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FR3147421A1 - Ecran d’affichage à transitions réduites entre sous-pixels - Google Patents

Ecran d’affichage à transitions réduites entre sous-pixels Download PDF

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FR3147421A1
FR3147421A1 FR2303126A FR2303126A FR3147421A1 FR 3147421 A1 FR3147421 A1 FR 3147421A1 FR 2303126 A FR2303126 A FR 2303126A FR 2303126 A FR2303126 A FR 2303126A FR 3147421 A1 FR3147421 A1 FR 3147421A1
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FR
France
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pixel
sub
photo
contact
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Pending
Application number
FR2303126A
Other languages
English (en)
Inventor
Mehdi DAANOUNE
Tiphaine Dupont
Sébastien Jouan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aledia
Original Assignee
Aledia
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Filing date
Publication date
Application filed by Aledia filed Critical Aledia
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Priority to PCT/EP2024/058472 priority patent/WO2024200642A1/fr
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Abstract

Titre : Ecran d’affichage à transitions réduites entre sous-pixels L’invention concerne un écran d’affichage comprenant une pluralité de pixels dont au moins un premier pixel (1000) et un deuxième pixel (2000) en contact, le premier pixel comprenant au moins un premier sous-pixel (1100) d’une première couleur (C1) et un deuxième sous-pixel (1200) d’une deuxième couleur (C2), et le deuxième pixel comprenant au moins un premier sous-pixel (2100) de la première couleur et un deuxième sous-pixel (2200) de la deuxième couleur, les premiers sous-pixels d’une part et les deuxièmes sous-pixels d’autre part étant en contact. L’écran comprend également un ensemble de photo-éléments (10) comprenant au moins un premier réseau de photo-éléments (100) émettant la première couleur et un deuxième réseau (200) de photo-éléments émettant la deuxième couleur. Les premiers sous-pixels sont formés par le premier réseau de photo-éléments et les deuxièmes sous-pixels sont formés par le deuxième réseau de photo-éléments. Figure pour l’abrégé : Fig.9A

Description

Ecran d’affichage à transitions réduites entre sous-pixels
La présente invention concerne notamment le domaine des technologies de la microélectronique et de l’optoélectronique. Elle trouve comme application particulièrement avantageuse mais non limitative les technologies d’affichage et notamment les systèmes d’affichage à base de LED (de l’anglais « Light-Emitting Diode », se traduisant en français par diode électroluminescente).
 ETAT DE LA TECHNIQUE
Un écran d’affichage comprend généralement une pluralité de pixels disposés sur un plan dit basal et émettant indépendamment les uns des autres. Chaque pixel de couleur comprend généralement au moins trois composants d’émission et/ou de conversion d’un flux lumineux, également appelés sous-pixels. Ces sous-pixels émettent chacun un flux lumineux sensiblement dans une seule couleur (typiquement le rouge, le vert et le bleu). La couleur d’un pixel perçue par un observateur vient de la superposition des différents flux lumineux émis par les sous-pixels.
Typiquement, une LED permet d’émettre le flux lumineux associé à un sous-pixel. Une LED peut notamment comprendre une pluralité de nanofils actifs arrangés en un cristal photonique périodique et émettant ledit flux lumineux à la longueur d’onde désirée. Ce cristal photonique se caractérise notamment par le diamètre des nanofils et le pas entre les nanofils. Les cristaux photoniques présentent donc des différences structurelles d’un sous-pixel à l’autre. Ces différences engendrent des difficultés de conception : la réalisation d’un écran d’affichage nécessite de fabriquer côte à côte des nanofils présentant des diamètres et des pas entre eux bien précis et surtout distincts. Les dimensions des zones sur lesquelles les propriétés structurelles du cristal photonique sont constantes, i.e. les sous-pixels, sont en outre très faibles. On comprend donc que la fabrication d’un écran d’affichage passe par une succession d’étapes technologiques à l’échelle d’un sous-pixel, ce qui présente des contraintes techniques importantes (nécessité d’une grande précision dans l’alignement des masques de lithographie…) et peut mener à défauts structurels (effets de bord…).
De plus, le type d’arrangement classique de sous-pixels au sein d’un pixel, illustré à la , ne présente pas des performances optimales.
Il existe donc un besoin pour optimiser la fabrication des écrans d’affichage ainsi que pour améliorer les performances des pixels auto-émissifs à base de nanofils.
RESUME
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un écran d’affichage comprenant :
  • une pluralité de pixels comprenant au moins un premier pixel et un deuxième pixel, le premier pixel et le deuxième pixel étant en contact, le premier pixel comprenant au moins un premier sous-pixel d’une première couleur, et le deuxième pixel comprenant au moins un premier sous-pixel de la première couleur, le premier sous-pixel du premier pixel et le premier sous-pixel du deuxième pixel étant en contact, et
  • un ensemble de photo-éléments comprenant au moins un premier réseau de photo-éléments continu qui émet dans une première plage de longueurs d’ondes correspondant à la première couleur,
Le dispositif est en outre caractérisé en ce que le premier sous-pixel du premier pixel et le premier sous-pixel du deuxième pixel sont tous deux formés par le premier réseau de photo-éléments.
Un enjeu important des technologies d’affichage concerne en effet les zones de transition entre pixels et sous-pixels adjacents. En effet, dans les écrans d’affichage, des sous-pixels de couleurs distinctes sont typiquement accolés les uns aux autres. Lorsqu’un sous-pixel d’une couleur donnée est formé par un cristal photonique, ce cristal photonique présente des caractéristiques structurelles (diamètre des nanofils, pas entre nanofils voisins…) différentes de celles d’un cristal photonique formant un sous-pixel voisin émettant dans une autre couleur. Des zones de transition abrupte séparent ces sous-pixels. La présence de ces zones de transition abrupte présente l’inconvénient de rompre la symétrie du réseau et, par conséquent, de créer des effets de bord préjudiciables lors de la croissance des nanofils. Par ailleurs, les dimensions des différents cristaux photoniques formant les différents sous-pixels correspondent aux dimensions de ces derniers et sont donc très réduites. Or, le niveau de performance d’un cristal photonique est très dépendant de la quantité de nanofils le constituant et de ses dimensions : un cristal photonique de taille réduite présente de moins bonnes performances qu’un cristal photonique de plus grande taille. Ainsi, en l’état actuel, et notamment dans le cas des écrans monolithiques, dans lesquelles les dimensions des sous-pixels sont typiquement très réduites, la qualité des cristaux photoniques formant les réseaux de photo-éléments est limitée.
Le fait de disposer les sous-pixels de sorte à ce que des sous-pixels de même couleur et appartenant à des pixels voisins soient en contact permet de réduire le nombre de zones de transition abrupte. En effet, deux sous-pixels de même couleur sont formés par des cristaux photoniques présentant les mêmes propriétés structurelles. Aucune zone de transition abrupte ne les sépare donc.
Si l’on considère par exemple deux pixels comprenant chacun deux sous-pixels de deux couleurs distinctes, le contact entre ces pixels se faisant, comme c’est usuellement le cas, entre un sous-pixel du premier pixel d’une première couleur et un sous-pixel du deuxième pixel d’une deuxième couleur, on peut habituellement dénombrer, à l’échelle de ces deux pixels, trois zones de transition abrupte : une au sein de chaque pixel et une à l’interface entre les deux pixels. En mettant en contact les deux pixels au niveau de sous-pixels présentant la même couleur, i.e. formés par des réseaux de photo-éléments sensiblement identiques, on supprime une des trois zones de transition abrupte. Ce raisonnement peut être étendu à l’échelle d’un écran d’affichage dans son intégralité, comprenant jusqu’à des millions de pixels. On comprend donc que la mise en contact de sous-pixels de même couleur permet d’améliorer la qualité des réseaux de photo-éléments et donc de l’écran en lui-même.
De plus, en mettant en contact deux sous-pixels de même couleur, on crée un réseau de photo-éléments commun aux deux sous-pixels. Ce réseau commun de photo-éléments présente par définition des dimensions supérieures à celles d’un réseau formant un seul sous-pixel. Le réseau formant deux sous-pixels voisins de même couleur peut ainsi être formé plus facilement que deux réseaux distincts correspondant à chacun des deux sous-pixels. Le cristal photonique formant le réseau, par construction lui aussi de dimensions supérieures aux cristaux photoniques utilisés dans le même contexte dans l’art antérieur, présente par ailleurs de meilleures performances du fait de l’augmentation de ses dimensions. La disposition proposée permet donc d’optimiser la fabrication de l’écran d’affichage, de limiter l’apparition de défauts structurels et d’améliorer le rendu visuel.
 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La représente une vue en coupe d’une étape intermédiaire de fabrication des photo-éléments compris dans un écran d’affichage selon l’un des modes de réalisation de l’invention.
Les figures 2A et 2B représentent des modes de réalisation de l’invention dans lesquels l’écran d’affichage comprend deux pixels comprenant chacun deux sous-pixels.
La représente un mode de réalisation de l’invention dans lequel l’écran d’affichage comprend deux pixels comprenant chacun trois sous-pixels.
Les figures 4, 5 et 6 représentent des modes de réalisation de l’invention dans lequel l’écran d’affichage comprend trois pixels.
Les figures 7, 8, 9A et 9B représentent des modes de réalisation de l’invention dans lequel l’écran d’affichage comprend quatre pixels.
La illustre un mode de réalisation particulier de l’invention.
La représente une vue en coupe d’un écran d’affichage selon l’invention et illustre notamment une électronique de commande permettant d’alimenter les photo-éléments.
La représente un écran d’affichage selon l’art antérieur comprenant deux pixels et présentant des zones de transition abruptes entre tous les sous-pixels.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions ne sont pas représentatives de la réalité.
 DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement :
Selon un mode de réalisation avantageux, le premier pixel comprend un deuxième sous-pixel d’une deuxième couleur et le deuxième pixel comprend un deuxième sous-pixel de la deuxième couleur, le deuxième sous-pixel du premier pixel et le deuxième sous-pixel du deuxième pixel étant en contact, l’écran d’affichage comprenant en outre un deuxième réseau de photo-éléments continu qui émet dans une deuxième plage de longueurs d’ondes correspondant à la deuxième couleur, la première plage de longueurs d’ondes et la deuxième plage de longueurs d’ondes étant distinctes, le deuxième sous-pixel du premier pixel et le deuxième sous-pixel du deuxième pixel étant tous deux formés par le deuxième réseau de photo-éléments.
Selon un mode de réalisation :
  • le premier pixel comprend en outre un troisième sous-pixel d’une troisième couleur,
  • le deuxième pixel comprend en outre un troisième sous-pixel de la troisième couleur,
  • l’ensemble de photo éléments comprend un troisième réseau de photo éléments continu qui émet dans une troisième plage de longueurs d’onde correspondant à la troisième couleur, la troisième plage de longueurs d’onde étant distincte de la première plage de longueurs d’onde et de la deuxième plage de longueurs d’onde,
et le troisième sous-pixel du premier pixel et le troisième sous-pixel du deuxième pixel sont en contact et tous deux formés par le troisième réseau de photo-éléments.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de pixels comprend au moins un troisième pixel en contact avec le premier pixel, le premier pixel comprend en outre un troisième sous-pixel d’une troisième couleur, le deuxième pixel comprend en outre un troisième sous-pixel de la troisième couleur, et le troisième pixel comprend au moins un troisième sous-pixel de la troisième couleur, le troisième sous-pixel du premier pixel et le troisième sous-pixel du troisième pixel étant en contact. Dans ce même mode de réalisation, l’ensemble de photo éléments comprend un troisième réseau de photo éléments qui émet dans une troisième plage de longueurs d’onde correspondant à la troisième couleur, la troisième plage de longueurs d’onde étant distincte de la première plage de longueurs d’onde et de la deuxième plage de longueurs d’onde. Le troisième sous-pixel du premier pixel et le troisième sous pixel du troisième pixel sont alors tous deux formés par le troisième réseau de photo-éléments.
Selon un mode de réalisation, le contact entre le premier pixel et le deuxième pixel se fait selon une première ligne de contact et le contact entre le premier pixel et le troisième pixel se fait selon une deuxième ligne de contact, la première ligne de contact et la deuxième ligne de contact étant parallèles et non confondues.
Selon un mode de réalisation, le contact entre le premier pixel et le deuxième pixel se fait selon une première ligne de contact et le contact entre le premier pixel et le troisième pixel se fait selon une deuxième ligne de contact, la première ligne de contact et la deuxième ligne de contact étant perpendiculaires.
Selon un mode de réalisation, le troisième pixel comprend en outre un deuxième sous-pixel de la deuxième couleur en contact avec le deuxième sous-pixel du premier pixel, et le deuxième sous-pixel du troisième pixel est formé par le deuxième réseau de photo-éléments.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de pixels comprend au moins un quatrième pixel en contact avec le deuxième pixel et le troisième pixel, le quatrième pixel comprenant au moins un deuxième sous-pixel de la deuxième couleur, le deuxième sous-pixel du deuxième pixel et le deuxième sous-pixel du quatrième pixel d’une part et le deuxième sous-pixel du troisième pixel et le deuxième sous-pixel du quatrième pixel d’autre part étant en contact, et le deuxième sous-pixel du quatrième pixel est formé par le deuxième réseau de photo-éléments.
Selon un mode de réalisation, le deuxième pixel comprend en outre un troisième sous-pixel de la troisième couleur et le quatrième pixel comprend en outre un troisième sous-pixel de la troisième couleur, le troisième sous-pixel du deuxième pixel et le troisième sous-pixel du quatrième pixel étant en contact et étant tous deux formés par un troisième réseau secondaire de photo-éléments continu qui émet dans la troisième plage de longueurs d’ondes.
