EP2513691A1 - Panneau a diodes electroluminescentes - Google Patents

Panneau a diodes electroluminescentes

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Publication number
EP2513691A1
EP2513691A1 EP10805807A EP10805807A EP2513691A1 EP 2513691 A1 EP2513691 A1 EP 2513691A1 EP 10805807 A EP10805807 A EP 10805807A EP 10805807 A EP10805807 A EP 10805807A EP 2513691 A1 EP2513691 A1 EP 2513691A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
panel
face
diffusion means
diodes
Prior art date
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Ceased
Application number
EP10805807A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Luc-Michel Riblier
Jean-Philippe Mulet
Jingwei Zhang
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.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]

Definitions

  • the invention relates to the field of light panels, in particular light-emitting diode panels.
  • LEDs Light-emitting diodes
  • LEDs are their long service life, luminous efficiency, robustness and compactness, making equipment more durable and requiring less maintenance. Recently their use has developed especially in the interior design.
  • the document FR2891608 proposes for example a luminous facade of furniture or wall covering or credence comprising a panel receiving at the periphery a frame profile incorporating diodes arranged for an injection of light by the edge.
  • the panel diffuses the light received transversely for uniform illumination.
  • Such a panel is inefficient.
  • the light is evenly diffused into the space, making the light aggressive for someone who is facing it, when it is used as a lighting fixture with high light intensity.
  • the invention aims to provide a more efficient light panel and providing better visual comfort, for lighting the interior. It is simple and compatible with industrial requirements (ease and speed of production, reliability, ).
  • the invention can also make it possible to widen the range of applications of the luminous panels.
  • the invention proposes a light panel, especially for the arrangement (interior or even exterior, domestic or professional), and / or for commercial equipment, comprising:
  • a transparent, flat, mineral glass sheet having a first main face, said front face, and a second main face, said rear face, and a wafer, a plurality of electroluminescent diodes each emitting light (monochromatic or polychromatic) with a given emission spectrum in the given visible, arranged facing the wafer or in a hole bordering one of the main faces, for propagation light in the thickness of the sheet, the sheet then acting as a light guide,
  • - Guided light diffusion means for an extraction of said light via (through or through) the front face, which are surface diffusion means preferably occupying the majority of the first face; or volume diffusion means whose projected surface on the front face preferably occupies the majority of the front face,
  • a specular reflector facing the diffusion means and on the rear face, and with a specular reflection coefficient at least equal to 80%, preferably greater than or equal to 90%, and even more preferably greater than or equal to 95% for the set of wavelengths of said emission spectrum of the diodes in the visible.
  • the use of the specular reflector ensures greater luminous efficiency. Indeed, thanks to its high reflection coefficient, all light is returned to the first side, thus reducing the loss (light leakage) of the rear face.
  • the specular reflector according to the invention on the rear face with the diffusion means sufficiently wide and facing the reflector, an extraction of the light is obtained which is preferably in the direction of propagation of the guided rays.
  • the normal luminance (perpendicular to the front face of the panel) may be less than 2000 cd / m 2 , or even less than or equal to 1000 cd / m 2 , or better still less than or equal to 500 cd / m 2 , in a luminous area functional (visible) reference, for example in the center of the panel, or in all visible light areas, visible panel according to the invention.
  • the reference zone is not the "hot spots" area, which is the well-known alternation of dark and bright areas in the immediate vicinity of the LEDs. It is arranged to hide this area of hot spots for example by an opaque strip (layer, adhesive tape, piece ...) on the front face, for example of rectangular shape.
  • an opaque strip layer, adhesive tape, piece Certainly it is a metal strip that can be part of a profile, including aluminum, surrounding and / or supporting diodes.
  • the width of the strip can be for example at least 10 mm.
  • the luminance can be measured by means of a luminance meter (for example the LS-100 model from Konica-Minolta).
  • a luminance meter for example the LS-100 model from Konica-Minolta.
  • the total power and the density of the diodes are chosen according to the applications.
  • the luminance in the oblique direction equal to 45 ° relative to the normal to the sheet, measured in a visible, so-called reference, functional zone, for example in the center of the panel, is at least five times, or at least ten times higher than the normal luminance measured at said center of the panel.
  • This high ratio is found in any visible functional light zone, with an intensity that varies according to the distance to the diodes.
  • the luminance at 30 °, or even 45 °, preferably ranging from 30 ° to 45 ° or even 60 °, relative to the normal to the sheet, measured in a visible, visible optical reference zone, by example in the center of the panel, is at least equal to 1500 Cd / m 2 or even at least 2000 Cd / m 2 .
  • the oblique light intensity is much greater than that perpendicular to the sheet, giving a new optical functionality.
  • the light panel according to the invention emits softer light and more relaxing for the eyes of a person who looks at it in front.
