WO2011070286A1 - Dispositif d'affichage d'une image vidéo sur un édifice muni de plusieurs vitres - Google Patents

Dispositif d'affichage d'une image vidéo sur un édifice muni de plusieurs vitres Download PDF

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WO2011070286A1
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circuit
chamber
building
diodes
window
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PCT/FR2010/052631
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Gustavo Eli
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Citiled
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Definitions

  • the invention relates to light-emitting diode display panels, in particular large panels extending over all or part of the facade of a building.
  • a video image display device in which the display is performed by means of light emitting diodes or LEDs.
  • the device can have very large dimensions to cover an area of several hundred or several thousand square meters.
  • Such a display has many advantages. First, it is embedded in the architecture. Thus, it is the building that supports the display, the latter taking advantage of the presence of the building to extend on a great height.
  • the diodes consume relatively little energy. However, they produce an image with pronounced contrast and perfectly visible even in daylight and in full sun.
  • the diodes allow the display of a fast succession of images or a film with a very satisfactory rendering.
  • the diodes and the electronic circuit that carries them on the facade of the building can be placed without obstructing it for the occupants of the building.
  • the diodes can be arranged on supports widely spaced from each other that preserve most of the view for the occupants and let in all the natural light desired.
  • An object of the invention is to provide an improved display device.
  • an element, in particular for a building which comprises:
  • At least one electronic circuit comprising light-emitting diodes and at least one driver adapted to control the diodes independently of each other so that the element displays at least a portion of a moving image, the circuit or circuits extending in a single of the chambers, diodes and driver of each circuit extending into the chamber.
  • the chamber receiving the circuit or circuits is a rear chamber.
  • the chamber which does not receive the diodes or the circuits here called the front or outer chamber, is interposed between the external environment and the chamber receiving diodes and circuits, here called back or internal chamber. .
  • the front chamber therefore receives first solar radiation and can rise in temperature.
  • the rear chamber receives only slightly solar radiation and has a much lower temperature rise that remains bearable by the diodes and circuits. Despite the presence of two panes between the diodes and the external environment, this arrangement does not significantly affect the transmission to the outside of the light emitted by the diodes.
  • each of the outer faces of the element can be easily cleaned.
  • the backlighting effect that can occur by reflection of the light rays on the inner face of the outer pane is very attenuated or suppressed due to the presence of the inner pane.
  • these advantages are achieved without putting the circuit in contact with the weather.
  • the circuit is on the contrary perfectly protected from shocks and dirt by being received in one of the rooms.
  • the chamber receiving the circuit or circuits is a front chamber.
  • the chamber receiving the circuit or circuits is closed, preferably both chambers.
  • the or each circuit is thus protected including moisture and aggression.
  • the element has a face coated with a material capable of reflecting at least part of the sun's rays.
  • the or each circuit comprises a separate support windows.
  • the circuits are thus made independently of the windows.
  • the circuit consists, in an area of the windows visible from at least one main external face of the element, in elongated units without connection to each other opposite the visible zone.
  • the circuit comprises a support, for example semi-transparent, and on a side opposite to the support, a layer of a protective material.
  • This layer protects the circuit components against soiling, especially during assembly of the constituents of the element. It is also through it that the circuit can be supported on one of the windows, the bearing surface is thus made uniform and large area.
  • the image is a video image.
  • the circuit is closely held in place and in position between the two panes.
  • it avoids any risk of the circuit being deformed, for example bending or warping, as can happen with certain devices of the prior art under the effect of temperature variations experienced by the circuit because of its operation. and climatic hazards, and its exposure to the sun's rays.
  • the circuit comprises at least one connector not extending opposite a visible area of the panes and connecting together parts of the circuit extending opposite the visible area.
  • the connector is housed in a part of the element hidden from view.
  • it will be a window amount if the window is the element. This feature further enhances the architectural integration of the device within the building.
  • a building wall which comprises at least one display device according to the invention.
  • the chamber receiving the or each circuit being a rear chamber
  • the other chamber is interposed between an outer face of the building and the rear chamber.
  • the room receiving the or each circuit is a front chamber and is interposed between an outer face of the building and the other chamber.
  • a building which comprises at least one wall according to the invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a building in its environment and whose facade comprises a display device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a view showing a portion of the facade as seen from inside the building of Figure 1;
  • Figure 3a is a partial vertical sectional view of the facade of the building of Figure 1;
  • FIG. 3b is an enlarged view of detail C of the previous figure
  • Figure 3c is a view similar to Figure 3b showing another embodiment of the facade
  • FIG. 4 is a partial perspective view of the electronic circuit of the facade of FIG. 3a;
  • FIG. 5 is an elevational view of part of the facade of the building of Figure 1;
  • FIG. 6 is a view on a larger scale of the detail D of FIG. 5 showing the arrangement of the diodes;
  • FIG. 7 to 14 illustrate respective steps of the method of manufacturing an element of the facade of the building of Figure 1 and the establishment of this element on the building.
  • the building 2 illustrated in Figure 1 has on its respective sides several facades which are here four in number.
  • the facade 4 is a facade according to the invention insofar as it comprises a video image display device.
  • This device 6 is visible in particular in Figures 2, 3a and 5.
  • the facade includes several building elements which are here formed by windows 8. These windows extend from top to bottom depending on the height of the facade of the building and from one side to the other side of the facade along its width. The windows extend in the extension of each other in both directions and for example in the same plane for most of them, even for all if the facade is flat.
  • Each window 8 comprises three panes 9, 10, 12, particularly visible in FIGS. 3a and 3b.
  • window is meant in this case a transparent panel made of organic glass or mineral. But it can realize such a window in a material other than glass and for example a synthetic material such as plastic.
