KR20060029086A - 모기판 및 이를 이용한 유기전계발광표시소자의 제조방법 - Google Patents

모기판 및 이를 이용한 유기전계발광표시소자의 제조방법 Download PDF

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KR20060029086A
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Abstract

본 발명은 비어레이영역을 감소시켜 생산성을 늘릴 수 있으며 정확한 점등검사를 실시할 수 있는 모기판 및 이를 이용한 유기전계발광표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모기판은 상기 유기전계발광어레이 사이에 위치하여 점등검사시 정극성 전압이 인가되는 제1 도전성 얼라인 마크 및 부극성 전압이 인가되는 제2 도전성 얼라인 마크와; 상기 제1 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 정극성 전압을 전달하는 정극성 쇼트바와; 상기 정극성 쇼트바의 양측에 각각 위치함과 아울러 상기 제2 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 부극성 전압을 전달하는 부극성 쇼트바를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

모기판 및 이를 이용한 유기전계발광표시소자의 제조방법{Mother Glass and Fabricating Method of Organic Electro Luminescence Device Using The Same}
도 1은 종래의 유기 전계발광표시소자의 하나의 발광셀을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 유기 전계발광표시소자의 발광원리를 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 3은 종래 다수의 유기 전계발광어레이가 형성된 모기판(Mother Glass)을 나타내는 도면이다.
도 4는 쇼트바의 선폭이 축소된 구조의 유기 전계발광어레이가 형성된 모기판(Mother Glass)을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 유기 전계발광어레이가 형성된 모기판(Mother Glass)을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 표시영역에 형성된 유기 전계발광어레이를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 모기판을 이용한 유기전계발광표시소자의 제조방법을 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
12,112 : 제2 전극(캐소드전극) 4,104 : 제1 전극(애노드전극)
10,110 : 유기발광층, 63 : 얼라인 마크
57, 157 : 스캔패드 56,156 : 데이터 패드
54,154 : 데이터 라인 55,155 : 스캔 라인
53a,153a : 정극성 쇼트바 53b,153b : 부극성 쇼트바
본 발명은 유기 전계발광표시소자에 관한 것으로, 특히 모기판의 정극성 및 부극성 쇼트바의 구조와 이를 이용한 유기 전계발광표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 PDP"라 함) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence:이하 "EL "이라 함)표시장치 등이 있다. 이와 같은 평판표시장치의 표시품질을 높이고 대화면화를 시도하 는 연구들이 활발히 진행되고 있다.
이들 중 PDP는 구조와 제조 공정이 단순하기 때문에 경박 단소 하면서도 대화면화에 가장 유리한 표시장치로 주목받고 있지만 발광효율과 휘도가 낮고 소비전력이 큰 단점이 있다. 이에 비하여, 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 적용된 액티브 매트릭스 LCD는 반도체공정을 이용하기 때문에 대화면화에 어렵고 백라잇 유닛으로 인하여 소비전력이 큰 단점이 있고, 편광필터, 프리즘시트, 확산판 등의 광학소자들에 의해 광손실이 많고 시야각이 좁은 특성이 있다.
이에 비하여, EL소자는 발광층의 재료에 따라 무기 EL소자와 유기 EL소자로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 무기 EL소자는 유기 EL소자에 비하여 전력소모가 크고 고휘도를 얻을 수 없으며 R, G, B의 다양한 색을 발광시킬 수 없다. 반면에, 유기EL소자는 수십 볼트의 낮은 직류 전압에서 구동됨과 아울러, 빠른 응답속도를 가지고, 고휘도를 얻을 수 있으며 R, G, B의 다양한 색을 발광시킬 수 있어 차세대 평판 디스플레이소자에 적합하다.
도 1은 종래의 유기 EL표시소자의 하나의 유기 발광셀(또는 EL 셀)을 나타내는 단면도이고, 도 2는 유기 EL표시소자의 발광원리를 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 1에 도시된 EL 셀(3)은 제1 전극(또는 애노드전극)(4)과 제2 전극(또는 캐소드전극)(12) 사이에 형성된 유기발광층(10)을 포함하고, 유기발광층(10)에는 전자주입층(10a), 전자수송층(10b), 발광층(10c), 정공수송층(10d), 정공주입층(10e)이 구비한다.
EL 셀(3)의 제1 전극(4)과 제2 전극(12) 사이에 전압이 인가되면, 도 2에 도시된 바와 같이 제2 전극(12)으로부터 발생된 전자는 전자주입층(10a) 및 전자수송층(10b)을 통해 발광층(10c) 쪽으로 이동된다, 또한, 제1 전극(4)으로부터 발생된 정공은 정공주입층(10d) 및 정공수송층(10d)을 통해 발광층(10c) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(10c)에서는 전자수송층(10b)과 정공수송층(10b)으로부터 공급되어진 전자와 전공의 재결합으로 엑시톤(EXITON)이 형성되고, 이러한 엑시톤은 다시 기저상태로 여기되면서 일정한 에너지의 빛을 제1 전극(4)을 통하여 외부로 방출됨으로써 화상이 표시되게 된다.
