CN102138216B - 电子器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子器件，其包括功能叠层(10)和通过绝缘粘结层(30)与所述功能叠层连接的覆盖层(50)。功能叠层(10)包括第一透明导电层(22)、第二导电层(24)和夹在所述第一和第二导电层之间的功能结构(26)，所述功能结构包括至少一层。覆盖层(50)包括衬底(52)和至少第一导电结构(66，68)，所述至少第一导电结构布置在粘结层(28)与衬底(52)之间的第一平面中。与第一平面(61)横向的第一和第二横向导电体(32，34)使第一和第二导电层(22，24)与第一和第二导电结构(66，68)在第一平面(61)中电互连。

Description

电子器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电子器件，尤其是一种光电器件和/或电光器件。
本发明另外涉及一种制造电子器件的方法。
背景技术
在此处光电器件定义为将(例如，可见光)辐射转变成电力或电信号的器件，这种器件包括例如光伏电池，例如有机光伏电池(OPVs)。电光器件被理解为具有光学性质的器件，其依赖电信号，例如发光二极管，如有机发光二极管(OLEDs)和电色显示器件。这种器件通常具有夹在第一和第二电极层之间的光学功能结构。对于光伏电池，所述光学功能结构包括至少一层用于将辐射转变成电流的光电层。对于发光二极管，该功能结构包括至少一层用于将电流转变成辐射的电光层。至少一层电极层必须是相对薄的，以便使辐射通过功能层或从功能层通过。由于厚度的限制，所述至少一层电极层的导电率也受到限制。在光伏电池中，这具有比较高的电阻损失的缺点。有机器件得到越来越多的关注，因为可以在相对低的温度和相对便宜的制造条件下制造这种器件。尤其是有机发光二极管(OLEDs)对于显示器和照明目的的应用来说变得很重要。在OLEDs中，尤其是在大面积OLEDs即发光面积大于几个平方厘米的OLEDS中，低导电率另外一个缺点是在该面积上产生大的电压下降，这导致在该面积上不均一的亮度。
由US 2006/0125383已知在卷对卷工艺中制造大面积OLED的方法。根据这种方法，将第一、第二和第三组件层压到一起。第一和第二组件包括涂有一层或多层OLED材料的衬底。第三组件包括具有一层或多层粘合剂材料的另外的衬底。在一个实施方案中，第二组件具有基本垂直于第二衬底的开口。当制造各种类型的电子器件，如光伏电池和OLEDs时，如果在对一种这样的器件有突然的需求的情况下可以迅速地由半成品制造上述器件，则是很有吸引力的。已知的产品是通过在第二组件的开口内提供粘合剂并且使这三个组件结合成一体来制造的。其中通过开口中的粘合剂将第三组件粘合到第一组件上。在中间组件的开口内施加粘合剂由此同时层压这三个组件的方法是相对复杂的。而且，在完全组装产品之前不可能评估该器件的正确操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子器件，其能够用改善的制造方法来制造。本发明的另外一个目的是提供一种制造电子产品的改善方法。本发明的另一个目的是提供第一组件，其能够与第二组件组装成电子器件。
根据本发明的第一方面，提供一种根据权利要求1的电子器件。与由上述引用的US专利申请已知的产品相反，在本发明的电子器件中，在第一部件和第二部件之间应用电绝缘粘结层，并且横向电导体通过该粘结层延伸至第一部件的至少一层导电层。
通过层压第一和第二组件来制造所述电子器件。所述第一组件包括功能叠层，其例如在第一衬底上形成OLED或OPV，而第二组件是覆盖层，其在第二衬底上形成电源层。可以在便宜的卷对卷工艺中制造第一和第二组件。与已知的产品相反，所述第一部件包括功能叠层，例如OLED或OPV，它本身无须由层压形成但是其可以在这两个薄片层压之前在一个衬底上来完成。
至少一个导电结构可以用作第一导电层和第二导电层之中的一个的供电支撑。以这种方式支撑的导电层可以相对薄以便使其对于在这个器件中产生的辐射或进入到这个器件的辐射具有优良的透明度。没有支撑的另一层可以是相对厚的，这取决于这个器件的侧向尺寸。在有利的实施方案中，存在至少第一和第二导电结构以及第一和第二横向导电体，其中第一和第二横向导电体使第一和第二导电层分别与第一和第二导电结构电互连。在这个实施方案中，在第一部件中的这两个导电层的厚度与第一部件的侧向尺寸无关。因此在这个实施方案中，第一部件完全是可规模化的，使得可以使用相同的制造过程来制造大型的终端产品。
在制造第一组件的过程中，形成功能叠层并用粘结层覆盖。例如用激光打孔穿过粘结层朝着第一和第二导电层之中的至少一个形成孔，并用导电材料填充以形成横向导电体。可以通过层压将第一和第二组件集成为最终产品，而无需另外复杂的加工步骤。
在层压之前可以测试第一和第二组件，以便减少制造过程后期中的脱落。
如果形成孔，在完成功能叠层，包括粘结层和可能的隔离衬垫(releaseliner)之后随后用导电材料填充是有利的。这样的优势是可以通过均厚沉积来施加所有层，这简化了制造过程。然而，这不是必需的。可以在这个制造过程的任何阶段在任何这些层中形成任何图案。例如可以在沉积过程中通过使用图案化沉积方法如印刷施加层中的图案，或者可以在施加层之后立即通过钻孔或蚀刻施加图案。应该理解，隔离衬垫是纸或塑料基载体织物，在其一侧或两侧涂有脱模剂，该脱模剂提供了对任何类型的粘性材料如粘合剂或胶粘剂的隔离效果。
根据各种类型的器件的供应和需要，可以随时决定是否使用覆盖薄片通过将其与包括电光活性层的第一组件结合来制造发光产品或将其与具有光电活性层的第一组件结合来制造光伏产品。在接触成形和层压之前就决定OPV和OLED产品的最终尺寸和形状。
在有利的实施方案中，在完成功能叠层，包括粘结层之后形成孔。在这个实施方案中通过均厚沉积功能层来形成功能叠层并且该功能叠层具有隔离衬垫。这个均厚沉积便于容易地制造并且如此获得的半成品对于所有产品来说是通用的。此外，在这个实施方案中在钻孔和填充期间形成的任何碎片留在了隔离衬垫上。在与覆盖层层压之前可立即将该隔离衬垫剥离。在层压过程中使横向第一和第二导电体与覆盖层上的第一和第二导电结构接触。
在另一个有利的实施方案中，第一导电层具有互相电绝缘的第一段(segment)和第二段，这两段布置在第二共同的平面中，其中第一导电层的第一段与第一导电结构电连接，而且其中第二导电层通过第二导电体和第一导电层的第二段与第二导电结构电连接。由于在这个实施方案中通过第一导电层段形成了第二导电结构与横向导体的电互连，因此第二导电层可以是相对薄的并且具有比较高的透明度。因此可以形成双面辐射的OLED，条件是在覆盖层的导电结构保留足够高的自由表面部分。实际上，已经发现，如果导电结构覆盖约10％的覆盖层衬底的表面，则导电结构仍然具有足够的导电率。
对于电色显示器件而言，例如用于窗口的电色显示器件，第一和第二横向导体的应用是特别相关的，所述第一和第二横向导体分别使第一和第二导电层与第一和第二导电结构连接并且其中第一和第二导电结构覆盖至多该覆盖层10％的表面。
在另一个实施方案中，与第一导电层连结的第一横向导体用绝缘带环绕，所述绝缘带使这些导体与第二导电层绝缘。可以直接邻近第一横向导体来施加该绝缘带，但是或者也可以离横向导体一定距离来施加该绝缘带。例如，在一个实施方案中，第二导电层具有孔，所述孔具有用于第一横向导体的内部和与内部隔开的环状外部。如果绝缘带位于第一横向导体与第二导电层之间，这就足够了。为了制造的目的，可优选绝缘带遍布于第一横向导体上，以便在施加功能叠层的所有层之后在一个步骤中就可制造该绝缘带。可以通过在施加功能叠层的所有层之后去除第一横向导电体周围的材料的环形体积来施加绝缘带。或者，可以钻出延伸至第一导电层的第一孔，用电绝缘材料填充。随后可以在该电绝缘材料内部钻出较小的孔，在其中布置第一横向导电体。绝缘带可以不含材料或可以用绝缘材料填充。如果使用各向异性材料用于仅仅在横向上导电的横向导体，则绝缘带可能是多余的。
根据本发明的电子器件可以包括第一和第二导电结构，其中第一导电结构通过第一横向导电体与整个第一导电层电连接，而且第二导电结构通过第二横向导电体与整个第二导电层电连接。在这个并联装置中，可以用相对低的电压驱动OLED，或者OPV具有相对低的电压输出。在另一个装置中，功能叠层被分割成功能叠层段，每个功能叠层段包括第一导电层段和第二导电层段，这些功能叠层段顺序排列，第一导电层的至少一段通过覆盖层上的导电结构与第二导电层段电连接。在这个串联装置中，可以用比较高的电压但是低的驱动电流驱动OLED。因此，对第一和第二导电结构的电导率的要求不是严格的。类似地以这种方式OPV可以具有比较高的电压输出，而第一和第二导电层的电流负载是适度的。
附图说明
参考附图来更详细地说明这些及其他方面。其中：
图1显示了根据本发明的电子器件的第一实施方案，
图2显示了图1的电子器件的第一部件，
图3显示了图1的电子器件的第二部件，
图4A-4C是制造图1的电子器件的方法，
图5显示了根据本发明的电子器件的第二实施方案，
图6A-6G显示了制造图5的电子器件的方法，
图7显示了根据本发明的电子器件的第三实施方案，
图8A-8H显示了制造图7的电子器件的方法，
图9显示了根据本发明的电子器件的第四实施方案，
图10显示了根据图9中的底视图X的图9电子器件的一部分，
图11显示了图9的电子器件另外部分根据图9中的XI的截面图，
图12显示了根据本发明的电子器件的第四实施方案，
图13显示了根据图12中的XIII-XIII的阶梯形截面图，
图14显示了根据本发明的电子器件的第五实施方案，
图15A到15D说明了制造图14的电子器件的方法，
图16显示了根据本发明的电子器件的第六实施方案，
图17显示了集成为常用的组件的根据本发明的多个电子器件。
具体实施方式
在下面的详细说明中，为了彻底地了解本发明，阐述了许多细节。然而，本领域技术人员应该理解的是，没有这些细节也可以实践本发明。在其它的情况下，没有详细地说明公知的方法、工序和部件，以免使本发明的方面模糊。
