CN104718637A - 电光部件及其制造方法 - Google Patents

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赫贝特·利夫卡
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Abstract

一种电光部件，包括：负载有导电材料的导电结构(20)的基板(10)，该导电结构(20)被埋置在阻挡结构(30)中，该阻挡结构(30)具有第一无机层(32)、第二无机层(34)、以及在无机层之间的有机层(36)，第二无机层和有机层通过导电结构划分成有机层部分(36a)；电光部件还包括电光元件(40)，该电光元件(40)具有第一半透明导电层(42)、第二导电层(44)、以及布置在第一导电层与第二导电层之间的电光层(46)，其中半透明导电层为阴极并且第二导电层为阳极，或者半透明导电层为阳极并且第二导电层为阴极；并且其中电光部件还包括保护层(50)，该保护层(50)结合阻挡结构封闭电光元件(40)，其特征在于：导电结构包括封闭网格(24)和至少一个导电元件(22a)，其中所述至少一个导电元件(22a)被布置在通过封闭网格(24)封闭的区域(26a)中，并且其中第一半透明导电层(42)被施加在封闭网格(24)的背对基板(10)的表面处，并且其中第二导电层(44)在侧向超出第一半透明导电层(42)和电光层(46)的位置处物理接触并且电接触所述至少一个导电元件(22a)。

Description

电光部件及其制造方法
本发明的背景
技术领域
本发明涉及包括埋置在阻挡层中的导电结构的箔。
本发明还涉及可由所述箔获得的电光部件。
本发明还涉及制造所述箔的方法和制造所述电光部件的方法。
背景技术
对于柔性塑料基板上的大面积的OLED照明，需要大电流以驱动系统。目前用于阳极(例如ITO)和阴极(例如Ba/Al)的薄膜材料具有大电阻率，并且大电流导致大幅的电压降，这决定了非均匀发光。为了在塑料基板上生产大面积柔性OLED器件，需要塑料基板的附加金属化结构。为了降低制造成本，这样的结构化的金属化涂层将被优选地施加到使用内联辊至辊的网涂覆工艺(inline roll-to-roll web coating process)的塑料箔的辊上。因此，对于电光器件，例如发光器件、电致变色器件和光伏产品，需要一方面具有良好的电导率而另一方面对于辐射具有高透射率的金属化结构。
WO2010016763描述了一种包括设置有阻挡结构的基板的电传输部件，所述阻挡结构具有第一无机层、有机去耦层和第二无机层。至少一个导电结构例如网格被容纳在有机去耦层中的沟槽中。在电传输部件中，沟槽的壁支承网格。于是，网格中元件的纵横比可以相对高。这里，纵横比被定义为网格的高度除以在有机去耦层的平面内的所述结构的最小尺寸。所述网格被容纳在阻挡结构的有机去耦层中。于是，有机去耦层具有双重作用，并且在制造部件时，仅需要单一的步骤以提供有机去耦层，有机去耦层对无机层进行去耦并且容纳网格。有机电光器件通常包括对水分敏感的材料。已知的电传输部件提供电信号或电力传输功能以及为器件提供防止水分的保护。
在已知的电传输部件的实施方案中，至少一个沟槽在有机去耦层的整个深度上延伸。这使得能够将电传送部件或包括电传送部件的电光器件分成多个部分。埋置在有机去耦层中的导电结构防止了水分经由有机去耦层朝着电光器件的侧向分布。
在最常见的电子器件设计在箔、OLED或OPV上的情况下，需要限定用于将电极连接至各自的外部导电体的两个电极接触，即用于器件的底电极的接触和用于器件的顶电极的接触。
本文中底电极被定义为被布置成最靠近网格的电极之一。器件的底电极通过器件的侧面处的网格电接触。网格向器件提供均匀的电流分布，但是在网格的金属走线(metal track)之间施加电流扩散层以提供均匀的功率分布。这可以是具有足够的导电性的透明有机导体。根据应用，网格可以具有大约一毫米至数厘米的开口。
顶电极需要单独的电接触。单独地设置这种接触的必要性使得电光部件的制造复杂化。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种适合于制造电光部件的箔，所述电光部件有利于与两个电极的电连接而不将电光部件的尺寸限制为预定尺寸。
本发明的另一目的为提供一种制造这样的箔的方法。
本发明的另一目的为提供一种可以利用所述箔制造的电光部件。
本发明的又一目的为提供一种由所述箔制造电光部件的方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种如在权利要求1中所要求保护的箔。所要求保护的箔可以用于制造电光产品。所要求保护的箔有具有导电结构，该导电结构具有网格以及通过网格在相互隔开的区域中侧向封闭的多个相互绝缘的导电元件。在所述相互隔开的区域中相应布置有相互绝缘的导电元件。在实施方案中，导电元件为网格的侧向隔开的部分。根据本发明的第二方面，提供了一种如在权利要求8中所要求保护的制造箔的方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种如在权利要求1中所要求保护的电光部件。
