INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La section droite des fils, dans un plan orthogonal à l’axe principal A s , peut présenter différentes formes, par exemple une forme circulaire, ovale, polygonale par exemple triangulaire, carrée, rectangulaire voire hexagonale. On définit ici le diamètre comme étant une grandeur associée au périmètre du fil au niveau d’une section droite. Il peut s’agir du diamètre d’un disque présentant la même surface que la section droite du fil. Le diamètre local est le diamètre du fil à une hauteur donnée de celui-ci suivant l’axe principal A s . Le diamètre moyen est la moyenne, par exemple arithmétique, des diamètres locaux le long du fil ou d’une portion de celui-ci.
Les diodes filaires reposent sur un substrat et sont espacées les unes des autres avec un espacement relatif moyen d de flanc à flanc, c’est-à-dire suivant une distance moyenne dans un plan parallèle au substrat allant d’un flanc (bord) de diode filaire à un flanc (bord) d’une diode filaire voisine. On peut alors définir un rapport d’aspect d’espacement comme le rapport h/d de la hauteur moyenne h sur l’espacement relatif moyen d. Dans le cadre de l’invention, ce rapport d’aspect d’espacement est au moins égal à 1, et de préférence au moins égal à 5 voire davantage. Autrement dit, les diodes filaires présentent une hauteur moyenne h élevée vis-à-vis de l’espacement relatif moyen d, et/ou un espacement relatif moyen d faible vis-à-vis de hauteur moyenne h.
Par ailleurs, le procédé de fabrication selon l’invention comporte plus particulièrement une étape de réalisation sur la face avant du substrat d’une couche mince conductrice, destinée à former une électrode de polarisation dite électrode inférieure, de sorte que l’électrode inférieure s’étend de manière continue et conforme sur le substrat et au moins une partie des diodes filaires. L’électrode inférieure est alors en mesure de polariser électriquement toutes ou au moins une partie des diodes filaires, lesquelles sont alors connectées en parallèle. Par couche mince, on entend une couche déposée ici par une technique de dépôt physique en phase vapeur directif dont l’épaisseur est de préférence inférieure au diamètre moyen des diodes filaires, par exemple au diamètre moyen divisé par 2.
Ainsi, chaque partie de la couche mince conductrice située sur les flancs d’une diode filaire est continûment reliée à la partie qui s’étend sur le substrat (ici sur une couche de nucléation ou un masque de croissance) et entoure le pied de chaque diode filaire. La couche mince conductrice déposée prend la forme une couche déposée de manière conforme (dépôt conforme) alors même qu’elle est réalisée par une technique de dépôt physique en phase vapeur directif, selon une direction principale de dépôt D d prédéfinie. Le dépôt physique en phase vapeur directif peut être, entre autres, un dépôt par évaporation sous vide par effet Joule ou par faisceau d’électrons ( Electron Beam Evaporation , en anglais), ou un dépôt par pulvérisation par faisceau d’ions ( Ion Beam Sputtering , en anglais).
On utilise donc une technique de dépôt directif qui n’appartient pas à la famille des techniques de dépôt conforme de couche mince, mais ici le dépôt de la couche mince conductrice est rendu conforme par les mouvements de rotation et d’oscillation angulaire décrits plus loin. Ainsi, la couche mince conductrice suit la topologie des éléments qu’elle recouvre. Elle présente alors une épaisseur sensiblement homogène mesurée suivant un axe orthogonal à la surface qu’elle recouvre. Cette épaisseur locale peut toutefois varier entre une valeur maximale au niveau du substrat et une valeur minimale au niveau des flancs des diodes filaires. A titre purement illustratif, pour un dépôt conforme d’une couche mince de 20nm, l’épaisseur de la couche peut varier, dans certaines conditions (par ex. avec le rapport d’espacement h/d très grand), entre une valeur de 1nm au niveau des flancs latéraux des diodes filaires et une valeur de 20nm au niveau de la surface du substrat.
