EP3502792A1 - Aiguille electroluminescente, et ensemble a jeu d'aiguilles electroluminescentes - Google Patents
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- EP3502792A1 EP3502792A1 EP17208644.9A EP17208644A EP3502792A1 EP 3502792 A1 EP3502792 A1 EP 3502792A1 EP 17208644 A EP17208644 A EP 17208644A EP 3502792 A1 EP3502792 A1 EP 3502792A1
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- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B19/00—Indicating the time by visual means
- G04B19/30—Illumination of dials or hands
- G04B19/305—Illumination of dials or hands the hands carrying the light source
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B11/00—Indicating elements; Illumination thereof
- G12B11/04—Pointers; Setting-mechanisms therefor
Definitions
- the present invention relates to an electroluminescent display needle for a portable object, such as a timepiece, or for a measuring instrument.
- the timepiece is preferably a wristwatch with analog time display by at least one or two electroluminescent needles.
- the present invention also relates to a set of electroluminescent display needle sets for a timepiece, such as a wristwatch, or for a portable measuring instrument.
- the time display is presented by means of one or more hands arranged on a watch face and below a watch glass.
- the needle or needles are mounted on a central shaft to rotate for example around the same axis of rotation being driven by a set of gear wheels of the watch movement.
- the needle (s) may be coated with a phosphorescent or fluorescent layer so as to be visible in the dark either after absorbing or converting light from a natural source or light source. 'a source of light, which can be part of the timepiece.
- the hands of the watch can also play a decorative role by contributing largely to the aesthetic appearance of the watch they equip.
- a disadvantage of this illumination technique is that the layer of phosphorescent material needs to be previously illuminated by a light source before generating light in the dark.
- phosphorescence light emission is limited in time.
- one or more clock-hour display hands with at least one discrete light source, such as a light-emitting diode, powered by a source of electrical energy supply, which can include a battery in the watch.
- a source of electrical energy supply which can include a battery in the watch.
- the figure 1 represents a display pointer 1, which comprises on at least a first face 9 a light-emitting diode 3 with a transmission zone 23.
- the display needle 1 comprises at one end a hole 8 to be fixed on an axis d drive 10 of tubular or solid form.
- the light-emitting diode 3 is connected to a first connection terminal defined as the anode with a first conductive track 5, and a second connection terminal defined as the cathode with a second conductive track 7.
- the conductive tracks 5, 7 are connected via the drive shaft 10 to an electric power supply source in the watch to receive at least one bias current to activate said light emitting diode 3.
- the figure 2 represents an electrical circuit of an electroluminescent display needle set 1 and 2.
- the first needle 1 comprises a first light-emitting diode 3 and the second needle 2 comprises a second light-emitting diode 3 '.
- the first and second light-emitting diodes 3, 3 ' are connected in series with the cathode terminal of the first diode 3 connected to the anode terminal of the second diode 3' via an intermediate conducting track.
- the first conductive track 5 connected to the anode terminal of the first diode 3 is connected to a first terminal of an electric power supply source 11.
- the second conductive track 7 'connected to the cathode terminal of the second light-emitting diode 3' is connected to a second terminal of the source of power. electric power supply 11.
- This electric power supply source 11 may be composed of a battery or a means for storing charges from a source of supplementary energy, such as a solar cell or other. It provides at least one bias current in a polarization direction to the light emitting diodes 3, 3 'to illuminate them.
- the patent EP 2 950 168 B1 discloses a set of luminous display hands for a watch in which is housed a source of power supply. Two superimposed luminous display hands are provided with each a hole for the passage of a drive shaft.
- the driving axis of the second needle is arranged concentrically inside the driving axis of the first needle with the interposition of an insulating layer between the two drive axes.
- Each of the needles has its own light source, such as a light-emitting diode.
- the two light sources are connected in series with the source of electrical energy supply by via conductive tracks passing through the drive axes of the first and second needles.
- Disadvantages of this set of luminous needles are that they can be activated to generate light only in a single direction of electric polarization of the power source, and moreover, they are necessarily both activated at the same time. time.
- the object of the invention is therefore to provide an electroluminescent display needle for a portable object, such as a timepiece, or for a measuring instrument that overcomes the aforementioned drawbacks of the state of the art by means of an arrangement of two diodes on the needle, which are easily connected to an electrical power source in the portable object for generating light in at least one polarization direction.
- the invention relates to an electroluminescent display needle, which comprises the features mentioned in the independent claim 1.
- An advantage of the electroluminescent display needle lies in the fact that it comprises on at least one face of a base of the needle or made in said base an arrangement of two diodes mounted head to tail connected to each other. parallel to each other and with at least one of the two light-emitting diodes.
- the first light-emitting diode is powered to generate light in a first polarization direction by the power source, while the second diode is non-conductive.
- the two diodes of the arrangement are electroluminescent diodes.
- the first light-emitting diode is powered to generate light in a first polarization direction by the power source, while the second light-emitting diode is non-conductive and does not generate light.
- the second light-emitting diode Conversely, for a second polarization direction opposite to the first polarization direction, the second light-emitting diode generates a light, while the first light-emitting diode remains off.
- the arrangement comprises a first light-emitting diode and a second simple diode
- only the first light-emitting diode is illuminated according to the first polarization direction of the electric power supply source.
- the second single diode becomes conductive in the second polarization direction of the electric power source while the first light emitting diode remains off.
- This second diode is primarily used to protect the arrangement of diodes including against possible electrostatic discharges, or also if the power supply of the diodes is an alternating or pulsed supply.
- the diodes are light emitting diodes (LEDs) or organic light emitting diodes (OLEDs).
- the first diode emits light of a first color, while the second diode emits light of a second color different from the first color. This may be advantageous for an indication of a time zone in the case of use in an electromechanical watch.
- the two diodes are made at the same time with structuring of the layers and with only two connection contacts for connecting the diode arrangement to the power supply source.
- the invention also relates to a set of electroluminescent display needle sets, which comprises the features mentioned in the independent claim 9.
- An advantage of the electroluminescent display needle set is that it comprises on each needle an arrangement of two diodes mounted head to tail, one connected in parallel with the other and with at least one two light-emitting diodes.
- the two diode arrangements are serially connected to one another and connected by conductive tracks to the power source.
- the two diodes of the two arrangements are electroluminescent diodes.
- the first light-emitting diode is powered to generate light in a first polarization direction by the power source, while the second light-emitting diode is non-conductive and does not generate light.
- the second light-emitting diode generates a light, while the first light-emitting diode remains off.
- Each light-emitting diode may generate a different color from each other light-emitting diode. This can be useful in a dark environment, to distinguish time zones, modes of operation, waking hours recorded.
- each arrangement comprises a first light-emitting diode and a second simple diode
- only the first light-emitting diode is illuminated according to the first direction of polarization of the power supply source. electric.
- the second single diode becomes conductive in the second polarization direction of the electric power source while the first light emitting diode remains off.
- This second diode is primarily used to protect the arrangement of diodes in particular against possible electrostatic discharges, or also if the power supply of the diodes of the arrangements is an alternating or pulsed supply.
- each arrangement having a first light emitting diode and a second simple diode, that the first light emitting diode of the first arrangement is illuminated in the first polarization direction with the second non-conductive single diode, while for the second arrangement, the first light-emitting diode remains off with the second single-conductor diode.
- the opposite occurs in the second polarization direction opposite to the first polarization direction.
- the two light-emitting diodes are illuminated at the same time by a supply source of alternating or pulsed electrical energy if the variation of voltage or current is fast enough for the eye to perceive a light. continuous light.
- a bias current of a certain duration which can be adapted to a supply period of each light-emitting diode so as to balance the luminance between two light-emitting diodes of different surfaces or having different electroluminescent properties.
- the figure 3 schematically represents an embodiment of an electroluminescent display needle 1 intended to equip a portable object preferably a timepiece, such as a wristwatch, or a measuring instrument, which comprises a source of power supply.
- the needle 1 may include a hole to be attached to a drive shaft of a portable object, which may be a wristwatch.
- the electroluminescent display needle 1 comprises on at least one first face 9 an arrangement of two diodes 3, 13 mounted head to tail, one connected in parallel with the other and with at least one of the two light-emitting diodes.
- GaAs gallium arsenide
- GaN gallium nitride
- GaP gallium phosphide
- ZnSe zinc selenide
- OLEDs organic light emission diodes
- the two diodes 3, 13 may advantageously be OLED diodes, but it may also be envisaged to have one LED and the other OLED diode for the arrangement of diodes 3, 13.
- the use of light-emitting diodes 3, 13 flexible can also be considered.
- the light-emitting diodes 3, 13 may also be QDLED or QLED (Quantum Dot LED) or Pero-LED (LED based on Perovskite material) diodes.
- the first and second light emitting diodes 3, 13 each comprise a first anode defined connection terminal and a second cathode defined connection terminal.
- the first connection terminal of the first light-emitting diode 3 is connected by an intermediate conductive track 15 to the second connection terminal of the second light-emitting diode 13.
- the light-emitting diode 3 or 13 By passing a bias current in a first polarization direction between the terminal of anode and the cathode terminal, the light-emitting diode 3 or 13 generates a light by an emission zone 23 or 23 ', whereas in a second direction of polarization opposite to the first direction of polarization the light-emitting diode remains off.
- the first light-emitting diode 3 is energized to generate light in a first direction of polarization by the power supply source, while the second light-emitting diode 13 remains off (non-conductive). To do this, the first light-emitting diode 3 is connected by a first conductive track 5 extending from its anode terminal to a first terminal of the electric power supply source, which is in this case a positive terminal of the source of power. power supply. The first light-emitting diode 3 is connected by a second conductive track 7 from its cathode terminal to a second terminal of the electrical power supply source, which in this case is a negative terminal of the electrical power supply source. .
- the second light-emitting diode 13 is connected by its first anode terminal to the second conductive track 7 and by its second cathode terminal to the first conductive track 5. Thus according to this connection, the second light-emitting diode 13 remains off (non-conductive) when the first Light-emitting diode 3 is activated in the first polarization direction.
- the power supply source 11 may be arranged to reverse the polarization direction if it comprises for example an integrated switching unit controlled by a control unit 21 of the portable object.
- the electric power supply source may provide a voltage or preferably a bias current for example in a second polarization direction opposite to the first polarization direction through the first and second conductive paths 5, 7 to the two diodes emitting. Under these conditions, it will be the second light-emitting diode 13 that generates light, while the first light-emitting diode 3 remains off (non-conductive).
- the Figures 4a and 4b represent a set of electroluminescent display needles 1, 2, which comprise two arrangements of light-emitting diodes.
- a first arrangement comprises two light-emitting diodes 3, 13, which are mounted on at least one face of a first needle 1, while a second arrangement comprises two light-emitting diodes 3 ', 13', which are mounted on at least one face a second hand 2.
- the first arrangement comprises two light-emitting diodes 3, 13 mounted head-to-tail, one connected in parallel with the other.
- the second arrangement comprises two light-emitting diodes 3 ', 13' mounted head to tail, one connected in parallel to the other.
- the two light emitting diode arrangements are connected in series and connected by conductive paths between a first terminal and a second terminal of the electric power supply source 11, which may be part of the assembly.
- the first terminal of the electric power supply source 11 may be the positive terminal and the second terminal of the electric power supply source 11 may be the negative terminal in a first direction of polarization. In the second polarization direction opposite to the first polarization direction, the first terminal of the electric power supply source 11 may be the negative terminal and the second terminal of the electric power supply source 11 may be the terminal positive.
- the electrical power supply source 11 of the assembly further comprises a rechargeable battery or battery, for example, an integrated switching unit.
- a rechargeable battery or battery for example, an integrated switching unit.
- a variable bias current to light emitting diode arrangements 3, 13, 3 ', 13' in a first polarization direction or a second polarization direction.
- the two light emitting diodes are illuminated at the same time by the source of alternating or pulsed electrical energy supply. If the change in voltage or bias current is fast enough, the eye of the person carrying the portable object, such as a wristwatch, will perceive a continuous light.
- a bias current of a certain duration which can be adapted to a supply period of each light-emitting diode so as to balance the luminance between two light-emitting diodes of different surfaces or having different electroluminescent properties.
- each light emitting diode may flash at the same rate or offset relative to each other. It can also be expected to have one of the electroluminescent needles illuminated continuously and the other hand flashing.
- each diode arrangement of the needles there may also be a diode of the arrangement that emits a flashing light, while the other diode of the arrangement emits a continuous light.
- the flashing of at least one of the hands or diodes makes it possible to indicate a function of the portable object or that one is in setting mode.
- the light-emitting diodes 3, 13 of the first diode arrangement and the light-emitting diodes 3 ', 13' of the second diode arrangement may be structured with a size covering all or part of a surface of each needle with the emission area covering all or part of this needle surface.
- One of the two diodes of each arrangement may have a different shape emitting surface of the other diode. It can also be expected to achieve a structure in the form of a decor, a pattern or logo or text, or different color for each light emitting diode.
- first light emitting diode 3 of the first diode arrangement generating light of a first color
- second light emitting diode 13 of the first diode arrangement generating light of a second color different from the first color.
- the second arrangement of diodes including the first light emitting diode 3 ' generates a light of a third color and the second light-emitting diode 13 'generates a light of a fourth color different from the third color.
- the first, second, third and fourth colors may all be different, but it may also be expected to have the first color identical to the third color and the second color identical to the fourth color.
- the Figures 5a and 5b represent as for the Figures 4a and 4b a set of electroluminescent display needles 1, 2 which comprise two diode arrangements.
- the second diode 13 of the first diode arrangement is only a conventional diode 13
- the first diode of the second arrangement is a conventional diode 3 '.
- the two diode arrangements are connected in series and connected by conductive paths between a first terminal and a second terminal of the electric power supply source 11, which may be part of the assembly.
- the first light-emitting diode 3 of the first arrangement generates a light and the first diode 3 'of the second arrangement is conductive.
- the second diode 13 of the first arrangement is non-conductive and the second light emitting diode 13 'of the second arrangement remains off.
- figure 5b in a second polarization direction the second light emitting diode 13 'of the second arrangement generates light and the second diode 13 of the first arrangement is conductive.
- the first light-emitting diode 3 of the first arrangement remains off and the first diode 3 'of the second arrangement is non-conductive.
- the first needle 1 is illuminated, while the second needle 2 remains off.
- the second needle 2 which generates light, while the first needle 1 remains off.
- the illumination color of the first needle 1 may be different from the illumination color of the second needle 2.
- each arrangement can be made on at least one face of each needle, and can extend from the attachment to the drive shaft at the indicating end of the needle.
- a needle set assembly includes first and second electroluminescent display needles 1 and 2.
- the first light display needle 1 is formed of a first annular member 4 extended by a portion that extends substantially rectilinearly.
- the first annular element 4 has at its center a hole 8 for the passage of a drive shaft 10 of the first luminous display needle 1.
- the first annular element 4 is provided with an upper surface portion 12 directed from the side of an observer, and a lower surface portion 14 opposite the upper surface portion 12.
- the upper and lower surface portions 14 and 14 of the first annular member 4 are interconnected along their perimeter by a lateral surface 16.
- the first annular element 4 may be coated with a layer of an electrically conductive material on its upper surface portions 12 and lower 14 and in the hole 8 in which is engaged the drive shaft 10.
- the second light display needle 2 is formed of a second annular element 18 extended by a portion that extends substantially rectilinearly.