根据本发明的第四方面，提供了一种如在权利要求8中所要求保护的用于由所述箔制造电光部件方法。
在根据本发明的第四方面的方法中，在电光层之上施加第一半透明导电层、电光层和第二导电层，由此形成电光元件。第二导电层延伸超出在一个或更多个封闭的导电元件之上的电光层。封闭的导电元件可以用作用于第二导电层的电接触。尽管封闭网格用作用于第一导电层的配电网(power distribution grid)，但是第一导电层还可以覆盖一个或更多个封闭的导电元件，只要所述一个或更多个封闭的导电元件不同于被第二导电层覆盖的即可。
随后在电光部件之上提供阻挡层。其中阻挡层和在箔中的埋置的网格封装电光部件以形成经封装的电光部件。在随后的步骤中，经封装的电光部件与剩余部分分开。
于是，获得了如在权利要求1中所要求保护的根据本发明的第四方面的经封装的电光部件。
根据本发明的第一方面的箔使得两个导电层的电接触易于应用，而不会因此将待制造的经封装的电光部件的尺寸限制为预定尺寸。可以制造相对小尺寸的部件，其中单一的导电元件，例如网格的侧向隔开的部分被用于接触。但是也可以制造较大的部件，其中电光部件在具有多个相互电绝缘的元件的较大区域之上延伸。于是没有异议的是，第一透明导电层也与网格的导电元件交叠，只要这些网格的导电元件不用作第二导电层的接触点即可。在这种情况下，第一透明导电层将具有网格的导电元件再连接，于是与在封闭区域中的导电元件协同提供在封闭区域中的电流分布。
在实施方案中，所述相互绝缘的导电元件具有边界盒(boundingbox)，所述边界盒的最小尺寸在被网格封闭的开口的平均面积的平方根的0.5倍至3倍的范围内。实质上更小的尺寸，例如小于开口的平均面积的平方根的0.1倍，将使得难以获得第二导电层与绝缘的导电元件之间的充分的电连接。实质上更大的最小尺寸，例如大于开口的平均面积的平方根的5倍，将不会进一步改进与第二导电层的电连接。因此，当其被用于提供用于第二导电层的电接触的情况下，将占据不能用于沉积第一导电层的不必要的大的空间。
在实施方案中，边界盒的最大尺寸在边界盒的最小尺寸的1.5倍至10倍的范围内。实质上大于最小尺寸的10倍，例如最小尺寸的50倍的最大尺寸将过分限制其中在制造电光部件的过程中箔可以被划分的方式的数目。小于最小尺寸的1.5倍的最大尺寸将导致网格的不必要的精细的分割，这将阻碍导电元件的导电性。
在实施方案中，绝缘的导电元件与封闭的网格部分之间的最短距离在网格元件的宽度的1倍至5倍的范围内。实质上更小的距离，例如小于网格元件的宽度的0.5倍，可能需要小的生产误差，以防止绝缘的导电元件与封闭的网格部分彼此接触。在其中绝缘的导电元件被第一透明导电层覆盖的区域中，跨越这个距离的导电只可能经由该透明层实现。在这种情况下，实质上大于网格元件的宽度的5倍例如大于网格元件的宽度的10倍的距离可能导致电流的过分不均匀分布。
附图说明
将参照附图更加具体地描述这些方面和其他方面。其中：
图1A和图1B示意性地示出了根据本发明的第一方面的箔的第一实施方案，
其中图1A为顶视图，以及图1B为根据图1A中的B-B的截面图；
图1C示出了箔的第二实施方案；
图1D示出了箔的第三实施方案；
图1E示出了箔的第四实施方案；
图1F示出了箔的第五实施方案；
图2示出了箔的第六实施方案；
图2A示出了箔的第七实施方案；
图2B示出了箔的第八实施方案；
图2C示出了箔的第九实施方案；
图2D示出了箔的第十实施方案；
图3A示出了箔的第十一实施方案；
图3B示出了箔的第十二实施方案；
图4A至图4H示出了根据本发明的第二方面的方法的第一实施方案；
图5A至图5E示出了根据本发明的第二方面的方法的第二实施方案；
图6A至图6H示出了根据本发明的第二方面的方法的第三实施方案；
图7示出了根据本发明的第三方面的电光部件的实施方案；
图8A至图8E示出了根据本发明的第四方面的制造电光部件的方法的实施方案。
具体实施方式
在下面的具体描述中阐述了大量具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，本领域的技术人员将理解的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他的情况中，对公知的方法、步骤和部件没有进行详细地描述，以避免混淆本发明的各方面。
本文中使用的术语仅用于描述具体的实施方案而无意于限制本发明。除非上下文中清楚地另外指出，否则本文中使用的单数形式旨在也包括复数形式。还应该理解，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”是为了说明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。
另外，除非有相反的表述，否则“或”指包容性的或，不是指排他性的或。例如，以下任何一种情况均满足条件A或条件B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。
