KR20060078586A - 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법 - Google Patents

일렉트로 루미네센스 소자 검사방법 Download PDF

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유성환
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Abstract

본 발명은 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법은 기판 상에 형성되는 유기발광층과, 상기 유기발광층이 형성된 영역과 중첩되도록 상기 기판과 접합되는 덮개를 가지는 일렉트로 루미네센스 소자의 검사에 있어서, 상기 일렉트로 루미네센스 소자의 암선불량을 조사하는 단계와, 상기 암선불량 발생시 상기 덮개를 접지시키는 단계와, 상기 암선의 변화에 따라 불량원인을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

일렉트로 루미네센스 소자 검사방법{TESTING METHOD OF ELECTRO LUMINESCENCE DEVICE}
도 1은 종래의 일렉트로 루미네센스 소자를 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로 루미네센스 소자를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로 루미네센스 소자 검사장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 덮개를 접지시키기 전의 일렉트로 루미네센스 소자의 불량상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 일렉트로 루미네센스 소자에서 덮개를 접지시킨 후의 전류흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로 루미네센스 소자를 상세히 나타내는 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1, 110 : 발광셀 20 : 유리 기판
22 : 애노드 전극 24 : 절연막
26 : 정공관련층 28 : 발광층
30 : 전자관련층 32 : 캐소드전극
34 : 게터 36 : 패키징판
38 : 실재 40 : 반투과막
98 : 확대소자 99 : 덮개
100 : 접지수단 101 : 패널
DL : 데이터 라인 GL : 게이트 라인
103 : 검사 장치 106 : 구동부
107 : 점등지그 120 : 전극패드
본 발명은 일렉트로 루미네센스 소자 및 그 검사방법에 관한 것으로, 특히 일렉트로 루미네센스 소자의 패널 검사를 위한 테스트 전극패드를 구비하는 일렉트로 루미네센스 소자 및 그 검사방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathod Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하"PDP"라 함) 및 전계 발광 소자(Electro Luminescence Device : 이하 "EL"라 함) 등이 있다. 특히 EL 소자는 기본적으로 정공수송층, 발광층, 전자수송층으로 이루어진 EL 층의 양면에 전극을 붙 인 형태의 것으로서, 넓은 시야각, 고개구율, 고색도 등의 특징 때문에 차세대 평판 표시 장치로서 주목받고 있다.
이러한 EL 소자는 사용하는 재료에 따라 크게 무기 EL 소자와 유기 EL 소자로 나뉘어진다. 이 중 유기 EL 소자는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 사이에 형성된 유기 EL 층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내기 때문에 무기 EL 소자에 비해 낮은 전압으로 구동 가능하다는 장점이 있다. 또한, 유기 EL 소자는 플라스틱같이 휠 수 있는(Flexible) 투명기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, PDP나 무기 EL 소자에 비해 10V 이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 작으며, 색감이 뛰어나다.
도 1은 종래의 EL 패널을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 EL 패널은 열방향으로 배열된 데이터 라인(DL)과, 데이터 라인(DL)과 교차하는 게이트 라인(GL)과, 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인 (GL)의 교차영역에 형성되는 발광셀(1)을 구비한다. 발광셀(1)들 각각은 음극과 접속된 게이트 라인(GL)에 스캔펄스가 인가될 때 선택되어 양극과 접속된 데이터 라인(DL)에 공급되는 화소신호, 즉 전류신호에 상응하는 빛을 발생하게 된다.
이와 같은 구조를 가지는 EL 패널은 모듈 점등 검사를 통하여 EL 패널의 불량 유무를 검사하게 된다. 이러한 모듈 점등 검사 방법에 대해서 살펴보면, 우선 EL 패널은 점등지그에 안착된다. 이후, 점등지그는 점등되어 EL 패널에 광을 조사하게 된다. 이때, 현미경 등을 이용하여 EL 패널을 검사하게 된다. 이때, 불량이 발생된 EL 패널은 화면상에 암선이 발생하게 된다. 여기서, 불량이 발생된 EL 패널 의 불량원인은 이물질 유입으로 인한 암선 발생과, 패널에 형성된 신호라인 불량에 의한 암선 발생 등이 있다. 그러나, 이러한 종래의 모듈 점등 검사방법으로는 EL 패널의 불량원인에 대하여 정확한 파악이 불가능하게 된다. 이에 따라, EL 패널 불량 발생시 근본적인 문제점 해결이 어려운 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 암선 불량의 일렉트로 루미네센스 소자의 불량원인을 검출할 수 있는 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법은 기판 상에 형성되는 유기발광층과, 상기 유기발광층이 형성된 영역과 중첩되도록 상기 기판과 접합되는 덮개를 가지는 일렉트로 루미네센스 소자의 검사에 있어서, 상기 일렉트로 루미네센스 소자의 암선불량을 조사하는 단계와, 상기 암선불량 발생시 상기 덮개를 접지시키는 단계와, 상기 암선의 변화에 따라 불량원인을 검출하는 단계를 포함한다.
