WO2022008138A1

WO2022008138A1 - Elektronisches bedienteil

Info

Publication number: WO2022008138A1
Application number: PCT/EP2021/064504
Authority: WO
Inventors: Peter Broghammer; Wolfgang Käfer; Michael Messner; Dominik Schuster; David VILLING
Original assignee: Marquardt Gmbh
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-01-13
Also published as: EP3990304A1; DE102020117696A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bedienteil (1) mit einer Sichtseite (S) und davon abgewandten Rückseite (R), wobei das Bedienteil (1) einen Deckschichtverbund (10), einen Komponentenschichtverbund (20) und eine die Rückseite bestimmende Anbindungsschicht (30) aufweist, wobei der Komponentenschichtverbund (20) zwischen dem Deckschichtverbund (10) und der Anbindungsschicht (30) angeordnet ist und von diesen umschlossen wird, wobei der Deckschichtverbund (10) eine die Sichtseite (S) bestimmende Dekorschicht (11), einen die Dekorschicht (11) stützenden Dekorträger (12) und eine rückseitig an dem Dekorträger (12) angeordnete Detektorschicht (13) aufweist, die ausgebildet ist, eine Berührung der Dekorschicht (11) zu detektieren, wobei der Komponentenschichtverbund (20) eine Leiterplatte (21) und auf der Leiterplatte (21) angeordnete und durch diese kontaktierte elektronische Komponenten (22) aufweist, welche elektronisch mit der Detektorschicht (13) verbindbar oder verbunden sind und welche ausgebildet sind, durch die Detektorschicht (13) erzeugte elektrische Signale zu verarbeiten.

Description

Elektronisches Bedienteil

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bedienteil, in welches eine zugehörige Elektronik zur Steuerung und Signalverarbeitung integriert ist.

Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Bedienteilen bekannt, welche zu einem hohen Anteil auch eine zugehörige Elektronik aufweisen. Meist sind jedoch in den Bedienteilen selbst lediglich einzelne Bedienelemente vorgesehen, welche zur Steuerung und Auswertung mit einer außerhalb des Bedienteils angeordneten Elektronik kontaktiert sind. Dadurch ist es im Stand der Technik notwendig, verschiedene bzw. mehrere Baugruppen

des Bedienteils in die jeweils vorgesehene Anwendung zu integrieren, so dass meist kein geschlossenes Bedienteil mit der gesamten für sie notwendige Elektronik als einzelne Baugruppe bereitgestellt werden kann.

Hinzukommt, dass Bedienteile, insbesondere Bedienteile für Kraftfahrzeuge aber auch Bedienteile für andere Einsatzbereiche, bei welchen die Bedienelemente des Bedienteils in ein umliegendes Design integriert sein sollen, selbst Teil des Designs sind.

