EP1287538B1 - Beleuchtetes schaltelement - Google Patents

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EP1287538B1
EP1287538B1 EP01940555A EP01940555A EP1287538B1 EP 1287538 B1 EP1287538 B1 EP 1287538B1 EP 01940555 A EP01940555 A EP 01940555A EP 01940555 A EP01940555 A EP 01940555A EP 1287538 B1 EP1287538 B1 EP 1287538B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
switch element
carrier foil
carrier
foil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01940555A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1287538A1 (de
Inventor
Marc Schmiz
Paul Schockmel
Aloyse Schoos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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/de
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Publication of EP1287538B1 publication Critical patent/EP1287538B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00—Contacts
    • H01H2201/022—Material
    • H01H2201/032—Conductive polymer; Rubber
    • H01H2201/036—Variable resistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2209/00—Layers
    • H01H2209/016—Protection layer, e.g. for legend, anti-scratch
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
    • H01H2219/018—Electroluminescent panel
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
    • H01H2219/018—Electroluminescent panel
    • H01H2219/02—Electroluminescent panel programmable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • 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 film construction such. Membrane switches, film pressure sensors or the like, generally comprise at least two substantially elastic film layers, which are arranged at a certain distance from each other. This happens e.g. by means of a spacer, which is arranged around the active region of the switching element around and on which the two film layers are glued with their respective edges. In the active region of the switching element, different contact arrangements are applied to the film layers between which an electrical contact is made when the two film layers are compressed, so that the switching element is triggered. As the pressure on the foil layers decreases, they again assume their spaced position relative to one another 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 of shaping the button. As a result, such switching elements are particularly well suited for use in the areas in which a low structural size and a flexible design of the buttons is required.
  • switching elements When switching elements are used in areas in which varying light conditions are to be expected, switching elements are preferably designed in such a way that their button, which is visible to the outside, is illuminated from behind. In conventional switches, this backlight 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 space behind the switch button be illuminated via a light guide. However, such a configuration of the switch lighting is not applicable to a switching element in foil construction due to the desired low installation height.
  • the document US-A-4,812,831 describes a lighted membrane keypad, bel a film screen is applied to a membrane keypad,
  • the membrane keyboard comprises an upper carrier foil and a lower carrier foil, which are arranged by means of a spacer at a certain distance from each other.
  • On the lower carrier film two electrode structures are spaced apart from each other, which are contacted upon actuation of the switching element by a layer applied to the underside of the upper carrier film layer of a conductive material.
  • a shielding grid made of an electrically conductive ink is first applied.
  • an adhesive layer is applied, by means of which a fluorescent screen unit is glued to the keyboard.
  • the luminescent screen unit comprises a phosphor layer of a phosphor material applied to a polyester layer and a plurality of electrodes which are arranged on the underside of this polyester layer. Above the fluorescent screen unit, another film labeled with graphic characters is arranged by means of an adhesive layer.
  • the document EP-A-0 996 131 describes an illuminated switching element with two laminated carrier foils, between which contact arrangements are mounted such that upon compression of the carrier foils an electrical contact between the contact arrangements is made.
  • a fluorescent screen unit is laminated by means of a spacer made of a double-sided adhesive film.
  • the phosphor unit in turn comprises a lower insulating film, a first electrode layer, a dielectric layer, a phosphor layer, a second electrode layer, and an upper transparent insulating layer, which are stacked on each other in this order.
  • the document US-A-6,069,444 describes an input device with a printed circuit board on which a plurality of contact arrangements are applied.
  • a switching position with a plurality of triggering elements is arranged such that upon hitting a vertical actuating force at least two of the contact arrangements are short-circuited by a trigger element.
  • a fluorescent screen unit is arranged above the switching position.
  • This luminescent screen unit comprises a lower carrier foil on which connecting lines for a plurality of luminescent units are applied.
  • the luminous units each comprise, from top to bottom, a transparent carrier layer, a first transparent electrode layer, a phosphor center layer, a dielectric layer and a bottom electrode layer.
  • Document DE-A-0 763 838 describes a membrane switch with a dome spring in which a luminescent screen unit is mounted inside the dome on the top of an insulating film.
  • the fluorescent screen unit comprises a phosphor layer and a dielectric layer.