도 3은 종래 모기판의 어레이영역(P1)과 비어레이영역(P2)을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 어레이영역(P1)에는 다수의 EL셀(3)을 포함하는 유기 EL어레이가 형성되어 유기발광시 화상이 구현되는 표시영역(A)과, 표시영역(A)의 유기 EL어레이에서 신장된 데이터라인들(54)과 스캔라인들(55)이 위치함과 아울러 데이터라인들(54)과 스캔라인들(55)에서 각각 신장되어 비어레이영역(P2)의 정극성 쇼트바(53a)와 부극성 쇼트바(53b)와 각각 전기적으로 접속된 데이터 패드(56)와 스캔 패드(57)가 위치하는 비표시영역(B)을 포함한다. 여기서, 스캔패드(57)는 데이터 패드(56) 양측에 각각 위치한다.
비어레이영역(P2)은 유기 EL소자의 발광셀의 점등검사시 이용되는 정극성 및 부극성 쇼트바(53)와 유기EL어레이 사이에 위치하여 스크라인빙 공정시 이용되는 얼라인 마크(63)가 형성된다.
정극성 쇼트바(53a)는 어레이영역(P1)의 비표시영역(B)의 데이터라인들(54)과 접속되는 데이터패드(56)와 전기적으로 접속되고 부극성 쇼트바(53b)는 스캔라인들(55)과 접속되는 스캔패드(57)와 각각 전기적으로 접속된다. 이러한, 정극성 및 부극성 쇼트바(53)는 점등검사시 검사장비의 검사핀과 접속됨으로써 어레이영역(P1)의 데이터패드(56) 및 스캔패드(57)에 전압을 전달하는 역할을 한다.
얼라인마크(63) 및 정극성 및 부극성 쇼트바(53)가 형성되는 비어레이영역(P2)은 스크라이빙공정시 제거되게 된다.
이러한 정극성 및 부극성 쇼트바(53)는 검사장비의 니들핀과의 접촉을 위해 약 2000㎛ 정도 이상의 선 폭(d1)을 갖게 됨으로써 모기판의 비어레이영역(P2)이 증대되고 어레이영역(P1)이 차지하는 비율이 작아지게 되어 전체 유기 EL표시소자의 생산성이 저하되게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 정극성 및 부극성 쇼트바(53)가 축소된 구조가 제안된 바 있다.
그러나, 도 4에 도시된 모기판은 생산성을 향상시킬 수 있는 장점은 있으나, 비어레이영역(P2)의 정극성 및 부극성 쇼트바(53)의 선폭(d2)이 줄게됨에 따라 점등검사시 검사장비의 검사핀과 접촉하는 공간이 줄어들어 정극성 및 부극성 쇼트바(53)가 아닌 어레이영역(P1)의 데이터패드(56)와 스캔패드(57)에 검사핀이 접촉되게 된다.
이에 따라, 검사핀에 의해 데이터패드(56) 및 스캔패드(57)에 스크래치가 발생되며, 검사핀이 접촉된 데이터패드(56)나 스캔패드(57)와 직접적으로 연결된 EL셀과 그렇지 않은 EL셀과의 휘도 차이가 발생하여 정확한 점등검사가 이루어 지지않는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 모기판의 비어레이영역을 감소시켜 생산성을 향상시킴과 아울러 정확한 점등검사를 실시할 수 있는 모기판을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 모기판을 이용한 유기 EL표시소자의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 발광셀을 포함하는 다수의 유기전계발광어레이가 형성된 모 기판에 있어서, 상기 유기전계발광어레이 사이에 위치하여 점등검사시 정극성 전압이 인가되는 제1 도전성 얼라인 마크 및 부극성 전압이 인가되는 제2 도전성 얼라인 마크와; 상기 제1 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 정극성 전압을 전달하는 정극성 쇼트바와; 상기 정극성 쇼트바의 양측에 각각 위치함과 아울러 상기 제2 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 부극성 전압을 전달하는 부극성 쇼트바를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 도전성 얼라인 마크의 양측에 인접하게 각각 위치하는 부극성 쇼트바는 상기 제2 도전상 얼라인 마크에 공통으로 접속된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크는 상기 부극성 및 정극성 쇼트바와 동일물질인 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 발광셀은 유기발광층을 사이에 두고 위치하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 정극성 쇼트바와 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전극은 상기 부극성 쇼트바와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기전계발광표시소자의 제조방법은 기판 상에 다수의 발광셀을 포함하는 다수의 유기전계발광어레이를 형성하는 단계와; 상기 유기전계발광어레이 사이에 위치하여 점등검사시 정극성 전압이 인가되는 제1 도전성 얼라인 마크 및 부극성 전압이 인가되는 제2 도전성 얼라인 마크를 형성하는 단계와; 상기 제1 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 정극성 전압을 전달하는 정극성 쇼트바를 형성하고 상기 정극성 쇼트바의 양측에 각가 위치함과 아울러 상기 제2 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 부극성 전압을 전달하는 부극성 쇼트바를 형성하는 단계와; 상기 제1 도전성 얼라인 마크에 정극성 전압을 인가하고 상기 제2 도전성 얼라인 마크에 부극성 전압을 인가하여 상기 발광셀의 점등검사를 실시하는 단계와; 상기 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크를 이용하여 스크라이빙 공정을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크와 상기 정극성 및 부극성 쇼트바는 동 일물질로 동시에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 어레이영역(P1)과 비어레이영역(P2)을 갖는 모기판을 나타내는 도면이다.
