Brevet FR2903227A1 — publié le 20080104

Selon un premier aspect, l'invention concerne un émetteur du type comprenant deux électrodes en regard l'une de l'autre et au moins une couche organique propre à émettre de la lumière. Ce type d'émetteur organique est utilisé dans un dispositif d'affichage à matrice passive dans lequel les pixels sont formés par des couches organiques en forme de barrette disposées à l'intersection de lignes d'anode et de colonnes de cathode. Chaque couche organique est située entre plusieurs anodes et une cathode. Les lignes d'anodes et les colonnes de cathode sont activées séquentiellement pour qu'une partie d'une couche organique située entre une ligne d'anode et une colonne de cathode émette de la lumière. Toutefois, ces émetteurs et leurs moyens d'adressage sont trop complexes pour être utilisés dans un dispositif d'affichage de type vu-mètre. Selon le premier aspect, l'invention a pour but de proposer un émetteur plus simple. A cet effet, l'invention a pour objet un émetteur du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première et une seconde parties agencées entre les deux mêmes électrodes, et en ce qu'une épaisseur et/ou une composition de la première partie sont différentes de ladite épaisseur et/ou de la composition de la seconde partie, ladite épaisseur étant définie entre les deux électrodes. Selon un second aspect, l'invention concerne un dispositif d'affichage. II est connu un dispositif d'affichage de type vumètre comprenant plusieurs diodes électroluminescentes réparties selon une ligne et connectées à un circuit de commande et à un dispositif d'alimentation propre à alimenter chaque diode par une même valeur de tension prédéfinie. Le circuit de commande est apte à recevoir un signal d'entrée et à commander de façon séquentielle et discrète l'alimentation d'un certain nombre de diodes en fonction de la valeur du signal d'entrée, de sorte que le nombre de diodes allumées soit représentatif du signal d'entrée. Ce dispositif d'affichage est notamment utilisé dans des postes radios pour afficher la fréquence d'un signal audio. 2903227 2 Toutefois, ce dispositif d'affichage est compliqué. Selon le second aspect, l'invention a pour but de proposer un dispositif d'affichage plus simple. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'affichage 5 comportant au moins un émetteur de lumière tel que mentionné ci-dessus, et un support de fixation de l'émetteur de lumière, et le dispositif d'affichage comporte en outre des moyens de fourniture d'une tension variable connectés à la première et à la seconde électrodes, les moyens de fourniture étant aptes à générer une première tension et une seconde 10 tension supérieure à la première tension ; seule la première partie de la couche organique est apte à émettre de la lumière, lorsque la première tension est appliquée entre les électrodes et la première et la seconde parties de la couche organique sont aptes à émettre de la lumière lorsque la seconde tension est appliquée entre les électrodes. 15 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif d'affichage comportant un émetteur selon un premier mode de réalisation de 20 l'invention, sur laquelle le dispositif affiche une première valeur d'un signal d'entrée ; - la figure 2 est une vue schématique de dessous du dispositif d'affichage illustré sur la figure 1, sur laquelle le dispositif affiche la première valeur du signal d'entrée ; 25 - la figure 3 est une vue similaire à la vue de la figure 1, sur laquelle le dispositif affiche une seconde valeur du signal d'entrée ; - la figure 4 est une vue similaire à la vue de la figure 2, sur laquelle le dispositif affiche la seconde valeur du signal d'entrée ; - la figure 5 est une vue schématique de côté du dispositif d'affichage 30 comportant un émetteur selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue schématique de dessous du dispositif d'affichage illustré sur la figure 5 ; 2903227 3 - la figure 7 est une vue schématique de côté du dispositif d'affichage comportant un émetteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 8 est une vue schématique de dessous du dispositif 5 d'affichage illustré sur la figure 7. Un dispositif d'affichage 2 comportant un émetteur selon le premier mode de réalisation de l'invention est illustré schématiquement sur les figures 1 et 2. Ce dispositif d'affichage 2 est à matrice passive. Il est propre à 10 donner une représentation graphique d'une valeur d'un signal appliqué à son entrée. Il comporte un émetteur 4, un substrat 5 de support de l'émetteur 4 et des moyens 8 de fourniture d'une tension d'alimentation à cet émetteur 4. Le substrat 5 est constitué d'une plaque transparente par exemple 15 réalisée dans du verre ou du plastique. Il présente une épaisseur comprise entre 0,7 et 1,1 millimètres. Le substrat 5 possède une première face principale 9 sur laquelle l'émetteur 4 est fixé et une seconde face principale 10 opposée à la première face principale 9. 20 La seconde face principale 10 comprend une zone rectangulaire 11 propre à être traversée par la lumière émise par l'émetteur 4, et une échelle graduée 12 fixée le long de la zone 11. La zone 11 présente une forme et une dimension correspondant à la forme et à la dimension de la face de l'émetteur 4 fixée au substrat 5. La 25 zone 11 est appelée surface d'affichage dans la suite de la description. L'échelle 12 est graduée de façon continue sur une plage de valeurs correspondant aux valeurs possibles du signal d'entrée. Les moyens 8 de fourniture d'une tension comprennent un générateur de tension variable propre à recevoir un signal d'entrée et à délivrer une 30 tension de sortie. La valeur de la tension de sortie est propre à correspondre à la valeur du signal d'entrée selon une cartographie préétablie. La cartographie est réalisée au cours d'une phase d'apprentissage pour mettre en 2903227 4 correspondance les différentes valeurs possibles du signal d'entrée avec les valeurs de tension à appliquer à l'émetteur 4 afin que la zone éclairée de la surface d'affichage corresponde à la valeur du signal d'entrée sur l'échelle 12. 5 L'émetteur 4 a une forme générale de barrette parallélépipédique. II comprend une face principale 13 fixée au substrat 5 et une face principale 14 opposée à la face 13, un côté latéral 15 disposé en vis-à-vis de la valeur minimum de l'échelle graduée 12 et un côté latéral 16 opposé au côté 15 et disposé en vis-à-vis de la valeur maximum de l'échelle graduée 12. 10 Il comprend également deux côtés longitudinaux 17, 18. L'émetteur 4 comporte en outre anode 19, une couche organique électroluminescente 20 déposée sur l'anode 19 et une cathode 21 déposée sur la couche organique 20. L'anode 19 est constituée par une couche transparente conductrice 15 qui est connectée à l'anode des moyens de fourniture de tension 8. L'anode 19 est formée en oxyde d'indium et d'étain, et est généralement désignée par l'acronyme ITO. Elle présente une épaisseur constante d'environ 100 à 150 nanomètres. Elle est déposée sur l'ensemble de la surface de l'anode 19. 20 La couche organique 20 est constituée de plusieurs couches élémentaires dont au moins une couche est une couche organique. En particulier, elle comprend une couche élémentaire de transport de trous 22 déposée sur l'anode 19 et une couche élémentaire de blocage d'électrons 23 déposée sur la couche de transport de trous 22. 25 Les couches de transport de trous 22 et de blocage d'électrons 23 présentent une épaisseur constante d'environ 10 à 30 nanomètres chacune. La couche organique 20 comprend également une couche élémentaire émissive 24 déposée sur la couche de blocage d'électrons 23, une couche élémentaire de blocage de trous 25 déposée sur la couche 30 émissive 24 et une couche élémentaire de transport d'électrons 26 déposée sur la couche de blocage de trous 25. La couche émissive 24 est une couche organique formée par exemple de AIg3 tris-(8-hydroxyquinoline) aluminium. Elle présente une 2903227 5 épaisseur qui varie entre ses extrémités, c'est-à-dire entre son côté latéral 15 et sont côté latéral opposé 16. En particulier, l'épaisseur de la couche émissive 24 augmente de façon progressive, graduelle et continue et présente une épaisseur minimale 5 au niveau de la valeur minimale de l'échelle 12 et une épaisseur maximale au niveau de la valeur maximale de l'échelle 12. L'augmentation de l'épaisseur de la couche émissive 24 est propre à augmenter le seuil de déclenchement de l'émetteur 6, comme décrit dans la suite de la description. 10 Ainsi, la couche émissive 24 présente une partie 38 de couche émissive adjacente au côté latéral 15 et une partie 40 de couche émissive adjacente au côté latéral 16 dont les épaisseurs sont différentes. En particulier, l'épaisseur de la partie 38 est inférieure à l'épaisseur de la partie 40. 15 Par exemple, l'épaisseur de la première partie 38 de la couche émissive 24 est égale à 10 nanomètres et l'épaisseur de la seconde partie 40 de la couche émissive 24 est égale à 100 nanomètres. La couche de blocage de trous 25 et la couche de transport d'électrons 26 ont une épaisseur constante supérieure à 2 nanomètres et à 20 20 nanomètres respectivement. La cathode 21 est constituée par une couche réflective conductrice 21 réalisée par exemple dans un matériau métallique. Elle est connectée à la cathode des moyens de fourniture de tension 8. Elle présente une épaisseur constante comprise entre 100 et 200 nanomètres. Elle est 25 déposée sur l'ensemble de la surface de la couche de transport d'électrons 26. En variante, l'épaisseur de la première partie 38 de la couche émissive est supérieure à 10 nanomètres. En variante, l'épaisseur de la seconde partie 40 de la couche 30 émissive est inférieure à 100 nanomètres. En variante, l'épaisseur de la couche émissive 24 est constante et l'épaisseur de l'une quelconque des couches parmi la couche de transport de trous 25 et/ou la couche de blocage d'électrons 23 et/ou la couche de 2903227 6 blocage de trous 25 et/ou la couche de transport d'électrons 24, varient entre les deux extrémités de l'émetteur 4. En variante, l'épaisseur de la couche émissive 24 croît de façon exponentielle entre la partie 38 et la partie 40 de sorte que la surface 5 d'affichage 11 s'illumine sur une zone correspondant à l'exponentiel de la valeur du signal d'entrée. En fonctionnement, les moyens de fourniture 8 réceptionnent initialement une valeur d'entrée Vdatal d'un signal d'entrée et génère une tension V1 de valeur correspondant à la valeur d'entrée Vdatal. 10 Lorsque la tension V1 est appliquée entre l'anode 19 et la cathode 21, des trous et des électrons sont injectés par l'anode et respectivement par la cathode dans la couche organique 20. Les trous et les électrons injectés se recombinent dans la couche organique émissive de lumière 24 pour former des excitons. Ceux-ci se 15 désexcitent en émettant des photons dans la direction A de sorte que la surface d'affichage 11 est éclairée. Une partie de longueur prédéfinie de la couche émissive 24 émet des photons lorsque la valeur de tension appliquée entre l'anode 19 et la cathode 21 est supérieure au seuil de déclenchement de cette partie de la 20 couche émissive 24. Lorsque la tension VI de valeur par exemple égale à 2,5 V, est appliquée entre l'anode 19 et la cathode 21, une portion 49 de la surface d'affichage s'éclaire comme visible sur les figures 1 et 2 de sorte que la valeur du signal d'entrée Vdatal correspondant à la tension VI peut être lue 25 sur l'échelle 12 par l'utilisateur. La portion 49 correspond à la partie de la couche émissive 24 dont le seuil de déclenchement est inférieur à V1 et qui possède une épaisseur inférieure à une première valeur donnée. Puis, les moyens de fourniture 8 réceptionnent une valeur d'entrée 30 Vdata2 d'un signal d'entrée et génère une tension V2 de valeur correspondant à la valeur d'entrée Vdata2. Lorsque la tension V2 de valeur par exemple égale à 2,8 V, est appliquée entre l'anode 19 et la cathode 21, une portion 50 de la surface 2903227 7 d'affichage s'éclaire, comme visible sur les figures 3 et 4. La portion 50 possède une épaisseur inférieure à une seconde valeur donnée, la seconde valeur étant supérieure à la première valeur. Comme la valeur de la tension V2 est supérieure à la valeur de la 5 tension VI, la portion 50 s'étend sur une longueur plus importante de la surface d'affichage que la portion 49. En effet, une plus grande partie de la couche émissive 24 comporte un seuil de déclenchement inférieur à la tension V2. Ainsi, le dispositif d'affichage 2 donne une représentation visuelle des 10 valeurs Vdatal et Vdata2 du signal d'entrée. Un dispositif d'affichage 52 comportant un émetteur 53 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 5 et 6. Les éléments identiques ou similaires aux éléments du dispositif d'affichage 2 selon le premier mode de réalisation sont référencés par les 15 mêmes références et ne seront pas décrits à nouveau. Le dispositif d'affichage 52 est propre à indiquer trois niveaux discrets illustrés sur la figure 6 et correspondant à trois valeurs de tension différentes et à trois valeurs d'entrée associées. Selon ce second mode de réalisation, l'émetteur 53 comprend une 20 couche émettrice 54 comportant trois parties 55, 56, 57 de même longueur et d'épaisseur différente et l'échelle 12 comprend trois graduations d'une longueur égale à la longueur de chaque partie 55, 56, 57. En particulier, la partie 55 présente une première épaisseur constante et est disposée du côté correspondant à la valeur minimale de l'échelle 12. 25 La partie 56 présente une deuxième épaisseur constante et supérieure à la première épaisseur. La partie 57 présente une troisième épaisseur constante et supérieure à la seconde épaisseur. La première, la deuxième et la troisième épaisseurs ont une 30 épaisseur par exemple égale à 10 nanomètres, 40 nanomètres et respectivement 70 nanomètres. L'émetteur 53 comprend en outre une couche de blocage de trous 58, une couche de transport d'électrons 59 ainsi qu'une cathode 60 présentant 2903227 8 trois parties d'épaisseur constante d'une longueur correspondant à la longueur des parties 55, 56, 57. Comme la couche émissive 54 présente la même épaisseur sur l'ensemble de l'étendue d'une partie 55, 56, 57, l'ensemble de cette partie 5 55, 56, 57 est propre à émettre de la lumière pour une valeur de tension appliquée entre les électrodes 17 et 19. La surface d'affichage 11 comprend trois zones distinctes 61, 62, 63 disposées en vis-à-vis des parties 55, 56, 57 et propres à être éclairées par celles-ci. 10 En fonctionnement, la partie 55, les parties 55 et 56, et les parties 55, 56 et 57 sont successivement éclairées pour des valeurs croissantes de tension appliquée entre les électrodes 19 et 60. En variante, la couche émissive 54 comprend deux ou plusieurs parties d'épaisseurs différentes. 15 En variante, les parties 55, 56 et 57 présentent des longueurs différentes. Un dispositif d'affichage 66 comportant un émetteur 67 selon un troisième mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 7 et 8. Les éléments identiques ou similaires aux éléments du dispositif 20 d'affichage 2 selon le premier mode de réalisation sont référencés par les mêmes références et ne seront pas décrits à nouveau. Ce dispositif d'affichage 66 est propre à indiquer trois niveaux discrets correspondant à trois valeurs d'entrée différentes. Selon ce troisième mode de réalisation, la couche organique 20 25 comprend une couche émissive 68 comportant trois parties 70, 72, 74 présentant différents taux de dopage. Les parties 70, 72, 74 sont propres à émettre différentes couleurs en fonction de leur taux de dopage. En effet, la couche émissive 68 est propre à émettre des photons dont la longueur d'onde dépend de sa composition. 30 La partie 70 est dopée par l'introduction de quelques pourcents de Irppy dans un matériau hôte de sorte que la partie 70 de la couche émissive 68 soit propre à émettre une lumière de couleur verte dans une zone 76 de la surface d'affichage disposée en vis-à-vis de la partie 70. 