FR2883627A1 - Dispositif lumineux associant une led avec une matiere plastique diffusante - Google Patents

Abstract

L'invention est relative à un dispositif lumineux comprenant au moins une LED présentant un flux lumineux supérieur à 3 Lm, avantageusement supérieur à 5 Lm, de préférence supérieur à 10 Lm, encore plus préférentiellement supérieur à 50 Lm, et un cache en une matière plastique transparente dans laquelle sont dispersées de 3 à 30% de particules diffusantes.Les particules diffusantes peuvent être de nature organique. Il peut s'agir de particules de polyamide, de PTFE, de particules réticulées à base de méthacrylate de méthyle, de particules réticulées à base de styrène, de silicone. Les particules diffusantes peuvent être de nature minérales. Il peut s'agir de particules de BaSO4, TiO2, ZnO, CaCO3, MgO, Al2O3 ou des billes de verre creuses.La LED peut être une LED de couleur ou une LED blanche.

Description

2883627 -I-

La présente invention est relative à un dispositif lumineux comprenant au moins une diode électroluminescente et au moins un cache constitué d'une matière plastique transparente dans laquelle sont dispersées des particules diffusant la lumière émise par la diode électroluminescente.

Les diodes électroluminescentes, plus connues sous l'acronyme LED (LightEmitting Diode), sont de plus en plus utilisées dans la vie courante. Elles permettent de remplacer efficacement les sources de lumière artificielles traditionnelles que sont les lampes à incandescence ou les tubes à néon car elles consomment moins d'énergie électrique et peuvent fonctionner sous de faibles tensions (12 V par exemple). En outre, elles sont plus compactes et elles ont de très longues durées de vie, pouvant aller jusqu'à 100000 heures de fonctionnement. Bien que la découverte des LEDs rouges remonte aux années 60, il a fallu attendre de nombreuses années pour voir apparaître des LEDs présentant un éclairement suffisant et pour que soient mises au point des LEDs de différentes couleurs. Il existe aujourd'hui des LEDs émettant dans le rouge, le vert, le bleu, des LEDs blanches, ainsi que des LEDs qui émettent dans le spectre ultraviolet ou infrarouge. Des recherches poussées ont aussi permis d'augmenter de façon significative le flux lumineux émis par les LEDs. Des LEDs dont le flux lumineux dépasse 3-5 Lumen (Lm) sont déjà commercialisées et certains développements récents laissent envisager que celui-ci pourra atteindre, voire dépasser, 100 Lumen.

Les dispositifs lumineux qui intègrent une ou plusieurs LED(s) sont par exemple les dispositifs d'éclairage automobile (avant ou arrière) , les panneaux de signalisation, les affichages lumineux, les projecteurs, les luminaires, les lettres-boîtiers, ...

Tous ces dispositifs lumineux sont constitués d'une source de lumière et d'un cache en une matière plastique qui a pour fonction de masquer et de protéger la source de lumière tout en assurant une bonne transmission de la lumière émise par la source de lumière. La matière plastique peut être colorée ou présenter des motifs ou des éléments décoratifs. Le cache a aussi pour fonction de diffuser la lumière émise afin que l'éclairage soit adouci et ne soit pas éblouissant. La diffusion de la lumière émise par la source de lumière est réalisée par la dispersion de particules diffusantes de nature organique ou minérale dans la matière plastique.

Le remplacement d'une source de lumière traditionnelle par une LED conduit à une modification de l'éclairement. En effet, une LED, notamment une LED présentant un flux lumineux important, présente un éclairement directionnel alors que par exemple l'éclairement d'un tube à néon a lieu de 0 à 360 . De plus, le spectre d'émission d'une LED est tout à fait différent de celui d'une source de lumière traditionnelle. Le développement de dispositifs lumineux intégrant une ou plusieurs LED(s) dont le flux lumineux est supérieur à 3 Lm exige donc d'adapter le cache en matière plastique.

La Demanderesse a constaté qu'un dispositif lumineux comprenant au moins une LED présentant un flux lumineux supérieur à 3 Lm et un cache en une matière plastique transparente dans laquelle sont dispersées de 3 à 30% de particules diffusantes permet de résoudre le problème posé.

[Art antérieur] US 6723772 décrit une composition diffusante comprenant une matière plastique transparente à base de méthacrylate de méthyle ou de styrène et des particules diffusantes organiques ou minérales. La teneur en particules est comprise entre 0,1 et 20% en poids ou exprimée différemment, entre 1 à 500 g/m2.

US 2004/0191550 décrit une plaque comprenant une couche (A) composée d'une résine à base de méthacrylate de méthyle et une ou deux couches (B) composée(s) d'un mélange d'une résine à base de méthacrylate de méthyle et d'une résine à base de fluorure de vinylidène. La plaque peut contenir des particules diffusantes organiques ou minérales dans la couche (A) et être éclairée par une lampe à néon ou par une LED.

EP 1369224 décrit une plaque coextrudée comprenant au moins deux couches, une couche d'une matière thermoplastique chargée de particules diffusantes organiques et une couche d'une matière thermoplastique transparente. La plaque peut être éclairée par une LED. Dans le cadre de la présente invention, le procédé de fabrication du cache qui est éclairé par la LED est plus simple car le cache n'est pas fabriqué par coextrusion mais par une extrusion simple ou bien par le procédé coulé dans le cas du PMMA. Le cache selon l'invention ne présente donc qu'une seule couche.

WO 03/052315 décrit un dispositif lumineux qui associe un cache en une matière plastique transparente et une LED. La matière plastique transparente contient de 1,5 à 2,5% en poids de BaSO4 ou de particules de polystyrène. Dans le cas de particules plastiques réticulées, la teneur varie de 0,1 à 10% en poids.

Ces documents ne font pas référence la combinaison d'une LED présentant un flux lumineux puissant, supérieur à 3 Lm, et d'une matière plastique transparente comprenant de 3 à 30 % de particules diffusantes.

[Brève description de l'invention]

L'invention est relative à un dispositif lumineux comprenant au moins une LED présentant un flux lumineux supérieur à 3 Lm, avantageusement supérieur à 5 Lm, de préférence supérieur à 10 Lm, encore plus préférentiellement supérieur à 50 Lm, et un cache en une matière plastique transparente dans laquelle sont dispersées de 3 à 30%, de préférence de 5 à 30%, de particules diffusantes.

L'invention est aussi relative aux utilisations de ce dispositif lumineux.

L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, des exemples de mise en oeuvre non limitatifs de 15 celle-ci, et à l'examen des figures annexées.

[Figures] La figure 1 représente le schéma d'une LED 1. Celle-ci est constituée d'une anode 2, d'une cathode 3 et d'un fil conducteur 4 qui permettent d'alimenter le semiconducteur 5 qui est disposé sur une coupelle réflectrice de lumière 6. Une coque de protection 7 en une matière plastique transparente protège le semiconducteur et permet d'assurer la transmission de la lumière émise.

La figure 2 représente le spectre d'émission (intensité relative en % en fonction de la longueur d'onde en nm) caractéristique d'une LED de couleur.

La figure 3 représente le spectre d'émission d'une LED blanche 30 (intensité relative en % en fonction de la longueur d'onde en nm) qui utilise la réémission d'un composé phosphorescent.

