Brevet FR3060783A1 — publié le 20180622

Dispositif de commande tactile, véhicule équipé d'un tel dispositif, procédé de fabrication correspondant L'invention concerne en général les dispositifs de commande tactiles pour véhicule. On connait par FR 3 016 563 un dispositif de commande tactile avec un film capacitif caché derrière une pièce opaque translucide. Des diodes permettent de rétroéclairer certaines zones de la pièce opaque translucide. Un tel dispositif de commande tactile n'est invisible que s'il est intégré dans un panneau de même couleur que la pièce opaque translucide. Ceci est particulièrement contraignant. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un dispositif de commande tactile pour véhicule qui puisse être intégré dans des panneaux ayant des décors variés. A cette fin, l'invention porte sur un dispositif de commande tactile pour véhicule, le dispositif de commande comprenant : - une couche arrière ; - une couche frontale transparente ; - un film capacitif transparent interposé entre la couche arrière et la couche frontale transparente ; - une pluralité de diodes électroluminescentes organiques transparentes imprimées sur le film capacitif transparent, le dispositif de commande étant configuré pour que le film capacitif transparent commande les diodes électroluminescentes organiques. Du fait que la couche frontale, le film capacitif transparent et les diodes électroluminescentes sont transparentes, seule la couche arrière est visible quand le dispositif de commande est inactif. Cette couche arrière peut porter toute sorte de décor, et donc être intégrée dans des structures ayant différentes apparences. En revanche, quand un utilisateur approche un doigt du dispositif de commande tactile, le film capacitif transparent détecte la présence du doigt et active les diodes électroluminescentes organiques transparentes. Celles-ci signalent à l'utilisateur la présence du dispositif de commande et la fonction commandée par ce dispositif. De plus, la construction du dispositif de commande donne une impression de profondeur quand les diodes électroluminescentes sont allumées. Cet effet est obtenu alors que le dispositif de commande est particulièrement compact en épaisseur. Le dispositif de commande tactile peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : 3060783 2 - le film capacitif transparent définit une pluralité de zones de commandes, configurées pour commander des fonctions du véhicule différentes les unes des autres, des diodes électroluminescentes organiques transparentes étant imprimées au droit de chaque zone de commande de manière à dessiner un motif symbolisant la fonction 5 correspondante ; - les diodes électroluminescentes organiques transparentes sont configurées pour émettre une lumière de couleur prédéterminée ; - les diodes électroluminescentes organiques transparentes comprennent plusieurs couches émettrices de lumière, générant des lumières de couleurs différentes 10 les unes des autres ; - le dispositif comporte un contrôleur pilotant les diodes électroluminescentes organiques transparentes en fonction d'un paramètre susceptible d'adopter une pluralité de valeurs, le contrôleur étant configuré pour que la couleur émise par les diodes électroluminescentes organiques transparentes change en fonction de la valeur du 15 paramètre ; - le dispositif comprend une alimentation électrique et des pistes conductrices transparentes raccordant électriquement l'alimentation électrique au film capacitif transparent ; - les diodes électroluminescentes organiques transparentes comprennent chacune 20 au moins une couche transparente définissant une anode ou une cathode ; - la couche arrière présente une grande face de décor tournée vers le film capacitif transparent. Selon un second aspect, l'invention porte sur un véhicule comportant un dispositif de commande tactile ayant les caractéristiques ci-dessus. 25 Selon un troisième aspect, l'invention porte sur un procédé de fabrication d'un dispositif ayant les caractéristiques ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'un film capacitif transparent ; - impression d'une pluralité de diodes électroluminescentes organiques transparentes sur 30 le film capacitif transparent ; - interposition du film capacitif transparent entre une couche arrière et une couche frontale transparente. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence 35 aux figures annexées, parmi lesquelles : 3060783 3 - la figure 1 est une représentation schématique simplifiée du dispositif de commande tactile de l'invention, quand les diodes électroluminescentes ne sont pas activées, certains éléments cachés étant représentés en traits interrompus ; - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1 ; et 5 - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1, les diodes électroluminescentes étant représentées allumées ; - la figure 4 est une vue agrandie d'une partie du dispositif de commande de la figure 1, pour une variante de réalisation dans laquelle les diodes électroluminescentes comportent trois couches qui émettent de la lumière. 10 Le dispositif 1 représenté sur la figure 1 est un dispositif de commande tactile pour un véhicule. Le véhicule est typiquement un véhicule automobile, par exemple une voiture ou un camion. Le dispositif de commande tactile est destiné à être intégré dans l'espace intérieur du véhicule, et plus précisément dans l'habitacle. 15 Par exemple, il est destiné à être intégré dans la planche de bord, dans la console centrale située entre les deux sièges passagers avant, dans l'habillage d'un ouvrant du véhicule, ou à tout autre endroit adapté. Le dispositif de commande tactile est destiné à commander une ou plusieurs fonctions du véhicule, comme il sera décrit plus loin. Ces fonctions sont de toute sorte : 20 - système audio ; - système de chauffage et de ventilation de l'habitacle ; - système de conditionnement d'air pour l'habitacle ; - lève vitre électrique ; - réglage des rétroviseurs ; 25 - feux de détresse ; - etc. Comme visible notamment sur la figure 2, le dispositif 1 comprend une couche arrière 3, une couche frontale transparente 5 et un film capacitif transparent 7 interposé entre la couche arrière 3 et la couche frontale transparente 5. Par ailleurs, le dispositif de 30 commande comporte également une pluralité de diodes électroluminescentes organiques transparentes 9, imprimées sur le film capacitif transparent 7. La couche frontale transparente 5 est typiquement une pièce en matière plastique, par exemple en polycarbonate (PC), en polyéthylène terephthalate (PET) ou en polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Cette couche constitue la couche la plus extérieure 35 du dispositif de commande, et est tournée vers l'intérieur de l'habitacle du véhicule. En variante, elle est recouverte d'une couche protectrice, elle aussi transparente, par 3060783 4 exemple un vernis La couche frontale transparente 5 est typiquement non teintée ou en variante est faiblement teintée. Dans la présente demande, on entend par transparent un matériau qui présente un taux de transmission de la lumière compris typiquement supérieur à 60%. 5 Le film capacitif transparent 7 définit, comme visible sur la figure 1, une pluralité de zones de commande 11. Sur la figure 1, trois zones de commande 11 sont représentées. Toutefois, le film capacitif transparent définit un nombre quelconque de zones de commande 11, par exemple une zone unique ou deux zones de commande ou un grand nombre de zones de commande 11. Les zones de commande 11 sont configurées pour 10 commander des fonctions du véhicule différentes les unes des autres, par exemple les fonctions énumérées ci-dessus. Typiquement, les zones de commande 11 sont espacées les unes des autres. Elles sont disposées selon toute sorte de configuration : en ligne, en triangle, en carré etc. La constitution d'un film capacitif transparent est connue, et ne sera pas détaillée 15 ici. Comme visible sur la figure 2, la couche frontale transparente 5 présente à l'opposé de l'habitacle une grande face 12. Le film capacitif transparent 7 est plaqué contre la grande face 12. En variante, une couche de protection mécanique et d'isolation électrique P est 20 interposée entre le film capacitif transparent 7 et la couche frontale transparente 5 (voir figure 4). Dans ce cas, une couche d'adhésif A solidarise avantageusement la couche de protection mécanique et d'isolation électrique P à la couche frontale transparente 5. Les couches P et A sont transparentes. Typiquement, le film capacitif transparent 7 comprend une couche électriquement 25 conductrice 13 qui ne couvre que les zones de commande 11. En option l'espace entre les zones de commande 11 est rempli par un matériau transparent 14. Ce matériau transparent 14 et la couche conductrice 13 constituent ensemble une couche continue couvrant toute la grande face 12 de la couche frontale. En variante, la couche électriquement conductrice 13 couvre sensiblement toute la 30 grande face 12. A l'opposé de la couche frontale transparente 5, le film capacitif transparent 