Brevet FR3129246A1 — publié le 20230519

Dispositif d'affichage interactif et procédé de fabrication d'un tel dispositif La présente description concerne un dispositif optoélectronique (100) comportant au moins un transducteur électromécanique (T) situé à l'aplomb d'au moins une diode électroluminescente (D), ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente étant connectés à des pistes conductrices d'un même substrat de report (101). Figure pour l'abrégé : Fig. 1E Dispositif d'affichage interactif et procédé de fabrication d'un tel dispositif La présente description concerne de façon générale le domaine des dispositifs d'affichage d'images, et vise plus particulièrement un dispositif d'affichage d'images interactif combinant une fonction d'émission lumineuse et une fonction de transduction électromécanique, par exemple une fonction de retour haptique. La présente description vise en outre un procédé de fabrication d'un tel dispositif. Diverses applications sont susceptibles de tirer profit d'un dispositif d'affichage d'images interactif combinant une fonction d'émission lumineuse et une fonction de transduction électromécanique. Un tel dispositif peut par exemple être utilisé pour réaliser des écrans d'affichage interactifs de grandes dimensions, par exemple des écrans d'ordinateur, de téléviseur, de tablette, etc. Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des solutions connues pour réaliser un dispositif d'affichage d'images interactif combinant une fonction d'émission lumineuse et une fonction de transduction électromécanique. Pour cela, un mode de réalisation prévoit Dispositif optoélectronique comportant au moins un transducteur électromécanique situé à l'aplomb d'au moins une diode électroluminescente, ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente étant connectés à des pistes conductrices d'un même substrat de report. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente sont situés du côté d'une même face du substrat de report. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un transducteur électromécanique est situé du côté d'une première face du substrat de report et ladite au moins une diode électroluminescente est située du côté d'une deuxième face du substrat de report, opposée à la première face. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte une pluralité de transducteurs électromécaniques formant une première matrice et une pluralité de diodes électroluminescentes formant une deuxième matrice, la première matrice présentant un pas supérieur à la deuxième matrice. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une couche de planarisation s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes, et un capot de protection transparent recouvrant les diodes électroluminescentes et la couche de planarisation. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre des piliers traversant la couche de planarisation et reliant mécaniquement les transducteurs au capot de protection transparent. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un transducteur électromécanique présente des dimensions latérales supérieures à ladite au moins une diode électroluminescente. Selon un mode de réalisation, les pistes conductrices forment un réseau d'interconnexion configuré pour commander ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre, pour chaque transducteur électromécanique, un transistor de sélection connecté audit transducteur électromécanique. Selon un mode de réalisation, le transistor de sélection comporte une première borne de conduction connectée à une électrode dudit transducteur électromécanique, une deuxième borne de conduction connectée à l'une des pistes conductrices du substrat de report et une borne de commande connectée à une autre piste parmi les pistes conductrices du substrat de report. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un transducteur électromécanique comporte une couche active à base de titano-zirconate de plomb ou de nitrure d'aluminium. Selon un mode de réalisation, chaque diode électroluminescente comprend une seule diode élémentaire adaptée à émettre de la lumière dans une plage de longueurs d'ondes. Selon un mode de réalisation, chaque diode électroluminescente comprend une puce élémentaire comportant plusieurs diodes élémentaires adaptées respectivement à émettre de la lumière dans des plages de longueurs d'ondes différentes et un circuit élémentaire de contrôle des diodes élémentaires. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un transducteur électromécanique est un transducteur piézoélectrique. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un transducteur électromécanique est un transducteur PMUT ou CMUT. Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique comprenant les étapes successives suivantes : a) former au moins un transducteur électromécanique sur un substrat de report ; et b) reporter au moins une diode électroluminescente sur le substrat de report, à l'aplomb dudit au moins un transducteur électromécanique, ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente étant connectés à des pistes conductrices du substrat de report. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : ; ; ; ; ; les figures 1A, 1B, 1C, 1D et 1E sont des vues en coupe illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation ; la est une vue en coupe illustrant une variante du dispositif optoélectronique de la ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; les figures 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H et 3I sont des vues en coupe illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique selon un mode de réalisation ; la est une vue de dessus, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation d'un réseau d'interconnexion d'un dispositif optoélectronique ; la est un schéma électrique équivalent au réseau d'interconnexion de la ; la est une vue en coupe illustrant de façon schématique et partielle une variante de réalisation du dispositif optoélectronique de la ; et la est une vue en coupe illustrant de façon schématique et partielle une variante de réalisation du dispositif optoélectronique de la . Dispositif optoélectronique (100 ; 200) comportant au moins un transducteur électromécanique (T) situé à l'aplomb d'au moins une diode électroluminescente (D), ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente étant connectés à des pistes conductrices (L1, L2, L3, C1, C2, C3) d'un même substrat de report (101). Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un transducteur électromécanique (T) et ladite au moins une diode électroluminescente (D) sont situés du côté d'une même face (101T) du substrat de report (101). Dispositif (200) selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un transducteur électromécanique (T) est situé du côté d'une première face (101B) du substrat de report (101) et ladite au moins une diode électroluminescente (D) est située du côté d'une deuxième face (101T) du substrat de report, opposée à la première face. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant une pluralité de transducteurs électromécaniques (T) formant une première matrice et une pluralité de diodes électroluminescentes (D) formant une deuxième matrice, la première matrice présentant un pas supérieur à la deuxième matrice. Dispositif selon la revendication 4, comprenant une couche de planarisation (601) s'étendant latéralement entre les diodes électroluminescentes (D), et un capot de protection transparent (603) recouvrant les diodes électroluminescentes (D) et la couche de planarisation (601). Dispositif selon la revendication 5, comprenant en outre des piliers (701) traversant la couche de planarisation (601) et reliant mécaniquement les transducteurs (T) au capot de protection transparent (603). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ledit au moins un transducteur électromécanique (T) présente des dimensions latérales supérieures à ladite au moins une diode électroluminescente (D). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les pistes conductrices (L1, L2, L3, C1, C2, C3) forment un réseau d'interconnexion (115) configuré pour commander ledit au moins un transducteur électromécanique (T) et ladite au moins une diode électroluminescente (D). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre, pour chaque transducteur électromécanique (T), un transistor de sélection (403) connecté audit transducteur électromécanique. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le transistor de sélection (403) comporte une première borne de conduction connectée à une électrode (107) dudit transducteur électromécanique (T), une deuxième borne de conduction connectée à l'une des pistes conductrices (L1, L2, L3, C1, C2, C3) du substrat de report (101) et une borne de commande connectée à une autre piste parmi les pistes conductrices du substrat de report. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel ledit au moins un transducteur électromécanique (T) comporte une couche active (105) à base de titano-zirconate de plomb ou de nitrure d'aluminium. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel chaque diode électroluminescente (D) comprend une seule diode élémentaire adaptée à émettre de la lumière dans une plage de longueurs d'ondes. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel chaque diode électroluminescente (D) comprend une puce élémentaire (359) comportant plusieurs diodes élémentaires (325) adaptées respectivement à émettre de la lumière dans des plages de longueurs d'ondes différentes et un circuit élémentaire de contrôle (303) des diodes élémentaires. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel ledit au moins un transducteur électromécanique (T) est un transducteur piézoélectrique. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel ledit au moins un transducteur électromécanique (T) est un transducteur PMUT ou CMUT. Procédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (100 ; 200) comprenant les étapes successives suivantes : a) former au moins un transducteur électromécanique (T) sur un substrat de report (101) ; et b) reporter au moins une diode électroluminescente (D) sur le substrat de report, à l'aplomb dudit au moins un transducteur électromécanique, ledit au moins un transducteur électromécanique et ladite au moins une diode électroluminescente étant connectés à des pistes conductrices (L1, L2, L3, C1, C2, C3) du substrat de report.