La est une vue en coupe, schématique et partielle, d’un dispositif optoélectronique 1 obtenu par un procédé de fabrication selon un mode de réalisation. Le dispositif optoélectronique 1 comporte une matrice de diodes filaires 10, ici des diodes électroluminescentes réalisées à base de GaN en configuration axiale. Toutefois, les diodes filaires 10 peuvent présenter d’autres configurations, comme une configuration de type cœur coquille.
On définit ici et pour la suite de la description un repère orthonormé tridimensionnel XYZ où le plan XY est sensiblement parallèle au plan d’un substrat 20 du dispositif optoélectronique 1, l’axe Z étant orienté suivant une direction orthogonale au plan du substrat 20 en direction des diodes filaires 10.
Dans cet exemple, le dispositif optoélectronique 1 comporte : un substrat 20, par exemple réalisé en un matériau électriquement isolant ou conducteur, présentant deux faces, dite arrière et avant, opposées l’une à l’autre ; une couche de nucléation 21, réalisée en un matériau adapté à la croissance épitaxiale des diodes filaires 10 et ici électriquement isolante, recouvrant la face avant du substrat 20 ; un masque de croissance 22, réalisé en un matériau électrique isolant ; une couche mince conductrice 23 inférieure, destinée à former l’électrode inférieure, ici s’étendant de manière conforme et continue sur le substrat 20 et sur une partie inférieure des diodes filaires 10 ; des diodes filaires 10, qui s’étendent à partir de la couche de nucléation 21 suivant un axe principal As du substrat 20, orienté de manière orthogonale au substrat 20 ; une couche d’encapsulation 24, réalisée en un matériau électriquement isolant, qui remplit l’espace latéral entre les diodes filaires 10 et les recouvre ; une couche mince conductrice 25 supérieure, destinée à former l’électrode supérieure, reposant sur la couche d’encapsulation 24, et en contact avec une partie supérieure des diodes filaires 10.
La pompe 102 aspire ainsi de l’air par l’intermédiaire de la vanne V 3 (générant donc création d’une dépression) et engendre une surpression au niveau de la sortie 102b qui se propage jusqu’au connecteur 7. Cela permet de vérifier que le capteur de pression 104 est fonctionnel et que le dispositif 1 n’est pas encore relié à un élément d’un pack batterie. Cela permet également de purger une partie du circuit 100, plus particulièrement la partie à laquelle est connecté ledit capteur de pression 104.
Ledit dispositif 1 est également configuré pour comporte une procédure d’autotest. Ladite procédure d’autotest permet de vérifier la présence de fuites dans le dispositif 1, notamment au niveau du circuit 100 et dans un conduit de test. Lors d’une procédure d’autotest, la sortie de test du circuit 100 (avec ou sans conduit de test relié au connecteur 7) est obturée par un bouchon. Une procédure de détection de fuites est alors enclenchée, en pression et/ou en vide, pour vérifier qu’il n’y a pas de fuites dans le circuit et/ou dans le conduit de test qui pourraient fausser la détection de fuites sur un élément d’un pack batterie.
Le dispositif 1 de détection de fuites est un dispositif permettant de tester l’étanchéité d’au moins un élément de pack batterie par variation de pression. C’est-à-dire que le dispositif est configuré pour réaliser une procédure de détection de fuites dans laquelle il y a variation de la pression dans l’élément testé (soit en l’augmentation, soit en la diminuant) jusqu’à une valeur de pression prédéterminée, puis après un temps défini il y a une mesure la pression. Une variation de pression entre cette valeur prédéterminée et la valeur de pression finale indique alors que l’élément testé présente une fuite, le dispositif 1 étant configuré pour déterminer un taux de fuites en fonction de cette évolution de la pression au cours du temps.
La est un graphique illustre les différentes étapes d’une procédure de détection de fuites (en pression) réalisée par le dispositif 1 selon l’invention.
