DE102015007238A1

DE102015007238A1 - Method for producing an optoelectronic device and optoelectronic device obtainable therefrom

Info

Publication number: DE102015007238A1
Application number: DE102015007238.2A
Authority: DE
Inventors: Winfried Hoffmüller; Theodor Burchard; Maik Rudolf Johann Scherer; Ralf Liebler; Michael Rahm
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-06-06
Also published as: WO2016192858A1; DE102015007238B4; DE112016002518A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung, umfassend die folgenden Schritte: A) das Bereitstellen eines Trägersubstrats; B) das Aufbringen einer Waschfarbe auf das Trägersubstrat in ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen; C) das Aufbringen einer Riss-bildenden Beschichtung auf das Trägersubstrat in zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen und Trocknen der Rissbildenden Beschichtung, wobei die Beschichtung beim Trocknen zahlreiche Risse in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes ausbildet; D) das Aufbringen einer Metallisierung auf das Trägersubstrat; E) das Entfernen der Waschfarbe in den ersten Bereichen und das Entfernen der mit Rissen versehenen Beschichtung in den zweiten Bereichen, sodass das erhaltene Trägersubstrat so beschaffen ist, dass es: – in den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen keine Metallisierung aufweist; – in den zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen eine transparente, leitfähige Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aufweist; – in den Bereichen, die nicht zu den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereiche und den zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen gehören eine opake, leitfähige Metallisierung aufweist.The invention relates to a method for producing an optoelectronic device, comprising the following steps: A) providing a carrier substrate; B) applying a wash paint on the carrier substrate in first, a first motif forming areas; C) applying a crack-forming coating to the carrier substrate in second, second motif-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating forming numerous cracks during drying in the form of a dense, coherent web; D) applying a metallization to the carrier substrate; E) removing the wash paint in the first regions and removing the cracked coating in the second regions such that the resulting support substrate is arranged to: - not have metallization in the first regions forming a first motif; - In the second, second motif forming areas has a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network; In the areas which do not belong to the first, a first motif forming areas and the second, second motif forming areas include an opaque, conductive metallization.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung und eine gemäß dem Verfahren erhältliche optoelektronische Vorrichtung.The invention relates to a method for producing an optoelectronic device and to an optoelectronic device obtainable according to the method.

Optoelektronische Vorrichtungen, insbesondere Halbleiter, Solarzellen oder Elektroden, sind z. B. mittels des auf dem Gebiet der Halbleiterherstellung bekannten Lift-Off-Verfahrens erhältlich. Üblicherweise erfolgt das Strukturieren einer löslichen Beschichtung beim Lift-Off-Verfahren dadurch, dass man die lösliche Beschichtung bereichsweise belichtet und anschließend in einem Entwicklungsschritt strukturiert. In der Literatur wurde vor kurzem eine Methode zur Feinstrukturierung von aufgedampftem Material beschrieben:

Dokument D1: K. D. M. Rao, C. Hunger, R. Gupta, G. U. Kulkarni, M. Thelakkat: „A cracked polymer templated metal network as a transparent conducting electrode for ITO-free organic solar cells”, Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, Band 16, Seiten 15107–15110 .
Dokument D2: S. Kiruthika, R. Gupta, K. D. M. Rao, S. Chakraborty, N. Padmavathy, G. U. Kulkarni: „Large area solution processed transparent conducting electrode based an highly interconnected Cu wire network”, J. Mater. Chem. C, 2014, Band 2, Seiten 2089–2094 .

Optoelectronic devices, in particular semiconductors, solar cells or electrodes are, for. B. by means of known in the field of semiconductor manufacturing lift-off process available. The structuring of a soluble coating in the lift-off process usually takes place by exposing the soluble coating in regions and then structuring it in a development step. The literature has recently described a method for the fine structuring of evaporated material:

Document D1: KDM Rao, C. Hunger, R. Gupta, GU Kulkarni, M. Thelakkat: "A cracked polymer templated metal network as a transparent conducting electrode for ITO-free organic solar cells", Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, Vol. 16, pp. 15107-15110 ,
Document D2: S. Kiruthika, R. Gupta, KDM Rao, S. Chakraborty, N. Padmavathy, GU Kulkarni: "Large area solution processed transparent conducting electrode based on highly interconnected Cu wire network", J. Mater. Chem. C, 2014, Vol. 2, pp. 2089-2094 ,

Gemäß der obigen Literatur wird zunächst auf eine Folie eine Beschichtung aufgebracht, die beim Trocknen zahlreiche Risse ausbildet. Diese Risse bilden ein dichtmaschiges, zusammenhängendes Netz. Beim nachfolgenden Aufdampfen eines Materials wird das Material sowohl auf (d. h. oberhalb) der Beschichtung, als auch in den Rissen deponiert. Beim Entfernen der Beschichtung, z. B. durch Waschen mit geeigneten Lösungsmitteln, wird auch das oberhalb der Beschichtung aufgedampfte Material entfernt. Übrig bleibt lediglich das in den Riss-Linien vorhandene, aufgedampfte Material.According to the above literature, a coating is initially applied to a film, which forms numerous cracks during drying. These cracks form a dense, coherent network. In the subsequent vapor deposition of a material, the material is deposited both on (i.e., above) the coating, as well as in the cracks. When removing the coating, z. B. by washing with suitable solvents, the material deposited above the coating material is removed. All that remains is the vapor-deposited material present in the crack lines.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Stand der Technik bekannte Herstellungsverfahren zu verbessern. Insbesondere sollen weiter entwickelte optoelektronische Vorrichtungen bereitgestellt werden.The object of the present invention is to improve the production method known in the prior art. In particular, further developed optoelectronic devices are to be provided.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the feature combinations defined in the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

1. (First aspect of the invention) A method of manufacturing an optoelectronic device, comprising the following steps:
A) providing a carrier substrate;
B) applying a wash paint on the carrier substrate in first, a first motif forming areas;
C) applying a crack-forming coating to the carrier substrate in second, second motif-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating forming numerous cracks during drying in the form of a dense, coherent web;
D) the application of a metallization on the carrier substrate, so - In the areas outside the first, a first motif-forming areas and outside the second, a second motif-forming areas, the metal is deposited on the carrier substrate; In the second, second motif forming areas, the metal is deposited within the cracks of the cracked coating on the carrier substrate and deposited outside the cracks of the cracked coating above the cracked coating;
E) removing the wash paint in the first regions and removing the cracked coating in the second regions together with the metal overlying the coating such that the resulting support substrate is adapted to: - In the first, a first motif forming areas has no metallization; - In the second, second motif forming areas has a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network; In the regions which do not belong to the first regions forming a first motif and the second regions forming a second motif comprise an opaque or continuous conductive metallization.

Das Aufbringen der Riss-bildenden Beschichtung kann z. B. drucktechnisch erfolgen, insbesondere mittels Tiefdruck, Flexodruck oder mittels eines Inkjet-Verfahrens.The application of the crack-forming coating may, for. B. by printing, in particular by gravure, flexographic or by means of an inkjet process.

Unter dem obigen Begriff „opake bzw. kontinuierliche Metallisierung” ist eine vollflächige bzw. durchgängige Metallschicht zu verstehen, die insbesondere eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist.The above term "opaque or continuous metallization" is to be understood as meaning a full-surface or continuous metal layer, which in particular has a uniform layer thickness.

