BE1019243A3 - Substrat transparent pour dispositifs photoniques. - Google Patents

Abstract

Substrat transparent (1) pour dispositif photoniques comprenant un support (10) et une électrode (11), ladite électrode (11) comprenant un empilement comprenant une seule couche métallique de conduction (112) et au moins un revêtement (110) doté de propriétés d'amélioration de la transmission de lumière à travers ladite électrode, ledit revêtement (110) ayant une épaisseur géométrique au moins supérieure à 3 nm et au plus inférieure ou égale à 200 nm, ledit revêtement (110) comprenant au moins une couche d'amélioration de la transmission de lumière (1101) et étant situé entre la couche métallique de conduction (112) et le support (10) sur lequel ladite élecrtode (11) est déposée, tel que l'épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d'amélioration de la transmission de la lumière (110), TD1, et l'épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112), TME, sont reliées par la relation: TME = TME 0 + B* sin(N* TD1/TD1 0)/n3support...

Description

Substrat transparent pour dispositifs photoniques

La présente invention se situe dans le domaine technique des dispositifs photoniques.

La présente invention se rapporte à un substrat transparent pour dispositif photonique, au procédé de fabrication du substrat ainsi qu’au procédé de fabrication du dispositif photonique l’incorporant. Par dispositif photonique, on entend tout type de dispositif pouvant émettre ou collecter de la lumière. De tels dispositifs sont par exemple les dispositifs optoélectroniques tels que les dispositifs organiques électroluminescents connus sous l’acronyme OLED (Organic Light Emitting Device) ou bien les dispositifs collecteurs de lumière tels que les cellules photovoltaïques organiques encore dénommées cellules solaires. En particulier, l’invention se rapporte à un substrat transparent pour un dispositif organique électroluminescent (OLED : Organic Light Emitting Device).

Les dispositifs organiques électroluminescents sont fabriqués avec un bon rendement lumineux interne. Ce rendement est exprimé en termes d’efficacité quantique interne (EQI). L’efficacité quantique interne représente le nombre de photons obtenu par l’injection d’un électron. Elle est de l’ordre de 85%, voire proche de 100%, dans les dispositifs organiques électroluminescents connus. Toutefois, l’efficacité de ces dispositifs est clairement limitée par les pertes liées aux phénomènes de réflexion interfaciale.

En général, un dispositif OLED comprend au moins une couche organique électroluminescente, une électrode conductrice transparente généralement en oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO) et un support transparent supportant l’électrode. Le support est par exemple en verre, en verre céramique ou en film polymérique. Les indices de réfraction des différents constituants du dispositif OLED sont dans la gamme 1,6-1,8 pour les couches organiques du dispositif électroluminescent, 1,6 à 2 pour la couche d’ITO, 1,4 à 1,6 pour le substrat porteur et 1,0 pour l’air extérieur. Les pertes par réflexion (R) se produisent aux interfaces et entraînent une diminution de l’efficacité quantique externe (EQE). L’efficacité quantique externe est égale à l’efficacité quantique interne moins les pertes par réflexion.

L’oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO) est le matériau le plus largement utilisé dans la réalisation d’électrode transparente. Cependant l’utilisation pose malheureusement un certain nombre de problème. En effet, les ressources en indium sont limitées ce qui entraînera à court terme une augmentation inéluctable du coût de production de ces dispositifs. En outre, du fait de la résistivité de Γ1ΤΟ, il est indispensable d’utiliser une couche épaisse pour obtenir une électrode suffisamment conductrice. L’ITO étant légèrement absorbant, ceci entraîne des problèmes de diminution de la transparence. En outre, Γ1ΤΟ épais est généralement plus cristallin, ce qui augmente la rugosité de la surface, celui-ci devant alors parfois être poli pour une utilisation au sein de dispositifs organiques électroluminescents. Par ailleurs, l’indium présent dans les dispositifs organiques électroluminescents a tendance à diffuser dans la partie organique de ces dispositifs entraînant une diminution de la durée de vie de ces dispositifs.

Le document W02008/029060 A2 divulgue un substrat transparent, notamment un substrat verrier transparent, comportant une électrode multicouche avec un empilement complexe comprenant une couche conductrice métallique mais également la présence d’une couche de fond cumulant les propriétés de couche barrière et de couche antireflet. Ce type d’électrode permet d’obtenir des couches ayant une faible résistivité et une transparence au moins égale à l’électrode en ITO, ces électrodes pouvant être avantageusement utilisées dans le domaine des sources de lumière de grande surface telles que les panneaux lumineux. En outre ces électrodes permettent de réduire voire de supprimer la quantité d’indium utilisée lors de leur réalisation. Cependant, les solutions proposées dans le document W02008/029060 A2 bien qu’utilisant une couche antireflet sous la forme d’une couche barrière ne cherchent en rien à optimiser la quantité de lumière émise par un dispositif OLED en limitant les pertes liées aux phénomènes de réflexion inter-faciale.

Le premier but que se fixe la présente invention est de fournir un substrat transparent permettant d’obtenir une augmentation de la quantité de lumière transmise à travers le substrat, en d’autres termes une augmentation de la quantité de lumière émise ou convertie par un dispositif photonique l’incorporant, et ce pour un rayonnement monochrome. Par le terme « monochrome », on entend qu’une seule couleur (p. ex. : rouge, verte, bleue, blanche, ...) est perçue par l’oeil sans pour autant que cette lumière soit monochromatique. En d’autres termes, le rayonnement monochrome désigne un rayonnement couvrant une gamme de longueur d’onde. Plus spécifiquement, il s’agit de fournir un substrat transparent permettant d’obtenir une augmentation de la quantité de lumière émise par un dispositif organique électroluminescent l’incorporant, et ce pour un rayonnement monochrome.

Le second but que se fixe la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d’un substrat transparent ayant une transmission de lumière améliorée.

Le troisième but que se fixe la présente invention est de fournir un dispositif photonique incorporant le substrat transparent. Plus particulièrement, il s’agit de fournir un dispositif organique électroluminescent incorporant le substrat transparent, notamment un dispositif organique électroluminescent émettant de la lumière quasi blanche.

L’invention a pour objet un substrat transparent pour dispositifs photoniques comprenant un support et une électrode, ladite électrode comprenant un empilement comprenant une seule couche métallique de conduction et au moins un revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière à travers ladite électrode, ledit revêtement ayant une épaisseur géométrique au moins supérieure à 3,0 nm et au plus inférieure ou égale à 200nm, préférentiellement inférieure ou égale à 170 nm, plus préférentiellement inférieure ou égale à 130 nm, ledit revêtement comprenant au moins une couche d’amélioration de la transmission de lumière et étant situé entre la couche métallique de conduction et le support sur lequel ladite électrode est déposée, caractérisé en ce que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière, TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction, TME, sont reliées par la relation :

où TME o, B et TD1 0 sont des constantes avec TME0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD10 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 28,3 * nD1 nm avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. Préférentiellement, les constantes TME 0, B et TD10 sont telles que TME 0 a une valeur comprise dans la gamme allant de 11,5 à 22,5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 12 à 15 et TD10 a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm. Plus préférentiellement, les constantes TME_0, B et TD10 sont telles que TME 0 a une valeur comprise dans la gamme allant de 12,0 à 22,5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 12 à 15 et TD10 a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm.

L’avantage offert par le substrat selon l’invention est qu’il permet d’obtenir une augmentation de la quantité de lumière émise ou convertie par un dispositif photonique l’incorporant, et ce pour un rayonnement monochrome, plus particulièrement de la quantité de lumière émise dans le .

cas d’un dispositif électroluminescent organique (OLED). En outre, dans le cas d’un dispositif organique électroluminescent émettant de la lumière blanche, le substrat selon l’invention peut être utilisé avec tout type d’empilement de couches connu constituant la partie organique de l’OLED émettant de la lumière blanche.

Le substrat de la présente invention sera considéré comme transparente lorsqu’il présentera une absorption lumineuse d’au plus 50%, voire d’au plus 30%, préférentiellement d’au plus 20%, plus préférentiellement d’au plus 10% dans le domaine de longueurs d’onde de la lumière visible.

Le substrat de la présente invention comprend une électrode, . ladite électrode pouvant se comporter comme une anode ou, au contraire, comme une cathode selon le type de dispositif dans lequel elle est insérée.

Par les termes «un revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière», on entend désigner un revêtement dont la présence dans l’empilement constituant l’électrode conduit à une augmentation de la quantité de lumière transmise à travers le substrat, par exemple un revêtement ayant des propriétés antireflets. En d’autres termes, un dispositif photonique incorporant le substrat selon l’invention émet ou convertit une quantité de lumière plus importante par rapport à un dispositif photonique de même nature mais comportant une électrode classique (par exemple : ITO) déposée sur un support identique à celui du substrat selon l’invention. Plus particulièrement, lorsque le substrat est inséré dans un dispositif organique électroluminescent, l’augmentation de la quantité de lumière émise est caractérisée par une valeur de luminance plus grande et ce quelque soit la couleur de la lumière émise.

L’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière doit avoir une épaisseur au moins supérieure à 3 nm, préférentiellement au moins égale à 5 nm, plus préférentiellement au moins égale à 7 nm, le plus préférentiellement au moins égale à 10 nm. Par exemple, lorsque le revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est à base d’oxyde de zinc, d’oxyde de zinc sous-stoechiométrique en oxygène, ZnOx, ces oxydes de zinc étant éventuellement dopés ou alliés à l’étain, une épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière au moins supérieure à 3 nm permet d’obtenir une couche de conduction métallique, notamment en argent, présentant une bonne conductivité. L’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière a avantageusement une épaisseur inférieure ou égale à 200 nm, préférentiellement inférieure ou égale à 170 nm, plus préférentiellement inférieure ou égale à 130 nm, l’avantage offert par de telles épaisseurs résidant dans le fait que le procédé de fabrication dudit revêtement est plus rapide.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat selon l’invention comporte un support transparent ayant un indice de réfraction au moins égal à 1,2, préférentiellement au moins égal à 1,4, plus préférentiellement au moins égal à 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm. L’avantage offert par l’utilisation d’un support ayant un indice de réfraction élevé est qu’il permet à structure de substrat égale d’augmenter la quantité de lumière transmise ou émise.

Par le terme « support », on entend également désigner non seulement le support en tant que tel mais également toute structure comprenant le support ainsi qu’au moins une couche d’un matériau ayant indice de réfraction, nmatériau, proche de l’indice de réfraction du support, nsupport, en d’autres termes

représente la valeur absolue de la différence entre les indices de réfraction. On peut citer comme exemple une couche d’oxyde de silicium déposée sur un support en verre silicosodocalcique.

La fonction du support est de supporter et/ou de protéger l’électrode. Le support peut être en verre, en matière plastique rigide (par exemple : verre organique, polycarbonate) ou en films polymériques souples (par exemple : Chlorure de polyvinyle (PVC), polyéthylène téréphtalate (PET),

Polypropylène (PP)). Le support est de préférence rigide.

Lorsque le support est un film polymérique, celui-ci a de préférence un indice de réfraction élevé, l’indice de réfraction du support (nsupp0rt) ayant une valeur au moins égale à 1,4, préférentiellement au moins égale à 1,5, plus préférentiellement au moins égale à 1,6, le plus préférentiellement au moins égale à 1,7. nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm L’avantage offert par l’utilisation d’un support ayant un indice de réfraction élevé est qu’il permet à structure d’électrode égale d’augmenter la quantité de lumière transmise ou émise.

Lorsque le support est en verre, par exemple une feuille de verre, celui-ci a de préférence une épaisseur géométrique d’au moins 0,35 mm. Par les termes « épaisseur géométrique », on comprend l’épaisseur géométrique moyenne. Les verres sont minéraux ou organiques. Les verres minéraux sont préférés. Parmi ceux-ci, on préfère les verres silicosodocalciques clairs ou colorés dans la masse ou en surface. Plus préférentiellement, ce sont des verres silicosodocalciques extra clairs. Le terme extra-clair désigne un verre contenant au plus 0.020% en poids du verre de Fe total exprimé en Fe203 et de préférence au plus 0.015% en poids. Le verre, du fait de sa faible porosité, fournit l’avantage d’assurer une meilleure protection contre toute forme de contamination d’un dispositif photonique comprenant le substrat transparent selon l’invention. Pour des raisons de coût, l’indice de réfraction du verre, Support, a de préférence une valeur comprise entre 1,4 et 1,6. Plus préférentiellement, l’indice de réfraction du verre à une valeur égale à 1,5 Support représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que le support à un indice de réfraction compris entre 1 ,4 et 1,6 à une longueur d’onde de 550 nm et que l’électrode est telle que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière, TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction, TME, sont reliées par la relation :

où TME o, B et TD1 o sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 23,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD1 o ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 28,3 * nD1 nm avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. Préférentiellement, les constantes TME 0, B et TD10 sont telles que TME o a une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 23,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 22,5 nm, le plus préférentiellement de 11,5 à 22.5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 11,5 à 15,0 et TD1 o a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm. Plus préférentiellement, les constantes TME 0, B et TD1 0 sont telles que Tme_o a une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 23,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 22,5 nm, le plus préférentiellement de 11,5 à 22.5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 12,0 à 15,0 et TD1 o a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que le support à un indice de réfraction égal à 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm et que l’électrode est telle que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière, TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction, TME, sont reliées par la relation :

où TME 0, B et TD10 sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 23,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD1 g ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 27,3 * nD1 nm avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupp0ft représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. Préférentiellement, les constantes TME 0, B et TD10 sont telles que. TME 0 a une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 23,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 22,5 nm, le plus préférentiellement de 11,5 à 22,5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 11,5 à 15,0 et TD1 o a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1. Plus préférentiellement, les constantes TME 0, B et TD1_0 sont telles que TME 0 a une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 23,0 nm, préférentiellement de 10 à 22,5 nm, le plus préférentiellement de 11,5 à 22,5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 12,0 à 15,0 et TD1 0 a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm.

Selon un mode particulier de réalisation du mode précédent, le substrat transparent selon l’invention est tel que l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction est au moins égale à 6,0 nm, préférentiellement au moins égale à 8,0 nm, plus préférentiellement au moins. égale à 10,0 nm et au plus égale à 22,0 nm, préférentiellement au plus égale à 20,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 18,0 nm et dont l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 50,0 nm, préférentiellement au moins à égale 60,0 nm et au . plus égale à 130,0 nm, préférentiellement au plus égale à 110,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 90,0 nm.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel qu’il comprend un support ayant une valeur d’indice de réfraction comprise dans la gamme allant de 1,4 à 1,6 et est tel que l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction est au moins égale à 16,0 nm, préférentiellement au moins égale à 18,0 nm, plus préférentiellement au moins égale à 20,0 nm et au plus égale à 29,0 nm, préférentiellement au plus égale à 27,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 25,0 nm et dont l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 20,0 nm et au plus égale à 40,0 nm. De manière surprenante, l’utilisation d’une couche métallique de conduction épaisse combinée à une épaisseur optimisée du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière permet d’obtenir des systèmes photoniques, plus particulièrement des dispositifs OLEDs, ayant d’une part une luminance élevée et d’autre part incorporant un substrat dont l’électrode a une résistance surfacique exprimée en ÎLb plus faible.

Selon un autre mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que l’électrode comprend un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière comprenant au moins une couche supplémentaire de cristallisation, ladite couche de cristallisation étant, par rapport au support, la couche la plus éloignée de l’empilement constituant ledit revêtement.

Selon un mode de réalisation préféré, le substrat selon l’invention est tel que l’indice de réfraction du matériau constituant le revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière (nD1) est plus grand que l’indice de réfraction du support

préférentiellement nD1 >1,2 nSUpport, plus préférentiellement nD1 >1,3 nsupport, le plus préférentiellement nm > 1,5 nsupport. L’indice de réfraction du matériau constituant le revêtement (nD1) a une valeur allant de 1,5 à 2,4, préférentiellement allant de 2,0 à 2,4, plus préférentiellement allant de 2,1 à 2,4 à une longueur d’onde de 550 nm. Lorsque le revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est constitué de plusieurs couches, nD1 est donné par la relation :

où m représente le nombre de couche constituant le revêtement, nx représente l’indice de réfraction du matériau constituant la x'eme couche en partant du support, lx représente l’épaisseur géométrique de la xieme couche, lD] représente l’épaisseur géométrique du revêtement. L’utilisation d’un matériau ayant un indice de réfraction plus élevé permet d’obtenir une quantité de lumière émise ou transmise plus grande. L’avantage offert est d’autant important que la différence entre l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière et l’indice de réfraction du support est élevée.

Le matériau constituant au moins une couche du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière comprend au moins un composé diélectrique et/ou au moins un composé conducteur de l’électricité. Par les termes « composé diélectrique », on entend désigner au moins un composé choisi parmi : - les oxydes d’au moins un élément sélectionné parmi ΓΥ, le Ti, le Zr, le Hf, le V, le Nb, le Ta, le Cr, le Mo, le W, le Ni, le Zn, P Al, le Ga, Pin, le Si, le Ge, le Sn, le Sb, le Bi ainsi que le mélange d’au moins deux d’entre eux ; - les nitrures d’au moins un élément sélectionné parmi le bore, l’aluminium, le silicium, le germanium ainsi que leur mélange; l’oxynitrure de silicium, l’oxynitrure d’aluminium un oxycarbure de silicium.

Lorsqu’il est présent, le composé diélectrique comprend de préférence un oxyde d’yttrium, un oxyde de titane, un oxyde de zirconium, un oxyde d’hafnium, un oxyde de niobium, un oxyde de tantale, un oxyde de zinc,, un oxyde d’étain, un oxyde d’aluminium, un nitrure d’aluminium, un nitrure de silicium et/ou un oxycarbure de silicium.

Par le terme « conducteur », on entend désigner au moins un composé choisi parmi : - les oxydes sous stoechiométriques en oxygène et les oxydes dopés d’au moins un élément sélectionné parmi le Ti, le Zr, le Hf, le V, le Nb, le Ta, le Cr, le Mo, le W, le Zn, ΓΑ1, le Ga, ΓΙη, le Si, le Ge, le Sn, le Sb, le Bi ainsi que le mélange d’au moins deux d’entre eux - les nitrures dopés d’au moins un élément sélectionné parmi le bore, l’aluminium, le silicium, le germanium ainsi que leur mélange l’oxycarbure de Si dopé,

Préférentiellement, les dopants comprennent au moins un des éléments choisis parmi l’Al, le Ga, ΓΙη, le Sn, le P, le Sb, le F. Dans le cas de l’oxynitrure de silicium, les dopants comprennnent le B, ΓΑ1 et/ou le Ga.

Préférentiellement le composé conducteur comprend au moins Γ1ΤΟ et/ou l’oxyde de Sn dopé, le dopant étant au moins un élément choisi parmi le F et le Sb, et/ou l’oxyde de Zn dopé, le dopant étant au moins un élément choisi parmi ΓΑ1, le Ga, le Sn, le Ti. Selon un mode préféré de réalisation, le composé chimique inorganique comprend au moins du ZnOx (avec x < 1) et/ou ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6). Préférentiellement, le ZnxSnyOz comprend au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

La couche métallique de conduction de l’électrode constituant une partie du substrat transparent selon l’invention assure principalement la . conduction électrique de ladite électrode. Elle comprend au moins une couche comprenant un métal ou un mélange de métaux. L’expression générique « mélange de métaux » désigne les combinaisons d’au moins deux métaux sous la forme d’alliage ou d’un dopage d’au moins un métal par au moins un autre métal ; le métal et/ou le mélange de métaux comprenant au moins un élément sélectionné parmi Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Al. Préférentiellement, le métal et/ou le mélange de métaux comprend au moins un élément sélectionné parmi Cu, Ag, Au, Al. Plus préférentiellement, la couche métallique de conduction comprend au moins de l’Ag sous forme pure ou alliée à un autre métal. Préférentiellement, l’autre métal comprend au moins un élément sélectionné parmi Au, Pd, Al, Cu, Zn, Cd, In, Si, Zr, Mo, Ni, Cr, Mg, Mn, Co, Sn. Plus préférentiellement, l’autre métal comprend au moins le Pd et/ou l’Au, préférentiellement le Pd.

Selon un mode particulier de réalisation, le revêtement d’amélioration de la transmission de lumière de l’électrode constituant une partie du substrat selon l’invention comprend au moins une couche supplémentaire de cristallisation, ladite couche de cristallisation étant, par rapport au support, la couche la plus éloignée de l’empilement constituant ledit revêtement. Cette couche permet une croissance préférentielle de la couche métallique, par exemple d’argent, constituant la couche métallique de conduction et d’obtenir de ce fait de bonnes propriétés électriques et optiques de la couche métallique de conduction. Elle comprend au moins un composé chimique inorganique. Le composé chimique inorganique constituant la couche de cristallisation n’a pas forcément un indice de réfraction élevé. Le composé chimique inorganique comprend au moins du ZnOx (avec x < 1) et/ou ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6). Préférentiellement, le ZnxSnyOz comprend au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. Préférentiellement, la couche de cristallisation est en ZnO. La couche dotée de propriété d’amélioration de la transmission de lumière ayant une épaisseur généralement plus grande que celle habituellement rencontrée dans le domaine des revêtements multicouches conducteurs (par exemple : revêtement de type bas émissif), l’épaisseur de la couche de cristallisation doit être adaptée et augmentée pour fournir une couche métallique de conduction ayant une bonne conduction et très peu d’absorption.

Selon un mode de réalisation particulier, l’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation est au moins égale à 7% de " l’épaisseur géométrique totale du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, préférentiellement à 11%, plus préférentiellement à 14%. Par exemple dans le cas d’un revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière comprenant une couche d’amélioration de la transmission de lumière et une couche de cristallisation, l’épaisseur géométrique de la couche d’amélioration de la transmission de lumière doit être réduite si l’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation est augmentée de manière à respecter la relation entre épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction et épaisseur optique du revêtement d’amélioration de transmission de la lumière.

Selon un mode particulier de réalisation, la couche de cristallisation est confondue avec au moins une couche d’amélioration de la transmission de lumière constituant le revêtement d’amélioration de la transmission de lumière.

Selon un mode particulier de réalisation, le revêtement d’amélioration de la transmission de lumière comprend au moins une couche supplémentaire barrière, ladite couche barrière étant par rapport au support la couche la plus proche de l’empilement constituant ledit revêtement. Cette couche permet notamment une protection de l’électrode contre toute pollution par migration d’alcalins venant du support, par exemple en verre silicosodocalcique, et donc un allongement de la durée de vie de l’électrode. La couche barrière comprend au moins un composé sélectionné parmi : l’oxyde de titane, l’oxyde de zirconium, l’oxyde d’aluminium, l’oxyde d’yttrium ainsi que le mélange d’au moins deux d’entre eux ; l’oxyde mixte de zinc-étain, de zinc-aluminium, de zinc-titane, de zinc-indium, d’étain-indium ; le nitrure de silicium, l’oxynitrure de silicium, l’oxycarbure de silicium, l’oxycarbonitrure de silicium, le nitrure d’aluminium, l’oxynitrure d’aluminium ainsi que le mélange d’au moins deux d’entre eux ; cette couche barrière étant éventuellement dopée ou alliée à l’étain.

Selon un mode particulier de réalisation, la couche barrière est confondue avec au moins une couche d’amélioration de la transmission de lumière constituant le revêtement d’amélioration de la transmission de lumière.

Selon un mode préféré de réalisation des couches barrière et de cristallisation, au moins une de ces deux couches supplémentaires est confondue avec au moins une couche d’amélioration de la transmission de lumière du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que l’électrode qui le constitue en partie comprend une couche mince d’uniformisation des propriétés électrique de surface située, par rapport au support, au sommet de l’empilement multicouche constituant ladite électrode. La couche mince d’uniformisation des propriétés électriques de surface a pour fonction principale de permettre l’obtention d’un transfert uniforme de charge sur toute la surface de l’électrode. Ce transfert uniforme se traduit par un flux de lumière émise ou convertie équivalente en tout point de la surface. Il permet également d’augmenter la durée de vie des dispositifs photoniques étant donné que ce transfert est le même en chaque point, éliminant de la sorte de possibles points chauds. La couche d’uniformisation a une épaisseur géométrique d’au moins 0,5 nm, préférentiellement d’au moins 1.0 nm. La couche d’uniformisation a une épaisseur géométrique d’au plus 6.0 nm, préférentiellement d’au plus 2,5 nm, plus préférentiellement d’au plus 2.0 nm. Plus préférentiellement, la couche d’uniformisation est égale à 1,5 nm. . . La couche d’uniformisation comprend au moins une couche comprenant au moins un matériau inorganique sélectionné parmi un métal, un nitrure, un oxyde, un carbure, un oxynitrure, un oxycarbure, un carbonitrure, un oxycarbonitrure.

Selon un premier mode particulier de réalisation du mode précédent, le matériau inorganique de la couche d’uniformisation comprend un métal seul ou un mélange de métaux. L’expression générique « mélange de métaux » désigne les combinaisons d’au moins deux métaux sous la forme d’alliage ou d’un dopage d’au moins un métal par au moins un autre métal. La couche d’uniformisation comprend au moins un élément sélectionné parmi Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Ce, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au,.Zn, B, Al, Ga, ln, Tl, C, Si, Ge, Sn, Pb. Le métal et/ou le mélange de métaux comprend au moins un élément sélectionné parmi Li, Na, K, Mg, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Si, C. Plus préférentiellement, le métal ou le mélange de métaux comprend au moins un élément sélectionné parmi C, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Cr, Al, Zn. Le mélange de métaux comprend préférentiellement Ni-Cr et/ou Zn dopé à ΓΑ1. L’avantage offert par ce mode de réalisation particulier est qu’il permet d’obtenir le meilleur compromis possible entre, d’une part, les propriétés électriques résultant de l’effet de la couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface et, d’autre part, les propriétés optiques obtenues grâce au revêtement d’amélioration; L’utilisation d’une couche d’uniformisation ayant une épaisseur la plus faible possible est fondamentale. En effet, l’influence de cette couche sur la quantité de lumière émise ou convertie par le dispositif photonique est d’autant plus faible que son épaisseur est faible. Cette couche d’uniformisation lorsqu’elle est métallique se distingue donc de la couche de conduction par son épaisseur plus mince, cette épaisseur étant insuffisante pour assurer une conductivité. C’est ainsi que la couche d’uniformisation lorsqu’elle est métallique, c'est-à-dire composée d’un métal seul ou mélange de métaux a de préférence une épaisseur géométrique d’au plus 5,0 nm.

Selon un second mode particulier de réalisation, le matériau inorganique de la couche d’uniformisation est présent sous la forme d’au moins un composé chimique sélectionné parmi les carbures, les carbonitrures, les oxynitrures, les oxycarbures, les oxycarbonitrures ainsi que les mélanges d’au moins deux d’entre eux. Les oxynitrures, oxycarbures, oxycarbonitrures de la couche d’uniformisation peuvent être sous forme non-stoechiométrique, de préférence sous-stoechiométrique par rapport à l’oxygène. Les carbures sont des carbures d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Mg, Ca,. Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Ce, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Au, Zn, Cd, B, Al, Si, Ge, Sn, Pb, préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Au, Zn, Cd, Al, Si, plus préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Cr, Zn, Al. Les carbonitrures sont des carbonitrures d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V,, Nb, Cr, Mo, W, Fe, Co, Zn, B, Al, Si, préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Co, Zn, Al, Si, plus préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Zn, Al. Les oxynitrures sont des oxynitrures d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Mg, Ca, Sr, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Rh, Ir, Ni, Cu, Au, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Cu, Au, Zn, Al, Si, plus préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Zn, Al. Les oxycarbures sont des oxycarbures d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Mg, Ca, Sr, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Zn, Si, Ge, préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Ni, Zn, Al, Si, plus préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Zn, Al. Les oxycarbonitrures sont des oxycarbonitrures d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Zn, B, Al, Si, Ge, préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Zn, Al, Si, plus préférentiellement d’au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Zn, Al. Les carbures, carbonitrures, oxynitrures, oxycarbures, oxycarbonitrures de la couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface comprennent éventuellement au moins un élément dopant. Dans un mode de réalisation préféré, la couche mince d’uniformisation comprend au moins un oxynitrure comprenant au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Cr, Mo, W, Mn,

Co, Ni, Cu, Au, Zn, Al, Si. Plus préférentiellement, la couche mince d’uniformisation des propriétés électrique de surface comprend au moins un oxynitrure choisi parmi l’oxynitrure de Ti, l’oxynitrure de Zr, l’oxynitrure de Ni, l’oxynitrure de NiCr.

Selon un troisième mode particulier de réalisation, le matériau inorganique de la couche d’uniformisation est présent sous la forme d’au moins un nitrure métallique d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir,. Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn. Préférentiellement, la couche d’uniformisation comprend au moins un nitrure d’un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Si. Plus préférentiellement, le nitrure comprend au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Cr, Al, Zn. Plus préférentiellement, la couche mince d’uniformisation des propriétés électriques de surface comprend au moins le nitrure de Ti, le nitrure de Zr, le nitrure de Ni, le nitrure de NiCr.

Selon un quatrième mode particulier de réalisation, le matériau inorganique de la couche d’uniformisation est présent sous la forme d’au moins un oxyde métallique d’au moins un élément sélectionné parmi Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb. Préférentiellement, la couche d’uniformisation comprend au moins un oxyde d’un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, In, Si, Sn. Plus préférentiellement, l’oxyde comprend au moins un élément sélectionné parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Cu, Cr, Al, In, Sn, Zn. L’oxyde de la couche d’uniformisation peut être un oxyde sous stoechiométrique en oxygène. L’oxyde comprend éventuellement au moins un élément dopant. De préférence, l’élément dopant est sélectionné parmi au moins un des éléments choisis parmi 1Ά1, le Ga, l’In, le Sn, le Sb, le F, l’Ag. Plus préférentiellement, la couche mince d’uniformisation des propriétés électrique de surface comprend au moins l’oxyde de Ti el/ou l’oxyde de Zr et/ou l’oxyde de Ni et/ou l’oxyde de NiCr et/ou ΓΙΤΟ et/ou l’oxyde de Cu dopé, le dopant étant l’Ag, et/ou l’oxyde de Sn dopé, le dopant étant au moins un élément choisi parmi le F et le Sb, et/ou l’oxyde de Zn dopé, le dopant étant au moins un élément choisi parmi ΓΑ1, le Ga, le Sn, le Ti.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que l’électrode qui le constitue en partie comprend au moins une couche supplémentaire d’insertion située entre la couche métallique de conduction et la couche mince d'uniformisation. La couche insérée entre la couche métallique de conduction et la couche d’uniformisation comprend au moins une couche comprenant au moins un composé diélectrique et/ou au moins un composé conducteur de l’électricité. Préférentiellement, la couche d’insertion comprend au moins une couche comprenant au moins un composé conducteur. Cette couche d’insertion a pour fonction de constituer une partie d’une cavité optique permettant de rendre la couche métallique de conduction transparente. Par les termes « composé diélectrique », on entend désigner au moins un composé choisi parmi : - les oxydes d’au moins un élément sélectionné parmi 1Ύ, le Ti, le Zr, le Hf, le V, le Nb, le Ta, le Cr, le Mo, le W, le Zn, ΓΑ1, le Ga, l’In, le Si, le Ge, le Sn, le Sb, le Bi ainsi que le mélange d’au moins deux d’entre eux, - les nitrures d’au moins un élément sélectionné parmi le bore, l’aluminium, le silicium, le germanium ainsi que leur mélange, l’oxynitrure de silicium, l’oxynitrure d’aluminium, - un oxycarbure de silicium.

Lorsqu’il est présent, le composé diélectrique comprend de préférence un oxyde d’yttrium, un oxyde de titane, un oxyde de zirconium, un oxyde d’hafnium, un oxyde de niobium, un oxyde de tantale, un oxyde de zinc, un oxyde d’étain, un oxyde d’aluminium, un nitrure d’aluminium, un nitrure de silicium et/ou un oxycarbure de silicium.

Par le terme « conducteur », on entend désigner au moins un composé choisi parmi : - les oxydes sous stoechiométriques en oxygène et les oxydes dopés d’au moins un élément sélectionné parmi ΓΥ, le Ti, le Zr, le Hf, le V, le Nb, le Ta, le Cr, le Mo, le W, le Zn, ΓΑ1, le Ga, l’In, le Si, le Ge, le Sn, le Sb, le Bi ainsi que le mélange d’au moins deux d’entre eux, - les nitrures dopés d’au moins un élément sélectionné parmi le bore, l’aluminium, le silicium, le germanium ainsi que leur mélange, - l’oxycarbure de Si dopé,

Préférentiellement, les dopants comprennent au moins un des éléments choisis parmi ΓΑ1, le Ga, Pin, le Sn, le P, le Sb, le F. Dans le cas de l’oxynitrure de silicium, les dopants comprennent le B, l’Al et/ou le Ga.

Préférentiellement le composé conducteur comprend au moins ΓΙΤΟ et/ou l’oxyde de Sn dopé, le dopant étant au moins un élément choisi parmi le F . et le Sb, et/ou l’oxyde de Zn dopé, le dopant étant au moins un élément choisi parmi ΓΑ1, le Ga, le Sn, le Ti. Selon un mode préféré de réalisation, le composé chimique inorganique comprend au moins du ZnOx (avec x < 1) et/ou ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6). Préférentiellement, le ZnxSnyOz comprend au plus 95% en poids.de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

Selon un mode particulier de réalisation du mode précédent, le substrat transparent selon l’invention est tel que l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion (EJ est telle que, d’une part, son épaisseur ohmique est au plus égale à 1012 Ohm, préférentiellement au plus égale à 104 Ohm, l’épaisseur ohmique étant égale au rapport entre d’une part la résistivité du matériau constituant la couche d’insertion (p) et d’autre part l’épaisseur géométrique de cette même couche (1), et que d’autre part l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion est reliée à l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent (Eorg), les termes première couche organique désignant l’ensemble des couches organiques comprises entre la couche d’insertion et la couche organique électroluminescente, par la relation : Eorg = Ein - A ou A est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 5,0 à 75,0 nm, préférentiellement de 20,0 à 60,0 nm, plus préférentiellement de 30,0 à 45,0 nm. Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante la relation Eorg = Ein - A permet d’utiliser l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent pour optimiser les paramètres optiques (épaisseur géométrique et indice de réfraction) de la couche d’insertion et donc optimiser la quantité de lumière transmise tout en gardant une épaisseur de la couche d’insertion compatible avec des propriétés électriques permettant d’éviter des tensions d’allumage élevées et ce pour un premier maximum de luminance.

Selon un autre mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion (EJ est telle que, d’une part, son épaisseur ohmique est au plus égale à 1012 Ohm, préférentiellement au plus égale à 104 Ohm, l’épaisseur ohmique étant égale au rapport entre d’une part la résistivité du matériau constituant la couche d’insertion (p) et d’autre part l’épaisseur géométrique de cette même couche (1), et que d’autre part l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion est reliée à l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent (Eorg), les termes première couche organique désignant l’ensemble des couches organiques comprises entre la couche d’insertion et la couche organique électroluminescente, par la relation : Eorg = Ein - C ou C est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 150,0 à 250,0 nm, préférentiellement de 160,0 à 225,0 nm, plus préférentiellement de 75,0 à 205,0 nm. Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante la relation Eorg = Ein - A permet d’utiliser l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent pour optimiser les paramètres optiques (épaisseur géométrique et indice de réfraction) de la couche d’insertion et donc optimiser la quantité de lumière transmise tout en gardant une épaisseur de couche d’insertion compatible avec des propriétés électriques permettant d’éviter des tensions d’allumage élevées et ce pour un second maximum de luminance.

Selon un autre mode particulier de réalisation du substrat transparent selon l’invention, la couche métallique de conduction de l’électrode comprend sur au moins une de ses faces au moins une couche sacrificielle. Par couche sacrificielle, on entend une couche pouvant être oxydée ou nitrurée en tout ou partie. Cette couche permet d’éviter une détérioration de la couche métallique de conduction, notamment par. oxydation ou nitruration. En outre, bien qu’elle puisse être située entre la couche métallique de conduction et la couche de cristallisation, la présence de cette couche sacrificielle est compatible avec l’action d’une couche de cristallisation. Lorsqu’elle est présente, la couche sacrificielle comprend au moins un composé choisi parmi les métaux, les nitrures, les oxydes, les oxydes métalliques sous-stoechiométriques en oxygène. Préférentiellement, les métaux, nitrures, oxydes, oxydes métalliques sous-stoechiométriques comprennent au moins un élément sélectionné parmi le Ti, le Zr, l’Hf, le V, le Nb, le Ta, le Cr, le Mo, le W, le Mn, le Fe, le Co, le Ni, le Cu, Zn, P Al. Préférentiellement, la couche sacrificielle comprend au moins le Ti, le Zr, le Ni, le Zn, l’Al. Le plus préférentiellement, la couche sacrificielle comprend au moins le Ti, le TiOx (avec x < 2), le NiCr, le NiCrOx, le TiZrOx (TiZrOx indique une couche d’oxyde de titane à 50% en poids d’oxyde de zirconium), le ZnA10x (ZnA10x indique une couche d’oxyde de zinc à 2 à 5% en poids d’oxyde d’aluminium). Selon un mode particulier de réalisation conforme au précédant, l’épaisseur de la couche sacrificielle comprend une épaisseur géométrique d’au moins 0,5 nm. L’épaisseur de la couche sacrificielle comprend une épaisseur d’au plus 6,0 nm, Plus préférentiellement, l’épaisseur est égale à 2,5 nm. Selon un mode préféré de réalisation, une couche sacrificielle est déposée sur la face de la couche métallique de conduction la plus éloignée par rapport au support.

Selon un autre mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que le support sur lequel ladite électrode est déposée comprend au moins un revêtement fonctionnel. Préférentiellement, ledit revêtement fonctionnel est situé sur la face opposée à la face sur laquelle l’électrode selon l’invention est déposée. Ce revêtement comprend au moins un revêtement sélectionné parmi une couche ou un empilement multicouche antireflet, une couche diffusante, une couche antibuée ou antisalissure, un filtre optique, notamment une couche d’oxyde de titane, une couche absorbante sélective, un système de microlentilles tel que, par exemple, ceux décrits dans l’article de Lin et Coll, dans OPTICS EXPRESS, 2008, vol. 16, N° 15, pp 11044 à 11051 ou dans le document US2003/0020399 Al, page 6.

Selon un mode de réalisation préféré, le substrat transparent selon l’invention présente essentiellement la structure suivante à partir d’un support en verre clair ou extra clair : • Revêtement d’amélioration de la transmission de lumière: o Couche d’amélioration de la transmission de lumière en Ti02 (confondue avec la couche barrière) o Couche de cristallisation en ZnO ou en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6) • Couche métallique de conduction en Ag, l’épaisseur géométrique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction sont reliées par la relation :

où TME 0, B et TD10 sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 23,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD10 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 28,3 * nD1 avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. Préférentiellement, les constantes TME0, B et TD10 sont telles que TME 0 a une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 23,0 nm, préférentiellement de 10,0 à 22,5 nm, le plus préférentiellement de 11,5 à 22,5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 11,5 à 15,0 et TD10 a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm. Plus préférentiellement, les constantes TME 0, B et TD10 sont telles que TME o a une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 23,0 .

nm, préférentiellement de 10,0 à 22,5 nm, le plus préférentiellement de 11,5 à 22,5 nm, B a une valeur comprise dans la gamme allant de 12,0 à 15,0 et TD10 a une valeur comprise dans la gamme allant de 24,8 * nD1 à 27,3 * nD1 nm.

• Couche sacrificielle : épaisseur géométrique 1,0-3,0 nm en Ti • Couche d’insertion: épaisseur géométrique 3,0-20,0 nm en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6) • Couche d’uniformisation : épaisseur géométrique 0,5-3,0 nm en X, nitrure de X, oxynitrure de X avec X : Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Pd,

Cr, Mo, Al, Zn, Ni-Cr ou Zn dopé à ΓΑ1.

Selon un mode de réalisation préféré, le substrat transparent selon l’invention présente essentiellement la structure suivante à partir, du support en verre clair ou extra clair : • Revêtement d’amélioration de la transmission de lumière: o Couche d’amélioration de la transmission de lumière en Ti02 (confondue avec la couche barrière) o Couche de cristallisation en ZnO ou en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6) o l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 50,0 nm, préférentiellement au moins égale à 60,0 nm, plus préférentiellement au moins égale à 70,0 nm et au plus égale à 100 nm, préférentiellement au plus égale à 90,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 80,0 nm, • Couche métallique de conduction en Ag, l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction est au moins égale à 6,0 nm, préférentiellement au moins égale à 8,0 nm, plus préférentiellement au moins égale à 10,0 nm et au plus égale à 22,0 nm, préférentiellement au plus égale à 20,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 18,0 nm.

• Couche sacrificielle : épaisseur géométrique 1,0-3,0 nm en Ti • Couche d’insertion: épaisseur géométrique 3,0-20,0 nm, en ZnxSnyOz (avec x + y>3etz<6) • Couche d’uniformisation : épaisseur géométrique 0,5-3,0 nm en X, nitrure de X, oxynitrure de X avec X : Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Pd, Cr, Mo, Al, Zn, Ni-Cr ou Zn dopé à ΓΑ1.

Selon un mode de réalisation préféré, le substrat transparent selon l’invention présente essentiellement la structure suivante à partir d’un support en verre clair ou extra clair : • Revêtement d’amélioration de la transmission de lumière: o Couche d’amélioration de la transmission de lumière en Ti02 (confondue avec la couche barrière) o Couche de cristallisation en ZnO ou en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6) o l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 20,0 nm et au plus égale à 40,0 nm.

• Couche métallique de conduction en Ag, l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction est au moins égale à 16,0 : nm, préférentiellement au moins égale à 18,0 nm, préférentiellement au moins égale à 20,0 nm et au plus égale è 29,0 nm, préférentiellement au plus égale à 27,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 25,0 nm.

• Couche sacrificielle : épaisseur géométrique 1,0-3,0 nm en Ti • Couche d’insertion: épaisseur géométrique 3,0-20,0 nm en ZnxSnyOz (avec x + y>3etz<6) • Couche d’uniformisation : épaisseur géométrique 0,5-3,0 nm en X, nitrure de X, oxynitrure de X avec X : Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni, Pd, Cr, Mo, Al, Zn, Ni-Cr ou Zn dopé à ΓΑ1.

Selon un mode particulier de réalisation, le substrat transparent selon l’invention est tel que la réflexion côté support, rsuppprt, notamment un support en verre, a une valeur au moins égale à 28% et au plus égale à 49%

Les modes de réalisation du substrat transparent ne se limitent .

pas aux modes exposés ci-avant mais peuvent également résulter d’une combinaison de deux ou plusieurs d’entre eux.

Le deuxième objet de l’invention concerne le procédé de fabrication du substrat transparent selon l’invention. Ce substrat comprend un support et une électrode. Le procédé de fabrication du substrat transparent selon l’invention est un procédé selon lequel la couche d’uniformisation et/ou un ensemble de couches composant l’électrode sont déposées sur le support. Des exemples de tels procédés sont les techniques de pulvérisation cathodique, éventuellement assistée d’un champ magnétique, les techniques de dépôt utilisant un plasma, les techniques de dépôt de type CVD (Chemical Vapor Déposition) et/ou PVD (Physical Vapor Déposition). Préférentiellement, le procédé de dépôt est réalisé sous vide. Les termes « sous vide » désignent une pression inférieure ou égale à 1,2 Pa. Plus préférentiellement, le procédé sous vide est une technique de pulvérisation cathodique assistée d’un champ magnétique. Le procédé de fabrication du substrat transparent comprend les procédés continus dans lesquels toute couche constituant l’électrode est déposée immédiatement à la suite de la couche qui lui est sous-jacente dans l’empilement multicouche (par exemple : dépôt de l’empilement constituant l’électrode selon l’invention sur un support qui est un ruban défilant ou bien dépôt de l’empilement sur un support qui est un panneau). Le procédé de fabrication comprend également les procédés discontinus dans lesquels un laps de temps (par exemple sous la forme d’un stockage) sépare le dépôt d’une couche et de la couche qui lui est sous-jacente dans l’empilement constituant l’électrode.

Selon un mode préféré de réalisation, le procédé de fabrication du substrat transparent selon l’invention est tel qu’il est réalisé en deux temps se décomposant de la manière suivante: • dépôt sur le support du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière, • dépôt de la couche métallique de conduction, directement suivi par le dépôt des différents éléments fonctionnels constituant le système photonique.

Selon un autre mode préféré de réalisation, le procédé de fabrication du substrat transparent selon l’invention est tel qu’il est réalisé en deux temps se décomposant de la manière suivante: • dépôt sur le support du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière à travers l’électrode, de la couche métallique de conduction, de la couche sacrificielle, de la couche d’insertion, • dépôt de la couche d’uniformisation directement suivi par le dépôt des différents éléments fonctionnels constituant le système photonique.

Lorsque la couche d’uniformisation ou la couche métallique de conduction sont déposées ultérieurement, la partie organique du dispositif photonique est déposée immédiatement après le dépôt de la couche d’uniformisation ou de la couche métallique de conduction, c'est-à-dire sans mise à l’air de la couche d’uniformisation ou de la couche métallique de conduction avant le dépôt de la partie organique du dispositif photonique. L’avantage offert par ces procédés est qu’ils permettent d’éviter une oxydation des couches de conduction ou d’uniformisation lorsque celles-ci sont constituées de métal. Selon un mode particulier au mode précédent, la couche barrière est déposée (par exemple : par CVD) sur un ruban de verre. Les couches suivantes de l’empilement, avec/ou sans la couche d’uniformisation, sont déposées sous vide sur ledit ruban ou sur des panneaux de verre issus de la découpe dudit ruban. Les panneaux recouverts par la couche barrière. obtenus après découpe sont éventuellement stockés.

Selon un mode particulier de mise en oeuvre, la couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface à base d’oxydes et/ou d’oxynitrures peut être obtenue par dépôt direct. Selon un mode alternatif, la couche d’uniformisation à base d’oxydes et/ou d’oxynitrures peut être obtenue par oxydation des métaux et/ou des nitrures correspondants (par exemple : le Ti est oxydé en oxyde de Ti, le nitrure de Ti est oxydé en oxynitrure de Ti). Cette oxydation peut se produire directement ou longtemps après le dépôt de la couche d’uniformisation. L’oxydation peut être naturelle (par exemple : une interaction avec un composé oxydant présent lors du procédé de fabrication ou durant le stockage de l’électrode avant fabrication complète du dispositif photonique) ou résulter d’un post traitement (par exemple : un traitement à l’ozone sous ultra-violet).

Selon un mode alternatif de mise en œuvre, le procédé comprend une étape supplémentaire de structuration de la surface de l’électrode. La structuration de la surface de l’électrode est différente de la structuration du support. Cette étape supplémentaire réalise un modelage de la surface ei/ou une ornementation de la surface de l’électrode. Le procédé de modelage de la surface de l’électrode comprend au moins la gravure par laser ou par attaque chimique. Le procédé d’ornementation de la surface comprend au moins le masquage. Le masquage est l’opération par laquelle une partie au moins de la surface de l’électrode est recouverte par un revêtement protecteur en vue d’un post-traitement, par exemple une attaque chimique des parties non recouvertes.

Selon un troisième objet de l’invention, le substrat transparent selon la présente invention est incorporé dans un dispositif photonique émettant ou collectant de la lumière. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif photonique est un dispositif organique électroluminescent comprenant au moins un substrat transparent conforme à l’invention décrit précédemment.

Selon une variation du mode de réalisation précédent, le dispositif organique électroluminescent comprend au dessus du substrat selon l’invention un système OLED prévu pour émettre une lumière quasi blanche.

Pour produire une lumière quasi blanche plusieurs méthodes sont possibles : par mélange au sein d’une seule couche organique de composés émettant de la lumière rouge, verte et bleue, par empilement de trois structures de couches organiques correspondant respectivement aux parties émettrices de lumière rouge, verte et bleue ou de deux structures de couches organiques (émission jaune et bleu), par juxtaposition de trois (émission rouge, verte, bleu) ou deux structures de couches organiques (émission jaune et bleu) associées avec un système de diffusion de la lumière.

Par les termes lumière quasi blanche, on entend désigner une lumière dont les coordonnées chromatiques à 0°, pour un rayonnement perpendiculaire à la surface du substrat, sont comprises dans un des huit quadrilatères de chromaticité, contours des quadrilatères compris. Ces quadrilatères sont définis aux pages 10 à 12 de la norme ANSI_NEMA_ANSLG C78.377-2008. Ces quadrilatères sont représentés sur la figure Al, PART 1 intitulée « Graphical représentation of the chromaticity spécification of SSL products in Table 1, on the CIE (x,y) chromaticity diagramme ».

Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif organique électroluminescent est intégré dans un vitrage, un double vitrage ou un vitrage feuilleté. Il est également possible d’intégrer plusieurs dispositifs organiques électroluminescents, de préférence un grand nombre de dispositifs organiques électroluminescents.

Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif organique électroluminescent est enfermé dans au moins un matériau d’encapsulation en verre et/ou en plastique. Les différents modes de réalisation des dispositifs organiques électroluminescents peuvent être combinés.

Enfin, les différents dispositifs organiques électroluminescents ont un vaste domaine d’utilisation. L’invention s’adresse notamment aux utilisations possibles de ces dispositifs organiques électroluminescents pour la réalisation d’une ou plusieurs surfaces lumineuses. Le terme surface lumineuse comprend par exemple les dalles éclairantes, panneaux lumineux, cloisons lumineuses, plans de travail, serres, lampes de poche, fonds d’écran, fonds.de. tiroirs, toits lumineux, écrans tactiles, lampes, flashs photo, fonds lumineux d’affichage, signaux de sécurité, étagères.

Le substrat transparent conforme à l’invention sera maintenant illustré à l’aide des figures suivantes. Les figures présentent de manière non limitative un certain nombre de structures de substrats, plus particulièrement de structures d’empilements de couches constituant l’électrode comprise dans le substrat selon l’invention. Ces figures sont purement illustratives et ne constituent pas une présentation à l’échelle des structures. En outre, les performances des dispositifs organiques électroluminescents comprenant le substrat transparent selon l’invention seront également présentées sous forme de figures.

Fig.l : Coupe transversale d’un substrat transparent selon l’invention, le substrat comprenant une électrode constituée d’un empilement . comprenant un nombre minimum de couches.

Fig. 2 : Coupe transversale d’un substrat transparent selon l’invention, selon un second mode de réalisation.

Fig. 3 : Coupe transversale d’un substrat transparent selon l’invention, le substrat comprenant une électrode constituée d’un empilement présentant un nombre de couches minimum ayant un effet différent.

Fig. 4 : Coupe transversale substrat transparent selon l’invention, selon un mode de réalisation préféré.

Fig. 5 : Evolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 1,4 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag.

Fig. 6 : Evolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 1,5 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag.

Fig. 7 : Evolution de la luminance d’un dispositif organique.

électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 1,6 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag.

Fig. 8 : Evolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 1,8 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag.

Fig. 9 : Evolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 2,0 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag.

Fig. 10 : Photoluminescence en fonction du spectre de longueur d’onde d’un rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la lumière rouge.

Fig. 11 : Photoluminescence en fonction du spectre de longueur d’onde d’un rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la lumière verte.

Fig. 12 : Photoluminescence en fonction du spectre de longueur d’onde d’un rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la lumière bleue.

Fig. 13 : Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique et de l’indice de réfraction de la couche d’amélioration de la transmission de lumière de l’électrode selon l’invention pour une lumière rouge, une couche métallique de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm et un support ayant un indice de réfraction de 1,5.

Fig. 14 : Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique et de l’indice de réfraction de la couche d’amélioration de la transmission de lumière de l’électrode selon l’invention pour une lumière verte, une couche métallique de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm et un support ayant un indice de réfraction de 1,5.

Fig. 15 : Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique et de l’indice de réfraction de la couche d’amélioration de la transmission de lumière de l’électrode selon l’invention pour une lumière bleue, une couche métallique de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm et un support ayant un indice de réfraction de 1,5.

Fig. 16 : Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique et de l’indice de réfraction de la couche d’amélioration de la transmission de l’électrode selon l’invention pour une lumière rouge, une couche métallique de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm et un support ayant un indice de réfraction de 2,0.

Fig. 17: Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique et de l’indice de réfraction de la couche d’amélioration de la transmission de lumière de l’électrode selon l’invention pour une lumière verte, une couche métallique de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm et un support ayant un indice de réfraction de 2,0.

Fig. 18 : Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique et de l’indice de réfraction de la couche d’amélioration de la transmission de lumière de l’électrode selon l’invention pour une lumière bleue, une couche métallique de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm et un support ayant un indice de réfraction de 2,0.

Fig. 19 : Evolution de la réflexion simulée exprimée en D65 à 2° conformément à la norme européenne EN 410, d’un substrat transparent, comprenant un support ayant un indice de réfraction égal à 1,5 à une longueur d’onde égale à 550 nm, en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière et de l’épaisseur géométrique de la couche de conduction métallique en Ag, le substrat comprenant également au-dessus de la couche de conduction, une couche sacrificielle en TiOx ayant une épaisseur géométrique égale à 3,0 nm et une couche d’insertion en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6) ayant une épaisseur géométrique égale à 14,7 nm, la couche d’insertion étant revêtue d’un médium organique d’indice de réfraction égal à 1,7 à une longueur d’onde de 550 nm.

Fig. 20 : Evolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent incorporant un substrat transparent comprenant un support ayant un indice de réfraction de 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm et une couche de conduction métallique ayant une épaisseur géométrique de 12,5 nm, en fonction des épaisseurs géométriques de la couche d’insertion (Ein) et de la première couche organique de l’électrode pour une lumière verte.

La figure 1 représente un exemple d’empilement constituant un substrat transparent selon l’invention. Le substrat transparent présente la structure suivante à partir du support (10) : • Un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) comprenant une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101) • Une couche métallique de conduction (112)

La figure 2 représente un exemple alternatif de, substrat transparent selon l’invention. Celui-ci comprend, en plus des couches déjà présentes dans la figure 1, une couche d’insertion (113) et une couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface (114). Le substrat transparent présente la structure suivante à partir du support (10) : • Un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) comprenant une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101) • Une couche métallique de conduction (112) • Une couche d’insertion (113) • Une couche d’uniformisation (114)

La figure 3 représente un autre de substrat transparent selon l’invention. Celui-ci comprend, en plus des couches déjà présentes dans la figure 2, une couche supplémentaire barrière (1100) et une couche supplémentaire de cristallisation (1102) appartenant au revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110), deux couches sacrificielles (111a, 111b) et un revêtement fonctionnel (9) sur la deuxième face du support (10). Le substrat transparent présente la structure suivante à partir de la deuxième face du support (10) : • Un revêtement fonctionnel (9) • Un support (10) • Un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) comprenant : o Une couche barrière (1100) o Une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101) o Une couche de cristallisation (1102) • Une couche sacrificielle (111a) • Une couche métallique de conduction (112) • Une couche sacrificielle (111b) • Une couche d’insertion (113) • Une couche d’uniformisation (114)

La figure 4 représente un autre exemple de substrat transparent selon l’invention. Le substrat présente la structure suivante à partir du support (10): • Un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) comprenant une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101) • Une couche métallique de conduction (112) • Une couche sacrificielle (111b) • Une couche d’insertion (113) • Une couche d’uniformisation (114)

Les figures 5, 6, 7, 8 et 9 représente l’évolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière (Dl) ayant un indice de réfraction de 2,3 (nD1) à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag et comprenant un support ayant respectivement un indice de réfraction égal à 1,4, 1,5, 1,6, 1,8 et 2,0 à une longueur d’onde égale à 550 nm. La structure du dispositif organique électroluminescent comprend l’empilement suivant : • Support (10) ayant une épaisseur géométrique égale à 100,0 nm • Electrode (11): - Revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110), - couche métallique de conduction en Ag (112), • La partie organique du dispositif organique électroluminescent est telle qu’elle présente la structure suivante : - une couche de transport de trous ou HTL pour « Hole Transporting Layer» en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 25,0 nm, - une couche bloquant les électrons ou EBL pour « Electron Blocking Layer » en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 10,0 nm, une couche émissive, émettant un spectre gaussien de lumière blanche correspondant à l’illuminant A dans le et ayant une épaisseur géométrique égale à 16,0 nm, - une couche bloquant les trous ou HBL pour « Hole Blocking Layer » en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 10,0 nm, - une couche de transport des électrons ou ETL pour « Electron Transporting Layer » en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 43,0 nm.

• Une contre-électrode en Al ayant une épaisseur égale à 100,0 nm

De manière surprenante, ces calculs montrent qu’une luminance maximum est obtenue pour un substrat transparent tel que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière (110), TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112), TME, sont reliées par la relation :

où TME o, B et TD1 o sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD1 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 28,3 * nD1 nm avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. La luminance a été calculée en utilisant le programme SETFOS version 3 (Semiconductinq Emissive Thin Film Opties Simulator) de la firme Fluxim. Cette luminance est exprimée en unité arbitraire. Les sinusoïdes apparaissant sous la forme de lignes plus épaisses matérialisent les valeurs extrêmes du domaine sélectionné par l’équation

Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante, le domaine sélectionné n’est pas seulement valable pour un dispositif organique émettant de la lumière quasi blanche mais également pour tout type couleur émise (par exemple : rouge, verte, bleue).

Les inventeurs ont déterminé qu’à structure de substrat transparent égale, l’utilisation d’un support (10) ayant un indice de réfraction élevé permet d’augmenter la quantité de lumière transmise par le système photonique. Par indice de réfraction élevé, on entend un indice de réfraction au moins égal à 1,4, préférentiellement au moins égal à 1,5, plus préférentiellement au moins égal à 1,6, le plus préférentiellement au moins égal 1,7. En effet, comme le montre la comparaison des figures 5 et 9, on observe une augmentation de l’ordre de 180% de la luminance du dispositif OLED lorsque à structure de substrat transparent égale on utilise un support ayant un indice de réfraction égal à 2,0 à la place d’un support d’indice de réfraction égal à 1,4, l’indice de réfraction du support étant l’indice de réfraction à une longueur d’onde de 550 nm.

Les figures 10 à 19, plus particulièrement les figures 13 à 19, concernent un exemple particulier de substrat transparent selon l’invention, celui-ci correspond à une couche de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm. Dans ces figures, le substrat selon l’invention est incorporé dans un dispositif OLED émettant une couleur rouge, verte ou bleue La structure du dispositif organique électroluminescent comprend l’empilement suivant : • Support (10) ayant une épaisseur géométrique égale à 100,0 nm • Electrode (11): - Revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110), - couche métallique de conduction en Ag (112), • La partie organique du dispositif organique électroluminescent est telle qu’elle présente la structure suivante : une couche de transport de trous ou HTL pour « Hole Transporting Layer » en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 25,0 nm, - une couche bloquant les électrons ou EBL pour « Electron Blocking Layer » en anglais ayant une .

épaisseur géométrique égale à 10,0 nm, une couche émissive, donnant lieu à une émission d’un spectre de lumière rouge, verte ou bleue dont les coordonnées chromatiques sont respectivement égales aux coordonnées (0,63 ; 0,36), (0,24 ; 0,68) ou (0,13 ; 0,31) dans le diagramme colorimétrique CIE XYZ 1931, selon que le dispositif est prévu pour émettre une lumière rouge, verte ou bleue et ayant une épaisseur géométrique égale à 16,0 nm, - une couche bloquant les trous ou HBL pour « Hole Blocking Layer » en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 10,0 nm, - une couche de transport des électrons ou ETL pour « Electron Transporting Layer » en anglais ayant une épaisseur géométrique égale à 43,0 nm.

• Une contre-électrode en Al ayant une épaisseur égale à 100,0 nm

Les figures 10, 11 et 12 représentent respectivement l’évolution de la photoluminescence en fonction des spectres de longueur d’onde d’un rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la lumière rouge, verte et bleue. On entend par longueur principale, la longueur d’onde pour laquelle la photoluminescence est maximum. Par le terme « monochrome », on entend qu’une seule couleur est perçue par l’œil sans pour autant que cette lumière soit monochromatique. La photoluminescence est exprimée sous la forme du rapport entre la valeur de la photoluminescence à une longueur d’onde divisée par la valeur de la photoluminescence maximum. La photoluminescence est donc un nombre sans unité compris entre 0 et 1. Ces figures montrent clairement que la lumière émise par le dispositif OLED ne peut être simplement limitée à une seule longueur d’onde. La figure 10 montre qu’à une longueur d’onde égale à 616 nm, la photoluminescence est maximum dans le cas du rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la couleur rouge. La figure 11 montre qu’à une longueur d’onde égale à 512 nm, la photoluminescence est maximum dans le cas du rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la couleur verte. La figure 12 montre qu’à une longueur d’onde égale à 453 nm, la photoluminescence est maximum dans le cas du rayonnement monochrome dont la longueur d’onde principale se situe dans le domaine de la couleur bleue.

Les figures 13, 14 et 15 représentent l’évolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique (Dl) et de l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (nD1) (110) du substrat transparent selon l’invention pour respectivement une lumière de couleur rouge, verte et bleue, et pour un support ayant un indice de réfraction de 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm, l’épaisseur géométrique de la couche de conduction en Ag étant égale à 12,5 nm. Ce calcul a été effectué en tenant compte non pas d’un rayonnement lumineux limité à une longueur d’onde unique mais en tenant compte du spectre de longueurs d’onde réel tel que montré aux figures 10, 11 et 12. De manière surprenante, ces calculs montrent qu’une luminance maximum est obtenue pour un substrat transparent qui est tel que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière (110), TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112), TME, sont reliées par la relation :

où TME o, B et TD1 o sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, B ayant une Valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD10 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 28,3 * nD1 avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. La luminance a été calculée en utilisant le programme SETFOS version 3 (Semiconducting Emissive Thin Film Opties Simulator) de la firme Fluxim. Pour le cas particulier exposé ci-dessus, le substrat transparent comprenant un support d’indice de réfraction égal à 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm et une couche de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm, on observe sur base des figures 13, 14, 15, obtenues pour un dispositif OLED émettant respectivement une lumière rouge, verte et bleue, qu’une luminance élevée est plus particulièrement obtenue lorsque l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 50,0 nm, préférentiellement au mois à égale 60,0 nm, plus préférentiellement au moins égale à 70,0 nm et au plus égale à 110,0 nm, préférentiellement au plus égale à 100,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 90,0 nm, le plus préférentiellement au plus égale à 80,0 nm. De même, sur base de la figure 6 décrivant l’évolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 1,5 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag, on observe, pour un substrat ayant une épaisseur de couche métallique de conduction en Ag de 12,5 nm, que l’épaisseur géométrique optimum du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière doit être comprise entre 50,0 nm et 130,0 nm.

Les figures 16, 17 et 18 représentent l’évolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent en fonction de l’épaisseur géométrique (Dl) et de l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (nD1) (110) du substrat transparent selon l’invention pour respectivement une lumière de couleur rouge, verte et bleue, et pour un support ayant un indice de réfraction de 2,0 à une longueur d’onde de 550 nm, l’épaisseur géométrique de la couche de conduction en Ag étant égale à 12,5 nm. Ce calcul a été effectué en tenant compte non pas d’un rayonnement lumineux limité à une longueur d’onde unique mais en tenant compte du spectre de longueurs d’onde réel tel que montré aux figures 10, 11 et 12. De manière surprenante, ces calculs montrent également qu'une luminance maximum est obtenue pour un substrat transparent qui est tel que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière (110), TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112), TME, sont reliées par la relation :

où TME o, B et TD1 o sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD1 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 à 28,3 * nD1 avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm. La luminance a été calculée en utilisant le programme SETFOS version 3 (Semiconducting Emissive Thin Film Opties Simulator) de la firme Fluxim. Pour le cas particulier exposé ci-dessus, on observe sur base des figures 16, 17, 18, obtenues pour un dispositif OLED émettant respectivement une lumière rouge, verte et bleue, qu’une luminance élevée est plus particulièrement obtenue lorsque l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 40,0 nm, préférentiellement au mois à égale 50,0 nm, plus préférentiellement au moins égale à 60,0 nm et au plus égale à 110,0 nm, préférentiellement au plus égale à 100,0 nm, plus préférentiellement au plus égaie à 90,0 nm. De même, sur base de la figure 9 décrivant l’évolution de la luminance d’un dispositif organique électroluminescent émettant une lumière quasi blanche et comprenant un support ayant un indice de réfraction à 2,0 à une longueur d’onde égale à 550 nm en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière, ayant un indice de réfraction de 2,3 à une longueur d’onde de 550 nm, et de l’épaisseur géométrique d’une couche métallique de conduction en Ag, on observe, pour un substrat ayant une épaisseur de couche métallique de conduction en Ag de 12,5 nm, que l’épaisseur géométrique optimum du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière doit être au moins supérieure à 3,0 nm et au plus égale à 200,0 nm.

L’ensemble des figures 13 à 18 montrent qu’à structure de substrat égale pour un indice de réfraction du support fixé, une luminance plus importante est obtenue lorsque l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière (110) est plus grand que l’indice de réfraction du support (10), particulièrement lorsque nD1 > 1,2 ^support, plus particulièrement nD1 >1,3 nsupport, le plus particulièrement nD1 >.

1,5 nsupport. L’indice de réfraction du matériau constituant le revêtement (nD1) a une valeur allant de 1,5 à 2,4, préférentiellement allant de 2,0 à 2,4, plus préférentiellement allant de 2,1 à 2,4 à une longueur d’onde de 550 nm.

De manière surprenante, les inventeurs ont déterminé que l’optimum d’épaisseur du revêtement d’amélioration pour obtenir une luminance maximum, en d’autres termes un haut niveau d’émission, dépend peu du spectre de longueurs d’onde du rayonnement monochrome (lumière bleue, verte ou rouge) tel que montré aux figures 13 à 18. De manière plus surprenante, cet optimum se situe dans la même gamme d’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration (110). Par exemple, pour un matériau ayant un indice de réfraction allant de 2,0 à 2,3, l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration permettant une émission optimum aux différentes longueurs d’onde a une valeur allant de 45,0 à 95,0 nm. Cet intervalle est centré sur une valeur d’épaisseur géométrique de 70,0 nm. Par ailleurs, les comparaisons respectives des figures 8 et 11 pour la lumière rouge, des figures 9 et 12 pour la lumière verte et des figures 10 et 13 pour la lumière bleue montrent que l’indice de réfraction du support a une faible influence sur la gamme d’épaisseur optimum du revêtement d’amélioration.

Les inventeurs ont déterminé qu’en plus de fournir un haut niveau d’émission, l’utilisation d’un substrat transparent tel que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission delà lumière (110), TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique, de conduction (112), TME, sont reliées par la relation :

permet de fournir une lumière quasi blanche lorsque des sources de lumière de couleur rouge, bleue et verte sont utilisées concomitamment comme le montrent les figures 5 à 9. Plus particulièrement, comme le montre les figures 13 à 15, lorsque le substrat transparent est tel qu’il est constitué d’un support ayant un indice de réfraction égal à 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm et ayant une couche de conduction en Ag ayant une épaisseur géométrique égale à 12,5 nm, les inventeurs ont pu déterminé que de manière surprenante pour tout matériau dont l’indice de réfraction est compris dans une gamme de valeurs allant de 2,0 à 2,3, l’épaisseur géométrique optimum du revêtement d’amélioration (110) a une valeur allant de 45 à 95 nm permet d’obtenir une lumière quasi blanche. La lumière quasi blanche est préférentiellement obtenue pour une épaisseur géométrique allant de 60,0 à 80,0 nm, plus préférentiellement de 65,0 à 75,0 nm. Ainsi, l’utilisation concomitante de trois sources de lumière émettant des spectres de cordonnées colorimétriques (0,63 ; 0,36) pour la source de lumière rouge, (0,26 ; 0,68) pour la source de lumière verte et (0,13 ; 0,31) pour la source de lumière bleue permet d’obtenir une lumière quasi-blanche et ce pour revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière ayant une épaisseur géométrique de 70,0 nm et un indice de réfraction de 2.3.

Sur base des figures 5 à 7, les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante, deux domaines particuliers pouvaient être sélectionnés dans les structures de substrats transparents destinés à être incorporés dans un dispositif organique électroluminescent.

Le premier domaine de sélection concerne les substrats transparents tels le support à un indice de réfraction égal à 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm et que l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction est au moins égale à 6,0 nm, préférentiellement au moins égale à 8.0 nm, plus préférentiellement au moins égale à 10,0 nm et au plus égale à 22.0 nm, préférentiellement au plus égale à 20,0 nm, plus préférentiellement, au plus égale à 18,0 nm et dont l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 50,0 nm, préférentiellement au mois à égale 60,0 nm et au plus égale à 130,0 nm, préférentiellement au plus égale à 110,0 nm, plus préférentiellement au plus égale à 90,0 nm. Cette structure présente le triple avantage d’utiliser un support en verre silicosodocalcique de faible coût, d’utiliser des couches métalliques de conduction (par exemples en Ag) plus fines combinées à des épaisseurs de revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière plus élevées de telles épaisseurs permettant d’obtenir une meilleure protection de la couche de conduction métallique contre une pollution éventuelle par migration d’alcalins venant du support en verre silicosodocalcique.

Le second domaine de sélection concerne les substrats . transparents tels qu’il comprend un support ayant une valeur d’indice de réfraction comprise dans la gamme allant de 1,4 à 1,6 et est tel que l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction est au moins égale à 16 nm, préférentiellement au moins égale à 18 nm, plus préférentiellement au moins égale à 20 nm et au plus égale à 29 nm, préférentiellement au plus . égale à 27nm, plus préférentiellement au plus égale à 25 nm et dont l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière est au moins égale à 20,0 nm et au plus égale à 40,0 nm. Cette structure présente l’avantage d’utiliser des couches métallique de conduction (par exemple en argent) plus épaisses, l’utilisation d’une couche métallique de conduction épaisse permettant d’obtenir une meilleure conduction.

La figure 19 représente l’évolution de la réflexion simulée exprimée en D65 à 2° conformément à la norme européenne EN 410, d’un substrat transparent, comprenant un support ayant un indice de réfraction égal à 1,5 à une longueur d’onde égale à 550 nm, en fonction de l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière et de l’épaisseur géométrique de la couche de conduction métallique en Ag, le substrat comprenant également au-dessus de la couche de conduction, une couche sacrificielle en TiOx ayant une épaisseur géométrique égale à 3,0 nm et une couche d’insertion en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6) ayant une épaisseur géométrique égale à 14,7 nm, la couche d’insertion étant revêtue , d’un médium organique d’indice de réfraction égal à 1,7 à une longueur d’onde de 550 nm. Les sinusoïdes apparaissant sous la forme de lignes plus épaisses marquent les valeurs extrêmes du domaine de sélectionné par \ l’équation

Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante, le domaine sélectionne / ne correspond pas au domaine présentant le minimum de réflexion mais correspond à une réflexion au moins égale à 28% et au plus égale 49%, la réflexion étant calculée selon la norme EN 410.

La figure 20 représente l’évolution de la luminance du dispositif organique électroluminescent incorporant un substrat transparent comprenant un support ayant un indice de réfraction de 1,5 à une longueur d’onde de 550 nm et une couche de conduction métallique ayant une épaisseur géométrique de 12,5 nm, en fonction des épaisseurs géométriques de la couche d’insertion (113) (Ein) et de la première couche organique de l’électrode (Eorg) pour une lumière verte. Ce calcul a été effectué en tenant compte non pas d’un rayonnement lumineux limité à une longueur d’onde unique mais en tenant compte du spectre de longueurs d’onde réel tel que montré à la figure 11. La luminance a également été calculée en utilisant le programme SETFOS version 3. Cette luminance est exprimée en unité arbitraire. Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante, deux domaines caractérisés par des maxima de luminance sont observés : • le premier domaine correspondant à la relation : Eorg = Ein - A ou A est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 5,0' à 75,0 nm, préférentiellement de 20,0 à 60,0 nm, plus préférentiellement de 30,0 à 45,0 nm.

• le second domaine correspondant à la relation : Eorg = Ein - C ou C est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 150,0 à 250,0 nm, préférentiellement de 160,0 à 225,0 nm, plus préférentiellement de 75,0 à 205,0 nm.

Les inventeurs ont déterminé que les relations Eorg = Ein - A ou Eorg = Ein - C permettent d’utiliser l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent pour optimiser les paramètres optiques (épaisseur géométrique et indice de réfraction) de la couche d’insertion et donc optimiser la quantité de lumière transmise tout en gardant une épaisseur de la couche d’insertion compatible avec des propriétés électriques permettant d’éviter des tensions d’allumage élevées et ce pour respectivement un premier maximum de luminance et un second maximum de luminance.

Le substrat transparent selon l’invention, son mode de réalisation ainsi que le dispositif organique électroluminescent le comprenant, seront maintenant caractérisés, à l’aide des exemples de réalisations décrits et repris dans le tableau Ib et Ilb ci-après. Ces exemples ne sont nullement limitatifs de l’invention.

Les dispositifs organiques électroluminescents émettant un rayonnement monochrome de couleur verte dont les performances sont exposées dans les tableau la à VI comprennent la structure organique suivante à partir du substrat (1): • une couche en N,N’-bis(l-naphtyl)-N,N’-diphényl-l,l’-biphényl-4,4’-diamine, en abrégé alpha-NPD, • une couche en l,4,7-triazacyclononane-N,N’,N”-triacetate (en abrégé TCTA) + Tris[2-(2-pyridinyl)phényl-C,N]-iridium, en abrégé Ir(ppy)3, • une couche en 4,7-Diphényl-l,10-phénantroline (en abrégé BPhen), • une couche en LiF, • une électrode supérieure réfléchissante, comprenant au moins un métal. Selon un mode de réalisation préféré, le métal de l’électrode supérieure réfléchissante comprend au moins de l’Ag. Selon un mode de réalisation alternatif, le métal de l’électrode supérieure réfléchissante comprend au moins de ΓΑ1.

Les dispositifs organiques électroluminescents émettant une lumière quasi blanche dont les performances sont exposées dans le tableau VII comprennent outre le substrat transparent selon l’invention la structure suivante à partir du substrat : • une couche en N,N,N’,N”-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (en abrégé MeO-TPD) dopé avec 4% en mole de NPD-2 • une couche de N,N’-di(naphtalen-l-yl)-N-N’-diphenyl-benzidine (en abrégé NPB) • un empilement de couches émettrices consitué de 4,4’,4” -tris(N-carbazolyl)-triphenylamine (en abrégé TCTA) et de 2,2’,2”(1,3,5-benzenetriyl) tris-(l-phenyl-lH-benzimidazole) (en abrégé TBPi) partiellement dopé par de l’iridium-bis-(4,6-difluorophenyl-pyridinato-N,C2)-picolinate (en abrégé FirPic), du Tris[2-(2-pyridinyl)phényl-C,N] iridium (en abrégé Ir(ppy)3) et de l’iridium (III)bis(2-methyIdibenzo[f,h]quinoxaline) (acétylacétonate) (en abrégé Ir5MDQ)2 (acac) • une couche de 2,2’,2”(l,3,5-benzenetriyl) tris-(l-phenyl-lFI-benzimidazole) (en abrégé TBPi) • une couche de 4,7-Diphényl-l,10-phénantroline dopée au Cs • une électrode supérieure réfléchissante, comprenant au moins un métal. Selon un mode de réalisation préféré, le métal de l’électrode supérieure réfléchissante comprend au moins de l’Ag. Selon un mode de réalisation alternatif, le métal de l’électrode supérieure réfléchissante comprend au moins de ΓΑ1.

Les acronymes utilisés pour désigner les composés utilisés sont bien connus de l’homme de métier. La structure des couches organiques utilisées étant décrite en page 237 dans la partie « Methods summary » de l’article de Reineke et Coll, dans Nature, 2009, vol. 459, pp 234 à 238.

Les couches constituant l’électrode (11) des exemples de substrat transparent (1) selon l’invention ont été déposées par pulvérisation cathodique magnétron sur un support (10) verrier clair ayant une épaisseur de 1,60 mm

Les conditions de dépôt pour chacune des couches sont les suivantes : • les couches à base de Ti02 sont déposées à l’aide d’une cible de titane, sous une pression de 0,5 Pa dans une atmosphère Ar/02, • les couches à base de ZnxSny02 sont déposées à l’aide d’une cible d’alliage ZnSn, sous une pression de 0,5 Pa dans une atmosphère

Ar/02, • les couches à base d’Ag sont déposées à l’aide d’une cible d’Ag, sous une pression de 0,5 Pa dans une atmosphère Ar, • les couches à base de Ti sont déposées à l’aide d’une cible en Ti, sous une pression de 0,5 Pa dans une atmosphère d’Ar et peuvent être partiellement oxydées par le plasma Ar/02 suivant, • les couches d’uniformisation de propriétés électriques de surface à base de nitrure de Ti sont déposées à l’aide d’une cible en Ti, sous une pression de 0,5 Pa dans une atmosphère Ar/N2 80/20.

Exemples :

Le tableau la présente trois colonnes avec des exemples de substrats transparents (1) comportant différents types d’électrodes (nombres de couches, nature chimique et épaisseur des couches) ainsi que les résultats de mesures des performances électriques et optiques obtenues à l’aide du dispositif organique électroluminescent incorporant ces substrats. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 48, 1. 23 à. 49, 1. 7). Les exemples 1 R, 2 R et 3 R sont trois exemples non conformes à l’invention. L’exemple 1 R est un substrat transparent comprenant une électrode en ITO. L’exemple 2 R est un substrat transparent comprenant une électrode à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag. L’exemple 2R est un substrat transparent non optimisé pour une OLED car l’électrode ne comprend pas de couche d’uniformisation (114) et l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée et se trouve donc en dehors de la gamme d’épaisseur optique respectant la relation :

L’exemple 3 R est un substrat transparent comprenant une électrode à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag. L’exemple 3 R est un substrat transparent comprenant une électrode non optimisée pour une OLED comprenant une couche d’uniformisation (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée et se trouve donc en dehors de la gamme d’épaisseur optique d’épaisseur optique respectant la relation :

Dans les exemples 2 R et 3 R, le revêtement d’amélioration (114) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

Le tableau Ib présente 2 colonnes avec des exemples de substrats transparents comprenant différent type d’électrodes (nombres de couches, nature chimique et épaisseur des couches) ainsi que les résultats de mesures des performances électriques et optiques obtenues à l’aide du dispositif organique électroluminescent incorporant ces substrats. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 48, 1. 23 à p. 49, 1. 7). Les exemples 4 et 5 illustrent des substrats conformes à l’invention ainsi que les performances électriques et optiques du dispositif électroluminescent les incorporant. Dans ces exemples, le revêtement d’amélioration (110) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

La comparaison des tableaux la et Ib montre clairement les avantages offerts par le substrat transparent selon l’invention en terme de performances électriques et optiques illustrées par les exemples 4 et 5 du tableau Ib. En effet au niveau des performances électriques, par rapport au substrat comprenant une électrode en ITO, exemple 1 R tableau la, on observe qu’un flux de courant équivalent est obtenu en appliquant une tension réduite d’au minimum de 9%. Par rapport à un substrat transparent comprenant comme électrode un revêtement bas émissif classique, exemple 2 R tableau la, un flux de courant équivalent est obtenu en appliquant une tension réduite d’au minimum 37%. Au niveau des performances optiques, par rapport au substrat comprenant une électrode en ITO, exemple 1 R tableau la, on observe qu’un flux lumineux équivalent est obtenu en appliquant des tensions au minimum 4% inférieure aux tensions appliquées à l’électrode en ITO. De même par rapport à un substrat comprenant comme électrode un revêtement bas émissif classique, exemple 2 R tableau la, un flux lumineux équivalent est obtenu en appliquant des tensions réduites au minimum de 37%. Par rapport à un substrat comprenant une électrode non optimisée pour une OLED comprenant une couche d’uniformisation (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée, exemple 3 R du tableau IA, un flux lumineux équivalent est obtenu en appliquant des tensions réduites au minimum de 17%.

Tableau la :

Le support (10) est un verre clair d’une épaisseur géométrique égale à 1,60 mm.

Les performances électriques sont mesurées par les tensions appliquées (V) pour obtenir soit un courant de 10 mA/cm2, soit un courant de 100 mA/cm2. Les performances optiques sont mesurées par les tensions appliquées (V) pour obtenir soit une intensité lumineuse de 1000 cd/m2, soit 10000 cd/m2.

Tableau Ib

Le support (10) est un verre clair d’une épaisseur géométrique égale à 1,60 mm.

Les performances électriques sont mesurées par les tensions appliquées (V) pour obtenir soit un courant de 10 mA/cm2, soit un courant de 100 mA/cm2. Les performances optiques sont mesurées par les tensions appliquées (V) pour obtenir soit une intensité lumineuse de 1000 cd/m2, soit 10000 cd/m2.

Le tableau lia présente trois colonnes avec des exemples de substrat transparent comprenant différent type d’électrodes (nombres de couches, nature chimique et épaisseur des couches) et les résultats de calcul de luminance maximum exprimée en unité arbitraire (u. a.) effectué à l’aide du programme SETFOS version 3 de la firme Fluxim pour un rayonnement monochrome de lumière rouge, verte et bleue selon respectivement les figures 10, 11 et 12, pour un dispositif organique électroluminescent incorporant ces substrats. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite . plus haut (p. 39, 1. 11 à p. 40, 1. 17). Les exemples 1 R, 2 R, 3 R et 4 R sont quatre exemples non conformes à l’invention. L’exemple 1 R est un substrat transparent comprenant une électrode en ITO, l’exemple 2 R est un substrat transparent comprenant une électrode en ITO comprenant une microcavité Fabry-Perot à base de matériaux diélectriques. L’exemple 3 R est un substrat transparent comprenant une électrode à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag (112), ne· comprenant pas une couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (10) n’a pas été optimisée.. L’exemple 4 R est un substrat transparent comprenant une électrode à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag (112), comprenant également une couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée. Dans les exemples 3 R et 4 R, le revêtement d’amélioration (110) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en Z^SriyO,, (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSny02 comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

Le tableau Ilb présente une colonne avec un exemple de substrat transparent conforme à l’invention (exemple 5) et les résultats de calcul de luminance maximum exprimée en unité arbitraire (u. a.) effectué à l’aide du programme SETFOS version 3 de la firme Fluxim pour un rayonnement monochrome de lumière rouge, verte et bleue selon respectivement les figures 10, 11 et 12, pour un dispositif organique électroluminescent incorporant ce substrat. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 39, 1. 11 à p. 40, 1. 17). Dans cet exemple, le revêtement d’amélioration (110) a une épaisseur optique respectant la relation :

celui-ci comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (114) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

La comparaison entre les valeurs de luminance obtenues pour l’exemple 5, tableau Ilb, d’un substrat transparent selon l’invention sont nettement supérieures aux valeurs obtenues pour les exemples IR, 2R, 3R et 4R, tableau lia. Cette comparaison met clairement en évidences les avantages offerts par le substrat selon l’invention. En effet, par rapport à l’exemple comparatif présentant les meilleures performances (exemple 3 R, tableau IIA), l’exemple 5 du tableau Ilb qui utilise un substrat transparent conforme à l’invention, permet d’obtenir une augmentation des luminances maximum de l’ordre de 47% en lumière verte, de l’ordre de 44% en lumière rouge et de l’ordre de 33% en lumière bleue.

Tableau lia :

Le support (10) est un verre transparent d’une épaisseur géométrique égale à 100 nm.

Tableau Ilb :

Le support (10) est un verre transparent d’une épaisseur géométrique égale à 100 nm.

Le tableau III présente quatre colonnes avec des exemples d’électrodes (nombres de couches, nature chimique et épaisseur des couches) et les résultats de calcul de luminance maximum exprimée en unité arbitraire (u. a.) effectué à l’aide du programme SETFOS version 3 de la firme Fluxim pour un rayonnement monochrome de lumière rouge, verte et bleue selon respectivement les figures 10, 11 et 12, pour un dispositif organique électroluminescent incorporant ces substrats. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 39, 1. 11 à p. 40, 1. 17). Les exemples 1 R et 2 R sont deux exemples de substrat non conforme à l’invention comprenant respectivement sur un verre d’indice de réfraction dont la valeur est égale à 1,5 et sur un verre d’indice de réfraction égal à 2,0 à une longueur de 550 nm. Les exemples 1 R et 2 R sont des substrats transparents comprenant des électrodes à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag (112), comprenant une couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée. Dans ces exemples, le revêtement d’amélioration (110) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (11 3) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSny02 comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. Les exemples 3 et 4 illustrent des substrats transparents conforment à l’invention comprenant respectivement sur un verre d’indice de réfraction dont la valeur est égale à 1,5 et sur un verre d’indice de réfraction égal à 2 à une longueur d’onde de 550 nm. Dans ces exemples, le revêtement d’amélioration (110) a une épaisseur optique respectant la relation :

celui-ci comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche.

La comparaison des différentes colonnes du tableau III met également clairement en évidence les avantages offerts par le substrat transparent selon l’invention. En effet, selon la couleur émise par la source de lumière, on observe qu’une augmentation d’au moins 11% de la luminance peut être obtenue dans le cas de l’utilisation de verre à haut indice (exemple 2 R et exemple 4 en lumière bleue, verre d’indice 2,0) et d’au moins 36% de la luminance peut être obtenue dans le cas de l’utilisation de verre de plus faible indice (exemple 1 R et exemple 3 en lumière bleue, verre d’indice 1,5). En d’autres termes, on observe une augmentation de la luminance quelque soit l’indice de réfraction du support utilisé.

Tableau III

Le support (10) est un verre transparent d’une épaisseur géométrique égale à 100 nm.

Comme décrit ci-dessus, le substrat transparent selon l’invention comprend un revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière (110) comprenant au moins une couche supplémentaire de cristallisation. Cette couche permet une croissance préférentielle de la couche métallique, par exemple d’argent, constituant la couche de conduction et d’obtenir de ce fait de bonnes propriétés électriques et optiques de la couche de conduction. Elle comprend au moins un composé chimique inorganique. Le composé chimique inorganique constituant la couche de cristallisation n’a pas forcément un indice de réfraction élevé. Le composé chimique inorganique comprend au moins du ZnOx (avec x < 1) et/ou ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6). Préférentiellement, le ZnxSnyOz comprend au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. De manière surprenante, les inventeurs ont déterminé que l’épaisseur de la couche de cristallisation doit être adaptée et augmentée pour fournir une couche de conduction métallique ayant une bonne conduction et très peu d’absorption. En effet, la couche dotée de propriété d’amélioration de la transmission de lumière (1101) a une épaisseur plus grande que celle habituellement rencontrée dans le domaine des revêtements multicouches conducteurs (par exemple : revêtement de type bas émissif). Dans un revêtement de type bas émissif, l’épaisseur géométrique de la couche située entre le support (10) et la couche cristallisation (1102) est d’au plus 30,0 nm, généralement de l’ordre de 20,0 nm, l’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation étant de l’ordre de 5,0 nm. Les inventeurs ont déterminé qu’une épaisseur géométrique de ce type est suffisante pour obtenir une couche de conduction ayant une bonne conduction et permettant d’obtenir une électrode transparente selon l’invention ayant une résistance par carré inférieure à 5 Ω/ο. Les inventeurs ont cependant déterminé que l’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation doit préférentiellement être au moins égale à 7 nm, plus préférentiellement au moins égale à 10 nm afin d’obtenir une résistance exprimée en Cl/a plus faible. L’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation (1102) doit donc au moins être égale à 7% de la somme des épaisseurs de la couche de barrière (1100) et de la couche d’amélioration de la transmission de lumière (1102), préférentiellement à 11%, plus préférentiellement à 14%. Par ailleurs, l’épaisseur optique du revêtement d’amélioration (110) étant comprise dans la gamme d’épaisseur optique respectant la relation :

La somme des épaisseurs optiques de la couche dotée de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière (1101) et de la couche barrière (1100) doit être réduite si l’épaisseur optique de la couche de cristallisation (1102) est augmentée.

Le tableau IV présente trois colonnes avec des exemples de substrats transparents comprenant différent type d’électrodes (nombres de couches, nature chimique et épaisseur des couches) et les résultats de mesure de résistance exprimée en ÎLb. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 48,1. 23 à p. 49,1. 7). L’exemple 1 R est un substrat transparent non conforme à l’invention comprenant une électrodes à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag (112), comprenant une couche d’uniformisation des propriétés électriques de surface (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée. Dans ces exemples, ' le revêtement d’amélioration (110) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. Les exemples 2 et 3 . illustrent des substrats transparents conformes à l’invention. Dans ces exemples, le revêtement d’amélioration (110) a une épaisseur optique respectant la relation :

celui-ci comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSnyOz (avec x + y > 3 et 2 < 6), le ZnxSny02 comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. L’exemple 3 illustre un substrat transparent conforme à l’invention comprenant une électrode optimisée du point de vue de l’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation (1102).

Tableau IV :

Le support (10) est un verre clair d’une épaisseur géométrique égale à 1,60 mm.

Comme décrit ci-avant, le substrat transparent selon l’invention comprend une électrode comprenant au moins une couche supplémentaire d’insertion (113). Cette couche d’insertion (113) a pour fonction de constituer une partie de la cavité optique permettant de rendre la couche de conduction transparente. En effet, il est connu de l’homme de métier qui optimise les revêtements multicouches de type bas émissif, par exemple, que l’utilisation d’une couche d’insertion ayant une épaisseur géométrique d’au moins 15,0 nm est nécessaire pour rendre la couche de conduction transparente. En revanche, aucune condition de conductivité n’est imposée pour obtenir des transparences optiques compatibles avec des applications architecturales. Les couches développées pour les applications architecturales ne peuvent pas être utilisées directement pour des applications optoélectroniques car elles comprennent généralement des composés diélectriques et/ou des composés peu conducteurs.

Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion (EJ (113) est telle que, d’une part, son épaisseur ohmique est au plus égale à 1012 Ohm, préférentiellement au plus égale à 104 Ohm, l’épaisseur ohmique étant égale au rapport entre d’une part la résistivité du matériau constituant la couche d’insertion (p) et d’autre part l’épaisseur géométrique de cette même couche (I), et que d’autre part l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion (113) est reliée à l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent (Eorg), les termes première couche organique désignant l’ensemble des couches organiques comprises entre la couche d’insertion (113) et la couche organique électroluminescente. Les inventeurs ont ainsi déterminé, tel qu’indiqué à la figure 20, que de manière surprenante, deux domaines caractérisés par des maxima de luminance sont observés : • le premier domaine correspondant à la relation : Eorg = Ejn - A ou A est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 5,0 à 75,0 nm, préférentiellement de 20,0 à 60,0 nm, plus préférentiellement de 30,0 à 45,0 nm.

• le second domaine correspondant à la relation : Eorg = Ein - C ou C est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 150,0 à 250,0 nm, préférentiellement de 160,0 à 225,0 nm, plus préférentiellement de 75,0 à 205,0 nm.

Les inventeurs ont donc déterminé que les relations Eorg = Ein - A ou Eorg = Ein - C permettent d’utiliser l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent pour optimiser les paramètres optiques (épaisseur géométrique et indice de réfraction) de la couche d’insertion et donc optimiser la quantité de lumière transmise tout en gardant une épaisseur de la couche d’insertion compatible avec des propriétés électriques permettant d’éviter des tensions d’allumage élevées et ce pour respectivement un premier maximum de luminance et un second maximum de luminance.

Par ailleurs, l’utilisation de couche diélectrique voire faiblement conductrice pour faire contact entre la couche de conduction et la partie organique du dispositif organique électroluminescent va à l’encontre de la pensée communément admise par l’homme de métier ayant à fabriquer des dispositifs organiques électroluminescents. Les inventeurs ont déterminé que de manière surprenante, l’utilisation d’un matériau diélectrique, voire faiblement conducteur pour la réalisation de la couche d’insertion (113) ne doit pas être exclue. Cependant, un matériau conducteur est préféré. En effet, si la couche d’insertion présente une épaisseur ohmique trop importante, les tensions d’utilisation augmentent considérablement comme le montre le tableau V.

Le tableau V présente deux colonnes avec des exemples de substrats transparent comprenant différent type d’électrodes (nombres de couches, nature chimique et épaisseur des couches) ainsi que les résultats de mesures des performances électriques et optiques obtenues à l’aide du dispositif organique électroluminescent incorporant ces substrats transparents. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 48, 1. 23 à p. 49, 1. 7). L’exemple 1 R est un substrat transparent comprenant une électrode à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction (112) à l’Ag. L’exemple 1 R est donc un substrat transparent non conforme à l’invention car comprenant une électrode non optimisée pour une OLED. L’électrode du substrat IR comprenant une couche d’uniformisation (114) et un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) dont l’épaisseur optique n’a pas été optimisée et se trouve donc en dehors de la gamme d’épaisseur respectant la relation :

Dans l’exemple IR, le revêtement d’amélioration (110) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x 4- y > 3 et z < 6), le ZnxSny02 comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. En outre, l’exemple 1 R présente également une couche d’insertion (113) dont l’épaisseur géométrique n’a pas été optimisée. L’exemple 2 illustre une électrode conforme à l’invention. Dans cet exemple, le revêtement d’amélioration (2) a une épaisseur optique respectant la relation :

celui-ci comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (110) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. On observe que les propriétés électriques de l’exemple 2 sont nettement améliorées par rapport à celles présentées dans l’exemple IR qui est un exemple.comparatif.

Tableau V :

Le support (10) est un verre clair d’une épaisseur géométrique égale à 1,60 mm.

Finalement, le tableau VI montre qu’à épaisseur géométrique constante de la couche d’insertion, il est possible d’abaisser les tensions d’utilisation en diminuant la résistivité de cette couche. En effet, le tableau VI présente trois colonnes avec des exemples de substrats transparents conforment à l’invention mais se différenciant l’un de l’autre par la nature du composé chimique constituant la couche d’insertion ainsi que les résultats de mesures des performances électriques et optiques obtenues à l’aide du dispositif organique électroluminescent incorporant ces électrodes. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 48,1. 23 à p. 49, 1. 7). L’exemple 1 illustre un substrat transparent conforme à l’invention comprenant une électrode dont la couche d’insertion comprend une couche conductrice en oxyde de zinc dopé à l’aluminium (résistivité de ZnO :A1 : 10'4 fl*cm). L’exemple 2 illustre un substrat transparent conforme à l’invention comprenant une électrode dont la couche d’insertion comprend une couche peu conductrice en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSny02 comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche (résistivité de ZnxSnyOz : 10'2 f2*cm). L’exemple 3 illustre un substrat transparent conforme à l’invention comprenant une électrode dont la couche d’insertion comprend une couche diélectrique en dioxyde de titane (résistivité de Ti02: 70 104 ü*cm).

On observe que pour atteindre un niveau de courant de 100 mA, la tension à appliquer est plus faible avec une couche d’insertion conductrice comprenant une couche constituée d’un matériau conducteur qu’avec une couche constituée d’un matériau diélectrique.

Tableau VI

Le support (10) est un verre clair d’une épaisseur géométrique égale à 1,60 mm.

Le tableau VII présente des dispositifs organiques électroluminescents émettant une lumière quasi blanche. La structure générale du dispositif électroluminescent a été décrite plus haut (p. 49, l. 8 à 31). L’exemple 1 R est un substrat transparent comprenant une électrode à base d’un empilement de type bas émissif architectural comprenant une couche de conduction à l’Ag. L’exemple 1 R est un substrat transparent comprenant une électrode non optimisée pour une OLED comprenant une couche d’uniformisation (114) et dont l’épaisseur du revêtement d’amélioration (110) n’a pas été optimisée et se trouve donc en dehors de la gamme d’épaisseur optique d’épaisseur optique respectant la relation :

Dans l’exemple 1 R, le revêtement d’amélioration (114) comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (113) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSnyOz comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. Les exemples 2 et 3 représentent des exemples conformes à l’invention. Dans ces exemples, le revêtement d’amélioration (110) a une épaisseur optique respectant la relation :

celui-ci comprend une couche barrière (1100) qui est confondue avec une couche d’amélioration (1101), cette couche est recouverte par une couche de cristallisation (1102). En outre, les couches de cristallisation (1102) et d’insertion (114) sont de même nature. Ces couches sont en ZnxSny02 (avec x + y > 3 et z < 6), le ZnxSny02 comprenant au plus 95% en poids de zinc, le pourcentage en poids de zinc est exprimé par rapport au poids total des métaux présents dans la couche. L’exemple 2 illustre plus particulièrement un substrat transparent comprenant une couche métallique fine et ayant une épaisseur de revêtement d’amélioration des propriétés de transmission de la lumière plus importante. L’avantage d’une telle épaisseur de revêtement d’amélioration est qu’il permet : - d’une part, d’obtenir une meilleure protection de la couche métallique de conduction contre une éventuelle pollution de ladite couche par migration de polluants venant du substrat, dans le cas présent une migration d’alcalins provenant du substrat en verre, - d’autre part, d’utiliser moins de métal précieux pour la réalisation de la couche métallique de conduction.

L’exemple 3 illustre un substrat transparent comprenant une couche d’argent épaisse permettant d’obtenir une couche de conduction ayant une faible résistance.

La comparaison des propriétés obtenues pour des dispositifs émettant de la lumière quasi blanche incorporant un substrat transparent selon les exemples IR, 2 et 3 met en évidence que : - les temps de vie des dispositifs comprenant un substrat selon l’invention sont plus longs par rapport à l’exemple IR mais également par rapport à un substrat transparent consistant en un support identique (10) et surmonté d’une électrode en ITO ayant une épaisseur géométrique égale à 90 nm dont le temps de vie est de 162 heures (résultat non repris dans le tableau VII) ; - la résistance surfacique (Ω/ο) de l’exemple 3 ayant une couche de conduction épaisse est au moins deux fois plus faible que la résistance surfacique (Ω/g) des exemples 2 et IR, cette propriété offre la possibilité de réaliser des dispositifs de plus grande dimension sans l’utilisation de renfort de conduction tel que par exemple une grille métallique ; - les performances optiques obtenues avec les dispositifs organiques électroluminescents comprenant des exemples de substrats transparents selon l’invention (exemples 2 et 3) sont supérieures à celles obtenues avec l’exemple comparatif IR. En effet, la tension appliquée pour obtenir une même intensité lumineuse est plus faible dans les exemples 2 et 3 par rapport à l’exemple IR.

Tableau VII

Le support (10) est un verre clair d’une épaisseur géométrique égale à 1,60 mm.

Les performances électriques sont mesurées par les tensions appliquées (V) pour obtenir un courant de 2 mA/cm2. Les performances optiques sont mesurées par les tensions appliquées (V) pour obtenir soit une intensité lumineuse de 1000 cd/m2, soit 10000 cd/m2.

Claims (19)

1. Substrat transparent (1) pour dispositifs photoniques comprenant un support (10) et une électrode (11), ladite électrode (11) comprenant un empilement comprenant une seule couche métallique de conduction (112) et au moins un revêtement (110) doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière à travers ladite électrode, ledit revêtement (110) ayant une épaisseur géométrique au moins supérieure à 3nm et au plus inférieure ou égale à 200 nm, ledit revêtement (110) comprenant au moins une couche d’amélioration de la transmission de lumière (1101) et étant situé entre la couche métallique de conduction (112) et le support (10) sur lequel ladite électrode (11) est déposée, caractérisé en ce que l’épaisseur optique du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de la lumière (110), TD1, et l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112), TME, sont reliées par la relation :

où TME 0, B et TD10 sont des constantes avec TME 0 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 25,0 nm, B ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 10,0 à 16,5 et TD10 ayant une valeur comprise dans la gamme allant de 23,9 * nD1 nm à 28,3 * nD1 nm avec nD1 représentant l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration dé la transmission de la lumière à une longueur d’onde de 550 nm, nsupport représente l’indice de réfraction du support à une longueur d’onde de 550 nm.

2. Substrat transparent selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (10) a un indice de réfraction, nsupport, ayant une valeur au moins égale à 1,2 à une longueur d’onde de 550 nm.

3. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’indice de réfraction du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière (110) est plus grand que l’indice de réfraction du support (10).

4. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (10) à un indice de réfraction compris entre 1,4 et 1,6 à une longueur d’onde de 550 nm.

5. Substrat transparent selon la revendications 4, caractérisé en ce que l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112) est au moins égale à 16,0 nm et au plus égale à 29,0 nm et dont l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) est au moins égale à 20,0 nm et au plus égale à 40,0 nm.

6. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support à un indice de réfraction égal à 1,5 à. une longueur d’onde de 550 nm et en ce que l’épaisseur géométrique de la couche métallique de conduction (112) est au moins égale à 6,0 nm et au plus égale à 22,0 nm et dont l’épaisseur géométrique du revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) est au moins égale à 50,0 nm et au plus égale à 130,0 nm.

7. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’électrode comprend un revêtement d’amélioration de la transmission de lumière (110) comprenant au moins une couche supplémentaire de cristallisation (1102), ladite couche de cristallisation (1102) étant, par rapport au support (10), la couche la plus éloignée de l’empilement constituant ledit revêtement (110).

8. Substrat transparent selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’épaisseur géométrique de la couche de cristallisation (1102) est au moins égale à 7% de l’épaisseur géométrique totale du revêtement d’amélioration de la transmission de la lumière (110).

9. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’électrode (11) comprend une couche mince d’uniformisation (114) des propriétés électriques de surface située, par rapport au support (10), au sommet de l’empilement multicouche constituant ladite électrode (11).

10. Substrat selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’électrode (11) comprend au moins une couche supplémentaire d’insertion (113) située entre la couche métallique de conduction (112) et la couche mince d'uniformisation (114).

11. Substrat transparent selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion (EJ (113) est telle que, d’une part, son épaisseur ohmique est au plus égale.à 1012 Ohm, l’épaisseur ohmique étant égale au rapport entre d’une part la résistivité du matériau constituant la couche d’insertion (p) et d’autre part l’épaisseur géométrique de cette même couche (1), et que d’autre part l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion est reliée à l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent (Eorg), les termes première couche organique désignant l’ensemble des couches organiques comprises entre la couche d’insertion et la couche organique électroluminescente, par la relation : Eorg = Ein - A ou A est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 5,0 à 75,0 nm, préférentiellement de 20,0 à 60,0 nm, plus préférentiellement de 30,0 à 45,0 nm.

12. Substrat transparent selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion (EJ (113) est telle que, d’une part, son épaisseur ohmique est au plus égale à 1012 Ohm, l’épaisseur ohmique étant égale au rapport entre d’une part la résistivité du matériau constituant la couche d’insertion (p) et d’autre part l’épaisseur géométrique de cette même couche (1), et que d’autre part l’épaisseur géométrique de la couche d’insertion est reliée à l’épaisseur géométrique de la première couche organique du dispositif organique électroluminescent (Eorg), les termes première couche organique désignant l’ensemble des couches organiques comprises entre la couche d’insertion et la couche organique électroluminescente, par la relation : Eorg = Ein - C ou C est une constante dont la valeur est comprise dans la gamme allant de 150,0 à 250,0 nm, préférentiellement de 160,0 à 225,0 nm, plus préférentiellement de 75,0 à 205,0 nm.

13. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche métallique de conduction (112) comprend sur au moins une de ses faces au moins une couche sacrificielle (111a et/ou 111b).

14. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (10) sur lequel ladite électrode (11) est déposée comprend au moins un revêtement fonctionnel (9) sur la face opposée à la face sur laquelle l’électrode (11) est déposée.

15. Substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réflexion côté support (10), rsupport, a une valeur au moins égale à 28% et au plus égale à 49%.

16. Procédé de fabrication du substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est réalisé en deux temps se décomposant de la manière suivante: • dépôt sur le support (10) du revêtement doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière (110), • dépôt de la couche métallique de conduction (112) directement suivi par le dépôt des différents éléments fonctionnels constituant le système photonique.

17. Procédé de fabrication du substrat transparent selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est réalisé en deux temps se décomposant de la manière suivante: • dépôt sur le support (10) du revêtement (110) doté de propriétés d’amélioration de la transmission de lumière à travers l’électrode (11), de la couche métallique de conduction (112), de la couche sacrificielle (111b), de la couche d’insertion (113), • dépôt de la couche d’uniformisation (114) directement suivi par le dépôt des différents éléments fonctionnels constituant le système photonique.

18. Dispositif, organique électroluminescent comprenant au moins un substrat transparent selon l’une quelconque des revendications 1 à 15.

19. Dispositif organique électroluminescent selon la revendication . 18 émettant de la lumière quasi blanche.