JP2015515088A - 湿気バリア層を備えている電子モジュール - Google Patents

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Abstract

種々の実施の形態において、湿気から保護すべき層と、少なくとも部分的に、その保護すべき層上又はその上方及び／又は下方に配置されている湿気バリア層とを有している電子モジュールが提供される。湿気バリア層は、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している。

Description

種々の実施の形態は、電子モジュール並びにその種の電子モジュールの製造方法に関する。
従来の電子モジュール、例えば従来の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：organic light emitting diode）には、通常の場合、湿気に対して敏感な領域及び／又は酸素に対して敏感な領域を保護するためのバリア層が設けられており、その種のバリア層は特に、日常の使用においてその機能が何年にもわたり維持されるように、従って長期の耐用年数が実現されるように、湿気の侵入及び／又は腐食からの保護のために使用される。このために、大抵の場合は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）又は酸化ケイ素（ＳｉＯ2）がバリア層として設けられる。しかしながら、従来のバリア層は比較的高い機械的ストレスを示し、例えば表面構造が平坦に延びていない場合には、そのような機械的ストレスによって例えば縁部又は段部に亀裂が生じ易くなる可能性がある。そのような亀裂が生じると、バリア層のバリア効果が著しく低下し、ひいては電子モジュールの耐用年数が著しく短くなる。従来のバリア層又は質の低いバリア層では、モジュールの短縮された耐用年数によって、そのモジュールの欠陥が生じる可能性がある（いわゆるダークスポットの発生）。
種々の実施の形態において、バリア層のバリア効果を高めることができる電子モジュールが提供される。更に、種々の実施の形態において、簡単なやり方で電子モジュールの耐用年数を延長することができる電子モジュールが提供される。
種々の実施の形態において、湿気から保護すべき層と、少なくとも部分的に、その保護すべき層上又はその上方及び／又は下方に配置されている湿気バリア層とを有している電子モジュールが提供される。湿気バリア層は、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している。
具体的には、種々の実施の形態において、層構造体が、例えば光学的な発光モジュールにおいて使用され、例えばボトムエミッタ又はトップエミッタ若しくはトップ・ボトムエミッタ、例えば透明有機発光ダイオードにおいて使用される。この場合、層構造体は種々の実施の形態において発光モジュールの透明性を向上させることができる。このことは、種々の実施の形態において、発光モジュールの総厚を著しく増大させることなく達成することができる。
湿気バリア層の層構造体の個々の層は、異なる特性、例えば異なる層ストレスを有することができる。有利には、層間の移行が円滑であるように個々の層を上下に重ねて堆積させることができる。組み合わされた層の異なる層ストレスは有利である。何故ならばそれによって、例えば電子モジュールの湿気から保護すべき層の表面上の粒子又は非平坦性をストレスフリーで変形させることができるからである。これは、基底部又は後続の層の応力に最適に適合させ、層全体を可能な限りストレスフリーで形成できることによる。湿気バリア層は著しく改善されたバリア効果を示す。
一つの別の構成において、湿気バリア層は約５ｎｍ〜約１００μｍまでの範囲の層厚、特に約５０ｎｍ〜約５μｍまでの範囲の層厚を有することができる。
一つの別の構成において、複数の層の各層は約５ｎｍ〜約４００ｎｍまでの範囲の層厚を有することができる。
更なる構成において、複数の層の各層は例えば約１００ｎｍの層厚を有することができる。種々の実施の形態において、複数の層の各層は例えば約２００ｎｍの層厚を有することができる。更に別の構成において、複数の層の各層は例えば約２５０ｎｍの層厚を有することができる。
更なる構成において、複数の層の少なくとも一つの第１の層は例えば約１００ｎｍの層厚を有することができ、また少なくとも一つの別の層は約２００ｎｍの層厚を有することができる。種々の実施の形態において、複数の層の少なくとも一つの第１の層は約１００ｎｍの層厚を有することができ、また少なくとも一つの別の層は約２５０ｎｍの層厚を有することができる。
更なる構成において、複数の層を窒化ケイ素から形成することができる。種々の実施の形態において、窒化ケイ素はアモルファスで良く、また式ＳｉＮx（但しｘについては０≦ｘ＜２が成り立つ）に応じた化学量論的な組成を有することができる。
一つの別の構成において、複数の層を二酸化ケイ素から形成することができる。種々の実施の形態において、二酸化ケイ素はアモルファスで良い。
例えば、複数の層の内の少なくとも一つの層を窒化ケイ素から形成することができる。一例として、例えば複数の内の一つの層を窒化ケイ素から形成することができ、且つ、複数の層の内の少なくとも一つの別の層を例えば二酸化ケイ素から形成することができる。
種々の実施の形態において、例えば複数の層の第１の層を二酸化ケイ素から形成し、別の各層を窒化ケイ素から形成することができる。
それとは異なり、種々の実施の形態において、第１の層を窒化ケイ素から形成し、別の各層を二酸化ケイ素から形成することもできる。窒化ケイ素から成る層と酸化ケイ素から成る層とが交互に設けられている、複数の層から成る別の積層体も考えられる。例えば、第１の層を窒化ケイ素から形成し、少なくとも一つの別の層を二酸化ケイ素から形成し、且つ少なくとも一つの別の層を再び窒化ケイ素から形成することもできる。それとは異なり、第１の層を二酸化ケイ素から形成し、少なくとも一つの別の層を窒化ケイ素から形成し、且つ少なくとも一つの別の層を二酸化ケイ素から形成することもできる。上記の層の順序の例は単に例示を目的としたものであって、排他的なものではないことを言及しておく。
種々の実施の形態において、電子モジュールは支持体とカプセル化部を有することができ、この場合、湿気から保護すべき層を支持体上又はその上方に配置することができ、またカプセル化部を湿気バリア層上又はその上方及び／又は下方に配置することができる。
種々の実施の形態において、電子モジュールは更に、電気活性領域の基板側とは反対側に配置することができ、且つ、その下方に層構造体を配置することができるカプセル化部を有することができる。
更なる構成において、電子モジュールは更に、湿気から保護すべき層を有している電気活性領域を有することができる。
更なる構成において、支持体は凹部を有することができ、その場合、電子モジュールの電気活性領域の少なくとも一部は凹部内に配置されている。
更なる構成において、基板の少なくとも一部を凹部内に配置することができる。
更なる構成において、電子モジュールを発光電子モジュールとして設計することができる。種々の実施の形態において、電子モジュールを例えば発光電子半導体モジュールとして、特に発光ダイオードとして設計することができる。
更なる構成において、電子モジュールを有機発光ダイオードとして設計することができる。
更なる構成において、電子モジュールを太陽電池、例えば有機太陽電池、例えばフレキシブルな有機太陽電池として設計することができる。
種々の実施の形態において、電子モジュールの製造方法が提供される。本方法は、湿気から保護すべき層の形成と、少なくとも部分的に、その保護すべき層上又はその上方及び／又は下方に配置されている湿気バリア層の形成とを含む。ここで、湿気バリア層は、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している。
