FR3085742A1 - Systeme lumineux pour vehicule - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système lumineux 1 pour véhicule automobile. Le système comprend une pluralité de sources électroluminescentes 10 arrangées en une matrice bidimensionnelle et un dispositif de refroidissement 11 de la pluralité de sources électroluminescentes depuis une face arrière de la matrice bidimensionnelle. Le système est essentiellement tel que le dispositif de refroidissement 11 est configuré pour assurer un transfert thermique par conduction supérieur avec une portion 100 de la face arrière de la matrice bidimensionnelle qu'avec le reste de cette face arrière. Il est ainsi possible de réduire, notamment en dimensionnant le dispositif de refroidissement au cas par cas, les écarts de température entre les sources électroluminescentes d'une même pluralité. Les problèmes de décalage de couleur, de maîtrise des flux lumineux et de tensions mécaniques au sein de la pluralité de sources électroluminescentes sont ainsi limités, voire résolus.

Description

« Système lumineux pour véhicule »

La présente invention est relative au domaine des systèmes lumineux, notamment d’éclairage, pour véhicules automobiles. La présente invention concerne plus particulièrement le refroidissement de tels systèmes lumineux.

Il est connu des systèmes d’éclairage comprenant une pluralité de sources de lumière arrangées en une matrice bidimensionnelle dont les sources de lumière peuvent être alimentées électriquement de façon individuelle. Il est ainsi possible de générer, grâce à l’ensemble, un flux lumineux obéissant à une distribution spatiale spécifique à une fonction photométrique réglementaire déterminée.

Un problème de ce type de systèmes d’éclairage découle de ce que des écarts de température de jonction trop significatifs sont observés entre les sources de lumière d’une même pluralité. Ces écarts de température de jonction conduisent effectivement à des problèmes de décalage de couleur, de maîtrise des flux lumineux et de tensions mécaniques (par phénomènes de dilatation thermique) au sein de la pluralité de sources de lumière.

La présente invention vise à réduire ces problèmes pour augmenter la fiabilité des systèmes lumineux, notamment d’éclairage, pour véhicules automobiles.

A cette fin, la présente invention concerne un système lumineux, notamment d’éclairage, pour véhicule automobile, le système comprenant au moins une pluralité de sources électroluminescentes arrangées en une matrice bidimensionnelle et un dispositif de refroidissement de ladite au moins une pluralité de sources électroluminescentes depuis une face arrière de la matrice bidimensionnelle. Le système lumineux est essentiellement tel que le dispositif de refroidissement est configuré pour assurer un transfert thermique par conduction supérieur avec une portion de la face arrière de la matrice bidimensionnelle qu’avec le reste de cette face arrière.

Ainsi, l’invention prévoit que le transfert thermique assuré par le dispositif de refroidissement depuis la face arrière de chaque matrice bidimensionnelle soit inhomogène.

Dès lors, il est possible de réduire, notamment en dimensionnant le dispositif de refroidissement au cas par cas, les écarts de température entre les sources électroluminescentes d’une même pluralité. Les problèmes de décalage de couleur, de maîtrise des flux lumineux et de tensions mécaniques au sein de la pluralité de sources électroluminescentes sont ainsi limités, voire résolus.

Le cas échéant, les sources électroluminescentes de chaque pluralité forment un ensemble monolithique.

Par ailleurs, les sources électroluminescentes de l’au moins une pluralité peuvent être configurés conjointement avec une optique de mise en forme du système lumineux. L’optique de mise en forme est alors agencée en regard de la face avant de l’au moins une pluralité de sources électroluminescentes.

Selon une particularité, ladite portion est située au droit des sources électroluminescentes qui, parmi chaque pluralité de sources électroluminescentes, sont destinées à recevoir, pour réaliser au moins une fonction d’éclairage déterminée du système lumineux, une puissance d’alimentation électrique supérieure à une première valeur seuil prédéterminée. La première valeur seuil prédéterminée est par exemple égale à 70%, voire égale à 80%, d’une puissance d’alimentation électrique maximale admissible par chaque source électroluminescente. La fonction d’éclairage déterminée est de préférence celle qui, parmi les fonctions d’éclairage du système, requiert la plus importante puissance d’alimentation électrique comparativement aux autres fonctions d’éclairage du système.

Selon une autre particularité, alternative ou combinable avec les précédentes, chaque pluralité de sources électroluminescentes étant destinée, selon son usage, à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, une première partie présentant une température de jonction supérieure à une seconde valeur seuil prédéterminée, et une deuxième partie présentant une température de jonction inférieure à ladite seconde valeur seuil prédéterminée, ladite portion peut être située au plus au droit de la première partie. Elle est de préférence située au droit de 80% de la première partie, et encore plus préférentiellement au droit de 70% de la première partie. La seconde valeur seuil prédéterminée est par exemple comprise entre 60% et 90%, de préférence entre 70% et 80%, d’une valeur de température de jonction limite supérieure à laquelle au moins une source électroluminescente de la pluralité est destinée à être portée pendant son usage. La première partie peut être une partie centrale de l’au moins une pluralité de sources électroluminescentes et la deuxième partie peut être une partie périphérique à ladite partie centrale.

