EP2047540A2 - Dispositif électroluminescent encapsulé - Google Patents

Dispositif électroluminescent encapsulé

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Publication number
EP2047540A2
EP2047540A2 EP07823615A EP07823615A EP2047540A2 EP 2047540 A2 EP2047540 A2 EP 2047540A2 EP 07823615 A EP07823615 A EP 07823615A EP 07823615 A EP07823615 A EP 07823615A EP 2047540 A2 EP2047540 A2 EP 2047540A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
cover
encapsulated
electroluminescent device
electroconductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07823615A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Svetoslav Tchakarov
Didier Jousse
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.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP2047540A2 publication Critical patent/EP2047540A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to an encapsulated electroluminescent device.
  • organic emitting devices OLEDs
  • electroluminescent diodes based on an organic light-emitting diode (OLEDs)
  • OLEDs organic light-emitting diode
  • Document US2002 / 0068191 proposes an electroluminescent device encapsulated with an electroluminescent system comprising an organic electroluminescent layer between two electrodes.
  • the organic electroluminescent layer is on an OLED carrier substrate and a protective cover such as a glass, which is sealed to the substrate by an adhesive film covering thermosetting epoxy adhesive below the layer.
  • the device is further provided at the periphery with epoxy adhesive containing an oxygen absorbing element (deoxidizer) and an aluminum surround around the periphery and on the outer edges of the cover and the substrate. Between this surround and the edges of the substrate are arranged two bent conductor strips for the electrical connections. For each strip, a first end is inserted into a groove made in the adhesive film
  • the object of the invention is to provide an electroluminescent device encapsulated with a simpler electrical connection system without sacrificing or even improving durability, and in particular a device that is more compatible with industrial requirements (ease of obtaining on the production, reliability) even for large surfaces.
  • the invention proposes an encapsulated electroluminescent device comprising:
  • an electroluminescent system comprising an electroluminescent active layer disposed on a protective substrate and between two electrodes, a protective cover of said active layer, integral with the substrate,
  • an entourage around the periphery of the device, in at least one metal part or in at least one plastic or glass part having a metal part, the metal part or the metal part serving at least for a first electrical connection to one electrodes or an entourage, around the periphery of the device, in at least one part and at least one electroconductive layer deposited on one of the edges of the wafer of the substrate or the cover and overflowing between the surround and the substrate or the cover for a first electrical connection to one of the electrodes.
  • the metal surround or with a metal part facilitates the making of connections by limiting or even avoiding the use of flowing conductive strips of the prior art, the entourage also protects from possible internal electrical connections and finally makes it possible to limit or even eliminate the conduction paths of the water generated by these overflowing strips.
  • the invention also proposes to coat the substrate or the cover associated with one of the electrodes (at least one edge edge and one outer edge) with a electroconductive layer (monolayer or multilayer) overflowing, preferably thin, deposited by any known means.
  • This layer can be part of or be one of the electrodes, can be for example enamel conductive.
  • the entourage can be in one or two rooms, be entirely made of metal or be
  • dielectric material particularly of glass or plastic, but preferably with at least one metallic outer lining.
  • the electroluminescent device encapsulated according to the invention is simple, compact and reliable, durable, easily manipulated without risk of breakage of the substrate or hood, or damage to the connections.
  • the surround can form for example a mounting frame (the body in the case of windows for the automobile) or be mounted in duplicate glazing for the building.
  • the surround extends (at least mainly) around the substrate and hood.
  • the surround is neither arranged between the substrate and the cover nor held by the inner face of the substrate. Its assembly is simple. This surround may be opaque because it is not likely to disturb the properties of the electroluminescent system, for example illumination by the faces of the substrate and / or the cover.
  • the surround is suitable for any type of assembly of the substrate with the cover, in particular by lamination, covering casting resin, or any other means at the periphery between the substrate and the cover, in particular brace surmounted by glue, epoxy glue, polymeric seal.
  • the surround according to the invention is suitable for any type, any device geometry.
  • the substrate can of any shape (rectangular, round ).
  • the device can be of any size especially with a surface exceeding the m 2 .
  • the surround according to the invention provides a single or additional insulation (reinforcing any sealing means with water vapor and / or liquid between the cover and the substrate) to the various gas-type aggression, liquids, dust, and / or to provide mechanical reinforcement.
  • the surround may be hollow or solid, curved, flat, may or may not follow the contours of the device, in particular the edge of the substrate.
  • the surround may preferably have a so-called lateral portion, surrounding the periphery being pressed by its inner face against the edge of the substrate and held fixed by the assembly means.
  • the free ends of the entourage may overlap in pairs or have complementary shapes adapted to cooperate mutually to achieve their assembly according to a butt.
  • the ends may further be separated by glass spacers.
  • the entourage can be thin.
  • the surround may be at least one aluminum foil preferably of minimum thickness of about 200 microns or stainless steel preferably of a minimum thickness of about 500 microns.
  • the surround may be thicker in particular for fixing, for example on rails, including walls.
  • the surround may be in the form of a substantially flat profile approximately 1 mm thick and of substantially parallelepipedal section.
  • This profile advantageously has a low mechanical inertia, that is to say that it can be easily wound by having a small winding radius of 10 cm for example.
  • the surround can be preformed (cast, molded, extruded ...), folded on the hood and the substrate by a folding system.
  • the edges of the edges are for example made by folding using machines well known to those skilled in the art specialized in the processing of materials for example metal.
  • the surround may be rigid enough to perform the function of mechanical support of the substrate and the cover. In this configuration, its rigidity is defined by the very nature of its constituent material, whose linear buckling resistance must be at least 400 N / m.
  • the surround can be arranged in the manner of a ribbon on the slices and ensure the mechanical assembly of the device through the assembly means which ensure its total adhesion to the cover and the substrate.
  • the surround may be composite that is to say with at least one plastic part possibly reinforced in particular by fibers or glass, and a metal part or a metallized glass.
  • plastic for example butyl, may serve as reinforcement and / or support for a metal or metal-based film possibly mixed with synthetic material on the inner and / or outer walls.
  • This metal-based or all-metal protective film serves for better sealing, particularly with steam water and / or for one or the electrical connections.
  • This film may for example be from 2 to 50 ⁇ m thick or more.
  • This strip can further protect a plastic surround against abrasion, for example during its handling or transport and promotes heat exchange with a thermoplastic when it must soften during manufacture.
  • An outer metal film may be furthermore sufficiently wide to be folded over the main external edges of the substrate and / or the hood or to be folded against the inner face.
  • a metal film on the inside of the plastic with one or more ends overflowing the edges of the plastic, can be used for the electrical connection.
  • a metal film on the inner face and overflowing may be associated with conductive assembly means to serve for the electrical connection.
  • the plastic surround can very advantageously incorporate intrinsically, in part or in whole, a desiccant in the form of powder or granules.
  • the desiccant may be a molecular sieve such as zeolite powder, which may be up to 20% by weight or about 10% by volume.
  • the quantity of the desiccant may be a function of the lifetime that is to be attributed to the device.
  • the surround and the assembly means surrounding the hood and the substrate may form a single element comprising a membrane (adhesive) composed in bulk of a polyisobutylene-based material, membrane covered on the outer surface of a film made of metal and synthetic material (s).
  • a membrane adheresive
  • s metal and synthetic material
  • the surround can be essentially or even entirely metallic, especially aluminum preferably of minimum thickness of about 0.2 mm or stainless steel preferably of a minimum thickness of about 0.5 mm.
  • the metallic surround or the metal strip of a composite surround may itself be covered with a means of protection against corrosion, preferably with a polysulfide or a polyimide, in particular for outdoor use.
  • the surround can be assembled by the slice of the plane substrate and / or the sides of the cover (its slice if the cover is flat) and / or by the edges of the external main faces of the cover (plane or curve) and / or the substrate .
  • the entourage may have a U-shaped section.
  • the surround is assembled at least in part by the wafer of the substrate and / or by the wafer of the selected plane cover.
  • the selected substrate and / or hood plane is thick enough to maintain the surrounding.
  • the substrate and / or the cover may have a thickness of between 1 mm and 10 mm, preferably of at least 2 mm, even more preferentially between 4 mm and 10 mm. and 6 mm.
  • the entourage may have a rectangular section (maintaining the environment by the edge of the substrate and the edges of the cover) or L (maintaining the environment by the edge of the substrate and the edges of the cover).
  • the assembly means may be selected, in part at least, from one or the following means:
  • an adhesive in particular a biface, an adhesive whose setting is effected by chemical reaction activated or not by heat or by pressure or by cooling, in particular a glue which is crosslinkable to UV or preferably to infrared (IR), glue mono or two-component, with or without solvent (without degassing), for example an epoxy glue,
  • a vapor-tight water-based material based on hot-melt polymer chosen from at least one of the following families of polymers: ethylene vinyl acetate, polyisobutylene and polyamide, optionally covered by a material that is impervious to liquid water such as polysulfide or polyurethane or silicone,
  • a vapor-tight liquid-tight adhesive of the glue type such as a hot-melt polyurethane
  • hot-melt polymers can also be in the form of copolymers or branched polymers.
  • These three families of hot-melt polymer are particularly advantageous for at least two reasons: they offer a high intrinsic seal, and they are especially very impermeable to water in vapor form. Being hot melt, they are also particularly easy to implement, at a lower cost: they can be injected in liquid or semi-liquid form at the desired locations easily, by known industrial means.
  • These polymers are preferably between 40 and 98% by weight of the material constituting the seal.
  • Additives can be added, including three different functions.
  • At least one crosslinking agent for example of the isocyanate and / or epoxide type, can be added.
  • a certain number of mineral fillers preferably in powder form, and for example in aluminum or magnesium oxide, in silica sand, in quartz, in diatomaceous flours, in thermal silica also known as pyrogenation, in non-fumed silica. It may also be silicates such as talc, mica, kaolin, glass microspheres, or other mineral powders such as calcium carbonate, or mineral fibers.
  • one or more resins called “tackifying” or “tacky”, whose function is to improve the adhesion of the seal with the material with which it will be in contact, can be added. It may especially be of very low molecular weight compounds, not more than 10,000, especially less than 5000, or between 500 and 2000 and preferably a softening point between 50 and 130 0 C, in particular between 90 and 100 0 C.
  • An example is a saturated hydrocarbon aliphatic resin.
  • tackifier instead of or in addition to the use of such a tackifier, one can also play on the distribution of the molar masses present in the hot-melt polymer, particularly in the case of polyisobutylenes: mixing several molar masses allows to have a good resistance to creep in temperature (for high masses) and also to have good adhesion to the materials to be sealed, a good "tack" (for low molar masses).
  • a water permeability in vapor form less than or equal to 3 g / m 2 / 24h, in particular less than or equal to 1 g / m 2 / 24h according to the ASTM E9663T standard: this means that they are particularly impermeable to water; 'water
  • PU polyurethane
  • TPE thermoplastic elastomeric polymer
  • the adhesive must preferably also withstand takeoff by liquid water, ultraviolet as well as by the tractions that can be exerted perpendicularly to the faces of the glazing and commonly called shear stresses, and by the pulls exerted parallel to the force of the weight of the glazing.
  • a satisfactory adhesive should preferably withstand stripping stresses of at least 0.45 MPa.
  • the adhesive may have fast bonding properties, of the order of a few seconds. The glue can also be slow to check the electrical connections or redo them.
  • the coefficient of permeability to water vapor of the assembly means may be preferably less than 5 g / 24h.m 2 , even more preferably less than 1 g / 24h.m 2 .
  • the assembly means may be chosen electrical insulators then preferably having an electrical conductivity less than 10 "4 ohm " 1 , cm "1
  • the metal part or the metal part may be assembled at least in part by conductive assembly means, on the majority or all of the periphery or on main external edges of the cover or the substrate, chosen from at least one of the following assembly means: a metal weld, a solder, a conductive adhesive, especially a silver-filled epoxy type glue.
  • the device may comprise at least one of the characteristics described below (cumulative or alternative) (cumulative or alternative) for the connection or connections.
  • the first electrical connection and preferably for each of the electrical connections, it comprises at least one of the following means:
  • An internal electrical connection means preferably thin, in particular selected from at least one of the following electrical connection means associated with the environment:
  • At least one electroconductive wire for example metal, for example copper, gold, silver, aluminum, tungsten,
  • At least one optionally self-adhesive electroconductive strip in particular of the foil type, for example thick, between approximately 50 ⁇ m and 100 ⁇ m, possibly extending preferably along an internal main edge of the substrate or of the cover for a better current distribution,
  • an electroconductive filler in particular a foam, a possibly tacky material deposited by jet ink charged with (nano) metallic particles silver or copper type
  • an electroconductive enamel approximately 10 ⁇ m to 100 ⁇ m thick, possibly extending preferably along an internal main edge of the substrate or of the cover for a better distribution of the current
  • an electroconductive glue for example a silver-filled epoxy adhesive
  • At least one metal weld possibly extending one or more assembly welds.
  • a known foil is a thin copper strip with a thickness of 50 to 100 ⁇ m and a width of between 1 and 100 mm, preferably between 3 and 5 mm.
  • the copper strips are covered with a tinning for example tin-based or lead tin alloy to limit corrosion and facilitate electrical contacts for example by metal welds
  • the device may comprise, for at least the first electrical connection, an internal connection means projecting over at least one edge of the wafer of said substrate or said cover, and is chosen from one of or the following means: an electroconductive strip of the foil type,
  • an electroconductive thin layer possibly transparent, these means being preferably associated with metal joining welds by the edge of the cover or the substrate, and / or an overflowing portion of one of the electrodes, in particular under a metal weld assembly of the edge of the cover or the substrate.
  • the other electrode attached to the substrate may, on the other hand, be non-protruding confined to the main internal face of the substrate.
  • one of the electrodes may comprise two protruding portions on two possibly opposing edges of the wafer of the substrate or the cover, one of the protruding parts being electrically insulated from the other protruding part (by any mechanical means chemical or laser treatment) and serving for electrical connection of the other electrode.
  • the surround may be at least two pieces of metal for a separate electrical connection, the parts being secured and electrically isolated by at least one of the following means:
  • a material based on a hot-melt polymer chosen from at least one of the following families of polymers: ethylene vinyl acetate, polyisobutylene, polyamide, optionally covered by a liquid-tight material such as polysulfide or polyurethane or silicone,
  • a waterproof adhesive vapor and liquid water type hot melt glue such as polyurethane.
  • the surround may also be a single piece of metal and serving for the first connection and preferably, the second electrical connection is made by a through hole formed preferably in the selected dielectric cover, the hole being filled by a metal weld and / or by another electroconductive material (foam etc).
  • the hole may be of the order of 5 mm.
  • a covering metal pellet can be welded around the hole.
  • the so-called lower electrode is the closest to the substrate (or is even a part of a conductive substrate), the so-called upper electrode is the farthest from the substrate.
  • the cover may be secured to the substrate by a so-called peripheral means surrounding the layer or by a means, said covering, on the active system (by laminating interlayer type thermoplastic sheet, epoxy resin-type casting ).
  • a spacing means or peripheral link can prevent damage to the electroluminescent system (pollution, risk of short circuit %) can be easy to put and / or economic.
  • the peripheral means can also prevent the hood from touching the system, even if the hood is flat.
  • This peripheral means can be: an adhesive, in particular a UV-curable adhesive, such as Addision Clear Wave's AC-A1438 commercial glue, or Nagase's XNR4416L glue, or an infrared-curable glue (IR), a mono or two-component glue, without solvent, for example an epoxy glue or an acrylic glue,
  • a UV-curable adhesive such as Addision Clear Wave's AC-A1438 commercial glue, or Nagase's XNR4416L glue
  • IR infrared-curable glue
  • a mono or two-component glue without solvent, for example an epoxy glue or an acrylic glue
  • this peripheral means may be liquid watertight even more preferably with respect to steam, particularly as the glass frit.
  • peripheral means may depend on:
  • the device manufacturing mode (performed continuously or in several stages).
  • the position of the peripheral means is naturally a function of the extent and arrangement of the active layer on the substrate and the size of the cover.
  • the peripheral means may be on the main edges or closer to the center of the hood.
  • the device can also form a laminated glazing.
  • the laminated glazings usually consist of two rigid substrates between which is disposed a sheet or a superposition of polymer sheets of the thermoplastic type.
  • the invention also includes so-called laminated glazings
  • the invention also includes laminated glazings having at least one interlayer sheet based on a single or double-sided adhesive polymer of the elastomer type (that is to say not requiring a lamination operation in the conventional sense of the term, laminating imposing heating generally under pressure to soften and adhere the thermoplastic interlayer sheet).
  • the means for securing hood and substrate can then be a lamination interlayer including a sheet of thermoplastic material for example polyurethane (PU), polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), or thermally crosslinkable resin or multi-component resin (epoxy, PU) or ultraviolet (epoxy, acrylic resin). It is preferably (substantially) of the same size as the cover and the substrate.
  • the lamination interlayer may make it possible to prevent bending of the bonnet, particularly for devices of large dimensions, for example with an area greater than 0.5 m 2 .
  • EVA offers many advantages:
  • thermoplastic lamination interlayer may be preferred to a cast resin cover because it is both easier to implement, more economical and possibly more watertight.
