KR20160051828A - 유기 광전자 부품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 광전자 부품에 관한 것으로서, 그러한 유기 광전자 부품은 기판(101)을 포함하고, 그러한 기판 상에는 제1 전극(102), 이어서 적어도 하나의 유기 광전자 층을 갖는 유기 기능층 적층체(103), 그리고 이어서 제2 전극(104)이 연속적으로 배열된다. 박막 캡슐화부(107)가 제2 전극(104) 위에 그리고 제2 전극(104)에 더하여 배열되고, 직접적으로 인접하는 층과 상이한 경도를 갖는 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 유기 기능층 적층체(103)와 박막 캡슐화부(107) 사이에 배열된다.
Description
본 발명은 유기 광전자 부품에 관한 것이다.
본 특허 출원은, 독일 특허 출원 10 2013 109 646.8인 우선권을 주장하고, 그 개시 내용이 본원에 참조로서 원용된다.
유기 발광 다이오드는, 특히 그들이 면 광원(surface light source)으로서 구현되는 경우에, 예를 들어, 입자와 같은 3-차원적인 장애물에 대해서 매우 민감하다.
구체적인 실시예의 적어도 하나의 목적은, 입자에 대한 민감성이 감소된 유기 광전자 부품을 구체화하는 것이다.
이러한 목적은, 독립 특허 청구항에 따른 물품에 의해서 달성된다. 그러한 물품의 유리한 실시예 및 개선예가 종속항에서 특징으로 기재되어 있고 이하의 설명 및 도면으로부터 보다 명확해 진다.
적어도 하나의 실시예에 따라서, 유기 광전자 부품이 적어도 2개의 전극을 기판 상에 포함하고, 그러한 전극 사이에는 적어도 하나의 유기 광전자 층을 갖는 유기 기능층 적층체(organic functional layer stack)가 배열된다. 특히, 기판 상에 제1 전극이 배열되고, 그 위에 유기 기능층 적층체가 배열되며, 그 위에 제2 전극이 배열된다.
여기에서 그리고 이하에서, 예를 들어, "~ 상에", "~ 위에", "그 위에", "아래에", "그 아래에"와 같은 공간적인 표시는 기판 상의 층의 배열에 관한 일반적인 순서에 관한 것이다. 만약 제1 층이 제2 층 상에 또는 그 위에 배열된다면, 이는, 제2 층이 기판과 제1 층 사이에 배열된다는 것 그에 따라 제2 층으로부터 볼 때 제1 층이 상부의 층이 된다는 것을 의미한다. 만약 제1 층이 제2 층 아래에 배열된다면, 이는, 제1 층이 기판과 제2 층 사이에 배열된다는 것, 그에 따라 제2 층으로부터 볼 때 제1 층이 하부 층이 된다는 것을 의미한다.
유기 광전자 부품이 예를 들어 유기 발광 부품으로서 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 유기 기능층 적층체가, 적어도 하나의 유기 광전자 층으로서, 유기 발광 부품의 동작 중에 광을 생성하는 유기 방전광 층 형태의 적어도 하나의 유기 발광 층을 포함한다. 전극 중 적어도 하나가 반투명하고(translucent), 그에 따라 동작 중에 생성되는 광이 그러한 전극을 통해서 외측으로 주변으로 방출될 수 있다. 유기 발광 부품이 특히 유기 발광 다이오드(OLED)로서 구현될 수 있다.
유기 광전자 부품이 또한 대안적으로 또는 부가적으로 유기 광 검출 부품으로서 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 유기 기능층 적층체가, 적어도 하나의 유기 광전자 층으로서, 유기 광 검출 부품의 동작 중의 광 입사시에 전류 및/또는 전압을 생성하는 적어도 하나의 유기 광 검출 층을 포함한다. 전극 중 적어도 하나가 반투명하고, 그에 따라 외부로부터의 주위 광이 전극을 통해서 유기 기능층 적층체로 전달될 수 있다. 유기 광 검출 부품이 특히 유기 포토다이오드 또는 유기 태양 전지로서 구현될 수 있다.
여기에서 그리고 이하에서, "반투명"은 가시 광선에 대해서 투과적인 층을 나타낸다. 이러한 경우에, 반투명 층이 투명할 수 있고, 다시 말해서 깨끗하게(clearly) 반투명일 수 있거나, 적어도 부분적으로 광을 산란시키고 및/또는 부분적으로 광을 흡수할 수 있고, 그에 따라 반투명 층이 예를 들어 또한 확산적으로 또는 우유빛으로 반투명할 수 있다. 특히 바람직하게, 여기에서 반투명으로 표시된 층이 가능한 한 투명하도록, 그에 따라 결과적으로, 특히 광의 흡수가 가능한 한 적도록, 여기에서 반투명으로 표시된 층이 구현된다.
예로서, 반투명 전극이 투명한 전도성 산화물(TCO) 또는 투명한 금속을 포함하거나 그러한 것으로 이루어질 수 있다. 유기 광전자 부품의 유기 기능층 적층체가 사이에 놓이는 2개의 전극 중 다른 하나가 반사적인 것으로 구현될 수 있고, 예를 들어, 금속을 포함하거나 금속으로 이루어질 수 있다. 그에 대한 대안으로서, 양 전극이 또한 반투명한 것으로 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 유기 발광 부품이 특히 투명한 OLED로서 구현될 수 있다.
적어도 하나의 추가적인 실시예에 따라서, 유기 광전자 부품이 유기 기능층 적층체 및 전극 상에, 다시 말해서 제2 전극 위에 캡슐화부(encapsulation)를 포함한다. 그러한 캡슐화부가 특히 바람직하게 박막 캡슐화부에 의해서 형성되고, 그러한 박막 캡슐화부는, 침착(deposition) 방법에 의해서, 바람직하게 화학 기상 증착 방법, 원자층 침착 방법 및/또는 분자층 침착 방법에 의해서, 전극 및 유기 기능층 적층체 상에 도포되는 적어도 하나의 또는 복수의 얇은 층을 포함한다.
또한, 접착제 층에 의해서 접착식으로 본딩된 커버가, 특히 박막 캡슐화부의 경우에, 기판으로부터 볼 때 캡슐화부 상에 배열될 수 있고, 그러한 커버는, 예를 들어, 유리 층 또는 유리 판 그렇지 않으면 플라스틱, 금속 또는 이들의 조합 또는 전술한 재료의 라미네이트(laminate)에 의해서 형성될 수 있다. 커버는, 커버 자체가 캡슐화 효과를 가질 필요가 없이, 특히 박막 캡슐화부로서 구현된 캡슐화부와 함께, 기계적 보호부로서의, 특히 긁힘-방지 보호부로서의 역할을 할 수 있다.
상부에 라미네이트된 여러 가지 층 시퀀스 및 보호 층 - 예를 들어 유리 커버 형태 - 을 갖는 박막-캡슐화된 유기 부품이, 예를 들어, 상단 전극과 커버 사이에 배열되는 입자와 같은 3-차원적인 장애물에 특히 민감할 수 있다는 것을 발견하였다. 그러한 입자가, 개별적인 층들의 생산 중에 그리고 그 사이에 오염물질 형태로 층으로 의도하지 않게 도포될 수 있고, 후속 층으로 커버될 수 있다. 결과적으로, 예를 들어, 부품의 층 상에 배치된 입자가 상부에 또는 하부에 있는 위치에서 압력이 가해지는 경우에, 프로세스 구현으로 인해서 입자에 대한 민감성이 증가될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상단의, 제2 전극으로부터 박막 캡슐화부로의 전이부(transition)가 중요할 수 있는데, 이는, 예를 들어 알루미늄과 같은 연질 재료로 일반적으로 형성되는 제2 전극 상의 입자가, 예를 들어 규소 질화물과 같은 큰 경도의 재료로 일반적으로 형성될 수 있는 박막 캡슐화부의 층에 의해서 유기 층 내로 압입될(pressed) 수 있기 때문이고, 이는 단락 회로의 결과로서 부품의 자연적인(spontaneous) 고장을 유도할 수 있다. 그에 따라, 그러한 자연적인 고장의 가능성을 줄이기 위해서, 유기 광전자 부품의, 특히 표 광원 또는 면 광 검출기로서 구현된 유기 광전자 부품의 강건성(robustness)을 증가시킬 필요가 있다.
이와 관련하여, 하나의 문제가, 특히, 유기 광전자 부품의 여러 층을 도포하기 위한 선행 프로세스 단계에서, 예를 들어 세정 및 마스크 교환 단계에서, 입자가 특히 층의 연부 영역 내에 침착될 수 있다는 것일 수 있을 것이다. 기술적 견지로부터 종종 유발되는 정렬 부정확성의 결과로서, 예를 들어, 상단의, 제2 전극이 유기 기능층 적층체 위에 완전히 놓이지 않는 것이 부가적으로 발생될 수 있고, 결과적으로, 그러한 위치에서, 입자가 특히 용이하게 유기 기능층 적층체 내로 압입될 수 있다.
큰 강건성 외에도, 추가적인 재원(specification)을 따를 필요성이 있을 수 있을 것이다. 특히, 제품 재원 및 프로세스 구현에 관한 이하의 경계 조건 중 하나 이상이 고려되어야 하고, 가능한 한 동시에, 유기 광전자 부품의 제조 중에 충족되어야 할 필요가 있을 수 있을 것이다:
- 전압, 휘도, 효율, 컬러 조정(color coordinate)과 같은 광전자적 (t0)-IVLS 매개변수;
- 예를 들어 휘도, 컬러 천이(shift), 전압 변화와 관련한 수명;
- 보관 수명(shelf life);
- 예를 들어 자연적인 고장과 관련한 강건성;
- 예를 들어 층 탈착 및 열적 사이클링 내구성에 관한 기계적 안정성;
- 설계 자유;
- 큰 수득(yield)을 획득하기 위해서, 특히 입자의 결과로서 부품에 영향을 미칠 수 있는 경우에, 무(free)-입자 프로세스 구현;
- 낮은 단위(unit) 비용 및 적은 재료 소비의 달성을 초래할 수 있는, 짧은 프로세스 시간 및 신속한 사이클 시간;
- 낮은 자본 지출을 가능하게 하는, 가능한 한 적은 장비 또는 장비 교환.
