DE10152920A1 - Verfahren zum großflächigen Aufbringen von mechanisch empfindlichen Schichten auf ein Substrat - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum großflächigen Aufbringen von zumindest zwei z. B. elektrolumineszierenden Schichten auf ein Substrat beschrieben. Dabei werden in einem Verfahrensschritt A) auf dem transparenten Substrat Abstandshalter (5) so strukturiert, daß sie beim Aufbringen einer zweiten funktionellen Schicht (11) einen Kontakt zwischen einer bereits auf dem Substrat befindlichen ersten funktionellen Schicht (10) und einem für den Übertrag der funktionellen Schichten auf das Substrat verantwortlichen Teil einer Druckmaschine vermeiden. In zwei weiteren Verfahrensschritten B) und C) werden dabei die erste funktionelle Schicht (10) und die zweite funktionelle Schicht (15) großflächig, zum Beispiel durch großflächige Standarddruckverfahren, aufgebracht.

Description

• Auf dem Markt der Flachbildschirme sind heute weitgehend sogenannte Flüssigkristallanzeigen (LC-Displays) dominant. Neben kostengünstiger Herstellbarkeit, geringer elektrischer Leistungsaufnahme, kleinem Gewicht und geringem Platzbedarf weist die Technik der LCDs jedoch auch gravierende Nachteile auf. LC-Anzeigen sind nicht selbst emittierend und daher nur bei besonders günstigen Umgebungslichtverhältnissen leicht abzulesen oder zu erkennen. Dies macht in den meisten Fällen eine Hinterleuchtung erforderlich, welche jedoch wiederum die Dicke des Flachbildschirms vervielfacht. Außerdem wird dann der überwiegende Anteil der elektrischen Leistungsaufnahme für die Beleuchtung verwendet, und es wird eine höhere Spannung für den Betrieb der Lampen oder Leuchtstoffröhren benötigt. Dieser wird meist mit Hilfe von "Voltage-Up-Convertern" aus den Batterien oder Akkumulatoren erzeugt. Ein weiterer Nachteil ist der stark eingeschränkte Betrachtungswinkel einfacher LCDs und die langen Schaltzeiten einzelner Pixel, welche bei typischerweise einigen Millisekunden liegen und stark temperaturabhängig sind. Der verzögerte Bildaufbau macht sich beispielsweise beim Einsatz in Verkehrsmitteln oder bei Videoapplikationen äußerst störend bemerkbar.
• Seit 1987 haben sich Anzeigen auf der Basis organischer Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diodes, OLEDs) einen Namen gemacht. Diese bestehen im Prinzip aus elektrolumineszierenden organischen Schichten, die zwischen zwei Elektroden angeordnet sind. Wird ein elektrisches Potential an die Elektroden angelegt, so kommt es aufgrund von Rekombinationen zwischen Elektronen und "Löchern", die in die organischen Schichten injiziert werden, zur Emission von Licht.
• OLEDs weisen die oben genannten Nachteile nicht auf. Aufgrund der Selbstemissivität entfällt die Notwendigkeit einer Hinterleuchtung, was den Platzbedarf und die elektrische Leistungsaufnahme erheblich reduziert. Die Schaltzeiten liegen im Bereich einer Mikrosekunde und sind nur gering temperaturabhängig, was den Einsatz für Videoapplikationen ermöglicht. Der Ablesewinkel beträgt nahezu 180°. Polarisationsfolien, wie sie bei LC-Displays erforderlich sind, entfallen zumeist, so daß eine größere Helligkeit der Anzeigeelemente erzielbar ist. Ein weiterer Vorteil ist die Verwendbarkeit flexibler und nicht planarer Substrate.
• Zum einen lassen sich bei der Herstellung der OLEDs niedermolekulare organische Materialien, wie zum Beispiel Hydroxyquinolin-Aluminium-III-salze verwenden, die zumeist durch thermisches Verdampfen auf das entsprechende Substrat aufgebracht werden. Displays auf der Basis dieser Technologie sind bereits kommerziell erhältlich und werden zur Zeit überwiegend in der Automobilelektronik eingesetzt. Da die Herstellung dieser Bauelemente mit zahlreichen Prozeßschritten unter Hochvakuum verbunden ist, birgt diese Technologie jedoch Nachteile durch hohen Investitions- und Wartungsaufwand, sowie relativ geringen Durchsatz.
