專利名稱：有機電致發光照明光源器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及有機電致發光技術，特別是涉及一種帶有散熱部件的有機電致發光照 明光源器件結構及其制造方法。可將大面積有機電致發光器件所產生的熱有效的導 出該照明光源器件，提高器件散熱性能，改進器件穩定性。
背景技術：
照明消耗了大量的能源，據統計，全球每年發電量的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白光光源，但是它們對能量的利用效率都不高-白熾燈將90%的能量轉化為了熱能，造成了大量的能源浪費，而熒光管也只利用了 70%的能量用于發光。基于此，白熾燈的發光效率一般為13 lm/W 20 lm/W，而熒 光管為901m/W。為了節約能源，提高能量利用效率，開發新型白光光源是很有意義 和前景的。
有機電致發光二極管(organic light-emitting diodes， 0LED)技術在過去近 20年間吸引了廣泛的研究注意力并取得了長足的進步。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 的固態光源，在照明和平板顯示背光源等方面展現了良好的應用前景，已經吸引了 人們越來越多的注意。1994年，日本的Kido等人制備了第一塊WOLED ，在器件 中同時包含紅光、綠光和藍光發射，混合組成白光。由于器件結構和材料選擇的問 題，器件的能量效率低于1 lm/W，驅動電壓很高而且穩定性較差。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在實驗室研究中已經取得 了 301m/W~601m/W的總能量效率，已經大大超過了白熾燈光源。
目前已經有許多壽命超過2萬小時的單色OLED的報道，但TOLED的典型壽命仍然小于5000小時，為了達到并超過熒光管的效率和壽命，W0LED仍然面臨許多 難題和挑戰。
作為新型的固態面光源器件，有機電致發光照明光源器件越來越受到人們的關
注。但是制約其進一步發展的關鍵因素是，大部分的研究都基于實驗室內的小面積
模型中，而其面臨的挑戰是提高器件在高電流工作狀態下的效率和壽命。隨著有機
電致發光照明光源尺寸的不斷擴大，需要更大量的電流注入有機電致發光器件。而
如此大的電力消耗使得有機電致發光照明光源產生大量的熱，這樣就必然導致其操
作溫度的不斷提高。當操作溫度不斷升高，對于玻璃轉化溫度點在100左右的0LED
有機材料而言，完全是致命的，可明顯的發現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電致發光器件老化的速度加快，這樣，就必然導致
有機電致發光器件發光效率和穩定性的降低。另一方面，在大面積面光源中間區域
的熱量很難散發出來，最后導致中間區域有機材料逐漸變性，致使器件發光慢慢變
暗，更有甚者，直接導致中間區域有機材料的熔化，進而燒毀器件。
發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種散熱 性能好，穩定性高，使用壽命長的有機電致發光照明光源器件。
為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種有機電致發光照明光源器件，自 下而上包括基板、陽極層、至少一層有機電致發光層、陰極層和封接蓋，基板設 有一發光照明區域和一周邊區域，陽極層、至少一層有機電致發光層、陰極層設于 發光照明區域之上，陽極層邊緣連接陽極引線，陰極層邊緣連接陰極引線，其特征 在于，所述陽極層邊緣還連接陽極散熱部件，所述陰極層邊緣還連接陰極散熱部件。
進一步的，所述陽極散熱部件包括位于封接蓋內的陽極散熱內件和延伸至封接 蓋外的陽極散熱外件。
進一步的，所述陰極散熱部件包括位于封接蓋內的陰極散熱內件和延伸至封接蓋外的陰極散熱外件。
進一步的，所述陽極散熱部件和所述陰極散熱部件由如Al或Cr等的導熱系數
大于50W/mK的薄膜材料構成。
進一步的，所述陽極散熱部件和所述陰極散熱部件為金屬(薄膜)材料構成。
進一步的，所述陽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。
進一步的，所述陽極散熱部件和陰極散熱部件分別位于所述基板的周邊區域。
利用本發明提供的有機電致發光照明光源器件，由于采用基板周邊區域的散熱
部件與有機電致發光器件相連接，可將有機電致發光器件所產生的熱，有效導出有
機電致發光器件，以避免有機電致發光器件因操作溫度過高而毀壞。通過光刻，在
基板上刻蝕出預設的陽極層、陽極引線和陽極散熱部件或導熱部件圖形。其中陽極
材料優選透明導電材料IT0，在陽極上覆蓋有導熱系數高的陽極輔助材料，如Cr、
