CN101763777A

CN101763777A - 包括散热装置的有机电致发光显示设备

Info

Publication number: CN101763777A
Application number: CN200910212165A
Authority: CN
Inventors: 李炫�; 朴权珉; 权容一; 朴慧民
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2010-06-30
Also published as: KR20100072653A; US8698381B2; US20100156763A1

Abstract

一种有机电致发光显示设备包括：有机电致发光显示(OLED)面板，具有用于显示图像的第一表面和与第一表面相对的第二表面；连接到第二表面的导热垫；散热片，连接到导热垫以使导热垫设置在OLED面板和散热片之间；底罩，与散热片隔开并保护OLED面板的第二表面，所述底罩由金属材料形成；以及顶罩，覆盖OLED面板的第一表面的边缘并与底罩组合，其中多个散热销形成在散热片的面对底罩的表面上。

Description

包括散热装置的有机电致发光显示设备

本申请要求2008年12月22日在韩国提交的韩国专利申请10-2008-0131126的优先权，在此援引该专利申请作为参考，就好像在此全部阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光显示(OLED)设备，尤其涉及一种包括散热装置的OLED设备。

背景技术

直到目前，用作显示设备的主要是阴极射线管(CRT)设备。但是，最近，诸如等离子体显示面板(PDP)设备、液晶显示(LCD)设备和有机电致发光显示(OLED)设备的平板显示设备得到了广泛研究和使用。

在这些平板显示设备中，由于有机电致发光显示(OLED)设备与液晶显示(LCD)设备不同，为自发光的且不需要额外光源，所以OLED设备具有厚度薄和重量轻的优点。

另外，OLED设备与LCD设备相比具有极好的对比度、宽的视角和短的响应时间。OLED设备在功耗方面也具有优势，并且由低直流(DC)电压驱动。由于OLED设备为固态设备，因此OLED能很好地抵抗外部碰撞，并具有较宽的工作温度范围。而且，由于其简单的制造工艺，与那些LCD设备相比，OLED设备的制造成本较低。

OLED设备可以分为无源矩阵型和有源矩阵型。在无源矩阵型中，扫描线和信号线彼此交叉以形成矩阵形状的二极管。另一方面，在有源矩阵型中，在每一个像素处形成用于开/关像素的开关薄膜晶体管、用于传导电流的驱动薄膜晶体管和用于在一帧期间保持施加给驱动薄膜晶体管的电压的电容器。无源矩阵型设备在显示分辨率、功耗、寿命等方面具有不足之处，而有源型设备由于低功耗、高分辨率和大尺寸的可能性而得到了研究和开发。

OLED设备根据发光的方向通常分为顶发射型和底发射型。底发射型设备在稳定性和制造方法上具有优势。但是，由于底发射型设备有限的孔径比，难以将它应用到高分辨率产品中。因此，顶发射型设备被广泛地用于高分辨率和大孔径比的产品中。

图1是图示现有技术的有源矩阵型OLED面板的截面图。现有技术的OLED面板是顶发射型。

在图1中，OLED面板10包括第一基板1和面对第一基板1的第二基板2。第一基板1和第二基板2彼此隔开，并通过密封图案20密封它们的边缘而连接起来。

更具体地，在第一基板1上的每一个像素区P形成驱动薄膜晶体管DTr，并将连接电极3连接到驱动薄膜晶体管DTr。

在面对第一电极1的第二电极2的内表面上形成第一电极5、在第一电极5上的有机发光层7和在有机发光层7上的第二电极9。有机发光层7在每一个像素区P发出预定颜色的光。可以在第一电极5上形成在相邻像素区P之间的分隔壁(未示出)。如果形成分隔壁，可以在不执行图案化工艺的情况下在各个像素区P处图案化并间隔出有机发光层7和第二电极9。

一般地说，为了显示红色、绿色或蓝色，有机发光层7可以包括发出红色、绿色和蓝色光并在像素区图案化的有机材料。

第一电极5、第二电极9和有机发光层7构成有机发光二极管E。在具有上述结构的OLED面板中，第一电极5作为阴极，第二电极9作为阳极。

第一基板1上的驱动薄膜晶体管DTr通过连接图案11电连接到第二基板2上的有机发光二极管E。

连接图案11跨越第一基板1和第二基板2之间的间隙连接有机发光二极管E与驱动薄膜晶体管DTr。

这里，可以省略第二基板2，以提供柔性(flexible)OLED设备。

但是，OLED面板10的寿命可能会由于驱动薄膜晶体管DTr的退化和驱动OLED面板10时产生的热量而迅速降低。

为了解决这样的问题，已经提出了各种散热装置，例如给OLED面板的模块化工具增加风扇或导热管。这种散热装置具有一些缺点。即，散热装置在成本上具有相对较差的效果，并且结构和安装复杂。此外，散热装置增加了显示设备的重量和厚度。

