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CELLULE ELECTROLUMINESCENTE.
La présente invention concerne les sources lumineuses et, plus spécialement, une cellule électroluminescente perfectionnée.
En principe,, une cellule électroluminescente se compose de -deux électrodes séparées par une matière électroluminescente. Quand une différence de potentiel est appliquée entre les deux électrodes, créant un champ électrique intense entre celles-ci, la matière électroluminescente produit de la lumière. Pour pouvoir mettre à profit la lumière ainsi produite, une des deux électrodes est habituellement transparente.
Afin que la cellule soit d'usage pratique et qu'elle ait une tension de rupture élevée, la matière électroluminescente est de préférence enrobée dans une matière diélectrique solide. Jusqu'ici, on n'a pas attaché d'importance à la nature des électrodes dans la construction de la cellule. Les électrodes étaient surtout choisies pour leur conductivité ou pour leur transparence, ou pour ces deux qualités réunies.
Quoique ces caractéristiques aient leur importance, on a découvert que le rendement d'une cellule électroluminescente peut être augmenté, si au moins une des électrodes est faite en un métal capable d'activer la matière électroluminescente utilisée entre les électrodes.
Les matières luminescentes, y compris les électroluminescentes, sont généralement des isolants dont les propriétés luminescentes peuvent être modifiées par l'introduction d'impuretés dans les cristaux. Les matières qui font que les isolants s'illuminent sous l'excitation voulue, sont dénommées activants. L'activité sert à transformer en radiations une partie de 1'énergie incidente absorbée. Suivant une explication du processus de la luminescence, les cristaux des isolants ont des bandes
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d'énergie séparées par des régions d'où l'énergie est exclue. Un électron de cristal doit avoir un niveau d'énergie compris dans une des bandes d'éner- gie admises, le nombre d'électrons par bande étant limité.
Dans un isolant, les bandes d'énergie sont soit remplies soit vides, en ce qui concerne le nombre d'électrons admissibles par bande. Un activant introduit des niveaux d'énergie distincts et localisés entre la bande supérieure remplie et la bande inférieure vide du cristal isolant. Ces niveaux d'énergie distincts et localisés entre bandes remplies et vides rendent plus facile l'excitation d'un électron à un niveau d'énergie plus élevé nécessaire pour que la luminescence puisse se produire.
On a découvert que si les électrodes d'une cellule électroluminescente sont faites en un métal qui est un activant de la matière électroluminescente comprise entre les électrodes, le rendement de la cellule électroluminescente est augmenté. Par exemple, dans le cas de matières fluorescentes du type sulfure, le cuivre, l'argent et le plomb activeront la matière du type sulfure jusqu'à l'électroluminescence et conviennent dans le cas où une matière du type sulfure est utilisée comme matière électroluminescente de la cellule.
Une forme d'exécution de la présente invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé dont l'unique figure est une vue en perspective et en coupe d'une cellule électroluminescente composée d'une électrode supérieure 10 et d'une électrode inférieure 12 séparées par une couche 14 de matière électroluminescente enrobée dans un diélectrique solide. Afin de relever la tension de rupture de la cellule, il est préférable de prévoir un isolant entre une des électrodes et la couche de matière luminescente. Sur le dessin,l'isolant 16 est accolé à l'électrode supérieure, Les électrodes représentées sont des plaques de verre parallèles, en substance rectangulaires, dont les faces intérieures sont recouvertes de couches conductrices de l'électricité 18 et 20, respectivement.
La couche 18 sur l'électrode supérieure 10 peut consister en une couche conductrice habituellement utilisée sur les plaques de verre, c'est-à-dire une forme d'oxyde d'étain très transparente. Cependant toute couche conductrice suffisamment transparente peut convenir. La couche conductrice 20 sur l'électrode inférieure est en une matière capable d'activer la matière électroluminescente de la couche 14. Si, par exemple, on utilise une matière fluorescente ZnCdS= Cu comme matière électroluminescente, la couche conductrice 20 peut être du cuivre, argent ou plomb. Avec le cuivre ou l'argent, la luminescence est dans la bande jaune du spectre, et avec le plomb elle passe dans la bande bleue. Il faut noter que la luminescence ultraviolette de la matière est indépendante de la nature des électrodes.
Comme autres matières fluorescentes du type sulfure, on peut citer ZnS-ZnO- métal et ZnS- métal, où le métal activant est dans les deux cas Cu, Pb ou Ag.
Il est souhaitable que les particules électroluminescentes soient contigües à la couche conductrice 20, en contact direct avec elle. On peut, à cet effet, projeter les particules électroluminescentes en suspension dans un liquide 'Comme l'alcool, directement sur la couche 20 de l'électrode 12, et ensuite imprégner, sous vide, la couche de la matière diélectrique dans la phase liquide, puis la solidifier. Par contact direct, on entend que la plupart des particules contigües à l'électrode sont en contact avec celleci. Au cours de l'assemblage de la cellule, il faut veiller à éliminer tout l'air pouvant se trouver entre les électrodes.
On peut utiliser, à cet effet, diverses techniques du video
Il va de soi que la couche 14 de particules électroluminescentes a, sur le dessin, une épaisseur exagérée par rapport aux dimensions des électrodes. L'épaisseur de cette couche ne dépasse pas, de préférence, dix millièmes de pouce (0,25 mm).