Brevet FR3078784A1 — publié le 20190913

Dispositif d'affichage DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les systèmes d'affichage d'image, en particulier dans les véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'affichage, par exemple un dispositif d'affichage d'image équipant un véhicule. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Pour faciliter l'expérience de conduite dans un véhicule automobile, des systèmes d'affichage d'image équipent l'intérieur du véhicule notamment pour les commandes multimédia et de navigation. De tels systèmes d'affichage d'image comportent en général un écran à cristaux liquides et un dispositif de rétroéclairage placé à l'arrière de l'écran. Dans cette configuration, le dispositif de rétroéclairage est prévu pour illuminer continuellement l'arrière de l'écran tandis que l'écran est conçu pour bloquer le passage de la lumière dans certaines zones, afin de générer une image comportant les informations désirées. On connait du document FR3053805 un dispositif de génération d'images comprenant une source de lumière formée de plusieurs éléments 20 lumineux distincts et d'un modulateur de lumière permettant de moduler spatialement l'intensité lumineuse émise par l'ensemble des éléments lumineux. Dans ce cas, seules les parties du modulateur de lumière devant afficher des informations sont éclairées par les éléments lumineux de la source de lumière. Les autres éléments lumineux sont en revanche laissés éteints, si bien 25 que les parties du modulateur de lumière ne devant afficher aucune information ne sont pas éclairées. Cependant la multitude d'éléments lumineux présents dans ce dispositif ainsi que des éléments de pilotage de ces éléments lumineux implique un risque d'échauffement du dispositif (de par le caractère électronique des composants qui 30 le constituent), ce qui entrainerait un endommagement du dispositif d'affichage. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose d'améliorer la conception du dispositif d'affichage 2 d'image, en particulier pour réduire les risques d'échauffement des différents composants. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif d'affichage comprenant une pluralité d'éléments lumineux distincts, un circuit 5 imprimé portant sur une première face les éléments lumineux distincts, et un module de pilotage de la pluralité d'éléments lumineux positionné sur une deuxième face du circuit imprimé, ledit module de pilotage comprenant une pluralité de circuits intégrés, caractérisé en ce que le circuit imprimé est disposé au contact d'une plaque métallique comprenant une pluralité d'ouvertures. 10 Ainsi, le circuit imprimé est refroidi par contact avec la plaque métallique, réduisant ainsi les risques d'échauffement du dispositif d'affichage d'image. Par ailleurs, des ouvertures sont ménagées dans la plaque afin que celle-ci ne soit pas superposée (au niveau de ces ouvertures) à d'éventuels éléments portés par le circuit imprimé. 15 D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif d'affichage conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - la plaque métallique est disposée au contact de la deuxième face du circuit imprimé ; - le circuit imprimé est fixé par collage sur la plaque métallique ; - le circuit imprimé est fixé sur la plaque métallique au moyen d'un adhésif de conductivité thermique supérieure à 0,5 W.m-1.K1 ; - le nombre d'éléments lumineux est supérieur à 100 ; - le nombre de circuits intégrés est supérieur à 6 ; - le dispositif d'affichage comprend un module de commande de la pluralité de circuits intégrés ; - le module de commande est positionné sur la deuxième face du circuit imprimé et adapté pour transmettre des consignes de commande à la pluralité de circuits intégrés ; - au moins un circuit intégré est disposé dans une ouverture de la plaque métallique ; - le module de commande est disposé dans une autre ouverture de la plaque métallique ; - au moins un circuit intégré est adapté pour piloter un groupe d'éléments 3 lumineux ; - chaque circuit intégré pilote individuellement les éléments lumineux du groupe associé à ce circuit intégré ; - le dispositif d'affichage comprend un modulateur de lumière, adapté à 5 moduler spatialement la lumière émise par les éléments lumineux de manière à générer une image ; - le dispositif d'affichage comprend des cloisons entre les éléments lumineux ; - les cloisons s'étendent entre le circuit imprimé et le modulateur de 10 lumière ; et - les cloisons s'étendent autour de chaque élément lumineux. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et 15 comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif d'affichage conforme à l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement une première face d'un circuit 20 imprimé inclus dans un dispositif d'affichage conforme à l'invention ; et - la figure 3 représente schématiquement une seconde face du circuit imprimé inclus dans le dispositif d'affichage conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif d'affichage 1 destiné à afficher des images, par exemple dans un véhicule automobile. Il peut par 25 exemple s'agir du dispositif d'affichage d'image compris dans l'interface multimédia ou le système de navigation du véhicule. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif d'affichage 1 comporte un circuit imprimé 2. Ce circuit imprimé 2 porte sur une première face des éléments lumineux 4 distincts. Les éléments lumineux 4 sont par exemple des diodes 30 électroluminescentes (ou « LED » pour « Light Emitting Diode » selon l'acronyme couramment utilisé). Comme représenté sur la figure 2, les éléments lumineux 4 sont disposés en lignes et en colonnes sur le circuit imprimé 2. Il y a par exemple au moins 100 éléments lumineux 4. Par exemple ici, on dénombre 8 lignes et 22 4 colonnes d'éléments lumineux 4, ce qui correspond à 176 éléments lumineux 4. Les éléments lumineux 4 sont pilotés par des circuits intégrés 8. Les circuits intégrés 8 sont positionnés sur une deuxième face du circuit imprimé 2. La deuxième face du circuit imprimé 2 est opposée à la première face mentionnée ci- 5 dessus. L'ensemble des circuits intégrés 8 constitue un module de pilotage des éléments lumineux 4. Sur la figure 1, un seul circuit intégré 8 est représenté par mesure de simplification. Sur la figure 3, plusieurs circuits intégrés 8 sont représentés. Dans le dispositif d'affichage 1, il y a par exemple au moins 6 circuits intégrés 8. 10 Ces circuits intégrés 8 sont ici par exemple des circuits de pilotage pour les éléments lumineux 4 de type TLC5941 de Texas Instruments. Chaque circuit intégré 8 est adapté pour piloter plusieurs éléments lumineux 4. Ce pilotage se fait de manière individuelle pour chacun des éléments lumineux 4 associés. 15 Comme représenté sur la figure 2, on peut définir des groupes d'éléments lumineux 4, par exemple les groupes 20 et 25. Le groupe 20 comprend ici 16 éléments lumineux 4 distincts. Le groupe 25 comprend également 16 éléments lumineux 4 distincts. Chaque groupe 20, 25 est associé à un circuit intégré 8 particulier de manière à ce que chaque circuit intégré 8 pilote 20 individuellement chacun des éléments lumineux 4 du groupe 20, 25 associé à ce circuit intégré 8. (Pour ce faire, chaque élément lumineux 4 est par exemple relié au circuit intégré 8 concerné au moyen de pistes conductrices - non représentées - du circuit imprimé 2.) Ainsi par exemple, le circuit intégré 8 associé au groupe 20 d'éléments 25 lumineux 4 est adapté pour piloter de manière individuelle chacun des éléments lumineux 4 du groupe 20. De ce fait, à la suite de l'exemple présenté ci-dessus, lorsque 176 éléments lumineux 4 sont disposés sur la première face du circuit imprimé 2 et que chaque circuit intégré 8 peut piloter 16 éléments lumineux 4, on dénombre 11 30 circuits intégrés sur la deuxième face du circuit imprimé 2 (comme représenté sur la figure 3). Comme visible sur la figure 1, le dispositif d'affichage 1 comprend également un module de commande 10. Ce module de commande 10 est positionné sur la deuxième face du circuit imprimé 2. Le module de commande 10 5 est adapté pour piloter l'ensemble des circuits intégrés 8. Le module de commande 10 transmet alors des consignes de commande aux circuits intégrés 8. Pour ce faire, le module de commande 10 et les circuits intégrés 8 sont par exemple reliés au moyen d'un bus informatique. 5 Comme visible sur la figure 1, le module de commande 10 est piloté par une unité électronique de commande 100. L'unité électronique de commande 100 est adaptée pour envoyer au module de commande 10 des instructions concernant l'allumage ou l'extinction des chacun des différents éléments lumineux 4, par exemple, pour chaque élément lumineux 4, une information indicative de la 10 consigne d'allumage ou d'extinction de l'élément lumineux 4 concerné. Le module de commande 10 transmet ensuite (après traitement éventuel) ces instructions aux circuits intégrés 8 ; le module de commande 10 transmet ainsi par exemple, à chaque circuit intégré 8, les consignes d'allumage ou d'extinction relatives respectives aux différents éléments lumineux 4 du groupe 20, 25 associé au circuit 15 intégré 8 concerné. Le module de commande 10 est également adapté pour effectuer des connexions avec des éléments extérieurs au dispositif d'affichage 1. Il peut s'agir par exemple d'une connexion avec des périphériques d'alimentation (non représentés ici) du dispositif d'affichage 1. 