 쌍극자(DP)를 랜딩하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치의 스테이지 유닛(100) 상에 대상 기판(SUB)을 준비하는 단계(도 29의 S100)는 스테이지 유닛(100)의 에어 부상 스테이지(110) 상에 대상 기판(SUB)이 안착되고, 대상 기판(SUB)의 하면 상으로 공기를 분사하여 대상 기판(SUB)을 부상시켜 그리퍼(220)에 고정시키는 단계이다.
구체적으로, 대상 기판(SUB)을 먼저 에어 부상 스테이지(110) 상에 안착시킨다. 대상 기판(SUB)은 별도의 이동 부재에 의해 에어 부상 스테이지(110)의 상면 상으로 배치될 수 있다. 이어, 대상 기판(SUB)의 하면 상으로 에어 부상 스테이지(110)의 상면에 형성된 에어홀(AH)을 통해 공기를 분사하여 대상 기판(SUB)을 에어 부상 스테이지(110)의 상면으로부터 제3 방향(D3)으로 부상시킬 수 있다. 이어, 대상 기판(SUB)의 일측 가장 자리의 하면에 그리퍼(220)가 배치되어 그리퍼(220)의 음압에 의해 대상 기판(SUB)을 그리퍼(220)에 고정시킬 수 있다. 이어, 정렬 검사 유닛(400)을 이용하여 대상 기판(SUB)의 정렬 검사는 하여 대상 기판(SUB)을 기준 위치에 정렬시킬 수 있다.
대상 기판(SUB)의 정렬이 완료되면, 도 30에 도시된 바와 같이 대상 기판(SUB) 상에 쌍극자(DP)를 포함하는 잉크(I)를 분사한다. (도 29의 S200)
대상 기판(SUB)에는 제1 전극(21)과 제2 전극(22)이 형성되어 있고, 잉크(I)는 그 상부에 분사된다. 이때, 상술한 것처럼 전계 형성 유닛(300)을 이용하여 수직 방향의 전계를 생성하면 잉크(I)가 전계(IEL)가 생성된 영역을 통과하면서 용매(SV) 내에서 쌍극자(DP)의 배향 방향이 대체로 수직 방향으로 정렬될 수 있다. 도면에서는 한쌍의 전극 상에 잉크(I)가 분사되는 경우를 예시적으로 도시하였지만, 대상 기판(SUB) 상에는 더 많은 수의 전극쌍이 형성되어 있고, 대상 기판(SUB)이 에어 부상 스테이지(110) 상에서 부상되어 제1 방향(D1)으로 이동하면서 프린트 헤드 유닛(500)의 프린트 헤드(520)의 복수의 노즐(NZ)을 이동하면서 각 전극쌍에 동일한 방식으로 잉크(I)를 분사할 수 있을 것이다.
이어, 대상 기판(SUB) 상에 쌍극자(DP)를 랜딩하는 단계가 진행된다. 쌍극자(DP)의 랜딩은 유전영동법에 의해 진행될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 도 31에 도시된 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 교류 전압 또는 직류 전압을 인가한다. 예시적인 실시예에서, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 교류 전압을 인가하는 경우, 인가되는 교류 전압은 ±(10 ~50)V의 전압 및 10kHz 내지 1MHz의 주파수를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
교류 전압은 전계 형성 유닛(300)을 이용하여 인가될 수 있다. 전계 형성 유닛(300)의 프로브 구동 장치(330)는 적절한 교류 전압 생성을 위한 기능 생성기(function generator) 및 증폭기(amplifier)를 더 포함할 수 있다. 즉, 기능 생성기에서 목적하는 교류의 파형과 주파수 등이 반영된 신호를 생성하고, 이를 증폭기(amplifier)에서 적절한 전압으로 증폭한 후 프로브 유닛(320)의 각 프로브 지그(325)에 해당 교류 전압을 제공할 수 있다.
