EP1287538A1 - Illuminated switch element - Google Patents

Illuminated switch element

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EP1287538A1
EP1287538A1 EP01940555A EP01940555A EP1287538A1 EP 1287538 A1 EP1287538 A1 EP 1287538A1 EP 01940555 A EP01940555 A EP 01940555A EP 01940555 A EP01940555 A EP 01940555A EP 1287538 A1 EP1287538 A1 EP 1287538A1
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EP
European Patent Office
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switching element
layer
element according
carrier
carrier film
Prior art date
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Granted
Application number
EP01940555A
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German (de)
French (fr)
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EP1287538B1 (en
Inventor
Marc Schmiz
Paul Schockmel
Aloyse Schoos
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IEE International Electronics and Engineering SA
Original Assignee
IEE International Electronics and Engineering SA
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Filing date
Publication date
Application filed by IEE International Electronics and Engineering SA filed Critical IEE International Electronics and Engineering SA
Publication of EP1287538A1 publication Critical patent/EP1287538A1/en
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Publication of EP1287538B1 publication Critical patent/EP1287538B1/en
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/785—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites characterised by the material of the contacts, e.g. conductive polymers
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
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    • H01H2201/022—Material
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    • H01H2300/01—Application power window

Definitions

  • the present invention relates to an illuminated switching element, in particular a switching element in foil construction.
  • Switching elements in foil construction e.g. Membrane switches, film pressure sensors or the like generally comprise at least two essentially elastic film layers which are arranged at a certain distance from one another. This happens e.g. by means of a spacer which is arranged around the active region of the switching element and on which the two film layers are glued with their respective edges.
  • various contact arrangements are applied to the film layers, between which an electrical contact is made when the two film layers are pressed together, so that the switching element is triggered.
  • the pressure on the film layers diminishes, they again assume their spaced apart position due to their elasticity and the electrical contact between the different contact arrangements is interrupted.
  • Such a switching element has a very low installation height and is characterized in particular by the diverse possibilities for the design of the button. As a result, such switching elements are particularly suitable for use in those areas in which a small structural size and a flexible design of the buttons are required.
  • switching elements When switching elements are used in areas in which varying lighting conditions are to be expected, switching elements are preferably designed in such a way that their outwardly visible button is illuminated from behind. In conventional switches, this backlighting is often achieved in that the switch button of the switch is at least partially made of a transparent plastic and is illuminated from behind by a light bulb. Alternatively, the installation space behind the switch can be illuminated using a light guide. Such a configuration of the switch lighting, however, cannot be used with a switching element in a film construction due to the desired low installation height.
  • the object of the present invention is therefore to propose an illuminated switching element in a film construction.
  • the fluorescent screen unit can be applied on the side of the switching element facing away from the user, so that the switching element is illuminated from behind.
  • the effective button can be illuminated from behind, or a specific, for example ring-shaped, area around the button, or a combination of the two.
  • a film-like, flexible fluorescent screen unit has a very small thickness, so that a switching element according to the invention is further characterized by a particularly low installation height. by virtue of the high flexibility of such a film-type fluorescent screen unit, the response of the switching element is also only slightly affected.
  • the film-type fluorescent screen unit preferably has a capacitor structure with a dielectric illuminant which is embedded between two contactable electrode layers.
  • a dielectric illuminant which is embedded between two contactable electrode layers.
  • an electrical alternating voltage is applied between the two electrode layers, an alternating electrical field is generated which excites the illuminant to emit light.
  • the illuminant generally comprises a powdery substance that phosphoresces with a certain wavelength, e.g. Phosphorus.
  • the color of the emitted light can be influenced via the composition of the illuminant.
  • the first electrode layer is applied directly to the side of the first carrier film facing away from the second carrier film. This saves on the one hand the carrier film of the fluorescent screen unit and on the other hand eliminates the step of laminating the fluorescent screen unit onto the first carrier film during the manufacture of the illuminated sensor. It should be noted here that saving the carrier film of the luminescent screen unit leads to a reduction in the thickness of the switching element and an optimization of the triggering behavior.
  • the electrode layer facing away from the first carrier film is the one that is later on Electrode layer facing the user, preferably translucent.
  • Such a translucent electrode layer comprises, for example, a suitable carrier film which has a coating of indium zinc oxide or of a conductive polymer on the side facing the lamp layer.
  • the translucent electrode layer is laminated onto the lamp layer, for example.
  • the translucent electrode layer has a conductive material that is printed on the illuminant layer.
  • the conductive material can be applied to the lamp layer, for example in the form of a conductive ink.
  • Such an embodiment has the advantage that the application of the electrode layer e.g. in a screen printing process, is very simple and can take place, for example, on the same systems on which the electrode structures of the switching element are also applied to the carrier films.
  • the electrode layer applied to the first carrier film of the switching element is also preferably printed on the carrier film.
  • it can comprise a printed silver layer or a graphite layer.
  • the dielectric layer and the illuminant layer, the latter for example in the form of an illuminant-containing ink, can also be printed on the lower electrode layer in a screen printing process. In this way, the entire layer structure of the fluorescent screen unit can be produced on screen printing systems, the handling of which is well known to the manufacturer for switching elements in film construction.
  • the illuminant layer can be applied in such a way that it has the form of a graphic symbol which is assigned to a specific switching function, for example the actuation of a window lifter in a vehicle.
  • a specific switching function for example the actuation of a window lifter in a vehicle.
