DE2642842A1

DE2642842A1 - Elektronischer rechner und verfahren zur herstellung von elektronischen rechnern

Info

Publication number: DE2642842A1
Application number: DE19762642842
Authority: DE
Inventors: Isao Fujisawa; Sadakatsu Hashimoto; Shintaro Hashimoto; Yukihiro Inoue; Mitsuo Ishii; Masaru Kakumae; Yoshitomo Kitanishi; Yuuichi Sato; Yoshio Takeda; Isamu Washizuka
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1975-09-23
Filing date: 1976-09-23
Publication date: 1977-03-31
Also published as: FR2334152B1; GB1568821A; GB1568822A; DE2642842C2; FR2334152A1; US4104727A; DE2660067C3; DE2660098C2; DE2660067B1

Description

PATENTANWÄLTE ? R Λ ? R Λ

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER D-8OOO München 22 D-4800 Bielefeld Triftstraße 4 ^ Siekerwall 7

23, Sep. 1976

328-GER
G/th

SHARP KABÜSHIKI KAISHA, 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

Elektronischer Rechner und Verfahren zur Herstellung von elektronischen Rechnern.

Die Erfindung betrifft elektronische Rechner, Verfahren zur Herstellung derselben sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeigezelle mit mehreren Ziffern. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Aufbau elektronischer Tisch- und Taschenrechner, die im wesentlichen aus einer Anzeigevorrichtung, einem Tastenfeld und einer Rechnerschaltung bestehen.

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In jüngster Zeit wurden Anstrengungen unternommen, die einzelnen Bauteile und Komponenten eines elektronischen Rechners, beispielsweise die Anzeigeeinrichtungen, die Rechnerschaltungen, die Tastenfelder und die Versorgungsquellen kleiner und kompakter herzustellen und diese Komponenten auf engerem Räume zusammenzufassen. Bei den Sichtanzeigevorrichtungen wurden die herkömmlichen NIXIE-Anzeigeröhren und Elektrolumineszenz-Röhren, die relativ groß sind, durch Miniatur-Flüssigkristall-Sichtanzeigezellen ersetzt. Darüber hinaus bestehen die Tastenfelder aus gedruckten Schaltkarten und die Tastenschalter wurden durch Einrichtungen ersetzt, bei denen sogenannte gefaltete, flexible Schalt- bzw. Schaltungsfilme bzw. gefaltete, flexible Leiterplatten verwendet wurden, wie dies in der US-Patentschrift 3 911 234 beschrieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rechner zu schaffen, die kompakter, kleiner und wirtschaftlicher herstellbar sind. In diesem Zusammenhang ist es auch Aufgabe der Erfindung, Verfahren anzugeben, mit denen elektronische Rechner kostengünstiger, schneller und mit geringerem Ausschuß hergestellt werden können, wobei insbesondere die Fertigung von Flüssigkristall-Sichtanzeigezellen mit mehreren Ziffern kostengünstiger durchgeführt werden soll.

Die gestellte Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 13 angegebenen elektronischen Rechner erfindungsgemäß gelöst. Das in Anspruch 14 angegebene Verfahren löst ebenfalls in erfindungsgemäßer Weise die gestellte Aufgabe.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektronischen Rechners und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Mit der vorliegenden Erfindung erhält man elektronische Rechner, die nicht nur einfachere, kostengünstiger herstellbare einzelne Bauteile, beispielsweise eine einfachere, kostengünstigere Sichtanzeigeeinrichtung, eine einfachere Schaltkarte, ein einfacheres Tastenfeld und eine einfachere Rechnerschaltung aufweisen, bei denen darüber hinaus diese Bauteile auch vorteilhafter und auf kleinerem Raum zusammengesetzt und zueinander angeordnet werden können, so daß sich ein kompakterer Aufbau, ein leichteres Gewicht, ein gefälligeres Äußeres und insbesondere kleine Außenabmessungen und eine geringe Höhe bei den Elektronenrechnern ergibt.

Die erfindungsgemäßen Rechner besitzen elektrische Verbindungen und Anschlüsse zwischen den einzelnen Bauteilen, beispielsweise zwischen einer Sichtanzeige, einer gedruckten Schaltkarte, einer Rechnerschaltung, einer Batterie usw., die an einem einzigen Punkt zusammengefaßt sind, so daß dadurch die Herstellung wesentlich einfacher, schneller und kostengünstiger durchgeführt werden kann.

Bei den erfindungsgemäßen Rechnern werden eine oder mehrere Flüssigkristallzellen als Sichtanzeige-Einrichtungen verwendet und die Herstellung und Zusammensetzung dieser Flüssigkristallzellen wird in vorteilhafter Weise zusammen mit anderen Komponenten, beispielsweise mit einer Schaltkarte, einem Tastenfeld, einem Datenrechner, einer Batterie usw. durchgeführt.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich also ganz allgemein dadurch aus, daß der Aufbau und die aufeinander abgestimmte Anordnung der einzelnen Baukomponenten bei elektronischen Rechnern vereinfacht bzw. verbessert wird, das heißt , derAufbau und die Zuordnung und Anordnung der Sichtanzeigeeinrichtung, der gedruckten Schaltkarte, des Tastenfeldes, der Rechnersehaltung und der Versorgungs-

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:;:ιλι·.ι· κ.κ.

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quelle in der erfindungsgemäßen Weise ermöglicht einen vorteilhafteren, kostengünstigeren und zuverlässigeren elektronischen Rechner mit langer Lebensdauer.

Die Erfindung schafft also einen Elektronenrechner, der im wesentlichen eine Mehrziffern-Sichtanzeige, ein Tastenfeld und eine Rechnersehaltung aufweist, wobei die Flüssigkristall-Sichtanzeige mit mehreren Ziffern zusammen mit integralen Tastenschaltern des Tastenfeldes auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet ist, die elektrische Kontaktlamellen oder -blätter in einem gewünschten Muster trägt. Die Kontaktlame11en, die mit Anschlüssen der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung in Kontakt gebracht werden können, sind so ausgebildet, daß sie in Längsrichtung der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung verlaufen und daher Platz für eine Batteriekammer lassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Elektronenrechner in Aufsicht,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie A-A¹,

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den inneren Aufbau des in Fig. 1 dargestellten Rechners wiedergibt,

Fig. 4 eine der Erläuterung dienende Darstellung der gedrehten nematischen Phase der bei dem in Fig. 1 dargestellten Rechner verwendeten Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung,

Fig. 5(A), 5(B), 5(C) und 5(D) Schritte während des Flüssigkristall-Reib- bzw. -SchleifVorganges,

Fig. 6(A), 6(B) und 6(C) zur Erläuterung dienende Darstellungen, die die jeweiligen Reibrichtungen während

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des Reibvorganges wiedergeben,

Fig. 6(D) und 6(E) ins einzelne gehende, der Erläuterung dienende Darstellungen der in Fig. 6(B) gezeigten Diagramme,

Fig. 7(A), 7(B), 7(C) und 7(D) perspektivische Darstellungen der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung während der Herstellungsschritte,

Fig. 8(A) und 8(B) die Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung nach deren Herstellung, und zwar einmal in Aufsicht und einmal im Längsquerschnitt,

Fig. 9(A) und 9(B) der Erläuterung dienende Darstellungen, die die relative Lage der in Zusammenhang mit der Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung verwendeten, polarisierenden Filter wiedergeben, wobei Fig. 9(A) die bekannte Anordnung und Fig. 9(B) die Filteranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 10(A) und 10(B) Querschnitte, die Beispiele für die Anordnung und Installation der Polarisationsfilter wiedergeben,

Fig. 11 die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Flüssigkristall-Anzeigezelle in perspektivischer Explosionsdarstellung ,

Fig. 12 eine der Erläuterung dienende Darstellung eines Beispiels der Installation des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Rechnerschaltungs-LSI-Plättchens oder -Chips,

Fig. 13 eine perspektivische Explosionsdarstellung · der integralen Tastenschalter und einer flexiblen gedruckten Leiterplatte,

Fig. 14(A), 14(B) und 14(C) Querschnitte, die die Herstellungsschritte bei der Herstellung der flexiblen gedruckten Leiterplatte wiedergeben,

Fig. 15(A), 15(B) und 15(C) vergrößerte Darstellungen,

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die verschiedene Formen der flexiblen, gedruckten Leiterplatte wiedergeben,

Fig. 16(A), 16(B) und 16(C) einige Ausführungsformen der Reflektoren auf der flexiblen, gedruckten Leiterplatte,

Fig. 17 einen vergrößerten Teilquerschnitt des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Tastenfeldes,

Fig. 18(A) und 18(B) der Erläuterung dienende Darstellungen der mit dem Tastenfeld zusammenwirkenden Federplatte,

Fig. 19(A) und 19(B) der Erläuterung dienende Darstellungen, die die Herstellungsschritte beim Verschließen und Abdichten des Tastenfeldteiles wiedergeben,

Fig. 20(A), 20(B) und 20(C) Beispiele für Abdichteinrichtungen des Tastenfeldteils, wobei die Fig. 20(A) und 20(B) den flexiblen Film in Aufsicht und die Fig. 20(C) den abgeschlossenen, dichten Tastenfeldteil im Querschnitt wiedergeben,

Fig. 21(A) und 21(B) der Erläuterung dienende Darstellungen der gefalteten, flexiblen, gedruckten Leiterplatte und

Fig. 22(A) und 22(B) der Erläuterung dienende Darstellungen von Ausführungsformen der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Spannungsversorgungseinheit.