앞서서 제시된 요점들이 서로 상호 작용하고 일부 경우에 충돌할 수 있을 것이다. 예를 들어, 박막 캡슐화부의 층 두께 증가에 의해서 보관 수명이 상당히 증가될 수 있다. 보관 수명이, 예를 들어, 매개변수 B10 및 B50에 의해서 구체화될 수 있고, 여기에서 B10은 10% 고장을 나타내고 B50은 50% 고장을 나타낸다. 이와 관련하여, 예를 들어, 약 12년의 평균 보관 수명 B50가 예를 들어 800 nm 두께의 SiN 층을 갖는 박막 캡슐화부로 달성될 수 있는 반면, 50 nm의 두께를 갖는 부가적인 알루미늄 아연 산화물(ATO) 층으로 B50로서 약 22 년이 달성될 수 있다는 것을 발견하였다. 그러나, 동시에, 동작 시의 수명이 결과적으로 감소될 수 있고 및/또는 상단 전극이 변형(strain) 효과의 결과로서 탈착될 수 있고, 그 결과로서 부품의 기계적 안정성에 부정적인 영향이 가해진다.
예로서, 강건성을 증가시키기 위한 이하의 수단이 또한 공지되어 있다:
- 5 ㎛까지의 두께로 화학 기상 증착(CVD)에 의해서 두꺼운 층을 도포하는 것: 그에 의해서, EOL내에 입자가-있는(particle-burdened) 프로세스의 경우에 B10 저장 값의 상당한 증가, 추정에 따라서 200% 초과의 증가가 달성될 수 있다. 이러한 경우에, EOL은 "후공정(end of line)"을 나타내고, 예를 들어, 캡슐화 부분과 관련된 프로세스를 지칭한다. 그러나, 낮은 프로세스 온도가 요구되기 때문에, 약 1 시간의 자리수(order of magnitude)의 긴 프로세스 시간이 필요하다. 또한, 수명 및 기계적인 안정성에 미치는 부정적인 영향이 CVD 층의 변형으로 인해서 발생할 수 있다.
- 예를 들어 문헌 WO 2009/109183 A1에서 설명된 바와 같은, 빛을 발하는 지역의 이산(discretization) 및 통합된 보호 요소의 통합: 그러나, 이는 매우 높은 정렬 정확성을 필요로 하고, 그에 따라 FOL 내의 정렬 유닛에서의 큰 자본 지출을 초래한다. 이러한 경우에, FOL은 "전공정(front of line)"을 나타내고, 예를 들어, 기판 부분과 관련한 프로세스를 지칭한다.
- 높은 청정실 품질: 이는 청정실 내의 제조로 인해서 매우 높은 프로세스 엔지니어링 경비(outlay) 및 자동화 정도를 초래한다. 공동- 및 박막-캡슐화된 부품의 경우에, 기판 세정 및 복잡한 측정 방법의 이용이 큰 자본 지출 및 유지보수 비용을 초래한다.
- 입자 적재(load)를 줄이기 위한 프로세스 라인의 완전 자동화: 이는 또한 큰 자본 지출을 초래한다.
- 입자 감소를 위한 몇몇 상이한 프로세스 및 몇몇 장비의 교환: 그러한 대책(measure)은, 선반 수명 재원이 적어도 일부 경우에 충족되지 않는다는 것을 의미한다. 예를 들어, CVD에 의해서만 도포되고 원자층 증착(ALD)에 의해서 침착된 라미네이트 층을 가지지 않는 충분히 불투과적인 SiN 층이 허용된 프로세스 온도에서 비용 효과적으로, 매우 짧은 프로세스 시간에, 그에 따라 얇은 두께로 실현될 수 없다는 것을 발견하였다.
- 박막 캡슐화부 대신의 공동 캡슐화부: 공동 캡슐화부는 입자가 압입되는 것을 특정 범위까지 방지할 수 있으나, 공동 캡슐화부의 경우에 게터(getter) 재료가 일반적으로 이용되어야 하고, 결과적으로 많은 비용이 유발되고, 이는 수득 문제를 초래할 수 있다.
- 두꺼운 홀 주입 층 및/또는 웨트-케미컬적으로(wet-chemically) 도포된 홀 주입 층이 강건성을 증대시키나, IVLS 매개변수를 제한한다. 일반적으로 두꺼운 유기 기능층이 또한 수명에 그리고 성능에 그리고 또한 비용에 영향을 미칠 수 있다. 웨트-케미컬 프로세스 이후에, 장비의 변화가 요구되는 것으로 인해서, 입자에 대한 민감성이 여전히 남아 있다.
- 예를 들어, 여러 실시예에서의 SiNCBOx 층 시퀀스 또는 MLD 구조물(MLD: "분자층 증착")을 갖는, CVD 프로세스로부터 공지된 것과 같은 층 시퀀스 구조물을 갖는 얇은 캡슐화부:
예를 들어, SiNC/SiNC로 이루어진 층 구조물이 각각의 개별적인 층보다 더 경질이라는 것을 발견하였다. 그러나, 층 구조물에 의해서 초래되는 미로 효과에도 불구하고, 그러한 층만으로 합리적인 프로세스 시간 내에 충분한 보관 수명이 생성될 수 없고, 이는 용인될 수 없는 비용을 초래한다는 것을 발견하였다. 하부의 상단 전극에 대한 층 시퀀스 구조물의 정합의 결여(lack of matching)가 층 탈착을 부가적으로 유도할 수 있고, 이는 감소된 기계적 안정성을 초래한다. 유사하게, 마이크로미터 범위의 두꺼운 층이 변형으로 인해서 상단 전극으로부터의 탈착을 유도할 수 있다.
- ALD 방법의 이용: ALD에 의해서 도포된 층은 보관 수명을 증진시키나, 스스로 강건성을 증대시키지는 않는다. 또한, ALD 방법에서의 프로세스가 수명을 감소시키는 효과를 가질 수 있다.
- 유리 라미네이션: 유리 커버의 직접적인 라미네이션은 입자가 유기 층 적층체 내로 압입될 위험을 증가시킨다.
- 변형된 SiN 박막 캡슐화부 층이 강건성을 증대시키나, 특히 Ag-계 전극 상에서의 배열의 경우에 탈착 경향이 있다(입자가 하나의 방향으로 굽혀지도록 의도된다).
- 예를 들어 레지스트로 이루어진 다차원적인 구조물에서의 얕은 높이는, 선행하는 세정 프로세스에서의 입자 압입 가능성 또는 레지스트 파괴 가능성을 증가시킨다.
그에 따라, 강건성을 증대시키기 위한 효과적인 개별적인 대책이 존재하지만, 그러한 대책 자체가 종종, 예를 들어, 보관 수명의 감소 또는 프로세스 비용의 증가와 같은 단점을 갖는다는 것을 발견하였다.
추가적인 실시예에 따라서, 유기 광전자 부품이, 제2 전극 이외에, 유기 기능층 적층체 및 박막 캡슐화부 사이에서, 직접적으로 인접하는 층과 상이한 경도를 갖는 적어도 하나의 제1 중간 층을 포함한다. 그에 따라, 적어도 하나의 제1 중간 층이 제2 전극의 위에 또는 아래에 배열될 수 있다. 게다가, 또한 복수의 제1 중간 층 및/또는 적어도 하나의 제1 중간 층 이외의 또한 적어도 하나의 제2 중간 층이 존재할 수 있다. 만약 복수의 중간 층이 존재한다면, 그러한 중간 층은 유기 기능층 적층체와 박막 캡슐화부 사이에서 제2 전극 위에 및/또는 아래에 배열될 수 있다. 적어도 하나의 제1 중간 층이 분진 입자의 결과로서 손상되는 것에 대해서 유기 기능층 적층체를 보호하도록 구축된다. 특히, 적어도 하나의 제1 중간 층이, 제2 전극과 박막 캡슐화부 사이에 위치된 그러한 분진 입자의 결과로서 손상되는 것에 대해서 유기 기능층 적층체를 보호하도록 구축된다. 만약 유기 광전자 부품이 복수의 중간 층을 포함한다면, 그러한 중간 층이 각각의 경우에, 홀로 또는 결합적으로, 제2 전극과 박막 캡슐화부 사이에 위치된 분진 입자에 대한 전술한 보호 메커니즘을 가질 수 있다. 그러한 분진 입자가, 유기 광전자 부품의 제조 중에, 의도하지 않게 제2 전극 상으로 도포될 수 있을 것이다. 이러한 것이, 예를 들어, 장비의 교환, 마스크 교환 또는 프로세스 변경 중에 발생될 수 있다.
분진 입자가 다양한 원인을 가질 수 있다; 예를 들어, 분진 입자가, 유기 광전자 부품의 적어도 하나의 층을 생성하기 위한 장비 내에 의도하지 않게 존재하는 먼지 입자일 수 있다. 또한, 분진 입자가, 마찰 또는 마모 프로세스의 결과로서, 코팅 장비 내의 부분으로부터 탈착되는 입자일 수 있다. 또한, 코팅 재료가 시간에 걸쳐서 코팅 장비 내에 침착될 수 있다. 그러한 침착물이 너무 커지기 시작하는 경우에, 예를 들어 침착물이 입자 형태로 다시 탈착될 수 있다.
통상적인 유기 광전자 부품에서, 분진 입자가 제2 전극 상에 침착된다면, 예를 들어, 박막 캡슐화부 상에서의 압력 인가의 경우에, 그 결과로서 그러한 분진 입자가 제2 전극 내로 압입될 수 있는데, 이는 예를 들어 Al, Ag 및 Mg와 같은 제2 전극을 위한 일반적인 재료가 매우 연질이기 때문이다. 제2 전극의 및/또는 박막 캡슐화부의 두께의 자리수의 크기를 갖는 입자의 경우에, 다시 말해서 100 nm 내지 2 ㎛의 전형적인 크기를 갖는 입자의 경우에, 이러한 입자가 압력 인가의 경우에 제2 전극을 통해서 압입될 위험이 존재한다. 제1 전극이 하단에 위치되는 것과 관련하여, 그러한 3-차원적인 장애물이 또한 유기 층을 통해서 추가적으로 압입될 수 있고, 이는 유기 광전자 부품의 자연적인 고장을 초래할 수 있다.