• Es wurde daher eine OLED-Technologie entwickelt, die als organische Materialien Polymere verwendet, welche naßchemisch aus einer Lösung auf das Substrat aufgebracht werden können. Die zur Erzeugung der organischen Schichten erforderlichen Vakuumschritte entfallen bei dieser Technik. Im Moment werden die elektrolumineszierenden Polymere zumeist mit Hilfe eines Drehschleuderverfahrens aufgebracht. Dieses Verfahren hat eine Reihe von Nachteilen:
  Ein Großteil der Polymerlösung (zirka 99%) geht unwiederbringlich verloren, der Drehschleudervorgang dauert relativ lange (zirka 30 bis 60 Sekunden) und zudem ist es nahezu unmöglich bei größeren Substraten homogene Polymerschichten aufzubringen.
• Bei den OLEDs werden häufig mehrschichtige funktionelle Polymerschichten eingesetzt, die beispielsweise aus Lochtransportpolymeren und aus Emitterpolymeren bestehen. Aus der Druckschrift EP 0 892 028 A2 ist bekannt, mittels eines kontaktlosen Tintenstrahldruckverfahrens funktionelle Schichten in die Fenster einer Fensterschicht aufzubringen, die die Bildpunkte definieren. Mittels dieses kontaktlosen Druckverfahrens lassen sich auch mehrschichtige funktionelle Schichten realisieren. Mit Hilfe von Tintenstrahldruckverfahren lassen sich aber glatte Oberflächen nur sehr schwer homogen beschichten. Darüber hinaus sind Tintenstrahldruckverfahren sehr Zeit- und damit auch kostenaufwendig.
• Aus der Druckschrift WO 99/07189 sind eine Reihe von Standarddruckverfahren, beispielsweise Rollendruckverfahren, Offset-Druckverfahren, sowie Siebdruckverfahren zum Aufbringen von elektrolumineszierenden Polymeren bekannt. Diese Standarddruckverfahren haben den großen Vorteil, daß mit ihnen sehr schnell großflächig und kostengünstig funktionelle Schichten aufgetragen werden können. Allerdings ergeben sich mit diesem Standarddruckverfahren Probleme, wenn zwei oder mehr funktionelle Polymerschichten übereinander oder nebeneinander aufgebracht werden sollen. In diesem Fall drückt sich der für den Übertrag der funktionellen Schichten verantwortliche Teil der Druckvorrichtung, beispielsweise das Sieb, die Schablone, das Tampon oder die Walze in die bereits aufgebrachte mechanisch empfindliche Polymerschicht ein und schädigt diese. Darunter leidet auch die Leistung der auf diese Weise hergestellten OLED-Displays, so daß mit einer Verkürzung der Lebensdauer und mit inhomogenem Leuchten des Displays gerechnet werden muß.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für OLED-Displays anzugeben, durch das mittels großflächiger Standarddruckverfahren mechanisch empfindliche Polymere auf ein Substrat aufgebracht werden können, wobei die oben erwähnten Nachteile vermieden werden.
• Diese Aufgabe wird mit einem Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
• Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden auf einem Substrat Abstandshalter so angebracht, daß der für den Übertrag der funktionellen Schichten auf das Substrat verantwortliche Teil der Druckvorrichtung, beispielsweise die genannten Siebe oder Druckwalzen nur die Abstandshalter kontaktieren können aber nicht eventuell bereits aufgebrachte weitere mechanisch leicht zu beschädigende Schichten. Es ist dabei möglich, daß die Abstandshalter vor dem Aufbringen von zumindest zwei funktionellen, mechanisch empfindlichen Schichten auf dem Substrat angebracht werden, oder zuerst die erste funktionelle Schicht aufgebracht wird, dann die Abstandhalter angebracht werden und danach erst die zweite funktionelle Schicht erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Strukturierung der Abstandshalter in einem Verfahrensschritt A) wobei in wenigstens zwei weiteren Verfahrensschritten B) und C) eine erste und eine zweite funktionelle Schicht aufgebracht werden, ohne daß die erste funktionelle Schicht beim Auftragen der zweiten funktionellen Schicht beschädigt wird. Wichtig ist dabei, daß die Strukturierung der Abstandshalter im Verfahrensschritt A) vor dem Aufbringen der zweiten funktionellen Schicht (Verfahrensschritt C) erfolgt. Die zeitliche Abfolge der Schritte A) und B) ist vertauschbar.
• Die Abstandshalter werden vorteilhafterweise so strukturiert, daß ihr maximaler Abstand kleiner ist als die kleinste horizontale Abmessung des für den Übertrag der funktionellen Schichten auf das Substrat verantwortlichen Teil der Druckmaschine. Auf diese Wiese kann verhindert werden, daß beispielsweise eine Druckwalze zwischen die eventuell zapfenförmig ausgebildeten Abstandshalter fällt und sich dadurch in bereits aufgebrachte funktionelle Schichten eindrückt.
• Die Abstandshalter lassen sich beispielweise in Form von Zapfen oder streifenförmigen Stegen strukturieren. Im Falle von streifenförmigen Stegen ist es vorteilhaft, diese so zu strukturieren, daß sie eine ungefähre Höhe von 0,1 bis 100 µm, eine ungefähre Breite von 0,3 bis 300 µm und einem ungefähren Abstand zueinander von 2 µm bis etwa 10 mm aufweisen. Bei diesen Höhen und Abständen der Abstandshalter zueinander lassen sich mit einer ganzen Reihe von großflächigen Standarddruckverfahren, beispielsweise Tief- und Hochdruckverfahren wie dem Flexodruck, Flachdruckverfahren wie dem Offset- Druck und Durchdruckverfahren wie dem Siebdruck großflächig funktionelle Schichten aufbringen, ohne daß bereits aufgebrachte andere funktionelle Schichten geschädigt werden. Die ungefähre Breite von 0,3 bis 300 µm bei den Abstandshaltern gewährleistet eine ausreichende mechanische Stabilität der Abstandshalter, so daß diese nicht von den für den Übertrag der funktionellen Schichten verantwortlichen Teil der Druckvorrichtung beschädigt werden.
• Die Abstandshalter können beispielsweise dadurch strukturiert werden, daß ein positiver oder negativer Fotolack großflächig auf das zu bedruckende Substrat aufgebracht wird, anschließend durch eine Maske hindurch belichtet und dann entwickelt wird. Die strukturierte Fotolackschicht bildet dann die Abstandshalter. Die Abstandshalter lassen sich aber auch auf das Substrat drucken, wozu beispielsweise eine Polymerlösung eingesetzt werden kann.
• Da im Bereich der Abstandshalter die funktionellen Schichten keinen Kontakt zur ersten Elektrodenschicht haben, leuchten diese Bereiche später nicht. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, im Falle einer Lichtabstrahlung durch ein transparentes Substrat und einer auf dem Substrat angeordneten transparenten ersten Elektrode, das Substrat auf der dem Betrachter zugewandten Seite zumindest in Teilbereichen zu mattieren. Die Mattierung wird durch mikroskopisch kleine Vertiefungen in der Oberfläche erzeugt. Jede solche Vertiefung wirkt für sich als Streuzentrum für das emittierte Licht. Durch die diffuse Verteilung des Lichts und die damit verbundene Homogenisierung der Lichtabstrahlung können die dünnen Abstandshalter für den Betrachter des fertigen Displays quasi "unsichtbar" gemacht werden. Verwendet man als transparentes Substrat beispielsweise Glasplatten, so können diese durch Sandbestrahlung aufgerauht und damit mattiert werden. Die Mattierung kann dabei zu jedem Zeitpunkt während des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen.
• Erfolgt die Lichtabstrahlung über eine transparente, auf den funktionellen Schichten aufgebrachte zweite Elektrode durch eine transparente Abdeckung, so kann vorteilhafterweise die Abdeckung, die beispielsweise Glas oder Kunststoff umfaßt, mattiert werden.