7 comprend une couche intermédiaire 15 électriquement isolante. Les diodes électroluminescentes organiques sont connues sous le sigle DELo ou OLED en anglais. De manière connue, une DELo 9 comporte plusieurs couches de 35 matériaux organiques, placées entre une couche formant cathode et une couche formant anode. Les couches semi-conductrices organiques et les couches formant anode et 3060783 5 cathode sont transparentes. Les couches formant cathode et anode sont par exemple en oxyde d'indium étain (connu sous l'acronyme ITO pour Indium Tin Oxide en anglais). Des diodes électroluminescentes 9 sont imprimées au droit de chaque zone de commande 11, de manière à dessiner un motif symbolisant la fonction commandée par à 5 ladite zone de commande 11. Ceci est visible sur les figures 1 et 3. Comme visible sur la figure 2, les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 sont imprimées sur la couche intermédiaire 15, sur la grande face de cette couche opposée à la couche conductrice 13. L'espace situé entre les diodes électroluminescentes 9 est rempli par un matériau 10 17 transparent, comme visible sur la figure 2. Le matériau 17 et les diodes électroluminescentes 9 constituent ensemble une couche continue, couvrant toute la grande face de la couche intermédiaire 15. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 sont configurées de manière à émettre une lumière de 15 couleur déterminée. On a représenté sur la figure 4 une variante de réalisation de l'invention. Les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 sont imprimées avec plusieurs couches 19, 21, 23, qui génèrent des lumières de couleurs différentes les unes des autres. Chaque couche émettrice de lumière 19, 21, 23 est placée entre une couche 20 formant cathode 24 et une couche formant anode 25. Les couches émettrices de lumière 19, 21, 23 sont en matériaux semi-conducteurs organiques transparents et les couches formant anode et cathode 24, 25 sont également transparentes. Les couches formant cathode et anode sont par exemple en ITO. Chaque diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 comprend ainsi 25 trois empilements formés chacun d'une couche émettrice de lumière 19, 21, 23 placée entre une couche formant cathode 24 et une couche formant anode 25, les empilements étant séparés les uns des autres par des couches intermédiaires 26, 27 de matériau électriquement isolant transparent. Typiquement, les couleurs émises par les couches émettrices de lumière 19, 21, 30 23 sont choisies de manière à pouvoir être combinées pour générer une lumière ayant n'importe quelle teinte. Par exemple, l'une des couches génére une lumière rouge, l'autre une lumière bleue et une troisième une lumière verte. Le dispositif de commande 1 comporte encore une alimentation électrique 29 et 35 des pistes conductrices transparentes 31 raccordant électriquement l'alimentation électrique au film capacitif transparent 7. Les pistes conductrices transparentes 31 sont 3060783 6 par exemple réalisées en ITO. Ceci est particulièrement avantageux quand la couche électriquement conductrice 13 ne couvre que les zones de commande 11. Les pistes traversent alors les espaces remplis 14 par le matériau transparent pour arriver jusqu'aux zones 11, mais sont invisibles. 5 Par ailleurs, le dispositif de commande 1 comprend au moins une autre alimentation électrique 32, et d'autres pistes conductrices transparentes 33 raccordant les diodes électroluminescentes 9 situées au droit de chacune des zones de commande 11 à la ou à une des autres alimentations électriques 32. Les pistes conductrices 33 sont transparentes. Elles sont par exemple réalisées en ITO. 10 Par exemple, une autre couche intermédiaire transparente 34, isolante électriquement, est interposée entre la ou les couches contenant les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 et la couche arrière. Elle est par exemple en matière plastique. Elle couvre toute la ou les couches contenant les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9. 15 La couche arrière 3 présente une grande face de décor 35 tournée vers le film capacitif transparent 7. La grande face 35 porte un décor de tout type : bois, métal brossé, motif géométrique ou non géométrique etc. La grande face 35 peut être définie par un film décoratif intégré à la couche arrière 3. Elle peut aussi être constituée du matériau de la couche arrière 3, celle-ci étant par exemple en bois ou en métal. 