WO2013023748A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zur innenbehandlung eines hohlkörpers mit einer flüssigkeit - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zur innenbehandlung eines hohlkörpers mit einer flüssigkeit Download PDF

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WO2013023748A1
WO2013023748A1 PCT/EP2012/003328 EP2012003328W WO2013023748A1 WO 2013023748 A1 WO2013023748 A1 WO 2013023748A1 EP 2012003328 W EP2012003328 W EP 2012003328W WO 2013023748 A1 WO2013023748 A1 WO 2013023748A1
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WO
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hollow body
liquid
layer
interior
opening
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PCT/EP2012/003328
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Thomas Asperger
Maik LANGNER
Jens Drechsel
Karl Leo
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Technische Universität Dresden
Creaphys Gmbh
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K71/10—Deposition of organic active material
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic device, such.
  • an optoelectronic lighting device such.
  • an OLED lighting device such as an OLED lighting device
  • a photovoltaic device such as an OLED lighting device
  • the optoelectronic component has a
  • Luminaire or an absorber body in the form of a hollow body further relates to a method for the internal treatment of a hollow body, such as. B. a hollow sphere, with a liquid, for. B. for a coating or cleaning an inner surface of the hollow body.
  • the invention relates in particular to a method for producing an optoelectronic component, such as. B. an optoelectronic lighting device having a hollow body, in which at least one electrically and / or optically active layer is produced.
  • the invention also relates to an optoelectronic device, such.
  • the coating material may, for. B. are provided in the gaseous state in the hollow body and form a layer by condensation on the inner surface (physical or chemical vapor deposition). Furthermore, the coating material in the form of solid or liquid particles (powder, drops) deposited on the inner surface and z. B. be converted by a heat treatment in a closed layer.
  • liquid coating materials may be applied by dip coating by filling and swirling the hollow body with the liquid coating material to leave a liquid film after pouring the liquid coating material onto the inner surface.
  • the liquid film forms after drying, possibly with a heat treatment, the desired layer.
  • a problem of conventional inner coating processes arises when the layer is to be made with a layer thickness that is uniform along the curved inner surface.
  • This can be a disadvantage, depending on the space available and the complexity of the source structure.
  • Evaporation sources are often not freely miniaturized, so that conventional methods in which a source is introduced into the hollow body, make demands on a sufficient minimum width of an opening of the hollow body.
  • the uniform supply of material is facilitated. Nevertheless, when pouring liquid films with uneven layer thicknesses can be left behind.
  • the problems mentioned are even greater if a predetermined layer thickness profile is to be set reproducibly on the curved inner surface.
  • Another problem of the conventional internal coating process occurs when not the entire inner surface, but only portions of the inner surface to be coated. Although partial coating is possible using diaphragms between the source and the inner surface. However, unwanted shading effects or undefined edges of the coated sections with an undesirable thickness gradient may occur. Alternatively, releasable films may be used on the inner surface to partially remove a coated coating material so that the layer is made only in the desired sections. However, this requires additional process steps for the production of the releasable films.
  • OLED lighting devices were created with a curved light body whose shape is adapted to that of a conventional incandescent lamps.
  • a luminous element of a conventional OLED luminous device comprises, for example, a hollow sphere, on the inner surface of which emission and electrode layers are arranged. With the electrode layers, charge carriers are injected flat into the emission layers.
  • the electrode layers are electrically connected to external contacts which are provided for a connection of the OLED lighting device to an external circuit.
  • the electrical connection between one of the electrode layers and one of the outer contacts in conventional OLED lighting devices typically takes place via a single line connection, for example via a wire conductor (see, for example, EP 1 448 026 A1 or JP 2004/207081 A).
  • the conventional contacting of the electrode layers in each case via a single line connection has proven to be disadvantageous. Since the contacting typically takes place in a base region which has a smaller diameter than the luminous element, the current densities in the base region are considerably higher than in the electrode layers. The high current densities must be absorbed by the individual line connection. Furthermore, the local contacting of the electrode layers results in an uneven distribution of the charge carriers in the electrode layers and thus an uneven injection into the emission layers. As a result, the brightness of the OLED lighting device along the surface of the luminous body may be uneven.
  • OLED lighting device in the form of a lamp with a base is known from DE 10 2009 051 962 AI, wherein the electrical connection between the electrode layers and external contacts takes place via contact plates which extend over the cross-section of the base.
  • This type of contacting is disadvantageous due to the complexity of the structure, a limited mechanical stability of the contact plates and a limited reliability of contact formation.
  • the contact plates must be extremely precise and elaborate. Material parameters, such as the coefficient of thermal expansion, must be precisely matched between the hollow body and the contact plates, so that the joint does not break off when heated or otherwise stressed. This tuning limits the choice of material for both the hollow body and the plate.
  • the object of the invention is to provide an improved process for the internal treatment of a hollow body with a liquid, with which the disadvantages of conventional techniques are avoided.
  • the method is intended to enable a treatment of partial sections of the inner surface of the hollow body, a reproducible supply of material to the inner surface and / or a wetting of the inner surface on sections with defined edges.
  • a method for internal coating of a hollow body which comprises the production of a layer having a predetermined thickness, for. B. with a uniform
  • Layer thickness or a predetermined thickness profile allows. Furthermore, it is the object of the invention to provide an improved hollow body, with the disadvantages of conventional hollow body are avoided, which have been subjected to an internal treatment.
  • the hollow body should be characterized in particular in that the inner surface is treated by an accurate and reproducible material supply and / or treated sections of the inner surface are formed with high accuracy. Furthermore, it is the task
  • the invention provides an improved optoelectronic component, in particular to provide an improved OLED lighting device, with the disadvantages of conventional OLED lighting devices, in particular related to the contacting of the electrode layers are avoided.
  • the object is achieved by a method for internal treatment of a hollow body with a liquid which is under the action of a working pressure and is moved from a liquid bath through an opening to a predetermined liquid level above the opening in the hollow body ,
  • the liquid is not irregularly poured and poured into the interior of the hollow body, but moved so that a uniform wetting of an inner surface of the hollow body can take place.
  • a uniform supply of material to the inner surface takes place up to the desired liquid level.
  • the liquid level can be chosen freely, so that the inventive method simplifies a treatment of portions of the inner surface of the hollow body.
  • the working pressure can be adjusted with high accuracy, so that the desired sections can be treated with high accuracy accordingly.
  • the hollow body with an opening provided.
  • the hollow body generally comprises a hollow body wall which encloses a cavity and in which the opening is provided.
  • the hollow body wall comprises a light-transmissive material of constant thickness, such as. As glass or plastic.
  • the hollow body has z. B. a rotationally symmetrical shape, which is formed in particular by a ball, an ellipsoid, a cylinder and / or sections thereof.
  • the hollow body may in particular have the shape of a bulb of an incandescent lamp.
  • the hollow body wall contains a single opening.
  • the axis of rotational symmetry (z-axis, longitudinal axis of the hollow body) preferably extends through the opening.
  • the hollow body contains a plurality of openings and / or is not rotationally symmetrical.
  • the hollow body is arranged so that the opening is located below the cavity in the hollow body.
  • the opening has z. B. vertically downwards, ie in the direction of gravity.
  • the liquid generally comprises a liquid substance which is adapted to act on the inner surface of the hollow body, for. B. by a layer formation or by a change in the inner surface is suitable.
  • the liquid is provided at the opening of the hollow body, wherein the opening is completely closed by the liquid.
  • the hollow body is immersed, for example, in the liquid bath, so that the edge of the hollow body wall, which encloses the opening, is completely surrounded by the liquid.
  • a gas- and liquid-tight connection line for connecting the opening to the liquid bath can be arranged at the opening.
  • the liquid is moved through the opening so that at least one velocity component of the liquid is directed vertically upwards, ie opposite to the direction of gravity.
  • the liquid is moved with at least one velocity component opposite to the direction of gravity in the hollow body.
  • An interior of the hollow body is enclosed by the liquid, wherein the interior is bounded by the upper boundary surface of the liquid and otherwise by the inner surface of the hollow body wall.
  • the liquid is subjected to the working pressure, wherein under the action of the working pressure and / or by a plunger movement, a movement of the liquid takes place in the hollow body.
  • the interface increases, with the volume of the interior varying until the liquid reaches a desired liquid level above the opening.
  • the fluid is at the current fluid level, i. H. at the upper edge pointing away from the opening, with a contour determined by the surface tension of the liquid.
  • this allows a treatment, for.
  • the interior of the hollow body via at least one gas line is connected to an environment of the hollow body.
  • the gas line offers advantages for the adjustment of the working pressure and / or for a pressure compensation in the hollow body.
  • the individually or in combination rea- can be l cryomalte-co-semiconductor in the interior of the hollow body, a negative pressure can be generated, which forms the working pressure and which is less than a pressure acting on the liquid in the liquid bath. If the liquid in the liquid bath is free of pressure from the surrounding atmosphere, ie if the atmospheric pressure acts on the liquid in the liquid bath, the working pressure is formed by a negative pressure which is lower than the atmospheric pressure. Due to the pressure difference between the negative pressure in the interior and the pressure acting on the outside of the liquid, the liquid is moved through the opening in the hollow body. The liquid is sucked into the hollow body under the effect of the working pressure.
  • the liquid in the hollow body rises.
  • the negative pressure is provided until the upper interface of the liquid has reached the desired liquid level.
  • a first pressure control device such. B. a vacuum pump with a metering valve, provided to generate the negative pressure in the interior of the hollow body.
  • the first pressure control device is preferably connected via at least one gas line to the interior of the hollow body, which extends between the interior and the surroundings of the hollow body.
  • the at least one gas line extends from the first pressure control device through the opening into the interior of the hollow body.
  • the liquid in the Liquid bath in particular on the liquid present at the opening, exerted an overpressure which is greater than an internal pressure in the interior of the hollow body.
  • the liquid is injected through the opening in the hollow body under the effect of the working pressure.
  • the liquid level up to which the liquid is raised in the hollow body can be adjusted by the choice of the overpressure with high accuracy.
  • the internal pressure may be adjusted with the first pressure control device using the first gas line.
  • the adjustment of the internal pressure (in particular negative pressure relative to the external atmospheric pressure) and the overpressure enable a particularly accurate and reproducible movement of the liquid in the hollow body.
  • the internal pressure may be equal to an external atmospheric pressure.
  • the at least one gas line between the interior of the hollow body and the external environment is preferably provided as a pressure equalization line.
  • the at least one gas line preferably extends through the opening of the hollow body to the outside.
  • the first pressure control device and the gas line can also be dispensed with by compressing residual gas in the hollow body when the liquid is pressed in.
  • the overpressure which acts on the liquid in the liquid bath, can advantageously with a second pressure control device, the z. B. is formed by a pump with a metering valve can be generated.
  • a working pressure acting on the liquid which is equal to the internal pressure in the hollow body.
  • the working pressure is balanced.
  • the atmospheric pressure acts both in the interior of the hollow body and on the liquid in the liquid bath.
  • the movement of the liquid is achieved by a plunger movement of the hollow body and the liquid bath relative to each other.
  • the hollow body is immersed in the liquid bath, wherein a pressure equalization between the interior and the external pressure acting on the liquid bath, z. B. the atmospheric pressure is provided.
  • an external wetting of the hollow body takes place during immersion, which may be undesirable and may be subsequently removed.
  • the advantage is the pressure-free arrangement.
  • the working pressure is balanced using at least one gas line (pressure equalization line) extending between the interior and an environment of the liquid bath.
  • the at least one gas line leads through the opening of the hollow body.
  • the at least one gas line is provided which, depending on its function with the first pressure control device, the external atmosphere or an additional gas source, for. B. for providing a reactive gas in the interior, may be connected. It can be provided, for example, a single gas line, resulting in benefits by a simple apparatus design. Alternatively, several can Gas lines may be provided, all or in groups perform common functions or each of which has a specific function, such. As pressure equalization or supply of a reactive gas fulfilled.
  • the at least one gas line preferably extends from an inner end in the interior of the hollow body via the opening to an outer end in the vicinity of the hollow body, which is z. B. opens to the outside atmosphere or which is connected to the first pressure control device.
  • the at least one gas line can be arranged so that the inner end in the interior has a maximum distance from the opening.
  • the inner end is located in the vertical direction at maximum height, z. B. at the apex of the hollow body, which is in the vertical direction opposite to the opening. This allows an internal treatment of the hollow body up to a liquid level immediately below the inner end of the at least one gas line.
  • the inner surface of the hollow body can thus almost completely treated, z. B. coated, be.
  • the at least one gas line can be firmly connected to the hollow body. In this case, the expenditure on equipment for carrying out the method according to the invention is advantageously reduced.
  • the supply of a gas via at least one second gas line may be provided in the interior of the hollow body.
  • the treatment of the inner surface of the hollow body can be influenced by the gas.
  • an inert gas can be supplied, which forms a protection of the inner surface of the hollow body against vapors from the liquid supplied into the hollow body.
  • a reactive gas be fed, which for the wetted with the liquid inner surface of the hollow body, a reactive, z. B. activating, has effect.
  • the reactive gas a layer formation after removal of the liquid from the hollow body, such as. B a polymerization, are influenced.
  • the temperature of the supplied gas can be controlled defined.
  • the liquid in the liquid bath may comprise at least two immiscible phases.
  • the liquid is arranged in the liquid bath and possibly a connecting line between the liquid bath and the opening of the hollow body in separate phases.
  • the various phases are moved during the movement of the liquid in the hollow body up to different liquid levels.
  • several treatments of the inner surface, such. B. several coatings are combined.
  • a reflux of the liquid from the hollow body is provided.
  • the liquid flows away from the wetted sections of the inner surface, so that a liquid film remains which optionally forms a desired inner coating of the hollow body.
  • the reflux can be adjusted so that a uniform, vortex-free flow of the liquid takes place. Undesirable variations of the remaining liquid film can thus advantageously be avoided.
  • the setting of a variable speed of reflux is particularly advantageous in the interior coating of hollow bodies. If the inner surface of the hollow body has portions whose slope (inclination relative to the horizontal) is greater than in other sections, for example, in the steeper sections, a different speed of reflux may be provided as in the shallower sections, so as to the effect of the geometry of the inner surface on the
  • Compensate for shift formation Depending on the liquid and the type of layer formation, a larger (for example in the case of dipping paints) or lower speed (for example in the case of thermosetting coatings) may occur in the steeper sections
  • Layers of the reflux may be provided as in the shallower sections.
  • the level-dependent reflux rate is regulated via a closed control loop.
  • a current signal of a level sensor serves as a control signal for the pressure control device, which controls the return flow rate via the pressure variation in the hollow body.
  • the optimal characteristic of this control loop can be determined iteratively.
  • the layer thickness profile of the finished layer is repeatedly measured in a series of test patterns and, for example, at the points too thin in the subsequent test pattern, the reflux rate is increased. The start of the test series could, for example, take place via a constant flow rate in the first test pattern of the series.
  • an inner coating of the hollow body with the liquid can be provided. After the reflux of the liquid remains on the inner surface of the hollow body Liquid film back, which forms an inner layer by a physical or chemical action.
  • a physical effect includes z. B. a temperature, while a chemical action z. B. comprises a polymerization.
  • a component of the liquid can be deposited electrolytically on the inner surface of the hollow body.
  • an internal processing of the hollow body wall such as. As a surface finish, a surface activation and / or surface etching may be provided.
  • the liquid is an etching substance, such. B. HF
  • a coating on the inner surface can be removed by the action of the liquid.
  • a cleaning of the inner surface may be provided.
  • the method according to the invention is thus also suitable for resolving existing films on the inner surface of the hollow body in a defined manner. So acidic / basic liquids and solvents can be transported inside to dissolve / dissolve the layers.
  • a non-miscible combination of liquids offers itself in order to produce a lower edge of the wetting in addition to an upper edge of the wetting.
  • the liquid introduced into the hollow body can be selected.
  • the liquid can z.
  • a paint a suspension of insoluble matter, a slurry, a monomer solution of an organic substance, a polymer solution of an organic substance, a liquid surfactant
  • the z. B. is suitable for forming a self-assembling monolayer, a liquid with nanoparticles, such as.
  • a silver wire suspension a colloidal dispersion and / or a two-component system.
  • the Liquid is liquid under the operating conditions of the inner treatment of the hollow body. You can z. B. under normal conditions (atmospheric pressure, room temperature) to be liquid, or the operating conditions of the internal treatment are chosen so that the liquid comprises a melt.
  • a surface treatment of the inner surface of the hollow body may be provided.
  • the inner surface may be a physical, z. B. electrical, and / or a chemical exposure.
  • a plasma treatment and / or a chemical cleaning in particular using the method according to the invention can be provided.
  • the inner surface of the hollow body can be completely or - apart from a negligible residual area - almost completely subjected to the inner treatment.
  • a complete internal treatment is possible, for example, when the hollow body is rotated during the internal treatment about an axis which is opposite to the vertical direction, i. the direction of gravity is inclined.
  • a level measurement can be provided in the internal treatment of the hollow body. During the movement of the liquid into the hollow body, the current liquid level and / or the volume of the inner space in the hollow body can be measured. The measured fill level can advantageously be used to control the first pressure control device.
  • the hollow body is part of an optoelectronic component.
  • the inventive method is used in the production of
  • the optoelectronic component is generally a device with which electrical energy is converted into light or, conversely, light is converted into electrical energy.
  • the hollow body is preferably a luminous element of an OLED lighting device (OLED: organic, light-emitting diode).
  • OLED lighting device has a multiplicity of electrical and / or optical functional layers with at least one emission layer.
  • the internal treatment according to the invention of the hollow body comprises the formation of at least one of the functional layers in the interior of the hollow body.
  • the optoelectronic component, a photovoltaic device or a part of this, such. B. be a solar cell or a detector device.
  • the internal treatment of the hollow body comprises the formation of at least one absorber layer of the solar cell or the detector device.
  • the hollow body can be designed as a light-sensitive detector (for example, a photodiode having a sensitivity extending over almost the entire solid angle).
  • an electrical support grid can be reinforced by an electrolytic deposition from the liquid provided according to the invention in the hollow body.
  • said layers can be arranged side by side, one above the other and / or overlapping.
  • the entire layer structure of the OLED lighting device can be realized with the method according to the invention.
  • the inventive method for producing the at least one electrode layer and / or at least one contact finger in a base region (base region) of the OLED lighting device can be used to electrically connect the at least one electrode layer to a contact element of the OLED lighting device ,
  • the method can be used in the production of a jewelry body, which is formed by the hollow body.
  • the inner treatment of the hollow body may in this case comprise the formation of at least one color layer on the inner surface of the hollow body.
  • a decorative effect can thus be achieved.
  • An optoelectronic component in particular an OLED lighting device or a photovoltaic device is an independent subject of the invention.
  • the optoelectronic device described here is preferably produced by the method according to the invention, but can also be combined with other methods for layer formation in hollow bodies, eg. B. vapor deposition, sputtering or Aufsprüh process, optionally in combination with a galvanic deposition and / or using masks, are produced.
  • the optoelectronic component according to the invention comprises a hollow body which carries on its inner surface at least one emission layer or at least one absorber layer.
  • the hollow body has a hollow base area (base rich), in which at least one electrode layer and / or at least one contact finger (or: contact strip, contact lines, interconnects) for contacting the at least one emission layer or the at least one absorber layer is provided.
  • At least one passivation layer of electrically insulating material is provided, which covers the at least one electrode layer and / or at least one layer-shaped contact finger provided in the base region except for the direct contact point.
  • the passivation layer allows a large-area extension of the electrode layer and / or the contact fingers of the at least one emission layer or at least one absorber layer towards outer contact elements in the base region.
  • the at least one passivation layer in an optically passive, d. H. non-luminous or non-absorbing portion of the opto-electronic device, or multiple layers are electrically isolated from each other in the optically passive region.
  • the passivation layer arranged according to the invention in the base region and electrically insulating the electrode layers or the associated contact fingers from each other makes it possible to overcome the limitations of the conventional technique according to DE 10 2009 051 962 A1.
  • the production of the optoelectronic component is substantially simplified since the passivation layer can be produced in the same process as the other layers.
  • the mechanical stability is not a problem, since all layers are supported by the hollow body and base region. Restrictions on the formation of contacts are excluded.
  • Particularly preferred is a configuration in which the at least one contact finger electrically connects the at least one electrode layer to at least one of the contact elements. It can z. B.
  • FIG. 1 shows the first embodiment of the method according to the invention, in which in the interior of the
  • Hollow body is generated a negative pressure
  • FIG. 2 shows a first variant of the second embodiment of the method according to the invention, in which an overpressure is exerted on the liquid;
  • FIG. 3 shows a second variant of the second embodiment of the method according to the invention, in which an overpressure is exerted on the liquid;
  • FIG. 1 shows a first variant of the third embodiment of the method according to the invention, in which the liquid is pressure-free;
  • Figure 5 a second variant of the third embodiment of the method according to the invention, in which the liquid is pressure-free;
  • Figures 6 to 8 schematic illustrations of further variants of the invention; an electrolytic deposition of a substance from the liquid in the hollow body
  • Variants of a level measurement in the hollow body and an exemplary illustration of an embodiment of the OLED lighting device according to the invention.
  • the invention will be explained below by way of example with reference to the production of an OLED lighting device in the form of a hollow sphere with a base. It is emphasized that the application of the invention is not limited to the production of the OLED lighting device or the concrete shape, but also in the production of OLED lighting devices with a different shape, solar cells, detectors or jewelry bodies or other internal treatment , z. As a cleaning or surface treatment of hollow bodies is possible. Details of the structure and the function of an OLED layer structure are not explained, as far as they are known per se from the prior art.
  • Figure 1 schematically illustrates the first embodiment of the invention, in which the liquid 1 is moved under the action of a negative pressure in the interior of a hollow body 10.
  • the hollow body 10 comprises a ball portion 11 and a base portion 12, at its end opposite to the ball portion 11 an opening 13 is provided.
  • the line from the center of the opening 13 to the apex of the ball portion 11 forms the longitudinal axis (z-axis) of the hollow body 10.
  • the ball portion 11 has z. B. an outer diameter of 5 cm, while the base portion 12 has an outside diameter of z. B. 2 cm.
  • the hollow body wall of the hollow body 10 is z. B. made of glass or a transparent plastic having a thickness of z. B. 1 mm.
  • the liquid 1 for internal coating of the hollow body 10 is provided in a liquid bath 20, the z. B. is formed by a tub or other vessel for the liquid 1.
  • the liquid bath 20 is open at the top, i. the liquid 1 in the liquid bath 20 is exposed to the atmospheric pressure.
  • a pressure control device 30 is arranged outside the hollow body 10 and connected via a gas line 31 to the interior of the hollow body 10.
  • An inner end 32 of the gas conduit 31 is disposed at the upper apex of the ball portion 11 opposite to the opening 13.
  • the gas line 31 leads through the opening 13 and the liquid 1 in the liquid bath 20 to the first pressure control device 30, with which the outer end 33 of the gas line 31 is connected.
  • Pressure control device 30 includes z. B. a combination of a vacuum pump with a metering valve (details not shown).
  • the gas line 31 is z.
  • a shape-retaining material is used, which with a holding device (not shown), such as. B. a clip on the edge of the liquid bath 20, is placed.
  • the hollow body 10 is immersed with the downwardly facing opening 13 in the liquid 1 in the liquid bath 20.
  • the z-axis is vertically aligned. It is sufficient if the hollow body 10 is immersed only so far that the edge of the opening 13 is completely enclosed by the liquid 1.
  • the opening 13 is closed by the liquid 1.
  • a supply of further liquid into the liquid bath 20 is provided in order to maintain the level in the liquid bath 20.
  • This supply may be coupled to the operation of the first pressure control device 30.
  • the supply is not required if the volume of the liquid bath 20 is so much larger than the internal volume of the hollow body 10 that the level in the liquid bath 20 remains virtually unchanged during the internal treatment.
  • the hollow body 10 is so far immersed in the liquid 1, that even during the desired movement of the liquid 1 in the interior of the hollow body 10, the level in the liquid bath 20 remains so that the opening 13 is constantly closed by the liquid 1.
  • it may be provided with a protective screen (see FIG. 5).
  • Pressure control device 30 is actuated, so that in the interior of the hollow body 10, a negative pressure is generated, which is less than the external atmospheric pressure. Accordingly, the liquid 1 is sucked into the interior of the hollow body 10. Through the upper boundary surface 2 of the liquid 1 in the hollow body 10, an interior 14 of the hollow body 10 is enclosed.
  • the interface 2 is heated up to a desired liquid level 15 is raised or the volume of the interior 14 is reduced. Up to the liquid level 15, the inner surface of the hollow body wall is wetted with the liquid 1. Subsequently, the liquid 1 is refluxed into the liquid bath 20.
  • the interior 14 is ventilated via the gas line 31, so that the pressure in the interior 14 is gradually reduced.
  • the interior 14 can be acted upon by an inert gas via a further gas line (not shown) (see FIG. 6), with the liquid 1 flowing back into the liquid bath 20.
  • the desired layer is formed on its inner surface.
  • the layer thickness can be adjusted depending on the reflux rate.
  • the reflux rate in steeper sections of the hollow body wall, for. B. near the equator of the ball portion 11 are chosen to be smaller than in shallower sections of the hollow body wall, z. If necessary, a thickness profile of the layer on the inner surface of the hollow body 10 can be adjusted by the variation of the reflux velocity.
  • a pretreatment of the inner surface may be provided, the z.
  • the deposition of a precursor and / or a hydrophilizing or hydrophobizing includes, for. B. to promote the wetting of the inner surface and / or to provide a reactive component of the layer formation.
  • the pretreatment can be carried out by a conventional method, e.g. B.
  • FIG. 1 schematically illustrates a first variant of the second embodiment of the invention, in which the liquid 1 is moved under the action of an overpressure through the opening 13 into the interior of the hollow body 10.
  • a hollow body 10 with a spherical section 11 and a base region 12 is illustrated.
  • the liquid bath 20 is connected via a connecting line 21 in a gas-tight manner to the opening 13 at the lower end of the base region 12.
  • the connecting line 21 includes a metering valve 22.
  • the liquid bath 20 is connected to a second pressure control device 40, the z. B.
  • a pump in combination with a metering valve (not shown).
  • the function of the metering valve of the second pressure control device 40 can be fulfilled by the metering valve 22 in the connecting line 21.
  • a gas line 31 is arranged as a pressure equalization line, which is guided through the opening 13 and the wall of the connecting line 21 to the outside.
  • three variants of the gas-tight connection of the connecting line 21 to the base region 12 are illustrated by way of example.
  • the end 23 of the connecting line 21 can be pressed, for example against the edge of the opening 13 of the base portion 12, wherein for sealing a circumferential elastic seal 24 is provided.
  • the end 23 of the connecting line 21 may have a smaller or a larger diameter than the base region 12 and be plugged into or onto the base region 12, wherein in turn an elastic Seal 24, z. B. an O-ring is provided.
  • the hollow body 10 can be pressed mechanically against the connecting line 21.
  • the second pressure control device 40 is actuated and the metering valve 22 is opened, so that the liquid 1 is acted upon at the opening 13 of the hollow body 10 with an overpressure.
  • the liquid 1 is moved upward into the hollow body 10 until the interface 2 of the liquid 1 has reached the desired liquid level 15. Subsequently, the liquid 1 flows back into the liquid bath 20.
  • the liquid bath can be aerated and / or the interior 14 can be acted upon by an overpressure via the gas line 31, so that the liquid 1 flows back into the liquid bath 20.
  • FIG. 3A A second variant of the second embodiment of the invention, in which the liquid 1 is moved under the effect of an overpressure into the interior of the hollow body 10, is illustrated schematically in FIG.
  • This variant is characterized by a simplified apparatus complexity, as dispensed with a gas line as in Figure 2.
  • the hollow body 10 is provided with the downwardly facing opening 13 above the liquid bath 20 with the liquid 1 (FIG. 3A).
  • FIG. 3B When the base region 12 of the hollow body 10 is immersed in the liquid 1 by a plunging movement (FIG. 3B), the residual gas in the interior space 14 can not escape. The residual gas is compressed, with the interface 2 in the interior of the hollow body 10 occupies a different height than the level of the liquid 1 in the liquid bath 20.
  • the increased internal pressure in the interior 14 is compensated by the pressure by a pressure control device (not shown, see arrow) on the liquid 1 in Liquid bath 20 is exercised.
  • the liquid 1 rises in the interior of the hollow body 10 to a desired liquid level 15, so that the inner surface of the hollow body 10 z. B. in the base area 12 or in the adjacent ball portion 11 is wetted.
  • FIG. 4 illustrate schematically variants of the third embodiment of the invention, in which the liquid 1 is moved from a liquid bath 20 by a plunger movement of the hollow body 10 and the liquid bath 20 relative to each other in the interior of the hollow body 10.
  • a gas line 31 is provided which leads through the opening 13 of the hollow body 10. The gas line 31 can be held on the liquid bath 20 (FIG. 4) or can be moved with the hollow body 10 (FIG. 5).
  • a protective screen 50 is provided according to FIG.
  • the shield 50 has the shape of a funnel or a truncated cone whose narrow side is connected to the opening 13 of the hollow body 10 and which receives a portion of the hollow body 10.
  • the shield 50 is z. B. made of a plastic or metal tall- material.
  • the gas line 31 is connected to a
  • Holding device (not shown) connected to the protective shield 50 and / or the hollow body 10. It leads from the interior 14 via the opening 13 through the shield 50 on the upper, acted upon by atmospheric pressure side.
  • FIG. 6 schematically illustrates a variant of the first embodiment (see FIG. 1), wherein two gas lines 31, 34 are provided.
  • the first gas line 31 leads, as described with reference to Figure 1, from the interior 14 via the opening 13 through the liquid 1 in the liquid bath 20 to the first pressure control device 30.
  • the second gas line 34 forms a connection between the interior 14 via the opening 13 through the Liquid 1 to a third pressure control device 60 which is connected to a gas source 61.
  • the third pressure control device 60 comprises a pump pen owned and a metering valve (not shown), with which gas from the gas source 61 into the interior 14 can be passed.
  • the pump may be omitted if the gas in the gas source 61 is under increased pressure.
  • the second gas line 34 with the third pressure control device 60 and the gas source 61 are adapted to influence the pressure in the interior 14 and / or in the interior 14 a gas z. B. for protection or reaction purposes.
  • a gas z. B. for protection or reaction purposes.
  • an inert gas or a reactive gas for.
  • the interaction of the first and third pressure control devices 30, 60 improves the accuracy of the adjustment of the pressure in the interior space 14 and simplifies the adjustment of the return flow rate of the fluid from the interior of the hollow body 10 into the fluid bath 20.
  • FIG. 7 schematically illustrates the internal treatment of the hollow body 10 with a liquid 1 comprising two immiscible phases 1.1, 1.2, using the example of the third embodiment of the invention.
  • the phases 1.1, 1.2 are stacked in the liquid bath 20 arranged. They include, for example, two liquids of different densities, such as water and alkanes.
  • the liquid 1 As a result of the movement of the liquid 1 into the interior of the hollow body 10, its inner surface is wetted successively and up to different liquid levels with the phases 1.1, 1.2.
  • several layers can be deposited and / or modified simultaneously, lower limits of a coated section can be generated, or layer sandwich structures can be produced. If a liquid bath 20 and a gas line 31 are used as in FIG.
  • the thickness of the liquid layers is determined the phases 1.1, 1.2 in the liquid bath 20, the width of the coated portions on the inner surface of the hollow body 10 with respect to the longitudinal direction thereof.
  • the embodiment according to FIG. 7 is not restricted to the use of two liquid phases 1.1, 1.2, but can also be realized correspondingly with three or more phases.
  • stacked layer structures can be produced by the speed of the movement of the liquid 1 with the
  • Phases 1.1, 1.2 suitably adjusted in the hollow body 10 and / or the reflux rate and / or in the meantime, a layer formation (solidification, crosslinking) of already deposited substances are induced.
  • the volume of the enclosed interior 14 in the hollow body 10 is e.g. According to the first and second embodiments, the liquid level of the respective phase 1.1 or 1.2 in the hollow body 10 is determined by the position of the opening 13 with respect to the respective phase boundary in the liquid bath 20.
  • the embodiment according to Figure 7 also allows, in addition to an upper edge (facing the apex of the ball portion) and a lower edge (pointing to the opening) of the wetting, z.
  • an upper edge facing the apex of the ball portion
  • a lower edge pointing to the opening
  • the hollow body 10 is rotatably supported on a schematically illustrated pivoting device 70.
  • the hollow body 10 is rotatable about an axis 71 which is inclined relative to the vertical.
  • the movement of the liquid 1 from the liquid bath 20 into the hollow body 10 takes place, as described above with reference to the first embodiment of the invention, using the first pressure control device 30, with the negative pressure via the gas line 31 in the interior of the hollow body 10 - is witnessed.
  • the inner end 32 of the gas conduit 31 is disposed immediately adjacent to the apex of the hollow body 10, so that the remaining inner space 14 can be minimized. Due to the pivoting and rotation of the hollow body 10, a complete wetting of the inner surface of the hollow body 10 is achieved, although the liquid level 15 is arranged below the inner end 32 of the gas line 31.
  • FIG. 9 schematically illustrates an embodiment of the invention in which the inner treatment of the hollow body 10 comprises an electrolytic deposition from the liquid 1 onto the inner surface of the hollow body 10.
  • both the hollow body 10 and the gas line 31 are made with an electrically conductive material.
  • the hollow body wall made of electrically conductive material (For example, metal), or on the inner surface of the hollow body 10, an electrically conductive seed layer (eg., Copper, silver, TCOs) may be arranged.
  • the fluid channel 31 is z. B. made of an electrically conductive material (eg., Metal) and / or with an electrically conductive coating (eg., Metal coating).
  • an additional ordinary counter electrode (not shown) may be used.
  • the hollow body wall or the seed layer on the one hand and the gas line 31 on the other hand are connected to a schematically illustrated current source 80.
  • the liquid 1 comprises an electrolyte solution, such as. As copper sulfate, nickel sulfate, aluminum chloride.
  • the liquid 1 is moved to a desired liquid level 15 in the interior of the hollow body 10.
  • the current source 80 is turned on to generate a current flow between the gas line 31 and the hollow body 10.
  • the voltage is a few V, with currents of several A per surface area to be coated in dm 2 . As a result, material is deposited on the inner wall from the electrolyte solution.
  • the electrolytic deposition can already take place during the movement of the electrolyte solution into the hollow body 10 and / or during the reflux, so that a layer thickness profile can also be produced in this case as a function of the velocity of the liquid during the electrolysis.
  • the hollow body can be rotated as in the embodiment according to FIG. 8 in order to mix the electrolyte.
  • the height of the level of the liquid in the hollow body 10 can be determined from the volume which has been removed from the interior of the hollow body 10, and / or from the pressure in the interior 14 of the hollow body 10. For example, if an external Liquid reservoir is used (see, for example, Figure 2), the level of the volume of the introduced into the hollow body 10 and the geometry of the hollow body 10 can be calculated.
  • FIG. 10 diagrammatically illustrates various variants of the level measurement in the hollow body 10.
  • all available methods of technical level measurement can be used, for which mechanical methods (eg, using floats, vibration exciters with the measurement of a resonance or solder systems), electrical methods (eg, measurement of electrical conductivity, measurement of heat conduction or capacitive measurements), optical methods (eg, measurement of absorption, reflection or transmission of light, microwaves or radar waves), and acoustic methods (eg, ultrasonic measurement) ,
  • mechanical methods eg, using floats, vibration exciters with the measurement of a resonance or solder systems
  • electrical methods eg, measurement of electrical conductivity, measurement of heat conduction or capacitive measurements
  • optical methods eg, measurement of absorption, reflection or transmission of light, microwaves or radar waves
  • acoustic methods eg, ultrasonic measurement
  • FIG. 10 schematically illustrates, by way of example, an ultrasonic transducer 91 for the application of an acoustic method, an impedance measuring device 92 for the application of an electrical method, and an optical measuring device 93 for an optical reflection measurement.
  • FIG. 11 schematically illustrates an OLED lighting device 100, in which electrically and / or optically effective functional layers can be formed inside a hollow luminous body (hollow body 10) with the method according to the invention or alternatively with other coating methods. Some of the functional layers, such as electrode and emission layers, are arranged in the upper region of the spherical section 11, while other functional layers, such as contact fingers and a passivation layer, are formed in the base region 12 (base region).
  • the functional layers in the upper area of the Ball section 11 can be formed by a conventional deposition method, such as by vacuum evaporation or by the method according to the invention.
  • the functional layers in the base region 12 are preferably formed by the method according to the invention, but can also be produced by conventional deposition methods.
  • a transparent anode electrode layer 101, at least one emission layer 102 and a cathode electrode layer 103 are arranged in the spherical section 11.
  • the layers 101, 102 and 103 may be formed as known from conventional OLEDs.
  • the electrode layers 101, 103 are connected via planar contact fingers 104, 105 with outer contact elements 106, 107. Between the contact fingers 104, 105, a passivation layer 108 is arranged.
  • the layered contact fingers 104, 105 arranged on the inner surface of the base region 12 may be formed as extensions of the electrode layers 101, 103 towards the opening of the hollow body or as separate layers, which are arranged overlapping the electrode layers 101, 103 and electrically connected.
  • the contact fingers 104, 105 may be divided into strips along the circumferential direction of the base region 12 or completely cover the base region 12 in the circumferential direction. In both cases, advantageously, a rotationally symmetrical power supply to the at least one emission layer can be realized, so that a uniform brightness of the lighting device 100 is achieved.
  • the electrode layers 101, 103 and the contact fingers 104, 105 are made of electrically conductive materials, such.
  • the passivation layer 108 is made of an electrically insulating, dielectric material, e.g. As a wire enamel or clearcoat, in particular an alkyd resin, acrylic, polyurethane, (poly) esterimid- or silicone-based lacquer.
  • the layers 104, 105 and 108 are arranged in the base region 12 and in the lower region of the spherical segment 11 in the shape of a stack over one another up to a predetermined distance ZQ from the opening of the hollow body, which is achieved by adjusting the filling level during the production of the layers by the process according to the invention or by masking in the manufacture of the layers with another method.
  • the enlarged detail in FIG. 11 shows that with the method according to the invention
  • the contact fingers which are respectively connected to the different electrode layers and separated by the passivation layer, are arranged exposed in a stepped manner, so that they can be contacted separately from one another.
  • the electrode layers and / or the contact fingers are each connected to at least one contacting surface (contact pad) (not shown), which are connected via a contact pad
  • the OLED lighting device 100 is illustrated schematically in FIG. In particular, the construction shown may be modified as follows.
  • the emission layer 102 may be overlapped with the electrode layer 103 and the passivation layer 108.
  • the edge of the emission layer 102 facing the base region 12 can protrude between the electrode layer 103 and the passivation layer 108.
  • At least one further passivation layer, at least one further electrode layer, at least one optical outcoupling layer and / or at least one mask layer can be provided, which are not shown.
  • the base portion 12 in particular with a screw base, z. B. an E27 standard socket, a socket or a bayonet cap, which carries the outer contact elements 106, 107, respectively.
  • a voltage converter can be arranged, with which an external mains voltage of e.g. 230 V to an OLED operating voltage of e.g. 5 V is converted.
  • the hollow body can be evacuated with the closed base or filled with an inert gas.
  • a solar cell or detector device can be produced with the method according to the invention.
  • the solar cell or detector device can be constructed as shown in FIG. 11, wherein at least one absorber layer is provided instead of the at least one emission layer.

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine OLED-Leuchteinrichtung (100) oder eine photovoltaische Einrichtung, umfasst einen Hohlkörper (10) mit mindestens einer Emissions- oder Absorberschicht (102), mindestens einer Elektrodenschicht (101, 103) und mit mindestens einer Passivierungsschicht (108) aus elektrisch isolierendem Material ausgestattet, welche die mindestens eine Elektrodenschicht (101) und/oder mindestens einen Kontaktfinger (104) bedeckt. Es wird auch ein Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers (10) mit einer Flüssigkeit (1) aus einem Flüssigkeitsbad (20) beschrieben, wobei der Hohlkörper (10) eine Öffnung (13) aufweist, umfassend die Schritte Bereitstellung der Flüssigkeit (1) an der Öffnung (13) des Hohlkörpers, so dass die Öffnung (13) durch die Flüssigkeit (1) geschlossen wird, und Bewegung der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) in den Hohlkörper (10), wobei von der Flüssigkeit (1) ein Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) eingeschlossen wird, wobei die Flüssigkeit (1) mit einem Arbeitsdruck beaufschlagt und das Volumen des Innenraums (14) des Hohlkörpers (10) verändert wird, so dass die Flüssigkeit (1) bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsniveau (15) oberhalb der Öffnung (13) steigt.

Description

Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers mit einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement, wie z. B. eine optoelektronische Leuchteinrichtung, insbesondere eine OLED-Leuchteinrichtung, oder eine photovoltaische Einrichtung. Das optoelektronische Bauelement weist einen
Leuchtkörper oder einen Absorberkörper in Gestalt eines Hohlkörpers auf. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers, wie z. B. einer Hohlkugel, mit einer Flüssigkeit, z. B. für eine Beschichtung oder eine Reinigung einer Innenfläche des Hohlkörpers. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements, wie z. B. einer optoelektronischen Leuchteinrichtung, das einen Hohlkörper aufweist, in dem mindestens eine elektrisch und/oder optisch wirksame Schicht hergestellt wird. Die Erfindung betrifft auch ein optoelektronisches Bauelement, wie z. B. eine optoelektronische Leuchteinrichtung mit einem Leuchtkörper und einem Basisbereich oder eine photovoltaische Einrichtung mit einem Absorberkörper und einem Basisbereich, das mit dem genannten Verfahren hergestellt sein kann.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Innenbeschichtung von Hohlkörpern, wie z. B. Hohlkugeln oder Hohlkolben, bekannt, bei denen ein Beschichtungsmaterial mit physikalischen oder chemischen Prozessen auf der gekrümmten Innenfläche des Hohlkör-' pers abgeschieden wird. Das Beschichtungsmaterial kann z. B. im gasförmigen Zustand im Hohlkörper bereitgestellt werden und durch Kondensation auf der Innenfläche eine Schicht bilden (physikalische oder chemische Dampfabscheidung) . Des Weiteren kann das Beschichtungsmaterial in Gestalt von festen oder flüssigen Partikeln (Pulver, Tropfen) auf der Innenfläche niedergeschlagen und z. B. durch eine Wärmebehandlung in eine geschlossene Schicht umgewandelt werden. Ein genereller Nachteil der Gas- oder Partikelform des Beschichtungsmateri- als besteht darin, dass oft ein hoher apparativer Aufwand, wie z. B. der Betrieb einer komplexen Vakuumanlage erforderlich ist.
Des Weiteren können flüssige Beschichtungsmaterialien durch eine Tauchbeschichtung aufgetragen werden, indem der Hohlkörper mit dem flüssigen Beschichtungsmaterial gefüllt und geschwenkt wird, wobei nach einem Ausgießen des flüssigen Be- schichtungsmaterials auf der Innenfläche ein Flüssigkeitsfilm zurückbleibt. Der Flüssigkeitsfilm bildet nach einer Trocknung, ggf. mit einer Wärmebehandlung, die gewünschte Schicht.
Ein Problem der herkömmlichen Innenbeschichtungs-Verfahren entsteht, wenn die Schicht mit einer Schichtdicke hergestellt werden soll, die entlang der gekrümmten Innenfläche gleichmä- ßig ist. Um das Beschichtungsmaterial in Gas- oder Partikelform gleichmäßig abzuscheiden, ist es in der Regel erforderlich, eine Quelle des Beschichtungsmaterials in den Hohlkörper einzuführen. Dies kann in Abhängigkeit von den Platzverhältnissen und der Komplexität der Quellenstruktur von Nach- teil sein. Verdampfungsquellen sind häufig nicht frei miniaturisierbar, so dass herkömmliche Verfahren, bei denen eine Quelle in den Hohlkörper eingeführt wird, Anforderungen an eine ausreichende Mindestweite einer Öffnung des Hohlkörpers stellen. Bei der Tauchbeschichtung wird die gleichmäßige Ma- terialzufuhr zwar erleichtert. Dennoch können beim Ausgießen Flüssigkeitsfilme mit ungleichmäßigen Schichtdicken zurückbleiben. Die genannten Probleme vergrößern sich noch, wenn auf der gekrümmten Innenfläche ein vorbestimmter Schichtdickenverlauf reproduzierbar eingestellt werden soll. Ein weiteres Problem der herkömmlichen Innenbeschichtungs- Verfahren tritt auf, wenn nicht die gesamte Innenfläche, sondern nur Teilabschnitte der Innenfläche beschichtet werden sollen. Eine teilweise Beschichtung ist zwar unter Verwendung von Blenden zwischen der Quelle und der Innenfläche möglich. Dabei können jedoch unerwünschte Abschattungseffekte oder Undefinierte Ränder der beschichteten Abschnitte mit einem unerwünschten Dickengradienten auftreten. Alternativ können ab- lösbare Filme auf der Innenfläche verwendet werden, um ein aufgetragenes Beschichtungsmaterial teilweise zu entfernen, so dass die Schicht nur in den gewünschten Teilabschnitten hergestellt wird. Dies erfordert jedoch zusätzliche Prozessschritte für die Herstellung der ablösbaren Filme.
Die genannten Probleme bestehen nicht nur bei der Innenbe- schichtung von Hohlkörpern, sondern auch bei anderen Verfahren, bei denen eine Innenfläche eines Hohlkörpers einer Substanz ausgesetzt werden soll, wie z. B. Reinigungsverfahren oder andere Verfahren zur Behandlung der Innenfläche.
