KR101572114B1 - 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 광전자 컴포넌트 - Google Patents

광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 광전자 컴포넌트 Download PDF

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Abstract

광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법이 다음의 단계들: 기판(12) 상에 제1 전극(13)의 형성 단계; 제1 전극(13) 상에 유기 기능 층 구조물(14)의 형성 단계; 유기 기능 층 구조물(14) 상에 제2 전극(15)의 형성 단계; 제1 전극(13) 및/또는 제2 전극(15)과 접촉하기 위한 적어도 하나의 콘택(16)의 형성 단계; 층 구조물(14) 및 콘택(16) 위에 캡슐화 층(18)의 형성 단계; 이방성 에칭 프로세스에 의하여, 콘택(16) 위의 캡슐화 층(18)의 제거 단계를 포함한다.

Description

광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법 및 광전자 컴포넌트{METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC COMPONENT, AND OPTOELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법, 그리고 광전자 컴포넌트에 관한 것이다.
유기 기능 층들을 포함한 광전자 컴포넌트들은 종종 유기 기능 층들 위에 캡슐화 층들을 갖고, 상기 캡슐화 층들은 예컨대 수분으로부터 유기 기능 층들을 보호한다. 캡슐화 층들은 예컨대 증착 방법들에 의하여, 예컨대 원자 층 증착 또는 화학 기상 증착에 의하여 적용된다. 캡슐화 층들을 적용하는 것은 유기 기능 층들뿐만 아니라, 전극들 ― 상기 전극들 사이에 유기 기능 층들이 배열됨 ― 과 접촉하기 위해 제공된 콘택들도 캡슐화시키는 것을 포함한다. 그러한 코팅된, 캡슐화된 콘택들과 접촉하는 것은 단순한 방식으로 수행될 수 없다. 콘택들을 노출시키기 위하여, 수동으로 스크랩함으로써 콘택들을 벗기는 것이 알려져 있고, 이는 매우 시간 소모적이고 따라서 값비싸다.
다양한 실시예들은 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법, 그리고 광전자 컴포넌트를 제공하고, 여기서 콘택들은 단순한 방식으로 노출될 수 있다.
다양한 실시예들은 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 방법은, 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 유기 기능 층 구조물을 형성하는 단계; 상기 유기 기능 층 구조물 상에 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 및/또는 상기 제2 전극과 접촉하기 위한 적어도 하나의 콘택을 형성하는 단계; 상기 층 구조물 및 상기 콘택 위에 캡슐화 층을 형성하는 단계; 및 이방성 에칭 방법을 이용하여, 상기 콘택 위의 상기 캡슐화 층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
이방성 에칭 방법을 이용하여 콘택을 노출시키는 것은 콘택을 신속하게 그리고/또는 단순하게 노출시키는 것, 그리고/또는 많은 수의 콘택들을 동시에 노출시키는 것에 기여할 수 있다. 이는, 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 제조 지속기간들 및 제조 비용들을 단순한 방식으로 감소시키는 것에 기여할 수 있다. 한 개, 두 개 또는 그 초과의 콘택들이 제공될 수 있고, 이방성 에칭 방법을 이용하여 노출될 수 있다. 콘택들은 하나의 광전자 컴포넌트 또는 복수의 광전자 컴포넌트들, 특히 하나의 유기 기능 층 구조물 또는 복수의 유기 기능 층 구조물들에 할당될 수 있다. 콘택 또는 콘택들은 대응하는 유기 기능 층 구조물에 나란히 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 광전자 컴포넌트는 발광 컴포넌트, 예컨대 유기 발광 다이오드이다. 그에 대안으로서, 다양한 실시예들에서, 광전자 컴포넌트는 광-흡수 컴포넌트, 예컨대 유기 솔라 셀일 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 건식 에칭 방법이 이방성 에칭 방법으로서 수행된다. 예로서, 물리 또는 물리-화학 건식 에칭 방법이 건식 에칭 방법으로서 수행될 수 있다. 건식 에칭 방법은 예컨대 플라즈마-인핸스드 에칭 방법, 예컨대 ICP 플라즈마 방법일 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 커버가 층 구조물 위에 캡슐화 층 상에 배열되고, 상기 커버는 이방성 에칭 방법 동안 층 구조물 위의 캡슐화 층에 대해 에칭 정지부로서의 역할을 한다. 이는, 예컨대 이방성 에칭 방법 동안, 그렇지 않으면 이방성 에칭 방법이 수행된 이후, 예컨대 또한 광전자 컴포넌트의 완성 이후, 캡슐화 층 및 층 구조물을 보호하는 것에 단순하고 효과적으로 기여한다.
다양한 실시예들에 따라, 접착제를 이용하여 커버가 고정된다. 이는, 캡슐화 층 상에 커버를 단순한 방식으로 고정시키는 것에 기여한다.
다양한 실시예들에 따라, 접착제는 상기 접착제가 이방성 에칭 방법 동안 층 구조물 위의 캡슐화 층에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록 적용된다. 그런 다음, 접착제는 커버를 고정시키기 위해 제공될 것뿐만 아니라, 이방성 에칭 방법 동안 캡슐화 층의 보호부로서의 역할을 한다. 이러한 상황에서, 접착제가 층 구조물의 적어도 하나의 프랭크(flank)를 커버하도록 그리고 그에 따라 이방성 에칭 방법 동안 대응하는 프랭크에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록, 접착제를 적용하는 것이 유리할 수 있다. 층 구조물의 층들이 수직 방향으로 하나의 층 위에 다른 층이 놓인다면, 층 구조물의 프랭크들은 층 구조물이 수평 방향으로 종료되는 층 구조물의 그 면들을 구성한다. 예로서, 접착제가 층 구조물의 프랭크들을 커버하도록 접착제가 적용될 수 있고, 그 결과 층 구조물의 프랭크들은 단순한 방식으로 측방향으로 보호된다.
다양한 실시예들에 따라, 래커가 이방성 에칭 방법 동안 층 구조물 및/또는 층 구조물의 프랭크에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록, 래커가 층 구조물 위에 그리고/또는 층 구조물에 나란히 적용된다. 접착제 및/또는 커버에 부가하여 또는 그에 대안으로서 래커가 적용될 수 있다. 커버 및 접착제에 부가하여 또는 그에 대안으로서, 래커는 이방성 에칭 방법 동안 캡슐화 층 및/또는 층 구조물을 보호하는 것을 대응하게 가능케 한다.
