WO2015071376A2 - Cadran nacré pour afficheur caché - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a display assembly comprising a display having a light source and a semitransparent element for displaying the display only when the latter is activated.
  • the dial of this watch is a plastic or metal dial.
  • This dial has an opening so that the display can be seen by the user.
  • the LCD display will be pasted on the underside of the dial to be attached to it.
  • the dial is as transparent as possible in order to transmit a higher luminance of the display to promote the contrast necessary for a good reading.
  • the invention relates to a display assembly comprising a display module provided with a light source for displaying at least one information and a dial module making it possible to display said information of the display only when it is activated, characterized in that that the dial module comprises a dial made of a translucent or semi-transparent material under which is disposed a semi-reflective element for reflecting a portion of the light and transmit another proportion of the light by preventing the deflection of light rays by diffusion, said display module being disposed under said semi-reflective element.
  • said dielectric mirror is composed of a plurality of layers of stacked dielectric materials having refractive indices and different thicknesses.
  • the thickness of the dial is between 0.01 and 0.4mm.
  • the display assembly 10 comprises a dial module 20 and a display module 30.
  • the display module 30 comprises an electronic display 31 carried by a plate.
  • This electronic display 31 is a display or digital screen.
  • This display 31 can use LCD technology, or LED, or OLED. LED or OLED technologies have the advantage of being their own source of light for having emitting displays.
  • LCD technology a backlight is used.
  • a LED electronic display 31 it comprises a substrate serving as circuit 32 on which the LEDs are soldered and a separator 33 to improve the distinction of the details of the information displayed by the LEDs.
  • This electronic display 31 is placed under the dial portion 20.
  • the semi-reflective element 22 is a semi-reflective mirror.
  • a semi-reflective mirror is made of a metal layer.
  • This metal layer can be made of Chrome or Silver or Aluminum or any other metal or alloy allowing the realization of such a mirror.
  • This metal layer has a thickness of between 1 and 50 nm.
  • This metal layer can be deposited directly on the mother-of-pearl dial 21 at its surface which is not visible to the user or else via a substrate. For this, a transparent substrate of plastic or other is covered by this layer of metal to be then glued to the dial 21 mother of pearl. The presence of this substrate makes it possible to have an additional layer which will stiffen the dial module 20 and allow it to have greater mechanical rigidity. The dial module 20 will therefore be easier to handle.
  • the display assembly further comprises an opaque film 40 placed between the electronic display 31 and the dial module 20 comprising the mother-of-pearl dial 21 and the semi-reflective element. 22.
  • the dial 21 it is preferable to have a movement whose color is uniform, otherwise there will be disparities in the tones of the mother-of-pearl dial.
  • the film 40 thus serves to hide screws and other reflective pieces that are in the movement. This prevents them from being visible to the user.
  • This opaque film 40 has an opening at the location opposite the electronic display 31 so that the information of the electronic display 31 can be visible to the user. The black color is chosen to highlight the mother of pearl and get a very uniform background.

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Abstract

La présente invention concerne un ensemble d'affichage (10) comprenant un afficheur (31) comportant une source lumineuse et un élément semi-transparent (20) permettant de montrer l'afficheur uniquement lorsque celui-ci est activé, caractérisé en ce que l'élément semi-transparent comprend un cadran (21) en nacre sous lequel est disposé un élément semi-réfléchissant

Description

Cad ran nacré pou r aff icheu r caché
La présente invention concerne un ensemble d'affichage comprenant un afficheur comportant une source lumineuse et un élément semi- transparent permettant de montrer l'afficheur uniquement lorsque celui-ci est activé.
ART ANTERIEUR
Il est connu dans l'art antérieur des montres électroniques à aiguilles. Ces montres à aiguilles peuvent être munies d'un afficheur électronique du type LCD pour afficher des informations complémentaires. Ces informations complémentaires peuvent être la date ou l'heure sur un second fuseau horaire ou toutes autres informations pouvant être affichées par une montre électronique.
Généralement, le cadran de cette montre est un cadran en plastique ou en métal. Ce cadran présente une ouverture de sorte que l'afficheur puisse être vu par l'utilisateur. Par exemple, l'afficheur LCD sera collé sur la face inférieure du cadran pour être fixé à celui-ci.
Pour améliorer l'esthétisme du cadran, celui-ci peut être réalisé en nacre. Toutefois, la présence d'une ouverture pour l'afficheur LCD gâche l'apport esthétique de la nacre.