Selon une autre particularité, alternative ou combinable avec les précédentes, chaque pluralité de sources électroluminescentes étant destinée, selon son usage, à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, un gradient de température de jonction variant spatialement entre une température limite supérieure et une température limite inférieure, ladite portion est située au plus au droit d’une zone destinée à présenter, pendant son usage, une température de jonction supérieure de 20°C, de préférence supérieure de 30°C, à ladite température limite inférieure.

Selon une autre particularité, alternative ou combinable avec les précédentes, chaque pluralité de sources électroluminescentes étant destinée, selon son usage, à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, un gradient de température de jonction variant spatialement entre une température limite supérieure et une température limite inférieure, ladite portion est configurée de sorte que ladite température limite supérieure soit inférieure, de préférence d’au moins 10°C, à une température de jonction maximale admissible de chaque source électroluminescente.

Selon une autre particularité, alternative ou combinable avec les précédentes, le dispositif de refroidissement comprend au moins une plaque principale constituée à base d’un matériau conducteur thermique et agencée de sorte à contacter directement ladite portion de la face arrière de la matrice bidimensionnelle. Le matériau à base duquel la plaque principale est constituée présente de préférence une conductivité thermique supérieure à 100 W-m’¹-K’¹. Par exemple, il s’agit d’une plaque à base de cuivre.

En complément à la particularité précédente, le dispositif de refroidissement peut comprendre au moins une plaque secondaire contactant au moins une partie complémentaire de la face arrière de la matrice bidimensionnelle relativement à la plaque principale. La plaque secondaire est à base d’un matériau présentant une conductivité thermique inférieure, de préférence au moins deux fois inférieure, à une conductivité thermique du matériau à base duquel la plaque principale est constituée.

En alternative à la particularité précédente, le dispositif de refroidissement est configuré pour n’assurer aucun transfert thermique par conduction depuis la face arrière de la matrice bidimensionnelle en dehors de ladite portion.

Selon un autre aspect, la présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un système lumineux tel qu’introduit ci-dessus.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description qui en est donnée ci-dessous à titre exemplatif et des dessins annexés parmi lesquels :

les figures 1 à 3 représentent schématiquement l’art antérieur. La figure 1 est une vue en perspective d’un système lumineux selon l’art antérieur. La figure 2 représente une vue de dessus du système lumineux illustré sur la figure 1. La figure 3 illustre une cartographie des isothermes observables sur l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes en usage pour une fonction d’éclairage déterminée ;

- les figures 4 à 6 représentent schématiquement un mode de réalisation de l’invention. La figure 4 est une vue en perspective d’un système lumineux selon l’invention. La figure 5 représente une vue de dessus du système lumineux illustré sur la figure 1. La figure 6 illustre une cartographie des isothermes observables sur l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes en usage pour une fonction d’éclairage déterminée ; et la figure 7 illustre la différence de comportement entre un système lumineux selon l’art antérieur et un système lumineux selon l’invention en termes de profils de température locale.

Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées à des caractéristiques techniques décrites dans le contexte d’autres modes de réalisation décrits à titre exemplatif et non limitatif.

De même, sauf indication spécifique du contraire, les termes « aval » ou « avant » s’entendent d’une disposition relative d’un élément de l’invention plus en aval selon le trajet du rayonnement issu du système lumineux et sortant du système lumineux. Les termes du type « amont » ou « arrière » ont une signification opposée.

On entend par « optique », la partie avant d'un système lumineux, cette partie comprenant l'ensemble des milieux réfringents qui le composent.

On entend par « optique de mise en forme », une optique configurée pour dévier au moins un des rayons émis par un système lumineux. On entend par « dévier » que la direction d'entrée du rayon lumineux dans l'optique de mise en forme est différente de la direction de sortie du rayon lumineux depuis l'optique de mise en forme.

L'optique de mise en forme comprend au moins un élément optique tel qu'une ou plusieurs lentilles, un ou plusieurs réflecteurs, un ou plusieurs guides de lumière ou une combinaison de ces possibilités.

On entend par « une fonction photométrique réglementaire », une fonction d’éclairage destinée à permettre, réguler ou sécuriser la circulation des véhicules automobiles. Elle est par exemple choisie parmi une fonction de feux de route, une fonction de feux de croisement, une fonction de feux de circulation diurne, une fonction de feux de position, une fonction d’éclairage antibrouillard, et une fonction de feu de signalisation. On parlera potentiellement de fonction d’éclairage déterminée pour faire référence à une fonction photométrique réglementaire.

On entend par « température de jonction », la température locale de la zone de silicium qui forme la jonction d’une source électroluminescente. Cette température peut être mesurée, mais elle peut également être prédite, notamment en fonction des caractéristiques de la source électroluminescente et des paramètres de son utilisation. Il est en outre possible de définir une température de jonction maximale admissible comme la température de jonction au-delà de laquelle la source électroluminescente serait détériorée au moins fonctionnellement, voire également structurellement.