Im Stand der Technik sind jedoch die Bedienteile großen Designeinschränkungen unterworfen, da die Bedienelemente in den Bedienteilen vorbestimm te Öffnungen benötigen oder den Verlauf einer zu einem Benutzer zugewandten Oberfläche des Bedienteils vorbestimmen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein Bedienteil bereitzustellen, welches als eine einzelne Baugruppe bereitgestellt werden kann und einen hohen Freiheitsgrad bei der Gestaltung der zu einem Benutzer gewandten Oberfläche gewährt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein elektronisches Bedienteil mit einer Sichtseite und einer von dieser abgewandten Rückseite vorgeschlagen. Die Sichtseite und die Rückseite sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtseite einem Benutzer des Bedienteils bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Bedienteils zugewandt ist und die Rückseite vom Benutzer abgewandt ist. Das Bedienteil weist einen Deckschichtverbund, einen Kompo nentenschichtverbund und eine die Rückseite bestimmende Anbindungsschicht auf. Der Komponentenschichtverbund ist zwischen dem Deckschichtverbund und der Anbindungsschicht angeordnet und wird von diesen vorzugsweise vollständig umschlossen oder gekapselt. Der Deckschichtverbund weist eine die Sichtseite bestimmende Dekorschicht, einen die Dekorschicht stützenden Dekorträger und eine rückseitig an dem Dekorträger angeordnete Detektorschicht auf. Die Dekorschicht bildet vorzugsweise vollständig die zu der Sichtseite gewandte Oberfläche des Bedienteils, wobei die Dekorschicht beispielsweise aus einer Kunststofffolie oder Holz gebildet sein kann. Ferner kann optional eine die Dekorschicht zu der Sichtseite hin vollständig abdeckende transparente Schutzschicht vorgesehen sein, welche Teil der Dekorschicht sein kann. Die Detektorschicht ist erfindungsgemäß ausgebil det, eine Berührung der Dekorschicht zu detektieren. Als Berührung wird ins- besondere die Berührung der Dekorschicht oder falls vorhanden einer die Dekorschicht abdeckenden Schutzschicht durch den Benutzer verstanden. Abhängig von der Funktionsweise der Detektorschicht kann zudem auch eine Annäherung in den Nahbereich der Detektor- bzw. Dekorschicht erkannt werden, so dass die Dekorschicht bzw. die Schutzschicht nicht zwingend berührt werden muss und auch beispielsweise eine Gestikerkennung bzw. eine Erkennung einer über der Dekorschicht ausgeführten Bewegung möglich ist. Der Komponentenschichtverbund weist eine Leiterplatte und auf der Leiterplatte angeordnete und durch diese bzw. durch Leiterbahnen der Lei terplatte kontaktierte elektronische Komponenten auf, welche elektronisch mit der Detektorschicht verbindbar oder verbunden sind und welche ausge bildet sind, durch die Detektorschicht erzeugte elektrische Signale zu verarbeiten. Wie später erläutert, muss es sich bei der Leiterplatte nicht um eine starre Leiterplatte handeln. Diese kann auch als flexible Leiterplatte, bei spielsweise als Leiterfolie ausgeführt sein. Durch einen solchen Aufbau und insbesondere durch die Integration der elektronischen Komponenten in das Bedienteil in Kombination mit der Anordnung der Detektorschicht auf einer zu der Sichtseite weisenden Seite der elektronischen Komponenten, kann ein kompaktes und aus einer einzelnen Baugruppe bestehendes Bedienteil bereitgestellt werden, dessen zu der Sichtseite gewandte Oberfläche im Rahmen einer Flexibilität der Detektor- Schicht freigeformt bzw. designed werden kann.

Bei der Detektorschicht kann es sich insbesondere um eine sogenannte „touch foil“ handeln. Ferner kann die Detektorschicht beispielsweise ein kapazitiver Sensor sein oder durch den Piezo-Effekt eine Krafteinwirkung auf den Deckschichtverbund und dadurch die Berührung der Dekorschicht erkennen.

Durch den vorgenannten Aufbau des Bedienteils kann eine kleine Bauform und beispielsweise Dicken kleiner 8 mm erreicht werden. Generell ergibt sich durch den Aufbau ein flexibel anpassbares Bedienteil, welches an die jeweilige Anwendung adaptiert werden kann.

Zudem sind, wie nachfolgend deutlicher wird, verschiedene dreidimensionale Geometrien der Sichtseite des Bedienteils möglich, was insbesondere dadurch erreicht wird, dass der Komponentenschichtverbund und die elektronischen Komponenten auf die dreidimensionale Geometrie der Dekorschicht bzw. genauer der die Sichtseite bestimmenden Oberfläche der Dekorschicht anpassbar sind.

Durch die Dekorschicht sind verschiedenste Oberflächen des Bedienteils denkbar. Beispielsweise ist als Material für die Dekorschicht Kunststoff, Holz, Metall oder auch Stein zu nennen, welche als dünne Lage bzw. soweit möglich als Folie ausführbar sind.

Vorzugsweise sind die einzelnen Komponenten und dadurch das gesamte Bedienteil für einen Temperaturbereich von ca. -40 °C bis ca. 85 °C ausgelegt und somit für den Einsatz im Automotive-Bereich geeignet.

Eine vorteilhafte Variante sieht zudem vor, dass die Anbindungsschicht einen Hauptträger aufweist, an welchem der Komponentenschichtverbund und/oder der Deckschichtverbund bzw. vorzugsweise der Dekorträger fixierbar sind/ist. Die Fixierung des Deckschichtverbundes und/oder des Komponentenschichtverbundes an der Anbindungsschicht bzw. an dem Hauptträger kann beispielsweise mechanisch durch Nieten, Schrauben oder Verrasten erfolgen. Alternativ ist auch ein Kleben oder ein Verschweißen möglich. Ferner kann die Anbindungsschicht rückseitig oder auch seitlich Anbindungselemente oder Anbindungsebenen zur Fixierung des Bedienteils an ein übergeordnetes System aufweisen, in welches das Bedienteil integriert werden soll.

Die Anbindungsschicht ist somit vorzugsweise ausgebildet, einerseits den Komponentenschichtverbund und/oder den Deckschichtverbund zu halten und somit eine zentrale Verbindungsschnittstelle für das gesamte Bedienteil bereitzustellen und andererseits das Bedienteil an das übergeordnete System anzubinden.