  • several switching elements that are combined in a switching are arranged individually, so that the user can use the graphic symbols to select the button belonging to the desired switching function.
  • the illuminant layer has several individually controllable areas.
  • a graphic symbol or image information that corresponds to a specific switching function can be displayed by specifically controlling certain areas of the lamp layer.
  • the individually controllable areas of the lamp layer are preferably arranged in a grid in rows and columns, so that the fluorescent screen unit represents a screen on which, depending on the control of certain areas, different symbols can be displayed in a luminous manner.
  • Such an embodiment is particularly advantageous when the switching function of a switching element can be changed as in a menu control.
  • a graphic symbol can simply be printed on the translucent electrode layer or a cover layer arranged above it using dark ink. In this case, the symbol can be recognized by the user as a contrast against the illuminated background of the fluorescent screen unit.
  • the actual switching element can, for example, be constructed in such a way that it works in a short-circuit mode, the so-called "shunt mode".
  • the switching element has two contact arrangements which are applied at a certain distance from one another on one of the two carrier films, the contact arrangements being applied on the side of the carrier film which faces the other carrier film.
  • the switching element On the side of the other carrier film facing the two contact arrangements, the switching element then has a trigger element such that the trigger element contacts the two contact arrangements with one another when the two carrier films are pressed together.
  • the trigger element has a simple conductive layer, for example made of silver.
  • the switching element is a simple switch with two discrete states.
  • the trigger element has a pressure-sensitive layer, for example made of a semiconductor material.
  • the switching element is a pressure sensor, a so-called film pressure sensor.
  • the switching element is constructed in such a way that it works in the so-called "through mode".
  • it has two contact arrangements, one of which is applied to each of the two carrier films, such that the two contact arrangements are opposite one another and are contacted with one another when the two carrier films are pressed together.
  • the switching element can represent a simple discrete switch or a film pressure sensor. In the latter case, a layer made of a pressure-sensitive material is arranged, for example, between the first and the second contact arrangement.
  • the switching elements according to the invention Due to the constantly growing demands on the design of the interior, the installation space available for the required switch elements shrinks in modern vehicles.
  • the switching elements according to the invention with their small thickness can better meet the needs than the conventional switches.
  • the flexibility of the switching elements according to the invention allows the switch elements to be adapted to rounded shapes in the vehicle interior, so that overall, when using the switching elements according to the invention, new possibilities arise when choosing a suitable installation location for a required switch module.
  • Another advantage arises from the fact that illuminated pressure sensors are now available. By using such film pressure sensors, completely new switching functions can be realized that were not possible with the conventional switches. For example, control of an electric window lifter is possible in which a side window opens the faster the tighter the associated switch, ie a film pressure sensor, is pressed.
  • film pressure sensors which are designed as linear potentiometers.
  • a linear potentiometer comprises a pressure sensor strip that generates a signal that depends on the location of the triggering.
  • a side window or a sliding roof can be opened up to a certain point, depending on where the sensor is triggered.
  • FIG. 1 represents a cross section through an embodiment of an illuminated switching element.
  • the switching element 10 comprises a first and a second carrier film 12 and 14, which are laminated together by means of a spacer 16, for example a double-sided adhesive film.
  • a spacer 16 for example a double-sided adhesive film.
  • the spacer 16 has a recess 20, so that the two carrier foils 12 and 14 are spaced apart in this area.
  • contact arrangements 22 and 24 are arranged on the inside of the carrier films 12 and 14, between which an electrical contact is made when the two carrier films are pressed together.
  • the contact arrangements 22 and 24 can comprise, for example, electrode structures, at least one of the contact arrangements additionally having a layer made of a pressure-sensitive material.
  • the contact arrangements are applied, for example, to the corresponding surfaces of the carrier films in a screen printing process before the carrier films are laminated together.
  • the capacitor structure produced in this way is covered by a covering layer which on the one hand electrically insulates the structure from the outside and on the other hand protects against mechanical damage and environmental influences.
  • the layers 28 to 36 are preferably each applied to the underlying layer in a screen printing process. Such a method enables the individual layers to be individually shaped in a simple manner.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

A foil style switching element includes a first carrier foil and a second carrier foil arranged at a certain distance from one another and a plurality of contact arrangements arranged between the first and the second carrier foils. The contact arrangements are arranged on the first and second carrier foils so that an electric contact between the contact arrangements is generated when the first and the second carrier foil are pressed together. A foil style luminescent screen unit applied on a side of the first carrier foil facing away from the second carrier foil, the luminescent screen unit includes a first electrode layer, a dielectric layer, a luminescent matter layer and a second electrode layer. The first electrode layer of the foil style luminescent screen unit is applied directly on the first carrier foil which faces away from the second carrier foil.

Description

Beleuchtetes Schaltelement Illuminated switching element
Einleitungintroduction
Die vorliegende Erfindung betrifft ein beleuchtetes Schalteiement, insbesondere ein Schaltelement in Folienbauweise.The present invention relates to an illuminated switching element, in particular a switching element in foil construction.