Das im Schritt A) bereitgestellte Trägersubstrat kann insbesondere transparent, semitransparent oder opak sein. Das Trägersubstrat kann z. B. ein Glassubstrat, eine Folie oder ein Multilayer-Aufbau sein. Der Multilayer-Aufbau kann insbesondere funktionelle organische und/oder anorganische Schichten aufweisen, die einen Teil einer optoelektronischen Vorrichtung, z. B. eine Solarzelle, darstellen.The carrier substrate provided in step A) may in particular be transparent, semitransparent or opaque. The carrier substrate may, for. B. a Glass substrate, a film or a multilayer structure. The multilayer structure may in particular comprise functional organic and / or inorganic layers which form part of an optoelectronic device, eg. B. represent a solar cell.

Der Schritt E) des Entfernen kann z. B. durch Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel erfolgen. Alternativ kann der Schritt des Entfernen mittels einer separat bereitgestellten, eine klebfähige Schicht aufweisenden Vorrichtung erfolgen, wobei die Vorrichtung mittels der klebfähigen Schicht an dem zu entfernenden Material des Trägersubstrats fixiert und nach dem Fixieren zusammen mit dem vom Trägersubstrat zu entfernenden Material vom Trägersubstrat abgezogen wird.

2. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 1, wobei der Schritt B) vor dem Schritt C) durchgeführt wird oder der Schritt B) nach dem Schritt C) durchgeführt wird.
3. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:
a) das Bereitstellen eines ersten Trägersubstrats;
b) das Aufbringen einer Riss-bildenden Beschichtung auf das erste Trägersubstrat in ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen und Trocknen der Riss-bildenden Beschichtung, wobei die Beschichtung beim Trocknen zahlreiche Risse in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes ausbildet;
c) das Aufbringen einer Metallisierung auf das im Schritt b) erhaltene erste Trägersubstrat auf solche Weise, dass – in den Bereichen außerhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung das Metall auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird; und – in den Bereichen der mit Rissen versehenen Beschichtung das Metall innerhalb der Risse auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird und außerhalb der Risse oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung abgeschieden wird;
d) das separate Bereitstellen eines zweiten Trägersubstrats, das mit einer klebfähigen Beschichtung versehen ist;
e) das Fixieren des separat bereitgestellten zweiten Trägersubstrats mittels der klebfähigen Beschichtung an der mit Rissen versehenen Beschichtung des nach den Schritten a), b) und c) erhaltenen ersten Trägersubstrats;
f) das Ablösen des die klebfähige Beschichtung aufweisenden zweiten Trägersubstrats zusammen mit an der klebfähigen Beschichtung haftendem Metall vom ersten Trägersubstrat, sodass das erhaltene erste Trägersubstrat so beschaffen ist, dass es – in den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen eine transparente, leitfähige Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aufweist; – in den Bereichen, die nicht zu den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen gehören eine opake, leitfähige Metallisierung aufweist. Das Aufbringen der Riss-bildenden Beschichtung kann z. B. drucktechnisch erfolgen, insbesondere mittels Tiefdruck, Flexodruck oder mittels eines Inkjet-Verfahrens.
4. (Dritter Aspekt der Erfindung) Optoelektronische Vorrichtung, erhältlich durch das Verfahren gemäß einem der Absätze 1 bis 3.

The step E) of the removal may, for. B. by washing with a suitable solvent. Alternatively, the removal step may be carried out by means of a separately provided adhesive layer device, which device is fixed to the substrate to be removed by the adhesive layer and peeled off from the base substrate after being fixed together with the material to be removed from the support substrate.

2. (Preferred Embodiment) Method according to paragraph 1, wherein step B) is performed before step C) or step B) is performed after step C).
3. (Second aspect of the invention) A method of manufacturing an optoelectronic device, comprising the following steps:
a) providing a first carrier substrate;
b) applying a crack-forming coating to the first support substrate in first, first motif-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating, when dried, forming numerous cracks in the form of a dense, continuous web;
c) applying a metallization to the first carrier substrate obtained in step b) in such a way that - in the regions outside the cracked coating, the metal is deposited on the carrier substrate; and - in the areas of the cracked coating, the metal is deposited within the cracks on the carrier substrate and deposited outside the cracks above the cracked coating;
d) separately providing a second carrier substrate provided with an adhesive coating;
e) fixing the separately provided second carrier substrate by means of the adhesive coating on the cracked coating of the first carrier substrate obtained after steps a), b) and c);
f) detaching the second carrier substrate having the adhesive coating together with metal adhering to the adhesive coating from the first carrier substrate so that the first carrier substrate obtained is such that a transparent, conductive metallization is formed in the first regions forming a first motif Having a form of dense, coherent network; - In the areas that are not among the first, a first motif forming areas include an opaque, conductive metallization. The application of the crack-forming coating may, for. B. by printing, in particular by gravure, flexographic or by means of an inkjet process.
4. (Third aspect of the invention) Optoelectronic device obtainable by the method according to any one of paragraphs 1 to 3.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, die auf dem Gebiet der Sicherheitselement-Herstellung für Wertdokumente bekannten Technologien zur Feinstrukturierung von Metallisierungen für die Bereitstellung optoelektronischer Vorrichtungen heranzuziehen. Zu den Technologien gehören u. a. die Verwendung eines (Photo-)Resistlacks, der Einsatz eines Ätz-Mediums sowie die Verwendung von Waschfarbe.The present invention is based on the idea of using the technologies known in the field of security element production for value documents for the fine structuring of metallizations for the provision of optoelectronic devices. The technologies include u. a. the use of a (photo) resist, the use of an etching medium and the use of washing ink.

Sicherheitselemente mit im Durchlicht, und gegebenenfalls auch im Auflicht, visuell erkennbaren Zeichen sind bekannt. Die Zeichen können beliebige Formen haben, wie Zahlen, Buchstaben, Muster, geometrische oder figürliche Darstellungen etc., und werden allgemein unabhängig von ihrer Form als „Negativschrift” bezeichnet. Die Sicherheitselemente werden z. B. hergestellt, indem ein transparentes Substrat mit einer Beschichtung, im Allgemeinen einer metallischen Beschichtung (bzw. Metallisierung), versehen wird, die dann an bestimmten Stellen wieder entfernt wird. Hält man das Sicherheitselement gegen das Licht, erscheinen die Bereiche mit metallischer oder sonstiger Beschichtung dunkel. Die Bereiche, an denen die Beschichtung entfernt wurde, erscheinen dagegen hell oder zumindest deutlich heller als die beschichteten Bereiche, je nach Transparenz des Substrats. Je transparenter, d. h. je lichtdurchlässiger, ein Substrat ist, desto ausgeprägter ist der Kontrast zwischen beschichteten und beschichtungsfreien Bereichen. Bei sehr transparenten Substraten ist die Negativschrift nicht nur im Durchlicht, sondern auch im Auflicht deutlich erkennbar.Security elements with in transmitted light, and possibly also in reflected light, visually recognizable characters are known. The characters may have any shapes, such as numbers, letters, patterns, geometric or figurative representations, etc., and are generally referred to as "negative writing" regardless of their shape. The security elements are z. Example, prepared by a transparent substrate with a coating, generally a metallic coating (or metallization) is provided, which is then removed at certain points again. If you hold the security element against the light, the areas with metallic or other coating appear dark. The areas where the coating has been removed, however, appear bright or at least significantly lighter than the coated areas, depending on the transparency of the substrate. The more transparent, d. H. the more translucent a substrate is, the more pronounced is the contrast between coated and non-coated areas. For very transparent substrates, the negative writing is clearly visible not only in transmitted light but also in incident light.

Bei Bedampfungsprozessen entstehen metallische Beschichtungen im Wesentlichen vollflächig. Die Bereitstellung von Aussparungen innerhalb der metallischen Beschichtung kann im einfachsten Fall durch das Einsetzen einer Blende oder eines Abschirmblechs während des Bedampfungsprozesses erfolgen. Diese Maßnahme führt lediglich zu grobstrukturierten Metallisierungen. Optisch ansprechende Sicherheitselemente erfordern allerdings eine Feinstrukturierung. Feinstrukturierte Metallisierungen können z. B. durch Ätzprozesse bereitgestellt werden. Dabei wird das zu strukturierende Metall in einem ersten Schritt vollflächig auf das Substrat aufgebracht und in einem zweiten Schritt in bestimmten Motivbereichen mit einem geeigneten Resistlack beschichtet. In einem dritten Schritt erfolgt das Entfernen (oder das chemische Umwandeln) des Metalls in den nicht durch Resistlack geschützten Bereichen mittels eines Ätzmediums. Der Resistlack kann auch vollflächig aufgebracht werden und durch Belichten selektiv auf eine solche Weise verändert werden, dass bestimmte Bereiche des Resistlacks selektiv entfernt werden und die unterhalb angeordnete Metallisierung entsprechend geätzt werden kann. Der Einsatz von Photoresistlackschichten bei der Sicherheitselement-Herstellung ist z. B. aus der EP 2 049 345 B1 bekannt.In vapor deposition processes, metallic coatings are formed substantially over the entire surface. The provision of recesses within the metallic coating can be done in the simplest case by inserting a diaphragm or a shielding plate during the sputtering process. This measure only leads to coarse-structured metallizations. However, optically appealing security elements require fine structuring. Finely structured metallizations can, for. B. be provided by etching processes. In this case, the metal to be structured in a first step over the entire surface of the substrate applied and coated in a second step in certain subject areas with a suitable resist. In a third step, the removal (or chemical conversion) of the metal in the areas not protected by resist is effected by means of an etching medium. The resist can also be applied over the entire surface and selectively changed by exposure in such a way that certain areas of the resist are selectively removed and the metallization arranged below can be etched accordingly. The use of photoresist coatings in the security element production is z. B. from the EP 2 049 345 B1 known.

Die Feinstrukturierung einer Metallisierung kann darüber hinaus durch ein sogenanntes Waschverfahren erfolgen. In der WO 99/13157 wird ein Waschverfahren beschrieben, bei dem eine Trägerfolie mit einer Druckfarbe mit hohem Pigmentanteil in Form von Zeichen bedruckt, mit einer dünnen Abdeckschicht (z. B. aus Aluminium) beschichtet und anschließend die Druckfarbe mitsamt der darüber befindlichen Abdeckschicht durch Auswaschen mit einer Flüssigkeit entfernt wird, um beschichtungsfreie Bereiche in Form der Zeichen zu erzeugen.The fine structuring of a metallization can moreover take place by means of a so-called washing process. In the WO 99/13157 A washing process is described in which a carrier film is printed with a high-pigment ink in the form of characters, coated with a thin covering layer (eg made of aluminum) and then the printing ink together with the cover layer above is removed by washing with a liquid to create coating-free areas in the form of the characters.

Die WO 92/11142 (entspricht EP 0 516 790 ) bzw. deren deutsche Prioritätsanmeldung DE 4 041 025 offenbart durch Wärmeeinwirkung aktivierbare Druckfarben, beispielsweise wachshaltige Emulsionen. Bei Erwärmung erweichen diese Emulsionen und verringern dadurch die Haftung zur Trägerfolie, so dass in diesen schlecht haftenden Bereichen, unterstützt durch mechanische Behandlung, wie z. B. Ultraschall, Abbürsten oder Abreiben, sowohl die erweichte Druckfarbe als auch die darüber liegenden Schichten entfernt werden können. Außerdem werden als aktivierbare Druckfarben Farben mit aufschäumenden Additiven, wie sie bei der Herstellung von Schaumstoffen üblich sind, offenbart. Diese Treibmittel spalten unter Wärmeeinwirkung Gas ab und erzeugen Schaumstrukturen. Dadurch vergrößert sich das Volumen der Druckfarbe, wodurch die Haftung an der Trägerfolie verringert wird und die über der Druckfarbe liegenden Schichten nach außen gewölbt werden, so dass sie einen guten Angriffspunkt für eine mechanische Entfernung bieten.The WO 92/11142 (equivalent to EP 0 516 790 ) or their German priority application DE 4 041 025 discloses heat-activatable inks, for example, wax-containing emulsions. Upon heating, these emulsions soften and thereby reduce the adhesion to the carrier film, so that in these poorly adhering areas, supported by mechanical treatment, such. As ultrasound, brushing or rubbing, both the softened ink and the overlying layers can be removed. In addition, as activatable inks with foaming additives, such as are customary in the production of foams disclosed. These blowing agents split gas under the action of heat and produce foam structures. As a result, the volume of the ink increases, whereby the adhesion to the carrier film is reduced and the layers lying above the ink are arched outward, so that they offer a good point of attack for a mechanical removal.

Die WO 97/23357 nimmt Bezug auf EP 0 516 790 und offenbart darüber hinaus aktivierbare Druckfarben, die durch Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel aktiviert, d. h. ausgewaschen, werden.The WO 97/23357 makes reference EP 0 516 790 and further discloses activatable inks which are activated by treatment with a suitable solvent, ie, washed out.

Erfindungsgemäß wird als Riss-bildende Beschichtung bevorzugt eine Dispersion, weiter bevorzugt eine kolloidale Dispersion eingesetzt. Insbesondere geeignet sind z. B. Dispersionen aus SiO₂-Nanopartikeln oder aus Acrylharz-Nanopartikeln, wie sie auf Seite 2090 im Dokument D2 beschrieben werden. Darüber hinaus kann die Riss-bildende Beschichtung auf einem in Lösung vorliegenden Polymer basieren. Die Polymer-Lösung wird auf das Substrat aufgebracht, z. B. mittels Aufdrucken, sodass ein dünner Polymerfilm erzeugt wird. Der dünne Polymerfilm bildet während des Trocknen Risse aus.According to the invention, the crack-forming coating used is preferably a dispersion, more preferably a colloidal dispersion. Particularly suitable z. As dispersions of SiO ₂ nanoparticles or acrylic resin nanoparticles, as described on page 2090 in document D2. In addition, the crack-forming coating may be based on a polymer in solution. The polymer solution is applied to the substrate, e.g. B. by means of printing, so that a thin polymer film is produced. The thin polymer film cracks during drying.