Bei dem übergeordneten System kann es sich beispielsweise um ein Fahr- zeug handeln, so dass das Bedienteil an bzw. in einem Fahrzeuginterieur fixierbar ist.

Vorzugsweise ist der Deckschichtverbund starr, so dass bei einer Berührung und der Erkennung der Berührung durch die Detektorschicht kein haptisches Feedback an den Benutzer möglich ist. Um dennoch ein haptisches Feed- back zu ermöglichen, ist bei einer Variante vorgesehen, dass die Anbindungsschicht einen Aktor zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks aufweist. Bei dem Aktor kann es sich beispielsweise um einen eine Vibration oder Schwingungen erzeugenden Antrieb und insbesondere um eine sogenannte „voice coil“ handeln, welche beispielsweise bei einer Berührung der Dekorschicht durch die elektronischen Komponenten angesteuert wird. Um kleine Abmaße bzw. eine kleine Bauform des Bedienteils zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Aktor zumindest teilweise in den Hauptträger eingebettet ist. Alternativ kann der Aktor jedoch auch lediglich an den Hauptträger angebunden sein, also an diesem aufliegend fixiert sein.

In einer Variante liegt der Aktor unmittelbar an dem Dekorträger bzw. dem Deckschichtverbund an, so dass die von dem Aktor erzeugte Vibration bzw. das haptische Feedback unmittelbar auf den Deckschichtverbund übertragen werden kann. Hierzu kann sich der Aktor aus der Anbindungsschicht bzw. aus dem Hauptträger heraus an dem Komponentenschichtverbund vorbei oder durch diesen hindurch bis an oder in den Deckschichtverbund erstrecken.

Insbesondere um den Komponentenschichtverbund als separates Bauteil für die Herstellung des Bedienteils bereitstellen zu können, sieht eine weitere vorteilhafte Variante des Bedienteils vor, dass der Komponentenschichtverbund einen Komponententräger aufweist, auf welchem die Leiterplatte fixiert ist.

Wie bereits erwähnt, bilden die Dekorschicht, der Dekorträger und die Detektorschicht gemeinsamen einen Verbund. Hierbei sind die Dekorschicht und die Detektorschicht jeweils unmittelbar an dem Dekorträger angeordnet und mit diesem verbunden. Insbesondere die Detektorschicht kann mit dem Dekorträger durch eine dazwischenliegende Klebeschicht verbunden sein.

Um eine hohe Designfreiheit des Bedienteils bzw. der Sichtseite des Bedien teils zu gewährleisten, ist zudem vorgesehen, dass die zu der Sichtseite weisende Oberfläche der Dekorschicht eine dreidimensionale Geometrie bzw. Formgebung aufweisen kann.

Um die elektronischen Komponenten mit der Elektronik des übergeordneten Systems verbinden zu können, sieht eine vorteilhafte Ausführung zudem vor, dass die Anbindungsschicht rückseitig oder alternativ seitlich einen Steck verbinder aufweist, welcher mit den elektronischen Komponenten verbunden oder verbindbar ist. Eine vorteilhafte Variante des Bedienteils sieht zudem vor, dass auf der Leiterplatte elektrisch mit den elektronischen Komponenten verbundene und durch diese steuerbare Leuchtmittel, vorzugsweise Top-LEDs oder Side- LEDs, angeordnet sind. Dabei können die Leuchtmittel auch selbst als eine spezielle Art von elektronischer Komponente betrachtet werden. Ferner be stimmen die Dekorschicht, der Dekorträger und die Detektorschicht gemeinsam zumindest einen durchleuchtbaren Anzeigebereich, welcher beispielsweise durch jeweils opake oder transparente Bereiche gebildet sein kann.

Die Leuchtmittel sind ausgebildet, den zumindest einen Anzeigebereich zu durchleuchten, so dass von den Leuchtmitteln emittiertes Licht auf der Sichtseite sichtbar ist. Durch das an der Sichtseite sichtbare Licht kann entsprechend eine Anzeige auf der Sichtseite des Bedienteils realisiert werden. Der zumindest eine bzw. die durchleuchtbaren Anzeigebereiche können hierfür beispielsweise in Form von Symbolen oder Schriftzügen ausgebildet sein, so dass eine entsprechende optische Anzeige ermöglicht wird. Insbesondere die Dekorschicht kann auch durch das gewählte Material und ihre Dicke ausgebildet sein, auch ohne opake oder transparente Abschnitte durchleuchtet zu werden, so dass beispielsweise auch ein sogenannter „Verschwinde- Effekt“ möglich ist, bei welchem die durchleuchtbaren Abschnitte bzw. die dadurch dargestellten Symbole ohne eine aktive Beleuchtung durch die Leuchtmittel nicht sichtbar sind.

