CN101009362A - 一种有机发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机发光器件，包括基板、阳极层、发光层、阴极层以及用于封装的封装板，其特征在于所述封装板包含低熔点金属结构层并具有散热功能，所述低熔点金属层嵌于所述封装板的内部空腔中，并由紫外线固化胶将其封装于封装板内部，阴极层与封装板之间的容置空间中还填充有具有导热功能的导热材料，本发明具有散热功能的有机发光器件制备工艺简单，并具有优异的导热、散热功能。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域，尤其涉及一种具有优异散热结构的有机电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)以其自发光、视角宽、省电、制程容易、成本低、高相应速度以及全彩化等优点使其具有极大的应用潜力，可望成为替代CRT、LCD等成为备受瞩目的新一代平板显示器。
有机发光二极管为白发光元件，会在发光时产生热，累积在基板与封装板或是基板与发光层之间的热能会严重降低OLED元件的发光效率和发光均匀性，现有的器件的结构设计及封装构造的散热性差，容易导致温度急速上升，当温度上升至60度时，就会产生OLED元件的发光有机材料劣化，导致寿命缩短的问题。
中国专利CN02284791.x公开了一种具有散热结构的有机发光二级管，在器件第二电极或封装组件之上设置了一个散热组件，散热组件由在背向第二电极或封装组件的一面形成许多凸起的盖板组成，盖板及凸起均为导热金属材料，例如铜或铝，散热凸起的目的是增加散热表面积，该散热结构虽然有比较好的散热性能，但是却增加了器件的成本。
中国专利CN200310101533.0公开了另一种电致发光器件的散热结构，该散热结构包括一个散热板和一个冷却通道，设置在相反于显示面的发光元件的背面区域中，其中散热板是涂成黑色的高传导率金属，冷却通道设置在散热板与驱动电路之间，通道里可以灌上冷却流体，通道可以是封闭的，也可以是开环的，开环的通道的冷却液最佳为气体，如空气，封闭的通道可以是水等液体，此外还可以在通道外设置一风扇。该散热结构虽然具有较好的散热功能，但增加了器件厚度，并且制备工艺复杂，成本较高。
美国专利US6265820披露了一种具有散热装置的有机发光器件，散热装置包括了导热层、冷却层和散热层，其中在阴极和封装板之间有低熔点的金属Ga作为导热层，另外在封装板外侧上还设有另外一个导热层和冷却层，其中冷却层包括循环冷却剂，如氟里昂、空气等，最后在冷却层之上设有一个散热层，散热层的作用是将OLED中的热能散发到环境中，并且可以设计成具有吸收槽类似的结构，上述结构共同构成OLED器件的散热装置，虽然该装置考虑到了有利于散热的方方面面的因素，但却增加了OLED器件的厚度和体积，使得制备工艺也更加复杂，此外由于作为导热层的金属Ga直接与阴极层接触，当Ga吸收热量处于熔融状态时会对阴极造成损伤，容易使器件发生短路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有改进结构的有机发光显示器，尤其是提供一种具有改进的散热结构，并具有良好的导热、散热功能的有机发光显示器。
一种有机发光器件，包括基板、阳极层、发光层、阴极层以及用于封装的封装板，其特征在于所述封装板包含低熔点金属结构层并具有散热功能。
在上述有机发光器件中，低熔点金属层嵌于所述封装板的内部空腔中，并由紫外线固化胶将其封装于封装板内部。
在上述有机发光器件中，空腔中的低熔点金属可以单独使用，也可以是两种或两种以上的低熔点金属混合使用。
在上述有几发光器件中，封装板的内部空腔为一个或多个，并且所述空腔结构大致为立方体结构。
在上述有机发光器件中，封装板的内部空腔为多个时，每个空腔中分别为不同熔点的低熔点金属，或是不同熔点的两种或两种以上低熔点金属的混合物。
在上述有机发光器件中，阴极层与封装板之间的容置空间内填充有导热材料。
在上述有机发光器件中，导热材料可以是具有导热功能的导热胶、导热蜡或导热膏。
在上述有机发光器件中，封装板的外侧还设有一个金属散热板，散热板上有散热凸起。
在上述有机发光器件中，封装板可以是玻璃板、金属板或陶瓷板。
在上述有机发光器件中，低熔点金属可以是Na、K、Cs，Bi、Ga，Rb或Sn中的任一一种。
