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L'invention concerne un élément électroluminescent constitué par une couche de matière électroluminescente comprise entre deux'couches conductrices.
De tels éléments électroluminescents sont connus. C'est ainsi que l'on a. décrit un élément constitué par un corps porteur en verre, dont une face est rendue' conductrice de l'électricité par une couche conductrice sur laquelle est appliquée une couche élec troluminescente, en sulfure de zinc comportant un agent activant ou. autre, qui est recouverte à son tour par une seconde.couche conductrice. Lorsou'on appliaue une tension électrique, en parti- culier une tension alternative, entre les couches conductrices, la couche électroluminescente émet un rayonnement.
Le rayonnement émis par la couche électroluminescente peut quitter l'élément pour autant que l'on rende perméable au rayonnement émis une des couches
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conductrices oules deux. Ce résultat peut s'obtenir d'une manière très simple, en munissant le support en verre d'une surface conductrice obtenue par l'application de chlorure d'étain et de pentachlorure de phosphore à des températures élevées. Cette couche conductrice est à même de transmettre un rayonnement dans une très large gamme de fréquences.
Dans de nombreux cas, il suffit que l'élément électro- luminescent puisse émettre le rayonnement d'un côté. La construction de l'élément devient alors plus simple, étant donné que l'une des couches conductrices ne doit pas être perméable au rayonnement.Cette couche conductrice peut alors être constituée par une feuille métal- lique collée, ou elle peut être obtenue par vaporisation ou par projection de métal.
Pour obtenir un rendement élevé, il importe que les couches conductrices fassent bon contact avec la couche électrolu- minescente. Lorsqu'on procède au collage d'une feuille conductrice, comme il est spécifié ci-dessus, il est assez difficile d'obtenir un bon contact. Toutefois, l'emploi d'une feuille offre un avantage: la feuille fait non seullement office d'électrode, mais également de réflecteur pour le rayonnement émis vers le c8té de la feuille.
On obtient ainsi une augmentation du rayonnement utile qui traverse la couche conductrice transparente.
Un contact plus intime entre la couche électro-lumines- cente et la couche non-transparente, s'obtient en appliquant le métal par vaporisation ou par projection. On a constaté que, malgré le meilleur contact et donc l'augmentation de la quantité de rayon- nement engendré, le rayonnement utile n'augmente guère, ou diminue même, comparativement à celui obtenu dans le cas d'une couche appliquée sous forme de feuille. Cela est probablement dû au fait que la couche conductrice réfléchit moins bien le rayonnement engendré.
L'invention permet d'obtenir un plus grand rendement par l'emploi d'une autre couche réflectrice.
Un élément électroluminescent conforme à l'invention, est constitué par une couche de matière électroluminescente, d'une
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épaisseur maximum de 100 nieront comprise entre (lüL1.:: C(1)cnU[ con- dllCtx'iCCS dont au moins :1 '1..1n9 est perméable nu x'a"JC)11t1GT1ct1';
n.11. par la couche électroluminescente lors de l'appiicatioii d'une tension entre les deux couchée conc1uctricCf, et est caractérisé par 'le fait ou'entre la couche électroluminescente et la couche conduc- trice appliquée sur la face opnosée a l.a, couche tranrparcnto con- ductrice, se trouve une couche de hio:;::y(]c cie titane d 'une éoals- seur com.pl'ise -entre 10 et 50 microns- 'La Demanderesse a constata Due la quantité de rayonne- ment utile émise par un élément conforme à l'invention devient ' notablement plus grande que la Quantité de rayonnement utile émise
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par un élément à couche métallique appliquée par vaporisation ou par projection.
Ce fait est remarquable;, car le bioxyde de ti- tane constitue un réflecteur diffus et, à ce point de vue, il est probablement comparable à une couche métallique applinuée par vaporisation ou par projection. Lorsqu'on admet que les deux couches ont approximativement.le même coefficient de réflexion. pour le rayonnement engendré, il y aurait lieu de s'attendre à ce que l'élément comportant une couche intermédiaire de bioxyde de titane
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.émette, pour une même tension applicuée, moins de rayonnement utile, étant donné qu'il n'existe pas de contact direct entre la couche de matière électroluminescente et la couche conductrice derrière la couche de bioxyde de titane.
En effet, la tension appliquée entre les électrodes doit être répartie sur la couche de matière électro- luminescente et sur la. couche de 'bioxyde de titane. Cette réparti- tion s'effectue suivant le rapport des quotients des constantes diélectriques et des épaisseurs. Etant donné que la constante diélectrique du bioxyde de titane est beaucoup plus élevée que celle des matières électroluminescentes usuelles, une partie notable de la tension appliquée se produit à la couche électroluminescente. Tou- tefois la tension appliquée à la couche électroluminescente est.
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toujours plus petite que celle obtenue avec un même clément sans couche,--de bioxyde de titane, c'est-à-dire un élément dans leouel
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l'électrode e st en contact..
L cvcc 1 couche /.Ll:ctl'<lh:..lilW:CVd1.".
Pour cette raison, le ryromm: ..mt; (loi =occe 1.)'(: oindre, étant donné auc le rayoniicitleiit fournL est proportionnel la tension; la réflexion du bioxyde de titane <'1:mit coi'>;>i;r?.l>1,: 1, cellu du zal applique par vaporisation, le rayonnement ubile total foarni devrait donc être moindre. Cela nu t .>as le cas, c;'.r on constate un rayonnement utile qui est 1,5 l'> :2 fois plus f"lev. J'u:::(;u' présent, on n'a pas trouvé d' explica tion 2t ce phcnoëne* Un autre avantage iMaortc'nt iiihfrent a la couche intcr- ltiéoiaire de bioxyde. de titane est crue la tension de disruption de Isolement total est notablement plus élevée.
Le bioxyde de titane a une constante diélectrique d'envi- ron 90, alors oue la constante diélectrique de la plupart des subs- tances électroluminescentes est d'environ 10. Toutefois, le. matière électroluminescente et le bioxyde de titane devant être appliqués
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tous deux à l'aide d'un liant, les constantes di6lectrinues des couches diminuent. La constante diélectrique de la couche de bioxyde de titane est cependant toujours notable¯tent plus élevée que celle de la couche électroluminescente.
L'épaisseur de la couche électroluminescente ne doit pas dépasser 100 microns, sinon la quantité de rayonnement utile n'augmente pas, car il se produit alors une grande auto-absorption
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en particulier du rayonnemc--- réfléchi. L'épaisseur .linil:l#:a de cette couche est déterminée par la 3r8.1:l1('ur des grains de la substance électroluminescente, grandeur @ @ d'une façon générale, n'est pas
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inférieure à environ 15 1.3iCtOi.5 . ,e préférence, la couche de bioxyde de titane sera aussi mince aue possible. 1'naisseur iini),I. L-L..1 est déterminée par la tension de disrubtion désirée et par le pouvoir de recouvrement.
L'épaisseur naxi@um de la couche de bioxyde de titane est déterminée car la perte de tension admissible sur cette couche.
On a constaté que les deux formes du bioxyde de titane,-
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à. savoir la forme rutile et la forme octa(c;,l'l(1utJ (a¯m L.:zc:) convien- n(Y'..J:' t: 'l' emp 1 0, i pour un élénent éLectroluminescent conforme 1.'in-
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yention. Etant donné crue la forme ru bile présente de icllleures propriétés électriques, on utilisera de )réf;1rcnce cjttf .o..ïicaL.or..
Corme substances électroluminescentes, OH peut utiliser, dans 'Lui élément conforme a l'7.YlvC'.Clt:L011, toutes les 1.!at1f;I'88 lectro- luminescentes et en particulier le e sulfure de zinc activa
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La. description du dessin annexé, donne titre (' 'lxcmple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particula.rités oui re-sô1-tcn.l; tant du texte aue du dessin faisant, bien entendu, partie de 1''invention.
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Le dessin représente en coupe iui élément électrolumines- cent conforme à l'invention, constitue par un support en verre 1, dont la face 2 est rendue conductrice par un tI'P,itel:1cnt à 1',?.iée ue chlorure d'étain et de' yentach7¯oxu.sre de phosphore. Sur 'Le.. couche 2 se trouve la couche 3 de sulfure de zinc electroluûlinescentj activa par exemple, à l'aide de cuivre, chargent ou 'or. Sur la face opposée au porteur 1, la couche 3 est recouverte d'une couche de
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bioxyde de titane sur lanuelle est applic'uee Une couche concluc- trice 5.
Cette couche 5 peut être perméable ou non perméable au rayonnement émis par la couche électroluminescente 3. Elle peut .être appliquée, par exemple par vaporisation, par projection ou.par
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collage d'une feuille, par c'e"'1ple, d' aluminhl1:1.
- Pour un montage déterainé d'un ô1:ment tel que représen- té sur la figure, =t,e: porteur de verre. l' avait tmejépaisseur de 2 mtn, la couche électroluminescente 3 une. épaisseur de 50 microns et la couche de bioxyde de titane une épaisseur de 10 microns. Les couches 2 et 5 étaient extrêmement minces. La matière électroluminescente était du sulfure de zinc, activé à l'aide de cuivre.
Sous l'effet . d'une tension alternative de 150 V, 70 p:sappliquée entre les cou- ches. 2 ét 5, ,il se produit une émission de lumière verte, avec une efficacité luminéuse de 1,91 lumen par watt. Un élément, réalisé d'une manière identique, mais ne '.comportant pas .de couche ,de 'bioxyde de titane 4, la .couche 5 étant appliquée directement par vaporisation'- sur la couche électroluminescente,,donne, pour-,'Une même tension' une .
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efficacité lumineuse de 0,72 lumen par watt. La tension de disruption de l'élément comportant la couche de bioxyde de titane était de 720 V, alors que, sans la couche de bioxyde de titane, cette tension était de 500 V.