(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2014-0138678
(43) 공개일자 2014년12월04일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H01L 51/52 (2006.01) H01L 51/56 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2014-7024448
(22) 출원일자(국제) 2013년03월01일
심사청구일자 없음
(85) 번역문제출일자 2014년09월01일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2013/054204
(87) 국제공개번호 WO 2013/131828
국제공개일자 2013년09월12일
(30) 우선권주장
102012203637.7 2012년03월08일 독일(DE)
(71) 출원인
오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
독일 레겐스부르크 라이브니츠슈트라쎄 4 (
우:93055)
(72) 발명자
슐렌커 틸만
독일 93152 니텐도르프 야클베르크 17
필리펜스 마르크
독일 93055 레겐스부르크 유피터슈트라쎄 14
(74) 대리인
김태홍, 김성기
전체 청구항 수 : 총 14 항
(54) 발명의 명칭 유기 광전 부품, 및 유기 광전 부품 제조 방법
(57) 요 약
본 발명은 유기 광전 부품에 관한 것이며, 상기 유기 광전 부품은, 적어도 하나의 제1 전극(2), 이 제1 전극 위
의 유기 기능층(6) 및 이 유기 기능층 위의 제2 전극(7)을 구비한 기능층 스택(8)이 그 상에 배치되는 제1 전극
(1)과, 제2 기판(10)을 구비한 캡슐화 장치(9)를 포함하고, 제2 기판 상에는 연결 재료(11)와, 기능층 스택(8)으
로 향해 있는 스페이서(12)가 마련되고, 연결 재료(11)는 제1 기판(1)과 제2 기판(10) 사이에 배치되고, 제1 및
제2 기판(1, 10)은 서로 기계적으로 연결되고, 기능층 스택(8)은 연결 재료(11)에 의해 프레임 형태로 에워싸이
며, 제1 및 제2 전극(2, 7) 중 적어도 하나의 전극은, 적어도 하나의 스페이서(12)가 그 위에 배치되고 스페이서
(12)보다 더 큰 측면 위치를 보유하는 적어도 하나의 개구(5)를 포함한다. 그 밖에도, 본 발명은 유기 광전 부
품을 제조하기 위한 방법에도 관한 것이다.
대 표 도 - 도5
공개특허 10-2014-0138678
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특허청구의 범위
청구항 1
유기 광전 부품에 있어서,
제1 기판(1)으로서, 상기 제1 기판 상에는 적어도 하나의 제1 전극(2), 상기 제1 전극 위의 유기 기능층(6), 및
상기 유기 기능층 위의 제2 전극(7)을 구비한 기능층 스택(8)이 배치되는 것인, 상기 제1 기판(1); 및
제2 기판(10)을 구비한 캡슐화 장치(9)로서, 상기 제2 기판 상에 연결 재료(11), 및 상기 기능층 스택(8)으로
향해 있는 적어도 하나의 스페이서(12)가 마련되어 상기 제2 기판과 견고하게 연결되어 있는 것인, 상기 캡슐화
장치(9)
를 포함하고,
상기 연결 재료(11)는 상기 제1 기판(1)과 상기 제2 기판(10) 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 기판(1, 10)은
서로 기계적으로 연결되고,
상기 기능층 스택(8)은 상기 연결 재료(11)에 의해 프레임 형태로 에워싸이며,
상기 제1 및 제2 전극(2, 7) 중 적어도 하나의 전극은 적어도 하나의 개구(5)를 포함하고, 상기 개구 위에는 상
기 적어도 하나의 스페이서(12)가 배치되며, 상기 개구는 상기 스페이서(12) 보다 더 큰 측면 치수를 갖는 것인
유기 광전 부품.
청구항 2
청구항 1에 있어서, 상기 개구(5)를 포함하는 상기 전극(2, 7)은 서로 연결되는 층 또는 서로 연결되는 층 스택
을 통해 형성되는 것인 유기 광전 부품.
청구항 3
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1 전극(2)은 상기 적어도 하나의 개구(5)를 포함하고, 상기 적어도
하나의 유기 기능층(6) 및 상기 제2 전극(7)은 상기 적어도 하나의 개구(5)를 덮는 것인 유기 광전 부품.
청구항 4
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제2 전극(7)은 상기 적어도 하나의 개구(5)를 포함하고, 상기 적어도
하나의 유기 기능층(6) 및 상기 제1 전극(2)은 상기 개구의 영역 내에 배치되는 것인 유기 광전 부품.
청구항 5
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 재료(11) 및 상기 스페이서(12)의 재료는 동일한
것인 유기 광전 부품.
청구항 6
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 재료(11) 및 상기 스페이서(12)의 재료는 유리를
함유하는 것인 유기 광전 부품.
청구항 7
청구항 6에 있어서, 상기 연결 재료(11) 및 상기 스페이서(12)의 재료는 유리 땜납 또는 유리 프리트(frit)를
포함하여 형성되는 것인 유기 광전 부품.
청구항 8
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스페이서(12)는 상기 기능층 스택(8)에
접촉하지 않는 것인 유기 광전 부품.
공개특허 10-2014-0138678
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청구항 9
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(12)는 상기 기능층 스택(8)에 접촉하는 것인
유기 광전 부품.
청구항 10
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스페이서(12)는 상기 제2 기판(10)과만
견고하게 연결되는 것인 유기 광전 부품.
청구항 11
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스페이서(12)는 상기 연결 재료(11)보다
더 낮은 높이를 가지는 것인 유기 광전 부품.
청구항 12
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스페이서(12)는 복수의 스페이서(12)이
고, 상기 적어도 하나의 개구(5)는 복수의 개구(5)이며, 상기 개구들(5) 각각의 위에는 각각의 스페이서(12)가
배치되는 것인 유기 광전 부품.
