FR2865343A1 - Module electroluminescent et lampe pour phare de vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un module électroluminescent.Elle se rapporte à un module électroluminescent qui émet de la lumière qui comprend un élément électroluminescent (102) à semi-conducteur qui émet de la lumière, et un organe de transmission de lumière (106, 108) destiné à recouvrir l'élément électroluminescent (102) avec un matériau transmettant la lumière émise par l'élément électroluminescent (102) et qui forme un réseau (132) de longueurs d'onde partielles destiné à réduire à la face de sortie (120) la réflexion de la lumière provenant d'une interface tournée vers l'élément électroluminescent (102) vers l'extérieur avec des périodes de réseau inférieures à la longueur d'onde de la lumière transmise par l'organe de transmission de lumière.Application aux phares d'automobile.

Description

La présente invention concerne un module

électroluminescent et une lampe.

Un module électroluminescent, tel qu'une diode électroluminescente ou diode LED pour "light-emitting diode", utilise un élément électroluminescent à semi-conducteur qui émet de la lumière. Récemment, on a eu connaissance d'une configuration capable d'augmenter le rendement d'émission de lumière par formation de plusieurs parties convexes à la surface de l'élément io électroluminescent à semi-conducteur, comme décrit par exemple dans la demande mise à l'inspection publique de brevet japonais n 2003-86 835 (pages 1 à 6, figures 1 à 13). Les parties convexes sont sous forme d'un réseau (ou grille) ayant des périodes inférieures à la longueur d'onde de la lumière. En outre, les parties convexes sont formées par attaque de la surface de l'élément électroluminescent à semi-conducteur. Pour cette attaque, un motif d'une matière de réserve correspondant aux parties convexes est utilisé comme masque d'attaque.

Pour la formation d'un motif de matière de réserve ayant des périodes inférieures à la longueur d'onde de la lumière, il est nécessaire d'écrire le motif sur un film de matière de réserve par exemple par un procédé de lithographie par faisceau d'électrons. Cependant, dans une opération d'exposition exécutée dans le procédé de lithographie par faisceau d'électrons, il est difficile d'écrire à la fois une grande quantité de motifs dans certains cas. En conséquence, le coût a été élevé habituellement dans les cas où il est souhaitable de produire un élément électroluminescent à semi-conducteur avec un rendement élevé d'émission de lumière.

L'invention a donc pour objet la mise à disposition d'un module électroluminescent et d'une lampe qui permettent la solution des problèmes précités.

Dans un premier aspect, l'invention concerne un module électroluminescent qui émet de la lumière. Le module électroluminescent comprend un élément électroluminescent à semi-conducteur qui émet de la lumière, et un organe de transmission de lumière qui est disposé afin qu'il recouvre l'élément électroluminescent io à semi-conducteur par des matériaux destinés à transmettre la lumière émise par l'élément électroluminescent à semiconducteur et qui forment un réseau (ou grille) de longueurs d'onde partielles destiné à réduire la réflexion de la lumière à la face de sortie de manière que la lumière provenant d'une interface tournée vers l'élément électroluminescent à semi-conducteur soit transmise vers l'extérieur avec des périodes de réseau inférieures à la longueur d'onde de la lumière transmise par l'organe de transmission de lumière.

Dans le module électroluminescent, l'organe de transmission de lumière peut être formé de résine.

Dans le module électroluminescent, l'organe de transmission de lumière peut être un organe d'étanchéité destiné à enrober l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

Le module électroluminescent peut en outre comprendre un organe d'étanchéité qui enrobe l'élément électroluminescent à semi-conducteur par des matériaux destinés à transmettre la lumière émise par l'élément électroluminescent à semi-conducteur, et tel que l'organe de transmission peut être une lentille qui est disposée sur l'organe d'étanchéité afin qu'elle soit tournée vers l'élément électroluminescent à semi-conducteur avec disposition de l'organe d'étanchéité en position intermédiaire.

Dans le module électroluminescent, la lentille peut être formée séparément de l'organe d'étanchéité, et le réseau de longueurs d'onde partielles de la lentille au moins peut être formé par moulage par injection.

io Dans le module électroluminescent, le réseau de longueurs d'onde partielles peut être formé par formation au moule de la face de sortie de l'organe de transmission de lumière.

Dans le module électroluminescent, le réseau de longueurs d'onde partielles peut avoir plusieurs parties convexes qui dépassent en direction perpendiculaire à la face de sortie, les parties convexes peuvent être disposées à des intervalles de réseau inférieurs à une demilongueur d'onde de la lumière à transmettre par l'organe de transmission de lumière, et la hauteur des parties convexes peut être supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière à transmettre par l'organe de transmission de lumière.

Dans le module électroluminescent, l'élément électroluminescent à semi-conducteur peut émettre des rayons ultraviolets, le module électroluminescent peut en outre comprendre une couche luminescente destinée à créer de la lumière rouge, de la lumière verte et de la lumière bleue en fonction des rayons ultraviolets émis par l'élément électroluminescent à semi-conducteur, l'organe de transmission de lumière peut transmettre de la lumière rouge, de la lumière verte et de la lumière bleue créée par la couche luminescente pour l'émission de la lumière de la face de sortie vers le milieu formé par l'air, les parties convexes peuvent être disposées à des intervalles de réseau inférieurs à une demi-longueur d'onde de la lumière bleue transmise par l'organe de transmission de lumière, et la hauteur des parties convexes peut être supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière rouge transmise par le milieu formé par l'air.

io Dans le module électroluminescent, l'élément électroluminescent à semiconducteur peut émettre de la lumière bleue, le module électroluminescent comporte en outre une couche luminescente destinée à créer de la lumière jaune à partir de la lumière bleue émise par l'élément électroluminescent à semi-conducteur, l'organe de transmission de lumière peut transmettre la lumière bleue et la lumière jaune créées par l'élément électroluminescent à semi-conducteur et la couche luminescente afin que la lumière soit transmise de la face de sortie vers le milieu formé par l'air, les parties convexes peuvent être disposées à des intervalles de réseau inférieur à une demi-longueur d'onde de la lumière bleue transmise par l'organe de transmission de lumière, et la hauteur des parties convexes peut être supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière jaune transmise par le milieu formé par l'air.

Dans le module électroluminescent, l'élément électroluminescent à semiconducteur peut émettre la lumière d'une face d'émission de lumière tournée vers la face de sortie, et la face de sortie de l'organe de transmission de lumière peut être parallèle à la face d'émission de lumière de l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

Dans le module électroluminescent, l'indice de réfraction de l'organe de transmission de lumière peut être supérieur à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à la face de sortie et inférieur à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à l'interface tournée vers l'élément électroluminescent à semi-conducteur, et la différence d'indice de réfraction entre l'intérieur et l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à la face de sortie peut être supérieure à celle qui existe entre l'intérieur et l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à l'interface tournée vers l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

Dans le module électroluminescent, l'indice de réfraction de l'organe de transmission de lumière peut être supérieur soit à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à la face de sortie, soit à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à l'interface tournée vers l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

Dans le module électroluminescent, l'élément électroluminescent à semiconducteur peut mettre la lumière d'une face d'émission de lumière tournée vers la face de sortie et d'une face d'extrémité perpendiculaire à la face d'émission de lumière, l'organe de transmission de lumière peut être formé afin qu'il recouvre la face d'émission de lumière et la face d'extrémité de l'élément électroluminescent à semi-conducteur, et l'organe de transmission de lumière peut réfléchir la lumière émise par la face d'extrémité par l'élément électroluminescent à semi-conducteur vers la face de sortie de l'organe de transmission de lumière à l'aide d'une face latérale tournée vers la face d'extrémité de l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

Dans le module électroluminescent, l'élément électroluminescent à semiconducteur peut émettre la lumière d'une face d'émission de lumière tournée vers la face de sortie, une face arrière de la face d'émission de lumière et/ou une face d'extrémité perpendiculaire à la face d'émission de lumière, et le module électroluminescent peut comprendre en outre un tronçon réfléchissant destiné à réfléchir la lumière émise par la face arrière et la face d'extrémité par l'élément électroluminescent à semi-conducteur vers la face de sortie de l'élément de transmission de lumière.