下文中将参照示出了本发明的实施方案的附图更加完整的描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被理解为限于本文陈述的实施方案。而是，提供这些实施方案使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以放大层和区域的尺寸和相对尺寸。
将理解的是，当一个元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”另一元件或层、或者“耦接至”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、直接连接至另一元件或层、或者直接耦接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接至”另一元件或层或“直接耦接至”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。贯穿本文类似的附图标记指代类似的元件。如本文中使用的术语“和/或”包括一个或更多个相关的所列出的项目的任意组合或所有组合。
将理解的是，尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等以描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该限于这些术语。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分。因而，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分也可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
在本文中可以使用空间相关术语(例如“在……下方”、“在……之下”、“下部”、“上方”、“上部”等)以便于描述在附图中示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
应该理解，空间相关术语旨在包括装置在使用或操作时的除附图中描述的取向之外的不同的取向。例如，如果附图中的装置被翻转，那么被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件或特征随后将被取向为在其他元件或特征“之上”。因而，示例性术语“在……之下”可以包括在……之上和在……之下的两个取向。装置可以以其他方式取向(旋转90度或位于其他取向)并且可以相应地理解本文中使用的空间关系描述。
本文参照截面图描述的本发明的实施方案，截面图为本发明的理想化实施方案(和中间结构)的示例性图示。因此，例如，由于制造技术和/或容差产生的图示的形状的变化是可以预料的。因而，本发明的实施方案不应该被理解为限于本文中示出的区域的特定形状，而是旨在包括例如在制造中产生的形状偏差。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是术语例如在常用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与他们在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且将不被理解为具有理想化或过分形式化的意义，除非本文中明确地这样限定。本文中提到的所有公开、专利申请、专利和其他参考文献均通过引用其全部内容并入本文中。在冲突的情况下，以包括定义的本说明书为准。另外，所述材料、方法和实施例仅为示例性的并且无意于用于限制。
图1A和图1B示意性地示出了具有负载有导电材料的结构20的基板10的箔，该结构20还进一步被称为导电结构。其中图1A为顶视图，图1B为根据图1A中的B-B的截面图。导电材料为例如金属，例如铝、钛、铜、钢、铁、镍、银、锌、钼、铬、或其合金。基板优选地来自基于树脂的材料。这样的基于树脂的材料优选地包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚砜(PSF)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳酯(PAR)、以及聚酰胺酰亚胺(PAI)。其他的树脂材料包括聚环烯烃树脂、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂以及纤维素树脂等。
