DE10351195B4 - Substrat zum Tintenstrahldrucken und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Abstract

Substrat zum Tintenstrahldrucken bestehend aus einem Grundsubstrat (1) mit einer Vielzahl auf diesem Grundsubstrat (1) ausgebildeter und im Wesentlichen parallel angeordneter, länglicher Barrieren (3), welche längliche Tintenreservoire (7) ausbilden und ein Überlaufen von Tinte aus einem Tintenreservoir (7) in ein benachbartes Tintenreservoir (7) verhindern, wobei mindestens eine Barriere (3) an ihrer Oberseite eine Nut (6) entlang ihrer Längsachse aufweist und wobei die Barrieren (3) eine Höhe von 0,35 Mikrometer aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) eine Tiefe von 30 nm aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Substrat zum Tintenstrahldrucken und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 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.
• 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.
• 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.
• OLED-Anzeigenelemente sind seit den späten 80ziger Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt. Man unterscheidet zwischen polymeren OLED (PLED) und niedermolekularen OLED (SM-OLED). WO00/76008A1 (CDT) beschreibt grundlegend den Aufbau eines PLED-Anzeigenelementes. US4539507 , US4885211 (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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Einer der grundlegenden Lösungsansätze wird in EP 0989778 Al (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.
• Die anorganische Schicht wirkt dabei als Randzone mit hoher Oberflächenenergie und erleichtert das Aufbringen homogener Polymerfilme durch den Tintenstrahldruckprozess.
• 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 zu in den Randbereichen an den Separatoren nach oben aufwölbt. Je nach den Dimensionen kann dieses Aufwölben bis in die Bildpunkte (Pixel) ragen.
• Weiterhin nachteilig in EP 0989778 ist, dass ein Tintenreservoir als weiterer Überlaufschutz Anwendung findet. Dieses Reservoir muß ein gewisses Volumen aufweisen, um eine hinreichende Teilmenge eines (Tinten-)Tropfens aufnehmen zu können. Die notwendige Tiefe von mehreren 100 nm erzeugt eine Kante, an der die nachfolgend aufgebrachte Kathodenschicht brechen kann. Dies kann zu einer erhöhten Leistungsaufnahme oder zum Ausfall des Anzeigeelementes führen. Die Strukturierung dieses Reservoirs ist zudem zeitaufwendig und erhöht die technologische Schwierigkeit durch Hinzufügen eines weiteren Prozessschrittes.
• JP 09203803 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 09230129 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.
• Als zweite Möglichkeit, ein Überfließen eines Tropfens zu verhindern, sind geometrische (mechanische) Barrieren beschrieben.
• 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” bzw. Kanten 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 Abscheidung des Metallfilms, insbesondere an den Seitenwänden der ”banks”. Diese führt zu einem erhöhten elektrischen Widerstand, welcher sich nachteilig auf die Leistungsaufnahme des Anzeigenelementes auswirkt.
• WO 03/065474 A1 offenbart ein Substrat zum Tintenstrahldrucken mit Barrieren, auf deren Oberseite eine Nut vorgesehen ist, die als Überlaufreservoir für die Tinte fungiert.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Substrat für das Tintenstrahldruckverfahren anzugeben, welches eine Substratoberfläche mit einem geringeren Höhenprofil als nach dem Stand der Technik aufweist, wobei ein Überlaufen eines Tintentropfens in ein benachbartes Reservoir effektiv verhindert werden kann. Hierdurch soll ein geringerer elektrischer Widerstand entlang der Kathodenlinien und dadurch eine geringere Leistungsaufnahme eines mittels Tintenstrahldruckverfahren aufgebrachten OLED-Displays ermöglicht werden. Eine weitere Aufgabe ist es, dass nur organische Materialien zum Strukturieren der Substratoberfläche verwendet werden sollen. Ferner soll das Substrat bei vorgegebenen Qualitätsanforderungen kostengünstiger herstellbar sein als die bekannten Substrate nach dem Stand der Technik.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 (Sachanspruch) und die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 12 (Verfahrensanspruch) im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
• Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Substrates besteht darin, dass eine Barriere mit einer deutlich geringeren Höhe als effizienter Überlaufschutz eingesetzt werden kann, wodurch eine Kathodenfilmseparation beim nachfolgenden Aufbringen einer Kathodenschicht an der Überlaufbarriere (sowohl an deren äußeren Kanten als auch an durch ein möglicherweise eingebrachtes Überlaufreservoir entstehenden Kanten) vermieden werden kann, wodurch der Kathodenfilm einen deutlich geringeren elektrischen Widerstand aufweist. Hierdurch kann insbesondere die Leistungsaufnahme eines Anzeigeelementes auf Basis eines erfindungsgemäßen Substrates verringert werden.
• Dazu weist mindestens eine Barriere an ihrer Oberseite eine Nut entlang ihrer Längsachse auf. Die Barrieren oder auch Separatoren sind vorzugsweise aus Photolack ausgebildet. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass Barrieren aus Photolack mit einer Höhe von 0,35 μm und einer Nut mit einer Tiefe von 30 nm bereits einen effektiven Überlaufschutz für im Tintenstrahldruckverfahren verwendete Tintentropfen (mit einem Durchmesser von üblicherweise größer als 20 um) bieten. Die Barrieren nach dem Stand der ohne eine erfindungsgemäße Nut benötigen eine größere Höhe, um ein Überlaufen ähnlich effektiv zu verhindern. Der besonders effektive Überlaufschutz des erfindungsgemäßen Substrates trotz der geringen Barrierenhöhen ist vor allem auf eine physikalische Wechselwirkung des Tintentropfens mit den durch die in der Barriere angeordnete Nut entstandenen Kanten zurückzuführen. Daher lässt sich das erfindungsgemäße Substrat insbesondere für die Herstellung von OLED-Displays einsetzen, da hier ein Überlaufen der Tinte in benachbarte Tintenreservoire (Pixel) effektiv verhindert werden kann und sich das geringe Höhenprofil positiv auf die Leistungsaufnahme des OLED-Displays auswirkt, da aufgrund des geringeren Höhenprofils eine Unterbrechung oder eine zumindest dünnere Abscheidung des (Kathoden-)Metallfilms an den Seitenwänden der Barrieren (Separatoren) vermieden bzw. erheblich verringert werden kann.
• In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist auf dem Grundsubstrat eine Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur oder eine Schichtstruktur aus anderen zur Lochinjektion geeigneten Materialien angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist die Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur streifenförmig ausgebildet. Vorzugsweise sind die aus Photolack bestehenden Barrieren derart angeordnet, dass sie die Zwischenräume sowie die Ränder der Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur vollständig bedecken.
• In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die Barrieren im Wesentlichen mittig zwischen benachbarten Indium-Zinnoxidstreifen angeordnet. Vorzugsweise ist die Nut im Wesentlichen mittig auf der Oberseite einer Barriere angeordnet. Das Grundsubstrat besteht vorzugsweise aus Glas, Kunststoff oder Silizium.
• Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Barrieren des Substrates (Aufweisen einer Nut) 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 Tintenstrahl-Druckprozesses für Displays auf Basis organischer Leuchtdioden beschränkt. So kann die Tinte alternativ Farbfilter oder DNA-Sensoren aufweisen, welche mittels des Tintenstrahl-Druckprozesses auf ein erfindungsgemäßes Substrat aufgebracht werden können.
• In einer bevorzugten Ausführungsvariante bilden diejenigen Flächen des Grundsubstrates, welche nicht durch Barrieren bedeckt sind, die aktiven Flächen (Pixel) des Substrates. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weisen alle Barrieren des Substrates eine erfindungsgemäße Nut auf.
• Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Substrates ist durch das Einbringen einer Nut in die Oberseite mindestens einer Barriere entlang ihrer Längsachse gekennzeichnet. Dabei wird die Nut durch Plasmaätzen erzeugt. In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird die Nut unter Verwendung einer 1:4 CF₄/O₂-Gasmischung erzeugt. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass diejenigen Bereiche der Barrieren, welche keine Nut aufweisen sollen, vor dem Plasmaätzprozess mit einer weiteren (schützenden) Photolackschichtstruktur bedeckt werden. Im Falle der Verwendung von aus Photolack bestehenden Barrieren bedeutet dies, dass die schützende Photolackschichtstruktur eine weitere, auf die nicht zu ätzenden Bereiche der Barrieren aufzubringende Photolackschichtstruktur ist, welche die Barrieren schützt und nachfolgend wieder vom Substrat abgelöst wird. Die schützende Photolackschichtstruktur kann beispielsweise durch Aufbringen, Belichten und Entwickeln erzeugt werden. Vorzugsweise wird die schützende Photolackschichtstruktur mittels Azeton abgelöst. Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Substrates, welches nachfolgend für die Herstellung eines OLED-Displays verwendet werden soll, wird vor dem Aufbringen der im Wesentlichen parallel angeordneten länglichen Barrieren auf da Grundsubstrat eine Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur aufgebracht, welche später als Anodenschicht des OLED-Displays dient.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1: die Aufsicht eines Grundsubstrates mit einer ITO-Schichtstruktur,
• 2: eine geschnittene Darstellung des Grundsubstrates gemäß 1 entlang der Linie A-A',
• 3: die Aufsicht eines Grundsubstrates mit ITO-Schicht und strukturierten, aus Photolack bestehenden Barrieren,
• 4: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 3 entlang der Linie B-B',
• 5: die Aufsicht des Substrates nach 3 mit einer darüber angeordneten zweiten Photolackschichtstruktur,
• 6: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 5 entlang der Linie C-C',
• 7: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 5 entlang der C-C' mit schematischer Darstellung des Plasmaätzprozesses,
• 8: die Aufsicht eines Substrates nach der Erfindung mit länglichen Barrieren, welche entlang ihrer Längsachse eine Nut aufweisen, und
• 9: eine Schnittdarstellung des Substrates nach 8 entlang der Linie D-D'.
• 1 zeigt die Aufsicht eines Grundsubstrates 1 mit einer Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur 2. Dabei besteht die Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur 2 aus einzelnen Indium-Zinnoxidstreifen, welche eine Dicke von 100 nm aufweisen. Das Grundsubstrat 1 besteht aus Borsilikatglas mit einer Dicke von 1,1 μm. Um die streifenförmige Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur 2 zu erhalten, wird eine kontinuierliche Indium-Zinnoxid-Schicht mittels bekannter Technologien wie Ätzen derart strukturiert, dass parallel angeordnete Streifen mit einer Breite von 70 μm und Zwischenräume 8 mit einer Breite von 10 μm entstehen, wie aus 2 ersichtlich ist.
• In einem nächsten Verfahrensschritt zur Herstellung des Substrats werden eine Vielzahl im Wesentlichen parallel angeordneter, länglicher Barrieren 3 auf das Grundsubstrat 2 aufgebracht, wie in 3 und 4 schematisch dargestellt ist. Die Barrieren 3 bestehen aus einem Photolack auf Novolakbasis, JEM750 der Firma JSR (Japan Synthetic Rubber). Zur Erzeugung der Barrieren 3 wird der Photolack in einer Dicke von 500 nm durch Aufschleudern aufgebracht und durch eine geeignete Photomaske belichtet. Nach dem Entwickeln wird der Lack bei 200°C für eine Stunde thermisch nachbehandelt. Die Strukturierung der Photolackschicht erfolgt derart, dass quaderförmige Barrieren 3 mit einer Höhe von 0,35 μm und einer Breite von 25 μm und einer Länge, die der Länge der ITO-Streifen im Bildpunkte enthaltenen Bereich des Substrates entspricht, geformt werden. Diese Barrieren 3 werden genau mittig zwischen jeweils zwei benachbarten ITO-Streifen 2 positioniert. Die von den Barrieren 3 eingeschlossenen Kanäle bilden die Tintenreservoire 7 aus, in welche die Tinte im späteren Tintenstrahldruckprozess eingebracht wird.
• In einem weiteren Verfahrensschritt zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats wird eine Photolackschichtstruktur 4 (AZ 6612 der Firma Clariant) mittels Standardtechnologien aufgebracht und derart strukturiert, dass das gesamte Substrat bedeckt ist, mit Ausnahme derjenigen Flächen, welche sich symmetrisch entlang der Längsachse der Barrieren 3 mit 7 μm Breite befinden. Die Dicke der Photolackschichtstruktur 4 beträgt 1 μm, wie in 5 und 6 schematisch dargestellt ist.
• In einem nächsten Verfahrensschritt (7) werden diejenigen Flächen, welche nicht durch die Photolackschichtstruktur 4 bedeckt sind, durch Plasmaätzen unter Verwendung einer 1:4 CF₄/O₂-Gasmischung bei 300 W Plasmaleistung für 10 Minuten geätzt. Hierdurch wird eine Nut 6 bzw. eine Ausnehmung mit einer Tiefe von 30 nm auf der Oberseite der Barrieren 3 erzeugt, wie in 7 ersichtlich ist. Aufgrund der schützenden Photolackschichtstruktur 4 wird die Nut 6 jedoch nur in dem Bereich der Barrieren 3 erzeugt, welcher nicht durch die Photolacksichtstruktur 4 bedeckt ist. In einem weiteren Verfahrensschritt (8 und 9) wird die Photolackschichtstruktur 4 mittels Azeton in einem Ultraschallbad innerhalb von einer Minute vollständig vom Substrat gelöst. Nachdem das erfindungsgemäße Substrat in vorbeschriebener Form hergestellt wurde, (durch Beschichtung des Grundsubstrates 1 mit einer ITO-Struktur 2, Aufbringen von Barrieren 3 sowie einer Photolackschichtstruktur 4, wobei lediglich ein mittlerer Streifen der Barrieren 3 nicht durch die Photolackschichtstruktur 4 bedeckt wird, Plasma-Ätzbehandlung und nachfolgendes Ablösen der Photolackschichtstruktur 4), kann nachfolgend zur Herstellung eines Displays auf Basis organischer Leuchtdioden eine Beschichtung der aktiven Fläche (diejenigen Bereiche der ITO-Schichtstruktur 2, welche nicht durch die Barrieren 3 überdeckt sind) mit entweder lochleitenden und/oder lichtemittierenden Schichten durch Tintenstrahl-Drucktechnik erfolgen.
• Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Substrates besteht in einer deutlich geringeren Profilhöhe trotz effizientem Überlaufschutz. Hierdurch werden insbesondere Verfahrensschritte zur Erzeugung von Gebieten mit unterschiedlicher Oberflächenenergie (zur Erreichung eines Überlaufschutzes) vermieden, wodurch ein erheblicher Kostenvorteil erzielt wird. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass bei einem OLED-Bauelement auf Basis eines erfindungsgemäßen Substrates die Menge von Materialien, welche nicht unmittelbar der Lichterzeugung dienen, verringert wird. Es ist bekannt, dass Photolacke innerhalb der Nutzungsdauer von OLED-Bauelementen ausgasen, und dass die ausgasenden Produkte die Lebensdauer des OLED-Anzeigeelementes verringern. Durch eine deutliche Verringerung der Barrierenhöhe (Profilhöhe) im Vergleich zum Stand der Technik wird auch das eingesetzte Volumen an Photolack und damit die Menge an ausgasenden Produkten reduziert, wodurch eine Verlängerung der Lebensdauer des OLED-Bauelementes auf Basis eines erfindungsgemäßen Substrates realisiert werden kann. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass eine Kathodenseparation an der Barrierenstruktur durch deren geringere absolute Höhe vermieden bzw. verringert wird. Hierdurch kommt es zu einer homogeneren Ausbildung eines Kathodenfilms (welcher bei der Herstellung eines OLED-Bauelementes in einem nachfolgenden Verfahrensschritt aufgebracht wird) und damit zu einem deutlich geringeren elektrischen Widerstand, was sich positiv auf die Leistungsbilanz des Anzeigeelementes auswirkt.
• Bezugszeichenliste

1

Grundsubstrat

2

Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur

3

Barriere

4

Photolackschichtstruktur

5

O₂/CF₄ Plasma

6

Nut

7

Tintenreservoir

8

Zwischenraum

Claims (16)

1. Substrat zum Tintenstrahldrucken bestehend aus einem Grundsubstrat (1) mit einer Vielzahl auf diesem Grundsubstrat (1) ausgebildeter und im Wesentlichen parallel angeordneter, länglicher Barrieren (3), welche längliche Tintenreservoire (7) ausbilden und ein Überlaufen von Tinte aus einem Tintenreservoir (7) in ein benachbartes Tintenreservoir (7) verhindern, wobei mindestens eine Barriere (3) an ihrer Oberseite eine Nut (6) entlang ihrer Längsachse aufweist und wobei die Barrieren (3) eine Höhe von 0,35 Mikrometer aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) eine Tiefe von 30 nm aufweist.
2. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrieren (3) aus Photolack ausgebildet sind.
3. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur (2) oder Schichtstruktur aus anderen zur Lochinjektion geeigneten Materialien aufweist, welche auf der Oberseite des Grundsubstrates (1) angeordnet ist.
4. Substrat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur (2) streifenförmig ausgebildet ist.
5. Substrat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrieren (3) derart angeordnet sind, dass sie die Zwischenräume (8) der Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur (2) sowie die Ränder der Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur (2) vollständig bedecken.
6. Substrat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrieren (3) im Wesentlichen mittig zwischen zwei benachbarten Indium-Zinnoxid-Streifen (2) angeordnet sind.
7. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) im Wesentlichen mittig auf der Oberseite einer Barriere (3) angeordnet ist.
8. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundsubstrat (1) aus Glas, Kunststoff oder Silizium besteht.
9. Substrat nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Photolack ein herkömmlicher Photolack auf Novolakbasis, ein Acryllack, ein Epoxylack oder ein Polyimidlack ist.
10. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Flächen des Grundsubstrates (1), welche nicht durch Barrieren (3) bedeckt sind, die aktiven Flächen des Substrates ausbilden.
11. Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Barrieren (3) eine Nut (6) aufweisen.
12. Verfahren zur Herstellung eines Substrates zum Tintenstrahldrucken mit folgenden Verfahrensschritten: – Aufbringen einer Indium-Zinnoxid-Schichtstruktur (2) oder Schichtstruktur aus anderen zur Lochinjektion geeigneten Materialien auf der Oberseite des Grundsubstrates (1), – nachfolgendes Aufbringen einer Vielzahl im Wesentlichen parallel angeordneter, länglicher Barrieren (3), welche längliche Tintenreservoire (7) ausbilden und ein Überlaufen von Tinte aus einem Tintenreservoir (7) in ein benachbartes Tintenreservoir (7) verhindern, wobei die Barrieren (3) mit einer Höhe von 0,35 Mikrometer ausgebildet werden, – nachfolgendes Aufbringen einer Photolackschichtstruktur (4) derart, dass das gesamte Substrat bedeckt ist mit Ausnahme derjenigen Flächen, welche sich symmetrisch entlang der Längsachse der Barrieren (3) befinden, – nachfolgendes Einbringen einer Nut (6) in die Oberseite mindestens einer Barriere (3) durch Plasmaätzen, wobei die Nut (6) mit einer Tiefe von 30 nm erzeugt wird, und – nachfolgendes Ablösen der Photolackschichtstruktur (4) von Substrat.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasmaätzen unter Verwendung einer 1:4 CF₄/O₂-Gasmischung erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Plasmaätzen die Photolackschichtstruktur (4) mittels Azeton abgelöst wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Barrieren (3) ein Photolack auf Novolakbasis verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die Photolackschichtstruktur (4) ein Photolack auf Novolakbasis verwendet wird.

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