KR102076620B1

KR102076620B1 - Organic Light Emitting Diode Display And Method For Manufacturing The Same

Info

Publication number: KR102076620B1
Application number: KR1020130113232A
Authority: KR
Inventors: 김동선; 정승원; 호원준
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2020-02-12
Also published as: KR20150033345A

Abstract

본 발명은 발광 영역 가장자리 부분에서 캐소드 전극과 애노드 전극이 이물질에 의해 직접 접촉되는 것을 방지하는 구조를 갖는 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치는, 기판 위에 매트릭스 방식으로 배열된 애노드 전극; 상기 애노드 전극 위에서 발광 영역을 개방하는 무기 절연층; 상기 무기 절연층 위에서 상기 발광 영역보다 더 큰 개구 영역을 갖는 수소 확산 방지막; 상기 수소 확산 방지막 위에서 상기 발광 영역에 상응하는 개구 영역을 갖는 뱅크; 상기 뱅크 상부 표면 그리고 상기 발광 영역에 노출된 상기 애노드 전극 표면에 도포된 유기발광 층; 그리고 상기 유기발광 층 위에서 상기 기판 전체 표면에 걸쳐 도포된 캐소드 전극을 포함한다.The present invention relates to an organic light emitting diode display having a structure which prevents the cathode electrode and the anode electrode from directly contacting by foreign matter at the edge of the emission region, and a manufacturing method thereof. An organic light emitting diode display according to the present invention comprises: an anode electrode arranged in a matrix manner on a substrate; An inorganic insulating layer which opens a light emitting region on the anode; A hydrogen diffusion prevention film having an opening area larger than the light emitting area on the inorganic insulating layer; A bank having an opening region corresponding to the light emitting region on the hydrogen diffusion prevention film; An organic light emitting layer applied to the upper surface of the bank and the surface of the anode electrode exposed to the light emitting region; And a cathode electrode applied over the entire surface of the substrate on the organic light emitting layer.

Description

유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법 {Organic Light Emitting Diode Display And Method For Manufacturing The Same}Organic Light Emitting Diode Display And Method For Manufacturing The Same

본 발명은 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 발광 영역 가장자리 부분에서 캐소드 전극과 애노드 전극이 이물질에 의해 직접 접촉되는 것을 방지하는 구조를 갖는 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting diode display and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to an organic light emitting diode display having a structure which prevents the cathode electrode and the anode electrode from directly contacting by foreign matter at the edge of the emission region, and a manufacturing method thereof.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계발광 표시장치 (Electroluminescence Device, EL) 등이 있다.Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. Such flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs), field emission displays (FEDs), plasma display panels (PDPs), and electroluminescence devices (ELs). There is this.

전계발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광 표시장치와 유기발광다이오드 표시장치로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.The electroluminescent display is classified into an inorganic electroluminescent display and an organic light emitting diode display according to the material of the light emitting layer. The electroluminescent display is a self-luminous device that emits light and has advantages such as high response speed, high luminous efficiency, high luminance, and a wide viewing angle.

도 1은 일반적인 유기발광 다이오드의 구조를 나타내는 도면이다. 유기발광 다이오드는 도 1과 같이 전계발광하는 유기 전계발광 화합물층과, 유기 전계발광 화합물층을 사이에 두고 대향하는 캐소드 전극(Cathode) 및 애노드 전극(Anode)을 포함한다. 유기 전계발광 화합물층은 정공주입층(Hole injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron injection layer, EIL)을 포함한다. 1 is a view showing the structure of a general organic light emitting diode. The organic light emitting diode includes an organic electroluminescent compound layer electroluminescent as shown in FIG. 1, and a cathode and an anode facing each other with the organic electroluminescent compound layer interposed therebetween. The organic electroluminescent compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer (Electron injection). layer, EIL).

유기발광 다이오드는 애노드 전극(Anode)과 캐소드 전극(Cathode)에 주입된 정공과 전자가 발광층(EML)에서 재결합할 때의 여기 과정에서 여기자(excition)가 형성되고 여기자로부터의 에너지로 인하여 발광한다. 유기발광다이오드 표시장치는 도 1과 같은 유기발광다이오드의 발광층(EML)에서 발생하는 빛의 양을 전기적으로 제어하여 영상을 표시한다.The organic light emitting diode emits light due to energy from the excitons in the excitation process when holes and electrons injected into the anode and cathode are recombined in the emission layer EML. The organic light emitting diode display displays an image by electrically controlling the amount of light generated in the light emitting layer EML of the organic light emitting diode as shown in FIG. 1.

전계발광 소자인 유기발광 다이오드의 특징을 이용한 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode display: OLEDD)에는 패시브 매트릭스 타입의 유기발광 다이오드 표시장치(Passive Matrix type Organic Light Emitting Diode display, PMOLED)와 액티브 매트릭스 타입의 유기발광 다이오드 표시장치(Active Matrix type Organic Light Emitting Diode display, AMOLED)로 대별된다.The organic light emitting diode display (OLED), which uses the characteristics of the organic light emitting diode, an electroluminescent device, has a passive matrix type organic light emitting diode display (PMOLED) and an active matrix. It is roughly classified into an active matrix type organic light emitting diode display (AMOLED).

액티브 매트릭스 타입의 유기발광 다이오드 표시장치(AMOLED)는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 혹은 "TFT")를 이용하여 유기발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하여 화상을 표시한다. 도 2는 일반적인 유기발광 다이오드 표시장치에서 한 화소의 구조를 나타내는 등가 회로도의 한 예이다. 도 3은 종래 기술에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 한 화소의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3에서 절취선 I-I'로 자른 종래 기술에 의한 유기발광 다이오드 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.The active matrix type organic light emitting diode display device (AMOLED) displays an image by controlling a current flowing through the organic light emitting diode using a thin film transistor (or TFT). 2 is an example of an equivalent circuit diagram illustrating a structure of one pixel in a general organic light emitting diode display. 3 is a plan view illustrating the structure of one pixel in the organic light emitting diode display according to the related art. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of an organic light emitting diode display according to the related art, taken along the line II ′ in FIG. 3.

도 2 내지 3을 참조하면, 액티브 매트릭스 유기발광 다이오드 표시장치는 스위칭 박막 트랜지스터(ST), 스위칭 TFT와 연결된 구동 TFT(DT), 구동 TFT(DT)에 접속된 유기발광 다이오드(OLED)를 포함한다. 스위칭 TFT(ST)는 스캔 배선(SL)과 데이터 배선(DL)이 교차하는 부위에 형성되어 있다. 스위칭 TFT(ST)는 화소를 선택하는 기능을 한다. 스위칭 TFT(ST)는 스캔 배선(SL)에서 분기하는 게이트 전극(SG)과, 반도체 층(SA)과, 소스 전극(SS)과, 드레인 전극(SD)을 포함한다.2 to 3, the active matrix organic light emitting diode display includes a switching thin film transistor ST, a driving TFT DT connected to the switching TFT, and an organic light emitting diode OLED connected to the driving TFT DT. . The switching TFT ST is formed at a portion where the scan line SL and the data line DL cross each other. The switching TFT ST functions to select a pixel. The switching TFT ST includes a gate electrode SG branching from the scan line SL, a semiconductor layer SA, a source electrode SS, and a drain electrode SD.