此处所使用的术语的目的仅仅是为了描述特定的实施方式，而不是意欲限制本发明。如此处所使用的单数形式“一种”同样意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚地表明。还要理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”说明了叙述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组群的存在或增加。此外，除非明确有相反地叙述，“或”是包括性的“或”而非排除性的“或”。例如，通过以下任意一个方式来满足条件A或B：A是真(或存在)和B是假(或不存在的)，A是假(或不存在的)和B是真(或存在)，或者A和B均是真(或存在)。
以下参考附图更完整地说明本发明，在这些附图中显示了本发明的实施方案。然而，本发明可以许多不同的形式实施并且不应将本发明理解为局限于此处阐述的实施方案。提供这些实施方案是为了使本发明的公开透彻和完全，并且为本领域技术人员完全地传达了本发明的范围。在这些附图中，为了清楚，可能放大了层和区域的尺寸和相对尺寸。
要理解的是，当描述一个元件或层“在另一个元件或层上”、“与另一个元件或层连接”时，其可以直接在另一个元件或层之上，与另一个元件或层连接，或者可以存在插入元件或层。相反，当描述一个元件是“直接在另一个元件或层上”、“直接与另一个元件或层连接”时，不存在插入元件或层。相同的数字自始至终表示相同的元件。这里所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任意和全部组合。
要理解的是，尽管此处可以使用术语第一、第二、第三等等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该限于这些术语。这些术语仅仅用于区别一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个区域、层或部分。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层和/或部分在没有脱离本发明的教导的情况下也可以被称为第二元件、部件、区域、层和/或部分。
在此处可以使用空间相对术语如“在...之下”、“在...下面”、“下层的”、“在...之上”、“上部的”等等，便于说明一个元件或特征与另外的元件或特征之间如在图中所说明的关系。要理解的是，空间相对术语意欲包含除了附图描述的方向之外在使用或操作中的器件的其它不同方向。例如，如果将图中的器件翻转，则描述为“在其它的元件或特征之下”的元件将被定向为“在其它元件或特征之上”。因此，示范性的术语“在...之下”可以包含在...之上和在...之下的两个方向。可以另外对器件进行取向(旋转90度或其它的方向)并且相应地解释此处所使用的空间相对术语。
这里参考截面图来描述本发明的实施方案，所述剖面图是本发明理想化的实施方案(和中间结构)的示意图。同样地，能够预期由于例如制造工艺和/或容许误差而导致的与例证形状不同的变化。因此，不应该把本发明的实施方案限于在此处说明的特定的区域形状，而是包括例如由制造所产生的形状偏差。
除非另外定义，在此处所使用的所有术语(包括技术和科学名词)具有与本领域技术人员所常规理解的相同含义。还应该理解的是，术语如在常规使用的词典中所定义的那些，应该解释为与相关领域中的含义相一致并不能解释为理想化或过度地正式意义，除非此处明确地规定。将此处所提到的所有出版物、专利申请、专利、及其他参考文献整体引入作为参考。在冲突的情况下，以本说明书，包括定义为准。另外，材料、方法、和实施例仅仅是说明性的，而非意欲限制。
图1显示了电子器件第一实施方案，包括功能叠层10作为第一组件和覆盖层50作为第二组件。图2显示了根据图1中的俯视图II的第一组件10，和图3显示了根据在图1中的底视图III的第二组件50。
用绝缘粘结层28将覆盖层50与功能叠层10连接。厚度为15-100μm的粘结层28将功能叠层10与覆盖层50粘合。在施加之后可以将粘结层28的粘合剂固化。合适的粘合剂是例如丙烯酸酯、环氧树脂和硅树脂。而且也可以使用热熔(例如EVA基)的热塑性粘合剂。功能叠层10包括第一透明导电层22，该导电层施加在具有第一阻挡结构的衬底12上，所述第一阻挡结构是阻挡叠层的形式。作为衬底，可以使用如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或PC(聚碳酸酯)的材料。所述衬底可以例如具有50-250μm的厚度，例如125μm。所述阻挡叠层包括厚度为1-500nm、优选约300nm的第一无机层16，厚度为0.1-100μm、优选约20μm的第一有机层18，和厚度为1-500nm、优选300nm的第二无机层20。层18使无机层16，20分隔并且可以另外用作平面化层(planarization layer)。在可以具有(任选的)平面化层14的衬底12上施加该阻挡叠层。有机平面化层14具有0.1-100μm、优选约20μm的厚度。第一透明导电层22例如是透明的导电金属氧化物层，例如氧化铟锡(ITO)层、氧化锌(ZnO)层或氧化锡(SnO)层。第一透明导电层22具有50-300nm、例如150nm的厚度。作为选择或另外，可以使用足够导电的透明有机材料如PEDOT或薄金属(thinmetal)。该功能叠层包括第二导电但不一定透明的层24，例如与厚度为100-400nm的铝层结合的厚度为约5nm的钡层。
将功能结构26夹在所述第一和第二导电层22，24之间。根据它的功能，功能结构26可以包括一层或多层功能层。例如在电子器件是OLED时，该功能结构包括至少一层发光材料如聚合PPV或叠层和包括发射体如IrPy的小分子的混合物。另外该功能结构可以在发光材料层与导电层之间包括形成阳极的空穴注入层(HIL)，和/或在发光材料层与导电层之间的包括形成阴极的电子传递层。合适的材料例如是铝、铜或银。
在电子器件是光伏电池的情况下，该功能结构可以包括给电子层和电子接受层的组合。例如第一导电层是厚度为125nm的ITO层和第二导电层是厚度为100nm的铝层，在这两层之间布置有75nm PEDOT和100nm混合层(MDMO-PPV∶PCBM 1∶4)。
覆盖层50包括衬底52和施加在衬底52上的第一和第二互相绝缘的导电结构66，68。作为衬底，可以使用如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或PC(聚碳酸酯)的材料。该衬底可以例如具有50-250μm的厚度，例如125μm。将第一和第二互相绝缘的导电结构66，68布置在粘结层28与衬底52之间。第一和第二互相绝缘的导电结构66，68由此可以埋在粘结层28的表面中。适用于导电结构66，68的材料是铜、银和铝。在铜的情况下，合适的导电结构可以由电镀法形成，例如EP1843383中所描述的。导电结构66，68可以具有约10-50μm的厚度，例如25μm。该结构可以具有100-300μm宽的支路(branches)。为了具有使该器件优良操作的足够低的电阻，导电结构66，68覆盖约10％的衬底表面是足够的。这样覆盖层仍然具有优良的透明度。例如，如果导电结构后续的支路间隔距离为1-3mm，则可以实现这个目的。然而，如果仅仅要求功能叠层在该器件的一侧能透射辐射，则导电结构可以覆盖基本上整个衬底52。
覆盖层50还具有阻挡结构，所述阻挡结构包括第三无机层56、第二有机层58和第四无机层60。阻挡结构56，58，60布置在衬底52与第一和第二互相绝缘的导电结构66，68之间。在早先提交的欧洲专利申请EP08156493.2中描述了适用于本发明的这些及其它实施方案中的该阻挡结构的材料。覆盖层还具有第一和第二主线导体62，64，其为第一和第二互相绝缘的导电结构66，68与器件外部的另外的导体提供电连接。或者，可以在功能叠层10中提供这种主线导体62′，64′。
横向于第一平面61的第一导电体32使第一导电层22与第一导电结构66在第一平面61中电互连。横向于第一平面61的第二导电体34使第二导电层24与第二导电结构68电互连。在有利的实施方案中，导电体32，34可以由Cu、Ag或C基墨水、糊剂或粘合剂形成或在填有合适的种子材料之后由金属导体的无电生长形成。
用环状带33使第一导电体32与第二导电层24绝缘。在这种情况下环状带33在第一导电体32上遍布。然而，只要使阴极层(第二导电层24)脱离用第一导电体32填充的该带的周围就足够了。可以用电绝缘材料填充该环状带33，但是也可以不含材料。
在图1中显示的产品可以通过层压第一组件10即功能叠层与第二组件50即具有导电结构的覆盖层有效地制造。
现在参考图4A-4E说明制造该功能叠层的方法。根据本发明的方法，提供衬底12。任选可以施加平面化层14。例如用照相凹版印刷(在真空下)或狭缝式挤压涂布沉积该平面化层。接着通过随后施加第一无机层16、第一有机层18和第二无机层20来提供第一阻挡结构。可以通过用例如PECVD沉积SiNx:H来施加无机层16，20。在沉积之前可进行表面处理。中间有机层18可以用照相凹版印刷或狭缝式挤压涂布来沉积。
然后施加第一透明导电层22，随后施加包括一层或多层功能层的功能结构26。接着施加第二导电层24。可以通过(可旋转)磁控溅射和随后在低于150℃的温度下的退火来施加导电层22例如ITO层。可以通过例如热蒸发施加双导电层24。导电层24具有电绝缘粘结层26，在其上任选用隔离衬垫36覆盖。所述功能结构可以包括一层或多层活性层，例如电光活性层、光电活性层、空穴注入层、电子传递层等等。可以例如通过旋涂、照相凹版/苯胺印刷、和狭缝式加压涂布方法中的一个或多个来施加一个或多个活性层。用这些步骤而无需图案化，获得在图4A中显示的结果。
图4B显示了如何穿过粘结层26和隔离衬垫36形成直径为25-250μm的第一和第二孔38，40。第一孔38朝着第一透明导电层22的方向延伸。第二孔40朝着第二导电层24的方向延伸。
在图4C中显示的结果是通过在孔38，40中施加导电材料于是形成导电体32，34而获得的。在施加导电体32之后，在第一孔38内导电材料周围形成了外径为例如50-275μm的环状凹穴33。用绝缘材料填充该环状凹穴33，但是也可以是空的。第一和第二孔38，40以及环状凹穴33优选由激光打孔形成。人们注意到，作为在施加功能叠层10的最后层之后在一个步骤中形成孔38，40的替代，或者可以通过图案化沉积功能叠层10的层以及层压粘结层26来形成孔38，40和凹穴33，所述粘结层在与孔和凹穴对应的位置具有穿孔。
为了给产品提供长期的保护，可以采取措施以保护该器件免于受潮，例如用防渗透材料密封功能叠层的侧面。
可以使用与在衬底12上施加层14，16，18，20类似的方法在衬底52上施加层54，56，58，60的叠层来制造覆盖层50。随后，可以使用例如电镀，例如如上提到的方法来在叠层54，56，58，60上施加第一和第二互相绝缘的导电结构66，68。第一和第二互相绝缘的导电结构66，68具有的厚度取决于所需产品的尺寸。
一方面由第一部件10的层16，18和20形成的阻挡结构和另一方面由第二部件50的层56，58，60形成的阻挡结构保护易受潮的层免于受到来自环境湿度的影响。在一个实施方案中，这两个阻挡结构均可以存在于第一部件10中。例如在阴极层24和粘结层28之间可以存在阻挡结构。
现在可以通过将在图4E中获得的半成品与覆盖层50层压来完成如图1所述的电子器件的制造，所述覆盖层50包括衬底52和在如图3所示的第一平面61中的至少一个导电结构66。于是使第一平面61的第一和第二互相绝缘的导电结构66，68与导电材料32，34分别在粘结层28中的第一孔和第二孔的开口处接触。在这个步骤之前，如果存在隔离衬垫36，可以去除。在这个制造过程中，隔离衬垫36起两个作用。一方面其捕捉在形成孔38，40、环状凹穴33和在器件周围待填充防渗透材料30的狭缝的过程中释放的碎片。另一方面隔离衬垫36有助于快速的层压。一旦除去隔离衬垫36，该粘结层28可用于将功能叠层10与覆盖层层压在一起。在对特定产品有意外需求的情况下，该特定产品可以通过将有关的功能叠层10与覆盖层50层压来制造。通过施加粘结层不会导致延迟。
图5显示了根据本发明的电子器件的另一个实施方案。其中相当于图1中的那些部件具有高于100的参考数字。在图5中，参考数字113与155表示包括多个交替的有机层与无机层的阻挡结构，例如如参考图1所述的叠层14，16，18，20。
在如图5所示的电子器件的实施方案中，第一导电层122具有第一和第二段122a，122b。段122a，122b是互相电绝缘的并且布置在第二共同的平面中。第一导电层122的第一段122a与第一导电结构166电连接。通过第二导电体134和第一导电层122的第二段122b使第二导电层124与第二导电结构168电互连。
图6A-6E说明了制造如图5所示的实施方案的方法。如图6A所示，在该方法的第一步中，施加透明导电材料的图案化层122。该层包括互相绝缘的至少一个第一段122a和一个第二段122b。在该层中的图案可例如通过印刷方法直接施加，或者可以首先施加连续层然后图案化。
如图6B所示，在图案化层122上施加一个或多个活性层的叠层126，例如其包括发光层、空穴传递层或电子传递层中的一或多层。
在随后的步骤中，如图6C所示，从第二段122b(或其一部分)上去除叠层126。或者，可以例如通过印刷方法直接以图案化的形式施加叠层126。
在图6D所示的下一步中，施加导电材料的至少一层124。该至少一层124与第一导电层122的至少一段122b形成电触点。如图6E和根据图6E中的视图F的图6F所示，在第二导电层124中形成孔137，其通过叠层126延伸到第一导电层122。该孔137具有圆形内部137a和与内部隔开的环状外部137b。
在如图6G所示的下一步中，在至少一个导电层124上施加粘结层128。该粘结层128和可能的隔离层具有与孔137的圆形内部137a符合的第一孔138。施加一个或多个第二孔140，其延伸至第一导电层122的第二段。粘合剂材料可以填充孔137的环状外部137b。或者该外部可以不含材料，或者可以用单独的绝缘材料来填充。
在下一步中，分别在孔138，140中施加导体132，134。第一横向导体138穿过该孔的内部137a延伸至第一导电层122。在一个实施方案中，孔137用绝缘材料填充，如有必要将其固化，随后在绝缘材料的体积内部钻出小孔137a，随后用导电材料填充该小孔，形成横向导体。
随后可以将所产生的如图6G所示的半成品与覆盖层例如如图3所示的覆盖层50层压。在这个实施方案中，隔一定的距离在第一横向导电体132周围施加绝缘带。或者绝缘带可以直接与第一横向导电体132邻接，如图1的实施方案所示。同样在图1的实施方案中，其中第二横向导电体34直接与第二导电层24连接，可以隔一定的距离以与包括第一横向导电体32的孔分离的环形带的形式施加第一横向导电体周围的绝缘带。
图7显示了另一个实施方案。其中相应于图1中的那些部件具有高于200的参考数字。其中相应于图5的部件具有高于100的参考数字。在图7的实施方案中，功能结构226和第二导电层224具有与第一横向导电体232一致的空间。功能结构236的空间小于并且在第二导电层224的空间之内。如图7所示的电子器件包括在第二导电层224与粘结层228之间的薄膜结构225，该薄膜结构225包括交替的有机和无机层。在早先提交的申请EP08156493.2中描述了适合用于有机和无机层的材料。这个薄膜结构的存在具有的好处是：没有隔离衬垫的半成品具有比较久的使用寿命而且在覆盖层中没有必要存在阻挡结构。图7显示了薄膜结构225填充了在功能结构226中和在第二导电层224中形成的空间。
现在参考图8A-8H说明制造如图7所示的电子器件的方法。其中图8A和8B显示了制造过程的第一步，其中将图案化的第一透明导电层222施加在衬底212的阻挡结构213上。如图5所示的实施方案中，图案化的第一透明导电层222具有第一和第二段222a，222b，这两段互相电绝缘而且布置在第二共同的平面内。图8B显示了图8A根据箭头B的俯视图。例如显示了三段，然而，还可适用任何其它的多段。
图8C和8D显示了制造过程中进一步的步骤，其中施加功能结构226，随后图案化以在其中提供空间226o。或者，功能结构226可以通过图案化沉积在一个步骤中以其图案化形式来施加。
在如图8E和8F所示的步骤中，与功能结构内的空间226o一样，第二导电层224具有空间224o。功能结构226的空间226o小于并且在第二导电层224的空间224o之内。图8F显示了在图8E中根据F的俯视图。
在下一步中，如图8G所示，施加薄膜结构225，其包括交替的有机和无机层。薄膜结构225填充了在功能结构226中和在第二导电层224中形成的空间。如图8H所示在薄膜结构225中施加孔238和240。这些孔与功能结构226的空间226o以及第二导电层224的空间224o一致。随后可以将图8H的半成品类似于与如图5所示的产品完成为最终产品。
图9、10和11显示了另一个实施方案。其中相应于图1的部件具有高于300的参考数字。图10显示了根据图9中的X的覆盖层350的底视图。图11显示了根据图9中的XI的功能叠层310的截面图。在这个实施方案中，第一和第二导电层322和324被分隔。其中第一导电层段322a、...、322e与第二导电层324的各段324a、...、324e相对。每对相对的段322a、324a、322b、324b等等与功能叠层段310a、...、310e对应。功能叠层段310a、...、310e顺序排列，使第一导电层322的每段322b(除了第一段322a之外)与随后的功能叠层段310a的第二导电层324的段324a电连接。第一导电层322的段322b与随后的功能叠层段310a的第二导电层324的段324a之间的电连接是由第一横向导电体332b、在覆盖层350上的导电结构366b和第二横向导电体334a形成的。通过在覆盖层350上的第一导电结构366a使第一导电层322的第一段322a与第一接线端362电连接。通过在覆盖层350上的第六导电结构使第二导电层324的最后一段324e与第二接线端364电连接。
在这个实施方案中还可以获得高的光输出均一性，同时第一导电层可以是相对薄的，于是具有优良的透明度。这个实施方案允许具有弱电流的高电压驱动。
图12和13显示了串联连接器件的另一个实施例。其中相应于图1那些的部件具有高于400的参考数字。图13显示了通过图12的器件根据线XIII-XIII的阶梯形截面图。
在根据图12和13的串联连接器件的例子中，第一导电层的每段422a、...、422e具有岛状物422a1、...、422e1，其与在第二导电层424中的相应段424a、...、424e连接。当钻孔对着第二导电层434的方向时这个实施方案允许大的公差。如果这些孔延伸至第二导电层434就足够了，但是如果由于钻孔过程中的容许误差该孔进一步延伸到叠层内，例如直到第一导电层422，这将不是问题，因为第二导电层424的段424a、...、424e仍然与第一导电层的岛状物422a1、...、422e1相连接。因此，第二横向导电体434c、434d、434e可以延伸至第二导电层424，如图12和13所示，但是它们或者可以进一步延伸到叠层内，例如对着第一导电层422，与图5所示的类似。在串联连接变体的这个实施方案中，允许第二导电层424是相对薄的，因此具有优良的透明度。
图14显示了根据本发明电子器件的另一个实施方案。其中相应于图1的部件具有高于500的参考数字。这个器件包括光学功能结构526，例如之前实施方案所述的有机材料的一层或多层叠层。或者该光学功能结构可以包括无机材料的一层或多层，其施加在相对厚的金属衬底524上。后者充当第二导电层。在光学功能层526的另一侧施加例如透明金属或透明金属氧化物如ITO的第一导电层522。第一导电层522例如具有10-100nm的厚度。如图14所示的器件是顶发射LED。在由光学功能层526形成的功能结构中产生的(可见光)辐射通过第一透明导电层522、通过粘结层528和通过具有在衬底552上的导电结构566的覆盖层550透射。为此，以具有宽度为10-100μm的线的栅格形式施加该导电结构，其中栅格的线覆盖至多10％的覆盖层表面。如果宽度远小于10μm，例如5μm，则它难以为电子器件提供足够的电力，尤其对于高功率的LEDs。如果宽度远大于100μm，例如200μm则该结构变得可见，这对于装饰性产品来说是个缺点。线的厚度例如为10-50μm，例如25μm。或者图14所示的器件可以是(有机)光伏电池。光学功能结构526可以具有无机的性质，例如包括单个无机层例如硅层，但是或者可以包括多层叠层如CIS叠层(铜、铟、硒)。在有机光伏器件的情况下，可以如在染料敏化的OPV电池中那样设置功能结构526或者功能结构526可以包括例如聚合物或小分子OPV叠层。
