Brevet FR3058775A1 — publié le 20180518

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE À LUMIÈRE D'OLED(S) ENTOURÉE PAR DE LA LUMIÈRE DE LED(S) L'invention concerne les dispositifs d'éclairage qui sont capables de fournir des photons, et plus précisément ceux qui comprennent au moins une diode électroluminescente organique (ou OLED (« Organic Light-Emitting Diode »)). Dans ce qui suit, on entend par « dispositif d'éclairage » un dispositif la permettant d'éclairer et/ou de participer à une fonction de signalisation et/ou de signature lumineuse, que ce soit en intérieur ou en extérieur. Comme le sait l'homme de l'art, dans certains domaines techniques, comme par exemple et non limitativement celui des véhicules (éventuellement automobiles), on utilise des dispositifs d'éclairage comprenant au moins une 15 source de lumière à diode(s) électroluminescente(s) organique(s) (ou OLED(s) (« Organic Light-Emitting Diode(s) »)). Par exemple, dans un véhicule automobile de tels dispositifs d'éclairage peuvent faire partie de blocs optiques. Lorsque l'on veut disposer de plusieurs fonctionnalités lumineuses, 20 éventuellement combinables, dans une zone réduite, on est contraint de placer les unes à côtés des autres des OLEDs et/ou des LEDs (« Light-Emitting Diodes »), ce qui s'avère relativement encombrant et peut nécessiter la présence d'éléments additionnels, comme par exemple des masques, des réflecteurs, des diffuseurs ou des lentilles. C'est notamment le cas 25 actuellement lorsque l'on veut, par exemple, qu'une lumière d'une première longueur d'onde, émise par une OLED, soit entourée au moins partiellement par au moins une autre lumière, émise par une autre OLED ou une LED et ayant soit la même première longueur d'onde et une intensité différente, soit une seconde longueur d'onde et éventuellement une intensité différente. 30 D'une manière générale, la diversité de fonctionnalités offerte par les dispositifs d'éclairage actuels est relativement limitée lorsque la place disponible est réduite. De plus, les dispositifs d'éclairage à OLEDs actuels ne 3058775 2 permettent pas de remplir la photométrie réglementaire pour toutes les fonctions de signalisation. L'invention a notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage 5 comprenant au moins une diode électroluminescente organique propre à délivrer des premiers photons par une face d'émission solidarisée fixement à une face d'entrée d'une couche de protection qui est transparente aux premiers photons afin de permettre la sortie de ces derniers par une zone primaire d'une face de sortie. 1 o Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait : - qu'il comprend au moins une diode électroluminescente propre à délivrer des seconds photons, et - que sa couche de protection est propre à guider par réflexions internes les seconds photons, reçus sur une première face latérale joignant ses faces 15 d'entrée et de sortie, jusqu'à ce qu'ils parviennent en au moins une zone secondaire de sa face d'entrée entourant partiellement la face d'émission et propre à défléchir des trajectoires de seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire de sa face de sortie, située en regard d'elle et entourant partiellement au moins une zone primaire. 20 Grâce à l'invention, une première lumière émise par une OLED peut désormais être entourée au moins partiellement par au moins une seconde lumière émise par une LED, pour un faible encombrement global. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et 25 notamment : - dans un premier mode de réalisation, sa couche de protection peut être propre à guider les seconds photons reçus jusqu'à ce qu'ils parviennent en une zone secondaire de la face d'entrée qui est située au voisinage d'une seconde face latérale, opposée à la première face latérale, qui entoure une 30 extrémité de la face d'émission et qui présente un profil incliné par rapport à la seconde face latérale et propre à défléchir les trajectoires des seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire de la face de sortie, située en regard d'elle et entourant une extrémité d'une zone primaire ; 3058775 3 > le profil peut être choisi parmi (au moins) un profil linéaire incliné d'un angle aigu strictement inférieur à 900 et un profil parabolique ; - dans un second mode de réalisation, chaque zone secondaire de la face d'entrée de sa couche de protection peut être munie de moyens de 5 déflexion propres à défléchir les trajectoires des seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire de la face de sortie, située en regard d'elle et entourant partiellement au moins une zone primaire ; > les moyens de déflexion peuvent être choisis parmi (au moins) des structures tridimensionnelles et des marquages ; la face