如图1A所示，导电结构20包括多个相互绝缘的导电元件22a、22b。导电结构20还包括网格24，网格24封闭相互隔开的区域26a、26b，在所述的区域26a、26b中布置有各自的相互绝缘的导电元件22a、22b。在示出的实施方案中，在每个区域中布置恰好一个绝缘的导电元件。在示出的实施方案中，相互绝缘的导电元件22a、22b为网格24的侧向隔开的部分。可以认为每个区域具有不止一个绝缘的导电元件，但是这不会具有有益的效果。现在转到图1B，可以看出，导电结构被埋置在具有第一无机层32、第二无机层34、以及在无机层32与无机层34之间的有机层36的阻挡结构30中。第二无机层34和有机层36被网格24划分成有机层部分36a。在这种情况下，有机层部分36a被第一无机层32、第二无机层34和网格24封装。导电结构20的材料以及第二无机层34的材料形成对水分的阻挡。因此，如图1A、图1B所示，箔的上表面形成了阻挡表面，箔的上表面包括无机层34的表面部分和导电结构20的表面部分。在箔的另一侧上，第一无机层32和导电结构20的表面部分形成了阻挡表面。有机层可以由交联(热固性)材料、弹性体、线性聚合物、或者支化或超支化聚合物系统或者前述的任意组合提供，任选地填充有尺寸足够小的无机颗粒以仍然保证光透射。所述材料由溶液处理或者处理为100％的固体材料。固化或干燥可以例如通过以下方式发生：利用紫外光、可见光、红外光或热、电子束、g-射线(g-ray)或前述的任意组合对湿的，纯的或者与具有光敏或热敏的自由基或超酸诱导剂进行适当配比的材料进行辐照。有机层的材料优选地具有低的比水蒸汽透过率和高的疏水性。合适的交联(热固)系统的实施例为下述材料中的任意单一一种或任意组合：脂肪族或芳香族环氧丙烯酸酯、氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、饱和烃丙烯酸酯、环氧化物、环氧-胺体系、环氧-羟酸化合物、氧杂环丁烷、乙烯基醚、乙烯基衍生物、和硫醇-烯体系。弹性体材料的合适的实例为聚硅氧烷。合适的支化的或线性的聚合物系统的实例为下述材料中的任意一种或任意共聚物或物理组合物：聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚降冰片烯、环烯烃共聚物、聚偏氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚六氟丙烯。有机层可具有0.1μm至100μm的厚度，优选5μm至50μm。
无机层可以为任意半透明的陶瓷，包括但不限于金属氧化物、氧化硅(SiO2)、氧化铝(A12O3)、氧化钛(TiO2)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)及其组合。
无机层具有最多10-4g·m-2·天-1的水蒸汽透过率。
实际上无机层显著地薄于有机层。无机层的厚度应该在10nm至1000nm的范围内，优选地在100nm至300nm的范围内。
在示出的实施方案中，网格24形成为具有方形开口的规则网格。在其他的实施方案中，网格24可以具有例如如图1C中所示的六边形开口，或在图1D中示出的三角形开口。网格24不必是规则的，例如如在图1E中示出的。
在图1A中示出的实施方案中，网格24具有面积为L×L的正方形开口，其中L为网格中每对相邻节点之间的网格元件的长度。在图1A中的实施方案中，边界盒25具有1.9×L的最小尺寸Wb。因此，被网格24封闭的相互绝缘的导电元件22a、22b具有边界盒25，边界盒25的最小尺寸在被网格24封闭的开口的平均面积的平方根的0.5倍至3倍的范围内。
在图1C中示出的实施方案中，开口大小等于2.6L2，其中L为网格24中每对相邻节点之间的网格元件的长度。因此，开口的平方根为约1.6L。在该实施方案中，示出了边界盒的最小尺寸为约L，边界盒的最小尺寸在被网格24封闭的开口的平均面积的平方根的0.5倍至3倍的范围内。
在图1D中示出的实施方案中，开口大小等于0.86L2，其中L为网格24中每对相邻节点之间的网格元件的长度。因此，开口的平方根为约0.93L。在该实施方案中，示出了边界盒的最小尺寸为约1.73L，边界盒的最小尺寸在被网格24封闭的开口的平均面积的平方根的0.5倍至3倍的范围内。
图1E示出了不规则网格24的实施例。其中开口的平均大小等于2.4L2，其中L为网格中每对相邻节点之间的网格元件的长度。因此，开口的平方根为约1.55L。在该实施方案中，示出了边界盒的最小尺寸为约2.4L，边界盒的最小尺寸在被网格24封闭的开口的平均面积的平方根的0.5倍至3倍的范围内。
还可以证实，在图1A至图1E中示出的每个实施方案中，边界盒25的最大尺寸在边界盒25的最小尺寸的1.5倍至10倍的范围内。
在该实施方案中示出了绝缘的导电元件22a、22b与封闭的网格24之间的最短距离在网格元件的宽度w的1倍至5倍的范围内。
在图1A至图1E中示出的实施方案中，导电元件22a、22b与网格24为通过导电结构20形成的网格的侧向隔开的部分。然而，这不是必须的。通过示例的方式，图1F示出了一个实施方案，其中导电元件22a为通过与网格24相比具有较小网格尺寸的另一网格形成的。图1F还示出了通过导电材料的固体部分形成的导电元件26b。如图1A中可看出的，多个相互隔开的区域按照边界盒25的长度方向布置成排。两个相继的相互绝缘的导电元件22a、22b的边界盒25的相互距离小于通过网格24封闭的开口的平均面积的平方根。例如在图1A中，开口的平均面积的平方根等于长度L，然而边界盒25的相互距离小于0.5L。
通过示例的方式，图2示意性地示出了具有多个排R1、R2、R3的箔。
