專利名稱：有機電致發(fā)光照明用顯示器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光照明用顯示器及其制作方法，尤其涉及具有點陣式導(dǎo) 熱功能層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光照明用顯示器制作方法。
技術(shù)背景-
有機電致發(fā)光顯示器(Organic Light Emitting Device, OLED)由于具有超輕薄、 高亮度、響應(yīng)快、低功耗、效率高及制作簡單等特性，廣泛應(yīng)用于平板顯示器、背光模 組以及照明等領(lǐng)域，其發(fā)光原理為在兩個電極之間沉積非常薄的有機材料，對該有機發(fā) 光材料通以直流電使其發(fā)光。
有機電致發(fā)光照明用顯示器的實用特點一是亮度較高， 一般為100 500 cd/m2之間， 最高亮度可達2, 000 3， 000 cd/m2; 二是長時間穩(wěn)定照明， 一般保持幾個、甚至幾十個小 時的連續(xù)工作。由于有機電致發(fā)光顯示器亮度與電流密度近似成正比關(guān)系，若想實現(xiàn)更 高亮度，需要更高的電流驅(qū)動，如此大的電流將產(chǎn)生大量的熱；長時間工作過程中也產(chǎn) 生大量的熱。這兩種實用特點均將導(dǎo)致顯示器面板溫度上升，由于顯示器散熱不均勻， 使得顯示器局部區(qū)域發(fā)熱量過大，面板工作壽命較低或者直接燒壞而不能工作。這種情 況下顯然降低了顯示器面板的實用化可能性，因此要求有機電致發(fā)光照明用顯示器必須 具有良好的散熱功能。
在有機電致發(fā)光照明用顯示器的整個制作流程當(dāng)中，尤其是玻璃基板制作流程和有 機材料蒸鍍流程，不可避免的存在雜質(zhì)微粒的影響。而應(yīng)用于有機電致發(fā)光照明用顯示 器的有機電致發(fā)光器件，其兩個電極之間的有機材料厚度很薄，其總厚度在微米量級以 下。因此，細小的雜質(zhì)微粒極有可能引起顯示器中某個發(fā)光區(qū)域發(fā)生短路，顯示器工作 時，該區(qū)域電流將急劇上升并且釋放大量的熱，進而影響附近發(fā)光區(qū)域的散熱，損害整 塊面板。這些雜質(zhì)微粒降低了有機電致發(fā)光照明用顯示器的生產(chǎn)良率，增加了它的制造 成本。
目前有機電致發(fā)光照明用顯示器的普遍制作方法是對ITO玻璃基板清潔后，直接 蒸鍍有機材料，最后蒸鍍金屬陰極。采用這種方法， 一方面，照明用顯示器的散熱問題 不能解決；另一方面，制作流程中雜質(zhì)微粒引起的短路缺陷不能解決。上述存在的兩個 問題嚴重制約了有機電致發(fā)光照明用顯示器的產(chǎn)品應(yīng)用，尤其是對大面積的有機電致發(fā) 光照明用顯示器，不僅難以實現(xiàn)高亮度，而且生產(chǎn)良率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決已有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種能實現(xiàn)高亮度、高散熱 性能、高生產(chǎn)良率的有機電致發(fā)光照明用顯示器及其制作方法。 為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種有機電致發(fā)光照明用顯示器包括rro基板玻璃、有機材料層、金屬電極和封蓋， 其特征在于在所述ito玻璃基板上有一層具有點陣式分布孔的導(dǎo)熱功能層，導(dǎo)熱功能層 之點陣分部孔中為所述有機材料層在所述有機材料層和導(dǎo)熱功能層，在所述有機材料層 和導(dǎo)熱功能層之上為所述金屬電極，最上面是所述封蓋。
上述具有點陣式分布孔導(dǎo)熱功能層的規(guī)則圖案為方形點陣孔、或蜂窩狀點陣孔、或
是圓形點陣孔圖案。最宜采用圓形點陣孔圖案，因為圓形點陣孔圖案比表面積最大，像 素單元采用圓孔形，每條像素陣列獨立發(fā)光互不影響，能使散熱達到最優(yōu)化。
上述導(dǎo)熱功能層材料為薄膜特性好、易圖案化制作、絕緣性和高導(dǎo)熱性能的無機材
料或金屬、或金屬合金材料。所述無機材料為AlNx或A10x，所述金屬為鉻Cr、或銀Ag、 或鋁A1、或鎂Mg。所述金屬或金屬合金材料也作為顯示器的外引電極材料；所述無機材 料為Si。2或SiNx薄膜。
上述導(dǎo)熱功能層規(guī)則圖案使用掩?；蛭g刻工藝實現(xiàn)。采用上述掩膜工藝時，上述無 機材料厚度要大于所述導(dǎo)熱功能層材料的厚度。
