DE10320060A1

DE10320060A1 - Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen

Info

Publication number: DE10320060A1
Application number: DE2003120060
Authority: DE
Inventors: Stefan Wöhr; Jürgen Wöhr
Original assignee: Richard Woehr GmbH
Current assignee: Richard Woehr GmbH
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen für folienabgedeckte Tastaturen und/oder Folientastaturen und/oder Anzeigen und/oder Frontblenden, wobei die 3-D-Gestaltung durch ein Warmformverfahren der Design- und/oder Frontfolie erreicht wird und die durch diese Verfahren erhaltene Erhöhung rückseitig beschichtet wird und die Beschichtung mit einem lösungsmittelfreien, niedrigviskosen, glasklaren und/oder farbigen polymeren Beschichtungsmaterial und/oder mit Polyurethan ausgeführt wird, wobei durch UV-Bestrahlung das Beschichtungsmaterial eine transparente und sehr flexible Beschichtung mit dreidimensionaler Wirkung und hoher Brillanz ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen für folienabgedeckte Tastaturen und/oder Folientastaturen und/oder Anzeigen und/oder Frontblenden, wobei die 3-D-Gestaltung durch ein Warmformverfahren der Design- und/oder Frontfolie erreicht wird und die durch diese Verfahren erhaltene Erhöhung rückseitig beschichtet wird und die Beschichtung mit einem lösungsmittelfreien, niedrigviskosen, glasklaren und/oder farbigen polymeren Beschichtungsmaterial und/oder mit Polyurethan ausgeführt wird, wobei durch UV-Bestrahlung das Beschichtungsmaterial eine transparente und sehr flexible Beschichtung mit dreidimensionaler Wirkung und hoher Brillanz ergibt.
Bisher bekannte Front- und/oder Designfolien für folienabgedeckte Tastaturen und/oder Folientastaturen und/oder Anzeigen und/oder sind flach und/oder leicht geprägt ausgeführt. Deshalb ist ein blindes Bedienen der folienabgedeckten Tastaturen und/oder Folientastaturen nicht möglich, und bei Frontblenden ist kein erhabenes Logo oder ähnliches möglich.
Aus DE 297 03 194 .5 sind Folientastaturen mit Kuppen aus Polyurethanmasse bekannt, wobei die Kuppen auf die Folie geklebt werden, bzw direkt darauf gegossen werden. Diese Kuppen halten jedoch nicht und lösen sich ab; bei Verwendung von entsprechenden Lösungsmitteln. Außerdem sind die Schnittstellen schmutzanfällig.
Weiter sind vollflächig und/oder teilsegmentielle, von weich elastisch bis hart, 3 D-beschichtete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen bekannt, bei denen die Beschichtung auf der Basis von Polymeren mit Thioether-Struktureinheiten besteht und durch strukturelle Variationen der Ausgangskomponenten und/oder ihrer Molverhältnisse sowie der Härtung die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung von weich elastisch bis hart variierbar sind, entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung, so dass transparente, weich elastisch bis harte, schützende und/oder dekorative 3-D-Beschichtungen hergestellt werden, wobei die Folie vollflächig und/oder nur in bestimmten vordefinierten Segmenten beschichtet wird. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass zum einen eine Randprägung erforderlich ist und zum anderen, dadurch, dass die Beschichtung auf der Außenseite erfolgt, die Beschichtung durch Lösungsmittel abgelöst werden können, bzw. durch mechanische Verfahren. Außerdem sind die Schnittstellen schmutzanfällig.
Aus DE 298 10 862 U1 ist ein Verfahren zum Tiefziehen für Folien aus thermoplastischem oder kalt-reckbarem Kunststoff bekannt. Hierbei wird die Dekorfolie geprägt und beim Prägevorgang wird in die Prägung ein Kunststoffinlay eingelegt, wobei sich eine bessere Lastverteilung auf die Schnappscheibe ergibt. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Grundfläche des Kunststoffinlays eben ist und somit kein gutes taktiles Verhalten erzielt wird und dass der Tastenhub nicht durch das Kunststoffinlay mechanisch begrenzt wird. So kann im ungünstigsten Fall die Schnappscheibe zerstört werden.
Aus DE 198 51 731 C1 ist ein Tiefziehverfahren für Folien aus thermoplastischen oder kalt-reckbaren Kunststoff bekannt, bei dem die Folie vor dem Tiefziehen an den Stellen, wo die Tiefziehprofile beim nachfolgenden Tiefziehvorgang erzeugt werden, mit Füllkörpern versehen, deren Konturen und Profildicken jeweils annähernd den Konturen und/oder Profiltiefen der Tiefziehkavitäten entsprechend ausgebildet und ausgerichtet sind. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, da es sich um ein Negativformverfahren handelt, dass die Folie an den Kanten sehr stark gestreckt wird und dadurch sehr dünn wird und mechanisch nicht mehr stark beansprucht werden kann, d. h. die Tastatur ist nicht sehr strapazierfähig. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch die Verwendung von formstabilen nicht formschlüssigen Füllkörpern kein elastisches Verhalten der Folie erreicht wird und die Folie im Bereich der Kanten leicht zerstört werden kann. Außerdem ist keine Linsenwirkung erreichbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen der eingangs genannten Art zu schaffen, die dem Benutzer bei der Tastenbetätigung bei folienabgedeckten Tastaturen und/oder Folientastaturen ein äußerst gutes taktiles Schaltgefühl vermittelt und ein blindes Bedienen ermöglicht, bei der die 3-D-Beschichtung vollflächig ausgeführt sein kann und/oder aber nur in kleinen vorgegebenen Teilsegmenten ausgeführt ist und wobei die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung den jeweiligen Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst werden kann, variierbar von weich elastisch bis hart und die mit dreidimensionaler Wirkung schlagfest, widerstandsfähig und elastisch ist sowie chemikalienbeständig wie die Grundfolie ist, sowie vergilbungsfrei und UV-beständig ist und leuchtende Anzeigen ermöglicht und die erhabene dekorative Logos und/oder Symbole aufweisen können. Außerdem sollte die 3-D-Beschichtung einfach, reproduzierbar und preiswert sein.

