CH707193A2

CH707193A2 - Organic LED display device for e.g. wristwatch, has substrate covered by cover that is provided with excrescence drilled with hole whose diameter is lower than geometrical dimensions of excrescence, where hole crosses substrate

Info

Publication number: CH707193A2
Application number: CH02304/12A
Authority: CH
Inventors: Alain Hamm
Original assignee: Em Microelectronic Marin Sa
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-15

Abstract

The device (34) has a substrate (1) covered by a cover (40) and provided with a stack of layers e.g. anode layer (8), insulating layer (10), spacing layer (18) comprising savings in a first zone located vertical to an excrescence (36), active injection layer of holes (24), active transport layers of holes and electrons (28), a cathode layer (30) comprising a saving in a second zone located vertical to the excrescence. The excrescence of the cover is drilled with hole (48) whose diameter is lower than geometrical dimensions of excrescence. The hole crosses the substrate. An independent claim is also included for a method for manufacturing an organic LED display device.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage utilisant des diodes électroluminescentes organiques encore connues sous leur dénomination anglo-saxonne Organic Light Electroluminescent Diode ou OLED. La présente invention concerne également un dispositif d’affichage à diodes électroluminescentes obtenu par la mise en œuvre de ce procédé, de même qu’une pièce d’horlogerie comprenant un tel dispositif d’affichage. The present invention relates to a method of manufacturing a display device using organic light-emitting diodes also known by their English name Organic Light Electroluminescent Diode or OLED. The present invention also relates to a light emitting diode display device obtained by the implementation of this method, as well as a timepiece comprising such a display device.

[0002] La présente invention s’intéresse aux dispositifs d’affichage de type OLED. Plus particulièrement, la présente invention s’intéresse aux dispositifs d’affichage connus sous leur dénomination anglo-saxonne Passive Matrix Organic Light Electroluminescent Diode ou PMOLED. Dans les dispositifs d’affichage OLED à matrice passive, le contrôle de l’éclairement est réalisé au moyen d’anodes et de cathodes disposées en bandes perpendiculaires les unes par rapport aux autres et alimentées séparément. Bien que moins efficaces énergétiquement que les dispositifs d’affichage à matrice active encore connus sous leur dénomination anglo-saxonne Active Matrix Organic Light Electroluminescent Diode ou AMOLED, les dispositifs d’affichage de type PMOLED sont moins complexes à réaliser que les dispositifs d’affichage de type AMOLED et ont donc été, de ce fait, les premiers à avoir été introduits en masse sur le marché. The present invention is concerned with OLED type display devices. More particularly, the present invention is concerned with display devices known by their name Passive Matrix Organic Light Electroluminescent Diode or PMOLED. In passive matrix OLED display devices, illumination control is achieved by means of anodes and cathodes arranged in mutually perpendicular bands and fed separately. Although less energetically efficient than active matrix display devices still known under the name Active Matrix Organic Light Electroluminescent Diode or AMOLED, PMOLED type display devices are less complex to achieve than display devices AMOLED type and have therefore been the first to have been introduced on the market en masse.

[0003] Par rapport à d’autres types de dispositifs d’affichage tels que les cellules à cristaux liquides, les dispositifs d’affichage OLED présentent des avantages très intéressants tels qu’un temps de réponse très rapide, un meilleur rendu des couleurs, un meilleur contraste ou encore une émissivité moins directive offrant donc un angle de vision plus étendu. Par rapport aux dispositifs d’affichage à cristaux liquides, un autre avantage décisif des dispositifs d’affichage OLED est qu’ils ne nécessitent pas de dispositif de rétroéclairage. Par contre, un inconvénient des dispositifs d’affichage OLED est leur sensibilité à l’air et à l’humidité. [0003] Compared to other types of display devices such as liquid crystal cells, OLED display devices have very interesting advantages such as very fast response time, better color rendering, a better contrast or a less directive emissivity thus offering a wider viewing angle. Compared to liquid crystal display devices, another decisive advantage of OLED displays is that they do not require a backlighting device. On the other hand, a disadvantage of OLED displays is their sensitivity to air and moisture.

[0004] Très succinctement résumé, un dispositif d’affichage de type PMOLED comprend un substrat de base, par exemple en verre, sur lequel sont structurées des anodes sous formes de bandes parallèles entre elles. Ces anodes sont réalisées en un matériau transparent conducteur de l’électricité tel que de l’oxyde d’étain-indium encore connu sous sa dénomination anglo-saxonne Indium Tin Oxyde ou ITO. Après dépôt de la couche d’oxyde d’étain-indium sur le substrat de verre et structuration des anodes, on dépose successivement une couche isolante qui a pour but de délimiter entre elles les électrodes de lignes et les électrodes de colonnes, et une couche de séparation dont le rôle est de créer un espacement entre les anodes et les cathodes à venir. On dépose ensuite les couches actives proprement dites qui sont au nombre de trois: une couche d’injection des trous, une couche de transport des trous et une couche de transport des électrons. Finalement, on dépose une couche de matériau conducteur tel que de l’aluminium dans laquelle sont structurées les cathodes. La structure résultante est coiffée d’un couvercle que l’on colle sur le bord du substrat de base. Dans le volume laissé vacant par le couvercle, on peut disposer un piège d’humidité. Very briefly summarized, a PMOLED type display device comprises a base substrate, for example glass, on which are structured anodes in the form of strips parallel to each other. These anodes are made of a transparent electrically conductive material such as tin-indium oxide, also known by its Anglo-Saxon name, Indium Tin Oxide or ITO. After deposition of the tin-indium oxide layer on the glass substrate and structuring of the anodes, an insulating layer is successively deposited, the purpose of which is to delimit between them the row electrodes and the column electrodes, and a layer separator whose role is to create a spacing between the anodes and the cathodes to come. The actual active layers, which are three in number, are then deposited: a hole injection layer, a hole transport layer and an electron transport layer. Finally, a layer of conductive material such as aluminum in which the cathodes are structured is deposited. The resulting structure is capped with a lid which is adhered to the edge of the base substrate. In the volume left vacant by the lid, it is possible to have a moisture trap.

[0005] Comme on l’a mentionné ci-dessus, les dispositifs d’affichage de type OLED présentent un certain nombre d’avantages très intéressants pour leur utilisation par exemple dans des objets électroniques portables comme des montres-bracelets. Néanmoins, dans le domaine particulier de l’horlogerie, l’homme du métier s’est trouvé confronté à un problème qui, à la connaissance de la demanderesse, n’a pas trouvé de solution jusqu’à ce jour. Ce problème est lié à l’utilisation combinée, dans une pièce d’horlogerie, d’un dispositif d’affichage digital de type OLED et d’un dispositif d’affichage analogique comprenant classiquement un jeu d’aiguilles des heures et des minutes. En effet, dans un tel cas, le dispositif d’affichage OLED se trouve au niveau du cadran de la montre et les aiguilles d’heures et de minutes se déplacent au-dessus du dispositif d’affichage OLED. Or, les aiguilles d’heures et de minutes sont portées par un jeu d’axes concentriques qui doit nécessairement passer à travers le dispositif d’affichage OLED. Mais comme les couches actives et la couche cathodique d’un dispositif d’affichage OLED sont très sensibles à l’air et à l’humidité, il n’est pas envisageable de percer le dispositif d’affichage OLED pour pouvoir laisser passer les axes portant les aiguilles d’heures et de minutes car cela mettrait les couches du dispositif d’affichage OLED sensibles à l’humidité en contact direct avec l’atmosphère. As mentioned above, OLED display devices have a number of very interesting advantages for their use for example in portable electronic objects such as wristwatches. Nevertheless, in the particular field of watchmaking, the person skilled in the art has been confronted with a problem which, to the knowledge of the applicant, has not found a solution to date. This problem is related to the combined use, in a timepiece, of an OLED-type digital display device and an analog display device conventionally comprising a set of hour and minute hands. Indeed, in such a case, the OLED display device is at the watch face and the hour and minute hands move above the OLED display device. Now, the hour and minute hands are carried by a set of concentric axes which must necessarily pass through the OLED display device. However, since the active layers and the cathode layer of an OLED display device are very sensitive to air and moisture, it is not possible to pierce the OLED display device in order to be able to pass the axes. carrying the hour and minute hands as this would put moisture-sensitive OLED display layers in direct contact with the atmosphere.

[0006] Par conséquent, un but de la présente invention est de procurer un dispositif d’affichage OLED dans lequel puisse être ménagé un trou pour le passage des axes portant les aiguilles d’heures et de minutes. Therefore, an object of the present invention is to provide an OLED display device in which can be formed a hole for the passage of axes carrying the hour and minute hands.

[0007] A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d’affichage à diodes électroluminescentes, ce dispositif d’affichage comprenant un substrat coiffé par un couvercle qui présente une surface plane délimitée le long de son périmètre extérieur par un rebord par lequel le couvercle est solidarisé sur le substrat, la surface plane du couvercle étant munie d’une excroissance qui s’étend en direction du substrat, le substrat étant muni d’un empilement de couches, cet empilement de couches comprenant au moins les couches suivantes qui se succèdent dans cet ordre depuis le substrat: au moins une couche anodique; un revêtement isolant; une couche d’espacement qui présente une première épargne dans une première zone qui se situe à l’aplomb de l’excroissance; une couche active d’injection de trous; une couche active de transport de trous; une couche active de transport d’électrons; une cathode qui présente une seconde épargne dans une seconde zone qui se situe à l’aplomb de l’excroissance,For this purpose, the present invention relates to a light-emitting diode display device, said display device comprising a substrate capped by a cover which has a flat surface delimited along its outer perimeter by a flange through which the lid is secured to the substrate, the flat surface of the lid being provided with an outgrowth extending in the direction of the substrate, the substrate being provided with a stack of layers, this stack of layers comprising at least the following layers which succeed in this order from the substrate: at least one anode layer; an insulating coating; a spacer layer which has a first saving in a first zone which is in line with the outgrowth; an active hole injection layer; an active hole transport layer; an active electron transport layer; a cathode which has a second saving in a second zone which is in line with the protuberance,

[0008] l’excroissance du couvercle étant solidarisée sur celle des couches avec laquelle l’excroissance est en contact, l’excroissance étant percée d’un trou dont le diamètre est inférieur aux dimensions géométriques de l’excroissance, ce trou traversant également le substrat. The protrusion of the lid being secured to that of the layers with which the protrusion is in contact, the protrusion being pierced with a hole whose diameter is smaller than the geometric dimensions of the protrusion, this hole also passing through the substrate.

[0009] Grâce à ces caractéristiques, la présente invention procure un dispositif d’affichage à diodes électroluminescentes de type OLED pouvant être traversé de part en part par un trou destiné, dans l’exemple de réalisation préféré de l’invention, à être traversé par un jeu d’axes concentriques portant respectivement une aiguille des heures et une aiguille des minutes. En effet, l’excroissance du couvercle dans laquelle est percé le trou pour le passage des axes des aiguilles d’heures et de minutes est totalement étanche à l’humidité et à l’oxygène, de sorte que les couches actives et la couche cathodique du dispositif d’affichage OLED selon l’invention ne risquent pas d’être altérées. Pour atteindre ce résultat, la présente invention enseigne de prévoir une épargne dans la couche d’espacement et dans la couche cathodique à l’aplomb de l’excroissance du couvercle. On s’est en effet rendu compte, après avoir effectué plusieurs tests, que dans le cas où la couche d’espacement et la couche cathodique subsistaient à l’endroit où l’excroissance du couvercle venait en contact avec les couches actives du dispositif d’affichage OLED, ces couches cathodique et d’espacement subissaient un phénomène de délaminage lors du percement du trou dans l’excroissance du couvercle, ce qui avait pour conséquence la destruction irréversible du dispositif d’affichage OLED. Enfin, on a noté que la qualité du collage entre l’excroissance et le substrat est bien supérieure en l’absence des couches cathodique et d’espacement. Thanks to these features, the present invention provides a display device with OLED light emitting diodes that can be traversed through a hole intended, in the preferred embodiment of the invention, to be traversed by a set of concentric axes respectively carrying an hour hand and a minute hand. Indeed, the protrusion of the cover in which is drilled the hole for the passage of the axes of the hour and minute hands is completely sealed to moisture and oxygen, so that the active layers and the cathode layer of the OLED display device according to the invention are not likely to be altered. To achieve this result, the present invention teaches to provide a saving in the spacer layer and in the cathode layer in line with the protrusion of the cover. It has been realized, after several tests, that in the case where the spacer layer and the cathode layer remain where the protrusion of the cover comes into contact with the active layers of the device. In the OLED display, these cathodic and spacing layers were delaminated during the drilling of the hole in the protrusion of the lid, which resulted in the irreversible destruction of the OLED display device. Finally, it has been noted that the quality of bonding between the protrusion and the substrate is much higher in the absence of the cathodic and spacing layers.

[0010] La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage de type OLED, ce procédé comprenant les étapes consistant à: se munir d’un substrat et d’un couvercle qui présente une surface plane délimitée le long de son périmètre extérieur par un rebord par lequel le couvercle est destiné à être solidarisé sur le substrat, la surface plane du couvercle étant munie d’une excroissance qui s’étend en direction du substrat; déposer successivement sur le substrat au moins une couche anodique et un revêtement isolant; déposer ensuite une couche d’espacement dans laquelle est ménagée une première épargne dans une première zone qui se situera à l’aplomb de l’excroissance du couvercle une fois que le couvercle sera solidarisé sur le substrat; déposer dans cet ordre une couche active d’injection de trous, une couche active de transport de trous et une couche active de transport d’électrons; déposer une couche cathodique dans laquelle est ménagée une seconde épargne dans une seconde zone qui se situera à l’aplomb de l’excroissance du couvercle une fois que le couvercle sera solidarisé sur le substrat, et solidariser le couvercle avec le substrat, puis percer dans l’excroissance du couvercle et dans le substrat un trou dont le diamètre est inférieur aux dimensions géométriques de l’excroissance.The present invention also relates to a method of manufacturing an OLED type display device, this method comprising the steps of: provided with a substrate and a cover which has a flat surface delimited along its outer perimeter by a flange through which the cover is intended to be secured to the substrate, the flat surface of the cover being provided with a protrusion which extends towards the substrate; depositing successively on the substrate at least one anode layer and an insulating coating; then depositing a spacer layer in which a first saving is made in a first zone which will lie directly above the protrusion of the lid once the lid is secured to the substrate; depositing in this order an active hole injection layer, an active hole transport layer and an active electron transport layer; depositing a cathodic layer in which a second saving is made in a second zone which is located vertically above the protrusion of the cover once the lid is secured to the substrate, and secure the lid with the substrate, then drill in the protrusion of the cover and in the substrate a hole whose diameter is smaller than the geometric dimensions of the protrusion.

[0011] Selon une caractéristique complémentaire du procédé de l’invention, la couche d’espacement, respectivement la couche cathodique, est déposée en deux étapes successives au moyen d’un premier masque dans lequel est ménagée une première ouverture correspondant à une première partie de la couche d’espacement, respectivement de la couche cathodique, qui doit être déposée, ce premier masque masquant au moins partiellement une zone du substrat pour former dans la couche d’espacement, respectivement la couche cathodique, une épargne qui se situera à l’aplomb de l’excroissance une fois que le couvercle sera solidarisé sur le substrat, et au moyen d’un second masque qui présente une seconde ouverture correspondant à une seconde partie de la couche d’espacement, respectivement de la couche cathodique, qui doit être déposée, ce second masque masquant le cas échéant le restant de la zone du substrat pour former dans la couche d’espacement, respectivement la couche cathodique, le restant de l’épargne qui se situera à l’aplomb de l’excroissance une fois que le couvercle sera solidarisé sur le substrat, la seconde ouverture du second masque étant complémentaire de la première ouverture du premier masque de façon que la combinaison de la première ouverture et de la seconde ouverture corresponde à la couche d’espacement, respectivement la couche cathodique, recherchée. According to a complementary feature of the method of the invention, the spacer layer, respectively the cathode layer, is deposited in two successive steps by means of a first mask in which is formed a first opening corresponding to a first portion. of the spacer layer, respectively of the cathode layer, which must be deposited, this first mask at least partially masking an area of the substrate to form in the spacer layer, respectively the cathode layer, a saving which will be at least perpendicular to the protrusion once the lid is secured to the substrate, and by means of a second mask which has a second opening corresponding to a second portion of the spacing layer, respectively of the cathode layer, which must to be deposited, this second mask possibly masking the remainder of the zone of the substrate to form in the spacing layer, resp. ectively the cathodic layer, the remainder of the savings which will lie directly above the outgrowth once the lid is secured to the substrate, the second opening of the second mask being complementary to the first opening of the first mask so as to that the combination of the first opening and the second opening corresponds to the spacer layer, respectively the cathode layer, sought.

[0012] La présente invention concerne également une pièce d’horlogerie comprenant un dispositif d’affichage à diodes électroluminescentes percé d’un trou pour le passage d’un axe d’aiguille des heures et d’un axe d’aiguille des minutes. The present invention also relates to a timepiece comprising a light-emitting diode display device pierced with a hole for the passage of a needle axis hours and a minute needle axis.

[0013] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention assortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d’un mode de réalisation d’un dispositif d’affichage de type OLED selon l’invention, cet exemple étant donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement en liaison avec le dessin annexé sur lequel: Other features and advantages of the present invention will more clearly show the following detailed description of an embodiment of an OLED type display device according to the invention, this example being given purely by way of illustrative and not limiting only in connection with the accompanying drawing in which:

[0014] <tb>la fig. 1A<SEP>est une vue en perspective d’un substrat en verre sur lequel ont été successivement déposées une couche conductrice d’oxyde d’étain-indium et une couche de chrome; <tb>la fig. 1B<SEP>est une vue analogue à celle de la fig. 1A correspondant à l’étape de structuration de la couche de chrome; <tb>la fig. 1C<SEP>illustre l’étape de structuration de la couche conductrice d’oxyde d’étain indium; <tb>la fig. 1D<SEP>illustre le dépôt d’une couche isolante; <tb>la fig. 1E<SEP>illustre la structuration de la couche isolante de façon à délimiter les pixels de l’affichage matriciel; <tb>la fig. 1F<SEP>illustre le dépôt de la couche de séparation; <tb>la fig. 1G<SEP>illustre la structuration de la couche de séparation; <tb>les fig. 1H , 1I et 1J<SEP>illustrent respectivement le dépôt des couches actives d’injection de trous, de transport des trous et de transport des électrons; <tb>la fig. 1K<SEP>illustre le dépôt de la couche cathodique; <tb>la fig. 2<SEP>est une vue en coupe d’un dispositif d’affichage à diodes organiques électroluminescentes selon l’invention; <tb>la fig. 3<SEP>est une représentation schématique d’une montre-bracelet équipée du dispositif d’affichage OLED selon l’invention, et <tb>les fig. 4A , 4B et 4C<SEP>sont des vues de dessus des premier et second masques utilisés pour le dépôt par évaporation de la couche d’espacement et de la couche cathodique.[0014] <tb> fig. 1A <SEP> is a perspective view of a glass substrate on which a conductive layer of tin-indium oxide and a layer of chromium have been successively deposited; <tb> fig. 1B <SEP> is a view similar to that of FIG. 1A corresponding to the step of structuring the chromium layer; <tb> fig. 1C <SEP> illustrates the step of structuring the conductive layer of indium tin oxide; <tb> fig. 1D <SEP> illustrates the deposition of an insulating layer; <tb> fig. 1E <SEP> illustrates the structuring of the insulating layer so as to delimit the pixels of the matrix display; <tb> fig. 1F <SEP> illustrates the deposition of the separation layer; <tb> fig. 1G <SEP> illustrates the structuring of the separation layer; <tb> figs. 1H, 1I and 1J <SEP> respectively illustrate the deposition of the active layers of hole injection, hole transport and electron transport; <tb> fig. 1K <SEP> illustrates the deposition of the cathode layer; <tb> fig. 2 <SEP> is a sectional view of an organic electroluminescent diode display device according to the invention; <tb> fig. 3 <SEP> is a schematic representation of a wristwatch equipped with the OLED display device according to the invention, and <tb> figs. 4A, 4B and 4C <SEP> are top views of the first and second masks used for the evaporation deposition of the spacer layer and the cathode layer.

[0015] La présente invention procède de l’idée générale inventive qui consiste à procurer un dispositif d’affichage à diodes organiques électroluminescentes dans lequel il est possible de percer un trou pour laisser un passage par exemple à des axes d’aiguilles des heures et des minutes. On sait en effet qu’il n’est pas possible de percer directement un trou dans un dispositif d’affichage OLED car cela mettrait les couches actives du dispositif d’affichage OLED en contact avec l’atmosphère et provoquerait leur destruction. Pour remédier à ce problème, la présente invention enseigne de ménager une épargne dans la couche d’espacement et dans la couche cathodique déposées sur le substrat du dispositif d’affichage à diodes organiques électroluminescentes. Autrement dit, à l’endroit correspondant à ces épargnes, les matériaux utilisés pour déposer la couche d’espacement et la couche cathodique sont omis. Ces épargnes sont situées à l’aplomb d’une excroissance prévue dans la face inférieure d’un couvercle qui vient coiffer le dispositif d’affichage OLED en fin de fabrication. Le trou pour le passage des axes d’aiguilles des heures et des minutes est percé dans l’excroissance et dans le couvercle. Cette opération est rendue possible grâce à l’absence de la couche d’espacement et de la couche cathodique à l’endroit où l’excroissance vient en contact avec le substrat. On s’est en effet rendu compte qu’en cas de présence de la couche d’espacement et de la couche cathodique, ces couches font l’objet d’un phénomène de délaminage lors du percement du trou dans l’excroissance du couvercle. Par ailleurs, l’adhésion de l’excroissance sur le substrat est bien meilleure lorsque les couches d’espacement et cathodique sont absentes. Etant parvenu à la conclusion que les couches d’espacement et cathodique devaient être omises dans la zone de l’excroissance, il fallait encore trouver un procédé pour déposer ces couches de la manière voulue. Dans ce but, la présente invention enseigne de déposer la couche d’espacement, respectivement la couche cathodique, en deux étapes successives au moyen de deux masques distincts dont le premier comporte une première ouverture correspondant à une première partie de la couche d’espacement, respectivement de la couche cathodique, à déposer, ce premier masque masquant tout ou partie de la zone du substrat où l’on souhaite créer l’épargne, et dont le second comporte une seconde ouverture qui est le complément de la première ouverture ménagée dans le premier masque et qui, le cas échéant, masque le reste de la zone du substrat où l’on souhaite créer l’épargne. Enfin, l’invention concerne un objet portable tel qu’une pièce d’horlogerie comprenant un dispositif d’affichage à diodes électroluminescentes percé d’un trou pour le passage d’un axe d’aiguille des heures et d’un axe d’aiguille des minutes. The present invention proceeds from the general inventive idea which consists in providing a display device with organic electroluminescent diodes in which it is possible to drill a hole to leave a passage for example to needle axes hours and minutes. It is known that it is not possible to directly drill a hole in an OLED display device because this would put the active layers of the OLED display device in contact with the atmosphere and cause their destruction. To overcome this problem, the present invention teaches saving in the spacer layer and in the cathode layer deposited on the substrate of the organic electroluminescent diode display device. In other words, at the location corresponding to these savings, the materials used to deposit the spacer layer and the cathode layer are omitted. These savings are located in line with an outgrowth provided in the underside of a cover that caps the OLED display device at the end of manufacture. The hole for the passage of the hour and minute hand axes is pierced in the protrusion and in the cover. This operation is made possible by the absence of the spacer layer and the cathode layer where the protrusion comes into contact with the substrate. It has indeed been realized that in the presence of the spacer layer and the cathode layer, these layers are subject to a delamination phenomenon during the drilling of the hole in the protrusion of the cover. Furthermore, the adhesion of the protrusion on the substrate is much better when the spacer and cathode layers are absent. Having come to the conclusion that the spacing and cathodic layers should be omitted in the area of the outgrowth, it was still necessary to find a method of depositing these layers in the desired manner. For this purpose, the present invention teaches depositing the spacer layer, respectively the cathode layer, in two successive steps by means of two distinct masks, the first of which comprises a first opening corresponding to a first portion of the spacer layer, respectively of the cathodic layer to be deposited, this first mask masking all or part of the area of the substrate where it is desired to create savings, and the second of which comprises a second opening which is the complement of the first opening in the first mask and, if necessary, mask the rest of the area of the substrate where you want to create the savings. Finally, the invention relates to a portable object such as a timepiece comprising a light-emitting diode display device pierced with a hole for the passage of a needle axis of hours and an axis of minute hand.

[0016] On décrit ci-dessous les différentes étapes du procédé permettant de réaliser un dispositif d’affichage à diodes électroluminescentes ou dispositif d’affichage OLED selon l’invention. The various steps of the method for producing a light emitting diode display device or OLED display device according to the invention are described below.

[0017] La fig. 1A est une vue en perspective d’un substrat 1 par exemple en verre sur la surface duquel ont été successivement déposées une première couche conductrice 2 et une seconde couche conductrice 4. La première couche conductrice 2 est par exemple réalisée en oxyde d’étain-indium, matériau mieux connu sous sa dénomination anglo-saxonne indium-tin oxyde ou ITO, et la seconde couche conductrice 4 est par exemple réalisée en chrome. FIG. 1A is a perspective view of a substrate 1, for example made of glass, on the surface of which a first conducting layer 2 and a second conductive layer 4 have been successively deposited. The first conductive layer 2 is for example made of tin oxide. indium, a material better known under the name Anglo-Saxon indium-tin oxide or ITO, and the second conductive layer 4 is for example made of chromium.

[0018] A la fig. 1B , la seconde couche conductrice 4 a été pratiquement éliminée sur toute sa surface par photolithographie et attaque chimique. Il ne subsiste du chrome qu’au niveau des plages de contact 6 où la présence de ce matériau permet d’améliorer la conductivité électrique. In FIG. 1B, the second conductive layer 4 has been substantially eliminated over its entire surface by photolithography and etching. Chromium remains only at the contact pads 6 where the presence of this material improves the electrical conductivity.

[0019] A la fig. 1C est illustrée l’étape de structuration des anodes 8. Ces anodes 8 se présentent sous la forme de bandes parallèles entre elles et sont obtenues par photolithographie et attaque chimique de la première couche conductrice 2 en ITO. In FIG. 1C is illustrated the step of structuring of the anodes 8. These anodes 8 are in the form of strips parallel to each other and are obtained by photolithography and chemical etching of the first conductive layer 2 ITO.

[0020] La fig. 1D illustre l’étape de dépôt, sur les anodes 8 en ITO, d’une couche isolante 10. Comme on le voit à l’examen de la fig. 1E , la couche isolante 10 est structurée selon des lignes 12 et des colonnes 14 de manière à délimiter des zones conductrices 16 qui vont former les pixels d’affichage du dispositif d’affichage OLED selon l’invention. FIG. 1D illustrates the deposition step, on the anodes 8 in ITO, of an insulating layer 10. As can be seen from the examination of FIG. 1E, the insulating layer 10 is structured along lines 12 and columns 14 so as to delimit conductive zones 16 which will form the display pixels of the OLED display device according to the invention.

[0021] A la fig. 1F , on dépose sur le substrat 1 selon une épaisseur uniforme une couche de matériau d’espacement 18. Cette couche de matériau d’espacement 18 a pour fonction d’écarter les anodes 8 de la cathode qui sera structurée à une étape ultérieure du procédé. On voit que, sensiblement au centre du substrat 1, on a omis de déposer le matériau d’espacement, de façon à créer une épargne 20 située à l’aplomb d’une excroissance prévue dans la face inférieure d’un couvercle qui, comme on le verra en détail ci-après, viendra coiffer le dispositif d’affichage OLED selon l’invention en fin de fabrication. In FIG. 1F, a layer of spacing material 18 is deposited on the substrate 1 in a uniform thickness. This layer of spacing material 18 serves to separate the anodes 8 from the cathode which will be structured at a later stage of the process. . It can be seen that, substantially at the center of the substrate 1, the spacing material has been omitted, so as to create a saving 20 located in line with an outgrowth provided in the underside of a cover which, as we will see in detail below, will cap the display device OLED according to the invention at the end of manufacture.

[0022] A la fig. 1G , on a structuré la couche d’espacement de manière à former des entretoises 22 qui, dans l’exemple représenté au dessin, s’étendent parallèlement entre elles selon une direction généralement perpendiculaire aux anodes 8. In FIG. 1G, the spacing layer has been structured so as to form spacers 22 which, in the example shown in the drawing, extend parallel to each other in a direction generally perpendicular to the anodes 8.

[0023] Aux fig. 1H , 1I et 1J on dépose à la suite les unes des autres les couches actives du dispositif d’affichage OLED selon l’invention, à savoir une couche 24 d’injection de trous, une couche 26 de transport des trous et une couche 28 de transport des électrons. Ces trois couches 24, 26 et 28 sont déposées de manière non sélective sur toute la surface du substrat 1. In figs. 1H, 1I and 1J are deposited following each other the active layers of the OLED display device according to the invention, namely a hole injection layer 24, a hole transport layer 26 and a layer 28 electron transport. These three layers 24, 26 and 28 are non-selectively deposited on the entire surface of the substrate 1.

[0024] Finalement, comme représenté à la fig. 1K , on dépose sur le substrat 1 une couche 30 qui va former la cathode du dispositif d’affichage OLED selon l’invention. Cette couche cathodique 30 est obtenue par évaporation d’un matériau conducteur de l’électricité tel que, non limitativement, de l’aluminium. Il peut également s’agir d’un mélange d’aluminium et de calcium ou bien encore d’un alliage de baryum et d’argent. On voit que, sensiblement au centre du substrat 1, on a omis de déposer la couche cathodique 30, de façon à créer une épargne 32 située à l’aplomb d’une excroissance prévue dans la face inférieure d’un couvercle qui, comme on le verra ci-dessous, va venir coiffer le dispositif d’affichage OLED selon l’invention en fin de fabrication. Finally, as shown in FIG. 1K, a layer 30 is deposited on the substrate 1 which will form the cathode of the OLED display device according to the invention. This cathode layer 30 is obtained by evaporation of an electrically conductive material such as, but not limited to, aluminum. It can also be a mixture of aluminum and calcium or even an alloy of barium and silver. It can be seen that, substantially in the center of the substrate 1, the cathodic layer 30 has not been deposited, so as to create a saving 32 located in line with an outgrowth provided in the underside of a cover which, as see below, will come to cap the OLED display device according to the invention at the end of manufacture.

[0025] On se réfère maintenant à la fig. 2 qui est une vue en coupe d’un dispositif d’affichage à diodes organiques électroluminescentes selon l’invention. Désigné dans son ensemble par la référence numérique générale 34, le dispositif d’affichage OLED selon l’invention comprend le substrat 1 sur lequel ont été successivement déposées la couche anodique 8 en oxyde d’étain-indium ou ITO, la couche isolante 10 et la couche de matériau d’espacement 18. Selon l’invention, cette couche de matériau d’espacement 18 est omise à l’endroit où se trouve l’épargne 20. On rappelle que l’épargne 20 est située à l’aplomb d’une excroissance 36 qui s’étend en direction du substrat 1 et qui est ménagée dans la surface plane 38 d’un couvercle 40 qui vient coiffer le dispositif d’affichage OLED 34 selon l’invention en fin de fabrication. [0025] Referring now to FIG. 2 which is a sectional view of an organic electroluminescent diode display device according to the invention. Designated as a whole by the general numerical reference 34, the OLED display device according to the invention comprises the substrate 1 on which the anode layer 8 made of tin-indium oxide or ITO, the insulating layer 10, has been successively deposited. the layer of spacing material 18. According to the invention, this layer of spacing material 18 is omitted at the location where the savings 20 is located. It is recalled that the savings 20 is located vertically above a protrusion 36 which extends towards the substrate 1 and which is formed in the flat surface 38 of a cover 40 which caps the OLED display device 34 according to the invention at the end of manufacture.

[0026] Le procédé de fabrication du dispositif d’affichage OLED 34 selon l’invention se poursuit par le dépôt non sélectif des couches actives du dispositif d’affichage OLED selon l’invention, à savoir une couche 24 d’injection de trous, une couche 26 de transport des trous et une couche 28 de transport des électrons. Le procédé de fabrication s’achève par le dépôt de la couche cathodique 30. Selon l’invention, cette couche cathodique 30 est omise à l’endroit où se trouve l’épargne 32. On rappelle que l’épargne 32 est située à l’aplomb de l’excroissance 36 qui est ménagée dans la surface plane 38 du couvercle 40 qui vient coiffer le dispositif d’affichage OLED 34 selon l’invention en fin de fabrication. The method of manufacturing the OLED display device 34 according to the invention is continued by the non-selective deposition of the active layers of the OLED display device according to the invention, namely a hole injection layer 24, a hole transport layer 26 and an electron transport layer 28. The manufacturing process is completed by the deposition of the cathode layer 30. According to the invention, this cathode layer 30 is omitted at the location where the savings 32 is located. It is recalled that the savings 32 is located at the plumb with the protrusion 36 which is formed in the flat surface 38 of the lid 40 which caps the OLED display device 34 according to the invention at the end of manufacture.

[0027] Finalement, on vient sceller le dispositif d’affichage OLED 34 de manière hermétique au moyen du couvercle 40. Ce couvercle 40 présente le long du périmètre extérieur de sa surface plane 38 un rebord 42 par lequel le couvercle 40 est solidarisé au moyen d’une couche de colle 44 sur le substrat 1. Quant à l’excroissance 36 ménagée dans la surface plane 38 du couvercle 40, elle s’étend en direction du substrat 1 dans la zone où ont été ménagées les épargnes 20 et 32 dans les couches d’espacement 18 et cathodique 30. Par conséquent, l’excroissance 36 est en contact quasi direct avec le substrat 1, seulement séparée de celui-ci par la couche anodique 8 et par les couches actives 24, 26 et 28 qui sont très minces. Une mince couche de colle 46 permet de coller l’excroissance 36 sur le substrat 1. Finally, it comes seal the OLED display device 34 hermetically by means of the cover 40. This cover 40 has along the outer perimeter of its flat surface 38 a flange 42 through which the cover 40 is secured to the means of an adhesive layer 44 on the substrate 1. As for the protrusion 36 formed in the flat surface 38 of the cover 40, it extends towards the substrate 1 in the zone where the savings 20 and 32 have been made in the spacer layers 18 and cathode 30. Therefore, the protrusion 36 is in almost direct contact with the substrate 1, only separated therefrom by the anodic layer 8 and by the active layers 24, 26 and 28 which are very thin. A thin layer of adhesive 46 makes it possible to stick the protrusion 36 on the substrate 1.

[0028] Conformément à l’invention, on perce dans l’excroissance 36 un trou 48 dont le diamètre est inférieur aux dimensions géométriques de l’excroissance 36, ce trou 48 traversant également le substrat 1. Grâce à cette caractéristique, la présente invention procure un dispositif d’affichage OLED percé d’un trou traversant sans que les couches actives et la couche cathodique ne soient mises en contact avec l’humidité et l’oxygène. According to the invention, there is drilled in the protrusion 36 a hole 48 whose diameter is smaller than the geometric dimensions of the protrusion 36, this hole 48 also passing through the substrate 1. With this characteristic, the present invention provides an OLED display device pierced with a through-hole without the active layers and the cathode layer being brought into contact with moisture and oxygen.

[0029] La fig. 3 est une représentation schématique d’une montre-bracelet équipée d’un dispositif d’affichage OLED 34 selon l’invention. Dans l’exemple représenté, le dispositif d’affichage OLED 34 fait office de cadran de la montre 50 et l’on met à profit la présence du trou 48 qui traverse le dispositif d’affichage OLED 34 et le substrat 1 pour faire passer deux axes concentriques 52 et 54 qui portent respectivement une aiguille des heures 56 et une aiguille des minutes 58. Fig. 3 is a schematic representation of a wristwatch equipped with an OLED display device 34 according to the invention. In the example shown, the OLED display device 34 serves as a dial of the watch 50 and the advantage of the presence of the hole 48 which passes through the OLED display device 34 and the substrate 1 is used to pass two concentric axes 52 and 54 respectively carrying a hour hand 56 and a minute hand 58.

[0030] Les fig. 4A et 4B sont des vues de dessus des premier et second masques 60 et 62 utilisés pour le dépôt par évaporation de la couche d’espacement 18 et de la couche cathodique 30. Conformément à l’invention, la couche d’espacement 18 et la couche cathodique 30 sont déposées en deux étapes successives à l’aide des premier et second masques 60 et 62. A cet effet, le premier masque 60 comporte une première ouverture 60a correspondant à une première partie de la couche d’espacement 18, respectivement de la couche cathodique 30, à déposer. Le premier masque 60 comporte également un premier cache 60b destiné à masquer tout ou partie de la zone du substrat 1 où l’on souhaite créer les épargnes 20, 32. Par suite, le second masque 62 comporte une seconde ouverture 62a qui est le complément de la première ouverture 60a ménagée dans le premier masque 60 et qui, le cas échéant, comporte un second cache 62b qui est le complément du premier cache 60b et qui masque le reste de la zone du substrat 1 où l’on souhaite créer les épargnes 20 et 32. Finalement, on voit à la fig. 4C que la réunion des premier et second masques 60 et 62 permet de délimiter le contour extérieur de la couche d’espacement 18 et de la couche cathodique 30 avec, au centre de ces deux couches 18 et 30, la présence de l’épargne 20 et 32. On comprendra que la fig. 4C n’est pas une illustration d’une étape du procédé de fabrication du dispositif d’affichage OLED selon l’invention, mais qu’elle permet simplement d’apprécier que, mis bout-à-bout, les deux masques 60 et 62 présentent des formes parfaitement complémentaires qui délimitent le contour de la couche d’espacement 18 et de la couche cathodique 30 avec l’épargne au centre. Figs. 4A and 4B are top views of the first and second masks 60 and 62 used for the evaporation deposition of the spacer layer 18 and the cathode layer 30. According to the invention, the spacer layer 18 and the cathode layer 30 are deposited in two successive steps using the first and second masks 60 and 62. For this purpose, the first mask 60 has a first opening 60a corresponding to a first portion of the spacer layer 18, respectively the cathode layer 30, to be deposited. The first mask 60 also includes a first mask 60b intended to mask all or part of the area of the substrate 1 where it is desired to create the savings 20, 32. As a result, the second mask 62 has a second opening 62a which is the complement of the first opening 60a formed in the first mask 60 and which, if necessary, comprises a second cover 62b which is the complement of the first cover 60b and which masks the rest of the area of the substrate 1 where it is desired to create the savings 20 and 32. Finally, we see in fig. 4C that the combination of the first and second masks 60 and 62 defines the outer contour of the spacer layer 18 and the cathode layer 30 with, in the center of these two layers 18 and 30, the presence of the savings 20 and 32. It will be understood that FIG. 4C is not an illustration of a step of the manufacturing process of the OLED display device according to the invention, but that it simply allows to appreciate that, put end-to-end, the two masks 60 and 62 have perfectly complementary shapes that delimit the outline of the spacer layer 18 and the cathode layer 30 with the savings in the center.

[0031] Il va de soi que la présente invention n’est pas limitée au mode de réalisation qui vient d’être décrit et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l’homme du métier sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications annexées. On comprendra en particulier que bien qu’il ait été mentionné ci-dessus que l’excroissance prévue dans la face inférieure du couvercle soit située sensiblement au centre du dispositif d’affichage OLED selon l’invention, il va de soi que cette excroissance peut être située en un endroit quelconque de la face inférieure du couvercle. It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment which has just been described and that various modifications and simple variants can be envisaged by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. as defined by the appended claims. It will be understood in particular that, although it has been mentioned above that the protrusion provided in the lower face of the cover is located substantially in the center of the OLED display device according to the invention, it goes without saying that this protrusion can be located anywhere on the underside of the lid.

Claims

A display device with organic electroluminescent diodes, said display device (34) comprising a substrate (1) capped by a cover (40) which has a flat surface (38) delimited along its outer perimeter by a rim (42) whereby the cover (40) is secured to the substrate (1), the flat surface (38) of the cover (40) being provided with a protrusion (36) extending towards the substrate (1) , the substrate (1) being provided with a stack of layers, this stack of layers comprising at least the following successive layers in this order from the substrate (1): At least one anode (8); An insulating layer (10); - a spacer layer (18) which has a first saving (20) in a first zone which is in line with the protrusion (36); An active hole injection layer (24); An active hole-transporting layer (26); An active electron transport layer (28); - a cathodic layer (30) which has a second saving (32) in a second zone which is in line with the protrusion (36), the protuberance of the cover (36) being secured to that of the layers with which the projection (36) is in contact, the projection (36) being pierced with a hole (48) whose diameter is smaller than the geometrical dimensions of the protuberance (36), this hole (48) also passing through the substrate (1).

A method of manufacturing an organic electroluminescent diode display device, the method comprising the steps of: - to provide a substrate (1) and a cover (40) which has a flat surface (38) delimited along its outer perimeter by a flange (42) through which the cover (40) is intended to be secured to the substrate (1), the flat surface (38) of the cover (40) being provided with a protrusion (36) extending towards the substrate (1); Depositing successively on the substrate at least one anodic layer (8) and an insulating coating (10); - Then deposit a spacer layer (18) in which is formed a first saving (20) in a first zone which will lie directly above the protrusion (36) of the cover (40) once the cover ( 40) will be secured to the substrate (1); Depositing in this order an active hole injection layer (24), an active hole transport layer (26) and an active electron transport layer (28); Depositing a cathodic layer (30) in which a second saving (32) is formed in a second zone which is located vertically above the protrusion (36) of the cover (40) once the cover (40) is secured to the substrate (1), and - Secure the cover (40) with the substrate (1), then drill in the protrusion (36) of the cover (40) and in the substrate (1) a hole (48) whose diameter is smaller than the geometric dimensions of the outgrowth (36).

3. Method according to claim 2, characterized in that the spacer layer (18), respectively the cathode layer (30), is deposited in two successive steps by means of a first mask (60) in which is formed a first opening (60a) corresponding to a first portion of the spacer layer (18), respectively of the cathode layer (30) to be deposited, the first mask (60) also having a first cover (60b) for at least partially obscuring an area of the substrate (1) to form in the spacing layer (18), respectively the cathode layer (30), a saving (20, 32) which will lie directly above the protrusion ( 36) once the cover (40) is secured to the substrate (1), and by means of a second mask (62) having a second opening (62a) corresponding to a second portion of the spacer layer ( 18), respectively of the cathode layer (30), which must be deposited ee, this second mask (62) also including, if appropriate, a second cover (62b) for masking the remainder of the region of the substrate (1) to form in the spacer layer (18) respectively the cathode layer (30), the remainder of the savings (20, 32) which will lie directly above the protrusion (36) once the cover (40) is secured to the substrate (1), the second opening ( 62a) and the second mask (62b) of the second mask (62) being complementary to the first opening (60a) and the first mask (60b) of the first mask (60), so that the combination of the first and second masks ( 60, 62) defines the contour of the spacer layer (18), respectively of the cathode layer (30), sought.

4. A timepiece comprising an organic light-emitting diode display device pierced with a hole (48) for the passage of an hour hand axis (52) (56) and an axis (54) minute needle (58).