DE102019135574A1 - Method for producing a heterogeneously structured coating of an optoelectronic component, as well as an optoelectronic component with such a coating - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung (1) mit mindestens einer Planarisierungsschicht (2) zur Planarisierung einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelements.Method for producing a heterogeneously structured coating (1) with at least one planarization layer (2) for planarization of a surface of an optoelectronic component.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung, insbesondere Verkapselung, mit mindestens einer Planarisierungsschicht zur Planarisierung einer Oberfläche mit nachfolgender Barriereschicht eines optoelektronischen Bauelements, sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einer solchen Beschichtung, insbesondere Verkapselung.The invention relates to a method for producing a heterogeneously structured coating, in particular encapsulation, with at least one planarization layer for planarization of a surface with a subsequent barrier layer of an optoelectronic component, as well as an optoelectronic component with such a coating, in particular encapsulation.
Laserstrukturierte optoelektronische Bauelemente werden mittels Laserprozessierung strukturiert. Dieses Verfahren kann zur Verschaltung einzelner Bereiche auf einem optoelektronischen Bauelement, als auch zur Trennung in einzelne Bereiche eingesetzt werden, dabei entstehen vor allem bei der Strukturierung von Elektroden Aufwürfe.Laser-structured optoelectronic components are structured by means of laser processing. This method can be used to interconnect individual areas on an optoelectronic component, as well as to separate individual areas, with bulges occurring above all when structuring electrodes.
Aus dem Stand der Technik sind Planarisierungsschichten für optoelektronische Bauelemente und Verfahren zum Auftragen solcher Planarisierungsschichten bekannt.Planarization layers for optoelectronic components and methods for applying such planarization layers are known from the prior art.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Strukturierung, insbesondere Druckverfahren, sind sehr aufwendig und erfordern eine hohe Komplexität, die auch zu hohen zusätzlichen Kosten führen. Bei einem Schlitzdüsenverfahren ist die Änderung der Strukturierung durch die Verwendung von Einlagen sehr aufwendig.Methods for structuring known from the prior art, in particular printing methods, are very expensive and require a high level of complexity, which also lead to high additional costs. In the case of a slot nozzle process, changing the structure through the use of inserts is very time-consuming.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Problem liegt darin, Unebenheiten eines optoelektronischen Bauelements, insbesondere Aufwürfe aus einer Laserstrukturierung des Schichtsystems des optoelektronischen Bauelements, zu planarisieren, um ein besseres Aufbringen einer folgenden Schicht, insbesondere einer Barriereschicht, zu ermöglichen. Dabei muss zumindest die Planarisierungsschicht freie Bereiche an den Stellen aufweisen, an denen die Kontaktierung aufgebracht werden soll, und diese Bereiche müssen wiederum mit einer Barriereschicht diffusionsdicht verschlossen werden. Das Problem entsteht aus der Notwendigkeit, Planarisierungsschichten mit einer relativ großen Schichtdicke aufbringen zu müssen, in der Regel sind Planarisierungsschichten von mindestens 20 µm notwendig, um die durch Laserstrukturierung entstandene Topologie vollständig ein- und abzudecken. In diesem Schichtdickenbereich existiert weitgehend das Beschichten mittels Schlitzdüsenverfahrens. Die Variation der Beschichtungsbreite einer Schlitzdüse im Vakuum ist schwierig, gängige Lösungen sind der Einsatz von Inlays, was aufwendig ist und wobei Kammern geöffnet werden müssen, was im Vakuum nicht praktikabel ist, oder sektionierten Schlitzdüsen, die sehr teuer sind und nicht zuverlässig im Vakuum funktionieren.The technical problem on which the present invention is based is to planarize unevenness of an optoelectronic component, in particular bulges from a laser structuring of the layer system of the optoelectronic component, in order to enable better application of a subsequent layer, in particular a barrier layer. In this case, at least the planarization layer must have free areas at the points at which the contact is to be applied, and these areas must in turn be sealed with a barrier layer in a diffusion-tight manner. The problem arises from the need to apply planarization layers with a relatively large layer thickness. As a rule, planarization layers of at least 20 µm are necessary in order to completely cover and cover the topology created by laser structuring. In this layer thickness range, coating by means of the slot nozzle method largely exists. The variation of the coating width of a slot nozzle in a vacuum is difficult, common solutions are the use of inlays, which is complex and in which chambers have to be opened, which is not practical in a vacuum, or sectioned slot nozzles, which are very expensive and do not work reliably in a vacuum .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung mit mindestens einer Planarisierungsschicht zur Planarisierung einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelements, sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einer solchen Beschichtung bereitzustellen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention is therefore based on the object of providing a method for producing a heterogeneously structured coating with at least one planarization layer for planarization of a surface of an optoelectronic component, as well as an optoelectronic component with such a coating, the disadvantages mentioned not occurring.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous refinements result from the subclaims.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung mit mindestens einer Planarisierungsschicht zur Planarisierung einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelements, bevorzugt eines photovoltaischen Elements, mittels eines Schlitzdüsenverfahrens mit Schlitzdüsen bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines optoelektronischen Bauelements mit einer zu beschichtenden Oberfläche,
- b) Bewegen des optoelektronischen Bauelements entlang einer Laufrichtung relativ zu den Schlitzdüsen und/oder Bewegen der Schlitzdüsen relativ zu dem optoelektronischen Bauelement,
- c) Auftragen mindestens einer Planarisierungsschicht mittels der Schlitzdüsen, wobei die Schlitzdüsen in ihrer Längsausdehnung quer zur Laufrichtung angeordnet sind, wobei die Schlitzdüsen in mindestens zwei Reihen mit jeweils mindestens einer Schlitzdüse angeordnet sind, bevorzugt in einer Matrix in Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei die Schlitzdüsen der mindestens zwei Reihen zumindest teilweise relativ zueinander quer zur Laufrichtung versetzt sind, wobei mindestens eine Schlitzdüse mindestens einer Reihe in ihrer Längsausdehnung zumindest abschnittsweise endseitig mit mindestens einer Schlitzdüse einer weiteren Reihe überlappt, und
- d) Erhalten des optoelektronischen Bauelements mit der heterogen strukturierten Beschichtung, wobei das Verfahren bevorzugt im Vakuum durchgeführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung eine Verkapselung.