  • the greater light intensity at the oblique is a true inclined lighting. This is particularly interesting for lighting a horizontal worktop attached to or near the panel.
  • the specular reflector may be an element attached to the rear face, but is preferably a layer, especially a metallic reflective layer, which layer may be deposited by any conventional technique (physical vapor deposition "PVD”, chemical vapor deposition “CVD “, liquid channel, etc.), in particular silvering with an overcoat of protection against oxidation.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • liquid channel etc.
  • the specular reflector must necessarily be at least facing the diffusion means. For simplicity of manufacture, it covers (almost) completely the back side.
  • the diffusion means may be on one or more diffusing zones of distinct or identical extent, be arranged in patterns, geometric or otherwise, especially in bands of widths and / or equal or distinct lengths, distributed randomly or ( pseudo) periodically.
  • the dark zone or zones are preferably reduced as much as possible.
  • the surface diffusion means in one or more zones cover at least 80%, even 90% and even 100% of the front face, or the projected area of the volume diffusion means on the front face occupies at least less than 80% or even 90% of the front panel.
  • the surface diffusion means are formed by at least one of the following means: a treatment of the first face of the sandblasting type, acid etching, enamel or diffusing paste deposit, or the volume diffusion means are formed by laser engraving in the glass sheet.
  • Laser etching in the thickness of the glass may thus be preferred as diffusion means, in planes extending parallel to the main faces of the glass sheet. Indeed this type of treatment is in the mass, it is not sensitive to soiling, and the glass is easy to clean.
  • the panel is monolithic, it comprises a single sheet of glass preferably of thickness less than or equal to 8 mm or even less than or equal to 6 mm.
  • the panel can be laminated (rear face forming lamination face) or be part of a double glazing. It can also provide flipping or double glazing with two monolithic panels according to the invention (by the rear faces), preferably identical, to form a double illuminating panel.
  • the glass has the lowest possible absorption level including a clear glass or extra-clear.
  • Reference WO04 / 025334 can be referred to for the composition of an extra-clear glass.
  • a silico-soda-lime glass with less than 0.05% Fe III or Fe 2 O 3 .
  • You can choose for example SAINT-GOBAIN GLASS DIAMANT ® , SAINT-GOBAIN GLASS glass or DIAMANT SOLAR ® , PILKINGTON Optiwhite glass, SCHOTT B270 glass.
  • LEDs can be simple chips or with low volume encapsulation. It is not necessary to use lenses. For more compactness, when LEDs are next to the slice, there is no constraint on the minimum distance between the LEDs and the slice.
  • the LEDs may be conventional, ie with a normal emitter face to the carrier substrate, or else to a side emitter face; said face being preferably opposite the wafer.
  • the diodes can emit any type of light: monochromatic, polychromatic, especially white, and it can provide an electronic control to vary the intensity and / or color in time (depending on the time of day, season, etc.).
  • the panel is for example used (substantially) vertically (or more widely inclined, following a support wall ...), forming itself a wall (partition, partition panel etc.) or reported (glued, fixed by any known means) to a partition, a wall wall.
  • the panel according to the invention can be arranged in particular above a worktop (substantially) horizontal: desk, kitchen plan, laboratory, preferably with diodes with an emitting face facing the highest edge - in the case of a rectangular or square sheet, (slice or face) longitudinal or side edge (slice or face), depending on the installation-
  • the panel according to the invention can be used in particular in interior design:
  • the panel according to the invention can also be used in exterior design: wall cladding, reading areas, works, events ...
  • the panel can also be used horizontally for example, as a display shelf, jewelry showcase or other store, especially commercial refrigerator shelf.
  • the light panel according to the invention makes it possible to better highlight the objects presented (accent lighting).
  • the panel can also be used horizontally, especially as floor tile, podium, exhibition space ....
  • FIG. 1 represents a schematic longitudinal sectional view of the light panel of the invention
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the panel according to the invention in a vertical position and above a work plane
  • FIG. 3 is a curve of the luminance as a function of the angle of observation
  • FIG. 4 is a curve showing the relationship between the oblique luminance and the normal luminance as a function of the angle of observation
  • FIG. 5 shows a first curve of the illumination as a function of the distance to the working plane illustrated in FIG. 2, for a glass extra-clear, and a second curve of the illumination as a function of the distance to the working plane illustrated in FIG. 2 for a clear glass
  • FIGS. 6 and 7 show photos of the light panels according to the invention in a vertical position and in front of a worktop, one with a fully acidic front face, the other with a front face with acidic rectangular strips.
  • the light panel 100 of the invention illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a transparent sheet 1 made of mineral glass, and light-emitting diodes 2.
  • the arrangement of the diodes 2 at the edge of the glass sheet produces light rays introduced via the edge of the glass sheet, as schematically represented by the arrows in FIG.
