Brevet FR3142937A1 — publié le 20240614

Procédé de fabrication d’un motif en relief et motif en relief fabriqué par ce procédé Un aspect de l’invention concerne un procédé (200) de fabrication d’un motif en relief dans un film transparent adapté pour guider la lumière, ledit film transparent comprenant une première couche d’un premier matériau transparent, le procédé comprenant les étapes suivantes : - gravure (201) dans la première couche de matériau transparent d’un motif adapté pour extraire la lumière guidée à l’intérieur du film transparent, - insolation et/ou polymérisation (202) du film transparent par rayonnement ultraviolet, - formation (204) du motif en relief dans une zone du film transparent. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 Procédé de fabrication d’un motif en relief et motif en relief fabriqué par ce procédé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui de la signalisation et de l’éclairage. La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un motif en relief dans un film transparent adapté pour guider la lumière. Un autre objet de l’invention est un motif en relief réalisé dans un film transparent adapté pour guider la lumière. La présente invention porte en outre sur une structure décorative comprenant un motif en relief et un film transparent adapté pour guider la lumière. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les films transparents adaptés pour guider la lumière sont utilisés dans le domaine de la signalisation et de l’éclairage. La illustre un exemple de film transparent utilisé en tant qu’écran d’affichage selon l’état de l’art. Un tel dispositif comprend un film transparent ayant une épaisseur de quelques dizaines de micromètres, une source de lumière couplée à une des faces latérales du film transparent et un ou plusieurs motifs microstructurés gravés dans la face supérieure du film transparent. La lumière émise par la source se propage par réflexion interne totale à l’intérieur du film transparent. Les motifs microstructurés permettent d’extraire la lumière, ce qui les rend visibles depuis l’extérieur. La illustre un des avantages de ces dispositifs, à savoir leur flexibilité et leur faible encombrement. D’autres avantages connus des dispositifs d’éclairage et signalisation à base de films transparents sont leur luminosité ainsi que leur faible consommation en énergie. Ces dispositifs permettent d’obtenir un contraste élevé même pendant le jour. Il existe un souhait de créer des motifs en relief dans un film transparent adapté pour guider la lumière. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en décrivant un procédé de fabrication d’un motif en relief dans un film transparent adapté pour guider la lumière Un aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un motif en relief avec un film transparent adapté pour guider la lumière, ledit film transparent comprenant une première couche d’un premier matériau transparent, le procédé comprenant les étapes suivantes : - gravure dans la première couche de matériau transparent d’un motif adapté pour extraire la lumière guidée à l’intérieur du film transparent, - insolation et/ou polymérisation du film transparent par rayonnement ultraviolet, - formation du motif en relief dans une zone du film transparent. Grâce à l’invention, il est possible de combiner des motifs gravés, à savoir des motifs éclairés par la lumière guidée dans le film transparent, et des motifs en relief. En d’autres termes, l’invention permet d’obtenir des motifs qui soient à la fois en relief et éclairés. Grâce à l’invention, il est notamment possible d’obtenir des logos ou des structures décoratives ou des signatures lumineuses qui soient à la fois tridimensionnels ou en relief et éclairés. On entend par film transparent adapté pour guider la lumière un film permettant de confiner la lumière par réflexion interne totale. On entend par gravure dans la première couche du matériau transparent d’un motif adapté pour extraire la lumière guidée à l’intérieur du film transparent la formation d’un motif structuré sur la face supérieure du film transparent. La gravure peut être réalisée par exemple par lithographie optique. On entend par insolation du film transparent par rayonnement ultraviolet l’éclairage du film afin de fixer le motif à graver afin d’imprimer le motif. On entend par formation du motif en relief une déformation du film transparent adapté pour guider la lumière afin d’obtenir le motif en relief souhaité. Cela est possible grâce à la grande flexibilité du film transparent utilisé pour guider la lumière, ce qui permet au film d’adhérer à un moule, par exemple lors de la formation du motif en relief par thermoformage. Grâce à l’invention, il est possible d’obtenir des structures tridimensionnelles éclairées avec un contraste et une luminosité élevés même pendant le jour, tout en gardant une faible consommation en énergie. Grâce à l’invention, il est possible d’obtenir des structures qui soient à la fois flexibles et légères. Avantageusement, l’étape de formation du motif en relief est une étape de formage tridimensionnel du film transparent. Avantageusement, l’étape de formation du motif en relief est une étape de thermoformage du film transparent ; l’étape de thermoformage permet de réaliser un motif tridimensionnel de façon simple et reproductible l’étape de formation du motif en relief est effectuée par pression sur le film transparent ; Avantageusement, la mise en forme sous pression permet une meilleure précision au niveau du moulage des détails ; Avantageusement, le motif en relief est un logo ou une signature lumineuse ou un motif de décoration ; Avantageusement, l’étape d’insolation du film transparent par rayonnement ultraviolet comprend une étape de polymérisation du film transparent ; la polymérisation du film transparent permet de figer le motif adapté pour extraire la lumière ; Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend en outre une étape de réalisation de repères dans le film transparent, les repères étant adaptés pour positionner le motif adapté pour extraire la lumière par rapport au motif en relief ; les repères permettent de positionner précisément le motif éclairé par rapport au motif tridimensionnel, de sorte à obtenir l’effet souhaité ; Avantageusement, le film transparent comprend un nombre entier N supérieur ou égal à 1 de couches de matériaux transparents superposées avec la première couche du premier matériau transparent, le procédé comprenant, avant l’étape d’insolation du film transparent, une étape de gravure dans au moins une des N couches de matériaux transparents, d’au moins un autre motif que la première couche ; cette étape permet d’obtenir une pluralité de motifs éclairés par la lumière. Un deuxième aspect de l’invention concerne un motif en relief obtenu selon le procédé ayant au moins une des caractéristiques précédentes. Un troisième aspect de l’invention porte sur une structure décorative apte à être illuminée, comprenant : un motif en relief obtenu à l’aide du procédé ayant au moins une des caractéristiques précédentes, un guide de lumière comprenant une première couche d’un matériau transparent, une source lumineuse d’illumination du guide de lumière, le guide de lumière étant positionné de sorte à guider des rayons issus de la source lumineuse dans la première couche de matériau transparent et à illuminer le motif gravé. Selon un mode de réalisation, la structure décorative comprend en outre : N autres guides de lumière, N autres sources lumineuses d’illumination de chacun des N guides de lumière, les N sources lumineuses émettant dans des régions spectrales différentes, les N autres guides de lumière étant positionnés de sorte à guider des rayons issus d’une parmi les N autres sources lumineuses d’illumination dans une couche correspondante parmi N couches de matériaux transparents et à illuminer au moins un autre motif. Ces caractéristiques permettent d’obtenir une pluralité de motifs éclairés par la lumière, chaque motif possédant une couleur différente. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. Les figures 1a et 1b illustrent un exemple d’écran d’affichage selon l’état de la technique ; La illustre le procédé de fabrication d’un motif en relief selon l’invention ; La illustre un exemple de motif en relief selon l’invention ; La illustre un exemple de film transparent adapté pour guider la lumière comportant une pluralité de couches d’un matériau transparent. DESCRIPTION DETAILLEE Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. et illustrent un écran d’affichage comprenant un film transparent adapté pour guider la lumière selon l’état de l’art. et ont été décrites en relation à l’état de l’art. illustre le procédé 200 de fabrication d’un motif en relief dans un film transparent adapté pour guider la lumière selon l’invention. Le film transparent comprend une première couche d’un premier matériau transparent. Le procédé 200 selon l’invention comprend une étape de gravure 201 dans la première couche de matériau transparent d’un motif adapté pour extraire la lumière guidée à l’intérieur du film transparent. Cette étape permet de définir la forme des motifs éclairés par la lumière se propageant à l’intérieur du film transparent. Selon un mode de réalisation, l’étape de gravure 201 est une étape de microgravure. Le procédé 200 selon l’invention comprend en outre une étape d’insolation 202 du film transparent par rayonnement ultraviolet. Cette étape permet de figer les motifs gravés lors de l’étape 201. Selon un mode de réalisation, l’étape d’insolation 201 comprend en outre une étape de polymérisation du film transparent. Selon un mode de réalisation, le procédé 200 selon l’invention comprend en outre une étape de réalisation de repères 203 dans le film transparent, les repères étant configurés pour positionner le motif adapté pour extraire la lumière par rapport au motif en relief. Cette étape permet d’aligner précisément le motif en relief et le motif éclairé de sorte à pouvoir obtenir l’effet désiré. Le procédé 200 selon l’invention comprend en outre une étape 204 de formation du motif en relief dans une zone du film transparent. Selon un mode de réalisation, l’étape 204 de formation du motif en relief est une étape de thermoformage du film transparent. Grâce à son flexibilité, le film transparent peut adhérer à un moule lors de l’étape de thermoformage. Selon un autre mode de réalisation, l’étape 204 de formation du motif en relief est réalisée par pression sur le film transparent. Selon un mode de réalisation du procédé 200 selon l’invention, le film transparent comprend un nombre entier N supérieur ou égal à 1 de couches de matériaux transparents superposées avec la première couche du premier matériau transparent. Dans ce cas, le procédé 200 comprend, avant l’étape d’insolation du film transparent, une étape de gravure 201N dans au moins une des N couches de matériaux transparents, d’au moins un autre motif. Selon ce mode de réalisation, il est possible d’obtenir un motif en relief comportant plusieurs motifs éclairés indépendants. illustre un exemple d’une structure décorative 300 comprenant un motif en relief 301. La structure décorative 300 comprend en outre un film transparent ou guide de lumière 302. Le dispositif 300 selon l’invention comprend en outre une source lumineuse 303 adaptée pour injecter de la lumière dans le guide d’onde 302. Le guide de lumière 302 comprend une première couche d’un matériau transparent dans laquelle un ou plusieurs motifs 304 sont gravés. Les motifs 304 sont adaptés pour extraire la lumière se propageant à l’intérieur du guide 302. Pour cette raison, les motifs 304 apparaissent éclairés quand le dispositif 300 est éclairé. Dans l’exemple illustré à la , le motif en relief 301 est entouré par les motifs gravés 304. Selon un autre mode de réalisation de la structure décorative 300, la structure décorative comprend en outre N autres guides de lumière et N autres sources lumineuses. La illustre le cas avec N = 3. Ainsi, en référence à la , qui représente un autre exemple de réalisation de structure décorative 300, cette dernière comporte ici une première source lumineuse S1, une deuxième source lumineuse S2, et une troisième source lumineuse S3. La structure 300 comporte en outre un premier guide de lumière G1, un deuxième guide de lumière G2 et un troisième guide de lumière G3. Par exemple, le premier guide de lumière G1, le deuxième guide de lumière G2 et le troisième guide de lumière G3 sont de forme parallépipédique. Le film transparent 302 est une structure multicouche, présentant une face avant et une face arrière, et comprenant une première couche C1, une deuxième couche C2 et une troisième couche C3. La première couche C1, la deuxième couche C2 et la troisième couche C3 sont superposées. La face avant et la face arrière sont sensiblement parallèles. Le film transparent 302 est flexible. Typiquement, l’épaisseur de la première couche C1, de la deuxième couche C2 et de la troisième couche C3 est de l’ordre de 50 microns. La première couche C1 comprend des premières microgravures formant un premier motif M1. La deuxième couche C2 comprend des deuxièmes microgravures formant un deuxième motif différent du premier motif M1. La troisième couche C3 comprend des troisièmes microgravures formant un troisième motif différent du premier motif M1 et du deuxième motif M2. Le deuxième et troisième motif ne sont pas représentés sur la . Typiquement, les premières microgravures, les deuxièmes microgravures et les troisièmes microgravures sont gravées respectivement dans la première couche C1, dans la deuxième couche C2 et dans la troisième couche C3 par impression par radiation ultraviolette. Selon un mode de réalisation, chacune des N guides de lumière possède un motif gravé différent. Il est alors possible d’éclairer indépendamment chaque motif gravé avec une longueur d’onde différente. Chaque source lumineuse est adaptée pour injecter de la lumière dans un des guides de lumière. Selon un mode de réalisation, les N sources lumineuses peuvent émettre dans des régions spectrales différentes, Lorsque de la lumière entre dans la première couche C1, seule la portion de la première couche C1 comportant les premières microgravures diffuse de la lumière, ou autrement dit, est illuminée. Lorsque de la lumière entre dans la deuxième couche C2, seule la portion de la deuxième couche C2 comportant les deuxièmes microgravures diffuse de la lumière, ou autrement dit, est illuminée. Lorsque de la lumière entre dans la troisième couche C3, seule la portion de la troisième couche C3 comportant les troisièmes microgravures diffuse de la lumière, ou autrement dit, est illuminée. Chacune parmi la première couche C1, la deuxième couche C2 et la troisième couche C3 peut être en polycarbonate, en PMMA, en PET (polytéréphtalate d'éthylène), ou en TPU (polyuréthane thermoplastique). Par exemple, la première couche C1, la deuxième couche C2 et la troisième couche C3 peuvent être des composants de la société Azumo™. Ces composants présentent une transparence supérieure à 97%, une efficacité d’extraction de lumière, lorsqu’ils sont illuminés, comprise entre 25 et 80%, et peuvent présenter une luminance s’échelonnant de 100 à 1000 cd/m² lorsqu’ils sont illuminés par une source de flux lumineux Le film transparent 302 comprend une face d’entrée de lumière 305. La face d’entrée de lumière 305 est sensiblement perpendiculaire à la face avant et à la face arrière. Par exemple, la face d’entrée de lumière 305 consiste en l’une des deux tranches latérales du film transparent 302. En référence à l’exemple de la , le premier guide de lumière G1, le deuxième guide de lumière G2 et le troisième guide de lumière G3 sont superposés. Le premier guide de lumière G1, le deuxième guide de lumière G2 et le troisième guide de lumière G3 sont par ailleurs accolés à la face d’entrée de lumière 6 de sorte à assurer un couplage optique avec la face d’entrée de lumière 6. Le premier guide de lumière G1 est juxtaposé à la première couche C1. Le deuxième guide de lumière G2 est juxtaposé à la deuxième couche C2. Le troisième guide de lumière G3 est juxtaposé à la troisième couche C3. La première source lumineuse S1 est configurée pour émettre un premier faisceau lumineux et est positionnée de sorte que le premier faisceau illumine le premier guide de lumière G1. Par exemple, la première source lumineuse S1 est positionnée en regard d’une extrémité du premier guide de lumière G1. La deuxième source lumineuse S2 est configurée pour émettre un deuxième faisceau lumineux et est positionnée de sorte que le deuxième faisceau illumine le deuxième guide de lumière G2. Par exemple, la deuxième source lumineuse S2 est positionnée en regard d’une extrémité du deuxième guide de lumière G2. La troisième source lumineuse S3 est configurée pour émettre un troisième faisceau lumineux et est positionnée de sorte que le troisième faisceau lumineux illumine le troisième guide de lumière G3. Par exemple, la troisième source lumineuse S3 est positionnée en regard d’une extrémité du troisième guide de lumière G3. Procédé (200) de fabrication d’un motif en relief avec un film transparent adapté pour guider la lumière, ledit film transparent comprenant une première couche d’un premier matériau transparent, le procédé (200) comprenant les étapes suivantes : - gravure (201) dans la première couche de matériau transparent d’un motif adapté pour extraire la lumière guidée à l’intérieur du film transparent, - insolation et/ou polymérisation (202) du film transparent par rayonnement ultraviolet, - formation (204) du motif en relief dans une zone du film transparent. Procédé (200) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le motif en relief est un logo. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que l’étape de formation (204) du motif en relief est une étape de formage tridimensionnel du film transparent. Procédé (200) selon la revendication précédente caractérisé en ce que l’étape de formage tridimensionnel du film transparent est une étape de thermoformage. Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de formation (204) du motif en relief est effectuée par pression sur le film transparent. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape de réalisation de repères (203) dans le film transparent, les repères étant configurés pour positionner le motif adapté pour extraire la lumière par rapport au motif en relief. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film transparent comprend un nombre entier N supérieur ou égal à 1 de couches de matériaux transparents superposées avec la première couche du premier matériau transparent, le procédé comprenant, avant l’étape d’insolation et/ou polymérisation du film transparent, une étape de gravure dans au moins une des N couches de matériaux transparents, d’au moins un autre motif. Motif en relief fabriqué par un procédé selon l’une des revendications précédentes. Structure décorative (300) apte à être illuminée, comprenant : un motif en relief (301) selon la revendication 8 ; un guide de lumière (302) comprenant une première couche d’un matériau transparent ; une source lumineuse (303) d’illumination du guide de lumière, le guide de lumière étant positionné de sorte à guider des rayons issus de la source lumineuse dans la première couche de matériau transparent et à illuminer un motif gravé (304). Structure décorative selon la revendication 9, dans lequel le motif en relief est fabriqué par le procédé selon la revendication 7, la structure décorative comprenant en outre : - N autres guides de lumière, - N autres sources lumineuses d’illumination de chacun des N guides de lumière, les N sources lumineuses émettant dans des régions spectrales différentes, les N autres guides de lumière étant positionnés de sorte à guider des rayons issus d’une parmi les N autres sources lumineuses dans une couche correspondante parmi N couches de matériaux transparents et à illuminer au moins un autre motif.