- the second annular element 18 of the second light-indicator needle 2 has at its center a hole 22 for the passage of a drive shaft 24 arranged concentrically inside the drive shaft 10 of the first hand 1.
- the light display second annular element 18 is provided with an upper surface portion 26 directed towards an observer, and a lower surface portion 28 opposite the upper surface portion 26.
- the upper surface portions 26 and lower 28 of the second annular element 18 are interconnected all along their perimeter by a lateral surface 30.
- the second annular element 18 is also coated with a protective layer. an electrically conductive material on its upper and lower surface portions 28 and in the hole 22 in which the drive shaft 24 is engaged.
- the first light display needle 1 carries a first arrangement 32 of light emitting diodes and the second light display needle 2 carries a second arrangement 34 of light emitting diodes.
- the first and second arrangements 32 and 34 comprise first and second poles, respectively 32A, 32B and 34A, 34B, for their electrical connection to an electric power supply source housed in a wristwatch equipped with the needle set.
- This source of electrical power supply may be a rechargeable battery or battery.
- the first pole 32A of the first arrangement 32 of diodes is connected to the power source via the drive shaft 10 of the first needle 1, and the second pole 32B of the first arrangement 32 of diodes is connected to the first pole 34A of the second arrangement 34 of diodes.
- the second pole 34B of the second arrangement 34 of diodes it is connected to the power source via the drive shaft 24 of the second light-indicator needle 2.
- the drive axes 10 and 24 first and second illuminated display hands 1 and 2 must be electrically conductive and must be electrically isolated from each other by interposing an insulating layer 38.
- the first and second annular members 4 and 18 are coated on their upper and lower surface portions with a layer of an electrically conductive material. More precisely, the drive shaft 24 is driven into a metallized hole 22 formed in the second annular element 18. Consequently, the upper surface portion 26 of the second annular element 18 is brought to the same electrical potential as the 24. On the other hand, a continuous trench formed in the lower surface portion of the second annular element 18 and rendered electrically insulating by local removal of the electrically conductive material surrounds the drive shaft 24, so that the lower surface portion is electrically insulated from the drive shaft 24.
- a continuous trench 42 which closes on itself and which is rendered insulating in the same way as the other continuous trench is formed in the upper surface portion 26 the second annular element 18, so as to create an island 44 electrically isolated from the rest of the upper surface portion 26.
- a hole trave Metallic element 46 pierced in the thickness of the second annular element 18 makes it possible to electrically connect the island 44 formed in the upper surface portion 26 and the lower surface portion.
- the trenches are typically obtained by photolithographic etching. Other material removal techniques such as mechanical ablation of the material or by means of a laser beam can however be envisaged.
- the drive shaft 10 is driven into a metallized hole 8 formed in the first annular element 4. Consequently, the lower surface portion 14 of the first annular element 4 is brought to the same electrical potential as the axis
- a continuous trench formed in the upper surface portion 12 of the first annular element 4 and made electrically insulating by local removal of the electrically conductive material surrounds the drive shaft 10, so that the portion of the upper surface 12 is electrically isolated from the drive shaft 10.
- a continuous trench 50 which closes on itself and which is rendered insulating in the same way as the previous continuous trench is formed in the surface portion 14 of the first annular element 4, so as to create an island 52 electrically isolated from the rest of the lower surface portion 14.
- a through hole 54 metallized pierced in the thickness of the first annular element 4 allows to electrically connect them island 52 formed in the lower surface portion 14 and the upper surface portion 12.
- the lower surface portion 28 of the second annular element 18 is brought into contact with the upper surface portion 12 of the first annular element 4 via an electrically conductive and mechanically elastic contact piece 56 arranged between the first and second display hands. 1 and 2 and centered on the drive axis 10.
- the island 44 formed in the upper surface portion 26 is electrically connected to the upper surface portion 12 of the first annular element 4, this upper surface portion 12 being itself electrically connected to the island 52 formed in the lower surface portion 14 of the first annular element 4.
- the first pole 32A of the first arrangement 32 of diodes is electrically connected to a first terminal of the power source via the drive shaft 10 of the first luminous display needle 1.
- the first pole 32A is connected to the lower surface portion 14 of the first annular element 4.
- the second pole 32B of the first arrangement 32 of diodes it is connected to the first pole 34A of the second arrangement 34 of diodes via the contact piece 56 which provides electrical continuity between the first and the second light display needle 1, 2.
- the second pole 32B of the first arrangement 32 of diodes is connected to the island 52 formed in the lower surface portion 14 of the first annular element 4.
- the island 52 is electrically connected to the upper surface portion 12 of the first annular element 4, this upper surface portion 12 itself being connected through the contact piece 56 to the portion lower surface portion of the second annular element 18.
- the lower surface portion of the second annular element 18 is itself connected to the island 44 formed in the upper surface portion 26 of the second annular element 18 via the metallic via 46
- the first pole 34A of the second diode arrangement 34 is electrically connected to the island 44 formed in the upper surface portion 26 of the second annular element 18.
- the second pole 34B of the second diode arrangement 34 it is connected at the second terminal of the power source via the drive shaft 24.
- the second pole 34B is electrically connected to the surface portion sup 26 of the second annular element 18.
- the first and second illuminated display hands 1, 2 each consist of a printed circuit board used to form the first and second annular elements 4 and 18, and a light guide, respectively 58 and 60 on a part the length of each needle to guide and reflect light passing through the light guide.
- the printed circuit boards are metallized below and above, but not on the wafer.
- the light guide 58 is fixed under the first annular element 4 to form the first light display needle 1, and the light guide 60 is fixed on the second annular element 18 to form the second light display needle 2.
- the first and second arrangements 32 and 34 of diodes are fixed, for example by gluing, on an input face of the light guides 58 and 60.
- the light produced by the first and second diode arrangements 32 and 34 is propagated within the light guides 58, 60 by optical coupling.
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Abstract
L'invention se rapporte à une aiguille d'affichage électroluminescente (1) pour un objet portable, telle qu'une pièce d'horlogerie ou un instrument de mesure pour fournir une indication horlogère ou de mesure. L'objet portable comprend une source d'alimentation en énergie électrique. L'aiguille d'affichage comprend un agencement de deux diodes (3, 13) montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes, qui est une diode électroluminescente. Les deux diodes son agencées pour être reliées à la source d'alimentation en énergie électrique de l'objet portable.
Description
- La présente invention concerne une aiguille d'affichage électroluminescente pour un objet portable, tel qu'une pièce d'horlogerie, ou pour un instrument de mesure. La pièce d'horlogerie est de préférence une montre-bracelet avec affichage analogique de l'heure par au moins une ou deux aiguilles électroluminescentes.
- La présente invention concerne également un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes pour une pièce d'horlogerie, telle qu'une montre-bracelet, ou pour un instrument de mesure portable.
- Pour une pièce d'horlogerie traditionnelle, telle qu'une montre, l'affichage de l'heure est présenté au moyen d'une ou plusieurs aiguilles disposées sur un cadran de montre et en dessous d'un verre de montre. La ou les aiguilles sont montées sur un arbre central pour tourner par exemple autour d'un même axe de rotation en étant entraînées par un ensemble de roues d'engrenage du mouvement horloger. Tout comme des index horaires du cadran, la ou les aiguilles peuvent être enduites d'une couche phosphorescente ou fluorescente de manière à être visibles dans l'obscurité soit après avoir absorbé, soit en convertissant de la lumière provenant d'une source naturelle ou d'une source de lumière, qui peut faire partie de la pièce d'horlogerie.
