KR20050046794A - 전기 디바이스, 전기 디바이스 제조 방법, 테스트 구조,이러한 테스트 구조의 제조 방법 및 디스플레이 패널의테스트 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 전극을 포함하는 적어도 하나의 구성요소와 상기 전극에 전기적으로 연결된 제 1 연결 라인을 지니는 기판을 포함하는 전기 디바이스에 관한 것이며, 여기서 제 1 연결 라인은 크로스오버에 의해 제 2 연결 라인과 브릿지된다. 크로스오버는 적어도 한 측면에서 전기 절연 구조에 의해 경계가 정해진다. 본 발명은 전자발광 디스플레이 디바이스와 같은 전기 디바이스에 대한 새로운 테스트 방법 및 효율적인 리드-아웃(lead-out)을 허용한다.

Description

전기 디바이스, 전기 디바이스 제조 방법, 테스트 구조, 이러한 테스트 구조의 제조 방법 및 디스플레이 패널의 테스트 방법{ELECTRICAL DEVICE, A METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRICAL DEVICE, TEST STRUCTURE, A METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A TEST STRUCTURE AND A METHOD FOR TESTING A DISPLAY PANEL}
본 발명은 적어도 하나의 전극을 포함하는 적어도 하나의 구성요소와, 이 전극에 전기적으로 연결하기 위한 제 1 연결 라인을 지니는 기판을 포함하는 전기 디바이스에 관한 것이며, 여기서 이 제 1 연결 라인은 크로스오버(crossover)에 의해 제 2 연결 라인을 브릿지된다.
미국특허, 제 US5,936,344호는 양극 층과 음극 층 사이에 삽입된 유기 화합물로 제조된 복수의 유기 물질 층을 각각 갖는 유기 발광 디바이스를 지니는 기판을 포함하는 전자발광 요소를 개시한다. 기판은 양극이나 음극을 디스플레이 패널의 주변부에 있는 접착 패드에 전기적으로 연결하기 위한 전도성 연결 라인을 더 지닌다. 연결 라인은 표준 음극-제조 방법에서의 음극과 동일한 물질로 제조되며, 음극의 두께와 실질적으로 동일한 두께를 갖는다. 전자발광 요소는 양극 층 레벨과 음극 층 레벨에서 연결 라인을 갖는다. 양극 층의 레벨에서의 연결 라인은 개구를 통해서 음극 층의 레벨에서의 연결 라인과 연결될 수 있다. 이러한 구조를 사용함으로써, 연결 라인의 크로스오버를 얻을 수 있다. 연결 라인의 크로스오버는 하나의 연결 라인을 또 다른 연결 라인과 이들 두 연결 라인 사이에 전기 접촉을 하지 않고도 브릿지하기 위한 전기 절연 구조이다. 이러한 크로스오버는 각 전자발광 요소의 양극과 음극을 적절한 접착 패드에 연결하거나, 칩 온 글래스(chip on glass)와 같은 전기 디바이스나 집적 회로의 연결 라인을 리라우팅(re-routing)하기 위해 사용될 수 있다.
종래기술의 단점은, 전자발광 요소나 집적 회로를 제조하는 방법이 고해상도로의 추세를 충족하기에 적절하지 않으며, 이로 인해 결국 전극 피치의 크기가 상당히 줄어들게 된다는 점이다. 생성된, 상당히 많은 수의 고해상도 전자발광 요소는, 표준 음극-제조 방법이 음극, 연결 라인 및 크로스오버를 동시에 형성하기 위해 사용되었을 때 두 인접한 연결 라인 사이에 단락 회로를 가졌다.
도 1a 및 도 1b는 디스플레이 패널 및 디스플레이 픽셀로의 연결을 포함하는 디스플레이 디바이스를 개략적으로 예시한 도면.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따라 도 1a에 도시된 디스플레이 패널에 연결하는 방법을 예시한 도면.
도 3a 및 도 3b도 2d의 단면도의 확대도.
도 4는 디스플레이 패널을 테스트하기 위한 종래의 콤(comb) 구조를 사용하는 방법을 개략적으로 예시한 도면.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 구조의 여러 실시예를 도시한 도면.
특히, 본 발명의 목적은 인접한 연결 라인 및/또는 크로스오버 사이에 단락 회로의 위험을 줄이는 전기 디바이스를 제공하는 것이다. 이러한 전기 디바이스는 인접한 연결 라인을 수반하는 전자발광 디스플레이 디바이스나 집적회로일 수 있다. 전자발광 디스플레이 디바이스의 경우, 바람직하게는, 음극, 연결 라인 및 크로스오버를 동시에 형성하기 위한 표준 음극-제조 방법을 사용할 수 있다.
이러한 목적은, 크로스오버가 적어도 한 측면에서 전기 절연 구조에 의해 경계가 정해지는 것을 특징으로 하는 전기 디바이스를 제공함으로써 달성된다. 이러한 구조는 크로스오버의 범위를 정확하게 정하고, 구조의 한 측면 상의 크로스오버를 구조의 다른 한 측면 상의 영역과 전기적으로 분리시킨다. 두 인접한 연결 라인 사이에 전기적인 단락회로를 갖는 본 발명에 따른 고해상도 디스플레이 패널의 수가 매우 감소하였음을 알게되었다. 이러한 결과는, 심지어 음극, 연결 라인 및 크로스오버를 동시에 형성하기 위한 표준 음극-제조 방법이 적용되었을 때에도 얻을 수 있었다.