청구항 13
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 따른 유기 광전 부품(14, 15)을 제조하기 위한 방법에 있어서,
A) 제1 기판(1)을 제공하는 단계로서, 상기 제1 기판 상에는 적어도 하나의 제1 전극(2), 상기 제1 전극 위의
유기 기능층(6), 및 상기 유기 기능층 위의 제2 전극(7)을 포함한 기능층 스택(8)이 배치되며, 상기 제1 및 제2
전극(2, 7) 중 적어도 하나의 전극은 적어도 하나의 개구(5)를 포함하는 것인, 상기 제1 기판을 제공하는 단계;
B) 캡슐화 장치(9)를 제조하는 단계로서, 상기 방법 단계 B)는,
B1) 제2 기판(10)을 제공하는 부분 단계;
B2) 제2 기판(10)의 상면 상에 연결 재료(11)를 마련하는 부분 단계;
B3) 제2 기판(10)의 상면 상에 적어도 하나의 스페이서(12)를 마련하는 부분 단계; 및
B4) 소결 공정을 이용하여 적어도 제2 기판(10)과 적어도 하나의 스페이서(12)를 연결하는 부분 단계
를 포함하는 것인, 상기 캡슐화 장치를 제조하는 단계; 및
C) 기능층 스택(8)이 연결 재료(11)에 의해 에워싸이고 적어도 하나의 스페이서(12)가 적어도 하나의 개구(5)의
위에 배치되도록, 제1 기판(1) 상에 캡슐화 장치(9)를 배치하는 단계
를 포함하는 유기 광전 부품의 제조 방법.
청구항 14
청구항 13에 있어서, 상기 부분 단계 B4)에서는 또한 상기 연결 재료(11)가 소결 공정에 의해 상기 제2 기판
(10)과 연결되며, 상기 방법 단계 C)에서는 상기 연결 재료(11)가 레이저에 의해 용융되어 상기 제1 기판(2)과
견고하게 연결되는 것인 유기 광전 부품의 제조 방법.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은, 유기 광전 부품, 및 유기 광전 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.[0001]
배 경 기 술
미국 공보 US 6,936,963 B2 및 US 6,998,776 B2는, 유리 땜납의 이용 하에 기판과 커버 유리 사이에서 캡슐화되[0002]
는 유기 발광 부품을 기술하고 있다.
공개특허 10-2014-0138678
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상기 부품들을 캡슐화할 경우, 부품 크기가 증가함에 따라, 커버 유리 및/또는 기판이 예컨대 가령 접촉과 같은[0003]
외부의 기계적 작용들로 인해 휘어지고 기판과 커버 유리 사이의 기능층들이 커버 유리를 통한 접촉으로 인해
손상되는 위험도 증가한다.
발명의 내용
해결하려는 과제
적어도 지정된 실시예들의 과제는, 개량된 기계적 안정성을 가지는 유기 광전 부품을 명시하는 것에 있다. 적[0004]
어도 지정된 실시예들의 추가 과제는, 유기 광전 부품을 제조하기 위한 방법을 명시하는 것에 있다.
과제의 해결 수단
상기 과제들은 특허 독립 청구항들에 따르는 대상 및 방법을 통해 해결된다. 대상 및 방법의 바람직한 실시예[0005]
들 및 개선예들은 종속 청구항들에 특징들과 관련하여 설명되고 그 밖에도 하기 기술 내용 및 도면으로부터 제
시된다.
적어도 하나의 실시예에 따라서, 유기 광전 부품은 제1 기판을 포함한다. 그 밖에도, 부품은 제2 기판도 포함[0006]
한다. 제1 및 제2 기판은 예컨대 디스크들 또는 플레이트들의 유형에 따라서 형성될 수 있다. 이 경우, 제1
및 제2 기판은 실질적으로 평면이다. "실질적으로" 평면이란 개념은, 제1 및 제2 기판이 제조 공차의 범위에서
매끄럽고 캐비티들을 포함하지 않는다는 것을 의미한다.
추가 실시예에 따라서, 제1 기판 또는 제2 기판 또는 두 기판은 유리를 포함하거나, 또는 유리로 구성된다. 이[0007]
에 대체되는 방식으로, 두 기판 중 적어도 하나의 기판은 세라믹 재료 또는 금속을 포함할 수 있거나, 또는 세
라믹 재료 또는 금속으로 구성될 수 있다.
두 기판 중 적어도 하나의 기판은 예컨대 가시광용 파장 범위의 전자기 방사선에 대해 적어도 부분 투과성이다.[0008]
이 경우, 제1 및 제2 기판은 동일한 재료들로, 또는 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 두 기판 중 일측의 기판
이 예컨대 금속 또는 세라믹과 같은 방사선 투과성 재료로 형성된다면, 타측의 기판은 적어도 위치에 따라서 방
사선 투과성으로, 예컨대 유리로 형성된다.
적어도 하나의 추가 실시예에 따라서, 제1 기판 상에 적어도 하나의 유기 기능층을 포함하는 기능층 스택이 배[0009]
치되며, 유기 기능층은 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된다. 기능층 스택은 예컨대 적어도 하나의 유기 발광
층을 포함하는 발광층 스택일 수 있으며, 그럼으로써 유기 광전 부품은 유기 발광 다이오드(OLED)로서
형성된다. 대체되거나 추가되는 방식으로, 기능층 스택은 적어도 하나의 유기 광 흡수층을 포함하는 광 검출층
스택으로서 형성될 수도 있으며, 그럼으로써 유기 광전 부품은 유기 광 다이오드 또는 유기 태양 전지로서 형성
된다.
기능층 스택은, 유기 폴리머들, 유기 올리고머들, 유기 모노머들, 소형 유기 비-폴리머 분자들("small[0010]
molecules"), 또는 이들의 조합물들을 함유하는 유기 기능층들을 포함할 수 있다. 특히 바람직하게는, 기능층
스택은, 발광층 내로 효과적인 정공 주입을 가능하게 하기 위해, 정공 수송층으로서 형성되는 유기 기능층을 포
함할 수 있다. 정공 수송층을 위한 재료들로서는 예컨대 삼차 아민, 카르바졸 유도체, 전도성 폴리아닐린 또는
폴리에틸렌 디옥시티오펜이 바람직한 것으로 입증되었다. 발광층을 위한 재료들로서는, 형광 또는 인광을 바탕
으로 하는 방사선 방출을 나타내는 재료들, 예컨대 폴리플루오로, 폴리티오펜, 또는 폴리페닐렌, 또는 이들의
유도체들, 화합물들, 혼합물들 또는 코폴리머들이 적합하다. 그 밖에도, 기능층 스택은, 전자 수송층으로서 형
성되는 유기 기능층을 포함할 수 있다. 그 밖에도, 기능층 스택은 유기 전자 및/또는 정공 차단층들도 포함할
수 있다. 또한, 기능층 스택은, 전극들 사이에 배치되는 복수의 유기 발광층 또는 광 흡수층도 포함할 수
있다.