本发明提供了一种具有良好散热功能的有机发光器件，更具体的说是提供了一种具有良好散热功能的封装板，通过在封装板中设置低熔点金属层，在封装的同时完成了散热，不需要额外的散热层，减小了面板厚度和重量，降低了成本。当器件未工作时，低熔点金属为固态，当器件处在正常的工作状态时，散发的热量传递到低熔点金属层，低熔点金属开始吸热，当温度达到金属熔点时金属大量吸热由固态变为熔融液态，同时将热量散发到周围环境中，降低器件温度，保证了器件的正常工作，同时本发明还在阴极层与封装板之间的容置空间中填充导热材料，在封装板的外侧设置带有散热凸起的金属散热板，进一步增强了器件的导热、散热功能。
附图说明
图1本发明具有散热结构的有机发光器件第一实施方式的结构剖面图
基板110，阳极层120，发光层130，阴极层140，封装板150，低熔点金属层160，导热材料170，封装胶180
图2本发明第一实施方式的封装板中低熔点金属配置构造的平面图
封装板150，低熔点金属层160
图3本发明具有散热结构的有机发光器件第二实施方式的结构剖面图
基板210，阳极层220，发光层230，阴极层240，封装板250，低熔点金属层260、261、262，导热材料270，封装胶280
图4本发明第二实施方式的封装板中低熔点金属配置构造的平面图
封装板250，低熔点金属层260、261、262
图5本发明具有散热结构的有机发光器件第三实施方式的结构剖面图
基板310，阳极层320，发光层330，阴极层340，封装板350，低熔点金属层360，导热材料370，封装胶380，金属散热板390，散热凸起400
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1
图1是本发明有机发光器件第一实施方式的结构剖面图，基板110上依次设置阳极层120，发光层130，阴极层140，其中基板110一般采用玻璃基板，阳极120为透明电极，可以选择氧化铟锡(ITO)、氧化锌、氧化锌锡等金属氧化物或金、铜、银等功函较高的金属，优选ITO，发光层130还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层中的一层或多层，空穴传输层采用空穴传输能力较强的p-型有机半导体材料，一般为三苯胺类化合物，如NPB、TPD、MTDATA等材料中的一种，电子传输层一般为金属有机配合物，如Alq3、BAlq、Gaq3或Al(Saph-q)、芳香稠环类、邻菲咯啉类或噁二唑类化合物中的一种材料，发光层一般采用小分子或聚合物材料作为主体材料，小分子主体材料一般为联苯-咔唑类或苯-卡唑类化合物中的一种材料，聚合物主体材料一般为聚乙烯咔唑或聚芴类材料，阴极层140一般采用锂、镁、钙、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金。
封装板150位于阴极140的上方，并通过封装胶180将封装板150与基板110之间进行粘结封装，封装板150在其内部空腔中包含一低熔点金属层160，空腔形状大致为立方体形状，其构造平面图如图2所示，封装板可以采用玻璃、金属或陶瓷等材料，封装板的颜色最好选择辐射系数大于0.9的颜色，如黑灰色系，可以加强热辐射，提高散热效果，本实施例中采用玻璃封装，可以选择黑灰色系的玻璃颜色，制备时采用冲压成型的方式在玻璃板的内部形成立方体形状的凹槽，在凹槽中装入低熔点金属颗粒，之后采用紫外线固化胶将金属颗粒封装在封装板内部，立方体形状凹槽的体积大小及表面积和深度可以根据需要来选择合适的尺寸，低熔点金属可以是第一主族金属，如Na(Tm＝97.81℃)、K(Tm＝63.65℃)、Rb(Tm＝38.89℃)、Cs(Tm＝28.5℃)等，或还可以是其他熔点较低的金属如Ga(Tm＝29.78℃)、Bi(Tm＝271.3℃)、Sn(Tm＝231.9℃)等。在封装板150与阴极层140的容置空间内填充有导热材料170，可以是导热胶、导热蜡或导热膏，本实施例中选用导热胶，导热胶最好充满整个容置空间，这样可以通过接触可以具有更好的导热性能。
在正常情况下，封装板150中的金属是固体状态，当有机发光器件开始工作时，器件温度逐渐升高，热量从阴极140通过导热胶170传递到封装板150上，封装板150内的低熔点金属会大量快速吸热并熔解成熔融的液态，同时热量以热辐射的形式与外界环境进行热交换，起到散热作用，当器件温度降低时，熔融状态的金属又会通过释放热量转化成固态，如此循环通过低熔点金属的相变化，实现有机发光器件的散热功能。
实施例2