Die Riss-Bildung ist abhängig von der Wahl der Rohstoffe und der Wahl des Substrats, der Schichtdicke der Riss-bildenden Beschichtung und von den Trocknungsparametern. Dabei liegen die am Ende des Herstellungsverfahrens erzielbaren Linienstärken z. B. im Falle von Silber im Bereich von 1 μm bis 50 μm, wobei die Linien in der Regel so fein sind, dass sie erst beim Einsatz einer Lupe als Linien erkennbar sind. In der Fläche löst das menschliche Auge die einzelnen Linien nicht auf, man erkennt aber sowohl im Auflicht (bzw. Reflexion), als auch im Durchlicht (bzw. Transmission) einen Unterschied gegenüber der unbehandelten bzw. bloßen Folie. Da die feinen Linien ein unregelmäßiges, zusammenhängendes Netz bilden, treten unerwünschte Beugungseffekte nicht auf. Durch Variation der Insel-Größe und der Riss-Breite kann das Reflexionsvermögen bzw. die Licht-Durchlässigkeit in geeigneter Weise eingestellt werden.The crack formation depends on the choice of the raw materials and the choice of the substrate, the thickness of the crack-forming coating and the drying parameters. In this case, the achievable at the end of the production line line strengths z. For example, in the case of silver in the range of 1 micron to 50 microns, the lines are usually so fine that they are recognizable as lines only when using a magnifying glass. In the surface, the human eye does not dissolve the individual lines, but one recognizes a difference both in the reflected light (or reflection) and in the transmitted light (or transmission) compared to the untreated or bare foil. Since the fine lines form an irregular, continuous network, unwanted diffraction effects do not occur. By varying the island size and the crack width, the reflectance and the light transmittance, respectively, can be adjusted appropriately.

Verglichen mit einer konventionellen, vollflächigen und sehr dünnen Metallschicht (nachfolgend auch „semitransparente Metallisierung” genannt), die eine konstante optische Reflexion und Transmission aufweist, ist die erfindungsgemäße metallisierte Netzstruktur im Hinblick auf die wesentlich höhere chemische Beständigkeit ausgesprochen vorteilhaft. In den Metall-Linien liegt das Metall in der „normalen” Schichtdicke vor, während eine konventionelle semitransparente Metallisierung sehr dünn und damit korrosionsanfällig ist, insbesondere im Falle von Al und Cu.Compared with a conventional, full-surface and very thin metal layer (hereinafter also called "semitransparent metallization"), which has a constant optical reflection and transmission, the metallized network structure according to the invention is extremely advantageous in view of the significantly higher chemical resistance. In the metal lines, the metal is in the "normal" layer thickness, while a conventional semitransparent metallization is very thin and therefore susceptible to corrosion, especially in the case of Al and Cu.

Die erfindungsgemäße Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes zeigt eine elektrische Leitfähigkeit sowie eine optische Transmission, die mit einer vollflächigen ITO-Schicht vergleichbar ist. Dabei können die feinen metallischen Linien in Kombination mit üblichen Prägelacken, üblichen Primer-Zusammensetzungen und üblichen Heißsiegellacken eingesetzt werden und dabei als Reflektor fungieren.The metallization according to the invention in the form of a dense, coherent network shows an electrical conductivity and an optical transmission, which is comparable to a full-surface ITO layer. The fine metallic lines can be used in combination with conventional embossing lacquers, customary primer compositions and customary heat sealing lacquers, and act as a reflector.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung wird auf einem Trägersubstrat, wie etwa ein Glassubstrat, eine Folie oder ein Multilayer-Aufbau, in ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen eine Waschfarbe aufgebracht. Danach erfolgt das Aufbringen einer Riss-bildenden Beschichtung auf das Trägersubstrat in zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen und Trocknen der Rissbildenden Beschichtung, wobei die Beschichtung beim Trocknen zahlreiche Risse in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes ausbildet. Diese Schritte für das Erzeugen der ersten und zweiten Bereiche können auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden, d. h. zunächst erfolgt das Aufbringen der Riss-bildenden Beschichtung auf das Trägersubstrat und erst danach das Aufbringen der Waschfarbe. Auf das auf diese Weise behandelte Substrat wird Metall aufgedampft (alternativ kann das Metall auch nasschemisch aufgebracht werden). Das Metall wird dabei sowohl oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung, als auch in den Rissen deponiert. Außerhalb der ersten und der zweiten Bereiche wird das Metall auf das Trägersubstrat abgeschieden. Die mit Rissen versehene Beschichtung wird danach entfernt, zusammen mit dem oberhalb der Beschichtung deponierten Metall. Entfernt wird darüber hinaus die Waschfarbe. Das Entfernen kann z. B. durch Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel erfolgen. Nach dem Entfernen der mit Rissen versehenen Beschichtung und der Waschfarbe kann das mit einer metallischen Netzstruktur einerseits und einer kontinuierlichen Metallisierung andererseits versehene Trägersubstrat gegebenenfalls mit einer üblichen Primer-Zusammensetzung oder mit einer Schicht, deren Brechungsindex deutlich von dem Brechungsindex der Prägelackschicht abweicht, überbeschichtet werden. Auch eine Überbeschichtung mit einem Metall, das eine andere Farbe als das Metall der metallischen Netzstruktur aufweist, könnte erfolgen. Der Betrachter würde in diesem Fall eine Mischfarbe sehen. Im Zuge der weiteren Verarbeitung des Sicherheitselements können weitere Primer-Schichten und/oder Heißsiegellack-Schichten eingesetzt werden. Auch weitere optische Effekte, z. B. Fluoreszenz, sind durch ein Aufbringen zusätzlicher Effektschichten problemlos möglich, da der eingesetzte Reflektor, d. h. die metallische Netzstruktur, nur teilflächig vorliegt.According to a first preferred embodiment for producing an optoelectronic device, a washing ink is applied to a carrier substrate, such as a glass substrate, a film or a multilayer structure, in first areas forming a first motif. Thereafter, the application of a crack-forming coating to the carrier substrate in second, second motif forming areas and drying of the Crack-forming coating, wherein the coating forms numerous cracks during drying in the form of a dense, coherent network. These steps for the production of the first and second regions can also be carried out in the reverse order, ie first the application of the crack-forming coating to the carrier substrate and only then the application of the washing ink. Metal is vapor-deposited on the substrate treated in this way (alternatively, the metal can also be applied wet-chemically). The metal is deposited both above the cracked coating, as well as in the cracks. Outside the first and second regions, the metal is deposited on the carrier substrate. The cracked coating is then removed, along with the metal deposited above the coating. In addition, the wash color is removed. The removal can z. B. by washing with a suitable solvent. After removal of the cracked coating and the wash paint, the carrier substrate provided with a metallic network structure on the one hand and a continuous metallization on the other hand can optionally be overcoated with a conventional primer composition or with a layer whose refractive index significantly differs from the refractive index of the embossing lacquer layer. An overcoating with a metal that has a different color than the metal of the metallic network structure could also take place. The viewer would see a mixed color in this case. In the course of further processing of the security element, further primer layers and / or heat sealing lacquer layers can be used. Also, other optical effects, eg. As fluorescence, are easily possible by applying additional effect layers, since the reflector used, ie the metallic network structure, is present only part of the area.