本方法の一つの構成において、多数の層の内の複数の層を堆積法によって形成することができる。例えば、堆積法は化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition（ＣＶＤ））で良い。
本方法の更なる構成において、気相成長法はプラズマ支援化学気相成長法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition（ＰＥＣＶＤ））で良い。例えば、電子モジュールの上方及び／又は電子モジュールの周囲の体積にプラズマを生成することができる。その体積には、少なくとも二種類の気体状の出発化合物が供給され、相互的な反応のために励起される。
種々の実施の形態において、上述の体積に少なくとも一種類の不活性ガスを供給することができる。不活性ガスは例えばアルゴン又はヘリウムで良い。
更なる実施の形態において、少なくとも一種類の不活性ガスを過剰に供給することができる。
本方法の一つの実施の形態において、窒化ケイ素を形成するために上述の体積にアンモニア及びシランを供給することができる。例えばアンモニアを過剰に供給することができる。一つの別の実施の形態において、湿気バリア層の各層の各化学量論的な組成をシランの濃度によって決定することができる。
本発明による湿気バリア層を、例えば、室温（即ち約１５℃〜約２５℃までの温度領域）から約４００℃までの範囲の温度、例えば室温から約２００℃までの範囲の温度において形成することができる。
本方法の更なる実施の形態において、酸化ケイ素を形成するために上述の体積にオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）又はＮ2Ｏを供給することができる。例えばアンモニアを過剰に供給することができる。一つの別の実施の形態において、湿気バリア層の各層の各化学量論的な組成をオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）の濃度によって決定することができる。
湿気バリア層を、例えば、ほぼ室温から約４００℃までの範囲の温度、例えば室温から約２００℃までの範囲の温度において形成することができる。
窒化ケイ素及び／又は酸化ケイ素のアモルファス性の度合いを、適切な出発化合物、温度、プラズマ条件及び／又はガス圧力の選択によって調整することができる。
更なる構成において、気相成長法を無プラズマ化学気相成長法（Plasma-less Chemical Vapor Deposition（ＰＬＣＶＤ））として設計することができる。
更なる構成において、堆積法を原子層堆積法（Atomic Layer Deposition（ＡＬＤ））として設計することができる。
更なる構成において、原子層堆積法をプラズマ支援原子層堆積法（Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition（ＰＥＡＬＤ））として設計することができる。
更なる構成において、原子層堆積法を無プラズマ原子層堆積法（Plasma-less Atomic Layer Deposition（ＰＬＡＬＤ））として設計することができる。
電子モジュールがＬＥＤ，ＰＤ，ＳＣ及び／又はＴＦＴを有している場合には、一つ又は複数の機能層はエピタキシャル積層体、エピタキシャル成長された半導体積層体を有することがきるか、又は一つ又は複数の機能層をエピタキシャル積層体、エピタキシャル成長された半導体積層体として実施することができる。その場合、半導体積層体は例えば、ＩｎＧａＡｌＮ，ＩｎＧａＡｌＰ及び／又はＡｌＧａＡｓを基礎とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、及び／又は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ及びＳｒの内の一つ又は複数の元素、並びにＯ，Ｓ及びＳｅの内の一つ又は複数の元素を含んでいるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を有することができる。例えば、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料にはＺｎＯ，ＺｎＭｇＯ，ＣｄＳ，ＺｎＣｄＳ及びＭｇＢｅＯが属する。
種々の実施の形態において、例えば、例えば一つ又は複数のＯＬＥＤ及び／又は一つ又は複数のＬＥＤを有している電子モジュールを殊に照明装置として、又はディスプレイとして形成することができ、また電子モジュールは大面積で形成されているアクティブ発光面を有することができる。ここで「大面積」とは、電子モジュールが数ｍｍ2以上の面積、例えば１ｃｍ2以上の面積、また例えば１０ｃｍ2以上の面積を有していることを意味している。
上記において列挙した電子モジュールの複数の実施の形態は例示的なものに過ぎず、限定的なものではないと解するべきである。むしろ、電子モジュールは、当業者にはそれ自体公知である、別の電子的な構成要素及び／又は機能積層体を有することができる。
本発明の実施例は図面に示されており、以下ではそれらの実施例を詳細に説明する。
種々の実施例に則した、発光モジュールとして形成されている電子モジュールの断面図を示す。 種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図を示す。 種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図を示す。 種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図を示す。 種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図を示す。 種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図を示す。 種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図を示す。
以下の詳細な説明においては、本願の一部を成す添付の図面を参照する。それらの図面においては、例示のために、本発明を実施することができる特定の実施の形態が示されている。この関係において、方向を示す術語、例えば「上方」、「下方」、「前方」、「後方」、「前面」、「背面」等は、説明する図面の配向を基準にして使用される。種々の実施の形態におけるコンポーネントを種々の配向で配置することができるので、それらの方向を示す術語は例示のために用いられているに過ぎず、何の制限も意図していない。本発明の保護範囲から逸脱することなく、他の実施の形態も使用でき、また構造的又は論理的な変更も行うことができると解される。特に明記しない限りは、本明細書において説明する種々の実施例の特徴を相互に組み合わせることができると解される。従って、以下の詳細な説明は制限を意図したものではないと解され、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって規定されている。図中に示されているものは単に本発明の思想を説明するために用いられているに過ぎず、縮尺通りに描かれているのではない。
本明細書において、「結合されている」、「接続されている」並びに「連結されている」という語句は、直接的又は間接的な結合、若しくは、直接的又は間接的な接続、若しくは、直接的又は間接的な連結を表すために用いられる。図面においては、合理的な範囲において、同一又は類似する構成要素に対して同一の参照番号を付している。
図１には、種々の実施例に則した、発光モジュール１００として形成されている、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１００として形成されている電子モジュール１００の断面図が示されている。