  • the three panes 9, 10, 12 are flat and identical to each other. They each extend in a vertical plane, following each other, parallel to each other. The windows following the succession are opposite and at a distance from each other. Their contours are in coincidence.
  • the windows here have a rectangular shape as shown in Figure 5.
  • the facade may have windows 8 of at least two types having in particular different dimensions.
  • the facade is formed geometrically by the reproduction of a rectangular mesh comprising in the upper part a low height window and in the lower part a high height window.
  • the two windows of the mesh have the same width which is in this case about 2 meters.
  • the height of the small window is in this case of 1, 05 meter while the height of the large window is in this case of 3.05 meters.
  • the total height of the mesh is 4.10 meters in the present example.
  • the window 9 extends in contact with the external environment and will be designated here as the outer pane or front pane.
  • the window 12 extends in contact with inside the building and will be referred to here as the inner pane or rear pane.
  • the window 10 extends between the two preceding and will be called here intermediate window. We distinguish the front 61 and rear 62 of the front window 9, the front 63 and rear 64 of the intermediate pane 10 and the front 65 and rear 66 of the rear window 12.
  • the faces 62 and 63 delimit between them a chamber or enclosure before 68, and the faces 64 and 65 delimit between them a chamber or rear enclosure 70. In this case, each of these two chambers is closed and sealed.
  • the element 8 thus comprises triple glazing.
  • an electronic circuit 13 comprising units such as the unit 14 shown in part in Figure 4. These units have in this example the form of straight elongate bars identical to each other.
  • the bars 14 are here arranged horizontally in the same vertical plane, being all parallel to each other and at a distance from each other.
  • the bars, as they appear in the visible zone of the window as shown in FIG. 2 (that is to say, facing the visible part of the windows), are devoid of any connection or electrical connection between them. in this visible area.
  • the electronic circuit 13 associated with each window 8 comprises a member interconnecting the bars 14 and which is housed in a portion of the window concealed from view. For each pair of consecutive bars 14 in the succession, the space delimited between these two bars is thus left entirely free. It is delimited at its ends only by uprights 16 of the window.
  • Each bar 14 comprises identical diodes 18 and regularly spaced from each other.
  • the center distance e illustrated in Figures 4 and 6, and designating the distance between the axes of the successive diodes, is 5 centimeters. This spacing will preferably be chosen so that it is large compared to the actual dimensions of the diodes. Thus, if the diameter of each diode is less than 1 centimeter, it is seen that this center distance is equal to five times the diameter of the diodes.
  • the bar 14 comprises a support 20 or substrate to which the diodes are fixed, this support being distinct from the panes 9, 10, 12 and, in the present example, semi-transparent.
  • Each bar 14 also carries electronic components 22, 24 known in themselves and which serve to display the image by the diodes 18. These components include in particular processors forming drivers 22 each able to control several of the diodes 18 individually to each other and to control each diode successively differently to allow the element 8 to display several different images successively, for example an animated video image.
  • the diodes thus form an array of pixels and each constitute one of the elements of the image to be displayed.
  • the diodes are SMD (Surface Mount Device) type.
  • Each diode is surmounted by a primary optical element 26 of lens type that directs the light emitted by the diode to the preferred areas for the vision of the screen. In this case, it is to send the light in opposite directions to that of the building and also not to send the light to the sky.
  • SMD Surface Mount Device
  • each diode emits a light beam 41 having a principal direction perpendicular to the plane of the faces 61 to 66 so that it passes through the intermediate pane 10, the front chamber 68 and then the front pane 9 and leaves the window. building by the outer face 61.
  • each diode 18 may be provided to replace each diode 18 with a set of three or more diodes capable of emitting beams of respective colors red, green and blue.
  • the overall beam produced by this group can therefore take various colors depending on the command sent to each of the three diodes.
  • This is a RGB type display (red, green and blue).
  • Each of the bars 14 can therefore emit several light beams of different colors.
  • all the bars 14 of the element 8, with their diodes and their drivers 22 in particular, are received in the rear chamber 70. They are thus protected from the high temperatures that can prevail in the front chamber 68.
  • the diodes 18 are oriented towards the front towards the other chamber.
  • the circuit 13 incorporates a layer 30 of a transparent material which is in this case flexible silicone.
  • This protective layer extends on the side of the circuit opposite to the support 20. It therefore extends on the external side with reference to the position of the circuit when it is in place on the facade, namely between the support 20 and the window intermediate 10.
  • bars with their protective layer may be contact with the two faces 64 and 65, as illustrated in Figure 3b, or in contact with the single face 64, or even with the single face 65.
  • the face 62 is coated with a protective material 72 with respect to sunlight, able to reflect a significant portion of this radiation, as shown in Figure 3b.
  • This material is set up in the form of a layer or a film. The temperature in the front chamber 68 is thus lower, and it is the same for the rear chamber 70.
  • the layer 72 may be constituted and made in different ways.
  • the layer comprises metal oxides.
  • the glass covered with such a layer is for example the one marketed under the name "Stopsol" by AGC.
  • the metal oxide layer is deposited there by pyrolysis.
  • the layer may be a vacuum deposited layer such as a metal layer.
  • a window covered with such a layer is for example the one marketed under the name "Stopray” by AGC.
  • the material 72 is deposited by screen printing on the face 62 and is constituted for example by an enamel, before a quenching operation of the glass 9. This is the case for example of the glass marketed under the name "Arlite" by AGC.
  • the screen printing production reserves are made by means of members on the areas of the face 62 of the pane 9 which must not be covered with the material 72. The material is then applied by screen printing which is deposited on the entire face concerned, except where the reserves have been planned.
  • the material 72 is printed on the glass before the quenching of the latter.
