INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présente invention concerne un module émetteur de lumière comprenant des éléments émetteurs de lumière et des structures de gradation situées au-dessus des éléments émetteurs de lumière, respectivement, les structures de gradation ayant l'effet de transmettre partiellement la lumière et de réfléchir partiellement la lumière. Puisque les structures de gradation de la présente invention ont des parties avec différentes épaisseurs, elles peuvent être utilisées pour ajuster la luminosité de la lumière au-dessus des éléments émetteurs de lumière, de telle sorte que la sortie lumineuse du module émetteur de lumière dans son ensemble est plus uniforme. Par conséquent, le module émetteur de lumière de la présente invention a une excellente luminosité et une excellente uniformité, et peut réduire l'utilisation de diodes électroluminescentes, réduisant ainsi le coût de fabrication.
En se référant aux Figures 1A et 1B, la est un schéma tridimensionnel d'un module émetteur de lumière selon certains modes de réalisation de la présente invention, et la est une vue en coupe transversale correspondant à la ligne BB' de la . Comme le montrent les Figures 1A et 1B, un module émetteur de lumière 10 peut comprendre un substrat 100, des éléments émetteurs de lumière 200, un matériau d'encapsulation 300 et des structures de gradation 400. Une description détaillée des éléments susmentionnés sera décrite ci-dessous.
Dans certains modes de réalisation, le substrat 100 comprend une base 101. Par exemple, la base 101 peut être un substrat transparent ou un substrat opaque. Dans certains modes de réalisation, la base 101 est un substrat souple. Par conséquent, le module émetteur de lumière 10 peut être un module émetteur de lumière sous la forme d'un rétroéclairage fortement incurvé. Dans d'autres modes de réalisation, la base 101 est un substrat rigide. Par exemple, le matériau de la base 101 peut être de la résine, du saphir, du silicium, du verre, du métal, de la céramique, etc. Comme le montre la , le substrat 100 peut être un substrat rectangulaire.
Comme le montre la , le substrat 100 peut en outre comprendre une couche conductrice 102 sur la base 101. En conséquence, le substrat 100 peut être connecté électriquement aux éléments émetteurs de lumière 200 par l'intermédiaire de la couche conductrice 102. Dans certains modes de réalisation, comme le montre la , les éléments émetteurs de lumière 200 sont disposés sur le substrat 100 à la manière d'une puce retournée, et des éléments de liaison 103 sont situés entre des électrodes positives et des électrodes négatives des éléments émetteurs de lumière 200 et la couche conductrice 102. Les électrodes positives et les électrodes négatives des éléments émetteurs de lumière 200 sont connectées électriquement à la couche conductrice 102 par l'intermédiaire des éléments de liaison 103. Dans certains modes de réalisation, la couche conductrice 102 comprend des lignes de câblage conductrices.
Le matériau des éléments de liaison 103 est un matériau conducteur, qui peut inclure : des alliages contenant Au, des alliages contenant Ag, des alliages contenant Pd, des alliages contenant In, des alliages contenant Pb-Pd, des alliages contenant Au-Ga, des alliages contenant Au-Sn, des alliages contenant Sn, des alliages contenant Sn-Cu, des alliages contenant Sn-Cu-Ag, des alliages contenant Au-Ge, des alliages contenant Au-Si, des alliages contenant Al, des alliages contenant Cu-In, ou d'autres matériaux métalliques. Dans un mode de réalisation, les éléments de liaison 103 sont des mélanges comprenant un métal et un flux.
Il convient de noter que la est uniquement utilisée pour illustrer schématiquement la structure du module émetteur de lumière 10, la structure de la couche conductrice 102, les éléments de liaison 103 et d’autres structures n'étant pas représentés en détail. En outre, dans certains modes de réalisation, le substrat 100 comprend en outre un matériau isolant (non représenté) sous la base 101.
