带复合材料触摸界面的触摸检测设备制造技术

一种触摸检测设备，包括由包含木质纤维素材料和树脂的复合材料制成的触摸界面(1)，该木质纤维素材料被所述树脂浸渍，树脂的质量相对于复合材料的总质量的比例在30％至80％之间。无论在室内和室外使用的温度和湿度条件如何，浸渍树脂都能使触摸界面保持稳定。将该触摸检测设备用于触摸屏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带复合材料触摸界面的触摸检测设备
本专利技术涉及一种触摸检测设备，包括触摸界面，包括该触摸检测设备和显示设备的触摸屏，以及一种包括该触摸检测设备的机动车辆。通常，本专利技术涉及触摸检测设备领域。本专利技术尤其应用在奢侈品、电子装备(移动电话，平板电脑，高保真音响，电视，无人机)、钟表、家具领域，并且更特别地应用在机动车辆领域用于装备座舱。在座舱内，触摸检测设备使得能够实现位于机动车前排座椅之间的仪表盘、车门、方向盘或中央控制台的控制区域。这些控制区域包括被称为“智能表面”(在英语中也被称为“smartsurfaces”)的表面。
技术介绍
已知的一种解决方案是一种触摸检测设备，带有特别是在专利申请WO2016/138901中描述的由天然木材制成的触摸界面。然而，天然木材作为触摸界面的使用具有许多缺点。木材对温度和湿度的变化特别敏感。木材空腔中的空气可充满水分并改变木材的导电性而纤维素可充满水分并改变木材的尺寸特征。因此，木材只能在有限的环境中使用。实际上，当木材在潮湿环境中和/或温度变化很大时使用时，木材会受损。木材还容易受到昆虫的侵袭和真菌的繁殖。木材的介电性能会由于湿度受到干扰。因此，木制触摸界面只能在室内或不受温度和湿度变化影响的环境中使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在室内和室外使用的带有对温度和湿度变化不敏感的触摸界面的触摸检测设备。为此，根据第一方面，本专利技术涉及一种触摸检测设备，包括由包含树脂和木质纤维素材料的复合材料制成的触摸界面，该木质纤维素材料被树脂浸渍，树脂部分的质量相对于复合材料的总质量在30％至80％之间。这样的解决方案具有许多优点且特别是得益于将树脂浸渍在木质纤维素材料中使得木质纤维素材料触摸界对于温度和湿度的变化不那么敏感。特别地，该树脂至少部分替代了木质纤维素材料中存在的空气。换句话说，树脂填充了木质纤维素材料中存在的空腔。我们讨论的是木质纤维材料的心材的浸渍。树脂能够改善触摸界面的介电性能的稳定性。因此，触摸界面可以适合室外以及室内使用。在有利的实施方式中，触摸界面具有至少5％的透光系数。透光系数表示穿过使光线通过的物体的光量，换句话说，透光系数表示触摸界面的半透明甚至透明的性质。在此，至少为5％的透光系数是指触摸界面至少是半透明的。因此，用户通过触摸界面观看并且可以与在触摸检测设备下方显示的命令互动。在另一个有利的实施方式中，树脂的折射率基本上等于木质纤维素材料的折射率。当树脂和木质纤维素材料的折射率接近时，换而言之即相同或几乎相同时，光穿过触摸界面而很少偏转或不偏转。换句话说，这些折射率彼此越接近，包含该树脂和木质纤维素材料的触摸界面更加透光，甚至透明。此外，当树脂和木质纤维素材料的折射率接近时，光以很少或没有散射的方式穿过触摸界面。透射雾现象(通常用英语被命名为“transmissionhaze”)减少了。换句话说，包括树脂和木质纤维素材料的触摸界面使得可以避免光在通过触摸界面时光强度的衰减。在有利的方式下，树脂的折射率可以在1.35和1.70之间的区间内选择。在一个有利的实施方式中，木质纤维素材料是包含木质素和纤维素与半纤维素的网状组织的木材。换句话说，木质纤维素材料可以是这样的木材，其中纤维素与半纤维素的网状组织即便在被处理后也被保留，并且其中或多或少比例的木质素被保留。木材具有特定的外观和特别的机械性能。因此，触摸界面可以保留木材的机械性能及其特定的外观。例如，触摸界面的木质纤维素材料是脱木质素的木材。脱除的木质素部分按重量为存在于木材中的木质素的40％至90％。具有可变的机械、导电和半透明特性的触摸界面可以通过特别地改变脱除的木质素比例来获得。根据所选择的应用，柔性、导电性和半透明性对于触摸界面可以被赋予优先级。在实践中，木质纤维素材料是木材原木的纵向截面或横截面。根据选择的截面，可以定义触摸界面的导电性能和视觉外观。在另一个有利的实施方式中，树脂是疏水的。疏水性树脂与水很少或不相互作用。换句话说，树脂吸收很少的水。因此，形成触摸界面的复合材料对湿度更稳定，同时保持其机械和介电性能。在另一个有利的实施方式中，触摸界面的厚度在0.4mm和30mm之间。触摸界面的特定厚度使得能够提供具有特定机械特性的触摸界面。因此，触摸界面可以或多或少地是柔性的和/或或多或少地具有机械抗性。在另一个有利的实施方式中，树脂包含导电颗粒。对于给定的触摸界面厚度，添加到树脂中的导电颗粒会增加触摸界面的导电性。因此，有可能在保持触摸检测特性的同时增加触摸界面的厚度。根据第二方面，本专利技术涉及一种触摸屏。该触摸屏包括显示设备和触摸检测设备，该触摸界面的透光系数至少等于5％。根据第三方面，本专利技术涉及一种机动车辆。该机动车辆包括根据本专利技术的触摸检测设备和/或触摸屏。附图说明本专利技术的其他特征和优点将在下面的描述中更加显而易见。在附图中，通过非限制性示例给出：-图1a是根据本专利技术的实施方式的触摸检测设备的触摸界面的透视示意图；-图1b是图1a所示的触摸界面沿剖面A-A的示意图；-图2是带有几个切割平面的木材原木的透视图；-图3是示出根据本专利技术的实施方式的触摸屏示例的组件的分解示意图；和-图4是根据本专利技术的实施方式的机动车辆座舱示例的示意图。具体实施方式图1a示出了触摸检测设备的触摸界面的透视示意图。在此，触摸界面1具有六面体的形状。然而，触摸界面1可以具有其他特定形状，例如以三角形，圆形，正方形或多边形为基底的形状。在此，触摸界面1通常具有三个尺寸：长度L，宽度I和厚度e。在有利的实施方式中，厚度e是最小尺寸。厚度e在0.4mm和30mm之间。对于介于0.4mm和2mm之间的厚度e，触摸界面1可以是柔性的或被制成柔性的。对于介于2mm和30mm之间的厚度e，触摸界面1具有更大的刚性。因此，特定的厚度e赋予触摸界面1特定的机械性能。通常，触摸界面1由复合材料构成。该复合材料是被树脂浸渍的木质纤维素材料。复合材料的浸渍方法是本领域技术人员已知的并且特别在文献WO2017/098149中被描述。引用文献中描述的方法主要在于脱木质素步骤，被称为浸湿，随后是被称为用填充化合物填充的浸渍步骤。当然，其他浸渍方式可被用于实现复合材料。树脂质量相对于复合材料的总质量的比例在30％(最小树脂比例)和80％(最大树脂比例)之间。树脂比例的两个计算示例呈现在下方。第一个示例涉及未脱木质素的木材。第二个示例涉及全部或部分脱木质素的木材。数值应用说明了这些计算。根据第一个示例，对于未脱木质素的木材，树脂的质量的比例，记为f(树脂)，文字上表示为：注意：m(树脂)：浸渍树脂的质量m(木+树脂)：木材和树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸检测设备，其特征在于包括由包含木质纤维素材料和树脂的复合材料制成的触摸界面(1)，所述木质纤维素材料被所述树脂浸渍，树脂的质量相对于复合材料的总质量的比例在30％至80％之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180209 FR 18510891.一种触摸检测设备，其特征在于包括由包含木质纤维素材料和树脂的复合材料制成的触摸界面(1)，所述木质纤维素材料被所述树脂浸渍，树脂的质量相对于复合材料的总质量的比例在30％至80％之间。


2.根据权利要求1所述的触摸检测设备，其特征在于所述触摸界面(1)具有至少5％的透光系数。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的触摸检测设备，其特征在于所述树脂具有基本上等于所述木质纤维素材料的折射率的折射率。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的触摸检测设备，其特征在于所述树脂具有在1.35至1.70之间的折射率。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的触摸检测设备，其特征在于所述木质纤维素材料是包含木质素以及纤维素和半纤维素网状组织的木材。

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【专利技术属性】
技术研发人员：R·戴维南，T·布瓦图泽特，
申请(专利权)人：木帝股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR