WO2020025096A1 - Contact- and/or proximity-sensitive input device and method for producing such an input device - Google Patents
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- WO2020025096A1 WO2020025096A1 PCT/EP2018/000385 EP2018000385W WO2020025096A1 WO 2020025096 A1 WO2020025096 A1 WO 2020025096A1 EP 2018000385 W EP2018000385 W EP 2018000385W WO 2020025096 A1 WO2020025096 A1 WO 2020025096A1
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Definitions
- the present invention relates to a touch and / or proximity sensitive input device, in particular for household appliances, and a method for producing such an input device.
- Touch and / or proximity sensitive input devices often use capacitive touch switches, in which a sensor element made of an electrically conductive material together with, for example, a user's finger via a control panel made of an electrically insulating material as a dielectric forms a capacitance therebetween, which capacitance or not depending on the touch Touching or approaching or not approaching a control panel of the control panel assigned to the sensor element is variable.
- the change in the capacitance value of the sensor element has a corresponding effect on an output signal of the sensor circuit, which can be processed and evaluated by evaluation electronics.
- sensor foils with integrated conductive sensor surfaces are being used more and more frequently for the construction of compact input devices with illuminated displays.
- Disadvantages are the high costs of such sensor foils, the complex electrical connection of the sensor surfaces to a printed circuit board and also the temperature sensitivity of such sensor foils, which shortens the life of the input device in environments with higher temperatures, such as in hobs.
- the touch and / or proximity sensitive input device of the invention has a carrier made of an opaque plastic material and a printed circuit board.
- the carrier has at least one light channel, which extends through the carrier in a thickness direction, and at least one sensor element made of an electrically conductive, elastic plastic material, which is integrated in a recess in the carrier, the light channel facing a user
- On the side of the carrier forms an illuminated surface and the sensor element on the side of the carrier facing a user forms a sensor surface of a capacitive touch switch.
- At least one light source for coupling light into a light channel of the carrier and at least one electrically conductive contact surface for contacting a sensor element in the carrier are arranged on the circuit board, the circuit board being arranged on the side of the carrier facing away from a user and the carrier on the PCB is mounted.
- an electrically conductive, elastic plastic material for the sensor elements, a large-area and thus safe / reliable contact with the contact surfaces of the printed circuit board can be guaranteed.
- the use of an electrically conductive, elastic plastic material is also more temperature-resistant (e.g. up to 160 ° C and more) and also mechanically more resistant than sensor foils, so that the susceptibility to interference of the input device is reduced and the life of the input device can be extended.
- the input device of the invention is particularly suitable for electronic household appliances such as hobs, stoves, dishwashers, laundry treatment devices, refrigerators and / or freezers and the like.
- the one according to the invention is particularly advantageous Input device for household appliances with higher temperatures such as hobs, stoves and the like.
- Conductive silicone or conductive TPE thermoplastic elastomer
- the electrical conductivity of the plastic material is achieved, for example, by embedded / vulcanized fillers, wires or the like.
- the sensor areas can be individual sensor areas for individual touch keys or several combined sensor areas for, for example, rotary controls or slide controls.
- the input device preferably contains a multiplicity of luminous areas and a multiplicity of sensor areas which are provided by a single carrier.
- the luminous surfaces formed by the light channels can be illuminated / backlit symbols, simple light point displays, 7-segment light displays and the like.
- the light sources on the circuit board are preferably light-emitting diodes. One or more light sources can optionally be provided for each light channel.
- the light channels can have a substantially constant cross section, an expanding cross section or a tapering cross section along the thickness direction of the carrier.
- the light channels preferably run essentially perpendicular to the thickness direction through the carrier.
- the channel walls of the light channels can optionally be designed to reflect light.
- the light channels can also be at least partially filled with a transparent plastic material (e.g. polycarbonate).
- At least one electrically conductive contact pin is mounted on the contact surface of the printed circuit board, which protrudes into the sensor element in the recess in the carrier.
- a contact pin is preferably provided for each sensor element.
- the contact pins are preferably mounted as SMD components on the circuit board.
- the sensor element is an electrically conductive plastic compound that is injected into the recess in the carrier, preferably by means of a 2-component injection molding process.
- the senor element is a preformed, electrically conductive plastic molded part which is inserted into the recess in the carrier, preferably pressed in and / or glued / fused.
- a diffuser film is arranged on the side of the carrier facing a user.
- the diffuser film is a light-scattering film for equalizing the brightness of the light radiated through the light channels.
- the diffuser film is preferably glued to the carrier.
- the diffuser film can be a printed or unprinted diffuser film and a colored, colored or colorless diffuser film.
- the input device also has a housing for holding and protecting the printed circuit board.
- the housing can protect the printed circuit board from mechanical loads, moisture or water, high temperatures and the like in, for example, a household appliance.
- a further circuit board can also be held in the housing, which is electrically connected to the circuit board and is arranged non-parallel to the circuit board.
- the further circuit board is used, for example, for a power module.
- the method according to the invention for producing a touch-sensitive and / or proximity-sensitive input device includes the steps of forming a carrier from an opaque plastic material with at least one light channel, which extends through the carrier in a direction of thickness, and at least one recess for receiving a sensor element; integrating at least one sensor element made of an electrically conductive, elastic plastic material into the at least one recess in the carrier; the provision of a printed circuit board on which at least one light source for coupling light into a light channel of the Carrier and at least one electrically conductive contact surface for contacting a sensor element are arranged in the carrier; and mounting the carrier with the at least one integrated sensor element on the printed circuit board, the contact surface of the printed circuit board coming into contact with the sensor element of the carrier when the carrier is mounted.
- an electrically conductive contact pin is mounted on the contact surface of the circuit board, so that when the carrier is mounted on the circuit board it penetrates into the sensor element in the recess in the carrier.
- the sensor element is formed from an electrically conductive plastic compound (e.g. conductive silicone or conductive TPE), which is injected into the recess in the carrier.
- an electrically conductive plastic compound e.g. conductive silicone or conductive TPE
- the areas of the injected plastic compound form individual sensor elements or at least one insulation gap is generated in the plastic compound injected into the recess in the carrier in order to form at least two sensor elements that are electrically separated from one another.
- the senor element is preformed as an electrically conductive molded plastic part, which is then inserted into the recess in the carrier.
- the light channel in the carrier can be at least partially filled with a transparent plastic material.
- a diffuser film is applied to the side of the carrier facing a user.
- FIG. 1 is a partial sectional view of an input device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 shows a partial perspective view of a carrier for the input device from FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention
- FIG. 3 shows a top view of a carrier for the input device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention
- Fig. 4 is an exploded view of an input device according to another
- FIG. 5 shows a perspective view of an input device according to a further exemplary embodiment of the present invention.
- the input device has an operating panel 10, which can be formed, for example, by a glass ceramic plate of a hob.
