<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne un élément électro-luminescent constitué par un support isolant transparent recouvert d'un certain nombre de cou- ches superposées, parmi lesquelles une couche de matière électro-lumi- nescente comprise entre deux couches conductrices.
Le phénomène de 1'électro-luminescence est connu depuis long- temps : par 1'électro-luminescence, il y a lieu d'entendre en particulier la possibilité d'engendrer de la lumière dans une matière déterminée en insérant cette matière entre deux électrodes auxquelles on applique une tension de valeur et de fréquence déterminées. Sur la base de ce phéno- mène, on a réalisé des éléments électro-luminescents, constitués par un support isolant transparent recouvert d'une couche conductrice transpa- rente sur laquelle est appliquée une mince couche de matière électro- luminescente, généralement noyé dans un isolant, par exemple de l'huile ou de la résine synthétique, et fermée par une seconde couche conductrice de l'électricité.
On obtient ainsi en quelque sorte un condensateur, dont le diélectrique est constitué, du moins en partie, par la matière électroluminescente.
En soi, la réalisation d'un tel élément électro-luminescent semble assez simple. Toutefois, en pratique, des difficultés se produisent.
Pour'les couches conductrices, on peut faire un choix parmi un assez grand nombre de matières appropriées. Pour la couche appliquée sur le support, on peut utiliser soit une mince couche de métal, par exemple d'aluminium ou d'argent, car cette couche peut être suffisamment mince pour rester transparente. Pour certaines applications, la résistance électrique d'une telle couche est plutôt élevée ; lorsque le support est en verre ou en quartz, la surface du support peut être rendue conductrice à l'aide d'oxyde d'étain conducteur. Cet oxyde d'étain conducteur et sa propriété de rendre conductrice la surface du verre ou du quartz sont connus, En général, on n'utilise pas delioxyde d'étain pur, mais de l'oxyde d'étain additionné d'un certain élément, par exemple du phosphore ou de l'antimoine.
Pour la couche électro-luminescente, on dispose actuellement d'un assez grand nombre de substances qui peuvent être appliquées en une couche cohérente. Pour la seconde couche conductrice , on dispose également de plusieurs matières. Surtout lorsque cette couche ne doit pas être transparente, on n'est guère limité dans le choix. Toutefois, comme le contact avec la couche électro-luminescente doit être très bon, on est pratiquement forcé de l'appliquer in situ, par exemple par vaporisation, par pulvérisation ou à l'aide d'un pinceau. On peut alors utiliser par exemple de l'aluminium, du cuivre, de l'argent ou du graphite.
De grandes difficultés se présentent cependant pour réaliser les connexions aux couches conductrices et en particulier à la couche appliquée sur la couche électro-luminescente. Jusqu'à présent, on a généralement recouru à deux moyens, à savoir : l'emploi de pinces ou la soudure de conducteurs d'alimentation à cette couche. Les pinces peuvent être utilisées pour des montages expérimentaux, du moins lorsqu'on les dispose avec précaution et discernement et que la pression de pincage n'est pas trop grande, de sorte qu'il ne peut se produire d'endommagements. Toutefois, elles ne conviennent pas p our l'emploi à grande échelle, et sont donc inutilisables.
La soudure crée des difficultés particulières inhérentes à la nature de la couche électro-luminescente. Comme il a déjà été mentionné; les grains.'luminescents sont généralement incorporés dans une matière ou une autre, par exemple de l'huile ou de la résine synthétique. Les résines synthétiques qui donnent de bons résultats, et qui sont donc recommandées dans diverses publications, sont des substances molles. Lorsqu' on soude sur une couche métallique y appliquée, cette molle couche électroluminescente est toujours endommagée.
En effet, même dans le cas de couches électro-luminescentes solides, il est impossible de réaliser la soudure de façon qu'il ne se produise pas d'affaissement dans la couche électro-lu- minescente. A l'endroit où sa forme cet affaissement la couche est plus
<Desc/Clms Page number 2>
mince, de sorte que c'est en cet endroit que se formera le premier arc.
Dans le cas d'emploi de matières organiques, cette possibilité de formation d'arc est plus grande encore, car pendant la soudure, la matière organique se décompose quelque peu en formant du carbone. De ce fait, la tension appliquée à l'élément ne peut être portée à une valeur aussi élevée qu'on le désirerait. Or, une tension élevée fournit une plus grande quantité de lumière, car la quantité de lumière fournie augmente plus que proportionnellement à la tension.
En générale la couche électro-luminescente est très mince, à savoir de l'ordre de 10 à 100 , car on peut alors obtenir de grandes intensités de champ. Ces minces couches excluent pratiquement l'emploi de pinces et même de soudures qui pourraient provoquer le percement de la couche électro-luminescente. Il se produit alors un contact direct entre les deux couches conductrices, de sorte que l'élément est inutilisable. L'application du contact sur la couche conductrice qui recouvre le support présente moins de difficultés, car le support constitue une robuste couche'de fond.
L'invention fournit un élément électro-luminescent dans lequel les difficultés inhérentes à la réalisation des connexions aux couches conductrices sont moins grandes. Elle fournit un montage nouveau de I' ensemble de l'élément électro-luminescent.
Un élément électro-luminescent conforme à l'invention est constitué par un élément isolant transparent, portant un certain nombre de couches superposées dans l'ordre de succession suivant à partir du.support; une première couche conductrice transparente, une couche de matière électro-luminescente et une seconde couche conductrice qui recouvre la couche électro-luminescente.
L'invention est caractérisée en ce que sur le support se trouve une troisième couche conductrice, entièrement séparée de la première couche conductrice par un espace qui est rempli en au moins un endroit par de la matière isolante, endroit où la couche de matière électroluminescente s'étend au moins jusqu'au bord de la matière isolante alors que la seconde couche conductrice s'étend sur la matière isolante jusque sur la troisième couche conductrice de sorte qu'elle est reliée galvaniquement à cette dernière.
L'agencement décrit de l'élément électro-luminescent permet de prévoir le contact avec le fil d'alimentation en tension de la seconde couche conductrice en un endroit, à savoir sur la troisième couche conductrice, qui est étayé par le support. En cet endroit, il ne se trouve plus de matière électro-luminescente sous la couche luminescente conductrice et de plus, le support n'y comporte pas la première couche conductrice.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 représente une forme de réalisation d'un élément électro-luminescent conforme à l'invention dans lequel les connexions peuvent être prévues de deux côtés opposés de l'élément.
La figure 2 est une coupe de cet élément suivant le plan a-a.
La figure 3 est une forme de réalisation d'un élément électroluminescent conforme à l'invention, dans lequel la surface de l'endroit de connexion de la seconde couche conductrice est très limitée.
La figure 4 est une coupe suivant le plan b-b de l'élément représenté sur la figure 3.
La figure 5 est une coupe suivant le plan c-c, de l'élément re-
<Desc/Clms Page number 3>
présenté sur la figure 3.
La figure 6 est une forme de réalisation de l'élément électro- luminescent conforme à l'invention dans lequel la connexion de chacune des couches conductrices peut s'effectuer de deux cotés ae l'élément.
La figure 7 est une forme de réalisation particulière d'un élément électro-luminescent conforme à l'invention.
Il y a lieu de noter que, sur les figures, les diverses couches ne sont pas représentées à l'échelle.
Les figures 1 et 2 représentent un élément électro-luminescent, de forme carrée, dont on a enlevé successivement des parties de chaque couche afin de montrer la constitution de l'ensemble.
L'élément est constitué par un support de verre 1 sur lequel est appliquée une couche conductrice 2 qui ne recouvre pas entièrement le support. De plus, le support est recouvert d'une troisième couche conductrice 3, qui s'étend, sous forme d'une bande, le long des côtés.
Les deux couches 2 et 3 sont par exemple en oxyde d'étain conducteur.
Elles sont séparées par un intervalles 4, de sorte qu'il n'y a pas de contact électrique entre elles. Sur la couche conductrice 2 est appliquée une couche de matière électro-luminescente 5, qui remplit également l'espace 4. Les couches 2 et 3 sont donc séparées par une matière isolante, à savoir la matière électro-luminescente elle-même. Sur la couche électro-luminescente 5 est appliquée, par exemple par vaporisation, la seconde couche conductrice 6. Cette couche s'étend également sur la troisième couche conductrice 3 et est reliée électriquement à cette dernière'. La couche 6 peut être, par exemple, une couche d'argent, d' aluminium ou de cuivre. La couche 3 peut éventuellement être réalisée en une même matière. Dans ce cas, on ne perçoit plus de séparation entre les couches 6 et 3.
Par contre, lorsque comme il a été admis sur les figures, les couches 2 et 3 sont de l'oxyde d'étain conducteur, cette séparation existe. De plus, pour améliorer le contact avec la couche 2, on appliquera de préférence, une bande conductrice 7, par exemple par vaporisation d'aluminium, d'argent ou de cuivre. Il est évident qu'à l'endroit de la flèche, on peut souder sans difficultés un fil à la couche conductrice 6. De l'autre côté, aucune difficulté n'est à craindre, car la bande conductrice 7 est également étayée par le robuste support 1. Il faut évidemment que la couche conductrice 6 ne s'étende pas sur une longueur telle qu'elle vienne en contact avec la bande conductrice 7. De ce fait, une bande 8 de la couche électro-luminescente reste libre.
La figure 3 montre une autre forme de réalisation d'un élément électro-luminescent; des parties des couches successives sont enlevées pour montrer la construction de l'ensemble. Le support isolant transparent 9, par exemple constitué par de la résine synthétique, est recouvert de la couche transparente conductrice 10 et de la troisième couche conductrice 11. Ces couches sont séparées par un espace vide 12,, qui affecte ici la forme d'un U. D'un côté de l'élément se trouve une bande de connexion 13 pour le contact avec la couche conductrice 10.
De l'autre côté se trouve une courte bande 14 pour le contact avec la couche conductrice 15 qui s'étend sur tout l'élément; sauf sur la bande 13 et sur une étroite bande 16 de la matière électro-luminescente. Comme le montre nettement la figure, et mieux encore les coupes représentées sur les figures 4 et 5, la matière électro-luminescente s'étend non seulement jusqu'au delà de l'ouverture 12,mais également sur une partie de la troisième couche conductrice 11. Dans cette forme de réalisation, la matière électro-luminescente fait donc de nouveau office d'agent isolant entre la première couche conductrice et la troisième couche conductrice. La connexion à la seconde couche conductrice peut s'effectuer sans le moindre inconvénient à l'endroit de la flèche.
<Desc/Clms Page number 4>
Dans les formes de réalisation représentées à l'aide des figures 1 à 5, toute l'ouverture comprise entre la première couche conductrice et la troisième est remplie d'une matière isolante, à savoir la matière électro-luminescente même. Ceci n'est pas indispensable, comme il sera d'ailleurs montré à l'aide de la figure 6.
Cette figure 6 montre qu'il est possible de constituer, pour chacune des couches conductrices de l'électricité entre lesquelles se trouve de la matière électro-luminescente, une possibilité de connexion sur des faces opposées, connexions qui peuvent comporter un robuste contact.
Cet agencement peut parfois offrir des avantages lorsque les éléments électro-luminescents sont grands. En effet, dans ce cas la résistance transversale est pargois si grande qu'il se produit une notable chute de tension dans les couches conductrices, chute de tension que l'on peut éviter par l'emploi de plusieurs connexions. La figure 6 est une vue en plan d'un élément électro-luminescent de forme carrées sur un Support de verre est appliquée une première couche conductrice qui comporte, sur deux cotés -opposés, des bandes de connexion 18 et 19.
Ces bandes peuvent être obtenues par exemple par vaporisation d'un métal approprié. Sur cette première couche conductrice est appliquée la couche électro-luminescente 20, qui est recouverte de la seconde couche conductrice 21. La couche 21 s'étend vers deux côtés opposés jusque sur les deux couches conductrices 22 et 23 et est reliée galvaniquement à celles-ci. Entre ces deux couches 22 et 23 et la première couche conductrice, on a maintenu libres deux bandes 24 et 25 du support. Au milieu, les deux bandes sont surplombées et remplies par la matière électro-luminescente de la couche 20. La seconde couche conductrice 21 s'étend, uniquement sur ces deux parties, jusque sur les bandes 22 et 23.
Au lieu d'utiliser la matière électro-luminescente comme agent isolant entre la première couche conductrice et la troisième, on peut utiliser une substance isolante indépendante, par exemple un vernis iso- lant. La figure 7 représente en coupe une forme de réalisation d'un tel élément électro-luminescent conforme à l'invention. L'agencement de cet élément est pratiquement le même que celui de l'élément représenté sur les figures 1 et 2. Un support de verre 26 est recouvert d'une première couche conductrice 27 et d'une troisième couche conductrice 28. Ces deux couches sont séparées par une couche de vernis isolant 29. La couche électro-luminescente 30 s'étend jusque tout juste sur cette couche de vernis 29.
La seconde couche conductrice 31 s'étend sur la plus grande partie de la couche électro-luminescente 30 et sur la couche de vernis 29,jusqu'à la couche conductrice 28 avec laquelle elle est en contact électrique. La couche de vernis peut être appliquée facilement, par exemple au pinceau. Une matière appropriée est, par exemple, un bon vernis à base de nitrocellulose.
Les diverses couches peuvent être appliquées de façon très simple par l'emploi de pochoirs qui masquent les parties à ne pas recouvrir.
Au besoin, on pourrait également appliquer des couches ininterrompues et enlever par la suite certaines parties. Ce procédé se prête particulièrement bien à la réalisation de la première couche conductrice et de la troisième.