特表2023-514110インクジェットプリンティング装置、それを用いたインクジェットヘッドの検査方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-05
(54)【発明の名称】インクジェットプリンティング装置、それを用いたインクジェットヘッドの検査方法
(51)【国際特許分類】
B05C 11/00 20060101AFI20230329BHJP
B05C 5/00 20060101ALI20230329BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20230329BHJP
B05C 9/14 20060101ALI20230329BHJP
B05D 1/26 20060101ALI20230329BHJP
B05D 3/00 20060101ALI20230329BHJP
B05D 7/24 20060101ALI20230329BHJP
【ＦＩ】
B05C11/00
B05C5/00 101
B05C11/10
B05C9/14
B05D1/26 Z
B05D3/00 D
B05D7/24 301M
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022546586
(86)(22)【出願日】2020-06-02
(85)【翻訳文提出日】2022-07-29
(86)【国際出願番号】 KR2020007171
(87)【国際公開番号】W WO2021167172
(87)【国際公開日】2021-08-26
(31)【優先権主張番号】10-2020-0019050
(32)【優先日】2020-02-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１， Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ， Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ， Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002619
【氏名又は名称】弁理士法人ＰＯＲＴ
(72)【発明者】
【氏名】イ， ビョンチョル
(72)【発明者】
【氏名】ジョン， ヒュンチョル
(72)【発明者】
【氏名】ホ， ミョンス
(72)【発明者】
【氏名】ノ， チョルレ
(72)【発明者】
【氏名】イ， ドホン
【テーマコード（参考）】
4D075
4F041
4F042
【Ｆターム（参考）】
4D075AC06
4D075AC88
4D075AC92
4D075CA48
4D075DA06
4D075DC24
4D075EA10
4D075EA33
4D075EC01
4F041AA02
4F041AB01
4F041BA01
4F041BA13
4F041BA22
4F041BA38
4F042AA02
4F042AB00
4F042BA08
4F042BA12
4F042BA19
4F042BA22
4F042CA01
4F042CA06
4F042CB02
4F042CB20
4F042DB18
4F042DB42
4F042DF09
4F042DF22
4F042DH09
(57)【要約】
インクジェットプリンティング装置およびそれを用いたインクジェットヘッドの検査方法が提供される。インクジェットプリンティング装置は検査用基板が安着する検査ステージユニット、前記検査ステージユニット上に双極子および前記双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する少なくとも一つのインクジェットヘッドを含むインクジェットヘッドユニット、および前記インクジェットヘッドユニットと一方向に離隔して配置された粒子数検査ユニットを含み、前記粒子数検査ユニットは、前記検査ステージユニットの上部に配置される第１熱処理ユニット、前記検査ステージユニットの下部に配置され、前記検査用基板上に噴射された前記双極子の数を測定する第１センシングユニットを含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査用基板が安着する検査ステージユニットと、前記検査ステージユニット上に双極子および前記双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する少なくとも一つのインクジェットヘッドを含むインクジェットヘッドユニットと、
前記インクジェットヘッドユニットと一方向に離隔して配置された粒子数検査ユニットを含み、
前記粒子数検査ユニットは、
前記検査ステージユニットの上部に配置される第１熱処理ユニット、
前記検査ステージユニットの下部に配置され、前記検査用基板上に噴射された前記双極子の数を測定する第１センシングユニットを含む、インクジェットプリンティング装置。
【請求項2】
前記インクジェットヘッドで噴射されて前記検査用基板に塗布された第１インクの位置を測定する第２センシングユニットをさらに含む、請求項１に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項3】
前記第１センシングユニットは前記第１インクの位置に対応する領域に配置された前記双極子の数を測定する、請求項２に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項4】
前記第１センシングユニットは前記第１熱処理ユニットによって前記溶媒が除去されて前記検査用基板に残留する前記双極子の数を測定する、請求項３に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項5】
前記粒子数検査ユニットは前記検査ステージユニットの上部に配置されて前記検査ステージユニット側に光を放出する光照射部をさらに含み、前記第１センシングユニットは前記検査用基板の下面を撮影するカメラ部を含む、請求項２に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項6】
前記カメラ部は前記第１インクの位置に対応する領域を撮影してイメージデータを生成する、請求項５に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項7】
前記第２センシングユニットは前記第１インクの面積を測定し、前記第１センシングユニットは前記イメージデータから双極子パターンを算出して前記双極子パターンの面積を測定する、請求項６に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項8】
前記粒子数検査ユニットは前記第１インクの面積と前記双極子パターンの面積を比較して前記双極子の数を測定する、請求項７に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項9】
前記粒子数検査ユニットは前記測定された双極子の数と基準設定値を比較する、請求項８に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項10】
前記インクジェットヘッドユニットにインクを供給するインク供給装置をさらに含み、前記粒子数検査ユニットは前記測定された双極子の数と前記基準設定値の比較結果に応じて前記インク供給装置を調節する、請求項９に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項11】
前記検査ステージユニットを一方向に沿って移動させるステージ移動部をさらに含む、請求項１に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項12】
前記第１熱処理ユニットは赤外線波長帯の光を照射する、請求項１に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項13】
検査用基板が安着する検査ステージユニットと、前記検査ステージユニットと離隔して配置され、対象基板が安着するステージユニットと、
前記検査ステージユニットおよび前記ステージユニットの上部に配置され、双極子および前記双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する複数のインクジェットヘッドを含むインクジェットヘッドユニットと、
前記ステージユニットの上部に配置されて第１光を照射する第１熱処理ユニットと、
前記検査用基板に塗布されたインクの位置を測定する第１センシングユニットと、
前記検査用基板に塗布された前記インクに含まれた前記双極子の数を検査する粒子数検査ユニットを含み、
前記粒子数検査ユニットは、
前記検査ステージユニットの上部に配置されて第２光を照射する第２熱処理ユニット、および
前記検査ステージユニットの下部に配置されて前記検査用基板に塗布されたインクに含まれた双極子の数を測定する第２センシングユニットを含む、インクジェットプリンティング装置。
【請求項14】
前記第２センシングユニットは前記第２熱処理ユニットによって前記溶媒が除去されて前記検査用基板に残留する前記双極子の数を測定する、請求項１３に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項15】
前記インクジェットヘッドユニットにインクを供給するインク供給装置をさらに含み、前記粒子数検査ユニットは前記測定された双極子の数と基準設定値の比較結果に応じて前記インク供給装置を調節する、請求項１４に記載のインクジェットプリンティング装置。
【請求項16】
検査用基板上に複数の双極子および前記複数の双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する段階と、前記検査用基板上に塗布されたインクの吐出量を検査する段階と、
前記検査用基板上に塗布されたインクに含まれた溶媒を除去する段階と、
前記検査用基板上に残留する前記双極子の数を測定する段階を含む、インクジェットヘッドの検査方法。
【請求項17】
前記インクの吐出量を検査する段階は前記検査用基板上に塗布されたインクの直径および面積を測定する段階を含む、請求項１６に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項18】
前記双極子数を測定する段階は前記検査用基板の下部で前記検査用基板を撮影して双極子パターンを算出して前記双極子パターンの面積を測定する段階を含む、請求項１７に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項19】
前記双極子数を測定する段階は前記測定されたインクの面積と前記測定された双極子パターンの面積を比較して測定する、請求項１８に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項20】
前記検査用基板上に残留する前記双極子は方向性なしで配列される、請求項１６に記載のインクジェットヘッドの検査方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はインクジェットプリンティング装置、それを用いたインクジェットヘッドの検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置はマルチメディアの発達と共にその重要性が増大している。それに応えて有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＯＬＥＤ）、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）などのような様々な種類の表示装置が使用されている。
【0003】
表示装置の画像を表示する装置としては有機発光表示パネルや液晶表示パネルのような表示パネルを含む。その中で、発光表示パネルとして発光素子を含み得るが、例えば発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）の場合、有機物を蛍光物質として用いる有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、無機物を蛍光物質として用いる無機発光ダイオードなどがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、インクジェットヘッド装置を用いてインクを印刷するプリンティング工程とインクジェットヘッド装置の検査工程を連結された工程として行うことができるインクジェットプリンティング装置を提供することにある。
【0005】
また、本発明は、プリンティング工程中に発生する双極子の数およびインクの量などの誤差を工程実行中に調整できるインクジェットプリンティング装置を提供することができる。
【0006】
本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するための一実施形態によるインクジェットプリンティング装置は、検査用基板が安着する検査ステージユニット、前記検査ステージユニット上に双極子および前記双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する少なくとも一つのインクジェットヘッドを含むインクジェットヘッドユニット、および前記インクジェットヘッドユニットと一方向に離隔して配置された粒子数検査ユニットを含み、前記粒子数検査ユニットは、前記検査ステージユニットの上部に配置される第１熱処理ユニット、前記検査ステージユニットの下部に配置され、前記検査用基板上に噴射された前記双極子の数を測定する第１センシングユニットを含む。
【0008】
前記インクジェットヘッドで噴射されて前記検査用基板に塗布された第１インクの位置を測定する第２センシングユニットをさらに含み得る。
【0009】
前記第１センシングユニットは前記第１インクの位置に対応する領域に配置された前記双極子の数を測定し得る。
【0010】
前記第１センシングユニットは前記第１熱処理ユニットによって前記溶媒が除去されて前記検査用基板に残留する前記双極子の数を測定し得る。
【0011】
前記粒子数検査ユニットは前記検査ステージユニットの上部に配置されて前記検査ステージユニット側に光を放出する光照射部をさらに含み、前記第１センシングユニットは前記検査用基板の下面を撮影するカメラ部を含み得る。
【0012】
前記カメラ部は前記第１インクの位置に対応する領域を撮影してイメージデータを生成し得る。
【0013】
前記第２センシングユニットは前記第１インクの面積を測定し、前記第１センシングユニットは前記イメージデータから双極子パターンを算出して前記双極子パターンの面積を測定し得る。
【0014】
前記粒子数検査ユニットは前記第１インクの面積と前記双極子パターンの面積を比較して前記双極子の数を測定し得る。
【0015】
前記粒子数検査ユニットは前記測定された双極子の数と基準設定値を比較し得る。
【0016】
前記インクジェットヘッドユニットにインクを供給するインク供給装置をさらに含み、前記粒子数検査ユニットは前記測定された双極子の数と前記基準設定値の比較結果に応じて前記インク供給装置を調節し得る。
