DE102011110159A1

DE102011110159A1 - Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers mit einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102011110159A1
Application number: DE102011110159A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Technische Universitaet Dresden; Creaphys GmbH
Current assignee: Technische Universitaet Dresden; Creaphys GmbH
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2013-02-14
Also published as: WO2013023748A1; DE102011110159A8

Abstract

Ein Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers (10) mit einer Flüssigkeit (1) aus einem Flüssigkeitsbad (20), wobei der Hohlkörper (10) eine Öffnung (13) aufweist, umfasst die Schritte Bereitstellung der Flüssigkeit (1) an der Öffnung (13) des Hohlkörpers, so dass die Öffnung (13) durch die Flüssigkeit (1) geschlossen wird, und Bewegung der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) in den Hohlkörper (10), wobei von der Flüssigkeit (1) ein Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) eingeschlossen wird, wobei die Flüssigkeit (1) mit einem Arbeitsdruck beaufschlagt und das Volumen des Innenraums (14) des Hohlkörpers (10) verändert wird, so dass die Flüssigkeit (1) bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsniveau (15) oberhalb der Öffnung (13) steigt. Es wird auch ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine OLED-Leuchteinrichtung (100) oder eine photovoltaische Einrichtung, beschrieben, das mit mindestens einer Passivierungsschicht aus elektrisch isolierendem Material ausgestattet ist, welche mindestens eine Elektrodenschicht und/oder mindestens einen Kontaktfinger bedeckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers, wie z. B. einer Hohlkugel, mit einer Flüssigkeit, z. B. für eine Beschichtung oder eine Reinigung einer Innenfläche des Hohlkörpers. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements, wie z. B. einer optoelektronischen Leuchteinrichtung, das einen Hohlkörper aufweist, in dem mindestens eine elektrisch und/oder optisch wirksame Schicht hergestellt wird. Die Erfindung betrifft auch ein optoelektronisches Bauelement, wie z. B. eine optoelektronische Leuchteinrichtung mit einem Leuchtkörper und einem Basisbereich, das mit dem genannten Verfahren hergestellt sein kann.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Innenbeschichtung von Hohlkörpern, wie z. B. Hohlkugeln oder Hohlkolben, bekannt, bei denen ein Beschichtungsmaterial mit physikalischen oder chemischen Prozessen auf der gekrümmten Innenfläche des Hohlkörpers abgeschieden wird. Das Beschichtungsmaterial kann z. B. im gasförmigen Zustand im Hohlkörper bereitgestellt werden und durch Kondensation auf der Innenfläche eine Schicht bilden (physikalische oder chemische Dampfabscheidung). Des Weiteren kann das Beschichtungsmaterial in Gestalt von festen oder flüssigen Partikeln (Pulver, Tropfen) auf der Innenfläche niedergeschlagen und z. B. durch eine Wärmebehandlung in eine geschlossene Schicht umgewandelt werden. Ein genereller Nachteil der Gas- oder Partikelform des Beschichtungsmaterials besteht darin, dass oft ein hoher apparativer Aufwand, wie z. B. der Betrieb einer komplexen Vakuumanlage erforderlich ist.
Des Weiteren können flüssige Beschichtungsmaterialien durch eine Tauchbeschichtung aufgetragen werden, indem der Hohlkörper mit dem flüssigen Beschichtungsmaterial gefüllt und geschwenkt wird, wobei nach einem Ausgießen des flüssigen Beschichtungsmaterials auf der Innenfläche ein Flüssigkeitsfilm zurückbleibt. Der Flüssigkeitsfilm bildet nach einer Trocknung, ggf. mit einer Wärmebehandlung, die gewünschte Schicht.
Ein Problem der herkömmlichen Innenbeschichtungs-Verfahren entsteht, wenn die Schicht mit einer Schichtdicke hergestellt werden soll, die entlang der gekrümmten Innenfläche gleichmäßig ist. Um das Beschichtungsmaterial in Gas- oder Partikelform gleichmäßig abzuscheiden, ist es in der Regel erforderlich, eine Quelle des Beschichtungsmaterials in den Hohlkörper einzuführen. Dies kann in Abhängigkeit von den Platzverhältnissen und der Komplexität der Quellenstruktur von Nachteil sein. Verdampfungsquellen sind häufig nicht frei miniaturisierbar, so dass herkömmliche Verfahren, bei denen eine Quelle in den Hohlkörper eingeführt wird, Anforderungen an eine ausreichende Mindestweite einer Öffnung des Hohlkörpers stellen. Bei der Tauchbeschichtung wird die gleichmäßige Materialzufuhr zwar erleichtert. Dennoch können beim Ausgießen Flüssigkeitsfilme mit ungleichmäßigen Schichtdicken zurückbleiben. Die genannten Probleme vergrößern sich noch, wenn auf der gekrümmten Innenfläche ein vorbestimmter Schichtdickenverlauf reproduzierbar eingestellt werden soll.
Ein weiteres Problem der herkömmlichen Innenbeschichtungs-Verfahren tritt auf, wenn nicht die gesamte Innenfläche, sondern nur Teilabschnitte der Innenfläche beschichtet werden sollen. Eine teilweise Beschichtung ist zwar unter Verwendung von Blenden zwischen der Quelle und der Innenfläche möglich. Dabei können jedoch unerwünschte Abschattungseffekte oder undefinierte Ränder der beschichteten Abschnitte mit einem unerwünschten Dickengradienten auftreten. Alternativ können ablösbare Filme auf der Innenfläche verwendet werden, um ein aufgetragenes Beschichtungsmaterial teilweise zu entfernen, so dass die Schicht nur in den gewünschten Teilabschnitten hergestellt wird. Dies erfordert jedoch zusätzliche Prozessschritte für die Herstellung der ablösbaren Filme.
Die genannten Probleme bestehen nicht nur bei der Innenbeschichtung von Hohlkörpern, sondern auch bei anderen Verfahren, bei denen eine Innenfläche eines Hohlkörpers einer Substanz ausgesetzt werden soll, wie z. B. Reinigungsverfahren oder andere Verfahren zur Behandlung der Innenfläche.
Eine Anwendung der Innenbeschichtung von Hohlkörpern ist bei der Herstellung von Leuchteinrichtungen auf der Basis von organischen Leuchtdioden (OLEDs) gegeben. Beispielweise wurden OLED-Leuchteinrichtungen mit einem gewölbten Leuchtkörper geschaffen, dessen Form an die einer herkömmlichen Glühlampen angepasst ist. Ein Leuchtkörper einer herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtung umfasst z. B. eine Hohlkugel, auf deren Innenfläche Emissions- und Elektrodenschichten angeordnet sind. Mit den Elektrodenschichten werden Ladungsträger flächig in die Emissionsschichten injiziert. Die Elektrodenschichten sind elektrisch mit äußeren Kontakten verbunden, die für einen Anschluss der OLED-Leuchteinrichtung an einen äußeren Stromkreis vorgesehen sind. Die elektrische Verbindung jeweils zwischen einer der Elektrodenschichten und einem der äußeren Kontakten erfolgt bei herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtungen typischerweise über eine einzelne Leitungsverbindung, z. B. über einen Drahtleiter (siehe z. B. EP 1 448 026 A1 oder JP 2004/207081 A ).
Die herkömmliche Kontaktierung der Elektrodenschichten jeweils über eine einzelne Leitungsverbindung hat sich jedoch als nachteilig erwiesen. Da die Kontaktierung typischerweise in einem Sockelbereich erfolgt, der einen geringeren Durchmesser als der Leuchtkörper hat, sind die Stromdichten im Sockelbereich erheblich höher als in den Elektrodenschichten. Die hohen Stromdichten müssen durch die einzelnen Leitungsverbindung aufgenommen werden. Des Weiteren ergibt die lokale Kontaktierung der Elektrodenschichten eine ungleichmäßige Verteilung der Ladungsträger in den Elektrodenschichten und damit eine ungleichmäßige Injektion in die Emissionsschichten. Im Ergebnis kann die Helligkeit der OLED-Leuchteinrichtung entlang der Oberfläche des Leuchtkörpers ungleichmäßig sein.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers mit einer Flüssigkeit bereitzustellen, mit dem die Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden. Das Verfahren soll insbesondere eine Behandlung von Teilabschnitten der Innenfläche des Hohlkörpers, eine reproduzierbare Materialzufuhr auf die Innenfläche und/oder eine Benetzung der Innenfläche auf Abschnitten mit definierten Rändern ermöglichen. Beispielsweise soll mit der Erfindung ein Verfahren zur Innenbeschichtung eines Hohlkörpers geschaffen werden, das die Herstellung einer Schicht mit einer vorbestimmten Dicke, z. B. mit einer gleichmäßigen Schichtdicke oder einem vorbestimmten Dickenprofil, ermöglicht. Des Weiteren ist es die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Hohlkörper bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Hohlkörper vermieden werden, die einer Innenbehandlung unterzogen worden sind. Der Hohlkörper soll sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass die Innenfläche durch eine genaue und reproduzierbare Materialzufuhr behandelt und/oder behandelte Teilabschnitte der Innenfläche mit hoher Genauigkeit gebildet sind. Des Weiteren ist es die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine verbesserte OLED-Leuchteinrichtung bereitzustellen, mit der Nachteile herkömmlicher OLED-Leuchteinrichtungen, insbesondere bezogen auf die Kontaktierung der Elektrodenschichten vermieden werden.