Il y a ainsi 4 étapes référencées respectivement I, II, III et IV : – l’étape I est l’étape de remplissage, c’est-à-dire qu’on augmente la pression dans l’élément testé du pack batterie, jusqu’à atteindre une valeur de pression déterminée. – L’étape II est l’étape de stabilisation, en effet l’augmentation de la pression dans l’élément entraine des variations de température, des échanges thermiques, etc. qui peuvent perturber la mesure, il est donc nécessaire d’attendre un temps prédéterminé t stab que les phénomènes transitoires pouvant perturber la mesure s’estompent. – L’étape III est l’étape de mesure, la mesure de variation de la pression lors de cette étape permet au dispositif 1 de calculer un taux de fuites (par exemple en centimètre cube par minute) et de déterminer si l’élément testé présente une fuite. – L’étape IV est l’étape de vidage, le dispositif 1 est configuré pour que la pression de l’élément testé revienne à une valeur de pression sensiblement proche de la pression atmosphérique, ceci afin que le dispositif 1 puisse être déconnecté sans risque par l’opérateur.
On notera que la procédure de détection de fuites peut également être réalisée en vide (ou en dépression), c’est-à-dire qu’au lieu d’augmenter la pression lors de première étape, la pression régnant dans l’élément à tester est diminuée jusqu’au une valeur prédéterminée. Les étapes II et III restent inchangées. Tandis que la quatrième étape consiste à augmenter la pression régnant dans l’élément testé jusqu’à une valeur de pression correspondant à la pression atmosphérique. Il y a donc « interversion » des étapes I et IV de remplissage et de vidage entre les procédures de détection de fuites en pression et en vide.
Ainsi, le dispositif 1 est configuré pour réaliser des procédures de détection de fuites selon deux modes différentes, un premier mode en pression (ou surpression) et un deuxième mode en vide (ou dépression).
La représente la configuration équivalente du circuit pneumatique 100 en fonction des étapes d’une procédure de détection selon le premier mode.
Ainsi, lorsque le dispositif 1 teste l’étanchéité d’un objet PB, tel qu’un pack batterie, en pression, la procédure de détection de fuites comporte les étapes décrites ci-dessous, avec les configurations du circuit 100 décrites ci-après.
Il y a une étape de remplissage I de l’objet PB par la pompe 102. Pour cela, la vanne V 3 relie l’entrée de la pompe 102 à l’atmosphère. Tandis que la vanne V1 connecte la sortie de la pompe 102 à l’objet PB, par l’intermédiaire du connecteur 7. Le dispositif 1 augmente la pression régnant à l’intérieur de l’objet PB jusqu’à une valeur prédéterminée, le capteur 104 permettant de mesurer la valeur de la pression et de commander l’arrêt de la pompe 102 lorsque la valeur de pression souhaitée est atteinte.
Il y a ensuite les étapes de stabilisation et de test, II et III, dans lesquelles la pompe 102 est éteinte, tandis que les vannes V 1 et V 2 sont fermées. Les étapes de stabilisation et de test présentent chacun respectivement une durée prédéterminée dépendant de l’élément et du pack batterie testé, respectivement t stab et t test . Les variations de pression mesurées par le capteur 104 lors de l’étape de test permettent au dispositif 1 de déterminer un taux de fuite relatif à l’objet PB testé.
Puis, la procédure de détection de fuites selon un premier mode se termine par une étape de vidage IV, étape lors de laquelle le dispositif 1 est configuré pour ramener la pression régnant dans l’objet PB jusqu’à une valeur de pression proche de la pression atmosphérique (ou une valeur de pression compatible avec la déconnexion, sans danger pour l’opérateur, du conduit de test au pack batterie). La vanne V 1 est fermée et la vanne V 2 relie l’objet PB testé à l’entrée de la pompe 102. Tandis que la sortie de la pompe 102 est reliée à l’atmosphère par l’intermédiaire de la vanne V 3 . Dans cette configuration, l’activation de la pompe 102 permet d’évacuer l’air (générant une surpression) contenu dans l’objet PB testé.
