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Die Erfindung betrifft eine Membranschaltervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Membranschaltervorrichtung.
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Es sind Membranschaltervorrichtungen mit beleuchteter Schaltfläche in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt.
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Eine Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Membranschaltervorrichtung mit verbesserten Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich einer Helligkeit der beleuchteten Schaltfläche, einer Gleichmäßigkeit einer Beleuchtung der Schaltfläche, einer Stromersparnis und/oder einer Bauteilgröße zu erreichen.
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Es wird eine Membranschaltervorrichtung vorgeschlagen, die wenigstens eine Membranschalteinheit und eine Leuchteinheit aufweist, wobei die Membranschalteinheit zumindest eine erste Schaltfläche und ein hinter der Schaltfläche angeordnetes erstes Schaltkontaktpaar aufweist, wobei die Leuchteinheit eingerichtet ist, zumindest die erste Schaltfläche, beispielweise unabhängig von einem Betätigungszustand der ersten Schaltfläche, von hinten zu beleuchten, wobei die Leuchteinheit zumindest eine erste OLED-Struktur aufweist.
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Unter einer „Membranschalteinheit“ soll beispielsweise eine Schalteinheit verstanden werden, die zumindest zwei Ausgangskontakte, die beispielsweise jeweils direkt mit einem der Schaltkontaktpaare über Verbindungsleitungen elektrisch leitfähig verbunden sind, aufweist und die eingerichtet ist, bei Betätigung der Schaltfläche, beispielsweise mittels einer ausreichenden Betätigungskraft, die Ausgangskontakte elektrisch leitfähig miteinander zu verbinden. Alternativ weist eine „Membranschalteinheit“ beispielsweise einen integrierten Schaltkreis, beispielsweise eine Transistorschaltung auf, die zwischen den Schaltkontaktpaaren und den Ausgangskontakten geschaltet ist, beispielsweise um einen hohen Stromfluss über die Ausgangskontakte zu erlauben. Beispielsweise ist die Schaltfläche dazu eingerichtet, zu einer Betätigung der Membranschalteinheit, berührt zu werden. Beispielsweise ist die Schaltfläche eingerichtet, sich bei Betätigung, zumindest im Wesentlichen elastisch, zu verformen und/oder zu verschieben. Beispielsweise ist die Schaltfläche Teil einer Frontfläche (der Membranschaltvorrichtung) und/oder bildet eine äußere Begrenzung der Membranschalteinheit (der Membranschaltvorrichtung). Beispielsweise trägt die Frontfläche eine, beispielsweise zumindest teilweise transparente, Kennzeichnung, beispielsweise eine Färbung und/oder Beschriftung. Beispielsweise sind die Schaltkontaktpaare in einem Nahbereich, beispielsweise maximal 3 mm, beispielsweise maximal 1 mm, beispielsweise maximal 0,3 mm, entfernt, voneinander angeordnet. Beispielsweise weist die Membranschalteinheit zumindest einen Schließer auf, der eingerichtet ist, einen Abstand zwischen den Schaltkontaktpaaren zu überbrücken und die Schaltkontaktpaare leitfähig zu verbinden. Beispielsweise ist der Schließer mit der Schaltfläche gekoppelt, sodass der Schließer bei einer Betätigung der Schaltfläche mit zumindest zwei voneinander getrennten der Schaltkontaktpaare in Kontakt gebracht wird. Beispielsweise ist die an der Frontfläche/Schaltfläche aufgebrachte Kennzeichnung der Schaltfläche zumindest dazu eingerichtet, eine Position der Schaltkontaktpaare und/oder des Schließers und/oder der Schaltfläche in Relation zur Frontfläche anzugeben. Beispielsweise ist die Schaltfläche von einer Membranstruktur gebildet, die von einer oder mehreren Membranschichten gebildet ist. Beispielsweise weist zumindest eine der Membranschichten die Kennzeichnung auf. Beispielsweise ist zumindest eine der Membranschichten als Schutzschicht ausgebildet, die beispielsweise einen Abrieb der Kennzeichnung und/oder ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Membranschalteinheit zumindest teilweise vermeidet.
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Beispielsweise weist zumindest eine der Membranschichten, beispielsweise die Schutzschicht, eine Oberflächenanrauung auf um beispielsweise eine Haptik zu verbessern. Beispielsweise weist die Membranschalteinheit zumindest eine Beabstandungseinheit, die eingerichtet ist, den Schließer zumindest in einem unbetätigten Zustand der Schaltfläche zu den Schaltkontaktpaaren zu beabstanden, beispielsweise in einem Abstand von zumindest 0,03 mm, beispielsweise zumindest 0,1 mm, beispielsweise zumindest 0,3 mm, beispielsweise zumindest 1 mm, zu den Schaltkontaktpaaren zu halten.
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Unter einer „Leuchteinheit“ soll beispielsweise eine Einheit verstanden werden, die eingerichtet ist, beispielsweise über Versorgungskontakte zugeführte, elektrische Energie in zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, beispielsweise in einem Wellenlängenbereich zwischen 280 nm und 780 nm, umzuwandeln und diese zu emittieren. Alternativ oder zusätzlich ist die Leuchteinheit beispielsweise eingerichtet, elektromagnetische Strahlung im UV-Spektrum und/oder im IR-Spektrum zu emittieren, wobei die Membranschalteranordnung, beispielsweise in einem Nahbereich, beispielsweise angrenzend an, der Leuchteinheit und/oder der Schaltfläche und/oder in der Leuchteinheit und/oder der Schaltfläche selbst, beispielsweise zumindest ein Konvertermaterial, beispielsweisen einen Leuchtstoff, aufweist, der eingerichtet ist, die UV-Strahlung bzw. die IR-Strahlung in sichtbares Licht zu konvertieren.
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Darunter, dass ein Element „zumindest teilweise transparent“ ist, soll beispielsweise verstanden werden, dass das Element zumindest teilweise, beispielsweise zumindest im Wesentlichen, zumindest für einen Teil des, beispielsweise für jedes, von der OLED-Struktur, beispielsweise der ersten Schicht der OLED-Struktur, emittierte Licht, transparent ist, beispielsweise eine Transparenz von zumindest 10 %, beispielsweise von zumindest 30 %, beispielsweise von zumindest 50 %, beispielsweise von zumindest 70 %, beispielsweise von zumindest 90 %, beispielsweise von zumindest 98 %, aufweist.
