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WO2025021721A1 - Vehicle lighting device comprising a white light source and a light guide provided with a multilayer structure allowing a preset colour to be obtained with a simplified circuit - Google Patents

Vehicle lighting device comprising a white light source and a light guide provided with a multilayer structure allowing a preset colour to be obtained with a simplified circuit Download PDF

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Publication number
WO2025021721A1
WO2025021721A1 PCT/EP2024/070638 EP2024070638W WO2025021721A1 WO 2025021721 A1 WO2025021721 A1 WO 2025021721A1 EP 2024070638 W EP2024070638 W EP 2024070638W WO 2025021721 A1 WO2025021721 A1 WO 2025021721A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
electrochromic
core
light guide
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/070638
Other languages
French (fr)
Inventor
Rabih TALEB
Eduardo ALVEAR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of WO2025021721A1 publication Critical patent/WO2025021721A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G02F2202/14Materials and properties photochromic

Definitions

  • the control device present within the lighting device is configured to perform the ignition control of each of the light sources. More specifically, during the method of controlling the ignition of the light sources, the two light sources are controlled according to different control laws so as to create a lighting effect of the scrolling or "tracer" type from one side of the light guide to the other side of the light guide. In other words, the light appears to move in the light guide from the first light source to the second light source, until the light guide is fully illuminated.
  • the lighting device described in this patent document requires two light sources, arranged at both ends of the light guide. Furthermore, it does not allow segmentation (also called pixelation) of the light emitted by the light guide.
  • segmentation also called pixelation
  • a solution is unsuitable when it is desired to obtain a flexible light guide and/or one having a particular geometry, due to the arrangement of all the light sources along the light guide.
  • such a solution requires choosing a particular inter-light source distance, which is restrictive, and also results in significant costs due to the multiplicity of light sources.
  • the present invention improves the situation.
  • One objective of the invention is to propose a vehicle lighting device comprising an at least partially transparent or translucent light guide, which allows segmentation (or pixelation) of the light guide, while alleviating constraints and reducing costs. Another objective is to propose such a lighting device allowing the use of a flexible light guide and/or having any type of geometry. Yet another objective is to propose such a lighting device allowing a reflected light beam to be obtained at the output of the light guide, the light pixels of which have a specific color allowing standard lighting, all with a simplified control circuit. Yet another objective is to propose such a lighting device producing a specific output color allowing a light signature or visual animation to be obtained day and night (with the same output color).
  • a first aspect of the invention relates to a vehicle lighting device comprising an at least partially transparent or translucent light guide, and at least one light source arranged at one end of the light guide, the light guide comprising a transparent or translucent core, the light source being configured to emit a white light source beam in the core of the light guide.
  • the term "light guide” means any optical part capable of guiding light along its length by total internal reflection of this light, for example from an entry zone to an exit zone.
  • the core of the light guide extends along a longitudinal axis and is capable of receiving a light beam from the light source and/or from an external source of natural light (such as for example the sun).
  • the light guide core is configured to allow light to exit this part via at least one lateral side thereof, i.e. via a face of the optical part whose normal is perpendicular to the longitudinal axis of the part along which the part extends.
  • the light guide core may comprise return elements for reflecting light rays towards the lateral side.
  • the return elements may be microstructures, prisms, or suspended particles integrated into the light guide core.
  • the light guide is typically a cylindrical light guide or a surface light guide.
  • the light guide is an optical fiber, typically a diffusing and/or flexible optical fiber.
  • the light source is preferably an essentially point light source, of the light-emitting diode type.
  • white light means a light consisting of a set of different colors that constitute the light spectrum visible to the human eye.
  • the light guide further comprises a multilayer structure attached to the core and comprising a substrate, a reflective layer, and a layer of electrochromic material comprising at least one cell, said at least one cell comprising at least two electrochromic elements, each electrochromic element or said at least two electrochromic elements being encapsulated in an electrolyte layer which is connected to a pair of electrodes capable of receiving an electrical voltage, each electrochromic element being capable of receiving light rays incident by a surface and of returning light rays among the light rays incident from said surface, said returned light rays having a wavelength included in an interval defined at least by a thickness of the layer of electrochromic material, said at least two electrochromic elements having distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them, such that the light rays coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from said at least two electrochromic elements.
  • the light device further comprising an electrical control circuit connected to the electrodes of said at least two electrochromic elements and configured to control the electrical voltage at the terminals of the or each pair of electrodes, the electrical voltages imposed by the electrical control circuit on the electrodes of said at least two electrochromic elements being equal, such that when the electrical control circuit imposes a predefined electrical voltage value at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said at least two electrochromic elements, the light rays coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from said at least two electrochromic elements in the core of the light guide respectively with a third and a fourth predetermined wavelength in the visible spectrum, and when said at least two electrochromic elements are powered simultaneously, the light
  • the lighting device according to the invention allows segmentation (or pixelation) of the light guide, using one or more light source(s) and/or using natural light from the sun. Furthermore, the lighting device according to the invention allows the use of a flexible light guide and/or one having any type of geometry, unlike the solution of the prior art consisting of having numerous light sources along the light guide.
  • the lighting device according to the invention is also particularly compact, allows a variable inter-element distance, and imposes fewer limitations on the number of frames in the visual animation generated.
  • the lighting device makes it possible to obtain a reflected light beam at the output of the light guide whose light cells (or pixels) have a specific color allowing standard lighting (typically a regulatory color for an automobile lighting function), all with a simplified electrical control circuit.
  • standard lighting typically a regulatory color for an automobile lighting function
  • the number of electrical connections required to the electrochromic elements is advantageously reduced, and the electrical control circuit is consequently greatly simplified.
  • the color and tone obtained at the output of a given pixel also depend on the (predefined) geometric dimensions of the electrochromic elements making up this pixel.
  • the lighting device advantageously makes it possible to choose different configurations (shapes and sizes) for the pixels, which makes it possible to optimize the size of the pixels (for the same given mixture of colors) and thus contribute to a reduction in the size of the pixels and therefore to a reduction in the size and final cost of the lighting device.
  • the light device finally makes it possible to generate a specific output color making it possible to obtain a light signature or a visual animation during the day and at night (with the same output color). Indeed, during the day, it is possible to turn off the light source, and it is then the natural light from the sun which causes the reflection of the light rays by the reflective layer with at the reflection output the first predetermined color corresponding to a mixture between the colors associated with the first and second predetermined wavelengths (without any electrical power supply by the control circuit on the electrochromic elements).
  • the electrochromic elements of the same pixel are of different thicknesses when no electrical voltage is applied to them.
  • the light rays from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer then emerge from the at least two electrochromic elements of the same pixel, in the core of the light guide, respectively with a first and a second predetermined wavelength in the visible spectrum.
  • the thickness of the layer of electrochromic material indeed has an influence on the color perceived by an observer. More precisely, the perceived color is obtained via an interference phenomenon in a Fabry-Pérot cavity formed in each element of each cell of the layer of electrochromic material, the color being obtained by the ratio between the thickness of the cavity, the wavelength and the refractive index.
  • the light source is a laser source or a light-emitting diode.
  • the layer of electrochromic material is structured into a plurality of cells of identical composition.
  • each cell comprises three electrochromic elements, the three electrochromic elements of the same cell having distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them; wherein, for each cell, when no electrical voltage is applied to the three electrochromic elements of the cell, the light rays from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from the electrochromic elements in the core of the light guide respectively with a first, a second and a third predetermined wavelength corresponding respectively to the magenta color, the cyan color and the yellow color in the visible spectrum, the light rays then emerging from the cell with a black color corresponding to a mixture between the magenta, cyan and yellow colors; and wherein the electrical control circuit is configured such that, for each cell, when the electrical control circuit applies said electrical voltage value to a first electrochromic element of the cell, to a second electrochromic element of the cell or to a third electrochromic element of the cell, the light rays from the white light source beam and
  • the lighting device also makes it possible, when all of the electrochromic elements are not electrically powered by the electrical circuit, to generate a so-called “matte panel” effect (in English "black panel”), in other words to hide any transparency effect within the projector comprising the lighting device. It thus becomes possible to easily reveal a white-colored pattern or light signature in an opaque (or black) surface, and to make this luminous lighting activatable (via the electrical power supply of the electrodes of all of the adjacent electrochromic elements of one or more pixels), producing an aesthetic contrast effect.
  • This configuration is also particularly suitable for performing the daytime running light function, or DRL - acronym for "Daytime Running Light" in English - by providing a better quality white color than with a conventional device.
  • the electrochromic material belongs to the family of organic transparent conductive oxide materials, in particular a transparent conductive polymer of the PEDOT:PSS, PEDOT:Tos, T34bT, or cellulose type.
  • a transparent conductive polymer of the PEDOT:PSS, PEDOT:Tos, T34bT, or cellulose type makes it possible to produce a Fabry-Pérot cavity, which is flexible and transparent.
  • an electrochromic material is in contact with the electrolyte layer such that under electrical stimulation, for example when applying an electrical voltage to the electrolyte layer, the ions of the electrolyte layer migrate into the layer of electrochromic material.
  • the quantity of “migrating” ions depends on the value of the electrical quantity applied. The more numerous the “migrating” ions, the thicker the layer of electrochromic material becomes.
  • Oxidation-reduction reactions can occur between the layer of electrochromic material and the “migrating” ions so as to modify the thickness and/or the properties of this layer.
  • the layer of electrochromic material is electrochemically adjustable.
  • the core of the light guide is a core of diffusing and/or flexible optical fiber, the main axis along which the core of the light guide extends being a longitudinal axis.
  • an optical fiber comprises a core portion and a sheath enveloping the core.
  • the sheath is transparent while the core portion allows total internal reflection.
  • the refractive index of the core portion is then slightly higher than the refractive index of the sheath enveloping the core.
  • Optical fiber type light guides make it possible to guide light from a light source to various locations without having to suffer significant transmission losses.
  • Such an optical fiber has the advantage, in addition to its flexibility which makes it suitable for certain applications, of having a homogeneous structure (unlike rigid and extruded light guides for example, which have asperities).
  • the core of the light guide is a film, the main axis along which the core of the light guide extends forming a preferred axis of propagation of light within said film, the light rays from the white light source beam propagating in said core along said main axis by total internal reflection.
  • This second embodiment of the invention then makes it possible to obtain light signatures or visual animations of the matrix type, and therefore to increase the number of possibilities in terms of animations.
  • this second embodiment of the invention makes it possible to illuminate a large surface (such as a central panel arranged on the front of the vehicle for example, or to cover the location of a grille), with reduced energy consumption.
  • particular light structures and/or patterns may be displayed via this embodiment of the light device, which provides a large, reconfigurable surface area light device for displaying the patterns, while being able to generate a specific output color (e.g., white) during the day or night.
  • a specific output color e.g., white
  • the light guide further comprises at least one group of light injection elements arranged adjacent to an edge of the film, said at least one light source being coupled to said at least one group of light injection elements such that the light rays from the light source are completely reflected inside the light injection elements and are redirected towards the film.
  • the light device comprises several light sources aligned transversely to the main axis at one edge of the film.
  • the multilayer structure forms a sheet, for example a substantially rectangular sheet, said sheet being in shape correspondence with the film.
  • the electrochromic material is PEDOT, and said predefined electrical voltage value is equal to 0.9 Volts.
  • Such an electrical voltage value causes an increase in the thickness of each electrochromic element of approximately 70 nm.
  • the predefined electrical voltage value is between -1 V and +1 V.
  • Such control can be ensured in practice by low electrical voltage levels, less than 1 V in absolute value for the layer of electrochromic material, which induces low energy consumption.
  • a pair of electrodes comprises a working electrode and an electrode system comprising a counter electrode and a reference electrode.
  • the substrate of the multilayer structure is provided with a power supply sheet connected on the one hand to the electrical control circuit and on the other hand to the terminals of the or each pair of electrodes.
  • the power supply sheet consists of a flexible printed circuit board or a film on which electronic components are printed.
  • Another subject of the invention relates to a vehicle headlight, in particular a motor vehicle headlight, comprising a lighting device according to the invention.
  • Another subject of the invention relates to a vehicle comprising a lighting device according to the invention.
  • vehicle means any type of vehicle such as a motor vehicle, a moped, a motorcycle, a storage robot in a warehouse, or any other machine capable of carrying at least one passenger or intended for the transport of people or objects.
  • Another subject of the invention relates to a method for controlling a vehicle lighting device according to the invention, the method being implemented by the electrical control circuit and comprising a step of controlling the simultaneous control of the electrical voltages at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said at least two electrochromic elements of said at least one cell, as a function of a setpoint, said setpoint being such that the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerges from each electrochromic element in the core of the light guide with the third or fourth predetermined wavelength, said setpoint being the predefined electrical voltage value, the light emerging from said at least one cell in the core of the light guide with the second predetermined color in the visible spectrum.
  • the three electrochromic elements of the same cell are powered simultaneously, such that when the electrical control circuit imposes the predefined electrical voltage value at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said three electrochromic elements of the cell, the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerges from the corresponding cell in the core of the light guide with a white color in the visible spectrum.
  • Another subject of the invention relates to a use of a light device according to the invention for performing a photometric lighting and/or signaling function of a vehicle, in particular a direction indicator function of the vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic representation, in side view, of a lighting device according to a first embodiment of the invention, the lighting device comprising a light source and an electrical control circuit;
  • FIG. 1 is a schematic representation, in longitudinal section, of the lighting device of the according to an exemplary embodiment of the invention, the light device comprising a layer of electrochromic material structured into a plurality of electrochromic elements and being in an operating mode in which the electrochromic elements are not electrically powered by the electrical control circuit;
  • FIG. 1 is a schematic representation, in perspective, of a set of three electrochromic elements belonging to the same cell or pixel of the light device according to the invention, the three electrochromic elements being electrically powered by the electrical control circuit according to a particular exemplary embodiment of the invention;
  • FIG. 1 is a schematic representation, in perspective, of a set of three electrochromic elements belonging to the same cell or pixel of the luminous device of the ;
  • FIG. 1 is a schematic representation, in exploded view and in section, of a lighting device according to a second embodiment of the invention, the lighting device comprising a light source and an electrical control circuit.
  • the terms “horizontal”, “vertical” or “transverse”, “lower”, “upper”, “top”, “bottom”, “side” are defined in relation to the orientation of the light device or a part forming part of the light device according to the invention in which it is intended to be mounted in the vehicle.
  • the term “vertical” designates an orientation perpendicular to the horizon while the term “horizontal” designates an orientation parallel to the horizon.
  • This reference frame is composed of three axes X, Y and Z, being called, here, respectively longitudinal axis X, transverse axis Y and vertical axis Z.
  • the lighting device 1 comprises an at least partially transparent or translucent light guide 6, a light source 8A, and an electrical control circuit 4.
  • the electrical control circuit 4 is for example connected to the electrical network of the vehicle.
  • the light guide 6 comprises a transparent or translucent core 10 and a sheath (not shown) enveloping the core 10.
  • the light guide 6 further comprises a multilayer structure 12 attached to the core 10.
  • the multilayer structure 12 is composed of the stack of a substrate 14, a reflective layer 16, and a layer of electrochromic material 18.
  • the reflective layer 16 is typically a metal layer.
  • the metal layer 16 is delimited by a first face and a second face.
  • the first face of the metal layer 16 is in contact with a face of the substrate 14.
  • the metal layer 16 may be made of aluminum, chromium or gold, or also of an alloy of at least two metals among the three metals mentioned above.
  • the metal layer 16 has for example a thickness of between 70 and 100 nm.
  • the electrochromic material layer 18 is delimited by a third face 18A and a fourth face 18B.
  • electrochromic is meant a material that changes color when an electrical voltage is applied to it for a short time.
  • the color change is due to the fact that only one specific type of wavelengths, for example wavelengths of a specific value or in a specific visible color spectrum, can emerge from the electrochromic material layer 18 depending on the value of the electrical quantity applied.
  • These specific wavelengths correspond to a color in the visible spectrum and reach the eyes of an observer. The latter therefore has the impression that the material layer 18 has changed color.
  • the material retains the new color after the application as long as electrical voltage is applied to it.
  • the third and fourth faces 18A, 18B of the electrochromic material layer 18 are substantially parallel to each other.
  • the third face 18A of the layer of electrochromic material 18 is in contact with the second face of the metal layer 16.
  • An incident light wave having a given spectrum of wavelengths, enters through the fourth face 18B and then interferes with the electrochromic material 18.
  • the interference phenomenon leads to the electrochromic material 18 returning light rays through the fourth face 18B, only in a restricted range of wavelengths, or more simply, according to a given color.
  • the color returned by the layer of electrochromic material 18 is conditioned by the thickness of the cavity and/or by the intrinsic properties of the electrochromic material 18, its permittivity in particular, as well as by the reflective layer 16 used.
  • the electrochromic material is for example a polymer, such as a PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) type polymer.
  • the PEDOT material used can be, for example, PEDOT:PSS, also called poly(3,4 ethylenedioxythiophene): poly(sodium styrenesulfonate, or PEDOT:Tos, also called poly(3,4 ethylenedioxythiophene):Tosylate.
  • Other examples of organic transparent conductive oxide materials can be used for the electrochromic material, such as cellulose for example.
  • Such a family of organic transparent conductive oxide materials also called TCO for "Transparent Conductive Oxide” in English, makes it possible to produce a Fabry-Pérot cavity, which is flexible and transparent.
  • an electrochromic material is electrochemically adjustable insofar as oxidation-reduction reactions (also commonly called “redox”) can occur between this type of material and the electrolyte under electrical stimulation (for example under an electrical voltage).
  • redox oxidation-reduction reactions
  • other materials can be used as long as they have the properties suitable for an automotive application such as ionic conductivity high, a physical appearance in the resting state different from the physical appearance in the excited state, and an ability to form a Fabry Perot cavity regardless of its state.
  • the material can be packaged as a solid cell. No restrictions are attached to the electrochromic material used in the electrochromic material layer 18.
  • the layer of electrochromic material 18 is here structured into N electrochromic elements.
  • the layer of electrochromic material 18 is structured into a row of N electrochromic elements.
  • the row of N electrochromic elements extends along the main direction of extension D1.
  • Each electrochromic element among the N electrochromic elements is encapsulated in an electrolyte solution or gel 15 (visible in FIG. ), to which is connected a pair of electrodes intended to voltage bias the corresponding electrochromic element.
  • the encapsulation and arrangement of the N electrochromic elements and the arrangement of the N pairs of corresponding electrodes on each electrochromic element are carried out similarly to those of a liquid crystal plate. All of the N pairs of electrodes are connected for example to a low-voltage battery (not shown) and connected to the electrical control circuit 4 via the power supply sheet of the substrate 14. More precisely, all of the N electrochromic elements are distributed between a first subgroup of electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 , a second subgroup of electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 and a third subgroup of electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 .
  • the electrochromic elements of the first, second and third subgroup of electrochromic elements are interleaved three by three along the layer of electrochromic material 18.
  • three first electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 belong to the first subgroup of electrochromic elements
  • three other electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 belong to the second subgroup of electrochromic elements
  • three other electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 belong to the third subgroup of electrochromic elements.
  • Each set P 1 , P 2 , P 3 of three adjacent electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ), (E 4 , E 5 , E 6 ), (E 7 , E 8 , E 9 ) of the first, second and third subgroup of electrochromic elements forms a cell (or pixel).
  • the term “pixel” here means an individual cell of the layer of electrochromic material 18, comprising several (here three) electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ), (E 4 , E 5 , E 6 ), (E 7 , E 8 , E 9 ).
  • the layer of electrochromic material 18 comprises three pixels P 1 , P 2 , P 3 .
  • the three adjacent electrochromic elements of the same pixel P 1 , P 2 , P 3 have distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them.
  • the electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 of the first subgroup of electrochromic elements have a thickness substantially equal to 60 nm
  • the electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 of the second subgroup of electrochromic elements have a thickness substantially equal to 100 nm
  • the electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 of the third subgroup of electrochromic elements have a thickness substantially equal to 150 nm.
  • Such a pixel acts as a Fabry-Pérot cavity formed by the portion of the third face 18A and the portion of the fourth face 18B corresponding to them.
  • This cavity produces, from the light it receives, interferences of a determined wavelength.
  • These interferences result in multiple reflections of rays of a given wavelength propagating inside the cavity. In fact, it is by an interference phenomenon, and not absorption as when pigments or dyes are used, that the pixel produces, for an observer, a colored rendering.
  • the color is obtained by the ratio between the thickness of the cavity, the wavelength and the refractive index.
  • the layer of electrochromic material 18 is thin at a sub-wavelength scale, for example of the order of a few nanometers thick or between 50 and 800 nm, for example between 75 and 300 nm, and therefore both compact and lightweight. Since the display function is structurally linked to the layer of electrochromic material, the light device 1 is also very robust, in particular to mechanical shocks and temperature variations.
  • a Fabry-Pérot cavity can reflect approximately between 60% and 90% of the incident light intensity, which allows good visibility of the light device 1 in sunny weather. Further details on such an electrochromic material layer 18, as well as how to choose a color from the UV treatment that is applied to the electrochromic material, the intensity of the treatment and its duration in particular, depending on the electrochromic material and depending on the reflective layer 16, are detailed in the article “Tunable Structural Color Images by UV-Patterned Conducting Polymer Nanofilms on Metal Surfaces”, by Shangzi Chen et Al, Advanced Materials, 2021, 33, 2102451, published by Wiley-VCH GmBH.
  • Each electrochromic element E 1 , E 2 , E 3 ,... and E N of a given pixel of the electrochromic material layer 18 is thus capable of receiving incident light rays via a surface corresponding to the fourth face 18B of the electrochromic material layer 18, and of returning light rays among the incident light rays from this surface 18B.
  • the returned light rays have a wavelength included in an interval defined at least by properties of the electrochromic material and/or by a thickness of the electrochromic material layer 18.
  • the electrochromic elements (E 1 , E 4 , E 7 ), (E 2 , E 5 , E 8 ), (E 3 , E 6 , E 9 ) of the same subgroup of elements have equal geometric dimensions when not electrically powered.
  • the light source 8A is arranged at one end of the light guide 6 and is configured to emit a white light source beam into the core 10 of the light guide 6.
  • the light source 8A is advantageously an essentially point light source, in particular of the semiconductor type, for example of the light-emitting diode type or even a laser source.
  • the electrical control circuit 4 is connected to the electrodes of the first, second and third subgroups of electrochromic elements via the same set of power supply wires belonging to the power supply sheet, these power supply wires being visible in FIGS. 2 and 3 (this makes it possible to greatly simplify the electrical control circuit 4, compared to the previous solutions for which several sets of power supply wires are connected in a differentiated manner to the electrodes of the first, second and third subgroups of electrochromic elements).
  • the electrical control circuit 4 makes it possible to control the electrical voltage at the terminals of the N electrochromic elements of the layer of electrochromic material 18, the electrical voltages imposed by the electrical control circuit 4 on the electrodes of the different electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,...E 9 ) being equal.
  • the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes varies between a minimum electrical voltage of – 1 Volts and a maximum electrical voltage of + 1 Volts.
  • the thickness of the electrochromic material layer 18 has an influence on the color perceived by an observer.
  • a PEDOT layer with a thickness of 150 nm when it receives a broadband light spectrum light, produces a yellow color by reflection.
  • a PEDOT layer with a thickness of 100 nm when it receives a broadband light spectrum light, produces a cyan color by reflection.
  • the three adjacent electrochromic elements of the same pixel of the electrochromic material layer 18 are of distinct thickness when no electric voltage is applied thereto, and the thickness of the electrochromic material layer 18 itself is a function of the power supply electric voltage supplied by the control electric circuit 4, which therefore influences the color perceived by an observer.
  • a layer 18 of PEDOT material with an initial thickness equal to 150 nm produces by reflection a red color (with a wavelength between 620 nm and 630 nm), with an increase in thickness of the layer of approximately 70 nm; a layer 18 of PEDOT material with an initial thickness equal to 100 nm produces by reflection a green color, with an increase in thickness of the layer of approximately 70 nm; and a layer 18 of PEDOT material with an initial thickness equal to 60 nm produces by reflection a blue color (with a wavelength substantially equal to 450 nm), with an increase in thickness of the layer of approximately 70 nm.
  • the electrical control circuit 4 imposes the same predefined electrical supply voltage value of between – 1 Volts and + 1 Volts at the terminals of the pairs of electrodes of the different electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,...E 9 )
  • the light coming from the white light source beam and/or from an external source of natural light (such as for example the sun) and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 of the first subgroup of electrochromic elements and emerges in the core 10 of the light guide 6 with a first predetermined wavelength corresponding to the blue color in the visible spectrum, passes through the electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 of the second subgroup of electrochromic elements and emerges in the core 10 of the light guide 6 with a second predetermined wavelength corresponding to the green color in the visible spectrum, and passes through the elements electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 of the third subgroup of electrochromic elements and emerge
  • each pixel or cell of three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 is provided with two electrodes 19A, 19B, each electrode 19A, 19B being common to the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 and being connected to the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3.
  • This alternative embodiment thus makes it possible to reduce the number of electrodes used (and therefore electrical connections between the electrical control circuit 4 and the pixels or cells), and thus to further simplify the electrical assembly.
  • the electrical control circuit 4 imposes the predefined electrical supply voltage value at the terminals of the electrodes of all the electrochromic elements of the same pixel P 1 , P 2 , P 3 given (on the all pixels P 1 , P 2 , P 3 of layer 18 are lit)
  • the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements of this pixel P 1 , P 2 , P 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a white color corresponding to a mixture between the blue, green and red colors.
  • the elements E 1 , E 4 , E 7 of the first subgroup of elements have a thickness less than the elements E 2 , E 5 , E 8 of the second subgroup of elements, which themselves have a thickness less than the elements E 3 , E 6 , E 9 of the third subgroup of elements.
  • the quantity of light rays passing through a given electrochromic element E 1 , E 2 , E 3 ,... and E N which is a function of the geometry of this element (in particular its length), directly influences the height of the peak of the wavelength corresponding to this element (first, second or third predetermined wavelength) in the final mixture of colors obtained at the output of the pixel.
  • the electrical control circuit 4 by receiving an instruction sent for example by a user (the instruction being the predefined electrical supply voltage value), makes it possible to control the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes in order to control the color of the corresponding pixel. More precisely, when the electrical control circuit 4 imposes the predefined electrical voltage value at the terminals of one of the pairs of electrodes of an electrochromic element (depending on whether this electrochromic element belongs to the first, second or third subgroup of electrochromic elements), the light coming from the white light source beam (emitted by the light source 8A) and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the corresponding electrochromic element E 1 , E 2 , E 3 ,... E N , and emerges in the core 10 of the light guide 6 with the first, second or third predetermined wavelength in the visible spectrum.
  • the electrical control circuit 4 imposes the predefined electrical voltage value at the terminals of one of the pairs of electrodes of an electrochromic element (depending on whether this electrochromic
  • the particular geometric configuration of the electrochromic elements influences the final mixture of colors obtained at the output of the pixel, the light beam at the output of the pixel having a predetermined color and tone.
  • the photometric lighting and/or signaling function, or the visual signature or animation, produced by the lighting device 1 is thus made up of the N/3 pixels whose color is controlled by the electrical voltage ordered by the electrical control circuit 4.
  • This photometric lighting and/or signaling function, or this visual signature or animation, is thus customizable.
  • Figures 4 to 10 show three adjacent electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 which belong to the same pixel P1.
  • the represents the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 when no supply voltage is applied to the terminals of the electrode(s) of the electrochromic elements.
  • the light from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer passes through the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a black color corresponding to a mixture between the colors magenta, cyan and yellow.
  • The represents the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 when the same electrical supply voltage is applied to the terminals of the electrode(s) of the electrochromic elements.
  • the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer passes through the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a white color corresponding to a mixture between the blue, green and red colors.
  • Figures 6 to 10 illustrate different possible geometric configurations for the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 can thus be arranged next to each other in a linear alignment ( ), or define concentric ring shapes ( ), or be arranged in the form of a compact stack within a (virtual) rectangular or square shape R1 (figures 8 to 10). It is thus understood that by choosing such examples of geometric configurations for the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 , it is possible to advantageously optimize the size of the corresponding pixel by making the latter particularly compact and by supplying it with the same electrical supply voltage across the entire pixel.
  • the lighting device 20 comprises a light guide 105, a light source (not shown in the figure for reasons of clarity), and an electrical control circuit (not shown).
  • the electrical control circuit is for example connected to the electrical network of the vehicle.
  • the light guide 105 is here a surface light guide comprising a flexible sheet 110 provided with a core 111, as well as a multilayer structure (not shown in the ), itself in the form of a sheet and attached to the flexible sheet 110.
  • the core 111 which is in the form of a flexible film, is capable of receiving light rays via a light injection edge 114 and of returning the light rays in a direction X substantially normal to a surface of the sheet which thus extends in a plane YZ on the .
  • the tablecloth 110 is typically rectangular in shape, as illustrated in the .
  • the light guide 105 further comprises a group 120 of light injection elements 120.1 arranged upstream of the flexible sheet 110.
  • a “sheet” is an optical element in which one dimension is much smaller than the other two dimensions in space, for example one or more orders of magnitude smaller. As illustrated in the , we consider here a flexible sheet whose thickness along the X axis is at least two orders of magnitude less than its dimensions along the YZ plane in which the flexible sheet 110 extends.
  • the flexible sheet 110 comprises a set of microstructures 113, here produced in the part of the core 111, capable of returning the light rays guided in the light guide outside the flexible sheet 110, in particular in one or more directions substantially along the X axis.
  • the light rays emerge in the +X direction, namely substantially parallel to the vehicle axis Ox, towards the outside of the front face of the vehicle.
  • the multilayer structure, attached to the flexible sheet 110, is composed of the stack of a substrate, a reflective layer, and a layer of electrochromic material.
  • the layer of electrochromic material comprises electrochromic elements similar to the electrochromic elements E 1 ,..,E 9 described in connection with the light device 1 according to the first embodiment of the invention, and which will therefore not be described in more detail here.
  • the electrochromic elements are distributed in pixels, in other words in groups of electrochromic elements distributed between a first subgroup of electrochromic elements, a second subgroup of electrochromic elements and a third subgroup of electrochromic elements.
  • the electrochromic elements of the first, second and third subgroups of electrochromic elements have distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them.
  • the electrochromic elements are configured to form Fabry-Pérot cavities in an excited state.
  • the microstructures 113 make it possible to decouple the light rays circulating within the core 111, in other words the microstructures 113 deflect the light rays which propagate in the core 111 of the light guide 105 and return them to the electrochromic elements of the layer of electrochromic material.
  • the flexible film 111 (or core) is typically rectangular in shape, as illustrated in the .
  • the flexible film 111 may be a substrate film made of polycarbonate, PC, polymethyl methacrylate, PMMA, thermoplastic polyurethane, TUP, or polyethylene terephthalate, PET.
  • the flexible film 111 may have a thickness, i.e. a dimension along the X axis, of between 12 and 1000 micrometers. More specifically, the thickness of the flexible film 111 may be between 50 and 1000 micrometers, for example between 200 and 500 micrometers. Alternatively, it is the flexible sheet 110 which has a thickness of between 200 and 1000 micrometers.
  • the aforementioned materials combined with a low thickness as described above, make it possible to obtain a flexible and transparent film 111.
  • Other materials may be provided for the composition of the flexible film 111.
  • the flexible sheet 110 extends along a main extension axis D2, which here corresponds to the Y direction on the
  • the main axis D2 along which the film 111 extends forms a privileged axis of propagation of light within the film, the light rays coming from the white light source beam (itself coming from the light source 28 – as will be described later) propagating in the flexible sheet by total internal reflection along said main axis D2.
  • the sheet 110 may further comprise one or two optional protective layers 112.1 and 112.2, which make it possible to mechanically protect the flexible film 111.
  • at least one of the protective layers 112.1 and 112.2 may comprise an anti-UV treatment, making it possible to protect the flexible film against UV rays, once the microstructures 113 have been etched. Without such UV protection, the pattern projected by the light guide 105 is likely to degrade over time, in particular when it is exposed to sunlight.
  • the flexible film 111 and the protective layers 112.1 and 112.2, here forming the flexible sheet 110, are shown in a spaced manner on the , for illustrative purposes only. It will be understood, however, that the protective layers 112.1 and 112.2 may be attached to the flexible film, in particular by lamination.
  • the protective layers 112.1 and 112.2 have a refractive index different from that of the flexible film 111 so as to allow total internal reflection in the flexible film 111.
  • the microstructures 113 may be capable of causing the light rays exiting the flexible film 111 to form a pattern.
  • the microstructures 113 may be etched by ultraviolet printing, so as to reflect the light rays through the surface of the flexible film according to the desired pattern.
  • the microstructures 113 are distributed so as to project homogeneous light over the entire surface of the flexible film 111. This is then referred to as a homogeneous pattern in the following.
  • the microstructures 113 can be distributed along the Y axis so that a linear density of microstructures 113 is proportional to the distance from the light injection edge 114 through which the light rays injected by a group 120 of light injection elements 120.1 are received.
  • Such a distribution advantageously makes it possible to ensure a homogeneous distribution along the Y axis of the light intensity of the pattern emitted by the flexible sheet 110.
  • the group 120 is coupled with at least one light source (not shown in the ) so as to receive the light rays R emitted by said source in each of the light injection elements.
  • the group 120 of light injection elements 120.1 is replaced by several light sources aligned transversely to the main axis D2 of extension of the film 111, at an edge of the film 111 (the edge in question being parallel to the direction Z of the previous figure).
  • Each light source is configured to emit a white light source beam directly into the film 111 (in other words, according to this variant of the second embodiment of the invention, there are no more light injection elements).
  • the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes varies between a minimum electrical voltage of -1 Volts and a maximum electrical voltage of +1 Volts (the value of the predefined electrical voltage being for example substantially equal to 0.9 Volts when the electrochromic material of the layer of electrochromic material is PEDOT).
  • the latter sends an instruction to the electrical control circuit 4.
  • This instruction is representative of a set of electrical voltages (of the same value) to be applied to the electrochromic elements of the layer of electrochromic material 18 (via their respective pairs of electrodes).
  • the set of electrical voltages translates a colored pattern to be displayed on the light guide 6 via the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 ,... E N , 113.
  • the electrical control circuit 4 can selectively turn off or turn on the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 ,... E N , 113, and control the electrical supply voltage of the latter to generate the particular color emitted by them.
  • the electrical control circuit 4 drives at high frequency the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes, typically at a frequency substantially between 10 Hz and 50 Hz.
  • the lighting beam generated by the light guide 6 of the lighting device 1 can be used advantageously to perform a regulatory photometric function, in particular a photometric function for lighting and/or signaling a vehicle, and preferably a vehicle direction indicator function.
  • the lighting beam generated by the lighting device 1 can also be used to perform a photometric function of the “daytime running light” type, or even be used within the interior lighting of a vehicle (the light module being for example mounted in the ceiling light of the vehicle), or even to produce a signature or visual animations on the vehicle during the day and at night (with the same output color) .

