KR100870615B1 - 유기 el 패널 및 그의 결함 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유기 EL 패널 및 그의 결함 검사 방법을 개시하며, 유기 EL 패널의 애노드 라인을 R, G, B 색깔로 각각 분리하여 전압을 별도로 인가할 수 있도록 유기 EL 패널이 설계된다.
유기 EL 패널은 일정 간격을 두고 횡렬 배열된 복수개의 캐소드 라인과 상기 각 캐소드 라인 사이를 각각 전기적으로 분리시키는 복수개의 캐소드 격벽과 상기 캐소드 라인에 직각으로 종렬 배열된 복수개의 애노드 라인 및 복수개의 애노드 라인들을 각각 분리하여 각 색깔별로 애노드 라인들을 공통 연결하여 각각 전압을 별도로 인가할 수 있는 테스트 패드를 구비한다.
따라서, 캐소드 격벽, 애노드 라인 패턴 및 유기 발광 다이오드의 결함 등의 셀 별 결함 상태를 에이징(aging) 이전에 별도의 연결 장치 및 테스트 장치 없이 전압원과 전류계(multi-meter)를 이용하여 쉽게 검사할 수 있는 효과가 있다.

Description

유기 EL 패널 및 그의 결함 검사방법{Organic electroluminescence panel and method for detecting faill thereof}
도 1은 종래의 유기 EL 패널의 레이아웃.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 EL 패널의 레이아웃.
도 3은 도 2의 평면도에서 Ⅲ-Ⅲ 단면을 나타낸 단면도.
도 4는 애노드 라인 중에서 녹색(G) 애노드에만 전압을 인가하였을 경우 패널의 등가 회로도.
도 5a 와 도 5b는 도 4의 Ⅴ 부분의 상세 등가 회로도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 EL 패널의 레이아웃.
본 발명은 유기 EL(organic electroluminescence) 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 EL 패널의 애노드 패드를 R, G, B로 각각 분리하여 테스트 전압을 별도로 인가함으로써, 셀의 공정 불량 상태를 측정할 수 있는 유기 EL 패널과 그의 결함 검사방법에 관한 것이다.
유기 EL 패널은 저전압 구동, 높은 발광 효율, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 등의 장점이 있기 때문에 고화질의 동영상을 표현할 수 있는 차세대 평판 디스플레이 기술 중의 하나로서 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.
유기 EL 소자는 ITO와 같은 투명 전극인 애노드와 일함수(work function)가 낮은 금속(Ca, Li, Al : Li, Mg : Ag 등)을 사용한 캐소드 사이에 유기 박막층이 있는 구조로 구성된다.
이러한 유기 EL 소자에 순방향의 전압을 인가하면 애노드와 캐소드에서 각각 정공(hole)과 전자(electron)가 주입되고, 주입된 정공과 전자는 결합하여 엑시톤(excition)을 형성하고, 엑시톤이 재결합(radiative recombination)하여 전계 발광 현상을 일으킨다.
그런데, 유기 EL 패널은 제조 과정에서 셀에 불량이 발생하여 제대로 발광이 되지 않는 경우가 생긴다. 그러므로, 이러한 불량을 검사하기 위해 다음과 같은 방법으로 종래에 테스트가 이루어졌다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기 EL 패널은 복수개의 캐소드 라인(11-17)이 일정 간격을 두고 횡렬(row) 배열되고, 스크라이빙(scribing) 라인(40) 외각에서 그 한쪽 끝은 공통으로 테스트 패드에 연결된다. 각 캐소드 라인(11-17) 사이는 캐소드 격벽(21-28)에 의해 각각 분리된다. 각 캐소드 라인(11-17)은 콘택(41)에 의해 전극이 연결된다. 또한, 애노드 라인(31-36)이 캐소드 라인(11-17)에 교차되게 종렬(column) 배열되며, 스크라이빙(scribing) 라인(40) 외각에서 그 한쪽 끝이 공통으로 테스트 패드에 연결된다.
여기서, 봉인 라인(seal-line)(42) 내부가 실제 유기 EL 패널이 형성되는 영 역이고, 실제 화면이 나타나는 영역은 액티브 어레이(43) 영역이 된다.
도 1의 유기EL 패널은 테스트 패드들을 포함하여 제조되며, 테스트가 완료된 후 스크라이빙 라인(40) 외부 영역은 컷팅되고, 내부 영역이 제품화에 이용된다.
도 1의 종래 유기 EL 패널은 애노드 라인(31-36)과 캐소드 라인(11-17)이 각각 한쪽 방향에서 공통 연결되어 있다. 그러므로, 공정에서 오류로 인하여 각 애노드 라인(31-36) 및 캐소드 라인(11-17) 사이에 전기적 절연 등의 문제가 생기면, 공통으로 연결된 패드들에 전압을 인가함으로써 전체의 동작 상태를 판단하여 불량을 검출할 수 있다.