【0017】
前記検査ステージユニットを一方向に沿って移動させるステージ移動部をさらに含み得る。
【0018】
前記第１熱処理ユニットは赤外線波長帯の光を照射し得る。
【0019】
前記課題を解決するための他の実施形態によるインクジェットプリンティング装置は、検査用基板が安着する検査ステージユニット、前記検査ステージユニットと離隔して配置され、対象基板が安着するステージユニット、前記検査ステージユニットおよび前記ステージユニットの上部に配置され、双極子および前記双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する複数のインクジェットヘッドを含むインクジェットヘッドユニット、前記ステージユニットの上部に配置されて第１光を照射する第１熱処理ユニット、前記検査用基板に塗布されたインクの位置を測定する第１センシングユニット；および前記検査用基板に塗布された前記インクに含まれた前記双極子の数を検査する粒子数検査ユニットを含み、前記粒子数検査ユニットは、前記検査ステージユニットの上部に配置されて第２光を照射する第２熱処理ユニット、および前記検査ステージユニットの下部に配置されて前記検査用基板に塗布されたインクに含まれた双極子の数を測定する第２センシングユニットを含む。
【0020】
前記第２センシングユニットは前記第２熱処理ユニットによって前記溶媒が除去されて前記検査用基板に残留する前記双極子の数を測定し得る。
【0021】
前記インクジェットヘッドユニットにインクを供給するインク供給装置をさらに含み、前記粒子数検査ユニットは前記測定された双極子の数と基準設定値の比較結果に応じて前記インク供給装置を調節し得る。
【0022】
前記他の課題を解決するための一実施形態によるインクジェットヘッドの検査方法は、検査用基板上に複数の双極子および前記複数の双極子が分散した溶媒を含むインクを噴射する段階、前記検査用基板上に塗布されたインクの吐出量を検査する段階、前記検査用基板上に塗布されたインクに含まれた溶媒を除去する段階、前記検査用基板上に残留する前記双極子の数を測定する段階を含む。
【0023】
前記インクの吐出量を検査する段階は前記検査用基板上に塗布されたインクの直径および面積を測定する段階を含み得る。
【0024】
前記双極子数を測定する段階は前記検査用基板の下部で前記検査用基板を撮影して双極子パターンを算出して前記双極子パターンの面積を測定する段階を含み得る。
【0025】
前記双極子数を測定する段階は前記測定されたインクの面積と前記測定された双極子パターンの面積を比較して測定し得る。
【0026】
前記検査用基板上に残留する前記双極子は方向性なしで配列され得る。
【0027】
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
【発明の効果】
【0028】
一実施形態によるインクジェットプリンティング装置は、インクジェットヘッド装置、吐出量検査ユニットおよび粒子数検査ユニットを含んで対象基板に対してプリンティング工程が行われる間、検査用基板に対して検査工程が行われることができる。そのため、検査工程に要する時間が短縮されて誤差をリアルタイムで感知してプリンティング工程を行うと同時に補完することができる。したがって、インクジェットヘッド装置の状態を高速で検査して対象基板の品質を向上させている。
【0029】
また、インクジェットプリンティング装置は粒子数検査ユニットを含んで第２熱処理ユニットを用いてインクに含まれた溶媒を乾燥させて残留する双極子の数を直接測定することができる。したがって、溶媒の特性に影響を受けず双極子数を測定できるので、測定誤差率が減少して検査信頼度が向上することができる。
【0030】
実施形態による効果は、以上で例示した内容によって制限されず、より一層多様な効果が本明細書内に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】一実施形態によるインクジェットプリンティング装置の概略的な斜視図である。
【図2】一実施形態によるインクジェットプリンティング装置の概略的な平面図である。
【図3】一実施形態による検査ステージユニットの概略的な断面図である。
【図4】一実施形態による吐出量検査ユニットと検査ステージユニットの概略的な平面配置図である。
【図5】一実施形態による吐出量検査ユニットと検査ステージユニットの概略的な断面配置図である。
【図6】一実施形態による検査用基板上に塗布されたインクを示す概略図である。
【図7】一実施形態による粒子数検査ユニットと検査ステージユニットの概略的な断面配置図である。
【図8】一実施形態によるインクジェットヘッドユニットと検査ステージユニットの概略的な平面配置図である。
【図9】一実施形態によるインクジェットヘッドユニットの底面図である。
【図10】一実施形態によるインクジェットヘッドからインクが吐出されることを示す概略図である。
【図11】一実施形態によるインクジェットヘッド装置の第３センシングユニットがインクジェットヘッドユニットを検査することを示す概略的な断面図である。
【図12】一実施形態による第１熱処理ユニットの断面図である。
【図13】一実施形態による熱処理ユニットの駆動を示す概略図である。
【図14】一実施形態によるステージユニットの平面図である。
【図15】一実施形態によるインク供給装置を示す概略図である。
【図16】一実施形態によるインクジェットプリンティング装置を用いたプリンティング方法のフローチャートである。
【図33】一実施形態による発光素子の概略図である。
【図34】一実施形態による方法で製造された表示装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で実現でき、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。
【0033】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」と称される場合は他の素子のすぐ上または中間に他の層または他の素子が介在する場合をすべて含む。明細書全体にわたって同一参照符号は同一構成要素を指すものとする。
【0034】
第１、第２などが多様な構成要素を叙述するために使われるが、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されないのはもちろんである。これらの用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用する。したがって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素でもあり得るのはもちろんである。
【0035】
以下、添付された図面を参照して実施形態について説明する。
【0036】
【0037】
一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００は所定のインクを対象基板上に噴射し、前記インク内に分散した粒子、例えば双極子のような粒子を前記対象基板上に整列させる。ここで、インクジェットプリンティング装置１０００は前記インクを一定の量で噴射して各工程でインク内に同じ量の粒子数を維持するために、複数の検査ユニットを含み得る。前記検査ユニットはインクジェットプリンティング装置１０００で噴射されたインクの量とインク内に含まれた粒子の数を検査し、その結果をフィードバックしてインクジェットプリンティング装置１０００の信頼度を向上させることができる。
【0038】
図面には第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３が定義されている。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２は一平面上に位置して互いに直交する方向であり、第３方向Ｄ３は第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２にそれぞれ垂直な方向である。
【0039】
図１および図２を参照すると、一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００はインクジェットヘッド装置３００、吐出量検査ユニット１００、粒子数検査ユニット６００、ステージユニット５００および検査ステージユニット２００を含み得る。
【0040】
ステージユニット５００は対象基板ＳＵＢが配置される空間を提供する。対象基板ＳＵＢはプリンティング工程が行われる間、ステージユニット５００上に配置される。
【0041】
ステージユニット５００の全般的な平面形状は対象基板ＳＵＢの平面形状に従う。例えば、対象基板ＳＵＢが長方形形状の場合ステージユニット５００の全般的な形状は長方形になり、対象基板ＳＵＢが円形の場合ステージユニット５００の全般的な形状は円形になる。図面では長辺が第１方向Ｄ１に配置され、短辺が第２方向Ｄ２に配置された長方形形状のステージユニット５００が例示されている。
【0042】
ステージユニット５００はベースフレーム５１０、ベースフレーム５１０上に配置されたステージ５２０およびベースフレーム５１０上に配置されたプローブユニット５５０を含み得る。
【0043】
ステージユニット５００の構造に係る詳細な説明は他の図面を参照して後述する。
【0044】
インクジェットヘッド装置３００は対象基板ＳＵＢにインク（Ｉ、図５参照）を印刷する役割をする。インクジェットヘッド装置３００はインクジェットプリンティング装置１０００の駆動時所定のインクＩを対象基板ＳＵＢ上に噴射し得る。
【0045】
インクジェットプリンティング装置１０００はインクカートリッジのようなインク提供部をさらに含み得、インク提供部から供給されたインクＩはインクジェットヘッド装置３００を介して対象基板ＳＵＢ側に噴射（吐出）され得る。
【0046】
インクＩは溶液状態またはコロイド（ｃｏｌｌｏｉｄ）状態で提供される。インクＩは溶媒（ＳＶ、図５を参照）と溶媒ＳＶ内に含まれた複数の双極子（ＤＰ，図を参照）を含み得る。例えば、溶媒ＳＶはアセトン、水、アルコール、トルエン、プロピレングリコール（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ，ＰＧ）またはプロピレングリコールメチルアセテート（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ，ＰＧＭＡ）などであり得る。溶媒ＳＶは常温または熱によって気化したり揮発する物質であり得る。複数の双極子ＤＰは溶媒ＳＶ内に分散している。双極子ＤＰは溶媒ＳＶが除去された後最終的に対象基板ＳＵＢまたは検査用基板ＩＳＵＢ上に残留する固形物質であり得る。
【0047】
双極子ＤＰは一端部が第１極性を帯びて、他端部が第１極性と異なる第２極性を帯びる物体であり得る。例えば、双極子ＤＰの一端部は陽の極性を帯びて、双極子ＤＰの他端部は陰の極性を帯びる。両端部に異なる極性を有する双極子ＤＰは電界に置かれた時電気的な力（引力と斥力）を受けて配向方向が制御される。
【0048】
双極子ＤＰは一方向に延びた形状を有する。双極子ＤＰはナノロッド、ナノワイヤ、ナノチューブなどの形状を有することができる。一実施形態によるインクＩに含まれる双極子ＤＰであって、一端部が第１導電型（例えば、ｐ型）不純物でドーピングされ、他端部が第２導電型（例えば、ｎ型）不純物でドーピングされた半導体ナノロッドが適用されることができる。
【0049】
インクジェットヘッド装置３００は第１支持台３１０、インクジェットヘッドユニット３３０および第１光（Ｈ１１，Ｈ１２，図１２参照）を照射する第１熱処理ユニット３７０を含み得る。インクジェットヘッドユニット３３０および第１熱処理ユニット３７０は第１支持台３１０上に据え置かれる。第１支持台３１０は第１水平支持部３１１および第１垂直支持部３１２を含み得る。インクジェットヘッドユニット３３０および第１熱処理ユニット３７０はステージユニット５００から第３方向Ｄ３に所定距離離隔し得る。
【0050】
吐出量検査ユニット１００は第１センシングユニット１５０を含んでインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩの液滴量および弾着位置を検査する。吐出量検査ユニット１００は第２支持台１１０および第１センシングユニット１５０を含み得る。第２支持台１１０は第２水平支持部１１１および第２垂直支持部１１２を含み得る。
【0051】
粒子数検査ユニット６００は第２センシングユニット６４０を含んでインクジェットヘッド装置３００で噴射されたインクＩ内に含まれる粒子数を検査する。粒子数検査ユニット６００は第３支持台６１０、第３支持台６１０上に据え置かれて第２光（Ｈ２，図７を参照）を照射する第２熱処理ユニット６３０および第２熱処理ユニット６３０の下部に配置された第２センシングユニット６４０を含み得る。粒子数検査ユニット６００は第３支持台６１０上に据え置かれる光照射部６５０をさらに含み得る。第３支持台６１０は第３水平支持部６１１および第３垂直支持部６１２を含み得る。
【0052】
検査ステージユニット２００は検査用基板ＩＳＵＢが配置される空間を提供する。検査用基板ＩＳＵＢはインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩに基づいてインクジェットヘッド装置３００を検査（またはテスト）できる検査対象基板であり得る。例えば、本実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００は、インクジェットプリンティング装置１０００を用いて対象基板ＳＵＢにプリンティング工程を行った後、対象基板ＳＵＢが移動する間、検査ステージユニット２００の検査用基板ＩＳＵＢ上にもインクＩを噴射して吐出量検査ユニット１００および粒子数検査ユニット６００を用いて前記検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布されたインクＩを検査することができる。すなわち、本実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００は対象基板ＳＵＢに対するプリンティング工程を行う間検査用基板ＩＳＵＢに対するプリンティングテスト工程を行うことができる。前記検査用基板ＩＳＵＢ上に噴射されたインクＩを検査した結果をフィードバックしてインクジェットプリンティング装置１０００の設定値を調節し得る。
【0053】
検査ステージユニット２００の平面形状は長方形形状であり得る。図面では長辺が第１方向Ｄ１に配置され、短辺が第２方向Ｄ２に配置された長方形形状の検査ステージユニット２００が例示されている。ただし、検査ステージユニット２００の形状はこれに制限されず検査用基板ＩＳＵＢの平面形状によって変形できる。
【0054】