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Unter einer „OLED-Struktur“ soll beispielsweise eine Struktur verstanden werden, die eine organische Leuchtdiode bildet. Die OLED-Struktur weist beispielsweise einen Schichtaufbau mit zumindest einer ersten Schicht auf, die zumindest einen organischen Halbleiter aufweist. Beispielsweise weist die OLED-Struktur zumindest eine zweite Schicht auf, die zumindest einen, beispielsweise organischen, Halbleiter aufweist und an die erste Schicht angrenzt. Beispielsweise sind die erste und zweite Schicht von unterschiedlichen Materialien und/oder Materialmischungen gebildet und weisen beispielsweise unterschiedliche Majoritätsladungsträger (Löcher oder Elektronen) auf. Beispielsweise ist die erste Schicht als Emissionsschicht ausgebildet und weist beispielsweise Elektronen als Majoritätsladungsträger auf. Beispielsweise kommt es bei ausreichendem Spannungs- und Stromeintrag in zumindest die erste Schicht, beispielsweise durch Elektron-Loch-Rekombination, zu Strahlungsemission. Beispielsweise ist die zweite Schicht als Transportschicht ausgebildet und dient einem Transport und einer Injektion von Ladungsträgern, die sich beispielsweise von den Majoritätsladungsträgern der ersten Schicht unterscheiden, in die erste Schicht. Beispielsweise weist die erste Schicht einen organischen Leuchtstoff auf. Beispielsweise legt ein Material der ersten Schicht eine Farbe der emittierten Strahlung fest. Beispielsweise weist die OLED-Struktur zumindest zwei elektrisch leitfähige Kontaktschichten auf, die eingerichtet sind, Ladungsträger in die erste und zweite Schicht einzubringen, wobei die erste und zweite Schicht jeweils unterschiedliche der Kontaktschichten kontaktieren. Beispielsweise ist zumindest eine der Kontaktschichten, beispielsweide zumindest die an der ersten Schicht anliegende Kontaktschicht (ein Frontkontakt), von einem elektrisch leitfähigen Material gebildet, das zumindest teilweise, beispielsweise zumindest im Wesentlichen, transparent ist und weist beispielsweise zumindest ein leitfähiges Oxid, beispielsweise ITO (Indium-Zinn-Oxid) oder AZO (Aluminium-Zink-Oxid), und/oder zumindest ein leitfähiges Polymer, beispielsweise PT (Polythiophen), PPP (Polyparaphenylen), PPy (Polypyrrol) und/oder PAni (Polyanylin) auf. Beispielsweise ist eine zweite der Kontaktschichten von einem metallischen Material gebildet, das beispielsweise eine hohe Reflektivität aufweist. Beispielsweise weist die OLED-Struktur mehr als eine, beispielsweise zwei, drei, oder mehr als drei, Emissionsschichten auf, die, beispielsweise abwechselnd mit Transport und/oder Kontaktschichten, einen Stapel bilden, der beispielsweise eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung in mehreren Wellenlängenbereichen zu emittieren, sodass sich beispielsweise ein weißer Farbeindruck ergibt.
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Durch den Einsatz von OLED-Strukturen kann, beispielsweise gegenüber anorganischen LEDs und/oder Glasfaserbeleuchtung, eine kompakte Bauweise und/oder eine gleichmäßigere Ausleuchtung der Schaltfläche erreicht werden. Weiterhin kann, beispielsweise gegenüber einer auf dem Destriau-Effekt beruhenden Elektrolumineszenzbeleuchtung, eine höhere Leuchtstärke und/oder Effizienz erreicht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zumindest das erste Schaltkontaktpaar zwischen der Leuchteinheit und der Schaltfläche angeordnet ist. Es kann beispielsweise eine hohe Haltbarkeit der Leuchteinheit erreicht werden, beispielsweise da eine geringe mechanische Belastung der Leuchteinheit erreicht werden kann.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Leuchteinheit zumindest zwischen der ersten Schaltfläche und dem ersten Schaltkontaktpaar angeordnet ist und eingerichtet ist, sich gemeinsam mit der Schaltfläche bei Betätigung zu verformen. Beispielsweise ist hierbei der Schließer hinter der Leuchteinheit angeordnet. Hierdurch kann beispielsweise eine verbesserte Beleuchtung erreicht werden, da optische Störeinflüsse durch Elemente der Membranschalteinheit zumindest im Wesentlichen vermieden werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Leuchteinheit zumindest ein erstes Verkapselungselement aufweist, wobei zumindest das erste Schaltkontaktpaar auf einer ersten Seite des ersten Verkapselungselements angeordnet ist, und wobei die OLED-Struktur auf einer zweiten Seite des ersten Verkapselungselements angeordnet ist. Unter einem „Verkapselungselement“ soll beispielsweise ein Element verstanden werden, das eingerichtet ist, zumindest einen Teil der OLED-Struktur, beispielsweise zumindest organische Halbleiterbestandteile, vor (Umwelt-)Einflüssen, beispielsweise mechanischen und/oder chemischen Einflüssen, Wasserdampf und/oder UV-Strahlung, zu schützen. Beispielsweise ist das Verkapslungselement von zumindest einem zumindest teilweise transparenten Material gebildet. Beispielsweise ist zumindest das erste Verkapselungselement zumindest teilweise von zumindest einem Glas, beispielsweise Silikatglas, beispielsweise Quarzglas, gebildet. Beispielsweise ist das Verkapselungselement von zumindest einem Kunststoff, beispielsweise PET (Polyetylenterephthalat) und/oder PI (Polyimid) gebildet. Beispielsweise ist das Verkapselungselement von mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien gebildet, die sich beispielsweise in ihren Schutzeigenschaften ergänzen. Beispielsweise ist das Verkapselungselement plattenförmig, beispielsweise eben, ausgebildet. Beispielsweise weist das Verkapselungselement eine Dicke von weniger als 2 mm, beispielsweise weniger als 1 mm, beispielsweise weniger als 0,5 mm, beispielsweise weniger als 0,2 mm auf. Beispielsweise ist das erst Verkapselungselement zumindest teilweise, beispielsweise zumindest im Wesentlichen, transparent. Darunter, dass ein Element oder eine Einheit „auf einer Seite des Verkapselungselement angeordnet“ ist, soll beispielsweise verstanden werden, dass das Element in einem von der Seite wegweisenden Raumbereich angeordnet. Beispielsweise ist das Element oder die Einheit mit der Seite verbunden.