유기 발광 부품의 원리적인 구성의 관점에서, 그와 동시에 예컨대 기능층 스택의 구성, 층 조성 및 재료들과 관[0011]
련하여서는, 특히 유기 발광 부품의 구성의 관점에서 분명하게 재귀적 관계를 통해 본원에 수용되는 공보 WO
2010/066245 A1이 참조된다.
전극들은 각각 대면적(large-area)으로 형성될 수 있다. 그 결과로, OLED로서 형성되는 유기 광전 부품의[0012]
경우, 유기 발광층에서 생성되는 전자기 방사선의 대면적 방출이 가능해질 수 있다. 이 경우, "대면적"이란,
유기 발광 부품이 수 평방 밀리미터보다 더 크거나 그와 동일한 면적, 바람직하게는 1 평방 센티미터보다 더 크
거나 그와 동일한 면적, 특히 바람직하게는 1 평방 데시미터보다 더 크거나 그와 동일한 면적을 보유하는 것을
공개특허 10-2014-0138678
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의미할 수 있다.
추가 실시예에 따라서, 제2 기판은 캡슐화 장치의 부분으로서 형성된다. 그 밖에도, 캡슐화 장치는, 프레임 형[0013]
태로 제2 기판 상에 마련되는 연결 재료도 포함할 수 있다. 특히 연결 재료는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배
치되어, 상기 두 기판을 서로 연결한다. 연결 재료는 예컨대 제1 및 제2 기판의 표면 상에 직접 인접할 수 있
다.
특히 연결 재료는 기능층 스택을 프레임 형태로 에워싸며, 그럼으로써 기능층 스택은, 제1 및 제2 기판과 이 기[0014]
판들 사이에 배치된 연결 재료를 통해 형성되는 중공 공간 내에 배치된다. 이 경우, "프레임 형태"란 연결 재
료의 연장부의 기하구조를 가리키지는 않는다. 연결 재료는 예컨대 정방형, 장방형, 둥근 형태, 타원형, 또는
또 다른 기하학적 형태로 스트립으로서 기능층 스택을 둘러싸면서 형성될 수 있다. 연결 재료는 기능층 스택
둘레의 폐쇄된 경로로 연장되면서, 기능층 스택을 예컨대 측면에서 에워싼다.
그 밖에도, 추가 실시예에 따라서, 캡슐화 장치는 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 이 스페이서는 기능층[0015]
스택으로 향해 있는 제2 기판의 면 상에 배치된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 스페이서는, 제2 기판의 면이
면서 연결 수단과 동일한 상기 면 상에 위치된다. 특히 적어도 하나의 스페이서는, 기능층 스택으로 향해 있는
제2 기판의 표면과 견고하게 연결된다. 이 경우, 2개의 요소가 "견고하게 연결된다"는 점은, 여기서, 그리고
하기에서, 두 요소가, 부품의 정상적인 처리 또는 동작 조건들 하에서 서로 분리되지 않는 방식으로 연결되어
있는 것을 의미한다. 단단한 연결은 예컨대 접착 결합을 통해, 용융 결합을 통해, 또는 소결 결합을 통해 제공
될 수 있다. 특히 바람직하게는 적어도 하나의 스페이서는 제2 기판 상에 소결 접합된다.
추가 실시예에 따라서, 전극들 중 적어도 하나의 전극, 다시 말하면 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극은[0016]
적어도 하나의 개구를 포함한다. 이 경우, 여기서, 그리고 하기에서, "개구"는, 층 형태로 형성된 제1 또는 제
2 전극의 전극 재료가 없으면서 전극의 층 평면에서 전극 재료에 의해 둘러싸이고 에워싸이는 제1 또는 제2 전
극의 영역을 의미한다. 이는, 적어도 하나의 개구를 포함한 전극이 개구를 통해 서로 분리된 2개의 부분 영역
으로 분할되지 않는다는 점도 의미한다. 오히려, 적어도 하나의 개구를 포함한 전극은, 적어도 하나의 개구를
포함하여 서로 연결되는 층 스택 또는 층 평면에서 서로 연결되는 층을 통해 형성된다. 적어도 하나의 개구를
포함한 전극의 층 평면의 연장부를 따르는 방향들은 여기서, 그리고 하기에서 측방향들로서도 표현된다.
적어도 하나의 개구가 그 내에 위치되는 층 스택의 영역은 비활성 영역인데, 그 이유는 제1 또는 제2 전극이 상[0017]
기 영역에 존재하지 않기 때문이다. 이는, 기능층 스택과 그에 따른 유기 광전 부품이 바람직하게는 적어도 하
나의 비활성 영역이 그 내에 배치되어 서로 연결되는 대면적의 활성 영역을 포함한다는 점을 의미한다.
추가 실시예에 따라서, 적어도 하나의 스페이서는 적어도 하나의 개구의 위에 배치된다. 이 경우, "개구의 위[0018]
에 배치된다"는 점은, 적어도 하나의 개구를 포함한 전극의 층 평면 상에 적어도 하나의 스페이서의 투영이 적
어도 하나의 개구의 내부에 위치한다는 것을 의미한다. 이 경우, 적어도 하나의 스페이서는 수직 방향으로, 다
시 말하면 적어도 하나의 개구를 포함한 전극의 층 평면에 대해 수직인 방향으로, 개구에 대해 이격되어, 개구
의 상부에 배치될 수 있거나, 또는 이에 대체되는 방식으로 개구 안쪽으로도 돌출될 수 있다.
