專利名稱：自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種有機(jī)電激發(fā)光元件，尤指一種可增加散熱管道以延長(zhǎng)元件使用壽命的有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法。
科技昌明的時(shí)代里，顯示面板的作用廣泛，舉凡電視機(jī)、電腦周邊設(shè)備、廣告看板、影像電話、手機(jī)面板或全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)裝置中皆需應(yīng)用到顯示面板，在眾多顯示面板的使用材料或顯示方法中，有機(jī)電激發(fā)光元件(organicelectroluminescent device)由于具有視野角度較大、顯示品質(zhì)較佳、顯示器厚度較薄、使用消耗電力較小、容易制造及發(fā)射出全彩光源的優(yōu)點(diǎn)，因此在新一代顯示面板中受到各方的矚目。
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圖1，為常用有機(jī)電激發(fā)光元件的構(gòu)造截面圖，其主要是在一基板11上形成一第一電極12，且在第一電極11的適當(dāng)位置依序蒸鍍形成有一至少包括有一有機(jī)發(fā)射層(organic emitting layer)的有機(jī)層13和第二電極14。由于有機(jī)層13容易受到空氣中濕氣及氧氣的作用影響而遭受損壞，致使其發(fā)光顯像區(qū)域縮小，因此在常用電激發(fā)光元件上會(huì)再利用一如樹脂的絕緣密封層15以覆蓋上述元件。但由于樹脂無法長(zhǎng)期粘附于有機(jī)電激發(fā)光元件整個(gè)表面，且在形成絕緣密封層15時(shí)無法確保為真空環(huán)境下進(jìn)行，因此濕氣及氧氣的傷害還是難以全面排除。
針對(duì)上述的缺點(diǎn)，于是有第二種常用電激發(fā)光元件的改良制作技術(shù)，如美國(guó)專利第5,701,055號(hào)「organic electroluminescent display panel andmethod for manufacturing the same」所揭露的，其構(gòu)造如圖2所示，其主要是在一基板21上依序分別形成一第一電極22，一第一絕緣物質(zhì)層28，如非感光性聚醯亞胺(non-photosensitive polyimide)，及第二絕緣物質(zhì)層25，如二氧化矽；再利用掩罩(mask)微影及蝕刻技術(shù)蝕刻第二絕緣物質(zhì)層25及第一絕緣物質(zhì)層28，以形成復(fù)數(shù)個(gè)頂側(cè)具有橫向突出的絕緣凸緣25的絕緣凸肋28，而絕緣凸緣28的縱向底端可形成一層間不發(fā)光區(qū)237，而兩層間不發(fā)光區(qū)237之間自然形成一預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)235。接著，利用陰影罩板及斜向蒸鍍方式在兩絕緣凸肋28間的預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)235上依序形成可單獨(dú)發(fā)出紅光(R)、綠光(G)、藍(lán)光(B)的有機(jī)層23，之后，再形成第二電極24于有機(jī)層23表面，如此當(dāng)電源通過有機(jī)層23時(shí)將可發(fā)出RGB的全彩顯示光，最后，形成一絕緣密封層26以覆蓋所有有機(jī)電激發(fā)光元件的所有元件。
雖然，第二種常用有機(jī)電激發(fā)光元件技術(shù)可解決圖形更精細(xì)化問題及發(fā)出全彩色光的優(yōu)點(diǎn)，但由于有機(jī)層23在工作發(fā)光時(shí)，將產(chǎn)生高熱，而這些所產(chǎn)生的熱量由于沒有良好的疏通管道，對(duì)現(xiàn)今IC高性能化的驅(qū)勢(shì)而言，相對(duì)將容易因?yàn)楦邿岫鴮?dǎo)致?lián)p壞。因此業(yè)界有所謂的「10度法則」，即是若元件溫度每增加10度，則IC使用壽命將會(huì)減半的現(xiàn)象，故可知工作溫度的散熱對(duì)元件的可靠性及使用壽命是何等重要，當(dāng)然對(duì)上述常用有機(jī)電激發(fā)光元件構(gòu)造而言，如何將作高熱導(dǎo)出是一極大的挑戰(zhàn)。
因此，如何針對(duì)上述各種常用電子發(fā)光元件存在的問題提出一種新穎的解決方法，可在現(xiàn)有制程中加上少許的變化而達(dá)到有機(jī)層良好傳導(dǎo)散熱的目的，以增加元件的使用壽命及可靠性。
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法，將常用構(gòu)造的絕緣凸肋材料用含有散熱材質(zhì)的散熱凸柱所取代，如此即可將有機(jī)層工作時(shí)所產(chǎn)生的高熱輕易傳導(dǎo)散熱出去，以延長(zhǎng)發(fā)光元件的使用壽命。
本發(fā)明的次要目的，在于提供一種有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法，由于可增加元件的散熱管道，因此可解決元件因高熱所產(chǎn)生的問題，故可有效提高元件的可靠性。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法，其有機(jī)層將可被包覆于第一電極、第二電極及絕緣底板之間受到完整的保護(hù)，故其絕緣密封層可改為一反射薄膜。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法，利用隔離層的適當(dāng)布置以輕易完成圖形精細(xì)化及全彩色光的功效。
為使貴審查委員對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所取得的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，以較佳的實(shí)施例圖及配合詳細(xì)的說明，說明如后圖1為常用有機(jī)電激發(fā)光元件的構(gòu)造截面圖；圖2為另一種常用有機(jī)電激發(fā)光元件的構(gòu)造截面圖；圖3至圖10為本發(fā)明一較佳實(shí)施例在制作時(shí)的各步驟構(gòu)造截面圖；圖11至圖17為本發(fā)明另一實(shí)施例在制作時(shí)的各步驟構(gòu)造截面圖。
首先，請(qǐng)參閱圖3至圖10，為本發(fā)明一較佳實(shí)施例在制作時(shí)的各步驟構(gòu)造截面圖，本發(fā)明的主要步驟包括有步驟1，首先在一基板31上依序形成第一電極32及由絕緣物質(zhì)所構(gòu)成的第一隔離層41，其中該基板31可為一玻璃基板，第一電極32則為透明的材質(zhì)制成，如IT0，第一隔離層41可為二氧化矽，如圖3所示；步驟2，于第一隔離層41的表面形成一散熱物質(zhì)層38，該散熱物質(zhì)層38可選擇具有傳導(dǎo)熱能功效的含金屬材質(zhì)所制成，例如可選擇氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎂或二硼化鈦中的一材質(zhì)或其組合式所制成，如圖4所示；步驟3，利用掩蓋37微影及蝕刻技術(shù)，均向垂直蝕刻非掩蓋37底端的散熱物質(zhì)層38，致使其成為一立設(shè)于第一隔離層41表面的散熱凸柱385；如圖5所示；步驟4，蒸鍍由絕緣物質(zhì)構(gòu)成的第二隔離層43于散熱凸柱385及第一隔離層41表面，如圖6所示步驟5，再度利用掩罩微影及蝕刻技術(shù)均向垂直蝕刻非散熱凸柱385底端及周邊的第二隔離層435及第一隔離層41，致使其成為一外圍四周皆具有絕緣隔離層41、43的散熱凸柱385，剩余第一隔離層41的底端設(shè)定為層間不發(fā)光區(qū)337，兩層間不發(fā)光區(qū)337之間則自然形成一預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)335，如圖7所示步驟6，利用陰影罩板39分別在相對(duì)應(yīng)預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)335的第一電極32表面蒸鍍一有機(jī)層33，該有機(jī)層可包括有機(jī)電洞傳輸層(organic holetransport layer)、有機(jī)發(fā)射層(organic emitting layer)或有機(jī)電子傳輸層(organic electron transport layer)的其中之一或其組合式，而有機(jī)層33則可選擇可投射藍(lán)光的有機(jī)層(B)、綠光的有機(jī)層(G)、紅光的有機(jī)層(R)的其中之一或其組合式，而此較佳實(shí)施例中則是三色光為代表，如圖8所示步驟7，再垂直蒸鍍第二電極34于有機(jī)層33的表面，由于第一電極32及散熱凸柱385的上表面及周邊皆被有機(jī)層33、第一隔離層41及第二隔離層43所覆蓋，所以其第二電極34并不會(huì)觸接于散熱凸柱385及第一電極32，因此不會(huì)有短路的現(xiàn)象發(fā)生，如圖9所示；及步驟8，最后于第二電極34、第二隔離層43的周邊形成一絕緣密封層36，以保護(hù)有機(jī)層33及所有構(gòu)件，如圖10所示。
在此較佳實(shí)施例中，由于其有機(jī)層33被第一電極32、第一隔離層41、第二隔離層43及第二電極34所包圍，故可確實(shí)完成有機(jī)層33的保護(hù)動(dòng)作，而不受到大氣中的氧氣或濕氣所損害，因此其步驟8的絕緣密封層36亦非絕對(duì)的必要，因此絕緣密封層36亦可設(shè)計(jì)為一可反射光線的反射薄膜所制成。