Schaltelemente in Folienbauweise, wie z.B. Membranschalter, Foliendrucksensoren o.a., umfassen im allgemeinen mindestens zwei im wesentlichen elasti- sehe Folienschichten, die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind. Dies geschieht z.B. mittels eines Abstandhalters, der um den aktiven Bereich des Schaltelementes herum angeordnet ist und auf den die beiden Folienschichten mit ihren jeweiligen Rändern aufgeklebt sind. In dem aktiven Bereich des Schaltelementes sind auf die Folienschichten verschiedene Kontaktanordnungen aufgebracht zwischen denen beim Zusammendrücken der beiden Folienschichten ein elektrischer Kontakt hergestellt wird, so dass das Schaltelement ausgelöst wird. Beim Nachlassen des Drucks auf die Folienschichten nehmen diese aufgrund ihrer Elastizität wiederum ihre beabstandete Position zueinander ein und der elektrische Kontakt zwischen den verschiede- nen Kontaktanordnungen wird unterbrochen.Switching elements in foil construction, e.g. Membrane switches, film pressure sensors or the like generally comprise at least two essentially elastic film layers which are arranged at a certain distance from one another. This happens e.g. by means of a spacer which is arranged around the active region of the switching element and on which the two film layers are glued with their respective edges. In the active area of the switching element, various contact arrangements are applied to the film layers, between which an electrical contact is made when the two film layers are pressed together, so that the switching element is triggered. When the pressure on the film layers diminishes, they again assume their spaced apart position due to their elasticity and the electrical contact between the different contact arrangements is interrupted.
Ein solches Schaltelement weist eine sehr geringe Einbauhöhe auf und zeichnet sich insbesondere durch die vielfältigen Möglichkeiten der Formgebung der Schaltfläche aus. Hierdurch eigenen sich derartige Schaltelemente besonders gut für den Einsatz in den Bereichen, in denen ein geringes Baumaß und eine flexible Formgestaltung der Schaltflächen erforderlich ist.Such a switching element has a very low installation height and is characterized in particular by the diverse possibilities for the design of the button. As a result, such switching elements are particularly suitable for use in those areas in which a small structural size and a flexible design of the buttons are required.
Beim Einsatz von Schaltelementen in Bereichen, in denen mit variierenden Lichtverhältnissen zu rechnen ist, werden Schaltelemente bevorzugt derart ausgestaltet, dass ihre nach außen sichtbare Schaltfläche von hinten beleuchtet ist. Bei herkömmlichen Schaltern wird diese Hintergrundbeleuchtung häufig dadurch erreicht, dass die Schaltertaste des Schalters zumindest teilweise aus einem durchsichtigen Kunststoff hergestellt ist und von hinten durch eine Glühbirne angestrahlt wird. Alternativ kann der Bauraum hinter der Schalterta- ste über einen Lichtleiter erhellt werden. Eine derartige Ausgestaltung der Schalterbeleuchtung ist jedoch bei einem Schaltelement in Folienbauweise aufgrund der erwünschten geringen Einbauhöhe nicht anzuwenden.When switching elements are used in areas in which varying lighting conditions are to be expected, switching elements are preferably designed in such a way that their outwardly visible button is illuminated from behind. In conventional switches, this backlighting is often achieved in that the switch button of the switch is at least partially made of a transparent plastic and is illuminated from behind by a light bulb. Alternatively, the installation space behind the switch can be illuminated using a light guide. Such a configuration of the switch lighting, however, cannot be used with a switching element in a film construction due to the desired low installation height.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, ein beleuchtetes Schaltele- ment in Folienbauweise vorzuschlagen.The object of the present invention is therefore to propose an illuminated switching element in a film construction.
Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schaltelement gemäß Anspruch 1. Ein solches erfindungsgemäßes Schaltelement in Folienbauweise umfasst eine erste Trägerfolie und eine zweite Trägerfolie, die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind. Auf der der zweiten Trägerfolie abgewandten Seite der ersten Trägerfolie ist dabei mindestens eine folienartige Leuchtschirmeinheit aufgebracht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demnach eine folienartige Leuchtschirmeinheit außen auf das Schaltelement aufgebracht. Die Leuchtschirmeinheit kann dabei beispielsweise auf der dem Anwender zugewandten Seite des Schaltelementes aufgebracht werden, so dass bei einer elektrischen Ansteuerung der Leuchtschirmeinheit, die dem Anwender zugewandte Seite des Schaltelementes beleuchtet ist. Auf diese Weise ist die vom Anwender zu betätigende Schaltfläche des Schaltelementes auch bei schlechten Lichtverhältnissen für den Anwender leicht zu orten. Alternativ kann die Leuchtschirmeinheit auf der dem Anwender abgewandten Seite des Schaltelementes aufgebracht werden, so dass das Schaltelement von hinten beleuchtet wird. In diesem Fall kann beispielsweise lediglich die wirksame Schaltfläche von hinten durchleuchtet werden, oder ein bestimmter, z.B. ringförmiger, Bereich um die Schaltfläche herum, oder eine Kombination der beiden. Es ist anzumerken, dass eine folienartige, flexible Leuchtschirmeinheit eine sehr geringe Dicke aufweist, so dass ein erfindungsgemäßes Schaltelement sich weiterhin durch eine besonders geringe Einbauhöhe auszeichnet. Aufgrund der hohen Flexibilität einer solchen folienartigen Leuchtschirmeinheit, wird überdies das Ansprechverhalten des Schaltelementes nur unwesentlich beeinträchtigt.This object is achieved according to the invention by a switching element according to claim 1. Such a switching element according to the invention in film construction comprises a first carrier film and a second carrier film, which are arranged at a certain distance from one another. At least one film-like fluorescent screen unit is applied to the side of the first carrier film facing away from the second carrier film. According to the present invention, a film-like fluorescent screen unit is accordingly applied to the outside of the switching element. The fluorescent screen unit can be applied, for example, on the side of the switching element facing the user, so that when the fluorescent screen unit is electrically actuated, the side of the switching element facing the user is illuminated. In this way, the button of the switching element to be operated by the user is easy to locate for the user even in poor lighting conditions. Alternatively, the fluorescent screen unit can be applied on the side of the switching element facing away from the user, so that the switching element is illuminated from behind. In this case, for example, only the effective button can be illuminated from behind, or a specific, for example ring-shaped, area around the button, or a combination of the two. It should be noted that a film-like, flexible fluorescent screen unit has a very small thickness, so that a switching element according to the invention is further characterized by a particularly low installation height. by virtue of the high flexibility of such a film-type fluorescent screen unit, the response of the switching element is also only slightly affected.