Pour remédier à cet inconvénient, une idée est de réaliser un ensemble d'affichage 1 qui consiste à disposer l'afficheur 4 et son circuit électronique 3 sous le cadran 2, ce dernier ne présentant pas d'ouverture. Pour un afficheur électronique caché sous un cadran, un cadran semi- transparent est nécessaire. Un tel cadran semi transparent permet dans un premier mode d'utilisation de camoufler le mouvement afin que seuls le cadran et sa décoration soient perceptibles lorsque l'afficheur est éteint, et dans un second mode d'utilisation, de permettre la lecture au travers du cadran de l'afficheur électronique lorsque ce dernier est enclenché.
Afin de bien camoufler le mouvement et l'afficheur en mode éteint, il est envisagé d'utiliser un cadran qui absorbera la lumière ou la diffusera de manière à ce que l'utilisateur ne puisse voir au travers du cadran. Ainsi, il est envisagé d'utiliser une pièce de nacre fine (entre 0,01 et 1 mm d'épaisseur). Cette pièce de nacre fine est esthétiquement intéressante et translucide; elle transmet la lumière tout en la diffusant. Cette propriété de diffusion permet de camoufler l'afficheur et le mouvement ; plus la diffusion est importante et plus le cadran paraîtra clair.
Au contraire, lorsque l'afficheur est allumé, il est préférable que le cadran soit le plus transparent possible afin de transmettre une plus forte luminance de l'afficheur pour favoriser le contraste nécessaire à une bonne lecture.
De plus, il est préférable d'avoir le cadran ayant le moins de diffusion possible afin de conserver la finesse des détails illuminés de l'afficheur placé sous le cadran. Ainsi, plus la pièce en nacre sera diffusante et plus l'affichage paraîtra de mauvaise qualité.
Il y a donc un compromis à réaliser sur la pièce de nacre pour avoir un équilibre entre déformation de l'image et blancheur du cadran.
Un exemple de paramètre pouvant être modifié est l'épaisseur de la nacre qui permet d'adapter la propriété de diffusion afin de rendre la nacre plus claire. Si celle-ci est trop claire c'est-à-dire trop fine, l'afficheur électronique peut être visible lorsqu'il est éteint et la nacre apparaît foncée comme visible à la figure 1 b. En contrepartie, si l'épaisseur de nacre est trop importante comme visible à la figure 1 a, le cadran est plus joli car la nacre apparaît plus claire mais l'image de l'afficheur sera trop déformée. Par conséquent, il est extrêmement difficile d'avoir un cadran en nacre sous lequel un afficheur peut être placé sans perturber l'esthétisme et la lisibilité des informations de l'afficheur.
RESUME DE L'INVENTION
A cet effet, l'invention se propose de résoudre les inconvénients de l'art antérieur en fournissant un ensemble d'affichage dans lequel un afficheur électronique est caché sous un cadran lorsque ledit afficheur est éteint mais permettant aux informations fournies par ledit afficheur d'être parfaitement lisibles et précises lorsque ledit afficheur est allumé.
L'invention concerne un ensemble d'affichage comprenant un module d'affichage muni d'une source lumineuse pour afficher au moins une information et un module cadran permettant de montrer ladite information de l'afficheur uniquement lorsque celui-ci est activé, caractérisé en ce que le module cadran comprend un cadran réalisé dans un matériau translucide ou semi-transparent sous lequel est disposé un élément semi-réfléchissant permettant de réfléchir une partie de la lumière et transmettre une autre proportion de la lumière en empêchant la déflection des rayons lumineux par diffusion, ledit module d'affichage étant disposé sous ledit élément semi-réfléchissant.
Dans un premier mode de réalisation avantageux, l'élément semi- réfléchissant comprend une couche métallique directement déposée sur ledit cadran.
Dans un second mode de réalisation avantageux, l'élément semi- réfléchissant comprend une couche métallique déposée sur un film souple.
Dans un troisième mode de réalisation avantageux, l'élément semi- réfléchissant comprend un miroir diélectrique se présentant sous forme de film. Dans un quatrième mode de réalisation avantageux, l'élément semi- réfléchissant comprend un miroir diélectrique directement réalisé sur ledit cadran, un film étant collé par-dessus pour rigidifier ledit cadran.
Dans un cinquième mode de réalisation avantageux, ledit miroir diélectrique est composé d'une pluralité de couches de matériaux diélectriques empilées ayant des indices de réfraction et des épaisseurs différentes.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit miroir diélectrique est composé d'une pluralité de couches de matériaux diélectriques biréfringents.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le film est un film souple.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le film est un film rigide.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'épaisseur du module cadran est comprise entre 0.3 et 0.5mm.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'épaisseur du cadran est comprise entre 0.01 et 0.4mm.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'ensemble d'affichage comprend en outre un film opaque situé entre le module d'affichage et le module cadran.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le cadran est réalisé dans un matériau compris dans la liste comportant : la nacre, l'ambre, les météorites, la corne, l'os, le cuir, la peau, le corail, le cartilage, les minéraux semi-transparents (silice, calcite), les verres semi-transparents ou teintés, les céramiques (oxydes, carbures, nitrures, borures) ou le bois. La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie qui comprend un ensemble d'affichage selon l'un des modes de réalisation avantageux de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, avantages et caractéristiques de l'ensemble d'affichage selon la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée suivante d'au moins une forme de réalisation de l'invention donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels :
Les figures 1 a et 1 b représentent schématiquement l'ensemble d'affichage selon l'art antérieur.
La figure 2 représente schématiquement l'ensemble d'affichage selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
La figure 2 représente un ensemble d'affichage 10 selon la présente invention. Cet ensemble d'affichage 10 est agencé dans un boîtier d'un objet portable comme une montre. On peut imaginer également que cet ensemble d'affichage soit agencé dans un article de bijouterie tel un bracelet.
L'ensemble d'affichage 10 comprend un module cadran 20 et un module affichage 30. Le module affichage 30 comprend un afficheur électronique 31 porté par une platine. Cet afficheur électronique 31 est un afficheur ou écran numérique. Cet afficheur 31 peut utiliser la technologie LCD, ou LED, ou OLED. Les technologies LED ou OLED ont l'avantage d'être leur propre source de lumière permettant d'avoir des affichages émissifs. Pour la technologie LCD, un rétroéclairage est utilisé. Pour un afficheur électronique 31 à LED, celui-ci comprend un substrat servant de circuit 32 sur lequel les diodes électroluminescentes (LED) sont soudées et un séparateur 33 pour améliorer la distinction des détails des informations affichées par les diodes électroluminescentes. Cet afficheur électronique 31 est placé sous la partie cadran 20.
Pour permettre d'avoir un afficheur électronique 31 qui n'est visible à travers le module cadran 20 que lorsqu'il est allumé, il est nécessaire que le module cadran 20 soit un élément semi transparent. A cet effet, le module cadran 20 comprend alors un cadran 21 dans un matériau translucide ou semi-transparent. Ce matériau translucide ou semi-transparent peut être de la nacre, de l'ambre, des météorites, de la corne, de l'os, du cuir, de la peau (comme par exemple de la peau de serpent ou de crocodile), du corail, du cartilage, des minéraux semi-transparents (silice, calcite), des verres semi- transparents ou teintés, des céramiques (oxydes, carbures, nitrures, borures) ou du bois. En effet, ces matériaux sont translucides ou semi- transparents lorsqu'ils se présentent en plaque fine. Dans le reste de la description, la nacre sera utilisée.
Avantageusement selon l'invention, le module cadran 20 comprend en outre un élément semi-réfléchissant 22. Cet élément semi réfléchissant 22 est utilisé pour avoir un cadran nacré 21 blanc et un afficheur électronique 31 camouflé lorsque celui-ci est éteint et, lorsque l'afficheur électronique 31 est allumé, avoir les informations de ce dernier qui sont bien visibles et bien détaillées.
A cet effet, l'élément semi-réfléchissant 22 est combiné avec un cadran 21 ayant une épaisseur donnée. En effet, l'épaisseur de la nacre est un paramètre qui permet d'ajuster les propriétés de diffusion afin de rendre la nacre plus claire. Un compromis doit être trouvé car si la nacre est trop claire, l'afficheur électronique 31 éteint peut être visible et la nacre apparaît de teinte foncée. Au contraire, si la nacre est trop épaisse, elle apparaît plus claire mais les détails des informations de l'afficheur électronique 31 seront déformés par la diffusion.
Dans le cas de la présente invention, le cadran 21 en nacre aura une épaisseur comprise entre 0.01 et 0.4mm avec des valeurs préférentielles à 0.1 mm et 0.15mm. Cette gamme d'épaisseur de la nacre permet d'avoir un cadran 21 translucide qui transmet la lumière tout en la diffusant. L'épaisseur totale du module cadran 20 est, quant à elle, comprise entre 0.3 et 0.5mm.
Le fait d'avoir une telle combinaison d'un cadran 21 en nacre de faible épaisseur avec un élément semi-réfléchissant 22 permet de réfléchir une partie de la lumière et transmettre une autre proportion de la lumière sans déflection des rayons lumineux par diffusion. Par conséquent, lorsque l'afficheur électronique 31 est éteint, il est possible de rendre la nacre plus blanche car l'élément semi-réfléchissant 22 placé derrière le cadran 21 en nacre contribue à ce que ledit cadran 21 en nacre réfléchisse plus de lumière.
De plus, la diffusion totale du module cadran 20 est la diffusion du cadran 21 en nacre. Or, comme la diffusion varie proportionnellement avec l'épaisseur, un cadran 21 en nacre de faible épaisseur entraîne une faible diffusion qui permet de garder la finesse des détails de l'afficheur électronique 31 lorsque ce dernier est allumé. On combine donc l'avantage en termes de diffusion d'une nacre fine avec l'avantage en termes de blancheur d'une nacre épaisse.
Dans un premier mode de réalisation, l'élément semi-réfléchissant 22 est un miroir semi-réfléchissant. Un tel miroir est constitué d'une couche de métal. Cette couche de métal peut être réalisée en Chrome ou Argent ou Aluminium ou tout autre métal ou alliage permettant la réalisation d'un tel miroir. Cette couche de métal présente une épaisseur comprise entre 1 et 50nm. Cette couche de métal peut être déposée directement sur le cadran 21 en nacre au niveau de sa surface non visible par l'utilisateur ou alors via un substrat. Pour cela, un substrat transparent en plastique ou autre est recouvert par cette couche de métal pour être ensuite collé au cadran 21 en nacre. La présence de ce substrat permet d'avoir une couche supplémentaire qui va rigidifier le module cadran 20 et permettre à celui-ci d'avoir une plus grande rigidité mécanique. Le module cadran 20 sera donc plus facile à manipuler.
Un second mode de réalisation consiste en ce que l'élément semi- réfléchissant 22 comprend un miroir diélectrique. Un tel miroir diélectrique est composé d'une pluralité de couches de matériaux diélectriques déposées successivement. Les techniques de fabrication pour les miroirs diélectriques sont basées par exemple sur des méthodes de dépôt de couches minces. Les techniques communes sont l'épitaxie de faisceau moléculaire, le dépôt de faisceau d'ions, la déposition en phase vapeur, le dépôt physique de vapeur, et la pulvérisation. Ces couches de matériaux diélectriques ont des indices de réfraction et des épaisseurs différentes. De ce fait, par un phénomène d'interférences constructives, le taux de réflexion de la lumière peut être considérablement augmenté. Les miroirs diélectriques 22 les plus simples sont généralement colorés de sorte à pouvoir être utilisés pour colorer la nacre et ainsi apporter un plus en terme d'esthétisme. Il est toutefois possible d'obtenir des miroirs diélectriques de couleur neutre en procédant à une combinaison de couches de matériaux diélectriques plus complexes de sorte à réfléchir toutes les longueurs d'ondes du visible avec la même intensité. De cette façon, le cadran 21 en nacre garde sa couleur d'origine mais paraît plus éclatant pour l'utilisateur.
L'utilisation d'un tel miroir diélectrique offre un meilleur rendement par rapport à un miroir sous forme de couche(s) métallique(s) car celui-ci absorbe une partie de la lumière. Dans une variante de ce second mode de réalisation, le miroir diélectrique de l'élément semi-réfléchissant 22 est réalisé en utilisant des couches diélectriques biréfringentes. Cette utilisation de couches diélectriques biréfringentes entraîne l'apparition d'un phénomène d'interférences constructives polarisées qui offre l'avantage d'avoir une couleur plus neutre rendant la nacre plus blanche. Un tel miroir constitué de couches diélectriques biréfringentes est appelé polariseur réflectif et permet de transmettre une polarisation pendant qu'il en réfléchit une autre.
Ces polariseurs réflectifs ou miroirs diélectriques peuvent se présenter sous la forme d'un film, c'est à dire d'une mince couche de matière telle une feuille. Le fait de se présenter sous la forme d'un film permet, lorsque ces polariseurs réflectifs ou miroirs diélectriques sont associés au cadran en nacre, d'avoir une plus grande rigidité mécanique. La partie cadran 20 sera donc plus facile à manipuler. Ce film peut être souple ou rigide et être réalisé en plastique ou dans un matériau tel que le verre ou tout autre matériau utilisable.