- an operating panel 10 On the side of the control panel 10 facing away from the user (bottom in FIG. 1), a printed circuit board 12 is arranged at a distance and essentially parallel to the control panel 10.
- a carrier 14 is mounted on the printed circuit board 12 on the side of the printed circuit board 12 facing the control panel 10.
- a diffuser film 16 is applied, preferably glued, to the carrier 14.
- the carrier 14 is formed from an opaque plastic material (preferably hard plastic), preferably by means of injection molding, and has an essentially cuboid basic shape. As shown in Fig. 1, the carrier 14 is for example by means of locking lugs 42, which are guided through openings 40 in the printed circuit board 12, are fastened to the printed circuit board 12.
- an opaque plastic material preferably hard plastic
- the carrier 14 is for example by means of locking lugs 42, which are guided through openings 40 in the printed circuit board 12, are fastened to the printed circuit board 12.
- a plurality of light channels 18 are provided in the carrier 14 and extend through the carrier 14 in the thickness direction thereof.
- these light channels can be filled with a translucent plastic material (e.g. polycarbonate) and / or can be designed with light-reflecting channel walls.
- a plurality of light-emitting diodes are mounted on the printed circuit board 14 as light sources 22 corresponding to the light channels 18, so that the light channels 18 each form a light-emitting surface 20 on their side facing the control panel 10.
- a plurality of cutouts 24 are also provided in the carrier 14.
- the recesses 24 are each filled with an electrically conductive, elastic plastic compound (e.g. conductive silicone or conductive TPE), preferably by means of two-component injection molding, in order to form sensor elements 28.
- an electrically conductive, elastic plastic compound e.g. conductive silicone or conductive TPE
- a plurality of contact surfaces 30 are provided on the printed circuit board 12, which are equipped with contact pins 32 using SMD technology.
- the contact pins 32 protrude into the elastic sensor elements 28, so that the sensor elements 28 are in electrically conductive contact with the contact surfaces 30 of the printed circuit board 12.
- the sensor elements 28 each form a sensor surface 26 of a capacitive touch switch on their side facing the control panel 10.
- the cutouts 24 and the sensor elements 28 extend on the one hand to the side of the carrier 14 facing the printed circuit board 12.
- the cutouts 24 and the sensor elements 28 extend to the side of the control panel 10 facing the Carrier 14, the design being adapted to the shape of the desired sensor surfaces 26.
- the injected plastic compound must be provided with insulation gaps 34 in order to electrically isolate the individual sensor elements 28 from one another.
- the insulation gaps 34 can be formed, for example, by cutting or punching out.
- the carrier 14 is designed in such a way that the cutouts 24 are each only over one Extend sensor surface 26 so that no insulation gaps 34 have to be created.
- a row of sensor areas 26 forms a touch-sensitive slider (lower area of FIG. 3) and a row of luminous areas 20 is provided below and above the row of sensor areas in order to provide the user with the activated level of, for example Slider and the level values of the slider.
- a plurality of groups of luminous areas 20 are provided, each of which forms a 7-segment luminous display.
- sensor areas are provided for forming touch-sensitive buttons.
- the diffuser film (or scatter film) 16 can be printed or unprinted, depending on the application.
- the diffuser film 16 can be colored, colored or colorless.
- a printed circuit board 12 with contact surfaces 30 is initially provided, which is equipped with light sources 22 and contact pins 32, preferably using SMD technology.
- a carrier 14 is formed with light channels 18 and recesses 24, the recesses 24 of which are then filled with the electrically conductive plastic compound, preferably by means of two-component injection molding, and if necessary subsequently provided with insulation gaps 34.
- the structural unit of the carrier 14 with the integrated sensor elements 28 is then mounted on the printed circuit board 12, the electrical contact between the contact surfaces 30 and the sensor elements 28 taking place simultaneously with the mechanical fastening.
- the diffuser film 16 can optionally be applied before or after the mounting of the carrier 14 on the printed circuit board 12.
- FIG. 4 illustrates a second embodiment of an input device of the invention.
- Corresponding components are identified by the same reference numerals as in the first exemplary embodiment.
- the sensor elements 36 are formed by preformed components made of an electrically conductive, elastic plastic material (for example conductive silicon cone or conductive TPE).
- the plastic components are inserted into the corresponding recesses 24 in the carrier 14, preferably pressed in and optionally additionally glued or fused.
- the contact pins 32 on the printed circuit board 12 then also penetrate into these plastic molded parts.
- the input device of FIG. 4 and its manufacture correspond to the first exemplary embodiment of FIGS. 1 to 3.
- FIG. 5 illustrates a third embodiment of an input device of the invention.
- the third exemplary embodiment represents an extension of the first or second exemplary embodiment.
- the printed circuit board 12 with the carrier 14 mounted thereon is held in / on a housing 44.
- the housing 44 protects the printed circuit board 12, for example, from mechanical loads, moisture, water, high temperatures, etc.
- the housing 44 can optionally also hold another printed circuit board 44, for example for a power module.
- the further printed circuit board 44 is oriented at a right angle to the printed circuit board 12 (generally not parallel to the printed circuit board 12).
Landscapes
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
Abstract
The invention relates to a contact and/or proximity-sensitive input device, having a printed circuit board (12) and a support (14) made of an opaque plastic material. The support (14) has at least one light channel (18), which extends through the support in the thickness direction of the support, and at least one sensor element (28, 36) made of an electrically conductive elastic plastic material, said sensor element being integrated into a recess (24) in the support. The light channel (18) forms a lighting surface (20) on the support (14) face facing a user, and the sensor element (28, 36) forms a sensor surface (26) of a capacitive contact switch on the support (14) face facing the user. The printed circuit board (12) is equipped with at least one light source (22) for coupling light into a light channel (18) of the support (14) and at least one electrically conductive contact surface (30) for contacting a sensor element (28, 36) in the support (14). The printed circuit board (12) is arranged on the support (14) face facing away from the user, and the support (14) is mounted on the printed circuit board (12).
Description
Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer solchen Eingabevorrichtung Touch and / or proximity sensitive input device and method for producing such an input device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung, insbesondere für Haushaltsgeräte, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Eingabevorrichtung. The present invention relates to a touch and / or proximity sensitive input device, in particular for household appliances, and a method for producing such an input device.
Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtungen verwenden häufig kapazitive Berührungsschalter, bei denen ein Sensorelement aus einem elektrisch leitfähigen Material zusammen mit zum Beispiel einem Finger eines Benutzers über eine Bedienblende aus einem elektrisch isolierenden Material als Dielektrikum dazwischen eine Kapazität bildet, die entsprechend dem Berühren oder Nicht-Berühren bzw. Annähern oder Nicht-Annähern eines dem Sensorelement zugeordneten Bedienfeldes der Bedienblende variabel ist. Die Veränderung des Kapazitätswerts des Sensorelements wirkt sich entsprechend auf ein Ausgangssignal der Sensorschaltung aus, welches von einer Auswerteelektronik verarbeitet und ausgewertet werden kann. Touch and / or proximity sensitive input devices often use capacitive touch switches, in which a sensor element made of an electrically conductive material together with, for example, a user's finger via a control panel made of an electrically insulating material as a dielectric forms a capacitance therebetween, which capacitance or not depending on the touch Touching or approaching or not approaching a control panel of the control panel assigned to the sensor element is variable. The change in the capacitance value of the sensor element has a corresponding effect on an output signal of the sensor circuit, which can be processed and evaluated by evaluation electronics.
Zum Aufbau von kompakten Eingabevorrichtungen mit Leuchtanzeigen werden zuletzt immer häufiger Sensorfolien mit integrierten leitfähigen Sensorflächen eingesetzt. Nachteilig sind die hohen Kosten solcher Sensorfolien, die aufwändige elektrische Verbindung der Sensorflächen mit einer Leiterplatte und auch die Temperaturempfindlichkeit solcher Sensorfolien, welche die Lebensdauer der Eingabevorrichtung in Umgebungen mit höheren Temperaturen wie beispielsweise in Kochfeldern, verkürzt. Recently, sensor foils with integrated conductive sensor surfaces are being used more and more frequently for the construction of compact input devices with illuminated displays. Disadvantages are the high costs of such sensor foils, the complex electrical connection of the sensor surfaces to a printed circuit board and also the temperature sensitivity of such sensor foils, which shortens the life of the input device in environments with higher temperatures, such as in hobs.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung mit kapazitiven Sensorelementen und Leuchtanzeigen zu schaffen, die einen einfachen Aufbau und eine längere Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. It is the object of the invention to provide an improved touch-sensitive and / or proximity-sensitive input device with capacitive sensor elements and illuminated displays, which has a simple structure and a longer service life. This problem is solved by the teaching of the independent claims. Particularly advantageous refinements and developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung der Erfindung weist einen Träger aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffmaterial und eine Leiterplatte auf. Der Träger weist wenigstens einen Lichtkanal, der sich in einer Dickenrichtung des Trägers durch diesen hindurch erstreckt, und wenigstens ein Sensorelement aus einem elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmaterial, das in einer Aussparung im Träger integriert ist, auf, wobei der Lichtkanal auf der einem Benutzer zugewandten Sei- te des Trägers eine Leuchtfläche bildet und das Sensorelement auf der einem Benutzer zugewandten Seite des Trägers eine Sensorfläche eines kapazitiven Berührungsschalters bildet. Auf der Leiterplatte sind wenigstens eine Lichtquelle zum Einkoppeln von Licht in einen Lichtkanal des Trägers und wenigstens eine elektrisch leitfähige Kontakt- fläche zum Kontaktieren eines Sensorelements im Träger angeordnet, wobei die Leiterplatte auf der einem Benutzer abgewandten Seite des Trägers angeordnet ist und der Träger auf der Leiterplatte montiert ist. The touch and / or proximity sensitive input device of the invention has a carrier made of an opaque plastic material and a printed circuit board. The carrier has at least one light channel, which extends through the carrier in a thickness direction, and at least one sensor element made of an electrically conductive, elastic plastic material, which is integrated in a recess in the carrier, the light channel facing a user On the side of the carrier forms an illuminated surface and the sensor element on the side of the carrier facing a user forms a sensor surface of a capacitive touch switch. At least one light source for coupling light into a light channel of the carrier and at least one electrically conductive contact surface for contacting a sensor element in the carrier are arranged on the circuit board, the circuit board being arranged on the side of the carrier facing away from a user and the carrier on the PCB is mounted.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Baueinheit aus einem Träger mit integrierten Lichtkanälen und integrierten Sensorelementen zu schaffen und diese gleichzeitig mechanisch und elektrisch auf einer Leiterplatte zu montieren, wodurch Aufbau und Montageaufwand vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden können. Durch die Verwendung eines elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmaterials für die Sensorelemente kann eine großflächige und damit sichere / zuverlässige Kontaktierung mit den Kontaktflächen der Leiterplatte gewährleistet werden. Die Verwendung eines elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmaterials ist zudem im Vergleich zu Sensorfolien temperaturbeständiger (z.B. bis zu 160°C und mehr) und auch mechanisch beständiger, sodass die Störanfälligkeit der Eingabevorrichtung reduziert und die Lebensdauer der Eingabevorrichtung verlängert werden können. According to the invention, it is proposed to create a structural unit from a carrier with integrated light channels and integrated sensor elements and at the same time to mount them mechanically and electrically on a printed circuit board, as a result of which structure and assembly effort can be simplified and manufacturing costs can be reduced. By using an electrically conductive, elastic plastic material for the sensor elements, a large-area and thus safe / reliable contact with the contact surfaces of the printed circuit board can be guaranteed. The use of an electrically conductive, elastic plastic material is also more temperature-resistant (e.g. up to 160 ° C and more) and also mechanically more resistant than sensor foils, so that the susceptibility to interference of the input device is reduced and the life of the input device can be extended.
Die Eingabevorrichtung der Erfindung ist insbesondere für elektronische Haushaltsgeräte wie Kochfelder, Herde, Spülmaschinen, Wäschebehandlungsgeräte, Kühl- und/oder Gefriergeräte und dergleichen geeignet. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße
Eingabevorrichtung für Haushaltsgeräte mit höheren Temperaturen wie zum Beispiel Kochfelder, Herde und dergleichen. The input device of the invention is particularly suitable for electronic household appliances such as hobs, stoves, dishwashers, laundry treatment devices, refrigerators and / or freezers and the like. The one according to the invention is particularly advantageous Input device for household appliances with higher temperatures such as hobs, stoves and the like.
Als elektrisch leitfähiges, elastisches Kunststoffmaterial für die Sensorelemente wird vorzugsweise leitfähiges Silikon oder leitfähiges TPE (thermoplastischer Elastomer) verwendet. Die elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffmaterials wird beispielsweise durch eingebettete / einvulkanisierte Füllstoffe, Drähte oder dergleichen erreicht. Conductive silicone or conductive TPE (thermoplastic elastomer) is preferably used as the electrically conductive, elastic plastic material for the sensor elements. The electrical conductivity of the plastic material is achieved, for example, by embedded / vulcanized fillers, wires or the like.
Bei den Sensorflächen kann es sich um einzelne Sensorfläche für einzelne Berührungstasten oder um mehrere kombinierte Sensorflächen für zum Beispiel Drehregler oder Schieberegler handeln. The sensor areas can be individual sensor areas for individual touch keys or several combined sensor areas for, for example, rotary controls or slide controls.
