DE10343351B4

DE10343351B4 - Ink jet printing substrate and method of making the same

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Publication number: DE10343351B4
Application number: DE10343351.1A
Authority: DE
Inventors: Dr. Uhlig Albrecht; Dr. Redecker Michael; Marcus Schaedig; Thomas Schrader; Dr. Humbs Werner
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2023-09-13
Also published as: DE10343351A1; KR20050026975A; KR100580560B1

Abstract

Substrat zum Tintenstrahldrucken bestehend aus einem Grundsubstrat (1) mit einer auf der Grundsubstratoberfläche angeordneten Schichtstruktur (2) aus einem zur Lochinjektion bei polymeren OLED geeigneten Material und einer darauf angeordneten, nichtkontinuierlichen Photolackschichtstruktur (3) gekennzeichnet durch eine nichtkontinuierliche, auf der Photolackschichtstruktur (3) angeordneten Schichtstruktur (5), herstellbar aus einem C3F6-, C3F8- oder C2F4-Gas mittels chemischer Gasphasenabscheidung bei einem Druck von 200 Pa und einer Leistung von 200 W über 60 s oder aus Polysiloxan, wobei die Schichtstruktur (5) eine Höhe von 1 nm bis 300 nm aufweist.A substrate for ink-jet printing comprising a base substrate (1) with a layer structure (2) arranged on the base substrate surface made of a material suitable for hole injection in a polymeric OLED and a non-continuous photoresist layer structure (3) arranged thereon characterized by a non-continuous, on the photoresist layer structure (3) arranged layer structure (5), produced from a C3F6, C3F8 or C2F4 gas by chemical vapor deposition at a pressure of 200 Pa and a power of 200 W for 60 s or polysiloxane, wherein the layer structure (5) has a height of 1 nm to 300 nm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Substrat zum Tintenstrahldrucken und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12. The invention relates to a substrate for ink jet printing and a method for its production according to the preambles of claims 1 and 12.

Der Tintenstrahldruckprozess ist einer der wichtigsten Strukturierungsprozesse für die Herstellung von Vollfarbdisplays auf der Basis lichtemittierender, halbleitender Polymere (LEPs). Dabei werden kleine Tropfen einer Lösung des entsprechenden Polymers auf ein geeignetes Substrat aufgebracht. Der Tintenstrahldruckprozess wird jedoch auch in anderen technischen Bereichen, beispielsweise zum Aufbringen von Farbfiltern oder DNA-Sensoren auf ein Substrat verwendet. The ink-jet printing process is one of the most important structuring processes for the production of full-color displays based on light-emitting semiconducting polymers (LEPs). In this case, small drops of a solution of the corresponding polymer are applied to a suitable substrate. However, the ink jet printing process is also used in other technical fields, for example, for applying color filters or DNA sensors to a substrate.

All diese Anwendungen verlangen eine genaue Plazierung der aufzutragenden Stoffe (Tinte) auf einer vorher festgelegten aktiven Fläche. Tintenstrahldrucktechnik ist bekannt als eine der diesen Ansprüchen genügenden Technologie. Beim Tintenstrahldrucken wird durch das Lösen der aktiven, aufzutragenden Substanz in einer Hilfssubstanz eine Tinte hergestellt. Diese Tinte wird anschließend in kleinen Mengen in Tropfenform auf das zu beschichtende Substrat z.B. durch Piezo- oder "Bubble jet"-Tintenstrahltechnik aufgebracht. Die genaue Positionierung des Tropfens auf dem Substrat wird unter anderem durch mechanisches Positionieren des Tintenstrahlkopfes relativ zum Substrat realisiert. Nach dem Verdampfen der Hilfssubstanz bildet die aktive Substanz einen Film auf der aktiven Fläche des Substrates. All of these applications require accurate placement of the materials (ink) to be applied on a predetermined active area. Ink jet printing technology is known as one of the technologies satisfying these requirements. In ink-jet printing, an ink is prepared by dissolving the active substance to be applied in an auxiliary substance. This ink is then applied in small quantities in drop form to the substrate to be coated, e.g. applied by piezo or "bubble jet" ink jet technology. The precise positioning of the drop on the substrate is realized inter alia by mechanically positioning the ink jet head relative to the substrate. After evaporation of the auxiliary substance, the active substance forms a film on the active surface of the substrate.

Einer der häufigsten beim Bedrucken auftretenden Fehler ist das Auslaufen des Tropfens aus der aktiven Fläche in benachbarte Flächen des Substrates. Für den Anwendungsfall der Anzeigenelemente auf Basis organischer Leuchtdioden (OLED) bedeutet dies ein Vermischen von Farben, da hier rot, grün oder blau emittierende Bereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind. One of the most common mistakes encountered in printing is the leakage of the droplet from the active area into adjacent areas of the substrate. For the application of the display elements based on organic light-emitting diodes (OLED), this means a mixing of colors, since here red, green or blue emitting areas are arranged in close proximity to each other.

OLED-Anzeigenelemente sind seit den späten 80ziger Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt. Man unterscheidet zwischen polymeren OLED (PLED) und niedermolekularen OLED (SM-OLED). WO 00/76008 A1 (CDT) beschreibt grundlegend den Aufbau eines PLED-Anzeigenelementes. US 4539507 A , US 4885211 A (Eastman-Kodak) beschreiben den prinzipiellen Aufbau eines SM-OLED, in dem ALQ₃ (Tris-(5-chloro-8-hydroxy-quinolinato)-aluminium) als lichtemittierendes und elektronentransportierendes Material beschrieben ist. OLED display elements have been known since the late 1980's. A distinction is made between polymeric OLED (PLED) and low molecular weight OLED (SM-OLED). WO 00/76008 A1 (CDT) basically describes the structure of a PLED display element. US 4539507 A . US 4885211 A (Eastman-Kodak) describe the basic structure of an SM-OLED, in which ALQ ₃ (tris- (5-chloro-8-hydroxy-quinolinato) -aluminum) is described as a light-emitting and electron-transporting material.

Das Grundprinzip welches den OLED-Bauelementen zugrunde liegt, ist die Elektrolumineszenz. Hier werden durch geeignete Kontakte Elektronen und Löcher in ein halbleitendes Material injiziert. Bei der Rekombination dieser Ladungsträger entsteht Licht. The basic principle underlying OLED devices is electroluminescence. Here, electrons and holes are injected into a semiconducting material through suitable contacts. The recombination of these charge carriers produces light.

Piezo-Tintenstrahldrucktechnik ist eine der wichtigsten Strukturierungstechnologien in der Herstellung von auf polymeren OLED basierenden Vollfarbendisplays. Hier werden kleine Tropfen von einer die aktive Substanz (lochtransportierende oder lichtemittierende Materialien) enthaltenden Lösung auf der aktiven Fläche eines geeigneten Substrates aufgetragen. Die Dimension dieser aktiven Flächen (einzelner Bildpunkt) für ein hochauflösendes Anzeigenelement, wie es zum Beispiel in modernen Mobiltelephonen zum Einsatz kommt, liegt im Bereich von 40 µm × 180 µm. Piezo inkjet printing technology is one of the most important patterning technologies in the production of polymeric OLED based full-color displays. Here, small drops of a solution containing the active substance (hole-transporting or light-emitting materials) are applied to the active surface of a suitable substrate. The dimension of these active areas (single pixel) for a high-resolution display element, as used for example in modern mobile phones, is in the range of 40 microns × 180 microns.

