EP2001033A1 - Folientastatur mit leuchtenden Tasten - Google Patents

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EP2001033A1
EP2001033A1 EP08075540A EP08075540A EP2001033A1 EP 2001033 A1 EP2001033 A1 EP 2001033A1 EP 08075540 A EP08075540 A EP 08075540A EP 08075540 A EP08075540 A EP 08075540A EP 2001033 A1 EP2001033 A1 EP 2001033A1
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EP
European Patent Office
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foil
keyboard according
membrane keyboard
switching element
membrane
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08075540A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hannaleck Rüdiger
Armin Wedel
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TES Frontdesign GmbH
Fraunhofer Institut fuer Angewandte Polymerforschung IAP
Original Assignee
TES Frontdesign GmbH
Fraunhofer Institut fuer Angewandte Polymerforschung IAP
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Publication date
Application filed by TES Frontdesign GmbH, Fraunhofer Institut fuer Angewandte Polymerforschung IAP filed Critical TES Frontdesign GmbH
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    • 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
    • H01H13/7006—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 comprising a separate movable contact element for each switch site, all other elements being integrated in layers
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H13/83—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 legends, e.g. Braille, liquid crystal displays, light emitting or optical elements
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    • H01H2219/046—Light emitting elements above switch site
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/05—Force concentrator; Actuating dimple

Definitions

  • the invention relates to a keyboard with luminous keys based on organic light emitting diodes (OLED). These buttons are directly in the film composite e.g. integrated with snap discs as a switch element.
  • OLED organic light emitting diodes
  • Another implementation is an additional light distribution plate above the key element, in which light is coupled from below, thereby resulting in a significant increase in thickness DE 20 2006 017 366 U1 , In addition, the number of realizable colors is limited.
  • a front foil with illuminable touch panels which is used as a covering film in foil-covered keyboards for point and / or area illumination of touch panels is used in the DE 203 12 637 U1 described.
  • the flexible front foil has one and / or a plurality of front and / or rear display devices in the area of the touch panels, wherein the front foil serves as a substrate layer and a display element with light emitting diodes based on organic semiconductors is used as the display device, wherein low molecular weight organic layers Substances (OLED) and / or long-chain polymers (PLED) are used.
  • OLED low molecular weight organic layers Substances
  • PLED long-chain polymers
  • the DE 203 11 141 U1 describes a front foil with integrated display device with self-luminous display.
  • a flexible front film has a rear-side display device, wherein the front film serves as a substrate layer and as a display device, a display element with LEDs based on organic semiconductors is used.
  • the organic layers are here also low molecular weight substances (OLED) and / or long-chain polymers (PLED).
  • a data input device of a printing machine or a printing press control system or a prepress system with arranged in a surface, key-shaped input elements whose operation is detected by a control and evaluation, known, in which at least some of the key-shaped input elements as an OLED (Organic Light Ermitting Device) are formed or an OLED display.
  • OLED Organic Light Ermitting Device
  • each of the key-shaped input elements is formed as a separate, with respect to its layouts or its display individually configurable OLED display or includes such an OLED display.
  • a membrane keypad with a carrier material in the form of a carrier foil, a printed circuit board and / or a metal carrier plate as a base and a front foil as a cover surface, as well as a arranged between these switch foil with switching element and an illuminable surface over the switching element provided that formed the illuminable surface is at least a section in a located between the base and top surface spacer foil, wherein in the cutout at least a flat light-emitting element is arranged as a planar radiator to illuminate the entire surface.
  • the spacer film can be formed in one or more layers, even with intermediate layers. A thickness in the range of 1mm is sufficient at the current state of development and can probably be reduced in the future.
  • the spacer foil is arranged below the front foil, so that the luminescent element or elements is located between the switching element and the front foil.
  • the switching element is a snap-action disc, which is arranged in a section of a further spacer foil, two spacer foils lie one above the other, if necessary with an intermediate layer with conductor tracks. But it is also possible to provide a slightly stronger Spacerfolie with common cutouts for the domes and light elements.
  • the one or more lighting elements preferably carry an OLED as a luminous surface.
  • a contact between the contact surfaces of the additional light-emitting element (OLED) and the voltage source can be done in various ways via an additional contact within the membrane keypad. Since the technology of the silver conductor tracks is used on carrier film within the foil keyboards, the application of this contacting is close, preferably by a separate interlayer coated with silver conductors. The contacting takes place in such a way that this luminous element can move with the actuation of the corresponding keys.
  • the one or more lighting elements two and more superimposed transparent color layers wear with appropriate contact to produce different colors by color mixing.
  • the luminous element (s) in the luminous region can have structured surfaces, e.g. in the form of symbols and / or also segmented or composite symbols.
  • the switching state of the switching elements can also be displayed by the or a light-emitting element.