  • the material 72 may be deposited on the face 62 in a fluid form, for example a liquid or pasty form, before curing.
  • the material 72 is deposited in the form of a flexible solid film such as a film comprising polyester and a vaporized metal.
  • a flexible solid film such as a film comprising polyester and a vaporized metal.
  • the element 8 is identical to that of FIG. 3b except that the material 72 is absent and that the bars 14, with diodes 18 and drivers 22, this time all extend into the front chamber 68, the diodes 18 remaining oriented forward.
  • the possible parasitic reflections of the diode light towards the rear, towards the interior of the building, are greatly reduced.
  • This embodiment can be envisaged, especially if a moderate or zero temperature increase is anticipated in the front chamber 68.
  • the window 12 is arranged in a horizontal position.
  • the bars 14 with the support 20 in contact and resting on the pane 12 are installed on the pane 12.
  • the diodes 18 extend on the side of the support 20 opposite the pane 12.
  • the bars 14 are installed in the position they are intended to have on the glass.
  • the bars 14 extend parallel to each other and at a distance from each other.
  • the second pane 10 is then installed on the assembly.
  • the upper pane 10 bears on the seal 34 and on the layers 30 of the bars 14. It thus closes the space defined between the two panes and between each pair of bars. This closure is achieved through the seal formed with the aforementioned seal 34 and the layers 30.
  • the components of the window are of course firmly fixed to each other in a suitable manner.
  • the support 20 of the bars 14 in this case makes a surface contact with the face 65 of the rear window 12.
  • the protective layer 30 carries out a surface contact by its outer face with the inner face 64 of the intermediate pane 10. Each bar 14 is sandwiched and held firmly between the two panes 10 and 12.
  • This vacuum which involves lowering the gas pressure in this chamber below atmospheric pressure, is obtained according to a conventional technique in itself and which will not be described here. Otherwise this space can be filled with a predetermined gas such as a rare gas such as argon. Otherwise, we can still maintain the content of the rooms.
  • a connector 40 which connects them to the ends 32 of the bars which are located on the same side of the window, here the left side. All the bars 14 of the window are therefore connected to the same connector 40. This connection allows them to be powered and driven for the display of the video image.
  • the connector does not extend opposite the visible area of the windows.
  • the edge zone of the stack thus constituted is then covered by a frame 42, here of rectangular shape, which covers the stack on the outer face 61 of the window 9, on the internal face 66 of the window 12 and on the edge of the stack.
  • This frame forms the two uprights 16 left and right of the window.
  • the connector 40 is hidden from view by being housed in the left upright.
  • the window in its frame 48.
  • This assembly can be done before implementation of the assembly on the facade or, if the frame 48 is already installed on the facade, directly on the latter as illustrated in the Figure 14.
  • the window occupies its location.
  • the window with its frame 48 is carried by the structure of the building and in particular its beams, floors 51, etc. and suitably connected to this structure.
  • the electronic circuits 13 of the various windows 8 are connected to a central control unit 52 which will control the display on the device of the desired contents: still image, animated image, text, ... for example from a video signal.
  • each window 8 has an intermediate control member such as a control card 50 which makes it possible to control for the window, bar 14 by bar 14, the image fraction to be displayed.
  • control cards 50 are themselves controlled by the central member 52 for displaying the image as a whole.
  • the control card 50 is accessible from outside the window (with reference to the window) and from inside the building or from the outside to allow maintenance.
  • Such a display device forms a very large screen and can operate from a video signal of different types, sent for example by a computer or a video player.
  • the video signal may have an analog or digital format.
  • the device can present color images.
  • the diodes in effect can each take several colors to choose from.
  • the latter may cover the entire facade or, on the contrary, only a part of it.
  • the spacing between the diodes makes it possible to define the resolution of the display device as well as the level of transparency desired for the observation of the exterior by the occupants of the building.
  • the sizing of the bars 14 and their spacing can be chosen to give the desired level of brightness inside the building through the entry of daylight and sunlight. From inside the building, the display device with its bars 14 has an aspect reminiscent of that of a blind.
  • the protective layer 30 of silicone is thermally neutral. It makes it possible to seal the circuit it covers with water and air.
  • each chamber is between 6 and 20 millimeters, and is for example 12 millimeters.
  • the basic element 8 used to constitute the display device may be a bay window, a French window or a window. It may be a roof element.
  • the wall may be an external facade, or a facade or inner wall opening for example on a patio.
  • Element 8 may serve as an interior design element or decoration.
  • the invention is applicable to buildings erected on the ground, as well as to vehicles and vehicles.

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Abstract

L'élément (8), notamment pour un édifice, comprend : au moins trois vitres (9, 10, 12) s'étendant à la suite les unes des autres en formant deux chambres (68, 70) entre elles; et au moins un circuit électronique comportant des diodes électroluminescentes et au moins un pilote apte à commander les diodes indépendamment les unes des autres pour que l'élément affiche au moins une portion d'une image animée. Le ou les circuits s'étendent dans une seule des chambres, les diodes et le pilote de chaque circuit s'étendant dans la chambre.

Description

Dispositif d'affichage d'une image vidéo sur un édifice muni de plusieurs vitres
L'invention concerne les panneaux d'affichage à diodes électroluminescentes, notamment les panneaux de grandes dimensions s'étendant sur tout ou partie de la façade d'un immeuble.