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Beispielsweise steht das Element oder die Einheit in direktem Kontakt mit der Seite. Alternativ ist es optional vorgesehen, dass weitere Elemente, beispielsweise Stabilisierungs-, Haft-, Konverter- und/oder Abstandselemente, zwischen dem Element oder Einheit und dem Verkapselungselement angeordnet sind. Zumindest das erste Schaltkontaktpaar ist beispielsweise mittels eines PVD-Verfahrens (physikalische Gasphasenabscheidung), beispielsweise Sputtern oder Aufdampfen, eines CVD-Verfahren (chemische Gasphasenabscheidung) und/oder eines Druckverfahrens, beispielsweise eines Siebdruckverfahrens oder Strahldruckverfahrens, auf dem Verkapselungselement angeordnet/aufgebracht. Beispielsweise ist das erste Schaltkontaktpaar von dünnen Drähten, beispielsweise mit einem Durchmesser von maximal 0,2 mm, beispielsweise maximal 0,1 mm, beispielsweise maximal 0,05 mm, gebildet, die beispielsweise auf das Verkapselungselement aufgeklebt sind. Es kann beispielsweise eine kompakte Bauweise erreicht werden. Weiterhin kann eine Bauteil und/oder Kostenersparnis erreicht werden, beispielsweise, da auf einen zusätzlichen Träger der Leuchteinheit verzichtet werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das erste Verkapselungselement ein Substrat, beispielsweise eine Basis, Unterlage und/oder Grundlage, der Leuchteinheit bildet. Beispielsweise weist das Substrat zumindest eine glatte, beispielsweise ebene, Oberfläche, beispielsweise die zweite Seite, auf. Alternativ wird vorgeschlagen, dass eine Oberfläche der zweiten Seite des Verkapselungselements strukturiert ist. Beispielsweise wird die OLED-Struktur in einem oder mehreren Prozessschritten auf dem Verkapselungselement, beispielsweise der zweiten Seite des Verkapselungselements, angeordnet. Die Prozesschritte umfassen jeweils eines von: Auftragen einer Schicht, Strukturieren, beispielsweise zumindest teilweises Abtragen, zumindest einer Schicht, wobei die Schicht beispielsweise eine Kontaktschicht, eine Transportschicht, eine Emitterschicht, eine Isolationsschicht und/oder eine Trennschicht sein kann. Die Schichten sind beispielsweise aufgetragen mittels eines oder mehrerer der folgenden Verfahren: Aufdampfen, Aufsputtern, Aufdrucken, Rotationsbeschichtung (Spincoating) oder weitere dem Fachmann als geeignet erscheinende Maßnahmen. Die Schichten sind beispielsweise abgetragen mittels eines oder mehrere der folgenden Verfahren: Ablösung durch Lösungsmittel, Ätzen, Zerstäubung (Sputtern), oder weitere dem Fachmann als geeignet erscheinende Maßnahmen. Es kann beispielsweise eine kompakte Bauweise erreicht werden. Weiterhin kann beispielsweise ein geringer Abstand zwischen der Schaltfläche und der Leuchteinheit erreicht werden, wodurch beispielsweise eine hohe Leuchtstärke an der Schaltfläche erreicht werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das erste Verkapselungselement ein Abschlusselement der Leuchteinheit bildet. Beispielsweise unterscheidet sich das erste Verkapselungselement von einem Verkapselungselement, dass ein Substrat der Leuchteinheit, beispielsweise der OLED-Struktur, bildet. Beispielsweise ist das erste Verkapselungselement mit einer ausgebildeten OLED-Struktur, die beispielsweise auf einem zweiten Verkapselungselement aufgebracht ist, verbunden, beispielsweise mittels eines zumindest teilweise, beispielsweise zumindest im Wesentlichen, transparenten Klebstoff verklebt. Beispielsweise ist die OLED-Struktur zwischen dem ersten Verkapselungselement und dem zweiten Verkapselungselement, die beispielsweise beide plattenförmig ausgebildet sind, eingeschlossen, wobei das erste und zweite Verkapselungselement beispielsweise eine front- und rückseitige Verkapselung bilden. Beispielsweise weist die Leuchteinheit zumindest ein weiteres Verkapselungsmittel, beispielsweise einen Kunststoff, auf, das eine seitliche Verkapselung bildet. Beispielsweise bildet der die OLED-Struktur mit dem ersten Verkapselungselement verbindende Kleber das seitliche Verkapselungsmittel. Beispielsweise weist das Verkapselungsmittel eine geringe Wasserdampfpermeabilität auf. Beispielsweise weist eine seitliche Versiegelung der OLED-Struktur mittels zumindest eines der Materialien Glas, PES, PET, PMMA, oder Metall, beispielsweise einer Metallfolie, auf. Es kann auf diese Weise beispielsweise eine kompakte Bauweise erreicht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Membranschalteinheit zumindest eine, beispielsweise zumindest zwei, beispielsweise zumindest drei, beispielsweise zumindest fünf, beispielsweise zumindest zehn, weitere Schaltflächen, mit dahinter liegenden weiteren Schaltkontaktpaaren, aufweist. Beispielsweise ist zumindest ein Teil, beispielsweise alle, der Schaltflächen in einer oder mehreren Zeilen, in einer oder mehreren Spalten, beispielsweise in einem rechteckigen oder trapezförmigen Raster, in zumindest einem Teilkreis, in freier Verteilung und/oder auf andere dem Fachmann als geeignet erscheinender Weise angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Leuchteinheit zumindest eine, beispielsweise zumindest zwei, beispielsweise zumindest drei, beispielsweise zumindest fünf, beispielsweise zumindest zehn, weitere OLED-Struktur/en aufweist. Beispielsweise sind die OLED-Strukturen der Leuchteinheit in Gruppen mit jeweils mindestens einer OLED-Struktur eingeteilt. Beispielsweise sind die Gruppen jeweils dazu eingerichtet, unterschiedliche der Schaltflächen der Membranschalteinheit zu beleuchten. Beispielsweise sind die OLED-Strukturen eingerichtet, unterschiedlich farbiges Licht zu emittieren. Beispielsweise ist die weitere OLED-Struktur eingerichtet, eine weitere der Schaltflächen von hinten zu beleuchten. Beispielsweise sind die OLED-Strukturen unterschiedlich groß ausgebildet. Beispielsweise weist zumindest eine, beispielsweise zumindest ein Großteil, beispielsweise zumindest 50 %, beispielsweise zumindest 70 %, beispielsweise zumindest 90 %, beispielsweise jede, der OLED-Strukturen eine Größe von mehr als 2 mm, beispielsweise mehr als 3 mm, beispielsweise mehr als 5 m, auf. Unter einer „Größe“ der OLED-Struktur soll beispielsweise ein Maximum der Ausdehnungen, beispielsweise eine Länge, der OLED-Struktur über alle Richtungen entlang einer Oberfläche des Substrats, auf dem die OLED-Struktur aufgebracht ist, verstanden werden. Beispielsweise weist zumindest ein Teil der OLED-Strukturen eine Länge auf, die deutlich, beispielsweise um zumindest 100 %, beispielsweise um zumindest 200 %, beispielsweise um zumindest 400 %, über eine Breite (der jeweiligen OLED-Struktur) hinausgeht. In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil, beispielsweise zumindest 10 %, beispielsweise zumindest 50 %, beispielsweise der Anzahl und/oder der Fläche, der OLED-Strukturen eine Größe aufweisen, die kleiner ist als 1 mm, beispielsweise kleiner ist als 0,3 mm, beispielsweise kleiner ist als 0,1 mm.