- En plus d'indiquer l'heure courante, les aiguilles de la montre peuvent donc aussi jouer un rôle décoratif en contribuant largement à l'aspect esthétique de la montre qu'elles équipent. Cependant, un inconvénient de cette technique d'illumination est que la couche de matériau phosphorescent nécessite d'être préalablement éclairée par une source de lumière avant de générer de la lumière dans l'obscurité. De plus, l'émission de lumière par effet de phosphorescence est limitée dans le temps.
- Il est également connu de munir une ou des aiguilles d'affichage de l'heure d'une montre d'au moins une source de lumière discrète, telle qu'une diode électroluminescente, alimentée par une source d'alimentation en énergie électrique, qui peut comprendre une batterie dans la montre.
- A ce titre, la
figure 1 représente une aiguille d'affichage 1, qui comprend sur au moins une première face 9 une diode électroluminescente 3 avec une zone d'émission 23. L'aiguille d'affichage 1 comprend à une extrémité un trou 8 pour être fixée sur un axe d'entraînement 10 de forme tubulaire ou pleine. La diode électroluminescente 3 est reliée à une première borne de connexion définie comme l'anode à une première piste conductrice 5, et à une seconde borne de connexion définie comme la cathode à une seconde piste conductrice 7. Les pistes conductrices 5, 7 sont reliées par l'intermédiaire de l'axe d'entraînement 10 à une source d'alimentation en énergie électrique dans la montre pour recevoir au moins un courant de polarisation pour activer ladite diode électroluminescente 3. - La
figure 2 représente un circuit électrique d'un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes 1 et 2. La première aiguille 1 comprend une première diode électroluminescente 3 et la seconde aiguille 2 comprend une seconde diode électroluminescente 3'. Les première et seconde diodes électroluminescentes 3, 3' sont montées en série avec la borne de cathode de la première diode 3 reliée à la borne d'anode de la seconde diode 3' par l'intermédiaire d'une piste conductrice intermédiaire. La première piste conductrice 5 liée à la borne d'anode de la première diode électroluminescente 3 est reliée à une première borne d'une source d'alimentation en énergie électrique 11. La seconde piste conductrice 7' liée à la borne de cathode de la seconde diode électroluminescente 3' est reliée à une seconde borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11. Cette source d'alimentation en énergie électrique 11 peut être composée d'une batterie ou d'un moyen de stockage de charges provenant d'une source d'énergie d'appoint, telle qu'une cellule solaire ou autre. Elle fournit au moins un courant de polarisation dans une direction de polarisation aux diodes électroluminescentes 3, 3' pour les illuminer. - On peut citer la demande de brevet
WO 97/28424 A1 - Le brevet
EP 2 950 168 B1 décrit un jeu d'aiguilles d'affichage lumineuses pour une montre dans laquelle est logée une source d'alimentation en énergie électrique. Deux aiguilles d'affichage lumineuses superposées sont prévues avec chacune un trou pour le passage d'un axe d'entraînement. L'axe d'entraînement de la seconde aiguille est disposé concentrique à l'intérieur de l'axe d'entraînement de la première aiguille avec interposition d'une couche isolante entre les deux axes d'entraînement. Chacune des aiguilles porte une propre source de lumière, telle qu'une diode électroluminescente. Les deux sources de lumière sont reliées en série à la source d'alimentation en énergie électrique par l'intermédiaire de pistes conductrices passant par les axes d'entraînement des première et seconde aiguilles. Des inconvénients de ce jeu d'aiguilles lumineuses sont qu'elles ne peuvent être activées pour générer de la lumière que dans une seule direction de polarisation électrique de la source d'alimentation, et de plus, elles sont obligatoirement toutes les deux activées en même temps. - L'invention a donc pour but de fournir une aiguille d'affichage électroluminescente pour un objet portable, tel qu'une pièce d'horlogerie, ou pour un instrument de mesure palliant les inconvénients susmentionnés de l'état de la technique par un agencement de deux diodes sur l'aiguille, qui sont facilement reliées à une source d'alimentation en énergie électrique dans l'objet portable pour la génération de lumière selon au moins une direction de polarisation.
- A cet effet, l'invention concerne une aiguille d'affichage électroluminescente, qui comprend les caractéristiques mentionnées dans la revendication indépendante 1.
- Des formes particulières de l'aiguille d'affichage électroluminescente sont définies dans les revendications dépendantes 2 à 8.
- Un avantage de l'aiguille d'affichage électroluminescente réside dans le fait qu'elle comprend sur au moins une face d'une base de l'aiguille ou réalisée dans ladite base un agencement de deux diodes montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes électroluminescentes. La première diode électroluminescente est alimentée pour générer de la lumière selon une première direction de polarisation par la source d'alimentation en énergie électrique, alors que la seconde diode est non conductrice.
- Avantageusement les deux diodes de l'agencement sont des diodes électroluminescentes. Ainsi, la première diode électroluminescente est alimentée pour générer de la lumière selon une première direction de polarisation par la source d'alimentation en énergie électrique, alors que la seconde diode électroluminescente est non conductrice et ne génère pas de lumière. Inversement pour une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation, c'est la seconde diode électroluminescente qui génère une lumière, alors que la première diode électroluminescente reste éteinte.
- Avantageusement dans le cas où l'agencement comprend une première diode électroluminescente et une seconde diode simple, uniquement la première diode électroluminescente s'illumine selon la première direction de polarisation de la source d'alimentation en énergie électrique. La seconde diode simple devient conductrice dans la seconde direction de polarisation de la source d'alimentation en énergie électrique, alors que la première diode électroluminescente reste éteinte. Cette seconde diode sert avant tout de protection de l'agencement de diodes notamment contre d'éventuelles décharges électrostatiques, ou aussi si l'alimentation électrique des diodes est une alimentation alternative ou puisée.
- Avantageusement, les diodes sont des diodes émettrices de lumière (LED) ou des diodes émettrices de lumière organiques (OLED). La première diode émet une lumière d'une première couleur, alors que la seconde diode émet une lumière d'une seconde couleur différente de la première couleur. Ceci peut être avantageux pour une indication d'un fuseau horaire dans le cas d'une utilisation dans une montre électromécanique.
- Avantageusement, les deux diodes sont réalisées en même temps avec structuration des couches et avec uniquement deux contacts de connexion pour relier l'agencement de diodes à la source d'alimentation en énergie électrique.
- A cet effet, l'invention concerne aussi un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes, qui comprend les caractéristiques mentionnées dans la revendication indépendante 9.
- Des formes particulières de l'ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes sont définies dans les revendications dépendantes 10 à 21.
- Un avantage de l'ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes réside dans le fait qu'il comprend sur chaque aiguille un agencement de deux diodes montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes électroluminescentes. Les deux agencements de diodes sont reliés en série l'un sur l'autre et reliés par des pistes conductrices à la source d'alimentation en énergie électrique.
- Avantageusement les deux diodes des deux agencements sont des diodes électroluminescentes. Ainsi pour chaque agencement, la première diode électroluminescente est alimentée pour générer de la lumière selon une première direction de polarisation par la source d'alimentation en énergie électrique, alors que la seconde diode électroluminescente est non conductrice et ne génère pas de lumière. Inversement pour une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation, c'est la seconde diode électroluminescente qui génère une lumière, alors que la première diode électroluminescente reste éteinte. Chaque diode électroluminescente peut générer une couleur différente de chaque autre diode électroluminescente. Cela peut être utile dans un environnement sombre, pour distinguer des fuseaux horaires, des modes d'opération, les heures de réveil enregistrées.
- Avantageusement dans le cas où chaque agencement comprend une première diode électroluminescente et une seconde diode simple, uniquement la première diode électroluminescente s'illumine selon la première direction de polarisation de la source d'alimentation en énergie électrique. La seconde diode simple devient conductrice dans la seconde direction de polarisation de la source d'alimentation en énergie électrique, alors que la première diode électroluminescente reste éteinte. Cette seconde diode sert avant tout de protection de l'agencement de diodes notamment contre d'éventuelles décharges électrostatiques, ou aussi si l'alimentation électrique des diodes des agencements est une alimentation alternative ou puisée.