图2是本发明有机发光器件第二种实施方式的结构剖面图，基板210上依次设置阳极层220，发光层230，阴极层240，各层材料选择同实施例1，阴极层240的上方设置有封装板250，封装板250与基板210之间通过封装胶280进行粘结固定，封装板250内包含三个独立的低熔点金属层260、261和262，分别装入不同熔点的金属，同样本实施例中选择玻璃作为封装板，制备时采用冲压成型的方式在玻璃板的内部依次在一个平面上形成三个立方体形状的凹槽，其构造平面图如图4所示，在凹槽内分别装入不同熔点的三种金属颗粒，之后采用紫外线固化胶将金属颗粒分别封装在不同凹槽的封装板内部，三个立方体凹槽的体积大小及表面积和深度可以根据需要选择合适的尺寸，低熔点金属可以是第一主族金属，如Na(Tm＝97.81℃)、K(Tm＝63.65℃)、Rb(Tm＝38.89℃)、Cs(Tm＝28.5℃)等，或还可以是其他熔点较低的金属如Ga(Tm＝29.78℃)、Bi(Tm＝271.3℃)、Sn(Tm＝231.9℃)等。在封装板250与阴极层240的容置空间内填充有导热材料270，可以是导热胶、导热蜡或导热膏，本实施例中选用导热胶，导热胶最好充满整个容置空间，这样可以通过接触可以具有更好的导热性能。
在本实施例中，三个低熔点金属层260、261和262分别选择熔点为38.89℃的Rb，熔点为97.81℃的Na和熔点为231.9℃的Bi，本实施例中设置熔点不同的金属层是考虑到器件在不同工作状态时的温度不同，目的是为了更好的实现散热功能，通常器件在开始工作时温度比较低，一般为40～80℃，这时熔点最低的金属Rb层260开始工作，通过吸收大量从器件内部传递的热量，由固态变为熔融的液态，随着工作时间的延长，器件温度逐渐升高，当温度达到100℃左右时，低熔点金属Na层261开始工作，通过吸收大量热量，由固态变为液态，之后器件温度继续升高，当高达200℃时，熔点最高的金属Bi层开始工作，吸收热量完成固态到液态的转变，当器件不再工作时，各低熔点金属通过释放热量完成液态到固态的转变，如此循环通过低熔点金属的相变化实现有机发光器件的散热功能。其中导热胶270的作用是将器件内部的热量通过阴极240传递到封装板250上，起到更好的传导热量的作用。
实施例3
图3是本发明有机发光器件第三种实施方式的结构剖面图，基板310上依次设置阳极320、发光层330、阴极340，各层材料的选择同实施例1，包含低熔点金属层360的封装板350设置在阴极层340之上，封装板350与基板310之间通过封装胶粘380进行粘结封装，与实施例1、实施例2不同之处在于本实施例的封装板350的外侧还设置有一个带有散热凸起400的金属散热板390，金属散热板390是导热性材料，其作用是有助于将器件内部的热量更好的传递到外界环境中，散热凸起400的作用是增加散热的表面积，有效提高散热效果，凸起可以是圆锥形、圆柱形、矩柱形、圆弧形等，也可以是凹槽与凸起的结合。
Claims (10)
1、一种有机发光器件，包括基板、阳极层、发光层、阴极层以及用于封装的封装板，其特征在于所述封装板包含低熔点金属结构层并具有散热功能。
2、根据权利要求1的有机发光器件，其特征在于所述低熔点金属层嵌于所述封装板的内部空腔中，并由紫外线固化胶将其封装于封装板内部。
3、根据权利要求2的有机发光器件，其特征在于所述低熔点金属单独使用或两种及两种以上混合使用。
4、根据权利要求2或3的有机发光器件，其特征在于所述封装板的内部空腔为一个或多个，并且所述空腔结构大致为立方体结构。
5、根据权利要求4的有机发光器件，其特征在于所述封装板的内部空腔为多个时，每个空腔中分别为不同熔点的低熔点金属，或每个空腔中分别为不同熔点的两种或两种以上低熔点金属的混合物。
6、根据权利要求1、2、3或5的有机发光器件，其特征在于所述阴极层与封装板之间的容置空间内填充有导热材料。
7、根据权利要求6的有机发光器件，其特征在于所述导热材料是导热胶、导热蜡或导热膏。
8、根据权利要求1、2、3或5的有机发光器件，其特征在于所述封装板的外侧还设有一个金属散热板，散热板上有散热凸起。
9、根据权利要求1、2、3或5的有机发光器件，其特征在于所述封装板为玻璃板、金属板或陶瓷板。
10、根据权利要求1、2、3或5的有机发光器件，其特征在于所述低熔点金属为Na、K、Cs，Bi、Ga，Rb或Sn。
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