WO1999046725A1 - Glass keyboard and method for the production thereof - Google Patents

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WO1999046725A1
WO1999046725A1 PCT/EP1999/001431 EP9901431W WO9946725A1 WO 1999046725 A1 WO1999046725 A1 WO 1999046725A1 EP 9901431 W EP9901431 W EP 9901431W WO 9946725 A1 WO9946725 A1 WO 9946725A1
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carrier material
thin glass
glass
pane
keyboard
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PCT/EP1999/001431
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Inventor
Karl-Otto Platz
Original Assignee
Platz Karl Otto
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/038—Anti-vandalism

Definitions

  • the invention relates to a glass keyboard according to the preamble of claim 1 and a method for producing a glass keyboard according to the preamble of claim 23.
  • Such pressure switching elements are known as touch panels in display displays.
  • the touch panels usually consist of transparent plastic films, the inner surfaces of which are coated in an electrically conductive manner.
  • spacers are glued in the air gap, a spacer circumferentially around the contact area being welded airtight to the plastic foils to stabilize the internal air pressure and thereby supporting the upper foil at the same time.
  • Elastic spacers are additionally arranged within the contact area in order to ensure that the foils are reset.
  • the known pressure maintenance element has the disadvantage of requiring a hermetically sealed air space - 2 -
  • EP 0 546 003 B1 discloses a pressure switch element formed from a glass laminate, which is formed from a flexible thin glass pane and at least one carrier glass pane, each of which has an electrically conductive layer on the mutually facing surfaces.
  • the opposing electrically conductive layers are kept at a distance using a spacer.
  • the electrically conductive layers touch one another at the essentially point-specific pressure load point.
  • Another problem is to achieve a sufficient restoring force of the thin glass pane on large keyboard areas without providing additional spacers within the button.
  • the invention is therefore based on the object of providing a glass keyboard which allows the production of large keyboard areas.
  • the invention advantageously provides that the keyboard surface consisting of the flexible thin glass pane is flat in the edge area and is slightly convex in the switching area to the outside.
  • the convex curvature of the keyboard surface on the one hand improves the return behavior of the thin glass pane after actuation and on the other hand prevents the formation of Newton's rings, which are undesirable for optical reasons in a glass keyboard.
  • the thin glass pane is preferably glued to the carrier material pane in the deep-drawn state.
  • the thin glass pane is deep-drawn in the cold state and in this state is also glued to the carrier material pane, so that the convex curvature of the keyboard surface is retained.
  • Such a glass keyboard allows the production of large keyboard areas. Because no spacer is required in the entire switching area of the glass keyboard, any point on the keyboard surface can be selected as the switching point. - 4 -
  • the flexible thin glass pane consists of a drawn thin glass film. It is essential that the thin glass pane is made from a drawn thin glass film, because only one is sufficiently stable and flexible at the same time.
  • the drawn thin glass film therefore makes it possible to produce an unbreakable thin glass pane that can be bent sufficiently to enable contact to be made between the electrically conductive layers facing one another.
  • the edge of the thin glass pane is stabilized with a hardened plastic.
  • the cut edge of the thin glass pane has several microcracks going inwards from the edge, which have arisen from the cutting process. These micro cracks can very easily cause a crack that destroys the entire thin glass pane.
  • the edge of the thin glass pane is therefore preferably stabilized with a hardened plastic.
  • the thin glass pane with its boundary edges is immersed, for example, in a still thin plastic. Due to capillary action, the microcracks are filled with the liquid plastic and then the plastic is hardened. After the plastic has hardened, the thin glass pane has a considerably higher stability, since the edges of the thin glass pane can no longer tear under pressure or impact loads.
  • the carrier material pane is slightly larger relative to the flexible thin glass pane, so that the edge region of the carrier material pane protrudes relative to the edge region of the thin glass pane.
  • the protruding edge of the carrier material disc protects - 5 -
  • the flat recessed edge of the thin glass pane is glued to the edge area of the carrier material pane with the interposition of an adhesive as a spacer in the edge area.
  • the protruding edge of the carrier material pane also serves to receive an adhesive bead, which also protects the sensitive edge of the thin glass pane.
  • the thickness of the thin glass pane is approximately 0.1 to 0.5 mm, preferably between approximately 0.175 and 0.4 mm.
  • a thin glass pane in this thickness range has sufficient flexibility to enable switching contact between the opposite electrical layers with pinpoint accuracy.
  • the spacer is arranged exclusively in the edge area of the keyboard surface between the thin glass pane and the carrier material pane, the remaining keyboard surface being selectively switchable at any point without further spacers.
  • the invention advantageously makes it possible to dispense with additional spacers in the area of the button, so that the entire keyboard surface is available for switching operation without restrictions.
  • the spacer is formed in the edge region from a plastic that cures under UV light. This has the advantage that no separate spacer has to be provided and that the spacer can already be formed when the thin glass pane is glued together with the carrier material pane.
  • the carrier material disk is preferably transparent. This enables, for example, keyboard labels and / or lighting means to be arranged behind the carrier material disc.
  • the carrier material disk is preferably made of glass.
  • Glass has the advantage that the coefficients of expansion of a glass substrate and the electrically conductive layer, e.g. an indium tin oxide layer, have only slight differences, so that the risk of cracking in the electrically conductive layer is reduced.
  • the carrier material pane consists of a transparent glass cell with an integrated electroluminescent matrix (EL display glass).
  • the carrier material disc can consist of a laminated glass for splinter protection.
  • a glass keyboard can be used advantageously in areas where there is a risk of explosion or vandalism.
  • laminated glass has the further advantage of creating a barrier effect for UV light.
  • the carrier material pane can have a heating device on the side facing away from the thin glass pane.
  • the heating device preferably consists of an electrically conductive, transparent coating of the carrier material disk. - 7 -
  • the carrier material pane can also have an electrically conductive shielding layer on the side facing away from the thin glass pane, which shields against electromagnetic interference which arises behind the glass keyboard, e.g. shields from the control electronics of the display and thus reduces the susceptibility to electromagnetic interference of the glass keyboard.
  • the transparent carrier material disk can form an optical filter or can be provided with such a filter.
  • a further development of the invention provides that the carrier material disc has on the side facing away from the thin glass disc a receiving device for an exchangeable panel for keyboard lettering.
  • a receiving device for example, of an insert pocket for the exchangeable table.
  • the interchangeability of the keyboard labeling makes it possible to individually define the functions of certain keyboard fields or to change them later. For example, with a machine control, it is possible to assign the keyboard fields on the keyboard surface to other functions as required.
  • the carrier material pane and / or the spacer have ventilation openings in the edge region for the space between the thin glass pane and the carrier material pane.
  • the ventilation openings are preferably provided with a filter material which protects the glass keyboard from dirt.
  • the carrier material pane can have a light-scattering layer on the side facing away from the thin glass pane.
  • a coating or surface treatment is advantageous, for example, with a backlight.
  • the thin glass pane can have a decorative edge on its underside.
  • the decorative edge has the advantage that, on the one hand, the operable keyboard surface is limited, whereby the operable button is visually recognizable and, on the other hand, the advantage of allowing larger manufacturing and installation tolerances of underlying devices, such as LCD displays, which can reduce production costs.
  • FIG. 2 shows a cross section through the glass keyboard of FIG. 1, - 9 -
  • FIG. 4A shows the detail in Fig. 4,
  • FIG. 5 shows a glass keyboard with a laminated glass pane as the carrier material pane
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment with an electrically conductive layer on the back of the carrier material pane and a decorative edge under the thin glass pane
  • Fig. 7 is a plan view of the embodiment of Fig. 6, and
  • FIG 8 shows an embodiment of the glass keyboard and 9 a receiving pocket for a panel behind the carrier material disc.
  • the glass keyboard shown in FIG. 1 consists of a lower, relatively thick carrier material pane 12 and a thin glass pane 2, which is held in parallel with the aid of a spacer 12 and at a distance from the carrier material pane 6.
  • the thin glass pane 2 and the carrier material pane 6 are on the mutually opposite inner surfaces with electrically conductive layers 8,10 provided, form the electrodes and which make contact when they touch each other.
  • the flexible thin glass pane 2 can be deformed by essentially pressurizing it in such a way that an electrical contact is made between the conductive layers 8, 10. - 10 -
  • Such a structure of the glass keyboard can be used both for analog glass keyboards, in which the electrically conductive layers 8, 10 essentially cover the entire keyboard surface 4, and for digital glass keyboards, in which the electrically conductive layers 8, 10 are structured and, for example, from one There are a large number of mutually parallel conductor tracks.