  • the membrane keypad according to the invention is based on the example of a keyboard with snap discs, shown in Fig. 1 , to be discribed.
  • Fig. 1 illustrated membrane keypad from a substrate 2 in the form of a carrier film, a printed circuit board and / or a metal support plate as a base and from a front foil 3 as a top surface has arranged between these switch foil 9 with switching elements 1 in the form of snap discs and an illuminable surface on the switching element 1 ,
  • the switching elements 1 designed as snap-action disks / snap disks are each arranged in a section of a further spacer film 10 in the film layer composite.
  • the illuminable surface is formed from at least one cutout in a further spacer film 6 located between the base and top surface, wherein in the cutout at least one flat luminous element 5 is arranged as a planar radiator to illuminate the entire surface.
  • the thus achieved height compensation within the membrane keypad for the luminous element 5 by at least one additional spacer layer leads to an increase in thickness, usually in the order of 1 mm.
  • the luminous element 5 carries the arealuminous OLED.
  • the contact is made by an additional coated with silver conductors intermediate layer which is connected in a suitable manner with the contact surfaces of the luminous element 5. Suitable are conductive adhesives or bonding methods.
  • the luminous element 5 moves over the switch element 1, preferably a snap-action disc in the direction of the switch element and actuates it. Since the contacting of the luminous element 5 is maintained, the display in the button is not changed.
  • a preferred point-shaped power transmission element 11 is arranged on the snap disk, which acts on the light-emitting element 5 in a switching element actuation.
  • the snap effect is retained or even improved.
  • the total key action is comparable to the commonly used and proven keyboard layouts.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Folientastatur mit einem Trägermaterial (2) in Form einer Trägerfolie, einer Leiterplatte und/oder einer Metallträgerplatte als Grundfläche und einer Frontfolie (3) als Deckfläche, sowie einer zwischen diesen angeordneten Switchfolie (9) mit Schaltelement (1) und einer beleuchtbaren Fläche über dem Schaltelement (1), wobei die beleuchtbare Fläche gebildet ist aus mindestens einem Ausschnitt in einer zwischen Grund- und Deckfläche befindlichen Spacerfolie (6), wobei in dem Ausschnitt mindestens ein flaches Leucht-Element (5) als flächenhafter Strahler angeordnet ist, um die gesamte Fläche auszuleuchten (Fig.).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tastatur mit leuchtenden Tasten basierend auf organischen Leuchtdioden (OLED). Diese Tasten sind direkt im Folienverbund z.B. mit Schnappscheiben als Schalterelement integriert.
  • Flache leuchtende Tastaturen auf der Basis von Folienaufbauten werden vorzugsweise mittels EL- Technologie hergestellt. Diese verbreitete Technologie hat gravierende Nachteile durch eine vergleichsweise geringe Lebensdauer und einen erheblichen Zusatzaufwand in Form von einer elektronischen Schaltung, genannt Inverter zur Erzeugung der notwendigen hohen Wechselspannung für die EL- Fläche.
  • Eine andere Umsetzung ist eine zusätzliche Lichtverteilerplatte über dem Tastenelement, in die von unten Licht eingekoppelt wird, wobei dadurch eine erhebliche Dickenerweiterung entsteht DE 20 2006 017 366 U1 . Außerdem ist die Anzahl der realisierbaren Farben eingeschränkt.
  • Eine Frontfolie mit beleuchtbaren Tastfeldern, die als abdeckende Folie bei folienabgedeckten Tastaturen zur Punkt- und/oder Flächenausleuchtung von Tastfeldern zum Einsatz kommt, wird in der DE 203 12 637 U1 beschrieben. Die flexible Frontfolie weist eine und/oder mehrere front- und/oder rückseitige Anzeigevorrichtungen im Bereich der Tastfelder auf, wobei die Frontfolie als Substrat-Schicht dient und als Anzeigevorrichtung ein Anzeigeelement mit Leuchtdioden auf Basis organischer Halbleiter zum Einsatz kommt, wobei als organischen Schichten niedermolekulare Substanzen (OLED) und/oder langkettigen Polymeren (PLED) eingesetzt werden.
  • Die DE 203 11 141 U1 beschreibt eine Frontfolie mit integrierter Anzeigevorrichtung mit selbstleuchtendem Display. Dabei weist eine flexible Frontfolie eine rückseitige Anzeigevorrichtung auf, wobei die Frontfolie als Substrat-Schicht dient und als Anzeigevorrichtung ein Anzeigeelement mit Leuchtdioden auf Basis organischer Halbleiter zum Einsatz kommt. Die organischen Schichten sind auch hier niedermolekulare Substanzen (OLED) und/oder langkettige Polymere (PLED).
