EP1596405A1 - Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie und Betätigungselement mit einer derartigen Piezo-/Leuchtfolie - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie und Betätigungselement mit einer derartigen Piezo-/Leuchtfolie Download PDF

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EP1596405A1
EP1596405A1 EP05010006A EP05010006A EP1596405A1 EP 1596405 A1 EP1596405 A1 EP 1596405A1 EP 05010006 A EP05010006 A EP 05010006A EP 05010006 A EP05010006 A EP 05010006A EP 1596405 A1 EP1596405 A1 EP 1596405A1
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EP
European Patent Office
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piezoelectric
luminescent
piezo
paint
film
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EP05010006A
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EP1596405B1 (de
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Karsten Dr. Rüter
Michael Steckel
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Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00—Contacts
    • H01H2201/02—Piezo element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/036—Light emitting elements
    • H01H2219/052—Phosphorescence

Definitions

  • the present invention relates to a method for Producing a combined piezo / luminescent film for the Use as an actuating element, especially in vehicles and a corresponding actuator.
  • the actuators for such function carrier in Motor vehicles are commonly used in the center console, in the instrument panel and / or mounted in or on the steering wheel.
  • the embodiment of the various actuators not only from the point of view of a advantageous functioning, but must go beyond that also have an advantageous look and feel. This is in particular in the area of the instrument panel and the Steering wheel common that the actuators within a Decorative layer are arranged.
  • the actuators Activate conventionally by closing a electrical contact a control device that controls the movement controls the individual servomotors for the function carrier.
  • the actuators are usually in the form of snaps arranged within the decorative layer so that they are out of the The surface is noticeably raised.
  • This tactile Arrangement of the actuators causes the Decor layer interrupted in the field of actuators must be designed. This will, however, in particular in the area of the transitions from the decorative layer to the individual actuators produces joints, which are located in the Over time accumulate impurities, which both the Operation of the actuator, as well as the optics can affect the entire decorative layer.
  • Piezo switch for, for example, ceramic hobs, Coffee machines or so-called "vandal-proof" keyboards are For example, from DE 96 304 443 T2 known.
  • this Reference is also the production process of a piezoelectric film or piezo film disclosed, so that the production of a piezo film per se as the expert known to be known. Consequently, an accurate Description of the Production of a Piezo Film in the Following omitted. It should be noted, however, that in the Production of a piezo film usually by means of a Screen printing a piezoelectric paint as well insulating layers applied to a substrate become.
  • the function lighting is used to display an activity and must be recognizable during the day. This is usually over LEDs or bulbs reached.
  • the search light is used about to change the position of individual switches at night determine. This can be different in a motor vehicle Way happen z. B. by an indirect Illumination of the entire button, a backlight a single switch (by light bulbs) or the entire button (eg through a luminescent film) or also by lying low luminous LEDs.
  • the use of light bulbs is a thing of the past for piezo technology however, out.
  • investigations by the applicant as proven advantageous, in conjunction with piezo switches or Piezobetuschistsettin to use a luminescent film.
  • the production of a luminous film is the expert in Generally known, usually a luminous material by screen printing together with electrodes on one Carrier material is applied.
  • this combined piezo / luminescent film is so manufactured that piezofilms and light foils independently be prepared from each other.
  • a Piezo film according to the disclosure of DE 69 304 43 T2 made and a luminous film, such as in DE 102 55 199 A1 is described.
  • the two independent piezofilms and luminescent films produced from one another as individual elements with each other, preferably by gluing, connected to produce such a laminate.
  • the present invention is based on the idea that both manufacturing processes independently produced piezo foils and light foils by a to replace the combined manufacturing process. Through a such a combined manufacturing process can lower Manufacturing costs are achieved and also creates a Combined piezo / luminescent film, which in terms of their Weight and its functional properties is improved.
  • the present invention proposes a method for producing a combined piezo / luminescent film for use as an actuating element, in particular in vehicles.
  • the method first comprises the provision of a film-like carrier material.
  • the support material may be a self-supporting film of an organic polymer composition consisting essentially of an electrically insulating thermoplastic or thermosetting polymer.
  • Representative examples include films of commercially available polyesters, polycarbonates, polypropylenes, polyamides, polyacetals, etc. having conventional strengths in the range of about 50 to 2000 microns .
  • a piezoelectric lacquer is applied to this carrier material at least in a first partial region.
  • Piezoelectric paints for application to a carrier are known to the person skilled in the art, so that in this regard no further embodiments are required.
  • the piezoelectric lacquer in the first partial region forms a piezoelectric button or a piezo switch.
  • the application of the piezoelectric paint and the contact connections to the piezo switch can be applied to the substrate.
  • Luminous varnish or a light-emitting layer or Electroluminescent layer applied to the substrate this is done at least in a second subarea.
  • the properties of the luminescent varnish are also from the Production of separate phosphors known, so it also in this regard no further explanatory notes requirement.
  • the luminescent varnish forms after curing Luminescent layer showing the button in the second Partial area illuminated when excited about electrodes becomes.
  • the electrodes can be applied simultaneously or separately to the Carrier material can be applied and can, for example be provided by sputtering.
  • the piezoelectric paint and / or the luminescent varnish by means of a screen printing process on the Applied carrier material.
  • the screen printing process stops simple and inexpensive process ready.
  • each any configuration and design of the button and of the illumination area can be achieved.
  • the Manufacturing process done in a single machine. So can z. B. the piezoelectric paint and the luminescent varnish applied simultaneously or separately.
  • the first and second sub-area be arranged side by side or but advantageously at least partially overlap. If the first and the second part overlap, then the luminescent paint after the application of the piezoelectric Lacks applied so that the luminescent layer on one of the Decorative side facing side of the combined Piezoleuchtfolie is arranged. This is necessary for it the piezoelectric element does not cover the luminescent film and thus a visibility of the lighting of one Decorative side prevented.
  • the piezoelectric paint and the Luminous paint applied directly to the substrate.
  • the piezoelectric element is preferably a so-called sandwich element, in which the Step Applying a piezoelectric paint on the Carrier material in the first portion each with Interposing an insulating layer in the first one Partial area is repeated at least once, so that in the first subregion a composite stacked Layers of piezoelectric paint and insulating Material is created.
  • a layer of piezoelectric paint in the connection one layer of insulating material and then another applied piezoelectric paint layer.
  • Sandwich element Before applying the luminescent paint on the Carrier material in the second portion is a conductive layer applied in the second portion, also after the application of the luminescent varnish, so that in the second portion of a composite stacked Layers of luminescent varnish and conductive material are formed.
  • the top layer at least in the second subarea or a part of which translucent.
  • the present Invention proposes the present Invention also an actuating element in particular for Vehicles and in particular for motor vehicles before, the one manufactured according to the method of the preceding claims, Combined piezo / luminescent and has a the Carrier material opposite on the side of the cover layer arranged decorative surface.
  • this includes in the actuator used piezo / luminescent film at least two buttons, so that the actuator has multiple switching function in can combine an element.
  • a combined piezo / luminescent film comprises according to the inventive method according to a first embodiment is made, a carrier 1, a piezoelectric layer applied on the carrier 1 2, as well as a likewise applied to the carrier Luminous layer 3.
  • a Cover layer 4 is arranged, which by means of adhesive 5 with the Carrier 1 is connected.
  • This inventive Piezo- / luminescent film is characterized by the the following inventive method according to a first exemplary embodiment produced.
  • a foil-like carrier material is provided as carrier 1. in the Connection is in a subarea A1 and A2 means Screen printing a piezoelectric paint 2 applied. Further is also screen printed in a second section B1 and B2 applied a luminous paint.
  • the conductive to the piezoelectric paint belonging Areas (not shown) that the piezoelectric Contact element electrically, as well as the electrodes (not shown) of the luminous paint with applied This can also done in a printing process.
  • the piezoelectric element 2 in the portion A1 a substantially round take circular shape and that in the sub-area B1 provided luminous element 3 of this circular surrounded piezoelectric element annular.
  • the piezoelectric element 2 and the Luminous element 3 in the subregions A2 and B2 also simply be arranged side by side.
  • a cover layer 4 is provided, which at least the subregions A1, A2 and B1, B2 covers.
  • the cover layer 4 covers the entire carrier. 1 and is via an adhesive layer 5 with the carrier. 1 ally.
  • the cover layer is at least in the areas B1 and B2 translucent, so that the Lighting is visible from the side of the cover layer 4 ago.
  • FIG. 2 shows an alternative method according to FIG a second embodiment of the present invention produced piezo / luminescent film shown.
  • the illustrated Piezo / luminescent film substantially corresponds to that in FIG. 1 shown piezo / luminescent film.
  • the main difference lies in the fact that between the piezoelectric paint 2 and the luminescent varnish 3 an electrically insulating layer 6 is provided.
  • piezo / luminescent film is first a Carrier 1 in the form of a sheet-like material provided. On this substrate 1 is then directly in the subarea A1 and A2 of the piezoelectric coating. 2 applied. Following this step will be a electrically insulating layer 6 applied. In the the embodiment shown is the electrically insulating Layer 6 applied over the entire carrier 1. This can via bonding by means of an adhesive 5 done. Alternatively, an insulating varnish can be used, which in a printing process similar to the piezo resist 2 and the Luminous varnish 3 is applied.
