Brevet FR3066350A1 — publié le 20181116

GLACE DE PROJECTEUR AVEC ELECTRODES DE DEGIVRAGE EN ENCRE A BASE D'ARGENT L'invention a trait au domaine de l'éclairage et de la signalisation lumineuse, notamment pour véhicules automobiles. Plus particulièrement, l'invention a trait à la réalisation d'une fonction de dégivrage sur une glace de dispositif lumineux. L'utilisation de sources lumineuses du type diode à électroluminescence (LED) est de plus en plus courante, essentiellement en raison d'une meilleure efficacité énergétique. Cela signifie que la ou les sources lumineuses disposées dans un dispositif lumineux produisent sensiblement moins de chaleur en comparaison avec des sources lumineuses plus classiques comme les sources lumineuses à décharge et celles à incandescence. Cela signifie également qu'en cas de formation de givre sur la glace d'un projecteur équipé de source(s) lumineuse(s) du type LED, la chaleur produite par ladite ou lesdites sources est susceptible de ne pas suffire pour faire fondre et disparaitre le givre. Il est alors nécessaire de prévoir un dispositif spécifique de dégivrage. Un tel dispositif est connu en soi pour d'autres applications, comme celle d'un pare-brise ou d'une lunette arrière de véhicule automobile. Il comprend essentiellement un revêtement résistif constitué de fils métalliques disposés sur la face intérieure de la glace et des connecteurs reliant les fils métalliques, à leurs extrémités opposées, à une source de tension ou de courant électrique. La circulation de courant électrique dans les fils métallique provoque un échauffement apte à faire fondre et disparaitre le givre. Ce dispositif de dégivrage n'est pas ou peu applicable à un dispositif lumineux, comme notamment un projecteur, car il est visible et inhomogène. Il influence alors négativement la photométrie du dispositif lumineux. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'art antérieur susmentionné. Plus spécifiquement, l'invention a pour objectif de proposer un dispositif de dégivrage de glace, notamment de dispositif lumineux de véhicule automobile, qui soit optiquement et thermiquement plus efficace. L'invention a pour objet une glace d'un dispositif lumineux pour véhicule automobile, avec une face intérieure et une face extérieure, remarquable en ce qu'elle 3066350 2 comprend : un revêtement transparent et conducteur électriquement, sur une zone centrale de la face intérieure, formant une zone centrale de chauffe par effet Joule ; et des électrodes sur la face intérieure de la glace, en contact électrique avec, et à la périphérie de, la zone centrale de chauffe, lesdites électrodes étant formées par une 5 encre comprenant des particules d'argent assurant une conductivité électrique. Avantageusement, le revêtement transparent et conducteur électriquement présente un taux de transmission de la lumière visible et/ou infrarouge supérieur à 80%, préférentiellement supérieur à 90%. Avantageusement, le revêtement transparent et conducteur s'étend sur plus de 50% 10 de la face intérieure de la glace et est un revêtement résistif avec une résistance de feuille pour un carré de 1m par 1m comprise entre 20 et 1200. Avantageusement, la glace est en matériau organique, par exemple du polycarbonate PC ou polymétacrylate de méthyle PMMA. Selon un mode avantageux de l'invention, les électrodes sont superposées à la zone 15 centrale de chauffe ou inversement. Selon un mode avantageux de l'invention, la glace comprend, en outre, au moins une piste électrique formée par l'encre et reliant électriquement à la périphérie de la glace au moins une des électrodes. Selon un mode avantageux de l'invention, la glace comprend au moins un 20 connecteur à la périphérie de la face intérieure, en contact électrique avec la ou au moins une des pistes électriques. Selon un mode avantageux de l'invention, les électrodes et, le cas échéant, la ou les pistes électriques, sont situées sur une zone périphérique opaque de la glace. Selon un mode avantageux de l'invention, les électrodes et, le cas échéant, la ou les 25 pistes électriques, présentent une largeur comprise entre 1 et 3mm et/ou une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm. Selon un mode avantageux de l'invention, le revêtement de la zone centrale de chauffe comprend un polymère conducteur électriquement et/ou des particules d'argent. 3066350 3 Selon un mode avantageux de l'invention, les particules d'argent comprennent des nano fils des nanoparticules et/ou des microparticules d'argent. Selon un mode avantageux de l'invention, les nano fils d'argent présentent un diamètre moyen supérieur à 50 nm et/ou inférieur à 800 nm. 5 Selon un mode avantageux de l'invention, les nano fils d'argent présentent une longueur moyenne supérieure à 1 nm et/ou inférieure à 100 nm. L'invention a également pour objet un dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant un boîtier formant une ouverture, une glace refermant ladite ouverture et au moins un module lumineux disposé dans ledit boîtier, remarquable en ce que la 10 glace est selon l'invention. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une fonction de dégivrage sur une glace d'un dispositif lumineux pour véhicule automobile ; remarquable en ce que la glace est selon l'invention et le procédé comprend les étapes suivantes : dépôt, sur une zone centrale de la face intérieure de la glace, du 15 revêtement transparent et conducteur électriquement de manière à former la zone centrale de chauffe ; et dépôt, sur la face intérieure de la glace et à la périphérie de la zone centrale, de l'encre de manière à former des électrodes ; les étapes de dépôt de la zone centrale de chauffe et des électrodes étant réalisées successivement, dans l'un ou l'autre ordre, de manière à ce que ladite zone centrale de chauffe soit 20 en contact électrique avec lesdites électrodes. Avantageusement, le procédé comprend une étape préalable de préparation de la face intérieure de la glace par application sur ladite face d'un surfactant et/ou par traitement à la flamme et/ou au plasma de ladite face. Selon un mode avantageux de l'invention, l'encre comprend un liant polymère. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape de dépôt des électrodes est suivie d'une étape de polymérisation et/ou de séchage de l'encre. Selon un mode avantageux de l'invention, le dépôt de l'encre est réalisé par jet d'encre ou microdosage. 3066350 4 Selon un mode avantageux de l'invention, le dépôt est réalisé au moyen d'une tête de jet d'encre ou de microdosage supportée par un robot. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'assurer une alimentation électrique de la zone de chauffe de manière performante et 5 économique. En effet, les glaces de dispositifs lumineux, notamment de projecteur, sont habituellement non planes et forment même des surfaces non développables. La formation des électrodes et des pistes électriques par dépôt d'une encre est particulièrement avantageux en ce que la technique de dépôt peut se faire par déplacement d'une tête d'application le long de parcours correspondant à 10 l'emplacement des électrodes et pistes électriques. Cette tête peut alors facilement suivre le profil gauche de la face intérieure de la glace. L'utilisation de particules d'argent, notamment sous forme de nanotubes, comme moyen de conduction électrique dans l'encre est intéressante en ce qu'elle confère à l'encre de bonnes propriétés de conduction électriques et d'application. 15 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 illustre une glace de projecteur de véhicule automobile équipé d'un dispositif de dégivrage conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue agrandie de nano fils d'argent présents dans le 20 revêtement conducteur électriquement sur la glace de la figure 1 ; - La figure 3 illustre de manière schématique un procédé de dépôt de matière électriquement conductrice en vue former le dispositif de dégivrage. La figure 1 illustre une glace de projecteur de véhicule automobile. La glace 2 est constituée essentiellement d'un élément principal en matériau transparent, tel que 25 du verre inorganique ou encore du verre organique, comme notamment du polycarbonate (PC). Par transparent, on entend que 80% au moins de la lumière est transmisse au traverse de l'élément. L'élément principal transparent présente une forme de paroi étendue et préférentiellement galbée. La glace 2 comprend une face extérieure 2.1 et une face intérieure 2.2. Cette dernière est destinée à être dirigée 30 vers l'intérieur d'un boîtier du projecteur. Sur une zone centrale de cette face intérieure 2.2 est déposé un revêtement conducteur électriquement et transparent 4. 3066350 5 Des électrodes 6.1, 6.2, 6.3 et 6.4 sont disposées le long des extrémités de l'étendue du revêtement 4, en contact avec ledit revêtement. Ces électrodes sont destinées à assurer une alimentation électrique du revêtement conducteur électriquement de manière à générer un courant le long du revêtement et, partant, 5 un échauffement de celui-ci et de la matière transparente constitutive de la glace et supportant le revêtement. Cet échauffement permet de faire fondre un dépôt de glace, de givre et/ou de buée sur la glace 2. L'emplacement des électrodes peut être choisi de manière à optimiser le flux de courant sur l'étendue du revêtement conducteur électriquement 4, de manière à assurer un échauffement voulu. 10 Le revêtement conducteur électriquement et transparent 4 forme ainsi une zone de chauffe par effet Joule. On peut observer à la figure 1 que l'électrode supérieure 6.1 s'étend le long du bord supérieur généralement horizontale de la glace 2. Elle est reliée directement à un connecteur 10.1 destiné à être connecté à une alimentation électrique 12. Les 15 électrodes inférieures 6.2 et 6.3 et l'électrode latérale 6.4 sont reliées, via des pistes électriques de connexion 8.2, 8.3 et 8.4, à un connecteur 10.2 destiné à être relié à l'alimentation électrique. Le revêtement conducteur électriquement 4 est réalisé par application d'une matière, sur une face intérieure 2.2 de la glace 2, ladite matière pouvant comprendre un liant 20 polymère et des particules d'argent assurant la conductivité électrique, suivie d'une polymérisation et/ou d'un séchage. Les particules d'argent comprennent avantageusement des nano fils d'argent. Les nano fils d'argent peuvent présenter un diamètre moyen supérieur à 50 nm et/ou inférieur à 800 nm. Ils peuvent aussi présenter une longueur moyenne supérieure à 1 nm et/ou inférieure à 100 nm. 25 La matière, telle que décrite ci-avant, déposée pour former le revêtement conducteur électriquement 4 est commercialement disponible parmi la série LOCTITE ECI 5000 E&C de la société Henkel® et également en développement au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA). La figure 2 illustre une vue fortement agrandie d'une telle matière, illustrant les 30 nanotubes d'argent. La transmission est de l'ordre de 90%, c'est-à-dire comparable celle obtenue avec l'oxyde d'indium-étain (ITO pour l'appellation anglaise : Indium tin 3066350 6 oxide) qui est un mélange d'oxyde d'indium(III) (In203) et d'oxyde d'étain (IV) (Sn02) et connu pour être électriquement conducteur et transparent. La résistance exprimée pour une couche formant un carré de 1m sur 1m est inférieure à 100 Ohm, avantageusement inférieure à 60 Ohm, et peut même être inférieure à 20 Ohm. Il 5 s'agit d'une résistance dite de feuille ou encore « sheet resistance ». Les électrodes 6.1, 6.2, 6.3 et 6.4 et les pistes électriques de connexion 8.2, 8.3 et 8.4 décrites précédemment en relation avec la figure 1 sont réalisées à partir d'une encre comprenant un liant polymère et des particules d'argent assurant la conductivité électrique. Une telle encre est commercialement disponible auprès de la 10 société Henkel® sous la référence WIK 20387-36. Il est aussi fait référence à la description ci-avant de la matière en question. Les particules d'argent comprennent avantageusement des nano fils d'argent. Les nano fils d'argent peuvent présenter un diamètre moyen supérieur à 50 nm et/ou inférieur à 800 nm. Ils peuvent aussi présenter une longueur moyenne supérieure à 1 nm et/ou inférieure à 100 nm. 15 L'application est suivie également d'une polymérisation. La matière à déposer peut cependant différer de celle utilisée pour former la zone de chauffe 4 en présentant une résistance plus faible. La résistance peut être supérieure ou égale à 0.5 S2/cm et/ou inférieure ou égale à 1 S2/cm. Cette résistance, exprimée en S2/cm, dépend toutefois de l'épaisseur et de la largeur déposée, pour une matière donnée. Il est 20 aussi à noter que le revêtement conducteur électriquement et transparent 4 formant la zone de chauffe peut être réalisé à partir d'une matière autre que celle décrite ci-avant, c'est-à-dire comprenant des particules autres que des particules d'argent, comme notamment de l'oxyde d'indium-étain (ITO) ou du PEDOT:PSS (mélange de deux polymères, le poly(3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT) et le poly(styrène 25 sulfonate) de sodium (PSS)). Les électrodes 6.1, 6.2, 6.3 et 6.4 (figure 1) forment des pistes conductrices électriques en contact direct avec le revêtement 4 formant la zone centrale de chauffe. Les pistes 8.2, 8.3 et 8.4 assurent la connexion électrique entre certaines de ces électrodes 6.2, 6.3 et 6.4 et le connecteur 10.2. Ces électrodes 6.1, 6.2, 6.3 30 et 6.4 sont formées par dépôt de l'encre directement sur le revêtement 4 en question. Compte tenu du caractère allongé et étroit des électrodes et des pistes de connexion, la matière est avantageusement déposée par jet d'encre ou microdosage 3066350 7 (ou « microdispensing » en anglais) notamment au moyen d'une tête de jet d'encre ou de microdosage supportée par un bras robotisé, tel qu'illustrés à la figure 2. De telles installations sont disponibles commercialement, notamment auprès de la société Musashi Engineering Inc. 5 De manière générale, il est possible de prévoir une étape préalable de préparation de la face intérieure de la glace par application sur la face en question d'un surfactant et/ou par traitement à la flamme ou par plasma. De manière générale, il est possible de prévoir le dépôt d'un vernis isolant électriquement sur la face intérieure de la glace, après application de la matière 10 formant la zone de chauffe et de la matière formant les électrodes et éventuellement les pistes de connexion électrique. L'utilisation d'une encre conductrice à base de particules d'argent présente des avantages de performance, de tenue dans le temps et de mise en oeuvre. En effet, une telle entre encre présente des avantages de conductivité électrique et de facilité 15 de mise en oeuvre. De plus, les nano tubes d'argent présente une grande stabilité dans le temps et la mise en oeuvre d'une telle encore par pulvérisation, notamment avec une tête du type jet d'encre ou microdosage sur bras de robot, est particulièrement aisée sur une surface du type de celle d'un glace de dispositif lumineux. 20 REVENDICATIONS1. Glace (2) d'un dispositif lumineux pour véhicule automobile, avec une face extérieure (2.1) et une face intérieure (2.2), caractérisée en ce qu'elle comprend : - un revêtement transparent et conducteur électriquement (4), sur une zone centrale de la face intérieure (2.2), formant une zone centrale de chauffe par effet Joule ; et - des électrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) sur la face intérieure (2.2), en contact électrique avec, et à la périphérie de, la zone centrale de chauffe (4), lesdites électrodes étant formées par une encre comprenant des particules d'argent assurant une conductivité électrique. 2. Glace (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les électrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) sont superposées à la zone centrale de chauffe ou inversement. 3. Glace (2) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite glace comprend, en outre, au moins une piste électrique (8.2, 8.3, 8.4) formée par l'encre et reliant électriquement à la périphérie de la glace au moins une des électrodes (6.2, 6.3, 6.4). 4. Glace (2) selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite glace comprend au moins un connecteur (10.2) à la périphérie de la face intérieure (2.2), en contact électrique avec la ou au moins une des pistes électriques (8.2, 8.3, 8.4). 5. Glace (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les électrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) et, le cas échéant, la ou les pistes électriques (8.2, 8.3, 8.4), sont situées sur une zone périphérique opaque de la glace. 6. Glace (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les électrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) et, le cas échéant, la ou les pistes électriques (8.2, 8.3, 8.4), présentent une largeur comprise entre 1 et 3mm et/ou une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm. 7. Glace (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le revêtement transparent et conducteur électriquement de la zone centrale de 3066350 9 chauffe (4) comprend un polymère conducteur électriquement et/ou des particules d'argent. 8. Glace (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les particules d'argent comprennent des nano fils, des nanoparticules et/ou des 5 microparticules d'argent. 9. Glace (2) selon la revendication 8, caractérisée en ce que les nano fils d'argent présentent un diamètre moyen supérieur à 50 nm et/ou inférieur à 800 nm. 10. Glace (2) selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les 10 nano fils d'argent présentent une longueur moyenne supérieure à 1 nm et/ou inférieure à 100 nm. 11. Dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant un boîtier formant une ouverture, une glace (2) refermant ladite ouverture et au moins un module lumineux disposé dans ledit boîtier, caractérisé en ce que la glace (2) 15 est selon l'une des revendications 1 à 10. 12. Procédé de réalisation d'une fonction de dégivrage sur une glace (2) d'un dispositif lumineux pour véhicule automobile ; caractérisé en ce que la glace (2) est selon l'une des revendications 1 à 10, et le procédé comprend les étapes suivantes : 20 - dépôt, sur une zone centrale de la face intérieure (2.2) de la glace (2), du revêtement transparent et conducteur électriquement (4) de manière à former la zone centrale de chauffe ; - dépôt, sur la face intérieure (2.2) de la glace (2) et à la périphérie de la zone centrale (4), de l'encre de manière à former les électrodes (6.1, 6.2, 25 6.3, 6.4) ; les étapes de dépôt de la zone centrale de chauffe (4) et des électrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) étant réalisées successivement, dans l'un ou l'autre ordre, de manière à ce que ladite zone centrale de chauffe soit en contact électrique avec lesdites électrodes. 30 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'encre comprend un liant polymère. 3066350 10 14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que l'étape de dépôt des électrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) est suivie d'une étape de polymérisation et/ou séchage de l'encre. 15. Procédé selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le 5 dépôt de l'encre est réalisé par jet d'encre ou microdosage. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dépôt est réalisée au moyen d'une tête de jet d'encre ou de microdosage (12) supportée par un robot (14).