CN110088929B - 光电子部件的接触 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过导电浆料(1.7)和/或涂覆有粘合剂(1.4)的导电纤维复合材料(1.3)来使电极(1.5,1.6)与导体(1.2)接触的方法。本发明还涉及一种电子部件，其电极(1.5,1.6)通过导电浆料(1.7)和/或涂覆有粘合剂(1.4)的导电纤维复合材料(1.3)进行连接。

Description

光电子部件的接触
技术领域
本发明描述了一种通过导电浆料和/或涂覆有粘合剂的导电纤维复合材料来使电极与导体轨道接触的方法。此外，本发明涉及一种电子部件，其电极通过导电浆料和/或涂覆有粘合剂的导电纤维复合材料来进行连接。
背景技术
本发明涉及电子部件的领域。优选地，电子部件具有光电子部件。
光电部件(如具有有机基质的光电部件)以及由有机层和无机层制成的混合部件用于许多技术领域。
有机发光二极管(OLED)通常由夹层结构组成，其中，若干有机半导体材料层通常位于两个电极之间。特别地，OLED包括一个或多个发射极层(EL)，其中通过电子和空穴的复合产生优选在可见光范围内的电磁辐射。电子和空穴分别由阴极和阳极提供，而优选所谓的注入层通过降低注入势垒来促进该过程。因此，OLED通常具有电子注入层和空穴注入层。此外，OLED通常具有空穴传输层(HTL)或电子传输层(ETL)，其支持电子和空穴向发射极层的扩散方向。在OLED中，这些层由有机材料构成；在混合光电子部件中，这些层可以部分地由有机材料和部分地由无机材料组成。在本发明的意义上，术语OLED还应优选地表示混合LED。
与传统的无机LED相比，OLED的特征在于薄且柔韧的分层结构。出于这个原因，OLED具有比传统无机LED相比明显更多样化的应用。由于它们的灵活性，OLED可以容易地用于例如监视器屏幕或电子纸。
包括用于在OLED中产生光的有机半导体材料的光电子部件的有利特性也可用于产生电流。因此，有机太阳能电池的特征还在于薄的分层结构，其与传统的无机太阳能电池相比显著增加了可能的应用。有机太阳能电池或混合太阳能电池的结构与OLED具有相似性。
然而，代替发射层，作为光活性层存在一个或多个吸收层。在吸收层中，通过进入的电磁辐射产生电子/空穴对作为自由电荷载流子。其他层包括电子传输层和空穴传输层以及电子提取层和空穴提取层。这些由有机材料组成；或者在混合物的情况下，它们由有机和无机材料组成，其电化学势随着供体和受体层而偏移，使得它们在太阳能电池中产生内部场，这将自由电荷载流子向电极消散。入射电磁辐射因此在阴极处提供电子并在阳极处提供空穴，以产生电压或电流。在本发明的意义上，有机太阳能电池还优选地是指混合太阳能电池。
由于薄的分层结构，有机太阳能电池可以以有利的方式制造并且可被应用作为建筑物上的宽表面膜涂层。
为了使OLED和有机太阳能电池都投入运行，它们的电极必须与导体轨道或电缆接触。在OLED的情况下，阳极和阴极经由导体轨道或电缆连接到电压源，该电压源为OLED的发光输出提供电能。在有机太阳能电池中，电极电连接到电力消耗器(如可充电电池)，或者也连接到OLED。
在现有技术中，已知如何使用传统焊接将电极连接到电缆或导体轨道。然而，由于高温，这可能导致光电子部件(即OLED或有机太阳能电池)的损坏。对于印刷的OLED或有机太阳能电池尤其如此，因为它们是特别热敏感的。印刷导体轨道也可以被传统的焊接方法破坏或溶解。
此外，在现有技术中已知，如何采用不使用传统焊接方法的柔性接触方法。在这种情况下，电子部件通常被施用并连接到柔性塑料基板(如聚酰亚胺膜)上。在英语中，该技术被称为柔性电子电路(flexible electronic circuits，FPC)。因此，FPC电缆也用于使OLED或有机太阳能电池与导体轨道接触。在这种情况下，导电粘合剂用于将电极连接到FPC电缆。然而，该方法的缺点是由于粘合剂的干燥而导致大量的时间成本。此外，需要高温和有时需要高压，而这可能破坏部件。
本发明的问题
本发明提出的一个问题是提供一种消除现有技术缺点的方法。特别地，本发明的一个问题是提供一种用于优选OLED或有机太阳能电池的电极接触的方法，其确保稳定的连接，可以快速且成本有效地实施，并且对敏感的电子部件温和。此外，本发明的一个问题是提供一种包括OLED或有机太阳能电池的相应电子部件，其中发生电极与导体轨道的稳定且成本有效的接触。
发明内容
通过电子部件和用于使电极与导体轨道接触方法的独立权利要求解决了根据本发明的问题。从属权利要求涉及本发明的优选实施方式。
在一个优选实施方式中，本发明涉及一种电子部件，包括至少一个电极和至少一个导体轨道，其中，导电浆料层存在于所述电极上，借助于所述导电浆料层发生与所述导体轨道的接触。
在本发明的意义上，电子部件优选是指包括至少一个电极和一个导体轨道的电子部件的布置。电子部件可以包括光电薄层部件，如OLED或有机太阳能电池。但是，电子部件也可以优选包括其他传统部件，如微芯片、电路板(优选地配备有电子开关)等。在本发明的意义上，电极优选是指为了操作需要连接到导体轨道的导电材料。在OLED或有机太阳能电池的情况下，电极优选为阳极和阴极。该优选实施方式中的阴极用作电子供应器。优选地，阴极具有轻微的表面电阻，以使得可以在OLED或有机太阳能电池的表面上最均匀地注入或提取电子。阳极优选是空穴供应器，因此优选具有与阴极相比显著更高的功函数。此外，优选的是，阳极具有高的空穴表面传导性。在其他传统部件(如微芯片或电路板)的情况下，电极优选是连接到导体轨道的那些导电接触。在本发明的意义上，导体轨道优选地是由导电材料制成的条带，其优选地具有与宽度相比更大的长度，并且用于连接电子部件。优选地，导体轨道具有基本上小于0.5mm的轻微厚度，并且它们可以例如借助于印刷工艺进行制造。但是，根据本发明的接触也可以优选直接发生在两个电极之间，由此不需要额外的导体轨道，或者电极对应于导体轨道。
