KR102299345B1 - 광전자 소자 및 광전자 소자를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

광전자 소자 및 광전자 소자를 제조하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캐리어(12)를 구비한 광전자 소자(10)와 관련이 있으며, 상기 캐리어 위에는 제1 전극(20)이 형성되어 있다. 상기 제1 전극(20) 위에는 광학 기능성 층 구조물(22)이 형성되어 있다. 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에는 제2 전극(23)이 형성되어 있고, 상기 제2 전극은 상기 캐리어(12)를 등지는 상기 광학 기능성 층 구조물(22)의 측면의 적어도 일부에 걸쳐서 평평하게 뻗는다. 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 위에는 인캡슐레이션(encapsulation)이 형성되어 있고, 상기 인캡슐레이션은 상기 광학 기능성 층 구조물(22)을 둘러싼다. 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 상의 인캡슐레이션의 리세스 내에는 전기 전도성 접촉 구조물(40)이 배치되어 있고, 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)을 전기 접촉시킬 목적으로 상기 인캡슐레이션을 관통하여 뻗는다. 상기 접촉 구조물(40) 및 상기 인캡슐레이션은 이들의 상호작용으로 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)을 둘러싸도록 형성되어 있다.

Description

광전자 소자 및 광전자 소자를 제조하기 위한 방법 {OPTOELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING AN OPTOELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 광전자 소자 및 광전자 소자를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
종래의 광전자 소자들, 예를 들어 OLED들은 통상적으로 기판, 광학 기능성 층들, 예컨대 유기 기능성 층들, 전극 층들, 습기 형성을 저지하는 하나의 인캡슐레이션 층(encapsulation layer), 예컨대 박막 인캡슐레이션 층(Thin Film Encapsulation(TFE)) 및 커버 몸체, 예컨대 커버 플레이트로 구성되어 있다. 다수의 경우에는 추가로 히트 싱크(heat sink) 및/또는 히트 스프레더(heat spreader), 예를 들어 금속 플레이트 또는 금속 박막이 커버 유리 상에 적층된다. 상기 커버 플레이트는 기계적 보호부 및 추가의 습기 배리어로 이용되고, 상기 기판과 같이 일반적으로 견고한 유리로 이루어져 있다. 상기 커버 유리는 제조 공정의 범주에서 통상적으로 상기 기판상에 전체 표면적으로 적층된다. 상기 인캡슐레이션 층은 상기 커버 플레이트와 상기 기판 사이에 형성되어 있고 일반적으로 전체 기판에 걸쳐서 뻗는다.
제조 공정 동안에 소자 복합물 내에 다수의 광전자 소자가 제조되고, 후속하여 예를 들어 기판 및 커버 플레이트의 스코어링 공정(scoring) 및 브레이킹 공정(breaking)에 의해 분리된다. 소자 복합물 내에는 상기 기판 및 상기 커버 플레이트가 각각 일체형으로 다수의 광전자 소자에 걸쳐서 뻗는다. 상기 스코어링 공정 및 브레이킹 공정은, 이때 전극 층들을 전기 접촉시키기 위한 전기 접촉부들이 노출되도록 이루어질 수 있거나, 또는 적어도 인캡슐레이션 층 및/또는 예컨대 접착 물질 층과 같은 다양한 중간층들만이라도 제거됨으로써, 상기 전기 접촉부들이 적어도 부분적으로 노출되어 전기 접촉 가능해지도록 이루어질 수 있다. 예를 들어 접촉 영역들이 기계적으로 민감한(mechanically sensitive) 경우, 상기 전기 접촉부들의 기계적인, 주변의 환경에 대해 안정적인, 전기적인 접촉은 어려울 수 있다. 또한, 상기 인캡슐레이션 층이 국부적으로 손상되어야만 하는 전기 접촉은 상기 인캡슐레이션 층의 작용에 악영향을 미칠 수 있는데, 그 이유는 상기 인캡슐레이션 층이 더 이상 평면상으로 폐쇄되어 있지 않고, 경우에 따라 상기 인캡슐레이션 층과 상기 전기 접촉부 사이에 불순물들이 침투할 수 있기 때문이다. 이때 이러한 불순물들은 광학 기능성 층들까지 밀고 들어올 수 있고, 이와 같은 광학 기능성 층들을 손상시킬 수 있다.
따라서, 예를 들어 OLED들 또는 유기 태양 전지들의 전기 접촉부들은 예를 들어 상응하는 광전자 소자의 가장자리 영역 내에, 예컨대 광학 활성 영역 및/또는 광학 기능 영역 옆에, 그리고/또는 접촉될 전극의 돌출부에 형성될 수 있고, 그곳에서 전기 접촉될 수 있다. 이와 같은 영역 내에 상대적으로 높은 기계적 부하 및/또는 열적 부하가 작용할 수 있는데, 그 이유는 그 아래에 민감한 층들, 예컨대 유기 기능성 층들이 놓이지 않기 때문이다. 또한, 상기 가장자리 영역 내에서 상기 전기 접촉부들이 강화될 수 있고, 예를 들어 특히 두껍게 구현될 수 있는데, 그 이유는 가장자리 영역 내 전기 접촉부에 대한 요구 조건들이 활성 영역 내 전극과 비교하여 상이할 수 있기 때문이다. 예를 들어 가장자리 영역 내에서는 더 낮은 투명도가 허용될 수 있다. 또한, 예를 들어 가장자리 영역 내 전기 접촉부 아래에 광학 기능성 층들이 전혀 배치되어 있지 않은 경우, 예컨대 전기 접촉부의 기계적 손상이 활성 영역 내 전극의 기계적 손상보다 광전자 소자의 작동에 더 적은 영향을 미치기 때문에 기계적인 민감도가 감소할 수 있다.
그러나 오로지 가장자리 영역 내에서만 이루어지는 전기 접촉은 광전자 소자 내 전류 분포시 단점들을 야기할 수 있는데, 예컨대 버스바(busbar)와 같은 전기 전도성 중간 라인들의 배치를 요구할 수 있다. 또한, 오로지 가장자리 영역 내에서만 이루어지는 전기 접촉은 광학 기능성 층 구조물들 및 전극들의 구조화된 배치를 요구한다.
상이한 실시 예들에서는 간단하게 제조 가능하고, 그리고/또는 간단하게 전기 접촉 가능하며, 그리고/또는 작동 중에 간단하게 광전자 소자 내 균일한 전류 분포가 가능한 광전자 소자가 제공된다.
상이한 실시 예들에서는 간단하게 실시 가능하고, 그리고/또는 광전자 소자에서 작동 중에 간단하게 광전자 소자 내 균일한 전류 분포가 가능하도록 기여하는 광전자 소자의 제조 방법이 제공된다.
상이한 실시 예들에서는 광전자 소자가 제공된다. 상기 광전자 소자는 캐리어를 구비한다. 상기 캐리어 위에는 제1 전극이 형성되어 있다. 상기 제1 전극 위에는 광학 기능성 층 구조물이 형성되어 있다. 상기 광학 기능성 층 구조물 위에는 제2 전극이 형성되어 있고, 상기 제2 전극은 상기 캐리어를 등지는 상기 광학 기능성 층 구조물의 측면의 적어도 일부에 걸쳐서 평평하게 뻗는다. 상기 제2 전극 위에는 인캡슐레이션(encapsulation)이 형성되어 있고, 상기 인캡슐레이션은 상기 광학 기능성 층 구조물을 둘러싼다. 상기 제1 및/또는 제2 전극을 전기 접촉시킬 목적으로 전기 전도성 접촉 구조물이 상기 제1 및/또는 제2 전극 상의 인캡슐레이션의 리세스 내에 배치되어 있고, 인캡슐레이션 층을 관통하여 뻗는다. 상기 접촉 구조물 및 상기 인캡슐레이션은 이들의 상호작용으로 상기 제1 및/또는 제2 전극을 둘러싸도록 형성되어 있다.
접촉 구조물이 제1 및 제2 전극 상에 형성되어 있는 경우, 상기 제1 전극 상에 제1 접촉 구조물이 형성되어 있고, 그리고 상기 제2 전극 상에 추가의, 예컨대 제2 접촉 구조물이 형성되어 있다. 상기 접촉 구조물은 상응하는 전극을 간단하게 전기 접촉시킨다. 상기 접촉 구조물은 상응하는 전극 상에 국부적으로 제공된 하나 또는 다수의 전기 전도성 접촉 부재에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 접촉 부재는 전기 전도성 페이스트(paste), 전기 전도성 접착제 및/또는 땜납을 포함할 수 있다. 상기 접촉 구조물은 상응하는 전극 상에 부드럽게 제공될 수 있는데, 특히 상기 상응하는 전극 및/또는 그 아래에 놓인 구조물이 손상되지 않도록 부드럽게 제공될 수 있다. 상기 접촉 구조물은 상응하는 전극의 기계적 안정성을 개선할 수 있다. 이와 같은 효과는 광전자 소자가 후속하여 상기 접촉 구조물을 통해 특히 간단하고도 안전하게 전기 접촉 가능하도록 기여한다. 그 밖에, 전기 접촉은 광전자 소자의 광학 활성 영역을 통해, 예를 들어 광학 기능성 층 구조물을 통해 이루어질 수 있는데, 그 이유는 이와 같은 광학 기능성 층 구조물이 접촉시 상기 접촉 구조물에 의해 보호되기 때문이다.
계속해서 광전자 소자의 기계적으로 민감한 위치들이 직접 접촉될 수 있다(예를 들어 광학 활성 영역 내 얇은 전극들 및/또는 얇은 절연 층 상의 얇은 접촉 영역들). 접촉 구조물 및 경우에 따라 추가의 접촉 구조물들은 상응하는 전극 상에 거의 자유롭게 분산 배치될 수 있는데, 예를 들어 광전자 소자의 활성 영역 내에도 자유롭게 분산 배치됨으로써, 결과적으로 상기 상응하는 전극의 평면 내에서 전압 손실이 감소할 수 있고, 그리고/또는 상기 상응하는 전극 내에서 전류 분포가 더 자유롭게 설계될 수 있다. 이와 같은 효과는 예를 들어 발광면의 향상된 균일성 및 광전자 소자의 더 높은 효율을 얻을 수 있도록 기여한다. 이와 같은 효과는 전류 분포를 위한 버스바의 개수 및/또는 크기를 감소시키거나, 또는 이와 같은 버스바가 완전히 필요 없도록 기여한다. 상기 접촉 구조물들의 배치시 디자인 자유도가 향상됨으로써 이와 같은 접촉 구조물들은 작은 면적을 갖도록 구현될 수 있고, 그 결과 제조 면적당 큰 활성 면적 또는 사용 면적이 생성될 수 있다. 또한, 예를 들어 접촉 구조물의 전기 접촉을 위한 추가의 접촉 단계에서 기계적 부하 또는 화학적 부하를 가하는 공정들이 사용될 수 있다.
접촉 구조물과 인캡슐레이션이 상호작용으로 제1 또는 제2 전극을 둘러쌀 수 있다는 사실은, 예를 들어 상기 접촉 구조물이 상기 인캡슐레이션의 리세스의 벽부에 물리적으로 직접 접촉하여, 말하자면 전체 벽부를 둘러싸며 긴밀하게 접한다는 것과, 그리고 상기 접촉 구조물 자체가 부분 인캡슐레이션을 형성한다는 것을 의미한다. 그에 따라 상기 접촉 구조물 및 상기 인캡슐레이션은 상기 제1 및/또는 제2 전극에 걸쳐서, 그리고/또는 유기 기능성 층 구조물에 걸쳐서 폐쇄된 표면을 형성한다. 다른 말로 하면, 상기 제1 및/또는 제2 전극, 그리고/또는 상기 유기 기능성 층 구조물은 상기 인캡슐레이션 및 상기 접촉 구조물에 의해 완전히 덮여 있고, 그리고/또는 이와 같은 인캡슐레이션 및 접촉 구조물에 의해 보호된다. 그에 따라, 상기 접촉 구조물은 상기 인캡슐레이션의 중단부를 형성하지만, 그러나 상기 인캡슐레이션과의 상호작용으로 상응하는 전극 및 그 아래에 놓인 유기 기능성 층들을 유해한 환경 영향들로부터 보호한다. 이와 같은 이유로 상기 접촉 구조물의 재료는, 예컨대 상기 인캡슐레이션의 재료와 유사한 밀도를 갖도록, 또는 상기 인캡슐레이션의 재료보다 더 큰 밀도를 갖도록 형성될 수 있다. 다른 말로 하면, 상기 접촉 구조물은 이러한 접촉 구조물이 필요한 인캡슐레이션 효과를 갖도록 하는 재료 및 재료 두께를 갖는다.
인캡슐레이션은 인캡슐레이션 층 및/또는 커버 몸체를 포함할 수 있다. 상기 인캡슐레이션 층은 제2 전극 위에, 예컨대 제2 전극 상에 형성될 수 있다. 상기 커버 몸체는 상기 인캡슐레이션 층에 대해 대안적으로 또는 추가적으로 인캡슐레이션으로 이용될 수 있다. 예를 들어 상기 커버 몸체 및 이러한 커버 몸체를 고정하기 위한 접착제 층이 인캡슐레이션으로 이용될 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 접촉 구조물이 적어도 부분적으로 인캡슐레이션과 제1 및/또는 제2 전극 사이에 형성되어 있다. 다른 말로 하면, 상기 접촉 구조물은 적어도 부분적으로 상기 인캡슐레이션 아래에 형성되어 있고, 그리고/또는 적어도 부분적으로 상기 인캡슐레이션에 의해 덮여 있다. 또 다른 말로 하면, 상기 인캡슐레이션과 상기 접촉 구조물은 적어도 부분적으로 중첩된다.
