FR2944147A1 - Procede de fabrication d'une structure a surfacee externe texturee pour dispositif a diode electroluminescente organique et struture a surface externe texturee - Google Patents

Abstract

Procédé d'obtention d'une structure à surface externe texturée (25, 23, 24) pour dispositif électroluminescent organique, structure comportant un substrat en verre minéral (2) dont la surface est pourvue d'excroissances (23') et de creux (24'), le procédé comprenant le dépôt d'un masque de gravure sur la surface (21) du substrat et la gravure de la surface du substrat autour du masque de gravure, et éventuellement l'élimination du masque, caractérisé en ce que l'une des étapes de préparation du masque de gravure consiste en la formation d'une multitude de nodules (60) agencés de manière aléatoire sur la surface du substrat et constitués d'un matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre, et en ce que la structure subit après l'étape de gravure, un adoucissement suffisant des pentes des excroissances de hauteur et de largeur submicroniques obtenues par gravure jusqu'à former la surface externe texturée alors adoucie.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE STRUCTURE A SURFACE EXTERNE TEXTUREE POUR DISPOSITIF A DIODE ELECTROLUMINESCENTE ORGANIQUE ET STRUCTURE A SURFACE EXTERNE TEXTUREE L'invention concerne un procédé de fabrication d'une structure à surface externe texturée pour dispositif électroluminescent organique, structure comportant un substrat en verre minéral dont la surface est pourvue io d'excroissances et de creux pour dispositif à diode électroluminescente organique ainsi qu'une telle structure.

Un dispositif à diode électroluminescente organique, dit OLED pour Organic Light Emitting Diodes en anglais, comporte un matériau ou un 15 empilement de matériaux électroluminescents organiques, et est encadré par deux électrodes, l'une des électrodes, généralement l'anode, étant constituée par celle associée au substrat verrier et l'autre électrode, la cathode, étant agencée sur les matériaux organiques à l'opposé de l'anode. 20 L'OLED est un dispositif qui émet de la lumière par électroluminescence en utilisant l'énergie de recombinaison de trous injectés depuis l'anode et d'électrons injectés depuis la cathode. Dans le cas ou la cathode n'est pas transparente, les photons émis traversent l'anode transparente ainsi que 25 le substrat verrier support de LOLED pour fournir de la lumière en dehors du dispositif.

Une OLED trouve généralement son application dans un écran de visualisation ou plus récemment dans un dispositif d'éclairage, avec 30 toutefois des contraintes différentes.

Pour un système d'éclairage, la lumière extraite de l'OLED est une lumière blanche en émettant dans certaines, voire toutes longueurs d'onde du spectre visible. Elle doit l'être en outre de manière homogène. On parle à ce sujet plus précisément d'une émission lambertienne, c'est-à-dire obéissant à la loi de Lambert en étant caractérisée par une luminance photométrique égale dans toutes les directions.

Par ailleurs, une OLED présente une faible efficacité d'extraction de lumière : le rapport entre la lumière qui sort effectivement du substrat verrier et celle émise par les matériaux électroluminescents est relativement faible, de l'ordre de 0,25.

Ce phénomène, s'explique notamment, par le fait qu'une certaine quantité de photons reste emprisonnée entre la cathode et l'anode.

Il est donc recherché des solutions pour améliorer l'efficacité d'une OLED, à savoir augmenter le gain en extraction tout en fournissant une lumière blanche et la plus homogène possible. On entend par homogène dans la suite de la description, une homogénéité en intensité, en couleur et dans l'espace.

Il est connu d'apporter à cette interface verre-anode une structure à saillies périodiques, qui constitue un réseau de diffraction et permet ainsi d'augmenter le gain en extraction.

Le document US 2004/0227462 montre à cet effet une OLED dont le substrat transparent de support de l'anode et de la couche organique est texturé. La surface du substrat présente ainsi une alternance d'excroissances et de creux dont le profil est suivi par l'anode et la couche organique déposés dessus. Le profil du substrat est obtenu en appliquant 10 un masque de résine photosensible sur la surface du substrat dont le motif correspond à celui recherché des excroissances, puis en gravant la surface au travers du masque.

Cependant, un tel procédé n'est pas facile de mise en oeuvre de façon industrielle sur de grandes surfaces de substrat, et est surtout trop onéreux, tout particulièrement pour des applications d'éclairage.

On observe toutefois des défaillances électriques sur l'OLED. L'invention propose donc un mode de fabrication d'un substrat, en particulier pour OLED polychromatique (blanche), assurant à la fois un gain en extraction, une lumière blanche suffisamment homogène et une fiabilité accrue. 15 Selon l'invention, le procédé d'obtention d'une structure à surface externe texturée pour dispositif électroluminescent organique, structure comportant un substrat en verre minéral dont la surface est pourvue d'excroissances et de creux, comprend le dépôt d'un masque de gravure 20 sur la surface du substrat et la gravure de la surface du substrat autour du masque de gravure, et éventuellement l'élimination du masque. L'une des étapes de préparation du masque de gravure consiste en la formation d'une multitude de nodules agencés de manière aléatoire sur la surface du substrat et constitués d'un matériau ne possédant pas d'affinité avec le 25 verre, et la structure subit après l'étape de gravure, un adoucissement suffisant des pentes des excroissances de hauteur et de largeur submicroniques obtenues par gravure jusqu'à former la surface externe texturée alors adoucie.

En étant périodique, le réseau de l'art antérieur optimise le gain d'extraction autour d'une certaine longueur d'onde mais en revanche ne favorise pas une émission de lumière blanche. Au contraire, il a tendance à sélectionner certaines longueurs d'onde et émet par exemple davantage dans le bleu ou le rouge.

A l'inverse, le procédé selon l'invention assure lui une texturation externe aléatoire permettant d'obtenir un gain en extraction pour une large bande de longueurs d'onde (pas d'effet colorimétrique visible), et une distribution io angulaire de la lumière émise quasi lambertienne.

Par ailleurs, des excroissances trop pointues à angles trop vifs risquant d'engendrer un contact électrique entre l'anode et la cathode, détérioreraient alors l'OLED, le procédé selon l'invention incorpore donc 15 une étape d'adoucissement afin de contrôler de l'état de surface;

Pour définir l'adoucissement de la surface, on peut de préférence introduire un double critère de rugosité avec: - le paramètre de rugosité bien connu Rdq, indiquant la pente moyenne, 20 et fixer une valeur maximale - et le paramètre de rugosité bien connu Rmax indiquant la hauteur maximale ; et fixer une valeur maximale, éventuellement cumulée à une valeur minimale pour favoriser l'extraction.

25 Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, la surface texturée de la structure est définie par un paramètre de rugosité Rdq inférieur à 1,5°, de préférence inférieur à 1°, voire même inférieur ou égal à 0,7°, et un paramètre de rugosité Rmax inférieur ou égal 100 nm, de préférence supérieur à 20 nm, sur une surface d'analyse de 5 pm par 5 pm, par 30 exemple avec 512 points de mesure. 5 La surface d'analyse est ainsi choisie de manière adaptée en fonction de la rugosité à mesurer. Les paramètres de rugosités de la surface sont ainsi mesurés préférentiellement par microscopie à force atomique (AFM). Une autre méthode pour définir l'adoucissement de la surface externe, est de dire que, l'angle formé par la tangente avec la normale au substrat est supérieur ou égal à 30°, et de préférence d'au moins 45°, pour la majorité des points donnés de cette surface. i0 De préférence, pour une fiabilité accrue de l'OLED, au moins 50%, voire 70% et même 80%, de la face texturée par gravure du substrat à recouvrir par la ou les couches actives de l'OLED (pour former une ou plusieurs zones de lumière), présente une surface externe avec la texturation 15 submicronique et suffisamment adoucie (typiquement arrondie, ondulée).

Autrement dit, pour un nombre donné N de zone(s) active(s) émettrice(s) de lumière d'un OLED, de préférence au moins 70% voire au moins 80% des N zone(s) active(s) comporte une surface texturée adoucie conforme 20 à l'invention.

Par exemple, pour une simplicité de fabrication, la surface peut être adoucie sensiblement entièrement sur la surface gravée. Et le substrat peut être texturé par gravure sensiblement sur toute la face principale en 25 jeu.

Pour une analyse de l'état de surface la plus représentative possible, on peut naturellement procéder à un nombre suffisant de mesures de rugosités de la surface externe adoucie, ceci dans plusieurs secteurs de la 30 ou des zones actives pour OLED. Par exemple on réalise des mesures sur le centre voire en périphérie de zones actives éventuellement présélectionnées:

Une autre méthode que la mesure de rugosité pour définir l'adoucissement de la surface externe, est de dire que, l'angle formé par la tangente avec la normale au substrat est supérieur ou égal à 30°, et de préférence d'au moins 45°, pour la majorité des points donnés de cette surface.

Il est à noter que l'on connait du document WO 02/02472 le procédé de texturation d'un substrat en verre minéral. Ce procédé consiste à revêtir un substrat plan d'un masque formé de nodules métalliques puis à graver le substrat à travers le masque par un plasma réactif. Les excroissances présentent des hauteurs comprises entre 40 et 250 nm.

Un exemple proposé dans ce document WO 02/02472 est d'utiliser un substrat en verre muni d'un revêtement d'oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO), de déposer sous vide une couche d'argent (Ag) sur le substrat par pulvérisation magnétron, à procéder sous vide à un démouillage de la couche Ag qui consiste en un traitement thermique (température de l'ordre de 300°C) pour ne faire apparaître que des nodules d'Ag. Le substrat est ensuite soumis à une gravure ionique réactive sous un gaz plasmagène tel que SF6, et en polarisant la couche d'ITO à un générateur de radiofréquences. Enfin, la fraction de masque subsistant après la gravure est éliminée, par exemple en plongeant le substrat gravé dans une solution aqueuse acide telle que HNO3.

Un tel procédé seul ne peut être envisagé pour obtenir un substrat texturé destiné à constituer le support d'une OLED, car le substrat obtenu ne pourrait répondre aux exigences dimensionnelles de la texturation d'un substrat pour OLED, car comme déjà indiqué les excroissances sont trop aigues.

On entend selon l'invention par matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre , un matériau disposant d'une faible énergie d'adhésion avec le verre, de préférence inférieure à 0,8 J/m2, voire même inférieure ou égal à 0,4 J/m2). Ainsi, il peut s'agir par exemple d'un métal, utilisé seul ou en mélange, tel que de l'argent (d'énergie d'adhésion de 0,35 J/m2), de l'or, de l'étain ou plus largement par exemple d'un matériau io inorganique tel que AgCI, Mg F2.

Par conséquent, on obtient de manière simple et reproductible de manière industrielle sur de grandes surfaces, une texturation de la surface du verre par des étapes aisées de mise en oeuvre de l'obtention du masque, et 15 d'ajustement du profil de surface de la surface externe pour fournir un profil parfaitement adapté à l'utilisation du substrat dans une OLED.

On choisit de préférence un verre industriel, à bas coût, par exemple un silicate ; il s'agit de préférence d'un verre silicosodocalcique. L'indice du 20 verre est classiquement de 1, 5 environ. On peut aussi choisir des verres haut indice connus.

Selon un premier mode de réalisation, l'étape d'adoucissement comprend un traitement thermique du substrat à température comprise entre 0,8 xTg 25 et 1,25 xTg, où Tg est la température de transition vitreuse du verre du substrat, afin que de préférence la hauteur entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface traitée thermiquement sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux sommets d'excroissances isolées entre elles par les creux jointifs, ou sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux fonds de creux isolées en eux par les excroissances jointives, soit supérieure ou égale à 20 nm.

La température peut ainsi être comprise typiquement entre 600 et 700°C pour les verres silicosodocalcique notamment.

Il est ainsi nécessaire d'adoucir suffisamment pour éviter les dégradations électriques tout en gardant une certaine texturation de la surface pour garantir l'extraction. En effet, la texturation externe (ondulation typiquement) perturbe la répartition modale de l'énergie.

Selon un second mode de réalisation (alternatif ou cumulatif), l'étape d'adoucissement comprend (voire consiste en) un dépôt par voie liquide, d'une couche de lissage de préférence sol-gel.

En ce qui concerne les procédés de dépôt, on peut mentionner notamment les procédés convenant pour une couche sol gel : - à la tournette (spin-coating, en anglais) - par trempage (dip-coating, en anglais) - par pulvérisation (spray-coating en anglais)

Dans une première configuration de ce second mode de réalisation (étape d'adoucissement comprenant un dépôt par voie liquide de préférence sol-gel d'une couche de lissage sur la surface du verre), l'indice de réfraction de la couche de lissage est sensiblement à égal à celui du verre. Le dépôt est de préférence adapté pour que la surface externe adoucie formée par la surface de la couche de lissage soit telle que la hauteur entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface externe adoucie sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux sommets voisins d'excroissances isolées entre elles par les creux jointifs ou sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux fonds de creux voisins isolés en eux par les excroissances jointives, soit supérieure ou égale à 30 nm.

A nouveau, il est ainsi nécessaire d'adoucir suffisamment pour éviter les dégradations électriques tout en gardant une certaine texturation de la surface pour garantir l'extraction.

Par exemple : io - le verre est d'indice 1,5 et la couche de lissage est de la silice d'indice 1,45 environ, notamment sol-gel. - le verre est d'indice 1,7 ou plus et la couche de lissage est du TIO2 ou du ZrO2 notamment sol-gel.

15 Dans une deuxième configuration de ce second mode de réalisation, il comprend un dépôt par voie liquide, d'une couche de lissage (de préférence sol-gel) sur la surface du verre, dont l'indice de réfraction est supérieur à celui du verre du substrat d'au moins 0,2, et de préférence est entre 1,7 et 2, notamment inférieur ou égal à l'indice (moyen) de la 20 première électrode.

Le niveau de texturation est moins contraignant. L'extraction est améliorée grâce à l'écart d'indice entre le verre (de préférence d'indice 1,5, silicosodocalcique) et la couche de lissage haut indice et à la texturation 25 du verre. En augmentant la texturation de la couche de lissage, on renforce l'extraction.

Un indice de réfraction supérieur à celui du verre pour la couche de lissage permet, dans l'utilisation du substrat dans une OLED dans lequel 30 la couche organique et la première électrode ont un indice de réfraction i0 également plus grand que celui du verre, d'engendrer moins de réflexion de la lumière atteignant le substrat verrier, et au contraire de favoriser la continuité du cheminement de la lumière au travers du substrat.

On choisit par exemple une couche (sol gel notamment) en TiO2, ZrO2, ZnO, SnO2, notamment d'épaisseur 50 à 500 nm de préférence 100 à 200 nm.

La première électrode est généralement d'indice (moyen) à partir de 1,7 io voire au delà (1,8 même 1,9). L'écart entre l'indice (moyen) de la première électrode et l'indice du verre peut être supérieur à 0,2 de préférence à 0,4 pour augmenter l'extraction.

De préférence, l'écart entre l'indice de la couche de lissage et l'indice 15 (moyen) de la première électrode est le plus bas possible, par exemple inférieur ou égal 0,1.

Pour l'obtention du masque, dans une première configuration, il s'agit de déposer sur la surface à graver du substrat une couche de matériau ne 20 possédant pas d'affinité avec le verre, à procéder à un démouillage de la couche par chauffage pour former les nodules qui constituent alors le masque de gravure, et à éliminer le masque de gravure.

De préférence, le matériau du masque est choisi parmi ceux ayant une 25 vitesse de gravure différente, de préférence inférieure (voire nulle), à celle du verre dans les conditions de gravures choisies. Si la vitesse de gravure du matériau du masque est supérieure à celle du verre, il faut alors choisir une épaisseur du masque telle qu'il reste du matériau de masque jusqu'à la fin de la gravure du verre. 30 Il Dans une deuxième configuration, l'obtention du masque sur la surface du substrat comprend : - la dissociation d'une solution au sein d'une flamme et à pression atmosphérique, la solution comprenant au moins un précurseur dudit matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre, - une étape dans laquelle ladite flamme est dirigée vers ladite surface, pour former la multitude de nodules (60) à base dudit matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre qui constituent le masque de gravure, io - l'élimination du masque de gravure.

Dans une troisième configuration, on peut réaliser de tels nodules formant cette fois ci un négatif du masque.

15 On réalise alors la deuxième configuration pour obtenir les nodules, puis on dépose alors entre et sur les nodules obtenus, un revêtement diélectrique transparent mince et résistant à la gravure, et on retire ensuite les nodules (formant négatif du masque) recouverts du revêtement mince pour former le masque à partir du revêtement mince diélectrique laissé. 20 On peut dans cette configuration conserver le masque. On adoucit donc la surface texturée verre et masque.

Par revêtement transparent , on entend un revêtement tel que la 25 transmission lumineuse du substrat et de ce masque laissé est supérieure ou égale 70%, encore plus préférentiellement à 80%.

De préférence, ce masque est mince, notamment inférieur ou égal à 10 nm. Il peut s'agir d'une couche en TiO2, SnO2, ZnO, Sn,ZnyO avec x et y compris entre 0,2 et 0,8, et de préférence d'épaisseur inférieure ou égale à 10 nm

Selon une caractéristique du procédé, la gravure est une gravure par voie sèche, en particulier une gravure ionique réactive sous un gaz plasmagène du type SF6.

En variante, notamment dans le cas du masque diélectrique, la gravure est une gravure humide par contact de la surface du substrat à graver avec une solution humide, du type bain ou pulvérisation liquide.

Après la gravure, les nodules d'Ag restant sur les excroissances sont éliminés par nettoyage de la surface du substrat par exemple par voie liquide. On peut également envisager une élimination mécanique, notamment par brossage.

Typiquement le verre texturé par démouillage peut présenter des excroissances sous forme de plots de forme cylindrique.

L'invention a également trait à une structure à surface externe texturée susceptible d'être obtenue par le procédé de fabrication de l'invention ci-dessus, comportant un substrat en verre minéral dont la surface est pourvue d'excroissances et de creux de hauteur et de largeur submicroniques avec un agencement aléatoire, la surface externe de la structure étant pourvue d'excroissances et de creux de hauteur et de largeur submicroniques avec un agencement aléatoire et à angles arrondis La surface externe peut être de préférence définie par un paramètre de rugosité Rdq inférieur à 1,5° et un paramètre de rugosité Rmax inférieur ou égal à 100 nm, sur une surface d'analyse de 5 pm par 5 pm.

Selon une caractéristique, la surface du verre comporte des creux isolés entre eux par des excroissances jointives, les sommets des excroissances étant revêtus par un matériau diélectrique transparent

De préférence, la couche de lissage : - est diélectrique (au sens non métallique), de préférence électriquement isolante (en général présentant une résistivité électrique à l'état massif, telle que connue dans la littérature, supérieure à 109 0.cm), ou semi-conductrice (en général de résistivité électrique à l'état massif, telle que connue dans la littérature, supérieure à 10-3 0.cm et inférieure à 109 0.cm). - et/ou n'altère pas notablement la transparence du substrat, par exemple le substrat revêtu de la couche de lissage peut avoir une transmission lumineuse TL supérieure ou égale à 70%, voire à 80%.

Selon une autre caractéristique, la couche de lissage formant ladite surface externe du substrat est de préférence essentiellement minérale et/ou sol gel.

Une couche de lissage minérale plutôt qu'une couche organique type polymère peut être plus aisément fine et/ou tenir en température (donc satisfaire aux contraintes de certains procédés de fabrication de L'OLED), et/ou être suffisamment transparente.

La couche de lissage, notamment sol-gel, est en oxyde de TiO2, ZrO2, 30 ZnO, SnO2.

La couche de lissage en TiO2 peut être d'épaisseur 50 à 500 nm de préférence 100 à 200 nm.

La surface du verre comporte des excroissances isolées entre elles par des creux jointifs), de préférence les excroissances étant à angles arrondis pour que la surface du verre forme ladite surface externe, la distance entre deux excroissances voisines isolées étant comprise entre 150 nm et 1 pm, et en particulier entre 300 nm et 750 nm, plage correspondant à la lumière visible.

De même, la surface du substrat présente des creux isolés entre eux par des excroissances jointives, de préférence les excroissances étant à angles arrondis pour que la surface du verre forme ladite surface externe, la distance entre deux fonds de creux voisins étant comprise entre 150 nm et 1 pm, et en particulier entre 300 nm et 750 nm.

De préférence la majorité voire au moins 80% des distances mesurées entre deux sommets (respectivement entre deux creux) est comprise entre 150 nm et 1 pm, et en particulier entre 300 nm et 750 nm.

De préférence la distance maximale entre deux sommets (respectivement entre deux creux) est de l'ordre de la plus grande longueur d'onde émise.

De préférence, la majorité, voire au moins 80% de la surface, des hauteurs entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux sommets d'excroissances isolées entre elles ou entre deux fonds de creux isolées en eux, est supérieure ou égale à 30 nm.30 De préférence, la couche de lissage, notamment sol-gel, est en silice, et sur la majorité, voire au moins 80% de la surface, la hauteur entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface externe de la couche de lissage qui est traitée thermiquement, sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux sommets d'excroissances voisines isolées entre elles ou entre deux fonds de creux voisins isolés en eux, est supérieure ou égale à 30 nm.

