Brevet FR3053276A1 — publié le 20180105

La présente invention a pour objet un élément de revêtement intérieur éclairé de véhicule comprenant une couche luminescente composée de LED, qui est associée, dans une structure stratifiée, à une couche décorative. L'invention concerne aussi un procédé pour fabriquer un élément de revêtement intérieur comportant une couche luminescente. Les éléments de revêtement intérieur de véhicule tels que les tableaux de bord, les accoudoirs, les revêtements de porte et les porte-chapeaux présentent habituellement une couche décorative avec un matériau décoratif, ce qui leur donne une impression visuelle et tactile définie. De tels éléments de revêtement intérieur sont utilisés dans les véhicules terrestres, aériens ou flottants. A différents endroits de l'habitacle d'un véhicule, un éclairage ou un élément de revêtement intérieur éclairé sont souhaitables en supplément, pour obtenir un effet esthétique ou créer des points d'orientation. Un élément de revêtement intérieur éclairé de véhicule de ce type a été présenté dans la demande de brevet DE 10 2014 103 938 Al. Dans cet élément de revêtement intérieur éclairé de véhicule est intégrée au moins une diode électroluminescente organique (OLED), la structure superficielle de la couche décorative de l'élément de revêtement intérieur présentant la même structure superficielle que le côté visible, voisin, de l'OLED. La couche décorative est, côté visible, la couche supérieure de l'élément de revêtement intérieur, et elle est rétroéclairée par une couche luminescente. La couche luminescente se trouve donc au-dessous de la couche décorative. L'inconvénient de l'utilisation de LED organiques est qu'elles doivent être enfermées pour ne pas venir en contact avec l'air et l'humidité. Un autre inconvénient est que la couche décorative doit pouvoir être traversée par la lumière, ce qui entraîne des exigences élevées en termes de 3053276 2 propriétés optiques. De plus, le choix de modèles de décor différents est fortement limité. Un procédé pour fabriquer des électrodes électroluminescentes imprimées est décrit dans le brevet 5 US 20150171289 Al. Des diodes électroluminescentes sont imprimées sur un mince matériau de substrat. Les diodes électroluminescentes peuvent être fabriquées à partir de minuscules LED au nitrure de gallium, et être mélangées à de la résine synthétique et à 10 un liant ou, à titre de variante, à un gel. On crée ainsi une encre dans laquelle les LED sont dispersées. Les LED présentent une section inférieure à 200 microns, et en particulier une section située entre 3 et 50 microns. Cette encre peut ensuite être appliquée par 15 impression, par exemple par sérigraphie ou pulvérisation sur un substrat (par exemple en polyester) qui présente une couche d'argent conductrice (de préférence des nanoparticules d'argent). Celle-ci sert d'électrode pour l'alimentation électrique de l'encre à LED. 20 La couche d'argent n'est pas appliquée sur toute la surface du substrat non conducteur, mais suivant des motifs définis qui peuvent par la suite être en contact avec les LED, c'est-à-dire être reliés électroniquement. Le substrat ainsi formé dispose d'une interface 25 saillante qui sert à l'alimentation électrique. Le matériau imprimé est ensuite scellé avec deux couches de protection. Quand une tension est appliquée, les LED s'allument. Une application de ce procédé pour un élément de revêtement intérieur n'est pas connue. 30 A partir de la demande DE 10 2014 103 938 Al et du brevet US 20150171289 Al, le but de la présente invention est de créer un élément de revêtement intérieur éclairé de véhicule amélioré, et un procédé correspondant pour fabriquer un tel élément de revêtement intérieur éclairé de 35 véhicule, qui permettent un effet lumineux nouveau avec un éclairage indirect dans un élément de revêtement intérieur. 