- a) providing an optoelectronic component with a surface to be coated,
- b) moving the optoelectronic component along a running direction relative to the slot nozzles and / or moving the slot nozzles relative to the optoelectronic component,
- c) Application of at least one planarization layer by means of the slot nozzles, the slot nozzles being arranged in their longitudinal extent transversely to the running direction, the slot nozzles being arranged in at least two rows, each with at least one slot nozzle, preferably being arranged in a matrix in rows and columns, the Slot nozzles of the at least two rows are at least partially offset relative to one another transversely to the running direction, with at least one slot nozzle of at least one row in its longitudinal extent at least partially overlapping at the end with at least one slot nozzle of a further row, and
- d) Obtaining the optoelectronic component with the heterogeneously structured coating, the method preferably being carried out in a vacuum. In a preferred embodiment of the invention, the coating is an encapsulation.
Dadurch können apparativ insbesondere einfach unterschiedliche Breiten der Planarisierungsschicht und vor allem auch planarisierungsfreie Bereiche auf optoelektronischen Bauelementen hergestellt werden. Die optoelektronischen Bauelemente, insbesondere photovoltaischen Elemente, können in Länge und Breite frei konfigurierbar produziert werden. Die Planarisierungsschicht wird insbesondere dazu genutzt, um ein optoelektronisches Bauelement zu erhalten, dass eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist. Das wird dadurch erreicht, dass auf herstellungsbedingt tieferliegende Bereiche mehr Material der Beschichtung, insbesondere der Planarisierungsschicht, aufgetragen wird als auf höherliegende Bereiche, insbesondere durch eine entsprechende Anordnung und/oder Steuerung der unterschiedlichen Reihen mit Schlitzdüsen und der einzelnen Schlitzdüsen einer Reihe untereinander, wobei unter unterschiedlichen Reihen bevorzugt auch unterschiedliche Ebenen verstanden werden. Nach dem Auftrag der Planarisierungsschicht ist dies Oberfläche des optoelektronischen Bauelements mit Planarisierungsschicht weitgehend planar.As a result, different widths of the Planarization layer and especially planarization-free areas are produced on optoelectronic components. The optoelectronic components, in particular photovoltaic elements, can be produced in a freely configurable length and width. The planarization layer is used in particular to obtain an optoelectronic component that has a uniform layer thickness. This is achieved in that more material of the coating, in particular the planarization layer, is applied to lower-lying areas due to the manufacturing process than to higher-lying areas, in particular through a corresponding arrangement and / or control of the different rows with slot nozzles and the individual slot nozzles in a row below one another, with below different rows are preferably understood to mean different levels. After the planarization layer has been applied, this surface of the optoelectronic component with the planarization layer is largely planar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Beschichtung, insbesondere die mindestens eine Planarisierungsschicht, im Vakuum aufgebracht.In a preferred embodiment of the invention, the coating, in particular the at least one planarization layer, is applied in a vacuum.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede der mindestens zwei Reihen mehrere Schlitzdüsen auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Anordnung der Schlitzdüsen in Abhängigkeit einer zu erzielenden Strukturierung angepasst. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Beschichtung, bevorzugt die Planarisierungsschicht, mittels einer Vielzahl an Schlitzdüsen, insbesondere mittels einer Vielzahl an Reihen mit einer Vielzahl an Schlitzdüsen, aufgetragen.In a preferred embodiment of the invention, each of the at least two rows has a plurality of slot nozzles. In a preferred embodiment of the invention, the arrangement of the slot nozzles is adapted as a function of the structuring to be achieved. In a preferred embodiment of the invention, the coating, preferably the planarization layer, is applied by means of a multiplicity of slot nozzles, in particular by means of a multiplicity of rows with a multiplicity of slot nozzles.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Schichtsystem mindestens zwei photoaktive Schichten auf, wobei die photovoltaische Zelle eine Tandem-Zelle ist, bevorzugt mindestens drei photoaktive Schichten, wobei die photovoltaische Zelle bevorzugt eine Triple-Zelle ist, und/oder das Schichtsystem zusätzlich mindestens eine Ladungsträgertransportschicht aufweist, wobei die mindestens eine Ladungsträgertransportschicht zwischen einer Elektrode und einer photoaktiven Schicht angeordnet ist, bevorzugt mindestens eine erste Ladungsträgertransportschicht und eine zweite Ladungsträgertransportschicht aufweist, wobei die erste Ladungsträgertransportschicht zwischen der ersten Elektrode und der mindestens einen photoaktiven Schicht angeordnet ist, und wobei die zweite Ladungsträgertransportschicht zwischen der mindestens einen photoaktiven Schicht und der zweiten Elektrode angeordnet ist.In a preferred embodiment of the invention, the layer system has at least two photoactive layers, the photovoltaic cell being a tandem cell, preferably at least three photoactive layers, the photovoltaic cell preferably being a triple cell, and / or the layer system additionally at least one Having charge carrier transport layer, wherein the at least one charge carrier transport layer is arranged between an electrode and a photoactive layer, preferably having at least a first charge carrier transport layer and a second charge carrier transport layer, wherein the first charge carrier transport layer is arranged between the first electrode and the at least one photoactive layer, and wherein the second Charge carrier transport layer is arranged between the at least one photoactive layer and the second electrode.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Elektrode auf einem Substrat angeordnet, insbesondere einer Folie. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mindestens eine Planarisierungsschicht auf einer dem Substrat entgegengesetzten Seite des optoelektronischen Bauelements aufgebracht.In a preferred embodiment of the invention, the first electrode is arranged on a substrate, in particular a film. In a preferred embodiment of the invention, the at least one planarization layer is applied to a side of the optoelectronic component opposite the substrate.
