DE102015007238B4 - Method for producing an optoelectronic device - Google Patents
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Abstract
Verfahren, bei dem eine optoelektronische Vorrichtung hergestellt wird, umfassend die folgenden Schritte: A) das Bereitstellen eines Trägersubstrats; B) das Aufbringen einer Waschfarbe oder eines transparenten Lackes 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 Riss-bildenden Beschichtung, wobei die Beschichtung beim Trocknen zahlreiche Risse in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes ausbildet; D) das Aufbringen einer Metallisierung auf das Trägersubstrat, sodass – in den Bereichen außerhalb der ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereiche und außerhalb der zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereiche das Metall auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird; – in den zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen das Metall innerhalb der Risse der mit Rissen versehenen Beschichtung auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird und außerhalb der Risse der mit Rissen versehenen Beschichtung oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung abgeschieden wird; E) das Entfernen der Waschfarbe oder des transparenten Lackes in den ersten Bereichen zusammen mit dem darauf vorliegendem Metall und das Entfernen der mit Rissen versehenen Beschichtung in den zweiten Bereichen zusammen mit dem oberhalb der Beschichtung vorliegendem Metall, 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.A method of making an optoelectronic device comprising the steps of: A) providing a carrier substrate; B) applying a wash ink or a transparent lacquer to the carrier substrate in first, a first motif forming areas; C) applying a crack-forming coating to the carrier substrate in second second-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating forming numerous cracks in the form of a dense, continuous web upon drying; D) the application of a metallization on the carrier substrate, so that - in the areas outside the first, a first motif-forming areas and outside the second, 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 or the transparent paint in the first regions together with the metal thereon and removing the cracked coating in the second regions together with the metal present above the coating such that the resulting support substrate is such that it: - 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.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung.The invention relates to a method for producing an optoelectronic device.
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 on highly interconnected Cu wire network”, J. Mater. Chem. C, 2014, Band 2, Seiten 2089–2094.
- 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.
- 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.
Alternativen zur Herstellung transparenter Elektroden nennt der Artikel „Towards low-cost transparent conducting electrodes” von Kulkarni et al. in Current opinion in Chemical Engineering, Mai 2015, 8: 60–68.Alternatives for the production of transparent electrodes are mentioned in the article "Towards low-cost transparent conducting electrodes" by Kulkarni et al. in Current opinion in Chemical Engineering, May 2015, 8: 60-68.
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 im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the feature combination defined in
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
- 1. (Erster Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:1. (First aspect of the invention) A method of manufacturing an optoelectronic device, comprising the following steps:
- A) das Bereitstellen eines Trägersubstrats;A) providing a carrier substrate;
- B) das Aufbringen einer Waschfarbe auf das Trägersubstrat in ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen;B) applying a wash paint on the carrier substrate in first, a first motif forming areas;
- C) das Aufbringen einer Riss-bildenden Beschichtung auf das Trägersubstrat in zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen und Trocknen der Riss-bildenden Beschichtung, wobei die Beschichtung beim Trocknen zahlreiche Risse in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes ausbildet;C) applying a crack-forming coating to the carrier substrate in second second-forming areas and drying the crack-forming coating, the coating forming numerous cracks in the form of a dense, continuous web upon drying;
- D) das Aufbringen einer Metallisierung auf das Trägersubstrat, sodassD) the application of a metallization on the carrier substrate, so
- – in den Bereichen außerhalb der ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereiche und außerhalb der zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereiche das Metall auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird;- 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 den zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen das Metall innerhalb der Risse der mit Rissen versehenen Beschichtung auf dem Trägersubstrat abgeschieden wird und außerhalb der Risse der mit Rissen versehenen Beschichtung oberhalb der mit Rissen versehenen Beschichtung abgeschieden wird;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) das Entfernen der Waschfarbe in den ersten Bereichen und das Entfernen der mit Rissen versehenen Beschichtung in den zweiten Bereichen zusammen mit dem oberhalb der Beschichtung vorliegendem Metall, sodass das erhaltene Trägersubstrat so beschaffen ist, dass es:E) removing the wash paint in the first areas and removing the cracked coating in the second areas together with the metal overlying the coating such that the resulting support substrate is arranged to:
- – in den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereichen keine Metallisierung aufweist;- In the first, a first motif forming areas has no metallization;
- – in den zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen eine transparente, leitfähige Metallisierung in Form eines dichtmaschigen, zusammenhängenden Netzes aufweist;- In the second, second motif forming areas has a transparent, conductive metallization in the form of a dense, coherent network;
- – in den Bereichen, die nicht zu den ersten, ein erstes Motiv bildenden Bereiche und den zweiten, ein zweites Motiv bildenden Bereichen gehören eine opake bzw. kontinuierliche, leitfähige Metallisierung aufweist.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. (Alternative zur 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.
