KR100784521B1 - 전계발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

전계발광소자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판; 기판 상에 위치하며 다수의 제1전극, 발광층 및 제1전극과 교차하는 다수의 제2전극을 포함하는 표시부; 표시부의 외측에 위치하며 제2전극과 각각 연결된 콘택부들; 및 콘택부들로부터 연장되어 표시부의 하부에 위치하는 배선들을 포함하되, 콘택부들의 폭은 제2전극 중 두개의 폭과 대응하도록 형성되어 표시부의 좌우 측에 교번하여 위치하는 전계발광소자를 제공한다.
전계발광소자, 배선, 베젤영역

Description

전계발광소자 및 그 제조방법{Light Emitting Diode and Method for Manufacturing the same}
도 1은 종래 전계발광소자를 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 제조공정 순서를 나타내는 도면.
도 3a는 일실시예에 따른 전계발광소자를 나타낸 도면.
도 3b는 도 3a의 A부터 A까지의 절단면도.
도 4는 변형된 실시예에 따른 전계발광소자의 일부를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210,310: 기판 220,320: 다수의 배선
225,325: 콘택부들 230,330: 제1절연막
235,335: 콘택홀 240,340: 제1전극
250,350: 제2절연막 255,355: 오픈부
260,360: 발광부 270,370: 제2전극
280,380: 격벽
본 발명은 전계발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전계발광표시장치에 사용되는 전계발광소자는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자였다. 전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 나눌 수 있었다. 또한, 전계발광소자는 빛이 방출되는 방향에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식과 배면발광(Bottom-Emission) 방식이 있고, 구동방식에 따라 수동매트릭스형(Passive Matrix)과 능동매트릭스형(Active Matrix)으로 나누어져 있다.
이하, 도시된 도면을 참조하면 종래 전계발광소자를 설명한다.
도 1은 종래 전계발광소자를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 전계발광소자는(100), 기판(110) 상에 애노드 전극(120)을 비롯한 스캔밴선(125)이 형성되어 있고, 그 위에 절연막(130)이 형성되어 있다. 절연막(130)에는 유기 발광부(150)를 형성할 수 있도록 그 일부를 패터닝한 오픈부(135)가 형성되어 있으며, 캐소드 전극(160)과 스캔배선(125)이 전기적으로 연결되도록 콘택부(136)가 형성된 영역 또한 패터닝되어 있었다.
이어서, 절연막(130) 상에는 격벽(140)이 형성되어 있고, 캐소드 전극(160)은 이러한 격벽(140)을 이용하여 각 콘택부(136)와 발광부(150)에 구분되어 전기적으로 접촉되도록 형성되어 있었다.
그러나 위와 같은 종래 전계발광소자(100)는, 패널의 크기가 커지면 커질 수록 더 많은 수의 스캔배선(125)을 요구하게 되었고, 이에 따라, 스캔배선(125)에 의한 베젤영역(Bezel Area)은 더 넓어지게 되는 문제를 유발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 패널의 크기가 커지더라도 배선에 의해 베젤영역이 넓어지는 문제를 해결하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 기판; 기판 상에 위치하며 다수의 제1전극, 발광층 및 제1전극과 교차하는 다수의 제2전극을 포함하는 표시부; 표시부의 외측에 위치하며 제2전극과 각각 연결된 콘택부들; 및 콘택부들로부터 연장되어 표시부의 하부에 위치하는 배선들을 포함하되, 콘택부들의 폭은 제2전극 중 두개의 폭과 대응하도록 형성되어 표시부의 좌우 측에 교번하여 위치하는 전계발광소자를 제공한다.
여기서, 배선들 상에 위치하는 제1절연막과, 제1전극 상에 위치하며 제1전극의 일부를 노출시키는 제2절연막을 포함할 수 있다.
여기서, 제2절연막 상에 위치하며, 제2전극과 평행한 제1격벽들과, 제2전극이 구분되도록 제1격벽들 사이에 위치하며, 콘택부들과 인접한 영역에서 서로 반대방향으로 꺾여 제1격벽들에 각각 접촉된 제2격벽들을 포함할 수 있다.
여기서, 다수의 배선 또는 제1전극은, 광학적 반사 또는 흡수 특성이 있도록 단층이나 다층으로 형성되고, 제2전극은 투과성 전극으로 형성될 수 있다.
여기서, 발광부는 유기층으로 형성될 수 있다.
