Brevet FR2932307A1 — publié le 20091211

-1- 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 de l'immeuble 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. Ce type de dispositif présente toutefois quelques inconvénients. En effet, la présence du circuit en regard du côté interne de la vitre rend impossible de nettoyer cette dernière. De plus, une faible fraction de la lumière émise par les diodes se réfléchit sur la vitre et est 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. Un but de l'invention est d'améliorer les dispositifs d'affichage à diodes pour faciliter le nettoyage de la vitre et supprimer l'effet de rétro-éclairage. A cet effet, on prévoit selon l'invention un élément, notamment pour un édifice, qui comprend : - deux vitres s'étendant en regard l'une de l'autre en formant un double vitrage ; et - un circuit électronique comportant des diodes et apte à afficher une partie au moins d'une image vidéo au moyen des diodes, le circuit s'étendant en regard d'une zone visible des vitres et entre les deux vitres. 2932307 -2- Ainsi, la vitre destinée à être à l'intérieur de l'immeuble 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. De plus, l'effet de rétro-éclairage était 5 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. Avec l'invention, c'est seulement une seule des deux vitres qui se trouve maintenant en regard de la lumière émise par le dispositif, ce qui contribue également à atténuer voire à supprimer cet effet. En outre, ces deux avantages sont obtenus sans mettre le circuit au contact des 10 intempéries. Le circuit se trouve au contraire parfaitement protégé des chocs et des salissures extérieures et intérieures au bâtiment en étant reçu dans l'enceinte délimitée par les deux vitres. De surcroît, l'invention ne génère aucune entrave au nettoyage des vitres externes puisque l'accès à ces dernières demeure totalement libre depuis l'extérieur du bâtiment pour le nettoyage de la façade. 15 Avantageusement, le circuit consiste, en regard de la zone visible, en des unités allongées sans liaison entre elles dans la zone visible. On offre ainsi un grand confort de vision pour les occupants de l'immeuble. En effet, l'absence de liaison ménage de grandes plages de vision sans que le regard ne rencontre l'une des unités allongées. 20 De préférence, 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 25 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 un support semi-transparent. Avantageusement, le circuit comprend un support et, sur un côté opposé au support, 30 une couche d'un matériau de protection. Cette couche protège les composants du circuit à l'égard des salissures. 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, un vide de gaz, au moins partiel, règne entre les deux vitres. 2932307 -3- Ainsi, en réalisant ce vide au moins partiel, on réduit encore le risque de voir le circuit électronique altéré par des salissures ou des poussières et on prolonge sa durée de vie. De préférence, le circuit comprend au moins un connecteur ne s'étendant pas en 5 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 renvoyé 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 10 sein du bâtiment. Avantageusement, l'élément comprend un module de commande du circuit accessible depuis l'extérieur de l'élément. On prévoit également selon l'invention un dispositif d'affichage qui comprend plusieurs éléments selon l'invention. 15 On prévoit en outre selon l'invention une paroi d'édifice qui comprend au moins un dispositif d'affichage selon l'invention. Enfin, on prévoit selon l'invention un édifice qui comprend au moins une paroi selon l'invention. On prévoit également selon l'invention un procédé de fabrication d'un élément, 20 notamment pour un édifice, dans lequel on dispose deux vitres et un circuit électronique comprenant des diodes apte à afficher une partie au moins d'une image vidéo au moyen des diodes, de sorte que les deux vitres s'étendent en regard l'une de l'autre en formant un double vitrage et que le circuit s'étende en regard d'une zone visible des vitres et entre les deux vitres. 