제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 대상 기판(SUB)의 적어도 일측에 마련된 전극 패드에 연결되어 있고, 프로브 유닛(320)의 프로브 지그(325)를 통해 전극 패드에 교류 전압이 인가될 수 있다. 프로브 유닛(320)이 에어 부상 스테이지(110)의 일측에만 배치되는 경우, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 전극 패드 또한 대상 기판(SUB)의 일측에만 마련될 수 있다. 일측의 전극 패드에는 프로브 유닛(320)에 의해 교류 전압이 인가될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 프로브 유닛(320)이 에어 부상 스테이지(110)의 일측 및 타측, 측 양측에 배치되는 경우, 대상 기판(SUB)의 양측에 전극 패드가 마련될 수도 있다. 이 경우, 양측에 배치된 복수의 프로브 유닛(320)이 동시에 교류 전압을 인가할 수도 있고, 순차적으로 교류 전압을 인가할 수도 있다.
제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 교류 전압이 인가되면, 그 사이에 전계(IEF)가 생성되고, 그 전계(IEF)에 의해 유전영동힘(Dielectrophoretic Force)이 작용한다. 유전영동힘을 받은 쌍극자(DP)는 배향 방향 및 위치가 조금씩 바뀌면서 최종적으로 도 32에 도시된 바와 같이 양 단부가 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 접촉하도록 랜딩할 수 있다. 상술한 바와 같이, 유전영동힘이 작용할 때 쌍극자(DP)들은 이미 대체로 특정 방향으로 그 배향 방향이 정렬되어 있으므로, 유전영동힘에 의한 움직임도 대체로 유사하게 이루어질 수 있다. 그에 따라, 랜딩된 쌍극자(DP)들의 정렬 정확도가 증가할 수 있다. 상술한 바와 같이, 쌍극자(DP)가 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 상에 랜딩하는 단계 이전 단계인 잉크(I) 분사하는 단계부터 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)에 교류 전압을 인가하여 전계(IEL)를 형성함으로써, 쌍극자(DP) 정렬도가 상승할 수 있다.
이어 도 33에 도시된 바와 같이, 잉크(I)의 용매(SV)를 휘발시키거나 기화시켜 제거할 수 있다. 용매(SV)가 제거되면서 쌍극자(DP)와 각 전극간 유동이 방지되고, 상호간 결합력이 증가할 수 있다. 이상의 결과로서, 쌍극자(DP)가 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에서 정확하게 정렬될 수 있다.
상술한 바와 같은 잉크젯 프린트 장치(1000) 및 쌍극자(DP) 정렬 방법은 쌍극자(DP)의 일종인 발광 소자를 포함하는 표시 장치를 제조하는 데에 사용될 수 있다. 이하에서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 34는 일 실시예에 따른 발광 소자의 개략도이다.
도 34를 참조하면, 발광 소자(30)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체 결정을 포함할 수 있다. 반도체 결정은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받고, 이를 특정 파장대의 광으로 방출할 수 있다.
발광 소자(30)는 발광 다이오드(Light Emitting diode)일 수 있으며, 구체적으로 발광 소자(30)는 마이크로 미터(micro-meter) 또는 나노미터(nano-meter) 단위의 크기를 가지고, 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있다. 발광 소자(30)가 무기 발광 다이오드일 경우, 서로 대향하는 두 전극들 사이에 특정 방향으로 전계를 형성하면, 무기 발광 다이오드는 극성이 형성되는 상기 두 전극 사이에 정렬될 수 있다. 발광 소자(30)는 전극으로부터 소정의 전기 신호를 인가받아 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.
도 34를 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 복수의 도전형 반도체(31, 32), 활성층(33), 전극 물질층(37) 및 절연막(38)을 포함할 수 있다. 복수의 도전형 반도체(31, 32)는 발광 소자(30)로 전달되는 전기 신호를 활성층(33)으로 전달하고, 활성층(33)은 특정 파장대의 광을 방출할 수 있다.
