專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)，特別是涉及一種帶有散熱部件的有機(jī)電致發(fā)光照 明光源器件結(jié)構(gòu)及其制造方法?？蓪⒋竺娣e有機(jī)電致發(fā)光器件所產(chǎn)生的熱有效的導(dǎo) 出該照明光源器件，提高器件散熱性能，改進(jìn)器件穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
照明消耗了大量的能源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年發(fā)電量的20%被用于照明。白熾燈 和熒光管是目前最為常用的兩種傳統(tǒng)白光光源，但是它們對(duì)能量的利用效率都不高-白熾燈將90%的能量轉(zhuǎn)化為了熱能，造成了大量的能源浪費(fèi)，而熒光管也只利用了 70%的能量用于發(fā)光?；诖耍谉霟舻陌l(fā)光效率一般為13 lm/W 20 lm/W，而熒 光管為901m/W。為了節(jié)約能源，提高能量利用效率，開(kāi)發(fā)新型白光光源是很有意義 和前景的。
有機(jī)電致發(fā)光二極管(organic light-emitting diodes， 0LED)技術(shù)在過(guò)去近 20年間吸引了廣泛的研究注意力并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。隨著單色OLED的性能逐漸 成熟，白光OLED (white organic light-emitting diodes, WOLED)作為一種新型 的固態(tài)光源，在照明和平板顯示背光源等方面展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景，已經(jīng)吸引了 人們?cè)絹?lái)越多的注意。1994年，日本的Kido等人制備了第一塊WOLED ，在器件 中同時(shí)包含紅光、綠光和藍(lán)光發(fā)射，混合組成白光。由于器件結(jié)構(gòu)和材料選擇的問(wèn) 題，器件的能量效率低于1 lm/W，驅(qū)動(dòng)電壓很高而且穩(wěn)定性較差。但在隨后的研究 中，WOLED的效率和性能得到了飛速的提高。目前，OLED在實(shí)驗(yàn)室研究中已經(jīng)取得 了 301m/W~601m/W的總能量效率，已經(jīng)大大超過(guò)了白熾燈光源。
目前已經(jīng)有許多壽命超過(guò)2萬(wàn)小時(shí)的單色OLED的報(bào)道，但TOLED的典型壽命仍然小于5000小時(shí)，為了達(dá)到并超過(guò)熒光管的效率和壽命，W0LED仍然面臨許多 難題和挑戰(zhàn)。
作為新型的固態(tài)面光源器件，有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件越來(lái)越受到人們的關(guān)
注。但是制約其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素是，大部分的研究都基于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的小面積
模型中，而其面臨的挑戰(zhàn)是提高器件在高電流工作狀態(tài)下的效率和壽命。隨著有機(jī)
電致發(fā)光照明光源尺寸的不斷擴(kuò)大，需要更大量的電流注入有機(jī)電致發(fā)光器件。而
如此大的電力消耗使得有機(jī)電致發(fā)光照明光源產(chǎn)生大量的熱，這樣就必然導(dǎo)致其操
作溫度的不斷提高。當(dāng)操作溫度不斷升高，對(duì)于玻璃轉(zhuǎn)化溫度點(diǎn)在100左右的0LED
有機(jī)材料而言，完全是致命的，可明顯的發(fā)現(xiàn)OLED亮度的降低，壽命的縮短。 一方
面，器件溫度的提高易使得有機(jī)電致發(fā)光器件老化的速度加快，這樣，就必然導(dǎo)致
有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)光效率和穩(wěn)定性的降低。另一方面，在大面積面光源中間區(qū)域
的熱量很難散發(fā)出來(lái)，最后導(dǎo)致中間區(qū)域有機(jī)材料逐漸變性，致使器件發(fā)光慢慢變
暗，更有甚者，直接導(dǎo)致中間區(qū)域有機(jī)材料的熔化，進(jìn)而燒毀器件。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種散熱 性能好，穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，自 下而上包括基板、陽(yáng)極層、至少一層有機(jī)電致發(fā)光層、陰極層和封接蓋，基板設(shè) 有一發(fā)光照明區(qū)域和一周邊區(qū)域，陽(yáng)極層、至少一層有機(jī)電致發(fā)光層、陰極層設(shè)于 發(fā)光照明區(qū)域之上，陽(yáng)極層邊緣連接陽(yáng)極引線，陰極層邊緣連接陰極引線，其特征 在于，所述陽(yáng)極層邊緣還連接陽(yáng)極散熱部件，所述陰極層邊緣還連接陰極散熱部件。