Selon un mode de réalisation, le troisième pixel comprend en outre un premier sous-pixel de la première couleur et le quatrième pixel comprend au moins un premier sous-pixel de la première couleur, le premier sous-pixel du troisième pixel et le premier sous-pixel du quatrième pixel étant en contact et étant tous deux formés par un premier réseau secondaire de photo-éléments continu qui émet dans la première plage de longueurs d’ondes.
Selon un exemple avantageux, le premier réseau de photo-éléments s’étend sur au moins deux pixels autres que le premier pixel et le deuxième pixel.
Selon un exemple avantageux, chaque réseau de photo-éléments est commun à au moins deux pixels adjacents, de préférence à au moins quatre pixels adjacents.
Selon un exemple avantageux, chaque réseau de photo-éléments formant un sous-pixel du premier pixel forme également au moins un sous-pixel d’au moins un pixel adjacent au premier pixel. Cela peut également être le cas pour n’importe quel autre pixel de la pluralité de pixels.
Selon un mode de réalisation avantageux, les photo-éléments sont configurés pour émettre un faisceau dont l’intensité selon une direction perpendiculaire à une face supérieure d’un substrat à partir duquel s’étendent lesdits photo-éléments est au moins 20% supérieure à l’intensité maximale d’une émission par une source lumineuse lambertienne dont le flux lumineux total sur 4π sr est égal au flux total sur 4π sr du faisceau émis par les photo-éléments.
Selon un exemple préféré, le premier réseau de photo-éléments forme un cristal photonique.
Selon un mode de réalisation, l’écran d’affichage comprend en outre une pluralité de contacts électriques distincts, chaque contact électrique étant configuré pour alimenter les photo-éléments d’un réseau de photo-éléments formant un sous-pixel distinct.
Selon un exemple, les photo-éléments sont des nanofils.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’écran comprend un support monolithique portant l’intégralité des pixels du réseau de pixels. Ainsi, avantageusement, l’écran d’affichage a été réalisé à partir du support sans procéder à des découpages et collages successifs de ce dernier. L’écran d’affichage peut par exemple avoir été fabriqué entre autres par épitaxie de photo-éléments à partir de cet unique support monolithique.
Selon un mode de réalisation, l’écran d’affichage comprend au moins deux contacts électriques distincts, l’un étant configuré pour alimenter les photo-éléments du premier réseau de photo-éléments formant le premier sous-pixel du premier pixel et l’autre étant configuré pour alimenter les photo-éléments du premier réseau de photo-éléments formant le premier sous-pixel du deuxième pixel.
Dans la présente invention, l’écran d’affichage est un seul et même écran continu présentant une face configurée pour afficher une image à un instant donné.
On entend par photo-élément un élément apte à émettre un faisceau lumineux. Un photo-élément peut par exemple être une structure 3D active, par exemple un fil ou nanofil actif.
Une structure 3D est dite active lorsqu’elle comprend une région active et qu’elle est connectée électriquement, lui permettant ainsi d’émettre un rayonnement lumineux.
On entend par fil ou par nanofil une structure 3D de forme allongée selon la direction longitudinale. La dimension longitudinale de la structure 3D, selon z sur les figures, est supérieure, et de préférence très supérieure, aux dimensions transverses de la structure 3D, dans le plan xy sur les figures. La dimension longitudinale est par exemple au moins cinq fois, et de préférence au moins dix fois, supérieure aux dimensions transverses. Un nanofil est un fil présentant des dimensions transverses inférieures à 2 µm (1 µm = 10-6m).
On entend par diamètre d’un nanofil la dimension transverse la plus grande de ce nanofil. Dans la présente invention, les structures 3D ne présentent pas nécessairement une section transverse circulaire. Les structures 3D peuvent notamment présenter une section transverse hexagonale ou polygonale. En particulier, dans le cas de structures 3D à base de GaN, cette section peut être hexagonale. Le diamètre correspond alors à un diamètre moyen calculé à partir du diamètre d’un cercle inscrit dans le polygone de la section transverse et du diamètre d’un cercle circonscrit de ce polygone.
Dans la présente demande de brevet, les termes « diode électroluminescente », « LED » ou simplement « diode » sont employés en synonymes. Une « LED » peut également s’entendre d’une « micro-LED ». Une « micro-LED » est une LED dont les dimensions n’excèdent pas 1 mm (1 mm = 10-3m).
Dans la suite, les abréviations suivantes relatives à un matériau M sont éventuellement utilisées :
M-i réfère au matériau M intrinsèque ou non intentionnellement dopé, selon la terminologie habituellement utilisée dans le domaine de la microélectronique pour le suffixe -i.
M-n réfère au matériau M dopé N, N+ ou N++, selon la terminologie habituellement utilisée dans le domaine de la microélectronique pour le
suffixe -n.
M-p réfère au matériau M dopé P, P+ ou P++, selon la terminologie habituellement utilisée dans le domaine de la microélectronique pour le
suffixe -p.
On entend par un substrat, une couche, un dispositif, « à base » d’un matériau M, un substrat, une couche, un dispositif comprenant ce matériau M uniquement ou ce matériau M et éventuellement d’autres matériaux, par exemple des éléments d’alliage, des impuretés ou des éléments dopants. Ainsi, une structure 3D à base de nitrure de gallium (GaN) peut par exemple comprendre du nitrure de gallium (GaN ou GaN-i) ou du nitrure de gallium dopé (GaN-p, GaN-n). Une région active à base de nitrure de gallium-indium (InGaN) peut par exemple comprendre du nitrure de gallium-aluminium (AlGaN) ou du nitrure de gallium avec différentes teneurs en aluminium et en indium (GaInAlN). Dans le cadre de la présente invention, le matériau M est généralement cristallin.
Un repère, de préférence orthonormé, comprenant les axes x, y, z est représenté sur les figures annexées.
Les termes « sensiblement », « environ », « de l'ordre de » signifient, lorsqu’ils se rapportent à une valeur, « à 10% près » de cette valeur ou, lorsqu'ils se rapportent à une orientation angulaire, « à 10° près » de cette orientation. Ainsi, une direction sensiblement normale à un plan signifie une direction présentant un angle de 90±10° par rapport au plan.
Pour déterminer la géométrie des structures 3D et les compositions des différents éléments (fil, région active, collerette par exemple) de ces structures 3D, on peut procéder à des analyses de Microscopie Electronique à Balayage (MEB) ou de Microscopie Electronique en Transmission (MET ou TEM pour l’acronyme anglais de « Transmission Electron Microscopy ») ou encore ou de Microscopie Electronique en Transmission à Balayage STEM (acronyme anglais de « Scanning Transmission Electron Microscopy »).
Le TEM ou le STEM se prêtent notamment bien à l’observation et à l’identification des puits quantiques – dont l’épaisseur est généralement de l’ordre de quelques nanomètres – dans la région active. Différentes techniques listées ci-après de façon non exhaustive peuvent être mises en œuvre : l’imagerie en champ sombre (dark field) et en champ clair (bright field), en faisceau faible (weak beam), en diffraction aux grands angles HAADF (acronyme anglais de « High Angle Annular Dark Field »).
Les compositions chimiques des différents éléments peuvent être déterminées à l’aide de la méthode bien connue EDX ou X-EDS, acronyme de « energy dispersive x-ray spectroscopy » qui signifie « analyse dispersive en énergie de photons X ».
Cette méthode est bien adaptée pour analyser la composition de dispositifs optoélectroniques de petites tailles tels que des LED 3D. Elle peut être mise en œuvre sur des coupes métallurgiques au sein d’un Microscope Electronique à Balayage (MEB) ou sur des lames minces au sein d’un Microscope Electronique en Transmission (MET).
Les propriétés optiques des différents éléments, et notamment les longueurs d’onde principales d’émission des LED 3D axiales à base de GaN et/ou des régions actives à base d’InGaN, peuvent être déterminées par spectroscopie.
Les spectroscopies de cathodoluminescence (CL) et de photoluminescence (PL) sont bien adaptées pour caractériser optiquement les structures 3D décrites dans la présente invention.
Les techniques mentionnées ci-dessus permettent notamment de déterminer si un dispositif optoélectronique à structure 3D axiale sous forme de fil comprend des puits quantiques à base d’InGaN formés au sommet d’un fil à base de GaN, et une couche de masquage indicatrice d’une mise en œuvre d’un dépôt de type MOVPE.
Un écran d’affichage selon un mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit en référence aux figures 1 à 2B.
L’écran d’affichage s’étend principalement selon le plan xy représenté aux figures 1 et 2A. Il comprend un ensemble de photo-éléments 10, par exemple des structures 3D de type nanofils. Ces photo-éléments 10 s’étendent typiquement depuis un substrat 2 s’étendant selon le plan xy. Le substrat présente une face supérieure 20 s’étendant elle aussi selon le plan xy. Le substrat 2 peut se présenter sous forme d’un empilement comprenant par exemple, selon la direction z, un support 21, une couche superficielle dite couche de nucléation 22 et une couche de masquage 23, comme représenté en .
Le support 21 peut être notamment en saphir pour limiter le désaccord de paramètre de maille avec le GaN si les photo-éléments 10 sont à base de ce matériau, ou en silicium pour réduire les coûts et pour des problématiques de compatibilité technologique. Dans ce dernier cas, il peut se présenter sous forme d’un wafer de diamètre 200 mm ou 300 mm. Il sert notamment de support aux structures 3D.
La couche de nucléation 22 est de préférence à base d’AlN. Elle peut être alternativement à base d’autres nitrures métalliques, par exemple GaN ou AlGaN. Elle peut être formée sur le support 21 en silicium par épitaxie, de préférence par épitaxie en phase vapeur à précurseurs organométalliques MOVPE (acronyme de « MetalOrganic Vapour Phase Epitaxy »). De façon connue, une ou plusieurs couches tampon intermédiaires peuvent être disposées entre la couche de nucléation 22 et le support 21. Selon un exemple la couche de nucléation 22 présente une épaisseur comprise entre 1 nm et 10 µm. Elle présente de préférence une épaisseur de l’ordre de quelques centaines de nanomètres, par exemple environ 100 nm ou 200 nm, à quelques microns, par exemple de l’ordre de 2 µm. Elle peut également présenter une épaisseur inférieure à 100 nm. Une telle épaisseur permet de limiter l’apparition de défauts structuraux dans la couche de nucléation 22. En particulier, la croissance de cette couche de nucléation 22 peut être pseudomorphe, c’est-à-dire que les contraintes d’épitaxie (liées notamment à la différence de paramètres de maille entre le Si et l’AlN, le GaN ou l’AlGaN) peuvent être relâchées élastiquement pendant la croissance. La qualité cristalline de cette couche de nucléation 22 peut ainsi être optimisée.
La couche de masquage 23 est de préférence en un matériau diélectrique, par exemple en nitrure de silicium Si3N4. Elle peut être déposée par dépôt chimique en phase vapeur CVD (acronyme de « Chemical Vapor Deposition ») sur la couche de nucléation 22. Elle masque en partie la couche de nucléation 22 et comprend des ouvertures de préférence circulaires exposant des zones de la couche de nucléation 22. Ces ouvertures présentent typiquement différentes dimensions, par exemple différents diamètres, en fonction des zones considérées, notamment les zones correspondant à la première LED et/ou à la première zone de transition et/ou à la deuxième LED et/ou à la deuxième zone de transition etc. Les ouvertures peuvent être distribuées de façon régulière au sein de chaque zone, par exemple sous forme d’un réseau ordonné. Différents pasd, i.e. la distance séparant les centres de deux ouvertures adjacentes, peuvent être définis en fonction desdites zones et notamment, comme cela sera décrit plus avant, en fonction des sous-pixels. Ces ouvertures peuvent être réalisées par exemple par lithographie UV ou DUV (acronyme de Deep UV), par lithographie par faisceau électronique ou par NIL (acronyme de Nanoinprint lithography). Une telle couche de masquage 23 permet une croissance localisée d’une structure 3D telle qu’un nanofil à partir de la couche de nucléation 22 et au niveau de chaque ouverture. La partie inférieure de la structure 3D prend alors appui sur la couche de nucléation du substrat 2 par l’intermédiaire de sa base.
L’ensemble de photo-éléments 10 est continu et se répartit sur l’intégralité de l’écran dans ses dimensions selon les directions x et y.
On entend par « photo-élément » un élément actif, c’est-à-dire apte à émettre un rayonnement, mais il est entendu que chacun de ces éléments peut être électriquement alimenté ou non et ainsi être « allumé » ou « éteint ».
Un photo-élément actif 10 ou nanofil actif 10 comprend une région active 11 et est typiquement connecté électriquement. Cette région active 11 est le lieu de recombinaisons radiatives de paires électron-trou permettant d’obtenir un rayonnement lumineux présentant une longueur d’onde principale. La région active 11 comprend typiquement une pluralité de puits quantiques, par exemple formés par des couches émissives à base de GaN, InN, InGaN, AlGaN, AlN, AlInGaN, GaP, AlGaP, AlInGap, AlGaAs, GaAs, InGaAs, AlIlAs, ou d’une combinaison de plusieurs de ces matériaux.
L’ensemble des photo-éléments 10 comprend un premier réseau 100 de photo-éléments et un deuxième réseau 200 de photo-éléments. Un réseau de photo-éléments est défini comme un sous-ensemble de l’ensemble de photo-éléments 10. Un réseau de photo-éléments au sens de l’invention est continu, c’est-à-dire que les photo-éléments qui le composent sont disposés de façon régulière, selon un pas donné, éventuellement plusieurs pas donnés définis dans différentes directions de l’espace. Le fait qu’un réseau soit continu se caractérise également par le fait que tous les photo-éléments qui le composent sont à base du même matériau et présentent les mêmes dimensions (typiquement le même diamètre). En ce sens, on peut dire que les photo-éléments d’un même réseau sont homogènes et réguliers. Il est entendu que l’homogénéité et la régularité d’un réseau de photo-éléments est à évaluer en prenant en compte les marges d’erreur de fabrication de ces derniers. Par ailleurs, un réseau continu ne présente aucun mur en son sein.
Chacun de ces réseaux forme un cristal photonique et peut être définit par plusieurs paramètres et notamment :
  • la longueur d’onde d’émission,
  • le pas de réseau,
  • le taux de remplissage, aussi appelé taux d’ouverture ou densité, généralement compris entre 10 et 90%,
  • le type de maille (hexagonal, carré…),
  • l’indice de réfraction du matériau remplissant les espaces entre les nanofils 101, couramment appelé « filler » (terme anglais se traduisant par « remplisseur »), préférentiellement compris entre 1 et 1,7,
  • les matériaux constitutifs des photo-éléments, et
  • les dimensions des nanofils.
L’émission de chacun des réseaux se fait de préférence principalement selon une direction perpendiculaire à la face supérieure 20 du substrat 2. Selon un exemple avantageux, les photo-éléments sont configurés pour émettre un faisceau dont l’intensité selon une direction perpendiculaire à la face supérieure 20 du substrat 2 (dite normale au substrat) est au moins 20% supérieure à l’intensité maximale d’une émission lumineuse lambertienne dont le flux lumineux total sur 4π sr est égal au flux total sur 4π sr du faisceau émis par les photo-éléments. Les intensités lumineuses en question sont typiquement exprimées en W.sr-1 (watts par stéradians).
Avantageusement, le flux lumineux émis par chacun des réseaux dans un cône défini par un angle de sensiblement 30° par rapport à la normale au substrat 2 est deux fois plus élevé, de préférence trois fois plus élevé, et de façon très avantageuse quatre fois plus élevée, que si le faisceau provenait d’une source lambertienne. Avantageusement, l’intensité lumineuse émise par chacun des réseaux selon la normale au substrat 2 est deux fois plus élevée, de préférence quatre fois plus élevée, et de façon très avantageuse quinze fois plus élevée, que si le faisceau provenait d’une source lambertienne.
Une émission dirigée principalement perpendiculairement à la face supérieure 20 du substrat 2 permet d’éviter que les photo-éléments correspondant à un pixel ou sous-pixel n’éclairent les photo-éléments d’un pixel ou sous-pixel voisin. Ainsi, on garantit une isolation de l’éclairage des différents pixels ou sous-pixels sans avoir besoin de réaliser des murs entre ces éléments. On évite ainsi de rompre la continuité et la symétrie des cristaux photoniques formés par les réseaux de photo-éléments. En d’autres termes, le fait que les photo-éléments émettent principalement perpendiculairement à la face supérieure 20 du substrat 2 permet d’augmenter les dimensions des cristaux photoniques et donc d’en améliorer la qualité.
Le premier réseau 100 de photo-éléments émet dans une première plage de longueur d’ondes correspondant à une première couleur C1tandis que le deuxième réseau 200 de photo-éléments émet dans une deuxième plage de longueur d’ondes correspondant à une deuxième couleur C2 distincte de la première couleur.
Les photo-éléments d’un même réseau présentent des diamètres sensiblement égaux à une valeur cible. Il est entendu que, du fait des imprécisions découlant des procédés de fabrication, les photo-éléments d’un même réseau peuvent difficilement tous présenter un diamètre égal à cette valeur cible. Les variations de la valeur du diamètre d’un nanofil par exemple dues aux aléas de fabrication peuvent être estimées à environ 10% de la valeur cible. Il en va de même pour la valeur du pas entre deux photo-éléments voisins. Pour cette raison, tous les photo-éléments n’émettent pas exactement à la même longueur d’onde. Les photos-éléments d’un réseau de photo-éléments émettent dans une plage de longueurs d’ondes caractérisant le réseau. On entend qu’un réseau de N photo-éléments émettant chacun un rayonnement lumineux caractérisé par une longueur d’onde λiavec 1≤i≤N, λi étant compris dans la plage d’émission du réseau, et tous avec une même intensité, émet un rayonnement global à une longueur d’onde de réseau λréseaudéfinie par :
Les longueurs d’onde de réseau λ100, λ200du premier réseau de photo-éléments 100 et du deuxième réseau de photo-éléments 200 sont notamment définies de cette façon. Bien entendu, si tous les photo-éléments n’émettent pas avec la même intensité, les différentes composantes de la longueur d’onde de réseau, c’est-à-dire les longueurs d’ondes des rayonnements émis par chacun des photo-éléments, peuvent être pondérés par des coefficients relatifs à leurs intensités respectives.
Le premier réseau de photo-éléments 100 et le deuxième réseau de photo-éléments 200 émettent des rayonnements correspondant à des couleurs C1et C2distinctes. On considère que les deux plages de longueurs d’ondes des deux réseaux 100, 200 sont distinctes si les longueurs d’onde de réseau λ1 00, λ2 00les caractérisant vérifient la relation suivante :
En pratique, les longueurs d’onde λ1 00, λ2 00caractérisant les couleurs C1, C2du premier réseau 100 et du deuxième réseau 200 respectivement appartiennent à des plages très éloignées. Par exemple, λ1 00se trouve dans une plage correspondant à une nuance de rouge (entre 620 à 800 nm), de vert (entre 520 à 565 nm) ou de bleu (entre 430 à 520 nm), et λ2 00 dans une autre parmi ces plages. Ces plages se situent autour des longueurs d’onde fixées par la Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) pour les trois couleurs primaires physiques : 700 nm pour le rouge, 536,1 nm pour le vert et 435,8 nm pour le bleu. Idéalement, les longueurs d’ondes émises par les réseaux de photo-éléments se rapprochent de ces valeurs.
L’écran d’affichage comprend en outre une pluralité de pixels. Cette pluralité de pixels comprend notamment un premier pixel 1000 et un deuxième pixel 2000. Le premier pixel 1000 et le deuxième pixel 2000 sont en contact.
Chacun des pixels de la pluralité de pixels comprend au moins un premier sous-pixel et un deuxième sous-pixel. On définit ainsi notamment un premier sous-pixel du premier pixel 1100, un deuxième sous-pixel du premier pixel 1200, un premier sous-pixel du deuxième pixel 2100 et un deuxième sous-pixel du deuxième pixel 2200, tous représentés sur la .
Chaque sous-pixel présente une couleur dans le domaine du visible. Plus précisément, les premiers sous-pixels 1100, 2100 sont de la première couleur C1et les deuxièmes sous-pixels 1200, 2200 sont de la deuxième couleur C2.
Comme illustré sur les figures 2A et 2B :
  • le premier sous-pixel du premier pixel 1100 et le premier sous-pixel du deuxième 2100 sont en contact, et
  • le deuxième sous-pixel du premier pixel 1200 et le deuxième sous-pixel du deuxième pixel 2200 sont également en contact.
La illustre un mode de réalisation dans lequel chacun des pixels 1000, 2000 comprend plus de deux sous-pixels. La représente, elle, un cas de figure où chacun des pixels 1000, 2000 est constitué de deux sous-pixels uniquement.
L’écran d’affichage peut être caractérisé par son ensemble de photo-éléments ou par son ensemble de pixels. Ces deux ensembles sont cependant entièrement liés car les différents sous-pixels sont formés par les différents réseaux de photo-éléments. Plus précisément, les premiers sous-pixels 1100, 2100 sont notamment formés par le premier réseau de photo-éléments 100 et les deuxièmes sous-pixels 1200, 2200 sont notamment formés par le deuxième réseau de photo-éléments 200. Cette correspondance se retrouve notamment dans le fait que le premier réseau 100 émet un rayonnement à une première longueur d’onde de réseau λ100correspondant à la première couleur C1et que les premiers sous-pixels 1100, 2100 sont de cette première couleur C1. Il en va de même pour la couleur C2des deuxièmes sous-pixels 1200, 2200, générée par le deuxième réseau 200.
Un réseau de photo-éléments est ainsi constitué d’au moins une région, et typiquement d’une pluralité de régions formant au moins une paire de sous-pixels adjacents. Ces régions sont continues et sont constituées de photo-éléments présentant des caractéristiques structurelles sensiblement identiques, aux erreurs de fabrication près. Dans l’art antérieur, un réseau ne correspond qu’à une unique région elle-même correspondant à un unique sous-pixel. Ainsi, les dimensions des réseaux sont optimisées. Cela présente de nombreux avantages. Tout d’abord, cette disposition permet de réduire le nombre de zones de transition entre réseaux formant des cristaux photoniques distincts. On réduit donc le nombre de zones créant des ruptures de symétrie. Ces zones étant responsables de défauts de croissance et de pertes en qualité optique, on améliore la qualité du réseau de photo-éléments et finalement celle de l’écran d’affichage. De plus, la formation des photo-éléments est facilitée. En effet, cette dernière se fait par des étapes successives de masquage et dépôt, qui sont d’autant plus complexes à réaliser que les réseaux sont de faibles dimensions. Notamment, plus les dimensions des zones sur lesquelles former des photo-éléments sont faibles, plus il est nécessaire que les masques de photolithographie soient alignés avec précision. En outre, augmenter les dimensions d’un cristal photonique continu de photo-éléments, et donc le nombre de photo-éléments qui le composent, permet d’améliorer sa capacité à discriminer les ondes en fonction de leur longueur d’onde. En d’autres termes, plus le cristal photonique est étendu, meilleur est le contrôle des longueurs d’ondes s’y propageant. Par ailleurs, l’augmentation des dimensions du cristal photonique permet d’améliorer sa capacité à assurer une bonne directionnalité d’émission. Cela a un rôle important notamment dans la possibilité de se passer de murs entre sous-pixels et/ou pixels adjacents.
Un cristal photonique peut fonctionner comme tel à partir de trois rangées de photo-éléments. Plus le nombre de rangées de photo-éléments formant le cristal photonique est grand, plus on obtiendra un cristal photonique de bonne qualité. Ainsi, avantageusement, les cristaux photoniques sont chacun formés par au moins 10 rangées, de préférence 20 rangées, et de préférence encore 50 rangées de photo-éléments.
Selon un mode de réalisation, l’ensemble de photo-éléments comprend un troisième réseau 300 de photo-éléments. Les propriétés structurelles des premier et deuxième réseaux 100, 200 peuvent être appliquées mutatis mutandis au troisième réseau 300. Le troisième réseau 300 de photo-éléments émet dans une troisième plage de longueurs d’ondes correspondant à une troisième longueur d’onde λ300et à une troisième couleur C3. De préférence, la troisième longueur d’onde λ300se trouve dans la troisième plage parmi les plages de longueurs d’ondes précédemment citées. Par exemple, si la première couleur C1correspondait à une nuance de rouge et la deuxième couleur C2à une nuance de bleu, alors la troisième couleur C3correspond typiquement à une nuance de vert.
Ce troisième réseau 300 de photo-éléments permet de former une pluralité de troisièmes sous-pixels. La notamment illustre un mode de réalisation dans lequel le premier pixel 1000 comprend un troisième sous-pixel dit troisième sous-pixel du premier pixel 1300 et le deuxième pixel 2000 comprend un troisième sous-pixel dit troisième sous-pixel du deuxième pixel 2300. Les deuxièmes sous-pixels 1200, 2200 d’une part et les troisième sous-pixels 1300, 2300 d’autre part sont avantageusement en contact.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de pixels comprend un troisième pixel 3000 en contact avec le premier pixel 1000. Ce troisième pixel 3000 comprend au moins un troisième sous-pixel 3300 en contact avec et formé par le même troisième réseau de photo-éléments 300 que le troisième sous-pixel du premier pixel 1300.
Comme illustré aux figures 4 et 5, le premier pixel 1000 et le deuxième pixel 2000 sont en contact et ce contact se fait selon une droite dite première ligne de contact 12. Le contact entre le premier pixel 1000 et le troisième pixel 3000 se fait lui selon une droite dite deuxième ligne de contact 13. Selon un exemple illustré à la , la première ligne de contact 12 et la deuxième ligne de contact 13 sont parallèles. Dans ce cas de figure, le deuxième pixel 2000 et le troisième pixel 3000 se trouvent de part et d’autre du premier pixel 1000. Selon un exemple illustré à la , la première ligne de contact 12 et la deuxième ligne de contact 13 sont perpendiculaires. Dans le cas typique de pixels de forme carrée, le deuxième pixel 2000 et le troisième pixel 3000 bordent des côtés adjacents du premier pixel 1000.
Cette mise en commun du troisième réseau de photo-éléments 300 entre le troisième sous-pixel du premier pixel 1300 et le troisième sous-pixel du troisième pixel 3300 présente les mêmes avantages que la mise en commun du premier réseau 100 et du deuxième réseau 200 entre les premiers sous-pixels 1100, 2100 et deuxièmes sous-pixels 1200, 2200. On comprend que cumuler ces mises en contact de sous-pixels de même couleur et ces mises en commun de cristaux photoniques permet de réduire de plus en plus le nombre de transitions abruptes 5 entre sous-pixels telles que représentées par exemple sur la .
Toujours dans un but de mutualisation des réseaux de photo-éléments, le troisième pixel 300 peut comprendre un deuxième sous-pixel 3200 en contact avec le deuxième sous-pixel du premier pixel 1200. Le deuxième réseau 200 forme alors non seulement le deuxième sous-pixel du premier réseau 1200, le deuxième sous-pixel du deuxième réseau 2200 mais également le deuxième sous-pixel du troisième réseau 3200. Le cristal photonique correspondant s’étendant donc sur trois sous-pixels 1200, 2200, 3200.
Selon un mode de réalisation, la pluralité de pixels comprend un quatrième pixel 4000 en contact avec le premier pixel 1000 et avec le troisième pixel 3000. Comme illustré à la , ce quatrième pixel 4000 comprend au moins un deuxième sous-pixel 4200 en contact avec le deuxième sous-pixel du premier pixel 1200 et avec le deuxième sous-pixel du troisième pixel 3200. Le deuxième réseau 200 forme alors les deuxièmes sous-pixels 1200, 2200, 3200, 4200 de l’ensemble des quatre pixels 1000, 2000, 3000, 4000.
Comme illustré à la , selon un mode de réalisation, le deuxième pixel 2000 et le quatrième pixel 4000 comprennent chacun un troisième sous-pixel 2300, 4300. Ces deux sous-pixels sont en contact et sont tous deux formés par un troisième réseau secondaire 300’ de photo-éléments présentant les mêmes caractéristiques que le troisième réseau 300. Le troisième réseau secondaire 300’ et le troisième réseau 300 peuvent notamment être fabriqués simultanément.
Comme illustré aux figures 9A et 9B, selon un mode de réalisation, le troisième pixel 3000 et le quatrième pixel 4000 comprennent chacun un premier sous-pixel 3100, 4100. Ces deux sous-pixels sont en contact et sont tous deux formés par un premier réseau secondaire 100’ de photo-éléments présentant les mêmes caractéristiques que le premier réseau 100. Le premier réseau secondaire 100’ et le premier réseau 100 peuvent notamment être fabriqués simultanément. On envisage à la que les pixels soient constitués de trois sous-pixels uniquement. La illustre, elle, un mode de réalisation dans lequel les pixels comprennent un quatrième sous-pixel, qui pourra par exemple être formé par un réseau de photo-éléments partagé avec un sous-pixel d’un pixel voisin non représenté.
La illustre un mode de réalisation particulier dans lequel certains pixels sont d’une unique couleur et jouxtent des sous-pixels de la même couleur et appartenant à des pixels adjacents. Par exemple, comme illustré, le troisième pixel 3000 est intégralement formé par le premier réseau 100, qui forme également le premier sous-pixel du premier pixel 1100 et le premier sous-pixel du deuxième pixel 2100.
Il est entendu que le principe de mise en contact des sous-pixels de même couleur et de mise en commun des cristaux photoniques de même structure peut être étendu à un nombre de pixels supérieur à quatre. Cette idée est également applicable quel que soit le nombre de sous-pixels compris dans chacun des pixels. La répartition des différents réseaux de photos éléments sera fonction de la géométrie du pixel et de la disposition des sous-pixels au sein des pixels. Il est à noter qu’un écran très optimisé peut être obtenu par répétition des motifs précédemment décrits. Par exemple, par répétition dans le plan xy du motif constitué par les quatre pixels illustrés à la , on crée des ensembles continus de photo-éléments similaires (du type de ceux formant le troisième réseau 300 et le troisième réseau secondaire 300’) s’étendant sur quatre sous-pixels et non plus seulement deux. De même, des ensembles continus de photo-éléments du type de ceux du premier réseau 100 peuvent être obtenus.
Quel que soit le nombre de pixels et de sous-pixels et la disposition des sous-pixels dans chacun des pixels, l’objectif est toujours de limiter le nombre de contacts entre sous-pixels de couleurs différentes.
Comme illustré en , l’écran d’affichage comprend avantageusement des contacts électriques 3 permettant d’alimenter électriquement les photo-éléments. Ces contacts électriques 3 peuvent être communs à une pluralité de photo-éléments. De préférence, des photo-éléments appartenant à des réseaux formant des sous-pixels distincts sont alimentés séparément. Ainsi, même si les réseaux formant deux sous-pixels voisins ont été formés simultanément et forment un réseau de photo-éléments continu, les deux sous-pixels restent indépendants d’un point de vue électrique. Il peut en effet aussi bien être nécessaire pour le rendu de l’image que les deux sous-pixels soient allumés, que les deux sous-pixels soient éteints, ou que l’un seulement soit allumé.
Ces contacts électriques 3 sont reliés à une électronique de commande 4 permettant de commander l’allumage ou l’extinction des photo-éléments en fonction des besoins d’affichage. La représentation à la de l’électronique de commande 4 est uniquement illustrative. Notamment, l’affectation des différents transistors aux différents photo-éléments ainsi que leurs branchements ne sont en rien limitatifs. Par exemple, les photo-éléments sont en outre typiquement reliés au niveau d’un autre pôle à une connexion électrique non représentée pour des questions de clarté.
La illustre en outre la juxtaposition de trois pixels 1000, 2000, 3000. Figurent notamment une vue en coupe du premier sous-pixel du deuxième pixel 2100, du premier sous-pixel du premier pixel 1100, du deuxième sous-pixel du premier pixel 1200 et le deuxième sous-pixel du troisième pixel 3200. Le premier réseau 100 est formé de photo-éléments présentant un premier diamètre cible d100 et un premier pas cible entre eux p100. Le deuxième réseau 200 est lui formé de photo-éléments présentant un deuxième diamètre cible d200 et un deuxième pas cible entre eux p200. Comme illustré, chacun de ces réseau forme deux sous-pixels adjacents appartenant à des pixels voisins : le premier réseau 100 forme le premier sous-pixel du deuxième pixel 2100 et le premier sous-pixel du premier pixel 1100, tandis que le deuxième réseau 200 forme le deuxième sous-pixel du premier pixel 1200 et le deuxième sous-pixel du troisième pixel 3200.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention.

Claims (18)

  1. Ecran d’affichage comprenant :
    • une pluralité de pixels comprenant au moins un premier pixel (1000) et un deuxième pixel (2000), le premier pixel (1000) et le deuxième pixel (2000) étant en contact, le premier pixel (1000) comprenant au moins un premier sous-pixel (1100) d’une première couleur (C1) et le deuxième pixel (2000) comprenant au moins un premier sous-pixel (2100) de la première couleur (C1) , le premier sous-pixel du premier pixel (1100) et le premier sous-pixel du deuxième pixel (2100) étant en contact, et
    • un ensemble de photo-éléments (10) comprenant au moins un premier réseau de photo-éléments (100) continu qui émet dans une première plage de longueurs d’ondes correspondant à la première couleur (C1),
    caractérisé en ce que le premier sous-pixel du premier pixel (1100) et le premier sous-pixel du deuxième pixel (2100) sont tous deux formés par le premier réseau de photo-éléments (100).
  2. Ecran d’affichage selon la revendication précédente dans lequel le premier pixel (1000) comprend un deuxième sous-pixel (1200) d’une deuxième couleur (C2) et le deuxième pixel (2000) comprend un deuxième sous-pixel (2200) de la deuxième couleur (C2), le deuxième sous-pixel du premier pixel (1200) et le deuxième sous-pixel du deuxième pixel (2200) étant en contact, l’écran d’affichage comprenant en outre un deuxième réseau (200) de photo-éléments continu qui émet dans une deuxième plage de longueurs d’ondes correspondant à la deuxième couleur (C2), la première plage de longueurs d’ondes et la deuxième plage de longueurs d’ondes étant distinctes, le deuxième sous-pixel du premier pixel (1200) et le deuxième sous-pixel du deuxième pixel (2200) étant tous deux formés par le deuxième réseau de photo-éléments (200).
  3. Ecran d’affichage selon la revendication précédente dans lequel :
    • le premier pixel (1000) comprend en outre un troisième sous-pixel (1300) d’une troisième couleur,
    • le deuxième pixel (2000) comprend en outre un troisième sous-pixel (2300) de la troisième couleur,
    • l’ensemble de photo éléments comprend un troisième réseau de photo éléments (300) continu qui émet dans une troisième plage de longueurs d’onde correspondant à la troisième couleur, la troisième plage de longueurs d’onde étant distincte de la première plage de longueurs d’onde et de la deuxième plage de longueurs d’onde,
    et dans lequel le troisième sous-pixel du premier pixel (1300) et le troisième sous-pixel du deuxième pixel (2300) sont en contact et tous deux formés par le troisième réseau de photo-éléments (300).
  4. Ecran d’affichage selon la revendication 2, dans lequel la pluralité de pixels comprend au moins un troisième pixel (3000) en contact avec le premier pixel (1000), le premier pixel (1000) comprend en outre un troisième sous-pixel (1300) d’une troisième couleur, le deuxième pixel (2000) comprend en outre un troisième sous-pixel (2300) de la troisième couleur, et le troisième pixel (3000) comprend au moins un troisième sous-pixel (3300) de la troisième couleur, le troisième sous-pixel du premier pixel (1300) et le troisième sous-pixel du troisième pixel (3300) étant en contact, et dans lequel l’ensemble de photo éléments comprend un troisième réseau de photo éléments (300) qui émet dans une troisième plage de longueurs d’onde correspondant à la troisième couleur, la troisième plage de longueurs d’onde étant distincte de la première plage de longueurs d’onde et de la deuxième plage de longueurs d’onde, et dans lequel le troisième sous-pixel du premier pixel (1300) et le troisième sous pixel du troisième pixel (3300) sont tous deux formés par le troisième réseau de photo-éléments (300).
  5. Ecran d’affichage selon la revendication précédente dans lequel le contact entre le premier pixel (1000) et le deuxième pixel (2000) se fait selon une première ligne de contact (12) et le contact entre le premier pixel (1000) et le troisième pixel (3000) se fait selon une deuxième ligne de contact (13), la première ligne de contact (12) et la deuxième ligne de contact (13) étant parallèles et non confondues.
  6. Ecran d’affichage selon la revendication 4 dans lequel le contact entre le premier pixel (1000) et le deuxième pixel (2000) se fait selon une première ligne de contact (12) et le contact entre le premier pixel (1000) et le troisième pixel (3000) se fait selon une deuxième ligne de contact (13), la première ligne de contact (12) et la deuxième ligne de contact (13) étant perpendiculaires.
  7. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel le troisième pixel (3000) comprend en outre un deuxième sous-pixel (3200) de la deuxième couleur en contact avec le deuxième sous-pixel du premier pixel (1200), et dans lequel le deuxième sous-pixel du troisième pixel (3200) est formé par le deuxième réseau de photo-éléments (200).
  8. Ecran d’affichage selon la revendication précédente dans lequel la pluralité de pixels comprend au moins un quatrième pixel (4000) en contact avec le deuxième pixel (2000) et le troisième pixel (3000), le quatrième pixel (4000) comprenant au moins un deuxième sous-pixel (4200) de la deuxième couleur, le deuxième sous-pixel du deuxième pixel (2200) et le deuxième sous-pixel du quatrième pixel (4200) d’une part et le deuxième sous-pixel du troisième pixel (3200) et le deuxième sous-pixel du quatrième pixel (4200) d’autre part étant en contact, et dans lequel le deuxième sous-pixel du quatrième pixel (4200) est formé par le deuxième réseau de photo-éléments (200).
  9. Ecran d’affichage selon la revendication précédente dans lequel le deuxième pixel (2000) comprend en outre un troisième sous-pixel (2300) de la troisième couleur et le quatrième pixel (4000) comprend en outre un troisième sous-pixel (4300) de la troisième couleur, le troisième sous-pixel du deuxième pixel (2300) et le troisième sous-pixel du quatrième pixel (4300) étant en contact et étant tous deux formés par un troisième réseau secondaire de photo-éléments (300’) continu qui émet dans la troisième plage de longueurs d’ondes.
  10. Ecran d’affichage selon la revendication précédente dans lequel le troisième pixel (3000) comprend en outre un premier sous-pixel (3100) de la première couleur et le quatrième pixel (4000) comprend au moins un premier sous-pixel (4100) de la première couleur, le premier sous-pixel du troisième pixel (3100) et le premier sous-pixel du quatrième pixel (4100) étant en contact et étant tous deux formés par un premier réseau secondaire de photo-éléments (100’) continu qui émet dans la première plage de longueurs d’ondes.
  11. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier réseau de photo-éléments (100) s’étend sur au moins deux pixels autres que le premier pixel (1000) et le deuxième pixel (2000).
  12. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel chaque réseau de photo-éléments est commun à au moins deux pixels adjacents, de préférence à au moins quatre pixels adjacents.
  13. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel chaque réseau de photo-éléments formant un sous-pixel du premier pixel forme également au moins un sous-pixel d’au moins un pixel adjacent au premier pixel.
  14. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les photo-éléments sont configurés pour émettre un faisceau dont l’intensité selon une direction perpendiculaire à une face supérieure (20) d’un substrat (2) à partir duquel s’étendent lesdits photo-éléments est au moins 20% supérieure à l’intensité maximale d’une émission par une source lumineuse lambertienne dont le flux lumineux total sur 4π sr est égal au flux total sur 4π sr du faisceau émis par les photo-éléments.
  15. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier réseau de photo-éléments forme un cristal photonique.
  16. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre une pluralité de contacts électriques (3) configurés pour alimenter l’ensemble de photo-éléments (10), les photo-éléments de réseaux de photo-éléments formant des sous-pixel distincts étant alimentés par des contacts électriques (3) distincts.
  17. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les photo-éléments sont des nanofils.
  18. Ecran d’affichage selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un support monolithique portant l’intégralité des photo-éléments de l’ensemble de photo-éléments (1).
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