Unter einer Planarisierungsschicht wird insbesondere eine Schicht zur Planarisierung eines optoelektronischen Bauelements, insbesondere des Schichtsystems des optoelektronischen Bauelements, verstanden, wobei insbesondere Unebenheiten der Oberfläche so weit abgedeckt werden, dass Unebenheiten, beispielsweise Aufwürfe durch die Laserstrukturierung des Schichtsystems, abgedeckt sind. Durch die Planarisierung wird insbesondere ein optoelektronisches Bauelement mit einer gleichmäßigen Schichtdicke erhalten. Dazu wird auf tieferliegende Bereiche auf der Oberfläche des optoelektronischen Bauelements mehr Material der Planarisierungsschicht aufgetragen als auf höherliegende Bereiche. Nach dem Auftrag der Planarisierungsschicht ist das optoelektronische Bauelement mit dem Schichtsystem weitgehend planar. Vorzugsweise wird in einem Bereich des optoelektronischen Bauelements in dem kein Schichtsystem vorhanden ist, die Planarisierungsschicht in einer solchen Menge aufgebracht, dass ein Höhenunterschied zu angrenzenden Bereichen ausgeglichen wird. Auf die Planarisierungsschicht kann eine Barriereschicht, insbesondere aus mindestens einer elektrisch leitfähigen Schicht und mindestens einer elektrisch nicht-leitfähigen Schicht abgeschieden werden.A planarization layer is understood to mean, in particular, a layer for planarization of an optoelectronic component, in particular the layer system of the optoelectronic component, with in particular unevenness of the surface being covered to such an extent that unevenness, for example bulges caused by the laser structuring of the layer system, is covered. As a result of the planarization, in particular an optoelectronic component with a uniform layer thickness is obtained. For this purpose, more material of the planarization layer is applied to lower-lying areas on the surface of the optoelectronic component than to higher-lying areas. After the planarization layer has been applied, the optoelectronic component with the layer system is largely planar. In a region of the optoelectronic component in which there is no layer system, the planarization layer is preferably applied in such an amount that a difference in height to adjacent regions is compensated for. A barrier layer, in particular composed of at least one electrically conductive layer and at least one electrically non-conductive layer, can be deposited on the planarization layer.
Unter einer Barriereschicht wird insbesondere eine Schutzschicht verstanden, die eine Barriere gegenüber chemischen Verbindungen, Verunreinigungen, Wasser, Feuchtigkeit, Luft und/oder Sauerstoff bildet. Die Barriereschicht ist insbesondere eine Schutzschicht zum Verhindern der Durchlässigkeit von äußeren Einflüssen, eine Schutzschicht zur Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit, insbesondere Kratzfestigkeit, und/oder eine Filterschicht, bevorzugt eine Schicht mit einem UV-Filter.A barrier layer is understood to mean, in particular, a protective layer which forms a barrier against chemical compounds, contaminants, water, moisture, air and / or oxygen. The barrier layer is in particular a protective layer to prevent the permeability of external influences, a protective layer to increase the mechanical resistance, in particular scratch resistance, and / or a filter layer, preferably a layer with a UV filter.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische Bauelement ein flexibles optoelektronisches Bauelement. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische Bauelement ein photovoltaisches Element, insbesondere eine Solarzelle, bevorzugt ein flexibles photovoltaisches Element, insbesondere bevorzugt ein flexibles organisches photovoltaisches Element, wobei bevorzugt mindestens eine photoaktive Schicht des organischen photovoltaischen Elements kleine Moleküle als Absorbermaterial aufweist.In a preferred embodiment of the invention, the optoelectronic component is a flexible optoelectronic component. In a preferred embodiment of the invention, the optoelectronic component is a photovoltaic element, in particular a solar cell, preferably a flexible photovoltaic element, particularly preferably a flexible organic photovoltaic element, at least one photoactive layer of the organic photovoltaic element preferably having small molecules as absorber material.
Unter einem photovoltaischen Element wird insbesondere eine Solarzelle verstanden, wobei das photovoltaische Element mindestens eine photovoltaische Zelle aufweist. Die photovoltaischen Zellen können auf unterschiedliche Weise in dem photovoltaischen Element angeordnet und/oder verschaltet sein. Das photovoltaische Element ist bevorzugt aus mehreren photovoltaischen Zellen aufgebaut, die in Reihe verschaltet sind.A photovoltaic element is understood to mean, in particular, a solar cell, the photovoltaic element having at least one photovoltaic cell. The photovoltaic cells can be arranged and / or connected in different ways in the photovoltaic element. The photovoltaic element is preferably made up of several photovoltaic cells that are connected in series.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das photovoltaische Element eine Zelle mit mindestens einer photoaktiven Schicht auf, insbesondere eine CIS-, CIGS-, GaAs-, oder Si-Zelle, eine Perovskit-Zelle oder ein organisches photovoltaisches Element (OPV), eine sogenannte organische Solarzelle. Unter einem organische photovoltaische Element wird insbesondere ein photovoltaisches Element mit mindestens einer organischen photoaktiven Schicht verstanden, insbesondere ein polymeres organisches photovoltaisches Element oder ein organisches photovoltaisches Element auf Basis kleiner Moleküle. Während Polymere sich dadurch auszeichnen, dass diese nicht verdampfbar und daher nur aus Lösungen aufgebracht werden können, sind kleine Moleküle meist verdampfbar und können entweder wie Polymere als Lösung aufgebracht werden, aber auch mittels Verdampfungstechnik, insbesondere durch Verdampfen aus dem Vakuum. Insbesondere bevorzugt ist das photovoltaische Element ein flexibles organisches photovoltaisches Element auf Basis kleiner Moleküle.In a preferred embodiment, the photovoltaic element has a cell with at least one photoactive layer, in particular a CIS, CIGS, GaAs, or Si cell, a perovskite cell or an organic photovoltaic element (OPV), a so-called organic solar cell . An organic photovoltaic element is understood to mean, in particular, a photovoltaic element with at least one organic photoactive layer, in particular a polymeric organic photovoltaic element or an organic photovoltaic element based on small molecules. While polymers are characterized by the fact that they cannot be evaporated and can therefore only be applied from solutions, small molecules are usually evaporable and can either be applied as a solution like polymers, but also by means of evaporation technology, in particular by evaporation from a vacuum. The photovoltaic element is particularly preferably a flexible organic photovoltaic element based on small molecules.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die photoaktive Schicht des Schichtsystems kleine Moleküle, welche im Vakuum verdampfbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest die photoaktive Schicht des Schichtsystems im Vakuum aufgedampft.In a preferred embodiment of the invention, the photoactive layer of the layer system comprises small molecules which can be evaporated in a vacuum. In a preferred embodiment of the invention, at least the photoactive layer of the layer system is vapor-deposited in a vacuum.
