DE3403799A1 - Flaches elektronisches geraet in schichtbauweise und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Flaches elektronisches geraet in schichtbauweise und verfahren zu dessen herstellung

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DE3403799A1 DE19843403799 DE3403799A DE3403799A1 DE 3403799 A1 DE3403799 A1 DE 3403799A1 DE 19843403799 DE19843403799 DE 19843403799 DE 3403799 A DE3403799 A DE 3403799A DE 3403799 A1 DE3403799 A1 DE 3403799A1
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf flache elektronische Geräte wie flache Taschenrechner o.dgl. und ein Verfahren zu deren Herstellung.
In den letzten Jahren wurden durch die Miniaturisierung immer kleinere elektronische Geräte wie beispielsweise elektronische Taschenrechner auf den Markt gebracht, die sich durch hohe Zuverlässigkeit bei niedrigen Preisen, geringem Gewicht und verminderte Dicke auszeichnen. Da alle herkömmlichen flachen Geräte dieser Art in ein Gehäuse gekapselt sind, konnte ein gewisser Dicken-Grenzwert nicht unterschritten werden.
Es ist aus der US-PS 4 231 098 bekannt, das Gehäuse eines elektronischen Taschenrechners o.dgl. aus einem Isoliermaterial wie Kunststoff herzustellen und dessen Innenoberfläche direkt mit Leiterbahnen, Tastenelektroden o.dgl. zu beschichten, so daß keine separate Leiterplatte mehr erforderlich ist und das Tastenfeld entsprechend dünner gestaltet werden kann. Diese bekannte Bauart ist jedoch kaum für die Massenproduktion geeignet und auch nicht billig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg zur Herstellung besonders flacher elektronischer Geräte aufzuzeigen, die im Betrieb zuverlässig und einfach herstellbar sein sollen.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist in Bezug auf die Gerätemerkmale im Patentanspruch 1 und bezüglich des Herstellverfahrens im Patentanspruch 3 kurz gefaßt angegeben.
OH-UO /
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
": :-:Sharp K.K. - 2216-GER-H
Der Grundgedanke der Erfindung geht.dahin,'zwei flexible Lagen bzw. Schichtelemente zu verwenden, zumindest eine davon auf der Oberfläche mit Elektroden, Leiterbahnen u.dgl. für die elektrischen Bauteile des Gerätes zu beschichten und beide Lagen unter Einschluß der Bauteile fest zu einem Laminat zu vereinigen.
.Das fertige elektronische Gerät kann beispielsweise einer Kreditkarte ähnlich sein.
Mit Vorteil kann ferner zumindest eine der beiden flexiblen Lagen ggf. auch zusätzlich zu den Elektroden mit einem transparenten Abschnitt versehen sein. Ein so beschaffenes flexibles Schichtelement kann gleichzeitig als Gehäusewand, Leiterplatte und als Fenster für Anzeigeelemente, Solarzellen o.dgl. ausgenutzt werden.
Das erfindungsgemäße Herstellverfahren bietet Möglichkeiten, flache elektronische Geräte mit guter Qualität einfach und billig in einem kontinuierlichen Prozeß herzustellen.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Fig Fig
eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Rechners,
eine Querschnittsdarstellung des Rechners von Fig. 1 nach Füllung und Abschluß seines Anzeigeabschnitts, und
(b)( (cj drei Varianten des LCD-Anzeigeabschnitts in vergrößerten Teilschnittdarstellungen.
TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER1 : .; [. :..:■ '" ö"harp R . R. _ 2 21 6 -GER-H
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen flachen Taschenrechners umfaßt im wesentlichen eine aus einem dünnen flexiblen Schichtmaterial hergestellte, außen Tastensymbole 2 tragende, ein Anzeigefenster 3 aufweisende und unterseitig mit Anzeige-Segmentelektroden 4 aus Indium o.dgl. sowie an den Tastensymbolen 2 entsprechenden Stellen mit Tastenkontakten (nicht dargestellt) beschichtete flexible Decklage 1, eine auf ihrer Oberseite mit Tastenkontakten 6, Tasten-Leiterbahnen 61, Anschlußfeldern 7 und gemeinsamen Anzeigeelektroden 8 beschichtete flexibele Unterlage 10, eine Solarbatterie 9, ein Filter 5 als Schutz für das Fenster 3 und die (bzw. mehrere) Solarbatterie(n) 9, eine elektronische Baugruppe 12 wie LSI-Chip, die mit den Anschlußfeldern 7 verbunden ist, und ein Abschirmelement 11 als Bindeglied zwischen der flexiblen Decklage 1 und der flexiblen Unterlage 10.
Die untere Oberfläche der flexiblen Decklage 1 kann mit dem Muster der Segmentelektroden 4 aus Indium o. dgl. bedruckt oder beschichtet sein. Alternativ kann das gewünschte Elektrodenmuster auch aus einer ursprünglich ganzflächigen Indium-Schicht herausgeätzt sein.
Das Filter 5 ist transparent und vorzugsweise aus Polyester hergestellt. Die Oberseite der flexiblen Decklage 1 kann beim Bedrucken mit den Tastensymbolen 2 gleichzeitig farbig bedruckt werden. Die gemeinsamen Anzeigeelektroden 8, Anschlußfelder 7 für die Baugruppe 12, Tastenkontakte 6 und Leiterbahnen 61 sind (ähnlich wie die Segmentelektroden 4 auf die Decklage 1) in Form eines Indium-Musters auf die Oberseite der flexiblen Unterlage 10 aufgebracht.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEIgTJER : ^ :V Sharp K.K. - 2216-GER-H
Die aus einer oder mehreren amorphen Solarzellen gebildete Solarbatterie 9 ist durch Wachstum-Auftragung auf die Indium-Elektroden hergestellt. Alternativ kann die Solarbatterie aber auch separat fabriziert und dann mit den Elektroden verbunden worden sein.
Die elektronische Baugruppe 12 (z.B. LSI-Chip) ist mittels eines heißschmelzenden Klebers oder in Druckverbindung mit einem leitfähigen Gummi an die Anschlußfelder 7. der flexiblen Unterlage 10 angeschlossen.
Die freien Rand- und Zwischenflächen der Oberseite der flexiblen Unterlage 10 (oder alternativ der Unterseite der flexiblen Decklage 1) sind, unter Eingrenzung eines Anzeigeabschnitts 14*, mit dem oben erwähnten Abschirmelement 11 belegt, welches zur integralen Verbindung der flexiblen Decklage 1 mit der flexiblen Unterlage 10 nach Art eines Laminats benutzt wird. Nach Herstellung dieser dichten Verbindung wird der Anzeigeabschnitt 14' mit einem Flüssigkristallmaterial 14 (s. Fig. 2) gefüllt und verschlossen. Mit 13 ist ein Abstandelement bezeichnet.
In den Figuren 3(a) bis 3(c) sind drei Varianten des Anzeigeabschnitts 14' des erfindungsgemäßen elektronischen Rechners separat dargestellt. Darin sind jeweils die gemeinsamen Anzeigeelektroden mit 18 und die Segmentelektroden der Anzeige mit 19 bezeichnet. .
In Fig. 3(a) sind auf der flexiblen Unterlage 10 unterseitig ein seinerseits unterseitig mit einem Reflektor 16 belegtes Polarisationsfilter 17 und oberseitig die gemeinsamen Anzeigeelektroden 18 angeordnet. Die flexible Decklage 1 ist auf
TER MEER · MÜLLER ■ STEINM^ISTER :. '.:'., Τ.." !Sharp K.K. - 2216-GER-H
— 7 —
ihrer Oberseite mit einem Polarisationsfilter 15 und auf ihrer unteren Oberfläche mit den Segmentelektroden 19 der Anzeige versehen.
In Fig. 3(b) ist das auf der unteren Oberfläche der flexiblen Decklage 1 angeordnete Polarisationsfilter 15 mit den Segmentelektroden 19 belegt. Die flexible Unterlage 10 trägt auf ihrer Oberseite das mit den gemeinsamen Anzeigeelektroden 18 belegte Polarisationsfilter 17 und auf ihrer unteren Oberfläche den Reflektor 16.
In Fig. 3(c) befindet sich das mit den Segmentelektroden 19 belegte Polarisationsfilter 15 auf der Unterseite der flexiblen Decklage 1, und auf der Oberseite der flexiblen Unterlage 10 sind über dem Reflektor 16 das Polarisationsfilter und darauf die gemeinsamen Elektroden 18 angeordnet.
Im Rahmen der Erfindung sind außer diesen drei dargestellten Varianten noch andere Anzeige-Gruppierungen möglich.
Das erfindungsgemäße flache Gerät ist hoch flexibel. Wenn das elektronische Gerät steif sein soll, kann unter die flexible Unterlage 10 zusätzlich eine harte Platte aus Edelstahl. Aluminium o.dgl. geklebt werden.
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind alle Kontakte, Leiterbahnen und Elektroden vorzugsweise aus Indium, einem transparenten leitenden Material, hergestellt. Alternativ können alle Leiter, soweit sie nicht im Anzeigeabschnitt liegen, aus einem undurchsichtigen Leitermaterial gefertigt werden.
.. . o^uj / ay
TER MEER ■ MÜLLER . STEINMxrlSTER . - ._ :,. J3harp K.K. - 2216-GER-H
Das erfindungsgemäße Gerät kann einfach und in einem kontinuierlichen Prozeß gefertigt werden, weil alle Elektroden
und Leitungszüge gleichzeitig entstehen.
- Leerseite -