Aus DE 10 2008 048 829 AI ist bekannt, ein Hohlrohr für eine OLED-Leuchteinrichtung mit einer inneren Beschichtung zu versehen, indem ein unteres Ende des vertikal ausgerichteten Hohlrohres mit einem Reservoir eines Beschichtungsmittels verbunden und das andere, obere Ende des Hohlrohres mit einem Unterdruck beaufschlagt wird. Das Beschichtungsmittel wird durch das Hohlrohr gesogen und dabei auf dessen innere Oberfläche aufgebracht. Diese Technik ist jedoch auf die Innenbe- Schichtung von Hohlrohren beschränkt und bei anderen Formen wie z. B. Hohlkugeln nicht anwendbar.
Eine Anwendung der Innenbeschichtung von Hohlkörpern ist bei der Herstellung von Leuchteinrichtungen auf der Basis von or- ganischen Leuchtdioden (OLEDs) gegeben. Beispielweise wurden OLED-Leuchteinrichtungen mit einem gewölbten Leuchtkörper geschaffen, dessen Form an die einer herkömmlichen Glühlampen angepasst ist. Ein Leuchtkörper einer herkömmlichen OLED- Leuchteinrichtung umfasst z.B. eine Hohlkugel, auf deren Innenfläche Emissions- und Elektrodenschichten angeordnet sind. Mit den Elektrodenschichten werden Ladungsträger flächig in die Emissionsschichten injiziert. Die Elektrodenschichten sind elektrisch mit äußeren Kontakten verbunden, die für ei- nen Anschluss der OLED-Leuchteinrichtung an einen äußeren Stromkreis vorgesehen sind. Die elektrische Verbindung jeweils zwischen einer der Elektrodenschichten und einem der äußeren Kontakten erfolgt bei herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtungen typischerweise über eine einzelne Leitungsverbin- dung, z.B. über einen Drahtleiter (siehe z.B. EP 1 448 026 AI oder JP 2004/207081 A) .
Die herkömmliche Kontaktierung der Elektrodenschichten jeweils über eine einzelne Leitungsverbindung hat sich jedoch als nachteilig erwiesen. Da die Kontaktierung typischerweise in einem Sockelbereich erfolgt, der einen geringeren Durchmesser als der Leuchtkörper hat, sind die Stromdichten im Sockelbereich erheblich höher als in den Elektrodenschichten. Die hohen Stromdichten müssen durch die einzelnen Leitungs- Verbindung aufgenommen werden. Des Weiteren ergibt die lokale Kontaktierung der Elektrodenschichten eine ungleichmäßige Verteilung der Ladungsträger in den Elektrodenschichten und damit eine ungleichmäßige Injektion in die Emissionsschichten. Im Ergebnis kann die Helligkeit der OLED-Leuchteinrich- tung entlang der Oberfläche des Leuchtkörpers ungleichmäßig sein .
Eine weitere OLED-Leuchteinrichtung in Gestalt einer Lampe mit einem Sockel ist aus DE 10 2009 051 962 AI bekannt, wobei die elektrische Verbindung zwischen den Elektrodenschichten und äußeren Kontakten über Kontaktplatten erfolgt, welche sich über den Querschnitt des Sockels erstrecken. Diese Art der Kontaktierung ist aufgrund der Komplexität des Aufbaus, einer beschränkten mechanischen Stabilität der Kontaktplatten und einer beschränkten Zuverlässigkeit der Kontaktbildung nachteilig. Die Kontaktplatten müssen extrem passgenau sein und aufwändig angefertigt werden. Materialparameter, wie der thermische Ausdehnungskoeffizient, müssen zwischen dem Hohl- körper und den Kontaktplatten genau abgestimmt sein, damit die Verbindungsstelle bei Erwärmung oder sonstigem Stress nicht abreißt. Diese Abstimmung schränkt die Materialauswahl sowohl für den Hohlkörper als auch die Platte ein. Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers mit einer Flüssigkeit bereitzustellen, mit dem die Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden. Das Verfahren soll insbesondere eine Behandlung von Teilabschnitten der Innenfläche des Hohlkör- pers, eine reproduzierbare Materialzufuhr auf die Innenfläche und/oder eine Benetzung der Innenfläche auf Abschnitten mit definierten Rändern ermöglichen. Beispielsweise soll mit der Erfindung ein Verfahren zur Innenbeschichtung eines Hohlkörpers geschaffen werden, das die Herstellung einer Schicht mit einer vorbestimmten Dicke, z. B. mit einer gleichmäßigen
Schichtdicke oder einem vorbestimmten Dickenprofil, ermöglicht. Des Weiteren ist es die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Hohlkörper bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Hohlkörper vermieden werden, die einer Innenbe- handlung unterzogen worden sind. Der Hohlkörper soll sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass die Innenfläche durch eine genaue und reproduzierbare Materialzufuhr behandelt und/oder behandelte Teilabschnitte der Innenfläche mit hoher Genauigkeit gebildet sind. Des Weiteren ist es die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine verbesserte OLED-Leuchteinrichtung bereitzustellen, mit der Nachteile herkömmlicher OLED- Leuchteinrichtungen, insbesondere bezogen auf die Kontaktie- rung der Elektrodenschichten vermieden werden.
Diese Aufgaben werden durch Verfahren und Vorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers mit einer Flüssigkeit gelöst, die unter Einwir- kung eines Arbeitsdruckes steht und aus einem Flüssigkeitsbad durch eine Öffnung bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsniveau oberhalb der Öffnung in den Hohlkörper bewegt wird. Im Unterschied zur herkömmlichen Tauchbeschichtung wird die Flüssigkeit nicht unregelmäßig in das Innere des Hohlkörpers ein- und ausgegossen, sondern so bewegt, dass eine gleichmäßige Benetzung einer Innenfläche des Hohlkörpers erfolgen kann. Im Unterschied zur herkömmlichen Innenbeschichtung mit Beschichtungsmaterialien in Gas- oder Partikelform erfolgt eine gleichmäßige Materialzufuhr auf die Innenfläche bis zu dem gewünschten Flüssigkeitsniveau. Insbesondere in Abhängigkeit von der Einstellung des Arbeitsdruckes kann das Flüssigkeitsniveau frei gewählt werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren eine Behandlung von Teilabschnitten der Innenfläche des Hohlkörpers vereinfacht. Der Arbeitsdruck ist mit hoher Genauigkeit einstellbar, so dass entsprechend die gewünschten Teilabschnitte mit hoher Genauigkeit behandelt werden können.
Im Einzelnen sind beim erfindungsgemäßen Verfahren die folgenden Schritte vorgesehen. Zunächst wird der Hohlkörper mit einer Öffnung bereitgestellt. Der Hohlkörper umfasst allgemein eine Hohlkörperwand, die einen Hohlraum einschließt und in der die Öffnung vorgesehen ist. Für bevorzugte Anwendungen der Erfindung, z. B. bei der Herstellung optoelektronischer Bauelemente, umfasst die Hohlkörperwand ein licht-durchlässiges Material konstanter Dicke, wie z. B. Glas oder einen Kunststoff. Der Hohlkörper hat z. B. eine rotationssymmetrische Form, die insbesondere durch eine Kugel, ein Ellipsoid, einen Zylinder und/oder Abschnitte von diesen gebildet wird. Der Hohlkörper kann insbesondere die Gestalt eines Kolbens einer Glühlampe aufweisen. Typischerweise enthält die Hohlkörperwand eine einzige Öffnung. Außer an der Öffnung ist der Hohlkörper allseits geschlossen. Bei einem rotationssymmetrischen Hohlkörper verläuft die Achse der Rotationssymmetrie (z-Achse, Längsachse des Hohlkörpers) vorzugsweise durch die Öffnung. Es sind jedoch auch Abwandlungen der Erfindung möglich, bei der der Hohlkörper mehrere Öffnungen enthält und/oder nicht rotationssymmetrisch ist. Der Hohlkörper wird so angeordnet, dass sich die Öffnung unterhalb des Hohlraums im Hohlkörper befindet. Die Öffnung weist z. B. vertikal nach unten, d.h. in Gravitationsrichtung.
Die Flüssigkeit umfasst allgemein eine flüssige Substanz, die zur Einwirkung auf die Innenfläche des Hohlkörpers, z. B. durch eine Schichtbildung oder durch eine Veränderung der Innenfläche, geeignet ist. Die Flüssigkeit wird an der Öffnung des Hohlkörpers bereitgestellt, wobei die Öffnung durch die Flüssigkeit vollständig geschlossen ist. Hierzu wird der Hohlkörper beispielsweise in das Flüssigkeitsbad getaucht, so dass der Rand der Hohlkörperwand, der die Öffnung einschließt, vollständig von der Flüssigkeit umgeben ist. Alternativ kann an der Öffnung eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindungsleitung zur Verbindung der Öffnung mit dem Flüssigkeitsbad angeordnet sein. Gemäß der Erfindung wird die Flüssigkeit durch die Öffnung bewegt, so dass mindestens eine Geschwindigkeitskomponente der Flüssigkeit vertikal nach oben, d.h. entgegengesetzt zur Gravitationsrichtung, gerichtet ist. Die Flüssigkeit wird mit mindestens einer Geschwindigkeitskomponente entgegengesetzt zur Gravitationsrichtung in den Hohlkörper bewegt. Von der Flüssigkeit wird ein Innenraum des Hohlkörpers eingeschlossen, wobei der Innenraum durch die obere Grenzfläche der Flüssigkeit und im Übrigen durch die Innenfläche der Hohlkör- perwand begrenzt wird. Die Flüssigkeit wird mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt, wobei unter der Wirkung des Arbeitsdruckes und/oder durch eine Tauchbewegung eine Bewegung der Flüssigkeit in den Hohlkörper erfolgt. Die Grenzfläche steigt an, wobei sich das Volumen des Innenraums verändert, bis die Flüssigkeit ein gewünschtes Flüssigkeitsniveau oberhalb der Öffnung erreicht.
Die Flüssigkeit besitzt am aktuellen Flüssigkeitsniveau, d. h. am von der Öffnung wegweisenden, oberen Rand mit eine Kon- tur, die durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit bestimmt ist. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Behandlung, z. B. Schichtbildung, unter Schaffung definierter Ränder benetzter Abschnitte aus, was für die Funktion und Zuverlässigkeit eines mit dem Hohlkörper hergestellten Bauelements von Vorteil ist.
Vorzugsweise ist der Innenraum des Hohlkörpers über mindestens eine Gasleitung (Hohlleitung) mit einer Umgebung des Hohlkörpers verbunden ist. Die Gasleitung bietet Vorteile für die Einstellung des Arbeitsdrucks und/oder für einen Druckausgleich im Hohlkörper.
Vorteilhafterweise bestehen verschiedene Varianten, den Arbeitsdruck einzustellen, die einzeln oder in Kombination rea- lisiert werden können. So kann gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Innenraum des Hohlkörpers ein Unterdruck erzeugt werden, der den Arbeitsdruck bildet und der geringer als ein Druck ist, der auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad wirkt. Wenn die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad gegenüber der umgebenden Atmosphäre druckfrei ist, d. h. wenn auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad der atmosphärische Druck wirkt, so wird der Arbeitsdruck durch einen Unterdruck gebildet, der geringer als der atmosphärische Druck ist. Durch die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck im Innenraum und dem außen auf die Flüssigkeit wirkenden Druck wird die Flüssigkeit durch die Öffnung in den Hohlkörper bewegt. Die Flüssigkeit wird unter der Wirkung des Arbeitsdruckes in den Hohlkörper eingesaugt. Aufgrund der hyd- rostatischen Wirkung des Unterdrucks steigt die Flüssigkeit im Hohlkörper an. Der Unterdruck wird bereitgestellt, bis die obere Grenzfläche der Flüssigkeit das gewünschte Flüssigkeitsniveau erreicht hat. Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Drucksteuereinrichtung, wie z. B. eine Vakuumpumpe mit einem Dosierventil, vorgesehen, um den Unterdruck im Innenraum des Hohlkörpers zu erzeugen. Die erste Drucksteuereinrichtung ist vorzugsweise über mindestens eine Gasleitung mit dem Innenraum des Hohlkörpers verbunden, die sich zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Hohlkörpers erstreckt. Besonders bevorzugt verläuft die mindestens eine Gasleitung von der ersten Drucksteuereinrichtung durch die Öffnung in den Innenraum des Hohlkörpers.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die optional mit der ersten Ausführungsform der Erfindung kombiniert werden kann, wird auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad, insbesondere auf die an der Öffnung vorliegende Flüssigkeit, ein Überdruck ausgeübt, der größer als ein Innendruck im Innenraum des Hohlkörpers ist. In diesem Fall wird die Flüssigkeit unter der Wirkung des Arbeitsdrucks durch die Öffnung in den Hohlkörper eingepresst. Vorteilhafterweise kann das Flüssigkeitsniveau, bis zu dem die Flüssigkeit im Hohlkörper angehoben wird, durch die Wahl des Überdrucks mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
Vorteilhafterweise sind verschiedene Varianten verfügbar, den Innendruck im Innenraum des Hohlkörpers einzustellen. Beispielsweise kann bei Kombination der ersten und zweiten Ausführungsformen der Innendruck mit der ersten Drucksteuereinrichtung unter Verwendung der ersten Gasleitung eingestellt werden. Vorteilhafterweise wird durch den Abgleich des Innendrucks (insbesondere Unterdruck relativ zum äußeren atmosphärischen Druck) und des Überdrucks eine besonders genaue und reproduzierbare Bewegung der Flüssigkeit im Hohlkörper ermöglicht. Alternativ kann der Innendruck gleich einem äußeren atmosphärischen Druck sein. In diesem Fall ist vorzugsweise die mindestens eine Gasleitung zwischen dem Innenraum des Hohlkörpers und der äußeren Umgebung als Druckausgleichsleitung vorgesehen. Die mindestens eine Gasleitung verläuft vorzugsweise durch die Öffnung des Hohlkörpers nach außen. Auf die erste Drucksteuereinrichtung und die Gasleitung kann jedoch auch verzichtet werden, indem beim Einpressen der Flüssigkeit Restgas im Hohlkörper komprimiert wird.
Der Überdruck, der auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad wirkt, kann vorteilhafterweise mit einer zweiten Drucksteuereinrichtung, die z. B. durch eine Pumpe mit einem Dosierventil gebildet wird, erzeugt werden. Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung kann ein Arbeitsdruck auf die Flüssigkeit wirken, der gleich dem Innendruck im Hohlkörper ist. Der Arbeitsdruck ist ausgeglichen. Beispielsweise wirkt sowohl im Innenraum des Hohlkör- pers als auch auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad der atmosphärische Druck. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung wird die Bewegung der Flüssigkeit durch eine Tauchbewegung des Hohlkörpers und des Flüssigkeitsbades relativ zueinander erzielt. Beispielsweise wird der Hohlkörper in das Flüssigkeitsbad eingetaucht, wobei ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum und dem äußeren Druck, der auf das Flüssigkeitsbad wirkt, z. B. dem Atmosphärendruck, vorgesehen ist. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine Außenbenetzung des Hohlkörpers beim Eintauchen, die un- erwünscht sein und ggf. nachträglich entfernt werden kann. Von Vorteil ist jedoch die Druckfreiheit der Anordnung.
Besonders bevorzugt ist eine Variante der dritten Ausführungsform der Erfindung bei welcher der Arbeitsdruck unter Verwendung mindestens eine Gasleitung (Druckausgleichsleitung) ausgeglichen wird, die sich zwischen dem Innenraum und einer Umgebung des Flüssigkeitsbades erstreckt. Vorzugsweise führt die mindestens eine Gasleitung durch die Öffnung des Hohlkörpers .
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist zwischen dem Innenraum des Hohlkörpers und dessen Umgebung die mindestens eine Gasleitung vorgesehen, die in Abhängigkeit von ihrer Funktion mit der ersten Drucksteuereinrichtung, der äußeren Atmosphäre oder einer zusätzlichen Gasquelle, z. B. zur Bereitstellung eines reaktiven Gases im Innenraum, verbunden sein kann. Es kann beispielsweise eine einzige Gasleitung vorgesehen sein, wobei sich Vorteile durch einen einfachen apparativen Aufbau ergeben. Alternativ können mehrere Gasleitungen vorgesehen sein, die alle oder gruppenweise gemeinsame Funktionen erfüllen oder von denen jede eine spezifische Funktion, wie z. B. Druckausgleich oder Zuführung eines reaktiven Gases, erfüllt.
Die mindestens eine Gasleitung erstreckt sich vorzugsweise von einem inneren Ende im Innenraum des Hohlkörpers über die Öffnung bis zu einem äußeren Ende in der Umgebung des Hohlkörpers, das sich z. B. zur äußeren Atmosphäre öffnet oder das mit der ersten Drucksteuereinrichtung verbunden ist. Vorteilhafterweise kann die mindestens eine Gasleitung so angeordnet sein, dass das innere Ende im Innenraum einen maximalen Abstand von der Öffnung aufweist. Das innere Ende befindet sich in vertikaler Richtung in maximaler Höhe, z. B. am Scheitel des Hohlkörpers, der sich in vertikaler Richtung entgegengesetzt zur Öffnung befindet. Dies ermöglicht eine Innenbehandlung des Hohlkörpers bis zu einem Flüssigkeitsniveau unmittelbar unterhalb des inneren Endes der mindestens einen Gasleitung. Die Innenfläche des Hohlkörpers kann somit nahezu vollständig behandelt, z. B. beschichtet, werden.
Gemäß einer weiteren Variante kann die mindestens eine Gasleitung fest mit dem Hohlkörper verbunden sein. In diesem Fall wird der apparative Aufwand zur Ausführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise verringert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Zuführung eines Gases über mindestens eine zweite Gasleitung in den Innenraum des Hohlkörpers vorgesehen sein. Vorteil- hafterweise kann mit dem Gas die Behandlung der Innenfläche des Hohlkörpers beeinflusst werden. Beispielsweise kann ein Inertgas zugeführt werden, das einen Schutz der Innenfläche des Hohlkörpers vor Dämpfen aus der in den Hohlkörper zugeführten Flüssigkeit bildet. Des Weiteren kann ein Reaktivgas zugeführt werden, das für die mit der Flüssigkeit benetzte Innenfläche des Hohlkörpers eine reaktive, z. B. aktivierende, Wirkung hat. Mit dem Reaktivgas kann eine Schichtbildung nach Entfernung der Flüssigkeit aus dem Hohlkörper, wie z. B eine Polymerisierung, beeinflusst werden. Bevorzugt kann die Temperatur des zugeführten Gases definiert geregelt werden.
Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung kann die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbad mindestens zwei nicht-mischbare Phasen umfassen. Die Flüssigkeit ist im Flüssigkeitsbad und ggf. einer Verbindungsleitung zwischen dem Flüssigkeitsbad und der Öffnung des Hohlkörpers in getrennten Phasen angeordnet. Vorteilhafterweise werden die verschiedenen Phasen bei der Bewegung der Flüssigkeit in den Hohlkörper bis zu ver- schiedenen Flüssigkeitsniveaus bewegt. Damit können in einem Verfahrensschritt mehrere Behandlungen der Innenfläche, wie z. B. mehrere Beschichtungen kombiniert werden.
Typischerweise ist nach der Behandlung der Innenfläche des Hohlkörpers mit der Flüssigkeit ein Rückfluss der Flüssigkeit aus dem Hohlkörper, insbesondere durch eine Veränderung des Arbeitsdrucks und/oder eine Umkehrung der Tauchbewegung, vorgesehen. Die Flüssigkeit fließt von den benetzten Abschnitten der Innenfläche ab, so dass ein Flüssigkeitsfilm zurück- bleibt, der ggf. eine gewünschte Innenbeschichtung des Hohlkörpers bildet. Vorteilhafterweise kann der Rückfluss so eingestellt werden, dass ein gleichmäßiges, wirbelfreies Abfließen der Flüssigkeit erfolgt. Unerwünschte Variationen des zurückbleibenden Flüssigkeitsfilms können damit vorteilhafter- weise vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Variante, bei welcher der Arbeitsdruck so verändert wird, dass der Rückfluss der Flüssigkeit in Abhängigkeit vom aktuellen Flüssigkeitsniveau und/oder den jeweils benetzten Abschnitten der Innenfläche mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt. Die Einstellung einer veränderlichen Geschwindigkeit des Rückflusses ist insbesondere bei der Innenbeschichtung von Hohlkörpern von Vor- teil. Wenn die Innenfläche des Hohlkörpers Abschnitte aufweist, deren Steilheit (Neigung relativ zur Horizontalen) größer als in anderen Abschnitten ist, kann beispielsweise in den steileren Abschnitten eine andere Geschwindigkeit des Rückflusses vorgesehen sein als in den flacheren Abschnitten, um damit den Effekt der Geometrie der Innenfläche auf die
Schichtbildung auszugleichen. In Abhängigkeit von der Flüssigkeit und der Art der Schichtbildung kann in den steileren Abschnitten eine größere (z. B. bei Tauchlacken) oder geringere Geschwindigkeit (z. B. bei thermisch aushärtenden
Schichten) des Rückflusses als in den flacheren Abschnitten vorgesehen sein. Bevorzugt wird dabei die füllstandsabhängige Rückflussgeschwindigkeit über eine geschlossene Regelschleife geregelt. Dabei dient ein aktuelles Signal eines Füllstandssensors als Regelsignal für die Drucksteuereinrichtung, die über die Druckvariation im Hohlkörper die Rückflussgeschwindigkeit steuert. Die optimale Kennlinie dieser Regelschleife kann iterativ ermittelt werden. Dabei wird in einer Reihe von Versuchsmustern immer wieder der Schichtdickenverlauf der fertigen Schicht gemessen und beispielsweise an den zu dünnen Stellen im nachfolgenden Versuchsmuster die Rückflussgeschwindigkeit erhöht. Der Start der Versuchsreihe könnte beispielsweise über eine konstante Abflussgeschwindigkeit im ersten Versuchsmuster der Reihe erfolgen.
Vorteilhafterweise bestehen zahlreiche Anwendungen der erfin dungsgemäßen Innenbehandlung eines Hohlkörpers. Gemäß einer ersten Variante kann eine Innenbeschichtung des Hohlkörpers mit der Flüssigkeit vorgesehen sein. Nach dem Rückfluss der Flüssigkeit bleibt auf der Innenfläche des Hohlkörpers ein Flüssigkeitsfilm zurück, der durch eine physikalische oder chemische Einwirkung eine Innenschicht bildet. Eine physikalische Einwirkung umfasst z. B. eine Temperierung, während eine chemische Einwirkung z. B. eine Polymerisierung umfasst. Gemäß einer zweiten Variante kann eine Komponente aus der Flüssigkeit auf der Innenfläche des Hohlkörpers elektrolytisch abgeschieden werden. Gemäß einer dritten Variante der Erfindung kann eine Innenbearbeitung der Hohlkörperwand, wie z. B. eine Oberflächenvergütung, eine Oberflächenaktivierung und/oder ein Oberflächenätzen, vorgesehen sein. Wenn die Flüssigkeit eine Atzsubstanz, wie z. B. HF, umfasst, kann auf der Hohlkörperwand eine raue (mattierte) Innenfläche gebildet werden. Gemäß einer vierten Variante kann ein Belag auf der Innenfläche durch die Einwirkung der Flüssigkeit entfernt werden. Es kann insbesondere eine Reinigung der Innenfläche vorgesehen sein. Neben dem Abscheiden von Schichten ist das erfindungsgemäße Verfahren somit auch geeignet, bereits vorhandene Filme auf der Innenfläche des Hohlkörpers definiert aufzulösen. So können saure/basische Flüssigkeiten sowie Lösemittel ins Innere befördert werden, um die Schichten an- /aufzulösen. Auch hier bietet sich u.a. eine nichtmischbare Kombination von Flüssigkeiten an, um neben einem oberen Rand der Benetzung einen unteren Rand der Benetzung zu erzeugen.
In Abhängigkeit von der gewünschten Art der Innenbehandlung kann die in den Hohlkörper eingeführte Flüssigkeit ausgewählt werden. Die Flüssigkeit kann z. B. einen Lack, eine Suspension einer unlösbaren Substanz, eine Aufschlämmung, eine Monomerlösung einer organischen Substanz, eine Polymerlösung einer organischen Substanz, eine flüssige oberflächenaktive Substanz, die z. B. zur Bildung einer selbstorganisierenden Monoschicht geeignet ist, eine Flüssigkeit mit Nanopartikeln, wie z. B. eine Silberdraht-Suspension, eine kolloidale Dispersion und/oder ein Zwei-Komponenten-System umfassen. Die Flüssigkeit ist unter den Betriebsbedingungen bei der Innenbehandlung des Hohlkörpers flüssig. Sie kann z. B. unter Normalbedingungen (atmosphärischer Druck, Raumtemperatur) flüssig sein, oder die Betriebsbedingungen der Innenbehandlung sind so gewählt, dass die Flüssigkeit eine Schmelze umfasst.
Optional kann gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung vor der Innenbehandlung eine Oberflächenbearbeitung der Innenfläche des Hohlkörpers vorgesehen sein. Die Innenfläche kann einer physikalischen, z. B. elektrischen, und/oder einer chemischen Einwirkung ausgesetzt werden. Beispielsweise kann eine Plasmabehandlung und/oder eine chemische Reinigung, insbesondere unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann die Innenfläche des Hohlkörpers vollständig oder - abgesehen von einer vernachlässigbar kleinen Restfläche - nahezu vollständig der Innenbehandlung unterzogen werden. Eine vollständige Innenbehandlung ist beispielsweise möglich, wenn der Hohlkörper während der Innenbehandlung um eine Achse gedreht wird, die gegenüber der vertikalen Richtung, d.h. der Richtung der Gravitation, geneigt ist. Vorteilhafterweise kann bei der Innenbehandlung des Hohlkörpers eine Füllstandsmessung vorgesehen sein. Bei der Bewegung der Flüssigkeit in den Hohlkörper kann das aktuelle Flüssigkeitsniveau und/oder das Volumen des Innenraums im Hohlkörper gemessen werden. Der gemessene Füllstand kann vorteilhafter- weise zur Regelung der ersten Drucksteuereinrichtung verwendet werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlkörper Teil eines optoelektronischen Bauelements. Das er- findungsgemäße Verfahren wird bei der Herstellung des
optoelektronischen Bauelements angewendet. Das optoelektronische Bauelement ist allgemein ein Gerät, mit dem elektrische Energie in Licht oder umgekehrt Licht in elektrische Energie umgewandelt wird. Gemäß der ersten Variante ist der Hohlkörper vorzugsweise ein Leuchtkörper einer OLED-Leuchteinrichtung (OLED: organische, licht-emittierende Diode) . Die OLED- Leuchteinrichtung weist eine Vielzahl von elektrischen und/oder optischen Funktionsschichten mit mindestens einer Emissionsschicht auf. Die erfindungsgemäße Innenbehandlung des Hohlkörpers umfasst die Bildung von mindestens einer der Funktionsschichten im Inneren des Hohlkörpers. Gemäß einer zweiten Variante kann das optoelektronische Bauelement ein photovoltaisches Gerät oder ein Teil von diesem, wie z. B. eine Solarzelle oder eine Detektor-Einrichtung sein. In diesem Fall umfasst die Innenbehandlung des Hohlkörpers die Bildung mindestens einer Absorberschicht der Solarzelle oder der Detektor-Einrichtung. Bei der Detektor-Einrichtung kann der Hohlkörper als lichtempfindlicher Detektor ausgeführt sein (z. B. Photodiode mit einer sich über nahezu den gesamten Raumwinkel erstreckenden Empfindlichkeit).
Bei der Herstellung der OLED-Leuchteinrichtung kann die Innenbehandlung des Hohlkörpers die Herstellung von einer
Schicht oder mehreren Schichten umfassen, die mindestens eine Emissionsschicht, mindestens eine Elektrodenschicht, mindestens eine Passivierungsschicht, mindestens eine Auskoppelschicht, mindestens einen Kontaktstreifen und/oder mindestens eine Maskenschicht für die Abscheidung eines elektrischen Stützgitters umfassen. Des Weiteren kann ein elektrisches Stützgitter durch eine elektrolytische Abscheidung aus der erfindungsgemäß im Hohlkörper bereitgestellten Flüssigkeit verstärkt werden. In Abhängigkeit von der Schichtstruktur der OLED-Leuchteinrichtung können die genannten Schichten nebeneinander, übereinander und/oder überlappend angeordnet sein.
Optional kann der gesamte Schichtaufbau der OLED-Leuchtein- richtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren realisiert werden. Gemäß weiteren, besonders bevorzugten Varianten kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der mindestens einen Elektrodenschicht und/oder mindestens eines Kontaktfingers in einem Sockelbereich (Basisbereich) der OLED- Leuchteinrichtung verwendet werden, um die mindestens eine Elektrodenschicht mit einem Kontaktelement der OLED- Leuchteinrichtung elektrisch zu verbinden.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann das Verfah- ren bei der Herstellung eines Schmuckkörpers verwendet werden, der durch den Hohlkörper gebildet wird. Die Innenbehandlung des Hohlkörpers kann in diesem Fall die Bildung mindestens einer Farbschicht auf der Innenfläche des Hohlkörpers umfassen. Vorteilhafterweise kann damit eine dekorative Wir- kung erzielt werden.
Ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine OLED- Leuchteinrichtung oder eine photovoltaische Einrichtung stellt einen unabhängigen Gegenstand der Erfindung dar. Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement wird vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, kann aber auch mit anderen Verfahren zur Schichtbildung in Hohlkörpern, z. B. Aufdampf-, Sputter- oder Aufsprüh-Verfahren, ggf. in Kombination mit einer galvanischen Abscheidung und/oder unter Verwendung von Masken, hergestellt werden. Das optoelektronische Bauelement umfasst gemäß der Erfindung einen Hohlkörper, der auf seiner Innenfläche mindestens eine Emissionsschicht oder mindestens eine Absorberschicht trägt. Der Hohlkörper weist einen hohlen Sockelbereich (Basisbe- reich) auf, in dem mindestens eine Elektrodenschicht und/oder mindestens ein Kontaktfinger (oder: Kontaktstreifen, Kontaktleitungen, Leitbahnen) zur Kontaktierung der mindestens einen Emissionsschicht oder der mindestens einen Absorberschicht vorgesehen ist.