그리고 구동 TFT(DT)는 스위칭 TFT(ST)에 의해 선택된 화소의 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하는 역할을 한다. 구동 TFT(DT)는 스위칭 TFT(ST)의 드레인 전극(SD)과 연결된 게이트 전극(DG)과, 반도체 층(DA), 구동 전류 배선(VDD)에 연결된 소스 전극(DS)과, 드레인 전극(DD)을 포함한다. 구동 TFT(DT)의 드레인 전극(DD)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극(ANO)과 연결되어 있다.The driving TFT DT drives the organic light emitting diode OLED of the pixel selected by the switching TFT ST. The driving TFT DT includes a gate electrode DG connected to the drain electrode SD of the switching TFT ST, a source electrode DS connected to the semiconductor layer DA, the driving current wiring VDD, and a drain electrode DD). The drain electrode DD of the driving TFT DT is connected to the anode ANO of the organic light emitting diode OLED.

좀 더 상세히 살펴보기 위해 도 4를 참조하면, 액티브 매트릭스 유기발광 다이오드 표시장치는, 투명 기판(SUB) 상에 스위칭 TFT(ST) 및 구동 TFT(DT)의 게이트 전극(SG, DG)이 형성되어 있다. 그리고 게이트 전극(SG, DG) 위에는 게이트 절연막(GI)이 덮고 있다. 게이트 전극(SG, DG)과 중첩되는 게이트 절연막(GI)의 일부에 반도체 층(SA, DA)이 형성되어 있다. 반도체 층(SA, DA) 위에는 일정 간격을 두고 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD)이 마주보고 형성된다. 스위칭 TFT(ST)의 드레인 전극(SD)은 게이트 절연막(GI)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DT)의 게이트 전극(DG)과 접촉한다. 이와 같은 구조를 갖는 스위칭 TFT(ST) 및 구동 TFT(DT)를 덮는 보호층(PAS)이 전면에 도포된다.Referring to FIG. 4 to describe in more detail, in the active matrix organic light emitting diode display, gate electrodes SG and DG of the switching TFT ST and the driving TFT DT are formed on the transparent substrate SUB. have. The gate insulating film GI is covered on the gate electrodes SG and DG. The semiconductor layers SA and DA are formed on a portion of the gate insulating film GI overlapping the gate electrodes SG and DG. On the semiconductor layers SA and DA, source electrodes SS and DS and drain electrodes SD and DD are formed to face each other at a predetermined interval. The drain electrode SD of the switching TFT ST contacts the gate electrode DG of the driving TFT DT through a contact hole formed in the gate insulating layer GI. A protective layer PAS covering the switching TFT ST and the driving TFT DT having such a structure is coated on the entire surface.

특히, 반도체 층(SA, DA)을 산화물 반도체 물질로 형성하는 경우, 높은 전하 이동도 특성에 의해 충전 용량이 큰 대면적 박막 트랜지스터 기판에서 고 해상도 및 고속 구동에 유리하다. 그러나, 산화물 반도체 물질은 소자의 안정성을 확보하기 위해 상부 표면에 식각액으로부터 보호를 위한 에치 스토퍼(SE, DE)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD) 사이의 이격된 부분에서 노출된 상부면과 접촉하는 식각액으로부터 반도체 층(SA, DA)이 백 에치(Back Etch) 되는 것을 보호하도록 에치 스토퍼(SE, DE)를 형성한다.In particular, when the semiconductor layers SA and DA are formed of an oxide semiconductor material, high charge mobility characteristics are advantageous for high resolution and high speed driving in a large area thin film transistor substrate having a large charge capacity. However, the oxide semiconductor material preferably further includes an etch stopper (SE, DE) on the upper surface for protection from the etchant to ensure the stability of the device. In detail, the semiconductor layers SA and DA are back etched from the etchant contacting the exposed upper surface at the spaced portion between the source electrodes SS and DS and the drain electrodes SD and DD. The etch stoppers SE and DE are formed.

나중에 형성될 애노드 전극(ANO)의 영역에 해당하는 부분에 칼라 필터(CF)가 형성된다. 칼라 필터(CF)는 가급적 넓은 면적을 차지하도록 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 데이터 배선(DL), 구동 전류 배선(VDD) 및 전단의 스캔 배선(SL)의 많은 영역과 중첩하도록 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 칼라 필터(CF)가 형성된 기판은 여러 구성요소들이 형성되어 표면이 평탄하지 못하고, 단차가 많이 형성되어 있다. 따라서, 기판의 표면을 평탄하게 할 목적으로 오버코트 층(OC)을 기판 전면에 도포한다.The color filter CF is formed at a portion corresponding to a region of the anode electrode ANO to be formed later. The color filter CF is preferably formed to occupy a large area as much as possible. For example, it is preferable to form so as to overlap with many areas of the data wiring DL, the driving current wiring VDD, and the scanning wiring SL of the front end. As described above, the substrate on which the color filter CF is formed has various components, and thus, the surface thereof is not flat and many steps are formed. Therefore, the overcoat layer OC is applied to the entire surface of the substrate for the purpose of flattening the surface of the substrate.

그리고 오버코트 층(OC) 위에 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극(ANO)이 형성된다. 여기서, 애노드 전극(ANO)은 오버코트 층(OC) 및 보호층(PAS)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DT)의 드레인 전극(DD)과 연결된다.An anode ANO of the organic light emitting diode OLED is formed on the overcoat layer OC. Here, the anode ANO is connected to the drain electrode DD of the driving TFT DT through contact holes formed in the overcoat layer OC and the protective layer PAS.

애노드 전극(ANO)이 형성된 기판 위에, 화소 영역을 정의하기 위해 스위칭 TFT(ST), 구동 TFT(DT) 그리고 각종 배선들(DL, SL, VDD)이 형성된 영역 위에 뱅크패턴(BANK)을 형성한다. 뱅크 패턴(BANK)에 의해 노출된 애노드 전극(ANO)이 발광 영역이 된다.On the substrate on which the anode electrode ANO is formed, a bank pattern BANK is formed on the region where the switching TFT ST, the driving TFT DT, and the various wirings DL, SL, and VDD are formed to define a pixel region. . The anode ANO exposed by the bank pattern BANK becomes a light emitting region.

뱅크 패턴(BANK)에 의해 노출된 애노드 전극(ANO) 위에 유기발광 층(OLE)과 캐소드 전극층(CAT)이 순차적으로 적층된다. 유기발광 층(OLE)은 백색광을 발하는 유기물질로 이루어진 경우, 아래에 위치한 칼라 필터(CF)에 의해 각 화소에 배정된 색상을 나타낸다. 도 4와 같은 구조를 갖는 유기발광 다이오드 표시장치는 아래 방향으로 발광하는 하부 발광(Bottom Emission) 표시 장치가 된다.The organic light emitting layer OLE and the cathode electrode layer CAT are sequentially stacked on the anode ANO exposed by the bank pattern BANK. When the organic light emitting layer OLE is formed of an organic material that emits white light, the organic light emitting layer OLE represents a color assigned to each pixel by a color filter CF disposed below. The organic light emitting diode display having the structure as shown in FIG. 4 is a bottom emission display that emits light downward.

이상과 같은 유기발광 다이오드 표시장치에서, 영상을 표현하는 주요 구성 요소인 유기발광 다이오드가 형성된 부분을 좀 더 상세히 설명한다. 도 5는 종래 기술에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 유기발광 다이오드의 구조를 상세하게 나타내는 확대 단면도이다.In the organic light emitting diode display as described above, a part in which the organic light emitting diode, which is a main component for representing an image, is formed will be described in more detail. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating in detail the structure of an organic light emitting diode in the organic light emitting diode display according to the related art.