다양한 실시예들에 따라, 이방성 에칭 방법 동안 콘택이 자신만의 에칭 정지부로서의 역할을 하도록 그리고/또는 기판에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록, 콘택이 구현된다. 이러한 목적을 위해, 콘택은 예컨대 제거되지 않는 재료로부터 형성되거나 또는 이방성 에칭 방법 동안 약간만 제거된다. 예로서, 콘택은 크로뮴을 포함할 수 있거나 또는 크로뮴으로부터 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 이방성 에칭 방법 이전에 그리고/또는 이방성 에칭 방법 동안 기판이 냉각된다. 알려진 이방성 에칭 방법들에서는, 유기 기능 층 구조물이 손상을 일으킬 수 있는 온도들이 발생할 수 있다. 기판을 냉각시키는 것은 이방성 에칭 방법 동안 광전자 컴포넌트에 의해 흡수된 열을 신속하게 보내는 것에 기여할 수 있고, 따라서 과도한 열로부터 유기 기능 층 구조물을 보호하는 것에 기여할 수 있다. 이는, 이방성 에칭 방법을 선택할 때 그리고 이방성 에칭 방법에 대한 프로세스 파라미터들을 미리정의할 때 고도의 래티튜드(latitude)를 산출한다.
다양한 실시예들에 따라, 층 구조물과 등지는 기판의 후면 상에 캡슐화 층이 또한 적용된다. 상기 이방성 에칭 방법 또는 부가적인 이방성 에칭 방법을 이용하여, 캡슐화 층은 후면 상에서 후속하여 제거된다. 이는, 후면 상의 캡슐화 층을 단순한 방식으로 제거하는 것에 기여한다.
다양한 실시예들에 따라, 적어도 하나의 추가적인 캡슐화 층이 층 구조물 및 콘택 위에 형성된다. 이방성 에칭 방법을 이용하여, 콘택 위의 캡슐화 층들 둘 다가 제거된다.
다양한 실시예들은, 앞의 청구항들 중 임의의 청구항에 따른 방법을 이용하여 구현된 광전자 컴포넌트를 제공한다.
광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법의 구성들은, 현실적인 한, 광전자 컴포넌트 자체에 대응하게 적용된다.
본 발명의 실시예들이 도면들에서 예시되고, 아래에서 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 제조 프로세스의 단계 동안 광전자 컴포넌트의 실시예를 도시한다.
도 2는 제조 프로세스의 추가적인 단계 동안 광전자 컴포넌트의 실시예를 도시한다.
도 3은 제조 프로세스의 추가적인 단계 동안 광전자 컴포넌트의 실시예를 도시한다.
도 4는 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법의 실시예의 흐름 차트를 도시한다.
다음의 상세한 설명에서는, 이 설명의 일부를 형성하고 예시 목적으로 본 발명이 구현될 수 있는 특정 실시예들을 도시하는 동반된 도면들이 참조된다. 이 점에서, 예컨대 "상단에", "하단에", "앞쪽에", "뒤쪽에", "앞", "뒤" 등등과 같은 방향 용어는 설명된 도면(들)의 배향에 대해 사용된다. 실시예들의 컴포넌트 파트들이 다수의 상이한 배향들로 포지셔닝될 수 있기 때문에, 방향 용어는 예시를 위해 제공되고, 어떠한 방식으로든 무엇이든 제약적이지 않다. 본 발명의 보호 범위로부터 벗어남 없이, 다른 실시예들이 사용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경들이 이루어질 수 있음은 말할 필요도 없다. 구체적으로 그렇지 않다고 표시되지 않는 한, 본 명세서에 설명되는 다양한 실시예들의 특징들이 서로 결합될 수 있음은 말할 필요도 없다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제약적 의미로 해석되어서는 안되며, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
이러한 설명의 상황에서, 용어들 "연결된" 및 "커플링된"은 직접 및 간접 연결, 그리고 직접 또는 간접 커플링 둘 다를 설명하는데 사용된다. 도면들에서, 이것이 명백한 한, 동일한 또는 유사한 엘리먼트들에는 동일한 참조 사인들이 제공된다.
다양한 실시예들에서, 광전자 컴포넌트는 광-흡수 컴포넌트로서, 예컨대 솔라 셀로서, 또는 발광 컴포넌트로서, 예컨대 유기 발광 다이오드(OLED)로서 또는 유기 발광 트랜지스터로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 발광 컴포넌트는 집적 회로의 일부일 수 있다. 또한, 복수의 발광 컴포넌트들이 예컨대 공통 하우징에 수용되는 방식으로 제공될 수 있다.
도 1은 제조 프로세스의 단계에서 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 컴포넌트(10)의 단면도를 도시한다.
유기 발광 다이오드(10) 형태의 발광 컴포넌트(10)는 기판(12)을 가질 수 있다. 기판(12)은 예컨대, 전자 엘리먼트들 또는 층들, 예컨대 발광 엘리먼트들에 대한 캐리어 엘리먼트로서의 역할을 할 수 있다. 예로서, 기판(12)은 유리, 석영, 및/또는 반도체 재료 또는 임의의 다른 적절한 재료를 포함할 수 있거나 또는 그로부터 형성될 수 있다. 또한, 기판(12)은 스틸 포일, 플라스틱 필름, 또는 하나의 또는 복수의 플라스틱 필름들을 포함한 라미네이트를 포함할 수 있거나 또는 그로부터 형성될 수 있다. 플라스틱은 하나 또는 그 초과의 폴리올레핀들(예컨대, 고밀도 또는 저밀도의 PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene))를 포함할 수 있거나 또는 그로부터 형성될 수 있다. 또한, 플라스틱은 PVC(polyvinyl chloride), PS(polystyrene), 폴리에스테르 및/또는 PC(polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate), PES(polyether sulfone) 및/또는 PEN(polyethylene naphthalate)을 포함할 수 있거나 또는 그로부터 형성될 수 있다. 기판(12)은 위에서 언급된 재료들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 기판(12)은 반투명 또는 심지어 투명한 것으로서 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 용어 "반투명" 또는 "반투명 층"은 층이 광, 예컨대 하나 또는 그 초과의 파장 범위들에서 예컨대 발광 컴포넌트에 의해 생성된 광, 예컨대 가시 광의 파장 범위의 광(예컨대, 적어도, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위 중 부분 범위의 광)을 투과시키는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예로서, 다양한 실시예들에서, 용어 "반투명 층"은 구조물(예컨대, 층)로 커플링 인된 광의 실질상 전체 분량이 상기 구조물(예컨대, 층)로부터 또한 커플링 아웃됨 ― 여기서, 광의 일부가 이 경우 산란될 수 있음 ― 을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
다양한 실시예들에서, 용어 "투명" 또는 "투명 층"은 층이 광(예컨대, 적어도, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위 중 부분 범위의 광)을 투과시키는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 여기서 구조물(예컨대, 층)로 커플링 인되는 광은 실질상 산란 또는 광 변환 없이 상기 구조물(예컨대, 층)로부터 또한 커플링 아웃된다. 결과적으로, 다양한 실시예들에서, "투명"은 "반투명"의 특별한 경우로서 간주되어야 한다.
예컨대, 발광 단색 또는 방출 스펙트럼-제한 전자 컴포넌트가 제공되도록 의도되는 경우에 대해, 광학 반투명 층 구조물이 적어도, 원하는 단색 광의 파장 범위 중 부분 범위에서 또는 제한된 방출 스펙트럼에 대해 반투명한 것으로 충분하다.