Dans un second aspect, invention concerne une lampe qui émet de la lumière. La lampe comprend un module électroluminescent destiné à émettre de la lumière, et un organe optique destiné à projeter la lumière émise par le module électroluminescent vers l'extérieur de la lampe, et est telle que le module électroluminescent comprend un élément électroluminescent à semi-conducteur qui émet de la lumière, et un organe de transmission de lumière qui est destiné à recouvrir l'élément électroluminescent à semi-conducteur par des matières destinées à transmettre la lumière émise par l'élément électroluminescent à semiconducteur et qui forme un réseau de longueurs d'onde partielles destiné à réduire la réflexion de la lumière à sa face de sortie afin que la lumière provenant de l'interface tournée vers l'élément électroluminescent à semi-conducteur soit transmise vers l'extérieur avec des périodes de réseau inférieures à la longueur d'onde de la lumière transmise par l'organe de transmission de lumière, et l'organe optique a un centre optique sur l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

La lampe peut être une lampe utilisée pour un phare de véhicule, l'élément électroluminescent à semi-conducteur peut émettre la lumière de la face d'émission de lumière tournée vers la face de sortie de l'organe de io transmission de lumière, la face de sortie de l'organe de transmission de lumière peut être parallèle à la face d'émission de lumière de l'élément électroluminescent à semi-conducteur, et l'organe optique peut former une partie au moins de la ligne de coupure qui délimite les frontières entre les côtés clair et sombre d'un diagramme de distribution de lumière du phare par projection de la forme de la face d'émission de lumière de l'élément électroluminescent à semi-conducteur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une configuration d'une lampe de véhicule dans un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe horizontale de la lampe de véhicule; la figure 3 est une coupe suivant la ligne C-C d'un module à diode électroluminescente; la figure 4 est une vue en plan du module à diode électroluminescente; la figure 5A est une vue en perspective d'un réseau de longueurs d'onde partielles, et la figure 5B est un graphique indiquant son comportement; la figure 6 est un diagramme fonctionnel d'un procédé de fabrication du module à diode électroluminescente; la figure 7 est une coupe par un plan vertical suivant la ligne A-A de l'unité à source de lumière; la figure 8 est une coupe par un plan vertical suivant la ligne B-B de l'unité à source de lumière; la figure 9 est une vue de principe indiquant un diagramme de distribution de lumière; la figure 10 est une vue d'un autre exemple configuration d'un module à diode électroluminescente; 11 est une vue d'un autre exemple module à diode électroluminescente; 13 est une vue d'un autre exemple module à diode électroluminescente; 14 est une vue d'un autre exemple module à diode électroluminescente; et 15 est un diagramme fonctionnel d'un de fabrication du module à diode et 2 sont des exemples représentant la configuration d'une lampe de véhicule 10 dans un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en perspective de la lampe 10 et la figure 2 une coupe par un plan horizontal de la lampe 10, ce plan recoupant une unité 20 à source de lumière de l'étage médian. L'exemple la figure configuration du la figure configuration du la figure configuration du la figure configuration du la figure module à diode électroluminescente; 12 est une vue d'un autre exemple de de de de de

exemple de procédé

électroluminescente.

Les figures 1 considéré concerne la mise à disposition d'un module à diode électroluminescente LED 100 de faible coût, destiné à former un diagramme de distribution de lumière de précision élevée. La lampe 10 de véhicule est par exemple un phare utilisé dans un véhicule tel qu'une automobile, mais il projette de la lumière devant le véhicule. La lampe 10 a plusieurs unités 20 à source de lumière, une glace 12, un corps 14 de lampe, une unité de circuits 16, plusieurs organes 24 de dissipation de chaleur, un io réflecteur de prolongement 28 et des câbles 22 et 26.

Chacune des unités 20 à source de lumière possède un module à diode LED 100 et projette un diagramme prédéterminé de distribution de lumière devant le véhicule en fonction de la lumière émise par ce module 100. Les unités 20 à source de lumière sont supportées par le corps 14 de lampe, par exemple afin qu'elles puissent pivoter sous la commande d'un mécanisme de visée destiné à ajuster la direction de l'axe optique des unités 20 à source de lumière. Ces unités 20 peuvent être supportées par le corps de lampe 14 de manière que la direction de l'axe optique, lorsque la lampe 10 est montée sur une carrosserie d'automobile, soit dirigée vers le bas d'un angle compris par exemple entre 0,3 et 0,6 .

En outre, les unités 20 à source de lumière peuvent avoir des caractéristiques de distribution de lumière identiques ou semblables les unes aux autres, ou au contraire différentes les unes des autres. De plus, dans un autre exemple, une unité 20 à source de lumière peut comprendre l'ensemble des modules 100 à diode électroluminescente. L'unité 20 à source de lumière peut i0 avoir par exemple un laser à semi-conducteur à la place du module 100 à diode électroluminescente.

La glace 12 et le corps de lampe 14 forment une chambre de la lampe 10, et la chambre loge les unités 20 à source de lumière. La glace 12 et le corps 14 de lampe peuvent enfermer de manière étanche et imperméable les unités 20 à source de lumière. La glace 12 est formée d'un matériau permettant la transmission de la lumière émise par les modules 100, par exemple sous forme de io verre transparent, et elle est placée devant le véhicule afin qu'elle recouvre l'avant des unités 20 à source de lumière. Le corps 14 de lampe est disposé en face de la glace 12 afin que les unités 20 à source de lumière 20 soient entre eux, et ces unités 20 sont donc recouvertes du côté arrière. Le corps 14 de lampe peut être formé solidairement avec une carrosserie de véhicule.

L'unité des circuits 20 est un module dans lequel est formé un circuit par exemple un circuit d'éclairage des modules 100 à diode LED. L'unité de circuit 16 est connectée électriquement aux unités 20 par le câble 22. L'unité 16 de circuit est en outre connectée à l'extérieur de la lampe 10 par le câble 26.

Chacun des organes 24 de dissipation de chaleur est un radiateur qui est au contact d'une partie au moins de l'unité 20 à source de lumière. L'organe 24 de dissipation de chaleur est formé d'un matériau tel qu'un métal ayant une conductibilité thermique supérieure à celle de l'air. Les organes 24 de dissipation de chaleur sont mobiles avec les unités 20 à source de lumière dans la plage de déplacement des unités 20, par exemple sur un point de support d'un mécanisme de visée. En outre, les 2865343 11 organes 20 de dissipation de chaleur ont des intervalles suffisants pour permettre l'ajustement des axes optiques des unités 20 à source de lumière par rapport au corps 14 de lampe. Les organes 24 de dissipation de chaleur peuvent être formés comme un tout sur un seul organe métallique. Dans ce cas, la dissipation de chaleur peut être efficacement réalisée par l'ensemble des organes 24 de dissipation de chaleur.

Le réflecteur 28 de prolongement est un miroir par io exemple formé d'une mince plaque métallique allant de la partie inférieure des unités 20 à source de lumière vers la glace 12. Ce réflecteur 28 est destiné à recouvrir une partie au moins de l'intérieur du corps 14 de lampe. En conséquence, ce réflecteur 28 cache l'intérieur du corps 14 de lampe et donne à la lampe 10 un aspect esthétique.

En outre, une partie au moins du réflecteur 28 de prolongement est au contact de l'unité 20 à source de lumière et/ou de l'organe 24 de dissipation de chaleur. Dans ce cas, le réflecteur 28 joue le rôle d'un organe conducteur de la chaleur dégagée par les modules 100 à diode LED vers la glace 12. Ainsi, le réflecteur 28 rayonne la chaleur des modules 100. En outre, une partie du réflecteur 28 est fixée à la glace 12 ou au corps 14 de lampe. Ce réflecteur 28 peut avoir la forme d'un cadre dans lequel le réflecteur 28 couvre la partie supérieure, la partie inférieure et la partie latérale autour des unités 20 à source de lumière.