Diese Aufgaben werden durch Verfahren und Vorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers mit einer Flüssigkeit gelöst, die unter Einwirkung eines Arbeitsdruckes steht und aus einem Flüssigkeitsbad durch eine Öffnung bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsniveau oberhalb der Öffnung in den Hohlkörper bewegt wird. Im Unterschied zur herkömmlichen Tauchbeschichtung wird die Flüssigkeit nicht unregelmäßig in das Innere des Hohlkörpers ein- und ausgegossen, sondern so bewegt, dass eine gleichmäßige Benetzung einer Innenfläche des Hohlkörpers erfolgen kann. Im Unterschied zur herkömmlichen Innenbeschichtung mit Beschichtungsmaterialien in Gas- oder Partikelform erfolgt eine gleichmäßige Materialzufuhr auf die Innenfläche bis zu dem gewünschten Flüssigkeitsniveau. Insbesondere in Abhängigkeit von der Einstellung des Arbeitsdruckes kann das Flüssigkeitsniveau frei gewählt werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren eine Behandlung von Teilabschnitten der Innenfläche des Hohlkörpers vereinfacht. Der Arbeitsdruck ist mit hoher Genauigkeit einstellbar, so dass entsprechend die gewünschten Teilabschnitte mit hoher Genauigkeit behandelt werden können.
Im Einzelnen sind beim erfindungsgemäßen Verfahren die folgenden Schritte vorgesehen. Zunächst wird der Hohlkörper mit einer Öffnung bereitgestellt. Der Hohlkörper umfasst allgemein eine Hohlkörperwand, die einen Hohlraum einschließt und in der die Öffnung vorgesehen ist. Für bevorzugte Anwendungen der Erfindung, z. B. bei der Herstellung optoelektronischer Bauelemente, umfasst die Hohlkörperwand ein lichtdurchlässiges Material konstanter Dicke, wie z. B. Glas oder einen Kunststoff. Der Hohlkörper hat z. B. eine rotationssymmetrische Form, die insbesondere durch eine Kugel, ein Ellipsoid, einen Zylinder und/oder Abschnitte von diesen gebildet wird. Der Hohlkörper kann insbesondere die Gestalt eines Kolbens einer Glühlampe aufweisen. Typischerweise enthält die Hohlkörperwand eine einzige Öffnung. Außer an der Öffnung ist der Hohlkörper allseits geschlossen. Bei einem rotationssymmetrischen Hohlkörper verläuft die Achse der Rotationssymmetrie (z-Achse, Längsachse des Hohlkörpers) vorzugsweise durch die Öffnung. Es sind jedoch auch Abwandlungen der Erfindung möglich, bei der der Hohlkörper mehrere Öffnungen enthält und/oder nicht rotationssymmetrisch ist. Der Hohlkörper wird so angeordnet, dass sich die Öffnung unterhalb des Hohlraums im Hohlkörper befindet. Die Öffnung weist z. B. vertikal nach unten, d. h. in Gravitationsrichtung.
Die Flüssigkeit umfasst allgemein eine flüssige Substanz, die zur Einwirkung auf die Innenfläche des Hohlkörpers, z. B. durch eine Schichtbildung oder durch eine Veränderung der Innenfläche, geeignet ist. Die Flüssigkeit wird an der Öffnung des Hohlkörpers bereitgestellt, wobei die Öffnung durch die Flüssigkeit vollständig geschlossen ist. Hierzu wird der Hohlkörper beispielsweise in das Flüssigkeitsbad getaucht, so dass der Rand der Hohlkörperwand, der die Öffnung einschließt, vollständig von der Flüssigkeit umgeben ist. Alternativ kann an der Öffnung eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindungsleitung zur Verbindung der Öffnung mit dem Flüssigkeitsbad angeordnet sein.
Gemäß der Erfindung wird die Flüssigkeit durch die Öffnung bewegt, so dass mindestens eine Geschwindigkeitskomponente der Flüssigkeit vertikal nach oben, d. h. entgegengesetzt zur Gravitationsrichtung, gerichtet ist. Die Flüssigkeit wird mit mindestens einer Geschwindigkeitskomponente entgegengesetzt zur Gravitationsrichtung in den Hohlkörper bewegt. Von der Flüssigkeit wird ein Innenraum des Hohlkörpers eingeschlossen, wobei der Innenraum durch die obere Grenzfläche der Flüssigkeit und im Übrigen durch die Innenfläche der Hohlkörperwand begrenzt wird. Die Flüssigkeit wird mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt, wobei unter. der Wirkung des Arbeitsdruckes und/oder durch eine Tauchbewegung eine Bewegung der Flüssigkeit in den Hohlkörper erfolgt. Die Grenzfläche steigt an, wobei sich das Volumen des Innenraums verändert, bis die Flüssigkeit ein gewünschtes Flüssigkeitsniveau oberhalb der Öffnung erreicht.
Die Flüssigkeit besitzt am aktuellen Flüssigkeitsniveau, d. h. am von der Öffnung wegweisenden, oberen Rand mit eine Kontur, die durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit bestimmt ist. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Behandlung, z. B. Schichtbildung, unter Schaffung definierter Ränder benetzter Abschnitte aus, was für die Funktion und Zuverlässigkeit eines mit dem Hohlkörper hergestellten Bauelements von Vorteil ist.
Vorzugsweise ist der Innenraum des Hohlkörpers über mindestens eine Gasleitung (Hohlleitung) mit einer Umgebung des Hohlkörpers verbunden ist. Die Gasleitung bietet Vorteile für die Einstellung des Arbeitsdrucks und/oder für einen Druckausgleich im Hohlkörper.
Vorteilhafterweise bestehen verschiedene Varianten, den Arbeitsdruck einzustellen, die einzeln oder in Kombination realisiert werden können. So kann gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Innenraum des Hohlkörpers ein Unterdruck erzeugt werden, der den Arbeitsdruck bildet und der geringer als ein Druck ist, der auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad wirkt. Wenn die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad gegenüber der umgebenden Atmosphäre druckfrei ist, d. h. wenn auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad der atmosphärische Druck wirkt, so wird der Arbeitsdruck durch einen Unterdruck gebildet, der geringer als der atmosphärische Druck ist. Durch die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck im Innenraum und dem außen auf die Flüssigkeit wirkenden Druck wird die Flüssigkeit durch die Öffnung in den Hohlkörper bewegt. Die Flüssigkeit wird unter der Wirkung des Arbeitsdruckes in den Hohlkörper eingesaugt. Aufgrund der hydrostatischen Wirkung des Unterdrucks steigt die Flüssigkeit im Hohlkörper an, Der Unterdruck wird bereitgestellt, bis die obere Grenzfläche der Flüssigkeit das gewünschte Flüssigkeitsniveau erreicht hat.
Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Drucksteuereinrichtung, wie z. B. eine Vakuumpumpe mit einem Dosierventil, vorgesehen, um den Unterdruck im Innenraum des Hohlkörpers zu erzeugen. Die erste Drucksteuereinrichtung ist vorzugsweise über mindestens eine Gasleitung mit dem Innenraum des Hohlkörpers verbunden, die sich zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Hohlkörpers erstreckt. Besonders bevorzugt verläuft die mindestens eine Gasleitung von der ersten Drucksteuereinrichtung durch die Öffnung in den Innenraum des Hohlkörpers.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die optional mit der ersten Ausführungsform der Erfindung kombiniert werden kann, wird auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad, insbesondere auf die an der Öffnung vorliegende Flüssigkeit, ein Überdruck ausgeübt, der größer als ein Innendruck im Innenraum des Hohlkörpers ist. In diesem Fall wird die Flüssigkeit unter der Wirkung des Arbeitsdrucks durch die Öffnung in den Hohlkörper eingepresst. Vorteilhafterweise kann das Flüssigkeitsniveau, bis zu dem die Flüssigkeit im Hohlkörper angehoben wird, durch die Wahl des Überdrucks mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
Vorteilhafterweise sind verschiedene Varianten verfügbar, den Innendruck im Innenraum des Hohlkörpers einzustellen. Beispielsweise kann bei Kombination der ersten und zweiten Ausführungsformen der Innendruck mit der ersten Drucksteuereinrichtung unter Verwendung der ersten Gasleitung eingestellt werden. Vorteilhafterweise wird durch den Abgleich des Innendrucks (insbesondere Unterdruck relativ zum äußeren atmosphärischen Druck) und des Überdrucks eine besonders genaue und reproduzierbare Bewegung der Flüssigkeit im Hohlkörper ermöglicht. Alternativ kann der Innendruck gleich einem äußeren atmosphärischen Druck sein. In diesem Fall ist vorzugsweise die mindestens eine Gasleitung zwischen dem Innenraum des Hohlkörpers und der äußeren Umgebung als Druckausgleichsleitung vorgesehen. Die mindestens eine Gasleitung verläuft vorzugsweise durch die Öffnung des Hohlkörpers nach außen. Auf die erste Drucksteuereinrichtung und die Gasleitung kann jedoch auch verzichtet werden, indem beim Einpressen der Flüssigkeit Restgas im Hohlkörper komprimiert wird.
Der Überdruck, der auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad wirkt, kann vorteilhafterweise mit einer zweiten Drucksteuereinrichtung, die z. B. durch eine Pumpe mit einem Dosierventil gebildet wird, erzeugt werden.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung kann ein Arbeitsdruck auf die Flüssigkeit wirken, der gleich dem Innendruck im Hohlkörper ist. Der Arbeitsdruck ist ausgeglichen. Beispielsweise wirkt sowohl im Innenraum des Hohlkörpers als auch auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad der atmosphärische Druck. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung wird die Bewegung der Flüssigkeit durch eine Tauchbewegung des Hohlkörpers und des Flüssigkeitsbades relativ zueinander erzielt. Beispielsweise wird der Hohlkörper in das Flüssigkeitsbad eingetaucht, wobei ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum und dem äußeren Druck, der auf das Flüssigkeitsbad wirkt, z. B. dem Atmosphärendruck, vorgesehen ist. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine Außenbenetzung des Hohlkörpers beim Eintauchen, die unerwünscht sein und ggf. nachträglich entfernt werden kann. Von Vorteil ist jedoch die Druckfreiheit der Anordnung.
Besonders bevorzugt ist eine Variante der dritten Ausführungsform der Erfindung bei welcher der Arbeitsdruck unter Verwendung mindestens eine Gasleitung (Druckausgleichsleitung) ausgeglichen wird, die sich zwischen dem Innenraum und einer Umgebung des Flüssigkeitsbades erstreckt. Vorzugsweise führt die mindestens eine Gasleitung durch die Öffnung des Hohlkörpers.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist zwischen dem Innenraum des Hohlkörpers und dessen Umgebung die mindestens eine Gasleitung vorgesehen, die in Abhängigkeit von ihrer Funktion mit der ersten Drucksteuereinrichtung, der äußeren Atmosphäre oder einer zusätzlichen Gasquelle, z. B. zur Bereitstellung eines reaktiven Gases im Innenraum, verbunden sein kann. Es kann beispielsweise eine einzige Gasleitung vorgesehen sein, wobei sich Vorteile durch einen einfachen apparativen Aufbau ergeben. Alternativ können mehrere Gasleitungen vorgesehen sein, die alle oder gruppenweise gemeinsame Funktionen erfüllen oder von denen jede eine spezifische Funktion, wie z. B. Druckausgleich oder Zuführung eines reaktiven Gases, erfüllt.
Die mindestens eine Gasleitung erstreckt sich vorzugsweise von einem inneren Ende im Innenraum des Hohlkörpers über die Öffnung bis zu einem äußeren Ende in der Umgebung des Hohlkörpers, das sich z. B. zur äußeren Atmosphäre öffnet oder das mit der ersten Drucksteuereinrichtung verbunden ist. Vorteilhafterweise kann die mindestens eine Gasleitung so angeordnet sein, dass das innere Ende im Innenraum einen maximalen Abstand von der Öffnung aufweist. Das innere Ende befindet sich in vertikaler Richtung in maximaler Höhe, z. B. am Scheitel des Hohlkörpers, der sich in vertikaler Richtung entgegengesetzt zur Öffnung befindet. Dies ermöglicht eine Innenbehandlung des Hohlkörpers bis zu einem Flüssigkeitsniveau unmittelbar unterhalb des inneren Endes der mindestens einen Gasleitung. Die Innenfläche des Hohlkörpers kann somit nahezu vollständig behandelt, z. B. beschichtet, werden.
Gemäß einer weiteren Variante kann die mindestens eine Gasleitung fest mit dem Hohlkörper verbunden sein. In diesem Fall wird der apparative Aufwand zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise verringert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Zuführung eines Gases über mindestens eine zweite Gasleitung in den Innenraum des Hohlkörpers vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann mit dem Gas die Behandlung der Innenfläche des Hohlkörpers beeinflusst werden. Beispielsweise kann ein Inertgas zugeführt werden, das einen Schutz der Innenfläche des Hohlkörpers vor Dämpfen aus der in den Hohlkörper zugeführten Flüssigkeit bildet. Des Weiteren kann ein Reaktivgas zugeführt werden, das für die mit der Flüssigkeit benetzte Innenfläche des Hohlkörpers eine reaktive, z. B. aktivierende, Wirkung hat. Mit dem Reaktivgas kann eine Schichtbildung nach Entfernung der Flüssigkeit aus dem Hohlkörper, wie z. B. eine Polymerisierung, beeinflusst werden. Bevorzugt kann die Temperatur des zugeführten Gases definiert geregelt werden.
Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung kann die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad mindestens zwei nicht-mischbare Phasen umfassen. Die Flüssigkeit ist im Flüssigkeitsbad und ggf. einer Verbindungsleitung zwischen dem Flüssigkeitsbad und der Öffnung des Hohlkörpers in getrennten Phasen angeordnet. Vorteilhafterweise werden die verschiedenen Phasen bei der Bewegung der Flüssigkeit in den Hohlkörper bis zu verschiedenen Flüssigkeitsniveaus bewegt. Damit können in einem Verfahrensschritt mehrere Behandlungen der Innenfläche, wie z. B. mehrere Beschichtungen kombiniert werden.
Typischerweise ist nach der Behandlung der Innenfläche des Hohlkörpers mit der Flüssigkeit ein Rückfluss der Flüssigkeit aus dem Hohlkörper, insbesondere durch eine Veränderung des Arbeitsdrucks und/oder eine Umkehrung der Tauchbewegung, vorgesehen. Die Flüssigkeit fließt von den benetzten Abschnitten der Innenfläche ab, so dass ein Flüssigkeitsfilm zurückbleibt, der ggf. eine gewünschte Innenbeschichtung des Hohlkörpers bildet. Vorteilhafterweise kann der Rückfluss so eingestellt werden, dass ein gleichmäßiges, wirbelfreies Abfließen der Flüssigkeit erfolgt. Unerwünschte Variationen des zurückbleibenden Flüssigkeitsfilms können damit vorteilhafterweise vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Variante, bei welcher der Arbeitsdruck so verändert wird, dass der Rückfluss der Flüssigkeit in Abhängigkeit vom aktuellen Flüssigkeitsniveau und/oder den jeweils benetzten Abschnitten der Innenfläche mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt. Die Einstellung einer veränderlichen Geschwindigkeit des Rückflusses ist insbesondere bei der Innenbeschichtung von Hohlkörpern von Vorteil. Wenn die Innenfläche des Hohlkörpers Abschnitte aufweist, deren Steilheit (Neigung relativ zur Horizontalen) größer als in anderen Abschnitten ist, kann beispielsweise in den steileren Abschnitten eine andere Geschwindigkeit des Rückflusses vorgesehen sein als in den flacheren Abschnitten, um damit den Effekt der Geometrie der Innenfläche auf die Schichtbildung auszugleichen. In Abhängigkeit von der Flüssigkeit und der Art der Schichtbildung kann in den steileren Abschnitten eine größere (z. B. bei Tauchlacken) oder geringere Geschwindigkeit (z. B. bei thermisch aushärtenden Schichten) des Rückflusses als in den flacheren Abschnitten vorgesehen sein. Bevorzugt wird dabei die füllstandsabhängige Rückflussgeschwindigkeit über eine geschlossene Regelschleife geregelt. Dabei dient ein aktuelles Signal eines Füllstandssensors als Regelsignal für die Drucksteuereinrichtung, die über die Druckvariation im Hohlkörper die Rückflussgeschwindigkeit steuert. Die optimale Kennlinie dieser Regelschleife kann iterativ ermittelt werden. Dabei wird in einer Reihe von Versuchsmustern immer wieder der Schichtdickenverlauf der fertigen Schicht gemessen und beispielsweise an den zu dünnen Stellen im nachfolgenden Versuchsmuster die Rückflussgeschwindigkeit erhöht. Der Start der Versuchsreihe könnte beispielsweise über eine konstante Abflussgeschwindigkeit im ersten Versuchsmuster der Reihe erfolgen.
Vorteilhafterweise bestehen zahlreiche Anwendungen der erfindungsgemäßen Innenbehandlung eines Hohlkörpers. Gemäß einer ersten Variante kann eine Innenbeschichtung des Hohlkörpers mit der Flüssigkeit vorgesehen sein. Nach dem Rückfluss der Flüssigkeit bleibt auf der Innenfläche des Hohlkörpers ein Flüssigkeitsfilm zurück, der durch eine physikalische oder chemische Einwirkung eine Innenschicht bildet. Eine physikalische Einwirkung umfasst z. B. eine Temperierung, während eine chemische Einwirkung z. B. eine Polymerisierung umfasst. Gemäß einer zweiten Variante kann eine Komponente aus der Flüssigkeit auf der Innenfläche des Hohlkörpers elektrolytisch abgeschieden werden. Gemäß einer dritten Variante der Erfindung kann eine Innenbearbeitung der Hohlkörperwand, wie z. B. eine Oberflächenvergütung, eine Oberflächenaktivierung und/oder ein Oberflächenätzen, vorgesehen sein. Wenn die Flüssigkeit eine Ätzsubstanz, wie z. B. HF, umfasst, kann auf der Hohlkörperwand eine raue (mattierte) Innenfläche gebildet werden. Gemäß einer vierten Variante kann ein Belag auf der Innenfläche durch die Einwirkung der Flüssigkeit entfernt werden. Es kann insbesondere eine Reinigung der Innenfläche vorgesehen sein. Neben dem Abscheiden von Schichten ist das erfindungsgemäße Verfahren somit auch geeignet, bereits vorhandene Filme auf der Innenfläche des Hohlkörpers definiert aufzulösen. So können saure/basische Flüssigkeiten sowie Lösemittel ins Innere befördert werden, um die Schichten an-/aufzulösen. Auch hier bietet sich u. a. eine nichtmischbare Kombination von Flüssigkeiten an, um neben einem oberen Rand der Benetzung einen unteren Rand der Benetzung zu erzeugen.