La figure 4 représente le profil de radiation typique d'une LED (intensité relative en % en fonction du déplacement angulaire 0 en ).

La figure 5 représente un exemple de dispositif lumineux. Il s'agit d'une lettre 8 (un A) d'une enseigne lumineuse éclairée par des LEDs 1. Pour simplifier, les fils d'alimentation électrique ne sont pas représentés sur cette figure. La lettre A comprend sur la face avant un cache 9 qui assure la transmission de la lumière émise par les LEDs tout en masquant et protégeant les LEDs. Les autres faces de la lettre 8, par exemple la face 10, sont opaques.

La figure 6 représente le diagramme de chromaticité x/y. On y distingue le point achromatique A de coordonnées xa=1 /3 et ya=1 /3. Une LED de couleur est représentée dans ce diagramme par le point B de coordonnées XB et yB. La ligne D relie le point A et le point B. La lumière de la LED de couleur transmise par un cache de couleur est caractérisée par le point T. Le point T doit se situer dans un rectangle ayant pour orthocentre le point B. Ce rectangle présente une demie-longueur L qui correspond à 0,2 unité x/y et une demie-largeur 1 qui correspond à 0,05 unité x/y.

[Description détaillée]

On désigne par matière plastique transparente une matière plastique de nature thermoplastique ou thermodurcissable présentant une transmission lumineuse dans le domaine du visible d'au moins 50%, de manière préférée d'au moins 70% et encore plus préférentiellement d'au moins 80% selon la norme DIN 67-507 (il s'agit de la transmission lumineuse de la matière plastique transparente sans aucune particule diffusante; lorsque les particules diffusantes sont dispersées dans la matière plastique transparente, le transparence diminue). A titre d'exemple, il pourra s'agir de polystyrène cristal, de polytéréphtalate d'éthylène (PET), d'une polyoléfine transparente, notamment clarifiée, par exemple de polypropylène clarifié, de PMMA, de polyamide transparent ou de polycarbonate.

Le PMMA et le polycarbonate sont deux matières plastiques transparentes de choix en raison de leur facilité de mise en oeuvre, de leur disponibilité sur le marché ainsi de leur grande transparence. De plus, ces deux matières plastiques présentent une excellente tenue thermomécanique, ce qui permet de réaliser des dispositifs lumineux compacts. En effet, bien que le rendement énergétique d'une LED (c'est-à- dire le rendement de la conversion de l'énergie électrique en énergie lumineuse) soit bien meilleur que pour une lampe à incandescence, une partie de l'énergie est quand même convertie en chaleur. Dans le cas des dispositifs lumineux compacts, cette chaleur s'accumule et élève rapidement la température à l'intérieur du dispositif.

On désigne par PMMA un homopolymère de méthacrylate de méthyle (MAM) ou un copolymère comprenant de 80 à 99,5% en poids de méthacrylate de méthyle et de 0,5 à 20% en poids d'au moins un monomère ayant au moins une insaturation éthylénique copolymérisable avec le méthacrylate de méthyle. Ces monomères sont bien connus et on peut citer, en particulier, le styrène, l'alpha-méthyl styrène, les acides acrylique et méthacrylique ainsi que les (méth)acrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle a de 2 à 4 atomes de carbone. A titre d'exemple, on peut citer l'acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d'éthyle, de butyle ou de 2-éthylhexyle.

Avantageusement, il s'agit d'un homopolymère de méthacrylate de méthyle ou un copolymère comprenant en poids de 90 à 99,7%, de préférence de 90 à 99,5%, de méthacrylate de méthyle et de 0,3 à 10%, de préférence de 0,5 à 10%, d'au moins un monomère ayant au moins une insaturation éthylénique copolymérisable avec le méthacrylate de méthyle. De préférence, le comonomère est l'acrylate de méthyle ou l'acrylate d'éthyle.

Le PMMA est une matière plastique transparente appréciée notamment 5 parce qu'il possède une excellente tenue de vieillissement, notamment aux rayons ultraviolet et une bonne résistance à la rayure.

Le PMMA peut contenir un modifiant choc qui permet d'en améliorer la résistance à l'impact. Le modifiant choc se présente sous forme de fines particules ayant un coeur en élastomère et au moins une écorce thermoplastique, la taille des particules étant en général inférieure au im et avantageusement comprise entre 50 et 300 nm. Le modifiant choc est préparé à l'aide de la polymérisation en émulsion. La teneur en modifiant choc dans le PMMA est comprise en poids entre 0 et 20%, de préférence entre 0 et 10%.

Le coeur peut être constitué par exemple: É d'un homopolymère de l'isoprène ou du butadiène ou 20 É de copolymères de l'isoprène avec au plus 30% en moles d'un monomère vinylique ou É de copolymères du butadiène avec au plus 30% en moles d'un monomère vinylique.

Le monomère vinylique peut être le styrène, un alkylstyrène, 25 l'acrylonitrile ou un (méth)acrylate d'alkyle.

Le coeur peut être constitué aussi: É d'un homopolymère d'un (méth) acrylate d'alkyle ou É de copolymères d'un (méth)acrylate d'alkyle avec au plus 30% 30 en moles d'un monomère choisi parmi un autre (méth) acrylate d'alkyle et un monomère vinylique.

Le (méth)acrylate d'alkyle est avantageusement l'acrylate de butyle. Le monomère vinylique peut être le styrène, un alkylstyrène, l'acrylonitrile, le butadiène ou l'isoprène.

Le coeur peut être avantageusement réticulé en tout ou partie. Il suffit d'ajouter des monomères au moins difonctionnels au cours de la préparation du coeur, ces monomères peuvent être choisis parmi les esters poly(méth)acryliques de polyols tels que le di(méth)acrylate de butylène et le triméthacrylate de triméthylol propane. D'autres monomères difonctionnels sont par exemple le divinylbenzène, le trivinylbenzène, l'acrylate de vinyle et le méthacrylate de vinyle. On peut aussi réticuler le coeur en y introduisant, par greffage ou comme comonomère pendant la polymérisation, des monomères fonctionnels insaturés tels que des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés, des acides carboxyliques insaturés et des époxydes insaturés. On peut citer à titre d'exemple l'anhydride maléïque, l'acide (méth)acrylique et le méthacrylate de glycidyle.

L'écorce ou les écorces sont constituées d'un homopolymère du styrène, d'un alkylstyrène ou du méthacrylate de méthyle ou des copolymères comprenant au moins 70% en moles de l'un de ces monomères précédents et au moins un comonomère choisi parmi les autres monomères précédents, un autre (méth)acrylate d'alkyle, l'acétate de vinyle et l'acrylonitrile. L'écorce peut être fonctionnalisée en y introduisant, par greffage ou comme comonomère pendant la polymérisation, des monomères fonctionnels insaturés tels que des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés, des acides carboxyliques insaturés et des époxydes insaturés. On peut citer à titre d'exemple l'anhydride maléïque, l'acide (méth) acrylique et le méthacrylate de glycidyle.