  • Object of the present invention is therefore to propose an illuminated switching element in foil construction.
  • a switching element according to claim 1 in film construction comprises a first carrier foil and a second carrier foil, which are arranged at a certain distance from each other. At least one foil-type luminescent screen unit is applied on the side of the first carrier foil facing away from the second carrier foil. According to the present invention, therefore, a film-like fluorescent screen unit is externally applied to the switching element.
  • the luminescent screen unit can be applied, for example, to the side of the switching element facing the user, so that when the luminescent screen unit is electrically actuated, the side of the switching element facing the user is illuminated. To this Way, the user-operable shading surface of the switching element is easy to locate even in low light conditions for the user.
  • the luminescent 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 the rear.
  • the effective button may be backlit, or a particular, eg, annular, area around the button, or a combination of the two.
  • a film-like, flexible screen unit has a very small thickness, so that a shadow element according to the invention is further characterized by a particularly low installation height. by virtue of the high flexibility of such a film-like fluorescent screen unit, the response of the switching element is also affected only insignificantly.
  • the foil-type luminescent screen unit preferably has a capacitor structure with a dielectric luminous means embedded between two contactable electrode layers. When an alternating electrical voltage is applied between the two electrode layers, an alternating electric field is generated which excites the light source to emit light.
  • the lighting means generally comprises a powdery substance which phosphoresces at a certain wavelength, e.g. Phosphorus.
  • the color of the emitted light can be influenced by the composition of the light source.
  • the luminescent screen unit has a first electrode layer, a dielectric layer, a luminous means layer and a second electrode layer, which are applied to one another in this order.
  • the first electrode layer can be applied, for example, on a suitable carrier foil, while a light-permeable covering layer is applied to the second electrode layer.
  • Such an element can for example be laminated onto the first carrier film.
  • the first electrode layer is applied directly to the side of the first carrier foil facing away from the second carrier foil.
  • the carrier foil of the luminescent screen unit is saved, on the other hand, the step for laminating the luminescent screen unit to the first carrier foil is omitted in the production of the illuminated sensor. It should be noted that the saving of the carrier foil of the fluorescent screen unit leads to a reduction of the thickness of the switching element and an optimization of the tripping behavior.
  • the electrode layer facing away from the first carrier foil, ie, the one later User-facing electrode layer preferably transparent.
  • 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 luminous means layer.
  • the light-transmissive electrode layer is laminated, for example, to the luminous means layer.
  • the translucent electrode layer has a conductive material which is printed on the luminous means layer.
  • the conductive material can be applied to the light-emitting layer in the form of a conductive ink, for example.
  • Such a configuration has the advantage that the application of the electrode layer, e.g. in a screen printing process, is very simple and can be done for example on the same systems on which the electrode structures of the switching element are applied to the carrier films.
  • the electrode layer applied to the first carrier foil of the switching element is preferably also printed on the carrier foil. It may, for example, comprise a printed silver layer or a graphite layer.
  • the dielectric layer and the luminous means layer, the latter, for example in the form of an ink containing an illuminant, can also be printed on the lower electrode layer in a screen printing process. In this way, the entire layer structure of the luminescent screen unit can be produced on screen-printing systems, the handling of which is known to the manufacturer of switching elements in foil construction precisely.
  • the light-emitting 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 regulator in a vehicle.
  • a specific switching function for example the actuation of a window regulator in a vehicle.
  • the luminous means layer has a plurality of individually controllable areas.
  • a graphical symbol or image information can be displayed, which corresponds to a specific switching function.
  • the individually controllable areas of the light-emitting layer are preferably arranged in grid form in rows and columns, so that the light-screening unit displays a screen on which different symbols can be displayed in a luminous manner depending on the activation of certain areas.
  • Such an embodiment is particularly advantageous when the switching function of a switching element as in a menu control can be changed.
  • a graphic symbol can simply be printed by means of a dark ink on the translucent electrode layer or a covering layer arranged above it.
  • the icon for the user can be seen as a contrast in front of the illuminated background of the fluorescent screen unit.
  • the actual switching element can be constructed, for example, such that it operates 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 each other on one of the two carrier films, wherein the contact arrangements are applied to the side of the carrier film, which faces the other carrier film.