그러나, 상기한 전체의 동작 상태로는 셀 별로 구체적인 불량 이유를 알 수 없으며, 이를 위해서는 별도의 검사장비와 복잡한 검사 공정을 수행하여야 하는 번거로움과, 검사 비용 및 검사 시간이 소요되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 유기 EL 패널에서 발생가능한 불량 상태를 전압계와 전류계로써 애노드 라인들의 단부에 연결되는 컬러 별로 개별화된 테스트 패드를 이용하여 용이하게 검사할 수 있는 유기 EL 발광 패널을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유기 EL 패널의 액티브 영역에 구동 셀들이 형성되며, 상기 셀들에 형성되는 캐소드 라인들의 각 연장 단부가 공통으로 연결되어 캐소드 테스트 패드를 이루고, 상기 셀들에 형성되는 애노드 라인들 중 적어도 하나 이상의 컬러에 대응되는 애노드 라인의 연장 단부가 공통으로 컬러 별 테스트 패드에 연결된다.
여기에서, 상기 컬러 별 애노드 라인의 연장 단부에 콘택이 형성되고, 상기 테스트 패드에 연장되는 테스트 패턴이 상기 콘택을 통하여 동일 컬러에 해당하는 각 애노드 라인들과 전기적으로 연결될 수 있다.
부가적으로, 상기 각 컬러 별로 대응되는 테스트 패턴 간에 세퍼레이터가 형성될 수 있다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 EL 패널의 레이아웃을 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 애노드 라인(31~36)이 종열(column) 배열되고, 각 애노드라인(31~36)이 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)과 같은 컬러의 순으로 배열된다. 동일한 컬러의 애노드 라인(31∼36)의 연장 단부는 각각에 대응되는 콘택을 통하여 해당 컬러의 테스트 패드(44∼46)에 연결되는 패턴에 연결된다.
그리고, 봉인 라인(Seal-Line)(42) 내부 영역이 실제 유기 EL 패널이 형성되는 영역이고, 실제 화면이 나타나는 영역은 액티브 어레이(43) 영역이 된다.
한편, 애노드 라인(31~36)과 교차하여 복수개의 캐소드 라인(11~17)이 일정 간격을 두고 횡렬 배열되고, 각 캐소드 라인간의 사이는 캐소드 격벽(21~28)에 의해 각각 분리된다.
복수개의 캐소드 라인(11~17)의 홀수번째 캐소드 라인(11, 13, 15, 17)은 스크라이빙(scribing) 라인(40) 외각에서 한쪽 끝단이 모두 공통 연결되어 패드(100a)가 형성되고, 짝수번째 캐소드 라인(12, 14, 16)은 한쪽 끝단이 모두 공통 연결되어 패드(100b)가 형성된다. 이러한 패드(100a, 100b)는 유기 기판을 스크라이빙(scribing)한 후 설계된다. 도 3은 도 2의 평면도에서 Ⅲ-Ⅲ 단면을 나타낸 단면도로서, 각 애노드 라인(31~36) 상부에 절연막(20)이 형성되고, 그 절연막(20)의 상부로 테스트 패드(46)와 공통 연결된 테스트 패턴(10)이 형성되고, 테스트 패드(46)와 공통으로 연결된 테스트 패턴(10)은 콘택(41)을 통하여 하부 해당 컬러의 애노드 라인(33, 36)과 공통 연결된다.
도 4는 애노드 라인 중에서 녹색(G)에 대한 테스트 패드에 테스트 전압을 인가한 상태의 등가 회로도를 나타낸 것이다.
발광 다이오드가 정상적으로 발광하는 경우(도 4의 우측 R, G, B 라인)와, 애노드 간에 결함이 발생하면 1/2의 전압만이 인가되어 정상 발광보다 다소 어둡게 발광하는 경우(도 4의 좌측 R, G, B 라인)가 도시되었다.
도 4의 우측 R, G, B 라인과 같이, 결함이 없는 경우 빨강(R)과 파랑(B) 애노드 라인의 발광다이오드는 발광하지 않는다.
이와 다르게 도 4의 좌측 R, G, B 라인과 같이 테스트 전압을 인가한 녹색(G) 애노드 라인과 그 옆에 위치하는 파랑(B) 애노드 사이에 결함이 발생한 상 태이면, 녹색(G) 애노드 라인에서 파랑(B) 애노드 라인으로 오믹 전류가 흐른다. 그 결과 녹색(G) 애노드 라인의 발광 다이오드가 어둡게 발광하고, 파랑(B) 애노드 라인의 발광 다이오드도 어둡게 발광한다. 이때, 빨강(R) 애노드 라인의 발광 다이오드는 발광하지 않는다.