Ag或Ag合金等。通過真空蒸發在預設的陽極圖形上，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功能層，以及發光層；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程中直接形成至少一個散熱部件或導熱部件。因此，整個制作
工藝過程不會增加器件的制作成本和工藝復雜度。
圖1是現有技術的有機電致發光照明光源器件OLED;
圖2是本發明實施例一有機電致發光照明光源器件的結構示意框附圖標記說明
110 基板；120 封接蓋；130 有機電致發光器件；140 陽極層；141 陽極 引線；150 陰極層；151 陰極引線；210 基板；220 封接蓋；230 有機電致發 光器件；240 陽極層；241 陽極引線；250 陰極層；251 陰極引線；260 陰極
散熱部件；261 陰極導熱部件；270 陽極散熱部件；271 陽極導熱部件。
具體實施例方式
以下結合
對本發明實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限 制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。 如圖2所示，本發明實施例所提供的一種有機電致發光照明光源器件，自下而 上包括基板210、陽極層240、單(或多)層有機電致發光層230、陰極層250和 封接蓋220，基板210設有一發光照明區域(同有機電致發光層)230和一周邊區域， 陽極層240、單(或多)層有機電致發光層230、陰極層250設于發光照明區域之上， 陽極層240邊緣連接陽極引線241，陰極層250邊緣連接陰極引線251，其特征在于， 所述陽極層240邊緣還連接陽極散熱部件，所述陽極散熱部件包括位于封接蓋220 內的陽極散熱內件270和延伸至封接蓋220外的陽極散熱外件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內的陰極散熱內 件260和延伸至封接蓋220外的陰極散熱外件261，所述陽極散熱部件和所述陰極 散熱部件由如Al或Cr等導熱系數較高的薄膜材料構成，分別位于該基板210的周 邊區域。
本發明實施例相似于如圖1所示的現有技術的有機電致發光照明光源器件，區 別在于在本發明的有機電致發光光源即發光照明區域230的周邊區域分布有至少一 個陽極或陰極散熱部件，而且這些散熱部件分別與該照明光源器件中陽極層250和 陰極層240相連接，直接起到導熱和散熱作用。
有機電致發光照明光源器件230是較大尺寸的用于照明的光源，例如對角線大 于4英寸，以大電流驅動的高亮度光源。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電致發光照明光源230產生大量的熱，這就不 斷提高有機電致發光器件230的操作溫度。當操作溫度的升高，對于玻璃轉化溫度 點在IOO左右的OLED有機材料而言，可明顯的發現OLED亮度的降低。 一方面，器 件溫度的提高易使得有機電致發光器件230老化的速度加快，這樣，就必然導致有 機電致發光器件230發光效率和穩定性的降低。另一方面，在大面積面光源中間區 域的熱量很難散發出來，最后導致中間區域有機材料逐漸變性，致使器件發光慢慢 變暗，更有甚者，直接導致中間區域有機材料的熔化，進而燒毀器件。根據本發明 的一優選實施方式，利用基板210周邊區域的陽極或陰極散熱部件，與有機電致發 光器件的電極層直接相連接，可將有機電致發光器件130所產生的熱，有效導出有 機電致發光器件130,以避免有機電致發光器件130因操作溫度過高而毀壞。
值得注意的是，因為這些陽極或陰極散熱內件270和260還只是在封接蓋220 之中，此時導出的熱還是在有機電致發光光源里面，沒有徹底導出。為此，封接蓋 220中的陽極或陰極散熱內件270、 260并非整個散熱路徑的終點，陽極或陰極散熱 內件270、 260可通過陽極或陰極散熱外件271和261直接連接到封接蓋220外面， 可直接與外界大氣接觸，進一步將熱散逸到外界。本發明的實施例，直接利用陰極 材料和陽極輔助材料作為陽極或陰極散熱內件270和260。在光刻陽極輔助材料(Cr 或Ag等)時直接形成Cr或Ag等陽極散熱內件270和陽極散熱外件271;在形成陰 極時，利用掩膜直接形成陰極散熱內件260和陰極散熱外件261。所述陽極散熱部 件和所述陰極散熱部件由如Al或Cr等的導熱系數大于50W/mK的薄膜材料構成；所 述陽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)材料構成。
為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種有機電致發光顯示器件的制造方 法，其步驟為-
