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Die Erfindung betrifft ein Blendenelement für ein elektrisches Haushaltsgerät, das eine Blende, einen Touchsensor und/oder ein Display sowie eine Klebstoffschicht aufweist, die zwischen der Blende und dem Touchsensor, zwischen der Blende und dem Display oder zwischen dem Touchsensor und dem Display angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät mit einem solchen Blendenelement und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Blendenelementes.
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Derartige Blendenelemente können ein transluzentes, eingefärbtes Blendenmaterial aufweisen oder als transparente, mit einer Druckfarbenschicht bedruckte Blenden ausgebildet sein, um in einem Anzeigebereich einen so genannten Verschwindeeffekt zu realisieren. Damit ist gemeint, dass die Einfärbung und die Druckfarbenschicht derart ausgestaltet sind, dass am Blendenelement angezeigte Tasten und dgl. im ausgeschalteten Zustand des Blendenelements für das menschliche Auge bei üblichen Umgebungslichtverhältnissen des elektrischen Haushaltsgeräts unsichtbar sind, weil die Blende für das menschliche Auge homogen schwarz oder in einem anderen (dunklen) Farbton erscheint. Für Symbole oder einfache Anzeigen wie z.B. Siebensegmentanzeigen etc. kann auch ein heller (z.B. weißer) Verschwindeeffekt realisiert werden. Für aufwendigere Displays funktioniert dies jedoch nicht zufriedenstellend.
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Bei Betrieb der Blendenelemente kommt es jedoch oft zu deutlichen Lichtstreueffekten an den mit Farbpigmenten realisierten Druckfarbenschichten, die das visuelle Erscheinen des Anzeigebereichs beeinträchtigt. Die Nutzung eingefärbter transluzenter Materialien für die Blende hat andere Nachteile. Der Grad der Einfärbung lässt sich bei Kunststoffen zwar flexibel einstellen. Beim Einsatz von Glas ist die Auswahl der zur Verfügung stehenden Einfärbevarianten hingegen herstellungsbedingt vergleichsweise gering. Ein wesentlicher Nachteil der eingefärbten transluzenten Materialien besteht auch darin, dass eine rückseitige Bedruckung der Blende hinsichtlich ihrer Farbanmutung zwangsläufig durch die Einfärbung des Blenden-Materials verändert wird. Somit ist es beispielsweise nicht möglich, eine weiße rückseitige Bedruckung auf einer eingefärbten transluzenten Blende zu realisieren.
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Die alternative Verwendung auflaminierter oder aufgeklebter optischer Filterelemente zur Realisierung des Verschwindeeffekts führt zwar zu deutlich besseren optischen Eigenschaften sie ist jedoch aufwändig und kostenintensiv. Wesentlicher Nachteil zusätzlicher optischer Filterelemente sind die zusätzlichen Prozessschritte, insbesondere diejenigen des Reinigens und Aufklebens, die für ein Verkleben im Sichtbereich der Blende den Herstellungsaufwand und somit die Kosten erhöhen. Weiterhin wird üblicherweise eine zusätzliche Klebstoffschicht erforderlich, die wiederum die optischen Eigenschaften des Blendenelements beeinflusst. Insbesondere bei Materialkombinationen umfassend verschiedene Werkstoffe bzw. bei Kombinationen von Werkstoffen unterschiedlicher Längenausdehnungskoeffizienten stellt jede Verbindungsschicht im Sichtbereich des Blendenelementes hohe Anforderungen im Hinblick auf ihre Dimensionierung und mechanische Kopplung dar, um eine hinreichende Langzeitstabilität des Schichtpakets bei für das menschliche Auge gleichbleibenden optischen Eigenschaften zu erzielen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Blendenelement mit einer optisch hochwertigen Tönung bereit zu stellen, wobei das Blendenelement möglichst einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Blendenelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein elektrisches Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und durch ein Herstellungsverfahren für ein solches Blendenelement mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Klebstoffschicht einen Farbstoff enthält. Der Farbstoff ist ein Pigment oder ein molekular wirkender Farbstoff in Mengen jenseits gewöhnlicher Verunreinigungen. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Blendenelements lassen sich gute optische Eigenschaften erzielen. Zudem kann bei Bedarf der vorangehend beschriebene Verschwindeeffekt eines Anzeigebereichs realisiert werden, d.h. dass im ausgeschalteten Zustand von Anzeige und/oder Touchscreenbereich die Blende für das menschliche Auge homogen, beispielsweise gleichmäßig dunkel oder schwarz, erscheint. Die ohnehin bei dem Blendenelement vorhandene Klebstoffschicht übernimmt eine zusätzliche Funktion eines Farbfilters und/oder Lichtintensitätsfilters. Weiterhin wird die Anzahl an Prozessschritten zur Herstellung des Blendenelements nicht erhöht.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einer optisch hochwertigen Tönung darin, dass die Kosten und die Qualität des Blendenelements nicht nennenswert beeinflusst werden.
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Der Klebstoff der den Farbstoff enthaltenden Klebstoffschicht ist bevorzugt glasklar, wenn er farbstofffrei ist. Der Ausdruck „farbstofffrei“ bedeutet, dass der Klebstoff keinen Farbstoff jenseits gewöhnlicher Verunreinigungen enthält. Der Farbstoff ist eine farbgebende Substanz, die dem Klebstoff eine mit bloßem Auge erkennbare Färbung verleiht. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Blende ebenfalls eine Farbe aufweisen kann. Bevorzugt ist die hervorgerufene Farbe des Klebstoffs in dem Blendenelement auf die Farbe der Blende abgestimmt, insbesondere um einen Verschwindeeffekt im so genannten Anzeigebereich zu realisieren. Der Anzeigebereich ist regelmäßig ein berührungsempfindlicher Bereich des Blendenelementes. Der Nutzer des Blendenelements kann durch Berührung oder durch Fast-Berührung eines Abschnitts des Anzeigebereichs ein Programmablauf eines mit dem Blendenelement verbundenen elektrischen Haushaltsgeräts auswählen, steuern und/oder Informationen abrufen.
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Bei der Blende handelt es sich um ein Bauelement des Blendenelements, das zur Abdeckung weiterer Bauelemente des Blendenelements bei Draufsicht des Nutzers auf das Blendenelement im betriebsgemäßen Einbauzustand in einem elektrischen Haushaltsgerät dient. Die Blende kann vollständig transparent ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Blende jedoch ein Abdeckelement und ein Fensterelement auf, wobei das Fensterelement mit einem Touchscreenbereich des Touchsensors oder einer Anzeigefläche des Displays mittels der Klebstoffschicht verklebt ist. Das Abdeckelement ist ausgebildet, bei Draufsicht auf das Blendenelement im betriebsgemäßen Einbauzustand in einem elektrischen Haushaltsgerät weitere Elemente des Blendenelements abzudecken, so dass der Nutzer diese nicht sehen kann. Das Abdeckelement ist daher undurchsichtig ausgebildet. Das Fensterelement ist im Gegensatz zu dem Abdeckelement transparent ausgebildet. Das Fensterelement ist bevorzugt transparent und farbstofffrei insbesondere glasklar.
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Der Ausdruck „farbstofffrei“ in Zusammenhang mit einem Element oder einer Schicht bedeutet, dass das Element oder die Schicht keinen Farbstoff in Form molekular wirkenden Farbstoffs und/oder in Form von Farbpigmenten jenseits gewöhnlicher Verunreinigungen enthält.
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Der Touchsensor ist bevorzugt ein kapazitiver Touchsensor. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Touchsensor einen Touchscreenbereich und einen Leiter zwecks Kontaktierung auf. Der Touchscreenbereich weist beispielsweise mehrere beispielsweise zwei Folien oder Dünngläser auf, die mittels eines Klebers miteinander verbunden sind. Eine oder mehrere der Folien oder Dünnglasern können leitfähig bedruckt/beschichtet sein. Bevorzugt sind die Folien oder Dünnglaser transparent und farbstofffrei insbesondere glasklar. Beispielsweise sind sie mittels des Klebers in Form einer Schicht vollflächig miteinander verbunden. Alternativ ist der Kleber an ihrem Randbereich angeordnet und weiterhin ein Dielektrikum zwischen ihnen angeordnet. Der Kleber und das Dielektrikum sind bevorzugt transparent und farbstofffrei insbesondere glasklar.
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Das Display ist bevorzugt als LCD, TFT, OLED, VFD, LED (lichtemittierende Diode)-Anzeige, Segmentanzeige wie beispielsweise eine Siebensegmentanzeige, Tasten- und/oder Symbolhinterleuchtung oder dergleichen ausgebildet. Es weist eine Anzeigefläche auf, die für den Nutzer bei Draufsicht auf das Blendenelement bei Betrieb sichtbar ist, wenn der Verschwindeeffekt nicht erwünscht ist. Das Display kann berührungsunempfindlich ausgebildet sein. Das Display kann alternativ ebenso bevorzugt berührungsempfindlich ausgebildet sein, dann ist ein separat ausgebildeter Touchsensor für das Blendenelement nicht erforderlich.
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Bevorzugt ist der Farbstoff in einer Menge und einer Farbtönung in der Klebstoffschicht enthalten, so dass Abdeckelement und Fensterelement bei Touchscreenbereich und/oder Anzeigefläche im ausgeschalteten Zustand für das menschliche Auge homogen erscheint bzw. der Farbton des Displaybereiches nahezu dem des den Displaybereich umgebenden, sichtbaren Dekordruckes der Geräteblende entspricht, wenn für die Umgebung des Haushaltsgerätes übliche Beleuchtungssituationen bestehen. Übliche Beleuchtungssituationen sind in Innenräumen von Gebäuden gegeben, die durch von außen durch Fenster eindringendes Sonnenlicht und/oder durch für Innenräume übliche Kunstlichtbeleuchtung realisiert sind.
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Insbesondere ist der Farbstoff in einer Menge und einer Farbtönung in der Klebstoffschicht enthalten, so dass der Touchscreenbereich und/oder die Anzeigefläche im ausgeschalteten Zustand bei den genannten üblichen Beleuchtungssituationen für das menschliche Auge undurchsichtig erscheint in der Art eines so genannten „Black Panels“ mit Verschwindeeffekt. Beim Blendenelement sind dann im Betrieb sichtbare Elemente wie Tasten oder die Anzeigefläche für das menschliche Auge im ausgeschalteten Zustand nicht sichtbar. Der Nutzer hat bei Draufsicht auf das Blendenelement den Eindruck, dass die Blende eine homogene Farbe aufweist. Beispielsweise erscheint ihm die Blende im Fall einer schwarzen Blende mit ihrem Abdeckelement und Fensterelement homogen schwarz.
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Der Farbstoff kann chemisch betrachtet organisch und/oder anorganisch ausgebildet sein. Weiterhin kann es sich bei dem Farbstoff um einen Farbstoff handeln, der in Wasser und/oder einem Lösemittel wie beispielsweise Toluol oder Xylol löslich ist oder nicht. Bevorzugt ist der Farbstoff in Wasser und/oder einem Lösemittel löslich, weil dann die Herstellung der Klebstoffschicht relativ einfach ist und eine visuelle Beeinträchtigung des Blendenelements durch Streuung ausgeschlossen oder zumindest stark reduziert ist. Der Farbstoff kann auch eine Mischung oder Gemisch mehrerer Farbstoffe darstellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Farbstoff ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Azo-Metall-Komplex-, Nigrosin-, Anthrachinon-, Xanthen-, Methin-, Cumarin-; Azofarbstoff und/oder Chinolingelb. Derartige Farbstoffe sind i.d.R. in Wasser und/oder einem Lösemittel löslich.
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Alternativ bevorzugt weist der Farbstoff mindestens ein Pigment auf. Pigmentabmessungen sind bevorzugt kleiner 1µm bevorzugter kleiner 0,5µm und noch bevorzugter kleiner 0,1 µm. Dadurch können die optische Erscheinung störende Streuungseffekte minimiert werden.
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Bevorzugt weist der Farbstoff eine elektrische Leitfähigkeit von 0 oder im Wesentlichen 0 Sm-1 auf. Er ist bevorzugt nicht elektrisch leitfähig.
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In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Blendenelement eine weitere Klebstoffschicht. Die weitere Klebstoffschicht ist bevorzugt transparent und farbstofffrei insbesondere glasklar und dient zur dauerhaften Fixierung weiterer Bauelemente des Blendenelements.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Blendenelement den Touchsensor und das Display auf, welche mittels der Klebstoffschicht oder der weiteren Klebstoffschicht aneinander fixiert sein können. Der Touchsensor ist bevorzugt zwischen der Blende und dem Display angeordnet und an der Blende mittels der Klebstoffschicht oder der weiteren Klebstoffschicht fixiert. Der Touchsensor umfasst den berührungssensitiven Touchscreenbereich. Das Display weist die Anzeigefläche auf, welche von einem Rahmen umgeben sein kann, so dass der Touchscreenbereich durch entsprechende Abmessungen darin eingepasst ist. Bevorzugt ist zwischen dem Touchsensor und dem Display die Klebstoffschicht oder die weitere Klebstoffschicht angeordnet. Dadurch können weiterhin verbesserte optische Eigenschaften und/oder eine verbesserte Darstellungsqualität des Displays erzielt werden, die eine brillante und kontrastreiche Anzeige bieten. Bevorzugt sind der Touchscreenbereich des Touchsensors und die Anzeigefläche des Displays mittels der Klebstoffschicht und/oder der weiteren Klebstoffschicht flächig aneinander fixiert.
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Bevorzugt weist die Klebstoffschicht und/oder die weitere Klebstoffschicht einen Acrlyatklebstoff, einen Silikonklebstoff oder einen PUR (Polyurethan)-Klebstoff auf. Bevorzugt basiert die Klebstoffschicht und/oder die weitere Klebstoffschicht auf einem OCR (optical clear resin, optisch klares Harz) oder einem OCA (optical clear adhesive, optisch klarem Klebstoff). Ein OCR ist ein flüssiger Klebstoff, der mittels UV-Strahlung und/oder Wärme zum Verkleben ausgehärtet wird. Ein OCR wird auch manchmal als LOCA (liquid optical clear adhesive, flüssiger optisch klarer Klebstoff) bezeichnet.
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Ein OCA ist ein fester Klebstoff, üblicherweise in Form einer Folie oder Films, der mittels Wärme und/oder Druck zum Verkleben laminiert wird. Weiterhin sind Klebstoff-Filme bekannt, die sich nach dem Laminieren mittels UV-Strahlung final aushärten oder verfestigen lassen, um die Haftung an den verklebten Oberflächen zu erhöhen. Mit der Formulierung, dass die Klebstoffschicht und/oder die weitere Klebstoffschicht auf einem OCR oder einem OCA basiert, ist gemeint, dass das OCR oder OCA einen Klebstoffschicht-Ausgangsstoff darstellt.
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Zur Herstellung des einen Farbstoff enthaltenden Klebstoffschicht-Ausgangsstoffs wird der Farbstoff bevorzugt in dem Klebstoffschicht-Ausgangsstoff gelöst. Beispielsweise liegt der Klebstoff-Ausgangsstoff als Flüssigkeit oder Paste vor, die neben einem Bestandteil zur Bereitstellung einer haftenden Verbindungskomponente, Bindemittel, Lösemittel und/oder Wasser enthält. In diesem Fall ist er ein OCR.
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Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Haushaltsgerät, das das Blendenelement gemäß einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen enthält. Der Begriff „Haushaltsgerät“ umfasst ein Gerät, das zum Waschen, Spülen und/oder Trocknen von Wasch- oder Spülgut oder zum Kochen eingesetzt wird, unabhängig davon, ob das Gerät gewerblich oder privat genutzt wird. Bevorzugt ist das elektrische Haushaltsgerät eine Waschmaschine, ein Trockner, ein Waschtrockner, ein Geschirrspüler, ein Desinfektor, ein Dampfgarer, ein Backofen, ein Herd, ein Kaffeeautomat, ein Kühlschrank, eine Mikrowelle oder ein entsprechendes Kombigerät. Das elektrische Haushaltsgerät ist bevorzugt ein wasserführendes elektrisches Haushaltsgerät.
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In einem Verfahren zur Herstellung des Blendenelements werden zunächst die Blende und der Touchsensor und/oder das Display bereitgestellt. Dann werden die Blende und/oder der Touchsensor und/oder das Display mit dem den Farbstoff enthaltenden Klebeschicht-Ausgangsstoff versehen und unter Erzeugung der den Farbstoff enthaltenden Klebstoffschicht werden die Blende und der Touchsensor oder die Blende und das Display oder der Touchsensor und das Display aneinander fixiert. Der Klebstoffschicht-Ausgangsstoff ist bevorzugt ein OCR oder OCA bevorzugter ein OCR. Das Fixieren kann mittels Aushärten oder Laminierens des Klebstoffschicht-Ausgangsstoffs unter Ausbildung der den Farbstoff enthaltenden Klebstoffschicht realisiert werden. Bevorzugt werden die genannten Verfahrensschritte unter Reinraumbedingungen durchgeführt.
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Es ist von Vorteil, den Klebstoffschicht-Ausgangsstoff ebenfalls im Reinraum mit der gewünschten Konzentration an Farbstoff zu versehen und anschließend zu verarbeiten. Dadurch kann eine gleichbleibende Qualität der durch den Farbstoff erzielten optischen Effekte garantiert werden. Würde ein bereits vom Klebstoff-Hersteller eingefärbter Klebstoff verarbeitet, so müsste die Degradation der optischen Eigenschaften während der Lagerung des bereits geöffneten oder des ungeöffneten Klebstoffgebindes bei der Herstellung des Blendenelements mit berücksichtigt werden. Durch das Anmischen des eingefärbten Klebstoffes in der für die Montage des Blendenelementes benötigten Menge und Farbstoffkonzentration wird eine gleich bleibende und langzeitstabile optische Qualität des Blendenelementes gewährleistet.
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Sowohl für das Verkleben unter Verwendung eines OCR als auch beim Verkleben mittels eines OCA kann das Verwenden eines Autoklavs während des Fügens oder nach dem Fügen die Qualität der Klebeverbindung (z.B. Reduzierung von Lufteinschlüssen) verbessern.
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Mehrere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Blenden- bzw. Blendenelementes sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Der Begriff „Blendenelement“ bedeutet erfindungsgemäß, dass Eingabemöglichkeiten wie Tasten und/oder ein Touchscreen vorhanden sein können, aber nicht müssen. Ebenso kann es sich auch um ein Blendenelement mit lediglich einer Anzeige handeln. Es zeigt schematisch und nicht maßstabsgerecht
- 1 eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 3 eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer dritten Ausführungsform; und
- 4 eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer vierten Ausführungsform.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Blendenelement weist eine Blende 1, einen unter der Blende 1 angeordneten Touchsensor 3 und eine zwischen Blende 1 und Touchsensor 3 angeordnete Klebstoffschicht 2 auf. Die Klebstoffschicht 2 verklebt die Blende 1 mit dem Touchsensor 3. Die Klebstoffschicht 2 enthält einen Farbstoff (nicht gezeigt). Der Touchsensor 3 weist einen Touchscreenbereich 31 und einen elektrischen Leiter 32 auf. Die Blende 1 weist ein Abdeckelement 11, ein Fensterelement 12 und einen Dekordruck 13 auf. Die Klebstoffschicht 2 fixiert insbesondere das Fensterelement 12 und den Touchscreenbereich 31 aneinander und ist flächig zwischen ihnen angeordnet.
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2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das in 2 gezeigte Blendenelement entspricht dem in 1 gezeigten Blendenelement mit dem Unterschied, dass es anstelle des Touchsensors ein Display 4 mit einer Anzeigefläche 41 aufweist und die Klebstoffschicht 2 das Fensterelement 12 und die Anzeigefläche 41 flächig aneinander fixiert.
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3 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer dritten Ausführungsform. Das in 3 gezeigte Blendenelement entspricht dem in 1 gezeigten Blendenelement mit dem Unterschied, dass weiterhin an der von der Klebstoffschicht 2 abgewandten Seite des Touchsensors 3 ein Display 4 mit einer Anzeigefläche 41 angeordnet ist.
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4 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Blendenelements gemäß einer vierten Ausführungsform. Das in 4 gezeigte Blendenelement entspricht dem in 3 gezeigten Blendenelement mit dem Unterschied, dass zwischen dem Touchsensor 3 und dem Display 4 eine weitere Klebstoffschicht 5 angeordnet ist, so dass sie den Touchscreenbereich 31 und die Anzeigefläche 41 flächig aneinander fixiert. Die Klebstoffschicht 5 ist bevorzugt farbstofffrei ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Blende
- 11
- Abdeckelement
- 12
- Fensterelement
- 13
- Dekordruck
- 2
- Klebstoffschicht
- 3
- Touchsensor
- 31
- Touchscreenbereich
- 32
- elektrischer Leiter
- 4
- Display
- 41
- Anzeigefläche
- 5
- weitere Klebstoffschicht