- Il peut être envisagé avec chaque agencement ayant une première diode électroluminescente et une seconde diode simple, que la première diode électroluminescente du premier agencement s'illumine selon la première direction de polarisation avec la seconde diode simple non conductrice, alors que pour le second agencement, la première diode électroluminescente reste éteinte avec la seconde diode simple conductrice. Selon la seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation, c'est l'inverse qui se produit.
- Il peut aussi être envisagé que selon les deux agencements précédents, les deux diodes électroluminescentes soient illuminées en même temps par une source d'alimentation en énergie électrique alternative ou pulsée si la variation de tension ou courant est suffisamment rapide pour que l'oeil perçoive une lumière continue. De plus il peut être utilisé un courant de polarisation d'une certaine durée adaptable sur une période d'alimentation de chaque diode électroluminescente de manière à équilibrer la luminance entre deux diodes électroluminescentes de surfaces différentes ou ayant des propriétés électroluminescentes différentes.
- Les buts, avantages et caractéristiques de l'aiguille d'affichage électroluminescente et de l'ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes apparaîtront mieux dans la description suivante sur la base d'au moins une forme d'exécution non limitative illustrée par les dessins sur lesquels :
- la
figure 1 déjà citée représente schématiquement une vue d'une aiguille d'affichage sur laquelle est disposée une diode électroluminescente selon l'art antérieur, - la
figure 2 déjà citée représente le schéma électrique de connexion de deux diodes électroluminescentes disposées respectivement chacune sur deux aiguilles d'affichage d'un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes selon l'art antérieur, - la
figure 3 représente schématiquement une vue d'une aiguille d'affichage sur laquelle est disposée un agencement de diodes, dont au moins une est une diode électroluminescente selon l'invention, - les
figures 4a et 4b représentent le schéma électrique de connexion de deux agencements de deux diodes électroluminescentes disposés respectivement chacun sur deux aiguilles d'affichage d'un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes selon l'invention, - les
figures 5a et 5b représentent une variante du schéma électrique desfigures 4a et 4b pour lesquelles chaque agencement comprend une diode électroluminescente et une diode simple montées en tête-bêche selon l'invention, et - les
figures 6 et7 sont des vues respectivement de dessus et de dessous à l'état assemblé d'un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage lumineuses selon l'invention. - Dans la description suivante, tous les éléments de l'aiguille d'affichage électroluminescente ou de l'ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes, qui sont bien connus d'un homme du métier dans ce domaine technique, ne sont décrits que de manière simplifiée. En particulier la forme d'exécution à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes des
figures 6 et7 est intégralement reprise desfigures 1 et 2 du brevetEP 2 950 168 B1 , qui est incorporé ici par référence. - La
figure 3 représente schématiquement une forme d'exécution d'une aiguille d'affichage électroluminescente 1 destinée à équiper un objet portable préférentiellement une pièce d'horlogerie, telle qu'une montre-bracelet, ou encore un instrument de mesure, qui comprend une source d'alimentation en énergie électrique. Comme pour lafigure 1 citée ci-devant, l'aiguille 1 peut comprendre un trou pour être fixé à un axe d'entraînement d'un objet portable, qui peut être une montre-bracelet. - L'aiguille d'affichage électroluminescente 1 comprend sur au moins une première face 9 un agencement de deux diodes 3, 13 montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes électroluminescentes.
- Pour la forme d'exécution présentée à la
figure 3 , il s'agit de deux diodes électroluminescentes 3, 13, qui peuvent être réalisées à partir d'arséniure de gallium (GaAs) ou de nitrure de gallium (GaN) ou de phosphure de gallium (GaP) ou de séléniure de zinc (ZnSe) pour une diode d'émission de lumière inorganique classique (LED). Il peut s'agir d'une diode LED UV, bleue ou verte en GaN, ou d'une diode LED verte, orange ou rouge en GaAs ou GaP, ou d'une diode LED bleue en ZnSe. Dans le cas de diodes d'émission de lumière organiques (OLED), elles peuvent être réalisées à partir de molécules organiques. Les deux diodes 3, 13 peuvent avantageusement être des diodes OLED, mais il peut aussi être envisagé d'avoir une diode LED et l'autre diode OLED pour l'agencement de diodes 3, 13. L'utilisation de diodes électroluminescentes 3, 13 flexibles peut aussi être envisagée. - Il est à noter que les diodes électroluminescentes 3, 13 peuvent aussi être des diodes QDLED ou QLED (Quantum Dot LED) ou Pero-LED (LED à base de matériau Perovskite).
- Les première et seconde diodes électroluminescentes 3, 13 comprennent chacune une première borne de connexion définie anode et une seconde borne de connexion définie cathode. La première borne de connexion de la première diode électroluminescente 3 est reliée par une piste conductrice intermédiaire 15 à la seconde borne de connexion de la seconde diode électroluminescente 13. En faisant passer un courant de polarisation dans une première direction de polarisation entre la borne d'anode et la borne de cathode, la diode électroluminescente 3 ou 13 génère une lumière par une zone d'émission 23 ou 23', alors que dans une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation la diode électroluminescente reste éteinte.
- La première diode électroluminescente 3 est alimentée pour générer de la lumière selon une première direction de polarisation par la source d'alimentation en énergie électrique, alors que la seconde diode électroluminescente 13 reste éteinte (non conductrice). Pour ce faire, la première diode électroluminescente 3 est reliée par une première piste conductrice 5 partant de sa borne d'anode à une première borne de la source d'alimentation en énergie électrique, qui est dans ce cas une borne positive de la source d'alimentation en énergie électrique. La première diode électroluminescente 3 est reliée par une seconde piste conductrice 7 partant de sa borne de cathode à une seconde borne de la source d'alimentation en énergie électrique, qui est dans ce cas une borne négative de la source d'alimentation en énergie électrique. La seconde diode électroluminescente 13 est reliée par sa première borne d'anode à la seconde piste conductrice 7 et par sa seconde borne de cathode à la première piste conductrice 5. Ainsi selon ce branchement, la seconde diode électroluminescente 13 reste éteinte (non conductrice) quand la première diode électroluminescente 3 est activée dans la première direction de polarisation.
- La source d'alimentation en énergie électrique 11 peut être agencée pour inverser la direction de polarisation si elle comprend par exemple une unité de commutation intégrée contrôlée par une unité de commande 21 de l'objet portable. La source d'alimentation en énergie électrique peut fournir une tension ou de préférence un courant de polarisation par exemple dans une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation par l'intermédiaire des première et seconde pistes conductrices 5, 7 aux deux diodes électroluminescentes. Dans ces conditions, ce sera la seconde diode électroluminescente 13 qui génère de la lumière, alors que la première diode électroluminescente 3 reste éteinte (non conductrice).
- Les
figures 4a et 4b représentent un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes 1, 2, qui comprennent deux agencements de diodes électroluminescentes. Un premier agencement comprend deux diodes électroluminescentes 3, 13, qui sont montées sur au moins une face d'une première aiguille 1, alors qu'un second agencement comprend deux diodes électroluminescentes 3', 13', qui sont montées sur au moins une face d'une seconde aiguille 2. - Comme expliqué en référence à la
figure 3 , le premier agencement comprend deux diodes électroluminescentes 3, 13 montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre. Le second agencement comprend deux diodes électroluminescentes 3', 13' montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre. Les deux agencements de diodes électroluminescentes sont montés en série et reliés par des pistes conductrices entre une première borne et une seconde borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11, qui peut faire partie de l'ensemble. La première borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11 peut être la borne positive et la seconde borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11 peut être la borne négative dans une première direction de polarisation. Dans la seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation, la première borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11 peut être la borne négative et la seconde borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11 peut être la borne positive. - La source d'alimentation en énergie électrique 11 de l'ensemble comprend en plus d'une pile ou batterie rechargeable par exemple, une unité de commutation intégrée. De cette manière, cela permet selon la commande de commutation programmée ou activée manuellement de l'unité de commande 21 de modifier la direction de polarisation comme expliqué précédemment.