도 5를 참조하면, 애노드 전극(ANO) 위에 발광 영역을 정의하는 뱅크 패턴(BN)이 형성된다. 뱅크 패턴(BN)은 주로 포토레지스트 물질로 형성하는데, 뱅크(BN) 패턴의 형상은 단면도 상에서 보았을 때, 도 5의 원형으로 표시한 'A' 영역으로 표시한 바와 같이, 60도 내지 45도 정도의 예각을 갖도록 형성하는 것이 보통이다.Referring to FIG. 5, a bank pattern BN defining an emission region is formed on the anode ANO. The bank pattern BN is mainly formed of a photoresist material, and the shape of the bank BN pattern is about 60 to 45 degrees, as indicated by the 'A' area shown in the circle of FIG. 5 when viewed in a cross-sectional view. It is usually formed to have an acute angle of.

뱅크 패턴(BN) 위에 유기발광 층(OLE)와 캐소드 전극(CAT)을 적층함으로써, 유기발광 다이오드(OLED)가 완성된다. 뱅크 패턴(BN)의 양쪽 끝 경계부들 사이의 공간이 발광 영역(LA)으로 정의된다. 그리고, 뱅크 패턴(BN)의 경계부에서는 두께가 얇아서, 캐소드 전극(CAT)과 애노드 전극(ANO)이 가깝게 위치함으로써, 약하게 발광하여 색 번짐이 발생한다. 이 영역을 색 번짐 영역(ΔL)이라고 한다.The organic light emitting diode OLED is completed by stacking the organic light emitting layer OLE and the cathode electrode CAT on the bank pattern BN. The space between both edge portions of the bank pattern BN is defined as the emission area LA. At the boundary of the bank pattern BN, the thickness is so small that the cathode electrode CAT and the anode electrode ANO are located close together, so that light emission occurs and color bleeding occurs. This area is called color bleeding area ΔL.

또한, 일반적으로 포토리소그래피 공정에서는 불순물이 유입될 가능성이 농후하다. 특히, 뱅크 패턴(BN)의 가장자리 부분에서 이물질(FM)이 부착되는 경우가 많다. 이와 같이, 뱅크 패턴(BN)의 가장자리 부분에 이물질(FM)이 부착된 부분에는 유기발광 층(OLE)이 도포되지 않거나 얇게 도포된다. 이 상태에서 캐소드 전극(CAT)가 적층되면, '캐소드 전극(CAT) - 이물질(FM) - 애노드 전극(ANO)'의 구조로 적층된다. 즉, '캐소드 전극(CAT) - 유기발광 층(OLE) - 애노드 전극(ANO)'의 적층 구조를 이루지 못하는 영역이 발생한다. 이 영역을 암점 영역(DA)이라고 한다.In addition, there is a general possibility that impurities are introduced in the photolithography process. In particular, the foreign matter FM is often attached to the edge portion of the bank pattern BN. As such, the organic light emitting layer OLE is not applied or is thinly applied to the portion where the foreign matter FM is attached to the edge portion of the bank pattern BN. When the cathode electrode CAT is stacked in this state, the cathode electrode CAT is stacked in a structure of 'cathode electrode CAT-foreign material FM-anode electrode ANO'. That is, a region that does not form a stacked structure of the 'cathode electrode CAT-the organic light emitting layer OLE-the anode ANO' occurs. This area is called dark spot area DA.

즉, 경사진 뱅크 패턴(BN)의 형상으로 인해, 그리고 이물질의 잔여로 인해, 발광 영역이 부정확하게 정의되거나, 암점이 발생하는 등의 화소 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 발광 영역을 정확하게 정의하며, 이물질에 의한 암점 영역이 발생하지 않도록 하기 위한 유기발광 다이오드의 구조 및 제조 방법이 필요하다.That is, due to the shape of the inclined bank pattern BN and the remaining of foreign matters, pixel defects such as incorrectly defined emission regions or dark spots may occur. Therefore, there is a need for a structure and a manufacturing method of an organic light emitting diode to accurately define a light emitting region and to prevent dark spot regions caused by foreign substances.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로써, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 이물질에 의한 직접 접촉이 발생하지 않도록한 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 발광 영역을 정확하게 정의할 수 있는 뱅크 패턴을 갖는 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide an organic light emitting diode display and a method of manufacturing the organic light emitting diode display so that direct contact by a foreign material does not occur between the cathode electrode and the anode electrode. Another object of the present invention is to provide an organic light emitting diode display having a bank pattern capable of accurately defining a light emitting region and a method of manufacturing the same.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치는, 기판 위에 매트릭스 방식으로 배열된 애노드 전극; 상기 애노드 전극 위에서 발광 영역을 개방하는 무기 절연층; 상기 무기 절연층 위에서 상기 발광 영역보다 더 큰 개구 영역을 갖는 수소 확산 방지막; 상기 수소 확산 방지막 위에서 상기 발광 영역에 상응하는 개구 영역을 갖는 뱅크; 상기 뱅크 상부 표면 그리고 상기 발광 영역에 노출된 상기 애노드 전극 표면에 도포된 유기발광 층; 그리고 상기 유기발광 층 위에서 상기 기판 전체 표면에 걸쳐 도포된 캐소드 전극을 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, the organic light emitting diode display according to the present invention, an anode electrode arranged in a matrix manner on the substrate; An inorganic insulating layer which opens a light emitting region on the anode; A hydrogen diffusion prevention film having an opening area larger than the light emitting area on the inorganic insulating layer; A bank having an opening region corresponding to the light emitting region on the hydrogen diffusion prevention film; An organic light emitting layer applied to the upper surface of the bank and the surface of the anode electrode exposed to the light emitting region; And a cathode electrode applied over the entire surface of the substrate on the organic light emitting layer.

상기 수소 확산 방지막의 수직면은, 상기 뱅크의 수직면에서 상기 발광 영역의 외부 방향으로 일정 거리 이격된 것을 특징으로 한다.The vertical surface of the hydrogen diffusion barrier layer is spaced apart from the vertical surface of the bank by a predetermined distance in the outward direction of the light emitting region.

상기 수소 확산 방지막은, 상기 유기발광 층에 포함된 전자수송층, 발광층 및 정공수송층 중에서 가장 얇은 층의 두께보다 2배 두꺼운 두께를 갖고, 상기 수소 확산 방지막의 수직면이 상기 뱅크의 수직면에서 이격된 상기 일정 거리는, 상기 수소 확산 방지막 두께의 3배에 상응하는 것을 특징으로 한다.The hydrogen diffusion barrier has a thickness twice as thick as the thickness of the thinnest layer among the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer included in the organic light emitting layer, and the constant surface of the hydrogen diffusion barrier is spaced apart from the vertical plane of the bank. The distance corresponds to three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier.

상기 유기발광 층은, 상기 애노드 전극 위에 형성된 부분은 상기 뱅크 위에 형성된 부분과 고립 분리된 것을 특징으로 한다.The organic light emitting layer is characterized in that the portion formed on the anode is separated from the portion formed on the bank.

상기 발광 영역에서는, 상기 애노드 전극, 상기 유기발광 층 및 상기 캐소드 전극이 적층된 유기발광 다이오드를 형성하고, 상기 뱅크의 상기 수직면 부분에서는, 상기 애노드 전극, 상기 무기 절연층 및 상기 캐소드 전극이 적층된 것을 특징으로 한다.In the emission region, an organic light emitting diode in which the anode electrode, the organic light emitting layer, and the cathode electrode are stacked is formed, and in the vertical portion of the bank, the anode electrode, the inorganic insulating layer, and the cathode electrode are stacked. It is characterized by.

