DE102006026981A1 - Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schicht auf einem Trägersubstrat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schicht auf einem Trägersubstrat Download PDFInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer scharfrandig strukturierten Schicht aus mindestens einem dünnflüssigen niedrigviskosen Medium (20) auf einem Trägersubstrat (10) beschrieben, wobei in einem ersten Verfahrensschritt auf das Trägersubstrat (10) eine die scharfrandige Außenkontur der strukturierten Schicht bestimmende Begrenzungsschicht (14) aufgebracht wird und in einem daran anschließenden zweiten Verfahrensschritt an der durch die Begrenzungsschicht (14) begrenzten Innenfläche (18) des Trägersubstrates (10) das mindestens eine niedrigviskose dünnflüssige Medium (20) aufgebracht wird. Nach der Trocknung des mindestens einen niedrigviskosen Mediums ergibt sich auf dem Trägersubstrat (10) die scharfrandig strukturierte Schicht, bei der es sich zur Realisierung beispielsweise von Polymer-Solarzellen um ein Polymer-Elektronikmedium handelt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schicht aus mindestens einem dünnflüssigen, niedrigviskosen Medium auf einem Trägersubstrat.
- Bei dem mindestens einen dünnflüssigen niedrigviskosen Medium kann es sich um einen Lack, eine Farbe oder eine Suspension handeln. Ein derartiges Medium kann z.B. aus Pigmenten, einem Bindemittel und einem Lösungsmittel bestehen und gegebenenfalls Additive aufweisen. Dünnflüssige niedrigviskose Medien können auch nur Lösungen aus organischen Medien oder Polymeren sein; sie besitzen in der Regel einen niedrigen Festkörperanteil.
- Bei dünnflüssigen niedrigviskosen Medien besteht das Problem, dass sie auf einem Trägersubstrat zu einem unerwünschten Verlaufen oder Ineinanderlaufen neigen und deshalb im Vergleich zu herkömmlichen Farben bzw. Lacken schwerer zu verarbeiten d.h. zu verdrucken sind.
- Beispielsweise müssen bei der Herstellung von Solarzellen auf Polymerbasis dünnflüssige, niedrigviskose Medien mit einem niedrigen Festkörperanteil verarbeitet werden, um geeignete strukturierte Schichten zu realisieren. Diese Schichten werden beispielsweise in einem Druckverfahren hergestellt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es einfach möglich ist, eine strukturierte Schicht aus mindestens einem dünnflüssigen, niedrigviskosen Medium auf einem Trägersubstrat konturgenau herzustellen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Verfahrensschritt auf das Trägersubstrat eine, die Außenkontur der strukturierten Schicht bestimmende, Begrenzungsschicht aufgebracht wird, und dass in einem daran anschließenden zweiten Verfahrensschritt an der durch die Begrenzungsschicht begrenzten Innenfläche das mindestens eine niedrigviskose Medium aufgebracht wird. Es können also auch mehrere solche Medien nacheinander aufgebracht werden, wobei dazwischen jeweils eine Trocknung durchgeführt werden kann.
- Die Begrenzungsschicht verhindert ein Verlaufen des mindestens einen dünnflüssigen, niedrigviskosen Mediums, so dass eine konturgenau strukturierte Schicht aus dem mindestens einen dünnflüssigen niedrigviskosen Medium herstellbar ist.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Begrenzungsschicht auf das Trägersubstrat mit der jeweils gewünschten Randkontur, d.h. geradlinig, geschwungen oder beliebig anders aufgedruckt, aufgeprägt oder laminiert werden. Als Druckverfahren kann ein Siebdruck, ein Tiefdruck, ein Flexodruck oder dergleichen angewandt werden. Als Prägeverfahren kann beispielsweise ein Heißprägeverfahren angewandt werden. Das Aufbringen des mindestens einen dünnflüssigen niedrigviskosen Mediums an der durch die gewünscht konstruierte Begrenzungsschicht entsprechend begrenzten Innenfläche des Trägersubstrates kann auf jede an sich bekannte Weise geschehen. Beispielsweise wird das mindestens eine dünnflüssige niedrigviskose Medium an der durch die Begrenzungsschicht begrenzten Innenfläche des Trägersubstrates durch Siebdrucken aufgebracht.