In Abhängigkeit von der gewünschten Art der Innenbehandlung kann die in den Hohlkörper eingeführte Flüssigkeit ausgewählt werden. Die Flüssigkeit kann z. B. einen Lack, eine Suspension einer unlösbaren Substanz, eine Aufschlämmung, eine Monomerlösung einer organischen Substanz, eine Polymerlösung einer organischen Substanz, eine flüssige oberflächenaktive Substanz, die z. B. zur Bildung einer selbstorganisierenden Monoschicht geeignet ist, eine Flüssigkeit mit Nanopartikeln, wie z. B. eine Silberdraht-Suspension, eine kolloidale Dispersion und/oder ein Zwei-Komponenten-System umfassen. Die Flüssigkeit ist unter den Betriebsbedingungen bei der Innenbehandlung des Hohlkörpers flüssig. Sie kann z. B. unter Normalbedingungen (atmosphärischer Druck, Raumtemperatur) flüssig sein, oder die Betriebsbedingungen der Innenbehandlung sind so gewählt, dass die Flüssigkeit eine Schmelze umfasst.
Optional kann gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung vor der Innenbehandlung eine Oberflächenbearbeitung der Innenfläche des Hohlkörpers vorgesehen sein. Die Innenfläche kann einer physikalischen, z. B. elektrischen, und/oder einer chemischen Einwirkung ausgesetzt werden. Beispielsweise kann eine Plasmabehandlung und/oder eine chemische Reinigung, insbesondere unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann die Innenfläche des Hohlkörpers vollständig oder – abgesehen von einer vernachlässigbar kleinen Restfläche – nahezu vollständig der Innenbehandlung unterzogen werden. Eine vollständige Innenbehandlung ist beispielsweise möglich, wenn der Hohlkörper während der Innenbehandlung um eine Achse gedreht wird, die gegenüber der vertikalen Richtung, d. h. der Richtung der Gravitation, geneigt ist.
Vorteilhafterweise kann bei der Innenbehandlung des Hohlkörpers eine Füllstandsmessung vorgesehen sein. Bei der Bewegung der Flüssigkeit in den Hohlkörper kann das aktuelle Flüssigkeitsniveau und/oder das Volumen des Innenraums im Hohlkörper gemessen werden. Der gemessene Füllstand kann vorteilhafterweise zur Regelung der ersten Drucksteuereinrichtung verwendet werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlkörper Teil eines optoelektronischen Bauelements. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei der Herstellung des optoelektronischen Bauelements angewendet. Das optoelektronische Bauelement ist allgemein ein Gerät, mit dem elektrische Energie in Licht oder umgekehrt Licht in elektrische Energie umgewandelt wird. Gemäß der ersten Variante ist der Hohlkörper vorzugsweise ein Leuchtkörper einer OLED-Leuchteinrichtung (OLED: organische, licht-emittierende Diode). Die OLED-Leuchteinrichtung weist eine Vielzahl von elektrischen und/oder optischen Funktionsschichten mit mindestens einer Emissionsschicht auf. Die erfindungsgemäße Innenbehandlung des Hohlkörpers umfasst die Bildung von mindestens einer der Funktionsschichten im Inneren des Hohlkörpers. Gemäß einer zweiten Variante kann das optoelektronische Bauelement ein photovoltaisches Gerät oder ein Teil von diesem, wie z. B. eine Solarzelle oder eine Detektor-Einrichtung sein. In diesem Fall umfasst die Innenbehandlung des Hohlkörpers die Bildung mindestens einer Absorberschicht der Solarzelle oder der Detektor-Einrichtung. Bei der Detektor-Einrichtung kann der Hohlkörper als lichtempfindlicher Detektor ausgeführt sein (z. B. Photodiode mit einer sich über nahezu den gesamten Raumwinkel erstreckenden Empfindlichkeit).
Bei der Herstellung der OLED-Leuchteinrichtung kann die Innenbehandlung des Hohlkörpers die Herstellung von einer Schicht oder mehreren Schichten umfassen, die mindestens eine Emissionsschicht, mindestens eine Elektrodenschicht, mindestens eine Passivierungsschicht, mindestens eine Auskoppelschicht, mindestens einen Kontaktstreifen und/oder mindestens eine Maskenschicht für die Abscheidung eines elektrischen Stützgitters umfassen. Des Weiteren kann ein elektrisches Stützgitter durch eine elektrolytische Abscheidung aus der erfindungsgemäß im Hohlkörper bereitgestellten Flüssigkeit verstärkt werden. In Abhängigkeit von der Schichtstruktur der OLED-Leuchteinrichtung können die genannten Schichten nebeneinander, übereinander und/oder überlappend angeordnet sein.
Optional kann der gesamte Schichtaufbau der OLED-Leuchteinrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren realisiert werden. Gemäß weiteren, besonders bevorzugten Varianten kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der mindestens einen Elektrodenschicht und/oder mindestens eines Kontaktfingers in einem Sockelbereich (Basisbereich) der OLED-Leuchteinrichtung verwendet werden, um die mindestens eine Elektrodenschicht mit einem Kontaktelement der OLED-Leuchteinrichtung elektrisch zu verbinden.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann das Verfahren bei der Herstellung eines Schmuckkörpers verwendet werden, der durch den Hohlkörper gebildet wird. Die Innenbehandlung des Hohlkörpers kann in diesem Fall die Bildung mindestens einer Farbschicht auf der Innenfläche des Hohlkörpers umfassen. Vorteilhafterweise kann damit eine dekorative Wirkung erzielt werden.
Ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine OLED-Leuchteinrichtung oder eine photovoltaische Einrichtung stellt einen unabhängigen Gegenstand der Erfindung dar. Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement wird vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, kann aber auch mit anderen Verfahren zur Schichtbildung in Hohlkörpern, z. B. Aufdampf- oder Aufsprüh-Verfahren, ggf. unter Verwendung von Masken, hergestellt werden. Das optoelektronische Bauelement umfasst gemäß der Erfindung einen Hohlkörper, der auf seiner Innenfläche mindestens eine Emissionsschicht oder mindestens eine Absorberschicht trägt. Der Hohlkörper weist einen hohlen Sockelbereich (Basisbereich) auf, in dem mindestens eine Elektrodenschicht und/oder mindestens ein Kontaktfinger zur Kontaktierung der mindestens einen Emissionsschicht oder der mindestens einen Absorberschicht vorgesehen ist.
Gemäß der Erfindung ist mindestens eine Passivierungsschicht aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen, welche die mindestens eine Elektrodenschicht und/oder mindestens einen im Basisbereich vorgesehenen schichtförmigen Kontaktfinger bis auf die unmittelbare Kontaktierungsstelle bedeckt. Vorteilhafterweise ermöglicht die Passivierungsschicht eine großflächige Verlängerung der Elektrodenschicht und/oder der Kontaktfinger von der mindestens einen Emissionsschicht oder mindestens einen Absorberschicht hin zu äußeren Kontaktelementen im Basisbereich. Durch die mindestens eine Passivierungsschicht wird die mindestens eine Elektrodenschicht und/oder der mindestens eine Kontaktfinger in einem optisch passiven, d. h. nicht-leuchtenden oder nicht-absorbierenden, Abschnitt des optoelektronischen Bauelements bedeckt, oder mehrere Schichten werden in dem optisch passiven Bereich voneinander elektrisch isoliert.
Besonders bevorzugt ist eine Gestaltung, bei der der mindestens eine Kontaktfinger die mindestens eine Elektrodenschicht mit mindestens einem der Kontaktelemente elektrisch verbindet. Es können z. B. mindestens zwei Elektrodenschichten und/oder mindestens zwei Kontaktfinger vorgesehen sein, wobei die mindestens eine Passivierungsschicht zwischen zwei der Elektrodenschichten und/oder der Kontaktfinger angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
1: die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der im Innenraum des Hohlkörpers ein Unterdruck erzeugt wird;
2: eine erste Variante der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der auf die Flüssigkeit ein Überdruck ausgeübt wird;
3: eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der auf die Flüssigkeit ein Überdruck ausgeübt wird;
4: eine erste Variante der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Flüssigkeit druckfrei ist;
5: eine zweite Variante der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Flüssigkeit druckfrei ist;
6 bis 8: schematische Illustrationen weiterer Varianten der Erfindung;
9: eine elektrolytischen Abscheidung einer Substanz aus der Flüssigkeit im Hohlkörper;
10: Varianten einer Füllstandsmessung im Hohlkörper; und
11: eine beispielhafte Illustration einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen OLED-Leuchteinrichtung.
Die Erfindung wird im Folgenden unter beispielhaftem Bezug auf die Herstellung einer OLED-Leuchteinrichtung in Gestalt einer Hohlkugel mit einem Sockel erläutert. Es wird betont, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die Herstellung der OLED-Leuchteinrichtung oder die konkrete Gestalt beschränkt, sondern entsprechend auch bei der Herstellung von OLED-Leuchteinrichtungen mit einer anderen Gestalt, Solarzellen, Detektoren oder Schmuckkörpern oder bei einer anderen Innenbehandlung, z. B. einer Reinigung oder Oberflächenbehandlung, von Hohlkörpern möglich ist. Einzelheiten des Aufbaus und der Funktion einer OLED-Schichtstruktur werden nicht erläutert, soweit diese an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind.
1 illustriert schematisch die erste Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flüssigkeit 1 unter der Wirkung eines Unterdrucks in das Innere eines Hohlkörpers 10 bewegt wird. Der Hohlkörper 10 umfasst einen Kugelabschnitt 11 und einen Sockelbereich 12, an dessen zum Kugelabschnitt 11 entgegengesetzten Ende eine Öffnung 13 vorgesehen ist. Die Linie von der Mitte der Öffnung 13 zum Scheitel des Kugelabschnitts 11 bildet die Längsachse (z-Achse) des Hohlkörpers 10. Der Kugelabschnitt 11 hat z. B. einen Außendurchmesser von 5 cm, während der Sockelbereich 12 einen Außendurchmesser von z. B. 2 cm aufweist. Die Hohlkörperwand des Hohlkörpers 10 besteht z. B. aus Glas oder einem transparenten Kunststoff mit einer Dicke von z. B. 1 mm.