Die Eingabevorrichtung enthält vorzugsweise eine Vielzahl von Leuchtflächen und eine Vielzahl von Sensorflächen, die durch einen einzigen Träger bereitgestellt werden. The input device preferably contains a multiplicity of luminous areas and a multiplicity of sensor areas which are provided by a single carrier.
Bei den durch die Lichtkanäle gebildeten Leuchtflächen kann es sich um beleuchtete / hinterleuchtete Symbole, einfache Lichtpunktanzeigen, 7-Segment-Leuchtanzeigen und dergleichen handeln. Bei den Lichtquellen auf der Leiterplatte handelt es sich vorzugsweise um Leuchtdioden. Für jeden Lichtkanal können wahlweise eine oder mehrere Lichtquellen vorgesehen sein. The luminous surfaces formed by the light channels can be illuminated / backlit symbols, simple light point displays, 7-segment light displays and the like. The light sources on the circuit board are preferably light-emitting diodes. One or more light sources can optionally be provided for each light channel.
Die Lichtkanäle können entlang der Dickenrichtung des Trägers einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt, einen sich erweiternden Querschnitt oder einen sich verjüngenden Querschnitt haben. Die Lichtkanäle verlaufen bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zur Dickenrichtung durch den Träger. Außerdem können die Kanalwände der Lichtkanäle optional lichtreflektierend ausgestaltet sein. Optional können die Lichtkanäle zudem zumindest teilweise mit einem transparenten Kunststoffmaterial (z.B. Polycarbonat) gefüllt sein. The light channels can have a substantially constant cross section, an expanding cross section or a tapering cross section along the thickness direction of the carrier. The light channels preferably run essentially perpendicular to the thickness direction through the carrier. In addition, the channel walls of the light channels can optionally be designed to reflect light. Optionally, the light channels can also be at least partially filled with a transparent plastic material (e.g. polycarbonate).
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein elektrisch leitfähiger Kontaktstift auf der Kontaktfläche der Leiterplatte montiert, der in das Sensorelement in der Aussparung des Trägers hinein ragt. Vorzugsweise ist für jedes Sensorelement ein Kontaktstift vorgesehen. Die Kontaktstifte sind vorzugsweise als SMD-Bauteile auf der Leiterplatte montiert. Durch das Hineinragen der Kontaktstifte in die elastischen Senso-
relemente kann eine großflächige und damit sichere elektrische Kontaktierung gewährleistet werden. In a preferred embodiment of the invention, at least one electrically conductive contact pin is mounted on the contact surface of the printed circuit board, which protrudes into the sensor element in the recess in the carrier. A contact pin is preferably provided for each sensor element. The contact pins are preferably mounted as SMD components on the circuit board. By protruding the contact pins into the elastic sensor relemente a large and thus safe electrical contact can be guaranteed.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorelement eine elektrisch leitfähige Kunststoffmasse, die in die Aussparung im Träger eingespritzt ist, vorzugsweise mittels eines 2K-Spritzgießverfahrens. In one embodiment of the invention, the sensor element is an electrically conductive plastic compound that is injected into the recess in the carrier, preferably by means of a 2-component injection molding process.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorelement ein vorgeformtes elektrisch leitfähiges Kunststoffformteil, das in die Aussparung im Träger eingefügt ist, vorzugsweise eingepresst und/oder verklebt / verschmolzen. In another embodiment of the invention, the sensor element is a preformed, electrically conductive plastic molded part which is inserted into the recess in the carrier, preferably pressed in and / or glued / fused.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist auf der einem Benutzer zugewandten Seite des Trägers eine Diffusorfolie angeordnet. Die Diffusorfolie ist eine lichtstreuende Folie zur Vergleichmäßigung der Helligkeit des durch die Lichtkanäle hindurchgestrahlten Lichts. Die Diffusorfolie ist vorzugsweise mit dem Träger verklebt. Bei der Diffusorfolie kann es sich um eine bedruckte oder unbedruckte Diffusorfolie und um eine farbige, gefärbte oder farblose Diffusorfolie handeln. In one embodiment of the invention, a diffuser film is arranged on the side of the carrier facing a user. The diffuser film is a light-scattering film for equalizing the brightness of the light radiated through the light channels. The diffuser film is preferably glued to the carrier. The diffuser film can be a printed or unprinted diffuser film and a colored, colored or colorless diffuser film.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Eingabevorrichtung ferner ein Gehäuse zum Halten und Schützen der Leiterplatte auf. Das Gehäuse kann die Leiter- platte zum Beispiel vor mechanischen Belastungen, Feuchtigkeit oder Wasser, hohen Temperaturen und dergleichen in zum Beispiel einem Haushaltsgerät schützen. Bei Bedarf kann in dem Gehäuse zudem eine weitere Leiterplatte gehalten sein, die mit der Leiterplatte elektrisch verbunden und nicht-parallel zur Leiterplatte angeordnet ist. Die weitere Leiterplatte wird beispielsweise für ein Leistungsmodul verwendet. In a further embodiment of the invention, the input device also has a housing for holding and protecting the printed circuit board. The housing can protect the printed circuit board from mechanical loads, moisture or water, high temperatures and the like in, for example, a household appliance. If required, a further circuit board can also be held in the housing, which is electrically connected to the circuit board and is arranged non-parallel to the circuit board. The further circuit board is used, for example, for a power module.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung enthält die Schritte des Formens eines Trägers aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffmaterial mit wenigstens einem Lichtkanal, der sich in einer Dickenrichtung des Trägers durch diesen hindurch erstreckt, und wenigstens einer Aussparung zum Aufnehmen eines Sensorelements; des Integrierens wenigstens eines Sensorelements aus einem elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmate- rial in die wenigstens eine Aussparung im Träger; des Bereitstellens einer Leiterplatte, auf der wenigstens eine Lichtquelle zum Einkoppeln von Licht in einen Lichtkanal des
Trägers und wenigstens eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche zum Kontaktieren eines Sensorelements im Träger angeordnet sind; und des Montierens des Trägers mit dem wenigstens einen integrierten Sensorelement auf der Leiterplatte, wobei die Kontaktfläche der Leiterplatte beim Montieren des Trägers mit dem Sensorelement des Trägers in Kontakt gelangt. The method according to the invention for producing a touch-sensitive and / or proximity-sensitive input device includes the steps of forming a carrier from an opaque plastic material with at least one light channel, which extends through the carrier in a direction of thickness, and at least one recess for receiving a sensor element; integrating at least one sensor element made of an electrically conductive, elastic plastic material into the at least one recess in the carrier; the provision of a printed circuit board on which at least one light source for coupling light into a light channel of the Carrier and at least one electrically conductive contact surface for contacting a sensor element are arranged in the carrier; and mounting the carrier with the at least one integrated sensor element on the printed circuit board, the contact surface of the printed circuit board coming into contact with the sensor element of the carrier when the carrier is mounted.
Mit diesem Herstellungsverfahren können die gleichen Vorteile wie mit der oben beschriebenen Eingabevorrichtung der Erfindung erzielt werden. Bezüglich Begriffsdefinitionen und bevorzugter Ausgestaltungen wird ergänzend auf die obigen Erläuterungen in Zusammenhang mit der Eingabevorrichtung verwiesen. With this manufacturing method, the same advantages as with the input device of the invention described above can be achieved. With regard to definitions of terms and preferred configurations, reference is also made to the above explanations in connection with the input device.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein elektrisch leitfähiger Kontaktstift auf der Kontaktfläche der Leiterplatte montiert, sodass dieser beim Montieren des Trägers auf der Leiterplatte in das Sensorelement in der Aussparung des Trägers eindringt. In a preferred embodiment of the invention, an electrically conductive contact pin is mounted on the contact surface of the circuit board, so that when the carrier is mounted on the circuit board it penetrates into the sensor element in the recess in the carrier.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Sensorelement aus einer elektrisch leitfähigen Kunststoffmasse (z.B. leitfähiges Silikon oder leitfähiges TPE) gebildet, die in die Aussparung im Träger eingespritzt wird. Je nach Ausgestaltung der Aussparung(en) im Träger bilden die Bereiche der eingespritzten Kunststoffmasse einzelne Sensorelemente oder wird in der in die Aussparung im Träger eingespritzten Kunststoffmasse wenigstens eine Isolationslücke erzeugt, um wenigstens zwei elektrisch voneinander getrennte Sensorelemente zu bilden. In one embodiment of the invention, the sensor element is formed from an electrically conductive plastic compound (e.g. conductive silicone or conductive TPE), which is injected into the recess in the carrier. Depending on the design of the recess (s) in the carrier, the areas of the injected plastic compound form individual sensor elements or at least one insulation gap is generated in the plastic compound injected into the recess in the carrier in order to form at least two sensor elements that are electrically separated from one another.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird das Sensorelement als ein elektrisch leitfähiges Kunststoffformteil vorgeformt, das dann in die Aussparung im Träger eingefügt wird. In another embodiment of the invention, the sensor element is preformed as an electrically conductive molded plastic part, which is then inserted into the recess in the carrier.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Lichtkanal im Träger zumindest teilweise mit einem transparenten Kunststoffmaterial gefüllt werden. In a further embodiment of the invention, the light channel in the carrier can be at least partially filled with a transparent plastic material.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auf die einem Benutzer zugewandte Seite des Trägers eine Diffusorfolie aufgebracht.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch: In yet another embodiment of the invention, a diffuser film is applied to the side of the carrier facing a user. The above and other features and advantages of the invention can be better understood from the following description of preferred, non-limiting exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing. It shows, mostly schematically:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Eingabevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 is a partial sectional view of an input device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 eine Teilperspektivansicht eines Trägers für die Eingabevorrichtung von Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; FIG. 2 shows a partial perspective view of a carrier for the input device from FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 3 eine Draufsicht eines Trägers für die Eingabevorrichtung von Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer Eingabevorrichtung gemäß einem weiteren 3 shows a top view of a carrier for the input device of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention; Fig. 4 is an exploded view of an input device according to another
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und Embodiment of the present invention; and
Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Eingabevorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5 shows a perspective view of an input device according to a further exemplary embodiment of the present invention.
Bezug nehmend auf Fig. 1 bis 3 wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung näher erläutert. 1 to 3, a first exemplary embodiment of an input device according to the invention is explained in more detail.
Die Eingabevorrichtung weist eine Bedienblende 10 auf, die zum Beispiel durch eine Glaskeramikplatte eines Kochfeldes gebildet sein kann. Auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Bedienblende 10 (unten in Fig. 1) ist eine Leiterplatte 12 mit Abstand und im Wesentlichen parallel zur Bedienblende 10 angeordnet. Auf der der Bedienblende 10 zugewandten Seite der Leiterplatte 12 ist ein Träger 14 auf der Leiterplatte 12 montiert. Auf der der Bedienblende 10 zugewandten Seite des Trägers 14 ist eine Dif- fusorfolie 16 auf dem Träger 14 aufgebracht, vorzugsweise aufgeklebt. The input device has an operating panel 10, which can be formed, for example, by a glass ceramic plate of a hob. On the side of the control panel 10 facing away from the user (bottom in FIG. 1), a printed circuit board 12 is arranged at a distance and essentially parallel to the control panel 10. A carrier 14 is mounted on the printed circuit board 12 on the side of the printed circuit board 12 facing the control panel 10. On the side of the carrier 14 facing the control panel 10, a diffuser film 16 is applied, preferably glued, to the carrier 14.
Der Träger 14 ist aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffmaterial (bevorzugt Hartplastik) geformt, vorzugsweise mittels Spritzgießen, und hat eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Träger 14 zum Beispiel mittels Rast-
nasen 42, die durch Durchbrechungen 40 in der Leiterplatte 12 geführt sind, an der Lei- terplatte 12 befestigt. The carrier 14 is formed from an opaque plastic material (preferably hard plastic), preferably by means of injection molding, and has an essentially cuboid basic shape. As shown in Fig. 1, the carrier 14 is for example by means of locking lugs 42, which are guided through openings 40 in the printed circuit board 12, are fastened to the printed circuit board 12.
In dem Träger 14 sind mehrere Lichtkanäle 18 vorgesehen, die sich in Dickenrichtung des Trägers 14 durch diesen hindurch erstrecken. Optional können diese Lichtkanäle mit einem lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial (z.B. Polycarbonat) gefüllt sein und/oder mit lichtreflektierenden Kanalwänden ausgebildet sein. Auf der Leiterplatte 14 sind mehrere Leuchtdioden als Lichtquellen 22 entsprechend den Lichtkanälen 18 montiert, sodass die Lichtkanäle 18 auf ihrer der Bedienblende 10 zugewandten Seite jeweils eine Leuchtfläche 20 bilden. A plurality of light channels 18 are provided in the carrier 14 and extend through the carrier 14 in the thickness direction thereof. Optionally, these light channels can be filled with a translucent plastic material (e.g. polycarbonate) and / or can be designed with light-reflecting channel walls. A plurality of light-emitting diodes are mounted on the printed circuit board 14 as light sources 22 corresponding to the light channels 18, so that the light channels 18 each form a light-emitting surface 20 on their side facing the control panel 10.