Fig. 1 zeigt in Aufsicht einen elektronischen Taschenrechner, der in der erfindungsgemäßen Weise aufgebaut ist und im wesentlichen folgende Bauteile aufweist: Die integralen Tastenschalter 1 einer Tastenfeldeinheit, eine in Längsrichtung der Tastenschalter 1 angeordnete Sichtanzeigeeinrichtung 2, eine neben der einen Seite der Sichtanzeigeeinrichtung 2 und in Längsrichtung derselben angeordnete Rechnerschaltungseinheit 3 und eine Batterie 4, die neben sowohl den Tastenschaltern 1 als auch der Rechenschaltungseinheit 3 angeordnet ist.

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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie A-A¹, bei dem die Tastenschalter 1 und die Anzeigeeinrichtung 2 auf einer flexiblen, gedruckten Leiterplatte 5 angeordnet sind, die elektrische Leiterlamellen trägt und dann in einem oberen Gehäuseteil 6 und einem unteren Gehäuseteil 7 untergebracht wird. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung mit der inneren Anordnung dieser Bauteile, die nachfolgend jeweils im einzelnen beschrieben werden sollen.

Die Sichtanzeigeeinrichtung besteht aus einer Flüssigkristallzelle oder genauer ausgedrückt, aus einer Flüssigkristallzelle mit Feldeffekt, nachfolgend kurz als Feldeffekt-Flüssigkristallzelle bezeichnet. Diese Flüssigkristallzelle 21 besitzt zwei, den Feldeffekt-Flüssigkristall aufnehmende Glasscheiben 22, 23, wovon eine (beispielsweise die Glasscheibe 22) mit einer Verlängerung in Längsrichtung der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, das heißt senkrecht zu den Tastenschaltern 1, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, versehen ist. Die zuvor angegebene Flüssigkristallzelle 21 vom Lateraltyp ist im Hinblick auf die einfache Bauweise und den einfachen Aubau vorteilhaft. Anders ausgedrückt, die Flüssigkristallzelle 21 in der zuvor beschriebenen Anordnung und Ausbildung erfüllt die Bedingungen, die notwendig und geeignet sind, um bei Massenherstellung eine automatische Fertigung und auch dann, wenn die Fertigung von Hand durchgeführt wird, einen mehrfachen Vorgang durchführen zu können.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform einer Flüssigkristallzelle 21 ist eine gedrehte nematische Phasenzelle bzw. eine Zelle mit gedrehter nematischer Phase, nachdem diese Zelle einen Vorgang für die horizontale Ausrichtung (einen Reibvorgang) durchlaufen hat, der auf den einander abgewandten Flächen der Glas-

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scheiben 22A, 23A zum Dreh-Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle durchgeführt wurde. Dies ist ein Vorgang, um die Flüssigkristallmoleküle LC auszurichten und daher die Blickwinkeleigenschaften und -charakteristika der Flüssigkristallzelle 21 zu verbessern. Die Reibrichtungen verlaufen auf den Glasscheiben 22A, 22B unter einem rechten Winkel zueinander, wie dies durch die Pfeile A, B dargestellt ist und infolgedessen werden die Flüssigkristallmoleküle LC auf den geriebenen Glasscheiben 22A, 23A so ausgerichtet, wobei zwischen ihnen eine Beziehung mit einer schrittweisen Drehung auftritt. Wie aus den Fig. 5(A) und 5(B) zu entnehmen ist, kann die horizontale Ausrichtung (der Reibvorgang) dadurch vorgenommen bzw. durchgeführt werden, daß die gegenüberliegenden Oberflächen 22A, 23A der Glasscheiben mit einem Stoff oder Gewebe überstrichen werden, wobei der Stoff, das Gewebe oder Filz C eine Drehbewegung ausführt. Es kann auch ein SiO~-Film oder dergleichen mit ausgerichteten, feinen Rillen auf den Oberflächen 22A, 23A der Glasscheiben durch einen Vakuumsaufdampfvorgang mit schrägem Aufbringen ausgebildet werden, so daß dadurch die gewünschte molekulare Ausrichtung sichergestellt ist. Fig. 5(C) und 5(D) zeigt die so geriebenen bzw. bearbeiteten Glasflächen 22A, 23B in Aufsicht bzw. im Querschnitt. Oder genauer ausgedrückt, die Rillen 22B (23B) sind in Reibrichtung mit der gewünschten Orientierung und in Sägezahnform ausgebildet. Die Flüssigkristallmoleküle LC sind daher in Übereinstimmung mit der Sägezahnfläche der Nuten ausgerichtet.

> Da die Flüssigkristallmoleküle entlang der Sägezahnflächen der gegenüberliegenden Glasscheiben bei Anlegen eines elektrischen Feldes ausgerichtet werden, wird das Orientierungs- bzw. Ausrichtverhalten stabil, so daß die Sichtwinkeleigenschaften besser sind.

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Die Fig. 6(A), 6(B) und 6(C) zeigen verschiedene Kombinationen der Glasscheiben 22A, 23A und der Reibrichtungen bei der Herstellung der Flüssigkristallzelle jeweils in Aufsicht. Im Abschnitt A stimmt die Längsrichtung der Glasscheiben 22A, 23A mit der Längsrichtung der Flüssigkristallzellen 21 überein. Eine der Glasscheiben 22A ist mit einer Verlängerung 22D zur Verbindung der Anzeigevorrichtung in einer Richtung versehen, die im rechten Winkel zur Längsrichtung der Glascheiben liegt. Die jeweiligen Verlängerungen 22D sind durch eine Linie a voneinander getrennt.

Die Fig. 6(B) zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die jeweiligen Flüssigkristallzellen 21 zu dem relativ breiteren Glasscheiben 22A, 23A parallel liegen, und zwar so, daß die Längsrichtung der Flüssigkristallzellen mit der Längsrichtung der Glasscheiben 22A, 23A wie beim zuvor genannten Beispiel übereinstimmt. Auch hier sind die Bereiche 22D zum Anschließen der Anzeigevorrichtung in orthogonaler Lage angeordnet und durch die Linien a und b getrennt.

Das dritte und letzte Beispiel gemäß der Fig. 6(C) entspricht dem in Fig. 6(B) dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, daß wenigstens eine der Glasscheiben 23A in zwei Segmente 23A¹ und 23A¹¹ unterteilt ist. Mit dem Bezugszeichen 21A ist eine öffnung für das Eingeben eines Flüssigkristalls versehen .

In den Fig. 6(A), 6(B), 6(C) deuten die ausgezogenen Pfeile die Reibrichtung auf der einen Glasscheibe 22A und der gestrichelte Pfeil die Reibrichtung auf der anderen Glasscheibe 23A an. Wie bereits früher erwähnt, verlaufen die Reibrichtungen zueinander unter einem rechten Winkel.

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3s treten jedoch noch verschiedene Schwierigkeiten bei ien zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen der Fig. 6(A), 6(B) und 6(C) auf.

Bei der Herstellung der Flüssigkristallzellen 21 gemäß Fig. 6(A) ist'eine wesentliche Länge für die Glasscheiben 22A, 23A erforderlich. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Herstellung der Flüssigkristallzellen, und zwar im Hinblick auf die begrenzten Abmessungen der Herstellungs-Einrichtungen, beispielsweise der Drucker und führt auch zu Verformungen, Verzerrungen oder Verzeichnungen aufgrund der "gebogenen" bzw. "gewölbten" Glasscheiben.