상기 암선의 변화에 따라 불량원인을 검출하는 단계는 상기 암선의 색이 변화할 경우 상기 유기발광층을 발광시키기 위한 신호를 공급하는 신호라인의 쇼트불량으로 결정하는 단계와, 상기 암선의 색이 유지되는 경우 이물질 유입으로 인한 불량으로 결정하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 2a 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 EL 소자를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EL 소자는 화상이 구현되는 EL 패널(101)과, EL 패널(101)에 접속되는 COF(Chip On Film)(102)과, EL 패널(101)의 배면에 배치되는 덮개(99)를 구비한다.
EL 패널(101)은 광을 발생시켜 화상을 각각 구현하는 발광셀(110)과, 발광셀 (110)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 라인(DL)과, 데이터 라인(DL)과 교차하며 발광셀(110)에 스캔신호를 공급하는 게이트 라인(GL)와, 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL) 등의 신호라인으로부터 신장된 전극패드(120)를 구비한다. 이러한 EL 패널(101)은 실질적으로 화상이 구현되는 표시영역(101a)과 화상이 구현되지 않는 비표시영역(101b)으로 나뉘어지며, 상술한 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)은 표시영역(101a) 상에 형성되고 전극패드(120)는 비표시영역(101b) 상에 형성된다.
전극패드(120)는 열방향으로 각각 배치된 데이터 라인(DL) 및 데이터 라인 (DL)과 교차하는 게이트 라인(GL)을 포함하는 신호라인의 일측 가장자리에 형성된다.
COF(102)는 전극패드(120)와 접속되는 필름패드(115)와, 필름(117)상에 실장되며 필름패드(115)에 신호를 공급하는 드라이버 IC(119)를 구비한다.
덮개(99)는 전기전도성 물질인 메탈 재질로 형성되어 EL 패널(101)의 배면에시 EL 패널(101) 대응되는 영역크기로 형성된다. 이러한 덮개(99)는 EL 패널(101) 을 외부 충격으로부터 보호하며, EL 패널(101)에서 발생하는 열을 방열하는 역할을 수행한다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 EL 패널(101)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 EL 패널 검사장치(103)에 의하여 검사된다. 구체적으로, EL 패널 검사장치(103)는 EL 패널(101)이 로딩되는 점등지그(107)와, EL 패널(101)을 검사하는 확대소자(98)와, 점등지그(107)에 로딩된 EL 패널(101)의 덮개(99)를 접지시키는 접지수단(100)을 구비한다.
여기서, 점등지그(107)는 EL 패널(101)을 로딩하여 안착시키게 된다. 이후, 점등지그(107)는 EL 패널(101)에 전원을 공급함으로써 EL 패널(101)을 발광시키게 된다.
EL 패널(101)이 전체발광하게 되면, 확대소자(98)를 이용하여 EL 패널(101)을 육안으로 검사한다.
이 때, EL 패널(101)에 암선불량이 발생하게 될 경우, 접지수단(100)은 EL 패널(101)의 배면에 형성된 덮개(99)와 접속된다. 이에 따른 결과가 암선에서 흑선으로 변화될 경우, EL 패널(101) 불량은 신호라인의 불량으로 판단할 수 있다.