한편, 다른 측면에서 본 발명은, 기판 상에 콘택부들을 형성하고 콘택부들에 연장되어 기판의 내측으로 배선되도록 다수의 배선을 형성하는 배선 형성단계; 다수의 배선 상에 형성하고 콘택부들을 노출하도록 제1절연막을 형성하는 제1절연막 형성단계; 제1절연막 상에 스트라이프 형태로 다수의 제1전극을 형성하는 제1전극 형성단계; 제1전극 상에 형성하고, 제1전극의 일부를 노출하도록 제2절연막을 형성하는 제2절연막 형성단계; 제2절연막 상에 제1격벽들과 제2격벽들을 형성하는 격벽 형성단계; 제1전극의 노출 영역에 발광부를 형성하는 발광부 형성단계; 및 제2절연막 상에서 제1전극과 교차하고 콘택부들과 발광부에 전기적으로 연결되도록 다수의 제2전극을 형성하는 제2전극 형성단계를 포함하되, 배선 형성단계에서, 콘택부들의 폭은 제2전극 중 두개의 폭과 대응하도록 형성하고, 격벽 형성단계에서, 격벽은 제2절연막 상에서 제2전극과 평행한 제1격벽들과, 제1격벽들 사이에서 제2전극이 구분되어 형성되도록 콘택부들과 인접된 영역에서 서로 반대 방향에서 꺾여 제1격벽들에 각각 접촉된 제2격벽들을 포함하는 전계발광소자의 제조방법를 제공한다.
여기서, 배선 형성단계 또는 상기 제1전극 형성단계에서, 다수의 배선 또는 제1전극은 광학적 반사 또는 흡수 특성이 있도록 단층이나 다층으로 형성하고, 제2전극 형성단계에서, 제2전극은 투과성 전극으로 형성할 수 있다.
여기서, 발광부 형성단계에서, 발광부는 유기층으로 형성할 수 있다.
여기서, 배선 형성단계에서, 콘택부들은 기판 상의 좌측과 우측에 위치하도록 형성하고, 다수의 배선은 기판 상의 좌측 또는 우측을 기준으로 짝수 행과 홀수 행으로 각각 교번되도록 배선할 수 있다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하면 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
<일실시예>
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 제조공정 순서를 나타내는 도면이고, 도 3a는 일실시예에 따른 전계발광소자를 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 3a의 A부터 A까지의 절단면도이고, 도 4는 변형된 실시예에 따른 전계발광소자의 일부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일실시예에서는 본 발명의 명확한 이해를 도모하기 위하여, 도 2a 내지 도 2f에 도시된 제조공정 순서도 및 도 3a 와 도 3b를 참조하여 제조방법 및 구조를 설명한다.
먼저, 도 2a를 참조하면, 기판(210) 상에 콘택부들(225)을 형성하고 콘택부들(225)에 연장되어 기판(210)의 내측으로 배선되도록 다수의 배선(220)을 형성하는 배선 형성단계를 한다.
기판(210) 상에는 다수의 배선(220)이 형성되는데, 다수의 배선(220) 말단은 패드 형상의 콘택부들(225)로 형성하며, 콘택부들(225)을 기준으로 기판(210)의 내측을 향하도록 배선한다. 여기서, 콘택부들(225)은 향후 제2전극과 연결된다.
다수의 배선(220)은 짝수 행 또는 홀수 행으로 교번하여 배선하고, 그 말단의 콘택부들(225)은 일행씩 건너서 형성할 수 있다. 그리고 콘택부들(225)은 차기 행의 콘택부들(225)이 형성된 영역과 인접하도록 형성할 수 있다. 이에, 콘택홀(235)은 콘택부들(225)의 형상에 대응되도록 형성한다. 도시되어 있진 않지만, 콘택부들(225)은 발광부(260)의 폭과 대응되도록 형성하거나, 발광부(260)의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성할 수 있다. 또한, 콘택부들(225)은 제2전극(270)의 일행 종단의 폭과 대응되도록 형성하거나, 제2전극(270)의 일행 종단의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성할 수도 있다.
한편, 다수의 배선(220)은 도시되어 있진 않지만, 기판(210)을 상부와 하부로 나누어 좌측과 우측으로 반씩 배선할 수도 있다. 그리고 이러한 다수의 배선(220)은 광학적 반사특성 또는 흡수 특성이 있도록 단층이나 다층으로 형성할 수 있다. 이는, 전계발광소자가 상부 발광할 때, 빛의 반사효율을 높인다.
한편, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 다수의 배선(220) 다른 한쪽 말단에는 구동부로부터 입력되는 신호를 공급받기 위한 신호라인과 용이하게 접촉될 수 있도록 패드부가 형성되어 있게 된다.
참고로, 다수의 배선(220)은 기판(210)의 내측인 표시부 즉, 실제 표시 영역까지 배선될 수 있으나, 이는 표시 영역 즉, 화면의 크기에 따라 달라질 수도 있음을 뜻한다.
이후, 도 2b를 참조하면, 다수의 배선(220) 상에 콘택부들(225)을 노출하도록 제1절연막(230)을 형성하는 제1절연막 형성단계를 한다.
제1절연막(230)은 기판(210) 상에 형성된 다수의 배선(220) 상호 간을 절연하며, 또한 제1절연막(230) 상에 형성되는 제1전극(240)을 용이하게 형성하기 위한 평탄화막 역할을 하게 된다. 덧붙여, 콘택부들(225)아 형성된 영역은 콘택부들(225)이 제1절연막(230) 외부로 노출되도록 콘택홀(235)을 형성한다. 이러한, 콘택홀(235)은 콘택부들(225)의 형상에 대응되도록 형성한다.
그러나 제1절연막(230)을 콘택부들(225) 앞까지 형성한다면 이와 같은 콘택홀(235)은 형성하지 않을 수도 있다.
이후, 도 2c를 참조하면, 제1절연막(230) 상에 스트라이프 형태로 다수의 제1전극(240)을 형성하는 제1전극 형성단계를 한다.
제1전극(240)은 제1절연막(230) 상에 스트라이프 형태로 패터닝 한다. 여기서, 도시된 도면과 같이 제1전극(240)은 제1절연막(230) 상에서 다수의 배선(220)과 일부 중첩되게 된다. 이와 같이, 다수의 배선(220)은 기판(210)의 바깥쪽이 아닌 안쪽에 형성되게 되어 다수의 배선(220)인 신호 라인에 의해, 베젤영역(Bezel Area)이 기판(210)의 좌우 측면으로 늘어나는 문제를 해결할 수 있게 된다.
여기서, 제1전극(240)은 광학적 반사특성 또는 흡수특성이 있도록 단층이나 다층으로 형성할 수 있는데, 광학적 반사특성은 빛의 반사효율을 높일 수 있게 된 다. 그리고 제1전극(240)을 다층으로 형성할 경우, 보조전극으로서의 목적을 달성할 수 있게 된다.
한편, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제1전극(240)의 말단에는 구동부로부터 입력되는 신호를 공급받기 위한 신호라인과 용이하게 접촉될 수 있도록 패드부가 형성되어 있게 된다.
이후, 도 2d를 참조하면, 제1전극(240) 상에 제1전극(240)의 일부를 노출하도록 제2절연막(250)을 형성하는 제2절연막 형성단계를 한다.
제2절연막(250)은 제1절연막(230) 상에 형성된 제1전극(240) 상호 간을 절연하며, 또한 제2절연막(250) 상에 발광부(260)를 용이하게 형성할 수 있도록 제1전극(240)이 제2절연막(250) 외부로 노출되도록 오픈부(255)를 형성한다. 여기서, 도면 상에는 제2절연막(250)이 콘택부(225)를 기준으로 제1절연막(230) 보다 안쪽에 형성되어 있는데, 이는 향후 제2전극(270)을 용이하게 콘택할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 제2절연막 형성단계 이후, 제2절연막(250) 상에 오픈부(255)와 구분되도록 격벽(280)을 형성하는 격벽 형성단계를 포함할 수 있다. 이러한, 격벽(280)은 제2절연막(250) 상에 형성되어 향후 제2전극(270)이 격벽(280)에 의해 분리 형성될 수 있도록, 공정의 용이성을 제공할 수 있게 된다.
이후, 도 2e를 참조하면, 제1전극(240)의 노출 영역에 발광부(260)를 형성하는 발광부 형성단계를 한다.
제2절연막(250) 상에 제1전극(240)을 노출하는 영역인 오픈부(255) 내에 유기층을 증착하여 발광부(260)를 형성한다. 발광부(260)는 적색, 녹색, 청색, 백색에 해당하는 세 가지 또는 네 가지의 색을 각 오픈부(255)에 형성할 수 있으나, 백색발광을 목적으로 할 경우, 하나의 오픈부(255) 내에 모든 색을 형성할 수도 있다. 이 경우, 패널에 앞 단에 컬러변환 미디어를 구비하여야 할 것이다.
이후, 도 2f를 참조하면, 제2절연막(250) 상에서 제1전극(240)과 교차하고 콘택부들(225)과 발광부(260)에 전기적으로 연결되도록 다수의 제2전극(270)을 형성하는 제2전극 형성단계를 한다. 제2전극(270)은 투과성 전극으로도 형성가능하다.
