Brevet FR2876485A1 — publié le 20060414

Enseigne lumineuse et son procédé de fabrication. ----------------- La présente invention est relative à des enseignes (ou panneaux) lumineuses (lumineux) et à des procédés pour leur fabrication. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication d'enseignes lumineuses. La présente invention est plus particulièrement relative aux enseignes équipées de diodes électroluminescentes (LED). I1 est connu de réaliser de telles enseignes en solidarisant une l0 pluralité de LED, par leurs broches, à un circuit imprimé ; en particulier, le réseau de diodes peut être organisé en lignes et en colonnes orthogonales, c'est-à-dire selon une disposition matricielle. Chaque diode est généralement encapsulée, c'est-à-dire protégée par une capsule ou enveloppe translucide ou transparente, à l'extérieur de laquelle s'étendent les broches de connexion électrique de la diode à un circuit d'alimentation électrique. La fixation d'une diode à un circuit imprimé par ses broches est fragile. La capsule ou enveloppe de la diode est également fragile. Les enseignes étant généralement disposées à l'extérieur d'un bâtiment, elles sont soumises à des contraintes importantes et variées; en particulier, les enseignes doivent résister aux chocs, au vent, à la pluie, aux rayonnements ultraviolets, aux variations de température, et au vandalisme. Pour ces raisons, les enseignes lumineuses comportent généralement un capot de protection des sources lumineuses en particulier des LED contre ces contraintes ou agressions. Ce capot fait généralement partie d'un boîtier de protection de l'enseigne qui enveloppe les sources lumineuses et le(s) circuit(s) supportant et alimentant les diodes. Il en résulte une structure mécanique complexe; lorsqu'une telle enseigne est fixée â un mur â plusieurs mètres au dessus du sol, le dépannage d'un circuit électrique défectueux et/ou le remplacement d'une source lumineuse défectueuse est par conséquent long et coûteux. La présente invention a pour objectif de proposer une enseigne â matrices de diodes améliorée. L'invention a aussi pour objet de proposer une enseigne lumineuse â 10 diodes qui remédie, en partie au moins, aux inconvénients des enseignes connues. Un objectif de l'invention est également de proposer un procédé de fabrication de telles enseignes. Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé une enseigne â diodes encapsulées dans laquelle l'enveloppe de chaque diode est, en partie au moins, revêtue d'un matériau protecteur étanche â l'eau et translucide (ou transparent) ; l'invention permet ainsi d'éviter de recouvrir les diodes d'un capot de protection. De préférence, le matériau protecteur forme une couche ou film d'épaisseur moyenne inférieure ou égale â 250 microns, en particulier d'épaisseur moyenne située dans une plage allant de 10 â 50, de 10 â 100 ou de 10 â 150 microns. De préférence également, le matériau protecteur est un matériau organique fluoré présentant une bonne résistance aux rayonnements 25 ultraviolets. En particulier, le matériau protecteur étant de préférence â base d'acrylique ou de polyuréthane, et/ou de polytétrafluoroéthylène. De préférence, ce matériau protecteur se présente sous forme d'un vernis ou d'une peinture, et est appliqué sur les parties à proteger par immersion, projection ou pulvérisation. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un panneau 5 lumineux à diodes électroluminescentes dans lequel les broches des diodes sont revêtues d'un (noyées dans un) matériau électriquement isolant. De préférence, le matériau électriquement isolant présente un coefficient de dilatation thermique voisin de (sensiblement égal à) celui du support de diodes; en particulier, le matériau électriquement isolant fait partie de la même famille de matériaux que celle du matériau constituant ce support; lorsque le support de diodes est à base de résine époxy, le matériau isolant peut également être une résine époxy. De préférence également, lorsque le support de diodes est en forme de plaque mince présentant deux faces principales opposées, les diodes s'étendant selon une disposition matricielle à partir d'une lère face choisie parmi les deux faces principales du support, le matériau électriquement isolant recouvre cette lére face; lorsque le support de diodes - tel qu'un circuit imprimé - supporte en outre des composants électriques ou électroniques tels que résistances, condensateurs, microcontrôleurs ou multiplexeurs notamment, le matériau isolant recouvre également certains - ou la totalité de ces composants. Selon un mode préféré de réalisation, le matériau isolant enveloppe sensiblement entièrement le support de diodes, les broches de diodes et une partie au moins des composants solidaires du support de diodes. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une enseigne lumineuse (ou panneau lumineux) à diodes électroluminescentes comportant plusieurs plaques supportant les diodes, dans laquelle (lequel) les plaques support de diodes sont partiellement au moins rendues solidaires les unes des autres par le matériau électriquement isolant revêtant les supports de diodes: dans cette configuration, le matériau isolant est (sur)moulé sur les plaques support de diodes. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, l'enseigne ou panneau comporte plusieurs plaques support de diodes qui sont de structure identique ou similaire et de forme identique ou non; cette structure modulaire permet de réaliser â moindre coût des panneaux lumineux de grandes dimensions. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une enseigne â diodes comportant au moins un support de diodes et une structure recevant le support de diodes, dans lequel on utilise cette structure comme paroi de moulage. A cet effet, la structure recevant le(s) support(s) de diodes étant de préférence sensiblement plane, on solidarise le support de diodes â distance d'une face de cette structure, en interposant une (ou plusieurs) entretoise(s) entre la structure et le support de diodes, et on réalise un moulage, d'un matériau de préférence électriquement isolant qui remplit partiellement au moins - l'espace séparant la structure du support de diodes. Selon un mode préféré de réalisation, la structure recevant le(s) support(s) de diodes est en forme d'une plaque métallique mince présentant - temporairement au moins - des parois périphériques s'étendant â partir de la plaque sur une hauteur affleurant ou dépassant la face supérieure du support de diodes préalablement solidarisé â la plaque métallique par des liaisons et des entretoises; on peut ainsi noyer les supports de diodes et les broches des diodes dans un matériau isolant tel qu'une résine époxy remplissant le moule formé par la plaque métallique et ses bords ou retours périphériques. Dans ce cas notamment, après durcissement du matériau isolant, on peut recouvrir la face frontale de l'enseigne incluant les capsules des diodes et la surface supérieure du matériau dans lequel sont noyées les broches et le(s) support(s) de diodes, d'un revêtement protecteur étanche et translucide susmentionné. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent dans la description détaillée suivante, qui se réfère aux dessins annexés et illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe transversale schématique d'un premier mode de réalisation d'une enseigne selon l'invention. La figure 2 est une vue en plan schématique d'une enseigne selon 10 l'invention comportant cinq modules identiques coplanaires. La figure 3 est une vue en coupe transversale schématique d'un second mode de réalisation d'une enseigne selon l'invention. Par référence â la figure 1 notamment, l'enseigne ou module d'enseigne 10 comporte un circuit imprimé 11 â partir de la face 12 15 supérieure duquel s'étendent des diodes électroluminescentes 13. Chaque diode comporte une capsule 14 et deux broches 15 de connexion électrique de la diode; les broches sont engagées dans des orifices (non représentés) percés dans le support 11 et sont soudées â la vague â des pistes conductrices (non représentées) du support 11. Des composants 16 électriques ou électroniques sont également disposés sur la face supérieure 12 du circuit 11, étant également connectés â des pistes conductrices. Les faces supérieure 12 et inférieure 17 ainsi que les faces latérales 19 du support 11 sont revêtues d'une résine époxy 18 isolante; les broches 15 des diodes, les composants 16, et les bases des capsules 14 des diodes sont également noyées dans le matériau isolant 18 surmoulant le support 11. La face externe (supérieure) 20 de la couche 21 du matériau 18 recouvrant la face 12 du support 11 ainsi que les faces externes des parties supérieures des capsules qui font saillie sur la face 20, sont revêtues d'un film protecteur étanche 22 schématiquement représenté sous forme d'une multitude de petits cercles disposés le long de ces faces externes. Par référence à la figure 2, l'enseigne 10 comporte cinq modules 30 carrés identiques; quatre modules s'étendent respectivement le long des quatre bords d'un module central, ce qui donne une forme de croix à l'enseigne; chaque module comporte un circuit imprimé duquel sont solidaires une matrice de diodes 13 et des composants (non représentés) ; les modules sont noyés dans une résine isolante de façon similaire à celle décrite ci-après en relation avec la figure 3. Par référence à la figure 3, l'enseigne 10 comporte trois modules coplanaires comportant chacun un support 11 et une matrice de diodes 13 (dont une partie seulement sont illustrées sur cette figure). L'enseigne comporte une plaque métallique 31 à laquelle sont fixés les supports 11 des modules 30 par des vis 32 s'étendant aux travers d'orifices alignés respectivement percés dans la plaque 31 et dans les supports 11; des entretoises (non représentées) maintiennent un écartement entre la face inférieure des supports 11 et la face supérieure de la plaque 31 avant l'introduction du matériau 18 isolant dans l'espace interstitiel délimité par ces faces. A la périphérie de la plaque 31 s'étendent des parois latérales 33 de moulage qui sont soit définitivement solidaires de la plaque 31, faisant partie intégrante de l'enseigne, soit temporairement solidaires de cette plaque 31; dans les deux cas, les parois latérales 33 forment avec la plaque 31 un moule ouvert; ce moule permet le surmoulage des modules préalablement solidarisés à la plaque 31, par le matériau isolant 18 versé dans ce moule; dans ce deuxième cas mentionné ci avant, les parois latérales 33 sont désolidarisées de l'enseigne après le durcissement du matériau 18. Sur cette figure est également représenté un insert 34 s'étendant â partir de la face inférieure d'un support 11 et au travers d'un orifice percé dans la plaque 31. Cet insert creux peut servir de conduit protecteur pour le passage de câbles électriques permettant le raccordement de l'enseigne à un dispositif (non représenté) d'alimentation et de commande d'allumage des diodes; cet insert peut également envelopper un composant volumineux tel qu'un condensateur solidaire du support 11. En variante, les câbles électriques s'étendent au travers d'un presse-10 étoupe solidaire de la plaque 31, la partie de câble s'étendant entre la plaque 31 et le support 11 étant noyée dans le matériau 18. REVENDICATIONS 1. Enseigne (10) à diodes (13), caractérisée en ce que l'enveloppe (14) de chaque diode est, en partie au moins, revêtue d'un matériau protecteur (22) étanche à l'eau et translucide. 2. Enseigne selon la revendication 1, dans laquelle le matériau protecteur forme une couche ou film d'épaisseur moyenne inférieure ou égale à 250 microns, en particulier d'épaisseur moyenne située dans une plage allant de 10 à 50, 100 ou 150 microns. 3. Enseigne selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le matériau protecteur est un matériau organique fluoré présentant une bonne résistance aux rayonnements ultraviolets, le matériau protecteur étant de préférence à base d'acrylique, de polyuréthane, et/ou de polytétraf luoroéthyléne. 4. Enseigne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans 15 laquelle les broches (15) des diodes sont revêtues d'un matériau électriquement isolant (18). 5. Enseigne selon la revendications 4, dans laquelle le matériau électriquement isolant présente un coefficient de dilatation thermique sensiblement égal à celui d'un support (11) de diodes, le matériau électriquement isolant et le matériau constituant ce support étant en particulier une résine époxy. 6. Enseigne selon la revendication 5, dans laquelle le support (11) de diodes est en forme de plaque mince présentant deux faces principales (12, 17) opposées, les diodes s'étendant selon une disposition matricielle à partir d'une lère face (12) choisie parmi les deux faces principales du support, le matériau électriquement isolant recouvrant cette lère face et lorsque le support de diodes supporte en outre des composants électriques ou électroniques (16) tels que résistances, condensateurs, microcontrôleurs ou É 2876485 multiplexeurs notamment, le matériau isolant recouvre également certains au moins de ces composants. 7. Enseigne selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle le matériau isolant enveloppe sensiblement entièrement le support de diodes, les broches de diodes et une partie au moins des composants solidaires du support de diodes. 8. Enseigne selon l'une quelconque des revendications 1 â 7, comportant plusieurs plaques (11) supportant les diodes, dans laquelle les plaques support de diodes sont partiellement au moins rendues solidaires les unes des autres par un matériau électriquement isolant (18) revêtant les supports de diodes, l'enseigne étant dénuée de capot de protection des diodes. 9. Procédé de fabrication d'une enseigne (10) â diodes (13), en particulier une enseigne selon l'une quelconque des revendications 1 â 8, dans lequel on recouvre la face frontale de l'enseigne incluant les capsules (14) des diodes et la surface supérieure (20) du matériau (18) dans lequel sont noyées les broches (15) et le(s) support(s) (11) de diodes, d'un revêtement (22) protecteur étanche et translucide. 10. Procédé de fabrication d'une enseigne selon l'une quelconque des revendications 1 â 8, l'enseigne comportant au moins un support (11) de diodes (13) et une structure (31) recevant le support de diodes, dans lequel on utilise cette structure comme paroi de moulage d'un matériau (18) isolant.