20 Comme représenté sur la figure 1, le dispositif d'affichage 1 comprend également une plaque métallique 6. L'épaisseur de la plaque métallique 6 (comprise par exemple entre 1 mm et 2 mm, valant ici 1,5 mm) est typiquement inférieure au centième de la plus grande dimension de la plaque métallique 6 (qui est par exemple supérieure à 200 mm, et vaut ici 250 mm). Cette plaque 25 métallique 6 est disposée au contact du circuit imprimé 2. Le contact entre la plaque métallique 6 et le circuit imprimé 2 s'effectue au niveau de la deuxième face du circuit imprimé. C'est ce contact entre la plaque métallique 6 et le circuit imprimé 2 qui permet de réduire l'échauffement du dispositif d'affichage 1 généré notamment par la présence de multiples circuits intégrés 8 et d'éléments lumineux 30 4 associés. Le circuit imprimé 2 est par exemple fixé par collage sur la plaque métallique 6. Ce collage peut être effectué au moyen d'un adhésif thermique. Cet adhésif thermique est par exemple constitué d'un matériau viscoélastique. L'épaisseur de l'adhésif est par exemple comprise entre 0,2 mm et 0,8 mm, et 6 vaut ici 0,5 mm. La conductivité thermique de cet adhésif est supérieure à 0,5 umK 1.--1, par exemple de l'ordre de 1 W.m-1.K-1. Cet adhésif thermique est par ailleurs électriquement isolant. Il peut s'agir par exemple de l'adhésif Gap Pad® VO Ultra Soft de BERGQUIST. 5 La figure 3 représente la plaque métallique 6 collée sur le circuit imprimé 2. Comme visible sur la figure 3, la plaque métallique 6 comporte des ouvertures 30, 32. Les ouvertures 30, 32 sont par exemple de forme rectangulaire et disposées en lignes et en colonnes. Par exemple ici, la plaque métallique comporte 12 ouvertures. 10 Chaque ouverture 30, 32 de la plaque métallique 6 comprend un composant électronique, par exemple un circuit intégré 8 ou le module de commande 10. Autrement dit, on prévoit ici que les circuits intégrés 8 soient disposés dans les ouvertures 30. Chaque ouverture 30 comprend un seul circuit intégré 8, 15 qui s'étend au travers de cette ouverture 30. Comme visible sur la figure 3, les ouvertures présentent par exemple des dimensions de longueur et largeur supérieures à celles des circuits intégrés 8 (sur la figure 3, on voit donc également à travers l'ouverture 30, autour du circuit intégré 8, la deuxième face du circuit imprimé 2). 20 Le module de commande 10 est ici lui aussi disposé dans une ouverture 32. Le module de commande 10 s'étend au travers de l'ouverture 32 différente des ouvertures 30 comprenant les circuits intégrés 8. Dans ce cas aussi, comme visible sur la figure 3, l'ouverture 32 présente des dimensions de longueur et largeur supérieures à celles du module de commande 10 (sur la figure 3, on voit 25 donc également à travers l'ouverture 32, autour du module de commande 10, la deuxième face du circuit imprimé 2). Le dispositif d'affichage 1 est adapté pour générer une image. Comme représenté sur la figure 1, afin de générer une image, le dispositif d'affichage 1 comprend un modulateur de lumière 12 rétroéclairé par les éléments lumineux 4. 30 L'ensemble des éléments lumineux 4 correspond alors à une source de lumière. Le modulateur de lumière 12 est alors adapté à moduler spatialement la lumière émise par les éléments lumineux 4 de manière à générer une image. A titre d'exemple, le modulateur de lumière 12 peut comporter un écran, par exemple un écran à cristaux liquides (ou « LCD » pour « Liquid Crystal Display » selon 7 l'acronyme couramment utilisé). Le modulateur de lumière 12 est piloté par un calculateur de pilotage 16. Ce calculateur de pilotage 16 est ici disposé sur un autre circuit imprimé 15, indépendant du circuit imprimé 2. Le calculateur de pilotage 16 transmet au 5 modulateur de lumière 12 les consignes de pilotage en fonction des données d'image reçues par un module récepteur d'image 18. Ce module récepteur d'image 18 est également disposé sur le circuit imprimé 15. Le module récepteur d'image 18 est piloté par l'unité électronique de commande 100. L'unité électronique de commande 100 est adaptée pour envoyer 10 les données d'image concernant l'image à afficher au module récepteur d'image 18. Comme représenté sur la figure 1, la lumière émise par chaque élément lumineux 4 est confinée par des cloisons 14. Les cloisons 14 s'étendent entre le circuit imprimé 2 et le modulateur de lumière 12. Chaque cloison 14 s'étend dans 15 un plan orthogonal au circuit imprimé 2. Les cloisons 14 sont disposées autour de chaque élément lumineux 4. Par exemple, les éléments lumineux 4 peuvent être séparés les uns des autres par les cloisons 14. Précisément ici, chaque élément lumineux 4 est séparé de chacun des éléments lumineux voisins par une cloison 14. 20 L'ensemble des cloisons 14 forme alors un quadrillage. Ce quadrillage est également défini en lignes et en colonnes. Une case du quadrillage, formée à l'intersection d'une ligne et d'une colonne, comprend un (unique) élément lumineux 4. Le fonctionnement du dispositif d'affichage 1 est résumé dans la suite. 25 Tout d'abord, l'unité électronique de commande 100 transmet les données d'image descriptives de l'image à afficher au module récepteur d'image 18 et les instructions concernant l'allumage et l'extinction des éléments lumineux 4 au module de commande 10. Ces instructions d'allumage ou d'extinction des différents lumineux 4 sont déterminées (par exemple au sein de l'unité de 30 commande 100) de manière à n'avoir des instructions d'allumage que pour les éléments lumineux 4 qui correspondent à une zone de l'image contenant au moins un élément à afficher, et ainsi des instructions d'extinction pour les éléments lumineux 4 qui correspondent à une zone de l'image contenant aucun élément à afficher. 8 Le module de commande 10 transmet ensuite ces instructions aux différents circuits intégrés 8. Chaque circuit intégré 8 pilote alors l'allumage des éléments lumineux 4 concernés (pour lesquels le circuit intégré 8 a par exemple reçu une consigne d'allumage) et l'extinction des autres éléments lumineux 4 5 (pour lesquels le circuit intégré a par exemple reçu une consigne d'extinction). Le module récepteur d'image 18 transmet, à partir des données d'image reçues, les consignes afin que le calculateur de pilotage 16 puisse piloter le modulateur de lumière 12 de manière à générer l'image souhaitée. Les éléments lumineux 4 rétroéclairent alors les zones du modulateur de lumière 12 utiles pour 10 générer l'image souhaitée, c'est-à-dire seulement les zones situées au droit d'un élément lumineux 4 (et ici d'une REVENDICATIONS1. Dispositif d'affichage (1) comprenant : - une pluralité d'éléments lumineux (4) distincts, - un circuit imprimé (2) portant sur une première face les éléments lumineux (4) distincts, et - un module de pilotage de la pluralité d'éléments lumineux (4) positionné sur une deuxième face du circuit imprimé (2), ledit module de pilotage comprenant une pluralité de circuits intégrés (8), caractérisé en ce que le circuit imprimé (2) est disposé au contact d'une plaque métallique (6) comprenant une pluralité d'ouvertures (30, 32). 2. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 1, dans lequel la plaque métallique (6) est disposée au contact de la deuxième face du circuit imprimé (2). 3. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le circuit imprimé (2) est fixé par collage sur la plaque métallique (6). 4. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 3, dans lequel le circuit imprimé (2) est fixé sur la plaque métallique (6) au moyen d'un adhésif de conductivité thermique supérieure à 0,5 W.m-1.K-i. 5. Dispositif d'affichage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant également un module de commande (10) de la pluralité de circuits intégrés (8), ledit module (10) étant positionné sur la deuxième face du circuit imprimé (2) et adapté pour transmettre des consignes de commande à la pluralité de circuits intégrés (8). 6. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins un circuit intégré (8) est disposé dans une ouverture (30) de la plaque métallique (6). 7. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 6 prise dans la 10 dépendance de la revendication 5, dans lequel le module de commande (10) est disposé dans une autre ouverture (32) de la plaque métallique (6). 8. Dispositif d'affichage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 5 à 7, dans lequel au moins un circuit intégré (8) est adapté pour piloter un groupe (20, 25) d'éléments lumineux (4). 9. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 8, dans lequel chaque circuit intégré (8) pilote individuellement les éléments lumineux (4) du groupe (20, 10 25) associé à ce circuit intégré (8). 10. Dispositif d'affichage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant également un modulateur de lumière (12), adapté à moduler spatialement la lumière émise par les éléments lumineux (4) de manière à générer 15 une image. 11. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication 10, comprenant également des cloisons (14) entre les éléments lumineux (4), lesdites cloisons (14) s'étendant entre le circuit imprimé (2) et le modulateur de lumière (12), 20 lesdites cloisons (14) s'étendant autour de chaque élément lumineux (4).