20 A l'opposé des diodes électroluminescentes organiques transparentes 9, la couche intermédiaire 34 est plaquée contre la grande face de décor 35 de la couche arrière. Le dispositif de commande 1 est configuré pour que le film capacitif transparent 7 commande les diodes électroluminescentes organiques 9. On entend par là que quand le 25 film capacitif transparent détecte l'approche d'un doigt de l'utilisateur, il commande aux diodes électroluminescentes 9 de s'allumer. Plus précisément, quand le film capacitif transparent 7 détecte qu'un doigt s'approche d'une des zones de commande 11, il commande aux diodes électroluminescentes 9 imprimées sur ladite zone de commande 11 de s'allumer. A cette 30 fin, le dispositif de commande comporte un contrôleur 37 raccordé au film capacitif transparent 7, par exemple raccordé à chacune des zones de commande 11 par des pistes transparentes 38. Quand la zone de commande 11 détecte l'approche du doigt d'un utilisateur, un signal de commande est envoyé au contrôleur 37. Celui-ci commande alors à la ou à une des autres alimentations électriques 32 d'allumer les diodes 35 électroluminescentes organiques imprimées au droit de la zone de commande correspondante. 3060783 7 Quand les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 ne sont pas activées, la grande face 35 apparaît à travers les différentes couches transparentes du dispositif de commande 11. Ceci est le cas notamment quand le véhicule est à l'arrêt. Les passagers voient la 5 grande face 35 de la couche arrière, qui est avantageusement une surface décorative imitant le bois, le métal, etc. Selon une variante de réalisation, quand le véhicule est en marche, les LED sont allumées en permanence de sorte à afficher des pictogrammes sur la couche frontale. La structure du dispositif de commande tactile donne une impression de profondeur, les 10 pictogrammes apparaissant comme flottant dans l'épaisseur du dispositif de commande. En variante, les diodes 9 sont normalement éteintes. Quand le film capacitif transparent 7 détecte l'approche du doigt d'un utilisateur d'une des zones de commande 11, les diodes électroluminescentes organiques 9 imprimées au droit de chacune des zones 11 sont allumées. 15 Selon une autre variante, quand le film capacitif transparent 7 détecte l'approche du doigt d'un utilisateur d'une des zones de commande 11, la ou les diodes électroluminescentes organiques 9 imprimées au droit de ladite zones 11 sont allumées. En revanche, la fonction commandée par la zone de commande 11 n'est activée que lorsque le doigt touche la zone de commande 1. 20 La variante de réalisation de la figure 4 est particulièrement avantageuse. Le contrôleur 37 dans ce cas pilote les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 en fonction d'au moins un paramètre susceptible d'adopter une pluralité de valeurs. Le contrôleur 37 est alors configuré pour que la couleur émise par les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 changent en fonction de la valeur du ou 25 des paramètres. Plus précisément, la couleur émise par les diodes électroluminescentes 9 situées au droit d'au moins une des zones de commande 11 change en fonction de la valeur du ou des paramètres. Par exemple, les diodes situées au droit d'une zone de commande 11 peuvent adopter une première couleur quand la fonction commandée par la zone de commande 30 11 n'est pas activée, et une autre couleur quand cette fonction est activée. Selon un autre exemple, les diodes électroluminescentes 9 placées au droit d'une zone de commande 11 prévue pour régler la température de l'air soufflé par le système de ventilation du véhicule peuvent adopter une couleur fonction de la température choisie. Le contrôleur 37 en variante est programmé pour créer des animations dans 35 chaque zone 11 : des clignotements, des variations de la luminosité des diodes électroluminescentes etc. 3060783 8 En variante, au moins une diode électroluminescente organique transparente 9 comprend une pluralité d'empilements formés chacun d'une couche émettrice de lumière 19, 21, 23 placée entre une couche formant cathode 24 et une couche formant anode 25, les empilements étant configurés pour représenter des pictogrammes différents, et de 5 préférence pour émettre des lumières de couleurs différentes. Le contrôleur 37 dans ce cas pilote la ou chaque diode électroluminescente organique transparente 9 en fonction d'au moins un paramètre susceptible d'adopter une pluralité de valeurs. Le contrôleur 37 est alors configuré pour que le pictogramme apparaissant sur la zone 11 correspondant à la diode 9, et éventuellement la couleur, change en fonction de la valeur du ou des 10 paramètres. Par exemple, pour un système audio, la zone 11 peut afficher soit le pictogramme « pause », soit le pictogramme « stop », soit le pictogramme « marche », en fonction de l'état du système audio. Dans ce qui précède, on a décrit une variante de réalisation où les diodes électroluminescentes 9 étaient placées entre le film capacitif 7 et la couche arrière 3. 