DE2623229C2 - Membranschalter - Google Patents
MembranschalterInfo
- Publication number
- DE2623229C2 DE2623229C2 DE2623229A DE2623229A DE2623229C2 DE 2623229 C2 DE2623229 C2 DE 2623229C2 DE 2623229 A DE2623229 A DE 2623229A DE 2623229 A DE2623229 A DE 2623229A DE 2623229 C2 DE2623229 C2 DE 2623229C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- electrode
- conductive
- membrane switch
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
- H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
- H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
- H01H13/703—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by spacers between contact carrying layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2203/00—Form of contacts
- H01H2203/02—Interspersed fingers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2203/00—Form of contacts
- H01H2203/032—Metal foil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2203/00—Form of contacts
- H01H2203/034—Common bus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2207/00—Connections
- H01H2207/012—Connections via underside of substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2209/00—Layers
- H01H2209/02—UV or light sensitive
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2209/00—Layers
- H01H2209/046—Properties of the spacer
- H01H2209/06—Properties of the spacer transparent
- H01H2209/062—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2211/00—Spacers
- H01H2211/006—Individual areas
- H01H2211/01—Ink
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2227/00—Dimensions; Characteristics
- H01H2227/024—Spacer elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2229/00—Manufacturing
- H01H2229/016—Selective etching
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Membranschalter zur Aufnahme von Eingangssignalcn durch den Berührungsdruck
eines Benutzers und zur Lieferung von Ausgangssignalen für einen elektrischen Schaltkreis,
welcher Membranschalter ausgestattet ist mit einem nicht-leitfähigen Substrat mit einer im wesentlichen planen
Oberseite, mit mindestens einem auf der Oberseite des Substrats angeordneten, ersten F.lekirodenclement,
mit mindestens einem /weiten, vom ersten Klcktrodenelement
auf Abstand angeordneten und diesem gegenüber elektrisch isolierten Elektrodenclement, mit einer
flexiblen Membran, die selektiv durchbiegbar bzw. auslenkbar
ist. um die beiden Elektrodenclemcntc elektrisch
miteinander zu verbinden, mit Abstandselementen, welche die Membran normalerweise auf Abstand
gegenüber mindestens einem der beiden Eiektrodeneiemente halten.
Solche Membranschalter sind bereits bekannt (DE-OS 20 06 176) und weisen zumeist Abstandselemente
auf, die aus diskreten, nicht-leitenden Materiallagen oder Folien bestehen. Da es in bestimmten Anwendungsfällen
für Membranschalter wünschenswert ist, ίο daß die Membran verschiedenen Schwellenwertdrükken
oder Betätigungskräften unterworfen werden muß, um die Elcktrodenpaare zu kontaktieren, in einem
Schalter gemäß der DE-OS 20 06 176 können dort entsprechende
Schwellenwertvariationen durch Änderung von Faktoren, wie Abslandselementdicke, Membranmaterial
selbst und Membrandicke, erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Membranschalter der eingangs genannten Art so zu
verbessern, daß er einfach herstellbar ist und daß sich der für seine Betätigung erforderliche Schwellenwertdruck
zwischen einzelnen Schaltern unter Verwendung der gleichen Werkstoffe für die Grundbauteile leicht
ändern läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abstandselemente aus einem in
viskosem Zustand aufgetragenen, nicht-leitfähigen Material bestehen, während in der Bewegungsbahn zwischen
der Membran iind dem ersten oder zweiten Elektrodenelement
ein nicht-leitfähiges SchweHenwertelemcnl
vorgesehen ist, so daß auf die Membran ein H) Schwellenwertdruck ausgeübt werden muß, bevor eine
elektrische Überbrückung erfolgt.
Im folgenden sind Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf einen Membran-Tastenschalter,
F i g. 2 eine Aufsicht auf die Unterseite der einen Teil des Schallers gemäß F i g. 1 bildenden Membran,
Fig.3 eine Teilaufsicht auf eine gegenüber Fig.2
abgewandelte Membran,
F i g. 4 eine Teilaufsicht auf die Unterseite einer weiter
abgewandelten Membran.
F i g. 5 eine Teilaufsicht auf ein abgewandeltes Substrat mit einem Elektrodenpaar.
Fig.6 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen
Teilschnitt längs der Linie Vl-Vl in F i g. 5.
F i g. 7 einen F i g. 6 ähnelnden Teilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform des Membranschalters
und
F i g. 8 einen F i g. 7 ähnelnden Teilschnitt einer noch weiter abgewandelten Ausfühningsform des Membranschaltcrs.
Die Ausdrücke »leitfähig« bzw. »leitend« und »nichtlcitfähig«
bzw. «nicht-leitend« beziehen sich auf die elektrische Leitfähigkeit.
Gemäß den F i g. 1 bis 6 weist der beschriebene Membrantastenschalter
10 im wesentlichen ein nicht-leitendes Substrat 12 mit einer planen Oberseite 13 auf, auf
welcher ein oder mehrere Elek'rodenpaare 15 angeordnet sein können. Jedes Eleklrodenpaar 15 bestellt dabei
W) aus einem ersten Elektrodcnclement 16 und einem /weilen
F.lcktrodcnclemcnt 17, die miteinander verschachtelte.