完全出乎意料的是，可以通过导电浆料(优选银浆料、铜浆料、碳浆料或石墨浆料)来实现电极与导体轨道的稳定且有效的接触。浆料主要是柔软的可成形物质，是固体与液体(悬浮液)的混合物，其具有高含量的固体并且比可流动的更易于涂抹。现有技术的电极具有如此光滑的表面结构，以至于不能允许与导体轨道直接接触。接触首要的是意味着在接触元件之间形成电接触或电连接，使得电子和/或空穴可以在这些元件之间移动并且电流可以流动。众所周知，导电浆料可用于以特别简单的方式来完成表面改性(即粗糙化)，从而产生稳定的接触。由于在电极上额外沉积导电浆料，电极的表面变得粗糙。也就是说，表面优选不仅具有二维的延伸(如平面)，而且还具有在三个相互垂直的空间方向中的延伸，以便形成仅部分平坦的区域，其表面被扩大并且包括结构体。在电极上存在不规则物，比方说，山丘、山谷、山峰或其他类型的不规则物。这样，有效地扩大了电极的有效潜在接触面积。特别地，类似于介观水平(mesoscopic)上的钩状或魔术贴连接(Velcro connection)，不规则物导致与导体轨道(尤其是与印刷导体轨道)接触的强表面粘合。令人惊讶的是，这种接触形式既不需要高压也不需要升高的温度。以这种方式，可以获得用于使电极与导体轨道接触的特别温和的方法，确保触点的长寿命。因此，在制造过程中节省了时间、材料、劳力和成本。
因此，电子部件的特征在于具有很小的故障敏感性和增强的稳定性的简单设计。它特别强健、可靠且无需维护；可以消除缺陷，并提高质量。此外，增加了接触的有效性，因此为使电荷载流子移动所需要消耗的能量更少。虽然由导电浆料提供的电极与导体轨道之间的接触可以用于各种不同的电子电路中，但是接触的形式特别有利于敏感的光电子部件(如OLED或有机太阳能电池)，因为这些对施加的热和/或压力反应特别敏感，这是其他接触方法所固有的。
在一个优选的实施方式中，所述电子部件包括有机发光二极管(OLED)和用于操作所述OLED的电压源，并且至少两个导体轨道连接到所述电压源，而所述导电浆料层存在于所述OLED的电极上并且形成(mediate)与所述导体轨道的接触，其中，所述有机发光二极管具有阳极、阴极和在所述电极之间具有至少一个光产生层的分层结构。
在本发明的意义上，术语OLED优选包括现有技术的众所周知的有机发光二极管，其特征在于分层结构，其包括在阳极与电极之间的光产生层。对于OLED的操作，必须将其连接到电压源，其中导体轨道用作连接元件。由于与电压源的连接，为了产生可见光，可以将电荷载流子泵入光活性层中。优选地，电池、电容器或太阳能电池(尤其是有机太阳能电池)可用作电压源。
这种电子部件特别是由于接触而具有与现有技术的类似部件相比明显的改进并提高的功率。通过采取新的途径来实现以这种方式提供的技术进步。
此外，本发明优选涉及一种电子部件，其中，所述电子部件包括有机太阳能电池和电力消耗器，并且至少两个导体轨道连接到电力消耗器，而所述导电浆料层存在于所述有机太阳能电池的电极上并且形成与所述导体轨道的接触，其中，所述有机太阳能电池具有阳极、阴极和在所述电极之间具有至少一个光吸收层的分层结构。
在本发明的意义上，术语有机太阳能电池优选包括现有技术的现有技术的相当熟知的太阳能电池，其特征在于至少部分半导体有机材料的分层结构，尤其是在阳极与电极之间的吸收层。对于有机太阳能电池的操作而言，需要优选通过导体轨道将其连接到电力消耗器。当可见光照射到太阳能电池上时，产生自由电荷载流子作为电子/空穴对。通过与电力消耗器的连接，可以利用所提供的电能。因此，合适的电力消耗器优选是用于存储电能的电子部件，诸如电容器或电池，以及直接将电能用于产生光信号的过程的电子部件，诸如OLED。这种包括有机太阳能电池的电子部件具有特别好的强健性且无需维护。对于暴露在风和气候中并且产生永久负荷电流的太阳能电池，这尤其重要。此外，以所述方式使电极接触的太阳能电池具有高效率。
因此，优选的是，电子部件包括光电子部件，优选OLED或有机太阳能电池，其跨导体轨道连接到电压源或电力消耗器。此外，电子部件可以优选地具有其他电子部件，如开关/传感器和/或控制电子器件，其中也可以有利地使用根据本发明的接触。优选地，电子部件的特征在于片状组合物。也就是说，部件的厚度优选显著小于其长度和/或宽度。例如，电子部件可以具有小于1mm的厚度。特别可靠地并且因此有利地制造这种厚度的电子部件。同样优选的是，部件具有小于0.3mm的厚度，而其长度和宽度可以达到几厘米，因此部件的厚度与长度或宽度的比率优选大于1:10，大于1:50或大于1:100。这种部件有助于光电子部件的小型化。由于特殊的薄度，可以实现特别的美学效果。
在本发明的意义上，术语光电子部件也优选用于表示OLED和/或有机太阳能电池。
在这些优选实施方式中，借助于导电浆料产生光电子部件的电极的接触。如上所述，这构成了特别稳定的接触，其特别适合于压力和温度敏感的光电子部件。尽管现有技术中的已知接触需要高温(如在焊接方法中)或者长干燥时间(如对于FPC电缆)，但根据本发明的接触借助于导电浆料可以消除这些缺点。以这种方式，可以有效地防止光电子部件中的故障。因此，优选的电子部件的特征在于特别低的故障率。此外，借助于导电浆料的接触保证了持久且稳定的连接，使得电路中的光电子部件具有长寿命并且还承受大的应力，如部件的弯曲。
在本发明的一个优选实施方式中，电子部件的特征在于，所述导电浆料选自包括银浆料、碳浆料和/或石墨浆料的组。这些材料特别适合于在电极与导体轨道之间产生稳定的粘合剂粘合。此外，上述材料的性质导致形成特别有利的电界面，即边界层。这样，上述导电浆料能够在电极上产生优化的电界面，使得在OLED的情况下电荷载流子可以更容易地注入电极中，或者在太阳能电池的情况下它们可以以更高的效率进行提取。对光电子部件而言，这产生了优异的效率系数。此外，上述材料可以可靠的方式进行处理，从而确保节省时间和人力。此外，材料所需的原材料相对容易获得并且可以回收利用。
此外，已经证明特别优选的是，对于导电浆料选择与被接触的导体轨道相同的材料。也就是说，如果导体轨道包括例如银，则用银浆料作为导电浆料会实现特别有效的接触。这确保了接触的能级适合于薄层部件的能级，从而提高了效率。因此，例如就在OLED的情况下产生的光或在有机太阳能电池的情况下产生的电流而言，对于提供相同的能量，可以实现更高的产率。
在一个优选的实施方式中，电子部件的特征在于，包括导电纤维复合材料的层存在于所述导电浆料与所述电极之间。导电纤维复合材料优选是指具有金属和/或金属合金的复合材料，其例如由于导电材料的纤维状结构化而可以产生特别稳定的连接。纤维复合材料主要包括两种主要部件：嵌入基质和增强纤维。通过两种部件的相互作用，该材料本身具有与两种单独涉及的部件相比更好的性质，特别是在机械性能方面。基质和纤维都可以由导电材料(如金属或石墨类碳)组成。以这种方式，可以显著增加电极与导体轨道之间的接触的稳定性。因此，纤维复合材料由于其结构化而可以以优异的方式补偿剪切力和压缩力。因此，即使在非常大的机械应力下，确保电子部件的接触也不会损坏。这对于电子部件在制品中的应用而言特别重要，该制品例如由用户携带在身体上(英语中被称为穿戴式(wearable))。这些可能包括手表、服装和许多其他制品。当电子部件集成到这些制品中时，它们受到特别大的机械应力，因此借助于纤维复合材料的稳定接触变得尤其重要。该部件特别可靠且无需维护。
同样优选的是，电子部件的特征在于，在电极与包含导电纤维复合材料的层之间存在导电浆料。因此，可以增加电极与纤维复合材料之间的接触面积。这产生了协同效应：导电率增加到与浆料和纤维复合材料本身的电性能所预期的程度相比更大的程度。同样，接触的机械强度得到改善。
在一个优选的实施方式中，电子部件的特征在于，所述纤维复合材料选自包括镍-铜(Ni-Cu)和/或银-镍-铜(Ag-Ni-Cu)的组。这些材料的导电性和机械稳定性允许电极与导体轨道的接触特别稳健且有效。由这些材料制成的纤维复合材料具有特别适合于所接触的典型薄层部件(如OLED)的能量水平。这样，在接触中确保了特别好的导电性，并且接触有助于提高能量效率。实现了协同效应，因为电性能(导电性)和机械性能(抗压缩性、抗拉伸性和抗剪切性)都优于所涉及的部件的单独性能。
在一个优选的实施方式中，电子部件的特征在于，纤维复合材料涂覆有导电粘合剂。在本发明的意义上，导电粘合剂优选是指对包含金属的材料具有特别高粘附性的材料，并且另一方面具有足够的电流导电性。本领域技术人员熟悉可优选使用的许多导电粘合剂。这些包括粘合剂和树脂，尤其是基于丙烯酸的粘合剂和树脂，其中已添加导电的无机颗粒或有机颗粒，如银、金、钯、镍、石墨和铜。根据颗粒的性质，特别是它们的形状和对称性，即它们是球形还是椭圆形还是扁平形，以及它们在溶液中的百分比。这些粘合剂要么在所有三个维度(XYZ)上导电，要么仅在沿着胶带的厚度(z)导电。包含这种导电粘合剂的纤维复合材料的使用具有协同效应，因为一方面它们改善了接触的机械强度，另一方面增强了接触的导电性。
在该优选实施方式中，还存在从导电浆料到存在于纤维复合材料上的粘合剂的特别稳定的连接。
特别优选地，涂覆有所用粘合剂的纤维复合材料可以是市售的导电胶带，其设计用于电子部件的接地。例如，特别是TESA公司的产品编号为60260、60262、60272、60252、60251、60234、60233、8455、8456、60255、60256、60257、60253、60254、60274、60258、60214、60246、60215、60248、60249、60216、60217和60218的导电胶带，或者3M公司的产品编号为ECATT 7772、eCAP 7805、eCAP 7850、ECATT 9703、ECATT 9704、ECATT 9705、ECATT 9707、ECATT 9712、ECATT 9713、ECATT 9719、ECATT 9720、ECATT 9723、ECATT 9725、ECATT 9732、ECATT 9760、ECATT 9764、ECATT 9780、ECATT 9709S、ECATT 9722S和ECATT 9711S的导电胶带，适于可以进行接触。使用这种导电胶带产生特别简单的接触构造。它们是可靠的并且可以通过避免昂贵的接触方法来节省成本。
导电浆料的应用令人惊讶地增加了涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料(优选为导电胶带)的导电性，并因此改善了电极与导体轨道之间的电接触。除此之外，这是因为导电浆料被吸入粘合剂和纤维复合材料的层中，并且渗透其中。所得到的特别是机械和电学稳定的接触由于这两种成分的组合而具有令人惊讶的协同效应，这显著超出了两种单独成分合在一起的预期优点。
令人惊奇的是，涂覆有导电粘合剂的纤维复合材料，优选为所谓的导电粘合带，即使在不使用导电浆料的情况下也可以形成稳定的接触。令人惊讶地发现，使用导电胶带能够使电极与导体轨道(特别是光电子部件的导电胶带)接触。在现有技术中，导电胶带仅用于电子部件或电路板的接地。特别是对于光电子部件而言，尚未提出如此要求保护的接触的可能性。
在另一个优选实施方式中，本发明涉及一种电子部件，包括至少一个电极和至少一个导体轨道，其中借助于涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层产生在所述至少一个电极与所述至少一个导体轨道之间的接触。这样的部件特别简单，这一方面在制造过程方面确保了成本节省，而另一方面在其构造中提高了可靠性和无需维护。此外，这种部件具有特别多样的用途。
在另一个优选实施方式中，本发明涉及一种电子部件，其中，所述电子部件包括有机发光二极管(OLED)和用于操作所述OLED的电压源，并且至少两个导体轨道连接到所述电压源，而借助于涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层产生在所述OLED的电极与所述导体轨道之间的接触，其中，所述有机发光二极管具有阳极、阴极和在所述电极之间具有至少一个光产生层的分层结构。这种结构的制造可以特别流水线化，并且可以节省成本。
在另一个优选实施方式中，本发明还涉及一种电子部件，其中，所述电子部件包括有机太阳能电池和电力消耗器，并且至少两个导体轨道连接到所述电力消耗器，而借助于涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层产生在所述有机太阳能电池的电极与所述导体轨道之间的接触，其中，所述有机太阳能电池具有阳极、阴极和在所述电极之间具有至少一个光吸收层的分层结构。这种构造具有高可靠性且无需维护的优点，尤其对于暴露在风和气候下的太阳能电池的永久性负荷起着重要作用。
令人惊奇的是，即使在没有导电浆料的情况下，也可以通过涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料来产生稳定的接触。这种接触还消除了对焊接方法中的高温的需要或如FPC电缆的情况一样的干燥时间。以这种方式，降低了部件的制造成本。这种部件的制造可以特别容易流水线化。同时，电子部件具有明显更长的寿命，因为纤维复合材料提供良好的粘附性并且还承受机械力。可靠性得到极大提升。
在另一个优选实施方式中，本发明涉及一种电子部件，包括至少两个电极，其中，借助于涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层产生在所述两个电极之间的接触。在该实施方式中，涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层充当导电桥，从而不需要单独的导体轨道。该实施方式可以例如当如OLED等光电子部件彼此并排放置并且通过导电胶带直接接触时有利地使用。优选地，每次都是第一OLED的电极通过导电胶带电连接到第二OLED的电极。以此方式，可以实现电子部件中光电子部件的特别高密度。此外，可以在制造工艺中节省材料。时间和成本同样节省。这种设计特别简单、可靠且无需维护。它代表了已知接触方法的另一种替代方式。
对于纤维复合材料所公开的优选实施方式也适用于这些实施方式。因此，纤维复合材料优选包含例如镍-铜(Ni-Cu)和/或银-镍-铜(Ag-Ni-Cu)。它们具有特别高的导电性，因此增加了部件的容量。特别地，也可以使用市售的导电胶带。这可以使制造更便宜。
虽然导电纤维复合材料已经确保良好的导电连接，但测试表明，通过与导电浆料结合，可以显著降低界面(即电极与粘合剂之间的界面)处的电阻，从而注意到电流增加。以这种方式，例如，OLED的发光输出可以显著增加。令人惊讶的是，通过浆料与纤维复合材料的组合可以实现两种协同效应：首先，导电性与所估计的单个组件的电性能相比更高，其次，通过浆料与纤维复合材料的组合实现高柔韧性，并且同时具有机械稳定性。这些效果不仅仅是加和起来，而是强于所能想到单个部件的机械性能。
本发明还涉及一种用于使电极与导体轨道接触的方法，包括以下步骤：
-提供电极，
-将导电浆料层施用到所述电极，
-将所述导体轨道施用到所述导电浆料上以进行接触。
该方法能够在导电浆料的基础上使电极与导体轨道稳定接触。该方法可以有利地并且优选地用于敏感的光电子部件(如OLED和/或有机太阳能电池)的接触。该方法产生了特别简单且稳健的接触。与此同时，它与其他更昂贵的方法相比更便宜。由于该方法对于优选的光电子部件而言是温和的，因此废品率更低并且该方法更可靠。
在另一个优选的实施方式中，本发明因此涉及一种用于使OLED接触的方法，包括以下步骤：
-提供OLED，所述OLED具有阳极、阴极和在所述电极之间具有光产生层的分层结构，
-提供用于操作所述OLED的电压源，
-将所述导电浆料层施用到所述OLED的电极，
-通过将导体轨道施用到所述导电浆料上来进行接触，所述导体轨道连接到所述电压源和/或将要如此连接。以这种方式，可以为OLED的操作提供特别简单的电路。简单性不仅体现在节省成本上，而且还体现在节省材料、减少工作阶段和高可靠性，其为不太复杂的布局所青睐的。
在另一个优选的实施方式中，本发明涉及一种用于使有机太阳能电池接触的方法，包括以下步骤：
-提供有机太阳能电池，所述有机太阳能电池具有阳极、阴极和在所述电极之间具有吸收层的分层结构，
-提供用于利用由所述有机太阳能电池提供的电能的电力消耗器，
-将所述导电浆料层施用到所述有机太阳能电池的电极，
-通过将导体轨道施用到所述导电浆料上来进行接触，所述导体轨道连接到所述电力消耗器和/或将要如此连接。通过该方法进行接触的有机太阳能电池特别强健且机械柔韧。因此，这种太阳能电池具有特别多样的用途。由于高可靠性，寿命增加。然而，令人惊讶的是，即使在没有导电浆料的情况下，即仅通过涂覆有粘合剂的纤维复合材料，也可以进行接触。这种布局特别简单并且节省了材料和工作阶段，因此节省了制造成本。
在另一个优选实施方式中，本发明涉及一种用于使电极与导体轨道接触的方法，包括以下步骤：
-提供电极，
-将涂覆有粘合剂的纤维复合材料层施用到所述电极，
-将所述导体轨道施用到涂覆有粘合剂的纤维复合材料上以进行接触。通过涂覆有粘合剂的纤维复合材料的这种接触也能够构造稳定的电流连接，并且可以优选用于光电子部件。与纤维复合材料的接触已被证明是令人惊讶地强健的。甚至该接触可以容忍大的机械应力。因此，以这种方式提供接触的部件尤其无需维护。所提出的方法还具有许多不同的用途。
在另一个优选的实施方式中，本发明涉及一种用于使OLED接触的方法，包括以下步骤：
-提供OLED，所述OLED具有阳极、阴极和在所述电极之间具有光产生层的分层结构，
-提供用于操作所述OLED的电压源，
-将涂覆有粘合剂的纤维复合材料施用到所述OLED的电极，
-通过将导体轨道施用到所述纤维复合材料层上来进行接触，所述导体轨道连接到所述电压源和/或将要如此连接。令人惊讶的是，特别是在通过所提出的方法进行接触OLED时已经发现所制造的部件的巨大改进。除了电路的高稳定性之外，该方法还产生特别高功率的OLED。这尤其可以通过高功率、大面积接触来解释，这能够特别有效地利用接触的面积并因此增加导电性。
在另一个优选的实施方式中，本发明涉及一种用于使有机太阳能电池接触的方法，包括以下步骤：
-提供有机太阳能电池，所述有机太阳能电池具有阳极、阴极和在所述电极之间具有吸收层的分层结构，
-提供用于利用由所述有机太阳能电池提供的电能的电力消耗器，
-将涂覆有粘合剂的纤维复合材料施用到所述有机太阳能电池的电极，
-通过将导体轨道施用到所述纤维复合材料层来进行接触，所述导体轨道连接到所述电力消耗器和/或将要如此连接。在这里，由于这种接触的高导电性，扁平的高功率接触确保了改进的、更有效的太阳能电池。同样，接触特别强健且机械坚固，因此所制造的整个电路特别可靠且持久。这方面在太阳能电池的使用中起着重要作用。
然而，最特别优选的是，将导电浆料的有利性质与涂覆有粘合剂的纤维复合材料的有利性质结合起来，以进行接触。因此，可以令人惊讶地提高了高性能和高效率。同样，增强了整个部件的可靠性。
在另一个优选实施方式中，本发明因此涉及一种用于使电极与导体轨道接触的方法，包括以下步骤：
-提供电极，
-将导电浆料层施用到所述电极，
-将涂覆有粘合剂的纤维复合材料施用到所述导电浆料，
-将所述导体轨道施用到涂覆有粘合剂的纤维复合材料上以进行接触。
如此制造的由彼此接触的电极和导体轨道组成的电路元件由于导电浆料和同样具有导电性的自粘性纤维复合材料的组合而具有令人惊讶的协同效应。这些协同效应有两种：首先，电性能，特别是导电性，与所想到的单个元件的性质的总和相比要大得多。其次，产生了在受到压缩力、拉伸力和/或剪切力时耐机械破坏性与同时良好的柔韧性的组合，这对于许多应用是理想的，使得元件可以经受多种变形而不会损坏。这些机械性能同样得到改善，远远超过所预期的各个元件的已知性能的组合。
在另一个优选的实施方式中，本发明涉及一种用于使OLED接触的方法，包括以下步骤：
-提供OLED，所述OLED具有阳极、阴极和在所述电极之间具有光产生层的分层结构，
-提供用于操作所述OLED的电压源，
-将所述导电浆料层施用到所述OLED的电极，
-将涂覆有粘合剂的纤维复合材料施用到所述导电浆料层，
-通过将导体轨道施用到所述纤维复合材料层上来进行接触，所述导体轨道连接到所述电压源和/或将要如此连接。如此制造的包括OLED的电路是特别高性能的。特别地，存在通过特别导电的接触而增加的能量效率。对于发出的相同电功率，可以实现更大的光输出。此外，与现有技术相比，提供了另一种接触方式，除了高性能之外，还具有其自身的优点，包括强健性、可靠性和无需维护。
在另一个优选的实施方式中，本发明涉及一种用于使有机太阳能电池接触的方法，包括以下步骤：
-提供有机太阳能电池，所述有机太阳能电池具有阳极、阴极和在所述电极之间具有吸收层的分层结构，
-提供用于利用由所述有机太阳能电池提供的电能的电力消耗器，
-将所述导电浆料层施用到所述有机太阳能电池的电极，
-将涂覆有粘合剂的纤维复合材料施用到所述导电浆料层，
-通过将导体轨道施用到所述纤维复合材料层来进行接触，所述导体轨道连接到所述电力消耗器和/或将要如此连接。
与具有其他接触的太阳能电池相比，可以纠正错误并提高质量。这尤其通过如此获得的接触的可靠性来实现。这种接触一方面是机械稳定的，而另一方面特点在于改善的电性能。导电性提高，并且由阳光产生的能量产量更高。
在上述方法中，特别优选以所述顺序执行所述步骤。因此，可以特别容易地实现方法的流水线化，从而节省时间和成本。然而，本领域技术人员知道某些步骤也可以以不同的顺序执行。因此，例如，首先可以将导体轨道施用到纤维复合材料层上。例如为了纠正制造错误并提高质量，可能存在工艺技术原因。还可以优选在之前、之后或之间进行该方法的其他步骤，以便实施本发明意义上优选的方法，例如以便改进该方法。
对于本领域技术人员显而易见的是，前述方法可优选用于制备根据本发明或其优选实施方式的电子部件。因此，根据本发明的方法和根据本发明的部件通过电极与导体轨道的新型接触的想法而相连。
本领域技术人员将进一步认识到：对电子部件所公开的优选实施方式及其益处同样适用于该方法。因此，例如，公开了：对于电气部件而言，优选的纤维复合材料是镍-铜(Ni-Cu)和/或银-镍-铜(Ag-Ni-Cu)，它们优选涂覆有导电粘合剂。因此，本领域技术人员将认识到，在根据本发明的方法中同样优选采用这些涂覆有粘合剂的纤维复合材料，其中，特别优选使用导电粘合带。除了部件的已公开的益处之外，还将产生其他的益处，特别是这些材料的特别好的可加工性，从而在制造中实现时间节省。此外，本领域技术人员同样认识到，对于电子部件的已公开的优选导电浆料(如铜浆料、银浆料、碳浆料和/或石墨浆料)同样有利地用于该方法中。以这种方式，附加的益处产生了通过这些浆料的接触而特别容易进行流水线化和自动化的方法。浆料可以特别容易进行分配，从而节省材料并且改善所接触的部件的美学外观。
在本发明的一个优选实施方式中，该方法的特征在于，借助于丝网印刷工艺、模版印刷工艺、分配器和/或借助于铲子的手工操作来完成施用所述导电浆料。这些方法能够特别精确地确定导电浆料层的尺寸，并且还具有成本效益并且易于实施。此外，对于存在的任何敏感电子部件，这些步骤尤其有余量。而且，它们特别容易流水线化和自动化。
在本发明的另一个优选实施方式中，该方法的特征在于，在施用所述导电浆料之后，借助于鞍座(saddle)使所述导电浆料平滑。在这种情况下，鞍座特别是特别适合于通过其表面使浆料平滑的元件。以这种方式，借助于导体轨道或借助于纤维复合材料层可以实现特别是粘附性的连接，因为浆料最佳地适合于这些材料。此外，可以避免肉眼可见的浆料突起，并以这种方式改善接触部件的美学外观。
此外，优选导电浆料在室温下干燥，因此有利地不需要加热。因此，可以在接触过程中工作步骤是有余量的。
在本发明的另一个优选实施方式中，该方法的特征在于，借助于人工定位和/或借助于自动定位系统来完成施用涂覆有粘合剂的纤维复合材料。令人惊奇的是，该方法的这些简单步骤足以将电极或导体轨道与由纤维复合材料和粘合剂形成的层连接。优选地，不需要特别高的压力和/或温度范围。自动定位系统确保了特别好的结果和大批量。在英语中，该实施方式也被称为拾取和放置(pick&place)。该方法的该步骤同样可以特别容易地流水线化并且可能是自动化的。
在导电浆料与涂覆有粘合剂的纤维复合材料的组合使用中，还优选的是，涂覆有粘合剂的纤维复合材料被施用到导电浆料上，在其未被干燥时。以这种方式，浆料可以渗透到粘合剂和纤维复合材料的层中，使得可以实现优异的导电性和电界面，尤其是用于对光电子部件注入或提取电荷载流子。同样，以这种方式建立的连接特别强健且可靠。
提供OLED和有机太阳能电池可以优选地通过获取现有技术中已知的OLED或有机太阳能电池并且根据所述方法的所述步骤使它们接触来实现。在本发明的意义上，接触优选地意味着形成在电极与导体轨道之间的稳定的导电连接。因此，本发明的方法也优选被称为接触方法。这种方法构成了用于接触的第二通路的开口，并提供了一种可以改进现有技术的替代方式。
但是，提供OLED和有机太阳能电池也可以通过已知的制备方法进行，其中接触的步骤将遵循用于制备OLED和/或有机太阳能电池的方法的步骤。令人惊讶的是，接触方法的步骤可以遵循已知的制造方法而无需花费。
在本发明的一个优选实施方式中，该方法的特征在于，OLED和/或有机太阳能电池具有薄的分层结构，并且通过湿化学方法和/或热气相沉积方法来完成这些结构的提供。这些方法一方面特别可靠，另一方面它们可以很好地流水线化。特别优选通过丝网印刷、旋涂、胶版印刷和/或凹版印刷来施用这些层。这些方法节省了时间、材料、劳力和成本。最特别优选借助于喷墨印刷方法来施用这些层，并且阴极和阳极特别优选用喷涂方法进行施用。该方法对于参数设置中的微小偏差特别强健，并且它提供了与传统方法相比增强的质量。
在该方法中，有利的是在干燥之前将导电油墨施用到仍然用银润湿的电极上。这可以进一步改善电极的导电性和它们的可接触性。
如果要完成这些电极的接触，则使用轻微压力或120℃的短暂温度也可以是优选的。以这种方式，可以实现特别导电且强健的接触。
优选地，湿式化学方法被理解为制造方法，其中各个层的材料(如有机半导体聚合物)存在于溶液中，并且借助于这些溶液完成涂覆。本领域技术人员熟悉合适的溶剂作为各部件的载体。热气相沉积优选是指基于真空的涂覆方法，其中，将用于层的材料加热至沸点，并因此气相沉积在相应的基板上。由于所提及的方法，特别是同质的纯层可以以明确定义的扩展进行施用。用于电极之间的层的喷墨印刷方法和用于电极的喷涂方法的特征还在于：特别低的制造成本和在不同基板上的广泛适用性。由于这些方法，可以以灵活的方式提供薄的、经济的且有效的OLED或有机太阳能电池。
在本发明的一个优选实施方式中，该方法的特征在于，通过选自包括喷墨、丝网印刷、柔性版印刷和胶版印刷的组中的印刷工艺来完成提供所述导体轨道。优选使用银和/或石墨作为印刷材料。利用所提到的印刷方法，可以生产特别薄的、柔韧且成本有效的导体轨道。以这种方式，可以实现以良好的柔韧性和极小的厚度为特征的电子电路。因为OLED和/或有机太阳能电池以及导体轨道都可以通过印刷方法进行制造，所以制造过程被显著简化和流水线化。
对于传统的接触方法，难以连接这种印刷的导体轨道和/或电极，尤其是印刷的OLED和/或有机太阳能电池的导体轨道和/或电极。有利地，根据本发明的方法使得接触成为可能，其中甚至高灵敏度的导体轨道和/或光电子部件可以以安全且稳定的方式电耦合在一起。此外，导电浆料的施用也可以容易地与压印电子部件的步骤相结合。
本发明的详细说明
在下文中，本发明将借助于实施方式进行更详细的解释，但不限于这些实施方式。
附图说明
图1：OLED的优选接触的示意图。
图2：OLED的优选接触的示意图。
具体实施方式
图1a、图1b示出了OLED 1.1的优选接触的示意图。
OLED 1.1具有布置在两个电极阳极1.5和阴极1.6之间的至少一个光学活性发射极层的薄层结构。为了使OLED 1.1处于工作状态，完成OLED 1.1与导体轨道1.2的接触，连接到电压源(未示出)。为此目的，在两侧涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3放置在电极(1.5和1.6)与导体轨道1.2之间。优选合适的导电纤维复合材料1.3是例如Ni-Cu或Ag-Ni-Cu纤维复合材料。这使得可以在导体轨道1.2与电极(1.5和1.6)之间产生特别稳定且导电的接触。为了改善粘附性和形成有利于电荷载流子注入的电界面，对电极(1.5和1.6)进行粗糙化。在印刷OLED1.1的情况下，可以在电极(1.5和1.6)的印刷期间通过施用导电浆料1.7来进行该表面改性。但是也可以优选在放置后用导电浆料1.7涂覆OLED 1.1。其中，优选使用铜浆料、银浆料和/或石墨浆料，其中优选使用丝网印刷法。如图1b所示，导电浆料1.7优选位于电极(1.5和1.6)与涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3之间。纤维复合材料1.3与导体轨道1.2之间的电流接触优选地由粘合剂1.4形成。
图1b示出了优选的OLED 1.1的横截面图，其电极(1.5和1.6)已连接到导体轨道1.2。图1a示出了涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3的横截面图。
图2示出了OLED 1.1的其他优选接触的示意图。在所示的实施方式中，光电子部件(即OLED 1.1)在顶部(即，优选远离基板的一侧)存在电极(1.5和1.6)。在这种情况下，如图所示，接触优选通过涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3的桥接来实现，优选通过导电胶带来实现。
图2a示出了通过涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3使OLED 1.1的电极(1.5或1.6)与导体轨道1.2接触，其中，导体轨道1.2和电极(1.5或1.6)涂覆有导电浆料1.7。
图2b示出了通过涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3使OLED 1.1的电极(1.5或1.6)与导体轨道1.2接触，其中电极(1.5或1.6)涂覆有导电浆料1.7，但是在没有施用导电浆料1.7的情况下发生与导体轨道1.2的接触。
图2c示出了通过涂覆有粘合剂1.4的纤维复合材料1.3使第一OLED1.1的电极(1.5或1.6)与第二OLED1.1的电极(1.5或1.6)接触。优选地，OLED的电极(1.5或1.6)各自具有导电浆料1.7层。
需要指出的是，本发明所述的实施方式的各种替代方式可用于实施本发明并达到根据本发明的解决方案。因此，根据本发明的电子部件以及使电极(优选OLED和/或有机太阳能电池)与导体轨道接触的方法并不限于其在前述优选实施方式中的实施方式。相反，可以想到可与所示的解决方案不同的许多变型实施方式。权利要求的目的是定义本发明的保护范围。权利要求的保护范围旨在覆盖根据本发明的电子部件及本发明的接触方法以及其等同实施方式。
附图标记列表
1.1 OLED，
1.2 导体轨道，
1.3 导电纤维复合材料，
1.4 粘合剂，
1.5 阳极，
1.6 阴极，
1.7 导电浆料。

Claims (15)