Um das von den Leuchtmitteln erzeugte Licht in vorbestimmterWeise zu der Sichtseite leiten zu können, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung zudem vorgesehen, dass der Komponentenschichtverbund eine Lichtleitschicht oder zumindest ein Lichtleitelement aufweist, welche/s an oder um die Leuchtmittel angeordnet ist. Das Leuchtmittel kann zudem auch beispielsweise in die Lichtleitschicht oder in das Lichtleitelement eingebettet sein. Die Lichtleitschicht bzw. das Lichtleitelement liegt mit einer zu der Sichtseite weisenden Seite an der Detektorschicht an und ist ausgebildet, von den Leuchtmitteln bzw. von dem Leuchtmittel emittiertes Licht zu der Sichtseite hin zu leiten. Zusätzlich kann das Lichtleitelement bzw. die Lichtleitschicht beispielsweise vollflächig oder abschnittsweise an der Leiterplatte und an der Detektorschicht bzw. dem Deckschichtverbund anliegen und dadurch eine Stützfunktion erfüllen, da dadurch ein auf den Deckschichtverbund wirkender Druck zumindest zum Teil an dem Komponentenschichtverbund und über diesen an der Anbindungsschicht abgestützt werden kann.

Ist ein Lichtleitelement oder eine Lichtleitschicht vorgesehen, kann dadurch auch die Fixierung des Komponentenschichtverbunds zwischen dem Deckschichtverbund und der Anbindungsschicht bereitgestellt werden, da der Komponentenschichtverbund zu der Rückseite hin an der Anbindungsschicht und zu der Sichtseite hin an dem Deckschichtverbund anliegt und von diesen eingeklemmt wird.

Insbesondere bei vergleichsweise stark ausgeprägten Freiformflächen an der Sichtseite, welche zudem beleuchtet werden sollen, ist es vorteilhaft, wenn die zugehörigen Leuchtmittel nahe an dem jeweiligen Abschnitt des Deckschichtverbundes angeordnet sind, um diese beleuchten zu können.

In einer ersten Variante der Erfindung ist hierfür vorgesehen, dass die Leiterplatte eine einzelne starre Leiterplatte ist. Bei einer solchen Variante, ist je doch der mögliche Freiheitsgrad der die Sichtseite bildenden Oberfläche meist vergleichsweise gering.

Um eine Beleuchtung verschiedener Abschnitte sicherzustellen, ist hierbei vorgesehen, dass eine die Sichtseite bestimmende Oberfläche der Dekorschicht eine Freiformfläche ist und der Dekorträger in einem die Dekorschicht stützenden Abschnitt eine gleichbleibende Dicke aufweist, so dass die zu der Dekorschicht weisende und diese vorzugsweise vollflächig stützende Fläche selbst eine Freiformfläche ist und auch die Detektorschicht dem Verlauf der Freiformfläche folgt. Dadurch kommt es zu einer Variation des Abstandes zwischen der Leiterplatte bzw. einer der Sichtseite zuge- wandten Oberfläche der Leitplatte oder den darauf angeordneten Komponenten, wie die Leuchtmittel, und der Detektorschicht. Bei dieser Variante ist daher vorgesehen, dass die Lichtleitschicht oder das Lichtleitelement einen über eine flächige Erstreckung der Leiterplatte variierenden Abstand zwischen Leiterplatte und Detektorschicht ausgleicht.

Alternativ zu der einzelnen starren Leiterplatte ist bei einer ebenfalls vorteilhaften Ausbildung die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte.

Bei einer Weiterbildung hierzu ist eine die Sichtseite bestimmende Oberfläche der Dekorschicht eine Freiformfläche und der Dekorträger weist in einem die Dekorschicht stützenden Abschnitt eine gleichbleibende Dicke auf, so dass die zu der Dekorschicht weisende und diese vorzugsweise vollflächig stützende Fläche selbst eine Freiformfläche ist und auch die Detektorschicht dem Verlauf der Freiformfläche folgt. Hier ist vorteilhaft vorgesehen, dass die flexible Leiterplatte einen im Wesentlichen über eine flächige Erstreckung der Leiterplatte gleichbleibenden Abstand zu der Detektorschicht aufweist und somit ebenfalls im Wesentlichen der Form der Freiformfläche folgt, so dass optional angeordnete Lichtleitelemente bzw. eine Lichtleitschicht eine gleichbleibende Dicke über ihre Flächenerstreckung aufweisen können.