구체적으로, 발광 소자(30)는 제1 도전형 반도체(31), 제2 도전형 반도체(32), 제1 도전형 반도체(31)와 제2 도전형 반도체(32) 사이에 배치되는 활성층(33), 제2 도전형 반도체(32) 상에 배치되는 전극 물질층(37)과, 이들의 외면을 둘러싸도록 배치되는 절연막(38)을 포함할 수 있다.
제1 도전형 반도체(31)는 n형 반도체층일 수 있다. 제1 도전형 반도체(31)는 제1 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제1 도전성 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다.
제2 도전형 반도체(32)는 p형 반도체층일 수 있다. 제2 도전형 반도체(32)는 제2 도전성 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제2 도전성 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체(31) 및 제2 도전형 반도체(32) 사이에 배치되며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(33)이 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함하는 경우, 양자층(Quantum layer)와 우물층(Well layer)가 서로 교번적으로 복수개 적층된 구조일 수도 있다. 활성층(33)은 제1 도전형 반도체(31) 및 제2 도전형 반도체(32)를 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다.
한편, 활성층(33)에서 방출되는 광은 발광 소자(30)의 길이 방향의 측면 및 양 단부에 위치하는 측면(또는 밑면)으로 방출될 수 있다. 활성층(33)에서 방출되는 광은 일 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
전극 물질층(37)은 오믹(Ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다. 전극 물질층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다.
절연막(38)은 제1 도전형 반도체(31), 제2 도전형 반도체(32), 활성층(33) 및 전극 물질층(37) 과 접촉하며 이들의 외면을 감싸도록 형성될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 발광 소자(30)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
도 35는 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 표시 장치의 평면도이다.
도 35를 참조하면, 표시 장치(1)는 화소(PX)를 포함할 수 있다. 표시 장치(1)의 일 화소(PX)는 복수의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)를 포함할 수 있다. 화소(PX)는 제1 서브 화소(SPX1), 제2 서브 화소(SPX2) 및 제3 서브 화소(SPX3)를 포함할 수 있다.
제1 서브 화소(SPX1)는 제1 색의 광을 발광하고, 제2 서브 화소(SPX2)는 제2 색의 광을 발광하며, 제3 서브 화소(SPX3)는 제3 색의 광을 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 색은 청색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 적색일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 각 서브 화소(SPXn)는 서로 동일한 색의 광을 발광할 수도 있다. 또한, 도 2에서는 각 화소(PX)가 3개의 서브 화소(SPXn)들을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 않고, 각 화소(PX)는 더 많은 수의 서브 화소(SPXn)들을 포함할 수도 있다.
표시 장치(1)의 각 서브 화소(SPXn)는 발광 영역(EMA)으로 정의되는 영역을 포함할 수 있다. 발광 영역(EMA)에는 표시 장치(10)에 포함되는 발광 소자(30)가 배치되어 특정 파장대의 광이 출사되는 영역으로 정의될 수 있다. 제1 서브 화소(SPX1)는 제1 발광 영역(EMA1)을, 제2 서브 화소(SPX2)는 제2 발광 영역(EMA2)을, 제3 서브 화소(SPX3)는 제3 발광 영역(EMA2)을 포함할 수 있다.
발광 영역(EMA)은 발광 소자(30)가 배치된 영역을 포함할 수 있다. 또한, 발광 영역(EMA)은 발광 소자(30)에서 방출된 광이 다른 부재에 의해 반사되거나 굴절되어 출사되는 영역을 포함할 수 있다. 즉, 각 서브 화소(SPXn)에는 복수의 발광 소자(30)가 배치되고, 복수의 발광 소자(30)가 배치된 영역과 이에 인접한 영역을 포함하여 발광 영역(EMA)을 형성할 수 있다.
각 서브 화소(SPXn)는 발광 영역(EMA) 이외의 영역으로 정의된 비발광 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 비발광 영역은 발광 소자(30)가 배치되지 않고, 발광 소자(30)에서 방출된 광들이 도달하지 않아 광이 출사되지 않는 영역일 수 있다.
