DE19650468C1 - Verfahren zur Herstellung einer Folientastatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei­ ner Folientastatur, welche wenigstens eine frontseitige Tastfolie mit Tastfeldern aufweist, denen jeweils ein Kontaktelement zugeordnet ist, wobei die Kontaktelemente Bestandteil wenigstens eines Trägerelementes sind, das rückseitig wenigstens bereichsweise auf der Tastfolie an­ geordnet ist.

Eine Folientastatur besteht zumindest aus einer frontsei­ tigen Tastfolie, welche mit einem Trägerelement in Form z. B. einer sogenannten Basisfolie oder einer Trägerplati­ ne verbunden sind. Die Frontfolie weist wenigstens ein Tastfeld auf, das manuell betätigbar ist. Im Bereich die­ ses Tastfeldes ist ein Kontaktelement vorgesehen, das entweder als Bestandteil der Tastfolie und des Trägerele­ mentes in Form von elektrischen Einzelkontakten ausgebil­ det sein kann oder auch als separater Tastschalter in Form beispielsweise eines Kurzhubtasters, der z. B. an der Trägerplatine im Bereich des Tastfeldes angeordnet ist und über das Tastfeld betätigbar ist. Weiter sind auch Folientastaturen bekannt, die zwischen der Tastfolie und dem Trägerelement mit weiteren Folien bestückt sind oder welche zur Ausgestaltung des äußeren Erscheinungsbildes der Folientastatur mit einer zusätzlichen Dekorfolie ver­ sehen sind, welche auf die Tastfolie frontseitig aufge­ klebt ist.

So ist eine Folientastatur der gattungsgemäßen Art bei­ spielsweise aus der Literaturstelle D. Limberger "Bedienpanels praxisgerecht ausführen" in "Feinwerktechnik und Meßtechnik 97" (1989) 4, Seite 129, 130 bekannt, die aus mehreren miteinander verklebten flä­ chig ausgebildeten Einzelfolien besteht. Solche Folienta­ staturen werden zur Realisierung von vielfältigen Schalt­ funktionen eingesetzt, wie beispielsweise in Fernbedie­ nungen, Haushaltsgeräten oder auch bei Kraftfahrzeugen, und sind in der Regel in einem festen Gehäuse integriert angeordnet. Die Folientastatur kann dabei aus einer rück­ seitig bedruckten Designfolie, einer Schaltfolie, einer Abstandsfolie sowie einer Basisfolie mit aufgedruckten Leiterbahnen gebildet sein. Die Schaltfolie trägt Schalt­ kontakte, welche im Tastbereich der Schaltfolie angeord­ net sind und durch Niederdrücken der miteinander verkleb­ ten Schaltfolie und Basisfolie zwei Kontaktstellen der Basisfolie kurzschließen, so daß ein Schaltvorgang einer elektronischen Schaltung oder dergleichen bewirkt wird. Da durch die Schaltkontakte der Schaltfolie und der Ba­ sisfolie nur geringe Leistungen durchgeschaltet werden können, sind auch Folientastaturen bekannt, die anstatt der Basisfolie starre Trägerplatinen aufweisen, welche rückseitig auf die Schaltfolie aufgeklebt sind. Diese Schaltplatinen oder Trägerplatinen dienen zur Aufnahme beispielsweise von Kurzhubschaltern, von elektronischen Bauteilen oder auch Beleuchtungselementen, wobei bei­ spielsweise die Kurzhubschalter im Bereich des Schaltbe­ reiches der Schaltfolie angeordnet sind und über die Schaltfolie betätigbar sind. Es sind auch Folientastatu­ ren bekannt, welche eine Kombination von Basisfolien und starren Schaltplatinen aufweisen, was wiederum zur Folge hat, daß die Dicke der gesamten Folientastatur bereichs­ weise unterschiedlich ausfällt. Die miteinander verkleb­ ten Folien bzw. Folie und Trägerplatine bilden ein soge­ nanntes Folienlaminat, das zur Bildung der fertigen Foli­ entastatur auf eine Trägerplatte oder Gehäuseplatte auf­ gebracht wird, so daß sie mit dieser Trägerplatte am spä­ teren Bauteil, zum Beispiel einem Haushaltsgerät, befe­ stigbar sind. Andererseits ist auch vorgesehen, die Foli­ entastatur als komplettes Folienlaminat einem Gehäuseher­ steller zu überlassen, welcher dann dieses Folienlaminat auf das entsprechende Gehäuse, beispielsweise ein Kunst­ stoff-Spritzgußgehäuse, selbst aufklebt. Dabei wird das Folienlaminat auf eine Oberflächenseite des Gehäuses auf­ gelegt und auf der Gehäuseoberfläche über eine rückseiti­ ge Klebefolie des Folienlaminates verklebt, wobei die An­ schlußleitungen der Basisfolie bzw. der Schaltplatine nach unten aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Im ge­ samten Randbereich des Folienlaminates bzw. der Folienta­ statur sind aus Gründen der Dichtheit normalerweise inak­ tive Klebeflächen vorgesehen, die beim Zusammenpressen der zu verklebenden Bauteile aktiviert werden. Für den Transport des Folienlaminates ist diese inaktive Klebe­ fläche von einer Schutzfolie abgedeckt, welche vor dem Klebvorgang von der Klebefläche abgezogen werden muß. Aufgrund dieses getrennten Herstellungsprozesses sind ei­ nerseits bei der Folientastatur- bzw. Laminatherstellung die zusätzliche Schutzfolie und bei der Weiterverarbei­ tung ein zusätzlicher Arbeitsvorgang erforderlich, näm­ lich das Abziehen der Schutzfolie und das Aufbringen des Folienlaminates auf die Trägerplatte bzw. auf das Gehäu­ se. Aus Dichtheitsgründen muß das Folienlaminat auf der Trägerplatte bzw. auf dem Gehäuse auf annähernd der voll­ ständigen Fläche verklebt werden. Eine solche Verklebung gestaltet sich insbesondere bei größeren Klebeflächen als schwierig, da es unbedingt zu vermeiden ist, daß sich Lufteinschlüsse zwischen dem Folienlaminat und der Trä­ gerplatte bzw. dem Gehäuse ausbilden können. Solche Lufteinschlüsse beeinflussen, insbesondere bei Erwärmung, das äußere Erscheinungsbild der Folientastatur, da in diesen Bereichen durch die Ausdehnung der Lufteinschlüsse unterhalb des Folienlaminates das Folienlaminat bereichs­ weise von der Trägerplatte oder auch von dem Gehäuse ab­ gehoben wird und somit die Verbindung zwischen Folienla­ minat und Trägerplatte bzw. Gehäuse beeinträchtigt wird. Wird ein kombinierter Aufbau der Folientastatur mit in unterschiedlichen Bereichen angeordneter Basisfolie und starrer Schaltplatine verwendet, so ist ein flächiges Aufbringen des Folienlaminates bzw. der Folientastatur auf eine Trägerplatte nur möglich, wenn diese unter­ schiedlichen Stärken des Folienlaminates ausgeglichen werden, indem in dünneren Bereichen des Folienlaminates zusätzliche Folienelemente aufgeklebt werden, so daß die Folie auf dem gesamten Flächenbereich des Folienlaminates die gleiche Dicke aufweist. Dadurch werden durch zusätz­ liche Arbeitsvorgänge und auch durch zusätzlichen Mate­ rialaufwand die Herstellkosten für die Folientastatur er­ höht.