Abstand voneinander besitzende Finger 18 aufweisen. |cdc Elektrode 16 und 17 kann mit einem Anschluß
bzw. einer Klemme 19 verschen sein, die ihrerbr>
scits mittels eines zweckmäßigen, nicht dargestellten, das Substrat 12 durchsetzenden Leiters mit nicht dargestellten
LcitcrzUgcn auf der anderen Seite des Substrats 12 verbunden sein kann. Derartige Leiterzüge und An-
Schlüsse zu den Elektroden 16, 17 sind an sich bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden. Fs
braucht nur erwähnt zu werden, daß die Verbindung durch ein Sliftelement oiler aber nach einem geeigneten
Verfahren, wie Ausfüllen von Verbindungsbohrungen mit Lot, Einsaugen einer leitfähigen Paste oder Metallisieren
durch die Bohrungen hindurch, in an sich bekannter Weise hergestellt werden kann. Die bodenseitigen
elektrischen Leitungszüge können dann mit entsprechenden, nicht dargestellten Zuleitungen gekoppelt
werden, die zur Verbindung mit elektrischen Schaltkreisen dienen. Auf der Substratfläche 13 ist außerdem eine
Materiallage oder -folie 21 mit einer oder mehreren darin vorgesehenen öffnungen 22 angeordnet- In jeder
Öffnung 22 ist je ein Etektrodenpaar unter elektrischer Isolierung davon angeordnet In bevorzugter Aüsführungsform
können die Lage oder Folie 21 und die Elektrodenpsare
15 auf dem Substrat nach einem beliebigen Verfahren hergestellt sein, beispielsweise durch Aufkleben
einer durchgehenden Folie aus einem leitfähigen Material und anschließendes Wegätzen bestimmter Abschnitte
der Folie 21 zwecks Ausbildung der Öffnungen 22 und der Elektrodenpaare 15·im gewünschten Muster.
Auf diese Weise wird die Konstruktion gemäß F i g. 6 gebildet, bei welcher die Oberseiten der Elektrodenpaare
15 in einer Ebene mit der Oberseite der diese Elektrodenpaare umgebenden, leitenden Folie 21 liegen.
Schließlich enthält der Membranschalter 10 eine folienartige Membran 25 aus einem elastischen oder nachgiebigen
Werkstoff, welche die Folie 21 und die Elektrodenpaare 15 überdeckt. Auf die freiliegende Oberseite
der Membranfolie 25 können an den Elektrodenpaaren Indizes bzw. Symbols 26 aufgebracht sein, die zur Bezeichnung
der Schaltfeder des Membranschalters 10 dienen. Ein nicht dargestellter, geeigneter Rahmenoder
Umfassungsring kann vorgesehen sein, um über der Membran 25 und um die Symbole 26 herum einen
Rahmen zu bilden. Wahlweise kann der Membranschalter 10 in eine Anordnung eingebaut sein, die getrennte
Drucktaster -Betätigungselemente od. dgl. aufweist.
Die Membran 25 besteht vorzugsweise aus einem dünnen, flexiblen Lagen- oder Folienelemcnt mit einem
hohen Verhältnis von Festigkeit zu Masse. Die Membran 25 kann aus einer elektrisch leitenden Metallfolie
oder aber aus einer flexiblen Kunststoffolie, /.. B. der unter der i-landelsbezeichnung Mykr vertriebenen Polyesterfolie,
deren Unterseite mit einem leitfähigen Material, wie einem leitenden Kunststoff- bzw. Kunstharzlack,
beschichtet ist, bestehen. Die Membran 25 sollte eine ausreichende Steifheit besitzen, um ein Durchhängen
und Kontaktieren der Elektrodenpaare 15 zu vermeiden, dc.ch sollte die Membran dabei auch genügend
Elastizität oder Nachgiebigkeit besitzen, um ein leichtes Durchdrücken zu gestatten.
Gemäß den F i g. 2 und 6 wird die leitfähige Unterseite der Membran 25 durch aufgestrichene bzw. aufgedruckte
Abstands- oder Stützelemente 30 auf Abstand von den Oberseiten der Elektrodenpaare 15 gehalten.
Diese Abstandselemente 30 können jeweils die Form eines je eine öffnung 22 umgebenden Rings besitzen.
Zusätzlich kann auf den Umfang der Membran 25 ein Abstandselement 31 (F i g. 2) aufgetragen sein, welches
die Handkante der Membran 25 auf der Folie 21 unterstützt. Die ringförmigen Abstandselemente 30 und das
Umfangs-Abstandseleinent 31 können durch Auftragen
eines nicht-leitenden Lacks oder Kunstharzes, wie Epoxy, Acryl, Polyesiei oder Emaillelack, oder anderer
geeigneter, nicht-leitender Lacke oder Kunstharze ausgebildet werden. Der Lack braucht dabei lediglich genügend
viskos zu sein, um die gewünschte Gestalt beizubehalten, bis er auf der Membranoberfläche ausgetrocknet
bzw. ausgehärtet ist. Der Lack kann auf beliebige bekannte Weise aufgebracht werden, z. B. nach dem
Siebdruckverfahren. Eine andere Möglichkeit ist ein Formauftragverfahren, bei dem eine Form mit vorbestimmten
Öffnungsmustern entsprechend den gewünschten Lackauftragsschema auf die Membran auflü
gelegt wird, worauf der Lack durch Hindurchpressen durch die Öffnungen auf die Membranoberfläche aufgetragen
wird. Als Lack oder Beschichtungsmittel kann auch ein durch Ultraviolettlicht aushärtbares Kunstharz
verwendet werden. Ersichtlicherweise könnten die aufgestrichenen Abstandselemente 30 und 31 anstatt auf
die Membran 25 auch auf die Oberfläche der Folie 21 aufgetragen werden, könnten sie zusätzlich aus einem
geeigneten, nicht-leitenden Glasmaterial hergestellt werden, das dann auf übliche Weise durch Brennen ausgehärtet
*Aird. Selbstverständlich wären zu diesem Zweck ein hochtemperaturbeständig^ Substrat und eine
entsprechende Folie 21 erforderlich. Die Membran 25 kann auf beliebige zweckmäßige Weise in ihrer Lage
über dem Substrat 12 und den Elektroden 15 gehalten werden, beispielsweise mit Hilfe eines Klebmittels oder
entsprechender mechanischer Haltemittel. Im Betrieb kann die Membran 25 gemäß Fig.6 z.B. mit einem
Finger selektiv gedrückt werden, um die leitende Fläche der Membran 25 im Überbrückungskontakt mit den
Elektrodenfingern 18 zu drücken und dadurch die einzelnen Elektroden 16 und 17 zu überbrücken. Bei entsprechenden
Anschluß der Elektroden 16 und 17 an eine elektrische Schaltung wird dadurch ein Schalter gebildet.
J5 Die Lack- oder Glas-Abstandselemente 30 und 31
besitzen vorzugsweise eine Dicke von 0,051 —0,203 mm. Die Abstandselemente können aber auch dicker sein,
wenn das verwendete Material genügend viskos ist, um bis zum Aushärten eine größere Auftragshöhe aufrechtzuerhalten.
In jedem Fall sollte die Dicke des Lack- oder Glcsauftrages so groß sein, daß die Membran 25 normalerweise
auf Abstand von den Elektrodenpaaren gehalten wird. Die Ansprechempfindlichkeit des Schalters,
d. h. der zum Durchdrücken der Membran zwecks Überbrückung der Elektroden 16 und Ί7 erforderliche
Druck, nimmt mit zunehmender Dicke der Abstandselemenie
zu, so daß dieser Bereich von einer Empfindlichkeit von Null, d. h. wenn die Membran ständig mit den
Elektrodenpaaren in Berührung steht, mit zunehmender Dicke der Abstandselemente nach oben erweitert werden
kann. Es hat sich gezeigt, daß zur Gewährleistung einer Abstandshaltung der Membran 25 von den Elektroden
16 und 17 eine Mindestdicke von etwa 0,051 mm angewandt werden sollte. Ein weiterer Grund für die
Einhaltung dieser Mindestdicke besteht darin, daß in den üblichen Anwendungsfällen von Membranschaltern,
z. B. in einer Tastenfeldvorrichtung, die Benutzung eines scharfen oder spitzen Gegenstandes, etwa eines
Kugelschreibers, f Jr die Betätigung der Schalter zu eibo ner bleibenden Eindrückung in der Membran führen
kann, wobei diese Eindrückung dann in den Zwischenraum zwischen Membran und Elektroden hineinragt. Im
Fall von Mylar- oder Polyestermembranen hat es sich gezeigt, daß eine solche Eindrückung eine Tiefe von
es etwa 0,051 mm erreichen kann, was in diesem Fall zu einem Kurzschließen des Schalters führen würde. Obgleich
bei der beschriebenen Ausführungsform die leitfähige Folie 21 eine Oberseite besitzt, die in einer Ebene
mit den Oberseiten der Elektroden 16 und 17 liegt, können auch unterschiedliche Höhen angewandt werden,
sofern die Membran 25 durch Abstandselemcnte 16,17 jedes Paars 15 gehalten wird.
Die Folie 21 kann übrigens auch weggelassen werden. Bei einer derartigen Ausführungsform sind auf das Substrat
12 die Elektrodenelemente 15 auf vorher beschriebene Weise aufgetragen. Die Membran 25 wird durch
Abstandselemente 30 und 31, die unmittelbar /wischen die Membran 25 und die Oberseite 13 des Substrats 12
eingefügt sind, auf Abstand über den Elektrodenpaaren 15 gehalten. In diesem Fall könnten die Lack-Abstandselemente
30 und 31 wiederum auf der Unterseite der Membran 25 oder auf der Oberseite 13 des Substrats 12
ausgebildet werden, wobei sie. wie erwähnt, aus einem Lack oder aus Glas gebildet sein können. Ersichtlicherweise
ist es nur nötig, daß die Abstandselcmentc 30, 31 eine ausreichend große Dicke besitzen, um die Membran
25 außer Berührung mit den Elcktrcdenpaaren 15
zu halten. Bei beiden Ausführungsformen können zudem die Umfangs-Abstandselemente 31 weggelassen
werden, sofern Abstandselemente 30 vorgesehen sind, welche die Membran 25 außer Berührung mit den Elektroden
15 halten.
Gemäß F i g. 5 kann innerhalb jedes ringförmigen Abstandselements 30 ein Schalter-Schwellenwertelement
40 auf die Membran 25 aufgebracht sein. Dieses Element 40, daß aus einem innerhalb des Rings des Abstandselementes
30 aufgetragenen Lack o. dgl. bestehen kann, weist gemäß F i g. 3 eine erste Durchmesserlinie
41 und eine zweite, diese schneidende Durchmesserlinie
42 auf. welche die Innenfläche des Abstandselements 30 in freie Abschnitte 43 der Membran 25 unterteilen. Ersichtlicherweise
liegt das Schwellenwertelement 40 somit unmittelbar in der Bahn der Membranbewegung zur
Kontaktierung der Membran mit dem Elektrodenpaaren JS, so daß hierdurch der Überbrückungskontakt mit
den Einzelelektroden 16 und 17 erschwert wird. Bei Anordnung eines solchen Schwellenwertelements 40 ist daher
ein größerer Druck auf die Membran 25 erforderlich, um die Elektroden 16,17 zu überbrücken. Die Größe
des erforderlichen Schwellenwertdrucks hängt dabei von der Fläche des nicht-leitenden Schwellenwertelements
40 und seiner Dicke ab. Vorzugsweise besteht das Element 40 aus einem dünnen Lackmuster mit einer
Dicke von etwa 0,025 mm, wobei jedoch diese Dicke je nach der Elastizität der Membran und dem gewünschten
Schwellenwertdruck variiert. Ersichtlicherweise können sowohl das Element 40 als auch das Abstandselement
30 auf die Oberfläche der Membran 25 aufgetragen werden; wahlweise kann das Abstandsclement
30 am Substrat 12 oder an der Folie 12 vorgesehen worden, während das Schwellenwertelement 40 an der
Membran 25 angebracht wird. Außerdem kann das Schwellenwertelement 40 auch andere Formen besitzen,
beispielsweise die Form eines gemäß F i g. 4 innerhalb des ringförmigen Abstandselements 30 angeordneten
Punkts 48.
Gemäß den F i g. 5 und 6 kann ein Schwellenwertelement 50 unmittelbar auf den Elektrodenelementen 16
und 17 angeordnet werden. Hierbei besteht das Element 50 aus einem einzigen Materialstreifen, der sich quer
über die verschachtelten Elektrodenfinger 18 erstreckt
Gemäß F i g. 6 verhindert das Schwellenwertelement 50 zunächst eine Berührung der E'cklrodenfinger 18
durch die Membran 25. bis ein so großer Fingerdruck ausgeübt wird, daß die Membran 25 um das Element 50
herum in Überbrückungskontakt mit den Elektrodenfingern 18 durchgewölbt wird. Wie ebenfalls aus F i g. 6
ersichtlich ist, werden die vorher erläuterten Lack-Abstandsclemente
30 angewandt.
Gemäß Fig.7 könnte das Schwellenwertelement 50 unter Weglassung der Abstandselemente 30 auf den Elcktrodenfingern 18(F i g. 5) angeordnet werden. Hierbei muß die Dicke des Elementes 50 so groß sein, daß die Membran 25 normalerweise außer Berührung mit den Elektroden 15 gehalten wird, während an den Elektrodenfingern 18 eine genügend große Fläche für die Kontaktierung mit der Membran 25 freibleibt. In diesem Fall hängt wiederum der zur Überbrückung der Elektrodenfinger 18 erforderliche Schwellenwertdruck von Schwellcnwcrtelement 50 und von der davon bedeckten Fläche der Elektrodenpaare 15 ab. Ersichtlicherweise könnte das Schwellenwertelement 50 entweder unmittelbar an der Elektrode oder an der Membran 25 angebracht werden.
Gemäß Fig.7 könnte das Schwellenwertelement 50 unter Weglassung der Abstandselemente 30 auf den Elcktrodenfingern 18(F i g. 5) angeordnet werden. Hierbei muß die Dicke des Elementes 50 so groß sein, daß die Membran 25 normalerweise außer Berührung mit den Elektroden 15 gehalten wird, während an den Elektrodenfingern 18 eine genügend große Fläche für die Kontaktierung mit der Membran 25 freibleibt. In diesem Fall hängt wiederum der zur Überbrückung der Elektrodenfinger 18 erforderliche Schwellenwertdruck von Schwellcnwcrtelement 50 und von der davon bedeckten Fläche der Elektrodenpaare 15 ab. Ersichtlicherweise könnte das Schwellenwertelement 50 entweder unmittelbar an der Elektrode oder an der Membran 25 angebracht werden.