インクジェットヘッド装置３００は第３センシングユニット３５０をさらに含み得る。第３センシングユニット３５０は第１支持台３１０上に据え置かれる。第３センシングユニット３５０はインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩの整列状態および吐出されるインクＩの量などを検査する。また、第３センシングユニット３５０は後述するインクジェットヘッドユニット３３０のインクジェットヘッド（３３５，図８を参照）に含まれたノズルＮＺの詰まりの有無を検査することもできる。
【0055】
インクジェットプリンティング装置１０００の粒子数検査ユニット６００、吐出量検査ユニット１００、インクジェットヘッド装置３００は第２方向Ｄ２に沿って順次配置される。粒子数検査ユニット６００、吐出量検査ユニット１００およびインクジェットヘッド装置３００は第２方向Ｄ２に互いに離隔して配置される。
【0056】
インクジェットプリンティング装置１０００はステージユニット５００および／または検査ステージユニット２００を移動させるステージ移動部ＲＲをさらに含み得る。ステージユニット５００および検査ステージユニット２００はステージ移動部ＲＲ上に配置される。ステージ移動部ＲＲは第２方向Ｄ２に延びた第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２を含み、ステージユニット５００および／または検査ステージユニット２００を第２方向Ｄ２に往復移動させる。ステージユニット５００は第２方向Ｄ２に移動しながら対象基板ＳＵＢの全領域にプリント工程を行い得る。また、検査ステージユニット２００はインクジェットヘッド装置３００、粒子数検査ユニット６００および吐出量検査ユニット１００の間を第２方向Ｄ２に移動しながらインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩに基づいてインクジェットヘッド装置３００を検査する。
【0057】
図１および図２に示されたインクジェットプリンティング装置１０００は一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００の構成を説明するための例示的な図面であり、インクジェットプリンティング装置１０００の構造および配置は図１および図２に制限されるものではない。インクジェットプリンティング装置１０００はより多くの部材を含み得、図１および図２と異なる構造を有することもできる。
【0058】
図３は一実施形態による検査ステージユニットの概略的な断面図である。
【0059】
図１ないし図３を参照すると、検査ステージユニット２００は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上に配置される。検査ステージユニット２００は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上で第２方向Ｄ２に移動し得、インクジェットヘッド装置３００と粒子数検査ユニット６００の間を往復運動し得る。
【0060】
一実施形態による検査ステージユニット２００は吸着装置２１０および上部基板２２０を含み得る。
【0061】
上部基板２２０は第１方向Ｄ１に延びた平面形状であり得る。上部基板２２０上には検査用基板ＩＳＵＢが配置される。例示的な実施形態で、検査用基板ＩＳＵＢはガラス、フィルムなどであり得るがその種類は特に制限されない。好ましくは、検査用基板ＩＳＵＢは有機物フィルムまたは透明なガラス基板であり得る。
【0062】
上部基板２２０は吸着装置２１０上に配置される。吸着装置２１０は上部基板２２０上に検査用基板ＩＳＵＢが準備される場合、検査用基板ＩＳＵＢを第３方向Ｄ３に移動させて上部基板２２０上に検査用基板ＩＳＵＢを固定させる役割をする。
【0063】
上部基板２２０は後述する粒子数検査ユニット６００の第２センシングユニット６４０が上部基板２２０の下部に配置されて検査用基板ＩＳＵＢを測定できるように透明な物質を含み得る。上部基板２２０は少なくとも一部領域が透明な物質を含むことによって、前記透明な領域と重なる領域の下部に第２センシングユニット６４０が配置されて前記第２センシングユニット６４０の上部の検査用基板ＩＳＵＢに配置された双極子ＤＰの数を測定し得る。これに係る詳細な説明は他の図面を参照して後述する。
【0064】
吸着装置２１０は第１吸着装置２１１および第２吸着装置２１２を含み得る。第１吸着装置２１１および第２吸着装置２１２は上部基板２２０の両端部の下部に配置されて第２方向Ｄ２に延びる。第１吸着装置２１１および第２吸着装置２１２は上部基板２２０の外郭部の下部に配置され、第３方向Ｄ３に駆動され得る。例示的な実施形態で、吸着装置２１０は真空装置、クランプ装置などであり得るが、これに制限されるものではない。
【0065】
検査ステージユニット２００は複数のロールＷＲ１，ＷＲ２をさらに含み得る。検査用基板ＩＳＵＢは上部基板２２０上で複数のロールＷＲ１，ＷＲ２が回転することにより第１方向Ｄ１に巻かれる。したがって、検査用基板ＩＳＵＢは複数のロールＷＲ１，ＷＲ２により上部基板２２０上に提供および／または除去される。
【0066】
【0067】
【0068】
吐出量検査ユニット１００はインクジェットヘッド装置３００から検査用基板ＩＳＵＢ上に噴射されて検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布されたインクＩを分析してインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩの液滴量および弾着位置を検査する。インクジェットヘッド装置３００から検査用基板ＩＳＵＢ（または対象基板ＳＵＢ）上にインクＩを噴射する工程に係る詳細な説明は他の図面を参照して後述する。
【0069】
第２支持台１１０は水平方向に延びた第２水平支持部１１１および第２水平支持部１１１の両端部に連結されて垂直方向である第３方向Ｄ３に延びた第２垂直支持部１１２を含み得る。第２水平支持部１１１の延長方向は検査ステージユニット２００の長辺方向である第１方向Ｄ１と同一であり得る。
【0070】
第１センシングユニット１５０は検査ステージユニット２００の上部に配置される。第１センシングユニット１５０は第２支持台１１０上に据え置かれて検査ステージユニット２００から所定距離離隔し得る。第１センシングユニット１５０は第２支持台１１０の第２水平支持部１１１上で第１方向Ｄ１に移動する。
【0071】
第１センシングユニット１５０と検査ステージユニット２００の離隔距離は検査ステージユニット２００上に検査用基板ＩＳＵＢが配置された時第１センシングユニット１５０が検査用基板ＩＳＵＢからある程度間隔を有して工程（検査）空間が確保される範囲内で調節され得る。
【0072】
吐出量検査ユニット１００は複数の第１センシングユニット１５０を含み得る。図１および図４では４個の第１センシングユニット１５０が配置されたことを示しているが、これに制限されない。第１センシングユニット１５０は検査ステージユニット２００と離隔して検査ステージユニット２００上に配置される所定の物質を感知することができる。
【0073】
第１センシングユニット１５０は第２支持台１１０に連結され、水平方向に移動できる第１移動部１５１、第１移動部１５１の一面に配置された第１支持部１５３および第１支持部１５３上に配置される第１センサ部１５５を含み得る。
第１移動部１５１は第２支持台１１０の第２水平支持部１１１に据え置かれて第２水平支持部１１１の延長方向である第１方向Ｄ１に移動する。第１移動部１５１が第１方向Ｄ１に移動することにより、第１移動部１５１に据え置かれた第１支持部１５３も第１方向Ｄ１に移動し得る。
第１移動部１５１は第２支持台１１０の第２水平支持部１１１に据え置かれて第２水平支持部１１１の延長方向である第１方向Ｄ１に移動する。第１移動部１５１が第１方向Ｄ１に移動することにより、第１移動部１５１に据え置かれた第１支持部１５３も第１方向Ｄ１に移動し得る。
【0074】
第１支持部１５３は第１移動部１５１に据え置かれる。第１支持部１５３は第１移動部１５１の下面に配置され、第２方向Ｄ２に延びた形状を有する。第１支持部１５３の一端部は第１移動部１５１と連結され、第２方向Ｄ２の他端部は第１センサ部１５５が連結され得る。
【0075】
第１センサ部１５５は検査ステージユニット２００の上部に配置される。第１センサ部１５５は第１支持部１５３上に据え置かれて検査ステージユニット２００から所定距離離隔し得る。第１センサ部１５５は検査ステージユニット２００の上部に配置されて検査ステージユニット２００上に配置された検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布された所定の物質を感知する。前記検査用基板ＩＳＵＢに塗布された所定の物質は溶媒ＳＶおよび溶媒ＳＶに分散した双極子ＤＰを含むインクＩを含み得る。第１センサ部１５５は第１移動部１５１が第１方向Ｄ１に移動することにより、検査用基板ＩＳＵＢの各領域上に塗布された所定の物質を感知または撮影することができる。
【0076】
例示的な実施形態で、第１センサ部１５５は高解像度カメラであり得る。第１センサ部１５５が高解像度カメラである場合、第１センサ部１５５はインクＩが塗布された検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置され、下部に配置された検査用基板ＩＳＵＢを撮影して検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布された物質の直径や位置、およびこれらの間の誤差を測定し得る。ただし、第１センサ部１５５は検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布された物質を感知できる装置であれば高解像度カメラに制限されない。
【0077】
図６は一実施形態による検査用基板上に塗布されたインクを示す概略図である。
【0078】
【0079】
インクジェットヘッド装置３００で吐出されるインクＩはプリンティング工程を数回繰り返しても対象基板ＳＵＢ上に同じ量のインクＩを同じ位置に噴射する必要がある。したがって、インクジェットヘッド装置３００から対象基板ＳＵＢ上にインクＩを噴射する前に検査用基板ＩＳＵＢ上に同じ量のインクＩを同じ位置に噴射するのかを検査する工程を行い、その結果に応じてインクジェットプリンティング装置１０００の設定値を調節し得る。
【0080】
第１センシングユニット１５０は検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置され、検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩを用いて各ノズル（ＮＺ、図１０を参照）別の液滴量（吐出量）を測定し得る。ノズルＮＺ別の液滴量の測定は検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの直径を感知して測定し得る。また、第１センシングユニット１５０は検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置され、検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩを用いてノズルＮＺ別の塗布位置を感知および測定し得る。第１センシングユニット１５０は基準設定値と測定されたインクＩの直径および塗布位置を比較して誤差を測定し得る。
【0081】
前述したように、例示的な実施形態で、第１センシングユニット１５０の第１センサ部１５５は高解像度カメラを含み得る。第１センサ部１５５が高解像度カメラを含む場合、前記高解像度カメラは検査用基板ＩＳＵＢの上部でインクＩが塗布された検査用基板ＩＳＵＢの上面を撮影してイメージデータを生成し得る。第１センシングユニット１５０は第１センサ部１５５で生成されたイメージデータを分析して検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの直径および塗布位置を算出することによってインクＩの直径および塗布位置を測定し得る。
【0082】
また、第１センシングユニット１５０は後述する粒子数検査ユニット６００を用いて双極子ＤＰの粒子数を算出するために各インクＩの直径によりインクＩの面積（Ｓ１，図３１を参照）を測定し得る。前記第１センシングユニット１５０により測定されたインクの面積データは粒子数検査ユニット６００に伝達され得る。
【0083】
第１センシングユニット１５０は検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの直径ＷＩ１，ＷＩ２および離隔して塗布された二つのインクＩの間の間隔ＰＩ１，ＰＩ２を測定する。前記測定されたインクＩの直径ＷＩ１，ＷＩ２および間隔ＰＩ１，ＰＩ２を基準設定値と比較し、その結果に応じてインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩの吐出量およびインクジェットヘッド装置３００のインク吐出部材の位置を基準設定値に近接するように調節し得る。
【0084】
具体的には、第１センシングユニット１５０で測定されたインクＩの直径ＷＩ１，ＷＩ２および間隔ＰＩ１，ＰＩ２を含む測定データをインクジェットヘッド装置３００に伝達し、前記伝達された情報を基づいてインクジェットヘッド装置３００のインク吐出部材を整列する。インクジェットヘッド装置３００のインク吐出部材の整列方法に係る詳細な説明は他の図面を参照して後述する。
【0085】
図６のように、インクジェットヘッド装置３００で吐出されて検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩは直径ＷＩ１，ＷＩ２と間隔ＰＩ１，ＰＩ２は互いに一致しないことがある。第１センシングユニット１５０はこのような誤差を感知できる。
【0086】
吐出量検査ユニット１００は検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの直径ＷＩ１，ＷＩ２を測定して１回吐出されるインクＩ内に分散した双極子ＤＰの数を一次的に調節する。インクＩの直径ＷＩ１，ＷＩ２が互いに異なる場合、インクジェットプリンティング装置１０００として製造された製品の信頼度が不良になる。したがって、吐出量検査ユニット１００はこのような誤差を感知してインクジェットヘッド装置３００で噴射されるインクＩの量を調節することによってインクＩの直径ＷＩ１’，ＷＩ２’を一致させて１回吐出されたインクＩ内の双極子ＤＰの数を維持することができる。
【0087】
第１センシングユニット１５０を用いた検査とインクジェットヘッド装置３００の整列工程は各インクＩの直径ＷＩ１’，ＷＩ２’と間隔ＰＩ１’，ＰＩ２’が基準設定値に一致または近接するように繰り返され得る。前記「基準設定値」はインクジェットプリンティング装置１０００を駆動することにおいて双極子ＤＰを含むインクＩを噴射するインクジェットヘッド装置３００に求められる「特性値」であり得る。例えば、基準設定値はインクジェットヘッド装置３００の各ノズルＮＺで噴射されるインクＩの量、インクＩの塗布位置、インクＩに含まれた双極子ＤＰの数等を含み得る。
【0088】
図７は一実施形態による粒子数検査ユニットと検査ステージユニットの概略的な断面配置図である。
【0089】