Comme le montrent les Figures 1A et 1B, des éléments émetteurs de lumière 200 sont disposés sur le substrat 100. Les éléments émetteurs de lumière 200 de la présente invention peuvent comprendre des puces de diode électroluminescente ou des diodes électroluminescentes en boîtier à puce (DEL CSP). Dans certains modes de réalisation, les éléments émetteurs de lumière 200 comprennent des puces de diode électroluminescente aptes à émettre une longueur d'onde spécifique. Par exemple, les éléments émetteurs de lumière 200 peuvent inclure des puces de diode électroluminescente émettant de la lumière bleue ou de la lumière ultraviolette. En outre, les éléments émetteurs de lumière 200 peuvent comprendre une puce de diode électroluminescente submillimétrique (Mini puce de DEL), ou une micro-puce de diode électroluminescente (Micro puce de DEL). La dimension de longueur latérale de la "Mini puce de DEL" susmentionnée peut être d'environ 100 μm, 150 μm, 200 μm, 250 μm, 300 μm, 350 μm ou 400 μm. La dimension de longueur latérale de la "micro puce de DEL" susmentionnée peut être d'environ 100 μm ou moins, par exemple d'environ 30 μm, 40 μm, 50 μm, 60 μm, 70 μm, 80 μm ou 90 μm ou moins. Dans certains modes de réalisation, les éléments émetteurs de lumière 200 peuvent être dans un boîtier avec un réflecteur.
Les éléments émetteurs de lumière 200 dans certains modes de réalisation de la présente invention peuvent également inclure des puces de diode électroluminescente ou des diodes électroluminescentes en boîtier à puce (DEL CSP). Comme le montre la , chacun des éléments émetteurs de lumière 200 utilisant des DEL CSP comprend une puce de diode électroluminescente (DEL) 210 et une couche de conversion de longueur d'onde 220 recouvrant une surface supérieure et des surfaces latérales de la puce de DEL 210.
La puce de diode électroluminescente 210 est apte à émettre une longueur d'onde spécifique. La couche de conversion de longueur d'onde 220 peut inclure des matériaux à points quantiques, des luminophores, d'autres matériaux appropriés ou des combinaisons de ceux-ci. Le module émetteur de lumière 10 peut servir de rétroéclairage d'un dispositif d’affichage. Un module émetteur de lumière 10 émettant de la lumière blanche est pris comme exemple. La puce de diode électroluminescente 210 peut être une puce de DEL bleue pour émettre de la lumière bleue, tandis que la couche de conversion de longueur d'onde 220 comprend des luminophores jaunes, qui absorbent une partie de la lumière bleue et la convertissent en lumière jaune, et la lumière jaune est mélangée avec une partie de la lumière bleue pour produire de la lumière blanche. En variante, la couche de conversion de longueur d'onde 220 comprend des matériaux de conversion de longueur d'onde rouge et verte pour absorber une partie de la lumière bleue et la convertir en lumière rouge et en lumière verte, respectivement, et la lumière rouge et la lumière verte sont mélangées avec une partie de la lumière bleue pour produire de la lumière blanche.
Dans certains autres modes de réalisation, comme le montre la , chacun des éléments émetteurs de lumière 200 peut ne pas avoir la couche de conversion de longueur d'onde, et peut inclure une puce de diode électroluminescente 210'. Dans les modes de réalisation dans lesquels chacun des éléments émetteurs de lumière 200 n'a pas de couche de conversion de longueur d'onde, un matériau de conversion de longueur d'onde tel que des luminophores ou un matériau à points quantiques peut être ajouté au matériau d’encapsulation 300 formé ultérieurement, le matériau d’encapsulation 300 recouvrant les éléments émetteurs de lumière 200 et le substrat 100. Par conséquent, la longueur d'onde d'émission de lumière de la puce de diode électroluminescente 210' est convertie. Dans un autre mode de réalisation, un matériau de conversion de longueur d'onde peut également être intégré dans la puce de diode électroluminescente 210', convertissant ainsi la longueur d'onde d'émission de lumière provenant de la puce de diode électroluminescente 210'.
Dans certains modes de réalisation, des puces de circuits intégrés (non représentées) peuvent être disposées sur la surface du substrat 100, et chacune des puces de circuits intégrés commande les éléments émetteurs de lumière 200, respectivement. Dans certains modes de réalisation, les puces de circuits intégrés et les puces de diode électroluminescente se trouvent sur la même surface du substrat 100 et peuvent être recouvertes par le matériau d’encapsulation 300. Dans certains modes de réalisation, les puces de diode électroluminescente se trouvent sur la surface supérieure du substrat 100, et les puces de circuits intégrés se trouvent sur la surface inférieure du substrat 100. Il convient de noter que, à des fins d'illustration, les modes de réalisation suivants de la présente invention seront généralement décrits avec les éléments émetteurs de lumière 200 ayant les couches de conversion de longueur d'onde 220. En réalité, l’homme du métier peut ajuster la configuration des éléments émetteurs de lumière en fonction des exigences de conception du module émetteur de lumière, ce qui n'est pas limitatif dans la présente invention.