  • the switching element On the side of the other carrier foil facing the two contact arrangements, the switching element then has a triggering element such that the triggering element contacts the two contact arrangements when the two carrier foils are compressed.
  • the triggering element comprises a simple conductive layer, e.g. made of silver.
  • the switching element is a simple switch with two discrete states.
  • the triggering element has a pressure-sensitive layer, e.g. made of a semiconductor material, on.
  • the switching element is a pressure sensor, a so-called foil pressure sensor.
  • the switching element is constructed such that it works in the so-called "through-mode".
  • it has two contact arrangements, of which one is applied to each of the two carrier foils, such that the two contact arrangements face each other and during Compressing the two carrier films are contacted with each other.
  • the switching element may represent a simple discrete switch or a foil pressure sensor. In the latter case, for example, a layer of a pressure-sensitive material is arranged between the first and the second contact arrangement.
  • the switching element according to the invention is particularly suitable for use in a switch module of a motor vehicle.
  • all switch elements are generally illuminated so that the driver can easily locate and operate the various buttons even at night driving.
  • the switching elements according to the invention Due to the ever increasing demands on the design of interior fittings, the installation space available for the required switch elements in modern vehicles is shrinking.
  • the switching elements according to the invention with their small thickness better meet the needs than the conventional switch.
  • the flexibility of the switching elements according to the invention makes it possible to adapt the switch elements to rounded shapes in the vehicle interior, so that overall when using the switching elements according to the invention new possibilities arise in the selection of a suitable installation location for a required switch module.
  • the switching element 10 comprises a first and a second carrier foil 12 and 14, which are laminated together by means of a spacer 16, for example a double-sided adhesive foil.
  • a spacer 16 for example a double-sided adhesive foil.
  • the spacer 16 has a recess 20, so that in this area the two carrier films 12 and 14 are spaced apart.
  • contact arrangements 22 and 24 are arranged on the inner side of the carrier films 12 and 14, between which an electrical contact is produced when the two carrier films are compressed.
  • the contact arrangements 22 and 24 may comprise, for example, electrode structures, wherein at least one of the contact arrangements additionally comprises a layer of a pressure-sensitive material.
  • the contact arrangements are applied to the corresponding surfaces of the carrier films, for example, before the carrier films are laminated together in a screen printing process.
  • a fluorescent screen unit 26 is applied to the first carrier film.
  • a dielectric in a layer 30 is applied, on which in turn a Leuchtmittei Mrs 32 is applied.
  • a second Elektraden Anlagen 34 is applied, so that a capacitor structure is formed in which upon application of an alternating voltage between the two electrode layers 28 and 34, an alternating electric field is generated, which excites the Leuchtmfttel to shine.
  • Covered is the capacitor structure thus produced by means of a cover layer 36, which electrically isolates the structure on the one hand to the outside and on the other hand protects against mechanical damage and against environmental influences.
  • the layers 28 to 36 are preferably each applied in a screen-printing process to the underlying layer. Such a method allows a simple way an individual shape design of the individual layers.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein beleuchtetes Schaltelement, insbesondere ein Schaltelement in Folienbauweise.
  • Schaltelemente in Folienbauweise, wie z.B. Membranschalter, Foliendrucksensoren o.ä., umfassen im allgemeinen mindestens zwei im wesentlichen elastische 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 verschiedenen Kontaktanordnungen wird unterbrochen.
  • 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.
  • 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 Schaltertaste über einen Lichtleiter erhellt werden. Eine derartige Ausgestaltung der Schalterbeleuchtung ist jedoch bei einem Schaltelement in Folienbauweise aufgrund der erwünschten geringen Einbauhöhe nicht anzuwenden.
  • Das Dokument US-A-4,812,831 beschreibt eine beleuchtete Folientastatur, bel der ein Folien leuchtschirm auf eine Folientastatur aufgebracht ist, Die Folientastatur umfasst eine obere Trägerfolie und eine untere Trägerfolie, die mittels eines Abstandhalters in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind. Auf der unteren Trägerfolie sind zwei Elektrodenstrukturen beabstandet zueinander aufgebracht, die bei Betätigung des Schaltelementes durch eine auf die Unterseite der oberen Trägerfolie aufgebrachte Schicht aus einem leitfähigen Material kontaktiert werden. Auf der Oberseite der oberen Trägerfolie ist zunächst ein Abschirmgitter aus einer elektrisch leitfähigen Tinte aufgebracht. Auf diesem Abschirmgitter ist eine Klebstoffschicht aufgebracht, mittels der eine Leuchtschirmeinheit auf der Tastatur aufgeklebt ist. Die Leuchtschirmeinheit umfasst eine auf einer Polyesterschicht aufgebrachte Leuchtmittelschicht aus einem Phosphormaterial und mehrere Elektroden die auf der Unterseite dieser Polyesterschicht angeordnet sind. Oberhalb der Leuchtschirmeinheit ist eine weitere mit graphischen Zeichen beschriftete Folie mittels einer Klebstoffschicht angeordnet.
  • Das Dokument EP-A-0 996 131 beschreibt ein beleuchtetes Schaltelement mit zwei zusammenlaminierten Trägerfolien, zwischen denen Kontaktanordnungen derart angebracht sind, dass beim Zusammendrücken der Trägerfolien ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktanordnungen hergestellt wird. Auf der oberen Trägerfolie ist eine Leuchtschirmeinheit mittels einem Abstandhalter aus einer doppelseitigen Klebefolie auflaminiert. Die Leuchtschirmeinheit ihrerseits umfasst eine untere Isolierfolie, eine erste Elektrodenschicht, eine Dielektrikumsschicht, eine Leuchtmittelschicht, eine zweite Elektrodenschicht und eine obere transparente Isolierschicht, die in dieser Reihenfolge aufeinander aufgebracht sind.
  • Das Dokument US-A-6,069,444 beschreibt ein Eingabegerät, mit einer gedruckten Schaltung, auf der mehrere Kontaktanordnungen aufgebracht sind.
  • Oberhalb der gedruckten Schaltung ist eine Schaltlage mit mehreren Auslöseelementen derart angeordnet, dass beim Auftreffen einer senkrechten Betätigungskraft mindestens zwei der Kontaktanordnungen durch ein Auslöselement kurz geschlossen werden. Oberhalb der Schaltlage ist eine Leuchtschirmeinheit angeordnet. Diese Leuchtschirmeinheit umfasst eine untere Trägerfolie, auf der Anschlussleitungen für mehrere Leuchteinheiten aufgebracht sind. Die Leuchteinheiten umfassen jeweils von oben nach unten eine transparente Trägerschicht, eine erste transparente Elektrodenschicht, eine Leuchtmittetschicht, eine Dielektrikumsschicht und eine untere Elektrodenschicht.
  • Das Dokument DE-A-0 763 838 beschreibt einen Folienschalter mit einer Domfeder, bei dem eine Leuchtschirmeinheit innerhalb der Domteder auf der Oberseite einer isolierenden Folie aufgebracht ist. Die Leuchtschirmeinheit umfasst eine Phosphorschicht und eine Diefektrikumsschicht.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, ein beleuchtetes Schaltelement in Folienbauweise vorzuschlagen.
    • Allgemeine Beschreibung der Erfindung
  • 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 Schattfläche 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 folien artige , flexible Leuchtschirmeinheit eine sehr geringe Dicke aufweist, so dass ein erfindungsgemäßes Schattelement 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.
  • Die folienartige Leuchtschirmeinheit weist vorzugsweise eine Kondensatorstruktur auf mit einem dielektrischen Leuchtmittel, das zwischen zwei kontaktierbaren 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.
  • 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 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 beleuchteten 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 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 Schaltfunktion, z.B. dem Betätigen eines Fensterhebers in einem Fahrzeug, zugeordnet ist. Hierdurch können mehrere Schaltelemente, die zusammen in einem Schaltmodul 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.
  • 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 Abdeckschicht gedruckt werden. In diesem Fall ist das Symbol für den Anwender als Kontrast vor dem erleuchteten Hintergrund der Leuchtschirmeinheit zu erkennen.
  • 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 Kontaktanordnungen 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 Auslöseelement 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 ergeben.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass nunmehr beleuchtete Drucksensoren zur Verfügung stehen. Durch den Einsatz solcher Foliendrucksensoren 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 Drucksensorstreifen, 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.
    • Beschreibung anhand der Figuren
  • Im folgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der beiliegenden Figur 1 beschrieben, die einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung eines beleuchteten Schaltelementes darstellt.
