Brevet FR2727598A1 — publié le 19960531

La présente invention concerne le domaine des sources lumineuses pour véhicule automobile. De nos jours, on utilise de nombreuses sources lumineuses sur les véhicules, par exemple dans chaque tableau de bord pour l'éclairage d'aiguilles indicatrices, ou de plages formant témoin notamment rapportées ou intégrées dans des cadrans, dans des tableaux de commande de différents systèmes tels que climatisation, autoradio ..., dans des boutons poussoirs de commande, ou encore sous forme de moyens indicateurs lumineux, par exemple les indicateurs de changement de direction. De nombreuses dispositions ont été proposées à cet effet. En particulier, on a proposé de nombreuses sources lumineuses formées de lampes à filament ou de diodes électroluminescentes associées le cas échéant à des caches colorés. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les sources lumineuses antérieures. Ce but est atteint selon l'invention, grace à une source lumineuse pour véhicule automobile, caractérisée par le fait qu'elle comprend un support qui porte au moins une diode électroluminescente en polymère comportant deux électrodes et une couche de matériau polymère en contact avec ces deux électrodes et apte à émettre par électroluminescence. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la source lumineuse comprend en outre au moins un masque coloré associé à la diode et déposé par impression. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - les figures 1, 9 et 3 représentent des vues schématiques en coupe transversale d'une structure de source lumineuse conforme à la présente invention, et - la figure 4 représente une vue schématique en plan d'une variante de réalisation d'électrodes pour une source lumineuse conforme à l'invention. La source lumineuse pour véhicule automobile conforme à la présente invention, représentée sur les figures annexées comprend principalement : un support 10, au moins une structure de diode électroluminescente en matériau polymère 20 et un masque coloré 30. Dans le cadre de la présente invention le terme "coloré" doit être compris comme englobant toute la plage de couleur du domaine visible, y compris la couleur blanche. Le support 10 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisaiton. I1 est réalisé de préférence sous forme d'un élément, par exemple d'une plaque de matière plastique ou de verre. Le support 10 peut être plan ou de géométrie tridimensionnelle plus complexe. Le support 10 doit être réalisé en un matériau optiquement transparent ou translucide lorsque la structure de diode électroluminescente en polymère 20 est placée sur le côté du support 10 opposé à l'observateur. Sur les figures 1 à 3, I'observateur est symbolisé sous la référence O. Le support 10 peut être réalisé par exemple en polycarbonate. La structure de diode électroluminescente 20 est réalisée à base d'une couche de polymère organique. De telles diodes électroluminescentes en polymère sont bien connues de nos jours des spécialistes. Elles ont donné lieu à une littérature abondante ces dernières années. On pourra par exemple se référer au document Physics World, Novembre 92, page 42 et suivantes, Richard Friend et al. "Polymer LEDs". Pour cette raison, la structure de cette diode électroluminescente en polymère 20 ne sera pas décrite dans le détail par la suite. Sur les figures 1 à 3, on a représenté deux diodes électroluminescentes en polymère 20a, 20b, séparées, sur un support 10 commun. Plus précisément sur les figures 1 à 3, on a représenté deux diodes électroluminescentes en polymère 20a, 20b sous forme de trois couches superposées : une première couche d'électrode 22, une couche intermédiaire de matériau polymère 24 et une seconde électrode 26. La première électrode 22, servant d'électrode injectrice de charge positive dans la couche de polymère 24 est réalisée avantageusement en ITO, c'est-à-dire sous forme d'une couche électriquement conductrice et optiquement transparente d'oxyde mixte d'indium et d'étain. La seconde électrode 26 est formée avantageusement d'un métal, par exemples de calcium ou d'aluminium. Le cas échéant, la première électrode 22 peut être formée également en métal. L'effet d'électroluminescence se produit à travers la couche de polymère 2A, entre les deux électrodes 22 et 26. On note à l'examen des figures 1 à 3, que les couches 22a, 24a, 26a, et 22b, 24b, 26b respectivement formant les deux diodes 20a et 20b sont séparées entre elles par un intervalle 21. Ainsi, en choisissant des matériaux polymères composant les couches 24a, 24b, de nature différente, on peut obtenir des longueurs d'ondes différentes et donc des couleurs différentes d'une diode électroluminescente 20 à l'autre. A titre d'exemple non limitatif, le matériau polymère composant les couches 24 peuvent être formées de polycarbonate ou de polyacrylate, par exemple de polymétamethocrylate de méthyl, incorporant