1) 、通過光刻，在基板210上刻蝕出預設的陽極層240、陽極引線241和陽極散 熱內件270或陽極散熱外件271圖形。其中陽極材料優選透明導電材料ITO，在陽 極上覆蓋有導熱系數高的陽極輔助材料，如Cr、 Au、 Ag或Ag合金等。
2) 、通過真空蒸發在預設的陽極圖形上，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功能層，以及一發光層；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的相同過程中 直接形成至少一個散熱部件260和導熱部件261。其中陰極材料優選金屬材料Al， 也可以是Ca、 Ag或Mg-Ag合金等。同時進一步，根據本發明實施例，陽極散熱部件 270， 271都可于同一過程中形成。
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程中，可同時直接形 成多條陰極散熱內件260和陰極散熱外件261。陽極散熱部件270、 271也可在這個 過程中形成。
在傳統的有機電致發光照明光源器件(圖l)中，除了 IT0為陽極材料和A1為 陰極材料，周邊都是導熱性很差的玻璃基板(導熱系數K=1.4-2 W/mK)。有機電致 發光器件所產生的熱，向下傳遞的終點是陽極層ITO和玻璃基板，而向上傳遞的終 點是有機電致發光器件的陰極。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，其導熱系數K 一般都大于160 W/mK，遠遠大于玻璃基板的導 熱系數K。因此，有機電致發光器件所產生的熱會向上傳遞至有機電致發光器件的 陰極。而根據本發明的一個優選實施方案，于有機電致發光器件周邊區域設置有多 個散熱部件，并直接與陰極相連或通過導熱件與其相連，致使有機電致發光器件所 產生的熱能直接傳遞出器件本身，從而增加器件穩定性。陰極金屬的優選厚度大于 150nm。
另一方面，電流也通過常用的陽極材料透明導電材料ITO注入有機電致發光器 件。因此，有機電致發光器件所產生的熱會向下傳遞至有機電致發光器件的陽極， 而根據本發明的一個優選實施方案，于有機電致發光器件陽極的周邊區域也設置有 多個散熱部件，這主要是用于帶走通過ITO電流注入時所產生的熱量，同時也對有 機電致發光器件起到散熱作用。
權利要求
1、一種有機電致發光照明光源器件，自下而上包括基板、陽極層、至少一層有機電致發光層、陰極層和封接蓋，所述基板設有一發光照明區域和一周邊區域，所述陽極層、至少一層有機電致發光層、陰極層設于所述發光照明區域之上，陽極層邊緣連接陽極引線，陰極層邊緣連接陰極引線，其特征在于，所述陽極層邊緣還連接陽極散熱部件，所述陰極層邊緣還連接陰極散熱部件。
2、 根據權利要求1所述的有機電致發光照明光源器件，其特征在于，所述陽極 散熱部件包括位于封接蓋內的陽極散熱內件和延伸至封接蓋外的陽極散熱外件。
3、 根據權利要求1所述的有機電致發光照明光源器件，其特征在于，所述陰極 散熱部件包括位于封接蓋內的陰極散熱內件和延伸至封接蓋外的陰極散熱外件。
4、 根據權利要求1所述的有機電致發光照明光源器件，其特征在于，所述陽極 散熱部件和所述陰極散熱部件由如Al或Cr等的導熱系數大于50W/mK的薄膜材料構 成。
5、 根據權利要求1所述的有機電致發光照明光源器件，其特征在于，所述陽極 散熱部件和所述陰極散熱部件為金屬(薄膜)材料構成。
6、 根據權利要求1所述的有機電致發光照明光源器件，其特征在于，所述陽極 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、 根據權利要求1所述的有機電致發光照明光源器件，其特征在于，所述陽極 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域。
全文摘要
本發明公開一種有機電致發光照明光源器件，涉及有機電致發光技術領域；所要解決的是有機電致發光照明光源器件改進散熱性能、提高穩定性的技術問題；該有機電致發光照明光源器件，自下而上包括基板、陽極層、至少一層有機電致發光層、陰極層和封接蓋，所述基板設有一發光照明區域和一周邊區域，所述陽極層、至少一層有機電致發光層、陰極層設于所述發光照明區域之上，陽極層邊緣連接陽極引線，陰極層邊緣連接陰極引線，其特征在于，所述陽極層邊緣還連接陽極散熱部件，所述陰極層邊緣還連接陰極散熱部件。本發明具有使有機電致發光照明光源器件的散熱性能好，穩定性高，使用壽命長的特點。
文檔編號H01L51/50GK101170162SQ200710171108
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月28日 優先權日2007年11月28日
發明者峰 余, 莊筱磊, 張積梅, 徐洪光 申請人:上海廣電電子股份有限公司