TW463519B - Organic electroluminescent device with heat dissipation function and its manufacturing method - Google Patents

Description

'519 五、發明說明（2) electroluminescent device having improved durabl1ity and producing method thereof」所揭露者 ’請參閱第1 B圖所示，其主要係在真空環境下，利用一 金屬膜1 7斜向蒸鍍於有機層1 3及第二電極1 4之表面 以形成一密封層，運用金屬膜1 7良好之吸附性而在有機 電激發光元件上形成黏附性較長久之密封層。惟，在第二 種電發光元件技術中，還是存在有下列缺憾： 1. 其無法做出包括有R G B三原色排列之電子發光元件矩 陣；換言之，其無法形成全彩顯示面板； 2. 在蒸鍍形成有機層及第二電極時並無法準確定位，如 此圖形無法精細化及有效提升其顯像品質； 3. 利用斜向蒸鍍方式形成有機層及第二電極，容易導致 電極之知緣（離開金屬膜之一端）組成發生偏差，因 此常造成其微小短路現象’而影響元件之可靠性；及 4. 其有機層1 3所使用之截面積相較於第二電極1 4必 須大許多’否則金屬膜1 7將在兩電極間形成導電管 道，如此將形成有機層材質之使用浪費。 為此，發展出第三種習用有機電激發光元件，如美國 專利第 5，276，380號「organic electroluminescent image display device」、或第 5,701，055號「 organic electroluminescent display panel and method for manufacturing the same」所揭露者，其中第 5, 701，055 號專利之製作流程如第2 A圖至第2 G圖所示 首先係在 一基板2 1上形成第一電極2 2 ，如第2A圖所示；在第

第5頁 c 3 5 19 五、發明說明（3) 一電極2 2上再形成一第一絕緣物質層2 8 ’如非感光性 聚醯亞胺(non-photosens i t i ve po1y i mide)，及第二絕 緣物質層2 5 ，如二氧化矽’第2 B圖所示；再利用掩罩 (mask)2 7微影及蝕刻技術在第二絕緣物質層2 5表面之 適當位置形成複數個接觸窗口 275 ，如第2C圖；利用 乾蝕刻或濕蝕刻等蝕刻技術蝕刻第二絕緣物質層2 5及第 一絕緣物質層2 8，以形成複數個頂側具有較突出之絕緣 凸緣2 5 5的絕緣凸肋2 8 5 ，如第2 D圖；利用一陰影 罩板2 9及斜向蒸鍍方式在兩絕緣凸肋2 8 5之間依序形 成可單獨發出紅光（R)、綠光（G)、藍光（B)之有機層2 3 ，如第2E圖；形成第二電極24於有機層23表面，如 此當電源通過有機層2 3時將可發出RGB之全彩顯示光， 如第2 F圖所示；最後，形成一絕緣密封層2 6以覆蓋所 有有機電激發光元件之所有元件，如第2G圖所示。 雖然，第三種習用有機電激發光元件技術可解決圖形 更精細化問題及發出全彩色光之優點，但由於有機層2 3 在工作發光時，將產生高熱，而這些所產生之熱量由於沒 有良好之導熱管道，對現今I C高性能化之驅勢而言’相對 將容易因為高熱而導致相關元件之損壞。因此業界有所謂 之「1 0度法則」，即是若元件溫度每增加1 〇度，則I c使用 壽命將會減半之現象，故可知工作溫度之散熱對元件之可 靠性及使用壽命係何等重要，當然對上述習用有機電激發 光元件構造而言，如何將作高熱導出係為一極大之挑戰。 因此，如何針對上述各種習用電子發光元件所發生之

第6頁 _4_635 1 9 五、發明說明（4) 問題提出一種新 之變化而達到有 使用舞命及可罪 本發明之主 及其製作方法， 散熱凸肋所取代 工作時所產生之 之使用壽命者。 本發明之次 及其製作方法， 元件因高熱所產 穎之解決方法，可在現有 機層良好傳導散熱之目的 性。爰是 要目的，在於提供一種有 將習用構造之絕緣凸肋材 ’再辅以一絕緣底板，如 高熱輕易傳導散熱出去， 要目的，在於提供一種有 由於可增加元件之散熱管 生之問題，故可有效提升 製裎中加上少許 ’以增加元件之 機電激發光元件 質以含有金屬之 &即可將有機層 &延長發光元件 機電激發光元件 場1 ’因此可解決 Α件之可靠性者 本發明之又 及其製作方法， 極及絕緣底板之 為一反射薄膜者 茲為使 貴 功效有更進一步 配合詳 首 佳實施 騍係包 步 及第 細之說明 先，請參 例在製作 括有： 驟1 ,首 絕緣物質 ::的，在於提供一種有機電激發光元件 其有機層將可被包覆於第-電極、第二電 間受到完整之保護，故其维換 ^ 、絕緣密封層可改 Q 審查委員對本發明之結構牲 W将徵及所读成之 之瞭解與認識’謹佐以軔 久所逆风 权佳之實施例圖及 ，說明如後： 貝犯丨』口 閱第3A圖至第3G圓，^ 係為本發明一較 時之各步驟構造截面圖’本發ii主要步 先在-基板31上依序形成第—電極32 4 1，其中該基板3 1可為-玻璃基板，