des chromophores émetteurs ou des éléments assurant le transport électronique. Ces dernières molécules peuvent être dispersées dans le polymère ou greffées chimiquement à celui-ci, afin d'assurer de grandes concentrations tout en conservant les propriétés structurales du polymère. Selon des modalités de réalisation particulières, le polymère composant les couches 24 peut être formé de poly (para phenylène vinylène) ou polybenzobisthiazoles. Les différentes couches 22, 24, 26 composant les diodes électroluminescentes 20 peuvent être mises en oeuvre selon toute technique connue de l'homme de l'art, par exemple dépot sous vide et/ou centrifugation, ou encore par sérigraphie, gravure ou équivalent. Le masque 30 déposé sur le support 10 et associé aux diodes électroluminescentes 20 peut également faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Le masque 30 peut comprendre par exemple des plages 32 colorées transparentes ou translucides en regard des diodes électroluminescentes 20 et des plages opaques 31 placées de préférence en regard des intervalles 21 entre les diverses diodes électroluminescentes 20. On peut par exemple prévoir un masque 30 comprenant des plages 32 translucides de couleur blanche en regard des diodes électroluminescentes 20 et des plages opaques noires 34 en regard des intervalles 21. Les plages 32 transparentes ou translucides peuvent en variante être de même couleur que les plages opaques 34. Le masque 30 est déposé sur le support 10, par impression, selon toute technique connue de l'homme de l'art, préférentiellement par sérigraphie, ou selon toute technique équivalente. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les diodes électroluminescentes 20 d'une part, et le masque 30 d'autre part, sont déposés sur des côtés opposés du support 10, le masque 30 étant placé sur le côté du support 10 dirigé vers l'observateur O. En revanche, selon les modes de réalisation représentés sur les figures 2 et 3, les diodes électroluminescentes 20 et le masque 30, sont placés sur un même côté du support 10. Plus précisément encore, selon la figure 2, les diodes électroluminescentes en polymère 20 et le masque 30, sont placés sur le côté du support 10 opposé à l'observateur O, le masque 30 étant placé entre le support 10 et les diodes électroluminescentes 20, soit du côté de l'observateur O par rapport à ces dernières. Selon les modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 2, le support 10 doit bien entendu être optiquement transparent ou translucide, les diodes électroluminescentes 20 étant placées sur le côté de ce support 10 opposé à l'observateur O. Selon la figure 3 en revanche, les diodes électroluminescentes 20 sont placées entre le support 10 et le masque 30 de sorte que le masque 30 reste placé du côté de l'observateur O par rapport aux diodes électroluminescentes 20. Dans ce dernier cas, le support 10 n'a pas besoin d'être optiquement transparent. On a représenté sur la figure 4, une variante de réalisation des électrodes 22, 26 aptes à commander la couche de matériau polymère 24, non pas sous forme de deux couches superposées prenant en sandwich la couche de polymère 24, comme illustré sur les figures 1 à 3, mais sous forme d'électrodes en peigne réalisées dans une couche commune, éventuellement de nature différente. La couche de matériau polymère 24 est dans ce cas superposée aux deux électrodes en peigne 22, 26. Là encore, les électrodes 22, 26 peuvent être réalisées en ITO, ou t en métal, par exemple calcium, aluminium ou cuivre, ou encore l'une en métal et l'autre en ITO ou d'un polymère optiquement transparent et électriquement conducteur. La présente invention offre de nombreux avantages par rapport à la technique antérieure. Tout d'abord, l'utilisation de diodes électroluminescents en polymère permet de couvrir des surfaces de grandes dimensions à faible coût. Ensuite, l'utilisation de telles diodes électroluminescentes en polymère permet d'obtenir une grande variété de longueurs d'ondes, et donc de couleurs. Enfin, l'utilisation de diodes électroluminescentes en polymère permet une commande sous faible tension, généralement de quelques volts, aisément disponible en sortie de batterie de véhicule automobile. La présente invention peut trouver de nombreuses applications sur véhicule automobile. Elle peut en effet être utilisée dans tous les sousensembles d'un véhicule automobile exigeant une source lumineuse, soit à titre accessoire, sous forme d'ajout ou dépôt sur des systèmes, soit sous forme de matériau servant à la réalisation de base de ces systèmes euxmêmes, par exemple et non limitativement dans un tableau de bord pour l'éclairage d'aiguilles indicatrices ou de plages formant témoin, dans des tableaux de commande de systèmes tels que climatisation, autoradio ou équivalent, dans des boutons poussoirs de commande, ou encore dans des moyens indicateurs lumineux, tels que les indicateurs de changement de direction. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Le masque coloré 30, 32 peut être de même couleur que la couleur émise par la diode électroluminescente 20 de sorte que l'élément formé par le masque et la diode apparaisse de la même couleur, que la diode 20 soit alimentée ou non (notamment de jour comme de nuit) ou être de couleur différente de la couleur émise par la diode 20. Selon le mode de réalisation de la figure 4, la diode électroluminescente 20 comprend une première couche comportant deux électrodes 22, 26 interdigitées et une seconde source 24 de polymère organique en contact avec ces électrodes. REVENDICATIONS 1. Source lumineuse pour véhicule automobile caractérisée par le fait qu'elle comprend un support (10) qui porte au moins une diode électroluminescente en matériau polymère (20a, 20b) comportant deux électrodes (22, 26) et une couche de matériau polymère (24) en contact avec ces deux électrodes et apte à émettre par électroluminescence. 2. Source selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre au moins un masque (30) avantageusement au moins partiellement coloré, associé à la diode (20) et déposé par impression. 3. Source selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le support (10) est formé d'un élément plastique ou en verre. 4. Source selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins une diode électroluminescente en polymère (20) et un masque (30) déposé sur des côtés opposés du support (10), le masque (30) étant placé côté observateur (O). 5. Source selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins une diode électroluminescente en polymère (20) et un masque (30) déposés sur un côté commun du support (10), opposé à l'observateur (O), le masque (30) étant placé entre le support (10) et la diode électroluminescente (20). 6. Source selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins une diode électroluminescente (20) et un masque (30) déposés sur un côté commun du support (10) dirigé vers un observateur (O), la diode électroluminescente (20) étant placée entre le support (10) et le masque (30). 7. Source selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le support (10) est optiquement transparent ou translucide. 8. Source selon l'une des revendications 1 à 3 et 6, caractérisée par le fait que le support (10) est optiquement non transparent. 9. Source selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la diode électroluminescente (20) comprend une couche de polymère organique choisi dans le groupe comprenant les poly (para phenylène vinylène) ou polybenzobisthiazoles. 10. Source selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la diode électroluminescente (20) comprend une couche de matériau polymère type polycarbonate ou polyacrylique comportant des molécules de chromophores émetteurs ou d'éléments assurant le transport électronique, dispersées dans le polymère ou greffés chimiquement à celui-ci. 11. Source selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que la diode électroluminescente (20) comprend une structure sandwich de trois couches superposées : une première électrode (22), une couche de polymère organique (24) et une seconde électrode (26). 12. Source selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que la diode électroluminescente (20) comprend une première couche comportant deux électrodes (22, 26) interdigitées et une seconde source (24) de polymère organique en contact avec ces électrodes. 13. Source selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que les couches composant la diode électroluminescente en polymère (20) sont déposées par sérigraphie ou dépôt sous vide et/ou centrifugation associée le cas échéant à une étape de gravure. 14. Source selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée par le fait qu'elle comprend plusieurs diodes électroluminescentes en polymère (20a ,20b) émettant à des longueurs d'ondes différentes. 15. Source selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée par le fait qu'elle comprend un masque (30) qui comporte des plages translucides ou transparentes colorées (32) en regard des diodes électroluminescentes (20) et des plages optiquement opaques (34) en regard de l'intervalle entre les diodes (20). 16. Source selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée par le fait que la diode électroluminescente en polymère (20a, 20b) est adaptée pour émettre dans le domaine visible. 17. Application de la source conforme à l'une des revendications 1 à 16, dans un sous-ensemble de véhicule automobile par exemple, dans un tableau de bord pour l'éclairage d'aiguilles indicatrices ou de plages formant témoin, dans des tableaux de commande de systèmes tels que climatisation, autoradio ou équivalent, dans des boutons poussoirs de commande, ou encore dans des moyens indicateurs lumineux, tels que les indicateurs de changement de direction.