여기에서 설명되는 유기 광전자 부품의 경우에, 적어도 하나의 제1 중간 층, 그렇지 않으면 복수의 제1 중간 층, 그렇지 않으면 제1 및 제2 중간 층의 조합이 그 경도 및 그 열팽창 계수와 관련하여 목표화된 방식으로 선택되며, 그에 따라 그러한 방식으로 입자가 제2 전극 내로 또는 제2 전극을 통해서 압입되는 것을 방지한다. 여기에서 설명되는 그리고 후술되는 중간 층이 금속, 금속 합금, 반도체, 반도체 혼합물 및 비-전도체 그리고 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유기 시스템 위에 도포된 층의 탈착을 피할 수 있는 방식으로, 하나의 또는 복수의 중간 층의 열팽창 계수가 선택된다.
중간 층에 대한 예시적인 재료가 23 내지 45 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Al, 43.7 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Ag, 37.7 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Mg, 18 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Ga, 14 HV10의 전형적인 경도를 갖는 In, 그리고 38 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Zn일 수 있다. 이러한 경우에, HV10은 당업자에게 공지된 비커스(Vickers) 경도를 나타내고, 다시 말해서 비커스에 따른 경도 테스트 중에 10 kp의 테스트 힘으로 측정된 경도를 나타낸다. 100 HV10 이하의 경도를 갖는 중간 층 재료가 이하에서 "연질"로서 지칭된다.
또한, 중간 층이 예를 들어 114 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Ni, 350 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Mo, 475 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Pd, 540 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Co, 540 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Rh, 730 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Ir, 730 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Ru, 795 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Ti, 그리고 795 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Mn으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있다. 100 내지 1000 HV10의 경도를 갖는 그러한 재료를 여기에서 그리고 이하에서 또한 "중간-경질"으로서 지칭한다.
또한, 중간 층이 1120 HV10의 전형적인 경도를 갖는 V, 1120 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Os, 1520 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Wo 그리고 1750 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Cr로부터 선택된 재료를 또한 포함할 수 있다. 1000 HV10 이상의 경도를 갖는 그러한 재료를 여기에서 그리고 이하에서 또한 "경질"로서 지칭한다.
전술한 연질, 중간-경질 및 경질 금속 이외에, 중간 층이 예를 들어 세라믹 재료, 예를 들어 1000 HV10의 전형적인 경도를 갖는 Al2O3, 1600 HV10의 전형적인 경도를 갖는 SiN 및/또는 2600 HV10의 전형적인 경도를 갖는 SiC를 또한 포함할 수 있다. 그러한 재료 이외에, 예를 들어 SiOx, SiC, BC, BN, AlN, AlWN이 또한 세라믹 중간 층 재료로서 가능하다.
추가적인 실시예에 따라서, 적어도 하나의 제1 중간 층이 제2 전극과 박막 캡슐화부 사이에 배열된다. 이러한 경우에, 적어도 하나의 제1 중간 층이 제1 중간 층에 바로 인접하는 하부 층보다, 그리고 제1 중간 층에 바로 인접하는 상부 층보다 작은 경도를 갖는다. 다시 말해서, 적어도 하나의 제1 중간 층이, 보다 큰 경도를 갖는 유기 광전자 부품의 2개의 층들 사이에 위치된다. 적어도 하나의 제1 중간 층이 200 nm 이상의, 300 nm 이상의, 500 nm 이상의, 1 ㎛ 이상의 또는 2 ㎛ 이상의, 그리고 10 ㎛ 이하의 또는 5 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 하나의 바람직한 실시예에서, 제1 중간 층이 2 ㎛ 이상의 그리고 5 ㎛ 이하의 두께를 갖는다. 그러한 두께의 경우에, 100 nm 내지 10 ㎛ 범위 이내일 수 있는 전형적인 입자 크기의 경우에, 제조 중에 의도하지 않게 제1 중간 층의 영역 내에 도포되는 입자가, 제2 전극을 통해서 압입되지 않고, 제1 중간 층 내로 압입되는 것이 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층과 직접적으로 인접하는 하부 층이 제2 전극이다. 예로서, 제2 전극이 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 한편, 제1 중간 층이 In, Ga, Zn 또는 이들의 조합을 포함한다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층과 직접적으로 인접하는 하부 층이, 제2 전극 상에 배열되고 제2 전극보다 큰 경도를 갖는 제2 중간 층이다. 예로서, 제2 중간 층이 제2 전극 상으로 직접적으로 그리고 제2 전극과 직접적으로 접촉하여 배열될 수 있다. 특히 바람직하게, 그러한 제2 중간 층이 중간-경질 또는 경질 재료, 예를 들어 Cr, Wo, V, Os, Ru, Ir 또는 이들의 조합을 포함한다. 또한, AlOx, SiC, SiN 또는 제2 전극보다 큰 경도를 갖는 일부 다른 세라믹 재료가 제2 중간 층으로서 도포될 수 있다. 만약, 예를 들어, Al이 제2 전극 내에 존재하거나 제2 전극이 Al로 형성된다면, 그러한 Al 층의 직접적인 산화에 의해서 AlOx 가 제2 전극 상에서 생성될 수 있다. 이러한 경우에, 바람직한 층 두께가 1 nm 이상 및 10 nm 이하이다. 또한, 바람직하게 제2 전극을 도포하기 위해서 이용되는 것과 동일한 쉐도우 마스크를 이용하여, 세라믹 층, 다시 말해서, 예를 들어 AlOx 층 또는 SiC 또는 SiN 층이 ALD, MLD, 스퍼터링 또는 CVD 프로세스에 의해서 제2 중간 층으로서 도포될 수 있다. 또한, 제1 및/또는 제2 중간 층으로서, 기술된 성질을 갖는 상이한 재료들을 포함하는 복수의 층을 포함하는 층 시퀀스를 도포할 수 있다.
특히 바람직하게, 제2 전극 위에 배열된 중간 층이, 제2 전극을 도포하기 위한 프로세스 직후에 또는 심지어 그러한 프로세스 중에 도포되며, 결과적으로, 가능한 한, 입자가 제2 전극으로 도달할 수 없다. 특히 금속의 경우에, 중간 층 재료가 예를 들어 증착에 의해서 도포될 수 있다. 특히 바람직하게, 이러한 경우에, 제2 전극 및 그러한 제2 전극에 직접적으로 인접하는 적어도 중간 층을 생성하기 위해서, 동일한 쉐도우 마스크들이 이용된다. 만약 박막 캡슐화부의 도포 이전에 또는 그 도중에 입자가 의도하지 않게 도포된다면, 제2 전극이 적어도 하나의 제1 중간 층 또는 제1 및 제2 중간 층의 조합에 의해서 보호된다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층과 직접적으로 인접하는 상부 층이 박막 캡슐화부의 층이다. 다시 말해서, 박막 캡슐화부가 적어도 하나의 제1 중간 층과 직접적으로 인접하고, 그에 따라 적어도 하나의 제1 중간 층 상으로 직접적으로 도포되는 층이 박막 캡슐화부의 제1 캡슐화부 층이다.
추가적인 실시예에 따라서, 적어도 하나의 제1 중간 층이 제2 전극과 박막 캡슐화부 사이에 배열되고, 제2 전극과 직접적으로 인접하고, 그리고 제2 전극보다 큰 경도를 갖는다. 특히, 이러한 실시예에서 적어도 하나의 제1 중간 층이 제2 중간 층과 관련하여 전술한 특징을 가질 수 있다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층이, 그러한 제1 중간 층과 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부의 층보다 작은 경도를 갖는다. 다시 말해서, 제1 중간 층과 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부의 캡슐화부 층이 적어도 하나의 제1 중간 층보다 더 경질인 것으로 구현되고, 이는 다시 제2 전극 보다 더 경질인 것으로 구현된다. 예를 들어 박막 캡슐화부의 침착을 위한 프로세스 변경 중에 의도하지 않게 제1 중간 층 상으로 배열되는 입자가 보다 경질인 박막 캡슐화부에 의해서 제1 중간 층 내로 압입된다. 특히 바람직하게, 이러한 실시예에서 제1 중간 층이, 제2 전극 보다 더 연질인, 제1 중간 층과 관련하여 추가적으로 전술한 바와 같은 두께를 가지고, 다시 말해서, 200 nm 이상 및 10 ㎛ 이하의 그리고 바람직하게 2 ㎛ 이상 및 5 ㎛ 이하의 두께를 갖는다.
추가적인 실시예에 따라서, 제2 전극이 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함하고, 제1 중간 층이 Ni, Ti, V 또는 이들의 조합을 포함한다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층이, 그러한 제1 중간 층과 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부의 층보다 큰 경도를 갖는다. 특히, 이러한 실시예에서 제1 중간 층이 전체 박막 캡슐화부보다 큰 경도를 가질 수 있다. 제1 중간 층의 도포 이후에 그리고 그러한 제1 중간 층에 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부의 도포 이전에 또는 그 도중에 의도하지 않게 도포되는 입자가, 압력 작용의 경우에, 박막 캡슐화부 내로 압입된다. 특히 바람직하게, 이러한 경우에 박막 캡슐화부가, 제2 전극 보다 연질인, 제1 중간 층과 관련하여 앞서서 추가적으로 설명된 바와 같은 두께를 가지고, 다시 말해서 200 nm 이상의 그리고 10 ㎛ 이하의 두께를 갖는다.
추가적인 실시예에 따라서, 제2 전극이 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함하는 한편, 제1 중간 층이 Cr, Wo, V, Os, Ru, Ir 또는 이들의 조합을 포함한다. 제1 중간 층을 형성하거나 제1 중간 층이 포함하는 재료에 의존하여, 박막 캡슐화부가 예를 들어 알루미늄 산화물을 포함할 수 있다. 제1 중간 층을 위해서 Cr을 이용하는 경우에, 또는 1600 HV10 초과의 경도를 갖는 Cr을 포함하는 합금을 이용하는 경우에, 예를 들어 SiN 또는 SiC 또는 전술한 다른 세라믹 재료가 또한 박막 캡슐화부를 위해서 선택될 수 있다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층에 직접적으로 인접하는 제2 중간 층이, 제2 전극보다 큰 경도를 갖는 제1 중간 층과 박막 캡슐화부 사이에 배열되고, 제1 중간 층이 제2 중간 층보다 더 큰 경도를 갖는다. 제2 중간 층이, 바람직하게, 제2 중간 층에 직접적으로 인접하고 예를 들어 박막 캡슐화부에 의해서 형성되는 상부 층보다 작은 경도를 가질 수 있다. 이러한 경우에, 제2 중간 층이 제2 전극 보다 작은 경도 또는 제2 전극보다 큰 경도를 가질 수 있다. 제2 전극을 위해서 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 이용하는 경우에, 제2 중간 층이 예를 들어 Al, Ag, Mg, In, Ga, Zn 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특히 바람직하게, 이러한 실시예에서, 제2 전극을 위해서 선택된 것과 동일한 재료가 제2 중간 층을 위해서 선택될 수 있고, 그에 따라 제2 전극의 도포와 비교하여, 제2 중간 층의 생산에서 프로세스를 변경할 필요가 없다. 이러한 실시예에서 제2 중간 층이, 제2 전극 보다 더 연질인, 제1 중간 층에 대해서 추가적으로 전술한 것과 같은 두께를 가질 수 있고, 다시 말해서 200 nm 이상의 그리고 10 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.
