DE3403799C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Taschenrechner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Taschenrechners.
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 42 31 098 bekannt, das Gehäuse eines elektronischen Taschenrechners 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. Das Gehäuse wird durch Verschrauben eines oberen und unteren Gehäuseteiles hergestellt. Im oberen Gehäuseteil sind Öffnungen zur Aufnahme von Tasten angeordnet, wodurch besondere Maßnahmen zum Abdichten der entstehenden Öffnungsspalten erforderlich sind. Diese bekannte Bauart ist aufgrund des hohen Montageaufwandes kaum für die Massenproduktion geeignet und auch nicht billig.
Ferner ist aus der nicht vorveröffentlichten älteren Anmeldung DE-OS 33 07 356 ein plattenförmiges elektronisches Gerät in Kompaktbauweise in Form eines Taschenrechners bekannt, bei welchem eine elektronische Bauteilgruppe, die einen gesonderten Leiterbahnträger aufweist, der zum Anbringen elektronischer Bauelemente ausgebildet ist, zwischen eine plattenartige obere sowie plattenartige untere Abdeckung eingefügt wird. Die Bauteilgruppe, die obere und die untere Abdeckung sind jeweils flexibel ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taschenrechner der eingangs genannten Art anzugeben, der einfach herstellbar ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rechners anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.
Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, eine obere und eine untere flexible Lage bzw. Schichtelement zu verwenden, die untere auf der Oberfläche mit Elektroden, Leiterbahnen u. dgl. für die elektrischen Bauteile des Gerätes zu beschichten, einen Bereich der oberen flexiblen Lage als Tastatur auszubilden und beide Lagen unter Einschluß der Bauteile fest zu vereinigen.
Der fertige elektronische Taschenrechner 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 Herstellungsverfahren bietet Möglichkeiten, flache Taschenrechner mit guter Qualität einfach und billig in einem kontinuierlichen Prozeß herzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Taschenrechners,
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung des Taschenrechners von Fig. 1 nach Füllung und Abschluß seines Anzeigeabschnitts, und
Fig. 3(a), (b), (c) drei Varianten des LCD- Anzeigeabschnitts in vergrößerten Teilschnittdarstellungen.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen 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 6′, Anschlußfeldern 7 und gemeinsamen Anzeigeelektroden 8 beschichtete flexible Unterlage 10, eine Solarbatterie 9, ein Filter 5 als Schutz für 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 dem flexiblen Gehäuseteil (Decklage) 1 und dem flexiblen Gehäuseteil (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 6′ sind (ähnlich wie die Segmentelektroden 4 auf die Decklage 1) in Form eines Indium-Musters auf die Oberseite der flexiblen Unterlage 10 aufgebracht.
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 Fig. 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 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 17 und darauf die gemeinsamen Elektroden 18 angeordnet.
Außer diesen drei dargestellten Varianten noch andere Anzeige-Gruppierungen möglich.
Der erfindungsgemäße elektronische Taschenrechner ist sehr 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.
Das erfindungsgemäße Gerät kann einfach und in einem kontinuierlichen Prozeß gefertigt werden, weil alle Elektroden und Leitungszüge gleichzeitig entstehen.

Claims (6)

1. Elektronischer Taschenrechner mit
  • - einem oberen Gehäuseteil (1),
  • - einem unteren Gehäuseteil (10), wobei eines der beiden Gehäuseteile mit Leiterbahnen und/oder Elektroden (6, 6′, 7, 8) beschichtet ist und
  • - einer Tastatur mit Tastensymbolen (2)
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das obere und das untere Gehäuseteil (1; 10) als flexible Lage ausgebildet ist,
  • - die Oberseite der unteren flexiblen Lage (10) mit Leiterbahnen beschichtet ist,
  • - ein Bereich der oberen flexiblen Lage (1) als Tastatur ausgebildet ist, dadurch daß
    • - auf der Oberseite der oberen flexiblen Lage (1) Tastensymbole (2) aufgedruckt sind,
    • - die Unterseite der oberen flexiblen Lage (1) im Bereich der Tastensymbole (2) mit Tastenkontakten beschichtet ist und
    • - zwischen oberer und unterer flexibler Lage (1; 10) Abstandselemente (13) angeordnet sind, und
  • - die obere flexible Lage (1) oder alternativ die untere flexible Lage (10) auf der Unter- bzw. Oberseite zunächst entlang des gesamten Randes mit einem Abschirmelement (11) belegt ist, das zum Herstellen einer dichten Verbindung der beiden flexiblen Lagen (1; 10) dient.
2. Taschenrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die obere flexible Lage (1) einen transparenten Abschnitt (z. B. 14′) aufweist.
3. Taschenrechner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere flexible Lage (1) und die untere flexible Lage (10) im Bereich eines Anzeigeabschnittes (14′) dicht miteinander verbunden und mit einem Flüssigkristallmaterial (14) gefüllt sind.
4. Taschenrechner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines transparenten Abschnittes (5) eine Solarbatterie (9) direkt auf Elektroden auf einer flexiblen Lage durch Wachstum-Auftragung hergestellt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Taschenrechners nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:
  • - Herstellen einer oberen und einer unteren flexiblen Lage,
  • - Bilden eines Leiterbahn- und Elektronenmusters für mindestens ein zu montierendes elektronisches Bauelement auf der unteren flexiblen Lage,
  • - Positionieren mindestens eines elektronischen Bauelements auf der unteren flexiblen Lage und
  • - Vereinigen der oberen flexiblen Lage mit der unteren flexiblen Lage.
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