구조는 매우 정밀하게 정렬될 수 있고, 크로스오버 라인을 서로간에 근접해 있게 하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 구조의 각 측면 상에서, 크로스오버가 구축되어, 고해상도 디스플레이 패널에 필요한 고밀도의 크로스오버 및 연결 라인을 생성할 수 있다. 게다가, 이러한 구조는 음극, 연결 라인 및 크로스오버를 동시에 형성하기 위한 표준 음극-제조 방법을 사용하게 한다.
유기 전자발광 디스플레이 패널의 음극을 제조하기 위해 전기 절연 구조를 사용하는 방법이 예컨대 미국특허(US5,294,869, US5,701,055, 및 US5,962,970)로부터 알려져 있다. 램파트(rampart)는, 램파트의 한 측면 상의 금속 층이 램파트의 다른 한 측면 상의 금속 층과 전기적으로 분리되게 형성되도록, 증착된 금속 층을 분리한다. 그러나, 공개문서 중 어떤 것도 연결 라인에 대한 크로스오버 영역을 한정하기 위해 전기 절연 구조를 사용하는 방법을 개시하지 않는다.
전도성 연결 라인과 추가적인 전도성 연결 라인 사이에서 크로스오버 위치에 있는 물질은 전기 절연성 비-전자발광 물질, 바람직하게는 레지스트(resist)와 같은 전기 절연성 유기 물질인 것이 또한 바람직하다. PECVD에 의해 증착된 SiOx나 SiNx가 또한 사용될 수 있다. 종래기술과는 대조적으로, 본 발명에 따른 전기 절연 구조는 전기 절연성 비-전자발광 물질 위에 형성될 수 있으며, 이러한 비-전자발광 물질은 형성될 크로스오버를 추가적인 연결 라인이나 발광 디바이스와 같은 아래에 있는 구조와 전기 절연시킴을 주목해야 한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 크로스오버의 경계를 정하는데 사용되는 전기 절연 구조는 기판의 표면과 평행한 방향으로 돌출된 돌출부를 갖는다. 좀더 바람직하게, 본 발명에 따른 구조는 역-테이퍼링된(inverse-tapered) 횡단면이나 T-자형 횡단면을 갖는다. 이러한 구조를 사용함으로써, 기판 상의 전기 전도성 층을 전기적으로 분리시키게 되므로, 구부려지거나 구불구불한 연결 라인이 형성될 수 있다.
바람직하게는, 각 크로스오버는 분리된 전기 절연 구조에 의해 바람직하게는 완벽하게 둘러싸이게 되며, 이것은 단락회로의 위험을 훨씬 더 감소시키며, 이는 이 경우, 두 인접한 크로스오버 사이에 두 개의 분리된 구조가 있기 때문이다.
전기 디바이스는 여러 디스플레이 픽셀을 포함하는 전자발광 디스플레이 디바이스일 수 있다. 디스플레이 픽셀은 제 1 전극 또는 전극 세트와 제 2 전극 또는 전극 세트를 포함하며, 이때 이들 두 전극 사이에는 전자발광 물질 층이 삽입된다. 제 1 또는 제 2 전극은 제 1 연결 라인에 연결될 수 있다. 제 1 또는 제 2 전극은 제 1 연결 라인에 연결될 수 있다. 제 1 또는 제 2 전극을 그 각자의 연결 지점에 전기적으로 연결하는 방식은 유기 전자발광 디스플레이 패널에서 특히 유용하며, 이는 이러한 유기 전자발광 디스플레이 패널을 제조하는데 사용된 제조 방법이 이러한 구조를 제조하고 음극, 연결 라인 및 크로스오버를 한 단계에서 형성하기 위해 표준 음극-제조 방법을 사용하는데 특히 적절하고 때때로는 이미 채택되기 때문이다.
대안적으로, 전기 디바이스는 집적 회로용의 연결 라인을 포함하는 유리 기판 상에서 사용된 집적 회로에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 제 1 연결 라인과 적어도 하나의 제 2 연결 라인의 크로스오버를 포함하는 전기 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이며, 여기서 상기 연결 라인 중 적어도 하나는 전기 디바이스에 연결되며, 이 방법은:
- 상기 디바이스에 대한 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인을 기판 상에 동시에 또는 연속해서 형성하는 단계와;
- 적어도 상기 크로스오버가 형성될 위치에서, 상기 제 1 연결 라인 및 상기 제 2 연결 라인 상에서 또는 그 위에서 절연 층을 증착하는 단계와;
- 전기 접촉이 상기 제 1 연결 라인과 연결 지점에 제공될 지점에서 상기 절연 층 내에 개구를 한정하거나 생성하는 단계와;
- 상기 크로스오버가 형성될 영역의 경계를 적어도 부분적으로 정하는 전기 절연 구조를 형성하는 단계와;
- 또 다른 제 2 연결 라인에 연결될 수 있는 상기 연결 지점에 상기 제 1 연결 라인을 연결시키기 위해 전기 전도성 층을 증착시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 전기 절연 구조가 크로스오버를 둘러싼다. 그리하여 절연 층이 증착되기 이전에 전기 절연 구조를 도포할 수 있다. 그러면, 절연 층은 크로스오버가 형성될 구역에서만 증착될 수 있다.