Il est connu de former sur la façade d'un immeuble un dispositif d'affichage d'images vidéo dans lequel l'affichage est effectué au moyen de diodes électroluminescentes ou LED. Le dispositif peut avoir de très grandes dimensions jusqu'à couvrir une surface de plusieurs centaines ou de plusieurs milliers de mètres carré. Un tel afficheur présente de nombreux avantages. Tout d'abord, il se trouve intégré dans l'architecture. Ainsi, c'est l'immeuble qui supporte l'afficheur, ce dernier tirant parti de la présence de l'immeuble pour s'étendre sur une grande hauteur. Les diodes consomment relativement peu d'énergie. Elles produisent toutefois une image au contraste prononcé et parfaitement visible même en plein jour et en plein soleil. Les diodes permettent l'affichage d'une succession rapide d'images ou d'un film avec un rendu très satisfaisant. Enfin et surtout, on peut disposer les diodes et le circuit électronique qui les porte sur la façade de l'immeuble sans obstruer cette dernière pour les occupants de l'immeuble. En effet, les diodes peuvent être disposées sur des supports très espacés les uns des autres qui préservent la plus grande partie de la vue pour les occupants et laissent entrer toute la lumière naturelle souhaitée.
Ainsi, il est courant de disposer le circuit à l'intérieur de l'immeuble en regard des vitres formant la façade. L'éclairage émis par les diodes est transmis directement à l'extérieur. L'image ainsi créée est visible pour les personnes se trouvant à l'extérieur de l'immeuble. Dans cette disposition, le circuit électronique portant les diodes se trouve protégé des intempéries et de l'humidité en particulier.
Un but de l'invention est de proposer un dispositif d'affichage amélioré. A cet effet, on prévoit selon l'invention un élément, notamment pour un édifice, qui comprend :
- au moins trois vitres s'étendant à la suite les unes des autres en formant deux chambres entre elles, et
au moins un circuit électronique comportant des diodes électroluminescentes et au moins un pilote apte à commander les diodes indépendamment les unes des autres pour que l'élément affiche au moins une portion d'une image animée, le ou les circuits s'étendant dans une seule des chambres, les diodes et le pilote de chaque circuit s'étendant dans la chambre.
Dans un mode de réalisation, la chambre recevant le ou les circuits est une chambre arrière.
En effet, une façade est souvent exposée aux rayons du soleil, ce qui dans l'art antérieur précité peut entraîner par effet de serre une élévation de température du côté de la vitre où se trouvent les diodes et le circuit, élévation qui peut être préjudiciable à leur bon fonctionnement ou à leur intégrité. La température par exemple peut monter jusqu'à 80°C. Dans le présent mode de réalisation de l'invention, la chambre ne recevant pas les diodes ni les circuits, dite ici chambre avant ou externe, est interposée entre l'environnement extérieur et la chambre recevant diodes et circuits, dite ici chambre arrière ou interne. La chambre avant reçoit donc en premier le rayonnement solaire et peut monter en température. Disposée derrière, la chambre arrière ne reçoit que faiblement le rayonnement solaire et connaît une élévation de température beaucoup plus faible qui demeure supportable par les diodes et les circuits. Malgré la présence de deux vitres entre les diodes et l'environnement extérieur, cet agencement ne nuit pas de façon sensible à la transmission vers l'extérieur de la lumière émise par les diodes.
En outre, chacune des faces externes de l'élément peut être facilement nettoyée. De plus, l'effet de rétro-éclairage qui peut se produire par réflexion des rayons lumineux sur la face interne de la vitre externe se trouve très atténué voire supprimé en raison de la présence de la vitre interne. En outre, ces avantages sont obtenus sans mettre le circuit au contact des intempéries. Le circuit se trouve au contraire parfaitement protégé des chocs et des salissures en étant reçu dans l'une des chambres.
Dans un autre mode de réalisation, la chambre recevant le ou les circuits est une chambre avant.
Dans l'art antérieur précité, il est en effet possible qu'une faible fraction de la lumière émise par les diodes se réfléchisse sur la vitre et soit donc perçue par les occupants de l'immeuble. Ce rétro-éclairage parasite s'avère au mieux inesthétique et au pire gênant ou incommodant pour les occupants. De plus, l'effet de rétro-éclairage était particulièrement prononcé dans le cadre de l'afficheur connu précité lorsque le circuit se trouvait à l'intérieur du bâtiment en regard d'un double vitrage. Dans le présent mode de réalisation de l'invention, c'est une seule des vitres qui se trouve maintenant en regard de la lumière émise par le dispositif, ce qui contribue à atténuer voire à supprimer cet effet. Les deux autres vitres sont interposées entre les diodes et l'intérieur du bâtiment et forment autant de filtres pour les réflexions parasites.
Avantageusement, la chambre recevant le ou les circuits est fermée, de préférence les deux chambres.
Le ou chaque circuit se trouve ainsi protégé notamment de l'humidité et des agressions.
De préférence, l'élément présente une face revêtue d'un matériau apte à réfléchir une partie au moins des rayons du soleil.
Ainsi, on réduit l'élévation de température que le rayonnement solaire peut générer du côté de cette face.
Avantageusement, le ou chaque circuit comprend un support distinct des vitres.
Les circuits sont ainsi réalisés indépendamment des vitres.
De préférence, le circuit consiste, dans une zone des vitres visible depuis au moins une face externe principale de l'élément, en des unités allongées sans liaison entre elles en regard de la zone visible.
On limite ainsi l'obstruction du regard à travers l'élément, par exemple pour les occupants de l'immeuble lorsque l'élément fait partie d'une façade. On leur procure donc un grand confort de vision. En effet, l'absence de liaison ménage de grandes plages de vision sans que le regard ne rencontre l'une des unités allongées.
Avantageusement, le circuit comprend un support, par exemple semi- transparent, et, sur un côté opposé au support, une couche d'un matériau de protection.
Cette couche protège les composants du circuit à l'égard des salissures, notamment lors du montage des constituants de l'élément. C'est également par son intermédiaire que le circuit peut être en appui sur l'une des vitres, la surface d'appui étant ainsi rendue uniforme et de grande superficie.