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Beispielsweise ist zumindest die weitere OLED-Struktur, beispielsweise eine die weitere OLED-Struktur enthaltende Gruppe, getrennt von der ersten OLED-Struktur, beispielsweise einer die erste OLED-Struktur enthaltenden Gruppe, ansteuerbar. Beispielsweise sind die OLED-Strukturen zumindest einer Gruppe unabhängig voneinander ansteuerbar. Darunter, dass eine OLED-Struktur „ansteuerbar“ ist, soll beispielsweise verstanden werden, dass die OLED-Struktur mit Strom versorgbar ist. Beispielsweise weisen getrennt voneinander ansteuerbare OLED-Strukturen voneinander getrennt verlaufende Versorgungsleitungen auf. Beispielsweise bildet zumindest eine Gruppe, beispielsweise eine Gruppe kleiner OLED-Strukturen, ein Raster von OLED-Strukturen (beispielsweise zumindest 5 mal 5, beispielsweise zumindest 10 mal 10, beispielsweise zumindest 32 mal 32, beispielsweise mitunterschiedlicher Anzahl in Reihen und Spalte), um ein ein- und/oder mehrfarbiges Matrixdisplay zu bilden, wodurch beispielsweise animierte Schaltflächen erreicht werden können.
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Beispielsweise kann eine hohe Flexibilität hinsichtlich einer Beleuchtung der zumindest einen Schaltfläche und/oder Frontfläche der Membranschalteinheit erreicht werden. Beispielsweise kann die Membranschaltervorrichtung als Ausgabeeinheit, beispielsweise zur Darstellung und/oder Ausgabe unterschiedlicher Betriebsmodi, beispielsweise eines mittels der Membranschalteinheit bedienten Apparats, fungieren.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das erste Schaltkontaktpaar zumindest einen ersten, beispielsweise zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen kreisförmigen oder rechteckigen, Kontakt aufweist, der einen Freiraum zumindest teilweise umschließt, und zumindest einen zweiten, beispielsweise zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen kreisförmigen oder rechteckigen, Kontakt aufweisen, der beabstandet zum ersten Kontakt, den ersten Kontakt zumindest teilweise umschließt. Beispielsweise weist die Schalteinheit Zuleitungen auf, die die Kontakte mit zumindest einer Schnittstelle verbinden. Beispielsweise sind der erste und zweiten Kontakt und/oder zumindest eine Grundform dieser konzentrisch angeordnet. Beispielsweise ist eine vom ersten Kontakt umgebene Fläche zumindest so groß wie 50 %, beispielsweise zumindest so groß wie 70 %, beispielsweise zumindest so groß wie 90 %, einer vom zweiten Kontakt umgebenen Fläche, um eine geringe Beeinflussung einer Lichtintensität im Zentrum der Schaltkontaktpaare bzw. in einem Zentrum der Schaltfläche zu erreichen. Beispielsweise beträgt eine vom ersten Kontakt umgebene Fläche 25 % bis 35 %, beispielsweise 30 %, einer vom zweiten Kontakt umgebenen Fläche, um über die Schaltkontaktpaare und/oder die Schaltfläche hinweg, eine gleichmäßige Lichtabschwächung durch die Schaltkontaktpaare zu erreichen.
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Darunter, dass ein Kontakt eine Fläche zumindest „teilweise umschließt“, soll beispielsweise verstanden werden, dass zumindest 50 %, beispielsweise zumindest 70 %, beispielsweise zumindest 90 % der Fläche, auf Verbindungsgeraden zwischen Punkten des Kontakts liegt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Membranschaltervorrichtung zumindest einen ersten Schließer aufweist, der eingerichtet ist, das erste Schaltkontaktpaar leitfähig zu verbinden, wobei der Schließer zumindest teilweise von ITO (Indium-Zinn-Oxid) gebildet ist, was aufgrund der Transparenz des ITO beispielsweise eine Lichtintensität an der Schaltfläche vergrößern kann. Beispielsweise weist der Schließer eine Ausgestaltung auf, die zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen orthogonal zur Form der Schaltkontaktpaare im Verbindungsbereich ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Schließer bei zumindest im Wesentlichen runden, beispielsweise kreisförmigen, Schaltkontaktpaaren strahlenförmig, beispielsweise zumindest kreuzartig, ausgebildet. Beispielsweise ist der Dom an einer Unterseite einer die Schaltfläche bildenden Membranstruktur durch Verklebung mit der Membranstruktur und/oder durch einen Käfig, beispielsweise die Beabstandungseinheit, in Position, beispielsweise relativ zur Schaltfläche, gehalten.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Schließer von zumindest einem dünnen Metalldraht, beispielsweise mit einer Dicke von maximal 0,1 mm, beispielsweise maximal 0,05 mm, beispielsweise maximal 0,02 mm, gebildet ist und beispielsweise an dem Dom und/oder an einer die Schaltfläche bildenden Membranstruktur angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Membranschaltervorrichtung zumindest einen flexiblen Dom aufweist, dessen Innenseite dem ersten Schaltkontaktpaar zugewandt ist, wobei auf der Innenseite des Doms zumindest ein erster Schließer angeordnet ist, der eingerichtet ist, das erste Schaltkontaktpaar leitfähig zu verbinden. Es kann beispielsweise eine taktile Rückkopplung an einen Bediener erreicht werden, was eine Bedienung zuverlässig und angenehmer machen kann. Unter einem „Dom“ soll beispielsweise ein zumindest im Wesentlichen kuppelartiges, beispielsweise zumindest glockenförmiges und/oder zumindest hohlkugelsegmentförmiges, Element verstanden werden. Beispielsweise ist der Dom von einem zumindest im Wesentlichen transparenten Material gebildet. Beispielsweise ist der Dom von zumindest einem Silikon und/oder einem anderen Kunststoff, beispielsweise PET oder Vinyl, gebildet.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Schließer direkt an der Schaltfläche, beispielsweise deren Membranstruktur, angeordnet ist.