1.一种电子部件，包括至少两个电极和至少两个导体轨道，其中，所述电子部件包括有机发光二极管即OLED和用于操作所述OLED的电压源，所述有机发光二极管具有作为两个电极的阳极和阴极和在所述两个电极之间具有至少一个光产生层的分层结构，并且其中，至少两个导体轨道连接到所述电压源，其特征在于，导电浆料层存在于所述电极上，借助于所述导电浆料层发生与所述导体轨道的接触，并且其中，借助于涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层发生所述电极与所述导体轨道之间的接触，其中，所述导电浆料层存在于所述电极与所述导电纤维复合材料层之间，并且其中，所述导体轨道是由导电材料制成的条带，其具有与宽度相比更大的长度。
2.一种电子部件，包括至少两个电极和至少两个导体轨道，其中，所述电子部件包括有机太阳能电池和电力消耗器，所述有机太阳能电池具有作为两个电极的阳极和阴极和在所述两个电极之间具有至少一个光吸收层的分层结构，并且其中，至少两个导体轨道连接到电力消耗器，其特征在于，导电浆料层存在于所述电极上，借助于所述导电浆料层发生与所述导体轨道的接触，并且其中，借助于涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层发生所述电极与所述导体轨道之间的接触，其中，所述导电浆料层存在于所述电极与所述导电纤维复合材料层之间，并且其中，所述导体轨道是由导电材料制成的条带，其具有与宽度相比更大的长度。
3.根据权利要求1或2所述的电子部件，其特征在于，所述导电浆料选自包括铜浆料、银浆料、碳浆料和/或石墨浆料的组。
4.根据权利要求1或2所述的电子部件，其特征在于，所述导电纤维复合材料选自包括镍-铜即Ni-Cu和/或银-镍-铜即Ag-Ni-Cu的组。
5.一种包括两个光电子部件的系统，其中，所述光电子部件包括有机发光二极管即OLED和/或太阳能电池，所述有机发光二极管具有作为两个电极的阳极和阴极和在所述两个电极之间具有至少一个光产生层的分层结构，所述太阳能电池具有作为两个电极的阳极和阴极和在所述两个电极之间具有至少一个光吸收层的分层结构，其特征在于，借助于导电浆料层和涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料层在所述两个光电子部件的电极之间产生接触。
6.一种用于使OLED进行接触的方法，包括以下步骤：
-提供OLED，所述OLED具有作为两个电极的阳极和阴极和在所述两个电极之间具有至少一个光产生层的分层结构，
-提供用于操作所述OLED的电压源，
-将导电浆料层施用到所述OLED的电极上，
-将涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料施用到所述导电浆料层上，
-通过将导体轨道施用到所述导电纤维复合材料层上来进行接触，所述导体轨道连接到所述电压源和/或将要如此连接，
其中，所述导体轨道是由导电材料制成的条带，其具有与宽度相比更大的长度。
7.一种用于使有机太阳能电池进行接触的方法，包括以下步骤：
-提供有机太阳能电池，所述有机太阳能电池具有作为两个电极的阳极和阴极和在所述两个电极之间具有至少一个光吸收层的分层结构，
-提供用于利用由所述有机太阳能电池提供的电能的电力消耗器，
-将导电浆料层施用到所述有机太阳能电池的电极上，
-将涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料施用到所述导电浆料层上，
-通过将导体轨道施用到所述导电纤维复合材料层上来进行接触，所述导体轨道连接到所述电力消耗器和/或将要如此连接
其中，所述导体轨道是由导电材料制成的条带，其具有与宽度相比更大的长度。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，借助于丝网印刷工艺、模版印刷工艺、分配器和/或借助于铲子的手工操作来完成所述导电浆料的施用。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在施用所述导电浆料之后，借助于鞍座使所述导电浆料平滑。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，借助于人工定位和/或借助于自动定位系统来完成涂覆有导电粘合剂的导电纤维复合材料的施用。
11.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，OLED和/或有机太阳能电池具有薄层结构，并且通过湿化学方法和/或热气相沉积方法来完成这些结构的提供。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过丝网印刷、旋涂、胶版印刷和/或凹版印刷来施用所述薄层结构。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，借助于喷墨印刷方法来施用所述薄层结构。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述阴极和所述阳极用喷涂方法进行施用。
15.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，通过选自包括喷墨印刷、丝网印刷、柔性版印刷和胶版印刷的组中的印刷工艺来完成所述导体轨道的提供。
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