为了提高一方面相互绝缘的导电元件22a和22b与另一方面封闭网格24之间的电导率，还可以被称为封闭部分22a、22b的相互绝缘的元件可以设置有如图2A中示出的环形导体28b。
在图2B中示出的实施方案中，在一排中的两个相继的相互隔开的区域26a、26b具有各自的边界。待制造的产品可以从剩余部分沿着在各自的边界之间延伸的切割线切割，使得区域26a、26b均保持侧向封闭。
尽管相互绝缘部分通常被布置在封闭网格24内的矩形区域中，但是还可以考虑例如在图2C和图2D中示出的其他的实施方案，对于相互绝缘的导电元件22a、22b的区域可以具有偏斜的形状，例如图2C的钩形区域和图2D的圆形区域。
关于阻挡层结构30中的无机层的布置可以为几部分，在阻挡层结构30中埋置在有导电结构20。图1B示出了如下的实施方案：在该实施方式中无机层32和无机层34二者均布置在导电结构20内并通过导电结构20划分。
图3A和图3B示出了其中第一无机层32为连续层的两种布置。
如图1A、图1B所示，包括无机层34的表面部分和导电结构20a、24的表面部分的箔的上表面形成了阻挡表面。在箔的另一侧上，无机层32形成了阻挡表面。
根据本发明的箔可以用根据本发明的第二方面的方法制造。根据本发明的第二方面的方法一般包括如下步骤：
-提供基板10，
-为基板提供阻挡层结构30，所述阻挡层结构30具有埋置的导电结构20，所述阻挡层结构30包括第一无机层32、第二无机层34、以及在所述无机层之间的有机层36，所述有机层通过所述网格被划分成有机层部分36a，所述导电结构包括封闭网格24和多个相互绝缘的导电元件22a、22b，其中所述封闭网格封闭相互隔开的区域26a、26b，所述相互隔开的区域26a、26b中相应布置有相互绝缘的导电元件22a、22b。
根据本发明的第二方面的方法可以以各种方式实施，现在将更加详细地描述其中的一些方式。
图4A至图4H示出了根据本发明的第二方面的方法的第一实施方案。
在图4A中示出的第一步S1中，提供临时载体TC。临时载体TC为例如金属箔。
在随后的步骤S2(如图4B所示)中，在临时载体的主侧面TC1上沉积导电结构20。
在另一随后的步骤S3(参见图4C)、S4(参见图4D)和S5(参见图4F)中，通过导电结构将第二无机层34、有机层36和第一无机层分别沉积在遗留开口的区域中，即在导电结构的开口中。重要的是，没有有机材料被沉积或保留在导电结构20的自由表面上。这是为了防止水分或其他有害物质可能通过有机层侧向扩散。这可以例如通过在沉积有机材料的步骤S4之前在自由表面上施加去湿材料来实现。可替选地，该有机材料可以被机械地或化学地从之后的自由表面上去除(图4E中的步骤S4A)。紧接着沉积第一无机层32的步骤，在步骤S6中，将这样获得的层的堆叠体与基板10进行层叠(参见图4G)。步骤S6示出了如何在第一无机层32的自由表面处层叠基板10。随后，如在图4H中示出的，在步骤S7中去除临时载体TC。在WO2011/016725中描述了用于制造根据这个方法的箔的合适的材料和工艺方法。在图4A至图4H中描述的方法得到了如在图3B中示出的箔。
参照图5A至图5E描述了可替选的方法。
在示出的实施方案中，提供了基板10，在随后的步骤S10和S11中在基板10上沉积了第一无机层32和有机层36。在图5A中示出了这些步骤的结果。另外，在基板10与第一无机层32之间可以出现中间层例如平坦化层。同样，在第一无机层32与有机层36之间可以出现中间层。
图5B示出了另外的步骤S12，其中在有机层36中形成有多个沟槽37。沟槽以与待形成的导电结构20的期望图案共形的图案形成。
为了在有机去耦层中形成沟槽，可以应用例如软光刻(将PDMS橡皮图章压印到部分反应的有机层中)。以这种方式，沟槽可以形成为可以具有最高达10的纵横比。
此外，有机去耦层在印刻之后例如通过使用热处理或紫外辐射的聚合作用完全固化。
可替选地，有机层36和沟槽的图案可以在单一的步骤中形成，例如通过以与沟槽37的图案互补的图案印刷有机层。
对沟槽37进行处理使得没有有机物保留在第一无机阻挡层32的顶部上的沟槽的底部中。可以使用等离子体刻蚀用于清除。剩余的有机材料可能形成水分的扩散路径。
如图5C所示，在步骤S13中，随后用第二无机层34覆盖有机层36。
在下一步骤中，在沟槽37中沉积用于形成导电结构22a、24的导电材料。于是，获得了在图5D中示出的半成品。这可以用于获得图3A的箔。
为了减缓该导电材料在表面处扩展开，顶表面被制成疏水性的并且沟槽被制成亲水性的。沟槽可以在单一的步骤中被填充，例如通过溅射或通过气相沉积例如MOCVD，并且将其与抛光或蚀刻的步骤结合。优选地是，沟槽用两步工艺填充。例如，可以用蒸镀的金属(例如在EP 1693481A1中的Al等)或用基于溶液的金属(例如Ag、Au、Cu)以及额外的焙烧步骤(在150℃以下)填充沟槽。下一过程是完全填充沟槽以补偿在沟槽中的材料的收缩。在第二步骤期间施加的导电材料可以是相同的，但是可替选地可以为不同的材料。在那样的情况下，用于第一层M1的具有相对高的电导率的合适的金属为例如Ag、Au、Cu和Al。用于第二层M2的具有相对高的反射率的合适的材料为例如Cr、Ni和Al。参见图5E。在实施方案中，可以通过一个或更多个中间层例如通过例如Cr、Ti或Mo的扩散阻挡层将第一层与第二层隔开。在这一过程期间，应该注意导电结构设计使得用于待与电传输部件组装的功能部件的导电层的接触区域不与功能部件的另一导电层直接接触，以防止短路。在可替选的方法中，可以在单一步骤中施加导电材料。