- Bei dem Trägersubstrat kann es sich um ein formstabiles plattenförmiges Trägersubstrat oder um ein flexibles flächiges oder streifen- bzw. bahnförmiges Folienmaterial handeln.
- Erfindungsgemäß ist die Wanddicke der Begrenzungsschicht zum Festkörperanteil des dünnflüssigen Mediums umgekehrt proportional. Wird die Begrenzungsschicht auf das Trägersubstrat gedruckt, so wird für die Begrenzungsschicht ein Material verwendet, das eine Viskosität besitzt, die konturgenau verdruckbar ist.
- Erfindungsgemäß ist es möglich, dass auf das Trägersubstrat mindestens eine geradlinige, wellenförmige oder beliebig anders geformte rahmenförmige Begrenzungsschicht und danach das mindestens eine niedrigviskose Medium aufgebracht wird. Bei einem solchen Verfahren handelt es sich also um ein quasi diskontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer konturgenau strukturierten Schicht auf einem Trägersubstrat. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass ein bandförmiger flexibler Trägerkörper verwendet wird, auf den mindestens ein Paar in Bandlängsrichtung verlaufende geradlinig, gewellt, geschwungen o. dgl. linienförmige Begrenzungsschichten und danach das mindestens eine niedrigviskose Medium aufgebracht werden. Bei einem solchen Verfahren der zuletzt genannten Art handelt es sich um ein quasi kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer konturgenau strukturierten Schicht auf dem flexiblen Trägerkörper.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kommt insbesondere bei der Herstellung von Solarzellen auf Polymerbasis zur Anwendung, wobei als das mindestens eine niedrigviskose Medium ein Polymerelektronikmedium verwendet wird, das z.B. zwei oder mehrere übereinander vorgesehene Medium-Lagen aufweisen kann. Kommen mehrere niedrigviskose Medien zum Einsatz, so kann ein und dieselbe Begrenzungsschicht verwendet werden.
- Erfindungsgemäß kann die Begrenzungsschicht nach der Trocknung des mindestens einen niedrigviskosen Mediums am Trägerkörper verbleiben oder vom Trägerkörper entfernt werden.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch verdeutlichten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer strukturierten Schicht aus mindestens einem dünnflüssigen niedrigviskosen Medium auf einem Trägersubstrat.
- Es zeigen:
-
1 abschnittweise in einer Draufsicht eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in1 , -
3 eine der1 ähnliche abschnittweise Draufsicht auf eine zweite Verfahrensvariante, -
4 eine den1 und3 ähnliche abschnittweise Draufsicht auf eine dritte Verfahrensvariante, und -
5 eine der4 ähnliche Ansicht einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Die
1 und2 verdeutlichen abschnittweise ein Trägersubstrat10 mit einer Oberfläche12 , auf die in einem ersten Verfahrensschritt eine Begrenzungsschicht14 aufgebracht wird. Die Begrenzungsschicht14 ist rahmenförmig ausgebildet und besitzt eine scharfrandige Innenkontur16 . - Nach dem Aufbringen der rahmenförmigen Begrenzungsschicht
14 wird an der durch die Begrenzungsschicht14 begrenzten Innenfläche18 des Trägersubstrates10 mindestens ein dünnflüssiges niedrigviskoses Medium aufgebracht. Das ist in1 durch den Pfeil20 symbolisiert. Dieser Verfahrensschritt kann wahlweise mehrmals – auch mit verschiedenen Medien wiederholt werden. Bei dem mindestens einen niedrigviskosen Medium20 handelt es sich z.B. um ein Polymerelektronikmedium, um mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Solarzellen auf Polymerbasis zu realisieren. - Während
1 auf der Oberfläche12 des Trägersubstrates10 nur eine einzige rahmenförmige Begrenzungsschicht14 zeigt, verdeutlicht die3 abschnittweise ein Trägersubstrat10 , auf dessen Oberfläche12 eine gitterartige Begrenzungsschicht14 aufgebracht ist, um eine entsprechende Anzahl Innenflächen18 zu verwirklichen, auf die dann das mindestens eine niedrigviskose Medium20 aufgebracht wird, um eine entsprechende Anzahl Solarzellen zu verwirklichen. -
4 verdeutlicht abschnittweise ein bahnförmiges flexibles Trägersubstrat10 , das an seinen beiden Längsrändern jeweils mit einer linienförmigen Begrenzungsschicht14 versehen ist. Die linienförmigen Begrenzungsschichten14 weisen jeweils eine scharfrandige Innenkontur16 auf. Zwischen den beiden linienförmigen Begrenzungsschichten14 wird auf das Trägersubstrat10 an der durch die Innenkonturen16 begrenzten Innenfläche18 mindestens ein niedrigviskoses dünnflüssiges Medium20 aufgebracht. Das kann beispielsweise durch Tiefdruck-Walzen erfolgen. -
5 verdeutlicht in einer der4 ähnlichen abschnittweisen Draufsicht ein Trägersubstrat10 , das nicht nur an seinen beiden Längsrändern jeweils mit einer linienförmigen Begrenzungsschicht14 versehen ist, sondern außerdem auch mit einer weiteren Begrenzungsschicht14 in einem mittleren Bereich des bandförmigen Trägersubstrates10 . Durch die Begrenzungsschichten14 sind zwei Innenflächen18 bestimmt, an welchen jeweils mindestens ein dünnflüssiges niedrigviskoses Medium20 vorgesehen wird. - Durch die Begrenzungsschicht
14 wird – unabhängig von ihrer jeweiligen Form – ein Verlaufen des mindestens einen dünnflüssigen niedrigviskosen Mediums20 auf der Oberfläche12 des Trägersubstrates10 verhindert. - In den
1 bis5 sind jeweils geralinige Strukturen der Begrenzungsschichten14 dargestellt. Die Begrenzungsschichten14 können selbstverständlich auch mit anderen, den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Randkonturen ausgebildet sein. -
- 10
- Trägersubstrat
- 12
- Oberfläche (von
10 ) - 14
- Begrenzungsschicht
(auf
12 für20 ) - 16
- Innenkontur
(von
14 ) - 18
- Innenfläche (von
10 für20 ) - 20
- Pfeil/niedrigviskoses flüssiges Medium
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schicht aus mindestens einem dünnflüssigen niedrigviskosen Medium (
20 ) auf einem Trägersubstrat (10 ) dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt auf das Trägersubstrat (10 ) eine die Außenkontur der strukturierten Schicht bestimmende Begrenzungsschicht (14 ) aufgebracht wird, und dass in einem daran anschließenden zweiten Verfahrensschritt an der durch die Begrenzungsschicht (14 ) begrenzten Innenfläche (18 ) des Trägersubstrates (10 ) das mindestens eine niedrigviskose dünnflüssige Medium (20 ) aufgebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke der Begrenzungsschicht (
14 ) zum Festkörperanteil des dünnflüssigen Mediums (20 ) umgekehrt proportional ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Begrenzungsschicht (
14 ) eine Viskosität besitzt, die konturscharf verdruckbar ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Trägersubstrat (
10 ) mindestens eine rahmenförmige Begrenzungsschicht (14 ) und anschließend das mindestens eine niedrigviskose dünnflüssige Medium (20 ) aufgebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein bandförmiges flexibles Trägersubstrat (
10 ) verwendet wird, auf dem mindestens ein Paar in Bandlängsrichtung verlaufende linienförmige Begrenzungsschichten (14 ) und anschließend das mindestens eine niedrigviskose dünnflüssige Medium (20 ) aufgebracht werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung von Solarzellen auf Polymerbasis als das mindestens eine niedrigviskose dünnflüssiges Medium (
20 ) ein Polymerelektronikmedium verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsschicht (
14 ) nach der Trocknung des mindestens einen niedrigviskosen dünnflüssigen Mediums (20 ) vom Trägersubstrat (10 ) entfernt wird.
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20130522 |