Diese Probleme werden mit der unter Schutzanspruch 1 aufgeführten, vollflächigen und/oder teilsegmentiell 3-D-gestalteten Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen dadurch gelöst, dass eine Front- und/oder Designfolie, die aus PVC-, Polyester-, Metallic-, Polycarbonat- und Polyurethanfolien bestehen kann, eine oder mehrere fühlbare vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Erhöhungen in Form von Kuppen und/oder Flächen und/oder Logos und/oder Symbolen aufweist, wobei diese 3-D-gestaltete Erhöhungen durch ein durch ein Warmformverfahren der Design- und/oder Frontfolie erreicht wird und die durch diese Verfahren erhaltene Erhöhung rückseitig beschichtet wird und die Beschichtung mit einem lösungsmittelfreien, niedrigviskosen, glasklaren und/oder farbigen polymeren Beschichtungsmaterial und/oder mit Polyurethan ausgeführt wird Die erfindungsgemäße vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen ist also uneben und hat eine oder mehrere Kuppen und/oder erhabene Flächen und/oder volumetrische Formen, d.h. nach außen gerichtete Vorsprünge, die so hoch sind, daß sie deutlich gefühlt werden können. Die Kuppen können bei folienabgedeckten Tastaturen und Folientastaturen Stellen markieren, an denen durch Niederdrücken der 3-D-beschichteten Front- und/oder Designfolie, eine Tastenbetätigung erfolgt. Deshalb sind die Kuppen bei Tastaturen vorzugsweise über den Tasten angeordnet, was ein blindes Bedienen ermöglicht, wie es bei herkömmlichen folienabgedeckten Tastaturen nicht stattfindet.