De préférence, l'image est une image vidéo.
On peut prévoir que, dans la zone visible, le circuit est en contact avec chacune des deux vitres.
Ainsi, le circuit se trouve étroitement maintenu en place et en position entre les deux vitres. On évite en particulier tout risque de voir le circuit se déformer, par exemple se courber ou se gondoler, comme cela peut arriver avec certains dispositifs de l'art antérieur sous l'effet des variations de température subies par le circuit en raison de son fonctionnement et des aléas climatiques, et de son exposition aux rayons du soleil. On pérennise donc les caractéristiques dimensionnelles du dispositif. De préférence, le circuit comprend au moins un connecteur ne s'étendant pas en regard d'une zone visible des vitres et connectant entre elles des parties du circuit s'étendant en regard de la zone visible.
Ainsi, le connecteur se trouve logé dans une partie de l'élément dissimulée à la vue. Il s'agira par exemple d'un montant d'une fenêtre si cette dernière constitue l'élément. Cette caractéristique améliore encore l'intégration architecturale du dispositif au sein du bâtiment.
On prévoit également selon l'invention un dispositif d'affichage qui comprend plusieurs éléments selon l'invention.
On prévoit en outre selon l'invention une paroi d'édifice qui comprend au moins un dispositif d'affichage selon l'invention.
On peut prévoir que, la chambre recevant le ou chaque circuit étant une chambre arrière, l'autre chambre est interposée entre une face externe de l'édifice et la chambre arrière.
On peut aussi prévoir que la chambre recevant le ou chaque circuit est une chambre avant et est interposée entre une face externe de l'édifice et l'autre chambre.
Enfin, on prévoit selon l'invention un édifice qui comprend au moins une paroi selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante de deux modes de réalisation donnés à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un immeuble dans son environnement et dont la façade comprend un dispositif d'affichage selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue montrant une partie de cette façade telle qu'observée depuis l'intérieur de l'immeuble de la figure 1 ;
- la figure 3a est une vue partielle en coupe verticale de la façade de l'immeuble de la figure 1 ;
- la figure 3b est une vue à plus grande échelle du détail C de la figure précédente ;
- la figure 3c est une vue analogue à la figure 3b montrant un autre mode de réalisation de la façade ;
- la figure 4 est une vue en perspective partielle du circuit électronique de la façade de la figure 3a ;
- la figure 5 est une vue en élévation d'une partie de la façade de l'immeuble de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail D de la figure 5 montrant l'agencement des diodes ; et
- les figures 7 à 14 illustrent des étapes respectives du procédé de fabrication d'un élément de la façade de l'immeuble de la figure 1 et la mise en place de cet élément sur l'immeuble.
L'immeuble 2 illustré sur la figure 1 présente sur ses côtés respectifs plusieurs façades qui sont ici au nombre de quatre. L'une d'elles, la façade 4, est une façade selon l'invention dans la mesure où elle comprend un dispositif d'affichage d'images vidéo. Ce dispositif 6 est visible notamment sur les figures 2, 3a et 5.
La façade comprend plusieurs éléments de construction qui sont ici formés par des fenêtres 8. Ces fenêtres s'étendent de haut en bas suivant la hauteur de la façade du bâtiment et d'un côté à l'autre de la façade suivant sa largeur. Les fenêtres s'étendent dans le prolongement les unes des autres dans les deux directions et par exemple dans le même plan pour la plupart d'entre elles, voire pour toutes si la façade est plane. Chaque fenêtre 8 comprend trois vitres 9, 10, 12 notamment visibles sur les figures 3a et 3b. Par "vitre", on entend en l'espèce un panneau transparent réalisé en verre organique ou minéral. Mais on pourra réaliser une telle vitre dans un matériau autre que du verre et par exemple en une matière synthétique telle que du plastique.
Les trois vitres 9, 10, 12 sont planes et identiques entre elles. Elles s'étendent chacune dans un plan vertical, à la suite les unes des autres, parallèlement les unes aux autres. Les vitres se faisant suite dans la succession sont en regard et à distance l'une de l'autre. Leurs contours sont en coïncidence.
Les vitres ont ici une forme rectangulaire comme illustré à la figure 5. Sur cette dernière, on observe que la façade peut présenter des fenêtres 8 d'au moins deux types ayant notamment des dimensions différentes. Ainsi, dans le présent exemple, la façade est formée géométriquement par la reproduction d'une maille rectangulaire comprenant en partie haute une fenêtre de faible hauteur et en partie basse une fenêtre de grande hauteur. Les deux fenêtres de la maille ont même largeur qui est en l'espèce d'environ 2 mètres. La hauteur de la petite fenêtre est en l'espèce de 1 ,05 mètre tandis que la hauteur de la grande fenêtre est en l'espèce de 3,05 mètres. La hauteur totale de la maille est de 4, 10 mètres dans le présent exemple. Ces dimensions ne sont données qu'à titre d'exemple et ne sont pas limitatives.
La vitre 9 s'étend au contact de l'environnement extérieur et sera désignée ici comme la vitre externe ou vitre avant. La vitre 12 s'étend au contact de l'intérieur de l'immeuble et sera désignée ici comme la vitre interne ou vitre arrière. La vitre 10 s'étend entre les deux précédentes et sera appelée ici vitre intermédiaire. On distingue les faces avant 61 et arrière 62 de la vitre avant 9, les faces avant 63 et arrière 64 de la vitre intermédiaire 10 et les faces avant 65 et arrière 66 de la vitre arrière 12.