다양한 실시예들에서, 발광 컴포넌트(10)는 상단 에미터로서 또는 하단 에미터로서 또는 상하단 에미터로서 설계될 수 있다. 상하단 에미터는 또한, 광학 투명 컴포넌트, 예컨대 투명 유기 발광 다이오드로서 설계될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 장벽 층(도면들에 예시되지 않음)이 기판(12) 상에 또는 그 위에 선택적으로 배열될 수 있다. 장벽 층은 다음의 재료들: 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈럼 산화물 란타늄 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 알루미늄-도핑된 아연 산화물, 및 이들의 혼합물들 및 합금들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있거나 또는 그로 구성될 수 있다. 또한, 다양한 실시예들에서, 장벽 층은 대략 0.1㎚(일 원자 층) 내지 대략 5000㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 200㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 40㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 컴포넌트(10)의 전기 액티브 구역이 장벽 층 상에 또는 그 위에 배열될 수 있다. 전기 액티브 구역은, 발광 컴포넌트(10)의 동작을 위한 전기 전류가 흐르는 발광 컴포넌트(10)의 그 구역으로서 이해될 수 있다. 아래에서 훨씬 더 상세히 설명될 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 전기 액티브 구역은 제1 전극(13), 제2 전극(15), 및 유기 기능 층 구조물(14)을 가질 수 있다.
이 점에서, 다양한 실시예들에서, 제1 전극(13)(예컨대, 제1 전극 층(13)의 형태임)이 장벽 층 상에 또는 그 위에(또는, 장벽 층이 존재하지 않는다면, 기판(12) 상에 또는 그 위에) 적용될 수 있다. 제1 전극(13)(이후에, 하단 전극(13)으로서 또한 표시됨)은 예컨대 금속, 또는 투명 전도성 산화물(TCO:transparent conductive oxide), 또는 동일한 금속 또는 상이한 금속들 및/또는 동일한 TCO 또는 상이한 TCO들의 복수의 층들을 포함한 층 스택과 같은 전기 전도성 재료로부터 형성될 수 있다. 투명 전도성 산화물들은 투명 전도성 재료들, 예컨대 아연 산화물, 주석 산화물, 카드뮴 산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 예컨대 금속 산화물들이다. 예컨대 ZnO, SnO2, 또는 In2O3와 같은 2원 금속-산소 화합물들 외에, 예컨대 AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12와 같은 3원 금속-산소 화합물들, 또는 상이한 투명 전도성 산화물들의 혼합물들이 또한 TCO들의 그룹에 속하고, 다양한 실시예들에서 사용될 수 있다. 또한, TCO들이 반드시 화학량론 컴포지션에 대응하는 것은 아니며, 또한 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제1 전극(13)은 금속; 예컨대 Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm 또는 Li, 이들 재료들의 화합물들, 결합들 또는 합금들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제1 전극(13)은 TCO 층 상에 금속 층의 결합의 층 스택에 의해 형성될 수 있거나, 그 반대일 수 있다. 일 예는 인듐 주석 산화물(ITO) 층 상에 적용된 실버 층(ITO 상에 Ag) 또는 ITO-Ag-ITO 다층들이다.
다양한 실시예들에서, 제1 전극(13)은 전술된 재료들에 부가하여 또는 대안으로서 다음의 재료들 중 하나 또는 복수를 제공할 수 있다: 금속성 나노와이어들 및 나노입자들로 구성된, 예컨대 Ag로 구성된 네트워크들; 탄소 나노튜브들로 구성된 네크워크들; 그래핀 입자들 및 그래핀 층들; 반도체 나노와이어들로 구성된 네트워크들.
또한, 제1 전극(13)은 전기 전도성 폴리머들 또는 전이 금속 산화물들 또는 투명 전기 전도성 산화물들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제1 전극(13) 및 기판(12)은 반투명 또는 투명한 것으로서 형성될 수 있다. 제1 전극(13)이 금속으로부터 형성되는 경우, 제1 전극(13)은 예컨대 대략 25㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 20㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 18㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(13)은 예컨대 대략 10㎚와 동일하거나 또는 그 초과의 층 두께, 예컨대 대략 15㎚와 동일하거나 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 전극(13)은 대략 10㎚ 내지 대략 25㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 18㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 15㎚ 내지 대략 18㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
또한, 제1 전극(13)이 투명 전도성 산화물(TCO)로부터 형성되는 경우에 대해, 제1 전극(13)은 예컨대 대략 50㎚ 내지 대략 500㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 75㎚ 내지 대략 250㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 150㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
또한, 제1 전극(13)이 예컨대, 금속성 나노와이어들로 구성된, 예컨대 전도성 폴리머들과 결합될 수 있는 Ag로 구성된 네트워크, 전도성 폴리머들과 결합될 수 있는 탄소 나노튜브들로 구성된 네트워크로부터, 또는 그래핀 층들 및 콤파지트들로부터 형성되는 경우에 대해, 제1 전극(13)은 예컨대 대략 1㎚ 내지 대략 500㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 400㎚ 범위의 층 두께, 예컨대 대략 40㎚ 내지 대략 250㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
제1 전극(13)은 애노드로서, 다시 말해 홀-주입 전극으로서, 또는 캐소드로서, 다시 말해 전자-주입 전극으로서 형성될 수 있다.
제1 전극(13)은 콘택(16)에 전기적으로 연결되고, 제1 전기 전위(에너지 소스(예시되지 않음), 예컨대 전류원 또는 전압원에 의해 제공됨)가 상기 콘택(16)에 인가될 수 있다. 제1 전기 전위는 예컨대, 접지 전위 또는 어떤 다른 미리정의된 기준 전위일 수 있다.
또한, 발광 컴포넌트(10)의 전기 액티브 구역은 유기 기능 층 구조물(14)을 갖고, 상기 유기 기능 층 구조물(14)은 제1 전극(13) 상에 또는 그 위에 적용된다. 층 구조물이 기능적이란 사실은, 상기 층 구조물이 전기루미네선트함을 의미할 수 있다. 이러한 상황에서, 유기 기능 층 구조물(14)은 유기 전기루미네선트 층 구조물로서 또한 표시될 수 있다.
유기 기능 층 구조물(14)은, 예컨대 형광성 및/또는 인광성 에미터들을 포함한 하나 또는 복수의 에미터 층들, 그리고 하나 또는 복수의 홀-안내 층들(홀 수송 층(들)으로서 또한 표시됨)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나 또는 복수의 전자-안내 층들(전자 수송 층(들)으로서 또한 표시됨)이 대안적으로 또는 부가적으로 제공될 수 있다.