Zum Vermeiden solcher zusätzlicher Folien ist aus der DE 42 06 243 C2 eine Folientastatur bekannt, bei welcher die Trägerplatte bzw. das Gehäuse, auf welches das Folienla­ minat aufgebracht werden soll, auf seiner Oberseite neben einer ersten Aussparung, welche in ihren Abmessungen den äußeren maximalen Abmessungen des Folienlaminates ent­ spricht, eine zweite Aussparung aufweist, welche dazu dient, die rückseitig über die Basisfolie vorstehende Schaltplatine aufzunehmen. Bei der Herstellung der Foli­ entastatur wird zunächst die Schaltplatine in diese zwei­ te Aussparung der Trägerplatte bündig eingelegt und genau positioniert. Ein Verkleben der Schaltplatine mit der Ge­ häuseoberfläche soll dabei entfallen. Auf das Gehäuse wird sodann die Designfolie bzw. die Schaltfolie und die eventuell vorgesehene mit dieser verbundene Abstandsfolie in die erste größere Aussparung eingelegt. Diese De­ signfolie und die mit ihr verbundene Abstandsfolie wird mit der Gehäuseoberfläche rundherum verklebt. Nachteilig bei diesem Herstellungsverfahren ist, daß die Gehäuseo­ berfläche bzw. die Oberfläche der Trägerplatte zur Her­ stellung der ersten und der zweiten bzw. den zweiten Aus­ sparungen mehrfach bearbeitet werden muß.

Weiter sind diese bekannten Folientastaturen stets als planebene Platten ausgebildet und so nur für Konstrukti­ onsbauteile geeignet, welche auch planebene Abschnitte aufweisen, so daß die bekannten Folientastaturen in diese Bereiche einsetzbar sind oder ein Folienlaminat in diesen Bereichen aufgeklebt werden kann.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Folientastatur zu schaf­ fen, mit welchem eine Folientastatur in unterschiedlichen Formgebungen zur Integration in unterschiedlich ausgebil­ deten Aufnahmegehäusen herstellbar ist, wobei die Her­ stellkosten möglichst gering gehalten werden sollen.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Tastfolie (1) zusammen mit dem Trägerelement als Folien­ laminat in eine Kavität einer Spritzgußform eingebracht wird und wenigstens rückseitig in Teilbereichen oder vollständig mit Kunststoff hinterspritzt wird, und daß das Folienlaminat während des Spritzvorganges die Form der Spritzgußkavität annimmt, und daß der hinterspritzte Kunststoff wenigstens mit der Tastfolie in den Berüh­ rungsbereichen mit der Tastfolie eine feste Verbindung eingeht, derart, daß nach dem Spritzgußvorgang die Tastfolie und das Trägerelement mit seinen Kontaktelemen­ ten zusammen mit dem hinterspritzten Kunststoffwerkstoff die fertige Folientastatur bildet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind Folientastatu­ ren der unterschiedlichsten Formgebungen und Ausgestal­ tungen äußerst kostengünstig herstellbar und weiterverar­ beitbar. So sind Tastfolien mit unterschiedlichen Trä­ gerelementen verwendbar, welche in unterschiedlichen Be­ reichen der Tastfolie an dieser rückseitig angeordnet sind und zusammen mit der Tastfolie ein unterschiedlich dickes Folienlaminat bilden. Durch das Hinterspritzen des Folienlaminates in einer Kavität einer Spritzgußform kann auf einen zusätzlichen starren Laminatträger verzichtet werden, auf den das Folienlaminat zusätzlich aufgeklebt werden müßte. Außerdem kann die fertige frontseitige Oberfläche der durch das erfindungsgemäße Verfahren her­ gestellten Folientastatur die unterschiedlichsten Formge­ bungen aufweisen, da sich das Folienlaminat während des Spritzgußvorganges an die Formgebung der Spritzgußform automatisch anpaßt und gleichzeitig mit dem hinterspritz­ ten Kunststoff eine feste Verbindung eingeht.