另外，由于本發(fā)明的散熱凸柱385具有含金屬材質(zhì)或散熱功效的非金屬材質(zhì)制成，所以其導(dǎo)熱及散熱性相對(duì)于常用的絕緣物質(zhì)(絕緣凸肋)高出許多，即使有第一隔離層41的部分阻隔，但亦有效提高有機(jī)層33在工作時(shí)所產(chǎn)生的高熱傳遞出去，因此不僅可降低因高溫所引起的元件可靠性問題，亦可有效解決所謂的「10度法則」及延長(zhǎng)元件的使用壽命。
最后，請(qǐng)參閱圖11至圖17，為本發(fā)明另一實(shí)施例的各步驟構(gòu)造截面圖；如圖所示，在此實(shí)施例中尤其適用一些具有散熱特性的非金屬散熱凸柱，其主要步驟包括有步驟1，首先在—基板31上依序形成第一電極32及由絕緣物質(zhì)所構(gòu)成的第一隔離層41，其中該基板31可為一玻璃基板，第一電極32則為透明的材質(zhì)制成，如IT0，而第一隔離層41可采用二氧化矽，如圖11所示；步驟2，于第一隔離層41的表面形成一散熱物質(zhì)層38，該散熱物質(zhì)層38可選擇具有傳導(dǎo)熱能功效的材質(zhì)所制成，例如一些具良好散熱功效的非金屬材質(zhì)，如圖12所示；步驟3，利用掩罩(mask)37微影及蝕刻技術(shù)均向垂直蝕刻非掩罩37底端的散熱物質(zhì)層38及第一隔離物質(zhì)層41，致使其成為一立設(shè)于第一電極32表面底端具有第一隔離層41的散熱凸柱385，散熱凸柱385縱向底端設(shè)定為層間不發(fā)光區(qū)337，而兩層間不發(fā)光區(qū)337之間則為預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)335，如圖13及圖14所示；步驟4，將陰影罩板39置放于散熱凸柱385的頂端，且凸出于其頂端的周緣，對(duì)相對(duì)應(yīng)預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)335的第一電極32表面均向及斜向蒸鍍一有機(jī)層33至觸及第一隔離層41或散熱凸柱385邊緣，該有機(jī)層可包括有有機(jī)電洞傳輸層(organic hole transport layer)、有機(jī)發(fā)射層(organic emittinglayer)或有機(jī)電子傳輸層(organic electron transport layer)的其中之一或其組合式，而有機(jī)層33則可選擇可投射藍(lán)光的有機(jī)層(B)、綠光的有機(jī)層(G)、紅光的有機(jī)層(R)的其中之一或其組合式，如圖15所示；步驟5，不移開陰影罩板39的情況下，再度垂直蒸鍍第二電極34于有機(jī)層33的表面，由于第一電極32的上表面已被有機(jī)層33及第一隔離層41所覆蓋，所以其第二電極34并不會(huì)觸接于散熱凸柱385及第一電極32，因此不會(huì)有短路的現(xiàn)象發(fā)生，如圖16所示；步驟6，最后，移開陰影罩板39，并于第二電極34及散熱凸柱385周邊形成一絕緣密封層36，以保護(hù)有機(jī)層33及所有構(gòu)件，如圖17所示。
又，由于本發(fā)明的有機(jī)層亦可向第二電極34方向發(fā)光，故在另一實(shí)施例中，其亦可在基板31的底端設(shè)有一可反射光線的反射薄膜47。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于一基板；至少一形成于該基板上的第一電極；復(fù)數(shù)個(gè)第一隔離層，分設(shè)于該第一電極的表面，并與第一電極成交叉狀態(tài)，而兩絕緣板之間可自然形成一預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)；復(fù)數(shù)個(gè)具有散熱功效的散熱凸柱，固設(shè)于該第一隔離層的部分表面；至少一有機(jī)層，設(shè)于該預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)的第一電極表面；及至少一第二電極，設(shè)于該有機(jī)層的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于該散熱凸柱的周邊設(shè)有一第二隔離層。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于該散熱凸柱由含金屬的材質(zhì)制成。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于該散熱凸柱選擇氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎂及二硼化鈦的其中之一含金屬材質(zhì)所制成。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于該第一隔離層由二氧化矽所制成。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于該散熱凸柱由具有散熱功效的非金屬材質(zhì)制成。
7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于包括有一絕緣密封層設(shè)于該第二電極及散熱凸柱的周邊。
8.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件，其特征在于該基板的底側(cè)設(shè)有一反射薄膜。
9.一種自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于a.在一基板上依序形成至少一第一電極及一第一隔離層；b.于第一隔離層的表面形成一具有散熱功效的散熱物質(zhì)層；c.利用微影及蝕刻技術(shù)，均向蝕刻散熱物質(zhì)層的部分，致使其成為一立設(shè)于該第一隔離層表面的散熱凸柱；d.再度利用微影及蝕刻技術(shù)，均向蝕刻非散熱凸柱底端的部分第一隔離層，兩剩余第一隔離層之間自然形成一預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)；e.利用陰影罩板分別在相對(duì)應(yīng)預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)的第一電極表面蒸鍍至少一有機(jī)層；及f.垂直蒸鍍第二電極于該有機(jī)層的表面。
10.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于在步驟f之后包括有下列步驟于第二電極及散熱凸柱的周邊形成一絕緣密封層。
11.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于在步驟C之后包括有下列步驟d1.于該散熱凸柱的周邊及第一電極表面蒸鍍形成一第二隔離層；d2.利用微影及蝕刻技術(shù)，均向蝕刻非散熱凸柱周邊的部分第一隔離層及第二隔離層，而兩第二隔離層之間自然形成一預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)。
12.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于其中于步驟b.中所使用的散熱物質(zhì)層由一含金屬的材質(zhì)所制成。
13.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于其中該散熱物質(zhì)層選擇氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎂及二硼化鈦的其中之一含金屬材質(zhì)所制成。
14.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于其中該步驟a中所使用的第一隔離層由二氧化矽所制成。
15.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于其中于步驟b.中所使用的散熱物質(zhì)層由一具散熱功效的非金屬的材質(zhì)所制成。
16.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于于步驟f之后包括下列步驟形成一反射薄膜于基板的底側(cè)。
17.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法，其特征在于在步驟d之后為下列步驟置放一陰影罩板于散熱凸柱的頂端，且凸出于散熱凸柱的邊緣，而分別在相對(duì)應(yīng)預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)的第一電極表面斜向蒸鍍至少一有機(jī)層；垂直蒸鍍第二電極于該有機(jī)層的表面；及于第二電極及散熱凸柱的周邊形成一絕緣密封層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)散熱型有機(jī)電激發(fā)光元件及其制作方法,包括基板;至少一形成于基板上的第一電極;復(fù)數(shù)個(gè)第一隔離層,分設(shè)于第一電極的表面,并與第一電極成交叉狀態(tài),兩絕緣板之間形成一預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū);復(fù)數(shù)個(gè)具有散熱功效的散熱凸柱,固設(shè)于第一隔離層的部分表面;至少一有機(jī)層,設(shè)于預(yù)計(jì)發(fā)光區(qū)的第一電極表面;至少一第二電極,設(shè)于有機(jī)層的表面。它可有效降低電極間的工作溫度,延長(zhǎng)元件的使用壽命。
文檔編號(hào)H05B33/10GK1334693SQ0012102
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2000年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月13日
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