专利名称：光电器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有功能层的光电器件。
技术背景 本专利申请要求德国专利申请DE 10 2008 013 031. 1的优先权，其公开内容通
过引用结合于此。印刷文件WO 99/27554描述了一种半导体器件。具有功能层的光电器件-例如发光二极管、发射红外线的发光二极管、有机发光 二极管(OLED)、有机太阳能电池或有机光电探测器-的效率和使用寿命可能由于出现短路 而显著地降低。
发明内容
本发明至少一个实施方式的任务是，提供一种具有到功能层的电流引线的光电器 件，该电流弓I线包含短路保护。该任务通过根据权利要求1所述的光电器件来解决。光电器件的其他扩展方案和 改进方案是其他权利要求的主题，并且进一步地从下文中的描述和附图中得知。本专利权 利要求的公开内容明确地通过引用结合到本说明书中。根据实施方式，一种具有短路保护的光电器件包括-具有多个段的第一电极层，所述多个段被彼此分离地布置，-第一电极层上的功能层，该功能层运行时发射电磁射线，-功能层上的第二电极层，-电流引线和多个电连接，其中，-分别有所述多个电连接之中的至少一个被布置在第一电流引线与第一电极层的 多个段中的至少一个之间，以用于电接触第一电极层，-电流引线具有第一横截面并且所述多个电连接的每一个具有第二横截面，-第二横截面小于第一横截面，以及_所述多个电连接被实施为熔断器。第一层被布置或涂覆在第二层“上”或“之上”可以在此和在下文表示，第一层直 接地以直接的机械和/或电接触的方式被布置或涂覆在第二层上。另外也可以表示，第一 层间接地被布置或涂覆在第二层上或在第二层之上。那样的话，在此可以在第一层与第二 层之间布置或涂覆另外的层。名称“电磁射线”、“射线”或“光”可以在此和在下文中表示具有在红外至紫外波 长范围中的至少一个波长或光谱分量的电磁辐射。在此，尤其可以表示红外电磁射线、可见 电磁射线和/或紫外电磁辐射。“多个”可以在此和在下文中表示例如连接或段的大于或等于2的数量。
这里所描述的光电器件具有短路保护并且与公知的具有短路保护的光电器件相比基本上避免了由于短路造成的光电器件的故障。在此，由短路造成的光电器件的故障可以通过如下方式被基本上避免在电流引 线与第一电极层的多个段中的至少一个之间分别布置所述电连接中的至少一个。在此，每 个单个的电连接被实施为熔断器，使得所述电连接可以在短路的情况下被熔断。尤其是所述多个电连接中的至少一个的每个-该电连接被布置在第一电极层的 一个段与电流引线之间-与该段和电流引线以导电的方式连接。在光电器件的正常运行 时，可以通过电流引线、所述多个电连接中的每一个并且通过第一电极层的分别被分配给 所述电连接的段形成电流路径。在此，第一横截面和第二横截面表示电流弓丨线和所述多个电连接的与光电器件正 常运行时的电流路径相垂直的相应横截面。在常规的光电器件中，由于未定义的粒子负荷或所谓的“针孔(pin-hole) ”-例如 微通道而产生短路，该短路阻止光电器件的射线发射或者至少大大地降低该光电器件的效 率。如果在光电器件中在两个导电部件之间-例如在两个电极之间存在短路，则所输送的 电功率的大部分几乎在无电阻的情况下作为通过短路的损耗功率被耗散。由于欧姆电阻大 大地降低，可以通过短路连接流过高电流，该电流在电压同时大大降低的情况下通常是工 作电流的多倍。因为短路的概率随着光电器件的面积增大而显著地上升，因此常规器件中发生短 路可阻止到更大面积的器件的过度。通过第一电极层具有多个彼此分离地布置的段，可能 的是，以大面积的形式-例如作为大面积的照明装置、诸如发光瓦(Leuchtkachel)-来运行 这里所描述的光电器件，其中所述器件的特点在于提高的寿命和改善的效率。此外，第一电极层的分段布置与可熔化电连接的连接使得能够将短路局部地限制 在分别受短路影响的段。在第一电极层的一个段与第二电极层之间发生短路的情况下，被 布置在该段与电流引线之间的至少一个电连接可以通过短路造成的高电流被熔断。通过熔 断该电连接，仅仅第一电极层的该有缺陷的段与有效电路分离。相应的段与电流引线之间 的电连接的电阻变得无限大，而具有所分配的完好电连接的段继续保持为可投入使用的。 因此，可以附加地防止缺陷的增长以及所谓“针孔”的退化影响超出受短路影响的段，其中 所述缺陷例如是不发射的面积-诸如所谓的“暗点(dark spot)”或“黑点(black spot)”。