W35 1 9 _ 五、發明說明¢5) 第一電極3 2則為透明之材質製成，如I TO，而與第一電 極3 2成交叉態樣之第一絕緣物質4 1可為二氧化矽，如 第3 A圖所示； 步驟2 ，於第一絕緣物質層4 1之表面再依序形成一 散熱物質層3 8及一第二絕緣物質層3 5 ，其中散熱物質 層3 8可選擇具傳導熱能功效之含金屬材質所製成’例如 可選擇氮化硼、氮化鈀、氧化鋁、氧化鎂、或二硼化鈦之 其中之一材質或其組合式所製成，如第3 B圖所示； 步驟3 ，利用微影及蝕刻技術，均向垂直蝕刻第二絕 緣物質層35及第一絕緣物質層41，及旋向蝕刻該散熱 物質層3 8 ，致使其成為一立設於第一電極3 2表面之絕 緣底板4 1 5、散熱凸肋3 8 5及位於散熱凸肋3 8 5頂 側之絕緣凸緣3 5 5 ，而兩絕緣底板4 1 5之間可形成為 一預計發光區3 3 5 ，當然兩預計發光區3 3 5間可自然 形成不發光區337 ，如第3C圖及第3D圖所示； 步驟4 ，利用陰影罩板3 9分別在相對應預計發光區 3 3 5之第一電極3 2表面蒸鍍一有機層3 3 ，該有機層 可包括有有機電洞傳輸層（organic hole transport 1 a y e r )、有機發射層（o r g a n i c e m i 11 i n g 1 a y e r )、或有機 電子傳輸層（organic electron transport layer)之其中 之一或其組合式，而有機層3 3則可選擇可投射藍光之有 機層（B)、綠光之有機層（G)、紅光之有機層（R)之其中之 一或其組合式，而此較佳實施例中則是三色光為代表，如 第3 E圖所示，

第8頁 463519 五、發明說明（6) 步驟5 ，再垂直蒸鍍第二電極3 4於有機層3 3之表 面，由於絕緣凸緣3 5 5之寬度係大於散熱凸肋3 8 5 ， 故其第二電極3 4並不會觸接於散熱凸肋385 ，因此不 會有短路之現象發生，如第3 F圖所示；及 步驟6 ，最後，於第二電極3 4、絕緣凸緣3 5 5及 散熱凸肋3 8 5之週邊形成一絕緣密封層3 6 ，以保護有 機層3 3及所有構件，如第3G圖所示。 由於，在此實施例中，其絕緣凸緣3 5 5係與絕緣底 板4 1 5同一寬度大小，且其有機層3 3及第二電極3 4 都是垂直蒸鍍形成，故其有機層3 3實際上已被第一電極 3 2 、絕緣底板4 1 5及第二電極34所包圍，真正在真 空環境下即可完成有機層之保護動作，而不受到大氣中之 氧氣或濕氣所損害，故其步驟6之絕緣密封層3 6亦非絕 對之必要，因此絕緣密封層3 6亦可設計為一可反射光線 之反射薄膜所製成。 另外，由於本發明之散熱凸肋3 8 5具有含金屬材質 ，所以其導熱及散熱性相對於習用之絕緣物質（絕緣凸肋 )高出許多，而在有機層工作時可適時將所發出之高熱傳 遞出去，因此不僅可降低因高溫所引起之元件可靠性問題 ，亦可有效解決所謂之「1 0度法則j及延長元件之使用壽 命。 再者，請參閱第4圖，係為本發明另一實施例之構造 截面圖；如圖所示，在此實施例中主要係將上述實施例散 熱凸肋3 8 5及絕緣凸緣3 5 5設計成同樣具有金屬粒子

