KR102423194B1 - 유기 발광 표시 장치 및 그 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 및 그 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 기판 상의 디스플레이부와 전기적으로 연결된 접속패드 및, 그 접속패드와 함께 검사용 통전 경로를 형성하는 접속패드 테스트유닛을 포함하는 유기 발광 표시장치를 개시한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 그 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법{Organic light emitting display apparatus and the test method of contact pad thereof}
본 발명의 실시예들은 유기발광 표시장치와 그 유기 발광 표시 장치에 구비된 접속패드의 불량 여부를 검사하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 박막트랜지스터 및 유기발광소자 등을 구비하여, 유기발광소자가 박막트랜지스터로부터 적절한 구동 신호를 인가 받아서 발광하며 원하는 화상을 구현하는 구조로 이루어져 있다.
여기서 상기 박막트랜지스터는 활성층과 게이트전극 및 소스전극과 드레인전극 등이 기판 상에 적층된 구조로 이루어진다. 따라서, 기판에 형성된 배선을 통해 게이트전극에 전류가 공급되면, 상기 활성층을 경유하여 소스전극과 드레인전극에 전류가 흐르게 되고, 동시에 이 드레인전극과 연결된 유기발광소자의 화소전극에 전류가 흐르게 된다.
그리고, 상기 유기발광소자는 상기 화소전극과, 그와 대면하는 대향전극 및 두 전극 사이에 개재된 발광층을 구비한다. 이와 같은 구조에서 상기한 대로 박막트랜지스터를 통해 화소전극에 전류가 흐르게 되면, 상기 대향전극과 화소전극 사이에 적정 전압이 형성되고, 이에 따라 상기 발광층에서 발광이 일어나면서 화상이 구현된다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치와 그 유기 발광 표시 장치에 구비된 접속패드의 불량 여부를 검사하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 기판에 형성된 디스플레이부와, 상기 디스플레이부와 전기적으로 연결된 접속패드 및, 상기 접속패드와 함께 검사용 통전 경로를 형성하는 접속패드 테스트유닛을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
상기 접속패드 테스트유닛은 상기 접속패드와 충전 및 방전이 가능한 커패시터를 형성하는 게이트부와, 상기 게이트부와 대면하는 활성부와, 상기 활성부의 서로 다른 부위에 연결된 소스부 및 드레인부를 포함할 수 있으며, 상기 커패시터가 방전하면 상기 활성부를 통해 상기 소스부에서 상기 드레인부로 전류가 흐를 수 있다.
상기 디스플레이부는 상기 기판 상에 형성된 활성층, 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극을 구비하는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터에 연결된 유기발광소자를 포함할 수 있다.
상기 접속패드 테스트유닛의 상기 게이트부와 상기 소스부 및 상기 드레인부는 상기 박막트랜지스터의 상기 게이트전극과 같은 층에 동일 재질로 형성될 수 있다.
상기 접속패드 테스트유닛의 상기 활성부는 상기 박막트랜지스터의 상기 활성층과 같은 층에 동일 재질로 형성될 수 있다.
상기 접속패드 하나에 대해 상기 접속패드 테스트유닛이 복수개 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부와 연결된 접속패드 및, 상기 접속패드와 함께 검사용 통전 경로를 형성하는 접속패드 테스트유닛을 기판 상에 마련하는 준비단계; 및 상기 접속패드 테스트유닛을 통한 통전 상태를 확인하여 불량 여부를 판별하는 검사단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법을 제공한다.
상기 접속패드 테스트유닛은 상기 접속패드와 충전 및 방전이 가능한 커패시터를 형성하는 게이트부와, 상기 게이트부와 대면하는 활성부와, 상기 활성부의 서로 다른 부위에 연결된 소스부 및 드레인부를 포함할 수 있으며, 상기 검사단계는 상기 접속패드와 상기 게이트부에 전위차를 가하여 상기 커패시터를 충전하는 단계와, 상기 충전을 멈추고 상기 커패시터를 방전시키는 단계와, 상기 방전에 따라 상기 활성부를 통해 상기 소스부에서 상기 드레인부로 전류가 흐르는지를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검사단계에서 상기 활성부를 통해 상기 소스부에서 상기 드레인부로 전류가 흐르는 것으로 확인되면 상기 접속패드가 양호한 것으로 판별하고, 그렇지 않으면 불량으로 판별할 수 있다.
상기 접속패드 하나에 대해 상기 접속패드 테스트유닛이 복수개 구비되어 있어서, 상기 복수개의 접속패드 테스트유닛으로 상기 검사단계를 수행할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 접속패드의 불량 여부를 쉽게 검사할 수 있는 테스트 유닛을 구비하고 있기 때문에, 신속하고 정확한 검사가 가능하여 제품을 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에 구비된 접속패드 테스트유닛의 구성을 묘사한 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 접속패드 테스트유닛을 이용한 접속패드 검사 과정을 보인 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면 구조를 보인 것이다.