- Comme montré à la
figure 4a , dans une première direction de polarisation, la première diode électroluminescente 3 du premier agencement et la première diode électroluminescente 3' du second agencement génèrent de la lumière. La seconde diode électroluminescente 13 du premier agencement et la seconde diode électroluminescente 13' du second agencement restent éteintes. Par contre à lafigure 4b dans une seconde direction de polarisation, la seconde diode électroluminescente 13 du premier agencement et la seconde diode électroluminescente 13' du second agencement génèrent de la lumière. La première diode électroluminescente 3 du premier agencement et la première diode électroluminescente 3' du second agencement restent éteintes. - Il peut être envisagé en plus de fournir un courant de polarisation variable aux agencements à diodes électroluminescentes 3, 13, 3', 13' dans une première direction de polarisation ou une seconde direction de polarisation. Selon les deux agencements, il peut être prévu que les deux diodes électroluminescentes soient illuminées en même temps par la source d'alimentation en énergie électrique alternative ou puisée. Si la variation de tension ou courant de polarisation est suffisamment rapide, l'oeil de la personne portant l'objet portable, tel qu'une montre-bracelet, percevra une lumière continue. De plus il peut être utilisé un courant de polarisation d'une certaine durée adaptable sur une période d'alimentation de chaque diode électroluminescente de manière à équilibrer la luminance entre deux diodes électroluminescentes de surfaces différentes ou ayant des propriétés électroluminescentes différentes.
- Il peut aussi être prévu de faire clignoter chaque diode électroluminescente pour être visible à l'oeil humain. Les deux aiguilles électroluminescentes peuvent clignoter selon un même rythme ou en décalage l'une par rapport à l'autre. Il peut aussi être prévu d'avoir une des aiguilles électroluminescentes illuminée en continu et l'autre aiguille clignotante. Pour chaque agencement de diodes des aiguilles, il peut y avoir aussi une diode de l'agencement qui émet une lumière clignotante, alors que l'autre diode de l'agencement émet une lumière continue. Le clignotement d'au moins une des aiguilles ou de diodes permet d'indiquer une fonction de l'objet portable ou que l'on est en mode de réglage.
- Les diodes électroluminescentes 3, 13 du premier agencement de diodes et les diodes électroluminescentes 3', 13' du second agencement de diodes peuvent être structurées d'une dimension couvrant tout ou partie d'une surface de chaque aiguille avec la zone d'émission couvrant toute ou partie de cette surface d'aiguille. L'une des deux diodes de chaque agencement peut avoir une surface d'émission de forme différente de l'autre diode. Il peut aussi être prévu de réaliser une structure sous forme de décor, d'un motif ou logo ou texte, ou de couleur différente pour chaque diode électroluminescente.
- Il peut être prévu d'avoir une première diode électroluminescente 3 du premier agencement de diodes générant une lumière d'une première couleur, et une seconde diode électroluminescente 13 du premier agencement de diodes générant une lumière d'une seconde couleur différente de la première couleur. Il en est de même pour le second agencement de diodes, dont la première diode électroluminescente 3' génère une lumière d'une troisième couleur et la seconde diode électroluminescente 13' génère une lumière d'une quatrième couleur différente de la troisième couleur. Les première, seconde, troisième et quatrième couleurs peuvent toutes être différentes, mais il peut aussi être prévu d'avoir la première couleur identique à la troisième couleur et la seconde couleur identique à la quatrième couleur.
- Les
figures 5a et 5b représentent comme pour lesfigures 4a et 4b , un ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes 1, 2, qui comprennent deux agencements de diodes. Cependant à la différence de la forme d'exécution présentée auxfigures 4a et 4b , la seconde diode 13 du premier agencement de diodes n'est qu'une diode classique 13, et la première diode du second agencement n'est qu'une diode classique 3'. Les deux agencements de diodes sont montés en série et reliés par des pistes conductrices entre une première borne et une seconde borne de la source d'alimentation en énergie électrique 11, qui peut faire partie de l'ensemble. - A la
figure 5a dans une première direction de polarisation, la première diode électroluminescente 3 du premier agencement génère une lumière et la première diode 3' du second agencement est conductrice. La seconde diode 13 du premier agencement est non conductrice et la seconde diode électroluminescente 13' du second agencement reste éteinte. Par contre à lafigure 5b dans une seconde direction de polarisation, la seconde diode électroluminescente 13' du second agencement génère de la lumière et la seconde diode 13 du premier agencement est conductrice. La première diode électroluminescente 3 du premier agencement reste éteinte et la première diode 3' du second agencement est non conductrice. - Comme on peut le remarquer dans la forme d'exécution des
figures 5a et 5b , dans la première direction de polarisation, uniquement la première aiguille 1 est illuminée, alors que la seconde aiguille 2 reste éteinte. Par contre dans la seconde direction de polarisation, c'est la seconde aiguille 2 qui génère de la lumière, alors que la première aiguille 1 reste éteinte. La couleur d'illumination de la première aiguille 1 peut être différente de la couleur d'illumination de la seconde aiguille 2. - Il est encore à noter que les diodes de chaque agencement peuvent être réalisées sur au moins une face de chaque aiguille, et peuvent s'étendre de la fixation à l'axe d'entraînement à l'extrémité d'indication de l'aiguille.
- Selon une forme d'exécution plus détaillée présentée aux
figures 6 et7 , un ensemble à jeu d'aiguilles comprend des première et seconde aiguilles d'affichage électroluminescentes 1 et 2. La première aiguille d'affichage lumineuse 1 est formée d'un premier élément annulaire 4 prolongé par une partie qui s'étend sensiblement rectilignement. Le premier élément annulaire 4 présente en son centre un trou 8 pour le passage d'un axe d'entraînement 10 de la première aiguille d'affichage lumineuse 1. Le premier élément annulaire 4 est doté d'une portion de surface supérieure 12 dirigée du côté d'un observateur, et d'une portion de surface inférieure 14 opposée à la portion de surface supérieure 12. Les portions de surface supérieure 12 et inférieure 14 du premier élément annulaire 4 sont reliées entre elles tout le long de leur périmètre par une surface latérale 16. Le premier élément annulaire 4 peut être revêtu d'une couche d'un matériau électriquement conducteur sur ses portions de surface supérieure 12 et inférieure 14 ainsi que dans le trou 8 dans lequel est engagé l'axe d'entraînement 10. - De manière similaire à la première aiguille d'affichage lumineuse 1, la seconde aiguille d'affichage lumineuse 2 est formée d'un second élément annulaire 18 prolongé par une partie qui s'étend sensiblement rectilignement. Le second élément annulaire 18 de la seconde aiguille d'affichage lumineuse 2 présente en son centre un trou 22 pour le passage d'un axe d'entraînement 24 disposé concentriquement à l'intérieur de l'axe d'entraînement 10 de la première aiguille d'affichage lumineuse 1. Le second élément annulaire 18 est doté d'une portion de surface supérieure 26 dirigée du côté d'un observateur, et d'une portion de surface inférieure 28 opposée à la portion de surface supérieure 26. Les portions de surface supérieure 26 et inférieure 28 du second élément annulaire 18 sont reliées entre elles tout le long de leur périmètre par une surface latérale 30. Selon une caractéristique de l'invention qui sera décrite plus en détail ci-après, le second élément annulaire 18 est également revêtu d'une couche d'un matériau électriquement conducteur sur ses portions de surface supérieure 26 et inférieure 28 ainsi que dans le trou 22 dans lequel est engagé l'axe d'entraînement 24.
