INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chaque ensemble de galets d’appui comprend typiquement un arbre support le long duquel sont répartis des galets typiquement formés par des roulements. A cet effet, la bague intérieure de chaque roulement est montée sur l’arbre support, la bague extérieure du roulement étant destinée à rouler sur un, voire deux cylindres contigus appartenant aux cylindres des seconds intermédiaires. L’ensemble de galets d’appui comprend encore une sellette dont le corps arqué s’étend longitudinalement sur la longueur de l’arbre support, et dont une face convexe est destinée à venir en appui sur un siège concave d’une partie de montage de la cage. Cette sellette présente encore des extensions, saillantes de la face concave du corps, traversées par l’arbre support, les extensions étant réparties sur la longueur de l’arbre et en particulier disposées entre les galets. Des bagues excentriques sont encore prévues entre l’arbre support et ces extensions, l’arbre présentant un pignon destiné à engrener dans la cage du laminoir avec un pignon correspondant, ou encore une crémaillère. Ce pignon (ou cette crémaillère) permet ainsi d’entrainer l’arbre support en rotation, et ainsi d’écarter ou rapprocher la position de l’arbre support et des galets portés par rapport au corps arqué de la sellette, grâce aux bagues excentriques. Il est bien entendu que ces ensembles de galets d’appui requièrent également une maintenance, qui s’effectue en retirant cet organe de la cage, suivant l’axe dudit arbre support.
Les opérations de mise en place de chaque ensemble de galets d’appui dans la cage du laminoir sont encore particulièrement fastidieuses en ce qu’il est nécessaire d’orienter, lors de l’insertion de l’ensemble : - la sellette suivant la position angulaire permettant son insertion dans la cage dans sa position de montage, à savoir d’aligner angulairement la sellette avec le siège de cage du laminoir : cette opération nécessite par exemple pour les ensembles de galets du groupe supérieur de maintenir la sellette vers le haut, et à l’encontre de la gravité qui tend à la basculer vers le bas, - l’arbre support et surtout le pignon solidaire de son extrémité et afin de positionner précisément les dents du pignon entre les dents du pignon d’entraînement (ou de la crémaillère d’entraînement) du laminoir se trouvant au fond de la cage.
On connait toutefois du document JP1976454C ; au nom de Nippon Steel, un système de chargement/déchargement reposant sur l’utilisation d’un bras robotisé standard (« 5 axes »). Dans cette antériorité, le bras robotisé est embarqué sur un chariot se déplaçant le long des rails, parallèle au plan de défilement de la bande, permettant le déplacement du bras articulé au droit des différentes cages des laminoirs. L’extrémité du bras est pourvue d’un système de bridage permettant la saisie, puis le verrouillage d’un cylindre de travail par son extrémité.
Selon les constatations de la Demanderesse, l’utilisation d’un bras robotisé standard pour la manipulation des cylindres du laminoir présente deux inconvénients majeurs, à savoir : - l’utilisation d’un bras robotisé surdimensionné : il sera nécessaire d’utiliser un bras, encombrant, avec des moteurs conséquents aux articulations du bras pour résister aux couples nécessaires au maintien des organes à saisir en extrémité, à savoir des cylindres et/ou des ensembles de galets d’appui (en raison de leur poids conséquent et de leur grande longueur), - un encombrement opérationnel important lors des opérations de chargement/déchargement : la surface balayée par l’organe saisi (cylindre ou ensemble de galets d’appui) porté à l’extrémité du bras robotisé lors de sa rotation et jusqu’à la zone de dépose est très importante et ne peut être envisagée que lorsque l’espace nécessaire dans l’atelier est disponible.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un empilement structuré de couches, représentée dans un plan z-x selon la ligne A-A indiquée sur la , sur un substrat qui représente une étape postérieure à celle du produit intermédiaire de la .
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un empilement structuré de couches, représentée dans un plan z-y selon la ligne B-B indiquée sur la figue 7, sur un substrat qui représente une étape postérieure à celle du produit intermédiaire de la .
montre une vue du haut (top-view) d’un produit intermédiaire selon l’invention, fabriqué en utilisant des étapes du procédé selon l’invention, à un stade de fabrication qui correspond à celui des figures 10 et 11.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un empilement structuré de couches, représentée dans un plan z-x selon la ligne A-A indiquée sur la , sur un substrat qui représente le produit intermédiaire de la après une séquence d’étapes additionnelle de fabrication.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un empilement structuré de couches, représentée dans un plan z-y selon la ligne B-B indiquée sur la , sur un substrat qui représente le même produit intermédiaire de la .
illustre une première séquence d’étapes d’un mode de réalisation du procédé selon l’invention pour fabriquer un dispositif de type microafficheur OLED selon l’invention, présentant trois groupes de pixels.
illustre une deuxième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une troisième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une quatrième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la ; elle aboutit à un sous-pixel d’un premier groupe.
illustre une cinquième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une sixième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une huitième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une neuvième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une dixième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la ; elle aboutit à un sous-pixel d’un deuxième groupe.
illustre une onzième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
illustre une douzième séquence d’étapes de procédé qui fait suite à celles de la .
dans un deuxième groupe d’étapes on réalise un deuxième groupe de zones émettrices élémentaires, en déposant d’abord un deuxième empilement OLED, une électrode supérieure et, à l’aide d’une technique de dépôt conforme, une deuxième couche d’encapsulation, puis on aménage à l’endroit des zones d’émission du deuxième groupe un photorésist (selon les méthodes the photolithographie bien établies et connues en microélectronique) qui protège la surface horizontale et le flanc de ladite couche d’encapsulation à l’endroit desdites zones d’émission élémentaires du deuxième groupe, et on grave les zones non protégées par le photorésist jusqu’à la surface supérieure de l’électrode de commande pour les zones d’émission élémentaire du troisième groupe et jusqu’à la surface de la première couche d’encapsulation pour les zones d’émission élémentaire du premier groupe, et enfin on enlève ledit photorésist,
dans un troisième groupe d’étapes on réalise un troisième groupe de zones émettrices élémentaires, en déposant d’abord un troisième empilement OLED, une électrode supérieure et, à l’aide d’une technique de dépôt conforme, une troisième couche d’encapsulation, puis on aménage à l’endroit des zones d’émission du troisième groupe un photorésist (selon les méthodes the photolithographie bien établies et connues en microélectronique) qui protège la surface horizontale et le flanc de ladite couche d’encapsulation à l’endroit desdites zones d’émission élémentaires du troisième groupe, et on grave les zones non protégées par le photorésist jusqu’à la surface de la première couche d’encapsulation pour les zones d’émission élémentaire du premier et du deuxième groupe, et enfin on enlève ledit photorésist.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures 1 à 6 représentent de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire à travers un dispositif optoélectronique de type afficheur OLED, et illustrent des aspects généraux, connus, des dispositifs et afficheurs OLED.
Les figures 7 à 34 illustrent des aspects et modes de réalisation de l’invention ; elles n’ont pas pour vocation de limiter la portée de l’invention.
Plus particulièrement, les figures 7 à 14 illustrent la structure d’un dispositif d’affichage OLED selon l’invention, et certaines étapes clé de sa fabrication.
Les figures 15 à 26 illustrent en plus grand détail des étapes d’un procédé de fabrication d’un dispositif d’affichage OLED selon l’invention.
Les figures 27 à 34 illustrent d’autres aspects particuliers de l’invention.
montre le schéma électrique d’un écran matriciel de type OLED de type connu.
montre trois exemples connus de disposition de sous-pixels de couleurs différentes pour former un pixel capable d’afficher la couleur voulue.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un afficheur OLED selon l’état de la technique avec un OLED à émission blanche et des filtres de couleur. Cette figure montre plusieurs pixels.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un afficheur OLED similaire à celui de la , dans lequel chaque pixel est formé de trois sous-pixels. La figure montre un seul pixel avec ses trois sous-pixels.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un afficheur OLED similaire à celui de la , dans un mode de réalisation avec des sous-pixels émettant chacun dans une couleur différente, et qui n’utilise pas de filtres de couleur.
reproduit la du document WO 2019/193290.
montre une vue du haut (top-view) d’un produit intermédiaire selon l’invention, fabriqué en utilisant des étapes du procédé selon l’invention.
montre de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un empilement structuré de couches, représentée dans un plan z-x selon la ligne A-A indiquée sur la , sur un substrat qui représente le produit intermédiaire de la .
Le principe d’adressage qui vient d‘être décrit en relation avec les et est l’un des principes d’adressage qui peuvent être mis en œuvre en relation avec la présente invention. La couleur peut être obtenue par le contrôle de la couleur émise par les couches OLED formant les sous-pixels ou par des filtres de couleurs qui modifient la couleur blanche de la lumière émise par les sous-pixels, comme cela sera expliqué ci-dessous en relation avec les , et qui montrent de manière schématique des microafficheurs OLED selon l’état de la technique ; elles illustrent le problème que la présente invention cherche à résoudre.
Sur la est montré une vue schématique globale de la structure du dispositif 70 : on distingue le substrat 71 (typiquement de type CMOS, les circuits et composants d’adressage ne sont pas montrés), les électrodes de commande 72,73,74 des sous-pixels séparés par un élément de remplissage (« gap-fill ») 75, l’empilement de couches organiques OLED 76 apte à émettre une lumière blanche, la couche d’encapsulation 77, les filtres colorés de couleur bleue 91, rouge 92 et verte 93 formant un pixel 90, la tranche de verre 78 comme couverture protectrice. La taille des sous-pixels est typiquement de l’ordre de 3,5 µm à 5 µm. On note que dans ce dispositif selon l’état de la technique la couche OLED 76 s’étend sur la totalité de pixels du dispositif.
La montre une vue agrandie d’un dispositif similaire à celui représenté sur la ; cette vue se limite à un seul pixel 90. Les sous-pixels sont définis, d’une part, par les électrodes 72,73,74 qui permettent leur adressage individuel, et par les filtres colorés correspondants 91,92,93 qui modifient la lumière émise par l’empilement OLED 76 à émission blanche qui s’étend sur toute la surface du dispositif. L’espace entre deux électrodes de commande de sous-pixel voisines 72,73 peut être rempli par un élément de remplissage 75. Ledit empilement OLED 76 comprend ici la couche électroluminescente 80 proprement dite, qui est prise en sandwich entre deux couches de transport de charge 81, 82. Plus précisément, dans un dispositif typique, la couche 81 comprend une couche d’injection et de transport de trous, et la couche 82 une couche d’injection et de transport d’électrons. Mais il est aussi possible d’utiliser un empilement dit « inverse », dans ce cas la couche 82 comprend une couche d’injection et de transport de trous, et la couche 81 une couche d’injection et de transport d’électrons. Les couches 81 et 82 peuvent comprendre respectivement une seule couche qui remplit à la fois les deux fonctions l’injection et transport des charges respectives, ou plusieurs couches, par exemple une couche pour l’injection et une autre pour le transport des charges respectives. Une électrode commune 85 évacue les charges.
Ce dispositif selon l’état de la technique présente des courants parasites ; cela est illustré sur la . En effet, si lors de l’allumage d’un sous-pixel (par exemple 73) le courant principal traverse (marqué par une flèche épaisse) directement la couche OLED dans le sens le plus court (i.e. vertical par rapport au substrat 71), une partie du courant se propage selon d’autres chemins de conduction, dans la mesure où ces chemins de conduction présentent une résistivité suffisamment faible. Ainsi on observe un courant parasite qui se propage dans la couche de transport de charges 81, à savoir dans le plan du substrat, et qui ensuite traverse la couche OLED dans le sous-pixel voisin 72 ou 73. Ce courant parasite est marqué par deux flèches pointillées. Il conduit à une émission lumineuse parasite dans les sous-pixels voisins, qui modifie la résolution d’image de l’afficheur et diminue la fidélité de sa couleur. La présente invention cherche à fournir un moyen pour diminuer ce courant parasite.
La montre un autre dispositif de type connu dans lequel la couleur d’un pixel 90 n’est pas générée, comme dans les dispositifs de la et de la , par un élément OLED à émission blanche assorti à des filtres de couleur pour chacun des trois sous-pixels, mais par des trois sous-pixels dotés de couches électroluminescentes 95,96,97 qui émettent directement en rouge, bleu et vert. Dans ce mode de réalisation, chaque sous-pixels 95,96,97 dispose de sa propre électrode d’adressage 98a,b,c, mais la première couche d’injection et de transport de charges 83 (par exemple des trous), et/ou la deuxième couche d’injection et de transport de charges (par exemple d’électrons) 84 et l’électrode commune 99 sont communes pour simplifier la fabrication dispositif. Le problème des courants parasites est le même que celui décrit en relation avec la ; la contribution de la couche d’injection et de transport de trous 83 est prépondérante dans ces courants parasites.
En termes d’efficacité lumineuse, le dispositif de la est significativement meilleur que celui de la . En revanche, sa fabrication industrielle peut s’avérer assez difficile, dans la mesure où les matériaux organiques qui constituent un dispositif OLED sont en général déposés par un procédé d’évaporation thermique sous vide. Pour générer des sous-pixels de couleur différente, comme dans le dispositif de la , on utilise un pochoir (appelé « shadow mask » en anglais) qui est placé proche du substrat sur lequel on veut réaliser le dispositif OLED et qui a des ouvertures qui correspondent à la position d’un premier type de sous pixel pendant la réalisation du dépôt d’un premier type d’empilement de couches, par exemple pour un OLED rouge. Ensuite on répète l’opération pour un deuxième type d’empilement, par exemple pour un OLED vert, en utilisant un deuxième pochoir ayant des ouvertures qui correspondent à la position du deuxième type de sous-pixel. Ensuite on peut effectuer une troisième opération de ce type afin de réaliser un troisième type de sous pixel, par exemple avec un OLED bleu.
Cette méthode ne permet pas de produire des sous-pixels de taille inférieure à environ 20 µm avec un procédé suffisamment fiable, sachant que pour les micro-écrans on aurait besoin d’une taille de sous-pixel de l’ordre de 2 µm à 5 µm. Dans le domaine du semi-conducteur, des structures de cette taille sont réalisées par des méthodes de photolithographie et de gravure, mais comme les matériaux organiques utilisés dans des dispositifs OLED sont extrêmement sensibles entre autres à l’eau et à l’oxygène, les procédés de photolithographie ne peuvent pas être utilisés tels quels pour structurer ces matériaux. On observe que lorsque l’on essaie de transposer les méthodes de photolithographie et de gravure connues du domaine des semi-conducteurs à la fabrication de micro-afficheurs OLED, l’empilement OLED est attaqué latéralement, c’est-à-dire dans sa tranche qui n’est pas protégée, lors des opérations de gravure. Cette attaque conduit à une dégradation localisée de l’empilement OLED, qui risque de se propager latéralement. Dans un cas favorable, cela va simplement réduire la surface émissive du sous-pixel (ce qui n’est déjà pas souhaitable, à plus forte raison que cette propagation est un processus évolutif, et toute diminution de la surface émissive va conduire à une augmentation de la densité de courant du dispositif ce qui va diminuer sa durée de vie opérationnelle) ; dans un cas défavorable, cela finit par détruire complètement le sous-pixel. Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, les tranches et bords des zones émettrices élémentaires (sous-pixels) sont protégés de tous les côtés.
Le point de départ de l’invention est le dispositif de la du document WO 2019/193290, qui est reproduite ici sur la , avec des repères numériques ajustés. Cette figure montre un pixel 113 d’un dispositif afficheur OLED 100 déposé sur un substrat 110 (typiquement de type CMOS) avec trois sous-pixels 101a,101b,101c dont chacun est commandé par une électrode de commande 102a,102b,102c individuelle.
L’empilement OLED blanc 105 qui est commun à l’ensemble des pixels de l’écran en question est séparé entre deux sous-pixels voisins (101a, 101b ; 101b, 101c ; 101c, 101a) par un séparateur 104 qui occupe l’espace naturel 111 (appelé aussi le « gap ») entre les électrodes 102a,102b ; 102b,102c ; 102c, 102a de deux sous-pixels 101a,101b ; 101b,101c ; 101c, 101a voisins. Ce séparateur 104 qui se présente comme une tranchée, comprend un élément de remplissage 123 à surface isolante. L’élément de remplissage 123 présente un rebord 112 qui s’étend sur une petite partie de l’électrode de commande 102, formant la bordure de cette dernière. L’électrode conforme 107 est commune à tous les sous-pixels, tout comme la couche d’injection supérieure 106, cette dernière étant optionnelle.
Cette structure de l’état de la technique résout de manière très satisfaisante le problème de la diaphonie, mais dans la mesure où elle utilise des zones émettrices élémentaires (sous-pixels) 101a,101b,101c avec le même empilement OLED d’émission blanche pour former un pixel 113, dont la lumière traverse des filtres de couleur 109 (aménagés sous la forme d’une plaque qui est posée sur une couche de lissage 108) afin de générer de couleurs élémentaires R, V et B en sortie du dispositif 100, elle ne résout pas le problème de fournir un dispositif très efficace et très lumineux. On voudrait pouvoir fabriquer un dispositif de structure similaire, mais sans filtres colorés et avec des empilements OLED émettant une couleur différente pour chaque groupe de sous-pixels, par exemple les trois couleurs élémentaires rouge, bleu et vert. On voudrait pouvoir fabriquer ce dispositif sous la forme d’un micro-afficheur avec une taille des zones émettrices élémentaires inférieure à 20 µm, de préférence inférieure à 5 µm, et encore plus préférentiellement comprise entre environ 1 µm et environ 5 µm. Pour atteindre cet objectif il fallait inventer un nouveau procédé de fabrication d’un micro-afficheur ; les inventeurs de la présente demande y sont parvenus.
On va maintenant expliquer le dispositif selon l’invention, qui sera décrit par sa structure, par son procédé de fabrication, et à différents stades de sa fabrication. Ce dispositif, tel qu’il est représenté ici, comprend trois groupes de zones émettrices élémentaires (sous-pixel).
La montre une vue du haut (top-view) d’un produit intermédiaire selon l’invention, fabriqué en utilisant des étapes du procédé selon l’invention. La structure du substrat avec ses différentes couches structurées déposées est montrée de manière schématique sur deux figures qui représentent le même produit intermédiaire de la , et qui montrent de manière schématique une coupe transversale perpendiculaire d’un empilement structuré de couches, à savoir la qui représente une coupe dans un plan z-x selon la ligne A-A indiquée sur la , et la qui représente une coupe dans un plan z-y selon la ligne B-B indiquée sur la .
Ce produit intermédiaire comprend un substrat 210 (qui comprend typiquement des circuits d’adressage de type matrice active, réalises selon la technologie TFT ou CMOS, bien connues de l‘homme du métier), et des électrodes 202a,202b,202c de sous-pixels séparés par un espace naturel 211 (« gap ») qui présente la forme d’une tranchée. Dans cette tranchée, une couche d’isolant 223 est déposé par une méthode de dépôt conforme, c’est-à-dire une méthode qui recouvre l’ensemble de la surface, qu’elle soit horizontale, verticale ou en surplomb. A cette fin on peut utiliser la technique de dépôt atomique (Atomic Layer Deposition, ALD) ou la technique de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD, Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). Le matériau de cette couche d’isolation est avantageusement sélectionné dans le groupe formé par Si 3 N 4 , SiO 2 et Al 2 O 3 . Parmi ces trois matériaux on préfère le Al 2 O 3 .
Ladite couche d’isolant 223 couvre au moins les surfaces verticales des électrodes 202 et typiquement les surfaces de toute l’espace 211 naturel entre les électrodes 202. Dans un mode de réalisation avantageux elle recouvre légèrement aussi le bord du pixel (c’est-à-dire la surface horizontale supérieure) des électrodes 202, formant ainsi un rebord 212 sur l’électrode de commande 202.
Comme cela est visible sur la et sur la , l’espace naturel (tranchée) 211 entre les électrodes 202 est rempli par un élément de remplissage 203 à surface isolante, mais uniquement l’espace horizontal (i.e. selon un axe x) entre deux sous-pixels. L’espace vertical (i.e. selon un axe y) entre deux sous-pixels ne contient pas d’élément de remplissage et forme une tranchée qui va de haut jusqu’en bas de la matrice formée par l’ensemble des (sous-)pixels. La surface dudit élément de remplissage 203 consiste typiquement en un photorésist ou d’un matériau diélectrique tel que le SiO 2 , Si 3 N 4 ou autre ; alternativement ledit élément de remplissage 203 tout entier consiste en un tel matériau diélectrique. A l’instar de la couche d’isolant 223, l’élément de remplissage 203 peut présenter un rebord 212 sur l’électrode de commande 202, pour les mêmes raisons.
Une variante de ce mode de réalisation sera décrite ci-dessous en relation avec les figures 30 à 32. Dans cette variante on dépose d’abord l’élément de remplissage 203 dans l’espace naturel 211 et puis la couche d’isolant 223.
Avantageusement le rotor comprend : - plusieurs étages d'aimants permanents, - plusieurs étages de circuits magnétiques recevant chacun un étage d'aimants permanents, et les étages de circuits magnétiques sont empilés selon l'axe de rotation.
Avantageusement, le rotor comprend en outre une plaque intercalaire disposée entre chaque couple d'étages consécutifs de circuits magnétiques, la ou les plaques intercalaires comprenant autant de perçages que de tiges, les perçages étant traversés par les tiges.
Avantageusement, le rotor comprend, solidaires de la première plaque ou de la seconde plaque, autant de raidisseurs que d'aimants permanents par étage, le ou les raidisseurs étant disposés en regard de chaque aimant permanent de chaque étage et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation, le ou les raidisseurs étant chacun ajusté dans une rainure de chaque circuit magnétique, la rainure s'étendant parallèlement à l'axe de rotation.
Avantageusement, le ou les raidisseurs sont fixés aux deux plaques.