  • the transparent glass sheet 1 consists for example of a glass clear words, such as glass PLANILUX ® marketed by the company SAINT-Gobain Glass, or preferably an extra-clear glass or said DIAMOND DIAMOND ® SOLAR ® marketed by the company SAINT-GOBAIN GLASS.
  • a glass clear words such as glass PLANILUX ® marketed by the company SAINT-Gobain Glass, or preferably an extra-clear glass or said DIAMOND DIAMOND ® SOLAR ® marketed by the company SAINT-GOBAIN GLASS.
  • the transparent glass sheet 10 is for example rectangular, it has two opposite main faces, a front face 11 and a rear face 12.
  • the rear face 12 is provided with a specular reflector with a specular reflection coefficient of at least 80% or even 90% or 95% for all the wavelengths of the emission spectrum of the diodes in the visible.
  • the front face 11 is entirely provided with diffusion means 3 for extracting the light towards the outside of the glass sheet in which the light emitted by the LEDs is guided.
  • the light panel 100 thus produced has a relatively thin thickness slightly different from the corresponding glass sheet, for example of the order of 6 mm, or even 4 mm, to facilitate the arrangement of the light panel in its destination final.
  • the alternative light panel can be laminated.
  • One can even leaf through two identical monolithic light panels by their rear face.
  • the front face 11 comprises the diffusion means 3 (FIG. 1) which can be at the surface, arranged on the external side of the sheet in contact with the external environment, or in volume, in the thickness of the glass.
  • These surface means are for example obtained by a surface treatment of sand-blasting type glass, acid etching, enamel or diffusing paste deposit, etc.
  • These volume means are for example obtained by laser etching.
  • diffusion means 3 are preferably arranged in an extended manner, thus occupying the majority of the front face (or of the projected surface), or even the entire front face.
  • the combination of illumination by diodes positioned on the wafer, extended diffusion means and the specular reflector, provides a very bright lighting without dazzling.
  • an SGG Diamant ® extra-clear glass of the company SAINT-GOBAIN GLASS of dimension 447 mm ⁇ 147 mm and thickness 6 mm,
  • silver plating such as SGG Miralite ® product of the company Saint-Gobain Glass,
  • LEDs emitting in white, with a color temperature of 6500K, emitting a total flux of about 330 lumen for a power consumption of 4.2 Watt, placed to have a transmitting face opposite the wafer a longitudinal edge.
  • FIG. 3 is a curve of the luminance as a function of the angle of observation, measured in the middle of such a panel 100.
  • the 0 ° angle represents the normal direction of the panel surface.
  • the negative angle is on the side closest to the LEDs
  • the normal luminance is of the order of 200 cd / m 2 .
  • the luminance from 30 ° exceeds 1500 cd / m 2 and even reaches more than 2500 cd / m 2 .
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the oblique luminance and the normal luminance as a function of the angle of observation measured, in a visible light zone, in the middle of said panel.
  • This ratio exceeds 3 from 30 ° and goes even beyond 10 to 60 °.
  • the panel is placed in a vertical position and is located at a height of
  • FIG. 5 shows a first curve 10 of the illumination E as a function of the distance D to the working plane, for the extra-clear glass (SGG Diamant® glass from SAINT-GO BAI GLASS), and a second curve ( 20) of the illumination E as a function of the distance D to the worktop for a clear glass (SGG Planilux® glass from SAINT-GOBAIN GLASS), in a variant of the product.
  • This measurement is performed in a conventional manner using a meter such as a model of the T-10 series of the Konica-Minolta brand positioned on the horizontal work plane.
  • the illumination on the work surface is greater than 200 lux (Ix), or even 300 lux in a most used work area between 100 and 300 mm.
  • FIG. 6 shows a photo of a vertical light panel 100 according to the invention in front of a (laboratory) worktop 120 with a fully acidified front face 11.
  • the panel of FIG. 6 comprises an aluminum profile 130 making it possible at one and the same time to mask the zone of injection of the diodes (hot spots along the upper longitudinal edge) and to fix the panel 100 to the wall along the long longitudinal edges. .
  • FIG. 7 shows a photo of a vertical light panel 100 according to the invention in front of a work surface 120 (of laboratory) with a front face 11 with acidic rectangular strips 3, parallel to the longitudinal edges and of different widths.
  • An opaque adhesive tape 140 masks the injection zone of the diodes (arranged on the upper longitudinal edge).
  • the one or more diffusion zones can be configured in various ways, the embodiments described above are given here by way of non-limiting example.

