Brevet FR3133483A1 — publié le 20230915

MODULE EMETTEUR DE LUMIERE L’invention concerne un module émetteur de lumière (10). Le module émetteur de lumière (10) comprend un substrat (100), des éléments émetteurs de lumière (200), un matériau d'encapsulation (300) et des structures de gradation (400). Les éléments émetteurs de lumière (200) sont disposés sur le substrat (100). Le matériau d'encapsulation (300) recouvre les éléments émetteurs de lumière (200) et le substrat (100), et le matériau d'encapsulation (300) a une hauteur d'encapsulation H. Les structures de gradation (400) sont disposées sur le matériau d'encapsulation (300) ou intégrées dans le matériau d'encapsulation (300). Les structures de gradation (400) ont une épaisseur de gradation maximale h. L'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,01 ≤ h/H ≤ 1. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1B module Émetteur de lumière ARRIERE-PLAN 1. Domaine technique La présente invention concerne un module émetteur de lumière et, en particulier, elle concerne un module émetteur de lumière comprenant des structures de gradation. 2. Description de l’état de la technique associé Ces dernières années, les diodes électroluminescentes (DEL) ont progressivement remplacé les sources de lumière traditionnelles en raison de leurs avantages, tels que leur petite taille, leur luminosité élevée et leur faible consommation d'énergie. Les diodes électroluminescentes sont largement utilisées dans les modules de rétroéclairage comme éléments émetteurs de lumière. La conception des modules de rétroéclairage actuels comprend des éléments émetteurs de lumière montés sur une carte de circuits imprimés, ce qui présente l'inconvénient d'un court trajet de transmission de lumière. Par conséquent, lorsque l'espacement entre des éléments émetteurs de lumière est trop important, une zone sombre apparaît entre les éléments émetteurs de lumière, entraînant une mauvaise expérience visuelle. Bien que le problème ci-dessus puisse être amélioré en réduisant l'espacement entre les diodes électroluminescentes, le nombre de diodes électroluminescentes augmente lorsque l'espacement est réduit, ce qui entraîne une augmentation du coût. En outre, comme les puces de DEL ont une directivité élevée, la luminosité de la lumière directement au-dessus des puces de DEL est relativement élevée dans un dispositif émetteur de lumière classique. Par conséquent, la sortie lumineuse du dispositif émetteur de lumière est inégale. En résumé, il existe un besoin pour un module émetteur de lumière qui peut résoudre les problèmes ci-dessus. BREF RESUME La présente invention a pour objet un module émetteur de lumière. Le module émetteur de lumière comprend un substrat, des éléments émetteurs de lumière, un matériau d'encapsulation et des structures de gradation. Les éléments émetteurs de lumière sont disposés sur le substrat. Le matériau d'encapsulation recouvre les éléments émetteurs de lumière et le substrat, et le matériau d'encapsulation a une hauteur d'encapsulation H. Les structures de gradation sont disposées sur le matériau d'encapsulation ou intégrées dans le matériau d'encapsulation, les structures de gradation ayant une épaisseur de gradation maximale h. L'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,01 ≤ h/H ≤ 1. Avantageusement, chacune des structures de gradation est située au-dessus de l'un des éléments émetteurs de lumière. Avantageusement, chacune des structures de gradation a un diamètre externe D, et le diamètre externe D, l'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0 Avantageusement, un espacement P entre les éléments émetteurs de lumière voisins et un diamètre externe D de chacune des structures de gradation satisfont la relation suivante : 0 Avantageusement, une épaisseur W des éléments émetteurs de lumière est inférieure à un diamètre externe D des structures de gradation. Avantageusement, l'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,1 ≤ h/H ≤ 0,25. Avantageusement, une position des structures de gradation avec l'épaisseur de gradation maximale chevauche les éléments émetteurs de lumière dans une direction normale du substrat. Avantageusement, une surface de chacune des structures de gradation est une surface incurvée avec une pente à gradient. Avantageusement, une position d'une épaisseur de gradation maximale de chacune des structures de gradation correspond au centre de la surface incurvée. Avantageusement, une forme de la surface incurvée correspond à une fonction quadratique : y = ax² + bx + c, où x est une position dans une direction parallèle au substrat, et y est une position dans une direction verticale au substrat, et a Avantageusement, une valeur absolue d'un terme constant (|c|) de la fonction quadratique est égale à l'épaisseur de gradation maximale h. Avantageusement, chacune des structures de gradation comprend : une partie de gradation principale ayant l'épaisseur de gradation maximale h ; et une pluralité de sous-parties de gradation disposées autour de la partie de gradation principale, et ayant une épaisseur inférieure à l'épaisseur de gradation maximale h. Avantageusement, la pluralité de sous-parties de gradation comprend des sous-parties de gradation internes en contact avec la partie de gradation principale, et la pluralité de sous-parties de gradation et la partie de gradation principale forment ensemble un profil étagé en vue en coupe transversale. Avantageusement, la pluralité de sous-parties de gradation comprend des sous-parties de gradation externes séparées de la partie de gradation principale. Avantageusement, un diamètre externe de la partie de gradation principale est supérieur à une largeur des éléments émetteurs de lumière. Avantageusement, un indice de réfraction à l'intérieur des structures de gradation est uniforme. Avantageusement, les structures de gradation comprennent un matériau réfléchissant et un matériau en résine. Avantageusement, les éléments émetteurs de lumière comprennent de multiples puces de diode électroluminescente ou de multiples diodes électroluminescentes en boîtier à puce (DEL CSP). Avantageusement, le substrat comporte des puces de circuits intégrés, et chacune des puces de circuits intégrés commande les éléments émetteurs de lumière. Avantageusement, les structures de gradation comprennent des parties avec des épaisseurs différentes. Des aspects de la présente invention seront mieux compris à partir de la description détaillée suivante lorsqu'elle est lue conjointement avec les dessins annexés. Il convient de noter que, conformément à la pratique courante dans l'industrie, diverses caractéristiques ne sont pas dessinées à l'échelle. En fait, les dimensions des diverses caractéristiques peuvent être arbitrairement augmentées ou réduites pour la clarté de la discussion. illustre un schéma tridimensionnel d'un module émetteur de lumière, conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale correspondant à la ligne BB' de la , conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale d'un module émetteur de lumière, conformément à certains autres modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale d'un module émetteur de lumière, conformément à certains autres modes de réalisation de la présente invention. illustre un schéma tridimensionnel d'un module émetteur de lumière, conformément à certains autres modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale correspondant à la ligne BB' de la , conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. illustre un schéma tridimensionnel d'un module émetteur de lumière, conformément à certains autres modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale correspondant à la ligne BB' de la , conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale correspondant à la ligne CC' de la , conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. illustre un schéma tridimensionnel d'un module émetteur de lumière, conformément à certains autres modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale correspondant à la ligne BB' de la , conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. illustre une vue en coupe transversale correspondant à la ligne CC' de la , conformément à certains modes de réalisation de la présente invention. est une image d'émission de lumière résultant d'un module émetteur de lumière classique pendant un test réel. est une image d'émission de lumière résultant d'un module émetteur de lumière de la présente invention pendant un test réel. Module émetteur de lumière (10 ; 20 ; 30 ; 40), caractérisé par le fait qu’il comprend : un substrat (100) ; des éléments émetteurs de lumière (200) disposés sur le substrat (100) ; un matériau d'encapsulation (300) recouvrant les éléments émetteurs de lumière (200) et le substrat (100), le matériau d'encapsulation (300) ayant une hauteur d'encapsulation H ; et des structures de gradation (400) disposées sur le matériau d'encapsulation (300) ou intégrées dans le matériau d'encapsulation (300), les structures de gradation (400) ayant une épaisseur de gradation maximale h, l'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfaisant la relation suivante : 0,01 ≤ h/H ≤ 1. Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des structures de gradation (400) est située au-dessus de l'un des éléments émetteurs de lumière (200). Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des structures de gradation (400) a un diamètre externe D, et le diamètre externe D, l'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0 Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’un espacement P entre les éléments émetteurs de lumière (200) voisins et un diamètre externe D de chacune des structures de gradation (400) satisfont la relation suivante : 0 Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’une épaisseur W des éléments émetteurs de lumière (200) est inférieure à un diamètre externe D des structures de gradation (400). Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'épaisseur d'encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,1 ≤ h/H ≤ 0,25. Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’une position des structures de gradation (400) avec l'épaisseur de gradation maximale chevauche les éléments émetteurs de lumière (200) dans une direction normale du substrat (100). Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’une surface de chacune des structures de gradation (400) est une surface incurvée avec une pente à gradient. Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu’une position d'une épaisseur de gradation maximale de chacune des structures de gradation (400) correspond au centre de la surface incurvée. Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu’une forme de la surface incurvée correspond à une fonction quadratique : y = ax² + bx + c, où x est une position dans une direction parallèle au substrat (100), et y est une position dans une direction verticale au substrat (100), et a Module émetteur de lumière (10 ; 20) selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu’une valeur absolue d'un terme constant (|c|) de la fonction quadratique est égale à l'épaisseur de gradation maximale h. Module émetteur de lumière (30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des structures de gradation (400) comprend : une partie de gradation principale (410) ayant l'épaisseur de gradation maximale h ; et une pluralité de sous-parties de gradation (420) disposées autour de la partie de gradation principale (410) et ayant une épaisseur inférieure à l'épaisseur de gradation maximale h. Module émetteur de lumière (30 ; 40) selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la pluralité de sous-parties de gradation (420) comprend des sous-parties de gradation internes (422) en contact avec la partie de gradation principale (410), et la pluralité de sous-parties de gradation (420) et la partie de gradation principale (410) forment ensemble un profil étagé en vue en coupe transversale. Module émetteur de lumière (30 ; 40) selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la pluralité de sous-parties de gradation (420= comprend des sous-parties de gradation externes (424) séparées de la partie de gradation principale (410). Module émetteur de lumière (30 ; 40) selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu’un diamètre externe de la partie de gradation principale (410) est supérieur à une largeur des éléments émetteurs de lumière (200). Module émetteur de lumière (10 ; 20 ; 30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’un indice de réfraction à l'intérieur des structures de gradation (400) est uniforme. Module émetteur de lumière (10 ; 20 ; 30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les structures de gradation (400) comprennent un matériau réfléchissant et un matériau en résine. Module émetteur de lumière (10 ; 20 ; 30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments émetteurs de lumière (200) comprennent de multiples puces de diode électroluminescente ou de multiples diodes électroluminescentes en boîtier à puce, DEL CSP. Module émetteur de lumière (10 ; 20 ; 30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le substrat (100) comporte des puces de circuits intégrés, et chacune des puces de circuits intégrés commande les éléments émetteurs de lumière (200). Module émetteur de lumière (10 ; 20 ; 30 ; 40) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les structures de gradation (400) comprennent des parties avec des épaisseurs différentes.