電子モジュール１００は基板１０２を有することができる。この基板１０２は例えば、電子的な素子又は層のための、例えば発光素子のための支持体又は支持体素子１０２として使用することができる。例えば、基板１０２はガラス、石英及び／又は半導体材料若しくは他の何らかの適切な材料を有することができるか、そのような材料から形成することができる。更に、基板１０２はプラスチックフィルム若しくは一つ又は複数のプラスチックフィルムを備えているラミネートを有することができるか、又は、基板１０２をそのようなプラスチックフィルム若しくはラミネートから形成することができる。プラスチックは一つ又は複数のポリオレフィン（例えば高密度又は低密度のポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ））を有することができるか、又はプラスチックをポリオレフィンから形成することができる。更に、プラスチックはポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエステル及び／又はポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）及び／又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を有することができるか、又はプラスチックをそれらの材料から形成することができる。基板１０２は上述の材料の内の一つ又は複数の材料を有することができる。基板１０２を半透明に実施することができるか、又はそれどころか透明に実施することができる。更に、基板は（例えば、アルミニウム、銅、鋼等の材料の内の少なくとも一つを有しているか、又はそのような材料から形成されている、例えば可撓性の）金属フィルムであっても良い。
術語「半透明」又は「半透明層」とは、種々の実施例において、層が例えば一つ又は複数の波長領域の光に対して、例えば可視光の波長領域にある光（例えば少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長領域の部分領域にある光）、例えば発光モジュールによって形成された光に対して透過性であることと解される。例えば、術語「半透明層」とは、種々の実施例において、構造体（例えば層）に入力される光量が実質的に全てその構造体（例えば層）から出力されるが、その際に光の一部が散乱する可能性もあることと解される。
術語「透明」又は「透明層」とは、種々の実施例において、層が（例えば少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長領域の部分領域にある）光に対して透過性であり、構造体（例えば層）に入力される光が実質的に散乱することなく、又は光変換されることなく、その構造体（例えば層）から出力されることと解される。従って「透明」とは、種々の実施例において、「半透明」の特殊なケースであるとみなすことができる。
例えば、単色光を放射する電子モジュール又は放射スペクトルの限定された電子モジュールが提供されるべき場合には、光学的に半透明な層構造体が少なくとも、所望の単色光の波長領域の部分領域において、又は、限定的な放射スペクトルに対して半透明であれば十分である。
種々の実施例において、有機発光ダイオード１００を、（又は上記において説明した実施例若しくは下記において説明する実施例に則した発光モジュールも）ボトムエミッタ又はトップエミッタ又はトップ・ボトムエミッタとして構成することができる。トップ・ボトムエミッタを光学的に透明なモジュール、例えば透明有機発光ダイオードと称することもできる。
種々の実施例において、基板１０２上又はその上方に、選択的にバリア層１０４を配置することもできる。このバリア層１０４は、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化ランタン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、アルミニウムドープされた酸化亜鉛、並びにそれらの混合物及び合金の内の一つ又は複数の材料を有することができるか、又はバリア層１０４をそれらの材料から形成することができる。更に、種々の実施例において、バリア層１０４は約０．１ｎｍ（原子層一つ分）〜約５０００ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約１０ｎｍ〜約２００ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約４０ｎｍの層厚を有することができる。
バリア層１０４上又はその上方には、発光モジュール１００の電気活性領域１０６を配置することができる。電気活性領域１０６は、発光モジュール１００の動作のために電流が流れる、発光モジュール１００の領域であると解される。種々の実施例において、電気活性領域１０６は第１の電極１０８、第２の電極１１２及び有機機能層構造体１１０を有することができ、これらについては以下において更に詳細に説明する。
つまり、種々の実施例において、バリア層１０４上又はその上方（若しくは、バリア層１０４が設けられていない場合には、基板１０２上又はその上方）には、（例えば、第１の電極層１０８の形態の）第１の電極１０８を設けることができる。第１の電極１０８（以下では下部電極１０８とも称する）を、導電性材料、例えば、金属又は透明導電性酸化物（ＴＣＯ：transparent conductive oxide）、若しくは、同一の金属又は異なる金属及び／又は同一のＴＣＯ又は異なるＴＣＯから成る複数の層の積層体から形成することができるか、又は第１の電極１０８はそのような導電性材料又は積層体から形成されていると考えられる。透明導電性酸化物は透明な導電性の材料、例えば金属酸化物、例えば酸化亜鉛、酸化スズ、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化インジウム又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。２元金属酸素化合物、例えばＺｎＯ，ＳｎＯ2又はＩｎ2Ｏ3の他に、３元金属酸素化合物、例えばＡｌＺｎＯ，Ｚｎ2ＳｎＯ4，ＣｄＳｎＯ3，ＺｎＳｎＯ3，ＭｇＩｎ2Ｏ4，ＧａＩｎＯ3，Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5又はＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12、若しくは種々の透明導電性酸化物の混合物もＴＣＯのグループに属し、またそれらを種々の実施例において使用することができる。更には、ＴＣＯは必ずしも化学量論的な関係に対応しているものではなく、ＴＣＯを更にｐ型又はｎ型にドーピングすることもできる。それらの材料を以下において説明する複数の実施例においても同じように使用することができる。
種々の実施例において、第１の電極１０８は、例えばＡｇ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｂａ，Ｉｎ，Ａｇ，Ａｕ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｍ又はＬｉのような金属、並びにそれらの材料の化合物、組み合わせ又は合金を有することができる。それらの材料を以下において説明する複数の実施例においても同じように使用することができる。
種々の実施例において、ＴＣＯから成る層と、その層上に金属から成る層を組み合わせた積層体、又は、金属から成る層と、その層上にＴＣＯから成る層を組み合わせた積層体から第１の電極１０８を形成することができる。一つの例として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層上に設けられている銀層（ＩＴＯ層上の銀層）又はＩＴＯ−Ａｇ−ＩＴＯ複合層が挙げられる。それらの材料を以下において説明する複数の実施例においても同じように使用することができる。
種々の実施例において、上述の材料の代わりに、又は上述の材料の他に、例えばＡｇから成る金属性のナノワイヤから形成された網状組織又はナノ粒子、カーボンナノチューブから形成された網状組織、グラフェン粒子及びグラフェン層、半導体ナノワイヤから形成された網状組織の内の一つ又は複数の材料を第１の電極１０８に使用することができる。それらの材料を以下において説明する複数の実施例においても同じように使用することができる。