이를 구체적으로 설명하면, 신호라인이 덮개(99)와 쇼트(Short)될 경우, 신호라인에 공급되는 전류는 도 4에 도시된 바와 같이 발광셀(110)과 덮개(99)에 각각 분할되어 공급되게 된다. 일예로써, 전체전류가 100이라고 할 경우, 신호라인에 공급되는 전류는 대략 90이며, 덮개(99)에 흐르는 전류는 대략 10 정도로 형성된다. 따라서, 불량이 발생된 신호라인은 주변 신호라인에 비하여 공급되는 전류의 양이 적음에 따라 주변 신호라인과 동일한 밝기를 내지 못하게 되고, 결과적으로 암선으로 식별되게 된다. 이때, 덮개(99)를 접지수단(100)을 이용하여 접지함으로써 도 5에 도시된 바와 같이 발광셀(110)에 흐르는 전류 전체는 덮개(99)를 통하여 흐르게 된다. 이에 따라, 발광셀(110)에 연결된 신호라인에 전류가 공급되지 않게 되어 암선은 흑선으로 변화하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EL 패널의 일부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 EL 패널(54)은 유리기판(20) 상에 투명전극 패턴으로 에노드전극(22)을 형성하고, 그 위에 절연막(24), 정공관련층(26), 발광층(Emitting Layer : EMI)(28), 전자관련층(30)이 적층된다. 전자관련층(30) 상에는 금속전극으로 캐소드전극(32)이 형성된다.
에노드전극(22)은 유리기판(20) 위에 ITO, IZO, ITZO 등의 투명전도성 물질로 형성된다. 절연막(24)은 포토리소그래피(Photolithgraphy) 공정에 의해 애노드전극(22) 상에 형성된다.
정공관련층(26)에는 애노드전극(22) 상에 정공주입층(Hole Injection Layer : HIL), 정공운송층(Hole Transport Layer : HTL)이 순차적으로 형성된다.
발광층(28)은 빛을 내는 기능을 하지만 주로 전자 혹은 정공을 운반하는 기능도 함께 하는 것이 대부분이다.
전자관련층(30)에는 전자운송층(Electron Transport Layer : ETL), 전자주입층(Electron Injection Layer : EIL)이 발광층(28) 상에 순차적으로 적층된다.
정공관련층(26), 발광층(28) 및 전자관련층(30)은 저분자 화합물인 경우에는 진공증착에 의해 형성되며, 고분자 화합물의 경우에는 스핀 코팅(Spin Coating) 또는 잉크젯 프린팅 방식 등에 의해 형성된다.
캐소드전극(32)은 반사율이 높은 Al, Ag 등이 쓰일 수 있으나 많은 경우 알루미늄(Al)과 같은 금속이 이용된다.
이와 같은, 유기 EL 패널(54)의 발광층(28)은 대기 중의 수분 및 산소에 쉽게 열화 되는 특성으로 인하여 인캡슐레이션(Encapsulation) 방법에 따라 에폭시 수지와 같은 실재(38)를 사이에 두고 애노드전극(22)과 패키징판(36)이 합착된다.
패키징판(36)은 유리, 플라스틱, 캐니스터(Canister) 등을 재료로 하여 형성된다. 이 패키징판(36)의 배면 중앙부에는 수분 및 산소를 흡수하기 위한 게터(Getter)(34)가 충진될 수 있도록 오목하게 형성되고 이 오목한 공간에는 BaO, CaO 등의 물질이 충진된다. 또한, 흡습제인 게터(34)가 발광층(28)에 떨어지는 것을 방지하기 위하여 패키징판(36)의 배면에는 수분(H2O) 및 산소(O2) 등이 드나들도록 반투과막(40)이 부착된다. 반투과막(40)은 테프론, 폴리에스테르 및 종이 등의 재료가 이용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법은 덮개를 접지시킴으로써 패널에 형성된 신호라인과 덮개와의 쇼트 불량을 판별할 수 있게 된다. 이에 따라, 패널에 암선이 발생할 경우, 그 발생 원인을 찾 기가 용이하며, 그에 따른 해결조치가 가능하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 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 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 기판 상에 형성되는 유기발광층과, 상기 유기발광층이 형성된 영역과 중첩되도록 상기 기판과 접합되는 덮개를 가지는 일렉트로 루미네센스 소자의 검사방법에 있어서,
    상기 일렉트로 루미네센스 소자의 암선불량을 조사하는 단계와,
    상기 암선불량 발생시 상기 덮개를 접지시키는 단계와,
    상기 암선의 변화에 따라 불량원인을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 암선의 변화에 따라 불량원인을 검출하는 단계는
    상기 암선의 색이 변화할 경우 상기 유기발광층을 발광시키기 위한 신호를 공급하는 신호라인의 쇼트불량으로 결정하는 단계와,
    상기 암선의 색이 유지되는 경우 이물질 유입으로 인한 불량으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개는
    전기전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 소자 검사방법.
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