Dem Stand der Technik entsprechende Tintenstrahlköpfe können Tintentropfen mit einem Durchmesser von größer 30 µm erzeugen. Somit ist der Tropfendurchmesser im gleichen Größenbereich wie der zu beschichtende Bildpunkt. Um ein Überlaufen des Tropfens zu verhindern, wird die Oberfläche des Substrates durch geeignete Maßnahmen gestaltet. Grundlegend werden zwei Strategien verfolgt: Erstens wird eine Substratoberfläche derart erzeugt, dass Bereiche mit unterschiedlichen Oberflächenenergien und somit mit unterschiedlichen Bedeckungseigenschaften für die Tinte entstehen. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, geometrische (mechanische) Barrieren zu verwenden, um ein Überfließen des Tropfens zu verhindern. Prior art ink-jet heads can produce ink drops larger than 30 μm in diameter. Thus, the droplet diameter is in the same size range as the pixel to be coated. To prevent overflow of the drop, the surface of the substrate is designed by appropriate measures. Basically, two strategies are pursued: First, a substrate surface is created so that areas with different surface energies and thus with different coverage properties for the ink arise. A second possibility is to use geometric (mechanical) barriers to prevent overflow of the droplet.

Einer der grundlegenden Lösungsansätze wird in EP 0989778 A1 (Seiko-Epson) beschrieben. Es wird durch geeignete Auswahl der Materialien, welche die Substratoberfläche bilden, ein Kontrast der Oberflächenenergie geschaffen. Die aufgedruckte Tinte kann nur in Bereichen mit hoher Oberflächenenergie verlaufen, während Bereiche mit niedriger Oberflächenenergie als Barriere wirken. Um eine homogene Schichtdicke des Films zu erhalten, ist es weiterhin von Vorteil, über den Rand der Pixelfläche der organischen Leuchtdiode (OLED) hinaus hohe Oberflächenenergie einzustellen. Der sich ausbildende Film wird dann bis zur Randzone homogen und die Schichtdicke nimmt erst außerhalb der aktiven Zone in Nähe der Barriere merklich ab. Der nötige Kontrast der Oberflächenenergien kann auf verschiedene Art und Weise erreicht werden. EP 0989778 A1 (Seiko Epson) beschreibt eine Zweischichtstruktur der Oberfläche. Durch geeignete Oberflächenbehandlung im Plasma kann die obere Schicht mit niedriger Oberflächenenergie versehen werden, während die untere Schicht aufgrund ihrer chemischen Natur durch die gleiche Behandlung hohe Oberflächenenergie erhält. Die untere Schicht wird typischerweise aus anorganischen Materialien wie Siliziumoxid/Nitrid hergestellt. One of the basic solutions is in EP 0989778 A1 (Seiko-Epson). It is created by appropriate selection of the materials which form the substrate surface, a contrast of the surface energy. The printed ink can only run in areas of high surface energy, while areas of low surface energy act as a barrier. In order to obtain a homogeneous layer thickness of the film, it is furthermore advantageous to set high surface energy beyond the edge of the pixel area of the organic light-emitting diode (OLED). The forming film then becomes homogeneous up to the edge zone and the layer thickness decreases noticeably only outside the active zone in the vicinity of the barrier. The necessary contrast of the surface energies can be achieved in various ways. EP 0989778 A1 (Seiko Epson) describes a two-layered structure of the surface. By appropriate surface treatment in plasma, the upper layer can be provided with low surface energy, while the lower layer is given high surface energy due to its chemical nature by the same treatment. The bottom layer is typically made of inorganic materials such as silicon oxide / nitride.

Die anorganische Schicht wirkt dabei als Randzone mit hoher Oberflächenenergie und erleichtert das Aufbringen homogener Polymerfilme durch den Tintenstrahldruckprozess. The inorganic layer acts as a boundary zone with high surface energy and facilitates the application of homogeneous polymer films by the ink jet printing process.

Das Aufbringen und Strukturieren dieser Schicht erfordert allerdings Prozesse, die typischerweise in der Halbleiterindustrie verwendet werden. Für die Schichtabscheidung kommen Sputterprozesse und Gasphasenprozesse wie PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) in Frage. Diese Prozesse erfordern lange Taktzeiten und sind zudem kostenintensiv, wodurch der durch die OLED-Technologie gewonnene Kostenvorteil verringert wird. Außerdem beinhaltet die zweite Schicht die Ausbildung einer Oberflächentopographie, d.h. die Bereiche mit niedriger Oberflächenenergie (hier ”Separatoren” genannt) heben sich mit endlicher Höhe von der Substratoberfläche ab. Durch dieses Höhenprofil kann der abgeschiedene Polymerfilm ein unerwünschtes Dickenprofil ausbilden, indem er sich in den Randbereichen an den Separatoren nach oben aufwölbt. Je nach den Dimensionen kann dieses Aufwölben bis in die Bildpunkte (Pixel) ragen. However, the application and patterning of this layer requires processes that are typically used in the semiconductor industry. For the deposition of layers, sputtering processes and gas phase processes such as PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) are possible. These processes require long cycle times and are also expensive, which reduces the cost advantage gained through OLED technology. In addition, the second layer involves the formation of a surface topography, i. the low surface energy areas (here called "separators") lift off the substrate surface at finite height. Due to this height profile, the deposited polymer film can form an undesirable thickness profile by bulging upwards in the edge regions on the separators. Depending on the dimensions, this bulging may extend into the pixels.

Weiterhin nachteilig in EP 0989778 A1 ist, dass ein Tintenreservoir als weiterer Überlaufschutz Anwendung findet. Die Strukturierung dieses Reservoirs ist zeitaufwendig und erhöht die technologische Schwierigkeit durch Hinzufügen eines weiteren Prozessschrittes. Furthermore disadvantageous in EP 0989778 A1 is that an ink reservoir is used as another overflow protection application. The structuring of this reservoir is time consuming and increases the technological difficulty by adding another process step.