On a représenté, sur les figures 1 à 3, un système lumineux selon l’art antérieur que nous décrivons ci-dessous pour mieux illustrer les différences entre un tel système lumineux connu et le système lumineux selon l’invention. Afin de faciliter la comparaison entre ces derniers, les mêmes références numériques ont été attribuées aux composants qui se correspondent.

Dans son acceptation la plus large, l’invention selon son premier aspect concerne un système lumineux 1 pour véhicule automobile.

Comme illustré sur les figures 1 et 2 pour ce qui est de l’art antérieur et sur les figures 4 et 5 pour ce qui relève de l’invention, le système lumineux 1 comprend :

- une pluralité de sources électroluminescentes 10 arrangées en une matrice bidimensionnelle, et

- un dispositif de refroidissement 11 de la pluralité de sources électroluminescentes 10.

Plus particulièrement, le dispositif de refroidissement 11 assure le refroidissement de la pluralité de sources électroluminescentes 10 depuis une face arrière de la matrice bidimensionnelle.

Comme illustré sur les figures 1 et 4, le dispositif de refroidissement 11 peut être associé à un dispositif de refroidissement complémentaire 12, prenant dans l’exemple illustré la forme d’un dissipateur de chaleur à ailettes. L’invention n’est nullement limitée à la nature des éventuels dispositifs de refroidissement complémentaire 12 qui viendraient compléter le dispositif de refroidissement 11.

Avantageusement, une électronique de contrôle (non représentée) est prévue qui est apte à contrôler sélectivement la puissance électrique délivrée à chacune des sources électroluminescentes de la pluralité. Ce contrôle peut être réalisé en fonction d’instructions de contrôle reçues depuis une unité de traitement (non représentée). Par voie, l’intensité lumineuse produite par chacune des sources électroluminescentes de la pluralité est contrôlée.

Le cas échéant, la pluralité de sources électroluminescentes 10 peut comporter, dans son étendue bidimensionnelle, au moins 20 colonnes et au moins 20 lignes de sources électroluminescentes.

Chaque source électroluminescente peut plus particulièrement comprendre au moins une diode électroluminescente émettant de la lumière. L’optique de mise en forme associée peut plus particulièrement comprendre une matrice de micro-miroirs (également connue sous l’acronyme DMD, pour l’anglais Digital Micromirror Device) qui dirige les rayons lumineux issus des sources électroluminescentes par réflexion, par exemple vers un autre élément de l’optique de mise en forme. Le cas échéant, un autre élément de l’optique de mise en forme permet de collecter les rayons lumineux issus des sources électroluminescentes afin de les concentrer et les diriger vers la surface de la matrice de micro-miroirs. Chaque micro-miroir peut pivoter entre deux positions fixes, de sorte que, chaque micro-miroir réfléchissant une partie des rayons lumineux, l’actionnement et le pilotage du changement de position permet de modifier la forme du faisceau émis via l’optique de mise en forme et in fine sur la route.

Selon un deuxième mode de réalisation particulier du système lumineux 1, chaque source électroluminescente comprend une source laser émettant un faisceau laser et l’optique de mise en forme comprend un système de balayage laser configuré pour balayer, avec chaque faisceau laser émis, la surface d’un élément convertisseur de longueur d’ondes. Le balayage du faisceau est accompli par le système de balayage à une vitesse suffisamment grande pour que l’œil humain ne perçoive pas son déplacement dans le faisceau projeté. Le pilotage synchronisé de l’allumage de la source laser et du mouvement de balayage du faisceau permet de générer un faisceau lumineux pixélisé. Ici, le système de balayage comprend plus particulièrement une pluralité de micro-miroirs mobiles, permettant de balayer la surface de l’élément convertisseur de longueur d’ondes par réflexion du faisceau laser. Les micro-miroirs sont par exemple de type MEMS (pour « Micro-Electro-Mechanical Systems » en anglais ou microsystème électromécanique). Cependant, l’invention n’est nullement limitée à ce moyen de balayage, et peut utiliser d’autres sortes de dispositifs de balayage, telle qu’une série de miroirs agencés sur un élément rotatif, la rotation de l’élément engendrant un balayage de la surface de transmission par le faisceau laser.

Selon un troisième mode de réalisation du système lumineux 1, ce dernier comprend une source électroluminescente appelée en l’anglais « solid-state light source >>. Des exemples de telles sources électroluminescentes incluent la diode électroluminescente ou LED (acronyme anglais pour « Light Emitting Diode >>), la diode électroluminescente organique ou OLED (acronyme anglais pour « Organic LightEmitting Diode >>), ou la diode électroluminescente polymérique ou PLED (acronyme anglais pour « Polymer Light-Emitting Diode >>), ou encore la micro-LED.