  • the interlayer optionally comprises a network of electroconductive son embedded in its so-called internal surface facing an electrode, and / or an electroconductive layer or electroconductive strips on said inner surface.
  • it may include one of the following means of electrical connection associated with one or the other of the electrodes:
  • an electroconductive strip in particular a U-shaped strip, preferably of the foil type, fixed to at least one edge of the lamination interlayer (by softening of the thermoplastic material preferably) and in contact with an inner wall of the metallic surround (by welding preferably),
  • an electroconductive strip in particular a U-band, preferably of a foil type, with a first end associated with said electrode (preferably by welding) and with a second end in contact with a through hole filled with metallic material of a dielectric cover and between these ends a portion passing through said spacer which is incised.
  • the connecting means - peripheral or covering - is sufficiently waterproof in the short term this allows to store and / or transport the sealed device. Indeed, the assembly of the entourage is not necessarily realized in the site of realization of the system or this assembly can be deferred, for flexibility of manufacture. If the complete device is carried out continuously, it is not necessary to provide a connection means (particularly) waterproof especially with water vapor and / or desiccant if the entourage once assembled provides a sufficient protection threshold .
  • the peripheral type of connecting means has the role of spacer between the substrate and the cover.
  • the device according to the invention may comprise a desiccant disposed preferentially on the substrate, at the outer edge of the peripheral means, even covering and / or being mixed with this means.
  • the desiccant surrounding the seal is in small quantities. It is on the path of conduction of water and as close as possible to the peripheral connecting means or recessed covering.
  • This desiccant may be opaque, which is less expensive than a clear desiccant, even in a configuration where the emitter system emits from both sides.
  • the desiccant may be a particularly adhesive tape or a powder, such as calcium oxide or other oxides of alkali or alkaline earth metals.
  • This powder is preferably compacted by pressure of the surroundings and optionally a filling material at the edge. This compacting makes it possible to further reinforce its drying properties.
  • cover is flat and smaller than the substrate, one can choose a thick cover for example 3 mm to place the desiccant.
  • the cover is flat and of size substantially equal to that of the substrate, one can choose a thick cover with a thinned peripheral area, for example a beveled edge, to place the desiccant.
  • the device may comprise a filling material forming a cord or a seal between the surrounding and the covering or peripheral means.
  • the gas-tight seal with respect to water in vapor form may in particular be based on a hot-melt polymer (s) chosen from at least one of the three aforementioned polymer families, particularly for the means of solidarity.
  • this filler material may have an electrical conductivity of less than at least 10 -4 OhIn -1 . cm ⁇ ⁇ , especially less than 10 "5 ohm " l.cm ⁇ ⁇ and even less than 10 "7 ohm " 1 .cm “1 or 10 " 9 ohm ⁇ cm “1 (as possibly the assembly means if necessary).
  • an electrical conductivity of less than at least 10 -4 OhIn -1 . cm ⁇ ⁇ , especially less than 10 "5 ohm " l.cm ⁇ ⁇ and even less than 10 "7 ohm " 1 .cm “1 or 10 " 9 ohm ⁇ cm “1 (as possibly the assembly means if necessary).
  • thermoplastic polymer s
  • thermosetting s
  • elastomer s
  • A elastomer
  • saturated preferably chosen from rubbers based on mono-olefins such as isobutylene or ethylene-propylene, or polyolefins catalyzed by metallocene catalysts, or based on ethylene vinyl acetate EVA, or based on ethylene vinylbutyrate EVB, or based on silicone (s) or polyurethane do (s).
  • This type of seal may be crosslinked partially or totally, in particular using crosslinking agents of the isocyanate or epoxide type. It is preferably a polymer based on elastomer (s).
  • the latter type of polymer is indeed interesting in that it has vitreous transmission temperatures well below the ordinary temperature of use, its characteristics allow its incorporation into the active glazing by automated techniques well mastered as the technique extrusion and that it has good adhesion to substrates including glass.
  • the preferred elastomers are, for example, chosen from essentially saturated hydrocarbon polymers (hydrocarbon polymers, silicones), preferably chosen from polymers based on monoolefins such as isobutylene or ethylene-propylene or catalysed polyolefins by catalysts.
  • the polyolefins may also be used, of the polyethylene type, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-butene copolymer, polymethyl pentene, propylene, isobutylene-isoprene, ethylene-vinyl acetate, EVA, ethylene vinylbutyrate EVB copolymer.
  • polymers of the family of polyurethanes or, as mentioned above, of the family of silicones, more particularly having the unit: with R 1 and R 2 being in particular chlorine-type halogens, hydrocarbon radicals saturated type such as a methyl or ethyl group, or aromatic type such as a phenol, or finally a hydrogen.
  • R 1 and R 2 being in particular chlorine-type halogens, hydrocarbon radicals saturated type such as a methyl or ethyl group, or aromatic type such as a phenol, or finally a hydrogen.
  • R 1 and R 2 being in particular chlorine-type halogens, hydrocarbon radicals saturated type such as a methyl or ethyl group, or aromatic type such as a phenol, or finally a hydrogen.
  • R 1 and R 2 being in particular chlorine-type halogens, hydrocarbon radicals saturated type such as a methyl or ethyl group, or aromatic type such as a phenol, or finally a hydrogen.
  • the polymer matrix of the seal may also contain a tackifier, a filler, in particular chosen to be electrically non-conducting, preferably mineral, and in the form of a powder.
  • a filler in particular chosen to be electrically non-conducting, preferably mineral, and in the form of a powder.
  • the presence of charge in the matrix can contribute to imparting the desired mechanical strength.
  • These fillers may be of the metal oxide type such as aluminum oxide, magnesium oxide, of the sand type such as silica sand, quartz, diatomaceous flour or thermal silica, also known as pyrogenation silica. or else non-pyrogenic silica. It may also be silicates such as talc, mica, kaolin, microspheres or glass beads, or other mineral powders such as calcium carbonate. It is also possible to crosslink the polymer matrix of the joint, for example with a crosslinking agent of the isocyanate and / or epoxide type.
  • seals may also serve as an electrical insulating assembly means preferably in combination with the protruding layers, and / or as a means of joining two pieces of metal to be electrically insulated.
  • the substrate and the protective cover may be of any kind (mineral, in particular glass or organic, especially plastic) as long as they are sufficiently dust-tight, to liquids with gases.
  • the protective cover may be flat, thick constant, possibly with a beveled slice or major edges facing the substrate grooves and / or drilled in particular to create a space for the connector, or to add a seal and / or desiccant.
  • the substrate and the protective cover may be preferably rigid or semi-rigid.
  • the term "rigid or semi-rigid” can be understood to mean an element that can in particular be based on glass or PET polyethylene terephthalate polymer (s), polymethyl methacrylate PMMA or polycarbonate PC.
  • the substrate and the protective cover may in particular be sheets of glass, for example silico-soda-lime, flat, curved and / or tempered, optionally associated with polymer sheets (PET etc.).
  • the protective cover may be smaller than or equal to the substrate.
  • the cover and the substrate can be transparent, semi opaque, opaque depending on the emission configurations.
  • the substrate may also be preferably a glass sheet.
  • the distance between the substrate and the cover may preferably be as low as possible. It generally corresponds roughly to the height of the connecting means is typically a few microns for a glue type adhesive, a few hundred microns for a glass frit, a few tenth of a mm for a thermoplastic lamination.
  • the electroluminescent system can be in turn ultra thin, for example not exceeding a few microns or 500 nm.
  • the distance between the peripheral means or cover and the edge of the cover and / or the distance between the edge of the cover and the edge of a selected substrate of smaller size may be at least 1 mm to facilitate the electrical connections and / or to place a desiccant and / or additional waterproof bead.
  • the hood and the surrounding may have in an assembly area roughness or texturations complementary to curb the penetration of water. It is preferably the main edges of the hood or the substrate.
  • the substrate may have a smooth wafer for better assembly.
  • the electroluminescent system can be of different designs:
  • the system carried by the substrate and preferably the electroluminescent layer is thin, organic or inorganic, - Or one of the electrodes, said lower, is associated with the substrate, in particular deposited on the substrate, the other of the electrodes, said upper is partly at least associated with the cover, in particular deposited on the cover, preferably the electroluminescent layer. is inorganic and thick.
  • the lower electrode is an electroconductive layer, wider than the active layer and extending for example on an edge of the substrate.
  • the upper electrode is an electroconductive layer extending on the substrate, and extending for example on the opposite edge. Connections occur on the inner face of the substrate and / or on its edge (overflowing electrode ).
  • the upper electrode is not reported on the substrate, it is electrically connected: - by the side, above the substrate (for example by an internal wire and / or by an adhesive, a foil .. .)
  • the device is necessarily symmetrical. It is thus possible to provide separate electrical connection methods or methods for the two electrodes or asymmetrical assembly methods.
  • the electrodes may be electroconductive layers advantageously chosen from metal oxides, especially the following materials:
  • doped tin oxide in particular fluorine SnO 2 : F or antimony SnO 2 : Sb (the precursors that can be used in the case of CVD deposition may be organo-metallic or tin halides associated with a fluorine precursor of hydrofluoric acid or trifluoroacetic acid type),
  • doped zinc oxide especially with aluminum ZnO: Al (the precursors that can be used, in the case of CVD deposition, may be organo-metallic or zinc and aluminum halides) or with gallium ZnO: Ga, or doped indium oxide, in particular with tin ITO (the precursors that can be used in the case of CVD deposition may be organometallic or tin and indium halides), or the oxide of zinc-doped indium (IZO). More generally, any type of transparent electroconductive layer may be used, for example so-called TCO 'layers (for Transparent Conductive Oxide in English), for example of thickness between 20 and 1000 nm.
  • TCO 'layers for Transparent Conductive Oxide in English
  • TCC transparent conductive coating in English
  • Ag Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt In, Mo, Au and typically of thickness between 2 and 50 nm.
  • the electrodes are not necessarily continuous.
  • Electrodes can be deposited on a flexible substrate of the type
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVB polyvinyl butyral
  • the electroluminescent layer may be inorganic or organic or organic / inorganic hybrid, especially thin.
  • TFEL Thin electroluminescent film in English
  • the dielectric layers include, but are not limited to, the following materials: Si 3 N 4 , SiO 2 , Al 2 O 3 , AlN, BaTiO 3 , SrTiO 3 , HfO, TiO 2 .
  • the phosphor layer (thin or thick inorganic electroluminescent) can be composed for example by the following materials: ZnS: Mn, ZnS: TbOF, ZnS: Tb, SrS: Cu, Ag, SrS: Ce.
  • inorganic electroluminescent stacks are for example described in US6358632.
  • OLED With an organic electroluminescent layer, OLED is generally referred to as OLED. More precisely, OLEDs are generally dissociated into two large families according to the organic material used.
  • organic electroluminescent layers are polymers we speak of PLED (Polymer Light Emitting Diodes in English). If the layers electroluminescent are small molecules are called SM-OLED (Small Mollecule Organic Light Emitting Diodes).
  • PLED An example of PLED consists of a following stack:
  • PEDOT poly(styren sulphonate)
  • Ph-PPV a layer of phenyl poly (p-phenylenevinylenene) Ph-PPV of 50 nm.
  • the upper electrode may be a layer of Ca.
  • the structure of an SM-OLED consists of a hole injection layer stack, hole transport layer, emissive layer, transport layer of electron
  • a hole injection layer is copper phthalocyanine (CuPC)
  • the hole-transporting layer may be, for example, N, N'-Bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis ( phenyl) benzidine (alpha-NPB)
  • the emitting layer may be for example by a layer of 4,4 ', 4 H - tri (N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA) doped with tris (2-phenylpyridine) iridium [Ir (ppy) 3 ].
  • the electron transport layer may be composed of tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq 3 ) or bathophenanthroline (BPhen).
  • the upper electrode may be a layer of Mg / Al or LiF / Al.
  • organic electroluminescent stacks are for example described in US6645645.
  • the electroluminescent layer is inorganic and the first electrode is based on doped and / or undoped mineral oxide (s) deposited at high temperature, preferably by pyrolysis, in particular in the gas phase on the electroluminescent layer and the second electrode is metallic, for example based on silver or aluminum.
  • s doped and / or undoped mineral oxide
  • the device can also integrate any functionalization (s) known (s) in the field of glazing.
  • functionalizations mention may be made of: hydrophobic / oleophobic, hydrophilic / oleophilic layer, anti-fouling photocatalytic, thermal radiation reflective (solar control) or infra-red (low-emissive) stack, antireflection, mirror reflecting layer.
  • a protective layer such as a thin inorganic layer, for example in particular described in the document US2005248270, for example thin layers of glass, Si 3 N 4, Al 2 O 3 or SiO 2.
  • the device can form (alternative or cumulative choice) a lighting system, decorative, architectural, a signaling system, display - for example of the type drawing, logo, alphanumeric signaling arranged both outside and inside -.
  • the device may be intended for the building possibly mounted in double glazing, forming a particularly illuminating facade, a (door) window including illuminating.
  • the device may be intended for a transport vehicle, such as a rear window, a side window or a car roof, a rear view mirror, a windscreen section, a windscreen or any other land vehicle, aquatic or aerial, including a porthole or cockpit.
  • a transport vehicle such as a rear window, a side window or a car roof, a rear view mirror, a windscreen section, a windscreen or any other land vehicle, aquatic or aerial, including a porthole or cockpit.
  • the device can be intended for street furniture such as a bus shelter wall, be a display, a jewelery showcase, a showcase, a greenhouse.
  • the device can be intended for interior furnishings, in particular be a shelf element, a mirror, a furniture illuminating facade, an aquarium wall, be a pavement, especially illuminating, for wall coverings or floors or ceilings.
  • Figs. 1a to 1d show partial schematic views in side and bottom section of an encapsulated light-emitting device 100 in a first embodiment of the invention.
  • This encapsulated electroluminescent device 100 firstly comprises a light emitting system 1 (that is to say UV and / or visible radiation), comprising: a lower electrode 11 in the form of a layer electroconductive transparent or reflecting, which is deposited on a first region (left in Figure 1) of a planar substrate, protective 2, and preferably dielectric, rigid, and transparent (if the system emits by the substrate), such as a glass sheet 2, - an electroluminescent layer 12, which may be continuous or discontinuous, for example in the form of squares or other geometrically uniformly distributed patterns or else forming signage,
  • a light emitting system 1 that is to say UV and / or visible radiation
  • a lower electrode 11 in the form of a layer electroconductive transparent or reflecting, which is deposited on a first region (left in Figure 1) of a planar substrate, protective 2, and preferably dielectric, rigid, and transparent (if the system emits by the substrate), such as a glass sheet 2, - an electroluminescent layer 12, which may be continuous or discontinuous, for example in
  • an upper electrode 13 in the form of a transparent or reflective electroconductive layer projecting over a second region of the substrate 2 (on the right in FIG. 1),
  • the electroluminescent device may be organic, for example of the OLED type.
  • the inner face 21 is coated in this order:
  • a first transparent electrode 11 such as a TCO layer
  • OLED organic electroluminescent system 12
  • a LiF layer a LiF layer
  • a second reflecting electrode 13 in particular a metal electrode, preferably in the form of an electroconductive layer, in particular based on silver or aluminum.
  • the electroluminescent device may be inorganic thin.
  • the inner face 21 is coated in this order: an electrode comprising a transparent electroconductive layer (monolayer or multilayer),
  • TFEL inorganic electroluminescent system
  • the electroluminescent device may be inorganic and thick and include:
  • the glass sheet 2 is approximately 3 to 10 mm thick, optionally extraclear, with a surface area of the order of m 2 , and with external main 22 and internal edges 23. Its wafer 21 is preferably smooth.
  • the sheet 2 is optionally tempered thermally or chemically and curved.
  • the device 100 further comprises a protective cover 3 of the electroluminescent layer 12, hood dustproof, air, liquid water, gas.
  • This cover 3 is preferably a glass sheet which comprises a wafer 31 with a thickness of between 0.5 mm and 10 mm, in particular of the order of mm and of the external main 32 and internal 33 edges.
  • the sheet 3 is optionally tempered thermally or chemically and curved.
  • illuminating tile or illuminating tile can be adjusted the thickness of the hood 2 to put the device 100 at the same level as slabs or tiles (ground or wall) surrounding.
  • the protective cover 3 is for example of the same shape as the substrate 2 for example rectangular. In this mode, it is smaller than the substrate 2.
  • the protective cover 3 is sealed to the substrate by a peripheral connection means, closely surrounding the active layer 12 and preferably ensuring an airtightness, dust, and at the water.
  • an epoxy glue 41 that can be UV-curable or IR-stable is chosen if the layer 12 withstands heat.
  • This glue 41 about 10 ⁇ m thick, moves the system away from the hood and is deposited on a width by example of 1 to 5 mm.
  • This glue 41 is deposited for example directly on the electrodes 11, 13 or on the optional protective inorganic layer.
  • connection it is possible to choose a glass spacer with glue on the bearing faces or a lamination interlayer in the form of a thermoplastic sheet, in particular of the PU, PVB or EVA type.
  • the device 100 is further provided with a surround 50 around the periphery of the device 100, providing enhanced airtightness, dust, liquid water, gas and a better mechanical strength.
  • This surround 50 is preferably rigid, especially metal for example stainless steel or aluminum.
  • This surround 50 is for example thick in particular of thickness of about 1 mm to facilitate its fixation and strengthen the device.
  • This surround can also be thin with a thickness of about 0.1 mm.
  • This surround 50 is for example a plurality of parts, for example two parts 5a, 5b each forming an L, in lateral section.
  • Each part 5a, 5b comprises:
  • a lateral portion 51, 53 pressed against an edge or edges of the wafer 21 of the substrate 2, a covering portion 52, 54, plane, at 90 ° to the lateral portion 51,
  • the lateral portions 51, 53 may be pressed around the periphery by folding.
  • the covering portions 52, 54 can be folded down on the cover 3 by folding.
  • the respective assemblies of the lateral portions 51, 53 to the substrate 2, and covering portions 52, 54 to the cover 3 are made by a means of assembly preferably dust-tight, air-tight, water-proof, for example a IR-curable epoxy adhesive 61, 62, a polymer material impervious to liquid water and vapor such as a polyurethane hot melt polymer, or a hot melt polymer selected from at least one of following polymer families: ethylene vinyl acetate, polyisobutylene, polyamide, optionally combined with a waterproof polymer material such as a polysulfide, a polyurethane or a silicone.
  • the inner surfaces of the covering portions 52, 54 and the outer leading edges 32 of the cover 3 may have complementary textures in the joining areas.
  • the lateral portions 51, 53 (respectively the covering portions 52, 54) have their free ends which abut for example in the middle of two opposite edges of the substrate (respectively the cover). As a variant shown in FIG. 1c, the lateral portions 51, 53 (and the covers) are overlapping sheets.
  • a securing means 610 chosen electrical insulator which may be identical to the assembly means 61, 62 mentioned above.
  • the entourage may be protected from corrosion for example a polysulfide type plastic 620 or polyimide.
  • the latter also protects the seal 610 of the liquid water.
  • the distance between the inner edge 23 and the inner wall of each covering portion 52,54 is at least a few mm and the distance 11 between the slices 21 and 31 and is at least a few mm to enhance the sealing by placing materials provided for this purpose and / or to facilitate connections.
  • the cover 3, the surround 50 and the peripheral seal 41 are preferably placed:
  • connection means 41 As close to the connection means 41 a desiccant in the form of a powder 71 surrounding the seal, or in the form of a self-adhesive pellet,
  • the seal is hot melt (it is a "hot melt” according to the English term). It is soft at room temperature where it can be melted and then injected under pressure. It can also be placed on the periphery glass. The operation of setting the entourage 50 the calibrant to the desired section under the effect of pressure.
  • the seal 81 is replaced by a bead of adhesive without degassing.
  • bus bar forming strips 110, 130 may preferably be enameled with silver, for example deposited by screen printing, then approximately 10 ⁇ m to 100 ⁇ m thick, or may be deposited by ink jet charged with (nano) ) silver or copper metal particles.
  • the arrangement of the electrodes 11, 13 on the substrate 2 may be distinct.
  • the upper electrode 13 may be present at the four corners of the inner edges 23 and the lower electrode 11 along these inner edges 23 between these corners. The positions and system of internal connections are therefore chosen accordingly.
  • the device 100 may have other modifications described below.
  • the positions of desiccant 71, and seal 81 can be modified.
  • the cover 2 is of size substantially equal to that of the substrate, is thick, especially between 4 and 6 mm and has a beveled edge on all its edges. This bevel makes it possible to create sufficient space for placing the desiccant 71 and / or the filling material 81 in the border. It is also possible to provide grooves a few mm wide in the internal main edges 32.
  • the assembly zones of the covering portions with the outer leading edges 33 can be enlarged further improving the tightness and strength of the device 100.
  • the connecting joint can be a glass frit which is sufficiently to avoid using desiccant 71, or the filling material 81 and to replace the epoxy adhesive 61, 62 with ordinary glue, for example an acrylic glue or a double-sided adhesive.
  • FIGS. 2a and 2b show partial schematic views in lateral section and in bottom view of an electroluminescent device 200 encapsulated in a second embodiment of the invention.
  • This device 200 differs from the first device 100 by the characteristics presented below relating to the electrical connection.
  • a portion of the adhesive for assembly with the substrate 2 is chosen to be conductive 61 ', for example based on an epoxy resin filled with silver and crosslinkable with IR.
  • the device 200 then does not necessarily include bus bars or internal wires.
  • the assembly As for the fastenings of the metal parts 5a, 5b of the surrounding 50 electrically insulating means 610a to 61Od, for example one or polymeric materials sealed to liquid water and steam already mentioned. As shown in Figure 2b, the joining can be done at the corners.
  • Conductive glue 61 '(and glue 62) may further be partially or completely replaced by metal welds or solders.
  • the second device 200 can naturally incorporate other characteristics already described for the first mode, particularly in its variants (bonding by glass frit, laminating, absence of desiccant, beveled hood, cross sectional area ).
  • FIG. 3 is a diagrammatic sectional view of an electroluminescent device 300 encapsulated in a third embodiment of the invention.
  • This device 300 differs from the second device 200 by the characteristics presented hereinafter.
  • the bonding joint is a frit of molten glass 42 with a thickness of the order of 100 ⁇ m.
  • the frit 42 is sufficiently sealed for do not use desiccant or seal at the edge and to replace the means of assembly and joining for an ordinary glue for example an acrylic glue or a double-sided adhesive.
  • the substrate 2 and the cover 3 have the same dimension.
  • the cover 3, like the substrate 2, may be thin, for example 0.3 mm thick.
  • the surround 50 comprises two additional covering portions 55, 55 'associated with the external main edges 22 of the substrate 2.
  • the surround 50 is assembled at the same time by the external main edges and the slices 21, 31.
  • the lateral portions 51, 53 are joined by dielectric glue 62 to the cover 3.
  • the lateral portions 51, 53 are assembled to the substrate 2 both by the conductive glue 61 'and by electrically insulating means 61 such as epoxy glue or the aforementioned polymers sealed-or only by conductive glue.
  • the conductive glue 61 ' can cover the internal walls (the glue 62 is then removed)
  • the conductive glue 61 ' may further be partially or completely replaced by metal solders.
  • the third device 300 can naturally incorporate other characteristics already described for the other embodiments (bonding by laminating glass frame, or epoxy glue, beveled cover, etc.).
  • a portion of the conductive adhesive 61 ' may be placed on the surface of the electrodes 11, 13 before sealing.
  • FIG. 4 is a diagrammatic sectional view of an electroluminescent device 400 encapsulated in a fourth embodiment of the invention.
  • This device 400 differs from the third device 300 by the characteristics presented hereinafter essentially related to the entourage.
  • each metal film 51 ', 53' is sufficiently wide to be folded over the outer major edges of the substrate and the cover.
  • the conductive adhesive 61 ' is in contact with the portions 56, 56' for electrical connections by the strips.
  • the conductive glue 61 ' may further be partially or completely replaced by metal welds.
  • the bonding joint is an epoxy adhesive 41
  • the fourth device 400 may naturally incorporate other characteristics already described for the other embodiments (lower-dimensioned non-beveled cover, glass frit and absence of desiccant and edge seal, laminated connection, etc.).
  • Figure 5 shows a schematic side sectional view of a light emitting device 500 encapsulated in a fifth embodiment of the invention.
  • This device 500 differs from the second device 200 by the characteristics presented below essentially related to the environment and the arrangement of the seal 81 and desiccant 72.
  • the substrate 2 and the cover 3 have the same dimension.
  • the surround 50 is assembled by the slices of the substrate 2 and the cover 3 of thickness for example of the order of 5 mm.
  • the entourage 50 is for example four pieces (two pieces are shown) abutments.
  • the lateral section of each piece 5a, 5b is in three portions forming a U.
  • the lateral portions 57, 57 ' are parallel to the slices.
  • the desiccant 72 is placed, for example, self-adhesive, and the seal 81.
  • the fifth device may naturally incorporate other features already described for the embodiments. previous (connection by lamination, glass frit or glass frame, uses internal connection means ).
  • FIGS. 6a to 6c show partial schematic sectional views of an encapsulated light-emitting device 600 in a sixth mode embodiment of the invention.
  • the device 600 differs from the first device 100 by the features presented hereinafter.
  • the inner walls of the lateral and covering portions 51 to 54 are welded to the edge 31 of the cover and to the inner edges 23 of the substrate.
  • the metal welds 63, 63 ' also form the internal electrical connections between the metal surround 50 and the two electrodes 11, 13.
  • an ultrasonic tinning procedure is provided on the substrate and / or the cover to ensure wettability between glass and welding material.
  • the device 600 does not necessarily include a bus bar.
  • the inner walls of the lateral and covering portions 51 to 54 are furthermore also welded to the external edges 33 and the wafer 21 or alternatively glued.
  • the surround 50 makes it possible to shape the metal welds 63, 63 'and to protect the electrodes 11, 13 from possible oxidation.
  • the metal welds and the metal parts are separated by glass spacers 59 (as shown in FIGS. 6b and 6c) bonded to the parts 5a, 5b, preferably by a non-conductive hot-melt polymer 610 ', for example a polyisobutylene gray marketed by Teroson under the name "Terostat - 969G” ..
  • each piece has only a lateral portion of rectangular section.
  • This device 600 does not include desiccant or additional seal and the connection joint 41 may be a simple acrylate adhesive if the device 600 is made continuously.
  • FIG. 7a is a schematic partial sectional view of an electroluminescent device 700 encapsulated in a seventh embodiment of the invention.
  • This device 700 differs from the sixth device 600 by the characteristics presented below.
  • the hood and the substrate are of the same size.
  • the entourage 50, of cross-section, is assembled by two metal welds 63, 63 'isolated from each other by securing means such as the polymers already described.
  • the connecting joint 42 is a glass frit for better resistance to heat.
  • the seventh device 700 may naturally incorporate other features already described for the other embodiments.
  • welds 63, 63 ' may only be present in a plurality of restricted areas in addition to seals. In this configuration, it will then be preferable to add ⁇ bus bars' silver-enamel type or foils on the electrodes 11, 13 for a better distribution of the current.
  • Figures 7b to 7d show partial and schematic sectional views of encapsulated electroluminescent devices 710 to 730 in variants of the seventh embodiment of the invention.
  • the first variant differs from the seventh device 700 by the features presented below.
  • the device 710 has overflowing electrodes 11 ', 13' on the wafer 21 of the substrate. These arrangements, for example obtained directly by the electrode deposition method, facilitate the electrical connections with the metal welds 63, 63 '.
  • each metal part 5a, 5b of the surrounding 50 have an L-shaped lateral section.
  • the second variant 720 differs from the two previous devices 700 and 710 by the features presented hereinafter.
  • the upper electrode 13 is not extended on the substrate.
  • the upper electrode 13 (possibly topped with one or more other conductive layers) is applied to a network of conducting wires 93
  • conductive elements may be to associate the electrode, for example with a more conductive layer, and / or with a plurality of strips or wires. conductors. Reference is made to the patent WO-00/57243 for the implementation of such multi-component electrodes.
  • the end 94 of the wire network 93 makes it possible to connect the upper electrode 13 to the metal weld 63 'via a conductive zone, preferably a busbar-type strip 130, for example made of conducting enamel or even of material deposited by inkjet. charged with (nano) metal particles silver or copper type or a foil with a pre-assembled end on the interlayer or a conductive adhesive type epoxy silver.
  • This zone 130 at right angle, overflows on one of the edges of the slice 21.
  • the electrode 11 ' is protruding on two edges (here opposite) of the wafer 21. One of the protruding parts is isolated, which then comes into contact with the network of wires 94 thus possibly replacing the bus bar 130. Naturally, the network 93 and the bus bar 130 do not touch the lower electrode 11 '.
  • the network of wires 93 is replaced by at least one electroconductive layer and / or with one or more conductive strips added.
  • the device 720 can naturally incorporate other features already described for the previous embodiments (assembly by the outer edges of the cover and / or the substrate, partial or total replacement of the metal weld by conductive glue ).
  • the third variant 730 differs from the previous device 720 by the features presented hereinafter.
  • the end 94 of the son network 93 makes it possible to connect the upper electrode 13 to one of the metal welds 64 'of the cover 3 via a foil 130'.
  • This foil 130 ' has: - a portion at a time (pre) fixed - for example by softening the interlayer - against the insert 43 and plated or fixed - for example by solder or conductive glue including silver epoxy or by ink-jet deposited material loaded with (nano) metal particles silver or copper type - on the inner edge 23 of the substrate, one portion at a time (pre) fixed against the edge of the insert 43, for example by softening the interlayer and plated or fixed, for example by welding or conductive glue, in particular silver epoxy or by material deposited by ink jet loaded with (nano) metal particles silver or copper type - on the edge of the cover 31,
  • Figures 8a and 8b show partial and schematic views in lateral and longitudinal section of an 800 electroluminescent device 800 encapsulated in an eighth embodiment of the invention.
  • This device 800 differs from the device 710 by the features presented hereinafter.
  • the surround 50 is formed of a single piece 5a metal rectangular side section.
  • the connecting means is a molten glass frit 42
  • the cover comprises a through hole 311 opposite this electrode.
  • Conductive material 650 - for example a silver-filled epoxy resin - is injected and forms a conductive column in the respective spaces between the cover and the electrodes 11, 13, in contact with a conducting zone, for example a busbar 130 in enamel with silver.
  • a conducting zone for example a busbar 130 in enamel with silver.
  • the hole is wide from 1 to
  • FIG. 8c represents a partial and schematic side sectional view of an encapsulated electroluminescent device 810 in a variant of the eighth embodiment of the invention.
  • This device 810 differs from the previous device 800 by the characteristics presented below aimed in particular at the means of internal connections.
  • the cover and the substrate are connected by a lamination interlayer 43.
  • the lower electrode 11 For the power supply of the lower electrode 11, it comprises a first U-shaped foil-like strip 110 'both (pre) fixed - for example by softening of the spacer-against the insert 43 and plated or fixed - for example by welding, conductive adhesive - on the inner wall of the part 5a, the electrode 11 not overflowing, the inner main edge of the cover 3.
  • it comprises a second U-shaped foil 130 'which passes through the incised insert 43 and is (pre) fixed - for example by softening the interlayer against the 43.
  • This foil 130 ' is a side plated or fixed - for example by welding, conductive adhesive including silver epoxy or ink-deposited material charged with (nano) metal particles silver or copper type - on the paro 5a, on the electrode 13 not overflowing, and covers a through hole 311 filled with metal material, preferably metal weld 630 '.
  • the hole is 1 to 10 mm wide, preferably 3 to 7 mm wide.
  • Figure 9 shows a schematic sectional view of a light emitting device 900 encapsulated in a ninth embodiment of the invention.
  • This device 900 differs from the preceding devices by the features presented below.
  • the surround 50 ' is formed of two composite parts based on metal.
  • Figure 10 shows a schematic sectional view of a light emitting device 1000 encapsulated in a tenth embodiment of the invention.
  • This device 1000 differs from the second device 200 by the characteristics presented hereinafter.
  • Each lateral piece 51, 53 is provided on its inner wall with one or more lugs 69, 69 'coming to bear on the electrodes 11, 13 to make the electrical connections, this replacing the conductive adhesive 61' d '. assembly which may be an epoxy glue 61.
  • These lugs may also serve as means for centering and positioning the entourage 50.
  • the assembly means are metal welds separated by a non-conductive gray butyl seal and the means for securing the parts are also made of non-conductive gray butyl gasket.
  • FIG. 11 is a diagrammatic sectional view of an electroluminescent device 1100 encapsulated in an eleventh embodiment of the invention.
  • This device 1100 differs from the preceding devices by the features presented below.
  • conductive layers are chosen which are overflowing. To do this, before assembly of the entourage, at the earliest after the formation of the electrodes, two opposite edges of the wafer of the substrate are successively immersed in a tin bath or silver to form these overflowing layers. , 66 '.
  • the surrounding 50 ' may be dielectric is in one piece or two pieces for example plastic 51 ", 53" with a metal outer film 51', 53 'of protection.
  • the assembly means are electrically insulating means of the vapor-tight and / or liquid water-proof polymers as mentioned above (ethylene vinylacetate, polyisobutylene, polyamide, polyurethane hot-melt polymer).
  • the surround and the means for assembling the surround with the cover and the substrate can form a single metal-based adhesive tape-like element comprising an adhesive membrane composed in bulk of a polyisobutylene-based material (butyl plastoelastic, butyl rubber), membrane covered on the outer surface of a tear-resistant film and resistant to UV and weathering composed of metal for example aluminum and synthetic material (s).
  • Figure 12 shows a schematic sectional view of a light emitting device 1200 encapsulated in a twelfth embodiment of the invention.
  • This device 1200 differs from the previous devices by the features presented below.
  • the system 12 has a thick inorganic electroluminescent layer surmounted by a dielectric layer and a reflective layer.
  • the upper electrode 13 is multicomponent in that it comprises a reflective layer such as thick silver and an electroconductive layer TCC or TCO deposited on the cover 3.
  • the peripheral means is for example a glass spacer 44 with or without glue.