Die Flüssigkeit 1 zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird in einem Flüssigkeitsbad 20 bereitgestellt, das z. B. durch eine Wanne oder ein anderes Gefäß für die Flüssigkeit 1 gebildet wird. Das Flüssigkeitsbad 20 ist nach oben offen, d. h. die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 ist dem atmosphärischen Druck ausgesetzt.
Zur Erzeugung eines Unterdrucks im Inneren des Hohlkörpers 10 ist eine Drucksteuereinrichtung 30 außerhalb des Hohlkörpers 10 angeordnet und über eine Gasleitung 31 mit dem Inneren des Hohlkörpers 10 verbunden. Ein inneres Ende 32 der Gasleitung 31 ist am oberen Scheitel des Kugelabschnitts 11 entgegengesetzt zur Öffnung 13 angeordnet. Die Gasleitung 31 führt durch die Öffnung 13 und die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 bis zur ersten Drucksteuereinrichtung 30, mit der das äußere Ende 33 der Gasleitung 31 verbunden ist. Die erste Drucksteuereinrichtung 30 umfasst z. B. eine Kombination einer Vakuumpumpe mit einem Dosierventil (Einzelheiten nicht dargestellt). Die Gasleitung 31 besteht z. B. aus Glas oder Kunststoff. Typischerweise wird ein formhaltiges Material verwendet, das mit einer Halteeinrichtung (nicht dargestellt), wie z. B. einer Klammer am Rand des Flüssigkeitsbades 20, platziert wird.
Der Hohlkörper 10 wird mit der nach unten weisenden Öffnung 13 in die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 getaucht. Die z-Achse ist vertikal ausgerichtet. Es ist ausreichend, wenn der Hohlkörper 10 nur so weit eingetaucht wird, dass der Rand der Öffnung 13 vollständig von der Flüssigkeit 1 eingeschlossen ist. Die Öffnung 13 wird durch die Flüssigkeit 1 geschlossen. In diesem Fall, in dem eine äußere Benetzung des Sockelbereichs 12 vermieden wird, ist während der Bewegung der Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohlkörpers 10 eine Zufuhr weiterer Flüssigkeit in das Flüssigkeitsbad 20 vorgesehen, um den Pegel im Flüssigkeitsbad 20 aufrechtzuerhalten. Diese Zufuhr kann mit dem Betrieb der ersten Drucksteuereinrichtung 30 gekoppelt sein. Die Zufuhr ist nicht erforderlich, wenn das Volumen der Flüssigkeitsbades 20 so viel größer als das Innenvolumen des Hohlkörpers 10 ist, dass bei der Innenbehandlung der Pegel im Flüssigkeitsbad 20 nahezu unverändert bleibt. Alternativ wird der Hohlkörper 10 so weit in die Flüssigkeit 1 eingetaucht, dass auch während der gewünschten Bewegung der Flüssigkeit 1 in des Innere des Hohlkörpers 10 der Pegel im Flüssigkeitsbad 20 so bleibt, dass die Öffnung 13 ständig durch die Flüssigkeit 1 geschlossen ist. In diesem Fall kann zur Vermeidung der äußeren Benetzung des Sockelbereichs 12 dieser mit einem Schutzschirm (siehe 5) versehen sein.
Zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird die erste Drucksteuereinrichtung 30 betätigt, so dass im Inneren des Hohlkörpers 10 ein Unterdruck erzeugt wird, der geringer als der äußere atmosphärische Druck ist. Entsprechend wird die Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohlkörpers 10 gesaugt. Durch die obere Grenzfläche 2 der Flüssigkeit 1 im Hohlkörper 10 wird ein Innenraum 14 des Hohlkörpers 10 eingeschlossen. Durch die Betätigung der ersten Drucksteuereinrichtung 30 wird die Grenzfläche 2 bis zu einem gewünschten Flüssigkeitsniveau 15 angehoben bzw. das Volumen des Innenraums 14 verringert. Bis zu dem Flüssigkeitsniveau 15 wird die Innenfläche der Hohlkörperwand mit der Flüssigkeit 1 benetzt. Anschließend erfolgt ein Rückfluss der Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20. Hierzu wird der Innenraum 14 über die Gasleitung 31 belüftet, so dass der Unterdruck im Innenraum 14 allmählich verringert wird. Alternativ kann der Innenraum 14 über eine weitere Gasleitung (nicht dargestellt) mit einem Inertgas beaufschlagt werden (siehe 6), wobei die Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20 zurückfließt.
Während der Benetzung und/oder beim Rückfluss der Flüssigkeit 1 aus dem Hohlkörper 10 wird auf dessen Innenfläche die gewünschte Schicht gebildet. In Abhängigkeit von der konkret verwendeten Flüssigkeit 1, z. B. dem Trocknungsverhalten eines Lackes, kann die Schichtdicke in Abhängigkeit von der Rückflussgeschwindigkeit eingestellt werden. Zur Erzielung einer gleichförmigen Schichtdicke kann die Rückflussgeschwindigkeit in steileren Abschnitten der Hohlkörperwand, z. B. nahe dem Äquator des Kugelabschnitts 11 geringer gewählt werden als in flacheren Abschnitten der Hohlkörperwand, z. B. nahe dem Sockelbereich 12. Bei Bedarf kann durch die Variation der Rückflussgeschwindigkeit gezielt ein Dickenprofil der Schicht auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 eingestellt werden.
Vor der Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 kann eine Vorbehandlung der Innenfläche vorgesehen sein, die z. B. ein Aufrauen, ein Anätzen, die Abscheidung eines Präkursors und/oder ein Hydrophilisieren bzw. Hydrophobisieren umfasst, z. B. um die Benetzung der Innenfläche zu fördern und/oder eine reaktive Komponente der Schichtbildung bereitzustellen. Die Vorbehandlung kann mit einem herkömmlichen Verfahren, z. B. durch die Befüllung mit einer geeigneten Behandlungsflüssigkeit, oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die gezielte Bewegung einer Behandlungsflüssigkeit bis zum gewünschten Flüssigkeitsniveau im Hohlkörper 10 erfolgen.
2 illustriert schematisch eine erste Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flüssigkeit 1 unter der Wirkung eines Überdrucks durch die Öffnung 13 in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt wird. Beispielhaft ist wie in 1 ein Hohlkörper 10 mit einem Kugelabschnitt 11 und einem Sockelbereich 12 illustriert. Das Flüssigkeitsbad 20 ist über eine Verbindungsleitung 21 gasdicht mit der Öffnung 13 am unteren Ende des Sockelbereichs 12 verbunden. Die Verbindungsleitung 21 enthält ein Dosierventil 22. Das Flüssigkeitsbad 20 ist mit einer zweiten Drucksteuereinrichtung 40 verbunden, die z. B. eine Pumpe in Kombination mit einem Dosierventil (nicht dargestellt) umfasst. Die Funktion des Dosierventils der zweiten Drucksteuereinrichtung 40 kann durch das Dosierventil 22 in der Verbindungsleitung 21 erfühlt werden. Zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum 14 und der äußeren Umgebung des Hohlkörpers 10 ist eine Gasleitung 31 als Druckausgleichsleitung angeordnet, die durch die Öffnung 13 und die Wand der Verbindungsleitung 21 nach außen geführt ist.
Im unteren Teil von 2 sind beispielhaft drei Varianten der gasdichten Verbindung der Verbindungsleitung 21 mit dem Sockelbereich 12 illustriert. Das Ende 23 der Verbindungsleitung 21 kann beispielsweise gegen den Rand der Öffnung 13 des Sockelbereichs 12 gepresst werden, wobei zur Abdichtung eine umlaufende elastische Dichtung 24 vorgesehen ist. Alternativ kann das Ende 23 der Verbindungsleitung 21 einen geringeren oder einen größeren Durchmesser als der Sockelbereich 12 aufweisen und entsprechend in oder auf den Sockelbereich 12 gesteckt werden, wobei zur Abdichtung wiederum eine elastische Dichtung 24, z. B. ein O-Ring vorgesehen ist. Um die Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 21 und dem Sockelbereich 12 stabil zu halten, kann der Hohlkörper 10 mechanisch gegen die Verbindungsleitung 21 gepresst werden. Alternativ ist es möglich, den Hohlkörper 10 durch einen Unterdruck anzusaugen, wobei eine Druckdifferenz zum atmosphärischen Druck (Normaldruck) auch auf Seiten des Flüssigkeitsbades 20 als Grundwert anliegt.
Zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird die zweite Drucksteuereinrichtung 40 betätigt und das Dosierventil 22 geöffnet, so dass die Flüssigkeit 1 an der Öffnung 13 des Hohlkörpers 10 mit einem Überdruck beaufschlagt wird. Die Flüssigkeit 1 wird nach oben in den Hohlkörper 10 bewegt, bis die Grenzfläche 2 der Flüssigkeit 1 das gewünschte Flüssigkeitsniveau 15 erreicht hat. Anschließend erfolgt ein Rückfluss der Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20. Hierzu kann das Flüssigkeitsbad belüftet und/oder der Innenraum 14 über die Gasleitung 31 mit einem Überdruck beaufschlagt werden, so dass die Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20 zurückfließt.
Eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flüssigkeit 1 unter der Wirkung eines Überdrucks in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt wird, ist schematisch in 3 illustriert. Diese Variante zeichnet sich durch einen vereinfachten apparativen Aufwand aus, da auf eine Gasleitung wie in 2 verzichtet wird. Der Hohlkörper 10 wird mit der nach unten weisenden Öffnung 13 oberhalb des Flüssigkeitsbads 20 mit der Flüssigkeit 1 bereitgestellt (3A). Wenn der Sockelbereich 12 des Hohlkörpers 10 durch eine Tauchbewegung in die Flüssigkeit 1 eingetaucht wird (3B), kann das Restgas im Innenraum 14 nicht ausweichen. Das Restgas wird komprimiert, wobei die Grenzfläche 2 im Inneren des Hohlkörpers 10 eine andere Höhe einnimmt als der Pegel der Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20. Der erhöhte Innendruck im Innenraum 14 wird durch den Druck ausgeglichen, der durch eine Drucksteuereinrichtung (nicht dargestellt, siehe Pfeil) auf die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 ausgeübt wird. Die Flüssigkeit 1 steigt im Inneren des Hohlkörpers 10 bis zu einem gewünschten Flüssigkeitsniveau 15 an, so dass die Innenfläche des Hohlkörpers 10 z. B. im Sockelbereich 12 oder auch im angrenzenden Kugelabschnitt 11 benetzt wird.
Für einen Rückfluss der Flüssigkeit in das Flüssigkeitsbad 20 wird die Tauchbewegung umgekehrt. Der Hohlkörper 10 wird aus dem Flüssigkeitsbad 20 gezogen, so dass die Grenzfläche 2 im Inneren des Hohlkörpers 10 absinkt. Auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 bleibt ein Flüssigkeitsfilm zurück, der die gewünschte Schicht, z. B. durch ein Trocknen oder ein chemisches Abbinden bildet.
Die 4 und 5 illustrieren schematisch Varianten der dritten Ausführungsform der Erfindung, bei denen die Flüssigkeit 1 aus einem Flüssigkeitsbad 20 durch eine Tauchbewegung des Hohlkörpers 10 und des Flüssigkeitsbads 20 relativ zueinander in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt wird. Zwischen dem von der Flüssigkeit 1 im Inneren des Hohlkörpers 10 eingeschlossenen Innenraum 14 und einer äußeren Umgebung des Flüssigkeitsbads 20 ist eine Gasleitung 31 vorgesehen, die durch die Öffnung 13 des Hohlkörpers 10 führt. Die Gasleitung 31 kann am Flüssigkeitsbad 20 gehaltert (4) oder mit dem Hohlkörper 10 beweglich sein (5).
Bei der Variante gemäß 4 erfolgt eine äußere Benetzung des Sockelbereichs 12. Um diese zu verhindern, ist gemäß 5 ein Schutzschirm 50 vorgesehen. Der Schutzschirm 50 hat die Gestalt eines Trichters oder eines Kegelstumpfmantels, dessen enge Seite mit der Öffnung 13 des Hohlkörpers 10 verbunden ist und der einen Teil des Hohlkörpers 10 aufnimmt. Der Schutzschirm 50 ist z. B. aus einem Kunststoff- oder Metallmaterial hergestellt. Die Gasleitung 31 ist mit einer Halteeinrichtung (nicht dargestellt) mit dem Schutzschirm 50 und/oder dem Hohlkörper 10 verbunden. Sie führt vom Innenraum 14 über die Öffnung 13 durch den Schutzschirm 50 auf dessen obere, mit atmosphärischem Druck beaufschlagte Seite.
Zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird eine Tauchbewegung des Hohlkörpers 10 relativ zum Flüssigkeitsbad 20 ausgeführt. Der Hohlkörper 10 wird so weit eingetaucht, bis die Grenzfläche 2 der Flüssigkeit 1 im Hohlkörper 10 das gewünschte Flüssigkeitsniveau 15 erreicht hat. Die Tauchbewegung und die Einstellung der Grenzfläche 2 am Flüssigkeitsniveau 15 wird z. B. über eine Hebeeinrichtung (nicht dargestellt) ausgeführt, mit der der Hohlkörper 10 verbunden ist. Alternativ kann die Tauchbewegung durch das Flüssigkeitsbad 20 oder beide Komponenten 10, 20 ausgeführt werden. Die Dicke einer Schicht auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 oder ein Dickenprofil kann durch die Geschwindigkeit der Tauchbewegung beim Ein- oder Austauchen eingestellt werden.
6 illustriert schematisch eine Variante der ersten Ausführungsform (siehe 1), wobei zwei Gasleitungen 31, 34 vorgesehen sind. Die erste Gasleitung 31 führt, wie unter Bezug auf 1 beschrieben, vom Innenraum 14 über die Öffnung 13 durch die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 zur ersten Drucksteuereinrichtung 30. Die zweite Gasleitung 34 bildet eine Verbindung zwischen dem Innenraum 14 über die Öffnung 13 durch die Flüssigkeit 1 zu einer dritten Drucksteuereinrichtung 60, die mit einer Gasquelle 61 verbunden ist. Die dritte Drucksteuereinrichtung 60 umfasst eine Pumpeneinrichtung und ein Dosierventil (nicht dargestellt), mit denen Gas aus der Gasquelle 61 in den Innenraum 14 geleitet werden kann. Die Pumpe kann weggelassen werden, falls das Gas in der Gasquelle 61 unter erhöhtem Druck steht.
Die zweite Gasleitung 34 mit der dritten Drucksteuereinrichtung 60 und der Gasquelle 61 sind geeignet, den Druck im Innenraum 14 zu beeinflussen und/oder in den Innenraum 14 ein Gas z. B. für Schutz- oder Reaktionszwecke zu leiten. Beispielsweise kann über die zweite Gasleitung 34 ein Inertgas oder ein reaktives Gas, z. B. für die Schichtbildung von sauerstoffaktivierten Lacken, eingeführt werden. Mit der Variante gemäß 6 wird durch das Zusammenwirken der ersten und dritten Drucksteuereinrichtungen 30, 60 die Genauigkeit der Einstellung des Drucks im Innenraum 14 verbessert und die Einstellung der Rückflussgeschwindigkeit der Flüssigkeit vom Inneren des Hohlkörpers 10 in das Flüssigkeitsbad 20 vereinfacht.
7 illustriert schematisch die Innenbehandlung des Hohlkörpers 10 mit einer Flüssigkeit 1, die zwei nicht-mischbare Phasen 1.1, 1.2 umfasst, am Beispiel der dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Phasen 1.1, 1.2 sind übereinander geschichtet im Flüssigkeitsbad 20 angeordnet. Sie umfassen z. B. zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, wie z. B. Wasser und Alkane. Durch die Bewegung der Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohlkörpers 10 wird dessen Innenfläche aufeinanderfolgend und bis zu verschiedenen Flüssigkeitsniveaus mit den Phasen 1.1, 1.2 benetzt Somit können vorteilhafterweise mehrere Schichten gleichzeitig abgeschieden und/oder modifiziert werden, untere Grenzen eines beschichteten Abschnitts erzeugt werden oder Schicht-Sandwichstrukturen erzeugt werden. Wird ein Flüssigkeitsbad 20 und eine Gasleitung 31 wie in 4 verwendet, so bestimmt die Dicke der Flüssigkeitsschichten der Phasen 1.1, 1.2 im Flüssigkeitsbad 20 die Breite der beschichteten Abschnitte auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 in Bezug auf dessen Längsrichtung. Die Ausführungsform gemäß 7 ist nicht auf die Verwendung von zwei Flüssigkeitsphasen 1.1, 1.2 beschränkt, sondern entsprechend auch mit drei oder mehr Phasen realisierbar.
Mit der Ausführungsform gemäß 7 können insbesondere übereinander liegende Schichtstrukturen erzeugt werden, indem die Geschwindigkeit der Bewegung der Flüssigkeit 1 mit den Phasen 1.1, 1.2 in den Hohlkörper 10 und/oder die Rückfluss-Geschwindigkeit geeignet eingestellt und/oder zwischenzeitlich eine Schichtbildung (Verfestigung, Vernetzung) bereits abgeschiedener Substanzen induziert werden. Wird hingegen das Volumen des eingeschlossenen Innenraums 14 im Hohlkörper 10 z. B. gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen aktiv beeinflusst, wird das Flüssigkeitsniveau der jeweiligen Phase 1.1 oder 1.2 im Hohlkörper 10 durch die. Position der Öffnung 13 in Bezug auf die jeweilige Phasengrenze im Flüssigkeitsbad 20 bestimmt.
Die Ausführungsform gemäß 7 ermöglicht auch, neben einem oberen Rand (zum Scheitel des Kugelabschnitts weisend) auch einen unteren Rand (zur Öffnung weisend) der Benetzung, z. B. bei der Schichtbildung, zu erzeugen, oder zwei oder mehrere verschiedene Filme in einem Arbeitsschritt herzustellen. Für Einzelschichten wird auf hinreichend schnelle Ein- und Auslassgeschwindigkeiten geachtet, um eine Schichtbildung beim Vorbeiströmen der jeweils unpassenden Flüssigkeit auf der Hohlkörperoberfläche zu vermeiden. Es können aber auch gezielt Sandwichstrukturen in einem Prozessschritt durch Steuerung des Ein- und Auslasses der Flüssigkeitskombination erzeugt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß 8 ist der Hohlkörper 10 an einer schematisch illustrierten Schwenkeinrichtung 70 drehbar gehaltert. Der Hohlkörper 10 ist um eine Achse 71 drehbar, die gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Die Bewegung der Flüssigkeit 1 aus dem Flüssigkeitsbad 20 in den Hohlkörper 10 erfolgt, wie oben unter Bezug auf die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben, unter Verwendung der ersten Drucksteuereinrichtung 30, mit der über die Gasleitung 31 im Inneren des Hohlkörpers 10 ein Unterdruck erzeugt wird. Das innere Ende 32 der Gasleitung 31 ist unmittelbar an den Scheitel des Hohlkörpers 10 angrenzend angeordnet, so dass der verbleibende Innenraum 14 minimiert werden kann. Durch die Verschwenkung und Rotation des Hohlkörpers 10 wird eine vollständige Benetzung der Innenfläche des Hohlkörpers 10 erreicht, obwohl das Flüssigkeitsniveau 15 unterhalb vom inneren Ende 32 der Gasleitung 31 angeordnet ist.