JP H09203803 beschreibt die chemische Behandlung der Substratoberfläche, die zuvor mit einem Photolack beschichtet wurde. Im Anschluß daran wird der Photolack durch eine Maske belichtet und entwickelt. In der so entstandenen Struktur haben die Bereiche mit Photolack niedrige Oberflächenenergie, während Bereiche ohne Photolack hohe Oberflächenenergie aufweisen. Die Flanken der Lackstruktur weisen mittlere Oberflächenenergie auf und können dadurch zu einem gewissen Grad einen abrupten Übergang der Oberflächenenergien vermeiden. Eine Randzone mit frei wählbarer Oberflächenenergie und Geometrie stellen sie allerdings nicht dar. Dies ist insofern nachteilig, da das räumliche Auflösungsvermögen des Tintenstrahldruckprozesses durch Bereiche mit mittlerer Oberflächenenergie abnimmt. Ein weiterer Nachteil ist, dass nur ein und derselbe Photolack verwendet werden kann. Somit kann ein Kontrast der Oberflächenenergien nicht durch den Einsatz verschiedener Materialien erzeugt werden, was die Anwendbarkeit einschränkt. Darüber hinaus stellt die beschriebene chemische Behandlung einen zeitaufwendigen Prozeßschritt dar, welcher zu einer hohen Fertigungszeit führt. JP H09203803 describes the chemical treatment of the substrate surface previously coated with a photoresist. Following this, the photoresist is exposed through a mask and developed. In the resulting structure, the areas of photoresist have low surface energy, while areas without photoresist have high surface energy. The flanks of the lacquer structure have average surface energy and can thereby to a certain extent avoid an abrupt transition of the surface energies. However, they do not represent an edge zone with freely selectable surface energy and geometry. This is disadvantageous in that the spatial resolution of the inkjet printing process decreases due to areas of average surface energy. Another disadvantage is that only one and the same photoresist can be used. Thus, a contrast of the surface energies can not be generated by the use of different materials, which limits the applicability. In addition, the described chemical treatment is a time-consuming process step, which leads to a high production time.

JP H09230129 beschreibt eine zweistufige Behandlung der Oberfläche. Zuerst wird die gesamte Oberfläche mit niedriger Oberflächenenergie ausgestattet. Durch die Nachbehandlung ausgewählter Teile der Oberfläche mit kurzwelligem Licht wird in diesen Bereichen dann die Oberflächenenergie wieder erhöht. Der erreichbare Kontrast der Oberflächenenergie ist jedoch begrenzt und die nötige Belichtungszeit nicht kompatibel mit einer Massenproduktion. JP H09230129 describes a two-step treatment of the surface. First, the entire surface is provided with low surface energy. By post-treatment of selected parts of the surface with short-wave light, the surface energy is then increased again in these areas. However, the achievable contrast of surface energy is limited and the required exposure time is not compatible with mass production.

Als zweite Möglichkeit, ein Überfließen eines Tropfens zu verhindern, sind geometrische (mechanische) Barrieren beschrieben. As a second possibility to prevent overflow of a drop, geometric (mechanical) barriers are described.

US 6,388,377 B1 beschreibt die Verwendung von Photolack-Streifenstrukturen, die zwischen zwei benachbarten Bildpunkten positioniert sind. Diese Photolackstreifen haben eine Höhe von > 2 µm und wirken gegenüber dem Tintentropfen als physische Barriere und verhindern damit ein Überlaufen. Die Herstellung dieser Photolackstrukturen wird in EP 0996314 A1 beschrieben. Jeweils zwei parallel zueinander angeordnete Photolackstrukturen (so genannte "banks") bilden einen Kanal, in dessen Mitte Bildpunkte liegen, welche später gleichfarbig emittieren (Rot, Grün oder Blau). Durch das Drucken einer geeigneten Tinte in diesen Kanal wird eine Beschichtung dieser Bildpunkte mit aktivem Material realisiert, während die Photolackstrukturen gleichzeitig ein Überlaufen zu Bildpunkten verhindern, die außerhalb des Kanals liegen. Die Höhe der Banks ist größer als 0.5 × (Breite des Bildpunktes/ Durchmesser des Tropfens). Die Höhe ist weiterhin größer als die Filmdicke des durch Tintenstrahldrucktechnik abgeschiedenen aktiven Materials. Eine Feinstrukturierung der Banks wird dadurch erreicht, dass auf den Banks runde, ovale oder dreieckige Einkerbungen aufgebracht werden, die als Überflussreservoir dienen. Nachteilig ist es jedoch, dass die Höhe der Banks zu einer Qualitätsverminderung einer in einem nachfolgenden Technologieschritt erfolgenden Metallabscheidung führt. In dieser Metallabscheidung wird durch thermisches Verdampfen oder Sputtern die Kathode des OLED Bauelementes gebildet. Aufgrund der Form und Höhe der Photoresiststrukturen erfolgt eine Unterbrechung oder zumindest eine dünnere Anscheidung des Metallfilms insbesondere an den Seitenwänden der "banks". Diese führt zu einem erhöhten elektrischen Widerstand, welcher sich nachteilig auf die Leistungsaufnahme des Anzeigenelementes auswirkt. US 6,388,377 B1 describes the use of photoresist stripe structures positioned between two adjacent pixels. These photoresist strips have a height of> 2 microns and act as a physical barrier to the ink drop and thus prevent overflow. The preparation of these photoresist structures is described in EP 0996314 A1 described. In each case two parallel arranged photoresist structures (so-called "banks") form a channel in the middle of which are pixels which later emit the same color (red, green or blue). By printing a suitable ink in this channel, a coating of these pixels with active material is realized, while the photoresist structures simultaneously prevent overflowing to pixels that are outside the channel. The height of the bank is greater than 0.5 × (width of the pixel / diameter of the drop). The height is still greater than the film thickness of the deposited by the ink jet printing active material. A fine structuring of the Banks is achieved by round, oval or triangular notches are applied to the banks, which serve as an overflow reservoir. However, it is disadvantageous that the height of the banks leads to a reduction in the quality of a metal deposition occurring in a subsequent technology step. In this metal deposition, the cathode of the OLED component is formed by thermal evaporation or sputtering. Due to the shape and height of the photoresist structures, there is an interruption or at least a thinner deposition of the metal film, in particular on the sidewalls of the "banks". This leads to an increased electrical resistance, which adversely affects the power consumption of the display element.

Es offenbart die EP 1122560 A1 den Einsatz eines durch Beimischung einer Fluor-haltigen Komponente hydrophobisierten Negativ-Lackes zur Erzeugung von abstoßenden Flächen zum Tintenstrahldrucken von Farbfiltern. It reveals the EP 1122560 A1 the use of a hydrophobic by admixing a fluorine-containing component negative paint to produce repellent surfaces for inkjet printing of color filters.

Die JP 05-241012 A beschreibt ein Substrat zur Farbfilterherstellung durch Tintenstrahldrucken auf der Basis von Silikongummi, das jedoch einen mangelhaften Oberflächenkontrast aufweist. The JP 05-241012 A describes a substrate for color filter production by ink jet printing based on silicone rubber, but having a poor surface contrast.

In der DE 10236404 A1 wird eine Fluorplasmabehandlung mit dem Ziel des Austausches von Wasserstoff gegen Fluor zur Bildung einer C-F Bindung bei Kohlenwasserstoffen mit fluorhaltigen Gasen wie CF₄, SF₆ und NF₃ beschrieben. Quervernetzte fluorierte Kohlenwasserstoffen werden dabei nicht erhalten. In the DE 10236404 A1 For example, a fluorine plasma treatment is described for the purpose of exchanging hydrogen for fluorine to form a CF bond in hydrocarbons with fluorine-containing gases such as CF ₄ , SF _6, and NF ₃ . Crosslinked fluorinated hydrocarbons are not obtained.

EP 1160590 A2 beschreibt ein Substrat zur Herstellung einer OLED durch Tintenstrahldrucken. Eine Fluorplasmabehandlung wird analaog zur DE 10236404 A1 offenbart, wobei ebenfalls keine quervernetzten fluorierten Kohlenwasserstoffe erhalten werden. EP 1160590 A2 describes a substrate for making an OLED by ink jet printing. A fluorine plasma treatment is analogous to DE 10236404 A1 disclosed, wherein also no cross-linked fluorinated hydrocarbons are obtained.

Die US 639789 B1 offenbart den Einsatz von perfluorierten Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung einer Antireflexschicht. The US 639789 B1 discloses the use of perfluorinated hydrocarbons to produce an antireflective coating.

DE 3702839 A1 zeigt die Herstellung einer Druckplatte unter Verwendung von Polysiloxan und Silikongummi. DE 3702839 A1 shows the production of a printing plate using polysiloxane and silicone rubber.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Substrat anzugeben, welches eine Substratoberfläche mit einem großen Kontrast der Oberflächenenergien aufweist. Dabei soll die Substratoberfläche lediglich geringe Höhenunterschiede aufweisen. Eine weitere Aufgabe ist es, dass nur organische Materialien zum Strukturieren der Substratoberfläche verwendet werden sollen. Ferner soll das Substrat bei vorgegebenem Oberflächenkontrast und sonstigen Qualitätsanforderungen kostengünstiger herstellbar sein als die bekannten Substrate nach dem Stand der Technik. The present invention has for its object to provide a substrate having a substrate surface with a large contrast of the surface energies. The substrate surface should have only slight height differences. Another object is that only organic materials should be used to pattern the substrate surface. Furthermore, the substrate should be less expensive to produce than the known substrates according to the prior art for a given surface contrast and other quality requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 (Sachanspruch) und die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 9 (Verfahrensanspruch) im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. This object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1 (claim) and the features in the characterizing part of claim 9 (method claim) in conjunction with the features in the preamble. Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Substrates besteht darin, dass es Bereiche mit unterschiedlichen Oberflächenenergien aufweist, welche ein sehr geringes Oberflächenprofil aufweisen und ausschließlich aus organischen Materialien bestehen. Dazu wird auf einem Grundsubstrat, welches auf seiner Oberfläche eine nichtkontinuierliche Photolackschichtstruktur aufweist, eine nichtkontinuierliche Schichtstruktur aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan auf der Photolackstruktur angeordnet. Der fluorierte Kohlenwasserstoff ist vorzugsweise Polytetraflourethylen. Das erfindungsgemäße Substrat besteht damit aus einem Grundsubstrat, welches vorzugsweise aus Glas, Kunststoff oder Silizium ausgebildet ist, und zwei auf dem Grundsubstrat angeordnete Schichtstrukturen. Die Photolackschichtstruktur erfüllt dabei die Aufgabe, die freiliegenden aktiven Flächen z.B. Indium-Zinn-Oxid als Anode eines OLED-Displays zu definieren. Dabei sind die aktiven Flächen diejenigen Flächen des Grundsubstrats oder einer über dem Grundsubstrat befindlichen Schicht (z.B. aus Indium-Zinn-Oxid), welche nicht durch die Photolackschichtstruktur bedeckt sind. Eine weitere Aufgabe der Photolackschichtstruktur besteht darin, darunter liegende elektronische Schaltungen, wie beispielsweise Dünnschichttransistorbauelemente zu schützen. Die Schichtstruktur aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan weist erfindungsgemäß eine geringe Oberflächenenergie auf. Die aus Polysiloxan oder einem fluorierten Kohlenwasserstoff bestehende Schichtstruktur wird erfindungsgemäß derart strukturiert, dass lediglich außerhalb der aktiven Flächen Polysiloxan bzw. fluorierter Kohlenwasserstoff angeordnet wird. Aufgrund der geringen Oberflächenenergie dieser Materialen kann ein Verlaufen von später aufzubringender Tinte (mittels Tintenstrahldruckverfahren) vermieden werden. Dabei besteht die im Tintenstrahldruckprozeß auf das erfindungsgemäße Substrat aufzubringende Tinte aus einer Lösung, welche die aufzubringenden Stoffe, beispielsweise ein Polymer für ein Display auf Basis organischer Leuchtdioden enthält. Das erfindungsgemäße Substrat ist jedoch nicht auf das Anwendungsgebiet des Tintenstrahldruckprozesses für Displays auf Basis organischer Leuchtdioden beschränkt. So kann die Tinte alternativ Farbfilter oder DNA-Sensoren aufweisen, welche mittels des Tintenstrahldruckprozesses auf ein erfindungsgemäßes Substrat aufgebracht werden können. A particular advantage of the substrate according to the invention is that it has areas with different surface energies, which have a very low surface profile and consist exclusively of organic materials. For this purpose, a discontinuous layer structure of fluorinated hydrocarbon or polysiloxane is arranged on the photoresist structure on a base substrate which has on its surface a non-continuous photoresist layer structure. The fluorinated hydrocarbon is preferably polytetrafluoroethylene. The substrate according to the invention thus consists of a base substrate, which is preferably made of glass, plastic or silicon, and two layer structures arranged on the base substrate. The photoresist layer structure fulfills the task of exposing the exposed active areas, e.g. Indium tin oxide to be defined as the anode of an OLED display. In this case, the active areas are those areas of the base substrate or of a layer (for example of indium tin oxide) above the base substrate which are not covered by the photoresist layer structure. Another object of the photoresist layer structure is to protect underlying electronic circuits such as thin film transistor devices. The layer structure of a fluorinated hydrocarbon or polysiloxane according to the invention has a low surface energy. The layer structure consisting of polysiloxane or a fluorinated hydrocarbon is structured according to the invention such that polysiloxane or fluorinated hydrocarbon is arranged only outside the active surfaces. Due to the low surface energy of these materials, bleeding of later applied ink (by ink jet printing) can be avoided. In this case, the ink to be applied to the substrate according to the invention in the ink-jet printing process consists of a solution which contains the substances to be applied, for example a polymer for a display based on organic light-emitting diodes. However, the substrate according to the invention is not limited to the field of application of the inkjet printing process for displays based on organic light emitting diodes. Thus, the ink may alternatively comprise color filters or DNA sensors, which can be applied to a substrate according to the invention by means of the inkjet printing process.

Die über der Photolackschichtstruktur angeordnete Schicht, bestehend aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan, kann die darunter liegende Photolackschichtstruktur vollständig oder auch nur zum Teil bedecken. Eine Strukturierung der Schicht, bestehend aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan, hat stets unter der Prämisse zu erfolgen, dass zwischen zwei benachbarten aktiven Flächen (Pixel) eine ausreichende Struktur aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan angeordnet wird, aufgrund welcher ein Überlaufen der Tinte aufgrund der niedrigen Oberflächenenergie dieser Materialien effektiv verhindert werden kann. The layer of fluorinated hydrocarbon or polysiloxane overlying the photoresist layer structure may completely or even partially cover the underlying photoresist layer structure. Structuring of the layer consisting of fluorinated hydrocarbon or polysiloxane must always be on the premise that between two adjacent active areas (pixels) a sufficient structure of fluorinated hydrocarbon or polysiloxane is arranged, due to which overflow of the ink due to the low surface energy These materials can be effectively prevented.

Die erfindungsgemäß beschriebene Schichtstruktur (bestehend aus Grundsubstrat, Photolackschichtstruktur und Schichtstruktur bestehend aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan) besitzt einen hohen intrinsischen Kontrast in der Oberflächenenergie. Die aktiven Flächen, wie z.B. Indium-Zinn-Oxid als auch Photolack, stellen Flächen mit einer hohen Oberflächenenergie zwischen 50 mN/m und 100 mN/m dar. Dagegen besitzt die Schichtstruktur aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan (im Nachfolgenden Sperrschicht/Sperrschichtstruktur genannt) eine Oberflächenenergie von ca. 20 mN/m, wodurch ein hoher Oberflächenkontrast vorteilhafterweise ohne eine weitere Oberflächenbehandlung, wie z. B. eine Plasmabehandlung, erzielt werden kann. The layer structure described herein (consisting of a base substrate, a photoresist layer structure and a layer structure consisting of a fluorinated hydrocarbon or polysiloxane) has a high intrinsic contrast in the surface energy. The active surfaces, such as indium-tin-oxide as well as photoresist, represent surfaces with a high surface energy between 50 mN / m and 100 mN / m. In contrast, the layer structure of fluorinated Hydrocarbon or polysiloxane (hereinafter called barrier layer / barrier layer structure) has a surface energy of about 20 mN / m, whereby a high surface contrast advantageously without further surface treatment, such. As a plasma treatment can be achieved.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil besteht darin, dass nachfolgende Oberflächenbehandlungen, welche beispielsweise zur Herstellung von organischen Leuchtdioden erforderlich sind, wie z. B. das Reinigen der Indium-Zinn-Oxid-Schicht durch eine UV-Ozon-Behandlung ohne Einschränkung verwendet werden können, da sie keinen negativen Einfluss auf den hohen Kontrast der Oberflächenenergien des erfindungsgemäßen Substrates haben. Another advantage of the invention is that the following surface treatments, which are required for example for the production of organic light-emitting diodes, such. For example, the cleaning of the indium-tin-oxide layer by a UV-ozone treatment can be used without restriction since they have no negative influence on the high contrast of the surface energies of the substrate according to the invention.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Oberflächenenergie der aktiven Flächen (Pixel, beispielsweise Indium-Zinn-Oxid) durch eine Sauerstoff-Plasma-Behandlung zu erhöhen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass die Oberflächenenergie der Sperrschicht nicht maßgeblich beeinflusst wird, so dass der Oberflächenkontrast aufgrund der Sauerstoff-Plasma-Behandlung deutlich erhöht werden kann. In a preferred embodiment variant, it is provided according to the invention to increase the surface energy of the active surfaces (pixels, for example indium tin oxide) by means of an oxygen plasma treatment. It is particularly advantageous that the surface energy of the barrier layer is not significantly affected, so that the surface contrast can be significantly increased due to the oxygen plasma treatment.

Die Photolackschichtstruktur weist vorzugsweise eine Höhe von zwischen 100 nm und 3000 nm, die Sperrschicht vorzugsweise eine Höhe von 1 nm bis 300 nm auf. Die Photolackschichtstruktur weist vorzugsweise eine Oberflächenenergie zwischen 50 mN/m und 100 mN/m, die Sperrschicht vorzugsweise eine Oberflächenenergie zwischen 10 mN/m und 40 mN/m auf. The photoresist layer structure preferably has a height of between 100 nm and 3000 nm, the barrier layer preferably a height of 1 nm to 300 nm. The photoresist layer structure preferably has a surface energy between 50 mN / m and 100 mN / m, the barrier layer preferably has a surface energy between 10 mN / m and 40 mN / m.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Substrates zum Tintenstrahldrucken wird zuerst mindestens eine Photolackschichtstruktur auf ein Grundsubstrat aufgetragen, danach wird eine nichtkontinuierliche Schichtstruktur, bestehend aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan, aufgetragen. Der Photolack ist ein herkömmlicher Photolack auf Novolakbasis, ein Acryllack, Epoxylack oder Polyimidlack, wobei das Auftragen und die Strukturierung mittels Standardtechnologien wie Belacken, Belichten und Entwickeln realisiert wird. In the method for producing a substrate for ink-jet printing according to the present invention, at least one photoresist layer pattern is first applied to a base substrate, followed by coating a non-continuous layer structure consisting of fluorinated hydrocarbon or polysiloxane. The photoresist is a conventional novolac-based photoresist, an acrylic varnish, epoxy varnish or polyimide varnish, the application and patterning being realized by standard technologies such as varnishing, exposure and development.

Die Auftragung der Sperrschicht (Schichtstruktur aus fluoriertem Kohlenwasserstoff oder Polysiloxan) erfolgt vorzugsweise durch das CVD-Verfahren (Chemical Vapour Deposition) z. B. unter Einsatz von C₃F₈ oder durch thermisches Verdampfen vorzugsweise eines fluorierten Kohlenwasserstoffs wie Polytetrafluorethylen. The application of the barrier layer (layer structure of fluorinated hydrocarbon or polysiloxane) is preferably carried out by the CVD method (Chemical Vapor Deposition) z. B. using C ₃ F ₈ or by thermal evaporation, preferably a fluorinated hydrocarbon such as polytetrafluoroethylene.

Die derart abgeschiedene Sperrschicht wird nachfolgend durch Einsatz einer Schattenmaske, durch Laserablation oder unter Verwendung eines Lift-Off-Prozesses strukturiert. The barrier layer thus deposited is subsequently patterned by using a shadow mask, by laser ablation or by using a lift-off process.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil besteht darin, dass der hohe Kontrast sich optimal zur Definition der Gebiete (aktive Flächen) auf dem Grundsubstrat eignet, welche durch organische oder wäßrige Lösungen oder Suspensionen (Oberflächenenergien von 30 mN/m bzw. 70 mN/m) durch Tintenstrahldrucken beschichtet werden sollen. Für beide Lösungen wirkt die Sperrschicht (z.B. Teflonschicht) mit ihrer niedrigen Oberflächenenergie in der Art, dass eine Bedeckung (Beschichtung) und damit auch ein Auslaufen über diese Sperrschicht verhindert wird. Auf der anderen Seite bedecken diese Lösungen Bereiche mit hoher Oberflächenenergie, wie ITO oder die Photolackschichtstruktur bevorzugt, was zu einer lokal als auch geometrisch gesteuerten Filmbildung führt. A further advantage according to the invention is that the high contrast is optimally suitable for the definition of the areas (active areas) on the base substrate which are produced by organic or aqueous solutions or suspensions (surface energies of 30 mN / m or 70 mN / m) by inkjet printing to be coated. For both solutions, the barrier layer (e.g., teflon layer), with its low surface energy, acts to prevent overcoating (coating) and hence leakage through this barrier layer. On the other hand, these solutions cover areas of high surface energy, such as ITO or the photoresist layer structure, which leads to locally as well as geometrically controlled film formation.

Weiterhin vorteilhaft ist es, dass die hohe, abstoßende Wirkung der Sperrschicht (z.B. Teflonschicht) schon bei sehr geringen Schichtdicken wirkt. Somit kann die Schichtdicke sehr gering, z.B. unter 100 nm gehalten werden. Damit direkt verbunden ist, dass die Sperrschicht eine sehr geringe Schattenwirkung auf eine in einem späteren Schritt durch thermisches Verdampfen aufgetragene Metallschicht (z.B. Kathodenschicht für ein OLED-Display) hat. Weiterhin ist eine komplette Kantenbedeckung dadurch gewährleistet, dass die Schichtdicke der Metallschicht deutlich größer als die der Sperrschicht und größer als die der Photolackschichtstruktur ist. Somit wird die im Stand der Technik an den Flanken und im Kantenbereich der "Banks" auftretende inhomogene Metallschichtdicke ausgeschlossen. Dies ist von sehr großem Vorteil für Aktiv-Matrix-OLED-Bauelemente, weil dadurch der im Stand der Technik auftretende hohe elektrische Widerstand über der dort teilweise segmentierten Metallschicht vermieden wird, wodurch die Leistungsaufnahme deutlich reduziert werden kann, was unter Anderem zu einer höheren Betriebssicherheit von Aktiv-Matrix-OLED-Bauelementen führt. It is furthermore advantageous that the high, repelling effect of the barrier layer (for example Teflon layer) is effective even at very low layer thicknesses. Thus, the layer thickness can be very low, e.g. be kept below 100 nm. It is directly related that the barrier layer has a very slight shadowing effect on a metal layer applied in a later step by thermal evaporation (e.g., cathode layer for an OLED display). Furthermore, a complete edge coverage is ensured by the fact that the layer thickness of the metal layer is significantly larger than that of the barrier layer and larger than that of the photoresist layer structure. Thus, the inhomogeneous metal layer thickness occurring in the prior art on the flanks and in the edge region of the "Banks" is excluded. This is a very great advantage for active matrix OLED devices, because it avoids the high electrical resistance occurring in the prior art over the partially segmented metal layer there, whereby the power consumption can be significantly reduced, which among other things to a higher reliability of active matrix OLED devices.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ist, dass die für die Erzielung einer niedrigen Oberflächenenergie und damit eines hohen abstoßenden Effektes auf die verwendeten Tinten benötigte Breite der Sperrschicht (Teflonschicht) von kleiner als 5 µm sehr gering ist. Dadurch sinkt der Platzbedarf, der zur Trennung zweier benachbarter Bildpunkte benötigt wird deutlich im Gegensatz zu den bekannten Lösungen ("Banks" weisen Breiten von > 10 µm vor allem zum Erreichen der mechanischen Stabilität auf). Dadurch kann eine höhere Bildschirmauflösung (Bildelemente per Fläche) erreicht werden. Für den Fall von "Top emitting" Anzeigeelementen (Bauelemente, bei denen die Lichtemission nicht in Richtung der elektrischen Ansteuerung geht) ist ein größeres Aspektverhältnis (Verhältnis von emittierender Fläche zur gesamten Bildpunktfläche) erzielbar. A further advantage according to the invention is that the width of the barrier layer (Teflon layer) of less than 5 μm, which is required for achieving a low surface energy and thus a high repelling effect on the inks used, is very small. As a result, the space required for the separation of two adjacent pixels drops significantly in contrast to the known solutions ("Banks" have widths of> 10 microns, especially to achieve mechanical stability). As a result, a higher screen resolution (picture elements per area) can be achieved. In the case of "top-emitting" display elements (components in which the light emission does not go in the direction of the electrical drive), a larger aspect ratio (ratio of emitting surface to the entire pixel area) can be achieved.

Weiterhin vorteilhaft ist es, dass die Schichtdickenhomogenität von durch Tintenstrahldrucken aufgetragenen Schichten innerhalb der aktiven Fläche erhöht ist. Schichtdickeninhomogenitäten werden durch Trocknungsphänomene an den Grenzflächen von Gebieten verschiedener Oberflächenenergie hervorgerufen. Durch die geringe Breite der Sperrschicht(en) ist ein größerer Abstand dieser Schicht zur aktiven Fläche (z.B. ITO) ohne eine einher gehende Verringerung der Bildschirmauflösung möglich. It is further advantageous that the layer thickness homogeneity of inkjet-printed layers within the active area is increased. Layer thickness inhomogeneities are caused by drying phenomena at the interfaces of areas of different surface energy. Due to the small width of the barrier layer (s) a greater distance of this layer to the active surface (eg ITO) is possible without a concomitant reduction in screen resolution.

Darüber hinaus kann durch die Verwendung von ausschließlich organischen Materialien eine einfache Technologie zum Erzeugen und Strukturieren der Schichten verwendet werden. Dadurch kann die Verwendung komplexer technischer Geräte, wie beispielsweise Sputteranlagen oder Plasmaätzer vermieden werden, was zu einem Kostenvorteil führt. Moreover, by using only organic materials, a simple technology for creating and structuring the layers can be used. As a result, the use of complex technical equipment, such as sputtering or plasma etching can be avoided, resulting in a cost advantage.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in FIGS.

Es zeigen: Show it:

1: die Aufsicht eines Grundsubstrates mit einer ITO-Schichtstruktur und einer Photolackschichtstruktur, 1 FIG. 2: the plan view of a base substrate with an ITO layer structure and a photoresist layer structure, FIG.

2: eine geschnittene Darstellung des Substrates gemäß 1 entlang der Linie A-A′, 2 : a sectional view of the substrate according to 1 along the line AA ',

3: eine Aufsicht des Substrates nach 1 mit darüber angeordneter Schattenmaske, 3 : a view of the substrate after 1 with shadow mask arranged over it,

4: eine Schnittdarstellung des Substrates mit darüber angeordneter Schattenmaske nach 3 entlang der Linie B-B′, 4 : A sectional view of the substrate with shadow mask arranged above 3 along the line BB ',

5: die Aufsicht eines Grundsubstrates mit ITO-Schicht und strukturierter Photolackschicht sowie einer strukturierten Teflonschicht, 5 : the top view of a base substrate with ITO layer and structured photoresist layer and a structured Teflon layer,

6: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 5 entlang der Linie C-C′, 6 : a sectional view of the substrate after 5 along the line CC ',

7: die Aufsicht des Substrates nach 1 mit einer darüber angeordneten zweiten Photolackschichtstruktur, 7 : the supervision of the substrate after 1 with a second photoresist layer structure arranged above it,

8: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 7 entlang der Linie D-D′, 8th : a sectional view of the substrate after 7 along the line DD ',

9: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 7 entlang der D-D′ mit darauf aufgebrachter Teflonschicht, 9 : a sectional view of the substrate after 7 along the DD 'with Teflon layer applied thereon,

10: die Aufsicht des Substrates nach 9 nach Ablösung der zweiten Photolackschichtstruktur, 10 : the supervision of the substrate after 9 after detachment of the second photoresist layer structure,

11: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 10 entlang der Linie E-E′, 11 : a sectional view of the substrate after 10 along the line EE ',

12: ein Substrat nach 1 mit einer darüber angeordneten kontinuierlichen Teflonschicht, 12 : a substrate after 1 with a continuous Teflon layer arranged above it,

13: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 12 entlang der Linie F-F′, mit einer schematischen Darstellung des zur Teflon-Ablation eingesetzten Laserstrahles. 13 : a sectional view of the substrate after 12 along the line FF ', with a schematic representation of the laser beam used for teflon ablation.

1 zeigt die Aufsicht eines Grundsubstrates 1, welches aus 1,1 mm dickem Bohrsilikatglas besteht. Das Grundsubstrat 1 ist mit einer Indium-Zinnoxid-Schicht 2 mit einer Dicke von 100 nm beschichtet und derart strukturiert, dass parallel zueinander angeordnete Streifen in einer Breite von 70 µm und einem Abstand von 10 µm zueinander gebildet werden. Der Begriff Schichtstruktur, Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur, Photolackschichtstruktur u.a. meint insbesondere, dass die aufgebrachten Schichten nicht kontinuierlich, sondern aufgrund einer Strukturierung (Schattenmaske, Laserablation u.a.) nur in definierten Bereichen ausgebildet sind. Die jeweilige Struktur wird durch den Prozessschritt des Strukturierens festgelegt. 1 shows the supervision of a basic substrate 1 , which consists of 1.1 mm thick borosilicate glass. The basic substrate 1 is with an indium tin oxide layer 2 coated with a thickness of 100 nm and structured such that mutually parallel stripes are formed in a width of 70 microns and a distance of 10 microns to each other. The term layer structure, indium tin oxide layer structure, photoresist layer structure, etc., means, in particular, that the applied layers are not formed continuously, but due to structuring (shadow mask, laser ablation, etc.) only in defined regions. The respective structure is determined by the process step of structuring.

Weiterhin weist das Substrat eine Photolackschichtstruktur 3 mit einer Dicke von 0,3 µm auf (bestehend aus Photolack PC 302 der JSR Corporation), welcher durch Standardtechnologien (z.B. Belacken) aufgebracht wird. Dieser Photolack wird durch Standardtechnologien (z.B. Belichten und Entwickeln) derart strukturiert, dass freie Flächen auf den ITO-Streifen 2 entstehen, welche die späteren Bildpunkte (aktive Flächen, Pixel) des Displays definieren. Die Größe der freien Flächen beträgt ca. 50 × 200 µm in einem Abstand von 100 µm (bezogen auf die Stirnseiten) zueinander. Der Photolack wird derart entwickelt, dass keine scharfen Kanten entstehen. Vielmehr ist der Übergang zur ITO-Schicht 2 derart strukturiert, dass ein Steigungswinkel von der ITO-Schicht 2 bis zum Erreichen der Photolackschicht 3 von 20° entsteht, wie in 2 dargestellt ist. In einem nächsten Schritt wird nun Teflon (Polytetrafluorethylen) abgeschieden. Dies geschieht durch chemische Gasphasenabscheidung. Dazu wird ein C₃F₈-Gas in eine Mikrowellenplasmaanlage eingespeist. Der entstehende Kammerdruck beträgt 200 Pa. Durch Einwirkung eines Mikrowellenplasmas der Leistung 200 W über 60 Sekunden wird eine 100 nm dicke Teflonschicht 5 auf das Substrat abgeschieden, wie in 4, 9 und 12 dargestellt ist. Alternative Gase zur Gasphasenabscheidung sind C₃F₆, C₂F₄ oder ähnliche Gase. Alternativ zu fluorierten Kohlenwasserstoffen wie Polytetrafluorethylen (Teflon) kann auch eine Abscheidung von Polysiloxan mittels Hexamethyldisiloxan oder acrylderivatisierten Siloxanen oder vinylderivatisierten Siloxanen erfolgen. Furthermore, the substrate has a photoresist layer structure 3 with a thickness of 0.3 microns (consisting of photoresist PC 302 of JSR Corporation), which is applied by standard technologies (eg, coatings). This photoresist is patterned by standard technologies (eg, exposure and development) such that free areas on the ITO strip 2 arise, which define the later pixels (active areas, pixels) of the display. The size of the free surfaces is about 50 × 200 microns at a distance of 100 microns (based on the end faces) to each other. The photoresist is developed in such a way that no sharp edges are created. Rather, the transition is to the ITO layer 2 structured such that a pitch angle of the ITO layer 2 until reaching the photoresist layer 3 of 20 ° arises, as in 2 is shown. In a next step, Teflon (polytetrafluoroethylene) is now deposited. This is done by chemical vapor deposition. For this purpose, a C ₃ F ₈ gas is fed into a microwave plasma system. The resulting chamber pressure is 200 Pa. The action of a 200W 200W plasma for 60 seconds produces a 100 nm Teflon layer 5 deposited on the substrate, as in 4 . 9 and 12 is shown. Alternative gases for vapor deposition are C ₃ F ₆ , C ₂ F ₄ or similar gases. As an alternative to fluorinated hydrocarbons such as polytetrafluoroethylene (Teflon) can also be a deposition of polysiloxane by means of hexamethyldisiloxane or acrylic-derivatized siloxanes or vinyl-derivatized siloxanes.

Zur Strukturierung der Teflonschicht wird eine Schattenmaske 4, wie in 3 und 4 dargestellt, verwendet. Die Schattenmaske 4 besteht aus einer 500 µm dicken Metallfolie. Diese Metallfolie wird durch Laserablieren oder chemisches Ätzen derart strukturiert, dass das Teflon 5 nicht auf den ITO- Flächen 2 des Substrates abgeschieden wird. Die Schattenmaske 4 wird durch geeignete Mittel gegenüber dem Substrat ausgerichtet, bevor der Teflonabscheideprozess stattfindet. Das erfindungsgemäße Substrat nach Abscheidung des Teflons 5 durch die Schattenmaske 4 ist in den 5 und 6 dargestellt. Dabei bedecken die durch das Teflon 5 ausgebildeten Linien 5 die Photolackstruktur 3 nur teilweise. Durch die linienförmige Struktur der Teflonschicht 5 wird ein Überlaufen der Tinte benachbarter Pixel beim später erfolgenden Tintenstrahldruckprozess vermieden. In den 7 bis 10 ist die Strukturierung der Teflonschicht 5 durch einen Lift-Off-Prozess dargestellt. Zunächst wird das Substrat gemäß 1 mit einer zweiten Photolackstruktur 6 derart strukturiert, dass diejenigen Gebiete auf dem Substrat, welche später frei von Teflon sein sollen, durch den zweiten Photolack 6 bzw. die zweite Photolackschichtstruktur 6, wie in den 7 und 8 dargestellt ist, bedeckt sind. Es ist vorteilhaft, dass die zweite Photolackstruktur 6 überhängende Kanten aufweist, wie in 8 schematisch dargestellt ist. Dadurch wird eine Unterbrechung der Teflonschicht 5, welche im nachfolgenden Schritt durch das CDV-Verfahren aufgebracht wird, erreicht (9). Die zweite Photolackschichtstruktur 6 (Photolack JEM750 der JSR Corporation) wird nachfolgend zusammen mit der darauf abgeschiedenen Teflonschicht 5 durch Entwickeln in einem geeigneten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran abgelöst, wodurch man das erfindungsgemäße Substrat (10 und 11) erhält. Die Unterbrechung der Teflonschicht 5 durch die überhängenden Strukturen erleichtert den Angriff des Lösungsmittels. To structure the Teflon layer becomes a shadow mask 4 , as in 3 and 4 shown used. The shadow mask 4 consists of a 500 μm thick metal foil. This metal foil is patterned by laser ablation or chemical etching such that the Teflon 5 not on the ITO surfaces 2 of the substrate is deposited. The shadow mask 4 is aligned with the substrate by suitable means before the Teflon deposition process takes place. The substrate according to the invention after deposition of the Teflon 5 through the shadow mask 4 is in the 5 and 6 shown. They cover by the Teflon 5 trained lines 5 the photoresist structure 3 only partially. Due to the linear structure of the teflon layer 5 Overflow of the ink of adjacent pixels is avoided in the later ink jet printing process. In the 7 to 10 is the structuring of the Teflon layer 5 represented by a lift-off process. First, the substrate is according to 1 with a second photoresist structure 6 structured such that those areas on the substrate, which are later to be free of Teflon, through the second photoresist 6 or the second photoresist layer structure 6 as in the 7 and 8th is shown covered. It is advantageous that the second photoresist structure 6 has overhanging edges, as in 8th is shown schematically. This will break the Teflon layer 5 which is applied by the CDV process in the subsequent step ( 9 ). The second photoresist layer structure 6 (Photoresist JEM750 of JSR Corporation) will be described below together with the Teflon layer deposited thereon 5 by developing in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, whereby the substrate according to the invention ( 10 and 11 ) receives. The interruption of the teflon layer 5 through the overhanging structures facilitates the attack of the solvent.

Eine weitere Möglichkeit der Strukturierung der Teflonschicht besteht in der Verwendung von Laserablation. Zunächst wird eine unstrukturierte Teflonschicht 5 auf das Substrat nach 1 abgeschieden. In einem nächsten Schritt werden Bereiche, die nicht mit Teflon beschichtet sein sollen, mit Laserlicht der Wellenlänge 248 nm unter Verwendung eines Eximerlasers (KrF-Gasfüllung) beschossen, wie in 13 dargestellt ist. Hierdurch wird die Teflonschicht 5 an den mit Laserlicht 7 beschossenen Stellen vollständig entfernt, ohne das darunter liegende Schichten angegriffen werden. Nachdem das erfindungsgemäße Substrat wie vorbeschrieben hergestellt wurde (durch Beschichtung des Grundsubstrats 1 mit einer ITO-Struktur 2, Beschichtung mit einer Photolackstruktur 3 und Aufbringen einer strukturierten Teflonschicht 5, wobei die Strukturierung durch eine Schattenmaske 4, einen Lift-Off-Prozess mittels einer zweiten Photolackschichtstruktur 6 oder durch Laserablation mittels Laserlicht 7 erfolgen kann), kann nachfolgend zur Herstellung eines Displays auf Basis organischer Leuchtdioden eine Beschichtung der aktiven Fläche (ITO-Schicht 2) mit entweder lochleitenden (z.B. Polyethylendioxythiophen-Polystyrolsulfonsäure) und/oder lichtemittierenden Schichten (Polyphenylenvinylene oder Polyfluorene) durch Tintenstrahldrucktechnik erfolgen. Another possibility of structuring the Teflon layer is the use of laser ablation. First, an unstructured Teflon layer 5 on the substrate 1 deposited. In a next step, areas which are not to be Teflon coated are bombarded with laser light of the wavelength 248 nm using an Eximer laser (KrF gas filling), as in 13 is shown. As a result, the Teflon layer 5 to those with laser light 7 completely removed, without attacking the underlying layers. After the substrate according to the invention has been prepared as described above (by coating the base substrate 1 with an ITO structure 2 , Coating with a photoresist structure 3 and applying a structured Teflon layer 5 , where the structuring is done by a shadow mask 4 , a lift-off process by means of a second photoresist layer structure 6 or by laser ablation using laser light 7 can take place), can subsequently for producing a display based on organic light emitting diodes, a coating of the active surface (ITO layer 2 ) with either hole-conducting (eg, polyethylenedioxythiophene-polystyrenesulfonic acid) and / or light-emitting layers (polyphenylenevinylenes or polyfluorenes) by ink jet printing.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to the embodiments shown here. Rather, it is possible to realize by combining and modifying the means and features mentioned further variants, without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Grundsubstrat base substrate
2 2: Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur Indium tin oxide layer structure
3 3: Photolackschichtstruktur Photoresist layer structure
4 4: Schattenmaske shadow mask
5 5: Teflonschicht Teflon coating
6 6: zweite Photolackschicht second photoresist layer
7 7: Laserstrahl laser beam

Claims

Substrate for ink-jet printing consisting of a base substrate ( 1 ) with a layer structure arranged on the base substrate surface ( 2 ) of a material suitable for hole injection in a polymeric OLED and a non-continuous photoresist layer structure ( 3 ) characterized by a non-continuous, on the photoresist layer structure ( 3 ) layer structure ( 5 ) which can be prepared from a C ₃ F ₆ , C ₃ F ₈ or C ₂ F ₄ gas by means of chemical vapor deposition at a pressure of 200 Pa and a power of 200 W for 60 s or of polysiloxane, the layer structure ( 5 ) has a height of 1 nm to 300 nm.

Substrate according to claim 1, characterized in that the layer structure ( 5 ) the photoresist layer structure ( 3 completely covered.

Substrate according to claim 1, characterized in that the layer structure ( 5 ) the photoresist layer structure ( 3 partially covered.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the photoresist layer structure ( 3 ) has a height of 100 nm to 3000 nm.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the photoresist layer structure ( 3 ) a surface energy between 50 mN / m and 100 mN / m and that the layer structure ( 5 ) has a surface energy between 10 mN / m and 40 mN / m.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the base substrate ( 1 ) consists of glass, plastic or silicon.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the photoresist is a conventional novolac-based photoresist, an acrylic varnish, an epoxy varnish or a polyimide varnish.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the interruptions in the photoresist layer structure ( 3 ) form the active surfaces of the substrate.

Process for producing a substrate for ink-jet printing by applying a layer structure ( 2 ) from a suitable material for hole injection in polymeric OLED material on a base substrate ( 1 ) and then at least one photoresist layer structure ( 3 ), characterized by the application of a non-continuous layer structure ( 5 ) of a fluorinated hydrocarbon by means of chemical vapor deposition at a pressure of 200 Pa and a power of 200 W for 60 s or by thermal evaporation of a C ₃ F ₆ , C ₃ F ₈ or C ₂ F ₄ gas, or from a polysiloxane by chemical vapor deposition.

Method according to claim 9, characterized in that the application of a layer structure ( 5 ) is made of polysiloxane by a chemical vapor deposition using hexamethyldisiloxane, an acryl-derivatized siloxane or a vinyl-derivatized siloxane.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that the layer structure ( 5 ) of a fluorinated hydrocarbon or polysiloxane by means of a shadow mask ( 4 ) is structured.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that the layer structure of a fluorinated hydrocarbon or polysiloxane is structured by means of laser ablation.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that the layer structure ( 5 ) is structured from a fluorinated hydrocarbon or polysiloxane by means of a lift-off process.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that the surface of the substrate is subjected to an oxygen plasma treatment.