  • 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.
  • 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 Elektrodenstrukturen 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.
  • 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 Leuchtmitteischicht 32 aufgebracht ist. Auf die Leuchtmitteischicht 32 ist eine zweite Elektradenschicht 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 Leuchtmfttel zum Leuchten anregt.
  • Abgedeckt ist die so hergestellte Kondensatorstruktur mittels einer Abdeckschicht 36, 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.
    • Referenzzeichenliste
    • 10
    Schaltelement
    12
    erste Trägerfolie
    14
    zweite Trägerfolie
    18
    Abstandhalter
    18
    aktiver Bereich
    20
    Ausnehmung
    22, 24
    Kontaktanordnungen
    26
    Leuchtschirmeinheit
    28
    erste Elektrodenschicht
    30
    Dielektrikumsschicht
    32
    Leuchtmittelschicht
    34
    zweite Elektrodenschicht
    36
    Abdeckschicht

Claims (15)

  1. Schaltelement (10) in Folienbauweise mit
    einer ersten Trägerfolie (12) und einer zweiten Trägerfolie (14), die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind, wobei zwischen der ersten und der zweiten Trägerfolie verschiedene Kontaktanordnungen (22, 24) auf die erste (12) und/oder zweite (14) Trägerfolie aufgebracht sind zwischen denen beim Zusammendrücken der ersten (12) und zweiten (14) Trägerfolien ein elektrischer Kontakt herstellbar ist, und
    einer folienartigen Leuchtschirmeinheit (26), die auf der der zweiten Trägerfolie (14) abgewandten Seite der ersten Trägerfolie (12) aufgebracht ist, wobei die Leuchtschirmeinheit (26) eine erste Elektrodenschicht (28), eine Dielektrikumsschicht (30), eine Leuchtmittelschicht (32) und eine zweite Elektrodenschicht (34) aufweist, die in dieser Reihenfolge aufeinander aufgebracht sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (28) unmittelbar auf die der zweiten Trägerfolie (14) abgewandten Seite der ersten Trägerfolie (12) aufgebracht ist.
  2. Schaltelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die folienartige Leuchtschirmeinheit (26) eine Kondensatorstruktur aufweist mit einem dielektrischen Leuchtmittel, das zwischen zwei kontaktierbaren Elektrodenschichten eingebettet ist.
  3. Schaltelement (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel eine Phosphorschicht aufweist.
  4. Schaltelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Trägerfolie (12) abgewandte Elektrodenschicht lichtdurchlässig ist.
  5. Schaltelement (10) nach Anspruch 4, 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. Schaltelement (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Elektrodenschicht ein leitfähiges Material aufweist, das auf die Leuchtmitteischicht aufgedruckt ist.
  7. Schaltelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelschicht (32) die Form eines graphischen Symbols aufwblst.
  8. Schaltelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelschicht (32) mehrere individuell ansteuerbare Bereiche aufweist.
  9. Schaltelement (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die individuell ansteuerbaren Bereiche der leuchtmittelschicht (32) rasterförmig in Zeilen und Spalten angeordnet sind.
  10. Schaltelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschirmeinheit (26) auf der der ersten Trägerfolie (12) angewandten Seite eine Schutzschicht aufweist.
  11. Schaltelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zwei Kontaktanordnungen (22, 24), die in einem gewissen Abstand zueinander auf einer der beiden Trägerfolien (12, 14) aufgebracht sind, wobei die Kontaktanordnungen (22, 24) 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 (12, 14) die beiden Kontaktanordnungen (22, 24) miteinander kontaktiert.
  12. Schaltelement (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement eine drucksensible Schicht aufweist.
  13. Schaltelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit zwei Kontaktanordnungen (22, 24), von denen jeweils eine auf jeder der beiden Trägerfolien (12, 14) aufgebracht ist, derart dass sich die beiden Kontaktanordnungen (22, 24) gegenüberliegen und beim Zusammendrücken der beiden Trägerfolien (12, 14) miteinander kontaktiert werden.
  14. Schaltelement (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Kontaktanordnung (22, 24) eine Schicht aus einem drucksensiblen Material angeordnet ist.
  15. Verwendung eines Schaltelements (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Schaltermodul eines Kraftfahrzeugs.
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