此外，光电器件的可熔断的电连接与常规的光电器件相比具有相对于电流引线减 小的横截面。相对于电流引线降低的横截面附加地有利于熔断电连接。所述多个电连接的第二横截面可以对于所有多个电连接都是相同的。可替代于此 地，所述多个电连接中的至少两个的第二横截面或者所有所述多个电连接的第二横截面是 不同的。但是在此，所有所述多个电连接的横截面都小于电流引线的第一横截面。此外，第二横截面可以与第一横截面相比减小到1/10。这尤其可以表示，所述多 个电连接中的每一个的第二横截面与电流引线相比可以至少被减小到1/10。此外，所述 多个电连接中的每一个的横截面可以优选地至少被减小到1/100、更优选地至少被减小到 1/500、以及特别优选地至少被减小到1/1000。第二横截面与第一横截面相比越小，则电连 接在短路的情况下就可以越快地被熔断。此外，较大的第二横截面可以导致电连接的电阻较小。因此，根据电连接的实施方式，第二横截面可以是第一横截面的1/10至1/100或1/100至1/500或者1/500至1/1000，其中边界值分别被包含在内。有利地，每个电连接都可以被实施为缩颈(Einschnurtog)或具有至少一个缩颈， 其中在此所述缩颈可以在正常运行时沿着电流路径延伸到电连接的整个伸展上或者只延 伸到电连接的一部分上。通过将电连接实施为缩颈或利用缩颈来实施电连接，可以在短路 的情况下附加地增强电连接的熔断，由此对于减小的第二横截面来说在缩颈的范围内存在 比电流引线内和可能在电连接的其余部分内相对更高的电流密度。在此，电流引线的第一横截面通过要接触的电连接的数目来确定。电流引线的 第一横截面尤其是可以被确定为使得该横截面足以通过电连接中的至少相应一个给第一 电极层供电。在此，该电流引线具有优选地为10 μ m2至1000 μ m2、更优选地为25μπι2至 750 μ m2、并且特别优选地为50 μ m2至500 μ m2的第一横截面，其中边界值分别被包含在内。此外，电流引线和所述多个电连接可以以一体化的方式来构造。这意味着，电流引 线和所述多个电连接可以连续地和/或单件式地被实施。电流引线和所述多个电连接的一 体化实施可以使得能够在一个工艺步骤中进行电流弓I线和所述多个电连接的涂覆。根据另一个实施方式，所述多个电连接和电流引线由不同的材料构成。此外，为了构造所述多个电连接可以提供例如导电材料，所述导电材料可以选自 Ag、Gu, Zn、Sn或合金或这些材料以可变百分比组成的混合物。如果所述多个电连接和电流引线由不同的材料构成，则这可以表示，所述多个电 连接和电流引线不是一体化地、连续地或单件式地被实施。然而该实施方式可以实现所述 多个电连接包含具有与电流引线相比具有较低熔点并且因此在短路情况下有利于熔断电 连接的材料。此外，所述多个电连接可以具有大于或等于150°C并且小于或等于1100°C的熔 点。在此，可以优选地为所述多个电连接选择如下的导电材料所述导电材料具有800°c至 1500°C之间、250°C至800°C之间、以及特别优选地100°C至250°C之间的熔点，其中边界值 分别被包含在内。在此可能有利的是，除了已经提及的用于所述多个电连接的具有相对高 熔点的材料以外，也可以使用具有相对低熔点的材料，例如铟或铝。铟或铝的相对低的熔点 可以使得所述多个电连接易于在短路情况下熔断。根据另一个实施方式，光电器件包括衬底，在该衬底上布置有第一电极层的多个 段、功能层和第二电极层。在此，衬底可以是透明的或者是半透明的、挠性的或无弹性的，并 且例如包括玻璃、石英、硅、塑料、陶瓷或电路板或它们的组合。塑料材料的示例是聚酯碳酸 酯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二酸酯和聚酰亚胺。此外，衬底可以被构造为使得该衬底包括两个主表面和两个侧表面，其中主表面 具有比侧表面更大的伸展。因此，主表面特别适合于布置段和光电器件的其他层。在另一个实施方式中，电流引线、多个电连接和第一电极层的多个段被布置在衬 底的一个、即同一主表面上。这可以表示，电流引线、多个电连接和第一电极层的多个段可 以彼此相邻地布置。电流引线、多个电连接和第一电极层的多个段的相邻布置在此和在下 文中可以表示，电流引线和多个电连接和/或多个电连接和第一电极层的多个段可以布置 为彼此直接接触，使得电流引线、多个电连接和第一电极层的多个段分别直接地彼此邻接。