FR2727598A1 - Motor vehicle instrument panel light source - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine des sources lumineuses pour véhicule automobile. The present invention relates to the field of light sources for motor vehicles.
De nos jours, on utilise de nombreuses sources lumineuses sur les véhicules, par exemple dans chaque tableau de bord pour l'éclairage d'aiguilles indicatrices, ou de plages formant témoin notamment rapportées ou intégrées dans des cadrans, dans des tableaux de commande de différents systèmes tels que climatisation, autoradio ..., dans des boutons poussoirs de commande, ou encore sous forme de moyens indicateurs lumineux, par exemple les indicateurs de changement de direction. Nowadays, numerous light sources are used on vehicles, for example in each dashboard for the lighting of indicator needles, or of areas forming a witness, in particular added or integrated into dials, in control panels of different systems such as air conditioning, car radio, etc., in control pushbuttons, or even in the form of light indicator means, for example direction change indicators.
De nombreuses dispositions ont été proposées à cet effet. En particulier, on a proposé de nombreuses sources lumineuses formées de lampes à filament ou de diodes électroluminescentes associées le cas échéant à des caches colorés. Many provisions have been proposed for this purpose. In particular, numerous light sources have been proposed formed from filament lamps or light-emitting diodes associated, where appropriate, with colored covers.
La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les sources lumineuses antérieures. The present invention now aims to improve the previous light sources.
Ce but est atteint selon l'invention, grace à une source lumineuse pour véhicule automobile, caractérisée par le fait qu'elle comprend un support qui porte au moins une diode électroluminescente en polymère comportant deux électrodes et une couche de matériau polymère en contact avec ces deux électrodes et apte à émettre par électroluminescence. This object is achieved according to the invention, thanks to a light source for a motor vehicle, characterized in that it comprises a support which carries at least one light-emitting diode in polymer comprising two electrodes and a layer of polymeric material in contact with these. two electrodes and capable of emitting by electroluminescence.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la source lumineuse comprend en outre au moins un masque coloré associé à la diode et déposé par impression. According to another advantageous characteristic of the invention, the light source further comprises at least one colored mask associated with the diode and deposited by printing.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - les figures 1, 9 et 3 représentent des vues schématiques en coupe transversale d'une structure de source lumineuse conforme à la présente invention, et - la figure 4 représente une vue schématique en plan d'une variante de réalisation d'électrodes pour une source lumineuse conforme à l'invention. Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting example and in which - Figures 1, 9 and 3 represent schematic cross-sectional views of a light source structure according to the present invention, and - Figure 4 shows a schematic plan view of an alternative embodiment of electrodes for a light source according to the invention.
La source lumineuse pour véhicule automobile conforme à la présente invention, représentée sur les figures annexées comprend principalement : un support 10, au moins une structure de diode électroluminescente en matériau polymère 20 et un masque coloré 30. The light source for a motor vehicle according to the present invention, shown in the appended figures mainly comprises: a support 10, at least one light-emitting diode structure made of polymer material 20 and a colored mask 30.
Dans le cadre de la présente invention le terme "coloré" doit être compris comme englobant toute la plage de couleur du domaine visible, y compris la couleur blanche.In the context of the present invention the term "colored" should be understood as encompassing the entire range of colors of the visible range, including the color white.
Le support 10 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisaiton. The support 10 can be the subject of numerous embodiments.
I1 est réalisé de préférence sous forme d'un élément, par exemple d'une plaque de matière plastique ou de verre. Le support 10 peut être plan ou de géométrie tridimensionnelle plus complexe. I1 is preferably produced in the form of an element, for example a plastic or glass plate. The support 10 can be planar or of more complex three-dimensional geometry.
Le support 10 doit être réalisé en un matériau optiquement transparent ou translucide lorsque la structure de diode électroluminescente en polymère 20 est placée sur le côté du support 10 opposé à l'observateur. Sur les figures 1 à 3, I'observateur est symbolisé sous la référence O. The support 10 must be made of an optically transparent or translucent material when the polymer light-emitting diode structure 20 is placed on the side of the support 10 opposite the observer. In Figures 1 to 3, the observer is symbolized under the reference O.
Le support 10 peut être réalisé par exemple en polycarbonate. The support 10 can be made for example of polycarbonate.