例如在图15A到15D显示了制造图14器件的方法。
图15A显示了第一制造步骤，其中在金属衬底524上施加光学功能层526以及施加在光学功能层526上的第一透明导电层。
图15B显示了第二制造步骤，其中在第一导电层上施加具有隔离衬垫536的粘合剂薄片528。所述隔离衬垫是例如聚合物薄片，例如厚度为约5μm到约100μm，例如12.5μm的PET薄片或PEN薄片。该隔离衬垫用作电绝缘粘结层的支架。与之前实施方案所显示的方法相反，具有隔离衬垫536的粘合剂薄片已经有孔533。或者在将粘合剂薄片528粘合到层522之后形成孔533，但是通过预先提供孔533，能够确定孔正好延伸至第一导电层522。其中在将粘合剂薄片施加到功能叠层的其余部分之前粘合剂薄片就具有孔的这个方法还可用于其它实施方案的制造，例如如图1、5、7、9和12所示的器件。
在如图15C所示的下一步中，孔533用导电材料532填充。随后去除隔离衬垫(图15D)。
最后将在衬底552上具有导电结构566的覆盖层550与功能叠层510的绝缘粘结层528的表面粘合以便获得图14的产品。
图16显示了另一个实施方案。其中相应于图1那些的部件具有高于600的参考数字。在图16的实施方案中，光学功能层626是光伏电池并且其掺杂区域用作第一透明导电层622。第二导电层624由金属箔形成，其设置为与光学功能层626的静合接点。
可以类似于图15A-D所示的用于图14器件的方式制造图16的电子器件。根据所述的方法，在金属箔624上施加具有掺杂区域622的光学功能层626。随后，如图15B对于图14的产品所描述的，在光学功能层626的掺杂区域622的表面上施加具有隔离衬垫(没有显示)的粘结层628。与图15C所示的步骤相似，在粘结层628的孔内施加导电材料以形成横向导体632。与如图15D所示的步骤类似，去除隔离衬垫，随后施加具有导电结构的覆盖层650，获得图16的产品。
可以任意顺序制造或同时制造根据本发明用于制造电子器件的各种部件。例如在图1的实施方案中，这些部件是功能叠层10和覆盖层50。在图16的实施方案中，这些部件是具有光学功能层626的金属箔624、具有隔离衬垫的粘结层628、和覆盖层650。
在此处明确说明的层之间可以存在另外的层，例如平面化层、过滤层、保护层。
如图17所示，可以在常规的覆盖层550a之上层压或在普通的一对覆盖层550a、550b之间层压许多功能叠层510。这个可类似地应用到本发明的其它电子器件中。例如用这种方法可层压许多功能叠层610。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它的元件或步骤，不定冠词“一种”不排除多种。单个组件或其它的单元可以实现在权利要求中所述的几个项目的功能。在不同的权利要求中叙述的某些措施不表明，不能使用这些措施的组合。权利要求中的任何参考标记不应认为是对保护范围的限制。

Claims (15)

1.一种电子器件，其包括功能叠层（10;110;210;310;410;510;610）和用电绝缘粘结层（28;128;228;328;428;528;628）与所述功能叠层连接的覆盖层（50;150;250;350;450;550;650），该功能叠层包括第一透明导电层（22;122;222;322;422;522;622）、第二导电层（24;124;224;324;424;524;624）和夹在所述第一透明导电层和第二导电层之间的功能结构（26;126;226;326;426;526;626），所述功能结构包括至少一层光学功能层，所述覆盖层（50;150;250;350;450;550;650）包括具有至少第一导电结构（66;166;266;366a;466a;566;666）的衬底（52;152;252;352;452;552;652），所述第一导电结构布置在所述粘结层（28;128;228;328;428;528;628）与衬底（52;152;252;352;452;552;652）之间的第一平面中，以及其中与第一平面（61;161;261;361;461;561;661）横向的第一横向导电体（32;132;232;332;432;532;632）将所述第一透明导电层（22;122;222;322;422;522;622）和第二导电层（124;224;324;424;524;624）之一与所述第一导电结构（66;166;266;366a;466a;566;666）电连接，其中第二导电层（124）具有孔（137），所述孔具有内部（137a）以及与内部分离的环状外部（137b），并且其中第一横向导电体（132）穿过所述内部（137a）。