어레이영역(P1)에는 도 6에 도시된 바와 같이 다수의 EL셀을 포함하는 유기 EL어레이가 형성되어 유기발광시 화상이 구현되는 표시영역(A)과, 표시영역(A)의 유기 EL어레이에서 신장된 데이터라인들(154)과 스캔라인들(155)이 위치함과 아울러 데이터라인들(154)과 스캔라인들(155)에서 각각 신장되어 비어레이영역(P2)의 정극성 쇼트바(153a) 및 부극성 쇼트바(153b)와 각각 전기적으로 접속된 데이터 패드(156)와 스캔 패드(157)가 위치하는 비표시영역(B)을 포함한다. 여기서, 스캔패드(157)는 데이터 패드(156)의 양측에 각각 위치한다.
유기 EL어레이는 기판(102) 상에 애노드전극(또는 제1 전극)(104)과 캐소드전극(또는 제2 전극)(112)이 서로 교차하는 방향으로 형성된다. 제1 전극(104)은 기판(102) 상에 소정간격으로 이격되어 다수 개 형성된다. 이러한 제1 전극(104)이 형성된 기판(102) 상에는 EL셀(E) 영역마다 개구부를 갖는 절연막(미도시)이 형성된다. 절연막 상에는 그 위에 형성되어질 유기발광층(110) 및 제2 전극(112)의 분리를 위한 격벽(108)이 위치한다. 격벽(108)은 제1 전극(104)을 가로지르는 방향으로 형성되며, 상단부가 하단부보다 넓은 폭을 가지게 되는 역 테퍼(taper) 구조를 갖게 된다. 격벽(108)이 형성된 절연막 상에는 마스크를 이용하여 증착한 유기발광 층(110)이 형성된 후 제2 전극(12)이 형성된다. 여기서, 유기발광층(110)과, 유기발광층(110)을 사이에 두고 위치하는 제1 전극(104)과 제2 전극(112)을 발광셀(E)이라고도 한다.
비어레이영역(P2)에는 어레이영역(P1)의 데이터 패드들이 접속된 정극성 쇼트바(153a)와, 정극성 쇼트바(153a)의 양측에 위치함과 아울러 스캔패드(157)들이 접속된 부극성 쇼트바(153b)가 위치한다. 여기서, 부극성 쇼트바(153b) 및 정극성 쇼트바(153a)의 선폭(d2)은 도 4에 도시된 쇼트바와 동일하거나 그보다 더 작을 수 있다. 유기EL어레이 사이에는 점등검사시 검사장비의 검사핀이 접촉되는 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크(163a,163b)가 위치하게 된다. 제1 도전성 얼라인 마크(163a)는 제1 라인(164a)에 의해 정극성 쇼트바(153a)와 전기적으로 접속되고, 제2 도전성 얼라인 마크(163b)는 제2 라인(164b)을 통해 이웃하게 위치하는 스캔패드(157)와 제2 라인(164b)을 통해 공통으로 접속된다.
이러한, 비어레이영역(P2)의 제1 및 2 도전성 얼라인 마크(163a,163b)는 점등검사시 검사장비의 검사핀이 접촉된다. 이에 따라, 제1 도전성 얼라인 마크(163a)를 통해 정극성 전압이 인가되고 정극성 쇼트바(153a)에서 일정한 정극성 전압이 각각의 데이터 패드(156)에 전달됨으로써 발광셀(E)의 제1 전극(104)에 일정한 정극성 전압이 인가되고, 제2 도전성 얼라인 마크(163b)를 통해 부극성 전압이 인가되고 부극성 쇼트바(153b)에서 일정한 부극성 전압이 각각의 스캔패드(157)에 전달됨으로서 발광셀(E)의 제2 전극(112)에 일정한 부극성 전압이 인가된다. 이에 따라, 종래의 도 4에 도시된 쇼트바와 유사한 선폭(d2)을 갖는 쇼트바를 이용하면 서 도전성을 갖는 얼라인마크에 검사핀을 접촉시켜 점등검사를 실시할 수 있게 됨으로써 생산성을 향상시킴과 아울러 정확한 점등검사를 실시할 수 있게 된다. 여기서, 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크(163a,163b)는 검사핀이 접속될 수 있도록 검사핀의 선폭과 유사하거나 그보다 크게 형성된다. 예를 들어,96*64 또는 96*96 모델의 경우 약 1000~2500㎛ 정도의 선폭을 갖도록 형성된다.