de sortie de sa couche de protection peut être propre à diffuser, en au moins un endroit prédéfini, les premiers photons et/ou les seconds photons ; les premiers et seconds photons peuvent présenter une même longueur d'onde. En variante, les premiers et seconds photons peuvent présenter des longueurs d'onde différentes. L'invention propose également un bloc optique de véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe dans un plan transversal (YZ), un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue de dessous (pan XY), le dispositif d'éclairage de la figure 1, avec la matérialisation des zones par lesquelles sortent les photons qu'il génère, la figure 3 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe dans un plan transversal (YZ), un second exemple de réalisation d'un 3058775 4 dispositif d'éclairage selon l'invention, et la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue de dessous (plan XY), le dispositif d'éclairage de la figure 3, avec la matérialisation des zones par lesquelles sortent les photons qu'il génère. 5 L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'éclairage DE comprenant au moins une diode électroluminescente organique (ou OLED) DOk et au moins une diode électroluminescente (ou LED) Dj propres à fournir des lumières qui s'entourent au moins partiellement afin d'éclairer et/ou de participer à une fonction de signalisation et/ou de signature lumineuse. 10 Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'éclairage DE est destiné à faire partie d'un bloc optique de véhicule, éventuellement de type automobile. Par exemple, ce bloc optique peut être un projecteur avant ou un feu arrière. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, un dispositif d'éclairage DE, selon 15 l'invention, peut être un équipement indépendant d'un bloc optique. Dans ce cas, il comporte son propre boîtier, et peut, par exemple, être installé dans différents systèmes, appareils ou installations, en intérieur comme en extérieur. D'une manière générale, un dispositif d'éclairage DE, selon l'invention, 20 peut faire partie de n'importe quel type de véhicule, terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien, ou de n'importe quel type d'installation (y compris industrielle), ou encore de n'importe quel type de bâtiment. On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur les figures 1 et 2, d'une part, et 3 et 4, d'autre part, deux exemples de réalisation non 25 limitatifs d'un dispositif d'éclairage DE selon l'invention. Sur ces figures 1 à 4, le repère (X, Y, Z) définit trois directions de l'espace qui sont perpendiculaires entre elles (deux à deux). Comme cela est illustré sur les figures 1 à 4, un dispositif d'éclairage DE, selon l'invention, comprend au moins une diode électroluminescente 30 organique DOk, solidarisée fixement à une face d'entrée FE2 d'une première couche de protection (ou d'encapsulation) CP1, et au moins une diode électroluminescente Dj. La (chaque) diode électroluminescente organique (ou OLED) DOk est 3058775 5 propre à délivrer des premiers photons par une face d'émission FE1 qui est solidarisée fixement à la face d'entrée FE2 de la première couche de protection CP1. On comprendra qu'en présence de plusieurs diodes électroluminescentes organiques DOk, la face d'entrée FE2 d'une première 5 couche de protection CP1 est solidarisée fixement aux faces d'émission FE1 respectives de ces diodes électroluminescentes organiques DOk. Cette première couche de protection CP1 est transparente aux premiers photons afin de permettre la sortie de ces derniers par une zone primaire ZPk d'une face de sortie FS2 qu'elle comprend et qui est opposée à 10 sa face d'entrée FE2. De préférence, les faces d'entrée FE2 et de sortie FS2 de la couche de protection CP1 sont parallèles entre elles et contenues dans des plans XY. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, que le dispositif d'éclairage DE peut également et éventuellement comprendre une 15 seconde couche de protection (ou d'encapsulation) CP2 solidarisée à une face réfléchissante de chaque diode électroluminescente organique DOk, située à l'opposé de chaque face d'émission FE1. La (chaque) diode électroluminescente Dj est propre à délivrer des seconds photons au voisinage d'une première face latérale FL1 (ou tranche) 20 de la première couche de protection CP, qui joint ses faces d'entrée FE2 et de sortie FS2. Par exemple, cette première face latérale FL1 est contenue dans un plan XY et donc perpendiculaire aux faces d'entrée FE2 et de sortie FS2, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3. On notera que la première couche de protection CF comprend également une seconde face 25 latérale FL2, opposée à sa première face latérale FL1 et contenue dans un plan XY dans les exemples illustrés non limitativement sur les figures 1 et 3. Cette première couche de protection CP1 est de plus propre à (ou agencée pour) guider par réflexions internes les seconds photons, qu'elle a reçus sur sa première face latérale FL1, jusqu'à ce qu'ils parviennent en au 30 moins une zone secondaire ZSm de sa face d'entrée FE2. Cette/chaque zone secondaire ZSm entoure partiellement la face d'émission FE1 d'au moins une diode électroluminescente organique DOk et est propre à défléchir des trajectoires de seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire 3058775 6 ZTm de la face de sortie FS2 de la première couche de protection CP1, qui est située en regard d'elle (ZSm) et qui entoure partiellement la zone primaire ZPk de cette diode électroluminescente organique DOk. La première couche de protection CP1 est donc également 5 transparente aux seconds photons. Par exemple, cette première couche de protection CP1 peut être réalisée en verre ou dans un matériau plastique transparent. De même, l'éventuelle seconde couche de protection (ou d'encapsulation) CP2 peut être réalisée en verre ou dans un matériau plastique transparent. 1 o La (chaque) diode électroluminescente organique DOk étant placée devant la face latérale FL1 (ou tranche) et ses seconds photons bénéficiant du guidage interne et de la déflexion de trajet dans la première couche de protection CP1, on dispose d'un dispositif d'éclairage DE de faible encombrement global, ce qui est notamment avantageux lorsque la place 15 disponible est réduite. De plus l'agencement du dispositif d'éclairage DE permet qu'une première lumière émise par une OLED DOk soit entourée au moins partiellement par au moins une seconde lumière émise par une LED Dj. On notera qu'elle permet également de ne fournir au niveau de la face de sortie 20 FE2 qu'au moins une première lumière ou bien qu'au moins une seconde lumière. On notera également que les premiers et seconds photons peuvent présenter soit une même longueur d'onde, soit des longueurs d'onde différentes. En présence de plusieurs OLEDs DOk on peut envisager qu'elles 25 présentent des longueurs d'onde différentes, et qu'elles puissent être utilisées indépendamment les unes des autres (et donc ensemble ou séparément). On notera également que les intensités des première et seconde lumières peuvent être sensiblement identiques ou bien différentes. En présence de plusieurs OLEDs DOk on peut envisager qu'elles fournissent des 30 lumières d'intensités différentes, et qu'elles puissent être utilisées indépendamment les unes des autres (et donc ensemble ou séparément). Le dispositif d'éclairage DE permet ainsi une grande diversité de fonctionnalités pour un faible encombrement global, ce qui est notamment 3058775 7 avantageux lorsque la place disponible est réduite. Dans le premier exemple de réalisation illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, la première couche de protection CP1 est associée à une seule diode électroluminescente organique DO1 (k = 1) et à deux diodes 5 électroluminescentes D1 et D2 (j = 1 ou 2). De plus, la première couche de protection CP1 est propre à guider les seconds photons reçus jusqu'à ce qu'ils parviennent en une zone secondaire ZS1 (m = 1) de la face d'entrée FE2, qui est située au voisinage de sa seconde face latérale FL2 et qui entoure une extrémité de la face d'émission FE1 de la diode électroluminescente organique 1 o D01. Cette zone secondaire ZS1 présente un profil qui est incliné par rapport à la seconde face latérale FL2 et propre à défléchir les trajectoires des seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire ZT1 (m = 1) de la face de sortie FS2, qui est située en regard d'elle (ZS1) et qui entoure une extrémité de la zone primaire ZP1 par laquelle sortent les premiers photons 15 émis par la diode électroluminescente organique D01. Dans ce premier exemple illustré, le profil de la face d'entrée FE2 au niveau de la zone secondaire ZS1 est linéaire, incliné d'un angle aigu strictement inférieur à 900. Par exemple, cet angle aigu peut être choisi égal à 45°. Mais d'autres valeurs d'angle peuvent être chdsies selon les besoins 20 applicatifs. On notera que d'autres profils peuvent être utilisés selon les besoins applicatifs, et notamment un profil parabolique, un profil sphérique, un profil elliptique, et plus généralement toute forme propre à renvoyer la lumière vers une zone tertiaire ZTm. On a schématiquement illustré sur la figure 1 des trajets (en tirets) des 25 premiers photons émis par la diode électroluminescente organique DO1 et traversant la première couche de protection CP1 pour sortir au niveau de la zone primaire ZP1, et des trajets (en traits pleins) des seconds photons émis par les diodes électroluminescentes D1 et D2 et guidés dans la première couche de protection CP1 jusqu'à la zone secondaire ZS1 inclinée où leurs 30 trajectoires sont défléchies vers la zone tertiaire ZT1 de la face de sortie FS2 par laquelle ils sortent du dispositif d'éclairage DE. Par ailleurs, on a schématiquement illustré sur la figure 2 le dispositif d'éclairage DE de la figure 1 avec la matérialisation des zones primaire ZP1 3058775 8 (en blanc) et tertiaire ZT1 (en gris) par lesquelles sortent les premiers et seconds photons générés. Ici, la zone tertiaire ZT1 entoure la partie de la zone primaire ZP1 qui est située du côté de la seconde face latérale FL2 de la première couche de protection CP1. 