에미터 층(들)에 대해 다양한 실시예들에 따라 발광 컴포넌트(10)에서 사용될 수 있는 에미터 재료들의 예들은, 비-폴리머(non-polymeric) 에미터들로서, 폴리플루오렌, 폴리티오펜 및 폴리페닐렌(예컨대, 2- 또는 2,5-substituted poly-p-phenylene vinylene)의 유도체들, 그리고 금속 착물들, 예컨대 이리듐 착물들, 예컨대 청색 인광성 FIrPic(bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxy-pyridyl)-iridium III), 녹색 인광성 Ir(ppy)3(tris(2-phenylpyridine)iridium III), 적색 인광성 Ru(dtb-bpy)3*2(PF6)(tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2'-bipyridine]ruthenium(III) complex), 및 청색 형광성 DPAVBi(4,4-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), 녹색 형광성 TTPA(9,10-bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracene) 및 적색 형광성 DCM2(4-dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran)과 같은 유기 또는 유기금속성 화합물들을 포함한다. 그러한 비-폴리머 에미터들은 예컨대 열 증착에 의하여 증착될 수 있다. 또한, 폴리머 에미터들을 사용하는 것이 가능하고, 상기 폴리머 에미터들은 특히, 예컨대 스핀 코팅과 같은 습식-화학 방법에 의하여 증착될 수 있다.
에미터 재료들은 적절한 방식으로 매트릭스 재료에 임베딩될 수 있다.
다른 실시예들에서 다른 적절한 에미터 재료들이 마찬가지로 제공됨이 지적되어야 한다.
발광 컴포넌트(10)의 에미터 층(들)의 에미터 재료들은 예컨대 발광 컴포넌트(10)가 백색광을 방출하도록 선택될 수 있다. 에미터 층(들)은 상이한 색들(예컨대, 청색과 황색, 또는 청색, 녹색과 적색)로 방출하는 복수의 에미터 재료들을 포함할 수 있고; 대안적으로, 에미터 층(들)은 또한 복수의 부분 층들, 예컨대 청색 형광성 에미터 층 또는 청색 인광성 에미터 층, 녹색 인광성 에미터 층 그리고 적색 인광성 에미터 층으로부터 구성될 수 있다. 상이한 색들을 혼합함으로써, 백색 인상을 갖는 광의 방출이 야기될 수 있다. 대안적으로, 상기 층들에 의해 생성된 일차 방출의 빔 경로에 컨버터 재료를 배열시키는 것이 또한 제공될 수 있고, 상기 컨버터 재료는 적어도 부분적으로 일차 방사선을 흡수하고, 상이한 파장을 갖는 이차 방사선을 방출하며, 그래서 일차 방사선과 이차 방사선의 결합 때문에 (아직 백색이 아닌) 일차 방사선으로부터 백색 인상이 야기된다.
유기 기능 층 구조물(14)은 일반적으로 하나 또는 복수의 기능 층들을 포함할 수 있다. 하나 또는 복수의 기능 층들은 유기 폴리머들, 유기 올리고머들, 유기 모노머들, 유기 소형 비-폴리머 분자들("소형 분자들") 또는 이들 재료들의 결합을 포함할 수 있다. 예로서, 유기 기능 층 구조물(14)은, 예컨대 OLED의 경우 전기루미네선트 층 또는 전기루미네선트 구역 안으로의 효과적인 홀 주입을 가능케 하기 위하여 홀 수송 층으로서 구현된 하나 또는 복수의 기능 층들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다양한 실시예들에서, 유기 기능 층 구조물(14)은, 예컨대 OLED의 경우 전기루미네선트 층 또는 전기루미네선트 구역 안으로의 효과적인 전자 주입을 가능케 하기 위하여 전자 수송 층으로서 구현된 하나 또는 복수의 기능 층들을 포함할 수 있다. 예로서, 3원 아민들, 카바조 유도체들, 전도성 폴라아닐린 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜이 홀 수송 층에 대한 재료로서 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나 또는 복수의 기능 층들은 전기루미네선트 층으로서 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 홀 수송 층은 제1 전극(13) 상에 또는 그 위에 적용, 예컨대 증착될 수 있고, 에미터 층은 홀 수송 층 상에 또는 그 위에 적용, 예컨대 증착될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전자 수송 층은 에미터 층 상에 또는 그 위에 적용, 예컨대 증착될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 유기 기능 층 구조물(14)(다시 말해, 예컨대, 홀 수송 층(들)과 에미터 층(들) 그리고 전자 수송 층(들)의 두께들의 합)은 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예컨대 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예컨대 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예컨대 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예컨대 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예컨대 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예컨대 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 기능 층 구조물(14)은 예컨대, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 바로 위에 배열된 복수의 유기 발광 다이오드들(OLED들)의 스택을 가질 수 있고, 여기서 각각의 OLED는 예컨대 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예컨대 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예컨대 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예컨대 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예컨대 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예컨대 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예컨대 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 기능 층 구조물(14)은 예컨대, 하나의 OLED가 다른 OLED 바로 위에 배열된 두 개, 세 개 또는 네 개의 OLED들의 스택을 가질 수 있고, 상기 경우, 예컨대 유기 기능 층 구조물(14)은 최대 대략 3㎛의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 컴포넌트(10)는 선택적으로 일반적으로, 예컨대 하나 또는 복수의 에미터 층들 상에 또는 그 위에, 또는 전자 수송 층(들) 상에 또는 그 위에 배열된 추가적인 유기 기능 층들을 포함할 수 있고, 상기 추가적인 유기 기능 층들은 발광 컴포넌트(10)의 기능성 및 그에 따른 효율성을 추가로 개선시키기 위해 제공된다.
제2 전극(15)(예컨대, 제2 전극 층(15)의 형태임)은 유기 기능 층 구조물(14) 상에 또는 그 위에 적용될 수 있거나, 또는 적절하다면 하나 또는 복수의 추가적인 유기 기능 층들 상에 또는 그 위에 적용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제2 전극(15)은 제1 전극(13)과 동일한 재료를 포함할 수 있거나 또는 그로부터 형성될 수 있고, 다양한 실시예들에서 금속들이 특히 적절하다.
다양한 실시예들에서, 제2 전극(15)(예컨대, 금속성 제2 전극(15)의 경우에 대해)은 예컨대 대략 50㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 45㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 40㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 35㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 30㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 25㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 20㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 15㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예컨대 대략 10㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다.
제2 전극(15)은 일반적으로, 제1 전극(13)에 유사한 방식으로 또는 제1 전극(13)과 상이하게 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제2 전극(15)은, 제1 전극(13)과 관련되어 위에서 설명된 바와 같이, 상기 재료들 중 하나 또는 그 초과로부터 그리고 각각의 층 두께를 이용하여 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 전극(13)과 제2 전극(15) 둘 다는 반투명 또는 투명한 것으로서 형성된다. 결과적으로, 도 1에 예시된 발광 컴포넌트(10)는 상하단 에미터(다르게 말하면, 투명 발광 컴포넌트(10))로서 설계될 수 있다.
제2 전극(15)은 애노드로서, 다시 말해 홀-주입 전극으로서, 또는 캐소드로서, 다시 말해 전자-주입 전극으로서 형성될 수 있다.
제2 전극(15)은 제2 전기 단자를 가질 수 있고, 에너지 소스에 의해 제공되는 제2 전기 전위(제1 전기 전위와 상이함)가 상기 제2 전기 단자에 인가될 수 있다. 예로서, 도 1에 도시된 두 개의 콘택들(16) 중 하나는 제2 전기 단자일 수 있다. 제2 전기 전위는 예컨대, 제1 전기 전위에 대한 차이가 대략 1.5V 내지 대략 20V 범위의 값, 예컨대 대략 2.5V 내지 대략 15V 범위의 값, 대략 3V 내지 대략 12V 범위의 값을 갖도록 하는 값을 가질 수 있다.
예컨대 장벽 박막 층 또는 장벽 박막 형태의 캡슐화 층(18)이 제2 전극(15) 상에 또는 그 위에, 그리고 그에 따라 전기 액티브 구역 상에 또는 그 위에 형성된다.
본 출원의 상황에서, "장벽 박막 층" 또는 "장벽 박막"은, 예컨대 화학 불순물들 또는 대기 물질들에 대비해, 특히 물(수분) 및 산소에 대비해 장벽을 형성하는데 적절한 층 또는 층 구조물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 물, 산소 또는 용매와 같은 OLED-손상 물질들이 캡슐화 층(18)을 통과하지 못하도록 또는 상기 물질들 중 기껏해야 매우 작은 비율들이 캡슐화 층(18)을 통과할 수 있도록, 캡슐화 층(18)이 형성된다.
일 구성에 따라, 캡슐화 층(18)은 개별 층(다르게 말하면, 단일 층)으로서 형성될 수 있다. 대안적 구성에 따라, 캡슐화 층(18)은 하나의 부분 층이 다른 부분 층 위에 형성된 복수의 부분 층들을 포함할 수 있다. 다시 말해, 일 구성에 따라, 캡슐화 층(18)은 층 스택으로서 형성될 수 있다. 캡슐화 층(18), 또는 캡슐화 층(18)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 예컨대 적절한 증착 방법에 의하여, 예컨대 일 구성에 따른 원자 층 증착(ALD) 방법, 예컨대 플라즈마 인핸스드 원자 층 증착(PEALD) 방법 또는 무 플라즈마 원자 층 증착(PLALD) 방법에 의하여, 또는 다른 구성에 따른 화학 기상 증착(CVD) 방법, 예컨대 플라즈마 인핸스드 화학 기상 증착(PECVD) 방법 또는 무 플라즈마 화학 기상 증착(PLCVD) 방법에 의하여, 또는 대안적으로 다른 적절한 증착 방법들에 의하여 형성될 수 있다.
원자 층 증착(ALD) 방법을 이용함으로써, 매우 얇은 층들이 증착되는 것이 가능하다. 특히, 원자 층 범위의 층 두께들을 갖는 층들이 증착될 수 있다.
일 구성에 따라, 복수의 부분 층들을 갖는 캡슐화 층(18)의 경우, 부분 층들 전부가 원자 층 증착 방법에 의하여 형성될 수 있다. ALD 층들만을 포함한 층 시퀀스가 "나노라미네이트"로서 또한 표시될 수 있다.
대안적 구성에 따라, 복수의 부분 층들을 포함한 캡슐화 층(18)의 경우, 캡슐화 층(18)의 하나 또는 복수의 부분 층들이 원자 층 증착 방법과 상이한 증착 방법에 의하여, 예컨대 기상 증착 방법에 의하여 증착될 수 있다.
일 구성에 따라, 캡슐화 층(18)은 대략 0.1㎚(일 원자 층) 내지 대략 450㎚의 층 두께, 예컨대 일 구성에 따라 대략 10㎚ 내지 대략 10㎚의 층 두께, 예컨대 일 구성에 따라 대략 40㎚를 가질 수 있다.
캡슐화 층(18)이 복수의 부분 층들을 포함하는 일 구성에 따라, 부분 층들 전부가 동일한 층 두께를 가질 수 있다. 다른 구성에 따라, 캡슐화 층(18)의 개별 부분 층들은 상이한 층 두께들을 가질 수 있다. 다시 말해, 부분 층들 중 적어도 하나가 하나 또는 그 초과의 다른 부분 층들과 상이한 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따라, 캡슐화 층(18), 또는 캡슐화 층(18)의 개별 부분 층들은 반투명 또는 투명 층으로서 형성될 수 있다. 다시 말해, 캡슐화 층(18)(또는 캡슐화 층(18)의 개별 부분 층들)은 반투명 또는 투명 재료(또는 반투명 또는 투명한 재료 결합) 로 구성될 수 있다.
일 구성에 따라, 캡슐화 층(18), 또는 (복수의 부분 층들을 갖는 층 스택의 경우) 캡슐화 층(18)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 다음의 재료들: 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈럼 산화물 란타늄 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 알루미늄-도핑된 아연 산화물, 및 이들의 혼합물들 및 합금들 중 하나를 포함할 수 있거나 또는 그로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 캡슐화 층(18), 또는 (복수의 부분 층들을 갖는 층 스택의 경우) 캡슐화 층(18)의 하나 또는 복수의 부분 층들은 하나 또는 복수의 높은 굴절률 재료들, 다르게 말하면 높은 굴절률, 예컨대 적어도 2의 굴절률을 갖는 하나 또는 복수의 재료들을 포함할 수 있다.
캡슐화 층(18) 상에 또는 그 위에, 접착제(20) 및/또는 보호성 래커를 제공하는 것이 가능하고, 예컨대 접착제(20) 및/또는 보호성 래커에 의하여, 커버(22)(예컨대, 유리 커버 또는 캡슐화 유리)가 캡슐화 층(18) 상에 고정, 예컨대 접착식으로 본딩된다. 다양한 실시예들에서, 접착제(20) 및/또는 보호성 래커로 구성된 광학 반투명 층은 1㎛를 초과하는 층 두께, 예컨대 수 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 접착제(20)는 라미네이션 접착제(20)를 포함할 수 있거나 또는 라미네이션 접착제(20)일 수 있다. 커버(22)가 접착제(20) 및/또는 래커를 넘어 튀어나올 수 있거나, 또는 접착제(20) 및/또는 래커가 커버(22) 아래로 돌출될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 광-산란 입자들이 접착제(20)의 층(접착제 층으로서 또한 표시됨) 안으로 또한 임베딩될 수 있고, 상기 입자들은 색 각도 왜곡 및 커플링-아웃 효율성에서의 추가적인 개선을 유도할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제공되는 광-산란 입자들은 예컨대 실리콘 산화물(SiO2), 아연 산화물(ZnO), 지르코늄 산화물(ZrO2), 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 인듐 아연 산화물(IZO), 갈륨 산화물(Ga2Oa), 알루미늄 산화물 또는 티타늄 산화물과 같은 예컨대 금속 산화물들과 같은 예컨대 유전체 산란 입자들일 수 있다. 다른 입자들이 반투명 층 구조물, 예컨대 에어 버블들, 아크릴레이트, 또는 중공 유리 비드들의 매트릭스의 유효 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는다면, 상기 다른 입자들이 또한 적절할 수 있다. 또한, 예로서, 금속성 나노입자들, 골드, 실버와 같은 금속들, 철 나노입자들 등등이 광-산란 입자들로서 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 접착제(20)는 접착제(20) 자체가 커버(22)의 굴절률 미만의 굴절률을 갖도록 설계될 수 있다. 그러한 접착제(20)는 예컨대 대략 1.3의 굴절률을 갖는 아크릴레이트와 같은 예컨대 낮은 굴절률 접착제(20)일 수 있다. 또한, 접착제 층 시퀀스를 형성하는 복수의 상이한 접착제들이 제공될 수 있다.