추가적인 실시예에 따라서, 적어도 하나의 제1 중간 층이, 제2 전극과 직접적으로 인접하는 방식으로 유기 층 적층체와 대면하고 제2 전극보다 큰 경도를 갖는 제2 전극의 측면 상에 배열된다. 그에 따라, 이러한 경우에, 제1 중간 층이 제2 전극 아래에 그리고 유기 기능층 적층체의 위에 배열된다.
특히, 이러한 실시예에서 제1 중간 층이 무기 재료를 포함할 수 있다.
추가적인 실시예에 따라서, 제1 중간 층이 전기 절연 재료에 의해서 형성되고 전기 전하 캐리어를 위한 유기 기능층 적층체와 제2 전극 사이의 터널 층으로서 구현된다. 특히, 이러한 목적을 위한 제1 중간 층이 1 nm 이상의 또는 2 nm 이상의, 그리고 5 nm 이하의 또는 3 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 제1 중간 층에 대한 그러한 얇은 두께 때문에, 제1 중간 층이 바람직하게 경질 재료를 포함한다. 예로서, 제2 전극이 알루미늄을 포함할 수 있는 한편, 제1 중간 층이 알루미늄 산화물을 포함한다. 유기 기능층 적층체와 제2 전극 사이에 그러한 제1 중간 층을 생성하기 위해서, 얇은 알루미늄 층이 유기 기능층 적층체 상으로 도포될 수 있고, 그러한 알루미늄 층이 산소의 공급에 의해서 직접적으로 산화된다. 그러한 알루미늄 층이, 예를 들어, 1 내지 5 nm 그리고 바람직하게 2 내지 3 nm의 두께를 가질 수 있다. 특히, 도포되는 알루미늄 층이 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 산화되도록, 공급되는 산소의 양이 정확하게 충분하다. 그 후에, 제2 전극을 형성하기 위해서, 산소의 첨가 없이 알루미늄이 추가적으로 도포될 수 있다.
그에 대한 대안으로서, ALD 또는 MLD에 의해서 유기 기능층 적층체와 제2 전극 사이에 적어도 하나의 제1 중간 층을 도포할 수 있다. 이러한 경우에, 세라믹 재료, 예를 들어 재료 시스템 SiNCOB로 이루어진 재료가 바람직하게 선택될 수 있고, 다시 말해서, 예를 들어, 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 탄화물, 붕소 탄화물, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 텅스텐 질화물로부터 선택된 하나의 또는 복수의 재료가 선택될 수 있다.
추가적인 실시예에 따라서, 중간 층, 예를 들어 적어도 하나의 제1 중간 층이 제2 전극 상으로 도포되고 제2 전극을 완전히 커버한다. 이는, 다시 말해서, 적어도 하나의 제1 중간 층이 제2 전극과 중첩된다는 것을 의미한다. 또한, 제2 중간 층이 적어도 하나의 제1 중간 층 상으로 도포될 수 있고, 그러한 제2 중간 층이 적어도 하나의 제1 중간 층을 완전히 커버하고 그와 중첩된다. 그에 대한 대안으로서, 제1 중간 층이 또한 제2 전극 상의 제2 중간 층 상으로 도포될 수 있고, 제1 중간 층이 제2 중간 층을 완전히 커버하고 그에 중첩될 수 있다. 또한, 박막 캡슐화부가 적어도 하나의 제1 중간 층 및/또는 적어도 하나의 제2 중간 층 및 제2 전극을 완전히 커버하고 그와 중첩될 수 있다. 특히, 유기 기능층 적층체 상으로 도포된 각각의 층이 각각의 하부 층을 완전히 커버하고 그와 중첩되는 것이 특히 유리하다. 이러한 방식으로 상기의 층 주위로 성형된 층 위에 각각 배열되는 층으로 인해서, 층의 측방향 연부 영역 내에서 입자 보호가 또한 보장된다. 특히, 그러한 층 구조물이 연부에서도 유기 광전자 부품의 강건성을 증가시킬 수 있고, 그에 따라 특히 유기 기능층 적층체의 연부 영역 내에서 의도하지 않게 도포되는 입자의 결과로서의 자연적인 고장이 자연적인 고장을 유도하지 않게 된다. 그에 따라, 예를 들어, 수명, 보관 수명 및 전술한 다른 매개변수와 같은 다른 중요 매개변수를 저하시키지 않고도, 유기 광전자 부품의 강건성이 증대될 수 있다.
유기 기능층 적층체 상의 층의 그러한 완전한 커버 또는 중첩이, 특히 전술한 중간 층과 조합되어 특히 유리하다. 상응하게 주위로-성형하는 것이, 예를 들어, 층을 도포하기 위한 단차형(stepped) 마스크의 이용에 의해서 달성될 수 있고, 그러한 단차형 마스크는 기판으로부터 특정 정도까지 그리고 상이한 개방 각도를 갖는 상응하는 층을 위해서 이용되는 개별적인 재료에 대한 증발 공급원의 이용에 의해서 이미 도포된 층의 연부 영역을 커버한다.
여기에서 설명되는 유기 광전자 부품의 경우에, 적어도 하나의 제1 중간 층 그렇지 않으면 복수의 제1 중간 층 그렇지 않으면 부가적으로 적어도 하나의 제2 중간 층의 도움으로, 그러한 중간 층을 가지지 않는 유기 광전자 부품에 대비하여, 강건성이 증대될 수 있다. 강건성을 증대시키는 것에 더하여, 동시에 지원 가능한 예산 및 제조 시간 프레임에 부정적인 영향을 미치지 않는 것과 함께, 예를 들어, IVLS 매개변수, 예를 들어 휘도, 효율, 전압 및 컬러, 수명, 보관 수명, 기계적 민감성 및 설계 자유와 같은, 제품 성질에 있어서의 다른 중요한 경계 조건이 동시에 달성될 수 있다. 또한, 프로세스 비용이 낮게 유지될 수 있다.
입자가 유기 기능층 적층체 내로 침투하는 것을 방지하고 각각이 경질 입자에 항복하는(yield to), 박막 캡슐화부 아래의 제2 전극의 영역 내의 경질 및 연질 층들의 적절한 교호(alternation)에 의해서, 박막 캡슐화부의 불투과적 성질을 동시적으로 감소시키지 않고도, 강건성이 증대될 수 있다.
유사하게, 하부 층이 완전히 커버되는 방식의, 각각의 하부 층 위의 제2 전극의, 하나 이상의 중간 층의 그리고 박막 캡슐화부의 전술한 목표화된 도포가, 다른 매개변수를 저하시키지 않고, 이제까지의 일반적인 프로세스 시스템의 이용에서의 자연적인 고장과 관련한, 강건성 증대를 초래한다.
여기에서 설명된 대책으로 인해서, 예를 들어, 열적 증발기, CVD 장비 및 ALD 장비와 같은, 이제까지 이용되었던 장비의 이용이 가능하다. 이러한 경우에, 기판을 이용된 쉐도우 마스크로부터 기계적으로 분리하지 않고도, 여기에서 설명된 대책을 이전의 프로세스로 용이하게 통합하는 것이 가능하고, 이는 입자 적재의 상당한 감소를 초래할 수 있다. 청정실 품질 및 이용되는 장비 내의 전반적인 입자 순도를 감소시킬 수 있는, 무작위적인 변동(random variation)이 없이, 규정된 층 표면에 의해서 재생성(reproducibility)이 증가될 수 있고, 비용에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
또한, 예를 들어 박막 층을 합금화하는 것 및/또는 적응된(adapted) 박막 층에 의해서, 상단의 제2 전극의 그리고 박막 캡슐화부의 경도의 정도 및 팽창 계수를 동시에 직접적으로 적응시킬 수 있고, 이는 상단 전극의 탈착 가능성 감소를 유도할 수 있다.
추가적인 장점, 유리한 실시예 및 개선예가 도면과 연관되어 이하에서 설명되는 예시적인 실시예로부터 명확해지기 시작할 것이다.
도 1a는 하나의 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품의 개략도를 도시한다.
도 1b는 도 1a로부터의 발췌부를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품으로부터의 발췌부의 개략도를 도시한다.
도 3 내지 도 6은 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 발광 부품으로부터의 발췌부의 개략도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품의 개략도를 도시한다.
도 8은 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품을 생산하기 위한 방법의 개략도를 도시한다.
도 9는 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품의 개략도를 도시한다.
도 1b는 도 1a로부터의 발췌부를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품으로부터의 발췌부의 개략도를 도시한다.
도 3 내지 도 6은 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 발광 부품으로부터의 발췌부의 개략도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품의 개략도를 도시한다.
도 8은 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품을 생산하기 위한 방법의 개략도를 도시한다.
도 9는 추가적인 예시적 실시예에 따른 유기 광전자 부품의 개략도를 도시한다.
예시적인 실시예 및 도면에서, 동일한 유형 또는 동일하게 작용하는 동일한 요소가 각각의 경우에 동일한 참조 부호를 가질 수 있을 것이다. 도시된 요소 및 다른 요소들 사이의 그들의 크기 관계가 진정한 축척으로서 간주되지 않아야 하고; 또한, 예를 들어, 층, 구조적 부분, 부품 및 영역과 같은 개별적인 요소가, 보다 양호한 도시를 위해서 및/또는 보다 양호한 이해를 위해서, 과장된 크기로 도시되어 있을 수 있을 것이다.
도 1a는, 순전히 예로서 유기 발광 다이오드(OLED) 형태의 유기 발광 부품으로서 구현된, 하나의 예시적인 실시예에 따른 유기 광전자 부품(100)를 도시한다. 또한, 대안적으로 또는 부가적으로, 유기 광전자 부품이 유기 광 검출 부품으로서 구현될 수 있다.