도면과 같이 상기 유기 발광 표시 장치에는 유기발광소자(EL)와 박막트랜지스터(TFT) 등이 마련된 디스플레이부(DA)와, 그 디스플레이부(DA)에 전기적으로 연결되는 접속패드(310)가 마련된 패드부(PA)가 구비되어 있다.
먼저, 상기 디스플레이부(DA)의 박막트랜지스터(TFT)는, 기판(110) 상의 버퍼층(111) 상부에 비정질 실리콘 박막 또는 다결정질 실리콘 박막으로 형성된 활성층(231)을 구비하고 있다. 이 활성층(231)은 N형 또는 P형 불순물이 고농도로 도핑된 소스 및 드레인 영역을 갖는다. 참고로, 상기 활성층(231)은 산화물 반도체로 형성할 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 또는 하프늄(Hf) 과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면 반도체 활성층(231)은 G-I-Z-O[(In2O3)a(Ga2O3)b(ZnO)c](a, b, c는 각각 a≥0, b≥0, c＞0의 조건을 만족시키는 실수)을 포함할 수 있다.
상기 활성층(231)의 상부에는 제1절연층(112)을 개재하여 게이트 전극(232)이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 전극(232)의 상부에는 구동전원 라인(미도시)과 접속되어 활성층(231)에 구동을 위한 기준전압(reference)를 공급하는 소스 전극(233)과, 박막트랜지스터(TFT)와 유기발광소자(EL)를 연결시켜서 그 유기발광소자(EL)에 구동 전원을 인가하는 드레인 전극(234)이 형성된다. 게이트 전극(232)과 소스 및 드레인 전극(233)(234)의 사이에는 제2절연층(113)이 구비되어 있고, 소스 및 드레인 전극(233)(234)과 유기발광소자(EL)의 애노드 전극인 제1전극(241) 사이에는 패시베이션막(114)이 개재되어 있다.
상기 제1전극(241)의 상부로는 아크릴 등에 의해 절연성 평탄화막(115)이 형성되어 있고, 이 평탄화막(115)에 소정의 개구부(244)를 형성한 후, 상기한 유기발광소자(EL)의 요소들을 형성한다.
상기 유기발광소자(EL)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(234)에 연결되어 이로부터 플러스 전원을 공급받는 애노드 전극인 제1전극(241)과, 전체 화소를 덮도록 구비되어 마이너스 전원을 공급하는 캐소드 전극인 제2전극(243), 및 이들 제1,2전극(241)(243)의 사이에 배치되어 발광하는 발광층(242)으로 구성된다.
애노드 전극인 제1전극(241)은 ITO 등의 투명 전극으로 형성될 수 있고, 캐소드 전극인 제2전극(243)은 기판(11)쪽으로 발광하는 배면발광형인 경우 Al/Ca 등으로 전면 증착하여 형성한다. 제2전극(243)은 상기 디스플레이가 기판(11)에 대향되는 봉지부재(12)의 방향으로 발광하는 전면발광형인 경우에는 Mg-Ag 등의 금속에 의해 얇은 반투과성 박막을 형성한 후, 그 위로 투명한 ITO를 증착하여 형성하는 등, 투명한 소재로 형성할 수 있다. 상기 제2전극(243)은 반드시 전면 증착될 필요는 없으며, 다양한 패턴으로 형성될 수 있음은 물론이고, 상기 제1전극(241)과 제2전극(243)은 서로 위치가 반대로 적층될 수 있음도 또한 물론이다.
상기 발광층(242)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있으며, 이 발광층(242)과 인접하여 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 더 적층될 수도 있다.
참고로, 발광층(242)은 적색, 녹색, 청색의 빛을 방출하는 화소들이 모여서 하나의 단위 픽셀을 이루도록 각 화소마다 분리돼서 형성될 수도 있고, 또는 화소의 위치에 관계없이 전체 화소 영역에 걸쳐서 공통으로 발광층이 형성될 수도 있다. 이때, 발광층은 예컨대 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 발광 물질을 포함하는 층이 수직으로 적층되거나 혼합되어 형성될 수 있다. 물론, 백색광을 방출할 수 있다면 다른 색의 조합이 가능함은 물론이다. 또한, 상기 방출된 백색광을 소정의 컬러로 변환하는 색변환층이나, 컬러 필터를 더 구비할 수 있다.
한편, 유기 발광 표시 장치의 한 유기발광소자(EL)에 대응하여 상기 박막트랜지스터(TFT)가 다수 개 구비되어 있을 수 있다.
