Brevet FR3092272A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention : Procédé de laminage d'un écran de protection sur un support d'affichage flexible et matrice destinée à la mise en oeuvre dudit procédé de laminage. [pool j La présente invention concerne un procédé de laminage d'un écran de protection sur un support d'affichage flexible, notamment une dalle électronique. L'invention concerne également une matrice destinée à la mise en oeuvre d'un tel procédé de laminage, ainsi qu'un panneau dc garnissage pour habitacle de véhicule automobile équipé d'un panneau d'affichage tridimensionnel obtenu par ledit procédé. [0002] Dans le domaine automobile, des panneaux d'affichage lumineux destinés à être intégrés dans l'habitacle du véhicule sont de plus en plus utilisés. Ces panneaux d'affichage peuvent notamment consister en une dalle électronique intégrée dans l'ébénisterie du véhicule et permettant de transmettre des informations lumineuses à l'attention du conducteur ou des passagers au moyen d'un affichage du type LED, LCD ou OLCD par exemple. Cette dalle électronique peut posséder par exemple une interface en communication électronique avec l'ordinateur de bord du véhicule de manière à pouvoir afficher les informations relatives au véhicule lui-même, comme sa vitesse par exemple, ou relatives à l'environnement extérieur, comme la température extérieure. Cette dalle électronique est souvent recouverte par un écran de protection transparent ou translucide de manière à éviter une détérioration prématurée de la dalle du fait des chocs ou contacts pouvant se produire lors de l'utilisation du véhicule. Cet écran de protection est en général formé en verre ou en plastique. [0003] Actuellement, ce type de panneaux d'affichage est généralement plat ou en deux di- mensions et se forme par laminage de l'écran de protection sur la dalle par des procédés d'application sous vide ou au moyen de rouleaux. Ces procédés d'application s'avèrent toutefois inadaptés lorsque le panneau d'affichage n'est pas plat ou en deux dimensions. En effet, au cours du procédé de laminage, des bulles d'air se trouvent généralement emprisonnées entre l'écran et la dalle du fait des courbures et reliefs de la dalle et de l'écran. Ces bulles d'air peuvent produire une diffusion de la lumière modifiant le trajet de la lumière, ce qui entraîne un affichage dégradé au niveau des zones où se créent les bulles d'air. Le panneau d'affichage n'est donc pas entièrement satisfaisant. [0004] L'un des buts de l'invention est de pallier cet inconvénient en proposant un procédé de laminage évitant l'emprisonnement de bulles d'air entre l'écran de protection et la dalle électronique. [0005] A cet effet, l'invention concerne un procédé de laminage d'un écran de protection sur 2 un support d'affichage flexible, notamment une dalle électronique, comprenant les étapes de : a. Fourniture d'un écran de protection transparent ou translucide possédant une forme tridimensionnelle courbe; h. Fourniture d'un support d'affichage flexible possédant une forme tridimen- sionnelle courbe sensiblement identique à celle de l'écran de protection et, de préférence, recouvert au moins partiellement par un film de colle ; c. Positionnement et fixation de l'écran de protection sur une partie inférieure de matrice ; d. Positionnement et fixation du support d'affichage sur une partie supérieure dc matrice équipée d'un poinçon élastiquement deformable, ledit support d'affichage étant positionné de telle sorte qu'il repose sur une surface externe courbe dudit poinçon, ladite surface externe possédant alors une forme tridimensionnelle légèrement différente de celle du support d'affichage; c. Eventuellement, dépôt de colle sur le support d'affichage dans le cas où le support d'affichage n'est pas déjà recouvert d'un film de colle ; f. Assemblage de la partie supérieure de matrice sur la partie inférieure de matrice de manière à former une matrice, dans laquelle l'écran de protection et le support d'affichage ne sont pas en contact l'un avec l'autre au départ et de telle sorte que la partie supérieure de matrice est apte à se rapprocher de la partie inférieure de matrice sous l'effet d'une pression exercée vers le bas sur la partie supérieure de matrice ; g- Rapprochement des parties inférieure et supérieure de matrice jusqu'à ce qu'au moins un contact ponctuel se crée entre l'écran de protection et le support d'affichage ; h. Rapprochement progressif des parties inférieure et supérieure de matrice de telle sorte que la surface de contact entre l'écran de protection et le support d'affichage augmente progressivement jusqu'à atteindre une valeur maximale con-espondant à une configuration totalement laminée de l'ensemble formé par l'écran de protection et le support d'affichage, la surface externe du poinçon possédant alors une forme tridimensionnelle sensiblement identique à celle du support d'affichage. [0006] Le procédé de l'invention pourra également comprendre une ou plusieurs des carac- téristiques suivantes : le poinçon est formé au moins partiellement, et de préférence intégralement, dans un matériau élastomère. le poinçon est formé de deux parties, à savoir une partie externe sur laquelle repose le support d'affichage et une partie interne contiguë à la partie externe, 3 la partie externe possédant un coefficient de compressibilité plus faible que la partie interne. le poinçon repose sur des ressorts disposés à l'intérieur de la partie supérieure de la matrice de telle sorte que le poinçon peut se déplacer vers le haut aux étapes g) et h). que le poinçon repose sur une structure gonflable disposée à l'intérieur de la partie supérieure de la matrice de telle sorte que la position du poinçon peut varier en fonction du volume d'air contenu dans la structure gonflable. l'écran de protection est formé par injection d'un matériau plastique. le matériau plastique est choisi, de préférence, parmi le polyamide, le polyméthacrylate de méthyle et le polycarbonate. l'écran de protection est formé en verre. le rapprochement des parties inférieure et supérieure de matrice aux étapes g) et h) s'opère au moyen d'une presse à l'intérieur de laquelle vient se placer la matrice formée par l'assemblage des parties inférieure et supérieure. le procédé comprend une étape intermédiaire g') effectuée avant l'étape g) consistant à mettre en température le poinçon de manière à activer la colle recouvrant le support d'affichage. [0007] L'invention concerne également une matrice destinée à la mise en oeuvre du procédé de laminage tel que décrit ci-dessus, comprenant : une partie inférieure destinée à recevoir un écran de protection, une partie supérieure équipée d'un poinçon élastiquement défonnable, lesdites parties inférieure et supérieure étant assemblées ensemble de manière à pouvoir se déplacer l'une par rapport à l'autre le long d'une direction de déplacement, des moyens de guidage aptes à assurer le guidage en translation de la partie supérieure et/ou de la partie inférieure le long de ladite direction de déplacement, des moyens amortisseurs disposés entre la partie inférieure et la partie supérieure, lesdits moyens amortisseurs étant destinés à maintenir à distance lesdites parties inférieure et supérieure. [0008] La matrice de l'invention pourra également comprendre une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes : la partie inférieure est conformée de manière à définir un logement possédant une forme tridimensionnelle complémentaire de celle de l'écran de protection. le poinçon est muni de moyens de fixation aptes à assurer le positionnement et le maintien d'un support d'affichage flexible, notamment une dalle électronique, sur la partie supérieure. les moyens de fixation sont du type mécanique, en particulier sont constitués d'un ou plusieurs clips. les moyens de fixation sont du type pneumatique, en particulier sont capables de créer une dépression sous le support d'affichage. les moyens de guidage comprennent une pluralité de colonnes solidaires de la partie inférieure et le long desquelles peut coulisser la partie supérieure. les moyens amortisseurs sont constitués par des ressorts de compression. [0009] L'invention concerne également un panneau de garnissage pour habitacle de véhicule automobile équipé d'un panneau d'affichage tridimensionnel obtenu par le procédé de laminage tel que décrit ci-dessus. [0010] D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [0011] [fig.1] est