此外，也可以表示间接的接触，其中另外的段和/或层被布置在电流引线和所述多个电连接之间和/或所述多个电连接和第一电极层的多个段之间。根据另一个实施方式，电流引线和第一电极层的多个段可以被布置在衬底的不同 主表面上。这可以表示，例如电流引线被布置在衬底的第一主表面上并且第一电极层的多 个段被布置在衬底的第二主表面上。因此为了通过所述电连接的至少相应一个电接触第一 电极层的多个段，所需要的是，多个电连接被形成在衬底中并且延伸穿过该衬底。为此，可以在衬底中以优选规则的布置形成例如多个开口，其中在所述开口中可 以分别布置所述多个电连接之一。所述开口可以具有规则地或不规则地形成的横截面。在 规则的实施方式中，所述开口例如可以具有多边形、圆形或椭圆形的横截面。在此，所述开 口可以被构造为彼此相同或不同并且此外也例如可以具有从上述形状过渡到其他形状的 横截面。此外，光电器件可以包括空腔，该空腔在衬底中被布置为与所述多个电连接中的 至少一个相邻。该空腔特别适于在短路的情况下收集所述多个电连接中的至少一个的熔化 的材料。为此，该空腔例如可以作为凹陷被形成在衬底中，其中在所述凹陷之上布置有电连 接。因此，该空腔可以用作用于所述多个电连接中的至少一个的熔化材料的储集池。此外，衬底可以具有多个空腔，其中所述多个电连接中的每一个都可以布置在所 述多个空腔中的一个之上。除此之外，衬底可以具有连续的空腔，其中在该连续的空腔之上 布置有所述多个电连接中的至少两个或者全部所述多个电连接。根据另一个实施方式，光电器件可以在所述多个电连接至少之一上具有绝缘层。 在此，所述多个电连接中的至少一个可以被实施为使得所述多个电连接中的至少一个在短 路情况下熔化并且所述绝缘层适于分别使所述多个电连接之一绝缘。在此，所述绝缘层可 以被实施为具有可熔化的和/或松散的材料的电介质并且因此适于分别将所述多个电连 接中的一个绝缘，所述材料例如-光刻胶，_热塑性材料，该材料例如可以选自丙烯腈_丁二烯_苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、 聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)或选自含赛璐珞 的塑料，-聚酰亚胺，-金属氧化物和/或半金属氧化物，-金属氮化物和/或半金属氮化物，-金属氧氮化物和/或半金属氮氧化物，例如二氧化硅或氮化硅。因此在短路情况下，一方面，所述电连接中的每一个以及包围该电连接的绝缘层 是可熔化的。在此，根据优选的布置，空腔被布置为与每一个所述电连接分别相邻，使得该 电连接的熔化的材料可以被收集在该空腔中。被布置在每一个电连接上的绝缘层同样可以 由于短路而熔化或松散，使得熔化或松散的绝缘材料首先被布置在熔化的电连接的区域内 并且随后同样可以被该空腔收集。在此，可以进行相应电连接的材料与绝缘材料的充分混 合。但是优选地，绝缘材料以超过相应电连接的量存在，使得在该两种材料充分混合之后可 以通过后续流入或后续松散进入空腔中的绝缘材料使电连接的材料额外地饱和。在继续的 饱和的过程中，绝缘材料可以覆盖相应电连接的材料，由此可以产生绝缘层对相应电连接 的绝缘效果。
此外，功能层可以包括至少两个段，所述两个段彼此分离地布置，其中功能层的段 分别被布置在第一电极层的多个段中的至少一个段之上。这例如可以表示，功能层的所述 至少两个段也可以单独地被第一电极层的多个段中的至少一个段电接触。此外，这可以表示，功能层的彼此分离的段可同时运行。在此，功能层的至少两个 段可以发射至少两个不同频谱的光，使得通过频谱叠加生成白光。在此，功能层或功能层的每个段包括具有至少一个发光层的多层的功能层叠层。此外，功能层或功能层的每个段例如可以具有选自下列η导通和ρ导通层的至少 一个或多个层所述η导通和ρ导通层诸如电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、电子阻挡 层、空穴传输层和空穴注入层。发光层可以例如包括常规的ρη结、双异质结构、单量子阱结构(SQW结构)或多量 子阱结构(MQW结构)、发光或荧光材料，其中通过在发光层中的电子和空穴的复合产生电 致发光。功能层可以具有有机和/或无机材料。有机材料可以包括有机聚合物或有机小分子。优选地，有机聚合物完全或部分地 包括共轭聚合物。