또한, 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치 제조 방법은, 기판 위에 애노드 전극을 매트릭스 방식으로 형성하는 단계; 상기 애노드 전극이 형성된 상기 기판 위에 무기 절연층 및 수소 확산 방지막을 연속으로 도포하는 단계; 상기 수소 확산 방지막에 발광 영역을 개방하는 뱅크를 형성하는 단계; 상기 뱅크를 마스크로 하여 상기 수소 확산 방지막을 습식 식각하는 단계; 상기 뱅크를 마스크로 하여 상기 무기 절연층을 건식 식각하여 상기 애노드 전극을 노출하는 단계; 상기 뱅크 및 상기 애노드 전극 위에 유기발광 층을 도포하는 단계; 그리고 상기 유기발광 층이 도포된 상기 기판 전체 표면 위에 캐소드 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing an organic light emitting diode display according to the present invention comprises the steps of: forming an anode electrode on a substrate in a matrix manner; Continuously applying an inorganic insulating layer and a hydrogen diffusion prevention film on the substrate on which the anode electrode is formed; Forming a bank for opening a light emitting region in the hydrogen diffusion barrier film; Wet etching the hydrogen diffusion barrier layer using the bank as a mask; Dry etching the inorganic insulating layer using the bank as a mask to expose the anode electrode; Applying an organic light emitting layer on the bank and the anode electrode; And forming a cathode on the entire surface of the substrate to which the organic light emitting layer is applied.

상기 뱅크를 형성하는 단계는, 상기 발광 영역을 정의하는 상기 뱅크의 가장자리가 수직면을 갖도록 형성하고; 상기 수소 확산 방지막을 도포하는 단계는, 상기 유기발광 층에 포함된 전자수송층, 발광층 및 정공수송층 중에서 가장 얇은 층의 두께보다 2배 두꺼운 두께로 도포하고; 상기 수소 확산 방지막을 습식 식각하는 단계는, 상기 뱅크의 수직면에서 외측으로 상기 수소 확산 방지막 두께의 3배에 상응하는 길이만큼 과식각하는 것을 특징으로 한다.The forming of the bank may include forming an edge of the bank defining the emission area to have a vertical plane; The coating of the hydrogen diffusion barrier layer may include: applying a thickness twice as thick as a thickness of the thinnest layer among the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer included in the organic light emitting layer; The wet etching of the hydrogen diffusion barrier layer is overetched by a length corresponding to three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier layer from the vertical surface of the bank to the outside.

상기 유기발광 층을 도포하는 단계는, 상기 애노드 전극 위에 형성된 상기 유기발광 층이 상기 뱅크 위에 형성된 상기 유기발광 층과 고립 분리되도록 도포하는 것을 특징으로 한다.The applying of the organic light emitting layer may be performed so that the organic light emitting layer formed on the anode is separated from the organic light emitting layer formed on the bank.

상기 캐소드 전극을 형성하는 단계는, 상기 기판 위에서 상기 캐소드 전극이 모두 연결되도록 형성하여, 상기 발광 영역에서는, 상기 애노드 전극, 상기 유기발광 층 및 상기 캐소드 전극이 적층되어 유기발광 다이오드를 형성하고, 상기 뱅크의 상기 수직면 부분에서는, 상기 애노드 전극, 상기 무기 절연층 및 상기 캐소드 전극이 적층된 구조를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 한다.The forming of the cathode may include forming the cathode on the substrate such that all of the cathode are connected to each other. In the emission region, the anode, the organic light emitting layer, and the cathode are stacked to form an organic light emitting diode. In the vertical plane portion of the bank, the anode electrode, the inorganic insulating layer and the cathode electrode is formed to have a stacked structure.

본 발명은, 애노드 전극 위에 바로 뱅크를 형성하지 않고, 무기 절연층과 수소 방지막을 더 구비한다. 또한, 수소 방지막은 뱅크 아래에서 과식각되어 언더 컷 영역을 더 포함한다. 이러한 구조에서 뱅크 위에 유기발광 층을 도포하면, 뱅크 상부 표면에 도포된 유기발광 층과 분리 고립되어, 애노드 전극 위에 유기발광 층이 형성된다. 따라서, 발광 영역에서는 유기발광 다이오드가 완성되고, 발광 영역의 가장자리 영역에서는 무기 절연막에 의해 캐소드 전극과 애노드 전극이 완전 절연된 상태를 이룬다. 그 결과, 암점이나 색 번짐 영역을 방지한 유기발광 다이오드 표시장치를 제공할 수 있다.The present invention further includes an inorganic insulating layer and a hydrogen prevention film without forming a bank directly on the anode electrode. In addition, the hydrogen barrier layer is overetched under the bank to further include an under cut region. Applying the organic light emitting layer on the bank in such a structure separates and isolates the organic light emitting layer applied on the upper surface of the bank, thereby forming an organic light emitting layer on the anode electrode. Therefore, the organic light emitting diode is completed in the light emitting region, and the cathode electrode and the anode electrode are completely insulated by the inorganic insulating film in the edge region of the light emitting region. As a result, it is possible to provide an organic light emitting diode display device which prevents dark spots and color bleeding areas.

도 1은 일반적인 유기발광 다이오드의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 일반적인 유기발광 다이오드 표시장치에서 한 화소의 구조를 나타내는 등가 회로도.
도 3은 종래 기술에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 한 화소의 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에서 절취선 I-I'로 자른 종래 기술에 의한 유기발광 다이오드 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 종래 기술에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 유기발광 다이오드의 구조를 상세하게 나타내는 확대 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 유기발광 다이오드의 구조를 상세하게 나타내는 확대 단면도.
도 7a 내지 7e는 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 특히 유기발광 다이오드 부분을 제조하는 방법을 나타낸 단면도들.1 is a view showing the structure of a general organic light emitting diode.
2 is an equivalent circuit diagram illustrating a structure of one pixel in a conventional organic light emitting diode display.
3 is a plan view showing the structure of one pixel in the organic light emitting diode display according to the prior art.
4 is a cross-sectional view illustrating a structure of an organic light emitting diode display according to the related art, taken along the line II ′ of FIG. 3.
5 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the structure of an organic light emitting diode in the organic light emitting diode display according to the prior art.
6 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the structure of the organic light emitting diode in the organic light emitting diode display according to the present invention.
7A to 7E are cross-sectional views showing a method of manufacturing an organic light emitting diode part in particular in the organic light emitting diode display according to the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals refer to substantially identical components throughout the specification. In the following description, when it is determined that the detailed description of the known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치는 기본적인 구성이 종래 기술에 의한 것과 거의 동일하다. 따라서, 스위칭 박막 트랜지스터(ST) 및 구동 박막 트랜지스터(DT)를 포함하는 구동 소자들에 대한 상세한 설명은 생략한다. 박막 트랜지스터들(ST, DT)은 바텀 게이트(Bottom Gate) 구조, 탑 게이트(Top Gate) 구조 및/또는 코플라나(Co-plarna) 구조 중 어느 하나의 구조로 구성될 수 있다. 박막 트랜지스터들(ST, DT)을 구성하는 채널 층은 a-Si, poly-Si 및/또는 금속 산화물 반도체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The organic light emitting diode display according to the present invention has a basic configuration substantially the same as that according to the prior art. Therefore, detailed descriptions of the driving elements including the switching thin film transistor ST and the driving thin film transistor DT are omitted. The thin film transistors ST and DT may be formed of any one of a bottom gate structure, a top gate structure, and / or a co-plarna structure. The channel layer constituting the thin film transistors ST and DT may include any one of a-Si, poly-Si, and / or a metal oxide semiconductor.

본 발명은 박막 트랜지스터에 연결되어 구동되는 유기발광 다이오드(OLED)의 구조에 관한 것이다. 이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 유기발광 다이오드의 구조를 상세하게 나타내는 확대 단면도이다.The present invention relates to a structure of an organic light emitting diode (OLED) connected to and driven by a thin film transistor. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating in detail the structure of the organic light emitting diode in the organic light emitting diode display according to the present invention.

본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치는, 종래 기술에 의한 것과 동일하게, 투명 기판(SUB) 상에 스위칭 TFT(ST) 및 구동 TFT(DT)의 게이트 전극(SG, DG)이 형성되어 있다. 그리고 게이트 전극(SG, DG) 위에는 게이트 절연막(GI)이 덮고 있다. 게이트 전극(SG, DG)과 중첩되는 게이트 절연막(GI)의 일부에 반도체 층(SA, DA)이 형성되어 있다. 반도체 층(SA, DA) 위에는 일정 간격을 두고 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD)이 마주보고 형성된다. 스위칭 TFT(ST)의 드레인 전극(SD)은 게이트 절연막(GI)에 형성된 콘택홀을 통해 구동 TFT(DT)의 게이트 전극(DG)과 접촉한다. 이와 같은 구조를 갖는 스위칭 TFT(ST) 및 구동 TFT(DT)를 덮는 보호층(PAS)이 전면에 도포된다.In the organic light emitting diode display device according to the present invention, the gate electrodes SG and DG of the switching TFT ST and the driving TFT DT are formed on the transparent substrate SUB in the same manner as in the prior art. The gate insulating film GI is covered on the gate electrodes SG and DG. The semiconductor layers SA and DA are formed on a portion of the gate insulating film GI overlapping the gate electrodes SG and DG. On the semiconductor layers SA and DA, source electrodes SS and DS and drain electrodes SD and DD are formed to face each other at a predetermined interval. The drain electrode SD of the switching TFT ST contacts the gate electrode DG of the driving TFT DT through a contact hole formed in the gate insulating layer GI. A protective layer PAS covering the switching TFT ST and the driving TFT DT having such a structure is coated on the entire surface.

특히, 반도체 층(SA, DA)을 산화물 반도체 물질로 형성하는 경우, 소스 전극(SS, DS)과 드레인 전극(SD, DD) 사이의 이격된 부분에서 반도체 층(SA, DA)이 백 에치(Back Etch) 되는 것을 보호하도록 에치 스토퍼(SE, DE)를 형성할 수 있다.In particular, when the semiconductor layers SA and DA are formed of an oxide semiconductor material, the semiconductor layers SA and DA may be back-etched at spaced portions between the source electrodes SS and DS and the drain electrodes SD and DD. The etch stoppers SE and DE may be formed to protect the back etching.

나중에 형성될 애노드 전극(ANO)의 영역에 해당하는 부분에 칼라 필터(CF)가 형성된다. 이와 같이 칼라 필터(CF)가 형성된 기판은 여러 구성요소들이 형성되어 표면이 평탄하지 못하고, 단차가 많이 형성되어 있다. 따라서, 기판의 표면을 평탄하게 할 목적으로 오버코트 층(OC)을 기판 전면에 도포한다.The color filter CF is formed at a portion corresponding to a region of the anode electrode ANO to be formed later. As described above, the substrate on which the color filter CF is formed has various components, and thus, the surface thereof is not flat and many steps are formed. Therefore, the overcoat layer OC is applied to the entire surface of the substrate for the purpose of flattening the surface of the substrate.

이상과 같이, 애노드 전극(ANO)까지의 구조는 종래 기술에 의한 것과 유사하다. 본 발명에서는 이후에 형성되는, 유기발광 다이오드(OLED)의 구조에 관한 것으로서, 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.As described above, the structure up to the anode electrode ANO is similar to that according to the prior art. The present invention relates to the structure of the organic light emitting diode (OLED), which will be formed later, will be described in detail with reference to FIG. 6.

애노드 전극(ANO) 위에는 발광 영역을 정의하는 무기 절연층(ISN)이 형성되어 있다. 무기 절연층(ISN)은 질화 실리콘(SiNx)으로 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 무기 절연층(ISN)은 건식 식각법으로 패턴 형성이 유리한 물질로 형성하는 것이 바람직하다.On the anode ANO, an inorganic insulating layer ISN defining a light emitting region is formed. The inorganic insulating layer (ISN) is preferably formed of silicon nitride (SiNx). In particular, the inorganic insulating layer (ISN) is preferably formed of a material having a favorable pattern formation by dry etching.

무기 절연층(ISN) 위에는 수소 확산 방지막(HB)이 형성된다. 수소 확산 방지막(HB)은 무기 절연층(ISN)보다 더 큰 개구 영역을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 무기 절연층(ISN)은 발광 영역보다 외측으로 더 확장된 개구 영역을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 수소 확산 방지막(HB)은 습식 식각법으로 패턴 형성이 유리한 물질로 형성하는 것이 바람직하다.The hydrogen diffusion barrier HB is formed on the inorganic insulating layer ISN. The hydrogen diffusion barrier HB is preferably formed to have an opening area larger than that of the inorganic insulating layer ISN. In other words, the inorganic insulating layer ISN preferably has an opening region which extends further outward than the light emitting region. In addition, the hydrogen diffusion barrier (HB) is preferably formed of a material having a favorable pattern formation by a wet etching method.

수소 확산 방지막(HB) 상부에는 뱅크(BN)가 형성되어 있다. 뱅크(BN)는 무기 절연층(ISN)과 거의 동일한 개구 영역을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 뱅크(BN)는 발광 영역과 실질적으로 동일한 개구 영역을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 뱅크(BN)의 수직면은 둔각 형태가 아닌 거의 수직에 가까운 형상을 가질 수 있다.The bank BN is formed on the hydrogen diffusion prevention film HB. The bank BN is preferably formed to have almost the same opening region as the inorganic insulating layer ISN. That is, it is preferable that the bank BN has an opening area substantially the same as the light emitting area. In addition, the vertical plane of the bank BN may have a shape that is almost vertical rather than an obtuse shape.

애노드 전극(ANO)에서 발광 영역을 정의하는 무기 절연층(ISN), 수소 확산 방지막(HB) 및 뱅크(BN) 위에 유기발광 층(OLE)과 캐소드 전극(CAT)이 순차적으로 적층된다. 유기발광 층(OLE)은 백색광을 발하는 유기물질로 이루어진 경우, 아래에 위치한 칼라 필터(CF)에 의해 각 화소에 배정된 색상을 나타낸다.The organic light emitting layer OLE and the cathode electrode CAT are sequentially stacked on the inorganic insulating layer ISN, the hydrogen diffusion barrier HB, and the bank BN, which define the emission region in the anode ANO. When the organic light emitting layer OLE is formed of an organic material that emits white light, the organic light emitting layer OLE represents a color assigned to each pixel by a color filter CF disposed below.

먼저 뱅크(BN) 위에 유기발광 층(OLE)이 도포된다. 특히, 뱅크(BN)의 경계부 구조를 보면, 발광 영역보다 넓게 패턴된 개구 영역을 갖는 수소 확산 방지막(HB)에 의해, 유기발광 층(OLE)은 뱅크(BN) 위에 도포된 부분과 발광 영역 즉 애노드 전극(ANO) 위에 도포된 부분이 서로 분리된 구조를 갖는다. 즉, 유기발광 층(OLE)은 뱅크(BN)가 형성된 기판(SUB) 전체 표면 위에 도포하더라도, 실질적으로는 애노드 전극(ANO) 위에 고립되어 형성되는 결과를 갖는다.First, the organic light emitting layer OLE is coated on the bank BN. Particularly, in the boundary structure of the bank BN, the organic light emitting layer OLE is formed by the hydrogen diffusion barrier layer HB having an opening area patterned wider than that of the light emitting area. The portions coated on the anode electrode ANO have a structure separated from each other. That is, even if the organic light emitting layer OLE is applied on the entire surface of the substrate SUB on which the bank BN is formed, the organic light emitting layer OLE is substantially isolated on the anode electrode ANO.

유기발광 층(OLE)이 도포된 기판(SUB) 전체 표면 위에 캐소드 전극(CAT)이 도포된다. 이로써, 발광 영역에서는 '캐소드 전극(CAT) - 유기발광 층(OLE) - 애노드 전극(ANO)'이 적층된 구조를 갖는 유기발광 다이오드(OLED)가 완성된다.The cathode electrode CAT is coated on the entire surface of the substrate SUB to which the organic light emitting layer OLE is applied. As a result, the organic light emitting diode OLED having the structure in which the cathode electrode CAT, the organic light emitting layer OLE, and the anode electrode ANO are stacked is completed.

한편, 뱅크(BN)의 가장자리에서는, '캐소드 전극(CAT) - 무기 절연층(ISN) - 애노드 전극(ANO)'이 적층된 구조를 갖는다. 따라서, 어떠한 경우라도, 예를 들어 이물질이 남아 있는 경우라도, 캐소드 전극(CAT)과 애노드 전극(ANO)이 직접 연결되는 현상이 발생하지 않는다. 즉, 암점이 발생할 가능성이 전혀 없게 된다.On the other hand, the edge of the bank BN has a structure in which 'cathode electrode CAT-inorganic insulating layer ISN-anode electrode ANO' is stacked. Therefore, in any case, even when foreign matter remains, for example, the phenomenon in which the cathode electrode CAT and the anode electrode ANO are directly connected does not occur. That is, there is no possibility of dark spots occurring.

특히, 캐소드 전극(CAT)은, 기판(SUB) 전체 표면에 걸쳐서 모두 연결된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 캐소드 전극(CAT)은 발광 영역보다 넓게 패턴된 개구 영역을 갖는 수소 확산 방지막(HB)에 의해, 끊어지지 않는 구조를 가져야 한다. 이를 위해서는, 수소 확산 방지막(HB)의 두께와 수소 확산 방지막(HB)이 발광 영역보다 더 크게 패턴되는 길이를 조절하는 것이 중요하다.In particular, the cathode electrode CAT preferably has a structure in which all of the cathodes CAT are connected over the entire surface of the substrate SUB. That is, the cathode electrode CAT should have a structure that is not broken by the hydrogen diffusion prevention film HB having an opening region patterned wider than the light emitting region. For this purpose, it is important to control the thickness of the hydrogen diffusion barrier HB and the length at which the hydrogen diffusion barrier HB is patterned larger than the light emitting region.

예를 들어, 수소 확산 방지막(HB)의 두께는, 유기발광 층(OLE)을 구성하는 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층 중 제일 얇은 층의 두께보다 2배 정도 두껍게 확보하는 것이 바람직하다. 또한, 수소 확산 방지막(HB)이 발광 영역보다 더 크게 패턴되는 길이는 수소 확산 방지막(HB) 두께의 약 3배 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다.
For example, it is preferable that the thickness of the hydrogen diffusion prevention film HB be about twice as thick as the thickness of the thinnest layer among the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer constituting the organic light emitting layer OLE. In addition, the length of the hydrogen diffusion barrier HB is larger than the light emitting region is preferably about three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier HB.

이하, 도 7a 내지 7e를 참조하여, 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치의 제조 방법을 설명한다. 도 7a 내지 7e는 본 발명에 의한 유기발광 다이오드 표시장치에서 특히 유기발광 다이오드 부분을 제조하는 방법을 나타낸 단면도들이다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting diode display according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7E. 7A to 7E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a portion of an organic light emitting diode, in particular, in an organic light emitting diode display according to the present invention.

기판(SUB) 위에 각종 구동 소자들을 형성한다. 구동 소자들을 덮는 오버 코트 층(OC)을 기판(SUB) 전체 표면에 도포한다. 오버 코트 층(OC)을 패턴하여, 그 아래에 형성되어 있는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 드레인 전극(DD)을 노출한다. 오버 코트 층(OC) 위에 IGZO(Indium Galium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 도포하고 패턴하여, 애노드 전극(ANO)을 형성한다. 애노드 전극(ANO)은 구동 박막 트랜지스터(DT)의 드레인 전극(DD)과 연결되며 발광 영역 보다 약간 더 크게 형성하는 것이 바람직하다.Various driving elements are formed on the substrate SUB. An overcoat layer OC covering the drive elements is applied to the entire surface of the substrate SUB. The overcoat layer OC is patterned to expose the drain electrode DD of the driving thin film transistor DT formed thereunder. A transparent conductive material such as indium gallium zinc oxide (IGZO) is coated and patterned on the overcoat layer OC to form an anode ANO. The anode electrode ANO is connected to the drain electrode DD of the driving thin film transistor DT and preferably formed slightly larger than the light emitting region.

애노드 전극(ANO)이 형성된 기판(SUB) 전체 표면 위에 무기 절연층(ISN) 및 수소 확산 방지막(HB)을 연속으로 증착한다. 무기 절연층(ISN)은 질화 실리콘(SiNx)으로 형성하는 것이 바람직하다. 수소 확산 방지막(HB)은 하부에 형성된 애노드 전극(ANO)과 같은 산화물질에 수소가 확산 침투되는 것을 방지하기 위한 것이다. 수소 확산 방지막(HB)은 나중에 도포할 유기발광 층(OLE)을 구성하는 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층 중 제일 얇은 층보다 2배 정도의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.The inorganic insulating layer ISN and the hydrogen diffusion barrier HB are successively deposited on the entire surface of the substrate SUB on which the anode electrode ANO is formed. The inorganic insulating layer (ISN) is preferably formed of silicon nitride (SiNx). The hydrogen diffusion barrier HB is to prevent diffusion of hydrogen into an oxide material such as an anode electrode ANO formed under the hydrogen diffusion layer. The hydrogen diffusion barrier HB is preferably formed to have a thickness about twice that of the thinnest layer among the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer constituting the organic light emitting layer OLE to be applied later.

수소 확산 방지막(HB)이 증착된 기판(SUB) 전체 표면 위에 포토레지스트를 도포한다. 마스크 공정으로 포토지스트를 패턴하여 뱅크(BN)를 형성한다. 이때, 뱅크(BN)의 측면은 거의 수직에 가까운 형상을 갖도록 패턴하는 것이 바람직하다. 또한, 뱅크(BN)가 발광 영역을 형성하기 위한 것이지만, 발광 영역보다는 약간 작게 패턴하는 것이 바람직하다. (도 7a)A photoresist is applied on the entire surface of the substrate SUB on which the hydrogen diffusion barrier HB is deposited. The photoresist is patterned by a mask process to form the bank BN. At this time, it is preferable to pattern the side surface of the bank BN to have a shape almost close to vertical. In addition, although the bank BN is for forming a light emitting area, it is preferable to pattern slightly smaller than the light emitting area. (FIG. 7A)

뱅크(BN)를 마스크로 하여, 습식 식각법으로 수소 확산 방지막(HB)을 패턴한다. 특히, 뱅크(BN) 패턴보다 과식각(Over Etching)하여, 언더 컷(Under Cut)이 발생하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 수소 확산 방지막(HB)은 뱅크(BN)에 의해 형성된 개구 영역보다 더 넓은 개구 면적을 갖도록 식각한다. 특히, 언더 컷의 길이는 수소 확산 방지막(HB)의 두께보다 적어도 3배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. (도 7b)Using the bank BN as a mask, the hydrogen diffusion barrier HB is patterned by a wet etching method. In particular, it is preferable to overetch the bank BN pattern so that an under cut occurs. That is, the hydrogen diffusion barrier HB is etched to have a wider opening area than the opening area formed by the bank BN. In particular, it is preferable that the length of the undercut is at least three times or more than the thickness of the hydrogen diffusion barrier HB. (FIG. 7B)