De préférence, la pluralité de sources électroluminescentes comprend au moins un ensemble monolithique de sources électroluminescentes, aussi appelé ensemble monolithique. Dans un ensemble monolithique, les sources électroluminescentes sont crues depuis un substrat commun et sont connectées électriquement de manière à être activables sélectivement, individuellement ou par sous-ensemble de sources électroluminescentes. Le substrat peut être majoritairement en un matériau semiconducteur. Le substrat peut comporter un ou plusieurs autres matériaux, par exemple non semi-conducteurs. Ainsi, chaque source électroluminescente ou groupe de sources électroluminescentes peut former un pixel lumineux et peut émettre de la lumière lorsqu’il est alimenté en électricité.

Par ailleurs, chaque source électroluminescente ou groupe de sources électroluminescentes peut potentiellement capter un rayonnement lumineux, présentant le cas échéant une longueur d’onde sensiblement déterminée et une direction de propagation relative particulière, pour convertir les photons dudit rayonnement lumineux en un courant électrique.

Un ensemble monolithique peut bien entendu prendre la forme d’une matrice bidimensionnelle de sources électroluminescentes. Un tel ensemble monolithique permet l’agencement de pixels activables sélectivement très proches les uns des autres, par rapport aux diodes électroluminescentes classiques destinées à être soudées sur des plaques de circuits imprimés. En outre, la luminance obtenue par la pluralité de sources électroluminescentes est d’au moins 60 Cd/mm², de préférence d’au moins 80 Cd/mm².

L’ensemble monolithique comporte des sources électroluminescentes dont une dimension principale d’allongement, à savoir la hauteur, est sensiblement perpendiculaire à un substrat commun, cette hauteur étant au plus égale au micromètre.

Comme mentionné plus haut, le système lumineux 1 peut être couplé à une électronique de contrôle de son émission lumineuse. L’électronique de contrôle peut ainsi commander (on peut également dire « piloter ») la génération et/ou la projection d’un faisceau lumineux pixélisé par la pluralité de sources électroluminescentes 10. L’électronique de contrôle peut être intégrée au système lumineux 1. L’électronique de contrôle peut être configurée pour commander un ou plusieurs ensembles monolithiques.

L’électronique de contrôle peut comporter ou être agencé conjointement avec une unité centrale de traitement. Cette dernière est généralement couplée avec une mémoire sur laquelle est stockée un programme d’ordinateur qui comprend des instructions permettant au processeur de réaliser des étapes générant des signaux permettant le contrôle du système lumineux 1. L’électronique de contrôle peut ainsi par exemple contrôler individuellement l’émission lumineuse de chaque source électroluminescente d’un ensemble monolithique.

L’électronique de contrôle peut former un dispositif électronique apte à commander les sources électroluminescentes. L’électronique de contrôle peut être un circuit intégré. Un circuit intégré, encore appelé puce électronique, est un composant électronique reproduisant une ou plusieurs fonctions électroniques et pouvant intégrer plusieurs types de composants électroniques de base, par exemple dans un volume réduit (i.e. sur une petite plaque). Cela rend le circuit facile à mettre en œuvre et à intégrer par exemple dans un phare de véhicule automobile.

En alternative à l’électronique de contrôle, il est envisagé d’utiliser un circuit intégré de type ASIC ou ASSP. Un ASIC (acronyme de l'anglais « Application-Specific Integrated Circuit ») est un circuit intégré développé pour au moins une application spécifique (c'est-à-dire pour un client). Un ASIC est donc un circuit intégré (microélectronique) spécialisé. En général, il regroupe un grand nombre de fonctionnalités uniques ou sur mesure. Un ASSP (acronyme de l’anglais « Application Specific Standard Product ») est un circuit électronique intégré regroupant un grand nombre de fonctionnalités pour satisfaire à une application généralement standardisée. Un ASIC est conçu pour un besoin plus particulier (spécifique) qu'un ASSP.

L’alimentation en électricité des ensembles monolithiques est réalisée via l’électronique de contrôle ou le circuit intégré de type ASIC ou ASSP, lui-même alimenté en électricité à l’aide par exemple d’au moins un connecteur le reliant à une source d’électricité. La source d’électricité peut être interne ou externe au système de d’éclairage 1.

Selon un mode de réalisation préféré du système lumineux 1, il comprend au moins un ensemble monolithique prenant la forme d’une matrice bidimensionnelle dont les sources électroluminescentes s’étendent en saillie d’un substrat commun à partir duquel elles ont crues respectivement. Différents agencements de sources électroluminescentes peuvent répondre à cette définition d’ensemble monolithique, dès lors que les sources électroluminescentes présentent l’une de leurs dimensions principales d’allongement sensiblement perpendiculaire à un substrat commun et que l’écartement entre les sources est faible en comparaison des écartements imposés dans des agencements connus de puces carrées plates soudées sur une carte de circuit imprimé.

Comme illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif de refroidissement 11 du système lumineux 1 selon l’art antérieur est situé en regard de l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes 10 ; il s’étend plus particulièrement sous toute l’étendue de la pluralité, voire même au-delà de cette étendue selon l’exemple illustré. Un tel dispositif de refroidissement 11 assure de façon homogène le transfert thermique par conduction depuis la face arrière de la matrice bidimensionnelle.