更に、第１の電極１０８は導電性ポリマー又は遷移金属酸化物又は透明導電性酸化物を有することができる。
種々の実施例において、第１の電極１０８及び基板１０２を半透明又は透明に形成することができる。第１の電極１０８が金属から形成される場合には、第１の電極１０８は例えば約２５ｎｍ以下の層厚、例えば約２０ｎｍ以下の層厚、例えば約１８ｎｍ以下の層厚を有することができる。更に、第１の電極１０８は例えば約１０ｎｍ以上の層厚、例えば約１５ｎｍ以上の層厚を有することができる。種々の実施例において、第１の電極１０８は約１０ｎｍ〜約２５ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約１０ｎｍ〜約１８ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約１５ｎｍ〜約１８ｎｍまでの範囲の層厚を有することができる。
更に、第１の電極１０８が透明導電性酸化物（ＴＣＯ）から形成される場合には、第１の電極１０８は例えば約５０ｎｍ〜約５００ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約７５ｎｍ〜約２５０ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍまでの範囲の層厚を有することができる。
更に、第１の電極１０８が、例えば、導電性ポリマーと組み合わせることができる、例えばＡｇから成る金属性のナノワイヤから形成された網状組織、導電性ポリマーと組み合わせることができるカーボンナノチューブから形成された網状組織、又はグラフェン層及びそれらの複合体から形成される場合には、第１の電極１０８は例えば約１ｎｍ〜約５００ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約１０ｎｍ〜約４００ｎｍまでの範囲の層厚、例えば約４０ｎｍ〜約２５０ｎｍまでの範囲の層厚を有することができる。
第１の電極１０８をアノードとして、即ち正孔注入電極として形成することができるか、又はカソードとして、即ち電子注入電極として形成することができる。
第１の電極１０８は第１の電気端子を有することができ、その第１の電気端子に（エネルギ源（図示せず）、例えば電流源又は電圧源から供給される）第１の電位を印加することができる。代替的に、第１の電位を基板１０２に印加することができるか、又は第１の電位が基板１０２に印加されていると考えられ、更には、第１の電位を間接的に第１の電極１０８に供給することができるか、又は第１の電位が間接的に第１の電極１０８に供給されていると考えられる。第１の電位は例えば、アース電位又は他の所定の基準電位で良い。
更に、発光モジュール１００の電気活性領域１０６は有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０を有することができ、この有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は第１の電極１０８上又はその上方に設けられているか、又は設けられる。
有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は、例えば蛍光発光体及び／又は燐光発光体を有している、一つ又は複数のエミッタ層１１４、並びに一つ又は複数の正孔伝導層１１６（正孔輸送層１１６とも称される）を含むことができる。択一的又は付加的に、種々の実施例において、一つ又は複数の電子伝導層１１８（電子輸送層１１８とも称される）を設けることができる。
種々の実施例に則した発光モジュール１００においてエミッタ層１１４に使用することができる発光体材料の例には、有機又は有機金属の化合物、例えば、ポリフルオレン、ポリチオフェン及びポリフェニレン（例えば、２−又は２，５−置換されたポリ−ｐ−フェニレンビニレン）の誘導体、並びに、非ポリマー発光体として、金属錯体、例えばイリジウム錯体、例えば青色燐光発光ＦＩｒＰｉｃ（ビス（３，５−ジフルオロ−２−（２−ピリジル）フェニル−（２−カルボキシピリジル）−イリジウムＩＩＩ））、緑色燐光発光Ｉｒ（ｐｐｙ）3（トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムＩＩＩ）、赤色燐光発光Ｒｕ（ｄｔｂ−ｂｐｙ）3＊２（ＰＦ6）（トリス［４，４’−ジ−テルト−ブチル−（２，２’）−ビピリジン］ルテニウム（ＩＩＩ）錯体）、並びに、青色蛍光発光ＤＰＡＶＢｉ（４，４−ビス［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］ビフェニル）、緑色蛍光発光ＴＴＰＡ（９，１０−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｐ−トリル）−アミノ］アントラセン）、及び、赤色蛍光発光ＤＣＭ２（４−ジシアノメチレン）−２−メチル−６−ジュロリジル−９−エニル−４Ｈ−ピラン）が含まれる。その種の非ポリマー発光体は例えば熱蒸発により堆積可能である。更には、特に湿式化学法、例えばスピンコーティングを用いて堆積可能なポリマー発光体を使用することができる。それらの材料を以下において説明する複数の実施例においても同じように使用することができる。
発光体材料を適切なやり方でマトリクス材料に埋め込むことができる。
他の実施例においても他の適切な発光体材料が同様に設けられていることを言及しておく。
発光モジュール１００のエミッタ層１１４の発光体材料を、例えば、発光モジュール１００が白色光を放出するように選定することができる。エミッタ層１１４は、異なる色（例えば青及び黄色又は青、緑及び赤）を発する複数の発光材料を有することができる。それとは異なり、エミッタ層１１４を複数の部分層、例えば青色蛍光発光エミッタ層１１４、又は、青色燐光発光エミッタ層１１４、緑色燐光発光エミッタ層１１４及び赤色燐光発光エミッタ層１１４から形成することもできる。種々の色を混合することにより、結果として白の色印象を有する光を放出することができる。それとは異なり、上述の複数の層によって生成される一次放射の放射路内に、一次放射を少なくとも部分的に吸収し、別の波長の二次放射を放出する変換材料を配置し、それによって、（未だ白色ではない）一次放射から、一次放射及び二次放射の組み合わせによって、白の色印象を生じさせることもできる。
有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は一般的に、一つ又は複数のエレクトロルミネセンス層を有することができる。一つ又は複数のエレクトロルミネセンス層は、有機ポリマー、有機オリゴマー、有機モノマー、非ポリマー有機小分子又はそれらの材料の組み合わせを有することができる。例えば、有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は、正孔輸送層１１６として実施されている一つ又は複数のエレクトロルミネセンス層を有することができるので、例えば、ＯＬＥＤの場合には、エレクトロルミネセンス層又はエレクトロルミネセンス領域への効率的な正孔注入が実現される。それとは異なり、種々の実施例において、有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は、電子輸送層１１８として実施されている一つ又は複数の機能層を有することができ、それによって例えば、ＯＬＥＤにおいて、エレクトロルミネセンス層又はエレクトロルミネセンス領域への効率的な電子注入を実現することもできる。正孔輸送層１１６のための材料として、例えば第三級アミン、カルバゾール誘導体、導電性ポリアニリン又はポリエチレンジオキシチオフェンを使用することができる。種々の実施例において、一つ又は複数のエレクトロルミネセンス層を電界発光層として実施することができる。それらの材料を以下において説明する複数の実施例においても同じように使用することができる。