또한, 다양한 실시예들에서, 예컨대, 커버(22) ― 예컨대, 유리로 구성됨 ― 가 예컨대 플라즈마 스프레잉에 의하여 적용되는 실시예들에서, 접착제(20)가 또한 완전히 생략될 수 있음이 지적되어야 한다.
다양한 실시예들에서, 커버(22) 및/또는 접착제(20)는 1.55의 굴절률(예컨대, 633㎚의 파장에서)을 가질 수 있다.
또한, 다양한 실시예들에서, 하나 또는 복수의 무반사 층들(예컨대, 캡슐화 층(18)과 결합됨)이 발광 컴포넌트(10)에 부가적으로 제공될 수 있다.
도 2는 제조 프로세스의 후속 단계에서 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 컴포넌트(10)의 단면도를 도시하고, 여기서 캡슐화 층(18)이 이방성 에칭 방법으로 콘택들(16) 위에서 제거되었고, 따라서 콘택들(16)은 노출되었다. 이러한 경우, 캡슐화 층(16)은 아래에서 추가로 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 충격 방향(24)으로 충격받는다. 이방성 에칭 방법 동안, 콘택들(16)은 상기 콘택들(16)이 각자만의 에칭 정지부가 되도록 구현될 수 있다. 예로서, 콘택들(16)은 제거되지 않거나 또는 이방성 에칭 방법 동안 약간만 제거되는 재료, 예컨대 크로뮴으로부터 형성될 수 있거나 또는 그를 포함할 수 있다. 후속하여, 단순한 방식으로, 예컨대 본딩에 의해 콘택들(16)이 접촉될 수 있다.
도 3은 제조 프로세스의 예컨대 대안적 또는 부가적인 단계에서 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 컴포넌트(10)의 단면도를 도시하고, 여기서 캡슐화 층(18)에 부가하여, 추가적인 캡슐화 층(26)이 커버(22)와 등지는 기판(12)의 면 상에 적용된다. 상기 추가적인 캡슐화 층(26)은 콘택들(16)을 노출시키기 위한 이방성 에칭 방법 동안 또는 부가적인 이방성 에칭 방법으로 제거될 수 있다. 추가적인 캡슐화 층(26)은 캡슐화 층(18)에 따라 또는 상이한 방식으로 구현될 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 발광 컴포넌트(10)를 제조하기 위한 방법을 예시하는 흐름 차트를 도시한다.
단계(S2)에서, 제1 전극(13)이 기판 상에 형성된다.
단계(S4)에서, 콘택 또는 콘택들(16)이 기판(12) 상에 형성된다. 콘택들(16)은, 예컨대 초음파 본딩에 의하여, 상기 방법 동안 또는 후속하여, 추가적인 콘택들 또는 전도체 트랙들에 연결될 수 있다.
단계(S6)에서, 유기 기능 층 구조물(14)이 제1 전극(13) 상에 형성된다. 그에 대안으로서, 단계들(S4 및 S6)이 또한 교환될 수 있다.
단계(S8)에서, 제2 전극(15)이 유기 기능 층 구조물(14) 상에 형성된다. 다시 말해, 단계들(S2 내지 S8)에서, 발광 컴포넌트의 액티브 구역이 형성되고 상기 제2 전극(15)과 접촉된다.
단계(S10)에서, 캡슐화 층(18)이 형성된다.
선택적으로 수행될 수 있는 단계(S12)에서, 접착제(20) 및/또는 래커가 적용될 수 있다.
단계(S14)에서, 적절하다면, 커버(22)가 고정된다.
단계(S16)에서, 기판(12)이 냉각된다. 기판(12)은 이방성 에칭 프로세스 이전에 그리고/또는 그 동안에 냉각될 수 있다. 이방성 에칭 프로세스 동안, 광전자 컴포넌트의 온도 또는 광전자 컴포넌트의 파트들의 온도는 모니터링될 수 있고, 냉각 또는 프로세스 지속기간은 온도에 적응될 수 있고, 그래서 이방성 에칭 프로세스에서의 과열이 방지된다. 예로서, 이방성 에칭 방법 동안 광전자 컴포넌트의 온도는 100° 미만에서 또는 90° 미만에서 유지될 수 있다. 기판(12)을 냉각시키는 것에 대안으로서, 광전자 컴포넌트의 온도가 90°를 초과하여 상승하지 않도록 또는 100°를 초과하여 상승하지 않도록 에칭 방법의 프로세스 파라미터들을 선택하는 것이 가능하다.
단계(S18)에서, 이방성 에칭 프로세스가 수행되고, 이에 의해, 콘택들(16)이 노출된다. 건식 에칭 방법이 이방성 에칭 방법으로서 수행될 수 있다. 건식 에칭 방법은, (습식-화학 에칭, 화학 기계 연마와 같은) 습식-화학 반응들에 기초하지 않는 감산(subtractive)(제거) 마이크로구조 방법들을 포함한다. 이러한 경우, 재료 제거는, 가속된 입자들(예컨대, 아르곤 이온들)에 의해서든 또는 플라즈마-활성화된 가스들에 의해서든 수행된다. 방법에 따라, 화학 및 물리 효과들이 따라서 활용된다. 예로서, 물리 또는 물리-화학 건식 에칭 방법이 수행될 수 있다.
물리 건식 에칭 방법들 동안, 기판의 표면은 예컨대 충격 방향(24)으로 이온들, 전자들 그렇지 않으면 광자들의 충격에 의해 에칭된다. 충격은 기판 재료의 스퍼터링을 유도하고; 여기서, 선행 프로세스들은 캐소드 스퍼터링 동안의 프로세스들과 유사하다. 방법들은 사용된 입자들에 따라 지정된다. 가장 잘 알려져 있고 가장 많이 사용되는 방법들은 다음이다: 전자 빔 방법들 또는 레이저 증착. 잔여 가스 원자들과 입자 빔의 상호작용들(산란 등등)을 방지하기 위하여, 에칭은 일반적으로 고-진공 챔버들에서 수행된다. 매우 타겟된 에칭을 수행하는, 입자 빔의 농도에 기초한 방법들이 존재하고, 에칭되지 않는 구역들을 입자 충격으로부터 보호하는, 표면적으로 적용된 마스크를 이용하는 대면적 에칭 방법들이 또한 존재한다.
물리-화학 건식 에칭 방법들은 물리 및 화학 건식 에칭 방법들의 결합들이다. 화학 건식 에칭 방법들은 중성 입자들/분자들(그러나, 보통 라디칼들)과 타겟의 표면 사이의 화학 반응을 사용한다. 반응 생성물 및 사용된 시작 재료들은 가스성이다. 에칭 가스를 이용한 균일 공급이 가정된다면, 이들 방법들은 등방성이고, 부분적으로는, 사용된 재료들에 따라 매우 재료-선택적이다. 반응들은 일반적으로, 앞서 비워진 프로세스 챔버에서 수행된다. 상기 프로세스에 대해, 그런 다음 반응 가스가 챔버 안으로 도입된다. 에칭 프로세스 자체는 원리적으로 다음과 같이 진행된다: 중성 원자들 또는 분자들이 플라즈마를 통해 반응 챔버 안으로 안내되고, 타겟에 걸쳐 흐른다. 중성 원자들 또는 분자들은 그곳에서, 표면에 위치된 원자들과 반응한다. 휘발성 가스 반응 생성물들이 형성되고, 진공 펌프에 의하여 추출된다.
물리-화학 건식 에칭 방법들에서, 가스성 시작 재료들은 보통 플라즈마에 의해 활성화되거나 또는 라디칼화되고, 후속하여 반응을 위해 타겟으로 안내된다. 이는, 대류에 의해서든, 그렇지 않으면 존재하는 전기장에 의한 이온들의 정전기 가속화에 의해서든 수행될 수 있다. 물리-화학 건식 에칭 방법들은 예컨대 RIE(reactive ion etching), DRIE(deep reactive ion etching), 반응 이온 빔 에칭, 및 HDP 에칭(high-density plasma etching)을 포함한다.
예로서, 플라즈마 인핸스드 에칭 방법, 예컨대 ICP 플라즈마 방법 또는 RIE 방법이 수행될 수 있다. 이러한 경우, 두 개의 에칭 메커니즘들, 즉 첫째로 타겟의 이온 충격과 둘째로 그 표면에서의 화학 반응이 하나의 프로세스에서 사용된다. 물리 및 화학 효과들이 다음의 방식으로 서로 결합된다: 이온화된 반응 가스 또는 다른 이온들을 이용한 충격은 표면에서 원자들의 화학 결합들을 약화시키거나 또는 파괴하고, 그래서 반응성 가스가 더욱 쉽게 반응할 수 있고 따라서 영향받는 구역들에서 화학 효과를 강화한다. 이러한 경우, 이온들을 이용한 충격은 화학 반응의 활성화에 요구되는 에너지를 피드한다.
예로서, 이방성 에칭 프로세스가 에칭 장치의 프로세스 챔버에서 수행될 수 있다.
예로서, 이방성 에칭 프로세스는 0 토르와 760 토르 사이의 프로세스 챔버의 압력에서 수행될 수 있다.무선-주파수 전력(RF 전력) 및/또는 ICP 전력이 1W 내지 2000W 범위에 있을 수 있다. 예로서, 0sccm 내지 10000sccm에서 프로세스 가스로서 아르곤이 부가될 수 있다. 이러한 경우, 예컨대 분당 5㎚의 에칭 레이트를 달성하는 것이 가능하다.
예시적 대안적 이방성 에칭 방법에서, 프로세스 챔버의 압력은 0 토르와 1 토르 사이에 있을 수 있다. 무선-주파수 전력(RF 전력) 및/또는 ICP 전력은 1W 내지 2000W 범위에 있을 수 있다. 예로서 아르곤, 예로서 아르곤 플라즈마 또는 질소 트리플루오르화물이 0sccm 내지 10000sccm에서 프로세스 가스로서 부가될 수 있다. 이러한 경우, 예컨대 분당 35㎚의 에칭 레이트를 달성하는 것이 가능하다. 아르곤 플라즈마의 사용은 예컨대 Al2O3, TiO2 또는 ZrO2를 포함하거나 또는 그로부터 형성되는 캡슐화 층들(18)의 경우 유리하다.
정확한 프로세스 구현은 캡슐화 층(18)의 층 구성에 따라, 그리고 콘택들(16)에 따라 적응될 수 있고, 그래서 콘택들(16)의 상당한 제거가 방지된다. 에칭 프로세스의 지속기간은 광학 방출의 모니터링을 이용하여 제어될 수 있거나 또는 조절될 수 있다.
위에서 예로서 언급된 프로세스 파라미터들의 두 개의 결합들에 대안으로서, 언급된 프로세스 파라미터들은 사용된 에칭 장치에 따라, 그리고 캡슐화 층(18)의 타입 및 두께에 따라 크게 가변할 수 있다. 예로서, 압력은 고진공 내지 표준 기압에서 가변할 수 있다. 또한, 예컨대 상이한 또는 추가적인 가스들, 예컨대 육플루오르화황과 같은 추가의 플루오린 화합물들이 사용될 수 있다.
선택적으로 프로세싱될 수 있는 단계(S20)에서, 적절하다면, 추가적인 캡슐화 층(26)이 제거될 수 있다. 단계(S20)는 단계(S18)와 동시에, 그 이전에 또는 그 이후에 수행될 수 있다.
다양한 층들, 예컨대 캡슐화 층들(18, 26), 전극들(13, 15), 그리고 예컨대 유기 기능 층 구조물(14), 홀 수송 층(들) 또는 전자 수송 층(들)과 같은 전기 액티브 구역의 다른 층들이 다양한 프로세스들에 의하여, 예컨대 CVD(chemical vapor deposition) 방법에 의하여 또는 PVD(physical vapor deposition) 방법(예컨대, 스퍼터링, 이온-보조 증착 방법 또는 열 증착)에 의하여, 대안적으로 플레이팅 방법; 딥 코팅 방법; 스핀 코팅 방법; 프린팅; 블레이트 코팅; 또는 스프레잉에 의하여, 적용, 예컨대 증착될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 플라즈마 인핸스드 화학 기상 증착(PE-CVD) 방법이 CVD 방법으로서 사용될 수 있다. 이러한 경우, 인가될 층이 적용되도록 의도되는 엘리먼트 위의 그리고/또는 그 주위의 볼륨에서 플라즈마가 생성될 수 있고, 여기서 적어도 두 개의 가스성 시작 화합물들이 상기 볼륨에 피드되고, 상기 화합물들은 플라즈마에서 이온화되고 여기되어, 서로 반응한다. 플라즈마의 생성은, 예컨대 유전체 층을 생성하는 것을 가능케 하기 위하여 엘리먼트의 표면이 가열될 온도가 무 플라즈마 CVD 방법과 비교할 때 감소될 수 있는 것을 가능케 할 수 있다. 상기는 예컨대, 엘리먼트, 예컨대 형성될 발광 전자 컴포넌트가 최대 온도를 초과하는 온도에서 손상된다면 유리할 수 있다.