  • the conductor tracks on the electrically conductive layer 8 preferably run at right angles to the conductor tracks on the electrically conductive layer 10.
  • the thin glass pane 2 is cut from a drawn thin glass film and has a thickness between approximately 0.1 and 0.5 mm, preferably between approximately 0.175 and 0.4 mm. Floated glass of the same thickness has a tin film that leads to embrittlement of the glass and is therefore not suitable for this purpose. Only thin glass panes that are produced from a drawn glass film have sufficient flexibility and breaking strength to also produce larger keyboard surfaces 4. Furthermore, a high degree of uniformity of the glass thickness is important.
  • the thin glass pane 2 is curved slightly convex outwards and in this state, with the interposition of the spacer 12, glued to the carrier material pane 6.
  • the thin glass pane 2 is deep-drawn, leaving a flat edge region 20.
  • the spacer is preferably formed from the adhesive connecting the two panes 2, 6, adhesive bonding taking place only at the edge of the edge region 20 of the thin glass pane 2.
  • the carrier material pane 6 projects on all sides relative to the thin glass pane 2 and thereby enables effective protection of the em- - 11 -
  • the protruding edge of the carrier material pane 6 forms a support surface for an adhesive bead 14 formed from the adhesive, which extends to the upper edge of the thin glass pane 2.
  • This adhesive bead 14 additionally protects the sensitive outer edge of the thin glass pane 2.
  • the convex curvature of the thin glass pane 2 to the outside has the advantage that higher restoring forces arise and that the thin glass pane 2 does not require any additional spacers in the area of the keyboard surface 4. It is essential that no spacers are contained in the switching area 24 of the keyboard surface 4, since a switching contact could not be produced in the area of such spacers.
  • the glass keyboard described here can be operated at any point on the keyboard surface 4.
  • Another advantage of the convex elevation of the thin glass pane 2 to the outside is that it prevents the formation of Newton's rings, which are undesirable in transparent keyboards.
  • the use of glass as the keyboard surface 4 has the advantage of creating a scratch-resistant glass keyboard with high transmission, which has a higher chemical resistance and is antistatic.
  • the temperature expansion coefficients and the deformation behavior under pressure of glass and electrically conductive layer have a slight difference, so that the risk of cracking in the electrically conductive layers is considerably reduced compared to plastic films.
  • the thin glass pane 2 can be provided with edge stabilization.
  • the edge stabilization is achieved in that the thin glass sheet 2 cut from a drawn thin glass film is immersed with its cut edges in a highly viscous, hardenable plastic.
  • the liquid plastic penetrates into microcracks 18 in the edge region 20, which are created by the cutting process, these microcracks 18 being filled with the plastic material 16 by the subsequent curing of the plastic in such a way that the microcracks 18 no longer pose a risk of breakage.
  • the adhesive then performs several functions, namely the function of a spacer 12 between the thin glass pane 2 and the carrier material pane 6, the function as an edge stabilizer by penetrating the adhesive into microcracks 18 in the edge region 20 of the thin glass pane 2 and the function as an external edge protection for the Thin glass pane 2 by forming an adhesive bead 14 on the protruding edge of the carrier material disk 6.
  • the adhesive bead 14 is preferably produced in a second operation.
  • the edge of the carrier material pane 6 projects, for example, by approximately 1 mm relative to the outer edges of the thin glass pane 2 and thus also forms an effective impact protection on the outer edge of the glass keyboard in conjunction with the adhesive bead 14.
  • the carrier material disk is preferably made of transparent material. This has the advantage that the - 13 -
  • Glass keyboard behind the carrier material disc 6 can be provided with labeling fields or labels of any design. Furthermore, lighting devices, e.g. LED lamps for function displays or for illuminating the panel 48 can be arranged behind the carrier material disc 6. It is understood that screens or LCD displays and the like behind the carrier material disc. can be arranged.
  • a plastic which cures under UV light is preferably used as the adhesive.
  • Such an adhesive has the advantage that the time of curing can be precisely controlled, which considerably simplifies the manufacturing process.
  • the carrier material disk 6 particularly preferably consists of glass.
  • the thickness of the carrier material disk 6 depends on the expected mechanical loads and is preferably more than 1 mm. It is also possible to provide a carrier material disc -6 made of thin glass if another support structure is arranged behind the carrier material disc 6.
  • the carrier material disk 6 can also consist of a laminated glass 22.
  • the glass carrier material pane 6 can be provided on the side facing away from the thin glass pane 2 with an adhesive or a film which is connected to a second glass pane.
  • the film can also be colored.
  • Such a laminated glass serves as splinter protection and is intended, for example, for the use of the glass keyboards in areas in which there is a risk of explosion or vandalism.
  • the carrier material pane 6 or the laminated glass pane 32 can be provided on the side facing away from the thin glass pane 2 with an electrically conductive layer, which serves, for example, as a shielding layer 40 against electromagnetic radiation or as a heating device 36.
  • the electrical coating has a resistance value of over 100 ⁇ D to form a surface heating. With a resistance value ⁇ 20 ⁇ D, the electrical coating is suitable as a shield.
  • the underside of the thin glass pane 2 can have a decorative edge 60 in its edge region 20, which preferably ends inwards with a punctiform grid.
  • This decorative edge is produced using screen printing technology and forms a mask that defines the switching area 24 of the keyboard surface 4.
  • the decorative edge forms a privacy screen with respect to the glued edge area 20, 28 of the glass keyboard, as well as a privacy screen with respect to the circumferential conductor track guide for contacting the electrical layers 8, 10. Due to the fact that the decorative edge gradually transitions into the transparent area with a dot pattern, an LCD display located behind the carrier material disk can be mounted with greater tolerance and thus more cost-effectively.
  • the decorative edge covers the connection contacts glued to the carrier plate. - 15 -
  • the carrier material pane 6 can be made matt or opaque on the side facing away from the thin glass pane 2 in order to scatter the light behind LED displays.
  • a receiving device 44 for an exchangeable insert panel 48 to be arranged on the side of the carrier material disk 6 facing away from the thin glass pane 2.
  • the slide-in board 48 serves to identify keyboard fields on the keyboard surface 4.
  • the slide-in board 48 can, for example, consist of paper and be printed with characters or symbols.
  • the paper can be laminated waterproof.
  • the insert panel 48 can also be made of plastic.
  • the receiving device 44 for the slide-in board 48 is formed from a transparent or opaque plate 50 which is fastened at a distance from the carrier material disk 6 such that a slide-in pocket for the slide-in board 48 is formed.

Abstract

The invention relates to a glass keyboard, comprising a surface (4) made from a thin sheet of glass (2) and at least one sheet of supporting material (6), both of which have an electroconductive layer (8,10) on sides that face each other. The opposing electroconductive layers (8,10) are kept at a distance from each other by means of a spacer (12). The electroconductive layers touch each other when pressure is applied to the flexible thin sheet of glass (8) at the source of a substantially punctual pressure load. The inventive keyboard is designed in such a way that the edge area (20) of the surface (4) of the thin sheet of glass is flat while the switching area (24) is slightly outwardly convex and the thin sheet of glass (2) forming the surface of the keyboard is glued to the sheet of supporting material (6) in a deep-drawn state.

Description

Glastastatur, sowie Verfahren zur Herstellung einer GlastastaturGlass keyboard, and method for producing a glass keyboard
Die Erfindung betrifft eine Glastastatur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Glastastatur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 23.The invention relates to a glass keyboard according to the preamble of claim 1 and a method for producing a glass keyboard according to the preamble of claim 23.