유기 광전자 부품(100)가 기판(101)을 포함하고, 그러한 기판 상에는 적어도 하나의 유기 발광 층을 갖는 유기 기능층 적층체(103)이 제1 전극(102)과 제2 전극(104) 사이에 배열된다. 전극(102, 104) 중 적어도 하나가 반투명한 것으로서 그에 따라 광에 대해서 투과적인 것으로서 구현되고, 그에 따라 부품(100)의 동작 중에 유기 기능층 적층체(103) 내에서 생성된 광이 적어도 하나의 반투명 전극을 통해서 복사될 수 있다.
도 1에 도시된 유기 광전자 부품(100)의 경우에, 기판(101)이, 예를 들어 유리 판 또는 유리 층 형태의, 반투명한 것으로서 구현된다. 그에 대한 대안으로서, 기판(101)이 예를 들어 반투명 플라스틱 또는 유리-플라스틱 라미네이트를 또한 포함할 수 있다.
유사하게, 기판(101) 상으로 도포되는 제1 전극(102)이 반투명한 것으로서 구현되고, 예를 들어, 투명한 전도성 산화물을 포함한다. 투명한 전도성 산화물(TCO)은 투명한 전도성 재료이고, 일반적으로, 예를 들어 아연 산화물, 주석 산화물, 카드뮴 산화물, 티탄 산화물, 인듐 산화물 및 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은, 금속 산화물이다. 예를 들어 ZnO, SnO2 또는 In2O3과 같은 이원계(binary) 금속-산소 화합물과 함께, 예를 들어 Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12 과 같은 삼원계 금속-산소 화합물, 또는 상이한 투명한 전도성 산화물들의 혼합물이 또한 TCO의 그룹에 포함된다. 또한, TCO가 화학양론적 조성에 반드시 상응할 필요가 없고 또한 p- 또는 n-도핑될 수 있다. 또한, 반투명 전극이 예를 들어 투명한 금속, 금속 네트워크 구조물 또는 예를 들어 은 및/또는 그래핀(graphene) 또는 탄소-함유 층을 포함하거나 그로 이루어진 전도성 네트워크, 또는 전술한 투명한 재료의 조합을 또한 포함할 수 있다.
도시된 예시적인 실시예에서, 유기 기능층 적층체(103) 상에 도포된 제2 전극(104)이 반사적인 것으로서 구현되고, 알루미늄, 바륨, 인듐, 은, 금, 마그네슘, 구리, 칼슘, 및 리튬 그리고 그 화합물, 조합 및 합금으로 부터 선택될 수 있는 금속을 포함한다. 특히, 전극(104)이 Ag, Al, Mg 또는 합금 또는 이러한 것을 포함하는 층 적층체, 예를 들어, Ag/Mg, Ag/Ca, Mg/Al 또는 Mo/Al/Mo 또는 Cr/Al/Cr을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 전극(104)이 또한 전술한 TCO 재료 또는 적어도 하나의 TCO 및 적어도 하나의 금속을 포함하는 층 적층체를 포함할 수 있다.
도시된 예시적인 실시예에서, 하단 전극(102)이 애노드(anode)로서 구현되는 한편, 상단 전극(104)이 캐소드로서 구현된다. 그러나, 상응하는 재료 선택이 주어지면, 극성과 관련하여 반전된 구성이 또한 가능하다.
유기 광전자 부품(100)가 빛을 발하는 공급원으로서, 특히 면 광원으로서 성형될 수 있도록, 전극(102, 104)이 연속적인 양식으로 큰 면적으로 구현될 수 있다. 이러한 경우에, "큰 면적"은, 유기 광전자 부품(100)가 몇 평방 밀리미터 이상, 바람직하게 1 평방 센티미터 이상, 그리고 특히 바람직하게 1 평방 데시미터 이상의 면적을 갖는다는 것을 의미할 수 있다.
또한, 하나의 또는 양 전극(102, 104)이 구조화될 수 있고, 서로로부터 전기적으로 격리되는 방식으로 구동 가능하고 접촉 가능한 영역들을 가질 수 있다. 예로서, 목표로 하는 방식으로 선택된 형상을 갖는 영역이 존재할 수 있고, 이는 도면 또는 그림 문자(pictogram)로 나타내는 것을 허용한다. 또한, 전극(102, 104)이 또한 예를 들어 각각의 경우에 전극 스트립들이 서로 나란히 배열되는 스트립-형상의 양식으로 구조화될 수 있고, 전극(102, 104)의 하나의 전극 스트립이 전극(102, 104)의 다른 하나의 전극 스트립에 대해서 수직으로 연장한다. 이러한 경우에, 2개의 전극(102, 104)의 전극 스트립의 교차 영역이 픽셀을 형성할 수 있고, 그에 따라 유기 광전자 부품(100)가 또한 디스플레이 장치, 다시 말해서, 예를 들어 디스플레이로서 구현될 수 있다. 또한, 전극(102, 104) 중 하나가 픽셀-유사 구조화될 수 있는 한편, 전극(102, 104) 중 다른 하나가 큰 면적으로 또는 유사하게 픽셀-유사 양식으로 구조화될 수 있다.
도 1a에서 도시된 바와 같이 전극(102 및 104)을 전기적으로 접촉시키기 위해서, 기판(101) 상의 각각의 접촉된 전극(102, 104)으로부터 멀리 연장하고 그리고 전극(102, 104)으로부터 외측을 향해서 캡슐화부(107)(이하에서 더 설명됨) 아래를 통해서 연장하는 전극 연결 피스(105)가 제공된다. OLED(100)의 방출 방향에 의존하여, 전기 콘택 피드(feed)으로서 구현된 전극 연결 피스(105)가 투명한 것으로 또는 투명하지 않은 것으로 구현될 수 있고, 예를 들어, TCO 및/또는 금속을 포함하거나 그러한 것으로 이루어질 수 있다. 예로서, 전극 연결 피스(105)가 금속 층 또는 금속 층 적층체, 예를 들어 Mo/Al/Mo, Cr/Al/Cr 또는 Al에 의해서 형성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 또는 복수의 전극 연결 피스(105)가, 각각 접촉되는 전극(102, 104)과 동일한 재료를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 전극 및 그러한 전극과 접촉하는 전극 연결 피스가 일체로 구현될 수 있다.
적어도 하나의 유기 발광 층에 더하여, 유기 기능층 적층체(103)가 홀 또는 전자를 적어도 하나의 유기 발광 층으로 전도(傳導; conducting)하기에 적합한 또는 각각의 전달을 차단하기에 적합한 추가적인 유기 층, 예를 들어 홀 주입 층, 홀 이송 층, 전자 차단 층, 홀 차단 층, 전자 이송 층, 전자 주입 층, 및 전하 생성 층(CGL)으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 유기 발광 층이 또한 존재할 수 있다. 유기 기능층 적층체(103)의 층이 유기 중합체, 유기 올리고머, 유기 단량체, 유기질의 작은, 비-중합체의 분자("작은 분자") 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 적어도 하나의 유기 발광 층 내로 홀을 효과적으로 주입할 수 있게 하기 위해서, 유기 기능층 적층체(103)이 홀 이송 층으로서 구현된 기능층을 포함하는 것이 유리할 수 있다. 예로서, 삼원계 아민, 카바 졸 유도체, 전도성 폴리아닐린 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜이 홀 이송 층을 위한 재료로서 유리한 것으로 입증될 수 있을 것이다. 적어도 하나의 발광 층을 위한 적합한 재료가 형광 또는 인광으로 인한 복사 방출을 갖는 방전광 재료, 예를 들어 폴리플루오렌, 폴리티오펜 또는 폴리페닐렌 또는 그 유도체, 화합물, 혼합물 또는 공중합체이다.
또한, 도 1a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 전극(102, 104)을 서로로부터 전기적으로 격리시킬 수 있는, 예를 들어 폴리이미드를 포함하거나 그로 구성되는 절연체 층(106)이 존재할 수 있다. 유기 광전자 부품(100)의 개별적인 층의 구성에 의존하여, 실제적으로, 절연체 층(106)이 절대적으로 필수적일 필요가 없고, 예를 들어 층의 도포를 위한 상응하는 마스크 프로세스에서, 존재하지 않을 수 있다.
유기 기능층 적층체(103) 및 전극(102, 104)을 보호하기 위한 박막 캡슐화부(107)가 유기 기능층 적층체(103) 및 전극(102, 104) 위에 배열된다. 본 경우에, 박막 캡슐화부로서 구현된 캡슐화부가, 대기 물질에 대해서, 특히 수분 및 산소에 대해서, 및/또는 예를 들어, 부식성 가스, 예를 들어 수소 황화물과 같은 추가적인 손상 물질에 대해서 장벽을 형성하기에 적합한 장치를 의미하는 것으로 이해된다. 다시 말해서, 기껏해야 대기 물질의 매우 작은 비율이 통과하여 침투할 수 있는 방식으로, 박막 캡슐화부(107)가 구현된다. 박막 캡슐화부(107)의 경우에, 이러한 장벽 효과가, 얇은 층으로서 구현되고 캡슐화부의 일부인, 장벽 층 및/또는 부동태화(passivation) 층에 의해서 실질적으로 생성된다. 박막 캡슐화부(107)의 층이 일반적으로 몇 백 nm 이하의 두께를 갖는다. 특히, 박막 캡슐화부(107)가, 캡슐화부의 장벽 효과를 담당하는 얇은 층을 포함하거나 그러한 것으로 이루어질 수 있다. 그러한 얇은 층이 예를 들어 원자층 증착(ALD) 방법 또는 분자층 증착(MLD) 방법에 의해서 도포될 수 있다. 캡슐화부 배열체의 층에 적합한 재료로서, 예를 들어, 규소 산화물, 규소 질화물, 규소 산질화물, 규소 탄화물, 알루미늄 산화물 및 또한 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 하프늄 산화물, 란탄 산화물, 탄탈 산화물, 및 반투명 전극과 관련하여 전술한 TCO, 예를 들어 알루미늄 주석 산화물 및 알루미늄 아연 산화물이 있다. 바람직하게, 박막 캡슐화부(107)가, 하나의 원자층과 몇백 nm 사이의 두께를 각각 갖는 복수의 얇은 층을 포함하는 층 시퀀스를 포함한다.
ALD 또는 MLD에 의해서 생성된 얇은 층에 대한 대안으로서 또는 그에 부가하여, 캡슐화부가 적어도 하나 또는 복수의 추가적인 층을 포함할 수 있고, 다시 말해서, 열적 증착에 의해서 또는 플라즈마 보조 프로세스에 의해서, 예를 들어 스퍼터링, 화학 기상 증착(CVD) 또는 플라즈마-증강 화학 기상 증착(PECVD)에 의해서 침착되는, 특히 장벽 층 및/또는 부동태화 층을 포함할 수 있다. 그에 따라, 적합한 재료가 전술한 재료, 특히 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 산질화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 알루미늄-도핑된 아연 산화물, 알루미늄 산화물 그리고 전술한 재료의 혼합물 및 합금일 수 있을 것이다. 하나의 또는 복수의 추가적인 층이 예를 들어 각각의 경우에, 한계를 포함하여, 1 nm 내지 5 ㎛, 그리고 바람직하게 1 nm 내지 400 nm의 두께를 가질 수 있다. 박막 캡슐화부가 예를 들어 문헌 WO 2009/095006 A1 및 WO 2010/108894 A1에 개시되어 있고, 이와 관련하여 그 각각의 개시 내용의 전체 범위가 본원에서 참조로서 포함된다.
또한, 접착제 층(108), 예를 들어 라미네이션 접착제에 의해서 접착식으로 본딩된 커버(109)가, 도 1a에 도시된 바와 같이, 기판(101)으로부터 볼 때, 캡슐화부(107) 상에 배열될 수 있다. 커버(109)가 예를 들어 유리 층 또는 유리 판 그렇지 않으면 플라스틱, 금속 또는 전술한 재료의 조합 또는 라미네이트에 의해서 형성될 수 있고, 커버(109) 자체가 캡슐화 효과를 가질 필요가 없이, 특히 박막 캡슐화부로서 구현된 캡슐화부(107)와 함께, 기계적 보호부로서의, 특히 스크래치 방지 보호부로서의 역할을 할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어 스프레이 라커 형태의 보호 라커가 또한 캡슐화부(107) 상으로 도포될 수 있다.
유기 광전자 부품(100)가, 반투명 기판(101) 및 반투명 하단 제1 전극(102) 때문에, 소위 하단 방출기로서 구현되고 동작 중에 반투명 전극(102) 및 반투명 기판(101)을 통해서 광을 방출한다. 광의 커플링 아웃(유도 방출; coupling-out)을 개선하기 위해서, 예를 들어 투명한 매트릭스 내에 산란 입자를 포함하는 및/또는 광-산란 표면 구조물을 갖는 산란 층으로서 구현된 광학적 커플링-아웃 층(110)이, 유기 기능층 적층체(103)로부터 멀어지는 쪽으로 대면하는 기판(101)의 해당 측면 상에 배열될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 커플링-아웃 층이 또한 예를 들어 기판(101)과, 기판(101) 상에 배열된, 하단 제1 전극(102) 사이에, 또는 내부 커플링-아웃 층 형태의 다른 기능층들 사이에 배열될 수 있다.
설명된 하단 방출기 구성에 대한 대안으로서, 동작 중에 유기 기능층 적층체(103) 내에서 생성되는 광이 상단 전극(104)을 통해서 기판(101)으로부터 멀어지는 쪽으로 대면하는 방향으로 방출되도록 하기 위해서, 기판(101)으로부터 멀어지는 쪽으로 대면하는 방식으로 배열된 상단 제2 전극(104)이 또한 반투명한 것으로 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 유기 발광 부품(100)가 소위 상단 방출기로서 구현된다. 기판(101)을 통한 광 방출이 요구되지 않는 경우에, 기판(101)과 유기 기능층 적층체(103) 사이에 배열된 하단 전극(102)이 또한 반사적인 것으로서 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 기판(101)이 불투명한 재료, 예를 들어, 불투명한 유리, 불투명한 플라스틱, 금속 또는 이들의 조합을 유사하게 포함할 수 있다. 상단 전극(104)에 더하여, 그 위에 배열된 추가적인 층이 또한 상단 방출기 구성에서 광-투과적인 것으로서 구현된다. 또한, 이러한 경우에, 커플링-아웃 층이 상단 전극(104) 위에, 예를 들어 커버(109) 상에 또는 커버(109)와 캡슐화부(107) 사이에 배열될 수 있다.
또한, 유기 광전자 부품(100)이 또한 하단 방출기로서 그리고 상단 방출기로서 동시적으로 구현될 수 있고, 그에 따라, 바람직하게, 투명한 OLED로서 구현될 수 있으며, 하단 및 상단 방출기 구성과 연관되는 전술한 각각의 특징의 조합을 갖는다.
유기 광전자 부품(100)의 추가적인 특징과 관련하여, 예를 들어 유기 기능층 적층체의, 전극의 그리고 캡슐화부의 구성, 층 조성 및 재료와 관련하여, 문헌 WO 2010/066245 A1를 참조하고, 그러한 문헌은, 유기 광전자 부품의 구성과 관련하여 그리고 또한 도 1에 도시된 유기 발광 부품의 수정 및 변경과 관련하여, 명백하게 참조로서 본원에 포함된다.
도 1b는, 전술한 층이 상부에 배열된 유기 기능층 적층체(103)의 일부를 도시하는 도 1a로부터의 유기 광전자 부품의 발췌부를 도시한다. 박막 캡슐화부(107)를 도포하기 위한 목적을 위해서 유기 기능층 적층체(103) 상에 제2 전극(104)을 도포한 후에 프로세스를 변경하는 것 및/또는 장비를 변경하는 것의 결과로서, 예로서 도시된, 입자(900)와 같은 입자가 원치 않는 방식으로 제2 전극(104)으로 도포될 수 있을 것이다.
분진 입자(900)가 예를 들어 먼지 입자에 의해서, 코팅 장비의 일부의 마모된 재료에 의해서 형성될 수 있을 것이고, 그러한 코팅 장비의 일부의 마모된 재료는, 이전의 도포 프로세스의 결과로서 코팅 장비의 일부 상에 침착되고 다시 분쇄되며, 유사한 재료로 구성되는 재료로 이루어진다. 일반적인 입자 크기가 전형적으로 100 nm 내지 2 ㎛의 범위이다. 박막 캡슐화부(107)의 침착 중에, 예로서 도시된 입자(900)와 같이, 그렇게 의도하지 않게 침착된 입자가 적어도 부분적으로 캡슐화된다. 전술한 바와 같이, 제2 전극(104)이, 예를 들어 Al, Ag, Mg 또는 다른 연질 금속을 포함하거나 그로부터 형성되기 때문에, 세라믹 층으로부터의 구성으로 인해서, 제2 전극(104) 보다 상당히 더 경질인, 박막 캡슐화부(107) 상에서의 압력 부하의 경우에, 입자(900)가 제2 전극(104) 내로 심지어 제2 전극(104)을 통해서 유기 기능층 적층체(103) 내로 압입될 수 있다. 이러한 장애물이 또한 유기 기능층 적층체(103)의 유기 층을 통해서 하부 제1 전극(102)까지 멀리 압입될 수 있고, 이는 단락 회로 및 그에 따른 유기 기능적 부품의 자연적인 고장을 초래할 수 있다.
후속 도면과 관련하여, 상기 설명으로부터 계속하여, 분진 입자의 결과로서의 손상이 적어도 감소되거나 심지어 방지될 수 있는 예시적인 실시예가 설명된다. 비록 도 1a 및 도 1b의 예시적인 실시예가 유기 발광 부품으로서 구현된 유기 광전자 부품에 관한 것이지만, 이하의 설명이 또한 유기 광 검출 부품으로서 구현된 유기 광전자 부품에 대해서도 마찬가지로 적용된다.
제2 전극(104) 이외에 유기 기능층 적층체(103)와 박막 캡슐화부(107) 사이에서, 제2 전극(104)을 통해서 입자가 압입되는 것에 대한 유기 기능층 적층체(103)의 보호를 획득하기 위해서, 직접적으로 인접하는 층과 상이한 경도를 갖는 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 배열된다. 전반적인 부분(general part)에서 설명된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이, 입자(900) 특히 제2 전극(104)과 박막 캡슐화부(107) 사이에 위치된 입자의 결과로서의 손상에 대해서 유기 기능층 적층체(103)를 보호하도록 구축된다.
금속, 금속 합금, 반도체 재료, 반도체 혼합물, 전기적 절연 재료 및 이들의 조합이 이하에서 설명되는 중간 층을 위해서 이용될 수 있다. 특히 바람직하게, 금속 또는 세라믹 재료가 중간 층 재료로서 이용된다. 적어도 하나의 중간 층이 제2 전극과 직접적으로 접촉하도록 배열되는 것이 특히 유리하다. 이하에서 설명되는 중간 층이, 그들의 재료와 관련하여, 그들이, 충분한 접착 및 적절한 팽창 계수와 함께, 이하에서 설명되는 경도 성질을 갖는 방식으로, 선택된다. 변형 정합(strain matching)이 또한 중간 층 재료의 적절한 선택의 결과로서 더욱 가능할 수 있을 것이다.
도 2a는, 적어도 하나의 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 하부 층보다 그리고 적어도 하나의 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 상부 층과 보다 작은 경도를 갖는 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 제2 전극(104)과 박막 캡슐화부(107) 사이에 배열되는 예시적인 실시예를 도시한다. 도 2b는 동일한 예시적인 실시예를 도시하고, 여기에서 분진 입자(900)가 표시되어 있고, 그러한 분진 입자(900)는 제2 전극(104)과 박막 캡슐화부(107) 사이에 의도하지 않게 포함될 수 있고 그리고 도 1b와 관련하여 설명된 바와 같이, 이하에서 설명되는 중간 층이 없는 상태에서, 적어도 박막 캡슐화부(107) 상의 압력 부하의 경우에, 제2 전극(104) 및 그 아래에 배열된 유기 기능층 적층체(103)에 대한 손상을 유도할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 중간 층(121)에 직접적으로 인접하는 하부 층이 제2 전극(104)에 의해서 형성되는 한편, 제1 중간 층(121)에 직접적으로 인접하는 상부 층이 박막 캡슐화부(107)에 의해서 형성된다. 만약 박막 캡슐화부(107)가 복수의 캡슐화부 층을 포함한다면, 제1 중간 층에 직접적으로 인접하는 적어도 해당 캡슐화부 층이, 제1 중간 층(121) 보다 더 경질이 되도록, 구현된다. 특히 바람직하게, 모든 캡슐화부 층이, 제1 중간 층(121) 보다 더 경질이 되도록, 구현된다. 박막 캡슐화부가 전술한 재료 중 하나, 예를 들어, SiN, SiC 및/또는 AlOx 를 포함할 수 있다.
만약 제2 전극이, 예로서, Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함한다면, 제1 중간 층(121)이, 예를 들어, In, Ga, Zn 또는 이들의 조합과 같은 보다 연질의 금속을 포함할 수 있다. 제1 중간 층(121)이 예상되는 입자 크기 이상의 두께를 갖는다. 입자 크기가 100 nm 내지 10 ㎛인 경우에, 제1 중간 층(121)이 200 nm 이상의 또는 300 nm 이상의 또는 500 nm 이상의 또는 1 ㎛ 이상의 또는 2 ㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 특히 유리하다. 또한, 중간 층(121)의 두께가 5 ㎛ 이하 또는 10 ㎛ 이하일 수 있다. 그러한 두께는, 도 2b에 표시된 바와 같이, 제2 전극(104) 상에 의도하지 않게 배열된 분진 입자(900)가, 상당히 더 경질인 박막 캡슐화부(107) 상의 압력 부하의 경우에, 제1 중간 층(121) 내로 압입될 수 있게 한다. 이는, 분진 입자가 제2 전극(104) 내로 또는 심지어 제2 전극(104)을 통해서 압입되는 것을 방지한다. 제1 중간 층(121)의 도포 중에 입자에 대한 가장 낮은 가능한 민감성을 달성하기 위해서, 제1 중간 층이 바람직하게, 제2 전극을 도포하기 위해서 또한 이용된 것과 동일한 마스크를 이용하여 도포된다. 그에 따라, 하나의 예시적인 방법이 도 8 및 도 9와 관련하여 이하에서 더 설명된다.
제2 전극(104) 및 박막 캡슐화부(107) 보다 더 연질인 제1 중간 층(121)에 대한 대안으로서, 제2 전극(104)보다 큰 경도 및 박막 캡슐화부(107) 보다 작은 경도를 갖는 제1 중간 층(121)이 또한 제2 전극(104)과 박막 캡슐화부(107) 사이에 제공될 수 있다. 만약 제2 전극(104)이, 예로서, Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함한다면 또는 그러한 재료로 이루어진다면, 제1 중간 층(121)이, 예를 들어, Ni, Ti, V 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게, 이러한 경우에 제1 중간 층(121)이 보다 연질인 재료에 대해서 앞서서 더 설명된 바와 같은 두께를 갖는다.
도 3은, 이전의 예시적인 실시예와 비교하여 제2 중간 층(122)을 부가적으로 포함하는 추가적인 예시적인 실시예를 도시한다. 제2 중간 층(122)이 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 하부 층을 형성하고 제2 전극(104)보다 큰 그에 따라 또한 제1 중간 층(121)보다 큰 경도를 갖는다. 특히, 제2 중간 층(122)이 제1 전극(104) 상으로 직접적으로 직접 접촉하여 도포된다.
제2 중간 층(122)이 제1 중간 층(121)의 두께 보다 상당히 더 얇은 두께를 가질 수 있다. 의도하지 않게 그리고 박막 캡슐화부(107)의 도포에 앞서서 예를 들어 중간 층(121 및 122)을 포함하는 중간 층 시스템의 도포 이후에 도포되는 입자(900)가, 박막 캡슐화부(107) 상의 압력 부하의 경우에, 제1 중간 층(121) 내로 압입될 수 있다. 그러나, 보다 경질인 제2 중간 층(122)으로 인해서, 입자가 제2 중간 층(122)을 통해서 압입되지 않는다.
제2 중간 층(122)이 예를 들어 금속, 특히, 예를 들어 Cr, Wo, V, Os, Ru, Ir 또는 이들의 조합과 같은 경질 금속을 포함할 수 있다. 이전의 예시적인 실시예와 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 제2 중간 층(122)이 바람직하게 제2 전극(104)과 동일한 쉐도우 마스크를 이용하여 도포되고, 그에 따라 쉐도우 마스크 교환의 결과로서의 입자 적재가 방지될 수 있다.
그에 대한 대안으로서, 제2 중간 층(122)이 예를 들어 ALD, MLD 또는 CVD 프로세스에 의해서 도포되는 세라믹 재료를 또한 예를 들어 포함할 수 있고; 예로서, 제2 중간 층(122)이, 이러한 목적을 위해서, ALD에 의해서 도포된 AlOx 또는 CVD에 의해서 도포된 SiC 및/또는 SiN을 포함할 수 있다. 또한, 재료 시스템 SiNCOB으로부터의 다른 재료가 또한 제2 중간 층(122)을 위해서 가능하다. 복수의 세라믹 및/또는 금속 재료의 층 조합이 또한 제2 중간 층(122)에 대해서 가능하다. 만약 제2 전극(104)이 알루미늄을 포함한다면 또는 알루미늄으로 형성된다면, 제2 중간 층(122)이 또한 제2 전극(104)의 상단 측면의 직접적인 산화에 의해서 생성될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 제2 전극(104)을 도포하는 프로세스 중에 또는 그 이후에 산소가 공급되고, 그에 따라 1 내지 10 nm 범위의 층 두께를 갖는 알루미늄 층이 산화될 수 있고 제2 중간 층(122)을 형성한다.
도 4는, 제2 전극(104) 보다 그리고 박막 캡슐화부(107)보다 큰 경도를 갖는 제1 중간 층(121)이 제2 전극(104)과 박막 캡슐화부(107) 사이에서 그들에 직접적으로 인접하는 방식으로 제공되는, 추가적인 예시적인 실시예를 도시한다. 특히, 제1 중간 층이, 그러한 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부(107)의 캡슐화부 층(171)의 경도보다 큰 경도를 갖는다. 특히 바람직하게, 제1 중간 층(121)이 박막 캡슐화부(107)의 모든 캡슐화부 층(171) 보다 더 경질이다.
경질의 제1 중간 층(121)이, 이전의 예시적인 실시예에 따라 제2 중간 층(122)에 대해서 설명된 바와 같은 재료를 포함할 수 있다. 또한, 도 4의 예시적인 실시예의 제1 중간 층(121)이 전술한 상응하는 방법에 의해서 도포될 수 있다. 제1 중간 층(121)의 도포 이후에 제1 중간 층(121) 상으로 의도하지 않게 침착된 입자(900)가 압력 작용의 경우에 박막 캡슐화부(107) 내로 압입되고, 그에 따라 제2 전극(104)이 경질의 제1 중간 층(121)에 의해서 보호된다. 이러한 목적을 위해서, 박막 캡슐화부(107)가 바람직하게 ALD, MLD, CVD 또는 스퍼터링에 의해서 도포되고 예상되는 입자 크기 이상의 두께를 갖는 층 구조물을 구비한다. 특히, 박막 캡슐화부가 제1 중간 층(121)에 대해서 전술한 바와 같은 두께를 가질 수 있다. 그에 의해서, 입자(900)가 압입되는 경우에도 박막 캡슐화부(107)가 여전히 불투과적으로 유지되는 것이 달성될 수 있다.
도 5는 추가적인 예시적 실시예를 도시하고, 여기에서, 이전의 예시적인 실시예에 따른 경질의 제1 중간 층(121)에 더하여, 제1 중간 층(121) 보다 작은 경도를 갖는 제2 중간 층(122)이 상부에 도포된다. 제2 중간 층(122)이 예를 들어 제2 전극(104) 보다 더 연질인 재료를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 도 5의 예시적인 실시예가 도 3의 예시적인 실시예에 상응하고, 제1 및 제2 중간 층이 그들의 명칭과 관련하여 상호 교환되어 있다.
또한, 도 5의 예시적인 실시예의 제2 중간 층(122)이 제2 전극(104)과 동일한 경도, 또는 그보다 큰 경도를 갖는 재료를 포함할 수 있을 것이다. 제2 중간 층(122)이 제1 중간 층(121) 보다 여전히 더 연질이기 때문에, 압력 부하의 경우에, 입자(900)가 제2 중간 층(122) 내로 압입되고, 제2 전극(104)이 손상되지 않는다. 예로서, 제1 중간 층(121)이 전반적인 부분에서 전술된 경질 재료를 포함할 수 있는 한편, 제2 중간 층(122)이 중간-경질 재료를 포함한다. 연질 재료 대신에 중간-경질 재료를 이용하는 것에 의해서, 입자(900)와 관련한 압입 중에 보다 큰 저항이 얻어질 수 있다. 동일한 재료가 제2 전극(104) 및 제2 중간 층(122)을 위해서 이용되는 경우에 특히 유리할 수 있을 것이다. 만약 제2 전극이 Ag, Al, Mg 또는 이들의 조합을 포함하거나 그러한 것으로 이루어진 재료로 형성된다면, Ag, Al, Mg 또는 이들의 조합이 상응하여 유사하게 제2 중간 층(122)을 위해서 이용될 수 있다.
도 6은 추가적인 예시적인 실시예를 도시하고, 여기에서 이전의 예시적인 실시예와 비교하여, 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 유기 기능층 적층체(103)과 제2 전극(104) 사이에 배열된다. 제1 중간 층(121)이 제2 전극(104)보다 큰 경도를 갖는다. 그에 의해서, 제2 전극(104) 상으로 의도하지 않게 도포된 입자가, 박막 캡슐화부(107) 상의 압력 부하의 경우에, 제2 전극(104)을 통해서 사실상 압입되나, 유기 기능층 적층체(103)가 제1 중간 층(121)에 의해서 보호되는 것이 달성될 수 있다.