추가 실시예에 따라서, 적어도 하나의 개구는 적어도 하나의 스페이서보다 더 큰 측면 치수를 보유한다. 예컨[0019]
대 적어도 하나의 개구는 측방향으로 적어도 하나의 스페이서보다 더 큰 횡단면, 다시 말해 더 큰 경계 치수 및
/또는 더 큰 지름을 보유할 수 있다. 이는, 적어도 하나의 스페이서가, 적어도 하나의 개구 안쪽으로 돌출되는
경우에도, 적어도 하나의 개구를 포함한 전극의 전극 재료에 접촉하지 않고 그에 따라 적어도 하나의 개구를 포
함한 전극과 접촉하지 않는다는 점을 의미한다.
특히 바람직한 실시예에 따라서, 유기 광전 부품은, 제1 기판과, 제2 기판을 구비한 캡슐화 장치를 포함한다.[0020]
제1 기판 상에는, 적어도 하나의 제1 전극, 이 제1 전극 위의 유기 기능층, 및 이 유기 기능층 위의 제2 전극을
포함하는 기능층 스택이 배치된다. 캡슐화 장치는 제2 기판 상에 연결 재료와, 기능층 스택으로 향해 있는 적
어도 하나의 스페이서를 포함하며, 연결 재료 및 적어도 하나의 스페이서는 제2 기판과 견고하게 연결되고, 연
결 재료는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 제1 및 제2 기판은 서로 견고하게 연결되고, 기능층 스택은
연결 재료에 의해 프레임 형태로 에워싸이며, 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극은, 적어도 하나의 스페이
서가 그 위에 배치되고 스페이서보다 더 큰 측면 치수를 보유하는 적어도 하나의 개구를 포함한다.
여기서 기술되는 유기 광전 부품은, 대면적의 유기 광전 부품의 경우, 제1 및 제2 기판이 외부 압력 작용과 그[0021]
에 따른 기계적 하중을 통해 기능층 스택의 손상이 발생할 수 있는 방식으로 압축되는 위험이 존재한다는 지식
을 기초로 한다.
공개특허 10-2014-0138678
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예컨대 유기 디스플레이들, 다시 말해 표시 장치들을 캡슐화할 경우, 상기 문제는 발생하지 않는데, 그 이유는[0022]
디스플레이가, 래커 링들, 래커 브리지들 또는 다른 스페이서들을 통해 서로 분리되는 픽셀들의 형태로 국소적
으로 제한되는 매우 작은 광 소자들로 분할되기 때문이다. 상기 스페이서들은 제1 기판과 제2 기판 사이에 고
정된 이격 간격을 유지하게 하며, 그럼으로써 제1 및 제2 기판의 압축을 통한 부품의 손상 위험은 강하게 감소
된다.
예컨대 일반 조명을 위해 이용되거나 태양 전지들로서 이용되는 대면적의 구조 부재들에 대해서도 제1 및 제2[0023]
기판의 압축을 통한 손상으로부터 안전하게 하기 위해, 여기에 기술된 부품은, 적어도 하나의 스페이서가 기능
층 스택으로 향해 있는 제2 기판의 표면과 견고하게 연결된다는 사실을 이용한다. 제1 및 제2 기판이 압축될
때 압력 하중은 적어도 하나의 스페이서를 통해 흡수되고 이 스페이서를 통해 분배된다. 적어도 하나의 스페이
서가 제1 또는 제2 전극의 적어도 하나의 개구의 위에 배치되는 것을 통해, 적어도 하나의 스페이서는 기능층
스택의 광전 비활성 영역의 위에 위치된다. 그러므로 스페이서를 통한 기능층 스택의 접촉은, 비록 적어도 하
나의 스페이서가 비활성 영역에서 기능층 스택을 손상시킨다고 하더라도, 기능층 스택의 활성 영역에는 부정적
으로 작용하지 않는다. 이런 방식으로, 활성 영역에서 유기 광전 부품의 점형태 손상의 위험은 상당히 감소되
거나, 또는 심지어 완전하게 방지된다.
추가 실시예에 따라서, 적어도 하나의 스페이서는 제2 기판과만 견고하게 연결된다. 이는, 적어도 하나의 스페[0024]
이서가 기능층 스택 및 제1 기판에 대해 느슨하게, 그리고 단단한 연결 없이 배치된다는 점을 의미한다. 바람
직하게는, 연결 재료는, 제1 및 제2 기판의 연결 후에 기능층 스택 및 적어도 하나의 스페이서를 위한 공간이
존재하는 캐비티가 형성되도록 하는 두께로 선택된다.
추가 실시예에 따라서, 적어도 하나의 스페이서는 수직 방향으로 연결 재료보다 더 낮은 높이를 보유한다. 그[0025]
결과로, 적어도 하나의 스페이서는 유기 광전 부품의 정상 상태에서 기능층 스택에 접촉할 수 없으면서 상기 기
능층 스택으로부터 이격되어 배치될 수 있다. "정상 상태"란 여기서, 그리고 하기에서, 추가의 외부 압력이 없
는 정상적인 동작 또는 보관 조건들 하에서 존재하는, 유기 광전 부품의 개별 요소들 상호 간의 배치을 나타낸
다. 다시 말하면, 연결 후에, 스페이서와 기능층 스택 사이에 이격 간격이 존재한다. 바람직하게는, 예컨대
제1 기판과 캡슐화 장치 사이에 존재할 수 있는 가스로 채워진 간극(gap)이 형성된다. 예컨대 기계적 하중의
조건에서 제2 기판은 스페이서와 함께 기능층 스택의 방향으로 가라앉는다. 스페이서는 제1 기판과 제2 기판
사이에 최소 이격 간격을 유지하게 한다.
그 밖에도, 적어도 하나의 스페이서는 정상 상태에서 기능층 스택에 접촉할 수도 있다. 또한, 이 경우, 적어도[0026]
하나의 스페이서의 높이는 연결 재료의 높이보다 더 낮을 수 있다. 이는, 특히 스페이서가 기능층 스택, 또는
층 스택 상에 배치된 컴포넌트에 직접 접촉하는 방식으로 스페이서의 높이가 선택될 때 가능하다. 예컨대 적어
도 하나의 스페이서는 제1 전극이 적어도 하나의 개구를 포함한 경우에 제2 전극에 접촉할 수 있다. 이는, 제2
전극이 적어도 하나의 개구를 포함한 경우에, 스페이서가 제2 전극의 아래에 배치된 유기 기능층에 접촉한다는
점을 의미한다.