도 7은 본 발명에 따른 유기전계발광표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 모기판(1)의 어레이영역(P1)에 애노드 전극 및 캐소드 전극, 유기발광층을 포함하는 다수의 유기EL어레이를 형성한다.(S2)
유기EL어레이 사이에 도전성 물질 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 은(Ag) 등의 도전성 물질로 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크(163a,163b)와 정극성 및 부극성 쇼트바(153)를 형성한다.(S4) 여기서, 제1 도전성 얼라인 마크(163a)는 정극성 쇼트바(153a)와 전기적으로 접속되고, 제2 도전성 얼라인 마크(163b)는 부극성 쇼트바(163b)와 전기적으로 접속된다.
이어서, 점등검사 장비의 검사핀이 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크(163a,163b)에 각각 정극성 전압과 부극성 전압을 인가함으로써 발광셀의 점등검사가 실시된다.(S6)
이후, 다수의 유기EL어레이가 형성된 모기판의 유기EL어레이를 보호하기 위한 인캡슐레이션 공정(S8)과 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크(163a,163b)를 이용한 스크라이빙 공정(S10)이 실시됨으로써 유기EL표시소자가 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모기판 및 이를 이용한 유기 EL표시소자의 제조방법은 정극성 쇼트바와 전기적으로 접속된 제1 도전성 얼라인 마크 및 부극성 쇼트바와 전기적으로 접속된 제2 도전성 얼라인 마크가 형성된다. 이에 따라, 검사핀과 유사한 크기를 갖는 도전성 얼라인마크에 검사핀을 접촉시켜 점등검사를 실시할 수 있게 됨으로써 종래 대비 정극성 및 부극성 쇼트바의 선폭이 작게 형성됨과 동시에 생산성이 향상되고 정확한 점등검사가 실시될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 내용을 통해 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (6)

  1. 다수의 발광셀을 포함하는 다수의 유기전계발광어레이가 형성된 모 기판에 있어서,
    상기 유기전계발광어레이 사이에 위치하여 점등검사시 정극성 전압이 인가되는 제1 도전성 얼라인 마크 및 부극성 전압이 인가되는 제2 도전성 얼라인 마크와;
    상기 제1 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 정극성 전압을 전달하는 정극성 쇼트바와;
    상기 정극성 쇼트바의 양측에 각각 위치함과 아울러 상기 제2 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 부극성 전압을 전달하는 부극성 쇼트바를 구비하는 것을 특징으로 하는 모기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 도전성 얼라인 마크의 양측에 인접하게 각각 위치하는 부극성 쇼트바는 상기 제2 도전상 얼라인 마크에 공통으로 접속된 것을 특징으로 하는 모기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크는 상기 부극성 및 정극성 쇼트바와 동일물질인 것을 특징으로 하는 모기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 발광셀은 유기발광층을 사이에 두고 위치하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 전극은 상기 정극성 쇼트바와 전기적으로 접속되고,
    상기 제2 전극은 상기 부극성 쇼트바와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 모기판.
  5. 기판 상에 다수의 발광셀을 포함하는 다수의 유기전계발광어레이를 형성하는 단계와;
    상기 유기전계발광어레이 사이에 위치하여 점등검사시 정극성 전압이 인가되는 제1 도전성 얼라인 마크 및 부극성 전압이 인가되는 제2 도전성 얼라인 마크를 형성하는 단계와;
    상기 제1 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 정극성 전압을 전달하는 정극성 쇼트바를 형성하고 상기 정극성 쇼트바의 양측에 각가 위치함과 아울러 상기 제2 도전성 얼라인 마크와 전기적으로 접속되며 상기 발광셀에 상기 부극성 전압을 전달하는 부극성 쇼트바를 형성하는 단계와;
    상기 제1 도전성 얼라인 마크에 정극성 전압을 인가하고 상기 제2 도전성 얼라인 마크에 부극성 전압을 인가하여 상기 발광셀의 점등검사를 실시하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크를 이용하여 스크라이빙 공정을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전성 얼라인 마크와 상기 정극성 및 부극성 쇼트바는 동일물질로 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시소자의 제조방법.
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