Brevet FR3047864A1 — publié le 20170818

Diode à électroluminescence organique et module lumineux comprenant une telle diode L'invention a trait au domaine de l'éclairage et/ou de la signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile. Plus précisément, l'invention 5 a trait au domaine de l'éclairage et de la signalisation lumineuse au moyen de diodes à électroluminescence organiques (OLED). Une diode OLED est constituée d'une superposition de plusieurs couches semi-conductrices organiques entre deux électrodes dont l'une est transparente. L'électrode transparente est habituellement réalisée en oxyde 10 d'indium-étain (aussi connu sous l'acronyme ITO pour Indium tin oxide). La caractéristique principale de l'oxyde d'indium-étain est sa combinaison de conductivité électrique et de transparence optique. Cependant, un compromis doit être atteint lors du dépôt de films, l'augmentation de la concentration de porteurs de charges induisant une hausse de conductivité du matériau, mais 15 aussi une perte de sa transparence. En d'autres termes, une électrode en ITO avec un bon niveau de transparence présente une conductivité limitée. La figure 1 illustre très schématiquement la structure d'une diode OLED comportant : - une première électrode 20 constituant ici la cathode de la diode 2, 20 recevant une première tension continue délivrée par une première alimentation 3, par exemple un potentiel négatif pouvant correspondre à la masse d'un véhicule (en cas de montage sur un véhicule) ; - une deuxième électrode 21 transparente, constituant ici l'anode de la diode 2, apte à être à être alimentée à une tension délivrée par une 25 deuxième alimentation 4, par l'intermédiaire d'un moyen de connexion électrique sous forme d'un bandeau métallique 23 s'étendant sans interruption sur le pourtour de la deuxième électrode 21. La deuxième alimentation 4 correspond par exemple à la batterie d'un véhicule automobile ; - au moins une couche électroluminescente organique 22 disposée 30 entre les deux électrodes 20, 21. 3047864 2 Le bandeau métallique 23 pallie la conductivité électrique limitée de la deuxième électrode 21 et permet ici d'assurer un potentiel constant sur cette électrode afin d'obtenir un motif lumineux homogène. En fonctionnement, un module de gestion de l'alimentation de la diode 5 (non représenté), autorise l'alimentation simultanée des deux électrodes 20, 21 par leur tension continue respective. Il en résulte la création d'un motif lumineux sur toute la surface de l'électrode 21. On cherche à l'heure actuelle des solutions permettant, à partir d'une 10 OLED, d'obtenir plusieurs motifs lumineux possibles, en vue notamment de modifier de façon dynamique le rendu du faisceau lumineux produit. Dans ce cadre, le document de brevet publié WO 2009/101579 Al divulgue un module lumineux comprenant une source lumineuse surfacique du type OLED et un dispositif optique. La source lumineuse OLED est segmentée 15 de manière à pouvoir moduler le faisceau lumineux produit. A cet effet, elle comprend une anode fractionnée en deux portions électriquement indépendantes l'une de l'autre, et une cathode commune, une couche électroluminescente organique étant disposée entre l'anode et la cathode. Les possibilités de modulation du faisceau restent cependant très limitées, 20 puisqu'il est possible seulement d'obtenir trois motifs, deux motifs s'étendant chacun sur la surface d'une portion de l'anode fractionnée, le troisième motif résultant de l'addition des deux motifs précédents. Le document de brevet DE 20 2014 101 538 U divulgue un module lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant une source 25 lumineuse surfacique du type OLED. Cette source lumineuse est fractionnée en plusieurs zones activables indépendamment l'une de l'autre. Pour ce faire, la diode surfacique est constituée d'un empilement d'électrodes, avec une couche électroluminescente organique entre chaque paire d'électrodes adjacentes. Chaque paire d'électrodes adjacentes peut ainsi servir d'anode et de cathode 30 en vue de l'activation de la couche électroluminescente organique disposée entre cette paire d'électrodes. Cette construction de diode OLED est intéressante en ce qu'elle permet de produire plusieurs couleurs d'émission, en fonction du choix des matériaux des couches électroluminescentes organiques. 