une vue en perspective d'un panneau de garnissage d'un habitacle de véhicule au- tomobile équipé d'un panneau d'affichage tridimensionnel obtenu par le procédé de l' invention ; [0012] [fig.2] est une vue en perspective d'un écran de protection utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; [0013] [fig.3] est une vue en perspective d'un support d'affichage flexible utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; [0014] [fig.4] est une vue en perspective d'une partie inférieure de matrice utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; [0015] [fig.5] est une vue en perspective d'une partie supérieure de matrice utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; [0016] [fig.6] est une en perspective des positions respectives des parties inférieure et supérieure représentées sur les Fig. 4 et 5 au moment de leur assemblage ; [0017] [fig.7] est une vue en perspective de la matrice représentée sur la Fig. 6 juste avant sa mise sous presse ; [0018] [fig.8a] montre les positions relatives entre l'écran de protection, le support d'affichage et le poinçon au début du rapprochement entre la partie supérieure de matrice et la partie in- férieure de matrice ; [0019] [fig.8b] montre les positions relatives entre l'écran de protection, le support d'affichage et le poinçon dans une phase intermédiaire de rapprochement entre la partie supérieure de matrice et la partie inférieure de matrice ; [0020] [fig.8c] montre les positions relatives entre l'écran de protection, le support d'affichage et le poinçon à la fin du rapprochement entre la partie supérieure de matrice et la partie in- férieure de matrice ; [0021] [fig.9a] est une vue en perspective d'une première configuration de poinçon utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention; [0022] [fig.9b] est une vue en perspective d'une deuxième configuration de poinçon utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; [0023] [fig.9c] est une vue en perspective d'une troisième configuration de poinçon utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; [0024] [fig.10a] est une vue de dessous du support d'affichage montrant la progression d'une zone de contact centrale ; [0025] [fig.10b] est une vue similaire à la Fig. 10a dans le cas d'une progression de la zone de contact depuis l'un des bords latéraux ; [0026] [fig.11] est un schéma simplifié des différentes étapes du procédé de l'invention. [0027] Dans la description, le terme « externe » désigne ce qui est visible depuis l'habitacle du véhicule automobile ou qui est dirigé vers l'intérieur de l'habitacle et le terme interne » désigne ce qui n'est pas visible depuis l'habitacle ou qui est dirigé à l'extérieur de l'habitacle. Par ailleurs, le terme « longitudinal » est défini selon la plus grande dimension d'un panneau de garnissage et le terme « latéral » est défini selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale. [0028] En référence à la Fig. 1,11 est représenté un panneau de garnissage 1 d'un véhicule automobile comprenant un panneau d'affichage 2 destiné à délivrer des messages lumineux au conducteur ou aux passagers du véhicule. Ce panneau d'affichage 2 se situe sur une arête courbe du panneau de garnissage 1. Il présente donc un profil tridimensionnel non plat. Comme représenté sur les Fig. 2 et 3, ce panneau d'affichage 2 est formé, d'une part, d'un support d'affichage 4 flexible, de type dalle électronique, 6 et, d'autre part, d'un écran de protection 3 transparent qui est laminé sur la face externe du support d'affichage 4. L'écran de protection 3 pourra posséder sensiblement les mêmes dimensions que le support d'affichage 4, comme dans l'exemple représenté, ou des dimensions supérieures. En particulier, comme représenté sur les Fig. Ra à 8c, l'écran de protection 3 peut également couvrir l'intégralité de la surface externe du panneau de garnissage 1. Cet écran de protection 3 sera notamment formé en verre ou en matière plastique injectée, notamment en polyamide (PA), en poly-méthacrylate de méthyle (PMMA) ou en polycarbonate (PC) ou autre matériau plastique translucide. Comme représenté sur la Fig. 5, le support d'affichage 4 de type dalle électronique est équipé d'une