Gemäß der Erfindung ist mindestens eine Passivierungsschicht aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen, welche die mindestens eine Elektrodenschicht und/oder mindestens einen im Basisbereich vorgesehenen schichtförmigen Kontaktfinger bis auf die unmittelbare Kontaktierungsstelle bedeckt. Vorteilhafterweise ermöglicht die Passivierungsschicht eine großflächige Verlängerung der Elektrodenschicht und/oder der Kontaktfinger von der mindestens einen Emissionsschicht oder mindestens einen Absorberschicht hin zu äußeren Kontaktelementen im Basisbereich. Durch die mindestens eine Passivierungsschicht wird die mindestens eine Elektrodenschicht und/oder der mindestens eine Kontaktfinger in einem optisch passiven, d. h. nicht-leuchtenden oder nicht-absorbierenden, Abschnitt des optoelektronischen Bauelements bedeckt, oder mehrere Schichten werden in dem optisch passiven Bereich voneinander elektrisch isoliert.
Vorteilhafterweise ermöglicht die erfindungsgemäß im Basisbe- reich angeordnete und die Elektrodenschichten oder die zugehörigen Kontaktfinger elektrisch voneinander isolierende Passivierungsschicht die Überwindung der Beschränkungen der herkömmlichen Technik gemäß DE 10 2009 051 962 AI. Die Herstellung des optoelektronischen Bauelements wird wesentlich ver- einfacht, da die Passivierungsschicht im gleichen Prozess wie die anderen Schichten hergestellt werden kann. Die mechanischen Stabilität stellt kein Problem dar, da alle Schichten vom Hohlkörper und Basisbereich getragen werden. Beschränkungen bei der Kontaktbildung sind ausgeschlossen. Besonders bevorzugt ist eine Gestaltung, bei der der mindestens eine Kontaktfinger die mindestens eine Elektrodenschicht mit mindestens einem der Kontaktelemente elektrisch verbindet. Es können z. B. mindestens zwei Elektrodenschichten und/oder mindestens zwei Kontaktfinger vorgesehen sein, wobei die mindestens eine Passivierungsschicht zwischen zwei der Elektrodenschichten und/oder der Kontaktfinger angeordnet ist . Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen : Figur 1: die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der im Innenraum des
Hohlkörpers ein Unterdruck erzeugt wird;
Figur 2: eine erste Variante der zweiten Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der auf die Flüssigkeit ein Überdruck ausgeübt wird;
Figur 3: eine zweite Variante der zweiten Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der auf die Flüssigkeit ein Überdruck ausgeübt wird;
Figur : eine erste Variante der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Flüssigkeit druckfrei ist; Figur 5: eine zweite Variante der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Flüssigkeit druckfrei ist; Figuren 6 bis 8: schematische Illustrationen weiterer Varianten der Erfindung; eine elektrolytischen Abscheidung einer Substanz aus der Flüssigkeit im Hohlkörpe
Varianten einer Füllstandsmessung im Hohl körper; und eine beispielhafte Illustration einer Aus führungsform der erfindungsgemäßen OLED- Leuchteinrichtung .
Die Erfindung wird im Folgenden unter beispielhaftem Bezug auf die Herstellung einer OLED-Leuchteinrichtung in Gestalt einer Hohlkugel mit einem Sockel erläutert. Es wird betont, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die Herstellung der OLED-Leuchteinrichtung oder die konkrete Gestalt beschränkt, sondern entsprechend auch bei der Herstellung von OLED-Leuchteinrichtungen mit einer anderen Gestalt, Solarzel- len, Detektoren oder Schmuckkörpern oder bei einer anderen Innenbehandlung, z. B. einer Reinigung oder Oberflächenbehandlung, von Hohlkörpern möglich ist. Einzelheiten des Aufbaus und der Funktion einer OLED-Schichtstruktur werden nicht erläutert, soweit diese an sich aus dem Stand der Technik be- kannt sind.
Figur 1 illustriert schematisch die erste Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flüssigkeit 1 unter der Wirkung eines Unterdrucks in das Innere eines Hohlkörpers 10 bewegt wird. Der Hohlkörper 10 umfasst einen Kugelabschnitt 11 und einen Sockelbereich 12, an dessen zum Kugelabschnitt 11 entgegengesetzten Ende eine Öffnung 13 vorgesehen ist. Die Linie von der Mitte der Öffnung 13 zum Scheitel des Kugelabschnitts 11 bildet die Längsachse (z-Achse) des Hohlkörpers 10. Der Kugelabschnitt 11 hat z. B. einen Außendurchmesser von 5 cm, während der Sockelbereich 12 einen Außendurchmesser von z. B. 2 cm aufweist. Die Hohlkörperwand des Hohlkörpers 10 besteht z. B. aus Glas oder einem transparenten Kunststoff mit einer Dicke von z. B. 1 mm.
Die Flüssigkeit 1 zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird in einem Flüssigkeitsbad 20 bereitgestellt, das z. B. durch eine Wanne oder ein anderes Gefäß für die Flüssigkeit 1 gebildet wird. Das Flüssigkeitsbad 20 ist nach oben offen, d.h. die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 ist dem atmosphärischen Druck ausgesetzt.
Zur Erzeugung eines Unterdrucks im Inneren des Hohlkörpers 10 ist eine Drucksteuereinrichtung 30 außerhalb des Hohlkörpers 10 angeordnet und über eine Gasleitung 31 mit dem Inneren des Hohlkörpers 10 verbunden. Ein inneres Ende 32 der Gasleitung 31 ist am oberen Scheitel des Kugelabschnitts 11 entgegengesetzt zur Öffnung 13 angeordnet. Die Gasleitung 31 führt durch die Öffnung 13 und die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 bis zur ersten Drucksteuereinrichtung 30, mit der das äußere Ende 33 der Gasleitung 31 verbunden ist. Die erste
Drucksteuereinrichtung 30 umfasst z. B. eine Kombination einer Vakuumpumpe mit einem Dosierventil (Einzelheiten nicht dargestellt). Die Gasleitung 31 besteht z. B. aus Glas oder Kunststoff. Typischerweise wird ein formhaltiges Material verwendet, das mit einer Halteeinrichtung (nicht dargestellt), wie z. B. einer Klammer am Rand des Flüssigkeitsbades 20, platziert wird. Der Hohlkörper 10 wird mit der nach unten weisenden Öffnung 13 in die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 getaucht. Die z-Achse ist vertikal ausgerichtet. Es ist ausreichend, wenn der Hohlkörper 10 nur so weit eingetaucht wird, dass der Rand der Öffnung 13 vollständig von der Flüssigkeit 1 eingeschlossen ist. Die Öffnung 13 wird durch die Flüssigkeit 1 geschlossen. In diesem Fall, in dem eine äußere Benetzung des Sockelbereichs 12 vermieden wird, ist während der Bewegung der Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohlkörpers 10 eine Zu- fuhr weiterer Flüssigkeit in das Flüssigkeitsbad 20 vorgesehen, um den Pegel im Flüssigkeitsbad 20 aufrechtzuerhalten. Diese Zufuhr kann mit dem Betrieb der ersten Drucksteuereinrichtung 30 gekoppelt sein. Die Zufuhr ist nicht erforderlich, wenn das Volumen der Flüssigkeitsbades 20 so viel grö- ßer als das Innenvolumen des Hohlkörpers 10 ist, dass bei der Innenbehandlung der Pegel im Flüssigkeitsbad 20 nahezu unverändert bleibt. Alternativ wird der Hohlkörper 10 so weit in die Flüssigkeit 1 eingetaucht, dass auch während der gewünschten Bewegung der Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohl- körpers 10 der Pegel im Flüssigkeitsbad 20 so bleibt, dass die Öffnung 13 ständig durch die Flüssigkeit 1 geschlossen ist. In diesem Fall kann zur Vermeidung der äußeren Benetzung des Sockelbereichs 12 dieser mit einem Schutzschirm (siehe Figur 5) versehen sein.
Zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird die erste
Drucksteuereinrichtung 30 betätigt, so dass im Inneren des Hohlkörpers 10 ein Unterdruck erzeugt wird, der geringer als der äußere atmosphärische Druck ist. Entsprechend wird die Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohlkörpers 10 gesaugt. Durch die obere Grenzfläche 2 der Flüssigkeit 1 im Hohlkörper 10 wird ein Innenraum 14 des Hohlkörpers 10 eingeschlossen.
Durch die Betätigung der ersten Drucksteuereinrichtung 30 wird die Grenzfläche 2 bis zu einem gewünschten Flüssigkeits- niveau 15 angehoben bzw. das Volumen des Innenraums 14 verringert. Bis zu dem Flüssigkeitsniveau 15 wird die Innenfläche der Hohlkörperwand mit der Flüssigkeit 1 benetzt. Anschließend erfolgt ein Rückfluss der Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20. Hierzu wird der Innenraum 14 über die Gasleitung 31 belüftet, so dass der Unterdrück im Innenraum 14 allmählich verringert wird. Alternativ kann der Innenraum 14 über eine weitere Gasleitung (nicht dargestellt) mit einem Inertgas beaufschlagt werden (siehe Figur 6) , wobei die Flüs- sigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20 zurückfließt.
Während der Benetzung und/oder beim Rückfluss der Flüssigkeit 1 aus dem Hohlkörper 10 wird auf dessen Innenfläche die gewünschte Schicht gebildet. In Abhängigkeit von der konkret verwendeten Flüssigkeit 1, z. B. dem Trocknungsverhalten eines Lackes, kann die Schichtdicke in Abhängigkeit von der Rückflussgeschwindigkeit eingestellt werden. Zur Erzielung einer gleichförmigen Schichtdicke kann die Rückflussgeschwindigkeit in steileren Abschnitten der Hohlkörperwand, z. B. nahe dem Äquator des Kugelabschnitts 11 geringer gewählt werden als in flacheren Abschnitten der Hohlkörperwand, z. B. nahe dem Sockelbereich 12. Bei Bedarf kann durch die Variation der Rückflussgeschwindigkeit gezielt ein Dickenprofil der Schicht auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 eingestellt werden .
Vor der Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 kann eine Vorbehandlung der Innenfläche vorgesehen sein, die z. B. ein Auf- rauen, ein Anätzen, die Abscheidung eines Präkursors und/oder ein Hydrophilisieren bzw. Hydrophobisieren umfasst, z. B. um die Benetzung der Innenfläche zu fördern und/oder eine reaktive Komponente der Schichtbildung bereitzustellen. Die Vorbehandlung kann mit einem herkömmlichen Verfahren, z. B.
durch die Befüllung mit einer geeigneten Behandlungsflüssig- keit, oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die gezielte Bewegung einer Behandlungsflüssigkeit bis zum gewünschten Flüssigkeitsniveau im Hohlkörper 10 erfolgen. Figur 2 illustriert schematisch eine erste Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flüssigkeit 1 unter der Wirkung eines Überdrucks durch die Öffnung 13 in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt wird. Beispielhaft ist wie in Figur 1 ein Hohlkörper 10 mit einem Kugelabschnitt 11 und einem Sockelbereich 12 illustriert. Das Flüssigkeitsbad 20 ist über eine Verbindungsleitung 21 gasdicht mit der Öffnung 13 am unteren Ende des Sockelbereichs 12 verbunden. Die Verbindungsleitung 21 enthält ein Dosierventil 22. Das Flüssigkeitsbad 20 ist mit einer zweiten Drucksteuereinrichtung 40 verbunden, die z. B. eine Pumpe in Kombination mit einem Dosierventil (nicht dargestellt) umfasst. Die Funktion des Dosierventils der zweiten Drucksteuereinrichtung 40 kann durch das Dosierventil 22 in der Verbindungsleitung 21 erfüllt werden. Zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum 14 und der äußeren Umgebung des Hohlkörpers 10 ist eine Gasleitung 31 als Druckausgleichsleitung angeordnet, die durch die Öffnung 13 und die Wand der Verbindungsleitung 21 nach außen geführt ist. Im unteren Teil von Figur 2 sind beispielhaft drei Varianten der gasdichten Verbindung der Verbindungsleitung 21 mit dem Sockelbereich 12 illustriert. Das Ende 23 der Verbindungsleitung 21 kann beispielsweise gegen den Rand der Öffnung 13 des Sockelbereichs 12 gepresst werden, wobei zur Abdichtung eine umlaufende elastische Dichtung 24 vorgesehen ist. Alternativ kann das Ende 23 der Verbindungsleitung 21 einen geringeren oder einen größeren Durchmesser als der Sockelbereich 12 aufweisen und entsprechend in oder auf den Sockelbereich 12 gesteckt werden, wobei zur Abdichtung wiederum eine elastische Dichtung 24, z. B. ein O-Ring vorgesehen ist. Um die Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 21 und dem Sockelbereich 12 stabil zu halten, kann der Hohlkörper 10 mechanisch gegen die Verbindungsleitung 21 gepresst werden. Alternativ ist es möglich, den Hohlkörper 10 durch einen Unterdruck anzusaugen, wobei eine Druckdifferenz zum atmosphärischen Druck (Normaldruck) auch auf Seiten des Flüssigkeitsbades 20 als Grundwert anliegt .
Zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird die zweite Drucksteuereinrichtung 40 betätigt und das Dosierventil 22 geöffnet, so dass die Flüssigkeit 1 an der Öffnung 13 des Hohlkörpers 10 mit einem Überdruck beaufschlagt wird. Die Flüssigkeit 1 wird nach oben in den Hohlkörper 10 bewegt, bis die Grenzfläche 2 der Flüssigkeit 1 das gewünschte Flüssigkeitsniveau 15 erreicht hat. Anschließend erfolgt ein Rück- fluss der Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20. Hierzu kann das Flüssigkeitsbad belüftet und/oder der Innenraum 14 über die Gasleitung 31 mit einem Überdruck beaufschlagt werden, so dass die Flüssigkeit 1 in das Flüssigkeitsbad 20 zurückfließt .
Eine zweite Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Flüssigkeit 1 unter der Wirkung eines Über- drucks in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt wird, ist schematisch in Figur 3 illustriert. Diese Variante zeichnet sich durch einen vereinfachten apparativen Aufwand aus, da auf eine Gasleitung wie in Figur 2 verzichtet wird. Der Hohlkörper 10 wird mit der nach unten weisenden Öffnung 13 ober- halb des Flüssigkeitsbads 20 mit der Flüssigkeit 1 bereitgestellt (Figur 3A) . Wenn der Sockelbereich 12 des Hohlkörpers 10 durch eine Tauchbewegung in die Flüssigkeit 1 eingetaucht wird (Figur 3B) , kann das Restgas im Innenraum 14 nicht ausweichen. Das Restgas wird komprimiert, wobei die Grenzfläche 2 im Inneren des Hohlkörpers 10 eine andere Höhe einnimmt als der Pegel der Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20. Der erhöhte Innendruck im Innenraum 14 wird durch den Druck ausgeglichen, der durch eine Drucksteuereinrichtung (nicht darge- stellt, siehe Pfeil) auf die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 ausgeübt wird. Die Flüssigkeit 1 steigt im Inneren des Hohlkörpers 10 bis zu einem gewünschten Flüssigkeitsniveau 15 an, so dass die Innenfläche des Hohlkörpers 10 z. B. im Sockelbereich 12 oder auch im angrenzenden Kugelabschnitt 11 benetzt wird.
Für einen Rückfluss der Flüssigkeit in das Flüssigkeitsbad 20 wird die Tauchbewegung umgekehrt. Der Hohlkörper 10 wird aus dem Flüssigkeitsbad 20 gezogen, so dass die Grenzfläche 2 im Inneren des Hohlkörpers 10 absinkt. Auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 bleibt ein Flüssigkeitsfilm zurück, der die gewünschte Schicht, z. B. durch ein Trocknen oder ein chemisches Abbinden bildet. Die Figuren 4 und 5 illustrieren schematisch Varianten der dritten Ausführungsform der Erfindung, bei denen die Flüssigkeit 1 aus einem Flüssigkeitsbad 20 durch eine Tauchbewegung des Hohlkörpers 10 und des Flüssigkeitsbads 20 relativ zueinander in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt wird. Zwischen dem von der Flüssigkeit 1 im Inneren des Hohlkörpers 10 eingeschlossenen Innenraum 14 und einer äußeren Umgebung des Flüssigkeitsbads 20 ist eine Gasleitung 31 vorgesehen, die durch die Öffnung 13 des Hohlkörpers 10 führt. Die Gasleitung 31 kann am Flüssigkeitsbad 20 gehaltert (Figur 4) oder mit dem Hohlkörper 10 beweglich sein (Figur 5) .
Bei der Variante gemäß Figur 4 erfolgt eine äußere Benetzung des Sockelbereichs 12. Um diese zu verhindern, ist gemäß Figur 5 ein Schutzschirm 50 vorgesehen. Der Schutzschirm 50 hat die Gestalt eines Trichters oder eines Kegelstumpfmantels, dessen enge Seite mit der Öffnung 13 des Hohlkörpers 10 verbunden ist und der einen Teil des Hohlkörpers 10 aufnimmt. Der Schutzschirm 50 ist z. B. aus einem Kunststoff- oder Me- tallmaterial hergestellt. Die Gasleitung 31 ist mit einer
Halteeinrichtung (nicht dargestellt) mit dem Schutzschirm 50 und/oder dem Hohlkörper 10 verbunden. Sie führt vom Innenraum 14 über die Öffnung 13 durch den Schutzschirm 50 auf dessen obere, mit atmosphärischem Druck beaufschlagte Seite.
Zur Innenbeschichtung des Hohlkörpers 10 wird eine Tauchbewegung des Hohlkörpers 10 relativ zum Flüssigkeitsbad 20 ausgeführt. Der Hohlkörper 10 wird so weit eingetaucht, bis die Grenzfläche 2 der Flüssigkeit 1 im Hohlkörper 10 das ge- wünschte Flüssigkeitsniveau 15 erreicht hat. Die Tauchbewegung und die Einstellung der Grenzfläche 2 am Flüssigkeitsniveau 15 wird z. B. über eine Hebeeinrichtung (nicht dargestellt) ausgeführt, mit der der Hohlkörper 10 verbunden ist. Alternativ kann die Tauchbewegung durch das Flüssigkeitsbad 20 oder beide Komponenten 10, 20 ausgeführt werden. Die Dicke einer Schicht auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 oder ein Dickenprofil kann durch die Geschwindigkeit der Tauchbewegung beim Ein- oder Austauchen eingestellt werden. Figur 6 illustriert schematisch eine Variante der ersten Ausführungsform (siehe Figur 1), wobei zwei Gasleitungen 31, 34 vorgesehen sind. Die erste Gasleitung 31 führt, wie unter Bezug auf Figur 1 beschrieben, vom Innenraum 14 über die Öffnung 13 durch die Flüssigkeit 1 im Flüssigkeitsbad 20 zur ersten Drucksteuereinrichtung 30. Die zweite Gasleitung 34 bildet eine Verbindung zwischen dem Innenraum 14 über die Öffnung 13 durch die Flüssigkeit 1 zu einer dritten Drucksteuereinrichtung 60, die mit einer Gasquelle 61 verbunden ist. Die dritte Drucksteuereinrichtung 60 umfasst eine Pum- peneinrichtung und ein Dosierventil (nicht dargestellt), mit denen Gas aus der Gasquelle 61 in den Innenraum 14 geleitet werden kann. Die Pumpe kann weggelassen werden, falls das Gas in der Gasquelle 61 unter erhöhtem Druck steht.
Die zweite Gasleitung 34 mit der dritten Drucksteuereinrichtung 60 und der Gasquelle 61 sind geeignet, den Druck im Innenraum 14 zu beeinflussen und/oder in den Innenraum 14 ein Gas z. B. für Schutz- oder Reaktionszwecke zu leiten. Beispielsweise kann über die zweite Gasleitung 34 ein Inertgas oder ein reaktives Gas, z. B. für die Schichtbildung von Sauerstoffaktivierten Lacken, eingeführt werden. Mit der Variante gemäß Figur 6 wird durch das Zusammenwirken der ersten und dritten Drucksteuereinrichtungen 30, 60 die Genauigkeit der Einstellung des Drucks im Innenraum 14 verbessert und die Einstellung der Rückflussgeschwindigkeit der Flüssigkeit vom Inneren des Hohlkörpers 10 in das Flüssigkeitsbad 20 vereinfacht . Figur 7 illustriert schematisch die Innenbehandlung des Hohlkörpers 10 mit einer Flüssigkeit 1, die zwei nicht-mischbare Phasen 1.1, 1.2 umfasst, am Beispiel der dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Phasen 1.1, 1.2 sind übereinander geschichtet im Flüssigkeitsbad 20 angeordnet. Sie umfassen z.B. zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, wie z.B. Wasser und Alkane. Durch die Bewegung der Flüssigkeit 1 in das Innere des Hohlkörpers 10 wird dessen Innenfläche aufeinanderfolgend und bis zu verschiedenen Flüssigkeitsniveaus mit den Phasen 1.1, 1.2 benetzt. Somit können vorteilhafterweise meh- rere Schichten gleichzeitig abgeschieden und/oder modifiziert werden, untere Grenzen eines beschichteten Abschnitts erzeugt werden oder Schicht-Sandwichstrukturen erzeugt werden. Wird ein Flüssigkeitsbad 20 und eine Gasleitung 31 wie in Figur 4 verwendet, so bestimmt die Dicke der Flüssigkeitsschichten der Phasen 1.1, 1.2 im Flüssigkeitsbad 20 die Breite der beschichteten Abschnitte auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 in Bezug auf dessen Längsrichtung. Die Ausführungsform gemäß Figur 7 ist nicht auf die Verwendung von zwei Flüssigkeits- phasen 1.1, 1.2 beschränkt, sondern entsprechend auch mit drei oder mehr Phasen realisierbar.
Mit der Ausführungsform gemäß Figur 7 können insbesondere übereinander liegende Schichtstrukturen erzeugt werden, indem die Geschwindigkeit der Bewegung der Flüssigkeit 1 mit den
Phasen 1.1, 1.2 in den Hohlkörper 10 und/oder die Rückfluss- Geschwindigkeit geeignet eingestellt und/oder zwischenzeitlich eine Schichtbildung (Verfestigung, Vernetzung) bereits abgeschiedener Substanzen induziert werden. Wird hingegen das Volumen des eingeschlossenen Innenraums 14 im Hohlkörper 10 z.B. gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen aktiv be- einflusst, wird das Flüssigkeitsniveau der jeweiligen Phase 1.1 oder 1.2 im Hohlkörper 10 durch die Position der Öffnung 13 in Bezug auf die jeweilige Phasengrenze im Flüssigkeitsbad 20 bestimmt.
Die Ausführungsform gemäß Figur 7 ermöglicht auch, neben einem oberen Rand (zum Scheitel des Kugelabschnitts weisend) auch einen unteren Rand (zur Öffnung weisend) der Benetzung, z. B. bei der Schichtbildung, zu erzeugen, oder zwei oder mehrere verschiedene Filme in einem Arbeitsschritt herzustellen. Für Einzelschichten wird auf hinreichend schnelle Ein- und Auslassgeschwindigkeiten geachtet, um eine Schichtbildung beim Vorbeiströmen der jeweils unpassenden Flüssigkeit auf der Hohlkörperoberfläche zu vermeiden. Es können aber auch gezielt Sandwichstrukturen in einem Prozessschritt durch Steuerung des Ein- und Auslasses der Flüssigkeitskombination erzeugt werden. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 8 ist der Hohlkörper 10 an einer schematisch illustrierten Schwenkeinrichtung 70 drehbar gehaltert. Der Hohlkörper 10 ist um eine Achse 71 drehbar, die gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Die Bewe- gung der Flüssigkeit 1 aus dem Flüssigkeitsbad 20 in den Hohlkörper 10 erfolgt, wie oben unter Bezug auf die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben, unter Verwendung der ersten Drucksteuereinrichtung 30, mit der über die Gasleitung 31 im Inneren des Hohlkörpers 10 ein Unterdruck er- zeugt wird. Das innere Ende 32 der Gasleitung 31 ist unmittelbar an den Scheitel des Hohlkörpers 10 angrenzend angeordnet, so dass der verbleibende Innenraum 14 minimiert werden kann. Durch die Verschwenkung und Rotation des Hohlkörpers 10 wird eine vollständige Benetzung der Innenfläche des Hohlkör- pers 10 erreicht, obwohl das Flüssigkeitsniveau 15 unterhalb vom inneren Ende 32 der Gasleitung 31 angeordnet ist.
Mit der Ausführungsform gemäß Figur 8 wird vorteilhafterweise ein Eindringen der Flüssigkeit 1 in die Gasleitung 31 vermie- den, wo sie andernfalls über ein zusätzliches Abtrennsystem abgeführt werden müsste. Des Weiteren liefert die Drehbewegung um die Achse 71 für die Flüssigkeit im Hohlkörper 10 eine zusätzliche radiale Geschwindigkeitskomponente und eine Fluktuation der Flüssigkeit, so dass insbesondere eine Reini- gung oder ein Ablösen eines Belags von der Innenfläche des Hohlkörpers 10 unterstützt wird.
Figur 9 illustriert schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Innenbehandlung des Hohlkörpers 10 eine elektrolytische Abscheidung aus der Flüssigkeit 1 auf die Innenfläche des Hohlkörpers 10 umfasst. In diesem Fall sind sowohl der Hohlkörper 10 als auch die Gasleitung 31 mit einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Beispielsweise kann die Hohlkörperwand aus elektrisch leitfähigem Material (z. B. Metall) bestehen, oder auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 kann eine elektrisch leitfähige Saatschicht (z. B. Kupfer, Silber, TCOs) angeordnet sein. Der Fluidkanal 31 ist z. B. aus einem elektrisch leitfähigen Material (z. B. Me- tall) und/oder mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung (z. B. Metallbeschichtung) hergestellt. Alternativ kann auch eine zusätzliche, gewöhnliche Gegenelektrode (nicht dargestellt) verwendet werden. Die Hohlkörperwand oder die Saatschicht einerseits und die Gasleitung 31 andererseits sind mit einer schematisch illustrierten Stromquelle 80 verbunden.
Die Flüssigkeit 1 umfasst eine Elektrolytlösung, wie z. B. Kupfersulfat, Nickelsulfat, Aluminiumchlorid . Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird die Flüssigkeit 1 bis zu einem gewünschten Flüssigkeitsniveau 15 in das Innere des Hohlkörpers 10 bewegt. Anschließend wird die Stromquelle 80 eingeschaltet, um einen Stromfluss zwischen der Gasleitung 31 und dem Hohlkörper 10 zu erzeugen. Die Spannung beträgt einige V, bei Strömen von mehreren A pro zu beschichtendem Flächenelement in dm2. Im Ergebnis wird aus der Elektrolytlösung Material auf der Innenwand abgeschieden. Alternativ kann die elektrolytische Abscheidung schon während der Bewegung der Elektrolytlösung in den Hohlkörper 10 und/oder während des Rückflusses erfolgen, so dass auch in diesem Fall in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Flüssigkeit während der Elektrolyse ein Schichtdickenprofil erzeugt werden kann. Zur Unterstützung der galvanischen Abscheidung kann der Hohlkörper wie in Ausführungsform gemäß Figur 8 rotiert werden, um den Elektrolyten zu durchmischen.
Die Höhe des Füllstands der Flüssigkeit im Hohlkörper 10 kann aus dem Volumen, das aus dem Inneren des Hohlkörpers 10 entfernt wurde, und/oder aus dem Druck im Innenraum 14 des Hohlkörpers 10 ermittelt werden. Wenn beispielsweise ein externes Flüssigkeitsreservoir benutzt wird (siehe z. B. Figur 2), so kann der Füllstand aus dem Volumen der in den Hohlkörper 10 eingeführten Flüssigkeit und der Geometrie des Hohlkörpers 10 berechnet werden.
Figur 10 illustriert schematisch verschiedene Varianten der Füllstandsmessung im Hohlkörper 10. So sind alle verfügbaren Verfahren der technischen Füllstandsmessung anwendbar, zu denen mechanische Verfahren (z. B. unter Verwendung von Schwim- mern, Schwingungserregern mit der Messung einer Resonanz oder Lotsysteme), elektrische Verfahren (z. B. Messung der elektrischen Leitfähigkeit, Messung der Wärmeleitung oder kapazitive Messungen), optische Verfahren (z. B. Messung von Absorption, Reflektion oder Transmission von Licht, Mikrowellen oder Radarwellen) und akustische Verfahren (z. B. Ultraschallmessung) zählen. In Abhängigkeit von den konkreten Anwendungsbedingungen können die genannten Verfahren zur Füllstandsmessung einzeln oder in Kombination angewendet werden. In Figur 10 sind beispielhaft ein Ultraschallwandler 91 für die Anwendung eines akustischen Verfahrens, ein Impedanzmessgerät 92 für die Anwendung eines elektrischen Verfahrens und ein optisches Messgerät 93 für eine optische Reflektionsmes- sung schematisch illustriert. Figur 11 illustriert schematisch eine OLED-Leuchteinrichtung 100, bei der elektrisch und/oder optisch wirksame Funktionsschichten im Inneren eines hohlen Leuchtkörpers (Hohlkörper 10) mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder alternativ mit anderen Beschichtungsverfahren gebildet werden können. Einige der Funktionsschichten, wie Elektroden- und Emissionsschichten, sind im oberen Bereich des Kugelabschnitts 11 angeordnet, während andere Funktionsschichten, wie Kontaktfinger und eine Passivierungsschicht im Sockelbereich 12 (Basisbereich) gebildet sind. Die Funktionsschichten im oberen Bereich des Kugelabschnitts 11 können mit einem herkömmlichen Abschei- dungsverfahren, wie z.B. durch Vakuumverdampfung oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildet sein. Die Funktionsschichten im Sockelbereich 12 sind vorzugsweise mit dem er- findungsgemäßen Verfahren gebildet, können aber auch mit herkömmlichen Abscheidungsverfahren hergestellt sein.
Im einzelnen sind die folgenden Funktionsschichten vorgesehen. Auf der Innenfläche des Hohlkörpers 10 sind im Kugelab- schnitt 11 eine transparente Anoden-Elektrodenschicht 101, mindestens eine Emissionsschicht 102 und eine Kathoden-Elektrodenschicht 103 angeordnet. Die Schichten 101, 102 und 103 können gebildet sein, wie es von herkömmlichen OLEDs bekannt ist .