Unter kleinen Molekülen werden insbesondere nicht-polymere organische Moleküle mit monodispersen molaren Massen zwischen 100 und 2000 g/mol verstanden, die unter Normaldruck (Luftdruck der uns umgebenden Atmosphäre) und bei Raumtemperatur in fester Phase vorliegen. Insbesondere sind die kleinen Moleküle photoaktiv, wobei unter photoaktiv verstanden wird, dass die Moleküle unter Lichteintrag ihren Ladungszustand und/oder ihren Polarisierungszustand ändern.Small molecules are understood to mean, in particular, non-polymeric organic molecules with monodisperse molar masses between 100 and 2000 g / mol, which are present in the solid phase under normal pressure (air pressure of the surrounding atmosphere) and at room temperature. In particular, the small molecules are photoactive, photoactive being understood to mean that the molecules change their charge state and / or their polarization state when light is introduced.
Ein möglicher Aufbau des Schichtsystems eines optoelektronischen Bauelements ist in
Unter einer strukturierten Beschichtung wird insbesondere eine Beschichtung aus mindestens zweit Schichten, wobei die mindestens zwei Schichten aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichem Material ausgebildet sein können, verstanden, wobei eine Schichtdicke der einzelnen Schichten und/oder der Beschichtung in Abhängigkeit des Bereichs unterschiedlich ausgebildet sein kann.A structured coating is understood to mean, in particular, a coating of at least two layers, wherein the at least two layers can be formed from the same material or from different materials, with a layer thickness of the individual layers and / or the coating being formed differently depending on the area can.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Materialien der mindestens einen Planarisierungsschicht Polyester-Harz, Vinylester-Harz, Epoxid-Harz, Silicon-Harz, Epoxid-Harz, Epoxysiloxan, Polyacrylat, Polyurethan, und/oder Phenolformaldehydharz verwendet.In a preferred embodiment of the invention, polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, silicone resin, epoxy resin, epoxysiloxane, polyacrylate, polyurethane and / or phenol-formaldehyde resin are used as materials of the at least one planarization layer.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung mit mindestens einer Planarisierungsschicht zur Planarisierung einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelements weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Vorteilhafterweise ist eine heterogen strukturierte Beschichtung herstellbar, wobei insbesondere eine planare Topologie des optoelektronischen Bauelements bereitgestellt wird, um eine Barriereschicht aufzubringen. Vorteilhafterweise ist mindestens ein elektrisch leitfähiger Bereich in die Barriereschicht integriert. Vorteilhafterweise ist das Verfahren einfach anzuwenden und kostengünstig. Vorteilhafterweise kann das Verfahren für eine Vielzahl an Planarisierungsmaterialien verwendet werden. Vorteilhafterweise wird durch eine Anpassung der Anordnung der Schlitzdüsen in mindestens zwei Reihen ermöglicht, eine Strukturierung eines optoelektronischen Bauelements über dessen gesamte Breite zu erhalten, dabei können insbesondere von der Beschichtung oder zumindest einer Schicht der Beschichtung freie Bereich auf dem optoelektronischen Bauelement erhalten werden. Vorteilhafterweise müssen dabei die Schlitzdüsen und/oder Inlays nicht ausgetauscht werden, was besonders vorteilhaft in Verfahren unter Vakuum ist. Vorteilhafterweise erleichtert die Verwendung einer elektrisch leitfähigen Schicht in der Beschichtung die elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements mit einer Barriereschicht. Die Rückseite des optoelektronischen Bauelements mit der Beschichtung nach einem solchen Verfahren sieht ästhetisch nicht perfekt aus, die Kanten bzw. Randbereiche der elektrisch leitfähigen Schicht sind dabei nicht scharf ausgebildet, dies spielt bei opaken Filmen aber eine geringere Rolle. Deshalb ist die erfindungsgemäße Lösung insbesondere für eine zumindest weitgehend nicht lichtdurchlässige Seite eines optoelektronischen Bauelements geeignet.The method according to the invention for producing a heterogeneously structured coating with at least one planarization layer for planarization of a surface of an optoelectronic component has advantages compared to the prior art. A heterogeneously structured coating can advantageously be produced, in particular a planar topology of the optoelectronic component being provided in order to apply a barrier layer. At least one electrically conductive area is advantageously integrated into the barrier layer. The method is advantageously easy to use and inexpensive. The method can advantageously be used for a large number of planarization materials. By adapting the arrangement of the slot nozzles in at least two rows, it is advantageously possible to obtain a structuring of an optoelectronic component over its entire width, in particular areas free from the coating or at least one layer of the coating can be obtained on the optoelectronic component. Advantageously, the slot nozzles and / or inlays do not have to be exchanged, which is particularly advantageous in processes under vacuum. The use of an electrically conductive layer in the coating advantageously facilitates the electrical contacting of the optoelectronic component with a barrier layer. The rear side of the optoelectronic component with the coating after such a method does not look aesthetically perfect off, the edges or marginal areas of the electrically conductive layer are not made sharp, but this plays less of a role in opaque films. The solution according to the invention is therefore particularly suitable for an at least largely non-transparent side of an optoelectronic component.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Schlitzdüsen eine Breite, also eine Ausdehnung in Laufrichtung des optoelektronischen Bauelements, von 5 µm bis 300 µm, bevorzugt von 10 µm bis 150 µm, oder bevorzugt von 10 µm bis 80 µm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Breite der einzelnen Schlitzdüsen unterschiedlich ausgebildet.In a preferred embodiment of the invention, the slot nozzles have a width, that is to say an extent in the running direction of the optoelectronic component, of 5 μm to 300 μm, preferably 10 μm to 150 μm, or preferably 10 μm to 80 μm. In a preferred embodiment of the invention, the width of the individual slot nozzles is designed differently.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Schlitzdüsen eine unterschiedliche Länge, also eine Ausdehnung quer zur Laufrichtung des optoelektronischen Bauelements, auf.In a preferred embodiment of the invention, the slot nozzles have a different length, that is to say an extent transverse to the running direction of the optoelectronic component.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Breite der mindestens einen Planarisierungsschicht anpassbar, so dass einerseits unterschiedlich breite optoelektronische Bauelemente beschichtet werden können, andererseits um Bereiche mit überlappenden Planarisierungsschichten und/oder planarisierungsfreie Bereiche herstellen zu können.In a preferred embodiment of the invention, a width of the at least one planarization layer can be adjusted so that optoelectronic components of different widths can be coated on the one hand, and areas with overlapping planarization layers and / or planarization-free areas on the other.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Schlitzdüse mindestens einer Reihe an zumindest einer Seite in ihrer Längsausdehnung einen Abstand zu benachbarten Schlitzdüsen der mindestens einen Reihe und zu Schlitzdüsen der weiteren Reihen aufweist, so dass auf der Oberfläche des optoelektronischen Bauelements mindestens ein von der mindestens einen Planarisierungsschicht freier Bereich erhalten wird, also mindestens ein nicht mit der mindestens einen Planarisierungsschicht abgedeckter Bereich, wobei der mindestens eine freie Bereich bevorzugt für eine folgende elektrische Kontaktierung vorgesehen ist. Durch die freien Bereiche kann die Oberfläche des optoelektronischen Bauelements derart beschichtet werden, dass der zur elektrischen Kontaktierung vorgesehene Bereich, insbesondere der Bereich zum Aufbringen einer Sammelschiene, von vornherein freigehalten wird, ohne diese zuvor abdecken oder nachträglich von einer Planarisierungsschicht befreien zu müssen.According to a further development of the invention it is provided that at least one slot nozzle of at least one row on at least one side in its longitudinal extent has a distance to adjacent slot nozzles of the at least one row and to slot nozzles of the other rows, so that on the surface of the optoelectronic component at least one of the at least one planarization layer free area is obtained, that is to say at least one area not covered with the at least one planarization layer, the at least one free area preferably being provided for subsequent electrical contacting. Through the free areas, the surface of the optoelectronic component can be coated in such a way that the area provided for electrical contacting, in particular the area for applying a busbar, is kept free from the start without having to cover it beforehand or subsequently to free it from a planarization layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Beschichtung, insbesondere die mindestens eine Planarisierungsschicht, mittels UV-härten, Dualhärten, thermischem Härten, und/oder eines Reaktionsgases ausgehärtet, insbesondere vernetzt.In a preferred embodiment of the invention, the coating, in particular the at least one planarization layer, is cured, in particular crosslinked, by means of UV curing, dual curing, thermal curing, and / or a reaction gas.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deckt die Beschichtung das optoelektronische Bauelement, insbesondere das Schichtsystem des optoelektronischen Bauelements, vollständig ab.In a preferred embodiment of the invention, the coating completely covers the optoelectronic component, in particular the layer system of the optoelectronic component.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Planarisierungsschicht durch Sprühen der mindestens zwei Reihen mit Schlitzdüsen im Wechsel aufgetragen wird, bevorzugt in aufeinanderfolgenden Schritten, und/oder wobei bevorzugt mittels der unterschiedlichen Reihen mit Schlitzdüsen unterschiedliches Material auftragen wird.According to a further development of the invention it is provided that the at least one planarization layer is applied by spraying the at least two rows with slot nozzles alternately, preferably in successive steps, and / or with different material preferably being applied by means of the different rows with slot nozzles.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die unterschiedlichen Reihen, insbesondere die Schlitzdüsen der Reihen, unabhängig voneinander angesteuert.In a preferred embodiment of the invention, the different rows, in particular the slot nozzles in the rows, are controlled independently of one another.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand der unmittelbar aufeinanderfolgenden Reihen mit Schlitzdüsen in Laufrichtung relativ zueinander 1 cm bis 100 cm beträgt, bevorzugt von 10 cm bis 100 cm, oder bevorzugt von 1 cm bis 50 cm.According to a further development of the invention it is provided that the distance between the immediately successive rows with slot nozzles in the running direction relative to one another is 1 cm to 100 cm, preferably from 10 cm to 100 cm, or preferably from 1 cm to 50 cm.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in weiteren Schritten nach dem Auftragen der mindestens einen Planarisierungsschicht auf das optoelektronische Bauelement in Schritt c), in einem Schritt e) ein erstes Material zum Bilden mindestens einer elektrisch leitfähigen Schicht zumindest bereichsweise auf das optoelektronische Bauelement abgeschieden wird, wobei das erste Material mittels eines Bedampfungsverfahrens abgeschieden wird, bevorzugt mittels Verdampfung aus Tiegeln oder Drahtverdampfen, und anschließend in einem Schritt f) ein zweites Material zum Bilden mindestens einer elektrisch nicht-leitfähigen Schicht, bevorzugt einer Barriereschicht, auf das optoelektronische Bauelement abgeschieden wird, wobei das zweite Material mittels Atomlagenabscheidung (ALD) oder plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) abgeschieden wird, so dass die Beschichtung bereichsweise mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht und bereichsweise mindestens eine elektrisch nicht-leitfähige Schicht aufweist, wobei bevorzugt die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht und die mindestens eine elektrisch nicht-leitfähige Schicht abschnittsweise überlappen.According to a development of the invention, it is provided that in further steps after the application of the at least one planarization layer to the optoelectronic component in step c), in a step e) a first material for forming at least one electrically conductive layer is deposited at least in regions on the optoelectronic component wherein the first material is deposited by means of a vapor deposition process, preferably by means of evaporation from crucibles or wire evaporation, and then in a step f) a second material for forming at least one electrically non-conductive layer, preferably a barrier layer, is deposited on the optoelectronic component , wherein the second material is deposited by means of atomic layer deposition (ALD) or plasma-assisted chemical vapor deposition (PECVD), so that the coating in areas at least one electrically conductive layer and in areas at least one elek Has trically non-conductive layer, the at least one electrically conductive layer and the at least one electrically non-conductive layer preferably overlapping in sections.