Mit der Ausführungsform gemäß 8 wird vorteilhafterweise ein Eindringen der Flüssigkeit 1 in die Gasleitung 31 vermieden, wo sie andernfalls über ein zusätzliches Abtrennsystem abgeführt werden müsste. Des Weiteren liefert die Drehbewegung um die Achse 71 für die Flüssigkeit im Hohlkörper 10 eine zusätzliche radiale Geschwindigkeitskomponente und eine Fluktuation der Flüssigkeit, so dass insbesondere eine Reinigung oder ein Ablösen eines Belags von der Innenfläche des Hohlkörpers 10 unterstützt wird.
9 illustriert schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Innenbehandlung des Hohlkörpers 10 eine elektrolytische Abscheidung aus der Flüssigkeit 1 auf die Innenfläche des Hohlkörpers 10 umfasst. In diesem Fall sind sowohl der Hohlkörper 10 als auch die Gasleitung 31 mit einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Beispielsweise kann die Hohlkörperwand aus elektrisch leitfähigem Material (z. B. Metall) bestehen, oder auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 kann eine elektrisch leitfähige Saatschicht (z. B. Kupfer, Silber, TCOs) angeordnet sein. Der Fluidkanal 31 ist z. B. aus einem elektrisch leitfähigen Material (z. B. Metall) und/oder mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung (z. B. Metallbeschichtung) hergestellt. Alternativ kann auch eine zusätzliche, gewöhnliche Gegenelektrode (nicht dargestellt) verwendet werden. Die Hohlkörperwand oder die Saatschicht einerseits und die Gasleitung 31 andererseits sind mit einer schematisch illustrierten Stromquelle 80 verbunden.
Die Flüssigkeit 1 umfasst eine Elektrolytlösung, wie z. B. Kupfersulfat, Nickelsulfat, Aluminiumchlorid. Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird die Flüssigkeit 1 bis zu einem gewünschten Flüssigkeitsniveau 15 in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt. Anschließend wird die Stromquelle 80 eingeschaltet, um einen Stromfluss zwischen der Gasleitung 31 und dem Hohlkörper 10 zu erzeugen. Die Spannung beträgt einige V, bei Strömen von mehreren A pro zu beschichtendem Flächenelement in dm². Im Ergebnis wird aus der Elektrolytlösung Material auf der Innenwand abgeschieden. Alternativ kann die elektrolytische Abscheidung schon während der Bewegung der Elektrolytlösung in den Hohlkörper 10 und/oder während des Rückflusses erfolgen, so dass auch in diesem Fall in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Flüssigkeit während der Elektrolyse ein Schichtdickenprofil erzeugt werden kann. Zur Unterstützung der galvanischen Abscheidung kann der Hohlkörper wie in Ausführungsform gemäß 8 rotiert werden, um den Elektrolyten zu durchmischen.
Die Höhe des Füllstands der Flüssigkeit im Hohlkörper 10 kann aus dem Volumen, das aus dem Inneren des Hohlkörpers 10 entfernt wurde, und/oder aus dem Druck im Innenraum 14 des Hohlkörpers 10 ermittelt werden. Wenn beispielsweise ein externes Flüssigkeitsreservoir benutzt wird (siehe z. B. 2), so kann der Füllstand aus dem Volumen der in den Hohlkörper 10 eingeführten Flüssigkeit und der Geometrie des Hohlkörpers 10 berechnet werden.
10 illustriert schematisch verschiedene Varianten der Füllstandsmessung im Hohlkörper 10. So sind alle verfügbaren Verfahren der technischen Füllstandsmessung anwendbar, zu denen mechanische Verfahren (z. B. unter Verwendung von Schwimmern, Schwingungserregern mit der Messung einer Resonanz oder Lotsysteme), elektrische Verfahren (z. B. Messung der elektrischen Leitfähigkeit, Messung der Wärmeleitung oder kapazitive Messungen), optische Verfahren (z. B. Messung von Absorption, Reflektion oder Transmission von Licht, Mikrowellen oder Radarwellen) und akustische Verfahren (z. B. Ultraschallmessung) zählen. In Abhängigkeit von den konkreten Anwendungsbedingungen können die genannten Verfahren zur Füllstandsmessung einzeln oder in Kombination angewendet werden. In 10 sind beispielhaft ein Ultraschallwandler 91 für die Anwendung eines akustischen Verfahrens, ein Impedanzmessgerät 92 für die Anwendung eines elektrischen Verfahrens und ein optisches Messgerät 93 für eine optische Reflektionsmessung schematisch illustriert.
11 illustriert schematisch eine OLED-Leuchteinrichtung 100, bei der elektrisch und/oder optisch wirksame Funktionsschichten im Inneren eines hohlen Leuchtkörpers (Hohlkörper 10) mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder alternativ mit anderen Beschichtungsverfahren gebildet werden können. Einige der Funktionsschichten, wie Elektroden- und Emissionsschichten, sind im oberen Bereich des Kugelabschnitts 11 angeordnet, während andere Funktionsschichten, wie Kontaktfinger und eine Passivierungsschicht im Sockelbereich 12 (Basisbereich) gebildet sind. Die Funktionsschichten im oberen Bereich des Kugelabschnitts 11 können mit einem herkömmlichen Abscheidungsverfahren, wie z. B. durch Vakuumverdampfung oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildet sein. Die Funktionsschichten im Sockelbereich 12 sind vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildet.
Im einzelnen sind die folgenden Funktionsschichten vorgesehen. Auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 sind im Kugelabschnitt 11 eine transparente Anoden-Elektrodenschicht 101, mindestens eine Emissionsschicht 102 und eine Kathoden-Elektrodenschicht 103 angeordnet. Die Schichten 101, 102 und 103 können gebildet sein, wie es von herkömmlichen OLEDs bekannt ist.
Die Elektrodenschichten 101, 103 sind über flächige Kontaktfinger 104, 105 mit äußeren Kontaktelementen 106, 107 verbunden. Zwischen den Kontaktfingern 104, 105 ist eine Passivierungsschicht 108 angeordnet. Die schichtförmigen Kontaktfinger 104, 105 können als Verlängerungen der Elektrodenschichten 101, 103 hin zur Öffnung des Hohlkörpers oder als gesonderte Schichten gebildet sein, die mit den Elektrodenschichten 101, 103 überlappend angeordnet und elektrisch verbunden sind. Die Kontaktfinger 104, 105 können entlang der Umfangsrichtung des Sockelbereichs 12 in Streifen unterteilt sein oder in Umfangsrichtung den Sockelbereich 12 vollständig bedecken. In beiden Fällen kann vorteilhafterweise eine rotationssymmetrische Stromzuführung zur mindestens einen Emissionsschicht realisiert werden, so dass eine gleichmäßige Helligkeit der Leuchteinrichtung 100 erzielt wird.
Die Elektrodenschichten 101, 103 und die Kontaktfinger 104, 105 sind aus elektrisch leitfähigen Materialien, wie z. B. Metall- oder Halbleiter-Materialien hergestellt. Die Passivierungsschicht 108 ist aus einem elektrisch isolierenden, dielektrischen Material, z. B. einem Drahtlack oder Klarlack, insbesondere einem Alkydharz-, Acryl-, Polyurethan-, (Poly)esterimid- oder Silikon-basierten Lack hergestellt.
Die Schichten 104, 105 und 108 sind im Sockelbereich 12 und im unteren Bereich des Kugelabschnitts 11 stapelförmig übereinander bis zu einem vorbestimmten Abstand z₀ von der Öffnung des Hohlkörpers angeordnet, der durch die Einstellung des Füllstandsniveaus bei der Herstellung der Schichten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder durch eine Maskierung bei der Herstellung der Schichten mit einem anderen Verfahren bereitgestellt werden kann. Der vergrößerte Ausschnitt in 11 zeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Schichten mit besonders sauber abgegrenzten Rändern erzeugt werden. Abschattungseffekte, verschmierte Ränder oder Dickengradienten werden vermieden.
An der Öffnung sind die Kontaktfinger, die durch die Passivierungsschicht getrennt sind, abgestuft freiliegend angeordnet, so dass sie voneinander getrennt kontaktiert werden können. Die Elektrodenschichten und/oder die Kontaktfinger sind jeweils mit mindestens einer Kontaktierungsfläche (Kontakt-Pad) verbunden (nicht dargestellt), die über einen Draht-, Bond-, Löt-, Klebe- oder Federkontakt mit den äußeren Kontaktelementen 106, 107 verbunden ist.
Die OLED-Leuchteinrichtung 100 ist in 11 schematisch illustriert. In der Praxis können mindestens eine weitere Passivierungsschicht, mindestens eine weitere Elektrodenschicht, mindestens eine optische Auskoppelschicht und/oder mindestens eine Maskenschicht vorgesehen sein, die nicht gezeigt sind. Des weiteren kann der Sockelbereich 12 insbesondere mit einem Schraubsockel, z. B. einem E27-Norm-Sockel, einem Stecksockel oder einem Bajonettsockel verschlossen sein, der jeweils die äußeren Kontaktelemente 106, 107 trägt. Des Weiteren kann im Sockelbereich 12 ein Spannungswandler angeordnet sein, mit dem eine äußere Netzspannung von z. B. 230 V auf eine OLED-Betriebsspannung von z. B. 5 V gewandelt wird. Schließlich kann der Hohlkörper mit dem geschlossenen Sockel evakuiert oder mit einem Inertgas gefüllt sein.
Alternativ kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Solarzellen- oder Detektor-Einrichtung hergestellt werden. Die Solarzellen- oder Detektor-Einrichtung kann wie in 11 dargestellt aufgebaut sein, wobei statt der mindestens einen Emissionsschicht mindestens eine Absorberschicht vorgesehen ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1448026 A1 [0007]
JP 2004/207081 A [0007]

Claims

Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers (10) mit einer Flüssigkeit (1) aus einem Flüssigkeitsbad (20), wobei der Hohlkörper (10) eine Öffnung (13) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellung der Flüssigkeit (1) an der Öffnung (13) des Hohlkörpers, so dass die Öffnung (13) durch die Flüssigkeit (1) geschlossen wird, und – Bewegung der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) in den Hohlkörper (10), wobei von der Flüssigkeit (1) ein Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) eingeschlossen wird, wobei – die Flüssigkeit (1) mit einem Arbeitsdruck beaufschlagt und das Volumen des Innenraums (14) des Hohlkörpers (10) verändert wird, so dass die Flüssigkeit (1) bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsniveau (15) oberhalb der Öffnung (13) steigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem – der Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) über mindestens eine Gasleitung (31) mit einer Umgebung des Hohlkörpers (10) verbunden ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – der Arbeitsdruck durch einen Unterdruck gebildet wird, der im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) mit einer ersten Drucksteuereinrichtung (30) erzeugt wird und der geringer als ein auf die Flüssigkeit (1) im Flüssigkeitsbad (20) wirkender Druck ist, und – die Bewegung der Flüssigkeit (1) ein Einsaugen der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) unter der Wirkung des Unterdrucks umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – der Arbeitsdruck durch einen Überdruck gebildet wird, der mit einer zweiten Drucksteuereinrichtung (40) auf die Flüssigkeit (1) im Flüssigkeitsbad (20) ausgeübt wird und der größer als ein Innendruck im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) ist, und – die Bewegung der Flüssigkeit (1) ein Einpressen der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) unter der Wirkung des Überdrucks umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem – der Innendruck im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) mit der ersten Drucksteuereinrichtung (30) eingestellt wird, die über die mindestens eine Gasleitung (31) mit dem Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) verbunden ist, oder – der Innendruck im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) über die mindestens eine Gasleitung (31) mit einem äußeren atmosphärischen Druck ausgeglichen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem – der Innenraum (14) geschlossen ist, so dass Gas im Innenraum (14) beim Einpressen der Flüssigkeit (1) komprimiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem – das Flüssigkeitsbad (20) über eine Verbindungsleitung (21) mit der Öffnung (13) im Hohlkörper (10) gasdicht verbunden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem – der Arbeitsdruck ausgeglichen wird, der auf die Flüssigkeit (1) im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) und im Flüssigkeitsbad (20) wirkt, und – der Hohlkörper (10) und das Flüssigkeitsbad (20) relativ zueinander einer Tauchbewegung unterzogen werden, wobei die Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) in den Hohlkörper (10) bewegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem – der Arbeitsdruck unter Verwendung mindestens einer Gasleitung (33) ausgeglichen wird, die sich zwischen dem Innenraum (14) und einer Umgebung des Flüssigkeitsbads (20) erstreckt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – eine Zuführung eines Gases über eine zweite Gasleitung (34) in den Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) vorgesehen ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – die Flüssigkeit (1) im Flüssigkeitsbad (20) mindestens zwei nicht-mischbare Phasen umfasst, die jeweils bis zu verschiedenen Flüssigkeitsniveaus im Hohlkörper (10) bewegt werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt – Rückfluss der Flüssigkeit (1) aus dem Hohlkörper (10), insbesondere durch eine Veränderung des Arbeitsdrucks.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem – der Arbeitsdruck so verändert wird, dass eine Geschwindigkeit des Rückflusses der Flüssigkeit (1) an verschiedenen Flüssigkeitsniveaus und/oder in verschiedenen Bereichen im Hohlkörper (10) variabel eingestellt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) umfasst – eine Innenbeschichtung des Hohlkörpers (10) unter Verwendung der Flüssigkeit, – eine elektrolytische Abscheidung aus der Flüssigkeit, – eine Innenbearbeitung des Hohlkörpers, insbesondere eine Oberflächenvergütung, eine Oberflächenaktivierung und/oder ein Oberflächenätzen, und/oder – eine Entfernung eines Belags im Inneren des Hohlkörpers, insbesondere eine Reinigung, unter Verwendung der Flüssigkeit.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – die Flüssigkeit (1) mindestens eines von einem Lack, einer Suspension, einer Aufschlämmung, einer Monomerlösung, einer Polymerlösung, einer oberflächenaktiven Substanz, insbesondere zur Bildung einer selbstorganisierenden Monoschicht, einer Nanopartikel-Suspension, einer kolloidale Dispersion, eines Zwei-Komponenten-Systems, und einer Schmelze umfasst, – der Hohlkörper (10) vor der Innenbehandlung innen einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird, – die mindestens eine Gasleitung mit dem Hohlkörper (10) fest verbunden ist, – der Hohlkörper (10) während der Innenbehandlung um eine Achse gedreht wird, die gegenüber der Vertikalen geneigt ist, und/oder – eine Füllstandsmessung der Flüssigkeit (1) im Hohlkörper (10) vorgesehen ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – der Hohlkörper (10) Teil eines elektro-optischen Bauelements ist.
Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem – der Hohlkörper (10) ein Leuchtkörper einer OLED-Leuchteinrichtung ist, die eine Vielzahl von elektrischen und/oder optisch wirksamen Funktionsschichten mit mindestens einer Emissionsschicht aufweist, und – die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) die Bildung mindestens einer der Funktionsschichten umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) umfasst: – die Bildung der mindestens einen Emissionsschicht (102), – die Bildung mindestens einer Elektrodenschicht (101, 103), die mit der mindestens einen Emissionsschicht (102) verbunden ist, – die Bildung mindestens einer Passivierungsschicht (108) aus elektrisch isolierendem Material, die mit der mindestens einen Emissionsschicht (102) überlappend angeordnet ist und Elektrodenschichten (101, 103) voneinander elektrisch trennt, – die Bildung mindestens einer Auskoppelschicht, – die Bildung mindestens einer fotostrukturierbaren Maskenschicht für die Abscheidung eines elektrischen Stützgitters, und/oder – eine Verstärkung eines elektrischen Stützgitters durch eine elektrolytische Abscheidung.
Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem: – die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103), insbesondere über einen Kontaktfinger, mit einer Kontaktierungsfläche (Kontakt-Pad) verbunden ist, die über einen Draht-, Bond-, Löt-, Klebe- oder Federkontakt kontaktierbar ist, und/oder – die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) überlappend in bezug auf die mindestens eine Emissionsschicht (102) und/oder die mindestens eine Passivierungsschicht (108) angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem – der Hohlkörper (10) Teil einer Solarzellen-Einrichtung oder einer Detektor-Einrichtung ist und die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) die Bildung mindestens einer Absorberschicht, mindestens einer Elektrodenschicht und/oder mindestens einer Passivierungsschicht zwischen Elektrodenschichten umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem – der Hohlkörper (10) ein Schmuckkörper ist und die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) die Bildung mindestens einer Farbschicht umfasst.
Optoelektronisches Bauelement, insbesondere OLED-Leuchteinrichtung (100) oder photovoltaische Einrichtung, umfassend: – einen Leuchtkörper und einen Basisbereich (12), der für einen elektrischen Anschluss des Bauelements an einen äußeren Stromkreis (200) konfiguriert ist, wobei – der Leuchtkörper einen Hohlkörper (10) umfasst, der auf seiner Innenfläche mindestens eine Emissions- oder Absorberschicht (102) und mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass – mindestens eine Passivierungsschicht (108) aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist, welche die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) und/oder mindestens einen im Basisbereich (12) vorgesehenen Kontaktfinger (104, 105) bedeckt.
Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 22, bei dem – der Basisbereich (12) Kontaktelemente (106, 107) aufweist, und – der mindestens eine Kontaktfinger (104, 105) die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) mit mindestens einem der Kontaktelemente (106, 107) elektrisch verbindet.
Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 22 oder 23, bei dem – mindestens zwei Elektrodenschichten (101, 103) und/oder mindestens zwei Kontaktfinger (104, 105) vorgesehen sind, wobei – die mindestens eine Passivierungsschicht (108) zwischen zwei der Elektrodenschichten (101, 103) und/oder der Kontaktfinger (104, 105) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem – die mindestens eine Elektrodenschicht, insbesondere über den mindestens einen Kontaktfinger, mit einer Kontaktierungsfläche (Kontakt-Pad) verbunden ist, die über einen Draht-, Bond-, Löt-, Klebe- oder Federkontakt kontaktierbar ist, und/oder – die mindestens eine Elektrodenschicht überlappend in bezug auf die mindestens eine Emissions- oder Absorberschicht und/oder die mindestens eine Passivierungsschicht angeordnet ist.