추가 실시예에 따라서, 본원의 부품은 제1 또는 제2 전극 내 복수의 개구와, 복수의 스페이서를 포함하며, 개구[0027]
들 각각의 위에는 각각의 스페이서가 배치된다. 복수의 스페이서를 통해, 기능층 스택의 손상을 야기하는 제1
및 제2 기판의 압축을 초래할 수도 있는 외부 압력 작용은 매우 효과적으로 분배되고 보상될 수 있다. 스페이
서들 및 개구들은 예컨대 동일한 형태로, 다시 말하면 가령 측방향으로 규칙적인 배치로 배치될 수 있다.
추가 실시예에 따라서, 제1 전극은 적어도 하나의 개구를 포함한다. 이 경우, 적어도 하나의 유기 기능층 및[0028]
제2 전극은 적어도 하나의 개구를 덮을 수 있다. 이에 대체되는 방식으로, 제2 전극도 적어도 하나의 개구를
포함할 수 있고, 적어도 하나의 유기 기능층 및 제1 전극은 개구의 영역에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 기능
층 스택의 모든 층은, 적어도 하나의 개구를 포함한 전극을 제외하고, 대면적으로, 그리고 개구를 포함하지 않
고 형성될 수 있다.
추가 실시예에 따라서, 적어도 하나의 스페이서의 재료 및 연결 재료는 동일하다. 이 경우, "동일하다"란, 적[0029]
어도 하나의 스페이서 및 연결 재료의 재료가 동일한 재료들 또는 재료 조합물들로 구성되는 것을 의미한다.
그 밖에도, 연결 재료 및 적어도 하나의 스페이서는 동일한 방법 단계에서 제2 기판 상에 마련될 수 있다.
추가 실시예에 따라서, 연결 재료 및 적어도 하나의 스페이서의 재료는 유리 함유 재료이다. 다시 말하면, 연[0030]
결 재료 및 적어도 하나의 스페이서의 재료는 적어도 유리를 함유한다. 예컨대, 유리 함유 재료는 유리 땜납이
거나, 또는 유리 프리트 재료(glass frit material)일 수 있다. 유리 함유 연결 재료 및 적어도 하나의 스페이
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서의 재료는, 적어도 하나의 스페이서의 재료 및 연결 재료에 예컨대 제2 기판 상에 연결 재료를 마련할 때의
치약과 유사한 일관성을 부여하는 기질 재료(matrix material)로 존재할 수 있다. 연결 재료와 적어도 하나의
스페이서의 재료는 실크 스크린 인쇄, 스크래핑(scraping), 트리클링(trickling) 또는 유사한 방법들에 의해 제
2 기판의 표면 상에 마련되고, 이어서 건조되어 소결 접합될 수 있다. 그 다음, 제1 및 제2 기판의 연결을 위
해, 연결 재료는 국소적으로 용융되며, 이는 예컨대 레이저 빔에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 적어도
하나의 스페이서의 재료는 더 이상 용융되지 않으며, 그럼으로써 적어도 하나의 스페이서는 앞에서 기술한 것처
럼 제2 기판과만 견고하게 연결된다.
그 밖에도, 적어도 하나의 스페이서만이 유리 함유 재료로 구성되고 연결 재료는 예컨대 플라스틱 재료, 예컨대[0031]
접착제로 구성될 수도 있다.
그 밖에도, 캡슐화 장치는, 적어도 하나의 스페이서의 옆에 배치되는 방식으로, 습기, 및/또는 산소, 및/또는[0032]
기능층 스택을 손상시키는 다른 물질들을 흡수하거나, 또는 그와 결합하기에 적합한 게터 재료(getter
material)를 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따라서, 유기 광전 부품을 제조하기 위한 방법은 하기 단계들을 포함한다.[0033]
A) 적어도 하나의 제1 전극, 이 제1 전극 위의 유기 기능층, 및 이 유기 기능층 위의 제2 전극을 포함하는 기능[0034]
층 스택이 그 상에 배치되는 제1 기판을 제공하는 단계이며, 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나의 전극은 적어도
하나의 개구를 포함하는, 상기 제1 기판을 제공하는 단계.
B) 캡슐화 장치를 제조하는 단계.[0035]
C) 제1 기판 상에 캡슐화 장치를 배치하는 단계.[0036]
유기 광전 부품에 대해 기술한 특징들 및 실시예들은 동일한 방식으로 방법에도 적용되며, 그 반대로도 적용된[0037]
다.
추가 실시예에 따라서, 방법 단계 B)는 하기의 부분 단계들을 포함한다.[0038]
B1) 제2 기판을 제공하는 부분 단계.[0039]
B2) 제2 기판의 상면 상에 연결 재료를 마련하는 부분 단계.[0040]
B3) 제2 기판의 상면 상에 적어도 하나의 스페이서를 마련하는 부분 단계.[0041]
B4) 소결 공정을 이용하여 적어도 제2 기판과 적어도 하나의 스페이서를 연결하는 부분 단계.[0042]
추가 실시예에 따라서, 방법 단계 C)에서, 기능층 스택은 연결 재료에 의해 에워싸이고, 적어도 하나의 스페이[0043]
서는 적어도 하나의 개구의 위에 배치된다.
추가 실시예에 따라서, 부분 단계 B4)에서 추가로 연결 재료가 소결 공정에 의해 제2 기판과 연결되고, 방법 단[0044]
계 C)에서 연결 재료는 레이저에 의해 용융되어 제1 기판과 견고하게 연결된다.
추가 장점들, 바람직한 실시예들 및 개선예들은 하기에서 도면들과 결부되어 기술되는 실시예들로부터[0045]
제시된다.