3053276 3 Ce but est atteint avec un élément de revêtement intérieur éclairé de véhicule du type décrit en introduction, grâce au fait que la couche luminescente, vue du côté visible, est disposée au-dessus de la couche 5 décorative, et que ladite couche décorative, quand la couche luminescente n'est pas activée, est visible à travers celle-ci. La couche luminescente est transparente. La caractéristique essentielle de l'invention est en 10 effet que le moyen luminescent utilisé est disposé sous la forme d'un composant transparent à couche mince entre deux couches conductrices et transparentes, et que la couche décorative qui se trouve sous ledit moyen luminescent est ainsi visible. Ce qui est donc nouveau, c'est que la couche 15 décorative, vue du côté visible de l'élément de revêtement intérieur, est disposée au-dessous de la couche luminescente plane. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la couche luminescente est conçue sans opacité 20 et sans distorsion. La couche conductrice inférieure et la couche conductrice supérieure correspondent respectivement à une cathode et à une anode et servent à amener le courant, c'est-à-dire à transmettre la tension et l'alimentation 25 électriques aux LED qui se trouvent dans la couche de substrat. La différence par rapport à l'art antérieur réside donc dans le fait que la couche décorative qui se trouve sous le dispositif luminescent est visible quand la couche 30 luminescente est hors circuit. Ladite couche luminescente, à l'état hors circuit, n'empêche donc pas, ou que faiblement, de voir la couche décorative. La couche décorative sert à l'impression esthétique globale et est visible, grâce à la couche luminescente 35 transparente, quand celle-ci n'est pas activée, c'est-à-dire quand elle n'émet pas de lumière. La couche décorative 3053276 4 peut être flexible, et elle présente de préférence une épaisseur de moins de 4 mm. La couche luminescente comprend une couche de substrat transparente qui contient les LED. Cette couche de substrat 5 peut être flexible et présenter une épaisseur située entre 3 microns et 1 millimètre. Elle présente de préférence une épaisseur située entre 50 et 200 microns. Des deux côtés de la couche de substrat, une feuille transparente conductrice et flexible peut être disposée comme électrode. 10 La couche luminescente peut être en partie translucide, ce qui donne un effet optique spécial quand les LED sont activées. La couche luminescente peut être placée avec un motif comme décor par exemple sur une surface textile, une 15 matière plastique moulée ou un matériau perforé. Elle peut être placée en particulier sur un élément de revêtement intérieur, par exemple sur un tableau de bord, un élément de revêtement de porte, une console centrale ou le plafond du véhicule. 20 Du fait de la transparence des couches conductrices comme électrodes, la couche décorative s'assimile visuellement au côté visible, voisin de l'habitacle, de l'élément de revêtement intérieur, car ledit élément de revêtement intérieur laisse passer les ondes lumineuses 25 agissant dans la lumière visible. L'avantage est que la couche luminescente très mince s'intègre dans un élément de revêtement intérieur de véhicule de ce type, et qu'à l'état hors circuit et non alimenté elle est invisible et seule la couche décorative qui se trouve au-dessous est visible et 30 s'intègre ainsi dans l'apparence globale du véhicule. La couche luminescente se compose d'une couche conductrice inférieure transparente et d'une couche conductrice supérieure transparente entre lesquelles est disposée une couche de substrat transparente qui contient 35 les LED. La couche luminescente peut être pourvue en supplément d'une couche de protection transparente disposée au-dessus d'elle. 3053276 5 La couche décorative située au-dessous de la couche luminescente est identique à une couche décorative de la surface de l'élément de revêtement intérieur qui est non pourvue de couche luminescente. 5 La couche de protection transparente directement voisine de l'habitacle du véhicule sert à protéger l'élément décoratif, en particulier la couche luminescente, des éraflures et des rayons ultraviolets. Du fait de cette transparence, on peut voir à travers la couche luminescente 10 la couche décorative qui se trouve sous la couche conductrice inférieure. Selon un mode de réalisation de l'invention, la structure superficielle de la couche de protection présente un grain et/ou une rugosité superficielle qui sont adaptés 15 au style intérieur et qui sont conçus selon les souhaits du client. Ainsi, on peut utiliser au lieu d'une LED rigide une mince couche imprimée, ce qui garantit une flexibilité mécanique et permet d'adapter le dispositif luminescent à 20 la constitution superficielle mécanique de l'élément de revêtement intérieur de véhicule. Cette mince couche peut d'une part céder souplement si une pression mécanique est exercée, et d'autre part suivre simplement la forme courbe de l'élément de revêtement intérieur de véhicule. Ainsi, le 25 dispositif luminescent peut donc être utilisé même avec des surfaces courbes de l'élément de revêtement intérieur de véhicule. Un autre aspect de la présente invention concerne un procédé pour fabriquer un élément de revêtement intérieur 30 de véhicule comportant une couche luminescente. Ce procédé comprend les mesures qui consistent à : - prévoir un arrière-plan qui, à titre optionnel, peut être réalisé par moussage, - coller une couche décorative sur l'arrière-plan après 35 application préalable d'une couche adhésive sur ledit arrière-plan ou/et sur la couche décorative, 3053276 6 - appliquer sur la couche décorative une couche transparente conductrice comme électrode inférieure, - imprimer sur ladite couche transparente conductrice une encre semi-conductrice dans laquelle sont dispersées des 5 LED et qui forme la couche de substrat de la couche luminescente, - appliquer sur les LED une couche transparente conductrice comme électrode supérieure. A titre optionnel, une couche de protection 10 transparente peut être appliquée sur l'électrode supérieure. Les LED peuvent ainsi être appliquées sous les formes les plus diverses sur une couche conductrice transparente par pulvérisation, marquage ou impression, en étant 15 dispersées dans une encre, et donnent ensuite, une fois durcies, une couche de substrat qui est recouverte d'une autre couche conductrice transparente. Les couches conductrices transparentes inférieure et supérieure sont de préférence des feuilles transparentes 20 présentant une surface conductrice transparente, par exemple en oxyde d'indium-étain (ITO), ou une très fine couche de métal, par exemple en argent. Mais la couche conductrice transparente inférieure peut aussi être appliquée sur la couche décorative par pulvérisation, 25 marquage ou impression. La couche conductrice transparente supérieure peut être appliquée elle aussi par pulvérisation, marquage ou impression sur la couche de substrat contenant les LED. Si aucune tension n'est appliquée aux LED, celles-ci 30 ne sont pas visibles, étant donné qu'elles sont tellement petites qu'elles ne se voient pas à l'oeil nu comme composants individuels, et la couche luminescente est donc transparente. Elles sont donc perçues comme une partie de l'élément d'ornement. 35 Une feuille conductrice est habituellement collée à la couche décorative. A cet effet, une couche adhésive 3053276 7 transparente est appliquée sur la couche décorative et/ou sur la feuille. L'arrière-plan peut être formé pour placer l'élément décoratif comme élément d'ornement à différents endroits du 5 véhicule. Il sert à protéger l'élément d'ornement de la déformation due à une action thermique élevée, et ferme ledit élément d'ornement par le côté arrière. L'arrière-plan peut en outre présenter une structure de fixation pour l'élément d'ornement. 10 La présente invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide de dessins. D'autres caractéristiques et avantages essentiels de l'invention ressortiront des dessins et de leur description, nullement limitative. La figure 1 est une vue latérale d'une structure 15 décorative, la figure 2 est une vue en perspective de la structure décorative, la figure 3 est une vue en perspective d'un élément de revêtement intérieur éclairé, et 20 la figure 4 est une vue en perspective d'un élément de revêtement intérieur non éclairé. La figure 1 montre une couche luminescente 11 sous la forme d'un mince film qui se compose d'une couche de substrat 1 dans laquelle sont logées les LED individuelles 25 8 comme sources génératrices de lumière. Sur le côté supérieur de la couche de substrat 1 se trouve une couche transparente conductrice 2 qui sert d'électrode. Sur le côté inférieur de la couche de substrat 1 se trouve également une couche transparente conductrice 3 qui sert 30 d'électrode. Les couches conductrices 2 et 3 forment ainsi toute les deux une cathode et une anode, et elles forment avec les LED logées dans la couche de substrat la couche luminescente 11. Dans le prolongement des couches conductrices 2 et 3, 35 une interface 10 dépasse de la couche luminescente 11. A ladite interface fait suite un circuit, non représenté, 3053276 8 pour l'alimentation électrique, qui peut être commandé par l'intermédiaire de signaux de commande. Une surface 4 est translucide et transparente et couvre la couche luminescente 11 par rapport à l'habitacle 5 14 du véhicule. Entre la surface 4 et la couche luminescente 11 peut être appliquée en partie, à titre facultatif, une couche translucide. Par exemple une feuille de dispersion translucide peut être collée pour produire un effet de lumière diffuse. La surface 4 est conçue comme un 10 matériau translucide résistant aux éraflures. Les deux couches conductrices 2, 3 sont quasiment transparentes, étant donné qu'elles contiennent seulement des fils métalliques extrêmement fins qui ne sont pas visibles à l'oeil nu, ou qu'elles contiennent une couche 15 conductrice transparente, par exemple une couche d'ITO. Etant donné que la taille des LED placées entre les couches 3 et 4 varie dans la plage micrométrique, lesdites LED ne sont pas visibles à l'oeil nu, elles non plus. Grâce à la répartition des petites LED dans la couche de 20 substrat, on peut voir, au travers, une couche décorative disposée derrière ladite couche de substrat. Il est ainsi possible de voir à travers la couche luminescente 11 sans phénomène d'opacité ou de distorsion optique. Au-dessous de la couche luminescente 11 se trouve la 25 couche décorative 5 couverte par ladite couche luminescente 11. Dans un mode de réalisation, la couche décorative est adaptée optiquement à la couche décorative 15 non éclairée de l'élément de revêtement intérieur 13. Ainsi, un observateur, dans le sens du regard 16, voit directement, à 30 travers la surface 4 et la couche luminescente 11 qui forment la couche de protection, la couche décorative 5 qui se trouve au-dessous et qui correspond par son impression optique à la couche décorative 15 disposée à côté. Les couches décoratives 5, 15 forment ainsi une continuité, 35 dans la mesure où la couche luminescente 11 n'est pas activée. La présence de la couche luminescente non activée 3053276 9 ne se voit donc pas et ne gêne pas l'impression globale de l'élément de revêtement intérieur 13. Ce dispositif stratifié forme dans son ensemble l'élément 9 qui peut être intégré dans un élément de 5 revêtement intérieur 13. La couche décorative 5 est reliée par l'intermédiaire de la couche adhésive 7 à l'arrière-plan 6. A titre de variante, ladite couche décorative 5 peut être constituée par la surface de l'arrière-plan. Cette surface peut être 10 traitée pour obtenir un effet décoratif. Dans ce mode de réalisation, il n'y a pas de couche adhésive entre l'arrière-plan et la couche décorative. La figure 2 montre les couches individuelles de l'élément 9. La surface transparente 4 se trouve au-dessus 15 de la couche conductrice transparente 2, qui entoure avec la couche conductrice 3 la couche de substrat 1 contenant les LED. Les deux couches conductrices 2 et 3 servent de cathode et d'anode pour l'alimentation électrique des LED 8. 20 Pour une meilleure illustration, les LED 8 sont représentées fortement agrandies, mais en réalité on ne les reconnaît pas. Au-dessous de la couche luminescente 11 est disposé l'arrière-plan 6 de l'élément de revêtement intérieur 13. 25 La figure 3 montre un élément de revêtement intérieur avec un élément 9 intégré qui s'étend au milieu, sur toute la longueur dudit élément de revêtement intérieur 13. A l'état représenté ici, l'élément 9 est traversé par le courant, de sorte que la couche luminescente 11 est 30 allumée et se distingue clairement de la couche décorative 15, voisine, de l'élément de revêtement intérieur 13. Sur la surface latérale 17 de l'élément de revêtement intérieur 13, on peut voir l'élément 9, inséré dans le creux 18, dont la surface se trouve dans l'alignement de la 35 surface dudit élément de revêtement intérieur 13. Il y a ainsi une surface plane composée des deux couches 3053276 10 décoratives 5, 15 sur toute la surface de l'élément de revêtement intérieur 13. Au-dessous de la couche luminescente 11, on voit la couche décorative 5 de l'élément 9, qui est adaptée 5 optiquement à la couche décorative de l'élément de revêtement intérieur 13. Au-dessous de la couche décorative 15 de l'élément de revêtement intérieur 13 et à l'extérieur du creux 18 se trouve l'arrière-plan ou le fond 6 de l'élément de 10 revêtement intérieur 13, lequel fond se compose de préférence d'un matériau appliqué par moussage. Sur le fond 6, des moyens de fixation 12 sont rapportés pour fixer l'élément de revêtement intérieur 13 dans l'habitacle du véhicule. 