Die Elektrodenschichten 101, 103 sind über flächige Kontaktfinger 104, 105 mit äußeren Kontaktelementen 106, 107 verbunden. Zwischen den Kontaktfingern 104, 105 ist eine Passivie- rungsschicht 108 angeordnet. Die schichtförmigen, auf der In- nenfläche des Sockelbereichs 12 angeordneten Kontaktfinger 104, 105 können als Verlängerungen der Elektrodenschichten 101, 103 hin zur Öffnung des Hohlkörpers oder als gesonderte Schichten gebildet sein, die mit den Elektrodenschichten 101, 103 überlappend angeordnet und elektrisch verbunden sind. Die Kontaktfinger 104, 105 können entlang der Umfangsrichtung des Sockelbereichs 12 in Streifen unterteilt sein oder in Um- fangsrichtung den Sockelbereich 12 vollständig bedecken. In beiden Fällen kann vorteilhafterweise eine rotationssymmetrische Stromzuführung zur mindestens einen Emissionsschicht re- alisiert werden, so dass eine gleichmäßige Helligkeit der Leuchteinrichtung 100 erzielt wird.
Die Elektrodenschichten 101, 103 und die Kontaktfinger 104, 105 sind aus elektrisch leitfähigen Materialien, wie z. B. Metall- oder Halbleiter-Materialien hergestellt. Die Passi- vierungsschicht 108 ist aus einem elektrisch isolierenden, dielektrischen Material, z. B. einem Drahtlack oder Klarlack, insbesondere einem Alkydharz- , Acryl-, Polyurethan-, (Po- ly) esterimid- oder Silikon-basierten Lack hergestellt.
Die Schichten 104, 105 und 108 sind im Sockelbereich 12 und im unteren Bereich des Kugelabschnitts 11 stapeiförmig übereinander bis zu einem vorbestimmten Abstand ZQ von der Öff- nung des Hohlkörpers angeordnet, der durch die Einstellung des Füllstandsniveaus bei der Herstellung der Schichten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder durch eine Maskierung bei der Herstellung der Schichten mit einem anderen Verfahren bereitgestellt werden kann. Der vergrößerte Ausschnitt in Fi- gur 11 zeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
Schichten mit besonders sauber abgegrenzten Rändern erzeugt werden. Abschattungseffekte, verschmierte Ränder oder Dickengradienten werden vermieden. An der Öffnung sind die Kontaktfinger, die jeweils mit den verschiedenen Elektrodenschichten verbunden und durch die Passivierungsschicht getrennt sind, abgestuft freiliegend angeordnet, so dass sie voneinander getrennt kontaktiert werden können. Die Elektrodenschichten und/oder die Kontaktfinger sind jeweils mit mindestens einer Kontaktierungsflache (Kon- takt-Pad) verbunden (nicht dargestellt), die über einen
Draht-, Bond-, Löt-, Klebe- oder Federkontakt mit den äußeren Kontaktelementen 106, 107 verbunden ist. Die OLED-Leuchteinrichtung 100 ist in Figur 11 schematisch illustriert. Der gezeigte Aufbau kann insbesondere wie folgt modifiziert sein. Die Emissionsschicht 102 kann mit der Elektrodenschicht 103 und der Passivierungsschicht 108 überlappend angeordnet sein. Der zum Sockelbereich 12 weisende Rand der Emissionsschicht 102 kann zwischen die Elektrodenschicht 103 und die Passivie- rungsschicht 108 ragen. Durch diese teilweise Überlappung der Emissionsschicht und der Passivierungsschicht wird vorteilhafterweise ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Fertigung des Bauelements gewonnen.
Des Weiteren können in der Praxis mindestens eine weitere Passivierungsschicht, mindestens eine weitere Elektrodenschicht, mindestens eine optische Auskoppelschicht und/oder mindestens eine Maskenschicht vorgesehen sein, die nicht gezeigt sind. Des weiteren kann der Sockelbereich 12 insbesondere mit einem Schraubsockel, z. B. einem E27-Norm-Sockel, einem Stecksockel oder einem Bajonettsockel verschlossen sein, der jeweils die äußeren Kontaktelemente 106, 107 trägt. Des Weiteren kann im Sockelbereich 12 ein Spannungswandler angeordnet sein, mit dem eine äußere Netzspannung von z.B. 230 V auf eine OLED-Betriebsspannung von z.B. 5 V gewandelt wird. Schließlich kann der Hohlkörper mit dem geschlossenen Sockel evakuiert oder mit einem Inertgas gefüllt sein.
Alternativ kann mit der erfindungsgemäßen Methode eine Solar- zellen- oder Detektor-Einrichtung hergestellt werden. Die Solarzellen- oder Detektor-Einrichtung kann wie in Figur 11 gezeigt aufgebaut sein, wobei statt der mindestens einen Emissionsschicht mindestens eine Absorberschicht vorgesehen ist. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein..

Claims

ANSPRÜCHE 1. Optoelektronisches Bauelement, insbesondere OLED-
Leuchteinrichtung (100) oder photovoltaische Einrichtung, umfassend:
- einen Hohlkörper (10) und einen Basisbereich (12), der für einen elektrischen Anschluss des Bauelements an einen äußeren Stromkreis (200) konfiguriert ist, wobei
- der Hohlkörper (10) auf seiner Innenfläche mindestens eine Emissions- oder Absorberschicht (102) und mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) trägt,
dadurch gekennzeichnet, dass
- mindestens eine Passivierungsschicht (108) aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist, welche die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) und/oder mindestens einen im Basisbereich (12) zur elektrischen Kontaktierung der mindestens einen Elektrodenschicht (101, 103) angeordneten Kon- taktfinger (104, 105) bedeckt.
2. Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 1, bei dem
- die mindestens eine Passivierungsschicht (108) die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) überlappend an ihrem zum Basisbereich (12) weisenden Rand und/oder den mindestens einen Kontaktfinger (104, 105) im Basisbereich (12) bedeckt.
3. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- der Basisbereich (12) Kontaktelemente (106, 107) aufweist, und
- der mindestens eine Kontaktfinger (104, 105) die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) mit mindestens einem der Kontaktelemente (106, 107) elektrisch verbindet.
4. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- mindestens zwei Elektrodenschichten (101, 103) und/oder mindestens zwei Kontaktfinger (104, 105) vorgesehen sind, wo- bei
- die mindestens eine Passivierungsschicht (108) zwischen zwei der Elektrodenschichten (101, 103) und/oder der Kontaktfinger (104, 105) angeordnet ist.
5. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103), insbesondere über den mindestens einen Kontaktfinger, mit einer Kon- taktierungsflache (Kontakt-Pad) verbunden ist, die über einen Draht-, Bond-, Löt-, Klebe- oder Federkontakt kontaktierbar ist .
6. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) überlappend in Bezug auf die mindestens eine Emissions- oder Absorberschicht (102) und/oder die mindestens eine Passivierungsschicht (108) angeordnet ist.
7. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die mindestens eine Emissions- oder Absorberschicht (102) überlappend mit der mindestens einen Passivierungsschicht (108) angeordnet ist.
8. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- der Hohlkörper (10) ein Leuchtkörper der OLED-Leuchtein- richtung (100) ist.
9. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
- der Hohlkörper (10) ein Absorberkörper einer photovoltai- sehen Einrichtung ist.
10. Verfahren zur Innenbehandlung eines Hohlkörpers (10), insbesondere eines optoelektronischen Bauelements gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Flüssigkeit (1) aus einem Flüssigkeitsbad (20), wobei der Hohlkörper (10) eine Öffnung (13) aufweist, mit den Schritten:
- Bereitstellung der Flüssigkeit (1) an der Öffnung (13) des Hohlkörpers, so dass die Öffnung (13) durch die Flüssigkeit (1) geschlossen wird, und
- Bewegung der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) in den Hohlkörper (10), wobei von der Flüssigkeit (1) ein Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) eingeschlossen wird, wobei
- die Flüssigkeit (1) mit einem Arbeitsdruck beaufschlagt und das Volumen des Innenraums (14) des Hohlkörpers (10) verän- dert wird, so dass die Flüssigkeit (1) bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsniveau (15) oberhalb der Öffnung (13) steigt
dadurch gekennzeichnet , dass
- der Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) über mindestens ei- ne Gasleitung (31) mit einer Umgebung des Hohlkörpers (10) verbunden ist, die vom Innenraum (14) durch die Öffnung (13) nach außen in die Umgebung des Hohlkörpers (10) verläuft.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem
- der Arbeitsdruck durch einen Unterdruck gebildet wird, der im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) mit einer ersten
Drucksteuereinrichtung (30) erzeugt wird und der geringer als ein auf die Flüssigkeit (1) im Flüssigkeitsbad (20) wirkender Druck ist, und - die Bewegung der Flüssigkeit (1) ein Einsaugen der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) unter der Wirkung des Unterdrucks umfasst.
12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 11, bei dem
- der Arbeitsdruck durch einen Überdruck gebildet wird, der mit einer zweiten Drucksteuereinrichtung (40) auf die Flüssigkeit (1) im Flüssigkeitsbad (20) ausgeübt wird und der größer als ein Innendruck im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) ist, und
- die Bewegung der Flüssigkeit (1) ein Einpressen der Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) unter der Wirkung des Überdrucks umfasst.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem
- der Innendruck im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) mit der ersten Drucksteuereinrichtung (30) eingestellt wird, die über die mindestens eine Gasleitung (31) mit dem Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) verbunden ist, oder
- der Innendruck im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) über die mindestens eine Gasleitung (31) mit einem äußeren atmosphärischen Druck ausgeglichen wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem
- der Innenraum (14) geschlossen ist, so dass Gas im Innenraum (14) beim Einpressen der Flüssigkeit (1) komprimiert wird .
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem
- das Flüssigkeitsbad (20) über eine Verbindungsleitung (21) mit der Öffnung (13) im Hohlkörper (10) gasdicht verbunden ist .
16. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem
- der Arbeitsdruck ausgeglichen wird, der auf die Flüssigkeit (1) im Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) und im Flüssigkeitsbad (20) wirkt, und
- der Hohlkörper (10) und das Flüssigkeitsbad (20) relativ zueinander einer Tauchbewegung unterzogen werden, wobei die Flüssigkeit (1) durch die Öffnung (13) in den Hohlkörper (10) bewegt wird.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem
- der Arbeitsdruck unter Verwendung der mindestens einen Gasleitung (31) ausgeglichen wird, die sich zwischen dem Innenraum (14) und einer Umgebung des Flüssigkeitsbads (20) erstreckt .
18. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 17, bei dem
- eine Zuführung eines Gases über eine zweite Gasleitung (34) in den Innenraum (14) des Hohlkörpers (10) vorgesehen ist.
19. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 18, bei dem
- die Flüssigkeit (1) im Flüssigkeitsbad (20) mindestens zwei nicht-mischbare Phasen umfasst, die jeweils bis zu verschiedenen Flüssigkeitsniveaus im Hohlkörper (10) bewegt werden.
20. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 19, mit dem weiteren Schritt
- Rückfluss der Flüssigkeit (1) aus dem Hohlkörper (10) , ins- besondere durch eine Veränderung des Arbeitsdrucks.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem
- der Arbeitsdruck so verändert wird, dass eine Geschwindigkeit des Rückflusses der Flüssigkeit (1) an verschiedenen Flüssigkeitsniveaus und/oder in verschiedenen Bereichen im Hohlkörper (10) variabel eingestellt wird.
22. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 21, bei dem die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) um- fasst
- eine Innenbeschichtung des Hohlkörpers (10) unter Verwendung der Flüssigkeit,
- eine elektrolytische Abscheidung aus der Flüssigkeit,
- eine Innenbearbeitung des Hohlkörpers, insbesondere eine Oberflächenvergütung, eine Oberflächenaktivierung und/oder ein Oberflächenätzen, und/oder
- eine Entfernung eines Belags im Inneren des Hohlkörpers, insbesondere eine Reinigung, unter Verwendung der Flüssig- keit.
23. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 22, bei dem
- die Flüssigkeit (1) mindestens eines von einem Lack, einer Suspension, einer Aufschlämmung, einer Monomerlösung, einer
Polymerlösung, einer oberflächenaktiven Substanz, insbesondere zur Bildung einer selbstorganisierenden Monoschicht, einer Nanopartikel-Suspension, einer kolloidale Dispersion, eines Zwei-Komponenten-Systems, und einer Schmelze umfasst,
- der Hohlkörper (10) vor der Innenbehandlung innen einer Oberflächenbearbeitung unterzogen wird,
- die mindestens eine Gasleitung mit dem Hohlkörper (10) fest verbunden ist,
- der Hohlkörper (10) während der Innenbehandlung um eine Achse gedreht wird, die gegenüber der Vertikalen geneigt ist, und/oder
- eine Füllstandsmessung der Flüssigkeit (1) im Hohlkörper (10) vorgesehen ist.
24. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 23, bei dem
- der Hohlkörper (10) Teil eines elektro-optischen Bauelements ist.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem
- der Hohlkörper (10) ein Leuchtkörper einer OLED- Leuchteinrichtung ist, die eine Vielzahl von elektrischen und/oder optisch wirksamen Funktionsschichten mit mindestens einer Emissionsschicht aufweist, und
- die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) die Bildung mindestens einer der Funktionsschichten umfasst.
26. Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) mindestens einen der Schritte umfasst:
- Bildung der mindestens einen Emissionsschicht (102),
- Bildung mindestens einer Elektrodenschicht (101, 103), die mit der mindestens einen Emissionsschicht (102) verbunden ist,
- Bildung mindestens einer Passivierungsschicht (108) aus elektrisch isolierendem Material, die mit der mindestens einen Emissionsschicht (102) überlappend angeordnet ist und die Elektrodenschichten (101, 103) voneinander elektrisch trennt,
- Bildung mindestens einer Auskoppelschicht,
- Bildung mindestens einer fotostrukturierbaren Maskenschicht für die Abscheidung eines elektrischen Stützgitters, und
- Verstärkung eines elektrischen Stützgitters durch eine e- lektrolytische Abscheidung.
27. Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem:
- die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) , insbesondere über einen Kontaktfinger, mit einer Kontaktierungsflache (Kontakt-Pad) verbunden ist, die über einen Draht-, Bond-, Löt-, Klebe- oder Federkontakt kontaktierbar ist, und/oder - die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) überlappend in Bezug auf die mindestens eine Emissionsschicht (102) und/oder die mindestens eine Passivierungsschicht (108) angeordnet ist.
28. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 24 bis 27, bei dem:
- die OLED-Leuchteinrichtung den Leuchtkörper und einen Basisbereich (12) umfasst, der für einen elektrischen Anschluss der OLED-Leuchteinrichtung an einen äußeren Stromkreis (200) konfiguriert ist, wobei
- auf einer Innenfläche des Hohlkörpers (10) mindestens eine Emissionsschicht (102) und mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) gebildet wird, und
- mindestens eine Passivierungsschicht (108) aus elektrisch isolierendem Material gebildet wird, welche die mindestens eine Elektrodenschicht (101, 103) und/oder mindestens einen im Basisbereich (12) vorgesehenen Kontaktfinger (104, 105) mindestens teilweise bedeckt.
29. Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem
- der Hohlkörper (10) Teil einer Solarzellen-Einrichtung oder einer Detektor-Einrichtung ist und die Innenbehandlung des Hohlkörpers (10) die Bildung mindestens einer Absorberschicht, mindestens einer Elektrodenschicht und/oder mindes- tens einer Passivierungsschicht zwischen Elektrodenschichten umfasst .
30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 23, bei dem
- der Hohlkörper (10) ein Schmuckkörper ist und die Innenbe- handlung des Hohlkörpers (10) die Bildung mindestens einer
Farbschicht umfasst.
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