Il est également possible que ces polariseurs réflectifs ou miroirs diélectriques soient directement réalisés sur le cadran 21 au niveau de sa surface non visible par l'utilisateur, un film rigide ou souple étant collé par- dessus pour augmenter la rigidité du cadran 21 .
Cette variante est astucieuse par le fait que de tels polariseurs réflectifs sont généralement utilisés dans des afficheurs électroniques pour le recyclage d'énergie ou pour être utilisés comme miroir polarisant d'afficheurs réflectifs. L'utilisation de tels polariseurs réflectifs pour augmenter la blancheur d'une nacre n'est ainsi pas prévue.
Par ailleurs, cette variante présente l'avantage d'être disponible commercialement sous forme de film plastique. Il devient envisageable de laminer le film sur la nacre évitant ainsi l'utilisation de procédés de dépôts de couches minces complexes et onéreux. Dans la figure 2, l'élément semi-réfléchissant 22 est représenté sous la forme d'un film ou substrat portant soit un miroir semi-réfléchissant soit un miroir diélectrique, la version de l'élément semi-réfléchissant 22 directement réalisé sur le cadran 21 n'est pas représentée.
Dans une variante du premier et du second mode de réalisation, l'ensemble d'affichage comprend en outre un film opaque 40 placé entre l'afficheur électronique 31 et le module cadran 20 comprenant le cadran 21 en nacre et l'élément semi-réfléchissant 22. En effet, derrière le cadran 21 il est préférable d'avoir un mouvement dont la couleur est uniforme sous peine d'avoir des disparités de tons du cadran en nacre. Le film 40 sert ainsi à cacher des vis et autres pièces réfléchissantes qui se trouvent dans le mouvement. Cela évite que celles-ci soient visibles par l'utilisateur. Ce film opaque 40 présente une ouverture au niveau de l'emplacement en regard de l'afficheur électronique 31 pour que les informations de l'afficheur électronique 31 puissent être visibles par l'utilisateur. La couleur noire est choisie pour mettre en valeur la nacre et obtenir un fond bien uniforme.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations et/ou combinaisons évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention exposée ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées.

Claims

REV E N D ICATI O N S
1 . Ensemble d'affichage (10) comprenant un module d'affichage (30) muni d'une source lumineuse pour afficher au moins une information et un module cadran (20) permettant de montrer ladite information de l'afficheur uniquement lorsque celui-ci est activé, caractérisé en ce que le module cadran (20) comprend un cadran (21 ) réalisé dans un matériau translucide ou semi-transparent sous lequel est disposé un élément semi- réfléchissant (22) permettant de réfléchir une partie de la lumière et transmettre une autre proportion de la lumière en empêchant la déflection des rayons lumineux par diffusion, ledit module d'affichage étant disposé sous ledit élément semi-réfléchissant.
2. Ensemble d'affichage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément semi-réfléchissant (22) comprend une couche métallique directement déposée sur ledit cadran (21 ).
3. Ensemble d'affichage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément semi-réfléchissant (22) comprend une couche métallique déposée sur un film souple.
4. Ensemble d'affichage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément semi-réfléchissant (22) comprend un miroir diélectrique se présentant sous forme de film.
5. Ensemble d'affichage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément semi-réfléchissant (22) comprend un miroir diélectrique directement réalisé sur ledit cadran (21 ), un film étant collé par-dessus pour rigidifier ledit cadran.
6. Ensemble d'affichage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit miroir diélectrique est composé d'une pluralité de couches de matériaux diélectriques empilées ayant des indices de réfraction et des épaisseurs différentes.
7. Ensemble d'affichage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit miroir diélectrique est composé d'une pluralité de couches de matériaux diélectriques biréfringents.
8. Ensemble d'affichage selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le film est un film souple.
9. Ensemble d'affichage selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le film est un film rigide.
10. Ensemble d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur du module cadran (20) est comprise entre 0.3 et 0.5mm.
1 1 . Ensemble d'affichage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'épaisseur du cadran (21 ) est comprise entre 0.01 et 0.4mm
12. Ensemble d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un film opaque (40) situé entre le module d'affichage (30) et le module cadran (20).
13. Ensemble d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadran (21 ) est réalisé dans un matériau compris dans la liste comportant : la nacre, l'ambre, les météorites, la corne, l'os, le cuir, la peau, le corail, le cartilage, les minéraux semi-transparents, les verres semi-transparents ou teintés, les céramiques ou le bois.
14. Pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'il comprend un ensemble d'affichage (10) selon l'une des revendications précédentes.
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