第9頁 ^35 19 五、發明說明¢7) 材質所製成之散熱凸肋3 8 7 ，如此還是可達到散熱之目 的〇 最後，請參閱第5圖，係為本發明之又一實施例示意 圖；如圖所示，其主要係將其散熱凸肋蝕刻成一具錐狀之 散熱錐型板3 8 9等各種態樣之散熱板，且其絕緣底板4 I 5亦可在形成第一電極3 2之後而散熱物質之前3 8先 形成相較散熱凸肋3 8 9頂側寬度為小者，如此在形成有 機層3 3時就可利用斜向蒸鍍之特性用以擴大有機層3 3 發光面積之區域大小。 又，由於本發明之有機層亦可向第二電極3 4方向發 光，故在另一實施例中，其亦可在基板3 1之底端設有一 可反射光線之反射薄膜4 7。 綜上所述，當知本發明係有關於一種有機電激發光元 件，尤指一種可增加散熱管道以延長元件使用壽命之有機 電激發光元件及其製作方法。故本發明實為一具有新穎性 、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之 專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局 早曰賜准專利，至感為禱。 惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並 非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範 圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾 ，均應包括於本發明之申請專利範圍内。 圖號簡單說明： II 基板 12 第一電極

第H)頁 463519 五、發明說明ί8) 3 3 5 3 4 3 8 3 8 7 3 9 4 15 有 機 層 1 4 第 二 電 極 絕 緣 密 封 層 1 7 絕 緣 密 封 層 基 板 2 2 第 — 電 極 有 機 層 2 3 7 層 間 不 發 光 區 預 計 發 光 區 2 4 第 二 電 極 第 二 絕 緣 物 質 層 2 5 5 層 間 凸 緣 絕 緣 密 封 層 2 7 掩 罩 第 一 絕 緣 物 質 層 2 8 5 層 間 凸 肋 陰 影 罩 板 3 1 基 板 第 一 電 極 3 3 有 機 層 預 計 發 光 區 3 3 7 層 間 不 發 光 區 第 二 電 極 3 4 5 第 二 電 極 物 質 第 二 絕 緣 物 質 層 3 5 5 絕 緣 凸 緣 絕 緣 密 封 層 3 7 掩 罩 散 熱 物 質 層 3 8 5 散 熱 凸 肋 散 熱 凸 肋 3 8 9 散 熱 錐 型 板 陰 影 罩 板 4 1 第 _ _ 絕 緣 物 質 絕 緣 板 4 7 反 射 薄 膜 2 2 2 2 2 2 2 3 9

第11頁 5 19 圊式簡單說明 第1 A圖：係習用有機電激發光元件之構造截面圖； 第1 B圖：係另一種習用有機電激發光元件之構造截面圖 第2 A圖至第2 G圖：係又一種習用有機電激發光元件在 製作時之各步驟構造戴面圖； 第3 A圖至第3 G圖：係本發明一較佳實施例在製作時之 各步驟構造截面圖； 第4圖：係本發明另一實施例之構造截面圊；及 第5圖：係本發明又一實施例之構造截面圖。

第12頁 463519 四、中文發明摘要（發明之名稱：具有散熱功效之有機窀激發光元件及其製作方法、 本發明係有關於一種有機電激發光元件，尤指一種可 增加散熱管道以延長元件使用壽命之有機電激發光元件及 其製作方法，其主要構造係包括有一基板、至少一形成於 基板上之第一電極、複數個設於第一電極表面之絕緣板、 設於絕緣板表面上具有頂側凸緣之散熱凸肋、至少一有機 層及第二電極，其中該散熱&肋係由一含有金屬之材質所 製成，故可在有機層發光工作時，將其所產生之熱源藉由 散熱凸肋傳導散熱出去，以有效降低第一電極與第二電極 間之工作溫度，不僅可防止元件本身因為工作高溫所引起 之損毁等弊端，亦可有效延長元件之使用壽命及可靠性者 英文發明摘要（發明之名稱：）

Claims (1)