Είηρ weitere Abwandlune der Schwellenwerteinrichtung
ist in F i g. 8 dargestellt, wobei auf dem Substrat 12 Elektroden 15 angeordnet sind und die Folie 21 mit
öffnungen 22 zur Aufnahme der Elektrodenpaare 15 versehen ist. In diesem Fall liegt die Oberseite der Folie
12 in einer Höhe über den Oberseiten der Elektrodenpaare 15. wobei die Membran 25 unmittelbar auf der
Oberfläche der Folie 21 außer Berührung mit den Elektrodenpaaren gehalten wird. Gemäß F i g. 8 kann dabei
wiederuir· ein Schwellenwertelement 60 auf den Elektrodenpaaren
15 vorgesehen sein; wahlweise kann diescs Element an der Unterseite der Membran 25 angebracht
sein.
Obgleich die Elektroden 15 als fingerartig verschachtelte Elemente aufweisend beschrieben wurden, können
sie auch anderweitig verschachtelte bzw. ineinandergefügte Konfigurationen wie z. B. Spiralen besitzen. Außerdem
könnte in jeder öffnung 22 jeweils eine einzige Elektrode angeordnet sein, wobei die Folie dann aus
einem leitfähigen Material hergestellt wird und die um das Elcktrodenelement herum angeordnete Fläche der
Folie 12 eine gemeinsame oder Sammelelektrode bildet,
während die in der öffnung 22 angeordnete Einzelelektrodc
die zweite bzw. Gegenelektrode darstellt. Ersichtlicherwcisc können sowohl die Abstandselemente 30 als
auch die Schwellenwertelemente oder beide Elemente bei Anwendung entsprechender Fertigungsverfahren
verwendet werden. Hierbei müßten die Abstandselemente 30 von den Rändern der betreffenden öffnung 22
zurückversetzt werden, um genügend Raum für die Überbrückung durch die Membran 25 zu schaffen.
Wahlweise könnte eine Einzelelektrode in Verbindung mit einer nicht-leitenden Folie 21 verwendet w^-den,
wobei die Membran 25 in an sich bekannter Weise mittels zweckmäßiger elektrischer Verbindungen oder Anschlüsse
die zweite Elektrode bilden könnte. Hierbei können wiederum Abstands- oder aber Schwellenwertelemente
oder beide Arten von Elementen vorgesehen werden. Schließlich könnten die Abstandselemente 30
jede zweckmäßige Form erhalten, z. 3. die Form eines
der Konfiguration der Folie 21 angepaßten Films o. dgl.
Zusammenfassend wird hier aiso ein Membranschal· ter mit einem nicht-leitfähigen Substrat geschaffen, da:
eine plane Oberseite aufweist, auf welcher ein odei mehrere Paare von Elektrodenelementen angebrachi
sind. Eine flexible, folienartige Membran ist dabei dich
an den Elektrodenpaaren, aber mit Abstand von ihner gehaltert. Zumindest die den Elektrodenpaaren züge
wandte Fläche der Membran ist elektrisch leitfähig, wo bei die Membran selektiv gedrückt werden kann, un
7 8 .
eine elektrische Überbrückung zwischen den Klcktro- ;
den des betreffenden Paars herzustellen. Ein nk-hi-lcit- ,'■';!
fähiger Lack- oder Glasüberzug kann in der Nähe der ;-:,'i
Elektroden entweder auf die Membranoberfläche, auf >j
eine der Elektroden jedes Paars oder auf das Substrat 5 ^
aufgebracht sein, um die Membran normalerweise auf fj Abstand von den Elektroden zu halten. Nicht-Ieitfähigc ,1
Lack- oder Glaselementc können außerdem entweder | an der fWe.mbranoberfläche oder an einer oder beiden l·'
Elektroden jedes Satzes von Elektrodenpaaren in der 10 j Bewegungsbahn zwischen Membran und Elektroden ■.';
vorgesehen sein, so daß auf die Membran ein Schwel- j lenwert — oder Vorbelastungsdruck ausgeübt werden |
muß. bevor ein Kontakt zur Überbrückung der Elektro- ! den hergestellt wird. Der hierfür nötige Druck kann 15
dabei durch entsprechende Wahl der Dicke der nichtleitfähigen Lack- oder Glaselemente oder durch entsprechende Festlegung der von diesem Material selbst ■ bedeckten Fläche variiert werden. J
dabei durch entsprechende Wahl der Dicke der nichtleitfähigen Lack- oder Glaselemente oder durch entsprechende Festlegung der von diesem Material selbst ■ bedeckten Fläche variiert werden. J
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen .■ j
25
J5
40
45
50
55
60
65
Claims (7)
1. Membranschalter zur Aufnahme von Eingangssignalen durch den Berührungsdruck eines Benutzers
und zur Lieferung von Ausgangssignalen für einen elektrischen Schaltkreis, welcher Membranschalter
ausgestattet ist mit einem nicht-leitfähigen Substrat (12) mit einer im wesentlichen planen Oberseite
(13), mit mindestens einem auf der Oberseite (13) des Substrats (12) angeordneten, ersten Elektrodenelement
(16), mit mindestens einem zweiten, vom ersten Elektrodenelement (16) auf Abstand angeordneten
und diesem gegenüber elektrisch isolierten Elektrodenelement (17), mit einer flexiblen Membran
(25), die selektiv durchbiegbar bzw. auslenkbar ist, um die beiden Elektrodenelemente (16,17) elekirisch
miteinander zu verbinden, mit Abstandselementen (30), welche die Membran (25) normalerweise
auf Abstand gegenüber mindestens einem der beiden Eiektrodeneiemente (16, i7) halten, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (30) aus einem in viskosem Zustand aufgetragenen,
nicht-leitfähigen Material bestehen, während in der Bewegungsbahn zwischen der Membran (25) und
dem ersten oder zweiten Elektrodenelement (16,17) ein nicht-leitfähiges Schwellenwertelement (50) vorgesehen
ist, so daß auf die Membran (25) ein Schwellenwertdruck ausgeübt werden muß, bevor eine
elektrische Überbrückung erfolgt.
2. Membrujschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstandselement (30) an der Membran (25) angebracht ist.
3. Membranscha'.ter nach'Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abstandselement (30) auf der Substrat-Oberseite (13) angeordnet ist.
4. Membranschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement (30) auf dem
ersten oder dem zweiten Elektrodenelement (16,17) angeordnet ist.
5. Membranschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertelement (50)
aus einem nicht-leitfähigen Lack- oder Kunstharzmaterial gebildet ist.
6. Membranschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schwellenwertelement (50) an der Membran (25) angebracht ist.
7. Membranschalter nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet,
daß das Schwellenwertelement (50) an mindestens einem der beiden Elektrodenelemente
(16,17) angebracht ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/613,254 US4017697A (en) | 1975-09-15 | 1975-09-15 | Keyboard membrane switch having threshold force structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2623229A1 DE2623229A1 (de) | 1977-03-24 |
DE2623229C2 true DE2623229C2 (de) | 1984-08-02 |
Family
ID=24456519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2623229A Expired DE2623229C2 (de) | 1975-09-15 | 1976-05-24 | Membranschalter |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4017697A (de) |
JP (1) | JPS5236772A (de) |
BR (1) | BR7604640A (de) |
CA (1) | CA1047082A (de) |
DE (1) | DE2623229C2 (de) |
FR (1) | FR2324108A1 (de) |
GB (1) | GB1552639A (de) |
IT (1) | IT1072777B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3624666A1 (de) * | 1985-09-24 | 1986-12-18 | Alps Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Elektrischer membranschalter |
Families Citing this family (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4207444A (en) * | 1976-08-09 | 1980-06-10 | Kley, Fitting, Fitting, Nalley And Smith | Planar multiple switch |
US4066855B1 (en) * | 1976-11-22 | 1997-05-13 | St Clair Intellectual Property | Vented membrane-type touch panel |
US4066853A (en) * | 1976-11-22 | 1978-01-03 | Control Data Corporation | Membrane type touch panel employing piezoresistant anti-short means |
US4066854B1 (en) * | 1976-11-22 | 1997-05-13 | St Clair Intellectual Property | Membrane-type touch panel employing insulating grid anti-short means |
US4066852A (en) * | 1976-11-22 | 1978-01-03 | Control Data Corporation | Membrane-type touch panel employing a photo-resist insulating grid anti-short means |
CA1104182A (en) * | 1977-06-24 | 1981-06-30 | Peter Strandwitz | Touch switch |
DE2743360C2 (de) * | 1977-09-27 | 1985-07-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Tastschalter zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer elektrischen Verbindung |
US4194099A (en) * | 1977-10-25 | 1980-03-18 | W. H. Brady Co. | Control panel overlay |
JPS5914985Y2 (ja) * | 1978-02-28 | 1984-05-02 | シャープ株式会社 | キ−入力装置 |
US4242546A (en) | 1978-11-06 | 1980-12-30 | International Telephone And Telegraph Corporation | Electrical push-button switch |
US4441097A (en) * | 1979-01-29 | 1984-04-03 | Antroy Enterprises, Inc. | Device for controlling a circuit |
US4314227A (en) * | 1979-09-24 | 1982-02-02 | Eventoff Franklin Neal | Electronic pressure sensitive transducer apparatus |
US4264797A (en) * | 1980-01-21 | 1981-04-28 | W. H. Brady Co. | Elongated key membrane switch |
US4317013A (en) * | 1980-04-09 | 1982-02-23 | Oak Industries, Inc. | Membrane switch with universal spacer means |
JPS5755018A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-01 | Nippon Mektron Kk | Spacer structure for panel keyboard |
US4382165A (en) * | 1980-09-22 | 1983-05-03 | Rogers Corporation | Membrane keyboard and method of formation thereof |
US4423299A (en) * | 1981-04-20 | 1983-12-27 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Touch sensitive transparent switch array |
US4965825A (en) | 1981-11-03 | 1990-10-23 | The Personalized Mass Media Corporation | Signal processing apparatus and methods |
USRE47642E1 (en) | 1981-11-03 | 2019-10-08 | Personalized Media Communications LLC | Signal processing apparatus and methods |
US7831204B1 (en) | 1981-11-03 | 2010-11-09 | Personalized Media Communications, Llc | Signal processing apparatus and methods |
US4385215A (en) * | 1981-11-09 | 1983-05-24 | Eeco Incorporated | Thin-membrane switch |