A titre d'exemple de modifiant choc, on peut citer des copolymères coeur écorce ayant une écorce en polystyrène et des copolymères coeur -écorce ayant une écorce en PMMA. Il existe aussi des copolymères coeur -écorce ayant deux écorces, l'une en polystyrène et l'autre à l'extérieur en PMMA. Des exemples de modifiants choc, ainsi que leur procédé de préparation, sont décrits dans les brevets suivants: US 4 180 494, US 3 808 180, US 4 096 202, US 4 260 693, US 3 287 443, US 3 657 391, US 4 299 928, US 3 985 704, US 5 773 520.

Avantageusement le coeur représente, en poids, 70 à 90% du modifiant choc et l'écorce de 30 à 10%.

Le modifiant choc peut être du type mou/dur. A titre d'exemple de modifiant choc du type mou/dur, on peut citer celui constitué : (i) de 75 à 80 parties d'un coeur comprenant en moles au moins 93% de butadiène, 5% de styrène et 0,5 à 1% de divinylbenzène et (ii) de 25 à 20 parties de deux écorces essentiellement de même poids l'une intérieure en polystyrène et l'autre extérieure en PMMA.

Un autre exemple de modifiant choc de type mou/dur, on peut citer celui ayant un coeur en poly(acrylate de butyle) ou en copolymère de l'acrylate de butyle et du butadiène et une écorce en PMMA.

Le modifiant choc peut être aussi du type dur/mou/dur c'est-à-dire qu'il contient dans l'ordre un coeur dur, une écorce molle et une écorce dure. Les parties dures peuvent être constituées des polymères de l'écorce des mou/dur précédents et la partie molle peut être constituée des polymères du coeur des mou/dur précédents.

On peut citer comme exemple de modifiant choc de type dur/mou/dur celui constitué : -Io- (i) d'un coeur en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle, (ii) d'une couche en copolymère de l'acrylate de butyle et du styrène, (iii) d'une écorce en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle.

Le modifiant choc peut aussi être du type dur (le coeur)/mou/mi-dur. Dans ce cas, l'écorce extérieure "mi-dur" est constituée de deux écorces 10: l'une intermédiaire et l'autre extérieure. L'écorce intermédiaire est un copolymère du méthacrylate de méthyle, du styrène et d'au moins un monomère choisi parmi les acrylates d'alkyle, le butadiène et l'isoprène. L'écorce extérieure est un PMMA homopolymère ou copolymère.

Un exemple de modifiant choc dur/mou/mi-dur est celui constitué dans cet ordre: (i) d'un coeur en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle, (ii) d'une écorce en copolymère de l'acrylate de butyle et du styrène, (iii) d'une écorce en copolymère du méthacrylate de méthyle, de l'acrylate de butyle et du styrène, (iv) d'une écorce en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle.

Le PMMA peut contenir aussi au moins un additif anti-UV qui permet d'accroître la durée de vie du PMMA. Le PMMA peut contenir d'autres additifs qui sont bien connus de l'homme de métier, il peut s'agir par exemple d'un antistatique, un retardateur de flamme, un antioxydant, On désigne par polycarbonate (PC) un polyester de l'acide carbonique c'est-àdire un polymère obtenu par la réaction d'au moins un dérivé de l'acide carbonique avec au moins un diol aromatique ou aliphatique. Le diol aromatique préféré est le bisphénol A lequel réagit avec le phosgène ou bien avec par transestérification avec le carbonate d'éthyle.

Il peut s'agir d'homopolycarbonate ou de copolycarbonate basé sur un diphénol de formule HO-Z-OH pour lequel Z désigne un radical organique divalent possédant de 6 à 30 atomes de carbone et qui contient un ou plusieurs groupe(s) aromatique(s). A titre d'exemples, le diphénol pourra être: dihydroxydiphényls, bis (hydroxyphényl) alcanes, - bis(hydroxyphény) cycloalcanes, - indane bisphénols, - bis(hydroxyphényl)éthers, bis (hydroxyphényl) c étones, bis (hydroxyphényl) sulfone s, bis(hydroxyphényl)sulfoxides, - a,a'-bis(hydroxyphényl) diisopropylbenzènes.

Il pourra s'agir aussi de dérivés de ces composés obtenus par alkylation ou halogénation du cycle aromatique. Parmi les composés de formule HO-ZOH, on citera plus particulièrement les composés suivants: -hydroquinone, - résorcinol, - 4,4'-dihydroxydiphényl, - bis(4-hydroxyphényl)sulfone, bis(3, 5-diméthyl-4-hydroxyphényl)méthane, - bis (3, 5-diméthyl-4hydroxyphényl)sulfone, - 1,1-bis (3, 5-diméthyl-4-hydroxyphényl)para/méta- isopropylbenzène, - 1,1-bis (4-hydroxyphényl)-1-phényléthane, 1,1-bis (3, 5- diméthyl- 4 -hydroxyphényl) cyclohexane, 1,1-bis (4hydroxyphényl)-3-méthylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphényl)-3,3diméthylcyclohexane, - 1,1 -bis (4-hydroxyphényl)-4-méthylcyclohexane, 1, 1-bis (4-hydroxyphényl) cyclohexane, 1, 1 -bis (4 -hydroxyphényl) -3,3, 5triméthylcyclohexane, 2, 2-bis(3, 5-dichloro-4-hydroxyphényl)propane, - 2, 2-bis(3-méthyl-4-hydroxyphényl)propane, - 2,2-bis(3,5-diméthyl-4hydroxyphényl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphényl)propane (ou bisphénol A), 2, 2-bis (3-chloro-4-hydroxyphényl)propane, - 2, 2-bis(3, 5-dibromo-4hydroxyphényl)propane, 2,4-bis(4-hydroxyphényl)-2-méthylbutane, - 2,4bis(3,5-diméthyl-4-hydroxyphényl)-2-méthylbutane, - a, a' -bis(4hydroxyphényl)-o-diisopropylbenzène, a,a'-bis(4-hydroxyphényl)-mdiisopropylbenzène (ou bisphénol M).

Les polycarbonates préférés sont les homopolycarbonates basés sur le bisphénol A ou le 1,1-bis(4-hydroxyphényl)-3,3,5-triméthylcyclohexane ainsi que les copolycarbonates basés sur le bisphénol A et le 1,1-bis(4hydroxyphényl) -3, 3, 5-triméthylcyclohexane.

Les polycarbonates sont produits par réaction de diphénol(s) avec le phosgène en procédé homogène ou d'interface, de diphénol(s) avec un carbonate par transestérification. Pour plus de détails, on pourra se reporter à Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964 ou encore à "Polycarbonates" dans Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, volume 11, 2ème édition, 1988, pages 648-718 ainsi que dans U. Grigo, K. Kircher, and P. R. Müller "Polycarbonate" dans l'ouvrage Becker, Braun, Kunststoff- - 13 - Handbuch, volume 3/1, Polycarbonate, Poyacetale, Polyester, Cellulose-ester, Cari Hanser Verlag Munich, Vienne 1992, pages 117 à 299.

Le polycarbonate est une matière plastique transparente appréciée 5 notamment parce qu'il possède une excellente résistance à l'impact et pour ses propriétés ignifuges.