Au contraire comme illustré sur les figures 4 et 5, le système lumineux 1 selon l’invention est tel que le dispositif de refroidissement 11 est configuré pour assurer un transfert thermique par conduction supérieur avec une portion 100 de la face arrière de la matrice bidimensionnelle qu’avec le reste de la face arrière. Le dispositif de refroidissement 11 selon l’invention est donc fixé sur la face arrière de la matrice bidimensionnelle. Cette fixation est par exemple réalisée de la même manière que l’était le dispositif de refroidissement selon l’art antérieur.

On notera que, contrairement aux figures 1 et 4, les figures 2 et 5 ne représente pas le dispositif de refroidissement complémentaire 12 venant le cas échéant augmenter le refroidissement offert par le dispositif de refroidissement 11.

La portion 100 est représentée sur les figures 4 et 5 par un contour rectangulaire en tirets gras. Elle peut toutefois prendre n’importe quelle forme, tel qu’une forme de disque ou d’anneau, ou même une forme comprenant des parties distinctes entre elles.

Les figures 3 et 6 illustrent des cartographies des isothermes de la température de jonction (mesurée ou prédite) des sources électroluminescentes comprises respectivement dans le système lumineux 1 selon l’art antérieur et dans le système lumineux 1 selon l’invention. Ces cartographies ont plus particulièrement été obtenues en considérant que les systèmes lumineux sont utilisés pour assurer une fonction photométrique réglementaire de feux de route. Cette fonction d’éclairage et celles qui requièrent la plus importante puissance d’alimentation électrique compacte comparativement à leurs autres fonctions d’éclairage. Bien entendu, des cartographies correspondantes peuvent être obtenues pour différents usages des systèmes d’éclairage, et notamment pour un usage en feux de croisement ou pour un usage en feux de circulation diurne par exemple. Ainsi, si la présente invention trouve à être adaptée particulièrement à une fonction photométrique réglementaire de feux de route, elle est également adaptable aux autres fonctions photométriques réglementaires, qu’elles soient connues ou à venir.

On peut constater directement que le nouveau dimensionnement du dispositif de refroidissement induit un changement de forme des isothermes. Cependant, l’intérêt de l’invention ne réside pas tant dans ce changement de forme que dans le changement de valeur des isothermes.

Une analyse plus poussée des figures 3 et 6 permet les constatations suivantes.

Premièrement, l’isotherme représentant la plus haute température de jonction est d’une valeur supérieure sur la figure 6 relativement à la figure 3. Ainsi, certaines sources électroluminescentes du système lumineux selon l’invention sont portées à une température maximale supérieure à la température maximale à laquelle certaines sources électroluminescentes du système lumineux selon l’art antérieur sont portées.

Deuxièmement, l’isotherme représentant la plus basse température de jonction est d’une valeur supérieure sur la figure 6 relativement à la figure 3. Ainsi, certaines sources électroluminescentes du système lumineux selon l’invention sont portées à une température minimale supérieure à la température minimale à laquelle certaines sources électroluminescentes du système lumineux selon l’art antérieur sont portées.

De ses deux premières constatations, il vient que les sources électroluminescentes du système lumineux 1 selon l’invention sont globalement portées à des températures supérieures à celles que connaissent, dans les mêmes conditions d’usage, les sources électroluminescentes du système lumineux 1 selon l’art antérieur.

Une autre différence ressort aussi d’une analyse des cartographies illustrées sur les figures 3 et 6. Cette différence est mieux illustrée sur la figure 7. Cette différence tient en ce que l’écart entre les températures de jonction minimale et maximale auxquelles sont portées les sources électroluminescentes du système lumineux selon l’invention est réduit d’au moins 10 %, de préférence d’au moins 15 %, par rapport à l’écart entre les températures de jonction minimale et maximale auxquelles sont portées les sources électroluminescentes du système lumineux selon l’art antérieur.

Cette différence est mieux illustrée sur la figure 7. La courbe 23 (du haut) sur la figure 7 illustre un profil de température de jonction au sein d’un système lumineux selon l’invention, tandis que la courbe 24 (du bas) sur la figure 7 illustre un profil de température de jonction au sein d’un système lumineux selon l’art antérieur. On n’y retrouve illustrées d’une part l’élévation globale en température des sources électroluminescentes, d’autre part la réduction de l’écart de température entre les températures de jonction minimale et maximale auxquelles sont portées les sources électroluminescentes.

Ainsi, l’invention prévoit que le transfert thermique assuré par le dispositif de refroidissement depuis la face arrière de la matrice bidimensionnelle ne soit pas homogène. Plus particulièrement, l’invention prévoit que le transfert thermique assuré par le dispositif de refroidissement depuis la face arrière de la matrice bidimensionnelle soit inhomogène.

Grâce au système lumineux selon l’invention, il est possible de réduire davantage la température de certaines sources électroluminescentes de la pluralité, voire d’un groupe, par exemple compact, de sources électroluminescentes de la pluralité, par rapport à la réduction de température que connaissent les autres sources électroluminescentes de la pluralité.