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zumindest eine Schicht der Beschichtung im Vakuum aufgetragen.In a preferred embodiment of the invention, at least one layer of the coating is applied in a vacuum.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektrisch nicht-leitfähige Schicht gebildet aus einem Material der Gruppe bestehend aus Phenoplast, Aminoplast, ungesättigtem Polyester-Harz, Vinylester-Harz, Epoxid-Harz, Silicon-Harz, Epoxysiloxan, Dicyclopentadien oder Diallylphthalat-Harz.In a preferred embodiment of the invention, the electrically non-conductive layer is formed from a material from the group consisting of phenoplast, aminoplast, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, silicone resin, Epoxysiloxane, dicyclopentadiene or diallyl phthalate resin.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schichtdicke der mindestens einen Planarisierungsschicht 20 µm bis 2000 µm beträgt, bevorzugt 20 µm bis 1000 µm, bevorzugt 20 µm bis 500 µm, bevorzugt 20 bis 200 µm, oder bevorzugt 20 µm bis 100 µm. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke der gesamten Planarisierungsschicht 20 µm bis 2000 µm, bevorzugt 20 µm bis 1000 µm, bevorzugt 20 µm bis 500 µm, bevorzugt 20 bis 200 µm, oder bevorzugt 20 µm bis 100 µm.According to a further development of the invention it is provided that the layer thickness of the at least one planarization layer is 20 µm to 2000 µm, preferably 20 µm to 1000 µm, preferably 20 µm to 500 µm, preferably 20 to 200 µm, or preferably 20 µm to 100 µm. The layer thickness of the entire planarization layer is preferably 20 μm to 2000 μm, preferably 20 μm to 1000 μm, preferably 20 μm to 500 μm, preferably 20 to 200 μm, or preferably 20 μm to 100 μm.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Schichtdicke der Beschichtung 20 µm bis 2000 µm, bevorzugt 20 µm bis 1000 µm, bevorzugt 20 µm bis 500 µm, bevorzugt 20 bis 200 µm, oder bevorzugt 20 µm bis 100 µm. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schichtdicke der Beschichtung in Abhängigkeit des Bereichs des optoelektronischen Bauelements angepasst.In a preferred embodiment of the invention, the layer thickness of the coating is 20 µm to 2000 µm, preferably 20 µm to 1000 µm, preferably 20 µm to 500 µm, preferably 20 to 200 µm, or preferably 20 µm to 100 µm. In a preferred embodiment of the invention, the layer thickness of the coating is adapted as a function of the area of the optoelectronic component.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht unterschiedlich der Schichtdicke der elektrisch nicht-leitfähigen Schicht ausgebildet.In a preferred embodiment of the invention, the layer thickness of the electrically conductive layer is different from the layer thickness of the electrically non-conductive layer.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet ist aus einem Metall oder einer metallischen Legierung davon, bevorzugt Aluminium, Silber, Gold, oder eine Legierung davon, oder ausgebildet ist als Mehrschichtsystem mit Metalloxiden, bevorzugt Molybdänoxid oder Magnesiumoxid, und/oder die elektrisch leitfähige Schicht eine Schichtdicke von 50 µm bis 1000 µm aufweist, bevorzugt von 50 µm bis 500 µm, oder bevorzugt von 100 µm bis 500 µm.According to a development of the invention it is provided that the electrically conductive layer is formed from a metal or a metallic alloy thereof, preferably aluminum, silver, gold, or an alloy thereof, or is formed as a multi-layer system with metal oxides, preferably molybdenum oxide or magnesium oxide, and / or the electrically conductive layer has a layer thickness of 50 μm to 1000 μm, preferably 50 μm to 500 μm, or preferably 100 μm to 500 μm.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrisch nicht-leitfähige Schicht, bevorzugt eine Barriereschicht, ausgebildet ist aus Aluminiumoxid (Al2O3) , Siliziumoxid, oder Siliziumnitrid, und/oder die elektrisch nicht-leitfähige Schicht eine Schichtdicke von 10 nm bis 50 µm aufweist, bevorzugt von 100 nm bis 1 µm, bevorzugt von 1 µm bis 50 µm, oder bevorzugt von 100 nm bis 50 µm.According to a development of the invention, it is provided that the electrically non-conductive layer, preferably a barrier layer, is formed from aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide, or silicon nitride, and / or the electrically non-conductive layer has a layer thickness of 10 nm to 50 µm, preferably from 100 nm to 1 µm, preferably from 1 µm to 50 µm, or preferably from 100 nm to 50 µm.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem weiteren Schritt g) mindestens eine elektrische Kontaktierung, bevorzugt mindestens eine Sammelschiene, eingebracht wird, wobei die mindestens eine elektrische Kontaktierung zumindest teilweise auf einen Bereich mit der elektrisch leitfähigen Schicht eingebracht wird, so dass die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht elektrisch kontaktiert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei die mindestens eine elektrisch nicht-leitfähige Schicht elektrisch leitend durchbrochen, bevorzugt mit einem elektrisch leitfähigen PSA (Pressure-Sensitive Adhesive).According to a development of the invention, it is provided that in a further step g) at least one electrical contact, preferably at least one busbar, is introduced, the at least one electrical contact being made at least partially on an area with the electrically conductive layer, so that the at least one electrically conductive layer is electrically contacted. In a preferred embodiment of the invention, the at least one electrically non-conductive layer is perforated in an electrically conductive manner, preferably with an electrically conductive PSA (Pressure-Sensitive Adhesive).