Les faces 62 et 63 délimitent entre elles une chambre ou enceinte avant 68, et les faces 64 et 65 délimitent entre elles une chambre ou enceinte arrière 70. En l'espèce, chacune de ces deux chambres est fermée et étanche. L'élément 8 comprend ainsi un triple vitrage.
Entre les deux vitres 10, 12 de chaque fenêtre 8, dans la chambre arrière
70, s'étend un circuit électronique 13 comprenant des unités telles que l'unité 14 illustrée en partie à la figure 4. Ces unités ont dans le présent exemple la forme de barres allongées rectilignes identiques entre elles. Les barres 14 sont ici disposées horizontalement dans un même plan vertical, en étant toutes parallèles les unes aux autres et à distance les unes des autres. Les barres, telles qu'elles apparaissent dans la zone visible de la fenêtre comme montré à la figure 2 (c'est- à-dire en regard de la partie visible des vitres), sont dépourvues entre elles de toute liaison ou connexion électrique ou électronique dans cette zone visible. Comme on le verra plus bas, le circuit électronique 13 associé à chaque fenêtre 8 comprend un organe connectant entre elles les barres 14 et qui se trouve logé dans une partie de la fenêtre dissimulée à la vue. Pour chaque paire de barres 14 consécutives dans la succession, l'espace délimité entre ces deux barres est donc laissé entièrement libre. Il n'est délimité à ses extrémités que par des montants 16 de la fenêtre.
Chaque barre 14 comprend des diodes identiques 18 et régulièrement espacées les unes des autres. Dans le présent exemple, l'entre-axe e, illustré aux figures 4 et 6, et désignant la distance entre les axes des diodes successives, est de 5 centimètres. On choisira de préférence cet espacement de sorte qu'il soit grand par comparaison avec les dimensions propres des diodes. Ainsi, si le diamètre de chaque diode est inférieur à 1 centimètre, on voit que cet entraxe est égal à cinq fois le diamètre des diodes. On pourra choisir librement la valeur de l'entre-axe (pixel pitch en anglais) en fonction des circonstances (notamment en fonction de l'orientation de la façade par rapport au soleil), sachant que, plus les diodes sont proches les unes des autres, plus la luminosité du dispositif augmente.
La barre 14 comprend un support 20 ou substrat auquel les diodes sont fixées, ce support étant distinct des vitres 9, 10, 12 et, dans le présent exemple, semi-transparent. Chaque barre 14 porte également des composants électroniques 22, 24 connus en eux-mêmes et qui servent à l'affichage de l'image par les diodes 18. Ces composants comprennent notamment des processeurs formant des pilotes 22 aptes chacun à commander plusieurs des diodes 18 individuellement les unes des autres et à commander chaque diode successivement de façon différente pour permettre à l'élément 8 d'afficher plusieurs images différentes successivement, par exemple une image vidéo animée.
Comme on le voit notamment sur les figures 5 et 6, les diodes forment donc un réseau de pixels et constituent chacune un des éléments de l'image à afficher. De préférence, les diodes sont de type SMD (Surface Mount Device). Chaque diode est surmontée d'un organe optique primaire 26 de type lentille qui permet de diriger la lumière émise par la diode vers les zones privilégiées pour la vision de l'écran. En l'espèce, il s'agit d'envoyer la lumière dans des directions opposées à celle de l'immeuble et aussi de ne pas envoyer la lumière vers le ciel. Comme illustré à la figure 3b, chaque diode émet un faisceau lumineux 41 ayant une direction principale perpendiculaire au plan des faces 61 à 66 de sorte qu'il traverse la vitre intermédiaire 10, la chambre avant 68 puis la vitre avant 9 et sort de l'immeuble par la face externe 61 .
On peut prévoir de remplacer chaque diode 18 par un ensemble de trois diodes, ou plus, aptes à émettre des faisceaux de couleurs respectives rouge, vert et bleu. Le faisceau global produit par ce groupe peut donc prendre sur commande des couleurs variées suivant la commande envoyée à chacune des trois diodes. Il s'agit d'un affichage de type RGB (rouge, vert et bleu). Chacune des barres 14 peut donc émettre plusieurs faisceaux lumineux de différentes couleurs.
Dans ce mode de réalisation, toutes les barres 14 de l'élément 8, avec leurs diodes et leurs pilotes 22 notamment, sont reçues dans la chambre arrière 70. Elles se trouvent ainsi protégées des températures élevées qui peuvent régner dans la chambre avant 68. Les diodes 18 sont orientées vers l'avant, en direction de l'autre chambre.
Comme on le voit notamment sur la figure 9b, le circuit 13 incorpore une couche 30 d'un matériau transparent qui est en l'espèce du silicone souple. Cette couche de protection s'étend du côté du circuit opposé au support 20. Elle s'étend donc du côté externe par référence à la position du circuit lorsqu'il est en place sur la façade, à savoir entre le support 20 et la vitre intermédiaire 10.
Au choix, les barres munies de leur couche de protection pourront être en contact avec les deux faces 64 et 65, comme illustré sur la figure 3b, ou bien en contact avec la seule face 64, ou bien encore avec la seule face 65.
On prévoit ici que la face 62 est revêtue d'un matériau 72 protecteur à l'égard de rayons du soleil, apte à réfléchir une partie importante de ce rayonnement, comme illustré à la figure 3b. Ce matériau est mis en place sous la forme d'une couche ou d'un film. La température dans la chambre avant 68 est ainsi moins élevée, et il en est de même pour la chambre arrière 70.
La couche 72 pourra être constituée et réalisée de différentes façons.
Il pourra s'agir d'une couche dure pyrolytique. La couche comprend dans ce cas des oxydes métalliques. Le verre recouvert d'une telle couche est par exemple celui commercialisé sous l'appellation « Stopsol » par la société AGC. La couche d'oxyde métallique y est déposée par pyrolyse.