interface de connexion 5 destinée à être reliée de manière filaire, par exemple, à l'ordinateur de bord du véhicule automobile de manière à recevoir des signaux électroniques en provenance dudit ordinateur ou encore à une caméra située à l'extérieur du véhicule. En fonction des signaux électroniques reçus, le support d'affichage 4 délivrera ainsi un message lumineux spécifique qui sera visible depuis l'habitacle du véhicule. Dans une configuration avantageuse, le support d'affichage 4 pourra avantageusement être recouvert sur sa face externe d'une couche adhésive de manière à permettre la fixation de l'écran de protection 3. Cette couche adhésive pourra notamment consister en un film de colle optique transparente, de type OCA, intégré au support d'affichage 4 et protégé par une feuille de protection, la feuille de protection étant destinée à être retirée au moment du laminage. En l'absence de cc film de colle, il sera prévu une étape additionnelle dans le procédé de laminage consistant à déposer une couche de colle optique transparente sur la face externe du support d'affichage 4, préalablement à la mise en contact de l'écran de protection 3 et du support d'affichage 4 [0029] En référence à la Fig. 4, il est représenté une partie inférieure 11 de matrice sur laquelle vient se fixer l'écran de protection 3. Cette partie inférieure 11 de matrice comprend notamment une plaque-support 13 de forme sensiblement rectangulaire à la surface supérieure de laquelle fait saillie, d'une part, une double paire de colonnes 15 disposées respectivement à proximité de chaque sommet de la plaque-support 13, et, d'autre part, une plate-forme de réception 19 destinée à recevoir l'écran de protection 3. La plate-forme de réception 19 possède en particulier une forme complémentaire de celle de l'écran de protection 3. L'écran de protection 3 sera fixé sur ladite plate-forme de réception 19 soit mécaniquement, au moyen d'un ou plusieurs clips par exemple, soit de manière pneumatique, en créant notamment une dépression sous l'écran de protection 3. La plaque-support 13 est également munie d'une paire de trous de réception à l'intérieur desquels vient se loger des moyens amortisseurs 17 du type ressort de compression, lesdits ressorts dépassant de la surface supérieure de la plaque-support 13. Le rôle des moyens amortisseurs 17 sera expliqué plus en détail dans les 7 paragraphes qui suivent. [0030] En référence à la Fig. 5, il est représenté une partie supérieure 12 de matrice sur laquelle vient se fixer le support d'affichage 4. Cette partie supérieure 12 de matrice comprend notamment une plaque-support 14 de forme sensiblement rectangulaire à la surface supérieure de laquelle fait saillie un poinçon 18 sur lequel repose le support d'affichage 4. Le poinçon 18 est avantageusement formé dans un matériau élastiquement deformable de sorte que sa forme externe puisse varier en fonction de la pression exercée sur ladite face externe. Lorsqu'il n'est soumis à aucune pression, la forme du poinçon 18 sera légèrement différente de celle du support d'affichage 4, de sorte qu'un écart c pourra exister entre le poinçon 18 et le support d'affichage 4 sur certaines zones du poinçon 18 (voir Fig. 9a par exemple). Dans la configuration des Fig. 5 et 9a, le poinçon 18 est formé d'une seule matière élastomère, telle que du caoutchouc ou du silicone, ladite matière possédant un coefficient de compressibilité élevé. Dans une autre configuration, représentée sur la Fig. 9b, le poinçon 18 pourra être formé de deux parties, à savoir une partie externe 18a sur laquelle repose le support d'affichage 4 et une partie interne 18b contiguë à la partie externe 18a, la partie externe 18a possédant un coefficient de compressibilité plus faible que la partie interne 18b. Dans une autre configuration envisageable, représentée sur la Fig. 9c, le poinçon 18 pourra reposer sur des ressorts 21 disposés à l'intérieur de la plaque-support 14 de la partie supérieure 12 de la matrice de telle sorte que le poinçon 18 peut se déplacer vers le haut lors de la mise en contact entre l'écran de protection 3 et le support d'affichage 4 Ces ressorts 21 peuvent être en matière métallique ou en matière plastique. Dans une autre