FR2859811A1 - Panneau electroluminescent d'eclairage ou de visualisation d'images dote d'electrodes superieures transparentes renforcees par des grilles - Google Patents

Abstract

Panneau comprenant, sur un substrat (1), une couche inférieure d'électrodes (3), une couche organique électroluminescente (2), et une couche supérieure d'électrodes (4) comprenant chacune une sous-couche pleine conductrice (41) et une grile métallique (42).Grâce à la grille métallique, on obtient des électrodes supérieures de conductivité élevée sans risquer de détériorer la couche organique lors de la fabrication du panneau.

Description

L'invention concerne un panneau d'éclairage ou de visualisation d'images

comprenant un substrat supportant une couche mince organique électroluminescente intercalée entre au moins deux réseaux d'électrodes, l'un d'anodes, l'autre de cathodes, destinées à alimenter chacune des cellules

électroluminescentes de ce panneau.

Lorsqu'un panneau de ce type est destiné à la visualisation d'images, la couche électroluminescente est partitionnée en cellules électroluminescentes; chaque cellule peut émettre de la lumière en fonction de la donnée vidéo du pixel ou du sous-pixel de l'image à visualiser qui lui correspond.

Un panneau de ce type comprend également une couche d'encapsUation appliquée sur l'une des couches d'électrodes à l'opposé du substrat, qui est destinée à sceller hermétiquement les cellules de manière à protéger la couche électroluminescente contre les risques de détérioration, notamment sous l'effet de l'oxygène ou de la vapeur d'eau de l'air ambiant.

Le substrat est généralement à base de verre; il peut être en matière plastique, notamment dans le cas de panneaux souples et déformables; l'épaisseur du substrat est généralement comprise entre 300 gm et 1500 m; elle est par conséquent 500 à 100 fois supérieure à celle de la couche organique électroluminescente.

La couche organique électroluminescente comprend d'une manière classique plusieurs sous-couches: outre une sous-couche émettrice électroluminescente à proprement parler, elle comprend notamment une souscouche d'injection d'électrons au contact des électrodes servant de cathodes et une sous-couche d'injection de trous au contact des électrodes servant d'anodes.

Pour le réseau d'anodes, il convient d'utiliser un matériau émetteur de trous, c'est à dire fortement électropositif: l'ITO ( Indium Tin Oxide en langue anglaise) convient généralement bien à cet effet.

Pour le réseau de cathodes, il convient d'utiliser un matériau émetteur d'électrons, c'est à dire fortement électronégatif: l'aluminium convient généralement bien à cet effet; on lui adjoint généralement une souscouche très fine 1 à 5 nm de fluorure, par exemple du fluorure de lithium, à l'interface avec la sous-couche d'injection d'électrons de la couche organique.

La couche d'électrodes intercalée entre le substrat et la couche électroluminescente, qui peut former plusieurs réseaux d'électrodes, est généralement appelée couche inférieure , car, lors de la fabrication du panneau, elle est appliquée avant la couche électroluminescente; l'autre couche d'électrodes, appliquée après et au dessus de la couche électroluminescente, est appelée couche supérieure .

On distingue les panneaux à émission vers le haut et les panneaux à émission vers le bas ; dans les panneaux à émission vers le bas , la lumière émise par la couche électroluminescente sort du panneau en traversant d'abord la couche inférieure d'électrodes, puis le substrat, qui sont donc transparents ou semi-transparents; dans les panneaux à émission vers le haut , la lumière émise par la couche électroluminescente sort du panneau en traversant d'abord la couche supérieure d'électrodes puis la couche d'encapsulation, qui sont donc transparentes ou semi-transparentes; dans tous les cas, l'une au moins des couches d'électrodes est donc transparente ou semi-transparente.

Pour fabriquer un tel panneau, on dépose les couches successives qui le composent sur le substrat, généralement par des méthodes de dépôt sous vide de type PVD ( Physical Vapor Deposition en langue anglaise) ; il est important que le dépôt de la couche supérieure d'électrodes n'endommage pas la couche organique électroluminescente sous-jacente: on y parvient sans peine par évaporation thermique s'il s'agit d'aluminium, ce qui permet de réaliser des panneaux où la couche supérieure est une couche de cathodes. A l'inverse, le dépôt d'une couche supérieure d'ITO pour former des anodes nécessite l'utilisation d'une pulvérisation cathodique ( sputtering en langue anglaise) qui forme un plasma au dessus de la couche organique et la détériore; de plus, pour obtenir des couches d'ITO de conductivité suffisamment élevée, il importe de chauffer le substrat, ce qui aggrave encore la détérioration de la couche organique sous-jacente.

On préfère donc en pratique déposer la couche d'ITO avant la couche d'aluminium, c'est à dire déposer la couche d'anodes avant la couche de cathodes, c'est à dire déposer la couche d'électrodes transparentes avant la couche d'électrodes opaques, ce qui aboutit alors à des panneaux à émission vers le bas .

Les panneaux à émission vers le bas présentent donc généralement la structure d'empilement classique suivante: substrat, anodes transparentes, couche organique, cathode(s) en couche supérieure; pour améliorer la conductivité des anodes à base d'ITO, le document JP10-199680 propose d'introduire entre la couche d'ITO et la couche organique électroluminescente une grille très fine de conducteurs d'aluminium.

Les panneaux à émission vers le bas , qui sont plus faciles à fabriquer, présentent néanmoins des inconvénients: ils ne permettent pas l'utilisation de substrats opaques; dans le cas de substrats formant une matrice active, les circuits de commande des pixels qui sont enchâssés dans le substrat limitent la surface émissive de ces pixels; dans le cas de panneaux intégrant des extracteurs de lumière, comme des microlentilles ou des réflecteurs, l'épaisseur du substrat nuit à l'efficacité de ces extracteurs.

A l'inverse, les panneaux à émission vers le haut présentent des rendements lumineux supérieurs mais sont plus difficiles ou plus coûteux à fabriquer; il en existe de deux structures différentes: - structure inversée par rapport à celle, classique, des panneaux à 20 émission vers le bas: substrat, cathode, couche organique, anode transparente en couche supérieure; - structure classique identique à celle des panneaux à émission vers le bas: substrat, anode, couche organique, cathode transparente en couche supérieure, mais il convient alors de trouver un matériau, une structure d'électrode et/ou un procédé de dépôt adaptés pour que la couche d'électrodes servant de cathodes soit transparente.

L'invention concerne les panneaux à émission vers le haut, à anodes en couche supérieure d'électrodes (structure inversée ) ou à cathodes en couche supérieure d'électrodes (structure classique ).

Les couches transparentes d'électrodes supérieures utilisées pour des panneaux à émission vers le haut, à structure classique cathodes supérieures ou à structure inversée anodes supérieures, sont généralement à base d'ITO, qui est un matériau certes conducteur, mais peu conducteur, du moins en comparaison de l'aluminium utilisé en couche supérieure pour les cathodes des panneaux à émission vers le bas; on se heurte donc alors à un problème de conductivité insuffisante ou d'épaisseur trop importante des couches supérieures d'électrodes: en effet, pour assurer une résistance carrée de l'ordre de 1 Q/ au plus, il faudrait une épaisseur d'ITO supérieure à 1 m.

Parmi les diverses variantes de couches transparentes de cathodes utilisées pour des panneaux à émission vers le haut à structure classique, l'art antérieur décrit des panneaux dont la couche supérieure transparente sert de cathodes et comprend: - une sous-couche très fine 5 à 10 nm d'aluminium ou d'un autre matériau conducteur fortement électronégatif comme un mélange LiF-Al, Ca, Mg, ou encore un alliage MgAg; cette sous-couche est en contact avec la couche organique électroluminescente et une sous-couche plus épaisse à base d'ITO, suffisamment épaisse - > 1 m - pour obtenir une conductivité des électrodes suffisamment élevée.

L'ensemble est transparent ou semi-transparent parce que la sous-couche en matériau électronégatif est très fine et parce que la sous-couche plus épaisse est en matériau transparent; cette structure composite de couche supérieure transparente de cathodes ne permet pas totalement d'éviter les risques cités ci-dessus de détérioration de la couche organique au moment du dépôt d'ITO, bien que, cette fois, ce dépôt ne soit plus en contact direct avec la couche organique; on se heurte donc à un problème de fabrication des couches supérieures de cathodes.

Un but de l'invention est de résoudre les problèmes sus-mentionnés en proposant des panneaux à émission vers le haut comprenant une grille d'aluminium ou d'un autre métal très conducteur intercalée en couche supérieure: - pour les panneaux à structure classique , on aboutit alors à l'empilement suivant: substrat, anode, couche organique électroluminescente, sous-couche très fine d'aluminium ou d'un autre matériau fortement électronégatif, et grille métallique; la grille métallique permet d'améliorer la conductivité de la sous-couche très fine de matériau électronégatif; - pour les panneaux à structure inversée , on aboutit alors à l'empilement suivant: substrat, cathode, couche organique électroluminescente, sous-couche d'or ou d'un autre matériau fortement électropositif, et grille métallique; la grille métallique permet d'améliorer la conductivité de la sous-couche très fine de matériau électropositif.

A cet effet, l'invention a pour objet un panneau d'éclairage ou de visualisation d'images comprenant une couche inférieure d'électrodes appliquée sur un substrat, une couche supérieure transparente ou semitransparente d'électrodes, et une couche organique électroluminescente intercalée entre ladite couche inférieure et la dite couche supérieure, caractérisé en ce que les électrodes de la couche supérieure comprennent chacune une sous-couche pleine conductrice et une grille métallique recouvrant ladite sous-couche.

La couche électroluminescente est ainsi intercalée entre au moins deux réseaux d'électrodes, l'un d'anodes, l'autre de cathodes; chaque couche d'électrodes peut comprendre plusieurs réseaux d'électrodes; la couche supérieure peut ne former qu'une seule électrode.

Le matériau, la géométrie et l'épaisseur des grilles métalliques sont 20 adaptés pour apporter une conductivité élevée aux électrodes de la couche supérieure sans trop limiter la transparence de cette couche.

La sous-couche pleine conductrice forme en elle-même un réseau d'électrodes de faible conductivité ; au niveau de chaque électrode, cette sous-couche est dite pleine parce qu'elle présente une épaisseur homogène sur toute la surface de l'électrode. Au niveau de chaque électrode, cette sous-couche est recouverte d'une grille destinée à renforcer la conductivité de cette électrode.

De préférence, ledit substrat forme une matrice active et ladite couche supérieure ne comporte qu'une seule électrode. L'invention s'applique en effet tout particulièrement aux panneaux à matrice active; la couche supérieure forme alors une seule électrode desservant tous les éléments organiques électroluminescent; la sous-couche conductrice et la grille recouvrent l'ensemble de ces éléments; même pour les écrans de grande taille, grâce à la grille selon l'invention, l'électrode supérieure présente alors une conductivité élevée favorable au bon fonctionnement du panneau.

De préférence, la dite couche électroluminescente étant partitionnée en cellules, chacune alimentée par une électrode de la couche supérieure et par une électrode de la couche inférieure, et, la grille métallique de chaque électrode alimentant un groupe de cellules étant formée par la répétition d'un motif d'éléments conducteurs, ce motif et cette répétition étant adaptés pour que ces éléments répétés forment des barreaux conducteurs continus traversant ladite électrode, lesdits barreaux sont en densité suffisante pour que chacune desdites cellules soit traversée par au moins trois barreaux conducteurs.

Par exemple, la sous-couche pleine conductrice de chaque électrode de la couche supérieure est surmontée d'une grille formée d'un seul réseau de barreaux parallèles répartis selon un pas qui est inférieur d'au moins un rapport 3 par rapport à la dimension desdites cellules mesurée perpendiculairement la direction de ces barreaux; ce qui signifie que, qu'au niveau de chaque cellule, on trouve au moins trois barreaux de grille qui traversent cette cellule.

Les barreaux de ces grilles ne sont pas forcément rectilignes; la direction de ces barreaux n'est pas forcément parallèle, ni orthogonale à celle des électrodes qu'ils traversent.

De préférence, lesdits barreaux sont en densité suffisante pour que chacune desdites cellules soit traversée par au moins dix barreaux conducteurs.

De préférence, ladite sous-couche pleine conductrice est en contact direct 25 avec ladite couche électroluminescente et présente une épaisseur inférieure ou égale à 20 nm, encore mieux inférieure ou égale à 10 nm.

De préférence, ladite grille métallique présente une épaisseur supérieure ou égale à 50 nm.

La sous-couche pleine conductrice, bien que généralement métallique, est 30 alors suffisamment transparente mais présente une faible conductivité ; grâce à la grille selon l'invention qui recouvre cette sous-couche, les électrodes de la couche supérieure sont à la fois suffisamment conductrices et suffisamment transparentes.

Selon une variante, les électrodes de la couche supérieure servent de cathodes. Le matériau de la sous-couche pleine conductrice de la couche supérieure, qui est en contact avec la couche organique électroluminescente, est alors choisi d'une manière connue en elle-même parmi les matériaux électronégatifs adaptés pour pouvoir donner des électrons à cette couche; il s'agit en général d'un matériau métallique; de préférence, on choisit l'aluminium.

Selon une autre variante, les électrodes de la couche supérieure servent d'anodes. Le matériau de la sous-couche pleine conductrice de la couche supérieure, qui est en contact avec la couche organique électroluminescente, est alors choisi d'une manière connue en elle-même parmi les matériaux électropositifs adaptés pour pouvoir donner des trous à cette couche; de préférence, on choisit l'or.

De préférence, le panneau selon l'invention comprend une couche d'extracteurs procédant par réflexion, qui est en matériau transparent et comprend une section d'entrée de lumière optiquement couplée à la couche électroluminescente via la sous-couche transparente, une section de sortie de lumière orientée vers l'extérieur du panneau, et des parois latérales formant des dioptres de réflexion pour la lumière circulant dans l'extracteur, et la position et la taille de chaque extracteur qui fait face à une cellule sont adaptées pour que chaque ouverture dans la grille de la couche supérieure coïncide approximativement avec la section d'entrée d'un extracteur.

De préférence, le panneau selon l'invention comprend une couche absorbante diélectrique couvrant l'ensemble de la surface des cellules, d'épaisseur et d'indice adaptés pour que la lumière ambiante frappant, au travers de cette couche diélectrique, ladite grille sans la traverser, soit essentiellement absorbée et pour que la lumière frappant ladite souscouche pleine conductrice au travers de ladite grille, soit essentiellement transmise.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 représente une coupe schématique d'un panneau selon un premier mode, très général, de réalisation de l'invention.

- la figure 2 représente une coupe schématique d'un panneau doté d'une couche transparente protectrice et d'une couche diélectrique anti-reflet selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

- les figures 3 et 4 représentent chacune deux étapes de la fabrication de grilles pour une couche transparente d'électrodes selon l'invention, pour deux types de motifs de grilles différents.

- la figure 5 représente une coupe schématique d'un panneau doté d'une couche d'extraction de lumière, selon un troisième mode de Afin de simplifier la description et de faire apparaître les différences et avantages que présente l'invention par rapport à l'état antérieur de la technique, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions.

En référence à la figure 1, on va d'abord décrire la fabrication d'un panneau selon l'invention à émission vers le haut et à structure classique.

Sur un substrat 1 généralement en verre, en utilisant des procédés classiques de dépôt, on dépose successivement une couche inférieure 3 d'anodes à base d'ITO, puis les différentes sous-couches organiques classiques qui forment l'ensemble de la couche électroluminescente 2, puis, pour la couche supérieure 4 de cathodes, une sous-couche mince d'aluminium 41 présentant une épaisseur qui est comprise entre 5 et 10 nm et qui est homogène sur toute la surface des cathodes; pour le dépôt, on peut utiliser des procédés de dépôt sous vide, notamment pour les électrodes, ou des procédés de dépôt en solution, par exemple par impression, notamment pour les sous-couches organiques; au lieu d'aluminium, on peut utiliser d'autres matériaux électronégatifs, comme Ca, Mg, ou un mélange LiF-Al, ou encore un alliage MgAg.

La couche électroluminescente 2 est partitionnée en cellules d'une manière connue en elle-même, par exemple à l'aide de séparateurs ou en utilisant une méthode de dépôt localisé (dépôt par jet d'encre par exemple).

Chaque cellule forme un pixel cas des écrans monochromes ou un souspixel cas des écrans couleur des images à visualiser. Chaque cellule présente généralement une dimension de l'ordre de 300 à 900 pm en longueur, à 150 pm en largeur.

Dans b cas de panneaux à matrice active, le substrat comprend une couche semi-conductrice qui intègre les composants électroniques de pilotage de chaque pixel ou sous-pixel, sur laquelle sont effectués les différents dépôts précédemment cités.

Comme la sous-couche d'aluminium 41 est mince (< 10 nm), elle est transparente ou semi-transparente.

Sur chacune des cathodes de la couche supérieure 4, on va, selon l'invention, déposer une grille 42 d'aluminium pour améliorer la conductivité de la sous-couche mince d'aluminium, non seulement au niveau des cellules mais également entre ces cellules. Selon une variante avantageuse, on va utiliser du chrome à la place d'aluminium; l'avantage du chrome est qu'il se prête à un traitement de noircissement superficiel qui permet de former, entre les cellules, un réseau noir d'amélioration de contraste.

On va maintenant décrire un premier mode de réalisation d'une grille selon 15 l'invention comportant des barreaux positionnés ici en bordure des cellules; ce mode de réalisation permet de limiter l'occultation des cellules.

On va décrire un moyen d'obtenir une telle grille: la figure 3B représente le schéma d'un exemple de grille pour mettre en oeuvre l'invention, formée de deux réseaux de barreaux rectilignes, l'un de barreaux parallèles horizontaux, l'autre de barreaux parallèles verticaux.

On prépare un masque d'ombre présentant des fentes formées par la répétition du motif M, selon un pas horizontal de 2 fois la largeur du pixel ou sous-pixel et selon un pas vertical de 2 fois la longueur du pixel ou sous-pixel; ce motif M comprend ici deux éléments conducteurs disjoints, l'un en forme de H, l'autre rectiligne horizontal.

Au travers des fentes de ce masque positionné sur la sous-couche mince d'aluminium, on évapore du métal de la grille, aluminium ou chrome, et on obtient le dépôt représenté par des traits pleins à la figure 3A et qui correspond exactement aux motifs du masque; en déplaçant ensuite ce masque selon un vecteur V (voir figure) correspondant à la dimension diagonale d'une cellule, on obtient ensuite le dépôt représenté par des traits tiretés à la figure 3B.

Comme illustré à la figure 3B, la combinaison des deux dépôts forme le réseau de grilles selon l'invention, formé de barreaux rectilignes verticaux et horizontaux qui délimitent les pixels ou sous-pixels du panneau.

Avantageusement, comme illustré à la figure 3A, on prévoit des empattements E aux extrémités des éléments du motif M; ces zones élargies d'empattement permettent d'assurer un bon recouvrement entre les éléments du premier dépôt et ceux du second dépôt, même en cas de léger défaut de positionnement des masques; on assure ainsi la continuité de conduction électrique des barreaux de la grille.

L'épaisseur du dépôt formant la grille est de préférence supérieure ou égale à 150 nm et adaptée à la conductivité souhaitée; la grille est alors 15 à 30 fois plus épaisse que la sous-couche mince conductrice sousjacente; la largeur des barreaux peut être de l'ordre de 5 à 10 m.

On a maintenant formé sur la couche organique électroluminescente un réseau de cathodes; chaque cathode comprend une zone de sous-couche mince d'aluminium recouverte d'une grille plus épaisse d'aluminium.

La grille qui vient d'être décrite est avantageuse lorsque les cellules sont disposées en bandes verticales rectilignes de cellules de même couleur.

Lorsque ces cellules sont au contraire disposées en Delta , on a avantage à utiliser le masque représenté à la figure 4A (motif M' comprenant un seul élément conducteur en forme de) pour former une grille telle représentée à la figure 4B.

Sur la couche de cathodes ainsi obtenue, on dépose d'une manière connue en elle-même une couche transparente d'encapsulation, par exemple à base de SiOx ou SiNX, pour protéger la couche organique électroluminescente contre les risques de dégradation par l'oxygène ou l'eau ambiants.

On obtient un panneau électroluminescent selon l'invention.

La fabrication d'un panneau selon l'invention, à émission vers le haut mais à structure cette bis inversée, se déduit sans difficulté de la description ci- dessus, remplaçant l'étape de dépôt d'ITO par une étape de dépôt d'aluminium pour former les cathodes en couche inférieure, et l'étape de dépôt en couche très mince d'aluminium par une étape de dépôt en couche très mince d'or pour former les anodes en couche supérieure.

Grâce à l'invention, on améliore très sensiblement la conductivité des couches transparentes d'électrodes supérieures des panneaux à émission vers le haut tout en évitant les risques de dégradation de la couche organique électroluminescente lors du dépôt de ces électrodes, puisqu'il n'y a plus d'ITO en couche supérieure.

Pour les panneaux à structure classique: - pour la sous-couche supérieure transparente très mince de cathodes, d'autres matériaux injecteurs d'électrons que l'aluminium peuvent être utilisés sans se départir de l'invention, comme par exemple le calcium, le magnésium, l'argent, ou un alliage de ces métaux, seuls ou en combinaison avec une sous-couche très mince de fluorure de lithium pour favoriser l'injection d'électrons; sous la couche inférieure à base d'ITO, on peut ajouter une sous-couche absorbante ou réflective.

Pour les panneaux à structure inversée: - pour la sous-couche supérieure transparente très mince d'anodes, d'autres matériaux injecteurs de trous que l'or peuvent être utilisés sans se départir de l'invention, comme par exemple un oxyde conducteur ou un polymère conducteur; - pour la couche inférieure, d'autres matériaux injecteurs d'électrons que l'aluminium peuvent être utilisés sans se départir de l'invention, comme par exemple le calcium, le titane ou l'ITO; sous cette couche inférieure, on peut ajouter une sous-couche absorbante ou réflective.

Pour améliorer l'extraction de lumière, les documents US6091384 PIONEER, US6229160 LUMILEDS LIGHTING, et WO03/073525 - THOMSON proposent des systèmes d'extraction par réflexion: on accole à la fenêtre d'émission de chaque cellule un barreau transparent d'extraction de lumière, dont la section de sortie est supérieure à la section d'entrée; d'autres documents proposent des systèmes d'extraction par réfraction basés sur des lentilles (une lentille par cellule), voire sur des micro-lentilles (une pluralité de lentilles par cellule) comme JP2001-117499.

En référence à la figure 5, au panneau selon l'invention précédemment décrit, on ajoute une couche d'extracteurs 7 procédant par réflexion; chaque extracteur 71 est en matériau transparent et comprend une section d'entrée de lumière 72, de surface SE, optiquement couplée à la couche électroluminescente 2 via la sous-couche transparente 41, une section de sortie de lumière 73, de surface Ss, orientée vers l'extérieur du panneau, et des parois latérales 74 formant des dioptres de réflexion pour la lumière circulant dans l'extracteur; du principe de fonctionnement de ces extracteurs il découle que Ss > S E. Soit l'on dote chaque cellule d'un seul extracteur, soit l'on dote chaque cellule d'une pluralité d'extracteurs.