  • Weiterhin ist aus der DE 20 2005 016 017 U1 eine Dateneingabeeinrichtung einer Druckmaschine oder eines Druckmaschinensteuerungssystems oder eines Druckvorstufesystems mit in einer Fläche angeordneten, tastenförmigen Eingabeelementen, deren Betätigung von einer Steuer- und Auswerteinrichtung erfassbar ist, bekannt, bei der zumindest einige der tastenförmigen Eingabeelemente als ein OLED (Organic Light Ermitting Device) ausgebildet sind bzw. ein OLED Display beinhalten.
  • Vorzugsweise jedes der tastenförmigen Eingabeelemente ist als ein separates, hinsichtlich seine Layouts bzw. seiner Anzeige individuell konfigurierbares OLED Display ausgebildet bzw. beinhaltet ein solches OLED Display.
  • Diese Lösungsvorschläge haben bisher keine technische Umsetzung erfahren, zumindest ist jedoch eine direkte Integration einer strukturierten OLED Leuchtfläche in eine Folientastatur bisher nicht bekannt.
  • Dies ist nunmehr Aufgabe dieser Erfindung, ohne auf den bewährten und erprobten Aufbau und die Vorteile einer Folientastatur verzichten zu müssen und bei nur geringfügiger Erhöhung der Dicke der Folientastatur.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Tastatur gemäß Anspruch 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist bei einer Folientastatur mit einem Trägermaterial in Form einer Trägerfolie, einer Leiterplatte und/oder einer Metallträgerplatte als Grundfläche und einer Frontfolie als Deckfläche, sowie einer zwischen diesen angeordneten Switchfolie mit Schaltelement und einer beleuchtbaren Fläche über dem Schaltelement vorgesehen, dass die beleuchtbare Fläche gebildet ist aus mindestens einem Ausschnitt in einer zwischen Grund- und Deckfläche befindlichen Spacerfolie, wobei in dem Ausschnitt mindestens ein flaches Leucht-Element als flächenhafter Strahler angeordnet ist, um die gesamte Fläche auszuleuchten. Die Spacerfolie kann ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein, auch mit Zwischenlagen. Eine Stärke im Bereich von 1mm ist beim jetzigen Entwicklungsstand ausreichend und lässt sich künftig wohl noch reduzieren.
  • Bevorzugt wird die Spacerfolie unterhalb der Frontfolie angeordnet, so dass sich das oder die Leucht-Elemente zwischen Schaltelement und Frontfolie befinden.
  • Ist das Schaltelement eine Schnappscheibe, die in einem Ausschnitt einer weiteren Spacerfolie angeordnet ist, liegen zwei Spacerfolien übereinander, bei Bedarf mit einer Zwischenlage mit Leiterbahnen. Möglich ist es aber auch, eine etwas stärkere Spacerfolie mit gemeinsamen Ausschnitten für die Schnappscheiben und die Leucht-Elemente vorzusehen.
  • Das oder die Leucht-Elemente tragen als leuchtende Fläche vorzugsweise eine OLED.
  • Eine Kontaktierung zwischen den Kontaktflächen des zusätzlichen Leucht- Elementes (OLED) und der Spannungsquelle kann auf verschiedene Weise über eine zusätzliche Kontaktierung innerhalb der Folientastatur erfolgen. Da innerhalb der Folietastaturen die Technologie der Silberleiterbahnen auf Trägerfolie eingesetzt wird, liegt die Anwendung dieser Kontaktierung nahe, vorzugsweise durch eine gesonderte mit Silberleiterbahnen beschichtete Zwischenlage. Die Kontaktierung erfolgt in der Art, dass dieses leuchtende Element durch die Betätigung der entsprechenden Tasten sich mitbewegen kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Folientastatur ist vorgesehen, dass das oder die Leucht-Elemente zwei und mehr übereinander liegende transparente Farbschichten tragen mit entsprechender Kontaktierung zur Erzeugung verschiedener Farben durch Farbmischung.
  • Weiter können das oder die Leucht-Elemente im leuchtenden Bereich strukturierte Flächen z.B. in Form von Symbolen und/oder auch segmentierte oder zusammengesetzte Symbole enthalten.
  • Der Schaltzustand der Schaltelemente kann auch durch das oder ein Leucht-Element anzeigbar sein.
  • Die erfindungsgemäße Folientastatur soll am Beispiel einer Tastatur mit Schnappscheiben, dargestellt in Fig. 1, beschrieben werden.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Folientastatur aus einem Trägermaterial 2 in Form einer Trägerfolie, einer Leiterplatte und/oder einer Metallträgerplatte als Grundfläche und aus einer Frontfolie 3 als Deckfläche weist eine zwischen diesen angeordnete Switchfolie 9 mit Schaltelementen 1 in Form von Schnappscheiben und eine beleuchtbare Fläche über dem Schaltelement 1 auf.