표시 장치(10)의 각 서브 화소(SPXn)는 복수의 발광 소자(30), 복수의 전극(21, 22), 접촉 전극(26), 내부 뱅크(41, 40) 및 외부 뱅크(45)를 포함할 수 있다.
외부 뱅크(45)는 이웃하는 서브 화소(SPXn)들을 구분하는 역할을 할 수 있다. 외부 뱅크(45)는 각 서브 화소(SPXn)들 간의 경계에 배치될 수 있다. 외부 뱅크(45)는 표시 영역 전면에 있어서 격자형 패턴을 형성할 수 있다.
내부 뱅크(41, 42)는 각 화소(PX) 또는 서브 화소(SPXn)의 중심부에 인접하여 배치된 제1 내부 뱅크(41) 및 제2 내부 뱅크(42)를 포함할 수 있다.
제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 제5 방향(DR5)으로 연장되되, 제5 방향(DR5)으로 이웃하는 다른 서브 화소(SPXn)로 연장되지 않도록 서브 화소(SPXn)들 간의 경계에서 이격되어 종지할 수 있다. 이에 따라 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 각 서브 화소(SPXn) 마다 배치되어 표시 장치(1)의 전면에 있어 패턴을 이룰 수 있다.
제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 제1 방향(DR1)으로 서로 이격하여 배치될 수 있다. 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)의 제1 방향(DR1) 사이의 이격 공간에는 복수의 발광 소자(30)가 배치될 수 있다.
표시 장치(1)는 복수의 전극(21, 22)을 포함한다. 각 전극(21, 22)들의 적어도 일부는 각 서브 화소(SPXn) 내에 배치되어, 발광 소자(30)와 전기적으로 연결되고, 발광 소자(30)가 특정 색을 발광하도록 전기신호를 인가할 수 있다.
또한, 각 전극(21, 22)들의 적어도 일부는 발광 소자(30)를 정렬하기 위해 서브 화소(SPXn) 내에 전기장을 형성하는 데에 활용될 수 있다. 상술한 바와 같이 쌍극자의 일종인 발광 소자(30)를 정렬시킬 때 유전영동법이 사용될 수 있는데, 이때 각 전극(21, 22)에 교류 전원을 인가될 수 있다.
복수의 전극(21, 22)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 포함할 수 있다.
제1 전극(21)은 제5 방향(DR5)으로 연장된 형상일 수 있다. 제1 전극(21)은 제5 방향(DR5)으로 연장되되, 제5 방향(DR5)으로 이웃하는 다른 서브 화소(SPXn)로 연장되지 않도록 서브 화소(SPXn) 간의 경계에서 이격되어 종지할 수 있다.
제1 전극(21)은 각 서브 화소(SPXn) 내에서 제1 내부 뱅크(41) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(21)은 제1 내부 뱅크(41)와 중첩하도록 배치될 수 있다.
제2 전극(22)은 제5 방향(DR5)으로 연장된 형상일 수 있다. 제2 전극(22)은 제1 전극(21)과 상이하게 제5 방향(DR5)으로 이웃하는 다른 서브 화소(SPXn)로 연장되어 배치될 수 있다. 즉, 제5 방향(DR5)으로 이웃하는 복수의 서브 화소(SPXn)들에는 하나의 연결된 제2 전극(22)이 배치될 수 있다.
제2 전극(22)은 각 서브 화소(SPXn) 내에서 제2 내부 뱅크(42) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(22)은 제2 내부 뱅크(42)와 중첩하도록 배치될 수 있다.
복수의 전극(21, 22)들은 발광 소자(30)들과 전기적으로 연결되어, 발광 소자(30)가 광을 방출하도록 소정의 전압을 인가받을 수 있다. 예를 들어, 복수의 전극(21, 22)들은 후술하는 접촉 전극(26)을 통해 발광 소자(30)와 전기적으로 연결되고, 각 전극(21, 22)에 인가된 전기 신호를 접촉 전극(26)을 통해 발광 소자(30)에 전달할 수 있다.