发明内容

因此，本发明涉及一种能基本上克服由现有技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题的有机电致发光显示(OLED)设备。

本发明的一个优点是提供一种有效散热的OLED设备。

另一个优点是提供一种具有相对较薄的厚度和较轻质量的OLED设备。

再一个优点是提供一种降低生产成本的OLED设备。

在下面的描述中将列出本发明的其它特征和优点，这些特征和优点的一部分将由说明书显而易见，或者可通过本发明的实践来领会。通过书面说明、权利要求以及附图中具体指出的结构，可实现和获得本发明的这些和其它优点。

为了获得这些和其它优点，根据本发明的目的，如这里具体化和概括描述的，一种有机电致发光显示设备包括：有机电致发光显示(OLED)面板，具有用于显示图像的第一表面和与第一表面相对的第二表面；连接到第二表面的导热垫；散热片，连接到导热垫以使导热垫设置在OLED面板和散热片之间；底罩，与散热片隔开并保护OLED面板的第二表面，所述底罩由金属材料形成；以及顶罩，覆盖OLED面板的第一表面的边缘并与底罩组合，其中多个散热销形成在散热片的面对底罩的表面上。

应当理解，本公开前面的一般性描述和后面的详细描述都是示范性的和解释性的，意在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

所包含的附图用于提供对本发明的进一步解释，并引入组成本说明书的一部分，附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图示现有技术的有源矩阵型OLED面板的截面图；

图2是本发明第一实施例的顶发射型OLED面板的截面图；

图3是示意性图示本发明的隔热垫的视图；

图4A是示意性图示本发明的散热片的俯视透视图，图4B是示意性图示本发明的散热片的仰视透视图；

图5是示意性图示本发明的顶罩和底罩模块化的OLED面板的视图；

图6是示意性图示本发明的将热量从OLED面板传输至底罩的路径的视图；

图7是本发明第二实施例的顶发射型OLED面板的截面图；和

图8是本发明第三实施例的底发射型OLED面板的截面图。

具体实施方式

现在将对本发明的实施例进行详细描述，附图中图示了实施例的实例。在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部件。

图2是本发明第一实施例的顶发射型OLED面板的截面图。

为了解释方便，限定了驱动区DA、非发射区NA和发射区PA。在驱动区DA内形成驱动薄膜晶体管，在非发射区NA内形成连接图案，并在发射区PA内形成有机发光二极管E。尽管在图中未示出，还限定了形成有开关薄膜晶体管的开关区。

在图2中，OLED面板100包括彼此面对且隔开的第一基板101和第二基板102。在第一基板101上形成有驱动薄膜晶体管DTr和开关薄膜晶体管，在第二基板102上形成有机发光二极管E。第一基板101和第二基板102在它们的边缘用热固性树脂或UV固化树脂的密封图案连接起来。

栅线(未示出)和数据线115形成在第一基板101上，并彼此交叉以限定像素区P。在栅线和数据线115的每一个交叉部分形成开关薄膜晶体管(未示出)作为开关元件，并将驱动薄膜晶体管DTr电连接到开关薄膜晶体管。驱动薄膜晶体管DTr包括连接到开关薄膜晶体管的栅极103、在栅极103上的栅绝缘层106、在栅绝缘层106上的半导体层110以及在半导体层110上的源极117和漏极119。半导体层110包括本征非晶硅的有源层110a和掺杂非晶硅的欧姆接触层110b。

在开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管DTr上方形成钝化层120。钝化层120具有暴露驱动薄膜晶体管DTr的漏极119的漏接触孔125。

钝化层120由从包括二氧化硅(SiO₂)和氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料组中选择的一种材料形成。必要时，钝化层120可以由从包括苯并环丁烯(BCB)和光丙烯酸的有机绝缘材料组中选择的一种材料形成。

在每一个像素区P中且在钝化层120上形成连接电极130。连接电极130通过漏接触孔125连接到漏极119。

在面对第一基板101的第二基板102上的每一个非发射区NA内形成辅助电极151。在包含辅助电极151的第二基板102的基本上整个表面上形成第一电极141作为有机发光二极管E的元件。第一电极141可以作为阳极。第一电极141可以由诸如氧化铟锡(ITO)的具有相对较高的功函数的材料形成。