La structure de diode électroluminescente 20 est réalisée à base d'une couche de polymère organique. De telles diodes électroluminescentes en polymère sont bien connues de nos jours des spécialistes. Elles ont donné lieu à une littérature abondante ces dernières années. On pourra par exemple se référer au document Physics World,
Novembre 92, page 42 et suivantes, Richard Friend et al. "Polymer LEDs".The light emitting diode structure 20 is produced on the basis of a layer of organic polymer. Such polymer light emitting diodes are well known to specialists today. They have given rise to an abundant literature in recent years. We can for example refer to the Physics World document,
November 92, page 42 et seq., Richard Friend et al. "Polymer LEDs".
Pour cette raison, la structure de cette diode électroluminescente en polymère 20 ne sera pas décrite dans le détail par la suite. For this reason, the structure of this polymer light-emitting diode 20 will not be described in detail below.
Sur les figures 1 à 3, on a représenté deux diodes électroluminescentes en polymère 20a, 20b, séparées, sur un support 10 commun. Plus précisément sur les figures 1 à 3, on a représenté deux diodes électroluminescentes en polymère 20a, 20b sous forme de trois couches superposées : une première couche d'électrode 22, une couche intermédiaire de matériau polymère 24 et une seconde électrode 26. In Figures 1 to 3, there are shown two light emitting diodes of polymer 20a, 20b, separated, on a common support 10. More specifically in FIGS. 1 to 3, two polymer light-emitting diodes 20a, 20b are shown in the form of three superposed layers: a first electrode layer 22, an intermediate layer of polymeric material 24 and a second electrode 26.
La première électrode 22, servant d'électrode injectrice de charge positive dans la couche de polymère 24 est réalisée avantageusement en ITO, c'est-à-dire sous forme d'une couche électriquement conductrice et optiquement transparente d'oxyde mixte d'indium et d'étain. La seconde électrode 26 est formée avantageusement d'un métal, par exemples de calcium ou d'aluminium. Le cas échéant, la première électrode 22 peut être formée également en métal. The first electrode 22, serving as a positive charge injecting electrode in the polymer layer 24 is advantageously made of ITO, that is to say in the form of an electrically conductive and optically transparent layer of mixed indium oxide and tin. The second electrode 26 is advantageously formed of a metal, for example calcium or aluminum. If necessary, the first electrode 22 can also be formed from metal.
L'effet d'électroluminescence se produit à travers la couche de polymère 2A, entre les deux électrodes 22 et 26. The electroluminescence effect occurs through the polymer layer 2A, between the two electrodes 22 and 26.
On note à l'examen des figures 1 à 3, que les couches 22a, 24a, 26a, et 22b, 24b, 26b respectivement formant les deux diodes 20a et 20b sont séparées entre elles par un intervalle 21. Ainsi, en choisissant des matériaux polymères composant les couches 24a, 24b, de nature différente, on peut obtenir des longueurs d'ondes différentes et donc des couleurs différentes d'une diode électroluminescente 20 à l'autre. On examining FIGS. 1 to 3, it is noted that the layers 22a, 24a, 26a, and 22b, 24b, 26b respectively forming the two diodes 20a and 20b are separated from each other by an interval 21. Thus, by choosing materials polymers composing the layers 24a, 24b, of different nature, it is possible to obtain different wavelengths and therefore different colors from one light-emitting diode 20 to another.
A titre d'exemple non limitatif, le matériau polymère composant les couches 24 peuvent être formées de polycarbonate ou de polyacrylate, par exemple de polymétamethocrylate de méthyl, incorporant des chromophores émetteurs ou des éléments assurant le transport électronique. Ces dernières molécules peuvent être dispersées dans le polymère ou greffées chimiquement à celui-ci, afin d'assurer de grandes concentrations tout en conservant les propriétés structurales du polymère. By way of nonlimiting example, the polymeric material making up the layers 24 can be formed of polycarbonate or polyacrylate, for example of methyl polymetamethocrylate, incorporating emitting chromophores or elements ensuring electronic transport. These latter molecules can be dispersed in the polymer or chemically grafted to it, in order to ensure high concentrations while retaining the structural properties of the polymer.
Selon des modalités de réalisation particulières, le polymère composant les couches 24 peut être formé de poly (para phenylène vinylène) ou polybenzobisthiazoles. According to particular embodiments, the polymer making up the layers 24 can be formed from poly (para phenylene vinylene) or polybenzobisthiazoles.