上述顯示器中，所述導(dǎo)熱功能層為一層或多層絕緣性良好、易圖案化制作的無機材 料薄膜，所述無機材料薄膜為Si02或SiNx薄膜。
上述顯示器中，單個發(fā)光單元微小化，單個發(fā)光單元面積與兩個發(fā)光單元之間的間 距可以根據(jù)需要做適當(dāng)調(diào)整來實現(xiàn)高亮度。
上述顯示器中，所述金屬電極為條形金屬電極，降低有雜質(zhì)微粒引起的短路缺陷， 延長有機電致發(fā)光照明用顯示器的使用壽命。
一種有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法，用于制作上述顯示器，其特征在于在 ito玻璃基板上形成點陣式的導(dǎo)熱功能層，然后依次蒸鍍上有機材料層和條形金屬電極， 最后經(jīng)過封裝工藝形成。
上述制作方法的工藝步驟如下
(1) 選擇符合要求大小的ito玻璃基板，進行清洗，
(2) 制備導(dǎo)熱功能層，
(3) 沉積有機材料層，5頁
(4) 在整個基板上全面蒸鍍金屬電極，
(5) 封裝；
上述制備方法在在所述步驟(2)中，導(dǎo)熱功能層的具體制備工藝采用如下方式實現(xiàn)
① 在潔凈ITO玻璃基板上，利用規(guī)則圖案化掩膜板沉積有效厚度的無極材料薄膜，
② 移去掩膜板，然后在其上沉積有效厚度具有良好導(dǎo)熱性的薄膜，
③ 用溶液將步驟①中沉積的無極材料清洗掉，或者在所述步驟(2)中，導(dǎo)熱功能層 采用如下方式實現(xiàn)
a) 清潔ITO玻璃基板上沉積有效厚度具有良好導(dǎo)熱性的薄膜，
b) 利用刻蝕工藝實現(xiàn)規(guī)則圖案化薄膜。
同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著的優(yōu)點本 發(fā)明利用導(dǎo)熱功能層，可以實現(xiàn)良好、快速的散熱，解決了現(xiàn)有技術(shù)散熱難的問題；利 用規(guī)則圖案化掩膜板或者蝕刻工藝直接可以制作出高精度的導(dǎo)熱功能層；該發(fā)光陣列， 基于亮度的尺寸效應(yīng)，在一般情況下發(fā)光像素亮度即達到10,000 cd/m2，而且只需十幾 伏就能達到100， 000 cd/m2，不會因為實際發(fā)光面積減小而照明亮度下降的現(xiàn)象；該發(fā)光 陣列降低了有機電致發(fā)光照明用顯示器的IT0電極與金屬電極的直接重合面積(即規(guī)則 化圖案發(fā)光面積，而其他面積被導(dǎo)熱功能層隔開)，因此降低了有機電致發(fā)光照明用顯示 器上雜質(zhì)微粒存在影響的幾率；若某個發(fā)光像素被擊穿，由于本發(fā)明的每個像素列或行 很微小，被短路的發(fā)光像素陣列面積僅占整個面板發(fā)光像素的極小部分，實際上由于每 個像素點距離很近，單個發(fā)光像素的高度很高，超過了人眼的亮度分辨距離，即使有極 小部分被短路，整個面板發(fā)光并不呈現(xiàn)有間隔的點光源陣列式排列而仍然是近似均勻的 面光源。與普通的照明燈具，白熾燈、日光燈等相比，該有機電致發(fā)光照明用顯示器是 一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新型光源，能顯著消減電力需求、節(jié)省電力開支。


圖1為本發(fā)明有機電致發(fā)光照明用顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖i示例的具有點陣式分布導(dǎo)熱功能層的no基板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1示例在直流下的亮度尺寸效應(yīng)圖。 圖4為條狀金屬電極網(wǎng)格陣列示意圖。
圖5為具有30X56點陣的顯示器照明效果(小孔面積2. 0Xl(T5mm2)。
具體實施方式
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本發(fā)明的一個仿造實施例結(jié)合

如下參見圖1所示，本有機電致發(fā)光照明用顯示器有玻璃1和封蓋6通過封裝膠7連接而成。所述ITO薄膜2制作在玻璃1之上， 構(gòu)成ITO玻璃基板。導(dǎo)電功能層3制作在IT0薄膜2之上，形成點陣式分布孔的規(guī)則化 圖案，在規(guī)則化圖案內(nèi)蒸鍍有機材料層4，接著蒸鍍金屬電極層5。通過接通正電極ITO 薄膜2和負電極金屬電極層5對有機材料層4通以直流電驅(qū)動發(fā)光。