适合的有机聚合物材料以每种可能的组合包括下列材料中的至少一个聚(聚对 苯乙炔)(PPV)、聚(2-甲氧基-5 (2-乙基)己氧基对苯乙炔)(MEH-PPV)、至少一个PPV衍 生物(例如二烷氧或二烷基衍生物)聚芴和/或具有共聚物的聚芴段、PPV和同族的共聚 物、聚(2，7-(9，9_ 二正辛基芴)-(1，4_苯基-((4-仲丁苯基)亚氨基)-1，4_苯基)(TFB)、 聚(2，7-(9，9_ 二正辛基芴)-(1，4_苯基-((4-甲苯基)亚胺基)-1，4_苯基-((4-甲苯 基)亚胺基)-1，4_苯基))(PFM)、聚(2，7-(9，9-二正辛基芴)-(1，4-苯基-((4-甲苯基) 亚胺基)-1，4_ 苯基))(PFM0)、聚(2，7-(9，9_ 二正辛基芴)(F8)、聚(2，7-(9，9-二正辛基 芴)-3，6_苯并噻二唑)(F8BT)或者聚(9，9-二辛基芴)。替代于聚合物，也可以在有机功能层中使用有机小分子。这样的小分子的示例 例如是铝_3 (8羟基喹啉)(Alq3)、铝-1，3-双(N，N-二甲基氨基苯基)_1，3，4_恶二唑 (0XD-8)、铝-氧-双(2-甲基-8-喹啉)、铝-双(2-甲基-8-羟基喹啉)、铍-双(羟基苯 并喹啉)(BEQ. Sub. 2)、双(二苯乙烯基)二亚苯基(DPVBI)和芳基胺-取代联苯乙烯(DSA 胺)。此外，功能层可以包含无机材料，例如III/V族化合物半导体-如基于氮化物和/或 磷化物化合物半导体的材料。“基于氮化物化合物半导体”在这种情形下表示，功能层包括氮化物-III/V族化合 物半导体材料、优选地为AlnGamIni_n_mN，其中0彡η彡1，0彡m彡1并且n+m彡1。在此，该 材料不必一定具有数学上准确地根据上述公式的组成。更确切地说，该材料可以具有一种 或多种掺杂物以及附加的成份，所述掺杂物和成份基本上不改变AlnGamIni_n_mN材料的特征 性的物理特性。然而为简单起见，上述公式只包括晶格的基本成分(Al、Ga、In、N)，即使这 些成本也可以部分地被少量的其他物质替代。“基于磷化物化合物半导体”在这种情形下表示，功能层包括磷化物-III/V族化合 物半导体材料、优选地为AlnGamIni_n_mP，其中0彡η彡1，0彡m彡1并且n+m彡1。此外，功能层也可以附加地或可替代地具有基于AlGaAs或II/VI族化合物半导体 材料的半导体材料。
根据另一个实施方式，功能层也可以连续地布置在第一电极层的多个段中的至少 两个段之上。这使得能够大面积地并且由此低成本地涂覆功能层。此外，第一电极层的多个段中的至少两个彼此并联。与第一电极层的段的串联不 同，第一电极层的多个段中的至少两个段的这种并联使得能够添加另外的单个段以及例如 通过短路来使得停止运行而不影响第一电极层的其他段的功能。根据另一个实施方式，光电器件此外可以包括电流扩展层，该电流扩展层被布置 在所述多个电连接中的至少一个与第一电极层的多个段的至少一个之间。这样的电流扩 展层例如可以在电连接之后为了电流扩展而被加宽并且例如包括透明的导电氧化物(TCO) 或者由透明的导电氧化物组成。透明的导电氧化物可以包括金属氧化物，例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧 化铟或铟锡氧化物(ITO)。除了二元金属氧化合物-例如Zn0、Sn02或In2O3以外，三元金属 氧化合物 _ 例如 Zn2Sn04、CdSn03、ZnSn03、MgIn204、GaIn03、Zn2In205 或 In4Sn3O12-或不同的透 明导电氧化物的混合物也属于TCO组。此外，TCO不必一定对应于化学计量的组成，并且也 可以是P掺杂或η掺杂的。此外，第二电极层可以具有至少两个段，并且所述至少两个段的每一个可以被布 置在第一电极层的多个段中的至少一个段之上。这可以表示，第二电极层以所述至少两个 段之一被布置在第一电极层的至少两个段之上。可替代地，根据另一个实施例也可能的是，将第二电极层连续地布置在第一电极 层的多个段中的至少两个段之上。这可以表示，第二电极层也可以有利地被大面积地涂覆 在第一电极层的多个段之上。在此，光电器件可以被实施为发光器件-如发光二极管、发射红外线的发光二极 管、有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池或有机光电探测器，所述发光器件具有所谓的 顶部发射器和/或所谓的底部发射器形式的发光功能层。