進(jìn)一步的，所述陽(yáng)極散熱部件包括位于封接蓋內(nèi)的陽(yáng)極散熱內(nèi)件和延伸至封接 蓋外的陽(yáng)極散熱外件。
進(jìn)一步的，所述陰極散熱部件包括位于封接蓋內(nèi)的陰極散熱內(nèi)件和延伸至封接蓋外的陰極散熱外件。
進(jìn)一步的，所述陽(yáng)極散熱部件和所述陰極散熱部件由如Al或Cr等的導(dǎo)熱系數(shù)
大于50W/mK的薄膜材料構(gòu)成。
進(jìn)一步的，所述陽(yáng)極散熱部件和所述陰極散熱部件為金屬(薄膜)材料構(gòu)成。
進(jìn)一步的，所述陽(yáng)極散熱部件和所述陰極散熱部件的薄膜材料包括Al、Cr、Al-Ag
合金、Ag、 Mg-Ag合金等。
進(jìn)一步的，所述陽(yáng)極散熱部件和陰極散熱部件分別位于所述基板的周邊區(qū)域。
利用本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，由于采用基板周邊區(qū)域的散熱
部件與有機(jī)電致發(fā)光器件相連接，可將有機(jī)電致發(fā)光器件所產(chǎn)生的熱，有效導(dǎo)出有
機(jī)電致發(fā)光器件，以避免有機(jī)電致發(fā)光器件因操作溫度過(guò)高而毀壞。通過(guò)光刻，在
基板上刻蝕出預(yù)設(shè)的陽(yáng)極層、陽(yáng)極引線和陽(yáng)極散熱部件或?qū)岵考D形。其中陽(yáng)極
材料優(yōu)選透明導(dǎo)電材料IT0，在陽(yáng)極上覆蓋有導(dǎo)熱系數(shù)高的陽(yáng)極輔助材料，如Cr、
Ag或Ag合金等。通過(guò)真空蒸發(fā)在預(yù)設(shè)的陽(yáng)極圖形上，利用掩膜板(mask)依次沉積
包括空穴傳輸層和空穴注入層的空穴有機(jī)功能層，以及發(fā)光層；再依次制作包括電
子傳輸層和電子注入層的功能層；利用掩膜板(mask)真空沉積金屬陰極材料。于形
成金屬電極的相同過(guò)程中直接形成至少一個(gè)散熱部件或?qū)岵考?。因此，整個(gè)制作
工藝過(guò)程不會(huì)增加器件的制作成本和工藝復(fù)雜度。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件OLED;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件的結(jié)構(gòu)示意框附圖標(biāo)記說(shuō)明
110 基板；120 封接蓋；130 有機(jī)電致發(fā)光器件；140 陽(yáng)極層；141 陽(yáng)極 引線；150 陰極層；151 陰極引線；210 基板；220 封接蓋；230 有機(jī)電致發(fā) 光器件；240 陽(yáng)極層；241 陽(yáng)極引線；250 陰極層；251 陰極引線；260 陰極
散熱部件；261 陰極導(dǎo)熱部件；270 陽(yáng)極散熱部件；271 陽(yáng)極導(dǎo)熱部件。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限 制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。 如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，自下而 上包括基板210、陽(yáng)極層240、單(或多)層有機(jī)電致發(fā)光層230、陰極層250和 封接蓋220，基板210設(shè)有一發(fā)光照明區(qū)域(同有機(jī)電致發(fā)光層)230和一周邊區(qū)域， 陽(yáng)極層240、單(或多)層有機(jī)電致發(fā)光層230、陰極層250設(shè)于發(fā)光照明區(qū)域之上， 陽(yáng)極層240邊緣連接陽(yáng)極引線241，陰極層250邊緣連接陰極引線251，其特征在于， 所述陽(yáng)極層240邊緣還連接陽(yáng)極散熱部件，所述陽(yáng)極散熱部件包括位于封接蓋220 內(nèi)的陽(yáng)極散熱內(nèi)件270和延伸至封接蓋220外的陽(yáng)極散熱外件271;所述陰極層250 邊緣還連接陰極散熱部件，所述陰極散熱部件包括位于封接蓋220內(nèi)的陰極散熱內(nèi) 件260和延伸至封接蓋220外的陰極散熱外件261，所述陽(yáng)極散熱部件和所述陰極 散熱部件由如Al或Cr等導(dǎo)熱系數(shù)較高的薄膜材料構(gòu)成，分別位于該基板210的周 邊區(qū)域。
本發(fā)明實(shí)施例相似于如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，區(qū) 別在于在本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光光源即發(fā)光照明區(qū)域230的周邊區(qū)域分布有至少一 個(gè)陽(yáng)極或陰極散熱部件，而且這些散熱部件分別與該照明光源器件中陽(yáng)極層250和 陰極層240相連接，直接起到導(dǎo)熱和散熱作用。