Es versteht sich, daß bei starren Trägerelementen, wie z. B. einer starren und ebenen Trägerplatine gemäß An­ spruch 3, im Bereich dieser Trägerplatine die Form der Kavität der Spritzgußform ebenfalls eben ausgebildet ist und somit die fertige Folientastatur im Bereich der Trä­ gerplatine eine ebene Oberfläche aufweist.

Wird dagegen als Trägerelement gemäß Anspruch 2 eine fle­ xible Basisfolie verwendet, so ist eine Formanpassung im Sinne einer echten Verformung des Folienlaminates während des Spritzgußvorganges sicher gewährleistet. Die Basisfo­ lie kann dabei aus mehreren Einzelelementen gebildet sein, welche lediglich in den Bereichen der Tastfelder einer Tastfolie vorgesehen sind, wobei der Ausgleich der unterschiedlichen Dicke des so aufgebauten Folienlamina­ tes beim Hinterspritzen automatisch erfolgt, so daß keine weiteren Arbeitsschritte z. B. durch zusätzliches rücksei­ tiges Aufkleben von Ausgleichsfolien notwendig sind.

Desweiteren ist durch das erfindungsgemäße Herstellungs­ verfahren eine absolut nach außen dichte Folientastatur herstellbar, wobei ein Umspritzen der Kanten des Folien­ laminates vorgesehen sein kann, so daß das Folienlaminat nach dem Hinterspritzen nicht mehr unbeabsichtigt manuell vom hinterspritzten bzw. umspritzten Kunststoff ablösbar ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gemäß Anspruch 4 auch eine Kombination von Basisfolien und Trägerplatinen unterschiedlicher Dicke auf der Rückseite der Tastfolie ohne zusätzliche Arbeitsvorgänge für den Ausgleich der Dickenunterschiede in einfacher Weise durchführbar, wobei die flexible Basisfolie in verformten Bereichen und die starre Trägerplatine in ebenen Bereichen der fertigen Fo­ lientastatur angeordnet sind. Damit läßt sich eine Foli­ entastatur herstellen, welche unterschiedlichen Funkti­ onsbedingungen gerecht wird, so daß beispielsweise die starre Trägerplatine für Schaltvorgänge mit einem größe­ ren Leistungsdurchgang mit Kurzhubschaltern oder derglei­ chen bestückbar ist und die Basisfolie für entsprechend niedrigere Leistungsaufnahmen entsprechende Kontaktele­ mente aufweist. Durch die Anordnung der flexiblen Basis­ folie in verformten Bereichen der fertigen Folientastatur sind insbesondere für das Design äußerst variable Gestal­ tungen möglich, so daß beispielsweise komplette Gehäuse, wie z. B. eine Mittelkonsole eines Kraftfahrzeuges oder dgl., mit integrierter Folientastatur einfach herstellbar sind. Auch das optische Design kann durch entsprechende Gestaltung der Farbgebung der Tastfolie beliebig ausge­ bildet sein.

Zu dieser variablen farblichen Ausgestaltung kann gemäß Anspruch 5 auf der Tastfolie zusätzlich eine Dekorfolie aufgebracht sein, welche vor dem Spritzgußvorgang auf die Tastfolie aufgeklebt und mit dieser verpreßt wird, wobei zur farblichen Gestaltung auf der Rückseite der Dekorfo­ lie vorzugsweise ein wäßriges Farbsystem verwendet wird. Um diverse Anzeigeelemente nach außen sichtbar machen zu können, welche hinter der Tastfolie bzw. Dekorfolie ange­ ordnet sein sollen, können die Tastfolie und die Dekorfo­ lie in diesen Bereichen durchsichtig ausgebildet sein.

Zur farbigen Ausgestaltung kann gemäß Anspruch 6 im ein­ fachsten Falle auch die Tastfolie selbst als Dekorfolie ausgebildet sein, wobei ebenfalls lösungsmittelfreie wäßrige Farben Verwendung finden.

Gemäß Anspruch 7 sind beim Hinterspritzen auch Bereiche vorgesehen, welche nicht hinterspritzt werden sollen. Diese Bereiche bilden nach dem Spritzgußvorgang Ausneh­ mungen zur Aufnahme von Kontaktelementen, z. B. in Form von Tastschaltern, Kurzhubschaltern, Beleuchtungselemen­ ten oder anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen. Durch diese Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 wird eine variable Bestückung der Folientastatur nach de­ ren Fertigstellung ermöglicht, so daß diese jedem belie­ bigen Einsatzzweck anpaßbar ist.

Durch die Vorverformung der Tastfolie in den Bereichen wenigstens einer ihrer Tastfelder gemäß Anspruch 8 vor dem Zusammenfügen mit dem Trägerelement werden nach außen frontseitig erhabene Tastbereiche gebildet, so daß der Bedienungskomfort erheblich verbessert wird.

Durch das Umspritzen der Tastfolie zusammen mit dem Trä­ gerelement gemäß Anspruch 9 während des Spritzgußvorgan­ ges in deren Kantenbereichen wird eine absolute Dichtig­ keit der fertigen Folientastatur erreicht.

Um die Folientastatur nach außen hermetisch abzuschlie­ ßen, ist gemäß Anspruch 10 ein zweiter Spritzgußvorgang vorgesehen, bei welchem frontseitig Kunststoff auf die fertige Folientastatur aufgespritzt wird, so daß die Tastfolie zusammen mit dem Trägerelement vollständig von Kunststoff dicht umschlossen ist.