内联基于真空或空气的辊至辊的网涂覆工艺系统公知为可以用于施加有机层和无机层。涂覆系统由多个部分组成，所述多个部分结合了退卷、重绕、以及其中专用于以下用途的多个工艺腔：所述用途例如，预处理基板表面；或者用无机层涂覆基板表面；或者用有机层涂覆基板表面；或者用图案化的有机层涂覆基板表面；或者使经有机涂覆的表面固化。
可以通过如下方法施加无机层：各种物理气相沉积方法，例如热蒸镀、电子束蒸镀、溅射、磁控溅射、反应溅射、反应蒸镀等；以及各种化学气相沉积法，例如热化学气相沉积(CVD)、光辅助化学气相沉积(PACVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等。
可以通过如下技术施加有机层：各种涂覆技术例如旋涂、狭缝模具式涂覆(slot-die coating)、吻合涂覆、热融涂覆、喷涂等；各种印刷技术，例如喷墨印刷、凹版印刷、胶版印刷、丝网印刷、旋转丝网印刷等。
在图6A至图6G中示出了根据本发明的第二方面的方法的又一实施方案。该方法包括提供具有第一表面部分TC1和载体部分TC2的金属箔TC的第一步S20。第一表面部分TC1和载体部分TC2可以为相同的金属，但是可替选地可以使用相互不同的金属。
在第二步S21中，在图6B中示出，箔TC的第一表面部分TC1根据与待形成的导电结构共形的图案进行图案化。于是，露出载体部分TC2的表面。在该实施方案中示出使用抗蚀剂掩模RS以待形成的导电结构互补的图案进行蚀刻来对箔的第一表面部分TC1进行图案化。可替选地，所述图案可以使用图章通过压印形成。
随后，在图6C中示出的步骤S22中使用第二无机层34涂覆载体部分TC2的露出表面。
在步骤S23中，在图6D中示出在经涂覆的且图案化的第一表面之上沉积有机层。在示出的实施方案中，避免了使用用于有机层的材料涂覆网格，这是因为网格仍被抗蚀剂掩模RS覆盖。可替选地，用于有机层的材料可以在沉积步骤S23之后例如通过抛光被去除。
于是，如图6E中示出的，获得了具有自由表面的经图案化的表面部分。
随后，在图6F中示出的步骤S24中，沉积第一无机层32。
图6G示出了随后的步骤S25，其中将这样获得的层的堆叠体与基板10进行层叠。在第一无机层32的一面处对基板10进行层叠。在第一无机层32与基板10之间可以出现一个或更多个中间层，例如粘附层。
去除层叠之后的金属箔TC的载体部分TC2，使得仅保留形成导电结构20的金属结构，所述金属结构被埋置在阻挡层32、36、34中并且被基板10负载。载体部分TC2的去除发生在如图6H所示的步骤S26中。
例如在WO 2011/016724中可以发现关于该方法的其他细节。可替选地，或另外如图2J所示，可以以通过蚀刻停止层10c间隔开的第一金属层10a和第二金属层10b的形式提供金属基板。例如，所使用的金属箔TC可以包括：通过厚度为90μm的铜层形成的载体部分TC2；以及通过厚度为10μm的第二铜层10b形成的第一表面部分TC1。可以在去除载体部分TC2的步骤S26之后并且在埋置的导电结构20处施加其他层之前去除蚀刻停止层10c，例如TiN层。
图7示出了具有负载有导电材料的导电结构20的基板10的电光部件。导电结构20被埋置在阻挡结构30中，阻挡结构30具有第一无机层32、第二无机层34、以及在第一无机层与第二无机层之间的有机层36。第二无机层34和有机层36通过导电结构被划分。在所示出的实施方案中，第一无机层32是不间断的，但是在其他实施方案中，第一无机层还可以通过导电结构被划分。通过第一无机层32、第二无机层34和导电结构20封装由所述划分产生的经划分的有机层部分36a。导电结构20包括网格24和与网格24绝缘并且被网格24封闭的导电元件22a。导电元件22a被布置在被网格24封闭的区域26a中。电光部件还包括电光元件40，电光元件40具有第一半透明导电层42、第二导电层44、以及布置在第一导电层与第二导电层之间的电光层46。第一半透明导电层42被施加在网格24的背对基板10的表面处。第二导电层44侧向延伸超出第一半透明导电层42和电光层46，第二导电层44在超出第一半透明导电层42和电光层46处物理接触并且电接触导电元件22a。第一半透明导电层可以为有机型，例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯或掺杂的聚合物。除了有机材料之外，可以使用可获得的各种无机透明导电材料，例如ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、或氧化锡。可使用的其他金属氧化物包括但不限于镍钨氧化物、铟掺杂的氧化锌、镁铟氧化物。
第二导电层44无需是透明的。在实施方案中，第二导电层44可以包括子层，例如倚靠电光层布置的厚度为约5nm的Ba子层以及厚度在100nm至400nm范围内的铝子层。
根据电光元件的类型，例如光伏器件、发光器件或电致变色器件，电光层46可以包括多个子层。例如，在发光器件中，电光层46可以例如包括除了发光子层之外还包括空穴注入层、电子注入层等。
在示出的实施方案中，电光层46沿着导电元件22a的方向延伸超出第一导电层，并且由此提供第一导电层42与第二导电层44之间的绝缘。
电光部件还包括保护层50，该保护层50结合通过层32、34、36以及埋置在其中的导电结构20形成的阻挡结构30来封闭电光元件40，由此提供防止水分进入的保护。保护层50通常包括子层的堆叠体。在第一实施方案中，保护层50为包括夹在第一无机子层与第二无机子层之间的有机子层的堆叠体。该堆叠体还可以包括彼此交替的有机子层和无机子层。有机子层可以包括吸湿剂。可替选地，保护层50可以包括彼此交替的不同无机材料子层的堆叠体。
如图7所示，绝缘的导电元件22a应该足够大以提供用于电光器件的电极44的电接触，并且用于提供外部接触，同时仍保留用于保护层50的封装材料的这些接触之间的空间。这表明，在至少一个方向上，边界盒应该具有至少约1mm的尺寸。然而，如果在该方向上的尺寸为至少10mm那么需要不太严格的制造容差。然而，在该方向上的边界盒的尺寸优选地小于3cm。在边界盒的其他方向上可以具有最高达5倍大的可比尺寸。
现在参照图8A至图8E描述由上述箔，例如图3B的箔，制造电光部件的方法。其中这些图中每个图的顶部示出了工作件的顶视图，并且底部示出了根据X-X的截面图。
图8A示出了在这个实施例中所使用的箔。
在第一步S30(如图8B所示)中，在箔上沉积第一半透明导电层42。可以并行地沉积多个层42，例如在图8B中示出为以两层的方式沉积。半透明导电层42应该覆盖至少网格24的区域。根据待制造的部件的第一期望的尺寸(y)，沉积的导电层42可以沿着一个或更多个封闭区域以y尺寸延伸。在这种情况下，半透明导电层42中的每一个分别沿着一个封闭区域28a、28b延伸。在可替选的实施方案中，如果期望，那么半透明导电层42'可以沿着两个区域28a、28b或更多区域延伸。在期望电光部件沿其他z方向具有较大尺寸的情况下，半透明导电层42"还可以覆盖一个或更多个封闭的导电元件22a、22b。在这种情况下，半透明导电层42"将通过封闭网格部分22a、22b形成的导电元件22a、22b再连接(网格状)的导电结构20的封闭部分24，并且封闭的导电元件22a、22b支持用于区域28a、28b内的半透明导电层42"的导电。通过示例的方式，如图8B所示，现在可以认为半透明导电层42覆盖与封闭的导电元件22a不交叠的区域，并且沿着一个封闭的导电元件22a在y方向延伸。
在下一步S31(如图8C所示)中，在第一导电层之上沉积电光层46。只要电光层46部分地覆盖第一导电层就足够了。然而如果电光层46完全地覆盖第一导电层，那么可以获得最好的效率。此外，在图8C的底部可以最好的看出，电光层46沿所述至少一个导电元件22a的方向延伸超出所述第一半透明导电层42。
在图8D中示出了下一步骤S32。在该步骤中，所述电光层46之上并且在封闭区域28a中不与第一半透明导电层42电接触的一个或更多个绝缘的导电元件22a之上沉积第二导电层44。第一半透明导电层42、电光层46和第二导电层44形成电光元件。
图8E示出了设置保护层50的步骤S33。在该步骤中，阻挡层和在箔中的埋置的导电结构封装电光元件。可以将另外的部分与电光元件(例如电池或吸气剂)封装在一起。在图8E中，对于每个电光元件40单独地施加保护层50。可替选地，可以毯式施加保护层50。
然后，可以根据分离线C将这样封装的电光元件40彼此分开。
然后可以通过在基板10中的馈通元件形成用于导电层42、44两者的电接触71、72。然而，优选地是，网格24的露出部分24c和导电元件22a的露出部分被用作电接触。在那样的情况下不需要馈通元件。由于网格24侧向地封闭隔开的区域，并且因为阻挡表面是通过无机层34和导电结构20形成的，所述电光元件的电极42和电极44两者均可以容易地被连接到外部导体同时防止水分和其他大气物质的进入。
在权利要求中，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词单数不排除复数。单一部件或其他单元可以履行在权利要求中列出的几个项目的功能。在相互不同的权利要求中记载的某些手段不表示这些手段的组合不能被有利地使用。权利要求中的任意附图标记不应该被理解为对范围进行限制。

Claims (11)

1.一种电光部件，包括：负载有导电材料的结构(导电结构)(20)的基板(10)，所述导电结构(20)被埋置在阻挡结构(30)中，所述阻挡结构(30)具有第一无机层(32)、第二无机层(34)、以及在所述无机层之间的有机层(36)，所述第二无机层和所述有机层通过所述导电结构划分成有机层部分(36a)；所述电光部件还包括电光元件(40)，所述电光元件(40)具有第一半透明导电层(42)、第二导电层(44)、以及布置在所述第一导电层与所述第二导电层之间的电光层(46)，其中所述半透明导电层为阴极并且所述第二导电层为阳极，或者所述半透明导电层为阳极并且所述第二导电层为阴极；并且其中所述电光部件还包括保护层(50)，所述保护层(50)结合所述阻挡结构封闭所述电光元件(40)，