Derartige Druckschaltelemente sind als Touch-Panels in Anzeige-Displays bekannt. Die Touch-Panels bestehen üblicherweise aus transparenten Kunststoff-Folien, deren Innenoberflächen elektrisch leitend beschichtet sind. Zum Abstützen dieser Folien werden im Luftzwischenraum Abstandhalter eingeklebt, wobei ein außen an dem Kontaktbereich umlaufender Abstandhalter luftdicht mit den Kunststoff-Folien zur Stabilisierung des inneren Luftdrucks verschweißt wird und dadurch gleichzeitig die obere Folie abstützt. Innerhalb des Kontaktbereichs sind zusätzlich elastische Spacer angeordnet, um eine Rückstellung der Folien zu gewährleisten. Das bekannte Drucksehaltelement hat den Nachteil, einen hermetisch abgeschlossenen Luftraum zu benötigen, der - 2 -Such pressure switching elements are known as touch panels in display displays. The touch panels usually consist of transparent plastic films, the inner surfaces of which are coated in an electrically conductive manner. To support these foils, spacers are glued in the air gap, a spacer circumferentially around the contact area being welded airtight to the plastic foils to stabilize the internal air pressure and thereby supporting the upper foil at the same time. Elastic spacers are additionally arranged within the contact area in order to ensure that the foils are reset. The known pressure maintenance element has the disadvantage of requiring a hermetically sealed air space - 2 -
keinen Druckausgleich zuläßt. Bei erheblichen Abweichungen vom normalen atmosphärischen Druck, z.B. bei der Anwendung in Unterwasserfahrzeugen oder in der Luft- und Raumfahrt, und bei hohen Temperaturen erzeugen die Luftdruckveränderungen Haarrisse in der aufgedampften, elektrisch leitfähigen Kontaktschicht, was zu einem Funktionsausfall führt . In großen Höhen dehnt sich der Spacer im Kontaktbereich aus . Dadurch wird der Schaltweg der Kontaktfolie verändert und die vorgegebenen elektronischen und mechanischen Parameter, wie z.B. Druckpunkt, werden nicht eingehalten. Weitere Nachteile der bekannten Touch-Panels bestehen darin, daß die Kunststoff-Folien mechanisch und chemisch nur eine begrenzte Widerstandsfähigkeit aufweisen, eine geringere Transmission aufweisen und im übrigen nicht antistatisch sind. Auch besteht bei größeren Temperaturschwankungen die Gefahr einer Rißbildung in der elektrisch leitenden Schicht aufgrund erheblich unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten zwischen der leitenden Schicht und dem Kunststoffträger.does not allow pressure equalization. With significant deviations from normal atmospheric pressure, e.g. when used in underwater vehicles or in the aerospace industry and at high temperatures, the changes in air pressure create hairline cracks in the vapor-deposited, electrically conductive contact layer, which leads to a functional failure. The spacer expands at great heights in the contact area. This changes the switching path of the contact foil and the specified electronic and mechanical parameters, such as Pressure point, are not observed. Further disadvantages of the known touch panels are that the plastic films have only a limited resistance mechanically and chemically, have a lower transmission and are not antistatic. Even with larger temperature fluctuations, there is a risk of cracking in the electrically conductive layer due to considerably different expansion coefficients between the conductive layer and the plastic carrier.
Aus der EP 0 546 003 Bl ist ein aus einem Glaslaminat gebildetes Druckschaltelement bekannt, daß aus einer flexiblen Dünnglasscheibe und mindestens einer Trägerglasscheibe gebildet ist, die auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine elektrisch leitende Schicht aufweisen. Die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten sind mit Hilfe eines Abstandhalters auf Abstand gehalten. Die elektrisch leitenden Schichten berühren sich bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasschicht an der im wesentlichen punk- tuellen Druckbelastungsstelle.EP 0 546 003 B1 discloses a pressure switch element formed from a glass laminate, which is formed from a flexible thin glass pane and at least one carrier glass pane, each of which has an electrically conductive layer on the mutually facing surfaces. The opposing electrically conductive layers are kept at a distance using a spacer. When the flexible thin glass layer is subjected to pressure, the electrically conductive layers touch one another at the essentially point-specific pressure load point.
Bei zueinander parallelen transparenten Elementen aus Glas für die Dünnglasscheibe und die Trägermaterial- Scheibe treten unerwünschte Newton' sehe Ringe auf der Tastaturoberfläche auf .In the case of parallel transparent glass elements for the thin glass pane and the carrier material Disk unwanted Newtons' see rings on the keyboard surface.
Ein weiteres Problem besteht darin, bei großen Tastaturflächen eine ausreichende Rückstellkraft der Dünnglasscheibe zu erzielen, ohne zusätzliche Abstandhalter innerhalb der Schaltfläche vorzusehen.Another problem is to achieve a sufficient restoring force of the thin glass pane on large keyboard areas without providing additional spacers within the button.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Glastastatur zu schaffen, die die Herstellung großer Tastaturflächen zuläßt .The invention is therefore based on the object of providing a glass keyboard which allows the production of large keyboard areas.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, daß die aus der flexiblen DünnglasScheibe bestehende Tastaturoberfläche in dem Randbereich eben gestaltet ist und im Schaltbereich geringfügig nach außen konvex gewölbt ist . Die konvexe Wölbung der Tastaturoberfläche verbessert einerseits das Rückstellverhalten der Dünnglasscheibe nach einer Betätigung und verhindert andererseits das Entstehen von Newton' sehen Ringen, die aus optischen Gründen bei einer Glastastatur unerwünscht sind.The invention advantageously provides that the keyboard surface consisting of the flexible thin glass pane is flat in the edge area and is slightly convex in the switching area to the outside. The convex curvature of the keyboard surface on the one hand improves the return behavior of the thin glass pane after actuation and on the other hand prevents the formation of Newton's rings, which are undesirable for optical reasons in a glass keyboard.
Die Dünnglasscheibe wird vorzugsweise im tiefgezogenen Zustand mit der TrägermaterialScheibe verklebt. Dabei wird die Dünnglasscheibe im kalten Zustand tiefgezogen und in diesem Zustand zugleich mit der Trägermaterial- scheibe verklebt, so daß die konvexe Wölbung der Tastaturoberfläche erhalten bleibt.The thin glass pane is preferably glued to the carrier material pane in the deep-drawn state. The thin glass pane is deep-drawn in the cold state and in this state is also glued to the carrier material pane, so that the convex curvature of the keyboard surface is retained.
Eine solche Glastastatur erlaubt die Herstellung großer Tastaturflächen. Dadurch, daß in dem gesamten Schaltbereich der Glastastatur kein Abstandhalter benötigt wird, kann jeder beliebige Punkt auf der Tastaturoberfläche als Schaltpunkt gewählt werden. - 4 -Such a glass keyboard allows the production of large keyboard areas. Because no spacer is required in the entire switching area of the glass keyboard, any point on the keyboard surface can be selected as the switching point. - 4 -
Die flexible Dünnglasscheibe besteht aus einer gezogenen Dünnglasfolie. Es ist wesentlich, daß die Dünnglasscheibe aus einer gezogenen Dünnglasfolie hergestellt ist, denn nur eine solche ist ausreichend stabil und zugleich flexibel . Die gezogene Dünnglasfolie ermöglicht es daher, eine bruchfeste Dünnglasscheibe herzustellen, die ausreichend biegbar ist, um eine Kontakt- herstellung zwischen dem einander zugewandten elektrisch leitenden Schichten zu ermöglichen.The flexible thin glass pane consists of a drawn thin glass film. It is essential that the thin glass pane is made from a drawn thin glass film, because only one is sufficiently stable and flexible at the same time. The drawn thin glass film therefore makes it possible to produce an unbreakable thin glass pane that can be bent sufficiently to enable contact to be made between the electrically conductive layers facing one another.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Rand der Dünnglasscheibe mit einem ausgehärteten Kunststoff stabilisiert ist . Die Schnittkante der Dünnglasscheibe weist mehrere von der Kante nach innen gehende Mikrorisse auf, die durch den Schnittprozeß entstanden sind. Von diesen Mikrorissen kann sehr leicht ein Riß ausgehen, der die gesamte Dünnglasscheibe zerstört. Der Rand der Dünn- glasscheibe ist daher vorzugweise mit einem ausgehärteten Kunststoff stabilisiert. Hierzu wird die Dünnglasscheibe mit ihren Begrenzungskanten beispielsweise in einen noch dünnflüssigen Kunststoff getaucht. Aufgrund von Kapillarwirkung werden die Mikrorisse mit dem zunächst flüssigen Kunststoff ausgefüllt und anschließend der Kunststoff ausgehärtet. Nachdem der Kunststoff ausgehärtet ist, weist die Dünnglasscheibe eine erheblich höhere Stabilität auf, da ein Einreißen der Dünnglasscheibe bei Druck- oder Stoßbelastung von ihren Rändern aus nicht mehr auftreten kann.It is preferably provided that the edge of the thin glass pane is stabilized with a hardened plastic. The cut edge of the thin glass pane has several microcracks going inwards from the edge, which have arisen from the cutting process. These micro cracks can very easily cause a crack that destroys the entire thin glass pane. The edge of the thin glass pane is therefore preferably stabilized with a hardened plastic. For this purpose, the thin glass pane with its boundary edges is immersed, for example, in a still thin plastic. Due to capillary action, the microcracks are filled with the liquid plastic and then the plastic is hardened. After the plastic has hardened, the thin glass pane has a considerably higher stability, since the edges of the thin glass pane can no longer tear under pressure or impact loads.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Glastastatur besteht darin, daß die Trägermaterialscheibe relativ zu der flexiblen Dünnglasscheibe geringfügig größer ist, so daß der Randbereich der Trägermaterialscheibe relativ zu dem Randbereich der Dünnglasscheibe übersteht . Der überstehende Rand der Trägermaterialscheibe schützt - 5 -Another advantageous feature of the glass keyboard is that the carrier material pane is slightly larger relative to the flexible thin glass pane, so that the edge region of the carrier material pane protrudes relative to the edge region of the thin glass pane. The protruding edge of the carrier material disc protects - 5 -
die empfindliche Randkante der Dünnglasscheibe, so daß auch auf diese Weise die Glasbruchgefahr bei der Dünnglasscheibe reduziert werden kann.the sensitive edge of the thin glass pane, so that the risk of glass breakage in the thin glass pane can also be reduced in this way.
Der ebene zurückspringende Rand der Dünnglasscheibe ist dabei unter Zwischenschaltung eines Klebemittels als Abstandhalter im Randbereich mit dem Randbereich der Trägermaterialscheibe verklebt. Der überstehende Rand der Trägermaterialscheibe dient dabei auch zur Aufnahme einer Klebstoffwulst, die ebenfalls die empfindliche Kante der Dünnglasscheibe schützt.The flat recessed edge of the thin glass pane is glued to the edge area of the carrier material pane with the interposition of an adhesive as a spacer in the edge area. The protruding edge of the carrier material pane also serves to receive an adhesive bead, which also protects the sensitive edge of the thin glass pane.
Die Dicke der Dünnglasscheibe beträgt ca. 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise zwischen ca. 0,175 und 0,4 mm. Eine Dünnglasscheibe in diesem Dickenbereich weist eine ausreichende Flexibilität auf, um punktgenau einen Schaltkontakt zwischen den einander gegenüberliegenden elektrischen Schichten zu ermöglichen.The thickness of the thin glass pane is approximately 0.1 to 0.5 mm, preferably between approximately 0.175 and 0.4 mm. A thin glass pane in this thickness range has sufficient flexibility to enable switching contact between the opposite electrical layers with pinpoint accuracy.
Der Abstandhalter ist ausschließlich im Randbereich der Tastaturoberfläche zwischen der Dünnglasscheibe und der Trägermaterialscheibe angeordnet, wobei die restliche Tastaturoberfläche ohne weitere Abstandhalter an beliebiger Stelle punktuell schaltbar ist. Die Erfindung ermöglicht es in vorteilhafter Weise auf zusätzliche Abstandhalter im Bereich der Schaltfläche zu verzichten, so daß die gesamte Tastaturoberfläche für die Schaltbetätigung ohne Beschränkungen zur Verfügung steht .The spacer is arranged exclusively in the edge area of the keyboard surface between the thin glass pane and the carrier material pane, the remaining keyboard surface being selectively switchable at any point without further spacers. The invention advantageously makes it possible to dispense with additional spacers in the area of the button, so that the entire keyboard surface is available for switching operation without restrictions.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Abstandhalter im Randbereich aus einem unter UV-Licht aushärtenden Kunststoff gebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß kein separater Abstandhalter vorgesehen werden muß, und daß der Abstandhalter be- reits beim Zusammenkleben der Dünnglasscheibe mit der Trägermaterialscheibe gebildet werden kann.In a preferred embodiment, it is provided that the spacer is formed in the edge region from a plastic that cures under UV light. This has the advantage that no separate spacer has to be provided and that the spacer can already be formed when the thin glass pane is glued together with the carrier material pane.
Die Trägermaterialscheibe ist vorzugsweise transparent. Dies ermöglicht, hinter der Trägermaterialscheibe beispielsweise Tastaturbeschriftungen und/oder Beleuchtungsmittel anzuordnen.The carrier material disk is preferably transparent. This enables, for example, keyboard labels and / or lighting means to be arranged behind the carrier material disc.
Vorzugsweise besteht die Trägermaterialscheibe aus Glas. Glas hat den Vorteil, daß die Ausdehnungskoeffizienten einer Trägermaterialscheibe aus Glas und der elektrisch leitenden Schicht, z.B. eine Indium-Zinnoxid-Schicht, nur geringe Unterschiede aufweisen, so daß die Rißbildungsgefahr in der elektrisch leitenden Schicht reduziert ist .The carrier material disk is preferably made of glass. Glass has the advantage that the coefficients of expansion of a glass substrate and the electrically conductive layer, e.g. an indium tin oxide layer, have only slight differences, so that the risk of cracking in the electrically conductive layer is reduced.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Trägermaterialscheibe aus einer transparenten Glaszelle mit integrierter Elektrolumi- niszenzmatrix (EL-Displayglas) besteht.In a preferred development of the invention, it is provided that the carrier material pane consists of a transparent glass cell with an integrated electroluminescent matrix (EL display glass).
Die Trägermaterialscheibe kann aus einem Verbundglas für den Splitterschutz bestehen. Eine solche Glastastatur kann vorteilhaft in Bereichen eingesetzt werden, in denen Explosions- oder Vandalis usgefahr besteht. Die Verwendung von Verbundglas hat den weiteren Vorteil, eine Sperrwirkung für UV-Licht zu bewirken.The carrier material disc can consist of a laminated glass for splinter protection. Such a glass keyboard can be used advantageously in areas where there is a risk of explosion or vandalism. The use of laminated glass has the further advantage of creating a barrier effect for UV light.
Die Trägermaterialscheibe kann auf der der Dünnglasscheibe abgewandten Seite eine Heizeinrichtung aufweisen.The carrier material pane can have a heating device on the side facing away from the thin glass pane.
Die Heizeinrichtung besteht vorzugsweise aus einer elektrisch leitenden transparenten Beschichtung der Trägermaterialscheibe . - 7 -The heating device preferably consists of an electrically conductive, transparent coating of the carrier material disk. - 7 -
Die Trägermaterialscheibe kann auch auf der Dünnglasscheibe abgewandten Seite eine elektrisch leitende Abschirmschicht aufweisen, die eine hinter der Glastastatur entstehende elektromagnetische Störstrahlung z.B. von der Ansteuerelektronik der Anzeige abschirmt und somit die elektromagnetische Störanfälligkeit der Glastastatur verringert .The carrier material pane can also have an electrically conductive shielding layer on the side facing away from the thin glass pane, which shields against electromagnetic interference which arises behind the glass keyboard, e.g. shields from the control electronics of the display and thus reduces the susceptibility to electromagnetic interference of the glass keyboard.
Die transparente Trägermaterialscheibe kann ein optisches Filter bilden oder mit einem solchen Filter versehen sein.The transparent carrier material disk can form an optical filter or can be provided with such a filter.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Trägermaterialscheibe auf der der Dünnglasscheibe abgewandten Seite eine Aufnahmeeinrichtung für eine auswechselbare Tafel zur Tastaturbeschriftung aufweist. Eine solche Aufnahmeeinrichtung besteht beispielsweise aus einer Einschubtasche für die auswechselbare Tafel . Die Auswechselbarkeit der Tastaturbeschriftung ermöglicht es, die Funktionen bestimmter Tastaturfelder individuell festzulegen oder diese auch nachträglich zu verändern. So ist es beispielsweise bei einer Maschinensteuerung, möglich, die Tastaturfelder auf der Tastaturoberfläche je nach Bedarf anderen Funktionen zuzuordnen.A further development of the invention provides that the carrier material disc has on the side facing away from the thin glass disc a receiving device for an exchangeable panel for keyboard lettering. Such a receiving device consists, for example, of an insert pocket for the exchangeable table. The interchangeability of the keyboard labeling makes it possible to individually define the functions of certain keyboard fields or to change them later. For example, with a machine control, it is possible to assign the keyboard fields on the keyboard surface to other functions as required.
Die Trägermaterialscheibe und/oder der Abstandhalter weisen im Randbereich Belüftungsöffnungen für den Zwischenraum zwischen der Dünnglasscheibe und der Trägermaterialscheibe auf. Dies hat den Vorteil, daß bei Abweichung von normalem atmosphärischen Druck, z.B. bei der Anwendung in Unterwasserfahrzeugen oder in der Luft- und Raumfahrt bzw. bei hohen Temperaturänderungen ein Druckausgleich möglich ist, so daß die elektrisch leitenden Schichten auf der Dünnglasscheibe und der Trägermaterialscheibe nicht beschädigt werden können.The carrier material pane and / or the spacer have ventilation openings in the edge region for the space between the thin glass pane and the carrier material pane. This has the advantage that if there is a deviation from normal atmospheric pressure, for example when used in underwater vehicles or in the aerospace industry or in the case of high temperature changes, pressure equalization is possible, so that the electrical conductive layers on the thin glass pane and the carrier material pane cannot be damaged.
Die Belüftungsöffnungen sind vorzugsweise mit einem Filtermaterial versehen, die die Glastastatur vor Ver- schmutzung schützt .The ventilation openings are preferably provided with a filter material which protects the glass keyboard from dirt.
Die Trägermaterialscheibe kann auf der der Dünnglasscheibe abgewandten Seite eine lichtstreuende Schicht aufweisen. Eine solche Beschichtung oder Oberflächenbehandlung ist beispielsweise bei einer Hintergrundbeleuchtung vorteilhaft.The carrier material pane can have a light-scattering layer on the side facing away from the thin glass pane. Such a coating or surface treatment is advantageous, for example, with a backlight.
Die Dünnglasscheibe kann auf ihrer Unterseite einen Dekorrand aufweisen. Der Dekorrand hat den Vorteil, daß einerseits die bedienbare Tastaturoberfläche begrenzt wird, wodurch optisch die bedienbare Schaltfläche erkennbar wird und andererseits den Vorteil, größere Fer- tigungs- und Einbautoleranzen dahinterliegender Einrichtungen, wie beispielsweise LCD-Anzeigen zuzulassen, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden können.The thin glass pane can have a decorative edge on its underside. The decorative edge has the advantage that, on the one hand, the operable keyboard surface is limited, whereby the operable button is visually recognizable and, on the other hand, the advantage of allowing larger manufacturing and installation tolerances of underlying devices, such as LCD displays, which can reduce production costs.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous features of the invention can be found in the further subclaims.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert :Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings:
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Glastastatur,1 the glass keyboard according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Glastastatur der Fig. 1, - 9 -2 shows a cross section through the glass keyboard of FIG. 1, - 9 -
Fig. 3 eine vergrößerte Kantenansicht,3 is an enlarged edge view,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Eckenbereich der Glas- tastatur,4 is a plan view of the corner area of the glass keyboard,
Fig. 4A das Detail in Fig. 4,4A shows the detail in Fig. 4,
Fig. 5 eine Glastastatur mit einer Verbundglasscheibe als Trägermaterialscheibe,5 shows a glass keyboard with a laminated glass pane as the carrier material pane,
Fig. 6 ein Ausfuhrungsbeispiel mit einer elektrisch leitenden Schicht auf der Rückseite der Trägermaterialscheibe und einem Dekorrand unter der Dünnglasscheibe,6 shows an exemplary embodiment with an electrically conductive layer on the back of the carrier material pane and a decorative edge under the thin glass pane,
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 , undFig. 7 is a plan view of the embodiment of Fig. 6, and
Fign.8 ein Ausführungsbeispiel der Glastastatur mit und 9 einer Aufnahmetasche für eine Tafel hinter der Trägermaterialscheibe .8 shows an embodiment of the glass keyboard and 9 a receiving pocket for a panel behind the carrier material disc.
Die in Fig. 1 gezeigte Glastastatur besteht aus einer unteren relativ dicken Trägermaterialscheibe 12 und einer mit Hilfe eines Abstandhalters 12 in parallelem Abstand zu der Trägermaterialscheibe 6 gehaltenen Dünnglasscheibe 2. Die Dünnglasscheibe 2 und die Trägermaterialscheibe 6 sind auf den einander gegenüberliegenden Innenflächen mit elektrisch leitenden Schichten 8,10 versehen, die Elektroden bilden und die bei gegenseitiger Berührung einen Schaltkontakt herstellen. Hierzu kann die flexible Dünnglasscheibe 2 durch im wesentlichen punktuelle Druckbeaufschlagung so verformt werden, daß ein elektrischer Kontakt zwischen den leitenden Schichten 8,10 hergestellt wird. - 10 -The glass keyboard shown in FIG. 1 consists of a lower, relatively thick carrier material pane 12 and a thin glass pane 2, which is held in parallel with the aid of a spacer 12 and at a distance from the carrier material pane 6. The thin glass pane 2 and the carrier material pane 6 are on the mutually opposite inner surfaces with electrically conductive layers 8,10 provided, form the electrodes and which make contact when they touch each other. For this purpose, the flexible thin glass pane 2 can be deformed by essentially pressurizing it in such a way that an electrical contact is made between the conductive layers 8, 10. - 10 -
Ein derartiger Aufbau der Glastastatur ist sowohl für analoge Glastastaturen, bei denen die elektrisch leitenden Schichten 8,10 im wesentlichen die gesamte Tastaturoberfläche 4 überdecken, als auch für digitale Glastastaturen verwendbar, bei denen die elektrisch leitenden Schichten 8,10 strukturiert sind und beispielsweise aus einer Vielzahl von zueinander parallelen Leiterbahnen bestehen. Dabei verlaufen die Leiterbahnen auf der elektrisch leitenden Schicht 8 vorzugsweise rechtwinklig zu den Leiterbahnen auf der elektrisch leitenden Schicht 10.Such a structure of the glass keyboard can be used both for analog glass keyboards, in which the electrically conductive layers 8, 10 essentially cover the entire keyboard surface 4, and for digital glass keyboards, in which the electrically conductive layers 8, 10 are structured and, for example, from one There are a large number of mutually parallel conductor tracks. The conductor tracks on the electrically conductive layer 8 preferably run at right angles to the conductor tracks on the electrically conductive layer 10.
Die Dünnglasscheibe 2 wird aus einer gezogenen Dünnglasfolie geschnitten und weist eine Dicke zwischen ca. 0,1 und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen ca. 0,175 und 0,4 mm, auf . Gefloatetes Glas gleicher Dicke weist einen Zinnfilm auf, der zu einer Versprödung des Glases führt und daher für diesen Einsatzzweck nicht geeignet ist. Nur Dünnglasscheiben, die aus einer gezogenen Glasfolie hergestellt werden, weisen eine ausreichende Flexibilität und Bruchfestigkeit auf, um auch größere Tastaturoberflächen 4 herzustellen. Desweiteren kommt es auf eine hohe Gleichmäßigkeit der Glasdicke an.The thin glass pane 2 is cut from a drawn thin glass film and has a thickness between approximately 0.1 and 0.5 mm, preferably between approximately 0.175 and 0.4 mm. Floated glass of the same thickness has a tin film that leads to embrittlement of the glass and is therefore not suitable for this purpose. Only thin glass panes that are produced from a drawn glass film have sufficient flexibility and breaking strength to also produce larger keyboard surfaces 4. Furthermore, a high degree of uniformity of the glass thickness is important.
Die Dünnglasscheibe 2 wird geringfügig konvex nach außen gewölbt und in diesen Zustand unter Zwischenschaltung des Abstandhalters 12 mit der Trägermaterialscheibe 6 verklebt. Hierzu wird die Dünnglasscheibe 2 tiefgezogen, wobei ein ebener Randbereich 20 verbleibt. Der Abstandhalter wird vorzugsweise aus dem die beiden Scheiben 2,6 verbindenden Kleber gebildet, wobei ein Verkleben nur an der Kante des Randbereichs 20 der Dünnglasscheibe 2 erfolgt. Die Trägermaterialscheibe 6 steht allseitig relativ zu der Dünnglasscheibe 2 über und ermöglicht dadurch einen effektiven Schutz der em- - 11 -The thin glass pane 2 is curved slightly convex outwards and in this state, with the interposition of the spacer 12, glued to the carrier material pane 6. For this purpose, the thin glass pane 2 is deep-drawn, leaving a flat edge region 20. The spacer is preferably formed from the adhesive connecting the two panes 2, 6, adhesive bonding taking place only at the edge of the edge region 20 of the thin glass pane 2. The carrier material pane 6 projects on all sides relative to the thin glass pane 2 and thereby enables effective protection of the em- - 11 -
pfindlichen Außenkanten der Dünnglasscheibe 2. Gleichzeitig bildet der überstehende Rand der Trägermaterialscheibe 6 eine Stützfläche für eine aus dem Kleber gebildete Klebewulst 14, die bis zur Oberkante der Dünnglasscheibe 2 reicht. Diese Klebewulst 14 schützt zusätzlich die empfindliche Außenkante der Dünnglasscheibe 2.sensitive outer edges of the thin glass pane 2. At the same time, the protruding edge of the carrier material pane 6 forms a support surface for an adhesive bead 14 formed from the adhesive, which extends to the upper edge of the thin glass pane 2. This adhesive bead 14 additionally protects the sensitive outer edge of the thin glass pane 2.
Die konvexe Krümmung der Dünnglasscheibe 2 nach außen hat den Vorteil, daß höhere Rückstellkräfte entstehen, und daß die Dünnglasscheibe 2 ohne weitere Abstandhalter im Bereich der Tastaturoberfläche 4 auskommt . Es ist wesentlich, daß keine Abstandhalter im Schaltbereich 24 der Tastaturoberfläche 4 enthalten sind, da im Bereich solcher Abstandhalter ein Schaltkontakt nicht herstellbar wäre. Die hier beschriebene Glastastatur ist dagegen an jeder beliebigen Stelle der Tastaturoberfläche 4 bedienbar.The convex curvature of the thin glass pane 2 to the outside has the advantage that higher restoring forces arise and that the thin glass pane 2 does not require any additional spacers in the area of the keyboard surface 4. It is essential that no spacers are contained in the switching area 24 of the keyboard surface 4, since a switching contact could not be produced in the area of such spacers. The glass keyboard described here, however, can be operated at any point on the keyboard surface 4.
Ein weiterer Vorteil der konvexen Überhöhung der Dünnglasscheibe 2 nach außen, besteht darin, daß die Bildung von Newton' sehen Ringen verhindert wird, die bei transparten Tastaturen unerwünscht sind.Another advantage of the convex elevation of the thin glass pane 2 to the outside is that it prevents the formation of Newton's rings, which are undesirable in transparent keyboards.
Die Verwendung von Glas als Tastaturoberfläche 4 hat den Vorteil, eine kratzfeste Glastastatur mit hoher Transmission zu schaffen, die eine höhere chemische Beständigkeit aufweist und antistatisch ist. Die Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten und das Verformungsverhalten unter Druck von Glas und elektrisch leitender Schicht weisen einen geringen Unterschied auf, so daß die Gefahr einer Rißbildung in den elektrisch leitenden Schichten im Vergleich zu Kunststoff-Folien erheblich verringert ist . - 12 -The use of glass as the keyboard surface 4 has the advantage of creating a scratch-resistant glass keyboard with high transmission, which has a higher chemical resistance and is antistatic. The temperature expansion coefficients and the deformation behavior under pressure of glass and electrically conductive layer have a slight difference, so that the risk of cracking in the electrically conductive layers is considerably reduced compared to plastic films. - 12 -
Die Dünnglasscheibe 2 kann mit einer Kantenstabilisierung versehen sein. Die Kantenstabilisierung wird dadurch erreicht, daß die aus einer gezogenen Dünnglas- folie geschnittene Dünnglasscheibe 2 mit ihren Schnittkanten in einen hochviskosen, aushärtbaren Kunststoff getaucht wird. Infolge von Kapillarwirkung dringt der flüssige Kunststoff in durch den Schnittprozeß entstandene Mikrorisse 18 im Kantenbereich 20 ein, wobei diese Mikrorisse 18 durch das anschließende Aushärten des Kunststoffs mit dem Kunεtstoffmaterial 16 derart ausgefüllt werden, daß von den Mikrorissen 18 keine Bruchgefahr mehr ausgeht . Dies vereinfacht die Handhabung und die Verarbeitung der Dünnglasscheiben 2. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, die Kantenstabilisierung erst beim Verkleben der Dünnglasscheibe 2 mit der Trägermaterialscheibe 6 herbeizuführen. Das Klebemittel übt dann mehrere Funktionen aus, nämlich die Funktion eines Abstandhalters 12 zwischen der Dünnglasscheibe 2 und der Trägermaterialscheibe 6, die Funktion als Kan- tenstabilisator durch Eindringen des Klebers in Mikrorisse 18 im Kantenbereich 20 der Dünnglasscheibe 2 und die Funktion als äußerer Kantenschutz für die Dünnglasscheibe 2 durch Bildung einer Klebewulst 14 auf dem überstehenden Rand der Trägermaterialscheibe 6. Die Klebewulst 14 wird dabei vorzugsweise in einem zweiten Arbeitsgang erzeugt .The thin glass pane 2 can be provided with edge stabilization. The edge stabilization is achieved in that the thin glass sheet 2 cut from a drawn thin glass film is immersed with its cut edges in a highly viscous, hardenable plastic. As a result of the capillary action, the liquid plastic penetrates into microcracks 18 in the edge region 20, which are created by the cutting process, these microcracks 18 being filled with the plastic material 16 by the subsequent curing of the plastic in such a way that the microcracks 18 no longer pose a risk of breakage. This simplifies the handling and processing of the thin glass panes 2. However, it is also possible to stabilize the edges only when the thin glass pane 2 is glued to the carrier material pane 6. The adhesive then performs several functions, namely the function of a spacer 12 between the thin glass pane 2 and the carrier material pane 6, the function as an edge stabilizer by penetrating the adhesive into microcracks 18 in the edge region 20 of the thin glass pane 2 and the function as an external edge protection for the Thin glass pane 2 by forming an adhesive bead 14 on the protruding edge of the carrier material disk 6. The adhesive bead 14 is preferably produced in a second operation.
Der Rand der Trägermaterialscheibe 6 steht beispielsweise um ca. 1 mm relativ zu den Außenkanten der Dünnglasscheibe 2 über und bildet damit auch in Verbindung mit der Klebewulst 14 einen effektiven Stoßschutz am Außenrand der Glastastatur.The edge of the carrier material pane 6 projects, for example, by approximately 1 mm relative to the outer edges of the thin glass pane 2 and thus also forms an effective impact protection on the outer edge of the glass keyboard in conjunction with the adhesive bead 14.
Die Trägermaterialscheibe besteht vorzugsweise aus transparentem Material. Dies hat den Vorteil, daß die - 13 -The carrier material disk is preferably made of transparent material. This has the advantage that the - 13 -
Glastastatur hinter der Trägermaterialscheibe 6 mit beliebig gestalteten Kennzeichnungsfeldern oder Beschriftungen versehen werden kann. Desweiteren können auch Beleuchtungseinrichtungen, z.B. LED-Lampen für Funktionsanzeigen oder zur Beleuchtung der Tafel 48 hinter der Trägermaterialscheibe 6 angeordnet sein. Es versteht sich, daß hinter der Trägmaterialscheibe auch Bildschirme oder LCD-Anzeigen u.dgl. angeordnet sein können.Glass keyboard behind the carrier material disc 6 can be provided with labeling fields or labels of any design. Furthermore, lighting devices, e.g. LED lamps for function displays or for illuminating the panel 48 can be arranged behind the carrier material disc 6. It is understood that screens or LCD displays and the like behind the carrier material disc. can be arranged.
Als Klebemittel wird vorzugsweise ein unter UV-Licht aushärtender Kunststoff verwendet. Ein derartiger Kleber hat den Vorteil, daß der Zeitpunkt der Aushärtung genau gesteuert werden kann, was den Fertigungsprozeß erheblich vereinfacht.A plastic which cures under UV light is preferably used as the adhesive. Such an adhesive has the advantage that the time of curing can be precisely controlled, which considerably simplifies the manufacturing process.
Besonders bevorzugt besteht die Trägermaterialscheibe 6 aus Glas . Die Dicke der Trägermaterialscheibe 6 ist von den erwarteten mechanischen Belastungen abhängig und beträgt vorzugsweise mehr als 1 mm. Es ist auch möglich, eine Trägermaterialscheibe -6 aus dünnem Glas vorzusehen, wenn eine andere Stützstruktur hinter der Trägermaterialscheibe 6 angeordnet ist.The carrier material disk 6 particularly preferably consists of glass. The thickness of the carrier material disk 6 depends on the expected mechanical loads and is preferably more than 1 mm. It is also possible to provide a carrier material disc -6 made of thin glass if another support structure is arranged behind the carrier material disc 6.
Die Trägermaterialscheibe 6 kann auch aus einem Verbundglas 22 bestehen. Hierzu kann die Trägermaterialscheibe 6 aus Glas auf der der Dünnglasscheibe 2 abgewandten Seite mit einem Kleber oder einer Folie versehen sein, die mit einer zweiten Glasscheibe verbunden ist. Die Folie kann auch eingefärbt sein. Ein derartiges Verbundglas dient als Splitterschutz und ist beispielsweise für den Einsatz der Glastastaturen in Bereichen vorgesehen, in denen Explosionsgefahr oder Van- dalismusgefahr besteht. Die Verwendung von Verbundglas - 14 -The carrier material disk 6 can also consist of a laminated glass 22. For this purpose, the glass carrier material pane 6 can be provided on the side facing away from the thin glass pane 2 with an adhesive or a film which is connected to a second glass pane. The film can also be colored. Such a laminated glass serves as splinter protection and is intended, for example, for the use of the glass keyboards in areas in which there is a risk of explosion or vandalism. The use of laminated glass - 14 -
hat den weiteren Vorteil , eine Sperrwirkung für UV- Licht zu bewirken.has the further advantage of creating a barrier effect for UV light.