  • the luminous paint 3 on the carrier. 1 applied wherein the luminous paint is not directly with the carrier 1 comes into contact, but rather with the electric insulating layer 6, in turn, with the carrier in Contact stands.
  • the first portion A1 of the piezoelectric paint 2 and the second portion B1 of the luminous paint 3 in regions overlap. In the illustrated embodiment overlap the first partial area A1 and the second partial area B1 even completely.
  • the first portion A2 and the second subregion B2 can also be arranged next to one another, so they do not overlap each other.
  • a cover layer 4 is applied again, which in this case with the carrier over the electric insulating layer 6 is connected.
  • the cover layer 4 is advantageously with the insulating layer 6 below Glued using an adhesive.
  • the cover layer 4 in the second partial area B1 and the second partial area B2 translucent.
  • the luminosity of the luminescent layer 3 visible from the side of the cover layer 4 when the Luminous layer over the electrodes (not shown) is stimulated.
  • composition of a piezoelectric paint or a Luminous varnishes, and their electronic wiring or Connection are the expert from the separate production of corresponding elements known. Consequently, with respect to the composition of the piezoelectric paint and the Luminous varnishes, as well as their electrical connection no further explanation.
  • an actuator according to the invention is on the Side of the cover layer 4 arranged a decorative surface.
  • the Decorative surface can be a separate element, with the Combined piezo / luminescent film is connected to it, or the cover layer 4 may be formed such that it Decorative surface forms.

Landscapes

  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie für den Einsatz als Betätigungselement insbesondere in Fahrzeugen, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines folienartigen Trägermaterials (1); Aufbringen eines piezoelektrischen Lacks (2) auf das Trägermaterial zumindest in einem ersten Teilbereich (A1, A2), um in dem ersten Teilbereich eine piezoelektrische Schaltfläche auszubilden; Aufbringen eines Leuchtlacks (3) auf das Trägermaterial in zumindest einem zweiten Teilbereich (B1, B2), um die Schaltfläche in dem zweiten Teilbereich beleuchten zu können; Abdecken zumindest des ersten und zweiten Teilbereichs mit einer Deckschicht (4), die mit dem Trägermaterial verbunden wird. Ferner beschreibt die vorliegende Erfindung ein Betätigungselement mit einer derart hergestellten kombinierten Piezo-/Leuchtfolie. <IMAGE>

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie für den Einsatz als Betätigungselement insbesondere in Fahrzeugen und ein entsprechendes Betätigungselement.
Unter einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie ist ein Element zu verstehen, in dem die Eigenschaften einer herkömmlichen Piezofolie bzw. eines Piezoschalterelements mit denen einer herkömmlichen Elektrolumineszenzfolie bzw. Leuchtfolie kombiniert sind. Unter Betätigungselementen sind insbesondere Funktionsträger bzw. Schaltelemente zu verstehen, die Schaltvorgänge auslösen oder der Befehlseingabe dienen und die im Stand der Technik bisher über mechanisch-elektrische Schaltknöpfe betätigt wurden.
Hintergrund der Erfindung
In Kraftfahrzeugen können eine Vielzahl von Stellfunktionen oder Ein- und Ausschaltbefehlen für verschiedenartige Bauelemente über Betätigungselemente angewählt, aktiviert oder deaktiviert werden. So ist es beispielsweise üblich, die Fenster, das Schiebedach, die Außenspiegel oder dergleichen mittels elektrisch betätigter Stellmotoren zu stellen, zu heben, zu senken oder zu öffnen und zu schließen. Darüber hinaus sind in Kraftfahrzeugen eine Vielzahl von Funktionstasten vorgesehen, über die elektrische Verbraucher, beispielsweise Heizungen, Lüftungen, Lichtelemente, Radio, Bordcomputer, Navigationssystem und dergleichen bedienbar sind.
Die Betätigungselemente für derartige Funktionsträger in Kraftfahrzeugen sind üblicherweise in der Mittelkonsole, in der Instrumententafel und/oder im oder am Lenkrad angebracht.
Die Ausgestaltung der verschiedenen Betätigungselemente erfolgt dabei nicht allein unter dem Gesichtspunkt einer vorteilhaften Funktionsweise, sondern muss darüber hinaus auch eine vorteilhafte Optik und Haptik aufweisen. Hierzu ist es insbesondere im Bereich der Instrumententafel und des Lenkrads üblich, dass die Betätigungselemente innerhalb einer Dekorschicht angeordnet sind. Die Betätigungselemente aktivieren dabei herkömmlicher Weise durch Schließen eines elektrischen Kontakts ein Steuerungsgerät, das die Bewegung der einzelnen Stellmotoren für die Funktionsträger regelt.