Durch die Verwendung eines lichtleitfähigen Kunststoffes gemäß Anspruch 11 als Kunststoff zum Hinterspritzen der Tastfolie zusammen mit dem Trägerelement sind verschiede­ ne Beleuchtungseffekte der fertigen Folientastatur er­ reichbar. So ist in den hinterspritzten Kunststoff z. B. in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung ein Beleuchtungs­ körper einsetzbar. Auch das Einbinden eines Lichtleitkör­ pers kann in einer Art Verbundgußverfahren vorgesehen sein, so verschiedene Beleuchtungseffekte in einfacher Weise realisierbar sind.

Durch die gestanzten Durchbrüche gemäß Anspruch 12 des Trägerelementes und der Tastfolie sind beispielsweise auf einer Trägerplatine auch Schalter anordenbar, welche die Folientastatur frontseitig durchragen, wobei im Bereich dieser Durchbrüche der hinterspritzte Kunststoff der fer­ tigen Folientastatur eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme dieses Schalters bildet. Eine solche Anordnung eines Schalters kann beispielsweise aufgrund gesetzlicher Vorschriften, wie z. B. die Anordnung eines Warnblink­ schalters bei Kraftfahrzeugen, vorzusehen sein.

Durch die gemäß Anspruch 13 vorgesehen Lochstanzung des Trägerelementes wird erreicht, daß der hinterspritzte Kunststoff in diesen durchbrochenen Bereichen des Trä­ gerelementes ein Verbindung mit der Tastfolie eingeht und somit die Haftung des hinterspritzten Kunststoffes ver­ bessert wird.

Anhand der Zeichnung wird im folgenden die Erfindung am Beispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her­ gestellten Folientastatur näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Tastfolie zusammen mit einer Basisfolie in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 die Tastfolie und die Basisfolie aus Fig. 1 zu­ sammen mit einer Trägerplatine in Seitenan­ sicht;

Fig. 3 eine Spritzgußform mit in deren Kavität einge­ brachtem Folienlaminat bestehend aus der Tastfolie, der Basisfolie und der Trägerplatine aus den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine Frontansicht einer fertigen Folientastatur im perspektivischen Teilschnitt;

Fig. 5 eine Rückansicht der Folientastatur aus Fig. 4 im perspektivischen Teilschnitt.

Fig. 1 zeigt eine Tastfolie 1 zusammen mit einem als Ba­ sisfolie 2 ausgebildeten Trägerelement in perspektivi­ scher Darstellung. Die Tastfolie 1 weist beispielhaft zwei Gruppen von Tastfeldern 3 und 4 auf. Die Tastfelder 5, 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5, 5/6, 5/7, 5/8 und 5/9 der Tastfeldgruppe 3 sind als frontseitig erhabene aus der Tastfolie 1 durch einen entsprechenden Prägevorgang er­ zeugte Tastelemente. Desweiteren weist die Tastfolie 1 einen Durchbruch 6 sowie ein Sichtfenster 7 auf. Das Sichtfenster 7 ist ebenfalls durch einen Prägevorgang ge­ genüber der Oberseite 8 um etwa die Dicke der Tastfolie 1 versenkt in der Tastfolie 1 eingelassen. Die Basisfolie weist auf ihrer frontseitigen Oberseite 9 mehrere Gruppen von Kontaktelementen 10, 10/1, 10/2, 10/3, 10/4, 10/5, 10/6, 10/7, 10/8, 10/9 auf, deren Abstände auf die Ab­ stände der Tastfelder 5 bis 5/9 abgestimmt ist, so daß im verklebten Zustand der Basisfolie 2 an der Tastfolie 1 die Kontaktelemente 10 bis 10/9 jeweils direkt unterhalb eines der Tastfelder 5 bis 5/9 einzeln zugeordnet sind. An der Unterseite der Tastfelder 5 bis 5/9 sind jeweils elektrisch leitende Kontaktplatten 11, 11/1, 11/2, 11/3, 11/4, 11/5, 11/6, 11/7, 11/8, 11/9 vorgesehen, welche durch Niederdrücken des jeweiligen Tastfeldes 5 bis 5/9 mit dem jeweils zugehörigen Kontaktelement 10 bis 10/9 in elektrische Verbindung bringbar sind.

Jedes der Kontaktelemente 10 bis 10/9 weist jeweils ein Paar von elektrisch leitenden Kontakten 12, 12/1, 12/2, 12/3, 12/4, 12/5, 12/6, 12/7, 12/8, 12/9 und 13, 13/1, 13/2, 13/3, 13/4, 13/5, 13/6, 13/7, 13/8 und 13/9 auf, welche über entsprechende elektrisch leitende Leiterbah­ nen 14, 14/1, 14/2, 14/3, 14/4, 14/5, 14/6, 14/7, 14/8, 14/9 und 15, 15/1, 15/2, 15/3, 15/4, 15/5, 15/6, 15/7, 15/8, 15/9 in elektrischer Verbindung stehen. Die Leiter­ bahnen 14 bis 14/9 und 15 bis 15/9 sind oberseitig auf der Basisfolie 2 angeordnet und dienen zur Verbindung der Kontakte 12 bis 12/9 und 13 bis 13/9 mit einem Anschluß­ stecker 16, welcher am Ende eines an der Basisfolie 2 an­ geformten Folienabschnittes 17 angeordnet ist.