Die folienartige Leuchtschirmeinheit weist vorzugsweise eine Kondensator- Struktur auf mit einem dielektrischen Leuchtmittel, das zwischen zwei kontak- tierbaren Elektrodenschichten eingebettet ist. Beim Anlegen einer elektrischen Wechselspannung zwischen den beiden Elektrodenschichten wird ein elektrisches Wechselfeld erzeugt, das das Leuchtmittel zum Abstrahlen von Licht anregt. Das Leuchtmittel umfasst im allgemeinen eine pulverförmige Substanz, die mit einer gewissen Wellenlänge phosphoresziert, wie z.B. Phosphor. Die Farbe des abgestrahlten Lichtes kann dabei über die Zusammensetzung des Leuchtmittels beeinflusst werden.The film-type fluorescent screen unit preferably has a capacitor structure with a dielectric illuminant which is embedded between two contactable electrode layers. When an electrical alternating voltage is applied between the two electrode layers, an alternating electrical field is generated which excites the illuminant to emit light. The illuminant generally comprises a powdery substance that phosphoresces with a certain wavelength, e.g. Phosphorus. The color of the emitted light can be influenced via the composition of the illuminant.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Leuchtschirmeinheit eine erste Elektrodenschicht, eine Dielektrikumsschicht, eine Leuchtmittelschicht und eine zweite Elektrodenschicht auf, die in dieser Reihenfolge aufeinander aufgebracht sind. Die erste Elektrodenschicht kann dabei beispielsweise auf einer geeigneten Trägerfolie aufgebracht sein, während auf der zweiten Elektrodenschicht eine lichtdurchlässige Abdeckschicht aufgebracht ist. Ein solches Element kann beispielsweise auf die erste Trägerfolie auflaminiert werden.In a preferred embodiment, the fluorescent screen unit has a first electrode layer, a dielectric layer, a lamp layer and a second electrode layer, which are applied to one another in this order. The first electrode layer can be applied, for example, to a suitable carrier film, while a transparent cover layer is applied to the second electrode layer. Such an element can, for example, be laminated onto the first carrier film.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Elektrodenschicht unmittelbar auf die der zweiten Trägerfolie abgewandten Seite der ersten Trägerfolie aufgebracht. Hierdurch wird einerseits die Trägerfolie der Leuchtschirmeinheit eingespart andererseits entfällt bei der Herstellung des beleuch- teten Sensors der Schritt zum Auflaminieren der Leuchtschirmeinheit auf die erste Trägerfolie. Hierbei ist anzumerken, dass das Einsparen der Trägerfolie der Leuchtschirmeinheit zu einer Reduzierung der Dicke des Schaltelementes und einer Optimierung des Auslöseverhaltens führt.In a particularly advantageous embodiment, the first electrode layer is applied directly to the side of the first carrier film facing away from the second carrier film. This saves on the one hand the carrier film of the fluorescent screen unit and on the other hand eliminates the step of laminating the fluorescent screen unit onto the first carrier film during the manufacture of the illuminated sensor. It should be noted here that saving the carrier film of the luminescent screen unit leads to a reduction in the thickness of the switching element and an optimization of the triggering behavior.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung, bei der die Leuchtschirmeinheit auf der dem Anwender zugewandten Seite des Schaltelementes aufgebracht ist, ist die der ersten Trägerfolie abgewandte Elektrodenschicht, d.h. die dem späteren Anwender zugewandte Elektrodenschicht, vorzugsweise lichtdurchlässig. Hierdurch wird die Lichtausbeute des beleuchteten Schaltelementes wesentlich erhöht.In an advantageous embodiment, in which the luminescent screen unit is applied to the side of the switching element facing the user, the electrode layer facing away from the first carrier film is the one that is later on Electrode layer facing the user, preferably translucent. As a result, the luminous efficacy of the illuminated switching element is significantly increased.
Eine solche lichtdurchlässige Elektrodenschicht umfasst beispielsweise eine geeignete Trägerfolie, die auf der der Leuchtmittelschicht zugewandten Seite eine Beschichtung aus Indium-Zink-Oxyd oder aus einem leitfähigen Polymer aufweist. In diesem Fall ist die lichtdurchlässige Elektrodenschicht beispielsweise auf die Leuchtmittelschicht auflaminiert.Such a translucent electrode layer comprises, for example, a suitable carrier film which has a coating of indium zinc oxide or of a conductive polymer on the side facing the lamp layer. In this case, the translucent electrode layer is laminated onto the lamp layer, for example.