이후, 다시 뱅크(BN)를 마스크로 하여, 건식 식각법으로 무기 절연막(ISN)을 패턴한다. 건식 식각법을 사용할 경우, 뱅크(BN)의 가장자리도 어느 정도 식각되어 발광 영역을 정의하는 뱅크(BN)의 개구 영역이 약간 더 커진다. 이와 동시에, 뱅크(BN)에 형성된 개구 영역과 동일한 개구 영역을 갖도록 무기 절연막(ISN)이 패턴된다. 즉, 뱅크(BN)와 무기 절연막(ISN)의 패턴에 의해 애노드 전극(ANO)을 노출하여 발광 영역을 정의한다. 이때, 수소 확산 방지막(HB)은 뱅크(BN)의 패턴 크기 아래로 좀 더 외부로 침식된 형상을 갖는다. 수소 확산 방지막(HB)의 과식각된 길이는 수소 확산 방지막(HB) 두께보다 약 3배 정도인 것이 바람직하다. (도 7c)Subsequently, the inorganic insulating film ISN is patterned by dry etching using the bank BN as a mask again. When the dry etching method is used, the edge of the bank BN is also etched to some extent so that the opening area of the bank BN defining the light emitting area becomes slightly larger. At the same time, the inorganic insulating film ISN is patterned to have the same opening region as the opening region formed in the bank BN. That is, the light emitting region is defined by exposing the anode electrode ANO by the pattern of the bank BN and the inorganic insulating film ISN. At this time, the hydrogen diffusion barrier HB has a shape that is eroded outwardly below the pattern size of the bank BN. The over-etched length of the hydrogen diffusion barrier HB is preferably about three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier HB. (FIG. 7C)

발광 영역을 정의한 뱅크(BN)가 형성된 기판(SUB) 전체 표면 위에 유기발광 층(WOLE)을 도포한다. 특히, 백색광을 발광하는 유기발광 층(WOLE)을 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 유기발광 층(WOLE)은 잉크 젯을 이용하여 도포할 수도 있다.The organic light emitting layer WOLE is coated on the entire surface of the substrate SUB on which the bank BN defining the emission region is formed. In particular, it is preferable to apply an organic light emitting layer (WOLE) that emits white light. In addition, the organic light emitting layer (WOLE) may be applied using an ink jet.

뱅크(BN) 아래에 과침식된 수소 확산 방지막(HB)이 적층되어 있으므로, 유기발광 층(WOLE)은 뱅크(BN)의 상부 표면과 무기 절연층(ISN)에 의해 노출된 애노드 전극(ANO) 상부 표면에 도포된다. 따라서, 뱅크(BN) 위에 도포된 유기발광 층(WOLE)은 애노드 전극(ANO) 위에 도포된 유기발광 층(WOLE)과 서로 분리된 구조를 갖는다. 다시 말해, 애노드 전극(ANO) 위에 도포된 유기발광 층(WOLE)은 화소 영역 단위로 고립 분리된(isolated) 구조를 갖는다. (도 7d)Since the overly eroded hydrogen diffusion barrier HB is stacked below the bank BN, the organic light emitting layer WOLE is exposed to the upper surface of the bank BN and the anode electrode ANO exposed by the inorganic insulating layer ISN. It is applied to the upper surface. Therefore, the organic light emitting layer WOLE coated on the bank BN has a structure separate from the organic light emitting layer WOLE coated on the anode ANO. In other words, the organic light emitting layer WOLE coated on the anode electrode ANO has an isolated structure in pixel area units. (FIG. 7D)

유기발광 층(WOLE)이 도포된 기판(SUB) 전체 표면 위에 캐소드 전극(CAT)을 증착하다. 이때, 캐소드 전극(CAT)은 기판(SUB) 전체에 걸쳐서 끊어지는 부분 없이 하나로 연결된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 수소 확산 방지막(HB)의 과식각된 길이는 수소 확산 방지막(HB) 두께보다 약 3배 정도이므로, 캐소드 전극(CAT)을 증착할 경우, 끊어짐 없이 하나의 몸체로 끊어짐 없이 형성할 수 있다. 이로써, 발광 영역에서는 애노드 전극(ANO) - 유기발광 층(WOLE) - 캐소드 전극(CAT)이 적층된 유기발광 다이오드(OLED)가 완성된다.The cathode electrode CAT is deposited on the entire surface of the substrate SUB to which the organic light emitting layer WOLE is applied. In this case, it is preferable that the cathode electrodes CAT have a structure in which the cathodes CAT are connected to each other without being cut off throughout the substrate SUB. Since the over-etched length of the hydrogen diffusion barrier HB is about three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier HB, when the cathode electrode CAT is deposited, the hydrogen diffusion barrier HB may be formed in one body without disconnection. As a result, the organic light emitting diode OLED in which the anode electrode ANO, the organic light emitting layer WOLE, and the cathode electrode CAT are stacked is completed.

한편, 발광 영역의 가장자리를 정의하는 뱅크(BN)의 가장자리 부분에서는 애노드 전극(ANO) - 무기 절연층(INS) - 캐소드 전극(CAT)이 적층된 구조를 갖는다. 즉, 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT)이 직접 접촉하지 못하는 구조를 갖는다. 심지어, 이물질이 뱅크(BN)의 가장자리에 남아 있다 하더라도, 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT)은 완벽히 절연된 상태를 유지할 수 있다. (도 7e)
On the other hand, the edge portion of the bank BN defining the edge of the light emitting region has a structure in which an anode electrode ANO, an inorganic insulating layer INS, and a cathode electrode CAT are stacked. That is, it has a structure in which the anode electrode ANO and the cathode electrode CAT cannot directly contact each other. Even if foreign matter remains at the edge of the bank BN, the anode ANO and the cathode CAT can be completely insulated. (FIG. 7E)

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description but should be defined by the claims.

DL: 데이터 배선 SL: 스캔 배선
VDD: 구동 전류 배선 ST: 스위칭 TFT
DT: 구동 TFT OLED: 유기발광 다이오드
CAT: 캐소드 전극(층) ANO: 애노드 전극(층)
BN: 뱅크 (패턴) CF: 칼라 필터
OLE: (백색) 유기층 SUB: 기판
PAS: 보호막 OC: 오버코트 층
SG, DG: 게이트 전극 SE: 반도체 층
SS, DS: 소스 전극 SD, DD: 드레인 전극
PH: 화소 콘택홀 ISN: 무기 절연층
HB: 수소 확산 방지막 LA: 발광 영역
DA: 암점 영역DL: data wiring SL: scan wiring
VDD: drive current wiring ST: switching TFT
DT: driving TFT OLED: organic light emitting diode
CAT: cathode electrode (layer) ANO: anode electrode (layer)
BN: Bank (Pattern) CF: Color Filter
OLE: (white) organic layer SUB: substrate
PAS: Shield OC: Overcoat Layer
SG, DG: Gate electrode SE: Semiconductor layer
SS, DS: source electrode SD, DD: drain electrode
PH: pixel contact hole ISN: inorganic insulating layer
HB: hydrogen diffusion prevention film LA: light emitting region
DA: dark spot area