2903227 9 La partie 72 est dopée par quelques pourcents de particules commercialisés sous la dénomination SEB020 ou SEB021 par la Société de marque déposée MERCK dans un matériau hôte commercialisé sous la dénomination SEB010 par la société de marque déposée MERCK de 5 manière à émettre une couleur bleue dans une zone 78 de la surface d'affichage disposée en vis-à-vis de la partie 72. De même, la partie 74 est dopée par une autre particule de façon à émettre une autre couleur dans la zone 80 de la surface d'affichage. En fonctionnement, lorsqu'une tension V3 par exemple égale à 3,2 V 10 est appliquée entre l'anode 19 et la cathode 21, seule la partie 70 de la couche émissive 68 émet des photons. Ces photons présentent une couleur verte. Comme la tension V3 est inférieure au seuil de déclenchement des parties 72 et 74 de la couche émissive 68, ses parties n'émettent pas de photons. 15 Lorsqu'une tension V4 par exemple égale à 3,4 V est appliquée entre l'anode 19 et la cathode 21, la partie 70 et la partie 72 de la couche émissive 68 sont propres à émettre des photons de couleurs verte et respectivement bleue. Ainsi, les zones 76 et 78 de la surface d'affichage sont illuminées 20 selon deux couleurs différentes. La partie 74 n'émet pas de photons car la tension V4 est inférieure à la tension de seuil de déclenchement de la partie 74 de la couche émissive. En variante, trois barrettes présentant une même composition sur toute leur épaisseur et des compositions différentes entre elles sont 25 agencées entre deux mêmes électrodes 17, 19. En variante, la composition et le dopage des parties 70, 72 et 74 varient de façon progressive. En variante, la composition de la couche émissive 68 est constante et la couche de transport d'électrons et/ou la couche de transport de trous 22 30 comprend trois parties dont la composition varie pour donner une représentation visuelle de couleur différente de trois valeurs d'entrée. En variante, la couche organique 20 comprend deux ou trois éléments fabriqués de manière indépendante les uns des autres et disposés 2903227 10 les uns à côté des autres entre les deux mêmes électrodes 19, 21. Les couches émissives de chaque élément sont dopés par des composants différents de sorte que chaque élément présente un seuil de déclenchement différent et est propre à émettre une couleur différente. 5 En variante, la couche organique 20 comprend une unique couche émissive agencée entre les deux électrodes 19, 21. En variante, la couche organique 20 comprend une variation d'épaisseur et de sa composition. En variante, la couche organique 20 présente des faces principales 10 13, 14 en forme de secteur circulaire, en forme de cercle ou de polygone. Avantageusement, ce dispositif d'affichage ne nécessite pas de circuit de commande sorte qu'il est plus simple à fabriquer et moins coûteux. Avantageusement, ce dispositif d'affichage est compact. REVENDICATIONS 1.- Emetteur de lumière (4 ; 53 ; 67) comprenant deux électrodes (19, 21) en regard l'une de l'autre et au moins une couche organique (20) propre à émettre de la lumière, caractérisé en ce que la couche organique (20) comprend au moins une première (38 ; 55 ; 70) et une seconde (40 ; 56 ; 72) parties agencées entre les deux mêmes électrodes (19, 21), et en ce qu'une épaisseur et/ou une composition de la première partie (38 ; 55 ; 70) sont différentes de ladite épaisseur et/ou de la composition de la seconde partie (40 ; 56 ; 72), ladite épaisseur étant définie entre les deux électrodes (19, 21). 2.- Emetteur de lumière (4 ; 53 ; 67) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite épaisseur et/ou ladite composition de la couche organique (20) varient continûment de la première partie (38 ; 55 ; 70) de la couche organique à la seconde partie (40 ; 56 ; 72) de la couche organique. 3.- Emetteur de lumière (4 ; 53 ; 67) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite épaisseur et/ou ladite composition de la couche organique (20) varient par pallier de la première partie (38 ; 55 ; 70) de la couche organique à la seconde partie (40 ; 56 ; 72) de la couche organique. 