DE3527683A1

DE3527683A1 - Tastenschalteranordnung

Info

Publication number: DE3527683A1
Application number: DE19853527683
Authority: DE
Inventors: Yoshio Kawai; Kazuhiro Sugiyama
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-08-07
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1986-02-13
Also published as: US4801768A; GB2163602A; DE3527683C2; GB2163602B; GB8518664D0; US4680432A

Description

STRASSE & STOFFREGEN «

Patentanwälte · European Patent Attorneys O Γ Ο Π Γ Ο Ο

0 0 I /DOO

CASIO COMPUTER CO., LTD. 1. August I985

Tokyo, Japan ka-de 19 012

5. Tastenschalteranordnung

Die tTrTrndung betrifft eine TastenschaI türanordnung und insbesondere eine Verbesserung in einer anisotropen elektrischen Tastenschalteranordnung, die bei kompakten,

λ- _f

elektronischen Einrichtungen eihsetzbar ist.

Es ist bekannt, Berührungstastenschalter als Tastenschalter bei elektronische!! Einrichtungen, etwa elektronischen Kleinrechner, zu verwenden. Ein Berührungstastenschalter besitzt einen Ruhekontakt und einen beweglichen Kontakt, der dem¹ Ruhekontakt in einem gegebenen Abstand gegenüberliegt und unter Druck mit diesem in Kontakt kommt. Die jüngste Entwicklung eines Berührungstastenschalters ist ein anisotroper Tastenschalter, bei dem ein anisotrop elektrisch leitendes Gummiblatt auf einem dem Ruhekontakt des Berührungstastenschalters entsprechenden Tastenkontakt aufgebracht ist und ein dem beweglichen Kontakt entsprechender Leiter auf dem leitenden Gummiblatt angeordnet ist.

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Der anisotrope elektrische Tastenschalter wirkt isolierend, wenn kein Druck auf ihn ausgeübt wird, während bei Anwendung einer Druckkraft der zusammengedrückte Teil leitend wird. Unter Verwendung dieser Eigenschaften eines anisotrop elektrisch leitenden Gummiblattes wird ein Teil einer leitenden Schicht zusammengedrückt um einen Schalter zu schließen. Da zwischen dem Ruhekontakt und dem beweglich Kontakt bei einem derartigen anisotropen elektrischen Schalter im Gegensatz zum Beruh-

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rungstastenschalter ein Abstand eingehalten werden muß, ergibt sich eine Vereinfachung der Anordnung der Tastenschaltereinheit elektronischer Kompakteinrichtungen ,■ ' wenn ein derartiges anisotrop elektrisches Gummiblatt verwendet wird.

Die anisotrop elektrische Tastenschalteranordnung bekannter elektronischer Kompakteinrichtungen hat jedoch folgende Nachteile:

Bin Taslenkontakt wird auf" einer Oberseite einer gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet, auf der ein vorbestimmtes Schaltungsmuster angeordnet ist. Ein anisotrop elektrisch leitendes Gummiblatt wird über den Tastenkontakt gelegt und ein dem Tastenkontakt gegenüberliegender Leiter wird darauf angeordnet. Bei der Herstellung der elektronischen Einrichtung muß das anisotrop elektrisch leitende Gummiblatt auf der gedruckten Schaltungsplatte ausgerichtet und befestigt werden. Ist das anisotrop elektrisch leitende Gummiblatt zu dünn, dann ist eine spezielle Handhabung des Gummiblatts bei seiner Befestigung auf der Schaltungsplatte erforderlich, um zu verhindern, daß das Gummiblatt Falten bildet und beschädigt wird. Um dies zu vermeiden, wird ein verhältnismäßig dickes Gummiblatt, normalerweise mit einer Dicke von 0,5 bis 1,0 mm verwendet, um eine entsprechende mechanische Festigkeit zu erreichen. Zwangsläufig wird jedoch dann die Tastenschaltereinheit verhältnismäßig dick und die elektronische Einrichtung

SO kann nicht so dünn wie gewünscht hergestellt werden. Obgleich es möglich ist, kompakte elektronische Einrichtungen bei Verwendung eines Berührungstastenschalters sehr dünn herzustelJ en, etwa in der Dicke von 1 mm oder weniger, ergibt sich bei Verwendung eines anisotrop

elektrischen Tastenschalters mit einem anisotrop elektrisch leitenden Gummiblatt von der Stärke von 0,5 bis 1,0 mm eine erhöhte Gesamtstärke, wenn eine ausreichende mechanische Festigkeit des Gummiblattes erreicht werden soll.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte Tastenschalteranordnung anzugeben, die einfach hergestellt und verglichen mit einer bekannten Tastenschalteranordnung dünn ausgeführt werden kann, auch wenn der Tastenschalter ein anisotrop elektrischer Schalter ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Tastenschalteranordnung mit folgenden Merkmalen:

eine erste isolierende Abdeckung, deren eine Seite mit einer ersten leitenden Schicht versehen ist, auf der eine anisotrop elektrisch leitende Schicht aufgedruckt.

ist,

eine zweite isolierende Abdeckung, deren eine Seite gegenüber der anisotrop elektrisch leitenden Schicht auf der ersten isolierenden Abdeckung angeordnet ist, und
eine zweite leitende Schicht, die zwischen der anisotrop elektrisch leitenden Schicht und der zweiten isolierenden Abdeckung angeordnet ist,

wobei die erste oder die zweite isolierende Abdeckung flexibel ist und eine Druckkraft selektiv von der anderen Seite der flexiblen Abdeckung auf die anisotrop elektrisch leitende Schicht ausgeübt wird, so daß sich ein leitender Weg zwischen der ersten und zweiten leitenden Schicht ergibt.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Tastenschalteranordnung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1

eine Perspektivansicht eines elektronischen Kleinrechners gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 2

eine auseinandergezogene Ansicht des elektronischen Kleinrechners nach Fig. 1

Fig. 3

eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 1

Fig. 4A-4D

und 5A-5D entsprechende Draufsichten bzw. vergrößerte Schnittansichten zur Erläuterung der Herstellungsschritte einer anisotrop elektrischen Tastenschaltereinheit gemäß Fig. 2

Flg. 6

Fig. 7

Fig. 8

eine vergrößerte Schnittansicht einer Abwandlung der anisotrop elektrischen Tastenschaltereinheit der Fig. 2

eine Perspektivansicht eines elektronischen Kleinrechners gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung

eine auseinandergezogene Ansicht des elektronischen Kleinrechners nach Fig. 7

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines oberen BJattes der Fig. 7 von unten

Fig. 10 eine vergrößerte Schnittansicht längst der Linie A-A in Fig. 7

Fig. 1 IA-HD und Fig. 12A-12D entsprechende Draufsichten bzw. vergrößerte Schnittansichten zur Erläuterung der Herstellungsschrxtte einer anisotrop elektrischen Tastenschalter-

einheit nach Fig. 9

Fig. 13 eine vergrößerte Schnittansächt einer Abwandlung eines anisotrop elektrischen Tastenschalters der Fig. 9

Fig. 14 eine Perspektivansicht, eines elektronischen Kleinrechners gemäß einer dritten Ausführungsfonn der lirf i ndur.g
20

Fig. 15 eine auseinandergezogene Ansicht des elektronischen Kleinrechners nach Fig. 14