Claims

기판 위에 매트릭스 방식으로 배열된 애노드 전극;
상기 애노드 전극 위에서 발광 영역을 개방하는 무기 절연층;
상기 무기 절연층 위에서 상기 발광 영역보다 더 큰 개구 영역을 갖는 수소 확산 방지막;
상기 수소 확산 방지막 위에서 상기 발광 영역에 상응하는 개구 영역을 갖는 뱅크;
상기 뱅크 상부 표면 그리고 상기 발광 영역에 노출된 상기 애노드 전극 표면에 도포된 유기발광 층; 및
상기 유기발광 층 위에서 상기 기판 전체 표면에 걸쳐 도포된 캐소드 전극을 포함하며;
상기 수소 확산 방지막의 두께는 상기 유기발광 층 보다 두껍고,
상기 수소 확산 방지막의 수직면은, 상기 뱅크의 수직면에서 상기 발광 영역의 외부 방향으로 상기 수소 확산 방지막 두께 보다 큰 두께로 이격된 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
An anode electrode arranged in a matrix manner on the substrate;
An inorganic insulating layer which opens a light emitting region on the anode;
A hydrogen diffusion prevention film having an opening area larger than the light emitting area on the inorganic insulating layer;
A bank having an opening region corresponding to the light emitting region on the hydrogen diffusion prevention film;
An organic light emitting layer applied to the upper surface of the bank and the surface of the anode electrode exposed to the light emitting region; And
A cathode electrode applied over the entire surface of the substrate over the organic light emitting layer;
The hydrogen diffusion barrier is thicker than the organic light emitting layer,
The vertical surface of the hydrogen diffusion barrier layer is spaced apart from the vertical surface of the bank by a thickness larger than the thickness of the hydrogen diffusion barrier layer in the outward direction of the light emitting region.

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제 1 항에 있어서,
상기 수소 확산 방지막은, 상기 유기발광 층에 포함된 전자수송층, 발광층 및 정공수송층 중에서 가장 얇은 층의 두께보다 2배 두꺼운 두께를 갖고,
상기 수소 확산 방지막의 수직면이 상기 뱅크의 수직면에서 상기 발광 영역의 외부방향으로 상기 수소 확산 방지막 두께의 3배의 두께로 이격된 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.

The method of claim 1,
The hydrogen diffusion barrier has a thickness twice as thick as the thickness of the thinnest layer among the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer included in the organic light emitting layer,
And a vertical surface of the hydrogen diffusion barrier layer is spaced apart from the vertical surface of the bank by a thickness three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier layer in an outward direction of the light emitting region.

제 1 항에 있어서,
상기 유기발광 층은, 상기 애노드 전극 위에 형성된 부분은 상기 뱅크 위에 형성된 부분과 고립 분리된 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
The method of claim 1,
The organic light emitting diode display device, wherein the portion formed on the anode is separated from the portion formed on the bank.

제 1 항에 있어서,
상기 발광 영역에서는, 상기 애노드 전극, 상기 유기발광 층 및 상기 캐소드 전극이 적층된 유기발광 다이오드를 형성하고,
상기 뱅크의 수직면 부분에서는, 상기 애노드 전극, 상기 무기 절연층 및 상기 캐소드 전극이 적층된 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
The method of claim 1,
In the emission region, an organic light emitting diode in which the anode electrode, the organic light emitting layer, and the cathode electrode are stacked is formed,
And the anode electrode, the inorganic insulating layer and the cathode electrode are stacked in a vertical portion of the bank.

기판 위에 애노드 전극을 매트릭스 방식으로 형성하는 단계;
상기 애노드 전극이 형성된 상기 기판 위에 무기 절연층 및 수소 확산 방지막을 연속으로 도포하는 단계;
상기 수소 확산 방지막에 발광 영역을 개방하는 뱅크를 형성하는 단계;
상기 뱅크를 마스크로 하여 상기 수소 확산 방지막을 습식 식각하는 단계;
상기 뱅크를 마스크로 하여 상기 무기 절연층을 건식 식각하여 상기 애노드 전극을 노출하는 단계;
상기 뱅크 및 상기 애노드 전극 위에 유기발광 층을 도포하는 단계; 및
상기 유기발광 층이 도포된 상기 기판 전체 표면 위에 캐소드 전극을 형성하는 단계를 포함하며;
상기 수소 확산 방지막의 두께는 상기 유기발광 층 보다 두꺼운 두께로 도포되고,
상기 수소 확산 방지막의 수직면은, 상기 뱅크의 수직면에서 상기 발광 영역의 외부 방향으로 상기 수소 확산 방지막 두께 보다 큰 길이로 과식각하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 제조 방법.
Forming an anode electrode on the substrate in a matrix manner;
Continuously applying an inorganic insulating layer and a hydrogen diffusion prevention film on the substrate on which the anode electrode is formed;
Forming a bank for opening a light emitting region in the hydrogen diffusion barrier film;
Wet etching the hydrogen diffusion barrier layer using the bank as a mask;
Dry etching the inorganic insulating layer using the bank as a mask to expose the anode electrode;
Applying an organic light emitting layer on the bank and the anode electrode; And
Forming a cathode electrode over the entire surface of the substrate to which the organic light emitting layer is applied;
The hydrogen diffusion barrier layer has a thickness greater than that of the organic light emitting layer,
And the vertical surface of the hydrogen diffusion barrier layer is overetched to a length greater than the thickness of the hydrogen diffusion barrier layer in an outward direction of the light emitting region from the vertical surface of the bank.

제 6 항에 있어서,
상기 뱅크를 형성하는 단계는,
상기 발광 영역을 정의하는 상기 뱅크의 가장자리가 수직면을 갖도록 형성하고;
상기 수소 확산 방지막을 도포하는 단계는,
상기 유기발광 층에 포함된 전자수송층, 발광층 및 정공수송층 중에서 가장 얇은 층의 두께보다 2배 두꺼운 두께로 도포하고;
상기 수소 확산 방지막을 습식 식각하는 단계는,
상기 뱅크의 수직면에서 외측으로 상기 수소 확산 방지막 두께의 3배에 상응하는 길이만큼 과식각하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 제조 방법.
The method of claim 6,
Forming the banks,
An edge of the bank defining the light emitting area has a vertical plane;
The applying of the hydrogen diffusion barrier layer,
Applying a thickness twice as thick as the thickness of the thinnest layer among the electron transport layer, the light emitting layer, and the hole transport layer included in the organic light emitting layer;
Wet etching the hydrogen diffusion barrier layer,
And overetching by a length corresponding to three times the thickness of the hydrogen diffusion barrier layer from the vertical surface of the bank to the outside.

제 6 항에 있어서,
상기 유기발광 층을 도포하는 단계는,
상기 애노드 전극 위에 형성된 상기 유기발광 층이 상기 뱅크 위에 형성된 상기 유기발광 층과 고립 분리되도록 도포하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 제조 방법.
The method of claim 6,
Applying the organic light emitting layer,
And applying the organic light emitting layer formed on the anode to be separated from the organic light emitting layer formed on the bank.

제 6 항에 있어서,
상기 캐소드 전극을 형성하는 단계는,
상기 기판 위에서 상기 캐소드 전극이 모두 연결되도록 형성하여,
상기 발광 영역에서는, 상기 애노드 전극, 상기 유기발광 층 및 상기 캐소드 전극이 적층되어 유기발광 다이오드를 형성하고,
상기 뱅크의 수직면 부분에서는, 상기 애노드 전극, 상기 무기 절연층 및 상기 캐소드 전극이 적층된 구조를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 제조 방법.The method of claim 6,
Forming the cathode electrode,
The cathode is formed to be connected to all of the above on the substrate,
In the light emitting region, the anode electrode, the organic light emitting layer and the cathode electrode are stacked to form an organic light emitting diode,
And in the vertical plane portion of the bank, the anode electrode, the inorganic insulating layer and the cathode electrode are formed to have a stacked structure.