In dem Träger 14 sind außerdem mehrere Aussparungen 24 vorgesehen. Die Aussparungen 24 sind jeweils mit einer elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmasse (z.B. leitfähiges Silikon oder leitfähiges TPE) gefüllt, vorzugsweise mittels 2K-Spritzgießens, um Sensorelemente 28 zu bilden. Auf der Leiterplatte 12 sind entsprechend den Aussparungen 24 mehrere Kontaktflächen 30 vorgesehen, die in SMD-Technik mit Kontaktstiften 32 bestückt sind. Die Kontaktstifte 32 ragen in die elastischen Sensorelemente 28 hinein, sodass die Sensorelemente 28 in elektrisch leitendem Kontakt mit den Kontaktflächen 30 der Leiterplatte 12 stehen. Als Ergebnis bilden die Sensorelemente 28 auf ihrer der Bedienblende 10 zugewandten Seite jeweils eine Sensorfläche 26 eines kapazitiven Berührungsschalters. A plurality of cutouts 24 are also provided in the carrier 14. The recesses 24 are each filled with an electrically conductive, elastic plastic compound (e.g. conductive silicone or conductive TPE), preferably by means of two-component injection molding, in order to form sensor elements 28. Corresponding to the cutouts 24, a plurality of contact surfaces 30 are provided on the printed circuit board 12, which are equipped with contact pins 32 using SMD technology. The contact pins 32 protrude into the elastic sensor elements 28, so that the sensor elements 28 are in electrically conductive contact with the contact surfaces 30 of the printed circuit board 12. As a result, the sensor elements 28 each form a sensor surface 26 of a capacitive touch switch on their side facing the control panel 10.
Wie anhand Fig. 1 bis 3 erkennbar, erstrecken sich die Aussparungen 24 und die Sensorelemente 28 einerseits bis zu der der Leiterplatte 12 zugewandten Seite des Trägers 14. Andererseits erstrecken sich die Aussparungen 24 und die Sensorelemente 28 bis zu der der Bedienblende 10 zugewandten Seite des Trägers 14, wobei die Ausgestaltung an die Form der gewünschten Sensorflächen 26 angepasst ist. As can be seen from FIGS. 1 to 3, the cutouts 24 and the sensor elements 28 extend on the one hand to the side of the carrier 14 facing the printed circuit board 12. On the other hand, the cutouts 24 and the sensor elements 28 extend to the side of the control panel 10 facing the Carrier 14, the design being adapted to the shape of the desired sensor surfaces 26.
Falls sich die Aussparung 24 über mehrere Sensorflächen 26 hinweg erstreckt, muss die eingespritzte Kunststoffmasse mit Isolationslücken 34 versehen werden, um die einzelnen Sensorelemente 28 elektrisch voneinander zu isolieren. Die Isolationslücken 34 können zum Beispiel durch Ausschneiden oder Ausstanzen gebildet werden. Alternativ ist der Träger 14 so ausgestaltet, dass sich die Aussparungen 24 jeweils nur über eine
Sensorfläche 26 hinweg erstrecken, sodass keine Isolationslücken 34 erzeugt werden müssen. If the recess 24 extends over a plurality of sensor surfaces 26, the injected plastic compound must be provided with insulation gaps 34 in order to electrically isolate the individual sensor elements 28 from one another. The insulation gaps 34 can be formed, for example, by cutting or punching out. Alternatively, the carrier 14 is designed in such a way that the cutouts 24 are each only over one Extend sensor surface 26 so that no insulation gaps 34 have to be created.
Wie in Fig. 3 veranschaulicht, bildet zum Beispiel eine Reihe von Sensorflächen 26 einen berührungsempfindlichen Schieberegler (unterer Bereich von Fig. 3) und ist unterhalb und oberhalb der Sensorflächenreihe jeweils eine Reihe von Leuchtflächen 20 vorgesehen, um dem Benutzer zum Beispiel die aktivierte Stufe des Schiebereglers und die Stufenwerte des Schiebereglers anzuzeigen. In einem anderen Bereich des Trägers 14 sind mehrere Gruppen von Leuchtflächen 20 vorgesehen, die jeweils eine 7-Segment-Leucht- anzeige bilden. Neben diesen 7-Segment-Leuchtanzeigen sind jeweils Sensorflächen zum Bilden von berührungsempfindlichen Tasten vorgesehen. As illustrated in FIG. 3, for example, a row of sensor areas 26 forms a touch-sensitive slider (lower area of FIG. 3) and a row of luminous areas 20 is provided below and above the row of sensor areas in order to provide the user with the activated level of, for example Slider and the level values of the slider. In another area of the carrier 14, a plurality of groups of luminous areas 20 are provided, each of which forms a 7-segment luminous display. In addition to these 7-segment light indicators, sensor areas are provided for forming touch-sensitive buttons.
Die Diffusorfolie (oder Streufolie) 16 kann je nach Anwendungsfall wahlweise bedruckt oder unbedruckt sein. Außerdem kann die Diffusorfolie 16 wahlweise gefärbt, farbig oder farblos ausgestaltet sein. The diffuser film (or scatter film) 16 can be printed or unprinted, depending on the application. In addition, the diffuser film 16 can be colored, colored or colorless.
Bei der Herstellung dieser Eingabevorrichtung wird zunächst eine Leiterplatte 12 mit Kontaktflächen 30 bereitgestellt, die mit Lichtquellen 22 und Kontaktstiften 32 bestückt wird, vorzugsweise in SMD-Technik. Zudem wird ein Träger 14 mit Lichtkanälen 18 und Aussparungen 24 geformt, dessen Aussparungen 24 dann mit der elektrisch leitfähigen Kunststoffmasse gefüllt werden, vorzugsweise mittels 2K-Spritzgießen, und ggf. danach noch mit Isolationslücken 34 versehen werden. Anschließend wird die Baueinheit des Trägers 14 mit den integrierten Sensorelementen 28 auf der Leiterplatte 12 montiert, wobei gleichzeitig mit der mechanischen Befestigung aus die elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktflächen 30 und den Sensorelementen 28 erfolgt. Das Aufbringen der Diffusorfolie 16 kann wahlweise vor oder nach der Montage des Trägers 14 auf der Leiterplatte 12 erfolgen. In the manufacture of this input device, a printed circuit board 12 with contact surfaces 30 is initially provided, which is equipped with light sources 22 and contact pins 32, preferably using SMD technology. In addition, a carrier 14 is formed with light channels 18 and recesses 24, the recesses 24 of which are then filled with the electrically conductive plastic compound, preferably by means of two-component injection molding, and if necessary subsequently provided with insulation gaps 34. The structural unit of the carrier 14 with the integrated sensor elements 28 is then mounted on the printed circuit board 12, the electrical contact between the contact surfaces 30 and the sensor elements 28 taking place simultaneously with the mechanical fastening. The diffuser film 16 can optionally be applied before or after the mounting of the carrier 14 on the printed circuit board 12.