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine elektrische Kontaktierung stoffschlüssig auf einem Bereich der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the at least one electrical contact is arranged in a materially bonded manner on a region of the electrically conductive layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die elektrisch nicht-leitfähige Schicht über die gesamte Breite des optoelektronischen Bauelements aufgetragen werden, wobei die mindestens eine elektrische Kontaktierung, insbesondere mindestens eine Sammelschien, mit elektrisch leitfähigem PSA durch die elektrisch nicht-leitfähige Schicht mit dem Schichtsystem kontaktiert wird. In einer alternativ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die elektrisch nicht-leitfähige Schicht in bestimmten Bereichen aufgetragen, wobei in bestimmten daneben angeordneten Bereichen die elektrisch leitfähige Schicht angeordnet ist.In a preferred embodiment of the invention, the electrically non-conductive layer can be applied over the entire width of the optoelectronic component, the at least one electrical contact, in particular at least one busbar, making contact with electrically conductive PSA through the electrically non-conductive layer with the layer system becomes. In an alternatively preferred embodiment of the invention, the electrically non-conductive layer is applied in specific areas, the electrically conductive layer being arranged in specific adjacent areas.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren eingesetzt wird.According to a further development of the invention it is provided that the method is used in a roll-to-roll method.
Unter einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren wird dabei eine kontinuierliche Verfahrensführung verstanden, die im Gegensatz zu einem Batch-Verfahren, in dem einzelne Bauteile nacheinander prozessiert werden, steht. Dabei wird vorzugsweise das Substrat bzw. das herzustellende Bauelement kontinuierlich weitergeführt. Im Speziellen bedeutet dies, dass zumindest Halbfabrikate oder Bauelemente in mehr als einem Verfahrensschritt mit einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden, z.B. eine Substratfolie aus einer Trägerfolie mit einem Schichtsystem. Das Rolle-zu-Rolle-Verfahren ist beispielsweise durch ein fortlaufendes Band aus einer Kunststofffolie als Substrat, beispielsweise PET oder PEN, gekennzeichnet. Auf dieses Substrat werden zur Ausbildung optoelektronischer Bauelemente Materialien aufgetragen, insbesondere durch Aufdampfen, Drucken, Coaten, Sputtern oder Plasmaabscheiden, und strukturiert, beispielsweise durch lasern, ätzen, kratzen oder schneiden.A roll-to-roll process is understood to mean a continuous process management, which is in contrast to a batch process in which individual components are processed one after the other. In this case, the substrate or the component to be produced is preferably continued continuously. In particular, this means that at least semi-finished products or components are manufactured in more than one process step using a continuous process, e.g. a substrate film made of a carrier film with a layer system. The roll-to-roll process is characterized, for example, by a continuous strip of plastic film as the substrate, for example PET or PEN. To form optoelectronic components, materials are applied to this substrate, in particular by vapor deposition, printing, coating, sputtering or plasma deposition, and structured, for example by laser, etching, scratching or cutting.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden eine Taktung der Schlitzdüsen und/oder eine Geschwindigkeit eines Laufbands im Rolle-zu-Rolle Verfahren in Abhängigkeit einer zu erhaltenen Strukturierung angepasst.In a preferred embodiment of the invention, a timing of the slot nozzles and / or a speed of a conveyor belt in the roll-to-roll method are adapted as a function of a structuring to be obtained.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das optoelektronische Bauelement ein organisches photovoltaisches Element ist, bevorzugt ein flexibles organisches photovoltaisches Element, wobei bevorzugt mindestens eine photoaktive Schicht des organischen photovoltaischen Elements kleine Moleküle als Absorbermaterial aufweist.According to a development of the invention, it is provided that the optoelectronic component is an organic photovoltaic element, preferably a flexible organic photovoltaic element, with preferably at least one photoactive Layer of the organic photovoltaic element has small molecules as absorber material.