種々の実施例において、正孔輸送層１１６を第１の電極１０８上又はその上方に設けることができ、例えば堆積させることができ、またエミッタ層１１４を正孔輸送層１１６上又はその上方に設けることができ、例えば堆積させることができる。種々の実施例において、電子輸送層１１８をエミッタ層１１４上又はその上方に設けることができ、例えば堆積させることができる。
種々の実施例において、有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０の層厚（即ち、例えば（一つ又は複数の）正孔輸送層１１６、（一つ又は複数の）エミッタ層１１４及び（一つ又は複数の）電子輸送層１１８の厚さの合計）は、最大で約１．５μｍ、例えば最大で約１．２μｍ、例えば最大で約１μｍ、例えば約８００ｎｍ、例えば最大で約５００ｎｍ、例えば最大で約４００ｎｍ、例えば最大で約３００ｎｍである。種々の実施例において、有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は、直接的に上下に重なって配置されている複数の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のスタックを有することができ、その場合、各ＯＬＥＤは例えば最大で約１．５μｍの層厚、例えば最大で約１．２μｍの層厚、例えば最大で約１μｍの層厚、例えば最大で約８００ｎｍの層厚、例えば最大で約５００ｎｍの層厚、例えば最大で約４００ｎｍの層厚、例えば最大で約３００ｎｍの層厚を有している。種々の実施例において、有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は例えば、直接的に上下に重なって配置されている二つ、三つ又は四つのＯＬＥＤから成るスタックを有することができ、その場合、例えば有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０は最大で約３μｍの層厚を有することができる。
発光モジュール１００は一般的に、発光モジュール１００の機能、従って効率を更に改善するために使用され、また例えば一つ又は複数のエミッタ層１１４上又はその上方、若しくは一つ又は複数の電子輸送層１１８上又はその上方に配置されている別の複数の有機機能層を選択的に有することができる。
有機エレクトロルミネセンス層構造体１１０上又はその上方に、若しくは、必要に応じて一つ又は複数の別の有機機能層上又はその上方に、（例えば第２の電極層１１２の形態の）第２の電極１１２を設けることができる。
種々の実施例において、第２の電極１１２は第１の電極１０８と同一の材料を有することができるか、又は第２の電極１１２を同一の材料から形成することができ、種々の実施例においては金属が殊に適している。
種々の実施例において、第２の電極は（例えば金属性の第２の電極１１２の場合）例えば約５０ｎｍ以下の層厚、例えば約４５ｎｍ以下の層厚、例えば約４０ｎｍ以下の層厚、例えば約３５ｎｍ以下の層厚、例えば約３０ｎｍ以下の層厚、例えば約２５ｎｍ以下の層厚、例えば約２０ｎｍ以下の層厚、例えば約１５ｎｍ以下の層厚、例えば約１０ｎｍ以下の層厚を有することができる。
一般的に、第２の電極１１２を第１の電極１０８と同様に形成することができるか、又は第２の電極１１２は第１の電極１０８と同様に形成されていると考えられるか、若しくは、第２の電極１１２を第１の電極１０８とは異なるように形成することができるか、又は第２の電極１１２は第１の電極１０８とは異なるように形成されていると考えられる。種々の実施例において、第２の電極１１２は、第１の電極１０８との関連において上記において説明したような材料の内の一つ又は複数の材料によって、上記において説明したような各層厚を有するように形成されていると考えられるか、又は第２の電極１１２をそのように形成することができる。種々の実施例において、第１の電極１０８及び第２の電極１１２の両電極は半透明又は透明に形成されている。従って、図１に示した発光モジュール１００はトップ・ボトムエミッタとして（換言すれば、透明発光モジュール１００として）形成することができる。
第２の電極１１２をアノードとして、即ち正孔注入電極として形成することができるか、又はカソードとして、即ち電子注入電極として形成することができる。
第２の電極１１２は第２の電気端子を有することができ、その第２の電気端子に、エネルギ源から供給される（第１の電位とは異なる）第２の電位を印加することができる。第２の電位は、例えば、第１の電位との差が、約１．５Ｖ〜約２０Ｖまでの範囲にある値、例えば約２．５Ｖ〜約１５Ｖまでの範囲にある値、例えば約３Ｖ〜約１２Ｖまでの範囲にある値となるような値を有することができる。
第２の電極１１２上又はその上方、従って湿気から保護すべき少なくとも一つの層を有している電気活性領域１０６上又はその上方には、例えばバリア薄膜／薄膜カプセル化部１２０の形態の湿気バリア層１２０を形成することができるか、湿気バリア層１２０が形成されていると考えられ、その場合、湿気バリア層１２０は、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している。
本願において湿気バリア層又は「バリア薄膜」１２０とは、例えば、化学的な汚染物又は雰囲気物質、特に水（湿気）及び酸素に対するバリアを形成することに適している層構造体であると解される。換言すれば、バリア薄膜１２０は、水、酸素又は溶媒のようなＯＬＥＤにとって有害な物質からの浸透を受けないか、又はせいぜい極僅かな程度の浸透しか受けないように形成されている。
換言すれば、一つの構成によれば、湿気バリア層１２０を積層体（スタック）として形成することができる。湿気バリア層１２０又は湿気バリア層１２０の一つ若しくは複数の層を例えば適切な堆積法によって形成することができ、例えば、一つの構成によれば原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）によって、例えばプラズマ支援原子層堆積法（ＰＥＡＬＤ：Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition）によって、又は、無プラズマ原子層堆積法（ＰＬＡＬＤ：Plasma-less Atomic Layer Deposition）によって、別の構成によれば化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）によって、例えばプラズマ支援化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）又は無プラズマ化学気相成長法（ＰＬＣＶＤ：Plasma-less Chemical Vapor Deposition）によって、又は代替的に、他の適切な堆積法によって形成することができる。
原子層堆積法（ＡＬＤ）を使用することによって、非常に薄い層を堆積させることができる。特に、原子層の範囲にある層厚を有している層を堆積させることができる。
一つの構成によれば、湿気バリア層１２０において、複数ある層の全ての層を原子層堆積法によって形成することができる。ＡＬＤ層のみを有している積層体を「ナノラミネート（Nanolaminat）」と称することもできる。
一つの代替的な構成によれば、湿気バリア層１２０において、湿気バリア層１２０の複数ある層の内の少なくとも一つ又は複数の層を、原子層堆積法とは異なる堆積法、例えば気相成長法によって堆積させることができる。
一つの実施の形態によれば、湿気バリア層１２０は例えば約１００ｎｍ〜約１００μｍまでの範囲の層厚、例えば約４００ｎｍ〜約２０μｍまでの範囲の層厚、例えば約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍまでの範囲の層厚を有することができる。
種々の実施例において、複数ある層の各層は約２５０ｎｍの層厚を有することができる。
種々の実施例において、複数ある層の内の第１の層は約１００ｎｍの層厚を有することができ、また少なくとも一つの別の層は約２００ｎｍの層厚を有することができる。例えば、複数ある層の内の少なくとも一つの第１の層は約１００ｎｍの層厚を有することができ、また少なくとも一つの別の層は約２５０ｎｍの層厚を有することができる。
一つの構成によれば、湿気バリア層１２０において、複数ある層の全ての層が同一の層厚を有することができる。一つの別の構成によれば、湿気バリア層１２０の個々の層が異なる層厚を有することができる。換言すれば、それらの層の内の少なくとも一つの層は、それらの層の内の一つ又は複数の別の層とは異なる層厚を有することができる。
一つの構成によれば、湿気バリア層１２０又は湿気バリア層１２０の個々の層を半透明又は透明な層として形成することができる。換言すれば、湿気バリア層１２０（又はバリア薄膜１２０の複数ある層における個々の層）を、半透明又は透明な材料（若しくは、半透明又は透明である材料の組み合わせ）から形成することができる。
複数の層を例えば窒化ケイ素から形成することができる。種々の実施例において、窒化ケイ素はアモルファスで良い。窒化ケイ素は式ＳｉＮx（但しｘについては０≦ｘ＜２が成り立つ）に応じた化学量論的な組成を有することができる。アモルファス性の度合い又は湿気バリア層１２０の化学量論性を、例えば適切な出発化合物、温度、プラズマ条件及び／又はガス圧力の選択によって調整することができる。例えば、少なくとも一種類の不活性ガスをガス圧力調整部に供給することができる。少なくとも一種類の不活性ガスは例えばアルゴン、例えばヘリウムを含むことができるか、又は例えばアルゴン、例えばヘリウムで良い。不活性ガスを過剰に供給することができる。体積に例えばアンモニアを供給することができる。アモルファス性の度合いを調整するため、又は化学量論性を調整するためにアンモニアを過剰に供給することができる。種々の実施例において、シランを供給することができる。湿気バリア層１２０の各層の各化学量論的な組成をシランの濃度によって決定することができる。湿気バリア層１２０を、ほぼ室温から約４００℃までの範囲の温度、例えばほぼ室温から約２００℃までの範囲の温度において形成することができる。
湿気バリア層１２０の複数の層を二酸化ケイ素から形成することができる。二酸化ケイ素は例えばアモルファスで良い。アモルファス性の度合い又は湿気バリア層１２０の化学量論性を、例えば適切な出発化合物、温度、プラズマ条件及び／又はガス圧力の選択によって調整することができる。例えば、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）又はＮ2Ｏを供給することができる。湿気バリア層１２０の各層の各化学量論的な組成をオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）の濃度によって決定することができる。湿気バリア層を、例えば、ほぼ室温から約４００℃までの範囲の温度、例えばほぼ室温から約２００℃までの範囲の温度において形成することができる。
種々の実施例において、湿気バリア層１２０上又はその上方に、低屈折性の中間層又は（例えば同一の材料又は異なる材料から成る一つ又は複数の層を有している）低屈折性の中間層構造体１２２を配置することができ、この中間層又は中間層構造体１２２は、例えば透明発光モジュール１００において、その透明発光モジュール１００の全体の透明性を向上させるために使用される。
中間層１２２又は中間層構造体１２２は、（所定の波長において（例えば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの波長領域にある所定の波長において））発光モジュール１００のカバーの（所定の波長での）屈折率よりも低い屈折率を有している少なくとも一つの層を有することができる。これに関しては以下において更に詳細に説明する。種々の実施例において、一つの中間層又は中間層構造体１２２の少なくとも一つの層又は中間層構造体１２２全体が、発光モジュール１００のカバーの屈折率よりも低い屈折率を有することができる。これに関しては以下において更に詳細に説明する。
中間層１２２上又は中間層構造体１２２上若しくはそれらの上方に、接着剤及び／又は保護ラッカ１２４を設けることができ、それらによって、例えばカバー１２６（例えばガラスカバー１２６）は中間層１２２上又は中間層構造体１２２上に固定、例えば接着されている。種々の実施例において、接着剤及び／又は保護ラッカ１２４から成る光学的に半透明な層は、１μｍよりも厚い層厚、例えば数μｍの層厚を有することができる。種々の実施例において、接着剤はラミネーション接着剤を含むことができるか、又は接着剤はラミネーション接着剤で良い。
種々の実施例において、接着剤の層（接着剤層とも称される）に更に光散乱性の粒子を埋め込むことができ、それらの光散乱性の粒子によって、色相角度の歪み及び出力効率を更に改善することができる。種々の実施例において、光散乱性の粒子として、例えば誘電性の散乱粒子、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化アルミニウム又は酸化チタンのような金属酸化物を設けることができる。半透明の層構造体のマトリクスの実効屈折率とは異なる屈折率を有している限りにおいて、他の粒子、例えば気泡、アクリラート又はガラス中空球も適している。更に、例えば金属性のナノ粒子、金、銀、鉄等のような金属のナノ粒子を光散乱性の粒子として設けることもできる。
種々の実施例において、第２の電極１１２と、接着剤及び／又は保護ラッカから成る層１２４との間に、例えば湿式化学的なプロセスの間に、電気的に不安定な材料を保護するために、例えば約１００ｎｍから約１００μｍまでの範囲の層厚、例えば約４００ｎｍから約２０μｍまでの範囲の層厚を有している別の絶縁層（図示せず）、例えば別の湿気バリア層１２０、例えばＳｉＮを設けることができるか、又は別の湿気バリア層１２０、例えばＳｉＮを更に設けることができるか、又はそのような別の絶縁層が設けられていると考えられる。
種々の実施例において、接着剤自体がカバー１２６の屈折率よりも低い屈折率を有するように、接着剤を設計することができる。その場合、接着剤自体が例えば中間層１２２又は中間層構造体１２２又はその一部を形成する。その種の接着剤は、例えば約１．３の屈折率を有しているアクリラートのような低屈折性の接着剤で良い。更に、一つの接着剤層積層体を形成する、複数の異なる接着剤を設けることもできる。
更に、種々の実施例において、例えばガラスから成るカバー１２６が例えばプラズマ溶射を用いて、中間層１２２上又は中間層構造体１２２上に設けられる実施の形態においては、接着剤１２４を完全に省略することもできる。
中間層１２２又は中間層構造体１２２も接着剤１２４も設けられている実施例においては、層構造体の少なくとも一つの層が、接着剤１２４の屈折率よりも低い屈折率を有することができる。
種々の実施例において、カバー１２６及び／又は接着剤１２４は（例えば６３３ｎｍの波長において）１．５５の屈折率を有することができる。
更に種々の実施例において、（例えば湿気バリア層１２０、例えば薄膜カプセル化部１２０と組み合わされた）一つ又は複数の反射防止層を発光モジュール１００内に付加的に設けることができる。
例えば、本明細書における種々の実施の形態において説明する湿気バリア層１２０は、少なくとも部分的に湿気及び／又は酸素（腐食）に対して敏感な電子モジュール１００を、６０℃以上の温度且つ９０％以上の相対大気湿度において、又は上述の条件の内の一つにおいても、湿気及び酸素に対して９００時間以上も密に維持することができる。
従って、異なる特性、例えば異なる層ストレスを有している窒化ケイ素から成る少なくとも二つの層、又は有利には複数の層が、例えばそれらの層間の移行が円滑であるように上下に重なって堆積される場合、窒化ケイ素から成る湿気バリア層１２０のバリア効果を著しく改善することができる。組み合わせるべき層の異なる応力が実現されると、それによって表面上の粒子／非平坦性をストレスフリーで変形させることができ、またそれによって本発明による湿気バリア層１２０は例えばＯＬＥＤにとって有害な物質、例えば水又は酸素に対してより高いバリア効果を示すことができる。更には、層全体を可能な限りストレスフリーで形成するために、例えば、ＣＶＤを用いて形成された湿気バリア層１２０を基底部又は後続の層の応力に最適に適合させることができる。そのようにして改善された湿気バリア層１２０を付加的に、別のバリア層、例えばＡＬＤ層と組み合わせることができる。