Claims (3)

  1. TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER
    PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
    Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister ?Ääee ΐ MÜIIer Artur-LadebecK-Strasse S1
    D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1
    2216-GER-H 3. Februar 1984
    Mü/Gdt
    SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka 545, Japan
    Flaches elektronisches Gerät in Schichtbauweise und Verfahren zu dessen Herstellung
    Priorität: 8. Februar 1983, Japan, Ser.Nr. 58-20388
    PATENTANSPRÜCHE
    Elektronisches Gerät mit einer dessen elektrische Bauteile umgebenden Hülle,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Hülle durch eine erste und eine zweite flexible Lage (1, 10) gebildet ist,
    - zumindest eine der flexiblen Lagen (z.B. 10) mit Elektroden und/oder Leiterbahnen (z.B. 6, 7, 8 ...I beschichtet und
    - die beiden flexiblen Lagen (1, 10) zu einem integrablen Laminat miteinander verbunden sind.
    TER MEER -MÜLLER-· STEINMEISTER
    iSharp K.K. - 22'16-GER-H
    — 2 ~
  2. 2. Gerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste flexible Lage (1) einen transparenten Abschnitt (z.B. 14') aufweist.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Gerätes nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    die Schritte:.
    - Herstellen einer ersten und einer zweiten flexiblen Lage,
    - Bilden eines Leiterbahn- und Elektrodenmusters für mindestens ein zu montierendes elektronisches Bauelement auf der zweiten flexiblen Lage,
    - Positionieren mindestens eines elektronischen Bauelements auf der zweiten flexiblen Lage und
    - Vereinigen der ersten flexiblen Lage mit der zweiten flexiblen Lage.
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