Dans cet exemple, il est possible de miniaturiser l'unité 20 à source de lumière par utilisation du module à diode LED 100 comme source de lumière. Le degré de liberté pour la disposition des unités 20 à source de lumière est ainsi accru. Il est donc possible d'obtenir une lampe 10 de véhicule ayant diverses réalisations.

Les figures 3 et 4 représentent un exemple de configuration du module 100 à diode LED. La figure 3 est une coupe suivant la ligne C-C du module 100. La figure 4 est une vue en plan du module 100. Ce module 5 est un exemple de module électroluminescent destiné à projeter la lumière et comporte un substrat 112, plusieurs électrodes 104, une cavité 109, un tronçon de support 118, un organe d'étanchéité 108, un élément 102 à diode électroluminescente, et une couche luminescente 106.

Le substrat 112 est un corps en forme de plaque qui porte l'élément 102 à diode électroluminescente sur sa face supérieure et le fixe. En outre, le substrat 112 a un câblage électrique assurant la connexion électrique de l'élément 102 à diode aux électrodes 104 afin que l'énergie électrique reçue par les diodes 104 soit transmise à l'élément à diode électroluminescente 102. Les électrodes 104 transmettent l'énergie électrique reçue depuis l'extérieur du module 100 à l'élément 102 par l'intermédiaire du substrat 112. La cavité 109 est formée afin qu'elle entoure l'élément à diode 102 sur le substrat 112 et porte la couche luminescente 106.

Le tronçon de support 118 porte les électrodes 104, le substrat 112 et la cavité 109 ainsi que l'organe 108 d'étanchéité. En outre, une partie au moins du tronçon de support 118 est formée d'un matériau, tel qu'un métal, dont la conductibilité thermique est supérieure à celle de l'air et transmet ainsi la chaleur dégagée par l'élément à diode électroluminescente 102 vers l'extérieur du module 100 par l'intermédiaire par exemple du substrat 112.

L'élément à diode électroluminescente 102 est un exemple d'élément électroluminescent à semi-conducteur qui émet des rayons ultraviolets en fonction de la puissance électrique reçue depuis l'extérieur du module 100 par l'intermédiaire des électrodes 104 et du substrat 112. Dans cet exemple, l'élément 102 à diode émet de la lumière sur pratiquement toute la partie de la face d'émission de lumière 116 qui est tournée vers l'organe d'étanchéité 108 et constitue une région d'émission. Dans cet exemple, la face d'émission de lumière 116 est un rectangle entouré par quatre côtés rectilignes.

En outre, l'élément 102 à diode électroluminescente comprend un substrat de saphir et une couche conductrice formée sur ce substrat. Dans ce cas, le substrat de saphir a un indice de réfraction d'environ 1,8 (par exemple de 1,75 à 1,85). En outre, cette couche semi-conductrice est formée par exemple de InGaN et a un indice de réfraction qui est par exemple d'environ 2,2 à 2,5. La couche semi-conductrice peut avoir un indice de réfraction par exemple compris entre environ 2 et 4.

Dans cet exemple, l'élément 102 à diode électroluminescente est une pastille à protubérances montée sur le substrat 112 afin que le substrat de saphir soit tourné vers l'organe 108 d'étanchéité et elle émet la lumière par utilisation de la surface du substrat de saphir comme face d'émission de lumière 116. Dans ce cas, l'indice de réfraction de l'élément 102 à diode électroluminescente, à la face d'émission de lumière 116, est d'environ 1, 8 (1,75 à 1,85). Dans un autre exemple, l'élément 102 à diode électroluminescente peut être monté de manière que la surface de la couche semi-conductrice soit tournée vers l'organe d'étanchéité 108. Dans ce cas, l'élément à diode électroluminescente 102 émet la lumière par utilisation de la couche semi-conductrice comme face d'émission de lumière 116. En outre, dans ce cas, l'indice de réfraction de l'élément à diode électroluminescente 102 à la face d'émission de lumière 116 est par exemple d'environ 2,2 à 2,5.

De plus, l'élément à diode électroluminescente 102 peut émettre par exemple de la lumière bleue à la place de rayons ultraviolets. Dans un autre exemple, le module 100 à diode LED peut comporter au moins un élément de diode laser comme élément électroluminescent à semiconducteur.

La couche luminescente 106 est destinée à recouvrir la surface de l'élément à diode électroluminescente 102 par disposition dans la cavité 109 et émet de la lumière rouge, de la lumière verte, et de la lumière bleue, en fonction des rayons ultraviolets émis par l'élément à diode électroluminescente 102. Ainsi, la couche luminescente 106 émet de la lumière blanche qui dépend des rayons ultraviolets. En outre, le module à diode LED 100 émet ainsi de la lumière blanche.

Dans ce cas, la couche luminescente 106 contient par exemple un liant et des particules de matière luminescente. Le liant est un corps stratifié formé d'une résine présentant une tolérance élevée aux rayons ultraviolets, par exemple une résine silicone/fluor/imide, une résine de silicone ou une résine époxyde, et elle retient les particules de matière luminescente. En outre, les particules de matière luminescente sont des particules fluorescentes qui émettent de la lumière d'après la lumière incidente. Dans cet exemple, la couche luminescente 106 a plusieurs types de particules luminescentes. Chaque type des particules luminescentes émet de la lumière rouge, de la lumière verte, et de la lumière bleue en fonction des rayons ultraviolets.

De plus, lorsque l'élément à diode électroluminescente 102 émet de la lumière bleue, la couche luminescente 106 peut émettre de la lumière jaune qui est la couleur complémentaire du bleu, avec la lumière bleue émise par l'élément 102 à diode électroluminescente. Le module 100 à diode LED émet alors de la lumière blanche grâce à la lumière bleue et à la lumière jaune émises par l'élément 102 et la couche luminescente 106. La couche luminescente 106 peut être placée à l'intérieur de l'organe d'étanchéité 108.

L'organe d'étanchéité 108 est un exemple d'organe de transmission de lumière. L'organe d'étanchéité 108 est un moule renfermant de manière étanche l'élément de diode électroluminescente 102 et est destiné à recouvrir cet élément 102 avec une résine qui transmet la lumière émise par l'élément 102. Dans cet exemple, l'organe d'étanchéité 108 est formé d'une matière qui transmet la lumière blanche et scelle l'élément à diode électroluminescente 102 et la couche luminescente 106. Dans ce cas, l'organe d'étanchéité 108 est disposé afin qu'il soit tourné vers l'élément à diode électroluminescente 102 avec interposition de la couche luminescente 106. En outre, cette lumière blanche est un exemple de lumière émise par le module 100 à diode électroluminescente. L'organe d'étanchéité 108 peut être formé par exemple d'une résine de silicone/fluor/imide, d'une résine de silicone ou d'une résine époxyde.

En outre, dans cet exemple, l'organe d'étanchéité 108 a une face de sortie 120 et est au contact de l'air à la face de sortie 120. La face de sortie 120 est parallèle à la face d'émission de lumière 116 de l'élément à diode électroluminescente 102 et émet la lumière provenant d'une interface 114 en regard de l'élément à diode électroluminescente 102 vers l'extérieur. De cette manière, l'organe 108 d'étanchéité transmet la lumière rouge, la lumière verte et la lumière bleue créées par la couche luminescente 106 afin que la lumière soit émise par la force de sortie 120 vers le milieu formé par l'air. En outre, lorsque l'élément à diode électroluminescente 102 émet de la lumière bleue et la couche luminescente 106 émet de la lumière jaune, l'organe d'étanchéité 108 transmet la lumière bleue et la lumière jaune émises par l'élément à diode électroluminescente 102 et la couche luminescente 106 pour l'émission de lumière par la face 120 de sortie vers le milieu formé par l'air.

Un réseau de longueurs d'onde partielles 132, tel que représenté sur la vue agrandie 152 et la vue agrandie 154, est formé sur la face de sortie 120. Dans cet exemple, le réseau de longueurs d'onde partielles 132 a plusieurs parties convexes 134 en forme de pics qui dépassent en direction perpendiculaire à la face de sortie 120. En outre, la vue agrandie 152 représente le réseau de longueurs d'onde partielles 132 suivant la ligne A-A. La vue agrandie 154 représente le réseau de longueurs d'onde partielles 132 vu obliquement depuis le haut.

Le réseau de longueurs d'onde partielles 132 est s formé à la face de sortie 120 avec une période de réseau inférieure à la longueur d'onde de la lumière transmise par l'organe d'étanchéité 108. Dans ce cas, les ondes diffractées ne sont pas créées et le réseau de longueurs d'onde partielles 132 équivaut à un milieu ayant un indice de réfraction efficace compris entre celui de l'organe d'étanchéité 108 et celui du milieu formé par l'air pour la lumière provenant de l'intérieur de l'organe 108 d'étanchéité et dirigée vers la face de sortie 120.

Dans ce cas, l'organe d'étanchéité 108 a un indice de réfraction supérieur à celui de l'air, par exemple d'environ 1,3 à 1,6, afin que le rendement d'émission de lumière de l'élément à diode électroluminescente 102 soit accru. Dans ce cas, l'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 est supérieur à celui de l'extérieur de l'organe 108 à la face de sortie 120. A cet effet, lorsqu'on veut transmettre de la lumière de l'intérieur de l'organe 108 d'étanchéité vers de l'air par exemple, sans le réseau de longueurs d'onde partielles 132, une réflexion totale peut se produire à la face de sortie 120 à cause du changement discontinu d'indice de réfraction dans certains cas. Il est alors impossible d'émettre efficacement la lumière de l'organe d'étanchéité 108 vers l'air.Cependant, dans cet exemple, comme le réseau de longueurs d'onde partielles 132 a un indice de réfraction efficace compris entre celui de l'organe d'étanchéité 108 et celui de l'air, la réflexion de la lumière à la face de sortie 120 est réduite. A cet effet, dans l'exemple considéré, il est possible d'émettre efficacement la lumière de l'organe d'étanchéité 108 vers le milieu extérieur formé par l'air. En outre, de cette manière, il est possible de donner au module à diode LED 100 un rendement élevé d'émission de lumière.

Dans cet exemple, l'interface 114 est disposée en face de l'élément 102 à diode électroluminescente afin que la couche luminescente 106 soit en position intermédiaire. En conséquence, l'organe d'étanchéité 108 est au contact de la couche luminescente 106 à l'interface 114. Dans ce cas de préférence, l'indice de réfraction de la couche luminescente 106 est inférieur à celui de l'élément à diode électroluminescente 102 à la face d'émission de lumière 116 et est supérieur à celui de l'organe d'étanchéité 108 à l'interface 114. En outre, l'indice de réfraction de la couche luminescente 106 est par exemple l'indice de réfraction à l'interface de la couche luminescente 106. Comme l'indice de réfraction à l'interface de la couche luminescente 106 est peu affecté par l'indice de réfraction des particules luminescentes placées à l'intérieur, l'indice de réfraction à l'interface de la couche luminescente 106 est pratiquement identique à l'indice de réfraction du liant de la couche luminescente 106, et est par exemple d'environ 1,3 à 1,6.

En outre, l'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 peut être supérieur à celui de l'air et inférieur à celui de la couche luminescente 106. Dans ce cas, l'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 peut être inférieur à celui du liant de la couche luminescente 106. L'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 peut être inférieur à celui de l'extérieur de l'organe d'étanchéité 108 à l'interface 114.

De cette manière, dans cet exemple, comme l'indice de réfraction du trajet optique allant de l'élément à diode électroluminescente 102 vers l'air environnant devient faible grâce à la gradation due à la couche luminescente 106 et à l'organe d'étanchéité 108 en position intermédiaire, un changement brutal d'indice de réfraction ne se produit pas. A cet effet, dans l'exemple considéré, il est possible que la lumière tombe efficacement de l'élément à diode électroluminescente 102 sur la couche luminescente 106 et tombe aussi efficacement de la couche luminescente 106 sur l'organe d'étanchéité 108.

En outre, dans cet exemple, il est possible d'extraire efficacement la lumière de l'organe d'étanchéité 108 vers l'air environnant par l'intermédiaire de la face de sortie 120 grâce au fonctionnement du réseau de longueurs d'onde partielles 132. En conséquence, la différence d'indice de réfraction entre l'intérieur et l'extérieur de l'organe d'étanchéité 108 à la face de sortie 120 peut être supérieure à celle qui existe entre l'intérieur et l'extérieur de l'organe d'étanchéité 108 à l'interface 114 tournée vers l'élément à diode électroluminescente 102. Dans ce cas, la lumière peut tomber efficacement de l'interface 114 sur l'organe d'étanchéité 108 et peut être transmise efficacement de la face de sortie 120 vers l'air environnant.

En outre, dans un autre exemple, l'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 peut être supérieur à celui de l'air ou de la couche luminescente 106. Dans ce cas, l'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 peut être supérieur à celui de l'extérieur de l'organe d'étanchéité 108 à la face de sortie 120 et celui de l'extérieur de l'organe d'étanchéité 108 à l'interface 114. Il est possible de cette manière d'empêcher une réflexion totale à l'interface 114 et en outre de provoquer le passage efficace de la couche luminescente 106 à l'organe d'étanchéité 108. Dans ce cas en conséquence, l'organe d'étanchéité 108 peut transmettre efficacement la lumière de l'élément à diode électroluminescente 102 à l'air environnant.

Bien que le réseau de longueurs d'onde partielles 132 ne soit pas utilisé, il est possible de réduire la réflexion à la face de sortie 120 par formation de la face de sortie 120 avec une surface sphérique. Dans ce cas cependant, l'organe d'étanchéité 108 joue le rôle d'une lentille convexe. En conséquence, la réalisation optique de l'unité à source de lumière 20 (voir figure 1) doit prendre en compte la fonction de lentille convexe. Dans ce cas par exemple, la réalisation optique peut être parfois compliquée. En outre, si l'on veut former la lentille convexe avec une précision élevée pour que le diagramme de distribution de lumière soit formé avec une précision élevée, le coût du module à diode électroluminescente 100 peut augmenter fortement dans certains cas.

Cependant, dans cet exemple, la face de sortie 120 est réalisée avec la forme d'un plan parallèle à la face d'émission de lumière 116 de l'élément à diode électroluminescente 102. A cet effet, dans cet exemple, il est possible de réaliser simplement la disposition optique de l'unité à source de lumière 20 sans prise en compte de la fonction de lentille de l'organe d'étanchéité 108. En outre, la face de sortie 120 de forme plate peut être formée facilement avec une précision élevée. En conséquence, le module à diode LED 100 peut alors être offert à un faible coût.

La figure 5 est une vue d'un exemple illustrant le fonctionnement du réseau de longueurs d'onde partielles 132. Dans cet exemple, l'indice de réfraction de l'organe d'étanchéité 108 est égal à n1. L'indice de réfraction de l'air est égal à n2. Chacune des parties convexes 134 du réseau de longueurs d'onde partielles 132 a la forme d'une pyramide quadrangulaire et une section qui diminue progressivement dans la direction de hauteur (axe z) perpendiculaire à la face de sortie 120.

L'indice de réfraction efficace du réseau de longueurs d'onde partielles 132 varie alors avec le taux d'occupation du volume de la matière de l'organe d'étanchéité 108 et de l'air. A cet effet, dans cet exemple, l'indice de réfraction efficace du réseau de longueurs d'onde partielles 132 est modifié progressivement de l'indice de réfraction ni de l'organe d'étanchéité 108 vers l'indice de réfraction n2 de l'air avec la distance h à la face inférieure de la partie convexe 134. Ainsi, la différence entre l'indice de réfraction de l'intérieur et l'indice de réfraction de l'extérieur de l'organe d'étanchéité 108 à la face de sortie 120 peut être adaptée progressivement. La réflexion à la face de sortie 120 peut ainsi être réduite dans cet exemple.

Il est avantageux que l'ensemble des parties convexes 134 soit placé à des intervalles de réseau Ax, Dy inférieurs à une demi-longueur d'onde de la lumière à transmettre par l'organe d'étanchéité 108. Par exemple, les parties convexes 134 peuvent être placées à des io intervalles de réseau Ox, Ay inférieurs à une demi-longueur d'onde de la lumière bleue dans l'organe d'étanchéité 108. En outre, il est avantageux que la hauteur h de la partie convexe 134 soit supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière qui doit être transmise par l'organe d'étanchéité 108. Par exemple, la hauteur h de la partie convexe 134 peut être supérieure à la demi-longueur d'onde de la lumière rouge dans l'air environnant. Dans ce cas, la réflexion par la face de sortie 120 peut être réduite de façon convenable plus importante.

En outre, lorsque l'élément à diode électroluminescente 102 émet de la lumière bleue et la couche luminescente 106 émet de la lumière jaune, les parties convexes 134 peuvent être placées à des intervalles de réseau Ax, Dy inférieurs à une demi-longueur d'onde de la lumière bleue dans l'organe d'étanchéité 108 et la hauteur h de la partie convexe 134 peut être supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière jaune dans l'air environnant. En outre, dans un autre exemple, la partie convexe 134 peut être par exemple une forme conique ou de pyramide ayant de nombreux angles. Il est avantageux que les parties convexes 134 aient une forme effilée dont la section diminue progressivement dans la direction de hauteur. Il est avantageux en outre que le rapport d'allongement de la partie convexe 134 soit supérieur ou égal à 1.

La figure 6 est un diagramme illustrant un exemple de procédé de fabrication du module à diode LED 100. Dans cet exemple, le réseau de longueurs d'onde partielles 132 est réalisé par formation dans un moule de la face de sortie 120 de l'organe d'étanchéité 108. Il est avantageux que la formation dans un moule soit réalisée avec une nano-empreinte ayant une précision de traitement inférieure ou égale à 100 nm.

Dans ce procédé de fabrication, un moule est d'abord préparé (S102). Le moule est par exemple formé par traitement d'un substrat de silicium ou analogue par un procédé de lithographie par faisceau d'électrons. Ensuite, l'élément 102 à diode électroluminescente est monté par exemple sur le substrat 112 maintenu dans le tronçon de support 118 (S104), et la couche luminescente 106 est formée par introduction des particules luminescentes du liant dans la cavité 109 (S106).

Ensuite, la résine destinée à l'organe d'étanchéité 108 est introduite afin qu'elle recouvre l'élément 102 à diode électroluminescente et la couche luminescente 106 (S108), et un gaufrage est réalisé à la face de sortie 120 avec le moule préparé dans l'étape S102 (S110). Dans ce cas par exemple, la résine de l'organe d'étanchéité 108 est ramollie par chauffage, et le gaufrage est exécuté. Ensuite, le procédé de fabrication de cet exemple comprend l'exfoliation du moule (S112) et le diagramme se termine.

Comme un masque d'attaque doit être formé pour chaque organe d'étanchéité 108 lors de la formation du réseau de longueurs d'onde partielles 112, un grand nombre de masques doivent être formés par exemple par un procédé de lithographie par faisceau d'électrons. Cependant, dans cet exemple, il est possible de réaliser de façon répétée la formation par un moule de tout un lot io d'organes d'étanchéité 108 avec un seul moule. En conséquence, dans cet exemple, il est possible de former simplement le réseau de longueurs d'onde partielle 132 sur l'organe d'étanchéité 108 avec un faible coût. Il est donc possible de réaliser le module à diode LED 100 ayant un rendement élevé d'émission de lumière à un faible coût.

En outre, la résine de l'organe d'étanchéité 108 peut être par exemple une résine qui polymérise sous l'action de la lumière ultraviolette. Dans ce cas, le gaufrage peut être réalisé dans l'étape S110 avant la polymérisation de la résine par projection de rayons ultraviolets. La résine de l'organe d'étanchéité 108 peut aussi être polymérisée par exemple par des rayons ultraviolets émis par l'élément à diode électroluminescente 102 après l'exécution du gaufrage.

Les figures 7 et 8 sont des exemples de configuration de l'unité 20 à source de lumière. La figure 7 est une coupe verticale suivant la ligne AA de l'unité 20 à source de lumière. La figure 8 est une coupe 3o verticale suivant la ligne B-B de l'unité 20 à source de lumière. Cette unité 20 est une unité à source de lumière du type à projection directe qui projette de la lumière émise par le module à diode LED 100 devant le véhicule et qui comprend le module LED 100, un substrat 500, un organe de fixation 202, une lentille 204, un prolongement 208 et un boîtier 206.

Le module à diode LED 100 est fixé au substrat 500 de manière qu'un côté de la face d'émission de lumière 116 de l'élément 102 à diode électroluminescente et l'axe optique de la lentille 204 soient orthogonaux. En outre, l'élément à diode électroluminescente 102 émet la lumière de la face d'émission de lumière 116 en fonction de l'énergie électrique reçue depuis l'extérieur de l'unité 20 à source de lumière par l'intermédiaire du câble 22 et du substrat 500.

Le substrat 500 connecte électriquement le module 100 à diode LED et le câble 22 par un câble imprimé formé à sa surface ou à l'intérieur. Dans cet exemple, le substrat 500 est un corps en forme de plaque tel que le module 100 à diode LED peut être fixé sur lui, et il fixe le module à diode LED 100 en position prédéterminée de référence. Une partie au moins du substrat 500 est formée d'une matière telle qu'un métal dont la conductibilité thermique est supérieure à celle de l'air. Une partie du substrat 500 au moins est en outre au contact de l'organe de fixation 202. De cette manière, le substrat 500 transmet la lumière dégagée par le module à diode LED 100 vers l'organe de fixation 202.

L'organe de fixation 202 est un corps en forme de plaque ayant une surface tournée par exemple vers l'avant du véhicule. L'organe de fixation 202 a une position telle qu'il est possible de connaître sa position relative par rapport à la lentille 204. En outre, l'organe de fixation 202 fixe le substrat 500 afin qu'il soit tourné vers le module à diode LED 100 avec interposition du substrat 500. L'organe de fixation 202 fixe ainsi le module 100 à une face tournée vers l'avant du véhicule et le module 100 émet la lumière devant le véhicule.

En outre, l'organe de fixation 202 est formé d'une matière telle qu'un métal dont la conductibilité io thermique est supérieure à celle de l'air. L'organe de fixation 202 vient aussi au contact du boîtier 206 à sa première extrémité. L'organe de fixation 202 transmet ainsi la chaleur dégagée par le module à diode LED 100 vers le boîtier 206 afin que la chaleur du module 100 soit rayonnée. Il est donc possible d'empêcher une réduction de la quantité de lumière émise par le module 100 du fait de la chaleur.

Le prolongement 208 est formé par exemple d'une mince plaque métallique allant du voisinage du module à diode LED 100 vers le voisinage d'un bord de la lentille 204. Le prolongement 208 recouvre ainsi l'espace formé entre l'intérieur du boîtier 206 et le module 100 si bien que l'aspect esthétique de la lampe 10 est excellent (voir figure 1). Le prolongement 208 peut réfléchir la lumière émise par le module à diode LED 100.

Le boîtier 206 est une enveloppe qui contient le module à diode LED 100, le substrat 500, l'organe de fixation 202 et le prolongement 208. En outre, le boîtier 206 a un tronçon d'ouverture à sa face avant et supporte la glace 204 dans le tronçon d'ouverture. Le boîtier 206 peut en outre transmettre la chaleur reçue du module 100 par l'intermédiaire du substrat 500 et de l'organe de fixation 202 à l'organe 24 de dissipation de chaleur (voir figure 1) et/ou au réflecteur formant le prolongement 28 (voir figure 1). Il est donc possible de rayonner convenablement la chaleur du module à diode LED 100.

La lentille 204 est un exemple d'organe optique utilisé pour la lampe 10 de véhicule et projette la lumière émise par le module 100 à diode LED vers io l'extérieur de la lampe 10. Dans cet exemple, la lentille 204 forme une partie au moins du diagramme de distribution de lumière par projection de la configuration de la face d'émission de lumière 116 de l'élément à diode électroluminescente 102 en avant du véhicule. En outre, la lentille 204 a un foyer F qui est un exemple de centre optique, d'un côté de la face d'émission de lumière 116. Dans ce cas, la lentille 204 forme au moins une partie d'une ligne de coupure qui délimite les frontières entre les côtés clair et sombre du diagramme de distribution de lumière, par exemple d'après la forme de cette frontière rectiligne. Dans cet exemple, il est possible de former convenablement un diagramme de distribution de lumière.

Dans cet exemple, le réseau de longueurs d'onde partielles 132 (voir figure 3) est formé à la face de sortie 120 de l'organe d'étanchéité 108 (voir figure 3). Cependant, lorsque l'organe d'étanchéité 108 sur lequel est formé le réseau de longueurs d'onde partielles 132 n'est pas utilisé, la face de sortie 120 a par exemple un organe d'étanchéité 108 de forme sphérique et la face d'émission de lumière 116 vue depuis la lentille 204 est grandie par l'organe d'étanchéité 108 en forme de lentille. Dans ce cas, comme l'organe d'étanchéité 108 qui est plus proche de l'élément à diode électroluminescente 102 que la lentille 204 doit être formé avec une précision supérieure à celle par exemple de la lentille 204 pour la formation d'un diagramme de distribution de lumière de haute précision, le coût de fabrication du module à diode LED 100 peut augmenter dans certains cas. En outre, comme un ajustement de position du module à diode LED 100 doit être réalisé compte tenu de la dimension de l'image agrandie de l'élément à diode électroluminescente 102, l'ajustement de position ne peut pas être réalisé de façon très précise dans certains cas.

Cependant, dans cet exemple, l'organe d'étanchéité 108 ayant la face plane de sortie 120 peut être utilisé par formation du réseau 132 de longueur d'onde partielle. A cet effet, dans cet exemple, la lampe 10 de véhicule ayant un diagramme de distribution de lumière formé avec une précision élevée peut être offerte à un faible coût.

De plus, l'ajustement de position du module 100 à diode électroluminescente est réalisé par observation de l'élément 102 à diode électroluminescente de taille réelle qui n'est pas grandi. En conséquence, la position du module 100 à diode LED par rapport à la lentille 204 peut être simplement ajustée avec une précision élevée.

La figure 9 représente le principe d'un exemple de diagramme de distribution de lumière 300 formé par la lampe 10 de véhicule (voir figure 1). Le diagramme 300 de distribution de lumière est un diagramme de faisceau de croisement formé sur un écran vertical virtuel placé à 25 m en avant de la lampe 10. Dans cet exemple, la lampe 10 forme le diagramme 300 de distribution de lumière qui a une ligne horizontale de coupure 302 qui forme une limite entre les côtés clair et sombre en direction générale horizontale, et une ligne oblique de coupure 304 qui forme une limite entre les côtés clair et sombre en direction oblique prédéterminée formant un angle d'environ 15 avec la direction horizontale.

Dans cet exemple, la lampe 10 de véhicule a plusieurs unités 20 à source de lumière ayant des io caractéristiques de distribution de lumière différentes les unes des autres, et forme le diagramme 300 de distribution de lumière avec la lumière émise par chacune des unités 20 à source de lumière. Dans ce cas, chacune des unités 20 forme une partie du diagramme 300 de distribution de lumière. Par exemple, l'unité 20 à source de lumière décrite en référence aux figures 7 et 8 forme une certaine région 306 du diagramme 300 de distribution de lumière.

On décrit plus en détail dans la suite les caractéristiques de distribution de lumière de l'unité 20 à source de lumière décrite en référence aux figures 7 et 8. Dans cet exemple, la lentille 204 de l'unité 20 à source de lumière projette la forme de la face d'émission de lumière 116 de l'élément à diode électroluminescente 102 devant le véhicule pour la formation de la région 306 de projection de la lumière émise par l'élément à diode électroluminescente 102 vers l'avant. La lentille 204 peut agrandir et projeter la configuration de la face d'émission de lumière 116 en direction horizontale.

Dans cet exemple, la lentille 204 a un foyer F d'un côté 310 de la face d'émission de lumière 116. Le côté 310 est un côté inférieur qui s'étend en direction horizontale à la face d'émission de lumière 116. En outre, la lentille 204 recoupe les axes optiques de l'unité 20 à source de lumière afin que la lumière émise par l'élément à diode électroluminescente 102 soit projetée. La lentille 204 projette donc la forme du côté 310 de la face d'émission de lumière 116 en position du côté supérieur de la région 306.

En outre, la lentille 204 forme une partie au moins io du côté supérieur de la région 306 à une position à laquelle une partie au moins de la ligne horizontale de coupure 302 doit être formée. Ainsi, l'unité à source de lumière 20 forme une partie au moins de la ligne horizontale de coupure 302 formant la limite entre les côtés clair et sombre dans la région 306. Dans cet exemple, le diagramme de distribution de lumière peut être formé de manière convenable.

La figure 10 est une vue d'un autre exemple de configuration du module à diode LED 100. Dans ce cas, la description de la configuration de la figure 10 ayant les mêmes références numériques que sur les figures 3 et 4 est omise, mis à part les éléments décrits dans la suite parce qu'un élément de même référence numérique n'a pas la même fonction.

Dans cet exemple, le module à diode LED 100 a plusieurs organes d'étanchéité 108a et 108b. L'organe d'étanchéité 108a est tourné vers l'élément à diode électroluminescente 102 afin que la couche luminescente 106 soit en position intermédiaire, et est disposé sur la couche luminescente 106 pour être au contact de celle-ci à l'interface 114a. Il est avantageux que l'organe d'étanchéité 108a soit un fluide, par exemple un gel de silicone. Dans ce cas, une contrainte créée par les organes d'étanchéité 108a et 108b, appliquée à l'élément à diode électroluminescente 102 et à la couche luminescente 106, peut être réduite.

L'organe d'étanchéité 108b est placé sur l'organe d'étanchéité 108a afin qu'il soit tourné vers la couche luminescente 106 et l'élément à diode électroluminescente 102 afin que l'organe d'étanchéité 108a ait une position intermédiaire. L'organe d'étanchéité 108b est formé d'une résine solide et est au contact de l'organe d'étanchéité 108a à l'interface 114b. En outre, l'organe d'étanchéité 108b a une face de sortie 120 sur laquelle est formé le réseau de longueurs d'onde partielles 132 et émet de la lumière qui passe de l'élément à diode électroluminescente 102 et de la couche luminescente 106 par l'intermédiaire de l'organe d'étanchéité 108a vers l'extérieur du module à diode LED 100 par l'intermédiaire de la face de sortie 120. Dans cet exemple, il est possible d'émettre efficacement de la lumière des organes d'étanchéité 108a et 108b vers l'air environnant. Il est donc possible de donner au module à diode LED 100 un rendement élevé d'émission de lumière.

En outre, l'organe d'étanchéité 108b peut avoir un indice de réfraction supérieur à celui de l'organe d'étanchéité 108a. Il est alors possible que la lumière passe efficacement de l'organe d'étanchéité 108a à l'organe d'étanchéité 108b. En outre, l'organe d'étanchéité 108b peut avoir un réseau de longueurs d'onde partielles par exemple à l'interface 214b.

La figure 11 représente un autre exemple de configuration du module à diode LED 100. Dans ce cas, les parties de la configuration de la figure 11 qui portent les mêmes références numériques que sur les figures 3 et 4 ne sont pas décrites mis à part les éléments qui sont considérés dans la suite parce que les mêmes références numériques désignent des éléments ayant des fonctions différentes. Dans cet exemple, l'élément à diode électroluminescente 102 émet de la lumière à la face arrière de la face d'émission de lumière 116 et aux faces d'extrémité 128 perpendiculaires à la face d'émission de lumière 116. La couche luminescente 106 est appliquée sur un film mince placé sur l'élément à diode électroluminescente 102. En outre, l'organe d'étanchéité 108 est réalisé avec une forme de cône telle que la face de sortie 120 forme la face inférieure. Dans ce cas, si l'on considère la section perpendiculaire à la direction de la face sortie 120 vers l'élément à diode électroluminescente 120, la section de l'organe d'étanchéité 108 diminue progressivement dans cette direction.