在非发射区NA内的第一电极141上形成缓冲层153。

在非发射区NA内的缓冲层153上形成连接图案155。连接图案155电连接驱动薄膜晶体管DTr和有机发光二极管E，以便给有机发光二极管E提供电流。

分隔壁157形成在非发射区NA内的缓冲层153上，并包围每个像素区P的边界。分隔壁157具有预定厚度。

在每个像素区P内的第一电极141上顺序地形成有机发光层143和第二电极145。

第一电极141和第二电极145与插入在它们之间的有机发光层143构成有机发光二极管E。

分隔壁157将有机发光层143和第二电极145自动地断开，而不需要掩模工艺。在分隔壁157上存在有机发光材料层143a和金属材料层145a。

因为有机发光二极管E的第一电极141由诸如ITO的透明导电材料形成，所以有机发光层143发出的光通过第一电极141射出，OLED面板为顶发射型。

这里，有机发光层143可以具有由发光材料构成的单层结构。为了增加发光效率，有机发光层143可以具有包括空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层和电子注入层的多层结构。

第二电极145可以作为阴极，并且可以由诸如铝(Al)或钕铝(AlNd)合金的具有相对较低的功函数的金属材料形成。

就在连接图案155上方的第二电极145与第一基板101上方的连接电极130接触。

连接图案155为柱状并具有预定的厚度。连接图案155保持第一基板101和第二基板102之间的间隙，并电连接第一基板101和第二基板102。

更具体地，连接到驱动薄膜晶体管DTr的漏极119的连接电极130与覆盖连接图案155的第二电极145接触。于是，第二基板102上的有机发光二极管E电连接到第一基板101上的驱动薄膜晶体管DTr。

具有开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管DTr的第一基板101与具有有机发光二极管E的第二基板102分开制造，然后彼此连接起来，从而形成OLED面板100。

在OLED面板100中，根据用于所选颜色的信号分别给第一电极141和第二电极145施加电压，从第一电极141注入的空穴和从第二电极145注入的电子传输至有机发光层143，以产生激子。当激子从激发态向基态跃迁时，产生光并以可见光的形式发射。

发出的光经过透明的第一电极141射出到外界，通过第二基板102的外表面显示图像。

散热装置200连接到第一基板101的外表面，并释放OLED面板100内产生的热量。

由于驱动薄膜晶体管DTr的退化和驱动OLED面板100时产生的热量，OLED面板100的温度升高至约80-90摄氏度。这将缩短OLED面板100的寿命。

于是，在本发明中，在OLED面板100不显示图像的表面设置散热装置200。散发在OLED面板100内产生的热量，防止缩短OLED面板100的寿命。

散热装置200包括导热垫210和散热片220。将导热垫210连接到OLED面板100的背面，即，第一基板101的外表面，散热片与导热垫210接触。于是，在OLED面板100内产生的热量通过导热垫210和散热片220有效地释放到外界。

下面将参照图3和图4进行更详细地说明。

图3是示意性图示本发明的导热垫的视图。

在图3中，导热垫210连接到图2的OLED面板100的背面。导热垫210可由延展性材料形成，例如，导热界面材料(TIM)。TIM具有相对较好的界面性质和较高的导热性，并包括硅基材料。

通过使用TIM作为导热垫210，导热垫210可以沿整个接触面与图2的OLED面板100进行面接触。

更具体地，图2的OLED面板100的背面具有粗糙度。如果导热垫210是刚性的，则导热垫210的表面也可以有粗糙度。在这种情况下，导热垫210会与图2的OLED面板100点接触，并可能在导热垫210和图2的OLED面板100的背面之间存在气穴。

另一方面，如果导热垫210由TIM形成，则导热垫210可以是柔性的。导热垫210可以基本上均匀并连续地接触图2的OLED面板100，而在导热垫210和图2的OLED面板100之间不存在气穴。于是，接触面积被最大化。

而且，导热垫210与图2的OLED面板100的整个表面接触会扩展传热路径，并能很好地降低接触热阻。因此，在图2的OLED面板100内产生的热量被有效地传至导热垫210。

导热垫210可以与图2的OLED面板100的背面具有相同的尺寸，以完全覆盖图2的OLED面板100的背面。另外，由于不易执行自动工艺，可以通过人工将导热垫210连接到图2的OLED面板100的背面。在工艺过程中，会存在较差的连接。

因此，可以将导热垫210分为彼此分开的几块，例如，两块或三块，并可以将它们连接到图2的OLED面板100的背面。该工艺可以被有效地执行。

与导热垫210接触的图2的散热片220的表面也具有粗糙度。由于导热垫210具有延展性，所以导热垫210可以沿接触表面与图2的散热片220进行面接触。

因此，在图2的OLED面板100内产生的热量被有效地传至图2的散热片220。

图4A是示意性图示本发明的散热片的俯视透视图，图4B是示意性图示本发明的散热片的仰视透视图。

在图4A中，散热片220具有对应于图2的OLED面板100的背面的矩形板状形状。散热片220可以由具有相对较高的导热性的金属材料形成，例如，铝(Al)。铝可以具有大约99.5％的纯度。

更有效地，可以对散热片220进行阳极氧化，并可以在散热片220的表面形成黑色氧化膜。由于散热片220是黑色的，因此可增加吸热效率，并且散热片220具有相对较高的导热性。

传至散热片220的热量有效地分散到整个散热片220。

在图4B中，在与接触图3的导热垫210的散热片220的正面相对的散热片220的背面上形成多个散热销221。散热销221彼此分开，并从散热片220的背面以预定的高度凸出。

散热销221可以具有各种形状。理想地，散热销221向面对传导热量的方向凸出，并具有最大的表面积。

随着散热销221数量的增加，用于散发传至散热销221的热量的表面积也增加，可以获得较好的散热效果。散热销221的数量在能使自然对流在相邻的散热销221之间流通的范围内。

例如，在本发明中，散热销221以至少1-2mm的高度H从散热片220的背面凸出。散热销221的宽度W可以在1-2mm范围内，相邻的散热销221之间的间距S可以在2-3mm范围内。

于是，自然对流在相邻的散热销221之间流通，并能释放传至散热片220的一些热量。

为了进一步增加散热片220的散热效率，较有效地是，通过图2的OLED面板100的模块化工具将传至散热片220的热量释放到外界。为了实现该目的，可以在散热片220背面的四个拐角区域处形成散热接触端223。

散热接触端223可以以高于散热销221的高度从散热片220的背面凸出。当散热接触端223与图2的OLED面板100的模块化工具接触时，散热销221并未与图2的OLED面板100的模块化工具接触，而在散热销221与模块化工具之间存在间隙。

这里，图2的OLED面板100的模块化工具可以是顶罩和底罩。

图5是示意性图示本发明的顶罩和底罩模块化的OLED面板的视图。

在图5中，散热装置200设置在OLED面板100的背面。散热装置200包括连接到OLED面板100背面的导热垫210和连接到导热垫210背面的散热片220。

在散热片220背面上形成有多个散热销221和散热接触端223。

通过顶罩320和底罩310将OLED面板100和散热装置200模块化。顶罩320具有L形截面的矩形框架形状，以覆盖OLED面板100的正面边缘和侧面。顶罩320的正面具有开口，其中通过该开口来显示OLED面板100的图像。顶罩320可以由金属材料形成。

上方设置有OLED面板100和散热装置200且作为OLED模块的基座的底罩310具有矩形板状形状，并且底罩310的边缘向OLED面板100弯曲。因此，底罩310可以包括底壁和侧壁。底罩310保护OLED面板100的背面。底罩310可以由金属材料形成。

在散热片220背面上形成的散热接触端223与金属材料的底罩310接触。于是，能获得从OLED面板100到底罩310传递热量的路径。即，在OLED面板100内产生的热量通过散热装置200有效地传至底罩310，并释放到外界。

这里，顶罩320可以被称作顶壳或者顶盖，底罩310可以被称作底壳、底盖或者下盖。

图6是示意性图示本发明的将热量从OLED面板传输至底罩的路径的视图。

在图6中，在OLED面板100内产生的热量通过导热垫210传至散热片220。传至散热片220的一些热量通过相邻散热销221之间的自然对流散发，其它的热量通过与散热片220的散热接触端223接触的金属材料的底罩310释放到外界。

因此，当现有技术的OLED面板的温度升高到大于80至90摄氏度时，本发明的OLED面板的温度由于散热装置200可以只升高到55至60摄氏度。

另外，尽管在本发明第一实施例中散热装置200与底罩310接触，但是散热装置200也可以形成为与顶罩320接触。

此外，在本发明第一实施例中，图2的驱动薄膜晶体管DTr和图2的有机发光二极管E形成在不同的基板上。在另一个实施例中，驱动薄膜晶体管和有机发光二极管可以形成在相同的基板上。