발광 소자(30)는 잉크젯 프린팅 공정을 통해 잉크에 분산된 상태로 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 분사될 수 있다. 상기 잉크에 분산된 상태로 분사된 발광 소자(30)는 제1 전극(21)과 제2 전극(22)에 정렬 신호를 인가하여 형성된 유전영동힘(Dielectrophoretic Force)에 의해 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 정렬될 수 있다.
복수의 접촉 전극(26)은 복수의 전극(21, 22) 상에 배치될 수 있다. 복수의 접촉 전극(26)들은 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 복수의 접촉 전극(26)들은 각각 발광 소자(30) 및 복수의 전극(21, 22)들과 접촉할 수 있고, 발광 소자(30)들은 접촉 전극(26)을 통해 제1 전극(21)과 제2 전극(22)으로부터 전기 신호를 전달받을 수 있다.
접촉 전극(26)은 제1 접촉 전극(26_1) 및 제2 접촉 전극(26_2)을 포함할 수 있다. 제1 접촉 전극(26_1)과 제2 접촉 전극(26_2)은 각각 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 상에 배치될 수 있다. 제1 접촉 전극(26_1)과 제2 접촉 전극(26_2)은 각각 제5 방향(DR5)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 접촉 전극(26_1)과 제2 접촉 전극(26_2)은 서로 제4 방향(DR4)으로 이격 대향할 수 있으며, 이들은 각 서브 화소(SPXn)의 발광 영역(EMA) 내에서 스트라이프형 패턴을 형성할 수 있다.
도 36은 도 35의 I-I' 선을 따라 자른 표시 장치의 부분 단면도이다.
도 35 및 도 36을 참조하면, 표시 장치(1)는 기판(11) 및 기판(11) 상에 배치된 표시 소자층을 포함할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 표시 장치(1)는 기판(11)과 표시 소자층 사이에 표시 소자층을 구동하는 회로 소자층을 더 포함할 수 있다.
기판(11)은 절연 기판일 수 있다. 기판(11)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(11)은 리지드 기판일 수 있지만, 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수도 있다.
기판(11) 상에는 표시 소자층이 배치될 수 있다. 표시 소자층은 발광 소자(30)를 포함하여 제1 전극(21), 제2 전극(22), 제1 접촉 전극(26_1) 및 제2 접촉 전극(26_2)등을 포함할 수 있다.
내부 뱅크(41, 42)는 기판(11) 상에 배치된다. 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)는 기판(11)의 상면을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)의 돌출된 부분은 경사진 측면을 가질 수 있고, 발광 소자(30)에서 방출된 광은 내부 뱅크(41, 42)의 경사진 측면을 향해 진행될 수 있다.
내부 뱅크(41, 42)는 상술한 바와 같이 발광 소자(30)가 배치되는 영역을 제공함과 동시에 발광 소자(30)에서 방출된 광을 상부 방향으로 반사시키는 반사 격벽의 기능을 수행할 수도 있다. 예시적인 실시예에서 내부 뱅크(41, 42)들은 폴리이미드(Polyimide, PI)와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 전극(21, 22)은 내부 뱅크(41, 42)와 기판(11) 상에 배치된다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 각각 제1 내부 뱅크(41)와 제2 내부 뱅크(42)의 외면을 완전히 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 적어도 일부 영역이 기판(11) 상에 직접 배치될 수 있다
각 전극(21, 22)은 투명성 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 각 전극(21, 22)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 등과 같은 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 절연층(51)은 기판(11), 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 상에 배치된다. 제1 절연층(510은 각 전극(21, 22)들, 또는 내부 뱅크(41, 42)들의 사이의 이격 공간에 배치될 수 있다. 또한, 제1 절연층(51)은 내부 뱅크(41, 420를 중심으로 이들 사이 영역의 반대편에도 배치될 수 있다.
제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 부분적으로 덮도록 배치된다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(51) 상에 배치되는 발광 소자(30)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다. 다만, 제1 절연층(51)의 형상 및 구조는 이에 제한되지 않는다.
외부 뱅크(45)는 제1 절연층(51) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 뱅크(45)의 높이는 내부 뱅크(41, 42)의 높이보다 클 수 있다. 상술한 바와 같이, 외부 뱅크(45)는 이웃하는 서브 화소(SPXn)들을 구분함과 동시에 표시 장치(1)의 제조 공정 중 발광 소자(30)를 배치하기 위한 잉크젯 프린팅 공정에서 잉크가 인접한 서브 화소(SPXn)로 넘치는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 외부 뱅크(45)는 폴리이미드(Polyimide, PI)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(30)는 내부 뱅크(41, 42)들 사이 또는 각 전극(21, 22) 사이에서 제1 절연층(51) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(30)는 내부 뱅크(41, 42) 사이에 배치된 제1 절연층(51) 상에 배치될 수 있다.
발광 소자(30)는 기판(11)의 상면에 수직한 방향으로 복수의 층들이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(1)의 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 복수의 반도체층들이 일 방향으로 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다
제2 절연층(52)은 발광 소자(30)의 상부에 배치되되, 발광 소자(30)의 일 단부 및 타 단부를 노출할 수 있다. 발광 소자(30)의 노출된 단부는 접촉 전극(26)과 접촉할 수 있다. 제2 절연층(52)의 형상은 통상적인 마스크 공정을 이용하여 제2 절연층(52)을 이루는 재료를 이용한 패터닝 공정으로 형성된 것일 수 있다.
제2 절연층(52) 상에는 복수의 접촉 전극(26)들과 제3 절연층(53)이 배치될 수 있다.
제1 접촉 전극(26_1)과 제2 접촉 전극(26_2)은 각각 발광 소자(30)의 일 단부 및 타 단부와 접촉함과 동시에, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 양 측면을 덮도록 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 상면 일부가 노출되고, 제1 접촉 전극(26_1)과 제2 접촉 전극(26_2)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 노출된 상면과 접촉할 수 있다.
제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26_1) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26_1)을 덮도록 배치되되, 발광 소자(30)가 제2 접촉 전극(26_2)과 연결될 수 있도록 발광 소자(30)의 일부 영역에는 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 제2 절연층(52)의 상면에서 제1 접촉 전극(26_1) 및 제2 절연층(52)과 부분적으로 접촉할 수 있다. 제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26_1)을 보호함과 동시에, 이를 제2 접촉 전극(26_2)과 전기적으로 절연시킬 수 있다.
제2 접촉 전극(26_2)은 제2 전극(22), 제2 절연층(52) 및 제3 절연층(53) 상에 배치된다. 제2 접촉 전극(26_2)은 발광 소자(30)의 타 단부 및 제2 전극(22)의 노출된 상면과 접촉할 수 있다. 발광 소자(30)의 타 단부는 제2 접촉 전극(26_2)을 통해 제2 전극(22)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 절연층(55)은 기판(11) 상에 전면적으로 배치될 수 있다. 제4 절연층(55)은 기판(11) 상에 배치된 부재들 외부 환경에 대하여 보호하는 기능을 할 수 있다.