Figure 2015515088
上記の表においては、層厚がｘで表されており、またストレスがｙで表されている。
更に上記の表においては、ダークスポット密度が約１．７ｃｍ2の発光面を有するモジュールに関連付けられている。
図２には、種々の実施例に則した、電子モジュール２００の断面図が示されている。
電子モジュール２００は、電気活性領域２０６が設けられている基板２０２を有することができる。電気活性領域２０６は図２において概略的にしか示唆されていないが、例えば図１に基づき説明した例に則して実施することができる。
電気活性領域２０６は、電子モジュール２００の動作のために電流が流れる、電子モジュール２００の領域であると解される。種々の実施例において、電気活性領域２０６は第１の電極２０８及び第２の電極２１２を有することができる。ここでは、第１の電極２０８が例えばアノードであると考えられる。その場合、第２の電極２１２が例えばカソードであると考えられる。
種々の実施の形態によれば、電気活性領域２０６は、湿気から保護すべき少なくとも一つの層を有することができ、その少なくとも一つの層上又はその上方に、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している湿気バリア層１２０を少なくとも部分的に配置することができる。
複数の層又は湿気バリア層１２０の層は例えば窒化ケイ素から成る第１の層２２８、その第１の層上に配置されている、窒化ケイ素から成る第２の層２２８、その第２の層２２８上に配置されている、酸化ケイ素から成る別の層２３０を有することができる。それらの層を図１に基づき説明した実施例に則して実施することができ、また例えば異なる層厚、例えば約５ｎｍ〜５μｍまでの範囲の層厚を有することができる。例えば、それらの層厚を高い層ストレスと低い層ストレスが交互に現れるように形成することができる。
図３には、種々の実施例に則した、電子モジュール３００の断面図が示されている。
種々の実施の形態において、湿気バリア層１２０は例えば、窒化ケイ素から成る層３２８、酸化ケイ素から成る層３３０、その層３３０上に配置されている、窒化ケイ素から成る別の層３２８、並びに、その別の層３２８上に配置されている、酸化ケイ素から成る二つの別の層３３０とを備えているスタック化された構造を有することができ、その構造において、各層ストレスを低くすることができるか、又は高くすることができ、また層ストレスの調整、例えば層ストレスの低減を堆積パラメータの適切な選択によって行うことができる。プロセスパラメータの選択によって、縁部の覆い、又は湿気バリア層１２０が配置されている表面の非平坦性を、異なる組成の複数の層を堆積させることによって最適化することができ、またそのようにして湿気バリア層１２０の耐用年数、従って電子モジュール３００の耐用年数を改善することができる。
図４には、種々の実施例に則した、電子モジュール４００の断面図が示されている。
種々の実施例において、電子モジュール４００は、酸化ケイ素から成るか又は酸化ケイ素を有している層４３０、酸化ケイ素から成る層４３０及び窒化ケイ素から成る層４２８を備えているスタック化された構造を有することができる。各層の材料は、例えば、材料の光学的な特性又は絶縁特性に応じて選択することができる。
図５には、種々の実施例に則した、例えばＬＥＤ又は（例えばトップエミッタ型の）ＯＬＥＤとして形成されている電子モジュール５００の断面図が示されている。
電気活性領域１０６を凹部５３４内に配置することができる。例えば、電気活性領域１０６並びに発光ＧａＮ層５３６を凹部内に配置することができ、また電気活性領域１０６並びに発光ＧａＮ層５３６は、窒化ケイ素から成る層５２８、酸化ケイ素から成る層５３０、その層５３０上に配置されている、窒化ケイ素から成る別の層５２８、並びに、その別の層５２８上に配置されている、酸化ケイ素から成る二つの別の層５３０を備えているスタック化された構造を有することができ、その構造において、各層ストレスを低くすることができるか、又は高くすることができ、また層ストレスの調整、例えば層ストレスの低減を堆積パラメータの適切な選択によって行うことができる。プロセスパラメータの選択によって、縁部の覆い、又は湿気バリア層１２０が配置されている表面の非平坦性を、異なる組成の複数の層を堆積させることによって最適化することができ、またそのようにして湿気バリア層１２０の耐用年数、従って電子モジュール５００の耐用年数を改善することができる。
図６には、種々の実施例に則した、電子モジュールの断面図が示されている。
上述の複数の実施例の内の一つに応じて構成することができ、ここでは単に概略的に示されている電子モジュール６００は更にカプセル化部６３２を有することができ、このカプセル化部６３２を上述の層又は湿気バリア層１２０の複数の層の上方に配置することができる。図６には例示的に、窒化ケイ素から成る層６２８、酸化ケイ素から成る層６３２及び窒化ケイ素から成る複数の層６２８を有している、複数の層がスタック化された構造が示されており、その構造において、各層ストレスを低くすることができるか、又は高くすることができ、また層ストレスの調整、例えば層ストレスの低減を堆積パラメータの適切な選択によって行うことができる。プロセスパラメータの選択によって、縁部の覆い、又は湿気バリア層１２０が配置されている表面の非平坦性を、異なる組成の複数の層を堆積させることによって最適化することができ、またそのようにして湿気バリア層１２０の耐用年数、従って電子モジュール６００の耐用年数を改善することができる。
図７には、種々の実施例に則した発光モジュールを製造するための方法が説明されているフローチャート７００が示されている。
ステップ７０２においては、電気活性領域１０６が形成され、その際に第１の電極１０８及び第２の電極１１２が形成され、また有機機能層構造体が第１の電極と第２の電極との間に形成される。更に、ステップ７０４においては、少なくとも一つの層を備えている層構造体を電気活性領域の上方に形成することができる。
種々の層、例えば中間層１２２又は中間層構造体１２２、電極１０８，１１２並びに電気活性領域１０６の別の層、例えば有機機能層構造体１１４、正孔輸送層１１６又は電子輸送層１１８を、種々のプロセスを用いて設けることができ、例えばＣＶＤ法（化学気相成長法：Chemical Vapor Deposition）、又はＰＶＤ法（物理気相成長法：Physical Vapor Deposition、例えばスパッタリング、イオン支援堆積法又は熱蒸発）を用いて、択一的にめっき法、浸漬堆積法、スピンコーディング法、プリント法、ブレードコーティング法又はスプレー法を用いて設けることができ、例えば堆積させることができる。
更に本方法は、湿気から保護すべき少なくとも一つの層の形成と、少なくとも部分的に、その保護すべき層上又はその上方に配置されている湿気バリア層１２０の形成とを含み、また湿気バリア層は、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している。