Les différentes couches 22, 24, 26 composant les diodes électroluminescentes 20 peuvent être mises en oeuvre selon toute technique connue de l'homme de l'art, par exemple dépot sous vide et/ou centrifugation, ou encore par sérigraphie, gravure ou équivalent. The different layers 22, 24, 26 making up the light-emitting diodes 20 can be implemented according to any technique known to those skilled in the art, for example vacuum deposition and / or centrifugation, or else by screen printing, etching or the like.
Le masque 30 déposé sur le support 10 et associé aux diodes électroluminescentes 20 peut également faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. The mask 30 deposited on the support 10 and associated with the light-emitting diodes 20 can also be the subject of numerous alternative embodiments.
Le masque 30 peut comprendre par exemple des plages 32 colorées transparentes ou translucides en regard des diodes électroluminescentes 20 et des plages opaques 31 placées de préférence en regard des intervalles 21 entre les diverses diodes électroluminescentes 20. The mask 30 may for example comprise transparent or translucent colored areas 32 opposite the light-emitting diodes 20 and opaque areas 31 preferably placed opposite the intervals 21 between the various light-emitting diodes 20.
On peut par exemple prévoir un masque 30 comprenant des plages 32 translucides de couleur blanche en regard des diodes électroluminescentes 20 et des plages opaques noires 34 en regard des intervalles 21. Les plages 32 transparentes ou translucides peuvent en variante être de même couleur que les plages opaques 34.It is possible, for example, to provide a mask 30 comprising translucent areas 32 of white color facing the light-emitting diodes 20 and black opaque areas 34 facing the intervals 21. The transparent or translucent areas 32 can alternatively be of the same color as the areas opaque 34.
Le masque 30 est déposé sur le support 10, par impression, selon toute technique connue de l'homme de l'art, préférentiellement par sérigraphie, ou selon toute technique équivalente. The mask 30 is deposited on the support 10, by printing, according to any technique known to those skilled in the art, preferably by screen printing, or by any equivalent technique.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les diodes électroluminescentes 20 d'une part, et le masque 30 d'autre part, sont déposés sur des côtés opposés du support 10, le masque 30 étant placé sur le côté du support 10 dirigé vers l'observateur O. According to the embodiment shown in FIG. 1, the light-emitting diodes 20 on the one hand, and the mask 30 on the other hand, are deposited on opposite sides of the support 10, the mask 30 being placed on the side of the support 10 directed to observer O.
En revanche, selon les modes de réalisation représentés sur les figures 2 et 3, les diodes électroluminescentes 20 et le masque 30, sont placés sur un même côté du support 10. On the other hand, according to the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the light-emitting diodes 20 and the mask 30 are placed on the same side of the support 10.
Plus précisément encore, selon la figure 2, les diodes électroluminescentes en polymère 20 et le masque 30, sont placés sur le côté du support 10 opposé à l'observateur O, le masque 30 étant placé entre le support 10 et les diodes électroluminescentes 20, soit du côté de l'observateur O par rapport à ces dernières. More precisely still, according to FIG. 2, the polymer light-emitting diodes 20 and the mask 30 are placed on the side of the support 10 opposite to the observer O, the mask 30 being placed between the support 10 and the light-emitting diodes 20, either on the side of the observer O with respect to the latter.
Selon les modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 2, le support 10 doit bien entendu être optiquement transparent ou translucide, les diodes électroluminescentes 20 étant placées sur le côté de ce support 10 opposé à l'observateur O. According to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the support 10 must of course be optically transparent or translucent, the light-emitting diodes 20 being placed on the side of this support 10 opposite to the observer O.
Selon la figure 3 en revanche, les diodes électroluminescentes 20 sont placées entre le support 10 et le masque 30 de sorte que le masque 30 reste placé du côté de l'observateur O par rapport aux diodes électroluminescentes 20. According to FIG. 3, on the other hand, the light-emitting diodes 20 are placed between the support 10 and the mask 30 so that the mask 30 remains placed on the side of the observer O with respect to the light-emitting diodes 20.
Dans ce dernier cas, le support 10 n'a pas besoin d'être optiquement transparent. In the latter case, the support 10 need not be optically transparent.