Fig. l6 eine perspektivische Ansicht einer gedruckten Schaltungsplatte gemäß Fig. 15 von

unten

Fig. 17 eine vergrößerte Schnittansicht längst der

Linie A-A in Fig. 14
30

Fig. I8A-I8D und Fig. I9A-I9D entsprechende Draufsichten

bzw. vergrößerte Schnittansichten zur

Erläuterung der Herstellungsschritte eines

anisotrop elektrischen Tastenschalters gemäß Fig. 15 und

Fig. 20 u.21 vergrößerte Schnittansichten verschiedener Abwandlungen des anisotrop elektrischen Tastenschalters der Fig. 15

Die Figuren 1 bis 6 veranschaulichen die erste Ausfüh~ rungsform der erfindungsgemäßen Tastenschalteranordnung. Ein elektronischer Kleinrechner besitzt eine untere Abdeckung 10 und eine obere Abdeckung 11, nämlich ein flexibles dünnes Blatt, das die Oberseite des elektronischen Kleinrechners bildet. Die untere Abdeckung 10 ist eine isolierende Abdeckung, beispielsweise ein starres ebenes Element aus Kunststoff. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß Vertiefungen 12, 13 und I4 durch Ätzen der Oberseite der unteren Abdeckung 10 bis zur Hälfte ausgebildet sind, so daß darin ein Schaltungschip mit hoher Integration, nachstehend als LSI-Chip 20 bezeichnet, eine Anzeige, beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige 30 und eine Solarzelle 40 eingepaßt werden können. Anschlüsse 22 für den LSI-Chip sind um die Vertiefung 12 angeordnet. Anschlüsse 33 für die Anzeige sind an der einen Seite der Vertiefung 13 angebracht, während zwei Anschlüsse 44^a und 44b für die; Solarzelle an einer Seite der Vertiefung 14 angeordnet sind. Die Anschlüsse 33> 44a und 44b sind über Leiterbahnen SO auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 mit den Anschlüssen 22 verbunden.

BAD

Anisotrope leitende Schmelzkleberbereiche 70 sind ausgerichtet mit den Anschlüssen 22, 33, 44a und 44b aufgedruckt.

Der LSI-Chip 20 ist in die Vertiefung 12 der unteren Abdeckung 10 eingepaßt und wird durch diese gehalten. Anschlüsse 21 des LSI-Chips 20 liegen über den Anschlüssen 22 und sind unter Wärmeeinwirkung mit dem Kleber 70 verbunden. Es ist zu beachten, daß der anisotrope leitende Kleber derart aufgebracht werden kann, daß unter Wärmeeinwirkung gepreßte Bereiche, insbesondere die Bereiche zwischen jeweils zwei gegenüberliegenden Anschlüssen in Richtung der Filmdicke leitend werden können.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Anzeige 30 derart aufgebaut ist, daß Flüssigkristallmaterial zwischen einem oberen und unteren durchsichtigen Elektrodensubstrat 31 ei und 31b eingefüllt ist und daß eine reflektierende Platte 32 auf der unteren Seite der Elektrodenanordnung angeklebt ist. Ein Bereich des oberen Elektrodensubstrats 31a der Anzeige 30 paßt in die Vertiefung 13 und wird durch die untere Abdeckung 10 gehalten. Nicht gezeigte Anschlüsse der Anzeige 3O₃ die an der einen Seite der Unterseite des Substrats 31a ausgerichtet sind, werden im Bereich der Anschlüsse 33 von Kleber 70 überlagert und sind unter Wärmeeinwirkung angepreßt, so daß sie an dem Kleber 70 haften.

Die Solarzelle 40 ist in die Vertiefung 14 eingepaßt und wird durch die untere Abdeckung 10 gehalten. Zwei Anschlüsse 41a und 41b der Solarzelle 40 liegen über den

Anschlüssen 44a und 44b mit dazwischen angeordnetem Kleber 70 und sind unter Wärmeeinwirkung angepreßt, so daß sie an dem Kleber 70 haften.

Gemäß Fig. 2 sind die anisotrop elektrischen Eingabetastenschalter 60 in einer Matrix auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 angeordnet, wie dies später noch beschrieben wird. Die Schalter 60 weisen 23 Tastenkontakte 61 auf, die auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 ausgebildet sind, ferner kreisförmige anisotrop elektrisch leitende Schichten 62, die auf den Kontakten 6l aufgedruckt sind und obere leitende Schichten 63, nämlich vier (in Fig. 2) die den Kontakten 6l jeder Reihe gegenüberliegend aufgedruckt sind. Die Kontakte 6l der Schalter 60 jeder Spalte sind miteinander verbunden (Fig. 2) und sind an eine Tastensignaleingangsanschlußgruppe KI der Anschlüsse 22 über Leiterbahnen 51 angeschlossen, die auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 ausgebildet sind.

Die Oberseite der unteren Abdeckung 10 ist mit einer isolierenden Kunststoffklebschicht 15 mit Ausnahme der Kontakte 6l der Schichten 62 der Vertiefungen 12, 13 und 14 zum Aufnehmen der elektronischen Teile, nämlich des LSI-Chip 20, der Anzegie 30 und der Solarzelle 40 und der Anschlüsse 22 ,33, 44a und 44b versehen. Die Schichten 62 sind auf den Kontakten 6l ausgebildet, so daß sie in der gleichen Ebene liegen wie die Isolierschicht 15·

Jede Schicht 30 ist auf der Isolierschicht 15 senkrecht, zu den Tast enkontakt spa 1 ten aufgedruckt., so daß sie die Schichten 02 der entsprechenden Tastenkontaktspal tc;n bedeckt, wodurch eine Tastenmatrix zusammen mit den

Kontakten 60 gebildet wird. Die Schichten 63 sind mit einer Tastensignaiausgangsanschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 in folgender Weise verbunden:

Gemäß !'"ig. 2 sind Verb indungs J ei tet-bahnen 5- tier oberen leitenden Schicht mit der Anschlußgruppe KO an der einen Kante der oberen Abdeckung 10 verbunden. Die Leiterbahnen 52 sind mit der isolierenden Schicht 15 mit Ausnahme der Anschlußbereiche 52a abgedeckt. Leiter 63a der Schichten 63 sind auf der Oberseite des isolierenden Klebers 15 aufgedruckt. Die Schichten 63 sind mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 über die Leiterbahnen 52 derart verbunden, daß Kantenbereiche der Leiter 63a über den Anschlußbereichen 52a der Leiterbahnen 52 liegend aufgedruckt sind.

Die Fig. 4A--4D und 5A-5D veranschaulichen die Herste 1-Iungsschritte der anisotrop elektrischen Tastenschalter 60, die auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 ausgebildet sind. Die Schalter 60 werden wie folgt hergestellt:

Gemäß den Fig. 4A und 5A wird ein vorbestimmtes Schaltungsmuster, nämlich Leiterbahnen 50, 51 und 52 einschließlich der Tastenkontakte 6l der Schalter 60, der Anschlüsse 22, 33, 44a und 44b auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 durch Siebdruck von Kohlefarbe aufgebracht. Das Schaltungsmuster kann aber auch derart aufgebracht werden, daß eine Kupferfolie auf der gesamten Fläche der unteren Abdeckung 10 laminiert wird und das Muster durch Ätzen ausgeformt wird.

⁶⁴⁰

Gemäß den Fig. 4B und 5B wird auf der Gesamtfläche der unteren Abdeckung 10 ausschließlich der Tastenkontakte 6l, der Vertiefungen 12, 13 und 14 zum Einpassen der elektronischen Teile, nämlich des LSI-Chip 20 der Anzeige 30 und der Solarzelle 40, der Anschlüsse 22, 33? 44a und 44b und der Anschlußbereiche 52a der Leiterbahnen 22 ein isolierender Kunststoffkleber aufgedruckt, wodurch die isolierende Kleberschicht 15 ausgebildet wird. Die isolierende Kleberschicht 15 dient dazu, die Leiterbahnen 50, 52 und 52 zu schützen und sie von den Leitungen t>3a der oberen leitenden Schichten 63 zu isolieren und sie hat eine Dicke von etwa 30 μΐη.

Gemäß Fig. 4C und 5C werden die anisotrop elektrisch leitenden Schichten 62 mittels Siebdruck auf den Tastenkontakten 61 aufgedruckt, die nicht durch die isolierende Schicht 15 abgedeckt sind, so daß sich die gleiche Dicke (etwa 30 μπι) ergibt wie die isolierende Schicht 15· Ferner werden anisotrop elektrisch leitende Kleberbereiche 70 auf die Ausrichtebereiche der Anschlüsse 22, 33j 44a und 44b gedruckt.

Zur Ausbildung der Schichten 62 wird ein Gummimaterial, wie Silikongummi oder Chloroprengummi, mit einem thermoplastischem Harz gemischt und der sich ergebenden Mischung werden ein Lösungsmittel und ein Haftmittel zugesetzt und darin aufgelöst, damit sich ein isolierendes polymeres Material ergibt. Leitende Teilchen, etwa Nickel teilchen mit einer Teilchengröße von etwa 10 μΐη werden dem polymeren Material zugemischt und darin depergiert. Die leitenden Teilchen werden mit dem isolierenden polymeren Material in einem Mischungsverhältnis gemischt bis zu einem Punkt, unmittelbar bevor das polymere Material aufgrund der Mischung und Disper-

sion der Teilchen Leitend wird. Dies bedeutet, daß beim Mischen der leitenden Teilchen mit einem isolierenden Material der Widerstand des isolierenden Materials plötzlich verringert wird, wenn das Mischungsverhältnis der Teilchen einen vorbestimmten Wert überschreitet, so daß das isolierende Material in ein leitendes Material verwandelt wird. Somit zeigen die Schichten 62 eine isolierende Eigenschaft, wenn keine Druckkraft auf sie ausgeübt wird. Beim Anwenden von Druck jedoch wird die Dichte der leitenden Teilchen in dem zusammengedrückten Bereich erhöht, so daß dieser leitend wird. Wird die Druckkraft weggenommen, dann erholt sich der zusammengedrückte Bereich und weist wiederum eine isolierende Eigenschaft auf.

Nun wird gemäß den Fig. 4D und 5D Kohlefarbe auf die Oberseite der Isolierschicht 15 durch Siebdruck aufgedruckt, wodurch sich die die Schichten 62 entsprechender Tastenkontaktspalten bedeckenden oberen leitenden Schichten 63 und ihre Leitungen 63a ergeben. Die Kantenbereiche der Leitungen 63a werden derart aufgedruckt, daß sie über den Anschlußbereichen 52a der Leiterbahnen 52 liegen, so daß die Schichten 63 mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 über die Leiter-5 bahnen 52 verbunden sind.

Es ist zu beachten, daß bei der Ausbildung der Schichten 62 die Kleberbereiche 70 in ausgerichteten Bereichen der Anschlüsse 22, 33, 44a und 44b aufgedruckt, werden. Die Kleberbereiche 70 können jedoch auch nach den Ausbilden der Schichten 63 aufgedruckt werden.

Gemäß Fig. 2 wird die obere Abdeckung 11 derart geformt, daß eine Maskendruckschicht 16 auf einer Rückseite einer flexiblen isolierenden Abdeckung, etwa einem durchsichtigen Kunststoffblatt, aufgebracht mit Ausnahme eines Anzeigefensters 11a, das über der Anzeigefläche der Anzeige 30 liegt, und eines lichtempfangenden Fensters 11b, das über der lichtempfangenden Seite der Solarzelle 40 (Fig. 3) liegt. Tastensymbole 17 werden auf der Vorderseite des Kunststoffblattes aufgedruckt, so daß sie mit den entsprechenden Tastenschaltern 60 übereinstimmen. Die obere Abdeckung 11 liegt über der unteren Abdeckung 10, so daß die entsprechenden elektronischen Teile 20, 30 und 40 und die Tastenschaltereinheit (Fig. 2) bedeckt sind. Ein Umfangsbereich der oberen Abdeckung 11 ist mit der unteren Abdeckung 10 mittels eines Klebers 18 verklebt (Fig. 3).

Die an dem elektronischen Kleinrechner angebrachte Tastenschalteranordnung wird derart ausgebildet, daß die anisotrop elektrisch leitenden Schichten 62 auf den Tastenschaltern 60 in der unteren Abdeckung 10 aufgedruckt werden, auf deren Oberseite das vorbestimmte Schaltungsmuster einschließlich der Tastenkontakte 6l der Anschlüsse 22, 33 44a und 44b ausgebildet sind, wobei die oberen leitenden Schichten 63 auf den Schichten 62 aufgedruckt werden. Hiernach werden der LSI-Chip 20, die Anzeige 30 und die Solarzelle 50 in die Vertiefungen 12, 13 und 14 der unteren Abdeckung 10 entsprechend eingepaßt und diese elektronischen Teile 20, 30 und 40 werden mit den Anschlüssen 22, 33, 44a und 44b der unteren Abdeckung 10 verbunden. Nun wird die obere Abdeckung 11 mit der unteren Abdeckung 10 verklebt, so daß sich der fertige elektronische Kleinrechner ergibt.

BAD

Wird das gewünschte Tastensymbol 17 auf der oberen Abdeckung 11 gedrückt, so daß diese sich nach unten durchbiegt, dann wird die entsprechende Schicht 62 zusammengepreßt und weist Leitfähigkeit auf. Somit ergibt sich ein Leitweg zwischen dem entsprechenden Tastenkontakt 6l und der Schicht 63, so daß selektiv der entsprechende Schalter 60 geschlossen wird. Somit wird ein Eintastsignal dem LSI-Chip 20 über die entsprechenden Leiterbahnen und Anschlüsse zugeführt und für eine gewünschte Berechnung verwendet. Auch wird das Eintastsignal für eine Anzeige des entsprechenden Rechenergebnisses mittels der Anzeige 30 benutzt.

Die Tastenkontakte 6l und die Schichten 62 und 03 stellen die Tastenschalter 60 dar, die nacheinander auf der Oberseite der unteren Abdeckung 10 aufgedruckt wurden, so daß sie sich jeweils überlappen. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Tastenschalteranordnung eine äußerst einfache Montage verglichen mit einer bekannten Tastenschalteranordnung bei der anisostrop elektrische Gummiblätter für eine Überdeckuiig jeweils ausgerichtet werden müßten.

Da die Schichten 62 durch Drucken gebildet werden, ist bei der Tastenschalteranordnung dieses Ausführungsbeispiels keine dicke Schicht erforderlich, um eine Faltenbildung oder Beschädigung zu vermeiden, wie sie bei einem als getrenntes Element verwendeten anisotrop elektrisch leitenden Gummiblatt auftreten können. Da somit die Schichten 62 dünn bemessen sein können, ergibt sich auch eine erhebliche Verringerung der gesamten Dicke der Tastenschalter und damit des elektronischen Kleinrechners.

Es ist zu beachten, daß bei dem ersten Ausführungsbeispiel die obere Abdeckung 11 als ein oberes Gehäuseteil verwendet wird. Das obere Gehäuse kann durch Schichtbildung eines Kunststoffes gebildet werden. Die die Anzeigefläche der Anzeige 30 und die Lichtempfangsfläche der Solarzelle 40 bedeckenden Bereiche werden dabei mit einem durchsiehtigen Kunststoff und die übrigen Bereiche mit einem undurchsichtigen Kunststoff besch i cht et.

Ferner sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Tastenkontakte 6l der Schalter 60 mit der Anschlußgruppe KI und die Schichten 63 mit der Anschlußgruppe KO des LSI-Chip 20 verbunden. Wie jedoch Fig. 6 zeigt, können die Schalter 60 auf der unteren Abdeckung 10 auch durch ein Paar von Kontaktelektroden 6la und 6lb gebildet werden. Die Elektroden 6la s.j nd mit der Anschlußgruppe KI des LSl-Chip 20 und die Elektroden 6 Ib mit der Anschlußgruppe KO des LSI-Chip 20 verbunden. Die Elektroden 6la und 6lb werden über die anisotrop elektrisch leitenden Schichten 62 mit der oberen leitenden Schicht 63 verbunden, die auf ihnen ausgebildet ist. Da somit keine Leitung an die Schichten 63 angeschlossen werden muß, werden die Schichten 63 entsprechend mit einem isolierenden Kunststoff beschichtet und die Tastensymboie 65 werden auf der Oberseite eines Beschichtungsfilms 64 aufgedruckt. Somit können nur Breiche auf denen elektronische Teile, etwa ein LSI-Chip und eine Flüssigkristallanzeige angeordnet

SO sind, durch das obere Blatt oder den KunststoffbeschichtungsfiIm bedeckt werden.

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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 7 bis 10 beschrieben. Ein elektronischer Kleinrechner besitzt eine untere Abdeckung ItO und eine die Oberseite des Rechners bildende obere Abdeckung 111. Die untere; Abdeckung 110 ist eine isolierende Abdeckung, etwa ein flaches Element aus Kunststoff. Wie Fig. 8 zeigt, sind Vertiefungen 12, 13 und 14 in der Oberseite der unteren Abdeckung 110 durch Ätzen bis zur Hälfte zum Unterbringen eines LSI-Chips 20, einer Anzeige, etwa einer Flüssigkristallanzeige 30, und einer Solarzelle 40 ausgebildet.

Die obere Abdeckung 111 wird derart geformt, daß eine Maskendruckschicht 16 auf einer Unterseite eines

1.5 flexiblen Isolierblattes, etwa eines durchsichtigen Kunststoffblattes ausschließlich eines einer Anzeigefläche der Anzeige 30 gegenüberliegenden Anzeigefensters 11a und eines einer Lichtempfangsfläche der Solarzelle 40 gegenüberliegenden Lichtempfangsfensters lib (Fig.

10) ausgebildet wird. Tastensymbole 17 entsprechend noch zu beschreibender anisotrop elektrischer Tastenschalter werden auf der Oberseite der obren Abdeckung 111 oder auf der Unterseite derselben, das heißt, zwischen der Maskendruckschicht 16 und der oberen Abdeckung 111 aufgedruckt. Wie Fig. 9 zeigt, sind die Anschlüsse 22 zur Verbindung mit dem LSI-Chip auf der Unterseite der oberen Abdeckung 111 derart ausgerichtet, daß sie eine Öffnung für den LSI-Chip 20 umgeben. Die Anschlüsse 33 für die Anzeige sind auf der einen Seite des Fensters lla angeordnet. Zwei Anschlüsse 44a und 44b für die Solarzelle 40 sind an einem Seitenbereich des Fensters lib vorgesehen. Die Anschlüsse 33₃ 44a und 44b sind mit

dem LSI-Chip 20 über Le i 1. erb ahnen 50 verbunden, die auf der Oberseibe der unteren Abdeckung 110 ausgebildet sind.

Das LSI-Chip 20 ist auf der oberen Abdeckung 111 derart angebracht, daß Anschlüsse 21, gedruckte leitende Klebebereiche, etwa Kohlefarbe (nicht gezeigt), derselben an den Anschlüssen 22 haften. Ein unterer Bereich des LSl-Chip 20 paßt in die Ausnehmung 12 der unteren Abdeckung 110.

Gemäß Fig. 10 besteht die Flüssigkristallanzeige 30 aus einem oberen und einem unteren durchsichtigen F, Jektrodensubstrat 31a und 3 Ib /,wischen denen Flüssigkristallmaterial (nicht gezeigt) eingefüllt ist, wobei eine ref1ektierende Platte 32 an der Unterseite der Substratanordnung angeklebt ist. Die Anzeige 30 ist auf der oberen Abdeckung 111 derart angebracht, daß ein mit dem Anschlußausrichtebreich auf einer Seite einer Unterseite des oberen Elektrodensubstrats 31a aufgeklebter filmartiger, unter Wärmeeinwirkung abgedichteter Leiter 34 mit den Anschlüssen 33 verklebt und verbunden ist. Der untere Elektrodensubstratbereich der Anzeige paßt in die Ausnehmung 13 der unteren Abdeckung 110. Es ist zu 5 beachten, daß der Leiter 34 durch Aufdrucken von leitendem Schmelz kl eberberelchen 34a auf einer- Seite eines KunststoffiJ ms gebildet wird, so daß eine Ausrichtung entsprechend der Anschlüsse; 30a (Fig. -10) in dem Anschlußausrichtbereich der Anzeige 30 und der Anschlüsse 33 auf der oberen Abdeckung 111 erzielt wird.

Die Solar/eile 40 ist auf der oberen Abdeckung 111 derart aufgebracht, daß ein fiLmartiger unter Wärmeeinwirkung haftender Leiter I40 an dem Klemmenbereich

BAD

derselben und mit den Anschlüsen 44a und 44b verklebt und verbunden ist. Ein unterer Bereich der Solarzelle 40 paßt in die Ausnehmung 14 der unteren Abdeckung ItO.

Es ist zu beachten, daß ein Umfangsbereich der oberen Abdeckung 112 mit der unteren Abdeckung 110 mittels eines Klebers 18 verbunden ist.

Anisotropisch elektrische Tastenschalter für eine Eingabeoperation sind auf der Unterseite der oberen Abdeckung 111 ausgerichtet angeordnet. Die Schalter 60 werden dargestellt durch Tastenkontakte öl, die gedruckten Bereichen von Tastensymbol en 17 gegenüberliegend ausgebildet sind, anisotropisch elektrisch leitende Schicht 62, die auf der Unterseite der Tastenkontakte 6I ausgebildet sind, und untere

leitenden Schichten 63' die auf den Unterseiten der Schichten 62 ausgebildet sind, derart, daß sie den Kontakten 61 gegenüber liegen. Die Kontakte 6l der Schalter 60 sind gemeinsam für jede Spalte verbunden und die gemeinsam verbundenen Schalter 61 werden mit einer Tastensignaleingangsanschlußgruppe KI der Anschlüsse 22 über Leiterbahnen 51 verbunden, die auf der Oberseite der unteren Abdeckung 110 ausgebildet sind (Fig. 9)·