In montiertem Zustand der Basisfolie 2 an der Tastfolie 1 sind die Kontakte 12 bis 12/9 und 13 bis 13/9 jeweils ei­ nes Kontaktelementes 10 bis 10/9 jeweils einer Kontakt­ platte 11 bis 11/9 jeweils eines Tastfeldes 5 bis 5/9 der Tastfolie 1 derart zugeordnet, daß durch Niederdrücken des Tastfeldes 5 bis 5/9 die Kontakte 12 bis 12/9 und 13 bis 13/9 durch die jeweils zugeordnete Kontaktplatte 11 bis 11/9 kurzgeschlossen werden und somit ein Schaltvor­ gang eines am Anschlußstecker angeschlossenen Endgerätes bewirkbar ist.

Die Tastfelder 18, 18/1, 18/2, 18/3, 18/4, 18/5, 18/6, 18/7, 18/8, 18/9, 18/10, 18/11, 18/12, 18/13, 18/14 und 18/15 der zweiten Tastfeldgruppe 4 sind im vorderen Be­ reich der Tastfolie 1 angeordnet und bilden mit der Tastfolie 1 eine planebene Oberfläche. Zur Kennzeichnung dieser Tastfelder 18 bis 18/15 ist lediglich eine farbli­ che Kennung vorgesehen, welche mittels eines wäßrigen Farbsystems auf der Rückseite 19 der Tastfolie 1 aufge­ bracht ist. Im Bereich dieser Tastfelder 18 sowie dem Sichtfenster 7 ist als Tragelement eine Trägerplatine 20 vorgesehen, welche im montierten Zustand rückseitig an der Tastfolie 1 befestigt ist.

Die Trägerplatine 20 dient zur rückseitigen Aufnahme von elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen und ist als starre Platte ausgebildet. Desweiteren weist die Trä­ gerplatine auf ihrer linken hinteren Seite einen Durch­ bruch 21 auf, auf dessen Rückseite ein Kombinationsschal­ ter 22 vorgesehen ist, welcher zur Tastfolie hin zwei Druckstifte 23 und 24 aufweist, die über die entsprechend zugehörigen Tastfelder 18 und 18/1 auf der linken hinte­ ren Seite der Tastfolie 1 im montierten Zustand der Trä­ gerplatine 20 an der Tastfolie 1 betätigbar sind.

Desweiteren weist die Trägerplatine 20 dem Durchbruch 21 benachbart zwei etwa zylindrisch ausgebildete Kreisdurch­ brüche 25 und 26 auf, welchen im montierten Zustand zwei entsprechende Kurzhubschalter 27 und 28 zugeordnet sind. Diese Kurzhubschalter 27 und 28 sind zur Tastfolie 1 hin ebenfalls mit jeweils einem Druckstift 29 bzw. 30 verse­ hen, welcher über die jeweils zugehörigen Tastfelder 18/2 und 18/3 betätigbar sind.

Weiter ist die Trägerplatine 20 mit einer Display-Anzeige 31 versehen, welche im montierten Zustand durch das Sichtfenster 7 der Tastfolie 1 sichtbar ist.

Den weiteren Tastfeldern 18/4 bis 18/15 der Tastfolie 2 sind auf der Oberseite 32 der Trägerplatine 20 weitere Kontaktelemente 33, 33/1, 33/2, 33/3, 33/4, 33/5, 33/6, 33/7, 33/8, 33/9, 33/10, 33/11 zugeordnet, welche im mon­ tierten Zustand jeweils einem der Tastfelder 18/4 bis 18/15 zugeordnet sind. Die Kontaktelemente 33 bis 33/11 weisen entsprechend der Kontaktelemente 10 bis 10/9 eben­ falls paarweise zwei Kontaktleisten 34, 34/1, 34/2, 34/3, 34/4, 34/5, 34/6, 34/7, 34/8, 34/9, 34/10, 34/11 und 35, 35/1, 35/2, 35/3, 35/4, 35/5, 35/6, 35/7, 35/8, 35/9, 35/10 und 35/11 auf, welche mit entsprechenden Kontakt­ platten 36, 36/1, 36/2, 36/3, 36/4, 36/5, 36/6, 36/7, 36/8, 36/9, 36/10 und 36/11, welche auf der Unterseite 19 der Tastfolie 1 im Bereich der Tastfelder 18/4 bis 18/15 angeordnet sind, durch Niederdrücken des jeweils zugehö­ rigen Tastfeldes 18/4 bis 18/15 in elektrischen Kontakt bringbar sind. Diese Kontaktleisten 34 bis 34/11 und 35 bis 35/11 sind über entsprechende Leiterbahnen 37 und 38 über beispielsweise ein Flachbandkabel 39 mit einem ent­ sprechenden Kontaktstecker 40 verbunden.

Fig. 2 zeigt die Tastfolie 1, die Basisfolie 2 und die Trägerplatine 20 in Seitenansicht. Es ist erkennbar, daß die Display-Anzeige 31 die Trägerplatine 20 rückseitig überragt und somit zur Oberseite 32 der Trägerplatine 20 einen Abstand aufweist. Desgleichen ist erkennbar, daß die Kontaktleisten 34 bis 34/11 und 35 bis 35/11 der Kon­ taktelemente 33 bis 33/11 die Oberseite 32 der Trägerpla­ tine 20 zur Tastfolie 1 hin überragen.