Die Trägermaterialscheibe 6 oder die Verbundglasscheibe 32 können auf der der Dünnglasscheibe 2 abgewandten Seite mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen sein, die beispielsweise als Abschirmschicht 40 gegen elektromagnetische Strahlung oder als Heizeinrichtung 36 dient.The carrier material pane 6 or the laminated glass pane 32 can be provided on the side facing away from the thin glass pane 2 with an electrically conductive layer, which serves, for example, as a shielding layer 40 against electromagnetic radiation or as a heating device 36.
Die elektrische Beschichtung weist einen Widerstands- wert über 100 ΩD auf, um eine Flächenheizung zu bilden. Bei einem Widerstandswert < 20 ΩD ist die elektrische Beschichtung als Abschirmung geeignet.The electrical coating has a resistance value of over 100 ΩD to form a surface heating. With a resistance value <20 ΩD, the electrical coating is suitable as a shield.
Die Unterseite der Dünnglasscheibe 2 kann in ihrem Randbereich 20 einen Dekorrand 60 aufweisen, der vorzugsweise mit einem punktförmigen Raster nach innen ausläuft . Dieser Dekorrand wird mit Siebdrucktechnik hergestellt und bildet eine Maske, die den Schaltbereich 24 der Tastaturoberfläche 4 definiert . Der Dekorrand bildet einen Sichtschutz in bezug auf den verklebten Randbereich 20,28 der Glastastatur, sowie einen Sichtschutz in bezug auf die umlaufende Leiterbahnführung für die Kontaktierung der elektrischen Schichten 8,10. Dadurch, daß der Dekorrand nach innen mit einem Punktraster allmählich in den transparenten Bereich übergeht, kann beispielsweise eine hinter der Trägermaterialscheibe liegende LCD-Anzeige mit größerer Toleranz und damit kostengünstiger montiert werden.The underside of the thin glass pane 2 can have a decorative edge 60 in its edge region 20, which preferably ends inwards with a punctiform grid. This decorative edge is produced using screen printing technology and forms a mask that defines the switching area 24 of the keyboard surface 4. The decorative edge forms a privacy screen with respect to the glued edge area 20, 28 of the glass keyboard, as well as a privacy screen with respect to the circumferential conductor track guide for contacting the electrical layers 8, 10. Due to the fact that the decorative edge gradually transitions into the transparent area with a dot pattern, an LCD display located behind the carrier material disk can be mounted with greater tolerance and thus more cost-effectively.
Desweiteren deckt der Dekorrand die auf die Trägerscheibe geklebten Anschlußkontakte ab. - 15 -Furthermore, the decorative edge covers the connection contacts glued to the carrier plate. - 15 -
Die Trägermaterialscheibe 6 kann auf der der Dünnglasscheibe 2 abgewandten Seite matt oder opak gestaltet sein, um das Licht dahinterliegender LED-Anzeigen zu streuen.The carrier material pane 6 can be made matt or opaque on the side facing away from the thin glass pane 2 in order to scatter the light behind LED displays.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß auf der der Dünnglasscheibe 2 abgewandten Seite der Trägermaterialscheibe 6 eine Aufnahmeeinrichtung 44 für eine auswechselbare Einschubtafel 48 angeordnet ist. Die Einschubtafel 48 dient zur' Kennzeichnung von Tastaturfeldern der Tastaturoberfläche 4. Die Einschubtafel 48 kann beispielsweise aus Papier bestehen und mit Schriftzeichen oder Symbolen bedruckt sein. Das Papier kann wasserfest laminiert sein. Selbstverständlich kann die Einschubtafel 48 auch aus Kunststoff bestehen.In a particularly preferred exemplary embodiment, provision is made for a receiving device 44 for an exchangeable insert panel 48 to be arranged on the side of the carrier material disk 6 facing away from the thin glass pane 2. The slide-in board 48 serves to identify keyboard fields on the keyboard surface 4. The slide-in board 48 can, for example, consist of paper and be printed with characters or symbols. The paper can be laminated waterproof. Of course, the insert panel 48 can also be made of plastic.
Bei dem in den Fign. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbei- spiel ist die Aufnahmeeinrichtung 44 für die Einschubtafel 48 aus einer transparenten oder undurchsichtigen Platte 50 gebildet, die mit Abstand von der Trägermaterialscheibe 6 so befestigt ist, daß eine Einschubtasche für die Einschubtafel 48 gebildet ist. In the case of the figures 8 and 9, the receiving device 44 for the slide-in board 48 is formed from a transparent or opaque plate 50 which is fastened at a distance from the carrier material disk 6 such that a slide-in pocket for the slide-in board 48 is formed.

Claims

- 16 - Patentansprüche - 16 - Patent claims
1. Glastastatur mit einer aus einer flexiblen Dünnglasscheibe (2) gebildeten Tastaturoberfläche (4) und mindestens einer Trägermaterialscheibe (6) , die auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine elektrisch leitende Schicht (8,10) aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten (8,10) mit Hilfe eines Abstandhalters (12) auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten (8,10) bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe (8) an der im wesentlichen punktuellen Druckbe- lastungsstelle berühren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die aus der flexiblen Dünnglasscheibe (2) bestehende Tastaturoberfläche (4) in dem Randbereich (20) eben ist und im Schaltbereich (24) geringfügig nach außen konvex gewölbt ist, und daß die die Tastaturoberfläche bildende Dünnglasscheibe (2) im tiefgezogenen Zustand mit der Trägermaterialscheibe (6) verklebt ist.1. Glass keyboard with a keyboard surface (4) formed from a flexible thin glass pane (2) and at least one carrier material pane (6), each of which has an electrically conductive layer (8, 10) on the mutually facing surfaces, the opposing electrically conductive layers (8,10) are kept at a distance with the help of a spacer (12) and the electrically conductive layers (8,10) touch each other at the essentially punctual pressure load point when the flexible thin glass pane (8) is subjected to pressure, so that there is no sign that the The keyboard surface (4) consisting of the flexible thin glass pane (2) is flat in the edge area (20) and is slightly convexly curved outwards in the switching area (24), and that the thin glass pane (2) forming the keyboard surface is in the deep-drawn state with the carrier material disk ( 6) is glued.
2. Glastastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Dünnglasscheibe (2) aus einer gezogenen Dünnglasfolie besteht.2. Glass keyboard according to claim 1, characterized in that the flexible thin glass pane (2) consists of a drawn thin glass film.
3. Glastastatur nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Dünnglasscheibe (2) mit einem ausgehärteten Kunststoff (16) stabilisiert ist.3. Glass keyboard according to claim 1 or 2, characterized in that the edge of the thin glass pane (2) is stabilized with a hardened plastic (16).
4. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) relativ zu der flexiblen Dünnglasscheibe - 17 -4. Glass keyboard according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier material disk (6) is relative to the flexible thin glass pane - 17 -
(2) geringfügig größer ist, so daß der Randbereich (28) der Trägermaterialscheibe (6) relativ zu dem Randbereich (20) der Dünnglasscheibe (2) allseitig übersteht.(2) is slightly larger, so that the edge region (28) of the carrier material disk (6) protrudes on all sides relative to the edge region (20) of the thin glass pane (2).
5. Glastastatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene zurückspringende Randbereich5. Glass keyboard according to claim 4, characterized in that the flat recessed edge area
(20) der Dünnglasscheibe (2) unter Zwischenschaltung von Klebemittel als Abstandhalter (12) mit dem Randbereich (28) der Trägermaterialscheibe (6) verklebt ist .(20) of the thin glass pane (2) is glued to the edge region (28) of the carrier material pane (6) with the interposition of adhesive as a spacer (12).
6. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Dünnglasscheibe (2) zwischen ca. 0,1 und ca. 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,175 und 0,4 mm, beträgt.6. Glass keyboard according to one of claims 1 to 5, characterized in that the thickness of the thin glass pane (2) is between approximately 0.1 and approximately 0.5 mm, preferably between 0.175 and 0.4 mm.
7. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (12) ausschließlich im Randbereich (20,28) der Tastaturoberfläche (4) zwischen der Dünnglasscheibe (2) und der Trägermaterialscheibe (6) angeordnet ist, und daß die restliche Tastaturoberfläche ohne weitere Abstandhalter an beliebiger Stelle punktuell schaltbar ist.7. Glass keyboard according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spacer (12) is arranged exclusively in the edge region (20, 28) of the keyboard surface (4) between the thin glass pane (2) and the carrier material pane (6), and that the rest of the keyboard surface can be switched at any point without additional spacers.
8. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (12) im Randbereich aus einem unter UV-Licht aushärtenden Kunststoff gebildet ist.8. Glass keyboard according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spacer (12) is formed in the edge area from a plastic that hardens under UV light.
9. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) transparent ist. - 18 -9. Glass keyboard according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier material disk (6) is transparent. - 18 -
10. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) aus Glas besteht.10. Glass keyboard according to one of claims 1 to 9, characterized in that the carrier material disk (6) consists of glass.
11. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) aus einer transparenten Glaszelle mit integrierter Elektroluminiszenzmatrix besteht.11. Glass keyboard according to one of claims 1 to 10, characterized in that the carrier material disk (6) consists of a transparent glass cell with an integrated electroluminescent matrix.
12. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) aus einem Verbundglas (32) für den Splitterschutz besteht.12. Glass keyboard according to one of claims 1 to 10, characterized in that the carrier material disk (6) consists of a laminated glass (32) for splinter protection.
13. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) auf der der Dünnglasscheibe (2) abgewandten Seite eine Heizeinrichtung (36) aufweist.13. Glass keyboard according to one of claims 1 to 12, characterized in that the carrier material disk (6) has a heating device (36) on the side facing away from the thin glass pane (2).
1 . Glastastatur nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (36) aus einer elektrisch leitenden Beschichtung der Trägermaterialscheibe (6) besteht.1 . Glass keyboard according to claim 13, characterized in that the heating device (36) consists of an electrically conductive coating on the carrier material disk (6).
15. Glastastatur aus einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) auf der der Dünnglasscheibe (2) abgewandten Seite eine elektrisch leitende Abschirmschicht (40) aufweist.15. Glass keyboard from one of claims 1 to 12, characterized in that the carrier material disk (6) has an electrically conductive shielding layer (40) on the side facing away from the thin glass pane (2).
16. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) transparent ist und ein optisches Filter bildet oder ein optisches Filter aufweist. - 19 -16. Glass keyboard according to one of claims 1 to 15, characterized in that the carrier material disk (6) is transparent and forms an optical filter or has an optical filter. - 19 -
17. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) auf der der Dünnglasscheibe (2) abgewandten Seite eine Aufnahmeeinrichtung (44) für eine auswechselbare Tafel (48) zur Tastaturbeschriftung aufweist.17. Glass keyboard according to one of claims 1 to 16, characterized in that the carrier material disk (6) on the side facing away from the thin glass pane (2) has a receiving device (44) for a replaceable board (48) for keyboard labeling.
18. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) und/oder der Abstandhalter (12) im Randbereich Belüftungsöffnungen (52) für den Zwischenraum zwischen der Dünnglasscheibe (2) und der Trägermaterialscheibe (6) aufweist.18. Glass keyboard according to one of claims 1 to 17, characterized in that the carrier material disk (6) and / or the spacer (12) has ventilation openings (52) in the edge area for the space between the thin glass pane (2) and the carrier material disk (6). .
19. Glastastatur nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnungen (52) mit einem Filtermaterial (56) versehen sind.19. Glass keyboard according to claim 18, characterized in that the ventilation openings (52) are provided with a filter material (56).
20. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) auf der der Dünnglasscheibe (2) abgewandten Seite eine lichtstreuende Schicht aufweist .20. Glass keyboard according to one of claims 1 to 19, characterized in that the carrier material disk (6) has a light-scattering layer on the side facing away from the thin glass pane (2).
21. Glastastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnglasscheibe21. Glass keyboard according to one of claims 1 to 20, characterized in that the thin glass pane
(2) auf der Unterseite einen Dekorrand (60) aufweist.(2) has a decorative edge (60) on the underside.
22. Glastastatur nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekorrand (60) aus einem punkt- rasterförmig nach innen auslaufenden Siebdruckrand besteht . - 20 -22. Glass keyboard according to claim 21, characterized in that the decorative edge (60) consists of a screen-printed edge that tapers inwards in a dot-shaped grid. - 20 -
23. Verfahren zur Herstellung einer Glastastatur mit einer aus einer flexiblen Dünnglasscheibe (2) gebildeten Tastaturoberfläche (4) und mindestens einer Trägermaterialscheibe (6) , die auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine elektrisch leitende Schicht (8,10) aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten (8,10) mit Hilfe eines Abstandhalters (12) auf23. A method for producing a glass keyboard with a keyboard surface (4) formed from a flexible thin glass pane (2) and at least one carrier material disk (6), each of which has an electrically conductive layer (8, 10) on the mutually facing surfaces, the opposing electrically conductive layers (8, 10) with the help of a spacer (12).
Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten (8,10) bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe (2) an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Dünnglasscheibe (12) mit eben gestaltetem Randbereich (20) konvex nach außen kalt gebogen wird und gleichzeitig unter Zwischenschaltung des Abstandhalters (12) im Randbereich (20,28) mit der Trägermaterialscheibe (6) im tiefgezogenen Zustand mit Hilfe eines schnellhärtenden Kunststoffes verklebt wird.are kept at a distance and the electrically conductive layers (8, 10) touch each other at the essentially point pressure loading point when the flexible thin glass pane (2) is subjected to pressure, characterized in that the flexible thin glass pane (12) with a flat edge region (20) is convex is bent cold on the outside and at the same time is glued to the carrier material disk (6) in the deep-drawn state with the interposition of the spacer (12) in the edge area (20, 28) using a quick-hardening plastic.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Dünnglasscheibe (2) aus einer gezogenen Dünnglasfolie.24. The method according to claim 23, characterized in that the production of the thin glass pane (2) from a drawn thin glass film.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Dünnglasscheibe (2) zuvor mit einem hochviskosen, schnellaushärtenden Kunststoff (16) stabilisiert wird.25. The method according to claim 23 or 24, characterized in that the edge of the thin glass pane (2) is previously stabilized with a highly viscous, fast-hardening plastic (16).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als schnellhärtender Kunststoff ein unter UV-Licht aushärtender Kleber verwendet wird. - 21 -26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized in that an adhesive that hardens under UV light is used as the quick-curing plastic. - 21 -
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (6) relativ zu der flexiblen Dünnglasscheibe (2) geringfügig größer geschnitten wird, so daß der Randbereich (28) der Trägermaterialscheibe (6) relativ zu dem Randbereich (28) der Dünnglasscheibe (2) übersteht.27. The method according to one of claims 23 to 26, characterized in that the carrier material disk (6) is cut slightly larger relative to the flexible thin glass disk (2), so that the edge region (28) of the carrier material disk (6) is relative to the edge region ( 28) protrudes from the thin glass pane (2).
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dünnglasscheibe (2) mit einer Dicke zwischen ca. 0,1 und ca. 0,5 mm, vorzugsweise zwischen ca. 0,175 und 0,4 mm, verwendet wird.28. The method according to any one of claims 23 to 27, characterized in that a thin glass pane (2) with a thickness between approximately 0.1 and approximately 0.5 mm, preferably between approximately 0.175 and 0.4 mm, is used .
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (12) ausschließlich im Randbereich (20,28) zwischen Dünnglasscheibe (2) und Trägermaterialscheibe (6) angeordnet wird, wobei die restliche Tastaturfläche (4) ohne weitere Abstandhalter an beliebiger Stelle punktuell geschaltet werden kann.29. The method according to one of claims 23 to 28, characterized in that the spacer (12) is arranged exclusively in the edge region (20, 28) between the thin glass pane (2) and the carrier material pane (6), with the remaining keyboard surface (4) without further Spacers can be switched at any point.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein UV-h rtender Kleber als Abstandhalter (12) im Randbereich (20,28) verwendet wird.30. The method according to any one of claims 23 to 29, characterized in that a UV-h retardant adhesive is used as a spacer (12) in the edge region (20, 28).
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen der Trägermaterialscheibe (6) und der Dünnglasscheibe (2) belüftet wird. 31. The method according to any one of claims 23 to 30, characterized in that the space between the carrier material pane (6) and the thin glass pane (2) is ventilated.
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