Ainsi, il est possible de réduire, notamment en dimensionnant le dispositif de refroidissement au cas par cas, les écarts de température entre les sources électroluminescentes d’une même pluralité. Les problèmes de décalage de couleur, de maîtrise des flux lumineux et de tensions mécaniques au sein de la pluralité de sources électroluminescentes sont ainsi limités, voire résolus.

D’un point de vue structurel, le dispositif de refroidissement 11 peut comprendre au moins une plaque, dite principale, 111 constituée à base d’un matériau conducteur thermique et agencée de sorte à contacter directement la portion 100 telle qu’introduite ci-dessus. Plus particulièrement, le matériau à base duquel la plaque principale 111 est constituée peut présenter une conductivité thermique supérieure à 100 W.m’¹.K’¹. À titre d’exemples non limitatifs, la plaque principale 111 est à base de cuivre, d’aluminium ou d’un alliage à base de ces deux éléments. Le cuivre ayant une conductivité thermique supérieure à 300W.rri¹.K^_1 pourra être préféré à l’aluminium dont la conductivité thermique est sensiblement trois fois moins élevée.

Il n’est pas nécessaire que le dispositif de refroidissement 11 soit configuré pour n’assurer aucun transfert thermique par conduction depuis la face arrière de la matrice bidimensionnelle en dehors de la portion 100 telle qu’introduite ci-dessus. Au contraire, il est envisagé que le dispositif de refroidissement comprenne, outre la plaque principale 111, au moins une plaque secondaire et/ou une pluralité de plots (non représentée(s)) agencée(s) pour contacter au moins une autre partie, voire une partie complémentaire, de la face arrière de la matrice bidimensionnelle. La plaque secondaire et/ou les plots sont alors à base d’un matériau présentant une conductivité thermique inférieure, de préférence au moins deux fois inférieure, à la conductivité thermique du matériau à base duquel la plaque principale 111 est constituée. De préférence, la plaque secondaire et/ou la pluralité de plots forme(nt) une interface thermique avec la face arrière de la matrice bidimensionnelle présentant une conductivité thermique inférieure ou égale à 6 W.m’¹.K’¹.

Selon une variante, une partie au moins de la face arrière de la matrice bidimensionnelle qui se situe hors de la portion 100 peut être simplement en contact avec de l’air ; ce denier ayant une conductivité thermique sensiblement égale 0,02 W.m’¹.K’¹, il apparaît que le refroidissement ainsi obtenu par convection est bien moindre que le refroidissement obtenu par conduction grâce au dispositif de refroidissement 11 au niveau de la portion 100.

Il existe différentes façons de définir l’étendue de la portion 100 telle qu’introduite ci-dessus relativement à l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes 10. Parmi ces différentes façons, certaines sont détaillées cidessous à titre exemplatif et nullement limitatif. Chacune des différentes définitions de que nous détaillons ci-dessous suffit à elle seule à définir la portion 100. Toutefois, il est également envisageable que ces définitions se combinent entre elles. Ces définitions ne sont effectivement pas antinomiques entre elles, mais peuvent très bien se compléter entre elles. Par exemple, lorsque la portion 100 est définie par la combinaison de deux des définitions données ci-dessous, elle est définie par la partie congrue aux deux définitions. Chaque définition détaillée ci-dessous peut revêtir un intérêt technique qui lui est propre. Chaque combinaison de définitions envisagées revêt l’intérêt technique de chacune des définitions combinées, voire un intérêt synergique allant au-delà de la simple juxtaposition des intérêts techniques liés aux définitions combinées.

Une première définition de l’étendue de la portion 100 relativement à l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes 10 est la suivante. La portion 100 peut être située au droit des sources électroluminescentes qui sont destinées à recevoir une puissance d’alimentation électrique supérieure à une première valeur seuil prédéterminée. Il peut en effet être prédéterminé que, pour un mode de réalisation déterminé du système lumineux et pour une fonction d’éclairage déterminée, il faudra alimenter telle(s) source(s) électroluminescente(s) de la pluralité avec telle puissance d’alimentation. De là, une cartographie de puissance d’alimentation des sources électroluminescentes de la pluralité peut être préétablie. De préférence, on choisira alors la première valeur seuil prédéterminée est égale à 70 %, voire égale à 80 %, relativement à la puissance d’alimentation électrique maximale avec laquelle au moins une source de la pluralité sera alimentée, voire relativement à la puissance d’alimentation électrique maximale admissible par les sources électroluminescentes de la pluralité.