2.根据权利要求1的电子器件，包括与所述第一导电结构（66;166;266）电绝缘的在第一平面（61;161;261）中的第二导电结构（68;168;268）和横向于第一平面（61;161;261）的第二横向导电体（34;134;234），其中所述第一和第二横向导电体分别将第一导电结构（66;166;266）与第一透明导电层（22;122;222）连接以及将第二导电结构（68;168;268）与第二导电层（24;124;224）连接。
3.根据权利要求2的电子器件，其中第一透明导电层（122）具有第一段和第二段（122a,122b），这两段互相电绝缘并且布置在公共的第二平面中，其中第一透明导电层（122）的第一段（122a）与第一导电结构（166）电连接，以及其中第二导电层（124）通过第二横向导电体（134）与第二导电结构（168）和第一透明导电层（122）的第二段（122b）电互连。
4.根据权利要求1的电子器件，其中用绝缘材料填充所述外部（137b）。
5.根据权利要求1的电子器件，其中所述功能结构（226）和第二导电层（224）具有与第一横向导电体（232）一致的间隔，并且其中功能结构（226）的间隔小于并且在第二导电层（224）的间隔之内。
6.根据权利要求1的电子器件，其还包括在第二导电层（224）与粘结层（228）之间的薄膜结构（225），所述薄膜结构（225）包括阻挡结构。
7.根据权利要求1的电子器件，其中功能结构（226）和第二导电层（224）具有与第一横向导电体（232）一致的间隔，并且其中功能结构（226）的间隔小于并且在第二导电层（224）的间隔之内，所述器件还包括在第二导电层（224）与粘结层（228）之间的薄膜结构（225），所述薄膜结构（225）包括交替的有机层和无机层，其中薄膜结构（225）填充在功能结构（226）以及在第二导电层（224）中形成的间隔。
8.根据权利要求7的电子器件，其中将功能叠层（310）分割成功能叠层段（310a、...、310e），每个功能叠层段（310a、...、310e）包括第一透明导电层（322）段（322a、...、322e）和第二导电层（324）段（324a、...、324e），将功能叠层段（310a、...、310e）顺序布置，使第一透明导电层（322）的至少一段（322b）通过覆盖层（350）上的导电结构（366b）与第二导电层（324）段（324a）电连接。
9.第一组件，其包括功能叠层和通过电绝缘粘结层（128）与所述功能叠层连接的隔离衬垫，所述功能叠层包括第一透明导电层（122）、第二导电层（124）和夹在所述第一透明导电层和第二导电层之间的功能结构（126），所述功能结构包括至少一层光学功能层，其中与第一透明导电层和第二导电层（122,124）之一电连接的至少第一横向导电体（132）延伸至所述隔离衬垫的自由表面，以及其中第二导电层（124）具有孔（137），所述孔具有内部（137a）以及与内部分离的环状外部（137b），并且其中第一横向导电体（132）穿过所述内部（137a）。
10.电子器件的制造方法，其包括以下步骤：
a)提供第一透明导电层（122），
b)提供包括一层或多层功能层的功能结构（126；226），
c)提供第二导电层（124；224），
c1)使所述第二导电层（124）具有第一孔（137），所述孔具有内部（137a）以及与内部分离的环状外部（137b），
d)提供电绝缘粘结层（128；228），
e)形成穿过所述电绝缘粘结层的第二孔（138,140），
f)在所述第一孔（137）的内部（137a）和所述第二孔（138,140）中施加导电材料，所述材料延伸至所述第一透明导电层（122）和第二导电层中的至少一个，
g)施加覆盖层（250），所述覆盖层包括具有至少第一导电结构（266）的衬底（252），在所述电绝缘粘结层中的所述第二孔（138,140）的开口处使所述第一导电结构与所述导电材料接触。
11.根据权利要求10的电子器件的制造方法，其另外包括在步骤e)和步骤f)之间，在所述电绝缘粘结层的自由表面上提供隔离衬垫的步骤，以及在步骤g)之前除去所述隔离衬垫的步骤。
12.根据权利要求10的制造方法，其中所述功能结构（226）具有间隔（226o），而且形成与这些间隔一致的第一孔和第二孔。
13.根据权利要求12的制造方法，其中与所述功能结构中的间隔（226o）一样，第二导电层（224）具有间隔（224o），并且其中功能结构（226）的间隔（226o）小于并且在第二导电层（224）的间隔（224o）之内。
14.根据权利要求12的制造方法，其中在施加第二导电层（224）之后且在施加电绝缘粘结层（228）之前施加薄膜结构（225），所述薄膜结构包括阻挡结构。
15.根据权利要求10的制造方法，其中在施加第二导电层（224）之后且在施加电绝缘粘结层（228）之前施加阻挡结构（225）。
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