- La première aiguille d'affichage lumineuse 1 porte un premier agencement 32 de diodes électroluminescentes et la seconde aiguille d'affichage lumineuse 2 porte un second agencement 34 de diodes électroluminescentes. Les premier et second agencements 32 et 34 comprennent des premier et second pôles, respectivement 32A, 32B et 34A, 34B, pour leur connexion électrique à une source d'alimentation en énergie électrique logée dans une montre-bracelet équipée du jeu d'aiguilles d'affichage lumineuses 1, 2. Cette source d'alimentation en énergie électrique peut être au choix une pile ou une batterie rechargeable.
- Le premier pôle 32A du premier agencement 32 de diodes est relié à la source d'alimentation via l'axe d'entraînement 10 de la première aiguille 1, et le second pôle 32B du premier agencement 32 de diodes est relié au premier pôle 34A du second agencement 34 de diodes. Quant au second pôle 34B du second agencement 34 de diodes, il est relié à la source d'alimentation via l'axe d'entraînement 24 de la seconde aiguille d'affichage lumineuse 2. A cet effet, les axes d'entraînement 10 et 24 des première et seconde aiguilles d'affichage lumineuses 1 et 2 doivent être conducteurs de l'électricité et doivent être isolés électriquement l'un par rapport à l'autre par interposition d'une couche isolante 38.
- Comme mentionné ci-dessus, les premier et second éléments annulaires 4 et 18 sont revêtus sur leurs portions de surface supérieure et inférieure d'une couche d'un matériau électriquement conducteur. Plus précisément, l'axe d'entraînement 24 est chassé dans un trou 22 métallisé ménagé dans le second élément annulaire 18. Par conséquent, la portion de surface supérieure 26 du second élément annulaire 18 est portée au même potentiel électrique que l'axe d'entraînement 24. Par contre, une tranchée continue ménagée dans la portion de surface inférieure du second élément annulaire 18 et rendue électriquement isolante par enlèvement local du matériau électriquement conducteur entoure l'axe d'entraînement 24, de façon que la portion de surface inférieure soit électriquement isolée de l'axe d'entraînement 24. De même, une tranchée continue 42 qui se referme sur elle-même et qui est rendue isolante de la même façon que l'autre tranchée continue est ménagée dans la portion de surface supérieure 26 du second élément annulaire 18, de manière à créer un îlot 44 électriquement isolé du reste de la portion de surface supérieure 26. Un trou traversant 46 métallisé percé dans l'épaisseur du second élément annulaire 18 permet de relier électriquement entre eux l'îlot 44 ménagé dans la portion de surface supérieure 26 et la portion de surface inférieure. On notera que les tranchées sont typiquement obtenues par gravure photolithographique. D'autres techniques d'enlèvement de matière telles que l'ablation mécanique de la matière ou au moyen d'un faisceau laser peuvent cependant être envisagées.
- De manière analogue, l'axe d'entraînement 10 est chassé dans un trou 8 métallisé ménagé dans le premier élément annulaire 4. Par conséquent, la portion de surface inférieure 14 du premier élément annulaire 4 est portée au même potentiel électrique que l'axe d'entraînement 10. Par contre, une tranchée continue ménagée dans la portion de surface supérieure 12 du premier élément annulaire 4 et rendue électriquement isolante par enlèvement local du matériau électriquement conducteur entoure l'axe d'entraînement 10, de façon que la portion de surface supérieure 12 soit électriquement isolée de l'axe d'entraînement 10. De même, une tranchée continue 50 qui se referme sur elle-même et qui est rendue isolante de la même façon que la précédente tranchée continue est ménagée dans la portion de surface inférieure 14 du premier élément annulaire 4, de manière à créer un îlot 52 électriquement isolé du reste de la portion de surface inférieure 14. Un trou traversant 54 métallisé percé dans l'épaisseur du premier élément annulaire 4 permet de relier électriquement entre eux l'îlot 52 ménagé dans la portion de surface inférieure 14 et la portion de surface supérieure 12.
- Enfin, la portion de surface inférieure 28 du second élément annulaire 18 est mise en contact avec la portion de surface supérieure 12 du premier élément annulaire 4 via une pièce de contact 56 électriquement conductrice et mécaniquement élastique disposée entre les première et seconde aiguilles d'affichage lumineuses 1 et 2 et centrée sur l'axe d'entraînement 10. L'îlot 44 ménagé dans la portion de surface supérieure 26 est donc relié électriquement à la portion de surface supérieure 12 du premier élément annulaire 4, cette portion de surface supérieure 12 étant elle-même électriquement reliée à l'îlot 52 ménagé dans la portion de surface inférieure 14 du premier élément annulaire 4.
- Le premier pôle 32A du premier agencement 32 de diodes est relié électriquement à une première borne de la source d'alimentation via l'axe d'entraînement 10 de la première aiguille d'affichage lumineuse 1. A cet effet, le premier pôle 32A est relié à la portion de surface inférieure 14 du premier élément annulaire 4. Quant au second pôle 32B du premier agencement 32 de diodes, il est relié au premier pôle 34A du second agencement 34 de diodes via la pièce de contact 56 qui assure la continuité électrique entre la première et la seconde aiguille d'affichage lumineuse 1, 2. Pour cela, le second pôle 32B du premier agencement 32 de diodes est relié à l'îlot 52 ménagé dans la portion de surface inférieure 14 du premier élément annulaire 4. Par l'intermédiaire du via métallisé 54 percé dans l'épaisseur du premier élément annulaire 4, l'îlot 52 est relié électriquement à la portion de surface supérieure 12 du premier élément annulaire 4, cette portion de surface supérieure 12 étant elle-même reliée grâce à la pièce de contact 56 à la portion de surface inférieure du second élément annulaire 18. La portion de surface inférieure du second élément annulaire 18 est elle-même reliée à l'îlot 44 ménagé dans la portion de surface supérieure 26 du second élément annulaire 18 par l'intermédiaire du via métallisé 46. Finalement, le premier pôle 34A du second agencement 34 de diodes est électriquement connecté à l'îlot 44 ménagé dans la portion de surface supérieure 26 du second élément annulaire 18. Quant au second pôle 34B du second agencement 34 de diodes, il est relié à la seconde borne de la source d'alimentation via l'axe d'entraînement 24. Pour cela, le second pôle 34B est connecté électriquement à la portion de surface supérieure 26 du second élément annulaire 18.
- Les première et seconde aiguilles d'affichage lumineuses 1, 2 se composent chacune d'une plaque de circuit imprimé utilisée pour former les premier et second éléments annulaires 4 et 18, et d'un guide de lumière, respectivement 58 et 60 sur une partie de la longueur de chaque aiguille pour guider et réfléchir la lumière passant dans le guide de lumière. Les plaques de circuit imprimé sont métallisées dessous et dessus, mais pas sur la tranche. Le guide de lumière 58 est fixé sous le premier élément annulaire 4 pour former la première aiguille d'affichage lumineuse 1, et le guide de lumière 60 est fixé sur le second élément annulaire 18 pour former la seconde aiguille d'affichage lumineuse 2. Ainsi les guides de lumière 58, 60 ne se gênent mutuellement lors de la rotation des aiguilles d'affichage lumineuses 1 et 2. Les premier et second agencements 32 et 34 de diodes sont fixés, par exemple par collage, sur une face d'entrée des guides de lumière 58 et 60. La lumière produite par les premier et second agencements 32 et 34 de diodes se propage à l'intérieur des guides de lumière 58, 60 par couplage optique.
- A partir de la description qui vient d'être faite, plusieurs variantes de réalisation de l'aiguille d'affichage électroluminescente pour un objet portable, et de l'ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage électroluminescentes peuvent être conçues par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications.