  • Die als Schnappscheibe/Schnappscheiben ausgebildeten Schaltelemente 1 sind jeweils in einem Ausschnitt einer weiteren Spacerfolie 10 im Folienschichtverbund angeordnet.
  • Die beleuchtbare Fläche ist gebildet aus mindestens einem Ausschnitt in einer zwischen Grund- und Deckfläche befindlichen weiteren Spacerfolie 6, wobei in dem Ausschnitt mindestens ein flaches Leucht-Element 5 als flächenhafter Strahler angeordnet ist, um die gesamte Fläche auszuleuchten. Der so erreichte Höhenausgleich innerhalb der Folientastatur für das Leucht-Element 5 durch mindestens eine zusätzliche Spacerschicht führt zu einer Vergrößerung der Dicke in der Regel in der Größenordnung von 1 mm.
  • Das Leucht-Element 5 trägt die flächenhaft leuchtende OLED. Die Kontaktierung erfolgt durch eine zusätzliche mit Silberleiterbahnen beschichtete Zwischenlage, die in geeigneter Art mit den Kontaktflächen des leuchtenden Elementes 5 verbunden ist. Geeignet sind leitfähige Kleber oder auch Bondverfahren.
  • Bei einer Betätigung der entsprechenden Taste bewegt sich das leuchtende Element 5 über dem Schalterelement 1, vorzugsweise eine Schnappscheibe in Richtung Schalterelement und betätigt dieses. Da dabei die Kontaktierung des leuchtenden Elementes 5 erhalten bleibt, wird die Anzeige in der Taste dabei nicht verändert.
  • In einer bevorzugten Ausführung, wie in Fig. 1 dargestellt, ist auf der Schnappscheibe ein vorzugsweises punktförmiges Kraftübertragungselement 11 angeordnet, auf das das Leucht-Element 5 bei einer Schaltelementbetätigung einwirkt. Die Schnappwirkung bleibt so erhalten oder wird sogar noch verbessert.
  • Die Tastenbetätigung insgesamt ist vergleichbar mit den allgemein üblichen und erprobten Tastaturaufbauten.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schaltelement vorzugsweise Schnappscheibe
    2
    Trägermaterial
    3
    Dekorfolie = Frontfolie
    4
    Betätigungsbereich (Taste)
    5
    Leucht-Element
    6
    Spacerfolie für Leucht-Element
    7
    Kontaktierung Schaltelement
    8
    Kontaktierung Leucht-Element
    9
    Switchfolie für Schaltelement
    10
    Spacerfolie für Schnappscheibe
    11
    Kraftübertragungselement

Claims (9)

  1. Folientastatur mit einem Trägermaterial (2) in Form einer Trägerfolie, einer Leiterplatte und/oder einer Metallträgerplatte als Grundfläche und einer Frontfolie (3) als Deckfläche, sowie einer zwischen diesen angeordneten Switchfolie (9) mit Schaltelement (1) und einer beleuchtbaren Fläche über dem Schaltelement (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beleuchtbare Fläche gebildet ist aus mindestens einem Ausschnitt in einer zwischen Grund- und Deckfläche befindlichen Spacerfolie (6), wobei in dem Ausschnitt mindestens ein flaches Leucht-Element (5) als flächenhafter Strahler angeordnet ist, um die gesamte Fläche auszuleuchten.
  2. Folientastatur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spacerfolie (6) unterhalb der Frontfolie (3) angeordnet ist, so dass sich das oder die Leucht-Elemente (5) zwischen Schaltelement (1) und Frontfolie (3) befinden.
  3. Folientastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    das oder die Leucht-Elemente (5) die leuchtende Fläche, vorzugsweise eine OLED tragen.
  4. Folientastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Kontaktierung des oder der Leucht-Elemente (5) über eine zusätzliche Kontaktierung (8) innerhalb der Folientastatur erfolgt, vorzugsweise durch eine gesonderte mit Silberleiterbahnen beschichtete Zwischenlage.
  5. Folientastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das oder die Leucht-Elemente (5) zwei und mehr übereinander liegende transparente Farbschichten tragen mit entsprechender Kontaktierung zur Erzeugung verschiedener Farben durch Farbmischung
  6. Folientastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das oder die Leucht-Elemente (5) im leuchtenden Bereich strukturierte Flächen z.B. in Form von Symbolen und/oder auch segmentierte oder zusammengesetzte Symbole enthalten.
  7. Folientastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schaltelement (1) eine Schnappscheibe ist, die in einem Ausschnitt einer weiteren Spacerfolie (10) angeordnet ist.
  8. Folientastatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Schnappscheibe ein vorzugsweises punktförmiges Kraftübertragungselement (11) angeordnet ist, auf das das Leucht-Element (5) bei einer Schaltelementbetätigung einwirkt.
  9. Folientastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schaltzustand des Schaltelementes (1) durch das oder ein Leucht-Element (5) anzeigbar ist.
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