도면의 간단한 설명
도 1a 내지 도 5는 일 실시예에 따르는 유기 광전 부품을 제조하기 위한 방법 단계들을 각각 도시한[0046]
개략도이다.
도 6은 추가 실시예에 따르는 유기 광전 부품을 도시한 개략도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
실시예들 및 도면들에서 동일하거나, 동일한 유형이거나, 동일하게 동작하는 요소들은 각각 동일한 도면 부호들[0047]
로 표시될 수 있다. 도시된 요소들 및 이 요소들의 상호 간 크기 비율은 일정한 축척 비율에 부합하는 것으로
간주해서는 안 되며, 오히려, 예컨대 층들, 구조 부재들, 부품들 및 영역들과 같은 개별 요소들은 더욱 나은 형
태성을 위해, 그리고/또는 더욱 나은 이해를 위해 과장된 방식으로 크게 도시되어 있을 수 있다.
도 1a 내지 도 5에는, 일 실시예에 따르는 유기 광전 부품(14)을 제조하기 위한 방법이 도시되어 있으며, 유기[0048]
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광전 부품은, 도 5에 도시된 것처럼, 제1 기판(1) 상에, 적어도 하나의 제1 전극(2), 이 제1 전극 위의 유기 기
능층(6) 및 이 유기 기능층 위의 제2 전극(7)을 구비한 기능층 스택(8)을 포함한다. 그 위에는 제2 기판(10)을
포함하는 캡슐화 장치(9)가 배치되고, 제2 기판 상에는 연결 재료(11), 및 기능층 스택(8)으로 향해 있는 적어
도 하나의 스페이서(12)가 마련되어 제2 기판(10)과 견고하게 연결되고, 연결 재료(11)는 제1 기판(1)과 제2 기
판(10) 사이에 배치되고, 제1 및 제2 기판(1, 10)은 서로 연결되고, 기능층 스택(8)은 연결 재료(11)에 의해 프
레임 형태로 에워싸이며, 제1 전극(2)은, 적어도 하나의 스페이서(12)가 그 위에 배치되고 스페이서(12)보다 더
큰 측면 치수를 보유하는 적어도 하나의 개구(5)를 포함한다.
유기 광전 부품(14)은 도시된 실시예에서 유기 발광 다이오드로서 형성되어, 적어도 하나의 유기 기능층(6)으로[0049]
서, 부품(14)의 동작 동안 광을 생성할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광층을 포함한다. 그 밖에도, 기능층 스
택(8)은, 전반적인 부분에서 기술되어 있는 것처럼, 추가 유기 기능층들, 예컨대 전하 캐리어 수송층 및/또는
전하 캐리어 차단층을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에 대체되는 방식으로, 유기 광전 부품(14)은 예컨대 유기 광 검출 부품으로서, 예컨대 유기 광[0050]
다이오드 또는 유기 태양 전지로서도 형성될 수 있고 제1 전극(2)과 제2 전극(7) 사이에 상응하는 유기 기능층
들(6)을 포함할 수 있다.
유기 광전 부품(14)의 추가 특징들은 도 1a 내지 도 5와 결부되어 부품(14)을 제조하기 위한 하기의 기술 내용[0051]
과 관련하여 기술된다.
도 1a 및 도 1b에는, 제1 전극(2)을 포함한 제1 기판(1)이 제공되는 제1 방법 단계가 도시되어 있다. 이 경우,[0052]
도 1b의 도해는 도 1a에 도시된 절단 평면(AA)에서 제1 전극(2)을 포함하는 기판(1)의 단면도에 상응한다.
제1 기판(1)은 디스크로서 형성된 기판이며, 이 기판은 예컨대 유리로 형성될 수 있거나, 또는 유리로[0053]
구성된다. 예컨대 제1 기판(1)은, 예컨대 붕규산염 유리(borosilicate glass)에 비해 특히 경제적인 소다석회
유리(창유리)로 구성된다.
제1 기판(1)의 상면 상에는 제1 전극(2)이 배치되며, 이 제1 전극은 도시된 실시예에서 애노드로서 형성되고 예[0054]
컨대 투명 전도성 산화물("transparent conductive oxide", TCO), 예컨대 아연 산화물, 주석 산화물, 카드뮴
산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 또는 인듐 주석 산화물(ITO)을 함유하거나, 또는 이 성분들로 구성된다.
제1 전극(2)은 층 형태로 마련되어, 측방향으로, 다시 말해 층 연장 평면에 대해 평행한 방향으로, 제2 전극
(2)의 전극 재료가 존재하지 않는 제1 기판(1)의 가장자리 영역에 의해 둘러싸인다.
가장자리 영역에는, 예컨대, 금속, TCO 또는 이들의 조합물로 구성되는 연결편들(3 및 4)(connection piece)이[0055]
배치되며, 이 연결편들은 이후 완성된 부품(14)에서 제1 전극(2) 및 제2 전극(7)의 외부로부터의 접촉을 위해
이용된다. 연결편들(3, 4)은 그 배치과 관련하여 순수하게 예시로서 도시되어 있으며, 그 각각의 형태, 개수
및 위치와 관련하여서는 도시된 실시예와 다를 수 있다.
그 밖에도, 제1 전극(2)은 적어도 하나의 개구(5)를 포함하고, 이 개구의 위에는, 도 5에 도시된 것처럼, 적어[0056]
도 하나의 스페이서(12)가 배치된다. 도시된 실시예에서는, 균일하게, 다시 말하면 측방향으로 규칙적으로 제1
전극(2)에 걸쳐 분포되어 있는 4개의 개구(5)가 순수하게 예시로서 도시되어 있다. 이에 대체되는 방식으로,
유기 광전 부품(14)의 각각의 크기 내지 면적에 따라서, 그리고 부품(14)의 개별 요소들, 특히 기판들(1 및 1
0)의 각각의 강도에 따라서, 균일하게, 또는 불균일하게 분포될 수 있는 다소의 개구(5)가 배치될 수 있다. 예
컨대 단일의 개구(5)만이 예컨대 제1 전극(2)의 중심에 제공되어 있을 수도 있다.