La couche peut être une couche déposée sous vide telle qu'une couche métallique. Une vitre recouverte d'une telle couche est par exemple celle commercialisée sous l'appellation « Stopray » par la société AGC.
On peut prévoir aussi que le matériau 72 soit déposé par sérigraphie sur la face 62 et soit constitué par exemple par un émail, avant une opération de trempe de la vitre 9. C'est le cas par exemple de la vitre commercialisée sous l'appellation « Arlite » par la société AGC. Dans le cas de la fabrication par sérigraphie, on effectue des réserves au moyen d'organes sur les zones de la face 62 de la vitre 9 qui ne doivent pas être recouvertes avec le matériau 72. On applique ensuite le matériau par sérigraphie qui se dépose sur toute la face concernée, sauf à l'endroit où les réserves ont été prévues.
On peut encore prévoir que le matériau 72 est imprimé sur le verre avant la trempe de ce dernier.
Le matériau 72 peut être déposé sur la face 62 sous une forme fluide, par exemple une forme liquide ou pâteuse, avant de durcir.
On peut prévoir que le matériau 72 est déposé sous la forme d'un film solide souple tel qu'un film comprenant du polyester et un métal vaporisé. Il s'agit par exemple des films commercialisés par la société 3M sous l'appellation « film solaire ». Un tel film procure une protection à l'égard de la pénétration des rayons ultraviolets en empêchant leur passage à 99 %. Ce film assure également une filtration à l'égard des rayonnements infrarouges.
On peut aussi employer les films solaires commercialisés par la société Sun Protect.
Dans un autre mode de réalisation illustré à la figure 3c, l'élément 8 est identique à celui de la figure 3b à ceci près que le matériau 72 est absent et que les barres 14, avec diodes 18 et pilotes 22, s'étendent cette fois toutes dans la chambre avant 68, les diodes 18 demeurant orientées vers l'avant. On réduit ainsi grandement les réflexions parasites éventuelles de la lumière des diodes vers l'arrière, en direction de l'intérieur de l'immeuble. Ce mode de réalisation est envisageable notamment si on prévoit une élévation de température modérée ou nulle dans la chambre avant 68.
Nous allons maintenant présenter les étapes de la fabrication de l'élément 8 de la figure 3b ainsi que sa mise en place sur l'immeuble pour en constituer la façade. La fabrication de l'élément de la figure 3c est analogue.
En référence à la figure 7, on dispose la vitre 12 en position horizontale.
En référence aux figures 8a et 8b, on installe sur la vitre 12 les barres 14 avec le support 20 en contact et en appui sur la vitre 12. Les diodes 18 s'étendent du côté du support 20 opposé à la vitre 12. Les barres 14 sont installées dans la position qu'elles sont destinées à avoir sur la vitre. Ainsi les barres 14 s'étendent parallèlement les unes aux autres et à distance les unes des autres.
En référence aux figures 9a et 9b, on met en place sur chacune des barres 14 la couche de protection souple 30.
En référence à la figure 10, on installe sur l'ensemble les joints 34 du triple vitrage destinés à s'étendre entre les deux vitres 10 et 12. Ces joints forment un contour continu recouvrant le périmètre rectangulaire de la vitre 12 et donc les quatre côtés de cette dernière. Le joint s'étend en regard de la face interne 65 de la vitre recevant le circuit 13.
En référence aux figures 11 a et 11 b, on installe ensuite la deuxième vitre 10 sur l'ensemble. La vitre supérieure 10 vient en appui sur le joint 34 et sur les couches 30 des barres 14. Elle vient ainsi obturer l'espace délimité entre les deux vitres et entre chaque paire de barres. Cette obturation est réalisée grâce à l'étanchéité constituée avec le joint précité 34 et les couches 30. Les constituants de la fenêtre sont bien sûr fixés fermement les uns aux autres de façon adaptée. Dans cette position, comme on le voit sur la figure 11 b, le support 20 des barres 14 réalise en l'espèce un contact surfacique avec la face 65 de la vitre arrière 12. Dans le même temps, la couche de protection 30 réalise un contact surfacique par sa face externe avec la face interne 64 de la vitre intermédiaire 10. Chaque barre 14 se trouve donc prise en sandwich et maintenue fermement entre les deux vitres 10 et 12.
De même, on met en place un joint associé à la chambre avant 68, puis la vitre avant 9 déjà munie du matériau 72.
On peut choisir de réaliser ensuite un vide partiel ou total dans au moins une des chambres 68, 70. Ce vide, qui implique d'abaisser la pression de gaz dans cette enceinte au-dessous de la pression atmosphérique, est obtenu selon une technique classique en elle-même et qui ne sera pas décrite ici. On peut sinon remplir cet espace d'un gaz prédéterminé tel qu'un gaz rare comme l'argon. On peut sinon encore maintenir inchangé le contenu des chambres.
En référence à la figure 12, on met en place un connecteur 40 qui relie entre elles celles des extrémités 32 des barres qui sont situées d'un même côté de la fenêtre, ici le côté gauche. Toutes les barres 14 de la fenêtre se trouvent donc reliées à un même connecteur 40. Cette connexion leur permet d'être alimentées en énergie et pilotées pour l'affichage de l'image vidéo. Le connecteur ne s'étend pas en regard de la zone visible des vitres.
En référence à la figure 13, on recouvre ensuite la zone de bord de l'empilement ainsi constitué par un cadre 42, ici de forme rectangulaire, qui recouvre l'empilement sur la face externe 61 de la vitre 9, sur la face interne 66 de la vitre 12 et sur le chant de l'empilement. Ce cadre forme notamment les deux montants 16 gauche et droit de la fenêtre. Le connecteur 40 se trouve dissimulé à la vue en étant logé dans le montant gauche.
On peut ensuite monter la fenêtre dans son encadrement 48. Ce montage peut se faire avant mise en place de l'ensemble sur la façade ou bien, si l'encadrement 48 est déjà installé sur la façade, directement sur cette dernière comme illustré à la figure 14. La fenêtre occupe alors son emplacement. Comme illustré à la figure 3a, la fenêtre avec son encadrement 48 est portée par la structure de l'immeuble et notamment ses poutres, planchers 51 , etc. et reliée de façon adaptée à cette structure.
Une fois la façade réalisée, les circuits électroniques 13 des différentes fenêtres 8 sont reliés à un organe central de commande 52 qui pilotera l'affichage sur le dispositif des contenus souhaités : image fixe, image animée, texte, ...par exemple à partir d'un signal vidéo.
On prévoira de préférence en outre que chaque fenêtre 8 dispose d'un organe de pilotage intermédiaire tel qu'une carte de commande 50 qui permet de commander pour la fenêtre, barre 14 par barre 14, la fraction d'image à afficher. Ces cartes de commande 50 sont elles-mêmes pilotées par l'organe central 52 pour l'affichage de l'image dans son ensemble. De préférence, la carte de commande 50 est accessible depuis l'extérieur de la fenêtre (par référence à la fenêtre) et depuis l'intérieur de l'immeuble ou depuis l'extérieur afin d'en permettre la maintenance.
Un tel dispositif d'affichage forme un écran de très grandes dimensions et peut fonctionner à partir d'un signal vidéo de différents types, envoyé par exemple par un ordinateur ou un lecteur vidéo. Le signal vidéo pourra avoir un format analogique ou numérique. Le dispositif peut présenter des images en couleurs. Les diodes en effet peuvent chacune prendre plusieurs couleurs au choix. En fonction des dimensions de l'immeuble et de la façade, on peut donner à l'écran les dimensions souhaitées. Ce dernier peut recouvrir la totalité de la façade ou au contraire une partie seulement de cette dernière. L'écartement entre les diodes permet de définir la résolution du dispositif d'affichage ainsi que le niveau de transparence souhaité pour l'observation de l'extérieur par les occupants de l'immeuble. De même, le dimensionnement des barres 14 et leur espacement peuvent être choisis pour donner le niveau de luminosité souhaité à l'intérieur de l'immeuble grâce à l'entrée de la lumière du jour et de la lumière du soleil. Depuis l'intérieur de l'immeuble, le dispositif d'affichage avec ses barres 14 a un aspect rappelant celui d'un store.
La couche de protection 30 en silicone est neutre thermiquement. Elle permet de rendre étanche à l'eau et à l'air le circuit qu'elle recouvre.
On pourra prévoir que la distance entre les deux vitres formant chaque chambre est comprise entre 6 et 20 millimètres, et est par exemple de 12 millimètres.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
L'élément de base 8 servant à constituer le dispositif d'affichage pourra être une baie vitrée, une porte-fenêtre ou une vitrine. Il pourra s'agir d'un élément de toiture. La paroi pourra être une façade externe, ou une façade ou paroi interne ouvrant par exemple sur un patio.
On pourra envisager d'utiliser l'invention indépendamment de la présence d'un édifice.
L'élément 8 pourra servir d'élément d'aménagement intérieur ou de décoration.
L'invention est applicable aux bâtiments érigés sur le sol, ainsi qu'aux engins et véhicules automobiles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Élément (8), notamment pour un édifice (2), caractérisé en ce qu'il comprend :
- au moins trois vitres (9, 10, 12) s'étendant à la suite les unes des autres en formant deux chambres (68, 70) entre elles, et
- au moins un circuit électronique (13) comportant des diodes électroluminescentes (18) et au moins un pilote (22) apte à commander les diodes indépendamment les unes des autres pour que l'élément affiche au moins une portion d'une image animée,
le ou les circuits (13) s'étendant dans une seule des chambres, les diodes et le pilote de chaque circuit s'étendant dans la chambre.
2. Élément selon la revendication précédente dans lequel la chambre recevant le ou les circuits (13) est une chambre arrière (70).
3. Élément selon la revendication 1 dans lequel la chambre recevant le ou les circuits (13) est une chambre avant (68).
4. Élément selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la chambre recevant les circuits (13) est fermée, de préférence les deux chambres (68, 70).
5. Élément selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, qui présente une face (62) revêtue d'un matériau (72) apte à réfléchir une partie au moins des rayons du soleil.
6. Élément selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou chaque circuit comprend un support (20) distinct des vitres.
7. Élément selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le circuit (13) consiste, dans une zone des vitres visible depuis au moins une face externe principale (61 ) de l'élément, en des unités allongées (14) sans liaison entre elles en regard de la zone visible.
8. Élément selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le circuit (13) comprend un support (20) et, sur un côté opposé au support, une couche (30) d'un matériau de protection.
9. Élément selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'image est une image vidéo.
10. Dispositif d'affichage (6) caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments (8) selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes.
11. Paroi d'édifice (2), notamment façade (4), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif selon la revendication précédente.
12. Paroi selon la revendication précédente, dans laquelle, la chambre recevant le ou chaque circuit étant une chambre arrière (70), l'autre chambre (68) est interposée entre une face externe (61 ) de l'édifice et la chambre arrière.
13. Paroi selon la revendication 11 , dans laquelle la chambre recevant le ou chaque circuit est une chambre avant (68) et est interposée entre une face externe (61 ) de l'édifice et l'autre chambre (70).
14. Édifice (2) caractérisé en ce qu'il comprend au moins une paroi (4) selon au moins l'une quelconque des revendications 11 à 13.
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