Die Tastfolie 1 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel unterseitig zur graphischen Ausgestaltung rückseitig mit einem wäßrigen Farbsystem 41 beschichtet, durch welche frontseitig beispielsweise die Tastfelder 18 bis 18/15 oder auch 5 bis 5/9 farblich abgesetzt dargestellt sind. Unterseitig der farblichen Markierung der Tastfelder 18 bis 18/15 sind die Kontaktplatten 36 bis 36/11 auf die Farbbeschichtung aufgebracht, durch welche sie mit den Kontakten 34 und 35 im montierten Zustand durch Nieder­ drücken der Tastfelder 18 in elektrischen Kontakt bring­ bar sind und somit die Kontaktleisten 34 und 35 über die jeweils zugeordnete Kontaktplatte 36 elektrisch kurzge­ schlossen werden können.

Zur Herstellung einer Folientastatur 42 aus den oben be­ schriebenen Bauelementen, wie die Folientastatur 42 in den Fig. 4 und 5 im perspektivischen Teilschnitt darge­ stellt ist, werden die Tastfolie 1 und Basisfolie 2 mit­ einander in Kontakt gebracht und miteinander verpreßt. Die Basisfolie 2 kann dabei in ihren äußeren Abmessungen kleiner ausgebildet sein als die Tastfolie 1. Während des Preßvorganges kann dabei die Tastfolie 1 zusammen mit der Basisfolie 2 in die in Fig. 3 dargestellte Grundform ge­ bracht werden. Durch das Verpressen der Tastfolie 1 mit der Basisfolie 2 wird eine Haftung zwischen diesen beiden Folien 1 und 2 durch die rückseitig auf der Tastfolie 1 aufgebrachte wäßrige Farbe erreicht. Diese Haftwirkung kann insbesondere durch Druck und Wärme hervorgerufen werden, wobei die Verformungsmöglichkeiten stets bestehen bleiben und durch die Haftverbindung nur unwesentlich be­ einträchtigt werden.

Wie Fig. 3 zeigt, wird dieses vorgeformte aus der Tastfo­ lie 1 und der Basisfolie 2 sowie der Trägerplatine 20 be­ stehende Folienlaminat in die Kavität 43 einer mehrteili­ gen Spritzgußform 44 eingebracht. Die durch die Vorver­ formung erzeugte Formgebung des Folienlaminates muß dabei nicht zwingend der endgültigen Formgebung der späteren Folientastatur, wie diese in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, entsprechen. Die Vorverformung muß nur soweit durch­ geführt werden, daß bei einem anschließenden Hintersprit­ zen des in der Kavität der Spritzgußform eingebrachten Folienlaminates die endgültige Nachverformung erzielbar ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Folienab­ schnitt 17 mit seinem Anschlußstecker 16 aus der Spritz­ gußform 44 herausgeführt, so daß dieser nicht mit hinter­ spritzt wird. Desweiteren sind in der Kavität der Spritz­ gußform Spritzgußkerne 45, 46 und 47 vorgesehen, durch welche beim Spritzgußvorgang entsprechende Ausnehmungen im hinterspritzten Kunststoff erzeugt werden, welche spä­ ter zur Aufnahme beispielsweise von separaten Schaltern, wie z. B. den in Fig. 1 dargestellten Kurzhubschaltern 27 und 28 oder auch dem Kombinationsschalter 22, dienen.

Fig. 4 zeigt die Folientastatur 42 im perspektivischen Teilschnitt. Es ist erkennbar, daß die frontseitig erha­ benen Tastfelder 5, 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5 im gekrümmten Bereich der Tastfolie 1 angeordnet sind. Unterhalb jedes Tastfeldes 5 bis 5/5 ist jeweils eine der zugehörigen Kontaktplatten vorgesehen, von welchen in Fig. 4 ledig­ lich die Kontaktplatten 11/4 und 11/5 erkennbar sind und welche im dargestellten zusammengebauten Zustand der fer­ tigen Folientastatur 42 im Abstand den Kontakten 12/4 bzw. 12/5 und 13/4 bzw. 13/5 der Kontaktelemente 10/4 bzw. 10/5 zugeordnet sind. In Fig. 4 sind aus Übersicht­ lichkeitsgründen die weiteren Kontakte bzw. Kontaktele­ mente und Kontaktplatten nicht dargestellt. Es ist aus Fig. 4 erkennbar, daß durch Niederdrücken der Tastfelder 5/4 und 5/5 die Kontaktplatten 11/4 und 11/5 auf die je­ weiligen Kontakte 12/4 bzw. 12/5 und 13/4 bzw. 13/5 zube­ wegbar sind, so daß diese bei gleichzeitigem Kontakt mit der Kontaktplatte 11/4 bzw. 11/5 kurzgeschlossen werden.

Im mittleren Bereich unterhalb des gekrümmten Abschnittes 48 der Folientastatur 42 ist ein von oben nach unten, nach vorne geradliniger, ebener Tastaturabschnitt 49 vor­ gesehen, welcher einen zentralen Durchbruch 50 aufweist, welcher sich im zusammengebauten Zustand direkt an den Durchbruch 6 der Tastfolie 1 und den Durchbruch 51 der Basisfolie 2 anschließt. In diesem Durchbruch 50 ist bei­ spielsweise ein separates Schaltbauteil 52 befestigbar (gestrichelt dargestellt), dessen frontseitig die Tastfo­ lie 1 überragendes Tastelement 53 manuell betätigbar ist. Ein solches Tastelement 53 könnte beispielsweise ein Warnblinkschalter in einer Mittelkonsole eines Kraftfahr­ zeuges sein. Es ist erkennbar, daß dieses Tastelement 53 in einfacher Weise in die zugehörige Ausnehmung 50 der Folientastatur 42 einsetzbar ist und mit dem Kunst­ stoffkörper des hinterspritzten Kunststoffes in einfacher Weise verschraubbar ist.