La représente la configuration équivalente du circuit pneumatique 100 en fonction des étapes d’une procédure de détection selon le deuxième mode.
Ainsi, lorsque le dispositif 1 teste l’étanchéité d’un objet PB, tel qu’un pack batterie, en vide, la procédure de détection de fuites comporte les étapes décrites ci-dessous avec les configurations du circuit 100 décrites ci-après.
Il y a une étape de vidage IV de l’objet PB par la pompe 102. Pour cela, la vanne V 3 relie la sortie de la pompe 102 à l’atmosphère. Tandis que la vanne V 2 connecte la sortie de la pompe 102 à l’élément PB, par l’intermédiaire du connecteur 7. Le dispositif 1 diminue la pression régnant à l’intérieur de l’élément PB jusqu’à une valeur prédéterminée, le capteur 104 permettant de mesurer la valeur de la pression et de commander l’arrêt de la pompe 102 lorsque la valeur de pression souhaitée est atteinte.
Il y a ensuite les étapes de stabilisation et de test, II et III, dans lesquelles la pompe 102 est éteinte, tandis que les vannes V 1 et V 2 ont fermées. Les étapes de stabilisation et de test présentent chacun respectivement une durée prédéterminée, respectivement t stab et t test . Les variations de pression mesurées par le capteur 104 lors de l’étape de test permettent au dispositif 1 de déterminer un taux de fuites relatif à l’objet PB testé.
En variante, les microlentilles 39 ont une géométrie différente de celle des microlentilles 29. Les microlentilles 39 ont alors un diamètre, un rayon de courbure et/ou une distance focale respectivement différent du diamètre, du rayon de courbure et/ou de la distance focale des microlentilles 29.
Comme les microlentilles 29, les microlentilles 39 peuvent être surmontées d'une couche d'aplanissement 41 similaire ou identique à la couche 32. Selon un mode de réalisation, la couche 41 présente une face inférieure épousant la forme des microlentilles 39 et une face supérieure sensiblement plane.
Dans l'exemple représenté en , la couche 27 est située sur et en contact avec la face supérieure de la couche 41.
Un avantage du mode de réalisation illustré en est qu'il permet de redresser davantage les rayonnements reçus, de symétriser le cône de lumière, et donc d'améliorer l'efficacité du système télécentrique.
La est une vue en coupe illustrant un exemple d'un capteur optique selon un quatrième mode de réalisation.
La est une vue en perspective d'une partie du capteur optique illustré en .
Le capteur optique 43 de la est similaire au capteur optique 20 illustré en à la différence près que, dans le système télécentrique 19 du capteur 43 de la , chaque lentille 29 de la couche 27 de microlentilles est remplacée par une microlentille planaire ou métalentille 45 ("metalens" en anglais).
La est une vue en perspective de la couche 27 de microlentilles 45.
Chaque microlentille 45 comporte une pluralité de plots 47. Les plots 47 correspondent, par exemple, à des structures cylindriques. Les plots 47 ont, par exemple tous la même épaisseur (dimension verticale dans l'orientation de la ). Des plots 47 d'une même microlentille 45 peuvent en revanche avoir des diamètres différents. A titre d'exemple, le diamètre des plots 47 est de plus en plus grand en se rapprochant du centre de la métalentille 45. La personne du métier saura choisir l'agencement et le dimensionnement des plots 47 pour obtenir la fonction optique recherchée.
Les plots 47 sont, par exemple, en un matériau transparent aux longueurs d'ondes captées par le photodétecteur 15 sous-jacent, par exemple aux longueurs d'ondes visible et/ou infrarouge dans l'exemple considéré. A titre d'exemple, les plots 47 sont en silicium polycristallin ou en nitrure de silicium. Les plots 47 sont séparés latéralement les uns des autres par un matériau transparent d'indice optique différent de celui des plots 47, par exemple un matériau d'indice optique inférieur à celui des plots 47, par exemple de l'oxyde de silicium.
Dans l'exemple représenté en figures 6 et 7, les plots 47 des métalentilles 45 sont noyés dans la couche 32.
Un avantage du mode de réalisation illustré en figures 6 et 7 est qu'il permet d'ajuster au mieux le système télécentrique pour l'application visée en contrôlant le diamètre et l'espacement entre chacun des plots 47 des métalentilles.
Un autre avantage du mode de réalisation illustré en figures 6 et 7 est qu'il permet de gagner en compacité du système télécentrique et par conséquent du capteur d'images. En effet, métalentilles 45 peuvent à épaisseur constante, avoir des fonctions optiques relativement complexes, par exemple des fonctions optiques équivalentes à celles d'un empilement de plusieurs microlentilles courbes, par exemple du type décrit en relation avec la .
Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier. En particulier, les modes de réalisation illustrés en figures 4 et 5 peuvent être combinés et les modes de réalisation illustrés en figures 4 et 6 peuvent également être combinés.
En outre, les modes de réalisations décrits ne se limitent pas aux exemples de dimensions et de matériaux mentionnés ci-dessus.
De plus, les modes de réalisation décrits ci-dessus ne se limitent pas à l'exemple particulier d'application aux capteurs de lumière ambiante décrit ci-dessus, mais peuvent être adaptés à tout capteur optique pouvant tirer profit d'un contrôle des angles d'incidences des rayonnements reçus par les photodétecteurs des pixels du capteur. Les modes de réalisation décrits sont tout particulièrement avantageux pour des capteurs comportant des filtres optiques interférentiels au-dessus des photodétecteurs des pixels du capteur. Les modes de réalisation décrits ne se limitent toutefois pas à ce cas particulier. Pour certaines applications, par exemple dans le cas d'un capteur d'images monochromatique, les filtres optiques 17 peuvent être omis. Les modes de réalisation décrits permettent alors notamment de symétriser et réduire le cône d'incidence des rayons arrivant sur les pixels afin par exemple d'uniformiser la lumière partout sur le capteur.
Puis, la procédure de détection de fuites selon un deuxième mode se termine par une étape de remplissage I, étape lors de laquelle le dispositif 1 est configuré pour augmenter la pression régnant dans l’objet PB jusqu’à une valeur de pression proche à la pression atmosphérique.
Le dispositif 1 est donc configuré pour opérer des procédures de détection de fuites selon différents modes, ceci est notamment réalisé grâce au module de commande 106.
Ledit module de commande 106, plus particulièrement illustré à la comprend : – un microprocesseur 200 ; – une mémoire 202 pour stocker des données, telle qu’une mémoire vive et une mémoire non volatile ; – un module de communication 204 pour communiquer avec des entités distantes, ordinateurs, serveurs, etc. ; . – un module de commande 206 relié aux vannes V 1 à V 3 , à la pompe 102 et au capteur de pression 104, ledit module 206 étant configuré pour commander les vannes et la pompe, mais également pour récupérer les valeurs des mesures effectuées par différents capteurs, notamment du capteur de pression 104 ou de capteurs d’environnement (température, hygrométrie, pression atmosphérique, etc.).
Ledit module 106 peut également comprendre une alimentation électrique 206 soit autonome, soit reliée au secteur (notamment par l’intermédiaire de la prise électrique 39) et configurée pour convertir le courant et la tension d’entrée en des valeurs compatibles avec les différents éléments du module 106 et/ou du dispositif 1.
Ledit module 106 est aussi relié à l’interface homme-machine 5 (liaison non représentée) et embarque dans la mémoire 202, un système d’exploitation gérant notamment l’interface affichée sur l’écran 5a.
Par ailleurs, ledit dispositif 1 comprend une base de données 210, notamment stockée dans la mémoire 202, relative aux packs batteries et aux différents paramètres pertinents pour la réalisation d’une procédure de détection de fuites adaptée au pack batterie à tester (par exemple en vide ou en pression).
Ladite base de données 210 comprend ainsi une liste de modèles de véhicule automobile et/ou de modèles de pack batterie dans laquelle chaque modèle (de pack batterie et/ou de véhicule automobile) est associé une procédure de détection de fuites. La base de données 210 comprend par exemple pour chaque pack batterie listé au moins une procédure de détection de fuites spécifique à chacun des éléments d’un pack batterie.
Chacune des procédures de détection de fuites spécifique comprend ainsi des seuils de fuites permettant au dispositif 1 de déterminer si le pack batterie présente une fuite ou non.
Chacune des procédures de détection de fuites peut ainsi comprendre un ou plusieurs des paramètres suivants : volume de la batterie et/ou du système de gestion thermique du pack batterie, durée t stab et t test des différentes étapes du test de fuites, pression de test, vitesse de remplissage et/ou de vidage de l’élément testé du pack batterie, seuil de fuite.
Dans une variation de réalisation, ladite base de données comprend un coefficient de flexibilité ou d’élasticité associé à au moins un élément du pack batterie (carter et/ou système de gestion thermique). Le coefficient de flexibilité est par exemple une fonction V (P, t) reliant la variation du volume V de l’élément testé en fonction du temps t et/ou de la pression P, cela reflète la tendance de l’élément à varier de volume pendant une procédure de détection de fuites. Cette fonction est d’autant plus pertinente à mémoriser (et à déterminer) qu’elle est spécifique à chaque modèle de batterie et qu’elle peut présenter un caractère non linéaire (dû par exemple à la géométrie et/ou à des composants particuliers du pack batterie).
En effet, lors d’une détection de fuites sur un objet dont le volume est amené à varier lors du test (sous l’effet d’une variation de pression), cela entraine des difficultés pour obtenir une mesure correcte du niveau de fuite. En effet, la variation du volume peut avoir des conséquences sur la durée du test, compliquer la mesure de la fuite et diminuer la sensibilité, le volume, la pression et la quantité de matière dans l’objet testé étant amenés à varier (ces différentes grandeurs étant reliées entre elles par la loi des gaz parfaits), et de plus le volume de départ de l’objet dépend également de la pression atmosphérique.
On notera par ailleurs que dans une variante de réalisation, un ou plusieurs dispositifs 1 peuvent être connectés à un réseau informatique, par exemple le réseau local d’un centre de réparation. Un dispositif selon l’invention peut notamment cloner et/ou diffuser les paramètres de sa base de données aux autres dispositifs connectés au même réseau informatique.
Dans une autre variante de réalisation non illustrée, le circuit pneumatique du dispositif selon l’invention comprend au moins un limiteur de débit. Avantageusement, ledit au moins un limiteur de débit est disposé entre le nœud N 3 et le capteur de pression 104. Ainsi, un seul limiteur de débit suffit pour limiter le débit dans le circuit pneumatique, ceci quelle que soit la procédure de détection de fuites opérée par le dispositif 1. Dans une variante de réalisation, chacune des branches du circuit pneumatique comportant une vanne 1 voie V 1 ou V 2 comprend un limiteur de débit.
Le limiteur de débit permet notamment au dispositif selon l’invention de faire varier la pression dans l’objet testé plus finement, et donc d’avoir une pression réelle proche de la pression souhaitée.
Le limiteur de débit est par exemple configuré pour présenter un débit maximal de 24 standard.litre/min, soit 0,4 standard.litre/ sec. Cependant il est avantageux que le débit maximal du limiteur de débit soit inférieur au débit maximum de la pompe du circuit pneumatique (le débit du limiteur doit donc être choisi en fonction de la capabilité de la pompe).
Ledit dispositif 1 peut être également configuré pour mesurer la valeur de contre-pression (ou « back pressure » en langue anglaise) relative au pack batterie testé. La mesure de la valeur de contre-pression est réalisée au début du remplissage (ou le vidage) de la pièce testée, donc au début de la procédure de détection de fuites.