Die Unterseite der oberen Abdeckung 111 ist mit einer isolierenden Kunststoffkleberschicht 15 mit Ausnahme der Kontakte 6l, der Vertiefungen für die elektronischen Teile, nämlich das LSI-Chip 20, die Anzeige 30 und die Solarzelle 40, und der Anschlüsse 22, 33, 44a und 44b bedeckt. Die Schichten 62 sind derart ausgebildet, daß sie plan sind mit dem Film 15·

Die Schichten 63' werden auf der Isolierschicht 15 senkrecht zu den Tastenkontaktspalten aufgedruckt, so daß sie die Schichten 62 jeder Tastenkontaktspalte bedecken, so daß eine Tastenmatrix zusammen mit den Tastenkontakten 6-1 jeder Spalte gebildet wird. Die Schichten 63' sind mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 in folgender Weise verbunden:

Gemäß Fig. 9 verbinden Leiterbahnen 52' der unteren leitenden Schicht die Tastensignalausgangsgruppe KO- mit einer Seitenkante der unteren Abdeckung 110. Die Leiterbahnen 52' sind mit Ausnahme der Anschlußbereiehe 52'a mit der Isolierschicht 15 bedeckt, Leiter 63'a der Schichten 73' sind auf der Oberseite der Isolierschicht 15 aufgedruckt. Die Schichten 63' sind mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 über die Leiterbahnen 52' derart verbunden, daß die Kantenbereiche der Leiter 63"a aufgedruckt sind, um die Anschlußbereiche 52'a der Leiterbahnen 52' zu überdecken.

Die Figuren HA - HD und 12A - 12D veranschaulichen Herstellungsschritte der anisotropisch elektrischen Tastenschalter 60, die auf der Oberseite der unteren Abdeckung 110 ausgebildet sind. Die Schalter 60 werden 5 wie folgt gebildet:

Gemäß Fig. HA und 12A wird auf der Unterseite der oberen Abdeckung 111 durch Siebdruck ein vorbestimmtes Schaltungsmuster, nämlich Leiterbahnen 5o, 51 Lind 52' einschließlich der Tastenkontakte 6l der Schalter 60 und der Anschlüsse 22, 33, 44a und 44b ausgebildet.

Gemäß IMg. tlB und 1 2B wird auf der gesamten Unterseite der oberen Abdeckung 111 ausschließlich der Tastenkontakte 6l der Ausnehmungen für die elektronischen Teile, nämlich das LSI-Chip 20, der Anzeige 30 und der Solarzelle 40 und der Anschlüsse 22, 33: 44<* und 44b ein isolierender Kunststoff i Im aufgedruckt-, so daß sich die Isolierschicht 15 ergibt. Diese dient dazu, die Leiterbahnen 50, 51 und 52 auf der oberen Abdeckung 111 zu schützen und sie von den Leitern 63'a der unteren leitenden Schichten 03' zu isolieren. Die Schicht 15 kann eine Dicke von etwa 30 μπι haben.

Gemäß Fig. I IC und 12C werden anisotrop elektrisch !eilende Schichten 62 auf den nicht durch die Schicht 15 J5 bedeckten Tastenkontakten 61 mittels Siebdruck aufgedruckt, so daß sie die gleiche Dicke, nämlich etwa 30 μιη wic-> die Schicht. 15 haben.

Die Schichten 62 haben die gleiche Zusammensetzung und 2Ü Funktion wie diejenigen beim ersten Ausführungsbeispie1.

Gemäß Fig. 111) und 12D wird mittels Siebdruck auf der' Oberseite des Films 15 Kohlenfarbe aufgedruckt, um die unteren leitenden Schichten 63' zum Bedecken der· Schicht 62 der entsprechenden Tastenkontaktspalten und die Leitungen 63'a derselben zu bilden. Die Kantebereiche der· Leitungen 63'a werden derart gedruckt, daß sie die Anschlußbereiche 52'a der Leiterbahnen 52' bedecken, so daß die Schichten 63' mit der Tastensignalausgangsanschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 durch die Leiterbahnen 52' verbunden sind.

Der elektronische Kleinrechner wird somit wie folgt hergestellt:

^BAD

Das LSI-Chip 20, die Anzeige 30 und die Solarzelle 40 werden auf der oberen Abdeckung 111 angebracht, deren Unterseite mit dem vorbestimmten Schaltungsmuster einschließlich der Anschlüsse 22, 33 > 44a und 44b ausgebildet hat und die Tastenschalter 60 wären wie zuvor beschrieben ausgebildet. Nun wird die obere Abdeckung 111 mit der unteren Abdeckung 110 verklebt.

Beim Drücken des gewünschten Tastensymbols 17 auf der oberen Abdeckung 111 biegt sich die obere Abdeckung 111 nach unten durch, wobei die entsprechende Schicht 62 zusammengedrückt wird und Leitfähigkeit aufweist. Es wird somit ein Leitweg gebildet zwischen dem entsprechenden Tastenkontakt 6l und der Schicht 63, wodurch selektiv der entsprechende Schalter 60 geschlossen wird. Somit wird ein Eintastsigna] über· die entsprechenden Leiterbahnen und Anschlüsse dem LSl-Chip 20 zugeführt und dort für eine gewünschte Berechnung verwendet. Das Eintastsignal dient auch zur Anzeige des entsprechenden Rechenergebnisses mittels der Anzeige 30.

Da bei dem Tastenschalteraufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Tastenschalter 60 durch nacheinander folgendes Aufdrucken der Tastenkontakte 6l der Schichten 62 und der Schichten 63' auf der Unterseite der oberen Abdeckung 111 gebildet werden, ergibt sich eine wesentlich einfachere Herstellung der Tastenschalter im Vergleich zu einem üblichen Tastenschalteraufbau, bei dem anisotrop elektrisch leitende Gummiblätter ausgerichtet und übereinander gelegt werden müssen. Die Herstellung eines elektronischen Kleinrechners läßt sich somit sehr einfach durchführen.

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Da bei dem Tastenschalteraufbau des vorliegenden Ausführungsbe isp i (¹I s die Schichten 62 in der gleichen Weise wie beim ersten Ausfuhrungsbeispiel durch Drucken gebiIdet werden, müssen sie nicht stark sein, um eine Faltenbildung oder eine Beschädigung zu vermeiden, wie sie auftreten können bei einem anisotrop elektrisch leitenden GummibJatt, das ein eigenes Teil darstellt. Die Schichten 62 können somit dünn ausgeführt werden, wodurch auch die Gesamtdicke der Tastenschaltereinheit wesentlich verringert wird, was zu einem dünnen elektronischen Kleinrechner führt.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist zu beachten, daß die Tastenkontakte 6l der Tastenschalter 60 mit den Tastensignaleingangsansch1üssen des LSJ-Chip 20 und die unteren Leitenden Schichten 63' mit den Tastensignalausgangsanschlüssen des LSI-Chip 20 verbunden sind. Die Tastenkontakte 6l, der Schalter 60 können jedoch durch zwei Kontaktelektroden (ex, kammförmige Elektroden) 6la und 6lb gebildet werden, wobei die Elektroden 6la mit den Signaleingangsanschlüssen des LSI-Chip 20 und die Elektroden 6 Id mit den Tastensignalausgangsanschlüssen des LSI-Chip 20 verbunden sind. Die Elektroden 6la und 6lb werden somit über die Schichten 62 und die darauf gebildeten Schichten 63' miteinander leitend verbunden. Für die Schichten 63 ' ist somit keine Leitung erforderlich.