【0090】
粒子数検査ユニット６００はインクジェットヘッド装置３００から検査用基板ＩＳＵＢ上に噴射されて検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布されたインクＩに含まれた双極子ＤＰ数を検査する。
【0091】
第３支持台６１０は水平方向に延びた第３水平支持部６１１および第３水平支持部６１１の両端部に連結されて垂直方向である第３方向Ｄ３に延びた第３垂直支持部６１２を含み得る。第３水平支持部６１１の延長方向は検査ステージユニット２００の長辺方向である第１方向Ｄ１と同一であり得る。
【0092】
第２熱処理ユニット６３０は検査ステージユニット２００の上部に配置される。第２熱処理ユニット６３０は第３支持台６１０上に据え置かれて検査ステージユニット２００から所定距離離隔し得る。第２熱処理ユニット６３０は第３支持台６１０の第３水平支持部６１１に据え置かれる。図示していないが、第２熱処理ユニット６３０は別途の移動部材を含んで第３支持台６１０上で第１方向Ｄ１および／または第３方向Ｄ３に移動することもできる。
【0093】
第２熱処理ユニット６３０と検査ステージユニット２００の離隔距離は検査ステージユニット２００上に検査用基板ＩＳＵＢが配置された時第２熱処理ユニット６３０で照射される第２光Ｈ２が検査用基板ＩＳＵＢからある程度の間隔を有して検査用基板ＩＳＵＢの全体領域に照射されるように確保できる範囲内で調節され得る。
【0094】
第２熱処理ユニット６３０はインクＩが塗布された検査用基板ＩＳＵＢ上に第２光Ｈ２を照射して熱エネルギを発生させる。第２熱処理ユニット６３０は熱を発生する装置を含み得る。前記熱を発生する装置は特に制限されない。例示的な実施形態で、前記第２光Ｈ２は赤外線波長帯の光を含み、第２熱処理ユニット６３０はＩＲ照射装置を含み得る。第２熱処理ユニット６３０で検査用基板ＩＳＵＢ上に第２光Ｈ２を照射することによって発生する熱エネルギによって検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの溶媒ＳＶは揮発または気化して除去し得る。したがって、検査用基板ＩＳＵＢには複数の双極子ＤＰが残留し得る。
【0095】
第２センシングユニット６４０は検査ステージユニット２００の下部に配置される。第２センシングユニット６４０は検査ステージユニット２００の下部に配置されて検査用基板ＩＳＵＢから所定距離離隔し得る。
【0096】
第２センシングユニット６４０はカメラを含み得る。以下では第２センシングユニット６４０がカメラ部６４０である場合を説明する。第２センシングユニット６４０がカメラを含む場合、第２センシングユニット６４０は検査用基板ＩＳＵＢの下部に配置され、検査用基板ＩＳＵＢの底面（下面）を撮影してイメージデータを生成し得る。検査用基板ＩＳＵＢが透明な物質を含む場合、第２センシングユニット６４０が検査用基板ＩＳＵＢの下部で撮影して生成したイメージデータは複数の双極子ＤＰを含み得る。
【0097】
光照射部６５０は検査ステージユニット２００の上部に配置されて検査ステージユニット２００側に光を照射し得る。すなわち、光照射部６５０は検査用基板ＩＳＵＢの上部で検査用基板ＩＳＵＢ上に光を照射し得る。前記光照射部６５０で照射する光は可視光線帯域の光であり得る。
【0098】
検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置される光照射部６５０で検査用基板ＩＳＵＢ上に光を照射すると、検査用基板ＩＳＵＢの下部に配置される第２センシングユニット６４０は複数の双極子ＤＰが配置された検査用基板ＩＳＵＢの一部領域を撮影してイメージデータを生成し得る。前記第２センシングユニット６４０が生成したイメージデータは明暗で示したイメージであり得る。前記暗い領域は複数の双極子ＤＰに対応する領域であり得る。
【0099】
粒子数検査ユニット６００は前述したように第１センシングユニット１５０で測定されて伝達されたインクＩの面積（Ｓ１，図３１を参照）とイメージデータから測定した双極子ＤＰに対応する領域の面積（Ｓ２，図３１を参照）を比較する。粒子数検査ユニット６００は前記インクＩの面積Ｓ１と双極子ＤＰに対応する面積Ｓ２に基づいて双極子の数を算出して基準設定値と比較し得る。双極子の数と基準設定値の比較した結果に応じて、後述するインク供給装置４００を調節してインクジェットヘッド装置３００に供給される双極子ＤＰの数を２次的に調節し得る。
【0100】
【0101】
【0102】
図１および図８を参照すると、一実施形態によるインクジェットヘッド装置３００は第１支持台３１０、インクジェットヘッドユニット３３０、第１熱処理ユニット３７０および第３センシングユニット３５０を含み得る。
【0103】
第１支持台３１０は水平方向に延びた第１水平支持部３１１および第１水平支持部３１１の両端部に連結されて垂直方向である第３方向Ｄ３に延びた第１垂直支持部３１２を含み得る。第１水平支持部３１１の延長方向は上述した第２水平支持部１１１の延長方向である第１方向Ｄ１と同一であり得る。
【0104】
インクジェットヘッドユニット３３０は対象基板ＳＵＢおよび／または検査用基板ＩＳＵＢ上に双極子ＤＰを含むインクＩを噴射する役割をする。インクジェットヘッドユニット３３０はステージユニット５００の上部に配置される。図８に示していないが、インクジェットヘッドユニット３３０は検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩを検査する工程中には検査ステージユニット２００の上部に配置されることもできる。
【0105】
インクジェットヘッドユニット３３０は第１支持台３１０の第１水平支持部３１１に据え置かれる。インクジェットヘッドユニット３３０は第１水平支持部３１１に据え置かれるが、第１水平支持部３１１から一側に突出して配置され得る。例えば、インクジェットヘッドユニット３３０は第１水平支持部３１１の第２方向Ｄ２の一側に突出するように配置され得る。
【0106】
第１熱処理ユニット３７０はインクＩが塗布された対象基板ＳＵＢおよび／または検査用基板ＩＳＵＢ上に第１光Ｈ１を照射してインクＩの溶媒ＳＶを揮発させたり気化させて除去する役割をする。
【0107】
第１熱処理ユニット３７０は第１支持台３１０の第１水平支持部３１１に据え置かれる。第１熱処理ユニット３７０は第１水平支持部３１１に据え置かれるが、第１水平支持部３１１から一側の反対側である他側に突出して配置され得る。例えば、第１熱処理ユニット３７０は第１水平支持部３１１の第２方向Ｄ２の反対方向に突出するように配置され得る。したがって、第１支持台３１０の第１水平支持部３１１はインクジェットヘッドユニット３３０と第１熱処理ユニット３７０の間に配置され得る。
【0108】
【0109】
インクジェットヘッドユニット３３０は第１支持台３１０の第１水平支持部３１１に据え置かれ、ステージユニット５００および／または検査ステージユニット２００から所定距離離隔し得る。インクジェットヘッドユニット３３０とステージユニット５００および／または検査ステージユニット２００の離隔距離はステージユニット５００上に対象基板ＳＵＢが配置されたり検査ステージユニット２００上に検査用基板ＩＳＵＢが配置された時インクジェットヘッドユニット３３０が対象基板ＳＵＢおよび／または検査用基板ＩＳＵＢからある程度の間隔を有してプリンティング工程空間が確保できる範囲内で調節され得る。
【0110】
インクジェットヘッドユニット３３０は別途のインクストレージ（図示せず）と連結されてインクＩの提供を受け、後述するインクジェットヘッド３３５を介してインクＩを対象基板ＳＵＢおよび／または検査用基板ＩＳＵＢ上に噴射する。
【0111】
図面では一つのインクジェットヘッドユニット３３０が例示しているが、これに制限されるものではない。例えば、対象基板ＳＵＢに複数の種類のインクＩを提供する工程の場合、インクＩの種類と同じ数のインクジェットヘッドユニット３３０が配置される。
【0112】
インクジェットヘッドユニット３３０はヘッドベース３３１、ヘッドベース３３１の底面に配置された複数のジグ部３３３およびジグ部３３３に配置されて複数のノズルＮＺを含む少なくとも一つのインクジェットヘッド３３５を含み得る。
【0113】
インクジェットヘッドユニット３３０のヘッドベース３３１は第１支持台３１０の第１水平支持部３１１に据え置かれる。ヘッドベース３３１はステージユニット５００から第３方向Ｄ３に一定間隔離隔する。ヘッドベース３３１は第１方向Ｄ１に延びた形状を有することができる。ヘッドベース３３１は移動部材をさらに含み、第１水平支持部３１１の延長方向、すなわち第１方向Ｄ１に移動することもできる。
【0114】
ヘッドベース３３１の一面、例えばヘッドベース３３１の底面には複数のジグ部３３３が配置される。各ジグ部３３３には少なくとも一つのインクジェットヘッド３３５が配置される。複数のジグ部３３３は一方向に互いに離隔して配置される。複数のジグ部３３３は一方向に配置されて一つの列または複数の列に配列され得る。図面ではジグ部３３３が２列に配置されて各列のジグ部３３３が互いにずれて配置された場合を示している。ただし、これに制限されず、ジグ部３３３はより多くの数の列に配列されることができ、互いにずれずに重なるように配置されることもできる。ジグ部３３３の形状は特に制限されないが、一例としてジグ部３３３は四角形の形状を有することができる。
【0115】
インクジェットヘッドユニット３３０は各ジグ部３３３を一方向および他方向に移動できる複数のヘッド駆動部ＡＭ１，ＡＭ２をさらに含み得る。複数のヘッド駆動部ＡＭ１，ＡＭ２は各ジグ部３３３の位置およびこれらの間の間隔を調整することができる。ヘッド駆動部ＡＭ１，ＡＭ２を用いてジグ部３３３の間の間隔を調整することによって、ジグ部３３３に配置されるインクジェットヘッド３３５で噴射されるインクＩの弾着位置が調整され得る。
【0116】
インクジェットヘッド３３５はジグ部３３３に配置される。少なくとも一つのインクジェットヘッド３３５はジグ部３３３に配置される。例示的な実施形態で、２個のインクジェットヘッド３３５が一つのパック（ｐａｃｋ）を形成して一つのジグ部３３３に配置される。ただし、一つのパックに含まれるインクジェットヘッド３３５の数はこれに制限されず、一例として一つのパックに含まれるインクジェットヘッド３３５の数は１個ないし５個であり得る。
【0117】
また、図面には一つのインクジェットヘッドユニット３３０が複数のジグ部３３３とインクジェットヘッド３３５を含むことを示しているが、インクジェットヘッドユニット３３０が含むジグ部３３３およびインクジェットヘッド３３５の数はこれに制限されない。
【0118】
図１０は一実施形態によるインクジェットヘッドからインクが吐出されることを示す概略図である。
【0119】
図１０を参照すると、インクジェットヘッド３３５は内部管ＩＰおよび複数のノズルＮＺを含み得る。インクジェットヘッド３３５の底面に位置する各ノズルＮＺはインクジェットヘッド３３５の内部管ＩＰに連結され得る。インクジェットヘッド３３５は内部管ＩＰを介してヘッドベース３３１からインクＩの供給を受け、供給されたインクＩは内部管ＩＰを流れて各ノズルＮＺを介して噴射される。前記各ノズルＮＺを介して噴射されたインクＩは対象基板ＳＵＢおよび／または検査用基板ＩＳＵＢの上面に供給される。
【0120】
ノズルＮＺを介したインクＩの噴射量は各ノズルＮＺに印加される電圧に応じて調節され得る。一実施形態で、各ノズルＮＺで１回吐出されるインクＩの量は１～５０ｐｌ（ｐｉｃｏｌｉｔｔｅｒ）であり得るが、これに制限されるものではない。
【0121】
図１１は一実施形態によるインクジェットヘッド装置の第３センシングユニットがインクジェットヘッドユニットを検査することを示す概略的な断面図である。
【0122】
図１、図８および図１１を参照すると、第３センシングユニット３５０は第１支持台３１０に据え置かれる。第３センシングユニット３５０はインクジェットヘッドユニット３３０に含まれたインク吐出部材の整列度と吐出されるインクＩの量などを検査する役割をする。また、第３センシングユニット３５０はインクジェットヘッド３３５のノズルＮＺの詰まりの有無を検査することもできる。
【0123】
第３センシングユニット３５０はセンサ移動部３５１、センサ移動部３５１の一面に配置されたセンサ支持部３５３およびセンサ支持部３５３上に配置される第３センサ部３５５を含み得る。
【0124】
センサ移動部３５１は第１水平支持部３１１上に据え置かれる。センサ移動部３５１はインクジェットヘッドユニット３３０の延長方向である第１方向Ｄ１に移動する。センサ移動部３５１は第３センサ部３５５をインクジェットヘッドユニット３３０の延長方向である第１方向Ｄ１に移動させる役割をする。
【0125】
センサ支持部３５３はセンサ移動部３５１の下部に配置されて第２方向Ｄ２に延びた形状を有することができる。センサ支持部３５３の一端部はセンサ移動部３５１と連結され、第２方向Ｄ２の他端部は上面に第３センサ部３５５が配置される。第３センシングユニット３５０は全般的に第１支持台３１０から第２方向Ｄ２に突出するように配置される。例えば、第３センシングユニット３５０はインクジェットヘッドユニット３３０と同様に第１水平支持部３１１の第２方向Ｄ２の一側に突出するように配置される。
【0126】
第３センサ部３５５はセンサ支持部３５３の上面に配置される。第３センサ部３５５はインクジェットヘッド３３５の下部でインクジェットヘッド３３５と対向するように配置される。
【0127】
第３センサ部３５５はセンサ移動部３５１によりインクジェットヘッドユニット３３０の延長方向に沿って移動する。第３センサ部３５５はインクジェットヘッドユニット３３０の下部でインクジェットヘッドユニット３３０の延長方向に沿って移動し、インクジェットヘッドユニット３３０の底面に配置されたインクジェットヘッド３３５の位置や整列状態を検査する。また、第３センサ部３５５はインクジェットヘッド３３５で吐出されるインクＩの量、インクジェットヘッド３３５上に生じるムラや乾燥されたインクＩなどをモニタリングすることもできる。
【0128】
図面では一つの感知部材を含む第３センサ部３５５が例示されているが、これに制限されるものではない。第３センサ部３５５はインクジェットヘッド３３５の整列度を検査するために多様な形状を有することができる。例えばインクジェットヘッド３３５が複数の列に配列される場合、第３センサ部３５５も複数の感知部材を含み、前記複数の感知部材は複数の列に配列されることもできる。
【0129】
【0130】
図９および図１１を参照すると、インクジェットヘッド３３５が対象基板ＳＵＢまたは検査用基板ＩＳＵＢ上にインクＩを噴射する前に、第３センシングユニット３５０はインクジェットヘッドユニット３３０のインクジェットヘッド３３５の整列度およびインクジェットヘッド３３５に生じるムラなどを検査する。
【0131】