Die 3-D-Schutzbeschichtung kann sich auch an anderen nicht durch Tastenbetätigung motivierten Stellen der Folie befinden, dies vor allem unter der möglichen optischen Wirkung der 3-D-Gestaltung sowie unter dem Erstellen von Logos und Symbolen.

Die erfindungsgemäße vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen bietet alle Vorteile bisheriger eingesetzter Folien. Sie zeichnet sich durch eine gute mechanische und chemische Beständigkeit aus, und kann praktisch in allen Anwendungsbereichen herkömmlicher Front- und/oder Designfolien für folienabgedeckte Tastaturen und/oder Folientastaturen und/oder Anzeigen und/oder Frontblenden eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen weist auf der Frontseite eine und/oder mehrere 3-D-gestaltete Kuppen auf, die durch Positivformen unter Vakuum hergestellt werden, wobei Kuppen mit einem Tiefen/Durchmesserverhältnis von 4:1 zu formen sind. Diese erhabenen Kuppen werden von der Rückseite her mit einem Material beschichtet, das entsprechend den mechanischen Eigenschaften und der Haftbarkeit strukturell variiert wird und in den 3-D-gestalteten Flächen eine ballige, nach innen gewölbte 3-D-Oberfläche bildet. Dadurch, dass das Material weich elastisch ist, wird bei einer Tastenbetätigung die verformete Erhöhung, die i. a. eine mechanische Materialschwächung bedeutet, nicht beansprucht, so dass eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der Folie erreicht wird.

Eine optische Verbesserung der Punktbeleuchtung wird dadurch erreicht, dass durch die Gestaltung der Erhöhung und/oder Kuppen in abschnittsweisen konvexen Wölbungen eine optische Linsenwirkung erreicht wird. Deshalb eignen sich die Kuppen auch, Signalleuchten und Kontrolleuchten optisch zu unterstützen.

Bei Sichtfenstern z.B. über Displayanzeigen eröffnet sich ein weiterer Anwendungsbereich. Bisher werden für vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen üblicherweise strukturierte Folien eingesetzt, die bei Displayanzeigen o.ä. nur eine unscharfe Betrachtung durch die Folie hindurch zulassen. Durch das Aufbringen einer rückseitigen 3-D-gestalteten Beschichtung in Form einer flächigen Kuppe im Fensterbereich kann eine glasklare Transparenz und ein geringer Vergrößerungseffekt erzielt werden, der die Ablesbarkeit von kontrastarmen Anzeigeelementen erheblich verbessert.

Somit sind die Kuppen bei bevorzugten Ausführungsformen auch über Signalleuchten oder Anzeigeelementen angeordnet.

Vorzugsweise ist die 3-D-Schutzbeschichtung in den Kuppen mit der abdeckenden Designfolie so fest verbunden, dass sie sich von dieser nicht zerstörungsfrei lösen lassen und besteht aus einem lösungsmittelfreien, niedrigviskosen, glasklaren, polymeren Beschichtungsmaterial, das durch UV-Bestrahlung transparente und sehr flexible Schutzbeschichtungen mit dreidimensionaler Wirkung und hoher Brillanz ermöglicht.