바람직하게, 크로스오버를 제조하는 방법은 복수의 디스플레이 픽셀을 갖는 디스플레이 패널을 연결할 때 적용된다. 디스플레이 패널에 이 방법을 적용하는 것은 특히 유기 전자발광 디스플레이 패널에서 유용하며, 이는, 이러한 유기 전자발광 디스플레이 패널을 제조하는데 사용된 제조 방법이 이러한 구조를 제조하고, 음극, 연결 라인 및 크로스오버를 동시에 형성하기 위한 표준 음극-제조 방법을 사용하는데 특히 적절하며, 때때로는 이미 채택되고 있기 때문이다.
본 발명은 또한 적어도 전극의 제 1 세트와 전극의 제 2 세트를 포함하는 디스플레이 패널을 테스트하기 위한 테스트 구조에 관한 것이며, 여기서, 상기 테스트 구조는 동시에 디스플레이 패널의 단일 측면으로부터 전극의 상기 제 1 세트와 전극의 상기 제 2 세트에 별도로 연결시키도록 적응된다.
임의의 커넥터 및/또는 구동 전자장치가 적용되기 이전에 디스플레이 패널을 테스트하는 것은 성공적으로 제조된 디스플레이 디바이스의 전체 수율을 증가시키고, 제조 비용을 감소시키는 것의 핵심이다.
게다가, 본 발명은 테스트 구조를 제조하는 방법 및 디스플레이 디바이스를 테스트하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면(실제 축적대로 도시되지않음)을 참조하여 아래에서 더 상세하게 기술될 것이다.
다음으로, 전기 디바이스가 전자발광 디스플레이 디바이스인 본 발명의 실시예가 논의될 것이다. 본 발명은, 집적 회로, 폴리머 전자장치, 고체 레이저와 같은 그 구성요소들이 연결 라인을 통해 연결되는 다른 전기 디바이스와, 예컨대 전기 디스플레이 디바이스 상의 신호 라인 또는 다른 라인의 리-라우팅에 또한 적용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1a 및 도 1b는 복수의 디스플레이 픽셀(3)이 있는 디스플레이 패널(2)을 포함하는 전자발광 디스플레이 디바이스(1)와 단일 디스플레이 픽셀(3) 각각을 도시한다. 디스플레이 픽셀(3)은 행 및 열로된 매트릭스로 배열되며, 제 1 연결 라인(4)과 제 2 연결 라인(5)을 통해 서로 연결된다. 디스플레이 픽셀(3)은 또한 추가로 제 1 연결 라인(6)과 연결될 수 있다.
도 1b는 R, G, 및 B 서브-픽셀을 갖는 LED 디스플레이 픽셀(3)의 개략적인 횡단면도를 도시한다. 디스플레이 픽셀은 실제 훨씬 더 복잡할 수 있음을 이해해야 하며; 그러나, 도 1b에 도시된 예시는 본 발명에 따른 실시예를 기술하고자 하는 용도에 적합하다.
디스플레이 픽셀(3)은 기판(7)을 포함한다. 바람직하게, 기판(7)은 디스플레이 서브-픽셀(R, G, 및 B)에 의해 방출된 광에 대해 투명하다. 적절한 기판 물질은 휘거나 휘지 않을 수 있는 합성 수지, 석영, 세라믹 및 유리를 포함한다. 대안적으로, 유전체 층이 그 위에 있는 금속 기판은 정상 방출 디스플레이에 도포될 수 있다. 기판의 총 두께 범위는 응용에 따라서 전형적으로 50㎛ 내지 10mm이다. 큰 기판에 대해, 더 큰 기판 두께가 보통 필요하다.
보통 양극으로 지칭되는 제 1 전극(8)은 기판(7) 위에 또는 기판(7) 상에 증착된다. 바람직하게, 상기 제 1 전극(8)은 방출될 광에 대해 투명하다. 예컨대, 인듐주석산화물(ITO)과 같은 투명한 홀-주입 전극 물질이 사용된다. 폴리아닐린(PANI) 및 폴리-3, 4-에틸렌디옥시오펜(PEDOT)과 같은 전도성 폴리머가 또한 적절하게 투명한 홀-주입 전극 물질이다. 바람직하게, PANI 층은 50 내지 200nm의 두께를 가지며, PEDOT 층은 100 내지 300nm의 두께를 갖는다. 만약 ITO 홀-주입 전극이 사용된다면, 제 1 전극은 바람직하게는 양극이다.
다음으로, 절연 층(9)이 제 1 전극(8) 상에 또는 그 위에 증착된다. 절연 층(9)은 적어도 디스플레이 서브-픽셀(R, G, 및 B)이 형성될 지점에서 후속해서 부분적으로 제거된다. 본 발명은 단일색차 디스플레이에 또한 응용될 수 있음을 주목해야 한다. 다음으로, 발광 물질을 포함하는 하나 이상의 층(10)은 적어도 서브-픽셀(R, G, 및 B)이 형성될 지점에서 제 1 전극(8) 상에 또는 그 위에 증착된다. 비록 임의의 기술이 전자발광 물질을 제공하는데 사용될 수 있을 지라도, 만약 고분자 중량을 갖는 전자발광 물질이 사용된다면, 전자발광 물질을 포함하는 층(10)이 바람직하게는 잉크젯 인쇄, 스핀-코팅, 딥-코팅, 랭뮤어-블로젯(Langmuir-Blodgett) 기술, 스프레이-코팅, 및 닥터-블레이드 기술과 같은 종래기술에서 알려진 기술을 사용하여 액체로서 증착된다. 대안적으로, 만약 저분자 중량을 갖는 전자발광 물질이 사용된다면, 전자발광 물질을 포함하는 층(10)은 바람직하게는 진공 증착 및 화학 증기 증착(CVD)과 같은 종래기술에서 알려진 기술을 사용하여 기체 매체를 통해 증착된다.