图7是本发明第二实施例的顶发射型OLED面板的截面图。为了解释方便，将概括地说明与第一实施例相同的部件。

在图7中，OLED面板400包括形成在同一基板401上的驱动薄膜晶体管DTr和有机发光二极管E。

第二电极415、有机发光层413和第一电极411顺序地形成在基板401的内表面上，并构成有机发光二极管E。第二电极415电连接至驱动薄膜晶体管DTr。

这里，第二电极415可以由不透明导电材料形成，第一电极411可以由透明导电材料形成。于是，有机发光层413发出的光通过第一电极411射出。

可以形成透明钝化膜420来覆盖具有有机发光二极管E的基板401的显示区域。

如上所述，光沿从基板401到钝化膜420的方向射出，从而显示图像。因此，钝化膜420的外表面是显示表面。

散热装置200连接到基板401的外表面，并释放在OLED面板400内产生的热量。

此外，可以取代钝化膜420而设置面对基板401的相对基板。这时，相对基板可以通过密封图案(未示出)与基板401连接。

在第二实施例中，散热装置200位于包含驱动薄膜晶体管DTr的基板401的背面。散热装置200可以设置在面对包含驱动薄膜晶体管DTr的基板401的基板的外表面上。在下文中将参考图8来说明。

图8是本发明第三实施例的底发射型OLED面板的截面图。为了解释方便，将概括地说明与第一实施例和第二实施例相同的部件。

在图8中，有机发光二极管E和驱动薄膜晶体管DTr形成在相同的基板上，即在第一基板501上。

第二电极515、有机发光层513和第一电极511顺序地形成在第一基板501的内表面上，并构成有机发光二极管E。第二电极515电连接至驱动薄膜晶体管DTr。

这里，第二电极515可以由透明导电材料形成，第一电极511可以由不透明导电材料形成。于是，有机发光层513发出的光通过第二电极515射出。

第二基板502与第一基板501隔开。可以将吸潮装置530连接到第二基板502的内表面。吸潮装置530去除OLED面板500内的潮气和氧气。

在OLED面板500中，光沿从第二基板502到第一基板501的方向射出，从而显示图像。因此，第一基板501的外表面是显示表面。

散热装置200连接到第二基板502的外表面，并释放OLED面板500内产生的热量。

如上所述，在本发明中，包括导热垫210和散热片220的散热装置200设置在OLED面板不显示图像一侧的外表面上，因此，能获得从OLED面板到底罩的传递热量的路径。于是，在OLED面板内产生的热量被有效地释放到外界，并且散热效率能够被最大化。

此外，散热装置200的结构简单并易于安装。与现有技术的风扇和导热管相比，散热效率相对较高，并且可以获得重量轻厚度薄的显示设备。

显然对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能够对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明意在覆盖所附权利要求及其等价物范围内的本发明的各种修改和变型。

Claims

1.一种有机电致发光显示设备，包括：

有机电致发光显示OLED面板，具有用于显示图像的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；

导热垫，连接到所述第二表面；

散热片，连接到所述导热垫，以使所述导热垫设置在所述OLED面板和所述散热片之间；

底罩，与所述散热片隔开并保护所述OLED面板的第二表面，所述底罩由金属材料形成；以及

顶罩，覆盖所述OLED面板的第一表面的边缘并与所述底罩组合，

其中多个散热销形成在所述散热片的面对所述底罩的表面上。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述导热垫具有对应于所述OLED面板的第二表面的尺寸，并由延展性导热介面材料TIM形成。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述导热垫分成彼此隔开的几块。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述散热片具有板状形状和对应于所述OLED面板的第二表面的尺寸。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个散热销从所述散热片凸出并彼此隔开。

6.根据权利要求5所述的设备，其中散热接触端形成在所述散热片的面对底罩的表面上并接触所述底罩。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述散热接触端具有高于所述多个散热销的高度，以使所述多个散热销与所述底罩隔开。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述散热接触端设置在所述散热片的面对底罩的表面的四个拐角区域处。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述OLED面板包括：

彼此面对的第一基板和第二基板；

在所述第一基板的内表面上的开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管；以及

在所述第二基板的内表面上的有机发光二极管，

其中发光二极管发出的光通过所述第二基板射出。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述OLED面板包括：

彼此面对的第一基板和第二基板；以及

在所述第一基板的内表面上的开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和有机发光二极管，

其中发光二极管发出的光通过所述第二基板射出。