具体的には各インクジェットヘッド３３５はインクジェットヘッド３３５の下面で両側部に位置するダミーノズルＤＮをさらに含み得る。第３センシングユニット３５０は感知されたダミーノズルＤＮの位置によりインクジェットヘッド３３５の整列状態を測定し得る。例えば、第３センシングユニット３５０は各インクジェットヘッド３３５の下面で両側部に位置するダミーノズルＤＮの位置を感知し、隣接して配置されたインクジェットヘッド３３５のダミーノズルＤＮの位置の間の間隔ＨＰ１，ＨＰ２を測定し得る。前記測定されたダミーノズルＤＮの間の間隔ＨＰ１，ＨＰ２によりインクジェットヘッド３３５の間の整列状態を間接的に測定することができる。
【0132】
インクジェットヘッドユニット３３０は第１センシングユニット１５０および第３センシングユニット３５０で測定された情報に基づいてインクジェットヘッド３３５を整列させる。具体的には、インクジェットヘッドユニット３３０は吐出量検査ユニット１００の第１センシングユニット１５０により測定された検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの直径ＷＩ１，ＷＩ２および間隔ＰＩ１，ＰＩ２とインクジェットヘッド装置３００の第３センシングユニット３５０により測定されたインクジェットヘッド３３５の整列状態に基づいてヘッド駆動部ＡＭ１，ＡＭ２を駆動してジグ部３３３とインクジェットヘッド３３５を再整列させ得る。
【0133】
第１ヘッド駆動部ＡＭ１はジグ部３３３の第１方向Ｄ１に位置する。第１ヘッド駆動部ＡＭ１はジグ部３３３およびインクジェットヘッド３３５を整列させるために第１方向Ｄ１、またはＸ軸方向に移動させる駆動部であり得る。第２ヘッド駆動部ＡＭ２はジグ部３３３の第２方向Ｄ２に位置する。第２ヘッド駆動部ＡＭ２はジグ部３３３およびインクジェットヘッド３３５を整列させるために第２方向Ｄ２、またはＹ軸方向に移動させる駆動部であり得る。
【0134】
一方、第３センシングユニット３５０はインクジェットヘッド３３５の状態や噴射されるインクＩの量などをモニタリングする。図面には示していないが、インクジェットヘッド装置３００はインクジェットヘッド３３５のノズルＮＺを洗浄するためのクリーニングユニットをさらに含むこともできる。前記クリーニングユニットは第３センシングユニット３５０により感知される情報に基づいてインクジェットプリンティング装置１０００の工程中にインクジェットヘッド３３５を洗浄する工程を行うこともできる。例えば、第３センシングユニット３５０がインクジェットヘッド３３５に生じるムラまたはノズルＮＺの詰まりを感知すると、クリーニングユニットはインクジェットヘッド３３５のノズルＮＺを洗浄する工程を行うことができる。
【0135】
【0136】
図１、図８および図１２を参照すると、第１熱処理ユニット３７０はベース部３７１、第１光Ｈ１を照射する第１熱処理部３７３，３７５を含み得る。第１光Ｈ１は第１－１光Ｈ１１および第１－２光Ｈ１２を含み得、第１熱処理部３７３，３７５は第１－１光Ｈ１１を照射する第１メイン熱処理部３７３および第１－２光Ｈ１２を照射する第１補助熱処理部３７５を含み得る。
【0137】
ベース部３７１は第１支持台３１０の第１水平支持部３１１に据え置かれるが、第１水平支持部３１１の第２方向Ｄ２他側に突出するように配置される。
【0138】
ベース部３７１は第１方向Ｄ１に延びた形状を有し、第１メイン熱処理部３７３および第１補助熱処理部３７５が配置される空間を提供する。ベース部３７１は対象基板ＳＵＢの一辺、例えば第１方向Ｄ１に延びた一辺をカバーするように移動部材をさらに含み得る。
【0139】
第１メイン熱処理部３７３および第１補助熱処理部３７５はベース部３７１の下部に配置される。第１メイン熱処理部３７３および第１補助熱処理部３７５はベース部３７１の下部に配置されて対象基板ＳＵＢと所定距離離隔し得る。第１メイン熱処理部３７３および第１補助熱処理部３７５は第１メイン熱処理部３７３および第１補助熱処理部３７５から照射される第１光Ｈ１により対象基板ＳＵＢ上に配置された他の部材が損傷しないように対象基板ＳＵＢから所定距離離隔し得る。
【0140】
第１メイン熱処理部３７３は下部に配置される対象基板ＳＵＢ上に第１－１光Ｈ１１を照射して熱エネルギを発生させる。第１メイン熱処理部３７３は熱を発生する装置を含み得る。例えば、第１メイン熱処理部３７３はＩＲ照射装置を含み得る。第１－１光Ｈ１１は赤外線（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）を含み、第１メイン熱処理部３７３はＩＲ照射装置を含み得る。第１メイン熱処理部３７３で対象基板ＳＵＢ上に第１－１光Ｈ１１を照射することによって発生する熱エネルギによって対象基板ＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの溶媒ＳＶは除去され得る。
【0141】
第１メイン熱処理部３７３は遮蔽装置がさらに配置されることもできる。前記遮蔽装置は第１メイン熱処理部３７３で照射される第１－１光Ｈ１１を部分的に遮断して対象基板ＳＵＢの損傷を防止する役割をする。
【0142】
第１補助熱処理部３７５は下部に配置される対象基板ＳＵＢ上に第１－２光Ｈ１２を照射して対象基板ＳＵＢ上に配置された双極子ＤＰに電気的な力を伝達する。例えば、第１補助熱処理部３７５はＵＶランプを含み得る。第１－２光Ｈ１２は紫外線を含み、第１補助熱処理部３７５はＵＶランプを含み得る。第１補助熱処理部３７５で対象基板ＳＵＢ上に第１－２光Ｈ１２を照射することによって発生するエネルギにより対象基板ＳＵＢ上に配置された双極子ＤＰは偏向して整列することができる。
【0143】
図１、図８および図１３を参照すると、ステージユニット５００上に配置されて第２方向Ｄ２の反対方向に沿って移動してインクジェットヘッドユニット３３０を通過した対象基板ＳＵＢの上面には溶媒ＳＶおよび双極子ＤＰを含むインクＩが塗布されている。インクジェットヘッドユニット３３０を通過した対象基板ＳＵＢは第２方向Ｄ２の反対方向に沿って移動して第１熱処理ユニット３７０を通過する。
【0144】
第１熱処理ユニット３７０を通過した対象基板ＳＵＢの上面にはインクＩの溶媒ＳＶが除去されて双極子ＤＰのみ残留する。第１メイン熱処理部３７３と重なる領域に位置する対象基板ＳＵＢの上面に塗布されたインクＩは溶媒ＳＶが除去される。すなわち、ステージユニット５００が第２方向Ｄ２の反対方向に移動することにより対象基板ＳＵＢの上面に塗布されたインクＩに含まれた溶媒ＳＶは前記第２方向Ｄ２に沿って順次除去され得る。
【0145】
したがって、ステージユニット５００が第２方向Ｄ２の反対方向に沿って第１熱処理ユニット３７０を通過することにより対象基板ＳＵＢ上に第１－１光Ｈ１１が第２方向ＤＲ２に沿って順次照射される。したがって、ステージユニット５００が第２方向Ｄ２の反対方向に移動して第１熱処理ユニット３７０を通過する場合、ステージユニット５００が移動することにより対象基板ＳＵＢ上に塗布されたインクＩの溶媒ＳＶは順次除去され得る。したがって、図１３のように、第１熱処理ユニット３７０を通過した対象基板ＳＵＢの一部領域には溶媒ＳＶが除去（点線領域）されて双極子ＤＰが配置され得る。
【0146】
一方、図面には示していないが、ステージユニット５００には対象基板ＳＵＢ上部の温度を感知して前記温度を調節する制御装置をさらに含み得る。第１熱処理ユニット３７０で照射される第１光Ｈ１により対象基板ＳＵＢおよび対象基板ＳＵＢの周辺の温度が一定水準以上に上昇すると前記制御装置によって対象基板ＳＵＢの温度を低くするように制御することができる。
【0147】
本実施形態によるインクジェットヘッド装置３００は、第１支持台３１０の一方向一側にはインクジェットヘッドユニット３３０が配置されて第１支持台３１０の一方向他側には第１熱処理ユニット３７０が配置される。ステージユニット５００上に配置された対象基板ＳＵＢは一方向に沿って移動しながらインクジェットヘッドユニット３３０と第１熱処理ユニット３７０を順次通過する。したがって、インクジェットヘッドユニット３３０によりプリンティング工程が行われながらインクＩに含まれた溶媒ＳＶの乾燥工程が同時に行われることができる。したがって、プリンティング工程の時間が節約されて工程効率が向上することができる。
【0148】
図１４は一実施形態によるステージユニットの平面図である。
【0149】
【0150】
ベースフレーム５１０はステージユニット５００に含まれる部材を支持する。例えば、ベースフレーム５１０上にはステージ５２０およびプローブユニット５５０が配置される。
【0151】
ベースフレーム５１０は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上に配置されてインクジェットプリンティング装置１０００内で第２方向Ｄ２に移動して往復運動する。図面に示していないが、ベースフレーム５１０は下面には所定の移動部材が配置され、前記移動部材が第１および第２レールＲＲ１，ＲＲ２と締結されてベースフレーム５１０を一方向に移動させる。インクジェットプリンティング装置１０００の工程順序によりベースフレーム５１０が移動し、インクジェットプリンティング装置１０００の工程中にベースフレーム５１０の移動により各ユニットまたは装置が駆動される。
【0152】
ステージ５２０はベースフレーム５１０上に配置される。ステージ５２０は対象基板ＳＵＢが配置される空間を提供する。また、ステージ５２０上にはアライナ５８０が配置される。
【0153】
ステージ５２０の全般的な平面形状は対象基板ＳＵＢの平面形状に従う。例えば対象基板ＳＵＢが平面上長方形の場合、図面に示すようにステージ５２０の平面形状は長方形であり得、対象基板ＳＵＢが平面上円形の場合、ステージ５２０も平面形状が円形であり得る。
【0154】
ステージ５２０上にはステージ５２０上に配置される対象基板ＳＵＢのアラインのためにアライナ５８０が設けられる。アライナ５８０はステージ５２０の各辺上に配置され、複数のアライナ５８０が囲む領域は対象基板ＳＵＢが配置される領域であり得る。図面ではステージ５２０の各辺上に２個のアライナ５８０が互いに離隔して配置され、ステージ５２０上に合計８個のアライナ５８０が配置されたことが示されているが、これに制限されず、アライナ５８０の数と配置などは対象基板ＳＵＢの形状または種類によって変わり得る。
【0155】
プローブユニット５５０はベースフレーム５１０上に配置される。プローブユニット５５０はステージ５２０に準備される対象基板ＳＵＢ上に電界を形成する役割をする。プローブユニット５５０は第２方向Ｄ２に延びて、前記延びた長さは対象基板ＳＵＢ全体をカバーする。プローブユニット５５０の大きさおよび形状は対象基板ＳＵＢによって変わり得る。
【0156】
プローブユニット５５０はプローブ駆動部５５３、プローブ駆動部５５３と連結され、対象基板ＳＵＢと接触できるプローブパッド５５８およびプローブパッド５５８に連結されて電気信号を伝達する複数のプローブジグ５５１，５５２を含み得る。
【0157】
プローブ駆動部５５３はベースフレーム５１０上に配置されてプローブパッド５５８を移動させる。例示的な実施形態で、プローブ駆動部５５３はプローブパッド５５８を水平方向および垂直方向、例えば水平方向である第１方向Ｄ１および垂直方向である第３方向Ｄ３に移動させる。プローブ駆動部５５３の駆動によってプローブパッド５５８は対象基板ＳＵＢと連結または分離され得る。インクジェットプリンティング装置１０００の工程中に、対象基板ＳＵＢに電界を形成する段階ではプローブ駆動部５５３が駆動してプローブパッド５５８を対象基板ＳＵＢに連結させて、それ以外の段階ではプローブ駆動部５５３が再び駆動してプローブパッド５５８を対象基板ＳＵＢと分離させ得る。
【0158】
プローブパッド５５８はプローブジグ５５１から伝達される電気信号により対象基板ＳＵＢ上に電界を形成する。プローブパッド５５８は対象基板ＳＵＢに連結されて前記電気信号を伝達して対象基板ＳＵＢ上に電界を形成する。一例として、プローブパッド５５８は対象基板ＳＵＢの電極または電源パッドなどに接触し、プローブジグ５５１の電気信号は前記電極または電源パッドに伝達される。対象基板ＳＵＢに伝達された前記電気信号は対象基板ＳＵＢ上に電界を形成する。
【0159】
ただし、これに制限されるものではなく、プローブパッド５５８はプローブジグ５５２から伝達された電気信号により電界を形成する部材であり得る。すなわち、プローブパッド５５８で前記電気信号の伝達を受けて電界を形成する場合、プローブパッド５５８は対象基板ＳＵＢと連結されなくてもよい。
【0160】
プローブパッド５５８の形状は特に制限されないが、例示的な実施形態で、プローブパッド５５８は対象基板ＳＵＢ全体をカバーするように一方向に延びた形状を有することができる。
【0161】
プローブジグ５５１はプローブパッド５５８に連結され、別途の電圧印加装置と連結される。プローブジグ５５１は前記電圧印加装置から伝達される電気信号をプローブパッド５５８に伝達して対象基板ＳＵＢ上に電界を形成する。プローブジグ５５１に伝達される電気信号は電界を形成するための電圧、一例として交流電圧であり得る。
【0162】
図面では２個のプローブジグ５５１が配置されたことを示しているが、プローブユニット５５０はより多くの数のプローブジグ５５１を含んで対象基板ＳＵＢ上にさらに高い密度を有する電界を形成することもできる。
【0163】
一実施形態によるプローブユニット５５０はこれに制限されない。図面ではプローブユニット５５０がステージユニット５００に含まれてベースフレーム５１０上に配置されたこととして示しているが、場合によってプローブユニット５５０は別途の装置として配置されることもできる。ステージユニット５００は電界を形成できる装置を含んで対象基板ＳＵＢ上に電界を形成できれば、その構造や配置は制限されない。
【0164】
図１５は一実施形態によるインク供給装置を示す概略図である。
【0165】
インク供給装置４００は製造されたインクＩをインクジェットヘッド装置３００に供給する役割をする。インクＩ内の双極子ＤＰが分散した状態で製造されれば、製造されたインクＩを貯蔵または運送してインクジェットプリンティング装置１０００のインクジェットヘッド装置３００に供給する。図面に示すように、インク供給装置４００はインクジェットヘッド装置３００と連結される。
【0166】
図１５を参照すると、インク供給装置４００はインクタンク４１０、インク攪拌機４２０、インクストレージ４３０および循環ポンプ４５０を含み得る。
【0167】
インクタンク４１０は製造されたインクＩを貯蔵し、これをインク攪拌機４２０に供給する役割をする。インクタンク４１０の形状は特に制限されず、例示的な実施形態で、インクタンク４１０はインクカートリッジ、インク容器（ｖｅｓｓｅｌ）などであり得る。図面には示していないが、インクタンク４１０はインク攪拌機４２０にインクＩを供給する圧力を伝達できる空気圧形成装置をさらに含み得る。
【0168】
インク攪拌機４２０はインクタンク４１０から供給されたインクＩを攪拌させ、双極子ＤＰを再び分散させてインクストレージ４３０に伝達する役割をする。双極子ＤＰは比較的比重が大きい物質を含んで製造されたインクＩ内で時間の経過とともに沈殿または沈降し得る。インク攪拌機４２０はインクＩをインクストレージ４３０に供給する前、インクＩ内に沈殿した双極子ＤＰを再び分散するようにこれを攪拌させる。
【0169】