제2전극(270)은 제2절연막(250) 상에 형성되어 발광부(260)와 다수의 배선(220)의 콘택부들(225)에 전기적으로 연결된다. 자세하게는, 제1절연막(230) 상의 콘택홀(235)을 통해 노출된 콘택부들(225)은 격벽(280)에 의해 각각 스트라이프 형태로 분리되어 제2전극(270)과 전기적으로 연결된다.
앞서 설명한 바와 같은 전계발광소자는 다수의 배선(220)의 다른 한쪽 말단에 신호라인을 형성하고 제1전극(240)의 말단에 신호라인을 형성하여 각각 스캔신호와 데이터신호를 인가하면 원하는 디스플레이를 용이하게 표현할 수 있게 된다.
여기서, 도 3a 와 도 3b를 참조하면, 기판(310) 상에는 말단부에 콘택부들(325)을 갖는 다수의 배선(320)이 형성되며, 다수의 배선(320) 상에는 제1절연막(330)이 형성된다. 제1절연막(330) 상에는 제1전극(340)이 형성되고, 제1전극(340)의 일부가 노출되도록 제2절연막(350)이 형성된다. 노출된 제1전극(340) 상에는 발광부(360)가 형성되고, 발광부(360)와 콘택부들(325)에 전기적으로 연결되도록 제2전극(370)이 형성된다.
여기서, 도면에 도시되어 있듯이, 다수의 배선(320)은 기판(310)의 바깥쪽이 아닌 내측으로 배선을 하고, 그 일부가 제1절연막(330) 상부에 형성된 제1전극(340)과 중첩되도록 형성된다. 이에 따라, 신호를 공급하는 신호라인에 의해 기판(310)의 좌 우측으로 베젤영역(Bezel Area)이 늘어나는 문제를 해결할 수 있게 된다. 앞의 설명 중 도 3b에서는 용이한 이해를 목적으로 도면 상에 격벽을 생략하였음을 참조한다.
한편, 도 4를 참조하여 변형된 실시예의 주요 부위를 설명하면, 콘택부들(425)의 폭은 제1전극(440) 방향에서 제2전극(470)의 폭과 대응하는 크기를 갖도록 형성하고, 제2절연막(450) 상에는 제1격벽들(480a)과 제2격벽들(480b)을 형성하는 격벽 형성단계를 할 수 있다.
특히, 격벽(480)은 제2절연막(450) 상에서 제2전극(470)이 구분되어 형성되도록 평행하게 가로지르는 제1격벽들(480a)을 형성하고, 제1격벽들(480a) 사이에서 제2전극(470)이 구분되어 형성되도록 콘택부들(425)과 인접된 영역에서 서로 반대 방향에서 꺾여 제1격벽들(480a)에 각각 접촉된 제2격벽들(480b)을 형성한다.
이러한, 격벽(480)은 제2절연막(450) 상에 형성되어 향후 제2전극(470)이 격벽(480)에 의해 분리 형성될 수 있도록, 공정의 용이성을 제공할 수 있게 된다.
또한, 다수의 배선(420)은 짝수 행 또는 홀수 행으로 교번하여 배선하고, 그 말단의 콘택부들(425)은 일행씩 건너서 형성할 수 있다.
이에 따라, 콘택부들(425)의 폭은 제2전극(470) 중 두개의 폭과 대응하도록 형성되어 표시부의 좌우 측 기판(410) 상에 교번하여 위치하게 된다. 이에, 콘택홀(435)은 콘택부들(425)의 형상에 대응되도록 형성한다.
한편, 도시되어 있진 않지만, 콘택부들(425)은 발광부(460)의 폭과 대응되도록 형성하거나 발광부(460)의 폭보다 큰 폭을 갖도록 형성할 수도 있다.
그러나, 콘택부들(425)의 폭은 제2전극(470) 중 두개의 폭과 대응하도록 직사각형 형태로 형성하면 제2전극(470)과 접촉되는 면적을 더욱 넓힐 수 있게 됨은 물론, 배선과 전극 간의 접촉저항(계면저항)을 줄일 수 있게 된다.
여기서, 제2전극(470)이 각각 용이하게 분리형성될 수 있도록 하기 위한 일환으로 격벽(480)의 말단은 콘택부들(425)의 일정영역을 둘러싸도록 했으나, 이와 같은 구조에 한정되지 않는다.