개구들(5)은, 전극 재료가 그 내에 제공되어 있지 않으면서 측방향으로 전극 재료에 의해 에워싸여 있는 제1 전[0057]
극(2)의 영역들을 통해 형성된다. 그에 따라, 제1 전극(2)은 개구들(5)을 구비하여 서로 연결된 대면적의 층으
로서 형성되며, 개구들(5)은 제1 전극(2)을 분리된 개별 기능 영역들로 분할하지 않는다.
이 경우, 도 1a에 도시된, 개구들(5)의 정방형 형태는 순수하게 예시일 뿐이다. 개구들(5)은 또 다른 다각형[0058]
횡단면, 또는 예컨대 원형이거나 타원형인 둥근 횡단면도 보유할 수 있다.
추가 방법 단계에서, 도 2에 도시된 것처럼, 적어도 하나의 유기 기능층(6) 및 제2 전극(7)이 마련된다. 상기[0059]
층들을 마련하는 것은 대면적으로, 그에 따라 제1 전극(2)의 개구들(5)에 걸쳐서도 수행된다. 제2 전극(2)은
도시된 실시예에서 캐소드로서 형성되고 예컨대 금속 또는 합금, 예컨대 Ag, Pt, Au, Mg 또는 그 혼합물, 예컨
대 Ag:Mg를 포함한다.
애노드로서의 제1 전극(2) 및 캐소드로서의 제2 전극(7)을 포함하는 도시된 구성에 대체되는 방식으로, 기능층[0060]
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스택(8)은, 애노드와 캐소드가 서로 뒤바뀐 서로 반대되는 극성을 보유할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b에 따르는 추가 방법 단계에서 캡슐화 장치(9)가 제조된다. 이 경우, 도 3b의 도해는 도 3a에[0061]
도시된 절단 평면(BB)에서 캡슐화 장치(9)의 단면도에 상응한다.
캡슐화 장치(9)의 제조를 위해, 제1 부분 단계에서, 도시된 실시예의 경우 제1 기판(1)과 동일한 재료를 포함하[0062]
는 제2 기판(10)이 제공된다. 이에 대체되는 방식으로, 또 다른 재료, 예컨대 금속 또는 세라믹 재료도 생각해
볼 수 있다.
제2 기판(2) 상에는, 추가 부분 단계들에서, 연결 재료(11) 및 스페이서들(12)이 마련된다. 이 경우, 스페이서[0063]
들(12)의 위치들은 제1 전극(2) 내 개구들(5)의 위치들에 상응하며, 그럼으로써 기능층 스택(8)이 그 상에 배치
되는 제1 기판(1)과 캡슐화 장치(9)의 연결 후에, 스페이서들(12) 각각은, 도 5에 도시된 것처럼, 각각의 개구
(5)의 위에 배치된다.
연결 재료(11) 및 스페이서들(12)의 재료의 마련은 바람직하게는 동일한 방법으로 개시된다. 예컨대 각각의 재[0064]
료는 제2 기판(2) 상에 트리클링되거나, 스크래핑되거나, 또는 인쇄될 수 있다. 바람직하게는, 연결 재료(11)
및 스페이서들(12)의 재료는 동일하고 유리 함유 재료, 예컨대 유리 땜납 또는 유리 프리트 재료를 포함하거나,
또는 그 재료로 구성된다.
연결 재료(11)는 충분한 두께로 마련되며, 그럼으로써 두 기판(1, 10)의 연결 후에, 두 기판(1, 10) 사이에 기[0065]
능층 스택(8)뿐 아니라, 스페이서들(12)을 위한 공간이 존재하게 된다. 그 밖에도, 연결 재료(11)는 프레임 형
태로 마련되며, 그럼으로써 완성된 부품(14) 내에서 연결 재료(11)는, 도 5에 도시된 것처럼, 기능층 스택(8)을
에워쌀 수 있고, 제1 및 제2 기판(1, 10)과 함께 중공 공간을 형성하며, 이 중공 공간 내에 기능층 스택(8)이
배치된다.
스페이서들(12)은, 연결 재료(11)에 비해 더 낮은 높이를 보유하며, 그럼으로써, 계속 하기에 기술되는 것처럼,[0066]
완성된 부품의 경우, 스페이서들(12)이 정상 상태에서 기능층 스택(8)에 접촉하는지의 여부가 설정될 수 있게
된다.
후속하여, 추가 부분 단계에서, 연결 재료(11) 및 스페이서들(12)의 재료는 바람직하게는 건조 단계 및 단일의[0067]
소결 공정에 의해 제2 기판(2)과 견고하게 연결된다. 이는, 공정이 특히 경제적이고 부품은 신속하게 제조될
수 있다는 장점을 갖는데, 그 이유는 제조 중에 중간 단계들이 배제될 수 있기 때문이다.
그 밖에도, 예컨대 스페이서들(12)과 연결 재료(11) 사이에서 제2 기판(10) 상에, 예컨대 습기 및/또는 산소와[0068]
결합할 수 있는 게터 재료가 마련될 수 있다.
스페이서들(12)은, 도 5에 도시된 것처럼, 완성된 부품(14) 내에서 스페이서들(12)이 정상 상태에서, 다시 말하[0069]
면 추가의 외부 압력 작용이 없는 정상적인 보관 및 동작 조건들에서 기능층 스택(8)에 접촉할 정도의 높이를
각각 보유할 수 있다. 그 결과로, 압력 작용 동안에도, 제2 기판(10)에 대해 제1 기판(1)의 실질적으로 동일한
이격 간격이 가능해질 수 있으며, 그럼으로써 유기 광전 부품(14)은 외부의 압력 작용 동안에도 전체 표면에 걸
쳐서 대략 동일한 높이를 보유하게 된다.