다음으로, 상기 패드부(PA)에는 상기 디스플레이부(DA)와 전기적으로 연결된 접속패드(310)와, 필요 시 이 접속패드(310)의 불량 여부를 판별할 수 있게 해주는 접속패드 테스트유닛(300)이 구비되어 있다.
상기 접속패드 테스트유닛(300)은, 상기 접속패드(310)와 대면하여 함께 커패시터를 형성하는 게이트부(320)와, 이 게이트부(320)와 대면하는 활성부(340), 그리고, 활성부(340)의 서로 다른 부위에 연결된 소스부(331) 및 드레인부(332)를 포함하고 있다. 여기서, 상기 게이트부(320)와 상기 소스부(331) 및 상기 드레인부(332)는 상기 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(232)과 같은 층에 동일 재질로 형성되며, 상기 활성부(340)는 상기 박막트랜지스터(TFT)의 상기 활성층(231)과 같은 층에 동일 재질로 형성된다.
이와 같은 접속패드 테스트유닛(300)의 구조를 회로도로 표현하면 도 2와 같이 도시할 수 있다. 이 회로도에 도시된 바와 같이 상기 접속패드(310)와 게이트부(320)로 이루어진 커패시터가 방전하면, 상기 활성부(340)를 통해 상기 소스부(331)에서 드레인부(332)로 전류가 흐르게 되는 구조이다.
이와 같은 접속패드 테스트유닛(300)은 접속패드(310)의 상태가 양호한지 불량인지 여부를 검사하고자 할 때 유용하게 사용될 수 있다.
이하에는 도 3의 순서도를 참조하면서 상기한 접속패드(310)의 불량 여부 검사 과정을 설명한다.
우선, 검사를 수행하지 않을 때에는 상기 게이트부(320)와 접속패드(310) 사이에 전위차가 생기지 않게 한다. 이렇게 하면 커패시터가 충전되지 않으므로 당연히 방전되지도 않는다.
이 상태에서 접속패드(310)에 대한 검사를 시작하면(S0), 상기 게이트부(320)와 접속패드(310) 사이에 전위차가 생기도록 전압을 인가하여 커패시터를 충전시킨다(S1). 예를 들어 접속패드(310)에 8V를 인가하고 게이트부(320)에는 4V를 인가하여 전위차를 발생시키면 커패시터가 시간이 가면서 점차 충전된다.
그리고, 어느 정도의 시간이 지난 후 커패시터에 인가된 전압을 끊으면, 그 동안 충전된 커패시터가 방전을 시작한다(S2).
그러면, 마치 디스플레이부(DA)의 박막트랜지스터(TFT)에서 전류가 흐르는 것과 같은 원리로, 상기 게이트부(320)와 대면한 활성부(340)를 통해 소스부(331)에서 드레인부(332)로 전류가 흐르게 된다.
이때, 이 소스부(331)에서 드레인부(332)로 흐르는 전류를 센싱하면(S3) 접속패드(310)의 불량 여부를 쉽게 판별할 수 있다.
즉, 소스부(331)에서 드레인부(332)로 흐르는 전류가 감지된다는 것은 상기 커패시터의 충전과 방전이 원활하게 이루어지고 있다는 의미가 되며, 이것은 곧 커패시터를 구성하고 있는 접속패드(310)가 제 기능을 잘 수행하고 있다는 의미가 된다. 따라서, 드레인부(332)를 통해 흐르는 전류가 잘 감지되면 해당 접속패드(310)는 양호한 상태인 것으로 판별한다(S4).
그러나, 만일 소스부(331)에서 드레인부(332)로의 통전이 감지되지 않는다면, 상기 커패시터의 충전과 방전이 원활하지 않다는 의미가 되며, 이것은 곧 커패시터를 구성하고 있는 접속패드(310)가 제 기능을 수행하지 못하고 있다는 의미가 된다. 따라서, 드레인부(332)를 통해 흐르는 전류가 감지되지 않으면 해당 접속패드(310)는 불량인 것으로 판별한다(S5).
이와 같이 접속패드 테스트유닛(300)의 커패시터를 충전 후 방전시키면서 소스부(331)에서 드레인부(332)로 전류가 흐르는지를 센싱하는 간단한 조작을 통해 접속패드(310)의 불량 여부를 쉽고 빠르게 검사해낼 수 있게 된다.
따라서, 이러한 접속패드 테스트유닛(300)를 적용하면 접속패드(310)의 불량 여부를 간편하게 알아낼 수 있기 때문에, 신속하고 정확한 검사가 가능하여 제품을 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 하나의 접속패드(310)에 대해 테스트유닛(300)이 하나씩 구비된 경우를 예시하였는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 한 접속패드(310)에 복수 개의 테스트유닛(300)을 마련해서 검사를 진행할 수도 있다. 즉, 접속패드(310)와 대응하는 테스트유닛(300)의 개수는 필요에 따라 다양하게 변형시킬 수 있다.