Die Betätigungselemente sind meist in Form von Druckknöpfen innerhalb der Dekorschicht angeordnet, so dass sie aus der Oberfläche fühlbar erhaben hervorstehen. Diese fühlbare Anordnung der Betätigungselemente führt jedoch dazu, dass die Dekorschicht im Bereich der Betätigungselemente unterbrochen ausgestaltet sein muss. Hierdurch werden jedoch insbesondere im Bereich der Übergänge von der Dekorschicht zu den einzelnen Betätigungselemente Fugen erzeugt, in denen sich im Laufe der Zeit Verunreinigungen ansammeln, welche sowohl die Funktionsweise des Betätigungselements, als auch die Optik der gesamten Dekorschicht beeinträchtigen können.
Die oben genannten Probleme können nach Kenntnissen der Anmelderin durch den Einsatz piezoelektrischer Betätigungselemente anstelle der herkömmlichen Betätigungselemente behoben werden. In diesem Fall kann die Dekorschicht im Wesentlichen geschlossen ausgestaltet werden, wobei unterhalb des auf der Dekorschicht optisch dargestellten Betätigungselementes ein piezoelektrisches Element angeordnet ist. Dieses piezoelektrische Element ist vorteilhafter Weise eine piezoelektrische Folie.
Piezoschalter für beispielsweise Cerankochfelder, Kaffeemaschinen oder sog. "vandalensichere" Tastaturen sind beispielsweise aus der DE 96 304 443 T2 bekannt. In dieser Druckschrift ist ferner das Herstellungsverfahren einer piezoelektrischen Folie bzw. Piezofolie offenbart, so dass die Herstellung einer Piezofolie an sich als dem Fachmann bekannt angesehen werden kann. Folglich wird eine genaue Beschreibung der Herstellung einer Piezofolie im Folgenden weggelassen. Es sei jedoch anzumerken, dass bei der Herstellung einer Piezofolie in der Regel mittels eines Siebdruckverfahrens ein piezoelektrischer Lack sowie isolierende Schichten auf ein Trägermaterial aufgebracht werden.
Nun müssen Schalter bzw. Betätigungselemente jeglicher Art im Fahrzeug beleuchtet sein, so dass diese auch in der Dunkelheit mühelos auffindbar sind. Dabei wird zwischen der Such- und der Funktionsbeleuchtung unterschieden.
Die Funktionsbeleuchtung dient zur Anzeigen einer Aktivität und muss auch am Tage erkennbar sein. Dies wird meist über LEDs oder Glühbirnen erreicht. Die Suchbeleuchtung dient dazu, die Position einzelner Schalter in der Nacht zu bestimmen. Dies kann in einem Kraftfahrzeug auf verschiedene Art und Weise geschehen z. B. durch eine indirekte Beleuchtung der gesamten Schaltfläche, eine Hinterleuchtung eines einzelnen Schalters (durch Glühbirnen) oder der gesamten Schaltfläche (z. B. durch eine Leuchtfolie) oder auch durch daneben liegende schwachleuchtende Leuchtdioden. Der Einsatz von Glühbirnen scheidet für die Piezotechnologie jedoch aus. Ferner haben Nachforschungen der Anmelderin als vorteilhaft herausgestellt, in Verbindung mit Piezoschaltern bzw. Piezobetätigungselementen eine Leuchtfolie zu verwenden. Die Herstellung einer Leuchtfolie ist dem Fachmann im Allgemeinen bekannt, wobei in der Regel ein Leuchtmaterial mittels Siebdruck zusammen mit Elektroden auf einem Trägermaterial aufgebracht wird.
Aufgrund der obigen Ausführungen kam die Anmelderin zu dem Schluss, dass eine Kombination aus Piezofolie und Leuchtfolie vorteilhaft ist, um ein Betätigungselement für ein Fahrzeug herzustellen, das gleichzeitig die Probleme des Standes der Technik löst und ferner problemlos mit einer Suchbeleuchtung versehen werden kann.
Bisher wird diese kombinierte Piezo-/Leuchtfolie derart hergestellt, dass Piezofolien und Leuchtfolien unabhängig voneinander hergestellt werden. Zum Beispiel wird eine Piezofolie gemäß der Offenbarung der DE 69 304 43 T2 hergestellt und eine Leuchtfolie, wie sie beispielsweise in der DE 102 55 199 A1 beschrieben ist. Die beiden unabhängig voneinander hergestellten Piezofolien und Leuchtfolien werden als Einzelelemente miteinander, vorzugsweise durch Verkleben, verbunden, um so ein Laminat zu erzeugen.
Darstellung der Erfindung
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Problem liegt nun darin, ein Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie für den Einsatz als Betätigungselement bereitzustellen, das im Vergleich zu dem oben erwähnten Verfahren wesentlich verbessert und vereinfacht ist, so dass ein entsprechendes Betätigungselement mit einer derartigen Piezo-/Leuchtfolie zu günstigeren Herstellungskosten, mit verbesserten Funktionseigenschaften und einem geringeren Gewicht hergestellt werden kann.
Dieses technische Problem der vorliegenden Erfindung wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie ein Betätigungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
So liegt der vorliegenden Erfindung der Gedanke zugrunde, die beiden Herstellungsprozesse der unabhängig voneinander hergestellten Piezofolien und Leuchtfolien durch einen kombinierten Herstellungsprozess zu ersetzen. Durch einen derart kombinierten Herstellungsprozess können geringere Herstellungskosten erreicht werden und ferner entsteht eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie, die hinsichtlich ihres Gewichts und ihrer Funktionseigenschaften verbessert ist.
So schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie für den Einsatz als Betätigungselement insbesondere in Fahrzeugen vor. Das Verfahren umfasst erfindungsgemäß zunächst das Bereitstellen eines folienartigen Trägermaterials. So kann das Trägermaterial beispielsweise eine selbsttragende Folie einer organischen Polymer-Zusammensetzung sein, die im Wesentlichen aus einem elektrisch isolierenden thermoplastischen oder duroplastischen Polymer besteht. Repräsentative Beispiele sind unter anderem Folien aus technisch erhältlichen Polyestern, Polykarbonaten, Polypropylenen, Polyamiden, Polyacetalen usw. mit üblichen Stärken im Bereich von etwa 50 bis 2000 µm. Auf dieses Trägermaterial wird zumindest in einem ersten Teilbereich ein piezoelektrischer Lack aufgebracht. Piezoelektrische Lacke zum Aufbringen auf einen Träger sind dem Fachmann bekannt, so dass es diesbezüglich keiner weiteren Ausführungen bedarf. Nach dem Aushärten bildet der piezoelektrische Lack in dem ersten Teilbereich eine piezoelektrische Schaltfläche bzw. einen Piezoschalter. Gleichzeitig oder separat mit dem Aufbringen des piezoelektrischen Lacks können auch die Kontaktverbindungen zu dem Piezoschalter auf dem Trägermaterial aufgebracht werden.
Ferner wird in einem weiteren erfindungsgemäßen Schritt ein Leuchtlack bzw. eine Leuchtfunktionsschicht oder Elektrolumineszenzschicht auf das Trägermaterial aufgebracht, wobei dies zumindest in einem zweiten Teilbereich erfolgt. Auch die Eigenschaften des Leuchtlacks sind aus der Herstellung von separaten Leuchtfolien bekannt, so dass es auch diesbezüglich keiner weiter führenden Erläuterungen bedarf. Der Leuchtlack bildet nach dem Aushärten eine Leuchtschicht, die die Schaltfläche in dem zweiten Teilbereich beleuchtet, wenn sie über Elektroden angeregt wird. Die Elektroden können gleichzeitig oder separat auf das Trägermaterial aufgebracht werden und können beispielsweise durch Sputtern vorgesehen werden. Nachdem der piezoelektrische Lack, sowie der Leuchtlack auf dem Trägermaterial aufgebracht wurden, wird zum Schutz eine Deckschicht über zumindest dem ersten und zweiten Teilbereich vorgesehen, um den piezoelektrischen Lack und den Leuchtlack abzudecken. Die Deckschicht wird dann entweder direkt oder über andere Materialien mit dem Trägermaterial verbunden. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren können die Herstellungsprozesse der bekannten unabhängigen Elemente Piezofolie und Leuchtfolie in einem Vorgang kombiniert werden, um eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie herzustellen. Dieses Verfahren ist im Vergleich zum herkömmlich verwendeten Verfahren, das zuvor beschrieben wurde und bei dem die separaten Piezofolie und Leuchtfolie miteinander laminiert wurden, wesentlich vereinfacht. Ferner wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie erzeugt, die verbesserte Funktionseigenschaften und ein geringeres Gewicht bei geringeren Herstellungskosten aufweist.
Vorteilhafter Weise werden der piezoelektrische Lack und/oder der Leuchtlack mittels eines Siebdruckverfahrens auf dem Trägermaterial aufgebracht. Das Siebdruckverfahren stellt ein einfaches und kostengünstiges Verfahren bereit. Ferner kann durch die entsprechende Auswahl der Siebdruckschablone jede beliebige Ausgestaltung und Ausbildung der Schaltfläche und des Beleuchtungsbereichs erreicht werden. Ferner kann der Herstellungsprozess in einer einzigen Maschine erfolgen. So können z. B. der piezoelektrische Lack und der Leuchtlack gleichzeitig oder separat aufgebracht werden.
Je nach gewünschter optischer Dekorfläche können der erste und zweite Teilbereich nebeneinander angeordnet sein oder sich aber vorteilhafter Weise zumindest teilweise überlappen. Überlappen sich der erste und der zweite Teilbereich, so wird der Leuchtlack nach dem Aufbringen des piezoelektrischen Lacks aufgebracht, so dass die Leuchtschicht auf einer der Dekorseite zugewandten Seite der kombinierten Piezoleuchtfolie angeordnet ist. Dies ist notwendig, damit das piezoelektrische Element die Leuchtfolie nicht überdeckt und somit eine Sichtbarkeit der Beleuchtung von einer Dekorseite her verhindert.
Werden der Leuchtlack und der piezoelektrische Lack separat aufgebracht, ist es bevorzugt, zwischen dem Aufbringen des piezoelektrischen Lacks und des Leuchtlacks eine elektrisch isolierende Schicht aufzubringen. Dieser Vorgang kann ebenfalls in einem Druckverfahren durchgeführt werden.
Alternativ werden der piezoelektrische Lack und der Leuchtlack direkt auf das Trägermaterial aufgebracht.
Bei dem piezoelektrischen Element handelt es sich vorzugsweise um ein sog. Sandwich-Element, bei dem der Schritt Aufbringen eines piezoelektrischen Lacks auf das Trägermaterial in dem ersten Teilbereich jeweils mit Zwischenschalten einer isolierenden Schicht in dem ersten Teilbereich wenigstens einmal wiederholt wird, so dass in dem ersten Teilbereich ein Verbund übereinander angeordneter Schichten aus piezoelektrischem Lack und isolierendem Material entsteht. Mit anderen Worten werden beispielsweise zunächst eine Schicht piezoelektrischer Lack, im Anschluss eine Schicht isolierendes Material und dann wiederum eine piezoelektrische Lackschicht aufgebracht.
Auch bei dem Leuchtelement handelt es sich um ein sog. Sandwich-Element. Vor dem Aufbringen des Leuchtlacks auf das Trägermaterial in dem zweiten Teilbereich wird eine leitfähige Schicht in dem zweiten Teilbereich aufgebracht, ebenso nach dem Aufbringen des Leuchtlacks, so dass in dem zweiten Teilbereich ein Verbund übereinander angeordneter Schichten aus Leuchtlack und leitfähigem Material entsteht.
Damit die Beleuchtung von der Dekorseite bzw. der Seite der Deckschicht her sichtbar bleibt, ist die Deckschicht zumindest in dem zweiten Teilbereich oder aber einem Teil davon lichtdurchlässig.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren schlägt die vorliegende Erfindung auch ein Betätigungselement insbesondere für Fahrzeuge und insbesondere für Kraftfahrzeuge vor, das eine nach dem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche hergestellte, kombinierte Piezo-/Leuchtfolie aufweist und eine dem Trägermaterial entgegengesetzt auf der Seite der Deckschicht angeordnete Dekorfläche. Durch diese Ausgestaltung wird ein Betätigungselement erreicht, das verbesserte Funktionseigenschaften bei einem geringeren Gewicht und geringeren Herstellungskosten ermöglicht.
Vorteilhafter Weise kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie in einem Betätigungselement eingesetzt werden, die nur einen Kabelabgang aufweist. Dadurch wird das Anschlagen von Kontaktteilen vereinfacht und die Herstellungskosten des Betätigungselements weiter gesenkt. Ferner wird auch die Steckermontage beim Einbau des Betätigungselements in z. B. ein Fahrzeug vereinfacht.
Vorteilhafter Weise umfasst die in dem Betätigungselement eingesetzte Piezo-/Leuchtfolie wenigstens zwei Schaltflächen, so dass das Betätigungselement mehrere Schaltfunktion in einem Element kombinieren kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind einzeln oder in Kombination aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Die Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenartigen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile.
In den Zeichnungen zeigt:
Figur 1
eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt, wobei der Piezolack und der Leuchtlack direkt auf das Trägermaterial aufgebracht sind.
Figur 2
eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt, wobei zwischen dem piezoelektrischen Lack und dem Leuchtlack eine elektrisch isolierende Schicht vorgesehen ist.
Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
Bezugnehmend auf Figur 1 umfasst eine kombinierte Piezo-/Leuchtfolie, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform hergestellt ist, einen Träger 1, eine auf dem Träger 1 aufgebrachte piezoelektrische Schicht 2, sowie eine ebenfalls auf dem Träger aufgebrachte Leuchtschicht 3. Auf dem Träger 1 und die piezoelektrische Schicht 2 und die Leuchtschicht 3 bedeckend ist eine Deckschicht 4 angeordnet, die mittels Klebstoff 5 mit dem Träger 1 verbunden ist.
Diese erfindungemäße Piezo-/Leuchtfolie wird durch das folgende erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform hergestellt. Zunächst wird ein folienartiges Trägermaterial als Träger 1 bereitgestellt. Im Anschluss wird in einem Teilbereich A1 und A2 mittels Siebdruck ein piezoelektrischer Lack 2 aufgebracht. Ferner wird ebenfalls mittels Siebdruck in einem zweiten Teilbereich B1 und B2 ein Leuchtlack aufgebracht. Bei der dargestellten Ausführungsform werden sowohl der piezoelektrische Lack 2, als auch der Leuchtlack 3 direkt auf das Trägermaterial 1 aufgebracht. Dieser Vorgang kann gleichzeitig oder separat durchgeführt werden. Ferner werden gleichzeitig oder separat die zu dem piezoelektrischen Lack gehörenden leitfähigen Bereiche (nicht dargestellt), die das piezoelektrische Element elektrisch kontaktieren, sowie die Elektroden (nicht dargestellt) des Leuchtlacks mit aufgebracht. Dies kann ebenfalls in einem Druckverfahren erfolgen.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, kann die Ausgestaltung bzw. die Form des Leuchtlacks bzw. Leuchtelements 3 und des piezoelektrischen Lacks bzw. piezoelektrischen Elements 2 aufgrund des Druckverfahrens in jeder beliebigen Form erfolgen. So kann beispielsweise das piezoelektrische Element 2 in dem Teilbereich A1 eine im Wesentlichen runde, kreisförmige Form annehmen und das in dem Teilbereich B1 vorgesehene Leuchtelement 3 dieses kreisrunde piezoelektrische Element ringförmig umgeben.
Alternativ können das piezoelektrische Element 2 und das Leuchtelement 3 in den Teilbereichen A2 und B2 auch schlichtweg nebeneinander angeordnet sein.
Nachdem der piezoelektrische Lack 2 und der Leuchtlack 3 aufgebracht und ausgehärtet wurden, wird auf dem Träger 1 eine Deckschicht 4 vorgesehen, die zumindest die Teilbereiche A1, A2 und B1, B2 abdeckt. In der vorliegenden, dargestellten Ausführungsform deckt die Deckschicht 4 den gesamten Träger 1 ab und ist über eine Klebstoffschicht 5 mit dem Träger 1 verbünden. Vorteilhafter Weise ist die Deckschicht zumindest in den Bereichen B1 und B2 lichtdurchlässig, damit die Beleuchtung von der Seite der Deckschicht 4 her sichtbar ist.
In Figur 2 ist eine nach einem alternativen Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellte Piezo-/Leuchtfolie dargestellt. Die dargestellte Piezo-/Leuchtfolie entspricht im Wesentlichen der in Figur 1 dargestellten Piezo-/Leuchtfolie. Der wesentliche Unterschied liegt jedoch darin, dass zwischen dem piezoelektrischen Lack 2 und dem Leuchtlack 3 eine elektrisch isolierende Schicht 6 vorgesehen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer in Figur 2 dargestellten Piezo-/Leuchtfolie wird zunächst ein Träger 1 in der Form eines folienartigen Materials bereitgestellt. Auf diesem Trägermaterial 1 wird dann direkt in dem Teilbereich A1 und A2 der piezoelektrische Lack 2 aufgebracht. Im Anschluss an diesen Schritt wird eine elektrisch isolierende Schicht 6 aufgebracht. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die elektrisch isolierende Schicht 6 über den gesamten Träger 1 aufgebracht. Dies kann über Verkleben mittels eines Klebstoffs 5 erfolgen. Alternativ kann auch ein Isolierlack verwendet werden, der in einem Druckverfahren ähnlich dem Piezolack 2 und dem Leuchtlack 3 aufgebracht wird.
Im Anschluss wird der Leuchtlack 3 auf dem Träger 1 aufgebracht, wobei der Leuchtlack nicht direkt mit dem Träger 1 in Verbindung kommt, sondern vielmehr mit der elektrisch isolierenden Schicht 6, die wiederum mit dem Träger in Kontakt steht. Wie es in Figur 2 dargestellt ist, können sich der erste Teilbereich A1 des piezoelektrischen Lacks 2 und der zweite Teilbereich B1 des Leuchtlacks 3 bereichsweise überlappen. In der dargestellten Ausführungsform überlappen sich der erste Teilbereich A1 und der zweite Teilbereich B1 sogar vollständig. Ebenso können der erste Teilbereich A2 und der zweite Teilbereich B2 auch nebeneinander angeordnet sein, so dass sie einander nicht überlappen.