  • the lower electrode 12 is connected to one of the metal welds 63 of the substrate via a U-shaped foil strip 110 '.
  • This foil comprises:
  • each electrode 11 ', 13' does not touch the other metal welds 63 ', 64.
  • the means for connecting the cover to the substrate may be an acrylic glue or a double-sided adhesive.
  • the electroluminescent devices 100 to 1200 may be intended for the building, thus forming an illuminating facade, a window or illuminated window door.
  • the devices 100 to 1200 may be intended for a transport vehicle, such as a rear-illuminating window, an illuminating side window or an illuminating automobile roof, a mirror for a mirror, a part of the windshield, or for any other land, water or air vehicle including a porthole or a cockpit.
  • the electroluminescent devices 100 to 1200 may be intended for street furniture, such as a bus shelter, a display rack, a jewelery display, a showcase, a shelf element, an aquarium wall, a greenhouse.
  • Electroluminescent devices 100 to 1200 can be used for interior furnishings, a furniture facade, an illuminated paver, especially in glass, for wall or floor coverings, an illuminated ceiling slab, for the credence of the kitchen or for the hall bathroom.
  • Electroluminescent devices can be used for decorative, architectural, signaling and display lighting.

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Abstract

L'invention porte sur un dispositif électroluminescent encapsulé (100) comportant un système électroluminescent (1) comprenant une couche active électroluminescente (12) disposée sur un substrat protecteur (2) et entre deux électrodes (11 à 13), un capot protecteur (3) de ladite couche 15 électroluminescente, solidaire du substrat, des moyens d'étanchéité à l'eau liquide et vapeur, un entourage (50') sur le pourtour du dispositif en au moins une pièce, l'entourage (50) est en au moins une pièce métallique (5a, 5b) ou en au moins une pièce en plastique ou en verre ayant une partie métallique, la pièce métallique ou la partie métallique servant au moins 20 pour une première connexion électrique à l'une des électrodes, ou en ce qu'il comprend au moins une couche électroconductrice déposée sur l'un des bords de la tranche du substrat ou du capot et débordante, entre l'entourage et le substrat ou le capot, pour une première connexion électrique à l'une des électrodes.

Description

DISPOSITIF ELECTROLUMINESCENT ENCAPSULE
L'invention se rapporte à un dispositif électroluminescent encapsulé. De façon connue, les dispositifs émetteurs organiques (OEDs pour, organic emitting devices en anglais) notamment les diodes électroluminescentes à base de couche électroluminescente organique (OLEDs pour « organic light emitting diodes » en anglais) sont des composants électroniques très sensibles à l'oxygène et à l'eau liquide et sous forme vapeur.
Le document US2002/0068191 propose un dispositif électroluminescent encapsulé avec un système électroluminescent comportant une couche électroluminescente organique entre deux électrodes. La couche électroluminescente organique étant sur un substrat porteur de l'OLED et un capot protecteur tel qu'un verre, lequel est scellé au substrat par un film adhésif couvrant en colle époxy thermodurcissable au-dessous de la couche.
Le dispositif est pourvu en outre en périphérie de colle époxy contenant un élément absorbant l'oxygène (deoxydizer) et d'un entourage en aluminium sur le pourtour et sur les bords externes du capot et du substrat. Entre cet entourage et les bords du substrat sont agencés deux bandes conductrices coudées servant pour les connexions électriques. Pour chaque bande, une première extrémité est insérée dans une gorge pratiquée dans le film adhésif
(- par l'intermédiaire d'un espaceur amovible -) et cette première extrémité est sur l'électrode associée. La deuxième extrémité quant à elle déborde à l'extérieur du dispositif.
L'invention a pour objet de fournir un dispositif électroluminescent encapsulé avec un système de connexion électrique plus simple sans sacrifier la durabilité voire en l'améliorant, et notamment un dispositif davantage compatible avec les exigences industrielles (facilité d'obtention à l'échelle de production, fiabilité) même pour des grandes surfaces.
A cet effet, l'invention propose un dispositif électroluminescent encapsulé comportant :
- un système électroluminescent comprenant une couche active électroluminescente disposée sur un substrat protecteur et entre deux électrodes, - un capot protecteur de ladite couche active, solidaire du substrat,
- des moyens d'étanchéité à l'eau liquide et/ou vapeur,
- un entourage, sur le pourtour du dispositif, en au moins une pièce métallique ou en au moins une pièce en plastique ou verre ayant une partie métallique, la pièce métallique ou la partie métallique servant au moins pour une première connexion électrique à l'une des électrodes ou un entourage, sur le pourtour du dispositif, en au moins une pièce et au moins une couche électroconductrice déposée sur l'un des bords de la tranche du substrat ou du capot et débordante entre l'entourage et le substrat ou le capot pour une première connexion électrique à l'une des électrodes. En servant pour au moins une connexion électrique, l'entourage en métal ou avec une partie en métal facilite les prises de connexions en limitant voire évitant le recours aux bandes conductrices débordantes de l'art antérieur, l'entourage protège en outre d'éventuelles connexions électriques internes et permet enfin de limiter voire de supprimer les chemins de conduction de l'eau générés par ces bandes débordantes.
En substitution d'au moins une bande conductrice débordante rapportée collée de l'art antérieur l'invention propose aussi de revêtir le substrat ou le capot associé à l'une des électrodes (au moins une bord de tranche et un bord externe) avec une couche électroconductrice (monocouche ou multicouche) débordante, de préférence mince, déposée par tout moyen connu. Cette couche peut faire partie ou être l'une des électrodes, peut être par exemple en émail conducteur. Dans cette configuration, l'entourage peut être en une ou deux pièces, être entièrement en métal ou être
(essentiellement) diélectrique notamment en verre ou en plastique avec toutefois de préférence une doublure au moins externe métallique.
Ces types d'encapsulation sont capables de résister aux conditions climatiques extrêmes, notamment à un fort taux d'humidité et/ou une température élevée, et de garantir une protection suffisante à long terme.
Ainsi, le dispositif électroluminescent encapsulé selon l'invention est simple, compact et fiable, pérenne, facilement manipulable sans risque de casse du substrat ou du capot, ni d'endommagement des connexions.
L'entourage peut former par exemple un cadre de montage (la carrosserie dans le cas de vitrages pour l'automobile) ou être monté en double vitrage pour le bâtiment.
L'entourage s'étend (à tout le moins principalement) sur le pourtour du substrat et du capot. L'entourage n'est ni agencé entre le substrat et le capot ni maintenu par la face interne du substrat. Son montage est simple. Cet entourage peut être opaque car il n'est pas susceptible de perturber pas les propriétés du système électroluminescent, par exemple un éclairage par les faces du substrat et/ou du capot.
L'entourage convient pour tout type d'assemblage du substrat avec le capot, notamment par feuilletage, par résine coulée couvrante, ou tout autre moyen en périphérie entre le substrat et le capot, notamment entretoise surmonté de colle, colle époxy, joint polymérique.
L'entourage selon l'invention convient à tout type, toute géométrie de dispositif. Le substrat peut de toute forme (rectangulaire, rond...). Le dispositif peut être de toute taille notamment avec une surface dépassant le m2. L'entourage selon l'invention fournit une isolation unique ou supplémentaire (venant en renfort d'éventuels moyens d'étanchéité à l'eau vapeur et/ou liquide entre le capot et le substrat) aux diverses agressions de type gaz, aux liquides, aux poussières, et/ou pour assurer un renfort mécanique. L'entourage peut être creux ou plein, courbe, plat, peut suivre ou non les contours du dispositif, en particulier la tranche du substrat. L'entourage peut avoir préférentiellement une partie, dite latérale, ceinturant le pourtour en étant plaquée par sa face interne contre le tranche du substrat et maintenu fixé par les moyens d'assemblage. Afin de ceinturer la totalité du pourtour, les extrémités libres de l'entourage peuvent se chevaucher deux à deux ou présenter des formes complémentaires adaptées à coopérer mutuellement pour réaliser leur assemblage selon un aboutement. Les extrémités peuvent être en outre séparées par des espaceurs en verre. L'entourage peut être mince. L'entourage peut être en au moins une feuille métallique en aluminium de préférence d'épaisseur minimale d'environ 200 μm ou en inox de préférence d'épaisseur minimale d'environ 500 μm.
L'entourage peut être plus épais en particulier en vue de sa fixation, par exemple sur des rails, notamment muraux. L'entourage peut se présenter sous la forme d'un profilé sensiblement plat d'environ 1 mm d'épaisseur et de section sensiblement parallélépipédique.
Ce profilé a avantageusement une faible inertie mécanique, c'est-à-dire qu'il peut être aisément enroulé en présentant un faible rayon d'enroulement de 10 cm par exemple.
L'entourage peut être préformé (coulé, moulé, extrudé...), rabattu sur le capot et le substrat par un système de pliage. Ainsi, au cours du procédé, le bordage des angles est par exemple effectué par pliage à l'aide de machines bien connues de l'homme de l'art spécialisé dans la transformation de matériaux par exemple métalliques.
L'entourage peut être suffisamment rigide pour réaliser la fonction de maintien mécanique du substrat et du capot. Dans cette configuration, sa rigidité est définie par la nature même de son matériau constitutif, dont la résistance linéique au flambage doit être au moins de 400 N/m. L'entourage peut être disposé à la manière d'un ruban sur les tranches et garantir l'assemblage mécanique du dispositif grâce aux moyens d'assemblage qui assurent sa totale adhésion au capot et au substrat.
L'entourage peut être composite c'est-à-dire avec au moins une partie en plastique éventuellement renforcée notamment par des fibres ou en verre, et une partie métallique ou encore un verre métallisé. Par exemple, le plastique, par exemple du butyle, peut servir de renfort et/ou de support d'un film métallique ou à base de métal éventuellement mélangé à de la matière synthétique sur les parois internes et/ou externes.
Ce film de protection à base de métal ou entièrement métallique notamment du type feuillard en aluminium ou en inox sert pour une meilleure étanchéité notamment à l'eau vapeur et/ou pour une ou les connexions électriques. Ce film peut être par exemple de 2 à 50 μm d'épaisseur ou plus. Ce feuillard peut protéger en outre un entourage plastique contre l'abrasion, par exemple lors de sa manutention ou de son transport et favorise l'échange de chaleur avec une matière thermoplastique quand elle doit se ramollir pendant la fabrication.
Un film métallique externe peut être en outre suffisamment large pour être rabattu sur les bords principaux externes du substrat et/ou du capot ou pour être replié contre la face interne. Un film métallique sur la face interne du plastique avec l'une ou les extrémités débordant des bords du plastique, peut servir pour la connexion électrique.
Un film métallique sur la face interne et débordant peut être associé à des moyens d'assemblage conducteurs pour servir pour la connexion électrique.
L'entourage en matière plastique peut très avantageusement intégrer intrinsèquement, en partie ou en totalité, un dessicant sous forme de poudre ou de granulé. Le dessicant peut être un tamis moléculaire tel que de la zéolithe en poudre, dont la proportion peut atteindre jusqu'à 20% en masse ou environ 10% en volume. La quantité du dessicant peut être fonction de la durée de vie que l'on veut attribuer au dispositif.
L'entourage et les moyens d'assemblage de l'entourage avec le capot et le substrat peuvent former un seul élément comprenant une membrane (adhésive) composée en masse d'une matière à base de polyisobutylène, membrane recouverte sur la surface externe d'un film composé de métal et de matière(s) synthétique(s). Dans cette configuration, on choisit préférentiellement des couches débordantes pour les connexions électriques.
L'entourage peut être essentiellement voire entièrement métallique, notamment en aluminium de préférence d'épaisseur minimale d'environ 0,2 mm ou en inox de préférence d'épaisseur minimale d'environ 0,5 mm.
L'entourage métallique ou le feuillard métallique d'un entourage composite peut être lui-même recouvert d'un moyen de protection contre la corrosion, de préférence par un polysulfure ou un polyimide, en particulier pour des utilisations en extérieur. L'entourage peut être assemblé par la tranche du substrat plan et/ou les cotés du capot (sa tranche si le capot est plan) et/ou par les bords des faces principales externes du capot (plan ou courbe) et/ou du substrat.
Par exemple, dans une forme simple à réaliser, l'entourage peut présenter une section en U. Dans un mode avantageux, l'entourage est assemblé au moins en partie par la tranche du substrat et/ou par la tranche du capot choisi plan.
Naturellement, dans ce mode, le substrat et/ou le capot choisi plan est suffisamment épais pour maintenir l'entourage. Par exemple, le substrat et/ou le capot peuvent avoir une épaisseur comprise entre 1 mm et 10 mm, préférentiellement d'au moins 2 mm, encore plus préférentiellement entre 4 et 6 mm.
Dans des formes simples à réaliser, l'entourage peut présenter une section rectangulaire (maintien de l'entourage par la tranche du substrat et les bords du capot) ou en L (maintien de l'entourage par la tranche du substrat et les bords du capot).
Les moyens d'assemblage peuvent être choisis, en partie au moins, parmi l'un ou les moyens suivants :
- un adhésif, notamment un biface, une colle dont la prise s'effectue par réaction chimique activée ou non par la chaleur ou par une pression ou bien par refroidissement, notamment une colle réticulable aux UV ou de préférence aux infrarouges (IR), colle mono ou bicomposant, avec ou sans solvant (sans dégazage), par exemple une colle époxy,
- un matériau étanche à l'eau vapeur à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme un polysulfure ou un polyuréthane ou un silicone,
- un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle comme un polyuréthane thermofusible,
- au moins une soudure métallique (soldering en anglais), si nécessaire appliquée avec ultrasons ou une brasure (welding en anglais).
Les polymères thermofusibles précités peuvent se trouver également sous forme de copolymères, de polymères branchés. Ces trois familles de polymère thermofusible sont particulièrement avantageuses à deux titres au moins: elles offrent une étanchéité intrinsèque élevée, et elles sont notamment très imperméables à l'eau sous forme vapeur. Etant thermofusibles, elles sont également particulièrement faciles à mettre en oeuvre, à moindre coût: on peut les injecter sous forme liquide ou semi-liquide aux endroits voulus aisément, par des moyens industriels connus. Ces polymères constituent de préférence entre 40 et 98% en poids du matériau constitutif du joint. On peut en effet y ajouter des additifs, ayant notamment trois fonctions différentes.
D"une part, on peut ajouter au moins un agent de réticulation, par exemple du type isocyanate et/ou époxyde. d'autre part, on peut ajouter un certain nombre de charges minérales, de préférence en poudre, et par exemple en oxyde d'aluminium ou de magnésium, en sable de silice, en quartz, en farines diatomées, en silice thermique dite aussi de pyrogénation, en silice non pyrogénée. Il peut s'agir aussi de silicates comme le talc, le mica, le kaolin, de microsphères de verre, ou d'autres poudres minérales comme le carbonate de calcium, ou des fibres minérales.
Enfin, on peut ajouter une ou plusieurs résines dites "tackifiantes " ou "collantes ", dont la fonction est d'améliorer l'adhérence du joint avec le matériau avec lequel il va se trouver en contact. Il peut notamment s'agir de composés de masse molaire très faible, d'au plus 10.000, notamment inférieure à 5000 ou comprise entre 500 et 2000, et un point de ramollissement de préférence compris entre 50 et 1300C, notamment entre 90 et 1000C. Un exemple est une résine aliphatique hydrocarbonée saturée.
Il est en effet important non seulement de choisir un polymère intrinsèquement étanche, mais qui adhère également très bien aux matériaux avec qui il est en contact, de façon à éviter de créer des chemins de diffusion à l'interface joint/matériau à étanchéifier, de façon à éviter toute délamination du joint.
A la place ou en plus de l'utilisation d'un tel agent collant, on peut aussi jouer sur la répartition des masses molaires présentes dans le polymère thermofusible, tout particulièrement dans le cas des polyisobutylènes: mélanger plusieurs masses molaires permet d'avoir une bonne résistance au fluage en température (pour les hautes masses) et d'avoir aussi une bonne adhérence aux matériaux à étanchéifier, un bon « tack » (pour les faibles masses molaires).
Globalement ces joints en polymère thermofusible présentent avantageusement :
- une perméabilité à l'eau sous forme vapeur inférieure ou égale à 3 g/m2/24h, notamment inférieure ou égale à 1 g/m2/24h selon la norme ASTM E9663T: cela signifie qu'ils sont particulièrement imperméables à l'eau
- un point de ramollissement compris entre 70 et 1800C, notamment entre 90 et 1000C ou entre 145 et 1700C: on peut donc les liquéfier pour les poser/les mettre en forme à des températures acceptables industriellement, - une viscosité entre 0,8 et 8 Pa. s, mesurée à 1900C. Avantageusement, si cela s'avère nécessaire, on peut associer au joint précédemment décrit au moins un autre joint « complémentaire » en ce sens qu'il complète sa fonction d'étanchéité, notamment vis-à-vis de l'eau liquide. Il peut ainsi s'agir d'un second joint de type polysulfure, polyuréthane ou silicone, que l'on peut poser contre le premier joint par enduction de ce dernier, de manière connue, ou par une co-extrusion et/ou extrusions simultanées des deux joints.
Pour réaliser l'étanchéité notamment vis-à-vis de l'eau liquide, on peut former un joint, recouvrant des moyens d'assemblage étanche à l'eau vapeur,:
- par extrusion de polyuréthane (PU) ou de tout polymère thermoplastique élastomère TPE,
- par injection réactive de PU (technique que l'on désigne souvent sous le terme de - RIM » en anglais, pour « Reactive Injection Molding »),
- par injection thermoplastique d'un mélange PVC (polychlorure de vinyle) /TPE,
- par injection et vulcanisation de terpolymère d'éthylène, de propylène et d'un diène EPDM. On préfère tous particulièrement des adhésifs de type colle thermofusible à base de polyuréthane, notamment réticulable avec l'humidité de l'air, et assurant à la fois une bonne imperméabilité à l'eau vapeur et à l'eau liquide. Leur perméabilité à l'eau sous forme vapeur est typiquement inférieure ou égale à 3 g/m2/24h, voire proche de 2. Naturellement, l'adhésif doit de préférence également résister au décollage par l'eau liquide, par les ultra-violets ainsi que par les tractions pouvant être exercées perpendiculairement aux faces du vitrage et nommées couramment contraintes au cisaillement, et par les tractions exercées parallèlement à la force du poids du vitrage. Une colle satisfaisante doit résister de préférence à des contraintes à l'arrachement d'au moins 0,45 MPa. De préférence, l'adhésif peut présenter des propriétés de collage rapide, de l'ordre de quelques secondes. La prise d'une colle peut aussi être lente afin de vérifier les connexions électriques voire de les refaire.
Le coefficient de perméabilité à la vapeur d'eau des moyens d'assemblage peut être préférentiellement inférieur à 5 g/24h.m2, encore plus préférentiellement inférieur e 1 g/24h.m2.
Le choix des moyens d'assemblage peut dépendre :
- des performances d'étanchéité du moyen couvrant ou périphérique d'assemblage du capot au substrat, - et/ou de la présence éventuelle d'un matériau additionnel pour l'étanchéité entre l'entourage et le moyen couvrant ou périphérique et/ou d'un dessicant.
Les moyens d'assemblage peuvent être choisis isolants électriques présentant alors de préférence une conductivité électrique inférieure à 10"4 ohm"1, cm"1
Alternativement, afin notamment de faciliter la ou les connexions électriques par l'entourage, la pièce métallique ou la partie métallique peuvent être assemblées au moins en partie par des moyens d'assemblage conducteurs, sur la majorité ou sur l'ensemble du pourtour ou sur des bords externes principaux du capot ou du substrat, choisis parmi l'un au moins des moyens d'assemblage suivants : une soudure métallique, une brasure, un adhésif conducteur, notamment une colle type époxy chargée à l'argent.
Pour ce faire, le dispositif peut comprendre l'une au moins des caractéristiques décrites ci après (cumulées ou alternatives) (cumulées ou alternatives) pour la ou les connexions.
Pour au moins la première connexion électrique, et de préférence pour chacune des connexions électrique, il comprend l'un au moins des moyens suivants :
- un moyen de connexion électrique interne, de préférence mince, notamment choisi parmi l'un au moins des moyens de connexion électriques suivants associés à l'entourage:
- au moins un fil électroconducteur, par exemple métallique par exemple en cuivre, en or, en argent, en aluminium, en tungstène,
- au moins une bande électroconductrice éventuellement (auto)adhésive, notamment métallique de type clinquant, par exemple épais entre 50 μm et 100 μm environ, éventuellement s'étendant de préférence le long d'un bord principal interne du substrat ou du capot pour une meilleure répartition du courant,
- une matière de remplissage électroconductrice, notamment une mousse, une matière éventuellement collante déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre
- un émail électroconducteur, épais de 10 μm à 100 μm environ, éventuellement s'étendant de préférence le long d'un bord principal interne du substrat ou du capot pour une meilleure répartition du courant
- une colle électroconductrice, par exemple une colle époxy chargée à l'argent,
- au moins une soudure métallique éventuellement prolongeant une ou des soudures d'assemblage.
Un clinquant connu est une bande mince de cuivre d'épaisseur de 50 à 100 μm et de largeur comprise entre 1 et 100 mm, préférentiellement entre 3 et 5 mm. Les bandes de cuivre sont recouvertes d'un étamage par exemple à base d'étain ou d'alliage étain plomb pour limiter la corrosion et faciliter les contacts électriques par exemple par soudures métalliques
Pour simplifier la connexion électrique par l'entourage, le dispositif peut comprendre, pour au moins la première connexion électrique, un moyen de connexion interne débordant sur au moins un bord de la tranche dudit substrat ou dudit capot, et est choisi parmi l'un ou les moyens suivants : - une bande électroconductrice type clinquant,
- un émail électroconducteur,
- une colle électroconductrice,
- une couche mince électroconductrice (mono ou multicouche) éventuellement transparente, ces moyens étant de préférence associés avec des soudures métalliques d'assemblage par la tranche du capot ou du substrat, - et/ou une partie débordante de l'une des électrodes, notamment sous une soudure métallique d'assemblage de la tranche du capot ou du substrat. L'autre électrode rapportée sur le substrat peut à l'inverse être non débordante cantonnée à la face interne principale du substrat.
Selon une caractéristique, l'une des électrodes peut comporter deux parties débordantes sur deux bords, éventuellement opposés, de la tranche du substrat ou du capot, l'une des parties débordantes étant isolée électriquement de l'autre partie débordante (par tout moyen mécanique chimique ou traitement laser) et servant pour une connexion électrique de l'autre électrode.
L'entourage peut être au moins en deux pièces à base de métal servant pour une connexion électrique distincte, les pièces étant solidarisées et isolées électriquement par l'un au moins des moyens suivants :
- un matériau à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme le polysulfure ou le polyuréthane ou le silicone,
- un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle thermofusible comme un polyuréthane.
On choisit de préférence des moyens identiques aux moyens d'assemblage non conducteurs. L'entourage peut aussi être une seule pièce à base de métal et servant pour la première connexion et de préférence, la deuxième connexion électrique est réalisée par un trou traversant ménagé de préférence dans le capot choisi diélectrique, le trou étant rempli par une soudure métallique et/ou par une autre matière électroconductrice (mousse etc). Le trou peu être de dimension de l'ordre de 5 mm.
Par ailleurs, une pastille métallique couvrante peut être soudée autour du trou.
L'électrode dite inférieure est la plus proche du substrat (voire est une partie même d'un substrat conducteur), l'électrode dite supérieure est la plus éloignée du substrat.
Le capot peut être solidaire du substrat par un moyen dit périphérique entourant la couche ou par un moyen, dit couvrant, sur le système actif (par intercalaire de feuilletage type feuille thermoplastique, par résine coulée type époxy ...). Un moyen d'espacement ou de liaison périphérique peut éviter d'endommager le système électroluminescent (pollution, risque de court circuit...) peut être facile à mettre et/ou économique. Le moyen périphérique peut aussi permettre d'éviter que le capot ne touche le système, même si le capot est plan. Ce moyen périphérique peut être : - un adhésif, notamment une colle durcissable aux UV comme par exemple la colle commerciale AC-A1438 de Addision Clear Wave, ou encore la colle XNR4416L de Nagase, ou encore une colle durcissable aux infrarouge (IR), une colle mono ou bicomposant, sans solvant, par exemple une colle époxy, voire une colle acrylique,
- un espaceur en verre avec de la colle sur ses faces d'appui,
- ou encore une fritte de verre fondue.
De préférence, ce moyen périphérique peut être étanche à l'eau liquide encore plus préférentiellement à la vapeur comme tout particulièrement la fritte de verre.
Le choix du moyen périphérique peut dépendre :
- des performances d'étanchéité de l'entourage et des moyens d'assemblage, - de la présence éventuelle d'un dessicant ou d'autre matériau étanche entre l'entourage et le moyen périphérique,
- du mode de fabrication du dispositif (réalisé en continu ou en plusieurs étapes).
La position du moyen périphérique est naturellement fonction de l'étendue et de la disposition de la couche active sur le substrat et de la taille du capot. Le moyen périphérique peut être sur les bords principaux ou plus proche du centre du capot.
Le dispositif peut aussi former un vitrage feuilleté. Les vitrages feuilletés sont usuellement constitués de deux substrats rigides entre lesquels est disposée une feuille ou une superposition de feuilles de polymère du type thermoplastique. L'invention inclut aussi les vitrages feuilletés dits
« asymétriques » utilisant un substrat seul rigide protecteur du type verre associé à plusieurs feuilles protectrices de polymère.
L'invention inclut aussi les vitrages feuilletés ayant au moins une feuille intercalaire à base d'un polymère adhésif simple ou double face du type élastomère (c'est-à-dire ne nécessitant pas une opération de feuilletage au sens classique du terme, feuilletage imposant un chauffage généralement sous pression pour ramollir et rendre adhérente la feuille intercalaire thermoplastique). Dans cette configuration, le moyen pour solidariser capot et substrat peut être alors un intercalaire de feuilletage notamment une feuille de matière thermoplastique par exemple en polyuréthane (PU), en polyvinylbutyral (PVB), en éthylène vinylacétate (EVA), ou être en résine pluri ou mono-composants réticulable thermiquement (époxy, PU) ou aux ultraviolets (époxy, résine acrylique). Elle est de préférence (sensiblement) de même dimension que le capot et le substrat.
L'intercalaire de feuilletage peut permettre d'éviter un fléchissement du capot notamment pour des dispositifs de grande dimension par exemple de surface supérieure à 0,5m2. L'EVA offre en particulier de multiples avantages :
- il n'est pas ou peu chargé en eau en volume,
- il ne nécessite pas nécessairement une mise sous pression élevée pour sa mise en oeuvre;
Un intercalaire de feuilletage thermoplastique peut être préféré à une couverture en résine coulée car elle est à la fois plus facile à mettre en oeuvre, plus économique et est éventuellement plus étanche.
L'intercalaire comporte éventuellement un réseau de fils électroconducteurs incrustés sur sa surface, dite interne, en regard d'une électrode, et/ou une couche électroconductrice ou des bandes électroconductrices sur ladite surface interne.
Et dans cette dernière conception, de préférence, il peut comprendre l'un des moyens suivants de connexion électrique associé à l'une ou l'autre des électrodes:
- une bande électroconductrice notamment en U, de préférence de type clinquant, fixé à au moins un bord de l'intercalaire de feuilletage (par ramollissement du matériau thermoplastique de préférence) et en contact avec une paroi interne de l'entourage métallique (par soudure de préférence),
- une bande électroconductrice notamment en U, de préférence de type clinquant, avec une première extrémité associée à ladite électrode (par soudure de préférence) et avec une deuxième extrémité en contact avec un trou traversant rempli de matière métallique d'un capot diélectrique et entre ces extrémités une partie traversant ledit intercalaire qui est incisé. Si le moyen de liaison - périphérique ou couvrant - est suffisamment étanche à court terme cela permet de stocker et/ou de transporter le dispositif scellé. En effet, l'assemblage de l'entourage n'est pas forcément réalisé dans le lieu de réalisation du système ou encore cet assemblage peut être différé, pour une souplesse de fabrication. Si le dispositif complet est réalisé en continu, il n'est pas nécessaire de prévoir un moyen de liaison (particulièrement) étanche notamment à la vapeur d'eau et/ou un dessicant si l'entourage une fois assemblé procure un seuil de protection suffisant. Dans ce cas, le moyen de liaison de type périphérique a le rôle d'espaceur entre le substrat et le capot. Le dispositif selon l'invention peut comprendre un dessicant disposé préférentiellement sur le substrat, en bordure extérieure du moyen périphérique voire couvrant et/ou être mélangé à ce moyen.
Ainsi disposé, le dessicant entourant le joint est en faible quantité. Il est sur le chemin de conduction de l'eau et le plus proche possible du moyen de liaison périphérique ou couvrant en retrait. Ce dessicant peut être opaque, ce qui est moins coûteux qu'un dessicant transparent, même dans une configuration où le système émetteur émet des deux côtés.
Le dessicant peut être un ruban notamment adhésif ou bien une poudre, telle que l'oxyde de calcium ou autre oxydes de métaux alcalins ou alcalinoterreux. Cette poudre est préférentiellement rendue compacte par pression de l'entourage et éventuellement d'une matière de remplissage en bordure. Ce compactage permet de renforcer encore ses propriétés de dessèchement.
Si le capot est plan et de taille inférieure à celle du substrat, on peut choisir un capot épais par exemple 3 mm pour placer le dessicant.
Si le capot est plan et de taille sensiblement égale à celle du substrat, on peut choisir un capot épais avec une zone périphérique amincie, par exemple une bordure en biseau, afin de placer le dessicant.
En outre, le dispositif peut comprendre un matériau de remplissage formant un cordon ou un joint entre l'entourage et le moyen couvrant ou périphérique.
Le joint en matériau de remplissage peut avoir l'une des caractéristiques suivantes :
- être adhésif (notamment une colle sans solvant), - être étanche vis-à-vis de l'eau sous forme vapeur, - être non conducteur.
Le joint étanche vis-à-vis de l'eau sous forme vapeur peut être notamment à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des trois familles de polymère précité tout particulièrement pour les moyens de solidarisation.
De préférence ce matériau de remplissage peut présenter une conductivité électrique inférieure à au moins 10"4OhIn"1. cm ~ι, notamment inférieure à 10" 5ohm"l.cm ~\ et même inférieure à 10"7ohm"1.cm"1 ou 10"9 ohm^cm"1 (comme éventuellement les moyens d'assemblage si nécessaire). En choisissant un joint essentiellement isolant sur le plan électrique, on s'assure de l'absence de risque de court-circuit d'une couche électroconductrice à l'autre par le joint. On peut choisir par exemple les joints décrits dans le brevet EP0836932. Il s'agit de joints en une matrice polymère à base de polymère(s) thermoplastique(s) ou thermodurcissable(s), de préférence à base d'élastomère(s) (A), notamment du type élastomères hydrocarbonés essentiellement saturés, de préférence choisi(s) parmi les caoutchoucs à base de mono-oléfines telles que l'isobutylène ou l'éthylène- propylène, ou des polyoléfines catalysées par des catalyseurs métallocènes, ou à base d'éthylène vinylacétate EVA, ou à base d'éthylène vinylbutyrate EVB, ou à base de silicone(s) ou de polyuréthane(s).
Ce type de joint peut être réticulé partiellement ou totalement, notamment à l'aide d'agents réticulants du type isocyanate ou époxyde. Il s'agit de préférence d'un polymère à base d'élastomère(s). Ce dernier type de polymère est en effet intéressant en ce sens qu'il présente des températures de transmission vitreuse nettement inférieures à la température ordinaire d'utilisation, que ses caractéristiques autorisent son incorporation dans le vitrage actif par des techniques automatisées bien maîtrisées comme la technique d'extrusion et qu'il présente une bonne adhérence à des substrats notamment en verre. Les élastomères préférés sont par exemple choisis parmi les polymères hydrocarbonés essentiellement saturés (polymères hydrocarbonés, silicones), de préférence choisis parmi les polymères à base de mono-oléfines telles que l'isobutylène ou l'éthylène-propylène ou les polyoléfines catalysées par des catalyseurs métallocènes, notamment du type polyéthylène. Les polyoléfines peuvent aussi être utilisées, du type polyéthylène, copolymère éthylène-propylène, copolymère éthylène-propylène-butène, polyméthyl pentène, propylène, isobutylène-isoprène, éthylène-vinylacétate, EVA, éthylène vinylbutyrate EVB. On peut aussi avoir recours à des polymères de la famille des polyuréthanes, ou, comme mentionné plus haut, de la famille des silicones, plus particulièrement présentant le motif : avec R iet R2 pouvant être notamment des halogènes du type chlore, des radicaux hydrocarbones de type saturé comme un groupement méthyl ou éthyl, ou de type aromatique comme un phénol, ou enfin un hydrogène. II est avantageux de constituer la matrice polymère non pas avec un seul polymère du type élastomère, mais avec une pluralité d'entre eux, et notamment au moins trois, présentant des masses molaires différentes. On les choisit de préférence dans une gamme de masses molaires d'au moins 2.10 4, par exemple comprise entre 3.104et 2.106. La matrice polymère du joint peut aussi contenir un agent collant, une charge, notamment choisie non ou peu conductrice électriquement, de préférence minérale et sous forme de poudre. La présence de charge dans la matrice peut contribuer à lui conférer la tenue mécanique voulue. Ces charges peuvent être du type oxyde métallique tel que l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de magnésium, du type sable comme du sable de silice, du quartz, de la farine de diatomées, de la silice thermique dite aussi de pyrogénation, ou encore de la silice non pyrogénée. Il peut aussi s'agir de silicates tels que le talc, le mica, le kaolin, de microsphères ou billes de verre, ou encore d'autres poudres minérales comme le carbonate de calcium. On peut par ailleurs prévoir de réticuler la matrice polymère du joint, par exemple avec un agent de réticulation du type isocyanate et/ou époxyde.
Ces joints précités peuvent aussi servir comme moyen d'assemblage isolant électrique de préférence en combinaison avec les couches débordantes, et/ou comme moyen de solidarisation de deux pièces en métal à isoler électriquement.
Le substrat et le capot protecteur peuvent être de toute nature (minéral notamment en verre ou organique, notamment en plastique) du moment qu'ils sont suffisamment étanches aux poussières, aux liquides aux gaz. Préférentiellement, le capot protecteur peut être plan, d'épaisseur constante, éventuellement avec une tranche biseautée ou des bords principaux en regard du substrat rainures et/ou percés notamment pour créer un espace pour la connectique, ou pour ajouter un joint et/ou un dessicant.
Le substrat et le capot protecteur peuvent être préférentiellement rigides ou semi rigides. On comprend par «rigide ou semi-rigide » un élément qui peut être notamment à base de verre ou de polymère(s) du type polyéthylène téréphtalate PET, polyméthylméthacrylate PMMA ou polycarbonate PC.
Le substrat et le capot protecteur peuvent en particulier être des feuilles de verres par exemple silico-sodo-calcique, planes, bombées et/ou trempées, éventuellement associées à des feuilles polymères (PET etc). Le capot protecteur peut être de taille inférieure supérieure ou égale au substrat.
Le capot et le substrat peuvent être transparent, semi opaque, opaque en fonction des configurations d'émission. Le substrat peut aussi être de préférence une feuille de verre.
La distance entre le substrat et le capot peut être de préférence la plus basse possible. Elle correspond généralement grosso modo à la hauteur du moyen de liaison soit typiquement quelques microns pour un adhésif de type colle, quelques centaines de microns pour une fritte de verre, quelques dixième de mm pour un feuilletage thermoplastique.
Le système électroluminescent peut être quant à lui ultra mince, par exemple ne dépassant pas quelques microns voire 500 nm environ.
Par ailleurs, la distance entre le moyen périphérique ou couvrant et la tranche du capot et/ou la distance entre la tranche du capot et la tranche d'un substrat choisi de taille inférieure peut être au moins 1 mm pour faciliter les connexions électriques et/ou pour placer un dessicant et/ou un cordon étanche supplémentaire.
Le capot et l'entourage peuvent présenter dans une zone d'assemblage des rugosités ou des texturations complémentaires pour freiner la pénétration de l'eau. Il s'agit de préférence des bords principaux du capot ou du substrat.
Tout particulièrement dans le cas d'un assemblage par la tranche, le substrat peut présenter une tranche lisse pour un meilleur assemblage.
Le système électroluminescent peut être de différentes conceptions :
- soit le système porté par le substrat et de préférence la couche électroluminescente est mince, organique ou inorganique, - soit l'une des électrodes, dite inférieure, est associée au substrat, notamment déposée sur le substrat, l'autre des électrodes, dite supérieure est en partie au moins associée au capot, notamment déposée sur le capot, de préférence la couche électroluminescente est inorganique et épaisse. Les méthodes de connexions précités conviennent quelles que soient les configurations d'électrodes.
Dans une première configuration, l'électrode inférieure est une couche électroconductrice, plus large que la couche active et s'étendant par exemple sur un bord du substrat. L'électrode supérieure est une couche électroconductrice se prolongeant sur le substrat, et s'étendant par exemple sur le bord opposé. Les connexions interviennent sur la face interne du substrat et/ou sur sa tranche (électrode débordante...)
Dans une deuxième configuration, l'électrode supérieure n'est pas rapportée sur le substrat, elle est connectée électriquement : - par le coté, au dessus du substrat (par exemple par un fil interne et/ou par une colle, un clinquant...),
- et/ou par le haut par exemple par le capot percé ou par un moyen d'assemblage électroconducteur et/ou par un réseau de fil électroconducteur incrusté en surface d'un intercalaire de feuilletage formant ledit moyen couvrant.
Le dispositif n'est forcément symétrique. On peut ainsi prévoir des ou des méthodes de connexion électrique distinctes pour les deux électrodes ou encore des méthodes d'assemblage dissymétriques.
Les électrodes peuvent être des couches électroconductrices avantageusement choisies parmi les oxydes métalliques notamment les matériaux suivants:
- oxyde d'étain dopé, notamment en fluor SnO2: F ou à l'antimoine SnO2: Sb (les précurseurs utilisables en cas de dépôt par CVD peuvent être des organo-métalliques ou halogénures d'étain associés avec un précurseur de fluor du type acide fluorhydrique ou acide trifluoracétique),
- l'oxyde de zinc dopé, notamment à l'aluminium ZnO:AI (les précurseurs utilisables, en cas de dépôt par CVD, peuvent être des organo-métalliques ou halogénures de zinc et d'aluminium) ou au gallium ZnO:Ga, - ou encore l'oxyde d'indium dopé, notamment à l'étain l'ITO (les précurseurs utilisables en cas de dépôt par CVD peuvent être des organo-métalliques ou halogénures d'étain et d'indium), ou l'oxyde d'indium dopé au zinc (IZO). On peut utiliser plus généralement tout type de couches électroconductrices transparentes, par exemple des couches dites TCO' (pour Transparent Conductive Oxyde en anglais), par exemple d'épaisseur entre 20 et 1000 nm.
On peut aussi utiliser des couches minces métalliques dites TCC (pour Transparent conductive coating en anglais ) par exemple en Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt In, Mo, Au et typiquement d'épaisseur entre 2 et 50 nm. Les électrodes ne sont pas forcément continues.
Tous les matériaux d'électrodes précités peuvent servir pour les couches électroconductrices débordantes. Les électrodes peuvent être déposées sur un substrat souple du type
PET (polyéthylène téréphtalate) que l'on dispose par exemple entre deux feuilles en polymère thermoplastique du type PVB (polyvinylbutyral) venant assembler les deux éléments protecteurs rigides du type verre.
La couche électroluminescente peut être inorganique ou organique ou hybride organique/minérale, notamment mince.
Avec une couche électroluminescente inorganique mince on parle de TFEL (Thin film Electroluminescent en anglais). Ce système comprend en général une couche dite phosphore entre deux couches diélectriques.
Les couches diélectriques comprendre d'une manière non exhaustive les matériaux suivants : Si3N4, SiO2, AI2O3, AIN, BaTiO3, SrTiO3, HfO, TiO2.
La couche phosphore (électroluminescente inorganique mince ou épais) peut être composée par exemple par les matériaux suivants : ZnS : Mn, ZnS :TbOF, ZnS :Tb, SrS : Cu,Ag, SrS :Ce.
Des exemples d'empilements électroluminescents inorganiques sont par exemple décrits dans le document US6358632.
Avec une couche électroluminescente organique on parle généralement d'OLED. Plus précisément, les OLED sont généralement dissociés en deux grandes familles suivant le matériau organique utilisé.
Si les couches électroluminescentes organiques sont des polymères on parles de PLED (Polymer Light Emitting Diodes en anglais). Si les couches électroluminescentes sont des petites molécules on parle de SM-OLED (Small Mollecule Organic Light Emitting Diodes en anglais).
Un exemple de PLED consiste en un empilement suivant :
- une couche de poly(2,4-ethilene dioxythiophene) dopé au poly(styren sulphonate) (PEDOT : PSS) de 50nm,
- une couche de phenyl poly (p-phenylenevynilene) Ph-PPV de 50 nm.
L'électrode supérieure peut être une couche de Ca. D'une manière générale la structure d'une SM-OLED consiste en un empilement de couche d'injection de trous, couche de transport de trous, couche émissive, couche de transport d'électron
Un exemple de couche d'injection de trous est le phthalocyanine de cuivre (CuPC), la couche de transport de trous peut être pare exemple le N, N'- Bis(naphthalen-l-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine (alpha-NPB), La couche émissive peut être par exemple par une couche de 4,4',4H- tri(N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA) dopé au fac tris(2-phenylpyridine) iridium [Ir(ppy)3].
La couche de transport d'électron peut être composé de tris-(8- hydroxyquinoline) aluminum (AIq3) ou le bathophenanthroline (BPhen), L'électrode supérieure peut être une couche de Mg/AI ou LiF/AI.
Des exemples d'empilements électroluminescents organiques sont par exemple décrits dans le document US6645645.
Dans une mode de réalisation particulier, la couche électroluminescente est inorganique et la première électrode est à base d'oxyde minéral dopé et/ou non dopé déposé(s) à haute température de préférence par pyrolyse notamment en phase gazeuse sur la couche électroluminescente et la deuxième électrode est métallique, par exemple à base d'argent ou d'aluminium.
Le dispositif peut par ailleurs intégrer toute(s) fonctionnalisation(s) connue(s) dans le domaine du vitrage. Parmi les fonctionnalisations on peut citer : couche hydrophobe/oléophobe, hydrophile/oléophile, photocatalytique antisalissure, empilement réfléchissant le rayonnement thermique (contrôle solaire) ou infra rouge (bas-émissif), antireflet, couche réfléchissante pour effet miroir. Sans être indispensable, on peut toutefois envisager, entre la couche électroluminescente et le capot, une couche protectrice telle qu'une couche mince inorganique par exemple notamment décrite dans le document US2005248270, par exemple des couches minces de verre, de Si3N4 de AI2O3 ou encore de SiO2. Le dispositif peut former (choix alternatif ou cumulatif) un système d'éclairage, décoratif, architectural, un système de signalisation, d'affichage - par exemple du type dessin, logo, signalisation alphanumérique disposés aussi bien en extérieur qu'en intérieur -.
Le dispositif peut être destiné au bâtiment monté éventuellement en double vitrage, formant une façade notamment éclairante, une (porte) fenêtre notamment éclairante.
Le dispositif peut être destiné à un véhicule de transport, tel qu'une lunette arrière, une vitre latérale ou un toit éclairant d'automobile, un rétroviseur, une partie de pare - brise, un pare - brise ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien, notamment un hublot ou un cockpit.
Le dispositif peut être destiné au mobilier urbain tel qu'une paroi d'abribus, être un présentoir, un étalage de bijouterie, une vitrine, une serre.
Le dispositif peut être destiné à l'ameublement intérieur, notamment être un élément d'étagère, un miroir, une façade éclairante de meuble, une paroi d'aquarium, être un pavé, notamment éclairant, pour revêtements muraux ou sol ou plafond.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs et des figures suivantes 1 à 12 qui représentent schématiquement des vues partielles de dispositifs électroluminescents encapsulés dans différents modes de réalisation de l'invention.
Par souci de clarté, les éléments sur les figures ne sont pas représentés à l'échelle.
Les figures la à Id représentent des vues schématiques partielles en coupe latérale et de dessous d'un dispositif électroluminescent encapsulé 100 dans un premier mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif électroluminescent encapsulé 100 comporte d'abord un système 1 émetteur de lumière (c'est à dire des rayonnement(s) UV et/ou visible), comprenant : - une électrode inférieure 11 sous forme d'une couche électroconductrice transparente ou réfléchissante, laquelle est déposée sur une première région (à gauche sur la figure 1) d'un substrat plan, protecteur 2, et de préférence diélectrique, rigide, et transparent (si le système émet par le substrat), telle qu'une feuille de verre 2, - une couche électroluminescente 12, pouvant être continue ou discontinue par exemple sous forme de carrés ou autres motifs géométriques régulièrement répartis ou encore formant de la signalétique,
- une électrode supérieure 13 sous forme d'une couche électroconductrice transparente ou réfléchissante débordant sur une deuxième région du substrat 2 (à droite sur la figure 1),
- éventuellement une couche inorganique (non montrée) par exemple Si3N4, SiO2, laissant à découvert le ou les bords de l'électrode supérieure 13 pour les connexions électriques. Le dispositif électroluminescent peut être organique par exemple de type OLED. La face interne 21 est revêtue dans cet ordre:
- d'une première électrode transparente 11 (monocouche ou multicouche) tel qu'une couche TCO,
- du système électroluminescent organique 12 (OLED) typiquement formé :
- d'une couche en alpha-NPD,
- d'une couche en TCTA + Ir(ppy)3 ,
- d'une couche en BPhen,
- d'une couche en LiF, - d'une deuxième électrode réfléchissante 13, notamment métallique, de préférence sous forme d'une couche électroconductrice notamment à base d'argent ou d'aluminium. Le dispositif électroluminescent (pour tous les modes de réalisations) peut être inorganique mince. La face interne 21 est revêtue dans cet ordre: - d'une électrode comportant une couche électroconductrice transparente (monocouche ou multicouche),
- d'un système électroluminescent inorganique, (TFEL) typiquement formé :
- d'une couche de Si3N4, - d'une couche de ZnS : Mn, - d'une couche de Si3N4
- d'une électrode réfléchissante sous forme d'une couche électroconductrice notamment métallique, de préférence à base d'argent ou d'aluminium. Le dispositif électroluminescent peut être inorganique et épais et comprendre :
- une couche électroconductrice TCC ou TCO,
- une couche épaisse de ZnS : Mn déposée par sérigraphie,
- une couche de BaTiO3 - une couche électroconductrice réfléchissante surmontée éventuellement d'une couche TCC ou TCO.
La feuille de verre 2 est épaisse de 3 à 10 mm environ, éventuellement extraclair, de surface pouvant être de l'ordre de m2, et avec des bords principaux externes 22 et internes 23. Sa tranche 21 est préférentiellement lisse. La feuille 2 est éventuellement trempée thermiquement ou chimiquement et bombée.
Le dispositif 100 comprend en outre un capot protecteur 3 de la couche électroluminescente 12, capot étanche aux poussières, à l'air, à l'eau liquide, gazeuse. Ce capot 3 est de préférence une feuille de verre qui comporte une tranche 31 d'épaisseur comprise entre 0,5 mm et 10 mm, notamment de l'ordre du mm et des bords principaux externes 32 et internes 33. La feuille 3 est éventuellement trempée thermiquement ou chimiquement et bombée.
Dans une application de dalle éclairante ou de carrelage éclairant on peut ajuster l'épaisseur du capot 2 pour mettre le dispositif 100 au même niveau que des dalles ou des carrelages (au sol ou mural) environnants.
Le capot protecteur 3 est par exemple de même forme que le substrat 2 par exemple rectangulaire. Dans ce mode il est de taille inférieure au substrat 2. Le capot protecteur 3 est scellé au substrat par un moyen de liaison périphérique, entourant au plus près la couche active 12 et garantissant de préférence une étanchéité à l'air, aux poussières, et à l'eau.
On choisit par exemple une colle époxy 41 durcissable aux UV voire aux IR si la couche 12 supporte la chaleur. Cette colle 41 de 10 μm environ d'épaisseur éloigne le système du capot et est déposée sur une largeur par exemple de 1 à 5 mm. Cette colle 41 est déposée par exemple directement sur les électrodes 11, 13 ou encore sur la couche inorganique protectrice optionnelle.
En variante de liaison, on peut choisir un espaceur en verre avec de la colle sur les faces d'appui ou un intercalaire de feuilletage sous forme d'une feuille thermoplastique notamment de type PU, PVB ou EVA.
Le dispositif 100 est en outre pourvu d'un entourage 50 sur le pourtour du dispositif 100, procurant une étanchéité renforcée à l'air, aux poussières, à l'eau liquide, gazeuse ainsi qu'une meilleure tenue mécanique. Cet entourage 50 est de préférence rigide, tout particulièrement métallique par exemple en inox ou en aluminium.
Cet entourage 50 est par exemple épais notamment d'épaisseur de 1 mm environ pour faciliter sa fixation et renforcer le dispositif.
Cet entourage peut aussi être mince d'épaisseur de 0,1 mm environ. Cet entourage 50 est par exemple en une pluralité de pièces, par exemple deux pièces 5a, 5b formant chacune un L, en coupe latérale. Chaque pièce 5a, 5b comprend :
- une portion latérale 51, 53 plaquée contre un bord ou des bords de la tranche 21 du substrat 2, - une portion couvrante 52, 54, plane, à 90° de la portion latérale 51,
53 et assemblée au substrat 3 par un ou des bords principaux externes 32 du capot 3.
Pour souci de clarté, les deux pièces 5a et 5b ne sont pas représentées en totalité en figure la. Comme montré en figure Ib, ces portions latérales 51, 53 peuvent forment deux « U » ou encore en variante non montrée deux « L ».
Les portions latérales 51, 53 peuvent être plaquées sur le pourtour par pliage. Les portions couvrantes 52, 54, peuvent être rabattues sur le capot 3 par pliage. Les assemblages respectifs des portions latérales 51, 53 au substrat 2, et des portions couvrantes 52, 54 au capot 3 sont effectués par un moyen d'assemblage de préférence étanche aux poussières, à l'air, à l'eau, par exemple une colle époxy durcissable à l'IR 61, 62, un matériau polymère étanche à l'eau liquide et vapeur comme un polymère thermofusible polyuréthane, ou un polymère thermofusible choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement associé à un matériau polymère étanche à l'eau tel qu'un polysulfure, un polyuréthane ou un silicone.
Pour retarder la pénétration de l'eau, les surfaces internes des portions couvrantes 52, 54 et les bords principaux externes 32 du capot 3 peuvent avoir des texturations complémentaires dans les zones d'assemblage.
Les portions latérales 51, 53 (respectivement les portions couvrantes 52, 54) ont leurs extrémités libres qui sont aboutées par exemple au milieu de deux bords opposés du substrat (respectivement du capot). En variante montrée en figure Ic, les portions latérales 51, 53 (et les couvrantes) sont des feuilles qui se chevauchent.
En variante montrée en figure Id., ces portions latérales 51, 53 ( et les couvrantes) s'emboîtent.
La solidarisation des deux pièces 5a, 5b entre elles est effectuée par un moyen de solidarisation 610 choisi isolant électrique qui peut être identique aux moyen d'assemblage 61, 62 précités.
L'entourage peut être protégé de la corrosion par exemple un plastique type polysulfure 620 ou polyimide. Ce dernier protège en outre le joint 610 de l'eau liquide. La distance entre le bord interne 23 et la paroi interne de chaque partie couvrant 52,54 est d'au moins quelques mm et la distance 11 entre les tranches 21 et 31 et est d'au moins quelques mm pour renforcer l'étanchéité en plaçant des matériaux prévus à cet effet et/ou pour faciliter les connexions.
Ainsi, dans l'espace interne délimité par le substrat 2, le capot 3, l'entourage 50 et le joint périphérique 41 on place de préférence:
- au plus près du moyen de liaison 41 un dessicant sous forme d'une poudre 71 entourant ce joint, ou encore sous forme d'une pastille éventuellement auto adhésive,
- et un joint 81 étanche à l'eau vapeur entourant le dessicant 71, et protégé par l'entourage 5, isolant électrique par exemple un polyisobutylène gris commercialisé par la société Teroson sous le nom de " Terostat - 969G ".
Dans l'exemple précité, le joint est thermofusible (c'est un « hot- melt » selon le terme anglais). Il est mou à température ambiante ou on peut le fondre, puis l'injecter sous pression. On peut aussi le poser à la périphérie du verre. L'opération de mise en place de l'entourage 50 le calibrant à la section voulue sous l'effet de la pression.
Alternativement, on remplace le joint 81 par un cordon de colle sans dégazage. Pour l'alimentation électrique des premier et deuxième fils électriques
91, 92 - ou des clinquants - sont reliés aux parois externes de l'entourage 50 (traversant le revêtement éventuel 620 contre la corrosion). Chacune des pièces 5a, 5b de l'entourage est reliée respectivement à l'électrode inférieure 11 et supérieure 13 par l'intermédiaire de moyens de connexions internes. Il s'agit de fils électriques fixés par soudure métallique ou collage conducteur sur les parois internes et fixés par soudure métallique ou collage conducteur directement sur les électrodes ou sur des bandes conductrices 110, 130 et réparties le long de(s) bord(s) principaux internes 23 du substrat pour assurer une répartition optimale du courant. Ces bandes conductrices formant bus bars 110, 130 peuvent être de préférence en émail à l'argent par exemple déposées par sérigraphie, alors épais de 10 μm à 100 μm environ, ou encore sont en matière déposées par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre.
L'agencement des électrodes 11, 13 sur le substrat 2 peut être distinct. Par exemple l'électrode supérieure 13 peut être présente au niveau des quatre coins des bords internes 23 et l'électrode inférieure 11 longe ces bords internes 23 entre ces coins. On choisit donc les positions et système de connexions internes en conséquence.
Le dispositif 100 peut présenter d'autres modifications décrites ci- après.
Les positions du dessicant 71, et du joint 81 peuvent être modifiées. Par exemple, le capot 2 est de taille sensiblement égale à celle du substrat, est épais, notamment entre 4 et 6 mm et présente une tranche biseautée sur tous ses bords. Ce biseau permet de créer l'espace suffisant pour placer en bordure le dessicant 71 et/ou le matériau de remplissage 81. On peut aussi ménager des rainures larges de quelques mm dans les bords principaux internes 32. Les zones d'assemblage des portions couvrantes avec les bords principaux externes 33 peuvent être agrandies améliorant encore l'étanchéité et la solidité du dispositif 100. Le joint de liaison peut être une fritte de verre qui est suffisamment étanche pour de ne pas utiliser de dessicant 71, ni de le matériau de remplissage 81 et pour remplacer la colle époxy 61, 62 par de la colle ordinaire par exemple une colle acrylique ou un adhésif double face.
Les figures 2a et 2b représentent des vues schématiques partielles en coupe latérale et en vue de dessous d'un dispositif électroluminescent 200 encapsulé dans un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 200 diffère du premier dispositif 100 par les caractéristiques présentées ci-après relatives à la connexion électrique.
Une partie de la colle pour l'assemblage avec le substrat 2 est choisie conductrice 61', par exemple à base de résine époxy chargée à l'argent et réticulable au IR. Le dispositif 200 ne comporte alors pas nécessairement de bus bars ni de fils électriques internes.
Pour éviter les courts circuits, on utilise pour l'assemblage comme pour la solidarisations des pièces métalliques 5a, 5b de l'entourage 50 des moyens isolant électriquement 610a à 61Od, par exemple un ou les matériaux polymériques étanches à l'eau liquide et vapeur déjà cités. Comme montré en figure 2b, la solidarisation peut se faire au niveau des angles.
La colle conductrice 61' peut aussi être prévue uniquement dans des zones restreintes. Dans cette configuration on préférera alors rajouter des bus bars sur les électrodes pour une meilleure répartition du courant.
La colle conductrice 61' peut couvrir les parois internes (on supprime alors la colle 62)
La colle conductrice 61' (et la colle 62) peut en outre être remplacée partiellement ou totalement par des soudures métalliques ou des brasures. Le deuxième dispositif 200 peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques déjà décrites pour le premier mode notamment dans ses variantes (liaison par fritte de verre, feuilletage, absence de dessicant, capot biseauté, entourage de section droite...).
La figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent 300 encapsulé dans un troisième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 300 diffère du deuxième dispositif 200 par les caractéristiques présentées ci-après.
Le joint de liaison est une fritte de verre fondue 42 d'épaisseur de l'ordre de la centaine de 100 μm. La fritte 42 est suffisamment étanche pour ne pas utiliser de dessicant ni de joint en bordure et pour remplacer les moyens d'assemblage et de solidarisation pour une colle ordinaire par exemple une colle acrylique ou un adhésif double face.
Le substrat 2 et le capot 3 ont la même dimension. Le capot 3, comme le substrat 2, peut être mince par exemple de 0,3 mm d'épaisseur.
L'entourage 50 comprend deux portions couvrantes supplémentaires 55, 55' associées aux bords principaux externes 22 du substrat 2.
L'entourage 50 est assemblé à la fois par les bords principaux externes et les tranches 21, 31. Les portions latérales 51, 53 sont assemblées par de la colle diélectrique 62 au capot 3. Les portions latérales 51, 53 sont assemblés au substrat 2 à la fois par la colle conductrice 61' et par des moyens isolants électriquement 61 tels que colle epoxy ou les polymères précités étanches- ou uniquement par de la colle conductrice. Les zones d'assemblage des portions couvrantes 52, 54, 55, 55' sont larges. La colle conductrice 61' peut couvrir les parois internes (on supprime alors la colle 62)
La colle conductrice 61' peut en outre être remplacée partiellement ou totalement par des soudure métalliques.
Le troisième dispositif 300 peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques déjà décrites pour les autres modes de réalisations (liaison par feuilletage par cadre en verre, ou par colle époxy, capot biseauté, etc.).
Pour fabriquer le dispositif 300, on peut disposer une partie de la colle conductrice 61' sur la surface des électrodes 11, 13 avant le scellement.
La figure 4 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent 400 encapsulé dans un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 400 diffère du troisième dispositif 300 par les caractéristiques présentés ci-après essentiellement liées à l'entourage.
Chaque pièce 5a, 5b de l'entourage 50' comprend : - une partie en matière plastique 51", 53" éventuellement renforcée notamment par des fibres.
- un film interne de protection 51', 53' métallique du type feuillard en aluminium ou en inox pour une meilleure étanchéité à l'eau vapeur, dépassant d'au moins un bord ou des bords de la partie plastique pour les connexions électriques par l'extérieur. Lors de la fabrication, chaque film métallique 51', 53' est suffisamment large pour être rabattu sur les bords principaux externes du substrat et du capot.
La colle conductrice 61' est en contact avec les portions 56, 56' pour des connections électrique par les feuillards. La colle conductrice 61' peut en outre être remplacée partiellement ou totalement par des soudures métalliques.
Par ailleurs, si le joint de liaison est un colle époxy 41, on préfère choisir un capot épais avec un biseau 33' pour placer un autre dessicant 71 et un autre joint 81.
Le quatrième dispositif 400 peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques déjà décrites pour les autres modes de réalisation (capot non biseauté de dimension inférieure, fritte de verre et absence de dessicant et de joint de bordure, liaison par feuilletage ...). La figure 5 représente une vue schématique en coupe latérale d'un dispositif électroluminescent 500 encapsulé dans un cinquième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 500 diffère du deuxième dispositif 200 par les caractéristiques présentés ci après essentiellement lié à l'entourage et à la disposition du joint 81 et du dessicant 72.
Le substrat 2 et le capot 3 ont la même dimension. L'entourage 50 est assemblé par les tranches du substrat 2 et du capot 3 d'épaisseur par exemple de l'ordre de 5 mm.
L'entourage 50 est par exemple en quatre pièces (deux pièces sont montrées) aboutées. La section latérale de chaque pièce 5a, 5b est en trois portions formant un U. Les portion latérales 57, 57' sont parallèles aux tranches. Entre les portions perpendiculaires 58a à 58'b, espacées entre elles de 2 mm, on vient placer le dessicant 72 par exemple auto adhésif, et le joint 81. Le cinquième dispositif peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques déjà décrites pour les modes de réalisation précédents (liaison par feuilletage, par fritte de verre ou par cadre en verre, utilisations de moyens de connexion internes...).
Les figures 6a à 6c représentent des vues schématiques partielles en coupe d'un dispositif électroluminescent encapsulé 600 dans un sixième mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif 600 diffère du premier dispositif 100 par les caractéristiques présentées ci-après.
Les parois internes des portions latérales et couvrantes 51 à 54 sont soudées à la tranche 31 du capot et aux bords internes 23 du substrat. Les soudures métalliques 63, 63' forment en outre les connexions électriques internes entre l'entourage métallique 50 et les deux électrodes 11, 13. On prévoit préférentiellement une procédure d'étamage ultrason sur le substrat et/ou le capot pour assurer une mouillabilité entre le verre et le matériau de soudure. Le dispositif 600 ne comprend pas nécessairement de bus bar.
Les parois internes des portions latérales et couvrantes 51 à 54 sont en outre également soudées aux bords externes 33 et à la tranche 21 ou en variante collées.
L'entourage 50 permet de mettre en forme les soudures métalliques 63, 63' et de protéger les électrodes 11, 13 d'une éventuelle oxydation.
Pour éviter les courts circuits, les soudures métalliques et les pièces métalliques sont séparées par des espaceurs en verre 59 (comme montré en figures 6b et 6c) collés aux pièces 5a, 5b de préférence par un polymère thermofusible non conducteur 610' par exemple un polyisobutylène gris commercialisé par la société Teroson sous le nom de " Terostat - 969G "..
En variante, chaque pièce ne comporte qu'une partie latérale, de section rectangulaire.
Ce dispositif 600 ne comprend ni dessicant ni joint additionnel et le joint de liaison 41 peut être une simple colle acrylate si le dispositif 600 est réalisé en continu.
Le sixième dispositif 600 peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques décrites pour les autres modes de réalisation (liaison par feuilletage par fritte de verre, capot de même dimension biseauté, utilisations de moyens de connexion internes supplémentaires...). La figure 7a représente une vue schématique en coupe partielle d'un dispositif électroluminescent 700 encapsulé dans un septième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 700 diffère du sixième dispositif 600 par les caractéristiques présentés ci après. Le capot et le substrat sont de même dimension. L'entourage 50, de section droite, est assemblé par deux soudures métalliques 63, 63' isolées les unes des autres par des moyens de solidarisation tels que les polymères déjà décrits.
Le joint de liaison 42 est une fritte de verre pour une meilleure tenue à la chaleur.
Le septième dispositif 700 peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques déjà décrites pour les autres modes de réalisation.
En variante, les soudures 63, 63' peuvent être uniquement présentes dans une pluralité de zones restreintes en complément de joints d'étanchéité. Dans cette configuration on préférera alors rajouter des λbus bars' type émail à l'argent ou des clinquants sur les électrodes 11, 13 pour une meilleure répartition du courant.
Les figures 7b à 7d représentent des vues partielles et schématiques en coupe de dispositifs électroluminescent encapsulés 710 à 730 dans des variantes du septième mode de réalisation de l'invention.
La première variante diffère du septième dispositif 700 par les caractéristiques présentés ci après.
Toute d'abord, le dispositif 710 comporte des électrodes débordantes 11', 13' sur la tranche 21 du substrat. Ces agencements, par exemple obtenus directement par la méthode de dépôt des électrodes, facilitent les liaisons électrique avec les soudures métalliques 63, 63'.
Ensuite, le dispositif 710 est feuilleté à l'aide d'un intercalaire de feuilletage 43, par exemple d'épaisseur de l'ordre de 0,4 mm, par exemple en EVA. Enfin, chaque pièce métallique 5a, 5b de l'entourage 50 présentent une section latérale en L.
La deuxième variante 720 diffère des deux précédents dispositifs 700 et 710 par les caractéristiques présentées ci-après.
L'électrode supérieure 13 n'est pas prolongée sur le substrat. On applique sur l'électrode supérieure 13 (éventuellement surmontée d'une ou plusieurs autres couches conductrices) un réseau de fils conducteurs 93
(parallèle, en grille...) incrustés à la surface d'une feuille 43 de polymère thermoplastique faisant office intercalaire de feuilletage. D'autres éléments conducteurs sont éventuellement d'associer l'électrode par exemple à une couche plus conductrice qu'elle, et/ou à une pluralité de bandes ou de fils conducteurs. On se reportera pour plus de détails au brevet WO-00/57243 pour la mise en œuvre de telles électrodes multi-composantes.
L'extrémité 94 du réseau de fils 93 permet de relier l'électrode supérieure 13 à la soudure métallique 63' via une zone conductrice de préférence une bande type bus bar 130 par exemple en émail conducteur ou encore en matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre ou encore un clinquant avec une extrémité préassemblée sur l'intercalaire ou encore une colle conductrice type époxy à l'argent. Cette zone 130, en équerre, déborde sur l'un des bords de la tranche 21.
En autre variante, l'électrode 11' est débordante sur deux bords (ici opposés) de la tranche 21. On isole l'une des parties débordantes qui vient alors en contact avec le réseau de fils 94 remplaçant ainsi éventuellement le bus bar 130. On s'arrange naturellement pour que le réseau 93 ni le bus bar 130 ne touche pas l'électrode inférieure 11'.
En variante, on remplace le réseau de fils 93 par au moins une couche électroconductrice et/ou par une ou des bandes conductrices rapportées.
Le dispositif 720 peut naturellement incorporer d'autres caractéristiques déjà décrites pour les modes de réalisation précédents (assemblage par les bords externes du capot et/ou du substrat, remplacement partiel ou total de la soudure métallique par de la colle conductrice ...).
Naturellement les soudures 63 et 64 ou 63' et 64' peuvent se rejoindre. La troisième variante 730 diffère du précédent dispositif 720 par les caractéristiques présentées ci-après.
L'extrémité 94 du réseau de fils 93 permet de relier l'électrode supérieure 13 à l'une des soudures métalliques 64' du capot 3 via un clinquant 130'. Ce clinquant 130' présente : - une portion à la fois (pré)fixée - par exemple par ramollissement de l'intercalaire- contre l'intercalaire 43 et plaquée ou fixée - par exemple par soudure ou colle conductrice notamment époxy à l'argent ou par matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - sur le bord interne 23 du substrat, - une portion à la fois (pré)fixée contre la tranche de l'intercalaire 43 - par exemple par ramollissement de l'intercalaire- et plaquée ou fixé - par exemple par soudure ou colle conductrice notamment époxy à l'argent ou encore par matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - sur la tranche du capot 31,
- et une portion plaquée ou fixée - par exemple par soudure ou encore par matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - contre le bord externe 32 du capot 3.
On s'arrange naturellement pour que ni le réseau 93 ni le clinquant 130' ne touche l'électrode inférieure 11'.
Les figures 8a et 8 b représentent des vues partielles et schématiques en coupe latérale et longitudinale d'un dispositif électroluminescent 800 encapsulé 800 dans un huitième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 800 diffère du dispositif 710 par les caractéristiques présentées ci-après.
L'entourage 50 est formé d'une seule pièce 5a métallique, de section latérale rectangulaire. Le moyen de liaison est une fritte de verre fondue 42 Pour l'alimentation électrique de l'électrode supérieure 13, le capot comprend un trou traversant 311 en regard de cette électrode. De la matière conductrice 650 - par exemple une résine époxy chargée à l'argent- est injectée et forment une colonne conductrice dans les espaces respectifs entre le capot et les électrodes 11, 13, en contact une zone conductrice par exemple une bande bus bar 130 en émail à l'argent. De préférence, on soude par ses bords une pastille 312 pour sceller le trou 311. Le trou est large de 1 à
10 mm, de préférence 3 à 7 mm.