전자발광 물질을 포함하는 층(10)은 제 2 전극(11)으로 덮이며, 이 층은 디스플레이 서브-픽셀(R, G, 또는 B)이 형성되었던 지점에서 적어도 증착된다. 제 2 전극(11)은 보통 음극으로 지칭된다. 인듐주석산화물(ITO)과 같은 홀-주입 전극 물질이 제 1 전극(8)에 사용될 때, 제 2 전극은 전자-주입 전극이어야 한다. 이러한 전자-주입 전극은 Yb, Ca, Mg:Ag Li:Al, Ba와 같은 낮은 일함수를 갖는 금속(합금)으로 적절하게는 제조되거나, Ba/Al 또는 Ba/Ag와 같은 서로 다른 층의 적층이다. 이러한 제 2 전극은 일반적으로 진공 증착에 의해 증착된다.
디스플레이 픽셀(3)의 발광 구조는 전체 구조 위에 캡슐 층(encapsulation layer)(미도시)을 도포하거나 유리 또는 금속 덮개에 의해 패키지화될 수 있다.
제 1 연결 라인(4)과 제 2 연결 라인(5)은 디스플레이 패널(2) 영역 외부에 위치해 있다. 라인(4, 5)을 연결하여, 신호가 디스플레이 픽셀(3)에 인가되고, 제 1 전극(8)이나 제 2 전극(11) 중 하나에 인가된다. 도 1a에서, 이들 신호는 컬러 디스플레이 디바이스(1)의 경우 컬러 신호{적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)}에 관련된다. 편의상, 적색, 녹색, 및 청색 디스플레이 서브-픽셀 복합물은 디스플레이 픽셀(3)로 지칭된다. 디스플레이 서브-픽셀(R, G, 및 B)은 직사각형이나 삼각형 구성과 같은 디스플레이 픽셀(3)을 형성하기 위해 여러 구성으로 배열될 수 있음을 주목해야 한다. 디스플레이 픽셀(3)은 또한 추가로 제 1 연결 라인(6)에 상호연결될 수 있다. 후술된 본 발명은 또한 제 2 연결 라인(5) 및/또는 제 1 연결 라인(4)을 교차시키기 위해 예컨대 추가적인 연결 라인(6)을 라우팅시킴으로써 예컨대 디스플레이 디바이스(1) 위에 이들 라인을 라우팅시키는데 적용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 현재의 디스플레이 디바이스에서, 고해상도를 추구하는 추세가 있어왔으며, 이것은 결국 전극 피치, 즉 디스플레이 픽셀(3) 내에서 또는 그 사이에서 양극(8) 및/또는 음극(11) 간의 거리의 크기를 상당히 줄인다. 그 결과, 적어도 디스플레이 픽셀의 이들 전극에 연결된 제 1 연결 라인(4) 사이의 거리는 이러한 추세에 따라 감소한다. 그러므로, 인접한 제 1 연결 라인(4) 사이에 전기 단락회로가 있을 가능성은, 특히 표준 음극-제조 방법이 사용되는 경우에 증가한다. 표준 음극-제조 방법에서, 음극(11), 제 1 연결 라인(4)과, 제 1 연결 라인(4)과 제 2 연결 라인(5) 또는 추가적인 연결 라인(6)의 크로스오버가 동시에 제조된다.
도 1a의 디스플레이 디바이스(1) 내에 있으며 연결 라인(4 및 5)이 만나는 영역(12)을 이제 중심으로 다뤄보면, 제 1 연결 라인(4) 중 일부는 연결 지점(13)에 연결되고, 이 지점(13)은 제 2 연결 라인(5) 중 하나에 연결되어 R 서브-픽셀에 신호를 제공하는 반면, 제 1 연결 라인(4) 중 다른 라인은 G 또는 B 서브-픽셀에 신호를 제공하는 라인과 같은 제 2 연결 라인(5) 중 하나에서 또 다른 연결 지점(13)에 연결하기 위해 크로스오버(14)에 의해 제 2 연결 라인(5)과 교차해야 한다는 점이 지켜져야 한다. 상기 연결 지점(13)은 신호를 공급하는 제 2 연결 라인(5)에 반드시 연결될 필요는 없으며; 그 대신 이들은 대안적으로 접착 패드나 임의의 다른 연결 지점일 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1a의 영역(12)에 대한 본 발명에 따른 방법을 도시한다. 평면도에서 표시된 것으로서 단지 교차된 영역을 도시하는 횡단면(X-X 및 Y-Y)이 또한 도시된다.
도 2a에서, 제 1 연결 라인(4)과 제 2 연결 라인(5)은 예컨대 150nm의 두께인 디스플레이 디바이스(1)의 기판(7) 상에 증착된다. 상기 제 1 연결 라인(4)은 전형적으로는 금속이나 합금과 같은 낮은 전기 고유저항을 갖는 물질로부터 제조된다. 바람직하게, 연결 라인(4 및 5)은 제 1 전극(8)과 동일한 물질로부터 제조된다. 이 경우, 제 1 전극(8)과 연결 라인(4 및 5)은 기판(7) 상에 동시에 형성될 수 있다. 예컨대, 인듐주석산화물(ITO)은 연결 라인(4 및 5)과 제 1 전극(8) 모두에 사용될 수 있다. 대안적으로, 연결 라인(4 및 5)은 기판 상의 ITO 층으로부터 제조되며, 이러한 ITO 층은 금속이나 합금과 같은 낮은 전기 고유저항을 갖는 물질 층으로 덮여 있다. 연결 라인(4 및 5)과 제 1 전극(8)은 진공 증착과 같은 종래의 증착 방법과 포토리쏘그래피와 같은 패턴화 방법에 의해 형성될 수 있다.