이에 대체되는 방식으로, 스페이서들(12)은, 스페이서들(12)과 기능층 스택(8) 사이에 예컨대 가스로 충전된 간[0070]
극이 존재하는 정도, 다시 말하면 스페이서들(12)이 정상 상태에서 기능층 스택(8)에 대해 수직으로 이격되어
배치되는 정도의 높이를 보유할 수도 있다. 이 경우, 제1 및/또는 제2 기판(1, 10)의 작은 변형만을 초래하는
적은 외부 압력 작용만이 존재할 경우, 간극의 각각의 크기에 따라서, 스페이서들(12)과 기능층 스택(8) 사이의
접촉은 방지될 수 있다. 상대적으로 더 큰 기계적 하중의 조건에서 제2 기판(10)이 스페이서들(12)과 함께 계
속해서 기능층 스택(8)의 방향으로 가라앉는다면, 스페이서들(12)은 제1 기판(1)과 제2 기판(10) 사이의 최소
이격 간격을 유지하게 한다.
이 경우, 도 3a에 도시된 스페이서들(12)의 정방형 횡단면은, 이미 개구들(5)과 함께 기술한 것처럼, 순수하게[0071]
예시일 뿐이다. 스페이서들(12)은 또 다른 다각형 횡단면, 또는 예컨대 원형 또는 타원형인 둥근 횡단면도 보
유할 수 있다. 이 경우, 스페이서들(12)의 횡단면은 개구들(5)의 횡단면과 반드시 일치하지 않아도 된다.
스페이서들(12)은, 도 5에서 확인할 수 있듯이, 개구들(5)의 측면 치수보다 더 작은 측면 치수를 보유한다. 그[0072]
결과로, 제1 전극(2)의 층 평면 상에 완성된 부품(14) 내 스페이서들(12)의 투영은 개구들(5)의 내부에 위치한
다. 그 결과로, 제1 기판(1), 및 이 제1 기판 상에 배치되는 층 스택(8)과 캡슐화 장치(9)의 연결 후에, 스페
이서들(12)이 큰 외부 압력 작용 동안에도 제1 전극(2)에 접촉하지 않고 그 결과 제1 전극을 손상시킬 수 없으
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며, 그리고 스페이서들(12)이 비활성 영역들에서만 기능층 스택(8)에 접촉할 수 있는 점이 보장될 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 추가 방법 단계에서, 캡슐화 장치(9)는 제1 기판(1) 상에 안착되며, 그럼으로써 연결 재[0073]
료(11)는 기능층 스택(8)을 에워싸고 스페이서들(12)은 개구들(5)의 위에 배치된다.
화살표들(13)을 통해 지시된 것처럼, 바람직하게는 레이저의 이용 하에, 제1 및 제2 기판(1, 10)은, 연결 재료[0074]
(11)가 연장되는 영역들에서 서로 견고하게 연결된다. 연결 재료(11)는 레이저(13)를 통해 가열되고 예컨대 적
어도 부분적으로 용융되며, 냉각 후에 제1 기판(1)은 제2 기판(10)과 기계적으로 견고하게 연결된다. 스페이서
들(12)은 가열되지 않는데, 그 이유는 스페이서들이 기판들(1, 10) 사이의 연결을 매개하지 않기 때문이다.
또한, 도시된 실시예에 대체되는 방식으로, 연결 재료(11)는 플라스틱 재료, 예컨대 접착제를 함유할 수도[0075]
있다. 이 경우, 캡슐화 장치(9)의 제조를 위해, 앞에서 기술한 것처럼, 스페이서들(12)만이 마련되어 소결 접
합된다. 후속하여, 연결 재료(11)는 스페이서들(12)의 둘레에 프레임 형태로 제2 기판(10) 상에 마련된다. 이
에 대체되는 방식으로, 기능층 스택(8)의 둘레에 프레임 형태로 제1 기판(1) 상에 연결 재료(11)를 마련할 수도
있다.
도 6에는, 이전의 실시예의 수정을 나타내면서, 이전의 실시예와 달리, 제1 전극(2) 대신, 제2 전극(7)이 복수[0076]
의 개구(5) 형태로 적어도 하나의 개구(5)를 포함하는 추가 실시예에 따르는 유기 광전 부품(15)이 도시되어 있
다.
제1 전극(2), 및 기능층 스택(8)의 적어도 하나의 유기 기능층(6), 바람직하게는 모든 유기 기능층은 비구조화[0077]
상태로 마련되고 제2 전극(7) 내 개구들(5)의 영역들에도 위치된다.
이 경우, 캡슐화 장치(9)의 스페이서들(12)은, 도 6에 도시된 것처럼, 제2 전극(7)의 개구들(5) 안쪽으로 돌출[0078]
될 수 있고, 그 밖에도 예컨대 제2 전극(7)의 아래에서 적어도 하나의 유기 기능층(6)에 접촉할 수 있다. 이에
대체되는 방식으로, 스페이서들(12)은 부분적으로만 개구들(5) 안쪽으로 돌출되고, 정상 상태에서는 제2 전극
(7)의 아래에 위치하는 층들에 접촉하지 않을 수도 있다. 그 밖에도, 스페이서들(12)은 수직으로 이격되어 개
구들(5)의 위에 배치될 수도 있다.
도시된 실시예들에 대체되는 방식으로, 두 전극(2, 7)은 각각 적어도 하나의 개구(5) 또는 복수의 개구(5)를 포[0079]
함할 수도 있다. 상기 개구들은 측방향으로 겹쳐서, 그리고/또는 서로 오프셋 되어 배치될 수 있는데, 그 이유
는, 전극들(2, 7) 중 적어도 하나의 전극 내 각각 적어도 하나의 개구(5)가 제공되어 있는 기능층 스택(8)의 각
각의 영역이 비활성 영역이고, 이 비활성 영역의 위에 캡슐화 장치(9)의 스페이서(12)가 배치될 수 있기 때문이
다.
본 발명은 실시예들에 따르는 기술 내용을 통해 상기 실시예들로만 국한되지 않는다. 오히려 본 발명은 각각의[0080]
새로운 특징 및 특징들의 각각의 조합도 포함하며, 이는 특히, 비록 대응하는 특징 또는 대응하는 조합 자체가
특허청구범위 또는 실시예들에 분명하게 명시되어 있지 않다고 하더라도, 특허청구범위 내 특징들의 각각의 조
합도 포함한다.
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도면
도면1a
도면1b
도면2
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도면3a
도면3b
도면4
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도면5
도면6
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