Une deuxième définition de l’étendue de la portion 100 relativement à l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes repose sur l’observation suivante. Selon son usage, la pluralité de sources électroluminescentes 10 est destinée à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, une première partie présentant une température supérieure à une seconde valeur seuil prédéterminée et une seconde partie présentant une température inférieure à cette seconde valeur seuil prédéterminée. Il peut ici s’agir plus particulièrement des températures de jonction des sources électroluminescentes. Il peut également s’agir de températures mesurées, par exemple au cours d’essais, sur la face arrière de la matrice bidimensionnelle. Retenons qu’il est par ailleurs possible de relier, par exemple de façon heuristique, la répartition de la puissance d’alimentation des sources électroluminescentes et la répartition de la température des sources électroluminescentes. Des cartographies correspondantes peuvent ainsi être mesurées, voire prédites. Sur la base de cette observation, il est possible de définir l’étendue de la portion 100 relativement à l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes 10 comme étant limitée à l’étendue de la première partie (celle dont la température est supérieure à la seconde valeur seuil prédéterminée).

La seconde partie peut être vue comme le complément de la première partie sur l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes 10.

La première partie peut comprendre plusieurs parties distinctes entre elles. En alternative, la première partie peut être constituée d’un seul tenant et concernée un groupe compact de sources électroluminescentes. En alternative ou en complément, la première partie peut être une partie centrale 101 et la seconde partie peut être une partie périphérique 102 à la partie centrale 101. Cette dernière possibilité est illustrée notamment sur les figures 3 et 6 qui, comme mentionné ci-dessus, sont relatives à un usage de la pluralité de sources électroluminescentes 10 en mode « feux de route >>. Un découpage de l’étendue bidimensionnelle de la pluralité de sources électroluminescentes en une partie centrale 101 et une partie périphérique 102 est donc que tout adapté à un usage du système lumineux 1 selon l’invention pour réaliser une fonction photométrique réglementaire de feux de route.

Dans ce contexte, la portion 100 est située au plus au droit de la première partie. De préférence, elle est située au droit de 80 % de la première partie. Encore plus préférentiellement est situé au droit de 70 % de la première partie.

Si toute distribution en température peut être partagée en deux par rapport à la seconde valeur seuil prédéterminée, elle peut aussi être bornée par une valeur de température limite supérieure 21 et une valeur de température limite inférieure 22, comme illustré sur la figure 7. La température limite supérieure est alors la température maximale à laquelle au moins une source électroluminescente de la pluralité est portée pendant un usage déterminé. La température limite inférieure est alors la température minimale à laquelle au moins une source électroluminescente de la pluralité est portée pendant ledit usage déterminé.

Dans ce contexte, la seconde valeur seuil prédéterminée est de préférence comprise entre 60% et 90%, de préférence entre 70% et 80%, de la valeur de température limite supérieure à laquelle au moins une source électroluminescente de la pluralité est portée pendant son usage. La portion 100 peut ainsi être spécifiquement définie. Cette définition de la portion 100 n’est pas exclusive de celle donnée précédemment relativement à la distribution de puissance d’alimentation électrique. Il est au contraire possible de définir une partie congrue à ces deux définitions.

Dans ce contexte, il est également possible de définir la portion 100 comme étant située au plus au droit d’une zone destinée à présenter, pendant l’usage de la pluralité de sources électroluminescentes 10, une température supérieure de 20°C, de préférence supérieure de 30°C à ladite température limite inférieure 21. Généralement, les problèmes de décalage de couleur, de maîtrise des flux lumineux et de tensions mécaniques au sein de la pluralité de sources électroluminescentes sont attribuables à des écarts de température au sein de la pluralité de sources électroluminescentes 10 qui sont supérieures à 40°C, par exemple sensiblement égale à 45°C. Une telle définition de la portion 100 met à profit cette connaissance des systèmes d’éclairage selon l’art antérieur. Cette définition de la portion 100 n’est pas exclusive de celle donnée précédemment relativement à la distribution de puissance d’alimentation électrique. II est au contraire possible de définir une partie congrue à ces deux définitions.

Quel que soit la façon dont est définie la portion 100, il est préférable qu’elle soit configurée de sorte que la température limite supérieure 21 reste, pendant l’usage de la pluralité de sources électroluminescentes 10, inférieure, de préférence d’au moins 10 °C, à une température de jonction maximale admissible par au moins une source électroluminescente. On s’assure ainsi que l’augmentation générale en température de la pluralité de sources électroluminescentes 10, cette augmentation étant induite par la mise en œuvre de l’invention, tel que cela été discuté plus haut, n’aboutit pas à une détérioration de certaines des sources électroluminescentes de la pluralité 10 et in fine du système lumineux 1 selon l’invention.

La solution proposée par l’invention peut donc être vue comme une optimisation de la position et de la taille de la surface de contact entre la pluralité de sources électroluminescentes 10 et le dispositif de refroidissement 11, relativement à l’étendue bidimensionnelle de la pluralité 10. D’un point de vue général, la surface de contact doit être limitée à la portion 100 de la face arrière de la matrice bidimensionnelle qui est destinée à connaître les plus hautes températures, pendant et en fonction de l’usage qui est fait du système lumineux selon l’invention. L’invention trouve à s’appliquer particulièrement pour une pluralité de sources électroluminescentes présentant sur son étendue bidimensionnelle des gradients de température significatifs, ce qui sous-entend que les sources électroluminescentes de la pluralité, le plus souvent identiques entre elles, puissent être portées à des températures différentes pendant et en fonction de leur usage. Ce cas est rencontré dès lors que chaque source électroluminescente peut être alimentée électriquement de façon indépendante des autres sources électroluminescentes de la pluralité.