Im Anschluss wird wiederum eine Deckschicht 4 aufgebracht, die in diesem Fall mit dem Träger über die elektrisch isolierende Schicht 6 verbunden ist. Die Deckschicht 4 wird vorteilhafter Weise mit der isolierenden Schicht 6 unter Verwendung eines Klebstoffs verklebt. Wie bereits in der vorstehenden Ausführungsform erwähnt, ist die Deckschicht 4 in dem zweiten Teilbereich B1 und dem zweiten Teilbereich B2 lichtdurchlässig. Somit ist die Leuchtkraft der Leuchtschicht 3 von der Seite der Deckschicht 4 her sichtbar, wenn die Leuchtschicht über die Elektroden (nicht dargestellt) angeregt wird.
Die Zusammensetzung eines piezoelektrischen Lacks bzw. eines Leuchtlacks, sowie deren elektronische Verkabelung bzw. Anbindung sind dem Fachmann aus der separaten Herstellung der entsprechenden Elemente bekannt. Folglich erfolgt bezüglich der Zusammensetzung des piezoelektrischen Lacks und des Leuchtlacks, sowie deren elektrischen Anbindung keine weitergehende Erläuterung.
Bei einem erfindungsgemäßen Betätigungselement wird auf der Seite der Deckschicht 4 eine Dekorfläche angeordnet. Die Dekorfläche kann ein separates Element sein, wobei die kombinierte Piezo-/Leuchtfolie damit verbunden wird, oder die Deckschicht 4 kann derart ausgebildet sein, dass sie die Dekorfläche bildet.
Die obige genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie die begleitenden Zeichnungen dienen lediglich dazu, die vorliegende Erfindung zu erläutern. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird jedoch vielmehr durch die folgenden Patentansprüche definiert.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen einer kombinierten Piezo-/Leuchtfolie für den Einsatz als Betätigungselement insbesondere in Fahrzeugen, umfassend die Schritte:
    Bereitstellen eines folienartigen Trägermaterials (1) ;
    Aufbringen eines piezoelektrischen Lacks (2) auf das Trägermaterial zumindest in einem ersten Teilbereich (A1, A2), um in dem ersten Teilbereich eine piezoelektrische Schaltfläche auszubilden;
    Aufbringen eines Leuchtlacks (3) auf das Trägermaterial in zumindest einem zweiten Teilbereich (B1, B2), um die Schaltfläche in dem zweiten Teilbereich beleuchten zu können;
    Abdecken zumindest des ersten und zweiten Teilbereichs mit einer Deckschicht (4), die mit dem Trägermaterial verbunden wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der piezoelektrische Lack (2) und/oder der Leuchtlack (3) mittels eines Siebdruckverfahrens auf das Trägermaterial (1) aufgebracht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sich der erste (A1, A2) und der zweite (B1, B2) Teilbereich zumindest bereichsweise überlappen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ferner zwischen dem Aufbringen des piezoelektrischen Lacks (2) und des Leuchtlacks (3) eine elektrisch isolierende Schicht (6) aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der piezoelektrische Lack (2) und der Leuchtlack (3) direkt auf dem Trägermaterial (1) aufgebracht werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt Aufbringen eines piezoelektrischen Lacks (2) auf das Trägermaterial (1) in dem ersten Teilbereich (A1, A2) jeweils mit Zwischenschalten einer isolierenden Schicht in dem ersten Teilbereich (A1, A2) wenigstens einmal wiederholt wird, so dass in dem ersten Teilbereich ein Verbund übereinanderangeordneter Schichten aus piezoelektrischem Lack und isolierenden Schichten entsteht.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem vor und nach dem Schritt Aufbringen eines Leuchtlacks, eine leitfähige Schicht in dem zweiten Teilbereich aufgebracht wird, so dass in dem zweiten Teilbereich ein Verbund übereinander angeordneter Schichten aus Leuchtlack und leitfähigem Material entsteht.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Deckschicht (4) zumindest in dem zweiten Teilbereich (B1, B2) lichtdurchlässig ist.
  9. Betätigungselement insbesondere für Fahrzeuge, mit einer nach dem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche kombinierten Piezo-/Leuchtfolie und einer dem Trägermaterial (1) entgegengesetzt auf der Seite der Deckschicht (4) angeordneten Dekorfläche.
  10. Betätigungselement nach Anspruch 9, bei dem die kombinierte Piezo-/Leuchtfolie nur einen Kabelabgang aufweist.
  11. Betätigungselement nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem wenigstens zwei Schaltflächen in der Piezo-/Leuchtfolie ausgebildet sind.
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