상이한 실시 예들에서는 접촉 구조물이 인캡슐레이션의 리세스로부터 돌출되어 나온다. 예를 들어 상기 접촉 구조물의 두께는 상기 인캡슐레이션의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이와 같은 맥락에서 두께는 상기 접촉 구조물이 형성되어 있는 전극 표면의 수직 방향으로 측정될 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 접촉 구조물이 각각 전기 전도 가능하도록 형성되어 있는 하나, 두 개 또는 그 이상의 접촉 부재를 포함하고, 상기 접촉 부재들은 적어도 한 쌍씩(in pairs) 서로 물리적으로 그리고 전기적으로 직접 접촉한다. 예를 들어 상기 접촉 구조물은 제1 접촉 부재 및 상기 제1 접촉 부재와 상응하는 전극 사이에 배치되어 있는 적어도 제2 접촉 부재를 포함한다. 이와 같은 맥락에서 상기 제1 접촉 부재는 예를 들어 고체, 예컨대 견고한 금속 몸체일 수 있고, 상기 제2 접촉 부재는 예를 들어 접착제, 예컨대 접착 물질, 예를 들어 은 접착제(silver glue), 땜납 및/또는 전도성 페이스트, 예컨대 실버 페이스트일 수 있다. 또한, 예를 들어 제3 접촉 부재가 배치될 수 있으며, 상기 제3 접촉 부재는 인캡슐레이션을 관통하여 돌출하고 상기 제1 접촉 부재를 전기 접촉시킨다. 상기 제3 접촉 부재는 예를 들어 니들 형태(needle-shaped)의 접촉 부재일 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 광전자 소자가 인캡슐레이션 위, 아래 및/또는 사이에 형성되어 있는 도체 트랙 구조물을 구비하고, 상기 도체 트랙 구조물은 접촉 구조물에 전기적으로 결합 되어 있다. 상기 도체 트랙 구조물은 예를 들어 하나, 두 개 또는 그 이상의 전기 전도성 도체 트랙을 포함할 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물은 상기 접촉 구조물을 전기 접촉시킬 목적으로 이용된다. 상기 도체 트랙 구조물은 예를 들어 상기 광전자 소자를 작동시키기 위한 전자 회로에 전기적으로 결합 될 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물이 인캡슐레이션 사이에 형성되어 있다는 사실은, 예를 들어 이러한 도체 트랙 구조물이 인캡슐레이션 층과 커버 몸체 사이에 형성되어 있다는 것을 의미할 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물이 인캡슐레이션 아래에 형성되어 있다는 사실은, 예를 들어 이러한 도체 트랙 구조물이 커버 몸체 아래에 형성되어 있다는 것을 의미할 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 도체 트랙 구조물이 접착제 층 내에 배치되어 있다. 상기 접착제 층은 제2 전극 위에 형성되어 있다. 예를 들어 상기 접착제 층에 의해 인캡슐레이션의 커버 몸체가 상기 제2 전극 위에, 그리고/또는 경우에 따라 인캡슐레이션 층 위에 고정될 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 광전자 소자가 제1 및/또는 제2 전극 위에 두 개, 세 개 또는 그 이상의 접촉 구조물을 포함하고, 상기 접촉 구조물들은 상응하는 전극에 걸쳐서 분산 배치되어 있으며, 상기 접촉 구조물들은 인캡슐레이션의 상응하는 리세스들 내에 형성되어 있다. 이와 같은 상황은 광전자 소자 내 특히 균일한 전류 분포가 야기되도록 기여할 수 있다. 이와 같은 상황은 광전자 소자의 높은 효율이 야기되도록 기여할 수 있다. OLED의 경우, 상기 균일한 전류 분포는 균일한 광도 분포가 야기되도록 기여할 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 캐리어가 제공되는 광전자 소자의 일 제조 방법이 제공된다. 예를 들어 상기 캐리어는 형성된다. 상기 캐리어 위에는 제1 전극이 형성된다. 상기 제1 전극 위에는 광학 기능성 층 구조물이 형성된다. 상기 광학 기능성 층 구조물 위에는 제2 전극이, 상기 캐리어를 등지는 상기 광학 기능성 층 구조물의 측면의 적어도 일부에 걸쳐서 평평하게 뻗도록 형성되어 있다. 상기 제1 및/또는 제2 전극 상에는 전기 전도성 접촉 구조물의 적어도 일부가 형성된다. 상기 제1 및/또는 제2 전극 그리고 상기 접촉 구조물 위에는 인캡슐레이션이, 상기 광학 기능성 층 구조물, 상기 제1 및/또는 제2 전극 그리고 상기 접촉 구조물을 둘러싸도록 형성되어 있다. 상기 접촉 구조물이 상기 인캡슐레이션을 관통하여 상기 제1 및/또는 제2 전극에 대해 전기 전도성 연결부를 형성하도록, 상기 인캡슐레이션이 가공되고 그리고/또는 상기 접촉 구조물이 형성된다.
상이한 실시 예들에서는 제1 및/또는 제2 전극이 접촉 구조물 및 인캡슐레이션의 상호작용에 의해 둘러싸인다.
상이한 실시 예들에서는 인캡슐레이션이 인캡슐레이션 층을 구비한다. 접촉 구조물이 상기 인캡슐레이션 층을 관통하여 전기 전도성 연결부를 형성하도록 상기 인캡슐레이션 층이 가공되며, 이때 상기 접촉 구조물은 적어도 부분적으로 상기 인캡슐레이션 층이 제거되어 있다. 예를 들어 상기 접촉 구조물 위의 인캡슐레이션 층은, 예컨대 스크래칭 공정(scratching) 또는 연삭 공정과 같은 기계적 공정에 의해, 또는 예컨대 에칭 공정과 같은 화학적 공정에 의해, 혹은 레이저 절제 공정(laser ablation)에 의해 제거될 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 접촉 구조물이, 이러한 접촉 구조물에서 인캡슐레이션 층이 제거된 이후에, 상기 접촉 구조물이 상기 인캡슐레이션 층으로부터 돌출되어 나오도록 형성되어 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 접촉 구조물은 제1 접촉 부재 및 제2 접촉 부재를 포함할 수 있으며, 이때 상기 제1 접촉 부재는 상기 제2 접촉 부재를 통해 상응하는 전극에 결합 되어 있다. 예를 들어 상기 제1 접촉 부재는 고체일 수 있고, 그리고 상기 제2 접촉 부재는 접착제, 예를 들어 접착 물질, 전도성 페이스트 또는 땜납일 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 접촉 구조물의 적어도 일부가 제1 및/또는 제2 전극 상에 형성되고, 이때 상기 접촉 구조물의 제1 접촉 부재가 상기 제1 및/또는 제2 전극 상에 형성된다. 상기 접촉 구조물이 인캡슐레이션을 관통하여 전기 전도성 연결부를 형성하도록, 상기 인캡슐레이션이 가공되고 그리고/또는 상기 접촉 구조물이 형성되며, 이때 추가의 접촉 부재가 상기 제1 접촉 부재를 물리적으로 그리고 전기적으로 접촉할 때까지 상기 인캡슐레이션을 통해 이동한다. 상기 추가의 접촉 부재는 예를 들어 제3 접촉 부재일 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 도체 트랙 구조물이 인캡슐레이션 위에 형성되고 접촉 구조물에 전기적으로 결합 된다.
상이한 실시 예들에서는 전극 위에 두 개, 세 개 또는 그 이상의 접촉 구조물이 제1 및/또는 제2 전극에 걸쳐서 분포 배치된다. 상기 두 개, 세 개 또는 그 이상의 접촉 구조물은 예를 들어 앞서 설명된 접촉 구조물에 대응되도록 형성될 수 있다.
상이한 실시 예들에서는 소자 복합물 내에 다수의 광전자 소자가 제조되고, 이때 캐리어는 상기 다수의 광전자 소자에 걸쳐서 뻗고, 상기 소자 복합물 내에는 광전자 소자들의 광학 기능성 층 구조물들, 전극들, 접촉 구조물들 및 인캡슐레이션 층들이 형성되며, 그리고 상기 광전자 소자는 후속하여 분리된다. 상기 광전자 소자의 분리 이전 또는 이후에는, 상기 접촉 구조물들이 상응하는 인캡슐레이션들을 관통하여 상응하는 전극들에 대해 전기 전도성 연결부들을 형성하도록, 상기 인캡슐레이션들이 가공될 수 있고, 그리고/또는 상기 접촉 구조물들이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 도면들에 나타나 있고 다음에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 종래의 광전자 소자의 단면도이고;
도 2는 광전자 소자의 일 실시 예의 단면도이며;
도 3은 광전자 소자의 일 실시 예의 평면도이고;
도 4는 광전자 소자의 일 실시 예의 상세 단면도이며;
도 5는 광전자 소자의 일 실시 예의 상세 단면도이고;
도 6은 광전자 소자의 일 제조 방법 동안에, 전극, 인캡슐레이션 층 및 접촉 구조물의 실시예의 상세 단면도이며;
도 7은 광전자 소자의 일 제조 방법 동안에, 전극, 인캡슐레이션 층 및 접촉 구조물의 실시예의 상세 단면도이고;
도 8은 광전자 소자의 일 제조 방법 동안에, 전극, 인캡슐레이션 층 및 접촉 구조물의 실시예의 상세 단면도이고;
도 9는 광전자 소자의 일 제조 방법 동안에, 소자 복합물의 일 실시 예의 제1 상태에 대한 단면도이며;
도 10은 광전자 소자의 상기 제조 방법 동안에, 소자 복합물의 제2 상태에 대한 단면도이고;
도 11은 광전자 소자의 상기 제조 방법 동안에, 소자 복합물의 제3 상태에 대한 단면도이며;
도 12는 광전자 소자의 상기 제조 방법 동안에, 광전자 소자들의 실시 예들에 대한 단면도이고;
도 13은 광전자 소자의 일 제조 방법의 일 실시 예에 대한 순서 다이어그램이며;
도 14는 광전자 소자의 일 제조 방법의 일부의 일 실시 예에 대한 순서 다이어그램이고;
도 15는 광전자 소자의 층 구조물의 일 실시 예에 대한 상세 단면도이며;
도 16은 광전자 소자의 일 실시 예의 단면도이고;
도 17은 광전자 소자의 일 실시 예의 단면도이며;
도 18은 광전자 소자의 일 실시 예의 단면도이다.
다음의 상세한 설명에서는 첨부된 도면들이 참조되는데, 상기 도면들은 이와 같은 설명의 부분을 형성하고, 그리고 상기 도면들에서는 도해를 목적으로 본 발명이 실시될 수 있는 특수한 실시 형태들이 도시되어 있다. 이와 같은 관점에서 예컨대 "위", "아래", "앞", "뒤", "전방", "후방" 등과 같은 방향 용어가 기술된 도면(들)의 배향(orientation)을 기준으로 사용된다. 실시 형태들의 구성 소자들이 다수의 상이한 배향으로 위치 설정될 수 있기 때문에, 상기 방향 용어는 도해를 목적으로 이용되며 어떠한 방식으로도 제한되어 있지 않다. 본 발명의 보호 범주에서 벗어나지 않으면서, 다른 실시 형태들이 사용될 수 있고 구조적인 또는 논리적인 변경을 실시할 수 있다고 간주한다. 특별히 다르게 제시되어 있지 않은 한, 본 출원서에 기술된 상이한 예시적인 실시 형태들의 특징들은 서로 조합될 수 있다고 간주한다. 따라서 다음의 상세한 설명은 내용을 제한한다고 간주하지 않으며, 본 발명의 보호 범주는 첨부된 청구범위에 의해 규정된다.
이와 같은 설명의 범주에서는 "연결된", "접속된" 및 "결합 된"의 용어들이 직접적인 및 간접적인 연결, 직접적인 또는 간접적인 접속 그리고 직접적인 또는 간접적인 결합을 설명할 목적으로 사용된다. 도면들에서 동일한 또는 유사한 부재들에는 바람직한 경우에 한해서, 동일한 도면 부호들이 제공된다.
광전자 소자는 상이한 실시 예들에서 전자기 방사선을 방출하는 소자 또는 전자기 방사선을 흡수하는 소자일 수 있다. 전자기 방사선을 흡수하는 소자는 예를 들어 태양 전지일 수 있다. 전자기 방사선을 방출하는 소자는 상이한 실시 예들에서 전자기 방사선을 방출하는 반도체-소자일 수 있고, 그리고/또는 전자기 방사선을 방출하는 다이오드, 유기 전자기 방사선을 방출하는 다이오드, 전자기 방사선을 방출하는 트랜지스터, 또는 유기 전자기 방사선을 방출하는 트랜지스터로 형성될 수 있다. 상기 방사선은 예를 들어 가시광선 범위의 광, UV-광 및/또는 적외선-광일 수 있다. 이와 같은 맥락에서 상기 전자기 방사선을 방출하는 소자는 예를 들어 발광 다이오드(light emitting diode (LED)), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode (OLED)), 발광 트랜지스터, 또는 유기 발광 트랜지스터로 형성될 수 있다. 상기 발광 소자는 상이한 실시 예들에서 통합 회로의 부분일 수 있다. 계속해서 다수의 발광 소자가 예를 들어 공동의 하우징 내에 수용되도록 제공될 수 있다.
"반투명한" 또는 "반투명 층"이라는 용어는 상이한 실시 예들에서, 층이 광에 대해, 예를 들어 발광 소자에 의해 발생한 예컨대 하나 또는 다수의 파장 범위의 광에 대해, 예를 들어 가시광선 파장 범위(예컨대 적어도 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 부분 영역)의 광에 대해 투과적이라는 사실로 이해될 수 있다. 예를 들어 "반투명 층"이라는 용어는 상이한 실시 예들에서, 실질적으로 구조물(예컨대 층) 내로 입사한 전체 광량이 상기 구조물(예컨대 층)로부터 방출되고, 이때 상기 광의 일부가 방출시 산란될 수 있다는 사실로 이해된다.
"투명한" 또는 "투명 층"이라는 용어는 상이한 실시 예들에서, 층이 (예컨대 적어도 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 부분 영역에서) 광에 대해 투과적이고, 이때 구조물(예컨대 층) 내로 입사한 광은 실질적으로 산란 또는 광 변환 없이, 상기 구조물(예컨대 층)로부터 방출된다는 사실로 이해될 수 있다.
전기 전도성 연결부는 예를 들어 갈바닉 연결부일 수 있다. 전기 전도성 재료는 예를 들어 갈바닉 재료일 수 있다.
도 1은 종래의 광전자 소자(1)를 도시한다. 상기 종래의 광전자 소자(1)는 캐리어(12), 예컨대 기판을 구비한다. 상기 캐리어(12)는 반투명하게 또는 심지어 투명하게 형성될 수 있다. 상기 캐리어(12) 상에는 광전자 층 구조물이 형성되어 있다.
상기 광전자 층 구조물은 제1 전극 층(14)을 구비하고, 상기 제1 전극 층은 제1 접촉 섹션(16), 제2 접촉 섹션(18) 및 제1 전극(20)을 포함한다. 상기 제2 접촉 섹션(18)은 상기 광전자 층 구조물의 제1 전극(20)에 전기적으로 결합 되어 있다. 상기 제1 전극(20)은 전기 절연 배리어(21)에 의해 상기 제1 접촉 섹션(16)으로부터 전기적으로 절연되어 있다. 상기 제1 전극(20) 위에는 광전자 층 구조물의 광학 기능성 층 구조물(22), 예를 들어 유기 기능성 층 구조물이 형성되어 있다. 상기 광학 기능성 층 구조물(22)은 계속해서 아래에서 도 15와 관련하여 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 예를 들어 하나, 두 개 또는 그 이상의 부분 층을 포함할 수 있다. 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에는 광전자 층 구조물의 제2 전극(23)이 형성되어 있고, 상기 제2 전극은 상기 제1 접촉 섹션(16)에 전기적으로 결합 되어 있다. 상기 제1 전극(20)은 예를 들어 광전자 층 구조물의 애노드 또는 캐소드로 이용된다. 상기 제2 전극(23)은 상기 제1 전극에 대응되도록 광전자 층 구조물의 캐소드 또는 애노드로 이용된다. 상기 제1 접촉 섹션(16)은 상기 제2 전극(23)의 돌출부로도 언급될 수 있다.
상기 제2 전극(23) 위에 그리고 부분적으로는 상기 제1 접촉 섹션(16) 위에 그리고 부분적으로 상기 제2 접촉 섹션(18) 위에는 광전자 층 구조물의 인캡슐레이션 층(24)이 형성되어 있고, 상기 인캡슐레이션 층은 상기 광전자 층 구조물을 둘러싼다. 상기 인캡슐레이션 층(24) 내에서 상기 제1 접촉 섹션(16) 위에는 인캡슐레이션 층(24)의 제1 리세스가 형성되어 있고, 그리고 상기 제2 접촉 섹션(18) 위에는 인캡슐레이션 층(24)의 제2 리세스가 형성되어 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)의 제1 리세스 내에서 제1 접촉 영역(32)이 노출되어 있고, 그리고 상기 인캡슐레이션 층(24)의 제2 리세스 내에서 제2 접촉 영역(34)이 노출되어 있다. 상기 제1 접촉 영역(32)은 상기 제1 접촉 섹션(16)을 전기 접촉시킬 목적으로 이용되고, 그리고 상기 제2 접촉 영역(34)은 상기 제2 접촉 섹션(18)을 전기 접촉시킬 목적으로 이용된다.
상기 인캡슐레이션 층(24) 위에는 접착제 층(36)이 형성되어 있다. 상기 접착제 층(36)은 예를 들어 접착제, 예컨대 접착 물질, 예를 들어 라미네이팅 접착 물질, 래커 및/또는 수지를 포함한다. 상기 접착제 층(36) 위에는 커버 몸체(38)가 형성되어 있다. 상기 접착제 층(36)은 상기 인캡슐레이션 층(24)에 상기 커버 몸체(38)를 고정할 목적으로 이용된다. 상기 커버 몸체(38)는 예를 들어 유리 및/또는 금속을 포함한다. 상기 커버 몸체(38)는, 예를 들어 외부 영향들, 예컨대 외부로부터의 기계적 힘 작용들 및/또는 습기 또는 산소와 같은 환경 영향들로부터 종래의 광전자 소자(1)를 보호할 목적으로 이용된다. 상기 커버 몸체(38)는 예를 들어 습기의 평면 유입으로부터의 밀폐형 보호부로 이용된다. 이와 같은 사실은 예를 들어, 상기 커버 몸체(38)가 예를 들어 물 및/또는 산소와 관련하여 10-1g/(m2d) 미만, 예컨대 10-4g/(m2d) 미만, 예를 들어 10-10g/(m2d) 미만, 예컨대 대략 10-6g/(m2d)까지의 확산율을 가질 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 커버 몸체(38)는 종래의 광전자 소자(1) 내에서 생성되는 열을 분산 및/또는 배출시킬 목적으로 이용될 수 있다. 예를 들어 상기 커버 몸체(38)의 유리는 외부 영향들로부터의 보호부로 이용될 수 있고, 상기 커버 몸체(38)의 금속 층은 종래의 광전자 소자(1)의 작동시 생성되는 열을 분산 및/또는 배출시킬 목적으로 이용될 수 있다. 상기 커버 몸체(38) 및/또는 상기 인캡슐레이션 층(24)은 종래의 광전자 소자(1)의 인캡슐레이션으로 언급될 수 있다. 특히 인캡슐레이션 층(24)이 없는 경우에 예컨대 상기 커버 몸체(38)가 종래의 광전자 소자(1)의 인캡슐레이션으로 이용된다.
상기 접착제 층(36)은 예를 들어 구조화되어 상기 인캡슐레이션 층(24) 상에 제공될 수 있다. 상기 접착제 층(36)이 구조화되어 상기 인캡슐레이션 층(24) 상에 제공된다는 사실은, 예를 들어 이러한 접착제 층(36)이 이미 제공되는 바로 그 순간에 사전 결정된 구조를 갖는다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어 상기 접착제 층(36)은 디스펜스 공정(dispense) 또는 프린팅 공정(printing)에 의해 구조화되어 제공될 수 있다.
종래의 광전자 소자(1)는 상기 제1 접촉 영역(32) 및 상기 제2 접촉 영역(34)에서 외부 영향들에 대해 민감한데, 그 이유는 이와 같은 접촉 영역들(32, 34) 내에 커버 몸체(38)가 제공되어 있지 않기 때문이다.
종래의 광전자 소자(1)는 예를 들어 소자 복합물로부터 분리될 수 있는데, 이때 상기 캐리어(12)가 도 1에 측면으로 도시된 자체 외부 에지를 따라서 스코어링 되고, 그리고 나서 브레이킹 되며, 그리고 이때 상기 커버 몸체(38)는 동일한 방식으로 도 1에 도시된 자체 측면 외부 에지를 따라서 스코어링 되고, 그리고 나서 브레이킹 된다. 이와 같은 스코어링 공정 및 브레이킹 공정 시 상기 접촉 영역들(32, 34) 위의 상기 인캡슐레이션 층(24)은 노출된다. 후속하여 상기 제1 접촉 영역(32) 및 상기 제2 접촉 영역(34)은 추가의 방법 단계에서 예를 들어 절제 공정에 의해, 예컨대 레이저 절제 공정, 기계적 스크래칭 공정 또는 에칭 공정에 의해 노출될 수 있다.
도 2는 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 단면도를 도시한다. 상기 광전자 소자(10)는 예를 들어 앞서 설명된 종래의 광전자 소자(1)에 전반적으로 상응할 수 있다. 종래의 광전자 소자와는 달리, 상기 광전자 소자(10)는 적어도 하나의 접촉 구조물(40), 예를 들어 두 개 또는 그 이상의 접촉 구조물(40), 예컨대 세 개의 접촉 구조물(40)을 구비한다. 광전자 소자(10)의 인캡슐레이션은 인캡슐레이션 층(24)에 의해 형성되어 있다.
상기 접촉 구조물들(40)은 광전자 소자(10)의 제2 전극(23) 상에 물리적으로 직접 접촉하여 형성되어 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 전기 전도성 재료를 포함하고, 그리고/또는 전기 전도성 재료로 형성되어 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 상기 제2 전극 섹션(23)에 대해 전기 전도성 연결부, 예컨대 갈바닉 연결부를 나타낸다. 예를 들어 상기 접촉 구조물들(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 뻗는다.
상기 접촉 구조물들(40)은 적어도 부분적으로 인캡슐레이션의 리세스들 내에 형성되어 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 상기 접촉 구조물들(40)은 적어도 부분적으로 상기 인캡슐레이션 아래에, 그리고/또는 상기 인캡슐레이션과 상기 제2 전극(23) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접촉 구조물들(40)과 상기 인캡슐레이션은 상호작용으로 상기 제2 전극(23)을 둘러싼다. 이와 같은 사실은, 예를 들어 상기 접촉 구조물들(40)이 상기 인캡슐레이션의 리세스들의 벽부들에 물리적으로 직접 접촉하여, 말하자면 전체 벽부들을 둘러싸며 긴밀하게 접한다는 것과, 그리고 상기 접촉 구조물들(40) 자체가 부분 인캡슐레이션을 형성한다는 것을 의미할 수 있다. 그에 따라 상기 접촉 구조물들(40) 및 상기 인캡슐레이션은 상기 제2 전극(23)에 걸쳐서, 그리고 유기 기능성 층 구조물(22)에 걸쳐서 폐쇄된 표면을 형성한다. 다른 말로 하면, 상기 제2 전극(23) 및 상기 유기 기능성 층 구조물(22)은 상기 인캡슐레이션 및 상기 접촉 구조물들(40)에 의해 완전히 덮여 있고, 그리고/또는 이와 같은 인캡슐레이션 및 접촉 구조물들에 의해 보호된다. 그에 따라 상기 접촉 구조물들(40)은 상기 인캡슐레이션의 중단부를 형성하지만, 그러나 상기 인캡슐레이션과의 상호작용으로 상기 제2 전극(23) 및 그 아래에 놓인 유기 기능성 층 구조물을 유해한 환경 영향들로부터 보호한다. 이와 같은 이유로 상기 접촉 구조물들(40)의 재료는, 예를 들어 상기 인캡슐레이션의 재료와 유사한 밀도를 갖도록, 또는 상기 인캡슐레이션의 재료보다 더 큰 밀도를 갖도록 형성될 수 있다. 다른 말로 하면, 상기 접촉 구조물들(40)은 이러한 접촉 구조물들(40)이 필요한 인캡슐레이션 효과를 갖도록 하는 재료 및 재료 두께를 갖는다.
상기 접촉 구조물들(40) 상에는 제1 접촉 영역들(32)이 형성되어 있다. 제2 접촉 영역(34)은 상기 광전자 소자(10)의 전체 폭에 걸쳐서 뻗는다. 그러나 상기 제2 접촉 영역(34)은 상기 광전자 소자(10)의 단지 일부에 걸쳐서 뻗을 수도 있다.
상기 접촉 구조물들(40)의 전기 전도성 재료는 예를 들어 은, 금, 백금, 니켈, 주석, 비스무트 또는 구리를 포함할 수 있거나, 또는 이와 같은 재료들 중 하나 또는 그 이상의 재료를 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 예를 들어 땜납 또는 실버 페이스트에 의해 형성될 수 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 예를 들어 박막-금속 구조물에 의해 형성될 수 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 예를 들어 접촉점들 및/또는 접촉 스트립들에 의해 형성될 수 있다.
상기 접촉 구조물들(40)의 두께는 이러한 접촉 구조물들(40)이 배치되어 있는 상기 제2 전극(23)의 표면에 대해 수직 방향으로, 예를 들어 1㎛ 내지 10㎜, 예를 들어 10㎛ 내지 1㎜, 예컨대 100㎛ 내지 500㎛의 범위 내에 놓일 수 있다. 상기 두께는 예를 들어 상기 인캡슐레이션 층(24)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 접촉 구조물(40)의 두께는 예를 들어 상기 인캡슐레이션 층(24)의 두께보다 단지 약간만 더 두껍게 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 접촉 구조물(40)의 두께는 인캡슐레이션 층 및/또는 상기 제2 전극(23)의 두께보다 예를 들어 2배 내지 5배, 예컨대 3배 내지 4배 더 두껍게 형성될 수 있다.
상기 접촉 구조물(40)의 폭 또는 지름은 예를 들어 이러한 접촉 구조물(40)이 배치되어 있는 상기 제2 전극(23)의 표면에 대해 평행한 방향으로, 예컨대 0.005㎜ 내지 10㎜, 예를 들어 0.1㎜ 내지 5㎜의 범위 내에, 예컨대 대략 2.5㎜에 놓일 수 있다. 상기 접촉 구조물들(40)이 접촉 스트립들로 형성되어 있는 경우에 이러한 접촉 구조물들의 길이는 예를 들어 접촉 구조물이 배치되어 있는 상기 제2 전극(23)의 표면에 대해 평행한 방향으로, 그리고 상기 폭에 대해 수직 방향으로 이러한 폭으로부터 예를 들어 1m까지, 예컨대 10㎝까지, 예를 들어 1㎝까지, 예컨대 1㎜까지의 범위 내에 놓일 수 있다.
상기 접촉 구조물들(40)은 특히 제2 접촉 섹션(18) 없이도 상기 제2 전극(23)을 직접 전기 접촉시킬 수 있는데, 말하자면 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 전기 접촉시킬 수 있다. 이와 같은 상황으로 인해, 상기 광전자 소자(10)는 제1 접촉 섹션(16)을 등지는 광학 기능성 층 구조물(22)의 측면 상에 단 하나의 단면을 갖도록 형성되는데, 특히 커버 몸체(38)의 하나의 측면 외부 에지가 캐리어(12)의 하나의 측면 외부 에지에 대해 동일한 높이로 형성된다. 이와 같은 상황은 상기 광전자 소자(10)가 간단하게 형성되도록 기여하는데, 그 이유는 상기 광전자 소자(10)가 상응하는 측면에서 절단 공정(cutting) 및/또는 소잉 공정(sawing)으로 간단하게 절단 또는 소잉 될 수 있기 때문이다. 그 밖에, 이와 같은 영역에서 상기 광전자 소자(10)의 안정성이 향상되는데, 그 이유는 상기 광전자 소자(10) 내 중심의 경우와 유사하게, 상기 커버 몸체(38)와 상기 캐리어(12)가 상응하는 측면에서 상호 보호 작용하기 때문이다. 또한, 제2 접촉 섹션(18)이 생략되는 경우에 동일한 크기의 캐리어(12)에서 광전자 층 구조물을 증착시키기 위해 캐리어(12)의 더 큰 표면이 이용될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로 접촉 구조물들(40)은 제2 전극(23) 및/또는 제2 접촉 섹션(18)과 비교하여 상대적으로 안정적으로 형성될 수 있는데, 예를 들어 그 아래에 놓인 층들, 특히 제2 전극(23) 및/또는 광학 기능성 층 구조물(22)이 예를 들어 기계적인 영향, 예컨대 스크래칭 공정에 의해 손상되지 않으면서, 상기 접촉 구조물들(40)의 전기 접촉이 간단하게 이루어질 수 있도록 안정적으로 형성될 수 있다.
그 밖에 다수의 접촉 구조물(40)을 서로 나란히 배치함으로써, 상기 제2 전극(23) 및 상기 광학 기능성 층 구조물(22)의 표면에 걸쳐서 우수한 그리고/또는 균일한 전류 분포가 달성될 수 있다. 그럼으로써 상기 광전자 소자(10)의 작동시 광학적 외형이 특히 균일할 수 있고, 그리고/또는 이러한 광전자 소자(10)의 효율이 특히 우수할 수 있으며, 그리고/또는 상기 외형은 밝은 영역들 및 이에 비해 상대적으로 어두운 영역들 및/또는 명도 구배를 갖도록 설정될 수 있다. 예를 들어 상이한 접촉 구조물들(40)에 상이한 전압들 및/또는 전위들이 인가될 수 있다. 그럼으로써 의도한 불균일한 명도 분포가 달성된다.
접착제 층(36)과 인캡슐레이션 층(24) 사이에, 그리고/또는 접착제 층(36)과 접촉 구조물들(40) 사이에는 도 2에 도시되지 않은 도체 트랙 구조물이 형성될 수 있고, 상기 도체 트랙 구조물을 통해 상기 접촉 구조물들(40)이 전기 접촉 가능하다. 예를 들어 상기 도체 트랙 구조물은 도시되지 않은 전자 회로, 예컨대 제어 유닛 및/또는 조절 유닛에 전기적으로 결합 될 수 있다.
도 3은 광전자 소자(10), 예를 들어 앞서 도 2와 관련하여 설명된 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 평면도를 도시한다.
도 3은 이와 같은 실시 예에서 6개의 접촉 구조물(40)이 광전자 소자(10)의 활성 영역에 걸쳐서 분산 배치되어 있는 상황을 도시한다. 그러나 더 많은 또는 더 적은 접촉 구조물(40)이 형성될 수도 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 원형으로 형성되어 있다. 그러나 이에 대해 대안적으로 접촉 구조물들(40)은 다각형 및/또는 점형 또는 스트립형으로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 접촉 구조물들(40)은 예컨대 매트릭스를 형성하도록 서로 교차하는 방식으로 형성될 수 있거나, 또는 다수의 원형 동심 스트립을 갖도록 형성될 수 있다.
도 4는 예를 들어 상기 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안의 일 단계에서 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 상세 단면도를 도시한다. 상기 광전자 소자(10)는 예를 들어 앞선 광전자 소자(10)에 전반적으로 상응할 수 있다. 캐리어(12)는 전기 전도성 재료로 형성되어 있음으로써, 결과적으로 제1 전극(20)은 생략될 수 있고, 그리고 상기 캐리어(12)가 전극으로 작용한다. 그에 따라 상기 광전자 소자(10)의 작동 동안의 전류 흐름은 직접적으로 상기 캐리어(12)로부터 광학 기능성 층 구조물(22) 쪽으로, 또는 광전자 층 구조물(22)로부터 상기 캐리어(12)쪽으로 이루어진다. 이와 같은 맥락에서 상기 캐리어(12)는 밀폐형으로 형성될 수 있고, 상기 광전자 층 구조물용 인캡슐레이션 구조물로 작용할 수 있으며, 그리고/또는 인캡슐레이션 층(24)과의 상호작용으로 상기 광전자 층 구조물을 둘러쌀 수 있다.
층 구조물(40)은 반구형 몸체의 형태로 제2 전극(23) 상에 배치 및/또는 형성되어 있다. 예를 들어 상기 접촉 구조물(40)은 접촉점의 형태로 형성되어 있다. 상기 접촉 구조물(40)은 예를 들어 제1 접촉 부재, 제2 접촉 부재 및/또는 제3 접촉 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어 전기 전도성 몸체, 예컨대 금속 몸체 및/또는 전기 전도성 페이스트 드롭(paste drop), 예를 들어 실버 페이스트 드롭이 상기 제1 접촉 부재를 형성할 수 있다. 상기 제2 접촉 부재는 예를 들어 접착제, 예컨대 전기 전도성 접착제에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 제1 접촉 부재는 상기 제2 접촉 부재에 의해 상기 제2 전극(23)에 고정될 수 있는데, 예컨대 고정 접착 또는 고정 납땜 될 수 있다. 상기 제2 전극(23) 위에, 그리고 상기 접촉 구조물(40) 위에 또는 상기 접촉 구조물(40) 옆에는 이제 인캡슐레이션 층(24)이 형성될 수 있다.
도 5는 예를 들어 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안에 일 단계에서 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 상세 단면도를 도시한다. 상기 광전자 소자(10)는 예를 들어 앞서 설명된 광전자 소자들(10) 중 하나의 광전자 소자에 전반적으로 상응할 수 있다. 예를 들어 상기 광전자 소자(10)는 제1 전극(20)을 캐리어(12)와 광학 기능성 층 구조물(22) 사이에 구비할 수 있다. 또한, 상기 광전자 소자(10)는 제2 전극(23)을 전기 접촉시킬 목적으로 접촉 구조물(40)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 광전자 소자(10)는 상기 제1 전극(20)을 전기 접촉시킬 목적으로 추가의 접촉 구조물(42)을 구비한다.
상기 추가의 접촉 구조물(42)은 예를 들어 상기 제1 접촉 구조물(40)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 특히 상기 추가의 접촉 구조물(42)은 추가의 접촉 부재들을 포함할 수 있거나, 또는 이와 같은 추가 접촉 부재들에 의해 형성될 수 있다. 상기 추가의 접촉 구조물(42)은 예를 들어 상기 제1 전극(20)을 간단하게 그리고/또는 안전하게 접촉시킬 목적으로 이용될 수 있다. 예를 들어 상기 추가의 접촉 구조물(42)은 상기 제1 전극(20)을 전기 접촉시킬 경우, 이와 같은 제1 전극을 기계적인 손상으로부터 보호할 수 있다.
상기 제2 전극(23) 위에, 그리고 상기 접촉 구조물(40) 또는 상기 추가의 접촉 구조물(42)의 위 또는 옆에는 이제 인캡슐레이션 층(24)이 형성될 수 있다.
도 6은 광전자 소자(10)의 제조 방법의 일 단계 동안에 제2 전극(23), 접촉 구조물(40) 및 인캡슐레이션 층(24)의 실시 예의 상세 단면도를 도시한다. 상기 제2 전극(23), 상기 접촉 구조물(40) 및/또는 상기 인캡슐레이션 층(24)은 예를 들어 앞서 설명된 제2 전극(23), 접촉 구조물(40) 또는 인캡슐레이션 층(24)에 따라 형성될 수 있다. 도 6은, 예를 들어 인캡슐레이션 층(24)이 형성된 직후에, 특히 제1 접촉 구조물(40)이 상기 인캡슐레이션 층(24)에 의해 완전히 덮여 있는 상태를 도시한다.
영구적으로 변함없고 그리고/또는 저항력을 갖도록 상기 접촉 구조물(40)을 형성하는 것은, 상기 접촉 구조물(40)을 위해 사용된 재료에 따라 이러한 접촉 구조물(40)의 가열 공정을 요구할 수 있다. 상기 가열 공정은 예를 들어 상승한 온도에서 인캡슐레이션 층(24)이 제공되는 경우, 상기 인캡슐레이션 층(24)이 제공되는 동시에 이루어질 수 있다. 예를 들어 상기 인캡슐레이션 층(24)이 CVD-공정에 의해 형성되는 경우, 이때 상기 접촉 구조물(40)은 경화 및/또는 건조되도록 가열될 수 있다.
상기 접촉 구조물(40)은 이러한 접촉 구조물(40)이 형성되어 있는 상기 제2 전극(23)의 표면에 대해 수직 방향으로 상기 인캡슐레이션 층(24), 예를 들어 상기 접촉 구조물(40) 외부의 인캡슐레이션 층(24)보다 더 두꺼운 두께를 갖는다. 이와 같은 사실은, 예를 들어 상기 제2 전극(23)에 대해 전기적 연결부가 간단하게 제조되도록 기여할 수 있는데, 이때 예를 들어 상기 접촉 구조물(40) 상부의 인캡슐레이션 층(24)은 예컨대 연삭 공정, 스크래칭 공정, 절제 공정 또는 에칭 공정으로 제거된다. 또한, 이와 같은 사실은 특히, 상기 접촉 구조물(40)의 전기 접촉시 상기 제2 전극(23)이 기계적 손상으로부터 보호되도록 기여할 수 있다. 추가의 접촉 구조물(42)이 배치되어 있는 경우, 이와 같은 추가의 접촉 구조물은 상기 접촉 구조물(40)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 상기 접촉 구조물(40) 및 상기 추가의 접촉 구조물(42)은 동일하게 또는 상이하게 형성될 수 있다.
도 7은 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안에 제2 전극(23), 접촉 구조물(40) 및 인캡슐레이션 층(24)의 추가 상태를 도시하며, 이때 상기 접촉 구조물(40)은 상기 제2 전극(23) 상에 직접 형성되어 있는 제1 접촉 부재(41) 및 추가의 접촉 부재, 예컨대 제3 접촉 부재(43)를 포함한다. 상기 제3 접촉 부재(43)는 상기 제1 접촉 부재(41)에 물리적으로 직접 접촉할 때까지 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 이동하였다. 상기 제3 접촉 부재(43)는 예를 들어 스파이크 형태(spike-shape) 또는 니들 형태로 형성되어 있고, 그리고 상기 인캡슐레이션 층(42)을 관통하였다. 그럼으로써 상기 인캡슐레이션 층(24) 내에 리세스가 형성되어 있다. 상기 제3 접촉 부재(43)는 이제 전기 접촉을 위해 그 자리에 유지될 수 있고, 그리고 전기 접촉은 상기 제1 접촉 부재 (41) 및 상기 제3 접촉 부재(43)를 통해 이루어질 수 있다. 이에 대해 대안적으로 제3 접촉 부재(43)는 재차 제거될 수 있고, 후속하여 이때 남아 있는 상기 인캡슐레이션 층(24) 내 리세스는 전기 전도성 재료로 충전될 수 있으며, 이때 상기 전기 전도성 재료는 상기 제3 접촉 부재(43)를 형성할 수 있다.
다른 말로 하면, 상기 인캡슐레이션 층(24)이 니들에 의해 관통됨으로써 니들 접촉이 이루어질 수 있으며, 이때 상기 니들은 제거될 수 있거나, 또는 상기 접촉 구조물(40)의 제3 접촉 부재(43)로 사용될 수 있다. 상기 니들이 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통한 이후에 제거되는 경우, 이때 생성되는 리세스는 제3 접촉 부재(43)에 의해 충전될 수 있다. 상기 니들 접촉시 상기 제1 접촉 부재(41)는 니들에 대해 제2 전극(23) 및 그 아래에 놓인 광학 기능성 층 구조물(22)의 보호부로 이용된다. 그에 따라 상기 접촉 구조물(40)은 상기 니들 접촉을 구현하며, 이때 상기 제2 전극(23) 및 그 아래에 놓인 상기 광학 기능성 층 구조물(22)은 손상되지 않는다.
도 8은 예를 들어 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안에 전극(23), 접촉 구조물(40) 및 인캡슐레이션 층(24)의 실시 예의 상세 단면도를 도시한다.
상기 접촉 구조물(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)으로부터 돌출되어 나오고, 상기 인캡슐레이션 층(24)보다 더 두꺼운 두께를 갖는다. 선택적으로 제2 접촉 부재(46), 특히 접착제가 배치될 수 있는데, 상기 접착제에 의해 상기 접촉 구조물(40), 특히 제1 접촉 부재(41)가 상기 제2 전극(23)에 고정되어 있다.
선행 공정에서 상기 접촉 구조물(40)이 상기 제2 전극(23) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어 상기 제2 접촉 부재(46)가 상기 제2 전극(23) 상에 배치될 수 있고, 그리고 상기 제1 접촉 부재(41)는 상기 제2 접촉 부재(46) 상에 배치될 수 있다. 대안적으로 제1 접촉 부재(41)가 제2 전극(23) 상에 직접 배치될 수 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 예를 들어 상기 접촉 구조물(40) 위에서 제거되도록 가공될 수 있다. 다른 말로 하면, 상기 접촉 구조물(40)은 적어도 부분적으로 노출될 수 있고, 그리고/또는 적어도 부분적으로 인캡슐레이션 구조물(24)이 제거될 수 있다. 이에 대해 대안적으로 우선 인캡슐레이션 층(24) 내에 리세스(47)가 형성될 수 있는데, 예를 들어 레이저에 의해 그리고/또는 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다. 그런 다음 접촉 구조물(40)이 제2 전극(23) 상에서 상기 리세스(47) 내에 배치 및/또는 형성될 수 있다.
도 9는 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안에 소자 복합물(44)의 일 실시 예를 제1 상태에서 도시한다. 상기 소자 복합물(44)은 다수의 광전자 소자(10)의 제조에 적합하다. 상기 소자 복합물(44)은 예를 들어 앞서 언급된 캐리어(12)에 대응될 수 있는 캐리어(12)를 구비하고, 이때 상기 캐리어(12)는 다수의 광전자 소자(10)의 형성에 적합하다. 그에 따라 상기 캐리어(12)는 캐리어 복합물을 형성할 수 있다. 상기 캐리어 복합물은 예컨대 반도체 기판일 수 있다. 상기 캐리어(12) 상에는 광학 기능성 층 구조물(22)이 형성되어 있다. 선택적으로 상기 캐리어(12)와 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 사이에 제1 전극(20)이 형성될 수 있다. 상기 광학 기능성 층 구조물(22)은 상기 캐리어(12)에 대응되도록 제조될 다수의 광전자 소자(10)에 걸쳐서 뻗는다. 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에는 제2 전극(23)이 형성되어 있다. 상기 제2 전극(23)은 상기 캐리어(12) 및 상기 광학 기능성 층 구조물(22)에 대응되도록 제조될 다수의 광전자 소자(10)에 걸쳐서 뻗는다.
도 10은 상기 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안에 상기 소자 복합물(44)의 제2 상태를 도시한다. 상기 소자 복합물(44)의 경우, 광학 기능성 층 구조물들(22)은 각각 하나의 광전자 소자(10)에 대해 서로 분리되어 있고, 그리고 접촉 구조물들(40)은 상응하는 제2 전극들(23) 상에 형성되어 있다. 상기 접촉 구조물들(40)은 상기 광학 기능성 층 구조물들(22)의 분리 이전에 또는 상기 광학 기능성 층 구조물들(22)의 분리 이후에 상기 제2 전극(23) 상에 형성될 수 있다.
도 11은 인캡슐레이션 층(24)이 광학 기능성 층 구조물들(22), 제2 전극들(23) 및 접촉 구조물들(40) 위에 형성되어 있는, 상기 광전자 소자(10)의 제조 방법 동안에 상기 소자 복합물(44)의 제3 상태를 도시한다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 상기 광학 기능성 층 구조물들(22), 상기 제2 전극들(23) 및 상기 접촉 구조물들(40)을 둘러싼다. 특히 상기 인캡슐레이션 층(24)은 캐리어(12)와의 상호작용으로 상기 광학 기능성 층 구조물들(22), 상기 제2 전극들(23) 및 상기 접촉 구조물들(40)을 둘러싼다.
도 12는 예를 들어 도 11에 도시된 소자 복합물(44)로부터 분리된 광전자 소자들(10)의 2가지 실시 예를 도시한다. 후속하여 접촉 구조물들(40)은 적어도 부분적으로 인캡슐레이션 층(24)이 제거될 수 있다. 예를 들어 상기 인캡슐레이션 층(24) 내의 상기 접촉 구조물들(40)은 노출될 수 있다. 예를 들어 상기 접촉 구조물들(40)이 상기 인캡슐레이션 층(24)으로부터 돌출되어 나올 때까지, 상기 인캡슐레이션 층(24)은 국부적으로 또는 전체 광전자 소자(10)에 걸쳐서 제거될 수 있다. 이에 대해 대안적으로 인캡슐레이션 층들(24)은, 예를 들어 도 7과 관련하여 설명된 접촉 구조물들(40)의 제3 접촉 부재들(43)에 의해 관통될 수 있다.
상기 광전자 소자들(10)의 분리는 예를 들어 절단 공정, 소잉 공정 또는 천공 공정에 의해, 그리고/또는 레이저에 의해 기계적으로 이루어질 수 있다.
도 13은 광전자 소자, 예컨대 앞서 설명된 광전자 소자들(10) 중 하나의 광전자 소자의 제조 방법의 일 실시 예에 대한 순서 다이어그램을 도시한다. 상기 제조 방법은 상기 광전자 소자(10)를 간단하고 그리고/또는 비용 저렴하게 제조하기 위해 이용된다.
단계 S2에서는 캐리어, 예컨대 앞서 설명된 캐리어(12)가, 예를 들어 하나의 광전자 소자(10)를 위한 단일 캐리어로 또는 다수의 광전자 소자(10)를 위한 캐리어 복합물로 제공된다.
단계 S4에서는 선택적으로 제1 전극, 예컨대 앞서 설명된 제1 전극(20)이 형성될 수 있다.
단계 S6에서는 광학 기능성 층 구조물, 예컨대 앞서 설명된 광학 기능성 층 구조물(22)이 형성된다. 상기 광학 기능성 층 구조물(22)은 다수의 부분 층을 포함할 수 있는데, 예를 들어 다음에서 도 15와 관련하여 더 상세하게 설명되는 바와 같이 연속적으로 그리고/또는 중첩적으로 형성될 수 있는 광학 기능성 층 구조물 유닛들을 포함할 수 있다.
단계 S8에서는 제2 전극, 예컨대 제2 전극(23)이 형성된다. 상기 제2 전극(23)은 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에 형성된다.
단계 S10에서는 접촉 구조물, 예컨대 앞서 설명된 접촉 구조물(40)이 형성된다. 상기 접촉 구조물(40)은 상기 제2 전극(23) 위에, 예를 들어 상기 제2 전극(23) 상에 직접 형성된다.
단계 S12에서는 인캡슐레이션 층, 예컨대 앞서 설명된 인캡슐레이션 층(24)이 형성된다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 상기 접촉 구조물(40) 및 상기 제2 전극(23) 위에 형성된다.
단계 S14에서는 상기 접촉 구조물(40)이 적어도 부분적으로 노출되고, 그리고/또는 상기 인캡슐레이션 층(24)이 제거된다. 예를 들어 상기 접촉 구조물(40) 위의 상기 인캡슐레이션 층(24)은 부분적으로 또는 완전히 제거될 수 있다.
선택적으로 단계 S16에서 상기 접촉 구조물(40)은, 예컨대 앞서 설명된 도체 트랙 구조물에 의해 접촉될 수 있다.
단계 S18에서는 커버 몸체, 예컨대 앞서 설명된 커버 몸체(38)가 배치될 수 있다. 상기 커버 몸체(38)는 예를 들어 접착제에 의해, 예컨대 접착제 층(36)에 의해 상기 인캡슐레이션 층(24) 상에 배치될 수 있다.
상기 단계 S10, 단계 S12 및 단계 S14에 대해 대안적으로 단계 S20, 단계 S22 및 단계 S24가 형성될 수 있다.
단계 S20에서는 인캡슐레이션 층, 예컨대 앞서 설명된 인캡슐레이션 층(24)이 상기 제2 전극 상(23) 상에 형성된다.
단계 S22에서는 리세스, 예컨대 앞서 설명된 리세스(47)가 상기 인캡슐레이션 층(24) 내에 형성된다. 상기 리세스(47)는 예를 들어 에칭 공정 또는 레이저 제거 공정에 의해, 예컨대 레이저 절제 공정에 의해 형성될 수 있다.
단계 S24에서는 접촉 구조물, 예컨대 앞서 설명된 접촉 구조물(40)이 형성된다. 상기 접촉 구조물(40)은 상기 제2 전극(23) 상에서 상기 리세스(47) 내에 형성된다. 후속하여 상기 방법은 단계 S16 및/또는 단계 S18로 속행될 수 있다.
상기 광전자 소자(10)는 예를 들어 다수의 예컨대 동일한 형태의 광전자 소자(10)를 구비한 복합물, 예컨대 웨이퍼 복합물 내에 제조될 수 잇다. 후속하여 상기 광전자 소자들(10)은 상기 복합물로부터, 예를 들어 절단 공정, 소잉 공정, 천공 공정에 의해서, 그리고/또는 레이저에 의해서 기계적 분리 공정에 의해 분리될 수 있다.
도 14는 광전자 소자의 제조 방법의 일부의 일 실시 예에 대한 순서 다이어그램을 도시한다. 예를 들어 도 14에 도시된 단계 S26, 단계 S28 또는 단계 S30은 앞서 설명된 방법 중 단계 S10, 단계 S12 또는 단계 S14 대신에, 혹은 단계 S20, 단계 S22 또는 단계 S24 대신에 실시될 수 있다.
단계 S26에서는 제1 접촉 부재, 예컨대 제1 접촉 부재(41)가 제2 전극 섹션 상에 형성된다.
단계 S28에서는 상기 인캡슐레이션 층(24)이 상기 제2 전극(23) 및 상기 제1 접촉 부재(41) 위에 형성된다.
단계 S30에서는 제3 접촉 부재, 예컨대 제3 접촉 부재(43)가 배치된다. 상기 제3 접촉 부재(43)는 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 뻗도록, 그리고 그럼으로써 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 상기 제2 전극(23) 쪽으로 전기 전도성 연결부, 예컨대 갈바닉 연결부를 형성하도록 배치된다. 예를 들어 상기 인캡슐레이션 층(24)은 상기 제3 접촉 부재(43)에 의해 관통 또는 천공될 수 있거나, 혹은 상기 인캡슐레이션 층(24)이 우선 관통 또는 천공된 다음에, 상기 제3 접촉 부재(43)가 배치될 수 있다. 그에 따라 상기 접촉 구조물(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 전기적 연결부를 형성하도록 형성된다.
도 15는 광전자 소자, 예컨대 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 층 구조물에 대한 상세 단면도를 도시하고, 이때 접촉 구조물(40)은 이와 같은 상세도에 도시되어 있지 않다. 상기 광전자 소자(10)는 탑-이미터(top emitter) 및/또는 바톰-이미터(bottom emitter)로 형성될 수 있다. 광전자 소자(10)가 탑-이미터 및 바톰-이미터로 형성되어 있는 경우, 상기 광전자 소자(10)는 광학적으로 투명한 소자, 예컨대 투명한 유기 발광 다이오드로 언급될 수 있다.
상기 광전자 소자(10)는 캐리어(12) 및 상기 캐리어(12) 위에 활성 영역을 구비한다. 상기 캐리어(12)와 상기 활성 영역 사이에는 도시되어 있지 않은 제1 배리어 층, 예컨대 제1 배리어 박막이 형성될 수 있다. 캐리어(12)와 배리어 층 사이에는 절연 층 및/또는 평탄화 층이 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 캐리어(12)의 표면이 제1 전극(20)이 형성되기에 너무 거친 경우, 상기 평탄화 층이 상기 캐리어(12) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 캐리어가 전기 전도 가능하게 형성된 경우, 상기 제1 전극(20)을 상기 캐리어(12)로부터 전기적으로 절연시키기 위해 예컨대 상기 절연 층이 형성될 수 있다. 선택적으로 평탄화 기능 및 절연 기능의 이중 기능을 갖는 단 하나의 층이 형성될 수 있다. 또한, 상응하는 층이 가로 방향으로, 다시 말해 다른 층들에 대해 평행하게 구조화될 수 있다. 상기 활성 영역은 제1 전극(20), 광학 기능성 층 구조물(22) 및 제2 전극(23)을 포함한다. 상기 활성 영역 위에는 인캡슐레이션 층(24)이 형성되어 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 제2 배리어 층, 예컨대 제2 배리어 박막으로 형성될 수 있다. 상기 활성 영역 위에 그리고 경우에 따라 상기 인캡슐레이션 층(24) 위에는 커버(38)가 배치되어 있다. 상기 커버(38)는 예를 들어 접착제 층(36)에 의해 상기 인캡슐레이션 층(24) 상에 배치될 수 있다.
상기 활성 영역은 전기 활성 영역 및/또는 광학 활성 영역이다. 상기 활성 영역은 예를 들어 상기 광전자 소자(10)를 작동시키기 위한 전류가 흐르고, 그리고/또는 전자기 방사선이 발생 또는 흡수되는 상기 광전자 소자(10)의 영역이다. 상기 활성 영역 위에 배치되어 있는 상기 제2 전극(23)의 부분은 상기 제2 전극(23)의 기능성 부분으로 언급될 수도 있다.
상기 광학 기능성 층 구조물(22)은 하나, 두 개 또는 그 이상의 기능성 층 구조물-유닛 및 상기 층 구조물-유닛들 사이에 하나, 두 개 또는 그 이상의 중간층을 포함할 수 있다.
상기 캐리어(12)는 반투명하게 또는 투명하게 형성될 수 있다. 상기 캐리어(12)는 전자 부재들 또는 층들, 예컨대 발광 부재들을 위한 캐리어 부재로 이용된다. 상기 캐리어(12)는 예를 들어 유리, 석영 및/또는 반도체 재료, 혹은 다른 어떤 적합한 재료를 포함하거나, 또는 상기 재료(들)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 캐리어(12)는 플라스틱 박막 혹은 하나 또는 다수의 플라스틱 박막을 구비한 적층물을 포함하거나, 또는 상기 플라스틱 박막 혹은 적층물로 형성될 수 있다. 플라스틱은 하나 또는 다수의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 또한, 플라스틱은 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스타이롤(PS), 폴리에스테르 및/또는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르설폰(PES) 및/또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)를 포함할 수 있다. 상기 캐리어(12)는 예를 들어 구리, 은, 금, 백금, 철과 같은 금속을 포함하거나, 또는 상기 금속으로 형성될 수 있고, 예컨대 강철과 같은 예를 들어 금속 화합물을 포함하거나, 또는 상기 금속 화합물로 형성될 수 있다. 상기 캐리어(12)는 금속 박막 또는 금속 코팅된 박막으로 형성될 수 있다. 상기 캐리어(12)는 미러 구조물(mirror structure)의 일부일 수 있거나, 또는 이와 같은 미러 구조물을 형성할 수 있다. 상기 캐리어(12)는 기계적으로 강성의 영역 및/또는 기계적으로 연성의 영역을 포함하거나, 또는 이와 같은 강성 영역 및/또는 연성 영역으로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(20)은 애노드 또는 캐소드로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(20)은 반투명하게 또는 투명하게 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(20)은 전기 전도성 재료, 예컨대 금속 및/또는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide (TCO))을 포함하거나, 혹은 금속 또는 TCO를 포함하는 다수의 층들의 층 스택을 포함한다. 상기 제1 전극(20)은 예를 들어 TCO 층 상에 금속 층이 조합된 층 스택 또는 역으로 금속 층 상에 TCO 층이 조합된 층 스택을 포함할 수 있다. 일 예시는 인듐-주석-산화물-층(ITO) 상에 제공된 은 층(ITO 상의 Ag) 또는 ITO-Ag-ITO 다중 층들이다.
금속으로는 예를 들어 Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm 또는 Li, 그리고 이와 같은 재료들의 화합물들, 조합물들 또는 합금들이 사용될 수 있다.
투명 전도성 산화물들은 투명한 전도성 재료들, 예를 들어 산화아연, 산화주석, 산화카드뮴, 산화티타늄, 산화인듐 또는 인듐-주석-산화물(ITO)과 같은 예컨대 금속 산화물들이다. 예를 들어 ZnO, SnO2 또는 In2O3와 같은 2성분 금속 산소 화합물들 이외에, 예를 들어 AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12와 같은 3성분 금속 산소 화합물들, 혹은 상이한 투명 전도성 산화물들의 혼합물들이 TCO 그룹에 속한다.
대안적으로 또는 추가적으로 제1 전극(20)은 언급된 재료들에 추가하여: 금속 나노 와이어들 및 금속 나노 입자들, 예컨대 Ag로 이루어진 조직망들, 탄소-나노 튜브들, 그래핀 입자들 및 그래핀 층들로 이루어진 조직망들 및/또는 반도전성 나노 와이어들로 이루어진 조직망들을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 제1 전극(20)은 다음의 구조물들: 전도성 폴리머와 조합된 금속 나노 와이어들, 예컨대 Ag로 이루어진 조직망, 전도성 폴리머와 조합된 탄소-나노 튜브들로 이루어진 조직망 및/또는 그래핀-층들 그리고 합성물들을 포함하거나, 혹은 상기 구조물들로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(20)은 전기 전도성 폴리머 또는 전이 금속 산화물들을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(20)은 예를 들어 10㎚ 내지 500㎚, 예컨대 25㎚ 내지 250㎚, 예컨대 50㎚ 내지 100㎚의 범위 내에서 층 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 전극(20)은 제1 전기 접속부, 예컨대 제1 전위가 인가될 수 있는 제1 접촉 섹션(16)에 전기적으로 결합 될 수 있다. 상기 제1 전위는 에너지원(도시되지 않음), 예컨대 전류원 또는 전압원으로부터 제공될 수 있다. 대안적으로 제1 전위는 캐리어(12)에 인가될 수 있고, 그리고 상기 캐리어(12)를 통해 제1 전극(20)에 간접적으로 공급될 수 있다. 상기 제1 전위는 예를 들어 접지 전위 또는 사전 결정된 다른 기준 전위일 수 있다.
상기 광학 기능성 층 구조물(22)은 정공 주입 층, 정공 운반 층, 이미터 층, 전자 운반 층 및/또는 전자 주입 층을 포함할 수 있다.
상기 정공 주입 층은 상기 제1 전극 상에 또는 위에 형성될 수 있다. 상기 정공 주입 층은 다음의 재료들: HAT-CN, Cu(Ⅰ)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(Ⅲ)pFBz, F16CuPc; NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); 베타-NPB N, N'-비스(나프탈렌-2-일)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); TPD (N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); 스피로-TPD (N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); 스피로-NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-스피로); DMFL-TPD N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디메틸-플루오렌); DMFL-NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디메틸-플루오렌); DPFL-TPD (N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디페닐-플루오렌); DPFL-NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디페닐-플루오렌); 스피로-TAD (2, 2', 7, 7'-테트라키스(n, n-디페닐아미노)-9, 9'-스피로비플루오렌); 9, 9-비스[4-(N, N-비스-비페닐-4-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌; 9, 9-비스[4-(N, N-비스-나프탈렌-2-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌; 9, 9-비스[4-(N, N'-비스-나프탈렌-2-일-N, N'-비스-페닐-아미노)-페닐]-9H-플루오르; N, N' 비스(페난트렌-9-일)-N, N'비스(페닐)-벤지딘; 2, 7-비스[N, N-비스(9, 9-스피로-비플루오렌-2-일)-아미노]-9, 9-스피로-비플루오렌; 2, 2'-비스[N, N-비스(비페닐-4-일)아미노]9, 9-스피로-비플루오렌; 2, 2'-비스(N, N-디-페닐-아미노)9, 9-스피로-비플루오렌; 디-[4-(N, N-디톨일-아미노)-페닐]시클로헥산; 2, 2', 7, 7'-테트라(N, N-디-톨일)아미노-스피로-비플루오렌; 및/또는 N, N, N', N'-테트라-나프탈렌-2-일-벤지딘 중 하나 또는 다수의 재료를 포함하거나, 혹은 상기 재료들 중 하나 또는 다수의 재료로 형성될 수 있다.
상기 정공 주입 층은 대략 10㎚ 내지 대략 1000㎚의 범위, 예컨대 대략 30㎚ 내지 대략 300㎚의 범위, 예컨대 대략 50㎚ 내지 대략 200㎚의 범위 내에서 층 두께를 가질 수 있다.
상기 정공 주입 층 상에 또는 위에는 상기 정공 운반 층이 형성될 수 있다. 상기 정공 운반 층은 다음의 재료들: NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); 베타-NPB N, N'-비스(나프탈렌-2-일)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); TPD (N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); 스피로-TPD (N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-벤지딘); 스피로-NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-스피로); DMFL-TPD N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디메틸-플루오렌); DMFL-NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디메틸-플루오렌); DPFL-TPD (N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디페닐-플루오렌); DPFL-NPB (N, N'-비스(나프탈렌-1-일)-N, N'-비스(페닐)-9, 9-디페닐-플루오렌); 스피로-TAD (2, 2', 7, 7'-테트라키스(n, n-디페닐아미노)-9, 9'-스피로비플루오렌); 9, 9-비스[4-(N, N-비스-비페닐-4-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌; 9, 9-비스[4-(N, N-비스-나프탈렌-2-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌; 9, 9-비스[4-(N, N'-비스-나프탈렌-2-일-N, N'-비스-페닐-아미노)-페닐]-9H-플루오르; N, N' 비스(페난트렌-9-일)-N, N'비스(페닐)-벤지딘; 2, 7-비스[N, N-비스(9, 9-스피로-비플루오렌-2-일)-아미노]-9, 9-스피로-비플루오렌; 2, 2'-비스[N, N-비스(비페닐-4-일)아미노]9, 9-스피로-비플루오렌; 2, 2'-비스(N, N-디-페닐-아미노)9, 9-스피로-비플루오렌; 디-[4-(N, N-디톨일-아미노)-페닐]시클로헥산; 2, 2', 7, 7'-테트라(N, N-디-톨일)아미노-스피로-비플루오렌; 및 N, N, N', N'-테트라-나프탈렌-2-일-벤지딘 중 하나 또는 다수의 재료를 포함하거나, 혹은 상기 재료들 중 하나 또는 다수의 재료로 형성될 수 있다.
상기 정공 운반 층은 대략 5㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 30㎚의 범위 내에서 층 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 층 두께가 대략 20㎚이다.
상기 정공 운반 층 상에 또는 위에는, 예를 들어 형광성 이미터(fluorescent emitter) 및/또는 인광성 이미터(phosphorescent emitter)를 구비한 상기 하나 또는 다수의 이미터 층이 형성될 수 있다. 상기 이미터 층은 유기 폴리머, 유기 올리고머, 유기 단량체, 유기 비폴리머 소분자("small molecules") 또는 이와 같은 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 이미터 층은 비폴리머 이미터로서 다음의 재료들: 폴리플루오렌, 폴리티오펜 및 폴리페닐렌의 유도체들(예컨대 2-치환된 또는 2, 5-치환된 폴리-p-페닐렌비닐렌)과 같은 유기 화합물들 또는 유기 금속 화합물들 그리고 금속 복합물, 예컨대 청색 인광성 FIrPic (비스(3, 5-디플루오로-2-(2-피리딜)페닐-(2-카복시피리딜)-이리듐 Ⅲ), 녹색 인광성 Ir(ppy)3 (트리스(2-페닐피리딘)이리듐 Ⅲ), 적색 인광성 Ru (dtb-bpy)3*2(PF6) (트리스[4, 4'-디-테르트-부틸-(2, 2')-비피리딘]루테늄(Ⅲ)복합물) 그리고 청색 형광성 DPAVBi (4, 4-비스[4-(디-p-톨일아미노)스티릴]비페닐), 녹색 형광성 TTPA (9, 10-비스[N, N-디-(p-톨일)-아미노]안트라센) 및 적색 형광성 DCM2 (4-디시아노메틸렌)-2-메틸-6-줄롤리딜-9-에닐-4H-피란) 중 하나 또는 다수의 재료를 포함하거나, 혹은 상기 재료들 중 하나 또는 다수의 재료로 형성될 수 있다. 이러한 비폴리머 이미터들은 예를 들어 열 증착법에 의해 증착될 수 있다. 또한, 예를 들어 스핀-온 증착 공정(spin-on deposition)(스핀 코팅으로도 언급됨)과 같은 예컨대 습식 화학 공정에 의해 증착될 수 있는 폴리머 이미터들이 사용될 수 있다. 상기 이미터 재료들은 적합한 방식으로 매트릭스 재료, 예컨대 기술적 세라믹스(technical ceramics) 내에, 또는 폴리머, 예컨대 에폭시드 내에, 혹은 실리콘 내에 매립될 수 있다.
제1 이미터 층은 대략 5㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 30㎚의 범위 내에서 층 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 층 두께가 대략 20㎚이다.
상기 이미터 층은 단색 또는 다색(예컨대 청색 및 황색 또는 청색, 녹색 및 적색) 방출 이미터 재료들을 포함할 수 있다. 대안적으로 이미터 층은 상이한 색상의 광을 방출하는 다수의 부분 층을 포함할 수 있다. 상이한 색상들을 혼합함으로써, 백색 색인상을 갖는 광이 방출될 수 있다. 대안적으로 이와 같은 층들에 의해 발생한 1차 방사선의 빔 경로 내에 변환기 재료가 배치될 수 있고, 상기 변환기 재료는 1차 방사선을 적어도 부분적으로 흡수하고 그리고 다른 파장의 2차 방사선을 방출함으로써, 결과적으로 (아직 백색이 아닌) 상기 1차 방사선으로부터 1차 방사선과 2차 방사선의 조합에 의해 백색 색 인상이 주어진다.
상기 이미터 층 상에 또는 위에는 전자 운반 층이 형성될 수 있는데, 예컨대 증착될 수 있다. 상기 전자 운반 층은 다음의 재료들: NET-18; 2, 2', 2''-(1, 3, 5-벤지네트릴)-트리스(1-페닐-1-H-벤지미다졸); 2-(4-비페닐일)-5-(4-테르트-부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸, 2, 9-디메틸-4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린(BCP); 8-히드록시퀴놀리놀라토-리튬, 4-(나프탈렌-1-일)-3, 5-디페닐-4H-1, 2, 4-트리아졸; 1, 3-비스[2-(2, 2'-비피리딘-6-일)-1, 3, 4-옥사디아조-5-일]벤젠; 4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린(BPhen); 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-테르트-부틸페닐-1, 2, 4-트리아졸; 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀라토)알루미늄; 6, 6'-비스[5-(비페닐-4-일)-1, 3, 4-옥사디아조-2-일]-2, 2'-비피리딜; 2-페닐-9, 10-디(나프탈렌-2-일)-안트라센; 2, 7-비스[2-(2, 2'-비피리딘-6-일)-1, 3, 4-옥사디아조-5-일]-9, 9-디메틸플루오렌; 1, 3-비스[2-(4-테르트-부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아조-5-일]벤젠; 2-(나프탈렌-2-일)-4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린; 2, 9-비스(나프탈렌-2-일)-4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린; 트리스(2, 4, 6-트리메틸-3-(피리딘-3-일)페닐)보란; 1-메틸-2-(4-(나프탈렌-2-일)페닐)-1H-이미다조[4, 5-f][1, 10]페난트롤린; 페닐-디피레닐포스핀 옥시드; 나프탈린테트라카복실산디안히드리드 또는 그 이미드; 페릴렌테트라카복실산디안히드리드 또는 그 이미드; 및 실라시클로펜타디엔 단위의 실롤에 기초하는 물질들 중 하나 또는 다수의 재료를 포함하거나, 혹은 상기 재료들 중 하나 또는 다수의 재료로 형성될 수 있다.
상기 전자 운반 층은 대략 5㎚ 내지 대략 50㎚의 범위, 예컨대 대략 10㎚ 내지 대략 30㎚의 범위 내에서 층 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 층 두께가 대략 20㎚이다.
상기 전자 운반 층 상에 또는 위에는 전자 주입 층이 형성될 수 있다. 상기 전자 주입 층은 다음의 재료들: NDN-26, MgAg, Cs2CO3, Cs3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2, 2', 2''-(1, 3, 5-벤지네트릴)-트리스(1-페닐-1-H-벤지미다졸); 2-(4-비페닐일)-5-(4-테르트-부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸, 2, 9-디메틸-4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린(BCP); 8-히드록시퀴놀리놀라토-리튬, 4-(나프탈렌-1-일)-3, 5-디페닐-4H-1, 2, 4-트리아졸; 1, 3-비스[2-(2, 2'-비피리딘-6-일)-1, 3, 4-옥사디아조-5-일]벤젠; 4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린(BPhen); 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-테르트-부틸페닐-1, 2, 4-트리아졸; 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀라토)알루미늄; 6, 6'-비스[5-(비페닐-4-일)-1, 3, 4-옥사디아조-2-일]-2, 2'-비피리딜; 2-페닐-9, 10-디(나프탈렌-2-일)-안트라센; 2, 7-비스[2-(2, 2'-비피리딘-6-일)-1, 3, 4-옥사디아조-5-일]-9, 9-디메틸플루오렌; 1, 3-비스[2-(4-테르트-부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아조-5-일]벤젠; 2-(나프탈렌-2-일)-4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린; 2, 9-비스(나프탈렌-2-일)-4, 7-디페닐-1, 10-페난트롤린; 트리스(2, 4, 6-트리메틸-3-(피리딘-3-일)페닐)보란; 1-메틸-2-(4-(나프탈렌-2-일)페닐)-1H-이미다조[4, 5-f][1, 10]페난트롤린; 페닐-디피레닐포스핀 옥시드; 나프탈린테트라카복실산디안히드리드 또는 그 이미드; 페릴렌테트라카복실산디안히드리드 또는 그 이미드; 및 실라시클로펜타디엔 단위의 실롤에 기초하는 물질들 중 하나 또는 다수의 재료를 포함하거나, 혹은 상기 재료들 중 하나 또는 다수의 재료로 형성될 수 있다.
상기 전자 주입 층은 대략 5㎚ 내지 대략 200㎚의 범위, 예컨대 대략 20㎚ 내지 대략 50㎚의 범위 내에서 층 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 층 두께가 대략 30㎚이다.
광학 기능성 층 구조물(22)이 두 개 또는 그 이상의 광학 기능성 층 구조물-유닛을 구비한 경우, 상기 광학 기능성 층 구조물-유닛들 사이에 상응하는 중간층들이 형성될 수 있다. 상기 광학 기능성 층 구조물-유닛들은 각각 개별적으로 앞서 설명된 광학 기능성 층 구조물(22)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 상기 중간층은 중간 전극으로 형성될 수 있다. 상기 중간 전극은 외부 전압원에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 외부 전압원은 상기 중간 전극에 예를 들어 제3 전위를 제공할 수 있다. 그러나 상기 중간 전극은 외부 전기 접속부를 포함하지 않을 수 있는데, 이때 예를 들어 상기 중간 전극은 아직 결정되지 않은 전위를 갖는다.
상기 광학 기능성 층 구조물-유닛은 예를 들어 대략 최대 3㎛, 예컨대 대략 최대 1㎛, 예컨대 대략 최대 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
상기 광전자 소자(10)는, 예를 들어 상기 하나 또는 다수의 이미터 층 상에 또는 위에, 혹은 상기 전자 운반 층 상에 또는 위에 선택적으로 추가의 기능성 층들을 포함할 수 있다. 상기 추가 기능성 층들은 예를 들어 상기 광전자 소자(10)의 기능성 및 그에 따라 효율을 계속 향상시킬 수 있는 내부 또는 외부 커플링/디커플링 구조물들일 수 있다.
상기 제2 전극(23)은 상기 제1 전극(20)의 형상들 중 하나의 형상에 따라 형성될 수 있고, 이때 상기 제1 전극(20) 및 상기 제2 전극(23)은 동일하게 또는 상이하게 형성될 수 있다. 상기 제2 전극(23)은 애노드 또는 캐소드로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극(23)은 제2 전기 접속부, 예컨대 제2 전위가 인가될 수 있는 제2 접촉 섹션(18)에 전기적으로 결합 될 수 있다. 상기 제2 전위는 상기 제1 전위와 동일한 또는 다른 에너지원으로부터 제공될 수 있다. 상기 제2 전위는 상기 제1 전위와 상이할 수 있다. 상기 제2 전위의 값은, 예를 들어 상기 제1 전위에 대해 차이가 대략 1.5Ⅴ 내지 대략 20Ⅴ의 범위, 예컨대 대략 2.5Ⅴ 내지 대략 15Ⅴ의 범위, 예컨대 대략 3Ⅴ 내지 대략 12Ⅴ의 범위 내에서 값을 갖도록 정해질 수 있다.
상기 인캡슐레이션 층(24)은 박막 인캡슐레이션으로 언급될 수도 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 반투명 층 또는 투명 층으로 형성될 수 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 화학적 불순물들 또는 대기 물질들, 특히 물(습기) 및 산소에 대해 배리어를 형성한다. 다른 말로 하면, 상기 인캡슐레이션 층(24)은, 상기 광전자 소자를 손상시킬 수 있는 물질들, 예컨대 물, 산소 또는 용매가 전혀 또는 가급적 매우 적은 비율로 침투될 수 있도록 형성되어 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 단일 층, 층 스택 또는 층 구조물로 형성될 수 있다.
상기 인캡슐레이션 층(24)은 산화알루미늄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화하프늄, 산화탄탈, 산화란탄늄, 산화규소, 질화규소, 산질화규소, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 알루미늄 도핑 된 산화아연, 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드), 나일론 66, 그리고 상기 물질들의 혼합물들 및 합금들을 포함하거나, 혹은 상기 물질들, 상기 물질들의 혼합물들 및 합금들로 형성될 수 있다.
상기 인캡슐레이션 층(24)은 대략 0.1㎚(원자층) 내지 대략 1000㎚, 예컨대 대략 10㎚ 내지 100㎚, 예컨대 대략 40㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 상기 인캡슐레이션 층(24)은 고굴절 재료를 포함할 수 있는데, 예를 들어 높은 굴절률, 예컨대 1.5 내지 3, 예컨대 1.7 내지 2.5, 예컨대 1.8 내지 2의 굴절률을 갖는 하나 또는 다수의 재료를 포함할 수 있다.
경우에 따라 상기 캐리어(12) 상의 제1 배리어 층은 상기 인캡슐레이션 층(24)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 인캡슐레이션 층(24)은 예를 들어 적합한 증착 공정에 의해 형성될 수 있는데, 예컨대 원자층 증착 공정(Atomic Layer Deposition(ALD)), 예컨대 플라즈마 강화 원자층 증착 공정(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)(PEALD)) 또는 플라즈마 없는 원자층 증착 공정(Plasma-less Atomic Layer Deposition)(PLALD))에 의해, 혹은 화학 기상 증착 공정(Chamical Vapor Deposition(CVD)), 예컨대 플라즈마 강화 기상 증착 공정(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)), 또는 플라즈마 없는 기상 증착 공정(Plasma-less Chemical Vapor Deposition(PLCVD))에 의해, 혹은 대안적으로 다른 적합한 증착 공정들에 의해 형성될 수 있다.
경우에 따라 커플링 층 또는 디커플링 층은 예를 들어 상기 캐리어(12) 상의 외부 박막(도시되지 않음) 또는 상기 광전자 소자(10)의 층 횡단면 내 내부 디커플링 층(도시되지 않음)으로 형성될 수 있다. 상기 커플링/디커플링 층은 매트릭스 및 상기 매트릭스 내에 분산된 산란 중심들을 포함할 수 있고, 이때 상기 커플링/디커플링 층의 평균 굴절률은 전자기 방사선이 제공되는 층의 평균 굴절률보다 크다. 또한, 추가적으로 하나 또는 다수의 비반사 층들이 형성될 수 있다.
상기 접착제 층(36)은, 예를 들어 상기 커버(38)를 상기 인캡슐레이션 층(24) 상에 배치하는, 예컨대 접착하는 예를 들어 접착 물질 및/또는 래커를 포함할 수 있다. 상기 접착제 층(36)은 투명하게 또는 반투명하게 형성될 수 있다. 상기 접착제 층(36)은 예를 들어 전자기 방사선을 산란시키는 입자, 예컨대 광 산란 입자를 포함할 수 있다. 그럼으로써 상기 접착제 층(36)은 산란 층으로 작용하고, 그리고 색조 각(hue angle)의 뒤틀림을 개선하고 디커플링 효율을 향상시킬 수 있다.
광 산란 입자로, 예를 들어 금속 산화물, 예컨대 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 산화지르코늄(ZrO2), 인듐-주석-산화물(ITO) 또는 인듐-아연-산화물(IZO), 산화갈륨(Ga2Ox), 산화알루미늄 또는 산화티타늄으로 이루어진 유전체성 산란 입자가 제공될 수 있다. 접착제 층(36)의 매트릭스의 유효 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 경우에 한해서, 다른 입자도 적합할 수 있는데, 예컨대 기포, 아크릴레이트 또는 유리 버블이 적합할 수 있다. 또한, 예를 들어 금, 은과 같은 금속들의 금속 나노 입자, 철-나노 입자 등이 광 산란 입자로 제공될 수 있다.
상기 접착제 층(36)은 1㎛보다 두꺼운 층 두께를 가질 수 있는데, 예컨대 수 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 상이한 실시 예들에서 상기 접착 물질은 적층물-접착 물질일 수 있다.
상기 접착제 층(36)은 커버(38)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가질 수 있다. 상기 접착제 층(36)은 예를 들어 대략 1.3의 굴절률을 갖는 예컨대 아크릴레이트와 같은 저굴절 접착 물질을 포함할 수 있다. 그러나 상기 접착제 층(36)은 예컨대 비산란성 고굴절 입자를 포함하고, 대략 상기 광학 기능성 층 구조물(22)의 평균 굴절률에 상응하는 층 두께 평균의 굴절률, 예컨대 대략 1.6 내지 2.5, 예컨대 1.7 내지 대략 2.0의 범위 내에서 굴절률을 갖는 고굴절 접착 물질을 포함할 수도 있다.
상기 활성 영역 상에 또는 위에는 소위 게터-층(getter layer) 또는 게터-구조(getter structure), 다시 말해 가로 방향으로 구조화된 게터-층(도시되지 않음)이 배치될 수 있다. 상기 게터-층은 반투명하게, 투명하게 또는 불투명하게 형성될 수 있다. 상기 게터-층은, 상기 활성 영역에 유해한 물질들을 흡수하고 저지하는 재료를 포함하거나, 또는 상기 재료로 형성될 수 있다. 게터-층은 예를 들어 제올라이트-유도체를 포함하거나, 또는 상기 제올라이트-유도체로 형성될 수 있다. 상기 게터-층은 대략 1㎛보다 큰 층 두께, 예컨대 수㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 상이한 실시 예들에서 상기 게터-층은 적층물-접착 물질 포함하거나, 또는 상기 접착제 층(36) 내에 매립될 수 있다.
상기 커버 몸체(38)는 상기 인캡슐레이션 층(24)에 대해 대안적으로 또는 추가적으로 상기 광전자 소자(10)의 인캡슐레이션으로 이용될 수 있다. 예를 들어 상기 인캡슐레이션은 상기 커버 몸체(38)에 의해 형성될 수 있거나, 또는 상기 인캡슐레이션은 상기 커버 몸체(38) 및 상기 인캡슐레이션 층(24)에 의해 형성될 수 있다. 상기 커버 몸체(38)는 예를 들어 유리 커버, 금속 박막 또는 밀봉된 플라스틱 박막 커버에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 플라스틱 박막 커버의 밀봉부는 앞서 설명된 인캡슐레이션 층(24)의 형상에 따라 형성될 수 있다. 상기 커버 몸체(38)는 예를 들어 종래의 유리 납땜 공정에 의한 프릿-결합(영문: glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding)에 의해 상기 광전자 소자(10)의 구조적인 가장자리 영역들 내에서 상기 인캡슐레이션 층(24) 또는 상기 활성 영역 위에 배치될 수 있다. 이와 같은 경우에 인캡슐레이션 층(24)이 생략될 수 있고, 그리고 상기 커버 몸체(38)는 프릿-결합부와 함께 상기 광전자 소자(10)의 인캡슐레이션을 형성할 수 있다. 상기 커버(38)는 (예를 들어 633㎚의 파장에서) 예컨대 1.3 내지 3, 예컨대 1.4 내지 2, 예컨대 1.5 내지 1.8의 굴절률을 가질 수 있다.
도 16은, 예를 들어 앞서 설명된 광전자 소자들(10) 중 하나의 광전자 소자, 예컨대 도 2와 관련하여 설명된 광전자 소자(10)에 전반적으로 상응할 수 있는 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 단면도를 도시한다. 상기 광전자 소자(10)는 커버 몸체(38)를 포함하고, 이때 상기 커버 몸체(38)는 캐리어(12)의 측면 외부 에지까지 뻗는다. 예를 들어 상기 커버 몸체(38)의 측면 외부 에지는 상기 캐리어(12)의 측면 외부 에지와 동일한 높이로 형성될 수 있다. 이와 같은 맥락에서 상기 캐리어(12) 및 상기 커버 몸체(38)는 예를 들어 단 하나의 절단 단계 또는 소잉 단계에서 절단 또는 소잉 될 수 있다.
상기 커버 몸체(38)는 리세스, 특히 제1 접촉 리세스(48)를 포함하고, 상기 제1 접촉 리세스는 상기 커버 몸체(38)를 관통하여 뻗으며, 상기 제1 접촉 리세스 내에서 제2 접촉 영역(18)이 노출되어 있고 그리고 전기적으로 접촉 가능하다. 그에 따라 제1 전극(20)은 상기 제1 접촉 리세스(48)를 통해 전기적으로 접촉될 수 있다.
도 17은, 예를 들어 앞서 설명된 광전자 소자(10)들 중 하나의 광전자 소자, 예컨대 도 2와 관련하여 설명된 광전자 소자(10)에 전반적으로 상응할 수 있는 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 단면도를 도시한다. 상기 광전자 소자의 인캡슐레이션은 커버 몸체(38) 및 접착제 층(36)에 의해 형성되어 있다. 상기 광전자 소자(10)는 상기 커버 몸체(38)를 관통하여 뻗는 상기 광전자 소자(10)의 다수의 제2 접촉 리세스(50)를 포함한다. 제2 전극(23)이 제2 접촉 리세스들(50) 내의 접촉 구조물들(40)을 통해 전기적으로 접촉될 수 있도록, 제1 접촉 리세스들(40) 내에는 접촉 구조물들(40)이 형성 및/또는 배치되어 있다.
이와 같은 실시 예의 경우, 선택적으로 인캡슐레이션 층(24)이 생략될 수 있다. 예를 들어 상기 커버 몸체(38)가 상기 접착제 층(36)에 의해 캐리어(12) 및/또는 제2 접촉 섹션(18)에 직접 결합 될 수 있다. 이와 같은 맥락에서 상기 접착제 층(36)은 예를 들어 유리 프릿에 의해 형성될 수 있고, 그리고/또는 상기 인캡슐레이션은 캐비티 인캡슐레이션(cavity encapsulation)으로 언급될 수 있다.
도 18은, 예를 들어 앞서 설명된 광전자 소자(10)들 중 하나의 광전자 소자, 예컨대 도 2와 관련하여 설명된 광전자 소자(10)에 전반적으로 상응할 수 있는 광전자 소자(10)의 일 실시 예의 단면도를 도시한다. 접촉 구조물들(40)의 전기 접촉은 예를 들어, 접착제 층(36)이 전기 전도 가능하게 형성됨으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어 상기 접촉 구조물들(40)은 도체 트랙 구조물 및/또는 후속하여 액상 접착제에 의해 둘러싸이는 와이어 조직망에 연결될 수 있다. 상기 접착제 층(36)은 예를 들어 아직 액체 상태에서 커버 몸체(38)에 결합 될 수 있는데, 예를 들어 상기 커버 몸체(38)는 상기 접착제 층(36)에 의해 적층 될 수 있고, 그리고 후속하여 상기 접착제 층(36)이 경화될 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물 또는 상기 와이어 조직망은 예를 들어 두 개 또는 그 이상의 접촉 구조물(40)에 전기적으로 연결될 수 있고, 그리고/또는 특히 자력으로 지지 되도록 형성될 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물 또는 상기 와이어 조직망의 와이어들의 두께는 예컨대 10㎛ 내지 200㎛의 범위 내에 놓일 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물 또는 상기 와이어 조직망은 예를 들어 오로지 상기 접촉 구조물들(40)에서만 상기 광전자 소자(10)의 나머지에 물리적으로 직접 연결될 수 있는데, 예를 들어 상기 도체 트랙 구조물 또는 상기 와이어 조직망은 인캡슐레이션 층(24)에 접하지 않도록 형성될 수 있다. 상기 도체 트랙 구조물 또는 상기 와이어 조직망은 커버 위의 도체 트랙 구조물에 대해 대안적으로 또는 추가적으로 형성될 수 있다.
본 발명은 제시된 실시 예들에만 제한되어 있지 않다. 예를 들어 광전자 소자(10)에서 도시된 접촉 구조물들(40)보다 더 많거나 또는 더 적은 접촉 구조물들이 형성될 수 있다. 또한, 상기 접촉 구조물들(40)은 모든 실시 예들에서 일체형으로, 두 개의 부분으로 또는 다수의 부분으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 접촉 구조물들(40)은 도시된 형태들과 다른 형태들을 가질 수 있다. 그 밖에, 상기 광전자 소자들(10)은 도시된 층들보다 더 많거나 또는 더 적은 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 광전자 소자들(10)은 다양한 기능성 층들, 예컨대 디커플링 층, 산란 층, 포커싱 층, 평탄화 층 등을 포함할 수 있다. 또한, 도시된 방법들은, 특히 상응하게 더 많거나 또는 더 적은 층들이 형성되어 있는 경우에 더 많거나 또는 더 적은 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 실시 예들은 서로 조합될 수 있다. 예를 들어 도시된 모든 실시 예들은 도 15에 따른 광전자 층 구조물을 구비할 수 있다. 또한, 인캡슐레이션 층(24)뿐만 아니라 커버 몸체도 리세스들, 특히 제2 접촉 리세스들(50)을 포함할 수 있고, 접촉 구조물들(40)은 상기 제2 접촉 리세스들을 관통하여 뻗는다. 또한, 모든 실시 예들에서 제1 전극(20)의 전기 접촉은 커버 몸체(38) 내의 제1 접촉 리세스(48)를 통해 이루어질 수 있고, 그리고/또는 모든 실시 예들에서 커버 몸체(38)는 측면으로 캐리어(12)의 측면 외부 에지들까지 뻗을 수 있다.

Claims (15)

  1. 광전자 소자(10)로서,
    - 캐리어(12),
    - 상기 캐리어 위에 형성된 제1 전극(20),
    - 상기 제1 전극(20) 위에 형성된 광학 기능성 층 구조물(22),
    - 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에 형성되어 있고, 상기 캐리어(12)를 등지는 상기 광학 기능성 층 구조물(22)의 측면의 적어도 일부에 걸쳐서 평평하게 연장된 제2 전극(23),
    - 상기 제1 전극(20) 위에 형성되어 있고, 상기 광학 기능성 층 구조물(22)을 둘러싸는 인캡슐레이션 층(encapsulation layer)(24), 및
    - 상기 제1 전극(20)을 전기적으로 접촉시키기 위한 전기 전도성 접촉 구조물(40) ― 상기 전기 전도성 접촉 구조물(40)은 상기 제1 전극(20) 상의 상기 인캡슐레이션 층(24)의 리세스 내에 배치되어 있고 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 연장하며, 그리고 상기 전기 전도성 접촉 구조물(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)이 상기 전기 전도성 접촉 구조물(40)과 적어도 부분적으로 중첩하도록 상기 제1 전극(20)과 상기 인캡슐레이션 층(24) 사이에 적어도 부분적으로 형성되고, 상기 전기 전도성 접촉 구조물(40) 및 상기 인캡슐레이션 층(24)은 상호작용하여 상기 제1 전극(20)을 밀봉하도록 형성됨 ― 및/또는
    - 상기 제2 전극(23)을 전기적으로 접촉시키기 위한 추가의 전기 전도성 접촉 구조물(40) ― 상기 추가의 전기 전도성 접촉 구조물(40)은 상기 제2 전극(23) 상의 상기 인캡슐레이션 층(24)의 리세스 내에 배치되어 있고 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 연장하며, 그리고 상기 추가의 전기 전도성 접촉 구조물(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)이 상기 추가의 전기 전도성 접촉 구조물(40)과 적어도 부분적으로 중첩하도록 상기 제2 전극(23)과 상기 인캡슐레이션 층(24) 사이에서 적어도 부분적으로 형성되고, 상기 추가의 전기 전도성 접촉 구조물(40) 및 상기 인캡슐레이션층(24)은 상호작용하여 상기 제2 전극(23)을 밀봉하도록 형성됨 ―
    을 포함하는,
    광전자 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 접촉 구조물(40)은 상기 인캡슐레이션 층(24)의 리세스로부터 돌출되어 나오는,
    광전자 소자.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 접촉 구조물(40)은 각각 전기 전도 가능하도록 형성되어 있는 하나, 두 개 또는 다수의 접촉 부재를 포함하고, 상기 접촉 부재들은 적어도 한 쌍씩(in pairs) 서로 물리적으로 그리고 전기적으로 직접 접촉하는,
    광전자 소자.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 광전자 소자는 상기 인캡슐레이션 층(24) 위, 아래 및/또는 사이에 형성되어 있는 도체 트랙 구조물을 구비하고, 상기 도체 트랙 구조물은 상기 접촉 구조물(40)에 전기적으로 결합 되어 있는,
    광전자 소자.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 도체 트랙 구조물은 접착제 층(36) 내에 배치되어 있고, 상기 접착제 층(36)은 상기 제2 전극(23) 위에 형성되어 있는,
    광전자 소자.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 광전자 소자는 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 위에 두 개, 세 개 또는 그 이상의 접촉 구조물(40)들을 포함하고, 상기 접촉 구조물들은 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)에 위로 분산 배치되어 있으며, 상기 접촉 구조물들은 상기 인캡슐레이션 층(24)의 상응하는 리세스들 내에 형성되어 있는,
    광전자 소자.
  7. 광전자 소자(10)를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 캐리어(12)를 제공하고,
    - 상기 캐리어(12) 위에 제1 전극(20)을 형성하며,
    - 상기 제1 전극(20) 위에 광학 기능성 층 구조물(22)을 형성하고,
    - 제2 전극(23)이 상기 캐리어(12)를 등지는 상기 광학 기능성 층 구조물(22)의 측면의 적어도 일부에 걸쳐서 평평하게 연장되도록, 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에 제2 전극(23)을 형성하며,
    - 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 상에 전기 전도성 접촉 구조물(40)의 적어도 일부를 형성하고,
    - 인캡슐레이션 층(24)이 상기 광학 기능성 층 구조물(22), 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 및 상기 접촉 구조물(40)을 밀봉하도록, 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 및 상기 접촉 구조물(40) 위에 인캡슐레이션 층(24)을 형성하며, 그리고
    - 상기 접촉 구조물(40)이 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)에 대해 전기 전도성 연결부를 형성하도록, 상기 접촉 구조물(40)을 상기 인캡슐레이션 층(24)으로부터 적어도 부분적으로 제거하는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  8. 광전자 소자(10)를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 캐리어(12)를 제공하고,
    - 상기 캐리어(12) 위에 제1 전극(20)을 형성하며,
    - 상기 제1 전극(20) 위에 광학 기능성 층 구조물(22)을 형성하고,
    - 제2 전극(23)이 상기 캐리어(12)를 등지는 상기 광학 기능성 층 구조물(22)의 측면의 적어도 일부에 걸쳐서 평평하게 연장되도록, 상기 광학 기능성 층 구조물(22) 위에 제2 전극(23)을 형성하며,
    - 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 상에 전기 전도성 접촉 구조물(40)의 적어도 일부를 형성하고, 이때 상기 접촉 구조물(40)의 제1 접촉 부재(41)를 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 상에 형성하며,
    - 인캡슐레이션 층(24)이 상기 광학 기능성 층 구조물(22), 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 및 상기 접촉 구조물(40)을 둘러싸도록, 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 및 상기 접촉 구조물(40) 위에 인캡슐레이션 층(24)을 형성하며, 그리고
    - 상기 접촉 구조물(40)이 상기 인캡슐레이션 층(24)을 관통하여 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)에 대해 전기 전도성 연결부를 형성하도록, 추가의 접촉 부재(43)가 상기 제1 접촉 부재(41)를 물리적으로 그리고 전기적으로 접촉할 때까지 상기 접촉 구조물(40)의 추가의 접촉 부재(43)를 상기 인캡슐레이션 층(24)을 통해 이동시키는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  9. 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)을 상기 접촉 구조물(40)과 상기 인캡슐레이션 층(24)의 상호작용으로 둘러싸는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 접촉 구조물(40)이 상기 인캡슐레이션 층(24)으로부터 제거된 이후에, 상기 접촉 구조물(40)이 상기 인캡슐레이션 층(24)으로부터 돌출되어 나오도록 상기 접촉 구조물(40)을 형성하는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  11. 제7 항 또는 제8항에 있어서,
    상기 인캡슐레이션 층(24) 위에 도체 트랙 구조물을 형성하고, 그리고 상기 접촉 구조물(40)에 전기적으로 결합시키는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  12. 제7 항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23) 위에 두 개, 세 개 또는 그 이상의 접촉 구조물(40)들을 상기 제1 및/또는 제2 전극(20, 23)에 위로 분산 배치하는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  13. 제7 항 또는 제8항에 있어서,
    소자 복합물(44) 내에 다수의 광전자 소자(10)를 제조하고, 이때 상기 캐리어(12)는 상기 다수의 광전자 소자(10)에 걸쳐 연장되며,
    상기 광전자 소자들(10)의 광학 기능성 층 구조물들(22), 전극들(20, 23), 접촉 구조물들(40) 및 인캡슐레이션 층들(24)을 상기 소자 복합물(44) 내에 형성하고, 그리고 상기 광전자 소자들(10)을 후속하여 분리하는,
    광전자 소자의 제조 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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