多数の層の内の複数の層を堆積法によって形成することができる。堆積法は化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition（ＣＶＤ））で良い。気相成長法はプラズマ支援化学気相成長法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition（ＰＥＣＶＤ））で良い。例えば、電子モジュールの上方及び／又は電子モジュールの周囲の体積にプラズマを生成することができ、またその体積に少なくとも二種類の気体状の出発化合物を供給し、相互的な反応のために励起させることができる。上述の体積には例えば少なくとも一種類の不活性ガスを供給することができ、その不活性ガスによって、例えば異なる層ストレスを有している複数の層を形成するために、例えばガス圧力を調整することができる。不活性ガスは例えばアルゴン、例えばヘリウムで良い。少なくとも一種類の不活性ガスを例えば過剰に供給することができる。窒化ケイ素層を形成するために、上述の体積に例えばアンモニアを出発化合物として供給することができる。例えば湿気バリア層１２０の化学量論性を調整するために、アンモニアを過剰に供給することができる。窒化ケイ素層を形成するために、上述の体積にシランを別の出発化合物として供給することができる。湿気バリア層１２０の各層の各化学量論的な組成をシランの濃度によって決定することができる。例えばアモルファス性の所望の度合いを調整するために、又は各層の別の特性、例えば湿気バリア層１２０の各層の層ストレスを調整するために、湿気バリア層を、例えば、ほぼ室温から約４００℃までの範囲の温度、例えばほぼ室温から約２００℃までの範囲の温度において形成することができる。温度を層毎に調整することができる。
酸化ケイ素層を形成するために、上述の体積に例えばオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）又はＮ2Ｏを供給することができる。
湿気バリア層１２０の各層の各化学量論的な組成をオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）又はＮ2Ｏの濃度によって決定することができる。アモルファス性又は湿気バリア層１２０の各層の他の特性、例えば層ストレスを考慮して、湿気バリア層を、ほぼ室温から約４００℃までの範囲の温度、例えばほぼ室温から約２００℃までの範囲の温度において形成することができ、その際に、温度を層毎に調整することができる。
気相成長法を例えば無プラズマ化学気相成長法（Plasma-less Chemical Vapor Deposition（ＰＥＣＶＤ））として設計することができる。堆積法を例えば原子層堆積法（Atomic Layer Deposition（ＡＬＤ））として設計することができる。原子層堆積法をプラズマ支援原子層堆積法（Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition（ＰＥＡＬＤ））として設計することができる。原子層堆積法を無プラズマ原子層堆積法（Plasma-less Atomic Layer Deposition（ＰＬＡＬＤ））として設計することもできる。
種々の実施例において、ＣＶＤ法としてプラズマ支援化学気相成長法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PE-CVD）を使用することができる。その場合、設けるべき層が被着されるエレメントの上方及び／又はエレメントの周囲の体積にプラズマを生成することができ、またその体積に少なくとも二種類の気体状の出発化合物が供給され、それらの出発材料がプラズマにおいてイオン化され、相互的な反応のために励起される。プラズマを生成することによって、エレメントの表面が加熱されるべき温度を、例えば誘電性の層を形成できるようにするために、無プラズマＣＶＤ法に比べて低くすることができる。このことは例えば、エレメント、例えば形成すべき発光電子モジュールが最大温度を上回る温度において損傷する恐れのある場合には有利である。そのような最大温度は、例えば種々の実施例に則して形成すべき発光電子モジュールでは約１２０℃であるので、例えば誘電性の層が被着される温度を１２０℃以下、例えば８０℃以下とすることができる。
更に、電気活性領域１０６の形成後且つカバー１０４の形成前に、電気活性領域を有している構造体の光学的な透明性を測定することができる。この場合、測定された光学的な透明性に依存して中間層又は中間層構造体を形成することができるので、電気活性領域を有している構造体、並びに中間層又は中間層構造体の所望の光学的な目標透明性が達成される（つまり、例えば中間層又は中間層構造体の層厚及び／又は材料選択を適合させることができる）。
種々の実施例において、発光モジュール、例えばＯＬＥＤの透明性を、（通常はいずれもほぼ等しい屈折率を有している）接着剤及びカバーガラスに比べて低屈折性である非常に薄い層の使用によって向上できることが分かった。種々の実施例において、層厚は５０ｎｍ〜１５０ｎｍまでの範囲にある。上述したように、発光モジュールの透明性を層の屈折率及び厚さに依存して著しく向上させることができる。選択的に、ステップ７０６において層構造体の上方にカバーを形成することができ、その場合、層構造体の少なくとも一つの層は、カバーの屈折率よりも低い屈折率を有している。種々の実施例において、その種の低屈折性の層（即ち、例えば１．５未満の屈折率を有している層）を、進行中のプロセスフローにおいて、付加的な層として例えばカプセル化部上に、例えば湿気バリア層１２０上に設けることができる。

Claims (13)

  1. ・湿気から保護すべき層と、
    ・少なくとも部分的に、前記保護すべき層上又はその上方及び／又は下方に配置されている湿気バリア層（１２０）とを有しており、
    ・前記湿気バリア層（１２０）は、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有していることを特徴とする、電子モジュール（１００）。
  2. 前記湿気バリア層は、約１０μｍから約１００μｍまでの範囲の層厚を有している、請求項１に記載の電子モジュール（１００）。
  3. 前記複数の層は窒化ケイ素から形成されている、請求項１又は２に記載の電子モジュール（１００）。
  4. 前記窒化ケイ素はアモルファスである、請求項３に記載の電子モジュール（１００）。
  5. 前記複数の層は二酸化ケイ素から形成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子モジュール（１００）。
  6. 前記二酸化ケイ素はアモルファスである、請求項５に記載の電子モジュール（１００）。
  7. 更に、
    ・支持体（１０２）と、
    ・カプセル化部（６３２）とを有しており、
    前記湿気から保護すべき層は前記支持体（１０２）上又はその上方に配置されており、
    前記カプセル化部（６３２）は、前記湿気バリア層（１２０）上又はその上方に配置されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子モジュール（１００）。
  8. 発光電子モジュールとして設計されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子モジュール（１００）。
  9. 発光ダイオードとして、有利には有機発光ダイオードとして、更に有利にはフレキシブル有機発光ダイオードとして設計されている、請求項８に記載の電子モジュール（１００）。
  10. 太陽電池として、有利には有機太陽電池として、更に有利にはフレキシブル有機太陽電池として設計されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子モジュール（１００）。
  11. ・湿気から保護すべき層を形成するステップと、
    ・少なくとも部分的に、前記保護すべき層上又はその上方及び／又は下方に配置され、且つ、化学量論的な組成は異なるが材料は同一である複数の層を有している湿気バリア層（１２０）を形成するステップとを備えていることを特徴とする、電子モジュール（１００）を製造するための方法。
  12. 体積部に少なくとも一種類の不活性ガスを供給する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記少なくとも一種類の不活性ガスはアルゴン及び／又はヘリウムを有しているか、又は、前記少なくとも一種類の不活性ガスはアルゴン及び／又はヘリウムである、請求項１２に記載の方法。
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