Bei der in Fig. 6(B) dargestellten Flüssigkristallzelle 21 ist es erforderlich, daß die Reibrichtungen der Glasscheiben 22A, 23A voneinander unterschiedlich sind. Fig. 6(B) zeigt eine perspektivische Darstellung der Fig. 6(B) und die Fig. 6(E) zeigt die Reibrichtungen der Glasscheiben 22A, 23A. Wenn eine der Glasscheiben, beispielsweise die Glasscheibe 22A in einer bestimmten Richtung gerieben wird, sollte auf die danebenliegende, in entgegengesetzter Richtung zu reibende Oberfläche eine Schutzmaske aufgebracht werden. Denn wenn dies nicht getan wird, wird auch in entgegengesetzten Richtungen auf derselben Glasfläche gerieben.

Bei der Fig. 6(B) ist der Reibvorgang mit Schwierigkeiten behaftet und das Zerschneiden der Glasscheiben sollte in entgegengesetzter oder unterschiedlicher Richtung durchgeführt werden.

Bei der Flüssigkristallzelle 21 gemäß Fig. 6(C), bei der die Reibrichtungen der Glasscheiben 22A, 23A einander gleich sind und dadurch Schwierigkeiten beim Reibvorgang in einem bestimmten Maße nicht auftreten, ist jedoch das Einfüllen der Flüssigkristallzusammensetzung mit Schwierigkeiten behaftet, nämlich wegen der an verschie-

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denen Stellen und zwischendrin liegenden Flüssigkristall-Einfüllöffnungen. Das heißt, wenn die Flüssigkristallzusammensetzung in die einzelnen Flüssigkristallzellen eingegeben werden soll, muß die Zusammensetzung mittels eines Injektors eingespritzt werden, oder die ganzen Glasscheiben 22A, 23A¹ , 23A" müssen in einen Behälter mit Flüssigkristall eingetaucht werden, so daß sich die jeweiligen Zellen mit der Flüssigkristallzusammensetzung durch Ausnutzung des Kapillareffektes über die Öffnungen 21A füllen. Bei dem zuerst genannten Verfahren muß die Flüssigkristallzusammensetzung immer wieder von neuem eingespritzt werden. Beim letztgenannten Verfahren muß die auf den gesamten Flächen der Glasscheiben unerwünscht anhaftenden kristalline Flüssigkeit nach dem Einfüllen der kristallinen Flüssigkeit abgewischt bzw. entfernt werden. Die beschriebenen Verfahren sind daher im Hinblick auf das zuvor Gesagte nicht vorteilhaft und schlecht geeignet.

Die Fig. 7(A) bis 7(D) zeigen eine Möglichkeit, wie die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden können. Die Längsrichtung der einzelnen Flüssigkristallzellen 21 verläuft im rechten Winkel zur Längsrichtung der Glasscheiben 22A, 23A (vgl. 7(A)und 7(B)). Mehrere Flüssigkristallzellen 21 vom lateralen Typ in Längsrichtung der Glascheiben 22A, 23A werden durch Abtrennen entlang der Linie a geschaffen. Eine, nämlich die Glasplatte 22A-der beiden Glasplatten ist für das Anschließen der Anzeigeeinrichtung mit einer Verlängerung 22D versehen (vgl. Fig. 7(C)). Die Öffnungen 21A, durch die die kristalline Flüssigkeit eingegeben wird, sind an einer Stelle angeordnet, die jeweils von den Verbindungsbereichen 22p der Anzeigeeinrichtung entfernt liegt.

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Das anhand der Fig. 7(A) bis 7(D) dargestellte Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristallzellen weist mehrere vorteilhafte Merkmale auf, die nachfolgend angegeben

(1) Da dxe Querrichtung Ώζν. die Kic^c^.;:^ d=r Sr·«?.it«? der jeweiligen Flüssigkristallzellen in der Längsrichtung der Glasscheiben liegt, können mehrere Flüssigkristallzellen entlang der Längsrichtung der Glasscheiben geschaffen werden und Schwierigkeiten, die zusammen mit einem "gekrümmten" oder "gebogenen" Glas zusammenhängen, treten nicht auf.

(2) Wie in Fig. 7(D) dargestellt ist, wird der Reibvorgang für die beiden Glasscheiben 22A, 23A in derselben Richtung durchgeführt, so daß Schwierigkeiten, die im Zusammenhang mit Fig. 6(B) beschrieben wurden, nicht auftreten können.

(3) Es werden nur die beiden Glasplatten oder Glasscheiben 22(A), 23(A) verwendet, so daß das Laminieren der Glasplatten erleichtert und auch das Auseinanderschneiden der Glasplatten aufgrund dessen vereinfacht wird, weil nur auf einer geraden a und nur in einer Richtung geschnitten werden muß.

(4) Da die Löcher 21A zum Einfüllen der kristallinen Flüssigkeit jeweils nur an einem Ende der Glasscheiben 22A, 23A vorliegen, ist es zum Einfüllen der kristallinen Flüssigkeit lediglich erforderlich, dieses Ende bzw. diese Enden der Glasplatten in den Behälter mit kristalliner Flüssigkeit einzutauchen. Dadurch treten die im Zusammenhang mit Fig. 6(C) beschriebenen Schwierigkeiten nicht auf.

(5) Die bereits unter (1) bis (4) beschriebenen Vorteile ermöglichen und erleichtern die Massenproduktion von Flüssigkristallzellen. Darüber hinaus können mehrere Flüssigkristallzellen gleichzeitig hergestellt werden.

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Wie aus der Aufsichtsdarstellung gemäß Fig. 8(A) hervorgeht, besitzt die zuvor beschriebene Flüssigkristallzelle 21 acht Ziffern-Anzeigepositionen in Längsrichtung und einen Vorsprung 24 zum Anschließen der Anzeigeeinrichtung (der Vorsprung 24 entspricht der Verlängerung bzw. dem Vorsprung 22D in Fig. 7). Die elektrischen Anschlüsse für die Flüssigkristallzelle 21 laufen daher über den Vorsprung 24. Fig. 8(B) zeigt einen Querschnitt mit zwei Polarisationsfiltern 25, 26, die über und unter der Flüssigkristallzelle 21 angeordnet sind, sowie eine Reflektorplatte 27, die unter dem,unteren Polarisationsfilter 26 liegt.

Die Polarisationsfilter 25, 26 sind für die Feldeffekt-Wirkungsweise bzw. -Arbeitsweise des Kristallfilters wesentlich und daher werden sie in bekannter Weise, beispielsweise durch Aufstecken, Kleben oder Kleben unter Druck in gutem Kontakt und guter Haftung auf den Oberflächen der Flüssigkristallzelle 21 aufgebracht.

Wenn jedoch der Kontaktzustand zwischen den Polarisationsfiltern 25, 26 und der Flüssigkristallzelle 21 zum Teil unterschiedlich, das heißt nicht gleichförmig ist und keines der Filter 25, 26 gekrümmt ist, so kann der gekrümmte Bereich mit der ebenen Oberfläche der Flüssigkristallzelle 21 in Berührung kommen, so daß sich ein homozentrischer Ring und dadurch Newton'sehe Ringe durch Lichtinterferenzen bilden.

Fig. 9(A) zeigt ein Beispiel, bei dem die Möglichkeit besteht, daß Newton'sehe Ringe auftreten. Wenn die Polarisationsfilter 25, 26 beide bezüglich der planen Fläche der Glasplatten 22, 23 der Flüssigkristallzelle gekrümmt sind, so stehen beide in Kontakt mit jeweils der planen Ebene der Glasplatten 22, 23. Daher tritt eine Differenz der Lichtweglänge des von der unteren Fläche des Polarisationsfilters 25 reflektierten Lichtes L₁ gegen-

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über dem Licht L_ auf, das von der oberen Fläche der Glasplatte 22 reflektiert wird. Wenn ein solcher Lichtweglängenunterschied etwa so groß ist wie die Wellenlänge des Lichtes, treten Newton'sehe Ringe auf. Das gleiche gilt auch für Unterschiede der Weglänge zwischen dem reflektierten Licht L₃ und dem reflektierten Licht L₄.