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Beispielsweise weist der Dom oder ein durch die Beabstandungseinheit beweglich gehaltener Bereich der Frontfläche (die Schaltfläche) zumindest anderthalb mal, beispielsweise zumindest doppelt, so groß wie eine Ausdehnung der Schaltkontaktpaare, um beispielsweise einen zuverlässigen Schaltprozess zu erreichen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen ein Verfahren zur Herstellung einer Membranschaltervorrichtung, wobei eine Membranschaltereinheit bereitgestellt wird, die zumindest eine erste Schaltfläche und hinter der Schaltfläche angeordnet ein erstes Schaltkontaktpaar aufweist, und wobei eine Leuchteinheit, die zumindest eine erste OLED Struktur aufweist bereitgestellt wird und wobei die Leuchteinheit, so angeordnet wird, dass diese zumindest die erste Schaltfläche von hinten beleuchtet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Membranschaltervorrichtung hergestellt wird, indem ein erstes Verkapselungselement bereitgestellt wird, wobei auf einer ersten Seite des Verkapselungselements zumindest das erste Schaltkontaktpaar aufgebracht wird, und wobei zumindest eine erste OLED Struktur auf einer zweiten Seite des Verkapselungselements aufgebracht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Membranschaltervorrichtung hergestellt wird, indem ein erstes Verkapselungselement bereitgestellt wird, und zumindest ein erstes Schaltkontaktpaar auf einer ersten Seite des ersten Verkapselungselements aufgebracht wird, und indem ein zweites Verkapselungselement bereitgestellt wird, wobei zumindest eine erste OLED Struktur auf einer ersten Seite des zweiten Verkapselungselements aufgebracht wird, wobei die OLED Struktur mittels zumindest des ersten Verkapselungselements verkapselt wird, wobei eine zweite Seite des ersten Verkapselungselements der OLED Struktur zugewandt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Aufbringen zumindest des ersten Schaltkontaktpaars ein Aufdrucken von Schaltkontaktstrukturen umfasst.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Membranschaltervorrichtung;
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2A–2D Schritte eines ersten Herstellungsverfahrens einer zweiten Membranschaltervorrichtung;
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3A–3D Schritte eines zweiten Herstellungsverfahrens einer dritten Membranschaltervorrichtung;
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4A–4E unterschiedliche Ausgestaltungen von Schaltkontaktpaaren
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5A–5E unterschiedliche Ausgestaltungen von Schließern
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In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
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1 zeigt eine Membranschaltervorrichtung 10a in einer Explosionsdarstellung. Die Membranschaltervorrichtung 10a weist eine Membranschalteinheit 20a auf. Die Membranschalteinheit 20a weist eine erste Schaltfläche 22a und ein erstes Schaltkontaktpaar 24a, das hinter der ersten Schaltfläche 22a angeordnet ist (hier von oben betrachtet), auf. Weiterhin weist die Membranschalteinheit 20a fünfzehn weitere Schaltflächen 23a und fünfzehn weitere Schaltkontaktpaare 25a auf, die jeweils hinter einer der Schaltflächen 23a angeordnet sind. Die Schaltflächen 22a, 23a und somit die Schaltkontaktpaare 24a, 25a sind jeweils in einem quadratischen 4 mal 4 Raster angeordnet. Die Schaltflächen 22a, 23a sind von einer, eine Frontseite 211a der Membranschaltervorrichtung 10a bildenden Membranstruktur 21a gebildet.
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Die Membranschaltervorrichtung 10a weist eine Leuchteinheit 40a auf, die eingerichtet ist, die erste Schaltfläche 22a und die weiteren Schaltflächen 23a von hinten zu beleuchten. Die Leuchteinheit 40a weist eine erste OLED-Struktur 42a auf. Weiterhin weist die Leuchteinheit 40a fünfzehn weitere OLED-Strukturen 43a auf. Die OLED-Strukturen 42a, 43a sind in einem 4 mal 4 Raster angeordnet. Die Raster in denen die OLED-Strukturen 42a, 43a, die Schaltflächen 22a, 23a und die Schaltkontaktpaare 24a, 25a jeweils angeordnet sind, sind deckungsgleich. Das erste Schaltkontaktpaar 24a ist zwischen der ersten OLED-Struktur 42a der Leuchteinheit 40a und der ersten Schaltfläche 22a angeordnet. Ebenso sind die weiteren Schaltkontaktpaare 25a jeweils zwischen der der weiteren OLED-Strukturen 43a der Leuchteinheit 40a und einer weiteren Schaltflächen 23a angeordnet. Die OLED-Strukturen 42a, 43a sind eingerichtet, jeweils eine andere Schaltflächen 22a, 23a von hinten zu beleuchten.
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Die Leuchteinheit 40a weist ein erstes Verkapselungselement 46a auf. Das erste Schaltkontaktpaar 24a ist auf einer ersten Seite 48a des ersten Verkapselungselements 46a angeordnet. Die erste OLED-Struktur 42a ist auf einer zweiten Seite 49a des ersten Verkapselungselements 46a angeordnet. Das erste Verkapselungselement 46a bildet ein Abschlusselement der Leuchteinheit 40a.
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Die Leuchteinheit 40a weist ein zweites Verkapselungselement 50a auf. Das zweite Verkapselungselement 50a bildet ein Substrat der OLED-Strukturen 42a, 43a. Die OLED-Strukturen 42a, 43a sind in mehreren Schichten auf dem zweiten Verkapselungselement 50a deponiert. Die OLED-Strukturen 42a, 43a sind gemeinsam mit dem zweiten Verkapselungselement 50a mit dem ersten Verkapselungselement 46a verklebt.
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Die Verkapselungselemente 46a, 50a sind jeweils von Quarzglas gebildet. Eine Dicke des ersten Verkapselungselements 46a ist so groß, dass eine über die Schaltflächen 22a, 23a oder andere Bereiche der Frontseite 211a eingehende, für eine Bedienung typische Kraft, beispielsweise ca. 2 N, lediglich zu einer geringfügigen Verformung, beispielsweise Durchbiegung, beispielsweise mit einem Krümmungsradius von mindestens 20 cm, beispielsweise mindestens 50 cm, führt. Das erste Verkapselungselement 46a weist eine Dicke von 3 mm auf. Das zweite Verkapselungselement 50a weist eine Dicke von lediglich 0,5 mm auf. Die Membranschaltervorrichtung 10a weist eine Träger- und/oder Rahmenstruktur auf. Das erste Verkapselungselement 46a ist eingerichtet, eine eingehende Kraft an die Träger- und/oder Rahmenstruktur abzuleiten. Hierdurch können die OLED-Strukturen 42a, 43a gegen starke mechanische Belastung geschützt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das zweite Verkapselungselement eine Dicke von 3 mm aufweist, um eine über eine Schaltfläche eingehenden Kraft sicher aufzunehmen und an eine Träger- und/oder Rahmenstruktur abzuleiten, wobei das erste Verkapselungselement beispielsweise eine Dicke von lediglich 0,5 mm aufweist. Weiterhin ist es alternativ denkbar, dass beide Verkapselungselemente eine Dicke von lediglich 0,1 mm aufweisen und dass die Träger- und/oder Rahmenstruktur eine hinter dem zweiten Verkapselungselement angeordnete Trägerplatte aufweist, die dazu eingerichtet ist, über die Schaltflächen eingetragene Kräfte abzuleiten.
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Die erste und die weiteren OLED-Strukturen 42a, 43a sind getrennt voneinander ansteuerbar. Die OLED-Strukturen 42a, 43a weisen jeweils voneinander separat verlaufende Versorgungsleitungen 52a auf (in der Figur sind der Übersichtlichkeit halber nur für OLED-Struktur 42a Versorgungsleitungen angedeutet). In weiteren Ausgestaltungen ist es denkbar, dass mehrere OLED-Strukturen einen gemeinsamen Rückleiter, jedoch getrennte Zuleiter aufweisen.
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Die Schaltkontaktpaare 24a, 25a weisen jeweils einen ersten Kontakt 241a, der einen Freiraum 244a komplett umschließt, und einen zweiten Kontakt 242a, der beabstandet zum ersten Kontakt 241a, den ersten Kontakt 241a bis auf einen Bereich um eine Verbindungsleitung 246a (In der Figur sind der Übersichtlichkeit halber lediglich ein Teil der Verbindungsleitungen dargestellt) des ersten Kontakts 241a umschließt (vgl. auch 4A). Die Kontakte 241a, 242a sind jeweils Kreisförmig ausgebildet. Eine vom ersten Kontakt 241a umschlossene Fläche beträgt ca. 80 % einer vom zweiten Kontakt 242a umgebenen Fläche.
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Die Membranschalteinheit 20a weist für jedes der Schaltkontaktpaare 24a, 25a einen Schließer 26a auf, der eingerichtet ist, das jeweilige Schaltkontaktpaar 24a, 25a bei Betätigung der entsprechenden Schaltfläche 22a, 23a leitfähig zu verbinden. Weiterhin weist die Membranschalteinheit 20a für jedes der Schaltkontaktpaare 24a, 25a einen flexiblen Dom 28a auf, dessen konkave Innenseite dem jeweiligen Schaltkontaktpaar 24a, 25a zugewandt ist, wobei auf der Innenseite des Doms 28a zumindest jeweils einer der Schließer 26a angeordnet ist. Der Schließer 26a ist von ITO gebildet und auf den Dom 28a aufgedampft. Die ITO-Schicht weist hierbei beispielsweise eine Dicke von weniger als 0,1 mm auf. Der Schließer 26a bedeckt die Innenseite des Doms 28a weiträumig (beispielsweise komplett) (vgl. 5A). In alternativen Ausgestaltungen ist der Schließer beispielsweise als Reihe paralleler Linien oder als zwei gegeneinander gewinkelte, sich kreuzende Gruppen paralleler Linien (kreuzgitterförmig) ausgebildet, um beispielsweise eine Haltbarkeit des Schließers zu erhöhen.
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Weiterhin weist die Membranschaltervorrichtung 10a eine Beabstandungseinheit 30a auf, die zwischen den Schaltkontaktpaare 24a, 25a und den Schaltflächen 22a, 23a (der Membranstruktur 21a) angeordnet ist. Die Beabstandungseinheit 30a weist eine transparente Zwischenfolie 32a (alternativ eine Zwischenplatte) auf, die über (vor) den Schaltkontaktpaaren 24a, 25a auf dem ersten Verkapselungselement 46a angeordnet ist. Die Zwischenfolie 32a ist elektrisch isolierend ausgebildet und weist an den Positionen der Dome 28a Löcher 33a auf. Weiterhin weist die Beabstandungseinheit 30a einen transparenten Käfig 34a auf.
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Der Käfig 34a kann als (dünne) Platte oder als (dicke) Folie ausgebildet sein. Der Käfig 34a weist ebenfalls an den Positionen der Dome 28a Löcher 35a auf. Die Dome 28a sind zwischen der Zwischenfolie 32a und dem Käfig 34a angeordnet und der Käfig 34a ist eingerichtet, mittels der Löcher 35a die Dome 28a in Position zu halten. Die Dome 28a ragen durch die Löcher 35a hindurch.
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In weiteren Ausgestaltungen sind die Zwischenfolie und/oder der Käfig lichtblockierend ausgebildet, um eine Beleuchtung lediglich in einem Bereich der Löcher zu erlauben.
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Die Beabstandungseinheit 30a (der Käfig 34a) ist eingerichtet, die Membranstruktur 21a zu tragen. Die Membranstruktur 21a ist mittels einer Klebeschicht 36a mit der Beabstandungseinheit 30a (dem Käfig 34a) und den durch die Beabstandungseinheit 30a herausragenden Dome 28a verbunden. Die Membranstruktur 21a weist an den Positionen der Dome 28a und somit an den Schaltflächen 22a, 23a jeweils ein tastbare Erhebung auf, die eine Bedienung erleichtern kann. Die Bestandteile der Beabstandungseinheit 30a sind beispielsweise zumindest in einem Randbereich miteinander verbunden, beispielsweise verklebt und/oder verklemmt, beispielsweise durch einen Rahmen. Die Beabstandungseinheit 30a ist mit dem ersten Verkapselungselement 46a verklebt und/oder verklemmt, beispielsweise durch einen Rahmen. Weiterhin weist die Membranschalteinheit 20a zumindest eine Anschlusseinheit 38a, beispielsweise einen oder zwei flexible Konnektoren, beispielsweise Bandkabel, auf, die eingerichtet ist, beispielsweise über einen Steckverbinder (nicht dargestellt), Ausgangskontakte der Membranschalteinheit 20a und/oder Signale über den Ausgangskontakten an eine Steuereinheit, beispielsweise eines zu bedienendes Geräts, weiterzugeben und/oder die eingerichtet ist, die OLED-Strukturen 42a, 43a über die Versorgungsleitungen 52 mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Gruppen der Löcher 33a der Zwischenfolie 32a sind jeweils untereinander verbunden, beispielsweise um einen Druckausgleich bei Betätigung einer oder mehrerer der Schaltflächen 22a, 23a zu ermöglichen. Gruppen der Löcher 35a des Käfigs 34a sind jeweils untereinander verbunden, beispielsweise um einen Druckausgleich bei Betätigung einer oder mehrerer der Schaltflächen 22a, 23a zu ermöglichen.
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Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, beispielsweise der 1, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind die Buchstaben a bis e an die Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den 1 bis 5D angefügt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, beispielsweise in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, beispielsweise der 1, verwiesen werden.
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Die 2A–2D zeigen ein Herstellungsverfahren für eine zweite Ausgestaltung einer Membranschaltervorrichtung 10b in einer seitlichen Ansicht. Es wird ein erstes Verkapselungselement 46b bereitgestellt (vgl. 2A). Auf einer ersten Seite 48b des ersten Verkapselungselements 46b wird ein erstes Schaltkontaktpaar 24b und weitere Schaltkontaktpaare 25b aufgebracht (vgl. 2B). Die Schaltkontaktpaare 24b, 25b werden durch Aufdrucken von Schaltkontaktstrukturen aufgebracht. Die Schaltkontaktstrukturen sind von Metallpaste, beispielsweise Silberpaste) gebildet und werden durch Erhitzen (Verdunsten und/oder Verbrennen eines Lösungsmittels/Emulsionsträgers der Metallpaste) auf dem Verkapselungselement 46b gebrannt und bilden eine Metallschicht (Silberschicht) mit einer Dicke von 2 µm, wobei auch andere Dicken, beispielsweise zwischen 0,5 µm und 10 µm geeignet sind.
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Es wird ein zweites Verkapselungselement 50b bereitgestellt. Auf eine erste Seite 51b des zweiten Verkapselungselements 50b wird eine erste OLED-Strukturen 42b aufgebracht (vgl. 2C). Hierbei wird eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht 421b auf dem zweiten Verkapselungselement 50b aufgebracht. Die erste Kontaktschicht 421b ist hierbei von einem reflektierenden, metallischen Material gebildet. Die erste Kontaktschicht 421b bildet einen Rückseitenkontakt der OLED-Strukturen. Auf die erste Kontaktschicht 421b wird eine organische halbleitende Transportschicht 422b aufgebracht. Auf die Transportschicht 422b wird eine organische halbleitende Emissionsschicht 423b aufgebracht. Auf der Emissionsschicht 423b wird eine transparente zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 424b deponiert. Die zweite leitfähige Kontaktschicht 424b ist von ITO gebildet. Die zweite Kontaktschicht 424b bildet einen Frontkontakt der OLED-Struktur 42b.
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In alternativen Ausgestaltungen können zwischen den Ablagerungsschritten die Schichten jeweils strukturiert werden, um eine gewünschte Ausgestaltung der OLED-Strukturen, beispielsweise hinsichtlich gewünschter Anzahl, Position und/oder Größe zu erreichen.
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Anschließend wird die OLED-Struktur 42b mittels des ersten Verkapselungselements 46b verkapselt, wobei eine zweite Seite 49b des ersten Verkapselungselements 46b der OLED-Struktur 42b zugewandt ist und mit dieser mittels eines Versiegelungsmaterials (einer Klebeschicht) verbunden ist (vgl. 2D). Das erste Verkapselungselement 46b bildet hierbei ein Abschlusselement der Leuchteinheit 40b.
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Eine Aufbringung von Elementen auf die beiden Verkapselungselemente 46b, 50b ist hierbei unabhängig voneinander. Auch ist es möglich das die Schaltkontaktpaare 24b, 25b erst nach Verkapselung der OLED-Struktur 42b mittels des ersten Verkapselungselements 46b auf die erste Seite 48b des Verkapselungselements 46b aufgebracht wird. Hierbei sollte beachtet werden, dass ein bei geringer Temperatur aushärtendes Material für die Schaltkontaktstrukturen zu verwenden ist, um die fertig verkapselte OLED-Struktur 42b vor Beschädigung durch Hitze zu schützen.
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Nach Verkapselung der OLED-Struktur 42b werden die weiteren Bestandteile der Membranschalteinheit 20b auf das erste Verkapselungselement 46b über die Schaltkontaktpaare montiert. Es wird eine Zwischenfolie 32b auf das Verkapselungselement 46b aufgebracht. Es werden mit Schließern versehene Dome 28b über den Schaltkontaktpaaren 24b, 25b angeordnet. Es wird ein Käfig 34b über den Domen 28b angeordnet, um diese in Position zu halten. Es wird ein Membranstruktur 21b auf den Käfig 34b und die aus dem Käfig 34b herausragenden Dome 28b aufgeklebt. Die Membranstruktur 21b bildet an Stellen, an denen der Käfig 34b Löcher 35b aufweist, Schaltflächen 22b, 23b aus. Die OLED-Struktur 42b ist eingerichtet, die Schaltflächen 22b, 23b gemeinsam zu beleuchten. Die Membranstruktur weist eine Kennzeichnungsschicht auf, die in den Bereichen der Schaltflächen (geeignete) transparente Färbungen und Musterungen aufweist.
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Hierbei wird somit in sich abwechselnden Teilprozesschritten ein Herstellungsverfahren für eine Membranschaltervorrichtung 10b beschrieben, in dem eine Membranschalteinheit 20b bereitgestellt wird, die eine erste und weitere Schaltfläche 22b, 23b und jeweils ein hinter der Schaltfläche 22b, 23b angeordnetes erstes Schaltkontaktpaar 24b, 25b aufweist, in dem eine Leuchteinheit 40b, die eine OLED-Struktur 42b aufweist, bereitgestellt wird und indem die Leuchteinheit 40b, so angeordnet wird, dass diese die Schaltflächen 22b, 23b von hinten beleuchtet.
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Die 3A–3D zeigen ein Herstellungsverfahren für eine dritte Ausgestaltung einer Membranschaltervorrichtung 10c in einer seitlichen Schnittansicht. Es wird ein erstes Verkapselungselement 46c bereitgestellt (vgl. 3A). Auf einer zweiten Seite 49c des ersten Verkapselungselements 46c wird eine transparente erste Kontaktschicht 424c aufgebracht. Die erste Kontaktschicht 424c ist von ITO gebildet.
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Auf einer ersten Seite 48c des ersten Verkapselungselements 46c wird ein erstes Schaltkontaktpaar 24c und weitere Schaltkontaktpaare 25c aufgebracht (vgl. 3B). Die Schaltkontaktpaare 24c, 25c werden durch Aufdrucken von Schaltkontaktstrukturen aufgebracht. Die Schaltkontaktstrukturen sind von Metallpaste, beispielsweise Silberpaste) gebildet und werden durch Erhitzen (Verdunsten und/oder Verbrennen eines Lösungsmittels/Emulsionsträgers der Metallpaste) auf dem Verkapselungselement 46c gebrannt und bilden eine Metallschicht (Silberschicht) mit einer Dicke von 2 µm, wobei auch andere Dicken, beispielsweise zwischen 0,5 µm und 10 µm geeignet sind.
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Durch eine Strukturierung der ersten Kontaktschicht 424c werden Rückseitenkontakte von einer ersten und weiteren OLED-Strukturen 42c, 43c ausgebildet (vgl. 3C). Auf die erste Kontaktschicht 424c wird eine organische halbleitende Emissionsschicht 423c aufgebracht. Auf die Emissionsschicht wird eine organische halbleitende Transportschicht 422c aufgebracht. Auf der Transportschicht 422c wird eine zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 421c deponiert. Die zweite Kontaktschicht 421c ist hierbei von einem reflektierenden, metallischen Material gebildet. Die zweite Kontaktschicht 421c bildet einen Frontseitenkontakt der OLED-Strukturen 42c, 43c. Anschließend werden zwischen die OLED-Strukturen 42c, 43c Abdeckmittel 45c (Resist) eingebracht, um die OLED-Strukturen 42c, 43c teilweise zu versiegeln.
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Je nach verwendetem Ablagerungs-/Aufbringverfahren, beispielsweise wenn keine gezielte lokale Deposition stattfindet, kann es nötig sein, die weiteren Schichten zusätzlich zu strukturieren, beispielsweise um eine gewünschte Ausgestaltung der OLED-Strukturen, beispielsweise hinsichtlich gewünschter Anzahl, Position und/oder Größe zu erreichen.
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Anschließend wird die OLED-Struktur 42c mittels eines zweiten Verkapselungselements 50c verkapselt und mit diesem mittels eines Versiegelungsmaterials (einer Klebeschicht) verbunden ist (vgl. 3D).
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Eine Reihenfolge von Aufbringung der ersten Kontaktschicht 421c und Aufbringung der Schaltkontaktpaare 24c, 25c ist hierbei vertauschbar. Auch ist es möglich das die Schaltkontaktpaare 24c, 25c erst nach Verkapselung der OLED-Struktur 42c mittels des ersten Verkapselungselements 46c auf die erste Seite 48c des Verkapselungselements 46c aufgebracht wird. Hierbei sollte beachtet werden, dass ein bei geringer Temperatur aushärtendes Material für die Schaltkontaktstrukturen zu verwenden ist, um die fertig verkapselte OLED-Struktur 42c vor Beschädigung durch Hitze zu schützen.
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Nach Verkapselung der OLED-Strukturen 42c, 43c werden die weiteren Bestandteile der Membranschalteinheit 20c auf das erste Verkapselungselement 46c montiert. Es wird eine Zwischenfolie 32c auf das Verkapselungselement 46c über die Schaltkontaktpaare 24c, 25c aufgebracht. Es werden mit Schließern versehende Dome 28c über den Schaltkontaktpaaren 24c, 25c angeordnet. Es wird ein Käfig 34c über den Domen 28c angeordnet, um diese in Position zu halten. Es wird eine Membranstruktur 21c auf den Käfig 34c und die aus dem Käfig 34c herausragenden Dome 28c aufgeklebt. Die Membranstruktur 21c bildet an Stellen, an denen der Käfig 34c Löcher 35c aufweist, Schaltflächen 22c, 23c aus. Die OLED-Strukturen 42c, 43c sind jeweils eingerichtet, eine der Schaltflächen 22c, 23c zu beleuchten. Die Membranstruktur 21c weist eine Kennzeichnungsschicht auf, die in den Bereichen der Schaltflächen (geeignete) transparente Färbungen und Musterungen aufweist. Die OLED-Strukturen 42c, 43c weisen gemeinsame Versorgungsleitungen auf und sind gemeinsam ansteuerbar.
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Hierbei wird somit in sich abwechselnden Teilprozesschritten ein Herstellungsverfahren für eine Membranschaltervorrichtung 10c beschrieben, in dem eine Membranschalteinheit 20c bereitgestellt wird, die eine erste und weitere Schaltfläche 22c, 23c und jeweils ein hinter der Schaltfläche 22c, 23c angeordnetes erstes Schaltkontaktpaar 24c, 25c aufweist, in dem eine Leuchteinheit 40c, die eine OLED-Struktur 42c aufweist, bereitgestellt wird und indem die Leuchteinheit 40c, so angeordnet wird, dass diese die Schaltflächen 22c, 23c von hinten beleuchtet.
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Neben den hier dargestellten Möglichkeiten sind weiterhin Ausgestaltungen denkbar, in denen auf den Käfig, die Zwischenfolie oder die Dome verzichtet wird.
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4B zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schaltkontaktpaars 24b. Ein erster Kontakt 241b des Schaltkontaktpaars 24b ist als ausgefüllter Kreis ausgebildet. Ein zweiter Kontakt 242b ist als Kreis ausgebildet der den ersten Kontakt 241b bis auf einen Bereich nahe einer Verbindungsleitung 246b des ersten Kontakts umgibt. Es kann beispielsweise eine geringe Störung der Lichtintensität erreicht werden.
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4C zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schaltkontaktpaars 24c. Kontakte 241c, 242c des Schaltkontaktpaars 24c sind jeweils kammartig ausgebildet und weisen von einer geraden Grundlinie (zumindest im Wesentlichen orthogonal) ausgehende parallele Fortsätze auf. Die Fortsätze des einen Kontakts 241c bzw. 242c greifen hierbei jeweils in Zwischenräume zwischen Fortsätzen des anderen Kontakts 242c bzw. 241c ein. Es kann beispielsweise eine hohe Schaltzuverlässigkeit und/oder eine hohe Schaltstromstärke erreicht werden.
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4D zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schaltkontaktpaars 24d. Kontakte 241d, 242d des Schaltkontaktpaars 24d sind jeweils kammartig ausgebildet und weisen von einer halbkreisförmigen Grundlinie (zumindest im Wesentlichen orthogonal) ausgehende parallele Fortsätze auf. Die Fortsätze des einen Kontakts 241d bzw. 242d greifen hierbei jeweils in Zwischenräume zwischen Fortsätzen des anderen Kontakts 242d bzw. 241d ein. Es kann beispielsweise eine hohe Schaltzuverlässigkeit und/oder eine hohe Schaltstromstärke erreicht werden.
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4E zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schaltkontaktpaars 24e. Das Schaltkontaktpaar 24e weist einen ersten Kontakt 241e, der einen Freiraum 244e komplett umschließt, und einen zweiten Kontakt 242e, der beabstandet zum ersten Kontakt 241e, den ersten Kontakt 241e bis auf einen Bereich um eine Verbindungsleitung 246e des ersten Kontakts 241e umschließt. Die Kontakte 241e, 242e weisen jeweils eine quadratische Grundform auf. Eine von dem ersten Kontakt 241e umschlossene Fläche entspricht ca. 30 % einer vom zweiten Kontakt 242e umschlossenen Fläche.
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5B zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schließers 26b. Der Schließer 26b ist von einer Mehrzahl (sechs) Leiterabschnitten gebildet, die strahlenartig um einen gemeinsamen Mittelpunkt, in etwa gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Diese Leiterabschnitte sind beispielsweise von auf den Dom oder die Membranstruktur aufgedampftem Metall gebildet und weisen beispielsweise eine breite von weniger als 0,2 mm auf. Ein Mittelpunkt des Schließers 26b ist typischer Weise über einem Mittelpunkt des Schaltkontaktpaars angeordnet. Es kann beispielsweise eine geringe Beeinflussung der Lichtintensität erreicht werden.
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5C zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schließers 26c. Der Schließer 26c ist von einem ausgefüllten zentral angeordneten kreisförmigen Leiterbereich gebildet. Diese Leiterbereich ist beispielsweise von transparentem, aufgedampftem ITO oder auch von aufgeklebter Metallfolie oder aufgedampftem Metall gebildet. Es kann beispielsweise eine hohe Stromdichte und/oder hohe Schaltzuverlässigkeit erreicht werden.
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5D zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schließers 26d. Der Schließer 26d ist von einem einzelnen Leiter gebildet, der linienartig ausgebildet ist und den Mittelpunk des Schließers 26d (bzw. des Doms) schneidet. Dieser Leite ist beispielsweise von einem auf den Dom oder die Membranstruktur aufgeklebtem feinen Draht gebildet. Es kann beispielsweise eine geringe Beeinflussung der Lichtintensität erreicht werden, wobei eine.
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5E zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des Schließers 26e. Der Schließer 26e ist von sich zwei sich plusförmig kreuzenden Leitern gebildet. Diese Leiter sind beispielsweise von auf den Dom oder die Membranstruktur aufgeklebten feinen Drähten gebildet. Es kann beispielsweise ein zuverlässiges Schaltverhalten erreicht werden.
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Beispielsweise werden Kombinationen der Ausgestaltungen gemäß 4A und 5B, 4B und 5A, 4C und 5C, 4D und 5D, 4E und 5E vorgeschlagen, wobei beliebige dem Fachmann für den jeweiligen Anwendungszweck geeignet erscheinende Kombinationen der dargestellten oder weiterer Ausgestaltungen möglich sind.