Claims (21)
- Aiguille d'affichage électroluminescente (1) pour un objet portable pour fournir une indication horlogère ou de mesure, l'objet portable comprenant une source d'alimentation (11) en énergie électrique,
caractérisée en ce que l'aiguille d'affichage (1) comprend un agencement de deux diodes (3, 13) montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes, qui est une diode électroluminescente, les deux diodes étant agencées pour être reliées à la source d'alimentation (11) en énergie électrique de l'objet portable. - Aiguille d'affichage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux diodes (3, 13) sont des diodes électroluminescentes.
- Aiguille d'affichage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes (3, 13) sont des diodes d'émission de lumière organiques (OLED).
- Aiguille d'affichage (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une première diode électroluminescente (3) est agencée pour générer une lumière dans une première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique de l'objet portable, alors qu'une seconde diode électroluminescente (13) est agencée pour rester éteinte dans la première direction de polarisation, et en ce que la seconde diode électroluminescente (13) est agencée pour générer une lumière dans une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique de l'objet portable, alors que la première diode électroluminescente (3) est agencée pour rester éteinte.
- Aiguille d'affichage (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première diode électroluminescente (3) est agencée pour générer une lumière d'une première couleur dans la première direction de polarisation, alors que la seconde diode électroluminescente (13) est agencée pour générer une lumière d'une seconde couleur dans la seconde direction de polarisation, la première couleur étant différente de la seconde couleur.
- Aiguille d'affichage (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes (3, 13) sont disposées sur une face ou sur une tranche d'un guide de lumière (58) constituant une partie de la longueur de l'aiguille d'affichage (1) pour guider et réfléchir la lumière passant dans le guide de lumière (58).
- Aiguille d'affichage (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes (3, 13) couvrent tout ou partie d'une surface de l'aiguille, ainsi que leur zone d'émission, en étant chacune structurée, la structure d'une des diodes pouvant être différente de l'autre diode et affichant un décor ou un motif ou un logo ou un texte.
- Aiguille d'affichage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une première diode (3) de l'agencement est une diode électroluminescente, en ce qu'une seconde diode (13) de l'agencement est une diode classique, en ce que la diode électroluminescente (3) est agencée pour générer une lumière dans une première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique de l'objet portable, alors que la seconde diode (13) est non conductrice, et en ce que la seconde diode (13) est agencée pour être conductrice dans une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique de l'objet portable, alors que la diode électroluminescente (3) reste éteinte.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) pour un objet portable pour fournir une indication horlogère ou de mesure, pour lequel chaque aiguille d'affichage est selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble comprend au moins une première aiguille d'affichage (1) et une seconde aiguille d'affichage (2), en ce que la première aiguille d'affichage (1) comprend un premier agencement de deux diodes (3, 13) montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes, qui est une diode électroluminescente, en ce que la seconde aiguille (2) comprend un second agencement de deux diodes (3', 13') montées tête-bêche l'une connectée en parallèle de l'autre et avec au moins une des deux diodes, qui est une diode électroluminescente, en ce que les premier et second agencements de diodes sont reliés en série entre deux bornes d'une source d'alimentation (11) en énergie électrique de l'ensemble de l'objet portable.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier agencement de diodes comprend une première diode électroluminescente (3) et une seconde diode électroluminescente (13), et en ce que le second agencement de diodes comprend une première diode électroluminescente (3') et une seconde diode électroluminescente (13').
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier agencement de diodes comprend une première diode électroluminescente (3) et une seconde diode classique (13), et en ce que le second agencement de diodes comprend une première diode classique (3') et une seconde diode électroluminescente (13').
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que les premières diodes électroluminescentes (3, 3') des deux agencements sont rendues conductrices pour générer une lumière selon une première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique, alors que les secondes diodes électroluminescentes (13, 13') restent éteintes, et en ce que les secondes diodes électroluminescentes (13, 13') des deux agencements sont rendues conductrices pour générer une lumière selon une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique alors que les première diodes électroluminescentes (3, 3') restent éteintes.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 11, caractérisé en ce que les premières diodes (3, 3') des deux agencements sont rendues conductrices selon une première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique, alors que les secondes diodes (13, 13') restent non conductrices, en ce que les secondes diodes (13, 13') des deux agencements sont rendues conductrices selon une seconde direction de polarisation opposée à la première direction de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique, alors que les premières diodes (3, 3') restent non conductrices, en ce que la première diode électroluminescente (3) du premier agencement génère de la lumière selon la première direction de polarisation, et en ce que la seconde diode électroluminescente (13') du second agencement génère de la lumière selon la seconde direction de polarisation.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première diode électroluminescente (3) du premier agencement génère une lumière d'une première couleur, en ce que la seconde diode électroluminescente (13) du premier agencement génère une lumière d'une seconde couleur, en ce que la première diode électroluminescente (3') du second agencement génère une lumière d'une troisième couleur, et en ce que la seconde diode électroluminescente (13') du second agencement génère une lumière d'une quatrième couleur.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 14, caractérisé en ce que toutes les première, seconde, troisième et quatrième couleurs sont différentes.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première couleur est identique à la troisième couleur, en ce que la seconde couleur est identique à la quatrième couleur, et en ce que les première et troisième couleurs sont différentes des seconde et quatrième couleurs.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première diode électroluminescente (3) du premier agencement génère une lumière d'une première couleur, et en ce que la seconde diode électroluminescente (13') du second agencement génère une lumière d'une seconde couleur différente ou identique de la première couleur.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que selon la variation de commutation des première et seconde directions de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique, qui est contrôlée par une unité de commande (21) de l'ensemble reliée à la source d'alimentation (11) en énergie électrique, les deux diodes électroluminescentes (3, 13) du premier agencement de diodes et les deux diodes électroluminescentes (3', 13') du second agencement paraissent illuminées en même temps en continu pour un oeil humain.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 11, caractérisé en ce que selon la variation de commutation des première et seconde directions de polarisation de la source d'alimentation (11) en énergie électrique, qui est contrôlée par une unité de commande (21) de l'ensemble reliée à la source d'alimentation (11) en énergie électrique, la première diode électroluminescente (3) du premier agencement de diodes et la seconde diode électroluminescente (13') du second agencement paraissent illuminées en même temps en continu pour un oeil humain.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que une ou deux diodes électroluminescentes d'au moins un agencement de diodes sont agencées pour émettre de la lumière clignotante ou une diode clignotante et l'autre diode à émission de lumière paraissant continue.
- Ensemble à jeu d'aiguilles d'affichage (1, 2) selon la revendication 20, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes d'une des aiguilles paraissent illuminées en continu, et en ce que les diodes électroluminescentes de l'autre aiguille sont agencées pour émettre une lumière clignotante de manière à indiquer une fonction de l'objet portable ou un mode de réglage.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17208644.9A EP3502792A1 (fr) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Aiguille electroluminescente, et ensemble a jeu d'aiguilles electroluminescentes |
Applications Claiming Priority (1)
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EP17208644.9A EP3502792A1 (fr) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Aiguille electroluminescente, et ensemble a jeu d'aiguilles electroluminescentes |
Publications (1)
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EP3502792A1 true EP3502792A1 (fr) | 2019-06-26 |
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ID=60674050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP17208644.9A Withdrawn EP3502792A1 (fr) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Aiguille electroluminescente, et ensemble a jeu d'aiguilles electroluminescentes |
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---|---|
EP (1) | EP3502792A1 (fr) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022122199A1 (fr) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | The Swatch Group Research And Development Ltd | Procédé de fabrication d'aiguilles luminescentes |
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2017
- 2017-12-19 EP EP17208644.9A patent/EP3502792A1/fr not_active Withdrawn
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