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이와 같이 본 발명은, 전면 발광형 전계발광소자로서, 기판 상에 형성되는 다수의 배선을 외측이 아닌 내측으로 형성할 수 있게 되어 패널의 크기가 증가함에 따라 베젤영역이 증가하는 문제를 해결할 수 있게 된다. 또한, 다수의 배선 말단 콘택부의 면적을 넓게 형성하여 배선과 전극 간의 접촉면적을 넓혀 계면저항을 줄일 수 있게 된다. 그리고 소자를 밀봉할 때, 실란트나 기판에 의해 배선이 손상되는 문제를 해결할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하면 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 전계발광소자의 베젤영역을 줄이는 효과가 있으며, 배선과 전극 간의 접촉면적을 넓혀 계면저항을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다. 또한, 소자를 밀봉할 때, 실란트나 기판에 의해 배선이 손상되는 문제를 해결할 수 있게 된다.

Claims (21)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하며 다수의 제1전극, 발광층 및 제1전극과 교차하는 다수의 제2전극을 포함하는 표시부;
    상기 표시부의 외측에 위치하며 상기 제2전극과 각각 연결된 콘택부들; 및
    상기 콘택부들로부터 연장되어 상기 표시부의 하부에 위치하는 배선들을 포함하되,
    상기 콘택부들의 폭은 상기 제2전극 중 두개의 폭과 대응하도록 형성되어 상기 표시부의 좌우 측에 교번하여 위치하는 전계발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배선들 상에 위치하는 제1절연막과,
    상기 제1전극 상에 위치하며 상기 제1전극의 일부를 노출시키는 제2절연막을 포함하는 전계발광소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2절연막 상에 위치하며, 상기 제2전극과 평행한 제1격벽들과,
    상기 제2전극이 구분되도록 상기 제1격벽들 사이에 위치하며, 상기 콘택부들과 인접한 영역에서 서로 반대방향으로 꺾여 상기 제1격벽들에 각각 접촉된 제2격벽들을 포함하는 전계발광소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다수의 배선 또는 상기 제1전극은,
    광학적 반사 또는 흡수 특성이 있도록 단층이나 다층으로 형성되고,
    상기 제2전극은 투과성 전극으로 형성된 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 유기층으로 형성된 것을 포함하는 전계발광소자.
  6. 기판 상에 콘택부들을 형성하고 상기 콘택부들에 연장되어 상기 기판의 내측으로 배선되도록 다수의 배선을 형성하는 배선 형성단계;
    상기 다수의 배선 상에 형성하고 상기 콘택부들을 노출하도록 제1절연막을 형성하는 제1절연막 형성단계;
    상기 제1절연막 상에 스트라이프 형태로 다수의 제1전극을 형성하는 제1전극 형성단계;
    상기 제1전극 상에 형성하고, 상기 제1전극의 일부를 노출하도록 제2절연막을 형성하는 제2절연막 형성단계;
    상기 제2절연막 상에 제1격벽들과 제2격벽들을 형성하는 격벽 형성단계;
    상기 제1전극의 노출 영역에 발광부를 형성하는 발광부 형성단계; 및
    상기 제2절연막 상에서 상기 제1전극과 교차하고 상기 콘택부들과 상기 발광부에 전기적으로 연결되도록 다수의 제2전극을 형성하는 제2전극 형성단계를 포함하되,
    상기 배선 형성단계에서, 상기 콘택부들의 폭은 상기 제2전극 중 두개의 폭과 대응하도록 형성하고,
    상기 격벽 형성단계에서, 상기 격벽은 상기 제2절연막 상에서 상기 제2전극과 평행한 제1격벽들과, 상기 제1격벽들 사이에서 상기 제2전극이 구분되어 형성되도록 상기 콘택부들과 인접된 영역에서 서로 반대 방향에서 꺾여 상기 제1격벽들에 각각 접촉된 제2격벽들을 포함하는 전계발광소자의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배선 형성단계 또는 상기 제1전극 형성단계에서,
    상기 다수의 배선 또는 상기 제1전극은 광학적 반사 또는 흡수 특성이 있도록 단층이나 다층으로 형성하고,
    상기 제2전극 형성단계에서, 상기 제2전극은 투과성 전극으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 발광부 형성단계에서,
    상기 발광부는 유기층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 배선 형성단계에서,
    상기 콘택부들은 상기 기판 상의 좌측과 우측에 위치하도록 형성하고,
    상기 다수의 배선은 상기 기판 상의 좌측 또는 우측을 기준으로 짝수 행과 홀수 행으로 각각 교번되도록 배선하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자의 제조방법.
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