도 5a는 도 4의 V부분에 해당하여 결함이 없는 경우, 애노드 라인에 테스트 전압을 인가한 유기 EL 패널의 등가회로도이고, 도 5b는 도 4의 V부분에 해당하여 결함이 있는 경우, 애노드 라인에 테스트 전압을 인가한 유기 EL 패널의 등가회로도이다.
도 5a와 도5b에서 도시한 바와 같이, 녹색(G) 애노드 라인에 테스트 전압을 인가하고, 파랑(B) 애노드 라인과 캐소드 라인(CA3)은 접지된다.
정상일 경우에는 도 5a와 같이 녹색(G) 애노드 라인과 파랑(B) 애노드 라인은 캐패시터(C1)에 의하여 분리되고, 발광다이오드 성분(D1)에서 정상적인 발광이 이루어진다.
결함이 발생되어 녹색(G) 애노드 라인과 파랑(B) 애노드 라인 사이가 연결되어서 저항 성분(R1)이 존재하는 경우, 녹색(G) 애노드 라인에 인가되는 테스트 전압은 발광다이오드 성분(D1, D2)에 분압되고, 그에 따라 녹색(G)과 파랑(B) 셀에서의 발광이 이루어지며, 발광 상태는 정상적인 경우보다 어둡다.
본 발명의 설명을 위하여 애노드 라인 간의 브릿지가 발생된 경우의 결함에 따른 예시가 설명되었으나, 그 외 결함 상태에서도 해당 셀의 발광다이오드는 비정상적인 발광이 이루어진다. 그리고, 결함 상태별로 폐루프와 개루프를 이루는 것 과, 폐루프에 포함되는 저항 성분, 다이오드 성분 등에 의하여 서로 다른 전압 및 전류 특성을 갖는다.
그러므로, 테스트 전압을 인가한 상태에서 전류계와 전압계를 이용하여 셀별 전류 및 전압 특성을 분석함으로써 결함 상태와 결함 종류가 판별될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 EL 패널의 레이아웃을 나타낸 도면으로서, 도 2의 실시예에 각 컬러 별 테스트 패드에 공통으로 연결되는 패턴 사이에 격벽(seperator)(70)을 더 형성시킨다.
이는 금속 마스크를 형성하여 패턴을 형성할 시에 빨강(R) 테스트 패드(44), 녹색(G) 테스트 패드(45)와 파랑(B) 테스트 패드(46)간의 간격이 좁으면 브릿지가 형성될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 공정 중에 발생된 불량을 즉 캐소드 격벽, 애노드 라인 패턴 및 유기 발광 다이오드의 결함 등을 에이징(aging) 이전에 별도의 연결 장치 및 테스트 장치 없이 전압원과 전류계(multi-meter)를 이용하여 쉽게 검사할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 액티브 영역에 구동 셀들이 형성되는 유기 EL 패널에 있어서,
    상기 셀들에 형성되는 홀수번째 캐소드 라인들의 각 연장 단부가 공통으로 연결되고, 짝수번째 캐소드 라인들의 각 연장 단부가 공통으로 연결되어 각각 캐소드 테스트 패드를 이루고,
    상기 셀들에 형성되는 애노드 라인들 중 적어도 하나 이상의 컬러에 대응되는 애노드 라인의 연장 단부가 공통으로 컬러 별 테스트 패드에 연결되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러 별 애노드 라인의 연장 단부에 콘택이 형성되고, 상기 테스트 패드에 연장되는 테스트 패턴이 상기 콘택을 통하여 동일 컬러에 해당하는 각 애노드 라인들과 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 유기 EL 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 컬러 별로 대응되는 테스트 패턴 간에 더 세퍼레이터가 형성되어 절연됨을 특징으로 하는 유기 EL 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 테스트 패드는 스크라이빙 라인 외부에 형성됨을 특징으로 하는 유기 EL 패널.
  5. 셀들에 형성되는 홀수번째 캐소드 라인들의 각 연장 단부가 공통으로 연결되고, 짝수번째 캐소드 라인들의 각 연장 단부가 공통으로 연결되는 각각의 캐소드 테스트 패드와, 상기 셀들에 형성되는 애노드 라인들 중 적어도 하나 이상의 컬러에 대응되는 애노드 라인의 연장 단부가 공통으로 연결되는 컬러 별 테스트 패드를 이용하여, 동일 셀을 이루는 서로 다른 두 컬러에 대응되는 테스트 패드를 번갈아 가면서 테스트 전압을 인가함으로써 전압/전류 특성을 판단하여 결함 상태를 판단하는 유기 EL 패널의 결함 검사 방법.
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