1. 4MSS 463519 六:申 造 構 要 主 其 件 元 光 發 激 電 機 有 之 效 功 熱 散： 有有 具括 種包 一係 極 一 第 之 上 板 基 該 於 成 •’形 板一 基少 一至 一預 第一 與成 並形 ,然 面自 表可 之間 極之 電板 一緣 第絕 該兩 於而 設’ 分樣 ’態 板叉； 緣交區 絕成光 個極發 數電計 複 板熱 緣散 絕較 該度 於寬 設一 固有 ,設 肋端 凸頂 熱之 散肋 之凸 質熱 材散； 屬一緣 金每凸 有而之 含，大 包面為 個表肋 數之凸 複 發 tt. 預 該 於 設 層 機 有 之 層及 射； 發面 激表 電極 機電 有一 一第 括之 包區 少光 至 其氧， 、 件鋁 元化 光氧 。發、 面激鋁 表電化 之機氮 層有、 機之硼 有述化 該所IL 於項擇 設1選 ，第可 極圍係 電範肋 二利凸 第專熱 一請散 少申該 至如中 其 件 元 。光 成發 製激 所電 質機 材有 一之 之述 ΦΪ 所 其項 的一~_ 鈦第 化圍 删範 二利 及專 、請 鎂申 化如 4 尚 件 元 光 發 激 機 有 之 。述.. 矽所 化項 氧一—_ 二第 為圍 係範 板利 緣專 絕請 該申 中如 之 肋 凸 熱 散 及 極 電 二 第 該 於 設 層 封 密 緣 絕 1 。 括邊 包週 件。件 元膜元 光薄光 發射發 激反激 電之電 機線機 有光有 之射之 述反述 所可所 項一項 4為1 第係第 圍層圍 範封範 利密利 專緣專 請絕請 申該申 如中如 其 其 第13頁 ^6351 9 六、申請專利範圍 中該基板之底側亦可設有一反射薄膜。 7 *如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件，其 中該有機層係為可投射藍光之有機層、綠光之有機層 、紅光之有機層、及其組合式的其中之一。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件，其 中該散熱凸肋及其凸緣係可為一體之散熱錐型板。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件，其 中該散熱凸肋之頂側凸緣係為一由絕緣材質所製成之 絕緣凸緣。 10·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件，其 中該絕緣底板之寬度係小於該絕緣凸緣之寬度者。 11· 一種具有散熱功效之有機電激發光元件的製作方法， 其主要步驟係包括有： a. 在一基板上依序形成至少一個第一電極及一第一絕 緣物質層； b. 於第一絕緣物質層之表面依序形成一包含有金屬材 質之散熱物質層、及一第二絕緣物質層； c. 利用微影及蝕刻技術，均向蝕刻第二絕緣物質層、 散熱物質層及第一絕緣物質層，致使其成為一立設 於該第一電極表面之絕緣底板、散熱凸肋及位於散 熱凸肋頂側之絕緣凸緣，而兩絕緣底板間可為一預 計發光區； d. 利用陰影罩板分別在相對應預計發光區之第一電極 表面蒸鍍一有機層；及

   第14頁 463519 六、申請專利範固 e.垂直蒸鍍第二電極於該有機層之表面。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，於步驟e之後尚可包括有下列步驟： 於第二電極、絕緣凸緣及散熱凸肋之週邊形成一絕緣 密封層。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中該絕緣密封層係為一可反射光線之反射 薄膜製成。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中步驟c中所蝕刻之絕緣凸緣與絕緣底板 係有相同寬度者。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中步驟c中所蝕刻之絕緣凸緣的寬度係大 於絕緣底板之寬度，故在步驟d中其有機層亦可利用 斜向蒸鍍而形成於預計發光區之第一電極表面。 1 6 *如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中該散熱物質層係可選擇氮化硼、氮化鋁 、氧化鋁、氧化鎂、及二硼化鈦的其中之一材質所製 成。 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中該步驟a中所使用之第一絕緣物質層係 由一二氧化矽所製成。 1 8 .如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 造方法，於步驟e之後尚可包括下列步驟：

   第15頁 4635 19 六、申請專利範圍 形成一反射薄膜於基板之底側。 1 9 .如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中步驟d中所選用有機層係為可投射藍光 之有機層、綠光之有機層、紅光之有機層、及其組合 式的其中之一，而設於相對應之預計發光區第一電極 表面。 2 0 .如申請專利範圍第11項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中步驟b與步驟c亦可為是下列步驟取代： Μ.蝕刻該第一絕緣物質層成絕緣底板，並於絕緣底 板之表面形成一包含有金屬材質之散熱物質層； c 1.利用微影及蝕刻技術，均向蝕刻散熱物質層，致 使其成為一立設於該絕緣底板表面且其頂側較為 寬大之散熱凸肋。 2 1 ·如申請專利範圍第1 1項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中步驟b與步驟c亦可為是下列步驟取代： b 1.蝕刻該第一絕緣物質層成絕緣底板，並於絕緣底 板之表面形成一散熱物質層； c 1.利用微影及蝕刻技術，均向蝕刻散熱物質層，致 使其成為一立設於該絕緣底板表面之散熱錐型板 σ 22·如申請專利範圍第21項所述之有機電激發光元件的製 作方法，其中步驟b 1所形成之絕緣底板之寬度係小於 步驟c 1所形成之散熱錐型板的頂側寬度者。

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