4.- Emetteur de lumière (4 ; 53 ; 67) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche organique (20) comprend deux extrémités (15, 16), la première partie (38 ; 55 ; 70) de la couche organique étant disposée à une extrémité (15) de la couche organique et la seconde partie (40 ; 56 ; 72) de la couche organique étant disposée à l'extrémité opposée (16), et en ce que la couche organique (20) s'étend de façon continue entre les deux extrémités (15, 16). 5.- Emetteur de lumière (4 ; 53 ; 67) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que de ladite couche organique (20) comprend au moins une couche élémentaire (22, 23, 24, 25, 26 ; 54 ; 68) dont l'épaisseur et/ou la composition varient, et en ce que ladite couche élémentaire est choisie parmi l'ensemble de couches comprenant une couche émissive (24 ; 54 ; 68), une couche de transport des électrons (26) et une couche de transport des trous (22). 2903227 12 6.- Emetteur de lumière (4 ; 53) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche élémentaire (22, 23, 24, 25, 26 ; 54 ; 68) est choisie parmi l'ensemble de couches comprenant en outre une couche de blocage des trous (25) et une couche de blocage des électrons (23). 5 7.- Emetteur de lumière (4 ; 53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la première partie (38 ; 55) de la couche organique est inférieure à l'épaisseur de la seconde partie (40 ; 56) de la couche organique, et en ce que la tension de seuil de déclenchement de la première partie (38 ; 55) de la couche organique est 10 inférieure à la tension de seuil de déclenchement de la seconde partie (40 ; 56) de la couche organique. 8.- Emetteur de lumière (4 ; 53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la première partie (38 ; 55) de la couche organique est supérieure ou égale à 10 nanomètres. 15 9.- Emetteur de lumière (4 ; 53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'épaisseur de la seconde partie (40 ; 56) de la couche organique est inférieure ou égale à 100 nanomètres. 10.- Emetteur de lumière (67) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la première partie (70) de la 20 couche organique présente un taux de dopage inférieur au taux de dopage de la seconde partie (72) de la couche organique. 11.- Emetteur de lumière (67) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 10, caractérisé en ce que la première partie et la seconde partie de la couche organique (20) sont deux éléments de couche 25 indépendants agencés entre les deux mêmes électrodes (19, 21). 12.- Dispositif d'affichage (2 ; 52 ; 66) comportant au moins un émetteur de lumière (4 ; 53 ; 67) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, et un support (5) de fixation de l'émetteur de lumière (4 ; 53 ; 67), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (8) de fourniture d'une 30 tension variable connectés à la première (19) et à la seconde (21) électrodes, les moyens de fourniture (8) étant aptes à générer une première tension (V1 ; V3) et une seconde tension (V2 ; V4) supérieure à la première tension (V1 ; V3) ; et en ce que seule la première partie (38 ; 55 ; 70) de la 2903227 13 couche organique est apte à émettre de la lumière, lorsque la première tension (V1 ; V3) est appliquée entre les électrodes (19, 21) et en ce que la première (38 ; 55 ; 70) et la seconde (40 ; 56 ; 72) parties de la couche organique sont aptes à émettre de la lumière lorsque la seconde tension 5 (V2 ; V4) est appliquée entre les électrodes (19, 21). 13.- Dispositif d'affichage (2 ; 52 ; 66) selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de fourniture (8) comportent une entrée propre à recevoir un signal d'entrée et au moins une sortie apte à délivrer une tension de sortie variable, la valeur de la tension de sortie étant propre à 10 correspondre à la valeur du signal d'entrée de sorte que le dispositif d'affichage (2 ; 52 ; 66) est apte à donner une représentation visuelle de la valeur du signal d'entrée.