US4440999A (en) * | 1982-08-13 | 1984-04-03 | Press On, Inc. | Membrane switch |
US4471177A (en) * | 1982-08-13 | 1984-09-11 | Press On, Inc. | Enlarged switch area membrane switch and method |
DE8313473U1 (de) * | 1983-05-06 | 1986-10-02 | Wilhelm Ruf Kg, 8000 Muenchen | Tastenfeld |
DE3428127A1 (de) * | 1984-07-31 | 1986-02-13 | Telefunken Electronic Gmbh | Tastschalter |
US4602135A (en) * | 1985-05-30 | 1986-07-22 | Phalen Robert F | Membrane switch |
DE3736116A1 (de) * | 1987-10-26 | 1989-05-11 | Preh Elektro Feinmechanik | Tastenkappe fuer eine tastatur |
JP2694913B2 (ja) * | 1990-02-21 | 1997-12-24 | シャープ株式会社 | スイッチ装置 |
US5062198A (en) * | 1990-05-08 | 1991-11-05 | Keytec, Inc. | Method of making a transparent touch screen switch assembly |
JP2683148B2 (ja) * | 1990-09-04 | 1997-11-26 | アルプス電気株式会社 | 透明タツチスイツチ |
US5510783A (en) * | 1992-07-13 | 1996-04-23 | Interlink Electronics, Inc. | Adaptive keypad |
US5302936A (en) * | 1992-09-02 | 1994-04-12 | Interlink Electronics, Inc. | Conductive particulate force transducer |
US5431064A (en) * | 1992-09-18 | 1995-07-11 | Home Row, Inc. | Transducer array |
AU8138794A (en) * | 1993-10-26 | 1995-05-22 | Marketing Partners, Gesellschaft fur Marketing-Projecting und Marketing-Services mbH | Flat input keyboard for data processing machines or the like and process for producing the same |
WO1995022828A1 (en) * | 1994-02-17 | 1995-08-24 | Interlink Electronics, Inc. | Layered pressure sensitive transducer and method for making same |
GB9513175D0 (en) * | 1995-06-28 | 1995-08-30 | Hasbro Int Inc | Improvements relating to pressure pads |
US5763840A (en) * | 1996-05-13 | 1998-06-09 | Acer Pheripherals, Inc. | Membrane switch with improved actuation sensitivity |
GB9718232D0 (en) * | 1997-08-29 | 1997-11-05 | Ncr Int Inc | Keyboard |
GB2346737A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-16 | Jordan Advertising Limited | Switch for use in an advertising appliance |
JP2006018800A (ja) * | 2004-06-01 | 2006-01-19 | Nitto Denko Corp | 高耐久タッチパネル |
US20060287140A1 (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Brandt Richard A | Automated line calling system |
US7639237B2 (en) * | 2006-03-03 | 2009-12-29 | Perkins Michael T | Roll-out touch screen support system (ROTS3) |
JP2015088332A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧スイッチおよびその製造方法、並びに感圧スイッチを備えたタッチパネルおよびその製造方法 |
JP2015088331A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧スイッチおよびその製造方法、並びに感圧スイッチを備えたタッチパネルおよびその製造方法 |
US10466118B1 (en) | 2015-08-28 | 2019-11-05 | Multek Technologies, Ltd. | Stretchable flexible durable pressure sensor |
US10993635B1 (en) | 2016-03-22 | 2021-05-04 | Flextronics Ap, Llc | Integrating biosensor to compression shirt textile and interconnect method |
JP2018077191A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 北川工業株式会社 | 感圧センサー |
JP6770743B2 (ja) | 2016-12-20 | 2020-10-21 | 北川工業株式会社 | 感圧センサー |
US10444094B1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-10-15 | Flex Ltd. | Bladder system for force sensitive resistors (FSR) sensors |
US10690559B1 (en) | 2018-03-28 | 2020-06-23 | Flex Ltd. | Pressure sensor array and the method of making |
US10650946B1 (en) | 2018-08-08 | 2020-05-12 | Flex Ltd. | Trimming method of DCR sensing circuits |
US11022580B1 (en) | 2019-01-31 | 2021-06-01 | Flex Ltd. | Low impedance structure for PCB based electrodes |
US11668686B1 (en) | 2019-06-17 | 2023-06-06 | Flex Ltd. | Batteryless architecture for color detection in smart labels |
US11907463B2 (en) * | 2020-05-08 | 2024-02-20 | Accenture Global Solutions Limited | Pressure-sensitive machine interface device |
US20220328259A1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-10-13 | Xerox Corporation | Membrane switches configured to sense pressure applied from compliant and rigid objects |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1298089A (en) * | 1969-02-24 | 1972-11-29 | William Barber Sudduth | Electric switch made of conducting elastomer |
BE758202A (fr) * | 1969-11-24 | 1971-04-01 | Sanders Associates Inc | Clavier monolithique et procede de fabrication d'un tel clavier |
US3728509A (en) * | 1970-09-26 | 1973-04-17 | Alps Electric Co Ltd | Push-button switch with resilient conductive contact member with downwardly projecting ridges |
US3760137A (en) * | 1970-10-05 | 1973-09-18 | Alps Electric Co Ltd | Matrix push-button switch |