En outre, dans cet exemple, le réseau de longueurs d'onde partielles 132 n'est pas formé aux faces latérales de l'organe d'étanchéité 108. Les faces latérales de l'organe d'étanchéité 108 assurent dans ce cas une réflexion totale d'une partie au moins de la lumière émise par l'élément à diode électroluminescente 102. Ainsi, un tronçon réfléchissant 124 est formé aux faces latérales de l'organe d'étanchéité 108. Le tronçon réfléchissant 124 réfléchit une partie au moins de la lumière émise par les faces d'extrémité 128 de l'élément à diode électroluminescente 102 vers la face de sortie 120 de l'organe d'étanchéité 108. Dans ce cas, la face de sortie 120 sur laquelle est formé le réseau de longueurs d'onde partielles 132 émet la lumière réfléchie par le tronçon réfléchissant 124 vers l'extérieur du module à diode LED 100 avec un rendement élevé. En conséquence, dans cet exemple, il est possible d'utiliser efficacement la lumière émise par l'élément 102 à diode électroluminescente par formation du réseau de longueurs d'onde partielles 132 sur une partie de la surface de l'organe d'étanchéité 108.

En outre, le module à diode LED 100 comporte un tronçon réfléchissant 126 placé sur le substrat 112. Un tronçon réfléchissant 126 est par exemple une couche métallique formée sur le substrat 112. Le tronçon réfléchissant 126 réfléchit la lumière émise par la face arrière de l'élément 102 à diode électroluminescente vers la face extérieure 120 de l'organe d'étanchéité 108. Il est ainsi possible d'utiliser la lumière émise par l'élément à diode électroluminescente 102 de façon efficace.

La figure 12 est une vue d'un autre exemple de configuration du module à diode LED 100. Dans ce cas, la description des éléments de la figure 12 qui ont des références numériques identiques à celles des éléments des figures 3 et 4 est omise sauf lorsque les éléments n'ont pas la même fonction et ils sont donc décrits dans la suite. Dans cet exemple, l'élément à diode électroluminescente 102 émet de la lumière aux faces d'extrémité 128 perpendiculaires à la face d'émission de lumière 116. En outre, l'organe d'étanchéité 108 est formé afin qu'il recouvre la face d'émission de lumière 116 et les faces d'extrémité 128 de l'élément à diode électroluminescente 102. Dans ce cas, l'organe d'étanchéité 108 recouvre les faces d'extrémité 128 à l'aide des faces latérales 122 tournées vers les faces d'extrémité 128.

En outre, le réseau de longueurs d'onde partielles 132 n'est pas formé aux faces latérales 122 de l'organe d'étanchéité 108. En conséquence, les faces latérales 122 assurent une réflexion totale d'une partie au moins de la lumière émise par l'élément à diode électroluminescente 102. Ainsi, l'organe d'étanchéité 108 réfléchit la lumière émise par les faces d'extrémité 128 de l'élément à diode électroluminescente 102 vers la face de sortie 120 de l'organe d'étanchéité 108 à l'aide de ses faces latérales 122. Dans ce cas, la face de sortie 120 sur laquelle est formé le réseau de longueurs d'onde partielles 132 émet la lumière réfléchie par les faces latérales 122 vers l'extérieur du module à diode LED 100 avec un rendement élevé. En conséquence, dans cet exemple, il est possible d'utiliser efficacement la lumière émise par l'élément 102 à diode électroluminescente par formation du réseau de longueurs d'onde partielles 132 sur une partie de la surface de l'organe d'étanchéité 108.

La figure 13 est une vue d'un autre exemple de configuration du module àdiode LED 100. Dans ce cas, la description des éléments de la figure 13 portant les mêmes références numériques que les éléments des figures 3 et 4 est omise sauf lorsque les éléments qui portent les mêmes références n'ont pas la même fonction. Dans cet exemple, le module à diode LED 100 comprend plusieurs éléments à diode électroluminescente 102. La couche luminescente 106 est destinée à couvrir tous ces éléments à diode électroluminescente 102. L'organe d'étanchéité 108 enferme de manière étanche les éléments â diode électroluminescente 102 et la couche luminescente 106. Dans ce cas, le réseau de longueurs d'onde partielles 132 réduit la réflexion de la lumière émise par chacun des éléments à diode électroluminescente 102. En conséquence, dans cet exemple, il est possible d'utiliser efficacement la lumière émise par les éléments à diode électroluminescente 102.

La figure 14 est une vue d'un autre exemple de configuration du module à diode électroluminescente 100.

Dans ce cas, la description des éléments de la configuration de la figure 14 qui ont les mêmes références numériques que les éléments des figures 3 et 4 est omise, sauf lorsque ces éléments n'ont pas la même fonction. Dans cet exemple, le module à diode LED 100 comprend en outre une lentille 136. La lentille 136 est un autre exemple d'organe de transmission de lumière et est placée sur l'organe d'étanchéité 108 vers l'élément à diode électroluminescente 102 avec interposition de l'organe d'étanchéité 108.

La lentille 136 est par exemple une lentille de forme plane et a le réseau de longueur d'onde partielle 132 à la face de sortie 120 parallèlement à la face d'émission de lumière 116 de l'élément 102 à diode électroluminescente. De cette manière, la lentille 136 émet de la lumière qui provient de l'élément à diode électroluminescente 102 par l'intermédiaire de l'organe d'étanchéité 108, de la face de sortie 120 à l'air environnant avec un rendement élevé. En conséquence, dans cet exemple, il est possible d'utiliser efficacement la lumière émise par les éléments 102 à diode électroluminescente.

En outre, la lentille 136 est formée par exemple d'une résine thermoplastique par moulage par injection séparément de l'organe d'étanchéité 108. Il est possible dans ce cas de former le réseau de longueurs d'onde partielles 132 à un faible coût par réalisation de la forme du réseau de longueurs d'onde partielles 132 sur un moule métallique.

Dans ce cas, la lentille 136 peut avoir un indice de réfraction qui est par exemple d'environ 1,5 à 1,6 et qui est supérieur à celui de l'organe d'étanchéité 108. Dans ce cas, la lumière provenant de l'organe d'étanchéité 108 peut tomber sur la lentille 136 avec un rendement élevé. Il est donc possible d'utiliser la lumière émise par les éléments à diode électroluminescente 102 de façon très efficace.

En outre, la lentille 136 peut avoir un indice de réfraction compris entre celui de l'organe d'étanchéité 108, celui de l'air. Dans ce cas, comme l'indice de réfraction des différents éléments diminue progressivement sur le trajet optique allant de l'élément à diode électroluminescente 102 vers l'air environnant par l'intermédiaire de l'organe d'étanchéité 108 et de la lentille 136, un changement brutal d'indice de réfraction n'existe pas. Il est donc possible de transmettre efficacement la lumière émise par l'élément à diode électroluminescente 102 vers l'air environnant.

En outre, dans un autre exemple, la couche luminescente 106 peut être placée par exemple entre l'organe d'étanchéité 108 et la lentille 136. La lentille 134 est dans ce cas utilisée comme second organe s d'étanchéité et entoure la couche luminescente 106.

La figure 15 est un diagramme synoptique illustrant un procédé de fabrication du module à diode LED 100 décrit en référence à la figure 14. Dans ce procédé de fabrication, la lentille 136 ayant le réseau de longueurs d'onde partielles est d'abord formée par moulage par injection (S202). Dans des étapes analogues par exemple aux étapes S104 et S106 décrites en référence à la figure 6, l'élément à diode électroluminescente 102 est monté (S202) et la couche luminescente 106 est formée (S206).

Ensuite, la lentille 136 est montée afin qu'elle recouvre l'élément à diode électroluminescente 102 (S208), et la résine de l'organe d'étanchéité 108 est chargée dans un espace compris entre l'élément à diode électroluminescente 102 et la couche luminescente 106 et la lentille 136 (S210). De cette manière, l'organe d'étanchéité 108 est formé. En outre, dans ce cas, la résine de l'organe d'étanchéité 108 peut être polymérisée par projection de rayons ultraviolets, par exemple sur la lentille 136. Dans cet exemple, il est possible de former simplement le réseau de longueurs d'onde partielles 132 sur la lentille 136 à un faible coût. Il est donc possible d'obtenir le module à diode LED 100 de rendement d'émission de lumière élevé avec un faible coût.

En outre, dans l'étape S210, la résine de l'organe d'étanchéité 108 peut être chargée par un trou formé préalablement par exemple dans la lentille 136 ou le tronçon de support 118. Dans un autre exemple, la lentille 136 peut être montée après le chargement de la résine de l'organe d'étanchéité 108 sur la couche luminescente 106. Dans un autre exemple, une partie de la lentille 136 peut être formée par moulage par injection. Il est alors préférable que le réseau de longueurs d'onde partielles 132 de la lentille 136 au moins soit formé par moulage par injection. Le réseau de longueurs d'onde partielles 132 peut alors être aussi formé simplement et io à un faible coût.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modules et lampes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. 39 REVENDICATIONS

   1. Module électroluminescent qui émet de la lumière, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément électroluminescent (102) à semi- conducteur qui émet de la lumière, et un organe de transmission de lumière (108, 136) destiné à recouvrir l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur avec un matériau transmettant la lumière émise par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, et qui présente un réseau (132) de longueurs d'onde partielles formé sur sa face de sortie (120), destiné à réduire la réflexion de la lumière, cette face de sortie étant destinée à émettre vers l'extérieur la lumière provenant d'une interface (114) tournée vers l'élément électroluminescent (102), ledit réseau (132) ayant des périodes de réseau inférieures à la longueur d'onde de la lumière transmise par l'organe de transmission de lumière (108, 136).

   2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transmission de lumière (108, 136) est formé de résine.

   3. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transmission de lumière est un organe d'étanchéité (108) destiné à enfermer l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur de manière étanche.

   4. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe d'étanchéité (108) qui enferme l'élément électroluminescent (102) à semi- conducteur de façon étanche avec un matériau destiné à transmettre la lumière émise par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, et l'organe de transmission de lumière est une lentille (136) placée sur l'organe d'étanchéité (108) s afin qu'elle soit tournée vers l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, l'organe d'étanchéité (108) étant interposé entre la lentille (136) et l'organe électroluminescent (102).

   5. Module selon la revendication 4, caractérisé en 10 ce que la lentille (136) est formée séparément de l'organe d'étanchéité (108), et le réseau (132) de longueurs d'onde partielles au moins de la lentille (136) est formé par moulage par injection.

   6. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau (132) de longueurs d'onde partielles est formé par un moule utilisé pour la face de sortie (120) de l'organe de transmission de lumière.

   7. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le réseau (132) de longueurs d'onde partielles possède plusieurs parties convexes (134) dépassant en direction perpendiculaire à la face de sortie (120), les parties convexes (134) étant disposées à des 25 intervalles de réseau inférieurs à une demi-longueur d'onde de la lumière destinée à être transmise par l'organe de transmission de lumière, et la hauteur de la partie convexe (134) étant supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière qui doit être transmise par l'organe de transmission de lumière.

   8. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce que: l'élément électroluminescent (102) à semi- conducteur émet des rayons ultraviolets, s le module électroluminescent comprend en outre une couche luminescente (106) destinée à créer de la lumière rouge, de la lumière verte et de la lumière bleue d'après les rayons ultraviolets émis par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, l'organe de transmission de lumière transmet la lumière rouge, la lumière verte et la lumière bleue créées par la couche luminescente (106) afin que la lumière soit émise à la face de sortie (120) vers l'air environnant, les parties convexes (134) sont disposées à des intervalles de réseau inférieurs à une demi- longueur d'onde de la lumière bleue transmise par l'organe de transmission de lumière, et la hauteur de la partie convexe (134) est 20 supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière rouge transmise dans l'air environnant.

   9. Module selon la revendication 7, caractérisé en ce que: l'élément électroluminescent (102) à semi- conducteur émet de la lumière bleue, le module électroluminescent comporte en outre une couche luminescente (106) destinée à créer de la lumière jaune en fonction de la lumière bleue émise par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, l'organe de transmission de lumière transmet la lumière bleue et la lumière jaune créée par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur et la couche luminescente (106) afin que la lumière soit transmise par la face de sortie (120) à l'air environnant, les parties convexes (134) sont disposées avec un intervalle de réseau inférieur à une demi-longueur d'onde de la lumière bleue transmise par l'organe de transmission, et la hauteur de la partie convexe (134) est supérieure à une demi-longueur d'onde de la lumière jaune 10 transmise dans l'air environnant.

   10. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur émet la lumière d'une face d'émission de lumière (116) tournée vers la face de sortie (120), et la face de sortie (120) de l'organe de transmission de lumière est parallèle à la face d'émission de lumière de l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur.

   11. Module selon l'une quelconque des

   revendications 1 à 10, caractérisé en ce que:

   l'indice de réfraction de l'organe de transmission de lumière (108, 136) est supérieur à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à la face de sortie (120) et inférieur à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à l'interface (114) tournée vers l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, et la différence d'indice de réfraction entre l'intérieur et l'extérieur de l'organe de transmission de lumière (108, 136) à la face de sortie (120) est plus grande que la différence entre l'intérieur et l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à l'interface tournée vers l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur.

   12. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'indice de réfraction de l'organe de transmission de lumière (108, 136) est supérieur soit à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à la face de sortie (120), soit à celui de l'extérieur de l'organe de transmission de lumière à l'interface tournée vers l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur.

   13. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que: l'élément électroluminescent (102) à semi- conducteur émet de la lumière d'une face d'émission de lumière tournée vers la face de sortie (120) et une face d'extrémité perpendiculaire à la face d'émission de lumière, l'organe de transmission de lumière est formé afin qu'il recouvre la face d'émission de lumière et la face d'extrémité de l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, et l'organe de transmission de lumière réfléchit la lumière émise par la face d'extrémité par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur vers la face de sortie (120) de l'organe de transmission de lumière à l'aide d'une face latérale tournée vers la face d'extrémité de l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur.

   14. Module selon l'une quelconque des

   revendications 1 à 12, caractérisé en ce que:

   l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur émet de la lumière de la face d'émission de lumière tournée vers une face au moins choisie parmi la face de sortie (120), une face arrière de la face d'émission de lumière et une face d'extrémité perpendiculaire à la face d'émission de lumière, et le module électroluminescent comporte en outre un tronçon réfléchissant destiné à réfléchir la lumière émise par l'une des faces choisies parmi la face arrière et la face d'extrémité par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur vers la face de sortie (120) de l'organe de transmission de lumière.

   15. Lampe destinée à émettre de la lumière et caractérisée en ce qu'elle comprend: un module électroluminescent destiné à émettre de la lumière, et un organe optique destiné à projeter la lumière émise par le module électroluminescent vers l'extérieur de la lampe, le module électroluminescent comprenant: un élément électroluminescent (102) à semiconducteur qui émet de la lumière, et un organe de transmission de lumière destiné à recouvrir l'élément électroluminescent (102) à semi- conducteur par un matériau destiné à transmettre la lumière émise par l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur et qui forme un réseau (132) de longueurs d'onde partielles destiné à réduire la réflexion de la lumière à la face de sortie (120) afin que la lumière provenant d'une interface tournée vers l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur soit transmise vers l'extérieur, ledit réseau (132) ayant des périodes de réseau inférieures à la longueur d'onde de la lumière émise par l'organe de transmission de lumière, et l'organe optique a un centre optique sur l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur.

   16. Lampe selon la revendication 15, caractérisée en ce que: la lampe est une lampe utilisée comme phare de véhicule, l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur émet de la lumière d'une face d'émission de lumière tournée vers la face de sortie (120) de l'organe de transmission de lumière, la face de sortie (120) de l'organe de transmission de lumière est parallèle à la face d'émission de lumière de l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur, et l'organe optique forme une partie au moins d'une ligne de coupure qui délimite les frontières entre les côtés clair et sombre d'un diagramme de distribution de lumière du phare par projection de la forme de la face d'émission de lumière de l'élément électroluminescent (102) à semi-conducteur.