Type de LED Une LED est une source de lumière qui exploite le principe physique de l'électroluminescence, c'est-à-dire de l'émission de lumière par un semiconducteur lorsqu'une différence de potentiel est appliquée à une jonction de type p-n. Pour plus de détails, on peut se référer à Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry volume A9, 5ème édition, Electroluminescent Materials and Devices , pages 255-264 ou au chapitre 7 de l'ouvrage de S.M. Sze Modern Semiconductor Device Physics paru aux éditions Wiley (isbn= 0471152374) en 1997. La LED comprend donc le semiconducteur lui-même ainsi que d'autres éléments qui assurent le fonctionnement et la manipulation de la LED tels qu'une coque de protection transparente, des contacts d'alimentation (anode/cathode), éventuellement une coupelle réflectrice de la lumière émise, etc. Selon l'invention, les particules diffusantes ne sont pas dispersées dans la coque de protection transparente mais dans le cache.

Parmi les LEDs qui émettent dans le spectre visible, on distingue les LEDs de couleur et les LEDs blanches.

Le spectre d'émission d'une LED de couleur est très étroit et présente une largeur à mi-hauteur compris entre 20 et 55 nm, de préférence entre 30 et 50 nm (comme cela est visible sur la figure 2). Le spectre d'émission dépend de la nature de la jonction p-n, donc de la nature chimique du matériau qui est utilisé pour le semiconducteur. La relation suivante relie la longueur d'onde de la lumière émise X (nm) à la largeur de bande interdite Ebande (eV) qui dépend du matériau semiconducteur utilisé : a,= hc Ebande c désigne la vitesse de la lumière (3 108 m/s) et h la constante de Planck (4,136 10-15 eV/s).

Par exemple, dans le cas où le matériau du semiconducteur est de l'arséniure de gallium GaAs, la largeur de bande est de 1,35 eV, et la LED émet dans le proche infrarouge vers 920 nm. Le phosphoarséniure de gallium GaAsP, le phosphure de gallium GaP, le nitrure de gallium GaN ou le nitrure de gallium-indium sont d'autres exemples parmi d'autres de composés intermétalliques pouvant être utilisés pour la fabrication d'une LED.

L'émission d'une lumière blanche par une LED est plus problématique car il est nécessaire de réunir les trois composantes essentielles de la lumière blanche que sont le bleu, le rouge et le vert. Il est nécessaire aussi de mélanger ces trois composantes de façon à obtenir une lumière blanche ayant un bon rendu de couleur CRI et une bonne température de couleur (en Kelvin). Il existe actuellement au moins trois technologies pour obtenir une émission de lumière blanche: É La gère consiste à associer une LED émettant dans le bleu avec un ou plusieurs composés phosphorescents qui réémettent dans le jaune. C'est une méthode actuellement fort utilisée mais l'indice CRI est mauvais, inférieur à 75, et il y a souvent un problème de halo qui est dû au fait que la lumière bleu et la lumière jaune réémise ne se mélange pas partout de façon homogène.

É La 2ème consiste à associer une LED émettant dans l'ultraviolet avec au moins un composé phosphorescent, chacun reémettant de la lumière dans une couleur donnée. Un exemple de LED blanche utilisant cette technologie est donné dans le document US 6084250. Par exemple, une LED émettant entre 370 et 410 nm est associé à un mélange de composés phosphorescents BaMgAhiOi7:Eu, ZnS:Cu et YVO4. Ce type de LED donne une lumière blanche ayant un bon indice CRI, proche de celui des lampes fluo.

É La 3ème consiste à mélanger les couleurs émises par plusieurs LEDs de couleur de façon à obtenir une lumière blanche. Cette technique présente l'avantage d'être plus souple car elle ne nécessite pas l'utilisation de composés phosphorescents. En agissant séparément sur l'intensité des LEDs, on peut régler finement la température de couleur, ce qui permet d'obtenir toute une gamme de lumières blanches (allant du blanc chaud au blanc-bleu froid). En pratique, pour obtenir une lumière blanche, il faut que les LEDs émettent une lumière monochromatique correspondant aux maximums de sensibilité de chaque type de cône présents dans l'oeil humain (450 nm pour le bleu, 550 nm pour le vert et 620 nm pour le rouge). Si on ne dispose pas de LEDs émettant à cette fréquence précise, il faut compenser en réglant l'intensité d'émission.

Les spectres d'émission des LEDs blanches sont plus larges que ceux des LEDs de couleur (un exemple de spectre est donné sur la figure 3) .

Dans le cas des LEDs blanches, la matière plastique diffusante selon l'invention permet de gommer les inconvénients associés aux trois technologies, par exemple le phénomène de halo associé à la 1ère technologie ou bien encore le mélange imparfait de couleurs de la 3ème technologie. La matière plastique diffusante selon l'invention s'applique donc particulièrement bien à la réalisation de dispositifs lumineux qui intègrent une ou plusieurs LED(s) blanche(s).

Particules diffusantes Afin d'assurer la diffusion de la lumière émise par la LED, les particules diffusantes doivent avoir un diamètre moyen compris entre 0,5 et 100 fin, avantageusement entre 1 et 80 tlm, de préférence entre 1 et 70 pm. La distribution de taille des particules est plus ou moins étroite selon le type de particules et selon le procédé d'obtention des particules. De préférence, la distribution s'étale de 0, 01 à 200 [lm, c'est-à-dire que 90% des particules ont une taille comprise entre 0,01 et 200 turn.

Il est nécessaire aussi que la différence entre les indices de réfraction (mesurés selon ASTM D 542) des particules diffusantes et de la matière plastique transparente soit supérieure à 0,02, de préférence compris entre 0,02 et 1.

Les particules diffusantes peuvent être de nature organique ou minérale et choisies avantageusement parmi les familles décrites ci-après. La teneur en particules diffusantes est comprise entre 3 et 30%, de préférence entre 5 et 30% particules de polyamide Parmi les particules diffusantes organiques, on peut citer les particules de polyamide telles que décrites par exemple dans la demande EP 0893481. Comme polyamide, on peut utiliser ceux obtenus à partir de lactames, comme par exemple le e- caprolactame, l'oenantholactame, l'undécanolactame ou à partir d'aminoacides ayant de 4 à 20 atomes de carbone tels que les acides aminocaproïque, amino-7-heptanoïque, amino- 1 1 -undécanoïque, amino-12- dodécanoïque. On peut aussi utiliser les produits de condensation de diamines comme 2883627 -17- l'hexaméthylènediamine, la dodécaméthylènediamine, la métaxylylènediamine, la triméthylhexaméthylènediamine avec des acides dicarboxyliques tels que les acides isophtalique, téréphtalique, adipique, subérique, azélaïque, sébacique, dodécanedioïque, dodécanedicarboxylique. On peut citer par exemple les polyamides 6-6, 6-9, 6-12, 9-6 qui sont des produits de condensation de l'hexaméthylènediamine avec l'acide adipique, l'acide azélaïque, l'acide sébacique, l'acide 1,12-dodécanedioïque ou bien le produit de réaction de la nonaméthylènediamine avec l'acide adipique.