本有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法在ITO玻璃基板上制作圖案化的導(dǎo)熱功 能層，在點陣式圓形點陣孔中沉積有機材料層4，然后沉積和金屬電極5，形成規(guī)則的有 機電致發(fā)光陣列，有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法包括以下步驟
a) 選擇符合要求大小的ITO玻璃基板，進行清洗，
b) 制備導(dǎo)熱功能層3，
c) 沉積有機材料層4，
d) 在整個基板上全面蒸鍍金屬電極5，
e) 封裝；
本實施例在ITO薄膜上制作導(dǎo)熱功能層的詳細工藝方法包括如下步驟
(1) 選擇符合要求大小的ITO基板玻璃進行清洗；
(2) 潔凈ITO玻璃基板上利用圓孔陣列圖案掩膜板(圖2所示)沉積100-1000 nm 的LiF薄膜。利用真空熱蒸發(fā)鍍膜系統(tǒng)沉積LiF薄膜，由于LiF薄膜耐50(TC以上的高溫 而且具有很高的親水性，所以用來做微孔構(gòu)造的輔助材料。
(3) 移去掩膜板，然后在其上沉積10-900 ran的A1N薄膜。利用射頻(RF)磁控濺
射法沉積，采用的具體沉積工藝參數(shù)頻率13.56 MHz;耙材高純鋁靶；濺射氣體
N2/Ar;本底真空度<6.0X10—4 Pa;襯底溫度400 50(TC;濺射功率150 250 W;反 射功率<1%;沉積速率2. 5 3. 5 nm/min;反應(yīng)氣壓0. 2 0. 6 Pa，氣體流量比N2:Ar=4:6; 熱退火處理50(TC下，30分鐘。由于氮化鋁(A1N)是一種寬帶隙(6.2 eV)半導(dǎo)體， 有著較高的硬度(1200 kg mm)和熱導(dǎo)率(3. 0 W cm—1 K—')、熱阻(9. 98 °C/W)，還 具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，易于散熱，做成的微孔壁塑性很好，是理想的封裝材料；
(4) 用熱水將LiF洗掉。因為LiF厚度大于A1N薄膜的厚度，因此用熱水清洗LiF 時，在LiF表面的A1N也同時被清洗掉，形成了由A1N組成的圓孔；采用的具體工藝方 法為超聲波處理30分鐘，在105'C溫度箱內(nèi)烘干，即得圖案化的A1N ITO薄膜基板；
(5) 沉積有機功能層。利用真空熱蒸發(fā)鍍膜系統(tǒng)在微孔基板上沉積有機材料層，包 括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等等。這種方式既可以 制作普通結(jié)構(gòu)或者反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的藍色、紅色、綠色或者白色有機電致發(fā)光器件；(6) 在整個基板上全面蒸鍍金屬電極。
(7) 封裝。 一般情況下使用玻璃后蓋或者金屬后蓋封裝。
上述步驟(4)中，制造的圓形點孔陣列圖案ITO玻璃基板經(jīng)過蒸鍍有機材料、金屬電 極后形成的發(fā)光小孔，其小孔直徑(R)對亮度的影響(參見圖3)，對于1. 00 mm2 and 0. 0014 咖2兩種發(fā)光面積的0LED器件，最大亮度分別為26 . 0X104 cd/m2和51.3X104 cd/m2; 而且微孔器件可以印加很高的直流電壓卻未燒壞。點陣間距(d)對亮度的影響直徑(R) 20 pm，單個小孔發(fā)光亮度達500萬cd/m2。 d=l. 000線亮度L=l, 500 cd/m2; d=0. 500 ,，亮度L=6， 000 cd/m2; d=0. 250 mm，亮度L=24， 000 cd/m2; d=0. 125 mm，亮度L=96， 000 cd/m2;顯然像素間距愈小，單位面積的發(fā)光面積比例愈大，整個發(fā)光面板的亮度愈高。 若R太小，LiF透不過掩膜板，沉積不到ITO基板，所以小孔的直徑有限制(>5 um)。 因此，有機電致發(fā)光照明用顯示器完全制備并封裝好后，OLED陽極是全面覆蓋的， 陰極采用條狀陣列的結(jié)構(gòu)(如圖4)，陰極條的寬度應(yīng)略大于微孔直徑，正好完全覆蓋微 孔點陣。這樣該有機電致發(fā)光照明用顯示器不需驅(qū)動電路即可直接應(yīng)用于照明和背光源。 另外，該發(fā)明也可做有機電致發(fā)光指示燈。有機電致發(fā)光指示燈根據(jù)實際需要選擇顏色，若 想實現(xiàn)指示燈亮度的變化，在外部加控制驅(qū)動電壓變化的小電路即可。
權(quán)利要求