L'entourage 50 servant seulement pour la première connexion électrique, il peut être en une seule pièce métallique 5a (ou une pièce avec une partie métallique) assemblée par une ou des soudures 63, 64 sur tout le pourtour (voir figure 8b).
La figure 8c représente une vue partielle et schématique en coupe latérale d'un dispositif électroluminescent encapsulé 810 dans une variante du huitième mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif 810 diffère du précédent dispositif 800 par les caractéristiques présentés ci après visant notamment les moyens de connexions internes.
Le capot et le substrat sont liés par une intercalaire de feuilletage 43. Pour l'alimentation électrique de l'électrode inférieure 11, il comprend une première bande type clinquant 110' en U, à la fois (pré)fixée - par exemple par ramollissement de l'intercalaire- contre l'intercalaire 43 et plaquée ou fixée - par exemple par soudure, colle conductrice - sur la paroi interne de la pièce 5a, l'électrode 11 non débordante, le bord principal interne du capot 3. Pour l'alimentation électrique de l'électrode supérieure 13, il comprend une deuxième bande type clinquant 130' en U, laquelle traverse l'intercalaire 43 incisé à cet effet, et est (pré)fixée - par exemple par ramollissement de l'intercalaire- contre l'intercalaire 43. Ce clinquant 130' est d'un côté plaquée ou fixée - par exemple par soudure, colle conductrice notamment époxy à l'argent ou en matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre - sur la paroi interne de la pièce 5a, sur l'électrode 13 non débordante, et couvre un trou traversant 311 rempli de matière métallique, de préférence de soudure métallique 630'. Le trou est large de 1 à 10 mm, de préférence 3 à 7 mm. L'entourage 50 servant seulement pour la première connexion électrique, il peut être en une seule pièce métallique 5a assemblée par une ou des soudures 63, 64 sur tout le pourtour.
La figure 9 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent 900 encapsulé dans un neuvième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 900 diffère des dispositifs précédents par les caractéristiques présentées ci-après.
L'entourage 50' est formé de deux pièces composites à base de métal. Chaque pièce 5a, 5b de l'entourage 50' comprend : - une partie en matière plastique 51", 53" éventuellement renforcée notamment par des fibres, ou en verre
- un film externe de protection 51', 53' métallique du type feuillard en aluminium ou en inox pour une meilleure étanchéité à l'eau vapeur, film venant se replier contre la face interne plastique. Les pièces 5a, 5b sont assemblées aux tranches 21, 31 par des soudures 63 à 64' pour les connexions électriques par l'extérieur de l'entourage 50.
La figure 10 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent 1000 encapsulé dans un dixième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 1000 diffère du deuxième dispositif 200 par les caractéristiques présentées ci-après.
Chaque pièce latérale 51, 53 est munie sur sa paroi interne d'un ou de plusieurs ergots 69, 69' venant s'appuyant sur les électrodes 11, 13 pour faire les liaisons électriques, ceci en remplacement de la colle conductrice 61' d'assemblage qui peut être une colle époxy 61.
Ces ergots peuvent aussi servir de moyens de centrage et de positionnement de l'entourage 50.
En variante, les moyens d'assemblage sont des soudures métalliques séparées par un joint en butyle gris non conducteur et les moyens de solidarisations des pièces sont également en joint en butyle gris non conducteur.
La figure 11 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent 1100 encapsulé dans un onzième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 1100 diffère des dispositifs précédents par les caractéristiques présentées ci-après.
En substitution des bandes conductrices débordantes rapportées de l'art antérieur on choisit des couches conductrices débordantes. Pour ce faire, avant l'assemblage de l'entourage, au plus tôt après la formation des électrodes, on plonge successivement deux bords opposés de la tranche du substrat dans un bain d'étain ou à l'argent pour former ces couches débordantes 66, 66'.
L'entourage 50' peut être diélectrique est en une seule pièce ou en deux pièces par exemple en plastique 51", 53" avec un film externe métallique 51', 53' de protection.
Les moyens d'assemblage sont des moyens isolants électriquement de type polymères étanches à l'eau vapeur et/ou liquide tels que précités (polymère thermofusibles éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, polymère thermofusible polyuréthane). En variante, l'entourage et les moyens d'assemblage de l'entourage avec le capot et le substrat peuvent former un seul élément type ruban adhésif à base de métal comprenant une membrane adhésive composée en masse d'une matière à base de polyisobutylène (butyle plastoélastique, caoutchouc butyle), membrane recouverte sur la surface externe d'un film indéchirable et résistant aux UV et intempéries composé de métal par exemple de l'aluminium et de matière(s) synthétique(s).
La figure 12 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif électroluminescent 1200 encapsulé dans un douzième mode de réalisation de l'invention.
Ce dispositif 1200 diffère des dispositifs précédents par les caractéristiques présentées ci-après.
Le système 12' comporte une couche électroluminescente inorganique et épaisse surmontée d'une couche diélectrique et d'une couche réfléchissante. L'électrode supérieure 13 est multicomposante en ce qu'elle comprend une couche réfléchissante comme de l'argent épais et une couche électroconductrice TCC ou TCO déposée sur le capot 3.
Le moyen périphérique est par exemple un espaceur en verre 44 avec ou sans colle. L'électrode inférieure 12 est reliée à l'une des soudures métalliques 63 du substrat via une bande type clinquant 110' en U. Ce clinquant comporte :
- une portion plaquée voire fixée - par collage conducteur ou soudure - sur le bord interne 33 du capot,
- une portion plaquée voire fixée - par collage conducteur ou soudure - sur l'un des bords de la tranche 31 du capot,
- éventuellement une portion plaquée - par collage conducteur ou soudure - sur le bord externe 32 du capot 3.
De manière similaire, l'électrode supérieure 13 est reliée à l'une des soudures métalliques 64' du capot via une bande type clinquant 130' en U. On s'arrange pour que chaque électrode 11', 13' ne touche pas l'autre des soudures métalliques 63',64.
En variante, pour remplacer de préférence l'un ou les clinquants, l'une ou les deux électrodes sont débordantes sur un bord de la tranche (du substrat ou du capot) ou on utilise un ou des bandes en émail conducteur, par exemple sérigraphié et à l'argent, ou encore une matière déposée par jet d'encre chargée de (nano) particules métalliques type argent ou cuivre ou encore de la colle conductrice ou encore d'autres couches conductrices.
Dans tous les exemples, si le dispositif est réalisé en continu le moyen de liaison du capot au substrat peut être une colle acrylique, ou encore un adhésif double face.
Les applications des dispositifs décrits précédemment sont multiples.
Les dispositifs électroluminescents 100 à 1200 peuvent être destinés au bâtiment, formant ainsi une façade éclairante, une fenêtre ou porte fenêtre éclairante. Les dispositifs 100 à 1200 peuvent être destinés à un véhicule de transport, tel qu'une lunette arrière éclairante, une vitre latérale éclairante ou un toit d'automobile éclairant, un miroir pour rétroviseur, une partie de pare- brise, ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien notamment un hublot ou un cockpit. Les dispositifs électroluminescents 100 à 1200 peuvent être destinés au mobilier urbain, tel qu'un abribus, un présentoir, un étalage de bijouterie, une vitrine, un élément d'étagère, une paroi d'aquarium, une serre.
Les dispositifs électroluminescents 100 à 1200 peuvent être destinés à l'ameublement intérieur, une façade de meuble, un pavé éclairant, notamment en verre, pour revêtements muraux ou sol, une dalle de plafond éclairante, pour la crédence de la cuisine ou pour la salle de bains.
Les dispositifs électroluminescents peuvent servir pour un éclairage décoratif, architectural, de signalisation, d'affichage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électroluminescent encapsulé (100 à 1200) comportant :
- un système électroluminescent (1,1') comprenant une couche active électroluminescente (12, 12') disposée sur un substrat protecteur (2) et entre deux électrodes (11 à 13'),
- un capot protecteur (3) de ladite couche électroluminescente, solidaire du substrat,
- des moyens d'étanchéité à l'eau liquide et vapeur,
- un entourage (50, 50') sur le pourtour du dispositif en au moins une pièce, caractérisé en ce qu'en ce que l'entourage (50, 50') est en au moins une pièce métallique (5a) ou en au moins une pièce en plastique ou en verre ayant une partie métallique (51' à 53'), la pièce métallique ou la partie métallique servant au moins pour une première connexion électrique à l'une des électrodes, ou en ce qu'il comprend au moins une couche électroconductrice (66, 66') déposée sur l'un des bords de la tranche du substrat (2) ou du capot et débordante, entre l'entourage (50) et le substrat ou le capot, pour une première connexion électrique à l'une des électrodes (11).
2. Dispositif électroluminescent encapsulé (100 à 1200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'entourage (50, 50') est assemblé au moins en partie par la tranche (21) dudit substrat et/ou par la tranche (31) dudit capot.
3. Dispositif électroluminescent encapsulé (100 à 1200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entourage (50, 50') est assemblé par des moyens d'assemblage (61 à 64') choisi parmi l'un ou les moyens suivants :
- une colle type époxy,
- un joint en une matrice polymère à base de polymère(s) thermoplastique(s) ou thermodurcissable(s), de préférence à base d'élastomère(s), notamment du type élastomères hydrocarbonés essentiellement saturés, de préférence choisi(s) parmi les caoutchoucs à base de mono-oléfines telles que l'isobutylène ou l'éthylène-propylène, ou des polyoléfines catalysées par des catalyseurs métallocènes, ou à base d'éthylène vinylacétate EVA, ou à base d'éthylène vinylbutyrate EVB, ou à base de silicone(s) ou de polyuréthane(s), - des moyens étanche au moins à l'eau vapeur (610) à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement associé à un matériau polymère étanche à l'eau tel q'un polysulfure, un polyuréthane ou un silicone, un matériau polymère étanche à l'eau liquide et vapeur comme un polymère thermofusible polyuréthane.
4. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entourage (50, 50') est assemblé par des moyens d'assemblage étanche à l'eau liquide et vapeur de préférence principalement par une ou des soudures métalliques (63 à 64').
5. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce métallique
(5a, 5b) ou la partie métallique (51',53') est assemblée par au moins en partie par des moyens d'assemblage (61 à 64') conducteurs et choisis parmi l'un au moins des moyens d'assemblage suivants : une soudure métallique (63, 63', 64, 64'), un adhésif conducteur (61'), notamment une colle époxy chargée à l'argent, une brasure.
6. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de connexion électrique interne, notamment pour au moins la première connexion électrique, de préférence choisi parmi l'un au moins des moyens de connexion électrique suivants associés à l'entourage (50, 51',
5a, 5b) :
- au moins un fil électroconducteur (93),
- au moins une bande électroconductrice (HO', 130'), notamment métallique, de type clinquant, - une matière de remplissage électroconductrice (65),
- un émail électroconducteur (110,130, 130bis),
- une colle électroconductrice,
- au moins une soudure métallique (63).
7. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, notamment pour au moins la première connexion électrique, il comprend :
- un moyen de connexion interne débordant sur au moins un bord de la tranche (21, 31) dudit substrat ou dudit capot, et choisi parmi l'un ou les moyens suivants : une bande électroconductrice (HO', 130') type clinquant, un émail électroconducteur (110, 130, 130bis), une couche mince électroconductrice, une colle électroconductrice, et/ou une partie débordante de l'une des électrodes (H', 13').
8. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des électrodes comporte deux parties débordantes sur deux bords, éventuellement opposés, de la tranche du substrat ou du capot l'une des parties débordantes étant isolée électriquement de l'autre partie débordante et servant pour une connexion électrique de l'autre électrode.
9. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entourage et les moyens d'assemblage de l'entourage avec le capot forment un seul élément comprenant une membrane composée en masse d'une matière à base de polyisobutylène, membrane, notamment adhésive, recouverte sur la surface externe d'un film composé de métal et de matière(s) synthétique(s).
10. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entourage (50, 50') est au moins en deux pièces (5a, 5b, 51', 53') servant pour une connexion électrique distincte, les pièces étant solidarisées et isolées électriquement par l'un au moins des moyens de solidarisation suivants (610) :
- un joint en une matrice polymère à base de polymère(s) thermoplastique(s) ou thermodurcissable(s), de préférence à base d'élastomère(s), notamment du type élastomères hydrocarbonés essentiellement saturés, de préférence choisi(s) parmi les caoutchoucs à base de mono-oléfines telles que l'isobutylène ou l'éthylène-propylène, ou des polyoléfines catalysées par des catalyseurs métallocènes, ou à base d'éthylène vinylacétate EVA, ou à base d'éthylène vinylbutyrate EVB, ou à base de silicone(s) ou de polyuréthane(s), - un matériau à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide, éventuellement couverts par un matériau étanche à l'eau liquide comme le polysulfure ou le polyuréthane, - un adhésif étanche à l'eau vapeur et liquide de type colle comme un polyuréthane thermofusible.
11. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'entourage (50) est en une seule pièce (5a) et de préférence, la deuxième connexion électrique est réalisée (91, 92, 630', 650), par un trou traversant (510,511, 911) ménagé de préférence dans le capot choisi diélectrique (3), le trou étant rempli par une soudure métallique et/ou par une autre matière conductrice (630', 65).
12. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot est solidaire du substrat par un moyen périphérique qui est choisi de préférence parmi l'un au moins des moyens de liaison suivants : un adhésif (41), telle qu'une résine époxy, une fritte de verre (42).
13. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il forme un vitrage feuilleté et en ce que le capot étant solidaire du substrat un intercalaire de feuilletage (43) notamment une feuille de matière thermoplastique en PU, PVB, de préférence en EVA de préférence sensiblement de même dimension que le capot et le substrat, éventuellement avec un réseau de fils électroconducteurs (93) incrustés sur une surface dite interne de l'intercalaire de feuilletage (43, 43') en regard d'une électrode, et/ou avec une couche électroconductrice ou des bandes électroconductrices sur ladite surface interne.
14. Dispositif électroluminescent encapsulé selon la revendication 13, qu'il comprend l'un des moyens suivants de connexion électrique associé à l'une ou l'autre des électrodes: (11 à 13') :
- une bande électroconductrice (HO', 130'), notamment en U, de type clinquant, fixée à au moins un bord de l'intercalaire de feuilletage et en contact avec une paroi interne de l'entourage métallique,
- une bande électroconductrice (HO', 130') notamment en U, de type clinquant, avec une première extrémité associée à ladite électrode et avec une deuxième extrémité en contact avec un trou traversant rempli de matière métallique d'un capot diélectrique et entre ces extrémités une partie traversant ledit intercalaire qui est incisé.
15. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dessicant (71, 72) sur le substrat (2) en bordure extérieure d'un moyen couvrant ou périphérique servant pour solidariser le capot et le substrat, le dessicant (71) étant de préférence une poudre.
16. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, entre l'entourage (50) et le moyen couvrant ou périphérique (41), un matériau de remplissage (81) étanche vis-à-vis de l'eau vapeur et liquide telle qu'une soudure métallique ou un matériau polymérique étanche à l'eau vapeur notamment isolant électrique de préférence à base de polymère(s) thermofusible(s) choisi(s) parmi au moins l'une des familles de polymère suivantes: éthylène vinylacétate, polyisobutylène, polyamide ou encore un joint en une matrice polymère à base de polymère(s) thermoplastique(s) ou thermodurcissable(s), de préférence à base d'élastomère(s), notamment du type élastomères hydrocarbonés essentiellement saturés, de préférence choisi(s) parmi les caoutchoucs à base de mono-oléfines telles que l'isobutylène ou l'éthylène-propylène, ou des polyoléfines catalysées par des catalyseurs métallocènes, ou à base d'éthylène vinylacétate EVA, ou à base d'éthylène vinylbutyrate EVB, ou à base de silicone(s) ou de polyuréthane(s).
17. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot (3) est une feuille de verre plane, bombée et/ou trempée, avec une tranche (31) éventuellement biseautée et/ ou avec des bords principaux rainures et/ou percés et en ce que les bords principaux externes du capot (3) et les bords associés de l'entourage (50) présentent éventuellement des texturations complémentaires.
18. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche électroluminescente est organique (11), notamment mince.
19. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entourage est protégé contre la corrosion de préférence par un polysulfure (620) ou un polyimide.
20. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système porté par le substrat soit l'une des électrodes, dite inférieure, est associée au substrat, notamment déposée sur le substrat, l'autre des électrodes, dite supérieure est en partie associée au capot, notamment déposée sur le capot et de préférence la couche électroluminescente est inorganique et épaisse.
21. Dispositif électroluminescent encapsulé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il forme un système d'éclairage décoratif, architectural, un système de signalisation, d'affichage, et/ou est destiné au bâtiment notamment monté en double vitrage, notamment ainsi une façade, une fenêtre ou une porte fenêtre, et/ou est destiné à un véhicule de transport, tel qu'une lunette arrière, une vitre latérale ou un toit d'automobile, un rétroviseur, ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien, notamment un hublot ou un cockpit et/ou est destiné au mobilier urbain ou à l'ameublement intérieur, tel qu'un abribus, un présentoir, un étalage de bijouterie, une vitrine, un élément d'étagère, une paroi d'aquarium, une serre, un miroir éclairant, une façade de meuble, un pavé notamment éclairant, pour revêtements muraux ou sol ou plafond.
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