Parmi ces polyamides, on cite tout particulièrement le polyamide 6 obtenue par polymérisation du E-caprolactame, le polyamide 11 obtenu par condensation de l'amino-11-undécanoïque, le polyamide 12 obtenu par polycondensation de l'amino-12-dodécanoïque ou le dodécanolactame.

Les particules de polyamide peuvent être obtenues par broyage de granulés ou bien par dissolution à chaud dans des solvants appropriés puis précipitation et refroidissement. Il est possible aussi d'obtenir des particules de polyamide directement par polymérisation anionique commecela est enseigné dans les documents EP-B1-192515 ou EP-B1-303530. La poudre de polyamide obtenue par le procédé décrit dans EP-B 1-303530 est particulièrement préférée.

Des particules de polyamide appropriées sont par exemple celles vendues par la société ARKEMA sous les dénominations Rilsan ou Orgasol. Il peut s'agir par exemple d'ORGASOL 2001 EX D NAT 1 (particules de polyamide 12, diamètre moyen 10 irn 1,5!am), d'ORGASOL 2001 UD NAT 1 (particules de polyamide 12, diamètre moyen 5 Ium 1 [Am, d'ORGASOL 3501 EX D NAT 1 (particules de copolyamide 6/12, diamètre moyen 10 utm 3 pm, température de fusion 142 2 C).

particules de PTFE Parmi les particules diffusantes organiques, on peut citer les particules de polytétrafluoréthylène (PTFE) telles que décrites dans les la demande internationale WO 01/66644. Ces particules peuvent être obtenues par un procédé de polymérisation en suspension ou en émulsion. Des particules de PTFE appropriées sont par exemple celles vendues par la société DUPONT sous la dénomination ZONYL. Il peut s'agir par exemple de ZONYL 1000 (PTFE, diamètre moyen 11 gym) ou le ZONYL 1200 (PTFE, diamètre moyen 4 uni). L'indice de réfraction du PTFE est de 1,376 selon le Polymer Handbook paru chez Wiley Interscience.

Un avantage lié aux particules de PTFE est qu'elles possèdent une température de fusion élevée (de l'ordre de 320 C), de sorte qu'elles peuvent être introduites dans la matière plastique transparente à l'état fondu, c'est-à-dire à des températures élevées pouvant être supérieures à 250 C.

particules réticulées à base de styrène Parmi les particules diffusantes organiques, on peut citer les particules d'un polymère réticulé comprenant au moins 50% de styrène et de 0,5 à 20%, de préférence de 1 à 10%, d'un monomère possédant au moins deux doubles liaisons C=C jouant le rôle d'agent réticulant. Il peut s'agir par exemple de di(méth)acrylate de 1,4-butanediol, de di(méth)acrylate d'éthylèneglycol, de di(méth) acrylate de tétraéthylèneglycol, de di(méth) acrylate de propylène glycol, de tétra(méth)acrylate de pentaérythritol, de méthacrylate d'allyle ou de divinylbenzène.

Le polymère réticulé à base de styrène comprend avantageusement de 0 à 20% d'un comonomère ayant au moins une insaturation éthylénique copolymérisable avec le styrène, choisi par exemple parmi le chlorostyrène, le bromostyrène, le vinyltoluène, l'acrylonitrile, l'alphaméthylstyrène ou un (méth)acrylate d'alkyle en CI-CIO comme par exemple le (méth)acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d'éthyle, le (méth) acrylate de butyle, le (méth)acrylate de benzyle, le (méth)acrylate de 2hydroxyéthyle, le (méth)acrylate de phényle.. Le chlorostyrène ou le bromostyrène sont deux monomères de choix pour modifier l'indice de réfraction des particules réticulées à base de styrène.

La réticulation permet d'éviter la déformation des particules lorsqu'elles sont incorporées dans la matière plastique transparente.

Les particules diffusantes à base de styrène sont préparées avantageusement par une polymérisation en milieu dispersé telle que la polymérisation en suspension, en émulsion ou en microsuspension. Les particules diffusantes à base de styrène sont sensiblement sphériques.

Le diamètre moyen est déterminé par des paramètres connus de l'homme de métier comme par exemple la vitesse d'agitation ou la quantité d'agent de suspension.

Des particules diffusantes à base de styrène apropriées sont par exemple celles vendues par la société SEKISUI sous la dénomination SBX. Il peut s'agir par exemple de SBX-6, SBX-8, SBX-12, SBX-17 (particules réticulées à base de styrène de diamètre moyen 6, 8, 12 ou 17!lm). L'indice de réfraction des SBX est de 1,59 (d'après les informations trouvées sur le site internet du groupe SEKISUI).

particules réticulées à base de méthacrylate de méthyle Parmi les particules diffusantes organiques, on peut citer les particules d'un polymère réticulé comprenant au moins 50% de méthacrylate de méthyle et de 0,5 à 20%, de préférence de 1 à 10%, d'un monomère possédant au moins deux doubles liaisons C=C jouant le rôle d'agent réticulant. Il peut s'agir par exemple de di(méth)acrylate de 1,4- butanediol, de di(méth) acrylate d'éthylèneglycol, de di(méth)acrylate de 2883627 -20- tétraéthylèneglycol, de di(méth)acrylate de propylène glycol, de tétra(méth)acrylate de pentaérythritol, de méthacrylate d'allyle ou de divinylbenzène.

La polymère réticulé à base de méthacrylate de méthyle comprend avantageusement de 0 à 20% d'un comonomère ayant ua moins une insaturation éthylénique copolymérisable avec le méthacrylate de méthyle, choisi parmi le styrène, l'alpha-méthylstyrène, l'acrylonitrile, un (méth) acrylate d'alkyle en C 1-CIO comme par exemple l'acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d'éthyle, le (méth)acrylate de butyle, le (méth)acrylate de benzyle, le (méth)acrylate de 2-hydroxyéthyle, le (méth)acrylate de phényle. Le styrène, l'alpha-méthyl styrène, le méthacrylate de benzyle ou de phényle sont des monomères de choix pour modifier l'indice de réfraction des particules à base de méthacrylate de méthyle.

Les particules diffusantes à base de méthacrylate de méthyle sont préparées avantageusement par une polymérisation en milieu dispersé telle que la polymérisation en suspension, selon une recette donnée par exemple dans le document EP 1022115, US 2002/0123565 ou US 2002/0123563. Les particules diffusantes à base de méthacrylate de méthyle sont sensiblement sphériques. Le diamètre moyen est déterminé par des paramètres connus de l'homme de métier comme par exemple la vitesse d'agitation ou la quantité d'agent de suspension.

Les exemples suivants décrivent des particules diffusantes à base de méthacrylate de méthyle qui sont obtenues par polymérisation en suspension:

exemple 1

95% de méthacrylate de méthyle, 4% d'acrylate d'éthyle, 1% de méthacrylate d'allyle diamètre moyen: 30 pm avec 90% des particules ayant un diamètre moyen inférieur à 40 gym. indice de réfraction nD: 1,4935 (selon ASDTM D 542).

exemple 2

74% de méthacrylate de méthyle, 25% de styrène, 1% de méthacrylate d'allyle diamètre moyen: 30 utm avec 90% des particules ayant un diamètre moyen inférieur à 40 pm.

indice de réfraction nD: 1,5217 (selon ASTM D 542)

exemple 3

55% de méthacrylate de méthyle, 40% de méthacrylate de benzyle, 5% de méthacrylate d'allyle diamètre moyen est de 7 utm et pour lesquelles 90% des particules ont un diamètre moyen inférieur à 10 [lm.

particules de silicone Parmi les particules diffusantes organiques, on peut citer aussi les particules à base de silicone. Ces particules sont obtenues par un broyage d'un silicone jusqu'à obtenir des particules diffusantes ayant la taille suffisante pour être dispersées dans la matière plastique transparente et pour diffuser correctement la lumière émise par la LED.