1.一種有機電致發(fā)光照明用顯示器包括ITO玻璃基板、有機材料層(4)和金屬電極(5)和封蓋(6)，其特征在于在所述ITO玻璃基板上有一層具有點陣式分布孔的導(dǎo)熱功能層(3)，導(dǎo)熱功能層(3)之點陣分部孔中為所述有機材料層(4)，在所述有機材料層(4)和導(dǎo)熱功能層(3)上為和所述金屬電極(5)，最上面是所述封蓋(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器，其特征在于所述具有點陣式分布孔德 導(dǎo)熱功能層(3)的規(guī)則圖案為方形點陣孔、或蜂窩狀點陣孔、或是圓形點陣孔圖案。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器，其特征在于所述點陣式或?qū)峁δ馨?為圓形點陣孔式圖案，因為圓形點陣孔圖案每個點陣式分布孔比表面積最大，像素單元采用 圓形，每條像素陣列獨立發(fā)光互不影響，能使散熱達到最優(yōu)化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器，其特征在于所述導(dǎo)熱功能層材料(3) 為薄膜特性好、易圖案化制作、絕緣性和高導(dǎo)熱性能的無機材料或金屬、或金屬合金材料； 所述無機材料為AlNx或A10x，所述金屬為鉻Cr、或銀Ag、或鋁A1、或鎂Mg。所述無機材料為 Si02或SiNx薄膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器，其特征在于所述導(dǎo)熱功能層(3)為 一層或多層絕緣性良好、易圖案化制作的所述無機材料形成的薄膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器，其特征在于所述金屬電極(5)為條 形金屬電極，降低有雜質(zhì)微粒引起的短路缺陷，延長有機電致發(fā)光照明用顯示器的使用壽命。
7. —種有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法，用于制作根據(jù)權(quán)利要求l所述的有機電致發(fā) 光照明用顯示器，其特征在于在ITO玻璃基板上制備具有點陣式分布孔的導(dǎo)熱功能層(3)，然 后依次蒸鍍上有機材料層(4)和條形金屬電極(5)，最后經(jīng)過封裝工藝形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法，其特征在于所述具有點陣 式分布孔的導(dǎo)熱功能層(3)規(guī)則圖案使用掩?；蛭g刻工藝實現(xiàn)，采用所述掩模工藝時，所用 無機材料的厚度要大于所述導(dǎo)熱功能層(3)材料的厚度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法，其特征在制作工藝步驟如 下a. 選擇符合要求大小的ITO玻璃基板，進行清洗，b. 制備導(dǎo)熱功能層(3)，c. 沉積有機材料層(4)，d. 在整個基板上全面蒸鍍金屬電極(5)，e. 封裝；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光照明用顯示器的制備方法，其特征在于在所述步驟 (2)中，導(dǎo)熱功能層(3)的具體制備工藝采用如下方式實現(xiàn)a. 在潔凈ITO玻璃基板上，利用規(guī)則圖案化掩膜板沉積有效厚度的無機材料薄膜，b. 移去掩膜板，然后在其上沉積有效厚度具有良好導(dǎo)熱性的薄膜，c. 用溶液將步驟①中沉積的無極材料清洗掉，或者在所述步驟(2)中，導(dǎo)熱功能層(3) 采用如下方式實現(xiàn)清潔ITO玻璃基板上沉積有效厚度具有良好導(dǎo)熱性的薄膜，利用 刻蝕工藝實現(xiàn)規(guī)則圖案化薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光照明用顯示器及其制作方法。本顯示器包括ITO基板玻璃、有機材料層、金屬電極和封蓋，ITO基板玻璃上有一層具有點陣式分布孔的導(dǎo)熱功能層，導(dǎo)熱功能層之點陣分部孔中為所述有機材料層，在所述有機材料層和導(dǎo)熱功能層上為和所述金屬電極，最上面是封蓋。本方法是在ITO玻璃基板上制備具有點陣式分布孔的導(dǎo)熱功能層，然后依次蒸鍍上有機材料層和條形金屬電極，最后經(jīng)過封裝工藝形成。本發(fā)明利用導(dǎo)熱功能層，實現(xiàn)良好、快速散熱，使顯示器具有良好散熱功能。本發(fā)明采用的方法，降低了顯示上雜質(zhì)微粒存在影響幾率，尤其具有高效、節(jié)能、環(huán)保性能。
文檔編號H01L21/70GK101562192SQ20091005204
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者孫三春, 浩 張, 張建華, 敏 汪, 林 路, 斌 魏 申請人:上海大學(xué)