La solution retenue présente notamment l’avantage de ne pas nécessiter de modifier l’architecture de la pluralité de sources électroluminescentes 10 par rapport à celle utilisée dans les systèmes d’éclairage selon l’art antérieur.

Par ailleurs, il ressort de la description qui précède que l’invention est adaptable en dimensions, voire en forme, au cas par cas. Cette adaptation est réputée être du ressort de l’homme du métier.

L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais s’étend à tout mode de réalisation couvert par les revendications annexées.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Système lumineux (1), notamment d’éclairage, pour véhicule automobile, comprenant au moins une pluralité de sources électroluminescentes (10) arrangées en une matrice bidimensionnelle et un dispositif de refroidissement (11) de ladite au moins une pluralité de sources électroluminescentes (10) depuis une face arrière de la matrice bidimensionnelle, le système lumineux étant caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (11) est configuré pour assurer un transfert thermique par conduction supérieur avec une portion (100) de la face arrière de la matrice bidimensionnelle qu’avec le reste de la face arrière.
2. 2. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite portion (100) est située au droit des sources électroluminescentes qui, parmi chaque pluralité de sources électroluminescentes (10), sont destinées à recevoir, pour réaliser au moins une fonction d’éclairage déterminée du système lumineux (1), une puissance d’alimentation électrique supérieure à une première valeur seuil prédéterminée.
3. 3. Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première valeur seuil prédéterminée est égale à 70%, voire égale à 80%, d’une puissance d’alimentation électrique maximale admissible par chaque source électroluminescente.
4. 4. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la fonction d’éclairage déterminée est celle qui, parmi les fonctions d’éclairage du système lumineux (1), requiert la plus importante puissance d’alimentation électrique comparativement aux autres fonctions d’éclairage du système.
5. 5. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, chaque pluralité de sources électroluminescentes (10) étant destinée, selon son usage, à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, une première partie présentant une température de jonction supérieure à une seconde valeur seuil prédéterminée, et une seconde partie présentant une température de jonction inférieure à ladite seconde valeur seuil prédéterminée, ladite portion (100) est située au plus au droit de la première partie, de préférence au droit de 80% de la première partie, et encore plus préférentiellement au droit de 70% de la première partie.
6. 6. Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première partie est une partie centrale (101) de chaque pluralité de sources électroluminescentes (10) et la deuxième partie est une partie périphérique (102) à ladite partie centrale (101).
7. 7. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la seconde valeur seuil prédéterminée est comprise entre 60% et 90%, de préférence entre 70% et 80%, d’une valeur de température de jonction limite supérieure à laquelle au moins une source électroluminescente de la pluralité est destinée à être portée pendant son usage.
8. 8. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, chaque pluralité de sources électroluminescentes (10) étant destinée, selon son usage, à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, un gradient de température de jonction variant spatialement entre une température limite supérieure (21) et une température limite inférieure (22), ladite portion (100) est située au plus au droit d’une zone destinée à présenter, pendant son usage, une température de jonction supérieure de 20°C, de préférence supérieure de 30°C, à ladite température limite inférieure (22).
9. 9. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, chaque pluralité de sources électroluminescentes (10) étant destinée, selon son usage, à présenter, dans son étendue bidimensionnelle, un gradient de température de jonction variant spatialement entre une température limite supérieure (21) et une température limite inférieure (22), ladite portion (100) est configurée de sorte que ladite température limite supérieure (21) soit inférieure, de préférence d’au moins 10 °C, à une température de jonction maximale admissible de chaque source électroluminescente.
10. 10. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de refroidissement (11) comprend au moins une plaque principale (111) constituée à base d’un matériau conducteur thermique et agencée de sorte à contacter directement ladite portion (100) de la face arrière de la matrice bidimensionnelle.
11. 11. Système lumineux (1) selon la revendication précédente, dans lequel le matériau à base duquel la plaque principale est constituée présente une conductivité thermique supérieure à 100 W-rri¹-K’¹, par exemple une plaque à base de cuivre.
12. 12. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de refroidissement (11) comprend en outre au moins une plaque secondaire contactant au moins une partie complémentaire de la face arrière de la matrice bidimensionnelle relativement à la plaque principale (111), la plaque secondaire étant à base d’un matériau présentant une conductivité thermique inférieure, de préférence au moins deux fois inférieure, à une conductivité thermique du matériau à base duquel la plaque principale est constituée.
13. 13. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel ledit dispositif de refroidissement (11) est configuré pour n’assurer aucun transfert thermique par conduction depuis la face arrière de la matrice bidimensionnelle en dehors de ladite portion (100).
14. 14. Système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les sources électroluminescentes (10) de chaque pluralité forment un ensemble monolithique.
15. 15. Véhicule automobile comprenant un système lumineux (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14.