도 2b에서, 연결 라인(4, 5)과 기판(7) 상에서 또는 그 위에 절연 층(15)의 증착이 예시된다. 포토레지스트에 대한 예컨대 2㎛ 두께를 갖는 절연 층(15)은 크로스오버(14)가 형성될 지점에 적어도 도포되지만, 또한 인접한 영역에 도포될 수 있다. 절연 층(15)은 바람직하게는 종래의 포토레지스트로부터 얻게 되며, 기판(7)을 평탄화시킨다. 디스플레이 패널(2)의 절연 층(15)과 절연 층(9)은 단일 방법 단계에서 증착된 동일한 층일 것이다. 개구(16), 즉 절연 층(15) 내의 제 1 연결 라인(4) 및 제 2 연결 라인(5)으로의 비아는 예컨대 포토리쏘그래피나 레이저 절개(ablation)를 통해 절연 층(15)에서 한정되거나 생성된다.
도 2c에서, 전기 절연 구조(17)는 절연 층(15) 상에 도포된다. 구조(17)는 크로스오버(14)가 형성될 경계를 적어도 부분적으로 정확하게 정하고, 그에 따라 크로스오버(14)의 윤곽을 적어도 부분적으로 정확하게 정한다. 비록 임의의 패턴화 기술이 구조를 제공하는데 사용될 수 있을 지라도, 상기 구조는 바람직하게는 종래의 포토레지스트를 포토리쏘그래피 방식으로 패턴화함으로써 얻게 된다. 적절한 폭은 1 내지 50㎛ 또는 바람직하게 10 내지 20㎛이고, 적절한 높이는 0.5 내지 30㎛이고, 바람직하게는 높이는 2 내지 6㎛이다. 비록 기판의 표면에 평행한 방향으로 돌출하는 돌출부를 갖는 구조(17)가 바람직하다 하더라도, 구조(17)의 횡 측면도는 적절하게는 직사각형이다.
게다가, 크로스오버(14)는 기판의 표면에 평행한 방향으로 돌출하는 돌출부를 갖는 구조(17)로 이들 크로스오버(14)를 둘러쌈으로써 형성된다. 이것은 후술될 도 3에서 좀더 분명하게 예시된다.
바람직하게, 각 크로스오버(14)는 도 2c 및 도 2d에 예시된 바와 같이 별도의 구조(17)에 의해 둘러싸인다. 이로 인해 단락회로의 위험이 훨씬 더 줄어들게 되며, 이는 이 경우에 두 인접 크로스오버(14) 사이에 두 분리 구조(17)가 있기 때문이다. 이 경우에 구조(17)가 연결 라인(4 및 5)이 절연 층(15)에 의해 덮이기 이전에 형성될 수 있다. 이렇게 덮는 단계는 예컨대 잉크-젯 인쇄에 의해 구조에 둘러싸인 영역으로 절연 물질을 증착시킴으로써 실행될 수 있다. 후속하여, 상기 절연 물질은 개구(16)가 예컨대 레이저 절개를 사용하여 형성될 지점에서 제거된다.
전자발광 물질을 포함하는, 디스플레이 픽셀(3)의 층(10)을 구조(17)를 형성한 이후 증착하는 것이 유리하며, 이는 이 경우 전자발광 층(10)이 전자발광 물질에 불리할 수 있는 구조-제조 방법에서 보편적인 상태에 노출되지 않기 때문이다.
도 2d에서, 전기 전도성 층(18)이 도 2c에 도시된 구조상에 또는 그 위에 도포된다. 크로스오버(14)가 여기에 형성되며, 이는 화살표로 표시된 횡단면(Y-Y)에 좀더 분명하게 예시된 바와 같이 전기 전도성 층(18)이 제 1 연결 라인(4)을 제 2 연결 라인(5)과 연결시키기 때문이다. 전기 전도성 층은 전형적으로는 금속이나 합금과 같은 낮은 전기 고유저항을 갖는 물질로 제조되며, 바람직하게는 100 내지 500㎛사이의 두께를 갖는다. 만약 전기 전도성 층(18)이 일반적인 경우인 진공 증착에 의해 증착된다면, 구조(17) 또는 그 일부분은 편의상 크로스오버(14)의 형성용 섀도우 마스크 역할을 한다. 크로스오버(14)가 진공 상태로 증착되게 할 물질 플럭스에 노출될 때, 구조(17)는 구조(17)에 대한 물질 플럭스 방향에 의해 제공된 섀도우 영역 내의 위치에서 전기 전도성 물질을 증착하는 것을 방지하며, 그에 따라 패턴화된 크로스오버(14)나 패턴화된 전기 전도성 층(18)을 얻게 한다.
바람직하게, 크로스오버(14)를 제공하는 전기 전도성 층(18)은 디스플레이 픽셀(3)의 제 2 전극이나 음극(11)과 동일한 물질이다. 이 경우, 제 2 전극(11) 및 전기 전도성 층(18)은 하나의 진공 증착 단계에서 동시에 형성될 수 있다.