Unter einem flexiblen photovoltaischen wird insbesondere ein photovoltaisches Element verstanden, dass in einem bestimmten Bereich biegbar und/oder dehnbar ist.A flexible photovoltaic element is understood to mean, in particular, a photovoltaic element that can be bent and / or stretched in a specific area.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem optoelektronischen Bauelement um ein Halbfabrikat. Unter einem Halbfabrikat wird insbesondere ein elektrisch funktionsfähiges optoelektronisches Bauelement ohne Planarisierungsschicht und/oder ohne Schutzschicht, insbesondere ohne Barriereschicht, verstanden.In a preferred embodiment of the invention, the optoelectronic component is a semifinished product. A semifinished product is understood to mean, in particular, an electrically functional optoelectronic component without a planarization layer and / or without a protective layer, in particular without a barrier layer.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch gelöst, indem ein optoelektronisches Bauelement mit einer Beschichtung zur Planarisierung einer Oberfläche, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, bereitgestellt wird, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Das optoelektronische Bauelement weist ein Schichtsystem auf, wobei das Schichtsystem eine erste Elektrode eine zweite Elektrode und mindestens eine photoaktive Schicht umfasst, wobei die mindestens eine photoaktive Schicht zumindest teilweise zwischen den Elektroden angeordnet ist, wobei das Schichtsystem bevorzugt laserstrukturiert ist, und wobei bevorzugt die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht und die mindestens eine elektrisch nicht-leitfähige Schicht der Beschichtung eine Barriereschicht bilden, insbesondere bevorzugt eine Verkapselung. Dabei ergeben sich für das optoelektronische Bauelement mit der Beschichtung zur Planarisierung einer Oberfläche insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung mit mindestens einer Planarisierungsschicht zur Planarisierung einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelements mittels eines Schlitzdüsenverfahrens mit Schlitzdüsen beschrieben wurden.The object of the present invention is also achieved by providing an optoelectronic component with a coating for planarizing a surface, produced according to a method according to the invention, in particular according to one of the exemplary embodiments described above. The optoelectronic component has a layer system, the layer system comprising a first electrode, a second electrode and at least one photoactive layer, the at least one photoactive layer being at least partially arranged between the electrodes, the layer system preferably being laser-structured, and preferably the at least an electrically conductive layer and the at least one electrically non-conductive layer of the coating form a barrier layer, particularly preferably an encapsulation. For the optoelectronic component with the coating for planarization of a surface, the advantages that have already been described in connection with the method for producing a heterogeneously structured coating with at least one planarization layer for planarization of a surface of an optoelectronic component by means of a slot nozzle method with slot nozzles result.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste Elektrode und weitere Schichten des Schichtsystems, einzelne Schichten des Schichtsystems, und/oder die zweite Elektrode und weitere Schichten des Schichtsystems durch eine geeignete Strukturierung, insbesondere eine Laserstrukturierung, elektrisch leitend verbunden.In a preferred embodiment of the invention, the first electrode and further layers of the layer system, individual layers of the layer system, and / or the second electrode and further layers of the layer system are electrically conductively connected by suitable structuring, in particular laser structuring.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Schichtsystems mit Elektroden eines optoelektronischen Bauelements; -
2 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung mit mindestens einer Planarisierungsschicht zur Planarisierung einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelements in zwei Ausführungsbeispielen, jeweils in einer Draufsicht; und -
3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements mit einer heterogen strukturierten Beschichtung mit mindestens einer Planarisierungsschicht in einer Seitenansicht.
-
1 a schematic representation of a structure of a layer system with electrodes of an optoelectronic component; -
2 a schematic representation of an arrangement for performing a method for producing a heterogeneously structured coating with at least one planarization layer for planarization of a surface of an optoelectronic component in two exemplary embodiments, each in a top view; and -
3 a schematic illustration of an embodiment of an optoelectronic component with a heterogeneously structured coating with at least one planarization layer in a side view.
AusführungsbeispieleEmbodiments
Optoelektronische Bauelemente
In diesem Ausführungsbeispiel weist das optoelektronische Bauelement
Dabei zeigt
Das Verfahren zum Herstellen einer heterogen strukturierten Beschichtung
Dadurch ist insbesondere eine heterogen strukturierte Beschichtung
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eine Schlitzdüse
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die mindestens eine Planarisierungsschicht
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Abstand der unmittelbar aufeinanderfolgenden Reihen 5,6 mit Schlitzdüsen
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Schichtdicke der mindestens einen Planarisierungsschicht
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in weiteren Schritten nach dem Auftragen der mindestens einen Planarisierungsschicht
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrisch leitfähige Schicht
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in einem weiteren Schritt g) mindestens eine elektrische Kontaktierung
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren eingesetzt.In a further embodiment of the invention, the method is used in a roll-to-roll method.
In diesem Ausführungsbeispiel wurden auf das optoelektronische Bauelement
Das optoelektronisches Bauelement
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015116418 A1 [0004]DE 102015116418 A1 [0004]
- WO 2004083958 A2 [0022]WO 2004083958 A2 [0022]
- WO 2011013219 A1 [0022]WO 2011013219 A1 [0022]
- WO 2011138021 A2 [0022]WO 2011138021 A2 [0022]
- WO 2011161108 A1 [0022]WO 2011161108 A1 [0022]
- WO 2006092134 A1 [0022]WO 2006092134 A1 [0022]
- WO 2010133208 A1 [0022]WO 2010133208 A1 [0022]
- WO 2014206860 A1 [0022]WO 2014206860 A1 [0022]
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030205845A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-06 | Karl Pichler | Encapsulation for organic light emitting diodes devices |
WO2004083958A2 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Technische Universität Dresden | Photoactive component comprising organic layers |
WO2011161108A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | Heliatek Gmbh | Photoactive component having a plurality of transport layer systems |
US20160079533A1 (en) * | 2013-05-03 | 2016-03-17 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Slot-die coating method, apparatus, and substrate |
-
2019
- 2019-12-20 DE DE102019135574.5A patent/DE102019135574A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030205845A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-06 | Karl Pichler | Encapsulation for organic light emitting diodes devices |
WO2004083958A2 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Technische Universität Dresden | Photoactive component comprising organic layers |
WO2011161108A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | Heliatek Gmbh | Photoactive component having a plurality of transport layer systems |
US20160079533A1 (en) * | 2013-05-03 | 2016-03-17 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Slot-die coating method, apparatus, and substrate |
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