Fig. 4 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung der Erfindung. Entsprechende Komponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet. 4 illustrates a second embodiment of an input device of the invention. Corresponding components are identified by the same reference numerals as in the first exemplary embodiment.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Sensorelemente 36 durch vorgeformte Bauteile aus einem elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmaterial (z.B. leitfähiges Sili-
kon oder leitfähiges TPE) gebildet. Die Kunststoffbauteile werden in die entsprechenden Aussparungen 24 im Träger 14 eingefügt, vorzugsweise eingepresst und optional zusätzlich verklebt oder verschmolzen. Die Kontaktstifte 32 auf der Leiterplatte 12 dringen dann auch in diese Kunststoffformteile ein. In this exemplary embodiment, the sensor elements 36 are formed by preformed components made of an electrically conductive, elastic plastic material (for example conductive silicon cone or conductive TPE). The plastic components are inserted into the corresponding recesses 24 in the carrier 14, preferably pressed in and optionally additionally glued or fused. The contact pins 32 on the printed circuit board 12 then also penetrate into these plastic molded parts.
Im Übrigen entspricht die Eingabevorrichtung von Fig. 4 und deren Herstellung dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 3. Otherwise, the input device of FIG. 4 and its manufacture correspond to the first exemplary embodiment of FIGS. 1 to 3.
Fig. 5 veranschaulicht ein drittes Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung der Er- findung. 5 illustrates a third embodiment of an input device of the invention.
Das dritte Ausführungsbeispiel stellt eine Erweiterung des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels dar. Die Leiterplatte 12 mit dem daran montierten Träger 14 ist in / an einem Gehäuse 44 gehalten. Das Gehäuse 44 schützt die Leiterplatte 12 zum Beispiel vor mechanischen Belastungen, Feuchtigkeit, Wasser, hohen Temperaturen, etc. Außerdem kann das Gehäuse 44 optional auch noch eine weitere Leiterplatte 44 beispielsweise für ein Leistungsmodul halten. In der Ausführungsform von Fig. 5 ist die weitere Leiterplatte 44 in einem rechten Winkel zur Leiterplatte 12 ausgerichtet (allgemein nichtparallel zur Leiterplatte 12).
The third exemplary embodiment represents an extension of the first or second exemplary embodiment. The printed circuit board 12 with the carrier 14 mounted thereon is held in / on a housing 44. The housing 44 protects the printed circuit board 12, for example, from mechanical loads, moisture, water, high temperatures, etc. In addition, the housing 44 can optionally also hold another printed circuit board 44, for example for a power module. In the embodiment of FIG. 5, the further printed circuit board 44 is oriented at a right angle to the printed circuit board 12 (generally not parallel to the printed circuit board 12).
BEZUGSZIFFERNLISTE REFERENCE NUMBER LIST
10 Bedienblende 10 control panel
12 Leiterplatte 12 printed circuit board
14 Träger 14 carriers
16 Diffusorfolie 16 diffuser film
18 Lichtkanal 18 light channel
20 Leuchtfläche 20 illuminated area
22 Lichtquelle, insbes. Leuchtdiode22 light source, in particular light-emitting diode
24 Aussparung 24 recess
26 Sensorfläche 26 sensor surface
28 Sensorelement als leitfähige Masse 30 Kontaktfläche 28 sensor element as conductive mass 30 contact surface
32 Kontaktstift 32 contact pin
34 Isolationslücke 34 insulation gap
36 Sensorelement als leitfähiges Formteil 36 sensor element as conductive molded part
40 Durchbrechung 40 breakthrough
42 Rastnase 42 latch
44 Gehäuse 44 housing
46 weitere Leiterplatte
46 more circuit boards
Claims
Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Haushaltsgerät, aufweisend: Touch and / or proximity-sensitive input device, in particular for a household appliance, comprising:
einen Träger (14) aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffmaterial, der wenigstens einen Lichtkanal (18), der sich in einer Dickenrichtung des Trägers durch diesen hindurch erstreckt, und wenigstens ein Sensorelement (28, 36) aus einem elektrisch leitfähigen, elastischen Kunststoffmaterial, das in einer Aussparung (24) im Träger integriert ist, aufweist, wobei der Lichtkanal (18) auf der einem Benutzer zugewandten Seite des Trägers (14) eine Leuchtfläche (20) bildet und das Sensorelement (28, 36) auf der einem Benutzer zugewandten Seite des Trägers (14) eine Sensorfläche (26) eines kapazitiven Berührungsschalters bildet; und a carrier (14) made of an opaque plastic material, the at least one light channel (18) which extends through the carrier in a thickness direction thereof, and at least one sensor element (28, 36) made of an electrically conductive, elastic plastic material which is in a Recess (24) is integrated in the carrier, the light channel (18) on the side of the carrier (14) facing a user forming a luminous surface (20) and the sensor element (28, 36) on the side of the carrier facing a user (14) forms a sensor surface (26) of a capacitive touch switch; and
eine Leiterplatte (12), auf der wenigstens eine Lichtquelle (22) zum Einkoppeln von Licht in einen Lichtkanal (18) des Trägers (14) und wenigstens eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche (30) zum Kontaktieren eines Sensorelements (28, 36) im Träger (14) angeordnet sind, wobei die Leiterplatte (12) auf der einem Benutzer abgewandten Seite des Trägers (14) angeordnet ist und der Träger (14) auf der Leiterplatte (12) montiert ist. a printed circuit board (12) on which at least one light source (22) for coupling light into a light channel (18) of the carrier (14) and at least one electrically conductive contact surface (30) for contacting a sensor element (28, 36) in the carrier ( 14) are arranged, the circuit board (12) being arranged on the side of the carrier (14) facing away from a user and the carrier (14) being mounted on the circuit board (12).
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher The input device of claim 1, wherein
ein elektrisch leitfähiger Kontaktstift (32) auf der Kontaktfläche (30) der Leiterplatte (12) montiert ist und in das Sensorelement (28, 36) in der Aussparung (24) des Trägers (14) hinein ragt. an electrically conductive contact pin (32) is mounted on the contact surface (30) of the printed circuit board (12) and protrudes into the sensor element (28, 36) in the recess (24) of the carrier (14).
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher An input device according to claim 1 or 2, wherein
das Sensorelement (28) eine elektrisch leitfähige Kunststoffmasse ist, die in die Aussparung (24) im Träger (14) eingespritzt ist. the sensor element (28) is an electrically conductive plastic compound which is injected into the recess (24) in the carrier (14).
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher An input device according to claim 1 or 2, wherein
das Sensorelement (36) ein vorgeformtes elektrisch leitfähiges Kunststoffformteil ist, das in die Aussparung (24) im Träger (14) eingefügt ist.
the sensor element (36) is a preformed, electrically conductive plastic molded part which is inserted into the cutout (24) in the carrier (14).
5. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Lichtkanal (18) zumindest teilweise mit einem transparenten Kunststoffmaterial gefüllt ist. 5. Input device according to one of the preceding claims, wherein the light channel (18) is at least partially filled with a transparent plastic material.
6. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher 6. Input device according to one of the preceding claims, in which
auf der einem Benutzer zugewandten Seite des Trägers (14) eine Diffusorfolie (16) angeordnet ist. A diffuser film (16) is arranged on the side of the carrier (14) facing a user.
7. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche 7. Input device according to one of the preceding claims, which
ferner ein Gehäuse (44) zum Halten und Schützen der Leiterplatte (12) aufweist. further comprises a housing (44) for holding and protecting the printed circuit board (12).
8. Eingabevorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher 8. The input device of claim 7, wherein
in dem Gehäuse (44) eine weitere Leiterplatte (46) gehalten ist, die mit der Leiter- platte (12) elektrisch verbunden und nicht-parallel zur Leiterplatte (12) angeordnet ist. A further circuit board (46) is held in the housing (44), which is electrically connected to the circuit board (12) and is arranged non-parallel to the circuit board (12).
9. Verfahren zum Herstellen einer berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Haushaltsgerät, mit den Schritten: 9. A method for producing a touch- and / or proximity-sensitive input device, in particular for a household appliance, with the steps:
Formen eines Trägers (14) aus einem lichtundurchlässigen Kunststoffmaterial mit wenigstens einem Lichtkanal (18), der sich in einer Dickenrichtung des Trägers durch diesen hindurch erstreckt, und wenigstens einer Aussparung (24) zum Aufnehmen eines Sensorelements (28, 36), Forming a carrier (14) from an opaque plastic material with at least one light channel (18) extending through the carrier in a thickness direction and at least one recess (24) for receiving a sensor element (28, 36),
Integrieren wenigstens eines Sensorelements (28, 36) aus einem elektrisch leitfä- higen, elastischen Kunststoffmaterial in die wenigstens eine Aussparung (24) im Integrating at least one sensor element (28, 36) made of an electrically conductive, elastic plastic material into the at least one recess (24) in the
Träger (14), Straps (14),
Bereitstellen einer Leiterplatte (12), auf der wenigstens eine Lichtquelle (22) zum Einkoppeln von Licht in einen Lichtkanal (18) des Trägers (14) und wenigstens eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche (30) zum Kontaktieren eines Sensorelements (28, 36) im Träger (14) angeordnet sind, und Providing a printed circuit board (12) on which at least one light source (22) for coupling light into a light channel (18) of the carrier (14) and at least one electrically conductive contact surface (30) for contacting a sensor element (28, 36) in the carrier (14) are arranged, and
Montieren des Trägers (14) mit dem wenigstens einen integrierten Sensorelement (28, 36) auf der Leiterplatte (12), wobei die Kontaktfläche (30) der Leiterplatte (12) beim Montieren des Trägers (14) mit dem Sensorelement (28, 36) des Trägers (14) in Kontakt gelangt.
Mounting the carrier (14) with the at least one integrated sensor element (28, 36) on the printed circuit board (12), the contact surface (30) of the printed circuit board (12) when mounting the carrier (14) with the sensor element (28, 36) of the carrier (14) comes into contact.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem 10. The method of claim 9, wherein
ein elektrisch leitfähiger Kontaktstift (32) auf der Kontaktfläche (30) der Leiterplatte (12) montiert wird, sodass dieser beim Montieren des Trägers (14) auf der Leiterplatte (12) in das Sensorelement (28, 36) in der Aussparung (24) des Trägers (14) eindringt. an electrically conductive contact pin (32) is mounted on the contact surface (30) of the printed circuit board (12) so that when the carrier (14) is mounted on the printed circuit board (12) in the sensor element (28, 36) in the recess (24) of the carrier (14) penetrates.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem 1 1. The method of claim 9 or 10, in which
das Sensorelement (28) aus einer elektrisch leitfähigen Kunststoffmasse gebildet wird, die in die Aussparung (24) im Träger (14) eingespritzt wird. the sensor element (28) is formed from an electrically conductive plastic compound which is injected into the recess (24) in the carrier (14).
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , bei welchem 12. The method of claim 1 1, in which
in der in die Aussparung (14) im Träger (14) eingespritzten Kunststoffmasse we- nigstens eine Isolationslücke (34) erzeugt wird, um wenigstens zwei elektrisch voneinander getrennte Sensorelemente (28) zu bilden. at least one insulation gap (34) is generated in the plastic compound injected into the recess (14) in the carrier (14) in order to form at least two electrically separated sensor elements (28).
13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem 13. The method of claim 9 or 10, wherein
das Sensorelement (36) als ein elektrisch leitfähiges Kunststoffformteil vorgeformt wird, das dann in die Aussparung (24) im Träger (14) eingefügt wird. the sensor element (36) is preformed as an electrically conductive molded plastic part, which is then inserted into the recess (24) in the carrier (14).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei welchem 14. The method according to any one of claims 9 to 13, in which
der Lichtkanal (18) im Träger (14) zumindest teilweise mit einem transparenten Kunststoffmaterial gefüllt wird. the light channel (18) in the carrier (14) is at least partially filled with a transparent plastic material.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei welchem 15. The method according to any one of claims 9 to 14, in which
auf die einem Benutzer zugewandte Seite des Trägers (14) eine Diffusorfolie (16) aufgebracht wird.
a diffuser film (16) is applied to the side of the carrier (14) facing a user.
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---|---|
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WO (1) | WO2020025096A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29721212U1 (en) * | 1997-02-17 | 1998-01-22 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Touch switch with sensor button |
WO2005043760A1 (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-12 | E.G.O. Control Systems Gmbh | Control device for controlling an electrical appliance with a touch-sensitive switch |
DE202005007480U1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-07-28 | Philipp, Harald, Southampton | Touch-sensitive control panel |
EP1672797A2 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | Diehl AKO Stiftung & Co. KG | Capacitive touch switch |
EP2787113A2 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-08 | LG Electronics, Inc. | Control panel and clothes treating apparatus having the same |
-
2018
- 2018-08-03 DE DE112018007887.6T patent/DE112018007887A5/en active Pending
- 2018-08-03 WO PCT/EP2018/000385 patent/WO2020025096A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29721212U1 (en) * | 1997-02-17 | 1998-01-22 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Touch switch with sensor button |
WO2005043760A1 (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-12 | E.G.O. Control Systems Gmbh | Control device for controlling an electrical appliance with a touch-sensitive switch |
DE202005007480U1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-07-28 | Philipp, Harald, Southampton | Touch-sensitive control panel |
EP1672797A2 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | Diehl AKO Stiftung & Co. KG | Capacitive touch switch |
EP2787113A2 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-08 | LG Electronics, Inc. | Control panel and clothes treating apparatus having the same |
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