On a représenté sur la figure 4, une variante de réalisation des électrodes 22, 26 aptes à commander la couche de matériau polymère 24, non pas sous forme de deux couches superposées prenant en sandwich la couche de polymère 24, comme illustré sur les figures 1 à 3, mais sous forme d'électrodes en peigne réalisées dans une couche commune, éventuellement de nature différente. La couche de matériau polymère 24 est dans ce cas superposée aux deux électrodes en peigne 22, 26. FIG. 4 shows an alternative embodiment of the electrodes 22, 26 capable of controlling the layer of polymer material 24, not in the form of two superposed layers sandwiching the layer of polymer 24, as illustrated in FIGS. 1 to 3, but in the form of comb electrodes produced in a common layer, possibly of a different nature. The layer of polymeric material 24 is in this case superimposed on the two comb electrodes 22, 26.
Là encore, les électrodes 22, 26 peuvent être réalisées en ITO, ou
t en métal, par exemple calcium, aluminium ou cuivre, ou encore l'une en métal et l'autre en ITO ou d'un polymère optiquement transparent et électriquement conducteur.Again, the electrodes 22, 26 can be made of ITO, or
t in metal, for example calcium, aluminum or copper, or one in metal and the other in ITO or an optically transparent and electrically conductive polymer.
La présente invention offre de nombreux avantages par rapport à la technique antérieure. The present invention offers many advantages over the prior art.
Tout d'abord, l'utilisation de diodes électroluminescents en polymère permet de couvrir des surfaces de grandes dimensions à faible coût. First of all, the use of polymer light-emitting diodes makes it possible to cover large areas at low cost.
Ensuite, l'utilisation de telles diodes électroluminescentes en polymère permet d'obtenir une grande variété de longueurs d'ondes, et donc de couleurs. Then, the use of such polymer light-emitting diodes makes it possible to obtain a wide variety of wavelengths, and therefore of colors.
Enfin, l'utilisation de diodes électroluminescentes en polymère permet une commande sous faible tension, généralement de quelques volts, aisément disponible en sortie de batterie de véhicule automobile. Finally, the use of polymer light-emitting diodes allows low voltage control, generally of a few volts, readily available at the output of a motor vehicle battery.
La présente invention peut trouver de nombreuses applications sur véhicule automobile. Elle peut en effet être utilisée dans tous les sousensembles d'un véhicule automobile exigeant une source lumineuse, soit à titre accessoire, sous forme d'ajout ou dépôt sur des systèmes, soit sous forme de matériau servant à la réalisation de base de ces systèmes euxmêmes, par exemple et non limitativement dans un tableau de bord pour l'éclairage d'aiguilles indicatrices ou de plages formant témoin, dans des tableaux de commande de systèmes tels que climatisation, autoradio ou équivalent, dans des boutons poussoirs de commande, ou encore dans des moyens indicateurs lumineux, tels que les indicateurs de changement de direction. The present invention can find numerous applications on a motor vehicle. It can indeed be used in all sub-assemblies of a motor vehicle requiring a light source, either as an accessory, in the form of addition or deposition on systems, or in the form of material used for the basic production of these systems. themselves, for example and without limitation in a dashboard for lighting indicator needles or indicator areas, in control panels of systems such as air conditioning, car radio or equivalent, in control push buttons, or in light indicating means, such as direction change indicators.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Of course the present invention is not limited to the particular embodiments which have just been described but extends to any variant in accordance with its spirit.
Le masque coloré 30, 32 peut être de même couleur que la couleur émise par la diode électroluminescente 20 de sorte que l'élément formé par le masque et la diode apparaisse de la même couleur, que la diode 20 soit alimentée ou non (notamment de jour comme de nuit) ou être de couleur différente de la couleur émise par la diode 20. The colored mask 30, 32 can be of the same color as the color emitted by the light-emitting diode 20 so that the element formed by the mask and the diode appears the same color, whether the diode 20 is powered or not (in particular of day or night) or be of a different color from the color emitted by the diode 20.
Selon le mode de réalisation de la figure 4, la diode électroluminescente 20 comprend une première couche comportant deux électrodes 22, 26 interdigitées et une seconde source 24 de polymère organique en contact avec ces électrodes. According to the embodiment of FIG. 4, the light-emitting diode 20 comprises a first layer comprising two interdigitated electrodes 22, 26 and a second source 24 of organic polymer in contact with these electrodes.
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