도면이 실제축적대로 도시되지 않았다는 점은 도 2a 내지 도 2d에서 이미 언급되었다. 도 3a 및 도 3b에는, 도 2d에서 19로 표기된 X-X 횡단면과 도 2d에서 20으로 표기된 Y-Y 횡단면 각각에서의 여러 층의 크기 및 이들 층의 형태가 좀더 사실적으로 표현되어 있다.
연결 라인을 포함하는 디스플레이 패널(2)은, 예컨대 만약 크로스오버(14)가 전기 디바이스(1)에서 영구히 적용될 경우에, 캡슐 층(미도시)을 사용하여 패키지화될 수 있다. 대안적으로, 유기 또는 무기 성분 또는 이들의 조합을 포함하는 박막 패키지가 보호용으로 적용될 수 있다. 이러한 박막 패키지는 구조 내로 물이 확산되는 것을 상당히 감소시킨다. 만약 후술될 바와 같이 크로스오버 구조가 테스트용으로 적용된다면, 크로스오버(14)는 캡슐 층에 의해 패키지화되어야 하기 보다는 테스트가 실행될 때까지 조심스럽게 다뤄질 수 있다.
전술된 크로스오버를 제조하는 방법의 여러 양상이 디스플레이 패널(2)과 같은 전기 디바이스를 테스트하는데 유리하게 사용될 수 있다. 임의의 커넥터 및/또는 구동 전기장치가 적용되기 이전에 디스플레이 패널(2)을 테스트하는 것이, 성공적으로 제조된 디스플레이 디바이스의 전체 수율을 증가시키고 그에 따라 제조 비용을 감소시키는 것의 핵심이다.
이들 단락회로의 출현을 테스트할 수 있는 방법은 종래의 두 가지 방법으로 구별될 수 있다. 첫째로, 디스플레이 패널(2)의 모든 전극(8, 11)은 분리하여 접촉된다. 전극 피치를 높은 정확도로 위치조정하는 기계가 필요하기 때문에 이러한 유형의 테스트는 많은 비용을 수반하고, 그러므로 경제적으로 매력적이지 않다. 둘째로, 도 4에 도시된 바와 같이 테스트 콤 구조(21, 22)가 적용될 수 있다. 이들 콤 구조를 사용할 때, 각 제 2 양극(8)은 디스플레이 패널(2)의 한 측면 상에서 제 1 콤 구조(21)와 연결되며, 다른 나머지 양극(8)은 디스플레이 패널(2)의 다른 한 측면에서 제 2 콤 구조(21)에 연결된다. 동일한 절차가 음극(11)에 대해서도 적용된다.
세 유형의 단락회로를 디스플레이 패널(2)에서 관찰할 수 있다. 첫째, 전자발광 층(10)의 결함이 제 1 전극 즉 양극(8)과 제 2 전극 즉 음극(11) 사이의 단락회로(AC-단락)를 초래한다. 둘째, 디스플레이 패널 매트릭스(2) 내의 인접한 양극(8)은 서로 연결된다, 즉 A-A 단락이 일어난다. 셋째, 인접한 음극(11)은 C-C 단락회로를 형성한다. 콤 구조(21, 22)를 사용하여 저항을 측정함으로써, 단락회로(A-A, C-C 및 A-C)의 존재가 검출될 수 있다. 콤 구조(21, 22)는 테스트 이후 제거된다.
이들 테스트 콤 구조를 사용하는 방법은 저가의 대안이지만, 컬러 디스플레이이고, 분할되거나 타일이 붙은 디스플레이이며 전극 피치가 매우 작은 디스플레이인 현재의 디스플레이 패널에 대해 이들 콤 구조를 사용하는 것은, 불가능하지는 않을 지라도, 어렵다. 분할된 디스플레이의 경우, 디스플레이의 한 측면만이 테스트 콤 구조에 의해 연결시키는데 이용될 수 있다. 서로 다른 고장 특징, 즉 R, G 및 B 서브-픽셀 간의 단락회로 동작을 갖는 것으로 보이는 R, G, 및 B 서브-픽셀은 서로 다르다. 그러므로, 바람직하게, 각 컬러, R, G, 및 B는 별도로 테스트될 것이며, 그 결과, 세 개의 콤 구조가 필요하다. 불행히도, 디스플레이 패널(2)의 각 측면은 하나의 콤 구조만을 수용할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d에서, 본 발명에 따른 크로스오버를 제조하는 방법의 여러 양상이 적용될 수 있는 테스트 구조의 여러 실시예가 디스플레이된다. 일반적으로, 본 발명에 따라 크로스오버를 한정하는 방법으로 인해 디스플레이 패널(2)의 하나의 측면은 다수의 콤 구조(21, 22)를 수용할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에서, 단일색차의 분할된 디스플레이 패널(2)을 테스트하기 위한 콤 구조의 두 실시예가 디스플레이된다. 두 실시예에서, 테스트 구조(23)는 디스플레이 패널(2)의 한 측면에 적용된 두 개의 콤 구조를 포함한다.
도 5a에서, 제 1 연결 라인(4 및 4') 및 제 2 접촉 라인(5 및 5')이 기판 상에 도포된다. 다음으로, 절연 층(15)이 연결 라인(4, 4', 5 및 5') 상에 또는 그 위에 증착된다. 개구(16)가 제 1 연결 라인(4')을 제 2 연결 라인(5')에 결국 연결할 수 있게 하기 위해 절연 층(15)을 증착하기 이전 또는 그 이후에 생성되거나 한정된다. 이러한 연결을 수립하기 위해, 전기 전도성 층(18)이 24로 표시된 영역에 증착된다. 테스트 구조(23)는 분할된 디스플레이의 서로 다른 디스플레이 패널(2)에 각각 속해 있는 전극(8 및 8')이 디스플레이 패널의 한 측면에서 접근되어 동시에 연결되게 한다.