특히, 이전의 예시적인 실시예에서와 같이, 제1 중간 층(121)이 무기 재료로 이루어질 수 있다. 예로서, 제1 중간 층(121)이 전기 절연 재료에 의해서 형성될 수 있고 전기 전하 캐리어를 위한 터널 층으로서 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 중간 층이 1 nm 이상 및 5 nm 이하, 특히 바람직하게 약 2 내지 3 nm의 두께를 갖는다. 제1 중간 층(121)의 생성이 도 4의 예시적인 실시예의 제1 중간 층(121)의 생산과 유사하게 실시될 수 있다. 특히, 얇은 Al 층의 직접적인 산화가 가능하고, 그 위에 제2 전극(104)을 생성하기 위해서 추가적인 알루미늄이 도포된다. 그에 대한 대안으로서, 제1 중간 층(121)을 위한 재료가 예를 들어 ALD, MLD 또는 CVD에 의해서 도포될 수 있고, 그리고 재료 시스템 SiNCOB로부터의 재료를 포함할 수 있다. 예로서, 제1 중간 층이 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 탄화물, 붕소 탄화물, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 텅스텐 질화물로부터 선택된 하나의 또는 복수의 재료를 포함할 수 있다.
제1 중간 층(121)이 또한 예를 들어 ALD 또는 MLD에 의해서 도포되는 복수의 층을 갖는 층 구조물로서 형성될 수 있다.
도 7a는 도 1a의 예시적인 실시예에 따른 유기 광전자 부품(100)와 같이 구현된 유기 광전자 부품을 도시한다. 제2 전극(104)이 유기 기능층 적층체(103)를 완전히 커버하는, 도 1a에 도시된 이상적인 경우와 비교하여, 도 7a는, 층 도포 중의 미리 규정된 공차로 인해서 제2 전극(104)이 유기 기능층 적층체(103)을 완전히 커버하지 않는 전형적인 비-이상적 유기 광전자 부품을 도시한다. 특히, 예로서 도시된 연부 영역(190)과 같은 연부 영역이 여기에서 위태롭다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 특히 그러한 연부 영역(190) 내에서, 입자(900)가 연질의 유기 기능층 적층체(103) 내로 보다 용이하게 압입될 수 있고, 이는 자연적인 고장을 용이하게 유도할 수 있다.
유기 기능층 적층체(103)의 가능한 한 광범위한 보호를 획득하기 위해서, 도 8은, 유기 기능층 적층체(103) 위에 층을 도포하기 위한 프로세스에서 그러한 공차를 피할 수 있고 동시적으로 입자 적재의 최소화를 초래하는 방법을 도시한다. 도 8은, 순전히 예로서, 기판(101) 상의 제2 전극(104)이 그 상부에 도포되는 추가적인 층으로 완전히 커버되게 하는 방법을 도시하고, 그러한 추가적인 층이 박막 캡슐화부(107) 또는 중간 층(121, 122)에 의해서 형성된다. 간결함을 위해서, 예를 들어, 도 1a에서 예로서 도시된 제1 전극(102), 유기 기능층 적층체(103) 및 추가적인 층과 같은 유기 광전자 부품의 추가적인 층이 도 8에 도시되어 있지 않다.
도 8은, 증발기 공급원(201, 201')을 지나서 운송 방향(209)을 따라서 이송되는 일련의 기판 중 2개의 기판(101)을 도시한다. 각각의 경우에, 복수의 증발기 공급원이 또한 제공될 수 있다. 각각의 쉐도우 마스크(200)가 기판(101) 위에 도포되고, 그러한 쉐도우 마스크는 단차형 마스크로서 구현되고, 그에 따라 특히 도포하고자 하는 층의 연부 영역이 단차형 마스크 아래에서 증착에 의해서 생성된다.
쇄선이 증발기 공급원(201, 201')의 각각의 개방 각도를 나타낸다. 만약 증발기 공급원(201, 201')의 개방 각도가 달리 선택된다면, 특히 프로세스 후기(later in the process)의 증발기 공급원(201')의 개방 각도가 프로세스 전기의 증발기 공급원(201)의 개방 각도 보다 크다면, 후기 증발기(201')의 경우에 단차형 마스크(200) 아래에서 보다 많은 증착이 발생되는 것이 달성될 수 있다. 도 8에서 표시된 바와 같이, 결과적으로, 제2 전극(104) 상에 도포된 층(107, 121, 122)이 제2 전극을 완전히 커버하는 것이 달성된다. 상이한 개방 각도의 셋팅이 예를 들어 당업자에게 공지된 선형 공급원의 경우에 상응하는 홀 패턴에 의해서 달성될 수 있다. 상이한 개방 각도들을 갖는 상이한 증발기 공급원들의 이용으로 인해서, 유리하게 동일한 쉐도우 마스크(200)가 상이한 도포 단계들에서 이용될 수 있다. 그에 의해서, 가능한 한 적은 입자 적재가 달성되는데, 이는 층이 상부에 도포된 기판(101)이 하나의 증발기 공급원으로부터 다음 증발기 공급원으로 이송되기만 하면 되기 때문이다.
도 9는 도 1a 및 도 5와 관련하여 설명된 바와 같은 층 구성을 갖는, 다시 말해서 제2 전극(104)과 박막 캡슐화부(107) 사이에 제1 및 제2 중간 층(121, 122)을 포함하는 상응하는 유기 광전자 부품(100)를 도시한다. 설명된 방법은, 각각의 층이 각각의 하부 층을 완전히 커버하는 방식으로, 복수의 연속적인 단계에서 유기 기능층 적층체(103) 위에 개별적인 층을 도포할 수 있게 한다. 그에 따라, 도 7a 및 도 7b와 연관된 설명과 대조적으로, 연부 영역 내에 표시된 입자(900)가 유기 기능층 적층체(103)에 대한 손상을 유도할 수 없다.
도면과 관련하여 설명된 특징 및 예시적인 실시예가 추가적인 예시적 실시예에 따라서 서로 조합될 수 있으나, 그러한 조합은 개별적인 도면으로 명시적으로 설명되어 있지 않다. 또한, 도면에 도시된 예시적인 실시예가 전반적인 설명에 따른 추가적인 또는 대안적인 특징을 가질 수 있다.
발명이 예시적인 실시예를 기초로 하는 설명에 의해서 그러한 예시적인 실시예로 제한되지 않는다. 오히려, 발명은, 특허 청구항 내의 임의 특징의 조합을 특히 포함하는, 임의의 신규한 특징 및 임의의 특징의 조합을 또한 포함하고, 이러한 특징 또는 이러한 조합 자체는 특허 청구항 또는 예시적인 실시예에서 명백하게 구체화되어 있지 않다.
Claims (20)
- 유기 광전자 부품이며,
- 기판(101)으로서, 상기 기판 상에 제1 전극(102), 그 위에 적어도 하나의 유기 광전자 층을 갖는 유기 기능층 적층체(103), 및 그 위에 제2 전극(104)이 배열되는, 기판(101),
- 상기 제2 전극(104) 위의 박막 캡슐화부(107), 및
- 상기 유기 기능층 적층체(103)와 상기 박막 캡슐화부(107) 사이에서, 상기 제2 전극(104)에 더하여, 직접적으로 인접하는 층과 상이한 경도를 갖는 적어도 하나의 제1 중간 층(121)을 포함하는, 유기 광전자 부품. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이, 분진 입자(900), 특히 상기 제2 전극(104)과 상기 박막 캡슐화부(107) 사이에 위치된 분진 입자로 인한 손상으로부터 상기 유기 기능층 적층체(103)를 보호하도록 구성되는, 유기 광전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
- 상기 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 상기 제2 전극(104)과 상기 박막 캡슐화부(107) 사이에 배치되고,
- 상기 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 상기 제1 중간 층(121)에 바로 인접하는 하부 층(104, 122)보다 및 상기 제1 중간 층(121)에 바로 인접하는 상부 층(107)보다 작은 경도를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제3항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)이 200nm 이상 10㎛ 이하의 두께를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)에 직접적으로 인접하는 상기 하부 층이 상기 제2 전극(104)인, 유기 광전자 부품. - 제5항에 있어서,
상기 제2 전극(104)이 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 제1 중간 층(121)이 In, Ga, Zn 또는 이들의 조합을 포함하는, 유기 광전자 부품. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 하부 층이, 상기 제2 전극(104) 상에 배치되고 상기 제2 전극(104)보다 큰 경도를 갖는 제2 중간 층(122)인, 유기 광전자 부품. - 제7항에 있어서,
상기 제2 중간 층(122)이 Cr, Wo, V, Os, Ru, Ir 또는 이들의 조합을 포함하는, 유기 광전자 부품. - 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)에 직접적으로 인접하는 상기 상부 층이 박막 캡슐화부(107)의 층에 의해 형성되는, 유기 광전자 부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
- 상기 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 상기 제2 전극(104)과 상기 박막 캡슐화부(107) 사이에 배치되고,
- 상기 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 상기 제2 전극(104)과 직접적으로 인접하고 상기 제2 전극(104)보다 큰 경도를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제10항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)이, 상기 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부(107)의 층보다 작은 경도를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제11항에 있어서,
상기 제2 전극(104)이 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 제1 중간 층(121)이 Ni, Ti, V 또는 이들의 조합을 포함하는, 유기 광전자 부품. - 제10항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)이, 상기 제1 중간 층(121)과 직접적으로 인접하는 박막 캡슐화부(107)의 층보다 큰 경도를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제10항 또는 제13항에 있어서,
상기 제2 전극(104)이 Al, Ag, Mg 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 제1 중간 층(121)이 Cr, Wo, V, Os, Ru, Ir 또는 이들의 조합을 포함하는, 유기 광전자 부품. - 제10항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)에 직접적으로 인접하는 제2 중간 층(122)이 상기 제1 중간 층(121)과 박막 캡슐화부(107) 사이에 배치되고, 상기 제1 중간 층(121)이 상기 제2 중간 층(122)보다 큰 경도를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 중간 층(121)이 상기 제2 전극(104)을 완전히 커버하는, 유기 광전자 부품. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)이, 상기 제2 전극(104)과 직접적으로 인접하는 방식으로 상기 유기 기능층 적층체(103)와 대면하는 제2 전극(104)의 측면 상에 배치되고, 상기 제2 전극(104)보다 큰 경도를 갖는, 유기 광전자 부품. - 제17항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)이 전기 절연 재료에 의해서 형성되고 전기 전하 캐리어를 위한 터널 층으로서 구현되는, 유기 광전자 부품. - 제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 제2 전극(104)이 알루미늄을 포함하고, 상기 제1 중간 층(121)이 알루미늄 산화물을 포함하는, 유기 광전자 부품. - 제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 제1 중간 층(121)이 규소 질화물, 규소 산화물, 규소 탄화물, 붕소 탄화물, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 텅스텐 질화물로부터 선택된 하나의 재료 또는 복수의 재료를 포함하는, 유기 광전자 부품.
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