例示的な実施形態で、インク攪拌機４２０は攪拌装置４２５を含んでインクＩ内の双極子ＤＰを分散させる。攪拌装置４２５の種類は特に制限されない。一例として、攪拌装置４２５は磁力攪拌機（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｉｒｒｅｒ）、プロペラ攪拌機（ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ ｓｔｉｒｒｅｒ）などであり得る。図面では磁力攪拌機が示されており、攪拌装置４２５はインクタンク４１０から供給されたインクＩ内の双極子ＤＰを再び分散させ得る。
【0170】
インクストレージ４３０はインク攪拌機４２０から供給されたインクＩをインクジェットヘッド装置３００に供給する。インクストレージ４３０は実質的にインクタンク４１０と同じ機能を行うが、製造されたインクＩを攪拌させるインク攪拌機４２０を介してインクＩの供給を受け得る。そのため、インクストレージ４３０は比較的高い分散度を有する双極子ＤＰを含むインクＩをインクジェットヘッド装置３００に供給し得る。インクジェットヘッド装置３００はインクタンク４１０から直接インクＩの供給を受けず、インクストレージ４３０を介して供給されることによってインクジェットヘッド３３５で１回吐出されるインクＩ内に含まれた双極子ＤＰの数または分散度を制御することができる。すなわち、インクジェットプリンティング装置１０００の工程により均一なインクＩの品質を維持することができる。
【0171】
循環ポンプ４５０は一端がインクジェットヘッド装置３００と連結されて他端がインク攪拌機４２０と連結されてインクジェットプリンティング装置１０００でインクＩを循環させる。インクジェットプリンティング装置１０００の工程のうち、粒子数検査ユニット６００で測定された検査用基板ＩＳＵＢ上に塗布された双極子ＤＰの数が基準設定値より小さい場合、循環ポンプ４５０を駆動してインクジェットヘッド装置３００のインクＩをインク攪拌機４２０に伝達する。すなわち、循環ポンプ４５０は整列度検査装置７００で測定された双極子ＤＰの数に係る情報の提供を受けてインクジェットヘッド装置３００に供給されるインクＩの品質を維持するために、インクＩをインク攪拌機４２０、インクストレージ４３０およびインクジェットヘッド装置３００内で循環させる。これにより、粒子数検査ユニット６００から提供された情報をフィードバックしてインクジェットヘッド装置３００にインクＩを供給することができる。
【0172】
一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００は、第１センシングユニット１５０、第２センシングユニット６４０および第３センシングユニット３５０を含み得る。第１ないし第３センシングユニット１５０，６４０，３５０は、対象基板ＳＵＢ上にインクＩを印刷するプリンティング工程が行われる間にリアルタイムで検査用基板ＩＳＵＢを用いてインクジェットヘッドユニット３３０に含まれるインクジェットヘッド３３５の状態を検査してモニタリングする。具体的には、第１センシングユニット１５０、第２センシングユニット６４０および第３センシングユニット３５０はそれぞれが測定した情報と基準設定値と比較する段階を行い、これによりインクジェットプリンティング装置１０００の部材を制御することができる。例えば、第１センシングユニット１５０で測定されたインクＩの吐出量、第２センシングユニット６４０で測定された双極子ＤＰの粒子数および第３センシングユニット３５０で測定されたインクジェットヘッド３３５の整列度に係る情報を含むデータはそれぞれインクジェットヘッド装置３００に伝達される。インクジェットヘッド装置３００は前記情報の提供を受けてインクＩを噴射するインクジェットヘッド３３５の整列状態を調節したりノズルＮＺを洗浄し、提供されたインクＩ内双極子ＤＰの分散度などを調節し得る。
【0173】
そのため、一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００は少なくとも一つのセンシングユニット１５０，３５０，６４０を含んでインクジェットプリンティング装置１０００の工程中に発生し得る誤差をリアルタイムで感知することができる。各センシングユニット１５０，３５０，６４０は工程中に発生する誤差および不良を感知して、工程を行うと同時にこれを補完することができる。そのためインクジェットプリンティング装置１０００は工程を数回繰り返しても最終的に製造された双極子ＤＰを含む対象基板ＳＵＢの品質を維持することができる。
【0174】
また、一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００のインクジェットヘッド装置３００は第１熱処理ユニット３７０およびインクジェットヘッドユニット３３０を含み、これらは一方向に沿って順次配置される。したがって、インクジェットプリンティング装置１０００は対象基板ＳＵＢ上にインクＩを噴射してインクＩの溶媒ＳＶを除去した後工程中に対象基板ＳＵＢの移動を最小化することができる。そのためインクジェットプリンティング装置１０００の工程時間を減少でき、特にインクＩが対象基板ＳＵＢ上に噴射された後連続して第１熱処理ユニット３７０を通過して溶媒ＳＶを揮発させることによって双極子ＤＰの整列離脱の問題を防止することができる。
【0175】
また、一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００の粒子数検査ユニット６００は第２熱処理ユニット６３０を含み、検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの溶媒ＳＶを、第２熱処理ユニット６３０を用いて乾燥させて残留する双極子ＤＰの数を直接測定する。反面、溶媒ＳＶを除去せず基板上に塗布されたインクＩの面積または体積を測定して間接的に双極子ＤＰの数を算出する方法は、溶媒ＳＶが揮発する特性のため測定時間差によってインクＩの面積または体積が正確に算出されないこともある。したがって、粒子数検査ユニット６００を用いて測定された双極子ＤＰの数はインクＩの面積または体積から間接的に算出（または測定）される双極子ＤＰの数に比べて双極子ＤＰの数の測定誤差率が減少して検査信頼度が向上することができる。
【0176】
以下、上述した一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００を用いたプリンティング方法について説明する。以下の実施形態で、既に説明した実施形態と同じ構成については説明を省略または簡略化して差異点を中心に説明する。
【0177】
図１６は一実施形態によるインクジェットプリンティング装置を用いたプリンティング方法のフローチャートである。図１７は図１６のＳ１００段階の一例を詳細に示すフローチャートである。図１８および図１９は図１６のＳ１００段階を示す概略図である。図２０は図１６のＳ２００段階の一例を詳細に示すフローチャートである。図２１は図１６のＳ２００段階を示す概略図である。図２２ないし図２４は図２１のＳ２００段階を示す概略図である。図２５は図１６のＳ３００段階の一例を詳細に示すフローチャートである。図２６は図１６のＳ３００段階を示す概略図である。図２７ないし図３１は図２６のＳ３００段階を示す概略図である。図３２は図１６のＳ４００段階を示す概略図である。
【0178】
図１６を参照すると、一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００を用いたプリンティング方法は、検査用基板上に双極子を含むインクを噴射する段階（Ｓ１００）、対象基板を準備して検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する段階（Ｓ２００）、電界が形成された対象基板上にインクを噴射して検査用基板に配置された双極子数を検査する段階（Ｓ３００）を含む。インクジェットプリンティング装置１０００を用いたプリンティング方法は、電界が形成された対象基板上にインクを噴射して検査用基板に配置された双極子数を検査する段階（Ｓ３００）の後に対象基板を排出する段階（Ｓ４００）をさらに含み得る。
【0179】
先に、検査用基板上に双極子を含むインクを噴射する（図１６のＳ１００）。
【0180】
図１７を参照すると、検査用基板上にインクを噴射する段階（Ｓ１００）は、検査ステージユニット上に検査用基板を準備する段階（Ｓ１１０）、検査ステージユニットをインクジェットヘッド装置に移動する段階（Ｓ１２０）および検査用基板上に双極子を含むインクを噴射する段階（Ｓ１３０）を含み得る。
【0181】
先に、検査ステージユニット２００上に検査用基板を準備する（図１７のＳ１１０）。
【0182】
具体的には、図３および図１７を参照すると、検査ステージユニット２００の上部基板２２０上に検査用基板ＩＳＵＢを配置し、吸着装置２１０を用いて検査用基板ＩＳＵＢを上部基板２２０に固定させる。吸着装置２１０が真空装置またはクランプ装置などを含むことによって検査用基板ＩＳＵＢを上部基板２２０に固定し得る。
【0183】
その後、検査用基板ＩＳＵＢの上面を撥水処理する。撥水処理はフルオリン（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）コーティングまたはプラズマ表面処理などに行われ得る。
【0184】
次に、検査ステージユニットをインクジェットヘッド装置に移動する（図１７のＳ１２０）。
【0185】
具体的には、図１および図１８を参照すると、検査用基板ＩＳＵＢが配置された検査ステージユニット２００は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上に配置されて第２方向Ｄ２に沿ってインクジェットヘッド装置３００のインクジェットヘッドユニット３３０の下部に移動する。検査ステージユニット２００は検査用基板ＩＳＵＢとインクジェットヘッドユニット３３０が第３方向Ｄ３に重なるように移動し得る。
【0186】
次に、検査用基板上にインクを噴射する（図１７のＳ１３０）。
【0187】
具体的には、図１、図１８および図１９を参照すると、インクジェットヘッドユニット３３０は検査用基板ＩＳＵＢの上面上に双極子ＤＰを含むインクＩを噴射する。インクジェットヘッドユニット３３０は別途のインクストレージ（図示せず）と連結されて内部管ＩＰにインクＩの提供を受ける。インクジェットヘッド３３５の各ノズルＮＺは内部管ＩＰと連結されてインクＩは複数のノズルＮＺを介して検査用基板ＩＳＵＢの上面上に噴射される。
【0188】
前述したように、インクＩは溶媒ＳＶと溶媒ＳＶ内に含まれた複数の双極子ＤＰを含み得る。インクＩの内部に含まれた双極子ＤＰは外部の力が作用しない場合にランダムな配向方向を有する。したがって、検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの内部の双極子ＤＰの配向方向は特定方向に整列しない。
【0189】
次に、対象基板を準備して検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する（図１６のＳ２００）。
【0190】
図２０を参照すると、対象基板を準備して検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する段階（Ｓ２００）は、ステージユニット上に対象基板を準備する段階（Ｓ２１０）および検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する段階（図２０のＳ２２０）を含み得る。前記ステージユニット上に対象基板を準備する段階（Ｓ２１０）と検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する段階（図２０のＳ２２０）はプリンティング工程上実質的にリアルタイムで行われ得る。
【0191】
図２１を参照すると、対象基板ＳＵＢをステージユニット５００のステージ５２０上に配置する（図２０のＳ２１０）。図示していないが、対象基板ＳＵＢは別途の基板搬送装置によって外部でステージユニット５００のステージ５２０上に配置され得る。
【0192】
また、対象基板ＳＵＢをステージユニット５００に配置する工程を行う間、吐出量検査ユニットは検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査し得る（図２０のＳ２２０）。
【0193】
検査用基板ＩＳＵＢが配置された検査ステージユニット２００は吐出量検査ユニット１００に移動して検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの吐出量を検査する。上面にインクＩが塗布された検査用基板ＩＳＵＢが配置された検査ステージユニット２００は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上に配置されて第２方向Ｄ２の反対方向に沿ってインクジェットヘッドユニット３３０から吐出量検査ユニット１００に移動する。検査用基板ＩＳＵＢが配置された検査ステージユニット２００は吐出量検査ユニット１００の第１センシングユニット１５０の下部に配置される。
【0194】
再び図２０を参照すると、ステージユニット上に対象基板を準備する段階（図２０のＳ２１０）はステージユニット上に対象基板を準備して整列する段階（図２０のＳ２１１）および対象基板上に電界を形成する段階（図２０のＳ２１２）を含み得る。
【0195】
具体的には、図２２および図２３を参照すると、プローブユニット５５０のプローブ駆動部５５３はインクジェットプリンティング装置１０００の工程段階に従って動作する。プローブユニット５５０はプローブ駆動部５５３が配置されるプローブ支持台５３０をさらに含み得る。
【0196】
ステージユニット５００に対象基板ＳＵＢが準備されていない第１状態ではプローブユニット５５０はプローブ支持台５３０上に配置されてステージ５２０と離隔する。プローブユニット５５０のプローブ駆動部５５３は水平方向である第１方向Ｄ１と垂直方向である第３方向Ｄ３に駆動してプローブパッド５５８をステージ５２０と離隔させる。
【0197】
次に、ステージユニット５００上に対象基板ＳＵＢが配置され、対象基板ＳＵＢ上に電界を形成する第２状態ではプローブユニット５５０のプローブ駆動部５５３が駆動してプローブパッド５５８を対象基板ＳＵＢと連結させ得る。プローブ駆動部５５３が垂直方向である第３方向Ｄ３と水平方向である第１方向Ｄ１に駆動してプローブパッド５５８は対象基板ＳＵＢと接触する。プローブユニット５５０のプローブジグ５５１，５５２はプローブパッド５５８に電気信号を伝達し、対象基板ＳＵＢ上には電界が形成され得る。
【0198】
一方、図面ではステージユニット５００の両側にプローブユニット５５０がそれぞれ一つずつ配置され、二つのプローブユニット５５０が同時に対象基板ＳＵＢに連結されることを示している。ただし、これに制限されるものではなく、複数のプローブユニット５５０はそれぞれ別個に駆動されることもできる。
【0199】