대안적으로, 제 2 연결 라인(5 및 5')은 방법의 서로 다른 단계에서 적용되며, 절연 층(15)은 그에 따라 도 5b에 도시된 바와 같이 증착된다.
컬러 디스플레이 패널(2)의 경우, 패널 측면 당 세 개의 콤 구조를 포함하는 테스트 구조(25)가 상술된 바와 같이 필요할 수 있다. 도 5c 및 도 5d에서, 이러한 테스트 구조(25)의 두 실시예가 도시되어 있다.
디스플레이 패널(2)은 전극(11, 11', 및 11")의 세 개의 교대되는 세트를 포함한다. 제 1 연결 라인(4, 4' 및 4")은 상기 전극 세트와 제 2 연결 라인(5)에 연결하기 위해 도포된다. 다음으로, 절연 층(15)은 연결 라인(4, 4', 4") 상에 또는 그 위에 증착되며, 개구(16)가 후에 제 1 연결 라인(4' 및 4")에 연결할 수 있기 위해 생성되거나 한정된다. 마지막으로, 전기 전도성 층(18)은 26으로 표시된 영역에 도포되며, 이 영역은 섀도우 마스크를 적용시킴으로써 분리될 수 있다.
도 5d에서, 테스트 구조(25)가 도시되며, 여기서, 전기 절연 구조(17)는, 전기 전도성 층(18)이 도포되는 경우에, 제 1 연결 라인(4' 및 4")으로의 연결을 각각 분리하는데 사용된다. 이러한 테스트 구조(25)는, 개구(16)가 도 5c에 도시된 섀도우 마스크를 사용한 방법과는 대조적으로 구조(17)를 사용하여 서로 좀더 근접하게 생성될 수 있기 때문에 매우 콤팩트하게 제조될 수 있다. 구조(17)는 도 5c의 테스트 구조에 대해 기술된 방법의 여러 단계에서 도포될 수 있다. 바람직하게는, 그러나, 구조(17)는 절연 층(15)을 증착한 이후 도포된다.
요약하면, 본 발명은 브릿지될 연결 라인의 크로스오버를 한정하기 위한 전기 절연 구조를 사용하는 방법에 관한 것이다. 크로스오버에서, 연결 라인은 개구나 접촉 구멍이 형성될 절연 층으로 덮인다. 전기 절연 구조가 바람직하게는 이 절연 층상에 또는 그 위에 증착된다. 바람직하게, 전기 절연 구조는 인접한 연결 라인 사이의 단락회로 위험을 최소화하기 위해 각 크로스오버에 대해 사용된다. 전기 절연 구조는 매우 정확하게 정렬될 수 있으며, 이들 구조를 사용할 때, 표준 음극-제조 방법이 작은 연결 라인을 서로간에 근접하게 되도록 적용될 수 있다. 본 발명은 새로운 테스트 및 라우팅 방법과, 전기 디바이스용의 효율적인 리드-아웃(lead-out)을 허용한다. 이러한 전기 디바이스는 유기 발광 다이오드나 폴리-LED일 수 있다.
본 발명의 내용을 보여주기 위해, 전기 디바이스와, 크로스오버를 제조하는 방법과, 테스트 구조와, 테스트 방법의 바람직한 실시예가 전술되었다. 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 실현하기 위해 본 발명의 다른 대안 및 등가의 실시예를 생각해볼 수 있고, 이들 실시예를 감소시킬 수 있음이 당업자에게 분명할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 적어도 하나의 전극과, 이 전극에 전기적으로 연결하기 위한 제 1 연결 라인을 포함하는 적어도 하나의 구성요소를 지니는 기판을 포함하는 전기 디바이스에 이용된다.

Claims (21)

  1. 전기 디바이스(1)로서, 적어도 하나의 전극(8, 11)을 포함하는 적어도 하나의 구성요소(3)와, 상기 전극에 전기적으로 연결된 제 1 연결 라인(4)을 지니는 기판(7)을 포함하고, 상기 제 1 연결 라인(4)은 크로스오버(14)에 의해 제 2 연결 라인(5)과 브릿지(bridge)되는, 전기 디바이스에 있어서,
    상기 크로스오버(14)는 적어도 한 측면에서 전기 절연 구조(17)에 의해 경계가 정해지는 것을,
    특징으로 하는, 전기 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전기 절연 구조(17)는 상기 기판(7)에 대체로 수직한 방향으로 연장하고, 상기 기판(7)의 표면과 대체로 평행한 방향으로 돌출하는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는, 전기 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 크로스오버(14)는 상기 전기 절연 구조(17)에 의해 바람직하게는 완벽하게 둘러싸이는, 전기 디바이스.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 전기 디바이스(1)는 여러 제 1 연결 라인(4)을 포함하고, 상기 제 1 연결 라인(4) 중 적어도 몇몇 라인은 적어도 상기 제 2 연결 라인(5)과의 크로스오버(14)를 가지며, 여기서 각 크로스오버(14)는 전기 절연 구조(17)에 의해 경계가 정해지는, 전기 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전기 디바이스(1)는 전자발광 디스플레이 디바이스이며, 상기 구성요소(3)는 디스플레이 픽셀인, 전기 디바이스.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀은 제 1 전극(8)과, 전자발광 물질(10)과, 제 2 전극(11)을 포함하고, 상기 제 1 또는 제 2 전극은 상기 제 1 연결 라인(4)에 연결되는, 전기 디바이스.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전기 디바이스(1)는 집적회로인, 전기 디바이스.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 기판은 유리로 제조되는, 전기 디바이스.