Alternativ zu einer Variante mit einer starren oder flexiblen Leiterplatte sieht zudem eine Weiterbildung vor, dass die Leiterplatte durch mehrere durch flexible Leitungen verbundene Einzelleiterplatten gebildet ist. Hierbei bilden die Einzelleiterplatten als „Patches“ gemeinsam einen als „Patchwork“ bezeichenbaren Zusammenschluss, welcher die Leiterplatte ist.

Bei einer solchen Variante ist ferner vorteilhaft, wenn eine die Sichtseite bestimmende Oberfläche der Dekorschicht eine Freiformfläche ist und der Dekorträger in einem die Dekorschicht stützenden Abschnitt eine gleichbleibende Dicke aufweist , so dass die zu der Dekorschicht weisende und diese vorzugsweise vollflächig stützende Fläche selbst eine Freiformfläche ist und auch die Detektorschicht dem Verlauf der Freiformfläche folgt. Die Einzelleiterplatten weisen jeweils einen vorbestimmten Abstand zu der Detektorschicht auf, so dass die durch die verbundenen Einzelleiterplatten gebildete Leiterplatte sich in ihrer Form an die Detektorschicht anschmiegt bzw. angepasst ist und einen im Wesentlichen gleichbleibenden Abstand zu dieser hat.

Ist die Leiterplatte als starre Leiterplatte, als flexible Leiterplatte oder auch als Patchwork-Leiterplatte ausgebildet, kann die Flexibilität weiter erhöht werden, wenn für einzelne elektronische Komponenten, wie beispielsweise Leistungsbauteile, und/oder Leuchtmittel ein bzw. mehrere Stanzgitter bereitgestellt wird/werden, über welche(s) die elektronischen Komponenten mit der Leiterplatte verbunden sind. Dabei dient das Stanzgitter als Leiterbahnen zur Kontaktierung dieser elektronischen Komponenten. Durch das oder die Stanzgitter ergibt sich zudem eine gute und somit vorteilhafte Wärmeabfuhr von den Komponenten. Ein weiterer Vorteil einer Ausführung mit Stanzgitter ist, dass diese geringe Leitungswiderstände und entsprechend eine gute Stromführung realisieren.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bedienteils mit einer Sichtseite und einer Rückseite, welches vorzugsweise dem erfindungsgemäßen Bedienteil entspricht. Das Bedienteil weist einen Deckschichtverbund, einen Komponentenschichtverbund und eine die Rückseite bestimmende Anbindungsschicht auf. Der Deckschichtverbund umfasst eine die Sichtseite bestimmende Dekorschicht, einen die Dekorschicht stützenden Dekorträger und eine Detektorschicht, welche ausgebildet ist, eine Berührung der Dekorschicht zu detektieren. Die Dekorschicht wird gemäß dem Verfahren mit einem Kunststoff hinterspritzt und durch das Hinterspritzen der Dekorträger gebildet. Nach dem Bilden des Dekorträgers mittels Hinterspritzen der Dekorschicht, wird die Detektorschicht rückseitig auf den Dekorträger aufgebracht und an diesem beispielsweise durch Kleben fixiert. Es ist ferner vorgesehen, dass der Deckschicht- verbünd, der Komponentenschichtverbund und die Anbindungsschicht separat zueinander ausgebiidet und/oder bereitgestellt werden. Anschließend werden der Deckschichtverbund, der Komponentenschichtverbund und die Anbindungsschicht miteinander gefügt. Durch das Zusammenführen bzw. Fügen nach der separaten Herstellung bzw. Bereitstellung des Deckschichtverbundes, des Komponentenschichtverbundes und der Anbindungsschicht können diese getrennt voneinander auf ihre Qualität kontrolliert und ggfs aussortiert bzw. ersetzt werden. Da dadurch nicht das gesamte Bedienteils aussortiert werden muss, wird der Ausschuss reduziert. Hinzukommt, dass die einzelnen Schichtverbunde bzw. Schichten leichter in ihre jeweiligen Bestandteile zerlegbar und dadurch einfacher recycelbar sind.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausschnitt des Aufbaus eines elektronischen Bedienteils;

Fig. 2 ein erstes elektronisches Bedienteil im Schnitt;

Fig. 3 ein zweites elektronisches Bedienteil im Schnitt;

Fig. 4 ein drittes elektronisches Bedienteil im Schnitt.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin. In Figur 1 ist ein Ausschnitt eines Bedienteils 1 und dadurch dessen Aufbau im Schnitt dargestellt. Entsprechend umfasst das elektronische Bedienteil 1 im Wesentlichen drei Baugruppen. Zu der Sichtseite S hin einen Deckschichtverbund 10, zu der Rückseite R hin eine Anbindungsschicht 30 und zwischen diesen einen Komponentenschichtverbund 20.

Der Deckschichtverbund 10 setzt sich aus einer Dekorschicht 11, einem Dekorträger 12 und einer Detektorschicht 13 zusammen, welche fest miteinander verbunden sind.

In Figur 1 ist ein durch gestrichelte Linien angedeuteter durchleuchtbarer Abschnitt 14 dargestellt. Dieser kann durch eine dafür vorgesehene und entsprechend starke Lichtquelle von der Rückseite her durchleuchtet werden. Im gezeigten Beispiel ist vorgesehen, dass der Dekorträger 12 und die Detektorschicht 13 zumindest in diesem Abschnitt 14 transparent und die Dekorschicht 11 opak ist.

Der Komponentenschichtverbund 20 weist bei dieser Variante einen Komponententräger 24 auf, auf welchem eine Leiterplatte 21, hier genauer eine starre Leiterplatte 211, fixiert ist. Auf der Leiterplatte 21 bzw. der starren Leiterplatte 211 sind verschiedene elektronische Komponenten 22, 22‘ bzw. elektronische Bauteile und insbesondere Leuchtmittel 22' angeordnet und durch die Leiterplatte 21 kontaktiert. Die elektronischen Komponenten 22, 22‘ sind ferner in einer Lichtleitschicht 23 eingebettet, welche diese zumindest abschnittsweise vollständig umgibt und welche ausgebildet ist, ein von den Leuchtmitteln 22' emittiertes Licht zu der Sichtseite S hin umzulenken. Die Leuchtmittel 22‘ sind bei der dargestellten Ausführungsform sogenannte Si- de-LEDs.

Die Leiterplatte 21, 211 bzw. die elektronischen Komponenten 22 sind zudem über eine Verbindungsleitung 25 mit der Detektorschicht 13 verbunden, so dass von der Detektorschicht 13 bei der Detektion einer Berührung erzeugte Signale von den elektronischen Komponenten 22 ausgewertet bzw. weiterverarbeitet oder weitergeleitet werden können. In der schematischen Darstellung ist die Verbindungsleitung 25 beispielhaft dargestellt, wobei diese vorzugsweise in einem Randbereich oder zumindest in einem unbeleuchteten Bereich angeordnet ist.

Das von den Side-LEDs bzw. von den Leuchtmitteln 22‘ ausgestrahlte und von der Lichtleitschicht 23 zu der Sichtseite S gelenkte Licht, ist hierbei als ein von einem der Leuchtmittel 22‘ ausgehender Pfeil dargestellt.

Die Anbindungsschicht 30 weist einen Hauptträger 31 und einen über Leitungen mit der Leiterplatte 21 verbundenen Aktor 32 auf, welcher bei einer Berührung der Dekorschicht 11 beispielsweise durch Vibration ein haptisches Feedback bereitstellt. Ferner ist ein mit der Leiterplatte 21 verbundener Steckverbinder 33 vorgesehen, durch welchen das Bedienteil 1 elektrisch mit einem übergeordneten System verbindbar ist.

Der Aktor 32 ist bei der dargestellten Variante rückseitig in den Hauptträger 31 eingebettet.

Zur Fixierung des Bedienteils 1 an einem übergeordneten System und bei spielsweise in einem Fahrzeuginterieur bildet der Hauptträger 31 Befestigungselemente 34 aus.

Die drei Hauptkomponenten bzw. Baugruppen des Bedienteils 1, also der Deckschichtverbund 10, die Anbindungsschicht 30 und der Komponenten schichtverbund 20, werden vorzugsweise einzeln hergestellt und anschließend gefügt bzw. verbunden.

In den Figuren 2 bis 4 ist jeweils eine Variante des Bedienteils 1 dargestellt, welche grundsätzlich jeweils identisch aufgebaut sind. Diese unterscheiden sich im Wesentlichen durch ihre jeweilige Leiterplatte 21. Ihr Aufbau ent spricht zudem dem Aufbau aus Figur 1, wobei die Bedienteile 1 der Figuren 2 bis 4 keinen Komponententräger 24 aufweisen, da die jeweilige Leiterplatte 21 unmittelbar mit dem jeweiligen Hauptträger 31 verbunden bzw. an diesem fixiert ist. Hierfür bildet der Hauptträger 31 stützen 35 aus. Ferner weisen die Bedienteile 1 in den Figuren 2 bis 4 keine Lichtleitschicht 23 sondern Lichtleitelemente 23' auf.