En se référant aux Figures 1A et 1B, le matériau d’encapsulation 300 recouvre intégralement les éléments émetteurs de lumière 200 et le substrat 100, et le matériau d’encapsulation 300 a une épaisseur d'encapsulation H. Plus précisément, le matériau d’encapsulation 300 peut avoir une surface supérieure rugueuse ou lisse, ce qui n'est pas limitatif dans la présente invention. Dans certains modes de réalisation, comme le montre la , le matériau d’encapsulation a deux surfaces latérales, qui sont coplanaires avec les deux surfaces latérales du substrat 100, respectivement. La présente invention ne limite pas spécifiquement la composition du matériau d’encapsulation 300. Le matériau d’encapsulation 300 peut comprendre de la résine de silicone, de l'époxy, de l'acrylique, d'autres matériaux transparents appropriés ou des combinaisons de ceux-ci. Dans certains modes de réalisation, l'indice de réfraction du matériau d’encapsulation 300 est d'environ 1,49 à environ 1,6.
En se référant à nouveau aux Figures. 1A et 1B, les structures de gradation 400 sont disposées sur la surface du matériau d’encapsulation 300, les structures de gradation 400 comprenant des parties avec des épaisseurs différentes, et les structures de gradation ayant une épaisseur de gradation maximale h. Dans les modes de réalisation de la présente invention, l'épaisseur d’encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,01 ≤ h/H ≤ 1. Dans certains modes de réalisation, l'épaisseur d’encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,01 ≤ h/H ≤ 0,4. Dans certains modes de réalisation, l'épaisseur d’encapsulation H et l'épaisseur de gradation maximale h satisfont la relation suivante : 0,1 ≤ h/H ≤ 0,25.
Comme le montrent les Figures 1A et 1B, chaque structure de gradation 400 peut être située au-dessus de l'élément émetteur de lumière 200 respectif. Dans certains modes de réalisation, la position de chaque structure de gradation 400 ayant l'épaisseur de gradation maximale h chevauche un élément émetteur de lumière 200 dans la direction normale du substrat 100.
Le microcontrôleur 31 est de référence Atmega328P, il commande l’ensemble des autres éléments de la et est alimenté par la batterie 12. Ce microcontrôleur inclut ou est connecté à un support d'enregistrement, non illustré, lisible par le microcontrôleur et comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par le microcontrôleur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé 100 décrit plus bas. Plus concrètement, il a été inscrit dans ce support un programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par le microcontrôleur 31, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé 100 décrit plus bas.
La batterie 12 est une batterie Li-ion polymère, apte à délivrer une énergie de 2400mAh pour une tension de 4.2V. Elle alimente tous moyens du dispositif 1 à travers un module 16 de charge et de protection de la batterie, qui inclut une puce 17, non illustrée, de gestion de l’alimentation de référence TP4056. Ce module de charge et de protection 16 est lui-même alimenté par le module photovoltaïque 6. Ainsi, lorsque le module photovoltaïque 6 est exposé au soleil, il produit une tension de 5.5 V, tension que la puce 17 de gestion, incluse dans le module 16, convertie en une tension de 4,2V, la puce 17 chargeant la batterie 12 avec un courant dont l’intensité maximale est de 100mA. Lorsque la batterie 12 est totalement chargée, la puce 17 réduit l’intensité du courant de charge progressivement jusqu’à une intensité nulle, afin de protéger la batterie 12.
Ce module 16 de charge et de protection de la batterie 12 alimente le microcontrôleur 31 et le module de communications 15 à travers une puce d’alimentation 19, de référence XC6206P332MR.
Le module 6 photovoltaïque est un panneau monocristallin, d’une puissance de 0.55W et d’une tension de 5.5V. Il est à noter qu’une diode de référence Schottky SS14 est connectée entre le module 6 et la puce 17 de manière à éviter toute perte d’énergie du module la nuit.
Le module 13 de géolocalisation par satellite, ou module GPS, intègre un organe de recherche 22 de type GPS/QZSS et GLONASS, de référence Ublox MAX-7Q, apte à acquérir des données de localisation par satellite et des données d’éphéméride. Les informations de localisation qu’il peut déterminer sont les coordonnées géographiques, la précision de ces dernières, la vitesse instantanée et la direction instantanée. C’est un organe connu pour sa précision et en contrepartie pour sa forte consommation électrique. L’invention vise notamment à optimiser la gestion énergétique de cet organe 22. On décrira plus bas une partie de l’invention, la puce 21, intégrée à cet organe à cet effet.
Le thermomètre 8 est un thermomètre infrarouge de référence MLX90614BAA qui fournit la température de peau du bovin 5, ainsi que la température du milieu près de la peau du bovin.