Dans le premier cas d'un seul extracteur par cellule, on adapte la taille de la fenêtre d'émission des cellules à la surface SE de la section d'entrée 72 des extracteurs; comme Ss > SE, il reste suffisamment de place entre les extracteurs pour y disposer les éléments opaques de la grille conductrice de la couche supérieure d'électrodes de manière à ne pas occulter les fenêtres d'émission des cellules.

Le second cas d'une pluralité d'extracteurs par cellule permet de limiter l'épaisseur de la couche d'extraction et, par là, l'épaisseur du panneau lui-même, tout en maintenant un taux d'extraction de lumière élevé.

La couche d'extraction qui vient d'être décrite est particulièrement bien adaptée à la structure de la couche supérieure d'électrodes selon l'invention.

Pour appliquer la couche d'extraction 7, on emploie généralement une colle; or, cette colle risque de détériorer la couche mince transparente 41; afin d'éviter ce risque, on interpose une couche intermédiaire transparente de protection 5; de préférence, pour cette couche, on utilise un matériau polymère qui est facilement déposable par évaporation, par exemple le CuPc.

On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation d'une grille selon l'invention comportant des barreaux traversant les cellules; le pas des motifs formant la grille est alors inférieur au pas des pixels ou sous-pixels; on augmente donc la densité de barreaux de la grille; ce mode de réalisation permet d'améliorer encore la conductivité des électrodes de la couche supérieure tout en occultant cette fois légèrement les fenêtres d'émission des cellules.

On prépare un masque d'ombre présentant des fentes formées par la répétition du motif M, selon un pas horizontal d'une amplitude horizontale cette fois de l'ordre de 2 x 10 m, et selon un pas ertical cette fois d'une amplitude verticale de l'ordre de 2 x 30 m.

On forme comme précédemment des grilles sur chaque électrode de la couche supérieure, ces grilles étant beaucoup plus fines que précédemment; le vecteur V s'étend ici horizontalement sur 10 m et verticalement sur 30 m.

De préférence, pour obtenir des électrodes de conductivité suffisamment élevée et suffisamment homogène, la fenêtre d'émission de chaque cellule est traversée par au moins 3 barreaux conducteurs.

Dans ce second mode de réalisation, on dote de préférence chaque cellule d'autant d'extracteurs qu'elle comporte d'ouvertures dans la grille qui latraverse et on positionne chacun des extracteurs d'une même cellule entre les barreaux de la grille de manière à limiter la perte de flux lumineux relatif à l'occultation de la grille. La lumière émise par la couche électroluminescente d'une cellule, qui frapperait les barreaux opaques de la grille, est réfléchie par ces barreaux et ensuite recyclée par réflexion sur la couche inférieure d'électrodes, d'où elle peut ressortir entre les barreaux de la grille dans l'un des extracteurs de la cellule.

En l'absence de couche d'extraction, dans le premier comme dans le deuxième mode de réalisation de la grille, on peut être gêné par la réflexion de la lumière ambiante sur les barreaux de la grille; on préfère éviter la solution classique du polariseur circulaire pour éviter ces réflexions et améliorer le contraste, car cette solution fait perdre la moitié du flux lumineux émis par la couche électroluminescente.

Selon une première variante, on propose donc d'ajouter une couche absorbante sur la grille 42: - soit une couche absorbante noire uniquement sur les barreaux de la 30 grille, ce qui nécessite une étape de dépôt en utilisant le même masque d'ombre que pour la grille conductrice 42; - soit une couche diélectrique couvrant l'ensemble de la surface, d'épaisseur et d'indice adaptés pour que la lumière ambiante frappant les barreaux de la grille au travers de cette couche diélectrique soit essentiellement absorbée et pour que la lumière frappant la couche mince transparente 41 entre les barreaux de la grille, toujours au travers de cette couche diélectrique, soit essentiellement transmise. Une telle couche peut être en SiO, ou en SiN; elle est avantageusement appliquée sous vide par pulvérisation cathodique ou par évaporation thermique. Cette solution de couche pleine diélectrique permet d'éviter avantageusement une étape de dépôt avec masque d'ombre. La figure 2 représente une coupe schématique d'une cellule du panneau selon l'invention doté à la fois d'une couche transparente protectrice 5 et d'une couche diélectrique anti-reflet 6.

