Brevet FR2894763A3 — publié le 20070615

FR 2894763 A3 20070615 FR 0512701 A 20051214 DIODE ELECTROLUMINESCENTE A MELANGE DE COULEURS La présente invention est relative à une diode électroluminescente (DEL) ou analogue, et plus particulièrement à une DEL à mélange de couleurs qui présente un procédé de fabrication simplifié, un coût effectif de fabrication réduit et une conception d'assemblage simple. La DEL, qui a été initialement employée dans des voyants d'articles électroniques, offre les avantages d'une faible consommation d'énergie, d'une grande durée de vie et de l'absence de dégagement de chaleur, aussi est-elle actuellement employée en outre dans l'éclairage et dans les écrans d'affichage de grandes dimensions. Cependant, la production de lumière blanche à partir des DEL constitue une technologie essentielle en cas d'application des DEL à l'éclairage. Pour obtenir de la lumière blanche en mélangeant les unes avec les autres les couleurs primaires, on doit employer simultanément des puces différentes pour émettre respectivement des lumières rouge, verte et bleue, puisque la plupart des DEL courantes produisent des lumières colorées, par exemple de la lumière rouge, de la lumière verte, de la lumière bleue, etc. De ce fait, la lumière blanche peut être obtenue en excitant ces puces avec des courants d'intensité différente. Considérant la Fig. 4, il y est représenté une DEL à lumière blanche classique, dans laquelle des puces Al, A2 et A3 de lumières rouge, bleue et verte sont contenues dans un boîtier C. Par ailleurs, une puce de commande E est également contenue dans ce boîtier C. Les puces Al, A2 et A3 sont connectées à la puce de commande E par des fils de connexion B, étant connectées à l'environnement extérieur par des broches D. Cependant, dans cette structure selon la technique antérieure, ces puces sont montées séparément. Autrement dit, la lumière blanche n'est produite qu'à l'emplacement des chevauchements optiques de ces trois puces. La lumière, qui est produite sur le bord de chaque puce, a la même couleur que la lumière émise depuis cette puce, et la lumière, qui est produite à l'emplacement des chevauchements optiques de toute paire de puces, est un mélange de lumières de ces deux puces. De ce fait, son coût de fabrication est accru et son procédé de fabrication est plus complexe, car il est nécessaire de monter une autre puce de commande. Compte tenu des inconvénients ci-dessus de la technique antérieure, le présent inventeur a cherché activement à fournir à la clientèle une DEL à mélange de couleurs qui présente un procédé de fabrication simplifié, un coût effectif de fabrication réduit et une conception d'assemblage simple suivant le principe de la présente invention. La présente invention vise principalement à réaliser une DEL à mélange de 5 couleurs présentant un procédé de fabrication simplifié, un coût effectif de fabrication réduit et une conception d'assemblage simple. Pour atteindre cet objectif, des poudres fluorescentes sont mélangées avec un adhésif pour former une plaque mince. Une opération de segmentation est ensuite réalisée sur la plaque mince. Une puce est montée sur un cadre de soutien concave, 10 puis la plaque mince segmentée est montée dans le cadre de soutien concave contre ses parois intérieures. Un adhésif transparent de fixation est injecté dans le cadre de soutien concave. De ce fait, la DEL à mélange de couleurs permet un procédé de fabrication simplifié, un coût de fabrication réduit et une conception d'assemblage simple. 15 L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : la Fig. 1 est une vue schématique après assemblage représentant une 20 première forme préférée de réalisation de la présente invention ; la Fig. 2 est une vue schématique, après assemblage, représentant une deuxième forme préférée de réalisation de la présente invention ; la Fig. 3 est une vue schématique, après assemblage, représentant une troisième forme préférée de réalisation de la présente invention ; et 25 la Fig. 4 est une vue de dessus représentant une DEL à lumière blanche selon la technique antérieure. Comme représenté sur la Fig. 1, selon une forme préférée de réalisation de la présente invention, deux broches 11, 12 à polarités opposées sont montées sur des 30 bords inférieurs d'un cadre de soutien concave 10, une puce 13 étant montée à l'intérieur du cadre de soutien concave 10, et la puce 13 étant connectée aux broches 11, 12 à polarités opposées par l'intermédiaire de deux fils de connexion 14, 15. Au moins une plaque mince 20 est montée au-dessus de ces deux fils de connexion 14, 15. La plaque mince 20 est constituée par un mélange de poudres fluorescentes et 35 d'un adhésif, et elle est fabriquée par un procédé de moulage par injection ou de coulée, l'adhésif étant par exemple une résine époxy, du polyphtalamide (en abrégé PPA) ou un gel de silicium. Ensuite, une opération de segmentation est effectuée pour segmenter la plaque mince fabriquée 20 en morceaux de dimensions appropriées, et la plaque mince segmentée 20 est ensuite montée à l'intérieur du cadre de soutien concave 10 contre ses parois intérieures de manière à isoler de l'environnement extérieur la puce 13 et les fils de connexion 14, 15. Ensuite, le cadre de soutien 10 est recouvert d'un adhésif transparent 25 à des fins de fixation, l'adhésif transparent 25 étant par exemple une résine époxy, du polyphtalamide (en abrégé, PPA) ou un gel de silicium de façon que la plaque mince 20 soit montée d'une manière stable à l'intérieur du cadre de soutien concave 10 afin de séparer l'adhésif transparent 25 de la puce 13 et afin que la quantité d'adhésif transparent 25 employée lors de la fabrication de la diode électroluminescente puisse être réduite efficacement. Après la mise sous tension de la diode électroluminescente fabriquée, la lumière colorée émise depuis la puce 13 passe par la plaque mince 20 qui contient des poudres fluorescentes uniformes. Une lumière en mélange uniforme sans aucune aberration chromatique est obtenue lorsque la plaque mince 20 est excitée par la lumière colorée, car la plaque mince 20 a une épaisseur uniforme et les poudres fluorescentes dissoutes dans la plaque mince 20 ont une densité uniforme. Considérant en outre la Fig. 2, la puce 13 peut être connectée par billes aux broches 11, 12 à polarités opposées par des soudures à l'étain ou des soudures à l'or. Les soudures à l'étain 16, 17 constituent l'exemple choisi dans cette deuxième forme de réalisation préférée. La puce 13 est connectée par billes aux broches 11, 12 à polarités opposées par les soudures à l'étain 16, 17, et la plaque mince 20 est superposée à la puce 13. Il n'est pas nécessaire d'utiliser les fils de connexion, puisque la puce 13 est directement connectée par billes aux broches 11, 12 à polarités opposées. De ce fait, la plaque mince 20 peut être directement superposée à la puce 13 ou montée au-dessus de la puce 13. Considérant en outre la Fig. 3, le cadre de soutien peut être remplacé par une carte de circuit imprimé (CCI) 30 ou une carte en céramique, deux électrodes 31, 32 étant montées sur la CCI 30, et la puce 13 étant connectée par billes aux électrodes 31, 32 par des soudures à l'étain 16, 17. La plaque mince segmentée 20 est montée sur la puce 13, puis la plaque mince 20 et la puce 13 sont enrobées dans l'adhésif transparent 25 de fixation de manière à achever la fabrication de la diode électroluminescente. D'après la description qui précède, il apparaît que la structure de la présente invention offre les avantages suivants : 1. En raison de l'utilisation de la plaque mince comportant les poudres fluorescentes, le procédé de fabrication de la DEL à mélange de couleurs peut être efficacement simplifié, aussi son assemblage est-il simple, ce qui réduit efficacement le coût de fabrication. 2. La plaque mince qui se monte au-dessus de la puce a une épaisseur uniforme et des poudres fluorescentes uniformes afin de produire une lumière en mélange uniforme. 3. Le cadre de soutien concave est divisé en deux parties par la plaque mince, aussi l'adhésif transparent ne couvre-t-il que l'espace au-dessus de la plaque mince et ne couvre-t-il pas l'espace sous la plaque mince, ce qui permet de réduire la quantité requise d'adhésif transparent. En résumé, la DEL à mélange de couleurs proposée dans la présente 15 invention répond aux critères de brevetabilité. Elle fait donc l'objet d'une demande de brevet. Revendications 1. Diode électroluminescente à mélange de couleurs, caractérisée en ce qu'elle comprend : une plaque mince (20), la plaque mince (20) étant un mélange de poudres fluorescentes et d'un adhésif ; un cadre de soutien concave (10), la plaque mince (20) étant segmentée et montée dans le cadre de soutien concave (10) contre les parois internes du cadre de soutien concave (10) ; une puce (13) montée à l'intérieur du cadre de soutien concave (10) ; et un adhésif transparent (25) injecté dans le cadre de soutien concave (10) à des fins de fixation, grâce à quoi la DEL à mélange de couleurs permet un procédé de fabrication simplifié, un coût de fabrication réduit et une conception d'assemblage simple. 2. DEL à mélange de couleurs selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'adhésif de la plaque mince (20) est une résine époxy, du polyphtalamide (PPA) ou un gel de silicium. 3. DEL à mélange de couleurs selon la revendication 1, caractérisée en ce que la puce (13) est connectée par des fils et est connectée au cadre de soutien concave (10) par des fils de connexion (14, 15) et la plaque mince (20) située contre le cadre de soutien concave (10) est plus haute que les fils de connexion (14, 15). 4. DEL à mélange de couleurs selon la revendication 1, caractérisée en ce que la puce (13) est soudée par billes au cadre de soutien concave (10) et la plaque mince (20) est montée par-dessus la puce (13). 5. DEL à mélange de couleurs selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'adhésif transparent (25) est une résine époxy, du polyphtalamide (PPA) ou un gel de silicium.