- 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. (alternative to the invention) 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.
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.
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. Halt 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
Die Feinstrukturierung einer Metallisierung kann darüber hinaus durch ein sogenanntes Waschverfahren erfolgen. In der
Die
Die
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 Riss-bildenden 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 on the carrier substrate in second, takes place second motif forming areas and drying the crack-forming coating, wherein the coating during drying forms numerous cracks 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 ink, the carrier substrate provided with a metallic mesh 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 stamping 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 nicht erfindungsgemäßen Alternative 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.
- 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 Riss-bildenden 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 for Carrier substrate and deposited directly on the carrier substrate metal. Depending on the choice of crack-forming coating occurs in the subsequent separation winding either to peel off the metal from the crack-forming coating or to completely peel off 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 ("
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:
Gemäß der
Danach erfolgt der Schritt des Metallisieren, z. B. durch Aufdampfen von Metall
- – 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.
- -
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.
Gemäß der
Gemäß der
Je nach Wahl der Riss-bildenden Beschichtung
Gemäß der
Gemäß der
Bei der anschließenden Trennwicklung kommt es zum Abziehen des Metalls von der mit Rissen versehenen Beschichtung
Selbstverständlich kann der transparente Lack
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992011142A1 (en) * | 1990-12-20 | 1992-07-09 | Gao Gesellschaft Fúr Automation Und Organisation Mbh | Magnetic metallic security thread with negative inscription |
WO1997023357A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security document with a security component and method for the production thereof |
WO1999013157A1 (en) * | 1997-09-08 | 1999-03-18 | Giesecke & Devrient Gmbh | Secure sheet for bank note paper and method for making same |
EP2049345B1 (en) * | 2006-08-09 | 2013-06-19 | OVD Kinegram AG | Method for producing a multi-layer body, and multi-layer body |
Family Cites Families (2)
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992011142A1 (en) * | 1990-12-20 | 1992-07-09 | Gao Gesellschaft Fúr Automation Und Organisation Mbh | Magnetic metallic security thread with negative inscription |
EP0516790A1 (en) * | 1990-12-20 | 1992-12-09 | Gao Ges Automation Org | Magnetic metallic security thread with negative inscription. |
WO1997023357A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Giesecke & Devrient Gmbh | Security document with a security component and method for the production thereof |
WO1999013157A1 (en) * | 1997-09-08 | 1999-03-18 | Giesecke & Devrient Gmbh | Secure sheet for bank note paper and method for making same |
EP2049345B1 (en) * | 2006-08-09 | 2013-06-19 | OVD Kinegram AG | Method for producing a multi-layer body, and multi-layer body |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
KIRUTHIKA, S. [u.a.]: Large area solution processed transparent conducting electrode based on highly interconnected Cu wire network. In: J. Mater. Chem. C, 2, 06.02.2014, S. 2089-2094. - ISSN 2050-7526 * |
KULKARNI, G. U. [u.a.]: Towards low cost materials and methods for transparent electrodes. In: Current Opinion in Chemical Engineering, 8, 05.2015, S. 60 - 68. - ISSN 2211-3398 * |
RAO, K. D. M. [u.a.]: A cracked polymer templated metal network as a transparent conducting electrode for ITO-free organic solar cells. In: Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 09.06.2014, S. 15107-15110. - ISSN 1463-9076 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4116106A1 (en) | 2021-07-06 | 2023-01-11 | Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH | Security document and method for producing a security document |
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