Plus la couche de démouillage est épaisse plus les plots sont éloignés.

Avant traitement thermique (ou sous la couche de lissage), le rapport entre la largeur des excroissances isolées (ou des creux isolés) et la distance entre deux excroissances isolées (ou des creux isolés) peut être compris entre 0,3 et 0,7, encore plus préférentiellement entre 0,4 et 0,6.

L'écart entre la largeur minimale et la largeur maximale d'un plot (avant traitement thermique ou sous la couche de lissage) peut être supérieure ou égal à 300 nm voire à 500 nm.

La hauteur d'excroissances isolées (ou des creux isolés) peut être entre 20 50 et 150 nm par exemple (avant traitement thermique ou sous la couche de lissage).

Avantageusement, la structure comporte une électrode en couche(s) mince(s) de surface conforme à la surface texturée externe. 25 Cette première électrode sous forme de couche(s) mince(s) déposée(s) peut être sensiblement conforme à la surface externe sous jacente adoucissement. Ces couches sont déposées par exemple par dépôt(s) en phase vapeur, notamment par pulvérisation magnétron ou par 30 évaporation.

Comme déjà vu, la première électrode est généralement d'indice (moyen) à partir de 1,7, voire au delà (1,8 même 1,9).La ou les couches organiques déposées ensuite sur l'électrode sont généralement d'indice (moyen) à partir de 1,8, voire au delà (1,9 même plus).

L'invention a enfin pour objet un dispositif à diode électroluminescente organique (OLED) incorporant la structure définie précédemment, la surface externe texturée du substrat étant agencée du côté couche(s) électroluminescente(s) organique(s) (système OLED), c'est-à-dire intérieur au dispositif, la structure à surface externe texturée étant sous une première électrode sous jacente au(x) couche(s) électroluminescente(s) organique(s).

L'OLED peut former un panneau d'éclairage, ou de rétroéclairage (sensiblement blanc et/ou uniforme) notamment de surface (pleine) d'électrode ou égale à 1x1 cm2, voire jusqu'à 5x5 cm2, même 10x10 cm2 et au-delà.

Ainsi, l'OLED peut être conçue pour former un seul pavé éclairant (avec une seule surface d'électrode) en lumière polychromatique (sensiblement blanche) ou une multitude de pavés éclairants (avec plusieurs surfaces d'électrode) en lumière polychromatique (sensiblement blanche), chaque pavé éclairant doté d'une surface (pleine) d'électrode supérieure ou égale à 1x1 cm2, voire 5x5 cm2, 10x10 cm2 et au-delà.

Ainsi dans un OLED selon l'invention, notamment pour l'éclairage, on peut choisir une électrode non pixellisée. Elle se distingue d'une électrode pour écran de visualisation ( LCD ,etc...) formée de trois pixels juxtaposés, généralement de très faibles dimensions, et émettant chacun un rayonnement donné quasi monochromatique (typiquement rouge, vert ou bleu).

Le système OLED peut être prévu pour émettre un rayonnement polychromatique défini à 0° par des coordonnées (x1, y1) dans le diagramme colorimétrique CIE XYZ 1931, coordonnées données donc pour un rayonnement à la normale.

L'OLED peut comporter en outre une électrode supérieure au-dessus io dudit système OLED.

L'OLED peut être à émission par le bas et éventuellement aussi par le haut, suivant que l'électrode supérieure est réfléchissante ou respectivement semi réfléchissante, ou même transparente (notamment 15 de TL comparable à l'anode, typiquement à partir de 60% et de préférence supérieure ou égale à 80%).

Le système OLED peut être adapté pour émettre une lumière (sensiblement) blanche, le plus proche possible des cordonnées (0,33 ; 20 0,33) ou des coordonnées (0,45 ; 0,41), notamment à 0°.

Pour produire de la lumière sensiblement blanche plusieurs méthodes sont possibles : mélange de composés (émission rouge vert, bleu) dans une seule couche, empilement sur la face des électrodes de trois 25 structures organiques (émission rouge vert, bleu) ou de deux structures organiques (jaune et bleu).

L'OLED peut être adaptée pour produire en sortie une lumière (sensiblement) blanche, le plus proche possible de cordonnées (0,33 ; 30 0,33), ou des coordonnées (0,45 ; 0,41), notamment à 0°. 15 20 Le dispositif peut faire partie d'un vitrage multiple, notamment un vitrage sous vide ou avec lame d'air ou autre gaz. Le dispositif peut aussi être monolithique, comprendre un vitrage monolithique pour gagner en compacité et/ou en légèreté.

L'OLED peut être collée ou de préférence feuilletée avec un autre substrat plan dit capot, de préférence transparent tel qu'un verre, à l'aide d'un intercalaire de feuilletage, notamment extra-clair.

L'invention concerne également les diverses applications que l'on peut trouver à ces OLED, formant une ou des surfaces lumineuses transparentes et/ou réfléchissantes (fonction miroir) disposés aussi bien en extérieur qu'en intérieur.

Le dispositif peut former (choix alternatif ou cumulatif) un système éclairant, décoratif, architectural, etc.), un panneau d'affichage de signalisation - par exemple du type dessin, logo, signalisation alphanumérique, notamment un panneau d'issue de secours.

L'OLED peut être arrangée pour produire une lumière polychromatique uniforme, notamment pour un éclairage homogène, ou pour produire différentes zones lumineuses, de même intensité ou d'intensité distincte.

25 Lorsque les électrodes et la structure organique de LOLED sont choisies transparentes, on peut réaliser notamment une fenêtre éclairante. L'amélioration de l'éclairage de la pièce n'est alors pas réalisée au détriment de la transmission lumineuse. En limitant en outre la réflexion lumineuse notamment du côté extérieur de la fenêtre éclairante, cela 30 permet aussi de contrôler le niveau de réflexion par exemple pour respecter les normes anti-éblouissement en vigueur pour les façades de bâtiments.

Plus largement, le dispositif, notamment transparent par partie(s) ou entièrement, peut être : - destiné au bâtiment, tel qu'un vitrage lumineux extérieur, une cloison lumineuse interne ou une (partie de) porte vitrée lumineuse notamment coulissante, - destiné à un véhicule de transport, tel qu'un toit lumineux, une (partie de) vitre latérale lumineuse, une cloison lumineuse interne d'un véhicule terrestre, aquatique ou aérien (voiture, camion train, avion, bateau, etc.), - destiné au mobilier urbain ou professionnel tel qu'un panneau d'abribus, une paroi d'un présentoir, d'un étalage de bijouterie ou d'une vitrine, une paroi d'une serre, une dalle éclairante, - destiné à l'ameublement intérieur, un élément d'étagère ou de meuble, une façade d'un meuble, une dalle éclairante, un plafonnier, une tablette éclairante de réfrigérateur, une paroi d'aquarium, - destiné au rétro-éclairage d'un équipement électronique, notamment d'écran de visualisation ou d'affichage, éventuellement double écran, comme un écran de télévision ou d'ordinateur, un écran tactile.

Les OLED sont généralement dissociées en deux grandes familles suivant le matériau organique utilisé.

Si les couches électroluminescentes sont des petites molécules, on parle de SM-OLED ( Small Molecule Organic Light Emitting Diodes en anglais). D'une manière générale la structure d'une SM-OLED consiste en 15 un empilement de couches d'injection de trous ou HIL pour Hole Injection Layer en anglais, couche de transport de trous ou HTL pour Hole Transporting Layer en anglais, couche émissive, couche de transport d'électron ou ETL pour Electron Transporting Layer en anglais.

Des exemples d'empilements électroluminescents organiques sont par exemple décrits dans le document intitulé four wavelength white organic light emitting diodes using 4, 4'- bis- [carbazoyl-(9)]- stilbene as a deep blue emissive layer de C.H. Jeong et autres, publié dans Organics Electronics 8 (2007) pages 683-689.

Si les couches électroluminescentes organiques sont des polymères, on parle de PLED ( Polymer Light Emitting Diodes en anglais). La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles :

20 La figure 1 est une vue schématique en coupe d'une OLED comprenant un substrat selon l'invention ; La figure 2 est une vue en coupe du substrat de l'invention ; La figure 3a représente les étapes de masquage et de gravure du procédé de l'invention selon une première réalisation; 25 Les figures 3b et 3c montrent des photos MEB de la surface texturée du verre ; La figure 4 représente les étapes du procédé de masquage et de gravure de l'invention selon une deuxième réalisation ; La figure 5 représente les premières étapes du procédé selon deux 30 réalisations supplémentaires ; La figure 6 montre une photo MEB de la surface texturée du verre par certaines étapes de la figure 5 ; La figure 7 montre un exemple d'étape d'adoucissement du substrat gravé par traitement thermique ; La figure 8 montre une photo MEB de la surface texturée du verre aplani par traitement thermique ; La figure 9 montre un exemple d'étape d'adoucissement du substrat gravé par dépôt de couche.

La figure 1 illustre un dispositif électroluminescent organique 1 qui comporte de manière connue, successivement un substrat 2 en verre minéral, une première électrode 3 transparente, un empilement 4 de couches organiques électroluminescentes et une seconde électrode 5.

Le substrat verrier 2 sert de support aux autres éléments de l'OLED. Il est en verre silico-sodo-calcique, éventuellement clair ou extra-clair, présentant une épaisseur par exemple de 2,1 mm. Il comporte une première face 20 qui est en regard de l'extérieur et forme la surface d'extraction de la lumière hors du dispositif, et une deuxième face opposée 21 sur laquelle est déposée (directement ou non) la première électrode 3.

La première électrode 3, ou électrode inférieure, comporte d'un revêtement électro-conducteur transparent tel qu'à base d'oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO) ou un empilement à l'argent.

L'empilement d'électrode comprend par exemple une éventuelle couche de fond (et/ou) couche d'arrêt de gravure humide, 20 une éventuelle sous-couche, couche d'oxyde mixte à base de zinc et d'étain éventuellement dopée ou une couche d'oxyde mixte d'indium et d'étain (ITO) ou une couche d'oxyde mixte d'indium et de zinc (IZO), une couche de contact à base d'oxyde métallique, choisie parmi ZnOX 5 dopée ou non, SnyZn,OX, ITO ou IZO, - une couche fonctionnelle métallique , par exemple à l'argent, à propriété intrinsèque de conductivité électrique, - une éventuelle fine couche de surblocage directement sur la couche fonctionnelle, la fine couche de blocage comprenant une couche io métallique d'épaisseur inférieure ou égale à 5 nm et/ou une couche avec une épaisseur inférieure ou égale à 10 nm, qui est à base d'oxyde métallique sous stoechiométrique, d'oxynitrure métallique sous stoechiométrique ou de nitrure métallique sous stoechiométrique (et éventuellement une fine couche de sous blocage directement sous la 15 couche fonctionnelle), - une éventuelle couche de protection choisie parmi ZnOX, SnyZn,OX, ITO ou IZO, - une surcouche à base d'oxyde métallique d'adaptation du travail de sortie pour ledit revêtement électrode On peut par exemple choisir comme empilement d'électrode : Si3N4/ ZnO:AI/ Ag / Ti ou NiCr / ZnO:Al / ITO, d'épaisseurs respectives, 25nm pour le Si3N4, 5 à 20 nm pour ZnO:Al, 5 à 15 nm pour l'argent, 0,5 à 25 2 nm pour Ti ou NiCr, 5 à 20 nm, pour le ZnO:Al, 5 à 20 nm pour l'ITO. Sur les éventuelles couches de fond et/ou couche d'arrêt de gravure humide et/ou sous-couche est agencé n fois la structure suivante, avec n un nombre entier supérieur ou égal à 1 (notamment n=2, soit une 30 bicouche à l'argent): 20 - la couche de contact, - éventuellement la fine couche de sousblocage, - la couche fonctionnelle, - la fine couche de surblocage, - éventuellement la couche de protection à l'eau et/ou à l'oxygène.

La couche finale de l'électrode reste la surcouche.

On peut ainsi citer un empilement à l'argent par exemple comme décrit io dans les documents WO2008/029060 et WO2008/059185.

L'empilement de couches organiques 4 comprend une couche centrale électroluminescente intercalée entre une couche de transport d'électrons et une couche de transport de trous, elles-mêmes intercalées entre une 15 couche d'injection d'électrons et une couche d'injection de trous.

La seconde électrode 5, ou électrode supérieure, est en matériau électriquement conducteur et de préférence (semi)réfléchissant, en particulier un matériau métallique du type argent ou aluminium. Nous ne décrirons pas davantage la technicité et la fonctionnalité de chacun des éléments 4 et 5 du dispositif car connues en soi, elles ne sont pas ici l'objet de l'invention.

25 Pour assurer une meilleure extraction de la lumière, le substrat 2 de l'OLED présente selon l'invention (figure 2), une surface externe texturée destinée à être en contact avec l'électrode inférieure 3 et formée d'une alternance d'excroissances 23 et de creux 24 répartis de manière aléatoire. 30 Les inventeurs ont mis en évidence qu'il est primordial que la surface externe (surface du verre même ou d'une couche de lissage du verre texturé) soit suffisamment adoucie typiquement à angles arrondis.

Ainsi, la surface externe est définie par un paramètre de rugosité Rdq inférieur à 1,5° et un paramètre de rugosité Rmax inférieur ou égal à 100 nm, sur une surface d'analyse de 5 pm par 5 pm. Les mesures d'angles peuvent être faites au moyen d'un microscope à force atomique.

io En parallèle, l'angle a formé par la tangente en une majorité de points du motif avec la normale au substrat soit supérieur ou égal à 30°, et de préférence d'au moins 45°. Les mesures d'angles peuvent être faites par microscopie.

15 La surface externe texturée peut être aussi définie par un paramètre de rugosité Rmax supérieur ou égal à 20 nm sur une surface d'analyse de 5 pm par 5 pm, par AFM.

Le procédé de l'invention assure d'obtenir une telle surface externe 20 adoucie.

Une texturation est d'abord réalisée sur le substrat verrier nu donnant ainsi des excroissances 23' et des creux 24' répartis de manière aléatoire. Le procédé consiste à : 25 élaborer un masque de gravure sur la surface 21 du substrat verrier, graver le substrat autour du masque (cf. figures 3a, 4 et 5), et, pour former la surface externe adoucie, faire subir un traitement thermique au substrat gravé selon un premier mode de réalisation 30 de l'invention (cf. figure 7), ou selon un second mode de réalisation i0 (cf. figure 9), déposer une couche de lissage transparente en superficie du substrat gravée.

Les deux modes distincts de réalisation quant à l'étape d'adoucissement 5 seront décrits plus loin. Sont à présent expliquées les différentes variantes de réalisation de l'obtention du masque, et de la gravure.

La figure 3a illustre un premier exemple de réalisation de l'obtention du masque et de la gravure. Dans une première étape a), un matériau 6 métallique tel que l'argent devant former le masque est déposé en recouvrant toute la surface 21 du substrat (ou au moins une zone prédéterminée).

15 On opère dans une seconde étape b) un démouillage de la couche par chauffage dans un four à une température comprise entre 200 et 400°C pour obtenir des nodules 60 de métal répartis de manière aléatoire.

On procède dans l'étape c) à la gravure du substrat avantageusement par 20 voie sèche, assistée par plasma. Cette technique de gravure consiste à agencer deux électrodes d'une part, en regard des nodules d'Ag, et d'autre part, en regard de la face opposée 20 du substrat verrier, dans une atmosphère basse pression, typiquement entre 50 mTorr et 1 Torr, d'un gaz plasmagène tel que SF6. 25 Il en résulte une alternance d'excroissances 23' et cavités ou creux 24' entre les nodules 60 d'Ag du masque, les nodules surplombant les excroissances. 15 Après la gravure, les nodules d'Ag restant sur les excroissances sont éliminés par nettoyage de la surface du substrat (étape d)), par exemple en plongeant le substrat gravé dans une solution aqueuse acide telle que HNO3. On peut également envisager une élimination mécanique, notamment par brossage.

La figure 3b représente une vue au microscope électronique à balayage sous un angle de 15° avec un grossissement de 50000 de la surface texturée d'un substrat réalisé selon la technique de la figure 3a, et au moyen d'une gravure par voie sèche.

La surface d'un tel verre texturé forme une pluralité d'excroissances sous forme de plots à section polygonale (plus ou moins cylindriques), de largeur variable. L'épaisseur du masque d'Ag est de 10 nm. La température de démouillage est de 300°C et la durée de démouillage de 10 min.

Le temps de gravure est de 15 min, sous plasma SF6 avec un débit 20 DSF6 = 500 sccm, à pression P = 80 mTorr en utilisant une cathode basse fréquence (pour l'allumage plasma) à 100 kHz et 75W, et une alimentation RF (pour diriger le plasma) de 35 W.

La gravure obtenue est anisotrope. La dimension entre deux sommets 25 d'excroissances voisins (plots) est majoritairement autour de 300 nm , à plus ou moins150 nm. La hauteur des plots est entre 80 et 100 nm.

La figure 3c présente une vue au microscope électronique à balayage sous un angle de 15° avec un grossissement de 50000 de la surface15 texturée d'un verre réalisé selon la technique de la figure 3 et au moyen d'une gravure par voie sèche.

L'épaisseur du masque d'Ag est de 20 nm. La température de 5 démouillage est de 300°C et la durée de démouillage de 15 min.

Le temps de gravure est de 15 min, sous plasma SF6 avec un débit DSF6 = 500 sccm, à pression P = 80 mTorr en utilisant une cathode basse fréquence (pour l'allumage plasma) à 100 kHz et 75W, et une alimentation 10 RF (pour diriger le plasma) de 35 W.

La gravure obtenue est anisotrope. La dimension entre deux sommets d'excroissances voisins (plots) est majoritairement autour de 600 nm à plus ou moins 300n nm. La hauteur des plots est d'environ 100 nm. La figure 4 représente les étapes du procédé de masquage et de gravure de l'invention selon une deuxième réalisation. Les étapes c) et d) de gravure et de nettoyage sont identiques à celles de l'exemple de la figure 3a, seules les étapes a) et b) d'obtention du masque sont distinctes. 20 Les nodules d'Ag formant le masque sont dans cette variante obtenus directement par une technique de CVD par combustion ( combustion CVD en anglais) (étape a'). Il s'agit de pulvériser sur la surface 21 du substrat, sous la forme d'une nébulisation et à pression atmosphérique, 25 une solution comprenant au moins un précurseur d'un matériau devant constituer le masque, tout en dirigeant une flamme vers ladite surface de sorte que le matériau se dissocie de la solution et se dépose de manière aléatoire sous forme d'une pluralité de nodules 60. Le masque discret de nodules résultant de la dissociation du précurseur du matériau au sein de la flamme peut présenter plusieurs zones avec des motifs distincts par leur taille (largeur comme hauteur) et/ou leur orientation et /ou leur distance.

A titre d'exemple, la solution est une solution aqueuse de nitrate d'argent avec une concentration de 0,5 mol/I. Le débit de N2 de nébulisation est de 1,7 slm et le débit de N2 de dilution est de 13,6 slm. La distance de la flamme au substrat est de l'ordre de 10 mm avec un mouvement relatif entre la flamme et le substrat, tel qu'une dizaine de passages. La température du substrat soumis à la flamme est de l'ordre de 80°C. i0 Les nodules 60 obtenus sont de taille nanométrique avec des distances entre deux sommets qui sont celles attendues pour l'application visée par l'invention.

15 Bien entendu, les paramètres de fabrication (température du substrat, distance substrat/flamme, vitesse de passage, concentration du précurseur, sont ajustés en fonction du rapport d'aspect des motifs désirés, et de la densité voulue des motifs.

20 La figure 5 représente les étapes de masquage et de gravure du procédé selon deux de réalisations supplémentaires .

Cette variante reprend les étapes a) et b) de la variante de la figure 3a (ou a') de la figure 4) et procède aux étapes supplémentaires suivantes avant 25 la gravure : - une couche mince 7, d'épaisseur 2 à 20 nm, de matériau diélectrique transparent, par exemple du TiO2, est déposée sur le substrat pourvu des nodules d'Ag (étape b') par pulvérisation magnétron sous vide formant un négatif du masque de gravure; - l'argent est retiré par frottement mécanique ou par une solution dans un bain d'acide, de la même manière que celle décrite dans l'étape d) des figures 3a et 4. L'élimination de l'argent qui ne présente pas de propriétés d'accrochage avec le verre conduit également à emporter localement la couche fine 7 de TiO2 qui recouvre les nodules. Cette étape référencée b") sur la figure 5 engendre un masque de gravure sur la surface du substrat en TiO2 et à motifs aléatoires.

Une fois le masque de gravure obtenu, l'étape suivante du procédé qui io consiste en la gravure peut avantageusement se faire pour un substrat obtenu avec un tel masque, soit par voie sèche (étape c des figures 3a et 4), soit par voie humide (étape c').

La gravure par voie humide (étape c') consiste à appliquer par exemple 15 une solution d'acide fluorhydrique par trempage dans un bain ou par pulvérisation. Cette gravure engendre des cavités isotropes du type sphérique (les parois des creux étant verticales ou perpendiculaires au plan du verre), contrairement à une gravure par voie sèche formant des cavités anisotropes (parois incurvées dans toutes les directions). 20 La figure 6 représente une vue au microscope électronique à balayage avec un grossissement de 50000 d'un verre texturé réalisé selon la technique de la figure 5 et au moyen d'une gravure par voie sèche.

25 La dimension entre deux creux voisins est majoritairement autour de 400 nm à plus ou moins 200 nm. Voici les conditions d'obtention : 30 - dépôt d'une couche d'argent entre 10 et 15 nm d'épaisseur par pulvérisation cathodique magnétron en alimentation DC, - démouillage de cette couche par chauffage à l'atmosphère à 300°C pendant 15 min, - dépôt d'une couche de 10 nm de TiO2 par pulvérisation cathodique magnétron à partir d'une cible céramique de TiOx, selon une alimentation pulsée de 2 kW, 2,5 pbar de pression, avec un mélange Ar+O2, et un défilement à 10 cm/min, - élimination des nodules d'Ag et le TiO2 qui les recouvre par un nettoyage de la surface à l'acide nitrique HNO3, 0,1M, pendant 8h, - gravure du verre par un plasma de SF6 : cathode basse fréquence à 100 kHz 75 W, polarisation du substrat en RF : 35 W, P = 80 mTorr, DSF6= 500 sccm (les mêmes conditions que pour les plots).

Après gravure, le matériau du masque étant en TiO2, donc transparent et diélectrique, il n'y a pas forcément utilité à le retirer.

Les substrats gravés présentent des nano-texturations qui toutefois ne répondent pas aux caractéristiques voulues pour former un substrat support d'OLED, en particulier quant à la pente que présentent les excroissances par rapport au plan du substrat, cette pente ne devant pas être trop aiguë.

L'invention propose en complément des étapes décrites ci-dessus de formation d'une surface externe texturée une étape supplémentaire qui consiste comme déjà indiqué brièvement, selon un premier mode de réalisation en un traitement thermique du verre texturé (figure 7) formant des excroissances 23 et des creux 24 adoucis, ou selon un second mode de réalisation en un dépôt par voie liquide d'une couche de lissage transparente 25 d'indice de réfraction distinct ou non de celui du verre, de préférence supérieur (figure 9) formant des excroissances 23 et des creux 24 adoucis. 15 Le premier mode de réalisation par traitement thermique consiste à faire subir au substrat gravé dans un four, un chauffage (étape e) à une température comprise entre 600 et 700 °C pendant une durée comprise entre 2 et 30 mn. Le ramollissement du substrat engendre un adoucissement de la surface texturée en adoucissant les pentes des excroissances. La durée du traitement thermique est fonction de l'angle souhaité entre la tangente en tout point d'une excroissance avec la normale au substrat, angle supérieur ou égal à 30°. lo La figure 8 présente une vue au microscope électronique à balayage avec un grossissement de 50000 de la surface texturée et traitée thermiquement. L'état de surface initial avant recuit étant similaire à celle montrée en figure 3b). On constate un adoucissement notable des plots.

Un second mode de réalisation consiste à déposer la couche de faible épaisseur 25 par voie liquide (étape e' de la figure 9). Cette méthode par 20 voie liquide permet de déposer une épaisseur toujours un peu plus importante dans le fond des cavités que sur le dessus des excroissances, assurant un modelage des pentes conforme à l'attente souhaitée. Au contraire, un dépôt par voie physique ne conviendrait pas car il suivrait parfaitement le profil du substrat et n'apporterait ainsi aucune modification 25 de la pente des excroissances.

On rappelle que le procédé de formation d'une couche sol-gel a l'avantage de se dérouler à température ambiante. Le point de départ peut être une solution homogène de précurseurs moléculaires, que l'on transforme en 30 solide par réaction chimique de polymérisation inorganique à température 25 ambiante. La solution de précurseurs plus ou moins polymérisés est appelée sol, et se transforme en gel au cours du vieillissement.

Pour adoucir une surface qui présente un relief, le paramètre le plus important est l'épaisseur de la couche qui sert à l'adoucissement. Pour un procédé de dépôt donné, cette épaisseur est directement reliée à l'extrait sec de la formulation. On définit l'extrait sec comme étant le % massique de matière dans la formulation initiale qui se retrouve dans la couche après dépôt. Dans le cas des formulations contenant des alcoxydes de io formule M(OR)n, on ne prend pas en compte la masse totale d'alcoxyde mais la masse d'oxyde équivalent car l'alcoxyde s'hydrolyse en M(OH)n puis se condense en MOx, libérant des alcools ROH.

Par exemple, pour une couche de silice faite à partir de Si(OEt)4, on 15 prend la masse équivalemment de SiO2 (on remplace mole à mole). Il faut adoucir tout en maintenant des ondulations suffisantes pour l'optique, soit de préférence une différence d'altitude ûminimale à maximale, supérieure ou égal à 50 nm sur une distance entre deux sommets de plots voisins revêtus. 20 Par exemple pour une structure de plots de 100-200 nm de hauteur environ qui occupent 50% de la surface, on choisit une couche de silice qui fait 40 nm en pleine face pour remplir les trous avec au moins 80 nm de silice, d'où un extrait sec d'environ 1,5%. La composition initiale est à base d'un alcoxyde de silicium, le tétraéthoxysilane (Si(OC2H5)4 et dit TEOS ) qui est utilisé dans de l'eau acidifiée avec de l'acide chlorhydrique pour obtenir un pH de 2,5. 3o La préparation de la composition de la couche de lissage consiste à : 20 - ajouter 1 g de TEOS à 19 g d'eau déionisée acidifiée avec du HCI (le pH de l'eau étant égal à 2,5) - agiter le mélange durant deux heures à température ambiante ; Le sol obtenu présente un extrait sec de 1,5%. D'autres compositions sont possibles : Extrait sec Masse de TEOS (g) Masse d'eau acidifiée (g) 1 % 0.7 19.3 2% 1.4 18.6 2.5% 1.7 18.3 io Après réaction, les différents mélanges sont déposés par spin-coating à 1000 tours par minutes sur le verre structuré puis séché 30 min à 120°C.

Pour les couches de TiO2 faite à partir de Ti(OBu)4 et d'acétylacétone qui sert de complexant, on prend la masse équivalente de TiO2 et la masse 15 d'acétylacétone, qui reste dans la couche si on ne fait pas de traitement thermique à haute température.

Par exemple, on revêt 200 nm ou même plus de TiO2. Cette couche peut être plus épaisse que la hauteur de gravure. Par exemple, la couche de lissage est à base d'alcoxyde de formule M(OR)n, en particulier de l'alcoxyde de titane, d'un complexant, l'acétylacétone, et d'un solvant, l'isopropanol. 25 La préparation de la composition de la couche de lissage consiste à : 5 - ajouter 0,5 ml d'acétylacétone à 4,7 mL d'isopropanol; - ajouter lentement sous agitation 1,65 mL de butoxyde de titane; - agiter le mélange durant deux heures à température ambiante. - diluer le mélange avec 0,88 mL d'isopropanol.

Ce mélange présente un extrait sec de 8%.

Après réaction, il est déposé par spin-coating à 1000 tours par minutes sur le verre structuré puis séché 30 min à 80°C.

Claims (21)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'obtention d'une structure à surface externe texturée (25, 23, 24) pour dispositif électroluminescent organique, structure comportant un substrat en verre minéral (2) dont la surface est pourvue d'excroissances (23') et de creux (24'), le procédé comprenant le dépôt d'un masque de gravure sur la surface (21) du substrat et la gravure de la surface du substrat autour du masque de gravure, et éventuellement l'élimination du masque, caractérisé en ce que l'une io des étapes de préparation du masque de gravure consiste en la formation d'une multitude de nodules (60) agencés de manière aléatoire sur la surface du substrat et constitués d'un matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre, et en ce que la structure subit après l'étape de gravure, un adoucissement suffisant des pentes des 15 excroissances de hauteur et de largeur submicroniques obtenues par gravure jusqu'à former la surface externe texturée alors adoucie.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'adoucissement est telle que la surface externe est définie par un 20 paramètre de rugosité Rdq inférieur à 1,5° et un paramètre de rugosité Rmax inférieur ou égal à 100 nm, sur une surface d'analyse de 5 pm par 5 pm.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que 25 l'étape d'adoucissement comprend un traitement thermique du substrat à température comprise entre 0,8 xTg et 1,25 xTg, où Tg est la température de transition vitreuse du verre du substrat, de préférence afin que la hauteur entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface externe ainsi traitée thermiquement sur une longueur de 30 mesure égale à la distance entre deux sommets d'excroissancesisolées entre elles par les creux jointifs, ou sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux fonds de creux isolés en eux par les excroissances jointives, soit supérieure ou égale à 20 nm.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'adoucissement comprend un dépôt par voie liquide d'une couche de lissage (25) sur la surface du substrat, de préférence une couche sol-gel, dont l'indice de réfraction est sensiblement égal à celui du verre, ce dépôt étant de préférence adapté pour que la hauteur io entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface externe adoucie, formée par la couche de lissage, sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux sommets voisins d'excroissances isolées entre elles par les creux jointifs ou sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux fonds de creux voisins isolés entre eux 15 par les excroissances jointives, soit supérieure ou égale à 30 nm.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'adoucissement comprend un dépôt par voie liquide, d'une couche de lissage (25) sur la surface du verre, de préférence sol-gel, 20 dont l'indice de réfraction est supérieur à celui du verre du substrat d'au moins 0,2 et de préférence est entre 1,7 et 2.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce le matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre a une énergie 25 d'adhésion avec le verre inférieure à 0,8 J/m2, et est de préférence métallique.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'obtention du masque de gravure comprend :- un dépôt sur la surface à graver du substrat d'une couche dudit matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre, - un démouillage de ladite couche par chauffage pour former les nodules (60) qui constituent le masque de gravure, et - l'élimination du masque de gravure.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'obtention du masque de gravure sur la surface du substrat comprend : io - la dissociation d'une solution au sein d'une flamme et à pression atmosphérique, la solution comprenant au moins un précurseur dudit matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre, - une étape dans laquelle ladite flamme est dirigée vers ladite surface, pour former la multitude de nodules (60) à base dudit matériau ne 15 possédant pas d'affinité avec le verre qui constituent le masque de gravure, - l'élimination du masque de gravure.
9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, 20 l'obtention du masque de gravure comprend : - un dépôt sur la surface à graver du substrat d'une couche dudit matériau ne possédant pas d'affinité avec le verre, ou la dissociation d'une solution au sein d'une flamme et à pression atmosphérique, la solution comprenant au moins un précurseur dudit matériau ne 25 possédant pas d'affinité avec le verre, - un démouillage de ladite couche par chauffage pour former les nodules (60) qui forment un négatif du masque de gravure, - le dépôt d'un revêtement mince diélectrique, transparent (7) et résistant à la gravure, sur et entre les nodules (60),- le retrait des nodules (60) recouverts du revêtement mince diélectrique (7) pour former le masque à partir du revêtement mince diélectrique laissé.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gravure est une gravure par voie sèche, en particulier une gravure ionique réactive sous un gaz plasmagène du type SF6. io
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la gravure est une gravure humide par contact de la surface du substrat à graver avec une solution humide, du type bain ou pulvérisation liquide. 15
12. 12. Structure à surface externe texturée susceptible d'être obtenue par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un substrat en verre minéral dont la surface est pourvue d'excroissances (23') et de creux (24') de hauteur et de largeur submicroniques avec un agencement aléatoire, la surface 20 externe de la structure étant pourvue d'excroissances (23) et de creux (24) de hauteur et de largeur submicroniques avec un agencement aléatoire et à angles arrondis.
13. 13.Structure à surface texturée externe selon la revendication précédente, 25 caractérisée en ce que la surface externe est définie par un paramètre de rugosité Rdq inférieur à 1,5° et un paramètre de rugosité Rmax inférieur ou égal à 100 nm, sur une surface d'analyse de 5 pm par 5 pm.
14. 14.Structure à surface texturée externe selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que la surface du verre comporte des creux (23') isolés entre eux par des excroissances jointives (24'), les sommets des excroissances étant revêtus par un matériau diélectrique transparent (7).
15. 15.Structure à surface texturée externe selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la surface du substrat présente des creux (23') isolés entre eux par des excroissances jointives (24'), de préférence io les excroissances étant à angles arrondis pour que la surface du verre forme ladite surface externe, la distance entre deux fonds de creux voisins étant comprise entre 150 nm et 1 pm, et en particulier entre 300 nm et 750 pm. 15
16. 16.Structure à surface texturée externe selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que la surface du verre comporte des excroissances (23'), isolées entre elles par des creux jointifs (24'), de préférence les excroissances étant à angles arrondis pour que la surface du verre forme ladite surface externe, la distance entre deux 20 excroissances voisines isolées étant comprise entre 150 nm et 1 pm, et en particulier entre 300 nm et 750 nm.
17. 17.Structure à surface texturée externe selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la surface texturée du verre est revêtue d'une 25 couche de lissage (25) de préférence essentiellement minérale et /ou sol gel formant ladite surface externe.
18. 18.Structure à surface texturée externe selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la couche de lissage (25), notamment sol-gel, 30 est en silice, et la hauteur entre le point le plus haut et le point le plus i0bas de la surface externe de la couche de lissage qui est traitée thermiquement, sur une longueur de mesure égale à la distance entre deux sommets d'excroissances voisins isolées entre elles ou entre deux fonds de creux voisins isolées en eux est supérieure ou égale à 30nm.
19. 19.Structure à surface texturée externe selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisée en ce que la couche de lissage (25), notamment sol-gel, est en oxyde de TiO2, ZrO2, ZnO, SnO2.
20. 20. Structure à surface texturée externe selon l'une des revendications 12 à 19, caractérisée en ce qu'il comporte une électrode en couche(s) mince(s) de surface conforme à la surface externe. 15
21. 21. Dispositif à diode électroluminescente organique comprenant une structure obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications de procédé, ou une structure selon l'une quelconque des revendications de structure, la surface externe texturée du substrat étant agencée du côté couche(s) électroluminescente (s) organique(s), 20 la structure à surface externe texturée étant sous une première électrode sous jacente au(x) couche(s) électroluminescente(s) organique(s).