De préférence, la couche diélectrique est réalisée de manière à apporter une double fonction: anti-reflet et protectrice; on évite ainsi le dépôt d'une couche protectrice spécifique.

Selon une deuxième variante applicable notamment aux cas où la grille 15 est en chrome, on applique à la grille un traitement de noircissement de manière à obtenir un effet absorbant sur les barreaux de la grille.

La présente invention s'applique à tout panneau électroluminescent organique, quel que soit le matériau électroluminescent organique utilisé, qu'il soit polymérisé ou non. La présente invention s'applique tout particulièrement aux panneaux à matrice active, auquel cas la couche supérieure forme généralement une seule électrode. La présente invention s'applique tout particulièrement aux panneaux de grandes dimensions où les problèmes de conductivité d'électrodes supérieures se posent avec le plus d'acuité.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1.- Panneau d'éclairage ou de visualisation d'images comprenant une couche inférieure d'électrodes (3) appliquée sur un substrat (1), une couche supérieure transparente ou semi-transparente d'électrodes (4), et une couche organique électroluminescente (2) intercalée entre ladite couche inférieure (3) et la dite couche supérieure (4), caractérisé en ce que les électrodes de la couche supérieure (4) comprennent chacune une sous-couche pleine conductrice (41) et une grille métallique (42) recouvrant ladite sous-couche (41).

2.- Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit substrat forme une matrice active et en ce que ladite couche supérieure ne comporte qu'une seule électrode.

3.- Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la dite couche électroluminescente est partitionnée en cellules, chacune alimentée par une électrode de la couche supérieure (4) et par une électrode de la couche inférieure, caractérisé en ce que, la grille métallique (42) de chaque électrode alimentant un groupe de cellules étant formée par la répétition d'un motif d'éléments conducteurs, ce motif et cette répétition étant adaptés pour que ces éléments répétés forment des barreaux conducteurs continus traversant ladite électrode et pour que ces barreaux soient en densité suffisante pour que chacune desdites cellules soit traversée par au moins trois barreaux conducteurs.

4.- Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite sous-couche pleine conductrice est en contact direct avec ladite couche électroluminescente et présente une épaisseur inférieure ou égale à 20 nm.

5.- Panneau lon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite grille métallique présente une épaisseur supérieure ou égale à 50 nm.

6.- Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les électrodes de la couche supérieure servent de cathodes.

7.- Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les électrodes de la couche supérieure servent d'anodes.

8.- Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une couche (7) d'extracteurs (71) procédant par réflexion, étant en matériau transparent et comprenant une section d'entrée de lumière (72) optiquement couplée à la couche électroluminescente (2) via la sous-couche transparente (41), une section de sortie de lumière (73) orientée vers l'extérieur du panneau, et des parois latérales (74) formant des dioptres de réflexion pour la lumière circulant dans l'extracteur, et en ce que la position et la taille de chaque extracteur (71) qui fait face à une cellule sont adaptées pour que chaque ouverture dans la grille (42) de la couche supérieure (4) coïncide approximativement avec la section d'entrée (72) d'un extracteur.

9.- Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une couche absorbante diélectrique (6) couvrant l'ensemble de la surface des cellules, d'épaisseur et d'indice adaptés pour que la lumière ambiante frappant, au travers de cette couche diélectrique, ladite grille (42) sans la traverser, soit essentiellement absorbée et pour que la lumière frappant ladite sous-couche pleine conductrice (41) au travers de la grille (42), soit essentiellement transmise.