15 La figure 4 montre l'élément de revêtement intérieur 13 avec l'élément 9 à l'état non allumé. En raison de la transparence de la couche luminescente 11, un observateur peut voir dans le sens du regard 16 directement la couche décorative 5 qui se trouve sous ladite couche luminescente 20 11. La couche décorative 5 est alors identique à la couche décorative 15 de l'élément de revêtement intérieur 13. Cela donne l'impression que l'élément de revêtement intérieur 13 est pourvu d'une même couche décorative d'un bout à l'autre. Pour faire ressortir la position de montage de 25 l'élément 9, on a représenté son contour sur la figure 4. En réalité, on a l'impression d'une surface décorative ininterrompue de l'élément de revêtement intérieur 13. 3053276 11 Légende des dessins 1. couche de substrat 2. couche conductrice 3. couche conductrice 4. surface 5. couche décorative (de 9) 6. arrière-plan 7. couche adhésive 8. LED 9. élément 10. interface (de 2 et 3) 11. couche luminescente 12. moyen de fixation 13. élément de revêtement intérieur 14. habitacle de véhicule 15. couche décorative (de 13) 16. sens du regard 17. surface latérale (de 13) 18. creux REVENDICATIONS1. Elément de revêtement intérieur (13) comprenant une couche luminescente (11) composée de LED (8), qui est associée, dans une structure stratifiée, à une couche décorative (5, 15), caractérisé en ce que la couche luminescente (11), vue du côté visible, est disposée au-dessus de la couche décorative (5), et en ce que ladite couche décorative (5), quand la couche luminescente (11) n'est pas activée, est visible à travers celle-ci. 2. Elément de revêtement intérieur selon la revendication 1, caractérisé en luminescente (11) est transparente. 3. Elément de revêtement revendication 1 ou 2, caractérisé luminescente distorsion. 4. Elément de revêtement (11) est conçue s ce que la couche intérieur selon la en ce que la couche ans opacité et sans intérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche luminescente (11) est en partie translucide. 5. Elément de revêtement intérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche luminescente (11) se compose d'une couche conductrice inférieure transparente (3) et d'une couche conductrice supérieure transparente (2) entre lesquelles est disposée une couche de substrat transparente (1) qui contient les LED (8). 6. Elément de revêtement intérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une couche transparente (4) est disposée comme couche de 30 protection au-dessus de la couche luminescente (11). 7. Elément de revêtement intérieur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche décorative (5) située au-dessous de la couche luminescente (11) est identique à une couche décorative 35 (15) de la surface de l'élément de revêtement intérieur (13) qui est non pourvue de couche luminescente (11). 3053276 13 8. Procédé pour fabriquer un élément de revêtement intérieur (13) comportant une couche luminescente (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend les mesures qui 5 consistent à : - prévoir un arrière-plan (6), - coller une couche décorative (5) sur l'arrière-plan (6) après application préalable d'une couche adhésive sur ledit arrière-plan ou/et sur la couche décorative, 10 - appliquer sur la couche décorative (5) une couche transparente conductrice (3) comme électrode inférieure, - imprimer sur la couche (3) une encre semi-conductrice dans laquelle sont dispersées des LED (8), - appliquer sur les LED (8) une couche transparente 15 conductrice (2) comme électrode supérieure. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en en ce qu'une surface transparente (4) est appliquée sur l'électrode supérieure.