  9. 적어도 하나의 제 1 연결 라인(4)과 적어도 하나의 제 2 연결 라인(5)의 크로스오버(14)를 포함하는 전기 디바이스(1)를 제조하는 방법으로서, 상기 연결 라인 중 적어도 하나가 전기 디바이스(1)에 연결되는, 전기 디바이스 제조 방법으로서,
    - 상기 디바이스(1)에 대한 상기 제 1 연결 라인(4)과 상기 제 2 연결 라인(5)을 기판(7) 상에 동시에 또는 연속해서 형성하는 단계와;
    - 적어도 상기 크로스오버(14)가 형성될 지점에서, 상기 제 1 연결 라인(4)과 상기 제 2 연결 라인(5) 상에 또는 그 위에 절연 층(15)을 증착시키는 단계와;
    - 전기 접촉이 상기 제 1 연결 라인(4)과 연결 지점(13)에 제공될 지점에서 상기 절연 층(15) 내에 개구(16)를 한정하거나 생성하는 단계와;
    - 상기 크로스오버(14)가 형성될 영역의 경계를 적어도 부분적으로 정하는 전기 절연 구조(17)를 형성하는 단계와;
    - 상기 제 1 연결 라인(4)을 상기 연결 지점(13)에 연결하기 위해 전기 전도성 층(18)을 증착시키는 단계로서, 상기 연결 지점(13)은 또 다른 제 2 연결 라인(5)에 연결될 수 있는, 증착 단계를,
    포함하는, 전기 디바이스 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 전기 절연 구조(17)는 상기 기판(7)에 대체로 수직한 방향으로 연장하고, 상기 기판(7)의 표면에 대체로 평행한 방향으로 돌출한 적어도 하나의 돌출부를 포함하도록 형성된, 전기 디바이스 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 전기 절연 구조(17)는 상기 크로스오버(14)를 둘러싸는, 전기 디바이스 제조 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 전기 디바이스(1)는 제 1 전극(8)과, 전자발광 물질(10)과, 제 2 전극(11)을 포함하는 적어도 하나의 디스플레이 픽셀(3)을 갖는 전자발광 디스플레이 디바이스이며,
    상기 방법은,
    - 상기 제 1 연결 라인(4) 및/또는 상기 제 2 연결 라인(5)과 동시에 상기 제 1 전극(8)을 형성하는 단계와,
    - 적어도 디스플레이 픽셀(3)이 형성될 지점에서, 상기 제 1 전극(8) 상이나 그 위에 전자발광 층(10)을 형성하는 단계와,
    - 상기 제 1 또는 제 2 전극(8; 11)을 상기 제 1 연결 라인(4)과 연결시키기 위해, 적어도 상기 디스플레이 픽셀이 형성될 지점에서, 상기 전기 전도성 층(18)과 동시에 상기 제 2 전극(11)을 형성하는 단계를 더 포함하는, 전기 디바이스 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 전자발광 층(10)은 상기 전기 절연 구조(17)를 형성한 이후 형성되는, 전기 디바이스 제조 방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 전기 디바이스(1)는 집적회로이며, 상기 제 1 연결 라인(4)은 상기 집적 회로에 연결되는, 전기 디바이스 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 집적 회로는 유리 기판 상에서 제조되는, 전기 디바이스 제조 방법.
  16. 전극(8; 11)의 제 1 세트와 전극(8'; 11', 11")의 제 2 세트를 적어도 포함하는 디스플레이 패널(2)을 테스트하는 테스트 구조로서, 상기 테스트 구조(23; 25)는 동시에 디스플레이 패널(2)의 단일 측면으로부터 전극(8; 11)의 상기 제 1 세트와 전극(8'; 11', 11")의 상기 제 2 세트에 별도로 연결되도록 적응되는, 테스트 구조.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 테스트 구조(23; 25)는 다수의 제 1 연결 라인(4, 4', 4")과 제 2 연결 라인(5; 5')을 각각 포함하는 다수의 콤 구조를 포함하고, 여기서, 상기 제 1 연결 라인(4, 4', 4")과 제 2 연결 라인(5; 5')에 대한 크로스오버(14)는 상기 테스트 구조(23; 25)를 상기 디스플레이 패널(2)의 상기 단일 측면에 연결을 가능케 하기 위해 사용되는, 테스트 구조.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 크로스오버(14)는 상기 제 1 또는 제 2 연결 라인으로의 개구(16)를 갖는 절연 층(15) 상에 또는 그 위에 증착된 전기 전도성 층(18)에 의해 형성되는, 테스트 구조.
  19. 제 18항에 있어서, 전기 절연 구조(17)는 상기 개구(16) 중 적어도 몇몇을 분리하는, 테스트 구조.
  20. 제 16항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 기재된 테스트 구조(23; 25)를 제조하는 방법으로서, 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 기재된 크로스오버를 제조하는 방법의 하나 이상의 단계를 사용하는, 테스트 구조 제조 방법.
  21. 디스플레이 패널(2) 또는 디스플레이 픽셀(3)을 테스트하는 방법으로서,
    제 16항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 기재된 테스트 구조(23; 25)가 사용되는, 테스트 방법.
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