再び図２０を参照すると、検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する段階（図２０のＳ２２０）は検査用基板に塗布されたインクの吐出量を検査する段階（図２０のＳ２２１）およびインクジェットヘッド装置の設定値を補正する段階（図２０のＳ２２２）を含み得る。
【0200】
具体的には、図２０、図２１および図２４を参照すると、検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置された第１センシングユニット１５０を用いて検査用基板ＩＳＵＢの上面に塗布されたインクＩの大きさおよび塗布位置を測定し得る。第１センシングユニット１５０を用いて測定された検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの大きさＷＩ１’，ＷＩ２’および二つのインクＩの間の間隔ＰＩ１を基準設定値と比較し得る。
【0201】
前記測定されたインクＩの大きさＷＩ１’，ＷＩ２’および二つのインクＩの間の間隔ＰＩ１が基準設定値と相異なると、インクジェットヘッド３３５の位置や電圧などを調節して、基準設定値のインクＩが噴射されるようにインクジェットヘッド装置の設定値を補正する。インクジェットヘッド３３５の位置を調節する方法は図９を参照して上述したとおりである。このような検査方法は各インクジェットヘッド３３５が基準設定値に該当する大きさ（または液滴量）または位置に噴射するまで数回繰り返され得る。
【0202】
次に、電界が形成された対象基板上にインクを噴射して検査用基板に塗布されたインクの乾燥および双極子数の検査を行う（図１６のＳ３００）。
【0203】
図２５を参照すると、電界が形成された対象基板上にインクを噴射して検査用基板に塗布されたインクの乾燥および双極子数の検査を行う段階（図１６のＳ３００）は、対象基板上にインクを噴射する段階（図２５のＳ３１０）および検査用基板に塗布されたインクの乾燥および双極子数の検査を行う段階（図２５のＳ３２０）を含み得る。
【0204】
図２６を参照すると、対象基板ＳＵＢが配置されたステージユニット５００は、インクジェットヘッドユニット３３０に移動し、インクジェットヘッドユニット３３０は前記対象基板ＳＵＢ上にインクＩを噴射する（図２５のＳ３１０）。
【0205】
対象基板ＳＵＢが配置されたステージユニット５００は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上に配置されて第２方向Ｄ２の反対方向に沿ってインクジェットヘッド装置３００のインクジェットヘッドユニット３３０の下部に移動する。対象基板ＳＵＢはインクジェットヘッド装置３００の下部で順次にインクジェットヘッドユニット３３０と第１熱処理ユニット３７０を経て第２方向Ｄ２の反対方向に沿って移動する。したがって、対象基板ＳＵＢは第２方向Ｄ２の反対方向に移動することによりインクジェットヘッドユニット３３０の下部ではインクＩが噴射されて対象基板ＳＵＢの上面にインクＩが塗布され、第１熱処理ユニット３７０の下部では第１－１光Ｈ１１および第１－２光Ｈ１２によりインクＩの溶媒ＳＶが気化して双極子ＤＰが整列する。
【0206】
また、検査用基板ＩＳＵＢが配置された検査ステージユニット２００は粒子数検査ユニット６００に移動し、粒子数検査ユニット６００は前記検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクに含まれた双極子ＤＰの数を測定し得る（図２５のＳ３２０）。
【0207】
検査用基板ＩＳＵＢが配置された検査ステージユニット２００は第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２上に配置されて第２方向Ｄ２の反対方向に沿って粒子数検査ユニット６００に移動する。検査ステージユニット２００は検査用基板ＩＳＵＢが粒子数検査ユニット６００の第２熱処理ユニット６３０と第２センシングユニット６４０の間に配置されるように粒子数検査ユニット６００に移動する。
【0208】
再び図２５を参照すると、対象基板上にインクを噴射する段階（図２５のＳ３１０）は電界が形成された対象基板上に双極子を含むインクを噴射する段階（図２５のＳ３１１）および対象基板上に塗布されたインクを乾燥する段階（図２５のＳ３１２）を含み得る。
【0209】
【0210】
図２７を参照すると、インクＩは双極子ＤＰを含んでインクジェットヘッド３３５のノズルＮＺから吐出される。ノズルＮＺで吐出されたインクＩは対象基板ＳＵＢに向かって噴射され、インクＩは対象基板ＳＵＢ上に供給される（図２５のＳ３１１）。
【0211】
この時、対象基板ＳＵＢ上に電界ＩＥＬが形成されると、第１極性および第２極性を有する双極子ＤＰはノズルＮＺから対象基板ＳＵＢ上にインクＩが供給されるまで電気的力を受ける。前記電気的力によって双極子ＤＰは配向され得、一例として双極子ＤＰの配向方向は電界ＩＥＬ方向に向かい得る。双極子ＤＰはノズルＮＺで吐出されて対象基板ＳＵＢに到達するまで電界ＩＥＬにより力を受け得る。
【0212】
次に、図２８に示すように対象基板ＳＵＢ上に電界Ｅを形成して電界Ｅにより双極子ＤＰが配置される。双極子ＤＰは誘電泳動法（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）により配置される。具体的に説明すると、プローブユニット５５０から第１電極２１と第２電極２２に電気信号を印加する。プローブユニット５５０は対象基板ＳＵＢ上に備えられた所定のパッド（図示せず）と連結され、前記パッドと連結された第１電極２１と第２電極２２に電気信号を印加する。例示的な実施形態で、前記電気信号は交流電圧であり得、前記交流電圧は±（１０～５０）Ｖの電圧および１０ｋＨｚ～１ＭＨｚの周波数を有することができる。前記交流電圧が第１電極２１と第２電極２２に印加されると、これらの間には電界Ｅが形成され、双極子ＤＰは電界Ｅによる誘電泳動力（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ）が作用される。誘電泳動力によって双極子ＤＰは配向方向および位置が変わって第１電極２１と第２電極２２上に配置される。
【0213】
【0214】
溶媒ＳＶを除去する段階はインクジェットヘッド装置３００の第１熱処理ユニット３７０により行われる。前述したようにインクジェットヘッドユニット３３０から噴射されたインクＩが塗布された対象基板ＳＵＢは第２方向Ｄ２の反対方向に移動しながら第１熱処理ユニット３７０の下部に位置する。
【0215】
第１熱処理ユニット３７０は対象基板ＳＵＢ上に第１－１光Ｈ１１を照射する。前述したように第１－１光Ｈ１１は赤外線を含み得る。前記第１－１光Ｈ１１が赤外線波長帯の光を含む場合、赤外線波長帯の光によって熱が発生して溶媒ＳＶは揮発したり気化し得る。
【0216】
図２９に示していないが、前述したように第１熱処理ユニット３７０は紫外線を含む第１－２光Ｈ１２をさらに照射することができる。第１熱処理ユニット３７０は紫外線波長帯の光を照射する場合、第１熱処理ユニット３７０が照射した紫外線波長帯の光によって第１電極２１および第２電極２２上に配置された双極子ＤＰは偏向して整列する。第１熱処理ユニット３７０の第１－１光Ｈ１１および第１－２光Ｈ１２を照射する方法に係る詳細な説明は図１２で上述した内容と同一である。
【0217】
対象基板ＳＵＢ上に噴射されたインクＩから溶媒ＳＶが除去されることによって双極子ＤＰの流動が防止され、電極２１，２２との結合力が増加し得る。これにより双極子ＤＰは第１電極２１と第２電極２２上に整列することができる。
【0218】
再び図２５を参照すると、検査用基板に塗布されたインクの乾燥および双極子数の検査を行う段階（図２５のＳ３２０）は、検査用基板に塗布されたインクを乾燥する段階（図２５のＳ３２１）および検査用基板ＩＳＵＢに配置された双極子数を測定する段階（図２５のＳ３２２）を含み得る。
【0219】
【0220】
検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置された第２熱処理ユニット６３０を用いて検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクを乾燥させる（図２５のＳ３２１）。
【0221】
具体的には、検査用基板ＩＳＵＢの上部に配置された第２熱処理ユニット６３０は検査用基板ＩＳＵＢ上に第２光Ｈ２を照射する。前記第２光Ｈ２は赤外線波長帯の光を含み得る。第２熱処理ユニット６３０で照射された第２光Ｈ２により検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの溶媒ＳＶは気化または揮発し得る。検査用基板ＩＳＵＢに塗布されたインクＩの溶媒ＳＶが乾燥されることによりインクＩ内に含まれた双極子ＤＰが検査用基板ＩＳＵＢに配置される。前記検査用基板ＩＳＵＢに配置された双極子ＤＰは方向性なしでランダムに配置される。
【0222】
次に、検査用基板ＩＳＵＢの下部に配置された第２センシングユニット６４０を用いて単位面積当たりの双極子ＤＰの数を測定する（図２５のＳ３２２）。
【0223】
具体的には、前述したように第２センシングユニット６４０はカメラを含み得る。前記カメラを含む第２センシングユニット６４０は双極子ＤＰが配置された領域の検査用基板ＩＳＵＢの底面を撮影して図３１のようなイメージデータＩＭＧを生成し得る。第２センシングユニット６４０が生成したイメージデータＩＭＧは検査用基板ＩＳＵＢの上面に配置された双極子ＤＰにより隠れたパターンを含み得る。
【0224】
粒子数検査ユニット６００は第２センシングユニット６４０が生成したイメージデータＩＭＧから双極子ＤＰに対応するパターンを算出して前記双極子ＤＰにより隠れたパターンの面積Ｓ２を測定し、測定されたパターンの面積Ｓ２と第１センシングユニット１５０から伝達されたインクＩの面積Ｓ１を比較する。粒子数検査ユニット６００は比較した結果に基づいてインクＩの面積Ｓ１に対して双極子ＤＰパターンの面積Ｓ２を比較して双極子ＤＰの数を測定する。
【0225】
粒子数検査ユニット６００は前記測定された双極子ＤＰの数と基準設定値を比較する。双極子の数と基準設定値の比較した結果に応じて、後述するインク供給装置４００を調節してインクジェットヘッド装置３００に供給される双極子ＤＰの数を調節し得る。
【0226】
次に、対象基板を排出する（図１６のＳ４００）。
【0227】
図３２を参照すると、プリンティング工程が完了した対象基板ＳＵＢはステージユニット５００上に配置されて第１レールＲＲ１および第２レールＲＲ２に沿って排出される。対象基板ＳＵＢは別途の基板搬送装置によってインクジェットプリンティング装置１０００から外部に排出される。前記対象基板ＳＵＢが排出される間、検査ステージユニット２００は新しい検査用基板ＩＳＵＢを準備して前記検査工程を再び行うことができる。
【0228】
一実施形態によるインクジェットプリンティング装置１０００を用いたプリンティング方法は、対象基板ＳＵＢ上にプリンティング工程が行われる間、検査ステージユニット２００上に配置された検査用基板ＩＳＵＢを用いてインクジェットヘッドユニット３３０の整列度、液滴量および単位インクＩに含まれた双極子ＤＰの数を測定して測定データに基づいて検査する。対象基板ＳＵＢに対するプリンティング工程と検査用基板ＩＳＵＢに対する検査工程は一つのインクジェットプリンティング装置１０００を用いてリアルタイムで同時に行われることができる。検査用基板ＩＳＵＢに対する検査結果によってリアルタイムでインクジェットヘッド装置３００にフィードバックしてインクジェットヘッド装置３００の状態を調節して補完することができる。したがって、インクジェットプリンティング装置１０００は工程を数回繰り返しても最終的に製造された双極子ＤＰを含む対象基板ＳＵＢの品質を維持して検査時間を短縮することによってプリンティング工程時間を減少することができる。
【0229】
図３３は一実施形態による発光素子の概略図である。
【0230】
図３３を参照すると、発光素子３０は任意の導電型（例えば、ｐ型またはｎ型）不純物でドーピングされた半導体結晶を含み得る。半導体結晶は外部の電源から印加される電気信号の伝達を受け、これを特定波長帯の光として放出することができる。
【0231】
発光素子３０は発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）であり得、具体的に発光素子３０はマイクロメータ（ｍｉｃｒｏ－ｍｅｔｅｒ）またはナノメータ（ｎａｎｏ－ｍｅｔｅｒ）単位の大きさを有し、無機物からなる無機発光ダイオードであり得る。発光素子３０が無機発光ダイオードである場合、互いに対向する二つの電極の間に特定方向に電界を形成すると、無機発光ダイオードは極性が形成される前記二つの電極の間に整列する。発光素子３０は電極から所定の電気信号の印加を受けて特定波長帯の光を放出する。
【0232】
図３３を参照すると、一実施形態による発光素子３０は複数の導電型半導体３１，３２、活性層３３、電極物質層３７および絶縁膜３８を含み得る。複数の導電型半導体３１，３２は発光素子３０に伝達される電気信号を活性層３３に伝達し、活性層３３は特定波長帯の光を放出する。
【0233】
具体的には、発光素子３０は第１導電型半導体３１、第２導電型半導体３２、第１導電型半導体３１と第２導電型半導体３２の間に配置される活性層３３、第２導電型半導体３２上に配置される電極物質層３７と、これらの外面を囲むように配置される絶縁膜３８を含み得る。図３０の発光素子３０は第１導電型半導体３１、活性層３３、第２導電型半導体３２および電極物質層３７が長手方向に順次形成された構造を図示しているが、これに制限されない。電極物質層３７は省略でき、いくつかの実施形態では第１導電型半導体３１および第２導電型半導体３２の両側面の少なくともいずれか一つに配置されることもできる。後述する発光素子３０に関する説明は発光素子３０が他の構造をさらに含んでも同一に適用することができる。
【0234】
第１導電型半導体３１はｎ型半導体層であり得る。一例として、発光素子３０が青色波長帯の光を放出する場合、第１導電型半導体３１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）の化学式を有する半導体材料であり得る。例えば、ｎ型にドーピングされたＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮおよびＩｎＮのいずれか一つ以上であり得る。第１導電型半導体３１は第１導電性ドーパントがドーピングされ得、一例として第１導電性ドーパントはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎなどであり得る。第１導電型半導体３１の長さは１．５μｍ～５μｍの範囲を有することができるが、これに制限されるものではない。
【0235】