Nachstehend wird anhand der Figuren 14 bis 17 ein drittes Ausführungsbeispiel, der Erfindung beschrieben. Auf der Oberseite der unteren Abdeckung 110 eines elektronischen Kleinrechners ist eine gedruckte Schaltungsplatte 211 angeordnet. Die Oberseite des elektronischen Kleinrechners wird von einer oberen Abdeckung 11

gebildet. Die untere Abdeckung 110 ist im wesentlichen eben und besitzt eine Oberseite, die mit Ausnahme eines Umfangsbereiches vertieft ist. Sie ist eine isolierende Abdeckung, beispielsweise aus Kunststoff. Fig. 15 zeigt S Vertiefungen 12, 13 und 14 zur Unterbringung eines LSI-Chip 20, eine Anzeige, beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige 30 sowie einer Solarzelle 40. Die Vertiefungen 12, 13 und 14 sind auf der Oberseite der unteren Abdeckung HO ausgebildet.

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Die gedruckte Schaltungsplatte 211 besteht aus einem flexiblen isolierenden Blatt, beispielsweise einem

-.-Kunststoff!Lm. Die Schaltungsplatte 111 hat eine geeignete Größe zur Unterbringung auf der Oberseite der unteren Abdeckung 110 zusammen mit der Anzeige 30 und der Solarzelle 40.

Eine Öffnung 211a in der Schaltungsplatte 211 nimmt das LSI-Chip 20 auf. Wie Fig. l6 zeigt, sind die Anschlüsse 22 für das LSI-Chip 20 um die Öffnung 211a auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211 angeordnet. Anisotrope leitende Schmelzkleber 70 sind an den ausgerichteten Bereichen der Anschlüsse 22 aufgedruckt.

Anzeigeverbindungsanschlüsse 33 und zwei Zellenverbindungsanschlüsse 44a und 44b sind im Kantenbereich der Unterseite der Schaltungsplatte 211 vorgesehen. Die Anschlüsse 33 > 44a und 44b sind über Leiterbahnen 50 auf der Schaltungsplatte 211 mit den Anschlüssen 2 2 verbunden.

Das LSI-Chip 20 paßt in die Öffnung 211a der Schaltungsplatte 211, nd der über die Schaltungsplatte 211 nach unten überstehende Teil paßt in die Ausnehmnung 12 auf

der unteren Abdeckung 110. Anschlüsse 21 des LSI-Chip 20 liegen oberhalb der Anschlüsse 22 und sind unter Wärmeeinwirkung an die Kleberbereiche 70 angepreßt. Hierbei ist zu beachten, daß nur die unter Wärmeeinwirkung gepreßten Bereiche des anisotrop leitenden Klebers, das heißt, Bereiche zwischen zwei gegenüberliegenden Anschlüsen eine Leitfähigkeit in Richtung der Filmdicke aufweisen.

Wie die Schnittansicht gemäß Fig. 17 zeigt, ist die Anzeige 30 eine TN-Anzeige, bei der Flüssigkristallmaterial zwischen obere und untere durchsichtige Elektrodensubstrate 31a und 31b eingefüllt ist, die miteinander durch ein Dichtelement 132 verklebt sind.

Polarisationsplatten 134a und 134b sind an den Außenseiten der Substrate 31a und 31b angebracht und eine Reflexionsplatte 35 ist auf der Unterseite der Substratanordnung vorgesehen. Ein Teil der Anzeige unterhalb des Substrats 31a paßt in die Vertiefung 13 der unteren Abdeckung 110 und ist an einem Seitenbereich der Schalungsplatte 211 angeordnet. Die Anzeige 30 ist mit den Anschlüssen 33 derart verbunden , daß ein filmartiger, unter Wärmeeinwirkung abdichtender Verbinder 36, mit den mit den Anschlüssen ausgerichteten Bereichen des Substrats 31a, und mit den ausgerichteten Bereichen der Anzeigeverbindungsanschlüsse verklebt ist. Es ist zu beachten, daß die Verbindung 36 durch Drucken auf eine Fläche von Kunststoffilm-leitenden-Schmelzklebern 36a in Ausrichtung mit entsprechenden Anschlüssen 30a gebildet wird, die in dem Anschlußausrichtbereich der Anzeige 30 und der Anschlüsse 33 der Schaltungsplatte 211 ausgerichtet sind.

Die Solarzelle 40 paßt in die Ausnehmung 14 der unteren Abdeckung 110 derart, daß sie in einem Seitenbereich der Schaltungsplatte 211 angeordnet ist. Die Solarzelle 40 ist mit den Anschlüssen 44a und 44b derart verbunden,, daß eine filmförmige, unter Wärmeeinwirkung abdichtende Leitung 415 die mit dem Anschlußbereich derselben verklebt ist, auch verklebt ist, mit dem Zellenverbindungsanschlußbereich der Schaltungsplatte 211.

Die obere Abdeckung 11 ist eine flexible isolierende Abdeckung, beispielsweise ein durchsichtiges Kunststoffblatt. Eine Maskendruckschicht l6 (Fig. 17) ist auf der Unterseite der oberen Abdeckung 11 ausgebildet und spart ein Anzeigefenster 1.1a gegenüber der Anzeigefläche der Anzeige 30, und ein Lichtempfangsfenster lib gegenüber der lichtempfangenden Fläche der Zelle 40 aus. Tastensymbole 17j die den Tastenschaltern entsprechen, sind auf der Oberseite oder der Unterseite, das heißt, zwischen der Maskendruckschicht und der oberen Abdeckung 11 aufgedruckt. Die obere Abdeckung 11 ist auf der unteren Abdeckung 110 derart angebracht, daß sie an der Oberseite des Umfangsbereichs der unteren Abdeckung 110 verklebt ist.

Gemäß Fig. I4 und 17 sind die anisotrop elektrischen Tastenschalter auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211 ausgerichtet. Die Schalter 60 werden gebildet aus Tastenkontakten 6l auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211, so daß diesen aufgedruckten Tastensymbol- bereichen der oberen Abdeckung 11 gegenüber liegen, durch unter Druck leitend werdende Schichten 62, die auf der Unterseite der Tastenkontakte aufgedruckt sind, und durch untere leitende Schichten 63', die auf der Unterseite der Schichten 62 derart aufgedruckt sind, daß

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sie mit den Kontakten 6l korrespondieren. Die Tastenkontakte jeder Spalte sind miteinander verbunden, wie dies Fig. 15 zeigt, und die entsprechenden Tastenkontaktspalten sind mit einer Tastensignaleingangsanschlußgruppe KI der Anschlüsse 22 über Leiterbahnen 51 auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211 verbunden.

Die Unterseite der Schaltungsplatte 211 ist mit einer isolierenden Kunststoffklebeschicht 15 versehen, mit Ausnahme der Tastenkontakte 6l der Unterbringungsbereiche für die elektronischen Teile, nämlich das LSI-Chip 20, die Anzeige 30 und die Solarzelle 40, und der Anschlüsse 22, 33? 44a und 44b. Die Schichten 62 sind auf den Tastenkontakten 61 ausgebildet, so daß sie auf der gleichen Ebene wie die Isolierschicht 15 liegen.

Die Schichten 63' sind auf der Schicht 15 senkrecht zu den Tastenkontaktspalten aufgedruckt, so daß sie die Schichten 62 der entsprechenden Tastenkontaktspalten bedecken, wodurch sie mit den Tastenkontakten 6l eine Tastenmatrix bilden. Die Schichten 63' sind mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 2 2 wie folgt verbunden:

Gemäß Fig. 15 verbinden Leiterbahnen der unteren leitenden Schicht die Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 mit einem Kantenbereich der unteren Abdeckung 110. Die Leiterbahnen 52' werden auch mit Ausnahme der Anschlußbereiche 52' von der Isolierschicht 15 bedeckt. Leiter 63'a der unteren leitenden Schichten 63' sind auf der Oberseite der Schicht 15 aufgedruckt. Die Schichten 63' sind über die Leiterbahnen 5-2' mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 verbunden, so daß die Kantenbereiche der Leiterbahnen 52' derart aufgedruckt sind, daß sie über den Abschlußbereichen 52'a liegen.

Figuren ISA bis l8D und Figuren 19A bis 19D veranschaulichend die Herstellungsschritte für die Tastenschalter 60, die auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211 ausgebildet sind. Die Tastenschalter 60 werden wie folgt gebildet:

Gemäß Fig. I8A und 19A wird ein vorbestimmtes Schaltungsmuster (Leiterbahnen 50, 51 u... 52') einschließlich der Tastenkontakte 6l, der Schalter 60, und der Anschlüsse 22, 33, 44a und 44b für die elektronischen Elemente auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211 durch Siebdruck mittels Kohlenfarbe ausgebildet. Das Schaltungsmuster kann derart geformt sein, daß eine Kupferfolie auf der gesamten Unterseite der Schaltungsplatte 211 laminiert ist und das Muster mittels Ätzung erzielt wird.

Gemäß Fig. I8B und 19B wird auf der gesamten Unterseite der Schaltungsplatte 211 mit Ausnahme der Tastenkontakte 6l der Unterbringungsbereiche für die elektronischen Teile, nämlich das LSI-Chip 20, die Anzeige 30 und die Solarzelle 40, der Anschlüsse 22, 33? 44a und 44b und der Anschlußbereiche 52'a, der Leiterbahnen 52', ein isolierender Kunststoffilm aufgedruckt, wodurch die Schicht 15 gebildet wird. Diese dient zum Schutz der auf der Schaltungsplatte 211 ausgebildeten Leiterbahnen 50, 5-1 und 52' und zur Isolation dieser Leiterbahnen gegenüber den Leitern 63'a der Schichten 63'· Die Isolierschicht 15 kann eine Dicke von etwa 30 μ m haben.

Gemäß Fig. l8C und 19C werden die Schichten 62 auf die Tastenkontakte 61 mittels Siebdruck aufgedruckt, die nicht· von der Schicht 15 bedeckt sind, und zwar zu einer

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Stärke, daß sich die gleiche Ebene wie die Schicht 15 ergibt (etwa 30 μπα) . Anisotrope Kleber 70 werden auf den Ausrichtebereich der Anschlüsse 22 aufgedruckt.

Die Schichten 62 haben die gleiche Zusammensetzung und Funktion wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Gemäß den Fig. l8D und 19D wird nun Kohlenfarbe auf die Oberseite des Film 65 mittels Siebdruck aufgedruckt, wodurch sich die die Schichten 62 bedeckenden Schichten 63' und die Leitungen 63'a derselben ergeben. Nun werden die Kantenbereiche der Leitungen 63 'a bedruckt, damit sie über den Anschlußbereichen 52'a der Leiterbahnen 52' liegen, so daß die Schichten 63' mit der Anschlußgruppe KO der Anschlüsse 22 über die Leiterbahnen 52' verbunden sind.

Beim Drucken der Schichten 62 werden die Kleber 70 auf den Ausrichtbereich der Anschlüsse 22 aufgedruckt. Die Kleber 70 können ,jedoch auch nach Bildung der Schichten 63' gedruckt werden.

Bei der Herstellung des elektronischen Kleinrechners wird die gedruckte Schaltungsplatte 211, auf der die Tastenschalter 60, wie zuvor beschrieben, ausgebildet werden und an der der LSI-Chip 20, die Anzeige 30 und die Solarzelle 40 angebracht werden, von der unteren Abdeckung 110 gehalten und die obere Abdeckung 11 wird daran angeklebt, so daß sie sich in dichtem Kontakt mit der Oberseite der Schaltungsplatte 211 befinden. Beim Drücken des Tastensymbols 17 wird die obere Abdeckung 11 und die Schaltungsplatte 211 nach unten deformiert und der entsprechende Bereich der Schichten 62 der Tastenschalter 60 wird zusammengedrückt und weist Leitfähig-

keit auf. Somit wird ein leitender Weg zwischen dem gedrückten Tastenkontakt 6l und der entsprechenden Schicht 63' hergestellt, um selektiv eingeschaltet zu werden. Ein Eintastsignal wird dem LSI-Chip 20 über die entsprechenden Leiterbahnen und Anschlüsse zugeführt und für eine gewünschte Berechnung verwendet. Das Eintastsignal dient auch dazu, das entsprechende Rechenergebnis mittels der Anzeige 30 anzuzeigen.

Da bei dem Tastenschalteraufbau dieses Ausführungsbeispiels die Tastenschalter 60 durch aufeinanderfolgendes Drucken der Tastenkontakte 6l und der Schichten 62 und 63' auf der Unterseite der Schaltungsplatte 211 gebildet werden, können die Tastenschalter sehr leicht hergestellt werden, was im Gegensatz zu der bekannten Tastenschalteranordnung steht, bei der anisotrop elektrisch leitende Gummiblätter ausgerichtet und aufeinander gelegt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel ergibt sich somit eine sehr einfache Her- stellung des elektronischen Kleinrechners.

Da bei dem Tastenschalteraufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Schichten 62 durch Drucken in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel hergestellt werden, müssen sie auch keine erhebliche Dicke aufweisen, um eine Bildung von Falten oder eine Beschädigung zu vermeiden, wie es bei dem druckempfindlichen leitenden Gummiblatt der Fall ist, das ein eigenes Teil darstellt. Die Schichten 62 können somit dünn ausgeführt werden und die Gesamtdicke der Tastenschalter wird erheblich reduziert, was auch in einem sehr dünnen elektronischen Kleinrechner resultiert.

BAD

Ks ist zu beachten, daß beim dr.itl.on Au.s !"iihrungsbe i sp i e 1 die Schaitungspiatte 211 durch die obere Abdeckung 11 des elektronischen Kleinrechners durchgedrückt, wird, um die Schichten 63' zusammenzudrücken. Wie Fig. 21 zeigt, kann jedoch auch die Schaitungspiatte 211 als obere Abdeckung 11 verwendet werden und die untere Abdeckung tiO kann wegfallen. In diesem Falle werden nicht gezeigte Tastensymbole auf die Oberseite der Schaltungsplatte 211 aufgedruckt und die Schaltungsplatte 211 wird direkt unter Druck gesetzt.

Beim dritten Ausführungsbeispiel sind die Tastenkontakte der 'l'asl.en.schal l.cr 60 mit den Tastens i gna I e i ngabek I ommen des LSI-Chip 20 und die Schichten 03' mit den Tasten-Signalausgabeklemmen des LSI-Chip 20 verbunden. Die Tastenkontakte 6l der· Tastenschalter 60 auf der unteren Abdeckung 110 können durch ein Paar von Kontaktelektroden (ex, kammförmige Elektroden) 6la und Mb gebildet werden, und die Elektroden 6 la können mit den

.20 Tastensi gna leingangskl emmen und die Elektroden 6 Ib milden Signal ausgangskl emmen verbunden sein. Somit, werden die Elektroden 6la durch die Schichten 62 und die darauf gedruckten Schichten 63' leitend gemacht. Es ist zu beachten, daß dann die Leitung von den Schichten 63' nicht erforderlich ist.