在顶部发射器配置中，第二电极层可以有利地具有对至少部分电磁射线的透明性 或者至少半透明性。此外，第二电极层可以在顶部发射器配置中具有光散射层或者散射膜，该光散射 层或者散射膜例如可以实施为聚合物膜。此外，散射膜或光散射层可以混入散射颗粒。该 散射颗粒尤其是可以包括例如金属氧化物，诸如氧化钛或氧化铝_如金刚砂和/或玻璃颗 粒。在此，该散射颗粒可以具有从小于Iym至 ομπι量级或者至100 μ m量级的直径或颗 粒尺寸。可替代地和/或附加地，底部发射器配置中的光散射层或散射膜也可以被涂覆在 透明的衬底上。在底部发射器配置中，第一电极层可以有利地具有对至少部分电磁射线的透明性 或至少半透明性。可以被实施为阳极并且因此用作逸出功大于4. 5eV的空穴注入材料的透明的第 一电极层可以例如具有如上文所述的透明的导电氧化物或由透明的导电氧化物组成。可替 代地和/或附加地也可以考虑其他的阳极材料，例如-金属，如钼、金、钯或铟，-金属氧化物，如氧化铅、氧化锡或铟锡氧化物(ITO)，
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_ 石墨，_掺杂的无机半导体，如硅、锗或砷化镓，以及-掺杂的导电聚合物，如聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。在可替代的配置中，第一电极层也可以被实施为阴极。可以被实施为阴极并且因此用作逸出功相对小的电子注入层的透明的第二电极 层例如可以被形成为包括电荷注入层和导电层的多层结构。该电荷注入层可以包含钙或钡 或它们的混合物，而该导电层可以包含铝、银、镁、金、铜或它们的混合物。在可替代的配置 中，第二电极层也可以被实施成阳极。
光电器件的其他优点、优选实施方式和扩展方案从下面并且结合附图所阐述的实 施例中得出。图IA和IB以俯视图(图1A)和截面图(图1B)示出根据一个实施例的光电器件 的示意图，图2示出根据另一个实施例的光电器件的示意性截面图，图3示出根据另一个实施例的光电器件的示意性截面图，图4A和4B以俯视图(图4A)和截面图(图4B)示出根据另一个实施例的光电器 件的示意图，图5至7示出根据另外的实施例的光电器件的示意图。
具体实施例方式图IA以俯视图示出根据一个实施例的光电器件的示意图。图IB示出光电器件在 图IA中标出的截面平面AA中的示意性截面图。在此，图IA和IB以及所有其他的图示出 在实施方式中具有有机功能层的光电器件。然而，图IA至7所述的光电器件的实施方式 也有可能具有一个或多个功能层，这些功能层附加地或可替代地包含无机材料，例如III/V 族化合物半导体。根据图1A，光电器件具有衬底6，该衬底6具有第一电极层1，第一电极层1具有两 个段11、12，这两个段11、12彼此分离地布置在衬底6的主表面上。在第一电极层1的各个 段11、12上布置有机功能层2，该有机功能层2在运行时发射电磁射线。此外，在有机功能 层2上布置有第二电极层3。该有机功能层2和第二电极层3分别连续地布置在第一电极 层1的两个段11、12之上，其中为了表明布置，段11、12和层2、3在图IA中没有被重叠地 示出。在此，第一电极层1的两个段11、12被彼此并联并且第一电极层1的每个段11、12 分别通过电连接51、52与电流引线4连接。此外替代于所示的实施例，段11和/或段12 可以通过一个以上的电连接51或52与电流引线4以导电的方式连接。电流引线4具有第一横截面。此外，电连接51、52分别实施为熔断器并且分别具 有第二横截面，该第二横截面相对于电流引线4的第一横截面被减小。如果例如在第一电 极层1的段11和第二电极层3之间存在短路，则接触段11的电连接51熔断。通过减小电 连接51的第二横截面有利于电连接51的熔断。