5 Dans le second exemple de réalisation illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, la première couche de protection CP1 est associée à trois diodes électroluminescentes organiques DO1 à D03 (k = 1 à 3) alignées suivant la direction Y et à deux diodes électroluminescentes D1 et D2 (j = 1 ou 2). De plus, la face d'entrée FE2 de la première couche de protection CP1 10 comprend plusieurs zones secondaires ZSm (ici m = 1 à 6 à titre d'exemple illustratif). Chaque zone secondaire ZSm est munie de moyens de déflexion MDm qui sont propres à défléchir les trajectoires des seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire ZTm associée de la face de sortie FS2, qui est située en regard d'elle (ZSm) et qui entoure partiellement au moins une 15 zone primaire ZPk. Par exemple, les moyens de déflexion MDm peuvent être des structures tridimensionnelles (ou 3D) ou des marquages. Les structures tridimensionnelles peuvent être définies par attaque laser ou chimique, ou par tampographie, ou encore par apposition d'un film, par exemple. Par ailleurs, 20 ces structures tridimensionnelles peuvent se présenter sous différentes formes, et notamment sous la forme de prismes ou de godrons (semi-cylindres circulaires). Les marquages peuvent, par exemple, être définis avec de l'encre (lorsque la lumière rencontre un motif créé par l'encre, elle est diffusée de façon sensiblement lambertienne, ce qui produit des résultats homogènes en 25 luminance perçue par l'observateur). On a schématiquement illustré sur la figure 3 des trajets (en tirets) des premiers photons émis par les trois diodes électroluminescentes organiques DO1 à D03 et traversant la première couche de protection CP1 pour sortir au niveau des trois zones primaires ZP1 à ZP3, et des trajets (en traits pleins) des 30 seconds photons émis par les diodes électroluminescentes D1 et D2 et guidés dans la première couche de protection CP1 jusqu'aux différentes zones secondaires ZS1 à ZS6 où leurs trajectoires sont défléchies vers les différentes zones tertiaires ZT1 à ZT6 de la face de sortie FS2 par laquelle ils 3058775 9 sortent du dispositif d'éclairage DE. Par ailleurs, on a schématiquement illustré sur la figure 4 le dispositif d'éclairage DE de la figure 3 avec la matérialisation des zones primaires ZP1 à ZP3 (en blanc) par lesquelles sortent les premiers photons générés et des 5 zones tertiaires ZT1 à ZT6 (en gris) par lesquelles sortent les seconds photons générés. Dans ce second exemple : les premiers moyens de déflexion MD1 de la première zone secondaire ZS1 défléchissent les trajectoires des seconds photons vers la première zone tertiaire ZT1 qui entoure la partie de la zone primaire ZP1 qui est située du 1 o côté de la première face latérale FL1 de la première couche de protection CP1, la deuxième zone secondaire ZS2 est située entre les deux OLEDS DO1 et D02 et ses deuxièmes moyens de déflexion MD2 défléchissent des seconds photons vers la deuxième zone tertiaire ZT2 qui entoure la partie 15 de la première zone primaire ZP1 qui est orientée vers la seconde face latérale FL2 de la première couche de protection CP1 et la partie de la deuxième zone primaire ZP2 qui est orientée vers la première face latérale FL1 de la première couche de protection CP1, la troisième zone secondaire ZS3 est située entre les deux OLEDS D02 et 20 D03 et ses troisièmes moyens de déflexion MD3 défléchissent des seconds photons vers la troisième zone tertiaire ZT3 qui entoure la partie de la deuxième zone primaire ZP2 qui est orientée vers la seconde face latérale FL2 de la première couche de protection CP1 et la partie de la troisième zone primaire ZP3 qui est orientée vers la première face latérale FL1 de la 25 première couche de protection CP1, les quatrièmes moyens de déflexion MD4 de la quatrième zone secondaire ZS4 défléchissent les trajectoires des seconds photons vers la quatrième zone tertiaire ZT4 qui entoure la partie de la troisième zone primaire ZP3 qui est située du côté de la seconde face latérale FL2 de la première couche de 30 protection CP1, les