In einer alternativen Ausgestaltung weist die lichtdurchlässige Elektrodenschicht ein leitfähiges Material auf, das auf die Leuchtmittelschicht aufgedruckt ist. Das leitfähige Material kann beispielsweise in Form einer leitfähigen Tinte auf die Leuchtmittelschicht aufgebracht werden. Eine derartige Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass das Aufbringen der Elektrodenschicht z.B. in einem Siebdruckverfahren, sehr einfach ist und beispielsweise auf den gleichen Anlagen erfolgen kann, auf denen auch die Elektrodenstrukturen des Schaltelementes auf die Trägerfolien aufgebracht werden.In an alternative embodiment, the translucent electrode layer has a conductive material that is printed on the illuminant layer. The conductive material can be applied to the lamp layer, for example in the form of a conductive ink. Such an embodiment has the advantage that the application of the electrode layer e.g. in a screen printing process, is very simple and can take place, for example, on the same systems on which the electrode structures of the switching element are also applied to the carrier films.
Es ist anzumerken, dass auch die auf die erste Trägerfolie des Schaltelementes aufgebrachte Elektrodenschicht vorzugsweise auf die Trägerfolie aufgedruckt wird. Sie kann beispielsweise eine aufgedruckte Silberschicht oder eine Graphitschicht umfassen. Auch die Dielektrikumsschicht und die Leuchtmittelschicht, letztere beispielsweise in Form einer leuchtmittelhaltigen Tinte, können in einem Siebdruckverfahren auf die untere Elektrodenschicht aufgedruckt werden. Auf diese Weise kann der gesamte Schichtenaufbau der Leuchtschirmeinheit auf Siebdruckanlagen hergestellt werden, deren Handhabung bei dem Hersteller für Schaltelemente in Folienbauweise genaustens bekannt sind.It should be noted that the electrode layer applied to the first carrier film of the switching element is also preferably printed on the carrier film. For example, it can comprise a printed silver layer or a graphite layer. The dielectric layer and the illuminant layer, the latter for example in the form of an illuminant-containing ink, can also be printed on the lower electrode layer in a screen printing process. In this way, the entire layer structure of the fluorescent screen unit can be produced on screen printing systems, the handling of which is well known to the manufacturer for switching elements in film construction.
Ein weiterer Vorteil des Aufdruckens der verschiedenen Schichten liegt in der Flexibilität hinsichtlich der Formgebung der einzelnen Schichten. So kann beispielsweise die Leuchtmittelschicht derart aufgebracht werden, dass sie die Form eines graphischen Symbols aufweist, das einer bestimmten Schaltfunkti- on, z.B. dem Betätigen eines Fensterhebers in einem Fahrzeug, zugeordnet ist. Hierdurch können mehrere Schaltelemente, die zusammen in einem Schaltmo- dul angeordnet sind, individuell gekennzeichnet werden, so dass sich der Anwender bei der Auswahl der zu der gewünschten Schaltfunktion gehörenden Schaltfläche an den graphischen Symbolen orientieren kann.Another advantage of printing the different layers is the flexibility with regard to the shape of the individual layers. For example, the illuminant layer can be applied in such a way that it has the form of a graphic symbol which is assigned to a specific switching function, for example the actuation of a window lifter in a vehicle. As a result, several switching elements that are combined in a switching are arranged individually, so that the user can use the graphic symbols to select the button belonging to the desired switching function.
In einer alternativen Ausgestaltung weist die Leuchtmittelschicht mehrere individuell ansteuerbare Bereiche auf. Bei dieser Ausgestaltung kann durch gezieltes Ansteuern gewisser Bereiche der Leuchtmittelschicht ein graphisches Symbol bzw. eine Bildinformation dargestellt werden, das einer bestimmten Schaltfunktion entspricht. Die individuell ansteuerbaren Bereiche der Leuchtmittelschicht sind vorzugsweise rasterförmig in Zeilen und Spalten angeordnet, so dass die Leuchtschirmeinheit einen Bildschirm darstellt, auf der je nach Ansteuerung gewisser Bereich unterschiedliche Symbole leuchtend dargestellt werden können. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Schaltfunktion eines Schaltelementes wie bei einer Menüsteuerung verändert werden kann. Es ist anzumerken, dass neben den geschilderten Möglichkeiten einer Kennzeichnung der Schaltfläche weitere Kennzeichnungvarianten bestehen. So kann beispielsweise ein graphisches Symbol einfach mittels einer dunklen Tinte auf die lichtdurchlässige Elektrodenschicht bzw. eine darüber angeordnete Abdeck- schicht gedruckt werden. In diesem Fall ist das Symbol für den Anwender als Kontrast vor dem erleuchteten Hintergrund der Leuchtschirmeinheit zu erkennen.In an alternative embodiment, the illuminant layer has several individually controllable areas. In this embodiment, a graphic symbol or image information that corresponds to a specific switching function can be displayed by specifically controlling certain areas of the lamp layer. The individually controllable areas of the lamp layer are preferably arranged in a grid in rows and columns, so that the fluorescent screen unit represents a screen on which, depending on the control of certain areas, different symbols can be displayed in a luminous manner. Such an embodiment is particularly advantageous when the switching function of a switching element can be changed as in a menu control. It should be noted that in addition to the described options for labeling the button, there are other labeling options. For example, a graphic symbol can simply be printed on the translucent electrode layer or a cover layer arranged above it using dark ink. In this case, the symbol can be recognized by the user as a contrast against the illuminated background of the fluorescent screen unit.