Die in den Fig. 9(B) dargestellten Ausführungsformen sollen verhindern, daß sich die zuvor beschriebenen Newton¹ sehen Ringe ausbilden. Die zwei Polarisationsfilter 25, 26 sind von den Glasplatten 22, 23 mit einem wesentlich größeren Abstand als die Lichtwellenlänge beabstandet. Bei einer solchen Anordnung wird der Weglängenunterschied zwischen dem reflektierten Licht zwischen dem am Polarisationsfilter 25 reflektierten Licht L.. und dem an der Glasplatte 22 reflektierten Licht L. größer als die Lichtwellenlänge, so daß sich keine Newton'sehen Ringe bilden können. Aus denselben Gründen können auch zwischen den reflektierten Lichtstrahlen L-. und L₄ keine Newton'sehen Ringe auftreten.

In Fig. 10 sind Beispiele für die Zusammensetzung bzw. für das Anbringen der Polarisationsfilter 25, 26 dargestellt. Gemäß Fig. 10(A) sind die Polarisationsfilter 25, 26 jeweils durch Aufstecken, Kleben oder auf ähnliche Weise angebracht, wobei zwischen die Glasplatten 22, 23 der Flüssigkristallzelle 21 und den Polarisationsfiltern 25, 26 Abstandsstücke 28, 29 gelegt sind.Fig. 10(B) zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Abstandsstücke 28, 29 einstückig mit dem oberen oder unteren Gehäuseteil 6 bzw. 7 ausgebildet sind. Die Abstandsstücke 28, 29 machen den Abstand zwischen den Glasplatten 22, 23 und den Polarisationsfiltern 25, 26 wesentlich größer als die Lichtwellenlänge.

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In den Fig. 9 und 10 ist mit dem Bezugszeichen 27 die Reflektorplatte und mit dem Bezugszeichen LC der Flüssigkristall versehen.

Die Rechnersehaltung ist in Form eines MOS/LSI-Halbleiterplättchens ausgeführt, wie dies bei elektronischen Rechnern üblicherweise der Fall ist. Durch geeignete, vorteilhafte Ausnützung des Vorsprunges 24 der Flüssigkristallzelle 21 kann das Schaltungsplättchen installiert und angebracht werden.

Fig. IT zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Flüssigkristallzelle 21 und eine Befestigungsanordnung für das LSI-Plättchen 31. Die Verlängerung 24 der einen Glasplatte 22 in der Flüssigkristallzelle wurde zuvor auf der Rückseite mit gewünschten gedruckten Leitern zur Ausbildung von Anschlüssen 33 versehen, an die das LSI-Plättchen angeschlossen werden kann. An diesen Anschlüssen 33 wird eine Verlötung vorgenommen. Das LSI-Plättchen 31 wird so angebracht, daß die Anschlüsse den entsprechenden Anschlüssen. 33 gegenüberliegen. Die Anschlüsse des LSI-Chips 31 werden fest mit den entsprechenden Anschlüssen 33 der Glasplatte 22 entsprechend der Löt-Verschweiß-Technik (solder welding technique) verbunden. Das LSI-Plättchen 31 wird auf der Glasplatte 22 angeordnet und befestigt, wobei die Verlängerung 24 der Glasplatte 22 als mechanischer Träger dient und gleichzeitig sind zwischen dem LSI-Plättchen 31 und der Flüssigkristall-Sichtanzeigezelle 21 elektrische Verbindungen vorgesehen. Die Anschlüsse 34 sind am Endbereich der Verlängerung 24 ausgebildet.

Das LSI-Plättchen 31 wird mit einer Schutzkappe 32 abgedeckt. Die Schutzkappe 32 ist vorzugsweise aus Glas hergestellt. Bei Verwendung einer Glaskappe 32 ist es einfacher, diese zu befestigen und eine sichere, dichte und feste Verbindung herzustellen. Mit anderen Worten, die

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Verformung und damit ein Zerspringen der Glasplatten oder -Scheiben tritt bei dem Klebe- oder Befestigungsvorgang nicht auf, weil die Kappe 32 (aus Glas) im wesentlichen denselben Ausbildungskoeffizienten wie der Glaswerkstoff der Verlängerung 24 aufweist. Da die Glaskappe 32 darüber hinaus durchsichtig ist, können Photokontaktier- bzw. Photoklebeverfahren verwendet werden, bei denen durch lichtaushärtende Klebemittel verwendet und das Klebemittel mit Licht bestrahlt wird. Insbesondere muß beim Befestigen der Glaskappe 32 mittels der Photoklebeverfahren die Glaskappe 32 nicht sofort nach Aufbringen des Klebemittels aufgesetzt werden, da der Aushärtvorgang des Klebemittels durch die Belichtung mit Licht steuerbar ist. Das bedeutet, daß nach dem Verfahrensschritt zum Aufbringen des Klebemittels nicht unbedingt anschließend der Verfahrensschritt zum Aufbringen oder Befestigen der Kappe folgen muß, so daß das Anbringen des LSI-Chips einfacher ist und je nach den sonstigen Gegebenheiten und Wünschen zeitlich gewählt werden kann.

Fig. 12 zeigt das Anbringen und Befestigen der Glaskappe 32 mit dem Photoklebverfahren. Der Rand bzw. die Peripherie des LSI-Chips 31 auf der Glasplatte 24 (das heißt der Verlängerung bzw. dem Vorsprung der Glasplatte 24) wird mit einem durch Licht aushärtenden Klebemittel 35 bestrichen und dann wird das LSI-Plättchen 31 mit der scheibenförmigen Glaskappe 32 so überdeckt, daß der Rand der Glaskappe 32 auf dem Klebemittel 35 zu liegen kommt. Danach wird das Klebemittel 35 mit Licht oder mit ultravioletten Strahlen beleuchtet, so daß es aushärtet. In Fig. 11 sind Blattfeder-Kontaktglieder 36, 37 am Vorsprung 24 befestigt, die im weiteren noch im einzelnen beschrieben werden sollen.

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ORIGINAL INSPECTED

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Die Leiterplatte 5 ist ein flexibler, gedruckter Leiterfilm , der auf einem flexiblen Film, beispielsweise einem Film aus Kunststoff oder aus Polyester, elektrische Blattkontakte trägt, wovon einige als Tastenkontakte in der Tastenfeld-Baugruppe und die anderen als Verbindungen zwischen den jeweiligen Bauteilen dienen.

Fig. 13 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Tastenschalter und die Leiterplatte 5, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt wurden. Die eine Fläche des flexiblen Filmes 5 besitzt eine erste Gruppe von Tastenkontakten 51 und eine zweite Gruppe von Tastenkontakten 52, Leiter 54, die zu den Tastenkontakten 51, 52 führen, sowie einen Anschlußbereich 55, wo die Blattleiter 54 nahe beieinanderliegen und auf engem Raum zusammengefaßt sind. Die erste und zweite Gruppe von Tastenkontakten liegen einander gegenüber. Das heißt der flexible Film wird an der Stelle 56 gefaltet, so daß die erste Tastenkontakt-Gruppe 51 gegenüber der zweiten Tastenkontakt-Gruppe 52 liegt. Wenn der Film 5 gefaltet wird, wird eine Zwischenlage 57 aus elastischem Isolationsmaterial dazwischengelegt. In der Zwischenlage 57 ausgebildete, durchgehende Löcher 57A befinden sich zwischen den Tastenkontakten 51 und 52. Wenn daher ein bestimmter Tastenbereich des flexiblen Filmes 5 von Hand heruntergedrückt wird, so berühren sich die Tastenkontakte, das heißt der entsprechende Kontakt ist geschlossen. Wenn der Druck wieder weggenommen wird, öffnet sich der Kontakt, bzw. die Tastenkontakte berühren einander nicht mehr.

Wenn ein bestimmter Tastenkontakt gedrückt wird, kommt der obere Kontakt in Berührung mit dem unteren Kontakt, nachdem der obere Kontakt durch das Loch 57A hindurchgegangen ist, so daß aufgrund der Flexibilität des Filmes 5 dort eine Verbindung oder ein geschlossener Schaltkreis entsteht. Wenn dieser bestimmte Tastenkontakt nicht

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länger niedergedrückt und freigegeben wird, hebt sich der obere Kontakt aufgrund der mechanischen Steifigkeit und Elastizität des flexiblen Films 5 und aufgrund der Zwischenlage 37 vom unteren Kontakt ab.

Der Anschlußbereich 55, an dem die Blattleiter 34 zusammengefaßt sind, befindet sich an einem Vorsprung des flexiblen Filmes 5. Dieser Vorsprung des flexiblen Filmes 5 entspricht dem Vorsprung 24 der Flüssigkristallzelle 21. Dementsprechend werden elektrische Verbindungen zwischen dem gedruckten, elastischen Leiterplattenfilm 5 und der Flüssigkristallzelle 21 über diese Vorsprünge 53, 24 hergestellt.

Um elektrische Verbindungen zwischen dem gedruckten, elastischen Leiterplattenfilm und der Flüssigkristallzelle 21 herzustellen, ist - wie aus Fig. 3 zu ersehen ist die Spitze des Vorsprunges 53 der elastischen Leiterplatte bzw. des elastischen Filmes 5 , das heißt der Anschlußbereich 55 gebogen, um mit den an der Verlängerung 4 der Flüssigkristallzelle 21 ausgebildeten Anschlüssen 34 aufgrund der Elastizität der gedruckten Leiterplatte in Berührung zu kommen.

Die elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlüssen 55, 34 der Verlängerungen 53, 24 werden auf folgende Weise aufrechterhalten. Ein Druck ausübendes Teil 71 ist mit dem unteren Gehäuseteil 7 einstückig ausgebildet und befindet sich unterhalb des gebogenen Anschlußbereiches 55, wenn das obere Gehäuseteil 6 auf das untere Gehäuseteil 7 aufgesetzt wird. Ein elastisches Teil 72, beispielsweise ein Gummiteil, befindet sich auch oberhalb des den Druck ausübenden Teiles 71. Beide Anschlüsse 53, 24 werden aufgrund des Druckes, der beim Nachobendrücken des Teiles 71 entsteht, in festem Kontakt gehalten. Auf diese Weise werden die Anschlüsse 55, 24 zwischen dem oberen Gehäuseteil 6 und dem den

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Druck ausübenden Teil 71 gehalten und eine elektrische Verbindung hergestellt. Die Einzelheiten der integralen Tastenschalter werden im weiteren noch beschrieben.

Nachfolgend soll die Herstellungsweise der elastischen gedruckten Leiterplatte 5, die zuvor beschrieben wurde, erläutert werden. Fig. 14 zeigt die Fertigungsfolge.

(1) Ein Blatt aus Aluminium Al wird auf die gesamte Fläche einer elektrisch isolierenden Platte F, die beispielsweise auch aus Polyester besteht, durch bekannte Verfahren, beispielsweise durch Aufkleben oder durch Aufdampfen, aufgebracht (vgl. Fig. 14A).

(2) Für die Tastenkontakte 51, 52, die Leiter 54 und die Anschlüsse 55 werden Blattleiter, die auch als Leiterbahnen bezeichnet werden, in einem gewünschter Muster durch Drucken oder Aufbringen einer Kohlepaste CP ausgebildet (vgl. Fig. 14(B)).

(3) Die Isolierplatte F wird in eine Ätzflüssigkeit, beispielsweise in Natriumhydroxid eingetaucht, um die Ätzung herbeizuführen (vgl. Fig. 14(C)).

Während des Ätzvorganges wird das Aluminiumblatt oder die Aluminiumschicht Al abgeätzt und es bleiben nur noch die Teile übrig, die mit der Kohlepaste CP bedruckt oder beschichtet waren. Daher besitzt die elastische Platte drei Schichten, nämlich die Isolatorplatte 5 selbst, die Aluminiumschicht Al und die Kohlepaste CP.

Die Aluminiumschichtleiter sind deshalb vorteilhaft, weil sie fester, widerstandsfähiger und billiger als andere Metalle, beispielsweise als Kupfer sind, wobei in Betracht gezogen werden muß, daß die elastische Platte 5 gefaltet und damit auch die feinen Leiter 54 gefaltet werden.

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Die Schicht aus der Kohlepaste CP besteht aus einer Mischung aus Kohle und einem Kunstharz, beispielsweise Epoxyharz, so daß diese Schicht sehr gut haftet und widerstandsfähig ist. Wenn die Platte 5 gefaltet wird, können die durch die Kohlepastenschicht CP verstärkten Aluminiumleiterbahnen Al nicht brechen. Die Kohlepaste CP verhindert auch eine Oxidation des Aluminiums und ist im Vergleich mit einer Gold- oder Silber-Galvanisierung oder -Beschichtung kostengünstiger. Die Leitfähigkeit der Kohlepaste ist im Vergleich zu Gold oder Silber nicht sehr gut. Dies ist jedoch für die Punktionsweise unkritisch, weil als darunterliegende Schicht Aluminium verwendet wird. Wenn eine MOS/FET-Schaltung verwendet wird, kann der Spannungsabfall in einem gewissen Maße vernachlässigt werden. Die elastische Platte, die in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt wird, ist auch dann sehr geeignet, wenn sie, wie in Fig. 13 dargestellt ist, gefaltet oder umgeschlagen wird.

In den Fig. 15(A), 15(B) und 15(C) sind verschiedene Formen der elastischen Platte 5 dargestellt. Fig. 15(A) zeigt die in Fig. 13 dargestellte, elastische Platte in Aufsicht. Fig. 15(B) ist eine Aufsicht der elastischen Platte, auf der die Tastenkontakte 51, 52 in Längsrichtung der Platte mit einer Unterbrechung an der FaItstelle 56 ausgebildet sind. Fig. 15(C) zeigt die Aufsicht der elastischen Platte gemäß dem in Fig. 15(A) dargestellten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, daß der zwischen der Verlängerung 53 und den Tastenkontakten 51 liegende Teil nicht weggeschnitten ist.

Fig. 16 zeigt Abwandlungen der in Fig. 13 dargestellten elastischen Platte 5. In Fig. 16(A) verbleibt die Aluminiumleiterbahn Al bei dem in Fig. 14 dargestellten Herstellungsschritt auf der Fläche der elastischen Platte 5, an der die Flüssigkristallzelle 21 angeordnet wird. Dieser Teil Al kann als Reflektor für die Flüssigkristall-

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zelle 21 aufgrund des guten Lichtreflexxonsvermögens verwendet werden. Dadurch ist es nicht nötig, den in den Fig. 2, 3 oder 1O dargestellten Reflektor 27 auszubilden oder anzubringen.

Eine andere Möglichkeit ist in Fig. 16(B) dargestellt. Die elastische Platte 5 kann aus einem Isolierwerkstoff mit guter Lichtdurchlässigkeit hergestellt und mit einer Erhöhung oberhalb des zweiten Tastenkontaktbereiches 52 ausgebildet werden. Die Aluminiumschicht Al und die Kohlepaste CP auf dieser Erhöhung bleibt in der gleichen Weise wie an den Kontaktbereichen 51, 52, den Leitern 54 usw. aufrechterhalten und bildet die Reflexionsfläche 58. Wenn die elastische Schicht an der Stelle 56 gefaltet wird, liegt der Aluminiumschichtbereich Al an der Außenseite hin durch die lichtdurchlässige Isolierplatte hindurch für die Lichtreflexion frei. Daher kann dieser Bereich als Reflektorplatte für die Flüssigkristallzelle 21 dienen.

In Fig. 16(B) ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der dieselben Herstellungsschritte wie in Fig. 14 verwendet werden können und dementsprechend kann die reflektierende Fläche der Aluminiumschicht Al mit der Kohlepaste CP beschichtet werden. Die Reflexionsfläche 58 bei dem in Fig. 16(C) dargestellten Falle bildet einen Teil des Leiters 54.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, sind die Tastenschalter 1 auf der Platte 5 angebracht, von der Ausführungsformen beschrieben und in Fig. 13 dargestellt sind. In Fig. 13 weisen die Tastenschalter 1 folgende Teile auf. Einen Tastenschalterrahmen 12, der mehrere bewegliche Tastenschalter 11 trägt, die jeweils den auf der gefalteten, elastischen Platte 5 ausgebildeten Tastenkontakten 51, 52 entsprechen, eine Blattfeder 13 oberhalb des Tastenschalterrahmens 12, die die elastische

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Platte 5 bei Drücken eines bestimmten Tastenschalters 11 niederdrückt, sowie einen Halterungsrahmen 14, der die Blattfeder 13 in ihrer Lage hält.

Wie aus dem in Fig. 17 dargestellten Querschnitt einer Tastenschalter-Baugruppe zu ersehen ist, stehen alle Tastenschalter 11 mit dem Tastenschalterrahmen 12 über Gelenke oder Scharniere in Verbindung. Die Tastenschalter 11, die Gelenke 12 und der Tastenschalterrahmen 12 sind ein einheitliches Bauteil. Jeder Tastenschalter 11 steht nach oben durch die jeweiligen im oberen Gehäuseteil 6 ausgebildeten Löcher hindurch. Wenn die vorstehenden Tasten niedergedrückt werden, werden sie um die Gelenkzonen 15 bewegt. Wie in Fig. 18(A) in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, besitzt die Blattfeder 13 Seitenwandbereiche 13A, rechteckige Bereiche 13B, die mit den Seitenwandbereichen 13A in Verbindung stehen, sowie Vorsprünge 13C, die von den rechteckigen Bereichen 13B parallel zu den Seitenwandbereichen 13A abstehen. Diese Bereiche 13A, 13B und 13C liegen als ein Bauteil vor und sind mit bekannten Herstellungsverfahren, beispielsweise durch Stanzen oder Ätzen hergestellt.

Die jeweiligen rechteckigen Bereiche 13B entsprechen den zugeordneten Tasten 11, wobei die Spitzen der rechteckigen Bereiche 13B sie nach unten bewegen, wenn die entsprechenden Taste 11 gedrückt wird. Wie in Fig. 18(B) dargestellt ist, sind die Vorsprünge 13C am Verbindungspunkt mit den rechteckigen Bereichen 13B nach unten gebogen oder stehen von dort nach unten ab und besitzen ü-förmige Spitzen. Die ü-förmigen Spitzen der Vorsprünge 13C sind nach innen zu den rechteckigen Bereichen 13B hin gerichtet.

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In Fig. 13 weist der Halterahmen 14 in Längsrichtung und quer dazu verlaufende Streben 14A auf, an denen Verbindungsstellen der Seitenwandbereiche 13A und der Rechteckbereiche 13B in der Blattfeder 13 befestigt sind. Innerhalb der Teilbereiche, die durch die in Längsrichtung und quer verlaufenden Streben 14A festgelegt sind, befinden sich tiefere Bereiche 14B. Darüber hinaus sind an Stellen, die den jeweiligen Vorsprüngen 13C entsprechen, durchgehende Löcher 14C ausgebildet, so daß nur die jeweiligen Vorsprünge 13C durch diese Löcher 14C hindurchgehen können.

Wenn, wie in Fig. 13 dargestellt ist, die Kreuzungspunkte der Seitenbereiche 13A und der Rechteckbereiche 13B der Blattfeder 13 am Halterungsrahraen 14 befestigt sind, so liegen die entsprechenden rechteckigen Bereiche 13B der Blattfeder 13 in den tieferen Bereichen 14B des Halterungsrahmens 14 und die Vorsprünge 13C können dann durch die Löcher 14C hindurchtreten. In Fig. 17 ist diese Anordnung im Querschnitt dargestellt.

In Fig. 17 befindet sich der integrierte Tastenschalter lagemäßig hinter den einander gegenüberliegenden Tastenkontakten 51A, 52A auf der elastischen, gedruckten Leiterplatte 5. Wenn sich der Tastenschalter 11 in der normalen Stellung befindet, ist der Vorsprung 13C der Blattfeder 13 etwas bezüglich der Lage der gegenüberliegenden Tastenkontakte 51A, 52A versetzt. Hierbei drückt die Blattfeder 13 die Tasten nach oben.

Wenn die Taste 11 von Hand niedergedrückt wird, so dreht sie sich um das Gelenk 15 nach unten, wobei der Vorsprung 13B nach unten gedreht wird. Dabei drückt der Vorsprung 13C die elastische Platte 5 auf die-gegenüber-1legenden Kontakte 51A, 52A, da die U-förmige Spitze des Vorsprunges 13C der Blattfeder 13 bezüglich des Ver-

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bindungspunktes mit dem Rechteckbereich 13C nach innen versetzt ist.

Die Taste 11 wird so weit niedergedrückt, bis der rechteckige Bereich 13B der Blattfeder 13 über dem tieferen Bereich 14C des Halterungsrahmens 14 liegt. Dabei befindet sich der Vorsprung 13C der Blattfeder über den gegenüberliegenden Tastenkontakten 51A, 52A, so daß diese in Berührung kommen, eine Verbindung herstellen und - anders ausgedrückt - sich im eingeschalteten Zustand befinden. Wenn die Taste 11 freigegeben, also kein Druck mehr auf sie ausgeübt wird, dann geht die Taste 11 aufgrund der Federkraft der Blattfeder 13 wieder in die in Fig. 17 dargestellte Ausgangslage zurück.

Der Montagevorgang und das Zusammensetzen der Tastenbaugruppe 1 wird erleichtert und vereinfacht, weil der Tastenschalterrahmen 12, die Blattfeder 13 und der Halterungsrahmen 14 zusammengefaßt bzw. kombiniert sind, so daß es möglich ist, die Tastenfeldeinheiten mit einer geringen Höhe herzustellen. Da die Tasten 11, die Gelenke 15 und der Tastenschalterrahmen 12 einstückig ausgebildet sind, kann der Abstand zwischen den Tasten 11 bzw. die Zwischenräume innerhalb der Tastenschaltereinheit 1 sehr klein gehalten werden.

Der Halterungsrahmen 14 dient als Anschlag, um zu verhindern, daß die Taste 11 zu stark heruntergedrückt wird, sowie dazu, zu verhindern, daß sich die gefaltete elastische Platte 5 aufgrund ihrer Steifigkeit nach außen aufklappt. Bei der Bauweise der Tastenschaltereinheit 1 ist der Tastenschalterrahmen 12 getrennt von dem oberen Gehäuseteil 6 ausgebildet. Das Gehäuseteil 6 kann jedoch auch als Tastenschalterrahmen 12 dienen.

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Die gegenüberliegenden Tastenkontakte 51, 52 der in den Fig. 13 und 17 dargestellten elastischen Platte 5 können beispielsweise auch gemäß einer weiteren Ausführungsform als abgeschlossene oder abgedichtete Tastenkontakte vorliegen.

Wenn die elastische Schicht 5 in der in Fig. 13 gezeigten Weise einmal umgefaltet wird, so das die Tastenkontakte 51, 52 einander gegenüber und die Zwischenlage 57 dazwischenliegt, kann Staub und Feuchtigkeit aufgrund der äußerst kleinen Abstände zwischen den gegenüberliegenden Tastenkontakten zu Störungen und Fehlfunktionen führen. Um diese Schwierigkeiten und Nachteile zu umgehen, ist die Tastenfeldeinheit hermetisch abgeschlossen bzw. abgedichtet. Wie in Fig. 19(A) dargestellt ist, ist die elastische Platte 5 an der Stelle 56 gefaltet und die Randbereiche der Platte 5 sind mit Ausnahme der Faltstelle 56 unter Verwendung eines Klebemittels 59 miteinander verbunden. Im vorliegenden Falle braucht das Klebemittel 59 nur auf drei Kanten aufgebracht werden, so daß dadurch auch der Klebevorgang bei dieser Art von abgedichteten Tastenfeldeinheiten vereinfacht wird.

Da die beiden gegenüberliegenden Hauptbereiche der elastischen Platte 5 nur gering voneinander beabstandet sind, ändert sich der Abstand zwischen den Tastenkontakten 51, 52 aufgrund der Expansion oder der Kondensation der Luft im abgedichteten Raum und beeinflußt nachteilig die SchaItfunktionen. Anders ausgedrückt, es muß dafür gesorgt werden, daß Luft aus der abgeschlossenen Tastenfeldeinheit entweichen kann, wenn die Tasten von Hand betätigt werden. Es sollten daher also Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sein.

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Wenn Luftaustrittsöffnungen auf diese Weise ausgebildet sind, wird Luft aus dem abgedichteten Raum über die Austrittsöffnungen ausgelassen, wenn bei Niederdrücken der Tasten eine plötzliche Druckänderung auftritt. Außenluft kann jedoch nicht sofort über die Austrittsöffnungen eintreten, wenn die Tasten freigegeben werden. Mit anderen Worten, obwohl der Tastenschalter bei Niederdrücken der Taste schnell geschlossen werden kann, kann er sich nicht sofort öffnen, nachdem die Taste freigegeben bzw. die Taste nicht mehr niedergedrückt wird.

Einige Beispiele, wie diese Schwierigkeit gelöst werden kann, sind in Fig. 20 dargestellt. In Fig. 20(A) befinden sich die Luftaustrittsöffnungen 5A in der Nähe des Tastenkontaktbereiches 52, der über dem anderen Kontaktbereich 51 liegt, wenn die elastische Platte 5 gefaltet ist. Bei dem in Fig. 20(B) dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Luftaustrittsöffnungen 5A zwischen benachbarten Tastenkontakten 52 angeordnet.

Fig. 20(C) zeigt einen Querschnitt durch die abgedichtete Tastenschalterbaugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei die Luftaustrittsöffnung 5A in der Nähe des Tastenkontaktes 52A liegt, der sich auf der oberen Hälfte der gefalteten elastischen Platte 5 befindet. Der andere Tastenkontakt 51A liegt unter dem unteren Bereich der elastischen Platte 5 mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht 57. Die Blattfeder 13 befindet sich über der elastischen Platte 5.

Bei einer solchen Anordnung drückt die Blattfeder 13 den oberen Teil der elastischen Platte 5 nach unten, wenn die Taste gedrückt wird und gleichzeitig entweicht Luft aus den zahlreichen öffnungen 5A. Nach Freigabe der Tasten strömt daher auch sofort wieder über die

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zahlreichen öffnungen 5A Luft ein. Es lassen sich daher schnelle Schaltfunktionen durchführen. Staub dringt aufgrund der äußerst kleinen öffnungen nicht ein.

Fig. 21 (A) zeigt einen an der Faltstelle 56 der elastischen Platte 5 angeordneten Isolatorstab 75, der bei der abgedichteten Tastenfeldeinheit vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die Leiterbahnen an der FaItstelle 56 brechen. Durch den Isolatorstab 75 ist die Faltstelle 56 der elastischen Platte 5 kontinuierlich und stetig um den Isolatorstab 75 herum gebogen.

Fig. 21(B) zeigt eine Abwandlung der in Fig. 21(A) dargestellten Anordnung, wobei der Isolatorstab 75 einstückig mit dem unteren Gehäuseteil 7 ausgebildet ist, so daß kein einzelner, selbständiger Isolatorstab 75 erforderlich ist. Der Isolatorstab 75 ist selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der in Fig. 13 dargestellten, einmal gefalteten elastischen Platte 5 verwendbar.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind eine oder mehrere Batterien 4 in einer Batteriekammer 4A seitlich von der Tastenschaltereinheit 1 befestigt. Die Batteriekammer 4A ist durch die Flüssigkristallzelle 21 und die integrale Tastenschaltereinheit 11 begrenzt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei in Reihe geschaltete Batterien 41, Halterungs- und Führungsplatten 42, 43, die die Batterien halten und Blattfedern 36, 37 dargestellt.

Die Blattfedern 36, 37 sind aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material hergestellt und - wie aus Fig. 11 zu ersehen ist - an der Verlängerung 4 der Flüssxgkristallzelle 21 befestigt, um elektrische Verbindungen zwischen den Batterien 41 und dem Rechner -MOS/LSI-Plättchen 31 zu schaffen. Die jeweiligen Blattfederteile 36, 37 sind an der einen Seite mit einem

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U-förmigen Befestxgungsbereich 36A, 37A und an der anderen Seite mit Kontaktzonen 36B, 37B für die Batterien 41 versehen. Die Blattfederteile 36, 37 sind nebeneinander und unter einem rechten Winkel zur Verlängerung 24 der Flüssigkristallzelle 21 befestigt. Die Halterungsbereiche 36A, 37A sind unter Druck an der Verlängerung 24 angebracht und die Kontaktzonen 36B, 37B liegen zu den Batterien 41 hin.

Anschlußzonen 33, 39 sind an der Verlängerung 24 der Glasplatte 22 angebracht, an der auch die Halterungsbereiche 36A, 37A befestigt sind. Die Anschlußzonen 33, 39 stehen elektrisch mit dem LSI-Plättchen 31 in Verbindung. Die elektrischen Verbindungen zu dem LSI-Plättchen 31 werden gleichzeitig mit dem Anbringen der Blattfederteile 36, 37 auf der Verlängerung 24 angebracht.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, besitzt die erste Halterungsplatte 42 Nuten 42A, 42B, in denen die Kontaktbereiche 26B, 37B der Blattfederteile 36, 37 liegen. Das Halterungsteil 42 ist derart am unteren Gehäuseteil 7 befestigt, daß die in den Nuten 42A, 42B liegenden Kontaktbereiche 36B, 37B jeweils mit einem der Elektrodenanschlüsse der Batterien 41 in Verbindung stehen.

Die zweite Halterungsplatte 43, die die anderen Seiten der Batterien 41 halten, ist am unteren Gehäuseteil 7 befestigt und liegt der ersten Halterungsplatte 42 gegenüber. Diese Platte 43 besitzt eine Kontaktzone 43A, eine Nut 43B, in der die Kontaktzone 43A liegt, sowie einen Ausschnitt 43C entsprechend der anderen Batterie

Die Kontaktzone 43B ist aus einem spiralförmigen Draht, der elektrisch leitend und elastisch ist, hergestellt. Der Spiralbereich dieser Kontaktzone 43B liegt in der Nut 43B und steht mit dem Elektrodenanschluß der einen Batterie 41 in elektrischem Kontakt.

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Die Kontaktzone 43B dient als Hauptkomponente eines Ein- und Ausschalters. Das Ende des spiralförmigen Bereiches steht in Richtung des Ausschnittes 43C hin ab. Dieser Vorsprung 43A' liegt normalerweise von dem Ausschnitt 43C ab. Der Vorsprung 43A¹ ist ein beweglicher Kontakt, der direkt mit dem Elektrodenanschluß der anderen Batterie 41 durch den Ausschnitt 43C hindurch bei Drücken oder Bewegen dieses Kontaktes zur Batterie hin in Kontakt tritt.

Ein Schiebeschalter 44, der den beweglichen Kontakt 43A¹ betätigt, ist an der Halterungsplatte 42 befestigt und kann auf ihr verschoben werden. Wenn der Schiebeschalter 44 in die durch den Pfeil A angedeutete Richtung geschoben wird, wird der bewegliche Kontakt 43A' gegen die Batterie 41 gedrückt, so daß der Rechner eingeschaltet wird. Wenn der Schiebeschalter 44 zurückgeschoben wird, so wird der bewegliche Kontakt 43A' freigegeben, das heißt er kehrt in seine Ausgangslage zurück. Dadurch wird der Kontakt 43A¹ vom Elektrodenanschluß der Batterie aufgrund seiner Elastizität abgehoben, so daß der Rechner ausgeschaltet wird. Der Kontakt 43A° kann anstelle des verwendeten Drahtes auch aus einer Blattfeder bestehen.

Da die Spannungsquelle 4 in der Kammer 4A untergebracht werden kann, können diese die Kammer 4A bildenden Teile nahe aneinander angeordnet werden, so daß die Spannungsversorgungseinheit 4 mit kleinen Abmessungen und kompakt ausgebildet werden kann. Da die Blattfederkontakte 36", 37 direkt an der Verlängerung 24 der Flüssigkristallzelle 21 befestigt sind, um die Verbindungen zwischen den Batterien 41 und dem LSI-Plättchen 31 herzustellen, sind darüber hinaus die Leitungswege sehr kurz, so daß der an den Leiterbahnen auftretende Spannungsabfall sehr gering ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß sich die Kontakte lösen oder ein schlechter Übergang auftritt,

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ist aufgrund der geringen Verbindungsstellen sehr klein. Da die Verbindungen zwischen den Batterien 41 und dem LSI-Plättchen 31 weiterhin auf der Verlängerung 24 der Flüssigkristallzelle liegen, können alle Verbindungen einschließlich der Verbindungen mit den übrigen Bauteilen auf der Verlängerung oder dem Vorsprung 24 der Flüssigkristallzelle zusammengefaßt werden. Dadurch entstehen zahlreiche Vorteile bei der Herstellung des Rechners. Weil der an der Halterungsplatte 43 befestigte Kontakt 43A¹ auch als Ein- und Ausschalter dient, ist die Zahl der erforderlichen Bauteile gering, so daß die Montage und das Zusammensetzen der Versorgungsquelleneinheit einfacher durchgeführt werden kann.

Fig. 22 zeigt eine Abwandlung der Batterieversorgungseinheit 4. In Fig. 22(A) ist ein die Batterien 41 haltender Bereich 45 einstückig mit der elastischen Platte 5 ausgebildet und die Kontaktzonen 46, 47 für die Batterien 41 werden gleichzeitig mit der Ausbildung der Leiterbahnen auf der elastischen Platte 5 hergestellt.

Wie aus Fig. 22(B) zu ersehen ist, sind beide Enden des Halterungsbereiches 45 so gebogen, daß die Kontaktzonen 46, 47 gegenüber den Elektrodenanschlüssen der Batterien 41 liegen bzw. werden die gebogenen Bereiche mittels eines (nicht dargestellten), im unteren Gehäuseteil 7 ausgebildeten Trägerteils gehalten. Die Batterien 41 werden in den Halterungsbereich 45 eingesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Batteriehalterungsbereich 45 in Zusammenhang mit der Herstellung der elastischen Platte 5 ausgebildet werden, so daß sich dadurch die Anzahl der erforderlichen Einzelteile verringert und die Herstellungskosten gesenkt werden können.

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Es wurden einzelne Anordnungen und Bauweisen des elektronischen Rechners mit Flüssigkristallanzeige gemäß der Erfindung zur Erläuterung der Erfindung selbst und der bei Verwendung der Erfindung erzielten Vorteile beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind dem Fachmann Abwandlungen, Ausgestaltungen und äquivalente Anordnungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen werden würde.

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Claims

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Patentansprüche

M.!Elektronenrechner/ gekennzeichnet durch eine Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) für mehrere Ziffern, eine als LSI-HaIbleiterplättchen (31) ausgebildete Rechnerschaltung (3), ein Tastenfeld (1) mit mehreren integralen Tastenschaltern (11) und eine elastische, gedruckte Leiterplatte (5), auf der sich elektrische Leiterbahnen (54) in einem gewünschten Muster befinden, wobei die mehrziffrige Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) zusammen mit den integralen Tastenschaltern (11) auf der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) angeordnet ist und die Leiterbahnen (54) zur Kontaktierung mit den Anschlüssen der Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) so ausgebildet sind, daß sie sich in Längsrichtung der Flüssigkristall-Sichtanseigeeinrichtung (2) erstrecken.
2. Rechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrziffrige Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) zwei Glasplatten (22, 23) und eine zwischen den beiden Glasplatten (22, 23) liegende Flüssigkristall-Schicht aufweist, wobei eine (22) der Glasplatten (22, 23) eine Verlängerung C22D, 24) in Längsrichtung der Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) zum Anbringen der Leiterbahnen (34, 38, 39) aufweist, die mit der Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) kontaktiert werden sollen.

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3. Rechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennz eichnet, daß elektrische Verbindungen zwischen der Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) und der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) auf der Verlängerung (22D_r 24) der Glasplatte (22) vorgesehen sind.
4. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastenfeld (1) jeweils Tastenkontaktpaare (51, 52) aufweist, die auf der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) ausgebildet sind.
5. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische, gedruckte Leiterplatte (5) an einer Zwischenstelle derart gefaltet ist, daß die Tastenkontakte (51, 52) jeweils paarweise einander gegenüberliegen.
6. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gefalteten Lagen der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) eine Zwischenlage (57) liegt.
7. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Batterien (41) in einer Batteriekammer (4A) untergebracht sind, die durch die Verlängerung (22D, 24) der Glasplatte (22) der mehrziffrigen Flüssigkristall-Sichtanzeigeeinrichtung (2) und die integralen Tastenschalter (11) des Tastenfeldes (1) begrenzt ist.

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8. Rechner nach einemd der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechnerschaltungs-LSI-Plättchen (31) auf der Verlängerung (22D, 24) der Glasscheibe (22) befestigt ist.
9. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 8_f dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen den Batterien (41) und der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) auf der Verlängerung (22D, 24) der Glasplatte (22) vorgesehen ist.
10. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen (36, 37) zwischen den Batterien (41) und der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) eine Blattfeder (36, 37) umfassen, die zur Herstellung der elektrischen Verbindung mit den Batterien (41) direkt auf der Verlängerung (22D, 24) der Glasplatte (22) befestigt ist.
11. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch getrennte Gehäuseteile (6, 7), wobei ein Gehäuseteil (7) ein Element (71, 72) besitzt, das die elastische, gedruckte Leiterplatte (5) gegen die Verlängerung (22D, 24) der Flüssigkristall-Glasplatte (22) drückt (Fig. 3).
12. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastenfeld (1) abgedichtet ist, wobei die elastische, gedruckte Leiterplatte(5),-auf der sich die Tastenkontakte (51, 52) befinden, gefaltet und am Rand mit Klebemittel (59) verklebt ist (Fig. 19A, 19B).

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13. Elektronischer Rechner, dadurch gekennzeichne t,daß eine Tastenschaltereinheit (1) und eine Feldeffekt-Flüssigkristallzelle (21) auf einer elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) angeordnet sind, eine (22) der Glasplatten (22, 23) der Feldeffekt-Flüssigkristallzelle (21) mit einer Verlängerung (22D, 24) versehen ist, über die elektrische Verbindungen für ein Rechnerschaltungs-LSI-Halbleiterplättchen (31) einschließlich der elektrischen Verbindungen für die Tastenschaltereinheit hergestellt werden und eine oder mehrere Batterien als Spannungsversorgungsquelle für das Rechnerschaltungs-LSI-Halbleiterplättchen (31) in einer Kammer (4A) untergebracht sind, die durch die Verlängerung (22D, 24) der Glasplatte (22) und durch die Tastenschaltereinheit (1) begrenzt ist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristall-Anzeigezelle mit mehreren Ziffern, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Glasplatte vorbereitet werden, die erste Glasplatte einem horizontalen Molekülausrichtungsvorgang in einer ersten Richtung und die zweite Glasplatte einem horizontalen Molekülausrichtungsvorgang in einer zweiten Richtung unterzogen wird, eine Flüssigkristallschicht zwischen die erste und die zweite Glasplatte eingegeben und die Anordnung mit der ersten und zweiten Glasplatte und der Flüssigkristallschicht in Längsrichtung der Glasplatten in einzelne Flüssigkristallzellen auseinandergeschnitten wird.

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15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Löcher,durch die die kristalline Flüssigkeit eingegeben wird, an Enden der Glasplatten ausgebildet sind.
16. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch g e k e η nz ei c h η e t, daß die auf der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) ausgebildeten Tastenkontakte (51, 52) aus einer Aluminiumschicht (Al) und einer Kohleschicht (CP) bestehen (Fig. 14(A), 14(B), 14(C)).
17. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht (Al) über die gesamte Fläche der elastischen Platte (5) und die Kohleschicht (CP) durch ein Ätzverfahren selektiv auf die Aluminiumschicht (Al) aufgebracht wird.
18. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13,

und 17, d adur c h g e ke nnzei c hn e t, daß das Rechnerschaltungs-LSI-Plättchen (31) durch eine Photoklebe-Verfahren befestigt wird.
19. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 16 bis 18, dadurch gekennz e i c h η e t, daß Luftentweichlöcher (5A) in der elastischen, gedruckten Leiterplatte (5) ausgebildet sind.(Fig. 20(A), 20(B), 20(C)).
20. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 16 bis 19, dadurch -gekennz e i c h η e t, daß ein Isolatorstab (75) an der Faltstelle (56) der elastischen gedruckten Leiterplatte (5) angebracht wird (Fig. 21(A), 21(B)),

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21. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und

16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldeffekt-Flüssigkristallzelle (21) zwei voneinander gering beabstandete Polarisationsfilter (25, 26) aufweist (Fig. 8(B), 9(A), 9(B), 10(A) und 10(B)).
22. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und

16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Polarisationsfilter (25, 26) am Gehäuse (6, 7) des Rechners befestigt ist (Fig. 10(B)).
23. Rechner nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und

16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Polarisations feldern (25, 26) und der Flüssxgkristallzelle (21) größer als die Lichtwellenlänge gewählt ist (Fig. 9(B), 10(A), 10(B)).

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