상술한 제1 절연층(51), 제2 절연층(52), 제3 절연층(53) 및 제4 절연층(55) 각각은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (21)

  1. 제1 방향으로 연장된 에어 부상 스테이지;
    상기 에어 부상 스테이지 상부에 위치하는 프린트 헤드 유닛; 및
    상기 제1 방향으로 이동하며, 상기 에어 부상 스테이지 상에 전계를 제공하는 전계 형성 유닛을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프린트 헤드 유닛은 프린트 헤드를 포함하되,
    상기 프린트 헤드는 쌍극자를 포함하는 잉크를 분사하는 노즐을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프린트 헤드는 상기 전계가 형성된 에어 부상 스테이지 상에 상기 잉크를 분사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 에어 부상 스테이지는 상기 에어 부상 스테이지의 상면에 형성된 복수의 에어홀을 포함하고,
    상기 복수의 에어홀 중 적어도 일부는 상기 에어 부상 스테이지 상으로 공기를 분사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 에어 부상 스테이지 상에서 대상 기판을 상기 제1 방향으로 이송하는 기판 이송 유닛을 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 에어 부상 스테이지의 제1 측에 인접하여 배치되는 제1 기판 이송부를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 기판 이송부는 그리퍼를 더 포함하고,
    상기 그리퍼는 상기 그리퍼와 상기 대상 기판 사이에 음압을 발생시켜 상기 대상 기판을 상기 그리퍼의 일면에 흡착시키는 잉크젯 프린팅 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은 상기 에어 부상 스테이지의 상기 제1 측의 반대측인 제2 측에 인접하여 배치되는 제2 기판 이송부를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 전계 형성 유닛은 상기 기판 이송 유닛을 따라 이동하면서 상기 대상 기판 상에 전계를 형성하는 잉크젯 프린팅 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 전계 형성 유닛은 프로브 유닛 및 상기 프로브 유닛을 구동하는 프로브 구동 장치를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  11. 제1 방향을 따라 순차 배열되며 대상 기판이 정렬되는 로딩부 및 상기 대상 기판 상에 잉크를 분사하는 프린팅부를 포함하며, 상기 제1 방향으로 연장된 에어 부상 스테이지;
    상기 프린팅부 상부에 위치하는 프린트 헤드 유닛;
    상기 에어 부상 스테이지의 측부에 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 이동하며 상기 대상 기판 상에 전계를 형성하는 전계 형성 유닛을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 대상 기판을 상기 에어 부상 스테이지 상에서 상기 제1 방향으로 이송하는 기판 이송 유닛을 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 에어 부상 스테이지의 제1 측에 인접하여 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은 그리퍼를 더 포함하고,
    상기 그리퍼는 상기 그리퍼와 상기 대상 기판 사이에 음압을 발생시켜 상기 대상 기판의 일면을 상기 대상 기판의 일면과 대향하는 상기 그리퍼의 일면에 흡착시키는 잉크젯 프린팅 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 전계 형성 유닛은 상기 기판 이송 유닛을 따라 이동하면서 상기 대상 기판 상에 전계를 형성하는 잉크젯 프린팅 장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 전계 형성 유닛은 프로브 유닛 및 상기 프로브 유닛을 구동하는 프로브 구동 장치를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 에어 부상 스테이지는 상기 에어 부상 스테이지 상에 공기를 분사하여 상기 대상 기판을 부상시키는 복수의 에어홀을 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 로딩부 상부에 배치되는 정렬 검사 유닛을 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 상기 에어 부상 스테이지의 제1 측에 이격 배치된 제1 가이드부를 더 포함하고,
    상기 전계 형성 유닛은,
    상기 제1 가이드부 상에 배치되는 제1 베이스 기판,
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되는 프로브 유닛, 및
    상기 제1 베이스 기판 상에서 상기 프로브 유닛과 이격되어 배치되는 프로브 구동 장치를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 가이드부와 상기 에어 부상 스테이지 사이에 배치된 제2 가이드부; 및
    상기 제2 가이드부 상에 배치되고 상기 대상 기판을 상기 에어 부상 스테이지 상에서 상기 제2 가이드부를 따라 이송하는 기판 이송 유닛을 더 포함하되,
    상기 기판 이송 유닛은,
    상기 제2 가이드부 상에 배치된 제2 베이스 기판, 및
    상기 제2 베이스 기판 상에 배치되고 상기 대상 기판을 고정하는 그리퍼를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되며 상기 대상 기판을 상기 제1 방향으로 이송하는 그리퍼를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
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