그러므로, 이상에서 설명한 실시예의 유기 발광 표시 장치와 접속패드 검사방법을 이용하면, 접속패드의 불량 여부를 쉽고 편리하게 알아낼 수 있기 때문에, 신속하고 정확한 검사가 가능하여 제품을 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
DA:디스플레이부 PA:패드부
TFT:박막트랜지스터 EL:유기발광소자
110:기판 112,113:제1,2절연층
231:활성층 232:게이트전극
233:소스전극 234:드레인전극
241:제1전극(화소전극) 242:발광층
243:제2전극(대향전극)
300:접속패드 테스트유닛 310:접속패드
320:게이트부 331:소스부
332:드레인부 340:활성부

Claims (10)

  1. 기판에 형성되며, 활성층, 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극을 구비하는 박막트랜지스터가 배치된 디스플레이부;
    상기 디스플레이부와 전기적으로 연결되며, 패드부에 배치된 접속패드; 및
    상기 패드부에서 상기 접속패드와 함께 검사용 통전 경로를 형성하는 접속패드 테스트유닛;을 포함하되,
    상기 접속패드와 접속패드 테스트유닛은 상기 기판의 수직방향으로 완전히 중첩되며,
    상기 접속패드 테스트유닛은 상기 접속패드와 함께 충전 및 방전이 가능한 커패시터를 형성하는 게이트부와, 상기 게이트부와 대면하는 활성부와, 상기 활성부의 서로 다른 부위에 연결된 소스부 및 드레인부를 포함하며,
    상기 접속패드 테스트유닛의 상기 게이트부와, 상기 소스부 및 상기 드레인부는 상기 박막트랜지스터의 상기 게이트전극과 같은 층에 배치되며,
    상기 접속패드 테스트유닛의 상기 활성부는 상기 박막트랜지스터의 상기 활성층과 같은 층에 배치된 유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커패시터가 방전하면 상기 활성부를 통해 상기 소스부에서 상기 드레인부로 전류가 흐르게 되는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 박막트랜지스터에 연결된 유기발광소자를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속패드 테스트유닛의 상기 게이트부와, 상기 소스부 및 상기 드레인부는 상기 박막트랜지스터의 상기 게이트전극과 동일 재질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속패드 테스트유닛의 상기 활성부는 상기 박막트랜지스터의 상기 활성층과 동일 재질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속패드 하나에 대해 상기 접속패드 테스트유닛이 복수개 구비된 유기 발광 표시 장치.
  7. 활성층, 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극을 구비하는 박막트랜지스터가 배치된 디스플레이부, 상기 디스플레이부와 연결되며, 패드부에 배치된 접속패드, 및, 상기 패드부에서 상기 접속패드와 함께 검사용 통전 경로를 형성하는 접속패드 테스트유닛을 기판 상에 마련하는 준비단계; 및
    상기 접속패드 테스트유닛을 통한 통전 상태를 확인하여 불량 여부를 판별하는 검사단계;를 포함하되,
    상기 접속패드와 접속패드 테스트유닛은 상기 기판의 수직방향으로 완전히 중첩되며,
    상기 접속패드 테스트유닛은 상기 접속패드와 함께 충전 및 방전이 가능한 커패시터를 형성하는 게이트부와, 상기 게이트부와 대면하는 활성부와, 상기 활성부의 서로 다른 부위에 연결된 소스부 및 드레인부를 포함하며,
    상기 접속패드 테스트유닛의 상기 게이트부와, 상기 소스부 및 상기 드레인부는 상기 박막트랜지스터의 상기 게이트전극과 같은 층에 배치되며,
    상기 접속패드 테스트유닛의 상기 활성부는 상기 박막트랜지스터의 상기 활성층과 같은 층에 배치되는 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 검사단계는 상기 접속패드와 상기 게이트부에 전위차를 가하여 상기 커패시터를 충전하는 단계와, 상기 충전을 멈추고 상기 커패시터를 방전시키는 단계와, 상기 방전에 따라 상기 활성부를 통해 상기 소스부에서 상기 드레인부로 전류가 흐르는지를 확인하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 검사단계에서 상기 활성부를 통해 상기 소스부에서 상기 드레인부로 전류가 흐르는 것으로 확인되면 상기 접속패드가 양호한 것으로 판별하고, 그렇지 않으면 불량으로 판별하는 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 접속패드 하나에 대해 상기 접속패드 테스트유닛이 복수개 구비되어 있어서, 상기 복수개의 접속패드 테스트유닛으로 상기 검사단계를 수행하는 유기 발광 표시 장치의 접속패드 검사방법.
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