Le dispositif 1 comprend également un module 14 de description périodique de mouvement de l’animal, de référence MPU6050, qui inclut un accéléromètre et un gyromètre. Il est apte à recenser des accélérations sur trois axes orthogonaux et les vitesses angulaires, dites « Roll », « Pitch » et « Yaw », autour de ces axes. À l’état de veille, il est capable de détecter des accélérations supérieures à un seuil prédéterminé, ce qui peut correspondre à des chocs, et il est capable de les compter. On peut considérer que ce module est un « capteur de position ». Il est apte à fournir, grâce à ses mesures d’angles répétées dans le temps, la description d’un mouvement.
Le thermomètre 8 et le module 14 de description du mouvement de l’animal sont alimentés par un même bus, dit « I2C », connecté à la batterie 12. Pour les mettre en veille, le microcontrôleur 31 place la broche « SCL » adéquate du bus en position haute (correspondant à une tension de 3.3V) et la broche « SDA » adéquate du bus en position basse (correspondant à une tension inférieure à 1.6 V) pendant 40 millisecondes. L’intensité du courant parcourant le module 8 passe alors de 1 milliampère à 6 microampères. Celle du module 14, lorsqu’il est mis de la même manière en état de veille, passe de 3.9 milliampères à 20 microampères.
L’ensemble des modules 8, 13, 14 décrits ci-avant sont considérés comme des moyens « d’acquisition de données », de même que le module 18 décrit plus bas.
Le boitier 1 inclut enfin un module 15 de communications des données récoltées par l’ensemble des moyens d’acquisition de données décrit ci-avant. Ce module 15 est un module radio de 868 Mhz, de référence RFM95W, apte à communiquer conformément au protocole LoRaWAN. Dans le cadre de l’élevage de précision de bovins, il peut être configuré de manière à mettre en œuvre sa plus grande portée possible et à communiquer très régulièrement, ce qui génère une consommation importante. Là encore, l’invention vise à optimiser cette gestion, et une partie d’un procédé sera décrit plus bas à cet effet.
Nous allons désormais détailler les agencements effectués sur le plan matériel pour optimiser la consommation électrique du boitier 1.
Nous allons tout d’abord décrire plus en détails le module 16 de charge et de protection de la batterie en référence à la .
Ce module 16, connecté aux bornes négatives et positives de la puce 17 de gestion de l’alimentation, inclut notamment une puce DW01, connecté par deux broches 5-VDD et 6-VSS aux bornes de la batterie 12, et deux broches 1-OD et 3-OC connectées à deux transistors respectifs d’un composant MOSFET SC8205S à double canal. La batterie est chargée par un courant circulant de la borne positive vers la borne négative, et se décharge dans l’autre sens. Lorsque la tension aux bornes de la batterie 12 est comprise entre 2,5 V et 4,2 V, les broches 1-OD et 3-OC de la puce DW01 émettent des niveaux élevés de tension, de sorte que les grilles liant les transistors M1 et M2 aux broches 1-OD et 3-OC sont tirées vers le haut. Dès lors, l’alimentation provenant de la borne négative de la puce 17 est directement reliée à la batterie. Cependant, lorsque la tension aux bornes de la batterie 12 est inférieure à 2,5 V, la broche 1-OD émet une basse tension de sorte que la grille liant le transistor M1 à la broche 1-OD est tirée vers le bas. La batterie 12 cesse alors de se décharger, mais elle peut continuer à être chargée à travers la diode « by pass » de M1. À l’inverse, lorsque la tension aux bornes de la batterie 12 est supérieure à 4,2V, c’est la broche 3-OC qui émet une basse tension, et c’est le transistor M2 qui est déconnecté, de sorte que la batterie cesse de se charger, mais elle peut être déchargée à travers la diode « by passe » de M2.
En d’autres termes, ce module 16 comprenant la puce DW01 de protection de la batterie 12 et les deux transistors permet d’éviter toute décharge ou toute surcharge excessive de la batterie, automatiquement.
On va maintenant décrire, en référence à la , un module 18 de détermination d’une tension électrique d’un organe, l’organe étant ici formé du module photovoltaïque 6.
Comme décrit plus haut, la tension maximale de 5,5 V aux bornes du panneau photovoltaïque 6 est réduite à 4,2 V par la puce 17. C’est donc cette tension de sortie qui est considérée. Comme illustré sur la , deux résistances R1 et R2, de 1 mégaOhm chacune, sont connectées en série entre les bornes positives et négatives du module 6 de manière à diviser par deux la tension aux bornes de ce dernier. La tension mesurée aux bornes de l’une des deux résistances est donc située entre 0 et 2,1 V, une gamme lisible par le microcontrôleur 31. Le nœud est connecté à la broche « ADC » du microcontrôleur 31. Un condensateur céramique de 100nF est connecté en parallèle à la résistance R2 pour supprimer la fluctuation de tension pendant l’échantillonnage de la mesure.
De préférence, les urées ne comprennent pas de noyau aromatique.
De manière préférée, chaque radical R 1 , R 2 , R 3 et R 4 est un atome d'hydrogène. Le composé de formule H 2 N-CO-NH 2 est couramment désigné sous le terme « urée » ou « carbamide ».
De manière préférée, le durcisseur est choisi parmi les composés diméthylthiotoluènediamine, carbamide et N, N’-diméthylurée, préférentiellement parmi les composés diméthylthiotoluènediamine et carbamide.
La quantité de durcisseur dans la composition de caoutchouc est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 15 pce. En dessous du minimum indiqué, l'effet technique visé s'est révélé insuffisant, alors qu'au-delà du maximum indiqué, on s'expose à des risques de pénalisation de la mise en œuvre à l'état cru des compositions. Préférentiellement, le taux de durcisseur est compris dans un domaine allant de 0,5 à 10 pce, de préférence compris dans un domaine allant de 0,5 à 8 pce.
Charge renforçante La composition selon l’invention comprend une charge renforçante.
La charge renforçante peut comprendre tout type de charge renforçante connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de bandages pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que de la silice, ou un mélange de noir de carbone et de charge inorganique renforçante. Plus préférentiellement, la charge renforçante comprend majoritairement, très préférentiellement exclusivement, du noir de carbone, en particulier dans le cas où la composition est utilisée dans une couche interne. La charge renforçante peut également comprendre majoritairement une charge inorganique renforçante, en particulier dans le cas où la composition est utilisée dans une bande de roulement.
Une telle charge renforçante consiste typiquement en des particules dont la taille moyenne (en masse) est inférieure au micromètre, généralement inférieure à 500 nm, le plus souvent comprise entre 20 et 200 nm, en particulier et plus préférentiellement comprise entre 20 et 150 nm.
Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone, notamment les noirs du type HAF, ISAF, SAF conventionnellement utilisés dans les bandages pneumatiques (noirs dits de grade pneumatique). Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçant des séries 100, 200 ou 300 (grades ASTM), comme par exemple les noirs N115, N134, N234, N326, N330, N339, N347, N375, ou encore, selon les applications visées, les noirs de séries plus élevées (par exemple N660, N683, N772). Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à un élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600). La surface spécifique BET des noirs de carbone est mesurée selon la norme D6556-10 [méthode multipoints (au minimum 5 points) – gaz : azote – domaine de pression relative P/P0 : 0,1 à 0,3].
Par "charge inorganique renforçante", doit être entendu dans la présente demande, par définition, toute charge inorganique ou minérale (quelle que soit sa couleur et son origine naturelle ou de synthèse), encore appelée charge "blanche", charge "claire" voire "charge non noire" ("non-black filler") par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu’un agent de couplage intermédiaire, une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de bandages pneumatiques, en d’autres termes apte à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique ; une telle charge se caractérise généralement, de manière connue, par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à sa surface.
Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, en particulier de la silice (SiO 2 ), ou du type alumineuse, en particulier de l'alumine (Al 2 O 3 ). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogénée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m 2 /g, de préférence de 30 à 400 m 2 /g. A titre de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices « Ultrasil 7000 » et « Ultrasil 7005 » de la société Degussa, les silices « Zeosil 1165MP, 1135MP et 1115MP » de la société Rhodia, la silice « Hi-Sil EZ150G » de la société PPG, les silices « Zeopol 8715, 8745 et 8755 » de la Société Huber, les silices à haute surface spécifique telles que décrites dans la demande WO 03/16837.
ii) le processus de lavage au solvant n'est plus le meilleur schéma de processus disponible.
Il sera alors nécessaire de remplacer l'installation par une nouvelle, fonctionnant par exemple avec un procédé de condensation partielle.
Dans cette situation, on pourrait être intéressé à conserver le compresseur de cycle CO de l'ancien appareil, car ce type de machine est très coûteux.
Cela présente deux défis:
i) adapter le nouveau cycle à la capacité existante du compresseur
ii) concevoir la colonne de séparation CO / CH 4 pour disposer d'un équipement facile à réguler.
L’adaptation du cycle est un défi en raison de