第２導電型半導体３２はｐ型半導体層であり得る。一例として、発光素子３０が青色波長帯の光を放出する場合、第２導電型半導体３２はＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）の化学式を有する半導体材料であり得る。例えば、ｐ型にドーピングされたＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮおよびＩｎＮのいずれか一つ以上であり得る。第２導電型半導体３２は第２導電性ドーパントがドーピングされ得、一例として第２導電性ドーパントはＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｅ、Ｂａなどであり得る。第２導電型半導体３２の長さは０．０８μｍ～０．２５μｍの範囲を有することができるが、これに制限されるものではない。
【0236】
一方、図面では第１導電型半導体３１と第２導電型半導体３２が一つの層として構成されたものを示しているが、これに制限されるものではない。場合によっては後述する活性層３３の物質によって第１導電型半導体３１と第２導電型半導体３２はより多くの数の層を含むこともできる。
【0237】
活性層３３は第１導電型半導体３１および第２導電型半導体３２の間に配置され、単一または多重量子井戸構造の物質を含み得る。活性層３３が多重量子井戸構造の物質を含む場合、量子層（Ｑｕａｎｔｕｍ ｌａｙｅｒ）と井戸層（Ｗｅｌｌ ｌａｙｅｒ）が互いに交互に複数積層された構造でもあり得る。活性層３３は第１導電型半導体３１および第２導電型半導体３２を介して印加される電気信号に応じて電子－正孔ペアの結合によって光を発光する。一例として、活性層３３が青色波長帯の光を放出する場合、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮなどの物質を含み得る。特に、活性層３３が多重量子井戸構造で量子層と井戸層が交互に積層された構造である場合、量子層はＡｌＧａＮまたはＡｌＩｎＧａＮ、井戸層はＧａＮまたはＡｌＧａＮなどのような物質を含み得る。
【0238】
ただし、これに制限されるものではなく、活性層３３はバンドギャップ（Ｂａｎｄ ｇａｐ）エネルギが大きい種類の半導体物質とバンドギャップエネルギが小さい半導体物質が互いに交互に積層された構造であり得、発光する光の波長帯によって異なる３族ないし５族半導体物質を含むこともできる。活性層３３が放出する光は青色波長帯の光に制限されず、場合によって赤色、緑色波長帯の光を放出することもできる。活性層３３の長さは０．０５μｍ～０．２５μｍの範囲を有することができるが、これに制限されるものではない。
【0239】
一方、活性層３３で放出される光は発光素子３０の長手方向の側面および両端部に位置する側面（または底面）に放出され得る。活性層３３で放出される光は一方向に方向性が制限されない。
【0240】
電極物質層３７はオーミック（Ｏｈｍｉｃ）接触電極であり得る。ただし、これに制限されず、ショットキー（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ）接触電極でもあり得る。電極物質層３７は伝導性がある金属を含み得る。例えば、電極物質層３７はアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）およびＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ－Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）の少なくともいずれか一つを含み得る。電極物質層３７は同じ物質を含み得、互いに異なる物質を含むこともでき、これに制限されるものではない。
【0241】
絶縁膜３８は第１導電型半導体３１、第２導電型半導体３２、活性層３３および電極物質層３７と接触してこれらの外面を包むように形成される。絶縁膜３８は前記部材を保護する機能をすることができる。一例として、絶縁膜３８は前記部材の側面部を囲むように形成され、発光素子３０の長手方向の両端部は露出するように形成されることができる。ただし、これに制限されない。
【0242】
絶縁膜３８は絶縁特性を有する物質、例えば、シリコン酸化物（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ，ＳｉＯｘ）、シリコン窒化物（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ，ＳｉＮｘ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）、窒化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ，ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ，Ａｌ２Ｏ３）などを含み得る。そのため活性層３３が、発光素子３０が電気信号が伝達される電極と直接接触する場合に発生し得る電気的短絡を防止することができる。また、絶縁膜３８は活性層３３を含んで発光素子３０の外面を保護するので、発光効率の低下を防止することができる。
【0243】
図面では絶縁膜３８が発光素子３０の長さ方向に延びて第１導電型半導体３１から電極物質層３７までカバーできるように形成されたことを示しているが、これに制限されない。絶縁膜３８は第１導電型半導体３１、活性層３３および第２導電型半導体３２のみをカバーしたり、電極物質層３７外面の一部のみをカバーして電極物質層３７の一部外面が露出することもできる。絶縁膜３８の厚さは０．５μｍ～１．５μｍの範囲を有することができるが、これに制限されるものではない。
【0244】
【0245】
図３４を参照すると、表示装置１は複数の画素ＰＸを含み得る。画素ＰＸそれぞれは特定波長帯の光を放出する発光素子３０を一つ以上含んで特定色を表示する。
【0246】
複数の画素ＰＸそれぞれは第１サブ画素ＳＰＸ１、第２サブ画素ＳＰＸ２および第３サブ画素ＳＰＸ３を含み得る。第１サブ画素ＳＰＸ１は第１色の光を発光し、第２サブ画素ＳＰＸ２は第２色の光を発光し、第３サブ画素ＳＰＸ３は第３色の光を発光する。第１色は赤色、第２色は緑色、第３色は青色であり得るが、これに制限されず、各サブ画素ＳＰＸｎが同じ色の光を発光することもできる。また、図３４では画素ＳＰＸそれぞれが３個のサブ画素を含むことを例示したが、これに制限されず、画素ＰＸそれぞれはより多くの数のサブ画素を含み得る。
【0247】
表示装置１の各サブ画素ＳＰＸｎは発光領域と非発光領域で定義される領域を含み得る。発光領域は表示装置１に含まれる発光素子３０が配置されて特定波長帯の光が放出される領域で定義される。非発光領域は発光領域以外の領域であり、発光素子３０が配置されず光が放出されない領域で定義される。
【0248】
表示装置１のサブ画素ＳＰＸｎは複数の隔壁４１，４２，４３、複数の電極２１，２２および発光素子３０を含み得る。
【0249】
複数の電極２１，２２は発光素子３０と電気的に接続され、発光素子３０が発光するように所定の電圧の印加を受ける。また、各電極２１，２２の少なくとも一部は発光素子３０を整列するために、サブ画素ＳＰＸｎ内に電場を形成するために活用される。ただし、これに制限されず、場合によって前記電場は別途の整列信号印加装置によって形成されることもできる。
【0250】
複数の電極２１，２２は第１電極２１および第２電極２２を含み得る。第１電極２１と第２電極２２は互いに離隔して配置される。例示的な実施形態で、第１電極２１は各サブ画素ＳＰＸｎに分離された画素電極であり、第２電極２２は各サブ画素ＳＰＸｎによって共通して連結された共通電極であり得る。第１電極２１と第２電極２２のいずれか一つは発光素子３０のアノード（Ａｎｏｄｅ）電極であり、他の一つは発光素子３０のカソード（Ｃａｔｈｏｄｅ）電極であり得る。ただし、これに制限されずその反対の場合であってもよい。
【0251】
第１電極２１と第２電極２２はそれぞれ第１方向Ｄ１に延びて配置される電極幹部２１Ｓ，２２Ｓと電極幹部２１Ｓ，２２Ｓで第４方向Ｄ４と交差する方向である第５方向Ｄ５に延びて分枝する少なくとも一つの電極枝部２１Ｂ，２２Ｂを含み得る。
【0252】
具体的には、第１電極２１は第４方向Ｄ４に延びて配置される第１電極幹部２１Ｓと第１電極幹部２１Ｓから分枝するが、第５方向（Ｄ５，Ｙ軸方向）に延びる少なくとも一つの第１電極枝部２１Ｂを含み得る。
【0253】
任意の一画素の第１電極幹部２１Ｓは両端が各サブ画素ＳＰＸｎの間で離隔して終止するが、同一行に属する（例えば、第４方向Ｄ４に隣接する）隣り合うサブ画素の第１電極幹部２１Ｓと実質的に同一直線上に置かれる。そのため、各サブ画素ＳＰＸｎに配置される第１電極幹部２１Ｓは各第１電極枝部２１Ｂに互いに異なる電気信号を印加でき、第１電極枝部２１Ｂはそれぞれ別個に駆動されることができる。
【0254】
第２電極２２は第４方向Ｄ４に延びて第１電極幹部２１Ｓと離隔して対向するように配置される第２電極幹部２２Ｓと第２電極幹部２２Ｓから分枝するが、第２方向Ｄ２に延びて配置される第２電極枝部２２Ｂを含み得る。ただし、第２電極幹部２２Ｓは他端部が第１方向Ｄ１に隣接する複数のサブ画素ＳＰＸｎに延びる。そのため、任意の一画素第２電極幹部２２Ｓは両端が各画素ＰＸの間で隣画素の第２電極幹部２２Ｓに連結される。
【0255】
複数の隔壁４０は各サブ画素ＳＰＸｎ間の境界に配置される第３隔壁４３、各電極２１，２２の下部に配置される第１隔壁４１および第２隔壁４２を含み得る。
【0256】
第３隔壁４３は各サブ画素ＳＰＸｎ間の境界に配置される。複数のサブ画素ＳＰＸｎは第３隔壁４３を基準として区分される。
【0257】
第１電極枝部２１Ｂと第２電極枝部２２Ｂの間には複数の発光素子３０が整列する。複数の発光素子３０の少なくとも一部は一端部が第１電極枝部２１Ｂと電気的に接続され、他端部が第２電極枝部２２Ｂと電気的に接続される。
【0258】
複数の発光素子３０は第５方向Ｄ５に離隔し、実質的に互いに平行するように整列する。発光素子３０が離隔する間隔は特に制限されない。
【0259】
第１電極枝部２１Ｂと第２電極枝部２２Ｂ上にはそれぞれ接触電極２６が配置される。接触電極２６は実質的に第１絶縁層５１上に配置され、接触電極２６の少なくとも一部が第１電極枝部２１Ｂおよび第２電極枝部２２Ｂと接触したり電気的に接続される。
【0260】
図３４および図３５を参照すると、表示装置１はビア層２０をさらに含み、上述した複数の電極２１，２２、隔壁４１，４２，４３および発光素子３０などはビア層２０上に配置される。ビア層２０の下部には回路素子層（図示せず）がさらに配置される。ビア層２０は有機絶縁物質を含んで表面平坦化機能を行うことができる。
【0261】
複数の隔壁４１，４２，４３は各サブ画素ＰＸｎ内で互いに離隔して配置される。複数の隔壁４１，４２，４３はサブ画素ＰＸｎの中心部に隣接して配置された第１隔壁４１および第２隔壁４２、サブ画素ＰＸｎ間の境界に配置された第３隔壁４３を含み得る。
【0262】
第１隔壁４１と第２隔壁４２は互いに離隔して対向するように配置される。第１隔壁４１上には第１電極２１が、第２隔壁４２上には第２電極２２が配置される。図３４と図３５では第１隔壁４１上には第１電極枝部２１Ｂが、第２隔壁４２上には第２電極枝部２２Ｂが配置されたものとして理解され得る。
【0263】
複数の隔壁４１，４２，４３はポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ，ＰＩ）を含み得る。
【0264】
複数の隔壁４１，４２，４３はビア層２０を基準として少なくとも一部が突出した構造を有する。隔壁４１，４２，４３は発光素子３０が配置された平面を基準として上部に突出し得、前記突出した部分は少なくとも一部が傾斜を有する。図面に示すように、第１隔壁４１と第２隔壁４２は同じ高さで突出するが、第３隔壁４３はさらに高い位置に突出した形状を有することができる。
【0265】
第１隔壁４１と第２隔壁４２上には第１電極２１および第２電極２２がそれぞれ配置される。第１電極２１および第２電極２２は発光素子３０に電気信号を伝達すると同時に発光素子３０から放出された光を反射する。例示的な実施形態で、第１電極２１と第２電極２２は反射率が高伝導物質を含み得る。一例として、第１電極２１および第２電極２２はアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、ランタン（Ｌａ）などを含む合金であり得る。ただしこれに制限されるものではない。
【0266】
第１絶縁層５１は第１電極２１と第２電極２２を部分的に覆うように配置される。第１絶縁層５１は第１電極２１と第２電極２２の一部を露出させる。第１絶縁層５１は第１電極２１と第２電極２２が離隔した領域と、第１電極２１および第２電極２２の前記領域の反対側も部分的に覆うように配置される。
【0267】
第１絶縁層５１は第１電極２１と第２電極２２を保護すると同時にこれらを相互絶縁させる。また、第１絶縁層５１上に配置される発光素子３０が他の部材と直接接触して損傷することを防止することもできる。
【0268】
発光素子３０は第１絶縁層５１上に配置される。発光素子３０は第１電極２１と第２電極２２の間の第１絶縁層５１上に少なくとも一つ配置される。
【0269】
第２絶縁層５２は発光素子３０上に部分的に配置される。第２絶縁層５２は発光素子３０を保護すると同時に表示装置１の製造工程で発光素子３０を固定させる機能を行うこともできる。第２絶縁層５２は発光素子３０の外面を包むように配置される。すなわち、第２絶縁層５２の材料の一部は発光素子３０の下面と第１絶縁層５１の間に配置されることもできる。
【0270】
接触電極２６は各電極２１，２２および第２絶縁層５２上に配置される。接触電極２６は第１電極２１上に配置される第１接触電極２６ａと第２電極２２上に配置される第２接触電極２６ｂを含む。第１接触電極２６ａと第２接触電極２６ｂは第２絶縁層５２上で互いに離隔して配置される。そのため、第２絶縁層５２は第１接触電極２６ａと第２接触電極２６ｂを相互絶縁させることができる。
【0271】
第１接触電極２６ａは少なくとも第１絶縁層５１がパターニングされて露出した第１電極２１および発光素子３０の一端部と接触する。第２接触電極２６ｂは少なくとも第１絶縁層５１がパターニングされて露出した第２電極２２および発光素子３０の他端部と接触する。
【0272】
接触電極２６は伝導性物質を含み得る。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＺＯ、アルミニウム（Ａｌ）などを含み得る。ただし、これに制限されるものではない。
【0273】
パッシベーション層５５は第２絶縁層５２および接触電極２６の上部に形成され、ビア層２０上に配置される部材を外部環境に対して保護する機能をすることができる。
【0274】
上述した第１絶縁層５１、第２絶縁層５２およびパッシベーション層５５それぞれは無機物絶縁性物質または有機物絶縁性物質を含み得る。例示的な実施形態で、第１絶縁層５１およびパッシベーション層５５はシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯｘＮｙ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのような物質を含み得る。
【0275】
以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【国際調査報告】