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Abstract

The invention relates to a vehicle lighting device (1) comprising a light guide (6) that is transparent or translucent, and a light source (8A) arranged at one end or on one edge of the light guide (6), the light guide (6) comprising a core (10) and the light source (8A) emitting a beam of white light into the core (10) of the light guide. According to the invention, the light guide (6) comprises a multilayer structure (12) that is attached to the core (10) and comprises a substrate (14), a reflective layer (16), and a layer (18) of electrochromic organic material structured into a plurality of elements (E1, E2, …E9), each element being encapsulated in an electrolyte layer and being connected to a pair of electrodes capable of receiving a voltage, the lighting device (1) further comprising an electrical control circuit (4) configured to control the voltage across the terminals of each pair of electrodes.

Description

Dispositif lumineux de véhicule comportant une source de lumière blanche et un guide de lumière muni d’une structure multicouche permettant d’obtenir une couleur prédéterminée avec un circuit simplifiéVehicle lighting device comprising a white light source and a light guide with a multilayer structure enabling a predetermined color to be obtained with a simplified circuit

La présente invention appartient au domaine de l’éclairage, en particulier de l’éclairage pour véhicule automobile. L’invention vise notamment un dispositif lumineux de véhicule comportant un guide de lumière au moins partiellement transparent ou translucide, ainsi qu’un procédé de commande d’un tel dispositif lumineux. Sans que cela ne soit limitatif dans la cadre de la présente invention, le dispositif lumineux peut être monté dans un projecteur de véhicule automobile. La présente invention trouve également des applications dans des dispositifs lumineux destinés à des fonctions photométriques d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule, à l’éclairage intérieur de ce dernier (montés par exemple dans le plafonnier du véhicule), ou encore dans des dispositifs lumineux produisant une signature ou des animations visuelles sur le véhicule.The present invention relates to the field of lighting, in particular lighting for motor vehicles. The invention relates in particular to a vehicle lighting device comprising an at least partially transparent or translucent light guide, as well as a method for controlling such a lighting device. Without this being limiting in the context of the present invention, the lighting device can be mounted in a motor vehicle headlight. The present invention also finds applications in lighting devices intended for photometric lighting and/or signaling functions of a vehicle, for the interior lighting of the latter (mounted for example in the vehicle ceiling light), or in lighting devices producing a signature or visual animations on the vehicle.

Etat de la techniqueState of the art

Dans le domaine de l’éclairage automobile, il est généralement connu des dispositifs lumineux montés dans un projecteur du véhicule pour projeter des faisceaux lumineux réalisant des fonctions photométriques d’éclairage et/ou de signalisation. En particulier, pour réaliser une fonction d’indicateur de direction du véhicule, le faisceau lumineux peut être un faisceau d’éclairage à effet défilant, dit effet « traceur ». Ce dernier est obtenu en utilisant un dispositif lumineux comportant classiquement un guide de lumière au moins partiellement transparent ou translucide, deux sources lumineuses essentiellement ponctuelles, du type diodes à électroluminescence, disposées aux extrémités du guide de lumière, et un dispositif de pilotage des deux sources lumineuses.In the field of automotive lighting, lighting devices mounted in a vehicle headlight are generally known for projecting light beams performing photometric lighting and/or signaling functions. In particular, to perform a direction indicator function of the vehicle, the light beam may be a lighting beam with a scrolling effect, called a "tracer" effect. The latter is obtained by using a lighting device conventionally comprising an at least partially transparent or translucent light guide, two essentially point light sources, of the electroluminescent diode type, arranged at the ends of the light guide, and a device for controlling the two light sources.

Le document de brevet publié US 10 436 413 B2 divulgue un tel dispositif lumineux. Le dispositif de pilotage présent au sein du dispositif lumineux est configuré pour effectuer la commande d’allumage de chacune des sources lumineuses. Plus précisément, au cours du procédé de commande d’allumage des sources lumineuses, les deux sources lumineuses sont pilotées selon des lois de commande différentes de sorte à créer un effet d’éclairage du type défilant ou « traceur » d’un côté du guide de lumière vers l’autre côté du guide de lumière. Autrement dit, la lumière semble se déplacer dans le guide de lumière depuis la première source lumineuse jusqu’à la seconde source lumineuse, et ce jusqu’à ce que le guide de lumière soit entièrement éclairé.Published patent document US 10,436,413 B2 discloses such a lighting device. The control device present within the lighting device is configured to perform the ignition control of each of the light sources. More specifically, during the method of controlling the ignition of the light sources, the two light sources are controlled according to different control laws so as to create a lighting effect of the scrolling or "tracer" type from one side of the light guide to the other side of the light guide. In other words, the light appears to move in the light guide from the first light source to the second light source, until the light guide is fully illuminated.

Cependant, le dispositif lumineux décrit dans ce document brevet requiert deux sources lumineuses, disposées aux deux extrémités du guide de lumière. En outre, il ne permet pas une segmentation (aussi appelée pixellisation) de la lumière émise par le guide de lumière. A cet effet, il est connu d’utiliser un dispositif lumineux comprenant un guide de lumière, et plusieurs sources lumineuses essentiellement ponctuelles, du type diodes à électroluminescence, disposées tout au long du guide de lumière. Chaque source lumineuse est alors configurée pour émettre de la lumière dans le cœur du guide de lumière, et correspond à un pixel distinct. Toutefois, une telle solution est inadaptée lorsque l’on souhaite obtenir un guide de lumière flexible et/ou présentant une géométrie particulière, du fait de la disposition de l’ensemble des sources lumineuses le long du guide de lumière. En outre, une telle solution impose de choisir une distance inter-sources lumineuses particulière, ce qui est contraignant, et entraîne par ailleurs des coûts importants du fait de la multiplicité des sources lumineuses.However, the lighting device described in this patent document requires two light sources, arranged at both ends of the light guide. Furthermore, it does not allow segmentation (also called pixelation) of the light emitted by the light guide. For this purpose, it is known to use a lighting device comprising a light guide, and several essentially point light sources, of the light-emitting diode type, arranged along the entire length of the light guide. Each light source is then configured to emit light in the core of the light guide, and corresponds to a distinct pixel. However, such a solution is unsuitable when it is desired to obtain a flexible light guide and/or one having a particular geometry, due to the arrangement of all the light sources along the light guide. Furthermore, such a solution requires choosing a particular inter-light source distance, which is restrictive, and also results in significant costs due to the multiplicity of light sources.

La présente invention vient améliorer la situation.The present invention improves the situation.

Un objectif de l’invention est de proposer un dispositif lumineux de véhicule comportant un guide de lumière au moins partiellement transparent ou translucide, qui permette une segmentation (ou pixellisation) du guide de lumière, et ce tout en allégeant les contraintes et en réduisant les coûts. Un autre objectif est de proposer un tel dispositif lumineux permettant d’utiliser un guide de lumière flexible et/ou présentant tout type de géométrie. Un autre objectif encore est de proposer un tel dispositif lumineux permettant d’obtenir un faisceau lumineux réfléchi en sortie du guide de lumière dont les pixels lumineux présentent une couleur spécifique permettant un éclairage normatif, le tout avec un circuit de pilotage simplifié. Un autre objectif encore est de proposer un tel dispositif lumineux produisant une couleur spécifique de sortie permettant d’obtenir une signature lumineuse ou une animation visuelle de jour comme de nuit (avec la même couleur de sortie). One objective of the invention is to propose a vehicle lighting device comprising an at least partially transparent or translucent light guide, which allows segmentation (or pixelation) of the light guide, while alleviating constraints and reducing costs. Another objective is to propose such a lighting device allowing the use of a flexible light guide and/or having any type of geometry. Yet another objective is to propose such a lighting device allowing a reflected light beam to be obtained at the output of the light guide, the light pixels of which have a specific color allowing standard lighting, all with a simplified control circuit. Yet another objective is to propose such a lighting device producing a specific output color allowing a light signature or visual animation to be obtained day and night (with the same output color).

A cet effet un premier aspect de l’invention concerne un dispositif lumineux de véhicule comportant un guide de lumière au moins partiellement transparent ou translucide, et au moins une source lumineuse disposée à une extrémité du guide de lumière, le guide de lumière comprenant un cœur transparent ou translucide, la source lumineuse étant configurée pour émettre un faisceau source de lumière blanche dans le cœur du guide de lumière. Ici, on entend par « guide de lumière » toute pièce optique apte à guider de la lumière sur sa longueur par réflexion interne totale de cette lumière, par exemple d'une zone d'entrée à une zone de sortie. Le cœur du guide de lumière s’étend selon un axe longitudinal et est apte à recevoir un faisceau lumineux issu de la source lumineuse et/ou d’une source extérieure de lumière naturelle (telle que par exemple le soleil).For this purpose, a first aspect of the invention relates to a vehicle lighting device comprising an at least partially transparent or translucent light guide, and at least one light source arranged at one end of the light guide, the light guide comprising a transparent or translucent core, the light source being configured to emit a white light source beam in the core of the light guide. Here, the term "light guide" means any optical part capable of guiding light along its length by total internal reflection of this light, for example from an entry zone to an exit zone. The core of the light guide extends along a longitudinal axis and is capable of receiving a light beam from the light source and/or from an external source of natural light (such as for example the sun).

En outre, le cœur de guide de lumière est configuré de manière à permettre à la lumière de sortir de cette pièce par au moins un côté latéral de celle-ci, c’est-à-dire par une face de la pièce optique dont la normale est perpendiculaire à l’axe longitudinal de la pièce selon lequel s’étend la pièce. Pour ce faire, à titre d’exemple, le cœur de guide de lumière peut comprendre des éléments de renvoi permettant de réfléchir des rayons lumineux vers le côté latéral. Les éléments de renvoi peuvent être des microstructures, des prismes, ou encore des particules en suspension intégrées dans le cœur de guide de lumière. In addition, the light guide core is configured to allow light to exit this part via at least one lateral side thereof, i.e. via a face of the optical part whose normal is perpendicular to the longitudinal axis of the part along which the part extends. To do this, for example, the light guide core may comprise return elements for reflecting light rays towards the lateral side. The return elements may be microstructures, prisms, or suspended particles integrated into the light guide core.

Le guide de lumière est typiquement un guide de lumière cylindrique ou un guide de lumière surfacique. De manière optionnelle, mais préférentiellement, le guide de lumière est une fibre optique, typiquement une fibre optique diffusante et/ou flexible. La source lumineuse est de préférence une source lumineuse essentiellement ponctuelle, du type diode à électroluminescence. On entend ici par « lumière blanche » une lumière constituée d'un ensemble de couleurs différentes qui constituent le spectre lumineux visible par l’œil humain.The light guide is typically a cylindrical light guide or a surface light guide. Optionally, but preferably, the light guide is an optical fiber, typically a diffusing and/or flexible optical fiber. The light source is preferably an essentially point light source, of the light-emitting diode type. Here, the term "white light" means a light consisting of a set of different colors that constitute the light spectrum visible to the human eye.

Selon l’invention, le guide de lumière comporte en outre une structure multicouche accolée au cœur et comprenant un substrat, une couche réfléchissante, et une couche de matériau électrochrome comprenant au moins une cellule, ladite au moins une cellule comportant au moins deux éléments électrochromes, chaque élément électrochrome ou lesdits au moins deux éléments électrochromes étant encapsulé(s) dans une couche d’électrolyte qui est connectée à une paire d’électrodes apte à recevoir une tension électrique, chaque élément électrochrome étant apte à recevoir des rayons lumineux incidents par une surface et à renvoyer des rayons lumineux parmi les rayons lumineux incidents depuis ladite surface, lesdits rayons lumineux renvoyés ayant une longueur d’onde comprise dans un intervalle défini au moins par une épaisseur de la couche de matériau électrochrome, lesdits au moins deux éléments électrochromes présentant des épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée, de telle sorte que les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante ressortent desdits au moins deux éléments électrochromes dans le cœur du guide de lumière respectivement avec une première et une deuxième longueurs d’onde prédéterminées dans le spectre visible, les rayons lumineux ressortant alors de ladite au moins une cellule avec une première couleur prédéterminée correspondant à un mélange entre les couleurs associées auxdites première et deuxième longueurs d’onde prédéterminées ; le dispositif lumineux comportant en outre un circuit électrique de commande relié aux électrodes desdits au moins deux éléments électrochromes et configuré pour piloter la tension électrique aux bornes de la ou chaque paire d’électrodes, les tensions électriques imposées par le circuit électrique de commande sur les électrodes desdits au moins deux éléments électrochromes étant égales, de telle sorte que lorsque le circuit électrique de commande impose une valeur de tension électrique prédéfinie aux bornes de la ou des paire(s) d’électrodes respectives desdits au moins deux éléments électrochromes, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante ressortent desdits au moins deux éléments électrochromes dans le cœur du guide de lumière respectivement avec une troisième et une quatrième longueurs d’onde prédéterminées dans le spectre visible, et lorsque lesdits au moins deux éléments électrochromes sont alimentés simultanément, les rayons lumineux ressortent de ladite au moins une cellule avec une deuxième couleur prédéterminée, distincte de la première couleur et correspondant à un mélange entre les couleurs associées auxdites troisième et quatrième longueurs d’onde prédéterminées.According to the invention, the light guide further comprises a multilayer structure attached to the core and comprising a substrate, a reflective layer, and a layer of electrochromic material comprising at least one cell, said at least one cell comprising at least two electrochromic elements, each electrochromic element or said at least two electrochromic elements being encapsulated in an electrolyte layer which is connected to a pair of electrodes capable of receiving an electrical voltage, each electrochromic element being capable of receiving light rays incident by a surface and of returning light rays among the light rays incident from said surface, said returned light rays having a wavelength included in an interval defined at least by a thickness of the layer of electrochromic material, said at least two electrochromic elements having distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them, such that the light rays coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from said at least two electrochromic elements. in the core of the light guide respectively with a first and a second predetermined wavelength in the visible spectrum, the light rays then emerging from said at least one cell with a first predetermined color corresponding to a mixture between the colors associated with said first and second predetermined wavelengths; the light device further comprising an electrical control circuit connected to the electrodes of said at least two electrochromic elements and configured to control the electrical voltage at the terminals of the or each pair of electrodes, the electrical voltages imposed by the electrical control circuit on the electrodes of said at least two electrochromic elements being equal, such that when the electrical control circuit imposes a predefined electrical voltage value at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said at least two electrochromic elements, the light rays coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from said at least two electrochromic elements in the core of the light guide respectively with a third and a fourth predetermined wavelength in the visible spectrum, and when said at least two electrochromic elements are powered simultaneously, the light rays emerge from said at least one cell with a second predetermined color, distinct from the first color and corresponding to a mixture between the associated colors at said third and fourth predetermined wavelengths.

Grâce à la présence d’une telle structure multicouche ainsi configurée, le dispositif lumineux selon l’invention autorise une segmentation (ou pixellisation) du guide de lumière, en utilisant une ou plusieurs source(s) lumineuse(s) et/ou en utilisant la lumière naturelle issue du soleil. En outre, le dispositif lumineux selon l’invention permet d’utiliser un guide de lumière flexible et/ou présentant tout type de géométrie, contrairement à la solution de l’art antérieur consistant à disposer de nombreuses sources lumineuses tout au long du guide de lumière. Le dispositif lumineux selon l’invention est par ailleurs particulièrement compact, autorise une distance inter-éléments variable, et impose moins de limitations quant au nombre de trames dans l’animation visuelle générée.By virtue of the presence of such a multilayer structure thus configured, the lighting device according to the invention allows segmentation (or pixelation) of the light guide, using one or more light source(s) and/or using natural light from the sun. Furthermore, the lighting device according to the invention allows the use of a flexible light guide and/or one having any type of geometry, unlike the solution of the prior art consisting of having numerous light sources along the light guide. The lighting device according to the invention is also particularly compact, allows a variable inter-element distance, and imposes fewer limitations on the number of frames in the visual animation generated.

En outre, le dispositif lumineux selon l’invention permet d’obtenir un faisceau lumineux réfléchi en sortie du guide de lumière dont les cellules (ou pixels) lumineuses présentent une couleur spécifique permettant un éclairage normatif (typiquement une couleur réglementaire pour une fonction d’éclairage automobile), le tout avec un circuit électrique de commande simplifié. En effet, avec une seule valeur de tension prédéfinie susceptible d’être appliquée de manière uniforme aux bornes des paires d’électrodes des éléments électrochromes des différentes cellules, le nombres de connexions électriques nécessaires vers les éléments électrochromes est avantageusement réduit, et le circuit électrique de commande est par conséquent grandement simplifié. Par ailleurs, la couleur et le ton obtenus en sortie d’un pixel donné dépendent également des dimensions géométriques (prédéfinies) des éléments électrochromes composant ce pixel. Plus précisément, pour chaque élément électrochrome d’un pixel donné, en jouant sur la géométrie de cet élément (en particulier sur sa longueur), la quantité de rayons lumineux traversant cet élément varie, ce qui donne, pour une tension d’alimentation de l’élément fixée (correspondant à une couleur donnée dans le spectre visible), un ton et une proportion de cette couleur différents dans le mélange final de couleurs obtenu en sortie du pixel. Par ailleurs, le dispositif lumineux selon l’invention permet avantageusement de choisir différentes configurations (formes et tailles) pour les pixels, ce qui permet d’optimiser la taille des pixels (pour un même mélange de couleurs donné) et de contribuer ainsi à une réduction de la taille des pixels et donc à une réduction de l’encombrement et du coût final du dispositif lumineux.In addition, the lighting device according to the invention makes it possible to obtain a reflected light beam at the output of the light guide whose light cells (or pixels) have a specific color allowing standard lighting (typically a regulatory color for an automobile lighting function), all with a simplified electrical control circuit. Indeed, with a single predefined voltage value capable of being applied uniformly to the terminals of the pairs of electrodes of the electrochromic elements of the different cells, the number of electrical connections required to the electrochromic elements is advantageously reduced, and the electrical control circuit is consequently greatly simplified. Furthermore, the color and tone obtained at the output of a given pixel also depend on the (predefined) geometric dimensions of the electrochromic elements making up this pixel. More precisely, for each electrochromic element of a given pixel, by playing on the geometry of this element (in particular on its length), the quantity of light rays passing through this element varies, which gives, for a fixed supply voltage of the element (corresponding to a given color in the visible spectrum), a different tone and proportion of this color in the final mixture of colors obtained at the output of the pixel. Furthermore, the lighting device according to the invention advantageously makes it possible to choose different configurations (shapes and sizes) for the pixels, which makes it possible to optimize the size of the pixels (for the same given mixture of colors) and thus contribute to a reduction in the size of the pixels and therefore to a reduction in the size and final cost of the lighting device.

Le dispositif lumineux selon l’invention permet enfin de générer une couleur spécifique de sortie permettant d’obtenir une signature lumineuse ou une animation visuelle de jour comme de nuit (avec la même couleur de sortie). En effet, de jour, il est possible d’éteindre la source lumineuse, et c’est alors la lumière naturelle issue du soleil qui provoque la réflexion des rayons lumineux par la couche réfléchissante avec en sortie de réflexion la première couleur prédéterminée correspondant à un mélange entre les couleurs associées aux première et deuxième longueurs d’onde prédéterminées (sans aucune alimentation électrique par le circuit de commande sur les éléments électrochromes). A contrario, de nuit, il est possible d’allumer la source lumineuse, et ce sont alors les rayons lumineux issus de cette source qui sont réfléchis par la couche réfléchissante avec en sortie de réflexion la première couleur prédéterminée (sans aucune alimentation électrique par le circuit de commande sur les éléments électrochromes). Dans les deux cas de figure (de jour comme de nuit), il est alors possible de révéler un motif ou une signature lumineuse de la deuxième couleur prédéterminée, via l’alimentation électrique (avec la valeur de tension prédéfinie) des électrodes des éléments électrochromes des pixels correspondants.The light device according to the invention finally makes it possible to generate a specific output color making it possible to obtain a light signature or a visual animation during the day and at night (with the same output color). Indeed, during the day, it is possible to turn off the light source, and it is then the natural light from the sun which causes the reflection of the light rays by the reflective layer with at the reflection output the first predetermined color corresponding to a mixture between the colors associated with the first and second predetermined wavelengths (without any electrical power supply by the control circuit on the electrochromic elements). Conversely, at night, it is possible to turn on the light source, and it is then the light rays from this source which are reflected by the reflective layer with at the reflection output the first predetermined color (without any electrical power supply by the control circuit on the electrochromic elements). In both cases (day and night), it is then possible to reveal a pattern or a light signature of the second predetermined color, via the electrical supply (with the predefined voltage value) of the electrodes of the electrochromic elements of the corresponding pixels.

En effet, dans la présente invention, les éléments électrochromes d’un même pixel sont d’épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée. Les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante ressortent alors des au moins deux éléments électrochromes d’un même pixel, dans le cœur du guide de lumière, respectivement avec une première et une deuxième longueurs d’onde prédéterminées dans le spectre visible. L’épaisseur de la couche de matériau électrochrome a en effet une influence sur la couleur perçue par un observateur. Plus précisément, la couleur perçue est obtenue via un phénomène d’interférences dans une cavité Fabry-Pérot formée dans chaque élément de chaque cellule de la couche de matériau électrochrome, la couleur étant obtenue par le rapport entre l'épaisseur de la cavité, la longueur d'onde et l'indice de réfraction.Indeed, in the present invention, the electrochromic elements of the same pixel are of different thicknesses when no electrical voltage is applied to them. The light rays from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer then emerge from the at least two electrochromic elements of the same pixel, in the core of the light guide, respectively with a first and a second predetermined wavelength in the visible spectrum. The thickness of the layer of electrochromic material indeed has an influence on the color perceived by an observer. More precisely, the perceived color is obtained via an interference phenomenon in a Fabry-Pérot cavity formed in each element of each cell of the layer of electrochromic material, the color being obtained by the ratio between the thickness of the cavity, the wavelength and the refractive index.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la source lumineuse est une source laser ou une diode électroluminescente.According to one embodiment of the invention, the light source is a laser source or a light-emitting diode.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la couche de matériau électrochrome est structurée en une pluralité de cellules de composition identique.According to one embodiment of the invention, the layer of electrochromic material is structured into a plurality of cells of identical composition.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, chaque cellule comporte trois éléments électrochromes, les trois éléments électrochromes d’une même cellule présentant des épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée ; dans lequel, pour chaque cellule, lorsqu’aucune tension électrique n’est appliquée aux trois éléments électrochromes de la cellule, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante ressortent des éléments électrochromes dans le cœur du guide de lumière respectivement avec une première, une deuxième et une troisième longueurs d’onde prédéterminées correspondant respectivement à la couleur magenta, à la couleur cyan et à la couleur jaune dans le spectre visible, les rayons lumineux ressortant alors de la cellule avec une couleur noire correspondant à un mélange entre les couleurs magenta, cyan et jaune ; et dans lequel le circuit électrique de commande est configuré de telle sorte que, pour chaque cellule, lorsque le circuit électrique de commande applique ladite valeur de tension électrique sur un premier élément électrochrome de la cellule, sur un deuxième élément électrochrome de la cellule ou sur un troisième élément électrochrome de la cellule, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante ressortent de l’élément correspondant dans le cœur du guide de lumière avec respectivement une quatrième, une cinquième ou une sixième longueur d’onde prédéterminée correspondant respectivement à la couleur bleue, à la couleur verte ou à la couleur rouge dans le spectre visible, et lorsque les trois éléments électrochromes de la cellule sont alimentés simultanément, les rayons lumineux ressortent de la cellule avec une couleur blanche correspondant à un mélange entre les couleurs bleue, verte et rouge.According to a preferred embodiment of the invention, each cell comprises three electrochromic elements, the three electrochromic elements of the same cell having distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them; wherein, for each cell, when no electrical voltage is applied to the three electrochromic elements of the cell, the light rays from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from the electrochromic elements in the core of the light guide respectively with a first, a second and a third predetermined wavelength corresponding respectively to the magenta color, the cyan color and the yellow color in the visible spectrum, the light rays then emerging from the cell with a black color corresponding to a mixture between the magenta, cyan and yellow colors; and wherein the electrical control circuit is configured such that, for each cell, when the electrical control circuit applies said electrical voltage value to a first electrochromic element of the cell, to a second electrochromic element of the cell or to a third electrochromic element of the cell, the light rays from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerge from the corresponding element in the core of the light guide with respectively a fourth, a fifth or a sixth predetermined wavelength corresponding respectively to the blue color, the green color or the red color in the visible spectrum, and when the three electrochromic elements of the cell are powered simultaneously, the light rays emerge from the cell with a white color corresponding to a mixture between the blue, green and red colors.

Ceci permet d’obtenir un faisceau lumineux réfléchi en sortie du guide de lumière dont les pixels lumineux présentent une couleur blanche, le tout avec un circuit de pilotage simplifié. Le dispositif lumineux selon l’invention permet également, lorsque l’ensemble des éléments électrochromes n’est pas alimenté électriquement par le circuit électrique, de générer un effet dit de « panneau mat » (en anglais « black panel »), autrement dit d’occulter tout effet de transparence au sein du projecteur comportant le dispositif lumineux. Il devient ainsi possible de révéler aisément un motif ou une signature lumineuse de couleur blanche dans une surface opaque (ou noire), et de rendre activable cet éclairage lumineux (via l’alimentation électrique des électrodes de l’ensemble des éléments électrochromes adjacents d’un ou de plusieurs pixels), produisant un effet de contraste esthétique. Cette configuration est en outre particulièrement adaptée à réaliser la fonction de feu diurne, ou DRL- acronyme de « Daytime Running Light » en anglais- en fournissant une couleur blanche de meilleure qualité qu’avec un dispositif conventionnel.This makes it possible to obtain a reflected light beam at the output of the light guide whose light pixels have a white color, all with a simplified control circuit. The lighting device according to the invention also makes it possible, when all of the electrochromic elements are not electrically powered by the electrical circuit, to generate a so-called "matte panel" effect (in English "black panel"), in other words to hide any transparency effect within the projector comprising the lighting device. It thus becomes possible to easily reveal a white-colored pattern or light signature in an opaque (or black) surface, and to make this luminous lighting activatable (via the electrical power supply of the electrodes of all of the adjacent electrochromic elements of one or more pixels), producing an aesthetic contrast effect. This configuration is also particularly suitable for performing the daytime running light function, or DRL - acronym for "Daytime Running Light" in English - by providing a better quality white color than with a conventional device.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le matériau électrochrome appartient à la famille des matériaux d’oxyde conducteur transparent organique, notamment un polymère conducteur transparent de type PEDOT:PSS, PEDOT:Tos, T34bT, ou cellulose. Un tel matériau permet de réaliser une cavité Fabry-Pérot, qui est flexible et transparente. Par ailleurs, un tel matériau électrochrome est au contact avec la couche d’électrolyte de façon que sous une stimulation électrique, par exemple lors de l’application d’une tension électrique à la couche d’électrolyte, les ions de la couche d’électrolyte migrent dans la couche de matériau électrochrome. La quantité des ions « migrants » dépend de la valeur de la grandeur électrique appliquée. Plus les ions « migrants » sont nombreux, plus la couche de matériau électrochrome s’épaissit.According to one embodiment of the invention, the electrochromic material belongs to the family of organic transparent conductive oxide materials, in particular a transparent conductive polymer of the PEDOT:PSS, PEDOT:Tos, T34bT, or cellulose type. Such a material makes it possible to produce a Fabry-Pérot cavity, which is flexible and transparent. Furthermore, such an electrochromic material is in contact with the electrolyte layer such that under electrical stimulation, for example when applying an electrical voltage to the electrolyte layer, the ions of the electrolyte layer migrate into the layer of electrochromic material. The quantity of “migrating” ions depends on the value of the electrical quantity applied. The more numerous the “migrating” ions, the thicker the layer of electrochromic material becomes.

Des réactions oxydo-réduction peuvent se produire entre la couche de matériau électrochrome et les ions « migrants » de manière à modifier l’épaisseur et/ou les propriétés de cette couche. Ainsi, la couche de matériaux électrochrome est réglable électrochimiquement.Oxidation-reduction reactions can occur between the layer of electrochromic material and the “migrating” ions so as to modify the thickness and/or the properties of this layer. Thus, the layer of electrochromic material is electrochemically adjustable.

Selon un premier mode de réalisation de l’invention, le cœur du guide de lumière est un cœur de fibre optique diffusante et/ou flexible, l’axe principal selon lequel s’étend le cœur du guide de lumière étant un axe longitudinal. Par définition, une fibre optique comprend une partie de cœur et une gaine enveloppant le cœur. De manière générale, la gaine est transparente tandis que la partie de cœur permet une réflexion totale interne. L’indice de réfraction de la partie de cœur est alors légèrement plus élevé que l’indice de réfraction de la gaine enveloppant le cœur. Les guides de lumière de type fibre optique permettent de guider la lumière depuis une source de lumière vers des emplacements divers sans avoir à souffrir de pertes de transmission importantes. Une telle fibre optique a pour avantage, outre sa flexibilité qui la rend adaptée à certaines applications, de présenter une structure homogène (contrairement à des guides de lumière rigides et extrudés par exemple, qui présentent des aspérités).According to a first embodiment of the invention, the core of the light guide is a core of diffusing and/or flexible optical fiber, the main axis along which the core of the light guide extends being a longitudinal axis. By definition, an optical fiber comprises a core portion and a sheath enveloping the core. Generally, the sheath is transparent while the core portion allows total internal reflection. The refractive index of the core portion is then slightly higher than the refractive index of the sheath enveloping the core. Optical fiber type light guides make it possible to guide light from a light source to various locations without having to suffer significant transmission losses. Such an optical fiber has the advantage, in addition to its flexibility which makes it suitable for certain applications, of having a homogeneous structure (unlike rigid and extruded light guides for example, which have asperities).

Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, le cœur du guide de lumière est un film, l’axe principal selon lequel s’étend le cœur du guide de lumière formant un axe privilégié de propagation de la lumière au sein dudit film, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche se propageant dans ledit cœur selon ledit axe principal par réflexion interne totale. Ce deuxième mode de réalisation de l’invention permet alors d’obtenir des signatures lumineuses ou des animations visuelles de type matricielles, et donc d’augmenter le nombre de possibilités en termes d’animations. En particulier, ce deuxième mode de réalisation de l’invention permet d’éclairer une grande surface (tel qu’un panneau central disposé en face avant du véhicule par exemple, ou encore pour recouvrir l’emplacement d’une grille), avec une consommation énergétique réduite. En outre, des structures et/ou des motifs lumineux particuliers peuvent être affichés via ce mode de réalisation du dispositif lumineux, qui permet d’obtenir un dispositif lumineux de surface étendue et reconfigurable pour l’affichage des motifs, le tout en pouvant générer une couleur spécifique de sortie (par exemple la couleur blanche) de jour comme de nuit.According to a second embodiment of the invention, the core of the light guide is a film, the main axis along which the core of the light guide extends forming a preferred axis of propagation of light within said film, the light rays from the white light source beam propagating in said core along said main axis by total internal reflection. This second embodiment of the invention then makes it possible to obtain light signatures or visual animations of the matrix type, and therefore to increase the number of possibilities in terms of animations. In particular, this second embodiment of the invention makes it possible to illuminate a large surface (such as a central panel arranged on the front of the vehicle for example, or to cover the location of a grille), with reduced energy consumption. Additionally, particular light structures and/or patterns may be displayed via this embodiment of the light device, which provides a large, reconfigurable surface area light device for displaying the patterns, while being able to generate a specific output color (e.g., white) during the day or night.

Selon une variante de ce deuxième mode de réalisation, le guide de lumière comporte en outre au moins un groupe d’éléments d’injection de lumière disposés de manière adjacente à un bord du film, ladite au moins une source lumineuse étant couplée audit au moins un groupe d’éléments d’injection de lumière de telle sorte que les rayons lumineux issus de la source lumineuse sont totalement réfléchis à l’intérieur des éléments d’injection de lumière et sont redirigés vers le film.According to a variant of this second embodiment, the light guide further comprises at least one group of light injection elements arranged adjacent to an edge of the film, said at least one light source being coupled to said at least one group of light injection elements such that the light rays from the light source are completely reflected inside the light injection elements and are redirected towards the film.

Selon une autre variante de ce deuxième mode de réalisation, le dispositif lumineux comporte plusieurs sources lumineuses alignées transversalement à l’axe principal au niveau d’un bord du film.According to another variant of this second embodiment, the light device comprises several light sources aligned transversely to the main axis at one edge of the film.

De préférence, selon ce deuxième mode de réalisation de l’invention, la structure multicouche forme une nappe, par exemple une nappe sensiblement rectangulaire, ladite nappe étant en correspondance de forme avec le film.Preferably, according to this second embodiment of the invention, the multilayer structure forms a sheet, for example a substantially rectangular sheet, said sheet being in shape correspondence with the film.

De préférence encore, selon ce deuxième mode de réalisation de l’invention, le matériau électrochrome est du PEDOT, et ladite valeur de tension électrique prédéfinie est égale à 0,9 Volts. Une telle valeur de tension électrique provoque une augmentation de l’épaisseur de chaque élément électrochrome d’environ 70 nm.More preferably, according to this second embodiment of the invention, the electrochromic material is PEDOT, and said predefined electrical voltage value is equal to 0.9 Volts. Such an electrical voltage value causes an increase in the thickness of each electrochromic element of approximately 70 nm.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la valeur de tension électrique prédéfinie est comprise entre -1 V et + 1 V. Un tel contrôle peut être assuré en pratique par des niveaux de tension électrique bas, inférieur à 1 V en valeur absolue pour la couche de matériau électrochrome, ce qui induit une faible consommation énergétique.According to one embodiment of the invention, the predefined electrical voltage value is between -1 V and +1 V. Such control can be ensured in practice by low electrical voltage levels, less than 1 V in absolute value for the layer of electrochromic material, which induces low energy consumption.

A titre d’exemple, une paire d’électrodes comprend une électrode de travail (appelée « working electrode » en anglais) et un système d’électrodes comportant une contre-électrode (appelée « counter electrode » en anglais) et une électrode de référence (appelée « reference electrode » en anglais).For example, a pair of electrodes comprises a working electrode and an electrode system comprising a counter electrode and a reference electrode.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le substrat de la structure multicouche est muni d’une nappe d’alimentation reliée d’une part au circuit électrique de commande et d’autre part aux bornes de la ou chaque paire d’électrodes.According to one embodiment of the invention, the substrate of the multilayer structure is provided with a power supply sheet connected on the one hand to the electrical control circuit and on the other hand to the terminals of the or each pair of electrodes.

Avantageusement, la nappe d’alimentation est constituée d’une carte de circuit imprimé flexible ou d’un film sur lequel des composants électroniques sont imprimés.Advantageously, the power supply sheet consists of a flexible printed circuit board or a film on which electronic components are printed.

Un autre objet de l’invention concerne un projecteur de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant un dispositif lumineux selon l’invention.Another subject of the invention relates to a vehicle headlight, in particular a motor vehicle headlight, comprising a lighting device according to the invention.

Un autre objet de l’invention concerne un véhicule comprenant un dispositif lumineux selon l’invention. Another subject of the invention relates to a vehicle comprising a lighting device according to the invention.

Ici, on entend par « véhicule » tout type de véhicule tel qu’un véhicule automobile, un cyclomoteur, une motocyclette, un robot de stockage dans un entrepôt, ou toute autre engin apte à embarquer au moins un passager ou destiné au transport de personnes ou d’objets.Here, “vehicle” means any type of vehicle such as a motor vehicle, a moped, a motorcycle, a storage robot in a warehouse, or any other machine capable of carrying at least one passenger or intended for the transport of people or objects.

Un autre objet de l’invention concerne un procédé de commande d’un dispositif lumineux de véhicule selon l’invention, le procédé étant mis en œuvre par le circuit électrique de commande et comportant une étape de commande de pilotage simultané des tensions électriques aux bornes de la ou des paire(s) d’électrodes respectives desdits au moins deux éléments électrochromes de ladite au moins une cellule, en fonction d’une consigne, ladite consigne étant telle que la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante ressort de chaque élément électrochrome dans le cœur du guide de lumière avec la troisième ou la quatrième longueur d’onde prédéterminée, ladite consigne étant la valeur de tension électrique prédéfinie, la lumière ressortant de ladite au moins une cellule dans le cœur du guide de lumière avec la deuxième couleur prédéterminée dans le spectre visible.Another subject of the invention relates to a method for controlling a vehicle lighting device according to the invention, the method being implemented by the electrical control circuit and comprising a step of controlling the simultaneous control of the electrical voltages at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said at least two electrochromic elements of said at least one cell, as a function of a setpoint, said setpoint being such that the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerges from each electrochromic element in the core of the light guide with the third or fourth predetermined wavelength, said setpoint being the predefined electrical voltage value, the light emerging from said at least one cell in the core of the light guide with the second predetermined color in the visible spectrum.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, lors de l’étape de commande de pilotage, les trois éléments électrochromes d’une même cellule sont alimentés simultanément, de telle sorte que lorsque le circuit électrique de commande impose la valeur de tension électrique prédéfinie aux bornes de la ou des paire(s) d’électrodes respectives desdits trois éléments électrochromes de la cellule, la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante ressort de la cellule correspondante dans le cœur du guide de lumière avec une couleur blanche dans le spectre visible.According to a preferred embodiment of the invention, during the control step, the three electrochromic elements of the same cell are powered simultaneously, such that when the electrical control circuit imposes the predefined electrical voltage value at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said three electrochromic elements of the cell, the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer emerges from the corresponding cell in the core of the light guide with a white color in the visible spectrum.

Un autre objet de l’invention concerne une utilisation d’un dispositif lumineux selon l’invention pour réaliser une fonction photométrique d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule, en particulier une fonction d’indicateur de direction du véhicule.Another subject of the invention relates to a use of a light device according to the invention for performing a photometric lighting and/or signaling function of a vehicle, in particular a direction indicator function of the vehicle.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the attached drawings in which:

est une représentation schématique, en vue latérale, d’un dispositif lumineux selon un premier mode de réalisation de l’invention, le dispositif lumineux comprenant une source lumineuse et un circuit électrique de commande ; is a schematic representation, in side view, of a lighting device according to a first embodiment of the invention, the lighting device comprising a light source and an electrical control circuit;

est une représentation schématique, en vue en coupe longitudinale, du dispositif lumineux de la selon un exemple de réalisation de l’invention, le dispositif lumineux comprenant une couche de matériau électrochrome structurée en une pluralité d’éléments électrochromes et étant dans un mode de fonctionnement dans les éléments électrochromes ne sont pas alimentés électriquement par le circuit électrique de commande ; is a schematic representation, in longitudinal section, of the lighting device of the according to an exemplary embodiment of the invention, the light device comprising a layer of electrochromic material structured into a plurality of electrochromic elements and being in an operating mode in which the electrochromic elements are not electrically powered by the electrical control circuit;

est une vue analogue à celle de la , dans un mode de fonctionnement du dispositif lumineux dans lequel tous les éléments électrochromes de la couche sont alimentés électriquement par le circuit électrique de commande ; is a view similar to that of the , in a mode of operation of the lighting device in which all the electrochromic elements of the layer are electrically supplied by the electrical control circuit;

est une représentation schématique, en perspective, d’un ensemble de trois éléments électrochromes appartenant à une même cellule ou pixel du dispositif lumineux selon l’invention, les trois éléments électrochromes étant alimentés électriquement par le circuit électrique de commande selon un exemple de réalisation particulier de l’invention ; is a schematic representation, in perspective, of a set of three electrochromic elements belonging to the same cell or pixel of the light device according to the invention, the three electrochromic elements being electrically powered by the electrical control circuit according to a particular exemplary embodiment of the invention;

est une représentation schématique, en perspective, d’un ensemble de trois éléments électrochromes appartenant à une même cellule ou pixel du dispositif lumineux de la  ; is a schematic representation, in perspective, of a set of three electrochromic elements belonging to the same cell or pixel of the luminous device of the ;

est une représentation schématique de l’ensemble de la , lorsque les trois éléments électrochromes sont alimentés électriquement par le circuit électrique de commande ; is a schematic representation of the entire , when the three electrochromic elements are electrically supplied by the electrical control circuit;

, , , et sont des représentations schématiques, en vue de dessus, de configurations géométriques possibles pour les trois éléments électrochromes selon l’exemple de réalisation de la  ; , , , And are schematic representations, in top view, of possible geometric configurations for the three electrochromic elements according to the example of embodiment of the ;

est une représentation schématique, en vue éclatée et en coupe, d’un dispositif lumineux selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, le dispositif lumineux comprenant une source lumineuse et un circuit électrique de commande. is a schematic representation, in exploded view and in section, of a lighting device according to a second embodiment of the invention, the lighting device comprising a light source and an electrical control circuit.

Dans ce document, les termes « horizontal », « vertical » ou « transversal », « inférieur », « supérieur », « haut », « bas », « côté » sont définis par rapport à l’orientation du dispositif lumineux ou une pièce faisant partie du dispositif lumineux selon l’invention dans laquelle elle est destinée à être montée dans le véhicule. En particulier, dans cette demande, le terme « vertical » désigne une orientation perpendiculaire à l’horizon tandis que le terme « horizontal » désigne une orientation parallèle à l’horizon.In this document, the terms "horizontal", "vertical" or "transverse", "lower", "upper", "top", "bottom", "side" are defined in relation to the orientation of the light device or a part forming part of the light device according to the invention in which it is intended to be mounted in the vehicle. In particular, in this application, the term "vertical" designates an orientation perpendicular to the horizon while the term "horizontal" designates an orientation parallel to the horizon.

Sur la , on a représenté un repère orthogonal associé au dispositif lumineux pour véhicule. Ce repère est composé de trois axes X, Y et Z étant appelé, ici, respectivement axe longitudinal X, axe transversal Y et axe vertical Z.On the , an orthogonal reference frame associated with the vehicle lighting device has been shown. This reference frame is composed of three axes X, Y and Z, being called, here, respectively longitudinal axis X, transverse axis Y and vertical axis Z.

Description détailléeDetailed description

La est une représentation schématique, en vue latérale, d’un dispositif lumineux 1 de véhicule selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le dispositif lumineux 1 comprend un guide de lumière 6 au moins partiellement transparent ou translucide, une source lumineuse 8A, et un circuit électrique de commande 4. Le circuit électrique de commande 4 est par exemple connecté au réseau électrique du véhicule.There is a schematic representation, in side view, of a vehicle lighting device 1 according to a first embodiment of the invention. The lighting device 1 comprises an at least partially transparent or translucent light guide 6, a light source 8A, and an electrical control circuit 4. The electrical control circuit 4 is for example connected to the electrical network of the vehicle.

Comme illustré sur les figures 2 et 3, le guide de lumière 6 comporte un cœur 10 transparent ou translucide et une gaine (non représentée) enveloppant le cœur 10. Le guide de lumière 6 comporte en outre une structure multicouche 12 accolée au cœur 10.As illustrated in Figures 2 and 3, the light guide 6 comprises a transparent or translucent core 10 and a sheath (not shown) enveloping the core 10. The light guide 6 further comprises a multilayer structure 12 attached to the core 10.

Le guide de lumière 6 est allongé selon une direction principale d’extension D1 sensiblement horizontale. Le guide de lumière 6 est typiquement un guide de lumière cylindrique ou un guide de lumière surfacique, par exemple de section carrée ou ronde. Selon un exemple, le guide de lumière 6 est une fibre optique linéaire diffusante, pliée ou non, et constituée d’un matériau flexible, sans que cela ne soit limitatif dans le cadre de la présente invention. La fibre optique 6 est avantageusement constituée d’un matériau plastique au moins partiellement transparent ou translucide, notamment du polycarbonate (aussi appelé PC) ou encore du polyméthacrylate de méthyle (aussi appelé PMMA). La fibre optique 6 est par exemple constituée d'un matériau proche du PMMA pour le cœur de la fibre, et d’un autre matériau proche d'un fluoro-polymère pour la gaine. La fibre optique 6 est par exemple obtenue via un processus préalable d’extrusion, ou via tout autre processus de fabrication connu.The light guide 6 is elongated along a substantially horizontal main direction of extension D1. The light guide 6 is typically a cylindrical light guide or a surface light guide, for example of square or round section. According to one example, the light guide 6 is a diffusing linear optical fiber, folded or not, and made of a flexible material, without this being limiting in the context of the present invention. The optical fiber 6 is advantageously made of a plastic material that is at least partially transparent or translucent, in particular polycarbonate (also called PC) or polymethyl methacrylate (also called PMMA). The optical fiber 6 is for example made of a material close to PMMA for the core of the fiber, and another material close to a fluoropolymer for the sheath. The optical fiber 6 is for example obtained via a prior extrusion process, or via any other known manufacturing process.

Comme illustré sur les figures 2 et 3, la structure multicouche 12 est composée de l’empilement d’un substrat 14, d’une couche réfléchissante 16, et d’une couche de matériau électrochrome 18.As illustrated in Figures 2 and 3, the multilayer structure 12 is composed of the stack of a substrate 14, a reflective layer 16, and a layer of electrochromic material 18.

Le substrat 14 est typiquement un substrat flexible. Par exemple, le substrat flexible 14 est en silicone, en polycarbonate ou en PMMA. Le substrat 14 a par exemple une épaisseur de 500 microns. Le substrat 14 est par exemple muni d’une nappe d’alimentation reliée au circuit électrique de commande 4. La nappe d’alimentation est typiquement constituée d’une carte de circuit imprimé flexible ou d’un film sur lequel des composants électroniques sont imprimés.The substrate 14 is typically a flexible substrate. For example, the flexible substrate 14 is made of silicone, polycarbonate or PMMA. The substrate 14 has for example a thickness of 500 microns. The substrate 14 is for example provided with a power supply sheet connected to the electrical control circuit 4. The power supply sheet is typically made of a flexible printed circuit board or a film on which electronic components are printed.

La couche réfléchissante 16 est typiquement une couche métallique. La couche métallique 16 est délimitée par une première face et une deuxième face. La première face de la couche métallique 16 est en contact avec une face du substrat 14. Par exemple, la couche métallique 16 peut être constituée d’aluminium, de chrome ou d’or, ou également d’un alliage d’au moins deux métaux parmi les trois métaux cités précédemment. La couche métallique 16 a par exemple une épaisseur comprise entre 70 et 100 nm.The reflective layer 16 is typically a metal layer. The metal layer 16 is delimited by a first face and a second face. The first face of the metal layer 16 is in contact with a face of the substrate 14. For example, the metal layer 16 may be made of aluminum, chromium or gold, or also of an alloy of at least two metals among the three metals mentioned above. The metal layer 16 has for example a thickness of between 70 and 100 nm.

La couche de matériau électrochrome 18 est délimitée par une troisième face 18A et une quatrième face 18B. Par électrochrome, il est entendu un matériau qui change de couleur lorsqu’une tension électrique lui est appliquée pendant une durée courte. Le changement de couleur est dû au fait qu’un seul type spécifique de longueurs d’onde, par exemple les longueurs d’onde d’une valeur spécifique ou dans un spectre de couleur visible spécifique, peut sortir de la couche de matériau électrochrome 18 en fonction de la valeur de la grandeur électrique appliquée. Ces longueurs d’onde spécifiques correspondent à une couleur dans le spectre visible et arrivent aux yeux d’un observateur. Celui-ci a donc l’impression que la couche de matériau 18 a changé de couleur. Le matériau conserve la nouvelle couleur après l’application tant que de la tension électrique lui est appliquée. Les troisième et quatrième faces 18A, 18B de la couche de matériau électrochrome 18 sont sensiblement parallèles l’une à l’autre. La troisième face 18A de la couche de matériau électrochrome 18 est en contact avec la deuxième face de la couche métallique 16. Une onde lumineuse incidente, ayant un spectre donné de longueurs d’onde, entre par la quatrième face 18B puis interfère avec le matériau électrochrome 18. Le phénomène d’interférence conduit à ce que le matériau électrochrome 18 renvoie des rayons lumineux par la quatrième face 18B, uniquement dans une gamme de longueurs d’onde restreinte, ou plus simplement, selon une couleur donnée. La couleur renvoyée par la couche de matériau électrochrome 18 est conditionnée par l’épaisseur de la cavité et/ou par les propriétés intrinsèques du matériau électrochrome 18, sa permittivité notamment, ainsi que par la couche réfléchissante 16 utilisée.The electrochromic material layer 18 is delimited by a third face 18A and a fourth face 18B. By electrochromic is meant a material that changes color when an electrical voltage is applied to it for a short time. The color change is due to the fact that only one specific type of wavelengths, for example wavelengths of a specific value or in a specific visible color spectrum, can emerge from the electrochromic material layer 18 depending on the value of the electrical quantity applied. These specific wavelengths correspond to a color in the visible spectrum and reach the eyes of an observer. The latter therefore has the impression that the material layer 18 has changed color. The material retains the new color after the application as long as electrical voltage is applied to it. The third and fourth faces 18A, 18B of the electrochromic material layer 18 are substantially parallel to each other. The third face 18A of the layer of electrochromic material 18 is in contact with the second face of the metal layer 16. An incident light wave, having a given spectrum of wavelengths, enters through the fourth face 18B and then interferes with the electrochromic material 18. The interference phenomenon leads to the electrochromic material 18 returning light rays through the fourth face 18B, only in a restricted range of wavelengths, or more simply, according to a given color. The color returned by the layer of electrochromic material 18 is conditioned by the thickness of the cavity and/or by the intrinsic properties of the electrochromic material 18, its permittivity in particular, as well as by the reflective layer 16 used.

Le matériau électrochrome est par exemple un polymère, tel qu’un polymère de type PEDOT (poly(3,4-éthylènedioxythiophène)). Le matériau PEDOT utilisé peut être par exemple du PEDOT:PSS, aussi appelé poly(3,4 éthylènedioxythiophène) : poly(styrène-sulfonate de sodium, ou du PEDOT:Tos, aussi appelé poly(3,4 éthylènedioxythiophène) :Tosylate. D’autres exemples de matériaux d’oxyde conducteur transparent organique peuvent être utilisés pour le matériau électrochrome, comme de la cellulose par exemple. Une telle famille de matériaux d’oxyde conducteur transparent organique, aussi appelés TCO pour « Transparent Conductive Oxide » en anglais, permet de réaliser une cavité Fabry-Pérot, qui est flexible et transparente. Par ailleurs, un tel matériau électrochrome est réglable électrochimiquement dans la mesure où des réactions oxydo-réductions (encore communément appelé « redox ») peuvent se produire entre ce type de matériau et l’électrolyte sous une stimulation électrique (par exemple sous une tension électrique). Bien entendu, d’autres matériaux peuvent être utilisés tant qu’ils présentent les propriétés adaptées à une application automobile telles qu’une conductivité ionique élevée, un aspect physique dans l’état de repos différent de l’aspect physique dans l'état excité, et une capacité de former une cavité Fabry Pérot quel que soit son état. En outre, le matériau peut être emballé comme une cellule solide. Aucune restriction n’est attachée au matériau électrochrome utilisé dans la couche de matériau électrochrome 18. The electrochromic material is for example a polymer, such as a PEDOT (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) type polymer. The PEDOT material used can be, for example, PEDOT:PSS, also called poly(3,4 ethylenedioxythiophene): poly(sodium styrenesulfonate, or PEDOT:Tos, also called poly(3,4 ethylenedioxythiophene):Tosylate. Other examples of organic transparent conductive oxide materials can be used for the electrochromic material, such as cellulose for example. Such a family of organic transparent conductive oxide materials, also called TCO for "Transparent Conductive Oxide" in English, makes it possible to produce a Fabry-Pérot cavity, which is flexible and transparent. Furthermore, such an electrochromic material is electrochemically adjustable insofar as oxidation-reduction reactions (also commonly called "redox") can occur between this type of material and the electrolyte under electrical stimulation (for example under an electrical voltage). Of course, other materials can be used as long as they have the properties suitable for an automotive application such as ionic conductivity high, a physical appearance in the resting state different from the physical appearance in the excited state, and an ability to form a Fabry Perot cavity regardless of its state. Furthermore, the material can be packaged as a solid cell. No restrictions are attached to the electrochromic material used in the electrochromic material layer 18.

La couche de matériau électrochrome 18 est ici structurée en N éléments électrochromes. Une portion de la structure multicouche avec N éléments électrochromes E1, E2, E3,… et EN, est représentée sur les figures 2 et 3, avec N égal à 9. Par exemple, la couche de matériau électrochrome 18 est structurée en une rangée de N éléments électrochromes. Dans l’exemple illustré, la rangée de N éléments électrochromes s’étend suivant la direction principale d’extension D1. Chaque élément électrochrome parmi les N éléments électrochromes est encapsulé dans une solution ou un gel d’électrolyte 15 (visible sur la ), auquel est connectée une paire d’électrodes prévue pour polariser en tension l’élément électrochrome correspondant. L’encapsulation et l’agencement des N éléments électrochromes et l’agencement des N paires d’électrodes correspondantes sur chaque élément électrochrome sont effectués similairement à ceux d’une plaque de cristaux liquides. L’ensemble des N paires d’électrodes est connecté par exemple à une batterie basse tension (non représentée) et relié au circuit électrique de commande 4 via la nappe d’alimentation du substrat 14. Plus précisément, l’ensemble des N éléments électrochromes est réparti entre un premier sous-groupe d’éléments électrochromes E1, E4, E7, un deuxième sous-groupe d’éléments électrochromes E2, E5, E8 et un troisième sous-groupe d’éléments électrochromes E3, E6, E9. Les éléments électrochromes des premier, deuxième et troisième sous-groupe d’éléments électrochromes sont entrelacés trois à trois le long de la couche de matériau électrochrome 18. Ainsi, dans l’exemple de réalisation particulier représenté sur les figures 2 et 3, trois premiers éléments électrochromes E1, E4, E7 appartiennent au premier sous-groupe d’éléments électrochromes, trois autres éléments électrochromes E2, E5, E8 appartiennent au deuxième sous-groupe d’éléments électrochromes, et trois autres éléments électrochromes E3, E6, E9 appartiennent au troisième sous-groupe d’éléments électrochromes. Chaque ensemble P1, P2, P3 de trois éléments électrochromes adjacents (E1, E2, E3), (E4, E5, E6), (E7, E8, E9) des premier, deuxième et troisième sous-groupe d’éléments électrochromes forme une cellule (ou pixel). On entend en effet ici par « pixel » une cellule individuelle de la couche de matériau électrochrome 18, comprenant plusieurs (ici trois) éléments électrochromes (E1, E2, E3), (E4, E5, E6), (E7, E8, E9). Dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, la couche de matériau électrochrome 18 comporte trois pixels P1, P2, P3. Dans la présente invention, les trois éléments électrochromes adjacents d’un même pixel P1, P2, P3 présentent des épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée. Par exemple, dans l’exemple de réalisation des figures 2 et 3, et pour une couche de matériau électrochrome 18 en matériau PEDOT, les éléments électrochromes E1, E4, E7du premier sous-groupe d’éléments électrochromes présentent une épaisseur sensiblement égale à 60 nm, les éléments électrochromes E2, E5, E8du deuxième sous-groupe d’éléments électrochromes présentent une épaisseur sensiblement égale à 100 nm, et les éléments électrochromes E3, E6, E9du troisième sous-groupe d’éléments électrochromes présentent une épaisseur sensiblement égale à 150 nm.The layer of electrochromic material 18 is here structured into N electrochromic elements. A portion of the multilayer structure with N electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 ,… and E N , is shown in FIGS. 2 and 3, with N equal to 9. For example, the layer of electrochromic material 18 is structured into a row of N electrochromic elements. In the example illustrated, the row of N electrochromic elements extends along the main direction of extension D1. Each electrochromic element among the N electrochromic elements is encapsulated in an electrolyte solution or gel 15 (visible in FIG. ), to which is connected a pair of electrodes intended to voltage bias the corresponding electrochromic element. The encapsulation and arrangement of the N electrochromic elements and the arrangement of the N pairs of corresponding electrodes on each electrochromic element are carried out similarly to those of a liquid crystal plate. All of the N pairs of electrodes are connected for example to a low-voltage battery (not shown) and connected to the electrical control circuit 4 via the power supply sheet of the substrate 14. More precisely, all of the N electrochromic elements are distributed between a first subgroup of electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 , a second subgroup of electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 and a third subgroup of electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 . The electrochromic elements of the first, second and third subgroup of electrochromic elements are interleaved three by three along the layer of electrochromic material 18. Thus, in the particular embodiment shown in FIGS. 2 and 3, three first electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 belong to the first subgroup of electrochromic elements, three other electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 belong to the second subgroup of electrochromic elements, and three other electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 belong to the third subgroup of electrochromic elements. Each set P 1 , P 2 , P 3 of three adjacent electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ), (E 4 , E 5 , E 6 ), (E 7 , E 8 , E 9 ) of the first, second and third subgroup of electrochromic elements forms a cell (or pixel). In fact, the term “pixel” here means an individual cell of the layer of electrochromic material 18, comprising several (here three) electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ), (E 4 , E 5 , E 6 ), (E 7 , E 8 , E 9 ). In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, the layer of electrochromic material 18 comprises three pixels P 1 , P 2 , P 3 . In the present invention, the three adjacent electrochromic elements of the same pixel P 1 , P 2 , P 3 have distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them. For example, in the exemplary embodiment of FIGS. 2 and 3, and for a layer of electrochromic material 18 made of PEDOT material, the electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 of the first subgroup of electrochromic elements have a thickness substantially equal to 60 nm, the electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 of the second subgroup of electrochromic elements have a thickness substantially equal to 100 nm, and the electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 of the third subgroup of electrochromic elements have a thickness substantially equal to 150 nm.

On décrit ci-après comment est pilotée la couleur d’un pixel parmi les N/3 pixels de la couche de matériau électrochrome 18. Un tel pixel agit comme une cavité Fabry-Pérot formée par la portion de la troisième face 18A et la portion de la quatrième face 18B correspondantes. Cette cavité produit, à partir de la lumière qu’elle reçoit, des interférences de longueur d’onde déterminée. Ces interférences se traduisent par des réflexions multiples de rayons d’une longueur d’onde donnée se propageant à l’intérieur de la cavité. De fait, c’est par un phénomène d’interférences, et non d’absorption comme lorsque des pigments ou des colorants sont utilisés, que le pixel produit, pour un observateur, un rendu coloré. La couleur est obtenue par le rapport entre l'épaisseur de la cavité, la longueur d'onde et l'indice de réfraction. Ces trois paramètres permettent, en utilisant une couche réfléchissante accolée à la cavité, d'obtenir une surface colorée réfléchissante. On appelle une telle couleur “structurelle”, car obtenue par interférence de rayons lumineux incidents avec le matériau électrochrome, et car cette approche permet d'obtenir une couleur sans utiliser de pigments ou de colorants. La couche de matériau électrochrome 18 est fine à une échelle sub-longueur d’onde, par exemple de l’ordre de quelques nanomètres d’épaisseur ou comprise entre 50 et 800 nm, par exemple entre 75 et 300 nm, et donc à la fois peu encombrante et légère. La fonction d’affichage étant structurellement liée à la couche de matériau électrochrome, le dispositif lumineux 1 est également très robuste, notamment aux chocs mécaniques et aux variations de température. Une cavité Fabry-Pérot peut renvoyer environ entre 60% et 90 % de l’intensité lumineuse incidente, ce qui permet une bonne visibilité du dispositif lumineux 1 par temps ensoleillé. Davantage de détails sur une telle couche de matériau électrochrome 18, ainsi que sur la manière de choisir une couleur à partir du traitement UV qui est appliqué au matériau électrochrome, de l’intensité du traitement et de sa durée notamment, en fonction du matériau électrochrome et en fonction de la couche réfléchissante 16, sont détaillés dans l’article “Tunable Structural Color Images by UV-Patterned Conducting Polymer Nanofilms on Metal Surfaces”, de Shangzi Chen et Al, Advanced Materials, 2021, 33, 2102451, publié par Wiley-VCH GmBH.The following describes how the color of a pixel among the N/3 pixels of the electrochromic material layer 18 is controlled. Such a pixel acts as a Fabry-Pérot cavity formed by the portion of the third face 18A and the portion of the fourth face 18B corresponding to them. This cavity produces, from the light it receives, interferences of a determined wavelength. These interferences result in multiple reflections of rays of a given wavelength propagating inside the cavity. In fact, it is by an interference phenomenon, and not absorption as when pigments or dyes are used, that the pixel produces, for an observer, a colored rendering. The color is obtained by the ratio between the thickness of the cavity, the wavelength and the refractive index. These three parameters make it possible, by using a reflective layer attached to the cavity, to obtain a reflective colored surface. Such a color is called “structural” because it is obtained by interference of incident light rays with the electrochromic material, and because this approach makes it possible to obtain a color without using pigments or dyes. The layer of electrochromic material 18 is thin at a sub-wavelength scale, for example of the order of a few nanometers thick or between 50 and 800 nm, for example between 75 and 300 nm, and therefore both compact and lightweight. Since the display function is structurally linked to the layer of electrochromic material, the light device 1 is also very robust, in particular to mechanical shocks and temperature variations. A Fabry-Pérot cavity can reflect approximately between 60% and 90% of the incident light intensity, which allows good visibility of the light device 1 in sunny weather. Further details on such an electrochromic material layer 18, as well as how to choose a color from the UV treatment that is applied to the electrochromic material, the intensity of the treatment and its duration in particular, depending on the electrochromic material and depending on the reflective layer 16, are detailed in the article “Tunable Structural Color Images by UV-Patterned Conducting Polymer Nanofilms on Metal Surfaces”, by Shangzi Chen et Al, Advanced Materials, 2021, 33, 2102451, published by Wiley-VCH GmBH.

Chaque élément électrochrome E1, E2, E3,… et ENd’un pixel donné de la couche de matériau électrochrome 18 est ainsi apte à recevoir des rayons lumineux incidents par une surface correspondant à la quatrième face 18B de la couche de matériau électrochrome 18, et à renvoyer des rayons lumineux parmi les rayons lumineux incidents depuis cette surface 18B. Comme indiqué plus haut, les rayons lumineux renvoyés ont une longueur d’onde comprise dans un intervalle défini au moins par des propriétés du matériau électrochrome et/ou par une épaisseur de la couche de matériau électrochrome 18. Les éléments électrochromes (E1, E4, E7), (E2, E5, E8), (E3, E6, E9) d’un même sous-groupe d’éléments présentent des dimensions géométriques égales lorsque non alimentés électriquement.Each electrochromic element E 1 , E 2 , E 3 ,… and E N of a given pixel of the electrochromic material layer 18 is thus capable of receiving incident light rays via a surface corresponding to the fourth face 18B of the electrochromic material layer 18, and of returning light rays among the incident light rays from this surface 18B. As indicated above, the returned light rays have a wavelength included in an interval defined at least by properties of the electrochromic material and/or by a thickness of the electrochromic material layer 18. The electrochromic elements (E 1 , E 4 , E 7 ), (E 2 , E 5 , E 8 ), (E 3 , E 6 , E 9 ) of the same subgroup of elements have equal geometric dimensions when not electrically powered.

La source lumineuse 8A est disposée à une extrémité du guide de lumière 6 et est configurée pour émettre un faisceau source de lumière blanche dans le cœur 10 du guide de lumière 6. La source lumineuse 8A est avantageusement une source lumineuse essentiellement ponctuelle, notamment du type semi-conducteur, par exemple du type diode à électroluminescence ou encore une source laser. The light source 8A is arranged at one end of the light guide 6 and is configured to emit a white light source beam into the core 10 of the light guide 6. The light source 8A is advantageously an essentially point light source, in particular of the semiconductor type, for example of the light-emitting diode type or even a laser source.

Le circuit électrique de commande 4 est relié aux électrodes des premier, deuxième et troisième sous-groupe d’éléments électrochromes via un même ensemble de fils d’alimentation appartenant à la nappe d’alimentation, ces fils d’alimentation étant visibles sur les figures 2 et 3 (ceci permet de simplifier grandement le circuit électrique de commande 4, comparativement aux solutions précédentes pour lesquelles plusieurs ensembles de fils d’alimentation sont reliés de manière différenciée aux électrodes des premier, deuxième et troisième sous-groupe d’éléments électrochromes). Le circuit électrique de commande 4 permet de commander la tension électrique aux bornes des N éléments électrochromes de la couche de matériau électrochrome 18, les tensions électriques imposées par le circuit électrique de commande 4 sur les électrodes des différents éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E9) étant égales. Par exemple, la tension électrique aux bornes de chaque paire d’électrodes varie entre une tension électrique minimale de – 1 Volts et une tension électrique maximale de + 1 Volts. L’épaisseur de la couche de matériau électrochrome 18 a une influence sur la couleur perçue par un observateur. Par exemple, une couche de PEDOT d’épaisseur égale à 150 nm, lorsqu’elle reçoit une lumière de spectre lumineux à large bande, produit par réflexion une couleur jaune. Une couche de PEDOT d’épaisseur égale à 100 nm, lorsqu’elle reçoit une lumière de spectre lumineux à large bande, produit par réflexion une couleur cyan. Une couche de PEDOT d’épaisseur égale à 60 nm, lorsqu’elle reçoit une lumière de spectre lumineux à large bande, produit par réflexion une couleur magenta. Dans la présente invention, les trois éléments électrochromes adjacents d’un même pixel de la couche de matériau électrochrome 18 sont d’épaisseur distincte lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée, et l’épaisseur de la couche de matériau électrochrome 18 elle-même est fonction de la tension électrique d’alimentation fournie par le circuit électrique de commande 4, ce qui influence donc la couleur perçue par un observateur. Par exemple, pour une même tension électrique d’alimentation aux bornes d’une paire d’électrodes, une couche 18 de matériau PEDOT d’épaisseur initiale égale à 150 nm produit par réflexion une couleur rouge (de longueur d’onde comprise entre 620 nm et 630 nm), avec une augmentation d’épaisseur de la couche d’environ 70 nm ; une couche 18 de matériau PEDOT d’épaisseur initiale égale à 100 nm produit par réflexion une couleur verte, avec une augmentation d’épaisseur de la couche d’environ 70 nm ; et une couche 18 de matériau PEDOT d’épaisseur initiale égale à 60 nm produit par réflexion une couleur bleue (de longueur d’onde sensiblement égale à 450 nm), avec une augmentation d’épaisseur de la couche d’environ 70 nm. Ainsi, et comme illustré sur la , lorsque le circuit électrique de commande 4 impose une même valeur de tension électrique d’alimentation prédéfinie comprise entre – 1 Volts et + 1 Volts aux bornes des paires d’électrodes des différents éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E9), la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou d’une source extérieure de lumière naturelle (telle que par exemple le soleil) et réfléchie par la couche réfléchissante 16 traverse les éléments électrochromes E1, E4, E7 du premier sous-groupe d’éléments électrochromes et ressort dans le cœur 10 du guide de lumière 6 avec une première longueur d’onde prédéterminée correspondant à la couleur bleue dans le spectre visible, traverse les éléments électrochromes E2, E5, E8 du deuxième sous-groupe d’éléments électrochromes et ressort dans le cœur 10 du guide de lumière 6 avec une deuxième longueur d’onde prédéterminée correspondant à la couleur verte dans le spectre visible, et traverse les éléments électrochromes E3, E6, E9 du troisième sous-groupe d’éléments électrochromes et ressort dans le cœur 10 du guide de lumière 6 avec une troisième longueur d’onde prédéterminée correspondant à la couleur rouge dans le spectre visible. En variante au mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, il est possible dans un mode de réalisation alternatif de simplifier le montage électrique en appliquant une tension aux bornes de paires d'électrodes de différents pixels, ces pixels étant configurés tels que sur la bis. Dans ce cas, chaque pixel ou cellule de trois éléments électrochromes E1, E2, E3est muni de deux électrodes 19A, 19B, chaque électrode 19A, 19B étant commune aux trois éléments électrochromes E1, E2, E3et étant reliée aux trois électrochromes E1, E2, E3.Ce mode de réalisation alternatif permet ainsi de réduire le nombre d’électrodes utilisées (et donc de connexions électriques entre le circuit électrique de commande 4 et les pixels ou cellules), et de simplifier ainsi davantage encore le montage électrique.The electrical control circuit 4 is connected to the electrodes of the first, second and third subgroups of electrochromic elements via the same set of power supply wires belonging to the power supply sheet, these power supply wires being visible in FIGS. 2 and 3 (this makes it possible to greatly simplify the electrical control circuit 4, compared to the previous solutions for which several sets of power supply wires are connected in a differentiated manner to the electrodes of the first, second and third subgroups of electrochromic elements). The electrical control circuit 4 makes it possible to control the electrical voltage at the terminals of the N electrochromic elements of the layer of electrochromic material 18, the electrical voltages imposed by the electrical control circuit 4 on the electrodes of the different electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ) being equal. For example, the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes varies between a minimum electrical voltage of – 1 Volts and a maximum electrical voltage of + 1 Volts. The thickness of the electrochromic material layer 18 has an influence on the color perceived by an observer. For example, a PEDOT layer with a thickness of 150 nm, when it receives a broadband light spectrum light, produces a yellow color by reflection. A PEDOT layer with a thickness of 100 nm, when it receives a broadband light spectrum light, produces a cyan color by reflection. A PEDOT layer with a thickness of 60 nm, when it receives a broadband light spectrum light, produces a magenta color by reflection. In the present invention, the three adjacent electrochromic elements of the same pixel of the electrochromic material layer 18 are of distinct thickness when no electric voltage is applied thereto, and the thickness of the electrochromic material layer 18 itself is a function of the power supply electric voltage supplied by the control electric circuit 4, which therefore influences the color perceived by an observer. For example, for the same electrical supply voltage at the terminals of a pair of electrodes, a layer 18 of PEDOT material with an initial thickness equal to 150 nm produces by reflection a red color (with a wavelength between 620 nm and 630 nm), with an increase in thickness of the layer of approximately 70 nm; a layer 18 of PEDOT material with an initial thickness equal to 100 nm produces by reflection a green color, with an increase in thickness of the layer of approximately 70 nm; and a layer 18 of PEDOT material with an initial thickness equal to 60 nm produces by reflection a blue color (with a wavelength substantially equal to 450 nm), with an increase in thickness of the layer of approximately 70 nm. Thus, and as illustrated in the , when the electrical control circuit 4 imposes the same predefined electrical supply voltage value of between – 1 Volts and + 1 Volts at the terminals of the pairs of electrodes of the different electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ), the light coming from the white light source beam and/or from an external source of natural light (such as for example the sun) and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements E 1 , E 4 , E 7 of the first subgroup of electrochromic elements and emerges in the core 10 of the light guide 6 with a first predetermined wavelength corresponding to the blue color in the visible spectrum, passes through the electrochromic elements E 2 , E 5 , E 8 of the second subgroup of electrochromic elements and emerges in the core 10 of the light guide 6 with a second predetermined wavelength corresponding to the green color in the visible spectrum, and passes through the elements electrochromic elements E 3 , E 6 , E 9 of the third subgroup of electrochromic elements and emerges in the core 10 of the light guide 6 with a third predetermined wavelength corresponding to the red color in the visible spectrum. As an alternative to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, it is possible in an alternative embodiment to simplify the electrical assembly by applying a voltage across pairs of electrodes of different pixels, these pixels being configured as in the bis. In this case, each pixel or cell of three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 is provided with two electrodes 19A, 19B, each electrode 19A, 19B being common to the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 and being connected to the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3. This alternative embodiment thus makes it possible to reduce the number of electrodes used (and therefore electrical connections between the electrical control circuit 4 and the pixels or cells), and thus to further simplify the electrical assembly.

Ainsi, lorsque le circuit électrique de commande 4 impose la valeur de tension électrique d’alimentation prédéfinie aux bornes des électrodes de tous les éléments électrochromes d’un même pixel P1, P2, P3 donné (sur la tous les pixels P1, P2, P3 de la couche 18 sont allumés), la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante 16 traverse les éléments électrochromes de ce pixel P1, P2, P3 et ressort du pixel, dans le cœur 10 du guide de lumière 6, avec une couleur blanche correspondant à un mélange entre les couleurs bleue, verte et rouge. En effet, les trois éléments adjacents (E1, E2, E3), (E4, E5, E6), (E7, E8, E9) d’un même pixel P1, P2, P3 donné sont agencés de manière suffisamment proche les uns des autres pour que l’œil d’un observateur perçoive une couleur blanche unique émise par ce pixel, par mélange des couleurs bleue, verte et rouge émises par les trois éléments adjacents. Ici, lorsqu’alimentés respectivement par la même tension d’alimentation, les éléments E1, E4, E7du premier sous-groupe d’éléments ont une épaisseur inférieure aux éléments E2, E5, E8du deuxième sous-groupe d’éléments, qui ont eux-mêmes une épaisseur inférieure aux éléments E3, E6, E9du troisième sous-groupe d’éléments. Lorsqu’aucune tension électrique d’alimentation n’est appliquée aux bornes des électrodes des éléments électrochromes d’un même pixel P1, P2, P3 donné, la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante 16 traverse les éléments électrochromes de ce pixel P1, P2, P3 et ressort du pixel, dans le cœur 10 du guide de lumière 6, avec une couleur noire correspondant à un mélange entre les couleurs magenta, cyan et jaune.Thus, when the electrical control circuit 4 imposes the predefined electrical supply voltage value at the terminals of the electrodes of all the electrochromic elements of the same pixel P 1 , P 2 , P 3 given (on the all pixels P 1 , P 2 , P 3 of layer 18 are lit), the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements of this pixel P 1 , P 2 , P 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a white color corresponding to a mixture between the blue, green and red colors. Indeed, the three adjacent elements (E 1 , E 2 , E 3 ), (E 4 , E 5 , E 6 ), (E 7 , E 8 , E 9 ) of the same given pixel P 1 , P 2 , P 3 are arranged sufficiently close to each other so that the eye of an observer perceives a single white color emitted by this pixel, by mixing the blue, green and red colors emitted by the three adjacent elements. Here, when supplied respectively by the same supply voltage, the elements E 1 , E 4 , E 7 of the first subgroup of elements have a thickness less than the elements E 2 , E 5 , E 8 of the second subgroup of elements, which themselves have a thickness less than the elements E 3 , E 6 , E 9 of the third subgroup of elements. When no electrical supply voltage is applied to the terminals of the electrodes of the electrochromic elements of the same given pixel P 1 , P 2 , P 3 , the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements of this pixel P 1 , P 2 , P 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a black color corresponding to a mixture between the colors magenta, cyan and yellow.

En outre, pour chaque élément (E1, E2, E3), (E4, E5, E6), (E7, E8, E9) d’un pixel P1, P2, P3 donné, en jouant sur la géométrie de cet élément (en particulier sur sa longueur), la quantité de rayons lumineux traversant cet élément varie, ce qui donne, pour une tension d’alimentation de l’élément fixée à la valeur de tension d’alimentation prédéfinie, un ton et une proportion de la couleur correspondante (rouge, verte ou bleue) différents dans le mélange final de couleurs obtenu en sortie du pixel. Plus précisément, la quantité de rayons lumineux traversant un élément électrochrome E1, E2, E3,… et ENdonné, qui est fonction de la géométrie de cet élément (en particulier de sa longueur), influence directement la hauteur du pic de la longueur d’onde correspondant à cet élément (première, deuxième ou troisième longueur d’onde prédéterminée) dans le mélange final de couleurs obtenu en sortie du pixel.Furthermore, for each element (E 1 , E 2 , E 3 ), (E 4 , E 5 , E 6 ), (E 7 , E 8 , E 9 ) of a given pixel P 1 , P 2 , P 3 , by playing on the geometry of this element (in particular on its length), the quantity of light rays passing through this element varies, which gives, for a supply voltage of the element fixed at the predefined supply voltage value, a different tone and proportion of the corresponding color (red, green or blue) in the final color mixture obtained at the output of the pixel. More precisely, the quantity of light rays passing through a given electrochromic element E 1 , E 2 , E 3 ,… and E N , which is a function of the geometry of this element (in particular its length), directly influences the height of the peak of the wavelength corresponding to this element (first, second or third predetermined wavelength) in the final mixture of colors obtained at the output of the pixel.

Ainsi, le circuit électrique de commande 4, par réception d’une consigne envoyée par exemple par un utilisateur (la consigne étant la valeur de tension électrique d’alimentation prédéfinie), permet de piloter la tension électrique aux bornes de chaque paire d’électrodes afin de contrôler la couleur du pixel correspondant. Plus précisément, lorsque le circuit électrique de commande 4 impose la valeur de tension électrique prédéfinie aux bornes d’une des paires d’électrodes d’un élément électrochrome (selon que cet élément électrochrome appartient au premier, deuxième ou troisième sous-groupe d’éléments électrochromes), la lumière issue du faisceau source de lumière blanche (émis par la source lumineuse 8A) et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante 16 traverse l’élément électrochrome correspondant E1, E2, E3,…EN, et ressort dans le cœur 10 du guide de lumière 6 avec la première, deuxième ou troisième longueur d’onde prédéterminée dans le spectre visible. Lorsque les trois éléments électrochromes adjacents d’un même pixel sont alimentés simultanément par le circuit électrique de commande 4, la configuration géométrique particulière des éléments électrochromes influence le mélange final de couleurs obtenu en sortie du pixel, le faisceau lumineux en sortie du pixel présentant une couleur et un ton prédéterminés.Thus, the electrical control circuit 4, by receiving an instruction sent for example by a user (the instruction being the predefined electrical supply voltage value), makes it possible to control the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes in order to control the color of the corresponding pixel. More precisely, when the electrical control circuit 4 imposes the predefined electrical voltage value at the terminals of one of the pairs of electrodes of an electrochromic element (depending on whether this electrochromic element belongs to the first, second or third subgroup of electrochromic elements), the light coming from the white light source beam (emitted by the light source 8A) and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the corresponding electrochromic element E 1 , E 2 , E 3 ,… E N , and emerges in the core 10 of the light guide 6 with the first, second or third predetermined wavelength in the visible spectrum. When the three adjacent electrochromic elements of the same pixel are powered simultaneously by the electrical control circuit 4, the particular geometric configuration of the electrochromic elements influences the final mixture of colors obtained at the output of the pixel, the light beam at the output of the pixel having a predetermined color and tone.

La fonction photométrique d’éclairage et/ou de signalisation, ou la signature ou l’animation visuelle, produite par le dispositif lumineux 1, est ainsi constituée des N/3 pixels dont la couleur est pilotée par la tension électrique ordonnée par le circuit électrique de commande 4. Cette fonction photométrique d’éclairage et/ou de signalisation, ou cette signature ou animation visuelle, est ainsi personnalisable.The photometric lighting and/or signaling function, or the visual signature or animation, produced by the lighting device 1, is thus made up of the N/3 pixels whose color is controlled by the electrical voltage ordered by the electrical control circuit 4. This photometric lighting and/or signaling function, or this visual signature or animation, is thus customizable.

Sur les figures 4 à 10 sont représentés trois éléments électrochromes adjacents E1, E2, E3 qui appartiennent à un même pixel P1.Figures 4 to 10 show three adjacent electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 which belong to the same pixel P1.

En particulier, la représente les trois éléments électrochromes E1, E2, E3 lorsqu’aucune tension électrique d’alimentation n’est appliquée aux bornes de la ou des électrode(s) des éléments électrochromes. Comme indiqué précédemment, la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante traverse les éléments électrochromes E1, E2, E3 et ressort du pixel, dans le cœur 10 du guide de lumière 6, avec une couleur noire correspondant à un mélange entre les couleurs magenta, cyan et jaune. La représente les trois éléments électrochromes E1, E2, E3 lorsqu’une même tension électrique d’alimentation est appliquée aux bornes de la ou des électrode(s) des éléments électrochromes. Comme indiqué précédemment, la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante traverse les éléments électrochromes E1, E2, E3 et ressort du pixel, dans le cœur 10 du guide de lumière 6, avec une couleur blanche correspondant à un mélange entre les couleurs bleue, verte et rouge.In particular, the represents the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 when no supply voltage is applied to the terminals of the electrode(s) of the electrochromic elements. As indicated above, the light from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer passes through the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a black color corresponding to a mixture between the colors magenta, cyan and yellow. The represents the three electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 when the same electrical supply voltage is applied to the terminals of the electrode(s) of the electrochromic elements. As indicated previously, the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer passes through the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a white color corresponding to a mixture between the blue, green and red colors.

Les figures 6 à 10 illustrent différentes configurations géométriques possibles pour les trois éléments électrochromes E1, E2, E3 selon un exemple de réalisation de l’invention. Les trois éléments électrochromes E1, E2, E3 peuvent ainsi être disposés les uns à côté des autres dans un alignement linéaire ( ), ou bien définir des formes d’anneaux concentriques ( ), ou encore être disposés sous forme d’un empilement compact s’inscrivant dans une forme (virtuelle) rectangulaire ou carrée R1 (figures 8 à 10). On comprend ainsi qu’en choisissant de tels exemples de configurations géométriques pour les trois éléments électrochromes E1, E2, E3, il est possible d’optimiser avantageusement la taille du pixel correspondant en rendant ce dernier particulièrement compact et en l’alimentant avec une même tension électrique d’alimentation sur tout le pixel.Figures 6 to 10 illustrate different possible geometric configurations for the three electrochromic elements E1, E2, E3 according to an exemplary embodiment of the invention. The three electrochromic elements E1, E2, E3 can thus be arranged next to each other in a linear alignment ( ), or define concentric ring shapes ( ), or be arranged in the form of a compact stack within a (virtual) rectangular or square shape R1 (figures 8 to 10). It is thus understood that by choosing such examples of geometric configurations for the three electrochromic elements E1, E2, E3, it is possible to advantageously optimize the size of the corresponding pixel by making the latter particularly compact and by supplying it with the same electrical supply voltage across the entire pixel.

La est une représentation schématique, en vue latérale, d’une partie d’un dispositif lumineux 20 de véhicule selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Le dispositif lumineux 20 comprend un guide de lumière 105, une source lumineuse (non représentée sur la figure pour des raisons de clarté), et un circuit électrique de commande (non représenté). Le circuit électrique de commande est par exemple connecté au réseau électrique du véhicule.There is a schematic representation, in side view, of a portion of a vehicle lighting device 20 according to a second embodiment of the invention. The lighting device 20 comprises a light guide 105, a light source (not shown in the figure for reasons of clarity), and an electrical control circuit (not shown). The electrical control circuit is for example connected to the electrical network of the vehicle.

Le guide de lumière 105 est ici un guide de lumière surfacique comprenant une nappe flexible 110 munie d’un cœur 111, ainsi qu’une structure multicouche (non représentée sur la ), elle-même sous la forme d’une nappe et accolée à la nappe flexible 110. Le cœur 111, qui se présente sous la forme d’un film flexible, est apte à recevoir des rayons lumineux par une tranche d’injection de lumière 114 et à renvoyer les rayons lumineux dans une direction X sensiblement normale à une surface de la nappe qui s’étend ainsi dans un plan Y-Z sur la . La nappe 110 est typiquement de forme rectangulaire, comme illustré sur la . The light guide 105 is here a surface light guide comprising a flexible sheet 110 provided with a core 111, as well as a multilayer structure (not shown in the ), itself in the form of a sheet and attached to the flexible sheet 110. The core 111, which is in the form of a flexible film, is capable of receiving light rays via a light injection edge 114 and of returning the light rays in a direction X substantially normal to a surface of the sheet which thus extends in a plane YZ on the . The tablecloth 110 is typically rectangular in shape, as illustrated in the .

Le guide de lumière 105 comprend en outre un groupe 120 d’éléments d’injection de lumière 120.1 disposé en amont de la nappe flexible 110..The light guide 105 further comprises a group 120 of light injection elements 120.1 arranged upstream of the flexible sheet 110.

On entend par « nappe » un élément optique dont l’une des dimensions est très inférieure aux deux autres dimensions dans l’espace, par exemple inférieure d’un ou plusieurs ordres de grandeur. Comme illustré sur la , on considère ici une nappe flexible dont l’épaisseur selon l’axe X est inférieure d’au moins deux ordres de grandeur à ses dimensions selon le plan Y-Z dans lequel la nappe de flexible 110 s’étend.A "sheet" is an optical element in which one dimension is much smaller than the other two dimensions in space, for example one or more orders of magnitude smaller. As illustrated in the , we consider here a flexible sheet whose thickness along the X axis is at least two orders of magnitude less than its dimensions along the YZ plane in which the flexible sheet 110 extends.

La nappe flexible 110 comprend un ensemble de microstructures 113, ici réalisé dans la partie du cœur 111, aptes à renvoyer les rayons lumineux guidés dans le guide de lumière en-dehors de la nappe flexible 110, notamment dans une ou plusieurs directions sensiblement selon l’axe X. Dans un exemple de réalisation, les rayons lumineux ressortent dans la direction +X, à savoir sensiblement parallèlement à l’axe véhicule Ox, vers l’extérieur de la face avant du véhicule.The flexible sheet 110 comprises a set of microstructures 113, here produced in the part of the core 111, capable of returning the light rays guided in the light guide outside the flexible sheet 110, in particular in one or more directions substantially along the X axis. In an exemplary embodiment, the light rays emerge in the +X direction, namely substantially parallel to the vehicle axis Ox, towards the outside of the front face of the vehicle.

La structure multicouche, accolée à la nappe flexible 110, est composée de l’empilement d’un substrat, d’une couche réfléchissante, et d’une couche de matériau électrochrome. La couche de matériau électrochrome comprend des éléments électrochromes analogues aux éléments électrochromes E1,..,E9 décrits en lien avec le dispositif lumineux 1 selon le premier mode de réalisation de l’invention, et qui ne seront donc pas décrits plus en détails ici. En particulier, les éléments électrochromes sont répartis en pixels, autrement dit en groupes d’éléments électrochromes répartis entre un premier sous-groupe d’éléments électrochromes, un deuxième sous-groupe d’éléments électrochromes et un troisième sous-groupe d’éléments électrochromes. Comme dans le premier mode de réalisation de l’invention, les éléments électrochromes des premier, deuxième et troisième sous-groupes d’éléments électrochromes présentent des épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée. Les éléments électrochromes sont configurés pour former des cavités Fabry-Pérot dans un état excité. Les microstructures 113 permettent de découpler les rayons lumineux circulant au sein du cœur 111, autrement dit les microstructures 113 dévient les rayons lumineux qui se propagent dans le cœur 111 du guide de lumière 105 et les renvoient vers les éléments électrochromes de la couche de matériau électrochrome. The multilayer structure, attached to the flexible sheet 110, is composed of the stack of a substrate, a reflective layer, and a layer of electrochromic material. The layer of electrochromic material comprises electrochromic elements similar to the electrochromic elements E 1 ,..,E 9 described in connection with the light device 1 according to the first embodiment of the invention, and which will therefore not be described in more detail here. In particular, the electrochromic elements are distributed in pixels, in other words in groups of electrochromic elements distributed between a first subgroup of electrochromic elements, a second subgroup of electrochromic elements and a third subgroup of electrochromic elements. As in the first embodiment of the invention, the electrochromic elements of the first, second and third subgroups of electrochromic elements have distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them. The electrochromic elements are configured to form Fabry-Pérot cavities in an excited state. The microstructures 113 make it possible to decouple the light rays circulating within the core 111, in other words the microstructures 113 deflect the light rays which propagate in the core 111 of the light guide 105 and return them to the electrochromic elements of the layer of electrochromic material.

Le film flexible 111 (ou cœur) est typiquement de forme rectangulaire, comme illustré sur la . Le film flexible 111 peut être un film de substrat en polycarbonate, PC, en polyméthacrylate de méthyle, PMMA, en polyuréthane thermoplastique, TUP, ou en polytéréphtalate d’éthylène, PET. Le film flexible 111 peut avoir une épaisseur, soit une dimension selon l’axe X, comprise entre 12 et 1000 micromètres. Plus précisément, l’épaisseur du film flexible 111 peut être comprise entre 50 et 1000 micromètres, par exemple entre 200 et 500 micromètres. En variante, c’est la nappe flexible 110 qui a une épaisseur comprise entre 200 et 1000 micromètres.The flexible film 111 (or core) is typically rectangular in shape, as illustrated in the . The flexible film 111 may be a substrate film made of polycarbonate, PC, polymethyl methacrylate, PMMA, thermoplastic polyurethane, TUP, or polyethylene terephthalate, PET. The flexible film 111 may have a thickness, i.e. a dimension along the X axis, of between 12 and 1000 micrometers. More specifically, the thickness of the flexible film 111 may be between 50 and 1000 micrometers, for example between 200 and 500 micrometers. Alternatively, it is the flexible sheet 110 which has a thickness of between 200 and 1000 micrometers.

Les matériaux précités, associés à une épaisseur faible comme décrite ci-dessus, permettent l’obtention d’un film flexible et transparent 111. D’autres matériaux peuvent être prévus pour la composition du film flexible 111. Il est toutefois préférable selon l’invention de prévoir des matériaux déformables et transparents.The aforementioned materials, combined with a low thickness as described above, make it possible to obtain a flexible and transparent film 111. Other materials may be provided for the composition of the flexible film 111. However, it is preferable according to the invention to provide deformable and transparent materials.

La nappe flexible 110 s’étend selon un axe principal d’extension D2, qui correspond ici à la direction Y sur la . L’axe principal D2 selon lequel s’étend le film 111 forme un axe privilégié de propagation de la lumière au sein du film, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche (lui-même issu de la source lumineuse 28 – comme cela sera décrit par la suite) se propageant dans la nappe flexible par réflexion interne totale selon ledit axe principal D2.The flexible sheet 110 extends along a main extension axis D2, which here corresponds to the Y direction on the The main axis D2 along which the film 111 extends forms a privileged axis of propagation of light within the film, the light rays coming from the white light source beam (itself coming from the light source 28 – as will be described later) propagating in the flexible sheet by total internal reflection along said main axis D2.

La nappe 110 peut comprendre en outre une ou deux couches de protection 112.1 et 112.2 optionnelles, qui permettent de protéger mécaniquement le film flexible 111. En outre, l’une des couches de protection 112.1 et 112.2 au moins peut comprendre un traitement anti-UV, permettant de protéger le film flexible contre les rayons UV, une fois que les microstructures 113 ont été gravées. Sans une telle protection UV, le motif projeté par le guide de lumière 105 est susceptible de se dégrader avec le temps, notamment lorsqu’il est exposé aux rayons du soleil.The sheet 110 may further comprise one or two optional protective layers 112.1 and 112.2, which make it possible to mechanically protect the flexible film 111. In addition, at least one of the protective layers 112.1 and 112.2 may comprise an anti-UV treatment, making it possible to protect the flexible film against UV rays, once the microstructures 113 have been etched. Without such UV protection, the pattern projected by the light guide 105 is likely to degrade over time, in particular when it is exposed to sunlight.

Le film flexible 111 et les couches de protection 112.1 et 112.2, formant ici la nappe flexible 110, sont représentés de manière espacée sur la , à titre illustratif uniquement. On comprendra toutefois que les couches de protection 112.1 et 112.2 peuvent être accolées au film flexible, par laminage notamment. Les couches de protection 112.1 et 112.2 présentent un indice de réfraction différent de celui du film flexible 111 de façon à permettre une réflexion totale interne dans le film flexible 111. The flexible film 111 and the protective layers 112.1 and 112.2, here forming the flexible sheet 110, are shown in a spaced manner on the , for illustrative purposes only. It will be understood, however, that the protective layers 112.1 and 112.2 may be attached to the flexible film, in particular by lamination. The protective layers 112.1 and 112.2 have a refractive index different from that of the flexible film 111 so as to allow total internal reflection in the flexible film 111.

La nappe 110 étant flexible, elle n’est pas nécessairement comprise dans un plan mais peut être incurvée, selon la position dans laquelle elle est placée et les contraintes mécaniques qui lui sont appliquées.The 110 sheet being flexible, it is not necessarily included in a plane but can be curved, depending on the position in which it is placed and the mechanical constraints applied to it.

Les microstructures 113 peuvent être aptes à ce que les rayons lumineux sortant du film flexible 111 forment un motif. A cet effet, les microstructures 113 peuvent être gravées par impression ultraviolet, de manière à renvoyer les rayons lumineux au travers de la surface du film flexible selon le motif souhaité. Par exemple, les microstructures 113 sont réparties de manière à projeter une lumière homogène sur l’ensemble de la surface du film flexible 111. On parle alors de motif homogène dans ce qui suit.The microstructures 113 may be capable of causing the light rays exiting the flexible film 111 to form a pattern. For this purpose, the microstructures 113 may be etched by ultraviolet printing, so as to reflect the light rays through the surface of the flexible film according to the desired pattern. For example, the microstructures 113 are distributed so as to project homogeneous light over the entire surface of the flexible film 111. This is then referred to as a homogeneous pattern in the following.

Avantageusement, les microstructures 113 peuvent être réparties selon l’axe Y de manière à ce qu’une densité linéique de microstructures 113 soit proportionnelle à la distance par rapport à la tranche d’injection de lumière 114 par laquelle sont reçus les rayons lumineux injectés par un groupe 120 d’éléments d’injection de lumière 120.1. Autrement dit, plus les microstructures 113 sont éloignées de la tranche d’injection de lumière 114, plus elles sont densément regroupées. Une telle répartition permet avantageusement d’assurer une répartition homogène selon l’axe Y de l’intensité lumineuse du motif émis par la nappe flexible 110. Le groupe 120 est couplé avec au moins une source de lumière (non représentée sur la ) de façon à recevoir les rayons lumineux R émis par ladite source dans chacun des éléments d’injection de lumière. Advantageously, the microstructures 113 can be distributed along the Y axis so that a linear density of microstructures 113 is proportional to the distance from the light injection edge 114 through which the light rays injected by a group 120 of light injection elements 120.1 are received. In other words, the further the microstructures 113 are from the light injection edge 114, the more densely they are grouped. Such a distribution advantageously makes it possible to ensure a homogeneous distribution along the Y axis of the light intensity of the pattern emitted by the flexible sheet 110. The group 120 is coupled with at least one light source (not shown in the ) so as to receive the light rays R emitted by said source in each of the light injection elements.

En variante non représentée de ce deuxième mode de réalisation de l’invention, le groupe 120 d’éléments d’injection de lumière 120.1 est remplacé par plusieurs sources lumineuses alignées transversalement à l’axe principal D2 d’extension du film 111, au niveau d’un bord du film 111 (le bord en question étant parallèle à la direction Z de la figure précédente). Chaque source lumineuse est configurée pour émettre un faisceau source de lumière blanche directement dans le film 111 (autrement dit, selon cette variante du deuxième mode de réalisation de l’invention, il n’y a plus d’éléments d’injection de lumière).In a variant not shown of this second embodiment of the invention, the group 120 of light injection elements 120.1 is replaced by several light sources aligned transversely to the main axis D2 of extension of the film 111, at an edge of the film 111 (the edge in question being parallel to the direction Z of the previous figure). Each light source is configured to emit a white light source beam directly into the film 111 (in other words, according to this variant of the second embodiment of the invention, there are no more light injection elements).

De manière similaire au premier mode de réalisation de l’invention, le circuit électrique de commande est relié aux électrodes des premier, deuxième et troisième sous-groupe d’éléments électrochromes via un même ensemble de fils d’alimentation. Le circuit électrique de commande permet de commander la tension électrique aux bornes des éléments électrochromes 113 de la couche de matériau électrochrome, les tensions électriques imposées par le circuit électrique de commande sur les électrodes des différents éléments électrochromes 113 étant égales (autrement dit le circuit électrique commande l’augmentation d’épaisseur, et donc le changement de couleur afférent, de tous les éléments électrochromes avec la même valeur de tension électrique prédéfinie). Par exemple, la tension électrique aux bornes de chaque paire d’électrodes varie entre une tension électrique minimale de – 1 Volts et une tension électrique maximale de + 1 Volts (la valeur de la tension électrique prédéfinie étant par exemple sensiblement égale à 0,9 Volts lorsque le matériau électrochrome de la couche de matériau électrochrome est du PEDOT).In a manner similar to the first embodiment of the invention, the electrical control circuit is connected to the electrodes of the first, second and third subgroup of electrochromic elements via the same set of power supply wires. The electrical control circuit makes it possible to control the electrical voltage at the terminals of the electrochromic elements 113 of the layer of electrochromic material, the electrical voltages imposed by the electrical control circuit on the electrodes of the different electrochromic elements 113 being equal (in other words the electrical circuit controls the increase in thickness, and therefore the related change in color, of all the electrochromic elements with the same predefined electrical voltage value). For example, the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes varies between a minimum electrical voltage of -1 Volts and a maximum electrical voltage of +1 Volts (the value of the predefined electrical voltage being for example substantially equal to 0.9 Volts when the electrochromic material of the layer of electrochromic material is PEDOT).

On décrit ci-après un procédé de commande du dispositif lumineux 1, 20 précédemment décrit, mis en œuvre par le circuit électrique de commande 4.A method of controlling the lighting device 1, 20 previously described, implemented by the electrical control circuit 4, is described below.

Lorsqu’un utilisateur ou un système tiers du véhicule souhaite générer une animation visuelle sur le dispositif lumineux 1, 20, celui-ci envoie une consigne au circuit électrique de commande 4. Cette consigne est représentative d’un ensemble de tensions électriques (de même valeur) à appliquer aux éléments électrochromes de la couche de matériau électrochrome 18 (via leurs paires d’électrodes respectives). L’ensemble de tensions électriques traduit un motif coloré à faire afficher sur le guide de lumière 6 via les éléments électrochromes E1, E2, E3,…EN, 113. Le circuit électrique de commande 4 peut éteindre ou allumer sélectivement les éléments électrochromes E1, E2, E3,…EN, 113, et piloter la tension électrique d’alimentation de ces derniers pour générer la couleur particulière émise par ceux-ci. Dans les deux exemples de réalisation particulier représentés sur les figures 1 à 11, lorsque les trois éléments électrochromes adjacents d’un même pixel P1, P2, P3 sont alimentés simultanément par le circuit électrique de commande 4, la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante 16 traverse les éléments électrochromes de ce pixel P1, P2, P3 et ressort du pixel, dans le cœur 10 du guide de lumière 6, avec une couleur blanche dans le spectre visible, le ton de cette couleur blanche étant fonction de la géométrie particulière choisie pour les éléments électrochromes en question (et dépendant de cette géométrie). Lorsqu’aucune tension électrique d’alimentation n’est appliquée aux électrodes des trois éléments électrochromes adjacents d’un même pixel P1, P2, P3, la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante 16 traverse les éléments électrochromes de ce pixel P1, P2, P3 et ressort du pixel, dans le cœur 10 du guide de lumière 6, avec une couleur noire dans le spectre visible, le ton de cette couleur noire étant fonction de la géométrie particulière choisie pour les éléments électrochromes en question (et dépendant de cette géométrie). Dans le but de générer une animation visuelle ou de voir au besoin le guide de lumière 6 illuminé en continu, le circuit électrique de commande 4 pilote à haute fréquence la tension électrique aux bornes de chaque paire d’électrodes, typiquement à une fréquence sensiblement comprise entre 10 Hz et 50 Hz.When a user or a third-party system of the vehicle wishes to generate a visual animation on the light device 1, 20, the latter sends an instruction to the electrical control circuit 4. This instruction is representative of a set of electrical voltages (of the same value) to be applied to the electrochromic elements of the layer of electrochromic material 18 (via their respective pairs of electrodes). The set of electrical voltages translates a colored pattern to be displayed on the light guide 6 via the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 ,… E N , 113. The electrical control circuit 4 can selectively turn off or turn on the electrochromic elements E 1 , E 2 , E 3 ,… E N , 113, and control the electrical supply voltage of the latter to generate the particular color emitted by them. In the two particular embodiments shown in FIGS. 1 to 11, when the three adjacent electrochromic elements of the same pixel P 1 , P 2 , P 3 are powered simultaneously by the electrical control circuit 4, the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements of this pixel P 1 , P 2 , P 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a white color in the visible spectrum, the tone of this white color being a function of the particular geometry chosen for the electrochromic elements in question (and dependent on this geometry). When no electrical supply voltage is applied to the electrodes of the three adjacent electrochromic elements of the same pixel P 1 , P 2 , P 3 , the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer 16 passes through the electrochromic elements of this pixel P 1 , P 2 , P 3 and emerges from the pixel, in the core 10 of the light guide 6, with a black color in the visible spectrum, the tone of this black color being a function of the particular geometry chosen for the electrochromic elements in question (and dependent on this geometry). In order to generate a visual animation or to see the light guide 6 illuminated continuously if necessary, the electrical control circuit 4 drives at high frequency the electrical voltage at the terminals of each pair of electrodes, typically at a frequency substantially between 10 Hz and 50 Hz.

Le faisceau d’éclairage généré par le guide de lumière 6 du dispositif lumineux 1 peut être utilisé avantageusement pour réaliser une fonction photométrique réglementaire, en particulier une fonction photométrique d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule, et de préférence une fonction d’indicateur de direction du véhicule. Le faisceau d’éclairage généré par le dispositif lumineux 1 peut également être utilisé pour réaliser une fonction photométrique de type « feu de jour », ou encore être utilisé sein d’un éclairage intérieur d’un véhicule (le module lumineux étant par exemple monté dans le plafonnier du véhicule), ou encore pour produire une signature ou des animations visuelles sur le véhicule de jour comme de nuit (avec la même couleur de sortie). The lighting beam generated by the light guide 6 of the lighting device 1 can be used advantageously to perform a regulatory photometric function, in particular a photometric function for lighting and/or signaling a vehicle, and preferably a vehicle direction indicator function. The lighting beam generated by the lighting device 1 can also be used to perform a photometric function of the “daytime running light” type, or even be used within the interior lighting of a vehicle (the light module being for example mounted in the ceiling light of the vehicle), or even to produce a signature or visual animations on the vehicle during the day and at night (with the same output color) .

Claims (16)

Dispositif lumineux (1 ; 20) de véhicule comportant un guide de lumière (6 ; 105) au moins partiellement transparent ou translucide, et au moins une source lumineuse (8A ; 28) disposée à une extrémité ou à un bord du guide de lumière (6 ; 105), le guide de lumière (6 ; 105) comprenant un cœur transparent ou translucide (10 ; 111), la source lumineuse (8A ; 28) étant configurée pour émettre un faisceau source de lumière blanche dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105), le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) s’étendant selon un axe principal (D1 ; D2) et étant apte à recevoir un faisceau lumineux issu de la source lumineuse (8A ; 28) et/ou d’une source extérieure de lumière naturelle, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche se propageant dans ledit cœur (10 ; 111) selon ledit axe principal (D1 ; D2) par réflexion interne totale, ledit cœur (10 ; 111) étant configuré de sorte à permettre aux rayons lumineux de sortir du cœur (10 ; 111) par une face latérale de sortie dont la normale est perpendiculaire audit axe principal (D1 ; D2),
caractérisé en ce que le guide de lumière (6 ; 105) comporte en outre une structure multicouche (12 ; 110) accolée au cœur (10 ; 111) et comprenant un substrat (14), une couche réfléchissante (16), et une couche de matériau électrochrome (18) comprenant au moins une cellule (P1, P2, P3), ladite au moins une cellule (P1, P2, P3) comportant au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113), chaque élément électrochrome (E1, E2, E3,…E; 113) ou lesdits au moins deux éléments électrochromes étant encapsulé(s) dans une couche d’électrolyte qui est connectée à une paire d’électrodes apte à recevoir une tension électrique, chaque élément électrochrome étant apte à recevoir des rayons lumineux incidents par une surface (18B) et à renvoyer des rayons lumineux parmi les rayons lumineux incidents depuis ladite surface (18B), lesdits rayons lumineux renvoyés ayant une longueur d’onde comprise dans un intervalle défini au moins par une épaisseur de la couche de matériau électrochrome, lesdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) présentant des épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée, de telle sorte que les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante (16) ressortent desdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) respectivement avec une première et une deuxième longueurs d’onde prédéterminées dans le spectre visible, les rayons lumineux ressortant alors de ladite au moins une cellule (P1, P2, P3) avec une première couleur prédéterminée correspondant à un mélange entre les couleurs associées auxdites première et deuxième longueurs d’onde prédéterminées ;
et en ce que le dispositif lumineux (1 ; 20) comporte en outre un circuit électrique de commande (4) relié aux électrodes desdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) et configuré pour piloter la tension électrique aux bornes de la ou chaque paire d’électrodes, les tensions électriques imposées par le circuit électrique de commande (4) sur les électrodes desdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) étant égales, de telle sorte que lorsque le circuit électrique de commande (4) impose une valeur de tension électrique prédéfinie aux bornes de la ou des paire(s) d’électrodes respectives desdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113), les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante (16) ressortent desdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) respectivement avec une troisième et une quatrième longueurs d’onde prédéterminées dans le spectre visible, et lorsque lesdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) sont alimentés simultanément, les rayons lumineux ressortent de ladite au moins une cellule (P1, P2, P3) avec une deuxième couleur prédéterminée, distincte de la première couleur et correspondant à un mélange entre les couleurs associées auxdites troisième et quatrième longueurs d’onde prédéterminées.
Vehicle lighting device (1; 20) comprising an at least partially transparent or translucent light guide (6; 105), and at least one light source (8A; 28) arranged at one end or at one edge of the light guide (6; 105), the light guide (6; 105) comprising a transparent or translucent core (10; 111), the light source (8A; 28) being configured to emit a white light source beam into the core (10; 111) of the light guide (6; 105), the core (10; 111) of the light guide (6; 105) extending along a main axis (D1; D2) and being capable of receiving a light beam from the light source (8A; 28) and/or from an external source of natural light, the light rays from the white light source beam propagating in said core (10; 111) along said main axis (D1; D2) by total internal reflection, said core (10; 111) being configured so as to allow the light rays to exit the core (10; 111) via a lateral exit face whose normal is perpendicular to said main axis (D1; D2),
characterized in that the light guide (6; 105) further comprises a multilayer structure (12; 110) attached to the core (10; 111) and comprising a substrate (14), a reflective layer (16), and a layer of electrochromic material (18) comprising at least one cell (P 1 , P 2 , P 3 ), said at least one cell (P 1 , P 2 , P 3 ) comprising at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113), each electrochromic element (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) or said at least two electrochromic elements being encapsulated in a layer of electrolyte which is connected to a pair of electrodes capable of receiving an electrical voltage, each electrochromic element being capable of receiving light rays incident via a surface (18B) and returning light rays among the light rays incident from said surface (18B), said returned light rays having a wavelength included in an interval defined at least by a thickness of the layer of electrochromic material, said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) having distinct thicknesses when no electrical voltage is applied thereto, such that the light rays from the white light source beam and/or from the external natural light source and reflected by the reflective layer (16) emerge from said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) in the core (10 ; 111) of the light guide (6 ; 105) respectively with a first and a second predetermined wavelength in the visible spectrum, the light rays then emerging from said at least one cell (P 1 , P 2 , P 3 ) with a first predetermined color corresponding to a mixture between the colors associated with said first and second predetermined wavelengths;
and in that the light device (1; 20) further comprises an electrical control circuit (4) connected to the electrodes of said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) and configured to control the electrical voltage at the terminals of the or each pair of electrodes, the electrical voltages imposed by the electrical control circuit (4) on the electrodes of said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) being equal, such that when the electrical control circuit (4) imposes a predefined electrical voltage value at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113), the light rays coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer (16) emerge from said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) in the core (10 ; 111) of the light guide (6 ; 105) respectively with a third and a fourth predetermined wavelength in the visible spectrum, and when said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) are powered simultaneously, the light rays emerge from said at least one cell (P 1 , P 2 , P 3 ) with a second predetermined color, distinct from the first color and corresponding to a mixture between the colors associated with said third and fourth predetermined wavelengths.
Dispositif lumineux (1 ; 20) selon la revendication 1, dans lequel la couche de matériau électrochrome (18) est structurée en une pluralité de cellules (P1, P2, P3) de composition identique.Luminous device (1; 20) according to claim 1, in which the layer of electrochromic material (18) is structured into a plurality of cells (P 1 , P 2 , P 3 ) of identical composition. Dispositif lumineux (1 ; 20) selon la revendication 2, dans lequel chaque cellule (P1, P2, P3) comporte trois éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113), les trois éléments électrochromes d’une même cellule présentant des épaisseurs distinctes lorsqu’aucune tension électrique ne leur est appliquée ; dans lequel, pour chaque cellule (P1, P2, P3), lorsqu’aucune tension électrique n’est appliquée aux trois éléments électrochromes de la cellule, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante (16) ressortent des éléments électrochromes dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) respectivement avec une première, une deuxième et une troisième longueurs d’onde prédéterminées correspondant respectivement à la couleur magenta, à la couleur cyan et à la couleur jaune dans le spectre visible, les rayons lumineux ressortant alors de la cellule (P1, P2, P3) avec une couleur noire correspondant à un mélange entre les couleurs magenta, cyan et jaune ; et dans lequel le circuit électrique de commande (4) est configuré de telle sorte que, pour chaque cellule (P1, P2, P3), lorsque le circuit électrique de commande (4) applique ladite valeur de tension électrique sur un premier élément électrochrome (E1, E4, E7) de la cellule, sur un deuxième élément électrochrome (E2, E5, E8) de la cellule ou sur un troisième élément électrochrome (E3, E6, E9) de la cellule, les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchis par la couche réfléchissante (16) ressortent de l’élément correspondant (E1, E2, E3,…E; 113) dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) avec respectivement une quatrième, une cinquième ou une sixième longueur d’onde prédéterminée correspondant respectivement à la couleur bleue, à la couleur verte ou à la couleur rouge dans le spectre visible, et lorsque les trois éléments électrochromes de la cellule (P1, P2, P3) sont alimentés simultanément, les rayons lumineux ressortent de la cellule (P1, P2, P3) avec une couleur blanche correspondant à un mélange entre les couleurs bleue, verte et rouge.Luminous device (1; 20) according to claim 2, in which each cell (P 1 , P 2 , P 3 ) comprises three electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113), the three electrochromic elements of the same cell having distinct thicknesses when no electrical voltage is applied to them; wherein, for each cell (P 1 , P 2 , P 3 ), when no electrical voltage is applied to the three electrochromic elements of the cell, the light rays from the white light source beam and/or from the external natural light source and reflected by the reflective layer (16) emerge from the electrochromic elements in the core (10; 111) of the light guide (6; 105) respectively with a first, a second and a third predetermined wavelength corresponding respectively to the magenta color, the cyan color and the yellow color in the visible spectrum, the light rays then emerging from the cell (P 1 , P 2 , P 3 ) with a black color corresponding to a mixture between the magenta, cyan and yellow colors; and wherein the electrical control circuit (4) is configured such that, for each cell (P 1 , P 2 , P 3 ), when the electrical control circuit (4) applies said electrical voltage value to a first electrochromic element (E 1 , E 4 , E 7 ) of the cell, to a second electrochromic element (E 2 , E 5 , E 8 ) of the cell or to a third electrochromic element (E 3 , E 6 , E 9 ) of the cell, the light rays from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer (16) emerge from the corresponding element (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) into the core (10 ; 111) of the light guide (6 ; 105) with respectively a fourth, a fifth or a sixth predetermined wavelength corresponding respectively to the blue color, green color or red color in the visible spectrum, and when the three electrochromic elements of the cell (P 1 , P 2 , P 3 ) are powered simultaneously, the light rays emerge from the cell (P 1 , P 2 , P 3 ) with a white color corresponding to a mixture between the blue, green and red colors. Dispositif lumineux (1 ; 20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le matériau électrochrome appartient à la famille des matériaux d’oxyde conducteur transparent organique, notamment un polymère conducteur transparent de type PEDOT:PSS, PEDOT:Tos, T34bT, ou cellulose.Luminous device (1; 20) according to one of the preceding claims, in which the electrochromic material belongs to the family of organic transparent conductive oxide materials, in particular a transparent conductive polymer of the PEDOT:PSS, PEDOT:Tos, T34bT, or cellulose type. Dispositif lumineux (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le cœur (10) du guide de lumière (6) est un cœur de fibre optique diffusante et/ou flexible, l’axe principal (D1) selon lequel s’étend le cœur (10) du guide de lumière (6) étant un axe longitudinal.Luminous device (1) according to one of the preceding claims, in which the core (10) of the light guide (6) is a core of diffusing and/or flexible optical fiber, the main axis (D1) along which the core (10) of the light guide (6) extends being a longitudinal axis. Dispositif lumineux (20) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le cœur (111) du guide de lumière (105) est un film, l’axe principal (D2) selon lequel s’étend le cœur (111) du guide de lumière (105) formant un axe privilégié de propagation de la lumière au sein dudit film (111), les rayons lumineux issus du faisceau source de lumière blanche se propageant dans ledit cœur (111) selon ledit axe principal (D2) par réflexion interne totale.Luminous device (20) according to one of claims 1 to 4, in which the core (111) of the light guide (105) is a film, the main axis (D2) along which the core (111) of the light guide (105) extends forming a privileged axis of propagation of light within said film (111), the light rays coming from the white light source beam propagating in said core (111) along said main axis (D2) by total internal reflection. Dispositif lumineux (20) selon la revendication 6, dans lequel le guide de lumière (105) comporte en outre au moins un groupe (120) d’éléments d’injection de lumière (120.1) disposés de manière adjacente à un bord du film (111), ladite au moins une source lumineuse étant couplée audit au moins un groupe (120) d’éléments d’injection de lumière (120.1) de telle sorte que les rayons lumineux issus de la source lumineuse (28) sont totalement réfléchis à l’intérieur des éléments d’injection de lumière (120.1) et sont redirigés vers le film (111).The light device (20) of claim 6, wherein the light guide (105) further comprises at least one group (120) of light injection elements (120.1) arranged adjacent to an edge of the film (111), said at least one light source being coupled to said at least one group (120) of light injection elements (120.1) such that light rays from the light source (28) are totally reflected within the light injection elements (120.1) and are redirected towards the film (111). Dispositif lumineux (20) selon la revendication 6, dans lequel le dispositif lumineux (20) comporte plusieurs sources lumineuses alignées transversalement à l’axe principal (D2) au niveau d’un bord du film.The light device (20) of claim 6, wherein the light device (20) comprises a plurality of light sources aligned transversely to the main axis (D2) at one edge of the film. Dispositif lumineux (20) selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel la structure multicouche (110) forme une nappe, par exemple une nappe sensiblement rectangulaire, ladite nappe (110) étant en correspondance de forme avec le film (111).Luminous device (20) according to one of claims 6 to 8, in which the multilayer structure (110) forms a sheet, for example a substantially rectangular sheet, said sheet (110) being in shape correspondence with the film (111). Dispositif lumineux (1 ; 20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite valeur de tension électrique prédéfinie est comprise entre -1 V et + 1 V.Luminous device (1; 20) according to one of the preceding claims, in which said predefined electrical voltage value is between -1 V and + 1 V. Dispositif lumineux (1 ; 20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le substrat (14) de la structure multicouche (12 ; 110) est muni d’une nappe d’alimentation reliée d’une part au circuit électrique de commande (4) et d’autre part aux bornes de la ou chaque paire d’électrodes.Luminous device (1; 20) according to one of the preceding claims, in which the substrate (14) of the multilayer structure (12; 110) is provided with a power supply sheet connected on the one hand to the electrical control circuit (4) and on the other hand to the terminals of the or each pair of electrodes. Dispositif lumineux (1 ; 20) selon la revendication 11, dans lequel la nappe d’alimentation est constituée d’une carte de circuit imprimé flexible ou d’un film sur lequel des composants électroniques sont imprimés.A light device (1; 20) according to claim 11, wherein the power supply sheet consists of a flexible printed circuit board or a film on which electronic components are printed. Véhicule comprenant un dispositif lumineux (1 ; 20) selon l’une des revendications précédentes.Vehicle comprising a lighting device (1; 20) according to one of the preceding claims. Procédé de commande d’un dispositif lumineux (1 ; 20) de véhicule selon l’une des revendications 1 à 12, le procédé étant mis en œuvre par le circuit électrique de commande (4) et étant caractérisé en ce qu’il comporte une étape de commande de pilotage simultané des tensions électriques aux bornes de la ou des paire(s) d’électrodes respectives desdits au moins deux éléments électrochromes (E1, E2, E3,…E; 113) de ladite au moins une cellule (P1, P2, P3), en fonction d’une consigne, ladite consigne étant telle que la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante (16) ressort de chaque élément électrochrome (E1, E2, E3,…E; 113) dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) avec la troisième ou la quatrième longueur d’onde prédéterminée, ladite consigne étant la valeur de tension électrique prédéfinie, la lumière ressortant de ladite au moins une cellule (P1, P2, P3) dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) avec la deuxième couleur prédéterminée dans le spectre visible.Method for controlling a vehicle lighting device (1; 20) according to one of claims 1 to 12, the method being implemented by the electrical control circuit (4) and being characterized in that it comprises a step of controlling the simultaneous piloting of the electrical voltages at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said at least two electrochromic elements (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) of said at least one cell (P 1 , P 2 , P 3 ), as a function of a setpoint, said setpoint being such that the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer (16) emerges from each electrochromic element (E 1 , E 2 , E 3 ,…E 9 ; 113) in the core (10; 111) of the light guide (6; 105) with the third or the fourth predetermined wavelength, said setpoint being the predefined electrical voltage value, the light emerging from said at least one cell (P 1 , P 2 , P 3 ) in the core (10; 111) of the light guide (6; 105) with the second predetermined color in the visible spectrum. Procédé selon la revendication 14 lorsque le dispositif lumineux (1 ; 20) est selon la revendication 3, dans lequel, lors de l’étape de commande de pilotage, les trois éléments électrochromes d’une même cellule (P1, P2, P3) sont alimentés simultanément, de telle sorte que lorsque le circuit électrique de commande (4) impose la valeur de tension électrique prédéfinie aux bornes de la ou des paire(s) d’électrodes respectives desdits trois éléments électrochromes de la cellule (P1, P2, P3), la lumière issue du faisceau source de lumière blanche et/ou de la source extérieure de lumière naturelle et réfléchie par la couche réfléchissante (16) ressort de la cellule correspondante (P1, P2, P3) dans le cœur (10 ; 111) du guide de lumière (6 ; 105) avec une couleur blanche dans le spectre visible.Method according to claim 14 when the light device (1; 20) is according to claim 3, in which, during the control step, the three electrochromic elements of the same cell (P 1 , P 2 , P 3 ) are supplied simultaneously, such that when the electrical control circuit (4) imposes the predefined electrical voltage value at the terminals of the respective pair(s) of electrodes of said three electrochromic elements of the cell (P 1 , P 2 , P 3 ), the light coming from the white light source beam and/or from the external source of natural light and reflected by the reflective layer (16) emerges from the corresponding cell (P 1 , P 2 , P 3 ) in the core (10; 111) of the light guide (6; 105) with a white color in the visible spectrum. Utilisation d’un dispositif lumineux (1 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 12 pour réaliser une fonction photométrique d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule, en particulier une fonction d’indicateur de direction du véhicule.
Use of a light device (1; 20) according to one of claims 1 to 12 for performing a photometric lighting and/or signaling function of a vehicle, in particular a direction indicator function of the vehicle.
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