WO2008119899A2 - Substrat porteur d'une electrode discontinue, dispositif electroluminescent organique l'incorporant, et leurs fabrications - Google Patents

Substrat porteur d'une electrode discontinue, dispositif electroluminescent organique l'incorporant, et leurs fabrications Download PDF

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WO2008119899A2
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Svetoslav Tchakarov
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Saint-Gobain Glass France
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Definitions

  • the present invention relates to a carrier substrate of a discontinuous electrode for organic electroluminescent device, the organic electroluminescent device incorporating it and their fabrications.
  • the known organic electroluminescent systems or OLED comprise a material or a stack of organic electroluminescent materials supplied with electricity by electrodes flanking it in the form of electroconductive layers.
  • the upper electrode is a reflective metal layer, for example aluminum
  • the lower electrode is a transparent layer based on indium oxide, generally the indium oxide doped with tin better known under the abbreviation ITO of thickness of the order of 100 to 150 nm.
  • ITO abbreviation
  • this ITO layer has a number of disadvantages. Firstly, the material and the high temperature deposition method (350 ° C.) to improve the conductivity generate additional costs. The resistivity per square remains relatively high (of the order of 10 ⁇ dividedled) unless the thickness of the layers is increased beyond 150 nm, which results in a decrease in the transparency and an increase in the surface roughness. creating spike effects that drastically reduce the life and reliability of the OLED.
  • the lower electrode is discontinuous, typically forming parallel strips of electrodes, each illuminating strip being connected in series.
  • the Applicant has found that it is possible to have uniform illumination on illuminated strips of large areas.
  • a filling factor ("fill factor" in English) satisfactory, corresponding to the illuminating surface ratio on the total surface of the device, it is necessary to drastically reduce the distance between the electrode strips using costly photolithography.
  • the document EP1521305 thus proposes a lower electrode based on ITO in the form of zones of electrodes connected in series separated by etching lines invisible to the naked eye and filled with an insulating material, this by photolithography.
  • the upper electrode is a continuous reflecting electrode and the lower electrode a continuous ITO layer surmounted by metal lines, generally made of aluminum and possibly organized in a grid, these metal lines aiming at improving the properties of Electroconductivity of the ITO layer for more uniform illumination over large areas.
  • the lines are thin, of the order of 100 ⁇ m wide, and are obtained by photolithography with a masking in a photosensitive resin typically of thickness of about 400 nm. This photosensitive resin is retained on the lines for passivation purposes in order to avoid short circuits between the lower electrode and the upper electrode.
  • This lower electrode is expensive and unreliable because a single point of short circuit contaminates the entire surface, making the electroluminescent device defective.
  • the aim of the invention is to obtain a lower electrode which, while ensuring a uniformity of illumination over large areas, a satisfactory filling factor, is reliable, inexpensive and preferably easy to manufacture , especially on an industrial scale.
  • the subject of the present invention is a substrate for an organic electroluminescent device carrying, on a main surface, a discontinuous electrode comprising successively, from the substrate: a doped or non-doped metal oxide-based contact layer, single or mixed a metallic functional layer with intrinsic property of electrical conductivity, based on silver, having a functional layer thickness of less than 100 nm, an overlayer for the adaptation of the work function, in particular based on a metal oxide, doped or not, simple or mixed, the electrode having a square resistance of less than or equal to 5 ⁇ / square, or even less than or equal to 4 ⁇ / square, for a functional layer thickness of less than 100 nm, preferably less than or equal to 50 nm.
  • the discontinuous electrode according to the invention is further in the form of at least one row of electrode zones, with electrode zones (preferably all zones) having a first dimension of at least 3 cm in the direction of said row, preferably at least 5 cm, the electrode areas of the row being spaced apart by a so-called intraranged distance less than or equal to 0.5 mm. And insulating material fills the space between the electrode areas of the row (and preferably the space of any adjacent rows) and overflows over the electrode areas.
  • the electroconductive properties of the electrode according to the invention are made possible by the choice of a multilayer multilayer with a silver-based functional layer, which is also less expensive than an ITO functional layer because of the nature of the material used. electrode and manufacturing feasible at room temperature, for example, by spraying or evaporation.
  • the electrically conductive properties allow the uniformity of the illumination for each illuminating zone defined by the relatively large chosen electrode areas (at least 3 cm), this without penalizing the transparency nor generating roughness, the functional layer thickness being limited.
  • the ratio between the brightness (measured in Cd / m 2 ) in the center and on any edge of this illuminating zone can thus be greater than or equal to 0 , 7, still more preferably greater than or equal to 0.8.
  • the resin covers the possibly irregular edges of the electrode areas. These covered areas are therefore not illuminating which reinforces the possibility of uniform lighting.
  • the width of each covered edge may preferably be less than 100 ⁇ m, or less or equal to 50 microns for example between 10 and 30 microns.
  • each electrode zone provides a high fill factor without the need for photolithography to create the electrode areas. Since the electrode is organized in one or more rows, a defective electrode area does not interfere with the operation of the other electrode areas.
  • the thickness (total) of ITO, or even (mainly) oxide based on indium in the electrode may be less than or equal to 40 nm, or even 30 nm.
  • the total thickness of the electrode may be less than or equal to 250 ⁇ m; even more preferably at 150 nm to promote the extraction of light.
  • the electrode according to the invention may be over a large surface, for example an area greater than or equal to 0.02 m 2 or even 0.5 m 2 or 1 m 2 .
  • the intraranged distance can be at least 20 microns, to limit short circuits between the edges, preferably between 50 microns and 250 microns, especially between 100 and 250 microns.
  • the discontinuous electrode can be obtained without photolithography, for example:
  • Sub-masking consists in depositing the discontinuous mask, typically parallel lines possibly in a grid.
  • This mask is soluble material with a solvent (water, alcohol, acetone ...) neutral for the electrode.
  • the mask can be deposited by screen printing, by ink jet. A full layer of electrode material is then deposited and the mask is dissolved, thereby creating the gaps between the electrode regions (preferably in the form of parallel lines).
  • the insulating material also covers the edges of the (more) peripheral electrode areas.
  • an acrylic or polyamide resin may be chosen, for example the Wepelan resins known as SD2154E and SD2954.
  • the insulating material preferably organic, in particular polymeric material, is chosen from screen-printed insulating material, in particular an acrylic or polyamide resin, insulating material deposited by ink jet, for example the ink described in patent US 6 986 982, or still deposited by roll coating.
  • the silkscreened insulating material typically forms irregular edges, which are wavy due to the screen screen meshes.
  • the inkjet deposited material typically has a profile in the form of "cup” ("coffee cups”), the edges being thickened.
  • the electrode comprises a plurality of rows parallel to each other, the rows of electrode zones being spaced apart by a so-called interangular distance less than or equal to 0.5 mm, preferably between 100 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • These rows may preferably be electrically insulated from each other by an insulating resin such as already described, in particular screen-printed or ink-jet deposited.
  • the spaces between rows can be preferably manufactured by laser or under masking, by chemical screen printing with the etching paste.
  • Each electrode zone can be a solid geometric pattern (square, rectangle, round ). From one row to another, the patterns can be shifted, for example for a staggered arrangement.
  • the electrode areas may be of substantially identical shape and / or size.
  • the electrode areas may be of substantially distinct shape and / or size.
  • the dimension of the electrode zone may be any, for example at least 3 cm, 5 cm or even about ten cm (10 cm and beyond).
  • the electrode according to the invention can present:
  • a square resistor less than or equal to 5 ⁇ / square for a thickness of (each) functional layer less than or equal to 20 nm, and a light transmission TL of greater than or equal to 60%, even more preferentially at 70% and a factor of Absorption A
  • the TL may preferably be measured on a thin substrate, for example of the order of one millimeter, and TL of the order of 90%, for example a silicosocalocalic glass.
  • the surface of the electrode may be of roughness RMS (otherwise called Rq) preferably less than or equal to 2 nm, and even more preferably less than or equal to 1, 5 nm or even less than or equal to 1 nm in order to avoid defects of spikes.
  • RMS also called Rq
  • Roughness RM S stands for "Root Mean Square” roughness. It's about a measuring the value of the mean square deviation of the roughness. This roughness RM S, concretely, thus quantifies on average the height of the peaks and troughs of roughness, with respect to the average height. Thus, an RM S roughness of 2 nm means a double peak amplitude. It can be measured in various ways: for example, by atomic force microscopy, by a mechanical point system (using, for example, the measuring instruments marketed by VEECO under the name DEKTAK), by optical interferometry. on a square micrometer by atomic force microscopy, and on a larger surface, of the order of 50 micrometers to 2 millimeters for mechanical systems with tip.
  • This low roughness is particularly achieved when the substrate comprises between the bottom layer and the contact layer a non-crystallized smoothing layer of a mixed oxide, said smoothing layer being disposed immediately under said contact layer and being made of another material than that of the contact layer.
  • the smoothing layer is preferably an oxide-based mixed oxide layer of one or more of the following metals: Sn, Si, Ti, Zr, Hf, Zn, Ga, In and in particular is a layer mixed zinc oxide and optionally doped tin oxide or a mixed indium tin oxide (ITO) layer or a mixed indium zinc oxide layer (IZO).
  • the smoothing layer preferably has a geometric thickness between 0.1 and 30 nm and more preferably between 0.2 and 10 nm.
  • the functional layer is based on pure silver or alloy or doped with Au, Al, Pt, Cu, Zn, In, Si, Zr, Mo, Ni, Cr, Mg, Mn, Co, Sn, Pd.
  • Au gold, Al, Pt, Cu, Zn, In, Si, Zr, Mo, Ni, Cr, Mg, Mn, Co, Sn, Pd.
  • silver doped with Pd or a gold-copper alloy or a silver-gold alloy there may be mentioned, for example, silver doped with Pd or a gold-copper alloy or a silver-gold alloy.
  • the functional layer may be deposited by a vacuum deposition technique, in particular by evaporation or preferably by magnetic field assisted sputtering, especially at room temperature.
  • a high conductivity is particularly desired one can choose preferably a pure material. If mechanical properties remarkable are particularly sought, one can choose preferably a doped material or alloyed.
  • a silver-based layer is chosen for its conductivity and transparency.
  • the thickness of the functional layer based on silver may be between 3 to 20 nm, preferably between 5 to 15 nm. In this range of thicknesses, the electrode remains transparent.
  • the thickness of the silver-based functional layer may further be between 20 to 50 nm to switch from operation mainly in transmission, to operation mainly in reflection.
  • the output work adaptation overlay can have a work output Ws from 4.5 eV and preferably greater than or equal to 5 eV.
  • the overlayer for adapting the output work may preferably be based on at least one of the following metal oxides: indium oxide, zinc oxide, molybdenum oxide and nickel oxide, which are preferably under stoichiometric for the adaptation of the output work, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, tin oxide, silicon oxide.
  • the metal oxide can be doped typically between 0.5 and 5%. These are in particular S-doped tin oxide, or Al (AZO) doped zinc oxide, Ga (GZO), B, Sc, or Sb for a better stability of the deposition process, and or increase the electrical conductivity.
  • S-doped tin oxide or Al (AZO) doped zinc oxide, Ga (GZO), B, Sc, or Sb for a better stability of the deposition process, and or increase the electrical conductivity.
  • the overlayer may be based on a mixed oxide, in particular a mixed zinc oxide and tin oxide Sn x Zn y O z generally non stoichiometric and under amorphous phase, or a mixed oxide of indium and tin (ITO), a mixed oxide of indium and zinc (IZO).
  • a mixed oxide in particular a mixed zinc oxide and tin oxide Sn x Zn y O z generally non stoichiometric and under amorphous phase
  • ITO indium and tin
  • IZO mixed oxide of indium and zinc
  • the overlay may be a monolayer or a multilayer. This layer is preferably of thickness (total) between 3 and 50 nm even more preferably between 5 and 20 nm.
  • the substrate may be preferably planar.
  • the substrate may be transparent (especially for emission through the susbtrate).
  • the substrate may be rigid, flexible or semi-flexible.
  • This substrate may be large, for example, top surface to 0.02 m 2, or even 0.5 m 2 or 1 m 2 and with an electrode substantially occupying the surface (the structuring zones).
  • the substrate may be a plastic, for example polycarbonate, polyethylene terephthalate PET, polyethylene naphthalate PEN, polymethyl methacrylate PMMA.
  • the substrate is preferably glass, in particular of silicosodocalcic glass.
  • the substrate may advantageously be a glass having an absorption coefficient of less than 2.5 m 1 , preferably less than 0.7 m 1 at the wavelength of the OLED radiation (s).
  • the thickness of the selected glass substrate may be at least 0.35 mm, preferably at least 1 mm, for example. This reduces the number of internal reflections and thus extract more radiation guided in the glass, thus increasing the luminance of the light zone.
  • the edges of the wafer may also be reflective, and preferably comprise a mirror, to ensure optimum recycling of the guided radiation and edges, forms with the main face associated with the OLED system an external angle greater than or equal to 45 ° and less than 90 °, preferably greater than or equal to 80 °, to redirect the radiation over a larger extraction zone. The slice can be thus beveled.
  • the electrode may comprise, under the functional layer, preferably a base layer, capable of forming an alkaline barrier
  • the basecoat may be a barrier to the alkali underlying the electrode. It protects from any pollution the contact layer or any other layer above (pollution that may cause mechanical defects such as delamination), further preserves the electrical conductivity of the functional metal layer. It also prevents the organic structure of an OLED device from being polluted by alkalis, thereby significantly reducing the life of the OLED.
  • the alkali migration can occur during the manufacture of the device, causing unreliability, and / or subsequently reducing its life.
  • the primer improves the bonding properties of the contact layer without significantly increasing the roughness of the stack of layers, even when one or more layers are interposed between the primer layer. and the contact layer.
  • the primer is preferably strong, easy and fast to deposit according to different techniques. It can be deposited, for example by a pyrolysis technique, especially in the gas phase (a technique often referred to by the abbreviation of CVD, for "Chemical Vapor Deposition”). This technique is interesting for the invention because appropriate settings of the deposition parameters make it possible to obtain a very dense layer for a reinforced barrier.
  • the primer may be optionally doped with aluminum to make its vacuum deposit more stable.
  • the bottom layer (monolayer or multilayer, optionally doped) may be between 10 and 150 nm thick, more preferably between 20 and 100 nm.
  • the bottom layer may preferably be:
  • SiON silicon oxynitride
  • SiONC silicon oxycarbonitride
  • nitriding of the primer is slightly under stoichiometric.
  • It can be based on silicon oxycarbide and with tin to enhance the properties of anti acid etching in the case of a chemical screen printing.
  • Si nitride is very fast to deposit and forms an excellent barrier to alkalis.
  • thanks to its high optical index relative to the carrier substrate makes it possible to adapt the optical properties of the electrode by preferably playing on the thickness of this base layer. This thus makes it possible, for example, to adjust the color in transmission when the electrode is transparent or in reflection when the opposite face of the carrier substrate is a mirror.
  • the electrode may preferably comprise an etching stop layer, in particular a chemical layer, under the contact layer (or even on the optional and distinct primer), in particular a layer based on tin oxide, this layer of etching stop being in particular of thickness between 10 and
  • the etch stop layer may protect the substrate and / or the primer, particularly in the case of chemical screen printing etching.
  • the etching stop layer may be part of or be the bottom layer: it may preferably be based on silicon nitride or it may be a layer which is based on silicon dioxide. silicon oxide or based on silicon oxynitride or on the basis of silicon oxycarbide or based on silicon oxycarbonitride and with tin to enhance by anti-etch property, layer of general formula SnSiOCN.
  • Silicon nitride is very fast to deposit and forms an excellent barrier to alkalis, as already indicated.
  • it thanks to its high optical index relative to the carrier substrate, it allows to adapt the optical properties of the electrode by preferably playing on the thickness of the base layer / etch stop.
  • the contact layer may preferably be directly under the silver-based functional layer (excluding any thin blocking layer) and serve as an adhesion and / or wetting layer of the functional layer.
  • the contact layer may preferably be based on at least one of the following metal oxides stoichiometric or not: chromium oxide, indium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, molybdenum oxide, zirconium oxide, antimony oxide, tantalum oxide, silica oxide or even tin oxide.
  • the metal oxide can be doped typically between 0.5 and 5%. It is in particular zinc oxide doped with Al (AZO), Ga (GZO), or even with B, Sc, or Sb for a better stability of deposition process or even tin oxide doped with F or S.
  • AZO zinc oxide doped with Al
  • GZO Ga
  • B, Sc, or Sb for a better stability of deposition process or even tin oxide doped with F or S.
  • the contact layer may be based on a mixed oxide, in particular a mixed oxide of zinc and tin Sn x Zn y O z which is generally non-stoichiometric and in an amorphous phase, or of a mixed oxide of indium and of tin (ITO), a mixed oxide of indium and zinc (IZO).
  • the contact layer may be a monolayer or a multilayer. This layer is preferably of thickness (total) between 3 and 30 nm, more preferably between 5 and 20 nm.
  • a layer which is not toxic is preferably chosen, an easy and / or rapid layer to be produced, possibly transparent if necessary, in particular a doped or non-doped layer based on ITO, IZO, Sn x Zn y O z , ZnO x .
  • a layer of crystalline nature is preferably more preferably selected in a preferred growth direction to promote heteroepitaxy of the functional silver-based metal layer.
  • a ZnOx zinc oxide layer is preferably preferred, with preferably less than 1 x, even more preferably between 0.88 and 0.98, especially from 0.90 to 0.95.
  • This layer can be pure or doped with Al or Ga as already indicated.
  • the electrode may comprise, between the functional layer and the overcoat layer, a metal oxide-based protective layer against oxygen and / or or water, especially when the overlayer is thin (less than or equal to 20 nm).
  • the protective layer may preferably be based on at least one of the following metal oxides: indium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, silicon oxide , tin oxide.
  • the metal oxide can be doped typically between 2 and 5%. It is in particular S-doped tin oxide, or Al-doped ZnO doped zinc oxide (AZO) for a better stability, Ga (GZO) to increase the conductivity, or even B , Sc, or Sb.
  • S-doped tin oxide or Al-doped ZnO doped zinc oxide (AZO) for a better stability, Ga (GZO) to increase the conductivity, or even B , Sc, or Sb.
  • the protective layer may be based on a mixed oxide, in particular a zinc and tin oxide Sn x Zn y O z that is generally non-stoichiometric and in an amorphous phase, or a mixed oxide of indium and aluminum oxide.
  • the protective layer may be a monolayer or a multilayer This layer is preferably of thickness (total) between 3 and 90 nm even more preferably between 5 and 30 nm.
  • this layer dedicated to the protection allows a greater freedom in the choice of the overlayer only chosen to have optimal surface properties including surface work adaptation for OLEDs.
  • a protective layer which is easy and / or fast to produce is preferably transparent, in particular a layer, doped or non-doped, based on ITO, IZO, Sn x Zn y O z , ZnO x .
  • a layer based on ZnOx zinc oxide is preferably used, with x preferably less than 1, preferably between 0.88 and 0.98, especially from 0.90 to 0.95.
  • This layer can be pure or doped as already indicated.
  • This layer is particularly adapted to be directly on the functional layer without degrading its transparency or its electrical conductivity.
  • the contact layer and the protective layer are identical in nature, in particular pure zinc oxide, doped or even alloyed, and preferably the overcoat is ITO.
  • the total thickness (with the primer) can be between 30 nm and 250 nm, or even 150 nm.
  • the stack of thin layers producing the electrode coating is preferably a functional monolayer coating, that is to say a single functional layer; however, it can be multi-layer functional and in particular two-layer functional.
  • the electrode may comprise successively: a metal oxide-based separating layer optionally comprising said protective layer, said smoothing layer, a second contact layer (in particular similar to the contact layer or at least the materials already mentioned), a second functional layer based on silver (in particular similar to the functional layer), and a possible blocking coating (in particular similar to the possible coating overblocking or to at least in the materials already mentioned).
  • the electrode can be obtained by a succession of deposits made by a technique using vacuum such as cathodic sputtering possibly assisted by magnetic field.
  • Blocking coating arranged (s) directly under, on or on each side of each functional metal layer including a base silver, the coating underlying the functional layer, towards the substrate, as a bonding, nucleation and / or protective coating, and the coating overlying the functional layer as a protective coating or "Sacrificial" in order to avoid the alteration of the functional metallic layer by etching and / or migration of oxygen of a layer which overcomes it, or even by oxygen migration if the layer which surmounts it is deposited by cathodic sputtering in the presence of oxygen.
  • blocking coating arranged (s) directly under, on or on each side of each functional metal layer including a base silver, the coating underlying the functional layer, towards the substrate, as a bonding, nucleation and / or protective coating, and the coating overlying the functional layer as a protective coating or "Sacrificial" in order to avoid the alteration of the functional metallic layer by etching and / or migration of oxygen of a layer which overcomes it, or even by
  • the functional metal layer can thus be disposed directly on at least one underlying blocking coating and / or directly under at least one overlying blocking coating, each coating having a thickness of preferably between 0.5 and 5 nm.
  • a layer or coating deposit (comprising one or more layers) is carried out directly under or directly on another deposit, it is that there can be no interposition of 'no layer between these two deposits.
  • At least one blocking coating preferably comprises a metal layer, nitride and / or metal oxide, based on at least one of the following metals: Ti, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Zr , Hf, Al, Nb, Ni, Cr, Mo, Ta, W, or based on an alloy of at least one of said materials.
  • a blocking coating may consist of a layer based on niobium, tantalum, titanium, chromium or nickel or an alloy from at least two of said metals, such as a nickel-chromium alloy.
  • a thin blocking layer forms a protective layer or even a "sacrificial" layer which makes it possible to avoid the deterioration of the metal of the functional metallic layer, in particular in one and / or the other of the following configurations: if the layer which overcomes the functional layer is deposited using a reactive plasma (oxygen, nitrogen, etc.), for example if the oxide layer which surmounts it is deposited by cathodic sputtering, if the composition of the layer which overcomes the functional layer is likely to vary during industrial manufacture (evolution of deposition conditions such as wear of a target, etc.), especially if the stoichiometry of a layer of oxide and / or nitride type evolves, thus modifying the quality of the layer functional and therefore the properties of the electrode (square resistance, light transmission, ...), - if the electrode coating undergoes subsequent heat treatment.
  • a reactive plasma oxygen, nitrogen, etc.
  • the composition of the layer which overcomes the functional layer is likely to vary during industrial manufacture (evolution of de
  • This protective or even sacrificial layer significantly improves the reproducibility of the electrical and optical properties of the electrode. This is very important for an industrial approach where only a low dispersion of electrode properties is acceptable.
  • a thin blocking layer based on a metal chosen from niobium Nb, tantalum Ta, titanium Ti, chromium Cr or nickel Ni or an alloy from at least two of these is particularly preferred.
  • metals including niobium and tantalum (Nb / Ta), niobium and chromium (Nb / Cr) or tantalum and chromium (Ta / Cr) or nickel and chromium (Ni / Cr) alloys .
  • This type of layer based on at least one metal has a particularly important effect of entrapment ("getter" effect).
  • a thin metal blocking layer can be easily manufactured without altering the functional layer.
  • This metal layer may preferably be deposited in an inert atmosphere (that is to say without voluntary introduction of oxygen or nitrogen) consisting of noble gas (He, Ne, Xe, Ar, Kr). It is not excluded or annoying that on the surface this metal layer is oxidized during the subsequent deposition of a metal oxide layer.
  • Such a thin metal blocking layer also makes it possible to obtain excellent mechanical strength (resistance to abrasion, especially to scratches).
  • metal blocking layer it is necessary to limit the thickness of the metal layer and thus the light absorption to maintain a sufficient light transmission for the transparent electrodes.
  • the thin blocking layer can be partially oxidized.
  • This layer is deposited in non-metallic form and is thus not deposited in stoichiometric form, but in sub-stoichiometric form, of the MO x type, where M represents the material and x is a number less than the stoichiometry of the oxide of the material or type MNO x for an oxide of two materials M and N (or more).
  • M represents the material
  • x is a number less than the stoichiometry of the oxide of the material or type MNO x for an oxide of two materials M and N (or more).
  • TiO x , NiCrO x may be mentioned.
  • x is preferably between 0.75 and 0.99 times the normal stoichiometry of the oxide.
  • x For a monoxide, it is possible in particular to choose x between 0.5 and 0.98 and for a x-dioxide between 1.5 and 1.98.
  • the thin blocking layer is based on TiO x and x can be in particular such that 1, 5 ⁇ x ⁇ 1, 98 or 1, 5 ⁇ x ⁇ 1, 7, or even 1, 7 ⁇ x ⁇ 1, 95.
  • the thin blocking layer may be partially nitrided. It is therefore not deposited in stoichiometric form, but in sub-stoichiometric form, of the type MN y , where M represents the material and y is a number less than the stoichiometry of the nitride of the material, y is preferably between 0 , 75 times and 0.99 times the normal stoichiometry of nitride.
  • the thin blocking layer can also be partially oxynitrided.
  • This thin oxidized and / or nitrided blocking layer can be easily manufactured without altering the functional layer. It is preferably deposited from a ceramic target, in a non-oxidizing atmosphere preferably consisting of noble gas (He, Ne, Xe, Ar, Kr).
  • the thin blocking layer may be preferably nitride and / or substoichiometric oxide for further reproducibility of electrical and optical properties of the electrode.
  • the thin blocking layer chosen under stoichiometric oxide and / or nitride may be preferably based on a metal chosen from at least one of the following metals: Ti, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Zr, Hf, Al, Nb, Ni, Cr, Mo, Ta, W, or an oxide of a stoichiometric alloy based on at least one of these materials.
  • a metal selected from niobium Nb, tantalum Ta, titanium Ti, chromium Cr or nickel Ni or an alloy from at least two of these metals, especially an alloy of niobium and tantalum (Nb / Ta), niobium and chromium (Nb / Cr) or tantalum and chromium (Ta / Cr) or nickel and chromium (Ni / Cr).
  • the substoichiometric metal nitride it is also possible to choose a silicon nitride SiN x or aluminum AlNx or chromium Cr N x layer, or TiN x titanium or nitride of several metals such as NiCrN x .
  • the thin blocking layer may have an oxidation gradient, for example M (N) OH with variable X 1 , the part of the blocking layer in contact with the functional layer is less oxidized than the part of this layer furthest away of the functional layer using a particular deposition atmosphere.
  • the blocking coating may also be multilayer and in particular comprise: on the one hand an "interface" layer immediately in contact with said functional layer, this interface layer being made of a material based on oxide, nitride or non-stoichiometric metal oxynitride, such as those mentioned above, on the other hand, at least one layer of a metallic material, such as those mentioned above, layer immediately in contact with said "interface" layer.
  • the interface layer may be an oxide, nitride, or oxynitride of a metal or metal that is or is present in the eventual adjacent metal layer.
  • the invention also relates to an organic electroluminescent device comprising at least one carrier substrate, in particular a glass substrate, provided with:
  • discontinuous lower electrode as defined above, thus forming at least one lower electrode zone row, at least one discontinuous layer of organic electroluminescent material (s) in the form of zones electroluminescent layers arranged on the electrode areas,
  • a discontinuous upper electrode with an electroconductive layer in the form of electrode zones arranged on the electroluminescent layer areas.
  • the electroluminescent layer areas are shifted from the lower electrode areas in the row direction and the lower electrode areas are shifted from the electroluminescent electrode areas in the row direction.
  • the current flows from an upper electrode area to the adjacent lower electrode area.
  • the lower electrode may form a single row of lower electrode areas, and in the direction perpendicular to that row, the upper electrode and the electroluminescent layer may be discontinuous to form a plurality of parallel rows.
  • the device can be organized into a plurality of substantially parallel electroluminescent rows spaced apart by less than 0.5 mm, each row being capable of being connected in series.
  • the distance between the electroluminescent zones of distinct rows may be greater than the distance between the zones of the same row, preferably from 100 ⁇ m, in particular between 100 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • each row can thus be independent. If one of the zones in each row is defective, the entire row still works. And the adjacent rows are intact.
  • the lower electrode may comprise a plurality of rows of lower electrode zones and the electroluminescent layer and the upper electrode reproduce these rows (offset in the row direction).
  • connections are possible: - a single serial connection of all the electroluminescent zones, a set of serial and parallel connections, serial connections specific to each row.
  • electrical junction pads in the form of an electroconductive layer of material identical to the upper electrode material are connected to peripheral edges of lower electrode areas, possibly covering an underlying insulating resin.
  • the organic electroluminescent device according to the invention can be supplied with or without the current leads.
  • Two continuous or discontinuous current feed strips forming a portion of a collector or a current distributor may respectively be electrically connected to peripheral edges of lower electrode regions, preferably via junction regions. , and with peripheral edges of upper electrode areas.
  • These current feed strips may preferably be between 0.5 to 10 ⁇ m thick and 0.5 mm wide and may be in various forms:
  • a metal monolayer of one of the following metals Mo, Al, Cr, Nd or of a metal alloy such as MoCr, AlNd,
  • a metal multilayer from the following metals: Mo, Al, Cr, Nd, such as MoCr / Al / MoCr,
  • enamel conductive for example silver and screen printed, - preferably conductive material or charged with conductive particles and deposited by inkjet, for example silver ink such as ink TEC PA 030 TM of InkTec Nano Silver Paste Inks, - Conductive polymer doped or not with metals, silver for example.
  • TCC Transparent Conductive Coating in English
  • Ag Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt In or Mo
  • the upper electrode may be an electroconductive layer advantageously chosen from metal oxides, in particular the following materials: doped zinc oxide, especially aluminum ZnO: Al or gallium ZnO: Ga, or else indium oxide doped, especially tin (ITO) or zinc doped indium oxide (IZO).
  • metal oxides in particular the following materials: doped zinc oxide, especially aluminum ZnO: Al or gallium ZnO: Ga, or else indium oxide doped, especially tin (ITO) or zinc doped indium oxide (IZO).
  • TCO layer for Transparent Conductive Oxide in English
  • TCO layer for Transparent Conductive Oxide in English
  • the OLED device can produce monochromatic light, especially blue and / or green and / or red, or be adapted to produce white light.
  • mixture of compounds in a single layer, stack on the face of the electrodes of three organic structures (green red emission, blue) or two organic structures (yellow and blue), a series of three organic adjacent organic structures (emission red green, blue), on the face of the electrodes an organic structure in one color and on the other side suitable phosphor layers.
  • the OLED device may comprise a plurality of adjacent organic electroluminescent systems, each emitting white light or, in a series of three, red, green and blue light, the systems being for example connected in series. Each row can for example emit according to a given color.
  • the device can be part of a multiple glazing, including a vacuum glazing or with air knife or other gas.
  • the device can also be monolithic, to understand a monolithic glazing to gain compactness and / or lightness.
  • the OLED system may be glued or preferably laminated with another flat substrate said cover, preferably transparent such as a glass, using a lamination interlayer, in particular extraclair.
  • the laminated glazings usually consist of two rigid substrates between which is disposed a sheet or a superposition of polymer sheets of the thermoplastic type.
  • the invention also includes so-called "asymmetrical" laminated glazings using a particularly rigid carrier substrate of the glass type and as a substrate covering one or more protective polymer sheets.
  • the invention also includes laminated glazings having at least one interlayer sheet based on a single or double-sided adhesive polymer of the elastomer type (that is to say not requiring a lamination operation in the conventional sense of the term, laminating imposing heating generally under pressure to soften and adhere the thermoplastic interlayer sheet).
  • the means for securing the cover and the carrier substrate may then be a lamination interlayer, in particular a sheet of thermoplastic material, for example polyurethane (PU), polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), or resin multi-component or multi-component thermally crosslinkable (epoxy, PU) or ultraviolet (epoxy, acrylic resin). It is preferably (substantially) of the same size as the cover and the substrate.
  • PU polyurethane
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • resin multi-component or multi-component thermally crosslinkable epoxy, PU
  • ultraviolet epoxy, acrylic resin
  • the lamination interlayer may make it possible to prevent bending of the bonnet, particularly for devices of large dimensions, for example with an area greater than 0.5 m 2 .
  • EVA offers many advantages:
  • thermoplastic lamination interlayer may be preferred to a cast resin cover because it is both easier to implement, more economical and is possibly more watertight.
  • the interlayer optionally comprises a network of electroconductive son embedded in its so-called internal surface facing the upper electrode, and / or an electroconductive layer or electroconductive strips on the inner surface of the cover.
  • the OLED system can be preferably placed inside the double glazing, with a particularly inert gas blade (argon for example).
  • argon for example
  • a coating having a given functionality on the opposite side of the carrier substrate of the electrode according to the invention or on an additional substrate. It may be an anti-fog layer (using a hydrophilic layer), anti-fouling (photocatalytic coating comprising at least partially crystallized TiCb in anatase form), or an anti-reflection stack of type for example
  • the invention also relates to the various applications that can be found in these OLEDS devices, forming one or more transparent and / or reflecting light surfaces (mirror function) arranged both outside and inside.
  • the device can form (alternative or cumulative choice) an illuminating, decorative, architectural, (etc.) system, a signaling display panel - for example of the drawing, logo, alphanumeric signage type, in particular an emergency exit sign .
  • the OLED device can be arranged to produce a uniform light, especially for uniform illumination, or to produce different light areas of the same intensity or distinct intensity.
  • the organic electroluminescent system produces a direct light region, and another light zone is obtained by extraction of OLED radiation which is guided by total reflections in the thickness of the selected glass substrate.
  • the extraction zone may be adjacent to the OLED system or on the other side of the substrate.
  • the extraction zone (s) can be used, for example, to reinforce the illumination provided by the direct light zone, in particular for an architectural type of lighting, or to signal the luminous panel.
  • the extraction zone or zones are preferably in the form of band (s) of light, in particular uniform (s), and preferably arranged (s) on the periphery of one of the faces. These strips can for example form a very bright frame.
  • the extraction is obtained by at least one of the following means arranged in the extraction zone: a diffusing layer, preferably based on mineral particles and preferably with a mineral binder, the substrate made diffusing, in particular texture or rough.
  • the two main faces may each have a direct light area.
  • an illuminating window can in particular be produced. Improved lighting of the room is not achieved at the expense of light transmission.
  • this also makes it possible to control the level of reflection, for example to comply with the anti-glare standards in force for building facades.
  • the device in particular transparent by part (s) or entirely, can be any device. More generally, the device, in particular transparent by part (s) or entirely, can be any device.
  • an external luminous glazing such as an external luminous glazing, an internal light partition or a part (part of) luminous glass door in particular sliding,
  • a transport vehicle such as a luminous roof, a (part of) side window light, an internal light partition of a land vehicle, aquatic or aerial (car, truck train, plane, boat etc),
  • - intended for urban or professional furniture such as a bus shelter panel, a wall of a display, a jewelery display or of a window, a wall of a greenhouse, an illuminating slab, - intended for interior furnishing, a shelf or furniture element, a facade of a piece of furniture, an illuminating slab, a ceiling lamp, an illuminating tablet refrigerator, an aquarium wall, - for the backlighting of electronic equipment, including display screen or display, possibly dual screen, such as a television or computer screen, a touch screen.
  • display screen or display possibly dual screen, such as a television or computer screen, a touch screen.
  • the small screen being preferably associated with a Fresnel lens to focus the light.
  • one of the electrodes may be reflective or a mirror may be disposed on the opposite side of the OLED system, if it is desired to favor illumination of only one side in the direct light region. It can also be a mirror.
  • the illuminated panel can be used for lighting a bathroom wall or a kitchen worktop, to be a ceiling lamp.
  • OLEDs are generally dissociated into two major families depending on the organic material used. If the electroluminescent layers are small molecules, we speak of
  • the organic electroluminescent material of the thin layer consists of evaporated molecules such as, for example, AlQ_3 complex (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum), DPVBi (4,4 '- (diphenylvinylene biphenyl)), DMQA (dimethyl quinacridone) or DCM (4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4-dimethylaminostyryl) -4H-pyran).
  • the emitting layer can also be for example a layer of 4,4 ', 4 ! Tris (2-phenylpyridine) -tri (N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA) doped with iridium [Ir (ppy) 3].
  • an SM-OLED consists of a hole injection layer stack or "HIL" for "HoIe Injection
  • hole injection layer is copper phthalocyanine (CuPC)
  • the hole-transporting layer may be, for example, N, N'-Bis (naphthalenyl) -N, N'-bis ( phenyl) benzidine (alpha-NPB).
  • the electron transport layer may be composed of tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq ⁇ ) or bathophenanthroline (BPhen).
  • the upper electrode may be an Mg / Al or LiF / Al layer. Examples of organic electroluminescent stacks are for example described in US6645645.
  • organic electroluminescent layers are polymers, it is called PLED (Polymer Light Emitting Diodes in English).
  • the organic electroluminescent material of the thin layer consists of these polymers (pLEDs), for example PPV for poly (p ⁇ ra-phenylene vinylene), PPP (poly (p ⁇ r ⁇ -phenylene), and DO-PPP (poly (2 decyloxy-1,4-phenylene), MEH-PPV (poly [2- (2'-ethylhexyloxy) -5-methoxy-1,4-phenylene vinylene)]), CN-PPV (poly [2,5] -bis (hexyloxy) -1,4-phenylene- (1-cyanovinylene)]) or PDAF (poly (dialkylfluorene), the polymer layer is also associated with a layer which promotes the injection of holes (HIL) constituted by example of PEDT / PSS (poly (3,4-ethylene-dioxythiophene / poly (4-styrene sulfonate)).
  • HIL injection of holes
  • PLED An example of PLED consists of a following stack:
  • PEDOT poly(styrenesulphonate)
  • phenyl poly (p-phenylenevinylenene) PH-PPV 50 nm.
  • the upper electrode may be a layer of Ca.
  • the invention also relates to the method of manufacturing the discontinuous lower electrode as defined previously comprising:
  • an etching step without photolithography to form the lower electrode zones in one or more parallel rows, an insulating resin filling step (organic material, polymeric being preferred) by screen printing and / or ink jet, between the electrode zones and projecting over the edges of the electrode zones,
  • the etching step without photolithography may comprise (consist of):
  • Laser ablation etching may be used preferably when the minimum distance is greater than or equal to 150 ⁇ m.
  • Sub-masking by screen printing is preferred if the areas to be etched are wider than 100 ⁇ m.
  • Ink-jet masking is preferred if the areas to be etched are narrower than 100 ⁇ m.
  • the method may also include a step of manufacturing current supply tape (s), for example by screen printing and / or by ink jet as already indicated.
  • the invention also relates to the method of the organic electroluminescent device comprising: - a step of forming said discontinuous lower electrode, in one or more parallel rows, as defined above,
  • a step of forming the electroluminescent zones by deposition of the electroluminescent material (s) on a mask in the form of an organized network of lines, for example metallic, in particular aluminum or ferroelectric (chromium, nickel, etc.), following first and second directions crossed, the lines in the second direction being thicker.
  • lines for example metallic, in particular aluminum or ferroelectric (chromium, nickel, etc.)
  • This mask can be manufactured for example from a metal sheet which is made for example by electrogravure.
  • the thick lines reinforce the rigidity of the thin lines intended to create the intra-row spaces. This facilitates alignment and limits the risk of short circuits.
  • the method may comprise forming the electrical bonding pads at the lower peripheral peripheral electrode regions of the separate array by depositing the at least one upper electrode material.
  • FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of an organic electroluminescent device, which comprises a lower electrode according to the invention; - FIG. 2 is a diagrammatic view from above of the device of FIG.
  • FIG. 1 voluntarily very schematic, shows in section an organic electroluminescent device 10 (emission through the substrate or "bottom emission” in English).
  • FIG. 2 illustrates a schematic view from above of the device 10.
  • the organic electroluminescent device 10 comprises a plane substrate of clear or extraclear silica-soda-lime glass 1 of 0.7 mm thick, provided on one of its main faces successively:
  • a discontinuous top reflecting electrode 5a to 5c, 200 nm thick discontinuous in the form of three parallel rows in the X direction each having three upper electrode regions 5a to 5c, 5 'to 5'c, 5 "to 5" c, in squares of approximately 3 cm by 3 cm, the distance d3 (along X) between adjacent upper electrode zones of the same row being less than 50 ⁇ m, for example of the order of 25 ⁇ m, for a satisfactory filling factor.
  • the space between the lower electrode areas 2a to 2 "c and the edges of the lower electrode zones 2a to 2" c are passive by an insulating resin 3, such as an acrylic resin, polyamide, a few microns of thickness, width L1 along X (within the same row) and the following 1 Y (between two distinct rows) respectively greater than or equal to dl and 1, for example of the order of 250 microns, resin deposited by screen printing.
  • an insulating resin 3 such as an acrylic resin, polyamide, a few microns of thickness, width L1 along X (within the same row) and the following 1 Y (between two distinct rows) respectively greater than or equal to dl and 1, for example of the order of 250 microns, resin deposited by screen printing.
  • the distance of 2 (along Y) between zones of adjacent electroluminescent layers of distinct rows is less than or equal to L'1, for example between 100 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • the distance of 3 (along Y) between adjacent upper electrode zones of distinct rows being less than or equal to L'1, for example between 100 ⁇ m and 200 ⁇ m.
  • Each row is connected in series.
  • the electroluminescent squares 4a to 4c, 4'a to 4'c, 4 "to 4" c are shifted from 25 to 60 microns along X relative to the lower electrode squares 2a to 2c, 2 'to 2 c, 2 "a to 2" c and the upper electrode squares 5a to 5c, 5'a to 5'c, 5 "to 5" c are shifted from 25 to 60 ⁇ m along X in relation to the electroluminescent squares 4a to 4c, 4a to 4c, 4 to 4c.
  • the current thus passes from an electrode zone greater than the adjacent lower electrode region 5a to 2b, 5b to 2c.
  • a simple and reliable way to make the electroluminescent squares consists in arranging on the lower electrode, in particular by means of markings on the 4 corners of the glass 1, a metal mask in the form of first and second perpendicular lines.
  • the first lines are thin, of width less than 50 microns (giving d2), for example of the order of 25 microns, and are positioned parallel to Y near the passive edges.
  • the second lines are thicker in width (giving 2) between 100 ⁇ m and 250 ⁇ m and are positioned parallel to X. These thick lines reinforce the first lines, tend them, the spaces between electroluminescent zones of the same row are thus lines sharp and straight.
  • a simple and weak way of producing the upper electrode squares consists in arranging on the electroluminescent squares the mask already used, shifted along X from 25 to 60 ⁇ m.
  • the fill factor is about 0.98.
  • the ratio between the brightness (measured in Cd / m 2 ) in the center of each illuminating square and on any edge of this illuminating square is of the order of 0.8.
  • the brightness of the device 10 may be at least 1000 Cd / m 2 .
  • the device is powered with a low voltage, for example 24 V or 12 V (automotive applications, etc.) and the current is of the order of 50 mA and fluctuates little within a row.
  • a low voltage for example 24 V or 12 V (automotive applications, etc.) and the current is of the order of 50 mA and fluctuates little within a row.
  • peripheral lower electrode edges 2a, 2 'a, 2 "a are not covered by the electroluminescent squares and are in electrical connection with electrical junction strips 5a to 5d, for example of width of the order of cm following X and of the order 3 cm following Y.
  • electrical junction strips 5a to 5d for example of width of the order of cm following X and of the order 3 cm following Y.
  • These bands of junctions 5a to 5d can be made at the same time as the upper electrode, especially in the same material (s).
  • a first current feed band 61 is formed, preferably having a thickness of between 0.5 and 10 ⁇ m, for example 5 ⁇ m, with a width of X of 5 cm and under form for example of a metal layer in one of the metals following: Mo, Al, Cr, Nd or alloy such as MoCr, AlNd or multilayer such as MoCr / Al / MoCr,
  • 1 can be zero.
  • the first current supply band 61 is discontinuous between 2a and 2'a and the second current supply band 62 is discontinuous between 5'c and 5'c.
  • the first current supply band 61 is discontinuous between 2a and 2'a, 2'a and 2 "a and the second current supply band 62 is discontinuous between 5c and 5'c, 5'c and 5 "c.
  • the lower electrode 2 has 2 "c discontinuous, chosen transparent, comprises a stack of layers of the type - a contact layer (adhesion) selected from ZnOx doped or not,
  • a protective layer chosen from ZnOx, SnxZnyOz, ITO or IZO, the contact layer and the protective layer against water and / or oxygen being of identical nature,
  • the lower electrode 2a at 2 "c has the following characteristics:
  • the layers based on SnZn: SbO x are deposited by reactive sputtering using a target of zinc and antimony-doped tin containing by weight 65% Sn, 34% Zn and 1% Sb. at a pressure of 0.2 Pa and in an argon / oxygen atmosphere.
  • the Ti layers are deposited using a titanium target under a pressure of 0.8 Pa in a pure argon atmosphere.
  • the lower electrode 2 to 2 may alternatively also be a semitransparent electrode
  • the organic electroluminescent system 4a at 4 "c discontinuous is for example a SM-OLED of following structure
  • the reflective top electrode 5a to 5c discontinuous may be in particular metal including silver or aluminum base.
  • the set of layers 2, 4 and 5 was deposited by magnetic field assisted sputtering at room temperature.
  • An EVA type sheet can be used to flick the glass 1 to another glass preferably with the same characteristics as the glass 1.
  • the face of the glass turned towards the EVA sheet is provided with a given stack of functionality.

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Abstract

La présente invention a pour objet un substrat pour dispositif électroluminescent organique (10), porteur d'une électrode discontinue (2a à 2'c) à couche fonctionnelle métallique à propriété intrinsèque de conductivité électrique, entre une couche de contact et une surcouche, l'électrode présentant une résistance carrée inférieure ou égale à 5 Ω/carré pour une épaisseur de couche fonctionnelle inférieure à 100 nm, l'électrode étant sous forme d'au moins une rangée de zones d'électrode, chaque zone d'électrode présentant une première dimension (l) d'au moins 3 cm dans Ia direction (X) de ladite rangée, les zones d'électrode de chaque rangée étant espacées entre elles par une distance dite intrarangée (d1) inférieure ou égale à 0,5 mm. La présente invention a également pour objet un dispositif électroluminescent organique (10) l'incorporant ainsi que les fabrications de cette électrode et de ce dispositif.

Description

SUBSTRAT PORTEUR D'UNE ELECTRODE DISCONTINUE, DISPOSITIF ELECTROLUMINESCENT ORGANIQUE L'INCORPORANT,
ET LEURS FABRICATIONS
La présente invention a pour objet un substrat porteur d'une électrode discontinue pour dispositif électroluminescent organique, le dispositif électroluminescent organique l'incorporant et leurs fabrications.
Les systèmes électroluminescents organiques connus ou OLED (pour « Organic Light Emitting Diodes » en anglais) comportent un matériau ou un empilement de matériaux électroluminescents organiques alimenté en électricité par des électrodes l'encadrant sous forme de couches électroconductrices.
De manière classique, l'électrode supérieure est une couche métallique réfléchissante par exemple en aluminium, et l'électrode inférieure est une couche transparente à base d'oxyde d'indium, généralement l'oxyde d'indium dopé à l'étain plus connu sous l'abréviation ITO d'épaisseur de l'ordre de 100 à 150 nm. Cependant, cette couche d'ITO présente un certain nombre d'inconvénients. En premier lieu, la matière et le procédé de dépôt à température élevé (3500C) pour améliorer la conductivité engendrent des surcoûts. La résistivité par carré reste relativement élevée (de l'ordre de 10 Ω parcarré) à moins d'augmenter l'épaisseur des couches au delà de 150 nm ce qui résulte en une diminution de la transparence et en une augmentation de la rugosité de surface créant des défauts de pointes (spike effect en anglais) qui réduisent drastiquement la durée de vie et la fiabilité de l'OLED.
En outre, pour séparer électriquement les électrodes, l'électrode inférieure est discontinue, formant typiquement des bandes parallèles d'électrodes, chaque bande éclairante étant connectée en série. Or, la demanderesse a constaté qu'il n'est possible d'avoir un éclairage uniforme sur des bandes éclairantes de grandes surfaces. En outre, pour obtenir un facteur de remplissage (« fill factor » en anglais) satisfaisant, correspondant au ratio surface éclairante sur la surface totale du dispositif, il est nécessaire de réduire drastiquement la distance entre les bandes d'électrodes en utilisant des techniques de photolithographie coûteuses. Le document EP1521305 propose ainsi une électrode inférieure à base d'ITO sous forme de zones d'électrodes connectées en série séparées par des lignes de gravure invisibles à l'œil nu et remplies par une matière isolante, ceci par photolithographie. Dans d'autres dispositifs connus, l'électrode supérieure est une électrode réfléchissante continue et l'électrode inférieure une couche d'ITO continue surmontée de lignes métalliques, généralement en aluminium et éventuellement organisées en grille, ces lignes métalliques visant à améliorer les propriétés d'électroconductivité de la couche d'ITO pour un éclairage plus uniforme sur des grandes surfaces. Et pour obtenir un facteur de remplissage satisfaisant, les lignes sont fines, de largeur de l'ordre de 100 μm, et sont obtenues par photolithographie avec un masquage en une résine photosensible typiquement d'épaisseur d'environ 400 nm. Cette résine photosensible est conservée sur les lignes à des fins de passivation afin d'éviter les courts circuits entre l'électrode inférieure et l'électrode supérieure.
Cette électrode inférieure est onéreuse et manque de fiabilité car un simple point de court circuit contamine toute la surface, rendant le dispositif électroluminescent défectueux.
Le but que se fixe l'invention est l'obtention d'une électrode inférieure qui, tout en garantissant une uniformité de l'éclairage sur des grandes surfaces, un facteur de remplissage satisfaisant, soit fiable, peu onéreuse et de préférence facile à fabriquer, notamment à l'échelle industrielle.
A cet effet, la présente invention a pour objet un substrat pour dispositif électroluminescent organique, porteur sur une face principale d'une électrode discontinue comportant successivement, à partir du substrat: une couche de contact à base d'oxyde métallique, dopée ou non, simple ou mixte une couche fonctionnelle métallique à propriété intrinsèque de conductivité électrique, à base d'argent, d'épaisseur de couche fonctionnelle inférieure à 100 nm, une surcouche pour l'adaptation du travail de sortie, notamment à base d'oxyde métallique, dopé ou non, simple ou mixte, l'électrode présentant une résistance par carré inférieure ou égale à 5 Ω/carré, voire inférieure ou égale 4 Ω/carré, pour une épaisseur de couche fonctionnelle inférieure à 100 nm, de préférence inférieure ou égale à 50 nm.
L'électrode discontinue selon l'invention est en outre sous forme d'au moins une rangée de zones d'électrode, avec des zones d'électrodes (de préférence toutes les zones) présentant une première dimension d'au moins 3 cm dans la direction de ladite rangée, préférentiellement d'au moins 5 cm, les zones d'électrode de la rangée étant espacées entre elles par une distance dite intrarangée inférieure ou égale à 0,5 mm. Et de la matière isolante remplit l'espace entres les zones d'électrode de la rangée (et de préférence l'espace des rangées voisines éventuelles) et déborde sur les zones d'électrode.
Les propriétés électroconductrices de l'électrode selon l'invention sont rendues possibles par le choix d'un empilement multicouche à couche fonctionnelle à base d'argent, en outre moins onéreuse qu'une couche fonctionnelle en ITO de par la nature du matériau d'électrode et la fabrication réalisable à température ambiante, par exemple, par pulvérisation ou évaporation.
Les propriétés électronductrices permettent l'uniformité de l'éclairage pour chaque zone éclairante définie par les zones d'électrode choisies relativement étendues (au moins 3 cm), ceci sans pénaliser la transparence ni générer de la rugosité, l'épaisseur de couche fonctionnelle étant limitée.
Typiquement, pour une, des ou chaque zone éclairante associée à une zone d'électrode, le rapport entre la brillance (mesurée en Cd/ m2) au centre et sur un bord quelconque de cette zone éclairante peut être ainsi supérieur ou égal à 0,7, encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 0,8.
La passivation par la matière isolante permet d'éviter les courts-circuits entre les électrodes de l'OLED. En outre, la résine couvre les bords éventuellement irréguliers des zones d'électrode. Ces zones recouvertes ne sont donc pas éclairantes ce qui renforce la possibilité d'un éclairage uniforme. Toutefois, pour un facteur de remplissage satisfaisant, la largeur de chaque bordure recouverte peut être de préférence de moins de 100 μm, voir inférieure ou égale à 50 μm par exemple entre 10 et 30 μm.
La limitation supérieure de la distance intrarangée et l'étendue de chaque zone d'électrode assure un facteur de remplissage élevé sans nécessité de recourir à de la photolithographie pour créer les zones d'électrode. L'électrode étant organisée en une ou plusieurs rangées, une zone d'électrode défectueuse ne perturbe pas le fonctionnement des autres zones d'électrode.
L'épaisseur (totale) d'ITO, voire d'oxyde (majoritairement) à base d'indium dans l'électrode peut être inférieure ou égale à 40 nm, voire à 30 nm. L'épaisseur totale de l'électrode peut être inférieure ou égale à 250 μm ; encore plus préférentiellement à 150 nm pour favoriser l'extraction de lumière.
L'électrode selon l'invention peut être sur une grande surface par exemple une surface supérieure ou égale à 0,02 m2 voire même 0,5 m2 ou 1 m2.
La distance intrarangée peut être d'au moins 20 μm, pour limiter les courts circuits entre les bords, de préférence entre 50 μm et 250 μm, notamment entre 100 et 250 μm.
De manière avantageuse, l'électrode discontinue peut être obtenue sans photolithographie par exemple :
- par gravure laser, formant typiquement des bourrelets, - et/ ou par sous masquage,
- et/ ou par sérigraphie chimique d'une pâte de gravure, notamment une pâte à base d'acide, formant typiquement des bords irréguliers qui sont ondulés du fait des mailles de T'écran de sérigraphie, techniques bien maitrisées industriellement et peu onéreuses. Le sous masquage consiste à déposer le masque discontinu, typiquement des lignes parallèles éventuellement en grille. Ce masque est en matière soluble par un solvant (eau, alcool, acétone...) neutre pour l'électrode. Le masque peut être déposé par sérigraphie, par jet d'encre. On dépose ensuite une pleine couche en matière d'électrode et on dissout le masque créant ainsi les espaces entre zones d'électrode (de préférence sous forme de lignes parallèles).
Dans une conception préférée de l'invention, la matière isolante couvre également les bords des zones d'électrode (les plus) périphériques. On peut choisir comme matière isolante par exemple une résine acrylique ou polyamide, par exemple les résines Wepelan dénommées SD2154E and SD2954.
Préférablement, pour réduire (encore) les coûts de fabrication; la matière isolante, de préférence organique, notamment polymérique, est choisie parmi de la matière isolante sérigraphiée, notamment une résine acrylique ou polyamide, de la matière isolante déposée par jet d'encre, par exemple l'encre décrite dans le brevet US6986982, ou encore déposée par enduction au rouleau.
La matière isolante sérigraphiée forme typiquement des bords irréguliers, qui sont ondulés du fait des mailles de T'écran de sérigraphie. La matière déposée par jet d'encre a typiquement un profil en forme de « coupe » (« coffee cups » en anglais), les bords étant épaissis.
Préférablement, pour une liberté de choix des connexions électriques, l'électrode comporte une pluralité de rangées parallèles entre elles, les rangées de zones d'électrode étant espacées entre elles par une distance dite interangée inférieure ou égale à 0,5 mm, de préférence entre 100 μm et 250μm.
Ces rangées peuvent être de préférence isolées électriquement entre elles par une résine isolante notamment telle que déjà décrite, notamment sérigraphiée ou déposée par jet d'encre. Comme les espaces intrarangées, les espaces entre rangées peuvent être fabriqués de préférence par laser ou sous masquage, par sérigraphie chimique avec la pâte de gravure.
Chaque zone d'électrode peut être un motif géométrique plein (carré, rectangle, rond...). D'une rangée à l'autre, les motifs peuvent être décalés, par exemple pour un arrangement en quinconce.
Au sein d'une même rangée, les zones d'électrodes peuvent être de forme et/ ou de taille sensiblement identiques.
D'une rangée à l'autre, les zones d'électrodes peuvent être de forme et/ ou de taille sensiblement distinctes. Dans la direction perpendiculaire à la rangée, la dimension de la zone d'électrode peut être quelconque, par exemple d'au moins 3 cm, 5 cm voire d'une dizaine de cm ( 10 cm et au-delà). Avantageusement, l'électrode selon l'invention peut présenter :
- une résistance carrée inférieure ou égale à 5 Ω/carré pour une épaisseur de (chaque) couche fonctionnelle inférieure ou égale à 20 nm, et une transmission lumineuse TL supérieure ou égale à 60%, encore plus préférentiellement à 70% et un facteur d'absorption A
(donné par 1 -RL-TL) inférieur à 10%, ce qui rend son utilisation en tant qu'électrode transparente particulièrement satisfaisante, pour un dispositif électroluminescent à émission par l'arrière (« bottom émission » en anglais), - une résistance carrée inférieure ou égale à 3 Ω/carré pour une épaisseur de (chaque) couche fonctionnelle à partir de 20 nm, de préférence inférieure ou égale à 1 ,8 Ω/carré, ainsi qu'un rapport TL sur RL entre 0, 1 et 0,7 et un facteur d'absorption A inférieur à 10%, ce qui rend son utilisation en tant qu'électrode semi transparente particulièrement satisfaisante, pour un dispositif électroluminescent à émission par l'arrière et l'avant,
- une résistance carrée inférieure ou égale à 1 Ω/carré pour une épaisseur de (chaque) couche fonctionnelle à partir de 50 nm, de préférence inférieure ou égale à 0,6 Ω/carré, combinée de préférence une réflexion lumineuse RL supérieure ou égale à 70%, encore plus préférentiellement à 80%, ce qui rend son utilisation en tant qu'électrode réfléchissante particulièrement satisfaisante, pour un dispositif électroluminescent à émission par l'avant (« top émission » en anglais). La TL peut être de préférence mesurée sur un substrat mince, par exemple de l'ordre du mm, et de TL de l'ordre de 90% par exemple un verre silicosodocalcique.
La surface de l'électrode peut être de rugosité RMS (autrement appelé Rq) de préférence inférieure ou égale à 2 nm, et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 1 ,5 nm voire inférieure ou égale à 1 nm afin d'éviter les défauts de pointes.
La rugosité R. M. S signifie rugosité « Root Mean Square ». Il s'agit d'une mesure consistant à mesurer la valeur de l'écart quadratique moyen de la rugosité. Cette rugosité R. M. S, concrètement, quantifie donc en moyenne la hauteur des pics et creux de rugosité, par rapport à la hauteur moyenne. Ainsi, une rugosité R. M. S de 2 nm signifie une amplitude de pic double. Elle peut être mesurée de différentes manières : par exemple, par microscopie à force atomique, par un système mécanique à pointe (utilisant par exemple les instruments de mesure commercialisés par la société VEECO sous la dénomination DEKTAK), par interférométrie optique La mesure se fait généralement sur un micromètre carré par microscopie à force atomique, et sur une surface plus importante, de l'ordre de 50 micromètres à 2 millimètres pour les systèmes mécaniques à pointe.
Cette faible rugosité est en particulier atteinte lorsque le substrat comporte entre la couche de fond et la couche de contact une couche de lissage non cristallisée en un oxyde mixte, ladite couche de lissage étant disposée immédiatement sous ladite couche de contact et étant en un autre matériau que celui de la couche de contact.
La couche de lissage est, de préférence, une couche d'oxyde mixte à base d'oxyde d'un ou de plusieurs des métaux suivants : Sn, Si, Ti, Zr, Hf, Zn, Ga, In et notamment est une 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).
La couche de lissage présente, de préférence, une épaisseur géométrique entre 0, 1 et 30 nm et de préférence encore comprise entre 0,2 et 10 nm.
La couche fonctionnelle est à base d'argent pur ou allié ou dopé avec Au, Al, Pt, Cu, Zn, In, Si, Zr, Mo, Ni, Cr, Mg, Mn, Co, Sn, Pd. On peut citer par exemple de l'argent dopé au Pd ou un alliage or cuivre ou un alliage argent or.
On peut déposer la couche fonctionnelle par une technique de dépôt sous vide, notamment par évaporation ou de préférence par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique, notamment à température ambiante.
Si une haute conductivité est particulièrement recherchée on peut choisir de préférence un matériau pur. Si des propriétés mécaniques remarquables sont particulièrement recherchées, on peut choisir de préférence un matériau dopé ou allié.
On choisit une couche à base d'argent pour sa conductivité et sa transparence. L'épaisseur de la couche fonctionnelle à base d'argent peut être comprise entre 3 à 20 nm, préférentiellement comprise entre 5 à 15 nm. Dans cette gamme d'épaisseurs, l'électrode demeure transparente. L'épaisseur de la couche fonctionnelle à base d'argent peut en outre être comprise entre 20 à 50 nm pour basculer d'un fonctionnement principalement en transmission, à un fonctionnement principalement en réflexion. La surcouche d'adaptation du travail de sortie peut avoir un travail de sortie Ws à partir de 4,5 eV et de préférence supérieur ou égal à 5 eV.
La surcouche pour l'adaptation du travail de sortie peut être de préférence à base de l'un au moins des oxydes métalliques suivants : oxyde d'indium, oxyde de zinc, oxyde de molybdène et oxyde de nickel, qui sont préférence sous stoechiométriques pour l'adaptation du travail de sortie, oxyde d'aluminium, oxyde de titane, oxyde de zirconium, oxyde de tantale, oxyde d'étain, oxyde de silicium.
L'oxyde métallique peut être dopé typiquement, entre 0,5 et 5 %. Il s'agit en particulier d'oxyde d'étain dopé par S, ou d'oxyde de zinc dopé par Al (AZO), Ga (GZO), B, Sc, ou Sb pour une meilleure stabilité du procédé de dépôt, et/ ou augmenter la conductivité électrique.
La surcouche peut être à base d'oxyde mixte, notamment d'un oxyde mixte de zinc et d'étain SnxZnyOz généralement non stoechiométrique et sous phase amorphe, ou d'un oxyde mixte d'indium et d'étain (ITO), d'un oxyde mixte d'indium et de zinc (IZO).
La surcouche peut être une monocouche ou une multicouche. Cette couche est de préférence est d'épaisseur (totale) entre 3 et 50 nm encore plus préférentiellement entre 5 et 20 nm.
On choisit de préférence une surcouche avec une conductivité électrique supérieure à 10 6 S. cm- 1, voire ICH S. cm- 1, couche facile et/ou rapide à réaliser, transparente, notamment une surcouche, dopée ou non, à base d'ITO, IZO, SnxZnyOz, ZnO,, NiOx, MoOx, In2O3. Cette surcouche pouvant être de préférence la dernière couche, on préfère tout particulièrement une surcouche dlTO qui est stable et permet qui plus est de conserver les technologies existantes pour la fabrication et l'optimisation de la structure organique OLED tout en maîtrisant les coûts. Le substrat peut être de préférence plan.
Le substrat peut être transparent (en particulier pour une émission à travers le susbtrat). Le substrat peut être rigide, flexible ou semi-flexible.
Ses faces principales peuvent être rectangulaires, carrées ou même de toute autre forme (ronde, ovale, polygonale...). Ce substrat peut être de grande taille par exemple de surface supérieure à 0,02m2 voire même 0.5 m2 ou 1 m2 et avec une électrode occupant sensiblement la surface (aux zones de structuration près).
Le substrat peut être un plastique, par exemple un polycarbonate, un polyéthylène téréphtalate PET, un polyéthylène naphtalate PEN, unpolyméthacrylate de méthyle PMMA.
Le substrat est de préférence verrier, notamment en verre silicosodocalcique. Le substrat peut être avantageusement un verre présentant un coefficient d'absorption inférieur à 2,5 m 1, de préférence inférieur à 0,7 m 1 à la longueur d'onde du ou des rayonnements OLEDs. On choisit par exemple des verres silicosodocalciques avec moins de
0,05% de Fe III ou de Fe2θ3, notamment le verre Diamant de Saint-Gobain Glass, le verre Optiwhite de Pilkington, le verre B270 de Schott. On peut choisir toutes les compositions de verre extraclair décrites dans le document WO04/025334. Dans une configuration choisie d'une émission du système OLED à travers l'épaisseur du substrat transparent (émission par l'arrière), une partie du rayonnement émis est guidé dans le substrat.
Aussi, dans une conception avantageuse de l'invention, l'épaisseur du substrat choisi verrier peut être d'au moins 0,35 mm, de préférence d'au moins 1 mm, par exemple. Cela permet de diminuer le nombre de réflexions internes et extraire ainsi plus du rayonnement guidé dans le verre, augmentant ainsi la luminance de la zone lumineuse. Les bords de la tranche, peuvent en outre être réfléchissants, et comporter de préférence un miroir, pour assurer un recyclage optimal du rayonnement guidé et les bords, forme avec la face principale associée au système OLED un angle externe supérieur ou égal à 45° et inférieur à 90°, de préférence supérieur ou égal à 80°, pour rediriger les rayonnements sur une plus large zone d'extraction. La tranche peut être ainsi biseautée.
L'électrode peut comporter sous la couche fonctionnelle de préférence une couche de fond, susceptible de former une barrière aux alcalins
La couche de fond peut être une barrière aux alcalins sous jacents à l'électrode. Elle protège de toute pollution la couche de contact ou tout autre couche sus jacente (pollutions qui peuvent entraîner des défauts mécaniques tels que des délaminations), préserve en outre la conductivité électrique de la couche métallique fonctionnelle. Elle évite aussi que la structure organique d'un dispositif OLED ne soit polluée par les alcalins réduisant de fait considérablement la durée de vie de l'OLED.
La migration des alcalins peut intervenir pendant la fabrication du dispositif, engendrant un manque de fiabilité, et/ ou postérieurement, réduisant sa durée de vie.
La couche de fond améliore les propriétés d'accrochage de la couche de contact sans accroître notablement la rugosité de l'ensemble, de l'empilement de couches, même en cas d'interposition d'une ou de plusieurs couche entre la couche de fond et la couche de contact.
La couche de fond est de préférence robuste, facile et rapide à déposer suivant différentes techniques. On peut la déposer, par exemple par une technique de pyrolyse, notamment en phase gazeuse (technique souvent désignée par l'abréviation anglaise de C.V.D, pour « Chemical Vapor Déposition »). Cette technique est intéressante pour l'invention car des réglages appropriés des paramètres de dépôt permettent d'obtenir une couche très dense pour une barrière renforcée. La couche de fond peut être éventuellement dopée à l'aluminium pour rendre son dépôt sous vide plus stable. La couche de fond (monocouche ou multicouche, éventuellement dopée) peut être d'épaisseur entre 10 et 150 nm, encore plus préférentiellement entre 20 et 100 nm. La couche de fond peut être de préférence :
- à base d'oxyde de silicium (de formule générale SiO),
- à base d'oxycarbure de silicium (de formule générale SiOC), - à base de nitrure de silicium (de formule générale SiN), en particulier à
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- à base d'oxynitrure de silicium (de formule générale SiON),
- à base d'oxycarbonitrure de silicium (de formule générale SiONC).
Il est possible que la nitruration de la couche de fond soit légèrement sous stœchiométrique.
Elle peut être à base d'oxycarbure de silicium et avec de l'étain pour renforcer des propriétés d'anti gravure acide dans le cas d'une sérigraphie chimique.
On peut préférer tout particulièrement une couche de fond (essentiellement) en nitrure de silicium SiβN/t, dopé ou non. Le nitrure de silicium est très rapide à déposer et forme une excellente barrière aux alcalins. En outre, grâce à son indice optique élevé par rapport au substrat porteur permet d'adapter les propriétés optiques de l'électrode en jouant de préférence sur l'épaisseur de cette couche de fond. Cela permet ainsi d'ajuster par exemple la couleur en transmission lorsque l'électrode est transparente ou en réflexion lorsque la face opposée du substrat porteur est un miroir.
L' électrode peut comprendre de manière préférentielle une couche d'arrêt de gravure, notamment chimique, sous la couche de contact (voire sur la couche de fond éventuelle et distincte), notamment une couche à base d'oxyde d'étain, cette couche d'arrêt de gravure étant notamment d'épaisseur entre 10 et
100 nm, encore plus préférentiellement entre 20 et 60 nm.
La couche d'arrêt de gravure peut protéger le substrat et/ ou la couche de fond, notamment dans le cas de la gravure par sérigraphie chimique.
Grâce la couche d'arrêt de gravure, la couche de fond reste présente même dans la les zones gravées (« patterned » en anglais)). Aussi, la migration des alcalins, par effet de bord, entre le substrat dans une zone gravée et une partie d'électrode adjacente (voire une structure organique) peut être stoppée. Tout particulièrement, par souci de simplicité, la couche d'arrêt de gravure peut faire partie ou être la couche de fond : elle peut être de préférence être à base de nitrure de silicium ou elle peut être une couche qui est à base de d'oxyde de silicium ou à base d'oxynitrure de silicium ou à base d'oxycarbure de silicium ou encore à base d'oxycarbonitrure de silicium et avec de l'étain pour renforcer par propriété d'anti gravure, couche de formule générale SnSiOCN.
On peut préférer tout particulièrement une couche de fond / arrêt de gravure (essentiellement) en nitrure de silicium SiβN/t, dopé ou non. Le nitrure de silicium est très rapide à déposer et forme une excellente barrière aux alcalins, comme déjà indiqué. En outre, grâce à son indice optique élevé par rapport au substrat porteur, il permet d'adapter les propriétés optiques de l'électrode en jouant de préférence sur l'épaisseur de cette couche de fond / arrêt de gravure.
Cela permet ainsi d'ajuster par exemple la couleur en transmission lorsque l'électrode est transparente ou en réflexion lorsque la face opposée du substrat porteur est un miroir.
La couche de contact peut être de préférence directement sous la couche fonctionnelle à base d'argent (hors fine couche de blocage éventuelle) et servir de couche d'adhésion et/ ou de mouillage de la couche fonctionnelle.
La couche de contact peut être de préférence à base de l'un au moins des oxydes métalliques suivants stoechiométriques ou non : oxyde de chrome, oxyde d'indium, oxyde de zinc, oxyde d'aluminium, oxyde de titane, oxyde de molybdène, oxyde de zirconium, oxyde d'antimoine, oxyde de tantale, oxyde de silice, voire oxyde d'étain.
L'oxyde métallique peut être dopé typiquement, entre 0,5 et 5 %. Il s'agit en particulier d'oxyde de zinc dopé par Al (AZO), Ga (GZO), voire par B, Sc, ou Sb pour une meilleure stabilité de procédé de dépôt voire d'oxyde d'étain dopé par F ou S.
La couche de contact peut être à base d'oxyde mixte notamment d'un oxyde mixte de zinc et d'étain SnxZnyOz généralement non stoechiométrique et sous phase amorphe, ou d'un oxyde mixte d'indium et d'étain (ITO), d'un oxyde mixte d'indium et de zinc (IZO). La couche de contact peut être une monocouche ou une multicouche. Cette couche est de préférence est d'épaisseur (totale) entre 3 et 30 nm encore plus préférentiellement entre 5 et 20 nm.
On choisit de préférence une couche qui n'est pas toxique, une couche facile et/ ou rapide à réaliser, éventuellement transparente si nécessaire, notamment une couche dopée ou non à base d'ITO, IZO, SnxZnyOz, ZnOx.
On choisit encore plus préférentiellement une couche de nature cristalline suivant une direction de croissance privilégiée pour favoriser l'hétéroépitaxie de la couche métallique fonctionnelle à base d'argent. On préfère ainsi une couche d'oxyde de zinc ZnOx, avec préférentiellement x inférieur à 1, encore plus préférentiellement compris entre de 0,88 à 0,98, notamment de 0,90 à 0,95. Cette couche peut être pure ou dopée par Al ou par Ga comme déjà indiqué.
Dans une conception préférée de l'invention, pour prévenir encore davantage la corrosion de la couche fonctionnelle, l'électrode peut comprendre, entre la couche fonctionnelle et la surcouche, une couche à base d'oxyde métallique de protection contre l'oxygène et/ ou l'eau, tout particulièrement lors que la surcouche est mince (inférieure ou égale à 20 nm).
La couche de protection peut être de préférence à base de l'un au moins des oxydes métalliques suivants : oxyde d'indium, oxyde de zinc, oxyde d'aluminium, oxyde de titane, oxyde de zirconium, oxyde de tantale, oxyde de silicium, oxyde d'étain.
L'oxyde métallique peut être dopé typiquement, entre 2 et 5 %. Il s'agit en particulier d'oxyde d'étain dopé par S, ou d'oxyde de zinc dopé ZnO(x) dopé par Al (AZO) pour une meilleure stabilité, Ga (GZO) pour augmenter la conductivité, voire par B, Sc, ou Sb.
La couche de protection peut être à base d'oxyde mixte notamment d'un oxyde mixte de zinc et d'étain SnxZnyOz généralement non stoechiométrique et sous phase amorphe, ou d'un oxyde mixte d'indium et d'étain (ITO), d'un oxyde mixte d'indium et de zinc (IZO). La couche de protection peut être une monocouche ou une multicouche Cette couche est de préférence est d'épaisseur (totale) entre 3 et 90 nm encore plus préférentiellement entre 5 et 30 nm.
Naturellement, l'ajout de cette couche dédiée à la protection permet une plus grande liberté dans le choix de la surcouche uniquement choisie pour avoir des propriétés de surface optimales notamment d'adaptation du travail de surface pour les OLEDs.
On choisit de préférence une couche de protection facile et/ ou rapide à réaliser, transparente, notamment une couche, dopée ou non, à base d'ITO, IZO, SnxZnyOz, ZnOx.
On préfère en particulier une couche à base d'oxyde de zinc ZnOx, avec x de préférence inférieur à 1 , préférentiellement compris entre de 0,88 à 0,98, notamment de 0,90 à 0,95. Cette couche peut être pure ou dopée comme déjà indiqué. Cette couche est tout particulièrement adaptée pour être directement sur la couche fonctionnelle sans dégrader sa transparence ou sa conductivité électrique.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la couche de contact et la couche de protection sont de nature identique, en particulier de l'oxyde de zinc pur, dopé voire allié, et de préférence la surcouche est de l'ITO.
L'épaisseur totale (avec la couche de fond) peut être entre 30 nm et 250 nm, voire 150 nm.
L'empilement de couches minces réalisant le revêtement électrode est de préférence un revêtement monocouche fonctionnelle, c'est-à-dire à une seule couche fonctionnelle ; toutefois, il peut être pluri-couches fonctionnelles et notamment bi-couches fonctionnelles. Entre la couche fonctionnelle à base d'argent et la surcouche, l'électrode peut comprendre successivement : une couche séparatrice à base d'oxyde métallique comprenant éventuellement ladite couche de protection, ladite couche de lissage, une deuxième couche de contact (notamment similaire à la couche de contact ou à tout le moins en les matériaux déjà cités), une deuxième couche fonctionnelle à base d'argent (notamment similaire à la couche fonctionnelle), et un revêtement éventuel de blocage (notamment similaire au revêtement éventuel de surblocage ou à tout le moins en les matériaux déjà cités). L'électrode peut être obtenue par une succession de dépôts effectués par une technique utilisant le vide comme la pulvérisation cathodique éventuellement assistée par champ magnétique. Peuvent aussi être prévus un, voire deux, revêtement(s) très fin(s) appelé(s) « revêtement de blocage », disposé (s) directement sous, sur ou de chaque côté de chaque couche métallique fonctionnelle notamment à base d'argent, le revêtement sous-jacent à la couche fonctionnelle, en direction du substrat, en tant que revêtement d'accrochage, de nucléation et/ ou de protection, et le revêtement sus-jacent à la couche fonctionnelle en tant que revêtement de protection ou « sacrificiel » afin d'éviter l'altération de la couche métallique fonctionnelle par attaque et/ ou migration d'oxygène d'une couche qui le surmonte, voire aussi par migration d'oxygène si la couche qui le surmonte est déposée par pulvérisation cathodique en présence d'oxygène.
La couche métallique fonctionnelle peut ainsi être disposée directement sur au moins un revêtement de blocage sous-jacent et/ou directement sous au moins un revêtement de blocage sus-jacent, chaque revêtement présentant une épaisseur comprise de préférence entre 0,5 et 5 nm.
Au sens de la présente invention lorsqu'il est précisé qu'un dépôt de couche ou de revêtement (comportant une ou plusieurs couches) est effectué directement sous ou directement sur un autre dépôt, c'est qu'il ne peut y avoir interposition d'aucune couche entre ces deux dépôts.
Au moins un revêtement de blocage comprend, de préférence, une couche métallique, nitrure et/ ou oxyde métallique, à base d'au moins l'un des métaux suivants : Ti, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Zr, Hf, Al, Nb, Ni, Cr, Mo, Ta, W, ou à base d'un alliage d'au moins un desdits matériaux.
Par exemple, un revêtement de blocage peut être constitué d'une couche à base de niobium, tantale, titane, chrome ou nickel ou d'un alliage à partir d'au moins deux desdits métaux, comme un alliage de nickel-chrome.
Une fine couche de blocage forme une couche de protection voire même une couche « sacrificielle » qui permet d'éviter l'altération du métal de la couche métallique fonctionnelle, notamment dans l'une et/ ou l'autre des configurations suivantes : si la couche qui surmonte la couche fonctionnelle est déposée en utilisant un plasma réactif (oxygène, azote ...), par exemple si la couche d'oxyde qui la surmonte est déposée par pulvérisation cathodique, si la composition de la couche qui surmonte la couche fonctionnelle est susceptible de varier lors de la fabrication industrielle (évolution des conditions de dépôt type usure d'une cible etc.) notamment si la stœchiométrie d'une couche de type oxyde et/ou nitrure évolue, modifiant alors la qualité de la couche fonctionnelle et donc les propriétés de l'électrode (résistance carré, transmission lumineuse, ...), - si le revêtement électrode subit postérieurement au dépôt un traitement thermique.
Cette couche protectrice voire sacrificielle améliore significativement la reproductibilité des propriétés électriques et optiques de l'électrode. Cela est très important pour une démarche industrielle où seule une faible dispersion des propriétés des électrodes est acceptable.
On préfère en particulier une fine couche de blocage à base d'un métal choisi parmi le niobium Nb, le tantale Ta, le titane Ti, le chrome Cr ou le nickel Ni ou d'un alliage à partir d'au moins deux de ces métaux, notamment d'un alliage de niobium et de tantale (Nb /Ta), de niobium et de chrome (Nb /Cr) ou de tantale et de chrome (Ta/ Cr) ou de nickel et de chrome (Ni/ Cr). Ce type de couche à base d'au moins un métal présente un effet de piégeage (effet « getter ») particulièrement important.
Une fine couche de blocage métallique peut être aisément fabriquée sans altérer la couche fonctionnelle. Cette couche métallique peut être de préférence déposée dans une atmosphère inerte (c'est-à-dire sans introduction volontaire d'oxygène ou d'azote) constituée de gaz noble (He, Ne, Xe, Ar, Kr). Il n'est pas exclu ni gênant qu'en surface cette couche métallique soit oxydée lors du dépôt ultérieur d'une couche à base d'oxyde métallique.
La telle fine couche de blocage métallique permet en outre d'obtenir une excellente tenue mécanique (résistance à l'abrasion, aux rayures notamment).
Ceci est spécialement vrai pour des empilements qui subissent un traitement thermique, et donc une diffusion important d'oxygène ou d'azote lors de ce traitement.
Néanmoins, pour l'utilisation de couche de blocage métallique, il faut limiter l'épaisseur de la couche métallique et donc l'absorption lumineuse pour conserver une transmission lumineuse suffisante pour les électrodes transparentes.
La fine couche de blocage peut être partiellement oxydée. Cette couche est déposée sous forme non métallique et n'est donc pas déposée sous forme stœchiométrique, mais sous forme sous-stœchiométrique, du type MOx, où M représente le matériau et x est un nombre inférieur à la stœchiométrie de l'oxyde du matériau ou du type MNOx pour un oxyde de deux matériaux M et N (ou plus). On peut citer par exemple TiOx, NiCrOx. x est de préférence compris entre 0,75 fois et 0,99 fois la stœchiométrie normale de l'oxyde. Pour un monoxyde, on peut notamment choisir x entre 0,5 et 0,98 et pour un dioxyde x entre 1 ,5 et 1 ,98.
Dans une variante particulière, la fine couche de blocage est à base de TiOx et x peut être en particulier tel que 1 ,5 ≤ x ≤ 1 ,98 ou 1 ,5 < x < 1 ,7, voire 1 ,7 < x < 1 ,95.
La fine couche de blocage peut être partiellement nitrurée. Elle n'est donc pas déposée sous forme stœchiométrique, mais sous forme sous- stœchiométrique, du type MNy, où M représente le matériau et y est un nombre inférieur à la stœchiométrie de du nitrure du matériau, y est de préférence compris entre 0,75 fois et 0,99 fois la stœchiométrie normale du nitrure.
De la même manière, la fine couche de blocage peut aussi être partiellement oxynitrurée.
Cette fine couche de blocage oxydée et/ ou nitrurée peut être aisément fabriquée sans altérer la couche fonctionnelle. Elle est, de préférence, déposée à partir d'une cible céramique, dans une atmosphère non oxydante constituée de préférence de gaz noble (He, Ne, Xe, Ar, Kr). La fine couche de blocage peut être préférentiellement en nitrure et/ ou oxyde sous-stœchiométrique pour encore davantage de reproductibilité des propriétés électriques et optiques de l'électrode. La fine couche blocage choisie oxyde et/ ou nitrure sous stœchiométrique peut être, de préférence à base d'un métal choisi parmi l'un au moins des métaux suivants : Ti, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Zr, Hf, Al, Nb, Ni, Cr, Mo, Ta, W, ou d'un oxyde d'un alliage sous stœchiométrique à base d'au moins un de ces matériaux.
On préfère en particulier une couche à base d'un oxyde ou d'oxynitrure d'un métal choisi parmi le niobium Nb, le tantale Ta, le titane Ti, le chrome Cr ou le nickel Ni ou d'un alliage à partir d'au moins deux de ces métaux, notamment d'un alliage de niobium et de tantale (Nb/Ta), de niobium et de chrome (Nb /Cr) ou de tantale et de chrome (Ta/ Cr) ou de nickel et de chrome (Ni/Cr).
Comme nitrure métallique sous-stœchiométrique, on peut choisir aussi une couche en nitrure de silicium SiNx ou d'aluminium AlNx ou de chrome Cr Nx , ou de titane TiNx ou de nitrure de plusieurs métaux comme le NiCrNx. La fine couche de blocage peut présenter un gradient d'oxydation, par exemple M (N) OH avec X1 variable, la partie de la couche de blocage en contact avec la couche fonctionnelle est moins oxydée que la partie de cette couche la plus éloignée de la couche fonctionnelle en utilisant une atmosphère de dépôt particulière. Le revêtement de blocage peut aussi être multicouche et notamment comprendre : d'une part une couche « d'interface » immédiatement en contact avec ladite couche fonctionnelle, cette couche d'interface étant en un matériau à base d'oxyde, de nitrure ou d'oxynitrure métallique non stœchiométrique, tels que ceux précités, d'autre part, d'au moins une couche en un matériau métallique, tels que ceux précités, couche immédiatement en contact avec ladite couche « d'interface ».
La couche d'interface peut être un oxyde, un nitrure ou un oxynitrure d'un métal ou de métaux qui est ou sont présent(s) dans la couche métallique adjacente éventuelle. Lïnvention a trait également à un dispositif électroluminescent organique comportant au moins un substrat porteur, notamment verrier, muni :
- d'une électrode inférieure discontinue telle que définie précédemment, formant ainsi au moins une rangée de zone d'électrode inférieure, - d'au moins une couche discontinue en matériau(x) électroluminescente (s) organique (s) sous forme des zones de couche électroluminescente agencées sur les zones d'électrode,
- d'une électrode supérieure discontinue à couche électroconductrice sous forme de zones d'électrode agencées sur les zones de couche électroluminescente .
Et pour une connexion en série de la rangée, les zones de couche électroluminescente sont décalées des zones d'électrode inférieure dans la direction de la rangée et les zones d'électrode inférieure sont décalées des zones d'électrode électroluminescentes dans la direction de la rangée. On rappelle que dans une connexion série, le courant passe d'une zone d'électrode supérieure à la zone d'électrode inférieure adjacente.
L'électrode inférieure peut former une seule rangée de zones d'électrode inférieure, et suivant la direction perpendiculaire à cette rangée, l'électrode supérieure et la couche électroluminescente peuvent être discontinues pour former une pluralité de rangées parallèles.
Ainsi, de manière avantageuse, le dispositif peut être organisé en une pluralité de rangées électroluminescentes sensiblement parallèles et espacées entre elles de moins de 0,5 mm, chaque rangée étant susceptible d'être connectée en série. La distance entre les zones électroluminescentes de rangées distinctes peut être supérieure à la distance entre les zones d'une même rangée, de préférence à partir de 100 μm, notamment entre 100 μm et 250 μm.
Chaque rangée peut être ainsi indépendante. Si une des zones dans chaque rangée est défectueuse, la rangée entière fonctionne quand même. Et les rangées adjacentes sont intactes. Alternativement, l'électrode inférieure peut comprendre une pluralité de rangées de zones d'électrode inférieure et la couche électroluminescente et l'électrode supérieure reproduisent ces rangées (en décalé suivant la direction des rangées).
Divers types de connexions sont possibles : - une seule connexion en série de l'ensemble des zones électroluminescentes , un ensemble de connexion séries et parallèles, des connexions série propres à chaque rangée.
Dans un mode de réalisation préféré, des plages de jonction électrique sous forme d'une couche électroconductrice en matériau identique au matériau d'électrode supérieure sont en liaison avec des bords périphériques de zones d'électrode inférieure, en recouvrent éventuellement une résine isolante sous jacente.
Le dispositif électroluminescent organique selon l'invention peut être fourni avec ou sans les amenées de courant.
Deux bandes d'amenée de courant, continues ou discontinues, formant une partie d'un collecteur ou d'un distributeur de courant peuvent être respectivement en liaison électrique avec des bords périphériques de zones d'électrode inférieure, de préférence via de plages de jonction, et avec des bords périphériques de zones d'électrode supérieure.
Ces bandes d'amenée de courant peuvent être de préférence d'épaisseur comprise entre 0,5 à 10 μm et larges de 0,5 mm et peuvent être sous diverses formes :
- une monocouche métallique en l'un des métaux suivants : Mo, Al, Cr, Nd ou en alliage de métaux tels que MoCr, AlNd,
- une multicouche métallique à partir des métaux suivants : Mo, Al, Cr, Nd, telle que MoCr/ Al/ MoCr,
- de préférence en émail conducteur par exemple à l'argent et sérigraphié, - de préférence en matière conductrice ou chargée de particules conductrices et déposée par jet d'encre, par exemple encre à l'argent telle que l'encre TEC PA 030™ de InkTec Nano Silver Paste Inks, - en polymère conducteur dopé ou non par des métaux, de l'argent par exemple.
On peut aussi utiliser une couche mince métallique dite « TCC » (pour Transparent conductive coating en anglais) par exemple en Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt In, Mo, Au et typiquement d'épaisseur entre 5 et 50 nm en fonction de la transmission/ réflexion lumineuse souhaitée.
L'électrode supérieure peut être une couche électroconductrice avantageusement choisie parmi les oxydes métalliques notamment les matériaux suivants : l'oxyde de zinc dopé, notamment à l'aluminium ZnO: Al ou au gallium ZnO:Ga, ou encore l'oxyde d'indium dopé, notamment à l'étain (ITO) ou l'oxyde d'indium dopé au zinc (IZO).
On peut utiliser plus généralement tout type de couche électroconductrice transparente, par exemple une couche dite TCO' (pour Transparent Conductive Oxyde en anglais), par exemple d'épaisseur entre 20 et 1000 nm.
Le dispositif OLED peut produire de la lumière monochromatique, notamment bleu et/ou verte et/ou rouge, ou être adaptée pour produire une lumière blanche.
Pour produire de la lumière blanche plusieurs méthodes sont possibles : mélange de composés (émission rouge vert, bleu) dans une seule couche, empilement sur la face des électrodes de trois structures organiques (émission rouge vert, bleu) ou de deux structures organiques (jaune et bleu), série de trois structures organiques adjacentes organiques (émission rouge vert, bleu), sur la face des électrodes une structure organique dans une couleur et sur l'autre face des couches luminophores adaptés.
Le dispositif OLED peut comprendre une pluralité de systèmes électroluminescents organiques adjacents, chacun émetteur de lumière blanche ou, par série de trois, de lumière rouge, verte et bleu, les systèmes étant par exemple connectés en série. Chaque rangée peut par exemple émettre suivant une couleur donnée.
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.
Le système OLED peut être collé ou de préférence feuilleté avec un autre substrat plan dit capot, de préférence transparent tel qu'un verre, à l'aide d'un intercalaire de feuilletage, notamment extraclair.
Les vitrages feuilletés sont usuellement constitués de deux substrats rigides entre lesquels est disposée une feuille ou une superposition de feuilles de polymère du type thermoplastique. L'invention inclut aussi les vitrages feuilletés dits « asymétriques » utilisant un substrat notamment porteur rigide du type verre et comme substrat couvrant une ou des feuilles protectrices de polymère.
L'invention inclut aussi les vitrages feuilletés ayant au moins une feuille intercalaire à base d'un polymère adhésif simple ou double face du type élastomère (c'est-à-dire ne nécessitant pas une opération de feuilletage au sens classique du terme, feuilletage imposant un chauffage généralement sous pression pour ramollir et rendre adhérente la feuille intercalaire thermoplastique) .
Dans cette configuration, le moyen pour solidariser capot et substrat porteur peut être alors un intercalaire de feuilletage notamment une feuille de matière thermoplastique par exemple en polyuréthane (PU), en polyvinylbutyral (PVB), en éthylène vinylacétate (EVA), ou être en résine pluri ou monocomposants réticulable thermiquement (époxy, PU) ou aux ultraviolets (époxy, résine acrylique). Elle est de préférence (sensiblement) de même dimension que le capot et le substrat.
L'intercalaire de feuilletage peut permettre d'éviter un fléchissement du capot notamment pour des dispositifs de grande dimension par exemple de surface supérieure à 0,5m2.
L'EVA offre en particulier de multiples avantages :
- il n'est pas ou peu chargé en eau en volume,
- il ne nécessite pas nécessairement une mise sous pression élevée pour sa mise en œuvre.
Un intercalaire de feuilletage thermoplastique peut être préféré à une couverture en résine coulée car elle est à la fois plus facile à mettre en oeuvre, plus économique et est éventuellement plus étanche.
L'intercalaire comporte éventuellement un réseau de fils électroconducteurs incrustés sur sa surface, dite interne, en regard de l'électrode supérieure, et/ ou une couche électroconductrice ou des bandes électroconductrices sur la surface interne du capot.
Le système OLED peut être disposé de préférence à l'intérieur du double vitrage, avec une lame de gaz notamment inerte (argon par exemple).
En outre, il peut être avantageux d'ajouter un revêtement ayant une fonctionnalité donnée sur la face opposée du substrat porteur de l'électrode selon l'invention ou sur un substrat additionnel. Il peut s'agir d'une couche anti-buée (à l'aide d'une couche hydrophile), anti-salissures (revêtement photocatalytique comprenant du TiCb au moins partiellement cristallisé sous forme anatase), ou encore un empilement anti-reflet du type par exemple
Si3N4/Siθ2/Si3N4/SiC>2 ou encore un filtre aux UV comme par exemple une couche d'oxyde de titane (TiCb). Il peut en outre s'agir une ou plusieurs couches luminophores, d'une couche miroir, d'au moins une zone diffusante d'extraction de lumière.
L'invention concerne également les diverses applications que l'on peut trouver à ces dispositifs OLEDS, formant une ou des surface 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.
Le dispositif OLED peut être arrangé pour produire une lumière uniforme, notamment pour un éclairage homogène, ou pour produire différentes zones lumineuses, de même intensité ou d'intensité distincte.
Inversement, on peut rechercher un éclairage différencié. Le système électroluminescent organique (OLED) produit une zone de lumière directe, et une autre zone lumineuse est obtenue par extraction du rayonnement OLED qui est guidé par réflexions totales dans l'épaisseur du substrat choisi verrier. Pour former cette autre zone lumineuse, la zone d'extraction, peut être adjacente, au système OLED ou de l'autre côté du substrat. La ou les zones d'extraction peuvent servir par exemple pour renforcer l'éclairage fourni par la zone de lumière directe, notamment pour un éclairage de type architectural, ou encore pour signaler le panneau lumineux. La ou les zones d'extraction sont de préférence sous forme de bande(s) de lumière, notamment uniforme(s), et préférentiellement disposée(s) en périphérie d'une des faces. Ces bandes peuvent par exemple former un cadre très lumineux.
L'extraction est obtenue par l'un au moins des moyens suivants disposés dans la zone extraction : une couche diffusante, de préférence à base de particules minérales et de préférence avec un liant minéral, le substrat rendu diffusant, notamment texture ou rugueux.
Les deux faces principales peuvent avoir chacune une zone de lumière directe. Lorsque les électrodes et la structure organique du système OLED 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 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 rétroéclairage 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. On peut par exemple concevoir un rétro éclairage d'un écran double face avec des tailles différentes, l'écran de petite taille étant de préférence associé à une lentille de Fresnel pour concentrer la lumière.
Pour former un miroir éclairant, l'une des électrodes peut être réfléchissante ou un miroir peut être disposé sur la face opposée au système OLED, si l'on souhaite privilégier un éclairage d'un seul côté dans la zone de lumière directe. II peut être aussi un miroir. Le panneau lumineux peut servir à l'éclairage d'une paroi de salle de bains ou d'un plan de travail de cuisine, être un plafonnier.
Les OLED sont généralement dissociés en deux grandes familles suivant le matériau organique utilisé. Si les couches électroluminescentes sont des petites molécules on parle de
SM-OLED (Small Mollecule Organic Light Emitting Diodes en anglais). Le matériau électroluminescent organique de la couche mince est constitué à partir de molécules évaporées comme par exemple le complexe d'AlQ_3 (tris(8- hydroxyquinoline) aluminium), le DPVBi (4,4'-(diphényl vinylène biphényl)), le DMQA (diméthyl quinacridone) ou le DCM (4-(dicyanométhylène)-2-méthyl-6-(4- diméthylaminostyryl)-4//-pyran).La couche émissive peut être aussi par exemple par une couche de 4,4',4!"-tri(N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA) dopé au fac tris(2-phenylpyridine) iridium [Ir(ppy)3].
D'une manière générale la structure d'une SM-OLED consiste en un empilement de couche d'injection de trous ou « HIL » pour « HoIe Injection
Layer » en anglais, couche de transport de trous ou « HTL » pour « HoIe Transporting Layer » en anglais, couche émissive, couche de transport d'électron ou « ETL » pour « Electron Transporting Layer » en anglais.
Un exemple de couche d'injection de trous est le phthalocyanine de cuivre (CuPC), la couche de transport de trous peut être pare exemple le N,N'- Bis(naphthalen- l -yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine (alpha-NPB).
La couche de transport d'électron peut être composée de tris-(8- hydroxyquinoline) aluminum (Alqβ) ou le bathophenanthroline (BPhen). L'électrode supérieure peut être une couche de Mg/ Al ou LiF/ Al. Des exemples d'empilements électroluminescents organiques sont par exemple décrits dans le document US6645645.
Si les couches électroluminescentes organiques sont des polymères, on parle de PLED (Polymer Light Emitting Diodes en anglais).
Le matériau électroluminescent organique de la couche mince est constitué à partir de CES polymères (pLEDs) comme par exemple le PPV pour poly(pαra-phénylène vinylène), le PPP (poly(pαrα-phénylène), le DO-PPP (poly(2- décyloxy- l ,4-phénylène), le MEH-PPV (poly[2-(2'-éthylhexyloxy)-5-méthoxy- l ,4- phénylène vinylène)]), le CN-PPV (poly[2,5-bis(hexyloxy)- l ,4-phénylène-( l - cyanovinylène)]) ou les PDAF (poly (dialkylfluorène) , la couche de polymère est associée également à une couche qui favorise l'injection des trous (HIL) constituée par exemple du PEDT/ PSS (poly (3,4-ethylène-dioxythiophène/ poly (4 -styrène sulfonate)).
Un exemple de PLED consiste en un empilement suivant :
- une couche de poly(2,4-ethilene dioxythiophene) dopé au poly(styren sulphonate) (PEDOT :PSS) de 50nm, - une couche de phenyl poly (p-phenylenevynilene) Ph-PPV de 50nm.
L'électrode supérieure peut être une couche de Ca.
L'invention porte aussi sur le procédé de fabrication de l'électrode inférieure discontinue telle que définie précédemment comportant :
- une étape de gravure sans photolithographie, pour former les zones d'électrode inférieure suivant une ou plusieurs rangées parallèles, - une étape de remplissage de résine isolante (de la matière organique, polymérique étant préférée) par sérigraphie et/ ou par jet d'encre, entre les zones d'électrode et débordant sur les bords des zones d'électrodes,
Ce procédé est rapide, peu coûteux et fiable. L'étape de gravure sans photolithographie, peut comprendre (être constituée de) :
- une gravure laser ou sous-masquage,
- et/ ou une sérigraphie chimique avec une pâte de gravure à l'acide, par exemple avec l'encre HiperEtch™ 04S isishape™ vendue par la société Merck.
La gravure par ablation laser peut s'utiliser de préférence quand la distance minimale est supérieure ou égale à 150 μm. Le sous-masquage par sérigraphie est préféré si les zones à graver sont plus larges que 100 μm. On préfère le sous- masquage par jet d'encre si les zones à graver sont plus étroites que 100 μm. Le procédé peut aussi comprendre une étape de fabrication de bande (s) d'amenée de courant par exemple par sérigraphie et/ ou par jet d'encre comme déjà indiqué.
L'invention porte également sur le procédé du dispositif électroluminescent organique comportant : - une étape de formation de ladite électrode inférieure discontinue, suivant une ou plusieurs rangées parallèles, tel que défini précédemment,
- une étape de formation des zones électroluminescentes par dépôt du ou des matériaux électroluminescent sur un masque sous forme d'un réseau organisé de lignes, par exemple métalliques notamment aluminium ou ferroélectrique (chrome, nickel...), suivant des premières et deuxièmes directions croisées, les lignes suivant la deuxième direction étant plus épaisses.
Ce masque peut être fabriqué par exemple à partir d'une feuille métallique qui est réalisée par exemple par électrogravure. Les lignes épaisses renforcent la rigidité des lignes minces destinés à créer les espaces intra rangées. Cela facilite l'alignement et limite les risques de courts circuits. Avantageusement, pendant l'étape de formation des zones d'électrode supérieure, le procédé peut comprendre la formation des plages de jonction électriques au niveau des zones d'électrode inférieure périphériques de rangée distincte, par dépôt du ou des matériaux d'électrode supérieure. L'invention sera maintenant décrite plus en détails à l'aide d'exemples non limitatifs et de figures :
La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent organique, lequel comprend une électrode inférieure conforme à l'invention, - La figure 2 illustre une vue schématique de dessus du dispositif de la figure 1.
On précise que par souci de clarté les différents éléments des objets (y compris les angles) représentés ne sont pas reproduits à l'échelle.
La figure 1 , volontairement très schématique, représente en coupe un dispositif électroluminescent organique 10 (à émission à travers le substrat ou « bottom émission » en anglais). La figure 2 illustre une vue schématique de dessus du dispositif 10.
Le dispositif électroluminescent organique 10 comprend un substrat plan de verre silico-sodo-calcique 1 clair ou extraclair de 0,7 mm d'épaisseur, doté sur l'une de ses faces principales successivement :
- d'une électrode inférieure multicouches 2a à 2"c, d'épaisseur totale entre 50 et 100 nm, électrode discontinue sous forme de trois rangées parallèles suivant une direction X ayant chacune trois zones d'électrode 2a à 2c, 2'a à 2'c, 2"a à 2"c en un motif géométrique, par exemple des carrés, de 3 cm par 3 cm, la distance d l (suivant X) entre zones d'électrode inférieure adjacentes d'une même rangée étant de l'ordre de 150 μm, la distance d'1 (suivant Y) entre zones d'électrode inférieure adjacentes de rangées distinctes étant par exemple identique à d l , de l'ordre de 150 μm, ces espaces étant obtenus de préférence par gravure laser d'une électrode homogène,
- d'un système électroluminescent organique 4a à 4"c, de 100 nm d'épaisseur, système discontinue sous forme de trois rangées parallèles suivant la direction X ayant chacune trois zones de couches électroluminescentes 4a à 4c, 4 'a à 4'c, 4 "a à 4"c en carrés de 3 cm par 3 cm environ (ou plus suivant Y pour limiter les effets de bords, par exemple 10 à 20 μm de plus), la distance d2 (suivant X) entre zones de couches électroluminescentes adjacentes d'une même rangée étant inférieure à 50 μm, par exemple de l'ordre de 25 μm, pour un facteur de remplissage satisfaisant,
- d'une électrode supérieure réfléchissante 5a à 5c discontinue, de 200 nm d'épaisseur, discontinue sous forme de trois rangées parallèles suivant la direction X ayant chacune trois zones d'électrode supérieure 5a à 5c, 5 'a à 5'c, 5 "a à 5"c, en carrés de 3 cm par 3 cm environ, la distance d3 (suivant X) entre zones d'électrode supérieure adjacentes d'une même rangée étant inférieure à 50 μm, par exemple de l'ordre de 25 μm, pour un facteur de remplissage satisfaisant. Le espaces entre les zones d'électrode inférieure 2a à 2"c et les bords des zones d'électrode inférieure 2a à 2"c sont passives par une résine isolante 3, telle qu'une résine acrylique, polyamide, de quelques microns d'épaisseur, de largeurs Ll suivant X (au sein d'une même rangée) et L'1 suivant Y (entre deux rangées distinctes) respectivement supérieures ou égales à d l et d'1 , par exemple de l'ordre de 250 μm, résine déposée par sérigraphie.
La distance d'2 (suivant Y) entre zones de couches électroluminescentes adjacentes de rangées distinctes est inférieure ou égale à L'1 , par exemple entre 100 μm et 250 μm.
La distance d'3 (suivant Y) entre zones d'électrode supérieure adjacentes de rangées distinctes étant inférieure ou égale à L'1 , par exemple entre 100 μm et 200 μm.
Chaque rangée est connectée en série. Aussi, les carrés électroluminescents 4a à 4c, 4'a à 4'c, 4"a à 4"c sont décalés de 25 à 60 μm suivant X par rapport aux carrés d'électrodes inférieures 2a à 2c, 2 'a à 2'c, 2 "a à 2"c et les carrés d'électrodes supérieures 5a à 5c, 5'a à 5'c, 5"a à 5"c sont décalés de 25 à 60 μm suivant X par rapport aux carrés électroluminescents 4a à 4c, 4'a à 4'c, 4"a à 4"c. Le courant passe ainsi d'une zone d'électrode supérieure à la zone d'électrode inférieure adjacente 5a à 2b, 5b à 2c.
Une manière simple et fiable de réaliser les carrés électroluminescents consiste à disposer sur l'électrode inférieure, notamment en s'aidant de repères sur les 4 coins du verre 1 , un masque métallique sous forme de premières et deuxièmes lignes perpendiculaires. Les premières lignes sont minces, de largeur inférieure à 50 μm (donnant d2), par exemple de l'ordre de 25 μm, et sont positionnées parallèlement à Y à proximité des bords passives.
Les deuxième lignes sont plus épaisses de largeur (donnant d'2) entre 100 μm et 250 μm et sont positionnées parallèlement à X. Ces lignes épaisses renforcent les premières lignes, les tendent, les espaces entre zones électroluminescents de même rangée sont ainsi des lignes nettes et droites.
Une manière simple et faible de réaliser les carrés d'électrodes supérieures consiste à disposer sur les carrés électroluminescents le masque déjà utilisé, décalé suivant X de 25 à 60 μm. Dans cet exemple, le facteur de remplissage est d'environ 0,98. Le rapport entre la brillance (mesurée en Cd/m2) au centre de chaque carré éclairant et sur un bord quelconque de ce carré éclairant est de l'ordre de 0,8. La brillance du dispositif 10 peut être d'au moins 1000 Cd/m2.
Le dispositif est alimenté avec une tension faible, par exemple 24 V ou 12 V (applications automobile, etc) et le courant est de l'ordre de 50 mA et fluctue peu au sein d'une rangée.
Sur un coté du verre 1 , les bords d'électrode inférieure périphériques 2a, 2 'a, 2 "a ne sont pas couverts par les carrés électroluminescents et sont en liaison électrique avec des bandes de jonctions électriques 5a à 5d, par exemple de largeur de l'ordre du cm suivant X et de l'ordre 3 cm suivant Y. Ces bandes de jonctions 5a à 5d peuvent être réalisées en même temps que l'électrode supérieure, notamment en le (s) même (s) matériau (x). Pour des connexions séries et parallèles :
- on forme sur ces bandes de jonctions 5a à 5d, une première bande d'amenée de courant 61 , de préférence d'épaisseur comprise entre 0,5 à 10 μm, par exemple 5 μm, de largeur suivant X de 5 cm et sous forme par exemple d'une couche métallique en l'un des métaux suivants : Mo, Al, Cr, Nd ou en alliage tel que MoCr, AlNd ou en multicouche tel que MoCr /Al/ MoCr,
- de l'autre côté du verre, on forme sur les bords périphériques des zones d'électrode supérieure 5c, 5'c, 5"c, une deuxième bande d'amenée de courant 62 similaire.
Pour ces connexions séries et parallèles, d'1 peut être nul. Pour une connexion série de toutes les rangées, la première bande d'amenée de courant 61 est discontinue entre 2a et 2'a et la deuxième bande d'amenée de courant 62 est discontinue entre 5'c et 5"c. Pour une connexion série propre à chaque rangée, la première bande d'amenée de courant 61 est discontinue entre 2a et 2'a, 2'a et 2 "a et la deuxième bande d'amenée de courant 62 est discontinue entre 5c et 5'c, 5'c et 5"c.
L'électrode inférieure 2 a à 2"c discontinue, choisie transparente, comporte un empilement de couches du type - une couche de contact (d'adhésion) choisie parmi ZnOx dopée ou non,
SnxZnyOz, ITO ou IZO,
- une couche fonctionnelle en argent de préférence pur,
- une couche de protection choisie parmi ZnOx, SnxZnyOz, ITO ou IZO, la couche de contact et la couche de protection contre l'eau et/ ou l'oxygène étant de nature identique,
- une surcouche d'adaptation du travail de sortie, soit de préférence l'empilement ZnO :A1/Ag/Znθ :A1/ITO d'épaisseurs respectives 5 à 20 nm pour le ZnO :A1, 5 à 15 nm pour l'argent, 5 à 20 nm pour le ZnO :A1, 5 à 20 nm pour l'ITO, L'électrode inférieure 2a à 2"c présente les caractéristiques suivantes :
- une résistance carré inférieure ou égale à 5 Ω/carré,
- une transmission lumineuse TL supérieure ou égale à 70% (mesure sur pleine couche, avant la structuration), et une réflexion lumineuse RL inférieure ou égale à 20%, - une rugosité RMS (ou Rq) inférieure ou égale à 3 nm mesurée par interférométrie optique, sur un micromètre carré par microscopie à force atomique. Une couche de fond en nitrure de silicium d'épaisseur entre 10 nm et 80 nm et peut être entre l'électrode inférieure 2a à 2"c et le substrat 1.
Pour l'empilement Si3N420nm/ZnO :A1 20nm/Ag i2 nm/ZnO :Al4onm/ITO 20 nm, on obtient une TL de 75%, une RL= 15%, une résistance carré de 4,5 Ohm/carré, une rugosité RMS de 1,2 nm.
Pour un empilement SiaN420 nm/ SnZnSb :Ox5nm/ ZnO :A1 5nm/Ag i2nm/Ti inm/ ZnO :A1 20nm/ITO 20 nm, on obtient une TL de 85%, une RL=8%, une résistance carré de 3,3 Ohm/carré, une rugosité RMS de 0,7 nm.
Pour un empilement Si3N420 nm/ SnZnSb :Ox5nm/ ZnO :A1 5nm/Ag i2nm/Ti o,5nm/ITO 20 nm, on obtient une TL de 65%, une RL=29%, une résistance carré de 3,3 Ohm/carré, une rugosité RMS de 0,7 nm.
Les couches à base de SnZn: SbOx sont déposées par pulvérisation réactive à l'aide d'une cible de zinc et d'étain dopée à l'antimoine comportant en masse 65 % de Sn, 34 % de Zn et 1 % de Sb, sous une pression de 0,2 Pa et dans une atmosphère argon/ oxygène.
Les couches de Ti sont déposées à l'aide d'une cible titane, sous une pression de 0,8 Pa dans une atmosphère d'argon pur.
L'électrode inférieure 2 a à 2"c peut en variante aussi être une électrode semi-transparente. Pour Si3N4 2onm/ZnO :A1 20nm/Ag 3onm/ZnO :Al40 nm/ITO 20 nm, on obtient une TL de 16%, une RL=81%, une résistance carré de 0,9 Ohm/ carré.
Le système électroluminescent organique 4a à 4"c discontinue est par exemple un SM-OLED de structure suivante
- une couche en alpha-NPD,
- une couche en TCTA + Ir(ppy)3, - une couche en BPhen,
- une couche en LiF.
L'électrode supérieure réfléchissante 5a à 5c discontinue, peut être notamment métallique notamment à base d'argent ou d'aluminium.
L'ensemble des couches 2, 4 et 5 a été déposé par pulvérisation cathodique assistée par champ magnétique, à température ambiante.
Une feuille type EVA peut permettre de feuilleter le verre 1 à un autre verre de préférence de mêmes caractéristiques que le verre 1. Optionnellement, Ia face du verre tournée vers la feuille d'EVA est munie d'un empilement de fonctionnalité donnée.
Il va de soi que l'invention s'applique de la même manière aux utilisant d'autres systèmes électroluminescents organiques que ceux décrits dans l'exemple.

Claims

REVENDICATIONS
1. Substrat, pour dispositif électroluminescent organique, porteur sur une face principale d'une électrode discontinue (2a à 2"c) comportant successivement, à partir du substrat:
- une couche de contact à base d'oxyde métallique,
- une couche fonctionnelle métallique à propriété intrinsèque de conductivité électrique, à base d'argent, d'épaisseur de couche fonctionnelle inférieure à 100 nm,
- une surcouche pour l'adaptation du travail de sortie, l'électrode présentant une résistance carrée inférieure ou égale à 5 Ω/carré, l'électrode étant sous forme d'au moins une rangée de zones d'électrode, avec des zones d'électrode présentant une première dimension (t) d'au moins 3 cm dans la direction (X) de ladite rangée, les zones d'électrode de la rangée étant espacées entre elles par une distance (dl) inférieure ou égale à 0,5 mm, et de la matière isolante (3) remplissant l'espace entres les zones d'électrode et déborde sur les zones d'électrode.
2. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la matière isolante (3), de préférence polymérique, est sérigraphiée, notamment une résine acrylique, polyamide, ou est une encre isolante est déposée par jet d'encre et de préférence la matière isolante couvre les bords des zones d'électrode périphériques.
3. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'électrode discontinue (2a à 2"c) est obtenue sans photolithographie, notamment par gravure laser, par sérigraphie chimique avec une pâte de gravure, ou par sous masquage de préférence avec un masque en matière sérigraphiée ou déposée par jet d'encre.
4. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la résistance par carré est inférieure ou égale à 5 Ω/carré pour une épaisseur de couche fonctionnelle inférieure ou égale à 20 nm et une transmission lumineuse TL supérieure ou égale à 60% et un facteur d'absorption A inférieur à 10%.
5. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche fonctionnelle métallique à base d'argent pur, allié ou dopé avec Au, Pd, Al, Pt, Cu, Zn, Cd,
In, Si, Zr, Mo, Ni, Cr, Mg, Mn, Co, Sn, notamment un alliage or et argent ou or et cuivre.
6. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surcouche est à base de l'un au moins des oxydes métalliques suivants, éventuellement dopé : oxyde de chrome, oxyde d'indium, oxyde de zinc éventuellement sous stœchiométrique, oxyde d'aluminium, oxyde de titane, oxyde de molybdène, oxyde de zirconium, oxyde d'antimoine, oxyde d'étain, oxyde de tantale, oxyde de silicium et en ce que la surcouche présente de préférence une épaisseur comprise entre 3 et 50 nm.
7. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surcouche est en ITO d'épaisseur inférieure ou égale à 30 nm.
8. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche de contact à base d'oxyde métallique dopée ou non, notamment à base dTTO, IZO, SnxZnyOz ou de préférence à base de ZnOx.
9. Substrat pour dispositif électroluminescent organique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche métallique fonctionnelle (32) est disposée directement sur au moins un revêtement de blocage (31 ) sous-jacent qui est sur la couche de contact et/ ou directement sous au moins un revêtement de blocage (32^ sus-jacent.
10. Substrat selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un revêtement de blocage comprend une couche métallique, nitrure et/ ou oxyde métallique, à base d'au moins l'un des métaux suivants : Ti, V, Mn, Fe, Co, Cu,
Zn, Zr, Hf, Al, Nb, Ni, Cr, Mo, Ta, W, ou à base d'un alliage d'au moins un desdits matériaux.
1 1. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de lissage non cristallisée en un oxyde mixte, ladite couche de lissage étant disposée immédiatement sous ladite couche de contact et étant en un matériau autre que celui de la couche de contact.
12. Substrat selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche de lissage est une couche d'oxyde mixte à base d'oxyde d'un ou de plusieurs des métaux suivants : Sn, Si, Ti, Zr, Hf, Zn, Ga, In et notamment est une 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).
13. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte sous la couche de contact une couche de fond notamment susceptible de former une barrière aux alcalins, de préférence choisie à base d'oxyde de silicium, d'oxycarbure de silicium, à base de nitrure de silicium, d'oxynitrure de silicium, d'oxycarbonitrure de silicium, le matériau de ladite couche de fond étant éventuellement dopé et ladite couche de fond présentant de préférence une épaisseur comprise entre 10 et 150 nm.
14. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte sous la couche de contact, une couche d'arrêt de gravure, notamment à base d'oxyde d'étain.
15. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entre la couche fonctionnelle et la surcouche, il comprend successivement : une couche séparatrice à base d'oxyde métallique comprenant éventuellement ladite couche de protection, ladite couche de lissage, une deuxième couche de contact, une deuxième couche fonctionnelle à base d'argent, et un revêtement éventuel de blocage.
16. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des plages de jonction électrique (5d à 5"d), sous forme d'une couche électroconductrice en matériau identique au matériau d'électrode supérieure, sont en liaison avec des bords périphériques de zones d'électrode inférieure
(2a, 2'a, 2"a).
17. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat est plan, notamment verrier, plastique, de préférence en verre silicosodocalcique (1), notamment clair ou extraclair.
18. Dispositif électroluminescent organique (10) comportant au moins un substrat porteur, notamment verrier, muni : d'une électrode inférieure discontinue (2a à 2"c) selon l'une des revendications précédentes, formant ainsi au moins une rangée de zones d'électrode inférieure, d'au moins une couche électroluminescente (4a à 4"c) discontinue en matériau(x) électroluminescent(s) organique(s) sous forme de zones de couche électroluminescente agencées sur les zones d'électrode, d'une électrode supérieure discontinue à couche électroconductrice sous forme de zones d'électrode (5a à 5"c) agencées sur les zones de couche électroluminescente , et, pour une connexion en série de la rangée, les zones de couche électroluminescente sont décalées des zones d'électrode inférieure dans la direction de la rangée (X) et les zones d'électrode inférieure sont décalées des zones de couche électroluminescente dans la direction de la rangée (X).
19. Dispositif électroluminescent organique (10) selon la revendication 18 caractérisé en ce que le dispositif est organisé en une pluralité de rangées électroluminescentes sensiblement parallèles et espacées entre elles de moins de 0,5 mm, chaque rangée étant susceptible d'être connectée en série.
20. Dispositif électroluminescent organique (10) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la distance entre les zones de couche électroluminescente (d'2) de rangées distinctes est supérieure à la distance (d2) entre les zones d'une même rangée, de préférence entre 100 μm et 250 μm.
21. Dispositif électroluminescent organique (10) selon l'une des revendications 18 à 20 caractérisé en ce que pour chaque zone éclairante associée à une zone d'électrode le rapport entre la brillance (mesurée en Cd/ m2) au centre et sur un bord quelconque de cette zone éclairante est supérieur ou égal à 0,7.
22. Dispositif électroluminescent organique (1O5) selon l'une des revendications 18 à 21 caractérisé en ce que des plages de jonction électrique (5d à 5"d), sous forme d'une couche électroconductrice en matériau identique au matériau d'électrode supérieure, sont en liaison avec des bords périphériques de zones d'électrode inférieure (2a, 2 'a, 2 "a).
23. Dispositif électroluminescent organique (10) selon l'une des revendications 18 à 22 caractérisé en ce que le dispositif est un vitrage simple, un double vitrage, un vitrage multiple, ou un vitrage feuilleté.
24. Dispositif électroluminescent organique (10) selon l'une des revendications 18 à 23 caractérisé en ce qu'il forme une ou des surfaces lumineuses transparentes et/ou réfléchissantes, notamment un système éclairant, décoratif, architectural, un panneau d'affichage de signalisation par exemple du type dessin, logo, signalisation alphanumérique, le système produisant une lumière uniforme ou des zones lumineuses différenciées notamment par extraction de lumière guidée dans le substrat verrier.
25. Dispositif électroluminescent organique (10) selon l'une des revendications 18 à 24 caractérisé en ce qu'il est : 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 rétroéclairage d'un équipement électronique, notamment d'un écran de visualisation ou d'affichage éventuellement double écran, comme un écran de télévision ou d'ordinateur, un écran tactile, un miroir éclairant, notamment pour l'éclairage d'une paroi de salle de bains ou d'un plan de travail de cuisine, ou pour être un plafonnier.
26. Procédé de fabrication de l'électrode discontinue (2a à 2"c) selon l'une des revendications 1 à 17 comportant : une étape de gravure sans photolithographie pour former les zones d'électrode inférieure suivant une ou plusieurs rangées parallèles, - une étape de remplissage de résine isolante (3) par sérigraphie ou jet d'encre entre les zones d'électrode et débordant sur les bords des zones d'électrodes.
27. Procédé de fabrication du de l'électrode discontinue selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'étape de gravure comprend une sérigraphie d'une pâte de gravure à l'acide.
28. Procédé de fabrication de l'électrode discontinue selon l'une des revendications 26 à 27 caractérisé en ce que l'étape de gravure comprend une gravure laser.
29. Procédé de fabrication de l'électrode discontinue selon l'une des revendications 26 à 28 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fabrication de bande(s) d'amenée de courant (61) par sérigraphie.
30. Procédé de fabrication d'un dispositif électroluminescent organique (10) caractérisé en ce qu'il comporte : une étape de formation de ladite électrode inférieure discontinue (2 a à 2"c), suivant une ou plusieurs rangées parallèles, selon l'une des revendications 26 à 29, une étape de formation des zones de couche électroluminescente (4a à 4"c) par dépôt du ou des matériaux électroluminescents sur un masque sous forme d'un réseau organisé de lignes suivant des premières et deuxièmes directions croisées (X, Y), les lignes suivant la deuxième direction (Y) étant plus épaisses.
31. Procédé de fabrication du dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte une étape de formation des zones d'électrode supérieure par dépôt du ou des matériaux d'électrode supérieure sur ledit masque décalé suivant la première direction (X).
32. Procédé de fabrication du dispositif selon l'une des revendications 30 ou 31 caractérisé en ce qu'il comprend, pendant l'étape de formation des zones d'électrode supérieure (5a à 5"c), la formation des plages de jonction électrique (5d à 5"d) au niveau des zones d'électrode inférieure périphériques (2a, 2 'a, 2 "a) de rangée distincte, par dépôt du ou des matériaux d'électrode supérieure.
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