Brevet FR3093262A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Boîtier de montage pour dispositif d'affichage et ensemble afficheur comportant un tel boîtier [0001] Domaine technique auquel se rapporte l'invention [0002] La présente invention concerne de manière générale le domaine des afficheurs, et en particulier des afficheurs dans le domaine automobile. [0003] Elle concerne plus particulièrement un boîtier de montage pour un dispositif d'affichage comprenant une unité de rétro-éclairage et un écran. [0004] Elle concerne également un ensemble afficheur comportant un tel boîtier de montage. Arrière-plan technologique [0005] On a représenté sur la figure 1 un ensemble afficheur 1001 de l'art antérieur comportant un dispositif d'affichage 1002 complet (unité de rétro-éclairage 1010 et écran 1020) et une pièce de structure complémentaire 1100 destinée à assurer la rigidité de l'ensemble afficheur 1. Cette structure est ici complétée par un verre de façade 1300 qui vient fermer la pièce de structure complémentaire 1100. [0006] Cette pièce de structure complémentaire est en fait un boîtier de montage 1100 pour le dispositif d'affichage 1002 et comporte : [0007] - une paroi de fond 1103 sensiblement rectangulaire ; et [0008] - une paroi latérale s'élevant depuis la paroi de fond 1103 pour former un premier rebord 1101 et délimiter un logement de réception 1109 destiné à accueillir au moins partiellement ledit dispositif d'affichage 1002. 100091 Le boîtier de montage comporte en outre en général des moyens de montage destinés à coopérer avec des moyens de montage complémentaires du dispositif d'affichage pour fixer au moins -l'unité dans le logement de réception. 100101 Cette solution présente l'inconvénient d'un encombrement important avec en par- ticulier une épaisseur non réductible liée à la pièce de structure complémentaire nécessaire pour rigidifier le produit et à l'espace, entre cette pièce de structure et l'arrière de l'unité de rétro-éclairage, nécessaire aux jeux fonctionnels. 100111 Objet de l'invention 100121 Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose un boîtier de montage pour un dispositif d'affichage permettant avec un encombrement minimal (i.e. épaisseur réduite) d'assurer une tenue mécanique satisfaisante (en particulier une bonne résistance à la torsion). 100131 Plus particulièrement, on propose selon l'invention un boîtier de montage tel que défini en introduction, dans lequel lesdits moyens de montage comprennent un deuxième rebord s'élevant à l'intérieur dudit logement depuis la paroi de fond, la 2 hauteur de cc deuxième rebord étant inférieure à la hauteur dudit premier rebord. [0014] D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du boîtier de montage conforme à l'invention sont les suivantes : [0015] - le rapport entre la hauteur du deuxième rebord et la hauteur du premier rebord est compris entre 0,3 et 0,7 ; [0016] - ledit premier rebord et le deuxième rebord présentant respectivement une première épaisseur et une deuxième épaisseur, le rapport entre la deuxième épaisseur et la première épaisseur est compris entre 0,3 et 0,9 ; [0017] - la première épaisseur du premier rebord est comprise entre 1 millimètre et 3 millimètres ; [0018] - la distance entre le premier rebord et le deuxième rebord est comprise entre 1 et 2 millimètres ; [0019] - la paroi de fond dudit boîtier de montage présente une épaisseur comprise entre 2 et 3 millimètres ; [0020] - ledit boîtier de montage comporte en outre un cadre métallique adapté à se fixer sur ledit deuxième rebord pour maintenir ladite unité de rétro-éclairage par rapport au boîtier de montage ; [0021] - ledit cadre métallique présente un profil en L inversé ayant une première partie et une deuxième partie, ladite première partie s'insérant dans une gorge formée entre le premier rebord et le deuxième rebord et ladite deuxième partie venant pincer le dispositif de rétro-éclairage contre la paroi de fond ; [0022] - ledit dispositif de rétro-éclairage est entouré à sa périphérie par ledit deuxième rebord. [0023] L'invention propose également un ensemble afficheur comportant un dispositif d'affichage et un boîtier de montage conforme à l'invention et destiné à recevoir ledit dispositif d'affichage. [0024] Avantageusement, ledit ensemble afficheur comporte en outre un verre de façade destiné à fermer le logement de réception dudit boîtier de montage, ledit verre de façade étant fixé au boîtier de montage au niveau dudit premier rebord. [0025] Dans cette configuration, on peut prévoir que ledit écran soit alors situé entre ledit deuxième rebord et ledit verre de façade. [0026] Description détaillée d'un exemple de réalisation [0027] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. [0028] Sur les dessins annexés : [0029] [fig.1] est une vue schématique d'un boîtier de montage de l'art antérieur ; [0030] [fig.2] est une vue en perspective avant d'un ensemble afficheur monté dans un 3 boîtier de montage ; [0031] [fig.3] est une vue explosée de l'ensemble afficheur de la figure 2 ; [0032] [fig.4] est une vue en coupe transversale de l'ensemble afficheur de la figure 2 montrant comment le dispositif d'affichage est monté dans le boîtier de montage ; [0033] [fig.5] est une vue partielle en coupe transversale du boîtier de montage dela figure 4 ; [0034] [fig.6] est une vue en perspective arrière de l'ensemble afficheur de la figure 2 avec une pièce de fixation assemblée sur celui-ci ; et [0035] [fig.7] est une vue éclatée de la figure 6 montrant l'ensemble afficheur et la pièce de fixation séparés. [0036] Sur la figure 2, on a représenté un ensemble afficheur 1 comportant un dispositif d'affichage 2 monté dans un boîtier de montage 100 selon un mode de réalisation préféré de [0037] La figure 4 montre comment ce dispositif d'affichage 2 est monté dans ce boîtier de montage 100. [0038] De manière connue, le dispositif d'affichage 2 comporte d'une part une source lumineuse sous la forme d'une unité 10 de rétro-éclairage (« backlighi unit » en anglais) et, d'autre part, un écran 20. [0039] L'unité 10 de rétro-éclairage est conçue pour illuminer de manière homogène (luminance constante) la surface de l'écran 20 qui est un dispositif actif qui va moduler la lumière le traversant. [0040] Typiquement, et comme cela est visible sur la figure 4, l'unité 10 de rétro-éclairage est formée par l'empilement, les uns sur les autres, de différents composants optiques » fonctionnels : [0041] - un film réfléchissant 11 (par exemple de type « Enhanced Specular Rellector » chez 3M) ; [0042] - un guide de lumière 12 transparent (substrat polycarbonate ou PMMA par exemple) ; [0043] - un film diffuseur 13, par exemple un film texturé ; [0044] - un (ou deux) film(s) de type BEF 14 (« Brightness Enhancement Film » de la gamme Vikuiti chez 3M) ; et [0045] - un film de type DBEF 15 (« Dual Brightness Enhancement Film » aussi chez 3M). [0046] De préférence, le guide de lumière 12 a ici la forme d'une plaque transparente et est éclairé sur au moins l'une de ses tranches (ici dans le logement 105) par un ensemble ( « barrette ») de diodes électroluminescentes (LED) blanches (non visibles sur la figure) de sorte que la lumière émise par ces diodes se couple et se propage dans le guide de lumière 12. Cette lumière est réfléchie d'un côté par le film réfléchissant 11 et extraite de l'autre côté par le film diffuseur 13. Elle est ensuite redirigée et polarisée en direction de l'écran 20 grâce aux films de type BEF et DBEF respectivement. [0047] L'écran 20 comprend ici une matrice TFT-LCD 21 (comportant ici au moins un po- lariseur, non représenté) et une couche de colle transparente 22 (colle silicone ou acrylique du type « opacally clear resin ») qui permet de fixer l'écran 20 sur un verre de façade 300 de l'ensemble afficheur 1 (voir ci-après). [0048] Comme le montrent les figures 4 et 5, le boîtier de montage 100 comporte : [0049] - une paroi de fond 103, ici sensiblement rectangulaire ; [0050] - une paroi latérale s'élevant depuis la paroi de fond 103 pour former un premier rebord 101 (de hauteur Hl et perpendiculaire à la surface de fond 103, cf. figure 5, la hauteur Hl étant mesurée perpendiculairement depuis la face arrière de la paroi de fond 103) et délimiter un logement de réception 109 destiné à accueillir au moins partiellement le dispositif d'affichage 2. [0051] Avantageusement, le boîtier de montage 100 est réalisé en métal (par exemple en magnésium ou en aluminium) et la paroi de fond 103 du boîtier de montage 100 présente une épaisseur E3 (voir fig. 5) comprise entre 2 et 3 millimètres. Cette épaisseur E3 est suffisante pour assurer une bonne rigidité de la paroi de fond 103 afin de résister aux efforts de torsion pouvant s'exercer sur le boîtier de montage 100. [0052] Le boîtier de montage 100 comprend également un deuxième rebord 102 s'élevant à l'intérieur du logement de réception 109 depuis la paroi de fond 103, la hauteur - ici notée H2 (voir fig. 5. H2 est mesurée depuis la face arrière de la paroi de fond 103) - du deuxième rebord 102 étant inférieure à la hauteur HI du premier rebord 101 du boîtier de montage 100. En d'autres termes, on pourrait dire que le profil périphérique du boîtier de montage 100 est en forme de U asymétrique, les deux rebords représentant les deux branches du U asymétrique. [0053] Ainsi, le deuxième rebord 102 offre une surface d'attache pour un cadre mé- tallique 200 destiné à maintenir l'unité 10 de rétro-éclairage par rapport au boitier de montage 100. Ce deuxième rebord 102 forme donc un moyen de montage du dispositif d'affichage 2 au boîtier de montage 100. Il coopère avec le cadre métallique 200 pour fixer au moins l'unité 10 dans le logement de réception 109 (en formant ici une butée pour l'unité 10 dans la direction (l'extension du deuxième rebord 102). Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif de rétro-éclairage 10 est donc entouré à sa périphérie par le deuxième rebord 102. [0054] Avantageusement, le rapport entre la hauteur H2 du deuxième rebord 102 et la hauteur HI du premier rebord 101 est compris entre 0,3 et 0,7. Ce rapport de hauteur H2/H1 - qui est ici de 0,69 - permet d'avoir un écart suffisamment important entre le haut du premier rebord 101 et le haut du deuxième rebord 102 pour pouvoir y loger le cadre métallique 200, la mousse 201 et l'écran 20. [0055] De la même manière, le premier rebord 101 et le deuxième rebord 102 présentant res- pectivement une première épaisseur El et une deuxième épaisseur E2 (voir figure 5), le rapport entre la deuxième épaisseur E2 et la première épaisseur El est compris entre 0,3 et 0,9. [0056] En pratique, la première épaisseur El doit être plus importante que la deuxième épaisseur E2 afin d'assurer une surface de collage de taille suffisante avec le verre de façade 300. En d'autres termes, la deuxième épaisseur E2 forme ici une butée pour le cadre métallique 200. [0057] De préférence, la distance D12 entre le premier rebord 101 et le deuxième rebord 102 (c'est-à-dire la largeur de la gorge 104) est comprise entre 1 et 2 millimètres. Ceci crée un jeu fonctionnel permettant le montage du cadre métallique 200. [0058] Avantageusement, le cadre métallique 200 (parfois appelé « bezel » en anglais) présente un profil en « L inversé » ayant une première partie 202 verticale (la jambe du « L» inversé) et une deuxième partie 203 horizontale (le pied du « L» inversé) de manière à venir s'emboîter dans la rainure 104 formée entre les deux rebords 101, 102 (voir fig. 4). [0059] En d'autres termes, la première partie 202 s'insère dans la gorge 104 formée entre le premier rebord 101 et le deuxième rebord 102 et la deuxième partie 203 vient pincer le dispositif de rétro-éclairage 10 contre la paroi de fond 103. [0060] En pratique, pour fixer l'unité 10 de rétro-éclairage dans le boîtier de montage 100, on insère tout d'abord celle-ci