电连接51、52以及电流引线4可以以一体化的方式构造，或者可替代地如图IB所 示的那样由两个相邻地布置的导电元件构成。如果电流引线4和电连接51、52不是以一体 化的方式构造，则适合于用不同的材料来形成电连接51、52以及电流引线4。在此，可以为电连接51、52选择例如在发明内容部分所描述的材料，这些材料具 有大于或等于150°C并且小于或等于1100°C的熔点。在此，为了形成电连接51、52，优选例 如铟或铝的材料，这些材料相对于在发明内容部分所描述的其他材料具有较低的熔点，使 得易于在短路的情况下熔断电连接51、52。图2以示意性截面图示出根据另一实施例的光电器件，该光电器件具有包括两个 段21、22的有机功能层2。在此，有机功能层2的两个段21、22彼此分离地布置，其中有机 功能层2的段21、22分别被布置在第一电极层1的段11、12上。如图2所示出的那样，第二电极层3连续地布置在第一电极层1的两个段11、12 之上。可替代地，第二电极层3同样可以具有至少两个段31、32，其中第二电极层3的各个 段分别被布置在第一电极层1的段11、12之上。图3以示意性截面图示出根据另一个实施例的光电器件。在此，该光电器件可以 如根据图IA和2的实施例那样被实施。这里所示的光电器件的衬底6具有空腔7，在该空腔7之上布置有多个电连接中的 电连接52。此外，光电器件具有绝缘层8，该绝缘层8涂覆在电连接52上。在此，空腔7作 为衬底6中的凹陷与电连接52相邻地布置。可以在衬底中连续地形成空腔作为用于所有多个电连接5的熔化材料的储集池。 可替代地，也可以在衬底6中为每个电连接5分别形成与相应的电连接5相邻的空腔7。空腔7和绝缘层8也可以作为光电器件的特征分别单独地在光电器件中使用。附加地，绝缘层8也包围电流引线4。如果在这样构造的光电器件上在第一电极 层1的段12与第二电极层3之间存在短路，则电连接52的熔化材料可以被优选地形成为 储集池的空腔7收集。现在，在电连接52的被释放的空间中同样可以挤入绝缘层8的熔化 材料。在空腔7中可能首先发生绝缘材料8和电连接52的材料的混合。由于绝缘材料在量上超过电连接52的材料的部分，可以通过绝缘层8的材料的后 续流动使电连接52的材料饱和。由于通过绝缘材料8使电连接52的材料饱和，电连接52 的材料可以被绝缘材料8覆盖，这就是要实现的绝缘层8相对于电连接52的绝缘效应。图4A在示意图中以俯视图示出根据另一个实施例的光电器件。在此，该光电器件 具有电流扩展层91、92、93，该电流扩展层91、92、93分别被布置在电连接51、52、53与第一 电极层的段11、12、13之间并且同样地被绝缘层8包围。电流扩展层91、92、93为了电流扩 展也可以被加宽，以便改善对第一电极层的段11、12、13的供电。此外，该光电器件具有空腔7，该空腔7作为衬底6中的凹陷与电连接51、52、53 相邻地布置并且在衬底中连续地形成为用于所有多个电连接51、52、53的熔化材料的储集 池。可替代地，也可以为电连接51、52、53中的每一个分别在衬底6中形成与各个电连接 51、52、53相邻的空腔7。图4B示出图4A的光电器件在图4A中标出的截面平面BB中的示意性截面图。电流扩展层93被布置第一电极层13和电连接53之间。如在图4B中所示出的那 样，空腔7也可以在衬底6中延伸超过电连接53的区域。在此，空腔7在衬底6中的水平伸展以及垂直伸展取决于要收集的电连接5和绝缘层8的熔化材料的量。此外如在图4A中所示出的那样，可以在衬底6中形成连续的空腔7作为用于所有 多个电连接51、52、53的熔化材料的储集池。可替代地，也可以为电连接51、52、53中的每 一个分别在衬底6中形成与各个电连接51、52、53相邻的空腔7。空腔7、绝缘层8和电流扩展层9也可以作为光电器件的特征在各光电器件中单独 地使用。图5以俯视图示出根据另一个实施例的光电器件的示意图。在示出有机功能层2 的两个段21、22布置在第一电极层1的三个段11、12、13之上的实施例中，有机功能层2的 两个段21、22由于当前可用的阴影掩模技术(Schattenmaskierungstechnik)的典型不精 确性而被移位地布置。在常规的借助阴影掩模技术结构化地涂覆有机功能层的方法中，出于安全原因， 有机功能层2的段21、22以彼此之间至少200 μ m的间隔被涂覆。这对应于目前掩模技术 的最大不精确性，由此发光面积下降到总面积的80%以下。通过第一电极层1的段11、12、 13以及布置多个电连接51、52、53，可以更小地选择间隔并且因此实现更大的发光面积，由 此能够补偿这样的生产误差。此外，有机功能层2的段21纯示例性地在第一电极层1的段11的范围内具有缺 陷20，该缺陷20由于短路导致电连接51的熔断并且导致有缺陷的段11与其余的电路绝 缘。此外，通过电连接52和通过第一电极层1的段12来保证对段21的继续供电，其中由 于有机功能层21的小的横向导电率而几乎不会再出现通过缺陷20的电流。