In den Figuren 2 bis 4 ist zudem deutlich erkennbar, dass der Komponentenschichtverbund 20 durch den Deckschichtverbund 10 und die Anbindungsschicht 30 eingehaust bzw. vollständig umschlossen ist. Diese sind in den Figuren 2 bis 4 nicht separat bezeichnet.

Das Bedienteil 1 in Figur 2 weist, wie auch das in Figur 1 dargestellte bzw. ausschnittsweise dargestellte Bedienteil 1, eine einzelne starre Leiterplatte 211 als Leiterplatte 1 auf. Der Abstand der Leiterplatte 211 bzw. der auf der Leiterplatte angeordneten Komponenten 22 zu der Detektorschicht 13 ist über die flächige Erstreckung des Bedienteils 1 nicht gleichbleibend. Diese unterschiedlichen Abstände werden gegenüber der Leitplatte 211 bzw. gegenüber den jeweiligen Leuchtmitteln 22‘ durch auf den jeweiligen Abstand angepasste Lichtleitelemente 23‘ kompensiert, so dass das Licht unabhängig bzw. trotz des ungleichmäßigen Abstands in den Deckschichtverbund 10 eingekoppelt wird.

Um die unterschiedlichen Abstände zwischen der starren Leiterplatte 211 und der Detektorschicht 13 zu vermeiden, sieht die Variante in Figur 3 vor, als Leiterplatte 21 eine flexible Leiterplatte 212 zu verwenden, welche in ihrer Form der Form der Detektorschicht 13 angepasst ist, so dass diese im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die Abstände gleich bleiben.

Alternativ dazu sieht die Variante in Figur 4 vor, statt einer einzelnen starren oder flexiblen Leiterplatte 211, 212 mehrere kleine Leiterplatten bzw. Einzelleiterplatten 213 als „Patches“ zu verwenden, welche durch flexible Leitungen 214 zu einem „Patchwork“, also zu einem Verbund aus mehreren Einzelleiterplatten 213 elektrisch verbunden sind. Dabei bilden die Einzelleiterplatten 213 gemeinsam die Leiterplatte 21. Die einzelnen, kleinen Leiterplatten bzw. die Einzelleiterplatten 213 können jeweils in einem im Wesentlich gleichen Abstand zu der Detektorschicht 13 angeordnet sein, so dass insgesamt der Abstand zwischen der Leiterplatte 21 und der Detektorschicht 13 gleich bleibt.

In den sich durch den Abstand bei den Varianten in Figur 3 und 4 ergebenden Zwischenraum können jeweils eine Lichtleitschicht 23 oder im Wesentlichen gleiche Lichtleitelemente 23‘ eingebracht werden.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims

Patentansprüche

1. Elektronisches Bedienteil (1) mit einer Sichtseite (S) und davon abge wandten Rückseite (R), wobei das Bedienteil (1) einen Deckschichtverbund (10), einen Komponentenschichtverbund (20) und eine die Rückseite bestimmende Anbindungsschicht (30) aufweist, wobei der Komponentenschichtverbund (20) zwischen dem Deckschichtverbund (10) und der Anbindungsschicht (30) angeordnet ist und von diesen umschlossen wird, wobei der Deckschichtverbund (10) eine die Sichtseite (S) bestimmende Dekorschicht (11), einen die Dekorschicht (11) stützenden Dekorträger (12) und eine rückseitig an dem Dekorträger (12) angeordnete Detektorschicht (13) aufweist, die ausgebildet ist, eine Berührung der Dekorschicht (11) zu detektieren, wobei der Komponentenschichtverbund (20) eine Leiterplatte (21) und auf der Leiterplatte (21) angeordnete und durch diese kontaktierte elektronische Komponenten (22) aufweist, welche elektronisch mit der Detektorschicht (13) verbindbar oder verbunden sind und wel che ausgebildet sind, durch die Detektorschicht (13) erzeugte elektrische Signale zu verarbeiten.

2. Bedienteil nach Anspruch 1, wobei die Anbindungsschicht (30) einen Hauptträger (31) auf weist, an welchem der Komponentenschichtverbund (20) und/oder der Deckschichtverbund (10) fixierbar sind/ist.

3. Bedienteil nach Anspruch 2, wobei die Anbindungsschicht (30) einen Aktor (32) zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks aufweist, welcher an den Hauptträger (31) angebunden oder zumindest teilweise in den Hauptträger (31) eingebettet ist.

4. Bedienteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Komponentenschichtverbund (20) einen Komponententräger (24) aufweist, auf welchem die Leiterplatte (21) fixiert ist.

5. Bedienteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dekorschicht (11) und die Detektorschicht (13) jeweils unmittelbar an dem Dekorträger (12) angeordnet und mit diesem verbunden sind.

6. Bedienteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anbindungsschicht (30) rückseitig einen Steckverbinder (33) aufweist, welcher mit den elektronischen Komponenten (22) verbunden oder verbindbar ist.

7. Bedienteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der Leiterplatte (21) elektrisch mit den elektronischen

Komponenten (22) verbundene und durch diese steuerbare Leuchtmit tel (22‘) angeordnet sind, die Dekorschicht (11), der Dekorträger (12) und die Detektorschicht (13) gemeinsam zumindest einen durchleuchtbaren Anzeigebereich (14) bestimmen und die Leuchtmittel (22‘) ausgebildet sind, den zumindest einen Anzeigebereich (14) zu durchleuchten, so dass von den Leuchtmitteln (22‘) emittiertes Licht auf der Sichtseite (S) sichtbar ist.

8. Bedienteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Komponentenschichtverbund (20) eine Lichtleit- Schicht (23) oder ein Lichtleitelement (23‘) aufweist, welche/s an oder um die Leuchtmittel (22‘) angeordnet ist, mit einer zu der Sichtseite (S) weisenden Seite an der Detektorschicht (13) anliegt und ausgebildet ist, von den Leuchtmitteln (22‘) emittiertes Licht zu der Sichtseite (S) hin zu leiten.

9. Bedienteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (21) eine einzelne starre Leiterplatte (211) ist.

10. Bedienteil nach dem vorhergehenden Anspruch und Anspruch 8, wobei eine die Sichtseite (S) bestimmende Oberfläche der Dekorschicht (11) eine Freiformfläche ist und der Dekorträger (12) in einem die Dekorschicht (11) stützenden Abschnitt eine gleichbleiben- de Dicke aufweist und wobei die Lichtleitschicht (23) oder das Lichtleitelement (23‘) einen über eine flächige Erstreckung der starren Leiterplatte (211) variierenden Abstand zwischen starren Leiterplatte (211) und Detektorschicht (13) ausgleicht.

11. Bedienteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Leiterplatte (21) eine flexible Leiterplatte (212) ist.

12. Bedienteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine die Sichtseite (S) bestimmende Oberfläche der Dekorschicht (11) eine Freiformfläche ist und der Dekorträger (12) in einem die Dekorschicht (11) stützenden Abschnitt eine gleichbleibende Dicke aufweist und wobei die flexible Leiterplatte (212) einen im Wesentlichen über eine flächige Erstreckung der flexiblen Leiterplatte (212) gleichbleibenden Abstand zu der Detektorschicht (13) aufweist.

13. Bedienteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Leiterplatte (21) durch mehrere durch flexible Leitungen (214) verbundene Einzelleiterplatten (213) gebildet ist.

14. Bedienteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine die Sichtseite (S) bestimmende Oberfläche der Dekorschicht (11) eine Freiformfläche ist und der Dekorträger (12) in einem die Dekorschicht (11) stützenden Abschnitt eine gleichbleibende Dicke aufweist und wobei die Einzelleiterplatten (213) jeweils einen vorbestimmten Abstand zu der Detektorschicht (13) aufweisen.

15. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bedienteils mit einer Sichtseite (S) und einer davon abgewandten Rückseite (R), wobei das Bedienteil (1) einen Deckschichtverbund (10), einen Komponentenschichtverbund (20) und eine die Rückseite (R) bestimmende Anbindungsschicht (30) aufweist, wobei der Deckschichtverbund (10) eine die Sichtseite (S) bestimmende Dekorschicht (11), einen die Dekorschicht (11) stützenden Dekorträger (12) und eine Detektorschicht (13) umfasst, welche ausgebildet ist, eine Berührung der Dekorschicht (11) zu detektieren, wobei die Dekorschicht (11) mit einem Kunststoff hinterspritzt und durch das Hinterspritzen der Dekorträger (12) gebildet wird, wobei nach dem Bilden des Dekorträgers (12) die Detektorschicht (13) rückseitig auf den Dekorträger (12) aufgebracht und an diesem fixiert wird, wobei der Deckschichtverbund (10), der Komponentenschichtverbund (20) und die Anbindungsschicht (30) separat zueinander ausgebildet und/oder bereitgestellt werden, wobei der Deckschichtverbund (10), der Komponentenschichtverbund (20) und die Anbindungsschicht (30) miteinander gefügt werden.