Der Grundriss der 3-D-gestalteten Erhöhung und/oder Kuppen auf der Folie kann nahezu frei gestaltet werden und kann sowohl der Tastenform oder der designerischen Gestaltungsform Rechnung tragen. So kann der Grundriss z.B. kreisrund, oval, rechteckig oder quadratisch mit oder ohne Eckrundung sein oder Symbolumrisse oder Logoumrisse und Flächen darstellen. Jedoch sind auch hier alle möglichen Grundrisse denkbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung im Schnitt einer Ausführungsform der vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen
2 eine Draufsicht auf die vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen
3 eine Darstellung im Schnitt einer Ausführungsform vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen mit einer folienabgedeckten Tastatur mit Schnappscheiben.
In 1 ist die erfindungsgemäße vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen im Schnitt dargestellt. Dabei dient als Grundfolie eine Polyesterfolie 1, die eine Erhöhung 2 aufweist, wobei der Bereich der Erhöhung 2 bei Folientastaturen und/oder folienabgedeckten Tastaturen über der Taste angeordnet ist. Der Bereich der Erhöhung 2 wird von der Rückseite mit dem lösungsmittelfreien, niedrigviskosem, glasklaren, polymeren Beschichtungsmaterial 3 ausgegossen und mittels UV-Bestrahlung erhält es seine dreidimensionale Wirkung und hohe Brillanz.
2 zeigt eine mögliche Draufsicht auf die erfindungsgemäße vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen. Die Erhöhungen in Form der Kuppen 4 auf der abdeckenden Folie 1 sind im Grundriß kreisrund und von der Form eines Kugelsegmentes. Die mittleren Kuppen 5 auf der Folie haben einen quadratischen Grundriß mit abgerundeten Ecken, wobei sie oben eben sind und am Rand mit ca. 90°-Krümmung konvex gewölbt sind. Das Logo 5 ist in Form eines Glases ausgeführt.
In 3 ist die erfindungsgemäße vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen als Designfolie mit einer folienabgedeckten Tastatur mit integrierten kontaktgebenden Schnappscheiben auf Trägerplatte im Schnitt dargestellt. Dabei dient als unteres stabilisierendes Element eine stabile Trägerplatte 6. Die kontaktgebenden Schnappscheiben 7 werden in die Ausnehmungen 8 der Abstandsfolie 9 eingelegt und lagefixiert. Die abdeckende Designfolie 1 mit den Erhöhungen 2, die mit einer Beschichtung 3 ausgegossen ist, wird mit der Abstandsfolie 9 auf die Schaltfolie 10 auflaminiert. Die dem Benutzer zugewandte Seite der abdeckenden Designfolie 1 weist an der Außenseite Kuppen 5, 6 auf.

Claims

Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Folie eine dekorative 3-D-Gestaltung hat, die durch ein Warmformverfahren der Design- und/oder Frontfolie erreicht wird und die durch diese Verfahren erhaltene Erhöhung rückseitig beschichtet wird und die Beschichtung mit einem lösungsmittelfreien, niedrigviskosen, glasklaren und/oder farbigen polymeren Beschichtungsmaterial und/oder mit Polyurethan ausgeführt wird, wobei durch UV-Bestrahlung das Beschichtungsmaterial eine transparente und sehr flexible Beschichtung mit dreidimensionaler Wirkung und hoher Brillanz ergibt.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Polycarbonatfolie oder eine Polyesterfolie oder eine Polyurethanfolie ist.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie werkseitig matt strukturiert ist.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf der Rückseite bedruckt ist.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie werkseitig glänzend ist.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Warmformverfahren Vakuumtiefziehen und/oder Positivformen und/oder Match-Mould-Formen und/oder Druckstreckformen und/oder Vakuumpositivformen eingesetzt werden.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die 3-D-Gestaltung durch Erhöhungen in Form von balligen Kappen und/oder Kuppen ausgeführt ist.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen bei Folientastaturen und/oder folienabgedeckten Tastaturen über den Tasten angeordnet sind.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen teilweise und/oder ganz durchsichtig oder durchscheinend sind.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen optische Linsenwirkungen haben.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen über Signalleuchten und/oder LED angeordnet sind.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen elastisch sind.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen im Grundriss kreisrund oder oval sind und von der Form eines Kugelelementes.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen im Grundriss rechteckig oder quadratisch sind und oben eben sind, und am Rand eine ca. 90°-Krümmung konvexer Form haben.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppen im Grundriss abgerundet-rechteckig oder abgerundet-quadratisch sind und oben eben sind, und am Rand eine ca. 90°-Krümmung konvexer Form haben.
Vollflächige und/oder teilsegmentielle 3-D-gestaltete Folie für Bedien- und/oder Designoberflächen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die 3-D-Gestaltung in Form von Schriftzügen und Logos mit 3-dimensionaler Wirkung ausgeführt sind, wobei die Form der Logos frei gestaltet werden kann.