25 Le procédé selon l'invention pourra présenter au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - on réalise un appui de chacune des vitres contre le circuit ; - on réalise entre les deux vitres un vide de gaz au moins partiel ; et - on connecte entre elles des parties du circuit au moyen d'au moins un connecteur 30 et on dispose le connecteur de sorte qu'il ne s'étend pas en regard de la zone visible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné 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 35 dont la façade comprend un dispositif d'affichage selon un mode préféré de réalisation de l'invention ; 2932307 -4- - 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 3 est une vue partielle en coupe verticale de la façade de l'immeuble de la figure 1 ; 5 - la figure 4 est une vue en perspective partielle du circuit électronique de la façade de la figure 3 ; - 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 10 l'agencement des diodes ; et - les figures 7 à 14 illustrent des étapes respectives du procédé selon l'invention pour la 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 15 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, 3 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 20 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 deux vitres 10, 12 notamment visibles à la figure 3. Par "vitre", on entend en l'espèce un panneau transparent réalisé en verre. Mais on pourra 25 réaliser une telle vitre dans un matériau autre que du verre et par exemple en matière synthétique ou plastique. Les deux vitres 10, 12 sont planes et identiques entre elles. Elles s'étendent chacune dans un plan vertical, en regard l'une de l'autre, parallèlement l'une à l'autre et à distance l'une de l'autre. Leurs contours sont superposés. Les vitres ont ici une forme 30 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 35 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 2932307 -5- 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. Entre les deux vitres 10, 12 de chaque fenêtre 8 s'étend un circuit électronique 13 comprenant des unités telles que l'unité 14 illustrée en partie à la figure 4. Ces unités ont 5 dans le présent exemple la forme de barres rectilignes allongées 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. On observera que 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 10 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 15 libre. Il n'est délimité à ses extrémités que par les 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 20 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 25 dispositif augmente. La barre 14 comprend un support 20 ou un substrat auquel les diodes sont fixées. Le support 20 est 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. Comme on le voit notamment sur les figures 5 et 30 6, les diodes forment donc un réseau de pixels et vont chacune constituer un des éléments de l'image à afficher. De préférence, les diodes sont de type SMD (Surface Mounting Dots). 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 35 opposées à celle de l'immeuble et aussi de ne pas envoyer la lumière vers le ciel. 2932307 -6- 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. 5 On va maintenant présenter les étapes de la fabrication de l'élément 8 ainsi que sa mise en place sur l'immeuble pour en constituer la façade. 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 10 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. Chaque barre 14 présente deux extrémités longitudinales 32 qui dépassent des bords correspondants de la vitre 12. En référence aux figures 9a et 9b, on met en place sur chacune des barres 14 la 15 couche de protection souple 30. En référence à la figure 10, on installe sur l'ensemble les joints 34 du double vitrage. 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 36 de la vitre recevant le circuitl3. Le joint recouvre aussi les barres 14 qu'il chevauche. 20 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 25 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 un contact surfacique avec la face externe de la vitre inférieure ou interne 12. Dans le même temps, la couche de protection 30 réalise un contact surfacique par sa face externe avec la face interne de la vitre supérieure ou externe 10. Chaque barre 14 se trouve donc prise en sandwich et 30 maintenue fermement entre les deux vitres 10 et 12. On réalise ensuite un vide partiel ou total dans l'espace délimité entre les deux vitres et occupé par la plus grande partie des barres. 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. 35 En référence à la figure 12, on met en place un connecteur 40 qui relie entre elles celles des extrémités 32 qui sont situées d'un même côté de la fenêtre, ici le côté gauche. 2932307 -7- 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 5 ainsi constitué par un cadre 42, ici de forme rectangulaire, qui recouvre l'empilement sur le côté externe correspondant à la vitre 10, sur le côté interne correspondant à 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. 10 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 3, la fenêtre avec son encadrement 48 est portée par la structure de l'immeuble et notamment ses poutres, 15 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, ... On prévoira de préférence en outre que chaque fenêtre 8 dispose d'un organe de 20 pilotage intermédiaire tel qu'une carte de commande 50 qui permet de commander pour la fenêtre, pixel 18 par pixel 18, 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 25 afin d'en permettre la maintenance. Un tel dispositif d'affichage forme un écran de très grande dimension 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 30 peuvent chacune prendre plusieurs couleurs au choix. En fonction des dimensions de l'immeuble et de la façade, on pourra donner à l'écran les dimensions souhaitées. Ce dernier pourra recouvrir la totalité de la façade ou au contraire une partie seulement de cette dernière. L'écartement entre les diodes permettra de définir la résolution du dispositif d'affichage ainsi que le niveau de transparence souhaité pour l'observation de l'extérieur 35 par les occupants de l'immeuble. De même, le dimensionnement des barres 14 et leur espacement pourront être choisis pour donner le niveau de luminosité souhaité à 2932307 -8- 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 identique à celui d'un store. La couche de protection 30 en silicone est neutre thermiquement. Elle permet de 5 rendre étanche à l'eau et à l'air le circuit qu'elle recouvre. On pourra prévoir que la distance entre les deux vitres 10, 12 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. 10 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. Il pourra être différent d'une fenêtre. On pourra envisager d'utiliser l'invention indépendamment de la présence d'un édifice, sous la forme d'un dispositif d'affichage comportant les deux vitres. 15 Le nombre de vitres n'est pas limité à deux de sorte qu'on pourra prévoir d'utiliser l'invention en présence d'un triple vitrage, la troisième vitre se trouvant soit du côté externe, soit du côté interne du dispositif. L'invention est applicable aux bâtiments érigés sur le sol, ainsi qu'aux engins et véhicules mobiles. 20 La paroi pourra être une façade externe, ou une façade ou paroi interne ouvrant par exemple sur un patio. REVENDICATIONS1. Elément (8), notamment pour un édifice (2), caractérisé en ce qu'il comprend : - deux vitres (10, 12) s'étendant en regard l'une de l'autre en formant un double vitrage ; et - un circuit électronique (13) comportant des diodes (18) et apte à afficher une partie au moins d'une image vidéo au moyen des diodes, le circuit s'étendant en regard d'une zone visible des vitres et entre les deux vitres. 2. Elément selon la revendication précédente dans lequel le circuit (13) consiste, en regard de la zone visible, en des unités allongées (14) sans liaison entre elles dans la zone visible. 3. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel, dans la zone visible, le circuit (13) est en contact avec chacune des deux vitres (10, 12). 4. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le circuit (13) comprend un support semi-transparent (20). 5. Elément selon 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. 6. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel un vide de gaz, au moins partiel, règne entre les deux vitres (10, 12). 7. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le circuit (13) comprend au moins un connecteur (40) ne s'étendant pas en regard d'une zone visible des vitres et connectant entre elles des parties (14) du circuit s'étendant en regard de la zone visible. 8. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un module (50) de commande du circuit (13) accessible depuis l'extérieur de l'élément (8). 9. Dispositif d'affichage (6) caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Paroi d'édifice (2), notamment façade (4), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif (6) selon la revendication précédente. 11. Edifice (2) caractérisé en ce qu'il comprend au moins une paroi (4) selon la revendication précédente. 12. Procédé de fabrication d'un élément (8), notamment pour un édifice (2), caractérisé en ce qu'on dispose deux vitres (10, 12) et un circuit électronique (13) comprenant des diodes (18) apte à afficher une partie au moins d'une image vidéo au moyen des diodes, de sorte que les deux vitres s'étendent en regard l'une de l'autre en 2932307 -10- formant un double vitrage et que le circuit s'étende en regard d'une zone visible des vitres et entre les deux vitres. 13. Procédé selon la revendication précédente dans lequel on réalise un appui de chacune des vitres (10, 12) contre le circuit (13). 5 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 13 dans lequel on réalise entre les deux vitres (10, 12) un vide de gaz au moins partiel. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 dans lequel on connecte entre elles des parties (14) du circuit au moyen d'au moins un connecteur (40) et on dispose le connecteur de sorte qu'il ne s'étend pas en regard de la zone visible. 10