Unterhalb des Tastaturabschnittes 49 ist ein vertikaler planebener Schaltabschnitt 54 der Folientastatur 42 vor­ gesehen, in dessen Bereich rückseitig auf der Tastfolie die Trägerplatine 20 angeordnet ist. Es ist erkennbar, daß sich die Display-Anzeige 31 in diesem montierten Zu­ stand direkt hinter dem Sichtfenster 7 der Tastfolie 1 befindet, so daß eine entsprechende über diese Display-Anzeige erzeugte Anzeige durch das Sichtfenster 7 nach außen sichtbar ist. Die unterhalb der Tastfelder 18 bis 18/7 angeordneten Kontaktelemente 33 bis 33/7, welche über die Tastelemente 18 bis 18/7, wie bereits oben be­ schrieben, aktivierbar sind, sind aus Übersichtlichkeits­ gründen in Fig. 4 nicht dargestellt.

Fig. 5 zeigt eine Rückansicht der zweiten Hälfte der Fo­ lientastatur 42 aus Fig. 5. Es wird deutlich, daß insbe­ sondere im Bereich der Trägerplatine 20 hinter den linken beiden Tastflächenpaaren 18/11, 18/12 und 18/13, 18/14 separate Ausnehmungen 55 bzw. 56 und 57 im Grundkörper des hinterspritzten Kunststoffes vorgesehen sind. Wie be­ reits oben beschrieben, werden diese Ausnehmungen 55, 56, 57 durch entsprechende Spritzgußkerne 45 und 46, wie zu Fig. 3 beschrieben, erzeugt. Diese Ausnehmungen 55, 56 und 57 sind in ihren Abmessungen den in Fig. 1 darge­ stellten Schaltelementen 22, 27, 28 angepaßt, welche in die Ausnehmungen 55, 56 und 57 einschraubbar sein können.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Folienta­ statur herstellbar, die nach dem Hinterspritzen ein fer­ tiges, weiterverwendbares Bauteil darstellt. Beim Hinter­ spritzen können dabei annähernd beliebige Formen der ge­ samten Folientastatur erzeugt werden, wobei auch in ver­ formten Bereichen Tastfelder vorgesehen sein können. Des­ weiteren ist vorgesehen, daß beispielsweise die äußeren Begrenzungskanten 58, 59 des Folienlaminates vollständig umspritzt werden, so daß eine absolute Dichtigkeit zwi­ schen der Tastfolie, der Basisfolie und dem hintersprit­ zen Kunststoff sichergestellt ist.

Desweiteren kann auch vorgesehen sein, insbesondere bei insgesamt planeben ausgebildeten Folientastaturen, diese auch frontseitig in einem zweiten Spritzgußvorgang mit einer relativ dünnen elastischen Kunststoffschicht zu überziehen, so daß eine absolute Dichtigkeit der gesamten Folientastatur erreichbar ist.

Zusammenfassend sei hier die Montage nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren nochmals dargestellt. Zunächst wird die Tastfolie, welche auch gleichzeitig als Dekorfolie ausge­ bildet sein kann, mit einem wäßrigen Farbsystem rücksei­ tig bedruckt. Durch dieses wäßrige Farbsystem wird ei­ nerseits das frontseitige Design der Tastfolie bestimmt und andererseits dient dieses wäßrige Farbsystem gleich­ zeitig als Haftvermittler zu der rückseitig auf die Tastfolie anzubringenden Basisfolie oder auch der Träger­ platine. In den Bereichen der Tastfelder ist rückseitig auf dem wäßrigen Farbsystem jeweils ein Kontaktelement z. B. in Form eines Silberleitkontaktes aufgebracht, wel­ cher beim späteren Betätigen der Tastfelder die entspre­ chend zugeordneten Tastelemente der Basisfolie bzw. der Trägerplatine betätigt. Bevor diese Tastfolie mit der Ba­ sisfolie verbunden wird, kann die Tastfolie vorverformt werden, wobei diese Verformung in etwa der Innenkontur einer entsprechenden Kavität einer Spritzgußform entspre­ chen sollte. Die Basisfolie ist mit Leiterbahnen, welche beispielsweise kupferkaschiert sein können oder aus einer Leitsilberbeschichtung bestehen und mit einem wäßrigen Aktivierungskleber versehen. Desweiteren kann eine Loch­ stanzung für die Anspritzsicherheit vorgesehen sein. Die Basisfolie wird auf die Tastfolie aufgebracht und während des Umformungsvorganges mit der Tastfolie verpreßt. Das so verformte Folienlaminat wird in die Kavität der Spritzgußform eingebracht und mit einem Kunststoff, wie z. B. PC, PMMA oder einem ähnlichen Kunststoff hinter­ spritzt. Durch den temperierten Druckkontakt in der Spritzgußmaschine wird der wäßrige Kleber aktiviert und geht mit der Tastfolie und der Basisfolie eine Haftung ein. Zusätzlich kann eine Lochstanzung der Basisfolie vorgesehen sein, so daß durch diese Lochstanzung der Ba­ sisfolie der angespritzte flüssige Kunststoff bis zur Tastfolie gelangt und der hinterspritzte Kunststoff in den Bereichen der Lochstanzung auch mit der Tastfolie ei­ ne feste Verbindung eingeht.

Gleichzeitig kann bei diesem Hinterspritzvorgang ein Lichtleiter angespritzt werden, so daß Beleuchtungseffek­ te durch in entsprechende Ausnehmungen des Kunststoffkör­ pers angeordnete Beleuchtungselemente auf der fertigen Folientastatur durch entsprechende Durchbrüche bzw. Sichtfenster in der Frontseite der Tastfolie erreichbar sind.