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Abstract

L'invention a pour objet un panneau lumineux (100) comportant : une feuille transparente (1) en verre minéral ayant une face avant (11), et une face arrière (12) et une tranche, une pluralité de diodes électroluminescentes (2) agencées en regard de la tranche ou dans un trou en bordure de l'une des faces, pour une propagation de la lumière dans l'épaisseur de la feuille, des moyens de diffusion (3) de la lumière guidée, pour une extraction de ladite lumière via la face avant (11), qui sont des moyens de diffusion en surface (11) occupant la majorité de la face avant, ou des moyens de diffusion en volume dont la surface projetée sur la face avant occupe la majorité de la face avant, un réflecteur spéculaire (4), en regard des moyens de diffusion et sur la face arrière, et avec un coefficient de réflexion spéculaire au moins égal à 80% pour l'ensemble des longueurs d'onde du spectre d'émission des diodes.

Description

PANNEAU A DIODES ELECTROLUMINESCENTES
L'invention concerne le domaine des panneaux lumineux en particulier des panneaux à diodes électroluminescentes.
Les diodes électroluminescentes ou DEL (LED en anglais) ont à l'origine été employées pour constituer des lampes témoins ou voyants lumineux d'appareils électriques et électroniques, et assurent depuis déjà quelques années l'éclairage de dispositifs de signalisation tels que les feux de signalisation, les feux de véhicules automobiles (clignotants, feux de position), ou de lampes portatives ou de balisage.
L'intérêt des DEL est leur longue durée de vie, leur efficacité lumineuse, leur robustesse et leur compacité, rendant les appareillages les employant davantage pérennes, et nécessitant un entretien réduit. Récemment leur utilisation s'est développée notamment dans l'aménagement intérieur.
Ainsi, le document FR2891608 propose par exemple une façade lumineuse de meuble ou d'habillage de mur ou de crédence comportant un panneau recevant en périphérie un profilé d'encadrement intégrant des diodes agencées pour une injection de la lumière par le chant. Le panneau diffuse la lumière reçue transversalement pour un éclairage uniforme.
Un tel panneau est peu efficace. La lumière est diffusée uniformément dans l'espace, ce qui rend la lumière agressive pour quelqu'un qui le regarde en face, quand il est utilisé pour en tant qu'appareil d'éclairage avec une intensité lumineuse élevée.
L'invention a pour but de proposer un panneau lumineux plus efficace et offrant un meilleur confort visuel, pour l'éclairage de l'aménagement intérieur. Il est simple et compatible avec les exigences industrielles (facilité et rapidité de production, fiabilité, ...).
L'invention peut aussi permettre d'élargir la gamme des applications des panneaux lumineux.
A cet effet l'invention propose un panneau lumineux, notamment pour l'aménagement (intérieur voire extérieur, domestique ou professionnel), et/ou pour un équipement commercial, comportant :
- une feuille transparente, plane, en verre minéral ayant une première face principale dite face avant, et une deuxième face principale dite face arrière et une tranche, - une pluralité de diodes électroluminescentes émettant chacune de la lumière (monochromatique ou polychromatique) avec un spectre d'émission dans le visible donné, agencées en regard de la tranche ou dans un trou en bordure de l'une des faces principales, pour une propagation de la lumière dans l'épaisseur de la feuille, la feuille jouant alors le rôle de guide de lumière,
- des moyens de diffusion de la lumière guidée, pour une extraction de ladite lumière via (par ou au travers de) la face avant, qui sont des moyens de diffusion en surface occupant de préférence la majorité de la première face; ou des moyens de diffusion en volume dont la surface projetée sur la face avant occupe de préférence la majorité de la face avant,
- un réflecteur spéculaire, en regard des moyens de diffusion et sur la face arrière, et avec un coefficient de réflexion spéculaire au moins égal à 80%, préférentiellement supérieur ou égal à 90%, et encore plus préférentiellement supérieur ou égal 95% pour l'ensemble des longueurs d'onde dudit spectre d'émission des diodes dans le visible. L'utilisation du réflecteur spéculaire assure une plus grande efficacité lumineuse. En effet, grâce à son coefficient de réflexion élevé, toute lumière est renvoyée vers la première face, réduisant ainsi la perte (fuites de lumière) de la face arrière.
En outre, en combinant le réflecteur spéculaire selon l'invention en face arrière avec les moyens de diffusion suffisamment étendus et en regard du réflecteur, on obtient une extraction de la lumière qui se fait préférentiellement dans la direction de propagation des rayons guidés.
L'extraction des rayons « rasants » à l'intérieur de la feuille formant guide de lumière est ainsi favorisée.
La luminance normale (perpendiculairement à la face avant du panneau) peut être inférieure à 2000 cd/m2, voire inférieure ou égale à 1000 cd/m2, ou encore mieux inférieure ou égale à 500 cd/m2, dans une zone lumineuse fonctionnelle (visible) de référence, par exemple au centre du panneau, voire dans toutes les zones lumineuses fonctionnelles, visibles du panneau selon l'invention.