Das Verfahren zum Entfernen der Waschfarbe und der mit Rissen versehenen Beschichtung erfolgt mit Vorteil mittels Auflösen mit einem geeigneten Lösungsmittel. Die Wahl des Lösungsmittels erfolgt zweckmäßigerweise in Abstimmung auf die Beschichtung. Typischerweise können die folgenden Lösungsmittel verwendet werden: Methylacetat, Ethylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclopentanon, Cyclohexanon, Methylenchlorid, Chloroform, Toluol, Xylol, Methanol, Ethanol, 2-Propanol. Weiterhin können Acetale oder Gemische der vorstehend genannten Lösungsmittel verwendet werden. Alternativ kann auch ein Ablösen der Riss-bildenden Beschichtung durch Unterwanderung erfolgen. In diesem Fall können neben den genannten Lösungsmitteln auch wässrige Lösungen, Mischungen von Lösungsmitteln und Wasser, ggf. mit Tensiden, ggf. mit Entschäumern und sonstigen Additiven zum Einsatz kommen. Die Ablösung bzw. Auflösung der mit Rissen versehenen Beschichtung kann auch durch Spritzdüsen oder auch mechanisch durch Bürsten, Walzen oder durch Filze unterstützt werden.The method for removing the wash ink and the cracked coating is advantageously carried out by dissolution with a suitable solvent. The choice of solvent is advantageously carried out in coordination with the coating. Typically, the following solvents can be used: methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylene chloride, chloroform, toluene, xylene, methanol, ethanol, 2-propanol. Furthermore, acetals or mixtures of the abovementioned solvents can be used. Alternatively, a detachment of the crack-forming coating by infiltration can take place. In this case, in addition to the solvents mentioned also aqueous solutions, mixtures of solvents and water, optionally with surfactants, possibly with defoamers and other additives are used. The separation or dissolution of the cracked coating can also be supported by spray nozzles or mechanically by brushing, rolling or by felts.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung wird auf einem Trägersubstrat, wie etwa ein Glassubstrat, eine Folie oder ein Multilayer-Aufbau, in ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen eine Riss-bildende Beschichtung aufgebracht. Nach dem Trocknen der Riss-bildenden Beschichtung, bei dem die Beschichtung zahlreiche Risse in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes ausbildet, erfolgt das Aufbringen einer Metallisierung auf solche Weise, dass

– in den Bereichen außerhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung das Metall auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird; und
– in den Bereichen der mit Rissen versehenen Beschichtung das Metall innerhalb der Risse auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird und außerhalb der Risse oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung abgeschieden wird. Separat erfolgt das Bereitstellen eines zweiten Trägersubstrats, das mit einer klebfähigen Beschichtung versehen ist. Danach fixiert man das separat bereitgestellte zweite Trägersubstrats mittels der klebfähigen Beschichtung an der mit Rissen versehenen Beschichtung des oben erhaltenen ersten Trägersubstrats. Anschließend erfolgt das Ablösen des die klebfähige Beschichtung aufweisenden zweiten Trägersubstrats zusammen mit an der klebfähigen Beschichtung haftendem Metall vom ersten Trägersubstrat, sodass das erhaltene erste Trägersubstrat so beschaffen ist, dass es
– in den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen eine transparente, leitfähige Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aufweist;
– in den Bereichen, die nicht zu den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen gehören eine opake, leitfähige Metallisierung aufweist.

According to a second preferred embodiment for producing an optoelectronic device, a crack-forming coating is applied to a carrier substrate, such as a glass substrate, a film or a multilayer structure, in first regions forming a first motif. After drying the crack-forming coating, in which the coating forms numerous cracks in the form of a dense, coherent network, the application of a metallization in such a way that

In the regions outside the cracked coating, the metal is deposited on the carrier substrate; and
In the areas of the cracked coating, the metal is deposited within the cracks on the carrier substrate and deposited outside the cracks above the cracked coating. Separately, the provision of a second carrier substrate, which is provided with an adhesive coating. Thereafter, the separately provided second carrier substrate is fixed by means of the adhesive coating on the cracked coating of the first carrier substrate obtained above. Subsequently, the peel-off of the second carrier substrate having the adhesive coating takes place together with metal adhering to the adhesive coating from the first carrier substrate, so that the first carrier substrate obtained is such that it
- In the first, a first motif forming areas has a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network;
- In the areas that are not among the first, a first motif forming areas include an opaque, conductive metallization.

Bei dem oben beschriebenen Ablösen durch Kaschierung (bzw. Verklebung) und Trennwicklung ist das zweite, separate Substrat, z. B. eine Folie, großflächig mit einer unter den Kaschierbedingungen (bzw. Klebbedingungen) klebfähigen Beschichtung beschichtet. Mit dem Begriff „großflächig” ist gemeint, dass die Ausdehnung mindestens so groß wie die Fläche der abzulösenden Riss-bildenden Schicht ist. Die Schichtdicke der klebfähigen Beschichtung beträgt nach einer ggf. stattfindenden physikalischen Trocknung z. B. 0,4 μm bis 4 μm. Dabei verbindet sich das auf der Riss-bildenden Beschichtung liegende Metall mit der klebfähigen Beschichtung. Die Riss-bildende Beschichtung dient als Abstandhalter zum Trägersubstrat und dem direkt auf dem Trägersubstrat deponierten Metall. Je nach Wahl der Riss-bildenden Beschichtung kommt es bei der anschließenden Trennwicklung entweder zum Abziehen des Metalls von der Riss-bildenden Beschichtung oder zum vollständigen Abziehen der Rissbildenden Beschichtung. Auf der klebfähig beschichteten Folie (d. h. das zweite, separate Substrat) befindet sich nach der Trennwicklung zumindest das Negativbild des Metalls. Die Folie kann bei Bedarf weiterverarbeitet werden. Die Folie ist metallisch mit sehr hoher Reflexion (z. B. höher als 85%), aber nicht elektrisch leitfähig.In the above-described detachment by lamination (or bonding) and separation winding, the second, separate substrate, for. As a film coated over a large area with a coatable under the Kaschierbedingungen (or adhesive conditions) coating. By the term "large area" is meant that the extent is at least as large as the area of the crack-forming layer to be removed. The layer thickness of the adhesive coating is after a possibly occurring physical drying z. B. 0.4 microns to 4 microns. In this case, the metal lying on the crack-forming coating combines with the adhesive coating. The crack-forming coating serves as a spacer to the carrier substrate and the metal deposited directly on the carrier substrate. Depending on the choice of crack forming coating occurs in the subsequent separation winding either for stripping the metal from the crack-forming coating or for complete removal of the crack-forming coating. On the adhesively coated film (ie the second, separate substrate) is located after the separation winding at least the negative image of the metal. The film can be further processed if necessary. The foil is metallic with very high reflection (eg higher than 85%), but not electrically conductive.

Grundsätzliche Anmerkungen:Basic notes:

Die Metallisierung der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung kann auf einem einzelnen Metall beruhen. Als Metall eignet sich z. B. Aluminium, Silber, Kupfer, Nickel, Eisen, Chrom, Cobalt, Gold, Titan, Zinn, Zink oder eine Legierung eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente (z. B. eine Eisen-Silizium-Legierung). Darüber hinaus kann die Metallisierung auf einer mehrschichtigen Metallisierung basieren, die z. B. durch sukzessives Aufdampfen erhältlich ist. Eine vorteilhafte mehrschichtige Metallisierung ist z. B. eine Cr-Schicht, gefolgt von einer Al-Schicht. Die Haftung der Al-Schicht auf dem Schichtaufbau wird durch die Cr-Schicht verbessert.The metallization of the optoelectronic device according to the invention can be based on a single metal. As a metal is z. Example, aluminum, silver, copper, nickel, iron, chromium, cobalt, gold, titanium, tin, zinc or an alloy of one or more of the aforementioned elements (eg., An iron-silicon alloy). In addition, the metallization can be based on a multi-layer metallization z. B. is obtainable by successive vapor deposition. An advantageous multilayer metallization is z. A Cr layer followed by an Al layer. The adhesion of the Al layer to the layer structure is improved by the Cr layer.

Des Weiteren kann die elektrische Leitfähigkeit der erfindungsgemäßen Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes durch ein zusätzliches Beschichten mit einem elektrisch leitfähigen Polymer verbessert werden. Als elektrisch leitfähiges Polymer eignet sich z. B. ein elektrisch leitfähiges Polymer auf Thiophenbasis wie etwa Poly-3,4-ethylendioxythiophen (PEDOT bzw. PEDT). Alternativ können anorganische, transparente und leitfähige Schichten, z. B. Metalloxide wie Titandioxid, Indiumzinnoxid oder Fluor-Zinnoxid, aufgebracht werden. Diese zusätzlichen Schichten können auch dazu dienen, die elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Metallisierung, wie die Austrittsarbeit, kontrolliert zu modifizieren.Furthermore, the electrical conductivity of the metallization according to the invention in the form of a dense, coherent network can be improved by an additional coating with an electrically conductive polymer. As an electrically conductive polymer is z. For example, an electrically conductive thiophene-based polymer such as poly-3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT or PEDT). Alternatively, inorganic, transparent and conductive layers, e.g. As metal oxides such as titanium dioxide, indium tin oxide or fluorine-tin oxide can be applied. These additional layers can also serve to modify the electrical properties of the metallization according to the invention, such as the work function, in a controlled manner.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird Metall innerhalb der Risse der mit Rissen versehenen Beschichtung deponiert, ggf. wird Metall auch oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung deponiert. Die mit Rissen versehene Beschichtung wird danach entfernt, zusammen mit dem ggf. oberhalb der Beschichtung deponierten Metall. Der Schritt des Entfernen kann z. B. durch Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel erfolgen („Alternative 1”). Alternativ kann der Schritt des Entfernens mittels einer separat bereitgestellten, eine klebfähige Schicht aufweisenden Vorrichtung erfolgen, wobei die Vorrichtung mittels der klebfähigen Schicht an der zu entfernenden, mit Rissen versehenen Beschichtung des Trägersubstrats fixiert und nach dem Fixieren zusammen mit der mit Rissen versehenen Beschichtung vom Trägersubstrat abgezogen wird („Alternative 2”).In the manufacturing method according to the invention, metal is deposited within the cracks of the cracked coating, metal may also be deposited above the cracked coating. The cracked coating is then removed, along with any metal deposited above the coating. The step of removing may e.g. Example by washing with a suitable solvent ("Alternative 1"). Alternatively, the step of removing may be by means of a separately provided adhesive layer device, the device being affixed to the removed, cracked coating of the carrier substrate by means of the adhesive layer and after being fixed together with the cracked coating from the carrier substrate deducted ("Alternative 2").

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann das Trägersubstrat in bestimmten Bereichen mit einer Riss-bildenden Beschichtung versehen werden. Das Trägersubstrat kann darüber hinaus in bestimmten Bereichen (die insbesondere außerhalb der Bereiche der Riss-bildenden Beschichtung angeordnet sind) zusätzlich mit einem transparenten Lack versehen werden, der keine Risse ausbildet. Nach dem Schritt des Aufbringen einer Metallisierung erfolgt der Schritt des Entfernen der Metallisierung, die sich oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung einerseits, und oberhalb des transparenten Lacks andererseits befindet. Dieser Schritt wird mittels der vorangehend beschriebenen, separat bereitgestellten, eine klebfähige Schicht aufweisenden Vorrichtung durchgeführt (siehe die obige „Alternative 2”). Auf diese Weise kann eine optoelektronische Vorrichtung erzeugt werden, die im Bereich des transparenten Lacks keinerlei Metallisierung aufweist. Dieses Vorgehen ist insbesondere vorteilhaft beim Herstellungsverfahren gemäß dem vorangehend beschriebenen zweiten Aspekt der Erfindung.In the production method according to the invention, the carrier substrate can be provided in certain areas with a crack-forming coating. In addition, the carrier substrate can additionally be provided with a transparent lacquer in certain regions (which are arranged, in particular, outside the regions of the tear-forming coating) which forms no cracks. After the step of applying a metallization, the step of removing the metallization, which is located above the cracked coating on the one hand, and on the other hand, above the transparent paint, takes place. This step is performed by means of the above-described, separately provided, adhesive layered device (see the above "Alternative 2"). In this way, an optoelectronic device can be produced which has no metallization in the region of the transparent lacquer. This procedure is particularly advantageous in the production method according to the second aspect of the invention described above.

Die in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren erhaltene transparente, leitfähige Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes kann nachträglich mittels Laserstrahlung in bestimmten Bereichen entfernt werden (sogenannte Laser-Demetallisierung). Auf diese Weise ist eine Strukturierung der transparenten, leitfähigen Metallisierung möglich, d. h. es können Leerstellen bzw. demetallisierte Bereiche bereitgestellt werden. Ebenso kann die in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren erhaltene opake bzw. kontinuierliche, leitfähige Metallisierung nachträglich mittels Laserstrahlung in bestimmten Bereichen entfernt werden. Auf diese Weise ist eine Strukturierung der opaken bzw. kontinuierlichen, leitfähigen Metallisierung möglich, d. h. es können Leerstellen bzw. demetallisierte Bereiche bereitgestellt werden.The transparent, conductive metallization obtained in the production process according to the invention in the form of a dense, coherent network can be subsequently removed by means of laser radiation in certain areas (so-called laser demetallization). In this way, a structuring of the transparent, conductive metallization is possible, d. H. vacancies or demetallized areas can be provided. Likewise, the opaque or continuous, conductive metallization obtained in the manufacturing method according to the invention can be subsequently removed by laser radiation in certain areas. In this way, a structuring of the opaque or continuous, conductive metallization is possible, d. H. vacancies or demetallized areas can be provided.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation true to scale and proportion has been dispensed with in order to increase the clarity.

Es zeigen:Show it:

1 die einzelnen Herstellungsschritte für das Erhalten einer transparenten, leitfähigen Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes; 1 the individual manufacturing steps for obtaining a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network;

2 eine transparente, leitfähige Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes schematisch in Aufsicht in vergrößerter Darstellung; 2 a transparent, conductive metallization in the form of a dense, connected network schematically in plan view in an enlarged view;

3–4 eine Herstellung einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung; 3 - 4 a production of an optoelectronic device according to the invention;

5 die optoelektronische Vorrichtung der 4 in Draufsicht; 5 the optoelectronic device of 4 in plan view;

6–9 eine weitere Herstellung einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung; 6 - 9 a further production of an optoelectronic device according to the invention;

10–12 eine Variante zu dem in den 6, 7 und 9 gezeigten Herstellungsverfahren, wobei zusätzlich ein transparenter Lack eingesetzt wird. 10 - 12 a variant to that in the 6 . 7 and 9 shown manufacturing method, wherein additionally a transparent lacquer is used.

1 veranschaulicht die einzelnen Herstellungsschritte für das Erhalten einer transparenten, leitfähigen Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes. Das Trägersubstrat 1 wird in einem ersten Schritt mit einer Riss-bildenden Beschichtung 2 versehen. Die Riss-bildende Beschichtung 2 basiert z. B. auf Dispersionen aus SiO₂-Nanopartikeln oder aus Acrylharz-Nanopartikeln. Das Aufbringen der Rissbildenden Beschichtung 2 erfolgt bevorzugt drucktechnisch, z. B. mittels Tiefdruck, Flexodruck oder mittels eines Inkjet-Verfahrens. Die Rissbildende Beschichtung 2 bildet beim Trocknen zahlreiche Risse 3 in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aus. In einem zweiten Schritt erfolgt das Aufbringen einer Metallisierung 4. Die Metallisierung 4 wird in der 1 schematisch in der Form einzelner schwarzer Punkte dargestellt. Die Metallisierung 4 schlägt sich einerseits oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung 2 nieder und wird andererseits innerhalb der Risse 3 der Beschichtung 2 abgeschieden. In einem dritten Schritt erfolgt das Entfernen der mit Rissen versehenen Beschichtung 2 inklusive der oberhalb der Beschichtung 2 vorhandenen Metallisierung 4. Auf dem Trägersubstrat 1 verbleibt eine transparente, leitfähige Metallisierung 5 in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes. 1 illustrates the individual manufacturing steps for obtaining a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network. The carrier substrate 1 is in a first step with a crack-forming coating 2 Mistake. The crack-forming coating 2 based z. As dispersions of SiO ₂ nanoparticles or acrylic resin nanoparticles. The application of the crack-forming coating 2 takes place preferably by printing, z. B. by gravure printing, flexographic printing or by means of an inkjet process. The crack-forming coating 2 forms numerous cracks during drying 3 in the form of a dense, coherent network. In a second step, the application of a metallization takes place 4 , The metallization 4 will be in the 1 shown schematically in the form of individual black dots. The metallization 4 on the one hand strikes above the cracked coating 2 and, on the other hand, within the cracks 3 the coating 2 deposited. In a third step, the removal of the cracked coating takes place 2 including the above the coating 2 existing metallization 4 , On the carrier substrate 1 Remains a transparent, conductive metallization 5 in the form of a dense, coherent network.

2 zeigt die transparente, leitfähige Metallisierung 5 in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes schematisch in Aufsicht in vergrößerter Darstellung. 2 shows the transparent, conductive metallization 5 in the form of a dense, coherent network schematically in plan view in an enlarged view.

3 bis 5 veranschaulichen die Herstellung eines Sicherheitselements gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. 3 to 5 illustrate the production of a security element according to the first aspect of the invention.

Gemäß der 3 wird ein Trägersubstrat 1 mit Waschfarbe 6 in Form eines Motivs bedruckt. Anschließend werden mithilfe eines Riss-bildenden Lackes 7 weitere Motivelemente gedruckt. Die Riss-bildende Beschichtung 7 bildet beim Trocknen zahlreiche Risse 8 in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aus.According to the 3 becomes a carrier substrate 1 with wash color 6 printed in the form of a motif. Subsequently, using a crack-forming paint 7 further motif elements printed. The crack-forming coating 7 forms numerous cracks during drying 8th in the form of a dense, coherent network.

Danach erfolgt der Schritt des Metallisieren, z. B. durch Aufdampfen von Metall 9. Die Metallisierung 9 schlägt sich einerseits oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 und oberhalb der Waschfarbe 6 nieder und wird andererseits innerhalb der Risse 8 der Beschichtung 7 abgeschieden.Thereafter, the step of metallizing, z. B. by vapor deposition of metal 9 , The metallization 9 on the one hand strikes above the cracked coating 7 and above the wash color 6 and, on the other hand, within the cracks 8th the coating 7 deposited.

4 zeigt die erhaltene optoelektronische Vorrichtung nach dem Entfernen der Waschfarbe 6 und der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 mit einem geeigneten Lösungsmittel. Man erhält eine optoelektronische Vorrichtung mit folgenden Bereichen:

– erste Bereiche 10, die eine „echte” Negativschrift (d. h. Aussparungen bzw. Bereiche ohne jegliches Metall) bilden, ohne elektrische Leitfähigkeit;
– zweite, metallische Bereiche 11 mit elektrischer Leitfähigkeit;
– dritte Bereiche 12, die eine Negativschrift bzw. einen transparenten Bereich mit elektrischer Leitfähigkeit bilden; erzeugt durch eine metallische Netzstruktur.

4 shows the obtained optoelectronic device after the removal of the wash color 6 and the cracked coating 7 with a suitable solvent. An optoelectronic device is obtained with the following ranges:

- first areas 10 which form a "true" negative writing (ie recesses or areas without any metal), without electrical conductivity;
- second, metallic areas 11 with electrical conductivity;
- third areas 12 forming a negative writing or a transparent region with electrical conductivity; generated by a metallic network structure.

5 zeigt die optoelektronische Vorrichtung der 4 in Draufsicht. 5 shows the optoelectronic device of 4 in plan view.

6 bis 9 veranschaulichen die Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Das Entfernen der mit Rissen versehenen Beschichtung erfolgt dabei nicht mithilfe eines Lösungsmittels, sondern durch ein Ablösen in Form einer Art Kaschierung (bzw. Verklebung) und Trennwicklung. 6 to 9 illustrate the fabrication of an optoelectronic device according to the second aspect of the invention. The removal of the cracked coating is carried out not by means of a solvent, but by a detachment in the form of a kind of lamination (or gluing) and separation winding.

Gemäß der 6 wird ein Trägersubstrat 1 mit Riss-bildender Beschichtung 7 in Form eines Motivs bedruckt. Die Riss-bildende Beschichtung 7 bildet beim Trocknen zahlreiche Risse 8 in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aus. Danach erfolgt der Schritt des Metallisieren, z. B. durch Aufdampfen von Metall 9. Die Metallisierung 9 schlägt sich einerseits oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 und oberhalb des Trägersubstrats 1 nieder und wird andererseits innerhalb der Risse 8 der Beschichtung 7 abgeschieden.According to the 6 becomes a carrier substrate 1 with crack-forming coating 7 printed in the form of a motif. The crack-forming coating 7 forms numerous cracks during drying 8th in the form of a dense, coherent network. Thereafter, the step of metallizing, z. B. by vapor deposition of metal 9 , The metallization 9 on the one hand strikes above the cracked coating 7 and above the carrier substrate 1 and, on the other hand, within the cracks 8th the coating 7 deposited.

Gemäß der 7 erfolgt nun das Verkleben des in der 6 gezeigten Vorläufers einer optoelektronischen Vorrichtung mit einer separaten Vorrichtung 13, die ein mit einer klebfähigen Beschichtung 15 versehenes Substrat 14 (z. B. eine Folie) aufweist. Dabei verbindet sich das auf der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 liegende Metall mit der klebfähigen Beschichtung 15. Die mit Rissen versehene Beschichtung 7 dient als Abstandhalter zum Trägersubstrat 1 und dem direkt auf dem Trägersubstrat 1 deponierten Metall.According to the 7 Now is the bonding of the in the 6 shown precursor of an optoelectronic device with a separate device 13 that one with a sticky coating 15 provided substrate fourteen (eg a foil). This connects to the provided with cracks coating 7 lying metal with the adhesive coating 15 , The cracked coating 7 serves as a spacer to the carrier substrate 1 and directly on the carrier substrate 1 deposited metal.

Je nach Wahl der Riss-bildenden Beschichtung 7 kommt es bei der anschließenden Trennwicklung entweder zum Abziehen des Metalls von der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 (siehe 8) oder zum vollständigen Abziehen der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 (siehe 9). Depending on the choice of crack-forming coating 7 it comes in the subsequent separation winding either to peel off the metal from the cracked coating 7 (please refer 8th ) or to completely peel off the cracked coating 7 (please refer 9 ).

10–12 zeigen eine Variante zu dem in den 6, 7 und 9 gezeigten Herstellungsverfahren, wobei zusätzlich ein transparenter Lack eingesetzt wird. 10 - 12 show a variant to that in the 6 . 7 and 9 shown manufacturing method, wherein additionally a transparent lacquer is used.

Gemäß der 10 wird ein Trägersubstrat 1 mit Riss-bildender Beschichtung 7 in Form eines Motivs bedruckt. Die Riss-bildende Beschichtung 7 bildet beim Trocknen zahlreiche Risse 8 in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aus. Zusätzlich wird das Trägersubstrat 1 mit Bereichen 16 aus einem transparenten Lack versehen. Der transparente Lack 16 bildet keine Risse aus. Danach erfolgt der Schritt des Metallisieren, z. B. durch Aufdampfen von Metall 9. Die Metallisierung 9 schlägt sich einerseits oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung 7, oberhalb des transparenten Lacks 16 und oberhalb des Trägersubstrats 1 nieder und wird andererseits innerhalb der Risse 8 der Beschichtung 7 abgeschieden.According to the 10 becomes a carrier substrate 1 with crack-forming coating 7 printed in the form of a motif. The crack-forming coating 7 forms numerous cracks during drying 8th in the form of a dense, coherent network. In addition, the carrier substrate becomes 1 with areas 16 made of a transparent varnish. The transparent paint 16 does not crack. Thereafter, the step of metallizing, z. B. by vapor deposition of metal 9 , The metallization 9 on the one hand strikes above the cracked coating 7 , above the transparent varnish 16 and above the carrier substrate 1 and, on the other hand, within the cracks 8th the coating 7 deposited.

Gemäß der 11 erfolgt nun das Verkleben des in der 10 gezeigten Vorläufers einer optoelektronischen Vorrichtung mit einer separaten Vorrichtung 13, die ein mit einer klebfähigen Beschichtung 15 versehenes Substrat 14 (z. B. eine Folie) aufweist. Dabei verbindet sich das auf der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 liegende Metall und das auf dem transparenten Lack 16 liegende Metall mit der klebfähigen Beschichtung 15.According to the 11 Now is the bonding of the in the 10 shown precursor of an optoelectronic device with a separate device 13 that one with a sticky coating 15 provided substrate fourteen (eg a foil). This connects to the provided with cracks coating 7 lying metal and that on the transparent varnish 16 lying metal with the adhesive coating 15 ,

Bei der anschließenden Trennwicklung kommt es zum Abziehen des Metalls von der mit Rissen versehenen Beschichtung 7 und von dem transparenten Lack 16 (siehe 12). Die auf diese Weise erhaltene optoelektronische Vorrichtung weist im Bereich 16 des transparenten Lacks keinerlei Metallisierung auf.In the subsequent separation winding, the metal is peeled off the cracked coating 7 and from the transparent paint 16 (please refer 12 ). The optoelectronic device obtained in this way has in the range 16 of the transparent lacquer no metallization on.

Selbstverständlich kann der transparente Lack 16 bezüglich seiner gegenständlichen Beschaffenheit so gewählt werden, dass es bei der Trennwicklung entweder zum Abziehen des Metalls vom transparenten Lack 16 kommt (siehe 12) oder zum vollständigen Abziehen des transparenten Lacks 16 (ähnlich wie in der 9 gezeigt).Of course, the transparent varnish 16 be selected with respect to its objective nature that it is in the separation winding either for stripping the metal from the transparent paint 16 comes (see 12 ) or to completely remove the transparent varnish 16 (similar in the 9 shown).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2049345 B1 [0012]
WO 99/13157 [0013]
WO 92/11142 [0014]
EP 0516790 [0014, 0015]
DE 4041025 [0014]
WO 97/23357 [0015]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

KDM Rao, C. Hunger, R. Gupta, GU Kulkarni, M. Thelakkat: "A cracked polymer templated metal network as a transparent conducting electrode for ITO-free organic solar cells", Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, Vol. 16, pp. 15107-15110 [0002]
S. Kiruthika, R. Gupta, KDM Rao, S. Chakraborty, N. Padmavathy, GU Kulkarni: "Large area solution processed transparent conducting electrode based on highly interconnected Cu wire network", J. Mater. Chem. C, 2014, Vol. 2, pp. 2089-2094 [0002]

Claims

Method for producing an optoelectronic device, comprising the following steps: A) providing a carrier substrate; B) applying a wash paint on the carrier substrate in first, a first motif forming areas; C) applying a crack-forming coating to the carrier substrate in second, second motif-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating forming numerous cracks during drying in the form of a dense, coherent web; D) the application of a metallization on the carrier substrate, so - In the areas outside the first, a first motif-forming areas and outside the second, a second motif-forming areas, the metal is deposited on the carrier substrate; In the second, second motif forming areas, the metal is deposited within the cracks of the cracked coating on the carrier substrate and deposited outside the cracks of the cracked coating above the cracked coating; E) removing the wash paint in the first regions and removing the cracked coating in the second regions together with the metal overlying the coating such that the resulting support substrate is adapted to: - In the first, a first motif forming areas has no metallization; - In the second, second motif forming areas has a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network; In the areas which do not belong to the first, a first motif forming areas and the second, second motif forming areas include an opaque, conductive metallization.

The method of claim 1, wherein step B) is performed prior to step C) or step B) is performed after step C).

Method for producing an optoelectronic device, comprising the following steps: a) providing a first carrier substrate; b) applying a crack-forming coating to the first support substrate in first, first motif-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating, when dried, forming numerous cracks in the form of a dense, continuous web; c) applying a metallization to the first carrier substrate obtained in step b) in such a way that In the regions outside the cracked coating, the metal is deposited on the carrier substrate; and In the areas of the cracked coating, the metal is deposited within the cracks on the carrier substrate and deposited outside the cracks above the cracked coating; d) separately providing a second carrier substrate provided with an adhesive coating; e) fixing the separately provided second carrier substrate by means of the adhesive coating on the cracked coating of the first carrier substrate obtained after steps a), b) and c); f) detaching the second carrier substrate having the adhesive coating together with metal adhering to the adhesive coating from the first carrier substrate so that the resulting first carrier substrate is such that it - In the first, a first motif forming areas has a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network; - In the areas that are not among the first, a first motif forming areas include an opaque, conductive metallization.

Optoelectronic device obtainable by the method according to one of claims 1 to 3.