• Das Material, aus dem die Abstandshalter bestehen, ist vorzugsweise elektrisch nichtleitend, da die Abstandshalter ansonsten Kurzschlüsse zwischen den Elektrodenschichten des OLED-Displays auslösen könnten. Darüber hinaus sollten die Abstandshalter chemisch inert gegenüber den funktionellen Polymeren sein, so daß die Abstandshalter keine chemischen Reaktionen mit den Polymeren eingehen und sie dadurch in ihrer Funktion verändern könnten.
• Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels sowie mehrerer Figuren erläutert werden.
• Die Fig. 1A bis 1F zeigen eine mögliche Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens in der Aufsicht.
• Die Fig. 1H bis 1P zeigen eine weitere mögliche Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens im Querschnitt.
• Die Fig. 2A bis 2H zeigen mögliche Formen der Abstandshalter.
• Fig. 3 zeigt beispielhafte Querschnitte der Abstandshalter.
• Die Fig. 4 zeigt ein zu druckendes Symbol.
• Die Fig. 1A bis 1F erläutern in der Aufsicht ein beispielhaftes, erfindungsgemäßes Verfahren zum großflächigen Aufbringen von funktionellen, elektrolumineszierenden Schichten, das neben notwendigen Verfahrensschritten A), B) und C) eine Reihe von optionalen, zusätzlichen vorteilhaften Verfahrensschritten umfaßt.
• Wie bereits erwähnt, kann in einem Verfahrensschritt A1) die dem Betrachter zugewandte Seite des Substrat 1 zumindest in Teilbereichen mattiert werden, so daß aufgrund der homogenisierten Lichtabstrahlung die später aufzubringenden Abstandshalter quasi "unsichtbar" werden.
• In Fig. 1A ist ein möglicher Verfahrensschritt A3) gezeigt, bei dem eine erste Elektrodenschicht 15A mit einem elektrisch verbundenen ersten Elektrodenanschlußstück 15B und benachbart dazu ein zweites Elektrodenanschlußstück 20B auf dem transparentem Substrat 1 aufgebracht und anschließend strukturiert werden. Als elektrisch leitfähiges, transparentes Elektrodenmaterial wird beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO) verwendet, das mit flüssigem HBr strukturiert werden kann.
• In einem anschließenden Verfahrensschritt A2), wie in Fig. 1B gezeigt, kann eine erste isolierende Schicht aufgebracht und anschließend zu ersten streifenförmigen Stegen 25 strukturiert werden. Diese Stege 25 grenzen die die später großflächig aufzubringenden ersten und zweiten funktionellen Schichten ein. Diese ersten streifenförmigen Stege 25 haben den Vorteil, daß durch sie ein Verlaufen der funktionellen Schichten beim Aufbringen verhindert wird. Durch ein Verlaufen der Polymerlösung während des Druckens würde die Dicke der Polymerschicht vor allem an den äußeren Bildpunkten des Displays reduziert werden, was zu inhomogenem Leuchten und einer verminderten Lebensdauer des Displays führen würde.
• Darüberhinaus ist es später möglich, die empfindlichen funktionellen Schichten sowie das darauf befindliche oxidationsempfindliche zweite Elektrodenmaterial mit einer Abdeckung, beispielsweise einer Kunststoffkappe zu versehen, die diese Teile des Displays dicht abschließt. Insbesondere sollten sich vorteilhafterweise keine verlaufenden funktionellen Schichten auf den Bereichen des transparenten Substrats 1 befinden, auf denen die spätere Abdeckung angebracht wird. Ebenso sollten diejenigen Bereiche der ersten und zweiten Elektrodenanschlußstücke 15B und 20B, die unter der Verkapselung hindurchgeführt werden, ebenfalls nicht von verlaufenden funktionellen Polymeren bedeckt sein.
• In der Regel bestehen die ersten streifenförmigen Stege 25 aus vier Stegen, von denen jeweils zwei Stege quer zu den anderen zwei Stegen stehen und die eine zusammenhängende Stegstruktur bilden, die den Bereich eingrenzt und definieren, auf dem die funktionellen Schichten aufgebracht werden sollen. Weiterhin ist es möglich, diese vier ersten streifenförmigen Stege von weiteren streifenförmigen Stegen 35 zu umgeben. Dadurch wird es möglich, daß beim Aufbringen mehrerer funktioneller Schichten beispielsweise die erste funktionelle Schicht von den ersten streifenförmigen Stegen 25 eingegrenzt wird, wobei die zweite aufzubringende funktionelle Schicht dann von der Stegstruktur 35 eingegrenzt wird.
• Im Unterschied zu den Abstandshaltern, die ebenfalls in der Form von streifenförmigen Stegen ausgebildet werden können, grenzen die ersten Stege 25 die großflächig bedruckten Flächen eines OLED ein, so daß auch an einem fertigen Display die Funktion dieser Stege noch deutlich zu erkennen ist. Die Abstandshalter hingegen befinden sich auf der Fläche des Displays, auf der die funktionellen Schichten aufgebracht werden. Bei einem fertigen Display sind diese Abstandshalter dann vollständig von den funktionellen Schichten bedeckt und üben dann keine offenkundige Funktion mehr aus.
• In Fig. 1C ist der Verfahrensschritt A) gezeigt, in die Abstandshalter 5 so erzeugt werden, daß beim späteren Aufbringen einer zweiten funktionellen Schicht ein Kontakt zwischen einer bereits auf dem Substrat befindlichen ersten funktionellen Schicht und einem für den Übertrag der funktionellen Schichten auf das Substrat verantwortlichen Teils einer Druckmaschine vermieden wird. Wie bereist erwähnt, lassen sich die Abstandshalter 5 dadurch strukturieren, daß beispielsweise ein Fotolack durch eine Maske hindurch belichtet und entwickelt wird.
• Da später großflächig ein zweites Elektrodenmaterial aufgebracht wird, werden in dem Verfahrensschritt A) die Abstandshalter 5 vorteilhafterweise so strukturiert, daß deren vom Substrat 1 weiter entfernte Bereiche einen kleiner werdenden Querschnitt aufweisen, also keine überhängende Kantenform zeigen (siehe Fig. 3). Dies hat den Vorteil, daß der Metallfilm an derart strukturierten Abstandshaltern nicht abreißen kann und daher nicht vom Rest des zweiten Elektrodenmaterials isoliert werden kann. Diese Stegquerschnitte sind vor allem für diejenigen Abstandshalter 5 vorteilhaft, die einen Teil der später leuchtenden Fläche komplett einschließen. Bei allen anderen, unterbrochenen Stegstrukturen ist ein komplettes Abreißen des Metallfilms nicht zu befürchten.
• In Fig. 1D sind die Verfahrensschritte B) und C) gezeigt, in denen die erste und zweite funktionelle Schicht großflächig aufgebracht werden. Vorteilhafterweise werden diese Schichten 10 und 11 mittels großflächiger Druckverfahren, beispielsweise Flachdruckverfahren wie dem Offset-Druck, Tampondruck, Durchdruckverfahren wie dem Siebdruck oder den Schablonendruck oder auch Hoch- und Tiefdruckverfahren wie dem Flexodruck aufgebracht.
• In Fig. 1E wird gezeigt, wie in einem anschließenden Verfahrensschritt D) großflächig eine zweite Elektrodenschicht 20A, die das zweite Elektrodenanschlußstück 20B kontaktiert, großflächig auf die funktionellen Schichten 10 und 11 aufgebracht wird. Es ist beispielsweise möglich, die zweite Elektrodenschicht als Metallfilm, beispielsweise Aluminium oder Magnesium durch eine Schattenmaske großflächig aufzudampfen.
• In einem anschließenden Verfahrensschritt E, wie in Fig. 1F gezeigt, kann dann eine Abdeckung 30 auf den Bereich der funktionellen Schichten 10 und 11, der zweiten Elektrodenschicht 20A und je einem Ende des ersten und zweiten Elektrodenanschlußstückes 15B und 20B aufgebracht werden. Diese Abdeckung 30 kann beispielsweise einen Kunststoff umfassen.
• Die Fig. 1H bis 1P erläutern ein weiteres, beispielhaftes, erfindungsgemäßes Verfahren zum großflächigen Aufbringen der funktionellen, elektrolumineszierenden Schichten am Beispiel eines Rollenrotations-Druckverfahrens.
• In Fig. 1H ist im Querschnitt der schematische Aufbau eines Substrats 1 mit einer ersten Elektrodenschicht 15A und den Abstandshaltern 5 vor Beginn des Druckprozesses (Verfahrensschritte B) und C) zu sehen. Die Abstandshalter 5 werden nach dem Aufbringen der ersten Elektrodenschicht 15A im ersten Verfahrensschritt A) des erfindungsgemäßen Verfahrens auf dem Substrat 1 erzeugt.
• Fig. 11 zeigt die Anordnung im Querschnitt während des zweiten Verfahrenschritts B). Eine rotierende Druckwalze 7, überträgt die erste funktionelle Schicht 10A im druckfähigen, das heißt im flüssigen Zustand, auf das Substrat 1.
• Fig. 1J zeigt nach dem Verfahrensschritt B) die aufgebrachte ersten funktionelle Schicht 10A vor dem Trocknen. Da die Schichtdicke der funktionellen Schicht, beispielsweise 5 µm, in der Regel größer ist, als die maximale Höhe der Abstandshalter, die 2 µm betragen kann, sind die Erhebungen der Abstandshalter vollständig von der funktionellen Schicht bedeckt, so daß eine ebene Fläche auf dem Substrat entsteht.
• Fig. 1K zeigt die erste aufgedruckte funktionelle Schicht 10 nach dem Trocken. Da die druckfähigen funktionellen Schichten einen sehr hohen Anteil an Lösungsmitteln enthalten (bis zu 99%), schrumpfen diese Schichten während des Trocknungsprozesses aufgrund der Verdunstung der Lösungsmittel erheblich. So reduziert sich die Schichtdicke einer elektrolumineszierenden Schicht während des Trocknens beispielsweise von 5 µm auf etwa 75 nm. Dadurch wird gewährleistet, daß die Abstandshalter eine größere Höhe als die bereits aufgebrachten funktionellen Schicht aufweisen und so ihre Funktion während des Aufbringens der zweiten funktionellen Schicht im Verfahrensschritt C) ausüben können.
• In Fig. 1L ist das größflächige Aufdrucken der zweiten funktionellen Schicht 11A im flüssigen Zustand während des Verfahrensschritts C) gezeigt. Die Abstandshalter verhindern dabei, daß die Druckwalze 7 der ersten funktionellen Schicht zu nahe kommt und diese beschädigt. Da, wie bereits in Fig. 1J erwähnt, die Dicke der zweiten funktionellen Schicht auf der Druckwalze größer ist, als die maximale Höhe der Abstandshalter ist dennoch ein Übertrag der funktionellen Schicht von der Druckwalze auf das Substrat möglich.
• Fig. 1M zeigt die zweite funtionelle Schicht 11A unmittelbar nach dem Verfahrensschritt C) vor dem Trocknen. Analog wie in Fig. 1J gezeigt, entsteht eine ebene Fläche, die die Abstandshalter komplett bedeckt.
• Nach dem Trocknen der zweiten funktionellen Schicht, treten wie in Fig. 1N gezeigt die Erhebungen der Abstandshalter wieder hervor. Dadurch wird es möglich, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch mehr als zwei mechanisch empfindliche funktionelle Schichten übereinander zu drucken.
• Fig. 10 zeigt, wie die zweite Elektrodenschicht 20A größflächig auf die funtionellen Schichten aufgebracht wird. Dies läßt sich beispielsweise dadurch bewerkstelligen, daß ein Metallfilm größflächig durch eine Schattenmaske aufgedampft wird.
• Fig. 1P zeigt, wie eine Abdeckung 30, die die zweite Elektrodenschicht und die funktionellen Schichten bedeckt aufgebracht wird. Sie kann beispielsweise aus Kunststoff oder Glas bestehen. Die Pfeile zeigen schematisch die Richtung, in die bei Elektrolumineszenz Licht durch das transparente Substrat 1 und die transparente erste Elektrodenschicht 15A hindurch abgestrahlt werden kann. Dabei elektrolumineszieren nur diejenigen Bereiche der beiden funktionellen Schichten 10 und 11, die in Kontakt mit beiden Elektrodenschichten stehen. Im Bereich der Abstandshalter 5 besteht kein Kontakt der elektrolumineszierenden Schichten zur ersten Elektrodenschicht 15A, so daß diese Bereiche kein Licht abstrahlen.
• Die folgenden Fig. 2A bis 2H zeigen mögliche Stegstrukturen der Abstandshalter in der Aufsicht. Abgesehen von Stegstrukturen sind prinzipiell aber auch andere Ausformungen der Abstandshalter, beispielsweise Zapfen auf der zu bedruckenden Oberfläche denkbar. Da die Abstandshalter unter Umständen an dem fertigen Display noch zu erkennen sind, können auch ästhetische Gesichtspunkte bei der Ausformung der Abstandshalter eine Rolle spielen.
• In Fig. 2A sind Abstandshalter in Form von parallel zueinander angeordneten streifenförmigen Stegen zu sehen. Fig. 2B zeigt eine schachbrettartige Anordnung von streifenförmigen Stegen. In Fig. 2C ist eine wabenförmige Anordnung von streifenförmigen Stegen als Abstandshalter 5 gezeigt. In Fig. 2D sind unterbrochene, streifenförmige Stege gezeigt, die jeweils versetzt gegeneinander angeordnet sind und parallel zueinander stehen. In Fig. 2E sind streifenförmige Stege dargestellt, die quer auf dem Substrat angeordnet sind. Fig. 2F zeigt streifenförmige, geschwungene Stege. In Fig. 2G sind kreisförmige streifenförmige Stege dargestellt. Fig. 2H zeigt parallel zueinander verlaufende streifenförmige, unterbrochene Stege.
• In Fig. 3 sind mögliche Querschnitte der streifenförmigen Stege als Abstandshalter 5 gezeigt. Sie zeigen in den vom Substrat weiter entfernten Bereichen ein kleiner werdenden Querschnitt, so daß an diesen Stegformen ein später aufzubringender Metallfilm nicht abreißen kann.
• Für eine ganze Reihe von Displayanwendungen zum Beispiel für Handys oder Cockpits werden sogenannte Icon-Leisten, Symbolleisten benötigt. Diese Symbole sind typischerweise in die Stegstrukturen eingebettet.
• Nehmen die leuchtenden Flächen der Symbole einen größeren Bereich ein, wie beispielsweise bei dem Symbol in Form eines Hauses in Fig. 4 gezeigt, wobei die mit 40 gekennzeichneten schwarzen Flächen leuchten und die mit 45 gekennzeichneten Flächen nicht leuchten sollen, bietet es sich an, die leuchtenden Flächen 40 mit den Abstandshaltern 5 auszufüllen, so daß ein großflächiges Bedrucken dieser Flächen möglich wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch bei Passiv- Matrix-Displays einsetzen, wobei in diesem Fall die erste und zweite Elektrodenschicht zu zueinander senkrecht stehenden streifenförmigen Elektrodenstreifen strukturiert werden und eine Matrix einzeln ansteuerbarer Bildpunkte strukturiert wird. Bei Passiv-Matrix-Displays werden häufig zu den ersten Elektrodenstreifen senkrecht stehende streifenförmige Stege strukturiert, an denen eine später großflächig aufgebrachte zweite Elektrodenschicht abreißt, so daß die zweiten Elektrodenstreifen gebildet werden. Diese Stege können beispielsweise hinsichtlich ihrer Größe und ihres Abstandes zueinander so modifiziert werden, daß sie gleichzeitig auch als Abstandshalter 5 fungieren können.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die hier konkret beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere lassen sich mit der Erfindung auch andere mechanisch empfindliche Schichten ohne Beschädigung übereinander mit vorgegebener Schichtdicke bei hoher Schichtdickenhomogenität erzeugen. Im Rahmen des Verfahrens liegen selbstverständlich auch weitere Variationen insbesondere bezüglich der verwendeten Materialien für die Abstandshalter sowie deren Struktur.

Claims (14)

1. Verfahren zum großfächigen Aufbringen von zumindest zwei mechanisch empfindlichen Schichten übereinander auf ein Substrat mit den Verfahrensschritten:

A) auf einem Substrat (1) werden Abstandshalter (5) erzeugt

B) eine erste funktionelle Schicht (10) wird auf dem Substrat großflächig aufgedruckt,

C) danach wird zumindest eine zweite funktionelle Schicht (15) großflächig aufgebracht, wobei die Abstandshalter beim Aufbringen der zweiten funktionellen Schicht (15) einen Kontakt zwischen der ersten funktionellen Schicht (10) und einem für den Übertrag der funktionellen Schichten auf das Substrat verantwortlichen Teils einer Druckvorrichtung verhindern.

2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem im Verfahrensschritt A) die Abstandshalter (5) so strukturiert werden, daß sie einen maximalen Abstand voneinander haben, der kleiner ist, als die kleinste Abmessung des für den Übertrag der funktionellen Schichten auf das Substrat verantwortlichen Teils der Druckvorrichtung.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Abstandshalter (5) zu streifenförmigen Stegen strukturiert werden.

4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Stege der Abstandshalter (5) so strukturiert werden, daß sie eine ungefähre Höhe von 0,1 bis 100 µm, eine ungefähre Breite von 0,3 bis 300 µm und einen ungefähren Abstand zueinander von 2 µm bis 10 mm aufweisen.

5. Verfahren zum großflächigen Aufbringen von zumindest zwei elektrolumineszierenden Schichten auf ein transparentes Substrat nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem in einem separaten Verfahrensschritt A1) die dem Betrachter zugewandte Seite des Substrats (1) zumindest in Teilbereichen mattiert wird.

6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Substrat, beispielsweise durch Bestrahlen mit Sand, aufgerauht wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt A) die Abstandshalter (5) dadurch strukturiert werden, daß ein Photolack durch eine Maske hindurch belichtet und anschließend entwickelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Verfahrensschritt A) die Abstandshalter (5) auf das Substrat gedruckt werden.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt A) die Abstandshalter (5) auf dem Substrat (1) so strukturiert werden, daß sich deren Querschnitt vom Substrat (1) weg verjüngt.

10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem gleichzeitig mit den Abstandshaltern (5) oder in einem separaten vor dem Verfahrensschritt B) stattfindenden Verfahrensschritt A2) eine erste isolierende Schicht zu ersten streifenförmigen Stegen (25) strukturiert wird, die die großflächig aufzubringenden ersten und zweiten funktionellen Schichten (10 und 15) eingrenzen.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im Verfahrensschritt B) und oder C) die erste und/oder zweite funktionelle Schicht mittels großflächiger Druckverfahren aufgebracht werden.

12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die erste und/oder zweite funktionelle Schicht mittels Flachdruck, Tief- und Hochdruckverfahren und/oder Sieb- oder Schablonendruckverfahren aufgebracht werden.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem in einem vor dem Verfahrensschritt B) stattfindenden Verfahrensschritt A3) eine erste Elektrodenschicht (15A) auf dem Substrat (1) strukturiert wird,
bei dem in einem nach dem Verfahrensschritt C) stattfindenden Verfahrensschritt D) eine zweite Elektrodenschicht (20A) großflächig auf die funktionellen Schichten aufgebracht wird.

14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem im Verfahrensschritt A3) zusammen mit der ersten Elektrodenschicht (15A) ein erstes Elektrodenanschlußstück (15B) und benachbart dazu zumindest ein zweites Elektrodenanschlußstück (20B)auf dem Substrat strukturiert werden,
bei dem im Verfahrensschritt D) die zweite Elektrodenschicht (20A) so aufgebracht wird, so daß sie das zweite Elektrodenanschlußstück (20B) kontaktiert,
bei dem in einem nach dem Verfahrensschritt D) stattfindenden Verfahrensschritt E) eine Abdeckung (30) auf den Bereich der funktionellen Schichten (10 und 15), der zweiten Elektrodenschicht (20A) und je einem Ende des ersten und zweiten Elektrodenanschlußstückes (15B und 20B) aufgebracht wird.