Anstatt der beim Ausführungsbeispiel beschriebenen Tast­ schalter kann auch ein Aufbau in Sensortechnik gewählt werden. Ebenfalls ist ein Aufbau mit aktivierenden ITO-Schichten möglich.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung einer Folientastatur, wel­ che wenigstens eine frontseitige Tastfolie mit Tastfeldern aufweist, denen jeweils ein Kontaktele­ ment zugeordnet ist, wobei die Kontaktelemente Be­ standteil wenigstens eines Trägerelementes sind, das rückseitig wenigstens bereichsweise auf der Tastfolie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastfolie (1) zusammen mit dem Trägerelement (2, 20) als Folienlaminat in eine Kavität (43) einer Spritzgußform (45) eingebracht wird und wenigstens rückseitig in Teilbereichen oder vollständig mit Kunststoff hinterspritzt wird, und
daß das Folienlaminat während des Spritzvorganges die Form der Spritzgußkavität (43) annimmt, und
daß der hinterspritzte Kunststoff wenigstens mit der Tastfolie (1) in den Berührungsbereichen mit der Tastfolie (1) eine feste Verbindung eingeht, derart,
daß nach dem Spritzgußvorgang die Tastfolie (1) und das Trägerelement (2, 20) mit seinen Kontaktelementen (10, 10/1 bis 10/9, 33, 33/1 bis 33/11, 22, 27, 28) zusammen mit dem hinterspritzten Kunststoffwerkstoff die fertige Folientastatur (42) bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement durch eine flexible Basisfolie (2) gebildet wird, und
daß die Basisfolie (2) zumindest in Teilbereichen rückseitig auf die Tastfolie (1) im wesentlichen flä­ chig aufgebracht und mit der Basisfolie (2) verpreßt wird, und daß die Tastfolie (1) zusammen mit der Ba­ sisfolie (2) während des Preßvorganges vor dem Spritzgußvorgang zumindest bereichsweise vorverformt wird und als Formteil zum Hinterspritzen in die Kavi­ tät (43) der Spritzgußform (45) eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägerelement als starre Trägerplatine (20) ausgebildet ist und rückseitig auf der Tastfolie (1) in Bereichen angeordnet wird, welche bei der fertigen Folientastatur (42) eben sind, und
daß die Trägerplatine (20) mit der Tastfolie (1) vor dem Spritzgußvorgang verpreßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfolie (2) und die Trä­ gerplatine (20) auf der Rückseite der Tastfolie (1) kombiniert angeordnet sind, wobei die flexible Basis­ folie (2) in verformten Bereichen und die starre Trä­ gerplatine (20) in ebenen Bereichen der fertigen Fo­ lientastatur (42) angeordnet sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Tastfolie (1) frontseitig eine Dekorfolie aufgebracht wird, welche vor dem Spritzgußvorgang mit der Tastfolie (1) verpreßt wird und mit der Tastfolie (1) eine Haftverbindung ein­ geht, und
daß die Dekorfolie zur Tastfolie (1) hin vor dem Auf­ bringen auf die Tastfolie (1) durch Aufbringen von wäßrigen Farben mit einem farbig gestalteten Design versehen wird, und
daß wahlweise lichtdurchlässige und/oder durchsichti­ ge Bereiche (7) in der Tastfolie (1) und der Dekorfo­ lie vorgesehen sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastfolie (1) als Dekorfolie ausgebildet ist, und
daß vor dem Aufbringen des Trägerelementes (2, 20) und vor dem Spritzgußvorgang auf die Tastfolie (1) rückseitig zur Dekorgestaltung wäßrige Farben aufge­ bracht werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht hinterspritzten Berei­ che der fertigen Folientastatur (42) im Bereich we­ nigstens eines der Tastfelder (18/8, 18/9, 18/10, 18/11) der Tastfolie (1) vorgesehen sind und Ausneh­ mungen (50, 51, 55, 56, 57) zur Aufnahme von Kontak­ telementen in Form von Tastschaltern (22), Kurzhub­ schaltern (27, 28), Beleuchtungselementen oder ande­ ren elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen (31) bildet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastfolie (1) in den Berei­ chen wenigstens einiger ihrer Tastfelder (5, 5/1 bis 5/9) vor dem Zusammenfügen mit dem Trägerelement (2) vorverformt wird und nach außen frontseitig erhabene Tastbereiche bildet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastfolie (1) zusammen mit dem Trägerelement (2, 20) während des Spritzgußvor­ ganges in seinen Kantenbereichen (58, 59) mit Kunst­ stoff umspritzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf die fertige Folientastatur (42) in einem zweiten Spritzgußvorgang frontseitig Kunststoff angespritzt wird, so daß die Tastfolie (1) zusammen mit dem Trägerelement (2, 20) von Kunststoff dicht umschlossen ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff zum Hinterspritzen der Tastfolie (1) zusammen mit dem Trägerelement (2, 20) ein lichtleitfähiger Kunststoff verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (2, 20) vor dem rückseitigen Aufbringen auf die Tastfolie (1) mit ge­ stanzten Durchbrüchen (21, 25, 26, 51) versehen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (2, 20) mit ei­ ner Lochstanzung mit gleichmäßig flächig verteilten Durchbrüchen versehen ist, so daß der hinterspritzte Kunststoff im Bereich der Durchbrüche des Trägerele­ mentes (2, 20) eine Verbindung mit der Tastfolie (1) eingeht.