Le silicone est obtenu par l'hydrolyse et la condensation de chlorosilanes tels que le diméthyldichlorosilane, le diphényldichlorosilane, le phénylméthylichlorosilane, le méthyltrichlorosilane ou le phényltrichlorosilane. De préférence, le silicone aura été réticulé à l'aide d'un générateur de radicaux libres, tel que par exemple le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de parachlorobenzoyle, le peroxyde de tertiobutyle ou le peroxyde de tertamyle.

2883627 - 22 - Des particules de silicone diffusantes apropriées sont par exemple celles vendues par la société TORAY DOW CORNING SILICONE sous la dénomination TORAY-FIL DY33-719. Ces particules ont un indice de réfraction de 1,42 et une taille moyenne de 2 gym.

particules minérales Parmi les particules diffusantes minérales, on peut citer les particules de BaSO4, TiO2, ZnO, CaCO3, MgO ou Al2O3. On préfère les particules diffusantes minérales dont le diamètre moyen est compris entre 0,5 et et 15 pm, de préférence entre 0,5 et 10 fin. L'avantage des particules diffusantes minérales par rapport aux particules diffusantes organiques est qu'il est possible d'obtenir une bonne diffusion de la lumière avec une quantité inférieure. Typiquement, la teneur en particules diffusantes minérales est comprise entre 3 et 15%, avantageusement entre 3 et 10%, de préférence entre 5 et 10%. On préfère les particules diffusantes minérales incolores.

Un autre avantage des particules diffusantes minérales est lié à leur stabilité thermique. En effet, dans le cas où les particules diffusantes sont mélangées avec la matière plastique transparente à l'état fondu, il est nécessaire d'atteindre des températures élevées pour fondre la matière plastique et faciliter l'homogénéïsation. Par exemple, dans le cas du PMMA, l'homogénéïsation est réalisée à des températures comprises entre 210 et 300 C. Dans le cas du polycarbonate, les températures d'extrusion peuvent dépasser 300 C. Les particules diffusantes organiques sont susceptibles de se dégrader aux températures élevées et conduire à un jaunissement/noircissement des particules, ce qui est néfaste pour l'aspect final du mélange.

Parmi les particules diffusantes minérales, on choisit avantageusement les particules de BaSO4 (indice de réfraction nD de 1,64) car elles diffusent très bien la lumière, se dispersent très bien dans la matière plastique transparente et sont parfaitement incolores. Dans le cas du procédé de fabrication du PMMA coulé, les particules de BaSO4 se dispersent très bien et sans aggrégation dans la composition à polymériser. A titre d'exemple, on peut utiliser le Blanc Fixe N commercialisé par la société allemande SACHTLEBEN CHEMIE.

D'autres particules minérales sont les billes de verre creuses telles que décrites dans la demande internationale WO 03/072645. Par exemple, des billes de verre commercialisées sous la dénomination de Scotchlite par la société Minnesota Mining and Manufacturing Company (société 3M) peuvent convenir. Ces billes sont obtenues par des procédés connus. Selon EP 1 172 341, on peut par exemple ajouter un liquide inflammable à un mélange contenant des ingrédients convenant à la préparation du verre ainsi qu'un agent d'expansion, puis soumettre l'ensemble de la composition à un broyage humide de manière à obtenir une dispersion de particules ayant une dimension moyenne de 3 E,m. Ce slurry est alors atomisé au moyen d'une buse à deux fluides, à une pression comprise entre 0,2 et 2 MPa, de manière à former des gouttelettes. Le chauffage de ces gouttelettes conduit à la formation de billes ou microsphères de verre creuses. Comme ingrédients convenant à la préparation du verre, on peut citer le sable de silice, les cendres volcaniques, la perlite, l'obsidienne, le gel de silice, la zéolite, la bentonite, le borax, l'acide borique, Ca3(PO)4, Na2SO4, Mg4P2O7, Al2O3, un composé dérivant de SiO2, B2O3 ou Na2O. On préfère utiliser un verre à base de borosilicates, notamment de soude et de chaux. L'agent d'expansion génère du gaz lorsque le mélange d'ingrédients conduisant au verre est soumis à la vitrification par chauffage, et a pour effet de produire des particules sensiblement sphériques et creuses de verre fondu et vitrifié. L'agent d'expansion peut être par exemple du sulfate, carbonate, nitrate, acétate de sodium, potassium, lithium, calcium, magnésium, barium, aluminium ou zinc.

Colorants On peut ajouter un ou plusieurs colorant(s) ou pigment(s) à la matière plastique transparente pour obtenir un cache coloré ou teinté. L'homme du métier sait choisir le ou les colorant(s) ou pigment(s) nécessaires pour l'obtention d'une couleur ou teinte donnée, se caractérisant par des coordonnées x/y données. On peut citer à titre d'exemple de colorants et pigments: le vert de phtalocyanine de cuivre, le bleu de phtalocyanine de cuivre, le bleu ultramarine, le jaune pyrazolone, le dipyrrolopyrrol rouge, le rouge d'oxyde de fer, le bleu outremer, le jaune de chrome-titane, les colorants du type anthraquinone.

exemples

É cache en PMMA ayant une couleur jaune obtenu à l'aide de 0,08 15 à 0, 09% de jaune pyrazolone; É cache en PMMA ayant une couleur verte obtenu à l'aide de 0,01 à 0,02% de phtalocyanine de cuivre; É cache en PMMA ayant une couleur rouge obtenu à l'aide de 0,06 à 0,07% de naphtol AS.

Rugosité de surface Une rugosité de surface plus ou moins marquée peut être appliquée sur au moins une des faces du cache (le terme anglais frosted est souvent utilisé pour désigner l'effet obtenu). La rugosité de surface peut être obtenue de plusieurs façons. Selon une 1ère méthode, dans le cas d'une plaque coulée, le moule en verre, qui permet de donner forme à la plaque, présente lui-même une rugosité de surface laquelle a été obtenue après traitement du verre du moule par exemple à l'acide fluorhydrique. Selon une 2ème méthode, un sablage peut être utilisé comme enseigné dans le document WO 03/083564 ou US 3497981.

La rugosité de surface notée Ra est exprimée en microns, elle peut être mesurée à l'aide d'un rugosimètre (par exemple marque Surtronic 3P 2883627 - 25 - Talysurf de la société Rank-Taylor-Hobson) selon les normes ISO 4287 et ISO 4288. La valeur de la rugosité de surface Ra est de l'ordre de quelques [Am. Cette valeur est comprise entre 0,5 et 4 im, de préférence entre 1 et 3 xm.