dans le logement de réception 109 et on vient monter le cadre métallique 200 sur le deuxième rebord 102, par exemple par clipsage ou par collage. [0061] La partie horizontale 203 du cache métallique 200 (i.e. la base du «L inversé ») repose alors sur le deuxième rebord 102 et vient ici par-dessus le film de type DBEF pour maintenir l'unité 10 en place au fond du logement 109. [0062] Dans un mode de réalisation préféré, on pourrait prévoir que le deuxième rebord 102 soit un élément de support pour les diodes électro-luminescentes de l'unité 10 de rétro-éclairage, ce qui permet une bonne dissipation thermique de la chaleur générée par les diodes. [0063] Une mousse 201 souple de faible dimension, typiquement d'épaisseur inférieure au millimètre, est de préférence collée sur la partie horizontale 203 du cadre métallique 200. Cette mousse 201 doit être en contact avec l'ensemble formé du verre de façade 300 et de l'écran 20 sans toutefois générer de contrainte mécanique trop forte sur la dalle TFT-LCD 21. [0064] Cet ensemble est collé par les bords de cette structure par au moins trois cotés sur l'extrémité libre du premier rebord 101 du boîtier de montage 100. Le collage est réalisé, soit par un adhésif 301 de type double face (comme c'est le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 4), soit par une colle structurelle, par exemple une 6 colle silicone UV polymérisé par éclairement UV sur le bord de l'assemblage. [0065] Pour permettre un collage efficace, la première épaisseur El du premier rebord 101 est comprise entre 1 millimètre et 3 millimètres. Ceci permet de fournir une surface suffisante pour le collage du verre de façade 300 sur le premier rebord 101. [0066] Avantageusement, le verre de façade 300 peut comprendre un ou plusieurs films fonctionnels, par exemple un film de type « touch panel », un film anti-éblouissement ( anli-glare film »), un film polarisant, un film anti-reflet, etc.... [0067] Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un afficheur automobile d'une épaisseur inférieure à 10 millimètres, par exemple inférieure à 8,2 millimètres (dimension excluant le verre de façade, voir figure 5), supportant des efforts de traction et de torsion compatibles avec certains usages automobiles, et disposant d'une façade complémentaire réalisant une fonction décorative. [0068] De préférence, l'ensemble afficheur 1 comporte un support de fixation 400 tel que re- présenté sur les figures 6 et 7. [0069] Ce support de fixation 400 permet de centrer et fixer l'ensemble afficheur 1 par exemple sur la planche de bord d'un véhicule automobile. [0070] De plus, une fois fixé, ce support de fixation 400 assure une fonction de rigidification et permet la tenue mécanique de l'ensemble afficheur 1 lorsque celui-ci est soumis à des contraintes mécaniques par déformation de la planche de bord (roulement sur un dos d'âne ou un coussin berlinois par exemple). [0071] Avantageusement, l'arrière de la paroi de fond 103 du boîtier de montage 100 comprend des pions de centrage 115. 116. 117 coopérant avec des moyens de fixation du support de fixation 400, comprenant ici des ouvertures 403, 404, 405 de centrage. Ce support de fixation 400 peut alors être assemblé sur le boîtier de montage 100 au moyen de vis 401 venant se visser dans des puits taraudés 118 dans la paroi de fond 103. [0072] Le support de fixation 400 comprend en outre des moyens de montage sur une planche de bord d'un véhicule automobile, ces moyens de montage incluant ici des ergots 402 (voir figure 6) venant par exemple se clipser dans des trous formés dans la planche de bord. [0073] Le fait que le support de fixation 400 soit indépendant du boîtier de montage 100 peimet de réaliser un choix et une variété dans le type de fixation finale utilisé pour l'ensemble afficheur 1 sur la planche de bord. [0074] La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et re- présenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. 7