cinquièmes moyens de déflexion MD5 de la cinquième zone secondaire ZS5 défléchissent les trajectoires des seconds photons vers la cinquième zone tertiaire ZT5 qui entoure les parties des première ZP1, deuxième ZP2 3058775 10 et troisième ZP3 zones primaires qui sont orientées vers une troisième face latérale FL3 de la première couche de protection CP1 qui joint les première FL1 et seconde FL2 faces latérales FL1, et les sixièmes moyens de déflexion MD6 de la sixième zone secondaire ZS6 5 défléchissent les trajectoires des seconds photons vers la sixième zone tertiaire ZT6 qui entoure les parties des première ZP1, deuxième ZP2 et troisième ZP3 zones primaires qui sont orientées vers une quatrième face latérale FL4 de la première couche de protection CP1 qui est opposée à la troisième face latérale FL3 et qui joint les première FL1 et seconde FL2 10 faces latérales. On notera que la face de sortie FS2 de la première couche de protection CP1 peut être propre à diffuser, en au moins un endroit prédéfini, les premiers photons et/ou les seconds photons sortants. Pour ce faire, elle peut comprendre en chaque endroit prédéfini une structuration 15 bidimensionnelle ou tridimensionnelle (par exemple des billes de matière diffusante incluses dans la masse) ou bien un revêtement ou un traitement de surface induisant la diffusion. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - une grande diversité de fonctionnalités dans un faible encombrement 20 global, - des possibilités d'animation de style, éventuellement avec des couleurs variables, - de nombreuses possibilités de personnalisation. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (DE) comprenant au moins une diode électroluminescente organique (D0k) propre à délivrer des premiers photons par une face d'émission (FE1) solidarisée fixement à une face d'entrée (FE2) d'une couche de protection (CP1) transparente auxdits premiers photons afin de permettre la sortie de ces derniers par une zone primaire (ZPk) d'une face de sortie (FS2), caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une diode électroluminescente (Dj) propre à délivrer des seconds photons, et en ce que ladite couche de protection (CP1) est propre à guider par réflexions internes lesdits seconds photons, reçus sur une première face latérale (FL1) joignant lesdites faces d'entrée (FE2) et de sortie (FS2), jusqu'à ce qu'ils parviennent en au moins une zone secondaire (ZSm) de ladite face d'entrée (FE2) entourant partiellement ladite face d'émission (FE1) et propre à défléchir des trajectoires de seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire (ZTm) de ladite face de sortie (FS2), située en regard d'elle (ZSm) et entourant partiellement au moins une zone primaire (ZPk). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de protection (CP1) est propre à guider lesdits seconds photons reçus jusqu'à ce qu'ils parviennent en une zone secondaire (ZS1) de ladite face d'entrée (FE2) située au voisinage d'une seconde face latérale (FL2), opposée à ladite première face latérale (FL1), entourant une extrémité de ladite face d'émission (FE1) et présentant un profil incliné par rapport à ladite seconde face latérale (FL2) et propre à défléchir lesdites trajectoires des seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire (ZT1) de ladite face de sortie (FS2), située en regard d'elle (ZS1) et entourant une extrémité d'une zone primaire (ZP1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit profil est choisi dans un groupe comprenant un profil linéaire incliné d'un angle aigu strictement inférieur à 900 et un profil paraboliqLe. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque zone secondaire (ZSm) de ladite face d'entrée (FE2) de la couche de protection (CP1) est munie de moyens de déflexion (MDm) propres à défléchir 3058775 12 les trajectoires des seconds photons guidés qu'elle reçoit vers une zone tertiaire (ZTm) de ladite face de sortie (FS2), située en regard d'elle (ZSm) et entourant partiellement au moins une zone primaire (ZPk). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits 5 moyens de déflexion (MDm) sont choisis dans un groupe comprenant des structures tridimensionnelles et des marquages. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite face de sortie (FS2) de la couche de protection (CP1) est propre à diffuser, en au moins un endroit prédéfini, lesdits premiers photons et/ou la lesdits seconds photons. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds photons présentent une même longueur d'onde. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds photons présentent des longueurs d'onde 15 différentes. 9. Bloc optique de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc optique selon la revendication 9.