On garantit ainsi un panneau lumineux n'éblouissant pas l'observateur. La zone de référence n'est pas la zone dite « des points chauds » qui est l'alternance bien connue de zones sombres et brillantes à proximité immédiate des DEL. On s'arrange pour masquer cette zone de points chauds par exemple par un bandeau opaque (couche, bande adhésive, pièce ...) sur la face avant, par exemple de forme rectangulaire. Par exemple, il s'agit d'un bandeau métallique pouvant faire partie d'un profilé, notamment en aluminium, entourant et/ou supportant des diodes. La largeur du bandeau peut être par exemple d'au moins 10 mm.
Ainsi l'observateur n'est pas ébloui dans la ou des zones lumineuses fonctionnelles, visibles c'est-à-dire zone(s) en dehors de la zone des points chauds, masquées.
La mesure de la luminance peut se faire au moyen d'un luminance-mètre (par exemple le modèle LS-100 de la société Konica-Minolta). La puissance totale et la densité des diodes sont choisies en fonction des applications.
La luminance dans la direction oblique égale à 45° par rapport à la normale à la feuille, mesurée dans une zone lumineuse fonctionnelle, visible, dite de référence, par exemple au centre du panneau, est au moins cinq fois, voire au moins dix fois plus élevée que la luminance normale mesurée audit centre du panneau.
Ce rapport élevé se retrouve en toute zone lumineuse fonctionnelle visible, avec une intensité qui varie en fonction de la distance aux diodes.
Par ailleurs, la luminance à 30°, voire à 45°, de préférence allant de 30° à 45° voire à 60°, par rapport à la normale à la feuille, mesurée dans une zone lumineuse fonctionnelle, visible dite de référence, par exemple au centre du panneau, est au moins égale à 1500 Cd/m2 voire au moins égale à 2000 Cd/m2.
L'intensité lumineuse oblique est bien plus importante que celle perpendiculaire à la feuille, donnant une nouvelle fonctionnalité optique.
Placé à la verticale (ou avec une inclinaison proche de la verticale), le panneau lumineux selon l'invention émet de la lumière plus douce et plus reposante pour les yeux d'une personne qui le regarde en face. En même temps, l'intensité lumineuse plus importante à l'oblique constitue un véritable éclairage incliné. Ceci est particulièrement intéressant pour l'éclairage d'un plan de travail horizontal accolé ou proche du panneau. Dans cette configuration, on préfère placer les diodes le long du bord supérieur du panneau (face émettrice en regard de la tranche par exemple) et l'ajout de diodes sur les autres bords n'est pas nécessaire pour la fonction optique recherchée.
Le réflecteur spéculaire peut être un élément rapporté sur la face arrière, mais est de préférence une couche, notamment métallique, réfléchissante, couche qui peut être déposée par toute technique classique (dépôt physique en phase vapeur « PVD », dépôt chimique en phase vapeur « CVD », voie liquide etc.), notamment être une argenture avec une surcouche de protection contre l'oxydation.
Le réflecteur spéculaire doit nécessairement au moins être en regard des moyens de diffusion. Par simplicité de fabrication, il couvre (quasi) entièrement la face arrière.
Les moyens de diffusion, en surface notamment, peuvent être sur une ou plusieurs zones diffusantes d'étendue distincte ou identique, être arrangés en motifs, géométriques ou non, notamment en bandes de largeurs et/ou longueurs égales ou distinctes, réparties aléatoirement ou (pseudo) périodiquement.
Afin de garantir une efficacité lumineuse la plus élevée possible, on réduit de préférence au maximum la ou les zones sombres (zones sans diffusion de lumière). Par exemple les moyens de diffusion en surface (en une ou plusieurs zones) couvrent au moins 80%, voire 90% et même 100% de la face avant ou la surface projetée des moyens de diffusion en volume sur la face avant occupe au moins au moins 80% voire 90% de la face avant.
Les moyens de diffusion en surface sont formés par l'un au moins des moyens suivants : un traitement de la première face du type sablage, attaque acide, dépôt d'émail ou de pâte diffusante, ou les moyens de diffusion en volume sont formés par gravure laser dans la feuille de verre.
On pourra ainsi préférer comme moyen de diffusion la gravure laser dans l'épaisseur du verre, selon des plans s'étendant parallèlement aux faces principales de la feuille de verre. En effet ce type de traitement se faisant dans la masse, il n'est pas sensible aux salissures, et le verre reste facile à nettoyer.
De préférence pour réduire l'épaisseur au minimum et simplifier sa fabrication, le panneau est monolithique, il comporte une seule feuille de verre de préférence d'épaisseur inférieure ou égale à 8 mm voire inférieure ou égale à 6 mm. Toutefois, notamment pour une utilisation comme cloison, le panneau peut être feuilleté (face arrière formant face de feuilletage) ou faire partie d'un double vitrage. On peut d'ailleurs prévoir de feuilleter ou de faire un double vitrage avec deux panneaux monolithiques selon l'invention (par les faces arrières), de préférence identiques, pour former un double panneau éclairant.
Pour gagner encore en efficacité, le verre présente un niveau d'absorption le plus faible possible notamment un verre clair, voire extra-clair. On peut se référer à la demande WO04/025334 pour la composition d'un verre extra-clair. On peut choisir en particulier un verre silico-sodocalcique avec moins de 0,05% de Fe III ou de Fe203. On peut choisir par exemple le verre DIAMANT® de SAINT-GOBAIN GLASS, le verre ou DIAMANT SOLAR® de SAINT-GOBAIN GLASS, le verre Optiwhite de PILKINGTON, le verre B270 de SCHOTT.
Les DEL peuvent être de simples puces ou avec une encapsulation à faible volume. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des lentilles. Pour davantage de compacité, lorsque des DELs sont en regard de la tranche, il n'y a pas de contrainte sur la distance minimale entre les DELs et la tranche.
Les DELs peuvent être classiques c'est-à-dire à face émettrice normale au substrat porteur, ou encore à face émettrice latérale ; ladite face étant de préférence en regard de la tranche.
Suivant les contraintes, on pratique ou non des trous dans la tranche pour loger les DELs.
Les diodes peuvent émettre tout type de lumière : monochromatique, polychromatique, notamment blanche, et on peut prévoir un pilotage électronique pour faire varier l'intensité et/ou la couleur dans le temps (en fonction du moment de la journée, de la saison, etc.).
Le panneau est par exemple utilisé (sensiblement) verticalement (ou plus largement incliné, suivant un mur d'appui ...), formant lui-même une paroi (cloison, panneau de partition etc) ou encore rapporté (collé, fixé par tout moyen connu) à une cloison, une paroi murale.
Le panneau selon l'invention peut être notamment arrangé au-dessus d'un plan de travail (sensiblement) horizontal : bureau, plan de cuisine, de laboratoire, avec de préférence les diodes avec une face émettrice en regard du bord le plus haut - dans le cas d'une feuille rectangulaire ou carrée, bord (de tranche ou de face) longitudinal ou bord latéral (de tranche ou de face), en fonction de l'installation-
Le panneau selon l'invention peut servir en particulier en aménagement intérieur :
- dans une cuisine, comme crédence,
- dans une salle de bains ou un cabinet de toilette,
- dans un bureau, un atelier, un garage, un laboratoire,
- ou selon une association à tout type de mobilier (vertical), notamment au niveau de portes coulissantes ou pivotantes d'armoires à glaces ou de placard .
Le panneau selon l'invention peut servir aussi en aménagement extérieur : habillage mural, zones de lecture, de travaux, en événementiel ...
Le panneau peut également être utilisé horizontalement par exemple, comme étagère de présentoir, étalage de bijouterie ou autre magasin, étagère de réfrigérateur notamment commercial. En effet, le panneau lumineux selon l'invention permet de mieux mettre en valeur les objets présentés (éclairage d'accentuation).
En éclairage d'accentuation, le panneau peut également être utilisé horizontalement, notamment comme dalle de sol, podium, espace d'exposition....
La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles :
- La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale schématique du panneau lumineux de l'invention,
- La figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique du panneau selon l'invention en position verticale et au-dessus d'un plan de travail,
- La figure 3 est une courbe de la luminance en fonction de l'angle d'observation,
La figure 4 est une courbe montrant le rapport entre la luminance oblique et la luminance normale en fonction de l'angle d'observation,
La figure 5 montre une première courbe de l'éclairement en fonction de la distance au plan de travail illustré en figure 2, pour un verre extra-clair, et une deuxième courbe de l'éclairement en fonction de la distance au plan de travail illustré en figure 2 pour un verre clair, - Les figures 6 et 7 montrent des photos des panneaux lumineux selon l'invention en position verticale et devant un plan de travail, l'un avec une face avant entièrement acidée, l'autre avec une face avant avec des bandes rectangulaires acidées.
Les figures sont schématiques et ne sont pas à l'échelle pour en faciliter la lecture.
Le panneau lumineux 100 de l'invention illustré sur les figures 1 et 2 comporte une feuille 1 transparente en verre minéral, et des diodes électroluminescentes 2.
La disposition des diodes 2 en bord de la feuille de verre produit des rayons lumineux s'introduisant via la tranche de la feuille de verre, tels que schématiquement représentés par les flèches en figure 1.
La feuille de verre 1 transparente est par exemple constituée d'un verre dit clair, tel que le verre PLANILUX® commercialisé par la société SAINT- GOBAIN GLASS, ou préférablement d'un verre extra-clair dit DIAMANT® ou DIAMANT SOLAR® commercialisé par la société SAINT-GOBAIN GLASS.
La feuille de verre 10 transparente est par exemple rectangulaire, elle présente deux faces principales opposées, une face avant 11 et une face arrière 12.
La face arrière 12 est pourvue d'un réflecteur spéculaire avec un coefficient de réflexion spéculaire au moins égal à 80% voire à 90% ou 95% pour l'ensemble des longueurs d'onde du spectre d'émission des diodes dans le visible.
La face avant 11 est pourvue entièrement de moyens de diffusion 3 servant à extraire la lumière vers l'extérieur de la feuille de verre dans laquelle la lumière émise par les DELs est guidée.
Avec ce concept, le panneau lumineux 100 ainsi réalisé présente une épaisseur relativement mince peu différente de la feuille de verre correspondante, par exemple de l'ordre de 6 mm, voire de 4 mm, pour faciliter l'agencement du panneau lumineux dans sa destination finale.
Le panneau lumineux en variante peut être feuilleté. On peut même feuilleter deux panneaux lumineux monolithiques identiques par leur face arrière. Afin d'assurer l'extraction de la lumière hors du panneau, la face avant 11 comporte les moyens de diffusion 3 (figure 1) qui peuvent être en surface, agencés du côté externe de la feuille en contact avec l'environnement extérieur, ou en volume, dans l'épaisseur du verre. Ces moyens en surface sont par exemple obtenus par un traitement de surface du verre du type sablage, attaque acide, dépôt d'émail ou de pâte diffusante, etc .... Ces moyens en volume sont par exemple obtenus par gravure laser.
Ces moyens de diffusion 3 sont de préférence disposés de manière étendue, occupant ainsi la majorité de la face avant (ou de la surface projetée), voire toute la face avant.
Il est possible de dessiner le cheminement de la lumière sur la surface du panneau en la diffusant par le biais de surfaces diffusantes aux aires et contours bien définis, selon par exemple des motifs géométriques ou même de texte.
La combinaison d'un éclairage par des diodes positionnées sur la tranche, de moyens de diffusion étendus et du réflecteur spéculaire, permet d'obtenir un éclairage très lumineux sans éblouir.
Pour illustrer les performances optiques, on choisit :
- pour la feuille de verre, un verre extra-clair SGG Diamant® de la société SAINT-GOBAIN GLASS, de dimension 447 mm x 147 mm et d'épaisseur 6 mm,
- comme réflecteur spéculaire, une argenture, par exemple le produit SGG Miralite® de la société SAINT-GOBAIN GLASS,
- comme moyen de diffusion un acidage, par exemple le produit SGG Satinovo® de la société SAINT-GOBAIN GLASS,
- comme diodes, 54 DELs émettant dans le blanc, avec une température de couleur à 6500K, émettant un flux total d'environ 330 lumen pour une consommation électrique de 4,2 Watt, placées pour avoir une face émettrice en regard de la tranche d'un bord longitudinal.
La figure 3 est une courbe de la luminance en fonction de l'angle d'observation, mesurée au milieu d'un tel panneau 100.
L'angle 0° représente la direction normale à la surface du panneau . L'angle négatif est du côté le plus proche des DELs
La luminance normale est de l'ordre de 200 cd/m2. La luminance à partir de 30° dépasse 1500 cd/m2 et atteint même plus de 2500 cd/m2. La figure 4 est une courbe montrant le rapport entre la luminance oblique et la luminance normale en fonction de l'angle d 'observation mesurée, dans une zone lumineuse visible, au milieu dudit panneau .
Ce rapport dépasse 3 à partir de 30° et va même au-delà de 10 à 60°. Le panneau est placé en position verticale et est situé à une hauteur de
450 mm d'un plan de travail horizontal (hauteur du bord longitud inal où sont les diodes), comme il lustré en figure 2.
La figure 5 montre une première courbe 10 de l'éclairement E en fonction de la distance D au plan de travail, pour le verre extra-clair (verre SGG Diamant® de la société SAINT- GO BAI GLASS), et une deuxième courbe (20) de l'éclairement E en fonction de la distance D au plan de travail pour un verre clair (verre SGG Planilux® de la société SAINT-GOBAIN GLASS), dans une variante d u produit .
Cette mesure est réalisée de manière classique en utilisant un l uxmètre par exemple un modèle de la série T- 10 de la marq ue Konica-Minolta positionné sur le plan de travail horizontal .
Pour le verre clair, on observe q ue l 'éclairement sur le plan de travail est supérieur à 200 lux (Ix), voire à 300 lux sur une zone de travail la plus util isée entre 100 et 300 mm .
Avec le verre extra-clair, l'éclairement maximal est augmenté et la zone de travail au-delà de 300 lux élarg ie de 50 à 350 mm .
En utilisant plusieurs pan neaux (accolés les uns aux autres), on obtient une courbe de même al lure avec un maximum d'éclairement sur le plan de travail pouvant dépasser 500 lux, voire 1000 lux.
De la même façon pour un panneau horizontal de présentoir, l'éclairement de l 'objet est accentué.
La figure 6 montre une photo d 'un panneau lumineux vertical 100 selon l 'invention devant un plan de travail (de laboratoire) 120 avec une face avant 11 entièrement acidée.
Le panneau de la figure 6 comporte un profilé aluminium 130 permettant à la fois de masquer la zone d'injection des d iodes (points chauds en bord ure long itudinale supérieure) et de fixer le panneau 100 au mur, le long des bords long itudinaux.
La figu re 7 montre une photo d 'un panneau lumineux vertical 100 selon l 'invention devant un plan de travail 120 (de laboratoire) avec une face avant 11 avec des bandes rectangulaires acidées 3, parallèles aux bords longitudinaux et de largeurs distinctes. Une bande adhésive opaque 140 masque la zone d'injection des diodes (agencées sur le bord longitudinal supérieur).
La ou les zones de diffusion peuvent être configurées de diverses manières, les modes de réalisation décrits ci-dessus sont donnés ici à titre d'exemple nullement limitatif.

Claims

REVENDICATIONS
Panneau lumineux (100), notamment pour l'aménagement ou pour un équipement commercial, comportant :
une feuille transparente (1) en verre minéral ayant une première face principale dite face avant (11), et une deuxième face principale dite face arrière (12) et une tranche,
une pluralité de diodes électroluminescentes (2) émettant de la lumière avec un spectre d'émission dans le visible donné, agencées en regard de la tranche ou dans un trou en bordure de l'une des faces principales, pour une propagation de la lumière dans l'épaisseur de la feuille, la feuille (1) jouant alors le rôle de guide de lumière, des moyens de diffusion (3) de la lumière guidée, pour une extraction de ladite lumière via la face avant (11), qui sont des moyens de diffusion en surface (11) occupant la majorité de la face avant, ou des moyens de diffusion en volume dont la surface projetée sur la face avant occupe la majorité de la face avant,
un réflecteur spéculaire (4), en regard des moyens de diffusion et sur la face arrière, et avec un coefficient de réflexion spéculaire au moins égal à 80% pour l'ensemble des longueurs d'onde du spectre d'émission des diodes.
Panneau lumineux (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la luminance normale est inférieure à 2000 cd/m2 et la luminance dans une direction oblique à 45° par rapport à la normale à la feuille (1), mesurée dans une zone lumineuse fonctionnelle dite de référence, par exemple au centre du panneau, est au moins cinq fois, voire au moins dix fois plus élevée que la luminance normale mesurée dans ladite zone de référence.
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la luminance dans la direction oblique égale à 45° par rapport à la normale à la feuille (1) mesurée dans une zone lumineuse fonctionnelle dite de référence, par exemple au centre du panneau est au moins égale à 1500 cd/m2 voire au moins égale à 2000 cd/m2. Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réflecteur spéculaire (4) occupe de préférence au moins 90% voire 100% de la face arrière et est de préférence une couche, notamment une argenture, avec un coefficient de réflexion spéculaire de préférence supérieur ou égal à 90%, voire supérieur ou égal à 95% pour l'ensemble des longueurs d'onde dudit spectre d'émission des diodes.
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de diffusion en surface (3) couvrent au moins 80% voire au moins 90% de la face avant ou la surface projetée des moyens de diffusion en volume sur la face avant couvre au moins 80% voire au moins 90% de la face avant.
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de diffusion en surface (3) sont formés par l'un au moins des moyens suivants : un traitement de la première face du type sablage, attaque acide, dépôt d'émail ou de pâte diffusante, ou les moyens de diffusion en volume sont formés par gravure laser dans la feuille de verre.
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verre (1) est clair ou extra-clair et/ou le panneau est monolithique ou fait partie d'un feuilleté, d'un double vitrage.
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une zone de masquage, notamment opaque et/ou en bande (130, 140), de la zone périphérique de la face avant (11) à proximité des diodes (2).
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé verticalement, formant lui- même une paroi ou encore rapporté sur une paroi murale (110), notamment arrangé au-dessus d'un plan de travail horizontal (120) avec de préférence les diodes (2) avec une face émettrice en regard du bord le plus haut du panneau, panneau notamment utilisé en aménagement intérieur dans des cuisines, comme crédence, dans une salle de bains ou un cabinet de toilette, dans un bureau, un atelier, un garage, un laboratoire, ou selon une association à tout type de mobilier, notamment au niveau d'une porte coulissante ou pivotante d'armoire à glaces ou de placard, ou encore utilisé en aménagement extérieur.
Panneau lumineux (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme étagère de présentoir, étagère de réfrigérateur notamment commercial, dalle de sol notamment pour podium, espace d'exposition.
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