其特征在于：所述导电结构包括封闭网格(24)和至少一个导电元件(22a)，
其中所述至少一个导电元件(22a)被布置在通过所述封闭网格(24)封闭的区域(26a)中，并且
其中所述第一半透明导电层(42)被施加在所述封闭网格(24)的背对所述基板(10)的表面处，并且
其中所述第二导电层(44)在侧向超出所述第一半透明导电层(42)和所述电光层(46)的位置处物理接触和电接触所述至少一个导电元件(22a)。
2.根据权利要求1所述的电光部件，其中所述电光层(46)沿所述至少一个导电元件(22a)的方向延伸超出所述第一半透明导电层(42)。
3.根据权利要求1所述的电光部件，其中所述相互绝缘的导电元件(22a、22b)具有边界盒，所述边界盒的最小尺寸在被所述网格(24)封闭的开口的平均面积的平方根的0.5倍至3倍的范围内。
4.根据权利要求3所述的电光部件，其中所述边界盒的最大尺寸在所述边界盒的最小尺寸的1.5倍至10倍的范围内。
5.根据权利要求1所述的电光部件，其中绝缘的导电元件与所述封闭网格(24)之间的最短距离在网格元件的宽度(w)的1倍至5倍的范围内。
6.根据权利要求3所述的电光部件，其中多个相互隔开的区域按照所述边界盒的长度方向布置成排。
7.根据权利要求6所述的电光部件，其中两个相继的相互绝缘的导电元件(22a、22b)的边界盒的相互距离小于被所述网格(24)封闭的开口的平均面积的平方根。
8.一种制造电光部件的方法，所述方法包括利用如下步骤制造箔的步骤：
-提供基板(10)；
-为所述基板提供阻挡层结构(30)，所述阻挡层结构(30)具有埋置的导电材料的结构(导电结构)(20)，所述阻挡层结构(30)包括第一无机层(32)、第二无机层(34)、以及在所述无机层之间的有机层(36)，所述有机层通过所述导电结构划分成有机层部分(36a)，所述导电结构包括封闭网格(24)和多个相互绝缘的导电元件(22a、22b)，其中所述封闭网格封闭相互隔开的区域(26a、26b)，在所述相互隔开的区域(26a、26b)中相应布置有相互绝缘的导电元件(22a、22b)，并且还包括如下步骤：
-在所述箔上沉积第一半透明导电层(42)；
-在所述第一导电层之上沉积电光层(46)；
-在所述电光层之上并且在封闭区域中的一个或更多个绝缘的导电元件(22a)之上沉积第二导电层(44)，其中所述一个或更多个绝缘的导电元件(22a)不与所述第一半透明导电层(42)电接触，
所述第一半透明导电层(42)、所述电光层(46)和所述第二导电层(44)形成电光元件；
-设置阻挡层，其中在所述箔中的所述埋置的导电结构和所述阻挡层封装所述电光元件；以及
-将所封装的电光元件分开。
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过如下步骤为所述基板提供具有埋置的网格的所述阻挡层结构(30)：
-提供临时载体(TC)(S1)；
-在所述临时载体(TC)的主侧面上沉积所述导电结构(20)(S2)；
-随后通过所述导电结构而遗留开口的空间中沉积所述第二无机层(34)、所述有机层(36)和所述第一无机层(32)(S3、S4、S5)；
-在所述第一无机层(32)的一侧处层叠所述基板(10)与上述获得的层的堆叠体(TC、20、34、36、32)(S6)；以及
-从所述层的堆叠体中去除所述临时载体(TS)(S7)。
10.根据权利要求8所述的方法，其中通过如下步骤为所述基板提供具有埋置的网格的所述阻挡层结构(30)：
-在所述基板之上沉积所述第一无机层(S10)；
-在所述无机层之上施加所述有机层(S11)，将所述有机层设置成具有与待埋置的所述导电结构的图案共形的沟槽图案(S12)；
-利用所述第二无机层在所述图案化的有机层之上进行涂覆(S13)；以及
-沉积导电材料，以在经涂覆的有机层中的沟槽中形成所述导电结构(S14)。
11.根据权利要求8所述的方法，其中通过如下步骤为所述基板(10)提供具有所述埋置的导电结构的所述阻挡层结构(30)：
-提供具有第一表面部分(TC1)和载体部分(TC2)的金属箔(TC)(S20)；
-根据与待形成的所述导电结构共形的图案来对所述箔(TC)的所述第一表面部分(TC1)进行图案化(S21)，由此露出所述载体部分的表面；
-利用所述第二无机层(34)涂覆所述载体部分(TC2)的露出表面(S22)；
-在经涂覆的第一表面之上沉积所述有机层(S23)；
-沉积所述第一无机层(S24)；
-在所述第一无机层的一侧处层叠所述基板与上述获得的层的堆叠体(S25)；以及
去除所述金属箔的所述载体部分(S26)。
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