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Molecule
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silicon DIoxide
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zinc sulfide
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silicon monoxide
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yttrium
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copper
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GERMANIUM
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germanium dioxide
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magnesium fluoride
(2)
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cadmium fluoride
(2)
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copper sulfide
(2)
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manganese
(2)
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tin oxide
(2)
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yttrium oxide
(2)
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Zn
(2)
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yttrium fluoride
(1)
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indium
(1)
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cadmium
(1)
[23][_]
carbon
(1)
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molybdenum
(1)
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tungsten
(1)
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Gene Or Protein
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ETRE
(16)
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Est-a
(2)
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Tric
(1)
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Generic
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cations
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oxide
(2)
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metal
(2)
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magnesium fluorides
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dioxide
(1)
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sulfide
(1)
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Physical
(8/ 9)
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1 micrometre
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de 1 W
(1)
[40][_]
de 1 micrometre
(1)
[41][_]
-300 volts
(1)
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50 micrometres
(1)
[43][_]
5 millimetres
(1)
[44][_]
0,66 watt
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[45][_]
0,00005 watt
(1)
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Polymer
(1/ 2)
[47][_]
Nylon
(2)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517921A1
Family ID 2037568
Probable Assignee Secr Defence
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF ELECTROLUMINESCENT ET SON PROCEDE D'OBTENTION
Abstract
_________________________________________________________________
DISPOSITIF ELECTROLUMINESCENT ET SON PROCEDE D'OBTENTION.
UNE MINCE COUCHE 22 NON PLANE DE SUBSTANCE NON CONDUCTRICE EST
INTERPOSEE ENTRE LA COUCHE 14 LUMINESCENTE ET UNE ELECTRODE 20, DE
PREFERENCE TRANSPARENTE, D'UN DISPOSITIF 10 ELECTROLUMINESCENT
FONCTIONNANT EN COURANT CONTINU. LA COUCHE NON PLANE A GENERALEMENT
UNE EPAISSEUR DE 100 A 500 MILLIMICROMETRES ET PEUT ETRE PAR EXEMPLE
EN silicon DIoxide OU DE GERMANIUM. LA COUCHE NON PLANE PEUT ETRE
ONDULEE 22 OU ETRE SOUS FORME DE POINTS ETROITEMENT RAPPROCHES. CETTE
COUCHE EST APPLIQUEE PAR EVAPORATION SOUS VIDE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne des dispositifs
electroluminescents a courant continu, dans lesquels la subs-
tance active est un solide, par exemple une poudre luminescente
ou "phosphorescente".
Le brevet du Royaume-Uni N O I 300 548 decrit comment ameliorer le
rendement de tels dispositifs par un
processus de formage qui est constitue par un passage prelimi-
naire d'un courant electrique continu a travers le dispositif
avant la mise en service regulier de celui-ci L'energie neces-
saire pour former un dispositif electroluminescent estjusqu'a
presentde l'ordre de 1 W cm 2 La presente invention permet
de reduire l'energie a une fraction aussi faible que 10 4.
Cette diminution de l'energie de formation peut presenter une
importance considerable lorsqu'on fabrique en grandes
quantites de grands panneaux electroluminescents.
Selon l'invention, un dispositif electrolumi-
nescent a courant continu (dispositif ELCC), comportant une couche
luminescente et des electrodes qui cooperent, presente, interposee
entre la couche luminescente et au moins l'une
desdites electrodes, une mince couche non plane d'une subs-
tance non conductrice de l'electricite.
La couche non plane peut presenter une section d'allure ondulee, ou
bien elle peut etre une couche discontinue, par exemple sous forme de
points tres rapproches de ladite
substance non conductrice.
L'epaisseur maximale de la couche non plane est de l'ordre de 1
micrometre, et l'epaisseur minimale de l'ordre
de 50 millimicrometres.
De preference, la couche non plane est disposee
entre la couche luminescente et une electrode translucide.
La couche non plane peut consister, par exemple, en au moins l'une des
matieres suivantes: silicon monoxide, silicon dioxide (silicon
dioxide), germanium dioxide, magnesium fluoride, cadmium fluoride,
yttrium fluoride,
oxide
d'yttrium, zinc sulfide, copper sulfide.
L'invention s'etend a un procede de production d'un dispositif
electroluminescent comportant une couche non plane d'une substance non
conductrice d'electricite, procede
qui comporte les operations consistant a evaporer des particu-
les d'une substance non conductrice choisie et a diriger les
particules evaporees sur un substrat faisant partie du dispo-
sitif a produire tout en reglant la distribution desdites
particules sur le substrat.
On peut produire sur le substrat une couche ondulee en dirigeant sur
le substrat les particules evaporees selon un certain angle, par
rapport a celui-ci, qui differe
nettement d'un angle droit pur rapport a ce substrat De pre-
ference, les particules evaporees sont dirigees sur le substrat selon
un angle se situant entre environ 10 et environ 40 par rapport a une
perpendiculaire au substrat sur lequel les
particules sont deposees.
On peut produire sur le substrat une couche dis-
continue de points etroitement rapproches d'une substance non
conductrice, en dirigeant sur le substrat les particules evaporees a
travers un masque perfore qui peut, par exemple, etre une toile de fil
metallique ou d'un filament de matiere
plastique.
L'invention sera maintenant decrite, a titre illustratif mais
nullement limitatif, en regard des dessins annexes sur lesquels: la
figure 1 est une coupe a travers un dispositif EL-CC
(electroluminescent a courant continu) comportant une couche non plane
de section ondulee, la figure 2 est une coupe a travers un dispositif
ELCC comportant une couche non plane, sous forme de points, d'une
substance non conductrice d'electricite,
la figure 3 illustre schematiquement la produc-
tion d'une couche non plane de section ondulee, et la figure 4
illustre schematiquement la production
d'une couche non plane en forme de points.
En se referant a la figure 1, on voit qu'une coupe d'une partie d'un
dispositif ELCC (electroluminescent a courant continu) est indiquee de
facon generale en 10 Le dispositif comporte deux electrodes L'une des
electrodes est en metal, 12, et peut constituer la base du dispositif
pour le montage et la fixation de celui-ci En contact avec
l'electrode 12, il y a une couche luminescente 14, qui com-
prend principalement des particules, par exemple 16, d'une matiere
luminescente ou phosphorescente La matiere lumines- cente est
typiquement du zinc sulfide: manganese: copper,
mais elle peut presenter une composition differente Le dis-
positif 10 comporte egalement une feuille ou plaque de verre 18 Une
couche conductrice 20, qui est transparente, est disposee sur 18 pour
constituer une seconde electrode La couche 20 peut etre par exemple en
tin oxide ou en tin oxide et d'indium Sur la couche conductrice 20
formant
substrat, est disposee une couche 22 non plane en une subs-
tance non conductrice de l'electricite ou substance dielec-
tric On voit que la couche 22 presente une section de forme ondulee La
couche 14 de matiere luminescente peut etre disposee sur la couche 22
non plane, et l'electrode 12 est ensuite appliquee; ou bien la couche
14 de matiere luminescente peut etre deposee sur l'electrode 12 et
etre maintenue en contact avec la couche 22 non plane par une force
externe exercee au cours de l'assemblage du dispositif ELCC. Sur la
figure 2, les indices de reference qui sont les memes qu'a la figure 1
designent les memes parties ou elements Cependant, sur la figure 2, la
couche 22 non plane est constituee d'un ensemble de points 24
etroitement
rapproches, formes d'une substance dielectrique.
Des substances dielectriques convenables compren-
nent a) du silicon mono-oxide, b) du silicon dioxide (ou silicon
dioxide), du germanium dioxide; c) des magnesium fluorides, de cadmium
et d'yttrium, d) de l'yttrium oxide, et
e) du zinc sulfide, du copper sulfide.
Parmi ces substances, le silicon mono-oxide est en toute -epaisseur
tant soit peu forte, opaque a la lumiere visi-ble Il est donc utilise
sous forme d'une couche non plane continue, tres mince, ayant une
epaisseur moyenne n'excedant pas environ 500 millimicrometres, ou sous
forme de points espaces de substance dielectrique Les autres subs-
tances dielectriques mentionnees ci-dessus sont toutes, en des
epaisseurs allant jusqu'a environ 1 micrometre au moins,
transparentes a la lumiere visible.
La figure 3 illustre lefprocede et l'appareil pour deposer une couche
non plane de section ondulee Le procede est mis en oeuvre dans un
appareil d'evaporation (non illustre) d'un genre classique comportant
les agencements usuels pour obtenir un vide pousse (c'est-a-dire une
basse pression) La matiere dielectrique 26 choisie, devant etre
evaporee, est placee dans un creuset 28 en carbon qui est
relie a la masse ou a la terre en 30 Pres du creuset, un fila-
ment 32 en forme d'anneau est dispose dans le meme plan
qu'une electrode 34 de focalisation comportant une ouver-
ture 36 dans laquelle le filament en forme d'anneau est situe.
Le substrat 20, c'est-a-dire la couche conductrice sur la feuille de
verre 18, est dispose de l'autre cote du filament
32 par rapport au creuset 28 -
Le filament 32 est realise en une matiere, par exemple du molybdenum
ou du tungsten, qui peut etre chauffee pour produire une emission
thermoionique Dans cette forme de realisation, on utilise un courant
de chauffage d'environ amperes L'electrode 34 de focalisation est
maintenue
a un potentiel d'environ -300 volts par rapport a la terre.
Les electrons provenant des filaments 32 sont diriges vers le creuset
28 dont ils chauffent par bombardement le contenu
26 jusqu'a evaporation Une difference de potentiel convena-
ble entre le filament et le creuset se situe entre environ 2 000 volts
et 3 000 volts Lorsque la substance dielectrique
26 est evaporee du creuset, les particules evaporees se depla-
cent dans le sens des fleches 38 pour se diriger vers le substrat 20
qui est incline par rapport a la direction moyenne des particules
evaporees L'angle 9 entre cette direction moyenne et la
perpendiculaire au substrat sur lequel les particules se deposent se
situe de preference
entre environ 100 et environ 400 Cela produit sur le subs-
trat 20 une couche 22 non plane de section ondulee, comme illustre sur
la figure 1 L'epaisseur atteinte par la couche non plane peut etre
reglee par la quantite de substance non conductrice de l'electricite,
initialement placee dans le creuset 28 pour s'en evaporer L'epaisseur
maximale n'est typiquement pas superieure a environ l micrometre,
cependant
que l'epaisseur minimale est de l'ordre de 50 millimicrometres.
La figure 4 illustre le procede et l'appareil pour deposer une couche
non plane qui est discontinue, sous forme d'un ensemble de points
etroitements rapproches, d'une
substance non conductrice de l'electricite sur un substrat.
Le creuset 28, le filament 32 et l'electrode 34 de focalisa-
tion sont disposes comme deja explique a propos de la figure 3 Dans ce
cas, le substrat 20 est place de maniere que son plan soit
perpendiculaire a la direction moyenne, indiquee par les fleches 38,
des particules evaporees En outre, un masque perfore 40 est dispose
entre le substrat et la source des particules evaporees, ce masque
etant en contact avec le substrat ou tres proche de celui-ci Les
perforations menagees dans le masque sont agencees de maniere a
presenter une dimension et un espacement tels que le passage, a
travers
les perforations, des particules evaporees forme par accumul-
lation sur le substrat 20 un ensemble de points ( 22 sur la figure 2)
ayant la dimension et l'espacement requis Un masque convenable peut
etre prepare a partir d'un tissu qui peut, par exemple, etre en metal,
comme de l'acier inoxydable, ou
en une matiere plastique comme un monofilament de "Nylon".
Une dimension convenable des trous du masque 40 (ou l'ouver-
ture des mailles de ce masque) se situe entre environ 10 et 50
micrometres Par rapport au substrat 20, le masque peut etre place a
une distance comprise entre 0 et environ
5 millimetres.
Des essais ont ete effectues avec des cellules ELCC en zinc sulfide:
manganese: copper (Zn S:Mn:Cu)
comportant une couche 22 non plane, la substance non conduc-
trice de l'electricite etant dans ce cas de l'oxyde de siloxide-
cium (Si O) On a utilise une gamme d'angles d'inclinaison
du substrat 20 destine arecevoir la couche de matiere eva-
poree, l'epaisseur de la couche n'excedant pas environ 100
millimicrometres L'energie necessaire pour former une cellule
de ELCC de forme classique est de l'ordre de l watt cm 2.
Dans le cas d'une pellicule obtenue par depot de Si O evapore,
l'energie necessaire a la formation de la pellicule diminue a mesure
que l'angle d'inclinaison du substrat ( 9 sur la figure 3) augmente en
s'ecartant de la perpendiculaire au substrat, l'energie passant
d'environ 0,66 watt cm 2 pour -2 un angle de O O a environ 0,00005
watt cm pour un angle
de 40.
Une couche 22 non plane, sous forme d'un ensemble de points, presente,
lorsque la substance non conductrice de l'electricite est Si O, des
avantages d'amplification
du contraste dans une cellule a ELCCO Dans un exemple dans.
lequel on a evapore ladite substance sur un substrat 20 a travers une
toile 40 en "Nylon", ayant des perforations de micrometres, et en
utilisant une matiere luminescente ou phosphorescente de type Zn S:
Mn: Cu, on a trouve que l'amplification du contraste correspond a un
rapport de
l'ordre de 1,25:1.
Il va de soi que,sans sortir du cadre de l'inven-
tion, de nombreuses modifications peuvent etre apportees
au dispositif electroluminescent et a son procede de realisa-
tion, decrits et representes.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif electroluminescent a courant conti-
nu, comportant une couche luminescente et des electrodes
qui cooperent, et dont l'une au moins est translucide, dispo-
sitif caracterise en ce qu'il comporte, interposee entre la couche (
14) de matiere luminescente et au moires l'unre desdites electrodes,
une mince couche ( 22) non plane d'une substance
non conductrice de l'electricite.
2 Dispositif selon la revendication 1, caracte-
rise en ce que la couche ( 22) non plane presente en coupe
une forme ondulee.
3 Dispositif selon la revendication 1, caracte-
rise en ce que la couche ( 22) non plane est une couche dis-
continue.
4 Dispositif selon la revendication 3, caracte-
rise en ce que la couche ( 22) non plane a la forme de points
( 24), etroitement rapproches, de ladite substance non conduc-
trice. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-
cations precedentes, caracterise en ce que l'epaisseur maxi-
male de la couche ( 22) non plane n'est pas superieure a envi-
ron 1 micrometre.
6 Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2,
caracterise en ce que l'epaisseur minimale de la couche ( 22) non
plane est d'environ 50 millimicrometres
7 Dispositif selon l'une quelconque des revendi-
cations precedentes, caracterise en ce que la couche ( 22) non plane
et translucide est disposee entre la couche ( 14)
de matiere luminescente et une electrode ( 20) qui est trans-
lucide.
8 Dispositif selon l'une quelconque des revendi-
cations precedentes, caracterise en ce que la couche ( 22) non plane
consiste en l'une au moins des matieres suivantes silicon mono-oxide,
silicon dioxide, dioxide de
germanium, magnesium fluoride, cadmium fluoride, fluo-
rure d'yttrium, yttrium oxide, zinc sulfide,
sulfide
de copper.
9 Procede pour produire un dispositif electro-
luminescent comportant une couche non plane d'une-substance ne
conduisant pas l'electricite, selon l'une quelconque des
revendications precedentes, procede caracterise en ce qu'il
comporte les etapes consistant a evaporer des -particules d'une
substance non conductrice choisie et a diriger les particules ainsi
evaporees sur un substrat ( 20) qui fait
partie du dispositif a produire, tout en reglant la distribu-
tion desdites particules sur le substrat.
10 Procede selon la revendication 9, caracterise en ce qu'on produit
sur le substrat une couche ondulee en dirigeant sur le substrat ( 20)
les particules evaporees selon un angle, qui, par rapport a ce
substrat, differe nettement
d'un angle droit.
11 Procede selon la revendication 10, caracteri-
se en ce qu'on dirige sur le substrat ( 20) des particules evaporees
selon un angle compris entre environ 100 et environ 400 par rapport a
une perpendiculaire au substrat sur lequel
les particules se deposent.
12 Procede selon la revendication 9, caracterise en ce qu'on produit
sur le substrat ( 20), en dirigeant sur le substrat les particules
evaporees a travers un masque perfore ( 40), une couche discontinue de
points ( 24) etroitement rapproches.
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