La rugosité de surface sur au moins une des faces du cache permet de renforcer l'effet de diffusion de la lumière des particules diffusantes.

Les faces du cache selon l'invention peuvent aussi être parfaitement lisses et ne pas présenter de rugosité marquée. Dans ce cas, la valeur de la rugosité de surface Ra est inférieure à 400 nm, avantageusement inférieure à 300 nm, de préférence inférieure à 100 nm.

Procédé d'obtention du cache Il existe plusieurs procédés connus de l'homme du métier pour produire le cache du dispositif lumineux de l'invention. Les particules diffusantes ainsi que d'éventuels autres additifs (colorant(s), additif choc, agent anti-UV, agent antioxydant, etc.) sont mélangées avec la matière plastique transparente à l'aide d'une extrudeuse ou de tout autre outil de mélange adapté aux thermoplastiques que connaît l'homme de métier. A la sortie de l'extrudeuse, on récupère des granulés qui sont ensuite mis dans la forme souhaitée à l'aide d'une technique de transformation des matières thermoplastiques, par exemple par injection ou par compression. On peut aussi adapter l'extrudeuse pour récupérer une plaque. Cette plaque est ensuite mise dans la forme souhaitée après découpe et/ou thermoformage.

Dans le cas du PMMA, il est possible aussi d'utiliser le procédé coulé (on parle alors de PMMA coulé) pour fabriquer une plaque. Ce procédé consiste à utiliser un moule formé de deux plaques planes, par exemple en verre inorganique, séparées par un joint périphérique (appelé jonc), 2883627 -26- généralement en polychlorure de vinyle, assurant l'étanchéité entre les deux plaques. La fermeture du moule est assurée par des pinces placées sur les côtés. On verse dans le moule la composition à polymériser (c'est-à-dire le méthacrylate de méthyle et éventuellement le ou les comonomère(s)) à laquelle on a ajouté un amorceur de polymérisation en quantité suffisante. La composition à polymériser contient les particules diffusantes ainsi que tous les autres additifs éventuels (par exemple agent de démoulage, agent de transfert de chaîne pour contrôler la masse molaire moyenne du polymère final, agent antioxydant, agent anti-UV, colorant(s), etc.). La polymérisation est réalisée ou achevée suivant le cas en plaçant le moule dans l'eau (procédé dit en piscine ) ou en étuve à la température nécessaire (40- 80 C), puis en étuve (à 100-130 C environ) pour la postpolymérisation. L'épaisseur du jonc détermine l'épaisseur de la plaque de polymère obtenue.

Le cache peut présenter toutes sortes de géométries adaptées à la nature de l'application visée. Il peut se présenter par exemple sous forme d'une plaque plane, recourbée ou bombée, rectangulaire ou circulaire, d'un disque, ... Il peut aussi prendre la forme d'une lettre de l'alphabet ou de tout autre signe ou symbole dans le cas d'une enseigne lumineuse, comme cela est illustré en exemple à la figure 5. Des exemples d'autres formes sont donnés aussi dans les documents suivants: US 2004/0255497, FR 2857434, EP 1402504, US 2005/0039361.

Le cache présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 15 cm, plutôt entre 0,1 et 10 cm, avantageusement entre 0,1 et 7 cm, de préférence entre 0,1 et 5 cm, encore plus préférentiellement entre 0,2 et 4 cm.

Dispositif lumineux - 27 - Le dispositif lumineux selon l'invention comprend au moins une LED dont le flux lumineux est supérieur à 3 Lm, avantageusement supérieur à 5 Lm, de préférence supérieur à 10 Lm, encore plus préférentiellement supérieur à 50 Lm, et au moins un cache en une matière plastique transparente dans laquelle sont dispersées de 3 à 30% de particules diffusantes. Le cache permet: É d'assurer la transmission de la lumière émise par la ou les LED(s) ; É de masquer et protéger la ou les LED(s) ; É d'assurer un éclairement uniforme et non éblouissant; É d'atténuer l'effet de l'éclairage directionnel de la ou les LED(s) ; É d'atténuer, voire de gommer, les défauts de la ou les LED(s), notamment les phénomènes de halo des LEDs blanches.

Le flux lumineux est avantageusement compris entre 3 et 200 Lm, plutôt entre 3 et 100 Lm, de préférence entre 5 et 100 Lm, encore plus préférentiellement entre 10 et 100 Lm, de manière tout à fait privilégiée entre 50 et 100 Lm. Ce flux lumineux peut être mesuré selon la méthode préconisée par la Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) dans la publication 127 (1997).

Grâce aux LEDs présentant un flux lumineux important, il est possible de réduire le nombre de LEDs pour obtenir un éclairage donné. Par rapport à une lampe à incandescence ou un tube à néon, il est possible d'obtenir des dispositifs lumineux plus compacts et consommant moins d'énergie électrique.

Il peut s'agir d'une LED de couleur ou bien d'une LED blanche.

On peut associer une LED de couleur à un cache incolore ou mieux à un cache de couleur. Afin d'obtenir le meilleur effet pour l'éclairement, il est préférable d'associer à une LED de couleur un cache de couleur et il est préférable que la couleur du cache soit la plus proche possible de celle émise par la LED. Une interprétation plus mathématique peut être donnée en exploitant le diagramme de chromaticité x/y qui permet de représenter toute couleur. Ainsi, par rapport à la ligne droite D qui passe par le point achromatique A de coordonnées xA=1 /3 et yA=1 /3 et par le point B de la LED de couleur de coordonnées XB et yB, la lumière transmise par le cache de couleur, représentée dans le diagramme de chromaticité par le point T, doit de préférence se situer sur la ligne D à 0,2 unité x/y, de préférence 0,1 unité x/y, du point B et le long d'une ligne perpendiculaire à D, à 0,05 unité x/y, de préférence 0,03 unité x/y, du point B. Le point T doit donc se situer dans un rectangle ayant pour orthocentre le point B. Ce rectangle présente une demie-longueur L qui correspond à 0,2 unité x/y, de préférence 0,1 unité x/y, et une demielargeur 1 qui correspond à 0,05 unité x/y, de préférence 0,03 unité x/y.

LED rouge Une LED rouge pourra présenter une émission entre 610 et 640 nm. On peut par exemple envisager d'utiliser une LED rouge Superflux HPWTRD00 ou HPWT-MD00 commercialisée par LUMILEDS qui présente un flux lumineux de 3,5 Lm.

Il peut s'agir aussi de la LED rouge D 001 RGB 24V émettant entre 619 et 629 nm, commercialisée par TRIDONIC-ATCO qui présente un flux lumineux de 23,6 Lm. Un autre exemple est la LED rouge P 511 R émettant entre 624 et 630 nm, commercialisée par TRIDONIC-ATCO qui présente un flux lumineux minimal de 135 Lm.

LED verte Une LED verte pourra présenter une émission entre 500 et 550 nm. On peut par exemple envisager d'utiliser une LED verte HPWN-MG00-0000 - 29 - commercialisée par LUMILEDS qui présente un flux lumineux de 3,0 Lm.

LED jaune Une LED jaune pourra présenter une émission entre 570 et 610 nm.