또한, 전기 액티브 구역을 형성한 이후 그리고 커버를 형성하기 이전, 전기 액티브 구역을 갖는 구조물의 광학 투명도가 측정되는 것이 제공될 수 있다. 그런 다음, 측정된 광학 투명도에 따라, 전기 액티브 구역을 갖는 구조물의 원하는 광학 타겟 투명도가 예컨대 하나 또는 복수의 중간 층들 또는 중간 층 구조물들을 이용하여, 예로서 적절한 층 두께의 선택을 이용하여(그리고/또는, 중간 층 또는 중간 층 구조물의 재료의 선택이 그와 함께 조정될 수 있음) 획득될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 예컨대 OLED와 같은 발광 컴포넌트의 투명도가 접착제(20) 및 커버(22)(접착제(20) 및 커버(22) 둘 다는 보통, 대략 동일한 굴절률을 가짐)와 비교할 때 낮은 굴절률을 갖는 매우 얇은 층의 사용에 의해 증가될 수 있음이 인지되었다. 다양한 실시예들에서, 층 두께는 50㎚ 내지 150㎚ 범위에 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 발광 컴포넌트의 투명도는, 층의 굴절률 및 두께에 따라 상당히 증가될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 그러한 낮은 굴절률 층(즉, 예컨대 1.5 미만의 굴절률을 갖는 층)이 진행중인 프로세스 흐름에서 캡슐화부, 예컨대 박막 캡슐화부 상에 부가적인 층으로서 도입될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 낮은 굴절률 중간 층 또는 낮은 굴절률 중간 층 구조물은, 발광 컴포넌트(10)의 총 두께를 상당히 변경시키는 것 없이, 발광 컴포넌트(10)의 투명도를 증가시킨다.
마찬가지로, 발광 컴포넌트, 예컨대 OLED 내에서 얇은 금속 필름들의 프로세스 변동들 때문에 투명도의 변화들을 보상하기 위해 낮은 굴절률 인덱스 중간 층 또는 낮은 굴절률 중간 층 구조물을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 목적을 위해, 발광 컴포넌트(10)의 캡슐화 이후, 투명도가 측정될 수 있고, 타겟 값에 대해 네거티브 편차가 존재한다면, 상기 편차는 그러한 얇은, 낮은 굴절률 중간 층 또는 낮은 굴절률 중간 층 구조물에 의하여 보상될 수 있다.
본 발명은 특정된 실시예들에 제한되지 않는다. 예로서, 광전자 컴포넌트의 층 분포 및/또는 층 구조물이 도시된 실시예들로부터 벗어날 수 있다. 또한, 광전자 컴포넌트는 솔라 셀과 같은 광-흡수 컴포넌트일 수 있다. 또한, 제조 방법은 하나 또는 그 초과의 추가적인 단계들을 포함할 수 있거나, 또는 상기 제조 방법은 하나의 또는 보다 소수의 추가적인 단계들이 포함할 수 있다.
10 발광 컴포넌트
12 기판
13 제1 전극
14 유기 기능 층 구조물
15 제2 전극
16 콘택
18 캡슐화 층
19 프랭크
20 접착제
22 커버
24 충격 방향
26 추가적인 캡슐화 층
S2 - S20 단계 2 내지 단계 20

Claims (16)

  1. 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법으로서,
    기판(12) 상에 제1 전극(13)을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극(13) 상에 유기 기능 층 구조물(14)을 형성하는 단계;
    상기 유기 기능 층 구조물(14) 상에 제2 전극(15)을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극(13) 및/또는 상기 제2 전극(15)과 접촉하기 위한 적어도 하나의 콘택(16)을 형성하는 단계;
    상기 층 구조물(14) 및 상기 콘택(16) 위에 캡슐화 층(18)을 형성하는 단계;
    접착제(20) 및/또는 래커가 상기 층 구조물(14)의 적어도 하나의 프랭크(19)를 커버하고, 그에 따라 이방성 에칭 방법 동안 대응하는 프랭크(19)에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록, 상기 접착제(20) 및/또는 상기 래커를 상기 층 구조물(14) 위에 그리고/또는 상기 층 구조물(14)에 나란히 있는 상기 캡슐화 층(18) 상에 적용하는 단계;
    상기 이방성 에칭 방법을 이용하여, 상기 콘택(16) 위의 상기 캡슐화 층(18)을 제거하는 단계; 및
    상기 이방성 에칭 방법 동안 상기 기판(12)을 냉각하는 단계
    를 포함하는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  2. 광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법으로서,
    기판(12) 상에 제1 전극(13)을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극(13) 상에 유기 기능 층 구조물(14)을 형성하는 단계;
    상기 유기 기능 층 구조물(14) 상에 제2 전극(15)을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극(13) 및/또는 상기 제2 전극(15)과 접촉하기 위한 적어도 하나의 콘택(16)을 형성하는 단계;
    상기 층 구조물(14) 및 상기 콘택(16) 위에 캡슐화 층(18), 그리고 상기 층 구조물(14)과 등지는 상기 기판(12)의 후면 상에 추가적인 캡슐화 층(26)을 형성하는 단계;
    접착제(20) 및/또는 래커가 상기 층 구조물(14)의 적어도 하나의 프랭크(19)를 커버하고, 그에 따라 이방성 에칭 방법 동안 대응하는 프랭크(19)에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록, 상기 접착제(20) 및/또는 상기 래커를 상기 층 구조물(14) 위에 그리고/또는 상기 층 구조물(14)에 나란히 있는 상기 캡슐화 층(18) 상에 적용하는 단계; 및
    상기 이방성 에칭 방법을 이용하여, 상기 콘택(16) 위의 상기 캡슐화 층(18)을 제거하고, 상기 이방성 에칭 방법 또는 부가적인 이방성 에칭 방법을 이용하여, 상기 후면 상의 상기 추가적인 캡슐화 층(26)을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광전자 컴포넌트는 발광 컴포넌트(10)인,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광전자 컴포넌트는 유기 발광 다이오드인,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    건식 에칭 방법이 상기 이방성 에칭 방법으로서 수행되는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    물리 또는 물리-화학 건식 에칭 방법이 상기 건식 에칭 방법으로서 수행되는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    플라즈마-인핸스드 에칭 방법이 상기 건식 에칭 방법으로서 수행되는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    ICP 플라즈마 방법이 상기 건식 에칭 방법으로서 수행되는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    커버(22)가 상기 층 구조물(14) 위에 상기 캡슐화 층(18) 상에 배열되고, 상기 커버는 상기 이방성 에칭 방법 동안 상기 층 구조물(14) 위의 상기 캡슐화 층(18)에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 콘택(16)이 상기 이방성 에칭 방법 동안 자신만의 에칭 정지부로서 그리고/또는 상기 기판(12)에 대한 에칭 정지부로서의 역할을 하도록, 상기 콘택(16)이 구현되는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도, 상기 캡슐화 층(18)은 상기 층 구조물(14) 및 상기 콘택(16) 위에서 두 개 또는 그 초과의 부분 층들로서 구현되고, 상기 이방성 에칭 방법을 이용하여 상기 콘택(16) 위의 부분 층들이 제거되는,
    광전자 컴포넌트를 제조하기 위한 방법.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법을 이용하여 구현된 광전자 컴포넌트.
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