15 Selon une autre variante, les diodes électroluminescentes 9 sont placées entre le film capacitif 7 et la couche frontale transparente 5. Le procédé de fabrication d'un dispositif tel que décrit ci-dessus va maintenant être détaillé. Le procédé comprend les étapes suivantes : 20 - se procurer un film capacitif transparent 7; - imprimer une pluralité de diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 sur le film capacitif transparent 7 ; - interposer le film capacitif transparent entre la couche arrière 3 et la couche frontale transparente 5. 25 Le film capacitif transparent 7 est agencé comme décrit ci-dessus. De même, les diodes électroluminescentes organiques transparentes 9 sont agencées comme décrit plus haut. Des couches intermédiaires électriquement isolantes 15, 34 sont interposées entre le film capacitif transparent 7 et les diodes électroluminescentes 9, et entre les diodes 30 électroluminescentes 9 et la couche arrière 3. Le film capacitif transparent 7 est typiquement collé avec une colle de qualité optique sur la couche frontale transparente 5. La couche intermédiaire 15 est par exemple imprimée sur le film capacitif transparent 7. De même, la couche intermédiaire 34 est typiquement imprimée sur la couche contenant les diodes électroluminescentes 35 organiques 9. Elle est typiquement collée sur la couche arrière 3, avec une colle de qualité optique. REVENDICATIONS1.- Dispositif de commande tactile pour véhicule, le dispositif de commande (1) comprenant : - une couche arrière (3); - une couche frontale transparente (5); - un film capacitif transparent (7) interposé entre la couche arrière (3) et la couche frontale transparente (5) ; - une pluralité de diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) imprimées sur le film capacitif transparent (7), le dispositif de commande (1) étant configuré pour que le film capacitif transparent (7) commande les diodes électroluminescentes organiques (9). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film capacitif transparent (7) définit une pluralité de zones de commandes (11), configurées pour commander des fonctions du véhicule différentes les unes des autres, des diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) étant imprimées au droit de chaque zone de commande (11) de manière à dessiner un motif symbolisant la fonction correspondante. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) sont configurées pour émettre une lumière de couleur prédéterminée. 4.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) comprennent plusieurs couches émettrices de lumière (19, 21, 23), générant des lumières de couleurs différentes les unes des autres. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif (1) comporte un contrôleur (37) pilotant les diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) en fonction d'un paramètre susceptible d'adopter une pluralité de valeurs, le contrôleur (37) étant configuré pour que la couleur émise par les diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) change en fonction de la valeur du paramètre. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend une alimentation électrique (29) et des pistes conductrices transparentes (31) raccordant électriquement l'alimentation électrique (29) au film capacitif transparent (7). 3060783 10 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) comprennent chacune au moins une couche transparente définissant une anode ou une cathode. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que la couche arrière (3) présente une grande face de décor (35) tournée vers le film capacitif transparent (7). 9.- Véhicule comportant un dispositif de commande tactile selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10.- Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 8, le procédé comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'un film capacitif transparent (7) ; - impression d'une pluralité de diodes électroluminescentes organiques transparentes (9) sur le film capacitif transparent (7) ; - interposition du film capacitif transparent (7) entre une couche arrière (3) et une couche 15 frontale transparente (5).