Das eigentliche Schaltelement kann beispielsweise derart aufgebaut sein, dass es in einem Kurzschlussmodus, dem sogenannten "shunt mode" arbeitet. Bei einer solchen Ausgestaltung weist das Schaltelement zwei Kontaktanordnun- gen auf, die in einem gewissen Abstand zueinander auf einer der beiden Trägerfolien aufgebracht sind, wobei die Kontaktanordnungen auf der Seite der Trägerfolie aufgebracht sind, die der anderen Trägerfolie zugewandt ist. Auf der den beiden Kontaktanordnungen zugewandten Seite der anderen Trägerfolie weist das Schaltelement dann ein Auslöseelement derart auf, dass das Auslö- seelement beim Zusammendrücken der beiden Trägerfolien die beiden Kontaktanordnungen miteinander kontaktiert. In einer einfachen Variante dieser Ausgestaltung weist das Auslöseelement eine einfache leitfähige Schicht z.B. aus Silber auf. In diesem Fall ist das Schaltelement ein einfacher Schalter mit zwei diskreten Zuständen. In einer bevorzugten Variante hingegen weist das Auslöseelement eine drucksensible Schicht, z.B. aus einem Halbleitermaterial, auf. In dieser Variante stellt das Schaltelement einen Drucksensor, einen sogenannten Foliendrucksensor dar.The actual switching element can, for example, be constructed in such a way that it works in a short-circuit mode, the so-called "shunt mode". In such an embodiment, the switching element has two contact arrangements which are applied at a certain distance from one another on one of the two carrier films, the contact arrangements being applied on the side of the carrier film which faces the other carrier film. On the side of the other carrier film facing the two contact arrangements, the switching element then has a trigger element such that the trigger element contacts the two contact arrangements with one another when the two carrier films are pressed together. In a simple variant of this configuration, the trigger element has a simple conductive layer, for example made of silver. In this case the switching element is a simple switch with two discrete states. In a preferred variant, however, the trigger element has a pressure-sensitive layer, for example made of a semiconductor material. In this variant, the switching element is a pressure sensor, a so-called film pressure sensor.
In einer anderen Ausgestaltung ist das Schaltelement derart aufgebaut, dass es in dem sogenannten "through modus" arbeitet. In dieser Ausgestaltung weist es zwei Kontaktanordnungen auf, von denen jeweils eine auf jeder der beiden Trägerfolien aufgebracht ist, derart dass sich die beiden Kontaktanordnungen gegenüberliegen und beim Zusammendrücken der beiden Trägerfolien miteinander kontaktiert werden. Auch bei dieser Ausgestaltung kann das Schaltelement einen einfachen diskreten Schalter oder einen Foliendrucksensor darstellen. Im letzteren Fall ist beispielsweise zwischen der ersten und der zweiten Kontaktanordnung eine Schicht aus einem drucksensiblen Material angeordnet.In another embodiment, the switching element is constructed in such a way that it works in the so-called "through mode". In this embodiment, it has two contact arrangements, one of which is applied to each of the two carrier films, such that the two contact arrangements are opposite one another and are contacted with one another when the two carrier films are pressed together. In this embodiment too, the switching element can represent a simple discrete switch or a film pressure sensor. In the latter case, a layer made of a pressure-sensitive material is arranged, for example, between the first and the second contact arrangement.
Es ist anzumerken, dass sich das erfindungsgemäße Schaltelement besonders zur Verwendung in einem Schaltermodul eines Kraftfahrzeugs eignet. In diesem Anwendungsbereich sind im allgemeinen alle Schalterelemente beleuchtet, so dass der Fahrer die verschiedenen Schaltflächen auch bei Nachtfahrten leicht orten und betätigen kann.It should be noted that the switching element according to the invention is particularly suitable for use in a switch module of a motor vehicle. In this area of application, all switch elements are generally illuminated so that the driver can easily locate and operate the various buttons even when driving at night.
Aufgrund der ständig wachsenden Anforderungen an das Design der Inneneinrichtungen, schrumpft bei modernen Fahrzeugen der für die benötigten Schalterelemente zur Verfügung stehende Einbauraum. Hier können die erfindungsgemäßen Schaltelemente mit ihrer geringen Dicke die Bedürfnisse besser erfüllen als die herkömmlichen Schalter. Überdies ermöglicht die Flexibilität der erfindungsgemäßen Schaltelemente eine Anpassung der Schalterelemente an gerundete Formen im Fahrzeuginnenraum, so dass sich insgesamt bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltelemente neue Möglichkeiten bei der Wahl eines geeigneten Einbauorts für ein benötigtes Schaltermodul erge- ben. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass nunmehr beleuchtete Drucksensoren zur Verfügung stehen. Durch den Einsatz solcher Foliendruck- sensoren können völlig neue Schaltfunktionen realisiert werden, die mit den herkömmlichen Schaltern nicht möglich waren. So ist beispielsweise eine Steuerung eines elektrischen Fensterhebers möglich, bei der sich ein Seitenfenster umso schneller öffnet, je fester der dazugehörige Schalter, i.e. ein Foliendrucksensor, gedrückt wird. Eine weitere neue Schaltfunktion wird mit der Verwendung von Foliendrucksensoren ermöglicht, die als Linearpotentiometer ausgestaltet sind. Ein solches Linearpotentiometer umfasst einen Drucksensor- streifen, der ein Signal erzeugt, das von dem Ort des Auslösens abhängt. Mit diesem Schaltelement kann ein Seitenfenster oder ein Schiebedach je nach Ort des Auslösens des Sensors bis zu einer bestimmten Stelle geöffnet werden.Due to the constantly growing demands on the design of the interior, the installation space available for the required switch elements shrinks in modern vehicles. Here, the switching elements according to the invention with their small thickness can better meet the needs than the conventional switches. In addition, the flexibility of the switching elements according to the invention allows the switch elements to be adapted to rounded shapes in the vehicle interior, so that overall, when using the switching elements according to the invention, new possibilities arise when choosing a suitable installation location for a required switch module. Another advantage arises from the fact that illuminated pressure sensors are now available. By using such film pressure sensors, completely new switching functions can be realized that were not possible with the conventional switches. For example, control of an electric window lifter is possible in which a side window opens the faster the tighter the associated switch, ie a film pressure sensor, is pressed. Another new switching function is made possible with the use of film pressure sensors, which are designed as linear potentiometers. Such a linear potentiometer comprises a pressure sensor strip that generates a signal that depends on the location of the triggering. With this switching element, a side window or a sliding roof can be opened up to a certain point, depending on where the sensor is triggered.
Beschreibung anhand der FigurenDescription based on the figures
Im folgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figur 1 beschrieben, die einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung eines beleuchteten Schaltelementes darstellt.An embodiment of the invention is described below with reference to the attached FIG. 1, which represents a cross section through an embodiment of an illuminated switching element.
Das Schaltelement 10 umfasst eine erste und eine zweite Trägerfolie 12 und 14, die mittels eines Abstandhalters 16, zum Beispiel einer doppelseitigen Klebefolie, zusammen laminiert sind. In dem aktiven Bereich 18 des Sensors 10 weist der Abstandhalter 16 eine Ausnehmung 20 auf, so dass sich in diesem Bereich die beiden Trägerfolien 12 und 14 beabstandet gegenüberstehen.The switching element 10 comprises a first and a second carrier film 12 and 14, which are laminated together by means of a spacer 16, for example a double-sided adhesive film. In the active area 18 of the sensor 10, the spacer 16 has a recess 20, so that the two carrier foils 12 and 14 are spaced apart in this area.
In dem aktiven Bereich 18 des Sensors sind auf der Innenseite der Trägerfolien 12 und 14 Kontaktanordnungen 22 und 24 angeordnet, zwischen denen beim Zusammendrücken der beiden Trägerfolien ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Die Kontaktanordnungen 22 bzw. 24 können beispielsweise Elektroden- Strukturen umfassen, wobei zumindest eine der Kontaktanordnungen zusätzlich eine Schicht aus einem druckempfindlichen Material aufweist. Die Kontaktanordnungen werden beispielsweise vor dem Zusammenlaminieren der Trägerfolien in einem Siebdruckverfahren auf die entsprechenden Flächen der Trägerfolien aufgebracht. sIn the active region 18 of the sensor, contact arrangements 22 and 24 are arranged on the inside of the carrier films 12 and 14, between which an electrical contact is made when the two carrier films are pressed together. The contact arrangements 22 and 24 can comprise, for example, electrode structures, at least one of the contact arrangements additionally having a layer made of a pressure-sensitive material. The contact arrangements are applied, for example, to the corresponding surfaces of the carrier films in a screen printing process before the carrier films are laminated together. s
Auf der der zweiten Trägerfolie 14 abgewandten Seite der erste Trägerfolie 12 ist auf der ersten Trägerfolie eine Leuchtschirmeinheit 26 aufgebracht. Diese umfasst eine erste Elektrodenschicht 28, z.B. aus Silber oder Graphit, die direkt auf die erste Trägerfolie 12 aufgebracht ist. Auf die erste Elektrodenschicht 28 ist ein Dielektrikum in einer Schicht 30 aufgebracht, auf die wiederum eine Leuchtmittelschicht 32 aufgebracht ist. Auf die Leuchtmittelschicht 32 ist eine zweite Elektrodenschicht 34 aufgebracht, so dass eine Kondensatorstruktur entsteht, in der bei Anlegen einer Wechselspannung zwischen den beiden Elektrodenschichten 28 und 34 ein elektrisches Wechselfeld generiert wird, das das Leuchtmittel zum Leuchten anregt.On the side of the first carrier film 12 facing away from the second carrier film 14, a fluorescent screen unit 26 is applied to the first carrier film. This comprises a first electrode layer 28, e.g. made of silver or graphite, which is applied directly to the first carrier film 12. A dielectric is applied to the first electrode layer 28 in a layer 30, to which a lamp layer 32 is in turn applied. A second electrode layer 34 is applied to the illuminant layer 32, so that a capacitor structure is created in which, when an alternating voltage is applied, an alternating electrical field is generated between the two electrode layers 28 and 34, which excites the illuminant to light up.
Abgedeckt ist die so hergestellte Kondensatorstruktur mittels einer Abdeck- schicht, die den Aufbau einerseits nach außen hin elektrisch isoliert und andererseits vor mechanischer Beschädigung und vor Umwelteinflüssen schützt. Es ist anzumerken dass die Schichten 28 bis 36 vorzugsweise jeweils in einem Siebdruckverfahren auf die jeweils darrunterliegende Schicht aufgetragen werden. Ein solches Verfahren ermöglicht auf einfache Weise eine individuelle Formgestaltung der einzelnen Schichten. The capacitor structure produced in this way is covered by a covering layer which on the one hand electrically insulates the structure from the outside and on the other hand protects against mechanical damage and environmental influences. It should be noted that the layers 28 to 36 are preferably each applied to the underlying layer in a screen printing process. Such a method enables the individual layers to be individually shaped in a simple manner.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltelement in Folienbauweise mit einer ersten Trägerfolie und einer zweiten Trägerfolie, die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch mindestens eine folienartige Leuchtschirmeinheit, die auf der der zweiten Trägerfolie abgewandten Seite der ersten Trä- gerfolie aufgebracht ist.1. Switching element in film construction with a first carrier film and a second carrier film, which are arranged at a certain distance from one another, characterized by at least one film-type fluorescent screen unit which is applied to the side of the first carrier film facing away from the second carrier film.
2. Schaltelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die folienartige Leuchtschirmeinheit eine Kondensatorstruktur aufweist mit einem dielektrischen Leuchtmittel, das zwischen zwei kontaktierbaren Elektrodenschichten eingebettet ist. 2. Switching element according to claim 1, characterized in that the film-like fluorescent screen unit has a capacitor structure with a dielectric lamp which is embedded between two contactable electrode layers.
3. Schaltelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel eine Phosphorschicht aufweist.3. Switching element according to claim 2, characterized in that the illuminant has a phosphor layer.
4. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschirmeiπheit eine erste Elektrodenschicht, eine Dielektrikumsschicht, eine Leuchtmittelschicht und eine zweite Elektrodenschicht aufweist, die in dieser Reihenfolge aufeinander aufgebracht sind, wobei die erste Elektrodenschicht unmittelbar auf die der zweiten Trägerfolie abgewandten Seite der ersten Trägerfolie aufgebracht ist.4. Switching element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the luminescent screen unit has a first electrode layer, a dielectric layer, a lamp layer and a second electrode layer, which are applied to one another in this order, the first electrode layer directly on that of the second carrier film opposite side of the first carrier film is applied.
5. Schaltelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Trägerfolie abgewandte Elektrodenschicht lichtdurch- lässig ist.5. Switching element according to one of claims 2 to 4, characterized in that the electrode layer facing away from the first carrier film is translucent.
6. Schaltelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Elektrodenschicht eine geeignete Trägerfolie aufweist, die auf der der Leuchtmittelschicht zugewandten Seite eine Beschichtung aus Indium-Zink-Oxyd oder aus einem leitfähigen Polymer aufweist, wobei die lichtdurchlässige Elektrodenschicht auf die Leuchtmittelschicht auflaminiert ist. 6. Switching element according to claim 5, characterized in that the translucent electrode layer has a suitable carrier film which has a coating of indium zinc oxide or a conductive polymer on the side facing the illuminant layer, the translucent electrode layer being laminated onto the illuminant layer ,
7. Schaltelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Elektrodenschicht ein leitfähiges Material aufweist, das auf die Leuchtmittelschicht aufgedruckt ist.7. Switching element according to claim 5, characterized in that the translucent electrode layer has a conductive material which is printed on the lamp layer.
8. Schaltelement nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelschicht die Form eines graphischen Symbols aufweist.8. Switching element according to one of claims 3 to 7, characterized in that the lamp layer has the shape of a graphic symbol.
9. Schaltelement nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelschicht mehrere individuell ansteuerbare Bereiche aufweist.9. Switching element according to one of claims 3 to 7, characterized in that the illuminant layer has a plurality of individually controllable areas.
10. Schaltelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die individuell ansteuerbaren Bereiche der Leuchtmittelschicht rasterförmig in10. Switching element according to claim 9, characterized in that the individually controllable areas of the lamp layer in a grid
Zeilen und Spalten angeordnet sind.Rows and columns are arranged.
11. Schaltelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschirmeinheit auf der der ersten Trägerfolie angewandten Seite eine Schutzschicht aufweist. 11. Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the fluorescent screen unit has a protective layer on the side applied to the first carrier film.
12. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zwei Kontaktanordnungen, die in einem gewissen Abstand zueinander auf einer der beiden Trägerfolien aufgebracht sind, wobei die Kontaktanordnungen auf der Seite der Trägerfolie aufgebracht sind, die der anderen Trägerfolie zugewandt ist, und einem Auslöseelement, das auf der den beiden Kontaktanordnungen zugewandten Seite der anderen Trägerfolie derart aufgebracht ist, dass es beim Zusammendrücken der beiden Trägerfolien die beiden Kontaktanordnungen miteinander kontaktiert.12. Switching element according to one of claims 1 to 10, with two contact arrangements which are applied at a certain distance from one another on one of the two carrier foils, the contact arrangements being applied to the side of the carrier foil which faces the other carrier foil, and a trigger element , which is applied on the side of the other carrier film facing the two contact arrangements in such a way that it contacts the two contact arrangements with one another when the two carrier films are pressed together.
13. Schaltelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement eine drucksensible Schicht aufweist. 13. Switching element according to claim 11, characterized in that the trigger element has a pressure-sensitive layer.
14. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zwei Kontaktanordnungen, von denen jeweils eine auf jeder der beiden Trägerfolien aufgebracht ist, derart dass sich die beiden Kontaktanordnungen gegenüberliegen und beim Zusammendrücken der beiden Trägerfolien miteinander kontaktiert werden. 14. Switching element according to one of claims 1 to 10, with two contact arrangements, one of which is applied to each of the two carrier foils, such that the two contact arrangements lie opposite one another and are contacted when the two carrier foils are pressed together.
15. Schaltelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Kontaktanordnung eine Schicht aus einem drucksensiblen Material angeordnet ist.15. Switching element according to claim 13, characterized in that a layer of a pressure-sensitive material is arranged between the first and the second contact arrangement.
16. Verwendung eines Schaltelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Schaltermodul eines Kraftfahrzeugs. 16. Use of a switching element according to one of the preceding claims in a switch module of a motor vehicle.
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