Brevet FR3080695A1 — publié le 20191101

Procédé pour appliquer un film de détection sur une lentille transparente Domaine de l'invention L'invention concerne un procédé pour appliquer un film de détection sur une lentille transparente, en particulier pour réaliser un écran d'affichage tactile de véhicule automobile. Contexte de l'invention Les écrans d'affichage tactile de véhicule automobile comprennent un film de détection collé sur une lentille transparente, généralement en verre ou polycarbonate. Le film de détection, généralement tactile et de type capacitif, permet de détecter le toucher sur l'écran et commander en conséquence l'appareil électronique. La lentille permet de protéger le film de détection et le dispositif d'affichage disposé sous le film de détection. Un problème se pose lors de l'application du film de détection sur la lentille transparente pour éviter la présence de bulles d'air emprisonnées entre le film de détection et la lentille transparente. Une solution consiste à appliquer le film de détection sur la lentille transparente dans une atmosphère dépourvue d'air. Toutefois, cette solution est très contraignante. Exposé de l'invention Pour remédier aux problèmes précités, conformément à l'invention, ledit procédé comprend : a) disposer un film de détection en appui sur un support, le film de détection étant souple, b) appliquer un poinçon contre le film de détection et exercer un effort croissant entre le support et le poinçon avec le film de détection disposé entre le support et le poinçon, le poinçon comportant un élément flexible, élastiquement déformable et présentant une surface de contact, c) maintenir le film de détection sur l'élément flexible, écarter le film de détection du support et disposer une lentille transparente dans une matrice, et d) presser le film de détection entre la lentille transparente et l'élément flexible, et faire adhérer le film de détection à la lentille transparente. 2 Ainsi, lors de l'étape b) la partie de la surface de contact de l'élément flexible qui presse le film de détection contre le support augmente progressivement avec la déformation de l'élément flexible, de sorte que le film de détection s'applique contre la surface de contact du poinçon sans bulle d'air. 5 Le film de détection étant ensuite maintenu au contact de la surface de contact de l'élément flexible, la position du film flexible est mieux maitrisée lorsqu'il est appliqué contre la lentille transparente, ce qui réduit le risque d'emprisonner de l'air entre le film de détection et la lentille transparente. En outre, ce procédé permet d'appliquer le film de détection sur la lentille transparente en évitant les 10 problèmes précités, y compris lorsque la lentille transparente n'est pas plane, que la lentille transparente présente une courbure suivant une direction (usuellement dénommée 2,5 D) ou présente une forme tridimensionnelle plus complexe (usuellement dénommée 3 D). De préférence, selon l'invention, le procédé présente en outre les 15 caractéristiques suivantes : - lors de l'étape a), le film de détection est disposé sur le poinçon en étant recouvert d'un adhésif transparent et d'un film de protection, l'adhésif transparent s'étendant entre le film de protection et le film de détection, - à l'étape c), le film de protection est retiré, et 20 - à l'étape d), l'adhésif transparent est entre le film de détection et la lentille transparente. L'adhérence du film de détection à la lentille transparente lors de l'étape c) est ainsi aisément réalisée. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, de 25 préférence on chauffe l'adhésif transparent pendant l'étape d). Le fait de chauffer l'adhésif augmente sa fluidité et favorise l'évacuation de l'air à travers l'adhésif pendant le pressage du film contre la lentille transparente. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, de 30 préférence on chauffe l'élément flexible pendant l'étape d) pour chauffer l'adhésif transparent. 3 Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence lors de l'étape d) un fluide sous pression est appliqué entre le poinçon et le film de détection. Ainsi, lors de l'étape d) l'élément flexible tend à évacuer l'air de l'espace 5 entre le film de détection et la lentille transparente en créant un gradient de pression en direction d'une partie marginale (périphérique) du film de détection et le fluide sous pression permet ensuite d'augmenter la pression sur le film de détection à proximité de la partie marginale, de créer une pression plus homogène entre le film de détection et la lentille transparente, et de chasser de 10 possibles bulles d'air restées à proximité de la périphérie du film de détection (en regard de la partie marginale de l'élément flexible). De préférence, selon l'invention, le procédé présente en outre les caractéristiques suivantes : - la surface de contact de l'élément flexible comporte une partie de 15 sommet et une partie marginale, et - lors de l'étape b), la surface de contact de l'élément flexible comprend une partie en contact qui presse le film de détection contre le support et la partie en contact s'étend progressivement depuis la partie de sommet vers la partie marginale. 20 Ainsi, l'air entre l'élément flexible et le film de détection est évacué de la partie de sommet vers la partie marginale. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, la surface de contact de l'élément flexible est de préférence strictement convexe. Selon une autre caractéristique complémentaire conforme à l'invention, 25 de préférence, lors de l'étape b) le poinçon est déplacé par rapport au support suivant une direction de pression, et lorsque la partie de sommet arrive au contact du film de détection, la distance suivant la direction de pression entre le film de détection et la surface de contact croit strictement de la partie de sommet vers la partie marginale. 30 Ainsi, la forme de la surface de contact est améliorée pour favoriser l'évacuation de l'air situé entre le film de détection et l'élément flexible. 4 Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence lors de l'étape c) le film de détection est maintenu sur l'élément flexible par aspiration à proximité de la partie marginale de l'élément flexible. Ainsi, le film de détection est maintenu sur l'élément flexible tout en 5 réduisant le risque que la zone du film de détection qui est aspirée présente un défaut d'aspect visible sur la pièce finie, notamment une bulle d'air. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, l'aspiration du film de détection est de préférence appliquée en une succession de zones discontinues dans la partie marginale. 10 Ainsi, séparer les zones dans lesquelles le film de détection est aspiré les unes des autres, induit une réduction de la surface de chacune de ces zones à surface d'aspiration globale constante, ce qui réduit le risque de créer un défaut visible sur la pièce finie. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence 15 lors de l'étape d) la partie en contact de la surface de contact de l'élément flexible qui presse le film de détection contre la lentille transparente s'étend progressivement depuis la partie de sommet vers la partie marginale. Ainsi, le risque de présence de bulles d'air entre le film de détection et la lentille est encore réduit. 20 Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée suivante, se référant aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 illustre schématiquement une première étape d'un procédé 25 conforme à l'invention, FIG. 2 illustre schématiquement une deuxième étape du procédé conforme à l'invention, FIG. 3 illustre schématiquement une troisième étape du procédé conforme à l'invention, 30 FIG. 4 illustre schématiquement une quatrième étape du procédé conforme à l'invention, 5 FIG. 5 illustre schématiquement une cinquième étape du procédé conforme à l'invention, FIG. 6 illustre schématiquement une sixième étape du procédé conforme à l'invention, 5 FIG. 7 illustre schématiquement une septième étape du procédé conforme à l'invention, FIG. 8 illustre schématiquement une huitième étape du procédé conforme à l'invention, FIG. 9 illustre schématiquement une neuvième étape du procédé 10 conforme à l'invention, FIG. 10 illustre schématiquement une dixième étape du procédé conforme à l'invention. Description détaillée de l'invention La figure 1 représente schématiquement un complexe multicouche 10 15 et un support 40, le complexe multicouche 10 comprenant essentiellement un film de détection tactile 11. Le film de détection tactile 11 comprend de manière connue de multiples éléments, de préférence de type capacitif, apte à détecter la présence d'un doigt ou plus généralement d'un objet à proximité du film de détection et 20 au regard de quel endroit de la surface du film de détection tactile se situe cet objet. Le film de détection tactile 11 est recouvert sur une face inférieure d'un premier adhésif 12 formé avantageusement par une très fine couche formant un film transparent et lui-même recouvert par un premier film de protection 13 transparent. Le film de détection tactile 11 est en outre recouvert, à l'opposé, 25 sur une face supérieure d'un deuxième adhésif 14 formé avantageusement par une très fine couche formant un film transparent et lui-même recouvert par un deuxième film de protection 15, également transparent. Le support 40 comprend un noyau poreux 48 et une enveloppe 49, non poreuse mais présentant un passage 45. Le noyau 48 présente une surface 30 d'appui 44. Le noyau est de préférence micro-poreux et en aluminium. Le support 40 est muni d'un premier dispositif d'aspiration 41 (illustré de manière 6 schématique par une flèche, notamment à la figure 2) aspirant de l'air et d'un premier dispositif de soufflage 42 (illustré de manière schématique par une flèche, notamment à la figure 4). Dans le mode de réalisation illustré, le premier dispositif de soufflage 4 fonctionne en sens inverse du premier dispositif 5 d'aspiration 41 et souffle (injecte) un fluide (plus précisément de l'air) sous pression au niveau de la surface d'appui 44, le fluide passant à travers le noyau poreux 48 et le passage 45. En variante le premier dispositif d'aspiration 41 pourrait être distinct du premier dispositif de soufflage 42. Le support 40 comprend en outre un rebord 46. 10 Le film de détection tactile 11, recouvert du premier adhésif 12, du premier film de protection 13, du deuxième adhésif 14 et du deuxième film de protection 15 est amené en appui sur la surface d'appui 44. Plus précisément, le premier film de protection 13 est en contact avec la surface d'appui 44. Le rebord 46 forme un épaulement tout autour du complexe multicouche 10 15 permettant de positionner le film de détection tactile 11 à l'endroit souhaité sur la surface d'appui 44. Tel qu'illustré aux figures 2 à 4, un poinçon 30 est ensuite translaté suivant une direction de pression Z vers le support 40 et le film de détection tactile 11. Le poinçon 30 comprend essentiellement une partie de base 32, 20 rigide, et un élément flexible 34 recouvrant la partie de base 32. L'élément flexible 34 du poinçon 30 est en regard du support 40 (entre le support 40 et la partie de base 32 du poinçon 30). De préférence, la partie de base 32 est métallique et l'élément flexible 34 est en élastomère, avantageusement en silicone. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément flexible 34 présente une 25 surface de contact 36 présentant une partie de sommet 38 et deux parties marginales 37, 39 disposées de part et d'autre de la partie de sommet 38. En variante, l'élément flexible pourrait présenter une symétrie de révolution de sorte que la même partie marginale s'étendrait en périphérie de toute la surface de contact. 30 Le poinçon 30 est muni d'un deuxième dispositif d'aspiration 33 (illustré de manière schématique par une flèche, notamment à la figure 4) comprenant des ouvertures d'aspiration 29 disposées dans les parties marginales 37, 39 de 7 la surface de contact 36. Les ouvertures d'aspiration 29 sont de préférence multiples, discrètes et chacune de petite section. Le poinçon 30 est en outre muni d'un deuxième dispositif de soufflage 4 soufflant (injectant) un fluide sous pression, en particulier d'air. Dans le mode de réalisation illustré, le deuxième 5 dispositif de soufflage 4 (illustré de manière schématique par une flèche à la figure 9) fonctionne en sens inverse du deuxième dispositif d'aspiration 33 et fait passer l'air sous pression par les ouvertures d'aspiration 29 disposées dans les parties marginales 37, 39, mais en variante le deuxième dispositif de soufflage 4 pourrait être distinct du deuxième dispositif d'aspiration 33. 10 Tel qu'illustré aux figures 2 et 3, de préférence, le premier dispositif d'aspiration 41 est activé, afin de maintenir le film de détection tactile 11 sur la surface d'appui 44. Au cours du déplacement du poinçon 30 en translation selon la direction de pression Z vers le support 40 et plus précisément vers la surface 15 d'appui 44, la partie de sommet 38 vient en premier au contact du film de détection tactile 11, ou plus précisément du complexe multicouche 10. Dans le mode de réalisation illustré, la surface de contact 36 est strictement convexe. La surface de contact 36 présente une partie en contact 35 qui est au contact du film de détection tactile 11. Tel qu'illustré à la figure 3, 20 la partie en contact 35 est d'abord formée par la partie de sommet 38. Suivant la direction de pression Z, la surface de contact 36 est alors distante du film de détection tactile 11 d'une distance d qui croit strictement de la partie de sommet 38 (où elle est nulle) vers les parties marginales 37, 39. Dans le mode de réalisation illustré, la surface d'appui 44 et la surface de contact 36 présentent 25 une courbure suivant une direction (elles ont une forme dénommée 2,5 D). La partie de sommet 38 s'étend alors suivant une ligne (perpendiculaire au plan de la vue). En variante, la surface d'appui 44 et la surface de contact 36 pourraient présenter une forme tridimensionnelle plus complexe (usuellement dénommée 3 D), en particulier une forme de calotte sphérique, la partie de sommet 38 30 étant alors sensiblement ponctuelle. La translation du poinçon 30 suivant la direction de pression Z étant poursuivie en exerçant un effort croissant entre le poinçon 30 et le support 40, 8 la partie en contact 35 s'étend progressivement et continument de la partie de sommet 38 vers les parties marginales 37, 39, l'élément flexible 34 se déformant au contact du film de détection tactile 11. L'air entre le film de détection tactile 11 (plus précisément le complexe multicouche 10) et la surface 5 de contact 36 du poinçon étant progressivement repoussé vers l'extérieur, le film de détection tactile 11 (plus précisément le complexe multicouche 10) est étroitement au contact de la surface de contact 36 sans air entre le film de détection tactile 11 et la surface de contact 36. Tel qu'illustré à la figure 4, lorsque la partie en contact 35 s'étend à 10 toute la surface de contact 36, autrement dit lorsque le film de détection tactile 11 (plus précisément le complexe multicouche 10) est entièrement au contact de la surface de contact 36 du poinçon 30, le deuxième dispositif d'aspiration 33 est activé pour maintenir le film de détection tactile 11 au contact de la surface de contact 36. De préférence, le premier dispositif de soufflage 42 15 exerce en outre une pression entre la surface d'appui 44 et le film de détection tactile 11 (plus précisément le complexe multicouche 10). Le poinçon 30 est ensuite écarté du support 40 tout en maintenant le deuxième dispositif d'aspiration 33 activé pour maintenir le film de détection tactile 11 au contact de la surface de contact 36. 20 Le premier film de protection 13 est retiré du complexe multicouche 10 découvrant ainsi le premier adhésif 12. Une lentille transparente 20 recouverte d'un film de protection est appliquée sur une surface d'appui 54 d'une matrice 50. Le film de protection recouvrant la lentille transparente 20 est alors agencé entre la lentille 25 transparente 20 et la surface d'appui 54. La matrice 50 comprend un noyau poreux 58 et une enveloppe 59, non poreuse mais présentant un passage 55. Le noyau poreux 58 comprend la surface d'appui 54. La matrice 50 est équipée d'un troisième dispositif d'aspiration 51 (illustré de manière schématique par une flèche sur les figures 6 à 9) et un troisième dispositif de soufflage 53 d'air 30 sous pression (illustré de manière schématique par une flèche sur la figure 10) agissant tous les deux au niveau de la surface d'appui 44, l'air passant à travers le noyau poreux 58 et le passage 55. La matrice 50 comprend en outre 9 un rebord 56. La lentille transparente 20 a été préalablement mise en forme et est entourée par le rebord 56, afin de la positionner dans la matrice 50. La lentille transparente 20 est incurvée et présente une face 22 concave sur laquelle est fixé un cadre 24, opaque et présentant un bord 26. 5 Tel qu'illustré aux figures 6 et 7, le poinçon 30 est amené en regard de la matrice 50 et le poinçon 30 est translaté suivant la direction de pression Z vers la matrice 50 et la lentille transparente 20. Le troisième dispositif d'aspiration 51 est de préférence activé pour maintenir la lentille transparente 20 au contact de la surface d'appui 54. Le poinçon 30 est muni d'un dispositif 10 chauffant 31 chauffant le premier adhésif 12 par l'intermédiaire de la surface de contact 36. Tel qu'illustré à la figure 7, le premier adhésif 12 vient au contact de la face 22 de la lentille transparente 20 au niveau de la partie de sommet 38. Puis, tel qu'illustré à la figure 8, en poursuivant le déplacement de la partie de base 15 32 du poinçon 30 vers la matrice 50, l'élément flexible 34 se déforme progressivement et provoque l'application en particulier du film de détection tactile 11 via le premier adhésif 12 sur la face 22 de la lentille transparente 20 du centre vers la périphérie en chassant l'air. Lorsque le premier adhésif 12 est entièrement au contact de la face 22 20 de la lentille transparente 20, le film de détection tactile 11 étant maintenu sous pression entre l'élément flexible 34 et la lentille transparente 20, tel qu'illustré à la figure 8, le deuxième dispositif d'aspiration 33 est alors arrêté. Puis, tel qu'illustré à la figure 9, le deuxième dispositif de soufflage 4 est alors activé pour exercer une pression supplémentaire sur le film de détection 25 tactile 11 et le premier adhésif 12 vers la lentille transparente 20 au niveau des parties marginales 37, 39. Enfin, tel qu'illustré à la figure 10, le poinçon 30 est écarté de la matrice 50, le troisième dispositif de soufflage 53 est de préférence activé et le produit 1 comprenant la lentille transparente 20 avec le film de détection tactile 11 fixé 30 sur la face 22 par l'intermédiaire du premier adhésif 12 est retiré de la matrice 50. Le produit 1 comprend en outre le deuxième adhésif 14 (en vue de sa 10 fixation à un écran), le deuxième film de protection 15 et de préférence un film de protection sur la lentille transparente 20. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au(x) mode(s) de réalisation décrit(s) à titre illustratif, non limitatif. Ainsi, bien que cela ne soit pas 5 préféré, en variante la matrice 50 pourrait tenir le rôle du support 40 et la face 22 pourrait jouer le rôle de la surface d'appui 44 lorsque le complexe multicouche 10 est pressé par le poinçon 30, afin d'appliquer le complexe multicouche 10 contre la surface de contact 36 de l'élément flexible. Cette variante n'est pas préférée, REVENDICATIONS1. Procédé pour appliquer un film de détection sur une lentille transparente, ledit procédé comprenant les étapes de : a) disposition d'un film de détection (11) en appui sur un support (40), le film de détection (11) étant souple, b) application d'un poinçon (30) contre le film de détection (11) et exercer un effort croissant entre le support (40) et le poinçon (30) avec le film de détection (11) disposé entre le support (40) et le poinçon (30), le poinçon (30) comportant un élément flexible (34), élastiquement déformable et présentant une surface de contact (36), c) maintien du film de détection (11) sur l'élément flexible (34), écartement du film de détection (11) du support (40) et disposition d'une lentille transparente (20) dans une matrice (50), et d) pression du film de détection (11) entre la lentille transparente (20) et l'élément flexible (34), et adhésion du film de détection (11) à la lentille transparente (20). 2 . Procédé selon la revendication 1, dans lequel : - lors de l'étape a), le film de détection (11) est disposé sur le poinçon (30) en étant recouvert d'un adhésif transparent (12) et d'un film de protection (13), l'adhésif transparent (12) s'étendant entre le film de protection (13) et le film de détection (11), et - à l'étape c), le film de protection (13) est retiré, et - à l'étape d), l'adhésif transparent (12) est entre le film de détection (11) et la lentille transparente (20). 3. Procédé selon la revendication précédente dans lequel on chauffe l'adhésif transparent (12) pendant l'étape d). 4. Procédé selon la revendication précédente dans lequel on chauffe l'élément flexible (34) pendant l'étape d) pour chauffer l'adhésif transparent (12). 12 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel lors de l'étape d) un fluide sous pression (4) est appliqué entre le poinçon (30) et le film de détection (11). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 5 lequel : - la surface de contact (36) de l'élément flexible (34) comporte une partie de sommet (38) et une partie marginale (37, 39), et - lors de l'étape b), la surface de contact (36) de l'élément flexible (34) comprend une partie en contact (35) qui presse le film de détection (11) contre 10 le support (40) et la partie en contact (35) s'étend progressivement depuis la partie de sommet (38) vers la partie marginale (37, 39). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel : - lors de l'étape b), le poinçon (30) est déplacé par rapport au support 15 (40) suivant une direction de pression (Z), et - lorsque la partie de sommet (38) arrive au contact du film de détection (11), la distance (d) suivant la direction de pression (Z) entre le film de détection (11) et la surface de contact (36) croit strictement de la partie de sommet (38) vers la partie marginale (37, 39). 20 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel lors de l'étape c) le film de détection (11) est maintenu sur l'élément flexible (34) par aspiration (33) à proximité de la partie marginale (37, 39) de l'élément flexible (34). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 dans lequel 25 lors de l'étape d) la partie en contact (35) de la surface de contact (36) de l'élément flexible (34) qui presse le film de détection (11) contre la lentille transparente (20) s'étend progressivement depuis la partie de sommet (38) vers la partie marginale (37, 39). 10. Procédé selon la revendication 1 à 7 dans lequel lors de l'étape c) le film de détection (11) est maintenu sur l'élément flexible par aspiration (33).