configuration envisageable, non représentée, ces ressorts 21 seront remplacés par une structure gonflable disposée à l'intérieur de la plaque-support 14. [0031] Le support d'affichage 4 sera fixé sur le poinçon 18 soit mécaniquement, au moyen d'un ou plusieurs clips par exemple, soit de manière pneumatique, en créant notamment une dépression sous le support d'affichage 4. Par ailleurs, la plaque-support 14 est également munie de deux paires de trous traversants 16 positionnés respectivement à proximité de chaque sommet de la plaque-support 14. Ces trous traversants 16 sont destinés à recevoir les colonnes 15 de la partie inférieure 11 de matrice lors de l'assemblage des parties inférieure 11 et supérieure 12 de matrice. [0032] En référence à la Fig.6, il est représenté les positions respectives des parties in- férieure 11 et supérieure 12 de matrice au moment de leur assemblage. La partie supérieure 12 de matrice a ainsi été pivotée sur elle-même à 180° de telle sorte que le poinçon 18 soit dirigé vers le bas en direction de la plate-forme de réception 19. Les trous traversants 16 sont alignés avec les colonnes 15. Par la suite, la plaque-support 12 est abaissée en direction de la plaque-support 11 jusqu'à ce qu'elle entre en contact 8 avec les moyens amortisseurs 17. Ces moyens amortisseurs 17 permettent ainsi de conserver une certaine distance entre le poinçon 18 et la plate-forme de réception 19. Ainsi assemblées, les parties inférieure 11 et supérieure 12 de matrice forment une matrice 10. [0033] En référence à la Fig.7, il est représenté la matrice 10 juste avant sa mise sous une presse 22. La presse 22 comporte en particulier une plaque inférieure 24 et une plaque supérieure 26 entre lesquelles vient se positionner la matrice 10, lesdites plaques inférieure 24 et supérieure 26 pouvant se rapprocher l'une de l'autre sous l'action de moyens de déplacement (non représentés). En se rapprochant, les plaques 24 et 26 exercent une pression verticale sur les parties inférieure 11 et supérieure 12 dc la matrice 10 qui tend à les rapprocher l'une de l'autre. Ce rapprochement se fait avantageusement de manière progressive comme illustré sur les Fig. Ra à Re. [0034] En référence à la Fig. 8a, il est représenté les positions relatives entre l'écran de protection 3, le support d'affichage 4 et le poinçon 18 au début du rapprochement entre la partie supérieure 12 de la matrice 10 et la partie inférieure 11 de la matrice 10.11 faut noter que, dans la configuration représentée, l'écran de protection 3 fait partie intégrante du panneau de garnissage 1. Lors de cette phase initiale, le support d'affichage 4 n'est pas encore en contact avec l'écran de protection 3. Comme représenté de manière agrandie sur la Fig. 9a, le poinçon 18 est encore dans son état initial non déformé. L'écran de protection 3 n'épouse pas complétement la surface externe du poinçon 18 de sorte qu'un écart vertical e se crée entre l'un des bords latéraux du support d'affichage 4 et la surface externe du poinçon 18, l'écart entre le support d'affichage 4 et ladite surface externe se réduisant ensuite progressivement le long d'une direction longitudinale. [0035] En référence à la Fig. 8b, il est représenté les positions relatives entre l'écran de protection 3, le support d'affichage 4 et le poinçon 18 dans une phase intermédiaire de rapprochement entre la partie supérieure 12 de la matrice 10 et la partie inférieure 11 de la matrice 10. Dans cette phase intermédiaire, le support d'affichage 4 est venu au contact de l'écran de protection 3 au niveau d'une zone de contact 4a s'étendant sur une petite portion centrale de la longueur L du support d'affichage 4 et sur toute sa largeur 1, comme illustré sur la Fig. 10a. Selon une variante possible, illustrée sur la Fig. 10b, cette zone de contact 4a pourra également se positionner sur l'un des bords latéraux du support d'affichage 4. Selon une autre variante possible, non représentée, cette zone de contact 4a pourra se limiter sensiblement à un point. Au niveau de cette zone de contact 4a s'est produite une déformation de la surface externe du poinçon 18 de manière à permettre une adhésion uniforme et homogène de l'écran de protection 3 sur le support d'affichage 4 et ainsi éviter la formation de bulles d'air intercalaires. Par la suite, le rapprochement des parties 11 et 12 de la matrice 10 se poursuivant de 9 manière progressive, cette zone de contact 4a s'est étendue dans le sens longitudinal soit en direction des deux bords latéraux du support d'affichage 4, dans la variante représentée sur la Fig. 10a, soit en direction du bord latéral opposé, dans la variante représentée sur la Fig. 10b. Durant ce rapprochement progressif, la surface externe du poinçon 18 s'est déformée progressivement de manière à épouser petit-à-petit le contour externe du support d'affichage 4. Cette déformation progressive permet ainsi d'éviter la formation de bulles d'air intercalaires lors du laminage de l'écran de protection 3 sur le support d'affichage 4. [0036] En référence à la Fig. 8c, il est représenté les positions relatives entre l'écran de protection 3, le support d'affichage 4 et le poinçon 18 à la fin du rapprochement entre la partie supérieure 12 de la matrice 10 et la partie inférieure 11 de la matrice 10. Dans cette phase finale, le support d'affichage 4 est totalement en contact avec l'écran de protection 3, la zone de contact 4a couvrant toute la surface du support d'affichage 4. La surface externe du poinçon 18 possède alors une forme tridimensionnelle sensiblement identique à celle du support d'affichage 4. [0037] En référence à la Fig. 11, il est représenté dans un diagramme en blocs les différentes étapes du procédé 100 de laminage selon l'invention. [0038] Dans la première étape 101, il est fourni un écran de protection transparent ou translucide et formé soit dans un matériau plastique, soit dans un matériau en verre. [0039] Dans une deuxième étape 102, il est fourni un support d'affichage flexible possédant une forme tridimensionnelle courbe sensiblement identique à celle de l'écran de protection et, de préférence, recouvert au moins partiellement par un film de colle. [0040] Dans une troisième étape 103, l'écran de protection est positionné et fixé sur une partie inférieure de matrice. [0041] Dans une quatrième étape 104, le support d'affichage est positionné et fixé sur une partie supérieure de matrice équipée d'un poinçon élastiquement défonnable, ledit support d'affichage étant positionné de telle sorte qu'il repose sur une surface externe courbe dudit poinçon, ladite surface externe possédant alors une forme tridimensionnelle légèrement différente de celle du support d'affichage. [0042] Dans une cinquième étape optionnelle 105, un film de colle est déposé sur le support d'affichage dans le cas où celui-ci n'est pas déjà recouvert d'un film de colle. [0043] Dans une sixième étape 106, la partie supérieure de matrice est assemblée sur la partie inférieure de matrice de manière à former une matrice, dans laquelle l'écran de protection et le support d'affichage ne sont pas en contact l'un avec l'autre au départ et de telle sorte que la partie supérieure de matrice est apte à se rapprocher de la partie inférieure de matrice sous l'effet d'une pression exercée vers le bas sur la partie supérieure de matrice. [0044] Dans une septième étape 107, les parties inférieure et supérieure de matrice sont rap- prochées l'une de l'autre jusqu'à cc qu'au moins un contact ponctuel se crée entre l'écran de protection et le support d'affichage. [0045] Dans une huitième étape 108, les parties inférieure et supérieure de matrice sont rap- prochées l'une de l'autre de manière progressive de telle sorte que la surface de contact entre l'écran de protection et le support d'affichage augmente progressivement jusqu'à atteindre une valeur maximale correspondant à une configuration totalement laminée de l'ensemble formé par l'écran de protection et le support d'affichage, la surface externe du poinçon possédant alors une forme tridimensionnelle sensiblement identique à celle du support d'affichage. [0046] D'autres étapes additionnelles pourront être prévues en complément des étapes ci- dessus mentionnées. En particulier, il pourra être prévu une étape intermédiaire effectuée avant l'étape 107 consistant à mettre en température le poinçon de manière à activer la colle recouvrant le support d'affichage. 11 [Revendication 1]