Beim dritten Ausführungsbeispiel werden ferner die Tastenschalter auf der Unterseite der Schaitungspiatte 211 ausgebildet. Die Tastenschalter 60 können jedoch auch auf der Oberseite der Schaltungsplatte 211 angebracht werden. In diesem Falle werden die Schichten 63' unabhängig mit einem Isolierkunststoff beschichtet. Dann werden nicht gezeigte Tastensymbole auf der Oberseite der Beschichtungsf ilme 66 aufgedruckt oder es kann ein

⁶⁴⁰

oberes Blatt auf der Oberseite der Schaltungsplatte 211 laminiert werden, auf das Tastensymbole aufgedruckt, werden. Die Schaltungsplatte 211 kann dann aus hartem Material se.in.

Bei der Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels wurde angegeben, daß die Tastenschaiteranordnung eine Solarzelle als Spannuiigsquel 1 e verwendet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf eine Tastenschalteranordnung eines elektronischen Kleinrechners angewendet werden, die? eine papierartige Zelle verwendet. Auch kann die vorliegende Erfindung angewendet werden auf eine Tastenschcil teranordnung einer anderen elektronischen Kleineinrichtung als einen elektronischen Kleinrechner.

Erfindungsgemäß können anisotrop elektrische Tastenschalter sehr einfach hergestellt werden und sie können dünn ausgebildet werden, verglichen mit bekannten TcistensschaJ tern.

Claims

STRASSE & STOFFREGEN j- Patentanwälte · European Patent Attorneys , CASIO COMPUTER CO., LTD. 1. August 1985 Tokyo, Japan ka-do 19 012 Tastenschalteranordnung Patentansprüche

1. Tastenschalteranordnung

gekennzeichnet durch:

eine erste isolierende Abdeckung (10) mit einer ersten leitenden Schicht (61) auf deren einen Seite, auf der eine anisotrop elektrisch leitende Schicht (62.) auf gpdmc kt ist,,

eine zweite isolierende Abdeckung (11), deren eine Seite der anisotrop elektrisch leitenden Schicht (62) auf der ersten isolierenden Abdeckung (10) gegenüberliegend angeordnet ist und
eine zweite leitende Schicht (63), die zwischen der anisotrop elektrisch leitenden Schicht (62) und der zweiten isolierenden Abdeckung (11) angeordnet ist,
wobei entweder die erste oder zweite isolierende Abdeckung (10, 11) flexibel ist und eine Druckkraft selektiv von der anderen Seite der flexiblen Abdeckung durch die anisotrop elektrisch leitende Schicht (62) eingeleitet wird, so daß sich ein I ei tender Weg zwischen der ersten und zweiten leitenden Schicht (61, 63) ergibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1,

d a d u 1· c h g e k ο η η 7. e i c. h net,
daß ein Verbindungsbereich (52a) für die zweite leitende Schicht (63) auf der einen Seite der ersten Abdeckung (10) ausgebildet ist·.

BAD ORIGINAL

3. Anordnung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,
daß eine Isolierschicht (15) auf der einen Seite der ersten isolierenden Abdeckung (10) ausgenommen von Bereichen der ersten leitenden Schicht (6l) und der anisotrop elektrisch leitenden Schicht (62) und des Verbindungsbereichs (52a) für die zweite leitende Schicht (63) aufgedruckt ist.

4· Anordnung nach Anspruch 3?

dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite leitende Schicht (63) auf der anisotrop elektrisch leitenden Schicht (62) und der Isolierschicht (15) aufgedruckt ist.

5· Anordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet ,

daß die erste und zweite leitende Schicht (61, 63) unabhängig voneinander durch eine Vielzahl von Leitermustern (5I₃ 63a) unter Bildung einer Tastenmatrix verbunden sind und daß die Leitermuster (63a) für die zweite leitende Schicht (63) mit einem Verbindungsbereich (52a) für die auf der ersten isolierenden Abdeckung (10) ausgebildete zweite 5 leitende Schicht (63) verbunden ist und zwar in einem Bereich, in dem die Isolierschicht (15) nicht aufgedruckt ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß die erste isolierende Abdeckung (10) ein unteres Gehäuseteil eines elektronischen Kleinrechners ist.

ΟΛΟ

_ 3 —

7- Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite isolierende Abdeckung (11) flexibel ist und daß sie eine obere Abdeckung eines elektronischen Kleinrechners ist, auf der Tastensymbole (17) in Positionen vorgesehen sind, die der anisotrop elektrisch leitenden Schicht (6l) entsprechen.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß die erste isolierende Abdeckung (10) flexibel ist und ein Oberblabt darstellt, auf der mindestens eine Tastenanzeige (17) in einer Position angeordnet ist, die der ersten leitenden Schicht "(6.1) ent-5 spricht.

9· Anordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite isolierende Abdeckung (11) ein unteres Gehäuseteil einer kompakten elektronischen Einrichtung ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h gekennzeichnet,

daß die erste isolierende Abdeckung (10) eine flexible gedruckte Schaltungsplatte (21.1) ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine dritte isolierende Abdeckung (10b) vorgesehen ist, die flexibel ist und auf der eine Tastenanzeige (17) in einer Position angeordnet ist,

BAD -.

-A-

die der ersten leitenden Schicht (öl) entspricht· und die der anderen Seite der ersten isolierenden Abdeckung (10) gegenüberliegt.

12. Tastenanordnung

gekennzeichnet durch:

eine isolierende Abdeckung (11),

eine erste leitende Schicht (6l), die auf der einen Seite der isolierenden Abdeckung (11) aufgedruckt i st,

eine anisotrop elektrisch leitende Schicht (62), die auf der ersten leitenden Schicht (6l) aufgedruckt ist und
eine zweite leitende Schicht (03)» d i e auf der' anisotrop elektrisch leitenden Schicht aufgedruckt ist,

wobei eine Druckkraft zum Eintasten von einer Seite entweder der isolierenden Abdeckung (11) oder der zweiten leitenden Schicht (63) durch die anisotrop elektrisch leitende Schicht (62) eingeleitet wird, um einen leitenden Weg zwischen der ersten und zweiten leitenden Schicht (6l, 63) zu bilden.

13. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,

daß die erste leitende Schicht (6l) in ein Paar von von Kontakten (6 la, 6Ib) geformt ist.

14· Anordnung nach Anspruch. 13 ₃
dadurch gekennzeichnet,

daß die anisotrop elektrisch leitende Schicht (62) gemeinsam gegen das Paar von Kontakten (6la, 6 Ib) gebildet ist.

^BAD

15· Anordnung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet.,
daß mehrere erste und zweite leitende Schichten (6l, 63) bzw. anisotrop elektrisch leitende Schichten (62) vorgesehen sind, um eine Tastenmatrix zu bilden und daß eine isolierende Kleberschicht (15) aufgedruckt ist, um jede der anisotrop elektrisch leitenden Schichten (62) zu umgeben.

16. Anordnung nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite leitende Schicht derart geformt ist, daß eine Vielzahl von Bereichen derselben, die den anisotrop elektrisch leitenden Schichten gegenüber liegen, miteinander auf der isolierenden KJeberschicht verbunden ist.

17· Anordnung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,
daß ein Tastenanzeigebereich (17) auf der zweiten leitenden Schicht (63) vorgesehen ist.