LED bleue Une LED bleue pourra présenter une émission entre 440 et 500 nm.

On peut aussi associer une LED blanche à un cache incolore ou à un cache de couleur. On peut donner les exemples suivants de cache de couleur. Dans ces exemples, les trois valeurs L, a*, b* permettent de caractériser la couleur principale dans le système appelé CIELAB. L désigne la luminosité et s'étend de 0 (noir) à 100 (blanc). La valeur de a* mesure le rouge et le vert du couleur: les couleurs tirant vers le vert présentent une valeur de a* négative, celles tirant vers le rouge présentent une valeur de a* positive. La valeur de b* mesure le bleu et le jaune du couleur: les couleurs tirant vers le jaune présentent une valeur de b* positive, celles tirant vers le bleu présentent une valeur de b* négative. Les valeurs L, a*, b* sont mesurées à l'aide d'un appareil colorimétrique (notamment selon la norme ASTM E 308).

exemples

É cache en PMMA présentant une luminosité L de 23, 7, une valeur 25 a* de 0,3 et une valeur b* de -0,8; É cache en PMMA présentant une luminosité L de 35, 5, une valeur a* de -0,5 et une valeur b* de -1,5; É cache en PMMA présentant une luminosité L de 34,1, une valeur a* de -18,8 et une valeur b* de -0,1; É cache en PMMA présentant une luminosité L de 34,6, une valeur a* de 3,1 et une valeur b* de 32,7; 2883627 -30- É cache en PMMA présentant une luminosité L de 33,2, une valeur a* de 8,5 et une valeur b* de 28,2.

De préférence, on associe une LED blanche à un cache incolore. 5 exemple de LED blanche On peut par exemple envisager d'utiliser une LED blanche de type LUXEON STAR commercialisée par LUMILEDS. On peut aussi envisager d'utiliser une LED blanche commercialisée par la société TRIDONIC- ATCO sous la référence P 115-BL-daylight qui présente un flux lumineux d'au moins 27,7 Lm.

Le cache est séparé de la ou les LED(s) d'une distance comprise entre 1 et 50 cm, plutôt entre 2 et 50 cm, de préférence entre 2 et 20 cm, encore plus préférentiellement entre 3 et 20 cm. Le dispositif lumineux se distingue des dispositifs éclairés par la tranche tels que décrits par exemple dans EP 0893481. En effet, dans le dispositif lumineux selon l'invention, ce n'est pas la tranche du cache qui est éclairée mais l'une des faces du cache.

[Utilisations] Le dispositif lumineux selon l'invention trouve des applications diverses comme par exemple: É l'éclairage d'intérieur (lampes de salon, lampes de bureau, ...), 25 É l'affichage publicitaire, É l'enseigne éclairée (dans ce cas, le cache peut notamment avoir la forme d'une lettre, d'un chiffre, d'un symbole ou de tout autre signe), É l'éclairage automobile (par exemple le dispositif lumineux peut 30 être un projecteur route, un feu diurne, un indicateur de direction, un feu de stop, un feu antibrouillard, un feu de recul, ...).

L'invention est aussi relative à ces utilisations.

Claims (15)

Revendications

1. Dispositif lumineux comprenant au moins une LED présentant un flux lumineux supérieur à 3 Lm, avantageusement supérieur à 5 Lm, de préférence supérieur à 10 Lm, encore plus préférentiellement supérieur à 50 Lm, et un cache en une matière plastique transparente dans laquelle sont dispersées de 3 à 30%, avantageusement de 5 à 30%, de particules diffusantes.

2. Dispositif lumineux selon la revendication 1 caractérisé en ce que la matière plastique transparente est de nature thermoplastique ou thermodurcissable et présente une transmission lumineuse dans le domaine du visible d'au moins 50%, de manière préférée d'au moins 70% et encore plus préférentiellement d'au moins 80% selon la norme DIN 67-507.

3. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la matière plastique transparente est choisie parmi le polystyrène cristal, le polytéréphtalate d'éthylène, une polyoléfine transparente, notamment clarifiée, le polypropylène clarifié, le PMMA, le polyamide transparent ou le polycarbonate.

4. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la matière plastique transparente est un homopolymère de méthacrylate de méthyle ou un copolymère comprenant de 80 à 99,5% en poids de méthacrylate de méthyle et de 0,5 à 20% en poids d'au moins un monomère ayant au moins une insaturation éthylénique copolymérisable avec le méthacrylate de méthyle.

5. Dispositif lumineux selon la revendication 4 caractérisé en ce que la matière plastique transparente est un un copolymère comprenant en poids de 90 à 99,7%, de préférence de 90 à 99,5%, de méthacrylate de méthyle et de 0,3 à 10%, de préférence de 0,5 à 10%, d'au moins un monomère ayant au moins une insaturation éthylénique copolymérisable avec le méthacrylate de méthyle.

6. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la matière plastique transparente est un polyester obtenu par la réaction d'au moins un dérivé de l'acide carbonique avec au moins un diol aromatique ou aliphatique.

7. Dispositif lumineux selon la revendication 6 caractérisé en ce que le polyester est un homopolycarbonate ou un copolycarbonate basé sur un bisphénol de formule HO-Z-OH pour lequel Z désigne un radical organique divalent possédant de 6 à 30 atomes de carbone et qui contient un ou plusieurs groupe(s) aromatique(s).

8. Dispositif lumineux selon la revendication 7 caractérisé en ce que le diphénol est choisi parmi les dihydroxydiphényls, les bis(hydroxyphényl) alcanes, les bis(hydroxyphény)cycloalcanes, les indane bisphénols, les bis(hydroxyphényl)éthers, les bis (hydroxyphényl)cétones, les bis (hydroxyphényl)sulfones, les bis(hydroxyphényl) sulfoxides, les a, a'bis(hydroxyphényl)diisopropylbenzènes.

9. Dispositif lumineux selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les particules diffusantes ont un diamètre moyen compris entre 0,5 et 100!am, avantageusement entre 1 et 80!am, de préférence entre 1 et 70 gym.

- 34 -

10. Dispositif lumineux selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la différence entre les indices de réfraction (mesurés selon ASTM D 542) des particules diffusantes et de la matière plastique transparente soit supérieure à 0,02, de préférence compris entre 0,02 et 1.

11. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que les particules diffusantes sont des particules de polyamide, des particules de PTFE, des particules réticulées à base de styrène, des particules réticulées à base de méthacrylate de méthyle, des particules de silicone.

12. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que les particules diffusantes sont des particules de 15 BaSO4, TiO2, ZnO, CaCO3, MgO ou Al2O3 ou des billes de verre creuses.

13. Dispositif lumineux selon la revendication 12 caractérisé en ce que le diamètre moyen des particules diffusantes minérales est compris entre 0,5 et 15 'am, de préférence entre 0,5 et 10 trn.

14. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 12 ou 13 caractérisé en ce que la teneur en particules diffusantes est comprise entre 3 et 15%, avantageusement entre 3 et 10%, de préférence entre 5 et 10%.

15. Dispositif lumineux selon l'une des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que au moins l'une des faces du cache présente une rugosité Ra comprise entre 0,5 et 4 pin, de préférence entre 1 et 3 [lm.