虽然电磁射线 的发射由于段21被减小，但是可以通过多个电连接51、52、53有效地防止光电器件在这样 的短路情况下的完全故障。图6示出根据另一个实施例的光电器件的示意性截面图。在此，电流引线4布置在衬底6的主表面上。可替代地，电流引线4也可以形成为 非透明的，也就是不透明的导电衬底。在该电流引线4之上布置有电连接51、52。布置在电 流引线4上的电连接51、52在衬底6的开口 511、512中形成并且分别与第一电极层1的段 11、12之一接触，其中所述开口 511、512被构造为贯穿孔(Via(通孔))。第一电极层1的 段11、12布置在衬底6的第一主表面上，而电流引线4布置在衬底6的第二主表面上，其中 衬底6的第一主表面和第二主表面彼此不同并且背朝彼此。可替代地，在电流引线4被形 成为衬底的情况下，电连接51、52也可以被形成在绝缘层8中而不是形成在衬底6中。此外，电连接51、52可以由易熔的导电材料构成，并且在高热负荷的情况下、例如 在短路情况下可以熔化。电连接51、52可以通过标准光刻工艺被涂覆。第一电极层1的段11、12被以结构化的方式、例如通过软喷镀(Soft -Sputtern) 或汽化渗镀涂覆到电连接51、52上。附加地可以在电连接51、52与第一电极层1的段11、 12之间涂覆电流扩展层。在第一电极层1上涂覆有机功能层2。如图6所示，第一电极层1和有机功能层2 被布置成段11、12以及21、22。通过衬底6的突起61实现第一电极层1、有机功能层2以 及电流扩展层9的分段，该突起61延伸穿过第一电极层1和有机功能层2。此外，在有机功能层2上涂覆有第二电极3，该第二电极3为了顶部发射器配置中 的光发射有利地由透明材料形成。在第二电极层3上附加地以结构化的方式布置有用于电
12流引导的上部触头10，这些上部触头10例如可以用作为的接合线的触头。图7以俯视图示出根据另一个实施例的光电器件的示意图，该光电器件具有整面 涂覆的有机功能层2，该有机功能层2被布置在第一电极层1(未示出)的多个段上。在此，第一电极层1的多个段被多个电连接接触，其中示例性地标出电连接51、 52、53、54、55、56、57、58。在此，在所示的实施例中，多个电连接中的每一个都正好被分配给 第一电极层1的一个段，使得第一电极层1正好具有与所存在的电连接一样多的段。替代于此地，也可以分别给多个电连接-诸如两个、三个或更多相邻的电连接-分 配第一电极层1的一个段。这可以表示，第一电极层1的段分别通过多个电连接以导电的 方式与电流引线4连接。在由于有机功能层2的缺陷20导致短路的情况下，作为损耗功率的功率由于低的 电阻而流经电连接56和第一电极层1的与电连接56以导电方式连接的段，其中该段最靠 近短路。该电连接56被熔断并且形成无穷大的电阻。由于有机功能层2的小的横向导电 率和与此相联系的提高的电阻，相邻的电连接55承担比首先被熔断的电连接56明显较小 的电流。尽管如此，相邻的电连接上的电流密度仍然可能大得使得相邻的电连接55同样 熔断。在此，与缺陷20相邻的电连接57、58被继续熔断，直到有机功能层2中的电阻由于 小的横向导电率变得大得使得阻止其他电连接的熔断。电流可以经过未被由缺陷20造成的短路直接影响的电连接51、52、53、54继续流 动。因为有机功能层2的水平伸展比其层厚度大，所以垂直于功能层2的延伸平面穿过有 机功能层2的电阻小于沿着延伸平面的电阻，也就是小于横向导电率。因此可能的是，只有很少的电连接55、56、57、58被熔断并且仅仅在光电器件的小 区域内没有射线被发射，而光电器件的其余部分通过第一电极层1的分段而继续保持有效 运行。在图IA至7中示出的实施例和特征可以被任意改变。本发明不通过根据实施例的描述而限于该描述。更确切地说，本发明包括每个新 特征和特征的每种组合，这尤其是包括权利要求中的特征的每种组合，即使这些特征或特 征的组合本身没有在权利要求或实施例中被明确说明时也是如此。
1权利要求
一种具有短路保护的光电器件，包括 具有多个段(11、12)的第一电极层(1)，所述多个段(11、12)被彼此分离地布置， 在所述第一电极层(1)上的功能层(2)，所述功能层(2)在运行时发射电磁射线， 在所述功能层(2)上的第二电极层(3)， 电流引线(4)，以及 多个电连接(51、52)，其中 分别有所述多个电连接(51、52)中的至少一个被布置在所述第一电流引线(4)与所述第一电极层(1)的所述多个段(11、12)中的至少一个之间，以用于电接触所述第一电极层(1)， 所述电流引线(4)具有第一横截面并且所述多个电连接(51、52)中的每一个具有第二横截面， 所述第二横截面小于所述第一横截面，以及 所述多个电连接(51、52)被实施为熔断器。
2.根据权利要求1所述的光电器件，其中-所述第二横截面与所述第一横截面相比被至少减小到1/10。
3.根据上述权利要求之一所述的光电器件，其中_所述电流引线(4)和所述多个电连接(51、52)被一体化地构造，或者所述电流引线 (4)和所述多个电连接(51、52)由不同的材料构成。
4.根据上述权利要求之一所述的光电器件，其中-所述光电器件包括衬底(6)，在所述衬底(6)上布置有所述第一电极层(1)的多个段 (11、12)、所述功能层(2)和所述第二电极层(3)，并且其中_所述电流引线(4)、所述多个电连接(51、52)和所述第一电极层(1)的多个段(11、 12)被布置在所述衬底(6)的主表面上，其中所述电连接(51、52)尤其是延伸穿过所述衬底 (6)。
5.根据权利要求4所述的光电器件，其中-所述衬底(6)具有多个开口(511、512)，其中在所述多个开口(511、512)的每个开口 中分别布置有所述多个电连接(51、52)之一。
6.根据权利要求4或5所述的光电器件，进一步包括-空腔(7)，所述空腔(7)在所述衬底(6)中被布置为与所述多个电连接(51、52)中的 至少一个相邻。
7.根据上述权利要求之一所述的光电器件，进一步包括-在所述多个电连接(51、52)中的至少一个上的绝缘层(8)、尤其是由能熔化的和/或 松散的材料制成的绝缘层。
8.根据权利要求7所述的光电器件，其中-所述多个电连接(51、52)中的至少一个被实施为使得在短路情况下所述多个电连接 (51,52)中的至少一个熔化，以及-所述绝缘层(8)适于使所述多个电连接(51、52)中的至少一个绝缘。
9.根据上述权利要求之一所述的光电器件，其中-所述功能层具有无机或有机的材料。
10.根据上述权利要求之一所述的光电器件，其中-所述功能层(2)至少包括两个段(21、22)，所述段(21、22)被彼此分离地布置，以及-所述功能层(2)的段(21、22)分别被布置在所述第一电极层(1)的多个段(11、12) 中的至少一个上。
11.根据权利要求1至9之一所述的光电器件，其中-所述功能层(2)被连续地布置在所述第一电极层(1)的多个段(11、12)中的至少两 个上。
12.根据上述权利要求之一所述的光电器件，其中-所述第一电极层(1)的多个段(11、12)中的至少两个段彼此并联。
13.根据上述权利要求之一所述的光电器件，进一步包括-至少一个电流扩展层(91、92、93)，所述电流扩展层(91、92、93)被布置在所述多个电 连接(51、52、53)中的至少一个与所述第一电极层(1)的多个段(11、12、13)中的至少一个 之间。
14.根据上述权利要求之一所述的光电器件，其中-所述第二电极层(3)具有至少两个段(31、32)，以及-所述至少两个段(31、32)之一分别被布置在所述第一电极层(1)的多个段(11、12) 中的至少一个之上。
15.根据权利要求1至14之一所述的光电器件，其中-所述第二电极层(3)被连续地布置在所述第一电极层(1)的多个段(11、12)中的至 少两个之上。
全文摘要
说明有一种具有短路保护的光电器件，包括-具有多个段(11，12)的第一电极层(1)，所述多个段彼此分离地布置，-在该第一电极层(1)上的功能层(2)，该功能层在运行时发射电磁射线，-在该功能层(2)上的第二电极层(3)，-电流引线(4)和多个电连接(51、52)，其中-所述多个电连接(51、52)中的至少相应一个被布置在第一电流引线(4)与第一电极层(1)的多个段(11、12)中的至少一个之间，以用于电接触第一电极层(1)，-电流引线(4)具有第一横截面并且所述多个电连接(51、52)的每一个具有第二横截面，-第二横截面小于第一横截面，以及-电连接(51、52)被实施为熔断器。
文档编号H01L51/52GK101960640SQ200980108123
公开日2011年1月26日 申请日期2009年3月5日 优先权日2008年3月7日
发明者M·波普 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司