US3668337A (en) * | 1971-01-18 | 1972-06-06 | Thomas & Betts Corp | Matrix switch with improved flexible insulative spacer arrangement |
US3699294A (en) * | 1971-05-18 | 1972-10-17 | Flex Key Corp | Keyboard, digital coding, switch for digital logic, and low power detector switches |
US3721778A (en) * | 1971-06-21 | 1973-03-20 | Chomerics Inc | Keyboard switch assembly with improved operator and contact structure |
US3941953A (en) * | 1971-08-23 | 1976-03-02 | Hewlett-Packard Company | Keyboard having switches with tactile feedback |
US3745287A (en) * | 1971-10-01 | 1973-07-10 | Addmaster Corp | Key operated switch with depressible bridging contact layer of matted unwoven electrically conductive fibers |
GB1312740A (en) * | 1971-12-02 | 1973-04-04 | Standard Telephones Cables Ltd | Push buttons |
JPS4910382A (de) * | 1972-05-31 | 1974-01-29 | ||
FR2196515B1 (de) * | 1972-08-18 | 1977-09-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
DE2338746C2 (de) * | 1973-07-31 | 1982-10-21 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Tastschalter |
US3862382A (en) * | 1973-10-29 | 1975-01-21 | Chomerics Inc | Keyboards switch assembly with multilayer pattern contact means |
US3860771A (en) * | 1973-10-29 | 1975-01-14 | Chomerics Inc | Keyboard switch assembly with dome shaped actuator having associated underlying contactor means |
-
1975
- 1975-09-15 US US05/613,254 patent/US4017697A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-04-30 CA CA251,501A patent/CA1047082A/en not_active Expired
- 1976-05-24 DE DE2623229A patent/DE2623229C2/de not_active Expired
- 1976-05-26 GB GB21893/76A patent/GB1552639A/en not_active Expired
- 1976-07-05 FR FR7620496A patent/FR2324108A1/fr active Granted
- 1976-07-13 JP JP51083420A patent/JPS5236772A/ja active Pending
- 1976-07-16 BR BR7604640A patent/BR7604640A/pt unknown
- 1976-09-13 IT IT27143/76A patent/IT1072777B/it active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3624666A1 (de) * | 1985-09-24 | 1986-12-18 | Alps Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Elektrischer membranschalter |
DE3624666C2 (de) * | 1985-09-24 | 1989-04-06 | Alps Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | Elektrischer membranschalter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2324108A1 (fr) | 1977-04-08 |
GB1552639A (en) | 1979-09-19 |
DE2623229A1 (de) | 1977-03-24 |
FR2324108B1 (de) | 1981-09-25 |
US4017697A (en) | 1977-04-12 |
BR7604640A (pt) | 1977-08-02 |
IT1072777B (it) | 1985-04-10 |
CA1047082A (en) | 1979-01-23 |
JPS5236772A (en) | 1977-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2623229C2 (de) | Membranschalter | |
DE2524437C3 (de) | Schalttafelstruktur einer kapazitiv gekoppelten Tastatur | |
DE3013129C2 (de) | Detektorvorrichtung für die X- und Y-Koordinaten von Eingabepunkten | |
DE2559681C2 (de) | Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Schließen mehrerer elektrischer Stromkreise | |
DE4020472C2 (de) | ||
DE2319042B2 (de) | Tastatur | |
EP2144372A1 (de) | Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät und Auswerteverfahren für diese Bedieneinrichtung | |
DE1640444B1 (de) | Druckbetaetigbare elektrische schalteranordnung | |
WO2004040762A1 (de) | Kapazitiver annäherungs- und/oder berührungssensor sowie elektrisch leitfähiger kunststoffkörper für einen solchen sensor | |
DE3011674A1 (de) | Tastatur | |
DE3503847C2 (de) | Lenkrad-Plattenschalter | |
DE3619035C2 (de) | ||
DE2338746C2 (de) | Tastschalter | |
DE3643124C2 (de) | ||
DE2301451C3 (de) | Berührungsempfindliches Signalgabebauelement | |
DE2439697B2 (de) | Druckschalter | |
DE102011007138B4 (de) | Elektrodenanordnung, Herstellungsverfahren | |
DE2926312C2 (de) | ||
DE3415672C2 (de) | ||
DE2929574A1 (de) | Tastschalteranordnung | |
EP2071293B1 (de) | Positionssensor | |
DE3413408C2 (de) | Flachtastatur | |
EP0136630A2 (de) | Alphanumerisches Tastenfeld | |
EP0066881A2 (de) | Sensorschaltungsanordnung | |
DE2318581A1 (de) | Signalgeber und verfahren zu seiner herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CENTRALAB INC., 53201 MILWAUKEE, WIS., US |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01H 13/70 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MEIER, F., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 2000 HAMBURG |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |