KR20120108926A - 배리어층 및 배리어층의 제조 방법 - Google Patents

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KR20120108926A
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뮬러 주스트
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Abstract

수분, 산소, 다른 가스들, 용매들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 막는 배리어층이 제공된다. 상기 배리어층은 모든 방향에서 파도 모양을 갖는 표면 형상을 구비한다. 상기 표면 형상은 기복이 아닌 표면, 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재를 특징으로 하며, 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 열응력, 기계적 응력, 및 부하 중 적어도 하나에 반응하여 구부러진다. 이는 상기 배리어층이 자신의 표면 형상을 따라 평면의 모든 방향에서 늘어나고 줄어들 수 있게 하며, 결국, 상기 배리어층의 균열을 방지한다.

Description

배리어층 및 배리어층의 제조 방법{A BARRIER LAYER AND A METHOD OF MANUFACTURING THE BARRIER LAYER}
본 발명은 배리어층(barrier layer) 층 및 배리어층을 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 향상된 배리어 특성을 갖는 배리어층에 관한 것이다.
많은 전자 기기들은 환경 가스 및 액체에 민감하며, 산소 및 수증기와 같은 환경 가스 및 액체의 침투로 인해 열화(기능 저하)되기 쉽다. 또한, 전자 기기들을 제조하고 처리하는데 사용되는 화학물질은 상기 전자 기기들에 해로울 수 있다. 이러한 열화를 방지하기 위해, 전자 장치들은 보통 유해한 가스, 액체, 및 화학물질에 대해 배리어(barrier)로 작용하는 하나 또는 그 이상의 층들에 의해 인캡슐레이션된다. 일반적으로, 사용되는 상기 하나 또는 그 이상의 층들은 플라스틱 및 무기 층들의 교차하는 평평한 층들을 포함한다(a flat alternating stack of plastic and inorganic layers). 상기 플라스틱 및 무기 막들의 교차하는 층은 유해한 가스, 액체, 및 화학물질이 전자 장치에 도달하는 것을 방지한다.
그러나, 현재 사용되는 상기 교차하는 플라스틱 및 무기층들과 같은 배리어층들은 여러 단점들을 갖는다. 예를 들면, 무기층들은 플라스틱 층들에 비해 훨씬 큰 탄성계수(higher e-moduus)를 갖는다. 그러므로, 기계적 부하의 적용에 있어, 상기 교차하는 플라스틱 및 무기층들은 신축성이 있으며 모든 장력이 얇은 무기층들에 국한(localized)되므로, 얇은 무기층들은 플라스틱 층들에 비해 더 많은 응력을 흡수한다. 또한, 상기 플라스틱 층들 및 무기층들은 서로 다른 열 팽창 계수를 갖는다. 따라서, 온도 변화시 플라스틱 층들 및 무기층들은 서로 다르게 동작하므로 응력을 증가시킨다(Hence, on temperature variations the plastic layers and the inorganic layers behave differently resulting in build up of stress). 얇은 무기층들은 응력 및 균열을 견딜 수 없기 때문에 배리어 특성을 잃게 된다.
따라서, 무기층들의 응력을 제거하기 위한 기술들이 개발되었다. 예를 들면, 미국 특허 제 6849877호는 하나 또는 그 이상의 무기층들 사이 및 상부에 유연한 층들(soft layers)을 제공한다. 미국 특허 제 6849877호의 발명에 따르면, 제1 무기층의 균열(fracture of a first inorganic layer)에 의해 응력이 제거된다. 이후, 하나 또는 그 이상의 무기층들 사이의 유연한 층들은 제2 무기층으로 추가 균열 성장(further crack growth)을 방지한다. 그러나, 상기 유연한 층들은 응력 하에서 각 무기층들에 발생하기 쉬운 균열의 핵심 문제에는 영향을 주지 못한다.
추가로, 배리어층들에 인접한 기판의 변형은 상기 무기층들 상에 직접적인 장력 또는 압력 및 부하를 발생시켜, 배리어층들이 균열하고 리크(leak)를 야기할 수 있다.
전술된 내용을 참조하면, 수분, 산소, 유해 가스, 액체, 및 화학물질의 투과를 방지하고 상기 기판의 변형에 의해 야기되는 기계적 응력, 열응력, 및 부하 를 또한 견딜 수 있는 향상된 배리어층이 필요하다.
본 실시예들은 수분, 산소, 다른 가스들, 용매들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 막을 수 있는 배리어층을 제공한다.
본 실시예들은 인접한 기판의 변형에 의해 야기되는 열응력, 기계적 응력, 및 부하를 견딜 수 있는 배리어층을 제공한다.
본 실시예들은 응력에 의해 균열(crack)하지 않는 배리어층을 제공하여 향상된 배리어 특성을 제공한다.
일 실시예에서, 수분, 산소, 다른 가스들, 용액들, 및 휘발성 유기 화합물들이 전자 기기들로 투과되는 것을 막을 수 있는 배리어층이 제공된다. 상기 배리어층은 표면 형상(surface profile)을 따라 평면에서 모든 방향에서 형성된 미세한 기복들 또는 파도모양들(undulations)을 갖는 표면 형상을 포함한다. 이러한 미세한 기복들은 상기 표면 형상이 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 야기되는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 모든 방향으로 굽어질 수 있게 한다. 이러한 표면 형상의 굽힘(bending)은 배리어층이 표면 형상을 따라 평면에서 모든 방향으로 미세한 수준으로 늘어나고 줄어들 수 있게 한다. 표면 형상의 굽힘은 상기 배리어층 상에 응력이 증가하는 것을 감소시켜 배리어층의 균열을 방지한다.
일 실시예에서, 수분, 산소, 다른 가스들, 용액들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 막는 배리어층이 제공된다. 상기 배리어층은 기복(파도 모양)이 아닌 표면, 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재를 특징으로 하는 표면 형상을 가지고, 상기 표면 형상은 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 구부러져, 상기 배리어층이 자신의 표면 형상을 따라 평면의 모든 방향에서 늘어나고 줄어들 수 있으며, 상기 배리어층의 균열이 방지된다.
일 실시예에서, 상기 배리어층의 재료는 금속(metal), 반도체(semiconductor), 금속 산화물(metal oxide), 산화물 반도체(oxide semiconductor), 금속 불화물(metal fluoride), 금속 질화물(metal nitride), 질화물 반도체(semiconductor nitride), 금속 탄화물(metal carbide), 탄화물 반도체(semiconductor carbide), 금속 탄질화물(metal carbonitride), 탄질화물 반도체(semiconductor carbonitride), 금속 산질화물(metal oxynitride), 산질화물 반도체(semiconductor oxynitride), 금속 붕소화물(metal boride), 붕소화물 반도체(semiconductor boride), 금속 옥시보라이드(metal oxyboride), 옥시보라이드 반도체(oxyboride semiconductor), 및 이들의 결합에서 선택된다.
일 실시예에서, 유기 전계 발광 소자(Organic Light Emitting Diode: OLED) 또는 박막 광전지 소자, 또는 유기 광전지 소자와 같은 전자 기기가 제공되며, 상기 전자 기기는 배리어층을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 배리어층은 OLED에서 광 추출 층으로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배리어층은 박막 광전지 소자 및 유기 광전지 소자 중 하나에서 광 포획 층으로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배리어층의 두께는 5nm 내지 500nm이다.
일 실시예에서, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들은 상기 표면 형상은 인각(engraving), 밀링(milling), 자연적 버클링(spontaneous buckling), 간섭 리소그래피(interference lithography), 및 다른 리소그래피 방법들에서 선택된 공정을 사용하여 제공된다.
일 실시예에서, 상기 배리어층은 스퍼터링(sputtering), 증착(evaporation), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition), 승화(sublimation), 전자 사이클로트론 공진-플라즈마 강화 화학 기상 증착(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 물리 기상 증착(physical vapor deposition), 원자 층 증착(atomic layer deposition), 및 이들의 결합에서 선택된 과정을 사용하여 상기 인접한 기판 또는 층 상에 적용된다.
일 실시예에서, 상기 배리어층의 상기 표면 형상은 적어도 상기 표면 형상을 따라 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(undulations) 및 상기 표면 형상을 따라 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(undulations)에 의해 정의된다.
일 실시예에서, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 수직이다.
일 실시예에서, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들은 제1 사인 곡선 형상(sinusoidal profile)으로 정의되고, 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들은 제2 사인 곡선 형상(sinusoidal profile)으로 정의된다.
일 실시예에서, 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상의 파장은 80nm 내지 80㎛이고, 파고는 10nm 내지 80㎛이다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상은 다음의 식 z=Asinx+Bsiny로 표현되고, 여기서, "A" 및 "B"는 동일하지 않고, "x" 및 "y"는 각각 상기 표면 형상의 xy 평면상에서의 x 및 y 좌표이다.
배리어층이 구비하는 표면 형상은 파도 모양이 아닌 표면, 즉, 직선들 및 뚜렷한 모서리들을 갖지 않는 것을 특징으로 하며, 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 열응력, 기계적 응력, 및 부하 중 적어도 하나에 반응하여 구부러진다. 이는 상기 배리어층이 평면의 모든 방향에서 자신의 표면 형상을 따라 늘어나고 줄어들 수 있게 하며, 결국, 상기 배리어층의 균열을 방지한다.
본 발명의 신규한 특징은 첨부되는 청구범위에 의하여 정의될 수 있다. 본 발명은 상세한 설명과 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 부가되는 도면과 상세한 설명은 본 발명의 일 실시예를 설명한 것으로 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 바람직한 배리어층 및 제1 세트의 기 정의된 기복들(undulations) 및 제2 세트의 기 정의된 기복들(undulations)의 돌출부들(projections)을 도시한 개략적 도면이다;
도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따라 배리어층 상의 예시적인 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 예시적인 제2 세트의 기 정의된 기복들을 도시한 개략적 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 예시적인 OLED의 다양한 구성 요소들을 도시한 개략적 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실이 예에 따라 예시적인 광전지 소자의 다양한 구성 요소들을 도시한 개략적 도면이다;
도 5는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따라 배리어층에서의 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 제2 세트의 기 정의된 기복들을 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 OLED를 제조하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다; 및
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 광전지 소자를 제조하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 간결하고 명확하게 설명하기 위한 관점에서 도면에 도시된 구성요소들이 이해되어야 하며 반드시 그 크기나 치수는 관계가 없음을 또한 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에서 일부 구성요소의 치수는 본 발명의 이해를 돕기 위한 관점에서 다른 구성요소와 비교하여 과장될 수 있다.
또한 후술할 발명의 상세한 설명의 부가적인 구성요소는 도시된 도면에 도시되지 않을 수 있다. 도면에 도시되지 않은 그와 같은 구조가 설명될 경우에는 발명의 상세한 설명으로부터 그와 같은 구성요소를 생략한 것으로 명확하게 설명될 것이며, 반드시 필요한 도면이 생략된 것으로 간주하여서는 안 된다.
본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명은 배리어층과 관련된 장치 구성 성분들 및 배리어층을 제조하는 것과 관련된 방법 단계들을 조합하여 이용할 수 있음을 유의한다. 따라서, 당 업계에 통상적인 지식을 가진 자가 용이하게 본 발명을 이해할 수 있도록 상기 장치의 구성 성분 및 방법상의 단계들은 본 발명의 이해와 연관된 특정한 상세 사항들만을 보여주면서 적절한 부분에서 도면상의 일반적인 기호들로 나타내어진다.
한편, 본 명세서는 신규한 것으로 간주 되는 본 발명의 특징들을 정의하는 청구항에 의해 결론지어 지지만, 본 발명은 동일한 부호들이 동일한 구성들을 나타내고 있는 도면과 함께 하기 설명을 통해 더욱 잘 이해될 것이다.
본 명세서에서는 본 발명의 상세한 실시예들이 기재되어 있으나, 기재된 실시예들은 다양한 형태로 포함될 수 있는 본 발명의 예시적인 실시예에 불과하다. 따라서 본 명세서에 기재된 특정 구조 및 기능성 사항들로 한정된 것으로 해석하여서는 안 되며, 단지 청구항의 근거가 되고 당 업계에 통상적인 지식을 가진 자가 본 발명을 실제적이고 적절한 상세 구조에 다양하게 적용할 수 있도록 해주는 대표적인 기초이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어 및 구문은 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니며, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 사용된다.
이하에서 사용되는 용어 "하나" 등은 적어도 하나 이상을 의미할 수 있다. 용어 "또 다른"은 적어도 두 개 이상을 의미할 수 있다. 용어 "포함하는" 및/또는 "가지는" 등의 용어는 개방 전이를 포함하도록 정의된다. 용어 "결합" 또는 "동작적 결합"은 연결되는 것으로 정의되지만, 반드시 기계적으로 연결되는 것만을 의미하지 않고 또한, 직접적으로 연결될 필요는 없다.
도면을 참조하면, 도 1은 배리어층(102)의 개략적 도면이다. 실제 현장의 적용에서, 예를 들면, 배리어층(102)은 전자 기기의 층 또는 기판상에 증착될 수 있다. 상기 전자 기기의 예로는 유전 전계 발광 소자(Organic Light Emitting Devices: OLEDs), 박막 태양 전지, 유기 태양 전지, 액정 표시 장치(Liquid Crystalline Displays: LCDs) 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 배리어층(102)은 또한 외부 액체 또는 가스의 투과에 대한 보호가 필요한 제품과 같은, 전자 기기 이외의 제품들에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 음식 포장 산업에서, 상기 배리어층(102)은 플라스틱 병의 내부를 코팅하는데 사용될 수 있으며, 이는 가스 투과를 막는 플라스틱 병의 효과를 향상시킨다.
배리어층(102)은 수증기, 산소, 및 다른 가스들과 같은 환경 유체들을 투과시키지 않는다(impermeable). 또한, 상기 배리어층(102)은 전자 기기들을 처리하는 과정에서 나오는 광개시제 잔여물, 미반응 수지, 부반응 물질, 또는 불순물과 같은 휘발성 유기 화합물 등의 유체 또는 용액을 통과시키지 않는다. 배리어층(102)은 또한 상기 배리어층(102)이 증착된 층 또는 기판에서 비롯된 오염 물질을 투과시키지 않는다. 상기 배리어층(102)은 전자 기기들에서 증착된 반도체 층들과 같은 다른 층들이 주변 매체들에 존재하는 오염 물질로부터의 오염 및 다른 층들로부터 비롯되는 오염 물질로부터의 오염을 막기 때문에 상기 배리어층(102)의 사용은 중요하다.
배리어층(102)으로 사용될 수 있는 물질의 예로는 금속(metal), 반도체(semiconductor), 금속 산화물(metal oxide), 산화물 반도체(oxide semiconductor), 금속 불화물(metal fluoride), 불화물 반도체(semiconductor fluoride), 금속 질화물(metal nitride), 질화물 반도체(semiconductor nitride), 금속 탄화물(metal carbide), 탄화물 반도체(semiconductor carbide), 금속 탄질화물(metal carbonitride), 탄질화물 반도체(semiconductor carbonitride), 금속 산질화물(metal oxynitride), 산질화물 반도체(semiconductor oxynitride), 금속 붕소화물(metal boride), 붕소화물 반도체(semiconductor boride), 금속 옥시보라이드(metal oxyboride), 옥시보라이드 반도체(oxyboride semiconductor), 및 이들의 결합이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
배리어층(102)은 표면 형상(surface profile)을 가지며, 상기 표면 형상은 표면 형상을 따라 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(104) 및 표면 형상을 따라 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)을 포함한다. 상기 제1 방향의 제1 세트의 기 정의된 기복들(104) 및 상기 제2 방향의 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)이 도 1에 도시된다. 실제 현장의 적용에서, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로 수직일 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 방향은 상기 표면 형상의 y축을 따르며, 상기 제1 방향은 상기 표면 형상의 x축을 따른다. 그러나, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 또한 상기 형상의 다른 축들을 따를 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 실제 현장 적용에서, 위에서 내려다 본 상기 배리어층(102)이 사각형의 형태일 때, 상기 제1 방향은 사각형 표면의 길이를 따라 형성될 수 있고, 상기 제2 방향은 사각형 표면의 너비를 따라 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 배리어층(102)의 표면 형상은 상기 표면 형상을 따라 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복(104)와 상기 표면 형상을 따라 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)들 포함하도록 도시된다. 그러나, 상기 배리어층(102)의 표면 형상은 기복(파도 모양)이 아닌 표면(non-undulating surface), 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재로 특징지어지는 표면의 형태 또는 형상으로(in the form of any surface) 정의될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명의 목적을 위해 사용되는 예시적인 시나리오는 본 발명을 제한하지 않으며, 본 발명의 더 쉬운 이해를 제공한다.
상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(104)은 제1 사인 곡선의 형상으로 정의되고, 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)은 제2 사인 곡선의 형상으로 정의된다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 상기 제1 사인 곡선의 형상 및 제2 사인 곡선의 형상은 다음의 식 z=Asinx+Bsiny과 같이 표현된다. 상기 식에서, "A"와 "B"는 서로 동일하지 않고, "x"와 "y"는 각각 상기 표면 형상의 xy 평면 또는 상기 배리어층(102)의 평면상의 x와 y 좌표이다.
일 실시예에서, 상기 제1 사인 곡선 형상의 파장 L1 및 상기 제2 사인 곡선 형상의 파장 L2는 80nm 내지 80㎛이며, 상기 제1 사인 곡선 형상의 파고 H1 및 상기 제2 사인 곡선 형상의 파고 H2는 10nm 내지 80㎛이다. 또한, 상기 배리어층(102)의 두께는 5nm 내지 500nm이다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 배리어층(102)은 200nm의 두께, 상기 두 개의 수직한 방향 각각에서 500nm의 파고를 가질 수 있으며, 상기 두 개의 수직한 방향 각각에서 1000nm의 파장을 가질 수 있다. 상기 표면 형상은 상기 제1 사인 곡선 형상과 제2 사인 곡선 형상의 합에 의해 정의되고, 제1 사인 곡선 형상 및 제2 사인 곡선 형상의 진폭은 상당히 달라서 표면 형상에서 직선들 또는 평평한 표면들이 발생하지 않는다(The surface profile is defined by the sum of the first sinusoidal profile and the second sinusoidal profile, wherein amplitudes of the first sinusoidal profile and the second sinusoidal profile are considerably different to prevent occurrence of straight lines or flat surfaces in the surface profile).
상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(104) 및 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)은 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상에 의해 각각 정의된다. 그러나, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(104) 및 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)은 다른 파형(any other waveform)으로 정의될 수 있고, 상기 배리어층(102)의 표면 형상이 기복(파도 모양)이 아닌 특징들, 직선들 또는 뚜렷한 모서리들이 없도록 만들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명과 유사한 목적을 달성할 수 있다는 것은 본 발명의 기술분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따라 배리어층(202) 상의 예시적인 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 예시적인 제2 세트의 기 정의된 기복들을 도시한 개략적 도면이다. 예시적인 본 실시예에서, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 제2 세트의 기 정의된 기복들은 사인 곡선의 형상을 갖도록 도시된다. 그러나, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 제2 세트의 기 정의된 기복들은 다른 파형(any other waveform)으로 정의될 수 있고, 상기 배리어층(202)의 표면 형상이 기복(파도 모양)이 아닌 특징들, 직선들 또는 뚜렷한 모서리들이 없도록 만들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명과 유사한 목적을 달성할 수 있다는 것은 본 발명의 기술분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다. 또한, 본 실시예에서 표면 형상은 서로 다른 두 개의 방향만으로 형성된 기복들을 포함하도록 도시된다. 그러나, 상기 배리어층(202)의 표면 형상이 기복(파도 모양)이 아닌 특징에서 벗어나게 하도록(such that the surface profile of the barrier layer 202 is free of non-undulating feature) 상기 기복들이 두 개 이상의 방향으로 존재할 수 있음은 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다. 도 2 및 이와 관련된 설명이 본 발명의 일부 실시예들을 도시하기 위해 제공되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 배리어층(202) 상의 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g)과 제 2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 및 206g)을 도시한다. 상기 배리어층(202)은 도 1을 통해 설명된 배리어층(102)과 유사한 특성을 가짐을 이해해야 한다. 이와 유사하게, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 상기 제 2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 및 206g)의 돌출부(projection)은 도 1을 통해 설명된 제1 세트의 기 정의된 기복들(104) 및 제2 세트의 기 정의된 기복들(106)의 돌출부와 각각 유사한 특성을 갖는다. 그러므로, 도 1과 유사하게, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 또한 제1 사인 곡선의 형상으로 정의되고 상기 제 2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 및 206g)은 제2 사인 곡선의 형상으로 정의된다.
상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 상기 제 2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 및 206g)은 상기 기 정의된 기복(204a) 및 상기 기 정의된 기복(206a)을 사용하여 각각 더 상세히 기술된다. 점들 P1, P2, P3, P4, P5, P6, 및 P7은 상기 기 정의된 기복(206a)의 제2 사인 곡선 형상의 만곡부(curvature)를 설명하고, 점들 P1, P8, P9, P10, P11, 및 P12는 상기 기 정의된 기복(204a)의 제1 사인 곡선 형상의 만곡부를 설명한다. 예시적인 본 실시예에서, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들 및 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들은 특정 수의 웨이브(wave)을 갖도록 도시된다. 본 명세서에서 사용되는 예시적인 시나리오는 본 발명의 설명 목적을 위한 것이며 본 발명을 제한하지 않고 본 발명의 이해를 위한 설명을 제공한다. 그러므로, 상기 파도 모양의 수는 도시된 것보다 많을 수도 적을 수도 있음은 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다. 예를 들면, 일 실시예에서, 제1 방향의 웨이브의 수와 제2 방향의 웨이브의 수는 대략 수백 개에서 수천 개일 수 있다. 예를 들면, 실제 현장의 적용에서, 15cm X 15cm의 크기를 갖는 배리어층은 1마이크론(micron)의 파장을 갖는 웨이브들을 포함할 수 있다.
상기 기 정의된 기복(206a)에서, 상기 점들 P1, P3, P5, 및 P7은 상기 제2 사인 곡선 형상의 마루들(crests)이며, 상기 점들 P2, P4, 및 P6은 상기 제2 사인 곡선 형상의 골들(troughs)이다. 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들에서 다른 기복들(206b, 206c, 206d, 206e, 및 206f) 또한 유사한 마루 및 골을 갖는다.
상기 기 정의된 기복(204a)에서, 상기 점들 P1, P9, 및 P11은 상기 제1 사인 곡선 형상의 마루이며, 상기 점들 P8, P10, 및 P12는 상기 제1 사인 곡선 형상의 골이다. 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들에서 다른 기복들(204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 또한 유사한 마루 및 골을 갖는다.
상기 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g)의 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 및 206g)의 제2 사인 곡선 형상은 기복(파도 모양)이 아닌 표면을 갖지 않도록 표면형상을 특정하는데, 즉, 상기 배리어층(202)의 표면 형상이 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재로 특징지어진다. 기복(파도 모양)이 아닌 표면, 예를 들어 직선들 또는 뚜렷한 모서리들의 부재는 배리어층(202)에 집중된 응력의 증가로 작용하는 점들 또는 영역들을 제거하거나 최소화한다. 이는 또한 배리어층(202) 또는 상기 배리어층(202)이 적용되는 전자 기기의 파손을 막는데 도움이 된다. 예를 들면, 상기 배리어층(202)의 표면 형상이 직선들 및 뚜렷한 모서리들을 특징으로 하는 원뿔 및 피라미드 모양과 같은 기복(파도 모양)이 아닌 표면을 포함하면, 응력의 증가로 작용하는 점들 및 영역들이 증가할 것이다. 따라서, 배리어층(202)이 파손되거나 균열한다.
상기 배리어층(202) 상의 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 제2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 및 206g)은 2 개 방향, 즉, 제1 방향 및 제2 방향으로 형성된 상기 배리어층(202)에 물결 모양의 구조(wavy structure)를 제공한다. 이는 본 발명의 배리어층(202)이 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 평면에서 배리어층의 표면을 따라 모든 방향으로 굽어질 수 있게 한다. 따라서, 응력 및 부하의 증가가 감소하고 배리어층(202)이 균열하고 부서지는 것을 막을 수 있다. 응력 또는 부하는 외부 힘의 결과일 수 있다. 응력 및 부하는 또한 무기 배리어층들 및 인접한 층들 또는 기판의 서로 다른 열 팽창 계수들과 결함된 온도 변화에 의해 야기할 수 있다. 또한, 응력 또는 부하는 인접한 층들 또는 기판의 변형에 의해 야기할 수 있다. 또는, 응력 또는 부하는 습기 흡수로 인한 인접한 층들 또는 기판의 팽창에 의해 발생할 수 있다.
실제 현장의 적용에서, 표면 형상은 평면에서 표면 형상을 따라 모든 방향에서 형성된 미세한 기복들을 포함한다. 이러한 미세한 기복들은 상기 표면 형상이 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 모든 방향으로 굽어질 수 있게 한다. 이러한 표면 형상의 굽힘은 배리어층이 평면에서 모든 방향으로 표면 형상을 따라 미세한 수준으로 늘어나고 줄어들 수 있게 한다. 따라서, 응력 및 부하의 적용에서 배리어층의 균열을 방지한다.
이상에서 설명된 배리어층(202)은 단일 층으로 구성된다. 그러나, 실제 현장의 적용에서, 배리어층(202)과 고분자 물질 층이 교대로 적층되는 구조를 포함하는 다층 배리어층(multi-layer barrier layer)이 사용되어 본 발명의 배리어층(202)과 유사한 목적을 달성할 수 있다. 이러한 다층 배리어층은 배리어층(202)과 고분자 물질 층이 교대로 증착되어 형성될 수 있다. 상기 고분자 물질의 예로는 아크릴산염(acrylates), 티올(thiols), 에폭시(epoxies), 폴리에스터(polyesters), 실록산(siloxanes), 우레탄(urethanes), 또는 이들의 결합이 있을 수 있다.
본 발명의 보다 쉬운 이해를 위해, 상기 배리어층(202)을 참조하여 설명한다. 그러나, 다층 배리어층 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 적용될 수 있음을 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다.
일 실시예에서, 배리어층(202)은 OLED에서 사용될 수 있다. OLED에서, 발광 기판 전면과 비 발광 후면 모두 수분 및 산소로부터의 보호를 필요로 한다. 그러므로, 배리어층(202)은 발광 기판 전면 및 비 발광 후면 모두에서 수분 및 산소의 투과를 막기 위해 사용될 수 있다. OLED에서의 적용을 위해, 상기 배리어층(202)은 투명해야하며, 일반적으로 기판과 OLED 적층(stack) 사이에 제공된다. 일 실시예에서, 배리어층(202)은 OLED에서의 광 추출 층으로 사용될 수 있다. 상기 배리어층(202)의 표면 형상은 사실(성질)상 기복(파도 모양)을 가지기 때문에, OLED에서 발광 유기 물질의 활성 표면을 증가시켜 표면적 당 빛의 강도를 점차 증가시킨다.
도 3을 참조하면, 예시적인 OLED(300)에서의 적층된 층들이 도시되어 OLED에서 본 발명의 배리어층의 사용을 예시한다. OLED(300)는 배리어층(202)을 포함하도록 도시된다. 일부 실시예들에서, 배리어층(202)은 또한 내부 광 추출 층으로서 기능 한다.
OLED(300)의 일부 실제 현장 예들은 유기 전계 발광 소자(Organic Light Emitting Diode: OLED), 백색 유기 전계 발광 소자(White Organic Light Emitting Diode: W-OLED), 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 소자(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode: AMOLED), 패시브 유기 전계 발광 소자(Passive-Matrix Organic Light Emitting Diode: PMOLED), 플렉서블 유기 전계 발광 소자(Flexible Organic Light Emitting Diode: FOLED), 적층 유기 전계 발광 소자(Stacked Organic Light Emitting Diode: SOLED), 탠덤 유기 전계 발광 소자(Tandem Organic Light Emitting Diode), 투명 유기 전계 발광 소자(Transparent Organic Light Emitting Diode: TOLED), 전면 발광 유기 전계 발광 소자(Top Emitting Organic Light Emitting Diode), 후면 발광 유기 전계 발광 소자(Bottom Emitting Organic Light Emitting Diode: FOLED), 형광 도핑된 유기 전계 발광 소자(Fluorescence doped Organic Light Emitting Diode: F-OLED), 및 인광 유기 전계 발광 소자(Phosphorescent Organic Light Emitting Diode: PHOLED)을 포함한다.
OLED(300)는 또한 투명 기판(302), 외부 광 추출 층(304) 및 내부 광 추출 층(305)과 같은 하나 이상의 광 관리 층들, 배리어층(202), 제1 전극(306), 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310), 제2 전극(312), 및 커버 기판(314)을 포함한다. 상기 커버 기판(314)은 상기 제2 전극(312) 상에 적용될 수 있으며, 자신과 상기 투명 기판(302) 사이에 상기 배리어층(202), 상기 내부 광 추출 층(305), 상기 제1 전극(306), 상기 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310), 및 제2 전극(312)을 인캡슐레이션할 수 있다. 본 발명의 쉬운 이해를 위해, 상기 OLED(300) 내의 적층된 층들 각각은 동일한 크기를 갖도록 도시된다. 그러나, 도면의 각 구성 요소들은 본 발명의 간결성 및 명료성을 위하여 도시된 것으로 반드시 일정한 비율로 도시되지 않음은 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에는 자명할 것이다. 예를 들면, 상기 투명 기판(302) 및 상기 커버 기판(314)은 상기 OLED(300)를 인캡슐레이션할 수 있도록 다른 층들보다 더 큰 크기를 가질 수 있다.
상기 투명 기판(302)은 상기 OLED(300)에 견고성을 제공하며, 사용 시 상기 OLED(300)의 발광 표면으로서도 기능 한다. 상기 투명 기판(302)의 예로는 글래스(glass), 플렉서블 글래스(flexible glass), zeonor, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate: PEN), 및 다른 투명 또는 반투명 물질 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 기복(파도 모양)의 표면 형상은 기판으로 복제되거나 사출 성형될 수 있다.
상기 외부 광 추출 층(304) 및 내부 광 추출 층(305)은 경화성 물질 층일 수 있으며, 해당 표면 형상들 또한 기판 자체에 몰딩될 수 있다. 상기 경화성 물질은 자외선 경화성 물질(ultra-violet curable material), 광고분자 래커(photo-polymer lacquer), 아크릴레이트(acrylate), 및 실리카 또는 실리카-티타니아 기반 졸-겔 재료(silica-titania based sol-gel materials)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 상기 외부 광 추출 층(304)은 상기 배리어층(202)과 유사한 층에 의해 대체될 수 있다.
상기 제1 전극(306) 및 제2 전극(312)은 상기 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310) 상에 전압을 인가하는데 사용된다. 상기 제1 전극(306) 및 제2 전극(312)은, 예를 들면, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 또는 칼슘, 알루미늄, 금, 또는 은과 같은 전하 운반체들을 주입시키는 적절한 작용 기능을 갖는 금속들 등의 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide: TCO)로 구현될 수 있다.
상기 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310)은 발광 폴리머(light-emitting polymer), 증발된 저분자 재료(evaporated small molecule material), 발광 덴드리머(light-emitting dendrimers) 또는 분자화되어 도핑된 폴리머(molecularly doped polymer)등 같은 유기 발광 물질로 구현될 수 있다.
상기 기판상에 증착된 상기 배리어층(202)은 상기 내부 광 추출 층(305)을 대체할 수 있다. 상기 배리어층(202)의 기복(파도 모양) 표면 형상은 상기 배리어층(202)이 상기 하나 이상의 반도체 층들(208 및 310)에 의해 방출되는 빛의 내부 전반사(Total Internal Reflection: TIR)를 줄일 수 있게 한다. 상기 배리어층(202)은 진행 중인 TIR 대신 상기 빛이 상기 배리어층(202)을 통해 방출되도록 하여 상기 빛의 전파 방향을 쉽게 바꿀 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 배리어층(202)은 또한 상기 제2 전극(312)과 상기 커버 기판(314) 사이에 위치할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 배리어층(202)은 박막 광전지 셀 또는 유기 광전지 셀에서 사용될 수 있다. OLED와 유사하게, 상기 박막 또는 유기 광전지 셀은 또한 광 입사 기판 전면과 반사 후면 상에서 보통 수분 및 산소로부터의 보호를 필요로 한다. 추가로, 상기 배리어층(202)은 또한 박막 광전지 소자에서 광 포획 층으로 사용될 수 있다. 상기 배리어층(202)의 표면 형상은 사실(성질)상 기복(파도 모양)을 갖기 때문에, 이는 빛의 산란 및 회절을 도와 상기 박막 광전지 소자를 통해 광 경로를 향상시키고 상기 박막 광전지 소자의 반도체 층들에 의한 빛의 흡수 기회를 증가시킬 수 있다.
도 4는 예시적인 광전지 소자(400)의 다양한 구성 요소들을 도시한 개략적 도면이며, 광전지 소자에서 본 발명의 배리어층의 사용을 예시한다. 상기 광전지 소자(400)의 예로는 박막 태양 전지, 유기 태양 전지, 비정질 태양 전지, 구리 인듐갈륨 셀렌화물(Copper Indium Gallium Selenide: CIGS) 태양 전지, 카드뮴 텔루라이드(cadmium Telluride: CdTe) 태양 전지 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 광전지 소자(400)는 기판(402), 점성의 경화성 물질(viscous curable material)의 층(404), 배리어층(202), TCO의 제1 층(406), 복수의 반도체 층들(408, 410, 412, 414, 및 416), TCO의 제2 층(418), 은(silver)의 층(420), 및 알류미늄의 층(422)의 적층을 포함하도록 도시된다.
상기 기판(402)은 상기 광전지 소자(400)에 견고성을 제공하며, 상기 광전지 소자(400)를 구성하는 다른 층들의 증착을 위한 시작점으로 사용될 수 있다. 상기 기판(402)의 재료에 대한 예로는 글래스(glass), 및 투명 플라스틱이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 예시적인 실시예들에서, 실제 현장에 적용되는 동안, 상기 광전지 소자(400)는 상기 기판(402)이 태양을 마주하고 상기 광전지 소자(400)로 향하는 모든 태양 광이 상기 기판(402) 상에 입사되도록 위치한다. 이러한 실시예들에서, 상기 기판(402)은 투명 물질에 의해 이루어져, 최대 광이 자신을 통과하여 다음 층들에 도달할 수 있게 한다. 상기 기판(402)은 이후의 다른 층들이 증착되는 평평한 표면을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 기판(402)은 또한 광 포획에 필수적인 표면 형상을 포함하여 점성의 경화성 물질을 필요하지 않게 만들 수 있다.
상기 점성의 경화성 물질의 층(404)에 대해 설명하면, 상기 점성의 경화성 물질의 층(404)은 상기 기판(402)의 상부에 증착된다. 상기 점성의 경화성 물질의 예로는 자외선 경화성 물질, 광고분자 래커(photo-polymer lacquer), 아크릴레이트(acrylate), 및 실리카 또는 실리카-티타니아 기반 졸-겔 재료(silica-titania based sol-gel materials)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 상기 점성의 경화성 물질은 상기 점성의 경화성 물질을 기판(402)의 평평한 표면상에 증착하기 전에 빛 및/또는 열을 사용하여 미리 경화된다. 상기 점성의 경화성 물질을 미리 경화하는 것은 상기 광전지 소자(400)를 제조하는 다음 단계 또는 상기 광전지 소자(400)를 실제로 사용하는 동안 상기 점성의 경화성 물질로부터 유체 또는 용액의 가스분출을 최소화하기 위한 것이다. 상기 점성의 경화성 물질로부터 나오는 유체 또는 용액은 상기 광전지 소자(400)의 다음 층들을 오염시키는 경향이 있어, 상기 광전지 소자(400)의 전체 성능에 영향을 준다.
상기 배리어층(202)에 대해 설명하면, 일부 경우, 상기 배리어층(202)은 상기 점성의 경화성 물질의 층(404)이 상기 투명 기판(402) 상에 증착된 이후, 상기 점성의 경화성 물질의 층(404) 상에 증착된다. 상기 배리어층(202)은 상기 광전지 소자(400)를 제조하는 과정 또는 상기 광전지 소자(400)의 실제 사용 동안, 상기 점성의 경화성 물질에 의해 나오는 광개시제 잔여물, 미반응 수지, 부반응 물질, 또는 불순물과 같은 휘발성 유기 화합물 등의 수분, 산소, 유체, 또는 용액을 투과시키지 않는다. 상기 배리어층(202)은 상기 점성의 경화성 물질 및/또는 상기 기판(402)에 의해 나오는 수분, 산소, 오염 물질/요소, 유체, 또는 용액이 TCO의 제1 층(406) 및 복수의 반도체 또는 유기 층들(408, 410, 412, 414, 및 416)과 같이 증착된 다른 층들 또는 상기 광전지 소자(400)의 봉지재(encapsulant) 상에 미치는 유해한 영향을 막는다. 또한, 상기 배리어층(202)은 상기 점성의 경화성 물질의 층(404)과 TCO의 제1 층(406) 및 복수의 반도체 층들(408, 410, 412, 414, 및 416)과 같이 증착된 다른 층들 사이의 접착을 용이하게 한다.
상기 TCO의 제1 층(406)에 대해 설명하면, 상기 TCO의 제1 층(406)은 상기 배리어층(202) 상부에 증착된다. TCO들은 광전지 소자들에서 사용되는 금속 산화물로 도핑된다. TCO의 예로는 알루미늄 도핑된 아연 산화물(Aluminum-doped Zinc Oxide: AZO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 붕소 도핑된 아연 산화물(Boron doped Zinc Oxide: BZO), 갈륨 도핑된 아연 산화물(Gallium doped Zinc Oxide: GZO), 불소 도핑된 주석 산화물(Fluorine doped Tin Oxide: FTO), 및 인듐 도핑된 주석 산화물(Indium doped Tin Oxide: ITO)이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. TCO들은 80% 이상의 입사광 투과율을 가지며, 효율적인 캐리어 수송을 위해 103S/cm보다 높은 전도성을 갖는다. 상기 TCO들의 투과율은 투명 물질에서처럼 결함(defects) 및 결정 입계(grain boundaries)에서 광 산란에 의해 제한된다.
광전지 소자(400)의 적층에서 다음 세트의 층들은 복수의 반도체 층들(408, 410, 412, 414, 및 416)이다. 일반적으로, 상기 복수의 반도체 층들(408, 410, 412, 414, 및 416)은 화학 기상 증착(chemical vapor deposition), 스퍼터링(sputtering), 및 열선(hot wire) 기법들을 사용하여 TCO의 제1 층(406) 상에 증착된다. 설명의 목적을 위해, 상기 반도체 층들은 p 도핑된 반도체(408)의 제1 층, p 도핑된 반도체(408)의 제2 층, 버퍼 층(412), i 도핑된 반도체(414)의 층, 및 n 도핑된 반도체(416)의 층을 포함하도록 도시된다. 그러나, 상기 광전지 소자(400)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 하나 이상의 반도체 또는 유기 PV 층들을 포함하거나 포함하지 않을 수 있음을 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다.
설명의 목적을 위해, 상기 p 도핑된 반도체(408)의 제1 층은 μc Si:H로 이루어진다. 그러나, 상기 p 도핑된 반도체(410)의 제2 층, 상기 i 도핑된 반도체 (414)의 층, 및 상기 n 도핑된 반도체(416)의 층은 Si:H로 이루어진다.
일반적으로, 상기 반도체 층들은 p-i-n 순서, 즉, p 도핑된 반도체, i 도핑된 반도체, n 도핑된 반도체의 순서로 증착된다. 이는 Si:H에서 전자들의 이동성이 Si:H에서 정공들의 이동성의 거의 2배이기 때문이며, p 타입 접촉에서 n 타입 접촉으로 이동하는 전자들의 수집률(collection rate)은 p 타입 접촉에서 n 타입 접촉으로 이동하는 정공들의 수집률보다 좋다. 따라서, 상기 p 도핑된 반도체 층은 빛의 강도가 높은 정상에 위치한다.
상기 반도체 층들 다음에 커버 기판이 증착된다. 일 실시예에서, 커버 기판은 상기 TCO의 제2 층(418), 상기 은의 층(420), 및 상기 알루미늄의 층(422)을 인캡슐레이션할 수 있다. 이러한 층들은 개별적으로 또는 통합적으로 상기 광전지 소자(400)의 후면 전극을 형성한다. 경우에 따라, 상기 광전지 소자(400)는 추가 층들을 가져 이들의 효율을 증가시키거나 신뢰성을 향상시킨다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 배리어층(202)에서의 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 제2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 및 206f)을 제조하는 예시적인 방법(500)을 설명하는 흐름도를 도시한다. 그러나, 상기 배리어층(202)은 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다른 방법들을 사용하여 제조될 수 있음은 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다.
설명의 목적을 위해, 상기 방법(500)은 상기 배리어층(202)을 참조하여 이와 함께 기술된다. 그러나, 상기 방법(500)은 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 어떠한 배리어층들에도 적용 가능함은 본 발명의 기술 분야에 속한 당업자에게는 자명할 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법(500)에서 열거된 단계들의 순서에 한정되지 않는다. 또한, 상기 방법(500)은 도 5에 도시된 단계들의 수보다 많거나 적은 단계들을 포함할 수 있다.
상기 방법(500)은 502단계에서 시작한다. 504단계에서, 마스터 표면 구조가 생성된다. 상기 마스터 표면 구조는 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 및 206f)을 포함한다. 상기 마스터 표면 구조는 인각(engraving), 밀링(milling), 간섭 리소그래피(interference lithography), 다른 리소그래피 방법들 및 자연적 버클링(spontaneous buckling)에서 선택된 과정을 사용하여 생성될 수 있다. 바람직하게, 상기 마스터 표면 구조는 간섭 리소그래피를 사용하여 생성된다. 간섭 리소그래피의 경우, 상기 마스터 표면 구조를 위해 사용되는 물질은 포토레지스트 물질(photoresist material) 및 빛에 민감한 다른 물질을 포함할 수 있다. 간섭 리소그래피에서, 2개의 가간섭성 광파들(coherent light waves) 사이의 간섭 패턴이 마스터 표면 구조에서 설정되고 기록된다. 상기 간섭 패턴은 상기 가간섭성 광파들의 강도에서의 최소들 및 최대들을 나타내는 일련의 주기적 프린지들을 포함한다. 이 후, 상기 일련의 주기적 프린지들에 해당하는 패턴은 상기 마스터 표면 구조에 나타난다. 상기 마스터 표면 구조에 나타나는 프린지들의 패턴이 상기 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 상기 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 및 206f)과 유사하도록 선택될 수 있다.
그 이후, 506단계에서, 상기 마스터 표면 구조에서 몰드(mould)가 얻어진다. 그 다음, 508단계에서, 미리 형성된 표면 구조가 상기 몰드를 사용하여 만들어진다. 상기 미리 형성된 표면 구조는 인젝션 몰딩(injection molding), 래커(lacquer)에서의 광중합 복제(Photo-polymerization replication), 핫 앤 콜드 엠보싱(hot and cold embossing), 광 나노 임프린트 리소그래피(photo-nano-imprint lithography), 롤 투 롤(roll-to-roll), 또는 시트 투 시트(sheet-to-sheet) 복제와 같은 복제 기술을 사용하여 상기 몰드로부터 만들어질 수 있다.
그 이후, 510단계에서, 상기 미리 형성된 표면 구조상에 층이 증착된다. 포토레지스트 패턴을 포함하는 상기 미리 형성된 표면 구조는 상기 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 및 204g) 및 상기 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 및 206f)의 패턴을 상기 미리 형성된 표면 구조상에 증착된 상기 층상에 생성한다. 상기 미리 형성된 표면 구조상에 증착된 층은 배리어층(202)이다. 그 이후, 상기 방법(500)이 512단계에서 종료된다.
상기 배리어층(202)은 다양한 방법으로 전자 기기들의 미리 형성된 기판 또는 미리 형성된 층상에 적용될 수 있다. 예를 들면, 배리어층은 스퍼터링(sputtering), 증착(evaporation), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition), 승화(sublimation), 전자 사이클로트론 공진-플라즈마 강화 화학 기상 증착(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 물리 기상 증착(physical vapor deposition), 원자 층 증착(atomic layer deposition), 및 이들의 결합 중 하나에 의해 상기 미리 형성된 기판상에 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 OLED(300)를 제조하는 예시적인 방법(600)을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 상기 방법(600)은 다른 적절한 장치를 제조하여 구현될 수 있음에도 불구하고 상기 방법(600)을 설명하기 위해 도 3을 참조한다. 또한, 본 발명은 상기 방법(600)에 열거된 단계들의 순서에 한정되지 않는다. 또한, 상기 방법(600)은 도 6에 도시된 단계들보다 더 많은 또는 더 적은 단계들을 포함할 수 있다.
OLED(300)를 제조하기 위한 방법(600)이 602단계에서 시작된다. 604단계에서, 투명 기판(302)이 제공된다. 그 후, 606단계에서, 외부 광 추출 층(304)이 상기 투명 기판(302)의 발광 전면 상에 증착된다. 상기 외부 광 추출 층(304)은 브러쉬 또는 롤러, 디스펜싱(dispensing), 슬롯 염색 코팅(slot dye coating), 스핀-코팅(spin-coating), 스프레이 코팅(spray coating), 다양한 복제 기법들, 인젝션 몰딩(injection moulding), 또는 프린팅(printing)을 사용하여 증착될 수 있다. 일 실시예에서, 배리어층(202)과 유사한 층은 상기 외부 광 추출 층(304)의 역할을 할 수 있다.
그 이후, 608단계에서, 내부 광 추출 층(305)이 상기 투명 기판(302)의 다른 면 상에 증착된다. 상기 내부 광 추출 층(305)은 브러쉬 또는 롤러, 디스펜싱(dispensing), 슬롯 염색 코팅(slot dye coating), 스핀-코팅(spin-coating), 스프레이 코팅(spray coating), 다양한 복제 기법들, 인젝션 몰딩(injection moulding), 또는 프린팅(printing)을 사용하여 증착될 수 있다. 일 실시예에서, 배리어층(202)과 유사한 층은 상기 내부 광 추출 층(305)의 역할을 할 수 있다. 상기 배리어층(202)의 표면 형상은 사실(성질)상 기복(파도 모양)을 갖기 때문에, 상기 투명 기판(302)의 활성 표면을 증가시키고 표면적 당 빛의 강도를 점차 증가시킨다.
그 이후, 610단계에서, 상기 배리어층(202)은 상기 내부 광 추출 층(305) 상에 증착된다. 상기 배리어층(202)은 스퍼터링(sputtering), 증착(evaporation), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition), 승화(sublimation), 전자 사이클로트론 공진-플라즈마 강화 화학 기상 증착(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 물리 기상 증착(physical vapor deposition), 원자 층 증착(atomic layer deposition), 및 이들의 결합 중 하나에 의해 적용될 수 있다. 상기 배리어층(202)의 기복(파도 모양) 표면 형상은 상기 OLED(300)의 다른 층들이 증착된 이후에도 여전히 유지됨을 이해해야 한다.
612단계에서, 제1 전극(306)은 상기 배리어층(202) 상에 증착된다. 상기 제1 전극(306)을 위한 재료는 투명 전도성 물질, 예를 들면, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 아연 산화물과 같은 투명 전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide: TCO)일 수 있다. 상기 제1 전극(306)은 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating), 닥터드 블레이드(doctored blade), 스프레이 코팅(spray coating), 스크린 프린팅(screen printing), 스퍼터링(sputtering), 글래스 마스터링(glass mastering), 포토레지스트 마스터링(photoresist mastering), 전주기법(electroforming), 및 증착과 같은 다양한 방법을 사용하여 증착될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 전극(306)은 애노드(anode)의 역할을 한다.
그 이후, 614단계에서, 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310)은 상기 제1 전극(306) 상에 증착된다. 상기 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310)은 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating), 닥터드 블레이드(doctored blade), 스프레이 코팅(spray coating), 스크린 프린팅(screen printing), 스퍼터링(sputtering), 글래스 마스터링(glass mastering), 포토레지스트 마스터링(photoresist mastering), 모든 종류의 CVD, 전주기법(electroforming), 및 증착과 같은 다양한 방법을 사용하여 증착될 수 있다.
그 이후, 616단계에서, 제2 전극(312)이 증착된다. 상기 제2 전극(312)을 위한 재료는 전도성 물질, 예를 들어 전자 주입층을 갖는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 아연 산화물과 같은 투명 전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide: TCO), 알루미늄, 또는 은(silver)일 수 있다. 상기 제2 전극(312)은 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating), 닥터드 블레이드(doctored blade), 스프레이 코팅(spray coating), 스크린 프린팅(screen printing), 스퍼터링(sputtering), 글래스 마스터링(glass mastering), 포토레지스트 마스터링(photoresist mastering), 모든 종류의 CVD, 전주기법(electroforming), 및 증착과 같은 다양한 방법을 사용하여 증착될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 전극(312)은 캐소드(cathode)의 역할을 한다. 일 실시예에서, 커버 기판은 상기 616단계 이후에 상기 제2 전극 상에 증착될 수 있다. 상기 커버 기판은 상기 제1 전극(306), 상기 하나 이상의 반도체 층들(308 및 310), 및 상기 제2 전극(312)을 자신과 상기 배리어층(202) 사이에 인캡슐레이션할 수 있다.
그 이후, 상기 방법(600)이 618단계에서 종료된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 광전지 소자(400)를 제조하는 예시적인 방법(700)을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 상기 방법(700)은 다른 적절한 장치를 제조하여 구현될 수 있음에도 불구하고 상기 방법(700)을 설명하기 위해 도 4를 참조한다. 또한, 본 발명은 상기 방법(700)에 열거된 단계들의 순서에 한정되지 않는다. 또한, 상기 방법(700)은 도 7에 도시된 단계들보다 더 많은 또는 더 적은 단계들을 포함할 수 있다.
광전지 소자(400)를 제조하는 방법(700)이 702단계에서 시작된다. 704단계에서, 기판(402)이 제공된다. 이 후, 706단계에서, 점성의 경화성 물질의 층(404)이 상기 기판(402)의 평평한 표면상에 증착된다. 상기 점성의 경화성 물질은 브러쉬 또는 롤러, 디스펜싱(dispensing), 슬롯 염색 코팅(slot dye coating), 스핀-코팅(spin-coating), 스프레이 코팅(spray coating), 다양한 복제 기법들, 인젝션 몰딩(injection moulding), 또는 프린팅(printing)을 사용하여 증착될 수 있다.
708단계에서, 배리어층(202)은 상기 점성의 경화성 물질의 층(404) 상에 적용된다. 상기 배리어층(202)은 스퍼터링(sputtering), 증착(evaporation), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition), 승화(sublimation), 전자 사이클로트론 공진-플라즈마 강화 화학 기상 증착(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 물리 기상 증착(physical vapor deposition), 원자 층 증착(atomic layer deposition), 및 이들의 결합 중 하나에 의해 적용될 수 있다. 상기 배리어층(202)의 기복(파도 모양) 표면 형상은 상기 광전지 소자(400)의 다른 층들이 증착된 이후에도 여전히 유지됨을 이해해야 한다. 상기 배리어층(202)은 상기 광전지 소자(400)를 제조하는 다음 단계 또는 상기 광전지 소자(400)를 실제로 사용하는 동안 상기 점성의 경화성 물질에 의해 나오는 수분, 산소, 유체, 또는 용액을 통과시키지 않는다. 그러므로, 상기 배리어층(202)은 상기 점성의 경화성 물질 및/또는 상기 기판(402)에 의해 나오는 수분, 산소, 오염 물질/요소, 유체, 또는 용액이 증착된 다른 층들 상에 미치는 유해한 영향을 막는다. 추가로, 상기 배리어층(202)의 기복(파도 모양) 표면 형상은 광전지 소자(400)의 반도체 층들의 광 포획 능력을 가능하게 하고 이를 향상시킨다. 상기 표면 형상은 빛의 산란 및 회절을 도와 광전지 소자(400)를 통해 광 경로를 향상시키고 상기 광전지 소자(400)의 반도체 층들에 의한 빛의 흡수 기회를 증가시킬 수 있다.
그 이후, 710단계에서, TCO의 제1 층(406)이 상기 배리어층(202) 상부에 증착된다. 상기 TCO의 제1 층(406)은 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating), 닥터드 블레이드(doctored blade), 스프레이 코팅(spray coating), 스크린 프린팅(screen printing), 스퍼터링(sputtering), 글래스 마스터링(glass mastering), 포토레지스트 마스터링(photoresist mastering), 전주기법(electroforming), 모든 종류의 CVD, 및 증착과 같은 다양한 방법을 사용하여 증착될 수 있다. 그 이후, 712단계에서, 복수의 반도체 층들이 상기 TCO의 제1 층(406) 상에 증착된다. 이러한 복수의 반도체 층들은 p 도핑된 반도체(408)의 제1 층, p 도핑된 반도체(410)의 제2 층, 버퍼(412)의 층, i 도핑된 반도체(414)의 층, 및 n 도핑된 반도체(416)의 층을 포함할 수 있다. 도 4를 통하여 전술한 바와 같이, 반도체 층들은 p-i-n 구조를 형성하는 방식으로 증착된다.
그 이후, 714단계에서, TCO의 제2 층(418)이 상기 복수의 반도체 층들 상에 증착된다. 일 실시예에서, 커버 기판은 상기 TCO의 제2 층(418) 상에 제공될 수 있다. 상기 커버 기판은 상기 TCO의 제1 층(406), 상기 복수의 반도체 층들(408, 410, 412, 414, 및 416), 상기 TCO의 제2 층(418)을 자신과 상기 배리어층(202) 사이에 인캡슐레이션할 수 있다. 다른 실시예에서, 은(silver)의 층(420), 및 알루미늄의 층(422) 또한 상기 커버 기판에 의한 인캡슐레이션 이전에 상기 TCO의 제2 층(418) 상에 증착될 수 있다. 상기 방법(700)은 716단계에서 종료된다.
전술한 바와 같이, 다양한 실시예들은 수분, 산소, 다른 가스들, 용액들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 방지하여 여러 장점들을 갖는다. 이러한 배리어층의 일부 실시예들이 갖는 상기 여러 장점들 중 하나는 두 개의 방향으로 형성된 두 개의 세트의 기복들이 제공되어, 기복들을 미세한 범위로 구부림에 의해 상기 배리어층이 평면의 모든 방향에서 눈에 보일 정도의 범위로 늘어나거나 줄어줄 수 있어 상기 배리어층은 열응력, 기계적 응력, 및 다른 종류의 기계적 부하를 견딜 수 있다. 또한, 상기 배리어층이 응력에 의해 균열하지 않기 때문에, 배리어층은 향상된 배리어 특성을 제공한다. 본 발명의 배리어층은 OLED에서 배리어층으로 사용될 뿐만 아니라, OLED에서 광 추출 요소로도 사용될 수 있다. 추가로, 박막 광전지 셀 배리어층에서 사용되는 본 발명의 배리어층은 박막 또는 유기 광전지 셀에서 광 포획 층으로 사용될 수도 있다.
본 발명은 상기 바람직한 실시예에 의하여 설명되었으나 다양한 변경과 변형 예 등이 당업자에게 명백히 이해될 것이며 따라서 본 발명의 권리범위는 상기 언급된 실시예에 제한되지 않고 법이 허용하는 한도 내에서 가장 넓은 의미로 해석되고 이해되어야 한다.
본 명세서에서 언급된 모든 문서들은 본원에 참조로 병합된다.

Claims (20)

  1. 수분, 산소, 다른 가스들, 용매들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 막는 배리어층에 있어서, 상기 배리어층은 기복이 아닌 표면, 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재를 특징으로 하는 표면 형상을 가지고, 상기 표면 형상은 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 야기하는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 구부러져, 상기 배리어층이 자신의 표면 형상을 따라 평면의 모든 방향에서 늘어나고 줄어들 수 있으며, 상기 배리어층의 균열이 방지되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 배리어층의 재료는 금속(metal), 반도체(semiconductor), 금속 산화물(metal oxide), 산화물 반도체(oxide semiconductor), 금속 불화물(metal fluoride), 금속 질화물(metal nitride), 질화물 반도체(semiconductor nitride), 금속 탄화물(metal carbide), 탄화물 반도체(semiconductor carbide), 금속 탄질화물(metal carbonitride), 탄질화물 반도체(semiconductor carbonitride), 금속 산질화물(metal oxynitride), 산질화물 반도체(semiconductor oxynitride), 금속 붕소화물(metal boride), 붕소화물 반도체(semiconductor boride), 금속 옥시보라이드(metal oxyboride), 옥시보라이드 반도체(oxyboride semiconductor), 및 이들의 결합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 배리어층은 유기 전계 발광 소자에서 광 추출 층으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 배리어층은 박막 광전지 소자 및 유기 광전지 소자 중 하나에서 광 포획 층으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 형상은 인각(engraving), 밀링(milling), 자연적 버클링(spontaneous buckling), 간섭 리소그래피(interference lithography), 및 다른 리소그래피 방법들에서 선택된 과정을 사용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 배리어층의 두께는 5nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 배리어층은 스퍼터링(sputtering), 증착(evaporation), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition), 승화(sublimation), 전자 사이클로트론 공진-플라즈마 강화 화학 기상 증착(electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition), 물리 기상 증착(physical vapor deposition), 원자 층 증착(atomic layer deposition), 및 이들의 결합에서 선택된 과정을 사용하여 상기 인접한 기판 또는 층 상에 적용되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 표면 형상은 적어도 상기 표면 형상을 따라 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(undulations) 및 상기 표면 형상을 따라 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(undulations)에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들은 제1 사인 곡선 형상(sinusoidal profile)으로 정의되고, 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들은 제2 사인 곡선 형상(sinusoidal profile)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상의 파장은 80nm 내지 80㎛이고, 파고는 10nm 내지 80㎛인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  11. 제 9 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상은 다음의 식 z=Asinx+Bsiny으로 표현되고, 여기서, "A" 및 "B"는 동일하지 않고, "x" 및 "y"는 각각 상기 표면 형상의 xy 평면상에서의 x 및 y 좌표인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  13. 수분, 산소, 다른 가스들, 용매들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 막는 배리어층에 있어서, 상기 배리어층은 기복이 아닌 표면, 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재를 특징으로 하는 표면 형상을 가지고, 상기 표면 형상은 적어도 상기 표면 형상을 따라 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(undulations) 및 상기 표면 형상을 따라 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(undulations)에 의해 정의되고, 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 구부러져, 상기 배리어층이 자신의 표면 형상을 따라 평면의 모든 방향에서 늘어나고 줄어들 수 있으며, 상기 배리어층의 균열이 방지되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 세트의 기 정의된 기복들은 제1 사인 곡선 형상(sinusoidal profile)으로 정의되고, 상기 제2 세트의 기 정의된 기복들은 제2 사인 곡선 형상(sinusoidal profile)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상의 파장은 80nm 내지 80㎛이고, 파고는 10nm 내지 80㎛인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  16. 제 14 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 제1 사인 곡선 형상 및 상기 제2 사인 곡선 형상은 다음의 식 z=Asinx+Bsiny로 표현되고, 여기서, "A" 및 "B"는 동일하지 않고, "x" 및 "y"는 각각 상기 표면 형상의 xy 평면상에서의 x 및 y 좌표인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 수직인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 배리어층의 두께는 5nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는 배리어층.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 배리어층은 유기 전계 발광 소자에서 광 추출 층으로 사용될 수 있고, 박막 광전지 소자 및 유기 공전지 소자 중 하나에서 광 포획 층으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 배리어층.
  20. 투명 기판;
    상기 투명 기판상에 제공되는 광 관리 층;
    상기 광 관리 층 상에 제공되고, 수분, 산소, 다른 가스들, 용매들, 및 휘발성 유기 화합물들의 투과를 막고, 파도 모양이 아닌 표면, 직선들 및 뚜렷한 모서리들의 부재를 특징으로 하는 표면 형상을 가지되, 상기 표면 형상은 적어도 상기 표면 형상을 따라 제1 방향으로 형성된 제1 세트의 기 정의된 기복들(undulations) 및 상기 표면 형상을 따라 제2 방향으로 형성된 제2 세트의 기 정의된 기복들(undulations)에 의해 정의되고, 인접한 기판 또는 층의 변형에 의해 발생하는 적어도 하나의 열응력, 기계적 응력, 및 부하에 반응하여 구부러져, 배리어층이 자신의 표면 형상을 따라 평면의 모든 방향에서 늘어나고 줄어들 수 있으며, 상기 배리어층의 균열이 방지되도록 하는 배리어층;
    상기 배리어층 상에 제공되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 제공되는 하나 이상의 반도체 층들;
    상기 하나 이상의 반도체 층들 상에 제공되는 제2 전극; 및
    상기 광 관리 층, 상기 배리어층, 상기 제1 전극 층, 상기 하나 이상의 반도체 층들, 및 상기 제2 전극을 상기 투명 기판과 자신 사이에 인캡슐레이션하는 커버 기판을 포함하는 전자 기기.
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