3047864 3 Elle est cependant pénalisante par son coût de production ainsi que par les pertes potentielles de lumière produite par chaque paire d'électrode au travers des autres couches. L'invention a pour objectif de proposer une source lumineuse surfacique du type OLED palliant au moins un des inconvénients de l'état de l'art susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une source lumineuse surfacique du type OLED par laquelle plusieurs motifs lumineux peuvent être obtenus sans qu'il soit nécessaire de fractionner l'anode et/ou la cathode. L'invention a pour objet une diode à électroluminescence organique comprenant : - une première électrode généralement étendue, apte à être alimentée par une première tension continue délivrée par une première alimentation; - une deuxième électrode généralement étendue disposée en face de 15 la première électrode, apte à être alimentée en tension par l'intermédiaire d'un moyen de connexion électrique; - au moins une couche organique émettrice disposée entre les première et deuxième électrodes ; - un module de gestion de l'alimentation de la diode, apte à activer 20 une alimentation simultanée de la première électrode et de la deuxième électrode pour la formation d'un faisceau lumineux ; remarquable en ce que le moyen de connexion électrique comporte une pluralité de contacts métalliques répartis sur le pourtour de ladite deuxième électrode, et en ce que ledit module de gestion est apte à 25 sélectionner parmi ladite pluralité de contacts métalliques au moins un ensemble d'au moins deux contacts métalliques recevant simultanément une valeur de tension continue pour l'alimentation de la deuxième électrode, de façon à obtenir, dans le faisceau lumineux formé, au moins un motif lumineux s'étendant entre les contacts métalliques sélectionnés. 30 Avantageusement, le module de gestion est apte à sélectionner successivement plusieurs ensembles, notamment des paires, de contacts métalliques, chaque contact métallique d'un même ensemble recevant 3047864 4 simultanément une valeur de tension continue pour l'alimentation de la deuxième électrode, de manière à faire varier le motif lumineux correspondant obtenu. La valeur de tension continue associée à chacun des contacts 5 métalliques d'un même ensemble est fonction dudit ensemble. De préférence, les contacts métalliques d'un même ensemble peuvent recevoir simultanément sensiblement la même valeur de tension continue. Dans un mode de réalisation possible, la première électrode est réfléchissante et la deuxième électrode est transparente. Selon un autre mode 10 de réalisation, la première électrode est transparente et la deuxième électrode est transparente. Les contacts métalliques de la pluralité de contacts métalliques sont avantageusement régulièrement répartis sur le pourtour de ladite deuxième électrode. Les contacts métalliques de la pluralité de contacts métalliques peuvent avoir des dimensions différentes. L'invention a également pour objet un module lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins une source lumineuse surfacique du type diode à électroluminescence organique, apte à émettre un faisceau lumineux orienté essentiellement selon un axe optique dudit module, caractérisé en ce que ladite au moins une source lumineuse est une diode à électroluminescence organique conforme à l'invention. Ladite diode à électroluminescence organique s'étend transversalement à l'axe optique du module. Le faisceau lumineux correspond par exemple à une fonction de signalisation de position pour véhicule automobile. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1, déjà décrite ci-avant, illustre schématiquement, en vue éclatée, la structure d'une diode OLED classique ; - la figure 2 illustre schématiquement, en vue éclatée, une structure d'une diode OLED conforme à l'invention; 3047864 5 - les figures 3a à 3c montrent des exemples de plusieurs motifs lumineux susceptibles d'être obtenus avec une diode OLED conforme à la présente invention. 5 Dans la suite de la description, et à moins qu'il n'en soit disposé autrement, les éléments communs à l'ensemble des figures portent les mêmes références. La figure 2 illustre schématiquement, en perspective éclatée, un 10 exemple d'une diode OLED 2 conforme à la présente invention. On retrouve dans cette diode OLED 2 : - une première électrode 20 constituant ici la cathode de la diode 2, recevant une première tension continue délivrée par une première alimentation 3, par exemple un potentiel négatif pouvant correspondre à la 15 masse d'un véhicule ou le pôle négatif de la batterie d'un véhicule (en cas de montage sur un véhicule) ; - une deuxième électrode 21, de préférence transparente, constituant ici l'anode de la diode 2, apte à être à être alimentée à une tension délivrée par une deuxième alimentation 4. La deuxième alimentation 4 correspond par 20 exemple au pôle positif de la batterie d'un véhicule automobile ; - au moins une couche électroluminescente organique 22 disposée entre les deux électrodes 20, 21. Les deux électrodes 20, 21 d'une part, et la couche organique 22 d'autre part, s'étendent sur la majorité de l'étendue de la diode 2. 25 La cathode 20 peut être réalisée en calcium ou encore en aluminium notamment lorsqu'elle est réfléchissante. En l'occurrence, l'électrode 20, qui correspond à l'arrière de la diode OLED 2 est avantageusement réfléchissante de manière à ce que la lumière émise par la couche semi-conductrice 22 soit efficacement dirigée vers l'avant. L'anode 21 est transparente et peut être 30 réalisée en oxyde d'indium-étain (aussi connu sous l'acronyme ITO pour Indium Tin Oxide). Ce matériau est connu pour présenter une transparence qui est inversement proportionnelle à sa conductivité. L'alimentation en 3047864 6 tension continue de cette électrode 21 s'effectue par l'intermédiaire d'un moyen de connexion électrique. A la différence de la diode OLED classique représentée schématiquement sur la figure 1, le moyen de connexion électrique n'est pas 5 ici un bandeau métallique s'étendant sans interruption sur le pourtour de la deuxième électrode, mais comporte une pluralité de contacts métalliques distants les uns des autres, ici par exemple non limitatif quatorze contacts référencés 241 à 2414, et répartis sur le pourtour de la deuxième électrode 21. Les contacts ont ici été représentés comme étant identiques et répartis à 10 intervalles réguliers. En variantes, les tailles des contacts peuvent différer et/ou ces derniers peuvent être répartis de manière irrégulière. Par ailleurs, un module 5 de gestion de l'alimentation de la diode OLED 2 est apte à sélectionner, parmi ladite pluralité de contacts métalliques 241 à 2414, au moins un ensemble d'au moins deux contacts 15 métalliques, par exemple une paire de contacts métalliques, recevant simultanément une valeur de tension continue pour l'alimentation de la deuxième électrode 21. Sur la figure 2, on a supposé, à titre d'exemple non limitatif, que les contacts 245 et 2412 constituent la paire ainsi sélectionnée, chacun se retrouvant alimentés simultanément par la même valeur de tension 20 continue délivrée par la deuxième alimentation 4. La valeur de la tension reçue par chacun des contacts d'un ensemble n'est pas nécessairement identique. Ainsi, elle peut être grande (ratio entre la valeur la plus faible et la plus grande supérieur à 10), quasi identique, voire du même ordre de grandeur (ratio entre la valeur la plus faible et la plus grande inférieur ou égal 25 à 10). L'écart de tension reçue à chacun des contacts électriques peut être généré à partir d'une pluralité de deuxièmes sources d'alimentation ou au moyen de circuits électroniques permettant de faire varier individuellement pour chaque contact électrique la tension d'alimentation à partir d'une deuxième alimentation 4 unique. 30 Bien entendu, la première électrode 20 se retrouve également simultanément alimentée par la tension continue délivrée par la première alimentation 3. 3047864 7 En procédant de cette façon, on obtient, dans le faisceau lumineux formé, une surintensité selon un motif lumineux qui s'étend entre les contacts métalliques sélectionnées, par exemple sur la figure 2 les deux contacts métalliques 245 et 2412 de la paire schématisée par l'ellipse en traits 5 interrompus. Le nombre de contacts métalliques ainsi que leur répartition sur le pourtour de l'électrode 21 dépendent de l'effet visuel recherché, mais aussi bien entendu de la taille et de la forme de l'électrode 21. De préférence, mais pas nécessairement, les contacts métalliques sont régulièrement répartis sur 10 le pourtour de l'électrode 21. Les possibilités de création de motifs et de changements dynamiques de ces motifs sont nombreux, comme cela est apparent sur les figures 3a à 3c, qui représentent schématiquement, en vue de dessus de l'électrode 21, des exemples de motifs lumineux susceptibles d'être obtenus. 15 Ainsi, sur la figure 3a, un motif lumineux B incliné peut être obtenu lorsque le module 5 de gestion sélectionne la paire formée par les contacts 246 et 24ii, alors que le motif lumineux B est horizontal si ce module 5 de gestion sélectionne la paire formée par les contacts 242 et 249 (figure 3b). On peut ainsi prévoir que le module 5 de gestion sélectionne successivement plusieurs 20 ensembles de contacts métalliques, chaque contact métallique d'un même ensemble recevant simultanément une valeur de tension continue pour l'alimentation de la deuxième électrode 21, de manière à faire varier le motif lumineux correspondant obtenu selon une séquence désirée. En variante, le module 5 de gestion peut également sélectionner 25 simultanément plusieurs ensembles de contacts métalliques parmi ladite pluralité de contacts métalliques, de façon à obtenir des motifs lumineux complexes, notamment constitués de bandes reliant point à point chaque contact, dans le faisceau lumineux formé. Par exemple, en référence à la figure 3a, en alimentant les contacts les contacts 246, 24ii et 2410 on obtient 30 un motif en forme de triangle. En variante, comme illustré sur l'exemple de la figure 3c, on peut obtenir plusieurs motifs B1, B2 et B3 en alimentant successivement et 3047864 8 alternativement plusieurs ensembles de contacts avec une vitesse suffisamment élevée pour donner l'impression que les motifs sont obtenus simultanément, en exploitant le phénomène de persistance rétinienne. Ici, trois paires de contacts, 242, 245 pour la première paire, 247, 2411 pour la 5 deuxième paire, et 249, 2413 pour la troisième paire, ont été sélectionnées pour permettre l'obtention simultanée des motifs B1, B2 et B3 en alimentant successivement et alternativement lesdites paires de contacts. Cette variante a pour avantage de permettre des motifs disjoints (bandes séparées) ou avec des bandes qui se recoupent, sans les bandes 10 parasites qu'on obtiendrait en alimentant simultanément tous les contacts sélectionnés pour réaliser le motif désiré. Ainsi par exemple, en référence à la figure 3b, en alimentant successivement et alternativement une première paire de contacts 242 et 249 et une deuxième paire de contacts 246 et 2413, on obtient un motif en forme de croix. Si on alimente simultanément les quatre 15 contacts sélectionnés, on obtient un motif en forme de croix inscrit dans un quadrilatère. Dans tous les cas, il n'est pas nécessaire que tous les ensembles de contacts reçoivent la même valeur de tension continue. Au contraire, on peut avantageusement jouer sur les valeurs de tension qui alimentent chaque 20 ensemble, de manière à créer par exemple des intensités différentes d'un motif à l'autre. Les différents écarts de tensions entre ensembles de contacts sont de même nature que ceux donnés en exemple précédemment pour les écarts de tension entre contacts d'un même ensemble. Une même diode OLED 2 est donc particulièrement flexible dans 25 l'utilisation et la création de différents motifs, à partir d'une configuration classique à une seule anode et une seule cathode. Elle trouvera ainsi des applications intéressantes, en particulier dans le domaine de la signalisation pour véhicule automobile, en s'intégrant dans un module lumineux, en particulier en s'étendant transversalement à l'axe 30 optique du module. On peut notamment réaliser des fonctions de signalisation de position, des feux stop, des indicateurs de direction, des feux de recul ou des feux de brouillard. REVENDICATIONS1. Diode à électroluminescence organique (2) comprenant : - une première électrode (20) généralement étendue, apte à être alimentée par une première tension continue délivrée par une première alimentation (3) ; - une deuxième électrode (21) généralement étendue disposée en face de la première électrode (20), apte à être alimentée en tension par l'intermédiaire d'un moyen de connexion électrique; - au moins une couche organique émettrice (23) disposée entre les première (20) et deuxième (21) électrodes ; - un module (5) de gestion de l'alimentation de la diode (2), apte à activer une alimentation simultanée de la première électrode (20) et de la deuxième électrode (21) pour la formation d'un faisceau lumineux ; caractérisée en ce que le moyen de connexion électrique comporte une pluralité de contacts métalliques (241-2414) répartis sur le pourtour de ladite deuxième électrode (21), et en ce que ledit module (5) de gestion est apte à sélectionner parmi ladite pluralité de contacts métalliques au moins un ensemble d'au moins deux contacts métalliques (241-2414) recevant simultanément une valeur de tension continue pour l'alimentation de la deuxième électrode (21), de façon à obtenir, dans le faisceau lumineux formé, au moins un motif lumineux (B) s'étendant entre les contacts métalliques sélectionnés. 2. Diode à électroluminescence organique (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module (5) de gestion est apte à sélectionner successivement plusieurs ensembles, notamment des paires (246, 2411 ; 242, 249), de contacts métalliques, chaque contact métallique d'un même ensemble recevant simultanément une valeur de tension continue pour l'alimentation de la deuxième électrode (21), de manière à faire varier le motif lumineux correspondant obtenu. 3047864 10 3. Diode à électroluminescence organique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur de tension continue associée à chacun des contacts métalliques d'un ensemble est fonction dudit ensemble. 5 4. Diode à électroluminescence organique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les contacts métalliques d'un même ensemble reçoivent simultanément sensiblement la même valeur de tension continue. 5. Diode à électroluminescence organique (2) selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième électrode (21) est transparente. 6. Diode à électroluminescence organique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les contacts métalliques de la pluralité de contacts métalliques (241-2414) sont 15 régulièrement répartis sur le pourtour de ladite deuxième électrode (21). 7. Diode à électroluminescence organique (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les contacts métalliques de la pluralité de contacts métalliques (241-2414) ont des 20 dimensions différentes. 8. Module lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins une source lumineuse surfacique du type diode à électroluminescence organique, apte à émettre un faisceau lumineux orienté essentiellement selon un axe optique dudit module, caractérisé 25 en ce que ladite au moins une source lumineuse est une diode à électroluminescence organique (2) conforme à l'une des revendications 1 à 7. 3047864 11 9. Module lumineux selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite diode à électroluminescence organique (2) s'étend transversalement à l'axe optique du module. 10. Module lumineux selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en 5 ce que ledit faisceau lumineux correspond à une fonction de signalisation de position pour véhicule automobile.