有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件230是較大尺寸的用于照明的光源，例如對(duì)角線大 于4英寸，以大電流驅(qū)動(dòng)的高亮度光源。由于大尺寸照明光源需要大量的電流注入 器件，而這種電力消耗必然使得有機(jī)電致發(fā)光照明光源230產(chǎn)生大量的熱，這就不 斷提高有機(jī)電致發(fā)光器件230的操作溫度。當(dāng)操作溫度的升高，對(duì)于玻璃轉(zhuǎn)化溫度 點(diǎn)在IOO左右的OLED有機(jī)材料而言，可明顯的發(fā)現(xiàn)OLED亮度的降低。 一方面，器 件溫度的提高易使得有機(jī)電致發(fā)光器件230老化的速度加快，這樣，就必然導(dǎo)致有 機(jī)電致發(fā)光器件230發(fā)光效率和穩(wěn)定性的降低。另一方面，在大面積面光源中間區(qū) 域的熱量很難散發(fā)出來(lái)，最后導(dǎo)致中間區(qū)域有機(jī)材料逐漸變性，致使器件發(fā)光慢慢 變暗，更有甚者，直接導(dǎo)致中間區(qū)域有機(jī)材料的熔化，進(jìn)而燒毀器件。根據(jù)本發(fā)明 的一優(yōu)選實(shí)施方式，利用基板210周邊區(qū)域的陽(yáng)極或陰極散熱部件，與有機(jī)電致發(fā) 光器件的電極層直接相連接，可將有機(jī)電致發(fā)光器件130所產(chǎn)生的熱，有效導(dǎo)出有 機(jī)電致發(fā)光器件130,以避免有機(jī)電致發(fā)光器件130因操作溫度過(guò)高而毀壞。
值得注意的是，因?yàn)檫@些陽(yáng)極或陰極散熱內(nèi)件270和260還只是在封接蓋220 之中，此時(shí)導(dǎo)出的熱還是在有機(jī)電致發(fā)光光源里面，沒(méi)有徹底導(dǎo)出。為此，封接蓋 220中的陽(yáng)極或陰極散熱內(nèi)件270、 260并非整個(gè)散熱路徑的終點(diǎn)，陽(yáng)極或陰極散熱 內(nèi)件270、 260可通過(guò)陽(yáng)極或陰極散熱外件271和261直接連接到封接蓋220外面， 可直接與外界大氣接觸，進(jìn)一步將熱散逸到外界。本發(fā)明的實(shí)施例，直接利用陰極 材料和陽(yáng)極輔助材料作為陽(yáng)極或陰極散熱內(nèi)件270和260。在光刻陽(yáng)極輔助材料(Cr 或Ag等)時(shí)直接形成Cr或Ag等陽(yáng)極散熱內(nèi)件270和陽(yáng)極散熱外件271;在形成陰 極時(shí)，利用掩膜直接形成陰極散熱內(nèi)件260和陰極散熱外件261。所述陽(yáng)極散熱部 件和所述陰極散熱部件由如Al或Cr等的導(dǎo)熱系數(shù)大于50W/mK的薄膜材料構(gòu)成；所 述陽(yáng)極散熱部件和所述陰極散熱部件可由包括Al、 Cr、 Al-Ag合金、Ag、 Mg-Ag合 金等金屬(薄膜)材料構(gòu)成。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制造方 法，其步驟為-
1) 、通過(guò)光刻，在基板210上刻蝕出預(yù)設(shè)的陽(yáng)極層240、陽(yáng)極引線241和陽(yáng)極散 熱內(nèi)件270或陽(yáng)極散熱外件271圖形。其中陽(yáng)極材料優(yōu)選透明導(dǎo)電材料ITO，在陽(yáng) 極上覆蓋有導(dǎo)熱系數(shù)高的陽(yáng)極輔助材料，如Cr、 Au、 Ag或Ag合金等。
2) 、通過(guò)真空蒸發(fā)在預(yù)設(shè)的陽(yáng)極圖形上，利用掩膜板(mask)依次沉積包括空穴 傳輸層和空穴注入層的空穴有機(jī)功能層，以及一發(fā)光層；再依次制作包括電子傳輸
層和電子注入層的功能層；
3)、利用掩膜板(mask)真空沉積陰極材料。于形成陰極電極250的相同過(guò)程中 直接形成至少一個(gè)散熱部件260和導(dǎo)熱部件261。其中陰極材料優(yōu)選金屬材料Al， 也可以是Ca、 Ag或Mg-Ag合金等。同時(shí)進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，陽(yáng)極散熱部件 270， 271都可于同一過(guò)程中形成。
其特征在于，
所述的步驟l)、 3)中，利用精密掩膜板在形成金屬陰極過(guò)程中，可同時(shí)直接形 成多條陰極散熱內(nèi)件260和陰極散熱外件261。陽(yáng)極散熱部件270、 271也可在這個(gè) 過(guò)程中形成。
在傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件(圖l)中，除了 IT0為陽(yáng)極材料和A1為 陰極材料，周邊都是導(dǎo)熱性很差的玻璃基板(導(dǎo)熱系數(shù)K=1.4-2 W/mK)。有機(jī)電致 發(fā)光器件所產(chǎn)生的熱，向下傳遞的終點(diǎn)是陽(yáng)極層ITO和玻璃基板，而向上傳遞的終 點(diǎn)是有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極。而常用的陰極材料為金屬，包括A1、 Al-Ag合金、 Ag、 Mg-Ag合金等等，其導(dǎo)熱系數(shù)K 一般都大于160 W/mK，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玻璃基板的導(dǎo) 熱系數(shù)K。因此，有機(jī)電致發(fā)光器件所產(chǎn)生的熱會(huì)向上傳遞至有機(jī)電致發(fā)光器件的 陰極。而根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，于有機(jī)電致發(fā)光器件周邊區(qū)域設(shè)置有多 個(gè)散熱部件，并直接與陰極相連或通過(guò)導(dǎo)熱件與其相連，致使有機(jī)電致發(fā)光器件所 產(chǎn)生的熱能直接傳遞出器件本身，從而增加器件穩(wěn)定性。陰極金屬的優(yōu)選厚度大于 150nm。
另一方面，電流也通過(guò)常用的陽(yáng)極材料透明導(dǎo)電材料ITO注入有機(jī)電致發(fā)光器 件。因此，有機(jī)電致發(fā)光器件所產(chǎn)生的熱會(huì)向下傳遞至有機(jī)電致發(fā)光器件的陽(yáng)極， 而根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，于有機(jī)電致發(fā)光器件陽(yáng)極的周邊區(qū)域也設(shè)置有 多個(gè)散熱部件，這主要是用于帶走通過(guò)ITO電流注入時(shí)所產(chǎn)生的熱量，同時(shí)也對(duì)有 機(jī)電致發(fā)光器件起到散熱作用。
權(quán)利要求
1、一種有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，自下而上包括基板、陽(yáng)極層、至少一層有機(jī)電致發(fā)光層、陰極層和封接蓋，所述基板設(shè)有一發(fā)光照明區(qū)域和一周邊區(qū)域，所述陽(yáng)極層、至少一層有機(jī)電致發(fā)光層、陰極層設(shè)于所述發(fā)光照明區(qū)域之上，陽(yáng)極層邊緣連接陽(yáng)極引線，陰極層邊緣連接陰極引線，其特征在于，所述陽(yáng)極層邊緣還連接陽(yáng)極散熱部件，所述陰極層邊緣還連接陰極散熱部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，其特征在于，所述陽(yáng)極 散熱部件包括位于封接蓋內(nèi)的陽(yáng)極散熱內(nèi)件和延伸至封接蓋外的陽(yáng)極散熱外件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，其特征在于，所述陰極 散熱部件包括位于封接蓋內(nèi)的陰極散熱內(nèi)件和延伸至封接蓋外的陰極散熱外件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，其特征在于，所述陽(yáng)極 散熱部件和所述陰極散熱部件由如Al或Cr等的導(dǎo)熱系數(shù)大于50W/mK的薄膜材料構(gòu) 成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，其特征在于，所述陽(yáng)極 散熱部件和所述陰極散熱部件為金屬(薄膜)材料構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，其特征在于，所述陽(yáng)極 散熱部件和所述陰極散熱部件的薄膜材料包括Al、 Cr、 A1-Ag合金、Ag、 Mg-Ag合 金等。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，其特征在于，所述陽(yáng)極 散熱部件和所述陰極散熱部件分別位于所述基板的周邊區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，涉及有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的是有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件改進(jìn)散熱性能、提高穩(wěn)定性的技術(shù)問(wèn)題；該有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件，自下而上包括基板、陽(yáng)極層、至少一層有機(jī)電致發(fā)光層、陰極層和封接蓋，所述基板設(shè)有一發(fā)光照明區(qū)域和一周邊區(qū)域，所述陽(yáng)極層、至少一層有機(jī)電致發(fā)光層、陰極層設(shè)于所述發(fā)光照明區(qū)域之上，陽(yáng)極層邊緣連接陽(yáng)極引線，陰極層邊緣連接陰極引線，其特征在于，所述陽(yáng)極層邊緣還連接陽(yáng)極散熱部件，所述陰極層邊緣還連接陰極散熱部件。本發(fā)明具有使有機(jī)電致發(fā)光照明光源器件的散熱性能好，穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101170162SQ200710171108
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者峰 余, 莊筱磊, 張積梅, 徐洪光 申請(qǐng)人:上海廣電電子股份有限公司